(57)【要約】【課題】蓄電モジュールの組付け作業の工数を減らす。【解決手段】正極及び負極の電極端子部２１Ａ，２１Ｂを有する複数の単電池１１Ｂ，１１Ａを並べて構成された蓄電モジュール１０であって、電極端子部２１Ａ，２１Ｂ間を電気的に接続する接続部２２と、接続部２２を押圧して曲げる押圧部４７とを備え、押圧部４７に押圧されて曲げられた接続部２２が、当該接続部２２を有する単電池１１Ｂ，１１Ａの隣りの単電池１１Ｂ，１１Ａの電極端子部２１Ｂに接続されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極の電極端子部を有する複数の蓄電素子を並べて構成された蓄電モジュールであって、
前記電極端子部間を電気的に接続する接続部と、
前記接続部を押圧して曲げる押圧部とを備え、
前記押圧部に押圧されて曲げられた前記接続部が、当該接続部を有する蓄電素子の隣りの前記蓄電素子の前記電極端子部に接続されている蓄電モジュール。
【請求項２】
前記隣の蓄電素子の前記電極端子部に重ねられた前記接続部が締結部材で締結されることで前記電極端子部間が接続されている請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記接続部は、隣り合う前記蓄電素子の一方の蓄電素子の前記電極端子部に一体的に固定されている請求項１又は請求項２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
隣り合う前記蓄電素子間を仕切るセパレータを備え、
前記押圧部は、前記セパレータに備えられている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
【請求項５】
前記セパレータは、前記接続部における前記押圧部に押圧される側とは反対側から前記接続部を支持する支持部を備えている請求項４に記載の蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車やハイブリッド車用の蓄電モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する単電池が横並びに複数個配置されている。そして、隣り合う単電池の電極端子間を接続部材（バスバー）で接続することにより複数の単電池が直列や並列に接続されるようになっている。
【０００３】
特許文献１では、２個のバッテリにおける隣り合う２個のバッテリ端子をバスバーの２個の挿通孔のそれぞれに挿通し、各バッテリ端子にナットを締めつけることで隣り合うバッテリ間が電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０６７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記構成では、電極端子間を電気的に接続する箇所のそれぞれについて、隣り合う２個の電極端子を２個のナットで２回締結する作業を行わなければならない。このような電極端子間を電気的に接続するための作業を減らすことができれば、蓄電モジュールの組付け作業の工数を減らすことが出来るため好ましい。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、蓄電モジュールの組付け作業の工数を減らすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、正極及び負極の電極端子部を有する複数の蓄電素子を並べて構成された蓄電モジュールであって、前記電極端子部間を電気的に接続する接続部と、前記接続部を押圧して曲げる押圧部とを備え、前記押圧部に押圧されて曲げられた前記接続部が、当該接続部を有する蓄電素子の隣りの前記蓄電素子の前記電極端子部に接続されている。
本構成によれば、押圧部が押圧して曲げられた接続部が隣りの蓄電素子の電極端子部に接続されているため、接続部を電極端子部に接続するための工程を減らすことができる。よって、蓄電モジュールの組付け作業の工数を減らすことが可能になる。
【０００８】
上記構成の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記隣の蓄電素子の前記電極端子部に重ねられた前記接続部が締結部材で締結されることで前記電極端子部間が接続されている。
【０００９】
・前記接続部は、隣り合う前記蓄電素子の一方の蓄電素子の前記電極端子部に一体的に固定されている。
接続部が隣り合う蓄電素子の一方の蓄電素子の電極端子部に一体的に固定されることで、隣り合う蓄電素子の電極端子部間を電気的に接続する作業を行う際に、複数の電極端子部のそれぞれについて接続作業を行う場合と比較して蓄電モジュールの組付け作業の工数を減らすことが可能になる。
【００１０】
・隣り合う前記蓄電素子間を仕切るセパレータを備え、前記押圧部は、前記セパレータに備えられている。
このようにすれば、セパレータを利用して接続部を押圧して曲げることが可能になる。
【００１１】
・前記セパレータは、前記接続部における前記押圧部に押圧される側とは反対側から前記接続部を支持する支持部を備えている。
このようにすれば、セパレータを利用して接続部を曲げる際に支持させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、蓄電モジュールの組付け作業の工数を減らすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】蓄電モジュールを示す斜視図
【図２】蓄電モジュールを示す平面図
【図３】蓄電モジュールを示す左側面図
【図４】単電池を示す斜視図
【図５】単電池を示す正面図
【図６】単電池を示す左側面図
【図７】一方のセパレータを示す斜視図
【図８】一方のセパレータを示す正面図
【図９】一方のセパレータを示す背面図
【図１０】他方のセパレータを示す斜視図
【図１１】他方のセパレータを示す正面図
【図１２】他方のセパレータを示す背面図
【図１３】単電池及びこの単電池に組付けられるセパレータを示す平面図
【図１４】単電池及びこの単電池に組付けられるセパレータを示す左側面図
【図１５】セパレータ付き単電池が間隔を空けて複数並んだ状態を示す斜視図
【図１６】セパレータ付き単電池が間隔を空けて複数並んだ状態を示す平面図
【図１７】セパレータ付き単電池が間隔を空けて複数並んだ状態を示す左側面図
【図１８】押圧部が接続部を押圧し始めた状態を示す左側面図
【図１９】図１８の状態から更に押圧部が接続部を押圧した状態を示す左側面図
【図２０】図１９の状態から接続部を締結可能な位置まで押圧部が押圧した状態を示す左側面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１を図１〜図２０を参照しつつ説明する。
本実施形態の蓄電モジュール１０は、複数の単電池１１（「蓄電素子」の一例）を並べて構成したものであり、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の駆動源として使用される。以下では、前後方向については図２の下方を前方、上方を後方とし、左右方向については図２の方向を基準とし、上下方向については、図３の方向を基準として説明する。
【００１５】
（蓄電モジュール１０）
蓄電モジュール１０は、図１に示すように、前後方向に並んで配された複数個（本実施形態では４個）の単電池１１（蓄電素子群）と、隣り合う単電池１１間を仕切る複数個（本実施形態では４個）のセパレータ３８Ａ，３８Ｂとを備えて構成されている。
（単電池１１）
複数個の単電池１１は、図４に示すように、内部に図示しない蓄電要素が収容された扁平な形状であって、扁平な直方体状の電池本体１２と、電池本体１２の上端面に設けられる正極及び負極の電極端子部２１Ａ，２１Ｂ（本実施形態では、例えば、正極が２１Ａ，負極が２１Ｂ）とを備えている。
【００１６】
単電池１１は、電池モジュール１０内の位置に応じて電極端子部２１Ａの曲げ方向が変えられることで電極端子部２１Ａの形状の異なる２種類の単電池１１Ａ，１１Ｂが形成される（図１参照）。
２種類の単電池１１Ａ，１１Ｂは、互いに異極の電極端子部２１Ａ，２１Ｂが隣り合うように交互に配置されており、これにより、複数の単電池１１が直列に接続されている。
【００１７】
電池本体１２は、ケースで覆われており、その上面１３には、図４に示すように、電極端子部２１Ａ，２１Ｂを所定の位置に固定する合成樹脂製の固定部１４，２０が形成されている。
固定部１４，２０は、電極端子部２１Ａを固定する第１固定部１４と、電極端子部２１Ｂを固定する第２固定部２０とを備える。
【００１８】
第１固定部１４は、電極端子部２１Ａを囲むように電池本体１２の上面１３から上方に突出する周壁部１５を備える。
周壁部１５は、周方向の所定の範囲が切欠かれた切欠部１６を有し、この切欠部１６から嵌入カバー１８を挿通して嵌入カバー１８を第１固定部１４に取付け可能となっている。
【００１９】
周壁部１５には、切欠部１６の部分から内側に係止部１７が突出している。
係止部１７の内壁には、係止凹部が形成されている。
嵌入カバー１８は、合成樹脂製であって、左右方向に長い板状である。嵌入カバー１８の縁部及び内部は、枠状に厚みを厚くして補強されている。
【００２０】
嵌入カバー１８には、第１固定部１４から離脱しないように係止部１７に係止される被係止部１９を有する（図１３参照）。
被係止部１９は、先端側（後端側）が左右方向に撓み変形可能な撓み片であって、先端に外方に突出する係止爪が形成されている。
【００２１】
第２固定部２０は、電池本体１２の上面１３から所定の高さで突出している。
第２固定部２０の突出寸法は、この第２固定部２０上に配された電極端子部２１Ｂに後述する接続部２２が載置される高さとされている。
【００２２】
（電極端子部２１Ｂ）
電極端子部２１Ｂは、第２固定部２０の上に載置されるＬ字状の受け部３２と、受け部３２と内部の蓄電要素とを電気的に接続する中継接続部材３５とを備える。
受け部３２は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属からなり、板状の板状部３３と、板状部３３から立ち上がる棒状部３４とが一体に形成されている。
【００２３】
板状部３３には、中継接続部材３５が挿通される貫通孔が形成されている。
中継接続部材３５は、金属製のリベットが用いられている。なお、中継接続部材としてネジ等の部材を用いることも可能である。
板状部３３の貫通孔に中継接続部材３５を通して電池本体１２側との間でカシメつけることで、受け部３２が電池本体１２に固定されるとともに中継接続部材３５を介して内部の蓄電要素と電気的に接続される。
（電極端子部２１Ａ）
電極端子部２１Ａは、当該電極端子部２１Ａを有する単電池１１の隣りの単電池１１の電極端子部２１Ｂに接続される板状の接続部２２を備える。
【００２４】
（接続部２２）
接続部２２は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属からなり、第１固定部１４に固定される帯状の被固定部２３と、被固定部２３の縁部から折り返すように延びる折り返し部２８と、折り返し部２８の先端から上方側（直交する方向）に立ち上がり隣りの単電池１１の電極端子部２１Ｂに接続可能な長さで延びる延出部２７とを備える。
【００２５】
被固定部２３は、左右方向に帯状に延びており、電池本体１２の蓄電要素と接続するための中継接続部材３１が挿通される円形状の貫通孔が一端側に貫通形成されている。
中継接続部材３１は、金属製のリベットが用いられている。なお、リベットに限らず、金属製のネジ等の部材（電気的に接続可能な部材）を用いることも可能である。
【００２６】
被固定部２３の貫通孔に中継接続部材３１の一端側を通して電池本体１２にかしめることで、被固定部２３が電池本体１２に固定されるとともに中継接続部材３１を介して内部の蓄電要素と電気的に接続される。
折り返し部２８の内側には、嵌入カバー１８の縁部が嵌め入れられる。
嵌入カバー１８は、被係止部１９の係止爪が係止部１７の係止凹部の内壁に係止されることで、嵌入カバー１８が第１固定部１４に固定される。
【００２７】
折り返し部２８に嵌め入れられた嵌入カバー１８は、被固定部２３を上方から押さえて固定する。
延出部２７は、後述するセパレータ３８Ａ，３８Ｂの押圧部４７を押圧されて曲げられるものであり、押圧部４７に曲げられる前は上方にストレートに延びており、押圧部４７に曲げられた後は電極端子部２１Ｂに締結される。
延出部２７は、押圧部４７による押圧で弾性変形可能な厚みで形成されており、延出部２７の先端側には、やや左方側に寄った位置に円形状の締結孔２６が貫通形成されている。
【００２８】
締結孔２６は、前後方向（単電池１１の並び方向）に長い長円形状をなしている。
このように、締結孔２６を長円形状とすることで、組み付け時の公差（前後方向の公差）を吸収できるようになっている。
【００２９】
押圧部４７に曲げられた後の延出部２７は、図３に示すように、直角に曲げられる曲げ部２９Ａを有する。
曲げ部２９Ａと折り返し部２８との間の曲げにより延出部２７は弾性変形可能となっており、組み付け時や組付け後における単電池１１間の前後方向、左右方向、及び、上下方向の公差を吸収する。
延出部２７における曲げ部２９Ａが形成される位置の側縁には、図４に示すように、両側縁が切欠かれた凹部３０が形成されている。
図４の接続部２２は、プレス機により金属板材を展開形状に打ち抜いて曲げ加工を施して形成されている。
【００３０】
なお、本実施形態の接続部２２は、薄肉の金属板材から形成されているため、通常用いられている電極間の接続部材としてのバスバーよりも厚みを薄くした分だけ幅寸法（延出部２７及び折り返し部２８の幅寸法）が大きくなっている。このように厚みが薄くなっても幅広とされることで通電電流に応じた導体断面積は確保されている。
【００３１】
（セパレータ３８Ａ，３８Ｂ）
セパレータ３８Ａ，３８Ｂは、合成樹脂製であって、形状の異なる２種類が用いられており、図７，図１０に示すように、隣り合う単電池１１間を仕切る板状の本体部３９と、本体部３９の上端部に備えられ、接続部２２を押圧して曲げる押圧部４７と、本体部３９の上端部に備えられ、押圧部４７とは反対側から接続部２２を支持する支持部４５と、を備える。
２種類のセパレータ３８Ａ，３８Ｂは、押圧部４７及び支持部４５の張り出す方向が異なる対称な形状である。
【００３２】
本体部３９は、長方形の板状をなしており、その周縁部に枠状に張り出した張出枠４０を有する。
本体部３９の上面部の張出枠４０は、ほぼ全幅に亘って張り出し寸法を小さくするように切欠かれた切欠部４０Ａが形成されている。
本体部３９の上端３９Ａにおける押圧部４７と支持部４５の間には、隣り合うセパレータ３８Ａ，３８Ｂ間を連結するための第１連結部４１が設けられている。
【００３３】
第１連結部４１は、Ｕ字状をなしており、本体部３９の前方及び後方に本体部３９よりも張り出している。
第１連結部４１の前端部は、やや内側から段差状に前方に突出する嵌合部４１Ａとされており、この嵌合部４１Ａは、第１連結部４１の後端部に嵌め入れられる。
【００３４】
本体部３９の下端部における左右の両側には、隣り合うセパレータ３８Ａ，３８Ｂ間を連結するための第２連結部４２が設けられている。
第２連結部４２は、本体部３９の側面から箱形に張り出しており、後端面に後方に突出する連結突部４３が設けられるとともに、前端面に隣のセパレータ３８Ａ（３８Ｂ）の連結突部４３が挿通される連結孔４４を有する。
連結突部４３は、上下方向に長い板状をなす。
隣り合うセパレータ３８Ａ，３８Ｂの第１連結部４１及び第２連結部４２が連結されることで、隣り合うセパレータ３８Ａ，３８Ｂ間の上下方向及び左右方向の相対的移動が規制される。
【００３５】
（支持部４５）
支持部４５は、本体部３９の上端３９Ａにおける左右方向の一端側に設けられており、接続部２２の幅に応じた幅に形成されており、後方側に張り出している。
支持部４５の後方に延びる部分は、下端が一定の高さで、上端が先端側に向けて高くなるように形成されている。これにより、支持部４５の先端側は、上下方向の寸法が徐々に先太になっている。
支持部４５の後端面（先端面）は、図１４に示すように、本体部３９の後端（張出枠４０の後端）とほぼ同じ位置に形成されている。支持部４５は、セパレータ３８Ａ，３８Ｂが単電池１１に装着された際に、接続部２２の延出部２７に密着する。
【００３６】
支持部４５の上面は、接続部２２を支持する側とは反対側がわずかに低くなるように傾斜している。
支持部４５の後端面には、図８に示すように、矩形状の複数の凹部４５Ａが左右に並んで形成されている。
支持部４５の前面における基端側には、矩形状に窪んだ複数の肉抜き部４６が左右に並んで形成されている（図７参照）。
【００３７】
（押圧部４７）
押圧部４７は、本体部３９の上面から斜め前方に張り出す形状であって、本体部３９に連なる基端部４７Ａと、基端部４７Ａからやや先細り状に前方側に突き出る突出部４８とを有する。
突出部４８の底面側（接続部２２を押圧する側の底面）の丸みを帯びた面は、押圧面４９とされている。
押圧面４９の形状は、接続部２２を押圧した際に接続部２２を徐々にほぼ直交する方向に曲げることができる曲面とされる。
押圧面４９には、やや窪んだ窪み部４９Ａが形成されており（図８参照）、この窪み部４９Ａの位置で接続部２２がほぼ直角に屈曲される。
押圧部４７の上面は、櫛刃状に肉抜きされた肉抜き部５０とされている（図７参照）。押圧部４７の底面の側縁には、板状の補強部４７Ｂが形成されている。
【００３８】
次に、蓄電モジュール１０の組み付けについて説明する。
延出部２７が上方に真っ直ぐに延びた状態（図４）の接続部２２を有する複数の単電池１１間に複数のセパレータ３８Ａ，３８Ｂを交互に挟む。なお、本実施形態では、セパレータ３８Ａ，３８Ｂの数は、単電池１１よりも１個多くなっており、全ての単電池１１がセパレータ３８Ａ，３８Ｂ間に配されるようになっている。そして、セパレータ３８Ａ，３８Ｂを支持部４５が張り出す側から複数の単電池１１に重ねるようにして装着する（図１３，図１４参照）。これにより、複数（本実施形態では４個）のセパレータ付き単電池５１を形成する（図１５）。
この状態では、各セパレータ３８Ａ，３８Ｂの支持部４５が延出部２７の前面に密着した状態となっている（図１７）。
【００３９】
次に、複数のセパレータ付き単電池５１が重なる方向に近づけていく。
すると、押圧部４７の先端がセパレータ付き単電池５１の延出部２７に当接して延出部２７を支持部４５のすぐ上の位置（曲げ部２９Ａとなる位置）から曲げていく（図１８）。
そして、互いのセパレータ付き単電池５１を更に近づけると、更に延出部２７の曲げ部２９Ａが曲げられていき（図１９）、延出部２７の締結孔２６に各電極端子部２１Ｂの棒状部３４が挿通される。
そして、延出部２７の曲げ部２９Ａが直交する位置まで曲げられると（図２０）、棒状部３４にナット３６を螺合させて電極端子部２１Ｂに締結する（棒状部３４及びナット３６が「締結部材」の一例）。
そして、最前端の接続部２２以外の全ての接続部２２の延出部２７を電極端子部２１Ｂに締結すると電極端子部２１Ａ，２１Ｂ間が接続され、最前端のセパレータ３８Ｂを取り外すと電池モジュール１０が形成される（図１）。
このように、蓄電モジュール１０の組み付けの際に通常行われる単電池１１をセパレータを介して重ね合わせる作業を行えば、接続部２２を電極端子部２１Ｂに取り付ける作業を別に行わなくても、棒状部３４が締結孔２６に挿通されて締結を行うことができる。
【００４０】
上記実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
本実施形態によれば、押圧部４７が押圧して曲げられた接続部２２が隣りの単電池１１Ｂ，１１Ａ（蓄電素子）の電極端子部２１Ａ，２１Ｂに接続されているため、接続部２２を電極端子部２１Ａ，２１Ｂに接続するための工程を減らすことができる。よって、蓄電モジュール１０の組付け作業の工数を減らすことが可能になる。
【００４１】
また、接続部２２が隣り合う単電池１１Ｂ，１１Ａの一方の単電池１１Ｂ，１１Ａの電極端子部２１Ａに一体的に固定されることで、隣り合う単電池１１Ｂ，１１Ａの電極端子部２１Ａ，２１Ｂ間を電気的に接続する作業を行う際に、複数の電極端子部のそれぞれについて接続作業を行う場合と比較して蓄電モジュール１０の組付け作業の工数を減らすことが可能になる。
【００４２】
さらに、隣り合う単電池１１Ｂ，１１Ａ間を仕切るセパレータ３８Ａ，３８Ｂを備え、押圧部４７は、セパレータ３８Ａ，３８Ｂに備えられている。
このようにすれば、セパレータ３８Ａ，３８Ｂを利用して接続部２２を押圧して曲げることが可能になる。
【００４３】
また、セパレータ３８Ａ，３８Ｂは、接続部２２における押圧部４７に押圧される側とは反対側から接続部２２を支持する支持部４５を備えている。
このようにすれば、セパレータ３８Ａ，３８Ｂを利用して接続部２２を曲げる際に支持させることができる。
【００４４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、押圧部４７をセパレータ３８Ａ，３８Ｂに設けたが、これに限られず、他の部材に押圧部を設けてもよい。例えば、単電池（蓄電素子）に押圧部を設けて、隣の単電池（蓄電素子）の接続部を押圧するようにしてもよい。
【００４５】
（２）上記実施形態では、セパレータ付き単電池５１を重ねた際に押圧部４７が接続部２２を押圧する構成としたが、押圧部が接続部２２を曲げることができる程度に押圧するのであれば、押圧部が接続部２２を押圧する方法は、上記実施形態の方法に限られない。
【００４６】
（３）上記実施形態では、各単電池１１（１１Ｂ）の一対の電極端子部２１Ａ，２１Ｂのうちの一方の電極端子部２１Ａにのみ接続部２２を設けたが、これに限られない、例えば、単電池（蓄電素子）の正極及び負極の電極端子部２１Ａ，２１Ｂの双方に接続部２２を設けるようにしてもよい。この場合、この接続部２２を有する単電池の隣に、一対の電極端子部の双方に接続部２２を設けない単電池（蓄電素子）を配置して複数の単電池を交互に並べて隣り合う単電池１１の電極端子部２１Ａ，２１Ｂ間を接続するようにしてもよい。
【００４７】
（４）上記実施形態では、蓄電素子が電池である例を示したが、蓄電素子は、コンデンサなどであってもよい。
（５）上記実施形態では、電極端子部２１Ｂの棒状部３４にナット３６を締結したが、これに限られず、電極端子部２１Ｂにナットを設け、別部材のボルトをナットに螺合させて締結してもよい。
【００４８】
（６）上記実施形態では、電極端子部２１Ａを正極とし、電極端子部２１Ｂを負極としたが、電極端子部２１Ｂを正極とし、電極端子部２１Ａを負極としてもよい。
（７）上記実施形態では、複数の単電池１１を直列に接続する構成としたが、複数の単電池１１を並列に接続してもよい。
（８）単電池１１の個数は、上記実施形態の数に限られず、他の個数としてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０...蓄電モジュール
１１（１１Ａ，１１Ｂ）...単電池（蓄電素子）
２１Ａ，２１Ｂ...電極端子部
２２...接続部
２５...締結部
３４...棒状部（締結部材）
３６...ナット（締結部材）
３８Ａ，３８Ｂ...セパレータ
３９...本体部
４５...支持部
４７...押圧部
４８...突出部
４９...押圧面
４９Ａ...窪み部
５１...セパレータ付き単電池
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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