(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、身体に対する接触側の底面部を有する容器部分と、スピーカが装着されて上記容器部分との間に音響発生空間を画成する画成板とから容器本体を構成するとともに、上記スピーカを容器本体に対して弾性支持し、かつ上記スピーカから発せられる音響に基づいて上記容器部分の底面部に振動を生じさせるように構成した音響体感器において、
上記容器部分の底面部は、少なくともその身体への接触箇所に相当する部分が、身体の接触部分の形状に沿うように湾曲状に形成されており、かつ、
上記画成板の少なくとも一部に、上記スピーカに連動して撓み振動する波板状部を形成したことを特徴とする、音響体感器。
【請求項２】
上記画成板は、その周縁部が上記容器部分に直接的に固定されている、請求項１に記載の音響体感器。
【請求項３】
上記波板状部は、上記画成板に穿設されたスピーカ装着用の開口部と同心円の複数の円環状凹凸からなる波形状を呈している、請求項１または２に記載の音響体感器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、業務用ゲーム機や家庭用ゲーム機、あるいはその他の各種音響機器から出力される電気的な音響信号を機械的な振動に変換して利用者の身体に伝達させるようにした音響体感器に関し、特に、振動源となる音響を発するスピーカが容器本体に対し画成板を介してその内部空間に弾性支持されるように構成した音響体感器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の音響体感器の基本的構成は、容器本体の内部空間を二室に仕切る画成板を備えるとともに、この画成板に形成した開口部にスピーカを装着したものである。そして、上記スピーカから音響が発せられることに起因して、上記容器本体の内部空間にその音圧等に基づく空気振動が生じ、この振動が容器本体の外壁を通じて利用者の身体に伝達される構造となっている。
【０００３】
その具体例として、特開平５−３１６５８２号公報によれば、スピーカが取り付けられた隔壁により密閉容器の内部を二つの気密室に仕切るようにした基本構成において、振動を吸収するゴムやポリウレタン等でなる緩衝材を介して、上記隔壁の外縁部を上記密閉容器内に取り付けた付加的構成が開示されている。このような構成によれば、上記隔壁に振動板としての機能が備えられて、この隔壁がスピーカのコーン紙と一体的に振動するようになるとともに、上記緩衝材による適度な振動吸収作用により、不快な反響音などが生じなくなる。
【０００４】
この場合、仮に上記緩衝材を介在させずに隔壁を直接的に密閉容器に固定したならば、上記スピーカからの音響の歪みや割れに伴って不快な反響音などが生じ、音響の鮮明度が損なわれることになる。しかし、上記のような緩衝材が存在していれば、この不快音が適度に吸収されて、音響の鮮明度が増すことになる。
【０００５】
さらに、上記の音響体感器によれば、上記隔壁の一箇所に透孔が穿設されており、上記スピーカからの音圧に起因して一方の気密室に生じた空気振動が、この透孔を通じて他方の気密室に伝播されることになるので、一旦生じた空気振動が即座に減衰されることなく、容器本体の内部空間全体に好適な空気振動が生じる。加えて、空気振動が上記透孔を通過する際に生じる音の絞り込み効果により音圧がさらに高められ、密閉容器の外壁全体に生じる振動が大きくなることなどが、同公報に示唆されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に開示された音響体感器によれば、密閉容器が円筒形状を呈しており、しかもその身体への接触側となる底面壁は平板状とされているため、この音響体感器を実際に身体に装着した場合には、上記底面壁の一部分のみが身体に接触することになる。
【０００７】
すなわち、この音響体感器が接触する身体の接触部分、たとえば背中や腰などには凹凸が存在しており、かつその背中や腰の広い領域について巨視的に考察すれば、所定の曲率で凸状に湾曲している。それにも拘らず、上記底面壁が平板状であれば、背中や腰に対して均一な状態で接触できず、上記密閉容器の外壁に生じた振動が効率良く身体に伝達されないという問題がある。特に、身体の広い領域に対して均一に振動を伝達させるには、上記平板状の底面壁の面積を大きくしても、振動は部分的に伝達されるに留まり、上記の振動伝達効率が一層悪化することになる。
【０００８】
また、同公報に開示の音響体感器は、不快音の吸収等を図るために緩衝材を必須の構成要件としている関係上、その分だけ部品点数が増加し、組み立て作業時における作業工数の増加や作業の複雑化を招き、作業能率が悪化するという問題が生じる。
【０００９】
特に、同公報に開示された緩衝材は、円環状の部材であって、その内周面に形成された環状溝に、上記隔壁の外周縁部が嵌入され、かつその外周面が接着剤等により密閉容器の内周面に固着される構成である。したがって、緩衝材に隔壁を保持させるための作業や、緩衝材を密閉容器に接着させるための作業等が必要になり、これらの各作業は極めて面倒かつ煩雑なものであり、量産化を図る上で大きな妨げになる。
【００１０】
加えて、このような構成であると、隔壁の頻繁な振動に起因して緩衝材の接着部に剥離が生じたり、あるいは緩衝材の環状溝から隔壁が脱落するなどして、耐久性に難点が生じ、長期使用に耐え得ないという問題をも有している。
【００１１】
本願発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、この種の音響体感器の身体への装着時における振動伝達効率の改善を図るとともに、容器本体に隔壁を弾性支持する緩衝材を廃止して、部品点数の削減や組み立て作業の容易化を図り、ひいては低コストでかつ優れた振動特性ならびに振動伝達特性を備えた音響体感器を提供することをその課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１３】
すなわち、本願の請求項１に記載した発明は、少なくとも、身体に対する接触側の底面部を有する容器部分と、スピーカが装着されて上記容器部分との間に音響発生空間を画成する画成板とから容器本体を構成するとともに、上記スピーカを容器本体に対して弾性支持し、かつ上記スピーカから発せられる音響に基づいて上記容器部分の底面部に振動を生じさせるように構成した音響体感器において、上記容器部分の底面部は、少なくともその身体への接触箇所に相当する部分が、身体の接触部分の形状に沿うように湾曲状に形成されており、かつ、上記画成板の少なくとも一部に、上記スピーカに連動して撓み振動する波板状部を形成したことを特徴としている。
【００１５】
この場合、上記画成板は、その周縁部が上記容器本体に直接的に固定されていることが好ましい（請求項２）。
【００１６】
また、上記波板状部は、上記画成板に穿設されたスピーカ装着用の開口部と同心円の複数の円環状凹凸からなる波形状を呈していることが好ましい（請求項３）。
【００１７】
【発明の作用および効果】
上記請求項１に記載した発明に係る音響体感器によれば、音響発生空間を形成する容器部分の底面部が、湾曲状に形成されているので、この音響体感器を身体に装着した場合には、上記底面部が身体の接触部分に対して均一に接触した状態を維持できる。したがって、スピーカから発せられた音圧の作用等によって上記容器部分の底面部に生じた振動は、身体の接触部分に均一に伝達され、振動伝達効率が向上することになる。
【００１８】
そして、このように容器部分の底面部を湾曲状としておけば、身体の背中や腰の広い領域にわたって振動を均一に伝達できることになり、上記底面部の面積を広くして振動のトータル的な伝達量を増大させることも可能になる。
【００１９】
また、上記請求項１に記載した発明に係る音響体感器によれば、スピーカから音響が発せられて容器本体の内部に空気振動が生じた場合には、この空気振動が原因となって容器本体の底面部に振動が伝達される。この時、容器部分との間で内部空間を画成する画成板も振動することになるが、この画成板の一部または全体には、スピーカに対する弾性支持作用を行い得る波板状部が形成されているので、音響の歪みや割れに伴う不快音は上記波板状部の撓み振動によって適度に吸収される。この結果、音響の鮮明度が効果的に高められる。
【００２０】
このように、画成板自体に波板状部でなる弾性支持部を形成したので、従来のようにゴム等でなる緩衝材を別途取り付ける必要がなくなり、部品点数の削減や組み立て性ならびに作業性の向上が図られる。また、上記波板状部は、画成板にプレス成型等を施すことにより形成でき、その部分の強度が不当に低下するものではないので、頻繁な振動に対しても十分な耐久性が得られる。
【００２１】
さらに、上記画成板の波板状部は、不快音の吸収作用を行うのみならず、スピーカに連動して生じる波板状部の撓み振動は、容器本体の底面部に伝達されるべき振動の一部にもなる。すなわち、容器本体の内部空間で生じる音圧による空気振動と、上記波板状部の撓み振動との総和が、容器本体の底面部ひいては身体に伝達される。そして、上記空気振動の振動数と波板状部の振動数とがマッチングした場合には、共鳴ないし共振が生じて振幅が増大することになるが、この共鳴が不快音を伴わない適切なものである場合には、体感上好ましい振動が得られることも期待できる。
【００２２】
また、上記のように、波板状部でなる弾性支持部を画成板自体に形成したことにより、本願の請求項２に記載した発明のように、画成板の外周縁部を上記容器部分に直接的に固定できることになる。これにより、画成板の容器部分への取り付けが容易になるばかりでなく、堅固な取り付け状態を確保できることになり、頻繁な振動が生じても画成板が脱落するおそれはなくなり、さらなる耐久性の向上が図られる。
【００２３】
さらに、本願の請求項３に記載した発明のように、上記波板状部を、スピーカ装着用の開口部と同心円の複数の円環状波形状に形成すれば、たとえば直線状の波形状に形成した場合と比較して、波板状部に弾性変形が生じ易くなり、十分な振幅の振動が上記波板状部に発生することになる。
【００２４】
【実施例の説明】
以下、本願発明の好ましい実施例を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２５】
図１は本願発明に係る音響体感器１の外観を示す斜視図、図２はその分解配列斜視図、図３および図４はその縦断面図である。
【００２６】
上記各図に示すように、音響体感器１は、二つの半割りケース２，３を合体させて両者間に内部空間を形成する容器本体４と、この容器本体４の内部空間を二分するように仕切る画成板５と、この画成板５に装着されたスピーカ６とを備えている。そして、図１に示すように、上記音響体感器１の両側の側縁部には、利用者の肩に巻き掛けられる肩ベルト１５，１５の一端部と、わき腹の周辺に巻き掛けられるわき腹ベルト１６，１６の一端部とが連結されている。また、上記容器本体４の表面側部分には、その部分の壁部を二重構造として防音効果を得るための表側カバー部材７ａが取り付けられているとともに、上記容器本体４の裏面側部分には、身体表面に直接的に接触する裏側カバー部材７ｂが取り付けられている。
【００２７】
上記容器本体４は、上記裏側の半割りケース３と上記画成板５との二つの部材で構成することも可能であり、この場合には、上記表側の半割りケース２は保護カバーとしての役目を果たすことになる。すなわち、上記裏側の半割りケース３と上記画成板５との間に音響発生空間１１が画成される構造であればよく、したがって上記表側の半割りケース２と上記画成板５との間の気密性は、完全でなくてもよい。
【００２８】
一方、上記裏側の半割りケース３の底面部３ｘは、図４に示すように幅方向の中央部が窪むように湾曲状に形成されているとともに、図３に示すように幅方向の両側における縦方向の中央部は膨出するように湾曲状に形成されている。これにより、上記底面部３ｘは、利用者の背中に沿う曲面として湾曲状に形成されていることなり、この底面部３ｘの面全体が均一に背中に接触するように配慮がなされている。なお、上記図３に示す縦方向の膨出部は、上記底面部３ｘをたとえば利用者の腰の形状に対応させる場合などは、形成する必要がない。
【００２９】
一方、上記画成板５の材質は、硬質または半硬質の特性を備えている一般樹脂、具体的には、たとえば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ＰＷＡ、ＭＭＡ、ＦＲＰ、エバー樹脂、ゴム樹脂などが使用される。そして、上記画成板５の略中央部には、円形の開口部８が形成されており、この開口部８の周縁部に、スピーカ６の拡開端部周縁がビスやリベットあるいは接着剤等を用いて固定される。この場合、図３および図４に示すように、上記スピーカ６の拡開部側は、上記裏側の半割りケース３の底面部３ｘを指向している。したがって、実際の使用時には、上記スピーカ６の拡開部側が、利用者の身体側を指向することになる。
【００３０】
さらに、図６に示すように、上記画成板５における開口部８の外周側部位には、開口部８と同心円である複数の円環状凹凸９ａからなる波形状を呈する波板状部９が形成されている。そして、上記スピーカ６は、この波板状部９によって弾性支持された状態にあり、スピーカ６の振動に連動してこの波板状部９が撓み振動することになる。また、上記画成板５における波板状部９の非形成箇所には、この画成板５により仕切られた背後空間１０と音圧発生空間１１との相互間で空気振動を流通可能とするための透孔１２が穿設されている。なお、必要ならば、この透孔１２に代えて、たとえばスリットを形成するようにしてもよい。
【００３１】
しかしながら、上記画成板５の材質によっては、波板状部９や透孔１２を穿設しなくても、十分な振動を確保できることが実験により判明している。したがって、上記波板状部９や透孔１２は、上記画成板５の材質に応じて適宜設けるようにすることが好ましい。
【００３２】
また、図２に示すように、上記二つの半割りケース２，３の外周縁部には、比較的高い剛性を有するフランジ部２ａ，３ａがそれぞれ一体形成されており、この両フランジ部２ａ，３ａ間に上記画成板５の外周縁部を挟持させた状態で、両フランジ部２ａ，３ａ間がビスやリベットあるいは接着剤等を用いて固定されるようになっている。そして、上記二つの半割りケース２，３の各フランジ部２ａ，３ａには、それぞれ四箇所に外方に突出する膨出部２ｂ，３ｂが一体的に形成されており、この各膨出部２ｂ，３ｂに穿設されたベルト装着孔２ｃ，３ｃに上記各肩ベルト１５およびわき腹ベルト１６が挿通固定されるようになっている（図４参照）。
【００３３】
この場合、図５に示すように、上記表側のカバー部材７ａと裏側のカバー部材７ｂとを一体化させることにより保持ケース７を形成し、その内部に上記容器本体４を収納するようにしてもよい。このような構造にした場合には、同図にも示すように、上記保持ケース７の両側に、上記各肩ベルト１５およびわき腹ベルト１６が連結あるいは一体化される。そして、上記保持ケース７の一部分（たとえば裏面）にファスナー等で開閉可能な開口部を形成しておけば、保持ケース７の内部に対する容器本体４の収納および取り出しが容易に行えることになり、保守点検作業等が簡易になる。
【００３４】
また、上記保持ケース７の材質としては、ゴムや樹脂等の比較的軟質な特性を備えたものが使用される。そして、この保持ケース７は、身体への装着時に上記各ベルト１５，１６による引っ張り力が作用することにより、その内部空間が偏平状になるように撓み変形し、これによりその内部に収納されてる容器本体４がガタツキなく保持されることになる。また、この保持ケース７の内部に上記容器本体４を収納することにより、表側半割りケース２と保持ケース７の表面壁（カバー部材７ａ）との間に補助空間１３が介在される。なお、この補助空間１３は、上記引っ張り力により保持ケース７が偏平状に撓み変形しても、その表側のカバー部材７ａの内方への突出部７ｓの存在により常に確保される。この補助空間１３の存在により、容器本体４からの微妙な音の漏出が防止されるようになっている。また、この保持ケース７の内部に収納される容器本体としては、既述のように裏側の半割りケース３と画成板５とから構成されるものであってもよく、この場合には、上記表側の半割りケース２を廃止するようにしてもよい。
【００３５】
一方、図１および図４に示すように、上記各肩ベルト１５および各わき腹ベルト１６は、容器本体４への連結部周辺が、ゴム等の伸縮性を有する弾性伸縮帯状体１５ａ，１６ａで構成されているのに対して、その他の部分は、布や革あるいは樹脂等の非伸縮性材料でなる非伸縮帯状体１５ｂ，１６ｂで構成されている。そして、上記弾性伸縮帯状体１５ａ，１６ａには、通気性を確保するための多数の貫通孔１５ｘ，１６ｘが穿設されている。なお、上記各ベルト１５，１６を全長にわたって非伸縮帯状体で構成することも可能である。
【００３６】
この場合、図８に示すように、上記各わき腹ベルト１６の非伸縮帯状体１６ｂの他端部は、利用者の腹部の中央部で金具１６ｗにより相互に連結されており、これにより腹部周辺を締め付けるようになっている。また、上記各肩ベルト１５の非伸縮帯状体１５ｂの他端部は、利用者の肩に巻き掛けられて腹部まで垂下した状態で上記わき腹ベルト１６の所定寸法離間した位置にそれぞれ金具１５ｗを介して連結されている。
【００３７】
図１ないし図５に示す上記二つの半割りケース２，３の材質は、表側の半割りケース２が硬質または半硬質の特性を備えているのに対して、裏側の半割りケース３が軟質の特性を備えている。具体的には、たとえば上記表側の半割りケース２は、ポリプロピレンやポリエチレンなどの材料により相対的に厚肉に形成されており、裏側の半割りケース３はポリプロピレンやポリエチレンなどの材料により相対的に薄肉に形成される。この場合、上記裏側の半割りケース３の底面部３ｘは、利用者の身体に接触する部位であるので、上記湾曲状に形成したことに加えて、この部位については薄肉にして僅かながらも撓み変形が生じるように形成することが好ましい。
【００３８】
次に、上記実施例の作用を説明する。
【００３９】
図７に示すように、上記音響体感器１を利用者の背中に装着した場合には、上記裏側の半割りケース３の底面部３ｘが、背中の広い領域にわたって均一に接触した状態になる。
【００４０】
このような状態で、スピーカ６に上記低周波領域の音響信号が入力されることにより、スピーカ６から音圧が発せられるともに、この音圧は圧力波となり、まず音圧発生空間１１に空気振動を生じさせる。そして、この空気振動は、画成板５の透孔１２（またはスリット等）を通過して背後空間１０に伝播され、結果的には容器本体４の内部空間全体に空気振動が生じる。
【００４１】
これと相まって、スピーカ６のコーン紙が振動することに起因して、スピーカ６自体も画成板５の波板状部９を撓み変形させながら振動する。これにより、スピーカ６の口径が小さくとも、あたかも、スピーカ６の口径が拡大したのと同様の音圧発生効果を奏することになり、十分なレベルの音圧を発生させることが可能になる。したがって、この音響体感器１に内蔵されているスピーカ６が、その設置スペース上の関係から小口径であるにも拘らず、十分な重低音を発生させることができる。
【００４２】
また、上記画成板５の波板状部９の振動は、裏側の半割りケース３の底面部３ｘに直接的に伝播されることにもなるので、利用者の背中に対しては、この波板状部９からの直接的な伝播に伴う振動と、上記音圧による空気振動との総和が伝達されることになる。
【００４３】
以上のようにして裏側の半割りケース３の底面部３ｘに生じた振動は、この底面部３ｘを湾曲状に形成したことにより全域にわたって均一に接触している背中に効率良く伝達される。また、これらの振動は、所定の低周波領域の音響信号に起因する振動であるため、利用者に対しては体感上好ましい周波数の振動が付与される。
【００４４】
さらに、上記スピーカ６は、画成板５の波板状部９により弾性支持されていることから、音響の割れや歪みによる不快な反響音が発生しても、この反響音は上記波板状部９の撓み変形により適度に吸収されて、音響の鮮明度が向上することになる。加えて、上記空気振動が画成板５の透孔１２（あるいはスリット等）を通過する際に生じる音の絞り込み効果により、音圧がさらに高められるという利点も得られる。
【００４５】
そして、上記画成板５自体に弾性支持部である波板状部９を形成し、画成板５の外周縁部は容器本体４に直接的に固定される構造であるので、従来のように緩衝材を介して容器本体に取り付けていた場合と比較して、部品点数の削減が図られると同時に、画成板５の取り付けが容易になる。また、このような構造であると、画成板５は容器本体４に対して堅固に取り付けられた状態になり、頻繁な振動が生じても画成板５が脱落するおそれはなくなる。
【００４６】
また、上記波板状部９を、スピーカ６装着用の開口部８と同心円の複数の円環状凹凸でなる波形状にしたことにより、波板状部９に弾性変形が生じ易くなり、したがって十分な振幅の振動が生じることになる。そして、画成板５に上記のような形状の波板状部９を形成しても、その部分の強度が不当に低下するものではないので、頻繁な振動に対しても十分に耐え得ることができる。
【００４７】
なお、上記実施例は、遊戯者の背中に対して振動を付与するリュックサック型式の音響体感器１に本願発明を適用したものであるが、以下に示すような型式の音響体感器１についても同様に本願発明を適用できる。
【００４８】
すなわち、図１４に示すように、腰ベルト１７を使用して利用者の腰周辺部に装着するポーチ型式の音響体感器１について、本願発明を適用するのである。
【００４９】
この音響体感器１は、図９にその外観を示すように、両側縁部が僅かに湾曲する長矩形状を呈している。そして、この音響体感器１に取り付けられる腰ベルト１７が弾性伸縮帯状体１７ａを備えて貫通孔１７ｘが形成されている点や、音響体感器１の内部構造は、図１０および図１１に示すように、既述の実施例と基本的に同一である。また、この実施例においても、二つのカバー部材７ａ，７ｂを一体化して保持ケース７を形成し、この保持ケース７の内部に容器本体４を収納するようにしてもよく（図１２参照）、あるいは、表側半割りケース２を廃止して、裏側半割りケース３と画成板５とから容器本体を構成してもよい。したがって、図９ないし図１４において、既述の実施例における音響体感器１と共通の構成要件については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
そして、特に、この音響体感器１においても、図１０あるいは図１２に示すように、裏側の半割りケース３の底面部３ｘが身体の腰周辺部の形状に沿うように湾曲状に形成されており、身体への装着時に上記底面部３ｘの全域が腰周辺部に均一に接触した状態を維持できるようになっている。
【００５１】
さらに、図１３に示すように、画成板５の開口部８の外周部分には、開口部８と同心円である複数の部分円弧状凹凸９ａから構成される波板状部９が形成されている。そして、スピーカ６は、この画成板５に対して上記波板状部９の存在により弾性支持される。
【００５２】
なお、この音響体感器１は、既述の実施例の音響体感器よりも小型であるため、同一のスピーカ６を使用したならば、この音響体感器１の方が狭い面積の振動伝達面を通じて腰部周辺に振動が集中して伝達されるので、局部的に強い振動が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る音響体感器の一実施例を示す外観斜視図である。
【図２】上記一実施例に係る音響体感器の部品分解配列斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大縦断側面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿って切断した拡大縦断背面図である。
【図５】上記一実施例に係る音響体感器の身体装着ベルトの他の取り付け例を示す縦断面図であって、図４に対応する図である。
【図６】上記一実施例に係る音響体感器の構成要件である画成板を示す単体平面図である。
【図７】上記一実施例に係る音響体感器の使用状態を示す概略図である。
【図８】上記一実施例に係る音響体感器の使用状態を示す概略図である。
【図９】本願発明に係る音響体感器の他の実施例を示す外観斜視図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線に沿って切断した拡大縦断側面図である。
【図１１】図９のＤ−Ｄ線に沿って切断した拡大縦断背面図である。
【図１２】上記他の実施例に係る音響体感器の身体装着ベルトの他の取り付け例を示す縦断面図であって、図１０に対応する図である。
【図１３】上記他の実施例に係る音響体感器の構成要件である画成板を示す単体平面図である。
【図１４】上記他の実施例に係る音響体感器の使用状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１  音響体感器
２  表側の半割りケース
３  裏側の半割りケース（容器部分）
３ｘ  底面部
４  容器本体
５  画成板
６  スピーカ
８  開口部
９  波板状部
【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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【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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