(57)【要約】【課題】圧入部材をかしめる際に用いられるかしめ治具の形状が複雑になることを抑制してコストダウンを図ることを目的とする。【解決手段】電機子１０は、電機子コア５０を構成すると共に電機子コア５０の周方向に分割された複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃと、コア構成部材４４Ａ〜４４Ｃに装着された複数の絶縁部７０と、複数の絶縁部７０の内径部を連結する連結部７２とをそれぞれ有する複数のインシュレータ４８Ａ〜４８Ｃと、絶縁部７０を介してコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃに巻回された複数の巻線４６Ａ〜４６Ｃと、複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃのうち幾つかのコア構成部材４４Ｃに形成されると共に、複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃのうち他のコア構成部材４４Ａ，４４Ｂに対して電機子コア５０の径方向内側に突出し、且つ、突端７４Ａが連結部７２の内径部７２Ａよりも電機子コア５０の径方向内側に位置する突出部７４と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子コアを構成すると共に前記電機子コアの周方向に分割された複数のコア構成部材と、
前記コア構成部材に装着された複数の絶縁部と、前記複数の絶縁部の内径部を連結する連結部とをそれぞれ有する複数のインシュレータと、
前記絶縁部を介して前記コア構成部材に巻回された複数の巻線と、
前記複数のコア構成部材のうち幾つかのコア構成部材に形成されると共に、前記複数のコア構成部材のうち他のコア構成部材に対して前記電機子コアの径方向内側に突出し、且つ、突端が前記連結部の内径部よりも前記電機子コアの径方向内側に位置する突出部と、
を備えた電機子。
【請求項２】
前記各インシュレータの前記絶縁部に前記コア構成部材が組み付けられると共に、前記コア構成部材に前記絶縁部を介して前記巻線が巻回されることにより複数の電機子構成部が形成され、
前記複数の電機子構成部は、互いに軸方向から組み付けられ、
前記突出部は、前記複数の電機子構成部のうち最下層の電機子構成部における前記コア構成部材に形成されている、
請求項１に記載の電機子。
【請求項３】
前記最下層の電機子構成部において、前記突出部が形成された複数の前記コア構成部材は、等間隔に配置されている、
請求項２に記載の電機子。
【請求項４】
前記突出部の突端には、凹部又は凹凸部が形成されている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電機子。
【請求項５】
前記突出部は、前記コア構成部材の厚さ方向の一部に、前記突端に開口する切欠部を有する、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電機子。
【請求項６】
前記突出部は、前記コア構成部材の厚さ方向における前記切欠部の両側に形成されて前記切欠部を形成する複数の凸部を有する、
請求項５に記載の電機子。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の電機子と、
前記電機子コアの内側に圧入されると共に前記突出部にかしめられて固定された圧入部材と、
を備えた回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機子及び回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、周方向に分割された電機子コアを有する電機子としては、例えば、次のものがある（例えば、特許文献１参照）。すなわち、特許文献１に記載の電機子は、１２個のコア構成部材に分割された電機子コアと、３つのインシュレータと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相を形成する複数の巻線とを備えている。
【０００３】
この電機子では、一つのインシュレータに４つのコア構成部材が組み付けられると共に、この４つのコア構成部材にインシュレータを介して巻線がそれぞれ巻回されることにより、互いに独立する３つの電機子構成部が構成されている。そして、この３つの電機子構成部が互いに軸方向から組み付けられることにより電機子が構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１０２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような電機子は、電機子コアの内側に圧入部材が圧入されると共に、この圧入部材がかしめられることにより、この圧入部材と固定される。しかしながら、上記電機子では、電機子コアの内径部がインシュレータに設けられた環状の連結部の内径部よりも径方向外側に位置している。従って、圧入部材をかしめる際には、複雑な形状（かしめを行う先端部分が連結部よりも大径の形状）のかしめ治具を使用する必要があり、コストアップとなる。
【０００６】
そこで、本発明は、圧入部材をかしめる際に用いられるかしめ治具の形状が複雑になることを抑制してコストダウンを図ることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の電機子は、電機子コアを構成すると共に前記電機子コアの周方向に分割された複数のコア構成部材と、前記コア構成部材に装着された複数の絶縁部と、前記複数の絶縁部の内径部を連結する連結部とをそれぞれ有する複数のインシュレータと、前記絶縁部を介して前記コア構成部材に巻回された複数の巻線と、前記複数のコア構成部材のうち幾つかのコア構成部材に形成されると共に、前記複数のコア構成部材のうち他のコア構成部材に対して前記電機子コアの径方向内側に突出し、且つ、突端が前記連結部の内径部よりも前記電機子コアの径方向内側に位置する突出部と、を備えている。
【０００８】
この電機子によれば、複数のコア構成部材のうち幾つかのコア構成部材には、複数のコア構成部材のうち他のコア構成部材に対して電機子コアの径方向内側に突出する突出部が形成されている。この突出部は、その突端が連結部の内径部よりも電機子コアの径方向内側に位置する構成とされている。従って、電機子コアの内側に圧入部材が圧入された状態で、この圧入部材をかしめ治具により突出部にかしめる場合でも、かしめ治具に複雑な形状（かしめを行う先端部分が連結部よりも大径の形状）をしたものを用いる必要が無い。これにより、かしめ治具の形状が複雑になることを抑制することができるので、コストダウンを図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の電機子は、請求項１に記載の電機子において、前記各インシュレータの前記絶縁部に前記コア構成部材が組み付けられると共に、前記コア構成部材に前記絶縁部を介して前記巻線が巻回されることにより複数の電機子構成部が形成され、前記複数の電機子構成部が、互いに軸方向から組み付けられ、前記突出部が、前記複数の電機子構成部のうち最下層の電機子構成部における前記コア構成部材に形成された構成とされている。
【００１０】
この電機子によれば、突出部は、複数の電機子構成部のうち最下層の電機子構成部におけるコア構成部材に形成されている。従って、複数の電機子構成部を互いに軸方向から組み付ける際に、突出部が連結部と干渉することを抑制することができる。
【００１１】
請求項３に記載の電機子は、請求項２に記載の電機子において、前記最下層の電機子構成部では、前記突出部が形成された複数の前記コア構成部材が、等間隔に配置された構成とされている。
【００１２】
この電機子によれば、最下層の電機子構成部において、突出部が形成された複数のコア構成部材は、等間隔に配置されている。従って、圧入部材に対して複数の突出部が等間隔に配置されるので、圧入部材を複数の突出部にバランス良くかしめることができる。
【００１３】
請求項４に記載の電機子は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電機子において、前記突出部の突端に、凹部又は凹凸部が形成された構成とされている。
【００１４】
この電機子によれば、突出部の突端には、凹部又は凹凸部が形成されている。従って、圧入部材が突出部にかしめられた状態では、凹部又は凹凸部が圧入部材に対してまわり止めの機能を果たすので、電機子が圧入部材に対して相対回転することを抑制することができる。
【００１５】
請求項５に記載の電機子は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電機子において、前記突出部が、前記コア構成部材の厚さ方向の一部に前記突端に開口する切欠部を有する構成とされている。
【００１６】
この電機子によれば、突出部は、コア構成部材の厚さ方向の一部に突端に開口する切欠部を有する。従って、突出部が切欠部の両側に分岐した構成とされるので、この突出部における切欠部の両側に形成された一対の凸部で圧入部材を保持することができる。
【００１７】
請求項６に記載の電機子は、請求項５に記載の電機子において、前記突出部が、前記コア構成部材の厚さ方向における前記切欠部の両側に形成されて前記切欠部を形成する複数の凸部を有する構成とされている。
【００１８】
この電機子によれば、突出部は、コア構成部材の厚さ方向における切欠部の両側に形成されて切欠部を形成する複数の凸部を有する。従って、例えば、この複数の凸部のうちいずれかの凸部を圧入部材とのかしめ用に用い、残りの凸部を圧入部材との保持用（嵌合用）に用いることができる。これにより、コア構成部材の歩留まりを確保しつつ、電機子コアによる圧入部材の保持力も高めることができる。
【００１９】
請求項７に記載の回転電機は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の電機子と、前記電機子コアの内側に圧入されると共に前記突出部にかしめられて固定された圧入部材と、を備えている。
【００２０】
この回転電機によれば、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の電機子を備えているので、電機子と圧入部材との組付性が良好であり、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る回転電機を簡略化して示す縦断面図である。
【図２】図１に示される電機子の平面図である。
【図３】図１に示される電機子及びセンターピースの一部断面を含む斜視図である。
【図４】図２に示される電機子コアの平面図である。
【図５】図４に示されるコア構成部材の斜視図である。
【図６】図１に示される電機子及びセンターピースをかしめ固定する様子を簡略化して示す図である。
【図７】コア構成部材の第一変形例を示す平面図である。
【図８】コア構成部材の第二変形例を示す平面図である。
【図９】コア構成部材の第三変形例を示す縦断面図である。
【図１０】参考例に係る電機子コアの斜視図である。
【図１１】比較例に係る電機子及びセンターピースをかしめ固定する様子を簡略化して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。
【００２３】
図１に示される回転電機Ｍは、アウタロータ型のブラシレスモータであり、固定子を構成する電機子１０と、回転子１１と、センターピース１２とを有している。回転子１１は、有天円筒状のハウジング１３と、このハウジング１３の内周面に固着されたマグネット１４とを有している。回転子１１の軸芯部には、ロータシャフト１５が一体回転可能に設けられている。マグネット１４は、環状に形成された電機子１０の径方向外側に電機子１０と対向して配置されている。
【００２４】
センターピース１２の軸芯部には、軸部１６が形成されており、この軸部１６が後述する如く電機子１０の内側に圧入されることにより、電機子１０は、センターピース１２に支持されている。また、軸部１６には、一対の軸受１７が設けられており、この一対の軸受１７には、ロータシャフト１５が回転可能に支持されている。
【００２５】
続いて、上述の電機子１０について詳述する。
【００２６】
図２，図３に示されるように、電機子１０は、複数のグループの電機子構成部４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃによって構成されている。
【００２７】
第一グループの電機子構成部４２Ａは、複数のコア構成部材４４Ａと、巻線４６Ａと、インシュレータ４８Ａを有して構成されており、第二グループの電機子構成部４２Ｂは、複数のコア構成部材４４Ｂと、巻線４６Ｂと、インシュレータ４８Ｂを有して構成されている。また、第三グループの電機子構成部４２Ｃは、複数のコア構成部材４４Ｃと、巻線４６Ｃと、インシュレータ４８Ｃを有して構成されている。
【００２８】
複数のコア構成部材４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃは、図４に示されるように、環状の電機子コア５０を構成するものであり、この電機子コア５０の周方向に分割されている。この複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃは、後述する突出部７４を有する以外は互いに同一の形状とされており、それぞれ複数の継鉄構成部５２と、複数のティース部５４とを有している。複数の継鉄構成部５２は、環状の継鉄５６を構成しており、それぞれ円弧状に形成されている。複数のティース部５４は、複数の継鉄構成部５２の各々に一体に形成されており、継鉄５６の周囲に放射状に配列されている。
【００２９】
この複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃの各々には、凸状の係合部５８と、凹状の被係合部６０がそれぞれ設けられている。係合部５８は、継鉄構成部５２における一方の側部に形成されており、被係合部６０は、継鉄構成部５２における他方の側部に形成されている。隣り合う係合部５８及び被係合部６０は、複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃのうち隣り合うコア構成部材同士を連結する嵌合部６２を構成している。そして、この複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃは、複数の嵌合部６２により環状に連結されている。
【００３０】
また、複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃのうち複数のコア構成部材４４Ｃ（幾つかのコア構成部材に相当）には、他のコア構成部材４４Ａ，４４Ｂの内径部４５（コア構成部材のうち最も電機子コア５０の径方向内側に位置する部分であって突出部分の突端を含む）に対して電機子コア５０の径方向内側に突出する突出部７４がそれぞれ形成されている（図５も参照）。突出部７４は、舌片状に形成されており、その突端７４Ａは、丸形状（円弧形状）とされている。
【００３１】
この突出部７４が形成された複数のコア構成部材４４Ｃは、上述の複数の電機子構成部４２Ａ〜４２Ｃのうち最下層の電機子構成部４２Ｃ（図３参照）におけるコア構成部材である。この最下層の電機子構成部４２Ｃにおいて、突出部７４が形成された複数のコア構成部材４４Ｃは、等間隔に配置（十字状に配置）されている。また、図３に示されるように、複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃが組み付けられた状態において、突出部７４の突端７４Ａは、連結部７２の内径部７２Ａよりも電機子コア５０の径方向内側に位置されている。なお、他のコア構成部材４４Ａ，４４Ｂの内径部４５は、連結部７２よりも電機子コア５０の径方向外側に位置されている。
【００３２】
図２に示されるように、巻線４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃは、複数の巻回部６４と、複数の渡り線６６とそれぞれを有している。各グループにおいて、複数の巻回部６４は、インシュレータ４８Ａ〜４８Ｃにそれぞれ形成された後述の絶縁部７０を介してティース部５４に集中的に巻回されており、渡り線６６によって互いに接続されている。各渡り線６６は、インシュレータ４８Ａ〜４８Ｃにそれぞれ形成された後述の連結部７２に沿って配線されている（巻き付けられている）。
【００３３】
インシュレータ４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃは、樹脂製とされており、複数の絶縁部７０と、連結部７２とを一体に有している。複数の絶縁部７０は、上述の複数のティース部５４と同数設けられている。この複数の絶縁部７０は、上述のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃの表面にそれぞれ一体成形や嵌合される等により一体に装着されており、コア構成部材４４Ａ〜４４Ｃに形成されたティース部５４と巻回部６４とを絶縁している。
【００３４】
連結部７２は、複数の絶縁部７０の軸方向一方側に設けられている。この連結部７２は、リング状に形成されており、各グループにおける複数の絶縁部７０の内径部（絶縁部７０のうち電機子１０の径方向内側に位置する部分）を連結している。このインシュレータ４８Ａ〜４８Ｃにそれぞれ形成された複数の連結部７２は、複数のグループの電機子構成部４２Ａ〜４２Ｃが互いに組み付けられた状態では、電機子１０の軸方向に重ね合わされている。なお、インシュレータ４８Ａ〜４８Ｃは、電機子１０の軸方向における連結部７２の形成位置が異なる以外は、互いに同様の形状とされている。
【００３５】
次に、上記構成からなる電機子１０の製造方法と、この電機子１０をセンターピース１２に組み付ける組付方法とを含む回転電機Ｍの製造方法について説明する。
【００３６】
先ず、図２に示されるように、各グループのインシュレータ４８Ａ〜４８Ｃの絶縁部７０にコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃがそれぞれ組み付けられる。また、この各グループについて、コア構成部材４４Ａ〜４４Ｃに巻線４６Ａ〜４６Ｃが巻回されて巻回部６４及び渡り線６６が形成される。そして、これにより、互いに独立する複数の電機子構成部４２Ａ〜４２Ｃが組み立てられる（電機子構成部組立工程）。
【００３７】
続いて、複数の電機子構成部４２Ａ〜４２Ｃが互いに軸方向から組み付けられることにより電機子１０が組み立てられる。このとき、嵌合部６２が嵌合されることにより電機子コア５０が環状に連結される（電機子組立工程）。以上の要領により、電機子１０は製造される。
【００３８】
次いで、図３に示されるように、圧入部材の一例である軸部１６が電機子コア５０の内側に圧入される。そして、図６に示されるように、かしめ治具７６により軸部１６の先端部がかしめられて複数の突出部７４に固定される。かしめ治具７６には、連結部７２の内径部７２Ａよりも小径で且つストレート形状（簡略化された形状）のものが用いられる。このようにして電機子１０は、センターピース１２に組み付けられる（電機子組付工程）。
【００３９】
そして、その後、電機子１０及びセンターピース１２に、図１に示される回転子１１、ロータシャフト１５、一対の軸受１７等が適宜順序で組み付けられることにより、回転電機Ｍが完成される（以上、回転電機の製造方法）。
【００４０】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４１】
先ず、本実施形態の作用及び効果について説明する前に、比較例について説明する。図１１に示される比較例では、上述の本実施形態に対して突出部７４が省かれると共にコア構成部材４４の内径部４５が連結部７２の内径部７２Ａよりも電機子コア５０の径方向外側に位置されている。
【００４２】
この比較例では、軸部１６をかしめる際に、複雑な形状（かしめを行う先端部分７６Ａが連結部７２よりも大径の形状）のかしめ治具７６を使用する必要があり、コストアップとなる。
【００４３】
これに対し、図３に示されるように、本実施形態によれば、複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃのうち複数のコア構成部材４４Ｃには、他のコア構成部材４４Ａ，４４Ｂの内径部４５に対して電機子コア５０の径方向内側に突出する突出部７４が形成されている。この突出部７４は、その突端７４Ａが連結部７２の内径部７２Ａよりも電機子コア５０の径方向内側に位置する構成とされている。従って、図６に示されるように、電機子コア５０の内側に軸部１６が圧入された状態で、この軸部１６をかしめ治具７６により突出部７４にかしめる場合でも、かしめ治具７６に複雑な形状（かしめを行う先端部分７６Ａが連結部７２よりも大径の形状）をしたものを用いる必要が無い。これにより、かしめ治具７６の形状が複雑になることを抑制することができるので、コストダウンを図ることができる。
【００４４】
しかも、突出部７４は、図３に示される複数の電機子構成部４２Ａ〜４２Ｃのうち最下層の電機子構成部４２Ｃにおけるコア構成部材４４Ｃに形成されている。従って、複数の電機子構成部４２Ａ〜４２Ｃを互いに軸方向から組み付ける際に、突出部７４が連結部７２と干渉することを抑制することができる。
【００４５】
また、最下層の電機子構成部４２Ｃにおいて、突出部７４が形成された複数のコア構成部材４４Ｃは、等間隔に配置されている（図４も参照）。従って、軸部１６に対して複数の突出部７４が等間隔に配置されるので、軸部１６を複数の突出部７４にバランス良くかしめることができる。
【００４６】
また、図４，図５に示されるコア構成部材４４Ｃにおいて、ティース部５４からの磁束は最短ルート（つまり継鉄構成部５２）を通過する。従って、コア構成部材４４Ｃに突出部７４が形成されていても、磁気ロスを抑制することができる。
【００４７】
また、図１に示される本実施形態に係る回転電機Ｍによれば、上述の電機子１０を備えているので、電機子１０と軸部１６との組付性が良好であり、コスト低減を図ることができる。
【００４８】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【００４９】
上記実施形態において、電機子１０は、アウタロータ型のブラシレスモータにおける固定子とされているが、インナロータ型のブラシレスモータにおける固定子とされても良く、また、ブラシ付き直流モータの回転子とされても良い。なお、電機子１０がブラシ付き直流モータの回転子とされる場合、電機子コア５０の内側には、圧入部材としての回転シャフトが圧入されると共に、この回転シャフトが突出部７４にかしめられて固定される。
【００５０】
また、電機子１０は、三つの電機子構成部４２Ａ〜４２Ｃによって構成されているが、複数の電機子構成部の数は、その他でも良い。また、各電機子構成部４２Ａ〜４２Ｃにおけるティース部５４の数も上記以外でも良く、また、複数のコア構成部材４４Ａ〜４４Ｃの並びも上記以外でも良い。また、この場合に、突出部７４が形成された複数のコア構成部材４４Ｃは、等間隔に配置されなくても良い。
【００５１】
また、図７に示されるように、突出部７４の突端７４Ａには、突出部７４の基端７４Ｂ側に凹む凹部８２が形成されていても良い。また、図８に示されるように、突出部７４の突端７４Ａには、凹凸部８４（波形形状を含む）が形成されていても良い。このように、突出部７４の突端７４Ａに、凹部８２又は凹凸部８４が形成されていると、軸部１６が突出部７４にかしめられた状態（図３参照）では、凹部８２又は凹凸部８４が軸部１６に対してまわり止めの機能を果たすので、電機子１０が軸部１６に対して相対回転することを抑制することができる。
【００５２】
また、図９に示されるように、突出部７４は、コア構成部材４４Ｃの厚さ方向の一部に、突端７４Ａに開口する切欠部８６を有していても良い。そして、突出部７４は、コア構成部材４４Ｃの厚さ方向における切欠部８６の両側に形成されて切欠部８６を形成する一対の凸部８８を有していても良い。
【００５３】
このように、突出部７４が、コア構成部材４４Ｃの厚さ方向の一部に、突端７４Ａに開口する切欠部８６を有していると、突出部７４が切欠部８６の両側に分岐した構成とされるので、この突出部７４における切欠部８６の両側に形成された一対の凸部８８で軸部１６を保持することができる。
【００５４】
また、突出部７４が、切欠部８６の両側に一対の凸部８８を有していると、例えば、この一対の凸部８８のうちいずれかの凸部８８を軸部１６とのかしめ用に用い、残りの凸部８８を軸部１６との保持用（嵌合用）に用いることができる。これにより、コア構成部材４４Ｃの歩留まりを確保しつつ、電機子コア５０による軸部１６の保持力も高めることができる。
【００５５】
なお、上記複数の変形例のうち組み合わせ可能な変形例は、適宜、組み合わされて実施されても良い。
【００５６】
また、参考例として、図１０に示されるように、複数のティース部５４の基端部は、円環状のヨーク部９２によって連結されていても良い。そして、このヨーク部９２の内周面に沿って上述の突出部７４が環状に形成されても良い。
【００５７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…電機子、１１…回転子、１２…センターピース、１３…ハウジング、１４…マグネット、１５…ロータシャフト、１６…軸部、１７…軸受、４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ…電機子構成部、４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ…コア構成部材、４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ…巻線、４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ…インシュレータ、５０…電機子コア、５２…継鉄構成部、５４…ティース部、５６…継鉄、５８…係合部、６０…被係合部、６２…嵌合部、６４…巻回部、６６…渡り線、７０…絶縁部、７２…連結部、７２Ａ…内径部、７４…突出部、７４Ａ…突端、７６…かしめ治具、７６Ａ…先端部分、８２…凹部、８４…凹凸部、８６…切欠部、８８…凸部、Ｍ…回転電機
【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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