(57)【要約】【課題】大きな設計変更をすることなく、形状の異なるコネクタ部を有するコネクタモジュールを形成できる電動モータの制御装置の製造方法、電動モータの制御装置及びこれを備えた車両用操舵装置を提供する。【解決手段】回路基板を電源に接続するためのコネクタモジュールを製造する際に、先ずバスバー本体５１，５２に電源から延びる電源コネクタの形状に応じた端子片５３，５４を固定してバスバー３１，３２を形成する。その後、電源コネクタの形状に応じたコネクタ抜き型６５によってインサート型６１内での端子片５３，５４の位置合わせをした状態でインサート成形によりモジュールホルダをバスバー３１〜３３と一体的に形成することで、コネクタモジュールを製造する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号を出力する制御回路及び制御信号に基づいて電動モータに駆動電流を供給する駆動回路が形成された回路基板と、前記回路基板を電源に接続するためのコネクタ部が設けられたコネクタモジュールとを備え、
前記コネクタモジュールは、前記回路基板と前記電源とを接続するバスバーと、前記バスバーを保持するとともに外部に開口する受け口部が形成されたモジュールホルダとを有し、前記コネクタ部は、前記受け口部及び前記受け口部内の所定位置に配置される前記バスバーのプラグ端子により構成される電動モータの制御装置の製造方法において、
前記モジュールホルダに保持されるバスバー本体に前記電源から延びる電源コネクタの形状に応じた前記プラグ端子となる端子片を固定して前記バスバーを形成した後に、前記電源コネクタの形状に応じたコネクタ抜き型を用いてインサート型内での前記端子片の位置合わせをした状態でインサート成形することにより前記モジュールホルダを形成することを特徴とする電動モータの制御装置の製造方法。
【請求項２】
制御信号を出力する制御回路及び制御信号に基づいて電動モータに駆動電流を供給する駆動回路が形成された回路基板と、前記回路基板を電源に接続するためのコネクタ部が設けられたコネクタモジュールとを備え、
前記コネクタモジュールは、前記回路基板と前記電源とを接続するバスバーと、前記バスバーを保持するとともに外部に開口する受け口部が形成されたモジュールホルダとを有し、前記コネクタ部は、前記受け口部及び前記受け口部内の所定位置に配置される前記バスバーのプラグ端子により構成される電動モータの制御装置において、
前記バスバーは、前記モジュールホルダに保持されるバスバー本体と、前記バスバー本体に固定されるとともに前記電源から延びる電源コネクタの形状に応じた前記プラグ端子となる端子片とを備えたことを特徴とする電動モータの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動モータの制御装置を備えた車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータの制御装置の製造方法、電動モータの制御装置及びこれを備えた車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用操舵装置等に用いられる電動モータの制御装置では、制御信号を出力する制御回路及び制御信号に基づいて電動モータに駆動電流を供給する駆動回路が形成された回路基板と、この回路基板を電源（バッテリ）に電気的に接続するためのコネクタ部が設けられたコネクタモジュールとを備えている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
一般にこうしたコネクタモジュールは、金属材料からなる複数のバスバー、及び絶縁性樹脂材料からなるモジュールホルダを有しており、バスバーとモジュールホルダとはインサート成形により一体的に設けられている。そして、バスバーは、そのプラグ端子がモジュールホルダに形成された受け口部内の所定位置に配置されるように該モジュールホルダに埋設されており、これら受け口部及びプラグ端子によって上記コネクタ部が構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４７１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、制御装置の小型化が進んでおり、車種毎の搭載スペースに応じて制御装置の外形形状を変更せずとも、制御装置を車両に搭載することが可能になってきている。しかし、電源から延びる電源コネクタの形状は車種毎に異なるため、制御装置の外形形状を異なる車種間で共通化することができても、制御装置のコネクタ部の形状、すなわち受け口部及びプラグ端子の形状、並びにプラグ端子の配置等を変更する必要がある。
【０００６】
ここで、一般にバスバーは、金属板からプレス加工等によって打ち抜かれることにより、電源コネクタの端子に接続されるプラグ端子も含めて一体に形成される。つまり、プラグ端子は一部材からなるバスバーの一部として形成される。そのため、プラグ端子部分の形状やその配列等を変更しようとすると、バスバー全体の設計を変更することになり、ひいてはコネクタモジュール全体の設計を変更する必要が生じる。その結果、制御装置の外形形状を共通化することができても、依然として製造コストを低減することが困難であり、この点においてなお改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、大きな設計変更をすることなく、形状の異なるコネクタ部を有するコネクタモジュールを形成できる電動モータの制御装置の製造方法、電動モータの制御装置及びこれを備えた車両用操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、制御信号を出力する制御回路及び制御信号に基づいて電動モータに駆動電流を供給する駆動回路が形成された回路基板と、前記回路基板を電源に接続するためのコネクタ部が設けられたコネクタモジュールとを備え、前記コネクタモジュールは、前記回路基板と前記電源とを接続するバスバーと、前記バスバーを保持するとともに外部に開口する受け口部が形成されたモジュールホルダとを有し、前記コネクタ部は、前記受け口部及び前記受け口部内の所定位置に配置される前記バスバーのプラグ端子により構成される電動モータの制御装置の製造方法において、前記モジュールホルダに保持されるバスバー本体に前記電源から延びる電源コネクタの形状に応じた前記プラグ端子となる端子片を固定して前記バスバーを形成した後に、前記電源コネクタの形状に応じたコネクタ抜き型を用いてインサート型内での前記端子片の位置合わせをした状態でインサート成形することにより前記モジュールホルダを形成することを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、制御信号を出力する制御回路及び制御信号に基づいて電動モータに駆動電流を供給する駆動回路が形成された回路基板と、前記回路基板を電源に接続するためのコネクタ部が設けられたコネクタモジュールとを備え、前記コネクタモジュールは、前記回路基板と前記電源とを接続するバスバーと、前記バスバーを保持するとともに外部に開口する受け口部が形成されたモジュールホルダとを有し、前記コネクタ部は、前記受け口部及び前記受け口部内の所定位置に配置される前記バスバーのプラグ端子により構成される電動モータの制御装置において、前記バスバーは、前記モジュールホルダに保持されるバスバー本体と、前記バスバー本体に固定されるとともに前記電源から延びる電源コネクタの形状に応じた前記プラグ端子となる端子片とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
上記各構成によれば、バスバーがバスバー本体と端子片とにより構成されるため、バスバー全体の形状を変更せずとも、バスバー本体に固定する端子片の種類（形状）及び端子片のバスバー本体に対する固定位置を変更するとともに、インサート成形の際に電源コネクタの形状に応じた抜き型を用いることで、コネクタ部の形状を変更することができる。したがって、コネクタ部の形状が異なるコネクタモジュールを製造する際に、大きな設計変更をしなくてもよくなり、異なる車種に搭載される制御装置の外形形状を共通化することで、製造コストを低減することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動モータの制御装置を備えた車両用操舵装置であることを要旨とする。上記構成によれば、電動モータ及びその制御装置を有する車両用操舵装置を低コストで提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、大きな設計変更をすることなく、形状の異なるコネクタ部を有するコネクタモジュールを形成できる電動モータの制御装置の製造方法、電動モータの制御装置及びこれを備えた車両用操舵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両用操舵装置の概略構成図。
【図２】ＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す一部断面図。
【図３】一の電源コネクタに対応したコネクタモジュールを示す一部断面図。
【図４】ＥＰＳアクチュエータにおけるコネクタ部近傍を示す拡大側面図。
【図５】一の電源コネクタに対応したバスバーの端子片近傍を示す拡大斜視図。
【図６】コネクタモジュールを製造するインサート型を示す断面図。
【図７】（ａ），（ｂ）はコネクタ抜き型の斜視図。
【図８】（ａ），（ｂ）は端子片の斜視図。
【図９】他の電源コネクタに対応したバスバーの端子片近傍を示す拡大斜視図。
【図１０】他の電源コネクタに対応したコネクタモジュールを示す一部断面図。
【図１１】（ａ），（ｂ）は別例のコネクタ部を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両用操舵装置１において、ステアリングホイール２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラム軸８、中間軸９、及びピニオン軸１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００１５】
また、車両用操舵装置１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するＥＰＳアクチュエータ（操舵力補助装置）１３を備えている。本実施形態の車両用操舵装置１は、コラム軸８を回転駆動する所謂コラム型の電動パワーステアリング装置として構成されており、ＥＰＳアクチュエータ１３の駆動源となる電動モータ１４はウォーム＆ホイール等の減速機構１５を介してコラム軸８と駆動連結されている。そして、電動モータ１４の回転を減速機構１５により減速してコラム軸８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成になっている。
【００１６】
図２に示すように、ＥＰＳアクチュエータ１３において、電動モータ１４と、減速機構１５（図２では図示略）が収容されるギアハウジング１６との間には、電動モータ１４の作動を制御する制御装置２１が設けられている。つまり、本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１３は、電動モータ１４と制御装置２１とが一体化された所謂機電一体型の構造となっている。
【００１７】
制御装置２１の制御ハウジング２２は、ギアハウジング１６側が開口する有底円筒状のハウジング本体２３と、ハウジング本体２３の開口を閉塞するベース２４とからなる。ハウジング本体２３は電動モータ１４に固定され、ベース２４はギアハウジング１６に固定されている。制御ハウジング２２には、制御信号を出力する制御回路及び制御信号に基づいて電動モータ１４に駆動電流を供給する駆動回路が形成された回路基板２５と、回路基板２５を電源Ｂ（図３参照）に接続するためのコネクタモジュール２６とが収容されている。そして、電源Ｂからコネクタモジュール２６を介して回路基板に電力が供給され、駆動回路から図示しない接続線を介して電動モータ１４に電力が供給されることで、電動モータ１４が駆動するようになっている。なお、ハウジング本体２３、ベース２４、回路基板２５及びコネクタモジュール２６には、電動モータ１４の回転軸２８が挿通される貫通孔２３ａ〜２６ａがそれぞれ形成されている。
【００１８】
次に、コネクタモジュールの構成について説明する。
図２及び図３に示すように、コネクタモジュール２６は、回路基板２５と電源Ｂとを接続する複数のバスバー３１〜３３と、バスバー３１〜３３を介して回路基板２５に接続される回路部品３４〜３７と、バスバー３１〜３３を保持するモジュールホルダ３８とを備えている。なお、バスバー３１〜３３は金属材料からなり、モジュールホルダ３８は絶縁性樹脂材料からなる。そして、コネクタモジュール２６には、電源Ｂから延びる一の電源コネクタＢａ_１が嵌合するコネクタ部３９_１が設けられている。
【００１９】
なお、各種の電源コネクタ及び対応する部材（コネクタ部、及び後述する端子片、コネクタ抜き型）に付す符号について、種類を特定して示すときは符号の後に「_ｎ（ｎ＝１，２…）」を加え、種類を特定せずに示すときは符号に「_ｎ」を加えずに記載する。また、以下の説明では、コネクタ部３９に対して電源コネクタＢａを嵌合させる方向（図３における上下方向）を嵌合方向とし、嵌合方向と直交する方向（図３における左右方向）を配列方向とし、嵌合方向及び挿入方向と直交する方向（図３における紙面直交方向）を高さ方向とする。
【００２０】
詳述すると、モジュールホルダ３８は、インサート成形によりバスバー３１〜３３と一体的に設けられてなり、略直方体状に形成された保持部４１と、保持部４１の一側面（図３における上面）に設けられて外部に開口する受け口部４２とを有している。保持部４１には、その略中央に上記貫通孔２６ａが形成されている。また、保持部４１には、回路基板２５側（図２における上側）に開口した複数の空洞部４３が形成されており、この空洞部４３内には、バスバー３１〜３３の一部が露出している。そして、回路部品３４〜３７の接続端子３４ａ〜３７ａは、空洞部４３内において対応するバスバー３１〜３３に抵抗溶接やＴＩＧ溶接等により接合されている。なお、回路部品３４〜３７は、例えばコンデンサやコイル等の比較的大きな部品である。
【００２１】
図４に示すように、受け口部４２は、四角形状に形成されている。受け口部４２の配列方向の長さは、制御装置２１を搭載する車両に設けられる各種の電源コネクタＢａのうち配列方向の長さが最大のものに合わせて設定されている。また、受け口部４２の高さ方向の長さは、各種の電源コネクタＢａのうち、高さ方向の長さが最大のものに合わせて設定されている。そして、受け口部４２は、ハウジング本体２３に形成された挿入開口４５を介して外部に露出している。ハウジング本体２３の挿入開口４５は、受け口部４２の外周に対して全周に亘って当接する四角形状に形成されている。そして、図３に示すように、受け口部４２の外周にはＯリング等のシール部材４６が装着されており、コネクタ部３９と挿入開口４５との間から塵埃や雨水等が侵入することが防止されている。
【００２２】
バスバー３１〜３３は、それぞれ帯状に形成されている。バスバー３１，３２は、モジュールホルダ３８にその一部が埋設されることにより保持されるバスバー本体５１，５２と、バスバー本体５１，５２の一端（図３における上端）に固定されて受け口部４２内の所定位置に配置される端子片５３_１，５４_１とを備えている。そして、端子片５３_１，５４_１が電源コネクタＢａ_１に設けられた複数（本実施形態では、２つ）の嵌合穴５５に嵌合することにより、バスバー３１〜３３が電源Ｂに接続されるようになっている。つまり、端子片５３_１，５４_１及び受け口部４２によって上記コネクタ部３９_１が構成されており、端子片５３_１，５４_１はプラグ端子として機能する。なお、電源コネクタＢａ_１の嵌合穴５５は、配列方向に長い長方形状に形成されている。
【００２３】
具体的には、図５に示すように、バスバー本体５１の一端には、バスバー本体５１と平行な板状の平行板部５６ａ、及び平行板部５６ａにおけるバスバー本体５２側の側縁から高さ方向に延びる直交板部５６ｂを有する略Ｌ字状の固定部５６が形成されている。また、バスバー本体５２の一端には、バスバー本体５２と平行な板状の平行板部５７ａ、及び平行板部５７ａにおけるバスバー本体５１側の側縁から高さ方向に延びる直交板部５７ｂを有し、固定部５６と対称な略Ｌ字状の固定部５７が形成されている。一方、端子片５３_１，５４_１は、電源コネクタＢａ_１の嵌合穴５５の形状に応じた幅及び厚さを有する板状に形成されるとともに、バスバー本体５１，５２の平行板部５６ａ，５７ａに対してそれぞれ平行となるように固定されており、嵌合穴５５に嵌合可能となっている。
【００２４】
次に、コネクタモジュール（制御装置）の製造について説明する。
図６に示すように、コネクタモジュール２６は、バスバー本体５１，５２の固定部５６，５７に電源コネクタＢａの種類（形状）に応じた端子片５３，５４を固定した後に、インサート型６１の所定位置に配置した状態でインサート成形によりモジュールホルダ３８をバスバー３１〜３３と一体的に形成することで製造される。
【００２５】
詳述すると、インサート型６１は、バスバー３１〜３３の嵌合方向両側に配置される分割型６２，６３と、バスバー３１〜３３の高さ方向両側に配置される分割型（図示略）とを備えている。分割型６２には、受け口部４２の外形形状に対応した受け口成形部６４が形成されており、受け口成形部６４は、例えば図７（ａ），（ｂ）に示すようなコネクタ抜き型６５を内部に配置可能に形成されている。コネクタ抜き型６５は、各種の電源コネクタＢａと同一形状に形成されており、端子片５３，５４が嵌合する嵌合穴６６が形成されている。なお、図７では、説明の便宜上、２種類のコネクタ抜き型６５_１，６５_２のみを示したが、電源コネクタＢａの種類と同数のコネクタ抜き型６５が予め用意されている。
【００２６】
端子片５３，５４は、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すように、電源コネクタＢａの嵌合穴５５の形状に応じて幅や厚さの異なる複数種類が予め用意されている。なお、図８では、説明の便宜上、２種類の端子片５３_１，５４_１，５３_２，５４_２のみを示している。また、バスバー本体５１，５２は、一種類のみが用意されている。
【００２７】
コネクタモジュール２６の製造に際しては、先ず各種の端子片５３，５４の中から電源コネクタＢａ_１に対応する端子片５３_１，５４_１を選択し、電源コネクタＢａ_１の形状に応じてバスバー本体５１，５２に固定することでバスバー３１，３２を製造する。本実施形態では、端子片５３_１，５４_１が配列方向と平行になるように同端子片５３_１，５４_１を平行板部５６ａ，５７ａにネジ止めや溶接等によりそれぞれ固定する。続いて、図７（ａ）に示すコネクタ抜き型６５_１の嵌合穴６６に端子片５３_１，５４_１を嵌合させるとともに、図６に示すようにバスバー３１〜３３をインサート型６１内の所定位置に配置する。そして、インサート型６１内（キャビティ）に溶融樹脂を注入してモジュールホルダ３８を一体的に形成し、回路部品３４〜３７を接続することでコネクタモジュール２６を製造する。その後、コネクタモジュール２６のバスバー３１〜３３を回路基板２５に接続し、制御ハウジング２２内に収容することで、制御装置２１が製造される。
【００２８】
次に、本実施形態の制御装置の作用について説明する。
上記のようにバスバー３１，３２は、バスバー本体５１，５２及びこれらの固定部５６，５７に固定される端子片５３，５４により構成される。そのため、端子片５３，５４の種類及び端子片５３，５４のバスバー本体５１，５２に対する固定位置を変更するとともに、インサート成形する際に異なるコネクタ抜き型６５を用いることで、コネクタモジュール２６の大部分を変更することなく、コネクタ部３９の形状を変更できる。具体的には、図９に示すように、端子片５３_２，５４_２を直交板部５６ｂ，５７ｂに固定し、図７（ｂ）に示すコネクタ抜き型６５_２を用いてインサート成形することにより、図１０に示すように、端子片５３_２，５４_２が配列方向と直交するように配置されたコネクタ部３９_２が形成される。これにより、高さ方向に長い長方形状の嵌合穴５５を有する他の電源コネクタＢａ_２に接続可能なコネクタモジュール２６（制御装置２１）が製造される。
【００２９】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）バスバー本体５１，５２に電源コネクタＢａの形状に応じた端子片５３，５４を固定してバスバー３１，３２を形成した後に、電源コネクタＢａの形状に応じたコネクタ抜き型６５によってインサート型６１内での端子片５３，５４の位置合わせをした状態でインサート成形によりモジュールホルダ３８を形成するようにした。したがって、上記のようにコネクタ部３９の形状が異なるコネクタモジュール２６を製造する際に、大きな設計変更をしなくてもよくなり、異なる車種に搭載される制御装置２１の外形形状を共通化することで、製造コストを低減することができる。これにより、電動モータ１４及びその制御装置２１を有する車両用操舵装置１を低コストで提供することができる。
【００３０】
（２）受け口部４２の配列方向及び高さ方向の長さを、各種の電源コネクタＢａのうち配列方向の長さが最大のものに合わせて設定したため、コネクタ部３９の形状の変更に伴って受け口部４２の肉厚は変化するものの、受け口部４２の外形形状を一定とすることができる。そのため、コネクタ部３９の形状を変更する際に、ハウジング本体２３（挿入開口４５）の形状を変更せずとも、受け口部４２の外周に装着されたシール部材４６によって制御装置２１内に塵埃等が侵入することを防止でき、より一層、製造コストを低減することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、受け口部４２及び受け口部４２内に配置される２つの端子片５３，５４（プラグ端子）によりコネクタ部３９を構成した。しかし、これに限らず、例えば図１１（ａ），（ｂ）に示すように、受け口部４２及び受け口部４２内に配置される３つの端子片７１〜７３によりコネクタ部３９を形成してもよく、端子片の数及び配置は適宜変更可能である。
【００３２】
・上記実施形態では、固定部５６，５７を平行板部５６ａ，５７ａ及び直交板部５６ｂ，５７ｂにより構成したが、これに限らず、端子片５３，５４を各種の電源コネクタＢａの形状に応じた複数箇所に固定することができればよく、例えば平行板部５６ａ，５７ａの側縁に配列方向に斜交する板部を設けてもよい。
【００３３】
・上記実施形態では、受け口部４２の外周にシール部材４６を設けることで制御装置２１内への塵埃等の侵入を防止したが、これに限らず、例えば受け口部４２の外周と挿入開口４５との間にラビリンス状の隙間を形成することで塵埃等の侵入を防止してもよい。また、上記実施形態において、受け口部４２の外周にシール部材４６を設けず、受け口部４２と挿入開口４５との間に塵埃等の侵入を防止するシール構造を設けなくてもよい。
【００３４】
・上記実施形態では、本発明を電動モータ１４と一体化された制御装置２１に適用したが、電動モータ１４と離間して配置され、ケーブル等を介して接続される制御装置に適用してもよい。
【００３５】
・上記実施形態では、本発明をＥＰＳアクチュエータ１３の駆動源として用いられる電動モータ１４の制御装置２１に適用したが、例えば電動ポンプ装置等、他の装置の駆動源として用いられる電動モータの制御装置２１に適用してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…車両用操舵装置、１４…電動モータ、２１…制御装置、２５…回路基板、２６…コネクタモジュール、３１〜３３…バスバー、３８…モジュールホルダ、３９…コネクタ部、４１…保持部、４２…受け口部、５１，５２…バスバー本体、５３，５３_１，５３_２，５４，５４_１，_５４_２，７１〜７３…端子片、５５…嵌合穴、５６，５７…固定部、６１…インサート型、６２，６３…分割型、６５，６５_１，６５_２…コネクタ抜き型、Ｂ…電源、Ｂａ，Ｂａ_１，Ｂａ_２…電源コネクタ。
【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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