(57)【要約】【課題】導光体と基板とを備え、組み立てが容易な表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１００は、光源からの光を指針へ導く導光体１０４と、導光体１０４が取り付けられる基板１０５と、を備える。導光体１０４は、複数の位置決めピンとフック部１２２ａを備える。フック部１２２ａは、基板１０５の面方向に突出する爪Ｎと爪Ｎを支持する脚部Ｌを備える。基板１０５は、位置決めピンが挿入される位置決め孔と、フック部１２２ａが係合する係止用孔部１２６ｃを有する。位置決めピンを位置決め孔に挿入して、基板１０５上の導光体１０４の位置を定め、フック部１２２ａを係止用孔部１２６ｃに係合することで、基板１０５に導光体１０４を固定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を指針へ導く導光体と、
前記導光体が取り付けられた基板と、を備え、
前記導光体と前記基板との一方には、前記基板の面方向に突出した爪を備えるフック部が形成され、前記導光体と前記基板との他方には前記フック部が係合する係合部が形成されている、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記フック部は、前記基板の面の垂直方向に延在し、先端側に前記爪が設けられた脚部を有し、
前記係合部は、前記導光体と前記基板との他方に形成された孔部から形成され、
前記脚部は、前記爪を前記孔部の内面に向けて付勢する、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記基板と前記導光体のいずれかには、前記基板の面に垂直方向に延在する位置決め用の複数の突起部が形成され、
前記基板と前記導光体の残りには、前記突起部が挿入される位置決め用の複数の孔部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記基板における前記導光体が取り付けられる側に設けられる中ケースを備え、
前記中ケースには、前記導光体を前記基板に向けて押圧する押圧部が形成される、
ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の表示装置。
【請求項５】
回転軸を中心に回動する指針と、
前記回転軸を中心に前記指針を回転駆動する指針駆動部を更に備え、
前記導光体は、前記光源からの光を前記指針に導き、
前記突起部は、前記回転軸を含み前記基板の一面に垂直な面上に、前記回転軸を挟んで配置され、
前記フック部は、前記回転軸を含み前記基板の一面に垂直な面を介して対称位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
指針が発光する表示装置が提案されている。例えば、特許文献１及び２には、光源からの光を導光体により指針に導いて、指針を光揮させる構成の表示装置が開示されている。特許文献１及び２に開示された構成では、導光体に突出部を配置し、基板に形成された貫通孔に突出部を挿入することで、導光体を位置決めして固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−００９９５８号公報
【特許文献２】特開２００６−３３７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２に開示された表示装置では、導光体を回路基板に取り付けるために、導光体に形成した突出部を回路基板に形成した貫通孔に挿入している。しかし、突出部を貫通孔に挿入しているにすぎないため、組み立て作業中に、基板の面に垂直な方向に衝撃が加わると、容易に抜けてしまう。
【０００５】
このため、組み立て作業中に、抜けた突出部の有無を確認し、抜けた突出部を挿入孔に再挿入する必要がある。しかし、突出部は、複数個配置されるため、抜けている箇所を確認し、再挿入するだけで時間を要する。さらに、導光体の位置がずれたままで表示装置の組み立てが完了すると、表示装置は不具合品となってしまう可能性がある。このように、従来の導光体を備える指針式の表示装置は、組み立てが困難であるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、導光体と基板とを備え、組み立てが容易な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、
光源からの光を指針へ導く導光体と、
前記導光体が取り付けられた基板と、を備え、
前記導光体と前記基板との一方には、前記基板の面方向に突出した爪を備えるフック部が形成され、前記導光体と前記基板との他方には前記フック部が係合する係合部が形成されている、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フック部と係合部の作用により、組み立て作業中の基板に対する導光体の位置ずれを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の正面図である。
【図２】導光体の位置を正面図に反映した図である。
【図３】導光体と光源と指針駆動部の位置を示した図である。
【図４】図１に示すＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】図１に示すＢ−Ｂ線における断面図である。
【図６】図２に示すＣ−Ｃ線における拡大断面図である。
【図７】フック部の変形例を示す断面図である。
【図８】フック部の変形例を示す平面図である。
【図９】フック部の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態にかかる指針式の表示装置について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る表示装置１００は、図１に示すように、自動車や二輪車等の車両に搭載され、搭載された車両の速度を表示する速度計（スピードメータ）である。
【００１２】
以下では、表示装置１００から見てドライバが位置する方向を前方とし、その反対方向を後方とする。また、上下左右の各方向は、ドライバから表示装置１００を見た場合の方向を示す。
【００１３】
表示装置１００は、図１、図１のＡ−Ａ線断面図である図４、Ｂ−Ｂ線断面図である図５に示すように、指針１０１と、表示板１０２と、中ケース１０３と、導光体１０４と、基板１０５と、光源１０６ａ、１０６ｂと、指針駆動部１０７と、外ケース１３０と、カバー１３１と、を備える。
【００１４】
指針１０１は、指示部１０８と、指針キャップ１０９と、後述する回転軸１２８が挿入されるボス部１１１と、指示部１０８を載置する指針座１１０と、を有している。
【００１５】
指示部１０８は、透光性樹脂から形成され、表示板１０２の径方向に伸長しており、表示板１０２上の指標（速度）を指示する。
指針キャップ１０９は、不透光性樹脂から形成され、指示部１０８の回転軸部分を遮光する。
【００１６】
ボス部１１１は、円筒状の形状を有し、その中心に指針駆動部１０７の回転軸１２８が挿入されている。
ボス部１１１の上端面には、指示部１０８を載置する指針座１１０が配置され、その下端面は、導光体１０４からの光が入射する入射面１１２を形成する。
指示部１０８、指針座１１０、ボス部１１１は、透光性の樹脂から形成され、照明光が入射面１１２から入射し、指示部１０８から出射することにより、指示部１０８が発光する。
【００１７】
表示板１０２は、円盤状に形成され、指標部１１３と中心孔１１４とを有している。指標部１１３は、円盤の周縁部に円弧状に配置され、速度を示す指標が配設されている。指示部１０８が、指標を指示することにより、速度が表示される。中心孔１１４は、表示板１０２の中央部に形成され、指針１０１のボス部１１１が貫通する。
【００１８】
中ケース１０３は、後端に基板１０５が、前端に表示板１０２が、それぞれ固定され、これらを支持する。中ケース１０３には、図５、図６に示すように、導光体１０４を基板１０５に押しつけるための細線状の突条部１１７ａ、１１７ｂが形成されている。突条部１１７ａ、１１７ｂは、加圧によって潰れる構造又は導光体１０４にめり込む構造を有する。突条部１１７ａ、１１７ｂは、導光体１０４を基板１０５に押圧する押圧部の一例である。
【００１９】
中ケース１０３には、後述する光源１０６ａ、１０６ｂから照射された光の経路を制限するための遮光壁１１５やリブ１１６が設けられている。中ケース１０３は、例えばポリプロピレンのような、白色の合成樹脂から構成される。
【００２０】
表示板１０２と基板１０５とを中ケース１０３に固定する方法は任意である。例えば、ツメ部と凹部との嵌め合い等による係止、接着剤による接着、ネジ止め、押圧等が採用される。以下においても同様である。
【００２１】
導光体１０４は、基板１０５の前面に配置され、光源１０６ａからの光を導光して、ボス部１１１の入射面１１２に照射するもので、ＰＣ（ＰｏｌｙＣａｒｂｏｎａｔｅ）やＰＭＭＡ（ＰｏｌｙＭｅｔｈｙｌ  ＭｅｔｈＡｃｒｙｌａｔｅ）等の、透過性樹脂で構成される。
【００２２】
導光体１０４は、図３に示す平面形状を有し、導光部１１８、筒部１１９、平坦部１２０ａ、１２０ｂ、位置決めピン１２１ａ、１２１ｂ、フック部１２２ａ、１２２ｂを備える。
【００２３】
導光部１１８は、扁平なドーム型に形成され、下面平坦部が、基板１０５に配置された光源１０６ａに対向している。導光部１１８の中心には、中心孔１２４が形成され、回転軸１２８が貫通している。導光部１１８の頂点部分は、出射面１２５として平坦に形成されている。導光部１１８の頂点部分には筒部１１９が形成されている。筒部１１９は、中心孔１２４と同軸な円筒形状を有し、出射面１２５から出射した光の広がりを制限する。筒部１１９は、光非透過性の材料、例えば、黒色の樹脂から形成されている。
【００２４】
導光部１１８は、光源１０６ａからの光を集光して、出射面１２５からボス部１１１の入射面１１２に照射する。入射面１１２に入射した光は、ボス部１１１と指針座１１０とを介して、指示部１０８に入射し、指示部１０８を光輝させる。入射面１１２に入射しなかった光は、筒部１１９によりその広がりが制限され、表示板１０２の中央部を照明する。
【００２５】
平坦部１２０ａと１２０ｂとは、図３に示すように、導光部１１８を挟んで上下に位置し、図５に示すように、導光部１１８の下端部から基板１０５上に延在している。平坦部１２０ａと１２０ｂは、図５、図６に示すように、中ケース１０３の突条部１１７ａと１１７ｂとにより、基板１０５に向けて付勢されている。
平坦部１２０ａ、１２０ｂの下面には、図５に示すように、位置決めピン１２１ａ、１２１ｂが立設されている。位置決めピン１２１ａ、１２１ｂは、基板１０５に形成されている位置決め孔１２６ａ、１２６ｂに挿入されている。導光体１０４は、位置決めピン１２１ａ、１２１ｂによって、基板１０５に対して位置と向きが規制される。位置決めピン１２１ａ、１２１ｂは、指針駆動部１０７によって導光体１０４がズレないように、回転軸１２８を挟んで配設されることが好ましい。
【００２６】
平坦部１２０ｂは、図３に平面で示すように、左右方向に延在し、その先端部にはフック部１２２ａ、１２２ｂが形成されている。フック部１２２ａ、１２２ｂは、基板１０５の下面に指針駆動部１０７が固定されているため、取り付け可能な位置まで延在している。
【００２７】
フック部１２２ａ、１２２ｂは、表示装置１００の組み立て作業中に、基板１０５に衝撃等が加わった場合でも、位置決めピン１２１ａ、１２１ｂが位置決め孔１２６ａ、１２６ｂから抜けないようにするために設けられている。フック部１２２ａ、１２２ｂは、図６に拡大断面で示すように、脚部Ｌとその先端側に形成された爪Ｎを有している。脚部Ｌは基板１０５の主面に垂直方向に延び、爪Ｎを弾性支持する。一方、爪Ｎは基板１０５の面方向に突き出ており、脚部Ｌの弾性により係止用孔部１２６ｃ、１２６ｄに当接している。このため、係止用孔部１２６ｃ、１２６ｄに嵌まりやすく、抜けにくい構造となっている。また、フック部１２２ａ、１２２ｂは、平坦部１２０ｂを圧縮して係止用孔部１２６ｃ、１２６ｄに嵌まっている。これにより、フック部１２２ａ、１２２ｂは、平坦部１２０ｂの弾性により、基板１０５の面方向と平行に付勢されており、係止用孔部１２６ｃ、１２６ｄから外れ難くなっている。
【００２８】
フック部１２２ａ、１２２ｂは、位置決めピン１２１ａ、１２１ｂが位置決め孔１２６ａ、１２６ｂから抜けないようにするために、基板１０５の主面に垂直で、位置決めピン１２１ａ、１２１ｂを含む面を介して対象となる位置に配置されることが望ましい。
【００２９】
フック部１２２ａ、１２２ｂは、指針駆動部１０７に存在する空間を利用して配設されてもよい。例えば、図６に示すように、指針駆動部１０７の基板１０５への当接面に凹み１２９や段差等がある場合に、この空間に繋がるように係止用孔部１２６ｃ、１２６ｄが配置され、係止用孔部１２６ｃ、１２６ｄにフック部１２２ａ、１２２ｂが嵌まるように設計されてもよい。
【００３０】
基板１０５は、表示板１０２の後側に配設されている。基板１０５は、平板状の、例えば、ガラスエポキシ系基材に、指針駆動部１０７を駆動させる駆動回路と、発光素子を発光させる発光回路等と、を形成した硬質プリント基板から構成される。駆動回路及び発光回路は、抵抗、コンデンサ、印字された配線パターン等から構成される。駆動回路は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の制御部から伝達される制御信号に基づいて、指針駆動部１０７を制御する。発光回路は、制御部から伝達される制御信号に基づいて、光源１０６ａ、１０６ｂを発光させる。基板１０５には、フック部１２２ａ、１２２ｂが係止される係止用孔部１２６ｃ、１２６ｄが設けられている。
【００３１】
光源１０６ａ、１０６ｂは、それぞれ１つ以上のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等によって構成される。光源１０６ａは、前述のように、導光体１０４の導光部１１８の下面に対向して配置され、導光体１０４を介して指示部１０８を照明する。一方、光源１０６ｂは、中ケース１０３の遮光壁１１５の外に配置され、指標部１１３を背面から照明する。光源１０６ａ、１０６ｂの点灯・消灯は、基板１０５に形成された制御部から伝達される制御信号に基づいて制御される。
【００３２】
指針駆動部１０７は、可動磁石式駆動装置、ステッピングモータ等から構成される。指針駆動部１０７に備えられる回転軸１２８は、基板１０５に設けられた中心孔１２６ｅに挿入されることで位置決めされている。導光体１０４と指針駆動部１０７とを共に基板１０５に位置決めして固定することで、導光体１０４の中心孔１２４と指針駆動部１０７の回転軸１２８との間隙１２３を小さく設計することができる。
また、指針駆動部１０７は、回転軸１２８を、指針１０１のボス部１１１に挿入することで、指針１０１を支持している。表示板１０２に設けられた中心孔１１４は、回転軸１２８に対応する箇所に設けられており、前方から見たときに円形状となっている。
【００３３】
前述の駆動回路は、前述の制御部から伝達される制御信号に基づいて、指針駆動部１０７を制御し、指針１０１は制御信号に応じた回転角度で回転軸１２８を回転させる。このことで、指針１０１が車両速度に応じた所定の回転角度で回転し、指針１０１の指示部１０８が表示板１０２の指標部１１３を指示し、車両速度をドライバに知らせることができる。
【００３４】
外ケース１３０は、指示部１０８、表示板１０２、導光体１０４、基板１０５、光源１０６ａ、１０６ｂ、指針駆動部１０７等が固定された中ケース１０３を収容し、これらを外部から保護する。
【００３５】
カバー１３１は、表示装置１００の前面を覆っており、埃等から指針１０１や表示板１０２を保護している。また、カバー１３１は透明で、ドライバは、カバー１３１の後方に配設されている指針１０１や表示板１０２等を視認できる。
【００３６】
上記構成を有する表示装置１００は、以下の手順で組み立てられる。
まず、基板１０５に回路を形成すると共に、光源１０６ａ、１０６ｂを配置する。続いて、基板１０５の中心孔１２６ｅに回転軸１２８を通して、基板１０５に指針駆動部１０７を固定する。
続いて、中心孔１２４に回転軸１２８を挿通すると共に位置決めピン１２１ａ、１２１ｂを、基板１０５の位置決め孔１２６ａ、１２６ｂに挿入する。
【００３７】
続いて、位置決めピン１２１ａ、１２１ｂが位置決め孔１２６ａ、１２６ｂに挿入された状態を維持したまま、フック部１２２ａを基板１０５の係止用孔部１２６ｃに、フック部１２２ｂを係止用孔部１２６ｄに嵌める（係止する）。
【００３８】
続いて、中ケース１０３を基板１０５に固定する。この際、突条部１１７ａ、１１７ｂで、平坦部１２０ａ、１２０ｂを押圧する。
続いて、中ケース１０３の前面に表示板１０２を固定する。
続いて、指針１０１のボス部１１１を表示板１０２の中心孔１１４に通して、回転軸１２８をボス部１１１に挿入し、固定する。
続いて、中ケース１０３を外ケース１３０に固定する。最後に、カバー１３１を取り付ける。
【００３９】
このような構成及び組み立て方法によれば、位置決めピン１２１ａ、１２１ｂを位置決め孔１２６ａ、１２６ｂに挿入することより、基板１０５に対する導光体１０４の位置と向きが調整される。さらに、フック部１２２ａと１２２ｂを係止用孔部１２６ｃ、１２６ｄに嵌めることにより、導光体１０４が基板１０５に固定される。これにより、表示装置１００の組み立て作業中に導光体１０４が取り付けられた基板１０５に衝撃が加わっても、導光体１０４が基板１０５から離間することを防ぎ、位置決め孔１２６ａ、１２６ｂのそれぞれに位置決めピン１２１ａ、１２１ｂが挿入された状態を維持することができる。従って、組み立て作業中の、基板１０５上の導光体１０４の位置ずれを防止できる。
【００４０】
また、表示装置１００では、導光体１０４の平坦部１２０ａ、１２０ｂを、中ケース１０３の突条部１１７ａ、１１７ｂで基板１０５に付勢している。これにより、導光体１０４のサイズと中ケース１０３のサイズとが、それぞれ、公差の範囲内だったとしても、導光体１０４と中ケース１０３との間に隙間が生じ、安定して固定できない事態を防ぐことができる。つまり、生産された各部品の誤差は仕様で決めている範囲に収まっていたとしても、各々の部品を組み合わせていくことで、各部品の誤差が積み重なって、完成品が不良品となってしまうことを防ぎやすくしている。
【００４１】
表示装置１００では、中ケース１０３には、遮光壁１１５が設けられている。これらにより、光の経路を限定し、各光源１０６ａ、１０６ｂの発光エリアを明確に分離できる。例えば、光源１０６ａの色を赤色、光源１０６ｂの色を橙色とした場合に、混色することがなく、指示部１０８は赤色に発光させ、指標部１１３は橙色に発光させることができる。
【００４２】
表示装置１００では、基板１０５に位置決め孔１２６ａ、１２６ｂが設けられており、位置決めピン１２１ａ、１２１ｂを挿入し、導光体１０４と指針駆動部１０７との位置関係を決める位置決めをしている。これにより、回転軸１２８と導光体１０４の中心孔１２４との間隙１２３は従来に比べ、小さくてもよくなる。従来は、指針駆動部の回転軸１２８と、導光体１０４の中心孔１２４とを別々に基板１０５等に対して位置決めをするため、それぞれの誤差を考慮に入れ、間隙１２３を大きめにとる必要があった。
【００４３】
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
例えば、表示装置の構造は、導光体と基板とを備えていれば、種々変形可能である。例えば、実施の形態では、ボス部１１１と指針座１１０を介して指示部１０８に光を導光する構成を示したが、例えば、ボス部１１１と指針座１１０を光非透過性、例えば、黒色とし、導光体１０４から指示部１０８に直接導光するように構成してもよい。
【００４４】
また、位置決めピンの数や形状は限定されず、基板１０５の面に垂直な方向の力（動き）で基板１０５の孔部に挿抜できるならば、その構造は任意である。また、ピンに限定されず、任意の突状形状を使用できる。さらに、導光体１０４に突状部を、基板１０５に孔を配置したが、導光体に孔又は窪みを、基板に突状部を形成してもよい。更に、突状部の外形と孔（窪みを含む）の内径とは、孔の内径が大きくて甘嵌合となる状態でも、突状部の外径が大きくて嵌入となるサイズでもよい。
【００４５】
フック部と孔部の形状、数、位置も任意に変更可能である。
例えば、実施形態１では、爪Ｎが孔部に係合する形式のフック部と孔部を例示したが、例えば、図７に示すように、係止用孔部１２６ｃを介して基板１０５を挟み込んで嵌合する形態のフック部１２２ａとしてもよい。また、フック部の平面形状も、例えば、図８に示すように、延在部よりも幅広で、先端部だけでなく、側部でも基板１０５と係合あるいは嵌合するように構成してもよい。
また、図９に例示するように、基板１０５に爪１０５ａを形成し、導光体１０４に孔１０４ｃを形成して、係合（嵌合）するようにしてもよい。即ち、フック部を基板１０５に形成し、係止孔を導光体１０４に形成してもよい。
換言すると、フック部は、基板の面方向に延びる爪を有し、基板の面に垂直な方向の力（動き）だけでなく、基板の面に平行な方向の力（動き）と垂直な方向の力（動き）とを組み合わせて係合（嵌合）を解く構成の係止部材であれば、その形成位置は導光体でも基板でも良い。また、係合孔は、係止部材を係止する構造を有すれば、その構造は任意で、その位置は基板でも導光体でもよい。
【００４６】
さらに、位置決めピン１２１ａと１２１ｂを通って基板１０５の主面に垂直な面を挟んで対象な位置にフック部１２２ａと１２２ｂを配置したが、導光体１０４を安定的に固定できるならば、その位置は任意である。さらに、平坦部１２０ｂに第３のフック部を配置する等してもよい。
【００４７】
また、中ケース１０３に突条部１１７ａ、１１７ｂを形成して、導光体１０４の平坦部１２０ａ、１２０ｂを押圧したが、突条部を平坦部１２０ａ、１２０ｂに形成してもよい。また、導光体１０４を基板１０５に向けて付勢できるならば、その構造・形状は任意である。
【００４８】
光源１０６ａ、１０６ｂを基板１０５に配置する例を示したが、導光体１０４に光を入射できるならば、基板１０５以外の部位、例えば、中ケース１０３に光源を配置してもよい。
【００４９】
なお、上記実施の形態では、速度計に本発明を適用する例を示したが、この発明は、指針と導光体を備えるならば、速度計に限定されず、回転速度計（タコメータ）、水温計、燃料計、時計等の任意の表示装置、さらにこれが組み合わされている表示装置にも、適用できる。また、車両用以外の表示装置でもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１００                表示装置
１０１                指針
１０２                表示板
１０３                中ケース
１０４                導光体
１０５                基板
１０５ａ              爪
１０６ａ、１０６ｂ    光源
１０７                指針駆動部
１０８                指示部
１０９                指針キャップ
１１０                指針座
１１１                ボス部
１１２                入射面
１１３                指標部
１１４                中心孔
１１５                遮光壁
１１６                リブ
１１７ａ、１１７ｂ    突条部
１１８                導光部
１１９                筒部
１２０ａ、１２０ｂ    平坦部
１２１ａ、１２１ｂ    位置決めピン
１２２ａ、１２２ｂ    フック部
１２３                間隙
１２４                中心孔
１２５                出射面
１２６ａ、１２６ｂ    位置決め孔
１２６ｃ、１２６ｄ    係止用孔部
１２６ｅ              中心孔
１２８                回転軸
１２９                凹み
１３０                外ケース
１３１                カバー
【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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