(57)【要約】【課題】本発明は、複数の信号線をコンパクトに配線できるようにして、バッテリパックの大型化を抑制することを目的とする。【解決手段】本発明に係る電動工具のバッテリパックは、上部開放型のケース本体部１２と、そのケース本体部１２の開口１２ｈを塞ぐ蓋部と、ケース本体部１２に収納される複数個の蓄電池Ｓｅと、蓄電池Ｓｅを電動工具、あるいは充電器に接続するための充放電用端子Ｐｔ，Ｎｔと、蓄電池Ｓｅからの信号に基づいて蓄電池Ｓｅの充電、放電状態を監視する制御部２２と、蓄電池Ｓｅの信号を制御部２２まで導く信号線とを備える電動工具のバッテリパックであって、信号線が複数本設けられており、それらの信号線が一枚の帯状の可撓性基板３０内に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開放型のケース本体部と、そのケース本体部の開口を塞ぐ蓋部と、前記ケース本体部に収納される複数個の蓄電池と、前記蓄電池を電動工具、あるいは充電器に接続するための充放電用端子と、前記蓄電池からの信号に基づいて前記蓄電池の充電、放電状態を監視する制御部と、前記蓄電池の信号を前記制御部まで導く信号線とを備える電動工具のバッテリパックであって、
前記信号線が複数本設けられており、それらの信号線が一枚の帯状の可撓性基板内に形成されていることを特徴とする電動工具のバッテリパック。
【請求項２】
請求項１に記載の電動工具のバッテリパックであって、
前記可撓性基板は、約180°折り曲げが可能に構成されていることを特徴とする電動工具のバッテリパック。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電動工具のバッテリパックであって、
前記可撓性基板は、第１帯板部と、第２帯板部と、それらの帯板部の基端部に接続された元部とから構成されており、
前記元部に対して前記第１帯板部が平面視において直角に折り曲げられ、さらに前記第１帯板部が平面視において略Ｌ字形となるように折り曲げられることで、前記第１帯板部の先端側は前記元部に対して平行に並べられた状態に保持され、
前記元部に対して前記第２帯板部が前記第１帯板部と反対方向に折り曲げられ、さらに前記第２帯板部が平面視において略Ｌ字形となるように折り曲げられることで、前記第２帯板部の先端側は前記元部に対して平行に並べられた状態に保持されていることを特徴とする電動工具のバッテリパック。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電動工具のバッテリパックであって、
前記可撓性基板は、前記蓄電池の上側を覆う内ケース上であって、前記ケース本体部に対して前記蓋部が開かれたときに目視できる位置に配置されていることを特徴とする電動工具のバッテリパック。
【請求項５】
請求項４に記載の電動工具のバッテリパックであって、
前記内ケース上には、前記可撓性基板が載せられる平面が形成されて、その平面に位置決め突起が形成され、前記平面の幅方向両側に少なくとも一対の拘束用突起が形成されており、
前記拘束用突起は、前記可撓性基板を幅方向から拘束する縦壁部と、その縦壁部の側面から前記平面の幅方向内側に突出して、前記可撓性基板の端縁の一部を上方から拘束する押え部位とを備えており、
前記可撓性基板は、その可撓性基板の両端縁の位置に前記拘束用突起の押え部位と重なるように形成された切欠き部と、前記平面の位置決め突起が嵌合可能な貫通穴とを備えており、
前記可撓性基板の切欠き部を前記拘束用突起の押え部位に重ね、その可撓性基板を前記平面上に載せた後、一定方向にスライドさせて前記可撓性基板の端縁を前記拘束用突起の押え部位により上方から拘束した状態で、前記可撓性基板の貫通穴と前記位置決め突起とが嵌合可能に構成されていることを特徴とする電動工具のバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部開放型のケース本体部と、そのケース本体部の開口を塞ぐ蓋部と、前記ケース本体部に収納される複数個の蓄電池と、蓄電池を電動工具、あるいは充電器に接続するための充放電用端子と、前記蓄電池からの信号に基づいて前記蓄電池の充電、放電状態を監視する制御部と、前記蓄電池の信号を前記制御部まで導く信号線とを備える電動工具のバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記したバッテリパックに関する技術が特許文献１に記載されている。
前記バッテリパックでは、蓄電池の電圧信号に基づいて蓄電池の充電、放電状態を監視する制御部を備えている。ここで、前記蓄電池の電圧信号を制御部に導くための信号線として、一般的にリード線が使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２４３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、例えば、複数の蓄電池の各電圧信号を制御部に導く場合には、複数本のリード線が必要となるため嵩張り、広い配線スペースが必要になる。このため、バッテリパックが大型化する。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、複数の信号線をコンパクトに配線できるようにして、バッテリパックの大型化を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、上部開放型のケース本体部と、そのケース本体部の開口を塞ぐ蓋部と、前記ケース本体部に収納される複数個の蓄電池と、前記蓄電池を電動工具、あるいは充電器に接続するための充放電用端子と、前記蓄電池からの信号に基づいて前記蓄電池の充電、放電状態を監視する制御部と、前記蓄電池の信号を前記制御部まで導く信号線とを備える電動工具のバッテリパックであって、前記信号線が複数本設けられており、それらの信号線が一枚の帯状の可撓性基板内に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、複数本の信号線は、一枚の帯状の可撓性基板内に形成されている。このため、従来のように複数本のリード線を個々に配線する場合と比較して、配線スペースを小さくできる。したがって、バッテリパックの大型化を抑制できる。
【０００８】
請求項２の発明によると、可撓性基板は、約180°折り曲げが可能に構成されていることを特徴とする。
このため、可撓性基板の形状を自由に変更でき、可撓性基板の配置の自由度が向上する。したがって、ケース本体部の空きスペースを利用して、可撓性基板を収納することができる。
【０００９】
請求項３の発明によると、可撓性基板は、第１帯板部と、第２帯板部と、それらの帯板部の基端部に接続された元部とから構成されており、前記元部に対して前記第１帯板部が平面視において直角に折り曲げられ、さらに前記第１帯板部が平面視において略Ｌ字形となるように折り曲げられることで、前記第１帯板部の先端側は前記元部に対して平行に並べられた状態に保持され、前記元部に対して前記第２帯板部が前記第１帯板部と反対方向に折り曲げられ、さらに前記第２帯板部が平面視において略Ｌ字形となるように折り曲げられることで、前記第２帯板部の先端側は前記元部に対して平行に並べられた状態に保持されていることを特徴とする。
即ち、帯状の可撓性基板を折り曲げることで、平面形状略Ｅ字形に成形することができる。このため、可撓性基板を型等により平面形状略Ｅ字形に成形する場合と比較してコスト低減を図ることができる。
【００１０】
請求項４の発明によると、可撓性基板は、蓄電池の上側を覆う内ケース上であって、前記ケース本体部に対して前記蓋部が開かれたときに目視できる位置に配置されていることを特徴とする。
このため、可撓性基板の取付けが容易になるとともに、信号線の接続も容易になる。
【００１１】
請求項５の発明によると、内ケース上には、可撓性基板が載せられる平面が形成されて、その平面に位置決め突起が形成され、前記平面の幅方向両側に少なくとも一対の拘束用突起が形成されており、前記拘束用突起は、前記可撓性基板を幅方向から拘束する縦壁部と、その縦壁部の側面から前記平面の幅方向内側に突出して、前記可撓性基板の端縁の一部を上方から拘束する押え部位とを備えており、前記可撓性基板は、その可撓性基板の両端縁の位置に前記拘束用突起の押え部位と重なるように形成された切欠き部と、前記平面の位置決め突起が嵌合可能な貫通穴とを備えており、前記可撓性基板の切欠き部を前記拘束用突起の押え部位に重ね、その可撓性基板を前記平面上に載せた後、一定方向にスライドさせて前記可撓性基板の端縁を前記拘束用突起の押え部位により上方から拘束した状態で、前記可撓性基板の貫通穴と前記位置決め突起とが嵌合可能に構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によると、内ケース上の平面の位置決め突起が可撓性基板の貫通穴と嵌合した状態で、その可撓性基板の端縁が平面の幅方向両側に形成された拘束用突起の押え部位によって上方から拘束される。このため、平面に対する可撓性基板の水平方向の位置ズレを防止できるとともに、前記平面に対する可撓性基板の外れや浮き上がりを防止できる。
また、可撓性基板をスライドさせて、その可撓性基板の切欠き部を拘束用突起の押え部位に重ねることで、可撓性基板を平面上から簡単に取外すことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、複数の信号線をコンパクトに配線できるようになるため、バッテリパックの大型化を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施形態１）
以下、図１から図５に基づいて、本発明の実施形態１に係る電動工具のバッテリパックの説明を行なう。本実施形態に係るバッテリパックはスクリュドライバ、ドリル等の電動工具に使用されるバッテリパックであり、充電器により充電可能に構成されている。ここで、図１は本実施形態に係るバッテリパックのケース本体部に対して蓋部が開かれた状態を表す斜視図、図２はバッテリパックの全体斜視図、図３は図１のIII矢視拡大図等である。図４はバッテリパックの模式配線図、図５は可撓性基板の製作図（Ａ図、Ｂ図）及び折り曲げ成形図（Ｃ図）である。
なお、図中の前後左右及び上下は、バッテリパックの前後左右及び上下に対応している。
【００１５】
＜バッテリパック１０の概要について＞
本実施形態に係るバッテリパック１０は、図１、図２に示すように、上部開放型のケース本体部１２と、そのケース本体部１２の開口１２ｈを塞ぐ蓋部１４とを備えている。ケース本体部１２と蓋部１４とは平面略角形に形成されており、そのケース本体部１２に対して蓋部１４が周囲四箇所でネジ止め可能に構成されている。
ケース本体部１２には、８本の円柱形の蓄電池Ｓｅが４本づつ二段重ねで収納されている。８本の蓄電池Ｓｅは、図４に示すように、２本づつ並列に接続されており、その並列に接続された２本の蓄電池Ｓｅが４組直列に接続されている。そして、８本の蓄電池Ｓｅの集合体におけるプラス側（図４における＋側）が正側導体Ｐによって正側の充放電端子Ｐｔに接続されている。また、前記蓄電池Ｓｅの集合体における負側（図４における−側）が負側導体Ｎによって負側の充放電端子Ｎｔに接続されている。正側、負側の充放電端子Ｐｔ，Ｎｔは充電器（図示省略）の正側、負側の板状端子、あるいは電動工具（図示省略）の正側、負側の板状端子に接続可能なように構成されている。
【００１６】
８本の蓄電池Ｓｅは、図１に示すように、外周面が内ケース２０に覆われた状態でケース本体部１２内に収納されている。そして、上段に配置された４本の蓄電池Ｓｅを覆う内ケース２０の上面後部に角形の電気回路基板２２が設置されている。電気回路基板２２の上面中央部分には、蓄電池Ｓｅの充放電状態を監視する制御回路２３（図４参照  図１では省略）が形成されており、電気回路基板２２の上面左右端部に、図１に示すように、正側、負側の充放電端子Ｐｔ，Ｎｔが取付けられている。充放電端子Ｐｔ，Ｎｔは、左右一対の板バネ状端子部ｔ１，ｔ２を備えており、それらの板バネ状端子部ｔ１，ｔ２の先端部分が弾性力で相互に当接している。そして、充放電端子Ｐｔ，Ｎｔの左右の板バネ状端子部ｔ１，ｔ２の間に、前記充電器、あるいは前記電動工具の板状端子が前方から押し込まれることで、前記板状端子と充放電端子Ｐｔ，Ｎｔとが電気的に接続される。
電気回路基板２２の上面には、正側、負側の充放電端子Ｐｔ，Ｎｔの間に制御回路２３の出力コネクタ２５が取付けられている。出力コネクタ２５は、前方を指向して形成されており、その出力コネクタ２５に前記充電器、あるいは前記電動工具のコネクタが前方から接続される。
【００１７】
バッテリパック１０の蓋部１４には、図２に示すように、左右両側にスライドレール１６が前後方向に延びるように形成されている。左右のスライドレール１６は、レール本体部１６ｍと、そのレール本体部１６ｍの上側面から幅方向外側に一定寸法だけ突出する突条部１６ｔとから構成されている。また、レール本体部１６ｍの後端位置には、ストッパ部１６ｕが形成されている。
前記蓋部１４の左右のスライドレール１６には、充電器、あるいは電動工具に設けられた連結部（図示省略）が前方から嵌合し、さらにその連結部が嵌合状態でストッパ部１６ｕに当接するまで前記スライドレール１６に沿って後方にスライド可能に構成されている。
また、左右のスライドレール１６の幅方向内側には、充電器、あるいは電動工具の板状端子をそれぞれ正側、負側の充放電端子Ｐｔ，Ｎｔまでガイドするための案内スリット１７が形成されている。さらに、左右の案内スリット１７の間には制御回路２３の出力コネクタ２５を露出させるための開口１４ｘが形成されている。
上記構成により、前記充電器、あるいは前記電動工具の連結部を蓋部１４のスライドレール１６に対して前方から嵌合させ、ストッパ部１６ｕに当接するまで後方にスライドさせることで、前記充電器、あるいは前記電動工具の板状端子及びコネクタがバッテリパック１０の充放電端子Ｐｔ，Ｎｔ及び出力コネクタ２５にそれぞれ接続される。
【００１８】
＜可撓性基板３０について＞
バッテリパック１０のケース本体部１２に収納された内ケース２０の上面には、図１に示すように、可撓性基板３０が取付けられている。可撓性基板３０は、図４に示すように、各々の蓄電池Ｓｅの電圧信号を電気回路基板２２の制御回路２３まで導くフィルム状の基板であり、複数本の信号線３１と、これらの信号線３１が埋め込まれた絶縁性の基板本体部４０とから構成されている。基板本体部４０は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、直線状の第１帯板部４１と、その第１帯板部４１に対して平行に並べられた状態で形成された第２帯板部４２と、それらの帯板部４１，４２の基端部に接続された幅広の元部４３とから構成されている。元部４３は先端部分が電気回路基板２２のコネクタ（図示省略）に接続されるように構成されており、この先端部分に各々の信号線３１の基端部３２が平行に並べられた状態で固定されている。また、各々の信号線３１は、図５（Ｂ）に示すように、基板本体部４０の元部４３から第１帯板部４１にかけて二本、元部４３から第２帯板部４２にかけて二本形成されており、各々の信号線３１の先端部３３が第１、第２帯板部４１，４２の所定位置に位置決めされている。前記信号線３１の先端部３３には、図３（Ａ）等に示すように、蓄電池Ｓｅ側の導体Ｃが接続される。
即ち、前記電気回路基板２２の制御回路２３が本発明の制御部に相当する。
【００１９】
基板本体部４０は、図５（Ｂ）に示す状態から第１帯板部４１が元部４３に対して平面視において左方向直角に折り曲げられ、さらにその第１帯板部４１が略Ｌ字形となるように後方向に折り曲げられる（図５（Ｃ）参照）。これにより、第１帯板部４１の先端側は元部４３に対して平行に並べられた状態に保持される。また、第２帯板部４２が元部４３に対して平面視において右方向直角に折り曲げられ、さらにその第２帯板部４２が略Ｌ字形となるように後方向に折り曲げられる。これにより、第２帯板部４２の先端側は元部４３に対して平行に並べられた状態に保持される。即ち、基板本体部４０は、図５（Ｂ）に示す状態から図５（Ｃ）に示すように、平面形状略Ｅ字形に成形される。
基板本体部４０は、例えば、ポリイミド（ＰＩ）により形成されており、その基板本体部４０の折り曲げ部位Ｗ（図５（Ａ）参照）及び元部４３の先端部分を除く部分にガラスエポキシ（ＦＲ４）が積層されている。上記構成により、基板本体部４０の折り曲げ部位Ｗは、約180°折り曲げが可能になる。
基板本体部４０の元部４３には、図３（Ｂ）に示すように、ガラスエポキシ（ＦＲ４）が積層されている部分の幅方向中央に貫通穴４３ｈが形成されている。さらに、元部４３の幅方向両側には、前記貫通穴４３ｈから予め決められた寸法だけ前方の位置に角形の切欠き部４３ｃが形成されている。
【００２０】
バッテリパック１０のケース本体部１２に収納された内ケース２０の上面には、図１、図３（Ａ）に示すように、平面形状略Ｅ字形に折り曲げ成形された可撓性基板３０が載せられるＥ字形平面２６が形成されている。そして、Ｅ字形平面２６には、可撓性基板３０の元部４３が載せられる部分にピン状の位置決め突起２８が上方に突出するように形成されている。位置決め突起２８は、可撓性基板３０の元部４３の貫通穴４３ｈに挿通されることで、前記可撓性基板３０の元部４３をＥ字形平面２６に対して定位置に位置決めする。また、位置決め突起２８の前方には、Ｅ字形平面２６の幅方向（左右方向）両側に、可撓性基板３０の元部４３の両端縁を左右方向、及び上方向から拘束する一対の拘束用突起２７が形成されている。拘束用突起２７は、図３（Ａ）に示すように、元部４３を左右方向から拘束して、その元部４３の左右方向の位置ズレを防止する縦壁部２７ｅと、前記縦壁部２７ｅの側面からＥ字形平面２６と平行に幅方向内側に突出して元部４３の端縁を上方から拘束する押え部位２７ｐとから略逆Ｌ字形に構成されている。即ち、Ｅ字形平面２６と押え部位２７ｐの下面との間には、可撓性基板３０の端縁が挿入される隙間が形成されている。
【００２１】
左右の拘束用突起２７の押え部位２７ｐは、可撓性基板３０の元部４３の切欠き部４３ｃと重なるように形成されている。さらに、前記押え部位２７ｐのＥ字形平面２６に対する投影面積は、元部４３の切欠き部４３ｃの面積よりも若干小さくなるように設定されている。このため、可撓性基板３０の元部４３における左右の切欠き部４３ｃの位置を左右の拘束用突起２７の押え部位２７ｐに合わせることで、拘束用突起２７の押え部位２７ｐが可撓性基板３０の元部４３と干渉しなくなる。したがって、この状態で、可撓性基板３０の元部４３をＥ字形平面２６に載せることが可能になる。また、Ｅ字形平面２６から可撓性基板３０の元部４３を外すことも容易になる。
【００２２】
ここで、可撓性基板３０の元部４３の切欠き部４３ｃから貫通穴４３ｈまでの前後方向における距離は、拘束用突起２７の押え部位２７ｐから位置決め突起２８までの前後方向における距離よりも一定寸法だけ大きく設定されている。このため、可撓性基板３０の元部４３の切欠き部４３ｃを拘束用突起２７の押え部位２７ｐに合わせ、その元部４３をＥ字形平面２６に載せた後、一定寸法だけ前方にスライドさせることで、元部４３の貫通穴４３ｈを位置決め突起２８と嵌合させることができる。さらに、この状態で、図３（Ａ）に示すように、可撓性基板３０の元部４３の端縁、即ち、切欠き部４３ｃの後側が押え部位２７ｐによって上方から拘束される。これにより、可撓性基板３０の元部４３は定位置に位置決めされた状態で外れ防止（浮き上がり防止）が図られる。
なお、前記拘束用突起２７と同様な構成の突起がＥ字形平面２６の周縁の適所に設けられており、前記突起によって可撓性基板３０の第１帯板部４１、第２帯板部４２の端縁が上方から拘束されるように構成されている。
【００２３】
＜本実施形態に係るバッテリパック１０の長所について＞
本実施形態に係るバッテリパック１０によると、複数本の信号線３１は、一枚の帯状の可撓性基板３０内に形成されている。このため、従来のように、複数本のリード線を個々に配線する場合と比較して、配線スペースを小さくできる。したがって、バッテリパックの大型化を抑制できる。
また、可撓性基板３０は、約180°折り曲げが可能に構成されているため、可撓性基板３０の形状を自由に変更でき、可撓性基板３０の配置の自由度が向上する。したがって、ケース本体部１２の空きスペースを利用して、可撓性基板３０を収納することができる。
また、帯状の可撓性基板３０を折り曲げることで、平面形状略Ｅ字形に成形することができるため、可撓性基板３０を型等により平面形状略Ｅ字形に成形する場合と比較してコスト低減を図ることができる。
【００２４】
また、可撓性基板３０は、蓄電池Ｓｅの上側を覆う内ケース２０上であって、ケース本体部１２に対して蓋部１４が開かれたときに目視できる位置に配置されているため、可撓性基板３０の取付けが容易になるとともに、信号線３１の接続も容易になる。
さらに、内ケース２０のＥ字形平面２６の位置決め突起２８が可撓性基板３０の貫通穴４３ｈと嵌合した状態で、その可撓性基板３０の端縁が左右一対の拘束用突起２７の押え部位２７ｐによって上方から拘束される構成である。このため、可撓性基板３０の水平方向の位置ズレを防止できるとともに、Ｅ字形平面２６に対する可撓性基板３０の外れ防止（浮きを防止）を図ることができる。
また、可撓性基板３０をスライドさせて、その可撓性基板３０の切欠き部４３ｃを拘束用突起２７の押え部位２７ｐに重ねることで、可撓性基板３０をＥ字形平面２６上から簡単に取外すことができる。
【００２５】
＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、可撓性基板３０を第１帯板部４１、第２帯板部４２及び元部４３とから構成し、その可撓性基板３０を平面略Ｅ字形に折り曲げ成形する例を示したが、折り曲げ成形する際の形状は蓄電池Ｓｅの配置や電気回路基板２２の配置等によって適宜変更可能である。
また、本実施形態では、４本の信号線３１を備える可撓性基板３０を例示したが、信号線３１の本数は適宜変更可能である。
また、本実施形態では、内ケース２０の拘束用突起２７、位置決め突起２８と、可撓性基板３０の切欠き部４３ｃ、貫通穴４３ｈとにより、その可撓性基板３０の元部４３を拘束する例を示したが、同様な構成で第１帯板部４１、第２帯板部４２を拘束することも可能である。
また、可撓性基板３０の基板本体部４０をポリイミド（ＰＩ）とガラスエポキシ（ＦＲ４）とから構成する例を示したが、基板本体部４０の材質は適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態１に係るバッテリパックのケース本体部に対して蓋部が開かれた状態を表す斜視図である。
【図２】バッテリパックの全体斜視図である。
【図３】図１のIII矢視拡大図（Ａ図）、可撓性基板の元部及びその近傍を表す斜視図（Ｂ図）である。
【図４】バッテリパックの模式配線図である。
【図５】可撓性基板の製作図（Ａ図、Ｂ図）及び折曲げ成形図（Ｃ図）である。
【符号の説明】
【００２７】
１２・・・・ケース本体部
１２ｈ・・・開口
１４・・・・蓋部
２０・・・・内ケース
２３・・・・制御回路（制御部）
２６・・・・Ｅ字形平面（平面）
２７・・・・拘束用突起
２７ｅ ・・・縦壁部
２７ｐ ・・・押え部位
２８・・・・位置決め突起
３０・・・・可撓性基板
３１・・・・信号線
４１・・・・第１帯板部
４２・・・・第２帯板部
４３・・・・元部
４３ｈ・・・貫通穴
４３ｃ・・・切欠き部
Ｎｔ・・・・充放電端子
Ｐｔ・・・・充放電端子
Ｓｅ・・・・蓄電池
【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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