(57)【要約】      （修正有）【課題】低コスト化が容易な回転コネクタを提供すること。【解決手段】外筒部７と内筒部９ｂとの間の環状空間内に配置されたホルダ６が、小径な環状基部６ａと複数個所に立設された円筒体６ｂとを有しており、このホルダ６に１個のローラ１１が回転自在に取り付けられている。フラットケーブルの反転部はホルダ６の開口部６１，６２を通過しており、周方向の開口幅が小さい開口部６１を通過する反転部４ａによってホルダ６は回転駆動される。また、第１の隙間Ｃ１内のフラットケーブルの撓みを円筒体６ｂの外側壁部６ｂ１で規制し、内筒部９ｂの外周面に巻回された第２の隙間Ｃ２内のフラットケーブルの撓みを円筒体６ｂの内側壁部６ｂ２で規制すると共に、外筒部７の支持部７ｂにより、第１の隙間Ｃ１におけるフラットケーブルの下端部と、第２の隙間Ｃ２において環状基部６ａ上にあるフラットケーブルの下端部とを略同じ高さで支持するようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒部および底板部を有するステータ部材と、前記外筒部に対向する内筒部を有して前記ステータ部材に回転自在に支持されたロータ部材と、前記外筒部と前記内筒部との間に画成された環状空間内に途中で巻き方向を反転した状態で収納され、その両端が前記ステータ部材と前記ロータ部材にそれぞれ固定されたフラットケーブルと、前記環状空間内に回転可能に配置され、前記フラットケーブルの反転部が通過する開口部を有するホルダとを備えた回転コネクタであって、
前記ホルダが、前記内筒部に外挿されて前記底板部上に載置される環状基部と、この環状基部に立設され前記外筒部の内周面と第１の隙間を存して対向する複数の外側壁部と、前記環状基部に立設され前記内筒部の外周面と第２の隙間を存して対向する複数の内側壁部と、前記反転部の内側に回転自在に取り付けられたローラとを有し、
前記内筒部が前記環状基部の内縁部と回転可能に係合する段差部を有すると共に、前記外筒部が支持部を有し、この支持部が、前記第１の隙間における前記フラットケーブルの下端部と、前記第２の隙間において前記環状基部上にある前記フラットケーブルの下端部とを略同じ高さで支持するようにしたことを特徴とする回転コネクタ。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記外側壁部が前記ホルダの径方向外側へ向かって凸な第１湾曲面部から形成されていると共に、前記内側壁部が前記ホルダの径方向内側へ向かって凸な第２湾曲面部から形成されていることを特徴とする回転コネクタ。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記複数の第１湾曲面部と複数の第２湾曲面部のそれぞれが周方向に分散して立設した複数の円筒体で形成され、それら円筒体が連設されていることを特徴とする回転コネクタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記ホルダが、周方向に略等間隔な複数個所から前記環状基部の径方向外側へ突出してその先端が前記底板部に当接する複数の弾性腕部を有することを特徴とする回転コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のステアリング装置に組み込まれてエアーバッグシステム等の電気的接続手段として使用される回転コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の回転コネクタは、外筒部を有するステータ部材と内筒部を有するロータ部材とを回転自在に連結すると共に、これら外筒部と内筒部との間に画成された環状空間内にフラットケーブルを収納・巻回した構成となっており、回転数が有限であるハンドルに装着されたエアーバッグ・インフレータ等の電気的接続手段として使用される。ステータ部材はステアリングコラム側に固定され、ロータ部材はハンドル側に固定される。また、フラットケーブルは絶縁フィルムに導体を担持した帯状体であり、このフラットケーブルを渦巻状に巻回した渦巻タイプと途中で反転させて逆向きに巻回した反転タイプとが知られているが、後者の反転タイプの方がフラットケーブルの長さを格段に短くすることができるため主流となっている。
【０００３】
このような反転タイプの回転コネクタでは、環状空間内に回転可能に配置されたホルダ（移動体）の開口部にフラットケーブルの反転部を通過させ、このホルダに位置規制された状態で環状空間内に１枚または複数枚のフラットケーブルが収納・巻回されている。そして、回転操作されたハンドルに駆動されてロータ部材が回転すると、フラットケーブルの反転部がロータ部材よりも少ない回転量だけ同じ向きに移動し、この反転部に追従してホルダも同じ向きに移動するようになっている。また、ホルダには通常、複数個のローラが回転自在に取り付けられており、所定のローラに巻き掛けるようにしてフラットケーブルが巻き方向を反転させている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２３４８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の回転コネクタでは、環状空間内に配置されてフラットケーブルを位置規制するホルダに複数個のローラが取り付けられているため、これらローラを含めたホルダ全体の部品点数が多く組立性も悪くなり、それゆえホルダの高コスト化を余儀なくされるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものてあり、その目的は、低コスト化が容易な回転コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、外筒部および底板部を有するステータ部材と、前記外筒部に対向する内筒部を有して前記ステータ部材に回転自在に支持されたロータ部材と、前記外筒部と前記内筒部との間に画成された環状空間内に途中で巻き方向を反転した状態で収納され、その両端が前記ステータ部材と前記ロータ部材にそれぞれ固定されたフラットケーブルと、前記環状空間内に回転可能に配置され、前記フラットケーブルの反転部が通過する開口部を有するホルダとを備えた回転コネクタにおいて、前記ホルダが、前記内筒部に外挿されて前記底板部上に載置される環状基部と、この環状基部に立設され前記外筒部の内周面と第１の隙間を存して対向する複数の外側壁部と、前記環状基部に立設され前記内筒部の外周面と第２の隙間を存して対向する複数の内側壁部と、前記反転部の内側に回転自在に取り付けられたローラとを有し、前記内筒部が前記環状基部の内縁部と回転可能に係合する段差部を有すると共に、前記外筒部が支持部を有し、この支持部が、前記第１の隙間における前記フラットケーブルの下端部と、前記第２の隙間において前記環状基部上にある前記フラットケーブルの下端部とを略同じ高さで支持するようにした。
【０００８】
このように構成された回転コネクタは、第１の隙間に配置されるフラットケーブルの内筒部側への撓みをホルダの外側壁部で規制できると共に、第２の隙間に配置されるフラットケーブルの外筒部側への撓みをホルダの内側壁部で規制できるため、ホルダに取り付けるローラが１個であっても、フラットケーブルの反転部によってホルダに所要の回転駆動力を付与することができ、低コスト化を容易に実現することができる。また、このホルダは、使用するローラの個数を大幅に削減して、外側壁部や内側壁部を周方向に分散して立設すればよいので、ホルダの軽量化が容易である。それゆえ、フラットケーブルの反転部によってホルダを常に円滑に回転させることができると共に、ローラを含めたホルダ全体の部品点数が大幅に削減できて組立性も向上する。しかも、フラットケーブルの外筒部側の下端部が外筒部の支持部で支持され、フラットケーブルの内筒部側の下端部がホルダの環状基部で支持されることにより、フラットケーブルの下端部が環状空間内で略同一高さに保持されるので、フラットケーブルの反転部による回転駆動力をホルダに効率よく付与することができ、ホルダをさらに円滑に回動させることができる。
【０００９】
上記の構成において、外側壁部がホルダの径方向外側へ向かって凸な第１湾曲面部から形成されていると共に、内側壁部がホルダの径方向内側へ向かって凸な第２湾曲面部から形成されていると、これら外側壁部や内側壁部に対してフラットケーブルを円滑に摺動させることができるため好ましい。この場合において、複数の第１湾曲面部と複数の第２湾曲面部のそれぞれが周方向に分散して立設した複数の円筒体で形成され、それら円筒体が連設されていると、ホルダの形状を単純化できると共に、外側壁部および内側壁部の機械的強度も高めやすくなって好ましい。
【００１０】
また、上記の構成において、ホルダが、周方向に略等間隔な複数個所から環状基部の径方向外側へ突出してその先端が底板部に当接する複数の弾性腕部を有していれば、ホルダと底板部との接触面積を削減できるため、ホルダを一層円滑に回転させやすくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の回転コネクタによれば、第１の隙間に配置されるフラットケーブルの内筒部側への撓みをホルダの外側壁部で規制できると共に、第２の隙間に配置されるフラットケーブルの外筒部側への撓みをホルダの内側壁部で規制できるため、ホルダに取り付けるローラが１個であっても、フラットケーブルの反転部によってホルダに所要の回転駆動力を付与することができ、低コスト化を容易に実現することができる。また、このホルダは、使用するローラの個数を大幅に削減して、外側壁部や内側壁部を周方向に分散して立設すればよいので、ホルダの軽量化が容易である。それゆえ、この回転コネクタは、フラットケーブルの反転部によってホルダを常に円滑に回転させることができると共に、ローラを含めたホルダ全体の部品点数が大幅に削減できて組立性も向上する。しかも、フラットケーブルの外筒部側の下端部が外筒部の支持部で支持されると共に、フラットケーブルの内筒部側の下端部がホルダの環状基部で支持されることにより、フラットケーブルの下端部が環状空間内で略同一高さに保持されるので、フラットケーブルの反転部による回転駆動力をホルダに効率よく付与することができ、ホルダをさらに円滑に回動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態例に係る回転コネクタの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示す回転コネクタの環状空間内におけるフラットケーブルの収納状態を示す説明図である。
【図４】図３に示すホルダの斜視図である。
【図５】図４に示すホルダの平面図である。
【図６】図５の矢印Ｂ方向から見たホルダの側面図である。
【図７】図５の矢印Ｄ方向から見たホルダの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る回転コネクタの平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は該回転コネクタの環状空間内におけるフラットケーブルの収納状態を示す説明図、図４は図３に示すホルダの斜視図、図５は該ホルダの平面図、図６は図５の矢印Ｂ方向から見た該ホルダの側面図、図７は図５の矢印Ｄ方向から見た該ホルダの側面図である。
【００１４】
本実施形態例に係る回転コネクタは、ステータ部材１と、ステータ部材１に回転自在に連結されたロータ部材２と、これらステータ部材１とロータ部材２間に画成される環状空間３内に収納・巻回された２枚のフラットケーブル４，５と、環状空間３内に回転可能に配置されてフラットケーブル４，５を通過させるホルダ６とで概略構成されている。この回転コネクタは自動車のステアリング装置に組み込まれて、ステアリングコラム側のステータ部材１とハンドル側のロータ部材２との間の電気的接続をフラットケーブル４，５によって行うというものである。
【００１５】
ステータ部材１はステアリングコラムに設置される固定側部材である。このステータ部材１は合成樹脂製の外筒部７と底板部８とからなり、略円筒状の外筒部７がスナップ結合によって略円環状の底板部８の外周縁部に一体化されている。外筒部７には外方へ突出するコネクタ部７ａが一体形成されており、このコネクタ部７ａと組み合わされるコネクタ部８ａが底板部８に一体形成されている。これらコネクタ部７ａ，８ａの組合せ体の内部には固定側ジョイント１ａが配設されている。また、外筒部７の内壁には後述する支持部７ｂが底板部８の内面との間で段差をなすように形成されており、底板部８の中央にはセンタ孔８ｂが形成されている。なお、ステータ部材１の外筒部７と底板部８とを一体成形品とすることも可能である。
【００１６】
ロータ部材２はハンドルに連結される可動側部材であり、このロータ部材２は合成樹脂製のロータ本体９とロータスナップ１０とからなる。ロータ本体９は、底板部８に対向する円環状の天板部９ａと、この天板部９ａの中央から垂下する内筒部９ｂとを有している。内筒部９ｂの内径寸法はステアリングシャフトを挿通できる大きさに設定されており、この内筒部９ｂの外周面の下端部には、ホルダ６の内縁部を回転可能に係合保持する段差部９ｃが形成されている。ロータ部材２の回転軸方向における段差部９ｃの高さは、周方向における支持部７ｂの天面の高さと略同一である。また、ロータ本体９には上方へ突出するコネクタ部９ｄが一体形成されており、このコネクタ部９ｄの内部に可動側ジョイント２ａが配設されている。ロータスナップ１０はロータ本体９の内筒部９ｂにスナップ結合によって一体化されており、このロータスナップ１０を底板部８の下面に摺動可能に係合させることによって、ステータ部材１に対してロータ部材２が回転自在に連結されている。そして、かかるステータ部材１とロータ部材２の連結状態において、ステータ部材１の外筒部７および底板部８とロータ本体９の天板部９ａおよび内筒部９ｂとによって平面視リング状の環状空間３が画成されている。なお、天板部９ａの上面には一対の係合ピン９ｅが立設されており、ロータ部材２はこれらの係合ピン９ｅを介してハンドル側に連結されるようになっている。
【００１７】
２枚のフラットケーブル４，５はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる絶縁フィルムに導体を担持した帯状体である。図３に示すように、環状空間３内において、各フラットケーブル４，５はそれぞれホルダ６の開口部６１，６２で巻き方向を反転させている。すなわち、一方のフラットケーブル４には、ホルダ６に回転自在に取り付けられたローラ１１に巻き掛けるようにして開口部６１を通過するＵ字状の反転部４ａが形成されており、他方のフラットケーブル５には、ホルダ６に立設された所定の円筒体６ｂに巻き掛けるようにして開口部６２を通過するＵ字状の反転部５ａが形成されている。そして、周方向の開口幅が小さい開口部６１で巻き方向を反転させているフラットケーブル４は、その反転部４ａの内側に配置されたローラ１１に巻き付けられており、ホルダ６に回転駆動力を付与する機能を有しているが、開口部６１よりも周方向の開口幅が大きい開口部６２で巻き方向を反転させているフラットケーブル５は、ホルダ６に回転駆動力を付与する機能を有していない。このように、複数枚のフラットケーブルを有する回転コネクタの場合、ローラは、ホルダに回転駆動力を付与するフラットケーブルの反転部の内側、換言すると、周方向の開口幅が小さい開口部にのみ回転自在にホルダに取り付けられる。なお、フラットケーブルが１枚の場合には、そのフラットケーブルの反転部の内側にのみローラがホルダに回転自在に取り付けられる。また、各フラットケーブル４，５の両端部の一方はステータ部材１に設けられた固定側ジョイント１ａに接続され、各フラットケーブル４，５の両端部の他方はロータ部材２に設けられた可動側ジョイント２ａに接続されている。これにより、フラットケーブル４，５を介して、ステアリングコラム側に備えられた電気部品とハンドル側に備えられた電気部品とを電気的に接続することができる。
【００１８】
ホルダ６は合成樹脂製であり、１個のローラ１１を回転自在に支持している。このホルダ６は、ロータ本体９の内筒部９ｂの段差部９ｃに外挿される環状基部６ａと、周方向に分散して立設された５個の円筒体６ｂと、ローラ１１を取り付けるための支軸６ｃとを有している。またホルダ６は、ローラ１１との間に前記開口部６１を形成しているガイド壁６ｄと、所定の円筒体６ｂとの間に前記開口部６２を形成しているガイド壁６ｅとを有している。さらにホルダ６は、周方向に等間隔で配置されるように形成された３個の円筒体６ｂ内で、それぞれ環状基部６ａの径方向外側へ突出する片持ち梁状の弾性腕部６ｆを有している。環状基部６ａは、その内縁部が内筒部９ｂの段差部９ｃに回転自在に係合保持され、その外縁部が各円筒体６ｂ間で平面視凹状の肉盗み部６ｈをなすように形成されている。図２に示すように、各弾性腕部６ｆの先端部はステータ部材１の底板部８上に当接した状態にあり、かつ、各弾性腕部６ｆは弾性変形可能であるため、各弾性腕部６ｆの反力でホルダ６は段差部９ｃの下面に押し付けられ、それによってロータ部材２の回転軸方向におけるホルダ６の振動が抑制されて振動音を生じにくくなっている。なお、環状基部６ａの底面には底面突起６ｇが形成されており、この底面突起６ｇは、ロータ部材２の回転軸方向に大きな振動が加わった際、各弾性腕部６ｆの先端部と共に底板部８の上面に衝当する。また、図５に示すように、円筒体６ｂの外側壁部６ｂ１はホルダ６の径方向外側へ向かって凸な第１湾曲面部をなし、この外側壁部６ｂ１は第１の隙間Ｃ１を存して外筒部７の内周面と対向しており、円筒体６ｂの内側壁部６ｂ２はホルダ６の径方向外側へ向かって凸な第２湾曲面部をなし、この内側壁部６ｂ２は第２の隙間Ｃ２を存して内筒部９ｂの外周面と対向している。第１の隙間Ｃ１にはフラットケーブル４，５のうち外筒部７の内周面に巻回された部分が配置されており、第２の隙間Ｃ２にはフラットケーブル４，５のうち内筒部９ｂの外周面に巻回された部分が配置されている。そして、第１の隙間Ｃ１内のフラットケーブル４，５の内筒部９ｂ側への撓みが円筒体６ｂの外側壁部６ｂ１によって規制されると共に、第２の隙間Ｃ２内のフラットケーブル４，５の外筒部７側への撓みが円筒体６ｂの内側壁部６ｂ２によって規制されるようになっている。
【００１９】
このように構成された回転コネクタは、ステータ部材１をステアリングコラムに設置すると共にロータ部材２をハンドルに連結した状態で自動車のステアリング装置に組み込まれ、ハンドルに装着されたエアーバッグ・インフレータやホーン回路等の電気的接続手段として使用される。使用に際しては、運転者がハンドルを時計回りあるいは反時計回りに回転操作すると、その回転力が伝達されるロータ部材２が同じ向きに回転する。
【００２０】
例えば、ハンドルの中立位置からロータ部材２が図３の反時計回りに回転すると、フラットケーブル４，５の反転部４ａ，５ａがロータ部材２よりも少ない回転量だけ反時計回りに移動し、これら反転部４ａ，５ａに追従してホルダ６も同じ向きに移動する。このとき、開口部６１を通過するフラットケーブル４の反転部４ａはローラ１１にループされながら内筒部９ｂの外周面に巻き付けられてローラ１１を反時計回り方向に押圧し、開口部６２を通過するフラットケーブル５の反転部５ａは近傍の円筒体６ｂに当接しないため、ホルダ６はフラットケーブル４の反転部４ａのみから回転駆動力を受けることになる。そして、反転部４ａ，５ａの移動量の約２倍の長さのフラットケーブル４，５が第１の隙間Ｃ１側から繰り出されて内筒部９ｂの外周面に巻き締められていく。
【００２１】
上記とは逆に、ハンドルの中立位置からロータ部材２が図３の時計回りに回転すると、フラットケーブル４，５の反転部４ａ，５ａがロータ部材２よりも少ない回転量だけ時計回りに移動し、これら反転部４ａ，５ａに追従してホルダ６も同じ向きに移動する。このとき、開口部６１を通過するフラットケーブル４の反転部４ａはガイド壁６ｄを時計回り方向に押圧するが、開口部６２を通過するフラットケーブル５の反転部５ａはガイド壁６ｅに当接しないため、ホルダ６はフラットケーブル４の反転部４ａのみから回転駆動力を受けることになる。そして、反転部４ａ，５ａの移動量の約２倍の長さのフラットケーブル４，５が第２の隙間Ｃ２側から繰り出されて外筒部７の内周面に巻き戻されていく。
【００２２】
このように本実施形態例に係る回転コネクタは、ホルダ６に立設した円筒体６ｂの外側壁部６ｂ１によって第１の隙間Ｃ１内におけるフラットケーブル４，５の内筒部９ｂ側への撓みを規制できると共に、円筒体６ｂの内側壁部６ｂ２によって第２の隙間Ｃ２内におけるフラットケーブル４，５の外筒部７側への撓みを規制できるため、ホルダ６に取り付けるローラ１１が１個であっても、周方向の開口幅が小さい開口部６１を通過するフラットケーブル４の反転部４ａによってホルダ６に所要の回転駆動力を付与することができ、低コスト化を容易に実現することができる。また、このホルダ６は、複数の円筒体６ｂを周方向に分散して立設することにより、外側壁部６ｂ１や内側壁部６ｂ２を周方向に分散配置した構成となっているので、使用するローラ１１の個数を大幅に削減して軽量化することが容易である。それゆえ、この回転コネクタは、フラットケーブル４の反転部４ａによってホルダ６を常に円滑に回転させることができると共に、ローラ１１を含めたホルダ６全体の部品点数が少なくて組立性も向上する。
【００２３】
また、本実施形態例では、ホルダ６が周方向に等間隔な３個所に片持ち梁状の弾性腕部６ｆを有しており、これら弾性腕部６ｆの先端部がステータ部材１の底板部８上に載置されているため、底板部８上におけるホルダ６の姿勢が安定して接触面積も抑制されている。したがって、この点からもホルダ６が円滑に回転できるように配慮されている。
【００２４】
また、本実施形態例に係る回転コネクタは、ホルダ６の環状基部６ａの内縁部を内筒部９ｂの段差部９ｃに回転可能に係合させてあり、また、外筒部７の内壁側、すなわち第１の隙間Ｃ１におけるフラットケーブル４，５の下端部と、内筒部９ｂの外壁側、すなわち第２の隙間Ｃ２において環状基部６ａ上にあるフラットケーブル４，５の下端部とを略同じ高さで支持するように支持部７ｂが形成されているので、フラットケーブル４，５の下端部が環状空間３内で略同一高さに保持され、フラットケーブル４，５が上下方向に波打つことなく安定した姿勢で環状空間３内に巻回される。したがって、反転部４ａによる回転駆動力をホルダ６に効率よく付与でき、ホルダ６をさらに円滑に回動させることができる。
【００２５】
なお、上記の実施形態例では、環状空間３内に２枚のフラットケーブル４，５を収納・巻回した場合について説明したが、フラットケーブルが１枚だけ、あるいは３枚以上であっても本発明は適用可能である。
【００２６】
また、上記の実施形態例では、フラットケーブルの撓みを規制するホルダ６の外側壁部６ｂ１および内側壁部６ｂ２がいずれも中空状の円筒体６ｂに形成されている場合について説明したが、複数の外側壁部６ｂ１と複数の内側壁部６ｂ２がそれぞれ周方向に分散して立設されていれば、円筒体を形成しなくてもほぼ同様の効果が期待できる。すなわち、外側壁部６ｂ１がホルダ６の径方向外側へ向かって凸な複数の第１湾曲面部に沿って形成されていると共に、内側壁部６ｂ２がホルダ６の径方向内側へ向かって凸な複数の第２湾曲面部に沿って形成されていれば、これら外側壁部や内側壁部に対してフラットケーブルを円滑に摺動させることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  ステータ部材
２  ロータ部材
３  環状空間
４，５  フラットケーブル
４ａ，５ａ  反転部
６  ホルダ
６ａ  環状基部
６ｂ  円筒体
６ｂ１  外側壁部
６ｂ２  内側壁部
６ｃ  支軸
６ｄ，６ｅ  ガイド壁
６ｆ  弾性腕部
６ｈ  肉盗み部
７  外筒部
７ｂ  支持部
８  底板部
９  ロータ本体
９ａ  天板部
９ｂ  内筒部
９ｃ  段差部
１０  ロータスナップ
１１  ローラ
６１，６２  開口部
Ｃ１  第１の隙間
Ｃ２  第２の隙間
【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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