(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内に装入してあり、外部の母線に接続する母線側導体及び外部の送電線に接続する負荷側導体と、
前記母線側導体に設けた第１電極と、
第２電極を支持し、該第２電極及び前記第１電極を接離する導電性のロッドと、
該ロッド及び前記負荷側導体の間に架設した可撓導体とを備え、
該可撓導体の周囲にそれを被覆するカバー部材が設けてあり、
該カバー部材は有底筒状になしてあることを特徴とするスイッチギヤ。
【請求項２】
真空容器内に装入してあり、外部の母線に接続する母線側導体及び外部の送電線に接続する負荷側導体と、
前記母線側導体に設けた第１電極と、
第２電極を支持し、該第２電極及び前記第１電極を接離する導電性のロッドと、
該ロッド及び前記負荷側導体の間に架設した可撓導体とを備え、
該可撓導体の周囲にそれを被覆するカバー部材が設けてあり、
該カバー部材はベローズを具備した筒状をなし、開口は前記ロッド及び負荷側導体との当着面により閉塞されていることを特徴とするスイッチギヤ。
【請求項３】
真空容器内に装入してあり、外部の母線に接続する母線側導体及び外部の送電線に接続する負荷側導体と、
前記母線側導体に設けた第１電極と、
第２電極を支持し、該第２電極及び前記第１電極を接離する導電性のロッドと、
前記負荷側導体に連結してあり、前記ロッドに接触する導電性の接触子とを備え、
該接触子と前記ロッドとの接触部分を被覆するカバー部材が設けてあることを特徴とするスイッチギヤ。
【請求項４】
前記カバー部材は有底筒状になしてある請求項３記載のスイッチギヤ。
【請求項５】
前記カバー部材はベローズを具備する請求項３記載のスイッチギヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、母線側導体と負荷側導体とを接離する主回路開閉部と、負荷側導体と接地用導体とを接離する接地開閉部とを備えるスイッチギヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
母線からの受電を、各種の負荷機器、他の電気室に配電すべく用いられるスイッチギヤは、母線との接続のための母線側導体、負荷への送電ケーブルとの接続のための負荷側導体等の接続導体と共に、母線側導体と負荷側導体とを接離する主回路開閉器、負荷側導体を接地するための接地開閉器、監視制御に必要な制御機器等の内部機器を、接地金属製の外箱内に適宜に配設して構成されている。
【０００３】
この種のスイッチギヤとして、特公平７-28488号公報に開示されているように、主たる内部機器としての主回路開閉器及び接地開閉器を接続導体の一部と共に一体化して構成された機能ユニットを備え、この機能ユニットを外箱内に配置して、母線及び送電ケーブルとの接続のみを行えばよい構成としたスイッチギヤがある。
【０００４】
図５は、特公平７-28488号公報に開示されたスイッチギヤの要部構成を示す側断面図であり、図６は、図５に示したスイッチギヤの電気的接続図である。これらに示すスイッチギヤは、絶縁性ガスが封入され、その周壁の一部を内外に貫通する態様に送電ケーブル接続用のブッシング2aと、母線接続用のブッシング2b（図６参照）とを備える容器１の内部に、第１，第２，第３の開閉器３，４，５及び真空消弧室９を配した構成となっている。
【０００５】
図６に示す如く、ブッシング2bを介して外部の母線（図示せず）に接続された三相の夫々に対応する母線側分岐導体６は、図５に示す如く、絶縁支持碍子11により支持されて絶縁性の容器１内に配設されており、これらは、真空消弧室９の内部に構成された図示しない開閉装置、及び第１の開閉器３を介して、絶縁支持碍子60a に固定支持された中間導体60に接続され、該中間導体60により２方向に分岐され、夫々の分岐は、第２，第３の開閉器４，５を介してブッシング2a，2aに支持された負荷側導体２，２に接続され、該負荷側導体２，２を経て外部の送電ケーブル（図示せず）にそれぞれ接続されている。
【０００６】
開閉器３，４，５は、３対の金属リンク８，８，８及び絶縁リンク７，７，７を介して伝達される図示しない各別の駆動源の動作に応じて夫々の枢軸回りに揺動する揺動電極をそれぞれ備えている。第１の開閉器３は、その揺動電極の揺動位置によって、真空消弧室９内部の開閉装置の出力電極と前記中間導体60の対応位置に突設された固定電極とを接続する閉路位置と、前記揺動電極と接地用導体 10aとを接続する接地位置と、両位置の中間であり、前記固定電極及び接地用導体 10aから離れた断路位置とに変更し得るようになっている。
【０００７】
また第２，３の開閉器４，５は、夫々の揺動電極の揺動により、負荷側導体２，２と中間導体60の対応位置に夫々突設された固定電極及び接地用導体 10b,10cとの間にて、第１の開閉器３と同様の３つの位置に変更し得るようになっている。
【０００８】
以上の構成によれば、母線側分岐導体６と負荷側導体２とを接離する主回路開閉部と、負荷側導体２を接地するための接地開閉部とが、接続用の導体と共に容器１の内部に配設されており、母線側分岐導体６をブッシング2bを介して容器１外の母線に接続し、負荷側導体２，２をブッシング2a，2aを介して容器１外の送電ケーブルに接続すればよく、小型化されたスイッチギヤを提供することができる。
【０００９】
ところが以上の如き従来のスイッチギヤにおいて、真空消弧室９内部の開閉装置は、当該回路を開閉する作用のみを行い、第１の開閉器３が、他の回路との切離しのための断路器と、前記開閉装置の出力電極を断路下にて接地する接地開閉器とを兼ね、更に第２，第３の開閉器４，５が、夫々に対応する負荷側導体２を接地する接地開閉器としての機能を果たす構成であり、母線側分岐導体６と負荷側導体２との間に２つの開閉器（第１の開閉器３及び第２の開閉器４、又は第１の開閉器３及び第３の開閉器５）が直列に配置されることから、これらの配置スペースを確保しなければならず、容器１を小型化するには限度があるという問題があった。
【００１０】
また、容器１の内部には絶縁ガスが封入されており、前記開閉器３，４，５においては、三相の相間、対地間、断路位置での各極間に前記封入ガスの種類に応じた絶縁距離を確保する必要があり、前記開閉器３，４，５の夫々が大型化する上、各開閉器３，４，５間に十分な離隔距離を保つために、容器１内の配設効率が悪く、該容器１の小型化が制限されるという問題があった。
【００１１】
また、真空消弧室９は、図６に示す三相回路において単相毎に設けられることから、これらの配設位置の確保のために容器１の小型化が制限され、また製品コストの上昇を招くという問題があった。
【００１２】
更に、容器１の内部においてアーク短絡が発生した場合、容器１内に封入された絶縁性ガスが、アークエネルギーにより短時間の内に高温、高圧となる一種の爆発現象が引き起こされることから、前記容器１には、放圧のための開放弁を設ける必要がある上、放圧が完了するまでの間、高圧状態に耐える強度が要求されることとなり、容器１の構造が複雑化し、製品コストの上昇を招くという問題があった。
【００１３】
そのため、次のようなスイッチギヤが提案されている。
図７及び図８は従来の他のスイッチギヤの要部構成を示す模式的側断面図であり、図７は後述する可撓導体を用いて主回路を構成した場合を、また図８はスライドコンタクトを用いて主回路を構成した場合をそれぞれ示している。図７に示した如く、内部を高真空に保持された真空容器20には母線用ブッシング22が取付けてあり、該母線用ブッシング22には、外部の母線が接続する母線側導体21を貫通させてある。
【００１４】
母線側導体21の先端には主回路開閉部25の第１固定電極23が固定してあり、該第１固定電極23に対向して第１可動電極24が配してある。第１可動電極24は、第１導電性ロッド26の先端に固定してあり、第１導電性ロッド26の基端は絶縁ロッド29を介して、真空容器20の外部に配置してある駆動装置（図示せず）によって進退駆動される操作ロッド28に連結してある。操作ロッド28は真空容器20を貫通させてあり、操作ロッド28と真空容器20との間に介装させた第１ベローズ31によって真空容器20は気密状態に保持されている。
【００１５】
前述した第１導電性ロッド26の中間部分には、金属環27が外嵌してある。真空容器20の前記金属環27の周面に対向する部分には、送電ケーブルを連結させる負荷側導体33を支持するケーブルブッシング34が取付けてあり、負荷側導体33の先端と金属環27との間には可撓導体40が架設してある。
【００１６】
負荷側導体33の先端近傍には接地開閉部39の第２固定電極37が設けてあり、該第２固定電極37に対向して第２可動電極38が配してある。第２可動電極38は、真空容器20を貫通する第２導電性ロッド36の先端に取付けてあり、第２導電性ロッド36は、図示しない駆動装置によって進退駆動される。第２導電性ロッド36と真空容器20との間には第２ベローズ32が介装してあり、該第２ベローズ32によって真空容器20は気密状態に保持されている。
【００１７】
また、図８に示したスイッチギヤにあっては、第１導電性ロッド26に環状のスライドコンタクト41が摺動自在に外嵌してあり、該スライドコンタクト41の周面に負荷側導体33が連結してある。
【００１８】
このようなスイッチギヤでは、操作ロッド28を進退駆動して、該操作ロッド28、第１導電性ロッド26及び第１可動電極24を進退させ、第１可動電極24及び第１固定電極23を接離させることによって、主回路開閉部25を開閉させる。また、主回路開閉部25を開路した状態で、第２導電性ロッド36を進退させて、第２可動電極38及び第２固定電極37を接離させることによって、接地開閉部39を開閉する。
【００１９】
主回路開閉部25を開閉させる場合、図７に示したスイッチギヤにあっては、第１導電性ロッド26の進退に伴って、可撓導体40が撓み、また撓んだ可撓導体40が復帰することによって、第１導電性ロッド26と負荷側導体33との間の導通を維持する。また、図８に示したスイッチギヤにあっては、第１導電性ロッド26を進退させた場合、それに外嵌してあるスライドコンタクト41との電気的導通状態を維持しながら、スライドコンタクト41内を摺動する。
【００２０】
以上の如く構成されたスイッチギヤは、主回路開閉部25及び接地開閉部39が、接続用の導体としての母線側導体21、負荷側導体33及び接地用導体である第２導電性ロッド36と共に、真空に保たれた真空容器20の内部に収納され、絶縁特性に優れた真空中に主回路が構成されているから、夫々の間に必要な絶縁距離を削減することができ、特公平７-28488号公報に開示されたスイッチギヤに比べて小型化されたものとなり、更に、真空容器20の内部にアーク短絡が発生した場合においても、真空容器20の内部に気体が存在しないことから、前記アーク短絡が爆発につながる虞れがなく、高い安全性が得られる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７又は図８に示したスイッチギヤでは、可撓導体40を真空容器20内に配置すべく、ベーキングして脱ガスする前処理を施し、更に、可撓導体40を母線側導体21及び負荷側導体33にろう付けするため、可撓導体40が加熱・放冷によって焼なまされる。この焼なましによって、可撓導体40の表面が清浄化され、清浄化された表面にアーク生成物が付着する凝着が発生する。この状態で、第１導電性ロッド26を進退駆動した場合、凝着の一部が磨耗し、導電性の凝着磨耗粉が飛散して真空容器20内が汚染されるという問題があった。また、可撓導体40の凝着が発生した部分に電界が集中して断線又は破断が発生する虞があった。
【００２２】
また、前述した凝着は第１導電性ロッド26の周面にも発生する。その場合、図８に示した如き従来のスイッチギヤにあっては、第１導電性ロッド26がスライドコンタクト41内を円滑に摺動することが妨げられるため、スイッチギヤの故障の原因になる。そのため、第１導電性ロッド26のスライドコンタクト41が接触する部分にＢＮといった凝着防止材を塗布することが考えられる。しかし、第１導電性ロッド26とスライドコンタクト41との接触磨耗によって、凝着防止材が剥離するという問題があった。
【００２３】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、凝着防止材を用いることなく、可撓導体又は接触子の接触領域への凝着を防止して、安全性及び信頼性が高いスイッチギヤを提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るスイッチギヤは、真空容器内に装入してあり、外部の母線に接続する母線側導体及び外部の送電線に接続する負荷側導体と、前記母線側導体に設けた第１電極と、第２電極を支持し、該第２電極及び前記第１電極を接離する導電性のロッドと、該ロッド及び前記負荷側導体の間に架設した可撓導体とを備え、該可撓導体の周囲にそれを被覆するカバー部材が設けてあり、該カバー部材は有底筒状になしてあることを特徴とする。
また、第２発明に係るスイッチギヤは、真空容器内に装入してあり、外部の母線に接続する母線側導体及び外部の送電線に接続する負荷側導体と、前記母線側導体に設けた第１電極と、第２電極を支持し、該第２電極及び前記第１電極を接離する導電性のロッドと、該ロッド及び前記負荷側導体の間に架設した可撓導体とを備え、該可撓導体の周囲にそれを被覆するカバー部材が設けてあり、該カバー部材はベローズを具備した筒状をなし、開口は前記ロッド及び負荷側導体との当着面により閉塞されていることを特徴とする。
【００２５】
第３発明に係るスイッチギヤは、真空容器内に装入してあり、外部の母線に接続する母線側導体及び外部の送電線に接続する負荷側導体と、前記母線側導体に設けた第１電極と、第２電極を支持し、該第２電極及び前記第１電極を接離する導電性のロッドと、前記負荷側導体に連結してあり、前記ロッドに接触する導電性の接触子とを備え、該接触子と前記ロッドとの接触部分を被覆するカバー部材が設けてあることを特徴とする。
【００２６】
第１乃至第３発明にあっては、可撓導体、及び導電性のロッドと接触子との接触部分がカバー部材によって全体を覆ってあるため、可撓導体及び前記接触部分に凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散が防止される。
また、第１発明にあっては、可撓導体、及び接触子とロッドとの接触部分が有底筒状のカバー部材によって全体を覆ってあるため、可撓導体及び前記接触部分の全周で、凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散が防止される。
更にまた、第２発明にあっては、可撓導体、及び接触子とロッドとの接触部分がベローズで全体を覆ってあるため、凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散が防止される。
【００２７】
第４発明に係るスイッチギヤは、第３発明において、前記カバー部材は有底筒状になしてあることを特徴とする。
【００２８】
第４発明にあっては、可撓導体、及び接触子とロッドとの接触部分が有底筒状のカバー部材によって全体を覆ってあるため、可撓導体及び前記接触部分の全周で、凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散が防止される。
【００２９】
第５発明に係るスイッチギヤは、第３発明において、前記カバー部材はベローズを具備することを特徴とする。
【００３０】
第５発明にあっては、可撓導体、及び接触子とロッドとの接触部分がベローズで全体を覆ってあるため、凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散が防止される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係るスイッチギヤの要部構成を示す模式的側断面図であり、図中20は内部を高真空に保持された真空容器である。真空容器20にはセラミックスを円錐台状に成形した母線用ブッシング22が取付けてあり、該母線用ブッシング22には、外部の母線が接続する母線側導体21を貫通させてある。
【００３２】
母線側導体21の先端には主回路開閉部25の第１固定電極23が固定してあり、該第１固定電極23に対向して第１可動電極24が配してある。第１可動電極24は、第１導電性ロッド26の先端に固定してあり、第１導電性ロッド26の基端は絶縁ロッド29を介して、真空容器20の外部に配置してある駆動装置（図示せず）によって進退駆動される操作ロッド28に連結してある。操作ロッド28は真空容器20を貫通させてあり、操作ロッド28と真空容器20との間に介装させた第１ベローズ31によって真空容器20は気密状態に保持されている。
【００３３】
第１導電性ロッド26の中間部分には、金属環27が外嵌してある。真空容器20の前記金属環27の周面に対向する部分には、送電ケーブルを連結させる負荷側導体33を支持するケーブルブッシング34が取付けてある。負荷側導体33の先端近傍には接地開閉部39の第２固定電極37が設けてあり、該第２固定電極37に対向して第２可動電極38が配してある。第２可動電極38は、真空容器20を貫通する第２導電性ロッド36の先端に取付けてあり、第２導電性ロッド36は、図示しない駆動装置によって進退駆動される。また、第２導電性ロッド36は設置してある。第２導電性ロッド36と真空容器20との間には第２ベローズ32が介装してあり、該第２ベローズ32によって真空容器20は気密状態に保持されている。
【００３４】
前述した金属環27の負荷側導体33に対向する部分には、有底筒状の第１カバー部材51が、その底部を金属環27の周面に当接させた状態で取付けてある。第１カバー部材51の軸長方向の寸法は、金属環27と負荷側導体33との間の寸法より少し短くしてあり、第１カバー部材51の周縁部は内側へ屈曲させてある。
【００３５】
また、負荷側導体33には、第１カバー部材51の形状と相似しており、そのサイズが小さい第２カバー部材52が、その底部を負荷側導体33の先端に当接させ、先端部分を第１カバー部材51内へ進入させた様態で取付けてある。第１カバー部材51の内底部及び第２カバー部材52の内底部には穴がそれぞれ開設してあり、金属環27及び負荷側導体33の両穴に対向する部分には、ダブルアーチ状の可撓導体40が架設してある。
【００３６】
このようなスイッチギヤでは、操作ロッド28を進退駆動して、該操作ロッド28、第１導電性ロッド26及び第１可動電極24を進退させ、第１可動電極24及び第１固定電極23を接離させることによって、主回路開閉部25を開閉させる。また、主回路開閉部25を開路した状態で、第２導電性ロッド36を進退させて、第２可動電極38及び第２固定電極37を接離させることによって、接地開閉部39を開閉する。
【００３７】
主回路開閉部25を開閉させる場合、第１導電性ロッド26の進退に伴って、可撓導体40が撓み、また撓んだ可撓導体40が復帰することによって、第１導電性ロッド26と負荷側導体33との間の導通が維持される。一方、可撓導体40の周囲は両カバー部材51，52で全体を覆ってあるため、主回路開閉部25の開閉動作によって生じるアーク生成物の可撓導体40への凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散することが防止される。
【００３８】
なお、本実施の形態では、対向配置した第１カバー部材51及び第２カバー部材52によって可撓導体40を覆ってあるが、本発明はこれに限らず、第１カバー部材51又は第２カバー部材52の一方を設けるようにしてもよい。この場合、カバー部材の軸長方向の寸法を可撓導体40の寸法より長くしておく。
【００３９】
実施の形態２
図２は実施の形態２を示す模式的側断面図であり、ベローズ41を用いた場合を示している。なお、図中、図１に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してその説明を省略する。図２に示した如く、金属環27と負荷側導体33との間には可撓導体40が架設してあり、可撓導体40は筒状の第３ベローズ61内に収納してある。第３ベローズ61の一端は金属環27の周面に固定してあり、他端は負荷側導体33に外嵌してある。これによって、可撓導体40へのアーク生成物の付着を更に防止することができる。
【００４０】
実施の形態３
図３は実施の形態３を示す模式的側断面図であり、スライドコンタクト41を用いた場合を示している。なお、図中、図１に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してその説明を省略する。図３に示した如く、第１導電性ロッド26には、図１に示した金属環27に代えて、環状のスライドコンタクト41が摺動自在に外嵌してあり、該スライドコンタクト41の周面に負荷側導体33が連結してある。
【００４１】
第１導電性ロッド26のスライドコンタクト41の上下端から所定距離を隔てた位置には、スライドコンタクト41を覆う櫃状の第３カバー部材53及び第４カバー部材54が外嵌固定してあり、第３カバー部材53及び第４カバー部材54の負荷側導体33に対応する部分には、切り欠きが設けてある。
【００４２】
このようなスイッチギヤにあっては、第１導電性ロッド26を進退させた場合、それに外嵌してあるスライドコンタクト41との電気的導通状態を維持しながら、第１導電性ロッド26がスライドコンタクト41内を摺動する。このとき、第１導電性ロッド26と共に第４カバー部材54が進退する。第４カバー部材54は、第１可動電極24を第１固定電極23に接触させた場合、スライドコンタクト41と第４カバー部材54の底部との間に適宜のギャップが生じるように第１導電性ロッド26に固定してあり、また、第４カバー部材54の軸長方向の寸法は、第１可動電極24を第１固定電極23から開離させた場合、その上縁部が第３カバー部材53内に位置するようになしてある。これによって、主回路開閉部25の開閉動作によって生じるアーク生成物の、第１導電性ロッド26のスライドコンタクト41に接触する部分への凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散することが防止される。
【００４３】
なお、本実施の形態では、対向配置した第３カバー部材53及び第４カバー部材54によってスライドコンタクト41を覆ってあるが、本発明はこれに限らず、第３カバー部材53のみを設けるようにしてもよい。この場合、第３カバー部材53の軸長方向の寸法を適宜長くしておく。
【００４４】
実施の形態４
図４は実施の形態４を示す模式的側断面図であり、ベローズを用いた場合を示している。なお、図中、図３に示した部分に対応する部分には同じ番号を付してその説明を省略する。図４に示した如く、第１導電性ロッド26にはスライドコンタクト41が摺動自在に外嵌してあり、第１導電性ロッド26のスライドコンタクト41の上端から所定距離を隔てた位置及びスライドコンタクト41の下端には、スライドコンタクト41の直径より大きい直径の円板の中央に穴が開設してある環状板45，46が外嵌してある。スライドコンタクト41の上縁部とそれに対向する環状板45との間には、筒状の第４ベローズ62が設けてあり、スライドコンタクト41の下端に設けた環状板46と操作ロッド28との間には、筒状の第５ベローズ63が設けてある。
【００４５】
このようなスイッチギヤにあっては、第１導電性ロッド26を進退させた場合、それに外嵌してあるスライドコンタクト41との電気的導通状態を維持しながら、第１導電性ロッド26がスライドコンタクト41内を摺動する。このとき、第１導電性ロッド26の進退に伴って、第５ベローズ63が伸縮する。これによって、主回路開閉部25の開閉動作によって生じるアーク生成物の、第１導電性ロッド26のスライドコンタクト41に接触する部分への凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散することが防止される。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述した如く第１乃至第３発明に係るスイッチギヤにあっては、可撓導体、及び接触子とロッドとの接触部分に凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散が防止されるため、安全性及び信頼性が高い。
【００４７】
また、第１及び第４発明に係るスイッチギヤにあっては、可撓導体及び前記接触部分の全周で、凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散が防止される。
【００４８】
また、第２及び第５発明に係るスイッチギヤにあっては、可撓導体、及び接触子とロッドとの接触部分がベローズで全体を覆ってあるため、凝着の摩耗による凝着導体摩耗粉の飛散が防止される等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るスイッチギヤの要部構成を示す模式的側断面図である。
【図２】  実施の形態２を示す模式的側断面図である。
【図３】  実施の形態３を示す模式的側断面図である。
【図４】  実施の形態４を示す模式的側断面図である。
【図５】  従来のスイッチギヤの要部構成を示す側断面図である。
【図６】  図５に示したスイッチギヤの電気的接続図である。
【図７】  従来の他のスイッチギヤの要部構成を示す模式的側断面図である。
【図８】  従来の他のスイッチギヤの要部構成を示す模式的側断面図である。
【符号の説明】
20  真空容器、21  母線側導体、22  母線用ブッシング、34  ケーブルブッシング、25  主回路開閉部、33  負荷側導体、39  接地開閉部、40  可撓導体、
41  スライドコンタクト、51  第１カバー部材、52  第２カバー部材、53  第３カバー部材、54  第４カバー部材、61  第３ベローズ、62  第４ベローズ、
63  第５ベローズ。
【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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