(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のステータコアの内歯に対応して円周方向に沿って複数配置されるブレードと、前記ステータコア内に侵入可能で前記ブレードに保持させたコイルを、外周部に設けた押圧突起で押圧して前記ステータコアの内歯相互間に形成されるスロットに挿入させるストリッパとを有するコイル挿入装置において、前記ブレードを、前記内歯とほぼ同幅の寸法を備えて内歯に対向する芯部と、この芯部の外周部に取り付けられ、内歯先端の幅方向両側部と前記ストリッパの押圧突起との間に位置する突起を備えた外板部とから構成し、このブレードを、前記ストリッパが前記ステータコアに対して移動するコイル挿入時に前記ステータコアに対して移動せず装置本体側に固定された状態の固定ブレードとし、この固定ブレードの前記外板部に、前記コイル挿入時に前記芯部のコイル挿入方向後端面に対して押し付けられる保持部を一体化して設けたことを特徴とするコイル挿入装置。
【請求項２】
芯部の内歯に対向する側の幅方向両端の角部を、凸状の曲面に形成したことを特徴とする請求項１記載のコイル挿入装置。
【請求項３】
芯部と外板部とは接着剤により固定されていることを特徴とする請求項１または２記載のコイル挿入装置。
【請求項４】
保持部は、外板部に対して曲げ加工によって一体化されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコイル挿入装置。
【請求項５】
ブレードは、芯部が外板部に対しコイル挿入方向前方側へ突出していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコイル挿入装置。
【請求項６】
芯部のコイル挿入方向先端部は、先細形状となっていることを特徴とする請求項５記載のコイル挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータなどにおけるステータコアのスロットにコイルを挿入するためのコイル挿入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来ステータコアの内周部に形成されたスロットにコイルを挿入する作業は、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すような方法で行われている（例えば特開平５−２３６７１２号公報参照）。すなわち、モータにおける円筒状に形成されたステータコア１の内周には、図中で上下方向に延長形成される内歯３が円周方向等間隔に設けられ、この内歯３の相互間にはコイル５が挿入されるスロット７が形成されている。
【０００３】
コイル挿入装置は、内歯３に対応する位置にてコイル５を保持する複数のブレード９が環状に配置されるとともに、ステータコア１内に図中で下方から挿入されてコイル５を押圧するストリッパ１１が、上下方向に移動可能に設けられている。ストリッパ１１は、外周部にブレード９相互間を移動しつつスロット７内に入り込んでコイル５を押圧する押圧突起１１ａが円周方向等間隔に複数設けられている。
【０００４】
上記の構成において、まず図１２（ａ）に示すように、コイル５を所定のブレード９相互間に挿入してブレード９に保持させた後、同図（ｂ）に示すように、ステータコア１を、ブレード９が内歯３に対向する位置となるようコイル挿入装置にセットする。この状態で、ストリッパ１１を、ステータコア１内に向けて移動させると、コイル５は、押圧突起１１ａに押圧されてブレード９相互間にガイドされつつ図中で上方に移動してスロット７内に入り込む。
【０００５】
ストリッパ１１をさらに同方向に移動させて同図（ｃ）に示すようにステータコア１内に挿入し終わると、コイル５は、ステータコア１の反対側（図中で上部側）に突出してスロット７内に挿入されることになる。コイル挿入後は、ストリッパ１１を後退させた後、ステータコア１をコイル挿入装置から取り外し、これによりコイル挿入作業が完了する。
【０００６】
なお、上記ブレード９は、ストリッパ１１が移動するコイル挿入時に、ステータコア１に対して移動せず装置本体側に固定された状態の固定ブレードと、ストリッパ１１とともに移動する可動ブレードとの２種がある。
【０００７】
図１３は、図１２のコイル挿入装置をより具体化した構造の図１２（ｃ）の拡大されたＡ−Ａ断面図に相当するもので、スロット７の内面には絶縁紙１２が設けられるとともに、コイル５が挿入された後のスロット７の開口部には、ウエッジ１３が挿入されてコイル５の保持がなされている。なお、上記図１３では、スロット７内に挿入されているコイルは省略してある。
【０００８】
内歯３は、先端が幅方向両端に突出する突出部３ａを備える一方、ブレード９は、この突出部３ａとストリッパ１１の押圧突起１１ａとの間に入り込む突起９ａを備えている。突起９ａが突出部３ａと押圧突起１１ａとの間に入り込むことで、ストリッパ１１の移動によるコイル挿入作業時に、コイル５と内歯３の先端付近との接触が回避され、コイル５の損傷が防止される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のコイル挿入装置においては、コイル挿入作業時に、特にブレード９が固定の場合は、ストリッパ１１がブレード９に対して摺動しながら移動し、これに伴いブレード９の突起９ａの内側角部であるＢ部に応力が集中すると、突起９ａ周辺が破損する恐れがある。ブレード９が可動の場合であっても、保持しているコイルによってブレード９の配列方向に力を受け、突起９ａ周辺の破損を招く。このため、内歯３の突出部３ａの厚さｔの寸法が大きく設定されたステータコア１の場合には、上記突起９ａは破損を回避するために突出量を大きく設定できず、コイル５は、内歯３の先端付近にて接触することになって損傷を招くこととなる。
【００１０】
そこで、この発明は、ステータコアの内歯先端の幅方向側部とストリッパの押圧突起との間に入り込むブレードの突起周辺の破損を防止することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、円筒状のステータコアの内歯に対応して円周方向に沿って複数配置されるブレードと、前記ステータコア内に侵入可能で前記ブレードに保持させたコイルを、外周部に設けた押圧突起で押圧して前記ステータコアの内歯相互間に形成されるスロットに挿入させるストリッパとを有するコイル挿入装置において、前記ブレードを、前記内歯とほぼ同幅の寸法を備えて内歯に対向する芯部と、この芯部の外周部に取り付けられ、内歯先端の幅方向両側部と前記ストリッパの押圧突起との間に位置する突起を備えた外板部とから構成し、このブレードを、前記ストリッパが前記ステータコアに対して移動するコイル挿入時に前記ステータコアに対して移動せず装置本体側に固定された状態の固定ブレードとし、この固定ブレードの前記外板部に、前記コイル挿入時に前記芯部のコイル挿入方向後端面に対して押し付けられる保持部を一体化して設けた構成してある。
【００１２】
このような構成のコイル挿入装置によれば、ブレードは、突起を構成する部位が芯部と別体の外板部で構成してあるので、突起周辺に応力が作用しても破損が回避される。
また、固定ブレードは、コイル挿入作業時に、ストリッパにより外板部が芯部に対してコイル挿入方向前方へ移動する力が付与され、このとき外板部の保持部は芯部のコイル挿入方向後端面に押し付けられ、外板部の芯部に対する外れが回避される。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成において、芯部の内歯に対向する側の幅方向両端の角部を、凸状の曲面に形成してある。
【００１４】
上記構成によれば、芯部の曲面形状とした角部により、外板部に対する応力集中が回避される。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の構成において、芯部と外板部とは接着剤により固定されている。
【００１６】
上記構成によれば、ストリッパが、コイル挿入作業を行うべく移動する際に、固定ブレードの外板部に対して摺動し、このとき外板部はコイル挿入方向前方へ向かう力を受けるが、接着剤により外板部の芯部からの外れが防止される。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項の発明の構成において、保持部は、外板部に対して曲げ加工によって一体化されている。
【００２０】
上記構成によれば、曲げ加工によって保持部が容易に形成される。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項の発明の構成において、ブレードは、芯部が外板部に対しコイル挿入方向前方側へ突出している。
【００２２】
上記構成によれば、ブレードをステータコア内に挿入する際に、外板部より内側に位置する芯部が挿入方向前方へ突出しているので、上記挿入作業が容易となる。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項５の発明の構成において、芯部のコイル挿入方向先端部は、先細形状となっている。
【００２４】
上記構成によれば、ブレードのステータコア内への挿入作業が、より一層容易なものとなる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ブレードは、内歯先端の幅方向両側部とストリッパの押圧突起との間に位置する突起を構成する部位が芯部と別体の外板部で構成してあるので、突起の突出量が大きいものであっても、コイル挿入作業時での突起周辺への応力作用に基づくブレードの破損を防止することができる。
また、固定ブレードの外板部は、コイル挿入時に芯部のコイル挿入方向後端面に対して押し付けられる保持部を備えているので、ストリッパが、コイル挿入作業を行うべく移動して固定ブレードの外周の外板部に対して摺動する際に、保持部が芯部のコイル挿入方向後端面に押し付けられ、外板部の芯部に対する外れを確実に防止することができる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、芯部の内歯に対向する側の幅方向両端の角部を、凸状の曲面に形成したので、外板部に対する応力集中が回避され、外板部の破損を防止することができる。
【００２７】
請求項３の発明によれば、芯部と外板部とは接着剤により固定されているので、コイル挿入作業時に、外板部が、ストリッパの摺動によってコイル挿入方向前方へ向かう力の作用を受けても、外板部の芯部からの外れを防止することができる。
【００２９】
請求項４の発明によれば、保持部は、外板部に曲げ加工によって一体化されているので、保持部を容易に形成することができる。
【００３０】
請求項５の発明によれば、ブレードは、芯部が外板部に対しコイル挿入方向前方側へ突出しているので、ブレードをステータコア内に挿入する作業が容易となる。
【００３１】
請求項６の発明によれば、芯部のコイル挿入方向先端部は、先細形状となっているので、ブレードのステータコア内への挿入作業を、より一層容易に行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３３】
図１は、この発明の実施の一形態を示すコイル挿入装置の断面図で、ハウジング１４内のベース板１５上にブレードホルダ１７が上下動可能に収容されるとともに、その上部に第２のストリッパ１９が上下動可能に収容されている。第２のストリッパ１９は、貫通孔２０ａを備えた前部２０と、この貫通孔２０ａに挿入される支持ロッド２１を備えた後部２２とから構成されている。支持ロッド２１は、基部２１ａと、この基部２１ａより細径の先端部２１ｂとを有し、先端部２１ｂに、挿入孔２３ａを備えた第１のストリッパ２３が挿入されている。
【００３４】
第１のストリッパ２３は、支持ロッド２１の基部２１ａと先端部２１ｂとの間の段部２１ｃに当接する位置まで挿入されて位置決めされており、この位置決めされた第１のストリッパ２３の下面に、第２のストリッパ１９の前部２０における筒部２０ｂの上端がほぼ当接した状態となっている。
【００３５】
ブレードホルダ１７の下部には、ベース板１５の下部に配置された円筒状のガイド２５内を上下方向に摺動可能に収容される中空の外ロッド２７の上端が着脱可能に装着されており、このブレードホルダ１７は、図示しない駆動機構の作動により外ロッド２７とともに上下動する。第２のストリッパ１９の後部２２の下部には、外ロッド２７内を上下動可能に収容され、かつブレードホルダ１７の貫通孔１７ａに貫通して挿入される内ロッド２９の上端が着脱可能に装着されており、この第２のストリッパ１９は、図示しない駆動機構の作動により内部ロッド２９とともに上下動する。
【００３６】
ブレードホルダ１７の外周には、円周方向に沿って複数の固定ブレード３１の下部がねじ３０により固定され、第２のストリッパ１９の外周には、円周方向に沿って複数の可動ブレード３３の下部がねじ３４により固定されている。固定ブレード３１および可動ブレード３３は、円周方向に沿って互いに適宜間隔で配置され、これら両ブレード３１，３３は円筒状に配置されることになる。
【００３７】
図２は、固定ブレード３１の図１中で右方向から見た正面図で、図３は図２の右側面図、図４は図２の拡大されたＣ−Ｃ断面図である。これによれば、固定ブレード３１は、ＳＫＤ（工具用特殊鋼）材からなる芯部３１１と、芯部３１１の外周部に接着剤により固定されるＳＵＰ（ばね鋼）材からなる外板部３１３とから構成されている。
【００３８】
芯部３１１は、ブレードホルダ１７に固定するためのねじ３０が挿入されるねじ孔３１１ａを備えた平面部３１１ｂと、この平面部３１１ｂと反対側の半円形状の円弧部３１１ｃと、これら平面部３１１ｂと円弧部３１１ｃとを繋ぐ傾斜面部３１１ｄとを備えている。また、芯部３１１の幅方向両端の角部３１１ｅは、凸状の曲面としてある。
【００３９】
外板部３１３は、上記芯部３１１の円弧部３１１ｃおよび両傾斜面部３１１ｄを覆うように屈曲形成されて、両端部が芯部３１１の平面部３１１ｂから突出する突起３１３ａを備えている。また、芯部３１１のねじ孔３１１ａに対応して外板部３１３にもねじ孔３１３ｂが形成されており、ねじ３０を芯部３１１側のねじ挿入孔３１１ａから挿入してブレードホルダ１７にねじ込むことで、固定ブレード３１はブレードホルダ１７に固定される。
【００４０】
外板部３１３は、図２および図３中での下端部に、芯部３１３の下端面、すなわちコイル挿入方向（図２および図３中で上方）後端面に密着する保持部３１３ｃが一体となって曲げ形成されている。また芯部３１１の先端部は、外板部３１３よりコイル挿入方向前方へ突出し、かつこの突出する部位は、図３に示すように、先細形状となっている。これにより、固定ブレード３１をステータコア３７内に挿入セットするときの作業性が向上する。
【００４１】
可動ブレード３３についても、上記した固定ブレード３１と同様に、芯部と外板部とから構成されるものとする。
【００４２】
円筒状に配置された両ブレード３１，３３の先端部には、ステータコアガイド３５が、支持ロッド２１の先端に位置決めされた状態で配置されている。ステータコアガイド３５は、図示しないクランプ機構によって保持される円筒状のステータコア３７内に挿入されてステータコア３７を位置決めガイドするものである。上記ステータコア３７は、前記図１２に示したものと同様に、内周面に内歯３７ｂを備えるとともに、この内歯３７ｂ相互間には後述するコイルが挿入されるスロット３７ａが形成されている。そして、上記各ブレード３１，３３は、ステータコア３７の内歯３７ｂに対向した位置に配置される。
【００４３】
第１のストリッパ２３の図中で上部側の固定ブレード３１もしくは可動ブレード３３には、同一のスロット３７ａに挿入すべき全コイルのうちの一部、すなわち第１回目挿入分コイル３９が保持されている。また、第２のストリッパ１９の図中で上部側の固定ブレード３１もしくは可動ブレード３３には、上記全コイルのうちの残りの一部、すなわち第２回目挿入分コイル４１が保持されている。
【００４４】
つまり、第１のストリッパ２３により第１回目挿入分コイル３９が挿入され、このコイル３９の上に積層するように、第２のストリッパ１９により第２回目挿入分コイル４１が挿入される。このため、第１のストリッパ２３のコイルを押圧する押圧突起は、第１回目挿入分コイル３９をスロット３７ａの底部側へセット可能なように、第２のストリッパ１９の同押圧突起（後述する図１１での押圧突起２０ｃに相当）に比べ、スロット３７ａのより深い位置まで突出する構成となっている。
【００４５】
また、上記円筒状に配置された両ブレード３１，３３の外周部には、ウェッジガイド４３がハウジング１４の内周部に固定した状態で配置されている。ウェッジガイド４３は、その上端が、本装置にセットされたステータコア３７の下部に位置し、その内側にウェッジガイド溝が形成されている。このウェッジガイド溝に沿って、挿入後のコイルをスロット３７ａの開口部側から覆って保持するためのウェッジ４５が、ウェッジプッシャ４７に押されてガイドされる。ウェッジプッシャ４７は、内ロッド２９の上昇とともに上昇するもので、ウェッジ４５は、第２のストリッパ１９の後部２２の外周側に位置し、前部２０の後を追従するように第２のストリッパ１９とともに上昇する。
【００４６】
次に、上記した構成のコイル挿入装置の動作を説明する。まず、図５に示すように、ステータコアガイド３５および第１のストリッパ２３を本装置から外した状態で、第２回目挿入分コイル４１を各ブレード３１，３３に保持させる。第２回目挿入分コイル４１を保持させた後、第１のストリッパ２３を図１に示すように第２のストリッパ１９の支持ロッド２１に支持させ、この状態で第１回目挿入分コイル３９を各ブレード３１，３３に保持させる。最後にステータコア３７およびステータコアガイド３５を本装置にセットして、コイル挿入作業の準備が終了する。
【００４７】
以後は、図６〜図１０に示す順序でコイルの挿入作業がなされる。
【００４８】
図６は、前記図１の状態から、外ロッド２７を内ロッド２９とともに上昇させて、各ブレード３１，３３の上端がステータコア３７の上面付近となる位置まで、ブレードホルダ１７，第２のストリッパ１９および第１のストリッパ２３を一体とした状態で上昇させたものである。このとき第１回目挿入分コイル３９がステータコア３７の下部に位置して、第１回目挿入分コイル３９のステータコア３７への挿入が開始される。
【００４９】
図７は、内ロッド２９の上昇により第２のストリッパ１９および第１のストリッパ２３が一体となって上昇し、第１のストリッパ２３がステータコア３７内に入り込んで第１回目挿入分コイル３９が、ステータコア３７に挿入される状態である。
【００５０】
図８は、内ロッド２９がさらに上昇して第１のストリッパ２３がステータコア３７の上部にまで移動し、第１回目挿入分コイル３９の挿入が完了しかつ、第２のストリッパ１９がステータコア３７内に入り込んで第２回目挿入分コイル４１が挿入される状態である。
【００５１】
上記第１，第２の各ストリッパ１９，２３の上昇に伴ってウェッジプッシャ４７も上昇しており、したがってウェッジ４５はこのウェッジプッシャ４７に押されて第２のストリッパ１９の後部２２の後を追従する。
【００５２】
図９は、図８の状態から内ロッド２９をさらに上昇させて第２のストリッパ１９の前部２０を、ステータコア３７の上部にまで上昇させ、第２回目挿入分コイル４１の挿入が完了した状態である。
【００５３】
図１０は、図９の状態から、ステータコアガイド３５、第１のストリッパ２３および第２のストリッパ１９の前部２０を本装置から外したものである。この状態から、内ロッド２９を介して第２のストリッパ１９の後部２２を後退させた後、ステータコア３７を本装置から外すことで、コイル挿入作業が完了する。
【００５４】
図１１は、このようなコイル挿入作業時における前記図１３と同様な断面図である。上記図１１においても前記図１３と同様に、スロット３７ａ内に挿入されているコイルは省略してある。ここでは、第２のストリッパ１９の前部２０による挿入作業を示しており、固定ブレード３１における外板部３１３の突起３１３ａは、内歯３７ｂの突起部３７ｃと、第２のストリッパ１９における前部２０の押圧突起２０ｃとの間に位置している。
【００５５】
この状態で、第２のストリッパ１９の移動により、前部２０は図１１中で紙面に直交する方向に移動して固定ブレード３１に対して摺動し、これにより固定ブレード３１は、摺動抵抗を受けるとともに、保持しているコイルによってもブレード３１，３３の配列方向に力を受ける。ところが、固定ブレード３１は、芯部３１１と外板部３１３とに分割されているので、外板部３１３の突起３１３ａ付近に応力が作用しても固定ブレード３１の破損が防止される。
【００５６】
第２のストリッパ１９とともに移動する可動ブレード３３は、第２のストリッパ１９からは摺動抵抗を受けず、保持しているコイルによってブレード３１，３３の配列方向に力を受けるが、この可動ブレード３３についても、固定部ブレード３１と同様に芯部と外板部とで構成されているので、破損が防止される。
【００５７】
上記各ブレード３１，３３の破損が防止されるため、ステータコア３７の内歯３７ｂの幅方向への突出部３７ｃの厚さｔの寸法が大きい場合であっても、芯部３１１とは別体の突起３１３ａをこの厚さｔに対応して大きく突出させることができる。これにより、上記厚さｔの大小に拘わらず、コイル挿入時でのコイルの内歯３７ｂの先端付近への接触を回避でき、コイルの損傷を回避することが可能となる。
【００５８】
また、芯部３１１は、角部３１１ｅが凸状の曲面に形成されているので、コイル挿入作業時に、外板部３１３が角部３１１ｅによって応力の集中を受けにくくなり、このため角部３１１ｅに対応する付近の外板部３１３の破損を回避することができる。
【００５９】
固定ブレード３１は、外板部３１３が、第２のストリッパ１９の前部２０によって摺動抵抗を受け、芯部３１１に対して前部２０の移動方向前方へ移動しようとする力が作用する。しかしながら、外板部３１３と芯部３１１とは接着剤により固定されている上、外板部３１３のコイル挿入方向後端には、保持部３１３ｃが形成されているので、外板部３１３の芯部３１１からの外れは確実に防止される。
【００６０】
なお、第１のストリッパ２３によるコイル挿入作業時においても、上記した第１のストリッパ１９によるコイル挿入作業時と同様に、固定ブレード３１および可動ブレード３３の破損を防止することができる。また、上記実施の形態では、第１，第２のストリッパ２３，１９をそれぞれ備えたコイル挿入装置について説明したが、１つのストリッパを備えたコイル挿入装置についてもこの発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示すコイル挿入装置の断面図である。
【図２】図１のコイル挿入装置に使用される固定ブレードの正面図である。
【図３】図２の右側面図である。
【図４】図２の拡大されたＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図１のコイル挿入装置において、第２回目挿入分コイルをセットした状態を示す動作説明図である。
【図６】図５の状態から第１回目挿入分コイルをセットした状態を示す動作説明図である。
【図７】図６の状態から第１回目挿入分コイルが挿入される過程を示す動作説明図である。
【図８】第１回目挿入分コイルの挿入完了後、挿入第２回目挿入分コイルが挿入される過程を示す動作説明図である。
【図９】第２回目挿入分コイルの挿入完了後の動作説明図である。
【図１０】図９の状態から、ステータコアガイド、第１のストリッパおよび第２のストリッパの前部を外した状態を示す動作説明図である。
【図１１】図１のコイル挿入装置における図１３と同様な断面図である。
【図１２】一般的なコイル挿入作業を示す動作説明図で、（ａ）はコイルをブレードに保持させた状態を示し、（ｂ）はステータコアをコイル挿入装置にセットした状態を示し、（ｃ）はストリッパによりコイルを挿入している状態を示している。
【図１３】図１２の拡大されたＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１９  第２のストリッパ
２０ｃ  押圧突起
２３  第１のストリッパ
３１  固定ブレード
３３  可動ブレード
３７  ステータコア
３７ａ  スロット
３７ｂ  内歯
３９  第１回目挿入分コイル
４１  第２回目挿入分コイル
３１１  芯部
３１１ｅ  角部
３１３  外板部
３１３ａ  突起
３１３ｃ  保持部
【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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【図１２】
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【図１３】
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