(57)【要約】【課題】設置スペースの増大を防ぐとともに過剰な高温化を防止した接続部材および配線モジュールを提供する。【解決手段】正極及び負極の電極端子１３Ａ，１３Ｂを有する複数の蓄電素子１１の隣りあう電極端子１３Ａ，１３Ｂ間を接続する接続部材４０は、隣り合う電極端子１３Ａ，１３Ｂと接続される２つの接続部４３の中心部Ｐの間の領域４０Ｅにおいては、当該領域４０Ｅの一対の側縁４０Ｂ，４０Ｃのうち一方の側縁４０Ｃに、外側方向に延出された延出部４２が設けられている。接続部材４０はアルミニウム製またはアルミニウム合金製であるのが好ましい。【選択図】図６
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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を有する複数の蓄電素子の隣りあう前記電極端子間を接続する接続部材であって、
隣り合う前記電極端子と接続される２つの接続部の中心部の間の領域においては、当該領域の一対の側縁のうち一方の側縁に、外側方向に延出された延出部が設けられている接続部材。
【請求項２】
アルミニウム製またはアルミニウム合金製である請求項１に記載の接続部材。
【請求項３】
前記中心部の間の領域の一対の側縁のうち、前記延出部が設けられている側縁は、前記接続部の中心部から離れる方向に屈曲されている請求項１または請求項２に記載の接続部材。
【請求項４】
正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子の隣りあう前記電極端子間を接続する複数の接続部材を保持する絶縁プロテクタと、を備える配線モジュールであって、
前記接続部材の、隣り合う前記電極端子と接続される２つの接続部の中心部の間の領域においては、当該領域の一対の側縁のうち一方の側縁に、外側方向に延出された延出部が設けられている配線モジュール。
【請求項５】
前記接続部材がアルミニウム製またはアルミニウム合金製である請求項４に記載の配線モジュール。
【請求項６】
前記中心部の間の領域の一対の側縁のうち、前記延出部が設けられている側縁は、前記接続部の中心部から離れる方向に屈曲されている請求項４または請求項５に記載の配線モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続部材および配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車用の電池モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する単電池が複数個並んで配列されており、隣り合う単電池の電極端子間がバスバーなどの接続部材で接続され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（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の発明においては、複数の単電池を接続する作業を簡素化するために、バスバーを保持する保持部を備えた一体型の接続プレートが複数の単電池からなる単電池群に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７０７５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電池モジュールにおいて用いるバスバーの幅寸法や厚み寸法は、バスバーにかかる電力の大きさを考慮して、過剰に発熱しないように設定されている。近年、電気自動車やハイブリッド車用の電池モジュールでは出力の増大が求められているため、このような電池モジュールにおいては、過剰な発熱を避けるべく、幅寸法や厚み寸法の大きいバスバーが採用されるようになっている。
【０００６】
しかしながら、バスバーの幅寸法や厚み寸法を大きくすると、重量や設置スペースが大きくなるため、材料コストが増大するなどの問題があった。
【０００７】
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、設置スペースの増大を防ぐとともに過剰な高温化を防止した接続部材および配線モジュール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】
【０００８】
本発明は、正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子の隣りあう前記電極端子間を接続する接続部材であって、隣り合う前記電極端子と接続される２つの接続部の中心部の間の領域においては、当該領域の一対の側縁のうち一方の側縁に、外側方向に延出された延出部が設けられている接続部材である。
【０００９】
また、本発明は、正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子の隣りあう前記電極端子間を接続する複数の接続部材を保持する絶縁プロテクタを備える配線モジュールであって、前記接続部材の、隣り合う前記電極端子と接続される２つの接続部の中心部の間の領域においては、当該領域の一対の側縁のうち一方の側縁に、外側方向に延出された延出部が設けられている配線モジュールである。
【００１０】
接続部材の電極端子と接続される２つの接続部の中心部の間の領域では、他の領域よりも大電流が流れて高温となる傾向があるが、本発明においては、接続部材の電極端子と接続される２つの接続部の中心部の間の領域（通電領域）において、一方の側縁が外側方向に延出されており、これにより断面積が増えている。
【００１１】
従って、本発明によれば、温度分布等を考慮せずに接続部材の幅寸法等を大きくするよりも、効率的に高温化を防止することができるとともに接続部材の大型化を防止して設置スペースの増大を防止することができる。
【００１２】
本発明は以下の構成としてもよい。
接続部材はアルミニウム製またはアルミニウム合金製であってもよい。
このような構成とすると、軽量化およびコスト低減が可能である。
【００１３】
前記中心部の間の領域の一対の側縁のうち、前記延出部が設けられている側縁は、前記接続部の中心部から離れる方向に屈曲されていてもよい。
このような構成とすると、接続部材の設置面積を小さくすることができ、他の部品との干渉を抑制することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、設置スペースの増大を防ぐとともに過剰な高温化を防止した配線モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１の配線モジュールを取り付けた電池モジュールの一部平面図
【図２】配線モジュールの一部平面図
【図３】図２のＡ−Ａ線における一部断面図
【図４】図２のＢ−Ｂ線における一部断面図
【図５】包囲壁の部分拡大斜視図
【図６】接続部材の平面図
【図７】接続部材を取り付ける様子を示す一部断面図
【図８】実施形態２の接続部材の斜視図
【図９】接続部材の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１〜図７を参照しつつ説明する。
本実施形態の配線モジュール１０は、図１に示すように、単電池１１（蓄電素子の一例）が複数個並べられた単電池群１２（蓄電素子群）に取付けられて電池モジュールＭを構成するものである。電池モジュールＭは、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用される。以下の説明においては図３の上方を上、下方を下として説明する。
【００１７】
電池モジュールＭは、図１に示すように、例えば横並びに配列された複数個の単電池１１と、複数個の単電池１１に取付けられる配線モジュール１０とを備えて構成されている。
【００１８】
単電池１１は、内部に図示しない発電要素が収容された直方体状の本体部の端面から垂直に突出するナット状の正極および負極の電極端子１３Ａ，１３Ｂならびにナット状の中間電極１４を有する。
【００１９】
各単電池１１の極性（正負）の向きは、互いに隣り合う単電池１１において逆向きになるように配置されており、これにより、互いに異なる極性の電極端子１３Ａ，１３Ｂが隣り合うように構成されている。これら複数の単電池１１は図示しない保持板によって固定されている。
【００２０】
配線モジュール１０は、図２に示すように、左右に隣り合う電極端子１３Ａ，１３Ｂ間を接続する複数の接続部材４０と、各接続部材４０に重ねられ電線Ｗ１に接続されて単電池１１の電圧を検知する複数の電圧検知端子４５（検知端子の一例）と、複数の中間電圧検出端子４８と、接続部材４０、電圧検知端子４５及び中間電圧検出端子４８を収容する合成樹脂製（絶縁性）の樹脂プロテクタ２０とを備える。
【００２１】
接続部材４０は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の平板状の部材である。接続部材４０には、締結部材であるボルトの軸部（図示せず）が挿通される挿通孔４１が形成されている。挿通孔４１は、単電池１１の並び方向に長い長円形状をなしている。
【００２２】
接続部材４０の短辺方向における一対の側縁においては、角部４０Ａと角部４０Ａとの間が切り欠かれている。接続部材４０の長手方向における一対の側縁４０Ｂ，４０Ｃにおいては、角部４０Ａと隣接する部分であって、挿通孔４１の中心Ｐよりも外側寄りの部分が切り欠かれている。
【００２３】
図６において、二点鎖線で示した部分は、接続部材４０を単電池１１にとりつけたときに電極端子１３Ａ，１３Ｂが配されて接続される接続部４３であり、挿通孔４１の中心Ｐは、接続部４３の中心部Ｐである。２つの接続部４３の中心部Ｐの間の領域４０Ｅは電流が流れる通電領域４０Ｅである。
【００２４】
接続部材４０の一対の側縁４０Ｂ，４０Ｃのうち、樹脂プロテクタ２０に保持されたときに外側に配される側縁４０Ｃでは、接続部４３の中心部Ｐの間の領域（通電領域４０Ｅ）において、角部４０Ａよりも外側方向に張り出す延出部４２が形成されている（図２および図６を参照）。
【００２５】
電圧検知端子４５は、単電池１１の電圧を測定するために設けられており、図２に示すように、長方形状の平板部４６と、平板部４６に連なり電線Ｗ１の端末部に接続される電線接続部４７とからなる。
【００２６】
平板部４６は、４つの角部を有し、ほぼ中心部に接続部材４０の挿通孔４１と連通する（中心軸が等しい）円形の挿通孔４６Ａを有する。電線接続部４７は、平板部４６の短辺（短径）側から段差状に幅寸法を狭くして形成されており、この電線接続部４７に電線Ｗ１の端末部において絶縁被覆（絶縁層）の剥離除去により露出する露出導体が圧着等により接続されている。
【００２７】
中間電圧検出端子４８は、単電池１１の中間部の電圧を測定するためのものであって、図１に示すように、電圧検知端子４５の平板部４６よりも小さい板状の矩形部４８Ａと、矩形部４８Ａに連なり電線Ｗ２の端末において絶縁被覆の剥離除去により露出する露出導体に圧着される圧着部４８Ｃと、からなる。矩形部４８Ａは、中心部にボルトの軸部を挿通可能な挿通孔４８Ｂを有する。
【００２８】
電圧検知端子４５に接続された電線Ｗ１及び中間電圧検出端子４８に接続された電線Ｗ２は、後述する電線収容部３２に集められて図１における右方の図示しない電池ＥＣＵに導かれる。この電池ＥＣＵは、マイクロコンピュータ、素子等が搭載されたものであって、単電池１１の電圧・電流・温度等の検知、各単電池１１の充放電コントロール等を行うための機能を備えた周知の構成のものである。
【００２９】
樹脂プロテクタ２０は、図２に示すように、各接続部材４０を保持する複数の保持部２３と、中間電圧検出端子４８を収容する端子収容部３４と、電線Ｗ１及び電線Ｗ２が通される電線収容部３２とを有する。
【００３０】
詳しくは、樹脂プロテクタ２０においては、最も外側に複数の保持部２３が単電池１１の並び方向に沿って配され、保持部２３よりも内側に電線収容部３２が配され、２つの電線収容部３２の間に複数の端子収容部３４が単電池１１の並び方向に沿って配されている。また、樹脂プロテクタ２０は、保持部２３と電線収容部３２と端子収容部３４を備える複数の連結ユニット２１からなり、連結ユニット２１の連結部２２を連結することで一体化され、隣り合う連結ユニット２１の電線収容部３２同士が連なる。
【００３１】
複数の保持部２３は樹脂プロテクタ２０の最も外側（図１においては上側と下側）に、それぞれ一列状に並んで設けられており、共に、接続部材４０が載置される底壁２４と、接続部材４０の周縁を取り囲む包囲壁２５と、を有する。
【００３２】
底壁２４は、保持部２３の中央部において単電池１１の並び方向に配される一対の包囲壁２５の基端部を連結する中間支持部（図示せず）と、図２に示す左右の端部において包囲壁２５の基端から内側にわずかに突出する底縁部とからなり、底壁２４のない部分に電極端子１３Ａ，１３Ｂが配される。
【００３３】
包囲壁２５は、工具等（導電性部材の一例）が電極端子１３Ａ，１３Ｂ及び接続部材４０に接触して短絡することを防止するために、工具等の接触が防止される高さで接続部材４０を包囲するように接続部材４０の周縁に角筒状に立設されている。
【００３４】
包囲壁２５には、図２に示すように、電圧検知端子４５の平板部４６の角部が上方から嵌め込まれる凹部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃと、包囲壁２５を貫通して設けられ電圧検知端子４５の他の角部が挿通される通し孔（図示せず）とが設けられている。
【００３５】
凹部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃは、電圧検知端子４５が載置される高さ位置（接続部材４０の上面の位置）に設けられており、電圧検知端子４５の軸（平板部４６の幅方向の中心）方向が、単電池１１の並び方向（図１における左右方向）に対して約４５°の方向に配されて平板部４６を位置決めすることができるものである。
【００３６】
凹部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃは、図２に示すように、平板部４６の３つの角部を嵌め込んで位置決めできるように、包囲壁２５の上面及び内面を切欠いて形成されている。なお、凹部２７Ｂ，２７Ｃについては、平板部４６の角部が包囲壁２５の外部に露出しないように包囲壁２５が平板部４６の角部の外側に沿って枠形に回り込んだ形状となっている。
【００３７】
通し孔は、平板部４６の角部を通すことが可能なスリット状に貫通する貫通孔であり、平板部４６の厚みよりわずかに大きい径（上下の径）で開口している。
【００３８】
包囲壁２５を貫通する通し孔の外面側には補助壁３１が設けられており、補助壁３１により通し孔の全体が覆われている。補助壁３１は、包囲壁２５の外面に対しては、所定間隔を空けて形成されており、通し孔を貫通した平板部４６の角部が補助壁３１の内側に配される。この補助壁３１は、包囲壁２５と一体に連なっている。
【００３９】
また、保持部２３において包囲壁２５の角の部分を含む位置には、電圧検知端子４５の電線接続部４７が通される通し溝３０が凹設されている。通し溝３０には、電圧検知端子４５の電線接続部４７を両側から挟持する一対の挟持片３０Ａが形成されている。この通し溝３０は、保持部２３における電線収容部３２側の角の位置に、電線収容部３２に対して斜めの方向から連通（合流）するように設けられている。
【００４０】
図１の手前側に配されている保持部２３のうち、左端部の保持部２３Ａに装着される電圧検知端子４５については、図１および図２に示すように、他の電圧検知端子４５とは異なる方向に電線Ｗ１が延出されている。したがって、包囲壁２５に設けられるこの電圧検知端子４５の角部が嵌め入れられる凹部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ及び角部が通される通し孔についても他の保持部２３とは異なる位置に配されている。
【００４１】
包囲壁２５は、単電池１１の並び方向に延びる一対の壁部２５Ａ，２５Ｂと、図１における左右に一対設けられた側壁部２５Ｃ，２５Ｄとからなる。包囲壁２５の、単電池１１の並び方向に延びる一対の壁部２５Ａ，２５Ｂのうち、外側に配される壁部２５Ａを第１壁部２５Ａとし、内側（電線収容部３２側）に配される壁部２５Ｂを第２壁部２５Ｂとする。
【００４２】
包囲壁２５の第２壁部２５Ｂには、接続部材４０の長手方向の一側縁４０Ｂが配されるようになっており、第２壁部２５Ｂの略中央は、包囲壁２５の内側に突出している。この第２壁部２５Ｂの略中央には、図３および図７に示すように、接続部材４０の離脱を規制する外側方向に撓み変形可能な係止片２６が設けられている。係止片２６は第２壁部２５Ｂの一部をスリット状に切り欠くことにより形成されている。接続部材４０が係止片２６の内側に突出する係止突部２６Ａの下側に配されることで接続部材４０の離脱が規制される。図５には係止片２６を含む部分を示しており、図５中の２６Ｂとは、係止片２６を設けるために形成したスリットである。
【００４３】
包囲壁２５の第１壁部２５Ａには、接続部材４０の長手方向の一対の側縁のうち、一側縁４０Ｂと対向する位置にある側縁４０Ｃ（対向側縁４０Ｃとする）が配されるようになっている。第１壁部２５Ａの略中央には内壁面から内側方向に突出形成され接続部材４０の対向側縁４０Ｃを押さえて抜け止めする抜け止め突部２８が形成されている。ここで、接続部材４０の対向側縁４０Ｃは延出部４２が設けられている縁部４０Ｃであり、包囲壁２５の抜け止め突部２８の下側に接続部材４０の延出部４２が配されるようになっている。
【００４４】
端子収容部３４は、図２に示すように、中間電圧検出端子４８を装着する装着凹部３５が電線収容部３２に連なるように形成されており、この装着凹部３５には、単電池１１の中間電極１４と接続するための矩形孔が開口している。装着凹部３５に中間電圧検出端子４８が装着されて電線Ｗ２が電線収容部３２に通される。
【００４５】
電線収容部３２には、電線Ｗ１，Ｗ２を電線収容部３２内に保持するための一対の爪部３３が上部に対向して設けられている。
【００４６】
次に、配線モジュール１０の組み付け方法について説明する。
複数の連結ユニット２１を左右に連ねて樹脂プロテクタ２０を形成する。次に、接続部材４０および電線Ｗ２の端末に接続された中間電圧検出端子４８を、樹脂プロテクタ２０の保持部２３及び端子収容部３４に装着する。
【００４７】
接続部材４０の保持部２３への装着は以下のようにして行う。図７に示すように、接続部材４０の延出部４２が形成された側縁４０Ｃ（対向側縁４０Ｃ）を第１壁部２５Ａ側に配して、第１壁部２５Ａに設けた抜け止め突部２８の下方に接続部材４０を差し込み（差し込む方向は矢線Ｘを参照）、接続部材４０の一側縁４０Ｂを矢線Ｙで示す方向に押し込む。接続部材４０の一側縁４０Ｂが係止片２６と当接して係止片２６が外側方向にたわみ変形し、接続部材４０の一側縁４０Ｂが係止片２６よりも下方に配されると係止片２６が弾性復帰して接続部材４０が係止される。このとき接続部材４０の対向側縁４０Ｃの延出部４２が抜け止め突部２８により抜け止めされる（図３を参照）。同様にして各接続部材４０を保持部２３に装着する。
【００４８】
そして、各電圧検知端子４５の角部を通し孔に通しつつ凹部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃに嵌め込んで装着し、電線Ｗ１及び電線Ｗ２を電線収容部３２に通すと配線モジュール１０が形成される（図２を参照）。
【００４９】
次に、複数の単電池１１を並べてなる単電池群１２の上から配線モジュール１０を取り付ける。配線モジュール１０を単電池群１２に取り付ける際には、接続部材４０の挿通孔４１、電圧検知端子４５の挿通孔４６Ａ及び中間電圧検出端子４８の挿通孔４８Ｂを複数の単電池１１（単電池群１２）の全ての電極端子１３Ａ，１３Ｂのボルト孔の位置に合わせ、配線モジュール１０を複数の単電池１１に取り付ける。配線モジュール１０を単電池群１２に取り付けて、ナット状の電極端子１３Ａ，１３Ｂの全てにボルトを螺合させると電池モジュールＭが得られる。
【００５０】
上記実施形態の構成によれば、以下の効果を奏する。
接続部材４０の電極端子１３Ａ，１３Ｂと接続される２つの接続部４３の中心部Ｐの間の通電領域４０Ｅでは、他の領域よりも大電流が流れて高温となる傾向があるが、本実施形態においては、接続部材４０の電極端子１３Ａ，１３Ｂと接続される２つの接続部４３の中心部Ｐの間の領域４０Ｅ（通電領域４０Ｅ）において、一方の側縁４０Ｃのみが外側方向に延出されており、これにより断面積が増えている。
【００５１】
従って、本実施形態によれば、温度分布等を考慮せずに接続部材４０の幅寸法等を大きくするよりも、効率的に高温化を防止することができるとともに接続部材４０の大型化を防止して設置スペースの増大を防止することができる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、接続部材４０がアルミニウム製またはアルミニウム合金製であるから、軽量化およびコスト低減が可能であり、好ましい。
【００５３】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図８〜図９を参照しつつ説明する。
本実施形態の接続部材５０は、図８および図９に示すように、延出部５２が設けられている側縁５０Ｃには、電極端子１３Ａ，１３Ｂと接続される面に対して起立する起立壁５２が設けられている点で実施形態１で説明した接続部材４０とは相違する。実施形態１と同様の構成については同じ符号を付し重複した説明を省略する。図中の５０Ａは接続部材５０の角部であり、５１は電極端子１３Ａ，１３Ｂが挿通される挿通孔である。本実施形態の接続部材５０も配線モジュールの樹脂プロテクタに保持させて用いることが可能である。
【００５４】
本実施形態において、接続部材５０の接続部５３の中心部Ｑの間の領域５０Ｅ（通電領域５０Ｅ）の一対の側縁５０Ｂ，５０Ｃのうち、延出部５２が設けられている側縁５０Ｃは、接続部５３の中心部Ｑから離れる方向に屈曲され、起立壁を構成している。この側縁５０Ｃは接続部材５０の本体平面に対して垂直方向に延びている。その他の構成は概ね実施形態１で説明した接続部材４０と同様である。
従って本実施形態によれば、実施形態１で説明した効果に加えて、接続部材５０の設置面積をさらに小さくすることができ、他の部品との干渉を抑制することもできるという効果がある。
【００５５】
＜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、接続部材４０，５０としてアルミニウム製またはアルミニウム合金製のものを示したが銅製または銅合金製などであってもよい。
（２）上記実施形態では、接続部材４０は、異なる極性の電極端子１３Ａ，１３Ｂを接続（直列接続）するものとしたが、これに限られず、同極の電極端子を接続（並列接続）してもよい。
（３）電池モジュールＭを構成する単電池１１の数は、図１では７個示しているが、個数はこれに限定されない。
（４）上記実施形態では、複数の連結ユニット２１を連結することにより樹脂プロテクタ２０を構成したが、一体型の樹脂プロテクタであってもよい。
（５）上記実施形態では電圧検知端子４５を電池の並び方向に対して斜め方向に配して、保持部２３の角部から電圧検知端子４５に接続した電線を導出する例を示したが、電圧検知端子を電池の並び方向に沿って配し、第２壁部から電線を導出してもよい。
（６）上記実施形態では、電圧検知端子４５を設ける構成としたが、これに限らず、電圧以外の状態例えば単電池の電流や単電池の温度を検知する検知端子を設けるようにしてもよい。
（７）上記実施形態２では接続部材５０を収容・保持する樹脂プロテクタを示していないが、例えば、実施形態１で示した樹脂プロテクタと概ね同形状ではあるが、包囲壁の抜け止め突部が形成されていないタイプのものを樹脂プロテクタとして用いることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…配線モジュール
１１…単電池（蓄電素子）
１２…単電池群（蓄電素子群）
１３Ａ，１３Ｂ…電極端子
２０…樹脂プロテクタ
２３（２３Ａ）…保持部
４０，５０…接続部材
４０Ｂ，５０Ｂ…一側縁
４０Ｃ，５０Ｃ…対向側縁
４０Ｅ，５０Ｅ…通電領域（２つの接続部の中心部の間の領域）
４１，５１…挿通孔
４２，５２…延出部
４３，５３…接続部
Ｍ…電池モジュール
Ｐ，Ｑ…接続部の中心部
【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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