(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ部と、このモータ部に固定されたウオーム歯車減速装置部とを備え、前記モータ部のモータハウジングには回転子軸が回転自在に支承され、前記ウオーム歯車減速装置部に回転自在に支承された出力軸が前記回転子軸と直交するように配されているウオーム歯車減速装置付きモータであって、
前記ウオーム歯車減速装置部はギヤフレームを備え、このギヤフレームは前記モータ部を制御するためのコントローラを搭載された配線基板を収納する収納室を有し、
前記配線基板にはカプラが直角に固定されており、
前記収納室には前記カプラを露出させる挿通孔が開設されており、前記カプラがこの挿通孔から前記ギヤフレームの外部に露出しており、
前記収納室には前記カプラに加わる外力を受ける外力受け部と、前記カプラに加わるこじれ力を受けるこじれ力受け部とが形成されており、
前記収納室にホルダが前記配線基板への前記カプラの挿入方向と直交する方向に挿入されて、前記ホルダが前記収納室の一部および前記カプラの一部にそれぞれ係合されていることを特徴とするウオーム歯車減速装置付きモータ。
【請求項２】
前記ホルダが前記収納室を被覆するカバーによって固定されることを特徴とする請求項１に記載のウオーム歯車減速装置付きモータ。
【請求項３】
前記外力受け部および前記こじれ力受け部は、前記収納室の側壁のうち前記挿通孔の三方の側壁に設けられた切欠部から構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のウオーム歯車減速装置付きモータ。
【請求項４】
モータ部と、このモータ部に固定されたウオーム歯車減速装置部とを備え、前記モータ部のモータハウジングには回転子軸が回転自在に支承され、前記ウオーム歯車減速装置部に回転自在に支承された出力軸が前記回転子軸と直交するように配されているウオーム歯車減速装置付きモータであって、
前記ウオーム歯車減速装置部が配されたギヤフレームは前記モータ部を制御するためのコントローラを搭載された配線基板を収納する収納室を有し、
前記配線基板にはカプラが平行になるように固定されており、
前記カプラの一対の側面には一対の保持溝がそれぞれ形成されており、
前記収納室には前記カプラを挿通するための挿通孔が開設されているとともに、この挿通孔の一対の側面には前記一対の保持溝にそれぞれ全長にわたって一連に嵌入する一対のフランジ部がそれぞれ形成されており、
前記配線基板が前記収納室に収納された状態において、前記カプラは前記挿通孔から前記ギヤフレームの外部に露出しており、前記一対のフランジ部が前記一対の保持溝にそれぞれ全長にわたって一連に嵌入しており、
前記配線基板が前記収納室に収納された状態において、前記配線基板は前側主面が前記収納室の底面に当接するとともに、外周が前記収納室の四方の側壁内面に当接して、上下左右方向について位置決めされた状態になり、
前記収納室に収納された前記配線基板は前記ギヤフレームに被せ着けられたカバーにより、前記収納室の外側から押さられていることを特徴とするウオーム歯車減速装置付きモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウオーム歯車減速装置付きモータに関し、特に、カプラが固定された配線基板をギヤフレームに形成された収納室に組み付ける技術に係り、例えば、自動車の窓ガラスを払拭するためのワイパ装置に使用されるワイパモータに利用して有効なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車の窓ガラスを払拭するためのワイパ装置はワイパシャフトを駆動するためのワイパ駆動装置としてのワイパモータを備えており、このワイパモータとしてはウオーム歯車減速装置付きモータが使用されている。また、このワイパモータにはワイパブレードを窓の下端位置に自動的に常に停止させるためのオートストップスイッチが組み込まれている。したがって、ワイパモータには原動機としてのモータ（以下、モータ部という。）のブラシ装置に接続された電気配線のリード線と、オートストップスイッチに接続されるリード線とが配線されることになる。そして、これらのリード線はカプラに纏められて車体側に配線された相手側カプラによって車体側のワイヤハーネスに電気的に接続されることになる。
【０００３】
一方、ワイパモータにはモータ部を間欠制御等するための制御回路装置（以下、コントローラという。）が電気的に接続される。従来のこの種のコントローラとして配線基板にトランジスタやコンデンサおよび抵抗等の電気部品を実装して一体化したものがあり、このコントローラがギヤフレームに形成された収納室に収納されたワイパモータがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ワイパモータの製造方法において、各種リード線を纏めたカプラをギヤフレームに組み付ける作業と、コントローラが実装された配線基板をギヤフレームに組み付ける作業とを別々に実施することは作業能率を低下させる原因になるため、コントローラを実装した配線基板にカプラを固定し、この配線基板をギヤフレームの収納室に組み付けることによって組付作業性を高めるワイパモータの製造方法が、考えられる。
【０００５】
しかし、カプラが固定された配線基板がギヤフレームの収納室に組み付けられたワイパモータにおいては、カプラに結合される相手側カプラの挿入力や引抜力が配線基板に加わるため、配線基板の本体や電気配線（導体パターン）および半田付け部等の信頼性が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、カプラを固定した配線基板に外力が加わるのを防止することができるウオーム歯車減速装置付きモータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウオーム歯車減速装置付きモータは、モータ部と、このモータ部に固定されたウオーム歯車減速装置部とを備え、前記モータ部のモータハウジングには回転子軸が回転自在に支承され、前記ウオーム歯車減速装置部に回転自在に支承された出力軸が前記回転子軸と直交するように配されているウオーム歯車減速装置付きモータであって、
前記ウオーム歯車減速装置部はギヤフレームを備え、このギヤフレームは前記モータ部を制御するためのコントローラを搭載された配線基板を収納する収納室を有し、
前記配線基板にはカプラが直角に固定されており、
前記収納室には前記カプラを露出させる挿通孔が開設されており、前記カプラがこの挿通孔から前記ギヤフレームの外部に露出しており、
前記収納室には前記カプラに加わる外力を受ける外力受け部と、前記カプラに加わるこじれ力を受けるこじれ力受け部とが形成されており、
前記収納室にホルダが前記配線基板への前記カプラの挿入方向と直交する方向に挿入されて、前記ホルダが前記収納室の一部および前記カプラの一部にそれぞれ係合されていることを特徴とする。
【０００８】
前記した手段によれば、収納室の一部がカプラに係合されていることにより、配線基板に外力が加わるのを防止することができるため、配線基板が外力によって損傷されるのを未然に防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に即して本発明の一実施の形態を説明する。
【００１０】
本実施の形態において、図１および図２に示されているように、本発明に係るウオーム歯車減速装置付きモータは自動車に搭載されるワイパモータとして構成されている。ワイパモータ１はモータ部２とウオーム歯車減速装置部（以下、ギヤ部という。）１０とを備えており、モータ部２とギヤ部１０とが直列的に連設されてビスによって固定されている。モータ部２のモータハウジング３には回転子軸（図示せず）が回転自在に支承されており、回転子軸はギヤ部１０に回転子軸と直交するように配されて回転自在に支承された出力軸としてのワイパシャフト４にギヤ部１０に内蔵されたウオーム歯車減速装置およびリンク機構（図示せず）を介して連動されている。
【００１１】
また、ワイパモータ１はモータ部２を制御するためのコントローラが搭載された図３に示されている配線基板５を備えている。図３に示されているように、配線基板５はガラス含浸エポキシ樹脂等の絶縁基板が使用されて略長方形の平板形状に形成されており、その両主面にはコントローラ（一点鎖線で搭載範囲が示されている。）６が搭載されている。配線基板５の一方の主面（以下、正面とする。）には略正方形の角筒形状に形成されたカプラ７が直角に固定されている。カプラ７の一方の対面（以下、左側面および右側面とする。）には左側係合部片８と右側係合部片９とがそれぞれ突設されている。また、配線基板５には凹部５ａが設けられ、後述する接続ユニット３０の凸部に係合して位置決めされるようになっている。
【００１２】
ギヤ部１０は図４に示されたギヤフレーム１１を備えている。図４に示されているように、ギヤフレーム１１はカプラ７が固定された配線基板５を収納するための収納室１２を備えており、収納室１２はギヤフレーム１１のワイパシャフト４が突出する側の主面（以下、正面とする。）の下部に配置されて、配線基板５と大きめに相似する長方形の中空穴形状に形成されている。収納室１２の底壁にはカプラ７を挿通するための挿通孔１３が開設されており、収納室１２の側壁のうち挿通孔１３の三方の側壁には切欠部１４が形成されている。切欠部１４の背面にはカプラ７に加わる外力を受ける外力受け部１５が形成されており、切欠部１４の一側面にはカプラ７に加わるこじれ力を受けるこじれ力受け部１６が形成されている。
【００１３】
ギヤフレーム１１の収納室１２の周囲には係合突起１７が複数個、開口付近に配置されて突設されており、各係合突起１７は後記するカバー１８の係合孔２２と係合することにより、カバー１８を固定するようになっている。
【００１４】
ギヤフレーム１１の正面側には図５に示されたカバー１８が被せ付けられるようになっている。図５に示されているように、カバー１８は樹脂が用いられて正面視が大略長方形の皿形状に一体成形されており、収納室１２を被覆する収納室カバー部１９と、ワイパシャフト４の周囲を被覆するワイパシャフトカバー部２０と、ワイパモータ１の定位置停止装置の配設部１１ｃを被覆する配線カバー部２１とを備えている。収納室カバー部１９の側壁の四隅には各係合孔２２がそれぞれ開設されており、各係合孔２２はギヤフレーム１１の各係合突起１７に係合するようになっている。カバー１８の正面壁の表面には樋部２３が突設されており、樋部２３はカバー１８に降りかかった雨水等が下側の左右の係合孔２２、２２に侵入するのを防止するため、下側の左右の係合孔２２、２２を避けた部位に雨水等を案内するようになっている。ちなみに、図１および図２に示されているように、ワイパシャフト４にはカバー部材３２がワイパシャフトカバー部２０とラビリンス状に嵌め込まれている。そして、ワイパシャフト４が回動した場合にカバー部材３２はワイパ軸と一体となって回動するが、ワイパシャフトカバー部２０はギヤフレーム１１に固定であるため、お互いのラビリンス状態を維持したまま相対回動可能となって、ギヤフレーム１１内に雨水等が侵入しにくい構造となっている。
【００１５】
本実施の形態において、ワイパモータ１は図６に示されたホルダ２４を備えている。ホルダ２４は樹脂が使用されて正面視が二股のフォーク形状に一体成形されており、フォーク形状の一対の差込み部２５、２６の内径はカプラ７の外径と略等しく設定されてカプラ７の外周に差し込めるようになっている。一方の差込み部（以下、下側差込み部とする。）２６の内面の先端部には正面視が略二等辺三角形の係合部２７が突設されており、係合部２７はホルダ２４がカプラ７に差し込まれた際にカプラ７の下側のコーナ部に係合することによってホルダ２４自体の抜けを防止するようになっている。ホルダ２４の両差込み部２５、２６と反対側端辺には側面視が略長方形の固定部２８が直角に立ち上げられており、固定部２８の中間部には屈曲部２９が先端部を両差込み部２５、２６の方向に平行移動させるように形成されている。固定部２８の先端部はホルダ２４がカプラ７に差し込まれた状態において、カバー１８に外側から係合されるようになっている。また、図９（ａ）に示されているように、屈曲部２９はその内周側と収納室１２の外壁との間に隙間を存するようにされており、外力受け部１５の縁部との干渉を避けるようになっている。
【００１６】
次に、前記構成に係るカプラ付き配線基板のギヤフレームへの組付作業および作用効果を説明する。この説明により、ワイパモータの構成の詳細が共に明らかにされる。
【００１７】
カプラ付き配線基板５がギヤフレーム１１に組み付けられるに際しては、図７に示されているように、配線基板５に固定されたカプラ７がギヤフレーム１１の収納室１２の挿通孔１３に対向されて挿入され、配線基板５が収納室１２に収納される。一方、図１に示されているように、予め、ギヤフレーム１１の台座１１ｂには接続ユニット３０がギヤフレーム１１の孔１１ａへビス３１を螺入することによって、接続ユニット３０のターミナルの一端が図示されない回転子への給電装置に接続されるように取付けられている。そして、配線基板５の収納室１２への組込みにより、凹部５ａが接続ユニット３０の凸部（図示せず）に位置決めされて、この接続ユニット３０のターミナルの他端とワイパモータ１の定位置停止装置の配設部１１ｃに配設された部品とが配線基板５と電気的に接続されるようになっている。
【００１８】
収納室１２に収納されると、配線基板５は前側主面（以下、前面とする。）が収納室１２の底面（後面）に当接し、外周が収納室１２の四方（以下、上下左右とする。）の側壁内面に当接するため、前方および上下左右方向について位置決めされた状態になる。また、図８に示されているように、カプラ７はギヤフレーム１１の切欠部１４において露出した状態になり、コントローラ６側の側面（以下、左側面とする。）がこじれ力受け部１６に当接した状態になる。
【００１９】
続いて、ホルダ２４が切欠部１４においてカプラ７の外周に差し込まれる。カプラ７に差し込まれると、ホルダ２４は挿通孔１３を塞いだ状態になってカプラ７の後面の一部に係合した状態になるため、配線基板５はホルダ２４によって後方への抜け出しを防止された状態になる。
【００２０】
また、図９（ｂ）で参照されているように、ホルダ２４の下側差込み部２６の係合部２７がカプラ７の外周の一部に係合した状態になるため、ホルダ２４自体のカプラ７の外周からの抜けが防止される。さらに、両差込部２５、２６の先端部が切欠部１４のこじれ力受け部１６の下方に設けられた切欠き溝１４ａに挿入される。したがって、ホルダ２４がカプラ７に差し込まれた後にギヤフレーム１１が移動された場合であっても、カプラ７が挿通孔１３から抜け出ることは防止され、配線基板５が収納室１２から抜け落ちることは防止される。
【００２１】
その後、図８に示されているように、ギヤフレーム１１にカバー１８が被せられカバー１８の各係合孔２２がギヤフレーム１１の外面の各係合突起１７に係合されて固定される。ギヤフレーム１１に被せ着けられると、図９（ａ）に示されているように、カバー１８の内周面の一部がホルダ２４の固定部２８に外側から係合した状態になるため、ホルダ２４はカプラ７の外周からの抜け出しを完全に防止された状態になる。
【００２２】
ギヤフレーム１１に被せ着けられた状態において、ワイパシャフト４にカバー部材３２が嵌入され、カバー１８の収納室カバー部１９は収納室１２を被覆し、ワイパシャフトカバー部２０およびカバー部材３２はワイパシャフト４を被覆し、配線カバー部２１は定位置停止装置の配設部１１ｃを被覆した状態になるため、ワイパモータ１に雨水等が飛水した場合においても、ギヤフレーム１１の内部に浸水することは好適に防止される。この際、本実施の形態においては、ワイパモータ１の取付け姿勢が図１における符号１０側が天地方向上側となるように配されているため、収納室カバー部１９の表面を流下した雨水等は左右の樋部２３、２３によって各係合孔２２、２２に至ることが防止され、係合孔２２からの浸水も防止されて、配線基板５の短絡等の電気的不良は確実に防止される。
【００２３】
以上のようにして製造されたワイパモータ１は自動車のウインドの下側に据え付けられ、カプラ７に車体側に配線された相手側カプラ（図示せず）が結合される。カプラ７に相手側カプラが結合される際、カプラ７には図９（ａ）に矢印Ｆで示された相手側カプラの挿入力が加わる。この挿入力Ｆが配線基板５に加わると、配線基板５の基板自体やコントローラ（電気配線や電気部品および半田付け部）６が損傷される危惧があり、配線基板５の信頼性が低下する。
【００２４】
しかし、本実施の形態においては、ギヤフレーム１１の外力受け部１５がカプラ７にホルダ２４を介して係合していることにより、相手側カプラの挿入力Ｆはホルダ２４を介してギヤフレーム１１の外力受け部１５にて受け止めることになるため、相手側カプラの挿入力Ｆが配線基板５に加わることは防止されることになる。したがって、配線基板５が相手側カプラのカプラ７への挿入力Ｆによって損傷されるのは未然に回避することができる。
【００２５】
また、相手側カプラのカプラ７への挿入に際して、図９（ａ）に矢印Ｘで示されたこじり力が加わったとしても、カプラ７の側面がこじり力受け部１６に当接し、左側係合部片８がギヤフレーム１１の裏面側に、右側係合部片９がギヤフレーム１１の収納部開口１２ａ端部に当接し、さらに、図１０に示されているように、左側係合部片８の延出部８ａがこじれ力受け部１６の縁部に係合していることにより、カプラ７への応力はギヤフレーム１１にて受け止めることになるため、こじり力Ｘが配線基板５に加わることは防止されることになる。したがって、配線基板５が相手側カプラのカプラ７への挿入作業に際してこじり力Ｘによって損傷されるのは未然に回避することができる。一方、相手側カプラをカプラ７から引き抜く時の力Ｆ’についても、カプラ７の左側係合部片８がギヤフレーム１１の裏面側に、右側係合部片９がギヤフレーム１１の収納部開口１２ａ端部に当接しているために、引き抜き応力はギヤフレーム１１が直接受けることになるため、配線基板５が損傷されるのは未然に回避することができる。
【００２６】
さらに、本実施の形態においては、収納室１２の挿通孔１３の側壁に切欠部１４が形成されているため、図９（ａ）に一点鎖線で示されているように、ギヤケース１１の収納室１２のカプラ７の挿通孔１３にカプラ７の全周を囲む部位１２ｂを形成したものに比べて、ギヤフレーム１１としての重量を軽減することができる。また、カプラ７を切欠部１４において露出させることができるため、相手側カプラのカプラ７への結合作業を実施させ易くすることができる。
【００２７】
図１１は本発明の他の実施の形態であるワイパモータを示す分解斜視図である。
【００２８】
本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、カプラ７Ａがワイパシャフト４の軸心方向と直角となる状態で、配線基板５Ａが収納室１２Ａに挿入されるように構成されている点である。すなわち、カプラ７Ａは配線基板５Ａの後面に横向きに据え付けられており、その上下の側面には一対の保持溝８Ａ、８Ａがそれぞれ形成されている。他方、収納室１２Ａのモータ部２と反対側の側面（以下、右側面とする。）には後面が開口したコ字形状の挿通孔１３Ａが開設されており、挿通孔１３Ａの上下の側面には一対のフランジ部１５Ａ、１５Ａが形成されている。
【００２９】
横向きカプラ７Ａ付きの配線基板５Ａがギヤフレーム１１に組み付けられるに際しては、図１１に示されているように、配線基板５Ａに横向きに固定されたカプラ７Ａが収納室１２Ａの挿通孔１３Ａに後方から横向き対向されて挿入され、配線基板５Ａが収納室１２Ａに収納される。この際、カプラ７Ａの両保持溝８Ａ、８Ａに挿通孔１３Ａの両フランジ部１５Ａ、１５Ａが嵌入される。
【００３０】
収納室１２Ａに収納されると、配線基板５Ａは前側主面（以下、前面とする。）が収納室１２Ａの底面（後面）に当接し、外周が収納室１２Ａの四方（以下、上下左右とする。）の側壁内面に当接するため、前方および上下左右方向について位置決めされた状態になる。また、カプラ７Ａは挿通孔１３Ａから左方に突出した状態になり、両フランジ１５Ａ、１５Ａが両保持溝８Ａ、８Ａに係合した状態になる。
【００３１】
その後、ギヤフレーム１１にカバー１８が被せられカバー１８の各係合孔２２がギヤフレーム１１の外面の各係合突起１７に係合されて固定される。ギヤフレーム１１に被せ着けられると、カバー１８が配線基板５Ａを外側から押さえた状態になるため、配線基板５Ａは収納室１２Ａからの抜け出しを完全に防止された状態になる。
【００３２】
以上のようにして製造されたワイパモータは自動車のウインドの下側に据え付けられ、カプラ７Ａに車体側の相手側カプラ（図示せず）が結合される。カプラ７Ａに相手側カプラが結合される際、カプラ７Ａには相手側カプラの挿入力が加わる。本実施の形態においては、ギヤフレーム１１のフランジ部１５Ａがカプラ７Ａの保持溝８Ａに嵌入していることにより、相手側カプラの挿入力はギヤフレーム１１がカプラ７Ａから直接的に受け止めることになるため、相手側カプラの挿入力が配線基板５Ａに加わることは防止されることになる。したがって、配線基板５Ａが相手側カプラのカプラ７Ａへの挿入力によって損傷されるのは未然に回避することができる。
【００３３】
また、相手側カプラのカプラ７Ａへの挿入に際して、こじり力が加わったとしても、カプラ７Ａの保持溝８Ａにフランジ部１５Ａが嵌入していることにより、ギヤフレーム１１がカプラ７Ａから直接的に受け止めることになるため、こじり力が配線基板５Ａに加わることは防止される。したがって、配線基板５Ａが相手側カプラのカプラ７Ａへの挿入作業に際してこじり力によって損傷されるのは未然に回避することができる。
【００３４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００３５】
例えば、前記実施の形態においてはワイパモータに適用した場合について説明したが、これに限らず、他の用途に使用されるウオーム歯車減速装置付きモータ全般に適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カプラを固定した配線基板に外力が加わるのを防止することができるため、配線基板の損傷を防止することができ、カプラ付き配線基板しいてはウオーム歯車減速装置付きモータの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるワイパモータを示す正面図である。
【図２】その側面図である。
【図３】カプラ付き配線基板を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】ギヤフレームを示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う底面断面図である。
【図５】カバーを示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図６】ホルダを示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図７】組付作業を示す分解斜視図である。
【図８】組付後を示す斜視図である。
【図９】同じく組付後を示しており、（ａ）は底面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態であるワイパモータを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１…ワイパモータ、２…モータ部、３…モータハウジング、４…ワイパシャフト、５…配線基板、５ａ…凹部、６…コントローラ、７…カプラ、８…左側係合部片、８ａ…延出部、９…右側係合部片、１０…ギヤ部（ウオーム歯車減速装置部）、１１…ギヤフレーム、１１ａ…孔、１１ｂ…台座、１１ｃ…配設部、１２…収納室、１２ａ…収納部開口、１２ｂ…全周を囲む部位、１３…挿通孔、１４…切欠部、１４ａ…切欠き溝、１５…外力受け部、１６…こじれ力受け部、１７…係合突起、１８…カバー、１９…収納室カバー部、２０…ワイパシャフトカバー部、２１…配線カバー部、２２…係合孔、２３…樋部、２４…ホルダ、２５、２６…差込み部、２７…係合部、２８…固定部、２９…屈曲部、３０…接続ユニット、３１…ビス、３２…カバー部材、５Ａ…配線基板、７Ａ…カプラ、８Ａ…保持溝、１２Ａ…収納室、１３Ａ…挿通孔、１５Ａ…フランジ部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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