(57)【要約】【課題】各種電子機器の入力操作部に使用される回転操作型電子部品に関し、配線基板への実装位置ズレなどによる不具合の発生が抑えられるものを提供する。【解決手段】操作軸３１の軸部３１Ｂの外周側面と軸受２９の上方開口部２９Ｃの内壁との間に所定の間隙を設け、また操作軸３１と連結されている駆動体３２のリング状円柱部３２Ａの外周側面と回転体２７の中央孔の内壁との間にも所定の間隙を設けた構成として、軸部３１Ｂの外周側面が上方開口部２９Ｃの内壁に当接するまで操作軸３１が傾倒可能な構成のものとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方開口の凹部を有した絶縁樹脂製のケースと、上記ケースに装着された軸受と、上記ケースの凹部内に回転可能に配された中央孔を有した回転体と、上記軸受および回転体の中央孔に軸部が挿入された操作軸と、上記回転体の中央孔内に配され、上記操作軸への回転操作時に上記回転体に係合して上記回転体を共回りさせる駆動体と、を有し、上記軸部の外周側面と上記軸受での上記軸部の支持箇所との間に上記操作軸の傾倒を可能とする所定の間隙を設けたことを特徴とする回転操作型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器の入力操作部に用いられる回転操作型電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器の入力操作部には、各種機能の設定や調整を行うために、回転操作型電子部品が多く用いられている。
【０００３】
そして、その使用形態としては、回転操作型電子部品の操作軸に操作つまみを装着して、その操作つまみを回転操作する構成が一般的であるが、電子機器の構成的な都合によっては、その回転操作をする操作位置が回転操作型電子部品から離れた位置になることもあり、その場合には、回転操作型電子部品の操作軸に対して、電子機器の操作つまみともなる長尺な延長軸を連結させ、使用者がその延長軸の先端を回転操作してその回転操作型電子部品を操作する構成のものとされて使用されることなどもあった。
【０００４】
以下に、従来の回転操作型電子部品およびそのような配置状態での使用事例について、図面を用いて説明する。
【０００５】
図５は従来の回転操作型電子部品の斜視図であり、図６は同電子部品が電子機器に取り付けられている使用状態を示す模式図である。
【０００６】
従来の回転操作型電子部品は、図５に示したように、本体部１から、回転可能および上下動可能に支持された操作軸２が上方に突出している。本体部１は、絶縁樹脂製のケース３の上方に軸受４が装着されて構成されている。軸受４は金属製で、上方に突出した円環状の円筒部４Ａと、円筒部４Ａの付け根部分にケース３の上面と略同形な鍔部４Ｂとを有している。そして、その鍔部４Ｂがケース３上に配され、さらにその上方から配されている金属カバー５の脚部がケース３下面側でかしめられてケース３と軸受４とは一体化されている。操作軸２は、上部の操作部２Ａが軸受４の上方に位置され、その操作部２Ａから下方に伸びる円柱状の軸部２Ｂが、円筒部４Ａの上端に設けられた上方開口部４Ｃから軸受４内に挿入されている。ここに、操作軸２は軸部２Ｂの外周側面を上方開口部４Ｃの内壁によって回転可能に支持されている。
【０００７】
そして、詳細な図示などは省略するが、ケース３は上方開口の凹部を有し、その凹部底面にインクリメンタル式エンコーダ用の接点パターンが配されており、操作部２Ａの回転操作に応じて、ケース３の側部から導出された複数の端子３Ａよりインクリメンタル式エンコーダの出力信号が得られるようになっている。さらに、ケース３の凹部底面の中央には一対の固定接点と、この固定接点間を接離させる可動接点とを有するスイッチ接点部が構成されており、操作部２Ａへの押圧操作をすると、当該一対の固定接点間が導通状態になり、ケース３の端子３Ａが導出された側部とは逆の側部に導出された二つの端子３Ｂ（図６参照）間が導通するものとなっている。
【０００８】
以上のように構成されている従来の回転操作型電子部品は、例えば図６に示すように電子機器の配線基板１１にはんだ付け実装されて使用される。なお、図６に示した電子機器は、車載用メータユニットを示したものである。
【０００９】
同図において、端子３Ａ、３Ｂは、配線基板１１の図示しない電子回路にそれぞれ接続されていて、操作部２Ａの回転操作又は押圧操作に応じて得られる各信号は当該電子回路に伝達されて検出されるようになっている。そして、配線基板１１に対して間隔をあけた前面位置に、配線基板１１と対向状態に表示パネル部１２が配置されている。表示パネル部１２の前面には、図示などを省略するが、例えば車両の速度やエンジン回転数などの情報が視認できるように各種メータなどが配されている。表示パネル部１２には、回転操作型電子部品の操作部２Ａに対応する位置に貫通孔１２Ａが設けられていて、その貫通孔１２Ａに、樹脂製で長尺な略円柱状の延長軸１３が挿通され、その端部に設けられている挿入穴１３Ａに回転操作型電子部品の操作部２Ａが圧入されて連結されている。
【００１０】
さらに、表示パネル部１２の前面側に対向状態となるように、透明樹脂製で薄板状のスクリーンカバー１４が所定間隔をあけて配されている。このスクリーンカバー１４においても操作部２Ａ位置に対応する箇所に貫通孔１４Ａが設けられていて、その貫通孔１４Ａから、延長軸１３の先端部分が突出している。そして、貫通孔１４Ａから突出した延長軸１３の先端部分がつまみ部１３Ｂとなっている。
【００１１】
ここに、上述した機器構成のものにおいては、例えば配線基板１１と表示パネル部１２との隙間は延長軸１３が挿通されている軸上で１ｃｍ程度に、表示パネル部１２とスクリーンカバー１４との間隔はそれよりも大きい１０ｃｍ程度に設定されることが多い。
【００１２】
そして、使用者が、スクリーンカバー１４から突出しているつまみ部１３Ｂを回転操作又は押圧操作すると、延長軸１３に連結されている操作部２Ａが回転操作又は押圧操作されて回転操作型電子部品から各々の操作に応じた信号が得られ、それらの信号に基づいて電子回路による制御で各操作に応じた機能などが作動されるように構成されているものであった。
【００１３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−３０２３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の回転操作型電子部品を、上述した車載用メータユニットのように、長尺な延長軸１３を介して操作する構成で用いる場合には、回転操作型電子部品の配線基板１１への高い実装精度が必要となった。つまり、回転操作型電子部品の実装状態で、微小な実装位置ズレや実装時での微小な傾きがあると、それらは延長軸１３先端のつまみ部１３Ｂの位置ではそのズレ量が大きくなってしまい、操作軸２に圧入連結させた延長軸１３をスクリーンカバー１４の貫通孔１４Ａに挿入させ難くなることもあるため、それを防止するために、回転操作型電子部品の配線基板１１への高い実装精度が必要となるものであった。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、配線基板への実装位置ズレなどによる不具合の発生が抑えられる回転操作型電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１８】
本発明の請求項１に記載の発明は、上方開口の凹部を有した絶縁樹脂製のケースと、上記ケースに装着された軸受と、上記ケースの凹部内に回転可能に配された中央孔を有した回転体と、上記軸受および回転体の中央孔に軸部が挿入された操作軸と、上記回転体の中央孔内に配され、上記操作軸への回転操作時に上記回転体に係合して上記回転体を共回りさせる駆動体と、を有し、上記軸部の外周側面と上記軸受での上記軸部の支持箇所との間に上記操作軸の傾倒を可能とする所定の間隙を設けたことを特徴とする回転操作型電子部品としたものである。
【００１９】
これであれば、配線基板への実装位置ズレなどがあったとしても、操作軸を、軸部が軸受の支持箇所に当接するまでの角度内で傾倒させることにより吸収させて使用できるものに実現できるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、操作軸を所定角度まで傾倒させることができるため、配線基板への実装位置ズレなどがあったとしても、操作軸を傾倒させることにより吸収させて使用できる回転操作型電子部品を提供できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態による回転操作型電子部品の断面図
【図２】同斜視図
【図３】同分解斜視図
【図４】同操作軸が傾倒したときの状態を示す断面図
【図５】従来の回転操作型電子部品の斜視図
【図６】同電子部品が電子機器に取り付けられている使用状態を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の回転操作型電子部品について、図１〜図４を用いて説明する。なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２３】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転操作型電子部品の断面図、図２は同斜視図、図３は同分解斜視図、図４は同操作軸が傾倒したときの状態を示す断面図である。
【００２４】
同図において、２１は上方開口の凹部を備えた絶縁樹脂製のケースであり、その凹部底面の中央位置には上方に突出した円筒状の円筒壁２１Ａが設けられていて、この円筒壁２１Ａを境として、略円形の内側凹部と円環状の外側凹部が構成されている。
【００２５】
ケース２１の内側凹部の底面には、一対の中央固定接点２２Ａと外側固定接点２２Ｂとが設けられ、それら各接点からの端子（図中には現れず）はケース２１の側部から導出されている。
【００２６】
そして、内側凹部内には金属薄板製の可動接点２５が配されている。可動接点２５は、円環状に形成された平坦な外周部２５Ａと、外周部２５Ａから中央に向かって上方に傾斜状態で上がっていくように延設された中央可動部２５Ｂを備えた形状で、外周部２５Ａが外側固定接点２２Ｂ上に常接状態に載置されて、中央可動部２５Ｂは中央固定接点２２Ａと所定間隔をあけて対向した状態で配されている。
【００２７】
さらに、可動接点２５上に絶縁ゴム製の弾性体２６が配されている。この弾性体２６は、ケース２１の内側凹部内に収容可能な円錐台形状で、下方が開口した形状に形成されており、その外周下端が、可動接点２５の外周部２５Ａ上に載せられている。なお、可動接点２５の中央可動部２５Ｂは弾性体２６の下方開口の内部領域内に位置している。
【００２８】
以上によりプッシュオンスイッチ部が構成されていて、当該弾性体２６を上方より押圧すると、弾性体２６が節度を持って座屈変形して、下方開口の内部領域に位置された中央可動部２５Ｂが下方向に押し下げられて中央固定接点２２Ａと接触する。これによって、外側固定接点２２Ｂと中央固定接点２２Ａ間の導通がなされて、対応する端子間が導通したスイッチオン状態となる。そして、上記押圧力を除くと、弾性体２６や中央可動部２５Ｂが元の形状に自己復帰してスイッチオフ状態に戻る。
【００２９】
一方、ケース２１の円環状に形成されている外側凹部の底面には、インクリメンタル式エンコーダ用の接点パターン２３が構成されていて、その接点パターン２３から導通して伸びる複数の端子２４がケース２１の側部から導出されている。
【００３０】
そして、２７は、筒状に形成された筒状部２７Ａと、その下方側に円形のフランジ部２７Ｂを有する絶縁樹脂製の回転体で、フランジ部２７Ｂを外側凹部に対応させてケース２１に回転可能に組み合わせられている。フランジ部２７Ｂの上面には、一定ピッチの凹凸が放射状に形成されている。そして、回転体２７の筒状部２７Ａの中央孔は、後述する駆動体３２が下方から組み込み可能なように中間部分から下方にかけては非円形の孔形状になっている。
【００３１】
そして、フランジ部２７Ｂの下面には、薄板金属製の略円環状で複数の刷子部を備えた摺動子２８がかしめ固定されており、回転体２７が回転すると、摺動子２８の刷子部が、外側凹部の底面上を摺動して接点パターン２３と接離することによって所定のエンコーダ信号が端子２４から得られるものとなっている。
【００３２】
２９は金属製の軸受で、上方に突出した円環状の円筒部２９Ａと、円筒部２９Ａの付け根部分にケース２１の上面と略同形な鍔部２９Ｂが設けられている。円筒部２９Ａは、上端が円形の孔形状の上方開口部２９Ｃを有したものとなっている。そして、軸受２９の鍔部２９Ｂ下面には、略円環状のクリックバネ３０が配されている。
【００３３】
軸受２９は、鍔部２９Ｂがケース２１上面側から載せられて後述する金属カバー３４の脚部がケース２１下面側にかしめられることによってケース２１と一体化されている。その状態で、軸受２９の円筒部２９Ａの内壁は、回転体２７における筒状部２７Ａの外周側面を回転可能に支持している。また、鍔部２９Ｂ下面に配されているクリックバネ３０の下方突起は、凹凸が形成されているフランジ部２７Ｂの上面に弾接しており、当該構成によって回転体２７の回転時にクリック節度が得られる構成になっている。
【００３４】
３１は金属製の操作軸で、軸受２９の上方に上部の操作部３１Ａが位置するようにして、操作部３１Ａから下方に円柱状に突出する軸部３１Ｂが軸受２９の上方開口部２９Ｃより軸受２９内に挿入され、さらに、軸部３１Ｂの異形形状とされた下方部は、回転体２７の筒状部２７Ａにおける中央孔内に挿入されている。
【００３５】
そして、軸部３１Ｂの下方部は、回転体２７の中央孔内で駆動体３２のリング状円柱部３２Ａの異形形状で形成された貫通孔内に挿入されて軸部３１Ｂ下端がかしめられることによって駆動体３２は軸部３１Ｂに固定されている。そして、その軸部３１Ｂ下端の穴に樹脂製のキャップ部材３３が嵌め込まれている。そのキャップ部材３３の底部下面は平坦面で形成されている。
【００３６】
そして、キャップ部材３３の底部下面は弾性体２６の上面と弾接していて、弾性体２６が僅かに下方向に弾性変形することによる反力で、キャップ部材３３と駆動体３２、及び操作軸３１は上向き方向の力で付勢されている。ここに、駆動体３２は、回転体２７の中央孔内に下方側から挿入されて配されており、操作軸３１は駆動体３２とかしめ固定されることによって上方への抜け止めがなされている。
【００３７】
駆動体３２は、金属製で、上述したリング状円柱部３２Ａの下方位置から径方向の外方に突出する係合部３２Ｂを備えている。その係合部３２Ｂの上面は、根元部から突出方向に向かって下方に傾斜した傾斜面３２Ｃ（図３参照）になっている。そして、回転体２７の中央孔には、駆動体３２の係合部３２Ｂに対応する溝部２７Ｃ（図３参照）が上下方向に設けられていて、その溝部２７Ｃの上端位置は傾斜面３２Ｃと同じ傾斜角度で形成された嵌合面２７Ｄ（図１参照）となっている。
【００３８】
そして、駆動体３２は、上述した弾性体２６からの付勢力で上向きに付勢されている状態では、図１に示したように、係合部３２Ｂの傾斜面３２Ｃが嵌合面２７Ｄに対して圧接状態になっており、これによって駆動体３２は水平状態を維持して、この駆動体３２と連結されている操作軸３１は垂直に直立している。
【００３９】
そして、駆動体３２は上方に付勢された位置から下方への移動が可能となっている。つまり、駆動体３２と一体化された操作軸３１は下方への移動が可能になっている。また、操作軸３１が回転して、それに一体化された駆動体３２が回転すると、係合部３２Ｂと溝部２７Ｃとの係合によって回転体２７が共回りするようになっている。
【００４０】
そして、脚部付きの金属カバー３４が軸受２９の上方から配され、その脚部がケース２１下面側にかしめられることによってケース２１と軸受２９とは一体化されている。
【００４１】
ここに、当該回転操作型電子部品は、図１などに示すように、操作軸３１の軸部３１Ｂの外周側面と、軸受２９の上方開口部２９Ｃの内壁との間に所定の間隙を設けた構成とし、またそれに加えて駆動体３２のリング状円柱部３２Ａの外周側面と、回転体２７の中央孔の内壁との間にも所定の間隙を設けた構成としていることを特徴としており、以下に、動作の説明をすると共にその特徴部分についての詳細説明をする。
【００４２】
操作軸３１の操作部３１Ａを下方に向かって押圧操作すると、その押圧力はキャップ部材３３の底部下面を介して弾性体２６に伝達される。これにより弾性体２６が下方向きに座屈変形して、上述したように可動接点２５の中央可動部２５Ｂが下方向に押されて中央固定接点２２Ａに接触することによって、外側固定接点２２Ｂと中央固定接点２２Ａ間が導通したスイッチオン状態となる。
【００４３】
その押圧力を解除すると、弾性体２６及び可動接点２５の中央可動部２５Ｂが元の形状に弾性復帰することで、外側固定接点２２Ｂと中央固定接点２２Ａ間が電気的独立状態であるスイッチオフ状態に戻る。
【００４４】
操作部３１Ａを回転操作すると、操作軸３１の下方に連結されている駆動体３２を介して回転体２７が共回りする。そして、回転体２７のフランジ部２７Ｂ下面に固定されている摺動子２８の刷子部がケース２１の外側凹部の接点パターン２３に接離することで、所定のエンコーダ信号が得られる。
【００４５】
なお、当該構成品においては、押圧操作または回転操作が行われていない非操作状態では、図１に示すように、一体化された操作軸３１と駆動体３２とは弾性体２６からの上向きの付勢力を受けて、その付勢力によって駆動体３２の傾斜面３２Ｃと回転体２７の中央孔内の嵌合面２７Ｄとが圧接状態になっている。そして、当該構成品では、上述したように、操作軸３１の軸部３１Ｂの外周側面と軸受２９の上方開口部２９Ｃの内壁との間に所定の間隙を設けているが、上記構成になっているため、それによって非操作状態でも操作軸３１はガタツクことなく、かつ軸部３１Ｂの外周側面が軸受２９の上方開口部２９Ｃの内壁と接触することなく垂直に直立した状態になっている。
【００４６】
そして、当該回転操作型電子部品は、上述した特徴部分の構成を有するものとしているため、操作軸３１が傾倒可能なものとなっている。
【００４７】
つまり、操作軸３１の軸部３１Ｂの外周側面と軸受２９の上方開口部２９Ｃの内壁との間に間隙が設けられたものとしているため、図４に示すように、操作軸３１は、軸部３１Ｂの外周側面が軸受２９の上方開口部２９Ｃの内壁と接触するまでの角度で傾倒可能となる。このときに、回転体２７内の駆動体３２もその傾倒角度に応じて傾く必要があるが、当該構成では、駆動体３２の傾斜面３２Ｃと嵌合面２７Ｄとの当接位置が僅かにずれながら駆動体３２が傾くと共に、駆動体３２のリング状円柱部３２Ａの外周側面と回転体２７の中央孔の内壁との間にも所定の間隙を設けて、駆動体３２が回転体２７の中央孔の内壁などで規制されることなく傾くように構成している。
【００４８】
このようにして、当該構成品は、軸部３１Ｂの外周側面と軸受２９の上方開口部２９Ｃの内壁との間に設けた間隙の分、操作軸３１が傾倒可能なものとなっている。
【００４９】
なお、操作軸３１の軸部３１Ｂが上方開口部２９Ｃの内壁と接触する最大傾倒角度で、駆動体３２のリング状円柱部３２Ａの外周側面と回転体２７の中央孔の内壁が当接しないように、リング状円柱部３２Ａの外径設定を行ったり、上端を面取りなどして、回転体２７の中央孔の内壁に対する間隙を大きく確保した設定にするとよい。
【００５０】
そして、当該構成品では、上述した操作軸３１の傾倒状態であっても、操作軸３１及び駆動体３２は一体で上下方向に移動可能で、さらには、駆動体３２が傾いた状態であっても、駆動体３２の係合部３２Ｂと回転体２７の溝部２７Ｃの係合状態が維持されて操作軸３１の回転動作を駆動体３２を介して回転体２７に伝達して共回り可能な構成のものとなる。
【００５１】
なお、図４に示すように操作軸３１を最大傾倒角度で傾倒させたとき、つまり、軸部３１Ｂの外周側面と軸受２９の上方開口部２９Ｃが当接する角度に操作軸３１を傾倒させたとき、例えば駆動体３２のリング状円柱部３２Ａの外周側面と回転体２７の中央孔の内壁は当接しないように構成しておくと、操作軸３１の上記最大傾倒角度での傾倒状態で、回転操作時や押圧操作時に発生する摩擦の影響が抑えられて、傾倒前状態の回転トルクなどに対しての変化量が少なく抑えられる。
【００５２】
次に、使用状態などの説明をするが、当該回転操作型電子部品においても、従来同様に配線基板にはんだ付け実装されて使用される。その実装状態や電子機器での使用形態は、従来のものと同様である。
【００５３】
このとき、従来の技術の項で説明した使用形態で用いられる場合、つまり当該回転操作型電子部品の操作部３１Ａに対して、延長軸１３が圧入されて連結された使用形態とされる場合に当該構成のものは操作軸３１の傾倒が可能な構成であるため、延長軸１３のつまみ部１３Ｂの位置を容易に調整することができる。例えば、配線基板１１への実装位置ズレなどによって操作部３１Ａが実装された配線基板１１の法線方向から少し傾いた状態になってしまい、延長軸１３のつまみ部１３Ｂとスクリーンカバー１４の貫通孔１４Ａの位置関係の整合が取れていない状態となっても、操作性などに殆ど影響を及ぼすことなく、その位置ズレを操作軸３１を傾倒させて相殺することができる。このように当該構成品であれば、つまみ部１３Ｂが貫通孔１４Ａに入らなくなってしまうという不具合の発生が抑制でき、回転操作型電子部品の配線基板１１への高い実装精度を必要としないものとなり有用である。なお、本発明による当該構成品は、上述したような操作軸３１の操作部３１Ａに長尺な延長軸１３を連結した構成とする以外に適用してもよい。
【００５４】
なお、当該構成品として、上記には、回転操作によってインクリメンタル式エンコーダが機能するものを例として説明したが、アブソリュート式エンコーダや可変抵抗器などが機能する構成のものなどとしてもよい。その際に、対応する接点や素子を可動側に配するか固定側に配するかなどは適宜決定すればよい。
【００５５】
また、上記には、プッシュオンスイッチ部の弾性体２６を用いて操作軸３１が上方に付勢されている構成のものを説明したが、操作軸を付勢する部材は弾性体２６以外であってもよい。そして、その付勢部材のみを配してスイッチ接点部をなくした単なる回転操作型電子部品の構成のものにしてもよい。
【００５６】
さらに、回転体２７や駆動体３２などの形状も、上記に説明したもののみに限定されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明による回転操作型電子部品は、操作軸を所定角度まで傾倒させることができるため、配線基板への実装位置ズレなどがあったとしても、操作軸を傾倒させることにより吸収させて使用できるものとして提供することができ、主に各種電子機器の入力操作部に用いる際などに有用である。
【符号の説明】
【００５８】
２１  ケース
２１Ａ  円筒壁
２２Ａ  中央固定接点
２２Ｂ  外側固定接点
２３  接点パターン
２４  端子
２５  可動接点
２５Ａ  外周部
２５Ｂ  中央可動部
２６  弾性体
２７  回転体
２７Ａ  筒状部
２７Ｂ  フランジ部
２７Ｃ  溝部
２７Ｄ  嵌合面
２８  摺動子
２９  軸受
２９Ａ  円筒部
２９Ｂ  鍔部
２９Ｃ  上方開口部
３０  クリックバネ
３１  操作軸
３１Ａ  操作部
３１Ｂ  軸部
３２  駆動体
３２Ａ  リング状円柱部
３２Ｂ  係合部
３２Ｃ  傾斜面
３３  キャップ部材
３４  金属カバー
【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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