(57)【要約】【課題】本発明は、基材を一方側に膨出させた膨出部を繰り返し押圧操作しても、クラックが発生しにくい長寿命の可動接点体およびこれを用いたスイッチ装置を提供すること。【解決手段】本発明のスイッチ装置１１に用いられている可動接点体１は、薄板状で弾性を有する金属板からなる基材２と、この基材２の中央部を反転可能に膨出させた膨出部２ａと、この膨出部２ａの内面に形成した接点部２ｂとを備え、基材２は、円形状の外周縁の互いに対向する位置から幅寸法Ｇと突出寸法Ｆで外側に突出形成した一対の突出部２ｃ、２ｃを有し、この突出部２ｃは、幅寸法の幅方向における両端部２ｄ側の外縁部からの突出寸法をＦ１として、幅方向における中央部側の外縁部からの突出寸法をＦ２とし、このＦ１、Ｆ２の関係をＦ１＞Ｆ２にした。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状で弾性を有する金属板からなる基材と、この基材の中央部を反転可能に膨出させた膨出部と、この膨出部の内面に形成した接点部とを備え、前記基材は、円形状の外周縁の互いに対向する位置から所定の幅寸法と突出寸法で外側に突出形成した一対の突出部を有し、
この突出部は、前記幅寸法の幅方向における両端部側の前記外縁部からの突出寸法をＦ１として、前記幅方向における中央部側の前記外縁部からの突出寸法をＦ２とし、前記Ｆ１、Ｆ２の関係をＦ１＞Ｆ２にしたことを特徴とする可動接点体。
【請求項２】
前記突出部は、前記外縁部から外側に突出する先端部の形状を、前記互いに対向する位置の前記一対の突出部を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に形成したことを特徴とする請求項１記載の可動接点体。
【請求項３】
前記突出部は、前記基材から外側に突出する先端部の形状を、前記所定の幅寸法の幅方向における前記両端部側より前記中央部側を、前記先端部より凹ませて形成したことを特徴とする請求項１記載の可動接点体。
【請求項４】
前記突出部の前記突出寸法は、前記基材の直径寸法の４％より小さく形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の可動接点体。
【請求項５】
薄板状で弾性を有する金属板からなる基材の中央部を一方側に膨出させた膨出部を有する可動接点体と、この可動接点体を支持するハウジングとを備え、このハウジングは、一方の面に互いに絶縁された中央固定接点部と周辺固定接点部を形成し、前記可動接点体は、前記基材の円形状の外周縁の互いに対向する位置から所定の幅と突出寸法で外側に突出形成した一対の突出部を有し、
この突出部は、前記基材の前記円形状の外周端部からの突出寸法が、前記幅寸法の幅方向における両端部側より中央部側を小さく形成し、
前記可動接点体の前記外周縁を前記周辺固定接点上に位置させると、前記膨出部内面に形成した接点部が、前記中央固定接点部と対向する上方に前記中央固定接点部と所定寸法離間して位置するようにしたことを特徴とするスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動接点体およびこれを用いたスイッチ装置に係わり、特に反転可能な膨出部を有する可動接点体およびこれを用いたスイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の押し釦スイッチ等に用いられている可動接点体２１は、薄板状でステンレス等の弾性がある金属板からなり、図１１〜図１３に示すように、基材２１ａの外形が円形状に形成され、この基材２１ａの中央部を所定高さ一方側に膨出させて、内部がドーム状の膨出部２１ｂが形成されている。また、膨出部２１ｂの内面が接点部２１ｃになっている。
【０００３】
また、基材２１ａの外周縁の互いに対向する位置には、可動接点体２１をプレス加工する時に、母材であるフープ材に連結するための連結部（図示せず）を切断した切断跡である、一対の突出部２１ｄが形成されている。この一対の突出部２１ｄは、前記連結部を切断した切断跡が、フープ材の送りズレ等により、基材２１ａの外周縁より内側に喰い込んで、可動接点体２１のバネ特性等を損なわないように、必ず基材２１ａから外側に高さ寸法Ａで突出するようになっている。また、突出部２１ｄの先端部の形状は、基材２１ａの外周円と同心円状の円弧状に形成されている。
そのために、基材２１ａの外周縁から突出する突出部２１ｄの突出寸法Ａは、幅寸法Ｂにおけるどの位置においても、ほぼ均等の寸法Ａになっている。
【０００４】
また、前述したような可動接点体２１の製造方法は、薄板状の金属板からなる母材であるフープ材（図示せず）の一部をプレス加工等で、基材２１ａの外周部を円形状に打ち抜くことにより、フープ材に所定のピッチ寸法で連続して連結部（図示せず）に連結された基材２１ａが形成される。
前記フープ材に連結部で連結された基材２１ａを、次のプレス加工の工程で一方側にドーム状に突き出して膨出部２１ｂを形成する。
その後、連結部でフープ材に連結された基材２１ａを、プレス等で連結部から切断する。この時、連結部を切断した切断残りが発生して、基材２１ａの外周縁より外側に突出部２１ｄが形成されるように切断する。
【０００５】
前記基材２１ａをフープ材から切断するための金型（図示せず）は、突出部２１ｄの先端部を、基材２１ａの円形状の外周縁と同心円の円弧状にすることにより、連結部を切断するための金型製造を簡略化できるようになっている。
このような連結部を切断する金型によって、基材２１ａの外周縁の互いに対向する位置に、連結部の切断跡である一対の突出部２１ｄ、２１ｄの先端部を円弧状に形成した、従来の可動接点体１１を製造するようになっている。
【０００６】
このような従来の可動接点体１１を用いたスイッチ装置（図示せず）は、内部に空洞状の収納部を有するハウジングの内底面中央部に中央固定接点部が形成されている。この中央固定接点部の外周側には、中央固定接点部と絶縁されると共に、基材２１ａの円形状の外周縁が当接して導通可能な、形状が円環状の周辺固定接点部とが形成されている。
そして、ハウジングの収納部内に収納した可動接点体２１は、基材２１ａの外周縁を周辺固定接点部上に載置すると、ハウジング内部の収納部で位置決めされてガタ付かないようになっている。
【０００７】
このようなスイッチ装置は、可動接点体２１の膨出部２１ｂの頂部を下方に押圧操作すると、膨出部２１ｂが下方に降下して反転する。
この基材２１ａが反転することにより、押圧操作していた操作者がクリック感を感じることができる。
このクリック感を感じると同時に、接点部２１ｃが中央固定接点部に当接して、中央固定接点部と周辺固定接点部とが可動接点体２１を介して電気的に導通してスイッチ回路が切り換わる。
【０００８】
また、可動接点体２１の押圧を解除すると、可動接点体２１は、基材２１ａの自らの弾性力でドーム状の初期状態に復帰して、接点面２１ｃが中央固定接点部から離間する。このことにより、可動接点体２１と中央固定接点部との電気的な導通が解除される。
このような従来のスイッチ装置は、可動接点体２１を押圧操作したときに感じるクリック感により、スイッチ回路が切り替わったことを感知することができるので、操作性が良い。
【０００９】
また、従来のスイッチ装置に用いた従来の可動接点体２１は、膨出部２１ｂの頂部を押圧操作したときに、基材２１ａの中心部には縮む方向の応力が加わり、また、基材２１ａの外周縁は、図１３に示すように、円周方向の矢印Ｃ方向に延びようとする応力が加わる。
ところが、突出寸法Ａで円弧状に外周縁から均等に突出する突出部２１ｄが形成された部分は、突出部２１ｂがない部分の外周縁より強度アップしている。
そのために、膨出部２１ｂの頂部を押圧操作して、基材２１ａの外周縁に矢印Ｃ方向に延びようとする応力が加わると、この応力は、突出部２１ｄの幅方向における両端面と、基材２１ａの円形状の外周縁とが交わる交点２１ｅに集中する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の可動接点体２１は、膨出部２１ｂの頂部を繰り返し押圧操作することにより、交点２１ｅに繰り返しの集中応力が加わり、図１３に示すように、交点２１ｅから基材２１ａの中心部に向けて、短時間でクラックＤが発生するおそれがあった。
そのために、従来の可動接点体２１を用いたスイッチ装置は、寿命特性が短くなるおそれがあった。
本発明は、前述したような課題に鑑みてなされたものであり、基材を一方側に膨出させた膨出部を繰り返し押圧操作しても、クラックが発生しにくい長寿命の可動接点体およびこれを用いたスイッチ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の可動接点体は、薄板状で弾性を有する金属板からなる基材と、この基材の中央部を反転可能に膨出させた膨出部と、この膨出部の内面に形成した接点部とを備え、前記基材は、円形状の外周縁の互いに対向する位置から所定の幅寸法と突出寸法で外側に突出形成した一対の突出部を有し、
この突出部は、前記幅寸法の幅方向における両端部側の前記外縁部からの突出寸法をＦ１として、前記幅方向における中央部側の前記外縁部からの突出寸法をＦ２とし、前記Ｆ１、Ｆ２の関係をＦ１＞Ｆ２にしたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記突出部は、前記外縁部から外側に突出する先端部の形状を、前記互いに対向する位置の前記一対の突出部を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記突出部は、前記基材から外側に突出する先端部の形状を、前記所定の幅寸法の幅方向における前記両端部側より前記中央部側を、前記先端部より凹ませて形成したことを特徴とする。
【００１４】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記突出部の前記突出寸法は、前記基材の直径寸法の４％より小さく形成したことを特徴とする。
【００１５】
また、前記課題を解決するための第５の解決手段として本発明のスイッチ装置は、薄板状で弾性を有する金属板からなる基材の中央部を一方側に膨出させた膨出部を有する可動接点体と、この可動接点体を支持するハウジングとを備え、このハウジングは、一方の面に互いに絶縁された中央固定接点部と周辺固定接点部を形成し、前記可動接点体は、前記基材の円形状の外周縁の互いに対向する位置から所定の幅と突出寸法で外側に突出形成した一対の突出部を有し、
この突出部は、前記基材の前記円形状の外周端部からの突出寸法が、前記幅寸法の幅方向における両端部側より中央部側を小さく形成し、
前記可動接点体の前記外周縁を前記周辺固定接点上に位置させると、前記膨出部内面に形成した接点部が、前記中央固定接点部と対向する上方に前記中央固定接点部と所定寸法離間して位置するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図８に基づいて説明する。図１は本発明に関する可動接点体の平面図であり、図２は図１の要部断面図であり、図３、図４は本発明に関する可動接点体の要部拡大図であり、図５〜図７は本発明に関する可動接点体の製造方法を説明する概略図であり、図８は本発明の可動接点体を用いたスイッチ装置の概略図であり、図９、図１０は本発明の可動接点体のその他の実施の形態を説明する要部拡大図である。
【００１７】
本発明の実施の形態の可動接点体１は、図１、図２に示すように、薄板状で弾性を有するステンレス等の金属板からなり、外形が直径寸法Ｅの略円形状の基材２が形成されている。
この基材２は、図２に示すように、中央部を一方側である上方側にドーム状に所定高さ膨出させて膨出部２ａを形成し、この膨出部２ａの内面に接点部２ｂが形成されている。また、基材２は、円形状の外周縁の互いに対向する位置から外側に所定寸法突出する一対の突出部２ｃが形成されている。
【００１８】
この突出部２ｃは、基材２の円形状の外周縁から外側に突出する突出寸法Ｆを、図３に示すように、幅寸法Ｇの幅方向における両端部２ｄ、２ｄ側の突出寸法をＦ１とし、幅方向における中央部側の突出寸法をＦ２とすると、Ｆ１＞Ｆ２の関係になるように形成されている。
このようなＦ１＞Ｆ２の関係を満足するために、本発明の可動接点体１は、図１に示すように、基材２の円形状の外周縁から外側に突出する突出部２ｃの先端部２ｅの形状を、一対の突出部２ｃ、２ｃを結ぶ線Ｈと直交する方向の線Ｊと平行な直線状に形成することにより、Ｆ１＞Ｆ２の関係にしている。
【００１９】
前記突出部２ｃの幅寸法Ｇは、基材２の直径寸法Ｅの１０〜２０％に形成されている。また、端部２ｄ側の突出寸法Ｆ１は、基材２の直径寸法Ｅの４％より小さく形成されている。
即ち、基材２の直径寸法Ｅが例えば２．５ｍｍとすると、突出部２ｃの幅寸法Ｇは０．５ｍｍに形成され、端部２ｄ側の突出寸法Ｆ１は０．１ｍｍより小さく形成されている。
【００２０】
このような構成の可動接点体１は、図２に示す膨出部２ａの頂部を操作者が押圧操作すると、膨出部２ａの頂部が下方に降下して反転することにより、操作者がクリック感を感じ取れるようになっている。
また、可動接点体１は、突出部２ｃの突出寸法をＦ１＞Ｆ２の関係にすることにより、突出部２ｃの強度を従来より弱め、他の外周縁に近似させることができる。
そのために、基材２の外周縁に円周方向の引っ張り応力が加わっても、この引っ張り応力は、従来の技術で説明したような、外周縁と突出部２ｃの両端部２ｄ、２ｄとが交わる交点２ｆ、２ｆに集中する応力を、突出部２ｃにも分散させることができる。
【００２１】
前述したような可動接点体１の突出部２ｃの突出寸法Ｆは、図４に示すように、突出部２ｃの直線状の先端部２ｅが、基材２の外周縁と接するようにして、端部２ｄを寸法Ｆ外周縁から突出させたものでも良い。
あるいは、直線状の先端部２ｅが外周縁より若干内側に喰い込んで、微小に端部２ｄが外周縁から外側に突出させたものでも良い。
【００２２】
前述したような可動接点体１の製造方法を図５〜図７に基づいて説明すると、母材として薄板状で帯状のフ−プ材４を用い、このフープ材４をプレス加工で、図５に示すように、円弧状のスリット部４ａを互いに対向させて打ち抜くことにより、スリット部４ａに挟まれた内側に、外周縁が円形状の基材２が連結部４ｂに連結されて、フープ材４に連続して形成される。また、連結部４ｂに連結された基材２を一方側に膨出させて膨出部２ａを形成する。
【００２３】
このような、フープ材４に連結部４ｂで連結された基材２を、図７に示すような金型５の切断ポンチ６とダイ７とに位置合わせする。
そして、切断ポンチ６を矢印Ｍ方向に移動させることにより、連結部４ｂが切断されて、外周縁に一対の突出部２ｃが形成された膨出部２ａを有する可動接点体１が、フープ材４から分離される。
前記切断ポンチ６は、連結部４ｂを切断する部分が、直線状に形成されているので、連結部４ｂを切断して形成される突出部２ｃの先端部２ｅは、図３に示すように、突出部２ｃ、２ｃを結ぶ線Ｈと直交する方向の線Ｊと平行な直線状に形成される。
そして、フープ材４から分離された可動接点体１は、ダイ７の抜き穴７ａから矢印Ｎ方向に排出される。
この抜き穴７から金型５の外部に排出された本発明の可動接点体１は、１枚ずつバキューム装置等で吸着されて、後述するスイッチ装置１０の収納部１１ａ内に組み込み可能になっている。
【００２４】
このような製造方法で製造された本発明の可動接点体１を用いたスイッチ装置１１は、図８に示すように、樹脂材料からなるハウジング１２が配設されており、このハウジング１２には、一歩の面に可動接点体１を支持して収納可能な収納部１２ａが形成されている。
また、ハウジング１２は、内部に空洞状の収納部１２ａが形成され、この収納部１２ａの内底面の中央部に金属板等からなる中央固定接点部１２ｂが露出している。そして、この中央固定接点部１２ｂは、インサート成形等によりハウジング１２に埋設されて、例えば図示左側の第１端子部１３に接続されている。
【００２５】
また、収納部１２ａの内底面の外周部寄りには、収納部１２ａに収納した可動接点体１の外周縁が導通可能な金属板等からなる周辺固定接点部１２ｃが露出して形成されている。
この周辺固定接点部１２ｃは、ハウジング１２にインサート成形等により埋設されて、例えば図示右側の第２端子部１４に接続されている。
また、ハウジング１２には、収納部１２ａを囲む外周側には、側壁１２ｄが所定高さで突出形成されている。この側壁１２ｄの高さは、収納部１２ａに収納した可動接点体１の膨出部２ａの高さと、ほぼ同じ高さに形成されている。
【００２６】
そして、収納部１２ａに可動接点体１を収納した状態で、開放された収納部１２ａ上を蓋閉するように粘着シート１５が配設されている。
この粘着シート１５は、片面に粘着剤１５ａが塗布され、この粘着剤１５ａを下向きして、側壁１２ｄの上端部に粘着している。
この時、収納部１２ａに収納している可動接点体１は、膨出部２ａの頂部が粘着剤１５ａに粘着されて、水平方向の動きが規制されるようになっている。
また、粘着シート１５上には、金属板等からなるフレーム１６が被せられて、ハウジング１２の側壁１２ｄに粘着した粘着シート１５が剥がれないようになっている。
また、フレーム１６の中央部には、開口部１６ａが形成されており、この開口部１６ａから接着シート１５の上面が露出しており、接着シート１５を介して可動接点体１を押圧操作可能になっている。
【００２７】
このようなスイッチ装置１１を用いた機器（図示せず）側には、図８の２点鎖線で示すような、例えば棒状の操作部材１７が配設されている。
そして、可動接点体１の接点部２ｂが中央固定接点部１２ｂから離間した初期状態において、操作部材１７を図示下方側に押圧操作すると、粘着シート１５を介して可動接点体１の膨出部２ａが下方に押圧されて降下する。
すると、可動接点体１は、膨出部２ａが反転して、操作部材１７を押圧操作している操作者がクリック感を感じることができる。
【００２８】
前記膨出部２ａの反転と同時に膨出部２ａの内面の接点部２ｂが、ハウジング１２に形成した中央固定接点部１２ｂに当接する。
そして、中央固定接点部１２ｂと周辺固定接点部１２ｃとが、可動接点体１を介して電気的に導通してスイッチ回路が切り換えられる。
また、操作部材１７の押圧を解除すると、可動接点体１は、自らの弾性力でドーム状の初期状態に復帰して、接点部２ｂが中央固定接点部１２ｂから離間する。そして、可動接点体１と中央固定接点部１２ｂとの電気的な導通が解除される。
【００２９】
このような本発明のスイッチ装置１１は、可動接点体１の突出部２ｃの突出寸法が、Ｆ１＞Ｆ２の関係になっているので、操作部材１７で膨出部２ａの頂部を押圧操作して、膨出部２ａが反転するときに、基材２の外周縁に加わる引っ張り応力を、突出部２ｃの先端部２ｅにも分散させることができる。
そのために、膨出部２ａを繰り返し押圧操作しても、従来のような短時間でクラックが発生することのない、長寿命の可動接点体１とすることができる。
【００３０】
また、本発明の可動接点体１の、その他の実施の形態を、図９、図１０に基づいて説明すると、突出部２ｃは、基材２の外周縁から外側に突出する先端部２ｅの形状を、幅寸法Ｇの幅方向における中央部側を両端部２ｄ、２ｄ側より凹ませてＦ１＞Ｆ２の関係にしたものでも良い。
あるいは、図１０に示すように、突出部２ｃは、中央部側の凹みを、外周縁より喰い込ませて、突出寸法Ｆ２をマイナスさせたものでも良い。この外周縁から喰い込ませる量は、基材２の直径寸法Ｅの２％以下であれば良い。
即ち、基材２の直径寸法Ｅを２．５ｍｍとすると、外周縁からの食い込み量は、０．０５ｍｍ以下であれば良い。
このような図９、図１０に示すような、その他の実施の形態の可動接点体１をスイッチ装置１１に用いることにより、可動接点体１の寿命特性を更に向上させることができる。
【００３１】
尚、前述したような実施の形態の説明においては、スイッチ装置１１のハウジング１２に空洞状の収納部１２ａを形成し、この収納部１２ａに可動接点体１を収納支持するもので説明したが、その他の実施の形態として、図示は省略するが、平板状プリント基板でハウジングを形成し、周辺固定接点と中央固定接点を設けた一面に、粘着シートで可動接点体１を接着して支持するようにしたものでも良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の突出部は、幅寸法Ｇの幅方向における両端部側の外縁部からの突出寸法をＦ１として、幅方向における中央部側の外縁部からの突出寸法をＦ２とし、Ｆ１、Ｆ２の関係をＦ１＞Ｆ２にしたので、突出部の強度を従来より低下させることができ、膨出部を押圧操作したときの基材の外周縁に加わる応力を突出部にも分散させて、突出部を形成した部分に加わる応力集中を小さくすることができる。
そのために、繰り返しの押圧操作でも、クラックが発生しにくい長寿命の可動接点体を提供できる。
【００３３】
また、突出部は、外縁部から外側に突出する先端部の形状を、互いに対向する位置の一対の突出部を結ぶ線と直交する方向の線と平行な直線状に形成したので、外周縁の一部に集中する応力を突出部にも分散させることができる。
また、連結部を切断する切断ポンチの形状を単純化でき、製造が容易な金型とすることができる。
【００３４】
また、突出部は、基材から外側に突出する先端部の形状を、所定の幅寸法の幅方向における両端部側より中央部側を、先端部より凹ませて形成したので、更に外周縁の一部に集中する応力を突出部に分散させることができ、長寿命とすることができる。
【００３５】
また、突出部の突出寸法は、基材の直径寸法の直径寸法の４％より小さく形成したので、外周縁の一部に集中する応力を突出部に分散させることができる。
【００３６】
また、本発明のスイッチ装置は、基材の円形状の外周端部からの突出部の突出寸法が、幅寸法の幅方向における両端部側より中央部側を小さく形成し、可動接点体の外周縁を周辺固定接点上に位置させると、膨出部内面に形成した接点部が、中央固定接点部と対向する上方に中央固定接点部と所定寸法離間して位置するようにしたので、可動接点体を押圧操作したときに外周縁に発生する引っ張り応力を、突出部にも分散させることができる。
そのために、可動接点体の寿命特性が向上するので、長寿命のスイッチ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する可動接点体の平面図である。
【図２】図１の要部断面図である。
【図３】本発明に関する可動接点体の要部拡大図である。
【図４】本発明に関する可動接点体の要部拡大図である。
【図５】本発明に関する可動接点体の製造方法を説明する概略図である。
【図６】本発明に関する可動接点体の製造方法を説明する概略図である。
【図７】本発明に関する可動接点体の製造方法を説明する概略図である。
【図８】本発明の可動接点体を用いたスイッチ装置の概略図である。
【図９】本発明の可動接点体のその他の実施の形態を説明する要部拡大図である。
【図１０】本発明の可動接点体のその他の実施の形態を説明する要部拡大図である。
【図１１】従来の可動接点体の平面図である。
【図１２】従来の可動接点体の断面図である。
【図１３】従来の可動接点体の要部拡大図である。
【符号の鋭明】
１　可動接点体
２　基材
２ａ　膨出部
２ｂ　接点部
２ｃ　突出部
２ｄ　端部
２ｅ　先端部
２ｆ　交点
５　金型
６　切断ポンチ
７　ダイ
１１　スイッチ装置
１２　ハウジング
１２ａ　収納部
１２ｂ　中央固定接点部
１２ｃ　周辺固定接点部
１２ｄ　側壁
１５　粘着シート
１６　フレーム
１７　操作部材
【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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