(57)【要約】【課題】ケース内にモータを備えたモータアクチュエータにおいて、ケース内における電気線の収容スペースを小さくし、ケース、ひいてはモータアクチュエータ全体を小型化する。【解決手段】第１ケース１０には、フラットケーブル６２（電気線）の曲げ状態を規制する規制部としてのガイドピン６３が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内にモータを備えたモータアクチュエータにおいて、
前記モータに電気的に接続されるとともに前記ケース内に屈曲した状態で配置された可撓性のある電気線を有し、
前記ケースには、前記電気線の曲げ状態を規制する規制部が設けられたことを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータアクチュエータにおいて、
前記規制部は、前記ケースの内面に形成された突起であることを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のモータアクチュエータにおいて、
前記ケースには、前記電気線によって互いに接続された第１及び第２基板が収容され、  それら第１及び第２基板間に前記規制部が設けられたことを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータアクチュエータにおいて、
前記ケースは、第１ケースと第２ケースとが組み付けられてなり、
それら第１及び第２ケースを組み付けることによって、前記規制部が前記電気線と接触し該電気線を屈曲状態とすることが可能であることを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項５】
請求項４に記載のモータアクチュエータにおいて、
前記規制部には、前記第１及び第２ケースの組み付け方向に対して傾斜し、該第１及び第２ケースの組み付けの際に前記電気線を案内する傾斜面が形成されたことを特徴とするモータアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用空調装置における送風経路切換ドアを作動させるためのモータアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置において、きめ細やかな空調制御や小型化、低騒音化等を実現するために、その駆動源としてブラシレスモータを採用したものがある（例えば特許文献１参照）。このようなモータアクチュエータでは、ケース内にモータとそのモータにフラットケーブル等の可撓性のある電気線で接続された基板とを備えている。基板にはロータの回転を検出するための検出素子及びロータの回転を制御する制御部等が実装され、検出素子からの検出信号に基づく制御部の回転制御によりモータアクチュエータの所望の動作が実現されるようになっている。
【特許文献１】特開２００６−２５４５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のようなモータアクチュエータにおいて、電気線は製作工程上、所定長さが必要であるため、ケースを小型化すべく電気線を曲げた状態でケース内に収容しようとしても、電気線の撓みを考慮に入れてその収容スペースを大きく確保しなければならなかった。そして、これに伴いケース、ひいてはモータアクチュエータが大型化してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ケース内にモータを備えたモータアクチュエータにおいて、ケース内における電気線の収容スペースを小さくし、ケース、ひいてはモータアクチュエータ全体を小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ケース内にモータを備えたモータアクチュエータにおいて、前記モータに電気的に接続されるとともに前記ケース内に屈曲した状態で配置された可撓性のある電気線を有し、前記ケースには、前記電気線の曲げ状態を規制する規制部が設けられたことをその要旨とする。
【０００６】
この発明では、ケースには電気線の曲げ状態を規制する規制部が設けられるため、可撓性を有する電気線のケース内における拡がりを抑えることができる。その結果、ケース内における電気線の収容スペースを小さくし、ケース、ひいてはモータアクチュエータ全体を小型化することが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータアクチュエータにおいて、前記規制部は、前記ケースの内面に形成された突起であることをその要旨とする。
この発明では、規制部はケースの内面に形成された突起であるため、該規制部を容易に形成することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のモータアクチュエータにおいて、前記ケースには、前記電気線によって互いに接続された第１及び第２基板が収容され、それら第１及び第２基板間に前記規制部が設けられたことをその要旨とする。
【０００９】
この発明では、ケースには電気線によって互いに接続された第１及び第２基板が収容され、それら第１及び第２基板間に規制部が設けられる。そのため、電気線は規制部によって各基板間にガイドされるので、ケースの小型化により貢献することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータアクチュエータにおいて、前記ケースは、第１ケースと第２ケースとが組み付けられてなり、それら第１及び第２ケースを組み付けることによって、前記規制部が前記電気線と接触し該電気線を屈曲状態とすることが可能であることをその要旨とする。
【００１１】
この発明では、第１及び第２ケースを組み付けることによって、前記規制部が前記電気線と接触し該電気線を屈曲状態とすることが可能である。そのため、第１ケースと第２ケースとを組み付ける前に予め電気線を曲げる必要がなく、容易に電気線を所定の屈曲状態とすることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のモータアクチュエータにおいて、前記規制部には、前記第１及び第２ケースの組み付け方向に対して傾斜し、該第１及び第２ケースの組み付けの際に前記電気線を案内する傾斜面が形成されたことをその要旨とする。
【００１３】
この発明では、規制部には、第１及び第２ケースの組み付け方向に対して傾斜し、該第１及び第２ケースの組み付けの際に電気線を案内する傾斜面が形成されるため、規制部との接触による電気線の破損を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
従って、上記記載の発明によれば、ケース内にモータを備えたモータアクチュエータにおいて、ケース内における電気線の収容スペースを小さくし、ケース、ひいてはモータアクチュエータ全体を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明に係るモータアクチュエータを用いた車両空調装置の概略構成図である。この図１に示すように、車両用空調装置は、外気導入路１と内気循環路２とを有する空調ダクト３内にブロアファン４と、エバポレータ５と、ヒータコア６と、空調ダクト３内の送風通路を切り換える各種の切換ドア７と、該各種切換ドア７を作動させるための複数のモータアクチュエータ８とを備えている。
【００１６】
空調ダクト３は入口側にはその空気吸引路として外気導入路１と内気循環路２が対称状に設けられるとともに、入口近くにはモータ４ａによって駆動されるブロアファン４が設けられ、その下流直後にはエバポレータ５が設置されている。そして、そのさらに下流側には、ダクト３断面のほぼ半分を塞ぐようにヒータコア６が設けられている。ヒータコア６の下流は３つの枝ダクトＡ，Ｂ，Ｃに分かれている。入口部には、外気取入と内気循環を切換えるＲ／Ｆドア７ａが、ヒータコア６部にはその残りのダクト断面を開閉するエアミックスドア７ｂが、さらに、枝ダクトＡ，Ｂ，Ｃの各分岐部にはモード切換ドア７ｃがそれぞれ設けられている。これら各種切換ドア７には、それぞれ対応した同様の構成のモータアクチュエータ８がそれぞれ設けられ、その出力軸８ａの回動により該各種切換ドア７が作動される。
【００１７】
次に、各種の切換ドア７を駆動するモータアクチュエータ８について図２に従って説明する。扁平箱状をなす第１ケース１０内には、ブラシレスモータ１１と減速機構１２とが駆動連結された状態で収容されている。尚、図２では、説明の便宜のため、第１ケース１０の開口を閉塞する第２ケースを省略して内部の構成が見えるように図示するとともに、ブラシレスモータ１１を断面で示している。第１ケース１０は略四角形をなす板状の底部１０ａと、該底部１０ａの外周端部から該底部１０ａと直交する方向（図２において紙面直交方向であって、Ｚ方向）に延びる側壁１０ｂとから形成されている。尚、第１ケース１０内において、底部１０ａの外周端部から側壁１０ｂに移行する角部の所定位置には、複数の補強リブ１０ｃが形成されている（第１ケース１０の左下部分参照）。
【００１８】
このような第１ケース１０に対して、前記第２ケースは底部１０ａと直交する方向からブラシレスモータ１１を挟み込むように組み付けられる。尚、以下ではこの底部１０ａと直交する方向を組み付け方向という。第２ケースは第１ケース１０の側壁１０ｂ外面の所定位置に複数形成された係止部１０ｄ、及び底部１０ａの中央やや左側に形成された連結部１０ｅにより第１ケース１０に連結保持される。
【００１９】
第１ケース１０に対しブラシレスモータ１１を支持するためのセンターピース２１は、その基端部において固定部２２が鍔状に形成されるとともに、その固定部２２は第１ケース１０における連結部１０ｅの下側位置に形成された保持部１０ｆに保持されている。また、固定部２２は第１ケース１０の保持部１０ｆと前記第２ケースに形成された保持部（図示略）とにより組み付け方向に挟持されている。
【００２０】
センターピース２１には固定部２２の中心部からブラシレスモータ１１の先端に向かって延びる略円筒状のボス部２３が形成されている。ボス部２３はブラシレスモータ１１の先端側に向かって開口するとともに、その内部には回転軸２４の基端部近くを軸支するメタル軸受２５が保持されている。一方、ボス部２３の外周面には、回転磁界を発生させるためのコイル２６が巻回された電機子コア２７が固着されている。尚、電機子コア２７には、コイル２６と電気的に接続された給電用のターミナル（図示略）が設けられている。
【００２１】
前記回転軸２４の先端には、ウォームが形成されたウォーム軸３１が該回転軸２４と同軸となるように固定されている。ウォーム軸３１先端はスラスト荷重を受けるためのスラスト受けボール３２を介して第１ケース１０の側壁１０ｂに支持されている。尚、ブラシレスモータ１１は回転軸２４の軸線Ｌが第１ケース１０の扁平面（底部１０ａ）と平行になるように該第１ケース１０内に設けられている。
【００２２】
回転軸２４におけるウォーム軸３１の基端側には、ブラシレスモータ１１の基端側に開口する有底円筒状をなすヨーク３３の底部中心が固定されている。ヨーク３３の側壁は、前記電機子コア２７を覆うように軸線Ｌ方向に沿って延び、該側壁の内周面にはＮ極、Ｓ極が周方向に交互に着磁されたマグネット３４が電機子コア２７と対向するように固定されている。これらマグネット３４、ヨーク３３及び回転軸２４は、前記コイル２６にて発生した回転磁界がマグネット３４に作用することで一体回転する。
【００２３】
前記減速機構１２は、ウォーム軸３１と、第１ケース１０の底部１０ａからその板面と直交して延びる支軸１０ｇにそれぞれ回転可能に支持されたウォームホイール４１、中間ギヤ４２及び出力ギヤ４３とからなる。ブラシレスモータ１１の回転は、減速機構１２により減速され出力ギヤ４３の中央に設けられた前記出力軸８ａに伝達され、この出力軸８ａの回転によって前記各種切換ドア７が作動されるようになっている。
【００２４】
ブラシレスモータ１１において、センターピース２１のボス部２３基端には前記給電用のターミナルと電気的に接続された第１基板５１が軸線Ｌと直交するように固定されている。尚、第１基板５１は固定部２２とヨーク３３との間の僅かなスペースに配置されている。第１基板５１は軸線Ｌ方向から見てその外形がヨーク３３の外形よりも若干大きくなるように形成されるとともに、その略中央をボス部２３が貫通している。また、第１基板５１は第１ケース１０及び前記第２ケースに直接的には支持されておらず、その端部は自由端となっている。
【００２５】
第１基板５１におけるマグネット３４と対向する表面５１ａには、検出素子としてのホール素子５２が３つ配設されている（図２においては１つのみ図示）。尚、第１基板５１は表面５１ａのみに電子部品が実装された片面基板であり、その裏面はボス部２３が挿通された環状の金属板５３の板面と当接している。各ホール素子５２は、マグネット３４と軸線Ｌ方向において対向する所定位置に設けられている。各ホール素子５２はマグネット３４の回転に伴う磁界の変化を検出し、その磁界変化に応じた出力信号をそれぞれ出力する。
【００２６】
一方、第１ケース１０における左側の側壁１０ｂには、前記第１基板５１と平行配置された第２基板５４が支持されている。詳述すると、側壁１０ｂには第１ケース１０の外側に向かって突出するコネクタ部材５５が形成されるとともに、コネクタ部材５５基端のベース部５５ａは第２基板５４の表面５４ａに固定されている。そのベース部５５ａに設けられた鍔状の嵌合部５５ｂは、第１ケース１０の側壁１０ｂに形成された溝１０ｈに嵌合支持され、これにより第２基板５４は第１ケース１０に支持されている。第２基板５４は軸線Ｌ方向において（軸線Ｌ方向から見て）、その略下半分が第１基板５１と重なるように配置されている。また、第２基板５４にはコネクタ部材５５と電気的に接続された駆動制御ＩＣ５６、及び図示しない複数の電気回路部品（複数のコンデンサ、チョークコイル、ＬＩＮ通信用の発振子等）が実装されている。
【００２７】
コネクタ部材５５には、ベース部５５ａ及び嵌合部５５ｂを軸線Ｌに沿う方向に貫通して延びる複数の接続端子５５ｃが設けられている。接続端子５５ｃの基端は、第２基板５４を貫通するとともに該第２基板５４の表面５４ａで半田付け等により接続固定されている。一方、接続端子５５ｃの先端は第１ケース１０の側壁１０ｂに形成された開口凸部５５ｄから外部コネクタ（図示略）と接続可能となっている。コネクタ部材５５の接続端子５５ｃは、駆動制御ＩＣ５６及び前記電気回路部品とそれぞれ電気的に接続されている。これにより、前記外部コネクタからコネクタ部材５５を介して駆動制御ＩＣ５６及び電気回路部品に給電可能となっている。
【００２８】
上記したような第１及び第２基板５１，５４の下端（反ギヤ側端部）に対応する位置において、第１ケース１０には外側に向かって下方に凸形状をなす収容凸部６１が形成されるとともに、各基板５１，５４の下端は収容凸部６１内まで延びている。そして、収容凸部６１内には、各基板５１，５４にそれぞれ接続されて該基板５１，５４同士を電気的に接続するフラットケーブル６２が配置されている。フラットケーブル６２は並列配置された複数の電線が樹脂皮膜にて覆われてなり、その両端が各基板５１，５４の下端にそれぞれ接続されている。図３に示すように、フラットケーブル６２の両端には前記複数の電線とそれぞれ対応する接続端子６２ａが設けられ、その接続端子６２ａが各基板５１，５４に接続固定されている。尚、図３はフラットケーブル６２にて接続された第１及び第２基板５１，５４を展開した様子を示す模式図であり、説明の便宜上、各基板５１，５４の各電子部品や孔等を省略している。
【００２９】
このフラットケーブル６２は、図２に示すように、第１ケース１０の底部１０ａに突出形成された規制部としてのガイドピン６３によってその曲げ状態が規制されている。詳述すると、ガイドピン６３は各基板５１，５４間において軸線Ｌ方向に沿って２つ形成されるとともに、各ガイドピン６３は組み付け方向に突出する円柱状をなしている。そして、フラットケーブル６２は各基板５１，５４との接続部付近でＵ字状に屈曲するとともに、各ガイドピン６３とフラット面（扁平面）で接触し、その接触部位において同ガイドピン６３に倣って略直角に屈曲されている。このように、フラットケーブル６２はガイドピン６３によって、デッドスペースである各基板５１，５４間にガイドされている。
【００３０】
このようなガイドピン６３によりフラットケーブル６２はその撓みが抑えられた状態で収容されるため、フラットケーブル６２の収容スペースを小さくすることができ、第１ケース１０、ひいては、モータアクチュエータ８全体を小型化することが可能となっている。また、フラットケーブル６２の取り回しを容易にすることができるとともに、第１ケース１０への組み付けの際にフラットケーブル６２が第１ケース１０内の他の部品と接触してしまうこと等が防止され、組み付け性が向上している。更に、ガイドピン６３によりモータアクチュエータ８の起動時におけるフラットケーブル６２のばたつきが抑えられるため、騒音及びフラットケーブル６２の断線を抑制可能となっている。
【００３１】
上記したような第１及び第２基板５１，５４は、基となる１枚の基板の所定位置にホール素子５２、駆動制御ＩＣ５６、前記電気回路部品及びプリント配線を実装した後に、その基となる基板を分離することによってそれぞれ形成される。そして、その分離後、フラットケーブル６２の接続端子６２ａが各基板５１，５４の同一面（表面５１ａ，５４ａ）に半田付けにより接続固定される。
【００３２】
このようなモータアクチュエータ８において、ホール素子５２はマグネット３４の回転による磁界変化に応じた出力信号を駆動制御ＩＣ５６に出力し、駆動制御ＩＣ５６はそれら各出力信号に基づいてマグネット３４の回転位置を検出する。また、駆動制御ＩＣ５６はマグネット３４の回転位置に応じた出力ギヤ４３（出力軸８ａ）の回転位置を検出し、マグネット３４及び出力軸８ａの回転位置に応じた駆動信号を生成する。そして、駆動制御ＩＣ５６はその駆動信号に基づいてコイル２６に駆動電流を供給し、ブラシレスモータ１１を回転させる。このように、駆動制御ＩＣ５６がコネクタ部材５５を介して前記コントロールスイッチから入力される信号と各ホール素子５２からの出力信号とに基づきブラシレスモータ１１を駆動制御することによって、モータアクチュエータ８は前記各種切換ドア７の開度量を調節可能となっている。
【００３３】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）第１ケース１０にはフラットケーブル６２（電気線）の曲げ状態を規制する規制部としてのガイドピン６３が設けられるため、フラットケーブル６２の拡がりを抑えることができる。その結果、第１ケース１０内におけるフラットケーブル６２の収容スペースを小さくし、ケース、ひいてはモータアクチュエータ８全体を小型化することが可能となる。
【００３４】
（２）ガイドピン６３は第１ケース１０の内面に形成された突起であるため、容易に形成することができる。
（３）第１ケース１０及び第２ケースにはフラットケーブル６２によって互いに接続された第１及び第２基板５１，５４が収容され、それら第１及び第２基板５１，５４間にガイドピン６３が設けられる。そのため、フラットケーブル６２はガイドピン６３によって各基板５１，５４間にガイドされるので、ケースの小型化により貢献することができる。
【００３５】
（４）ガイドピン６３は第１ケース１０に一体形成されるため、部品点数増加を抑制することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、ガイドピン６３は２つ設けられたが、１つ、若しくは、３つ以上設けてもよい。
・上記実施形態では、ガイドピン６３は第１及び第２基板５１，５４間において軸線Ｌに沿って設けられたが、これ以外に例えば、図４に示すように、軸線Ｌ方向に沿わないように配置してもよく、また、第１及び第２基板５１，５４よりも下側に設けてもよい。
【００３７】
・上記実施形態では、ガイドピン６３は第１ケース１０の底部１０ａに設けたが、これ以外に例えば、側壁１０ｂに設けてもよく、また、第２ケースに設けてもよい。
・上記実施形態では、ガイドピン６３は円柱状をなしたが、これ以外に例えば、図５に示すような軸線Ｌに沿って延びた柱状、また、図６に示すような断面Ｖ字の柱状に形成してもよい。これらの構成によれば、ガイドピン６３の強度を向上させることができる。また、図７に示すような規制部としてもよい。
【００３８】
図７に示す第２ケース７０は、第１ケース１０の底部１０ａと平行配置される底部７０ａと、該底部７０ａの外周端部から直交する方向（組み付け方向）に延びる側壁７０ｂとからなり、その外形は第１ケース１０と略同形をなしている。側壁７０ｂの外面には第１ケース１０の各係止部１０ｄに係止される第２係止部７１が形成されるとともに、底部７０ａには第１ケース１０の連結部１０ｅと連結される第２連結部７２と、第１ケース１０の保持部１０ｆとでセンターピース２１の固定部２２を挟持する挟持部７３とが形成されている。そして、挟持部７３の下側位置には、各基板５１，５４間に配置される規制部７４が底部７０ａ及び側壁７０ｂと一体的に形成されている。尚、ここでは第１ケース１０に規制部としてのガイドピン６３（図２参照）を設けない構成としている。
【００３９】
規制部７４は組み付け方向において側壁７０ｂと略等しい長さに形成されるとともに、保持部１０ｆ側の端部には底部７０ａと直交する方向（組み付け方向）に延びるガイド面７４ａが形成されている。また、規制部７４には第２ケース７０の開口に向かうにつれて側壁７０ｂに近づくように所定の曲率で湾曲する傾斜面７４ｂが、ガイド面７４ａと一繋がりに形成されている。傾斜面７４ｂは第２ケース７０の組み付け方向に傾斜するとともに、第２ケース７０の開口から若干突出している。尚、規制部７４は第２ケース７０の剛性向上のための補強リブの役割も兼ねている。
【００４０】
このような規制部７４は、第１及び第２ケース１０，７０の組み付けの際、その傾斜面７４ｂが第１ケース１０に収容されたフラットケーブル６２を案内するように形成されており、傾斜面７４ｂと接触したフラットケーブル６２は該傾斜面７４ｂによって屈曲される。そして、第１及び第２ケース１０，７０の組み付けが完了した状態においては、フラットケーブル６２はそのフラット面がガイド面７４ａと接触するとともに、規制部７４に倣ってケース内側（保持部１０ｆ側）に凸となる屈曲状態とされる。
【００４１】
このような構成によれば、第１及び第２ケース１０，７０を組み付けることによって、規制部７４がフラットケーブル６２と接触し、そのフラットケーブル６２を屈曲状態とすることができる。そのため、ケース組み付けの前に予めフラットケーブル６２を曲げる必要がなく、容易に所定の屈曲状態とすることができる。また、規制部７４には、組み付け方向に傾斜し、ケース組み付けの際にフラットケーブル６２と接触可能な傾斜面７４ｂが形成されるため、規制部７４との接触によるフラットケーブル６２の破損を抑制することができる。
【００４２】
・上記実施形態では、規制部を第１ケース１０内面に形成された突起（ガイドピン６３）としたが、これ以外に例えば、第１ケース１０の底部１０ａ又は側壁１０ｂ等を変形させて形成した規制部としてもよい。
【００４３】
・上記実施形態では、第１及び第２基板５１，５４の２枚の基板を備えたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば電気線でモータと接続された１枚の基板で構成してもよく、また、３枚以上の基板で構成してもよい。
【００４４】
・上記実施形態では、電気線としてフラットケーブル６２が用いられたが、これ以外に例えば、リード線やフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）としてもよい。
・上記実施形態では、アウタロータ型のブラシレスモータ１１が用いられたが、これ以外に例えば、ブラシ付モータやステッピングモータであってもよい。また、インナロータ型のモータであってもよい。
【００４５】
・上記実施形態では、車両空調装置を例にとって説明したが、モータアクチュエータ８は車両用ヘッドランプコントロールシステム（Adaptive Front Lighting System）等、車両用空調装置以外の装置に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係るモータアクチュエータを用いた車両用空調装置の概略構成図。
【図２】ケースカバーを外した状態のモータアクチュエータを示す平面図。
【図３】第１基板、第２基板及びフラットケーブルを示す概略図。
【図４】別例における規制部を示す平面図。
【図５】別例における規制部を示す平面図。
【図６】別例における規制部を示す平面図。
【図７】別例における規制部を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４７】
８…モータアクチュエータ、１０…第１ケース、１１…ブラシレスモータ、５１…第１基板、５４…第２基板、６２…電気線としてのフラットケーブル、６３…規制部としてのガイドピン、７０…第２ケース、７４…規制部、７４ｂ…傾斜面。
【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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