(57)【要約】【課題】複数のプラグが差し込み可能であって、それぞれ異なる直流電圧を供給することができる直流コンセントを提供することである。【解決手段】直流コンセント１１は、第１差込口１２と第２差込口１３と第３差込口１４とを有し、第１差込口１２には正極刃１６と負極刃１７との断面形状が異なる第１直流プラグ１５の正極刃１６が差し込まれ、第２差込口１３には第１直流プラグ１５の正極刃１６と異なる断面形状の正極刃１９を有するとともに第１直流プラグ１５の負極刃１７と同じ断面形状の負極刃２０を有し第１プラグ１５の直流電圧と異なる第２直流プラグ１８の正極刃１９が差し込まれ、第３差込口１４には第１直流プラグ１５の負極刃１７及び第２直流プラグ１８の負極刃２０を差し込まれる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極刃と負極刃とを有する第１直流プラグの前記正極刃が差込可能な第１差込口と；
前記第１直流プラグの正極刃とは異なる直流電圧が供給される正極刃と負極刃とを有する第２直流プラグの前記正極刃が差込可能な第２差込口と；
前記第１直流プラグの負極刃及び前記第２直流プラグの負極刃を差込可能な第３差込口と；
前記第１直流プラグおよび第２直流プラグの正極刃と負極刃とがそれぞれ対応する差込口以外には差込できないように構成された誤挿入防止手段と；
を備えたことを特徴とする直流コンセント。
【請求項２】
前記第１または第２差込口に前記正極刃が差し込まれたときに、対応する直流電圧を正極刃に供給する接続切替部と、をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の直流コンセント。
【請求項３】
正極刃と負極刃とを有し、少なくとも正極刃または負極刃のいずれか一方の形状が異なる複数種の直流プラグの前記正極刃が差込可能な正極刃差込口と；
前記複数種の直流プラグの負極刃が差込可能な負極刃差込口と；
前記複数種の直流プラグの正極刃と負極刃とがそれぞれ対応する差込口以外には差込できないように構成された誤挿入防止手段と；
前記正極刃差込口または前記負極差込口に前記正極刃または前記負極刃が差し込まれたときに、前記正極刃または負極刃の形状の違いに対じて、複数種の直流プラグに対応する異なる直流電圧を前記正極刃に供給する接続切替部と；
を備えたことを特徴とする直流コンセント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流を供給する直流コンセントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の交流コンセントは１００Ｖ用と２００Ｖ用で刃受けの形状が異なっている。これに対し直流配電については規格が定まっていないため、使用直流電圧さらにはプラグ形状も決まっていない。
【０００３】
既存の交流配電用の分電盤を使用しつつ多箇所に互いに直流電圧が異なる直流電力を配電するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、交流分電盤を通して供給される交流電力を互いに直流電圧が異なる直流電力に変換する交流／直流変換装置を収納した複数の直流分電盤を備え、１つの交流／直流変換装置で全ての負荷に直流電力を給電する場合と比較して交流／直流変換装置に必要な容量を抑えることができるようにしたものである。
【０００４】
また、直流コンセントの器体の前面に、互いに電圧値の異なる直流電源をそれぞれのコンセント部に供給し、１台で定格電圧の異なる複数種類の直流機器に駆動電源を供給できるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７８０２８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のものでは、数種類の電圧値の多様な負荷機器に直流電力を供給できるが、複数の直流分電盤が必要となり、直流電圧に応じた専用のコンセントが必要となる。また、特許文献２のものでは、電圧値の異なる直流電源をそれぞれのコンセント部に供給するので、１台で定格電圧の異なる複数種類の直流機器に駆動電源を供給できるが、この場合も直流電圧に応じた専用のコンセントが必要となる。すなわち、複数の直流電圧ごとに専用の直流コンセントを設置すると、直流コンセントの種類が多くなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、複数のプラグが差し込み可能であって、それぞれ異なる直流電圧を供給することができる直流コンセントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係る直流コンセントは、正極刃と負極刃とを有する第１直流プラグの前記正極刃が差込可能な第１差込口と；前記第１直流プラグの正極刃とは異なる直流電圧が供給される正極刃と負極刃とを有する第２直流プラグの前記正極刃が差込可能な第２差込口と；前記第１直流プラグの負極刃及び前記第２直流プラグの負極刃を差込可能な第３差込口と；前記第１直流プラグおよび第２直流プラグの正極刃と負極刃とがそれぞれ対応する差込口以外には差込できないように構成された誤挿入防止手段と；を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の意味及び定義は以下による。正極刃とは、直流プラグが直流コンセントの正極の接触片に接続される導体片をいう。負極刃とは、直流プラグが直流コンセントの負極の接触片に接続される導体片をいう。第１差込口に差込される第１直流プラグの正極刃と第２差込口に差込される正極刃とは、異なる直流電圧が供給され、例えば、１２Ｖ、２４Ｖ等である。
【００１０】
なお、正極刃が差込まれる差込口は、少なくとも第１差込口と第２差込口を具備していれば良いが３つ以上の差込口を有していてもよい。
【００１１】
誤挿入防止手段とは、直流プラグの正極刃と負極刃とが逆に差込まれることを防止するとともに、第１直流プラグの正極刃と第２直流プラグとがそれぞれ対応しない第２差込口および第１差込口に差込まれることを防止するものである。例えば、直流プラグの正極刃または負極刃の断面形状を異なるようにし、差込口を平面視したときの形状をこの断面形状に対応した形にすることで実現することができる。また、複数の直流プラグの外形に例えば切欠を設け、それぞれの断面形状が異なるようにし、コンセントの差込口近傍に凹部または凸部を設けて対応するプラグの正極刃および負極刃のみが差込可能となるように構成してもよい。
【００１２】
請求項２の発明に係る直流コンセントは、前記第１または第２差込口に前記正極刃が差し込まれたときに、対応する直流電圧を正極刃に供給する接続切替部と、をさらに具備したことを特徴とする。
【００１３】
接続切替部とは、第１差込口または第２差込口に差込まれた正極刃のみに直流電圧を供給するものである。すなわち、第１差込口に正極刃が差込まれたときは、第２差込口には直流電圧を供給せず、第１差込口のみに直流電圧を供給する。一方、第２差込口に正極刃が差込まれたときは、第１差込口とは異なる直流電圧を第２差込口に供給するとともに第１差込口には直流電圧を供給しない。
【００１４】
請求項３の発明に係る直流コンセントは、正極刃と負極刃とを有し、少なくとも正極刃または負極刃のいずれか一方の形状が異なる複数種の直流プラグの前記正極刃が差込可能な正極刃差込口と；前記複数種の直流プラグの負極刃が差込可能な負極刃差込口と；前記複数種の直流プラグの正極刃と負極刃とがそれぞれ対応する差込口以外には差込できないように構成された誤挿入防止手段と；前記正極刃差込口または前記負極差込口に前記正極刃または前記負極刃が差し込まれたときに、前記正極刃または負極刃の形状の違いに対じて、複数種の直流プラグに対応する異なる直流電圧を前記正極刃に供給する接続切替部と；を備えたことを特徴とする。
【００１５】
誤挿入防止手段は、正極刃と負極刃とが逆に差込まれることを防止するものである。例えば、正極刃差込口と負極刃差込口との平面視の形状が異なるものであってもよい。また、プラグの外形とコンセントの差込口周囲の形状との組み合わせによって、正極刃と負極刃とが逆に差込まれないようにしてもよい。この場合には、正極刃と負極刃との断面形状は同じであってもよい。
【００１６】
正極刃または負極刃の形状の違いに対じてとは、複数種の直流プラグの正極刃同士または負極刃同士の断面形状が異なるようにしてもよいし、長さが異なるように構成されていてもよい。例えば、供給される直流電圧が異なる直流プラグにおいて、対応する正極刃の長さを異なるようにする場合には、直流電圧が２４Ｖのときは長い正極刃の直流プラグとし、直流電圧が１２Ｖのときは短い正極刃の直流プラグとすることができる。
【００１７】
接続切替部とは、正極刃差込口に供給する直流電圧を正極刃または負極刃の形状に応じて、対応する直流電圧を供給するものである。例えば、正極刃の長さに応じて供給する直流電圧を切替える場合には、例えば正極刃が長いときは２４Ｖの直流電圧を供給し、正極刃が短いときは１２Ｖの直流電圧を供給する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、複数種のプラグが差し込み可能であって、それぞれのプラグに対して異なる直流電圧を供給することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、正極刃が差込まれている差込口のみにプラグに対応する電圧を付加することができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、一対の差込口で複数種のプラグが差し込み可能であって、それぞれのプラグに対して異なる直流電圧を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る直流コンセントの実施例１の構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係る直流コンセントの実施例２の構成図。
【図３】本発明の実施例２の直流コンセントに第１直流プラグ及び第２直流プラグを差し込んだときの状態説明図。
【図４】本発明の実施例２の直流コンセントで直流電源の接続切替を行う接続切替部の一例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る直流コンセントの実施例１の構成図であり、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は実施例１の直流コンセントに差し込まれる第１直流プラグの斜視図、図１（ｃ）は実施例１の直流コンセントに差し込まれる第２直流プラグの斜視図である。なお、図示は省略するがコンセント内部には第１差込口、第２差込口、および第３差込口に差込まれたプラグの正極刃と負極刃にそれぞれ電気的に接続する接触片が設けられている。
【００２３】
直流コンセント１１は、図１（ａ）に示すように、それぞれ形状が異なる３個の差込口、すなわち、第１差込口１２、第２差込口１３、第３差込口１４を有している。そして、直流コンセント１１の内部で、第１差込口１２と第３差込口１４との間、第２差込口１３と第３差込口１４との間には、それぞれ異なる直流電圧の直流電源が供給できるように配線されている。例えば、第１差込口１２と第３差込口１４との間には１２Ｖの直流電源が供給され、第２差込口１３と第３差込口１４との間には、２４Ｖの直流電源が供給されるように構成されている。これにより、一つの直流コンセントで２種類の直流電圧の直流電源を供給できるようになっている。
【００２４】
第１直流プラグ１５は、図１（ｂ）に示すように、正極刃１６と負極刃１７とを有し、正極刃１６の形状と負極刃１７の形状とは異なって形成されている。すなわち、正極刃１６は直流コンセント１１の第１差込口１２の開口部に差し込みが可能となる断面形状を有し、負極刃１７は直流コンセント１１の第３差込口１４の開口部に差込が可能となるように正極刃１６よりも断面形状の長手方向が短い形状を有している。すなわち、図１での縦方向の長さは正極刃１６が負極刃１７より長く形成されているため、正極刃１６は第３差込口には差込むことができないため、第１直流プラグの正極刃１６と負極刃１７とを間違って差込むことはない。なお、正極刃１６及び負極刃１７は共に、直流コンセント１１の第１差込口１２及び第３差込口１４に差し込まれる方向は同じ長さで形成されている。
【００２５】
同様に、第２直流プラグ１８についても、図１（ｃ）に示すように、正極刃１９の形状と負極刃２０の形状とは異なって形成されている。また、第２直流プラグ１８の正極刃１９は、第１直流プラグ１５の正極刃１６と異なる形状に形成され、図１では、第１直流プラグ１５の正極刃１６に突起が設けられた形状となっている。第２直流プラグ１８の負極刃２０は第１直流プラグの負極刃と同じ形状に形成されている。
【００２６】
すなわち、第２直流プラグ１８の正極刃１９は、直流コンセント１１の第２差込口１３の開口部に差し込みが可能となる断面形状を有し、第２直流プラグ１８の負極刃２０は直流コンセント１１の第３差込口１４の開口部に差込が可能となる断面形状を有している。第２直流プラグ１８の正極刃１９及び負極刃２０は共に、直流コンセント１１の第２差込口１３及び第３差込口１４に差し込まれる方向は同じ長さで形成され、図１での縦方向の長さにおいては正極刃１９が正極刃１６より短く形成されている。すなわち、正極刃１９は断面形状において、一部が突出しているため、第１差込口１２および第３差込口１４には差込むことができない。このため、第２直流プラグ１８は正極刃１９と負極刃２０とを間違えて差込むことはない。さらに、第１直流プラグ１５と第２直流プラグ１８とは第３差込口を共通で使用するが、正極刃１６は図１における縦方向の長さが第２差込口よりも長いために第１差込口へは差込むことができず、正極刃１９は断面形状が異なるために第１差込口へは差込むことができない。
【００２７】
このように、第１、第２、第３差込口は互いに平面視の形状が異なっており、正極刃と負極刃とが逆に挿入されることがないとともに、第１および第２差込口にそれぞれ対応する正極刃のみが差込可能に構成されている。
【００２８】
すなわち、本実施例１では、差込口の平面視の形状が異なることによって、第１直流プラグ１５および第２直流プラグ１８の正極刃１６、１９と負極刃１７、２０とがそれぞれ対応する差込口以外には差込できないように構成された誤挿入防止手段を有している。
【００２９】
なお、直流プラグ外形の断面を１回回転対象な形状とし、直流コンセント１１の差込口周囲に、この形状に対応する凹部を設けて、対応する直流プラグの外部がこの凹部と嵌合するときに正極刃および負極刃が対応する差込口に挿入されるようにし、誤挿入防止手段としてもよい。この場合には差込口の形状は所望の形状にすることができる。
【００３０】
従って、種類の異なる第１直流プラグ１５及び第２直流プラグ１８であっても、誤りなく直流コンセント１１の差込口に差し込める。これにより、直流電圧の異なる直流プラグであっても一つの直流コンセント１１に差し込むことができるので直流コンセント１１をコンパクト化でき、直流コンセント１１の設置数量を抑えることができる。
【００３１】
図２は本発明の実施の形態に係る直流コンセントの実施例２の構成図であり、図２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）は実施例２の直流コンセントに差し込まれる第１直流プラグの斜視図、図２（ｃ）は実施例２の直流コンセントに差し込まれる第２直流プラグの斜視図である。この実施例２は、実施例１に対し３個の差込口に代えて２個の差込口とするとともに、第１直流プラグの正極刃及び負極刃と、第２直流プラグの正極刃及び負極刃との断面形状は同じにして、正極刃の差込口方向の長さを異なる長さにしたものである。
【００３２】
直流コンセント１１は、図２（ａ）に示すように、それぞれ形状がそれぞれ異なる２個の差込口を有している。２個の差込口は正極刃差込口２１及び負極刃差込口２２である。
【００３３】
直流コンセント１１の内部には、正極刃差込口２１に対して供給する直流電圧を切替えることができる接続切替部が配設されている。この接続切替部は、例えば、正極刃差込口２１と電圧の異なる複数の直流電源とが接続切替部を介して接続しており、正極刃２３が差し込まれたときに、正極刃２３の長さに応じて接続する直流電源を切り替えるものである。
【００３４】
第１直流プラグ１５は、図２（ｂ）に示すように、正極刃２３と負極刃２４とを有し、正極刃２３の形状と負極刃２４の形状とは異なって形成されている。すなわち、正極刃２３は直流コンセント１１の正極刃差込口２１の開口部に差し込みが可能となる断面形状を有し、負極刃２４は直流コンセント１１の負極刃差込口２２の開口部に差込が可能となる断面形状を有している。そして、正極刃２３及び負極刃２４の長さは同じ長さに形成され、図２での縦方向の長さは正極刃２３が負極刃２４より長く形成されている。
【００３５】
一方、第２直流プラグ１８は、図２（ｃ）に示すように、第１直流プラグ１５と同様に、正極刃２５は直流コンセント１１の正極刃差込口２１の開口部に差し込みが可能となる断面形状を有し、負極刃２６は直流コンセント１１の負極刃差込口２２の開口部に差込が可能となる断面形状を有している。そして、第２直流プラグ１８の正極刃２５は、直流コンセント１１の差込口方向の長さが第１直流プラグ１５の正極刃２３より長く形成され、第２直流プラグ１８の負極刃２６は第１直流プラグ１５の負極刃２４と同じ形状に形成されている。
【００３６】
このため、正極刃２３、２５と負極刃２４、２６とが異なる断面形状を有しているために、正極刃２３、２５同士と負極刃２４、２６同士は共通の差込口に差込可能であるが、正極と負極とが逆に差込まれることはない。
【００３７】
つまり、正極刃と負極刃との断面形状の違いによって、第１および第２直流プラグの正極刃２３、２５と負極刃２４、２６とがそれぞれ対応する差込口以外には差込できないように構成された誤挿入防止手段を構成している。
【００３８】
ところで、第１直流プラグ１５及び第２直流プラグ１８は、双方共に直流コンセント１１に差し込むことができ、第１直流プラグ１５を直流コンセント１１に差し込んだときは、正極刃２３及び負極刃２４は直流コンセント１１の同じ位置まで差し込まれることになる。一方、第２直流プラグ１８を直流コンセント１１に差し込んだときは、正極刃２５が長いので、直流コンセント１１の奥まで差し込まれることになる。
【００３９】
図３は本発明の実施例２の直流コンセント１１に第１直流プラグ１５及び第２直流プラグ１８を差し込んだときの状態説明図であり、図３（ａ）は直流コンセント１１の概略内部構造図、図３（ｂ）は直流コンセント１１に第１直流プラグ１５を差し込んだときの直流コンセント１１の概略内部構造図、図３（ｃ）は直流コンセント１１に第２直流プラグ１８を差し込んだときの直流コンセント１１の概略内部構造図である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、直流コンセント１１の正極刃差込口２１には、正極刃２３を把持して直流電源の正極に電気的に接続する接触片２７と、正極刃２３を把持して接触片２７の接続を直流電圧の異なる直流電源に切り替えるための接続切替部を動作させる切替接点２８とが設けられている。なお、接続切替部の図示は省略している。また、直流コンセント１１の負極刃差込口２２には、負極刃２４を把持して直流電源の負極に電気的に接続する接触片２９が設けられている。
【００４１】
図３（ｂ）に示すように、第１直流プラグ１５の正極刃２３が正極刃差込口２１に差し込まれると、接触片２７は正極刃２３を把持して直流電源の正極に電気的に接続する。この場合、正極刃２３は短く切替接点２８まで到達しないので、接続切替部が動作しない。従って、直流電源の切替は行われない。また、接触片２９は負極刃２４を把持して直流電源の負極に電気的に接続する。これにより、接触片２７、２９の間に予め接続された直流電圧の直流電源（例えば、１２Ｖ）が第１直流プラグ１５に接続される。
【００４２】
一方、図３（ｃ）に示すように、第２直流プラグ１８の正極刃２５が正極刃差込口２１に差し込まれると、接触片２７は正極刃２３を把持して直流電源の正極に電気的に接続するとともに、切替接点２８は正極刃２３を把持して、接続切替部を動作させる。接続切替部は、接触片２７の接続を直流電圧の異なる直流電源（例えば、２４Ｖ）に切り替える。また、接触片２９は負極刃２４を把持して直流電源の負極に電気的に接続する。これにより、接触片２７、２９の間に接続切替部で切り替えられ接続された直流電圧の直流電源（例えば、２４Ｖ）が第２直流プラグ１８に接続される。
【００４３】
図４は、本発明の実施例２の直流コンセントで直流電源の接続切替を行う接続切替部の一例を示す回路図である。直流電源の電圧Ｖｉｎは、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１で分圧され、コンデンサＣ１と並列に第１定電圧ダイオードＤ１が接続されている。また、定電圧ダイオードＤ１と並列に抵抗Ｒ２、Ｒ３の直列回路が接続され、抵抗Ｒ３に並列に第２定電圧ダイオードＤ２が接続されている。また、出力部にはトランジスタ３０が設けられ、トランジスタ３０のコレクタは直流電源の正極に接続され、エミッタが出力端Ａに接続されている。
【００４４】
そして、ベースに図３の切替接点２８が接続され、切替接点２８は第１定電圧ダイオードＤ１のカソードと、第２定電圧ダイオードＤ２のカソードとの間の接続を切り替える。例えば、切替スイッチ２８は、不動作のときは第２定電圧ダイオードＤ２のカソードに接続され、動作したときは第１定電圧ダイオードＤ１のカソードに接続の切り替えをする。また、出力端Ａは図３の接触片２７に接続され、出力端Ｂは図３の接触片２９に接続されている。
【００４５】
いま、トランジスタのベースエミッタ間の電圧をＶｂｅ、第１定電圧ダイオードＤ１のツェナー電圧をＶｄ１、第２定電圧ダイオードＤ２のツェナー電圧をＶｄ２とする。切替接点２８が第１定電圧ダイオードＤ１のカソードに接続されたときは、出力端Ａ、Ｂ間には、Ｖｄ１−Ｖｂｅの直流電圧が出力される。一方、切替接点２８が第２定電圧ダイオードＤ２のカソードに接続されたときは、出力端Ａ、Ｂ間には、Ｖｄ２−Ｖｂｅの直流電圧が出力される。
【００４６】
従って、Ｖｄ１−Ｖｂｅが２４Ｖ、Ｖｄ２−Ｖｂｅが１２Ｖとなるように、第１定電圧ダイオードＤ１のツェナー電圧Ｖｄ１、第２定電圧ダイオードＤ２のツェナー電圧Ｖｄ２を定めておくと、切替接点２８の切り替えにより、出力端Ａ、Ｂ間には、１２Ｖと２４Ｖの直流電圧が出力できる。この場合、直流電源電圧Ｖｉｎは、第１定電圧ダイオードＤ１のツェナー電圧Ｖｄ１より高く設定しておくことになる。
【００４７】
以上の説明では、直流電源電圧は単独のＶｉｎを用いた場合について説明したが、２台のＤＣ/ＤＣコンバータを用意し、一方のＤＣ/ＤＣコンバータは１２Ｖ、他方のＤＣ/ＤＣコンバータは２４Ｖを出力するようにしておき、切替接点２８でこれらのＤＣ/ＤＣコンバータを切り替えるようにしてもよい。
【００４８】
また、切替接点２８は、正極刃の２５によって機械的に動作するものであっても良いし、電気的に動作するものであってもよい。
【００４９】
実施例２によれば、直流コンセントの差込口の形状は同じ形状としておき、正極の長さが異なる直流プラグにより、直流電圧の異なる直流電源を供給できる。これにより、直流電圧に応じて専用の直流コンセントを設置する必要がなくなるので、直流コンセントをコンパクト化でき、直流コンセント１１の設置数量を抑えることができる。
【００５０】
なお、上記説明では正極刃の長さに応じて供給する直流電圧を切替える例について説明したが、例えば正極刃の断面形状を異なるものにしておき、この異なった部分で切替接点２８を動作させるようにしてもよい。例えば、一方の正極刃を平板状に形成し、これに対して他方の正極刃には凸部を設け、この凸部によって切替接点２８を動作させることができる。また、正極刃ではなく負極刃の長さまたは断面形状等の形状を異なるものにすることで切替接点を動作させるようにしてもよい。
【００５１】
さらに、実施例２の接続切替部を実施例１の構成に適用し、実施例１において第１または第２差込口に正極刃が差し込まれたときに対応する直流電圧を正極刃に供給するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１１…直流コンセント、１２…第１差込口、１３…第２差込口、１４…第３差込口、１５…第１直流プラグ、１６…正極刃、１７…負極刃、１８…第２直流プラグ、１９…正極刃、２０…負極刃、２１…正極刃差込口、２２…負極刃差込口、２３…正極刃、２４…負極刃、２５…正極刃、２６…負極刃、２７…接触片、２８…切替接点、２９…接触片、３０…トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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