(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗器と、前記抵抗器に並列に接続され、空気を誘電体とするコンデンサと、を有し、前記抵抗器と前記コンデンサとがプリント配線基板上に配置され、
前記コンデンサは、第１および第２の二つの電極部を有し、
前記第１および第２の電極部は、それぞれ一対の側板部と、前記側板部に相互に架け渡される連結部とを有し、
前記第２の電極部の前記一対の側板部は、前記第１の電極部の前記一対の側板部の外側に平行に配置され、
前記側板部には、前記プリント配線基板に差し込まれる足部を有し、
前記抵抗器は薄い板状であり、前記抵抗器の長手方向端部は、前記第１および第２の電極部の前記連結部に対向して配置され、
前記コンデンサと前記抵抗器とが載置される基台を有し、
前記基台は、
前記抵抗器を把持する抵抗器把持部と、
前記第１の電極部および前記第２の電極部の側板部が嵌まり込む溝部を有する電極部把持部と、
を有し、
前記プリント配線基板に対し、前記コンデンサおよび前記抵抗器を介して反対側に前記基台が配置される、
ことを特徴とする電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造。
【請求項２】
請求項１に記載の電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造が搭載されることを特徴とする部品搭載基板。
【請求項３】
請求項２記載の部品搭載基板を有し、被測定量を測定することを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造および部品搭載基板ならびに測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力計を含む各種の電圧測定機器については、電圧を入力抵抗で広帯域にわたり分圧している。このとき、周波数特性を補正するために、入力抵抗と並列に適切な静電容量のコンデンサを配置して周波数特性を補正できるようにしている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
たとえば、電圧測定機器が電力計である場合には、数キロボルトの耐圧が必要であるが、市販されているコンデンサの種類が少ないこともあって、任意の定数のものを用意することが難しい。また、コンデンサは、静電容量の温度特性や電圧依存性などが大きいことから、周波数特性に与える影響が大きい。
【０００４】
このため、電力計などに用いるコンデンサについては、空気を誘電体とし、導電性金属で形成した方が、任意の耐圧で、静電容量も比較的安定している高精度のものを製作できるとされている。
【０００５】
上述した空気を誘電体とするコンデンサは、二つの電極部を有し、この二つの電極部の配置位置によって、コンデンサの静電容量が決定される。また、二つの電極部の間に、抵抗器が配置されるため、コンデンサと抵抗器との間の容量結合もコンデンサの静電容量に影響する。このため、コンデンサの二つの電極部と抵抗器の配置位置を全ての製品で同じ位置にするために、特許文献２のように、コンデンサおよび抵抗器を位置決め配置できるコンデンサユニットが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２７６５６１号公報
【特許文献２】特開２０１４−４９４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したコンデンサおよび抵抗器を位置決め配置できるコンデンサユニットは、コンデンサおよび抵抗器を合成樹脂製のケースで周囲から覆うことにより、コンデンサおよび抵抗器が位置決めされて固定される。しかしこのように合成樹脂製のケースで周囲を囲むコンデンサユニットでは、ケースの分大きくなり、装置の小型化に支障を来す。またケースとコンデンサまたはケースと抵抗器の意図しない容量結合が大きくなってしまう。
【０００８】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、小型化と共に、コンデンサと部材との容量結合の割合を小さくすることができる電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造および部品搭載基板ならびに測定装置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】
【０００９】
本発明は、抵抗器と、抵抗器に並列に接続され、空気を誘電体とするコンデンサと、を有し、抵抗器とコンデンサとがプリント配線基板上に配置され、コンデンサは、第１および第２の二つの電極部を有し、第１および第２の電極部は、それぞれ一対の側板部と、側板部に相互に架け渡される連結部とを有し、第２の電極部の一対の側板部は、第１の電極部の一対の側板部の外側に平行に配置され、側板部には、プリント配線基板に差し込まれる足部を有し、抵抗器は薄い板状であり、抵抗器の長手方向端部は、第１および第２の電極部の連結部に対向して配置され、コンデンサと抵抗器とが載置される基台を有し、基台は、抵抗器を把持する抵抗器把持部と、第１の電極部および第２の電極部の側板部が嵌まり込む溝部を有する電極部把持部と、を有し、プリント配線基板に対し、コンデンサおよび抵抗器を介して反対側に基台が配置される、ものである。
【００１２】
本発明の他の観点は、本発明の電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造が搭載されることを特徴とする部品搭載基板である。
【００１３】
本発明のさらに他の観点は、本発明の部品搭載基板を有し、被測定量を測定することを特徴とする測定装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、小型化と共に、コンデンサと部材との容量結合の割合を小さくすることができる電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造および部品搭載基板ならびに測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造を示す斜視図である。
【図２】図１の基台を示す図である。
【図３】図１の基台からコンデンサと抵抗器を切り離した状態を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態に係る電圧入力抵抗の周波数特待補正構造の斜視図である。
【図５】図４の斜視図からコンデンサを取り除いた状態を示す図である。
【図６】図５の抵抗器と抵抗器把持部の位置関係を説明するための図である。
【図７】図６の構成を一方の抵抗器把持部側から見た状態を示す図である。
【図８】図７の抵抗器把持部が抵抗器を把持する状態を示す図である。
【図９】本発明の第三の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造の斜視図である。
【図１０】図９の斜視図からコンデンサを切り離した状態を示す図である。
【図１１】図１０の抵抗器と抵抗器把持部の位置関係を説明するための図である。
【図１２】図１１の構成を一方の抵抗器把持部側から見た状態を示す図である。
【図１３】図１２の抵抗器把持部が抵抗器を把持する状態を示す図である。
【図１４】本発明の第四の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造が基板に取り付けられた状態を示す図である。
【図１５】本発明の第四の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造の斜視図である。
【図１６】図１５の電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造からコンデンサおよび抵抗器を取り除いた状態を示す図である。
【図１７】図１５の電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造からコンデンサの一方の電極部を取り除いた状態を示す図である。
【図１８】図１５の電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造がプリント配線基板に取り付けられると共にシールドケースに覆われている状態を示す図である。
【図１９】図１の電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造が搭載される部品搭載基板を有する測定装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第一の実施の形態）
本発明の第一の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造１（以下では、補正構造１と略記する。）の構成を図１〜図３を参照して説明する。図１は、補正構造１を示す斜視図である。図２は、図１の基台２を示す図である。図３は、図１の基台２からコンデンサ１２と抵抗器１１を切り離した状態を示す図である。
【００１７】
補正構造１は、不図示のプリント配線基板上に、基台２を介して配置され、電力計を含む各種の電圧測定機器の被測定電圧を入力抵抗で広帯域にわたり分圧する際の周波数特性を補正する。
【００１８】
補正構造１は、図１に示すように、基台２と、基台２に載置される抵抗器１１と、同じく基台２に載置され、抵抗器１１に電気的に並列に接続され、空気を誘電体とするコンデンサ１２と、を有する。
【００１９】
コンデンサ１２は、二つの電極部２１，２２を有する。電極部２１は、一対の側板部３１，３２と、側板部３１，３２に相互に架け渡される連結部３３とを有する。同様に、電極部２２は、一対の側板部４１，４２と、側板部４１，４２に相互に架け渡される連結部４３とを有する。電極部２１の一対の側板部３１，３２は、電極部２２の一対の側板部４１，４２の外側に平行となる位置に配置される。
【００２０】
図３に示すように、電極部２１の側板部３１，３２は、プリント配線基板に差し込まれる足部５１，５２を有する。電極部２２の側板部４１，４２は、プリント配線基板に差し込まれる足部６１，６２を有する。電極部２１には、抵抗器１１の端子８１が差し込まれるタブ９１が設けられている。電極部２２には、抵抗器１１の端子８１が差し込まれるタブ９２が設けられている。
【００２１】
抵抗器１１は薄い板状の形状を有する抵抗器である。抵抗器１１には端子８１が設けられ、それらが、電極部２１のタブ９１および電極部２２のタブ９２に差し込まれることでコンデンサ１２との位置が決定される。抵抗器１１の長手方向端部は、電極部２１，２２の連結部３３，４３に対向して配置される。
【００２２】
抵抗器１１とコンデンサ１２とが載置される基台２は、図３に示すように、抵抗器１１を把持する抵抗器把持部７１と、コンデンサ１２の電極部２２を把持する電極部把持部７２と、電極部２１の載置位置を決定する突出部７３と、電極部２１，２２の足部５１，５２，６１，６２が差し込まれる孔部７４と、を有する。
【００２３】
基台２は、たとえば、プラスチックなどの合成樹脂製である。基台２の材質は、電気的に絶縁されており一定の強度が確保できればどのような材質であってもよい。
【００２４】
次に、基台２に抵抗器１１およびコンデンサ１２の位置を設定するための構造について、詳細に説明する。孔部７４は、コンデンサ１２の電極部２１，２２の足部５１，５２，６１，６２に対応する位置に設けられた孔である。コンデンサ１２の電極部２１，２２の足部５１，５２，６１，６２が、各孔部７４に差し込まれる。
【００２５】
突出部７３は、基台２の周囲の壁から電極部２１の厚み分だけ内側に離れた位置に設けられる。電極部２１の側板部３１，３２の下側の一部が、突出部７３によって内側から支持されるとともに、突出部７３と基台２の壁によって挟み込まれる。
【００２６】
電極部把持部７２は、電極部２２の下部が嵌り込む溝を有する。コンデンサ１２の電極部２２の側板部４１，４２の下側の一部が、電極部把持部７２の嵌り込む溝に差し込まれる。
【００２７】
抵抗器把持部７１は、矩形の抵抗器１１を長手方向の中央部を両脇から挟み込む切欠部を有する。抵抗器１１は、抵抗器把持部７１によって長手方向の中央部を両脇から挟み込まれる。
【００２８】
抵抗器１１の、電極部２１のタブ９１側の端子８１は、タブ９１の孔に挿入されて半田付け処理が施される。同様に、抵抗器１１の、電極部２２のタブ９２側の端子８１は、タブ９２の孔に挿入されて半田付け処理が施される。
【００２９】
以上のように、電極部２１，２２は、孔部７４に足部５１，５２，６１，６２が差し込まれることで位置が設定され、さらに、電極部２１は、突出部７３と基台２の壁による挟み込みで横方向の位置が固定され、電極部２２は、電極部把持部７２の溝による電極部２２下部の嵌まり込みで横方向の位置が固定される。また、抵抗器１１は、抵抗器把持部７１による長手方向中央部の把持とタブ９１，９２への端子８１の挿入により位置が設定されて固定される。
【００３０】
これにより、従来のように、体積の大きな樹脂ケースを有することなく、抵抗器１１およびコンデンサ１２の位置決めおよび固定のための部材としての基台２を小型化することができる。また、位置決めおよび固定のための部材としての基台２が小さいので、コンデンサ１２と基台２との容量結合の割合を小さくすることができる。
【００３１】
（第二の実施の形態）
本発明の第二の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造１Ａ（以下では、補正構造１Ａと略記する。）の構成を図４〜図８を参照して説明する。なお、補正構造１と対応する部分には、同じ符号を付し、適宜説明を省略する。図４は、補正構造１Ａの斜視図である。図５は、図４の斜視図からコンデンサ１２を取り除いた状態を示す図である。図６は、抵抗器１１と抵抗器把持部７１ａ，７１ｂの位置関係を説明するための図である。
【００３２】
抵抗器１１とコンデンサ１２Ａが載置される基台２Ａは、図６に示すように、抵抗器１１を把持する抵抗器把持部７１ａ，７１ｂを有する。
【００３３】
補正構造１Ａは、図４〜図６に示すように、抵抗器把持部７１ａ，７１ｂは、矩形の抵抗器１１を長手方向の両端部付近で両脇から挟み込む腕７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ１，７１ｂ２を有する。これにより、抵抗器１１は、抵抗器把持部７１ａ，７１ｂによって位置が設定されて固定される。
【００３４】
図７は、図５の構成を抵抗器把持部７１ａの方向から見た図である。図８は、図７の抵抗器把持部７１ａが抵抗器１１を把持する状態を示す図である。腕７１ａ１，７１ａ２の対向する部分の最小間隔は、抵抗器１１の厚みよりも狭い。これにより、図８に示すように、抵抗器把持部７１ａは、腕７１ａ１，７１ａ２の反発力で、抵抗器１１を両脇からしっかりと把持することができる。
【００３５】
また、一般的に、矩形の抵抗器１１の内部の抵抗体は、抵抗器１１のほぼ中央部分に集中して配置される。これに対し、抵抗器把持部７１ａ，７１ｂは、抵抗器１１の抵抗体が配置されていない長手方向端部付近を把持する。これにより、抵抗器１１と抵抗器把持部７１ａ，７１ｂとの間の容量結合の割合を第一の実施の形態の補正構造１における抵抗器把持部７１と抵抗器１１との間の容量結合の割合と比較すると小さく抑えることができる。
【００３６】
また、電極部２１Ａ，２２Ａの足部５１Ａ，５２Ａ，６１Ａ，６２Ａが孔７４Ａに差し込まれることで電極部２１Ａ，２２Ａの位置が設定される。また、抵抗器１１の端子８１がタブ９１Ａ，９２Ａの孔に挿入されることで抵抗器１１のコンデンサ１２Ａとの位置が設定される。また、電極部２１Ａの位置の固定については、補正構造１Ａでは、補正構造１の基台２とは異なり、基台２Ａが周囲に壁を有さない。よって、突出部７３Ａは、電極部２１Ａを内側から支持することで、電極部２１Ａの位置が固定される。電極部２２Ａについては、電極部把持部７２Ａの溝に、電極部２２Ａ下部が嵌り込むことにより位置が固定される。抵抗器１１は、上述したように、抵抗器把持部７１ａ，７１ｂの腕７１ａ１，７１ａ２，７１ｂ１，７１ｂ２による把持によって位置が固定される。また、電極部２１Ａ，２２Ａは、抵抗器把持部７１ａ，７１ｂによって内側から支持されることによってもその位置が固定される。
【００３７】
（第三の実施の形態）
本発明の第三の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造１Ｂ（以下では、補正構造１Ｂと略記する。）の構成を図９〜図１３を参照して説明する。なお、補正構造１Ｂと既に説明した補正構造１，１Ａとは一部が異なるので、異なる部分について主に説明し、重複する部分についての説明は省略する。図９は、補正構造１Ｂの斜視図である。図１０は、図９の斜視図からコンデンサ１２を切り離した状態を示す図である。図１１は、抵抗器１１と抵抗器把持部７１ｃ，７１ｄの位置関係を説明するための図である。
【００３８】
抵抗器１１とコンデンサ１２Ｂが載置される基台２Ｂは、図９に示すように、抵抗器１１を把持する抵抗器把持部７１ｃ，７１ｄを有する。
【００３９】
補正構造１Ｂは、図９〜図１１に示すように、抵抗器把持部７１ｃ，７１ｄは、
矩形の抵抗器１１を長手方向の両端部の上部付近を両脇から押さえ込む腕７１ｃ１，７１ｃ２，７１ｄ１，７１ｄ２を有する。これにより、抵抗器１１は、抵抗器把持部７１ｃ，７１ｄによって位置が固定される。
【００４０】
図１２は、図１１の状態を抵抗器把持部７１ｃの方向から見た図である。図１３は、図１２の抵抗器把持部７１ｃが抵抗器１１を把持する状態を示す図である。腕７１ｃ１，７１ｃ２の対向する部分の最小間隔は、抵抗器１１の厚みよりも狭い。これにより、図１３に示すように、抵抗器把持部７１ｃは、腕７１ｃ１，７１ｃ２の反発力で、抵抗器１１を両脇および上部からしっかりと把持することができる。
【００４１】
また、一般的に、抵抗器１１の内部の抵抗体は、抵抗器１１のほぼ中央部分に集中して配置される。これに対し、抵抗器把持部７１ｃ，７１ｄは、抵抗器１１の抵抗体が配置されていない端部を把持する。これにより、抵抗器１１と抵抗器把持部７１ｃ，７１ｄとの間の容量結合の割合を第一の実施の形態の補正構造１の抵抗器把持部７１と抵抗器１１との間の容量結合の割合と比較すると小さく抑えることができる。さらに、抵抗器把持部７１ｃ，７１ｄは、抵抗器１１を上部からも抑えることができるので、抵抗器１１の把持を補正構造１Ａと比較してさらに上下方向の振動等に対して強固に行うことができる。
【００４２】
このように、補正構造１Ｂでは、電極部２１Ｂ，２２Ｂの足部５１Ｂ，５２Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂが孔７４Ｂに差し込まれることで電極部２１Ｂ，２２Ｂの位置が設定される。また、抵抗器１１の端子８１がタブ９１Ｂ，９２Ｂの孔に挿入されることで抵抗器１１のコンデンサ１２Ｂとの位置が設定される。さらに、電極部２２Ａは、電極部把持部７２Ｂの溝に、電極部２２Ｂ下部が嵌り込むことにより位置が固定される。抵抗器１１は、上述したように、抵抗器把持部７１ｃ，７１ｄの腕７１ｃ１，７１ｃ２，７１ｄ１，７１ｄ２による把持によって位置が固定される。また、電極部２１Ｂ，２２Ｂは、抵抗器把持部７１ｃ，７１ｄによって内側から支持されることによってもその位置が固定される。
【００４３】
（第四の実施の形態）
本発明の第四の実施の形態に係る補正構造１Ｃを図１４〜図１８を参照して説明する。なお、補正構造１Ｃと既に説明した補正構造１，１Ａ，１Ｂとは一部が異なるので、異なる部分について主に説明し、重複する部分の説明は省略する。図１４は、補正構造１Ｃがプリント配線基板Ｐに取り付けられた状態を示す図である。図１５は、補正構造１Ｃの斜視図である。図１６は、図１５の補正構造１Ｃからコンデンサ１２および抵抗器１１を取り除いた状態を示す図である。図１７は、図１５の補正構造１Ｃからコンデンサ１２の一方の電極部２１Ｃを取り除いた状態を示す図である。図１８は、図１５の補正構造１Ｃがプリント配線基板Ｐに取り付けられると共にシールドケースＳに覆われている状態を示す図である。
【００４４】
補正構造１Ｃは、図１４に示すように、抵抗器１１およびコンデンサ１２Ｃと電気的に接続されるプリント配線基板Ｐに対し、抵抗器１１およびコンデンサ１２Ｃを介して反対側に基台２Ｃが配置される。そのため、図１５に示すように、抵抗器１１の端子８１が挿入される孔を有するタブ９１Ｃ，９２Ｃは、電極部２１Ｃ，２２Ｃの基台２Ｃに載置されている側とは反対側に設けられている。また、電極部２１Ｃ，２２Ｃをプリント配線基板Ｐに取付けるための足部５１Ｃ，５２Ｃ，６１Ｃ，６２Ｃも基台２Ｃの側とは反対側に設けられている。
【００４５】
補正構造１Ｃは、図１６および図１７に示すように、基台２Ｃに設けられた抵抗器把持部７１ｅ，７１ｆおよび複数の電極部把持部７２Ｃによって構成される。
【００４６】
補正構造１Ｃによれば、図１８に示すように、補正構造１ＣをシールドケースＳで覆う場合、基台２ＣがシールドケースＳと補正構造１Ｃとの間で絶縁物となる。これにより、補正構造１ＣとシールドケースＳとの間で電気的な絶縁に対する安全距離を確保することができる。
【００４７】
また、補正構造１Ｃでは、電極部２１Ｃ，２２Ｃは、電極部２１Ｃ，２２Ｃの下部が電極部把持部７２Ｃによって把持されることで位置が設定されて固定される。また、抵抗器１１の端子８１がタブ９１Ｃ，９２Ｃの孔に挿入されることで抵抗器１１の位置が設定される。さらに、抵抗器１１は、抵抗器把持部７１ｅ，７１ｆによる把持によって位置が固定される。
【００４８】
（第五の実施の形態）
本発明の第五の実施の形態に係る測定装置１００を図１９を参照して説明する。測定装置１００は、上述した補正構造１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃのいずれかが搭載される部品搭載基板１０１を有し、被測定量を測定する。
【００４９】
図１９に示す測定装置１００は、部品搭載基板１０１、測定部１０２、操作部１０３、表示部１０４、制御部１０５、およびこれらの構成要素を収容する筐体１０６を備え、被測定量（たとえば、測定対象に供給されている電圧）を測定可能に構成されている。
【００５０】
測定部１０２は、処理部として機能し、制御部１０５の制御に従い、部品搭載基板１０１に搭載された補正構造１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃのいずれかによって構成される電気回路から出力される電気信号に基づいて被測定量を測定する処理を行う。操作部１０３は、各種のスイッチやキーを備えて構成され、これらのスイッチやキーが操作されたときに操作信号を出力する。表示部１０４は、制御部１０５の制御に従って測定部１０２によって測定された被測定量などの各種の情報を表示する。制御部１０５は、操作部１０３から出力される操作信号に従って測定装置１００を構成する各部を制御する。
【００５１】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態は、その要旨を逸脱しない限りにおいて、様々に変更が可能である。たとえば、補正構造１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃのいずれかを有する部品搭載基板１０１を有する測定装置１００は、被測定量としての電圧を測定する例について上記したが、電圧、抵抗、電力、位相、温度、湿度、歪み、輝度、照度等の各種の物理量や、原子量、分子量、化学式量等の各種の化学量を被測定量として測定する各種の測定装置、ならびに被測定量の測定機能を有していない電子機器（表示装置や記録装置）に適用することができ、この場合においても、上記した各効果を実現することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…補正構造、１１…抵抗器、１２…コンデンサ、２１，２２…電極部、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…基台、５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ… 足部、７１，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ，７１ｆ…抵抗器把持部、７２，７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ…電極部把持部、７４，７４Ａ，７４Ｂ…孔部、Ｐ…プリント配線基板、１００…測定装置、１０１…部品搭載基板
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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