(57)【要約】【課題】ロック機構付きの電気コネクタにおいて、そのロック機構の耐久性を向上させることができる技術を提供する。【解決手段】プラグ１０及びレセプタクル７０を備える電気コネクタ組立体であって、プラグ１０及びレセプタクル７０の嵌合状態をロックするためのロック機構（１６，３８，７６）と、プラグ１０及びレセプタクル７０の嵌合状態を保持するための保持部（２５，７７）と備え、ロック機構は、ロックを解除するスリーブ１６を有し、スリーブ１６を嵌合方向の逆向きに移動させてロックを解除するのに要する力は、保持部（２５，７７）による嵌合状態の保持を解除するのに要する力よりも小さくなるように構成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気コネクタ及び第２の電気コネクタを備える電気コネクタ組立体であって、
前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタの嵌合状態をロックするためのロック機構と、
前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタの嵌合状態を保持するための保持部と、備え、
前記ロック機構は、ロックを解除する操作部材を有し、
前記操作部材を嵌合方向の逆向きに移動させてロックを解除するのに要する力は、前記保持部による嵌合状態の保持を解除するのに要する力よりも小さくなるように構成されている、電気コネクタ組立体。
【請求項２】
前記ロック機構は、前記第１及び第２の電気コネクタのうちの相手側コネクタの被ロック部と係合するロック爪を有する、請求項１に記載の電気コネクタ組立体。
【請求項３】
前記操作部材を移動させることにより前記ロック爪が前記操作部材の移動方向に対して直交方向に移動するように構成されている、請求項２に記載の電気コネクタ組立体。
【請求項４】
前記ロック機構はコイルばねを有し、前記操作部材は、前記コイルばねにより前記相手側コネクタ方向へ付勢されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気コネクタ組立体。
【請求項５】
前記操作部材は収容溝を有し、
前記第１又は第２の電気コネクタのケースは、前記収容溝の幅よりも狭い凸部を有し、  前記収容溝の一部と前記凸部とが接触するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気コネクタ組立体。
【請求項６】
前記保持部は、前記相手側コネクタの被保持部と係合する孔部、凹部又は凸部を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気コネクタ組立体。
【請求項７】
第１の電気コネクタ及び第２の電気コネクタを備える電気コネクタ組立体であって、
前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタの嵌合状態をロックするためのロック機構と、
前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタの嵌合状態を保持するための保持機構と、備え、
前記ロック機構は、ロックを解除する操作部材を有し、
前記操作部材を嵌合方向の逆向きに移動させることによりロックが解除され、
嵌合状態で前記操作部を嵌合方向の逆向きに操作すると、先ず、前記ロック機構によるロックが解除され、次に、前記保持機構による嵌合の保持が解除される、ように構成されている、電気コネクタ組立体。
【請求項８】
前記保持機構による嵌合の保持の解除は前記操作部材の可動範囲で離脱方向に当接したときからはじまる、ように構成されている、請求項７に記載の電気コネクタ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気コネクタ及び電気コネクタ組立体に関し、特に、相手側コネクタとの嵌合状態を保持するためのロック機構を有する電気コネクタ及び電気コネクタ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、相手側コネクタとの嵌合状態を保持するためのロック機構を有する電気コネクタとしては、特許文献１（特開２００４−８７４６２号公報）に記載される技術がある。特許文献１に記載された電気コネクタは、プラグ側シェルに係止部を設け、レセプタクル側シェルに係合部を設け、レセプタクルにプラグを差し込んだとき、係止部と係合部とが係合し、また、スライド部材をプラグ側シェルに摺動可能に配設し、係合位置から係合解除位置にスライド部材を移動させることによってスライド部材で係止部を押圧し、係止部と係合部との係合を解除するようにしたものである（引用文献１の要約等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８７４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のロック機構付きの電気コネクタの場合、電気コネクタ（プラグ）を引き抜いて嵌合状態を解除する際、角度をつけて無理に引き抜いたり、強い力で瞬時に引き抜いたりすることがある。そして、スライド部材が係合位置から係合解除位置に移動して係止部と係合部との係合が解除される前に、無理な力で引き抜いてしまうことがある。このような無理抜きを繰り返すことにより、係止部又は係合部が摩耗又は破損してしまうことがある。そのため、従来のロック機構付きの電気コネクタは、ロック機構の係止部又は係合部の耐久性が劣るという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の１つの目的は、ロック機構付きの電気コネクタにおいて、そのロック機構の耐久性を向上させることができる技術を提供することにある。
【０００６】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００８】
すなわち、本発明に係る電気コネクタ組立体は、第１の電気コネクタ及び第２の電気コネクタを備える電気コネクタ組立体であって、前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタの嵌合状態をロックするためのロック機構と、前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタの嵌合状態を保持するための保持部と、を備え、前記ロック機構は、ロックを解除する操作部材を有し、前記操作部材を嵌合方向の逆向きに移動させてロックを解除するのに要する力は、前記保持部による嵌合状態の保持を解除するのに要する力よりも小さくなるように構成されているものである。
【０００９】
また、本発明に係る電気コネクタ組立体は、第１の電気コネクタ及び第２の電気コネクタを備える電気コネクタ組立体であって、前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタの嵌合状態をロックするためのロック機構と、前記第１の電気コネクタ及び前記第２の電気コネクタの嵌合状態を保持するための保持機構と、備え、前記ロック機構は、ロックを解除する操作部材を有し、前記操作部材を嵌合方向の逆向きに移動させることによりロックが解除され、嵌合状態で前記操作部を嵌合方向の逆向きに操作すると、先ず、前記ロック機構によるロックが解除され、次に、前記保持機構による嵌合の保持が解除されるように構成されているものである。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
ロック機構付きの電気コネクタにおいて、ロック爪が損傷するおそれがなく、ロック機構の耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラグ（ケーブル側コネクタ）の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すプラグの構成を示す分解斜視図である（下側ケースの一部を省略）。
【図３】本発明の一実施の形態によるレセプタクル（基板側コネクタ）の構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示すレセプタクルの構成を示す分解斜視図である。
【図５】プラグ及びレセプタクルが嵌合した状態を示す斜視図である。
【図６】プラグ及びレセプタクルが嵌合し、完全にロックされた状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】図６（ａ）のＡ−Ａ切断面における断面図である。
【図８】図６（ｂ）のＢ−Ｂ切断面における断面図である。
【図９】スリーブを操作し、ロックが解除された状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１０】図９（ａ）のＣ−Ｃ切断面における断面図である。
【図１１】図９（ｂ）のＤ−Ｄ切断面における断面図である。
【図１２】図１に示すプラグにおいて、上側ケース及び下側ケースのガイド条と、スリーブ内面の収容溝の部分を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１３】
図１は、本発明に係る電気コネクタの一実施の形態によるプラグ（ケーブル側コネクタ）の構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示すプラグの構成を示す分解斜視図である。なお、図２において、ロック部が見やすいように、下側ケースの右下の一部を省略して図示した。
【００１４】
まず、図１及び図２により、本実施の形態によるプラグの構成を説明する。図１及び図２に示すように、本実施の形態によるプラグ１０は、上側ケース１１、導電性の上側シールドケース１２、絶縁性のハウジング１３、導電性の下側シールドケース１４、下側ケース１５、筒状のスリーブ（操作部材）１６、上側ケース１１及びスリーブ１６内面と係合してスリーブ１６をコネクタ先端方向へ付勢するコイルばね１７、下側ケース１５及びスリーブ１６内面と係合してスリーブ１６をコネクタ先端方向へ付勢するコイルばね１７、ハウジング１３内に取り付けられる複数のメスコンタクト１８、コネクタ嵌合時にロックの働きをする両側２つのロック片１９などから構成される。
【００１５】
上側ケース１１は、コイルばね１７が嵌め込まれる凹部２０、ガイド条（兼コイルばねカード）２１、スリーブ１６の移動を規制するガイド条２２、スリーブ１６の離脱を防ぐ規制爪２３、ボス孔２４などから構成される。ガイド条２１は、コイルばね１７を収容する溝の縁に前後方向に沿って設けられた２つの条と、この条を後方で連結し略コ字状のガイド条で構成される。また、ガイド条２１の高さはコイルばねよりも高くなっている。
【００１６】
上側シールドケース１２は、２つの仮ロック孔２５、シールド接触ばね２６、ボス孔２７などから構成される。仮ロック孔２５は、保持部を構成する要素であり、コネクタ嵌合時に、レセプタクルの仮ロック爪と係合して、嵌合状態を保持するものである。シールド接触ばね２６は、コネクタ嵌合時にレセプタクルのシールドケースと接触して電気的にシールドするものである。
【００１７】
ハウジング１３は、嵌合凹部２８、位置決めボス２９などから構成される。嵌合凹部２８には、複数のメスコンタクト１８が配設され、コネクタ嵌合時にレセプタクルの嵌合凸部が嵌り込むようになっている。
【００１８】
下側シールドケース１４は、２つの仮ロック孔２５、シールド接触ばね２６、ボス孔３２、ケーブルクランプ３３などから構成される。仮ロック孔２５は、保持部を構成する要素であり、コネクタ嵌合時に、レセプタクルの仮ロック爪と係合して、嵌合状態を保持するものである。シールド接触ばね２６は、コネクタ嵌合時にレセプタクルのシールドケースと接触して電気的にシールドするものである。
【００１９】
下側ケース１５は、コイルばね１７が嵌め込まれる凹部３４、ボス孔３５、ロック片１９が固定されるロック片固定部３６、前記上側ケース１１との係止部（兼ロック腕カード）４０などから構成される。係止部４０は、ロック腕３７の外側方向への移動を規制するものである。
【００２０】
ロック片１９は、ロック機構を構成する要素であり、それぞれ、ロック腕３７、ロック腕３７の先端に設けられたロック爪３８などから構成される。ロック片１９は弾性材料で形成される。また、ロック片１９は、カム斜面３９を有する。なお、カム斜面３９は、スリーブ側に設けてもよい。
【００２１】
スリーブ（操作部材）１６は、片持ち梁状の被規制爪４１、カム当接部４２、ガイド条４３、収容溝４４、コイルばね係止部４５などから構成される。被規制爪４１は、スリーブ１６の動作範囲を規制するものである。なお、後端方向の規制は、操作力をコネクタ全体に伝えるものである。被規制爪４１は、内側に前後２つの溝が有り、溝の間の壁の前面が規制爪２３の前方位置を規制する壁、後面がガイド条の前面と干渉して後方位置を規制する壁となっている。また、被規制爪４１は、ケースのガイド条に対応して収容される。収容溝４４は、後方に開放しており、前記ガイド条２１を収容可能である。コイルばね係止部４５は、コイルばね１７の一端を係止するものである。このコイルばね１７の拡張力により、スリーブ１６が、コネクタ先端方向（図２の左手前方向）へ付勢される。スリーブ１６は、コネクタ先端方向に位置するロック位置と抜去方向に位置するロック解除位置との間でスライド移動可能である。スリーブ１６を上側ケース１１及び下側ケース１５の外側に取り付ける際は、被規制爪４１が規制爪２３を乗り越えて取り付けられる（コネクタ先端側には、テーパーが形成されている。）。スリーブ１６を一旦取り付けた後は、規制爪２３のコネクタ後端方向（図２の右後方）が略直角面であるため、スリーブ１６が外れることはない。
【００２２】
上側ケース１１の凹部２０は、上側ケース１１の前方上面に凹部状の溝が形成され、その後方自由端には、半円錐上のコイルばね係止部（スリーブのコイルバネ係止部４５と合わさって円錐形状になるもの）、更にその後方にはケースを貫通し、コイルばねを収容する溝が形成されている。また、溝の後端側から円柱状のコイルバネ係止部が設けられており、コイルばね係止部４５と協働してコイルばねを保持する。このとき、コイルばねの径方向の半分程はケースから外側に位置しており、スリーブ１６を上側ケース１１及び下側ケース１５に取り付ける際には、コイルばね係止部４５が凹部２０内を摺動しながらコイルばねの内部に装着される。
【００２３】
次に、図３及び図４により、本実施の形態によるレセプタクル（基板側コネクタ）の構成を説明する。図３は、本発明の一実施の形態によるレセプタクルの構成を示す斜視図であり、図４は、図３に示すレセプタクルの構成を示す分解斜視図である。
【００２４】
図３及び図４に示すように、本実施の形態によるレセプタクル７０は、絶縁性のハウジング７１、導電性のシールドケース７２、ハウジング７１の嵌合凸部７４に取り付けられる導電性の複数のオスコンタクト７３などから構成される。
【００２５】
ハウジング７１は、嵌合凸部７４、基板固定ボス７５などから構成される。嵌合凸部７４には、複数のオスコンタクト７３が配設され、コネクタ嵌合時にプラグ１０の嵌合凹部２８に嵌り込むようになっている。
【００２６】
シールドケース７２は、ロック機構を構成する両側２つのロック孔（被ロック部）７６、保持部を構成する４つ（上側に２つ、下側に２つ）の仮ロック片７７、基板固定脚７８などから構成される。コネクタ嵌合時に、プラグ１０のロック爪３８がロック孔７６に内側から嵌り込み、ロックされる構造になっている。また、コネクタ嵌合時に、仮ロック片７７の凸部が、プラグ１０の仮ロック孔２５に係合し、嵌合状態が保持される構造になっている。仮ロック片７７は、シールドケース７２を構成する内側金属板からプラグコネクタ１０に向けて延びている。
【００２７】
次に、図５〜図１１により、プラグ１０及びレセプタクル７０の嵌合動作及び抜去動作について説明する。図５は、プラグ及びレセプタクルが嵌合した状態を示す斜視図である。図６は、プラグ及びレセプタクルが嵌合し、完全にロックされた状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図７は、図６（ａ）のＡ−Ａ切断面における断面図であり、図８は、図６（ｂ）のＢ−Ｂ切断面における断面図である。図９は、スリーブをロック解除位置までスライド移動させて、ロックが解除された状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図１０は、図９（ａ）のＣ−Ｃ切断面における断面図であり、図１１は、図９（ｂ）のＤ−Ｄ切断面における断面図である。
【００２８】
まず、プラグ１０及びレセプタクル７０を嵌合する場合、プラグ１０の嵌合凹部２８とレセプタクル７０の嵌合凸部７４を位置合わせして嵌合する。その際、ロック爪３８の先端部分は、テーパーを有するため、プラグ１０をレセプタクル７０に向けて押し込むだけで、ロック腕３７が内側に変形し、ロック爪３８がロック孔７６で前記変形の一部が開放されることで係止され、完全ロックされる。また同時に、仮ロック片７７の凸部が仮ロック孔２５で係止され、嵌合状態が保持（仮ロック）される。この状態を図５〜図８に示す。このとき、スリーブ１６は、コイルばね１７の付勢により前方位置であるロック位置にある。
【００２９】
次に、レセプタクル７０からプラグ１０を抜去する場合、スリーブ１６を抜去方向（図６の右側）にロック解除位置まで移動させることにより、ロックが解除される。図１１に示すように、スリーブ１６の内側の突起状のカム当接部４２がロック腕３７のカム斜面３９に当接し、ロック腕３７が内側に押し狭められ、ロック爪３８とロック孔７６との係合が解除される。この時は、図１０に示すように、仮ロック片７７の凸部が仮ロック孔２５で係止され、嵌合状態が保持されたままである。そして、さらに強い力で引っ張ることにより、仮ロック片７７と仮ロック孔２５の係止が解除され、プラグ１０がレセプタクル７０から抜去される。また、さらに強い力でなくとも、スリーブ１６の摺動範囲を超えると、スリーブを引っ張っていた力が上下ケース（コネクタ全体）に及び、仮保持が解除されることもある。
【００３０】
本実施形態のプラグ１０及びレセプタクル７０は、スリーブ１６を移動させてロック（ロック爪３８及びロック孔７６）を解除するのに要する力（Ｆ1）が、保持部（仮ロック片７７及び仮ロック孔２５）による嵌合状態の保持を解除するのに要する力（Ｆ2）よりも小さくなるように構成されている。すなわち、スリーブ１６をコネクタ抜去方向へ操作して、ロック解除位置（図１１）まで移動させるだけでは、保持部の保持力があるため、コネクタ同士を分離することはできない。さらに強い力（保持部の保持力を超える力）で引っ張ることにより、始めて、コネクタ同士の分離が可能になる。言い換えれば、「保持部の嵌合力（Ｆ2）＞スリーブ１６の操作負荷（ロックの解除力）（Ｆ1）」の関係にある。コネクタ組立体が、保持部（仮ロック部）を含めて適正位置に嵌合した際に、ロック爪３８とロック孔７６との間に隙間４７が生じる。ロック爪３８とロック孔７６との間には、僅かな隙間（クリアランス）４７（図８参照）があるが、保持部の嵌合保持力により、スリーブ１６を操作して移動させても、その隙間４７は狭まることはない。また、保持部（２５，７７）が適正位置で係合している場合は、適切な間隔の隙間４７が生じるが、コネクタが抜去方向にずれて隙間４７が狭まった場合には、保持部の仮ロック片７７の下向き斜面に仮ロック孔２５の壁面が干渉することで、元に戻る方向の力を受ける。したがって、ロック爪３８が内側に移動してロックが完全に解除するまで、その隙間４７は保たれる。そのため、スリーブ１６操作時に、ロック爪がロック孔と接触して擦れて損傷するおそれはない。例えば、これに限定されるものではないが、「Ｆ2＞Ｆ1×３」であることが好ましい。また、具体的な値としては「Ｆ1＝６〜７Ｎ、Ｆ2＝２０Ｎ」などが考えられる。なお、ロックを解除するのに要する力（Ｆ1）は、力のピークの大きさであってもよい。また、嵌合状態の保持を解除するのに要する力（Ｆ2）には、保持部による保持力のみならず、端子の接触圧力など嵌合部分の摩擦力の合計も含めることができる。すなわち、保持部による保持力が弱くとも、嵌合部の摩擦力の合計でロック解除力(F1)よりも大きければ、同様の効果が得られる。
【００３１】
図１２は、図１に示すプラグにおいて、上側ケース１１及び下側ケース１５のガイド条２２と、スリーブ内面の収容溝の部分を拡大した断面図である。図１２に示すように、ガイド条２２は、半円状の突起４８を有し、突起４８と収容溝４４内面が点接触するようになっている。これにより、ガイド条２２と収容溝４４内面の接触面積が少なくなり、摩擦が少なくなり、スリーブ１６を操作しスライド移動する際、少ない力で移動が可能になる。したがって、このような構成をとることにより、スリーブ１６の操作負荷（Ｆ1）を小さくすることが可能になる。また、点接触する箇所は、スリーブのガタツキを無くすためにも、各面に少なくとも１つ、すなわち４面で４つ以上であることが好ましい。
【００３２】
したがって、本実施の形態の電気コネクタ及び電気コネクタによれば、コネクタ抜去時に、スリーブを抜去方向にスライド移動させて、ロック爪が内側に移動して完全にロックが解除されるまで、保持部（仮ロック）がコネクタ嵌合を保持するため、スリーブを無理やり引っ張ったり、強い力で勢いよく引っ張ったりした場合であっても、ロック爪が損傷するおそれがなく、ロック機構の耐久性が向上する。
【００３３】
また、本実施の形態の電気コネクタ及び電気コネクタは、部品点数が少なく複雑な構造を有しないので、組立が容易である。すなわち、代表的な柔らかいばねであるコイルばねを上下ケースとスリーブとの間に組み込むことが容易にできる。
【００３４】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３５】
例えば、前記実施の形態では、保持部の構成として、プラグ側に仮ロック孔２５を設け、レセプタクル側に仮ロック片７７を設けたが、反対の構成であってもよく、また、孔の代わりに凹部又は凸部などであってもよい。
また、前記実施の形態では、ロック機構がケースの両側面にあったが、ロック機構が上下の面にあってもよい。
また、前記実施の形態では、ロック爪の形状は略直角として、ロック機構が完全に解除されてから仮保持の解除がなされるが、ロックの解除終了と仮保持の解除開始がオーバーラップしていてもよい。例えば、構造としては、ロック爪の自由端にアール面を形成し、若干の無理抜きが可能にする構造にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る電気コネクタは、産業用、業務用、家庭用など広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  プラグ
１１  上側ケース
１２  上側シールドケース
１３  ハウジング
１４  下側シールドケース
１５  下側ケース
１６  スリーブ（操作部材）
１７  コイルばね
１８  メスコンタクト
１９  ロック片
２０  凹部
２１  ガイド条（兼コイルばねガード）
２２  ガイド条
２３  規制爪
２４  ボス孔
２５  仮ロック孔
２６  シールド接触ばね
２７  ボス孔
２８  嵌合凹部
２９  位置決めボス
３２  ボス孔
３３  ケーブルクランプ
３４  凹部
３５  ボス孔
３６  ロック片固定部
３７  ロック腕
３８  ロック爪
３９  カム斜面
４０  係止部
４１  被規制爪
４２  カム当接部
４３  ガイド条
４４  収容溝
４５  コイルばね係止部
４７  隙間（クリアランス）
４８  凸部
７０  レセプタクル
７１  ハウジング
７２  シールドケース
７３  オスコンタクト
７４  嵌合凸部
７５  基板固定ボス
７６  ロック孔（被ロック部）
７７  仮ロック片（保持部）
７８  基板固定脚
【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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