(57)【要約】【課題】振動膜の動きを妨げず、また短時間で振動膜ならびに永久磁石板を適切に積層させることができ、組み立て作業者の技量によらず安定した音響再生性能を有するように組み立てることができる電磁変換器を得る。【解決手段】振動膜１４の膜面端部から面一に突出する舌状片１４ｃを複数備え、下側フレーム１６に、構造体２の積層方向に対して垂直方向に延設され、振動膜１４を構造体２として積層させるとき舌状片１４ｃを各々載置して該振動膜１４の位置決めを行うように配置した載置部１６ｃを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の着磁パターンを有する永久磁石板、流れた電流に応じて前記着磁パターンと電磁結合する導体パターンを有する振動膜、前記永久磁石板と振動膜との間に配置する緩衝部材、及び、前記永久磁石板と振動膜と緩衝部材とを積層させた構造体を覆って支持するフレームから成る電磁変換器において、
前記振動膜は、該振動膜の膜面端部から面一に突出する舌状片を複数備え、
前記フレームは、前記構造体の積層方向に対して垂直方向に延設され、前記振動膜を前記構造体として積層させるとき前記舌状片を各々載置して該振動膜の位置決めを行うように配置した載置部を備えることを特徴とする電磁変換器。
【請求項２】
フレームは、載置部を該フレーム内部側に延設していることを特徴とする請求項１記載の電磁変換器。
【請求項３】
フレームは、舌状片を載置部に載置したとき振動膜の水平方向の移動を抑えるガイド部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電磁変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オーディオ信号に基いて音響再生を行う電磁変換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ信号を入力して音響再生を行う電磁変換器は、永久磁石板とその永久磁石板に対向するように配置した振動膜と、これら永久磁石板との間に配置された緩衝部材とを備え、これらを積層してフレームで覆い、スピーカ筐体に取り付けている。永久磁石板には、一定の間隔をおいて異なる磁極が交互に着磁され、平行縞状の着磁パターンが形成されている。振動膜には、永久磁石板の平行縞状の着磁パターンの間隙部分、いわゆる着磁のニュートラルゾーンと対向する部位に蛇行形状の導体パターンから成るコイルが形成されている。振動膜のコイルにオーディオ信号電流が流れると、当該コイルと永久磁石板の着磁パターンが電磁的に結合してフレミングの法則に則って振動膜が振動する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３３１５９６号公報（第４，５頁、図１，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電磁変換器は以上のように構成され、当該電磁変換器を組み立てるときには、振動膜に形成されているコイルを永久磁石板のＳ極とＮ極との間に配置するためマグネットビューア等を使用して永久磁石板の着磁パターンを目視しながら振動膜を適切な位置に載置し、振動膜を接着テープによって例えば下側フレームに貼り付けて固定している。そのため、貼り付け部分が振動膜の振動を妨げてしまい、また、組み立て工数が多くなると共に作業者の技量によって接着テープの貼り付け位置がばらついて安定した音響再生性能を備えるように組み立てることが難しいという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、振動膜の動きを妨げず、また短時間で振動膜ならびに永久磁石板を適切に積層させることができ、組み立て作業者の技量によらず安定した音響再生性能を有するように組み立てることができる電磁変換器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電磁変換器は、振動膜に膜面端部から面一に突出する舌状片を複数備え、フレームに、構造体の積層方向に対して垂直方向に延設され、振動膜を構造体として積層させるとき舌状片を各々載置して該振動膜の位置決めを行うように配置した載置部を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、振動膜の端部から面一に突出する舌状片を複数備え、フレームに舌状片を各々載置して該振動膜の位置決めを行うように配置した載置部を備えたので、振動を妨げないようにしながら短時間で振動膜を固定することができ、安定した性能を有する電磁変換器を得ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電磁変換器の構成を示す分解斜視図である。図示した電磁変換器１は、接合することによって例えば直方体の箱状のフレームを構成する上側フレーム１１及び下側フレーム１６と、当該上側フレーム１１及び下側フレーム１６によって覆われる構造体２とから成る。
構造体２は、最上部分に永久磁石板１２を配置し、その下側に緩衝部材１３ａ、その下側に振動膜１４、さらにその下側に緩衝部材１３ｂ、その下側即ち構造体２の底端部分に永久磁石板１５を配置し、これらを積層させたものである。ここで例示した上側フレーム１１及び下側フレーム１６は、上記のように接合すると直方体となることから、構造体２を構成する永久磁石板１２，１５の板面形状、振動膜１４の膜面形状、緩衝部材１３ａ，１３ｂの上面及び下面の形状は略長方形に形成されている。
【０００９】
永久磁石板１２及び永久磁石板１５は、板面の概ね全面にわたって焼結フェライト磁石から成る帯状の着磁部位が設けられている。この着磁部位は、各着磁部位の極性を替えながら平行に並べて、換言すると帯状のＳ極とＮ極とを交互に並べた平行縞状の多極着磁パターンを形成している。永久磁石板１２と永久磁石板１５を重ね合わせたとき、永久磁石板１２のＳ極部分と永久磁石板１５のＳ極部分が重なり、また永久磁石板１２のＮ極部分と永久磁石板１５のＮ極部分が重なり合うように、各々の板面に多極着磁パターンが形成されている。また、永久磁石板１２の板面には、多極着磁パターンの間隙、即ち後述する着磁のニュートラルゾーンに沿って一定のピッチで複数の音放射穴１５ａが設けられている。
緩衝部材１３ａ，１３ｂは、振動膜１４の振動を妨げることなく当該振動膜１４と永久磁石板１２，１５との接触を防いで異音が発生しないようにするもので、振動膜１４の音声発生に対する影響が少ない、好ましくは影響を与えない厚さ、ならびに硬度などを有する素材が用いられる。
【００１０】
図２は、実施の形態１による電磁変換器の振動膜の構成を示す説明図である。図１に示したものと同一部分に同じ符号を付記して説明する。図２に示したものは、図１の振動膜１４の膜面を正面視したときの当該振動膜１４の形状ならびに構成を示したものである。
図１及び図２に示した振動膜１４は、例えばポリイミドなどの薄くて柔軟な樹脂フィルム１４ａに、電磁コイルとして作用する蛇行形状の導通パターンを形成させたものである。以下、この蛇行形状の導通パターンを蛇行コイルパターン１４ｂと記載する。
振動膜１４の膜面形状は、前述のように長方形に形成されており、図２に示した蛇行コイルパターン１４ｂは、当該パターンの長い直線部分を、樹脂フィルム１４ａの長手方向に延設している。蛇行コイルパターン１４ｂの長手方向の直線部分は、一定の間隔をおいて互いに平行に配置されている。また、上記の直線部分は、構造体２を構成したとき永久磁石板１２及び永久磁石板１５の多極着磁パターンの磁極間隔部分に対向するように設けられている。換言すると、上記の多極着磁パターンは、前述のように異なる磁極同士を隣り合わせて並べたものなので、いわゆる着磁のニュートラルゾーンが生じる位置に蛇行コイルパターン１４ｂが設けられている。
【００１１】
なお、蛇行コイルパターン１４ｂは、振動膜１４の膜面両側に電磁作用を及ぼすように樹脂フィルム１４ａにラミネートされている。また、樹脂フィルム１４ａの膜面四隅には、長方形の短辺側から突出する、即ち膜面の長辺に沿って延設された舌状片１４ｃが当該膜面と面一として各々設けられている。
振動膜１４は、前述のように他の部材と共に積層されて上側フレーム１１及び下側フレーム１６に内包されることから、振動膜１４の膜面は、例えば上側フレーム１１の上面ならびに下側フレーム１６の底面よりも小さい寸法を有するように形成され、当該振動膜１４が振動するとき、上側フレーム１１及び下側フレーム１６とを接合させたフレーム側面に干渉することがないように構成されている。
【００１２】
図３−１及び図３−２は、実施の形態１による電磁変換器の上側フレームの構成を示す説明図である。図１に示したものと同一部分に同じ符号を付記して説明する。図３−１は図１に示した上側フレーム１１を上方から視たときの形状／構成を示し、図３−２は上側フレーム１１を側方視したときの形状／構成を示すものである。
上側フレーム１１は、前述の永久磁石板１２のヨーク材として作用するように、例えば強磁性体の鉄板などの板金によって形成されたもので、底面の無い即ち下方に開口部を設けた箱状に形成されている。上側フレーム１１の上面には、前述の永久磁石板１２の各音放射穴１２ａと連通するように複数の音放射穴１１ａが設けられている。上側フレーム１１の上面の短辺側に設けられている側壁部１１ｂは、当該上側フレーム１１と下側フレーム１６とを接合したとき不具合が生じないように構成され、例えば図３−２に示したように、上側フレーム１１を成す他の側壁部よりも低く、即ち図中下方への延設寸法を小さくして設けられている。
【００１３】
図４−１及び図４−２は、実施の形態１による電磁変換器の下側フレームの構成を示す説明図である。図１に示したものと同一部分に同じ符号を付記して説明する。図４−１は図１に示した下側フレーム１６を上方から視たときの形状／構成を示し、図４−２は下側フレーム１６を側方視したときの形状／構成を示したものである。
下側フレーム１６は、永久磁石板１５のヨーク材として作用するように上側フレーム１１と同様な材質を使用し、例えば板金によって形成されたもので、長方形に形成された底面１６ａを有し、当該長方形の二つの短辺側には図４−２に示したように底面１６ａに対して垂直に立設された側壁部１６ｂを有する。即ち、二つの側壁部１６ｂは対向して設けられており、各々の側壁部１６ｂに備えられる後述する載置部１６ｃ及びガイド部１６ｄも対向配置されたものとなる。
【００１４】
側壁部１６ｂの図中左右両側端部には、その上端部位を底面１６ａと平行に、かつ、対向する側壁部１６ｂへ向って延設するように折り曲げて形成した載置部１６ｃが設けられている。即ち、図４−２に示したように、下側フレーム１６を側方視すると底面１６ａの両端に、当該底面１６ａ及び側壁部１６ｂと連なって略コの字状になる載置部１６ｃが設けられている。このように設けられた図中右の載置部１６ｃと左の載置部１６ｃとの間にはガイド部１６ｄが形成される。
ガイド部１６ｄは、底面１６ａからみて載置部１６ｃよりも高く突出し、また、底面１６ａの短辺に平行な方向の長さが振動膜１４の同一短辺に設けられている舌状片１４ｃと舌状片１４ｃとの間の距離と概ね同じ寸法である。換言すると、上記のような寸法を有するガイド部１６ｄが形成されるように、側壁部１６ｂの左右両端を折り曲げて載置部１６ｃを設ける。また載置部１６ｃならびにガイド部１６ｄは、前述のように振動膜１４に備えられている各舌状片１４ｃに対応させて設けられ、詳しくは、一つの舌状片１４ｃに対して一つの載置部１６ｃを対応させて設けている。即ち、各々の載置部１６ｃは、各舌状片１４ｃに対応するように下側フレーム１６の適当な部位に配置されている。
【００１５】
下側フレーム１６の形状及び寸法は、前述のように構成されている側壁部１６ｂの形状及び寸法を含めて、上側フレーム１１の開口部を閉鎖するように形成されている。
また、上側フレーム１１と下側フレーム１６は、例えば各々の側方部位に嵌合部を備え、この嵌合部を嵌め合わせることによって接合し、構造体２を内包して支持するように構成されている。
【００１６】
図５−１〜図５−３は、実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。図１〜図４−２に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。図５−１〜図５−３は、電磁変換器１を組み立てるときの態様を示したものである。
図５−１は、下側フレーム１６に永久磁石板１５、緩衝部材１３ｂ、及び振動膜１４を組み込み、上方から視たときの概略の態様を示している。また、図５−２は図５−１に示したものを側方視したときの概略の態様を示すもので、図５−１の短辺側、即ち側壁部１６ｂが設けられている電磁変換器１の側方を正面視したものである。
下側フレーム１６の底面１６ａの所定の位置に永久磁石板１５を搭載する。詳しくは、後述するように振動膜１４との位置関係が定められるように、当該永久磁石板１５自らの磁力を用いて底面１６ａへ装着する。この永久磁石板１５の上側に緩衝部材１３ｂを重ねる。このように下側フレーム１６に装着された永久磁石板１５及び上記のように積層された緩衝部材１３ｂは、図５−２に示したように載置部１６ｃの下方に納められた状態となる。
緩衝部材１３ｂは、そのまま永久磁石板１５の上に放置しても良いが、緩衝部材１３ｂが固定されないことで組み立て時の作業性に問題がある場合には、接着剤を用いて永久磁石板１５の表面に接着しても良い。
【００１７】
振動膜１４は、図５−１に示したように各舌状片１４ｃが下側フレーム１６の各載置部１６ｃに載置されるように位置を合わせ、前述のように下側フレーム１６に収納されている緩衝部材１３ｂの上側に重ねて搭載する。このとき、側壁部１６ｂのガイド部１６ｄが舌状片１４ｃの間に入り込んで、永久磁石板１５などに対する振動膜１４の位置決めが行われる。詳しくは、載置部１６ｃに舌状片１４ｃを載せることによって、ガイド部１６ｄの両側方の端部が二つの舌状片１４ｃの内側となる端部に触れ、振動膜１４が水平方向へ移動することを抑えて、当該振動膜１４が定められた位置に配置される。このとき、振動膜１４の実際に振動する部分には下側フレーム１６が接触していないことから、上記の振動を妨げる要因は微細なもの、好ましくは皆無となる。
図５−３に示したように振動膜１４の上方には緩衝部材１３ａが重ねられ、さらに永久磁石板１２を収納した上側フレーム１１によって上方から覆われる。なお、前述のように永久磁石板１２は、上側フレーム１１の上面に自らの磁力によって後述するように装着される。
緩衝部材１３ａは、そのまま永久磁石板１２の下に放置しても良いが、緩衝部材１３ａが固定されないことで組み立て時の作業性に問題がある場合には、接着剤を用いて永久磁石板１２の表面に接着しても良い。
この後、上側フレーム１１と下側フレーム１６とを接合することにより、前述のように積層させた各部材が位置決めされて構造体２が構成される。
【００１８】
ここで振動膜１４の舌状片１４ｃの固定方法について説明する。
図７−１〜図７−３は、実施の形態１による電磁変換器の断面図である。これらの図７−１〜図７−３は、図１に示したＢ−Ｂ’線における縦断面の概略構成を示したもので、舌状片１４ｃを固定する各固定方法を用いた場合の各部の状態を表している。図７−１〜図７−３では、図１等に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。
図７−１に示した第一の固定方法は、各舌状片１４ｃに接着剤を塗布する、あるいは両面テープを貼り付けて、この部分を下側フレーム１６の四箇所の載置部１６ｃに各々接着して当該舌状片１４ｃを固定している。
図７−２に示した第二の固定方法は、振動膜１４の各舌状片１４ｃを適当に長く設けておく。この舌状片１４ｃを下側フレーム１６の載置部１６ｃに載置すると、当該載置部１６ｃから舌状片１４ｃの端部がはみ出す。上側フレーム１１と下側フレーム１６とを接合してフレームを組み立てるとき、上記のはみ出している部分を上側フレーム１１の側壁部分と下側フレーム１６の側壁部分との隙間に挟み込んで当該舌状片１４ｃを固定している。なお、この第二の固定方法では、上記のはみ出した舌状片１４ｃを挟み込めるように、即ち、上側フレーム１１と下側フレーム１６とを接合したとき上記の隙間が生じるように当該上側フレーム１１及び下側フレーム１６を適当な寸法で構成する。
【００１９】
図７−３に示した第三の固定方法は、これまで説明した上側フレーム１１に替えて、後述する上側フレーム２１を用いて振動膜１４の舌状片１４ｃを固定するものである。
図８−１〜図８−３は、実施の形態１による電磁変換器の上側フレームの他の構成を示す説明図である。図８−１は、上側フレーム２１を上方から視たもので、上側フレーム２１の上面２１ｂを正面視したときの形状を表している。図８−２は、上側フレーム２１の上面２１ｂの長辺側に設けられる側面を正面視したものである。図８−３は、上側フレーム２１の上面２１ｂの短辺側に設けられる側壁部２１ｄを正面視したものである。図８−１〜図８−３では、同一部分に同じ符号を使用して説明する。図示した上側フレーム２１は、前述の上側フレーム１１の音放射穴１１ａと同様な音放射穴２１ａを備え、後述するストッパ２１ｃを備えることに伴って側壁部の形状が異なること以外は、上側フレーム１１と同様に構成されている。
【００２０】
上側フレーム２１は、例えば上面２１ｂの短辺側に設けられている側壁部２１ｄに前述のストッパ２１ｃを備え、図８−３において当該側壁部２１ｄの左右両端の下端部分を折り曲げて当該ストッパ２１ｃを形成している。ストッパ２１ｃは、図８−１に示したように上側フレーム２１を上方から視たとき上面２１ｂの四隅となる位置に設けられ、図８−２に示したように上面２１ｂに対して平行に、且つ、上側フレーム２１の内部へ折り曲げて形成され、図７−３に示したように上側フレーム２１を下側フレーム１６に接合したとき、ストッパ２１ｃの下面と載置部１６ｃの上面が重なり、この部分に舌状片１４ｃを挟み込む隙間が生じるように設けられている。
載置部１６ｃに振動膜１４の舌状片１４ｃを載せた下側フレーム１６に上側フレーム２１を接合すると、舌状片１４ｃは図７−３に示したように上方からストッパ２１ｃに押さえ込まれ、載置部１６ｃとストッパ２１ｃとの間に挟み込まれて固定される。
【００２１】
図６は、実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。図１等に示したものと同一部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。図６は、図１に示したＡ−Ａ’線における縦断面の概略構成を示したもので、前述のように組み立てた電磁変換器１の内部構成を示している。なお、図６の概略断面には、磁極の配置などを分かり易くするため、緩衝部材１３ａ，１３ｂの図示を省略している。
図５−１〜図５−３を用いて説明したように電磁変換器１を組み立てるとき、永久磁石板１５は、自らの磁力によって磁性体の下側フレーム１６に固定される。緩衝部材１３ｂは、前述のように載置部１６ｃの下方に納められる。振動膜１４は、前述のように載置部１６ｃに舌状片１４ｃを載せることにより、また、ガイド部１６ｄが二つの舌状片１４ｃの間に配置されることによって、下側フレーム１６の底面１６ａに磁力によって付着している永久磁石板１５との位置関係が定められ、永久磁石板１５の多極着磁パターンと振動膜１４の蛇行コイルパターン１４ｂとの位置合わせが行われる。この位置合わせにより、図６に示したように永久磁石板１５の各Ｓ極とＮ極との間に生じる、いわゆる着磁のニュートラルゾーンｎｚに蛇行コイルパターン１４ｂが配置される。
【００２２】
前述のように振動膜１４の上側には緩衝部材１３ａが重ねられ、上側フレーム１１には自らの磁力により永久磁石板１２を付着させている。詳しくは、上側フレーム１１の音放射穴１１ａと永久磁石板１２の音放射穴１２ａが連通するように位置決めを行って、また永久磁石板１２の多極磁極パターンが振動膜１４の膜面に対向し、上側フレーム１１と下側フレーム１６とを接合したとき、図６に示したように永久磁石板１２の多極着磁パターンと振動膜１４の蛇行コイルパターン１４ｂとの配置関係が、前述の永久磁石板１５の多極着磁パターンと蛇行コイルパターン１４ｂとの配置関係と同様となるように、永久磁石板１２を上側フレーム１１に装着させている。このように各部材が積層され、例えば上側フレーム１１と下側フレーム１６に備えた嵌合部を嵌合させて接合している。
このように電磁変換器１を組み立てるとき、振動膜１４の舌状片１４ｃを下側フレーム１６の載置部１６ｃに載せることによって振動膜１４と永久磁石板１２，１５との配置関係が定められ、マグネットビューアを用いて永久磁石板１２，１５の着磁パターンを目視しながら振動膜１４の位置合わせを行う必要がなくなる。
【００２３】
ここで説明した電磁変換器１は、下側フレーム１６に振動膜１４の舌状片１４ｃを載置する載置部１６ｃならびにガイド部１６ｄを設けているが、これら載置部１６ｃ及びガイド部１６ｄに相当する部分を上側フレーム１１に設けてもよく、上側フレーム１１または下側フレーム１６のどちらに載置部１６ｃならびにガイド部１６ｄに相当する部分を各々設けて振動膜１４の位置決め及び固定を行うように構成してもよい。また、長方形の膜形状をしている振動膜１４等を例示して説明したが、舌状片の形状及び数量を含む振動膜の形状、ならびに当該振動膜に準じる他の構成部材の形状は、ここで説明したものに限定されない。
【００２４】
以上のように実施の形態１によれば、振動膜１４の四隅に舌状片１４ｃを備え、下側フレーム１６の側壁部１６ｂに載置部１６ｃとガイド部１６ｄとを備えたので、振動膜１４の振動を妨げないようにしながら固定することができ、また電磁変換器１を短時間で組み立てることができるようになって、個体差を抑えて安定した性能を有する電磁変換器を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１による電磁変換器の構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態１による電磁変換器の振動膜の構成を示す説明図である。
【図３−１】実施の形態１による電磁変換器の上側フレームの構成を示す説明図である。
【図３−２】実施の形態１による電磁変換器の上側フレームの構成を示す説明図である。
【図４−１】実施の形態１による電磁変換器の下側フレームの構成を示す説明図である。
【図４−２】実施の形態１による電磁変換器の下側フレームの構成を示す説明図である。
【図５−１】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。
【図５−２】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。
【図５−３】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。
【図６】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す説明図である。
【図７−１】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す断面図である。
【図７−２】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す断面図である。
【図７−３】実施の形態１による電磁変換器の構成を示す断面図である。
【図８−１】実施の形態１による電磁変換器の上側フレームの他の構成を示す説明図である。
【図８−２】実施の形態１による電磁変換器の上側フレームの他の構成を示す説明図である。
【図８−３】実施の形態１による電磁変換器の上側フレームの他の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  電磁変換器、２  構造体、１１，２１  上側フレーム、１１ａ，２１ａ  音放射穴、１１ｂ，１６ｂ，２１ｄ  側壁部、１２，１５  永久磁石板、１３ａ，１３ｂ  緩衝部材、１４  振動膜、１４ａ  樹脂フィルム、１４ｂ  蛇行コイルパターン、１４ｃ  舌状片、１６  下側フレーム、１６ａ  底面、１６ｃ  載置部、１６ｄ  ガイド部、２１ｂ  上面、２１ｃ  ストッパ。
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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