(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の電装品装着部を備える第１ケースと、その第１ケースに装着可能な第２ケースとにより本体ケースを構成し、前記第１ケースにバスバー及び絶縁板が交互に積層されたバスバー積層体を収容するとともに、前記第２ケースに電装品が搭載されたリジッドなプリント基板を収容した電気接続箱において、
前記本体ケース内にフレキシブルプリント基板を収容し、前記フレキシブルプリント基板の一部分を前記本体ケースの外部に突出させ、その突出部分を接続端子部とし、前記第１ケースに第２ケースが装着されることで前記接続端子部を第１ケースの側壁と第２ケースの側壁との間に挟み込ませながら屈曲させつつ前記第２ケースの側壁に設けたコネクタ装着部のコネクタ挿入口付近に配置し、コネクタ装着部にコネクタを挿入することにより、同コネクタ装着部内に前記フレキシブルプリント基板の接続端子部を折り込むようにしたことを特徴とする電気接続箱。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車に搭載される電気接続箱に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電気接続箱では、そのケース本体がアッパーケースとロアケースとから構成されている。アッパーケースにはバスバー及び絶縁板が交互に積層されたバスバー積層体が収容され、ロアケースにはリジッドなプリント基板が収容されている。バスバーは一枚の金属板を打ち抜いたものであって、その一部をプレス装置によりアッパーケース側に折曲して同バスバーの端部にはタブ端子が形成されている。そして、このタブ端子はバスバー積層体が収容されているアッパーケースに形成したコネクタ装着部内に挿入配置され、そのコネクタ装着部に外部からコネクタが挿入されることにより電気的接続が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の電気接続箱において、プリント基板が収容されたロアケースにコネクタ装着部を設けようとすると、バスバーのタブ端子を反対側（ロアケース側）に折り曲げなければならない。そのため、プリント基板が邪魔になりタブ端子をコネクタ装着部内に挿入配置することができない。このことから、コネクタ装着部を設ける箇所はバスバー積層体が収容されているアッパーケースに限られてしまう。従って、バスバー積層体が収容されているケースにはヒューズやリレー等も配置されているため、設計変更等によってコネクタ装着部を多くする場合にそのスペースを確保することが困難である。この結果、電気接続箱全体の大型化を避けることができない。
【０００４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、本体ケースが大型化するのを防止することが可能な電気接続箱を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、複数種の電装品装着部を備える第１ケースと、その第１ケースに装着可能な第２ケースとにより本体ケースを構成し、前記第１ケースにバスバー及び絶縁板が交互に積層されたバスバー積層体を収容するとともに、前記第２ケースに電装品が搭載されたリジッドなプリント基板を収容した電気接続箱において、前記本体ケース内にフレキシブルプリント基板を収容し、前記フレキシブルプリント基板の一部分を前記本体ケースの外部に突出させ、その突出部分を接続端子部とし、前記第１ケースに第２ケースが装着されることで前記接続端子部を第１ケースの側壁と第２ケースの側壁との間に挟み込ませながら屈曲させつつ前記第２ケースの側壁に設けたコネクタ装着部のコネクタ挿入口付近に配置し、コネクタ装着部にコネクタを挿入することにより、同コネクタ装着部内に前記フレキシブルプリント基板の接続端子部を折り込むようにしたことを要旨とする。
【０００７】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１に記載の発明によると、フレキシブルプリント基板は折り曲げが自在であるため、プリント基板の位置に影響されることなくその接続端子部をコネクタ挿入口付近に配置しやすくなる。従って、電装品装着がある第１ケースにコネクタ装着部を集中的に配置するのではなく、第２ケースにコネクタ装着部を配置することが可能になる。従って、電気接続箱全体が大型化するのを防止することが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両用電気接続箱に具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【０００９】
図１に示すように、電気接続箱１は、第１ケースとしてのアッパーケース２と、第２ケースとしてのロアケース３とを備えている。アッパーケース２の上面には、複数のコネクタを着脱可能なコネクタ装着部４、複数のヒューズを着脱可能なヒューズ装着部５及び複数のリレーを着脱可能なリレー装着部６が形成されている。これらコネクタ装着部４及びヒューズ装着部５から電装品装着部が構成されている。なお、本実施形態においては、アッパーケース２側を上方向とし、ロアケース３側を下方向として説明する。
【００１０】
ロアケース３の両側部（図１では片側のみ図示する。）においてもコネクタ装着部４０が形成されている。このコネクタ装着部４０は、その外端部にコネクタ挿入口４０ａを有し、そのコネクタ挿入口４０ａはロアケース３の側面と同じ面上に開口されている。コネクタ挿入口４０ａにはコネクタ４１が、ロアケース３の側方から装着可能になっている。
【００１１】
アッパーケース２及びロアケース３は、互いに嵌合可能に形成されている。両ケース２，３が嵌合された際には、内部空間を有する本体ケースＣが形成される。こうした本体ケースＣ内には、バスバー積層体１１、第１フレキシブルプリント基板１２、第２フレキシブルプリント基板１３及びプリント基板１４が収容されている。具体的にいうと、バスバー積層体１１はアッパーケース２内に収容され、各基板１２〜１４はロアケース３内に収容されている。
【００１２】
図５に示すように、バスバー積層体１１は、それぞれ所定の形状に形成された導電性金属板材からなる複数のバスバー７と、合成樹脂製の絶縁板８とを交互に積層させることにより構成されている。バスバー７にはその一部を折曲してバスバー端子１１ａが形成されている。
【００１３】
又、図２にも併せ示すように、第１及び第２フレキシブルプリント基板１２，１３は、所定の形状で形成された導体回路としての銅箔パターン１２ａ，１３ａを樹脂シートで被覆することにより構成されている。第２フレキシブルプリント基板１３は、第１フレキシブルプリント基板よりも小さく形成されている。図３〜図５に示すように、これらフレキシブルプリント基板１２，１３は、重ね合わされた状態で収容されている。すなわち、各フレキシブルプリント基板１２，１３による２層構造となっている。なお、図４及び図５においては、バスバー積層体１１の構成を簡略化して示す。
【００１４】
各フレキシブルプリント基板１２，１３の所定箇所には、複数の接続端子部１２ｂ，１３ｂが形成されている。これら接続端子部１２ｂ，１３ｂには、それぞれ複数の銅箔パターン１２ａ，１３ａが配策されている。各接続端子部１２ｂ，１３ｂの片面の樹脂シートは剥離されており、該銅箔パターン１２ａ，１３ａが露出した状態となっている。
【００１５】
又、図２に示すように、各フレキシブルプリント基板１２，１３の所定箇所には、接続部としての複数の接続パッド１２ｃ，１３ｃが形成されている。これら接続パッド１２ｃ，１３ｃは、銅箔パターン１２ａ，１３ａを被覆する樹脂シートの一部分を剥離することによって形成されている。すなわち、各接続パッド１２ｃ，１３ｃは、各フレキシブルプリント基板１２，１３の面上に露出した銅箔パターン１２ａ，１３ａによって構成されている。本実施形態において各接続パッド１２ｃ，１３ｃは、略長方形状をなしている。各接続パッド１２ｃ，１３ｃは一直線上に整列した状態で形成され、互いに対応した位置関係となっている。詳しくは、各接続パッド１２ｃ，１３ｃは、長辺同士が平行をなすように並設されている。つまり、各接続パッド１２ｃ，１３ｃは、フレキシブルプリント基板１２，１３の一部に集約して形成されている。換言すれば、各フレキシブルプリント基板１２，１３の銅箔パターン１２ａ，１３ａは、各接続パッド１２ｃ，１３ｃが一直線上に整列した状態で形成可能となるように形成されている。
【００１６】
又、各接続パッド１２ｃ，１３ｃは互いに近接して形成され、そのうちの幾つかは等間隔で形成されている。同図に示すように、隣り合う接続パッド１２ｃ，１３ｃにおいて最も近接する接続パッド１２ｃ，１３ｃ間の距離Ｌは、５．０mmとなるように設定されている。そして、対応する接続パッド１２ｃ，１３ｃ同士は、超音波溶接などの溶接法によって溶接されることにより電気的に接続されている。なお、本実施形態において、フレキシブルプリント基板１２，１３の銅箔パターン１２ａ，１３ａは、最大で６アンペアの電流を通電可能とするべく、厚さが約０．１mm、幅が約２mmに設定されている。
【００１７】
このように構成されたバスバー積層体１１及び各フレキシブルプリント基板１２，１３は、バスバー積層体１１が最上層（アッパーケース２側）となるように電気接続箱１内に収容されている。そして、第１フレキシブルプリント基板１２が中間層、第２フレキシブルプリント基板１３が最下層（ロアケース３側）となるように電気接続箱１内に収容されている。つまり、各フレキシブルプリント基板１２，１３は、バスバー積層体１１においてバスバー端子１１ａが形成されていない面に密接した状態で配置されている。又、第２フレキシブルプリント基板１３のさらに下層側には、プリント基板１４が配置されている。なお、本実施形態においてプリント基板１４は、エンジンの電子制御等を行うＥＣＵユニットとして機能するものであり、ＣＰＵやＲＯＭなどの各種電子部品を備えている。
【００１８】
ところで、こうした電気接続箱１への収容時において、第１フレキシブルプリント基板１２は、ロアケース３上に配置される。このとき、第１フレキシブルプリント基板１２は、ロアケース３の側壁の上縁に設けられた位置決め部としての段部３ａに各接続端子部１２ｂが位置するように配置される。
【００１９】
図５に示すように、アッパーケース２とロアケース３との嵌合時に、各接続端子部１２ｂがアッパーケース２の側壁とロアケース３の側壁とによって折曲され、両側壁間に挟着される。これにより、各接続端子部１２ｂは対応するコネクタ装着部４０に配置される。より具体的にいうと、コネクタ装着部４０に形成されたコネクタ挿入口４０ａの一部分を塞ぐように配置される。そして、図９に示すように、コネクタ装着部４０にコネクタ４１が装着された状態では、第１フレキシブルプリント基板１２の各接続端子部１２ｂはコネクタ装着部４０内に折り込まれることにより、第１フレキシブルプリント基板１２とコネクタ４１とが電気的に接続される。
【００２０】
又、第２フレキシブルプリント基板１３の接続端子部１３ｂのうちの１つは、図５に示すように、プリント基板１４上に配線された導体パターン（図示略）と接触するように折り曲げられている。そして、該接続端子部１８ｂとプリント基板１４とが接続クリップ２１によって挟着保持されている。このため、接続端子部１３ｂとプリント基板１４の導体パターンとが電気的に接続されている。すなわち、第２フレキシブルプリント基板１３とプリント基板１４とが電気的に接続されている。
【００２１】
さらに、図６に示すように、第２フレキシブルプリント基板１３の接続端子部１３ｂのうちの１つは、バスバー積層体１１に形成された基板接続部１１ｂと接触するように折り曲げられている。なお、基板接続部１１ｂはバスバー積層体１１を構成するバスバーの一部が下方に折曲されたものであり、同バスバーは接続端子部１３ｂの銅箔パターン１３ａと対応する箇所に形成されている。そして、該接続端子部１３ｂと基板接続部１１ｂとが接続クリップ２１によって挟着保持されている。このため、接続端子部１３ｂと基板接続部１１ｂとが電気的に接続されている。すなわち、第２フレキシブルプリント基板１３とバスバー積層体１１とが電気的に接続されている。
【００２２】
ところで、本実施形態の電気接続箱１において、コネクタ接続回路の回路構成を変更する場合には、例えば図２（ｃ）に示すような第３フレキシブルプリント基板３１を用いる。この第３フレキシブルプリント基板３１は、前記第２フレキシブルプリント基板１３とほぼ同等の大きさに形成されている。第３フレキシブルプリント基板３１には、第２フレキシブルプリント基板１３の銅箔パターン１３ａとパターン形状の異なる銅箔パターン３１ａが形成されている。又、第３フレキシブルプリント基板３１には、第２フレキシブルプリント基板１３の接続端子部１３ｂと異なる位置に２つの接続端子部３１ｂが形成されている。そして、第３フレキシブルプリント基板３１には、第１フレキシブルプリント基板１２の各接続パッド１２ｃと対応する箇所にそれぞれ接続パッド３１ｃが形成されている。なお、このフレキシブルプリント基板３１の銅箔パターン３１ａも、６アンペアの電流を通電可能とするべく、厚さが約０．１mm、幅が約２mmに設定されている。
【００２３】
このように構成された第３フレキシブルプリント基板３１を、第２フレキシブルプリント基板１３に代えて用いる。すなわち、第３フレキシブルプリント基板３１をサブ基板として用い、第１フレキシブルプリント基板１２と第３フレキシブルプリント基板３１とによってコネクタ接続回路を構成する。これにより、コネクタ接続回路が異なる回路構成となる。
【００２４】
次に、上記のように構成された電気接続箱１１の組付け方について説明する。
図７に示すように、ロアケース３内に各プリント基板１２〜１４が収容され、第１フレキシブルプリント基板１２の接続端子部１２ｂが段部３ａに係合されている状態で、同ロアケース３にアッパーケース２が装着される。すると、図８に示すように、接続端子部１２ｂは、その基端部を中心にして９０゜下向きに折り曲げられ、アッパーケース２の下端縁とロアケース３の上端縁とによって挟み込まれる。このとき、接続端子部１２ｂはロアケース３に形成された段部３ａに係合されているため、水平方向に位置ずれすることはない。そして、接続端子部１２ｂは各コネクタ装着部４０のコネクタ挿入口４０ａの一部分を塞ぐように配置される。
【００２５】
図９に示すように、コネクタ挿入口４０ａを介してコネクタ装着部４０内にコネクタ４１が挿入されると、第１フレキシブルプリント基板１２の接続端子部１２ｂはコネクタ装着部４０内に折り込まれる。これにより、コネクタ４１の外部に露出した端子と接続端子部１２ｂに設けられた銅箔パターン１２ａとが電気的に接触する。
【００２６】
本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）  第１フレキシブルプリント基板１２の一部分には、本体ケースＣの外部に突出された接続端子部１２ｂが形成されている。その接続端子部１２ｂは、アッパーケース２とロアケース３とを組み付けた際に、コネクタ装着部４０の挿入口付近に配置される。そして、コネクタ装着部４０に着脱可能なコネクタ４１が挿入されることにより、コネクタ装着部４０内に第１フレキシブルプリント基板１２の接続端子部１２ｂが折り込まれ、電気的接続が図られるようになっている。従って、コネクタ装着部４０をアッパーケース２ばかりでなく、ロアケース３にも設けることができるので、アッパーケース２のみにコネクタ装着部４，４０が集中的に配置されることはない。この結果、アッパーケース２にコネクタ装着部４０の設置スペースを確保する必要がないので、電気接続箱１全体が大型化するのを防止することができる。
【００２７】
（２）  ロアケース３の上端縁には段部３ａが形成され、その段部３ａには第１フレキシブルプリント基板１２の接続端子部１２ｂが係合されている。そして、その状態でアッパーケース２とロアケース３とが組み付けられる。そのため、第１フレキシブルプリント基板１２が水平方向に位置ずれするのを防止することができ、各接続端子部１２ｂを各コネクタ装着部４０のコネクタ挿入口４０ａと対向する位置に折り曲げることができる。この結果、コネクタ装着部４０にコネクタ４１を装着したときに、電気的接続を確実に図ることができ、高い信頼性を維持することができる。
【００２８】
（３）  コネクタ装着部４０のコネクタ挿入口４０ａは、ロアケース３の側壁に一体的に形成されている。そのため、例えばコネクタ装着部４０を上向きにすれば、その深さ分だけロアケース３内に入り込むことから、その入り込んだ分だけロアケース３は上下方向に長くなる。従って、車種のグレードや仕様の違いにより電気接続箱１の上下方向の大きさに制限がある場合に効果を発揮することができる。
【００２９】
（４）第２フレキシブルプリント基板１３を第３フレキシブルプリント基板３１に変更することにより、コネクタ接続回路の回路構成を変更することができる。すなわち、第２及び第３フレキシブルプリント基板１３，３１を選択的に用いることによってコネクタ接続回路の回路構成を変更することができる。換言すれば、同回路構成を変更するために、バスバー積層体１１及び第１フレキシブルプリント基板１２の構成を変更する必要がない。よって、コネクタ接続回路の回路構成を容易に変更することができる。
【００３０】
しかも、第２及び第３フレキシブルプリント基板１３，３１の各接続パッド１３ｃ，３１ｃは、第１フレキシブルプリント基板１２の各接続パッド１２ｃと対応する位置に形成されている。このため、第１フレキシブルプリント基板１２の各接続パッド１２ｃと、第２フレキシブルプリント基板１３の各接続パッド１３ｃ又は第３フレキシブルプリント基板３１の各接続パッド３１ｃ同士を容易に対応させることができる。よって、それら接続パッド１２ｃ，１３ｃ又は接続パッド１２ｃ，３１ｃ同士の電気的接続も容易に行うことができる。
【００３１】
（５）第１フレキシブルプリント基板１２の各接続パッド１２ｃと第２及び第３フレキシブルプリント基板３１の各接続パッド１３ｃ，３１ｃとは、溶接することによって電気的に接続されている。このため、両基板１２，１３，３１間の電気的接続を容易に行うことができる。
【００３２】
（６）各接続パッド１２ｃ，１３ｃ，３１ｃは、それぞれフレキシブルプリント基板１２，１３，３１の所定箇所に集中して設けられている。このため、第２及び第３フレキシブルプリント基板１３，３１を必要以上に大きく形成する必要がない。つまり、第１フレキシブルプリント基板１２の各接続パッド１２ｃが、同基板１２全体に離散的に形成されている場合には、第２及び第３フレキシブルプリント基板１３，３１も、第１フレキシブルプリント基板１２と同等近い大きさで形成して、対応する箇所に接続パッド１３ｃ，３１ｃを形成する必要がある。しかし、本実施形態では、各接続パッド１２ｃが所定箇所に集中して形成されているため、第２及び第３フレキシブルプリント基板１３，３１を第１フレキシブルプリント基板１２よりも小さく形成することができる。
【００３３】
（７）各接続パッド１２ｃ，１３ｃは列状に設けられているため、各接続パッド１２ｃ，１３ｃに対する溶接機の位置決めを容易に行うことができる。特に本実施形態では各接続パッド１２ｃ，１３ｃが一直線上に並んだ状態で形成されている。このため、各接続パッド１２ｃと、各接続パッド１３ｃ又は各接続パッド３１ｃ同士を容易に対応させることができる。
【００３４】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、コネクタ装着部４０をロアケース３の側壁に設けたが、ロアケース３の底面に設けてもよい。この場合においては、コネクタ４１を上下方向に沿ってコネクタ装着部４０に着脱することになる。
【００３５】
・前記実施形態では、両ケース２，３を組み付けることにより、第１フレキシブルプリント基板１２の接続端子部１２ｂが折り曲げられるようにしたが、接続端子部１２ｂを予め直角に曲げておいてもよい。
【００３６】
・  前記実施形態では、第１フレキシブルプリント基板１２の各接続パッド１２ｃ全てと対応する位置に接続パッド１３ｃ，３１ｃを有する第２及び第３フレキシブルプリント基板１３，３１をサブ基板として用いている。しかし、サブ基板は、第２及び第３フレキシブルプリント基板１３，３１に限らず、各接続パッド１２ｃの少なくとも一部と対応する位置に接続パッドが設けられているものであれば適用可能である。
【００３７】
・  各接続パッド１２ｃの一部と対応する箇所に接続パッド３２ａ，３３ａを備える第４フレキシブルプリント基板３２及び第５フレキシブルプリント基板３３をサブ基板として用いてもよい。すなわち、３枚以上のフレキシブルプリント基板１２，３２，３３によってコネクタ接続回路を構成するようにしてもよい。
【００３８】
・  各フレキシブルプリント基板１２，１３，３１の接続パッド１２ｃ，１３ｃ，３１ｃは、必ずしも一直線上に配列されていなくてもよい。このようにすれば、各銅箔パターン１２ａ，１３ａ，３１ａのパターン形状の自由度を拡げることができる。
【００３９】
・  各フレキシブルプリント基板１２，１３，３１の接続パッド１２ｃ，１３ｃ，３１ｃ同士を、超音波溶接に限らず、抵抗溶接やレーザー溶接など、他の溶接法によって電気的に接続してもよい。又、両接続パッド１２ｃ，１３ｃ，３１ｃ同士を、溶接に限らず、例えばクリームはんだを用いてはんだ付けによって接続してもよい。この場合には、接続パッド１２ｃ，１３ｃ，３１ｃ同士をはんだ付けするか否かによって接続回路を変更する。
【００４０】
・  前記実施形態では、第１〜第３フレキシブルプリント基板１２，１３，３１の銅箔パターン１２ａ，１３ａ，３１ａを、６アンペア以下の電流を通電可能に設定している。しかし、銅箔パターン１２ａ，１３ａ，３１ａの厚さや幅を変更して、６アンペア以上の電流を通電できるように設定してもよい。又、最大通電電流を６アンペア以下に設定してもよい。
【００４１】
・  前記実施形態では、コネクタ接続回路の一部をフレキシブルプリント基板１２，１３，３１によって構成している。しかし、コネクタ接続回路の全体やヒューズ接続回路やリレー接続回路の一部をフレキシブルプリント基板１２，１３，３１によって構成してもよい。
【００４２】
・  前記実施形態では、各フレキシブルプリント基板１２，１３がバスバー積層体１１の下層に配置されている。しかし、各フレキシブルプリント基板１２，１３は、バスバー積層体１１の上層に配置されてもよい。但し、この場合、各フレキシブルプリント基板１２，１３は、バスバー端子１１ａが形成されていない領域に配置されることが望ましい。
【００４３】
・  前記実施形態では、アッパーケース２側が上方向、ロアケース３側が下方向として説明しているものの、電気接続箱１を車両に組み付ける際には、例えばアッパーケース２が下方に位置し、ロアケース３が上方に位置していてもよい。又、アッパーケース２の側壁及びロアケース３の側壁が上方を向くように、すなわち電気接続箱１を９０゜回転させた状態で車両に組み付けてもよい。つまり、電気接続箱１は、各ケース２，３がどの方向を向くように組み付けられてもよい。
【００４４】
次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００４５】
（２）  前記フレキシブルプリント基板が収容されているケースには、前記接続端子部を所定箇所に位置決めする位置決め部（段部３ａ）が形成されていることを特徴とする電気接続箱。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、本体ケースが大型化するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に用いられる電気接続箱を示す分解斜視図。
【図２】（ａ）は同実施形態の電気接続箱に収容されるベース基板の平面図、（ｂ）は同電気接続箱に収容されるサブ基板の平面図、（ｃ）はサブ基板の変更例を示す平面図。
【図３】同実施形態の電気接続箱の平面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図。
【図６】図３のＣ−Ｃ線断面図。
【図７】アッパーケースとロアケースとを組み付ける際の断面図。
【図８】図７の動作に続く断面図。
【図９】図８の動作に続く断面図。
【符号の説明】
１…電気接続箱、２…アッパーケース（第１ケース）、３…ロアケース（第２ケース）、４…コネクタ装着部（電装品装着部）、５…ヒューズ装着部（電装品装着部）、６…リレー装着部、７…バスバー、８…絶縁板、１１…バスバー積層体、１２ｂ…接続端子部、１３…第２フレキシブルプリント基板、１４…プリント基板、４０…コネクタ装着部、４０ａ…コネクタ挿入口、４１…コネクタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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