(57)【要約】【課題】プリント基板の端縁部の幅方向略全長に亘って電気部品接続ユニットを設けた場合でも、搬送治具を必要とすることなく、電気部品接続ユニットをプリント基板にリフロー半田付けにより自動実装することができる、電気部品接続ユニットを備えたプリント基板の新規な製造方法に関する、およびかかる新規な製造方法により得られたプリント基板が内蔵された電気回路装置にも関する。【解決手段】搬送レール９０に支持される一対の捨て基板８０，８０が切除可能に連結されているプリント基板１２を準備するプリント基板準備工程と、実装部１６に電気部品接続ユニット１８を搭載した状態で、一対の捨て基板８０，８０を搬送レール９０に支持させてプリント基板１２をリフロー炉に搬送するリフロー工程と、リフロー工程の後に捨て基板８０を切除する切除工程と、を含むようにした。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品接続ユニットを備えたプリント基板の製造方法であって、
端縁部の幅方向の略全長に亘って広がる実装部と、前記端縁部の前記幅方向両端部に直交する両側縁部に対して、搬送レールに支持される一対の捨て基板が切除可能に連結されているプリント基板を準備するプリント基板準備工程と、
前記実装部に前記電気部品接続ユニットを搭載した状態で、前記一対の捨て基板を前記搬送レールに支持させて前記プリント基板をリフロー炉に搬送するリフロー工程と、
前記リフロー工程の後に前記捨て基板を切除する切除工程と、
を含むことを特徴とする電気部品接続ユニットを備えたプリント基板の製造方法。
【請求項２】
端縁部の幅方向の略全長に亘って広がる実装部に対して、電気部品接続ユニットがリフロー半田付けにより実装されてなるプリント基板が内蔵された電気回路装置であって、
前記プリント基板が、前記請求項１に記載の電気部品接続ユニットを備えたプリント基板の製造方法によって得られたものである、ことを特徴とするプリント基板が内蔵された電気回路装置。
【請求項３】
前記プリント基板が、一側面が開口部とされた矩形箱体形状のケースに対して収納されており、前記ケースの前記開口部が前記電気部品接続ユニットによって覆蓋されていると共に、前記プリント基板の前記端縁部の幅方向で対向する前記ケースの一対の対向側面が、前記端縁部の幅方向寸法よりも僅かに大きな対向面間距離で、前記プリント基板の両側縁部の延出方向に延びている請求項２に記載のプリント基板が内蔵された電気回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に対して電気部品接続ユニットをリフロー半田付けにより自動実装する場合のプリント基板の製造方法と、かかる製造方法により得られたプリント基板が内蔵された電気回路装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の電装系に用いられる電気接続箱や制御ユニット等の電気回路装置には、コネクタやヒューズが装着される電気部品接続ユニットが実装されたプリント基板が内蔵されており、各種の電気部品が外部から接続可能とされている。
【０００３】
ところで、このような電気回路装置として、例えば、特開２０１２−１１５０５２号公報（特許文献１）に記載の如く、プリント基板の一方の端縁部の幅方向の略全長に亘って、プリント基板の側方からコネクタやヒューズ等の外部の部品が接続される側方接続型電気部品接続ユニットを設けたものが知られている。このように、プリント基板の端縁部を巧く利用して電気部品接続ユニットを実装することで、電気回路装置の小型化・高密度化が図られるようになっている。
【０００４】
ところが、このように、電気部品接続ユニットをプリント基板に対して、リフロー半田付け工程により自動実装する際に、プリント基板の搬送装置への取付代を確保し難いという問題があった。すなわち、リフロー半田付け工程により電気部品接続ユニットをプリント基板に自動実装する場合、相互に離隔して平行に延びる一対の搬送レールにプリント基板の両端部を係止させてリフロー炉を通過させることとなる。その際、プリント基板の端縁部の幅方向全長に亘って電気部品接続ユニットが設けられた構造では、プリント基板の両端部にまで半田付け領域が設けられていることから、搬送レールへのプリント基板の載置が困難となるのである。
【０００５】
これに対して、搬送治具を用いてプリント基板の両端部を把持し、かかる搬送治具を搬送レールに支持されることが提案されているが、搬送治具を用いる分だけコスト高となると共に、搬送治具に対応して搬送レール幅を広げたり、プリント基板の搬送治具への装着という人為的な作業が必要となることから、人為的なミスが発生するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１１５０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、プリント基板の端縁部の幅方向略全長に亘って電気部品接続ユニットを設けた場合でも、搬送治具を必要とすることなく、電気部品接続ユニットをプリント基板にリフロー半田付けにより自動実装することができる、電気部品接続ユニットを備えたプリント基板の新規な製造方法に関する。本発明はまた、かかる新規な製造方法により得られたプリント基板が内蔵された電気回路装置にも関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
電気部品接続ユニットを備えたプリント基板の製造方法に関する本発明の第１の態様は、電気部品接続ユニットを備えたプリント基板の製造方法であって、端縁部の幅方向の略全長に亘って広がる実装部と、前記端縁部の前記幅方向両端部に直交する両側縁部に対して、搬送レールに支持される一対の捨て基板が切除可能に連結されているプリント基板を準備するプリント基板準備工程と、前記実装部に前記電気部品接続ユニットを搭載した状態で、前記一対の捨て基板を前記搬送レールに支持させて前記プリント基板をリフロー炉に搬送するリフロー工程と、前記リフロー工程の後に前記捨て基板を切除する切除工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の電気部品接続ユニットを備えたプリント基板の製造方法によれば、プリント基板の端縁部に設けた実装部の幅方向両端部分に直交するプリント基板の両側縁部に、一対の捨て基板を切除可能に連結している。これにより、リフロー工程において、搬送治具を用いることなく、搬送レールにプリント基板を支持させることができる。それ故、別部品の搬送治具を排除して製造コストの低減を図ることができる。また、予めプリント基板に設けられた捨て基板を利用して搬送レールにプリント基板を支持させることができることから、搬送レール幅の変更や搬送治具のプリント基板への装着等、人為的な作業を排除することができ、それに伴うミスの発生を未然に防止することができる。それ故、電気部品接続ユニットをプリント基板にリフロー半田付けにより自動実装する工程の、効率化や確実性の向上を図ることができる。
【００１０】
プリント基板が内蔵された電気回路装置に関する本発明の第１の態様は、端縁部の幅方向の略全長に亘って広がる実装部に対して、電気部品接続ユニットがリフロー半田付けにより実装されてなるプリント基板が内蔵された電気回路装置であって、前記プリント基板が、前記第１の態様に記載の電気部品接続ユニットを備えたプリント基板の製造方法によって得られたものである、ことを特徴とする。
【００１１】
プリント基板が内蔵された電気回路装置に係る本発明によれば、プリント基板が、本発明の製造方法に従って得られたものであることから、本発明の製造方法と同様、電気部品接続ユニットをプリント基板にリフロー半田付けにより自動実装する工程の、効率化や確実性の向上を図ることができ、電気回路装置全体の低コスト化や接続信頼性の向上を図ることができる。
【００１２】
プリント基板が内蔵された電気回路装置に関する本発明の第２の態様は、前記第１の態様に記載されたプリント基板が内蔵された電気回路装置において、前記プリント基板が、一側面が開口部とされた矩形箱体形状のケースに対して収納されており、前記ケースの前記開口部が前記電気部品接続ユニットによって覆蓋されていると共に、前記プリント基板の前記端縁部の幅方向で対向する前記ケースの一対の対向側面が、前記端縁部の幅方向寸法よりも僅かに大きな対向面間距離で、前記プリント基板の両側縁部の延出方向に延びているものである。
【００１３】
本態様によれば、プリント基板を収容する矩形箱体形状のケースの開口部が電気部品接続ユニットによって覆蓋されていると共に、プリント基板の前記端縁部の幅方向で対向する一対の対向側面が、端縁部の幅方向寸法よりも僅かに大きな対向面間距離で互いに平行に延出している。これにより、電気回路装置を少ない部品点数で構成できると共に、外形形状をコンパクト化できる。
【００１４】
特に、プリント基板の端縁部の幅方向で対向する前記ケースの一対の対向側面が、前記端縁部の幅方向寸法よりも僅かに大きな対向面間距離で配設されていることから、プリント基板をこれ以上大きくすることができない制約がある。このような場合でも、プリント基板に設けられた捨て基板を利用して、プリント基板の端縁部の幅方向の略全長に亘って広がる電気部品接続ユニットを、搬送レールに支持させることができ、リフロー半田付けによる自動実装を効率的且つ人為的なミスを伴うことなく行うことが可能となるのである。それ故、電気回路装置の小型化と実装工程の効率化の両立を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、プリント基板の幅方向両端部分に直交するプリント基板の両側縁部に、一対の捨て基板を切除可能に連結している。これにより、リフロー工程において搬送治具を用いることなく搬送レールにプリント基板を支持させることができるので、製造コストを低減できる。また、搬送レール幅の変更や搬送治具のプリント基板への装着等、人為的な作業を排除することができることから、それに伴うミスの発生を未然に防止できると共に、リフロー工程の効率化や確実性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態としての電気回路装置の組付途中状態を示す斜視図。
【図２】図１に示す電気回路装置の平面図。
【図３】図１に示す電気回路装置の底面図。
【図４】図１に示す電気回路装置の組付状態を示す平面図。
【図５】図１に示す側方接続型コネクタを下方から見た斜視図。
【図６】図１に示すプリント基板の側方接続型コネクタ等を実装する前の状態を示す平面図。
【図７】図６に示すプリント基板に側方接続型コネクタ等を実装した後のリフロー工程を説明するための平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
先ず、図１〜４に、本発明の一実施形態としてのプリント基板が内蔵された電気回路装置１０を示す。電気回路装置１０は、例えば、自動車のバッテリーなどの電源と各種電装品などの負荷との間に配されて、各種電装品への電源供給の制御を行う電気接続箱として用いられており、プリント基板１２と、プリント基板１２の端縁部１４の実装部１６に設けられた電気部品接続ユニットである側方接続型コネクタ１８と、ケース２０と、を備えて構成されている。そして、プリント基板１２に設けられた側方接続型コネクタ１８に対して、一側面２２が開口部２４とされた矩形箱体形状のケース２０をプリント基板１２側から外挿装着することによって、プリント基板１２がケース２０内に収納されると共にケース２０の開口部２４が側方接続型コネクタ１８によって覆蓋された状態で、ケース２０が側方接続型コネクタ１８に組み付けられるようになっている。なお、以下の説明において、上方とは、図１中の上方、下方とは、図１中の下方、前方とは、図１中の左方、後方とは、図１中の右方を言うものとする。
【００１９】
側方接続型コネクタ１８は、図５に示されているように、全体として長手矩形ブロック形状を呈しており、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂により射出成形等によって一体形成されている。側方接続型コネクタ１８の後面２６には、複数の端子保持部２８が突設されており、端子保持部２８には多数の接続端子挿通孔３０が後方に向かって開口形成されている。また、側方接続型コネクタ１８は、複数の接続端子３２を備えている。これらの接続端子３２はＬ字の屈曲形状とされており、一端側３４がプリント基板１２の図示しない導電路に半田付けにより接続されている一方、他端側３６が接続端子挿通孔３０に収容・保持されるようになっている。一方、側方接続型コネクタ１８の前面３８には、複数のコネクタ収容部４０が前方に向かって開口形成されており、コネクタ収容部４０の内部には接続端子３２の他端側３６が突設されている。そして、コネクタ収容部４０に、外部の電気部品である図示しない相手側コネクタが収容されることにより、接続端子３２を介して、プリント基板１２と相手側コネクタが電気的に接続されるようになっている。
【００２０】
さらに、側方接続型コネクタ１８の上面４２の長手方向両側には、それぞれロック爪４４が外方に突出して形成されていると共に、ロック爪４４を挟む両側には、一対の案内部４６，４６が形成されている。案内部４６，４６は、側方接続型コネクタ１８の上面４２から外方に突出すると共に、突出端縁部が直角に屈曲された逆Ｌ字の断面形状をもって、ロック爪４４とは逆側に向かって延出されている。
【００２１】
加えて、側方接続型コネクタ１８の上面４２の長手方向両端部には、それぞれ係合溝部４８が、Ｌ字断面形状で側方接続型コネクタ１８の後面２６から前面３８に向かって延出されていると共に、側方接続型コネクタ１８の上面４２及び後面２６に対して開口されて形成されている。さらに、側方接続型コネクタ１８の上面４２の長手方向中央部には、側方接続型コネクタ１８の上面４２及び後面２６に対して開口する係合溝部５０が、逆Ｔ字の断面形状をもって延出されている。
【００２２】
一方、図５に示されているように、プリント基板１２への実装の際に側方接続型コネクタ１８のプリント基板１２側に位置する底壁部５２にも、側方接続型コネクタ１８の上面４２と対向する位置において、側方接続型コネクタ１８の上面４２に形成されていたものと同じ構造のもの、すなわちロック爪５４及びロック爪５４を挟む両側に設けられた一対の案内部５６，５６と、係合溝部５８と、係合溝部６０と、が突設されている。
【００２３】
加えて、側方接続型コネクタ１８の底壁部５２の中央部分には、３箇所に下方に向かって突出する割りピン６２が設けられている。割りピン６２は、略半円断面形状で且つ突出端部が拡径されている一対の突起を円弧部分がやや距離を隔てて対向するように配置したものであり、後述するプリント基板１２のピン挿通孔７４に割りピン６２の突出端部を押し込むことにより一対の突起の突出端部が対向方向に弾性変形して挿通され、挿通後は弾性復帰することにより突出端部の拡径部がプリント基板１２のピン挿通孔７４の外縁部に係合して、側方接続型コネクタ１８の底壁部５２がプリント基板１２に固定されるようになっている。また、側方接続型コネクタ１８の底壁部５２の長手方向両端部には、後方に向かって略矩形状に突出する載置補助片６４が設けられており、側方接続型コネクタ１８をプリント基板１２上に安定して保持することができるようになっている。
【００２４】
図２〜３に示されているように、プリント基板１２は略矩形の板形状とされており、プリント基板１２の表面６６及び裏面６８に対して、図示のようなリレー７０（図１及び図２参照）のほか、集積回路等の半導体素子や、抵抗素子その他の電気回路素子等が適宜実装されている。また、プリント基板１２の端縁部１４には、端縁部１４の幅方向の略全長に亘って広がる実装部１６が構成されている。実装部１６には、端縁部１４に沿って多数の端子挿通孔７２が２列に亘って貫設されていると共に３箇所にピン挿通孔７４が貫設されており、また３箇所においてプリント基板１２が略矩形状に切り欠かれた切欠部７６が形成されている。
【００２５】
次に、図６及び図７を用いて、側方接続型コネクタ１８を備えたプリント基板１２の製造方法に関する本発明の一実施形態について説明する。はじめに、図６に示されているように、シート状の基板７８を準備する。基板７８は、一対のプリント基板１２，１２と一対の捨て基板８０，８０とそれらを連結する連結部８２を含んで構成されている。より詳細には、シート状の基板７８において、一対のプリント基板１２，１２は、端縁部１４の対辺となるもう一方の端縁部８４において連結部８２によって切除可能に連結されている一方、一対のプリント基板１２，１２の端縁部１４の幅方向両端部に直交する両側縁部８６，８６において一対の捨て基板８０，８０に対して連結部８２によって切除可能に連結されている。加えて、一対の捨て基板８０，８０の長手方向両端部には貫通孔８８が設けられている。このような構成のプリント基板１２が、プリント基板準備工程において準備される。
【００２６】
続いて、図７に示されているように、一対のプリント基板１２，１２の端縁部１４に設けられた実装部１６に側方接続型コネクタ１８を搭載する。この際、側方接続型コネクタ１８に設けられた接続端子３２の一端側３４が実装部１６に設けて予め半田が塗布された端子挿通孔７２に挿通されると共に、側方接続型コネクタ１８の底壁部５２に設けられた割りピン６２が実装部１６に設けられたピン挿通孔７４に挿通される。この結果、側方接続型コネクタ１８の底壁部５２に突設されている、ロック爪５４及びロック爪５４を挟む両側に設けられた一対の案内部５６，５６と係合溝部５８と係合溝部６０とが、プリント基板１２に形成された切欠部７６から下方に向かって突出されるようになっている（図３参照）。併せて、一対のプリント基板１２，１２の表面６６及び裏面６８に対して、図示のようなリレー７０のほか、集積回路等の半導体素子や、抵抗素子その他の電気回路素子等を搭載する。そして、このようにして構成された基板７８の一対の捨て基板８０，８０を一対の搬送レール９０，９０上に載置する。搬送レール９０には突起９２が設けられており、かかる突起９２を捨て基板８０に設けられた貫通孔８８に嵌め込むことにより、一対の捨て基板８０，８０が一対の搬送レール９０，９０に支持されて、プリント基板１２を含む基板７８が図示しないリフロー炉に搬送されるようになっている。この結果、側方接続型コネクタ１８に設けられた接続端子３２の一端側３４やリレー７０等の部品がプリント基板１２にリフロー半田付けされるのである。このような一連の作業が、リフロー工程において実行されるのである。
【００２７】
リフロー工程の後、連結部８２で折り曲げるなどして基板７８から一対の捨て基板８０，８０を切除する切除工程が実行される。このようにして構成された一対のプリント基板１２，１２をさらに連結部８２で折り曲げるなどして、一対のプリント基板１２，１２を分割することができる。これにより、本実施形態の製造方法に従う側方接続型コネクタ１８を備えたプリント基板１２の製造が完了する。
【００２８】
図１〜４に示されているように、電気回路装置１０のケース２０は前方に開口する有底箱体形状を有している一方、ケース２０の開口部２４は正面視において側方接続型コネクタ１８の後面２６と略同一の長手矩形状に形成されており、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂により射出成形等によって一体形成されている。より詳細には、図１及び図２に示されているように、プリント基板１２の端縁部１４の幅方向で対向するケース２０の一対の対向側面９４，９４が、プリント基板１２の端縁部１４の幅方向寸法：Ｌ１よりも僅かに大きな対向面間距離：Ｌ２で、プリント基板１２の両側縁部８６，８６の延出方向に延びて構成されている。
【００２９】
ケース２０の上壁部９６の前端部には、２つの係合枠９８，９８が形成されている。係合枠９８は、ケース２０の上壁部９６の前端部が略矩形状に切り欠かれた切欠部１００から前方に延出して形成されている一方、中央部には側方接続型コネクタ１８のロック爪４４と係合する係合孔１０２が貫設されている。また、ケース２０の上壁部９６の前端部の内面の中央部には、内方に向かって略Ｔ字形状で突出する図示しない係合突起が設けられている一方、ケース２０の上壁部９６の前端部の内面の両端部には、内方に向かって略Ｌ字形状で突出する係合突部１０４がそれぞれ設けられている（図１参照）。
【００３０】
同様に、ケース２０の底壁部１０６の前端部にも、係合枠９８と同形状の２つの係合枠１０８，１０８が形成されている。また、ケース２０の底壁部１０６の前端部の内面の中央部と両端部にもそれぞれ、略Ｔ字形状で突出する図示しない係合突起と略Ｌ字形状で突出する係合突部１１０が設けられている（図１参照）。加えて、ケース２０の底壁部１０６には、固定用ロック部１１２が形成されており、他の電気接続箱等に設けられた図示しない固定用係合部等の共通の別部品に装着・固定する際に用いられる。
【００３１】
そして、図１〜４に示されているように、このような構成とされたケース２０を、プリント基板１２が組み付けられた側方接続型コネクタ１８に対して、プリント基板１２側から外挿装着する。これにより、ケース２０の上壁部９６及び底壁部１０６の前端部がそれぞれ側方接続型コネクタ１８の案内部４６，５６に挿し入れられると共に、ケース２０の図示しない係合突起と係合突部１０４，１１０がそれぞれ側方接続型コネクタ１８の係合溝部５０，６０、４８，５８に挿し入れられるようになっている。次に、ケース２０をさらに側方接続型コネクタ１８側に向って押し込むことにより、ケース２０が側方接続型コネクタ１８に設けられた案内部４６，５６及び係合溝部５０，６０、４８，５８によってガイドされて、ケース２０に形成された係合枠９８，１０８の係合孔１０２，１０２に対して、側方接続型コネクタ１８に設けられたロック爪４４，５４がロック嵌合されて、側方接続型コネクタ１８に対してケース２０が固定される。これにより、プリント基板１２がケース２０に収容保持された状態で、ケース２０と側方接続型コネクタ１８が相互に組み付けられて、電気回路装置１０が形成されるのである。
【００３２】
このような構造とされた本実施形態の電気回路装置１０によれば、シート状の基板７８において、一対のプリント基板１２，１２の端縁部１４の幅方向両端部分に直交するプリント基板１２の両側縁部８６，８６には、一対の捨て基板８０，８０が連結部８２によって切除可能に連結されている。加えて、一対の捨て基板８０，８０の長手方向両端部には貫通孔８８が設けられている。これにより、リフロー工程において、搬送レール９０に設けられた突起９２が捨て基板８０に設けられた貫通孔８８に嵌まるように、一対の捨て基板８０，８０を一対の搬送レール９０，９０に載置することで、捨て基板８０が搬送レール９０に支持されて、プリント基板１２を含む基板７８が図示しないリフロー炉に搬送できるようになっている。それ故、別部品の搬送治具を排除して製造コストの低減を図ることができる。また、予めプリント基板１２に設けられた一対の捨て基板８０，８０を利用して搬送レール９０にプリント基板１２を支持させることができることから、搬送レール幅の変更や搬送治具の基板への装着等、人為的な作業を排除することができ、それに伴うミスの発生を未然に防止することができる。それ故、側方接続型コネクタ１８をプリント基板１２にリフロー半田付けにより自動実装する工程の、効率化や確実性の向上を図ることができる。
【００３３】
また、プリント基板１２を収容する矩形箱体形状のケース２０の開口部２４が側方接続型コネクタ１８によって覆蓋されていることから、電気回路装置１０を少ない部品点数で構成できる。加えて、プリント基板１２の端縁部１４の幅方向で対向するケース２０の一対の対向側面９４，９４の対向面間距離：Ｌ２が、プリント基板１２の端縁部１４の幅方向寸法：Ｌ１よりも僅かに大きい（Ｌ２＞Ｌ１）ことから、電気回路装置１０をコンパクトに形成することができる。但し、このような場合には、プリント基板１２をこれ以上大きくすることができない制約があるが、プリント基板１２に設けられた捨て基板８０を利用することで搬送レール９０にプリント基板１２を支持させることができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、本実施形態では、電気部品接続ユニットとして側方接続型コネクタ１８を例示して説明を行ったが、これ以外に電気部品接続ユニットとして側方接続型ヒューズユニットや上方から電気部品が装着されるタイプの電気部品接続ユニットでも、本発明が同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０：電気回路装置、１２：プリント基板、１４：端縁部、１６：実装部、１８：側方接続型コネクタ（電気部品接続ユニット）、２０：ケース、２２：一側面、２４：開口部、８０：捨て基板、８６：側縁部、９０：搬送レール、９４：対向側面
【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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