(57)【要約】【課題】同軸ケーブルを容易に且つ強固に接続でき、外部からの強い引き抜き力や回転力にも耐え得る安価で高品質のアンテナ給電装置を提供する。【解決手段】取付フランジ３３に給電装置３２の接続部本体３４を一体に構成する。給電装置３２に接続する同軸ケーブル３５の所定位置に接続構体５５を装着する。接続構体５５は、同軸接栓構造を有し、押しナット６１、座金６２、ガスケット６３、クランプ６４、接続部本体３４からなり、同軸ケーブル３５の外導体３８の先端部をクランプ６４の外側に沿って折返し、接続部本体３４内に収納してガスケット６３、座金６２を介して押しナット６１により固定する。同軸ケーブル３５の中心導体３６及び絶縁体３７を接続部本体３４及び取付フランジ３３を介して給電管３１内に挿入し、給電管３１の先端から所定長さ導出してアンテナ放射素子部を構成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーリニアアンテナの端部に設けられる同軸ケーブル引出しタイプの給電装置において、中心部に前記アンテナの給電管が装着され、外周面にアンテナ支柱が装着される取付フランジと、前記取付フランジに一体に構成されるシェル構造の接続部本体を備え、同軸ケーブルの外導体と接続される同軸接栓構造の接続構体とを具備し、
前記接続構体は、前記接続部本体と、該接続部本体内に収納されるクランプ、ガスケット、座金及び前記接続部本体の開口部に螺着される押しナットにより構成され、前記接続部本体内に挿入される同軸ケーブルの外導体を前記接続部本体の内壁とクランプの間に介在させ、前記ガスケット及び座金を介して押しナットを螺着して固定し、前記同軸ケーブルの中心導体及び該中心導体の外周を絶縁する絶縁体を前記接続部本体内及び前記取付フランジ内を介して前記給電管内に挿入して前記中心導体をアンテナ素子部に接続することを特徴とするアンテナ給電装置。
【請求項２】
前記取付フランジは、中心部をネジ込み構造として前記給電管を装着することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば無線通信用の基地局あるいは中継局に使用されるコーリニアアンテナにおける同軸ケーブル引出しタイプのアンテナ給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば無線通信用の基地局あるいは中継局においては、送受信アンテナとしてコーリニアアンテナが一般に使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記従来のコーリニアアンテナにおける給電部は、同軸ケーブル引出しタイプの給電部が用いられている。
【０００４】
図５は従来のコーリニアアンテナにおける同軸ケーブル引出しタイプの給電部を示す要部断面図である。図５（ａ）、（ｂ）において、１１はコーリニアアンテナの給電管で、この給電管１１の基部を同軸ケーブル接続部１２としている。また、給電管１１には、同軸ケーブル接続部１２より上側に所定の直径を有する取付フランジ１３が装着され、給電管１１に接する両側部がロー付け１４により固着される。
【０００５】
そして、上記給電管１１の同軸ケーブル接続部１２に同軸ケーブル１５が接続される。同軸ケーブル１５は、中心導体１６の外周に絶縁体１７を介して編組線からなる外導体１８が同軸状に設けられ、更に外導体１８の外周に同軸ケーブル外被１９が設けられる。上記同軸ケーブル１５は、中心導体１６及び絶縁体１７が給電管１１内に挿入され、更に給電管１１から外部に所定長さ導出され、中心導体１６はコーリニアアンテナの放射素子部を構成する。一方、同軸ケーブル１５の外導体１８は、取付フランジ１３の位置に合わせて先端部が切断され、同軸ケーブル接続部１２において給電管１１の外側に装着される。この場合、外導体１８は、編組線を用いて構成されているので、給電管１１の外径に合わせて外方に広げ、給電管１１の外側に装着する。
【０００６】
更に、同軸ケーブル接続部１２において、同軸ケーブル１５の外導体１８の外側に軟銅線２１を巻き付けて外導体１８を給電管１１に固着し、且つ軟銅線２１の外側を半田付け（図示せず）して給電管１１に対する外導体１８の電気的接続及び取付けを確実にする。
【０００７】
そして、上記同軸ケーブル接続部１２における軟銅線２１及び同軸ケーブル１５の端部に防水用熱収縮チューブ２２で被覆する。また、上記給電管１１の一部及び同軸ケーブル接続部１２の外側を覆うように円筒状のアンテナ支柱２３を設け、取付フランジ１３にネジ２４により固定する。
【０００８】
また、上記アンテナ支柱２３の先端部には、アンテナカバー（図示せず）が装着される。このアンテナカバーは、給電管１１及びこの給電管１１の先端から突出して設けられる放射器部分を保護する。
【特許文献１】特開昭６２−２３３９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように構成された従来の同軸ケーブル引出しタイプのアンテナ給電部は、同軸ケーブル１５の外導体１８を同軸ケーブル接続部１２において給電管１１の外周部に被せ、軟銅線２１を外導体１８の外周に巻き付け、半田付けを併用して固定しているが、軟銅線２１を硬くしっかりと外導体１８の外周に幾重にも巻き付け、外部からの引き抜き力や、回転力に耐えられる必要があり、軟銅線２１を外導体１８の外周に巻き付ける作業が容易ではない。このため軟銅線２１の巻き付け作業に熟練を必要とし、作業時間も多く必要とする。また、軟銅線２１の巻き付け後、外導体１８との接続部分の導通状態を良くし、軟銅線２１の緩みを無くすために半田付けをするが、接続部分の熱容量が同軸ケーブル１５の外導体１８と比較して大きいため半田付けが容易でなく、また、熱を加え過ぎると給電管１１の内部に挿入されている同軸ケーブル１５の絶縁体１７を溶かしたり焦がしたりするので、この半田付け作業も多くの時間を必要とし、熟練を要する作業であり、作業者不足を生じる等の問題がある。
【００１０】
更に、給電管１１と取付フランジ１３を一体とするためのロー付け加工や、ロー付け後の仕上げ加工が容易でなく、製作のために多くの作業時間を必要とすると共に、ロー付けの作業方法により品質の低下を招く恐れがある。
【００１１】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、品質が高く安価な部材を使用して同軸ケーブルの外導体を給電管の同軸ケーブル接続部に強固に固定でき、軟銅線の巻き付け作業や半田付け作業が不要で熟練作業者を必要とせず、短時間で接続作業を完了でき、且つ外部からの同軸ケーブルの強い引き抜き力や回転力に対しても強固に耐えることができる品質の安定したアンテナ給電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、コーリニアアンテナの端部に設けられる同軸ケーブル引出しタイプの給電装置において、中心部に前記アンテナの給電管が装着され、外周面にアンテナ支柱が装着される取付フランジと、前記取付フランジに一体に構成されるシェル構造の接続部本体を備え、同軸ケーブルの外導体と接続される同軸接栓構造の接続構体とを具備し、
前記接続構体は、前記接続部本体と、該接続部本体内に収納されるクランプ、ガスケット、座金及び前記接続部本体の開口部に螺着される押しナットにより構成され、前記接続部本体内に挿入される同軸ケーブルの外導体を前記接続部本体の内壁とクランプの間に介在させ、前記ガスケット及び座金を介して押しナットを螺着して固定し、前記同軸ケーブルの中心導体及び該中心導体の外周を絶縁する絶縁体を前記接続部本体内及び前記取付フランジ内を介して前記給電管内に挿入して前記中心導体をアンテナ素子部に接続することを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、前記第１の発明に係るアンテナ給電装置において、前記取付フランジは中心部をネジ込み構造として前記給電管を装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、同軸接栓構造の接続構体を用いて給電装置を構成することにより、同軸ケーブルを給電装置に簡単に装着でき、電気的接続を確実に行うことができると共に、外部からの強いケーブル引き抜き力や回転力に耐えることができる。
【００１５】
また、接続構体は同軸接栓構造とし、接続部本体を取付フランジと一体のシェル構造とすることで、その他の部品は、従来から市販されている標準化された高品質で安価な同軸接栓部品を組み合わせて組込むことができるので、品質の安定した安価な部品構成で済み、コストの低下を図り得ると共に製作効率を向上することができる。
【００１６】
また、同軸ケーブルの端末加工も、従来のように外導体に軟銅線を巻き付けたり、軟銅線と接続部を半田付けする等の作業が不要となるので、熟練作業者を必要とせず、一般の作業者にて短時間で容易に同軸ケーブルを給電装置に確実に接続することができる。
【００１７】
更に給電管は、取付フランジとは別体に構成とし、ネジ込み構造にて取付フランジに装着することにより、ロー付け加工が不要となり、安定した品質が得られると共に製作時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るコーリニアアンテナの全体の概略構成を示す断面図、図２は同コーリニアアンテナにおける同軸ケーブル引出しタイプの給電装置の要部を断面して示す側面図、図３は同アンテナ給電装置の構成部品を分解して示す図である。
【００２０】
図１において、３１はコーリニアアンテナの給電管で、この給電管３１の基部に給電装置３２が設けられる。この給電装置３２は、アンテナ支柱を取付けるための取付フランジ３３に接続部本体３４が一体に設けられており、この接続部本体３４に同軸ケーブル３５の外導体３８が装着されて保持される。上記給電装置３２については詳細を後述する。
【００２１】
上記同軸ケーブル３５は、図１及び図２に示すように中心導体３６の外周に絶縁体３７を介して柔軟性を有する編組線からなる外導体３８が同軸状に設けられ、更に外導体３８の外周に外被３９が設けられる。上記同軸ケーブル３５の先端には給電用同軸接栓４１が装着される。上記同軸ケーブル３５は、上記したように外導体３８が給電装置３２の接続部本体３４に接続されて保持されるが、中心導体３６及び絶縁体３７は給電管３１内に挿入される。
【００２２】
また、上記取付フランジ３３の外周に所定長さの円筒状のアンテナ支柱４３が複数本例えば３本の固定ネジ４４により固定される。この場合、給電装置３２は、アンテナ支柱４３の下部内側に収納される。
【００２３】
上記給電管３１は、アンテナ支柱４３の先端より所定長さ突出して設けられ、給電管３１の上端には約λ／４（λは使用周波数における波長）の長さの円筒状の給電部スカート４５が取付けられる。この場合、給電管３１の上端に取付部材４６が設けられ、この取付部材４６に複数本例えば３本のネジ４７により給電部スカート４５が取付けられる。
【００２４】
上記給電管３１内に挿入された同軸ケーブル３５の中心導体３６は放射素子に接続されるが、この実施形態では給電管３１内に挿入された中心導体３６及び絶縁体３７を給電管３１の上端から所定長さ突出して設け、放射素子部４０として使用している。この放射素子部４０における同軸ケーブル３５の中心導体３６及び絶縁体３７の外側には、放射管４８ａ〜４８ｎが所定の間隔で複数段設けられる。そして、最上段の放射管４８ｎの先端と中心導体３６の先端との間はショート金具４９によって電気的に接続される。この場合、ショート金具４９と放射管４８ｎ及び中心導体３６との間は、半田付け５０ａ、５０ｂにより接続される。
【００２５】
上記給電部スカート４５及び放射管４８ａ〜４８ｎは、アンテナカバー５１内に収納されて保護される。アンテナカバー５１は、下端部がアンテナ支柱４３の上端部内側に挿入され、接着剤等により固着される。
【００２６】
また、放射管４８ａ〜４８ｎは、複数個所あるいは最上段の放射管４８ｎにおいて支持部材５２によりアンテナカバー５１の内側に支持される。
【００２７】
次に上記給電装置３２の詳細について図２及び図３を参照して説明する。
【００２８】
給電装置３２は、図２及び図３に示すように同軸接栓構造の接続構体５５を用いて構成している。接続構体５５は、図３に示すように押しナット６１、座金６２、ガスケット６３、クランプ６４、接続部本体３４により構成され、上記押しナット６１、座金６２、クランプ６４、接続部本体３４としては金属が用いられる。
【００２９】
押しナット６１は、鍔部６１ａと雄ネジ部６１ｂを備え、鍔部６１ａに両側部をカットしたスパナ掛け部６１ｃが設けられる。
【００３０】
座金６２は、リング状に形成され、ガスケット６３の潰れを均一にする作用を有している。
【００３１】
ガスケット６３は、弾力性部材例えば合成ゴムによりリング状に形成され、防水作用を有すると共に、同軸ケーブル外被３９を締め付けて、外部よりの引き抜き力に対しての保持力を有している。
【００３２】
クランプ６４は、内径の大きい大径部６４ａと内径の小さい小径部６４ｂからなり、大径部６４ａの開口部外側に鍔部６４ｃが形成され、小径部６４ｂの外側に先端が細くなるようにテーパ部６４ｄが形成される。上記大径部６４ａと小径部６４ｂの内側には、その境界部分に段差部６４ｅが設けられる。
【００３３】
上記押しナット６１、座金６２、ガスケット６３及びクランプ６４の大径部６４ａの内径は、同軸ケーブル３５を挿入できる大きさに設定される。また、クランプ６４における小径部６４ｂの内径は、同軸ケーブル３５の外被３９を除いた部分、すなわち、中心導体３６、絶縁体３７、外導体３８部分を挿入できる大きさに設定され、クランプ６４の大径部６４ａに入出力用の同軸ケーブル３５を挿入した場合、外被３９の先端が大径部６４ａと小径部６４ｂとの段差部６４ｅに当接して停止するようになっている。
【００３４】
接続部本体３４は、取付フランジ３３と一体に設けられるもので、略円筒状に形成されて上記各接続部材を収納するシェル構造を有している。接続部本体３４には、開口部内側に雌ネジ部３４ａが形成されると共に、内側の奥部にテーパ部３４ｂが形成される。そして、接続部本体３４内には、クランプ６４、ガスケット６３、座金６２の順に収納され、その後、接続部本体３４の雌ネジ部３４ａに押しナット６１の雄ネジ部６１ｂが螺着される。
【００３５】
上記接続部本体３４は、取付フランジ３３に連通するケーブル挿通孔３４ｃが中心軸に沿って設けられ、その内径が同軸ケーブル３５の外導体３８及び外被３９を除く中心導体３６及び絶縁体３７部分を挿入できる大きさに設定される。また、接続部本体３４には、上記ケーブル挿通孔３４ｃと取付フランジ３３との間にＯリング取付溝３４ｄが設けられる。
【００３６】
取付フランジ３３は、中心部に給電管３１を螺着するためのネジ穴７１が設けられると共に、外周面にアンテナ支柱４３を装着するための複数例えば３つのネジ穴７２が設けられる。上記給電管３１は、図２に示すように下端部外周にネジ部３１ａが形成されており、このネジ部３１ａが上記取付フランジ３３のネジ穴７１に螺着できるようになっている。
【００３７】
上記のように給電装置３２を構成する接続構体５５は、同軸接栓構造となっており、押しナット６１、座金６２、ガスケット６３、クランプ６４は、従来から市販されている標準化された同軸接栓部品を使用できるものであり、接続部本体３４を上記押しナット６１、座金６２、ガスケット６３及びクランプ６４に合う構造及び寸法に設定すればよい。
【００３８】
次に、上記のように構成された接続構体５５に同軸ケーブル３５の外導体３８を装着する場合の処理について図２及び図３を参照して説明する。
【００３９】
先ず、接続部本体３４のＯリング取付溝３４ｄにＯリング７３を装着すると共に取付フランジ３３のネジ穴７１に給電管３１のネジ部３１ａを螺着する。
【００４０】
接続構体５５に同軸ケーブル３５の外導体３８を装着する場合、予め同軸ケーブル３５の所定部分、すなわち接続構体５５に装着する部分を加工する。先ず、同軸ケーブル３５の外導体３８及び外被３９を接続構体５５に装着する部分で切断し、中心導体３６及び絶縁体３７より短くする。すなわち、同軸ケーブル３５の外導体３８及び外被３９を中心導体３６及び絶縁体３７より短くし、絶縁体３７を所定長さ外部に露出させる。更に、外被３９の先端部を外導体３８の先端より短くして外導体３８の先端部を所定長さ外部に露出させる。
【００４１】
そして、同軸ケーブル３５に先端より押しナット６１、座金６２、ガスケット６３、クランプ６４の順に挿着し、押しナット６１、座金６２、ガスケット６３は外被３９上まで移動させ、クランプ６４は外被３９の先端部まで移動させる。この状態で、外導体３８及び外被３９を取り除いた中心導体３６及び絶縁体３７を接続部本体３４の開口部からケーブル挿通孔３４ｃ、取付フランジ３３のネジ穴７１及び給電管３１内に挿入し、給電管３１の先端から外部に導出する。給電管３１の先端から外部に導出された中心導体３６及び絶縁体３７には、図１で示したように放射管４８ａ〜４８ｎ等が装着される。
【００４２】
一方、同軸ケーブル３５の所定位置で切断した外被３９は、先端をクランプ６４内の大径部６４ａと小径部６４ｂとの間の段差部６４ｅに当接させ、外導体３８の先端をクランプ６４の先端側から外側に沿って折返す。この状態で、外導体３８及びクランプ６４を接続部本体３４内に挿入すると共にガスケット６３及び座金６２を接続部本体３４内に挿入し、その後、接続部本体３４の雌ネジ部３４ａに押しナット６１の雄ネジ部６１ｂを螺着して固定する。すなわち、外導体３８の先端折返し部をクランプ６４と接続部本体３４との間に挟み込み、押しナット６１により座金６２を介してガスケット６３を押し潰しながらクランプ６４を押し付けることにより、外導体３８と接続部本体３４との電気的接続を確実にすると共に、外部からの同軸ケーブル引き抜き力や回転力に耐えられるようにする。
【００４３】
なお、上記同軸ケーブル３５と押しナット６１及び接続部本体３４の接合部分の外側には、熱収縮性樹脂からなるチューブを被せ、防水性を持たせるようにしても良い。上記チューブは必要に応じて設ければよく、特に使用しなくてもよい。
【００４４】
上記実施形態で示したように同軸接栓構造の接続構体５５を用いて給電装置３２を構成することにより、同軸ケーブル３５を給電装置３２に簡単に装着でき、電気的接続を確実に行うことができると共に、外部からの強いケーブル引き抜き力や回転力に耐えることができる。
【００４５】
また、接続構体５５は同軸接栓構造とし、接続部本体３４を取付フランジ３３と一体のシェル構造とすることで、その他の押しナット６１、座金６２、ガスケット６３、クランプ６４等の部品は、従来から市販されている標準化された高品質で安価な同軸接栓部品を組み合わせて組込むことができるので、品質の安定した安価な部品構成で済み、コストの低下を図り得ると共に製作効率を向上することができる。
【００４６】
また、同軸ケーブル３５の端末加工も、従来のように外導体に軟銅線を巻き付けたり、軟銅線と接続部を半田付けする等の作業が不要となるので、熟練作業者を必要とせず、一般の作業者にて短時間で容易に同軸ケーブル３５を給電装置３２に確実に接続することができる。
【００４７】
更に給電管３１は、取付フランジ３３とは別体に構成とし、ネジ込み構造にて取付フランジ３３に装着することにより、ロー付け加工が不要となり、安定した品質が得られると共に製作時間を短縮することができる。
【００４８】
なお、上記実施形態では、取付フランジ３３に対して予め給電管３１を取付け、その後、給電装置３２に同軸ケーブル３５を接続する場合について示したが、給電装置３２に同軸ケーブル３５を接続した後、取付フランジ３３に給電管３１を取付けることも可能である。
【００４９】
（第２実施形態）
次に本発明に係るアンテナ給電装置の第２実施形態について説明する。
【００５０】
図４は本発明の第２実施形態に係るアンテナ給電装置部分の構成を示し、（ａ）は要部を断面して示す図、（ｂ）は取付フランジ方向から見た図である。
【００５１】
この第２実施形態は、第１実施形態で示したアンテナ支柱４３より径の大きいアンテナ支柱４３ａに給電装置３２を取付ける場合の例を示したものである。径の大きいアンテナ支柱４３ａに給電装置３２を取付ける場合には、断面が略コの字型で円筒状に形成した例えば金属製のフランジスペーサ８１を使用する。このフランジスペーサ８１は、外径をアンテナ支柱４３ａの内径に合わせると共に内径を取付フランジ３３の外径に合わせて形成し、アンテナ支柱４３ａと取付フランジ３３との間に介在させる。
【００５２】
上記取付フランジ３３には、上面に複数例えば３つのネジ穴８２を等間隔に設けると共に、外周面に複数例えば３つのネジ穴８３を等間隔に設ける。また、フランジスペーサ８１には、取付フランジ３３に設けたネジ穴８２に対応する上面位置にネジ挿通孔８４を設けると共に、取付フランジ３３に設けたネジ穴８３に対応する外周面位置にネジ挿通孔８５を設ける。
【００５３】
そして、上記フランジスペーサ８１を取付フランジ３３の外側に取付け、ネジ挿通孔８４に取付ネジ８６を挿入し、取付フランジ３３のネジ穴８２に螺着して固定する。
【００５４】
また、アンテナ支柱４３ａは、上記フランジスペーサ８１のネジ挿通孔８５に対応する位置にネジ挿通孔８７を設け、このネジ挿通孔８７を介してフランジスペーサ８１のネジ挿通孔８５に取付ネジ８８を挿入し、取付フランジ３３のネジ穴８３に螺着して固定する。
【００５５】
上記第２実施形態で示したように取付フランジ３３に径の異なるアンテナ支柱４３ａを取付ける場合には、アンテナ支柱４３ａの径に合わせたフランジスペーサ８１を使用することにより、任意の径を有するアンテナ支柱を取付けることが可能となる。
【００５６】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るコーリニアアンテナの全体の概略構成を示す断面図である。
【図２】同実施形態における同軸ケーブル引出しタイプの給電装置の要部を断面して示す側面図である。
【図３】同実施形態におけるアンテナ給電装置の構成部品を分解して示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るアンテナ給電装置部分の構成を示し、（ａ）は要部を断面して示す断面図、（ｂ）は取付フランジ方向から見た図である。
【図５】従来の同軸ケーブル引出しタイプの給電部を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
３１…給電管、３１ａ…給電管のネジ部、３２…給電装置、３３…取付フランジ、３４…接続部本体、３４ａ…接続部本体の雌ネジ部、３４ｂ…接続部本体のテーパ部、３４ｃ…接続部本体のケーブル挿通孔、３４ｄ…接続部本体のＯリング取付溝、３５…同軸ケーブル、３６…中心導体、３７…絶縁体、３８…外導体、３９…外被、４０…放射素子部、４１…給電用同軸接栓、４３、４３ａ…アンテナ支柱、４４…固定ネジ、４５…給電部スカート、４６…取付部材、４７…ネジ、４８ａ〜４８ｎ…放射管、４９…ショート金具、５１…アンテナカバー、５２…支持部材、５５…接続構体、６１…押しナット、６１ａ…押しナットの鍔部、６１ｂ…押しナットの雄ネジ部、６２…座金、６３…ガスケット、６４…クランプ、６４ａ…クランプの大径部、６４ｂ…クランプの小径部、６４ｃ…クランプの鍔部、６４ｄ…クランプのテーパ部、６４ｅ…クランプの段差部、７１、７２…ネジ穴、７３…Ｏリング、８１…フランジスペーサ、８２、８３…ネジ穴、８４、８５、８７…ネジ挿通孔、８６、８８…取付ネジ。
【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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