(57)【要約】【課題】複数の導体の溶接による接続を確実に行うことができる絶縁電線の接続方法およびワイヤーハーネスの製造方法を提供すること。【解決手段】各絶縁電線１１の絶縁被覆１４の皮剥ぎによって導体１２を所定長さ露出させる工程と、露出された複数の導体１２を一体的に撚り合わせて撚り部１６を形成する工程と、撚り部１６の途中部位であって素線１３が全て配設されている部位を切断する工程と、撚り部１６の切断部位において導体１２どうしを溶接により接続する工程とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の素線からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁被覆とを有した絶縁電線を複数本用意する工程と、前記各絶縁電線の絶縁被覆の皮剥ぎによって前記導体を所定長さ露出させる工程と、露出された前記複数の導体を一体的に撚り合わせて撚り部を形成する工程と、前記撚り部の途中部位であって前記素線が全て配設されている部位を切断する工程と、前記撚り部の切断部位において前記導体どうしを溶接により接続する工程とを備えることを特徴とする絶縁電線の接続方法。
【請求項２】
前記溶接が、アーク溶接であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線の接続方法。
【請求項３】
複数本の素線からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁被覆とを有した絶縁電線を複数本備えると共に、前記各絶縁電線から露出された前記導体どうしが接続されたワイヤーハーネスの製造方法において、前記各絶縁電線の絶縁被覆の皮剥ぎによって前記導体を所定長さ露出させる工程と、露出された前記複数の導体を一体的に撚り合わせて撚り部を形成する工程と、前記撚り部の途中部位であって前記素線が全て配設されている部位を切断する工程と、前記撚り部の切断部位において前記導体どうしを溶接により接続する工程とを備えることを特徴とするワイヤーハーネスの製造方法。
【請求項４】
前記溶接が、アーク溶接であることを特徴とする請求項３に記載のワイヤーハーネスの製造方法。
【請求項５】
前記溶接の後の溶接部および前記各絶縁被覆の端部を、絶縁性のチューブで覆う工程と、覆った前記チューブを径方向に圧縮する工程を備えることを特徴とする請求項３または４に記載のワイヤーハーネスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線の接続方法およびワイヤーハーネスの製造方法に関し、さらに詳しくは、自動車などの車両への配線に好適に用いられる絶縁電線の接続方法およびワイヤーハーネスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などの車両においては、複数本の絶縁電線が配線されている。複数本の絶縁電線は、通常、束ねられてワイヤーハーネスを形成している。このようなワイヤーハーネスのうちいくつかの絶縁電線どうしを接続（スプライス接続）する場合には、絶縁電線の絶縁被覆を皮剥ぎしてその内部の導体を露出させ、導体どうしを接触させた状態で、溶接や圧着などによって接続することが行われている。
【０００３】
このような複数本の絶縁電線の導体どうしを接続する方法としては、抵抗溶接や超音波溶接の他に、ＴＩＧ（タングステン・イナート・ガス）溶接などのアーク溶接が用いられる場合がある。
【０００４】
図７（ａ）は、アーク溶接が施されてワイヤーハーネスを構成する前の状態の複数本の絶縁電線と、アーク溶接に用いられる溶接トーチを示している。
【０００５】
図示されるように絶縁電線１１は、複数本の素線１３からなる導体１２と、この導体１２の外周を覆う絶縁被覆１４とを備えている。この場合、各絶縁電線１１の絶縁被覆１４が皮剥ぎされ、絶縁被覆１４の内部にある導体１２が所定長さ露出されている。
【０００６】
各絶縁電線１１の導体１２は、それぞれの先端が揃うように平行に並べられている（平行に重ねられている）。これら複数の導体１２の先端近傍には、ＴＩＧ溶接に用いられる溶接トーチが配置されている。
【０００７】
溶接トーチは、先細の棒形状に形成されたタングステン電極３１を備えており、このタングステン電極３１と、各導体１２の先端との間に発生するアークによって、各導体１２の先端が溶融するようになっている。そして、図７（ｂ）に示されるように、各導体１２の先端は溶融して液状になることにより、その表面張力の作用で略球形状に一体になった溶接部１８が形成される。これにより各絶縁電線１１の導体１２どうしは電気的に接続（スプライス）されることになる。尚、本発明に関連する先行技術文献として下記特許文献が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３２２５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図７（ａ）に示されるように、アーク溶接前において、複数本の絶縁電線１１の露出された導体１２を単に平行に並べた（平行に重ねた）だけでは、導体１２を構成する素線１３の一部がばらけてしまう（はみ出してしまう）状態になることがある。このような一部の素線１３がばらけた（はみ出した）状態で、アーク溶接を行うと、図８に示されるように、はみ出した素線１３が溶接部１８において他の素線１３（導体１２）と接続されないという溶接不良（接続不良）が発生する。
【００１０】
そこで、このような素線１３のはみ出しによる溶接不良（接続不良）を防止するために、アーク溶接を行う前において、図９（ａ）に示されるように、複数本の絶縁電線１１の露出された導体１２を平行に並べ（平行に重ね）、図９（ｂ）に示されるように各導体１２を撚り合わせて撚り部１６を形成し、その後、図１０（ａ）に示されるように、この撚り部１６の先端近傍に、溶接トーチを配置してアーク溶接を行うようにしていた。
【００１１】
しかしながら、図９（ｂ）および図１０（ａ）に示されるように、各導体１２を構成する全ての素線１３の先端が、撚り部１６の先端に配置されていない状態、つまり一部の素線１３の先端が撚り部１６の先端（他の素線１３の先端）と一致しない状態になる場合がある。この状態の撚り部１６の先端に対してアーク溶接を施すと、図１０（ｂ）に示されるように、撚り部１６の先端に位置しない素線１３が溶接部１８において他の素線１３（導体１２）と接続されないという溶接不良（接続不良）が発生してしまっていた。
【００１２】
そこで、本発明が解決する課題は、複数の導体の溶接による接続を確実に行うことができる絶縁電線の接続方法およびワイヤーハーネスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため本発明に係る絶縁電線の接続方法は、複数本の素線からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁被覆とを有した絶縁電線を複数本用意する工程と、前記各絶縁電線の絶縁被覆の皮剥ぎによって前記導体を所定長さ露出させる工程と、露出された前記複数の導体を一体的に撚り合わせて撚り部を形成する工程と、前記撚り部の途中部位であって前記素線が全て配設されている部位を切断する工程と、前記撚り部の切断部位において前記導体どうしを溶接により接続する工程とを備えることを要旨とするものである。
【００１４】
この場合、前記溶接が、アーク溶接である構成にするのが好ましい。
【００１５】
また、上記課題を解決するため本発明は、複数本の素線からなる導体と該導体の外周を覆う絶縁被覆とを有した絶縁電線を複数本備えると共に、前記各絶縁電線から露出された前記導体どうしが接続されたワイヤーハーネスの製造方法において、前記各絶縁電線の絶縁被覆の皮剥ぎによって前記導体を所定長さ露出させる工程と、露出された前記複数の導体を一体的に撚り合わせて撚り部を形成する工程と、前記撚り部の途中部位であって前記素線が全て配設されている部位を切断する工程と、前記撚り部の切断部位において前記導体どうしを溶接により接続する工程とを備えることを要旨とするものである。
【００１６】
この場合、前記溶接が、アーク溶接である構成にするのが好ましい。
【００１７】
また、前記溶接の後の溶接部および前記各絶縁被覆の端部を、絶縁性のチューブで覆う工程と、覆った前記チューブを径方向に圧縮する工程を備える構成にするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る絶縁電線の接続方法およびワイヤーハーネスの製造方法によれば、各絶縁電線の絶縁被覆の皮剥ぎによって導体を所定長さ露出させる工程と、露出された複数の導体を一体的に撚り合わせて撚り部を形成する工程と、撚り部の途中部位であって素線が全て配設されている部位を切断する工程を備えているので、撚り部の切断部位（先端）には全ての素線の先端が配置されていることになっている。
【００１９】
したがって、溶接前において、各導体を構成する全ての素線の先端が、撚り部の先端に配置されていない状態、つまり一部の素線の先端が撚り部の先端に一致しない状態が回避されている。これにより、撚り部の先端に配置されていない素線が溶接部において他の素線（導体）と接続されないという溶接不良の発生が防止され、各導体を構成する素線どうしを確実に溶接により接続することが可能である。このような溶接としては、抵抗溶接、超音波溶接の他に、特にアーク溶接が好適である。
【００２０】
また、本発明に係るワイヤーハーネスの製造方法において、溶接の後の溶接部および各絶縁被覆の端部を、絶縁性のチューブで覆う工程と、覆ったチューブを径方向に圧縮する工程を備えていれば、複数本の絶縁電線が異なる方向に引っ張られても、その際の引っ張り荷重がチューブによって溶接部に加わらないようにすることが可能であると共に、溶接部をチューブによって保護することができる。これにより、溶接部の接続信頼性の低下を抑制することができる。このような絶縁性のチューブとしては、熱収縮性を有するチューブや樹脂性チューブなどが適用される。更に、これらのチューブの内側に例えば熱可塑性の接着層が形成されたチューブなども適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る複数本の絶縁電線の端末から導体が露出された状態を示した外観斜視図である。
【図２】（ａ）は図１の複数の導体が一体的に撚り合わせられた撚り部を示した外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の撚り部の途中部位を切断した状態を示した外観斜視図である。
【図３】（ａ）は図２（ｂ）の撚り部の切断部位（先端）にアーク溶接を施す状態を示した外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の撚り部の先端に溶接部が形成された状態（すなわち、本発明の実施形態に係るワイヤーハーネス）を示した外観斜視図である。
【図４】図３（ｂ）の溶接部に熱収縮チューブを被せてその熱収縮チューブを収縮させた状態（すなわち、本発明の実施形態に係るワイヤーハーネス）を示した断面図である。
【図５】（ａ）は図３（ｂ）の溶接部に樹脂性チューブを被せた状態を示した断面図、（ｂ）は（ａ）の樹脂性チューブを径方向に加圧装置によって圧縮した状態（すなわち、本発明の実施形態に係るワイヤーハーネス）を示した断面図である。
【図６】（ａ）は図３（ｂ）の溶接部に樹脂性チューブを被せた状態を示した断面図、（ｂ）は（ａ）の樹脂性チューブを径方向に加圧装置によって圧縮した状態（すなわち、本発明の実施形態に係るワイヤーハーネス）を示した断面図である。
【図７】（ａ）は従来技術に係る複数本の絶縁電線の導体の先端にアーク溶接を施す状態を示した外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の導体の先端に溶接部が形成された状態を示した外観斜視図である。
【図８】図７（ｂ）の溶接部に一部の素線が接続されていない状態を示した外観斜視図である。
【図９】（ａ）は複数の導体が撚り合わせられる前の状態を示した外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の複数の導体が一体的に撚り合わせられた撚り部を示した外観斜視図である。
【図１０】（ａ）は図９（ｂ）の撚り部の先端にアーク溶接を施す状態を示した外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の撚り部の先端に溶接部が形成された状態を示した外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の説明においては、絶縁電線の導体が露出された側を前側（先端側）、その反対側を後側（後端側）として説明する。図１〜図３においては、図中左下が前側（先端側）および図中右上が後側（後端側）となり、図４〜図６においては図中左が前側（先端側）および図中右が後側（後端側）となる。
【００２３】
図１に示されるように、絶縁電線１１は、導体１２と、この導体１２の外周を覆う絶縁被覆１４とを有する。導体１２は、電気導体となる素線１３を一本または２本以上含んでいる。素線１３を形成する金属としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの導電性に優れる金属が好ましい。導体１２は、素線１３のみで構成されていても良いし、導体１２（絶縁電線１１）の曲げなどに対する機械的強度を高めるために、ステンレスからなる補強線を含んでいても良い。
【００２４】
この場合、図示されるように複数本（この実施形態では３本）の絶縁電線１１が用意されており、各絶縁電線１１の絶縁被覆１４が皮剥ぎされ、絶縁被覆１４の内部にある導体１２が所定長さ露出されている。
【００２５】
図１に示されるように、各絶縁電線１１の導体１２は、それぞれの先端が揃うように平行に並べられて（平行に重ねられて）、その後、図２（ａ）に示されるように、複数の導体１２を撚り合わせて撚り部１６が形成されている。
【００２６】
このとき、図２（ａ）に示されるように、各導体１２を構成する全ての素線１３の先端が、撚り部１６の先端に配置されていない状態、つまり一部の素線１３の先端が撚り部１６の先端に一致しない状態になっている。この状態で、アーク溶接を行うと、従来技術で説明した図１０（ｂ）に示されるように、撚り部１６の先端に位置しない素線１３が他の素線１３（導体１２）と接続されないという溶接不良（接続不良）が発生してしまう。
【００２７】
そこで、図２（ａ）に示されるようなカッター２１，２２を用いて、撚り部１６の途中部位であって素線１３が全て配設されている部位を切断する。カッター２１，２２は、上下に対向するＶ字状の刃部２１ａ，２２ａを備えている。各刃部２１ａ，２２ａはカッター２１，２２の表面に沿った平面部２１ｂ，２２ｂと傾斜状の斜面部２１ｃ，２２ｃとから構成されており、撚り部１６の切断時には互いの平面部２１ｂ，２２ｂが摺動自在となっている。
【００２８】
この場合、図示されるように、先端が撚り部１６の先端に一致していない素線１３が存在する領域Ａを避けるようにし、先端が撚り部１６の先端に一致していない素線１３が存在しない領域Ｂにおいて撚り部１６をカッター２１，２２によって切断するようにする。図２（ｂ）は、切断後の撚り部１６を示している。図示されるように、切断後の撚り部１６の切断部位（先端）１６ａには、全ての素線１３の先端が集まっている。
【００２９】
その後、図３（ａ）に示されるように、切断後の撚り部１６の切断部位（先端）１６ａの近傍に、溶接トーチを配置してアーク溶接を行う。
【００３０】
溶接トーチは、先細の棒形状に形成されたタングステン電極３１を備えている。このタングステン電極３１は、図示しない電源ケーブルを介して溶接電源に電気的に接続されている。また、溶接電源は、図示しない接地ケーブルを介して導体１２（撚り部１６）に電気的に接続されている。タングステン電極３１の周囲には、タングステン電極３１の先端側で開口した略筒形状のガスノズル３２が設けられている。ガスノズル３２の基端側は、不活性ガスが充填されたガスボンベ等に接続されており、不活性ガスをその先端から噴射できるようになっている。
【００３１】
そして、ガスノズル３２から不活性ガスを噴射させつつ溶接電源をＯＮにすると、タングステン電極３１と、撚り部１６の先端との間にアークが発生する。このアーク発生によって、撚り部１６の先端が溶融する。
【００３２】
図３（ｂ）に示されるように、撚り部１６の先端は溶融して液状になることにより、その表面張力の作用で略球形状に一体になった溶接部１８が形成される。これにより各絶縁電線１１の導体１２どうしは電気的に接続（スプライス）され、ワイヤーハーネス１０が得られる。
【００３３】
このような溶接部１８には、この溶接部１８の保護等のための絶縁性のチューブとして、図４に示されるような熱収縮性を有する熱収縮チューブ３０が被せられている。図４は、図示しないドライヤー等の加熱手段によって加熱されて収縮した状態の熱収縮チューブ３０を示している。この場合、熱収縮チューブ３０は、溶接部１８の前方から絶縁被覆１４の端部までを覆う長さを有している。
【００３４】
このように、溶接部１８および絶縁被覆１４の端部を熱収縮チューブ３０で覆うことにより、ワイヤーハーネス１０を構成する複数本の絶縁電線１１が異なる方向に引っ張られても、その際の引っ張り荷重が熱収縮チューブ３０によって溶接部１８に加わらないようにすることが可能になっている。これにより、溶接部１８の接続信頼性の低下を抑制することができる。尚、熱収縮チューブ３０の内側に、熱可塑性の接着層を設けることで、溶接部１８や絶縁被覆１４の端部への密着性を高めることが可能である。
【００３５】
このような溶接部１８の保護等のための絶縁性のチューブとしては、図５（ａ）に示されるような樹脂性チューブ４０も適用可能である。この樹脂性チューブ４０は、溶接部１８の前方から絶縁被覆１４の端部までを覆う長さを有している。この場合、樹脂性チューブ４０は、図示されるような加圧装置５０によって径方向に圧縮されるようになっている。
【００３６】
加圧装置５０は、上型５１と下型５２を備えている。上型５１と下型５２は上下に対向するように配置されている。上型５１の下面には、対向する溶接部１８を避けるように略中央部が上方に凹んだ凹部５１ａと、その凹部５１ａの前後において下方に突出した凸部５１ｂ，５１ｃが形成されている。また、下型５２の上面には、対向する溶接部１８を避けるように略中央部が下方に凹んだ凹部５２ａと、その凹部５２ａの前後において上方に突出した凸部５２ｂ，５２ｃが形成されている。これら上型５１および下型５２は、図示しない加圧手段によって昇降自在になっている。
【００３７】
そして、図５（ｂ）に示されるように、加圧装置５０の上型５１および下型５２の加圧によって、樹脂性チューブ４０を径方向に圧縮する。
【００３８】
このとき、樹脂性チューブ４０の溶接部１８の前後に配置された部分は、この部分に対向する凸部５１ｂ，５１ｃおよび凸部５２ｂ，５２ｃによって圧縮されるが、樹脂性チューブ４０の溶接部１８に配置された部分は、この部分に対向する凹部５１ａおよび凹部５２ａがあるため樹脂性チューブ４０の前部および後部ほどは圧縮されない。これにより、加圧する際の樹脂性チューブ４０の溶接部１８に配置された部分の破れや裂けが防止されている。
【００３９】
このように、溶接部１８および絶縁被覆１４の端部を樹脂性チューブ４０で覆うことにより、ワイヤーハーネス１０を構成する複数本の絶縁電線１１が異なる方向に引っ張られても、その際の引っ張り荷重が樹脂性チューブ４０によって溶接部１８に加わらないようにすることが可能になっている。これにより、溶接部１８の接続信頼性の低下を抑制することができる。
【００４０】
尚、上型５１の内部にその上型５１を加熱する図示しない加熱手段を設けると共に、下型５２の内部にもその下型５２を加熱する図示しない加熱手段を設ける構成にしても良い。このような構成にすれば、樹脂性チューブ４０に熱を加えながら径方向に圧縮することができるので、溶接部１８や絶縁被覆１４の端部への密着性を高めることが可能である。この場合、樹脂性チューブ４０の内側に、熱可塑性の接着層を設けることで、溶接部１８や絶縁被覆１４の端部への密着性をより高めることができる。
【００４１】
図６（ａ）は、上述した加圧装置５０とは異なる構成の加圧装置６０を示している。この加圧装置６０は、ゴム等などの軟質素材からなる上型６１と、同じくゴム等などの軟質素材からなる下型６２を備えている。この場合、上型６１の下面６１ａは平坦状に形成されている。また、下型６２の上面６２ａも平坦状に形成されている。これら上型６１および下型６２は、図示しない加圧手段によって昇降自在になっている。
【００４２】
そして、図６（ｂ）に示されるように、加圧装置６０の上型６１および下型６２の加圧によって、樹脂性チューブ４０を径方向に圧縮する。
【００４３】
このとき、樹脂性チューブ４０の溶接部１８の前後に配置された部分は、この部分に対向する上面６１ａの前方部６１ｂと後方部６１ｃおよび下面６２ａの前方部６２ｂと後方部６２ｃがやや歪みながら（凹みながら）、それら前方部６１ｂと後方部６１ｃおよび前方部６２ｂと後方部６２ｃによって圧縮される。
【００４４】
また、樹脂性チューブ４０の溶接部１８に配置された部分は、この部分に対向する上面６１ａの中央部６１ｄおよび下面６２ａの中央部６２ｄが、上面６１ａの前方部６１ｂと後方部６１ｃおよび下面６２ａの前方部６２ｂと後方部６２ｃよりも歪みながら（凹みながら）、それら中央部６１ｄおよび中央部６２ｄによって圧縮されるようになっている。これにより、加圧する際の樹脂性チューブ４０の溶接部１８に配置された部分の破れや裂けが防止されている。
【００４５】
上述した本発明に係る絶縁電線の接続方法およびワイヤーハーネスの製造方法によれば、各絶縁電線１１の絶縁被覆１４の皮剥ぎによって導体１２を所定長さ露出させる工程と、露出された複数の導体１２を一体的に撚り合わせて撚り部１６を形成する工程と、撚り部１６の途中部位であって素線１３が全て配設されている部位を切断する工程を備えているので、撚り部の切断部位（先端）１６ａには全ての素線１３の先端が配置されていることになっている。
【００４６】
したがって、溶接前において、各導体１２を構成する全ての素線１３の先端が、撚り部１６の先端に配置されていない状態、つまり一部の素線１３の先端が撚り部１６の先端に一致しない状態が回避されている。これにより、撚り部１６の先端に配置されていない素線１３が溶接部１８において他の素線１３（導体１２）と接続されないという溶接不良の発生が防止され、各導体１２を構成する素線１３どうしを確実に溶接により接続することが可能である。
【００４７】
また、本発明に係るワイヤーハーネスの製造方法において、溶接の後の溶接部１８および各絶縁被覆１４の端部を、絶縁性のチューブ３０（４０）で覆う工程と、覆ったチューブ３０（４０）を径方向に圧縮する工程を備えていれば、複数本の絶縁電線１１が異なる方向に引っ張られても、その際の引っ張り荷重がチューブ３０（４０）によって溶接部１８に加わらないようにすることが可能であると共に、溶接部１８をチューブ３０（４０）によって保護することができる。これにより、溶接部１８の接続信頼性の低下を抑制することができる。
【００４８】
以上、本発明に係る絶縁電線の接続方法およびワイヤーハーネスの製造方法の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々なる改変が可能である。例えば、上述した実施形態では、絶縁電線１１を３本用いた構成について説明したが、４本以上であっても本発明を適用でき、絶縁電線１１の本数は上述した実施の形態には限定されない。
【符号の説明】
【００４９】
１０  ワイヤーハーネス
１１  絶縁電線
１２  導体
１３  素線
１４  絶縁被覆
１６  撚り部
１６ａ  切断部位（切断面）
１８  溶接部
２１，２２  カッター
３０  熱収縮チューブ
４０  樹脂性チューブ
５０  加圧装置
５１  上型
５１ａ  凹部
５１ｂ，５１ｃ  凸部
５２  下型
５２ａ  凹部
５２ｂ，５２ｃ  凸部
６０  加圧装置
６１  上型
６１ａ  下面
６１ｂ  前方部
６１ｃ  後方部
６１ｄ  中央部
６２  下型
６２ａ  下面
６２ｂ  前方部
６２ｃ  後方部
６２ｄ  中央部
【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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