(57)【要約】      （修正有）【課題】感温ペレット型温度ヒューズに用いる浮動接点部材の構成材料として貴金属の使用量を削減する。【解決手段】絶縁碍管１１を挿着した隔離側導出リード１２と、このリード端部に接点用被覆層２２を挟んで開離自在に当接した浮動接点部材２０と、浮動接点部材２０を開離動作させる弱圧縮ばね１３と、浮動接点部材２０に着接した摺動接点１４と、摺動接点１４を弱圧縮ばね１３より強い付勢力で押圧する強圧縮ばね１５と、感温ペレット１６を、常時接続側導出リード１７を備えた開口を有する筒状外囲器１８に収容し、筒状外囲器１８の開口に装着した絶縁碍管１１の外縁を封止樹脂１９で封口する。浮動接点部材２０は、鍔状の頭部に設けた凹部接触面で摺動接点１４に着接し、ＣｕまたはＣｕ合金などからなる基材と、基材表面に施したＡｇまたはＡｇ合金からなる被覆層からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導出リードを装着した筒状外囲器に感温ペレットと浮動接点部材とを収容し、前記浮動接点部材の移動によりスイッチング作動させる感温ペレット型温度ヒューズにおいて、前記浮動接点部材は良導電材料からなる基材とこの基材を覆った貴金属材料または前記貴金属材料を含む合金からなる被覆層により成り、前記被覆層を前記導出リードに接触させたことを特徴とする温度ヒューズ。
【請求項２】
感温ペレットと浮動接点部材とを、隔離側の導出リードを絶縁装着した筒状外囲器に収容し、前記浮動接点部材の移動によりスイッチング作動させる感温ペレット型温度ヒューズにおいて、前記浮動接点部材は、卑金属材料からなる基材とその表面に部分的に形成した貴金属材料または前記貴金属材料を含む合金からなる被覆層を備え、前記被覆層を前記導出リードに接触させたことを特徴とする感温ペレット型温度ヒューズ。
【請求項３】
感温ペレットと浮動接点部材と摺動接点とを、隔離側の導出リードを絶縁装着した筒状外囲器に収容し、前記浮動接点部材の移動によりスイッチング作動させる感温ペレット型温度ヒューズにおいて、前記浮動接点部材は、卑金属材料からなる基材とその表面に部分的に形成した貴金属材料または前記貴金属材料を含む合金からなる被覆層を備え、前記被覆層は前記導出リードおよび前記摺動接点に接触させたことを特徴とする感温ペレット型温度ヒューズ。
【請求項４】
前記浮動接点部材は鍔状の頭部を有し、前記頭部に温度ヒューズの筒状外囲器の内壁面と常時摺接する摺動接点を挿着したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
【請求項５】
前記浮動接点と前記摺動接点とを抵抗溶接により接合し、一体部品としたことを特徴とする請求項４に記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
【請求項６】
前記浮動接点部材の被覆層は、ＡｇまたはＡｇ合金であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の温度ヒューズ。
【請求項７】
前記浮動接点部材の基材は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる導電材料であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載の温度ヒューズ。
用浮動接点部材。
【請求項８】
前記被覆層は、金属中に金属酸化物を分散させたことを特徴とする請求項６に記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
【請求項９】
前記金属酸化物は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｉｎの群から選ばれた１つ以上の元素の酸化物であることを特徴とする請求項８に記載の感温ペレット型温度ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両端に導出リードを設けた金属ケース内に、感温ペレット、圧縮ばね、浮動接点部材および摺動接点を収納して所定の温度で感温ペレットが軟化または溶融する際に、圧縮ばねの押圧作用と浮動接点部材の移動により回路遮断する温度ヒューズに関し、特に少なくとも接点部分に貴金属の被覆層を形成した浮動接点部材を有する感温ペレット型温度ヒューズに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、互いに対向する隔離リード及び常時接続リードと、これら二つのリードの間に配置された摺動接点と、通常時には隔離リード及び摺動接点に係合し、摺動接点と共に隔離リードより離れる方向へ移動して両リード間の電気接続を遮断することのできる浮動接点部材とを備える感温遮断装置を提示する。そして、浮動接点部材は実質的にきのこ形をなし、細長い軸部とこの軸部に一体的に構成された拡大されたヘッド部とを有し、ヘッド部は外方へ面する端部を有し、この端部は摺動接点に係合する接触面を含み、浮動接点部材と摺動接点とが隔離リードから離れる際に接触面は摺動接点に係合した状態を保持し、ヘッド部の端部にはその中央に窪みが設けられて接触面がヘッド部の周縁に近接した位置に於いて環状を成し、接触面の接触面積が端部の全面積よりも実質的に小さくなるよう構成することを開示する。窪みに関しては、外方へ面する接触面の面積の半分以上を占めている構成、あるいは実質的に円錐形で１５°以下の角度にて内方へ傾斜している構成として、実質的に円筒状であり、拡大されたヘッド部が接触面を構成する環状突起を有している等の条件設定が提示されている。また、細長の軸部は実質的に円柱形で、外方へ面する端部接触面を含み、この端部接触面に近接する位置に小断面積の部分を有すること、端部接触面に近接する位置に内方へ傾斜したテーパ面を有することなどが提示されている。従来、特許文献１が示す感温遮断装置は、電気機器の過昇温に因る事故を防止する目的で各種ヒータや電源回路に実装される温度ヒューズの一つのタイプで、感温ペレットを用いるので感温ペレット型温度ヒューズと呼ばれている。特許文献２は、一端に開口部を有する有底ケース内に感温ペレットや強弱圧縮ばねなどを収納したこのタイプの温度ヒューズである。この特許文献２の第４図は、ばねガイドを用いて可動接片の移動を案内する構造を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−０４５４０４号公報
【特許文献２】実開平０２−００１８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の感温遮断装置の浮動接点部材は、両リード間にあって導通経路を構成することから両端部で異なる部材と接している。すなわち、遮断動作前の浮動接点部材の両端は常時接続リードの先端接点と摺動接点の両接点と接触しており、温度ヒューズを低抵抗に接合する上で良導体かつ良接点の導電材で構成する必要があり、高価なＡｇ（銀）またはＡｇ合金などの貴金属材料を用いることになる。なお、遮断動作後の浮動接点部材は通電状態でなくなるので構成材料としての電気的特性は何等の考慮も必要としない。それゆえ、浮動接点部材を所定の形状で一体形成するのでは、高価な導通材料を多量に使用することでコストアップする等の欠点があった。特に、細長い軸部とこの軸部に一体的に構成された拡大されたヘッド部とを有する浮動接点部材の体積量と、ヘッド部の外方へ面する端部と、この端部に摺動接点に係合する窪みのある接触面とを形成することは材料の高価さに加えて加工上の問題でもあった。こうした軸部への材料投入量や貴金属材料の使用に伴うコストアップ等の問題点を解消することが必要とされている。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、感温ペレットと圧縮ばねと共に摺動接点を含む浮動接点部材を金属ケース内に収容する感温ペレット型温度ヒューズに関し、接点部材となるＡｕ（金）、Ａｇやその合金等の高価な材料を多量に使用することによる高コスト化を解消して、貴金属の材料費を削減する新規で改良された温度ヒューズの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、一対の導出リードを装着した筒状外囲器に収容された感温ペレットと浮動接点部材は、感温ペレットの軟化溶融に因って浮動接点部材がスイッチング作動して、導出リード間をカットオフ状態に切替える感温ペレット型温度ヒューズを提供する。ここで、前記浮動接点部材は、Ｃｕ（銅）などの良導電材料からなる基材部分とＡｕ、Ａｇ等の貴金属材料またはそれら貴金属材料を含む合金からなる被覆状接触部分とにより構成し、この被覆状接触部分により隣接の可動する摺動接点と固定接点である導出リード先端部とに接触させる。すなわち、卑金属材料からなる基材の表面全体または少なくとも一部分に、ＡｇまたはＡｇ合金の貴金属材料からなる被覆層を施し、この被覆層を接点部材として浮動接点部材を構成したことを特徴とする温度ヒューズが提供される。
【０００７】
本発明の別の観点によれば、本発明による感温ペレット型温度ヒューズは、浮動接点部材が銅を主体とする良導電材料の基材部分とＡｇ、Ａｇ合金などの貴金属材料またはそれら貴金属材料を含む合金のコンタクト接触する被覆層とを具備し、固定接点となる導出リード先端接点部および可動の摺動接点の接点部とに係合させることを特徴とするもので、コスト低減を図りつつ導通時の安定した低抵抗を維持し遮断時の確実な切断を確保する。
【０００８】
なお、本発明に係わる被覆層は、Ａｕ、Ａｇ等の貴金属材料またはそれら貴金属材料を含む合金からなり、開離動作時に発生するアーク放電熱によって開離接点が融着するのを防止するため、前記被覆層を構成する金属中に各種の金属酸化物を分散させたものであってもよい。さらにこれに微量添加材を加えたものであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、感温ペレット型温度ヒューズの浮動接点部材に必要とされる貴金属接点部材の使用量を少なくして該温度ヒューズの製造に係る経済性を向上し、温度ヒューズの内部抵抗を低減し安定した通電性を維持するとともに、遮断時に開離接点が粘着あるいは融着するのを防止して確実な切断を確保する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施例１である感温ペレット型温度ヒューズ１０の断面図である。
【図２】図１に示す温度ヒューズに用いる浮動接点部材２０の拡大断面図である。
【図３】本発明の温度ヒューズに用いられる浮動接点部材２０の変形例１の拡大断面図である。
【図４】本発明の温度ヒューズに用いられる浮動接点部材２０の変形例２の拡大断面図である。
【図５】本発明の温度ヒューズに用いられる浮動接点部材２０の変形例３の拡大断面図である。
【図６】本発明に係る実施例２である感温ペレット型温度ヒューズ６０の断面図である
【図７】図６に示す温度ヒューズに用いる浮動接点部材７０の拡大断面図である。
【図８】本発明の温度ヒューズに用いられる浮動接点部材７０の変形例４の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明によると感温ペレット型温度ヒューズの浮動接点部材として卑金属からなる基材の表面全体または少なくとも温度ヒューズ内部で通電経路を構成する他の部品との接触箇所のみに貴金属材料またはそれら貴金属材料を含む合金からなる被覆層を施したことを特徴とする温度ヒューズ用浮動接点部材が提供される。すなわち浮動接点部材と感温ペレットを一対の導出リードを装着した筒状外囲器に収容し、感温ペレットの軟化溶融に因って浮動接点部材をスイッチング作動させ、導出リード間をカットオフ状態に切替える感温ペレット型温度ヒューズを構成する。
【００１２】
本発明の別の観点によれば、絶縁碍管を挿着した隔離側の導出リードと、このリード端部に被覆層を挟んで開離自在に当接した浮動接点部材と、この浮動接点部材を開離動作させる第１の弾性部材と、該浮動接点部材に着接した摺動接点と、この摺動接点を第１の弾性部材より強い付勢力で押圧する第２の弾性部材と、第２の弾性部材を圧縮する感温ペレットを、常時接続側の導出リードを備えた筒状外囲器に収容し、封止樹脂で封口した感温ペレット型温度ヒューズが提供される。本発明の浮動接点部材は、前記摺動接点に着接され、この摺動接点は、該温度ヒューズの筒状外囲器の内壁面と常時摺接している。そして、該浮動接点部材は、感温ペレット部材の溶融軟化によって隔離側の導出リードと開離し該温度ヒューズを動作させる。
【００１３】
前記被覆層には、ＡｇまたはＡｇ合金などを利用でき、さらに開離動作時に発生するアーク放電熱によって開離接点が融着するのを防止するため、前記被覆層を構成する金属材料中に各種の金属酸化物を分散させたものが好ましい。例えば、金属酸化物としてＣｕ、Ｎｉ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｉｎの群から選ばれた１つ以上の金属元素の酸化物が好適に利用できる。さらにこれに適宜公知の接点添加材元素を加えても差し支えない。
【実施例】
【００１４】
本発明に係る実施例１の感温ペレット型温度ヒューズ１０は、図１に示すように、絶縁碍管１１を挿着した隔離側の導出リード１２と、このリード端部に接点用被覆層２２を挟んで開離自在に当接した浮動接点部材２０と、この浮動接点部材２０を開離動作させる第１の弾性部材である弱圧縮ばね１３と、浮動接点部材２０に着接した星型状の摺動接点１４と、この摺動接点１４を弱圧縮ばね１３より強い付勢力で押圧する第２の弾性部材である強圧縮ばね１５と、感温ペレット１６を、常時接続側の導出リード１７を備えた開口を有する筒状外囲器１８に収容し、この筒状外囲器１８の開口に挿着した絶縁碍管１１の外縁を封止樹脂１９で封口したものである。浮動接点部材２０は、鍔状の頭部に設けた凹部接触面で摺動接点１４に着接し、摺動接点１４は、筒状外囲器１８の内壁面と常時摺接している。そして、浮動接点部材２０は、感温ペレット１６の溶融軟化によって弱圧縮ばね１３の押圧作用により、隔離側の導出リード１２との接触を開離し温度ヒューズ１０を遮断動作させる。ここで、本発明の特徴とする浮動接点部材２０は、図２に示すように、ＣｕまたはＣｕ合金などからなる基材２１と、この基材の表面全体に施したＡｇまたはＡｇ合金からなる接点用被覆層２２からなり、棒状の胴部２３と鍔状の頭部２４を有する。鍔状の頭部２４は、胴部２３に挿通した弾性部材の付勢力を鍔で受けとめるとともに、摺動接点１４と当接する凹面状の接触面２５を形成する。一方、胴部２３の先端部２６は、隔離側の導出リード１２に当接して温度ヒューズ１０の開離接点部を形成する。なお、実施例１では、図１に示すように、摺動接点１４と強圧縮ばね１５との間、および強圧縮ばね１５と感温ペレット１６との間に円板９０と円板９１がそれぞれ介在挿入される。実施例１に用いる浮動接点部材２０の接点用被覆層２２の形成手段は、接点材料を基材に安定に固着可能な方法であればどのような工法を用いても差し支えない。例えば、めっき材、クラッド材や、接点材の溶接、圧接、接合、ろう付けなどが好適に利用できる。
【００１５】
実施例１に用いる浮動接点部材２０は、図３に示す変形例１の浮動接点部材３０に変形可能である。変形例１の浮動接点部材３０は、棒状の胴部３３の先端部３６のみにＡｇまたはＡｇ合金からなる接点用被覆層３２を部分的に施している。すなわち、この浮動接点部材３０は、ＣｕまたはＣｕ合金などの良導電性金属材料からなる基材３１に対して、温度ヒューズの隔離側の開離接点となる先端部３６のみにＡｇまたはＡｇ合金からなる接点用被覆層３２を施したものである。浮動接点部材３０の鍔状の頭部３４は、胴部３３に挿通した弾性部材の付勢力を受けとめる鍔と、摺動接点と着接する凹面状の接触面３５を有するとともに、胴部３３の先端部３６のみに接点用被覆層３２を施して、これと当接する隔離側の導出リード１２と温度ヒューズの開離接点部を形成する。
【００１６】
また、実施例１の浮動接点部材２０は、図４に示す変形例２の浮動接点部材４０に変形できる。この浮動接点部材４０は、ＣｕまたはＣｕ合金などの良導電性金属材料からなる基材４１と、基材４１の先端部４６に固着したＡｇまたはＡｇ合金からなる接点用被覆層４２と、基材４１の胴部４３に挿通する弾性部材の付勢力を受けとめる鍔状の頭部４４と、頭部４４に設けた凹面状の接触面４５と、接触面４５の周縁部に固着したＡｇまたはＡｇ合金からなる環状の接続用被覆層４７を有する。浮動接点部材４０は、環状の接続用被覆層４７を挟んで星型状の摺動接点１４と当接するので摺動接点１４との接触抵抗を低減しながら、先端部４６の接点用被覆層４２と隔離側の導出リード１２で温度ヒューズの開離接点部を形成できる。
【００１７】
さらに、実施例１に用いる浮動接点部材２０は、図５に示す変形例３の浮動接点部材５０に変形できる。この浮動接点部材５０は、ＣｕまたはＣｕ合金などの良導電性金属材料からなる基材５１と、基材５１の先端部５６にＡｇまたはＡｇ合金からなる金属片を固着した接点用被覆層５２を有する。この浮動接点部材５０は、前述の変形例１と同様に、基材５１の胴部５３に挿通する弾性部材の付勢力を受けとめる鍔状の頭部５４と、頭部５４に摺動接点１４と着接する凹面状の接触面５５を有し、基材５１の先端部５６に接点用被覆層５２を固着して、これと当接する隔離側の導出リードと温度ヒューズの開離接点部を形成する。浮動接点部材５０は、特に接点用被覆層５２を厚く盛り付けることができ、開離接点部の耐溶着性を向上させる。また、特に図示しないが図１の基材全面を覆ったＡｇまたはＡｇ合金からなる被覆層の上に、さらにＡｇまたはＡｇ合金からなる金属片を浮動接点の先端部に固着することで、接点用被覆層を二重に施し開離動作時の遮断性を一層向上することもできる。
【００１８】
本発明の浮動接点部材に施す接点用被覆層および接続用被覆層の形成手段は、接点材料を基材に安定に固着可能であればどのような方法を用いても良い。例えば、めっき材、クラッド材や、接点材の溶接、圧接、接合、ろう付けなどが好適に利用できる。浮動接点部材２０は、貴金属の被覆層２２が基材２１の外部の全表面に形成されているが、各変形例においては、貴金属材料を局部的に用いるので、特に被覆層形成におけるめっき処理の簡素化が図れるメリットを有するとともに、材料コストを大幅に削減できる利点を有する。また、実施例１に使用する浮動接点部材は、何れも貴金属のＡｇまたはＡｇ合金からなる接点部材のみから一体形成した従来の浮動接点部材より、貴金属材料の使用量を大幅に削減することができ経済的な効果を有する。
【００１９】
図６は本発明に係る実施例２の感温ペレット型温度ヒューズ６０を示し、実施例２の浮動接点部材７０は図７に拡大して示される。この浮動接点部材７０は、ＣｕまたはＣｕ合金などからなる基材７１の開離接点部のみに、ＡｇまたはＡｇ合金からなる接点用被覆層７２を施したものである。鍔状の頭部７４に温度ヒューズの摺動接点７８を挿着して摺動接点７８と頭部７４との当接面同士を抵抗溶接で固着し、かつ平坦な接触面７５で温度ヒューズの強圧縮ばね６５を直接押圧する点が、図１に示す実施例１と異なる。先端部７６は温度ヒューズの隔離側の導出リード６２に当接して温度ヒューズの開離接点部を形成する。一方、感温ペレット型温度ヒューズ６０は、絶縁碍管６１を挿着した隔離側の導出リード６２と、このリード端部に接点用被覆層７２を挟んで開離自在に当接した浮動接点部材７０と、この浮動接点部材７０を開離動作させる弱圧縮ばね６３と、浮動接点部材７０に挿着した摺動接点７８と、弱圧縮コイルばね６３より強い付勢力で浮動接点部材７０を押圧する強圧縮ばね６５と、感温ペレット６６を、常時接続側の導出リード６７を備えた筒状外囲器６８に収容し、封止樹脂６９で封口したものである。浮動接点部材７０に固着された摺動接点７８は、温度ヒューズ６０の筒状外囲器６８の内壁面と常時摺接している。そして、浮動接点部材７０は、感温ペレット６６の溶融軟化によって弱圧縮ばね６３の押圧作用により、隔離側の導出リード６２との接触を開離し温度ヒューズ６０を遮断動作させる。実施例２の温度ヒューズ６０は、浮動接点部材７０で強圧縮ばね６５を直に当接することで円板９０を１個に減数できるので、図１に示す実施例１の感温ペレット型温度ヒューズ１０より部品数が少なく低コストで製造できる。
【００２０】
実施例２に用いる浮動接点部材７０の接点用被覆層７２は、図示しないが基材７１の表面全体に施しても良い。さらに、実施例２の浮動接点部材７０は、図８に示すに示す変形例４の浮動接点部材８０に変形できる。この浮動接点部材８０は、ＣｕまたはＣｕ合金などからなる基材８１の開離接点部および頭部８４に挿着した摺動接点８８の当接面に、ＡｇまたはＡｇ合金からなる接点用被覆層８２および接続用被覆層８７を有する。浮動接点部材８０は、環状の接続用被覆層８７を挟んで摺動接点８８と当接するので、摺動接点８８と頭部８４を溶接しなくても実施例２と同様に摺動接点との接触抵抗を低減できる。この変形例４の浮動接点部材８０は、基材８１に突起を設け、この突起と頭部８４との間に温度ヒューズの摺動接点８８を挟み込んで、鍔状の頭部８４に摺動接点８８を挿着している。浮動接点部材８０に固定された摺動接点８８は、温度ヒューズ６０の筒状外囲器６８の内壁面と常時摺接している。そして、浮動接点部材８０は、感温ペレット６６の溶融軟化によって弱圧縮ばね６３の押圧作用により、隔離側の導出リード６２との接触を開離し温度ヒューズ６０を遮断動作させる。
【００２１】
本発明の浮動接点部材への摺動接点の固定手段は、摺動接点が浮動接点部材の基材へ電気的な接続を保持できればどのような方法を用いても良く、例えば、ばね押圧によって摺動接点を基材頭部に当接させても良いが、望ましくは、はんだ材やろう材による接合、拡散接合、抵抗溶接、レーザ溶接、熱圧接、超音波圧接、嵌合、カシメなどの好適な手段を適宜用いて摺動接点を基材へ直に固着させるのが好ましい。また、浮動接点部材への接点用被覆層および接続用被覆層の形成手段は、接点材料を基材に安定に固着可能な方法であればどのような工法を用いても差し支えない。例えば、めっき材、クラッド材や、接点材の溶接、圧接、接合、ろう付けなどが好適に利用できる。実施例２に使用する浮動接点部材は、実施例１の浮動接点部材２０およびその変形例と同様に貴金属材料を基材表面に局部的に用いるので、特に被覆形成のめっき処理の簡素化が図れるメリットを有するとともに、材料コストを大幅に削減できる利点を有する。実施例２に使用する浮動接点部材は、何れも貴金属のＡｇまたはＡｇ合金からなる接点部材のみから一体形成した従来の浮動接点部材より、貴金属材料の使用量を大幅に削減することができ経済的な効果を有する。
【符号の説明】
【００２２】
１０，６０・・・感温ペレット型温度ヒューズ、  １１，６１・・・絶縁碍管、
１２，６２・・・隔離側の導出リード、  １３，６３・・・弱圧縮ばね、
１４，７８，８８・・・摺動接点    １５，６５・・・強圧縮ばね、  
１６，６６・・・感温ペレット、  １７，６７・・・常時接続側の導出リード、
１８，６８・・・筒状外囲器、  １９，６９・・・封止樹脂、
２０，３０，４０，５０，７０，８０・・・浮動接点部材、
２１，３１，４１，６１・・・基材、
２２，３２，４２，５２，７２，８２・・・接点用被覆層、
４７，８７・・・接続用被覆層、
２３，３３，４３，５３，７３，８３・・・胴部、
２４，３４，４４，５４，７４，８４・・・頭部、
２５，３５，４５，５５，７５，８５・・・接触面、  
２６，３６，４６，５６，７６，８６・・・先端部、  ９０，９１・・・円板。
【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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