(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを形成する電線の一部にバスバーを成形する際のコイルの位置決め治具であって、
本体部と、
前記本体部の上部において、基準面と押し付け面が交互に配されるように形成された複数の壁部と、
前記基準面と前記押し付け面の間に形成されるコイル載置部と、を備え、
前記コイル載置部を形成する前記基準面と前記押し付け面の距離は、前記基準面に当接する第１の電線の前記押し付け面側の面と、前記押し付け面に当接する第２の電線の前記基準面側の面と、が当接した状態で載置可能な長さであると共に、
前記コイル載置部が前記本体部上に複数形成されている、
コイルの位置決め治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平角線集中巻きコイルのバスバーの成形に利用される位置決め治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１３−００５５４１号公報がある。この公報には、エッジワイズコイルの内周側端部にバスバーを形成し、ステータコアの半径方向の外側にフラットワイズ曲げ加工し、かつ、ステータコアの周方向にエッジワイズ曲げ成形することについて記載されている。
【０００３】
これにより、バスバーの先端部とバスバーを形成するエッジワイズコイルに隣接する同相のエッジワイズコイルの外周側端部との接合部位の位置について、ステータコアの中心軸方向の高さを小さくし、コイルエンドの高さを低減して、ステータの小型化を図っている。
【０００４】
なお、エッジワイズコイルとは、平角線をその幅方向に曲げ加工して巻くことにより成形されたコイルである。また、エッジワイズ曲げ加工とは平角線の矩形断面における長辺側の一方の面を内面側、他方の面を外面側として、長辺側に曲げ加工することである。
【０００５】
ここで、自動車に使用されるモータや家電に用いられるモータなどがあり、それぞれの目的に合わせた大きさのモータが使用される。このモータには、その大きさに合わせたコイルが使用されると共に、コイルに形成されるバスバーの長さは、モータの軸長によって変化する。そのため、バスバーの形成の際にはコイルの位置決めが必要となる。
【０００６】
例えば、図１１に示すように、横断面の形状が長方形状の平角線を長辺方向に２本並べてエッジワイズ巻き加工したコイル１０１の位置決めは、コイル１０１を位置決め治具１００に配置することにより行う。具体的には、位置決め治具１００は、コイル１０１の内径側に挿入部１０２を挿入させてコイル１０１の内径側に基準面１０３を押し当てると共に、加工面１０４をコイル１０１の外径側から押し当てる。これにより、コイル１０１の加工面側の平角線１０１ａが、基準面１０３に当接する基準面側の平角線１０１ｂに押し当てられ、基準面側の平角線１０１ｂが位置決めされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−００５５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の関連する位置決め治具１００を用いて複数の軸径が異なるコイル１０１の位置決めを行う場合には、挿入部１０２を交換して位置調整をすることにより基準面１０３の位置を変更する必要があった。そのため、挿入部１０２を調整する手間がかかることから、コイル１０１のバスバー形成の効率が低下していた。したがって、異なる軸長のコイルであっても共通して位置決めを行うことができる位置決め治具が望まれていた。
本発明は、異なる軸長のコイルに対応して位置決めを行うことができる位置決め治具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる位置決め治具は、コイルを形成する電線の一部にバスバーを成形する際のコイルの位置決め治具であって、本体部と、前記本体部の上部において、基準面と押し付け面が交互に配されるように形成された複数の壁部と、前記基準面と前記押し付け面の間に形成されるコイル載置部と、を備え、前記コイル載置部を形成する前記基準面と前記押し付け面の距離は、前記基準面に当接する第１の電線の前記押し付け面側の面と、前記押し付け面に当接する第２の電線の前記基準面側の面と、が当接した状態で載置可能な長さであると共に、前記コイル載置部が前記本体部上に複数形成されている。
これにより、基準面に当接する基準側の電線と、押し付け面に当接する加工側の電線を、基準面と押し付け面の間の拘束するためのコイル載置部を複数設けることができる。
【発明の効果】
【００１０】
これにより、異なる軸長のコイルに対応して位置決めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１にかかる位置決め治具の上面図である。
【図２】実施の形態１にかかる位置決め治具の正面図である。
【図３】実施の形態１にかかる位置決め治具の側面図である。
【図４】ＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】Ｖ−Ｖ断面図である。
【図６】コイル径が小さい他のコイルをセットした状態のＶ−Ｖ断面図である。
【図７】実施の形態２にかかる位置決め治具の上面図である。
【図８】実施の形態２にかかる位置決め治具の側面図である。
【図９】ＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】コイル径が小さい他のコイルをセットした状態のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１１】関連する位置決め装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１〜図５に示すように、位置決め治具１は、前後方向に長く形成された本体部１１と、本体部１１の上部かつ前部に形成された第１の壁部２１と、第１の壁部２１と対向する第２の壁部２２と、第２の壁部２２と対向する第３の壁部２３と、本体部１１に形成された第４の壁部２４と、第４の壁部２４と対向する第５の壁部２５と、を備える。また、本体部１１にはコイル２が載置されている。
【００１３】
本体部１１は、前後方向に長く形成された略直方体の台座である。本体部１１の上部にはコイル２が載置される。なお以下では、図１における下側を後方、上側を前方として説明する。
【００１４】
コイル２は、横断面の形状が長方形状の平角線を長辺方向に２本並べて、エッジワイズ巻き加工を行った角型エッジワイズコイルである。なお以下では、平角線の横断面における長辺方向の長さを平角線の幅Ｗ、短辺方向の長さを平角線の高さＨと記載する場合がある。
【００１５】
また以下では、コイル２のコイル巻きされた部分の短辺側で内側に配置される部分を内側短辺部２ａ、短辺側で外側に配置される部分を外側短辺部２ｂ、長辺側で内側に配置される部分を内側長辺部２ｃ、長辺側で外側に配置される部分を外側長辺部２ｄとする。さらに、内側短辺部２ａの下端の配された平角線を平角線２ｅ、外側短辺部２ｂの下端の配された平角線を平角線２ｆ、内側長辺部２ｃの下端の配された平角線を平角線２ｇ、外側長辺部２ｄの下端の配された平角線を平角線２ｈとする。
【００１６】
なお、内側短辺部２ａ及び外側短辺部２ｂは、本体部１１の前部及び後部において左右方向に延在するように配される。内側長辺部２ｃ及び外側長辺部２ｄは、本体部１１の左右において前後方向に延在するように配される。コイル２の最下部に配されている平角線２ｆから延びるように形成されている先端部２ｉは、本体部１１から離れた位置に配されている。この平角線の先端部２ｉの近傍には、平角線２ｅの位置決めに基づいてバスバー２ｊが形成される。
【００１７】
第１の壁部２１は、本体部１１の後部側の上部において、上方向に突出して設けられている。第１の壁部２１の上端部２１ａは、本体部１１の上面から、コイル２の積層方向の高さＨの略２本分の高さとなるように形成されている。第１の壁部２１には、前方側に平面状に押し付け面２１ｂが形成されている。本体部１１の上面から、押し付け面２１ｂの上端までの高さは、コイル２の１本分の積層方向の高さＨと略同一である。また第１の壁部２１には、上端部２１ａから押し付け面２１ｂに向かって傾斜して設けられたテーパ面２１ｃが形成されている。
【００１８】
第２の壁部２２は、本体部１１の後部側の上部において上方向に突出して設けられている。第２の壁部２２は、第１の壁部２１より前方に配置されている。第２の壁部２２の上端部２２ａは、第１の壁部２２の上端部２１ａとほぼ同じ高さに配置されるように形成されている。第２の壁部２２の前方側には押し付け面２２ｂが形成され、後方側には基準面２２ｃが形成されている。また第２の壁部２２は、上端部２２ａから押し付け面２２ｂに傾斜して設けられたテーパ面２２ｄと、上端部２２ａから基準面２２ｃに向かって傾斜して設けられたテーパ面２２ｅを有する。第２の壁部２２の基準面２２ｃと第１の壁部２１の押し付け面２１ｂは、平角線の幅Ｗの略２本分の間隔を設けた状態で対向し、第１のコイル載置部３１を形成している。
【００１９】
第３の壁部２３は、本体部１１の後部側の上部において上方向に突出して設けられている。第３の壁部２３は、第２の壁部２２より前方に配置されている。また第３の壁部２３の上端部２３ａは、第１の壁部２２の上端部２１ａほぼ同じ高さに配置されるように形成されている。第３の壁部２３の後方側には、平面状に基準面２３ｂが形成されている。また第３の壁部２３は、上端部２３ａから基準面２３ｂに向かって傾斜して設けられたテーパ面２３ｃを有する。第３の壁部２３の基準面２３ｂと第２の壁部２２の押し付け面２２ｃは、平角線の幅Ｗの略２本分の間隔を設けた状態で対向し、第２のコイル載置部３２を形成している。
【００２０】
第４の壁部２４は、本体部１１の右側上部において上方向に突出して設けられている。第４の壁部２４の上端部２４ａは、第１の壁部２１の上端部２１ａとほぼ同じ高さに配置されるように形成されている。なお、第４の壁部２４は、前後方向に長く形成されている。第４の壁部２４の右側に、押し付け面２４ｂが形成されている。また第４の壁部２４は、上端部２４ａから押し付け面２４ｂに向かって傾斜して設けられたテーパ面２４ｃを有する。
【００２１】
第５の壁部２５は、本体部１１の右側側面に連結されている。第５の壁部２５の上端部２５ａは、第１の壁部２１の上端部２１ａとほぼ同じ高さに配置されるように形成されている。なお、第５の壁部２５は、前後方向に長く形成されている。第５の壁部２５の左側に、平面状の基準面２５ｂが形成されている。また第５の壁部２５は、上端部２５ａから基準面２５ｂに向かって傾斜して設けられたテーパ面２５ｃを有する。
【００２２】
次に、壁部２１〜２５を用いたコイル２の位置決め方法について説明する。
【００２３】
コイル２は、本体部１の上方にセットされる。具体的には、コイル２の内側短辺部２ａと外側短辺部２ｂが第１の載置部の上方に配置されるように、コイル２の位置が決められる。その後、コイル２は下方に力が加えられ、本体部１にセットされる。
【００２４】
このとき、コイル２の内側短辺部２ａの下部の配された平角線２ｅは、第２の壁部２２のテーパ面２２ｅにガイドされ、第１のコイル載置部３１に配される。平角線２ｅは、第２の壁部２２の基準面２２ｂに当接する。
【００２５】
また、コイル２の外側短辺部２ｂの下部の配された平角線２ｆは、第１の壁部２１のテーパ面２１ｃにガイドされ、第１のコイル載置部３１に配される。これにより、平角線２ｆは、第１の壁部２１の押し付け面２１ｂに当接する。
【００２６】
このとき平角線２ｆは、押し付け面２１ｂにより平角線２ｅに押し付けられ、平角線２ｅが基準面２２ｃに押し付けられる。これにより、コイル２における平角線２ｅの基準出しが行われる。
【００２７】
コイル２の長辺側についても同様に、平角線２ｇは、第５の壁部２５のテーパ面２５ｃによりガイドされて、第４の壁部２４と第５の壁部２５の間に配されると共に、基準面２５ｂに当接した状態となる。また、平角線２ｈは、第４の壁部２４のテーパ面２４ｃにガイドされて、第４の壁部２４と第５の壁部２５の間に配されると共に、押し付け面２４ｂに当接した状態となる。そして、平角線２ｈは押し付け面２４ｂにより平角線２ｇに押し付けられ、平角線２ｇは基準面２５ｂに押し付けられて基準出しが行われ、コイル２が位置決めされる。
【００２８】
その後、位置決めが行われたコイル２の先端部２ｉ側において、バスバー２ｊの加工を行う。
【００２９】
その後、コイル２を位置決め治具１から取り外し、図６に示すように、コイル２よりコイル径が小さいコイル３を位置決め治具１に載置する。
【００３０】
このとき、コイル３の短辺部の平角線は、第２のコイル載置部３２に配される。これにより、コイル３はコイル２と同様に、押し付け面２２ｂにより押し付けが行われ、第３の壁部２３の基準面２３ｂにより基準出しが行われ、コイル３が位置決めされる。その後、位置決めされたコイル３の先端部側において、コイル２と同様にバスバーを形成する加工が行なわれる。
【００３１】
ここで、コイル２及びコイル３が載置される第１のコイル載置部３１及び第２のコイル載置部３２の幅は、それぞれコイル２及びコイル３の幅Ｗの略２本分で設けられている。したがって、コイル２を第１のコイル載置部３１に載置することで、定寸で平角線２ｅへの平角線２ｆの押し付けを行い、位置決めを行うことができる。また、コイル３を第２のコイル載置部３２に載置して位置決めを行う場合も同様に、定寸で押し付けを行い、位置決めを行うことができる。したがって、位置決め治具１は、第１のコイル載置部３１及び第２のコイル載置部３２を有することで、径の異なるコイル２、３について、位置決め治具１の構成物品を取り替えることなく、位置決めを行うことができる。
【００３２】
実施の形態２．
次に、コイル２の平角線２ｈを平角線２ｇに定圧で押し付け、位置決めを行う位置決め治具４について説明する。
【００３３】
図７〜９に示すように、位置決め治具４は、固定部４１と、固定部４１に対して前後方向に摺動するように移動する移動部４２と、固定部４１及び移動部４２の上方に設けられたカムフォロア８と、を備える。
【００３４】
コイル５は、横断面の形状が長方形状の平角線を長辺方向に２本並べて、エッジワイズ巻き加工を行った角型エッジワイズコイルである。コイル５のコイル巻きされた部分の短辺側で内側に配置される部分を内側短辺部５ａ、短辺側で外側に配置される部分を外側短辺部５ｂとする。また、内側短辺部５ａの下端の配された平角線を平角線５ｅ、外側短辺部５ｂの下端の配された平角線を平角線５ｆとする。
【００３５】
なお、内側短辺部５ａ及び外側短辺部５ｂは、本体部１１の前部及び後部において左右方向に延在するように配される。また、コイル５の最下部に配されている平角線５ｆの先端部５ｉ側には、平角線５ｅの基準出しに基づいてバスバー５ｊが形成される。
【００３６】
固定部４１は、固定部本体５０と、第１の壁部５１と、第２の壁部５２と、を備える。
【００３７】
固定部本体５０は、前後方向に延在する台座である。固定部本体５０の上部には、第１の壁部５１と第２の壁部５２が立設されている。なお、固定部本体５０には、後述する移動部４２に設けられた第３の壁部６１と第４の壁部６２とカム部６３がそれぞれ貫通した貫通部５３が設けられている。貫通部５３は、第３の壁部６１と第４の壁部６２とカム部６３が、固定部４１に対して前後方向に移動可能となるように、前後方向に延在して設けられている。これにより移動部４２は、固定部４１と相対的に前後方向に動作可能である。
【００３８】
第１の壁部５１は、固定部４１の後部側の上部において上方向に突出して設けられている。第１の壁部５１の上端部５１ａの位置は、固定部４１の上面から上方に向かって、コイル５の積層方向の高さＨの略２本分となるように形成されている。第１の壁部５１には、後方側に平面状に基準面５１ｂが形成されている。基準面５１ｂの上端から固定部４１の上面までの距離は、コイル５の積層方向の高さＨと略同一である。また第１の壁部５１は、上端部５１ａから基準面５１ｂに向かって傾斜して設けられたテーパ面５１ｃを有する。
【００３９】
第２の壁部５２は、固定部４１の後部側の上部において上方向に突出して設けられている。第２の壁部５２は、第１の壁部２１より前方に配置されている。第２の壁部５２の上端部５２ａは、第１の壁部５１の上端部５１ａとほぼ同じ高さに配置されるように形成されている。第２の壁部５２の後方側には基準面５２ｂが形成されている。また第２の壁部５２は、上端部５２ａから基準面５２ｂに傾斜して設けられたテーパ面５２ｃを有する。
【００４０】
移動部４２は、移動部本体６０と、第１の壁部５１と対向する第３の壁部６１と、第２の壁部５２と対向する第４の壁部６２と、カム面６３ａを有するカム部６３と、を備える。
【００４１】
第３の壁部６１は、移動部４２の後部側の上部において上方向に突出して設けられている。第３の壁部６１の上端部６１ａは、第１の壁部５１の上端部５１ａとほぼ同じ高さに配置されるように形成されている。第３の壁部６１は、第１の壁部５１より後方に配置され、第１の壁部５１に対向している。より具体的には、第３の壁部６１の前方側には押し付け面６１ｂが形成され、押し付け面６１ｂは、第１の壁部５１の基準面５１ｂと対向している。また基準面５１ｂと押し付け面６１ｂの間には、コイル５が載置される第１のコイル載置部７１が形成されている。また第３の壁部６１は、上端部６１ａから押し付け面６１ｂに傾斜して設けられたテーパ面６１ｃを有する。
【００４２】
第４の壁部６２は、移動部４２の後部側の上部において上方向に突出して設けられている。第４の壁部６２の上端部６２ａは、第１の壁部５１の上端部５１ａとほぼ同じ高さに配置されるように形成されている。第４の壁部６２は、第１の壁部５１より後方かつ第２の壁部５２より前方に配置され、第２の壁部５２に対向している。より具体的には、第４の壁部６２の前方側には押し付け面６２ｂが形成され、押し付け面６２ｂは、第２の壁部５１の基準面５２ｂと対向している。また基準面５２ｂと押し付け面６２ｂの間には、コイル６が載置される第２のコイル載置部７２が形成されている。また第３の壁部６１は、上端部６１ａから押し付け面６１ｂに傾斜して設けられたテーパ面６１ｃを有する。
【００４３】
カム部６３は、移動部４２の後部側の上部において上方向に突出して設けられている。カム部６３は、第４の壁部６２より前方に設けられている。カム部６３は、上端部から後方側にテーパ状に設けられたカム面６３ａを有する。
【００４４】
カムフォロア８は、位置決め治具４の左右方向を軸とするローラーである。カムフォロア８は、カム面６３ａに接触して、さらに下降することにより、カム面６３ａを前方に押してカム部６３を前方に動作させる。なお、カムフォロア８は、カムフォロア８より上方に設けられた上部ブロック（図示せず）に接続されている。例えば、上部ブロックがモータやアクチュエータ等の動作によって下降することにより、カムフォロア８が下降を行う。
【００４５】
次に、位置決め治具４による位置決め動作について説明する。
【００４６】
コイル５は、固定部４１にセットされる。すなわち、コイル５の内側短辺部５ａと外側短辺部５ｂは、第１のコイル載置部７１に載置される。
【００４７】
このとき、コイル５の内側短辺部５ａの下部の配された平角線５ｅは、第１の壁部５１のテーパ面５１ｃにガイドされ、第１のコイル載置部７１に配される。ここで平角線５ｅは、第１の壁部５１の基準面５１ｂに当接する。
【００４８】
また同様に、コイル５の外側短辺部５ｂの下部の配された平角線５ｆは、第３の壁部６１のテーパ面６１ｃにガイドされ、第１のコイル載置部７１に配される。これにより、平角線５ｆは、第３の壁部６１の押し付け面６１ｂに当接する。
【００４９】
カムフォロア８は、上部ブロックが下降することにより、カム部６３に設けられたカム面６３ａに当接して下降する。これにより、カム面６３ａには、前方方向に駆動する力が発生する。
【００５０】
ここでカム部６３は、移動部４２の一部である。したがって、カム部６３において前方に移動する力が発生することにより、固定部４１に対して、移動部４２全体が前方に摺動する。すなわち、第３の壁部６１及び第４の壁部６２は、カム部６３の前方への移動に合わせて、前方に移動する。すなわち、カムフォロア８の駆動側の動作として下降動作を行うことにより、移動部４２は従動側の動作として前方に移動する。
【００５１】
これにより、第１のコイル載置部７１では、平角線５ｆは押し付け面６１ｂによって、平角線５ｅに押し付けられる。このとき、平角線５ｅは基準面５１ｂに押し付けられることにより基準出しが行われ、コイル５は位置決めされる。
【００５２】
その後、位置決めが行われたコイル５の先端部５ｉ側において、バスバー５ｊの加工を行う。
【００５３】
なお、カムフォロア８がカム面６３ａに当節して下降する際には、カムフォロア８が接続されている上部ブロックがコイル５の上端部に当接させてもよい。これにより、カムフォロア８により移動部４２を前方に移動させると共に、上部ブロックがコイル５の上端部を下方に押し込む。これによりコイル５の積層方向に圧力を加えることができる。
【００５４】
その後、コイル５を位置決め治具４から取り外し、コイル５よりコイル径が小さいコイル６を、位置決め治具４に載置する。このとき、コイル６の短辺部の平角線は、第２のコイル載置部７２に配される。これにより、コイル６はコイル５と同様に、押し付け面６２ｂにより押し付けが行われ、第２の壁部５２の基準面５２ｂにより基準出しが行われる。これにより、コイル６の位置決めが行われる。その後、位置決めされたコイル６の先端部側において、コイル５と同様にバスバーを形成する加工が行なわれる。
【００５５】
これにより、カムフォロア８が下降する距離を一定にすることで、押し付け面６２ｂに当接する平角線５ｆを、基準面５２ｂに当接する平角線５ｅに定圧で押し付けることができる。したがって、例えばコイル５と同じコイル径の複数コイルについて、連続してバスバー形成の加工をする際に、同様に定圧で押し付けて基準出しを行い、コイルの位置決めを行える。また、第１のコイル載置部７１と第２のコイル載置部７２が設けられていることにより、コイル径が異なるコイル５とコイル６の両方の位置出しを、位置決め治具４で行うことができる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１で示した位置決め治具１には、第１のコイル載置部３１と第２のコイル載置部３２が形成されているものとして説明したが、２つだけでなくて良い。実施の形態２で示した位置決め治具４についても同様に、３以上のコイル載置部が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１…位置決め治具、２…コイル、２ａ…内側短辺部、２ｂ…外側短辺部、２ｃ…内側長辺部、２ｄ…外側長辺部、２ｅ…平角線、２ｆ…平角線、２ｇ…平角線、２ｈ…平角線、２ｉ…先端部、２ｊ…バスバー、３…コイル、４…位置決め治具、５…コイル、５ａ…内側短辺部、５ｂ…外側短辺部、５ｅ…平角線、５ｆ…平角線、５ｉ…先端部、５ｊ…バスバー、６…コイル、８…カムフォロア、１１…本体部、２１…第１の壁部、２１ａ…上端部、２１ｂ…押し付け面、２１ｃ…テーパ面、２２…第２の壁部、２２ａ…上端部、２２ｂ…押し付け面、２２ｃ…基準面、２２ｄ…テーパ面、２２ｅ…テーパ面、２３…第３の壁部、２３ａ…上端部、２３ｂ…基準面、２３ｃ…テーパ面、２４…第４の壁部、２４ａ…上端部、２４ｂ…押し付け面、２４ｃ…テーパ面、２５…第５の壁部、２５ａ…上端部、２５ａ…基準面、２５ｂ…基準面、２５ｃ…テーパ面、２６…壁部、３１…コイル載置部、３２…コイル載置部、４１…固定部、４２…移動部、５０…固定部本体、５１…第１の壁部、５１ａ…上端部、５１ｂ…基準面、５１ｃ…テーパ面、５２…第２の壁部、５２ａ…上端部、５２ｂ…基準面、５２ｃ…テーパ面、６０…移動部本体、６１…第３の壁部、６１ａ…上端部、６１ｂ…押し付け面、６１ｃ…テーパ面、６２…第４の壁部、６２ａ…上端部、６２ｂ…押し付け面、６３…カム部、６３…壁部、６３ａ…カム面、７１…コイル載置部、７２…コイル載置部
【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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【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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