(57)【要約】【課題】容易に嵌合することができる低挿入力コネクタを提供する。【解決手段】低挿入力コネクタ１は、プラグコネクタハウジング１０と、レセプタクルコネクタハウジング２０とから構成され、プラグコネクタハウジング１０には回転軸３１、歯車３２及びねじりコイルばね３３から構成される歯車機構３０が備えられ、レセプタクルコネクタハウジング２０には回転軸３１が通るスリット部２２と、歯車３２と噛み合う第１ラック２４及び第２ラック２５とが備えられている。両コネクタハウジング１０，２０の嵌合時には、ねじりコイルばね３３が第１ラック２４と歯車３２との噛み合いによる回転で巻き上げられ、嵌合途中位置からは開放されたばね力により回転させられた歯車３２と第２ラック２５とが噛み合って、プラグコネクタハウジング１０が完全嵌合位置まで移動する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグコネクタハウジングと、
このプラグコネクタハウジングと嵌合するレセプタクルコネクタハウジングとを有し、
前記プラグコネクタハウジングは、
側壁を有しこの側壁に沿って前記レセプタクルコネクタハウジングと嵌合する嵌合本体部と、前記側壁に設けられた、一端が前記側壁に回動可能な状態で取り付けられた回転軸を有しその回動面が前記側壁の外面と平行面をなす歯車及びこの歯車の前記回転軸の少なくとも一部に巻き付けられた状態で取り付けられ前記歯車を所定方向に回転させるように付勢するねじりコイルばねから構成される歯車機構とを備え、
前記レセプタクルコネクタハウジングは、
壁部を有しこの壁部に沿って前記プラグコネクタハウジングの嵌合本体部が内側に嵌合し、嵌合時に前記歯車機構が移動可能となるように前記壁部にスリット部が形成された縦断面が凹状の嵌合部と、このスリット部が形成された壁部の外面側に前記スリット部のスリット形状に沿って形成された、前記歯車機構の歯車が噛み合うラックとを備え、
前記プラグ及びレセプタクルコネクタハウジングは、
前記ねじりコイルばねで付勢された前記歯車機構の歯車の回転が開始される状態で前記歯車と前記ラックとが噛み合い、前記嵌合本体部が前記嵌合部との完全嵌合位置まで移動されることにより完全嵌合される
ことを特徴とする低挿入力コネクタ。
【請求項２】
前記嵌合本体部は、前記歯車機構により前記完全嵌合位置においてもなお前記嵌合部との嵌合方向に付勢された状態で完全嵌合されていることを特徴とする請求項１記載の低挿入力コネクタ。
【請求項３】
前記歯車機構は、前記嵌合本体部の一対の対向する側壁にそれぞれ設けられ、
前記スリット部及びラックは、前記嵌合部の一対の対向する壁部にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の低挿入力コネクタ。
【請求項４】
前記ラックは、前記嵌合部の壁部の外面側に前記スリット部を前記壁部の外面に沿って挟むような状態で対向するように複数形成されてなり、
前記嵌合部の前記嵌合本体部との嵌合方向の開口端部側から前記スリット部のスリット途中位置まで前記スリット部のスリット形状に沿って形成された第１ラックと、
前記スリット部のスリット途中位置からスリット終端位置まで前記スリット部のスリット形状に沿って形成された第２ラックとを備え、
前記第１ラックは、前記スリット部を通過する前記歯車機構の歯車を前記所定方向と反対方向へ回転させて前記ねじりコイルばねを巻き上げるために形成され、
前記第２ラックは、巻き上げられた前記ねじりコイルばねにより前記所定方向へ回転された前記歯車と噛み合い、前記嵌合本体部を前記嵌合部との完全嵌合位置まで移動させるために形成されたものである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の低挿入力コネクタ。
【請求項５】
前記第２ラックは、ラック自体が移動して前記歯車との噛み合い状態を解除することができる解除機構を更に備えてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の低挿入力コネクタ。
【請求項６】
前記歯車機構は、前記歯車を回転させるためのレバーを更に備えてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の低挿入力コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラグコネクタハウジング及びレセプタクルコネクタハウジング同士を相互に容易に嵌合させたり、離脱させたりすることができる低挿入力コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、エレクトロニクス化の急速な発展により、例えば自動車に搭載されるワイヤハーネスなどにおいても回路数（電線数）が年々増加する傾向にある。回路数の増加に伴い、ワイヤハーネスの端末部に取り付けられるコネクタも多極化（内蔵接続端子数の増加）が進展し、図６に示すような多極コネクタが多く使用されるようになってきた。この多極コネクタ１００は、内部に複数のレセプタクル接続端子（図示せず）を収容するための端子収容孔１０１が形成されたプラグコネクタハウジング１１０と、このプラグコネクタハウジング１１０が内側に嵌合すると共に内部に複数のプラグ接続端子１０２を収容するための端子収容孔（図示せず）が形成されたレセプタクルコネクタハウジング１２０と、このレセプタクルコネクタハウジング１２０に別途取り付けられたレバー１３０とから構成されている。この多極コネクタ１００のように、接続する接続端子数が増えればプラグコネクタハウジング１１０及びレセプタクルコネクタハウジング１２０同士の嵌合時／離脱時の接触抵抗が増加するため、両者の嵌合時の挿入力及び離脱時の引抜力もより高くなってしまう。そこで、これらの挿入力及び引抜力を低く抑えるために、レバー１３０等の倍力機構を備え、例えばプラグコネクタハウジング１１０の側面に突起１１１を形成し、レバー１３０にこの突起１１１と嵌合すると共にこの突起１１１をレセプタクルコネクタハウジング１２０の奥側に移動させるための溝１２１を形成して、レバー１３０を動かすことによりてこの原理を利用して両者を嵌合／離脱するようにしたいわゆるレバー式コネクタが知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２９００７３８号公報（第２−４頁、第１−５図）
【特許文献２】
特許第２９５４６９８号公報（第３−５頁、第１−１２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなレバー式コネクタに備えられているレバー１３０等の倍力機構は、その倍力機構を動作させるためのスペースを確保する必要があると共にてこの作用を大きくするために倍力機構を大きく（例えば、レバー１３０を大きくしたり、溝１２１を長くしたり）構成しなければならないため、レバー式コネクタ自体が大きくなる傾向にある。また、レバー式コネクタでは、プラグコネクタハウジング１１０及びレセプタクルコネクタハウジング１２０の他に別部品でレバー１３０を製造しコネクタに取り付けなければならないため、別途レバー成型金型などの製造設備が必要となり安価に製造することが困難である。
【０００５】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、適度な大きさで安価に製造することができると共に容易に嵌合を行うことができる低挿入力コネクタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る低挿入力コネクタは、プラグコネクタハウジングと、このプラグコネクタハウジングと嵌合するレセプタクルコネクタハウジングとを有し、前記プラグコネクタハウジングは、側壁を有しこの側壁に沿って前記レセプタクルコネクタハウジングと嵌合する嵌合本体部と、前記側壁に設けられた、一端が前記側壁に回動可能な状態で取り付けられた回転軸を有しその回動面が前記側壁の外面と平行面をなす歯車及びこの歯車の前記回転軸の少なくとも一部に巻き付けられた状態で取り付けられ前記歯車を所定方向に回転させるように付勢するねじりコイルばねから構成される歯車機構とを備え、前記レセプタクルコネクタハウジングは、壁部を有しこの壁部に沿って前記プラグコネクタハウジングの嵌合本体部が内側に嵌合し、嵌合時に前記歯車機構が移動可能となるように前記壁部にスリット部が形成された縦断面が凹状の嵌合部と、このスリット部が形成された壁部の外面側に前記スリット部のスリット形状に沿って形成された、前記歯車機構の歯車が噛み合うラックとを備え、前記プラグ及びレセプタクルコネクタハウジングは、前記ねじりコイルばねで付勢された前記歯車機構の歯車の回転が開始される状態で前記歯車と前記ラックとが噛み合い、前記嵌合本体部が前記嵌合部との完全嵌合位置まで移動されることにより完全嵌合されることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、従来のレバー等の倍力機構の代わりに歯車機構をプラグコネクタハウジングに備えると共にスリット部及びラックをレセプタクルコネクタハウジングに備え、ねじりコイルばねのばね力で歯車を回転させてプラグコネクタハウジングを嵌合方向に移動させることで両コネクタハウジングを完全嵌合する。このため、別途作製したレバーをハウジングに取り付けて倍力機構を構成していた場合に比べ、歯車機構の動作スペースやコネクタ全体を小さく構成することができる。また、例えば歯車機構の歯車等に汎用部品を用いれば、別途歯車機構を構成する部品を新たに製造する必要がなくなるため、低挿入力コネクタを安価に製造することが可能となる。更に、歯車機構の歯車をねじりコイルばねのばね力により回転させるだけで両コネクタハウジングを嵌合することができるため、低い挿入力でハウジング同士の嵌合を容易に行うことができるようになる。
【０００８】
なお、嵌合本体部は、歯車機構により完全嵌合位置においてもなお嵌合部との嵌合方向に付勢された状態で完全嵌合されていることが好ましい。これにより、嵌合状態が強固に保持される。
【０００９】
また、歯車機構は、嵌合本体部の一対の対向する側壁にそれぞれ設けられ、スリット部及びラックは、嵌合部の一対の対向する壁部にそれぞれ設けられていることが好ましい。このように構成し、複数の歯車機構を同期させて嵌合すれば、両コネクタハウジングの嵌合時のねじれやこじれの発生をより抑えることができる。
【００１０】
また、ラックは、嵌合部の壁部の外面側にスリット部を壁部の外面に沿って挟むような状態で対向するように複数形成されてなり、嵌合部の嵌合本体部との嵌合方向の開口端部側からスリット部のスリット途中位置までスリット部のスリット形状に沿って形成された第１ラックと、スリット部のスリット途中位置からスリット終端位置までスリット部のスリット形状に沿って形成された第２ラックとを備え、第１ラックは、スリット部を通過する歯車機構の歯車を所定方向と反対方向へ回転させてねじりコイルばねを巻き上げるために形成され、第２ラックは、巻き上げられたねじりコイルばねにより所定方向へ回転された歯車と噛み合い、嵌合本体部を嵌合部との完全嵌合位置まで移動させるために形成されたものであることが好ましい。
【００１１】
この場合、第２ラックは、ラック自体が移動して歯車との噛み合い状態を解除することができる解除機構を更に備えてなることが好ましい。これにより、ねじりコイルばねで所定方向に回転するように付勢されたままの歯車の状態をニュートラルな状態にリセットし、両コネクタハウジングを抜去方向に移動させ易くすることができる。
【００１２】
また、歯車機構は、歯車を回転させるためのレバーを更に備えて構成されていても良い。こうすれば、コネクタハウジング同士の嵌合に際してねじりコイルばねのばね力に加えて人力も利用することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、この発明の好ましい実施の形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る低挿入力コネクタを示す外観斜視図、図２及び図３は、この低挿入力コネクタにおける嵌合動作を説明するための一部断面図、図４は、この低挿入力コネクタにおける抜去動作を説明するための一部透過側面図である。
図１に示すように、低挿入力コネクタ１は、プラグコネクタハウジング１０と、レセプタクルコネクタハウジング２０とから構成されている。プラグコネクタハウジング１０は、側壁１３ａ，１３ｂを有しこの側壁１３ａ，１３ｂに沿ってレセプタクルコネクタハウジング２０と嵌合する嵌合本体部１１と、この嵌合本体部１１の側壁１３ａ，１３ｂにそれぞれ設けられた歯車機構３０（側壁１３ｂ側の歯車機構３０は図示せず）とから構成されている。このプラグコネクタハウジング１０には、例えば複数のレセプタクル接続端子４１（図２及び図３参照）をプラグコネクタハウジング１０内に収容するための複数の端子収容孔１５が形成されている。また、プラグコネクタハウジング１０には、レセプタクルコネクタハウジング２０との完全嵌合時に両コネクタハウジング１０，２０を係止固定するためのロック機構を後述するロック凹部と共に構成するロック凸部１６を有する弾性ロック片１７が形成されている。
【００１４】
歯車機構３０は、一端が側壁１３ａ，１３ｂに回動可能な状態で取り付けられた回転軸３１を有し回動面が側壁１３ａ，１３ｂの外面と平行面をなす歯車３２と、この歯車３２の回転軸３１の少なくとも一部に巻き付けられた状態で取り付けられ、歯車３２を所定方向に回転させるように付勢するねじりコイルばね３３とから構成されている。
【００１５】
一方、レセプタクルコネクタハウジング２０は、壁部２３ａ，２３ｂを有しこの壁部２３ａ，２３ｂに沿ってプラグコネクタハウジング１０の嵌合本体部１１が内側に嵌合し、嵌合時に前記歯車機構３０が移動可能となるように壁部２３ａ，２３ｂにスリット部２２が形成された縦断面が凹状の嵌合部２１と、このスリット部２２が形成された壁部２３ａ，２３ｂの外面側にスリット部２２のスリット形状に沿って、例えばスリット部２２を壁部２３ａ，２３ｂの外面に沿ってそれぞれ挟むような状態で対向するように複数形成された第１ラック２４及び第２ラック２５（壁部２３ｂ側の第２ラック２５は図示せず）とを備えて構成されている。このレセプタクルコネクタハウジング２０には、例えば複数のプラグ接続端子２６をレセプタクルコネクタハウジング２０内に収容するための複数の端子収容孔（図示せず）が形成されている。また、レセプタクルコネクタハウジング２０には、プラグコネクタハウジング１０との完全嵌合時に両コネクタハウジング１０，２０を係止固定するためのロック機構を上記ロック凸部１６と共に構成するロック凹部２７が形成されている。
【００１６】
第１ラック２４は、嵌合部２１の開口端部２１ａ側からスリット部２２のスリット途中位置までスリット部２２のスリット形状に沿って形成され、第２ラック２５は、スリット部２２のスリット途中位置からスリット終端位置までスリット部２２のスリット形状に沿って形成されている。この第１ラック２４は、プラグ及びレセプタクルコネクタハウジング１０，２０の嵌合開始時からスリット部２２を通過する歯車機構３０の歯車３２を、ねじりコイルばね３３を巻き上げる方向に回転させる。第２ラック２５は、第１ラック２４で巻き上げられたねじりコイルばね３３の蓄積されたばね力が解放され、歯車３２が所定方向に回転する際に歯車３２と噛み合うため、プラグコネクタハウジング１０を嵌合途中から完全嵌合するように嵌合方向に移動させる。
【００１７】
なお、この例の低挿入力コネクタ１の第２ラック２５は、例えばラック自体が嵌合部２１の壁部２３ａ，２３ｂの外面に沿った方向に移動し、歯車機構３０の歯車３２との噛み合い状態を解除することができる解除機構を備えている。この解除機構は、第２ラック２５を壁部２３ａ，２３ｂの外面に沿った方向に移動自在に保持するガイド部２５ａと、第２ラック２５の壁部２３ａ，２３ｂの外面に沿った方向への移動を制限するストッパ部２５ｂとから構成されている。なお、第２ラック２５とストッパ部２５ｂのそれぞれの対向端部は、凸凹形状に形成されており、凸と凸とが当接する場合と凸と凹とが当接する場合とで第２ラック２５のガイド部２５ａでの静止位置が異なるように構成されている。例えば、歯車３２が第１ラック２４が形成されている範囲のスリット部２２を通過した際に巻き上げられたねじりコイルばね３３のばね力が、第２ラック２５が形成されている範囲のスリット部２２を通過した際に完全に解放されていない場合、プラグコネクタハウジング１０は嵌合方向に付勢された状態でレセプタクルコネクタハウジング２０と完全嵌合されることになる。そのため、両コネクタハウジング１０，２０を抜去する際には必要以上の抜去力が要求される。しかし、この例の第２ラック２５のように上記解除機構を備えれば、両コネクタハウジング１０，２０の完全嵌合時に第２ラック２５を移動させてねじりコイルばね３３のばね力を完全に解放することができるので、プラグコネクタハウジング１０をレセプタクルコネクタハウジング２０から抜去し易い構成とすることが可能となる。
【００１８】
この低挿入力コネクタ１における両コネクタハウジング１０，２０の嵌合動作は、図２及び図３に示すようにして行われる。まず、図２（ａ）に示すように、歯車機構３０の回転軸３１がスリット部２２を通り、プラグコネクタハウジング１０の嵌合本体部１１がレセプタクルコネクタハウジング２０の嵌合部２１に嵌る状態となるように、両コネクタハウジング１０，２０を嵌合方向に近づける。そのまま両コネクタハウジング１０，２０を嵌合方向に移動させると、同図（ｂ）に示すように、プラグコネクタハウジング１０の嵌合本体部１１がレセプタクルコネクタハウジング２０の嵌合部２１に僅かに嵌ると共に歯車機構３０の回転軸３１が僅かにスリット部２２に挿入され、歯車機構３０の歯車３２が第１ラック２４と噛み合い始める状態となる。その後、例えばプラグコネクタハウジング１０を図中矢印Ａ方向に移動させると、第１ラック２４と噛み合った歯車３２が図中矢印Ｂ方向に回転され、ねじりコイルばね３３が巻き上げられながら嵌合本体部１１が嵌合部２１の奥側に移動する。
【００１９】
両コネクタハウジング１０，２０を更に嵌合方向に近づけると、図３（ａ）に示すように、プラグコネクタハウジング１０のレセプタクル接続端子４１とレセプタクルコネクタハウジング２０のプラグ接続端子２６とが僅かに嵌合した初期嵌合状態となる。嵌合本体部１１と嵌合部２１とが嵌合途中であるこの状態のときに、第１ラック２４と歯車３２との噛み合い状態が終了すると共に巻き上げられたねじりコイルばね３３のばね力が開放され、歯車３２が図中矢印Ｃ方向に回転すると同時に第２ラック２５と噛み合い始める状態となる。そして、同図（ｂ）に示すように、ねじりコイルばね３３により回転させられた歯車３２の回転力で、レセプタクル接続端子４１とプラグ接続端子２６とが深く嵌合し、プラグコネクタハウジング１０の嵌合本体部１１はレセプタクルコネクタハウジング２０の嵌合部２１に完全嵌合される。この場合、両コネクタハウジング１０，２０の完全嵌合状態においても歯車３２は図中矢印Ｃ方向に回転するようにねじりコイルばね３３で付勢されているため、両コネクタハウジング１０，２０は強固に嵌合された状態となる。
【００２０】
なお、上述したように、この例の低挿入力コネクタ１の第２ラック２５は、歯車３２との噛み合いを解除する解除機構を備えるため、両コネクタハウジング１０，２０の抜去動作は、図４に示すようにして行われる。まず、図４（ａ）に示すように、解除機構のストッパ部２５ｂを、例えばこのストッパ部２５ｂと連動するレバー２５ｃをプラグコネクタハウジング１０の嵌合方向と反対方向に動かすことにより第２ラック２５とストッパ部２５ｂの対向端部が凸と凹とで当接することができる状態にする。すると、歯車３２の回転力により第２ラック２５が嵌合部２１の壁部２３ａ，２３ｂの外面に沿った方向に弾かれて移動し、第２ラック２５と歯車３２との噛み合い状態が解除され、ねじりコイルばね３３がニュートラルな状態となる。こうして、歯車機構３０によるプラグコネクタハウジング１０が嵌合方向へ付勢された状態を解除した後に、同図（ｂ）に示すように、嵌合本体部１１を嵌合方向と反対方向（図中矢印Ｄ方向）へ引き抜く。このとき、歯車３２は第１ラック２４と噛み合い、図中矢印Ｃ方向へ回転させられ、ねじりコイルばね３３が巻き上げ方向と反対方向にねじれることとなるが、プラグコネクタハウジング１０の嵌合方向への付勢状態を解除しているため、容易に両コネクタハウジング１０，２０を抜去することが可能となる。
【００２１】
このように、この低挿入力コネクタ１によれば、両コネクタハウジング１０，２０の嵌合動作のなかで、歯車機構３０のねじりコイルばね３３を第１ラック２４で巻き上げ、第２ラック２５が回転する歯車３２と噛み合う構造とすることにより、低い挿入力でコネクタハウジング同士の完全嵌合を行うことが可能となる。
【００２２】
なお、上述した歯車機構３０、スリット部２２、第１ラック２４及び第２ラック２５は、嵌合本体部１１及び嵌合部２１の互いに対応する一方の側壁１３ａ（又は１３ｂ）及び壁部２３ａ（又は２３ｂ）のみに形成されていても良い。また、第１ラック２４及び第２ラック２５のように複数のラックではなく、スリット部２２のスリット形状のいずれか一方側に沿ったラックを備えるようにしても良い。この場合、両コネクタハウジング１０，２０の嵌合に際して、予め歯車機構３０の歯車３２を回転させてねじりコイルばね３３を巻き上げておけば、同様の効果を得ることができる。
【００２３】
図５は、この発明の他の実施形態に係る低挿入力コネクタを示す外観斜視図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する説明は割愛する。
図５に示すように、この低挿入力コネクタ１´は、歯車機構３０に、歯車３２を回転させるためのレバー部５０が備えられている点が、先の例の低挿入力コネクタ１と相違している。この低挿入力コネクタ１´によれば、両コネクタハウジング１０，２０の嵌合に際して、歯車機構３０のねじりコイルばね３３のばね力のみならず、レバー部５０を人的に操作する人力も併せて歯車３２を回転させ、両コネクタハウジング１０，２０の完全嵌合を低挿入力で行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、従来のレバー等の倍力機構の代わりに歯車機構をプラグコネクタハウジングに備えると共にスリット部及びラックをレセプタクルコネクタハウジングに備え、ねじりコイルばねのばね力で歯車を回転させてプラグコネクタハウジングを嵌合方向に移動させることで両コネクタハウジングを完全嵌合する。このため、別途作製したレバーをハウジングに取り付けて倍力機構を構成していた場合に比べ、歯車機構の動作スペースやコネクタ全体を小さく構成することができる。また、例えば歯車機構の歯車等に汎用部品を用いれば、別途歯車機構を構成する部品を新たに製造する必要がなくなるため、低挿入力コネクタを安価に製造することが可能となる。更に、歯車機構の歯車をねじりコイルばねのばね力により回転させるだけで両コネクタハウジングを嵌合することができるため、低い挿入力でハウジング同士の嵌合を容易に行うことができるようになるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る低挿入力コネクタを示す外観斜視図である。
【図２】同低挿入力コネクタにおける嵌合動作を説明するための一部断面図である。
【図３】同低挿入力コネクタにおける嵌合動作を説明するための一部断面図である。
【図４】同低挿入力コネクタにおける抜去動作を説明するための一部透過側面図である。
【図５】この発明の他の実施形態に係る低挿入力コネクタを示す外観斜視図である。
【図６】従来の低挿入力コネクタを示す外観斜視図である。
【符号の説明】１，１´…低挿入力コネクタ、１０…プラグコネクタハウジング、１１…嵌合本体部、１３…側壁、１５…端子収容孔、１６…ロック凸部、１７…弾性ロック片、２０…レセプタクルコネクタハウジング、２１…嵌合部、２２…スリット部、２３…壁部、２４…第１ラック、２５…第２ラック、２５ａ…ガイド部、２５ｂ…ストッパ部、２５ｃ…レバー、２６…プラグ接続端子、２７…ロック凹部、３０…歯車機構、３１…回転軸、３２…歯車、３３…ねじりコイルばね、４１…レセプタクル接続端子、５０…レバー部。
【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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