(57)【要約】【課題】自由度をもって嵌合することができる基板間接続用の雌雄同体コネクタを提供する。【解決手段】電気コネクタ１００と同一形状の他の電気コネクタ２００と嵌合可能な雌雄同体の電気コネクタである。電気コネクタ１００，２００は、導電性の端子１２０，２２０と、絶縁性のハウジング１４０，２４０とを備える。端子１２０，２２０は、基板接続部１２１，２２１と、保持部１２２，２２２と、接触領域１２３，２２３と、接触片１２４，２２４と、接触部１２５，２２５とを有する。電気コネクタ１００と電気コネクタ２００が嵌合しているとき、電気コネクタ２００の接触部が電気コネクタ１００の接触領域に接触し、電気コネクタ１００の接触部が電気コネクタ２００の接触領域に接触して端子同士が電気接続される。ハウジング１４０，２４０は、嵌合方向に並行して突出した内片部１４２，２４２及び外片部１４４，２４４を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板間を電気接続するための電気コネクタであって、
前記電気コネクタは、前記電気コネクタと略同一形状の他の電気コネクタと嵌合可能な雌雄同体の電気コネクタであって、
前記電気コネクタは、導電性の端子と、前記端子を保持する絶縁性のハウジングと、を備え、
前記端子は、前記回路基板上の回路に接続される基板接続部と、前記ハウジングに固定される保持部と、接触領域と、弾性変位可能な接触片と、前記接触片の先端側に形成された接触部とを有し、
前記電気コネクタと前記他の電気コネクタが嵌合しているとき、前記他の電気コネクタの接触部が前記電気コネクタの接触領域に接触し、前記電気コネクタの接触部が前記他の電気コネクタの接触領域に接触して端子同士が電気接続されるものであり、
前記ハウジングは、前記ハウジングの嵌合方向に並行して突出した内片部及び外片部を有し、
前記端子の接触片は、前記内片部と前記外片部との間に位置し、
前記端子の接触片は、前記内片部の嵌合方向に沿って配置され、
前記外片部は、その両側から前記内片部に向けて屈曲した内片保持部を有し、両側の前記内片保持部の内側面間の間隔は、前記内片部の幅より広い、ことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
前記外片部の前記内片保持部は、コの字形状を有することを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記電気コネクタと前記他の電気コネクタが嵌合しているとき、前記他の電気コネクタの内片部が前記電気コネクタの外片部の内片保持部内に挿入され、前記電気コネクタの内片部が前記他の電気コネクタの外片部の内片保持部内に挿入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記電気コネクタと前記他の電気コネクタが嵌合して電気接続しているときの変位可能な範囲は、前記端子の接触領域の広さによって規定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気コネクタ。
【請求項５】
前記外片部は、前記内片部側に突出して形成された第１の突出部と、前記第１の突出部より前記本体部側に前記内片部側に突出して形成された第２の突出部とを有し、
前記電気コネクタと前記他の電気コネクタが嵌合しているとき、前記他の電気コネクタの第１の突出部が前記電気コネクタの第２の突出部より内側に位置し、前記電気コネクタの第１の突出部が前記他の電気コネクタの第２の突出部より内側に位置し、
前記他の電気コネクタの第１の突出部が前記電気コネクタの第２の突出部に当接し、前記電気コネクタの第１の突出部が前記他の電気コネクタの第２の突出部に当接することにより、電気コネクタ同士の嵌合解除が規制されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気コネクタ。
【請求項６】
前記端子の保持部は、端子の幅方向に突出して形成された圧入用の突起と、前記圧入突起より圧入先端側の面上に形成された位置決め用の突起と、を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気コネクタに関し、特に、回路基板間接続用の基板対基板コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
同一平面上に配列された回路基板同士を電気的に接続するために、基板対基板コネクタが使用されている。このような基板対基板コネクタとしては、例えば、特許文献１に記載された技術がある。特許文献１に記載された基板対基板コネクタは、基板上に実装された形状の異なる２つの雌コネクタと雄コネクタを嵌合して基板間を電気接続するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７２２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような基板対基板コネクタの場合、コネクタを基板に実装して固定した状態で、雌コネクタと雄コネクタとを嵌合してコネクタ間の接続を行うので、基板間の相対位置が規定の位置からわずかにずれただけでも、コネクタ間の嵌合が不可能になる。したがって、基板間の相対位置に対して高い精度が要求される。そこで、コネクタ間の相対位置に対して、ある程度の自由度を持ってコネクタ間の嵌合が行えれば、便利である。
【０００５】
また、特許文献１のような基板対基板コネクタの場合、それぞれ形状の異なる雌コネクタと雄コネクタの両方を必要とするため、製造コストや組み立てコストの削減に寄与しない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、基板対基板コネクタにおいて、自由度をもって嵌合することができる基板間接続用の雌雄同体コネクタを提供することにある。
【０００７】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電気コネクタは、回路基板間を電気接続するコネクタであって、前記電気コネクタと同一形状の他の電気コネクタと嵌合可能な雌雄同体の電気コネクタである。前記電気コネクタは、導電性の端子と、前記端子を保持する絶縁性のハウジングと、を備える。前記端子は、前記回路基板上の回路に接続される基板接続部と、前記ハウジングに固定される保持部と、前記保持部から延出した接触領域と、前記接触領域から延出した弾性変位可能な接触片と、前記接触片の先端側に形成された接触部とを有する。そして、前記電気コネクタと前記他の電気コネクタが嵌合しているとき、前記他の電気コネクタの接触部が前記電気コネクタの接触領域に接触し、前記電気コネクタの接触部が前記他の電気コネクタの接触領域に接触して端子同士が電気接続される。前記ハウジングは、前記ハウジングの嵌合方向に並行して突出した内片部及び外片部を有し、前記端子の接触片は、前記内片部と前記外片部との間に位置し、前記端子の接触片は、前記内片部の嵌合方向に沿って配置される。前記外片部は、その両側から前記内片部に向けて屈曲した内片保持部を有し、両側の前記内片保持部の内側面間の間隔は、前記内片部の幅より広いものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
（１）電気接続を確保した状態で、コネクタ間の相対位置の自由度が増大する。
（２）ほぼ同一形状の雌雄同体コネクタにより、製造・組み立てが容易になり、製造・組み立てコストが削減される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態による２つの電気コネクタの嵌合前の状態を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による電気コネクタの構成を示す斜視図である。
【図３】電気コネクタの端子の構成を示す斜視図である。
【図４】コネクタを嵌合側から見た正面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ切断面における断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ切断面における断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態による電気コネクタの構成を示す斜視図である。
【図８】電気コネクタの端子の構成を示す斜視図である。
【図９】２つの電気コネクタの嵌合状態（最も奥まで挿入）を示す平面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ切断面における断面図である。
【図１１】２つの電気コネクタの嵌合状態（嵌合方向へのフローティング状態）を示す平面図である。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ切断面における断面図である。
【図１３】図９のＢ−Ｂ切断面における断面図である。
【図１４】２つの電気コネクタの嵌合状態（端子配列方向に対して左側へフローティング）を示す平面図である。
【図１５】図１４のＢ−Ｂ切断面における断面図である。
【図１６】２つの電気コネクタの嵌合状態（端子配列方向に対して右側へフローティング）を示す平面図である。
【図１７】図１６のＣ−Ｃ切断面における断面図である。
【図１８】嵌合状態における各端子の配置（フローティング）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態による電気コネクタ１００，２００の嵌合前の状態を示す側面図である。
【００１３】
まず、図１により、本発明の一実施の形態による電気コネクタ１００，２００の構成を説明する。電気コネクタ１００，２００は、それぞれ同一平面上にある回路基板３００と回路基板４００とを電気的に接続するためのコネクタ（基板間接続コネクタ又は基板対基板コネクタ）である。電気コネクタ１００，２００は、例えばＬＥＤ照明などに用いられる回路基板の基板間を電気接続するための電気コネクタであって、回路基板３００，４００の端部近傍の平面上に実装され、電気コネクタの嵌合部分が基板端部から突出した状態で、基板に取り付けられる。この突出した部分が、相手側コネクタとの嵌合部分となる。電気コネクタ１００は、端子１２０、ハウジング１４０、補強金具１６０等から構成される。電気コネクタ２００は、端子２２０と、ハウジング２４０、補強金具２６０等から構成される。なお、補強金具１６０，２６０は必須ではなく、必要に応じて設けられる。電気コネクタ１００及び電気コネクタ２００は、同一形状のハウジング１４０，２４０を有する雌雄同体の電気コネクタである。電気コネクタ２００は、電気コネクタ１００を図１の紙面に対して１８０度回転させたものと同一の形状を有する。電気コネクタ２００の端子２２０は、電気コネクタ１００の端子１２０とほぼ同じ形状を有するが、回路基板上の回路に接続される部分（基板接続部１２１）の屈曲方向が逆になっている点が異なる。また、回路基板３００，４００に電気コネクタ１００，２００を固定するための補強金具１６０と補強金具２６０は同一形状であるが、ハウジング１４０，２４０への取り付け方向が反対である。電気コネクタ１００のハウジング１４０、端子１２０及び補強金具１６０は、それぞれ、電気コネクタ２００のハウジング２４０、端子２２０及び補強金具２６０と同じ金型で作成することが可能である。そのため、電気コネクタを構成する部品の点数を削減することが可能である。
【００１４】
電気コネクタ１００と電気コネクタ２００の端子を電気的に接続する場合、図１のように回路基板３００，４００を同一平面上に並べて、回路基板３００，４００を平行移動して、電気コネクタ１００と電気コネクタ２００を嵌合する。その嵌合の際、電気コネクタ２００の内片部２４２が電気コネクタ１００の外片部１４４内に挿入され、電気コネクタ１００の内片部１４２が電気コネクタ２００の外片部２４４内に挿入される。電気コネクタ１００と電気コネクタ２００が嵌合することにより、電気コネクタ１００の端子１２０と電気コネクタ２００の端子２２０が接触して電気接続される。また、電気コネクタ１００と電気コネクタ２００との位置関係は、回路基板と同一の平面（ＸＹ平面）上を嵌合状態が維持したまま変位可能であり、お互いの端子の接触が維持され電気接続も維持される。また、電気コネクタ１００，２００の外片部１４４，２４４には、それぞれ、嵌合ロック用の突出部１４７，２４７が設けられ、相手側のコネクタのハウジングの溝に突出部１４７，２４７が嵌り、嵌合状態から容易に外れないようになっている。
【００１５】
図２は、電気コネクタ１００の構成を示す斜視図である。図３は、電気コネクタ１００の端子１２０の構成を示す斜視図である。図４は、コネクタ１００を嵌合側から見た正面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ切断面における断面図である。図６は、図４のＣ−Ｃ切断面における断面図である。
【００１６】
次に、図２〜６により、本発明の一実施形態による電気コネクタ１００の構成を説明する。電気コネクタ１００は、２本の導電性の端子１２０と、端子１２０を保持する絶縁性のハウジング１４０と、電気コネクタを回路基板に固定するための補強金具１６０を有する。なお、補強金具１６０は必須なものではなく、省略することも可能である。
【００１７】
図３に示すように、端子１２０は、回路基板３００上の回路に接続される基板接続部（実装部）１２１と、ハウジング１４０に圧入して固定される保持部（圧入部）１２２と、保持部１２２から延出した接触領域１２３と、接触領域１２３から延出した弾性変位可能な接触片１２４と、接触片１２４の先端側に形成された接触部（接触突部）１２５とを有する。接触領域１２３は、嵌合方向に長く延びており、また、端子配列方向に幅広に形成されており、これにより、コネクタ嵌合時に、コネクタ同士の位置が回路基板との同一平面上を変位しても（フローティングしても）、端子間の接触を確保することが可能である。また、端子１２０の保持部１２２には、端子の幅方向に突出して形成された圧入突起１２６と、圧入突起１２６より圧入先端側（接触片１２４側）の上面（嵌合時に接触片１２４が弾性変位する方向と反対側の面）に位置決め突起１２７が設けられている。位置決め突起１２７は、端子１２０の上下方向の位置決めをするものである。端子１２０は、それぞれ、ハウジング１４０に対して、接触片１２４を圧入方向前方として圧入される。すなわち、ハウジング１４０に対して、接触片１２４−接触領域１２３−保持部１２２の順で端子１２０が挿入される。なお、本実施の形態では、一例として端子１２０が２本の場合を示しているが、これに限定されるものではなく、端子１２０の数は、１本であっても、３本以上であってもよい。なお、それぞれの端子１２０の形状は、同一である。
【００１８】
ハウジング１４０は、端子１２０が圧入固定される本体部１４１と、本体部１４１から相手側コネクタに向けて並行して延びる内片部１４２及び外片部１４４を有する。外片部１４４は、その両側から内片部１４２に向けて「コ」の字状に屈曲した形成された内片保持部１４５を有する。そして、電気コネクタ２００の内片部２４２と係合し合うことで、嵌合状態で上下方向の位置決め（コネクタの浮き上がり防止）がされる。また、コネクタ嵌合時に、端子間の電気接続状態を維持しつつ、コネクタ同士の位置が横方向（嵌合方向と垂直方向）に変位可能となるように、外片部１４４の両側にある内片保持部１４５の内側面間の間隔は、内片部１４２の幅より広くなっている。端子１２０は、内片部１４２で保持されているが、端子１２０の接触領域１２３は内片部１４２の上面に接し、接触片１２４は、内片部１４２と外片部１４４との間に位置し、先端部分（接触部１２５近傍）は内片部１４２から少し浮き上がっており、バネのように弾性変形可能となっている。また、接触片１２４と内片部１４２との間には、接触片１２４の変位空間１４８が存在する。また、外片部１４４は、電気コネクタ１００と電気コネクタ２００が嵌合しているとき、電気コネクタ２００の外側に位置する。ハウジング１４０の本体部１４１から基板接続部１２１側には、基板接続部１２１を挟み込むように姿勢安定部１４６が突出して設けられている。この姿勢安定部１４６により、回路基板３００にねじれや歪みが生じた場合であっても、基板接続部１２１への悪影響（基板接続部１２１と回路基板３００との接続部分への応力の負荷など）を低減可能である。２つの端子１２０の基板接続部１２１の間には、本体部１４１から突出した突出部１４７が設けられている。突出部１４７により、端子間の沿面距離を確保することができる。
【００１９】
図７は、電気コネクタ２００の構成を示す斜視図である。図８は、電気コネクタ２００の端子２２０の構成を示す斜視図である。
【００２０】
図７及び図８に示すように、電気コネクタ２００は、２本の導電性の端子２２０と、端子２２０を保持する絶縁性のハウジング２４０と、電気コネクタを回路基板に固定するための補強金具２６０を有する。端子２２０は、回路基板４００上の回路に接続される基板接続部（実装部）２２１と、ハウジング２４０に圧入して固定される保持部（圧入部）２２２と、保持部２２２から延出した接触領域２２３と、接触領域２２３から延出した弾性変位可能な接触片２２４と、接触片２２４の先端側に形成された接触部（接触突部）２２５とを有する。なお、本実施の形態では、一例として端子２２０が２本の場合を示しているが、これに限定されるものではなく、端子２２０の数は、１本であっても、３本以上であってもよい。なお、それぞれの端子２２０の形状は、同一である。
【００２１】
ハウジング２４０は、端子２２０が圧入固定される本体部２４１と、本体部２４１から相手側コネクタに向けて並行して延びる内片部２４２及び外片部２４４を有する。外片部２４４は、その両側から内片部２４２に向けて「コ」の字状に屈曲した形成された内片保持部２４５を有する。
【００２２】
電気コネクタ２００は、電気コネクタ１００と、ほぼ同じ構造を有する。すなわち、端子の基板接続部２２１の屈曲方向が逆である点と、補強金具２６０の取付け方向が逆である点を除いて、同一形状を有する。したがって、電気コネクタ２００の構造の詳細な説明は省略する。
【００２３】
電気コネクタ１００と電気コネクタ２００が嵌合しているとき、電気コネクタ２００の接触部２２５が電気コネクタ１００の接触領域１２３に接触し、電気コネクタ１００の接触部１２５が電気コネクタ２００の接触領域２２３に接触して端子同士が電気接続される。また、電気コネクタ１００と電気コネクタ２００が嵌合しているとき、電気コネクタ２００の内片部２４２が電気コネクタ１００の外片部１４４の内片保持部１４５内に挿入され、電気コネクタ１００の内片部１４２が電気コネクタ２００の外片部２４４の内片保持部２４５内に挿入される。
【００２４】
前述のように、電気コネクタ１００と電気コネクタ２００が嵌合して端子間が電気接続されているとき、電気接続を維持したままの状態で、両者の位置関係は、所定の範囲内（ｘ1，ｙ1）で変位可能である。すなわち、回路基板と同一の平面上で、回路基板３００と回路基板４００が所定範囲（ｘ1，ｙ1）ずれたとしても、端子間の電気接続が確保される。電気コネクタ１００，２００は、この変位可能な範囲（ｘ1，ｙ1）を規定する構造を有する。
【００２５】
図９は、２つの電気コネクタ１００，２００の嵌合状態（最も奥まで挿入、端子配列方向に対して中心位置）を示す平面図である。図１０は、図９のＡ−Ａ切断面における断面図である。図１３は、図９のＢ−Ｂ切断面における断面図である。図９に示す嵌合状態は、電気コネクタ１００，２００が嵌合方向（ｘ軸方向）に最も深く嵌合し、かつ、中心軸が揃った状態（端子配列方向（ｙ軸方向）のずれがない状態）である。この状態における端子間の位置関係が図１８（ａ）に示されている。図１８（ａ）〜（ｄ）は、嵌合状態における各端子の位置関係（フローティング）を示す図である。
【００２６】
図９の嵌合状態から、電気コネクタ１００と電気コネクタ２００の間隔を所定距離ｘ1だけ離間した状態が図１１及び図１２に示されている。図１１は、２つの電気コネクタ１００，２００の嵌合状態（嵌合方向へのフローティング状態）を示す平面図である。図１２は、図１１のＢ−Ｂ切断面における断面図である。図１２に示されているように、電気コネクタ１００と電気コネクタ２００の間隔を離した場合、所定距離ｘ1離れた所で、電気コネクタ１００の突出部１４７と電気コネクタ２００の突出部２４９とが係合し、電気コネクタ２００の突出部２４７と電気コネクタ１００の突出部１４９とが係合し、嵌合方向のフローティングが規制される。この状態における端子間の位置関係が図１８（ｂ）に示されている。この状態であっても、端子の接触部が相手側の端子の接触領域に接触し、電気接続は確保されている。
【００２７】
図９及び図１３の嵌合状態から、電気コネクタ２００に対して電気コネクタ１００を距離ｙ1／２だけ端子配列方向の左へずらした状態が図１４及び図１５に示されている。図１４は、２つの電気コネクタ１００，２００の嵌合状態（端子配列方向に対して電気コネクタ１００を左側へフローティング）を示す平面図である。図１５は、図１４のＢ−Ｂ切断面における断面図である。図１５に示されているように、電気コネクタ２００に対して電気コネクタ１００を端子配列方向（ｙ軸方向）の左へずらした場合、距離ｙ1／２だけ移動した所で、電気コネクタ１００の内片部１４２の側面が電気コネクタ２００の内片保持部２４５の内壁に当接し、かつ、電気コネクタ２００の内片部２４２の側面が電気コネクタ１００の内片保持部１４５の内壁に当接して、端子配列方向（ｙ軸方向）のフローティングが規制される。この状態における端子間の位置関係が図１８（ｃ）に示されている。この状態であっても、端子の接触部が相手側の端子の接触領域に接触し、電気接続は確保されている。
【００２８】
図９及び図１３の嵌合状態から、電気コネクタ２００に対して電気コネクタ１００を距離ｙ1／２だけ端子配列方向の右へずらした状態が図１６及び図１７に示されている。図１６は、２つの電気コネクタ１００，２００の嵌合状態（端子配列方向に対して電気コネクタ１００を右側へフローティング）を示す平面図である。図１７は、図１６のＣ−Ｃ切断面における断面図である。図１７に示されているように、電気コネクタ２００に対して電気コネクタ１００を端子配列方向（ｙ軸方向）の右へずらした場合、距離ｙ1／２だけ移動した所で、電気コネクタ１００の内片部１４２の側面が電気コネクタ２００の内片保持部２４５の内壁に当接し、かつ、電気コネクタ２００の内片部２４２の側面が電気コネクタ１００の内片保持部１４５の内壁に当接して、端子配列方向（ｙ軸方向）のフローティングが規制される。この状態における端子間の位置関係が図１８（ｄ）に示されている。この状態であっても、端子の接触部が相手側の端子の接触領域に接触し、電気接続は確保されている。
【００２９】
したがって、嵌合時における端子配列方向（ｙ軸方向）の可動範囲は、距離ｙ1となる。また、端子１２０，２２０の接触領域１２３，２２３の広さを、端子配列方向（幅方向）でｙ1より大きくし、嵌合方向（長手方向）でｘ1より大きくすることにより、フローティング状態における端子間の接触が確保される。したがって、嵌合時における変位可能な範囲（ｘ1，ｙ1）は、突出部１４７，１４９，２４７，２４９の位置、内片部１４２，２４２と外片部１４４，２４４の内片保持部１４５，２４５との距離、端子１２０，２２０の接触領域１２３，２２３の広さによって規定される。
【００３０】
したがって、本発明に係る電気コネクタによれば、嵌合時に、電気接続を確保したまま、コネクタ間の相対位置を所定範囲内で変位可能となり、基板間の相対位置の自由度が増大する。
【００３１】
また、本発明に係る電気コネクタによれば、ほぼ同一形状の雌雄同体コネクタにより、同じ金型を使用することができ、設備が共通となり製造が容易になり、製造コストが削減される。また、部品種類も少なくて済むので、組み立てが容易になり、組み立てコストが削減される。
【００３２】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、ＬＥＤ照明等の回路基板に実装される基板対基板コネクタなどに利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１００，２００  電気コネクタ
１２０，２２０  端子
１２１，２２１  基板接続部
１２２，２２２  保持部
１２３，２２３  接触領域
１２４，２２４  接触片
１２５，２２５  接触部
１２６，２２６  圧入突起
１４０，２４０  ハウジング
１４１，２４１  本体部
１４２，２４２  内片部
１４４，２４４  外片部
１４５，２４５  内片保持部
１４６，２４６  姿勢安定部
１４７，２４７  突出部
１４８  変位空間
１４９，２４９  突出部
１６０，２６０  補強金具
３００，４００  回路基板
【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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