(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの対向する電気接触片（１３，１５，１６，１７）をその接触面（１８）で互いに電気的に接続するための電気接続要素（１０，２０）であって、
長手方向軸（１９）に沿って伸び、互いに本質的に平行に配置され、長手方向軸（１９）と交差する多数の分離した同一な個々のバネ式エレメント（１２，２２）を取り囲み、
長手方向軸（１９）の方向に伸びている連続した支持バンド（１１，２１）に固定され、接触面（１８）間の電気接触を確立し、
個々のエレメントが折り込まれた電気接触ブリッジ（１２，２２）として設計され、
前記支持バンド（１１，２１）を、連続的に前記長手方向軸（１９）の方向に配置された個々のバンド部（１１１，２１１）に分割し、各々のバンド部（１１１，２１１）が、一つの電気接触ブリッジ（１２，２２）を割り当てられること、及び、
各々の前記バンド部（１１１，２１１）が、前記長手方向軸（１９）と交差する前記支持バンド（１１，２１）の中心軸に沿っている中央ウェブ（１１０，２１０）から伸び、その二つの自由端が、付随する電気接触ブリッジ（１２，２２）の自由端に固定される二つのバネ式アーム（１１２，１１３；２１２，２１３）を取り囲むこと、を特徴とする電気接続要素。
【請求項２】
前記電気接触ブリッジ（１２，２２）が二つの自由端と、その中間に位置する中央屈曲部（１２１，２２１）とを有する本質的にＶ字型の電気接触ブリッジであること、及び、
前記電気接触ブリッジ（１２，２２）の自由端が、その中央屈曲部（１２１，２２１）が前記支持バンド（１１，２１）より上方の所定の高さにあるように、前記支持バンド（１１，２１）に固定されること、
を特徴とする請求項１記載の電気接続要素。
【請求項３】
Ｖ字型の前記電気接触ブリッジ（１２，２２）によって固定される表面が、前記支持バンド（１１，２１）の面に対するある傾斜角度に定められること、
及び、
前記支持バンド（１１，２１）が、そこに固定される前記電気接触ブリッジ（１２，２２）が、その中央屈曲部（１２１，２２１）を前記支持バンド（１１，２１）の方へ、弾性的に、動かされ得るように設計されること、
を特徴とする請求項２に記載の電気接続要素。
【請求項４】
前記中央ウェブ（１１０，２１０）、及び前記中央ウェブ（１１０，２１０）から横に伸びている前記バネ式アーム（１１２，１１３；２１２，２１３）を有する前記支持バンド（１１，２１）が、打ち抜かれた薄板金から製造されることを特徴とする請求項１記載の電気接続要素。
【請求項５】
前記電気接触ブリッジ(１２)が、各々ワイヤ部（１２０）からなること、及び、
前記電気接触ブリッジ(１２)を支持バンド(１１)に取り付けるために、前記電気接触ブリッジ(１２)の自由端が、支持バンド(１１)の一方の凹部（１１６，１１７）を経由し、更にもう一方の凹部（１１６，１１７）を通って突出している端を曲げることによって支持バンド(１１)に固定されること、
を特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電気接続要素。
【請求項６】
前記電気接触ブリッジ（２２）が、打ち抜かれた薄鋼板部品から製造されること、及び、
前記支持バンド（２１）に前記電気接触ブリッジ（２２）を取り付けるために、前記電気接触ブリッジ（２２）の自由端が、各々、付随する前記バネ式のアーム（２１２，２１３）に固定するためのクランプ脚（２２２，２２３）を有すること、
を特徴とする請求項１または４記載の電気接続要素。
【請求項７】
前記電気接触ブリッジ（２２）が、平らな打ち抜かれた部品として本質的に設計されること、及び、
前記バネ式アーム（２１２，２１３）が、前記支持バンド（２１）の面に対して前記電気接触ブリッジ（２２）を傾けるために、それらの長手方向軸の周りで捻られること、
を特徴とする請求項６記載の電気接続要素。
【請求項８】
前記電気接触ブリッジ（２２）が、中央屈曲部（２２１）を補強するためにエンボス領域（２２４）を有することを特徴とする請求項６または７記載の電気接続要素。
【請求項９】
前記電気接触ブリッジ（１２，２２）が、容易に導電する金属又は貴金属合金からなることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の電気接続要素。
【請求項１０】
前記電気接触ブリッジ（１２，２２）が、長手方向軸（１９）の方向に２〜８ｍｍの電気接触間隔（ａ）を有するように配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電気接続要素。
【請求項１１】
前記支持バンド（１１，２１）への電気接触ブリッジ（１２，２２）の取付位置に対する、長手方向軸（１９）の方向の傾けられる前記電気接触ブリッジ（１２，２２）の前記中央屈曲部（１２１，２２１）の撓み（ｂ）が５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の電気接続要素。
【請求項１２】
電気接触片（１３）の窪み部（１４）に電気接続要素(１０)を案内するために、バネ式アーム（１１２，１１３）の自由端が、鉤状に曲げられるガイドブラケット（１１４，１１５）を有することを特徴とする請求項１記載の電気接続要素。
【請求項１３】
上記窪み部（１４）が、あり溝状である請求項１２に記載の電気接触要素。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的な接続（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｏｎｔａｃｔ）の分野に関する。
更に詳しくは、この発明は、二つの対向する電気接触片（ｃｏｎｔａｃｔ  ｐｉｅｃｅ；接点片）をその接触面で互いに電気的に接続するための電気接続要素（ｃｏｎｔａｃｔ  ｅｌｅｍｅｎｔ；接点エレメント、接触エレメント）であって、長手方向軸（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  ａｘｉｓ）に沿って伸び、互いに本質的に平行に配置され、長手方向軸と交差する  （ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ；横切る）多数の分離した同一な個々のバネ式エレメントを取り囲み、長手方向軸の方向に伸びている連続した支持バンド（ｃａｒｒｉｅｒ  ｂａｎｄ）に固定され、接触面間の電気接触を確立するための電気接続要素に関する。
【０００２】
個々の電気接触ウェブ（ｃｏｎｔａｃｔ  ｗｅｂ）又は電気接触板（ｃｏｎｔａｃｔ  ｐｌａｔｅ）が、金属板バンドにバネ方式で備えられるような電気接続要素が、「ＭＣ電気接触層板（ｌａｍｅｌｌａ）ＬＡＣｕ」というタイプ名称で、出願人によって製造販売されており、米国特許番号ＵＳ−Ａ−４，４５６，３２５に記載されている。
【０００３】
【従来の技術】
高電流の伝導用の電気接触に関する技術分野において、入手可能な層状の電気接続要素又は電気接触層板（lamella;薄板）は、主に二つの変形で、その能力を示してきた。
一つの（単一の片（piece）からなる）変形において、電気接触層板は、シートストリップ（sheet strip）から打ち抜かれ（stamp）、横方向に連続的に広がるウェブにより連結される、シートストリップ面から突出し捻れコイルバネとなる連続的に並んだ夫々の電気接触ウェブを得るように成形される。
電気接触ウェブが、長手方向軸について左右対称に設計されている場合、電気接触層板によって更に接続（bridge；橋絡）され得る二つの電気接触片の間に存在する公差（tolerance）は、電気接触ウェブの幅に依存する。
ウェブが長手方向軸の周りで捻れるほど、それらにより接続され得る公差は、大きくなる。
電気接触層板の単位長さ当たりのウェブの数、即ち、電気接触片間の接触点の数は、電気接触ウェブの幅を増加させると減少するので、接続可能な公差の大きさが上昇すると同時に、伝達し得る電流のレベルは減少する。
このジレンマを解決するために、単位長さ当たりのウェブの数を変えることなく、接続可能な公差を増加できるような方法で、電気接触ウェブが非対称的に設計され、交互配置される、ということが過去（例えば、欧州特許番号EP-B1-0 520 950）において、すでに提案されている。
【０００４】
出願人の製造プログラム（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｐｒｏｇｒａｍ）又は、初めに引用された刊行物で知られているもう一つの変形において、バネの取付け及び接触の機能は分離されている。
電気接触は個々の、大量の十分に伝導しているウェブ又は板（例えばＣｕ又はＡｇ）を通して確立され、それは定着及びバネ取付けのために、対応するように打ち抜かれた支持バンド（ｃａｒｒｉｅｒ  ｂａｎｄ）に固定される。
たとえこの変形において、バネ取付け及び接触の機能的な分離、並びに、関連する材料選択の自由度が、配置における高い適応性、並びに、電気接触層板の接触のより単純な最適化及び弾性特性を可能にするとしても、予め使用される大量の、本質的に長方形の電気接触板が、一定の電流伝達容量で、より高い接続可能な公差に達すること、及び、これらの電気接触層板の応用の範囲を拡大すること、を不可能にする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、電流伝達容量を減少させることなく、明らかに大きな公差の補償を許容するような方法で、共有される支持バンドからなる接触層板、及び、それに対して取り付けられる多数の個々の電気接続要素を更に開発することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的は、請求項１の全体の特徴によって達成される。
本発明の核心は、個々のエレメントが、折り込まれた（ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ）電気接触ブリッジ（ｃｏｎｔａｃｔ  ｂｒｉｄｇｅ）として設計されているということにある。
折り込みは、広い限界の範囲内で、個々のエレメントの単位長さ当たりの周期数（ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ）又は数を変更することを必要とせずに、個々の電気接続要素の有効幅及び接続可能な公差を変化させることを可能にする。
個々の電気接続要素又は電気接触ブリッジが、支持バンドを打ち抜くことから独立して形成され得るので、電気接触ブリッジの最適化された形状が、単純な方法で実現され得る。
【０００７】
本発明の好ましい第一実施例は、電気接触ブリッジが、二つの自由端及びその間にある中央屈曲部を本質的に有するＶ字型であること、並びに、その中央屈曲部の位置が支持バンド上の所定の高さになるように、電気接触ブリッジの自由端が支持バンドに固定されることによって特徴づけられる。
特に、Ｖ字状の電気接触ブリッジによって固定される表面は、支持バンドの面に対して相対的に傾いており、そこに取り付けられる電気接触ブリッジが、その中央屈曲部を支持バンドの方へ弾性的に動かされ得るように、支持バンドが設計される。
Ｖ字型の屈曲したブリッジは製造するのが簡単であり、その中央屈曲部は一定の接触を確実にする。
【０００８】
好ましくは、支持バンドは、長手方向軸に沿って連続的に配置される個々のバンド部分に分けられ、そこにおいて、各々のバンド部分は、一つの電気接触ブリッジを割り当てられ、各々のバンド部分は、その長手方向軸と交差する  （ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ；横切る）支持バンドの中心軸に沿っている中央ウェブから伸びる二つのバネ式アーム（ｓｐｒｉｎｇ−ｍｏｕｎｔｅｄ  ａｒｍ）を含み、その二つの自由端が、付随する電気接触ブリッジの自由端に固定される。
これは、特に良好な弾性特性を引き起こす。
【０００９】
本発明の電気接続要素の好ましい第二実施例は、電気接触ブリッジが、各々ワイヤ部からなること、並びに、電気接触ブリッジを支持バンドに取り付けるために、電気接触ブリッジが、一方の自由端から支持バンドの凹部を通って、もう一方の凹部を経由し、そこで突出している端を曲げることによって支持バンドに固定されることによって特徴づけられる。
この利点は、電気接触層板が、いかなる特殊な更なる手段なしでも、共に堅く結合され得る非常に単純なエレメントからなり得るということである。
【００１０】
本発明の一つの好ましい代替の実施例は、電気接触ブリッジが、薄鋼板から打ち抜かれる部品から製造されること、電気接触ブリッジを支持バンドに取り付けるために、電気接触ブリッジの自由端が、各々付随するバネ式アームに固定するためのクランプ脚（ｃｌａｍｐｉｎｇ  ｆｏｏｔ；固定脚）を有すること、電気接触ブリッジが、本質的に平らな打ち抜かれた部品であること、バネ式アームが、支持バンドの面に対して相対的に電気接触ブリッジを傾けるために、それらの長手方向軸の周りで回転することができること、並びに、電気接触ブリッジが、中央屈曲部を補強（ｓｔｉｆｆｅｎ；硬化、堅く）するために、エンボス領域（ｅｍｂｏｓｓｅｄ  ａｒｅａ；打出領域）を有することによって特徴づけられる。
【００１１】
これにより、長手方向軸の方向に、数ｍｍ、好ましくは２〜８ｍｍの電気接触間隔（ｃｏｎｔａｃｔ  ｓｐａｃｉｎｇ）を有するように、電気接触ブリッジを配置すること、並びに、支持バンドへの電気接触ブリッジの取付位置に対する、長手方向軸の方向の傾けられる電気接触ブリッジの中央屈曲部の撓み（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）が数ｍｍ、好ましくは約５〜１０ｍｍであることが有利であると立証した。
【００１２】
更なる実施例は、引用請求項に記載されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図４は、異なる視点（側面図、平面図、斜視図）からの、本発明による電気接続要素（電気接触層板）の好ましい第一実施例を示す。
電気接続要素１０は、良好な弾性特性を有する打ち抜かれた薄鋼板から製造される支持バンド（ｃａｒｒｉｅｒ  ｂａｎｄ）１１と、多数のＶ字型に屈曲した電気接触ブリッジ（ｃｏｎｔａｃｔ  ｂｒｉｄｇｅ）１２とから構成され、これら電気接触ブリッジ（ｃｏｎｔａｃｔ  ｂｒｉｄｇｅ）１２は、各々が金属又は貴金属合金からなる容易に導電して機械的に安定なワイヤ、即ちワイヤ部１２０を屈曲させる。
支持バンド１１は、長手方向軸１９に沿った中央ウェブ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｗｅｂ）１１０と、多数のバンド部１１１とに分割され、バンド部１１１の外側には、中央ウェブ１１０の両側から垂直に伸びる一対の平行なバネ式アーム（ｓｐｒｉｎｇ−ｍｏｕｎｔｅｄａｒｍ）１１２，１１３を有する。
これらバネ式アーム１１２，１１３の対は、電気接触ブリッジ１２のうちの一つに割り当てられる。
【００１５】
Ｖ字型の屈曲した電気接触ブリッジ１２の各々は、捻れ（ｋｉｎｋ）の形をとる中央屈曲部１２１を有する。
ワイヤ部１２０の自由端は、一対のバネ式アーム１１２，１１３の末端領域と対応する凹部（ｒｅｃｅｓｓ）１１６，１１７の下側を経由して、内側に曲げられ、その結果、それらはクランプ脚（ｃｌａｍｐｉｎｇ  ｆｏｏｔ）１２２，１２３として、そこに支持バンド１１に平行に並ぶ。
同時に、電気接触ブリッジ１２の対応する部分は、支持バンド１１の上面で支持バンド１１に押圧され、その結果、電気接触ブリッジは、しっかりと、永久に、支持バンド１１又は各対のバネ式アーム１１２，１１３のバネ式アームにプレス成形される。
これは、同時に、電気接続要素１０から中継される電流が、電気接触ブリッジ１２だけを通ること、即ち、中央屈曲部１２１からクランプ脚１２２，１２３へ、通ること又はその逆方向で通ることを確実にする。
凹部１１６，１１７は、バネ式アーム１１２，１１３の穴の形をとることができる。
しかしながら、図に示されるように、凹部１１６，１１７が、電気接触ブリッジ１２を横方向から嵌め込むことのできる窪みとして設計されている場合、特に電気接続要素１０の自動製造には有利である。
【００１６】
電気接触ブリッジ１２は支持バンド１１に折り込まれ、その中央屈曲部１２１が支持バンド１１上の所定の高さに位置するように、その自由端が支持バンド１１に取り付けられる。
Ｖ字型の電気接触ブリッジ１２によって固定される表面は、ここで、支持バンド１１の面に対し斜めの傾斜角度で並べられる。
その傾斜角、及び、ワイヤ部１２０の長さによって定まる支持バンド１１上の中央屈曲部１２１の高さは、電気接続要素１０によって最大限に接続できる二つの電気接触片間の公差にとって重要である。
主に付随するバネ式アーム１１２，１１３が、それらの長手方向軸の周りで回転し、捻りコイルバネ（ｔｏｒｓｉｏｎ  ｓｐｒｉｎｇ）として作用するので、支持バンド１１に取り付けられる傾いた電気接触ブリッジ１２は、使用の間、その中央屈曲部１２１を、支持バンド１１の方へ弾性的に動かされ得る。
【００１７】
実際に、電気接続要素１０を通して十分に高い電流の伝達を可能にするために、長手方向軸１９の方向に、電気接触間隔ａ（図３）で数ｍｍ、好ましくは２〜８ｍｍになるように電気接触ブリッジ１２を配置することが、有利であると立証した。
【００１８】
既に述べられているように、電気接触ブリッジ１２の長さは、広い限界の機能範囲（接続し得る公差）内で、要求に適している。
しかしながら、実際には、傾いた電気接触ブリッジ１２にとって、支持バンド１１上の電気接触ブリッジ１２の取付位置に対する長手方向軸１９の方向の中央屈曲部１２１の撓み（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）ｂ（図３）が数ｍｍ、好ましくは約５〜１０ｍｍであることが、有利であると立証した。
【００１９】
電気接続要素１０は、好ましくは、図５〜図７に示されるように、（平らな）電気接触片１３、（円柱状の）プラグ１５、又は（円柱状の）ソケット１７に組み込まれる。
あり溝状の（dovetail;ダブテール）断面形状を有する窪み部（puncture）１４が、夫々の電気接触片１３（又は１５，１７）に備えられ、そこで、電気接続要素１０が嵌め込まれるか又は押し込まれる。
窪み部１４に電気接続要素１０を案内するために、好ましくは、バネ式アーム１１２，１１３の自由端は、鉤状に曲げられたガイドブラケット（guide bracket）１１４，１１５を有する（図３）。
そして、窪み部１４の下盤は、電気接触ブリッジ１２がそのクランプ脚１２２，１２３を載せる接触面１８を形成する（図５）。
反対側の接触面（図示せず）は、中央屈曲部１２１によって接触される。
円柱状のプラグ１５の場合（図６）、電気接続要素１０は、環を形成する。
同じものは、プラグ１６及びソケット１７からなるプラグ電気接触に利用され（図７）、そこで、電気接続要素１０は、中央屈曲部１２１を内側へ向けてソケット１７に嵌め込まれる。
【００２０】
図８〜図１１は、本発明の電気接続要素の好ましい第二実施例を図示したものであり、第一実施例における図１〜図４に相当する。
第一実施例と同様に、電気接続要素２０は、良好な弾性特性を有する打ち抜かれた薄鋼板から製造される支持バンド２１と、多数のＶ字型の屈曲電気接触ブリッジ２２とからなる。
ここで、電気接触ブリッジ２２は、容易に導電し、機械的に安定な金属又は金属合金からなる薄鋼板から打ち抜かれる。
第一実施例と同様に、支持バンド２１は、長手方向軸に沿った中央ウェブ２１０と、多数のバンド部２１１とに分割され、バンド部２１１は、その外側に、中央ウェブ２１０の両側から垂直に伸びる、平行な一対のバネ式アーム２１２，２１３を有する。
各々のバネ式アーム２１２，２１３の対は、電気接触ブリッジ２２のうちの一つに割り当てられる。
【００２１】
Ｖ字型の打ち抜かれた電気接触ブリッジ２２の各々は、中央屈曲部２２１を有する。
電気接触ブリッジ２２の自由端は、クランプ脚２２２，２２３を有し、それによって、電気接触ブリッジ２２は、付随するバンド部２１１のバネ式アーム２１２，２１３にしっかりと、永久に固定される。
【００２２】
本発明に係るこの実施例においても、電気接触ブリッジ２２は支持バンド２１上で折り込まれ、そこにおいて、その中央屈曲部２２１が、支持バンド２１上の所定の高さに位置する。
Ｖ字型の電気接触ブリッジ２２によって固定される表面は、ここで、支持バンド２１の面に対し斜めの傾斜角度で並べられる。
電気接触ブリッジ２２は、本質的に平らな打ち抜かれた部品であるので、バネ式アーム２１２，２１３は、支持バンド２１の面に対して電気接触ブリッジ２２を傾けるために、それらの長手方向軸の周りで回転される（捻られる）。
補強するために、電気接触ブリッジ２２は、中央屈曲部２２１の近くに、各々エンボス領域（ｅｍｂｏｓｓｅｄ  ａｒｅａ）２２４を有し、その結果、図９で容易に確認できるように、上面の方へ僅かに鉤状に曲げられている範囲になる。
同時に、電気接触ブリッジ２２がよりぴったりとバネ式に装備される場合であっても、これは、その中央屈曲部２２１における電気接触が、明確にされたままであると同時に、主に点状になることを確実にする。
【００２３】
【発明の効果】
まとめると、新しい電気接続要素は、以下の特徴、及び、利点によって特徴づけられる。
・それは、大きな公差及び角度の片寄りに接続するためのより大きな機能範囲を生ずる。
・機能範囲は、電気接触ブリッジ上のレバーアーム（ｌｅｖｅｒ  ａｒｍ）を長くすることによって、更に拡大することができる。
・電気接触ブリッジの折り込まれた装置は、狭い電気接触間隔を可能にし、従って、高電流負荷容量を達成することが可能となる。
・捻り応力を加えられるバネ式アームの中心（ｈｉｎｇｅ）は電気接続要素の中央にあるので、取り込み幅は狭い。
・必要な取り込み空間（窪み部深さ）は、最小でよい。
・バネ機能及と電気接触機能との分離は、良好な弾性特性を生ずる。
・滑り特性は、一様に低い。
・比較的長い電流経路にも関わらず、良好な接触が電気接触ブリッジを通して達成される。
・定められた三つの電気接触が生じる（下側に二つの電気接触、上側に一つの電気接触）。
・電気接続要素は、（多様な直径の）プラグ又はソケット層板としても、平らな装置用としても使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気接続要素の好ましい第一実施例を示す長手方向軸に対する正面図である。
【図２】図１の電気接続要素の長手方向軸と交差する方向の側面図である。
【図３】図１の電気接続要素の平面図である。
【図４】図１の電気接続要素の斜視図である。
【図５】あり溝状の窪み部に嵌め込まれる図１に係る電気接続要素の斜視図である。
【図６】図１に係る（環状の）電気接続要素をプラグに組み込んだ図である。
【図７】図１に係る環状の電気接続要素をソケットに組み込んだ図である。
【図８】本発明の電気接続要素の好ましい第二実施例の長手方向軸に対する正面図である。
【図９】図８の電気接続要素の長手方向軸と交差する方向の側面図である。
【図１０】図８の電気接続要素の平面図である。
【図１１】図８の電気接続要素の斜視図である。
【符号の説明】
１０，２０  電気接続要素          １１，２１  支持バンド
１２，２２  電気接触ブリッジ      １３  電気接触片
１４  窪み部                      １５，１６  プラグ
１７  ソケット                    １８  接触面
１９  長手方向軸                  １１０，２１０  中央ウェブ
１１１，２１１  バンド部          １１２，１１３  バネ式アーム
１１４，１１５  ガイドブラケット  １１６，１１７  凹部
１２０  ワイヤ部                  １２１，２２１  中央屈曲部（捻れ部）
１２２，１２３  クランプ脚        ２１２，２１３  バネ式アーム
２１４，２１５  ガイドブラケット  ２２２，２２３  クランプ脚
２２４  エンボス領域              ａ  電気接触間隔
ｂ  撓み
【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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