(57)【要約】【課題】コイルの発熱による不具合を抑制する。【解決手段】電子ユニット１０は、導電路及び導電路に連なるコイル接続用端子１６を有する回路基板１１と、板状の導体が巻回されてなる巻線２６とコア２４とを有し、巻線２６がコイル接続用端子１６に接続されるコイル２３と、コイル２３を収容する樹脂製の収容部材３５と、回路基板１１に重ねられ、当該回路基板１１の熱を放熱する放熱部材４５と、を備え、巻線２６及び巻線２６と接続されるコイル接続用端子１６は、収容部材３５の内壁から離間している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電路及び前記導電路に連なるコイル接続用端子を有する回路基板と、
板状の導体が巻回されてなる巻線とコアとを有し、前記巻線が前記コイル接続用端子に接続されるコイルと、
前記コイルを収容する樹脂製の収容部材と、
前記回路基板に重ねられ、前記回路基板の熱を放熱する放熱部材と、を備え、
前記巻線及び前記巻線と接続される前記コイル接続用端子は、前記収容部材の内壁から離間している電子ユニット。
【請求項２】
前記コイル接続用端子は板状であって、前記コイル接続用端子及び前記巻線は、共に挿通孔が形成され、当該挿通孔に挿通されたネジがネジ留めされて前記コイル接続用端子と前記巻線とが接続されるものであり、
前記コイル接続用端子及び前記巻線の少なくとも一方は、前記挿通孔の内周面に連なる内周面を有して筒状に突出する筒部を備え、前記筒部の内周面は、前記ネジにネジ留めするためのネジ留め部が形成されている請求項１に記載の電子ユニット。
【請求項３】
前記筒部は、バーリング加工により形成されている請求項２に記載の電子ユニット。
【請求項４】
前記コイルと前記回路基板との間を仕切る絶縁性の仕切り壁が設けられている請求項２又は請求項３に記載の電子ユニット。
【請求項５】
前記仕切り壁は、前記ネジの軸部が挿通され、かつ、前記軸部に内壁が当接しない挿通部を有している請求項４に記載の電子ユニット。
【請求項６】
前記コアは、前記放熱部材の上に絶縁層を介して載置されている請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電子ユニット。
【請求項７】
前記コイル接続用端子及び巻線の少なくとも一方と前記収容部材との間にはスペーサが配されている請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電子ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂製のケースにコイルが収容された電子ユニットが知られている。
特許文献１は、合成樹脂製のケースに、第１回路基板、バスバーモールド基板、チョークコイル及び変圧器が収容されたＤＣ−ＤＣコンバータ装置が記載されている。このＤＣ−ＤＣコンバータ装置のケースは、アッパーケースとロアケースとからなり、ロアケースの第１収容室にチョークコイル及び変圧器が収容されている。この変圧器のバスバーの端子部は、バスバー基板の端子部にネジ止めされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９９０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、チョークコイルや変圧器といったコイルを有する部材は、巻線の通電時の発熱により高温になる。特許文献１の構成では、ケースの内壁が巻線と接続されるバスバー基板の端子部等に接しているため、巻線の通電時の発熱によりケースが溶ける等の不具合が懸念される。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コイルの発熱による不具合を抑制することが可能な電子ユニット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】
【０００６】
本発明の電子ユニットは、導電路及び前記導電路に連なるコイル接続用端子を有する回路基板と、板状の導体が巻回されてなる巻線とコアとを有し、前記巻線が前記コイル接続用端子に接続されるコイルと、前記コイルを収容する樹脂製の収容部材と、前記回路基板に重ねられ、前記回路基板の熱を放熱する放熱部材と、を備え、前記巻線及び前記巻線と接続される前記コイル接続用端子は、前記収容部材の内壁から離間しているところに特徴を有する。
【０００７】
巻線の通電により生じた熱は、巻線に接続されたコイル接続用端子に伝わり、このコイル接続用端子を有する回路基板から放熱部材によって放熱させることができる。ここで、巻線及び巻線と接続されるコイル接続用端子は、収容部材の内壁から離間しており、巻線の熱が樹脂製の収容部材に直接的には伝わらないため、巻線の通電時の熱により収容部材が溶ける等の不具合が生じることを抑制できる。よって、コイルの発熱による不具合を抑制することが可能となる。
【０００８】
上記構成に加えて以下の構成を有すれば好ましい。
・前記コイル接続用端子は板状であって、前記コイル接続用端子及び前記巻線は、共に挿通孔が形成され、当該挿通孔に挿通されたネジがネジ留めされて前記コイル接続用端子と前記巻線とが接続されるものであり、前記コイル接続用端子及び前記巻線の少なくとも一方は、前記挿通孔の内周面に連なる内周面を有して筒状に突出する筒部を備え、前記筒部の内周面は、前記ネジにネジ留めするためのネジ留め部が形成されている。
【０００９】
巻線とコイル接続用端子との接続にコイル接続用端子とは別体のナットを用いると、収容部材にナットを保持する部分を設ける必要があるため、巻線の熱がナットを介して収容部材に伝わるおそれがある。本構成によれば、コイル接続用端子及び巻線の少なくとも一方の筒部を利用してネジ留めすることができるため、巻線の熱がナットを介して収容部材に伝わることを防止できる。
【００１０】
・前記筒部は、バーリング加工により形成されている。
このようにすれば、例えば、コイル接続用端子にナットを一体に形成する場合と比較して構成を簡素化することができる。
【００１１】
・前記コイルと前記回路基板との間を仕切る絶縁性の仕切り壁が設けられている。
このようにすれば、仕切り壁によりコイルと回路基板との間を絶縁することが可能になる。
【００１２】
・前記仕切り壁は、前記ネジの軸部が挿通され、かつ、前記軸部に内壁が当接しない挿通部を有している。
このようにすれば、挿通部によりネジを絶縁しつつネジの軸部に内壁が当接しないことでネジの熱により収容部材が溶ける等の不具合を防止できる。
【００１３】
・前記コアは、前記放熱部材の上に絶縁層を介して載置されている。
このようにすれば、コアの熱を絶縁層を介して放熱部材に伝えて放熱させることができる。
【００１４】
・前記コイル接続用端子及び巻線の少なくとも一方と前記収容部材との間にはスペーサが配されている。
このようにすれば、スペーサによりコイル接続用端子や巻線の熱が直接的に収容部材に伝わることを防止できるとともに、コイル接続用端子及び巻線の少なくとも一方と収容部材との間に空間を形成しないことで、コイル接続用端子及び巻線の少なくとも一方と収容部材との間の相対的位置を保持することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コイルの発熱による不具合を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電子ユニットを示す平面図
【図２】回路基板、コイル、収容部材、ファン及び放熱部材を組み付けた状態の平面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】図３の巻線とコイル接続用端子との接続部分を拡大して示す図
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図
【図６】図２のＣ−Ｃ断面図
【図７】図２のＤ−Ｄ断面図
【図８】図２のコイルを外した状態を示す平面図
【図９】回路基板、コイル、収容部材及びファンの分解斜視図
【図１０】コイルを示す平面図
【図１１】コイルを示す正面図
【図１２】コイルを示す側面図
【図１３】放熱部材を示す平面図
【図１４】実施形態２の電子ユニットにおける図２のＡ−Ａの位置の断面図
【図１５】図１４の巻線とコイル接続用端子との接続部分を拡大して示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態＞
実施形態を図１ないし図１３を参照しつつ説明する。
電子ユニット１０（図１）は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両（図示せず）において電源から負荷に至る経路に搭載される。本実施形態は、電子ユニットの一形態としてＤＣ−ＤＣコンバータに適用したものである。以下では、上下方向については、図３の方向を基準とし、前後方向については、図１の下方を前方、上方を後方として説明する。
【００１８】
（電子ユニット１０）
電子ユニット１０は、図２，図３に示すように、複数の電子部品２０が実装された回路基板１１と、コイル２３と、回路基板１１に重ねられ、回路基板１１の熱を外部に放散する放熱部材４５と、回路基板１１及びコイル２３を収容する収容部材３５と、放熱部材４５に送風するファン４４とを備えている。
【００１９】
（回路基板１１）
回路基板１１は、長方形状であって、プリント基板１２とバスバー１３とを重ねて貼り合わせて構成されており、図９に示すように、角部が長方形状に切り欠かれた切欠部１１Ｃを備える。プリント基板１２は、絶縁材料からなる絶縁板に銅箔等からなる導電路がプリント配線されてなる。バスバー１３は、銅や銅合金等の金属板材を導電路の形状に打ち抜いて形成されている。
【００２０】
バスバー１３は回路基板１１の周縁部で屈曲され、複数の端子１４，１５及びコイル接続用端子１６を形成している。端子１４は、外部に接続される端子であり、ゴム栓１９に挿通され、ゴム栓１９が収容部材３５に嵌めいれられて位置決めされる。また、３つの端子１４の一つには、放熱部材４５の上面にネジ留めされる放熱部材固定部１４Ａが一体に形成されている（図２）。
【００２１】
コイル接続用端子１６は、コイル２３の巻線２６に接続されるものであり、切欠部１１Ｃでクランク状に屈曲され、回路基板１１の板面よりも所定寸法高い位置に回路基板１１の板面と平行な接続部１６Ａが形成されている。接続部１６Ａは、図４に示すように、ネジ２１の軸部が挿通される円形状の挿通孔１７が貫通形成されているとともに、筒状に突出する筒部１８を備えている。筒部１８の内周面は、挿通孔１７の内周面に連なっており、バーリング加工を施すことにより形成される。筒部１８を含んだ挿通孔１７の内周面の全体には、ネジ２１をネジ留めするためのネジ留め部１７Ａが形成されている。ネジ留め部１７Ａは、図示しないネジ山とネジ溝を有する。筒部１８を形成することにより、ネジ留め可能なネジ留め部１７Ａの長さ（ネジ２１の挿通方向の長さ）を確保している。
【００２２】
回路基板１１に実装される電子部品２０は、ＭＯＳＦＥＴ、キャパシタ等を含んで構成されている。なお、回路基板１１の上には、図示しない制御基板が対向配置されており、制御基板のスルーホールに回路基板１１の端子１５が挿通されて半田付けされる。また、回路基板１１と制御基板は、コイル２３と共に図示しない金属製のシールドケースで覆われている。シールドケースの上は、長方形状のアッパーカバー３２が配され（図１）、このアッパーカバー３２が収容部材３５の上に被せられている。アッパーカバー３２には、内圧を調整するための通気性防水弁３３が装着されている。
【００２３】
（コイル２３）
コイル２３は、いわゆるチョークコイルであって、図１０〜図１２に示すように、コア２４とコア２４に巻回される巻線２６とを有する。
コア２４は、磁性体からなり、中心部に巻線２６が巻回される柱部を有し、一対の分割部材２５Ａ，２５Ｂを組み合わせて構成されている。
【００２４】
巻線２６は、銅もしくは銅合金を板金/折り曲げによって作製した巻線であり、互いに平行に配された３つ（複数）の環状の平面部２７Ａ〜２７Ｃと、上下に隣り合う平面部２７Ａ〜２７Ｃ間を連ねる複数の折返し部２７Ｄ，２７Ｅとを備えている。
【００２５】
平面部２７Ａ〜２７Ｃは、互いに平行に配置され、隣り合う平面部２７Ａ〜２７Ｃ間の間隔は、同じにされている。上端の平面部２７Ａは、同一平面上において直角に屈曲されている。上段及び下段の平面部２７Ａ，２７Ｃは、コイル接続用端子１６に接続される接続部２８を備えている。
【００２６】
接続部２８には、ネジ２１の軸部が挿通される挿通孔２８Ａが貫通形成されている。コア２４の底面と放熱部材４５の上面との間には、絶縁層が形成されている。この絶縁層は、絶縁性の熱伝導シート又は絶縁性の接着剤からなる。熱伝導シートには、接着剤又は粘着剤を塗布してもよい。コイル２３の上には、コイル２３を上側から押さえる押さえ部材２９が収容部材３５に固定されている。
【００２７】
押さえ部材２９は、図９に示すように、薄肉の金属板材に曲げ加工及び打ち抜き加工を施して形成されており、弾性変形可能な一対の押さえ片３０を備え、収容部材３５にネジ留めして固定されるネジ穴３１が形成されている。この押さえ部材２９は、収容部材３５のボス部３７にネジ留めして固定することで、一対の押さえ片３０がコア２４部の上面を下方に弾性的に付勢する。
【００２８】
（収容部材３５）
収容部材３５は、絶縁性の合成樹脂製であって、長方形状のフレーム部３６と、ファン４４を固定するファン固定部４３とを備える。
フレーム部３６には、上方側からネジ留めするための複数のボス部３７が形成されている。フレーム部３６の外側には、端子１４を下方から支持する端子支持部３８が形成されている。
【００２９】
フレーム部３６は、コイル２３を収容するコイル収容部３９が区画されている。コイル収容部３９は、コア２４の形状に応じたＬ字状の仕切り壁３９Ａを有し、この仕切り壁３９Ａが回路基板１１とコイル２３とを仕切るようになっている。仕切り壁３９Ａは、ネジ２１の軸部が挿通される挿通部４０を備えている。
挿通部４０は、図４に示すように、ネジ２１の軸部に当接しないように円形状に凹設された逃げ凹部４１を有し、逃げ凹部４１は、コイル接続用端子１６側が段差状に拡径された拡径部４１Ａを有する。
拡径部４１Ａは、接続部１６Ａの筒部１８に接触しないように挿通部４０の上面を環状に切り欠いたものである。
【００３０】
なお、他方のコイル接続用端子１６の下にも挿通部４０が形成されており、この挿通部４０もネジ２１の軸部に当接しないように凹設された逃げ凹部４１を有している。
収容部材３５をこのように形成することで、コイル接続用端子１６及び巻線２６が（全長に亘って）収容部材３５の樹脂製の内壁（収容部材３５の底面を構成する底壁と底壁から起立する起立壁を含む）から所定寸法以上離間する（図５参照）。ここで、この所定寸法は、通電電流等に応じて収容部材３５の内壁が溶ける等の不具合が生じない寸法に設定される。なお、本実施形態では、コイル接続用端子１６及び巻線２６を所定寸法以上、収容部材３５の内壁から離間させているが、これに限らず、コイル接続用端子１６や巻線２６が少なくとも収容部材３５の内壁に接触していないように、コイル接続用端子１６及び巻線２６が内壁から離間させてもよい。
【００３１】
挿通部４０の裏側には、円柱状の凸部３５Ａが形成されている。凸部３５Ａは、収容部材３５の組み付けの際に放熱部材４５の凹部４５Ａに嵌め入れることで放熱部材４５に対する収容部材３５の位置合わせをすることができる。
ファン固定部４３は、図９に示すように、フレーム部３６の前端部に一体に形成されており、ファン４４を嵌め入れてネジ留めして固定する。ファン４４は、左右一対設けられており、各ファン４４が放熱部材４５の略半分を送風する。収容部材３５の放熱部材４５側には、シーリング部材（図示しない）が流し込まれる溝（図示しない）が形成されている。
【００３２】
（放熱部材４５）
放熱部材４５はアルミニウム合金や銅合金等の熱伝導性が高い金属材料からなり、図３，図１３に示すように、回路基板１１が重ねられる上面が平坦な平坦面とされ、底面側に櫛刃状に並んで配された複数の放熱フィン４６を有し、全体が押し出し成形によって形成されている。放熱部材４５の上面には、円形状の凹部４５Ａと回路基板１１等をネジ留めするための複数のネジ孔４８が形成されている。放熱部材４５の下には、板状のフィンカバー４７が装着されている。フィンカバー４７は、放熱部材４５の底面の放熱フィン４６間の開口を下方から閉鎖する。
【００３３】
電子ユニット１０の組み付けについて説明する。
ファン４４を収容部材３５に組み付けるとともに、放熱部材４５の上に絶縁性の接着剤又は接着性を有する熱伝導シート等（絶縁層）を全面に重ねて収容部材３５を組み付け、収容部材３５の所定の位置に図示しない制御回路基板が組み付けられた回路基板１１を重ねる（図８）。このとき、コイル接続用端子１６の接続部１６Ａは、挿通部４０の上面（仕切り壁３９Ａの上面のうち接続部１６Ａの下側の部分）よりも所定寸法だけ上方に配される。
【００３４】
次に、コイル２３をコイル収容部３９に収容する（図２）。これにより、コイル２３のコア２４が熱伝導シート等を介して放熱部材４５の上に載置されるとともに、巻線２６の接続部２８がコイル接続用端子１６の接続部１６Ａに重ねられる。そして、接続部１６Ａ，２８の挿通孔１７，２８Ａにネジ２１を挿通してネジ留めして接続部１６Ａ，２８間をネジを介して固定する。このとき、ネジ２１の軸部については、逃げ凹部４１内に内壁に接触しないように配される。また、巻線２６は、接続部２８がコイル接続用端子１６の接続部１６Ａに支持されることで、巻線２６が収容部材３５に対して浮いた状態となっており、巻線２６は全長に亘ってコイル収容部３９に接触していない。
そして、図示しないシールドケース及びアッパーカバー３２を被せると電子ユニット１０が形成される。
【００３５】
本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
電子ユニット１０は、導電路及び導電路に連なるコイル接続用端子１６を有する回路基板１１と、板状の導体が巻回されてなる巻線２６とコア２４とを有し、巻線２６がコイル接続用端子１６に接続されるコイル２３と、コイル２３を収容する樹脂製の収容部材３５と、回路基板１１に重ねられ、当該回路基板１１の熱を放熱する放熱部材４５と、を備え、巻線２６及び巻線２６と接続されるコイル接続用端子１６は、収容部材３５の内壁から離間している。
【００３６】
巻線２６の通電により生じた熱は、巻線２６に接続されたコイル接続用端子１６に伝わり、このコイル接続用端子１６を有する回路基板１１から放熱部材４５によって放熱させることができる。ここで、巻線２６及び巻線２６と接続されるコイル接続用端子１６は、収容部材３５の内壁から離間しているため、巻線２６の熱が樹脂製の収容部材３５に直接的には伝わらないため、巻線２６の通電時の熱により収容部材３５が溶ける等の不具合が生じることを抑制できる。よって、コイル２３の発熱による不具合を抑制することが可能となる。
【００３７】
また、コイル接続用端子１６は板状であって、コイル接続用端子１６及び巻線２６は、共に挿通孔１７，２８Ａが形成され、当該挿通孔１７，２８Ａに挿通されたネジ２１がネジ留めされてコイル接続用端子１６と巻線２６とが接続されるものであり、コイル接続用端子１６及び巻線２６の少なくとも一方は、挿通孔１７，２８Ａの内周面に連なる内周面を有して筒状に突出する筒部１８を備え、筒部１８の内周面は、ネジ２１にネジ留めするためのネジ留め部１７Ａが形成されている。
【００３８】
巻線２６とコイル接続用端子１６との接続にコイル接続用端子１６とは別体のナットを用いると、収容部材３５にナットを保持する部分を設ける必要があるため、巻線２６の熱がナットを介して収容部材３５に伝わるおそれがある。本構成によれば、コイル接続用端子１６及び巻線２６の少なくとも一方の筒部１８を利用してネジ留めすることができるため、巻線２６の熱がナットを介して収容部材３５に伝わることを防止できる。
【００３９】
さらに、筒部１８は、バーリング加工により形成されている。
このようにすれば、例えば、コイル接続用端子１６にナットを一体に形成する場合と比較して構成を簡素化することができる。
【００４０】
また、コイル２３と回路基板１１との間を仕切る絶縁性の仕切り壁３９Ａが設けられている。
このようにすれば、仕切り壁３９Ａによりコイル２３と回路基板１１との間を絶縁することが可能になる。
【００４１】
さらに、仕切り壁３９Ａは、ネジ２１の軸部が挿通され、かつ、軸部に内壁が当接しない挿通部４０を有している。
このようにすれば、挿通部４０によりネジ２１を絶縁しつつネジ２１の軸部に内壁が当接しないことでネジ２１の熱により収容部材３５が溶ける等の不具合を防止できる。
【００４２】
コア２４は、放熱部材４５の上に絶縁層を介して載置されている。
このようにすれば、コア２４の熱を絶縁層を介して放熱部材４５に伝えて放熱させることができる。
【００４３】
＜実施形態２＞
実施形態２を図１４，図１５を参照して説明する。実施形態１ではコイル接続用端子１６と挿通部４０の上面との間は空間（隙間）とされていたが、実施形態２では、コイル接続用端子１６と挿通部４０の上面との間にスペーサ５０が挟まれているものである。他の構成は、実施形態１と同一である。実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図１５に示すように、挿通部４０の上面は、リング状のスペーサ５０を受ける受け部４０Ａとされている。スペーサ５０は、コイル接続用端子１６と受け部４０Ａとの間に挟まれるものであって、耐熱性を有するワッシャーが用いられている。スペーサ５０の材料は、金属や合成樹脂等の種々の材料を用いることができるが、巻線２６やコイル接続用端子１６から収容部材３５への熱の伝達を避けるために断熱性を有するか、又は、熱伝導性の低い材料が好ましい。
【００４５】
本実施形態によれば、コイル接続用端子１６と収容部材３５との間にはスペーサ５０が配されている。このようにすれば、スペーサ５０によりコイル接続用端子１６や巻線２６の熱が直接的に収容部材３５に伝わることを防止できるとともに、コイル接続用端子１６及び巻線２６の少なくとも一方と収容部材３５との間に空間を形成しないことで、コイル接続用端子１６及び巻線２６の少なくとも一方と収容部材３５との間の相対的位置を保持することができる。
【００４６】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、コイル接続用端子１６の上に巻線２６の接続部２８を配したが、コイル接続用端子１６の下に巻線２６の接続部２８を配してもよい。この場合、実施形態２のスペーサ５０を巻線２６の接続部２８と受け部４０Ａとの間に挟むようにしてもよい。
【００４７】
（２）上記実施形態では、コイル接続用端子１６に筒部１８を形成してねじ留めする構成としたが、巻線２６の接続部２８に筒部を形成して巻線２６側にネジ留め部を形成してもよい。
【００４８】
（３）上記実施形態では、コイル接続用端子１６に筒部１８を形成してねじ留めしたが、例えば、筒部１８を形成せずに、コイル接続用端子１６にナットを一体に形成してネジ留めしてもよい。この場合のナットは、収容部材３５の内壁から離間させればよく、例えば、コイル接続用端子１６に溶接等で取付ければよい。
【００４９】
（４）上記実施形態では、コイル収容部３９内のコイル２３が配されない部分は、空間であったが、コイル収容部３９内にゲルを充填してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０：  電子ユニット
１１：  回路基板
１６：  コイル接続用端子
１６Ａ：  接続部
１７，２８Ａ：  挿通孔
１７Ａ：ネジ留め部
１８：  筒部
２０：  電子部品
２１：  ネジ
２３：  コイル
２４：  コア
２６：  巻線
３５：  収容部材
３９：  コイル収容部
３９Ａ：  仕切り壁
４０：  挿通部
４１：  逃げ凹部
４５：  放熱部材
５０：  スペーサ
【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】
2015100187.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015100187.tif 000012
【図１１】
2015100187.tif 000013
【図１２】
2015100187.tif 000014
【図１３】
2015100187.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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