(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動軸線上に互いに対向して配置され、かつ上記回動軸線を中心として相対回転可能な一対の当接部材と、この一対の当接部材を互いに押圧接触するように付勢する付勢手段とを備え、一対の当接部材の対向面の一方には、当接部材の径方向に延びる突出部が形成され、他方の当接面には上記突出部が上記一対の当接部材の相対回転に応じて出入りする凹部が形成され、上記突出部が上記凹部に入り込むと、上記当接部材の周方向における上記突出部の側面と上記凹部の側面との接触によって上記付勢手段の付勢力が回動付勢力に変換され、この回動付勢力により上記一対の当接部材が、上記当接部材の周方向における上記突出部及び上記凹部の中央部が互いにほぼ一致する中立位置側へ強制的に回動させられるヒンジ装置において、
上記突出部の外面を上記当接部材の径方向に沿って延びる外側に凸の円弧面によって形成し、上記当接部材の周方向における上記凹部の両側面を上記当接部材の径方向に沿って延びる外側に凸の円弧面によって形成し、上記一対の当接部材が上記中立位置に回動したとき、上記突出部を上記凹部の円弧面によって形成された両側面と接触させたことを特徴とするヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、折り畳み式携帯電話機等に用いるのに好適なヒンジ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、折り畳み式携帯電話機は、図１８及び図１９に示すうように、送話部Ａと受話部Ｂとを備えており、送話部Ａと受話部Ｂとは、図１８において実線で示すように互いに突き当たった不使用位置と、図１９において実線で示す通話位置との間を、ヒンジ装置（図示せず）を介して回動可能に連結されている。しかも、送話部Ａと受話部Ｂとは、互いのなす角度が所定角度αより小さいときには、ヒンジ装置に内蔵された付勢手段によって不使用位置まで回動されて、同位置に維持される。また、互いのなす角度が所定角度βより大きくなると、付勢手段によって通話位置まで回動させられて、同位置に維持されるようになっている。
【０００３】
ヒンジ装置は、図２０に示すように、互いに対向して配置された一対の当接板（当接部材）Ｃ，Ｄと、この一対の当接板Ｃ，Ｄを互いに接近するように付勢する付勢手段（図示せず）とを有している。一対の当接板Ｃ，Ｄは、送話部Ａと受話部Ｂとにそれぞれ回動不能に連結されている。したがって、当接板Ｃ，Ｄは、送話部Ａと受話部Ｂとの回動に伴って相対回動する。
【０００４】
一方の当接板Ｃの当接板Ｄとの対向面には、一対の突出部Ｃ１，Ｃ１が周方向に１８０°離れて配置形成されている。他方の当接板Ｄの当接板Ｃとの対向面には、一対の凹部Ｄ１，Ｄ１が周方向に１８０°離れて配置形成されている。突出部Ｃ１及び凹部Ｄ１は、付勢手段の付勢力を利用して送話部Ａ及び受話部Ｂを不使用位置又は通話位置に維持する。
【０００５】
すなわち、図２１に示すように、突出部Ｃ１及び凹部Ｄ１は、いずれも断面円弧状をなしており、送話部Ａと受話部Ｂとが不使用位置に位置しているときには、図２１（Ａ）に示すように、それぞれの中央部から当接板Ｃ，Ｄの周方向へ若干離れた箇所において互いに突き当たっている。したがって、付勢手段の付勢力は、当接板Ｃを矢印方向（当接板Ｄを矢印方向と逆方向）へ回動させる回動付勢力に変換される。この回動付勢力により、送話部Ａと受話部Ｂと不使用位置に維持される。図２１（Ｂ）に示すように、送話部Ａと受話部Ｂとのなす角度がα以下であるときには、突出部Ｃ１の中央部から若干離れた箇所が凹部Ｄ１の一端部に接触する。これにより、当接板Ｃが図２１（Ｂ）の矢印方向へ付勢され、送話部Ａ及び受話部Ｂが不使用位置に回動させられる。送話部Ａと受話部Ｂとのなす角度がβ以上であるときには、突出部Ｃ１と凹部Ｄ１とが図２１（Ｂ）に示す状態と対称な状態になる。したがって、当接板Ｃが矢印方向と逆方向へ付勢され、送話部Ａ及び受話部Ｂが通話位置まで回動させられる。送話部Ａ及び受話部Ｂが通話位置に位置しているときには、図２１（Ｃ）に示すように、突出部Ｃ１と凹部Ｄ１とが、互いの中央部において押圧接触する。この状態では、付勢手段の付勢力は突出部Ｃ１を凹部Ｄ１の底面に押し付けるだけであり、回動付勢力に変換されることがない。しかし、当接部材Ｃ，Ｄが図２１（Ｃ）に示す位置（以下、中立位置という。）からいずれかの方向へ回動すると、付勢手段の付勢力が回動付勢力に変換され、当接部材Ｃ，Ｄを中立位置に戻す。したがって、送話部Ａ及び受話部Ｂが通話位置に維持される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のヒンジ装置においては、理論上、当接部材Ｃ、Ｄが中立位置からわずかでも回動すると、付勢手段の付勢力が回動付勢力に変換される。しかし、突出部Ｃ１と凹部Ｄ１との中立位置における接点（当接板Ｃ，Ｄの周方向における突出部Ｃ１及び凹部Ｄ１の中央部）近傍部分は、付勢手段の付勢方向とほぼ直交しているので、当接部材Ｃ，Ｄが僅かに回動しただけでは中立位置に戻されることがない。このため、通話位置においては、送話部Ａと受話部Ｂとが節度をもって位置決めされることがなく、ガタツキが生じ易いという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、回動軸線上に互いに対向して配置され、かつ上記回動軸線を中心として相対回転可能な一対の当接部材と、この一対の当接部材を互いに押圧接触するように付勢する付勢手段とを備え、一対の当接部材の対向面の一方には、当接部材の径方向に延びる突出部が形成され、他方の当接面には上記突出部が上記一対の当接部材の相対回転に応じて出入りする凹部が形成され、上記突出部が上記凹部に入り込むと、上記当接部材の周方向における上記突出部の側面と上記凹部の側面との接触によって上記付勢手段の付勢力が回動付勢力に変換され、この回動付勢力により上記一対の当接部材が、上記当接部材の周方向における上記突出部及び上記凹部の中央部が互いにほぼ一致する中立位置側へ強制的に回動させられるヒンジ装置において、
上記突出部の外面を上記当接部材の径方向に沿って延びる外側に凸の円弧面によって形成し、上記当接部材の周方向における上記凹部の両側面を上記当接部材の径方向に沿って延びる外側に凸の円弧面によって形成し、上記一対の当接部材が上記中立位置に回動したとき、上記突出部を上記凹部の円弧面によって形成された両側面と接触させたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を上記折り畳み式携帯電話機に用いられるヒンジ装置に適用した一実施の形態について図１〜図１６を参照して説明する。なお、この発明は、携帯電話機以外の回動する二つの部材を回動可能に連結する他のヒンジ装置にも適用可能である。
【０００９】
図１〜図６に示すように、ヒンジ装置１は、第１、第２固定部材２，３、ヒンジ軸４、可動ディスク（当接部材）５、固定ディスク（当接部材）６及びコイルばね（付勢手段）７を備えている。これらの部材２〜７は、互いの軸線を一致させて配置されている。
【００１０】
第１固定部材２は、図１〜図６及び図７に示すように、一端部に底部２１を有し、他端部が開口した有底円筒状をなすものであり、その軸線を送話部Ａと受話部Ｂとの回動軸線と一致させた状態で、送話部Ａと受話部Ｂとのいずれか一方に回動不能に連結される。底部２１の中央部には、貫通孔２２が形成されている。第１固定部材２の周壁部の開口側端部には、開口側の端面から軸線に沿って延びる一対のガイド溝２３，２３が周方向に１８０°離れて配置形成されている。
【００１１】
第２固定部材３は、第１固定部材２と対向した状態で送話部Ａと受話部Ｂとのいずれか他方に回動不能に連結される。図１〜図６及び図８に示すように、第２固定部材３の第１固定部材２との対向面には、収容凹部３１が形成されている。また、第１固定部材２の中央部には、貫通孔３２が形成されている。
【００１２】
ヒンジ軸４は、図６に示すように、その一端部から他端部に向かって順次形成された、頭部４１、大径部４２、断面六角形状の固定部４３及び小径部４４を有しており、これらの各部４１〜４４は互いの軸線を一致させて形成されている。大径部４２は、頭部４１が第１固定部材２の底部２１に突き当たるまで貫通孔２２に挿入されており、貫通孔２２に回動可能に嵌合されている。小径部４４は、第２固定部材３の貫通孔３２に挿入されており、挿入後、小径部４４の先端面に形成された加締め孔４５を利用して小径部４４を大径になるように加締めることにより、第２固定部材３が小径部４４に位置固定されている。なお、小径部４４の外径は、固定部４３を構成する六角形の内接円とほぼ同一の直径を有している。
【００１３】
可動ディスク５は、図１〜図６及び図９に示すように、円板状をなす基板部５１を有しており、この基板部５１が第１固定部材２の開口側端部に軸線方向へ移動可能に挿入されている。基板部５１の中央部には、ヒンジ軸４の大径部４２が相対回動可能に、かつ相対移動可能に貫通する貫通孔５２が形成されている。また、基板部５１の一側部と他側部とには、一対のガイド部５３，５３が形成されている。この一対のガイド部５３，５３が第１固定部材２のガイド溝２３，２３に摺動可能に嵌合されることにより、可動ディスク５が第１固定部材２に軸線方向へ移動可能に、かつ回動不能に連結されている。可動ディスク５の基板部５１と第１固定部材２の底部２１との間には、上記コイルばね７が圧縮された状態で配置されている。このコイルばね７により、可動ディスク５が第２固定部材３側へ付勢されている。
【００１４】
固定ディスク６は、図１〜図６及び図１０に示すように、円板状をなす基板部６１、この基板部６１の下面（可動ディスク５側と逆側の面）に形成された突条６２とを有しており、全体として収容凹部３１とほぼ同一の形状を有している。そして、固定ディスク６は、収容凹部３１に嵌合されることにより、第２固定部材３に回動不能に連結されている。固定ディスク６の中央部には、貫通孔６３が形成されている。この貫通孔６３は、ヒンジ軸４の小径部４４の外径とほぼ同一の内径を有しており、断面六角形状の固定部４３が圧入固定されている。これにより、固定ディスク６及び第２固定部材３とヒンジ軸４とが一体に回転するように連結されている。ヒンジ軸４は、必ずしも第２固定部材３及び固定ディスク６と一体に回転するように連結する必要はなく、第１固定部材２および可動ディスク５と一体に回転するように連結してもよく、あるいは第１、第２固定部材２，３、可動ディスク５及び固定ディスク６の全てに対して回転可能にしてもよい。
【００１５】
固定ディスク６は、第１固定部材２側から第２固定部材３側へ向かう方向に対してしては、第２固定部材３に受け止められている。したがって、固定ディスク６の可動ディスク５との対向面６ａには、可動ディスク５の対向面５ａがコイルばね７によって押し付けられている。図５、図６及び図９に示すように、可動ディスク５の対向面５ａには、一対の突出部５４，５４が可動ディスク５の軸線を中心とする円周上に１８０°離れて配置形成されている。一方、固定ディスク６の対向面６ａには、図５、図６及び図１０に示すように、一対の凹部６４，６４が周方向に１８０°離れて配置形成されている。凹部６４は、突出部５４と同一円周上に配置されている。しかも、凹部６４に突出部５４が入り込むことができるよう、ディスク５，６の径方向における凹部６４の長さは、突出部５４の同方向の長さより長くなっている。
【００１６】
図１１及び図１２に示すように、突出部５４は、一定の幅をもって可動ディスク５の径方向に延びており、その幅方向の中心線Ｌ１が可動ディスク５の軸線と直交するよう配置されている。突出部５４の外面は、外側に凸の円弧面によって形成されており、この円弧面の中心線は、可動ディスク５を軸線方向から見たとき、中心線Ｌ１と一致するように配置されている。したがって、突出部５４は、中心線Ｌ１に関して対称に形成されており、中心線Ｌ１と直交する断面形状は、いずれの断面においても同一になっている。その結果、突出部５４は、可動ディスク５の軸線方向から見たとき、突出部５４と可動ディスク５の対向面５ａとの交差稜線が中心線Ｌ１と平行になるような四角形状をなしている。
【００１７】
凹部６４は、固定ディスク６の径方向内側に形成された内側凹部６５と、径方向外側に形成された外側凹部６６とから構成されている。
内側凹部６５は、一定の幅をもって固定ディスク６の径方向に延びており、その幅方向の中心線Ｌ２が固定ディスク６の軸線と直交するように配置されている。内側凹部６５の中心線Ｌ２と直交する断面形状は、いずれの断面においても同一になっている。しかも、内側凹部６５は、中心線Ｌ２に関して対称に形成されている。内側凹部６５の両側面（固定ディスク６の周方向に位置する両側面）６５ａ，６５ａは、外側に膨出する凸曲面によって形成されている。特に、この実施の形態では、円弧面によって形成されており、円弧面の中心は、中心線Ｌ２と平行になっている。しかも、この円弧面の一端部は、対向面６ａに接している。
【００１８】
一方、外側凹部６６は、固定ディスク６の軸線方向から見たとき、固定ディスク６の内周側から外周側へ向かうにしたがって幅が広くなる扇形をなしており、外側凹部６６の内周側端部の幅は、内側凹部６５の幅と等しくなっている。外側凹部６６も中心線Ｌ２に関して対称に形成されており、その側面６６ａは側面６５ａを構成する円弧面とほぼ同一の曲率半径を有する円弧面によって構成されている。側面６６ａを構成する円弧面の一端部も、対向面６ａに接している。側面６６ａを構成する円弧面と側面６５ａを構成する円弧面とは、互いの間に段差が生じることなく交差している。その交差稜線が、図１１において符号Ｌ３，Ｌ４で示されている。側面６６ａと対向面６ａとの接触箇所を連ねた線Ｌ５は、固定ディスク６の軸線と直交するようになっている。したがって、側面６６ａを構成する円弧面の中心線は、線Ｌ５と平行であるが、固定ディスク６の軸線と交差することはない。側面６６ａを構成する円弧面については、その中心線が固定ディスク６の軸線と直交するように配置してもよい。
【００１９】
上記突出部５４と上記内側及び外側凹部６５，６６との関係について述べると、図１１に示すように、携帯電話機の送話部Ａと受話部Ｂとが通話位置に位置したとき、中心線Ｌ１，Ｌ２がディスク５，６の軸線方向から見て一致する。このときの可動ディスク５と固定ディスク６との位置が中立位置である。
【００２０】
可動ディスク５及び固定ディスク６が中立位置に位置した状態では、図１２に示すように、突出部５４の両側部が内側凹部６５の両側面６５ａ，６５ａとそれぞれ接触している。しかも、突出部５４の中心線Ｌ１と内側凹部６の側面６５ａを構成する円弧面の中心線が平行であるから、突出部５４と側面６５ａは、実際には図１１においてダブルハッチングで示すように、線接触（実質的には面接触）している。一方、外側凹部６６は内側凹部６５から外側へ離れるのにしたがってその幅が広がっているので、図１３に示すように、突出部５４は、外側凹部６６の側面６６ａは勿論のこと、外側凹部６６を区画するいずれの面に対しても離れているる。
【００２１】
両ディスク５，６が図１１及び図１２に示す中立位置から角度αより小さい角度範囲において回動すると、突出部５４は、図１４においてダブルハッチングで示すように、内側凹部６５の側面６５ａの外周側の端部及び外側凹部６６の側面６６ａの内側の端部が突出部５４と接触する。ただし、送話部Ａと受話部Ｂとが中立位置から角度αだけ回動すると、中心線Ｌ２が線Ｌ５と平面視において一致する。この結果、突出部５４の中央部が線Ｌ５上において側面６５ａ（対向面６ａ）と線接触する。
なお、送話部Ａと受話部Ｂとのなす角度がβより大きくなった場合には、図１４に示す状態と対称になる
【００２２】
上記構成のヒンジ装置１においては、送話部Ａと受話部Ｂとが通話位置に回動し、可動ディスク５と固定ディスク６とが中立位置に位置したときには、突出部５４と凹部６４の内側凹部６５とが、ディスク５，６の周方向に離れた２箇所において互いに接触するから、可動ディスク５と固定ディスク６とを節度をもって位置固定することができる。したがって、送話部Ａと受話部Ｂとが通話位置においてガタツクのを確実に防止することができる。
【００２３】
また、この実施の形態のヒンジ装置１では、凹部６４が四角形の内側凹部６５と扇形の外側凹部６６とで構成されているので、突出部５４及び凹部６４の早期摩耗を防止することができる。すなわち、仮に、内側凹部６５を外周側へ延ばし、凹部６４全体を内側凹部６５によって構成したものとすると、可動ディスク５が固定ディスク６に対して中立位置から若干でも回動すると、突出部５４及び凹部６４の側面が外周側の端部においてのみ接触する。このため、突出部５４及び凹部６４が早期に摩耗し易い。
【００２４】
この点、凹部６４を四角形の内側凹部６５と扇形の外側凹部６６とから構成したこのヒンジ装置１では、可動ディスク５が中立位置から回動すると、図１４においてダブルハッチングで示すように、可動ディスク５の径方向における突出部５４の中間部が、内側凹部６５の側面６５ａと外周側の端部Ｑにおいて接触する。これは、凹部６４全体を内側凹部６５だけで構成した場合と同様である。しかるに、このヒンジ装置１では、凹部６４が外側凹部６６を有しており、突出部５４の中間部は、外側凹部６６の側面６６ａとその内側の端部Ｒにおいて接触する。したがって、突出部５４と凹部６４との接触面積が倍増する。よって、突出部５４及び凹部６４の早期摩耗を防止することができる。
【００２５】
また、図１５及び図１６から明かなように、このヒンジ装置１のように、凹部６４の側面６５ａ，６５ａを外側に凸の円弧面で構成した場合には、可動ディスク５が固定ディスク６に対して中立位置から正逆方向へそれぞれ角度αだけ回動する間に突出部５４が側面６５ａ，６６ａに対して接触する接触長さ（図１５においてダブルハッチングを施した箇所の長さ）が、凹部６４を区画する底面６４ａを凹曲面で構成した場合の同様の接触長さ（図１６においてダブルハッチングを施した箇所の長さ）より長くなる。これにより、突出部５４の早期摩耗をより一層防止することができる。
【００２６】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、凹部６４を内側凹部６５と外側凹部６６とから構成しているが、内側凹部６５を外側凹部の分だけ外側へ延ばし、凹部６４全体を内側凹部６５で構成してもよい。
また、図１７に示すように、凹部６４を区画する面を幅方向中央の凹曲面６４ａと両側の凹曲面６４ｂとから構成してもよい。この場合、凹曲面６４ａについては、可動ディスク５と固定ディスク６とが中立位置に回動したとき、突出部５４が周方向に離れた２箇所で凹部６４と接触することができるようにするために、突出部５４を構成する円弧面より小さい曲率半径を有する円弧面で構成する。また、凹曲面６４ｂについては、突出部５４を構成する円弧面より大きい曲率半径を有する円弧面で構成する。このように、凹部６４を中央側の一つの凹曲面６４ａと幅方向の両側の二つの凹曲面６４ｂとから構成する点については、凹部６４を、内側凹部６５と外側凹部６６とに分けた場合における各凹部６５，６６についても同様に適用することができる。
また、上記の実施の形態においては、一対の突出部５４と一対の凹部６４とのいずれをも周方向へ１８０°離して配置しているが、特開平１０−３１７７７９号公報（特に、図１２）に記載されているように、一対の突出部５４を１８０°以下の角度、例えば１６０°程度に配置し、凹部６４を三つ形成し、それらを「Ｙ」字状に配置してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、例えば携帯電話機の送話部と受話部とが通話位置に回動され、それに伴って可動ディスクと固定ディスクとが中立位置に回動したときに、可動ディスクと固定ディスクとを節度をもって位置固定することができ、これによって送話部と受話部とが通話位置においてガタツクのを防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１のＸ矢視図である。
【図３】図１のＹ矢視図である。
【図４】図１のＺ矢視図である。
【図５】同実施の形態の正断面図である。
【図６】同実施の形態の分解斜視図である。
【図７】同実施の形態において用いられている第１固定部材を示す図であって、図７（Ａ）はその正面図、図７（Ｂ）はその右側面図、図７（Ｃ）はその平面図、図７（Ｄ）はその下面図、図７（Ｅ）はその正断面図である。
【図８】同実施の形態において用いられている第２固定部材を示す図であって、図８（Ａ）はその正面図、図８（Ｂ）はその右側面図、図８（Ｃ）はその平面図、図８（Ｄ）はその下面図、図８（Ｅ）はその側断面図である。
【図９】同実施の形態において用いられている可動ディスクを示す図であって、図９（Ａ）はその正面図、図９（Ｂ）はその右側面図、図９（Ｃ）はその平面図、図９（Ｄ）はその下面図、図９（Ｅ）はその正断面図である。
【図１０】同実施の形態において用いられている固定ディスクを示す図であって、図１０（Ａ）はその平面図、図１０（Ｂ）はその右側面図、図１０（Ｃ）はその正断面図、図１０（Ｄ）はその下面図である。
【図１１】可動デスクと固定ディスクとが中立位置に回動したときにおける凹部と突出部との関係を示す平面図である。
【図１２】図１１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１３】図１１のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図１４】可動ディスクと固定ディスクとが中立位置から若干回動したときにおける凹部と突出部との関係を示す平面図である。
【図１５】この発明に係る突出部の凹部に対する接触範囲を示す図である。
【図１６】従来の突出部の凹部に対する接触範囲を示す図である。
【図１７】この発明の他の実施の形態を示す図１２と同様の断面図である。
【図１８】この発明に係るヒンジ装置が用いられる携帯電話機の一例を、送話部と受話部とが不使用位置に回動させられらたときの状態で示す図である。
【図１９】同携帯電話機の一例を、送話部と受話部とが通話位置に回動させられたときの状態で示す図である。
【図２０】従来のヒンジ装置の一対の当接板を示す斜視図である。
【図２１】図２０に示す一対の当接板に形成された突出部と凹部との関係を示す拡大断面図であって、図２１（Ａ）は送話部と受話部とが不使用位置に回動させられているときの状態を示し、図２１（Ｂ）は送話部と受話部とが不使用位置から角度αだけ回動させられたときの状態を示し、図２１（Ｃ）は送話部と受話部とが通話位置に回動させられたときの状態を示している。
【符号の説明】
１  ヒンジ装置
５  可動ディスク（当接部材）
６  固定ディスク（当接部材）
７  付勢手段
５４  突出部
６４  凹部
６５  内側凹部
６５ａ  側面
６６  外側凹部
６６ａ  側面
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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