(57)【要約】【課題】ディスクフラッターを抑制し、記憶容量を増大、高回転数化を図ることが出来るとともに組立てが容易なディスク装置を提供する。【解決手段】ディスク駆動装置は、底壁および底壁の周縁部に沿って立設された側壁を有するベースを備えたケースと、ベースの底壁上に設けられた駆動モータと、駆動モータにより支持および回転されるディスク状の記録媒体１６と、記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、ベースの底壁上に設けられ、ヘッドを記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジ２２と、ベースの底壁上に設けられてヨーク３８ｂを有し、キャリッジを駆動する駆動部と、記録媒体の周縁に対向した円弧状の整流面５２ａを有する本体５２とこの本体から延出しヨークに固定された固定部５４とを有したシュラウド部材５０と、を備えている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁および底壁の周縁部に沿って立設された側壁を有するベースを備えたケースと、
前記ベースの底壁上に設けられた駆動モータと、
前記駆動モータにより支持および回転されるディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、
前記ベースの底壁上に設けられ、前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジと、
前記ベースの底壁上に設けられてヨークを有し、前記キャリッジを駆動する駆動部と、
前記記録媒体の周縁に対向した円弧状の整流面を有する本体とこの本体から延出し前記ヨークに固定された固定部とを有したシュラウド部材と、
を備えているディスク駆動装置。
【請求項２】
前記ベースは、前記底壁と向かい合った上部開口を有し、前記ケースは、前記ベースに固定され前記上部開口を覆ったトップカバーを有し、
前記ヨークは、前記トップカバーに対向した載置部と、この載置部に形成された係合孔とを有し、
前記シュラウド部材の固定部は、前記ヨークの載置部に載置されているとともに、前記係合孔に係合した係合ピンを有している請求項１に記載のディスク駆動装置。
【請求項３】
前記ヨークの載置部は位置決め孔を有し、前記固定部は、前記ヨークに嵌合された位置決めピンを有している請求項２に記載のディスク駆動装置。
【請求項４】
前記固定部は、前記ヨークの載置部にねじ止めされている請求項２に記載のディスク駆動装置。
【請求項５】
前記固定部は、前記トップカバーに当接した押圧突起を有している請求項２に記載のディスク駆動装置。
【請求項６】
前記トップカバーは、前記固定部に当接し固定部を前記載置部に押圧する押圧部を有している請求項２に記載のディスク駆動装置。
【請求項７】
前記シュラウド部材は、前記固定部から延出し、前記ヨークと係合しているとともに前記キャリッジの移動を規制するストッパを有している請求項１に記載のディスク駆動装置。
【請求項８】
前記ベースの側壁は、前記記録媒体の外周縁に沿って連続的に延びる円弧状に形成され前記記録媒体の外周縁に隙間を置いて対向した対向面を有し、
前記シュラウド部材は、前記整流面が前記側壁の対向面と並んで位置して設けられている請求項１ないし７のいずれか１項に記載のディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高速で回転するディスク状の記録媒体を備えたディスク駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの外部記録装置や画像記録装置として磁気ディスク装置、光ディスク装置などのディスク装置が広く用いられている。  
一般に、磁気ディスク装置、例えば、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）は、磁気ディスク、磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータ、磁気ディスクに対してデータのリード／ライトを行う磁気ヘッド、磁気ヘッドを支持したキャリッジアッセンブリ、キャリッジアッセンブリを駆動するボイスコイルモータ、基板ユニット等を備え、これらはほぼ密閉構造の筐体に収容されている。筐体は、底壁と底壁の周縁に沿って立設された側壁とを有するベースと、ベースの上面開口を閉塞したトップカバーとを有している。そして、スピンドルモータ、キャリッジアッセンブリ、ボイスコイルモータ等の駆動部、および基板ユニットは、ベースの底壁上に搭載されている。
【０００３】
このような磁気ディスク装置において、高速なデータ処理を行うためには磁気ディスクの回転数を上げる必要がある。しかし、磁気ディスクが高速回転すると、磁気ディスクと同一回転方向の気流が発生し、この気流の乱れにより磁気ディスクが振動するディスクフラッターと呼ばれる現象が生じる。また、磁気ヘッドを支持したキャリッジに風外乱が作用し、キャリッジの変位が生じる。この場合、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置決め精度が低下し、記録密度の向上に支障を生じる。
【０００４】
このような磁気ディスクの高速回転に伴う乱流の発生を抑制するため、ディスク周方向の空気流を円滑にするシュラウドを備えた磁気ディスク装置が提案されている（例えば、特許文献１、２）。ベースの側壁において、ディスク外周と対向する部分は、ディスク外周に沿って円弧状に形成されシュラウドを構成している。また、側壁のない部分では、円弧状の整流面を有した独立のシュラウド部材がディスクの外周縁に対向して設けられている。このようなシュラウドを設けることにより、ディスクの高速回転の伴う乱流の発生を低減することができる。
【特許文献１】特開２００２−３１３０６２号公報
【特許文献２】特開平１１−１１０９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した磁気ディスク装置において、シュラウド部材は、ベースの底壁上に設置され、ネジ止め等の方法で底壁に固定されている。そのため、ベースの底壁上にシュラウド部材を設置するための設置スペースを設ける必要がある。３．５インチ以上の比較的大型の磁気ディスク装置では、比較的装置外形に余裕があるため、上記のようなシュラウド部材の設置する設置スペースの確保、およびシュラウド部材の組付けは容易である。しかしながら、２．５インチ以下の小型磁気ディスク装置においては、実装スペースが限られているため、シュラウド部材の設置スペースを設けることが難しい。また、シュラウド部材と他の部品とのクリアランスや、シュラウド部材の組立て性を考慮する場合、シュラウド部材の寸法、形状に大きな制約を受ける。
【０００６】
更に、シュラウド部材は、筐体のベース上にスピンドルモータ、ディスク、キャリッジアッセンブリ、ＶＣＭ等を実装した後、他の部品間の隙間を通してベース上の所定位置に組込まれ、固定されるため、シュラウド部品の組立性が低く、かつ、他部品との干渉を防止するために高精度な組立が必要となる。
【０００７】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ディスクフラッターを抑制し、記憶容量を増大、高回転数化を図ることが出来るとともに組立てが容易なディスク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、この発明の形態に係るディスク駆動装置は、底壁および底壁の周縁部に沿って立設された側壁を有するベースを備えたケースと、前記ベースの底壁上に設けられた駆動モータと、前記駆動モータにより支持および回転されるディスク状の記録媒体と、前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、前記ベースの底壁上に設けられ、前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジと、前記ベースの底壁上に設けられてヨークを有し、前記キャリッジを駆動する駆動部と、前記記録媒体の周縁に対向した円弧状の整流面を有する本体とこの本体から延出し前記ヨークに固定された固定部とを有したシュラウド部材と、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の態様によれば、ディスクフラッターを抑制し、記憶容量を増大、高回転数化を図ることが出来るとともに組立てが容易なディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照しながら、この発明の第１の実施形態に係るＨＤＤについて詳細に説明する。図１は、トップカバーを外してＨＤＤの内部構造を示し、図２は、ＨＤＤの一部およびシュラウド部材を拡大して示し、図３は、シュラウド部材を単独で拡大して示し、図４は図１の線Ａ−Ａに沿ったシュラウド部材部分の断面を示し、更に、図５は、キャリッジアッセンブリが設けられている側のＨＤＤの約半分を示す平面図である。
【００１１】
図１および図５に示すように、ＨＤＤはケース１０を備えている。ケース１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１２と、複数のねじによりベースにねじ止めされてベースの上端開口を閉塞したトップカバー１３と、を有している。ベース１２は、矩形状の底壁１２ａと、底壁の周縁に沿って立設された側壁１２ｂとを有している。このベース１２は、鉄等の金属のダイキャストにより一体的に形成されている。
【００１２】
ケース１０内には、ベース１２の底壁１２ａに取り付けられ駆動モータとして機能するスピンドルモータ１８と、このスピンドルモータによって支持および回転される２枚の磁気ディスク１６とが配設されている。また、ケース１０内には、磁気ディスク１６に対して情報の記録、再生を行なう複数、例えば、４つの磁気ヘッド１７、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１６に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ２２、キャリッジアッセンブリを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）２４、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した退避位置に保持するランプロード機構２５、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、キャリッジアッセンブリを退避位置に保持するイナーシャラッチ機構２７、およびプリアンプ等を有する基板ユニット２１が収納されている。
【００１３】
ベース１２の底壁１２ａ外面には、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。プリント回路基板は、基板ユニット２１を介して、スピンドルモータ１８、ＶＣＭ２４、および磁気ヘッドの動作を制御する制御部を構成している。
【００１４】
図１、図４、および図５に示すように、各磁気ディスク１６は、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、上面および下面に磁気記録層を有している。２枚の磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合され、隙間を置いて積層配置されている。磁気ディスク１６は、クランプばね２３によりクランプされ、ハブに固定されている。これにより、磁気ディスク１６は、ベース１２の底壁１２ａと平行に位置した状態に支持されている。そして、磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８により所定の速度、例えば、５４００ｒｐｍあるいは７２００ｒｐｍの速度で矢印Ｂ方向に回転される。
【００１５】
側壁１２ｂの内、ベース１２の長手方向のほぼ半分の領域に位置した側壁１２ｂは、磁気ディスク１６の外周縁を囲んで位置している。側壁１２ｂは底壁１２ａに対してほぼ垂直に起立した対向面１２ｃを有し、この対向面１２ｃは、磁気ディスク１６の外周縁に沿って連続的に延びた円弧状に形成され、磁気ディスクの外周縁に僅かな隙間を置いて対向している。これにより、対向面１２ｃを有した側壁１２ｂは、磁気ディスク１６に対してシュラウドを構成している。
【００１６】
図１および図５に示すように、キャリッジアッセンブリ２２は、ベース１２の底壁１２ａ上に固定された軸受部２６と、軸受部から延出した４本のアーム２８と、を備えている。軸受部２６は、ベース１２の長手方向に沿って磁気ディスク１６の回転中心から離間して位置しているとともに、磁気ディスクの外周縁近傍に位置している。４本のアーム２８は、磁気ディスク１６の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部２６から同一の方向へ延出している。キャリッジアッセンブリ２２は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３０を備えている。サスペンション３０は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム２８の先端に固定され、アームから延出している。なお、各サスペンション３０は対応するアーム２８と一体に形成されていてもよい。
【００１７】
サスペンション３０の延出端には磁気ヘッド１７が取り付けられている。磁気ヘッド１７は、ほぼ矩形状のスライダとこのスライダに形成された記録再生用のＭＲ（磁気抵抗）ヘッドとを有し、サスペンション３０の先端部に形成されたジンバル部に固定されている。それぞれサスペンション３０に取り付けられた４つの磁気ヘッド１７は、２個ずつ互いに向かい合って位置し、各磁気ディスク１６を両面側から挟むように配設されている。
【００１８】
一方、図１、図４、図５に示すように、キャリッジアッセンブリ２２は、軸受部２６からアーム２８と反対の方向へ延出した支持枠３４を有し、この支持枠により、ＶＣＭ２４の一部を構成するボイスコイル３６が支持されている。支持枠３４は、合成樹脂によりボイスコイル３６の外周に一体的に成形されている。駆動部として機能するＶＣＭ２４は、ベース１２の底壁１２ａ上に配置された板状の下部ヨーク３８ａ、下部ヨークと隙間を置いて対向し、ベース１２の上面開口側に位置した板状の上部ヨーク３８ｂ、および下部ヨークおよび上部ヨークの内面にそれぞれ固定され、互いに隙間を置いて対向した板状の磁石４０を有している。キャリッジアッセンブリ２２に取り付けられたボイスコイル３６は、２つの磁石４０間に配置されている。
【００１９】
ボイスコイル３６に通電することにより、軸受部２６の回りでキャリッジアッセンブリ２２が矢印Ｃ方向に回動し、磁気ヘッド１７は磁気ディスク１６の所望のトラック上に移動および位置決めされる。これにより、磁気ヘッド１７は、磁気ディスク１６に対して情報の書き込みあるいは読み出しを行うことができる。キャリッジアッセンブリ２２およびＶＣＭ２４はヘッドアクチュエータを構成している。
【００２０】
ランプロード機構２５は、ベース１２の底壁１２ａに設けられているとともに磁気ディスク１６の外側に配置されたランプ４２と、各サスペンション３０の先端から延出したタブ４４と、を備えている。ランプ４２は、磁気ディスク１６の回転方向Ｂに関して、軸受部２６の下流側に位置している。キャリッジアッセンブリ２２が回動し、磁気ヘッド１７が磁気ディスク１６の外側の退避位置まで回動する際、各タブ４４は、ランプ４２に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられ、磁気ヘッド１７をアンロードする。
【００２１】
基板ユニット２１は、フレキシブルプリント回路基板により形成された本体２１ａを有し、この本体２１ａはベース１２の底壁１２ａに固定されている。本体２１ａ上にはヘッドアンプ等の電子部品が実装されている。基板ユニット２１は本体２１ａから延出したメインフレキシブルプリント回路基板（以下、メインＦＰＣと称する）２１ｂを有している。メインＦＰＣ２１ｂの延出端は、キャリッジアッセンブリ２２の軸受部２６近傍に接続され、更に、アーム２８およびサスペンション３０上に設けられた図示しないケーブルを介して磁気ヘッド１７に電気的に接続されている。基板ユニット２１の本体底面にはプリント回路基板と接続するための図示しないコネクタが実装されている。
【００２２】
図１に示すように、ＨＤＤは、ベース１２に形成された通気孔からケース１０内に流入する外気の塵挨、湿気、ガス成分を除去する呼吸フィルタ４６、および可動部の稼動によってケース内に発生した塵埃を捕獲する循環フィルタ４８を備えている。これらの呼吸フィルタ４６および循環フィルタ４８は、磁気ディスク１６の周囲に配設されている。
【００２３】
循環フィルタ４８は、例えば、矩形のマット状に形成され、ベース１２の角部の内、磁気ディスク１６の回転方向Ｂに関して、磁気ヘッド１７あるいはランプ４２の下流側で磁気ヘッド１７あるいはランプ４２に最も近い角部に設けられている。呼吸フィルタ４６は、ベース１２の角部の内、磁気ディスク１６の回転方向Ｂに関して、循環フィルタ４８の下流側で循環フィルタに最も近い角部に設けられている。呼吸フィルタ４６は、ベース１２の側壁１２ｂの対向面１２ｃに整列して位置した円弧状の外面４６ａを有している。
【００２４】
図１ないし図５に示すように、ＨＤＤは、ベース１２内において、キャリッジアッセンブリ２２の軸受部２６と側壁１２ｂとの間にシュラウドを形成したシュラウド部材５０を備えている。シュラウド部材５０は、湾曲した板状の本体５２と本体から垂直に延出した板状の固定部５４とを有し、合成樹脂等により一体に成形されている。本体５２の一方の表面は、磁気ディスク１６の外径に対応した円弧状に形成され、整流面５２ａを構成している。固定部５４は、整流面５２ａに対して垂直な方向に、本体５２から延出している。
【００２５】
図２および図３に示すように、固定部５４の下面、つまり、本体５２側を向いた面には、円柱形状の係合ピン５６および位置決めピン５８が突設されている。固定部５４の上面には、ほぼ半球形状の押圧突起６０が突設されている。
【００２６】
このように形成されたシュラウド部材５０は、固定部５４をＶＣＭ２４の上部ヨーク３８ｂに固定することにより、ケース１０内に設置されている。すなわち、上部ヨーク３８ｂの磁気ディスク１６側の端部には平坦な載置部４９が形成され、この載置部には、上部ヨーク３８ｂを貫通した係合孔６１および嵌合孔６２が互いに離間して形成されている。
【００２７】
固定部５４は、その係合ピン５６が係合孔６１に挿通され、位置決めピン５８が嵌合孔６２に圧入された状態で、上部ヨーク３８ｂの載置部４９上に載置され、上部ヨークに固定されている。上部ヨーク３８ｂに取り付けられた状態において、固定部５４は磁気ディスク１６の表面とほぼ平行に延び、また、本体５２は、上部ヨーク３８ｂと磁気ディスク１６の外周縁との間に位置している。本体５２の整流面５２ａは、磁気ディスク１６の外周縁と僅かな隙間を置いて対向しているとともに、ベース側壁１２ｂの対向面１２ｃに連続して延びている。これにより、本体５２は、シュラウドを形成している。
【００２８】
図４に示すように、ベース１２にトップカバー１３を固定した状態において、シュラウド部材５０の押圧突起６０は、トップカバー１３の内面に当接している。これにより、シュラウド部材５０の固定部５４は、トップカバー１３によって上部ヨーク３８ｂ側に押し付けられ、上部ヨークの載置部４９上に確実に固定されている。
【００２９】
図２および図５に示すように、シュラウド部材５０の係合ピン５６は、上部ヨーク３８ｂを貫通し上部ヨークの下面から突出しているとともに、キャリッジアッセンブリ２２の支持枠３４と当接可能に位置している。これにより、係合ピン５６は、キャリッジアッセンブリ２２の過度の回動を規制するストッパを構成している。
【００３０】
上記のように構成されたＨＤＤによれば、磁気ディスク１６が高速回転することによりその回転方向に沿った空気流が発生する。この空気流は、磁気ディスク１６の外周縁に僅かな隙間を置いて対向した側壁１２ｂの対向面１２ｃ、およびシュラウド部材５０の整流面５２ａにより整流され、矢印Ｂ方向に沿って流れる。これにより、乱流の発生を抑制し、ディスクフラッターを低減することができる。また、キャリッジアッセンブリ２２のサスペンション３０の当たる風外乱が抑制される。そのため、風乱による磁気ディスクの振動を低減し、およびサスペンションの外乱変位を低減することができ、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置決め精度が向上する。このことから、磁気ディスクの狭トラックピッチ化を可能とし、記憶容量の増大および回転数の高速化を図ることができ、パフォーマンスが高い磁気ディスク装置が得られる。
【００３１】
シュラウド部材５０の固定部５４は、ベース１２の底壁１２ａではなく、上部ヨーク３８ｂに取り付けられ、上部ヨークと重なって位置している。そのため、底壁１２ａ上にシュラウド部材用の設置スペースを設ける必要がなく、かつ、底壁に固定する必要がない。シュラウド部材５０の取り付け位置は、ベース１２の上面開口部に隣接している。従って、ＨＤＤの最終組立て工程で、すなわち、磁気ディスク、ＶＣＭ、キャリッジアッセンブリをベースに組み込んだ後、シュラウド部材を取り付けることができる。また、ＨＤＤ組立て時に、シュラウド部材は、必要な部品間のクリアランスを確保するための形状制限を殆ど受けることがなく、かつ、容易に組立てることができる。これにより、連続したシュラウド構造を容易に作成することが可能となる。
【００３２】
更に、本実施形態によれば、シュラウド部材の係合ピンをキャリッジアッセンブリのストッパピンとして機能させることにより、ＨＤＤの部品点数を削減し、製造コストの低減、組立て性の向上を図ることができる。
【００３３】
図６は、第２の実施形態に係るＨＤＤのシュラウド部材、ＶＣＭ部分の断面を示している。第１の実施形態によれば、シュラウド部材５０の固定部５４の押圧突起を省略し、代わって、トップカバー１３にシュラウド部材と対向した押圧凸部７０が形成されている。そして、シュラウド部材５０の固定部５４は、押圧部として機能するトップカバー１３の押圧凸部７０と上部ヨーク３８ｂとの間に挟み込まれた状態で、上部ヨークに固定されている。
【００３４】
図７は、第３の実施形態に係るＨＤＤのキャリッジアッセンブリ側の約半分を示している。第３の実施形態によれば、シュラウド部材５０の固定部５４は、ねじ７２により、上部ヨーク３８ｂに載置部４９にねじ止め固定されている。この場合、固定部５４の位置決め突起を省略してもよい。
【００３５】
第２および第３の実施形態において、他の構成は前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、第２および第３の実施形態に係るＨＤＤにおいても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。  
例えば、上述した実施の形態においては、２枚の磁気ディスクを備えた構成について説明したが、磁気ディスクの枚数は必要に応じて増加可能である。シュラウド部材の固定部をヨークに固定するための固定構造は、実施形態に限定されることなく、種々選択可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態に係るＨＤＤを、そのトップカバーを取外して示す斜視図。
【図２】図２は、上記ＨＤＤの一部およびシュラウド部材を拡大して示す斜視図。
【図３】図３は、シュラウド部材を拡大して示す斜視図。
【図４】図４は、図１の線Ａ−Ａに沿ったシュラウド部材およびＶＣＭ部分の断面図。
【図５】図５は、キャリッジアッセンブリが設けられている側のＨＤＤの約半分を示す平面図。
【図６】図６は、この発明の第２の実施形態に係るＨＤＤの一部を拡大して示す断面図。
【図７】図７は、この発明の第３の実施形態に係るＨＤＤのキャリッジアッセンブリが設けられている側の約半分を示す平面図。
【符号の説明】
【００３８】
１０…ケース、１２…ベース、１２ａ…底壁、１２ｂ…側壁、１２ｃ…対向面、
１３…トップカバー、１６…磁気ディスク、１７…磁気ヘッド、
１８…スピンドルモータ、２２…キャリッジアッセンブリ、２４…ＶＣＭ、
３８ａ…下部ヨーク、３８ｂ…上部ヨーク、４９…載置部、５０…シュラウド部材、
５２…本体、５２ａ…整流面、５４…固定部、５６…係合ピン、５８…位置決めピン、
６０…押圧突起、７０…押圧凸部、
【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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