(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を含む平板形状の一のモジュールと、平板形状の他のモジュールを積層するコネクタモジュールの積層構造であって、
前記一のモジュールは、前記電子部品から引き出される複数のリードフレームを有し、このうち少なくとも一つのリードフレームはモジュール側面から外部に突起する第１接続用端子に接続され、それ以外の少なくとも一つのリードフレームは、モジュール上面または下面から外部に突起する接続用突起部に接続され、
前記他のモジュールは、少なくとも一つのリードフレームを有し、このリードフレームの一端側は、モジュール側面から外部に突起する第２接続用端子に接続され、他端側は、モジュール上面または下面の、前記一のモジュールから突起する接続用突起部に対応する位置に開口部が形成され、
前記一のモジュールと前記他のモジュールを積層し、前記接続用突起部を前記開口部に挿入して、各接続用突起部と、前記他のモジュール内の各リードフレームとを連結することを特徴とするコネクタモジュールの積層構造。
【請求項２】
前記一のモジュールは、前記接続用突起部を複数個備え、各接続用突起部の突起位置を結ぶ線は、上面視「ハ」字形状とされることを特徴とする請求項１に記載のコネクタモジュールの積層構造。
【請求項３】
前記連結用突起部と、前記他のモジュール内の各リードフレームとを、圧接、溶着、及び半田付けのうち、いずれか１つの方法で連結することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のコネクタモジュールの積層構造。
【請求項４】
前記一のコネクタモジュールに設けられるリードフレームの端部を、モジュール側面から突起させて前記第１接続用端子とし、前記他のコネクタモジュールに設けられるリードフレームの端部を、モジュール側面から突起させて前記第２接続用端子とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコネクタモジュールの積層構造。
【請求項５】
前記一のコネクタモジュールに設けられるリードフレームの端部を略直角に折り曲げて、前記接続用突起部とすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のコネクタモジュールの積層構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が内蔵されたコネクタモジュールを積層化する技術に係り、特に、電子部品から効率良くリードフレームを引き出す技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今における車両においては、多くの電装品が搭載されるようになっており、これに伴って動力配線、及び計装配線の配索数が増大しつつある。このような中で、電装品の小型化、省スペース化を図るために、コネクタ内にＩＣチップ等の電子部品を搭載する電子部品内蔵型のコネクタモジュールが採用されている（例えば、特許文献１参照）。コネクタモジュールは、ＩＣチップより多くのリードフレームが平面的に引き出されるので、コネクタモジュールが占める面積が大型することが懸念される。
【０００３】
図１２は、従来におけるコネクタモジュールを示す説明図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は内部配線図を示している。図１２（ｂ）に示すように、コネクタモジュール１０１内に設けられるＩＣチップ１０２は、矩形状をなしており、該ＩＣチップ１０２の４つの辺に設けられる各端子には、リードフレーム１０３の一端が接続されている。そして、このリードフレーム１０３の他端がコネクタモジュール１０１の一つの側面部まで引き回され、更に外部に突起する外部端子１０３ａとされている。このような構成とした場合には、ＩＣチップ１０２の端子数が増える程、コネクタモジュール１０１の側面から突起するリードフレーム１０３の数が増大するので、図１２（ａ）に示すように、コネクタモジュール１０１が余儀なく横方向に大きくなるという問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７７０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来における電子部品を内蔵したコネクタモジュール１０１では、ＩＣチップ１０２等の電子部品に接続する端子数が多くなると、これに伴ってコネクタモジュールが平面的に大きくなり、ひいては、設置スペースが大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、設置スペースを削減することが可能な電子部品内蔵型のコネクタモジュールの積層構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、電子部品を含む平板形状の一のモジュールと、平板形状の他のモジュールを積層するコネクタモジュールの積層構造であって、前記一のモジュールは、前記電子部品から引き出される複数のリードフレームを有し、このうち少なくとも一つのリードフレームはモジュール側面から外部に突起する第１接続用端子に接続され、それ以外の少なくとも一つのリードフレームは、モジュール上面または下面から外部に突起する接続用突起部に接続され、前記他のモジュールは、少なくとも一つのリードフレームを有し、このリードフレームの一端側は、モジュール側面から外部に突起する第２接続用端子に接続され、他端側は、モジュール上面または下面の、前記一のモジュールから突起する接続用突起部に対応する位置に開口部が形成され、前記一のモジュールと前記他のモジュールを積層し、前記接続用突起部を前記開口部に挿入して、各接続用突起部と、前記他のモジュール内の各リードフレームとを連結することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記一のモジュールは、前記接続用突起部を複数個備え、各接続用突起部の突起位置を結ぶ線は、上面視「ハ」字形状とされることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記連結用突起部と、前記他のモジュール内の各リードフレームとを、圧接、溶着、及び半田付けのうち、いずれか１つの方法で連結することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記一のコネクタモジュールに設けられるリードフレームの端部を、モジュール側面から突起させて前記第１接続用端子とし、前記他のコネクタモジュールに設けられるリードフレームの端部を、モジュール側面から突起させて前記第２接続用端子とすることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記一のコネクタモジュールに設けられるリードフレームの端部を略直角に折り曲げて、前記接続用突起部とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るコネクタモジュールの積層構造では、一のモジュールに設けられる電子部品から引き出される複数のリードフレームのうちの一部を、このモジュールの側面から突起する接続用突起部に接続し、その他のリードフレームをこのモジュールの上面、または下面に突起する接続用突起部に接続する。また、他のモジュールには、複数のリードフレームが設けられ、その一端はこのモジュールの側面から突起する第２接続用端子に接続される。そして、このリードフレームと接続用突起部とを連結することにより、第１モジュールのリードフレームと第２モジュールのリードフレームを接続することができる。従って、電子部品より引き出される複数のリードフレームを多段状にして接続用端子に接続することができ、コネクタモジュールの設置スペースを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造に用いられる第１モジュールの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造に用いられる第２モジュールの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る積層構造により積層されたコネクタモジュールの外観図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造に用いられる第１モジュールの構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造に用いられる第２モジュールの構成を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造に用いられる第３モジュールの構成を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る積層構造により積層されたコネクタモジュールの外観図である。
【図８】本発明の第１，第２実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造に用いられるリードフレームと接続用突起部との連結の様子を示す説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係り、第１モジュールにリードフレームが連結される様子を示す説明図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造に用いられるリードフレームと接続用突起部との連結の様子を示す説明図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造に用いられるリードフレームと接続用突起部との連結の様子を示す説明図である。
【図１２】従来におけるコネクタモジュールの外観図及び内部配線図を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る積層構造が適用されるコネクタモジュールを構成する第１モジュール１１を示す説明図、図２は第１モジュール１１に積層される第２モジュール１２の構成を示す説明図である。図１，図２において（ａ）は外観図、（ｂ）は内部配線図を示している。なお、本実施形態では、コネクタハウジング（不図示）に内蔵される電子部品内蔵モジュールをコネクタモジュールと称することにする。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、第１モジュール（一のモジュール）１１は、平板形状を有しており、該第１モジュール１１内のほぼ中央部にはＩＣチップ１７（電子部品）設けられる。ＩＣチップ１７は矩形状をなしており、該ＩＣチップ１７の４つの辺に設けられる各端子には導電性を有するリードフレーム１５が接続されている。ＩＣチップ１７とリードフレーム１５は、ワイヤボンディング等の、図示しない方法により電気的に接続されている。
【００１６】
そして、各リードフレーム１５のうち、ＩＣチップ１７の図中下辺部の端子に接続されたもの、及び左辺部、右辺部の各端子に接続されたもののうちの一部が、第１モジュール１１の一つの側面ｐ１側に引き回されて外部に突起し、接続用端子（第１接続用端子）１３に接続されている。この際、全体のリードフレーム１５の本数のうち、半分となる本数のリードフレーム１５が側面ｐ１側から突起されるのが望ましい。図１に示す例では、３２本のリードフレーム１５のうち、その半分である１６本のリードフレーム１５が側面ｐ１側に引き回されて接続用端子１３に接続されている。なお、接続用端子１３はリードフレーム１５の先端をそのまま外部に突起させる構成としても良いし、専用の端子を設けてリードフレーム１５と接続する構成としても良い。
【００１７】
また、それ以外のリードフレーム１５（先端部が側面ｐ１側に引き回されないもの）については、ＩＣチップ１７の端子部から所定の距離だけ離れた位置まで引き回された位置にて上方に略直角に折り曲げられる。そして、折り曲げた部分の先端が第１モジュール１１の上面より若干の長さだけ突起する。例えば、図１（ｂ）に示すリードフレーム１５ａは、符号ｑ１に示す位置まで引き回され、この位置ｑ１にて上方に折り曲げられて、上面より突起する。この際、各リードフレーム１５の折り曲げ位置は、全体が上面視「ハ」字形状となるように設定される。従って、図１（ａ）に示すように、リードフレーム１５の先端部は、第１モジュール１１の上面から若干の距離だけ突起して接続用突起部２１とされる。なお、リードフレーム１５と接続用突起部２１は別体構成とすることも可能である。
【００１８】
一方、図２（ｂ）に示すように、第２モジュール（他のモジュール）１２は、平板形状を有しており、該第２モジュール１２内には、複数のリードフレーム１６が等間隔で、且つ互いに平行に配置されている。そして、各リードフレーム１６の一端は、全体が「ハ」字形状となる位置とされている。このとき「ハ」字形状は、前述した接続用突起部２１の「ハ」字形状と一致するように設定されている。また、各リードフレーム１６の他端は側面ｐ２側から外部に突起し、接続用端子（第２接続用端子）１４に接続されている。なお、接続用端子１４はリードフレーム１６の先端をそのまま外部に突起させる構成としても良いし、専用の端子を設けてリードフレーム１６と接続する構成としても良い。
【００１９】
また、図２（ａ）は、第２モジュール１２の下面側が上方となるように示しており、該第２モジュール１２の下面側には、各リードフレーム１６の先端部に対応する位置にそれぞれ矩形状の接続用孔（開口部）２２が穿設されている。
【００２０】
そして、本実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造では、第１モジュール１１の上面側と第２モジュール１２の下面側を向き合わせた状態で積層する。この際、図１（ａ）に示した接続用突起部２１と、図２（ａ）に示した接続用孔２２が一致するので、この位置で双方を連結する。即ち、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、１６個の接続用突起部２１が設けられ、図２（ａ）に示すように１６個の接続用孔２２が設けられるので、対応するものどうしが連結されて電気的に接続される。その結果、図３に示すように、第１モジュール１１と第２モジュールが積層され、更に、二段式となった側面からそれぞれ接続用端子１３，１４が突起することとなる。
【００２１】
次に、第１モジュール１１に設けられた接続用突起部２１と、第２モジュール１２に設けられたリードフレーム１６との連結の様子を、図８を参照して説明する。これらは、圧接により連結することができる。この連結方法では、接続用突起部２１に切欠部２１ａを形成し、且つ、リードフレーム１６の先端部を略直角に折り曲げて折り曲げ部１６ａとし、折り曲げ部を切欠部２１ａ内に圧接して両者を固定する。これにより、各接続用突起部２１と各リードフレーム１６とを堅固に固定して連結することができる。
【００２２】
このようにして、本実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造では、第１モジュール１１の上面から接続用突起部２１を突起させ、且つ、第２モジュールの下面に接続用孔２２を形成し、接続用突起部２１を接続用孔２２内に挿入して、該接続用突起部２１を第２モジュール１２のリードフレーム１６に連結する。従って、第１モジュール１１のＩＣチップ１７に接続される複数のリードフレーム１５のうちの略半分を第２モジュール１２側に引き回すことができるので、積層後のコネクタモジュールの側面より突起する接続用端子１３，１４（図３参照）は二段式となり、従来のように平面状に設ける場合と比較して、設置スペースを著しく低減することが可能となる。
【００２３】
また、接続用突起部２１、及び接続用孔２２を共に上面視「ハ」字形状としているので、複数のリードフレーム１５，１６を引き回す際のリードフレームどうしの干渉を防止でき、効率良くリードフレーム１５，１６を引き回すことができるようになる。
【００２４】
更に、第１モジュール１１に設けられるリードフレーム１５をそのまま側面ｐ１より突起させて接続用端子１３とし、且つ、第２モジュール１２に設けられるリードフレーム１６をそのまま側面ｐ２より突起させて接続用端子１４とすれば、専用の接続端子を用いることなくコネクタを構成することができる。
【００２５】
更に、リードフレーム１５の先端を略直角に折り曲げて、接続用突起部２１とすることにより、構成を簡素化することが可能となる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造について、図４〜図７を参照して説明する。第２実施形態では、第１モジュール３１、第２モジュール３２、及び第３モジュール３３の３つのモジュールを積層することにより、より一層平面的なスペースを削減する。
【００２７】
図４は、第１モジュール３１の構成を示す説明図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は内部配線図を示している。図４（ｂ）に示すように、第１モジュール（一のモジュール）３１は、平板形状を有しており、該第１モジュール３１内のほぼ中央部にはＩＣチップ３８（電子部品）設けられている。ＩＣチップ３８は矩形状をなしており、該ＩＣチップ３８の４つの辺に設けられる各端子には導電性を有するリードフレーム３７が接続されている。
【００２８】
そして、各リードフレーム３７のうち、ＩＣチップ３８の図中下辺部の端子に接続されたもの、及び左辺部、右辺部の各端子に接続されたもののうちの一部が、第１モジュール３１の一つの側面ｐ１１側に引き回されて外部に突起し、接続用端子（第１接続用端子）３４に接続されている。図４に示す例では、３２本のリードフレーム３７のうちの１２本のリードフレーム３７が側面ｐ１１側に引き回されて接続用端子３４に接続されている。なお、接続用端子３４はリードフレーム３７の先端をそのまま外部に突起させる構成としても良いし、専用の端子を設けてリードフレーム３７と接続する構成としても良い。
【００２９】
また、それ以外のリードフレーム３７（先端部が側面ｐ１１側に引き回されないもの）については、ＩＣチップ１７の端子部から所定の距離だけ離れた位置まで引き回された位置にて上方、または下方に略直角に折り曲げられて、第１モジュール３１の上面、または下面より若干の長さだけ突起する。本実施形態では、図４（ｂ）に示す符号ｎ１，ｎ２に示す合計１０本のリードフレーム３７の先端を下方に折り曲げ、符号ｎ３，ｎ４に示す合計１０本のリードフレーム３７の先端を上方に折り曲げる。従って、第１モジュール３１の上面には、「ハ」字形状に１０個の接続用突起部４１が突起することとなる。また、図示を省略するが、第１モジュール３１の下面から符号ｎ１，ｎ２に対応する位置に１０個の接続用突起部が設けられることとなる。
【００３０】
一方、図５（ｂ）に示すように、第２モジュール（他のモジュール）３２は、平板形状を有しており、該第２モジュール３２内には、複数のリードフレーム３９が等間隔で、且つ互いに平行に配置されている。そして、各リードフレーム３９の端部位置は、全体が「ハ」字形状となるように配置されている。このときの「ハ」字形状は、図４（ａ）に示した接続用突起部４１の「ハ」字形状と一致するように設定されている。また、各リードフレーム３９の他端は側面ｐ１２側から外部に突起し、接続用端子（第２接続用端子）３５に接続されている。なお、接続用端子３５は、リードフレーム３９の先端をそのまま外部に突起させる構成としても良いし、専用の端子を設けてリードフレーム３９と接続する構成としても良い。
【００３１】
また、図５（ａ）は、第２モジュール３２の下面側が上方となるように示しており、該第２モジュール３２の下面側には、各リードフレーム３９の先端部に対応する位置にそれぞれ矩形状の接続用孔４２が穿設されている。
【００３２】
そして、第２実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造では、前述した第１実施形態と同様に、第１モジュール３１の上面側と第２モジュール３２の下面側を向き合わせた状態で積層する。この際、図４（ａ）に示した接続用突起部４１と、図５（ａ）に示した接続用孔４２が一致するので、この位置でリードフレーム３９と接続用突起部４１を連結することが可能となる。この際、リードフレーム３９と接続用突起部４１との連結方法は、図８に示した如くの圧接により連結することができる。
【００３３】
また、図６（ｂ）に示すように、第３モジュール（他のモジュール）３３は、平板形状を有しており、該第３モジュール３３内には、複数のリードフレーム４０が等間隔に、且つ互いに平行に配置されている。そして、各リードフレーム４０のうちの左側の５本は一端側が左方に曲がってモジュールの左辺近傍まで伸びており、右側の５本は一端側が右方に曲がってモジュールの右辺近傍まで伸びている。そして、各リードフレーム４０の他端は、側面ｐ１３側から外部に突起し、接続用端子（第２接続用端子）３６に接続されている。なお、接続用端子３６はリードフレーム４０の先端をそのまま外部に突起させる構成としても良いし、専用の端子を設けてリードフレーム４０と接続する構成としても良い。
【００３４】
また、図６（ａ）に示すように、第３モジュール３３の上面側には、各リードフレーム４０の先端部に対応する位置にそれぞれ矩形状の接続用孔４３が穿設されている。そして、第１モジュール３１の下面側と第３モジュール３３の上面側を向き合わせた状態で積層する。この際、第１モジュール３１の下面側に形成される接続用突起部（図示省略；図４（ｂ）のｎ１，ｎ２の位置に対応）と、図６（ａ）に示した接続用孔４３が一致するので、この位置で双方を連結する。この際、リードフレーム４０と接続用突起部との連結方法は、図８に示した如くの圧接により連結することができる。
【００３５】
その結果、図７に示すように、第１モジュール３１上面側に第２モジュールが積層され、第１モジュール３１の下面側に第３モジュール３３が積層されたコネクタモジュールが形成されることとなる。
【００３６】
このようにして、第２実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造では、第１モジュール３１、第２モジュール３２、及び第３モジュール３３の三段式に積層するので、前述の第１実施形態で説明した二段式の場合と比較して、より一層平面的なスペースを削減することが可能となり、スペースの有効利用を図ることが可能となる。
【００３７】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図９は、第３実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造を示す説明図である。第３実施形態では、前述した第１実施形態と同様の方式により第１モジュール５１の上面から接続用突起部５４を突起させ、各接続用突起部５４にそれぞれリードフレーム５２連結する。その後、第１モジュール５１の上面側を樹脂等を用いてモールドし、全体を積層構造とする。そして、第１モジュール５１の側面から接続用端子５３を突起させ、更に、樹脂でモールドした後の側面からリードフレーム５２に接続される接続用端子５２ａを突起させる。そして、これらの接続用端子５３，５２ａを用いて、電気的な接続を行う。
【００３８】
以下、接続用突起部５４とリードフレーム５２とを連結する様子、即ち、図９の符号Ｒに示す部分の詳細について説明する。第１の連結方法として、図１０に示すように、リードフレーム５２に切欠部５２ｂを形成し、接続用突起部５４を切欠部５２ｂ内に圧接して挿入することにより、両者を堅固に固定することができる。
【００３９】
また、第２の連結方法として、図１１に示すように、リードフレーム５２に矩形状の開口部５２ｃを形成し、接続用突起部５４を開口部５２ｃ内に挿入し、更に半田５５を付けることにより、両者を堅固に固定することができる。なお、前述の図８に示した圧接の方式を用いることも可能である。更に、図示を省略するが、接続用突起部５４とリードフレーム５２とを溶着により連結することも可能である。
【００４０】
このようにして、第３実施形態に係るコネクタモジュールの積層構造では、第１モジュール５１に設けられるリードフレームのうちのいくつか（例えば、半数）を第１モジュール５１の上面側に折り曲げて突起させて接続用突起部５４とし、各接続用突起部５４と複数のリードフレーム５２の先端部を連結することにより、第１モジュール５１内に設けられるリードフレームを二段式とする。その後、第１モジュール５１の上面側を樹脂等でモールドすることにより、リードフレーム５２を含む上面の領域全体を第１モジュール５１と一体化し、積層構造とする。従って、前述した第１実施形態と同様に、リードフレームの本数が増加した場合であっても、多くの平面的なスペースを必要とせずに設置することが可能となる。
【００４１】
以上、本発明のコネクタモジュールの積層構造を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、電子部品を内蔵したコネクタモジュールを積層化して、平面的なスペースを削減することに利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１  第１モジュール
１２  第２モジュール
１３  接続用端子（第１接続用端子）
１４  接続用端子（第２接続用端子）
１５  リードフレーム
１６  リードフレーム
１７  ＩＣチップ（電子部品）
２１  接続用突起部
２２  接続用孔
３１  第１モジュール
３２  第２モジュール
３３  第３モジュール
３４  接続用端子（第１接続用端子）
３５  接続用端子
３６  接続用端子
３７  リードフレーム
３８  ＩＣチップ（電子部品）
３９  リードフレーム
４０  リードフレーム
４１  接続用突起部
４２  接続用孔
４３  接続用孔
５１  第１モジュール
５２  リードフレーム
５２ａ  接続用端子（第１接続用端子）
５３  接続用端子（第２接続用端子）
５４  接続用突起部
５５  半田
１０１  コネクタモジュール
１０２  ＩＣチップ
１０３  リードフレーム
【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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