(57)【要約】【課題】防水用のシール部材とコネクタ間のガタつきを抑えるばねとを備えた、小型化に適したコネクタ組立体を提供する。【解決手段】コネクタ組立体は、雌コネクタ２０と雄コネクタ３０とを有する。雌コネクタ２０のハウジング２１は、一周に亘る側壁面２２を有する。雄コネクタ３０のハウジング３１は、内壁面３２に囲まれた嵌合空間３１Ａを有する。ここで、雌コネクタ２０は、シール部材４０と、ばね部５２とを有する。シール部材４０は、側壁面２２を一周に亘って取り巻き、嵌合時に側壁面２２と内壁面３２とに一周に亘って挟まれてそれらの間を防水する。また、ばね部５２は、嵌合時に側壁面２２と内壁面３２とに挟まれてハウジング２１，３１間のガタつきを抑える。また、側壁面２２には、ばね部５２が配置された溝２２Ａが形成されている。さらに、内壁面３２には、嵌合時に溝２２Ａに入り込んでばね部５２を押圧するリブ３２Ａが形成されている。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一周に亘る側壁面を有する第１ハウジングを備えた第１コネクタと、
前記第１コネクタに嵌合する、嵌合時に前記側壁面に一周に亘って対面する内壁面に囲まれた嵌合空間を有する第２ハウジングを備えた第２コネクタとを有し、
前記第１コネクタが、
前記側壁面を一周に亘って取り巻き、嵌合時に該側壁面と前記内壁面とに一周に亘って挟まれて該側壁面と該内壁面との間を防水するシール部材と、
嵌合時に前記側壁面と前記内壁面とに挟まれて前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの間のガタつきを抑えるばねとを備え、
前記第１ハウジングが、前記側壁面に設けられ内向きに突き出て嵌合の向きに延び、嵌合の向きに関し前記シール部材よりも前方の位置に前記ばねが配置された溝を有し、
前記第２ハウジングが、前記内壁面に内向きに突き出て嵌合の向きに延び、嵌合時に前記溝に入り込んで前記ばねを押圧するリブを有することを特徴とするコネクタ組立体。
【請求項２】
前記ばねが、第１ハウジングに固定された基部と、該基部の、嵌合の向きの前端に繋がり、前記溝内に配置されて嵌合時に前記側壁面と前記内壁面とに挟まれるばね部とを有するばね部材の該ばね部であって、
前記基部の少なくとも一部が、嵌合の向きに対し交わる向きに関し、前記シール部材と重なる位置にあることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに嵌合する２つのコネクタからなるコネクタ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに嵌合する２つのコネクタ間にばねとシール部材とを配置したコネクタ組立体が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、雄コネクタと雌コネクタとの間に略円環上のシールドばねが配置された機器接続用シールドコネクタが開示されている。また、この特許文献１に開示された機器接続用シールドコネクタを構成する雄コネクタおよび雌コネクタには、嵌合の向きとは交わる向きに互いに対面して広がるフランジ形状の部分が設けられている。そして、そのフランジ形状の部分には、防水用のゴムパッキンが挟まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８０１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上掲の特許文献１に開示された機器接続用シールドコネクタの場合、防水用のゴムパッキンを配置するためにフランジ形状の部分を必要とし、小型化には適さない構造となっている。
【０００６】
ここで、小型化のために、互いに嵌合する２つのコネクタに、嵌合方向に広がりその嵌合方向に対し交わる向きに互いに対面する壁面を形成する。そして、それらの壁面に挟まれた空間にばねと防水用のシール部材との双方を配置することを考える。この構造の場合、嵌合、離脱に伴って、壁面の、嵌合時にシール部材が接触して防水を担う領域にばねが摺動すると、ばねの摺動により壁面が傷つけられ、防水の信頼性が低下するおそれがある。したがって、この構造の場合、嵌合、離脱時に、壁面の、嵌合時にシール部材が接触して防水を担う領域には、ばねが摺動しないことが好ましい。このためには、シール部材およびばねを備える側のコネクタの、嵌合の向きの先端側にシール部材、そのシール部材よりも後方にばねを備えればよい。しかしながら、さらなる小型化の観点からは、シール部材とばねをその逆順に配置することが好ましい。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、防水用のシール部材とコネクタ間のガタつきを抑えるばねとを備えた、小型化に適したコネクタ組立体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明のコネクタ組立体は、
一周に亘る側壁面を有する第１ハウジングを備えた第１コネクタと、
上記第１コネクタに嵌合する、嵌合時に上記側壁面に一周に亘って対面する内壁面に囲まれた嵌合空間を有する第２ハウジングを備えた第２コネクタとを有し、
上記第１コネクタが、
上記側壁面を一周に亘って取り巻き、嵌合時にその側壁面と上記内壁面とに一周に亘って挟まれて側壁面と内壁面との間を防水するシール部材と、
嵌合時に上記側壁面と上記内壁面とに挟まれて第１ハウジングと第２ハウジングとの間のガタつきを抑えるばねとを備え、
上記第１ハウジングが、上記側壁面に設けられて嵌合の向きに延び、嵌合の向きに関し上記シール部材よりも前方の位置に上記ばねが配置された溝を有し、
上記第２ハウジングが、上記内壁面に設けられ内向きに突き出て嵌合の向きに延び、嵌合時に上記溝に入り込んで上記ばねを押圧するリブを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のコネクタ組立体は、第１コネクタのハウジングである第１ハウジングの側壁面に形成されている溝内にばねが配置されている。このため、嵌合、離脱の際に、第２ハウジングの内壁面の、嵌合時にシール部材が接する領域に、上記のばねが摺動することが回避される。したがって、ばねの摺動に起因する壁面の傷による防水の信頼性の低下が回避される。
【００１０】
また、本発明のコネクタ組立体は、第２コネクタのハウジングである第２ハウジングが、その内壁面に、上記の溝内に入り込んでその溝内のばねを押圧するリブを有する。このため、本発明のコネクタ組立体によれば、嵌合により第１ハウジングの側壁面と第２ハウジングの内壁面との間にばねが挟まれ、それらの間のガタつきが抑えられる。
【００１１】
ここで、本発明のコネクタ組立体において、
上記ばねが、第１ハウジングに固定された基部と、その基部の嵌合の向きの前端に繋がり上記溝内に配置されて嵌合時に上記側壁面と上記内壁面とに挟まれるばね部とを有するばね部材のばね部であって、
上記基部の少なくとも一部が、嵌合の向きに対し交わる向きに関し、上記シール部材と重なる位置にあることを特徴とする。
【００１２】
ばね部材には、ばねとして作用するばね部の他に、第１ハウジングへの固定（例えば圧入）用の基部を有する。ここで、嵌合の向きに対し交わる向きに関し基部と重なる位置にシール部材を配置することにより、一層の小型化が実現する。
【発明の効果】
【００１３】
以上の本発明によれば、防水用のシール部材とコネクタ間のガタつきを抑えるばねとを備えた、小型化に適したコネクタ組立体が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態としてのコネクタ組立体の斜視図である。
【図２】図１に示す嵌合の姿勢にある雌コネクタと雄コネクタを、雌コネクタの背面から眺めた形状を示した図である。
【図３】図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合開始前の段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図４】図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合の初期段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図５】図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合完了段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図６】図３に示す矢印Ｄ−Ｄに沿う、嵌合開始前の段階における雌コネクタの断面図である。
【図７】図３に示す矢印Ｅ−Ｅに沿う、嵌合開始前の段階における雄コネクタの断面図である。
【図８】図４に示す矢印Ｆ−Ｆに沿う、嵌合の初期段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図９】図５に示す矢印Ｇ−Ｇに沿う、嵌合完了段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【図１０】雌コネクタおよび雄コネクタのハウジングの、ばね部材の配置位置に関連する形状を示した模式断面図である。
【図１１】ばね部材の断面図である。
【図１２】ばね部材の平面図（Ａ）、底面図（Ｂ）、および断面図（Ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態としてのコネクタ組立体の斜視図である。
【００１７】
この図１に示すコネクタ組立体１０は、雌コネクタ２０および雄コネクタ３０を備えている。この図１では、雌コネクタ２０と雄コネクタ３０は、互いに嵌合する向きに向き合った姿勢に示されている。雄コネクタ３０には、ピン形状の複数の雄型コンタクト３９が備えられている。また、雌コネクタ２０には、雄コネクタ３０のピン形状の雄型コンタクト３９と組み合う雌型コンタクト（不図示）が備えられている。なお、雌型コンタクトについては、この図１以降の全図において図示が省略されている。
【００１８】
ここで、この図１における雌コネクタ２０は、本発明にいう第１コネクタの一例に相当する。また、この図１における雄コネクタ３０は、本発明にいう第２コネクタの一例に相当する。
【００１９】
雄コネクタ３０のハウジング３１には、この図１に示す雌コネクタ２０の嵌合部を受け容れる嵌合空間３１Ａが形成されている。また、この雄コネクタ３０のハウジング３１には、もう１つの嵌合空間３１Ｂも形成されている。この、もう１つの嵌合空間３１Ｂには、この図１に示した雌コネクタ２０とは異なる、もう１つの雌コネクタ（不図示）を受け容れる嵌合空間である。ただし、この図１およびこれ以降の各図においても、嵌合空間３１Ｂに嵌入する雌コネクタについては、図示が省略されている。
【００２０】
図２は、図１に示す嵌合の姿勢にある雌コネクタと雄コネクタを、雌コネクタの背面から眺めた形状を示した図である。
【００２１】
また、図３は、図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合開始前の段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２２】
また、図４は、図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合の初期段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２３】
さらに、図５は、図２に示す矢印Ｃ−Ｃに沿う、嵌合完了段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２４】
また、図６は、図３に示す矢印Ｄ−Ｄに沿う、嵌合開始前の段階における雌コネクタの断面図である。
【００２５】
また、図７は、図３に示す矢印Ｅ−Ｅに沿う、嵌合開始前の段階における雄コネクタの断面図である。
【００２６】
また、図８は、図４に示す矢印Ｆ−Ｆに沿う、嵌合の初期段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２７】
また、図９は、図５に示す矢印Ｇ−Ｇに沿う、嵌合完了段階における雌コネクタおよび雄コネクタの断面図である。
【００２８】
図３に示すように、雌コネクタ２０のハウジング２１には、一周に亘る側壁面２２を有する嵌合部２１Ａが形成されている。また、これに対応して、雄コネクタ３０のハウジング３１には、内壁面３２に囲まれた嵌合空間３１Ａが形成されている。この嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２は、嵌合時において、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２に一周に亘って対面する面である。
【００２９】
ここで、雌コネクタ２０には、シール部材４０とばね部材５０が備えられている。シール部材４０は、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２を一周に亘って取り巻いている。そして、このシール部材４０は、嵌合時に、その側壁面２２と、雄コネクタ３０の嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２との間に一周に亘って挟まれて、その部分を防水構造にする部材である。
【００３０】
また、ばね部材５０は、嵌合時に、側壁面２２と内壁面３２とに挟まれて、２つのハウジング２１，３１間、すなわち、雌コネクタ２０と雄コネクタ３０との間のガタつきを抑える役割を担っている。このばね部材５０は、基部５１とばね部５２とを有する（図１１，図１２を合わせて参照）。基部５１は、このばね部材５０の固定を担う部分である。すなわち、この基部５１は、雌コネクタ２０のハウジング２１に圧入固定される。また、ばね部５２は、本実施形態では板ばね形状を有し、ばねの役割りを担う部分である。このばね部５２は、基部５１の、嵌合の向き（図３に示す雌コネクタ２０における右向き）の前端に繋がっている。そして、このばね部５２は、嵌合時に側壁面２２と内壁面３２とに挟まれて２つのハウジング２０，３０間のガタつきを抑える。このばね部５０の形状の詳細については後述する。
【００３１】
ここで、本実施形態では、ばね部材５０のばね部５２は、シール部材４０よりも嵌合の向きの前方に配置されている。これとは逆に、シール部材４０をばね部材５０よりも嵌合の向きの前方に配置することも考えられる。ただし、その場合、コネクタ組立体１０の、嵌合方向の寸法の大型化を招くおそれがある。本実施形態では、ばね部材５０のばね部５２をシール部材４０よりも嵌合の向きの前方に配置したことにより、コネクタ組立体１０の嵌合方向の寸法の短縮化が図られている。ただし、ばね部材５０のばね部５２をシール部材４０よりも嵌合の向きの前方に配置すると、以下のデメリットが発生するおそれがある。なわち、嵌合、離脱時に、ばね部５２が、内壁面３２の、嵌合時にシール部材４０が接して防水を担う領域を擦り、傷をつけるおそれがある。本実施形態では、以下において説明するように、ばね部５２を溝２２Ａ内に配置してそのばね部５２をリブ３２Ａで押圧するという構造を採用することにより、このデメリットを回避している。
【００３２】
図１０は、雌コネクタおよび雄コネクタのハウジングの、ばね部材の配置位置に関連する形状を示した模式断面図である。
【００３３】
この図１０は、模式図であり、図１〜図９の各図面とは形状が異なっている。ただし、対応の容易のために、図１〜図９の各図面に示した各要素に対応する要素には、同じ符号を付して示している。
【００３４】
図１０（Ａ）は、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの形状を示した模式断面図である。この図１０（Ａ）に対応する正確な断面は、図６に示されている。
【００３５】
この嵌合部２１Ａには、その側壁面２２に、溝２２Ａが形成されている。そして、ばね部材５０は、そのばね部５２がその溝２２Ａ内に配置されるように、その基部５１がハウジング２１に圧入固定されている。このばね部材５０は、図６，図１０に示すように、本実施形態では、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２のうちの上下面に２つずつ、左右の両面に１つずつ、合計６つ備えられている。
【００３６】
各ばね部５２が配置される各溝２２Ａは、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの、嵌合の向きの先端から後方に向かって、ばね部材５０のばね部５２を受け容れる部分まで延びている。ただし、これらの溝２２Ａは、そのばね部５２よりも嵌合の向きの後方に備えられているシール部材４０の配置位置までは延びていない。
【００３７】
ここで、シール部材４０は、図３〜図５に示すように、嵌合の向きに対し交わる向き（図３〜図５の上下方向）に関し、ばね部材５０の基部５１と重なる位置に配置されている。これは、ばね部材５０のばね部５２をシール部材４０よりも嵌合の向きの前方に配置したことにより、実現する構成である。本実施形態の場合、このように、シール部材４０をばね部材５０の基部５１と重なる位置に配置する構成としたことが、このコネクタ組立体１０の嵌合方向の長さの短縮化に寄与している。
【００３８】
また、図１０（Ｂ）は、雄コネクタ３０の嵌合空間３１Ａの周りの形状を示した模式断面図である。この図１０（Ｂ）に対応する正確な断面は、図７に示されている。
【００３９】
この嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２には内向きに突き出て嵌合の向きに延びるリブ３２Ａ（図３，図７を合わせて参照）が形成されている。ただし、このリブ３２Ａは、図３に示すとおり、雄コネクタ３０の内壁面３２の、嵌合の向き（図３の左向き）の先端部３２Ｂ（図３〜図５参照）までは延びていない。この内壁面３２の先端部３２Ｂは、図５に示すように、嵌合時にシール部材４０が接する領域である。このリブ３２Ａは、嵌合時に、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２に設けられている溝２２Ａに入り込む。
【００４０】
図１０（Ｃ）は、嵌合の初期段階における、図１０（Ａ），（Ｂ）に示した円Ｒの部分の拡大模式断面図である。この図１０（Ｃ）に示す拡大模式断面図に対応する、嵌合の初期段階における正確な断面は、図８に示されている。
【００４１】
嵌合の初期段階においては、図４，図８に示すように、リブ３２Ａは、ばね部５２には未だ到達していない。また、ばね部５２は、溝２２Ａ内に配置されている。このため、雄コネクタ３０の嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２の、嵌合時にシール部材４０が接する先端部３２Ｂには接触することなく、その先端部３２Ｂを通過する。したがって、その先端部３２Ｂをばね部材５０が擦りながら通過した場合に発生するおそれのある傷の発生が防止される。これにより、ばね部材５０を備えたことによる防水の信頼性の低下が避けられ、信頼性の高い防水性能が得られる。
【００４２】
図１０（Ｄ）は、嵌合完了段階における、図１０（Ａ），（Ｂ）に示した円Ｒの部分の拡大模式断面図である。この図１０（Ｄ）に示す拡大模式断面図に対応する、嵌合完了段階における正確な断面は、図９に示されている。
【００４３】
嵌合完了の段階では、ばね部材５０の溝２２Ａ内に備えられたばね部５２は、溝２２Ａに入り込んだリブ３２Ａによって押圧される。すなわち、ばね部５２は、嵌合完了段階では、雌コネクタ２０の嵌合部２１Ａの側壁面２２（溝２２Ａの底）と、雄コネクタ３０の嵌合空間３１Ａを区画している内壁面３２（内壁面３２に設けられたリブ３２Ａ）とに挟まれた状態となる。これにより、２つのハウジング２１，３１間、すなわち雌コネクタ２０と雄コネクタ３０との間のガタつきが抑えられる。
【００４４】
次に、本実施形態における、ばね部材５０の詳細について説明する。
【００４５】
図１１は、ばね部材の断面図である。
【００４６】
また、図１２は、ばね部材の平面図（Ａ）および底面図（Ｂ）である。また、この図１２には、ばね部材の断面との位置関係を示すために、ばね部材５０の断面図（Ｃ）も示されている。
【００４７】
このばね部材５０は、基部５１とばね部５２とを有する。ばね部５２は、板ばねの形状を有している。そして、このばね部材５０は、基部５１とばね部５２との境界に折返し部を５３を有する。この折返し部５３は、基部５１の前端に設けられている。そして、ばね部５２は、その折返し部５３で折り返し、基部５１の後端に向かって延びて自由端５４に至っている。
【００４８】
このばね部５２には、複数（本実施形態では３つ）の折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃが形成されている。各折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃは、各折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃごとの隣接領域、すなわち、各折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃごとの前後の領域よりも大きな曲率をもって折り曲げられている。また、このばね部５２は、図１２に示すように、その隣接領域よりも狭幅に形成された括れ部５６を有する。
【００４９】
ここで、ばね部５２の頂部（ここでは折曲げ部５５Ｂの位置）と折返し部５３とを結ぶ線分５０ｂと、基部５１が広がる面（図１１に示す線分５０ａ）との成す角αを考える。
【００５０】
図１１の左右方向に関し長いばね部と短いばね部とを比べると、短いばね部の方が角度αが大きな角度となる。このばね部にリブ３２Ａに押圧されて弾性変形すると、その弾性変形時に伴って応力が発生するが、その発生する応力は折返し部５３に集中しがちである。ばね部の長さが長く角度αが小さい場合、弾性変形したときの角度αの変化量も小さい。したがって、その場合は、折返し部５３に応力が集中しても、折返し部５３は、その応力に耐えることができる。ただし、ばね部の長さの長いばね部材を備えると、コネクタ組立体１０の嵌合方向の長さが長くなってしまうおそれがある。そこで、ここでは、図１１に示すように、ばね部５２の長さの短いばね部材５０を備えることとする。ただし、上述の通り、長さの短いばね部５２の場合は、そのばね部５２がリブ３２Ａで押圧された時の角度αの変化量が大きくなる。この角度αが大きく変化したときの応力が折返し部５３に集中すると、折返し部５３がその応力に耐え切れずにその折返し部５３に疲労破壊が生じ、ばねとしての所期の機能を維持できなくなるおそれがある。
【００５１】
そこで、本実施形態では、ばね部５２に、折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃや括れ部５６を形成している。これらの折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃや括れ部５６は、ばね部５２がリブ３２Ａに押圧されて、図１１，図１２に示す初期形状からさらに弾性変形したときに弾性的に折れ曲がりやすい。すなわち、ばね部５２が押圧されて変形したときに生じる応力は、折返し部５３の一点に集中するのではなく、折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃや括れ部５６もその応力を分担することになる。
【００５２】
ここで、複数の折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃのうちの自由端５４に最近接した最終段折曲げ部５５Ｃは、自由端５４を基部５１から遠ざける向きに折れ曲がった折曲げ部である。
【００５３】
また、このばね部材５０の基部５１には、ばね部５２の自由端５４側に膨出したばね受部５７が設けられている。このばね受部５７は、ばね部５２がリブ３２Ａに押圧されたときに、ばね部５２の突き当てを受ける役割を担っている。ばね部５２がばね受部５７に突き当たると、最終段折曲げ部５５Ｃも応力を分担する。
【００５４】
このように、本実施形態の場合、ばね部５２の寸法を短くすることにより押圧された時の角度αの変化量が大きくなっても、応力が複数個所に分散するため、疲労破壊を生じることが防止される。
【００５５】
なお、本実施形態では、ばね部５２には、複数の折曲げ部５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃが形成されている。ただし、この折曲げ部は、ばね部５２の具体的な形状や寸法に応じて設ければよく、その個数が限定されるものではない。また、本実施形態では、括れ部５６は１か所のみ設けられているが、この括れ部の個数も限定されるものではなく、複数個所設けてもよい。
【００５６】
また、本実施形態におけるばね部材５０のばね部５２は、板ばね形状を有するばねであるが、このばね部は板ばね形状のばねに限られるものではない。このばね部は、例えば丸棒形状のばねであってもよい。また、丸棒形状のばねの場合、括れ部は、その丸棒の径を細めた形状であってもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０    コネクタ組立体
２０    雌コネクタ
２１    ハウジング
２１Ａ  嵌合部
２２    側壁面
２２Ａ  溝
３０    雄コネクタ
３１    ハウジング
３１Ａ，３１Ｂ  嵌合空間
３２    内壁面
３２Ａ  リブ
３９    雄型コンタクト
４０    シール部材
５０    ばね部材
５１    基部
５２    ばね部
５３    折返し部
５４    自由端
５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ  折曲げ部
５６    括れ部
【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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