(57)【要約】【課題】フック状の曲げ部の根元部に配設された導線の線径が大きい場合でも、整流子片と導線との固定部の電気的、機械的信頼性が高い回転電機を得る。【解決手段】電機子を有するシャフトの外周面に絶縁部材を介して周方向に所定数配設され、軸方向所定部に形成された複数本の導線２３を固定する座部３１と、この座部の軸方向上記電機子側端部から折り返す曲げ部３２を経てフック状に延出され、上記座部との間に上記複数本の導線を挟み込むように固定する押圧部３３が設けられた整流子片３を備えた回転電機において、上記座部の所定部に、上記複数本の導線の一部を固定する凹部３１ａを設けることによって、この凹部よりも上記曲げ部側に、上記複数本の導線の一部よりも線径が細い残部の導線に対して圧縮変形を助長し得る段部３１ｂが形成され、かつ上記曲げ部の曲げ中心位置を上記シャフトの半径方向外側に偏倚させるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子と一体的に回転するシャフトの外周面に絶縁部材を介して周方向に所定数配設され、軸方向所定部に形成された複数本の導線を係止する座部と、この座部の軸方向上記電機子側端部から折り返す曲げ部を経てフック状に延出され、上記座部との間に上記複数本の導線を挟み込むように固定する押圧部が設けられた整流子片を備えた回転電機であって、上記座部または上記固定部の所定部に、上記複数本の導線の一部を係止する凹部を設けることによって、この凹部よりも上記曲げ部側に、上記複数本の導線の一部よりも線径が細い残部の導線に対して圧縮変形を助長し得る段部が形成され、かつ上記曲げ部の曲げ中心位置を上記シャフトの半径方向外側に偏倚させてなることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
上記押圧部または上記座部における上記凹部に対向する部分を該凹部側に突出させてなることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
上記段部は、上記座部の座面または上記押圧部の押圧面が反曲げ部側の上記凹部の縁部に向けて径方向に大きくなるように傾斜された傾斜段部によって構成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
上記凹部は、上記段部から離れるに従って深さ寸法が大きくなる傾斜凹部からなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の回転電機。
【請求項５】
上記段部に固定された導線が均圧線であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の回転電機。
【請求項６】
電機子と一体的に回転するシャフトの外周面に絶縁部材を介して周方向に所定数配設され、軸方向所定部に形成された複数本の導線を固定する座部と、この座部の軸方向上記電機子側端部から折り返す曲げ部を介してフック状に延出され、上記座部との間に上記複数本の導線を挟み込むように固定する押圧部が設けられた整流子片を備えた回転電機であって、上記座部または上記押圧部の所定部に、上記複数本の導線の一部を受入れる凹部を設けることによって、この凹部よりも上記曲げ部側に連なる、上記複数本の導線の残部に対して圧縮変形を助長する段部が形成され、上記押圧部または上記座部における上記凹部に対向する部分を該凹部側に突出させてなることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
電機子と一体的に回転するシャフトの外周面に絶縁部材を介して周方向に所定数配設され、軸方向所定部に形成された複数本の導線を固定する座部と、この座部の軸方向上記電機子側端部から折り返す曲げ部を介してフック状に延出され、上記座部との間に上記複数本の導線を挟み込むように固定する押圧部が設けられた整流子片を備えた回転電機であって、上記座部または上記押圧部が、上記複数本の導線の一部を固定する凹部と、この凹部に対して上記曲げ部の側に連なるように設けられ、上記複数本の導線の残部の内、上記曲げ部に最も近い導線が上記曲げ部の内周面に当接し得るように形成され、上記座部の座面または上記押圧部の押圧面が反曲げ部側の上記凹部の縁部に向けて径方向に大きくなるように傾斜された傾斜段部によって構成されてなることを特徴とする回転電機。
【請求項８】
上記曲げ部の曲げ中心位置を半径方向外側に偏倚させてなることを特徴とする請求項７に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は整流子を有する回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の整流子を有する回転電機として、整流子片に形成された凹部に隣接して段部を設け、その段部に線径が他のコイルよりも小さく、かつ絶縁被膜が形成された黄銅線で構成された均圧線を載置することで、均圧線の変形率が他のコイルの変形率と同様にすることができ、コイル及び均圧線と整流子片との電気的接触の信頼性が低下し、またコイルや均圧線の機械的強度の信頼性が低下することを防止したものが示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２７１２８号公報（段落［００２６〜７］、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の技術においては、フック根元部の導線線径が小さい場合には効果的であるが、線径が大きくなった際にはその導線の変形が大きくなり、機械的強度の信頼性が低下する虞がある。また圧縮変形助長手段（段部）が設けられている場合は、線径を大きくすることにより、フック根元の導線スペースが狭くなりその段部に導線が位置することができず、所定位置からのずれを生じ、生産性に影響を及ぼすことがあるという問題があった。
【０００５】
この発明は上記のような従来技術の課題を解決するためになされたもので、フック根元部の導線線径が大きい場合でも、整流子片と導線との固定部の電気的接触の信頼性、機械的強度の信頼性が高く、生産性にも優れた回転電機を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回転電機は、電機子と一体的に回転するシャフトの外周面に絶縁部材を介して周方向に所定数配設され、軸方向所定部に形成された複数本の導線を係止する座部と、この座部の軸方向上記電機子側端部から折り返す曲げ部を経てフック状に延出され、上記座部との間に上記複数本の導線を挟み込むように固定する押圧部が設けられた整流子片を備えた回転電機であって、上記座部または上記固定部の所定部に、上記複数本の導線の一部を係止する凹部を設けることによって、この凹部よりも上記曲げ部側に、上記複数本の導線の一部よりも線径が細い残部の導線に対して圧縮変形を助長し得る段部が形成され、かつ上記曲げ部の曲げ中心位置を上記シャフトの半径方向外側に偏倚させてなるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、座部または固定部に複数本の導線の一部を固定する凹部と、この凹部に対して曲げ部側に、上記複数本の導線の一部よりも線径が細い残部の導線に対して圧縮変形を助長し得る段部とを形成し、かつ上記曲げ部の曲げ中心位置をシャフトの半径方向外側に偏倚させるようにしたので、曲げ部側の段部に固定する導線の線径が太い場合でも過度の変形による導線の断線が抑制され、整流子片と導線との固定部の電気的接触の信頼性、機械的強度の信頼性が高く、生産性にも優れた回転電機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転電機を概略的に示す縦断面図。
【図２】図１に示された整流子を構成する整流子片の要部を示す拡大断面図。
【図３】本発明の実施の形態２に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図。
【図４】本発明の実施の形態３に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図。
【図５】本発明の実施の形態４に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図。
【図６】本発明の実施の形態５に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図。
【図７】本発明の実施の形態６に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図。
【図８】本発明の実施の形態７に係る回転電機の均圧線の結線図。
【図９】本発明の実施の形態７に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る回転電機であるブラシ付モータを概略的に示す縦断面図である。図において、ブラシ付モータ１は、有底筒形状のヨーク１０と、ヨーク円管部１０ａの内周部にホルダ１１を介して圧入等で固定された界磁磁石１２と、この界磁磁石１２の内周面と所定の空隙を介して配設された電機子２０を備えている。電機子２０の回転中心にはシャフト２１が挿通・固定され、シャフト２１の所定部に整流子３０が設けられている。整流子３０はシャフト２１の外周面に固定された絶縁部材であるベース樹脂２２と、このベース樹脂２２を介して周方向に配設された複数の整流子片３からなっている。
【００１０】
電機子２０を有するシャフト２１は、ヨーク１０に設けられたベアリングケース部１０ｂに保持されたベアリング１３及びハウジング４０に設けられたベアリングケース部４０ａに保持されたベアリング４１によって回転自在に支持されている。電機子２０の図示されていないスロットには、例えばマグネットワイヤなどの絶縁被覆された導線２３が巻回されている。また、ブラシホルダ４２に保持されたブラシ４３は、ブラシスプリング４４によって整流子３０側へ付勢され、整流子３０の表面に形成されている整流子片３の周面に所定の押圧力で摺接されている。
【００１１】
図２は、図１に示された整流子３０を構成する整流子片３の要部を示す拡大断面図である。図に示すように、整流子片３には、軸方向所定部に形成された複数本の導線２３を固定する座部３１と、この座部３１の軸方向の電機子側（図の左側）端部から折り返す曲げ部３２を経てフック状に延出され、座部３１との間に複数本の導線２３を挟み込むように固定する押圧部３３が設けられている。なお、押圧部３３は、組立加工の当初、座部３１の軸方向の電機子側端部から放射方向に略Ｌ字状に延出されている。座部３１の所要の位置に各導線２３を係止した後、押圧部３３を折り返す如く反電機子側に時計方向に折曲して各導線２３の上部に押し当て、例えばヒュージングによって絶縁被覆の溶融と機械的な塑性変形によって圧着し、電気的・機械的な接続が図られる。
【００１２】
この実施の形態１では、上記座部３１は、反電機子側所定部に設けられた、複数本の導線２３の一部（ここでは３本）の導線２３ａを固定する凹部３１ａと、この凹部３１ａを設けることによって、該凹部３１ａよりも曲げ部３２側に連なるように形成され、導線２３ａよりも線径が細い残部（ここでは１本）の導線２３ｂに対して圧縮変形を助長し得る段部３１ｂによって構成されている。そして、曲げ部３２と座部３１との間に位置する部分には、曲げ部３２の曲げ中心位置をシャフト２１の半径方向外側に偏倚させる曲げ中心偏倚段部３４が形成されている。また、押圧部３３の先端部３３ａの図の下側の面は、座部３１を構成する凹部３１ａの右外側の縁部３５上に当接するように構成されている。
【００１３】
なお、凹部３１ａに固定される導線２３ａの本数、及び段部３１ｂに固定される導線２３ｂの本数は、何れも図示のものに限定されるものではない。例えば、電機子２０の図示されていないスロットの数や、後述する実施の形態７の図８に例示する均圧線の設置、用いる導線の径などによって、導線２３の本数が決まり、あるいは凹部３１ａと段部３１ｂの何れの位置に配設するかが適宜決められる。例えば、段部３１ｂに上記均圧線を配置しても良い。その他の構成は従来のものと同様であるので、説明を省略する。
【００１４】
上記のように構成された実施の形態１においては、複数本の導線２３の内の一部の導線２３ａを固定する凹部３１ａよりも曲げ部３２側に、該導線２３ａよりも線径が細い残部の導線２３ｂに対して圧縮変形を助長し得る段部３１ｂを形成し、かつ曲げ部３２の曲げ中心位置をシャフト２１の半径方向外側に偏倚させる曲げ中心偏倚段部３４を設けたので、押圧部３３を座部３１の方向にかしめる際の曲げ部３２の曲げ中心が整流子３０のより外径側になり、曲げ部３２に近い導線２３ｂのスペースが広げられる。
【００１５】
そのため、段部３１ｂに固定する導線２３ｂの線径が細い場合は、スペースが広げられた分、押圧部３３と段部３１ｂとの間の寸法に余裕が広がるが、押圧部３３に対するかしめ圧力により、押圧部３３が導線２３ｂを圧縮変形させ、容易に所望の接続・固定品質が得られる。一方、導線２３ｂとして、線径がそれよりも太いものが用いられた場合、スペースが広げられていることにより、かしめ時に過度の変形による導線２３ｂの断線が抑制され、もしくは過度に変形することなく整流子片３と密着される。このように、導線２３ｂの線径に依存せず、整流子片３と導線２３ｂとの固定部の電気的接触の信頼性、機械的強度の信頼性が高く、生産性にも優れた回転電機を得ることができる。
【００１６】
なお、凹部３１ａに固定された導線２３ａについては、押圧部３３によるかしめによって段部３１ｂに固定された導線２３ｂと同様の圧縮変形率によって容易に所望の接続・固定品質を得ることができる。また、電気的接触の信頼性、機械的強度の信頼性が高められることで、得られる回転電機の耐久性も向上する。さらに、導線２３（２３ａ、２３ｂ）のかしめ固定による不良品の発生が無くなることにより、歩留まりも向上する。
【００１７】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図である。なお、各図を通じて同一または相当部分には同一符号を付すものとする。図において、座部３１における反電機子側所定部には、複数本の導線２３の一部（ここでは３本）の導線２３ａを固定する破線で示す凹部３１ａと、この凹部３１ａよりも曲げ部３２側に連なる、導線２３ａよりも線径が細い残部（ここでは１本）の導線２３ｂに対して圧縮変形を助長し得る段部３１ｂが実施の形態１と同様に形成されている。そして、押圧部３３における凹部３１ａに対向する部分には、凹部３１ａ側に突出された突出部３３ｂが設けられている。該突出部３３ｂの図の左端の位置と段部３１ｂの右端の位置の間の寸法は、押圧部３３をかしめた際に導線２３ｂの線径以下の寸法となるように設定されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００１８】
上記のように構成された実施の形態２においては、押圧部３３の先端部側における凹部３１ａに対向する部分に突出部３３ｂを設け、かつ押圧部３３をかしめた際に圧縮変形を助長する段部３１ｂの右端と突出部３３ｂの左端との距離が導線２３ｂの線径以下の寸法に設定したので、導線２３ｂとして通常よりも線径が大きいものが用いられた場合でも、かしめ時に該導線２３ｂを段部３１ｂ内に確実に収めつつ、導線２３ｂに適正な変形を施して、整流子片３との密着、機械的強度の信頼性を確保することができる。
【００１９】
なお、導線２３ｂとして、線径が本来のものよりも更に太いものが用いられた場合に対応できるようにするため、押圧部３３を座部３１の方向にかしめたときに曲げ部３２の内周面３２ａの半径が大きくなるように曲げ部３２の根元部の曲率を小さく形成することで、曲げ中心を実質的に径方向外側に偏倚させ、スペースを広げるようにしても良い。
【００２０】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図である。なお、この実施の形態３は、上記実施の形態１と実施の形態２の特徴部分を併せ備えたものに相当する。図において、座部３１の所定部には、複数本の導線２３の一部の導線２３ａを係止する凹部３１ａ、この凹部３１ａよりも曲げ部３２側に連なる、複数本の導線２３の残部の導線２３ｂに対して圧縮変形を助長する段部３１ｂが形成されている。また、曲げ部３２と座部３１との間に位置する部分には、曲げ部３２の曲げ中心位置をシャフト２１（図１）の半径方向外側に偏倚させる曲げ中心偏倚段部３４が形成され、さらに、押圧部３３における凹部３１ａに対向する部分には実施の形態２と同様の突出部３３ｂが形成されている。
【００２１】
上記のように構成された実施の形態３においては、導線２３ｂの圧縮変形を助長する段部３１ｂと、曲げ中心偏倚段部３４を設けたことにより、押圧部３３を座部３１の方向にかしめた際の曲げ中心が整流子３１のより外径側になることで、押圧部３３の根元に導線２３ｂのスペースが確保され、かつ実施の形態１、２よりも太い線径の導線２３ｂでも過度に変形することなく、機械的強度の信頼性を確保することができる。
【００２２】
さらに、押圧部３３の凹部３１ａに対向する部分に、段部３１ｂの右端との寸法が導線２３ｂの線径以下の寸法となるようにした突出部３３ｂが設けられているため、押圧部３３をかしめた際に、押圧部３３の根元に係止されている導線２３ｂを段部３１ｂの中に確実に収めることができる。しかも、フック状の押圧部３３の根元部分３３ｃにより導線２３ｂの適正確実な変形が施され、機械的強度の信頼性を確保することができる。
【００２３】
実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図である。図において、座部３１は、複数本の導線２３の一部の導線２３ａを固定する実施の形態１〜３と同様の凹部３１ａと、この凹部３１ａに対して曲げ部３２の側に連なるように設けられ、複数本の導線２３の残部の内、曲げ部３２に最も近い導線２３ｂが該曲げ部３２の内周面に当接する如く形成され、座部３１の表面（座面）が反曲げ部側の凹部３１ａの縁部に向けて径方向に大きくなるように傾斜された傾斜段部３１ｃによって構成されている。
【００２４】
なお、傾斜段部３１ｃの座面は曲げ部３２の内周面に連なっている。そして、傾斜段部３１ｃの左端部は、押圧部３３を時計方向に曲げ、かしめたときに、曲げ部３２の内周面の曲率が導線２３ｂの径が太い場合でも導線２３ｂを過度に変形させることが無く、しかも確実に圧縮変形し得る曲率になるように形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２５】
上記のように構成された実施の形態４においては、押圧部３３の根元である曲げ部３２の内側に導線２３ｂを設置することのできる傾斜段部３１ｃを設けたことにより、押圧部３３をかしめた際に、太い線径の導線２３ｂでも過度に変形することなく整流子片３と密着させ、機械的強度の信頼性を確保することができる。また、導線２３ｂは傾斜段部３１ｃ内に配設されているので、かしめ時に図の右方向への移動が規制され、傾斜段部３１ｃ内に確実に係止することができる。
【００２６】
実施の形態５．
図６は、この発明の実施の形態５に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図である。なお、この実施の形態５は、上記図２に示す実施の形態１と図５に示す実施の形態４の特徴部分を併せ備えるようにしたものである。図において、座部３１は、図５に示されたものと同様の凹部３１ａ及び傾斜段部３１ｃを用いて構成されており、フック状に折曲された押圧部３３の根元にあたる曲げ部３２と座部３１との間に位置する部分には、図２に示されたものと同様の、曲げ部３２の曲げ中心位置をシャフト２１（図１）の半径方向外側に偏倚させる曲げ中心偏倚段部３４が形成されている。
【００２７】
上記のように構成された実施の形態５においては、押圧部３３の根元に導線２３ｂを設置することのできる傾斜段部３１ｃを設けたことにより、押圧部３３をかしめた際に導線２３ｂの線径が太い場合でも過度に変形することなく座部３１の傾斜段部３１ｃに密着する。また、傾斜段部３１ｃ内に配設された導線２３ｂは、かしめ時に図の右方向への移動が規制され、傾斜段部３１ｃ内に確実に係止することができる。さらに曲げ中心偏倚段部３４を設けたことにより、押圧部３３をかしめた際の曲げ部３２の内周面部のスペースをより確保することができるため、導線２３ｂの線径が細い場合、太い場合の何れでも過度に変形することなく圧着でき、機械的強度の信頼性を確保することができる。
【００２８】
実施の形態６．
図７は、この発明の実施の形態６に係る回転電機の整流子片の要部を示す拡大断面図である。図において、線材２３ｂの圧縮変形を助長する段部３１ｂの図の右側には、曲げ部３２から軸方向に離れるに従って深さ寸法が大きくなるように座面が傾斜された傾斜凹部３１ｄが形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２９】
上記のように構成された実施の形態６においては、導線２３ａの本数や線径が変わった際には傾斜凹部３１ｄの深さ寸法を変えることにより、導線２３ａの適正な変形率を確保することができる。なお、図３〜図６に示す実施の形態２から実施の形態５における凹部３１ａを図７と同様の傾斜凹部３１ｄに変更した場合でも同様の作用効果が期待できる。
【００３０】
実施の形態７．
図８、図９は、この発明の実施の形態７に係る回転電機を説明する図である。図８は、均圧線の結線図であって、任意の整流子片（図８では１番）と同相の整流子片（図８では１２番）を結線する均圧線２３ｃを例示している。なお、均圧線は同電位であるべき整流子片３同士を電気的に接続するもので、図８の例では１本のみ図示しているが、対応する全ての整流子片３相互、例えば２番と１３番、３番と１４番、・・・、１１番と２２番の整流子片が均圧線２３ｃで相互に接続されている。図９は、整流子片の要部を示す拡大断面図である。図９において、圧縮変形を助長し得る段部３１ｂには均圧線２３ｃが係止されている。その他の構成は実施の形態２と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
上記のように構成された実施の形態７においては、図２の段部３１ｂに固定された導線２３ｂの場合と同様に、均圧線２３ｃの線径が大きくなった際にも、押圧部３３の曲げ中心が整流子３０のより外径側に偏倚されていることで、曲げ部３２の根元部のスペースが広げられるため、過度の変形による均圧線２３ｃの断線が抑制され、あるいは過度に変形することなく整流子片３と密着し、整流子片３と均圧線２３ｃとの電気的接触の信頼性、機械的強度の信頼性が高く、生産性にも優れた回転電機を得ることができる。
【００３２】
また、均圧線２３ｃが導線２３ｂ以上の線径になった際にも圧縮変形を助長する段部３１ｂ、及び曲げ中心偏倚段部３４の段差関係を変えることで均圧線２３ｃの変形率を変え、適正な変形率を確保することができる。なお、図３〜図７に示す実施の形態２から実施の形態６における導線２３ｂを均圧線２３ｃに変えた場合についても同様の作用効果が期待できる。
【００３３】
ところで、上記実施の形態１から７では、凹部３１ａ、段部３１ｂ、傾斜段部３１ｃ、及び傾斜凹部３１ｄを座部３１に設け、突出部３３ｂを押圧部３３に設けた場合について説明したが、これらの関係を逆にし、凹部３１ａ、段部３１ｂ、傾斜段部３１ｃ、及び傾斜凹部３１ｄを押圧部３３に設け、突出部３３ｂを座部３１に設けるようにしても差し支えない。また、導線２３（２３ａ、２３ｂ）、均圧線２３ｃの固定手法は必ずしもヒュージングに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１  ブラシ付モータ（回転電機）、  ２０  電機子、  ２１  シャフト、  ３０  整流子、  ２２  ベース樹脂（絶縁部材）、  ２３  導線、  ２３ａ  導線、  ２３ｂ  導線、  ２３ｃ  均圧線（導線）、  ３  整流子片、  ３１  座部、  ３１ａ  凹部、  ３１ｂ  段部、  ３１ｃ  傾斜段部、  ３１ｄ  傾斜凹部、  ３２  曲げ部、  ３２ａ  内周面、  ３３  押圧部、  ３３ａ  先端部、  ３３ｂ  突出部、  ３３ｃ  根元部、  ３４  曲げ中心偏倚段部、  ３５  縁部、  ４３  ブラシ。
【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】
2011229297.tif 000009
【図８】
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【図９】
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