(57)【要約】    【課題】低音用スピーカの磁気回路のセンタポールの前端側に支持体を介して中高音用スピーカを取付けたコアキシャル型スピーカにおいて、とくに前方側の中高音用スピーカの放熱性を改善する。    【解決手段】低音用スピーカの磁気回路のセンタポール１２の前端部に筒状金属支持体３０を取付け、この支持体３０の先端部に嵌合保持部を設け、この嵌合保持部によって上記低音用スピーカよりも高音域を担う中高音用スピーカ３２のヨークまたはフレームを支持し、しかも中低音用スピーカのフレーム２０の外周部によって放射状に延びるアーム５１が固定されているグリルフレーム５０の中心側であってスピーカグリル５４の保持部よりも後側に設けられている結合部５２を上記支持体３０によって支持された中高音用スピーカ３２のフレーム４３の外周部に嵌合させ、しかもグリルフレーム５０に取付けられるスピーカグリル５４によって中高音用スピーカ３２の前方を覆う。【選択図】      図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のスピーカの磁気回路を形成するセンタポールに前方に延出される筒状金属支持体の基端部を取付け、該支持体の先端部に嵌合保持部を設け、該嵌合保持部によって前記第１のスピーカよりも高音域を担う第２のスピーカを保持するとともに、前記第１のスピーカのフレームに取付けられるグリルフレームの中心側の結合部を前記支持体の嵌合保持部と接触させ、前記グリルフレームに取付けられるスピーカグリルによって前記第２のスピーカの前方を覆うことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
前記グリルフレームが放射状に延びるアームを具備し、該アームの先端部が前記第１のスピーカのフレームの外周部に取付けられることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記グリルフレームがその左右にそれぞれ斜め上方および斜め下方に延びる合計４本のアームを具備し、該アームの先端部が前記第１のスピーカのフレームの外周部に取付けられることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項４】
前記グリルフレームの中心部にスピーカグリルの取付け部が設けられるとともに、該取付け部の後方に前記結合部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項５】
前記嵌合保持部の先端部が前記第２のスピーカのフレームの外周部と前記グリルフレームの結合部とによって挟着保持されることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項６】
前記第２のスピーカを保持する支持体が前記第１のスピーカのボイスコイルボビンの内側空間を貫通して前方に延出されることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスピーカ装置に係り、とくに第１スピーカの磁気回路を形成するセンタポール上に第２のスピーカを取付けるようにしたスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに異なる音域を担う複数のスピーカを同軸状に配し、低音側のスピーカのセンタポール上に高音側のスピーカを取付けるようにした同軸型（コアキシャル型）スピーカ装置が知られている。このようなスピーカ装置は、各帯域を担うスピーカから出る音声を低音側のスピーカのほぼ中心から放射することができ、しかも全体的に簡潔にまとまった構成とすることができる。従ってとくに車載用スピーカ装置として広く利用されている。
【０００３】
特開平１１−２８５０９１号公報には、低音用スピーカユニットの磁気回路を構成するセンタヨーク上に立設した中高音用スピーカユニットを支持する支柱を多角形状として表面の熱放射効果を高めるとともに、支柱に溝を形成し、この溝を介して磁気回路の空間部内の熱せられた空気をコーンの外部に放出させるようにし、車載用等の狭い場所で用いるコアキシャル型のスピーカ装置の冷却効果を高めるようにしたコアキシャル型スピーカ装置が開示されている。
【０００４】
このようなスピーカ装置は、低音用スピーカのセンタヨーク上に立設される支柱として例えばアルミニウム合金の引抜き材を用いるようにし、この支柱を低音用スピーカのセンタポール上にビスによって固定するとともに、この支柱の先端部に高音用スピーカの磁気回路の底部を接着して固定している。従って支柱の先端部に取付けられる中高音用スピーカの位置決めが必ずしも確実ではなく、場合によっては低音用スピーカと高音用スピーカの中心位置が互いにずれる可能性がある。また支柱の先端部に接着固定して高音用スピーカを取付けるために、高音用スピーカの保持が不十分になる可能性がある。また支柱の先端部と高音用スピーカの磁気回路の底面との間に接着剤層が介在し、この接着剤層によって高音用スピーカの磁気回路と支柱との間での熱の伝導が妨げられ、これによってとくに高音用スピーカの磁気回路の放熱性が妨げられる。
【特許文献１】特開平１１−２８５０９１号公報
【特許文献２】特開平７−３２２３８５号公報
【特許文献３】特開２００２−２１５２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明の課題は、第１のスピーカのセンタポール上に第２のスピーカを安定に保持することができるスピーカ装置を提供することである。
【０００６】
本願発明の別の課題は、第１のスピーカのセンタポール上に第２のスピーカを正しく位置決めして取付けることができるスピーカ装置を提供することである。
【０００７】
本願発明のさらに別の課題は、第１のスピーカのセンタポール上に支持体を介して取付けられる第２のスピーカの磁気回路からの熱が上記支持体に流動しあるいは放熱され、これによってとくに第２の磁気回路の温度上昇を防止することが可能なスピーカ装置を提供することである。
【０００８】
本願発明のさらに別の課題は、第１のスピーカのセンタポール上に支持体を介して第２のスピーカを取付けるようにしたスピーカ装置において、前方側のスピーカグリルを支持するグリルフレームを有効に利用して第１のスピーカと第２のスピーカの放熱を図るようにしたスピーカ装置を提供することである。
【０００９】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想およびその実施の形態によって明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の主要な発明は、第１のスピーカの磁気回路を形成するセンタポールに前方に延出される筒状金属支持体の基端部を取付け、該支持体の先端部に嵌合保持部を設け、該嵌合保持部によって前記第１のスピーカよりも高音域を担う第２のスピーカを保持するとともに、前記第１のスピーカのフレームに取付けられるグリルフレームの中心側の結合部を前記支持体の嵌合保持部と接触させ、前記グリルフレームに取付けられるスピーカグリルによって前記第２のスピーカの前方を覆うことを特徴とするスピーカ装置に関するものである。
【００１１】
ここで前記グリルフレームが放射状に延びるアームを具備し、該アームの先端部が前記第１のスピーカのフレームの外周部に取付けられることが好ましい。また前記グリルフレームがその左右にそれぞれ斜め上方および斜め下方に延びる合計４本のアームを具備し、該アームの先端部が前記第１のスピーカのフレームの外周部に取付けられることが好ましい。また前記グリルフレームの中心部にスピーカグリルの取付け部が設けられるとともに、該取付け部の後方に前記結合部が設けられることが好ましい。また前記嵌合保持部の先端部が前記第２のスピーカのフレームの外周部と前記グリルフレームの結合部とによって挟着保持されることが好ましい。また前記第２のスピーカを保持する支持体が前記第１のスピーカのボイスコイルボビンの内側空間を貫通して前方に延出されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本願の主要な発明によれば、グリルフレームの中心側の結合部を支持体の嵌合保持部と接触させることによって、嵌合保持部からグリルフレームの結合部を通してグリルフレーム側に熱が流動する。従ってグリルフレームが放熱手段として機能し、第１のスピーカあるいは第２のスピーカの温度上昇を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１および図２は本実施の形態に係るスピーカ装置の全体の構成を示すものであって、このスピーカ装置は低音域を担う第１のスピーカの磁気回路１０を備えている。磁気回路１０は図２に示すようにほぼ円盤状をなすヨーク１１を備え、このヨーク１１の中心部には上方に突出する円柱状のセンタポール１２が一体に設けられている。そしてセンタポール１２の外周側にはリング状をなすマグネット１３が取付けられている。マグネット１３はその軸線方向の両端が互いに異極になるように着磁されている。そしてマグネット１３の上面にリング状をなすプレート１４が取付けられている。
【００１４】
上記プレート１４の中心部に設けられる円形の開口と上記センタポール１２の外周面との間の部分がエアギャップ１５を形成しており、このエアギャップ１５にボイスコイル１６が配される。すなわちボイスコイル１６は円筒状のボビン１７の外周部に巻装された状態でエアギャップ１５内に配される。
【００１５】
プレート１４上には前方側が開放されたカップ状をなす鋼製のフレーム２０が取付けられる。フレーム２０内にはコーンから成る振動板２１が取付けられる。すなわち振動板２１の外周側の部分が断面が半円状のリングから成るエッジ２２を介してフレーム２０の外周縁部の前面に取付け固定されるとともに、エッジ２２の外周部がガスケット２３によってフレーム２０に固定される。
【００１６】
上記振動板２１の中心側の部分はボイスコイル１６を巻装したボビン１７の外周部に固着される。また振動板２１の図２において下側にはダンパ２４が配される。ダンパ２４はボビン１７とフレーム２０とを連結する。またフレーム２０の外側面上には入力端子板２５が設けられる。この入力端子板２５には錦糸線２６が接続される。
【００１７】
上記磁気回路１０のセンタポール１２上にはとくに図３に拡大して示すように、筒状支持体３０が取付けられる。この筒状支持体３０は金属、例えば鉄、鋼、銅、真鍮、アルミニウム合金等の金属によって鍛造で成形されたものであって、その底部の部分がビス３１によってセンタポール１２の上面に固定されている。そしてこの筒状支持体３０によって中高音用スピーカ３２が支持される。
【００１８】
中高音用スピーカ３２の磁気回路３３はカップ状をなすヨーク３４を備え、このヨーク３４の内側であってその中心部にマグネット３５を保持している。そしてマグネット３５上にはセンタポール３６が取付けられており、このセンタポール３６の外周側の部分であってヨーク３４の内周面との間の部分がエアギャップを構成している。そしてこのエアギャップにボイスコイル３７がボビン３８に巻装された状態で配されている。
【００１９】
中高音用スピーカ３２のコーンから成る振動板４１が上記ボビン３８に取付けられるとともに、この振動板４１の外周部がフレーム４３によって支持される。また上記ボビン３８とフレーム４３との間にはダンパ４２が配される。またフレーム４３の外周側には飾りリング４４が取付けられる。そして上記ボビン３８の開口部を塞ぐようにドーム状をなすキャップ４５が取付けられる。
【００２０】
次にこのようなスピーカの動作を説明する。入力端子板２５を介して第１のスピーカのボイスコイル１６に音声信号が供給されると、この音声信号によって磁気回路１０のエアギャップ１５に配されるボイスコイル１６はフレミングの左手の法則によってボビン１７の軸線方向の力を受ける。このためにボビン１７が同方向に移動し、これに伴って振動板２１が同方向に振動し、音声を再生する。
【００２１】
第２の中高音用スピーカ３２の動作も同様であって、入力端子板２５を介して磁気回路３３のエアギャップ中に配されるボイスコイル３７に音声信号が供給されると、フレミングの左手の法則によってボビン３８の軸線方向の力を生じ、このためにボビン３８と結合されている振動板４１がボビン３８の軸線方向に振動する。従ってこれにより、中高音域の音声の再生が行なわれる。
【００２２】
このようなスピーカ装置の特徴は、第２の中高音用スピーカ３２を嵌合保持する筒状支持体３０が放熱に有効に寄与する特徴をもっている。上述の如く筒状支持体３０として例えば鍛造によって成形された鋼を用いたときの第１および第２のスピーカのボイスコイル１６、３７の温度変化を測定したところ、図４に示す結果が得られた。すなわち５０Ｗで連続入力を行なったときに、第１の低音用スピーカ（ＷＦ）のボイスコイル１６の温度は最終的に１７８℃で飽和して安定した。これに対して第２の中高音用スピーカ（ＴＷ）３２のボイスコイル３７は１５８℃で飽和した。
【００２３】
第２のスピーカ３２のとくに磁気回路３３を金属製の筒状支持体３０で支持することによって、この筒状支持体３０による熱容量の増加によって第２のスピーカ（ＴＷ）３２の温度上昇が緩やかになるとともに、筒状支持体３０の放熱効果によって第２のスピーカ３２の飽和温度が低くなっている。また第１のスピーカについても、その磁気回路１０中のボイスコイル１６の温度は筒状支持体３０によって放熱されるために、低くなる。
【００２４】
図５は筒状支持体３０を樹脂の成形体から構成した比較例のスピーカを示している。このような比較例のスピーカについて、５０Ｗの連続入力を行なったときの温度の変化が図６に示される。
【００２５】
筒状支持体３０として樹脂を用いると、この支持体３０が断熱手段として機能するために、とくに第２のスピーカ３２の磁気回路３３の放熱が妨げられてボイスコイル３７の温度上昇が急激になる。また最終的にはこの第２のスピーカの磁気回路３３に熱が蓄熱され、そのボイスコイル３７の温度が最終的に１８８℃に至る。また第１のスピーカのボイスコイル１６の部分についても、磁気回路１０内に蓄熱されて放熱が行なわれないために、最終温度は１８４℃になって金属製の筒状支持体３０を用いた場合よりも温度が高くなる。従って筒状支持体３０として樹脂に代えて金属を用いると、低音用スピーカ（ＷＦ）３２について６％、高音用スピーカ（ＴＷ）について２０％、それぞれ冷却効率が上昇する。
【００２６】
このようなスピーカ装置の別の特徴は、図２および図３に示すように、第２の中高音用スピーカ３２を筒状支持体３０を介して第１のスピーカの磁気回路１０のセンタポール１２上に支持していることである。すなわちカップ状をなす筒状支持体３０の先端側の嵌合保持部によって中高音用スピーカ３２の磁気回路３３の外周部を受入れ、この中高音用スピーカ３２を安定に保持している。なおこの実施の形態においては、筒状支持部３０の開放端を中高音用スピーカ３２のフレーム４３の下端部に突当てている。
【００２７】
従ってこのような構造によれば、第２のスピーカ３２の円周方向および高さ方向の位置決めが非常に安定する。とくに筒状支持体３０の開放端の内径を中高音用スピーカ３２の磁気回路３３の外径に高精度に一致させると、両者の嵌合精度によって第２のスピーカ３２を安定に保持することが可能になるとともに、第２のスピーカ３２の位置決めが非常に容易になる。
【００２８】
また中高音用スピーカ３２の磁気回路３３を必ずしも接着剤を用いることなく筒状支持体３０の先端部の嵌合保持部を介して第１のスピーカのセンタポール１２上に嵌め合いの嵌合力によって取付けることが可能になる。従って接着材層が断熱層となって第２のスピーカ３２から筒状支持体３０へ熱の流動が妨げられることがなくなる。このことはとくに中高音用スピーカ３２の磁気回路３３の過度の温度上昇を防止できることを意味する。すなわち筒状支持体３０は第１のスピーカの磁気回路１０とともに第２のスピーカ３２の磁気回路３３の温度上昇をも防止できるようになる。
【００２９】
次に上記実施の形態の変形例を説明する。図７に示す変形例は第１のスピーカのセンタポール１２上に取付けられる筒状支持体３０の嵌合支持部によって中高音用スピーカ３２の磁気回路３３の外周部のみならずこのスピーカのフレーム４３の外周部をも覆うようにしたものである。すなわち筒状支持体３０は上記スピーカ３２の磁気回路３３の外周部とフレーム４３の外周部にほぼ整合するように３段に絞られており、このような形状の筒状支持体３０によって中高音用スピーカ３２の磁気回路３３とフレーム４３とを受入れるようにしている。従って第２のスピーカ３２の保持が安定になるとともに、筒状支持体３０によってとくに第２のスピーカ３２の放熱を確実に行なうことが可能になる。
【００３０】
図８は別の変形例を示している。この変型例は第１のスピーカのセンタポール１２を貫通するボルト３１を第２のスピーカ３２の磁気回路３３のヨーク３４の雌ねじ孔に螺着し、第２のスピーカ３２をボルト３１によって下方へ引張ることにより、筒状支持体３０をセンタポール１２上に固定している。そして筒状支持体３０は第２のスピーカ３２の磁気回路３３の外周面と嵌合して保持するようになっている。しかも筒状支持体３０の上端の半径方向への折曲げ部分がフレーム４３の下端に当接している。フレーム４３は飾りリングを兼用するようになっている。
【００３１】
図９はさらに別の変形例を示している。この変形例は第１のスピーカのセンタポール１２を貫通するボルト３１を第２のスピーカ３２の磁気回路３３のヨーク３４の雌ねじ孔に螺着し、このヨーク３４を下方に引張ることによって筒状支持体３０をセンタポール１２上に固定している。また筒状支持体３０はその上端がほぼ外周側に開くように成形され、この開かれた部分が上記ヨーク３４の下面を受けるようになっている。
【００３２】
図１０および図１１はさらに別の変型例を示している。この変型例においてもボルト３１がセンタポール１２を貫通し、第２のスピーカ３２の磁気回路３３のヨーク３４の雌ねじ孔に螺着されている。そしてこの筒状支持体３０の上端側の嵌合支持部によって第２のスピーカ３２の磁気回路３３の外周面を保持している。しかも筒状支持体３０の先端側のフランジ部が第２のスピーカ３２のフレーム４３および飾りリング４４の下面に当接している。ここでとくに飾りリング４４がアルミダイキャスト製の飾りリングから構成されており、放熱板を構成している。従って磁気回路１０、３３の熱が筒状支持体３０に伝達されても、この熱がさらに飾りリング４４によって放熱されることになる。
【００３３】
次に第２の実施の形態を図１２〜図１４によって説明する。この実施の形態はスピーカグリル５４を保持するグリルフレーム５０を上記筒状支持体３０に結合したものである。すなわち第１のスピーカの前面側であってフレーム２０の外周部にはグリルフレーム５０が取付けられる。グリルフレーム５０は例えばアルミニウム合金の成形体から構成されるとともに、その主体部が楕円形の形状をなしている。そしてグリルフレーム５０には斜め上方および斜め下方に延びる合計４本のアーム５１が連設されており、これらのアーム５１の先端部がフレーム２０の外周部に固着されるようになっている。
【００３４】
そしてグリルフレーム５０の中心側の部分には円形の凹部から成る結合部５２が形成され、この結合部５２の内周面が図１２および図１３に示すように筒状支持部３０の外周面に嵌合されるようになっている。そしてグリルフレーム５０の内側に設けられている段部５３に金属製のネットから成るスピーカグリル５４が取付けられるようになっている。スピーカグリル５４は第２のスピーカ３２の前面側を覆う。
【００３５】
上記グリルフレーム５０の結合部５２と結合される筒状支持体３０は第１のスピーカのセンタポール１２上にボルト３１によって固定されるようになっており、第２のスピーカ３２の磁気回路３３の外周部に嵌合してこの磁気回路３３を保持するとともに、さらにこの筒状支持体３０の両端側の部分が２段に絞られてフレーム４３の外周部を保持するようになっている。そして第２のスピーカのフレーム４３の外周部を保持する筒状支持体３０の外周面がグリルフレーム５０の結合部５２の外周面に嵌合されるようになっている。
【００３６】
従ってこのような構成によれば、第１のスピーカのセンタポール１２上において第２のスピーカ３２を支持する筒状支持体３０はその先端側の外周部がグリルフレーム５０の結合部５２に嵌合されて結合されることになる。従ってとくに筒状支持体３０に対してグリルフレーム５０が放熱手段として機能するとともに、筒状支持体３０の先端側の外周部を安定的に位置決め保持することになる。
次に第３の実施の形態を図１５〜図１７によって説明する。この実施の形態は第２のスピーカ３２の前端部にさらに支持体６０を介して第３のスピーカ、すなわち高音用スピーカ６３を取付けたものである。第１のスピーカのセンタポール１２上に筒状支持体３０を介して取付けられる第２のスピーカ３２のフレーム４３の外周部にはアルミニウム合金のダイキャスト製の支持体６０が取付けられる。そしてこの支持体６０の円周方向の所定の位置に半径方向に突出した保持部６２が形成され、この保持部６２によって高音用スピーカ６３が保持される。
【００３７】
第１のスピーカのセンタポール１２上には筒状支持体３０が取付けられ、センタポール１２を貫通するボルト３１が第２のスピーカ３２の磁気回路３３のヨーク３４の雌ねじ孔に螺着される。さらにこの筒状支持体３０はその先端側の部分にフランジ５９が形成され、このフランジ５９によってその前面側の部分にビス６１を介して上記支持体６０を支持している。
【００３８】
従って筒状保持部３０のフランジ５９上に支持体６０が取付け保持されることになり、支持体６０が高音用スピーカ６３の支持手段とともに筒状支持体３０の放熱手段を兼用することになる。従って筒状支持体３０の温度上昇を支持体６０によって防止することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本願発明はとくに複数のスピーカを同軸状に取付けるコアキシャル型スピーカ装置として音声の再生に広く利用可能である。とくにスペースの限られた場所で配置を行なわなければならない車載用スピーカとして広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】スピーカの全体の形状を示す正面図である。
【図２】図１におけるＡ〜Ａ線断面図である。
【図３】同要部拡大断面図である。
【図４】スピーカのボイスコイルの温度変化の状態を示すグラフである。
【図５】樹脂製の筒状支持体を用いた比較例のスピーカの要部拡大断面図である。
【図６】同スピーカのボイスコイルの温度の変化の状態を示すグラフである。
【図７】変型例のスピーカ装置の要部拡大断面図である。
【図８】別の変形例のスピーカ装置の要部拡大断面図である。
【図９】さらに別の変型例のスピーカ装置の要部拡大断面図である。
【図１０】さらに別の変形例のスピーカ装置の正面図である。
【図１１】同スピーカ装置の要部拡大断面図である。
【図１２】第２の実施の形態のスピーカ装置の正面図である。
【図１３】同要部縦断面図である。
【図１４】同スピーカ装置の要部分解斜視図である。
【図１５】第３の実施の形態のスピーカ装置の正面図である。
【図１６】図１５におけるＢ〜Ｂ線断面図である。
【図１７】同要部分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０‥‥磁気回路、１１‥‥ヨーク、１２‥‥センタポール、１３‥‥マグネット、１４‥‥プレート、１５‥‥エアギャップ、１６‥‥ボイスコイル、１７‥‥ボビン、２０‥‥フレーム、２１‥‥振動板（コーン）、２２‥‥エッジ、２３‥‥ガスケット、２４‥‥ダンパ、２５‥‥入力端子板、２６‥‥錦糸線、３０‥‥筒状支持体、３１‥‥ビス、３２‥‥中高音用スピーカ、３３‥‥磁気回路、３４‥‥ヨーク、３５‥‥マグネット、３６‥‥センタポール、３７‥‥ボイスコイル、３８‥‥ボビン、３９‥‥プレート、４１‥‥振動板（コーン）、４２‥‥ダンパ、４３‥‥フレーム、４４‥‥飾りリング、４５‥‥キャップ、５０‥‥グリルフレーム、５１‥‥アーム、５２‥‥結合部、５３‥‥段部、５４‥‥スピーカグリル、５９‥‥フランジ、６０‥‥支持体、６１‥‥ビス、６２‥‥保持部、６３‥‥高音用スピーカ
【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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