(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に回動自在に支持され加速度に応じトーションスプリングの付勢力に抗して回動動作するロータと、前記ハウジング内に設けられた内端部にて前記ロータの回動動作により互いに接触して導通状態となる一対の接点端子とを備えた加速度検知装置において、前記トーションスプリングは、その中間部に形成した螺旋部の内周にて、前記ロータの回動中心から所定方向に所定量変位して前記ロータに一体的に形成したスプリング支持部の外周に所要の隙間をもって組付けられ、一端にて前記ハウジングに係止し、他端にて前記ロータに係止していて、ばね作用中心が前記螺旋部の軸心にあり、前記螺旋部の軸心が前記ロータの回動中心に略一致するように前記スプリング支持部が設定されていることを特徴とする加速度検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加速度検知装置において、前記ロータには前記ロータと一体的に回動するカム部が一体的に形成されていて、このカム部により押動される前記接点端子の内端部の幅が前記カム部の幅より幅広に形成されていて、前記接点端子の内端部の両側エッジが前記カム部に係合しないように配設したことを特徴とする加速度検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両の衝突時等の衝撃により発生する加速度を検知し、車両のエアバッグ等の衝突安全装置の起動用スイッチとして利用される加速度検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の加速度検知装置の一つとして、ハウジング内に回動自在に支持され加速度に応じて回動動作するロータと、前記ハウジング内に設けられた内端部にて前記ロータの回動動作により互いに接触して導通状態となる一対の接点端子とを備えたものがあり、例えば特開平１１−１７４０８１号公報に示されている。
【０００３】
上記した公報に示されている加速度検知装置においては、ロータがシャフトを介して回動自在に組付けられ、ロータを初期位置に向けて付勢するコイル状のトーションスプリングがシャフト上に組付けた円筒状のカラーに所要の隙間をもって組付けられている。また、ロータに設けたカム部に接点端子の内端部が弾撥的に係合していて、トーションスプリングの付勢力に抗したロータの回動動作によって接点端子の内端部が押動されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した公報の加速度検知装置においては、トーションスプリングの支持をシャフト上に組付けたカラーによって行っているため、コスト的に不利であるばかりか、コイル状トーションスプリングのばね作用中心とロータの回動中心が少なくとも隙間相当分だけは径方向に変位するため、トーションスプリングによるロータへの付勢力が所期値（設計値）から離れて、所期の性能を得ることができないおそれがある。また、ロータに設けたカム部と接点端子の内端部との係合部において、ロータの回動動作時に接点端子における内端部の両側エッジがカム部に傷を付けるおそれがあり、両者間での摺動抵抗を不安定として所期の性能を得ることができないおそれがある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、当該加速度検知装置において所期の性能（設計値に近似した性能）が得られるように、ハウジング内に回動自在に支持され加速度に応じトーションスプリングの付勢力に抗して回動動作するロータと、前記ハウジング内に設けられた内端部にて前記ロータの回動動作により互いに接触して導通状態となる一対の接点端子とを備えた加速度検知装置において、前記トーションスプリングは、その中間部に形成した螺旋部の内周にて、前記ロータの回動中心から所定方向に所定量変位して前記ロータに一体的に形成したスプリング支持部の外周に所要の隙間をもって組付けられ、一端にて前記ハウジングに係止し、他端にて前記ロータに係止していて、ばね作用中心が前記螺旋部の軸心にあり、前記螺旋部の軸心が前記ロータの回動中心に略一致するように前記スプリング支持部が設定されていること（請求項１に係る発明）に特徴がある。
【０００６】
また、上記した加速度検知装置において、前記ロータには前記ロータと一体的に回動するカム部が一体的に形成されていて、このカム部により押動される前記接点端子の内端部の幅が前記カム部の幅より幅広に形成されていて、前記接点端子の内端部の両側エッジが前記カム部に係合しないように配設したこと（請求項２に係る発明）に特徴がある。
【０００７】
【発明の作用・効果】
本発明による加速度検知装置（請求項１に係る発明）においては、トーションスプリングの支持部（スプリング支持部）をロータに一体的に形成したため、コスト低減を図ることができる。また、前記スプリング支持部が前記ロータの回動中心から所定方向に所定量変位していて、前記ロータが初期位置から回動して前記トーションスプリングにトルクが入力した場合にも、前記螺旋部の軸心が前記ロータの回動中心に略一致するように前記スプリング支持部が設定されているため、回動動作するロータにはトーションスプリングの所期の付勢力（設計値に近似した付勢力）が作用することとなり、所期の性能を得ることができる。
【０００８】
また、本発明による加速度検知装置（請求項２に係る発明）においては、カム部により押動される接点端子の内端部の幅をカム部の幅より幅広に形成して、接点端子の内端部の両側エッジがカム部に係合しないように配設したため、ロータと一体的に回動するカム部と接点端子の内端部との係合部において、ロータの回動動作時に接点端子における内端部の両側エッジがカム部を傷付けることがなくて、両者間での摺動抵抗を安定化させることができ、所期の性能を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７に示した本発明による加速度検知装置Ａは、ハウジング１０と、このハウジング１０内にキャップ１３及びシール剤１４（図３参照）を用いて封入した支持ケース２０、ロータ３０、スイッチ組立体４０等を備えていて、図１〜図３に示したように、ブラケットＢに組付けられ注入樹脂Ｃ（図２の斜線部及び図３の断面表示斜線部参照）にて固定された状態で、ブラケットＢを介して車体(図示省略)の所定個所に図１の矢印方向を前方として組付けられるようになっている。ブラケットＢは、金属製の取付金具Ｂ１と、これに溶接によって組付けられて加速度検知装置Ａを収容する金属ケースＢ２によって構成されている。なお、図４〜図７は、シール剤１４を注入する前の加速度検知装置Ａを示している。
【００１０】
ハウジング１０は、図８及び図９にて示したように、一対の接続端子１１，１２を非接触でインサート成形した樹脂成型品であって、一端を開口させた箱形の収容部１０ａと、コネクタ部１０ｂと、ロータ用ストッパ部１０ｃを備えており、収容部１０ａの開口側端部四隅には突片１０ｄが形成されている。各接続端子１１，１２は、ハウジング１０のコネクタ部１０ｂ内に収容される内端部１１ａ，１２ａを有するとともに、ハウジング外に突出する外端部１１ｂ，１２ｂを有している。
【００１１】
各突片１０ｄは、支持ケース２０、ロータ３０、スイッチ組立体４０等が図８及び図９に示した状態から図１０に示したようにハウジング１０の収容部１０ａ内に圧入され、各接続端子１１，１２の外端部１１ｂ，１２ｂと後述する各接点端子４２，４３のハウジング外に突出する外端部４２ｂ，４３ｂが図１０の×印部を溶接によって通電可能に接合された後に熱カシメされるものであり、支持ケース２０、ロータ３０、スイッチ組立体４０等を抜け止めしている。
【００１２】
キャップ１３は、図４〜図７にて示したように、ハウジング１０における各突片１０ｄの熱カシメ後に収容部１０ａの開口端部に嵌合固定されるものであり、ポリカーボネイト等の透明な絶縁樹脂材料によって形成されており、収容部１０ａの開口端部を包囲する包囲部１３ａを有するとともに、各接続端子１１，１２と各接点端子４２，４３の溶接によって接合した両端子接合部Ｓ１，Ｓ２（外端部１１ｂ，１２ｂ及び外端部４２ｂ，４３ｂ）を被覆する被覆部１３ｂと、後述するモニター用レジスタ４４を被覆する橋架部１３ｃを有している。シール剤１４は、ＵＶ硬化型の接着剤であり、ハウジング１０に組付けたキャップ１３内に所定量注入されて、キャップ１３内の通電部（両端子接合部Ｓ１，Ｓ２とモニター用レジスタ４４及びその接続部）を埋め込むとともに、スイッチ組立体４０によって閉塞された収容部１０ａの閉塞部を封止するようになっている。
【００１３】
支持ケース２０は、図７、図１１及び図１２に示したように、ロータ３０をコイル状のトーションスプリング５１とともにシャフト５２を用いて組付けるとともに、スイッチ組立体４０を直接に組付けるための樹脂成型品であり、ロータ３０、トーションスプリング５１等の収容部２０ａと、シャフト５２の支持貫通孔２０ｂ，２０ｃと、スイッチ組立体４０の取付部２０ｄと、接点用ストッパ部２０ｅと、ロータ用ストッパ部２０ｆ等を備えている。
【００１４】
ロータ３０は、図１３〜図１５に示したように、焼結金属製のウエイト３１を回動中心から所定量変位した位置にインサート成形した樹脂成型品であって、シャフト挿通孔３０ａと、スプリング支持部３０ｂと、接点係合カム部３０ｃと、スプリング係止部３０ｄと、ストッパ部３０ｅを備えている。このロータ３０は、スプリング支持部３０ｂに予め組付けたトーションスプリング５１とともに支持ケース２０内に組み込まれた状態にて、シャフト５２を支持ケース２０の支持貫通孔２０ｂ，２０ｃとロータ３０のシャフト挿通孔３０ａ等に挿通することにより、支持ケース２０に固定されるシャフト５２に対して回動可能に組付けられている。
【００１５】
またロータ３０は、図７に示したようにハウジング１０に組付けられた状態にて、支持ケース２０のロータ用ストッパ部２０ｆと当接する初期位置（回動角度０度）からストッパ部３０ｅがハウジング１０のロータ用ストッパ部１０ｃと当接する最大回動位置までの範囲（回動角度４０度）にて回動可能である。ロータ３０のストッパ部３０ｅとハウジング１０のロータ用ストッパ部１０ｃは、ロータ３０の回動中心に対して径方向に延びるストッパ面を有していて、両者の当接がロータ３０の回動方向に対して略直交してなされる。
【００１６】
ロータ３０のシャフト挿通孔３０ａは、スプリング支持部３０ｂに相当する部位（図１３の略左半分）を僅かに大径として形成されていて、トーションスプリング５１の反力によってスプリング支持部３０ｂが径方向に押動されてもシャフト５２に強く圧接しないようになっている。ロータ３０の接点係合カム部３０ｃは、所定の幅Ｗ(図１５参照)に形成されていて、両側には段差（逃げ）３０ｃ１，３０ｃ２が形成されている。
【００１７】
トーションスプリング５１は、図３及び図７にて示したように、螺旋部５１ａにてロータ３０のスプリング支持部３０ｂに所要の隙間をもって組付けられ、一端５１ｂにて支持ケース２０に係止し他端５１ｃにてロータ３０のスプリング係止部３０ｄに係止していて、ロータ３０を図３及び図７の反時計方向に付勢しており、通常時には支持ケース２０のロータ用ストッパ部２０ｆに当接させている。ロータ３０のスプリング支持部３０ｂは、図７及び図１３に示したように、シャフト５２の軸心（ロータ３０の回動中心）に対して所定方向に所定量変位（オフセット）していて、ロータ３０が図７の図示状態（初期位置）から時計方向に回動してトーションスプリング５１にトルクが入力した場合にも、螺旋部５１ａの軸心（トーションスプリング５１のばね作用中心）がロータ３０の回動中心に略一致するように設定されている。
【００１８】
スイッチ組立体４０は、図１６〜図１８に示したように、一対の接点端子４２，４３を非接触でインサート成形した樹脂製のベース４１と、このベース４１の一側（ハウジング１０外となる側）にて接点端子４２，４３の後述する第２の外端部４２ｃ，４３ｃに溶接によって通電可能に接合されたモニター用レジスタ４４によって構成されている。ベース４１は、略矩形に形成されていて、四隅には支持ケース２０の取付部２０ｄに嵌合固定するための略扇形の取付部４１ａが形成されている。
【００１９】
一方の接点端子４２は、図１７及び図１８に示したように、弾性変形可能な板ばねからなる後方接点４２Ａと板厚のリード片４２Ｂによって構成されていて、インサート成形前に樹脂モールドされる部位にて溶接によって予め一体化されており、図７に示したように組み付けられた状態にて、ハウジング１０内に配設されロータ３０の接点係合カム部３０ｃに弾撥的かつ摺動可能に係合する内端部４２ａを有するとともに、ハウジング１０外に突出する第１の外端部４２ｂと第２の外端部４２ｃを有している。
【００２０】
接点端子４２の内端部４２ａは、図１５に仮想線にて示したように、接点係合カム部３０ｃの幅Ｗより僅かに幅広に形成されていて、両側エッジ（図１５の左右両端）が接点係合カム部３０ｃに係合しないようになっている。また内端部４２ａは、図３及び図７に示したように組付けられていて、ロータ３０の図３時計方向への回動により接点係合カム部３０ｃによって押動されて弾性変形するようになっており、ロータ３０が所定量（回動角度１５度）回動することによって他方の接点端子４３の内端部４３ａに形成した突起４３ａ１に弾撥的に接触するようになっている。
【００２１】
他方の接点端子４３は、図１７及び図１８に示したように、弾性変形可能な板ばねからなる一対の前方接点４３Ａ，４３Ｂと板厚のリード片４３Ｃによって構成されていて、インサート成形前に樹脂モールドされる部位にて溶接によって予め一体化されており、図７に示したように組み付けられた状態にて、ハウジング１０内に配設されて支持ケース２０の接点用ストッパ部２０ｅに弾撥的に係合する内端部４３ａを有するとともに、ハウジング１０外に突出する第１の外端部４３ｂと第２の外端部４３ｃを有している。
【００２２】
上記のように構成した本実施形態の加速度検知装置Ａは、ロータ３０、トーションスプリング５１及びスイッチ組立体４０等を支持ケース２０に組付けてサブアッセンブリＡｏ（図８及び図９参照）とする第１の製造工程と、サブアッセンブリＡｏとキャップ１３をハウジング１０に組付けてシール剤１４を注入する第２の製造工程を経て組み立てられている。
【００２３】
第１の製造工程では、先ずトーションスプリング５１を予め組付けてなるロータ３０をシャフト５２を用いて支持ケース２０に組付ける。このとき、トーションスプリング５１の一端５１ｂが支持ケース２０に係止し他端５１ｃがロータ３０のスプリング係止部３０ｄに係止するように組付ける。次いで、図１６に示したスイッチ組立体４０を支持ケース２０に圧入により組付けてサブアッセンブリＡｏとする。このとき、一方の接点端子４２の内端部４２ａがロータ３０の接点係合カム部３０ｃに弾撥的に係合し、他方の接点端子４３の内端部４３ａが支持ケース２０の接点用ストッパ部２０ｅに弾撥的に係合するようにして組付ける。
【００２４】
また、第２の製造工程では、先ず図８及び図９にて示したように、サブアッセンブリＡｏをハウジング１０内に圧入によって組付ける。次いで、一方の接点端子４２の第１の外端部４２ｂと接続端子１１の外端部１１ｂを溶接によって接合するとともに、他方の接点端子４３の第１の外端部４３ｂと接続端子１２の外端部１２ｂを溶接によって接合し、その後にハウジング１０の各突片１０ｄを熱カシメする。次いで、ハウジング１０にキャップ１３を嵌合固定し、最後にシール剤１４をキャップ１３内に所定量（図７の仮想線にて示した位置まで）注入して硬化させる。
【００２５】
上記のようにして組み立てられた加速度検知装置Ａは、図１〜図３に示したように、ブラケットＢに組付けられ注入樹脂Ｃにて固定された状態で、ブラケットＢを介して車体の所定個所に図１の矢印方向を前方として組付けられる。このため、車両前方への加速度が入力しない状態では、トーションスプリング５１の付勢力によってロータ３０が図３に示した初期位置に保持されていて、一方の接点端子４２の内端部４２ａは他方の接点端子４３の内端部４３ａから離れており、一方の接点端子４２と他方の接点端子４３は非導通状態となっている。
【００２６】
この状態において、車両の衝突等により所定値以上の加速度が前方に向けて作用すると、ロータ３０がトーションスプリング５１の付勢力に抗して図３に示した初期位置（回動角度０度）からハウジング１０のロータ用ストッパ部１０ｃと当接する最大回動位置（回動角度４０度）まで回動し、これに伴って一方の接点端子４２の内端部４２ａと他方の接点端子４３の内端部４３ａが順次押動される。このロータ３０の回動動作中において、ロータ３０が所定量（回動角度１５度）以上に回動すると、一方の接点端子４２の内端部４２ａが他方の接点端子４３の内端部４３ａに接触し、一方の接点端子４２と他方の接点端子４３とが導通状態となる。これによって、所定値以上の加速度が前方に向けて入力したことが検知される。
【００２７】
ところで、本実施形態の加速度検知装置Ａにおいては、トーションスプリング５１の支持部（スプリング支持部３０ｂ）をロータ３０に一体的に形成したため、コスト低減を図ることができる。また、スプリング支持部３０ｂがロータ３０の回動中心から所定方向に所定量変位していて、ロータ３０が初期位置から回動してトーションスプリング５１にトルクが入力した場合にも、螺旋部５１ａの軸心がロータ３０の回動中心に略一致するようにスプリング支持部３０ｂが設定されているため、回動動作するロータ３０にはトーションスプリング５１の所期の付勢力（設計値に近似した付勢力）が作用することとなり、所期の性能を得ることができる。
【００２８】
また、本実施形態の加速度検知装置Ａにおいては、ロータ３０に一体的に形成した接点係合カム部３０ｃにより押動される接点端子４２の内端部４２ａの幅を接点係合カム部３０ｃの幅Ｗより幅広に形成して、接点端子４２の内端部４２ａの両側エッジが接点係合カム部３０ｃに係合しないように配設したため、ロータ３０と一体的に回動する接点係合カム部３０ｃと接点端子４２の内端部４２ａとの係合部において、ロータ３０の回動動作時に接点端子４２における内端部４２ａの両側エッジが接点係合カム部３０ｃを傷付けることがなくて、両者間での摺動抵抗を安定化させることができ、所期の性能を得ることができる。
【００２９】
また、本実施形態の加速度検知装置Ａにおいては、ロータ３０のストッパ部３０ｅとハウジング１０のロータ用ストッパ部１０ｃとの当接がロータ３０の回動方向に対して略直交してなされるようにしてあるため、かかる当接時においてロータ３０とシャフト５２間の径方向隙間でロータ３０が振動することがなくて、検知信号にノイズが入ることを避けることができる。
【００３０】
また、本実施形態の加速度検知装置Ａにおいては、ハウジング１０における収容部１０ａの単一開口をスイッチ組立体４０のベース４１にて閉塞し、これをシール剤１４によって封止することによりハウジング１０の収容部１０ａを密封構造とすることができるものであるため、ハウジング１０の収容部１０ａを密封構造とするための工程を少なくすることができて、コスト低減を図ることができるとともに、製造工程内での不良発生の可能性を低減することができる。また、ハウジング１０外に突出する両端子接合部Ｓ１，Ｓ２をもシール剤１４にて封止するようにしているため、両端子接合部Ｓ１，Ｓ２を的確に保護することができる。
【００３１】
また、本実施形態においては、両接点端子４２，４３がハウジング１０外に突出する第２の外端部４２ｃ，４３ｃを有していて、これら両外端部４２ｃ，４３ｃに両端を通電可能に接続されたモニター用レジスタ４４も両外端部４２ｃ，４３ｃと共にシール剤１４によって封止される（図３参照）ため、シール剤１４によってモニター用レジスタ４４の移動を規制することができて、モニター用レジスタ４４における両端接続部の耐振耐久性を高めることができる。
【００３２】
また、本実施形態においては、シール剤１４による封止に際してハウジング１０に組付けられて封止部を囲うキャップ１３を用いたため、シール剤１４を所望の個所へ的確に注入することができて、作業性を向上させることができるとともに、シール剤１４の周囲への流下付着を防止することができる。また、ハウジング１０にキャップ１３を組付ける前においては、ハウジング１０外にて各接点端子４２，４３の外端部４２ｂ，４３ｂと各接続端子１１，１２の外端部１１ｂ，１２ｂとを通電可能に接合させる溶接作業を両端子接合部Ｓ１，Ｓ２の周囲を開放した状態で行うことができるため、その接合時の作業性を良好とすることができる。
【００３３】
また、キャップ１３が絶縁樹脂材料によって形成されていて、両端子接合部Ｓ１，Ｓ２を被覆する被覆部１３ｂを有しているため、使用時において当該加速度検知装置Ａに過大な外力が入力して変形した場合にも、両接点端子４２，４３の外端部４２ｂ，４３ｂと両接続端子１１，１２の外端部１１ｂ，１２ｂとの各接合部位をキャップ１３の被覆部１３ｂにて絶縁被覆することができて、各端子接合部Ｓ１，Ｓ２が金属ケースＢ２と短絡することを的確に防ぐことができる。
【００３４】
上記実施形態においては、シール剤１４による封止に際してキャップ１３を用いて実施したが、キャップ１３を用いないで実施することも可能である。また、上記実施形態においては、モニター用レジスタ４４を備えた加速度検知装置Ａに実施したが、モニター用レジスタを備えていない加速度検知装置にも同様に実施し得るものである。また、上記実施形態においては、支持ケース２０を採用してロータ３０、トーションスプリング５１及びスイッチ組立体４０等をハウジング１０に組付けるようにしたが、支持ケース２０とは別の構成（例えばハウジング１０に一体的に形成した支持部）を採用して、ロータ３０、トーションスプリング５１及びスイッチ組立体４０等をハウジング１０に組付けるようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による加速度検知装置をブラケットに組付けた状態の側面図である。
【図２】  図１に示した加速度検知装置とブラケットの背面図である。
【図３】  図２の３−３線に沿った拡大断面図である。
【図４】  図１〜図３に示した加速度検知装置の正面図である。
【図５】  図１〜図３に示した加速度検知装置の側面図である。
【図６】  図１〜図３に示した加速度検知装置の平面図である。
【図７】  図４の７−７線に沿った断面図である。
【図８】  図４〜図７に示した加速度検知装置の製造工程の一工程を示す説明図である。
【図９】  図８に示した状態の平面図である。
【図１０】  図８及び図９に示した製造工程後の製造工程を示す一部破断図である。
【図１１】  図４〜図７に示した加速度検知装置の支持ケース単体を示す正面図である。
【図１２】  図１１に示した支持ケース単体の平面図である。
【図１３】  図４〜図７に示した加速度検知装置のロータ単体を示す一部破断正面図である。
【図１４】  図１３に示したロータ単体の側面図である。
【図１５】  図１３に示したロータ単体の平面図である。
【図１６】  図４〜図７に示した加速度検知装置のスイッチ組立体を示す平面図である。
【図１７】  図１６に示したモニター用レジスタを組付ける前のスイッチ組立体の一部破断側面図である。
【図１８】  図１７に示したスイッチ組立体の平面図である。
【符号の説明】
１０…ハウジング、１０ａ…収容部、１０ｂ…コネクタ部、１１，１２…接続端子、１１ａ，１２ａ…内端部、１１ｂ，１２ｂ…外端部、１３…キャップ、１３ａ…包囲部、１３ｂ…被覆部、１４…シール剤、２０…支持ケース、３０…ロータ、３０ｂ…スプリング支持部、３０ｃ…接点係合カム部、４０…スイッチ組立体、４１…ベース、４２，４３…接点端子、４２ａ，４３ａ…内端部、４２ｂ，４３ｂ…第１の外端部、４２ｃ，４３ｃ…第２の外端部、４４…モニター用レジスタ、５１…トーションスプリング、５２…シャフト、Ｓ１，Ｓ２…端子接合部、Ａ…加速度検知装置、Ｂ…ブラケット、Ｃ…注入樹脂。
【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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