(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
複数の磁極歯を有する固定子鉄心と、
前記磁極歯にそれぞれ巻き付けられた巻線と、
少なくとも前記巻線の巻始め端末及び巻終り端末のうちのいずれか一方の端末である第１の線材とジャンパーである第２の線材とが、内側を横断するように配設されたキャビティと、
平面部を有し、前記キャビティに嵌挿され、嵌挿方向の前記平面部の先端に複数のスリットを有し、これらスリットで、前記第１の線材及び前記第２の線材の前記キャビティの内側を横断する部分の少なくとも一部を挟持する端子と、
を備え、
前記キャビティの内側には、前記第１の線材及び前記第２の線材の前記複数のスリットによって挟持された部分を前記キャビティの底面に近い側から受ける第１の巻線受け部と第２の巻線受け部とが形成され、かつこれら巻線受け部の前記キャビティの底面に近い側には、前記端子の前記平面部の前記スリット間の領域が嵌挿できる空間が形成された、
ことを特徴とする集中巻線モータ。
【請求項２】
前記巻線受け部は、前記スリットと比較して細い、
ことを特徴とする請求項１に記載の集中巻線モータ。
【請求項３】
前記第１の線材及び前記第２の線材の前記キャビティの内側を横断する部分は、保持面によって保持され、
前記巻線受け部の前記キャビティの底面からの高さは、前記保持面の高さ以上である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の集中巻線モータ。
【請求項４】
前記スリットと前記第１の線材及び前記第２の線材の該スリットによって挟持された部分とは、導通された、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の集中巻線モータ。
【請求項５】
前記巻線は、被覆され、
前記第１の線材及び前記第２の線材の前記スリットによって挟持された部分の被覆は、該スリットによって剥離された、
ことを特徴とする請求項４に記載の集中巻線モータ。
【請求項６】
前記巻線受け部は、絶縁体である、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の集中巻線モータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の集中巻線モータを搭載した、
ことを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集中巻線モータと、その集中巻線モータを搭載した圧縮機と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の集中巻線モータとして、回転子と、複数の磁極歯を有する固定子鉄心と、磁極歯に巻き付けられた巻線と、少なくとも巻線の巻始め端末及び巻終り端末のうちのいずれか一方の端末が、内側を横断するように配設されたキャビティと、キャビティに嵌挿され、嵌挿方向の先端に形成されたスリットで、巻線のキャビティの内側を横断する部分を挟持する端子と、を備えたものがある（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３０５８６号公報（段落［００１２］〜段落［００３４］、図１〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の集中巻線モータでは、端子をキャビティに嵌挿してスリットに巻線を挟持させる際に、巻線が変形して、スリットと巻線のスリットによって挟持される部分との接触面圧が変動してしまうため、端子と巻線との間の接触抵抗にばらつきが生じてしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、端子と巻線との間の接触抵抗のばらつきが抑制された集中巻線モータを得ることを目的とする。また、そのような集中巻線モータが搭載された圧縮機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る集中巻線モータは、回転子と、複数の磁極歯を有する固定子鉄心と、前記磁極歯にそれぞれ巻き付けられた巻線と、少なくとも前記巻線の巻始め端末及び巻終り端末のうちのいずれか一方の端末である第１の線材とジャンパーである第２の線材とが、内側を横断するように配設されたキャビティと、平面部を有し、前記キャビティに嵌挿され、嵌挿方向の前記平面部の先端に複数のスリットを有し、これらスリットで、前記第１の線材及び前記第２の線材の前記キャビティの内側を横断する部分の少なくとも一部を挟持する端子と、を備え、前記キャビティの内側には、前記第１の線材及び前記第２の線材の前記複数のスリットによって挟持された部分を前記キャビティの底面に近い側から受ける第１の巻線受け部と第２の巻線受け部とが形成され、かつこれら巻線受け部の前記キャビティの底面に近い側には、前記端子の前記平面部の前記スリット間の領域が嵌挿できる空間が形成されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る集中巻線モータは、キャビティの内側に、第１の線材及び第２の線材のスリットによって挟持された部分をキャビティの底面に近い側から受ける第１の巻線受け部と第２の巻線受け部とが形成され、かつこれら巻線受け部のキャビティの底面に近い側には、端子の平面部のスリット間の領域が嵌挿できる空間が形成されたものであるため、端子をキャビティに嵌挿してスリットに第１の線材及び第２の線材を挟持させる際に、第１の線材及び第２の線材が変形して、スリットと第１の線材及び第２の線材のスリットによって挟持される部分との接触面圧が変動してしまうことが抑制されることとなり、端子と第１の線材及び第２の線材との間の接触抵抗のばらつきが抑制される。また、端子の平面部のスリット間の領域の変形が妨げられることがなく、キャビティへの端子の嵌挿が妨げられて、端子のスリットと、第１の線材及び第２の線材の端子のスリットによって挟持される部分と、の接触面圧が変動することが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、ステータの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、巻線の巻付け方法を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、ティースに組み付けられた上側インシュレータ及び下側インシュレータの、巻線が巻き付けられた状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、上側インシュレータの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、キャビティに端子が嵌挿される状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、キャビティに端子が嵌挿される際の線材の状態を示す図である。
【図８】比較例に係る圧縮機の、上側インシュレータの構成を示す図である。
【図９】比較例に係る圧縮機の、キャビティに端子が嵌挿される際の線材の状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る圧縮機の、上側インシュレータの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る圧縮機の、キャビティに端子が嵌挿される状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る集中巻線モータについて、図面を用いて説明する。
なお、以下では、集中巻線モータが圧縮機に搭載される場合を説明するが、本発明に係る集中巻線モータは、そのような場合に限定されず、他の装置に搭載されてもよい。また、以下で説明する構成等は、一例であり、本発明に係る集中巻線モータは、そのような構成等に限定されない。また、各図において、同一又は類似する部材又は部分には、同一の符号を付すか、又は、符号を付すことを省略している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
【００１０】
実施の形態１．
実施の形態１に係る圧縮機について説明する。
＜圧縮機の構成＞
以下に、実施の形態１に係る圧縮機の構成について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、構成を示す図である。
図１に示されるように、圧縮機１は、外枠を構成するシェル１１と、ステータ（固定子）２１及びロータ（回転子）２２を有する集中巻線モータ１２と、ロータ２２に連結された回転部材の回転動作によって圧縮室内の流体を圧縮する圧縮機構１３と、を備える。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、ステータの構成を示す図である。なお、図２（ａ）は、ステータ２１の上面図であり、図２（ｂ）は、ステータ２１の側面図である。
図２に示されるように、ステータ２１は、内周部に複数のティース（磁極歯）を有する鉄心コア（固定子鉄心）３１と、各ティースに絶縁体を介して巻き付けられた巻線３２と、を備える。絶縁体は、各ティースに上側から組み付けられた上側インシュレータ３３と、各ティースに下側から組み付けられた下側インシュレータ３４と、である。
【００１３】
鉄心コア３１は、例えば、９つのティースを有し、Ｕ相として作用するティースと、Ｖ相として作用するティースと、Ｗ相として作用するティースと、がその順で連結されたセットが、３セット連結されて構成される。同じ相として作用するティースに巻き付けられた巻線３２同士は、ジャンパー線によって結線される。各相の巻線３２には、リード線３５から電気が供給される。各相の巻線３２は、Ｙ結線されてもよく、また、Δ結線されてもよい。Ｙ結線される場合には、中性点を形成するために、Ｕ相の巻線３２とＶ相の巻線３２とＷ相の巻線３２とが、ジャンパー線によって結線される。
【００１４】
図３は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、巻線の巻付け方法を示す図である。
巻線３２は、上側インシュレータ３３及び下側インシュレータ３４が組み付けられたティースに、集中巻線装置９１によって巻き付けられる。集中巻線装置９１は、図３に示されるように、回転シャフト９２と、回転シャフト９２に取り付けられたフライヤ９３と、フライヤ９３の先端に設けられ、回転シャフト９２の内側からプーリーによって導かれた巻線３２を、上側インシュレータ３３及び下側インシュレータ３４が組み付けられたティースに導くノズル９４と、を有する。上側インシュレータ３３及び下側インシュレータ３４が組み付けられたティースは、内周面を外側に向けるように固定され、その周りを上下方向に移動しつつ旋回するノズル９４によって、巻線３２が巻き付けられる。
【００１５】
図４は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、ティースに組み付けられた上側インシュレータ及び下側インシュレータの、巻線が巻き付けられた状態を示す図である。なお、図４（ａ）は、上側インシュレータ３３と巻線３２のみの上面図であり、図４（ｂ）は、上側インシュレータ３３と下側インシュレータ３４とティースと巻線３２の側面図であり、図４（ｃ）は、下側インシュレータ３４と巻線３２のみの下面図である。
図４に示されるように、ティースに組み付けられた上側インシュレータ３３及び下側インシュレータ３４に巻き付けられた巻線３２は、巻始め端末３２ａと巻終り端末３２ｂとを有する。上側インシュレータ３３には、巻始め端末３２ａとジャンパー線とを結線するためのキャビティ３３ａと、巻終り端末３２ｂとジャンパー線とを結線するためのキャビティ３３ｂと、が形成される。
【００１６】
なお、キャビティ３３ａ、３３ｂが上側インシュレータ３３に形成されなくてもよい。例えば、キャビティ３３ａ、３３ｂが他の絶縁体に形成され、他の絶縁体が上側インシュレータ３３等の絶縁体に取り付けられてもよく、また、絶縁体以外に取り付けられてもよい。キャビティ３３ａ、３３ｂが上側インシュレータ３３に形成される場合には、部品点数が削減され、部品費、製造費等が削減される。
【００１７】
図５は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、上側インシュレータの構成を示す図である。なお、図５（ａ）は、上側インシュレータの上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＡ−Ａ線での断面図であり、図５（ｃ）は、上側インシュレータの側面図であり、図５（ｄ）は、図５（ａ）におけるＢ−Ｂ線での断面図である。
図５に示されるように、キャビティ３３ａ、３３ｂは、上側インシュレータ３３の上面に形成された凹部である。
【００１８】
キャビティ３３ａ、３３ｂの内側には、頂面４１と底面４２との間に、中間部４３が形成される。中間部４３には、図５（ｄ）において、キャビティ３３ａの内側に図示されるように、巻始め端末３２ａ、巻終り端末３２ｂ、ジャンパー線等である線材Ｘ、Ｙが配設される。つまり、線材Ｘ、Ｙは、キャビティ３３ａ、３３ｂの内側を横断するように配設される。中間部４３は、キャビティ３３ａ、３３ｂの内壁面４４と外壁面４５との間に形成された外側保持面４３ａと、キャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２に立設された内側保持面４３ｂと、キャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２に立設され、外側保持面４３ａと内側保持面４３ｂとの間に形成された巻線受け部４３ｃと、で構成される。
【００１９】
外側保持面４３ａは、頂面４１から底面４２に向かって延びるスリットの先端であり、円弧状、つまり、線材Ｘ、Ｙの外周面に沿う形状である。内側保持面４３ｂは、上面視した状態において、略楕円形状である。図５には、内側保持面４３ｂと巻線受け部４３ｃとが、側面視した状態において、平面である場合が示されているが、内側保持面４３ｂと巻線受け部４３ｃとが、外側保持面４３ａと同様に、円弧状であってもよい。図５（ｃ）、（ｄ）に示されるように、各キャビティ３３ａ、３３ｂにおける外側保持面４３ａ間の頂面４１が、他の箇所の頂面４１と比較して低いとよく、そのような場合には、線材Ｘ、Ｙの配設の作業性が向上される。
【００２０】
なお、外側保持面４３ａ及び内側保持面４３ｂのうちのいずれか一方のみが形成されてもよい。つまり、キャビティ３３ａ、３３ｂの内壁面４４と外壁面４５との間に、外側保持面４３ａではなく、先端が外側保持面４３ａと比較して低いスリットが形成されてもよい。また、内側保持面４３ｂが形成されてなくてもよい。外側保持面４３ａ及び内側保持面４３ｂが形成される場合には、線材Ｘ、Ｙの保持が確実化される。
【００２１】
また、図５では、巻線受け部４３ｃのキャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２からの高さが、外側保持面４３ａ及び内側保持面４３ｂの高さと等しい場合を示しているが、外側保持面４３ａ及び内側保持面４３ｂの高さと比較して高くてもよい。
【００２２】
図６は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、キャビティに端子が嵌挿される状態を示す図である。なお、図６（ａ）は、キャビティ３３ａに端子３６が嵌挿される状態の、図５（ａ）におけるＢ−Ｂ線での断面図であり、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、端子３６の、図６（ａ）におけるＣ−Ｃ線での断面図である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、キャビティ３３ａ、３３ｂには、線材Ｘ、Ｙが配設された後に、端子３６が嵌挿される。端子３６は、金属製である。端子３６は、断面がＵ字状、つまり、嵌挿方向に平行な２つの平面部５１と、２つの平面部５１を連結する連結部５２とを有する。端子３６の、その嵌挿方向の先端には、キャビティ３３ａ、３３ｂに配設された線材Ｘ、Ｙと対向する位置に、スリット５３が形成される。
【００２３】
図６（ｃ）に示されるように、端子３６の連結部５２が、端子３６の嵌挿方向の先端で２つの平面部５１を連結してもよい。そのような場合には、スリット５３は、２つの平面部５１と連結部５２とを跨がるように形成される。また、端子３６の平面部５１と連結部５２との間に、円弧部が形成されてもよい。
【００２４】
スリット５３は、線材Ｘ、Ｙと比較して細い。また、スリット５３は、巻線受け部４３ｃと比較して太く、端子３６は、嵌挿方向の先端がキャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２に当接するまで、押し込まれる。そのため、端子３６がキャビティ３３ａ、３３ｂに嵌挿されると、線材Ｘ、Ｙは、スリット５３の例えば中腹によって挟持されることとなる。具体的には、例えば、スリット５３の幅が０．５ｍｍである場合には、巻線受け部４３ｃの幅を０．４ｍｍ以下にするとよい。
【００２５】
線材Ｘ、Ｙが、絶縁膜等で被覆されている場合には、スリット５３の挟持によって、被覆が剥離されて、端子３６と線材Ｘ、Ｙとが電気的に接続されて、上述の結線が行われることとなる。なお、線材Ｘ、Ｙが被覆されていない場合、又は、端子３６が嵌挿される前に線材Ｘ、Ｙの被覆が剥離されている場合においても、スリット５３の挟持によって、端子３６と線材Ｘ、Ｙとが電気的に接続されて、上述の結線が行われることとなる。
【００２６】
＜圧縮機の作用＞
以下に、実施の形態１に係る圧縮機の作用について説明する。
なお、以下では、キャビティ３３ａ、３３ｂの各中間部４３に線材Ｘ、Ｙが１つずつ配設される場合を説明しているが、各中間部４３に複数の線材Ｘ、Ｙが重ねて配設される場合についても同様である。
【００２７】
図７は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機の、キャビティに端子が嵌挿される際の線材の状態を示す図である。なお、図７は、キャビティ３３ａに端子３６が嵌挿される際の、図５（ａ）におけるＡ−Ａ線での断面図である。
図７に示されるように、端子３６の平面部５１の延長上に、線材Ｘ、Ｙを受ける巻線受け部４３ｃが形成されている。つまり、キャビティ３３ａ、３３ｂの内側には、線材Ｘ、Ｙの端子３６のスリット５３によって挟持される部分を、キャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２に近い側から受ける巻線受け部４３ｃが形成されている。そのため、端子３６がキャビティ３３ａ、３３ｂに嵌挿される際に、線材Ｘ、Ｙが変形して、端子３６のスリット５３と、線材Ｘ、Ｙの端子３６のスリット５３によって挟持される部分と、の接触面圧が変動してしまうことが抑制されることとなり、上述の結線の接触抵抗のばらつきが抑制される。
【００２８】
図８は、比較例に係る圧縮機の、上側インシュレータの構成を示す図である。図９は、比較例に係る圧縮機の、キャビティに端子が嵌挿される際の線材の状態を示す図である。
つまり、図８に示されるように、中間部４３が、外側保持面４３ａと内側保持面４３ｂとで構成されるような場合、つまり、キャビティ３３ａ、３３ｂの内側に巻線受け部４３ｃが形成されない場合には、図９に示されるように、端子３６がキャビティ３３ａ、３３ｂに嵌挿される際に、線材Ｘ、Ｙが変形して、端子３６のスリット５３と、線材Ｘ、Ｙの端子３６のスリット５３によって挟持される部分と、の接触面圧が変動してしまい、上述の結線の接触抵抗のばらつきが生じてしまう。
【００２９】
一方、図５に示されるように、中間部４３が、外側保持面４３ａと内側保持面４３ｂと巻線受け部４３ｃとで構成されるような場合、つまり、キャビティ３３ａ、３３ｂの内側に巻線受け部４３ｃが形成される場合には、図７に示されるように、端子３６がキャビティ３３ａ、３３ｂに嵌挿される際に、線材Ｘ、Ｙの変形が巻線受け部４３ｃによって抑制されるため、端子３６のスリット５３と、線材Ｘ、Ｙの端子３６のスリット５３によって挟持される部分と、の接触面圧が変動してしまうことが抑制されることとなり、上述の結線の接触抵抗のばらつきが抑制される。
【００３０】
また、スリット５３は、巻線受け部４３ｃと比較して太い。そのため、端子３６を巻線受け部４３ｃに接触させることなく押し込むことが可能となり、端子３６の嵌挿方向の先端を、巻線受け部４３ｃと比較してキャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２に近い側まで押し込んで、スリット５３の挟持を確実化することと、端子３６のスリット５３と、線材Ｘ、Ｙの端子３６のスリット５３によって挟持される部分と、の接触面圧の変動を抑制することと、が両立される。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態２に係る圧縮機について説明する。
なお、以下では、実施の形態１と重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。
＜圧縮機の構成＞
以下に、実施の形態２に係る圧縮機の構成について説明する。
【００３２】
図１０は、本発明の実施の形態２に係る圧縮機の、上側インシュレータの構成を示す図である。なお、図１０（ａ）は、上側インシュレータの上面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＡ−Ａ線での断面図であり、図１０（ｃ）は、上側インシュレータの側面図であり、図１０（ｄ）は、図１０（ａ）におけるＢ−Ｂ線での断面図である。
図１０に示されるように、巻線受け部４３ｃのキャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２に近い側に、空間４３ｄが形成される。つまり、巻線受け部４３ｃは、キャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２に立設されず、外側保持面４３ａと内側保持面４３ｂとを橋渡すように形成される。
【００３３】
なお、図１０では、空間４３ｄが、キャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２まで拡がる場合を示しているが、空間４３ｄが、キャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２まで拡がらなくてもよい。また、上側インシュレータ３３の下面側（図１０（ｂ）における右側）の面に穴が形成されることで、空間４３ｄが形成されてもよい。
【００３４】
＜圧縮機の作用＞
以下に、実施の形態２に係る圧縮機の作用について説明する。
図１１は、本発明の実施の形態２に係る圧縮機の、キャビティに端子が嵌挿される状態を示す図である。なお、図１１は、キャビティ３３ａに端子３６が嵌挿される状態の、図１０（ａ）におけるＢ−Ｂ線での断面図である。
線材Ｘ、Ｙの太さ、材質等が互いに異なるような場合には、図１１に示されるように、端子３６がキャビティ３３ａ、３３ｂに嵌挿される際に、端子３６の平面部５１のスリット５３間の領域が変形する。
【００３５】
つまり、例えば、スリット５３が互いに等しい幅であり、線材Ｘが、線材Ｙと比較して細い場合には、端子３６の平面部５１のスリット５３間の領域が、細い線材（線材Ｘ）が配設される側（図１１における矢印で示される方向）に変形する。また、スリット５３が互いに等しい幅であり、線材Ｘがアルミ線で、線材Ｙが銅線である場合には、端子３６の平面部５１のスリット５３間の領域が、剛性の弱い線材（線材Ｘ）が配設される側（図１１における矢印で示される方向）に変形する。
【００３６】
図１０に示されるように、巻線受け部４３ｃのキャビティ３３ａ、３３ｂの底面４２に近い側に、空間４３ｄが形成されているため、そのような場合でも、図１１に示されるように、端子３６の平面部５１のスリット５３間の領域の変形が妨げられることがなく、キャビティ３３ａ、３３ｂへの端子３６の嵌挿が妨げられて、端子３６のスリット５３と、線材Ｘ、Ｙの端子３６のスリット５３によって挟持される部分と、の接触面圧が変動することが抑制される。
【００３７】
以上、実施の形態１及び実施の形態２について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態の全て又は一部を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  圧縮機、１１  シェル、１２  集中巻線モータ、１３  圧縮機構、２１  ステータ、２２  ロータ、３１  鉄心コア、３２  巻線、３２ａ  巻始め端末、３２ｂ  巻終り端末、３３  上側インシュレータ、３３ａ、３３ｂ  キャビティ、３４  下側インシュレータ、３５  リード線、３６  端子、４１  頂面、４２  底面、４３  中間部、４３ａ  外側保持面、４３ｂ  内側保持面、４３ｃ  巻線受け部、４３ｄ  空間、４４  内壁面、４５  外壁面、５１  平面部、５２  連結部、５３  スリット、９１  集中巻線装置、９２  回転シャフト、９３  フライヤ、９４  ノズル、Ｘ、Ｙ  線材。
【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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