(57)【要約】【課題】高圧放電ランプにおいて、簡単な構造で且つ確実に機能する外管落下防止装置を提供する。【解決手段】外管落下防止装置は、本体と、該本体に枢動可能に装着された枢動板とを有し、前記枢動板は開いた位置と閉じた位置の間を枢動可能であり、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから前記外管の球状部の内面までの距離をＲａ、前記外管の管状部の内面までの距離をＲｂ、前記枢動板が開いた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから前記枢動板の先端までの距離をｒａ、前記枢動板が閉じた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから前記枢動板の先端までの距離をｒｂとするとき、次の式が成り立ち、ｒｂ＜Ｒｂ＜ｒａ＜Ｒａ、更に、前記枢動板は基部と先端部を有し、前記先端部は、前記基部の幅又は厚さより大きい部分を有する。【選択図】図１
2017183140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状部と管状部とネック部とを有する外管と、前記外管の球状部の内部に配置された放電容器と、前記放電容器を支持するフレームと、前記外管のネック部を封止するステムと、前記外管のネック部に装着された口金と、を有する垂直点灯型の高圧放電ランプにおいて、
前記フレームに外管落下防止装置が装着され、該外管落下防止装置は、前記フレームに装着された本体と、該本体に枢動可能に装着された枢動板とを有し、前記枢動板は開いた位置と閉じた位置の間を枢動可能であり、
ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから前記外管の球状部の内面までの距離をＲａ、前記外管の管状部の内面までの距離をＲｂ、前記枢動板が開いた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから前記枢動板の先端までの距離をｒａ、前記枢動板が閉じた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから前記枢動板の先端までの距離をｒｂとするとき、次の式が成り立ち、
ｒｂ＜Ｒｂ＜ｒａ＜Ｒａ
更に、前記枢動板は基部と先端部を有し、前記先端部は、前記基部の幅又は厚さより大きい部分を有することを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
請求項１記載の高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板の先端部の外周縁は曲線に形成され、該曲線の曲率半径は、前記外管が落下したときに前記枢動板の外周縁が接触する位置にて前記外管の球状部をランプの中心軸線Ｚ−Ｚに直交する面で切断したときの切断面の曲率半径より小さいことを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項３】
請求項１記載の高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板の先端部は矩形に形成され、該矩形の両側の角部に丸みが形成されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板の先端部の端面は丸み部を有することを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板の先端部は折り曲げ部を有し、該折り曲げ部は、前記先端部から突出した部分を折り曲げることによって形成されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板が開いた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚ対する前記枢動板のなす角をφとするとき、φ＝９０±１０°であることを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板に切り欠きが形成されており、該切り欠きに前記フレームが貫通しており、前記枢動板が閉じた位置にあるとき、前記枢動板の切り欠きの端部は前記フレームに当接しており、
前記本体は背部と、該背部の両側に設けられた側部と、前記側部の各々の先端に設けられた受け部と、を有し、前記枢動板が開いた位置にあるとき、前記枢動板は前記受け部によって支持されていることを特徴とする高圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片口金型の高圧放電ランプに関し、特に、片口金型の高圧放電ランプの外管落下防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外用または工場照明に適したランプとして、ランプ片側に口金を設けた片口金型の高圧放電ランプ又は高輝度放電ランプ（以下、ＨＩＤランプという。）が広く知られている。ＨＩＤランプは、発光管に封入する添加物の種類に応じて、水銀ランプ、メタルハライドランプ、及び、高圧ナトリウムランプの３種類に大きく分けられる。近年、石英ガラス製の発光管の代わりに透光性セラミックス（多結晶アルミナ：PCA）製の発光管を用いるセラミックメタルハライドランプが広く使用されている。
【０００３】
ＨＩＤランプは、典型的には、透光性の外管と、外管の内部に配置された放電容器（発光管）とを有する。放電管には不活性ガスと発光物質が封入されている。外管の端部は封止され、そこに口金が装着されている。
【０００４】
ＨＩＤランプでは、外管のネック部付近にクラックが発生し、外管が周状に破断することがある。口金を上にして下向きに光を放出する垂直点灯型のランプの場合、外管のネック部が破断すると外管が落下する。そこで、垂直点灯型のランプでは外管落下防止装置が設けられることがある。
【０００５】
特許文献１には、内部ステムリードに落下ストッパを設ける例が記載されている。この落下ストッパは、内部ステムリードに装着されたベースと、ベースに対して枢動可能に装着されたアームを有する。特許文献２には、支柱（フレーム）に落下防止機構を設ける例が記載されている。この落下防止機構は、支柱に装着された固定部材と、固定部材に対してスライド可能なスライド部材を有する。特許文献３には、支柱に落下防止機構を設ける例が記載されている。この落下防止機構は、支柱に装着された固定部材と、支柱に沿ってスライド可能なスライド部材と、スライド部材に対して枢動可能な移動部材を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2008-66222号公報
【特許文献２】特開2011-216434号公報（特許第5447970号）
【特許文献３】特開2012-209115号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の外管落下防止装置は、基本的には固定部とそれに対して枢動可能な又はスライド可能な可動部を有する。外管落下防止装置の製造工程において、又は、外管落下防止装置の装着工程において、可動部に不具合が生じ、それが見逃されると、外管落下防止装置が正常に機能しないこととなる。例えば、可動部に大きな摩擦力が付加されたり、適当な調整が行なわれていないと、長時間の点灯後に外管が落下した場合に、可動部が正常に作動しないことになる。
【０００８】
更に従来の外管落下防止装置では、可動部の先端の角部が尖っている場合がある。その場合には、外管が落下したとき、可動部の角部が外管の内面に衝突し、外管が破壊することがある。この場合にも外管落下防止装置は実質的に機能しない。
【０００９】
本発明の目的は、高圧放電ランプにおいて、簡単な構造で且つ確実に機能する外管落下防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によると、球状部と管状部とネック部とを有する外管と、前記外管の球状部の内部に配置された放電容器と、前記放電容器を支持するフレームと、前記外管のネック部を封止するステムと、前記外管のネック部に装着された口金と、を有する垂直点灯型の高圧放電ランプにおいて、
前記フレームに外管落下防止装置が装着され、該外管落下防止装置は、前記フレームに装着された本体と、該本体に枢動可能に装着された枢動板とを有し、前記枢動板は開いた位置と閉じた位置の間を枢動可能であり、
ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから前記外管の球状部の内面までの距離をＲａ、前記外管の管状部の内面までの距離をＲｂ、前記枢動板が開いた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから前記枢動板の先端までの距離をｒａ、前記枢動板が閉じた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから前記枢動板の先端までの距離をｒｂとするとき、次の式が成り立ち、
ｒｂ＜Ｒｂ＜ｒａ＜Ｒａ
更に、前記枢動板は基部と先端部を有し、前記先端部は、前記基部の幅又は厚さより大きい部分を有する、としてよい。
【００１１】
本発明の実施形態によると、前記高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板の先端部の外周縁は曲線に形成され、該曲線の曲率半径は、前記外管が落下したときに前記枢動板の外周縁が接触する位置にて前記外管の球状部をランプの中心軸線Ｚ−Ｚに直交する面で切断したときの切断面の曲率半径より小さい、としてよい。
【００１２】
本発明の実施形態によると、前記高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板の先端部は矩形に形成され、該矩形の両側の角部に丸みが形成されている、としてよい。
【００１３】
本発明の実施形態によると、前記高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板の先端部の端面は丸み部を有する、としてよい。
【００１４】
本発明の実施形態によると、前記高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板の先端部は折り曲げ部を有し、該折り曲げ部は、前記先端部から突出した部分を折り曲げることによって形成されている、としてよい。
【００１５】
本発明の実施形態によると、前記高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板が開いた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚ対する前記枢動板のなす角をφとするとき、φ＝９０±１０°である、としてよい。
【００１６】
本発明の実施形態によると、前記高圧放電ランプにおいて、
前記枢動板に切り欠きが形成されており、該切り欠きに前記フレームが貫通しており、前記枢動板が閉じた位置にあるとき、前記枢動板の切り欠きの端部は前記フレームに当接しており、
前記本体は背部と、該背部の両側に設けられた側部と、前記側部の各々の先端に設けられた受け部と、を有し、前記枢動板が開いた位置にあるとき、前記枢動板は前記受け部によって支持されている、としてよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高圧放電ランプにおいて、簡単な構造で且つ確実に機能する外管落下防止装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本実施形態に係る外管落下防止装置が設けられた高圧放電ランプの構成の例を説明する図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る外管落下防止装置の組み立て図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る外管落下防止装置の構造及び機能を説明するための説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本実施形態に係る外管落下防止装置の装着位置及び寸法を説明するための説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の機能を説明するための説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第１の例の平面構成の例を説明するための説明図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第２の例の平面構成の例を説明するための説明図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第３の例の平面構成の例を説明するための説明図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第４の例の外観を説明するための説明図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第５の例の外観を説明するための説明図である。
【図５Ｆ】図５Ｆは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第６の例の外観を説明するための説明図である。
【図５Ｇ】図５Ｇは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第７の例の外観を説明するための説明図である。
【図５Ｈ】図５Ｈは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第８の例の側面構成の例を説明するための説明図である。
【図５Ｉ】図５Ｉは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第９の例の側面構成の例を説明するための説明図である。
【図５Ｊ】図５Ｊは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第１０の例の側面構成の例を説明するための説明図である。
【図６Ａ】図６Ａは、従来の外管落下防止装置の枢動板の動作の例を説明するための説明図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第１の例の動作を説明するための説明図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第２の例の動作を説明するための説明図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、従来の外管落下防止装置の枢動板の動作の例を説明するための説明図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、本実施形態に係る外管落下防止装置の枢動板の第８の例の動作を説明するための説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本実施形態に係る高圧放電ランプの外管の形状の例を説明するための説明図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本実施形態に係る高圧放電ランプの外管の形状の例を説明するための説明図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本実施形態に係る高圧放電ランプの外管の形状の例を説明するための説明図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、本実施形態に係る高圧放電ランプの外管の形状の例を説明するための説明図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、本実施形態に係る高圧放電ランプの外管の形状の例を説明するための説明図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本実施形態に係る高圧放電ランプの製造工程の例を説明するための説明図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本実施形態に係る高圧放電ランプの製造工程の例を説明するための説明図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本実施形態に係る高圧放電ランプの製造工程の例を説明するための説明図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、本実施形態に係る高圧放電ランプの製造工程の例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の高圧放電ランプに関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００２０】
図１を参照して、本実施形態による高圧放電ランプ、特に、セラミックメタルハライドランプの一例を説明する。セラミックメタルハライドランプ１００は、透光性の外管１１１と、外管１１１の内部に配置された放電容器（発光管）１３０とを有する。外管１１１の端部はステム１１５によって封止され、口金１１２が装着されている。外管１１１の形状は様々であり、後に図７Ａ〜図７Ｅを参照して説明する。図示の外管１１１は、ＢＴ形であり、回転楕円体形状の球状部１１１ａと円筒状の管状部１１１ｂと端部のネック部１１１ｃからなる。外管１１１の内部は圧力１０Ｐａ以下の高真空に保持される。本実施形態のセラミックメタルハライドランプ１００は、垂直点灯型であり、図示のように口金１１２を上にして垂直に装着される。
【００２１】
放電容器１３０の周囲に透光性スリーブ１０８が設けられ、その外側に、金属製のフレーム（支柱）１０９が設けられている。フレーム１０９はランプの中心軸線に略平行に配置されている。放電容器１３０の上側には、始動器１１０が設けられている。フレーム１０９の上端には、ゲッタ１１３が装着されている。外管１１１の内部に配置された放電容器１３０及びその支持構造は一体構造として構成されており、マウントと称する。
【００２２】
フレーム１０９は、下端のマウント支持板１１４と上端のステム１１５のリード線とを接続しており、それによって、位置固定される。フレーム１０９は位置固定用の部材であると同時に電気的接続用の部材を兼ねており、図示しない外部給電システムからの電力をステム１１５のリード線を介して放電容器１３０に供給する。
【００２３】
フレーム１０９には、外管落下防止装置２００が装着されている。外管１１１がネック部１１１ｃ付近で周状に破断すると外管１１１の下部が落下する。外管落下防止装置２００の最大径は、外管１１１の管状部１１１ｂの内径より大きいから、破断した外管１１１は、外管落下防止装置２００に引っかかりそれより下方に落下しない。外管落下防止装置の詳細は後に図２及び図３を参照して説明する。図１の例では、片側のフレーム１０９に外管落下防止装置２００が装着されているが、両側のフレーム１０９に外管落下防止装置２００をそれぞれ装着してもよい。
【００２４】
図２を参照して、本実施形態に係る外管落下防止装置２００の構造の例を説明する。外管落下防止装置２００は、本体２１０と枢動板２２０とを有する。本体２１０は背部２１１と、その両側に設けられた側部２１２Ａ、２１２Ｂと、各側部の先端に設けられた受け部２１３Ａ、２１３Ｂと、を有する。背部２１１に延長部２１１Ａが接続されている。延長部２１１Ａには装着部２１４が設けられている。側部２１２Ａ、２１２Ｂには、それぞれ、孔２１２ａ、２１２ｂが設けられている。
【００２５】
図示のように、側部２１２Ａ、２１２Ｂと装着部２１４は背部２１１に対して直交するように配置され、受け部２１３Ａ、２１３Ｂは背部２１１に対して平行となるように配置されてよい。
【００２６】
枢動板２２０について説明する。本実施形態に係る外管落下防止装置２００の特徴は、枢動板２２０の構成にある。本実施形態に係る枢動板２２０の構成の例は、後に、図５Ａ〜図５Ｊを参照して詳細に説明する。ここでは、本実施形態に係る外管落下防止装置２００を説明するために、便宜的に、従来技術による枢動板２２０の基本構成を説明する。枢動板２２０は、基部２２０Ａと先端部２２０Ｂを有する。枢動板２２０の短辺の一方に切り欠き２２１が形成されている。枢動板２２０の幅は、先端２２０ｃから根元２２０ｄまで一定である。枢動板２２０の根元２２０ｄの両側に突起２２２ａ、２２２ｂが設けられている。一点鎖線の矢印にて示すように、枢動板２２０の突起２２２ａ、２２２ｂを、本体２１０の孔２１２ａ、２１２ｂにそれぞれ係合させることにより、外管落下防止装置２００が組み立てられる。枢動板２２０の枢動軸線Ｘ−Ｘは、２つの突起２２２ａ、２２２ｂの中心を貫通する。
【００２７】
本体２１０及び枢動板２２０は、薄いステンレス鋼板によって形成されてよい。例えば、本体２１０の側部２１２Ａ、２１２Ｂ、装着部２１４及び受け部２１３Ａ、２１３Ｂは、薄いステンレス鋼板を所定の形状に切断し、次に、所定の部分を折り曲げることにより、形成されてよい。枢動板２２０は、薄いステンレス鋼板を所定の形状に切断し、必要に応じて折り曲げることにより形成されてよい。原材料のステンレス鋼板の厚さは０．５〜１．０ｍｍであってよい。
【００２８】
図３を参照して、本実施形態に係る外管落下防止装置２００の装着方法及び動作の例を説明する。先ず、外管落下防止装置２００の装着方法を説明する。最初に、本体２１０の背部２１１の内面を、溶接等によってフレーム１０９に接続する。このとき、本体２１０の装着部２１４を、溶接等によってフレーム１０９に接続してもよいが、単に、フレーム１０９に当接させるだけでもよい。次に、枢動板２２０の突起２２２ａ、２２２ｂを、本体２１０の孔２１２ａ、２１２ｂにそれぞれ係合させる。このとき、枢動板２２０の切り欠き２２１にフレーム１０９を貫通させる。枢動板２２０の切り欠き２２１は、本体２１０の背部２１１によって閉じられた孔を形成する。こうして、外管落下防止装置２００がフレーム１０９に装着される。
【００２９】
次に、外管落下防止装置２００の動作を説明する。上述のように、枢動板２２０は、２つの突起２２２ａ、２２２ｂの中心を貫通する枢動軸線Ｘ−Ｘ周りに枢動可能である。ここで、枢動板２２０が実線にて示す位置にある場合を、開いた位置と称し、枢動板２２０が破線にて示す位置にある場合を、閉じた位置と称することとする。枢動板２２０が閉じた位置にあるときも開いた位置にあるときも、フレーム１０９は、枢動板２２０の切り欠き２２１と本体２１０の背部２１１によって形成された孔を貫通している。更に、枢動板２２０が開いた位置にあるとき、外管落下防止装置２００が開いた状態と称し、枢動板２２０が閉じた位置にあるとき、外管落下防止装置２００が閉じた状態と称する。
【００３０】
本実施形態の高圧放電ランプは口金を上に向けた垂直点灯型である。そこで、ランプの中心軸線は垂直に配置されているものとする。更に、フレーム１０９は垂直に配置されているものとする。枢動板２２０の枢動軸線Ｘ−Ｘは、フレーム１０９に直交するように配置されている、即ち、水平に配置されている。図示のように、枢動板２２０が開いた位置にあるとき、枢動板２２０は略水平に配置されている。枢動板２２０は、本体２１０の受け部２１３Ａ、２１３Ｂによって支持されている。破線で示すように、枢動板２２０が閉じた位置にあるとき、枢動板２２０は垂直ではなく、垂直方向に対して僅かであるが傾斜している。枢動板２２０の切り欠き２２１の上端がフレーム１０９に当接している。高圧放電ランプを、口金を下に向けて略垂直に保持した場合には枢動板２２０が閉じた位置にあるが、点灯時など、口金を上に向けた状態で保持すれば、枢動板２２０は枢動軸線Ｘ−Ｘ周りに枢動し、開いた位置に移動する。即ち、枢動板２２０は自重により閉じた位置から開いた位置に枢動し、開いた位置で安定する。
【００３１】
図４Ａを参照して、本実施形態による外管落下防止装置２００の位置及び寸法を説明する。図示のように、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから外管１１１の球状部１１１ａの内面までの距離をＲａ、外管１１１の管状部１１１ｂの内面までの距離をＲｂとする。Ｒａ、Ｒｂは外管１１１の形状によって決まる。ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから枢動軸線Ｘ−Ｘまでの距離をｒ０とする。距離ｒ０は、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚからフレーム１０９までの距離に略等しいと仮定してよい。従って、Ｒａ、Ｒｂ、ｒ０は与件であると見做すことができる。
【００３２】
外管落下防止装置２００は、枢動板２２０が閉じた位置から開いた位置に変化するときに、枢動板２２０の先端が外管１１１の球状部１１１ａの内面に接触しないように、配置される。枢動板２２０が開いた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから枢動板２２０の先端までの距離をｒａとする。枢動板２２０が閉じた位置にあるとき、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚから枢動板２２０の先端までの距離をｒｂとする。外管落下防止装置２００の組立及び作動のために、少なくとも次の条件が必要である。
ｒｂ＜Ｒｂ＜ｒａ＜Ｒａ                                        式１
【００３３】
枢動板２２０が開いた位置における枢動板２２０の先端と外管１１１の内面の間の距離をδａ、枢動板２２０が閉じた位置における枢動板２２０の先端と外管１１１の内面の間の距離をδｂとする。δａ、δｂは次の式によって表される。
δａ＝Ｒａ−ｒａ                                              式２
δｂ＝Ｒｂ−ｒｂ                                              式３
δｒ＝ｒａ−ｒｂ＝Ｌ（１−ｃｏｓθ）                          式４
ここで、δａ、δｂは、２〜５ｍｍとする。δｒは、枢動板２２０が閉じた位置と開いた位置における枢動板２２０の先端の位置の差である。Ｌは枢動板２２０の先端から枢動軸線Ｘ−Ｘまでの距離であるが、枢動板２２０の長手方向の寸法に等しいと見做してよい。θは枢動板２２０が閉じた位置にあるとき、枢動板２２０の水平線に対する傾斜角である。枢動板２２０が開いた位置において、枢動板２２０が垂直線となす角を開き角と称し、φとする。開き角φは９０°であってよいが、必ずしも９０°である必要はない。即ち、φ＝９０±１０°であってよい。
【００３４】
図４Ｂを参照して、本実施形態による外管落下防止装置２００の特徴及び効果を説明する。枢動板２２０が容易に且つ確実に枢動軸線周りに枢動するための条件を考察する。図示のように、本実施形態による枢動板２２０の重量をＷ１、重心の位置をＧ１とし、枢動軸線Ｘ−Ｘから重心位置Ｇ１までの距離をＡ１とする。従来技術による枢動板２２０の重量をＷ０、重心の位置をＧ０とし、枢動軸線Ｘ−Ｘから重心位置Ｇ０までの距離をＡ０とする。枢動板２２０の水平線に対する傾斜角度をθとする。枢動板２２０の長手方向の寸法をＬ０とする。本実施形態の場合と従来技術の場合の枢動軸線Ｘ−Ｘ周りの枢動板２２０の回転モーメントをそれぞれＭ１、Ｍ０とする。Ｍ１、Ｍ０は次の式によって表される。
Ｍ１＝Ｗ１×Ａ１×ｃｏｓθ                                    式５
Ｍ０＝Ｗ０×Ａ０×ｃｏｓθ                                    式６
【００３５】
枢動板２２０が容易に且つ確実に枢動軸線周りに枢動するためには、枢動板２２０の回転モーメントを大きくすればよい。枢動板２２０の回転モーメントを大きくするには、枢動板２２０の重量Ｗ１と枢動軸線から重心位置までの距離Ａ１の少なくとも一方を大きくすればよい。枢動板２２０の重量Ｗ１を大きく増加させることは好ましくない。また枢動板２２０の長手方向の寸法Ｌ０をこれ以上大きくすることも好ましくない。従って、枢動軸線Ｘ−Ｘから重心位置Ｇ１までの距離Ａ１を大きくすることが好ましい。そこで、本願の発明者は、枢動軸線Ｘ−Ｘから重心位置Ｇ１までの距離Ａ１を大きくすることができる枢動板の形状について考察したが、それについては、図５Ａ〜図５Ｊを参照して説明する。本実施形態によると、次の式が成り立つ。
Ａ１＞Ａ０                                                    式７
Ｍ１＞Ｍ０                                                    式８
【００３６】
図５Ａは、本実施形態の枢動板２２０の第１の例の平面構成の例を示す。本例の枢動板は基部２２０Ａと先端部２２０Ｂを有し、一体物として形成される。基部２２０Ａに切り欠き２２１が形成されている。枢動板の根元２２０ｄの両側に突起２２２ａ、２２２ｂが形成されている。
【００３７】
本例の枢動板の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの外周縁は、半円の形状を有し、従来技術による枢動板（図３参照）のように尖った角部を有しない。この効果については後に、図６Ａ〜図６Ｃを参照して詳細に説明する。尚、本実施形態によると、先端部２２０Ｂの外周縁は、半円の形状に限定されるものではなく、半楕円の形状であってもよく、又は、放物線等の任意の曲線状に形成してもよい。
【００３８】
本例の枢動板２２０の軸線方向（長手方向）の寸法をＬ０、先端部２２０Ｂの軸線方向の寸法をＬ１、根元２２０ｄの幅をＢ０、先端部２２０Ｂの幅をＢ１とする。次の式が成り立つ。
Ｂ１＞Ｂ０                                          式９
Ｌ１／Ｌ０＝０．２〜０．５                          式１０
【００３９】
本例の枢動板２２０は、従来技術の枢動板（図３参照）と比較して、先端部２２０Ｂを有する点が異なる。従来技術の枢動板の場合、先端部２２０Ｂは無いから、枢動板の幅Ｂ０は、先端２２０ｃから根元２２０ｄまで一定である。本例の枢動板２２０では、比較的重量が大きい先端部２２０Ｂを設けることによって、重心位置Ｇ１が先端２２０ｃ側に移動する。従って、式７及び式８が成り立つ。従って、本実施形態によると外管落下防止装置を確実に機能させることができる。
【００４０】
図５Ｂは、本実施形態の枢動板２２０の第２の例の平面構成の例を示す。本例の枢動板は基部２２０Ａと先端部２２０Ｂを有し、一体物として形成される。本例の枢動板２２０は、図５Ａの第１の例と比較して、先端部２２０Ｂの形状が異なる。本例の枢動板では、先端部２２０Ｂは略矩形に形成されている。本例の場合も、式７〜式１０が成り立つ。従って、本実施形態によると外管落下防止装置を確実に機能させることができる。
【００４１】
本例の枢動板の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔには丸みが形成されている。従って、本例の枢動板の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの外周縁は、図５Ａの第１の例と同様に、尖った角部を有しない。この効果については後に、図６Ａ〜図６Ｃを参照して詳細に説明する。
【００４２】
図５Ｃは、本実施形態の枢動板２２０の第３の例の平面構成の例を示す。本例の枢動板は基部２２０Ａと先端部２２０Ｂを有し、一体物として形成される。本例の枢動板２２０は、図５Ｂの第２の例と比較して、先端部２２０Ｂの形状が異なる。本例の枢動板では、先端部２２０Ｂは先端２２０ｃに向かって末広がり状に幅が広くなっている。本例の場合も、式７〜式１０が成り立つ。従って、本実施形態によると外管落下防止装置を確実に機能させることができる。
【００４３】
本例の枢動板の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔには丸みが形成されている。従って、本例の枢動板の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの外周縁は、図５Ｂの第２の例と同様に、尖った角部を有しない。
【００４４】
図５Ｄは、本実施形態の枢動板２２０の第４の例の外観斜視図である。本例の枢動板は基部２２０Ａと先端部２２０Ｂを有し、一体物として形成される。先端部２２０Ｂに折り曲げ部２２０Ｆが設けられている。折り曲げ部２２０Ｆは、先端部２２０Ｂの先端２２０ｃから突出した部分を折り曲げ線２２０ｆに沿って折り曲げることによって形成される。折り曲げ部２２０Ｆは、少なくとも切り欠き２２１を覆わないように形成される。折り曲げ部２２０Ｆの幅は先端部２２０Ｂの幅より小さい。
【００４５】
本例の枢動板２２０は、従来技術の枢動板（図３参照）と比較して、折り曲げ部２２０Ｆを有する点が異なる。本例の枢動板２２０では、折り曲げ部２２０Ｆを付加的に設けることによって、重心位置Ｇ１が先端２２０ｃ側に移動する。尚、折り曲げ部２２０Ｆの重量が大きすぎると、外管落下防止装置の全重量が大きくなり好ましくない。従って、折り曲げ部２２０Ｆの寸法は出来るだけ小さい方が良い。
【００４６】
本例の場合も、式７及び式８が成り立つ。従って、本実施形態によると外管落下防止装置を確実に機能させることができる。本例の枢動板の先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔには丸みが形成されている。従って、本例の枢動板の先端部２２０Ｂの外周縁は、図５Ｂの第２の例と同様に、尖った角部を有しない。
【００４７】
図５Ｅは、本実施形態の枢動板２２０の第５の例の外観斜視図である。本例の枢動板は基部２２０Ａと先端部２２０Ｂを有し、一体物として形成される。先端部２２０Ｂに折り曲げ部２２０Ｇが設けられている。本例の枢動板２２０は、図５Ｄの第４の例と比較して、折り曲げ部２２０Ｇの折り曲げ位置が異なる。本例の枢動板では、折り曲げ部２２０Ｇは、切り欠き２２１の内側から突出した部分を折り曲げ線２２０ｇに沿って折り曲げることによって形成される。折り曲げ部２２０Ｇは、先端部２２０Ｂの先端２２０ｃを超えないように形成される。折り曲げ部２２０Ｇの幅は先端部２２０Ｂの幅より小さい。
【００４８】
本例の場合も、式７及び式８が成り立つ。従って、本実施形態によると外管落下防止装置を確実に機能させることができる。本例の枢動板の先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔには丸みが形成されている。従って、本例の枢動板の先端２２０ｃの外周縁は、図５Ｄの第４の例と同様に、尖った角部を有しない。
【００４９】
図５Ｆは、本実施形態の枢動板２２０の第６の例の外観斜視図である。本例の枢動板は基部２２０Ａと先端部２２０Ｂを有し、一体物として形成される。先端部２２０Ｂに折り曲げ部２２０Ｈが設けられている。本例の枢動板２２０は、図５Ｄの第４の例と比較して、折り曲げ部２２０Ｈの折り曲げ方向及び位置が異なる。本例の枢動板では、２つの折り曲げ部２２０Ｈは、先端部２２０Ｂの両側から外方に突出した部分を折り曲げ線２２０ｈに沿って折り曲げることによって形成される。２つの折り曲げ部２２０Ｈの先端は、互いに、重ならないように形成される。２つの折り曲げ部２２０Ｈの先端の間の距離は、好ましくは、フレーム１０９の外径より大きい。
【００５０】
本例の場合も、式７及び式８が成り立つ。従って、本実施形態によると外管落下防止装置を確実に機能させることができる。本例の枢動板の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔには丸みが形成されている。従って、本例の枢動板の先端２２０ｃの外周縁は、図５Ｄの第４の例と同様に、尖った角部を有しない。
【００５１】
図５Ｇは、本実施形態の枢動板２２０の第７の例の外観斜視図である。本例の枢動板は基部２２０Ａと先端部２２０Ｂを有する。先端部２２０Ｂに重ね部２２０Ｊが設けられている。枢動板２２０の幅は長手方向に沿って一定である。重ね部２２０Ｊは、先端部２２０Ｂとは別個に形成された部材をスポット溶接等によって接続することにより形成されてよい。重ね部２２０Ｊは、切り欠き２２１を覆わないように、且つ、先端部２２０Ｂより外方に突出しないように形成される。
【００５２】
本例の場合も、式７及び式８が成り立つ。従って、本実施形態によると外管落下防止装置を確実に機能させることができる。本例の枢動板の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔには丸みが形成されている。従って、本例の枢動板の先端２２０ｃの外周縁は、図５Ｂの第２の例と同様に、尖った角部を有しない。
【００５３】
図５Ｈは、本実施形態の枢動板２２０の第８の例の外観斜視図である。本例の枢動板は図５Ｄの第４の例の変形例である。第４の例では、折り曲げ部２２０Ｆの幅は先端部２２０Ｂの幅より小さいが、本例では、折り曲げ部２２０Ｆの幅は先端部２２０Ｂの幅と同一である。折り曲げ部２２０Ｆは、先端部２２０Ｂを比較的長く形成し、それを折り曲げ線２２０ｆに沿って折り曲げることによって形成される。折り曲げ部２２０Ｆは、少なくとも切り欠き２２１を覆わないように形成される。本例では、先端部２２０Ｂの端面２２０ｂが全幅方向に沿って半円筒面状に形成されている。
【００５４】
本例の枢動板２２０の平面構成では、先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔには丸みが形成されていない。しかしながら、本例の枢動板２２０の側面構成では、先端部２２０Ｂの端面２２０ｂが半円形状に形成されている。即ち、本例の枢動板２２０の先端部２２０Ｂの端面２２０ｂは丸み部２２０ｅを有し、従来技術による枢動板（図３参照）のように平面ではない。この効果については後に、図６Ｄ及び図６Ｅを参照して詳細に説明する。尚、本実施形態によると、先端部２２０Ｂの端面２２０ｂは、半円筒面状に限定されるものではなく、半楕円筒形状であってもよく、又は、放物線等の任意の曲線筒状に形成してもよい。本例の場合も、式７及び式８が成り立つ。従って、本実施形態によると外管落下防止装置を確実に機能させることができる。
【００５５】
図５Ｉは、本実施形態の枢動板２２０の第９の例の側面構成を示す。本例の枢動板は図５Ｈの第８の例の変形例である。第８の例では、先端部２２０Ｂに折り曲げ部２２０Ｆが形成されているが、本例ではＬ字部２２０Ｍが形成されている。Ｌ字部２２０Ｍは、先端部２２０Ｂの先端を折り曲げることによって形成される。図示の例では、Ｌ字部２２０Ｍは基部２２０Ａに対して略直角に折り曲げられているが、折り曲げ角は図示の例に限定されない。枢動板２２０の基部２２０Ａの厚さをｔ０とし、Ｌ字部２２０Ｍの高さをｔ１とする。ｔ１＞ｔ０である。尚、枢動板２２０の幅は長手方向に沿って一定である。本例の場合、式７及び式８が成り立つ。本例の枢動板の平面構成では、図５Ｂの第２の例と同様に、先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔには丸みが形成されてよい。本例の枢動板２２０の側面構成では、先端部２２０Ｂの端面２２０ｂは丸み部２２０ｅを有し、尖った角部を有しない。この効果については後に、図６Ｄ及び図６Ｅを参照して詳細に説明する。
【００５６】
図５Ｊを参照して、本実施形態の枢動板２２０の第１０の例の側面構成を説明する。図５Ｊは、図５Ａ〜図Ｃの枢動板２２０の側面構成を示し、図５Ｄ〜図５Ｇの枢動板２２０より折り曲げ部２２０Ｆ又は重ね部２２０Ｊを省略して描いた側面構成示す。本例の枢動板２２０の側面構成では、先端部２２０Ｂの端面２２０ｂは丸み部２２０ｅを有し、尖った角部を有しない。この効果については後に、図６Ｄ及び図６Ｅを参照して詳細に説明する。尚、本例の構成は、図５Ａ〜図５Ｇに記載された第１〜第７の例に適応可能である。
【００５７】
本実施形態では、図５Ａ〜図５Ｊの例の特徴を適当に組み合わせることができる。例えば、図５Ａ〜図５Ｃの例の特徴と図５Ｇ〜図５Ｊの例の特徴を適当に選択して組み合わせてもよい。
【００５８】
図６Ａ〜図６Ｃを参照して、本実施形態の外管落下防止装置の効果を説明する。図６Ａは、外管落下防止装置を備えた高圧放電ランプを、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚに垂直な平面で切断した断面構成を模式的に描いた図である。ここでは、外管の球状部１１１ａと、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの一部を模式的に描いている。もしも、図示の例のように、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｓ、２２０Ｓは略直角に尖っている場合には、外管のネック部が破断し、外管が落下すると、枢動板２２０の角部２２０Ｓ、２２０Ｓが外管の球状部１１１ａの内面に接触し、又は、衝突する。この衝撃が特別に大きい場合には、外管の球状部１１１ａが破壊することもあり得る。この場合には、外管落下防止装置が実質的に機能しないこととなる。
【００５９】
図６Ｂを参照して説明する。図６Ｂは、図５Ａの枢動板を備えた本実施形態による外管落下防止装置を備えた高圧放電ランプを、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚに垂直な平面で切断した断面構成を模式的に描いた図である。ここでは、外管の球状部１１１ａと、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの一部を模式的に描いている。上述のように先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの外周縁は、半円形状を有する。半円形状の曲率半径をＲ1とし、外管の球状部１１１ａの内面の曲率半径をＲafとする。Ｒaf＞Ｒ1である。
【００６０】
外管のネック部が破断し、外管が落下すると、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃが外管の球状部１１１ａの内面に接触し、又は、衝突する。しかしながら、枢動板２２０の先端２２０ｃは尖った部分を有さないから、外管の球状部１１１ａの内面に衝突しても、図６Ａに示す例のように激しい衝突が起きることはない。従って、外管の球状部１１１ａが破壊することはない。従って、本実施形態では、外管落下防止装置が確実に機能する。
【００６１】
図６Ｃを参照して説明する。図６Ｃは、図５Ｂの枢動板を備えた本実施形態による外管落下防止装置を備えた高圧放電ランプを、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚに垂直な平面で切断した断面構成を模式的に描いた図である。ここでは、外管の球状部１１１ａと、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの一部を模式的に描いている。上述のように先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔは、丸く形成され、小さな半円形状を有する。半円形状の曲率半径をＲ2とし、外管の球状部１１１ａの内面の曲率半径をＲafとする。Ｒaf＞Ｒ2である。Ｒ2の寸法は２ｍｍ以上とするのが好ましい。
【００６２】
外管のネック部が破断し、外管が落下すると、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃの両側の角部２２０Ｔ、２２０Ｔが外管の球状部１１１ａの内面に接触し、又は、衝突する。しかしながら、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの先端２２０ｃは尖った部分を有さないから、外管の球状部１１１ａの内面に衝突しても、図６Ａに示す例のように激しい衝突が起きることはない。従って、外管の球状部１１１ａが破壊することはない。従って、本実施形態では、外管落下防止装置が確実に機能する。
【００６３】
図６Ｄ及び図６Ｅを参照して、本実施形態の外管落下防止装置の効果を説明する。図６Ｄは、外管落下防止装置を備えた高圧放電ランプを、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚを含む平面で切断した断面構成を模式的に描いた図である。ここでは、外管の球状部１１１ａと、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの一部を模式的に描いている。枢動板２２０の先端部２２０Ｂの端面２２０ｂは角部２２０ｔを有する。もしも、図示の例のように、角部２２０ｔが略直角に尖っている場合には、外管のネック部が破断し、外管が落下すると、枢動板２２０の角部２２０ｔが外管の球状部１１１ａの内面に接触し、又は、衝突する。この衝撃が特別に大きい場合には、外管の球状部１１１ａが破壊することもあり得る。この場合には、外管落下防止装置が実質的に機能しないこととなる。
【００６４】
図６Ｅを参照して説明する。図６Ｅは、図５Ｈ又は図５Ｊの枢動板を備えた本実施形態による外管落下防止装置を備えた高圧放電ランプを、ランプの中心軸線Ｚ−Ｚを含む平面で切断した断面構成を模式的に描いた図である。ここでは、外管の球状部１１１ａと、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの一部を模式的に描いている。上述のように先端部２２０Ｂの端面２２０ｂは丸み部２２０ｅを有する。図示の例では、丸み部２２０ｅは、端面２２０ｂの上縁と下縁の両方に形成されているが、下縁のみに形成してもよい。
【００６５】
外管のネック部が破断し、外管が落下すると、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの端面２２０ｂの下縁が外管の球状部１１１ａの内面に接触し、又は、衝突する。しかしながら、枢動板２２０の先端部２２０Ｂの端面２２０ｂは丸み部２２０ｅを有し、尖った部分を有さない。従って、枢動板２２０が外管の球状部１１１ａの内面に衝突しても、図６Ｄに示す例の場合のように激しい衝突が起きることはない。従って、外管の球状部１１１ａが破壊することはない。従って、本実施形態では、外管落下防止装置が確実に機能する。
【００６６】
図７Ａ〜図７Ｅを参照して高圧放電ランプの外管の形状の例を説明する。図７ＡはＢ (Bulged) 型、図７ＢはＢＴ (Ball-Tube) 型、図７ＣはＲ (Reflector) 型、図７ＤはＧ (Globe) 型、図７ＥはＴ(Tube)型を示す。図７Ａ〜図７Ｄの外管は、膨らんだ球形部と円筒状の管状部を有するが、図７ＥのＴ型の外管は、膨らんだ球形部を備えていない。本発明による外管落下防止装置は、図７Ａ〜図７Ｄの形式の外管を備えた高圧放電ランプに好適に使用できる。
【００６７】
図８Ａ〜図８Ｄを参照して本発明による高圧放電ランプの製造方法の例を説明する。先ず、図８Ａに示すように、マウント１５０と外管１１１を用意する。マウント１５０は、外管１１１の内部に挿入する部品の組立体であり、放電容器１３０、フレーム１０９、ステム１１５等を有する。ステム１１５には排気管１１６が接続されている。フレーム１０９には外管落下防止装置２００が装着されている。外管落下防止装置２００は閉じた状態にある。外管１１１は球状部１１１ａと管状部１１１ｂを有し、管状部１１１ｂの端部１１１ｄはフレア状に広がっており、開口が形成されている。
【００６８】
次に、図８Ｂに示すように、マウント１５０を外管１１１に挿入する。図８Ｃに示すように、マウント１５０が外管１１１に挿入されたら、外管１１１の管状部１１１ｂの端部とステム１１５のフレア部を溶着し、ネック部１１１ｃ（図１）を形成する。次に、排気管１１６を介して内部を真空排気する。排気管１１６の外端を封止し、外管１１１のネック部の端部に口金１１２を装着する。こうして、図８Ｄに示すように、高圧放電ランプが形成される。図８Ｄは外管落下防止装置２００が開いた状態を示す。
【００６９】
以上、本実施形態に係る外管落下防止装置を備えた高圧放電ランプについて説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。
【符号の説明】
【００７０】
１００…セラミックメタルハライドランプ、１０８…透光性スリーブ、１０９…フレーム（支柱）、１１０…始動器、１１１…外管、１１１ａ…球状部、１１１ｂ…直管部、１１１ｃ…ネック部、１１１ｄ…端部、１１２…口金、１１３…ゲッタ、１１４…マウント支持板、１１５…ステム、１１６…排気管、１３０…放電容器、１５０…マウント、２００…外管落下防止装置、２１０…本体、２１１…背部、２１１Ａ…延長部、２１２Ａ、２１２Ｂ…側部、２１２ａ、２１２ｂ…孔、２１３Ａ、２１３Ｂ…受け部、２１４…装着部、２２０…枢動板、２２０Ａ…基部、２２０Ｂ…先端部、２２０Ｆ、２２０Ｇ、２２０Ｈ…折り曲げ部、２２０Ｊ…重ね部、２２０Ｍ…Ｌ字部、２２０Ｔ…角部、２２０ｂ…端面、２２０ｃ…先端、２２０ｄ…根元、２２０ｅ…丸み部、２２０ｆ、２２０ｇ、２２０ｈ…折り曲げ線、２２０ｔ…角部、２２１…切り欠き、２２２ａ、２２２ｂ…突起、
【図１】
2017183140.tif 000003
【図２】
2017183140.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2017183140.tif 000009
【図５Ｃ】
2017183140.tif 000010
【図５Ｄ】
2017183140.tif 000011
【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
2017183140.tif 000013
【図５Ｇ】
2017183140.tif 000014
【図５Ｈ】
2017183140.tif 000015
【図５Ｉ】
2017183140.tif 000016
【図５Ｊ】
2017183140.tif 000017
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2017183140.tif 000019
【図６Ｃ】
2017183140.tif 000020
【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
2017183140.tif 000023
【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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