(57)【要約】【課題】端子にコイル線を引掛ける際に、その引掛け部分に傷が生じず、また、コイル線を複数本纏めて端子にかしめる際にも、十分にコイル線が端子へ接触するモータを得る。【解決手段】電流が供給されるコイル１２が設けられた固定子１５と、この固定子１５の内部を回転し磁石が設けられた回転子１と、この回転子内部に設けられたネジ穴１ａと螺合するネジ部３ｂを有する出力軸３と、この出力軸３の回転を規制することによりこの出力軸３を軸方向に移動させると共にこの出力軸３を摺動保持する規制部と、出力軸３に設けられ規制部に設けられた摺動孔を摺動する摺動部３ａと、固定子１に設けられコイルのコイル線５１が固定される端子１４と、この端子１４に設けられコイル線５１が巻き付けされる凹形状のフック部５２ｂを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が供給されるコイルが設けられた固定子と、この固定子の内部を回転し磁石が設けられた回転子と、この回転子内部に設けられたネジ穴と螺合するネジ部を有する出力軸と、この出力軸の回転を規制することによりこの出力軸を軸方向に移動させると共にこの出力軸を摺動保持する規制部と、上記出力軸に設けられ上記規制部に設けられた摺動孔を摺動する摺動部と、上記固定子に設けられコイルのコイル線が固定される端子と、この端子に設けられ上記コイル線が巻き付けされる凹形状のフック部を設けたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
フック部に曲面形状のテーパを設けたことを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
端子に設けられコイル線が巻き付けられた後に折り曲げられるコイル線固定部を備え、このコイル線固定部と上記端子本体との間にコイル線は巻き付けられると共に、コイル線が巻き付けられる際の上記コイル線固定部と上記端子本体との隙間の最小はコイル線の太さより小さいものとすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電流により駆動されるモータに関するものであり、特に、モータ内部の回転子の回転を回転／直動変換し、出力軸を直動させるモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のモータは、出力軸の回転規制及び摺動を行う規制部の摺動孔に、摺動軸のネジ部を通過させるための部分が設けられていて、モータ外部に対して開放されていた。
【０００３】
また、出力軸の軸方向の移動を停止させるために、樹脂製の回転子の一部に設けたストッパを出力軸に当接させていた。
【０００４】
また、出力軸を回転子方向に付勢するスプリングを支持するスプリングホルダは出力軸の移動を阻害しないようにスプリングを支持するに必要最低限の大きさとしていた。
【０００５】
また、端子の一部をかしめることによってコイル線を挟持し、且つ、コイル線を溶接して、コイル線を端子に固定していた。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−５５０１２号公報
【０００７】
【特許文献２】特開平７−２７４４７２号公報
【０００８】
【特許文献３】特開平６−１４１５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のモータは、出力軸の回転規制及び摺動を行う規制部の摺動孔に、摺動軸のネジ部を通過させるための部分が設けられていて、モータ外部に対して開放されていたために、異物、水分、ガス等が、モータ内部に侵入し、モータの性能低下を招いていた。
【００１０】
また、出力軸の軸方向の移動を停止させるために、樹脂製の回転子の一部に設けたストッパを出力軸に当接させていたので、出力軸が回転子に当接する際の衝撃力により回転子が破損し、当該破損物が異物となり、モータの性能低下を招いていた。
【００１１】
また、出力軸を回転子方向に付勢するスプリングを支持するスプリングホルダは出力軸の移動を阻害しないようにスプリングを支持するに必要最低限の大きさとしていたので、スプリングホルダの周囲を通って、異物、水分、ガス等がモータ内部に侵入し、モータの性能低下を招いていた。
【００１２】
また、端子の一部をかしめることによってコイル線を挟持し、且つ、コイル線を溶接して、コイル線を端子に固定していたが、端子にコイル線を引掛ける際に、その引っかけ部分に傷が生じて、コイル線が断線しやすくなり、また、コイル線を複数本纏めて端子にかしめる際に、コイル線の端子への接触部分が少なくなり、溶接の不具合が生じていた。
【００１３】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、出力軸の回転規制及び摺動を行う規制部の摺動孔に、摺動軸のネジ部を通過させるための部分が設けられていても、当該部分から、異物、水分、ガス等が、モータ内部に侵入しないモータを得ることを目的とする。
【００１４】
また、出力軸が回転子に当接する際の衝撃力により回転子が破損しないモータを得ることを目的とする。
【００１５】
また、スプリングホルダの周囲を通って、異物、水分、ガス等がモータ内部に侵入しないモータを得ることを目的とする。
【００１６】
また、端子にコイル線を引掛ける際に、その引っかけ部分に傷が生じず、また、コイル線を複数本纏めて端子にかしめる際にも、十分にコイル線が端子へ接触するモータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明に係るモータは、電流が供給されるコイルが設けられた固定子と、この固定子の内部を回転し磁石が設けられた回転子と、この回転子内部に設けられたネジ穴と螺合するネジ部を有する出力軸と、この出力軸の回転を規制することによりこの出力軸を軸方向に移動させると共にこの出力軸を摺動保持する規制部と、出力軸に設けられ規制部に設けられた摺動孔を摺動する摺動部と、固定子に設けられコイルのコイル線が固定される端子と、この端子に設けられコイル線が巻き付けされる凹形状のフック部を設けたものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明にかかるモータは、端子に設けられコイル線が巻き付けされる凹形状のフック部を設けたものであるので、コイル線の巻き付けの際にコイル線に傷を生じさせることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
以下この発明の実施の一形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態にかかるＤＣ（直流）電動モータの軸方向断面図である。
この図において、回転子１は、ＰＰＳ系樹脂を使用しており、その中心軸部にはネジ穴１ａが設けられている。また、ボス２に設けられた回転止め摺動部２ａ（規制部）は、平面を有した形状に成形されている。
３は出力軸、３ａは出力軸摺動部、３ｂは出力軸３の出力端逆側に配設されたネジ３ｂ、このネジ３ｂが回転子１の内部に設けられたネジ穴部１ａと噛み合い挿入されている。また、出力軸３に設けられた出力軸摺動部３ａは、ボス２に設けられた回転止め摺動部２ａ内を貫通しており、回転止め摺動部２ａと噛み合う平面を有する形状に形成されている。
【００２０】
ここで、回転子１を回転駆動すると出力軸３へその回転力がネジ穴部１ａ及びネジ３ｂを介して伝達され、出力軸３はその出力摺動部３ａと回転止め摺動部２ａの噛み合いにより回転が阻止されている為、回転子１の回転力はその内部で噛み合うネジ部３ｂと回転止め摺動部２ａの存在により軸方向の直動力に変換される。すなわち、回転／直動変換機構を構成している。
図３は、本発明を説明する為の比較例として、ボス２と出力軸３とを示す斜視図であり、図３中に示すようにその出力軸摺動部３ａよりネジ部３ｂの方が一般に大きく、出力軸を組付ける際に出力軸に設けられたネジ部３ｂをボス２を通過させる為に、出力軸摺動部３ａより大きい穴２ｂがボス２に開いている。
本実施の形態は、その穴２ｂを塞ぐ為に、図１に示すようにシール４でその穴を覆い、プレート５でシール４を保持する。保持にはプレート５をボス２に圧入等の固定をすることによりシール４を保持する。
【００２１】
図２は図１中の点線ア部分の拡大図であり、図４は軸封に使用される部材の各々の斜視図である。
ボス２には出力軸摺動部より大きい穴２ｂが空いており、シール４の変形可能（可撓性）なシール部４ａでその個所を覆う。そのときのシール４の位置決めとして、ボス２の凸部２ｃとシール４の位置決め部４ｂを合わして組付ける。そしてプレート５で覆い、爪部５ａをボス２のプレート保持穴２ｄに圧入し固定する。このとき、シール４ａの寸法関係を、出力軸３の摺動部３ａと摺動しない寸法関係にすることによってシール２を装着しないときと同様に摺動部３ａに摺動抵抗を与えることはない。なお、ゴム等の変形可能な材料にて形成されるシール部４ａで穴２ｂを塞ぐようにすることにより、ネジ３ｂを挿入する際には、ネジ３ｂがシール部４ａを押しのけるように挿入することが可能であり、ネジ３ｂの挿入も容易にでき、出力軸３の組付け工程も従来と変更することなく、容易なものとなる。なお、ネジ３ｂは組付け時以外の通常動作時にはシール４を通過すること無く、モータの動作には影響を与えない。
【００２２】
実施の形態２．
図５は実施の形態２を示す電動モータの軸方向断面図である。
この図５に示すように出力軸３に装着したスプリングホルダ６の形状を相手側ハウジング７の内径より若干小さくなるようにすることで気密性を確保することが可能となる。要するに、スプリングホルダ６のスプリングを保持する部分６ｂより外側に拡張するように拡張部６ｃを設けるようにすればよい。また、拡張部６ｃとハウジング７との間の隙間は異物防止のためには小さいほどよい。なお、気密性を考慮した大きさであれば、プレート６に呼吸穴６ａを設けても良く、呼吸穴６ａを設けることによりプレート６の上下動がプレート６上下の圧力差により阻害されにくくなる。
【００２３】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３のボス２と出力軸３とを示す斜視図である。
この図６に示すように出力軸摺動部３ａをネジ部３ｂより大きくすることで、出力軸３に設けられたネジ部３ｂをボス２に通す為に開ける穴２ｂが不要となり、出力軸摺動部３ａによって回転止め摺動部２ａが気密性を確保された状態で摺動させることが可能となる。
【００２４】
また、実施の形態１〜３においては、以下のような特徴も有するものである。
直動する出力軸をモータに組付ける時出力軸に設けられたネジ部を通す為に開けられた隙間を塞ぐ部品を装着したことにより、異物、水分、ガス等のモータ内部への侵入を防ぐことができ、モータの信頼性が向上する。また、隙間を防ぐ部品は出力軸とは摺動しない寸法関係とすることで、隙間を防ぐ部品を装着しないときと同等の性能を確保することもできる。
【００２５】
また、隙間を防ぐ部品の材質として、ゴム材を使用したことにより、出力軸組付け時出力軸ネジ部でゴムを押し退けて組むことができ、出力軸の組付工程を後にすることにより作業性が向上する。
【００２６】
また、出力軸に装着したプレートの形状を相手側アクチュエータの内径より若干小さくなるようにしたことにより、アクチュエータ側から侵入してくる、異物、水分、ガス等の侵入を防ぐことができる。
【００２７】
また、出力軸の摺動部の形状を出力軸ネジ部より大きくなるようにしたことにより、出力軸に設けられたネジを通す為に開ける隙間が発生せず、異物、水分、ガス等のモータ内部への侵入を防ぐことができる。
【００２８】
実施の形態４．
実施の形態４を説明する為に、図１を用いて更に説明する。
８は永久磁石、９はプレート、１０は回転子１の上下に設けられた軸受である。回転子１の外周面には複数極に分極された永久磁石８が配設され、この永久磁石８を挟んでその両端側には軸受１０が挿入されている。回転子１は、ＰＰＳ系樹脂を使用しており、その中心軸部にはネジ穴１ａが設けられ、外周部にはフェライト系マグネットからなる永久磁石８と回転子１のストッパとなるプレート９が一体的にインサート成形されている。
【００２９】
また、整流子５が回転子１の片側面に挿入組み付けられ、両者の内、何れか一方を部分的あるいは全面的に塑性変形または熱変形させることにより（ここではカシメ部１ｂにより）両者が固定されている。
１５は固定子、１１はコア、１２はコイル、１３はハウジング、１４はモータ端子であり、固定子１５はコア１１に三相のコイル１２が巻回されたものである。コア１１は回転子１の永久磁石８の外側に所定の隙間を持って固定側磁極が形成されるよう配置されている。ハウジング１３は固定子１５を保持・固定すると共に、回転子１をその中央部に軸受１０を介して内包・支持する。
【００３０】
２はボス、２ａは回転止め摺動部、２１はプリロードスプリングであり、ボス２はハウジング１３の片側に組付けられている。プリロードスプリング２１は、ボス２と回転子１を支承する軸受１０との間に配設され、所定の付勢力を回転子１に与えることで回転子１の軸方向のずれ・ぶれを防止している。また、ボス２に設けられた回転止め摺動部２ａは、平面を有した形状に成形されている。また、ボス２は、固定子１５を収容するハウジング１３に対して気密保持可能な形でシールするように組付けられ、ネジ止めまたは熱カシメ等の方法により固定されている。
【００３１】
３は出力軸、３ａは出力軸摺動部、３ｂはネジ部、３ｃは出力軸ストッパであり、出力軸３の反出力側（突出方向反対側（図１中の下方向））に配設されたネジ部３ｂが回転子１の内部に設けられたネジ穴部１ａと噛み合うように挿入されている。また、出力軸３に設けられた出力軸摺動部３ａは、ボス２に設けられた回転止め摺動部２ａ内を貫通しており、回転止め摺動部２ａと当接する平面を有する形状に形成されている。
【００３２】
４０はモータ外部端子４３と一体形成されたポジションセンサ、４１はモータ外部端子４３に繋がるブラシ、４２はモータ端子１４に繋がるブラシである。４０と一体形成されているモータ外部端子４３とブラシ４１は電気的接続されており、モータ端子１４とブラシ４２が電気的接続されている。そのブラシ４１及びブラシ４２が整流子５と電気的接続しており、駆動に必要な接続パターンを整流子５上で形成されている。
【００３３】
従って、整流子５により機械的にコイル１２への通電切替えを行うことによって回転子１を回転駆動させ、出力軸３へその回転力が伝達される。ここで、出力軸３はその出力摺動部３ａと回転止め摺動部２ａとの当接により回転が阻止されている為、回転子１の回転力はその内部で噛み合うネジ部３ｂと回転止め摺動部２ａとより軸方向の直動力に変換される。
このように出力軸３が駆動され、出力軸３引き込み時は出力軸ストッパ３ｃと回転子１のストッパ９が当接し衝突の衝撃に耐えることができる。
【００３４】
図７はプレート９に抜け止め形状を設けた形状を示す斜視図である。
回転子１はＰＰＳ系樹脂により形成され、プレート９をその樹脂によりインサート成型等により保持している。そこでプレート９の形状を図７に示す形状とすることにより、樹脂が爪３ａに引っ掛かり抜け方向の保持強度が向上する。なお、ここでは、図７に示すように爪３ａの先の部分を横に突出させたような形状としたが、樹脂がプレートに引っ掛かる形状であれば良く、その樹脂の引っ掛かり量を多く取ることで保持強度を強くできる。
【００３５】
図８は図１中の回転子、出力軸、及びプレートを示す説明図である。
この図においては、回転子１に設けられたストッパとしてのプレート９が出力軸３に対して直動方向に当接するような配置とし、プレート９の出力軸３との当接面を平面とした形状とされている。
【００３６】
実施の形態５．
図９は回転子、出力軸、及びプレートを示す説明図である。この図においては、回転子１に設けられたストッパとしてのプレート９が出力軸３に対して回転方向に当接するような配置とし、プレート９の出力軸３との当接面を平面とした形状とされている。
プレート９は、回転子１に設けられ半円環形状に斜面を形成したような形状であるストッパ１ｃの回転方向の端面１ｄにインサート成型などで取り付けられることとなる。
また、回転子１の回転に伴ってプレート９が回転しつつ、出力軸１の出力軸ストッパ３ｃに当接して出力軸１を停止させることができる。
【００３７】
なお、回転子のネジの条数とストッパ面の数が異なる場合、図９の構造であると停止される可能性のある位置が複数箇所存在することとなるが、図８の構造とした場合にはどのネジ条数がきても停止される可能性のある位置は一箇所となり、出力軸１の初期位置（ストッパに当接させた位置）は1つに決まるため、初期位置へのイニシャライズが容易なものとなる。
【００３８】
また、上記実施の形態４、５は以下のような特徴も有するものである。
ＤＣモータの回転子を樹脂成形にて製作する時、回転子に金属プレートをストッパとしてインサート成形したことにより、出力軸との衝突に対する耐久性が飛躍的に向上する。
また、金属プレートに抜け止め形状を設けたことにより、プレートを保持する強度が飛躍的に向上する。
これによって、出力軸との衝突により樹脂が破損しスティックすることを防止することができる。
【００３９】
また、ストッパを回転方向に配置せず直動方向の配置とし、ストッパを平面とすることにより、どのネジ条数の出力軸がきても出力軸の組付位置はただ1つに決まり、差し替える必要がなく、作業性が向上する。
例えば、回転子のストッパとして回転方向に配置しており、ストッパの数とネジの条数が異なる場合は出力軸の組付位置が異なる場合があった。その為出力軸の組み付け直し、又は設備が必要であった。
【００４０】
実施の形態６．
図１０はこの実施の形態６のモータ端子部を示す側面図であり、図１１はコイル線固定部を説明する為の比較例であり、図１２はモータ端子部を示す上面図である。また、図１３は、モータ端子部を示す斜視図であり、図１４及び図１５は各々面形状を説明するための説明図である。
これらの図において、１４がモータ端子、５１がコイル線、１１がボビンである。モータ端子１４はボビン１１に形成された穴に圧入され（または、ボビン１１のモールド形成時にインサート成型され）固定されている。
図１０に示すようにモータ端子1４のコイル線固定部５２にコイルずれ防止のストッパ５２ａを設けている。ストッパ５２ａは、コイル線５１がフック部５２ｂに引っ掛けられた後、ヒュージング部５２ｃ側にずれてヒュージングに影響を及ぼさない様にしている。なお、フック部５２ａの両側にストッパ５２ａがあることにより、凹形状を形成している。
【００４１】
なお、コイル線５１は、フック部５２ｂに引掛けられた後に、コイル線固定部５２が折り曲げられることによって、コイル線５１を挟み込み、更に、ヒュージング（抵抗溶接等）をヒュージング部５２ｃに行うことにより、コイル線５１はコイル線固定部５２に物理的にも電気的にも接続されることとなる。
また、モータ端子フック部５２bにコイル線５１を巻き付ける時、図１１のようにコイル線５１が２本重なって入る（図１１中の点線イのように折り曲げられた状態になる）と後工程のヒュージングに影響を及ぼす（ヒュージング不良が発生することがあり、コイル線５１の接触不良が起こる可能性がある）ため、図１２に示すように、コイル線固定部５２の初期の折り曲げ幅がコイル線５１の太さより小さくなるようにしておくことにより、コイル線５１が２本重ならないように設定されている。
【００４２】
図１３に示すようにモータ端子１４にコイル線５１を引っ掛ける時、コイル線５１を導入する（引掛ける）動作を行う自動巻線機のノズルが動かし易いように、テーパ形状５２ｄが形成されている。
図１３に示すようにモータ端子１４のフック部５２ｂにコイル線５１を巻き付ける時、図１５のようにコイルが傷付かない様にフック部５２ｂにテーパ形状５２ｄをＲ面（曲面）取り５２ｅにて形成すればよい。これは、Ｒ面を有する治具によりプレス加工を行えばよい。
また、このフック部５２ｄは図１４に示すような平面状の治具によりプレス加工を行ってもよいが、その際には、プレス加工によって素材が移動しバリ５２ｆが形成されてしまい、コイル線５１に傷を付けるなどの問題があり、図１５に示されるＲ面取り５２ｅを形成する方法がよりよい。
【００４３】
また、この実施の形態６は以下のような特徴も有するものである。
モータ端子フック部にコイルを引っ掛けた（端末処理）後ヒュージングにより接続するときコイルがずれてヒュージング部に侵入しない様にストッパ形状を設置することにより、コイルがずれてヒュージング部に侵入することなく安定したヒュージングによる接続が行えるものであり、ヒュージング時コイルがずれてヒュージング不良を発生させる等を防止することができる。
【００４４】
モータ端子にコイルの端末処理を行うとき、コイルを導入するノズルが動かしやすい様ヒュージング部角部をテーパ形状としたことにより、安定した端末処理が行え、かつ端末処理時間の短縮が可能となるものであり、コイルの端末処理としてフック部にコイル巻きつける時、コイルを導入するノズルを動かす時間を短縮することができ、また、フック部にノズルが接触し端末処理不良を発生させることを防止することができる。
【００４５】
モータ端子フック部にコイルを巻きつけた時２つ食い込むと後工程のヒュージングで不良を起こしやすい。そこで、コイルの線径を考慮してコイルが1本しかフック部に入らない様な形状としたことにより、安定したヒュージングによる接続が行え、端末処理としてフック部にコイルを巻きつける時、２本重なって入りヒュージングに影響を及ぼすことを防止することができる。
【００４６】
モータ端子フック部にコイルを巻きつける時コイルが傷付かない様にフック部角部に面取りをしているが、モータ端子はプレス工程で製造する為、通常は金型で面を押し当てて面取りされる。すると押された素材が移動しバリにとなるが、そのバリの発生を抑える為Ｒ面取りの形状としたことにより、モータ端子製造時のバリ抑制による品質向上、及び生産性の向上が可能となり、バリが発生し品質及び生産性に影響を及ぼすことを防止することができる。
【００４７】
この発明にかかるモータは、摺動孔内のネジ部が通過可能で且つ摺動部が摺動しない部分にシール部材を設けるものであるので、摺動孔から異物等がモータ内に侵入することを防止することができる。
【００４８】
また、摺動部はネジ部より断面が大きいものであるので、摺動孔から異物等がモータ内に侵入することを防止することができる。
【００４９】
また、プレートの付勢部材を支持する支持部から収容部材の内面方向に向かって拡張される拡張部をプレートに設けたものであるので、プレート周囲から異物等がモータ内に侵入することを防止することができる。
【００５０】
また、回転子に設けられ出力軸と当接して出力軸の軸方向の規制を行う金属製のストッパとを備えたものであるので、回転子が破損し、異物となり、モータ内に侵入することを防止することができる。
【００５１】
また、端子に設けられコイル線が巻き付けされる凹形状のフック部を設けたものであるので、コイル線の巻き付けの際にコイル線に傷を生じさせることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１の電動モータの軸方向断面図である。
【図２】図１中の点線ア部分の拡大図である。
【図３】本発明を説明する為の比較例として、ボス２と出力軸３とを示す斜視図である。
【図４】軸封に使用される部材の各々の斜視図である。
【図５】実施の形態２を示す電動モータの軸方向断面図である。
【図６】実施の形態３のボス２と出力軸３とを示す斜視図である。
【図７】プレート９に抜け止め形状を設けた形状を示す斜視図である。
【図８】図１中の回転子、出力軸、及びプレートを示す説明図である。
【図９】回転子、出力軸、及びプレートを示す説明図である。
【図１０】実施の形態６のモータ端子部を示す側面図である。
【図１１】コイル線固定部を説明する為の比較例である。
【図１２】モータ端子部を示す上面図である。
【図１３】モータ端子部を示す斜視図である。
【図１４】フック部の面形状を説明する為の説明図である。
【図１５】フック部の面形状を説明する為の説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：回転子、２：ボス、２ａ：回転止め摺動部、３：出力軸、３ａ：出力軸摺動部、４：シール、６：スプリングホルダ、６ｃ：拡張部、９：プレート、１５：固定子、１４：モータ端子、５１：コイル線、５２：コイル線固定部、５２ａ：ストッパ、５２ｂ：フック部、テーパ形状５２ｄ
【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】
2008263783.tif 000011
【図１０】
2008263783.tif 000012
【図１１】
2008263783.tif 000013
【図１２】
2008263783.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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