(57)【要約】  電子機器の静電破壊を抑制すること  充電装置は、バッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極（５８）が配置され、当該バッテリー駆動機器が置かれる充電部と、前記充電部に配置され所定の電位を供給する配線と接続される被放電電極（６１）と、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該バッテリー駆動機器が取り付けられる充電部と、
接地される配線と接続され、前記充電部に配置される被放電電極と、
を含む充電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の充電装置において、
前記充電部は、前記取り付けられるバッテリー駆動機器に対向するように配置される側壁を有し、
前記側壁の表面は、前記被放電電極より前記取り付けられるバッテリー駆動機器の近くに配置される、
充電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の充電装置において、
前記充電部は、前記バッテリー駆動機器に対応する形状の凹部を有し、
前記凹部は前記側壁を含む、
充電装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の充電装置において、
前記バッテリー駆動機器は、互いに篏合される２つ以上の部材により構成される側面を含み、
前記側面と前記側壁とは対向する、
充電装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の充電装置において、
前記側壁は第１の部材および第２の部材により構成され、
前記被放電電極は、前記第１の部材と前記第２の部材の間に配置される、
充電装置。
【請求項６】
請求項５に記載の充電装置において、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に隙間が形成され、
前記被放電電極は、前記隙間に配置されている、
充電装置。
【請求項７】
請求項６に記載の充電装置において、
前記隙間は、前記側壁まで延びており、
前記被放電電極は、前記隙間から露出する、
充電装置。
【請求項８】
請求項７に記載の充電装置において、
前記側壁の表面における前記第１の部材と前記第２の部材との距離は、前記被放電電極を挟む位置における前記第１の部材と前記第２の部材との距離より小さい、
充電装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の充電装置において、
前記被放電電極は前記篏合部を囲む開口を有する金属板である、
充電装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の充電装置において、
前記金属板は、前記開口の周囲に段差を有する、
充電装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の充電装置において、
前記金属板は前記開口の周囲に設けられる静電保護部と、前記配線と接続される端子部と、前記静電保護部と前記端子部とを接続する接続部とを有し、
前記接続部は前記静電保護部から離れるにつれ細くなる、
充電装置。
【請求項１２】
バッテリー駆動機器と、
前記バッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該バッテリー駆動機器が取り付けられる充電部、および、
接地される配線と接続され、前記充電部に配置される被放電電極、
を含む充電装置と、
を含む機器システム。
【請求項１３】
プロセッサおよびメモリと、
カートリッジが抜き差しされるカートリッジコネクタと、
ディスプレイと、
第１のバッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該第１のバッテリー駆動機器がはめ込まれる第１の篏合部と、
接地される配線と接続され、前記第１の篏合部に配置される第１の被放電電極と、
第２のバッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該第２のバッテリー駆動機器がはめ込まれる第２の篏合部と、
接地される配線と接続され、前記第２の篏合部に配置される第２の被放電電極と、
を含む制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電装置、制御装置および機器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器が、人体などに帯電する静電気によって影響を受けることが知られている。このため、一般的な電子機器では、例えば電子回路と帯電した物体との間を十分に絶縁することにより静電気による影響を防いでいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
非常に小型の機器では、形状やデザインの都合から、静電気対策のために収容できる部品が限られ、静電気対策がより難しくなる。【０００４】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、電子機器の静電気対策をより効果的に行うことができる技術を提供することにある。
【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、本発明にかかる充電装置は、バッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該バッテリー駆動機器が取り付けられる充電部と、接地される配線と接続され、前記充電部に設けられる被放電電極と、を含む。【０００６】
本発明にかかる機器システムは、バッテリー駆動機器と、前記バッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該バッテリー駆動機器が取り付けられる充電部、および、接地される配線と接続され、前記充電部に配置される被放電電極、を含む充電装置と、を含む。【０００７】
本発明にかかる制御装置は、プロセッサおよびメモリと、カートリッジが抜き差しされるカートリッジコネクタと、ディスプレイと、第１のバッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該第１のバッテリー駆動機器がはめ込まれる第１の篏合部と、接地される配線と接続され、前記第１の篏合部に配置される第１の被放電電極と、第２のバッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該第２のバッテリー駆動機器がはめ込まれる第２の篏合部と、接地される配線と接続され、前記第２の篏合部に配置される第２の被放電電極と、を含む。【０００８】
本発明によれば、電子機器の静電気対策をより効果的に行うことができる。【０００９】
本発明の一形態では、前記充電部は、前記取り付けられるバッテリー駆動機器に対向するように配置される側壁を有し、前記側壁の表面は、前記被放電電極より前記取り付けられるバッテリー駆動機器の近くに配置されてよい。【００１０】
本発明の一形態では、前記充電部は、前記バッテリー駆動機器に対応する形状の凹部を有し、前記凹部は前記側壁を含んでもよい。【００１１】
本発明の一形態では、前記バッテリー駆動機器は、互いに篏合する２つ以上の部材により構成される側面を含み、前記側面と前記側壁とは対向してもよい。【００１２】
本発明の一形態では、前記側壁は第１の部材および第２の部材により構成され、前記被放電電極は、前記第１の部材と前記第２の部材の間に配置されてもよい。【００１３】
本発明の一形態では、前記第１の部材と前記第２の部材との間に隙間が形成され、前記被放電電極は、前記隙間に配置されてよい。【００１４】
本発明の一形態では、前記隙間は、前記側壁まで延びており、前記被放電電極は、前記隙間から露出してもよい。【００１５】
本発明の一形態では、前記側壁の表面における前記第１の部材と前記第２の部材との距離は、前記被放電電極を挟む位置における前記第１の部材と前記第２の部材との距離より小さくてもよい。【００１６】
本発明の一形態では、前記被放電電極は前記篏合部を囲む開口を有する金属板であってもよい。【００１７】
本発明の一形態では、前記金属板は、前記開口の周囲に段差を有してもよい。【００１８】
本発明の一形態では、前記金属板は前記開口の周囲に設けられる静電保護部と、前記配線と接続される端子部と、前記静電保護部と前記端子部とを接続する接続部とを有し、
前記接続部は前記静電保護部から離れるにつれ細くなってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態にかかる玩具システムの一例を示す図である。
【図２】デバイス制御装置の分解斜視図である。
【図３】デバイス制御装置および台車の平面図である。
【図４】図３に示すデバイス制御装置および台車のIV−IV切断線における断面図である。
【図５】図３に示すデバイス制御装置および台車のＶ−Ｖ切断線における断面図である。
【図６】図５に示される金属板の部分拡大図である。
【図７】金属板の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下では、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。出現する構成要素のうち同一機能を有するものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態にかかる玩具システムの一例を示す図である。本発明にかかる玩具システムは、デバイス制御装置１０と、台車２０ａ，２０ｂと、コントローラ１７と、カートリッジ１８とを含む。
【００２２】
台車２０ａ，２０ｂはバッテリー駆動機器の一種であり、自走可能な移動デバイスである。これらはどちらも同じ機能を有する。以下では特に区別する必要がない限り、これらの台車２０ａ，２０ｂのうち１つを台車２０と記載する。台車２０はバッテリーと、下方を撮影する位置検出用のカメラと車輪とを含む。台車２０は、カメラにより検出された位置に応じて車輪が回転することで移動する。デバイス制御装置１０は、無線を介して台車２０を制御する。コントローラ１７はユーザによる操作を取得する入力装置であり、ケーブルによりデバイス制御装置１０に接続されている。
【００２３】
デバイス制御装置１０は、充電のために台車２０が置かれる２つの凹部３２を有する。２つの凹部３２は、台車２０をはめ込むことが可能なように構成されている。また、デバイス制御装置１０は、電源ケーブル１９に接続されている。電源ケーブル１９は図示しないＡＣアダプタに接続されている。またデバイス制御装置１０には、ソフトウェアなどが格納されているカートリッジ１８を抜き差しするための構造を有する。
【００２４】
図２は、デバイス制御装置１０の分解斜視図である。デバイス制御装置１０は、上ケース部材５１と、下ケース部材５２と、脚部５３とからなるケースを含む。上ケース部材５１、下ケース部材５２、および脚部５３は、固定ピン５４により互いに固定されている。デバイス制御装置１０は、さらに、カートリッジコネクタ３４、ディスプレイ３６、主基板５６、電源コネクタ５５、台車受け部５７、給電端子５８、金属板６１、導電ピン６２を含む。これらは、ケース内に配置される。カートリッジコネクタ３４は、カートリッジ１８が抜き差しされる構造を有する。上ケース部材５１は、角に丸みのある矩形の２つの開口８６を有する。
【００２５】
主基板５６は、ケース内に固定されており、電源コネクタ５５は主基板５６上の配線と接続されている。電源コネクタ５５には電源ケーブル１９が接続され、電源ケーブル１９は図示しないＡＣアダプタに接続されている。ＡＣアダプタは、電源コネクタ５５を介して主基板５６へ電源電位および接地電位を供給する。主基板５６の上には、カートリッジコネクタ３４、ディスプレイ３６、給電端子５８、図示しないプロセッサおよびメモリが配置されている。
【００２６】
台車受け部５７は台車２０の下部の形状に対応する凹みを有し、その凹みは内周面と内周面に接続する底面とを有する。底面には貫通孔が設けられ、給電端子５８はその貫通孔を通り、台車受け部５７の底面から突出している。台車受け部５７の上には金属板６１および上ケース部材５１が配置される。上ケース部材５１の開口８６と台車受け部５７の凹みとは平面視で重畳するように配置される。金属板６１は台車受け部５７および上ケース部材５１に挟まれている。
【００２７】
金属板６１はほぼ矩形の開口６５を有している。開口６５は平面視で上ケース部材５１の開口８６および台車受け部５７の凹みと重畳するように配置される。金属板６１の一端は導電ピン６２に接し、導電ピン６２は主基板５６上の配線と接している。金属板６１はその配線を介して電源コネクタ５５に接続され、接地されている。金属板６１は一種の避雷針として機能する。
【００２８】
また凹部３２のそれぞれは、上ケース部材５１に設けられた開口８６と、台車受け部５７の内周面および底面と、給電端子５８とにより構成されている。どちらの凹部３２に設けられる台車受け部５７および給電端子５８も、形状は同じである。また凹部３２を囲むように金属板６１が配置されている。
【００２９】
デバイス制御装置１０の構成についてさらに説明する。図３はデバイス制御装置１０および台車２０の平面図であり、図４は図３に示すデバイス制御装置１０および台車２０のIV−IV切断線における断面図であり、図５は図３に示すデバイス制御装置１０および台車２０のＶ−Ｖ切断線における断面図である。図３の左側の凹部３２に台車２０がはめ込まれている。そのため、図５には台車２０の断面が記載されている。
【００３０】
図４および図５には、断面だけではなく、視点から見て断面の向こうにある部材であって視点との間を遮るものがない部材の表面も記載されている。このため、図４には台車２０の上部を側方からみた形状が記載されている。なお、説明の容易のため図４，図５では一部の部材の記載が省略されている。
【００３１】
図５に示されるように、台車２０は、回路基板７２と、回路基板７２に接続される受電端子７１と、歯車７３と、バッテリー７４と、第１のカバー材７６と、第２のカバー材７７と、第３のカバー材７８と、を含む。また、台車２０は、図示しないタイヤと、モータと、マイクロコントローラとを含む。第１のカバー材７６と、第２のカバー材７７と、第３のカバー材７８とは台車２０の外装を構成している。台車２０がはめ込まれると、給電端子５８には台車２０に含まれる受電端子７１が差し込まれる。この場合、受電端子７１を介してバッテリー７４へ電流が供給され、その電流によりバッテリー７４が充電される。歯車７３はモータの出力をタイヤへ伝達するための伝達機構を構成する。
【００３２】
図４，５において、台車受け部５７、給電端子５８および金属板６１の形状は同じである。図５に示されるように、凹部３２に台車２０がはめ込まれた場合には、金属板６１は台車２０を側方で囲んでいる。
【００３３】
図６は、図５に示される金属板６１の部分拡大図である。凹部３２は側壁８１と底面とを有し、側壁８１は台車受け部５７の内周面と、開口８６の内周面とにより構成されている。また、金属板６１は側壁８１を側方から囲むように設けられている。言いかえると、側壁８１は、はめ込まれる台車２０と金属板６１との間にある。また、側壁８１の外側において、上ケース部材５１と台車受け部５７との間に隙間５９がある。金属板６１はその隙間５９に配置される。隙間５９は側壁８１まで延びていて、側壁８１は隙間５９により開口している。金属板６１は、その隙間５９により、上ケース部材５１および下ケース部材５２から露出している。
【００３４】
金属板６１は、凹部３２の上部（例えば上下方向の中央より上側）に配置されている。具体的には、金属板６１は、前記凹部３２の開口から連接されており、取り外しの際に指をガイドするガイド部８９の終端に隣接している。
【００３５】
上ケース部材５１は、側壁８１の隙間５９側の端に下方に突出する突出部８２を有している。突出部８２は、台車受け部５７の凹部の上端面と対向している。台車受け部５７の上端面上に、金属板６１の開口６５側の端部が位置している。隙間５９は突出部８２により側壁８１の近傍で狭くなっている。言い換えると、側壁８１における上ケース部材５１と下ケース部材５２との距離は、金属板６１を挟む位置（平面視で金属板６１と重畳する領域）における上ケース部材５１と下ケース部材５２との距離より小さい。これにより、金属板６１および隙間５９が視認しづらくなっている。
【００３６】
台車２０の側面は、互いに篏合される第２のカバー材７７と第３のカバー材７８とにより構成されている。また、第２のカバー材７７と第３のカバー材７８との間には微小な隙間７９が存在し、その隙間７９は台車２０の側面にも表れている。そして、台車２０のその側面と、側壁８１とが対向する。ここで、台車２０の隙間７９のうち台車２０の側面に最も近い箇所から回路基板７２までの距離は、その箇所から金属板６１までの距離より大きい。
【００３７】
図７は、図２と異なる方向からみた金属板６１の斜視図である。金属板６１は、静電保護部６６と、端子部６７と、中間部６８とを含む。静電保護部６６は開口６５を囲み横方向に拡がる部分であり、端子部６７は主基板５６上の導電ピン６２と接する部分であり、中間部６８は静電保護部６６および端子部６７を接続する部分である。
【００３８】
静電保護部６６は、開口６５側の端と、静電保護部６６の周縁側との間に段差を有する。この段差は、平面視で開口６５を囲んでいる。これにより、図４から６に示されるように静電保護部６６の断面はＳ字状の部分を有する。この段差により、静電保護部６６が変形しづらくなり、金属板６１をより高精度に配置することが可能となる。
【００３９】
中間部６８は、静電保護部６６の周縁側の端のうち一部から下方へ伸びており中間部６８と静電保護部６６との境界は折り曲げられている。中間部６８の幅は静電保護部６６から離れるにつれ細くなる。中間部６８の先端は端子部６７に接続している。端子部６７は固定ピン５４が通る孔が設けられる第１の領域と、導電ピン６２に接続する第２の領域と、それらを接続する第３の領域と、付加領域とを含む。第１の領域は固定ピン５４を貫通させるための貫通孔が設けられる矩形の領域であり、その一辺には中間部６８が接続され、その一辺の隣の辺には第３の領域が接続され、他の二辺のそれぞれには矩形の付加領域が接続されている。第１の領域と中間部６８との境界、第１の領域と第３の領域との境界、および、第１の領域と付加領域との境界は折り曲げられている。第２の領域は導電ピン６２と干渉するように曲げられており、弾性力により導電ピン６２と接続する。ここで、金属板６１は、他の方法で接地されてもよい。例えば、端子部６７と主基板５６上の接地される配線とが互いに金属製のねじで固定されることにより金属板６１が接地されてもよい。
【００４０】
前述したように、デバイス制御装置１０にはめ込まれた台車２０の隙間７９のうち側面側の端から回路基板７２までの距離は、隙間７９のうちその側面側の端から金属板６１までの距離より大きい。すると、台車２０がデバイス制御装置１０の凹部３２にはめ込まれた場合に、静電気が回路基板７２に向けて放電される前に金属板６１に放電がされる。台車２０に対する静電気の放電により電流が流れうるルートは、台車２０の外装の隙間７９である。しかしながら、その隙間７９を介する静電気の放電が起きる前に金属板６１に放電されるため、充電時には台車２０は静電気の放電による影響から保護される。台車２０が充電されている場合には、給電端子５８から供給される電位により、回路基板７２の電位と静電気の溜まった物体との電位差が大きいため放電が起きる可能性が高い。一方、充電時以外は台車２０の静電気の放電が起きる可能性は低い。なぜなら、台車２０がデバイス制御装置１０から切り離されている場合には、回路基板７２は外部から電位が供給されていないため、静電気の溜まった物体との電位差が小さくなりやすいからである。
【００４１】
このように、バッテリー７４が搭載され単体での静電気対策の難しい台車２０が存在しても、電源を供給する側のデバイス制御装置１０に静電気の放電を受ける導電部材を設けることで、充電の際の静電気による影響を防ぎ、さらに台車２０の通常の利用において静電気の影響をうける可能性そのものを大幅に抑制することが可能になる。
【００４２】
これまでは、本発明を玩具システムに適用した例について記載しているが、玩具以外の電子機器およびそれを充電する装置にも本発明を適用できる。台車２０の代わりに、他の種類のバッテリー駆動機器が用いられてもよい。例えば本発明が台車２０の代わりにスマートフォンなどの携帯機器に適用されてもよい。
【００４３】
また、デバイス制御装置１０のように充電のために電流を供給する充電装置は、必ずしもこれまでに説明した構成でなくてもよい。例えば、金属板６１の代わりに導電性のシートや、環状の金属線が用いられてもよい。
【００４４】
開口６５を有する金属板６１が、凹部３２の上端の外周縁に配置され、開口６５が平面視で凹部３２を囲んでもよい。金属板６１がケースの上側に存在することで、装飾上の制約はあるものの、より効果的に静電気による影響を防ぐことができる。また、金属板６１の代わりに、凹部３２の上端またはその外周縁に接地されたループ状の金属線が配置されてもよい。
【００４５】
また、凹部３２の周囲に配置されいわゆる避雷針として機能する導電性の部材は、開口またはループ状の構造を有しなくてもよい。例えば、静電気による影響を抑えるために、接地された複数の電極が所定の値より小さい間隔で側壁８１の上端に沿って並べられてもよい。複数の電極のそれぞれは平面視で側壁８１に沿って延びてもよいし、側壁８１に沿って上下方向に延びる金属線であってもよい。
【００４６】
バッテリー駆動機器がはめ込まれる箇所（篏合部）は、必ずしも凹部３２でなくてもよい。例えば、篏合部は、底面と側壁があるが、側壁が充電される機器を囲まなくてもよい。バッテリー駆動機器の側面のうち一面に隙間を設けず、充電装置はその隙間のない側面に対向する側壁であって金属板６１が設置される側壁のみを有してもよい。さらにいえば、バッテリー駆動機器が充電のために配置される箇所は、必ずしもバッテリー駆動機器がはめ込まれる形状でなくてもよい。例えば、バッテリー駆動機器の形状と、凹部３２の形状とが異なってもよい。この場合でも、金属板６１などの静電気の放電をうける電極を適切に配置することで、これまでに説明された実施形態と同様の効果をうることができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月1日(2021.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該バッテリー駆動機器が取り付けられる充電部と、
接地される配線と接続され、前記充電部に配置される被放電電極と、
を含む充電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の充電装置において、
前記充電部は、前記取り付けられるバッテリー駆動機器に対向するように配置される側壁を有し、
前記側壁の表面は、前記被放電電極より前記取り付けられるバッテリー駆動機器の近くに配置される、
充電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の充電装置において、
前記充電部は、前記バッテリー駆動機器に対応する形状の凹部を有し、
前記凹部は前記側壁を含む、
充電装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の充電装置において、
前記バッテリー駆動機器は、互いに篏合される２つ以上の部材により構成される側面を含み、
前記側面と前記側壁とは対向する、
充電装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の充電装置において、
前記側壁は第１の部材および第２の部材により構成され、
前記被放電電極は、前記第１の部材と前記第２の部材の間に配置される、
充電装置。
【請求項６】
請求項５に記載の充電装置において、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に隙間が形成され、
前記被放電電極は、前記隙間に配置されている、
充電装置。
【請求項７】
請求項６に記載の充電装置において、
前記隙間は、前記側壁まで延びており、
前記被放電電極は、前記隙間から露出する、
充電装置。
【請求項８】
請求項７に記載の充電装置において、
前記側壁の表面における前記第１の部材と前記第２の部材との距離は、前記被放電電極を挟む位置における前記第１の部材と前記第２の部材との距離より小さい、
充電装置。
【請求項９】
請求項３に記載の充電装置において、
前記被放電電極は前記凹部を囲む開口を有する金属板である、
充電装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の充電装置において、
前記金属板は、前記開口の周囲に段差を有する、
充電装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の充電装置において、
前記金属板は前記開口の周囲に設けられる静電保護部と、前記配線と接続される端子部と、前記静電保護部と前記端子部とを接続する接続部とを有し、
前記接続部は前記静電保護部から離れるにつれ細くなる、
充電装置。
【請求項１２】
バッテリー駆動機器と、
前記バッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該バッテリー駆動機器が取り付けられる充電部、および、
接地される配線と接続され、前記充電部に配置される被放電電極、
を含む充電装置と、
を含む機器システム。
【請求項１３】
プロセッサおよびメモリと、
カートリッジが抜き差しされるカートリッジコネクタと、
ディスプレイと、
第１のバッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該第１のバッテリー駆動機器がはめ込まれる第１の篏合部と、
接地される配線と接続され、前記第１の篏合部に配置される第１の被放電電極と、
第２のバッテリー駆動機器に電流を供給する給電電極が配置され、当該第２のバッテリー駆動機器がはめ込まれる第２の篏合部と、
接地される配線と接続され、前記第２の篏合部に配置される第２の被放電電極と、
を含む制御装置。
【国際調査報告】
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2020129848.tif 000011
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2020129848.tif 000013
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