(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーケース内に機械接点を備えるリレーと、リレーを含む回路部を実装した回路基板と、リレーおよび回路基板を収納し取付部材に固定される器体と、器体内にリレーの中間高さまで充填されたポッティング材と、器体と取付部材との間に介在されて振動の伝達を抑制する緩衝部材とを備えることを特徴とするリレーを用いた機器の静音装置。
【請求項２】
前記リレーは密封形であることを特徴とする請求項１記載のリレーを用いた機器の静音装置。
【請求項３】
前記リレーは密封形のものの製造過程の最後に封止される封止孔を封止しない状態で用い、封止孔をポッティング材の充填高さよりも上方に位置させることを特徴とする請求項１記載のリレーを用いた機器の静音装置。
【請求項４】
前記リレーケースは２部材を結合して形成され、両部材を分割線がポッティング材の充填高さよりも上方に位置する形状に形成していることを特徴とする請求項１記載のリレーを用いた機器の静音装置。
【請求項５】
前記回路基板と前記器体との接触部位に、振動抑制用の緩衝材を介装していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のリレーを用いた機器の静音装置。
【請求項６】
前記回路部に外部電線を電気的に接続する端子が前記器体に設けられ、前記回路基板と前記端子との間は振動の伝達を抑制する導電部材を用いて電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のリレーを用いた機器の静音装置。
【請求項７】
前記緩衝部材は前記器体に一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のリレーを用いた機器の静音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リレーケース内に機械接点を備えるリレーが用いられている機器においてリレーの接点の開閉に伴う騒音を静音化するようにしたリレーを用いた機器の静音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、負荷への給電経路にリレーの接点を挿入した機器が広く用いられている。この種の機器としては、たとえば特開平８−２４９５４７号公報などにきさいされているように、人体から放射される熱線を検知する熱線センサを器体内に備えるとともに、熱線センサによる人の検知の有無に応じて照明などの各種負荷をオンオフする熱線センサ付き自動スイッチが知られている。この種の機器では図１２に示すように、リレー１を含む回路部を実装した回路基板２が器体３に内蔵され、この器体３を天井や壁などの取付部材に固定することになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、上述した構成の機器では、リレー１の接点が開閉する際に、接点の開閉に伴う動作音や、リレー１の振動が回路基板、器体３、取付部材などに伝達されることによる振動音が発生し、これらの動作音や振動音が騒音になるという問題を有している。
【０００４】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、リレーの接点の開閉に伴う騒音を抑制したリレーを用いた機器の静音装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、リレーケース内に機械接点を備えるリレーと、リレーを含む回路部を実装した回路基板と、リレーおよび回路基板を収納し取付部材に固定される器体と、器体内にリレーの中間高さまで充填されたポッティング材と、器体と取付部材との間に介在されて振動の伝達を抑制する緩衝部材とを備えるものであり、器体内にポッティング材が充填されていることによってリレーから器体への振動の伝播が抑制されるとともに振動の減衰が早まり、しかもリレーケースの一部がポッティング材に埋め込まれることによってリレーケースの振動も抑制され、さらにリレーで発生した振動が器体に伝達されたとしても、器体と取付部材との間に緩衝部材が介在することによって、器体から取付部材には振動がほとんど伝達されず、器体の振動が取付部材に伝達されることによる騒音の発生が抑制されるから、結果的に騒音が減少する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記リレーとして密封形のものを用いたものであり、ポッティング材の充填作業においてポッティング材がリレーの内部に流れ込むことがなく、ポッティング材の充填作業が容易である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記リレーとして密封形のものの製造過程の最後に封止される封止孔を封止しない状態で用い、封止孔をポッティング材の充填高さよりも上方に位置させているものであり、ポッティング材の充填作業時に封止孔をポッティング材で塞がなければよく、ポッティング材の充填作業は比較的容易である。しかも、封止孔を封止していないから、リレーケースの内外に空気が流通可能であって接点の開閉時に比較的小さい空気抵抗で動作し、接点の開閉性能が密封形のリレーよりも向上する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記リレーケースが２部材を結合して形成され、両部材を分割線がポッティング材の充填高さよりも上方に位置する形状に形成しているものであり、ポッティング材の充填高さがリレーケースを構成する２部材の分割線よりも下方であるから、リレーケース内にポッティング材を侵入させることなくポッティング材の充填が可能になり、密封形のリレーを用いる場合に比較してコストの低減につながる。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記回路基板と前記器体との接触部位に、振動抑制用の緩衝材を介装しているものであり、リレーから回路基板に伝達された振動が器体に伝達されるのを緩衝材によって抑制することができ、結果的に騒音が減少する。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５の発明において、前記回路部に外部電線を電気的に接続する端子が前記器体に設けられ、前記回路基板と前記端子との間は振動の伝達を抑制する導電部材を用いて電気的に接続されているものであり、回路基板と端子との間の電気的接続を振動の伝達を抑制する導電部材を介して行うことによって、リレーで発生した振動が回路基板から端子に伝達されることがなく、他の構成とあいまって騒音の発生を抑制する効果が高くなる。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記緩衝部材が前記器体に一体に形成されているものであり、緩衝部材が器体に一体化されていることにより、別途部材としての緩衝部材を用いる必要がなく、部品点数が削減されて在庫管理が容易になるとともに、施工作業も容易になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下の実施形態ではリレーを用いた機器として熱線センサ付き自動スイッチを想定して説明する。この種の熱線センサ付き自動スイッチとしては、たとえば特開平８−２４９５４７号公報に記載されたものがある。この熱線センサ付き自動スイッチは天井等の取付部材に埋込配置されるものであって、図１０に示すように、円板状の取付片３５を下端部（図１０（ａ）の上下方向で説明する）に備える本体３１と、本体３１の上面に覆着される蓋体３２とで構成された器体３を備えている。本体３１の上縁には組立片３１ａが突設され、蓋体３２の下部外周面に設けた組立爪３２ａを組立片３１ａに開口する組立孔３１ｂに係合させることによって本体３１と蓋体３２とが結合される。器体３内には後述するリレーを含む回路部を実装した回路基板が収納される。回路基板に外部電線を接続するための端子４は器体３の上面に設けられる。図１０に示す上記公報に記載されている構成では端子４として板ばねにより電線を保持する速結端子を用いているが、以下に示す実施の形態では端子ねじ付きの端子を採用する。また、後述する熱線センサや照度センサを実装した回路基板を収納する可動体９が本体３１の下面から一部を露出させる形で器体３に対して回動可能に保持される。可動体９の下部は球面の一部を形成する形状の受光レンズであって、可動体９を器体３に対して回動させることによって熱線センサの検知領域を変化させることができるようにしてある。
【００１５】
取付片３５には２個の取付孔３５ａと２個の操作孔３５ｂとが異なる部位に形成されている。取付孔３５ａは天井面に螺入される直付け用のねじや天井に埋込配置された埋込ボックスに螺合するボックスねじを挿通するために設けられている。したがって、この器体３は天井に対して直付けおよび埋込ボックスを用いて取り付けることができる。さらに、操作孔３５ｂは取付片３５の上面側に設けた装着部３５ｃに取付金具（図示せず）を取り付けたときに、取付金具に設けた引締ねじ（図示せず）を操作するために設けられている。取付金具は引締ねじに螺合した挟み板（図示せず）を備え、引締ねじを締め付けることによって挟み板が取付片３５に近付く向きに移動するように構成されている。したがって、天井に形成した取付孔を通して器体３の上部および挟み板を挿入し、取付片３５を天井下面に当接させた状態で引締ねじを締め付けると、取付孔の周部が取付片３５と挟み板との間に挟持されて器体３を天井に固定することができるのである。取付片３５の下面側は取付片３５に係合する円板状の化粧プレート３６で覆われる。
【００１６】
次に、器体３に収納された回路部について簡単に説明する。図１１に示すように、端子４としては、商用電源ＡＣを接続する端子Ｔ１と、照明負荷Ｌを接続する端子Ｔ２との２組が設けられ、商用電源ＡＣと照明負荷Ｌとの間にリレーの接点ｒが挿入される。リレーの接点ｒは、人体から放射される熱線を検知する焦電素子よりなる熱線センサ５１と、周囲照度を検出するＣｄＳよりなる照度センサ６１との出力の組み合わせによって制御される。すなわち、熱線センサ５１の出力は増幅回路５２で増幅された後、比較器５３で基準値と比較され、熱線センサ５１で基準値以上の熱線量の変化があったか否かが検出される。熱線量の変化が基準値以上であるときには熱線センサ５１の検知エリアに人が存在すると判断してタイマ回路５４をトリガし、タイマ回路５４の出力をアクティブにする。タイマ回路５４では熱線センサ５１により人が検知されてから時限時間内に人が検知されると再トリガされ、時限時間内に人が検知される限り出力をアクティブにする。タイマ回路５４の出力はパルス発生回路５５を通してリレー駆動回路５６に与えられ、タイマ回路５４の出力がアクティブである間にリレーの接点ｒをオンにする。
【００１７】
また、周囲が明るいときには照明負荷Ｌを点灯させる必要がないから、照度センサ６１により検出される照度が動作照度調整回路６２で設定された照度以下であるときにのみタイマ回路５４の出力を有効にし、熱線センサ５１の出力に基づいて照明負荷Ｌをオンオフさせる。また、タイマ回路５４の出力に応じて点灯・消灯する発光ダイオードよりなる表示灯６３が設けられ、この表示灯６３は動作表示灯点灯回路６４を介してタイマ回路５４に接続されている。
【００１８】
上述した回路部の電源は商用電源ＡＣより得られており、リレー駆動用の電源は第１の電源回路５７で生成され、第１の電源回路５７の出力電圧から第２の電源回路５８において他の回路部の電源を生成する。
【００１９】
（第１の基本構成）
本基本構成は、図１に示すように、リレー１を含む回路部が実装されたプリント基板よりなる回路基板２を備え、回路基板２を器体３に収納し、さらに器体３内にポッティング材５を充填したものである。器体３には回路基板２と電気的に接続される端子４が固定されている。本基本構成で用いるリレー１は電磁継電器であって、リレーケース１１の中に機械接点を内蔵している。また、図示する器体３は図１における上面が開放された箱状の本体３１と、本体３１の上面に覆着される蓋体３２とを備える。ここに、本体３１および蓋体３２は模式的に示してあり、図１０に示した形状と必ずしも一致するものではないが、機能はほぼ同様である。
【００２０】
本体３１の周壁内周面の中間部には内鍔片３３が突設され、内鍔片３３の上に回路基板２の周部が載置されるとともに、回路基板２に挿通される固定ねじ３４を用いて回路基板２が内鍔片３３に固定される。また、端子４は、端子板４１に端子ねじ４２を螺合させたねじ付き端子であって、本体３１における図１の下壁に固定され本体３１の下面側に露出する（図１０に示した構成では端子４を蓋体３２に設けているが、本基本構成では本体３１に端子４を設けている）。さらに、器体３における本体３１の外周面には取付片３５（図１（ｂ）参照）が延設され、この取付片３５を用いることによって壁や天井などの取付部材６に固定することが可能になる。つまり、取付部材６に取付孔６ａを形成しておき、この取付孔６ａに器体３の一部を挿入するとともに取付孔６ａの周部に取付片３５を係止し、取付部材６に螺合するねじを用いて器体３を取付部材６に固定するか、あるいは器体３との間で取付部材６に形成した取付孔６ａの周部を挟持する挟み金具を用いて器体３を取付金具６に固定する。
【００２１】
器体３の内部には液状のレジンよりなるポッティング材５が注入される。このポッティング材５は、図１（ｂ）に示すように、器体３の底面からリレー１の中間高さに達する範囲で器体３に充填される。したがって、リレー１で発生した振動はポッティング材５により減衰され、器体３にはほとんど伝達されることがなくなる。しかも、器体３にポッティング材５が充填されることにより器体３の減衰係数が大きくなり、仮に器体３が振動したとしても短時間で減衰することになる。すなわち、リレー１で発生した振動によって器体３が振動するのを抑制することができ、騒音の発生を低減することができるのである。ここで、図１０の構成のように上側になる蓋体３２に回路基板２が収納される場合でも、ポッティング材５が硬化した後に、蓋体３２を本体３１に取り付けることができるから、図１０の構成にも同様の技術を適用することができる。
【００２２】
ところで、上述のように、リレー１の中間高さまでポッティング材５が充填され、ポッティング材５は器体３に注入する際には液状であるから、ポッティング材５がリレーケース１１の内部に浸入するのを防止しなければならない。そこでリレー１として図２（ａ）のようにリレーケース１１が密封された密封形のものを用いることが考えられる。密封形のリレー１には金属製のリレーケース１１を備えるものもあるが、熱線センサ付き自動スイッチでは合成樹脂製のリレーケース１１を備えるものを用いる。この種のリレー１はプラシールリレーと通称している。このようなリレー１を用いれば、ポッティング材５の充填作業時にリレーケース１１の内部にポッティング材５が浸入することがないから、充填作業が容易であり作業性が高くなるのである。
【００２３】
一方、密封形のリレー１はリレーケース１１の内外での空気の出入りがないから、接点や接点の駆動装置の動作時に移動部分に対してリレーケース１１の内部に封入されている気体の抵抗の影響が大きく、いわゆる接点性能（応答性など）が密封形ではないリレーよりもやや劣る。ところで、密封形のリレー１は図２（ｂ）のようにリレーケース１１の一箇所に封止孔１２を備え、リレーケース１１の組立後に封止孔１２を封止するものが多い。そこで、この種の密封形のリレー１について封止孔１２を封止する前の状態のものを用い、封止孔１２がポッティング材５よりも上に位置するようにポッティング材５を器体３に充填すれば、ポッティング材５がリレーケース１１の内部に浸入するのをほぼ確実に防止しながらも、リレーケース１１の内外で封止孔１２を通して空気が流通するから、密封形のリレー１における接点性能の低さを改善することができ、接点性能が高くかつポッティング材５の充填作業を容易に行うことが可能になる。
【００２４】
上述したように、密封形のリレー１を用いることによってリレーケース１１の内部へのポッティング材５の浸入を確実に防止することができるものの、密封形のリレー１ではリレーケース１１を構成する複数の部材の結合部分を気密的に封止する必要があるから比較的高価になる。そこで、リレーケース１１を構成する複数の部材を気密的に結合していないリレー１として図２（ｃ）の構成を採用することも可能である。このリレー１のリレーケース１１は、接点や接点の駆動装置を取り付けたベース１１ａと、ベース１１ａに覆着されるカバー１１ｂとの２部材を結合して形成しているが、リレーケース１１の底からベース１１ａとカバー１１ｂとの分割線までの寸法が比較的大きくなるようにリレーケース１１を構成している。ベース１１ａとカバー１１ｂとは、一方（図示例ではベース１１ａ）の外側面に突設した組立爪１１ｃに他方（図示例ではカバー１１ｂ）に設けた組立片１１ｄの組立孔１１ｅを係合させることによって結合される。この構成のリレー１は密封形のものに比較して組立が容易であり、またリレーケース１１は気密ではないから接点性能もよいものである。ただし、このリレー１を用いるときにはポッティング材５の上面がベース１１ａとカバー１１ｂとの分割線よりも下方に位置するようにポッティング材５を充填する。
【００２５】
（第２の基本構成）
本基本構成は、図３に示すように、回路基板２と器体３における内鍔片３３との間に弾性材料を用いて円環状に形成した緩衝材３５を介在させ、この緩衝材３５に固定ねじ３４を挿通したものである。図３に示す構成ではポッティング材５を用いていないが、リレー１で振動が発生し回路基板２に伝達されたとしても緩衝材３５によって減衰されるから、回路基板２から器体３にはほとんど伝達されることがなく、回路基板２と器体３とが触れることによる騒音や器体３が振動することによる騒音を抑制することができる。
【００２６】
また、本基本構成において図４のように第１の基本構成と同様のポッティング材５を器体３に充填すれば、第１の基本構成の機能とあいまって騒音をより一層低減することが可能になる。他の構成および動作は第１の基本構成と同様である。
【００２７】
ところで、第１の基本構成あるいは第２の基本構成において、回路基板２と端子４との間を電気的に接続するには、図５あるいは図６に示すように、端子４を回路基板２に直付けするよりも振動の伝達を抑制する導電部材７を介して接続するのが望ましい。この種の導電部材７としては、図７（ａ）のような絶縁被覆を有する撚り線７ａ、図７（ｂ）のような撚り線の絶縁被覆同士を結合した形のフラットケーブル７ｂ、図７（ｃ）のように銅ないし銅合金の可撓性を有する薄板７ｃを合成樹脂の薄板７ｄで裏打ちしたもの、図７（ｄ）のように銅ないし銅合金の可撓性を有する薄板をＳ字状に曲成したばね板７ｅなどを用いることが可能である。これらの導電部材７を用いるとリレー１で発生した振動が回路基板２に伝達されたとしても、回路基板２から端子４には伝達されず、端子４が振動することによる騒音の発生を抑制することができる。また、導電部材７は第１の基本構成あるいは第２の基本構成に併用するから、騒音をより一層低減することが可能になる。
【００２８】
（実施形態）
第１の基本構成あるいは第２の基本構成としては、器体３の内部における振動の抑制技術を説明したが、図８のように、器体３と取付部材６と間に緩衝部材８を介在させることによって器体３と取付部材６との間の振動の伝達を抑制すれば、器体３が振動したとしても騒音の発生を抑制することができる。図示する器体３における本体３１は、図８（ａ）のように一面が開口した有底円筒状であって開口縁からフランジ３ａが延設された形状に形成される。緩衝部材８は本体３１の周壁外周面を覆う円筒状であって、フランジ３ａと取付部材６との間に介装される鍔片８ａも備えている。つまり、緩衝部材８は本体３１の外周面のうち図８（ａ）の下面を除くほぼ全面を覆うように形成される。
【００２９】
この緩衝部材８を用いて器体３を取付部材６に取り付けるには、図８（ｂ）のように、取付部材６に円形に開口する取付孔６ａを設け、この取付孔６ａの内周面および開口周縁と器体３との間に緩衝部材８を介在させる。このような構成を採用することによって、リレー１の動作により器体３が振動したとしても、器体３から取付部材６への振動伝達は抑制されるから、取付部材６が振動することによる騒音の発生を抑制することができる。また、緩衝部材８は、図９に示すように、器体３のフランジ３ａに二色成型によって一体に形成してもよい。つまり、硬質の合成樹脂によって器体３を形成するとともに、フランジ３ａに重ねる形で軟質の合成樹脂による緩衝部材８を一体に成形するのである。緩衝部材８は取付部材６に形成した取付孔６ａの周囲の一面に当接し、器体３から取付部材６への振動の伝達を抑制する。また、この構成では緩衝部材８が器体３と一体であることによって、施工時において緩衝部材８を取り付ける手間がなく、施工作業が容易になる上に、緩衝部材８を別途に管理する必要がなく在庫管理が容易になる。緩衝部材８は第１の基本構成と第２の基本構成とのどちらにも適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、リレーケース内に機械接点を備えるリレーと、リレーを含む回路部を実装した回路基板と、リレーおよび回路基板を収納し取付部材に固定される器体と、器体内にリレーの中間高さまで充填されたポッティング材と、器体と取付部材との間に介在されて振動の伝達を抑制する緩衝部材とを備えるものであり、器体内にポッティング材が充填されていることによってリレーから器体への振動の伝播が抑制されるとともに振動の減衰が早まり、しかもリレーケースの一部がポッティング材に埋め込まれることによってリレーケースの振動も抑制され、さらにリレーで発生した振動が器体に伝達されたとしても、器体と取付部材との間に緩衝部材が介在することによって、器体から取付部材には振動がほとんど伝達されず、器体の振動が取付部材に伝達されることによる騒音の発生が抑制されるから、結果的に騒音が減少するという利点を有する。
【００３１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、リレーとして密封形のものを用いているので、ポッティング材の充填作業においてポッティング材がリレーの内部に流れ込むことがなく、ポッティング材の充填作業が容易であるという利点がある。
【００３２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、リレーとして密封形のものの製造過程の最後に封止される封止孔を封止しない状態で用い、封止孔をポッティング材の充填高さよりも上方に位置させているので、ポッティング材の充填作業時に封止孔をポッティング材で塞がなければよく、ポッティング材の充填作業は比較的容易であるという利点を有し、しかも、封止孔を封止していないから、リレーケースの内外に空気が流通可能であって接点の開閉時に比較的小さい空気抵抗で動作し、接点の開閉性能が密封形のリレーよりも向上するという利点がある。
【００３３】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、リレーケースが２部材を結合して形成され、両部材を分割線がポッティング材の充填高さよりも上方に位置する形状に形成しており、ポッティング材の充填高さがリレーケースを構成する２部材の分割線よりも下方であるから、リレーケース内にポッティング材を侵入させることなくポッティング材の充填が可能になり、密封形のリレーを用いる場合に比較してコストの低減につながるという利点がある。
【００３４】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記回路基板と前記器体との接触部位に、振動抑制用の緩衝材を介装しているので、リレーから回路基板に伝達された振動が器体に伝達されるのを緩衝材によって抑制することができ、結果的に騒音が減少するという利点がある。
【００３６】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５の発明において、前記回路部に外部電線を電気的に接続する端子が前記器体に設けられ、前記回路基板と前記端子との間は振動の伝達を抑制する導電部材を用いて電気的に接続されているものであり、回路基板と端子との間の電気的接続を振動の伝達を抑制する導電部材を介して行うことによって、リレーで発生した振動が回路基板から端子に伝達されることがなく、他の構成とあいまって騒音の発生を抑制する効果が高くなる。
【００３８】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６の発明において、前記緩衝部材が前記器体に一体に形成されているものであり、緩衝部材が器体に一体化されていることにより、別途部材としての緩衝部材を用いる必要がなく、部品点数が削減されて在庫管理が容易になるとともに、施工作業も容易になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の基本構成を示し、（ａ）は一部切欠した分解斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】  同上に用いる各種形状のリレーを示す斜視図である。
【図３】  本発明の第２の基本構成を示す一部切欠した分解斜視図である。
【図４】  同上の他例を示す一部切欠した分解斜視図である。
【図５】  同上のさらに他例を示す一部切欠した分解斜視図である。
【図６】  同上の別の例を示す一部切欠した分解斜視図である。
【図７】  同上に用いる各種形状の導電部材を示す斜視図である。
【図８】  本発明の実施形態を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図９】  本発明のさらに他の形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】  本発明を適用する一例としての熱線センサ付き自動スイッチの外観を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は上面図である。
【図１１】  本発明を適用する一例としての熱線センサ付き自動スイッチのブロック図である。
【図１２】  従来例を示し、（ａ）は一部切欠した分解斜視図、（ｂ）は断面図である。
【符号の説明】
１  リレー
２  回路基板
３  器体
４  端子
５  ポッティング材
６  取付部材
７  導電部材
８  緩衝部材
１１  リレーケース
１１ａ  ベース
１１ｂ  カバー
１２  封止孔
３５  緩衝材
【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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【図１２】
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