(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のバネ部の間に、直径の異なる電線を圧入保持可能なスリットを設けた圧接端子であって、
前記電線は、単線と、前記単線の外周を被覆する被覆層とを備え、
前記スリット内に圧入保持された前記電線の上端縁部より下方側に、前記電線の少なくとも片側に配置された前記バネ部の横断面の面積が、前記電線の上端縁部を横切る前記バネ部の横断面の面積よりも小さい領域を有し、
前記スリット内に圧入保持された前記直径の異なる電線の上端縁部が、前記スリットの開口から一定の位置に位置するときに、前記バネ部の内側面に設けた圧接部が前記単線に圧接して導通するように、前記単線の直径の大きさに応じ、前記単線が圧接される位置を横切る横断面の面積を異ならしめることを特徴とする圧接端子。
【請求項２】
前記スリットが、一端に前記開口を有する第１スリットと、前記第１スリットの他端から延在し、奥側に向かって幅広になる第２スリットとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の圧接端子。
【請求項３】
前記スリットに沿って延在する孔部を設け、前記孔部と前記スリットとの間に前記電線を圧接する前記圧接部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の圧接端子。
【請求項４】
前記バネ部の外縁から内方に向かって切欠かれた細首部を設け、前記細首部の上方に前記電線を圧接する前記圧接部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の圧接端子。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧接端子を備えたことを特徴とするコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、センサー等の中継接続において、電線などをＵ字形状の圧入用スリット内に圧入して接続する圧接端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線を接続するコネクタに用いるため、異なる直径を有する複数の電線を圧接する種々の端子が提案されている。
このような端子として、例えば、特許文献１には、スリットが一定幅に形成された圧接端子を用いたコネクタが記載されている。しかし、この圧接端子では、細い直径の電線を圧接する場合には圧接力が不足し、接触信頼性が得られないという問題があった。他方、太い直径の電線を圧接する場合には圧接端子が塑性変形したり、圧接力が強くなりすぎて電線が切断するという問題があった。
【０００３】
そこで、特許文献２では、電線圧入溝の側方に肉抜き部が開口された圧接端子金具が提案されている。しかし、この圧接端子金具では、左右両側壁の間に圧接部を設けているので圧接部が変形しにくく、電線圧入溝と肉抜き部との幅よりも大きな直径の電線を圧入できなかった。
【０００４】
また、特許文献３には、幅が段階的に狭くなるように形成されたスロットを有する圧接端子が記載されている。しかし、この圧接端子では、スロットに直径の異なる電線を圧入するときに開口からの押し込み量が異なるため、押し込み量が一定のコネクタに用いる圧接端子には適用できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６６６５３号公報
【特許文献２】特開２０００−２９４３０７号公報
【特許文献３】特開２０１１−２０４３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、一定の押し込み量で異なる直径を有する複数種類の電線を所定の圧力で圧接、保持できる圧接端子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、
一対のバネ部の間に、直径の異なる電線を圧入保持可能なスリットを設けた圧接端子であって、
前記電線は、単線と、前記単線の外周を被覆する被覆層とを備え、
前記スリット内に圧入保持された前記電線の上端縁部より下方側に、前記電線の少なくとも片側に配置された前記バネ部の横断面の面積が、前記電線の上端縁部を横切る前記バネ部の横断面の面積よりも小さい領域を有し、
前記スリット内に圧入保持された前記直径の異なる電線の上端縁部が、前記スリットの開口から一定の位置に位置するときに、前記バネ部の内側面に設けた圧接部が前記単線に圧接して導通するように、前記単線の直径の大きさに応じ、前記単線が圧接される位置を横切る横断面の面積を異ならしめるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導電体の上端縁部が常に同じ位置になるように導電体を圧入保持する圧接端子において、直径の異なる複数種類の導電体をバネ部だけで、またはバネ部とバネ部の横断面の面積を小さくした部分とで所望の保持力で圧接できる。
具体的には、標準よりも直径の小さい導電体を圧接端子に圧入した場合には、バネ部のみが弾性変形し、その反力で導電体を圧接するため、十分な圧接力を得ることができる。一方、直径が標準的な導電体および標準よりも直径の大きい導電体を圧接端子に圧入した場合には、バネ部に加えて横断面の面積を小さくした部分が弾性変形する。ただし、直径の大きい導電体を圧入した場合には、直径が標準的な導電体を圧入した場合に比べて横断面の面積を小さくした部分がより大きく弾性変形する。このため、横断面の面積を小さくした部分が弾性変形することで、バネ部の応力を低減でき、塑性変形を防止できる。
また、バネ部の応力を低減できることにより、圧入作業を繰り返した際の接触信頼性が確保できる。
更に、1種類の圧接端子で、直径の異なる複数種類の導電体を圧接でき、在庫管理も容易となる。
以上から、導電体の直径の違いによって押し込み量を変更したり、圧接力が異なる複数の圧接端子を準備する必要が無いので、導電体の直径に対応させてハウジングの形状を変更したり、導電体を押し込むための治具をそろえる必要が無い。
【０００９】
本発明の他の実施形態において、
前記スリットが、一端に前記開口を有する第１スリットと、前記第１スリットの他端から延在し、奥側に向かって幅広になる第２スリットとを備えてもよい。
【００１０】
上記構成により、直径の小さい導電体を第１スリットで圧接し、直径の大きい導電体を第２スリットで圧接することで、直径の異なる導電体を所望の保持力で圧接できる。また、圧接する導電体の直径によって、第１スリットおよび第２スリットの幅寸法を任意に設定することで、直径の大きい導電体を圧接する際に圧接力が過大になることを防止する。従って、導電体をスリットに挿入する際の押込力を小さくし、組立作業性を向上できる。
【００１１】
本発明の異なる実施形態において、
前記スリットに沿って延在する孔部を設け、前記孔部と前記スリットとの間に前記電線を圧接する前記圧接部を形成してもよい。
これにより、圧接部が弾性変形しやすくなり、直径の大きい導電体を圧接端子に圧入した場合に導電体に負荷する過大な圧接力を低減できる。
【００１２】
本発明の更に他の実施形態において、
前記バネ部の外縁から内方に向かって切欠かれた細首部を設け、前記細首部の上方に前記電線を圧接する前記圧接部を形成してもよい。
これにより、導電体を圧接したときに、バネ部に加えて細首部が弾性変形するので、直径の大きい導電体を圧接端子に圧入した場合に導電体に負荷する過大な圧接力を低減できる。
【００１３】
本発明の更に異なる実施形態において、コネクタが前記圧接端子を備えてもよい。
これにより、１種類の圧接端子で、直径の異なる複数種類の導電体を圧接でき、在庫管理が容易となるコネクタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）は本願発明の第１実施形態に係る圧接端子を組み込んだプラグをソケットから分離した状態のコネクタを示す部分破断斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のソケット本体を下方から視た斜視図、（Ｃ）は（Ａ）の圧接端子を上方から見た斜視図。
【図２】図１（Ａ）のプラグとソケットとを接続した状態のコネクタを示す部分破断斜視図。
【図３】（Ａ）は本願発明の第１実施形態に係る圧接端子の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図。
【図４】図３の圧接端子に直径が標準よりも小さい電線を圧入する途中の正面図。
【図５】図４の圧接端子に直径が標準よりも小さい電線の圧入が完了した状態の正面図。
【図６】図３の圧接端子に直径が標準の電線の圧入を完了した状態の正面図。
【図７】図３の圧接端子に直径が標準よりも大きい電線の圧入を完了した状態の正面図。
【図８】（Ａ）は本願発明の第２実施形態に係る圧接端子の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図。
【図９】図８の圧接端子に直径が標準よりも小さい電線の圧入が完了した状態の正面図。
【図１０】図８の圧接端子に直径が標準の電線の圧入を完了した状態の正面図。
【図１１】図８の圧接端子に直径が標準よりも大きい電線の圧入を完了した状態の正面図。
【図１２】第１実施形態に係る圧接端子を組み込んだハウジング状のコネクタに電線を圧入する前の斜視図。
【図１３】（Ａ）は図１２の圧接端子に直径の小さい電線を圧入した状態の斜視図、（Ｂ）は図１２の圧接端子に直径の大きい電線を圧入した状態の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る圧接端子の実施形態を図１ないし図１３の添付図面に従って説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態は、図１（Ａ）から図１（Ｃ）および図２に示すように、プラグ１１とソケット２１とを連結して形成したコネクタ１０に、本願発明の圧接端子３１を適用した場合である。
【００１６】
プラグ１１は、円筒形のプラグ本体１２と、プラグ本体１２に係合し上方に向かって延在する円筒形のプラグ用ハウジング１３と、プラグ本体１２の下端側にケーブル（図示せず）を締結する締結部１４とを備えている。プラグ本体１２の内部には本発明に係る４つの圧接端子３１がそれぞれ、正方形の一辺をなすように配置固定されており（図１（Ｃ）参照）、前記ケーブルと電気的に接続されている。また、図１（Ａ）に示すように、プラグ用ハウジング１３の外周には雄ねじ１５が刻設されている。なお、図１（Ｃ）において、説明の便宜のためプラグ用ハウジング１３を省略している。
【００１７】
ソケット２１は、内側に設けられた円筒形のソケット本体２２と、ソケット本体２２の上側に固定された保持部２３と、ソケット本体２２の外周に回転可能に配設された円筒形の螺合部２９とを備えている。ソケット本体２２の下側には、ケーブル１６を構成する電線（導電体）１７を保持するケーブル保持体２４が形成されている（図１（Ｂ）参照）。ケーブル保持体２４は円筒形であり、その内部では、ケーブル１６が中心から外方に向かって４本の電線１７が分岐、延在している。なお、図１（Ｂ）において、説明の便宜上、保持部２３と螺合部２９とを省略している。ケーブル保持体２４の周壁２６には、電線１７を上端部で係止して保持する保持溝２７が形成されている。また、ケーブル保持体２４の周壁２６には、プラグ１１とソケット２１とを連結したときに圧接端子３１を挿入するための挿入スリット２８が、保持溝２７に沿って鉛直方向に形成されている。更に、螺合部２９の内周面に雌ねじ２５が刻設され、プラグ本体１２の雄ねじ１５と螺合するようになっている。
【００１８】
プラグ１１とソケット２１とを連結するため、ケーブル保持体２４の挿入スリット２８に圧接端子３１を挿入すると共に、螺合部２９の内側にプラグ用ハウジング１３を嵌合する。そして、ソケット２１の保持部２３を保持し螺合部２９を回転させて、雄ねじ１５と雌ねじ２５とを螺合することで、ケーブル保持体２４が圧接端子３１に向かって移動する。これにより、図２に示すように、プラグ１１とソケット２１とが連結され、電線１７が圧接端子３１の後述する圧入用スリット４１に圧接されて導通する。このとき、プラグ１１とソケット２１とを連結した状態で、電線１７の直径に関わらず、電線１７の上端縁部は圧入用スリット４１の開口４２から常に一定の距離Ｌ１だけ押し込まれている（図５ないし図７参照）。
【００１９】
圧接端子３１は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、左右対称に形成された一対のバネ部３２，３２と、一対のバネ部３２，３２の間に形成され、かつ、開口４２から電線１７を圧入して保持する略Ｕ字形状の圧入用スリット４１と、を備えている。
【００２０】
バネ部３２は、開口４２から下方に向かって幅寸法が同一もしくは大きくなるように形成された上下方向に延在する板状の弾性体であり、電線１７を圧接するための第１圧接部３９を備える。また、バネ部３２の上端からは、図４に示すように、斜め外方に向かって剥離部３４が延在している。剥離部３４の内側面には、電線１７の被覆層１９を削除する削除用テーパ面３３が形成されている。また、バネ部３２には、圧入用スリット４１に沿って孔部３６が形成されている。この孔部３６の上端は、後述する電線１７の上端縁部より下側に形成され、電線１７の上端縁部の位置におけるバネ部３２の横断面の面積よりも、上記孔部３６におけるバネ部３２の横断面の面積の方が小さくなる領域が存在するように孔部３６の形状が定められている。
【００２１】
圧入用スリット４１は、開口４２から下方に向かって順に第１スリット４３、第２スリット４４および第３スリット４５を有している。前記第１スリット４３は上端に開口４２が形成され、幅狭に幅寸法が一定に形成されている。前記第２スリット４４は第１スリット４３の下端から延在し、下方に向かって幅広になるように傾斜し、バネ部３２の横断面の面積が小さくなっている。この第２スリット４４と孔部３６との間には、第２圧接部３８が設けられている。第３スリット４５は、第２スリット４４の下端から下方に延在し、第１スリット４３よりも幅寸法が大きいと共に、一定の幅寸法に形成されている。なお、第２スリット４４と孔部３６との間、もしくは第２スリット４４および第３スリット４５と孔部３６との間には、第２圧接部３８が設けられており、孔部３６を挟んで第１圧接部３９と第２圧接部３８とで電線１７を圧接可能としている。
【００２２】
次に、圧入用スリット４１への電線１７の圧入動作について説明する。
【００２３】
電線１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）は、導電性を有する単線１８（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）と、この単線１８の外周を被覆する樹脂材からなる被覆層１９とからなる。ただし、電線１７は前記構成に限定されず、複数本の撚り線からなる単線を用いてもよい。
【００２４】
電線１７は異なる種々の直径を有してもよく、まず、図４に示すように、標準よりも直径の小さい電線１７ａを圧接端子３１に圧入する場合について説明する。圧入用スリット４１の上方から電線１７ａを圧入すると、まず、被覆層１９が、削除用テーパ面３３で削除されて単線１８ａが露出する。更に、電線１７ａを圧入用スリット４１の下方に向けて圧入すると、単線１８ａが第１スリット４３を外方に押し広げる方向に力を加えながら開口４２から下方に導かれる。そして、図５に示すように、圧入用スリット４１内に圧入された電線１７ａは、その上端縁部が開口４２から下方に距離Ｌ１だけ押し込まれた位置で保持される。このとき、単線１８ａは第１スリット４３を介してバネ部３２全体を外方に向けて押し広げる方向に力を加えると共に、バネ部３２に備えられた第１圧接部３９からの反力で圧接され導通する。
【００２５】
同様に、図６に示すように、直径が標準的な電線１７ｂを圧接端子３１に圧入すると、電線１７ｂは、その上端縁部が開口４２から下方に距離Ｌ１だけ押し込まれた位置で保持される。このとき、圧入用スリット４１内に圧入された単線１８ｂは第２スリット４４を介して第１圧接部３９と第２圧接部３８とを外方に向けて押し広げる方向に力を加える。このため、単線１８ｂは第１圧接部３９と第２圧接部３８とからの反力で圧接され導通する。
【００２６】
同様に、図７に示すように、標準よりも直径の大きい電線１７ｃを圧接端子３１に圧入すると、電線１７ｃは、その上端縁部が開口４２から下方に距離Ｌ１だけ押し込まれた位置で保持される。圧入用スリット４１内に圧入された単線１８ｃは、第２スリット４４を介してバネ部３２に備えられた第１圧接部３９と第２圧接部３８とを外方に向けて押し広げる方向に力を加える。このとき、孔部３６を設けているので、直径が標準的な電線１７ｂを圧入した場合と比べて、第２圧接部３８はより一層、変形する。すなわち、第１圧接部３９から受ける反力を緩和することができるため、直径の大きい電線１７ｃを圧接端子３１に圧入した場合に電線１７ｃに負荷する過大な圧接力を低減でき、単線１８ｃは第２圧接部３８からの反力と、緩和された第１圧接部３９からの反力とで圧接され導通する。
【００２７】
以上のように、標準よりも直径の小さい電線１７ａを圧接端子３１に圧入した場合には、バネ部３２に備えられた第１圧接部３９のみが変形し、第１圧接部３９の反力で電線１７ａを圧接するため、十分な圧接力を得ることができる。また、直径が標準的な電線１７ｂおよび標準よりも直径の大きい電線１７ｃを圧接端子３１に圧入した場合には、第１圧接部３９に加えて第２圧接部３８が変形する。更に、標準よりも直径の大きい電線１７ｃを圧入した場合には、直径が標準的な電線１７ｂを圧入した場合に比べて、第２圧接部３８がより大きく変形する。このため、電線１７ｃへの過大な圧接力を低減でき、圧接作業を繰り返した際の接触信頼性を確保できる。更に、第１圧接部３９と第２圧接部３８とが変形することで、第１圧接部３９だけが大きく変形しすぎて、応力が集中することによる塑性変形を防止できる。従って、１種類の圧接端子３１で直径の異なる複数種類の電線を圧接できるため、線径に対応させて圧接力の異なる圧接端子３１を準備する必要がなくなり、在庫管理も容易となる。
【００２８】
また、圧入用スリット４１への電線１７ａ，１７ｂ，１７ｃの押し込み量Ｌ１が常に一定であるので、圧接する電線１７ａ，１７ｂ，１７ｃの直径によって圧接完了時の電線１７ａ，１７ｂ，１７ｃの位置が常に一定である。このため、第１圧接部３９のみ、または第１圧接部３９と第２圧接部３８とを変形させるように第２圧接部３８の変形量を任意に設定できる。
【００２９】
更に、直径の小さい電線１７ａを第１スリット４３で圧接する一方、直径の大きい電線１７ｃを第２スリット４４で圧接することで、直径の異なる電線１７を所望の保持力で圧接できる。そして、圧接する電線１７の直径によって、第１スリット４３および第２スリット４４の幅寸法を任意に設定してもよい。これにより、直径の大きい電線１７ｃを圧接する際に圧接力が過大になることを防止し、電線１７ｃを圧入用スリット４１に挿入する際の押込力を小さくでき、組立作業性を向上できる。
【００３０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る圧接端子５１は、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、左右対称に形成された一対のバネ部５２，５２と、一対のバネ部５２，５２の間に形成され、開口４２から電線１７を圧入して保持する略Ｕ字形状の圧入用スリット４１と、を備えている。
【００３１】
バネ部５２は、圧入用スリット４１の開口４２から奥側端部に至るまで上下方向に延在する板状の弾性体である。バネ部５２の略中央には、外縁が内方に向かって湾曲するように切欠かれた細首部５４が設けられ、バネ部５２の横断面積が小さくなっている。バネ部５２の細首部５４よりも上側には、所定の直径を有する電線１７を圧入したときに細首部５４から変形して外方に撓むことにより、電線１７を圧接、保持する圧接部５６が形成されている。その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
次に、圧接端子５１への電線１７の圧入動作について説明する。
【００３３】
図９に示すように、標準よりも直径の小さい電線１７ａを圧入用スリット４１に圧入すると、電線１７ａはその上端縁部が開口４２から下方に距離Ｌ１だけ押し込まれた位置で保持される。このとき、単線１８ａは第１スリット４３を介してバネ部５２全体を外方に向けて押し広げる方向に力を加えると共に、バネ部５２に備えられた圧接部５６からの反力で圧接され導通する。
【００３４】
同様に、図１０に示すように、直径が標準的な電線１７ｂを圧接端子５１に圧入すると、電線１７ｂは、その上端縁部が開口４２から下方に距離Ｌ１だけ押し込まれた位置で保持される。このとき、圧入用スリット４１内に圧入された単線１８ｂは第２スリット４４を介してバネ部５２と圧接部５６とを外方に向けて押し広げる方向に力を加えることで、バネ部５２と細首部５４とが変形する。このため、単線１８ｂはバネ部５２に備えられた圧接部５６と細首部５４との反力で圧接され導通する。
【００３５】
同様に、図１１に示すように、標準よりも直径の大きい電線１７ｃを圧接端子５１に圧入すると、単線１８ｃは、その上端縁部が開口４２から下方に距離Ｌ１だけ押し込まれた位置で保持される。このとき、圧入用スリット４１内に圧入された単線１８ｃは第２スリット４４を介してバネ部５２と圧接部５６とを外方に向けて押し広げる方向に力を加えることで、バネ部５２と細首部５４とが変形する。なお、標準的な直径の電線１７ｂを圧入した場合と比べて、細首部５４が外方により大きく変形しているので、圧接部５６はより大きく外方に移動している。このため、直径の大きい電線１７ｃを圧接端子５１に圧入した場合に電線１７ｃに負荷される過大な圧接力を低減できる。また、単線１８ｃはバネ部５２に備えられた圧接部５６と細首部５４からの反力で圧接され導通する。
【００３６】
なお、前記実施形態では圧接端子３１，５１をプラグ１１とソケット２１とからなるコネクタ１０に適用したが、これに限定されない。例えば、図１２に示すように、圧接端子３１をハウジング６１からなるコネクタ６０に適用してもよい。このコネクタ６０は、凹部６２を有する箱形状のハウジング６１と、内部に電線１７を保持する保持孔６５を設けた電線保持部材６６とを有している。本発明の複数の圧接端子３１が、ハウジング６１の底部に形成された固定溝６３に並設されている。
【００３７】
そして、図１３（Ａ）に示すように、直径の小さい電線１７ａを圧接端子３１に圧接する場合には、電線保持部材６６をハウジング６１の凹部６２に圧入することにより、電線１７ａが圧接端子３１に圧入すると共に、保持孔６５の内周面の上端に保持される。
【００３８】
同様に、図１３（Ｂ）に示すように、直径の大きい電線１７ｃを圧接端子３１に圧接する場合には、電線保持部材６６をハウジング６１の凹部６２に圧入することにより、電線１７ｃが圧接端子３１に圧入すると共に、保持孔６５の内周面の上端に保持される。従って、直径の小さい電線１７ａおよび直径の大きい電線１７ｃのいずれを圧接端子３１に圧入しても、圧接端子３１の開口４２から所定の距離だけ押し込まれて圧接、保持される。
このように、電線１７の直径の違いによって押し込み量を変更したり、圧接力が異なる複数の圧接端子３１を準備する必要が無いので、電線１７の直径に対応させてハウジング６１の形状を変更したり、電線１７を押し込むための治具をそろえる必要が無い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
１種類の圧接端子で、直径の異なる複数種類の電線を圧接できる限り、前記実施形態に限定されないのは勿論である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  コネクタ
１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）  電線（導電体）
３１  圧接端子（第１実施形態）
３２  バネ部
３６  孔部
３８  第２圧接部
４１  圧入用スリット
４２  開口
４３  第１スリット
４４  第２スリット
５１  圧接端子（第２実施形態）
５２  バネ部
５４  細首部
５６  圧接部
６０  コネクタ
【図１】
0006011032.tif 000002
【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】
0006011032.tif 000014