(57)【要約】【課題】  市販されている一般的なサーバにおいて、メーカ、サイズによらず、所定のインターフェースを有するサーバであれば、ケーブルレスでラック内に複数搭載可能なコンピュータシステムを提供する。  【解決手段】  各モジュールへの給電およびモジュール間の信号接続を行うためのバックパネル１１を有するラック１０と、サーバ１４の背面側に位置しラック１０へのプラグイン搭載を可能にしかつサーバ１４とバックパネル１１間の信号の整合を行う専用アダプタ１５とからなるサーバモジュール１３と、ラック１０の外部とのインターフェースを司る外部インターフェース専用モジュール１７と、各モジュールを一元管理するマネジメントモジュール１８とからなり、各モジュールはラック１０のバックパネル１１に対してプラグイン搭載する構造である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモジュールと、内部に搭載する前記モジュールへの給電および前記モジュール間の信号接続を行うためのバックパネルを有するラックとを有し、各モジュールは、装置と、前記ラックへのプラグイン搭載を可能にしかつ前記装置と前記バックパネル間の及び信号の整合及び電源供給を行う専用アダプタとを有することを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項２】
前記各モジュールを前記ラックに挿入する際、前記各モジュールとバックパネルとが信号接続に至る前に、前記モジュールと前記バックパネルとの位置合わせを行う位置合わせ機構を備えていることを特徴とする請求項１記載のコンピュータシステム。
【請求項３】
前記位置合わせ機構は、前記各バックパネルに取り付けられたガイドピンと、前記各モジュールに取り付けられたガイドピン受けを有していることを特徴とする請求項２記載のコンピュータシステム。
【請求項４】
前記ラックは、それぞれ各モジュールに接続される複数の前記バックパネルを備え、前記位置合わせ機構は、複数のバックパネルのそれぞれに備えられていることを特徴とする請求項２または３に記載のコンピュータシステム。
【請求項５】
前記複数のバックパネルは前記ラックの背面に離して設けられることを特徴とする請求項４記載のコンピュータシステム。
【請求項６】
前記モジュールと前記バックパネルは、給電のための給電コネクタと、信号接続を行うための信号コネクタとにより接続することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のコンピュータシステム。
【請求項７】
前記バックパネルの前記給電コネクタ又は前記信号コネクタはフローティング構造で前記バックパネルに取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載のコンピュータシステム。
【請求項８】
前記ラック内に搭載する各モジュールを一元管理するラック内マネジメントモジュールを備えていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のコンピュータシステム。
【請求項９】
前記ラック内に搭載され前記ラックの外部とのインターフェースを司るインターフェース専用モジュールを備えていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のコンピュータシステム。
【請求項１０】
前記装置は、コンピュータ、スイッチ、ブレードサーバ用シャーシ、電源、又はディスクユニットであり、前記専用アダプタは、前記コンピュータ、スイッチ、ブレードサーバ用シャーシ、電源、又はディスクユニットの前記ラックへのプラグイン搭載を可能にしかつ前記コンピュータ、スイッチ、ブレードサーバ用シャーシ、電源、又はディスクユニットと前記バックパネルとの信号の整合を行うことを特徴とする請求項１記載のコンピュータシステム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータシステムに関し、特に、ラックに複数のコンピュータやディスクユニット等のモジュールを搭載して各モジュールへの給電およびモジュール間の信号接続を行うコンピュータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から１９インチラック等の標準ラックに複数のサーバを搭載してシステムを構築する場合、各サーバに電力を供給するケーブルや複数のサーバ間を接続するケーブルをラック背面側において構築する必要があった。これらケーブルの構築は、ケーブルの余長処理をしながらの接続に時間を要する上に、構築後に冷却風の通風路を妨げるという問題点があった。例えば特許文献１には、コンピュータユニットやディスクユニットなどの電子装置モジュールを収容するフレームの側部に縦長の通路を３つ取り付け、１つには各モジュールからのケーブルを通し、他の１つは、各モジュールに冷却用空気を供給し、残りの１つは商用電源コードを通しているコンピュータシステムが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２６７８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年サーバモジュールをケーブルレスでシャーシに搭載するブレードサーバが登場してきている。しかし、ブレードサーバのモジュールは、各社各様の仕様で専用設計されているため各社間の互換性がないという問題点があった。また、サーバモジュールを専用設計で開発するため、多大な開発費が必要になるという問題点があった。さらに通常システムを構築する場合、シャーシをラック内に複数搭載する必要があり、その場合はシャーシ間接続をするためのケーブルが必要になり、ラック内でケーブルレスを実現できないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、以上の問題点を解決するコンピュータシステムのシステム構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のコンピュータシステムは、内部に搭載する各モジュールへの給電およびモジュール間の信号接続を行うためのバックパネルを有するラックと、コンピュータ及び前記コンピュータの背面側に位置し前記ラックへのプラグイン搭載を可能にしかつ前記コンピュータと前記バックパネル間の信号の整合を行う専用アダプタとからなるコンピュータモジュールと、前記ラック内に搭載され前記ラックの外部とのインターフェースを司るインターフェース専用モジュールと、前記ラック内に搭載する各モジュールを一元管理するラック内マネジメントモジュールとからなり、各モジュールは前記ラックのバックパネルに対してプラグイン搭載する構造であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のコンピュータシステムによれば、１９インチラック等の標準ラックに搭載するような市販されている一般的なコンピュータにおいて、所定のインターフェースを有していれば、メーカ、サイズによらず、コンピュータの背面側に専用のアダプタを取り付けてモジュール化することで、本発明の専用ラックへのプラグイン搭載が可能になり、ラック内マネジメントモジュールによる一元管理と、ラック共通の外部インターフェースが使用可能となるという効果がある。
【０００８】
また、ラック内の各モジュールへの給電、また各モジュール間を接続は、専用のバックパネルで実施しており、市販されている一般的なサーバをラックに登載する度、あるいはブレードサーバのシャーシを追加搭載するたびに、ラックの背面側で煩雑なケーブル接続処理を実施する必要が無いという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１に示すように、本発明のコンピュータシステムの第１の実施例において、各モジュールを収納する専用ラック１０は背面にバックパネル１１を有している。
【００１１】
バックパネル１１は、専用ラック１０に搭載する各モジュールへの給電およびモジュール間の信号接続を行うための配線を内部に有している。また、バックパネル１１の各モジュールとの接続部分は、各モジュールのプラグイン搭載を可能にするプラグインコネクタ１２が取り付いている。
【００１２】
プラグインコネクタ１２は、それぞれ各モジュールに電源を供給するための給電コネクタ１２０と信号を供給する信号コネクタ１２１とを有している。
【００１３】
さらにバックパネル１１は専用ラック１０背面の両サイドに位置し、片方のバックパネル１１が故障してもコンピュータシステム１が停止しないよう給電経路および信号接続経路の二重化構造を可能にしている。各バックパネル１１には電源モジュール１２２から給電ケーブル１２３にて電源が供給されている。電源モジュール１２２は、両サイドのバックパネル１１に対して個別に存在し、電源二重化構造を可能にしている。
【００１４】
専用ラック１０に搭載するコンピュータモジュールであるサーバモジュール１３は、コンピュータである、市販されている一般的なサーバ１４と専用アダプタ１５とを備えている。
【００１５】
専用アダプタ１５は、市販されている一般的なサーバ１４と専用ラック１５間のインターフェース信号の整合を図ると共に、バックパネル１１上のプラグインコネクタ１２に対応するプラグインコネクタ１６を有しており専用ラック１０へのプラグイン搭載を可能にする。つまり専用アダプタ１５内で、市販されている一般的なサーバ１４から出るインターフェースと専用ラック１０が要求するインターフェースの乗換えを実施する。
【００１６】
プラグインコネクタ１６は、それぞれバックパネル１１上の給電コネクタ１２０に対応する給電コネクタ１６０とバックパネル１１上の信号コネクタ１２１に対応する信号コネクタ１６１とを有している。
【００１７】
専用ラック１０内には、専用ラック１０外とのインターフェースを司る外部インターフェース専用モジュール１７および専用ラック１０内モジュールの一元管理を司るマネジメントモジュール１８が存在し、各モジュールはバックパネル１１で密結合している。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態は、１９インチラック等の標準ラックに搭載するような市販されている一般的なサーバ１４において、サーバ１４が所定のインターフェースを有していれば、メーカ、サイズによらず、サーバ１４の背面側に専用のアダプタ１５を取り付けてサーバモジュール化することで、本発明の専用ラック１０へのプラグイン搭載が可能になり、マネジメントモジュール１８による一元管理と、ラック共通の外部インターフェース１７が使用可能となるという効果がある。
【００１９】
また、専用ラック１０内の各モジュールへの給電、また各モジュール間の接続は、専用のバックパネル１１で実施しており、市販されている一般的なサーバ１４を専用ラック１０に登載する度、あるいはブレードサーバのシャーシを追加搭載するたびに、ラックの背面側で煩雑なケーブル接続処理を実施する必要が無いという効果がある。
【００２０】
図２は、図１のサーバモジュール１３とバックパネル１１との接続部の例を示す断面図である。
【００２１】
専用アダプタ１５は、市販サーバ１４の背面側に取り付けられている。専用アダプタ１５の厚さは、市販サーバ１４と同等もしくは薄い構成である。市販サーバ１４と専用アダプタ１５とでサーバモジュール１３を構成する。
【００２２】
専用アダプタ１５は、フレーム２６、アダプタ接続部２２３、そして各種ケーブルから構成されている。バックパネル１１側と接続するアダプタ接続部２２３は、ガイドピン受け２１０、表裏にプラグインコネクタである信号コネクタ１６１と、第３の信号コネクタ２１３、第４の信号コネクタ２１４とを搭載したアダプタ基板２１１、第１の給電ケーブル２９のケーブルコネクタ接続部である給電コネクタ１６０からなる。
【００２３】
ガイドピン受け２１０、アダプタ基板２１１、および第１の給電ケーブル２９のケーブルコネクタ接続部である給電コネクタ１６０は、フレーム２６に取り付けられている。
【００２４】
アダプタ接続部２２３は、サーバモジュール１３背面側に両サイド対称の形態で２箇所設けられる。これは一方のアダプタ接続部２２３が障害を起こしてもシステムに影響を与えない２重化構造となっている。
【００２５】
アダプタ基板２１１に搭載された第３の信号コネクタ２１３、第４の信号コネクタ２１４は、市販サーバ１４背面に設けられたインターフェース用の第１の信号コネクタ２４、第２の信号コネクタ２５と各々第１の信号ケーブル２７、第２の信号ケーブル２８を介して接続されている。また、第１の給電ケーブル２９は、市販サーバ１４背面に設けられた給電コネクタ２３とアダプタ接続部２２３の給電コネクタ１６０とを中継するケーブルである。
【００２６】
専用ラック１０に搭載される各種モジュール間を接続するバックパネル１１は、複数のバックパネル接続部２２５から構成されている。
【００２７】
バックパネル接続部２２５は、フローティングパネル２１６、ガイドピン２１７、表裏に第２のプラグインコネクタである信号コネクタ１２１と、第５の信号コネクタ２２６、第６の信号コネクタ２２７とを搭載したバックパネル基板２１８、第２の給電ケーブル２１９のケーブルコネクタ接続部である給電コネクタ１２０からなる。フローティングパネル２１６はバックパネルフレーム２１５に対してフローティング機能を有する。すなわちフローティングパネル２１６側の取り付け穴が長穴になっており、バックパネルフレーム２１５に対して少し浮かせてネジ止めされている。
【００２８】
ガイドピン２１７、バックパネル基板２１８、第２の給電ケーブル２１９に接続されている給電コネクタ１２０は、フローティングパネル２１６に取り付けられている。
【００２９】
バックパネル基板２１８に搭載されている第５の信号コネクタ２２６、第６の信号コネクタ２２７は、専用ラック１０に搭載する他のモジュール用のバックパネル接続部と第３の信号ケーブル２２０、第４の信号ケーブル２２７で接続される。
【００３０】
バックパネル接続部２２５は、専用ラック１０に両サイド対称の形態で２箇所設けられる。これは一方のアダプタ接続部２２３が障害を起こしてもシステムに影響を与えない２重化構造となっている。
【００３１】
両サイドのアダプタ接続部２２３間の空間は、市販サーバ１４空気冷却用の通風路２２２となる。各モジュール間を接続するケーブルは全てバックパネルフレーム２１５内に位置するため、通風路２２２を妨げることが無く、良好な風の流れを得ることができる。
【００３２】
サーバモジュール１３を専用ラック１０に搭載する際、まずガイドピン２１７がガイドピン受け２１０に誘われ位置合わせが行われ、その後、信号コネクタ１６１と信号コネクタ１２１とが接続に至る構成である。給電コネクタ１６０，１２０も、プラグイン接続時に信号コネクタと同時に接続する。
【００３３】
このように市販サーバ１４に専用アダプタ１５を取り付けてサーバモジュール化することでサーバのラックへのプラグイン構造を実現し、サーバ搭載の容易化を図っている。
【００３４】
なお、本実施例では、バックパネル１０側をフローティング構造としているが、専用アダプタ側１５をフローティング構造化、あるいは双方をフローティング構造化することも可能である。
【００３５】
図３は、図１のサーバモジュール１３とバックパネル１１との接続部の第二の実施例を示す断面図である。
【００３６】
専用アダプタ１５は、市販サーバ１４の背面側に取り付けられている。専用アダプタ１５の厚さは、市販サーバ１４と同等もしくは薄い構成である。市販サーバ１４と専用アダプタ１５とでサーバモジュール１３を構成する。
【００３７】
専用アダプタ１５は、フレーム２６、アダプタ接続部２２３、制御カード９０、そして各種ケーブルから構成されている。バックパネル１１側と接続するアダプタ接続部２２３は、ガイドピン受け２１０、表裏にプラグインコネクタである信号コネクタ１６１と、第３の信号コネクタ２１３、第４の信号コネクタ２１４とを搭載したアダプタ基板２１１、第１の給電ケーブル２９のケーブルコネクタ接続部である給電コネクタ１６０からなる。
【００３８】
ガイドピン受け２１０、アダプタ基板２１１、および第１の給電ケーブル２９のケーブルコネクタ接続部である給電コネクタ１６０は、フレーム２６に取り付けられている。
【００３９】
アダプタ接続部２２３は、サーバモジュール１３背面側に両サイド対称の形態で２箇所設けられる。これは一方のアダプタ接続部２２３が障害を起こしてもシステムに影響を与えない２重化構造となっている。
【００４０】
制御カード９０は、市販サーバ１４のインターフェースとアダプタ接続部２２３の接続仕様の乗換えと整合を行う中継カードである。制御カード９０は、専用アダプタ１５のフレーム２６に固定される。市販サーバ１４背面に設けられたインターフェース用の第１の信号コネクタ２４、第２の信号コネクタ２５は、制御カード９０に搭載された第１０の信号コネクタ９５、第９の信号コネクタ９４に各々第５の信号ケーブル９６、第６の信号ケーブル９７を介して接続されている。また、制御カード９０に搭載された第７の信号コネクタ９２、第８の信号コネクタ９３は、アダプタ基板２１１に搭載された第３の信号コネクタ２１３、第４の信号コネクタ２１４に各々第７の信号ケーブル９８、第８の信号ケーブル９９を介して接続されている。前記接続は、両サイドのアダプタ基板２１１に対して行われる。市販サーバ１４のインターフェースが少なくても、制御カード９０内で信号の二重化を可能にしている。また、制御カード９０上に信号状態を表示するＬＥＤ９１を搭載することで、サーバモジュール１３の動作状況を専用ラック１０の背面から確認することが可能である。
【００４１】
また、上記実施の形態において、専用アダプタとバックパネル接続部を所定の構成にすることで、市販サーバの代わりに市販スイッチ、市販ブレードサーバ用シャーシ、市販電源等をプラグイン対応化することも可能である。図４から図９に市販サーバに加えて市販スイッチ、市販ブレードサーバ用シャーシ、市販電源、市販ディスクユニットをプラグイン対応化した場合の実施例を示す。
【００４２】
図４に示すように、第２の実施例のサーバモジュール３０は、市販サーバ３１とサーバ用アダプタ３２で構成される。サーバ用アダプタ３２は、専用ラック３４のバックパネル３５と接続するためのサーバ用アダプタ接続部３３を背面両サイドに有している。
【００４３】
図５に示すように、第２の実施例のスイッチモジュール３７は、市販スイッチ３８とスイッチ用アダプタ３９で構成される。スイッチ用アダプタ３９は、専用ラック３４のバックパネル３５と接続するためのスイッチ用アダプタ接続部３１０を背面両サイドに有している。
【００４４】
図６に示すように、第２の実施例のシャーシモジュール３１１は、市販ブレード用シャーシ３１２とシャーシ用アダプタ３１３で構成される。シャーシ用アダプタ３１３は、専用ラック３４のバックパネル３５と接続するためのシャーシ用アダプタ接続部３１４を背面両サイドに有している。
【００４５】
図７に示すように、第２の実施例の電源モジュール３１５は、市販電源３１６と電源用アダプタ３１７で構成される。電源用アダプタ３１７は、専用ラック３４のバックパネル３５と接続するための電源用アダプタ接続部３１８を背面両サイドに有している。
【００４６】
図８に示すように、第２の実施例のディスクモジュール８０は、市販ディスクユニット８１とディスク用アダプタ８２で構成される。ディスク用アダプタ８２は、専用ラック３４のバックパネル３５と接続するためのディスク用アダプタ接続部８３を背面両サイドに有している。
【００４７】
図９に示すように、第２の実施例の専用ラック３４は、各モジュールを搭載するためのバックパネル３５を両サイドに２本有している。一方のバックパネル３５に障害が発生してもシステムに影響がでないような２重構成をとっている。バックパネル３５は各モジュールと接続するために複数のバックパネル接続部を有している。
【００４８】
本実施例のバックパネル３５は、サーバ用バックパネル接続部３６が上下に別れて４スロットずつの計８スロット、マネジメントモジュール用バックパネル接続部３１９が２スロット、スイッチモジュール用バックパネル接続部３２０が２スロット、外部インターフェース専用モジュール用バックパネル接続部３２１が２スロット、電源モジュール用バックパネル接続部３２２が２スロットの合計１６スロット構成である。サーバ用バックパネル接続部３６を上下に分けているのは、バックパネル内のケーブル分布バランスを考慮した結果の配置である。マネジメントモジュール、スイッチモジュール、外部インターフェース専用モジュールは、専用ラックに搭載する全てのサーバモジュールと接続する。サーバモジュールを１箇所に固めて搭載した場合、ケーブルの流れが一方向となり局部的にケーブル密度が高くなってしまう。サーバモジュールを上下に分けて配置することで、上向きのケーブル、下向きのケーブルとバランスを取っている。なおバックパネルのスロット構成は、構成するシステムによって任意に選択すればよい。
【００４９】
両サイドのバックパネル３５間の空間は、空気冷却用の通風路３２３である。各モジュール間を接続するケーブルは全てバックパネル３５内に位置するため、通風路３２３を妨げることが無く、良好な風の流れを得ることができる。
【００５０】
このように市販サーバに加えて市販スイッチ、市販ブレードサーバ用シャーシ、市販電源に各専用アダプタを取り付けてモジュール化することで、市販スイッチ、市販ブレードサーバ用シャーシ、市販電源のラックへのプラグイン構造を実現し、システム構築の容易化を図っている。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
ラックに複数のコンピュータ等のモジュールを搭載して各モジュールへの給電およびモジュール間の信号接続を行うコンピュータシステムの構築に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のコンピュータシステムの第１の実施例の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のサーバモジュール１３とバックパネル１１との接続部の一例を示す断面図である。
【図３】図１のサーバモジュール１３とバックパネル１１との接続部の第二の例を示す断面図である。
【図４】本発明のコンピュータシステムの第２の実施例のサーバモジュールの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明のコンピュータシステムの第２の実施例のスイッチモジュールの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明のコンピュータシステムの第２の実施例のシャーシモジュールの構成を示す斜視図である。
【図７】本発明のコンピュータシステムの第２の実施例の電源モジュールの構成を示す斜視図である。
【図８】本発明のコンピュータシステムの第２の実施例のディスクモジュールの構成を示す斜視図である。
【図９】本発明のコンピュータシステムの第２の実施例の専用ラックの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  コンピュータシステム
１０  専用ラック
１１  バックパネル
１２、１６  プラグインコネクタ
１３  サーバモジュール
１４  サーバ
１５  専用アダプタ
１７  外部インターフェース専用モジュール
１８  マネジメントモジュール
２３  給電コネクタ
２４  第１の信号コネクタ
２５  第２の信号コネクタ
２６  フレーム
２７  第１の信号ケーブル
２８  第２の信号ケーブル
２９  第１の給電ケーブル
３０  サーバモジュール
３１  市販サーバ
３２  サーバ用アダプタ
３３  サーバ用アダプタ接続部
３４  専用ラック
３５  バックパネル
３６  サーバ用バックパネル接続部
３７  スイッチモジュール
３８  市販スイッチ
３９  スイッチ用アダプタ
８０  ディスクモジュール
８１  市販ディスクユニット
８２  ディスク用アダプタ
８３  ディスク用アダプタ接続部
９０  制御カード
９１  ＬＥＤ
９２  第７の信号コネクタ
９３  第８の信号コネクタ
９４  第９の信号コネクタ
９５  第１０の信号コネクタ
９６  第５の信号ケーブル
９７  第６の信号ケーブル
９８  第７の信号ケーブル
９９  第８の信号ケーブル
１２０、１６０  給電コネクタ
１２１、１６１  信号コネクタ
１２２  電源モジュール
１２３  給電ケーブル
２１０  ガイドピン受け
２１１  アダプタ基板
２１３  第３の信号コネクタ
２１４  第４の信号コネクタ
２１５  バックパネルフレーム
２１６  フローティングパネル
２１７  ガイドピン
２１８  バックパネル基板
２１９  第２の給電ケーブル
２２０  第３の信号ケーブル
２２２  通風路
２２３  アダプタ接続部
２２５  バックパネル接続部
２２６  第５の信号コネクタ
２２７  第６の信号コネクタ
２２８  第４の信号ケーブル
３１０  スイッチ用アダプタ接続部
３１１  シャーシモジュール
３１２  市販ブレード用シャーシ
３１３  シャーシ用アダプタ
３１４  シャーシ用アダプタ接続部
３１５  電源モジュール
３１６  市販電源
３１７  電源用アダプタ
３１８  電源用アダプタ接続部
３１９  マネジメントモジュール用バックパネル接続部
３２０  スイッチモジュール用バックパネル接続部
３２１  外部インターフェース専用モジュール用バックパネル接続部
３２２  電源モジュール用バックパネル接続部
３２３  通風路
３２４  マネジメントモジュール
３２５  外部インターフェース専用モジュール
【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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