(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナの基端と電気的接続した導電部材を設け、筐体内に設けた回路基板に前記導電部材に弾接する第１のプランジャを有する第１のスプリングコネクタを配設し、前記導電部材の前記第１のプランジャが弾接する位置にこの第１のプランジャの先端面より小さい貫通孔を貫通穿設し、この貫通孔を一端側が電気的接続せずに通過して前記第１のプランジャに当接し得るとともに他端側に弾性付勢した第２のプランジャを有する第２のスプリングコネクタを配設し、この第２のスプリングコネクタの前記第２のプランジャの他端側に、同軸コネクタが挿入できる同軸コネクタ収容部を設け、挿入された前記同軸コネクタの中心導体で前記第２のプランジャを弾力に抗して押圧移動させて前記第１のプランジャに当接させ、この第１のプランジャを弾力に抗して押圧移動させて前記導電部材から離すように構成したことを特徴とするアンテナ構造。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ構造において、前記同軸コネクタ収容部の内周壁に、挿入する前記同軸コネクタの外部導体が当接するようにグランド導体を設け、前記回路基板に設けた第３のスプリングコネクタの第３のプランジャが前記グランド導体に弾接して電気的接続するように構成したことを特徴とするアンテナ構造。
【請求項３】
アンテナ側取付部を挿入し得るアンテナ取付孔を筐体に穿設し、この筐体内に設けた回路基板に前記アンテナ側取付部の挿入方向と交叉する方向に突出するように弾性付勢された第１のプランジャを有する第１のスプリングコネクタを配設し、前記アンテナ側取付部にアンテナの基端と電気的接続した導電部材を設け、この導電部材が前記第１のプランジャに対向する姿勢で前記アンテナ側取付部を前記アンテナ取付孔に挿入すると、前記第１のプランジャが前記導電部材に弾接するようになし、前記導電部材の前記第１のプランジャが弾接する位置にこの第１のプランジャの先端面より小さい貫通孔を貫通穿設し、この貫通孔を一端側が電気的接続せずに通過して前記第１のプランジャに当接し得るとともに他端側に弾性付勢された第２のプランジャを有する第２のスプリングコネクタを前記アンテナ側取付部に配設し、前記第２のスプリングコネクタの前記第２のプランジャの他端側に、同軸コネクタが挿入できる同軸コネクタ収容部を前記アンテナ側取付部に設け、前記同軸コネクタ収容部に臨んで前記筐体に同軸コネクタ挿入孔を穿設し、挿入された前記同軸コネクタの中心導体で前記第２のプランジャを弾力に抗して押圧移動させて前記第１のプランジャに当接させ、この第１のプランジャを弾力に抗して押圧移動させて前記導電部材から離すように構成したことを特徴とするアンテナ構造。
【請求項４】
請求項３記載のアンテナ構造において、前記同軸コネクタ収容部の内周壁に、挿入する前記同軸コネクタの外部導体が当接するようにグランド導体を設け、前記回路基板に設けた第３のスプリングコネクタの第３のプランジャが前記グランド導体に弾接して電気的接続するようになし、しかも前記グランド導体の前記第３のプランジャが当接する面に連続して挿入先端側に傾斜面を設け、前記アンテナ側取付部を挿入すると、まず前記第３のプランジャがこの傾斜面に弾接して楔効果により弾力に抗して押し込まれ、続いて前記グランド導体に弾接するように構成したことを特徴とするアンテナ構造。
【請求項５】
請求項３記載のアンテナ構造において、前記導電部材の一面に連続して挿入先端側に傾斜面を設け、前記第１のプランジャに前記傾斜面が対向する姿勢で前記アンテナ側取付部を前記アンテナ取付孔に挿入すると、まず前記第１のプランジャが前記傾斜面に弾接して楔効果により弾力に抗して押し込まれ、続いて前記導電部材に弾接するように構成したことを特徴とするアンテナ構造。
【請求項６】
請求項３記載のアンテナ構造において、前記アンテナ取付部に挿入先端側を遊端とし径方向に弾性変形し得る舌片を設け、この舌片の前記遊端に外側に突出する係合突部を設け、前記アンテナ取付孔を前記舌片が弾性変形して前記係合突部が挿入し得るようになし、しかも挿入状態で前記筐体に前記係合突部が係合する係合部を設けて抜き取り方向の移動を規制するように構成したことを特徴とするアンテナ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同軸コネクタを挿入すると、これが接続される外部アンテナが回路基板に切り換え接続されるようにしたアンテナ構造に関するものである。さらに、筐体に穿設されたアンテナ取付孔にアンテナ側取付部を挿入すると、アンテナが回路基板に電気的接続されるようにしたアンテナ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の筐体の外部に突出させて固定されるアンテナの一例として、筐体に穿設されたアンテナ取付孔に挿入することで、固定されるとともにアンテナの基端が回路基板に電気的接続される、いわゆるスナップインタイプアンテナがある。その構造の一例を簡単に以下説明する。まず、アンテナ側取付部に挿入先端側を遊端とし径方向に弾性変形し得る舌片が設けられ、この舌片の遊端に外側に突出する係合突部が設けられる。筐体には、舌片が弾性変形して係合突部の挿入が許容されるアンテナ取付孔が穿設される。さらに、挿入状態で筐体に係合突部が係合して抜き取り方向の移動が規制される係合部が設けられる。そして、アンテナの基端部が電気的接続される導電金具に、筐体内に設けられた回路基板に設けた導電バネ部材が弾接して電気的接続されるように構成される。
【０００３】
また、携帯電話を車内で使用する際に、通話状態を改善すべく車体の外部に設けた外部アンテナに切り換え接続する構造として、外部アンテナが接続される雄の同軸コネクタを挿入すると、回路が切り換えられるスイッチ回路を備えた雌の同軸コネクタが筐体に設けられていて、雄の同軸コネクタの挿入の有無により、筐体に固定されるアンテナと車体の外部に固定される外部アンテナとが切り換え接続されるようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のいわゆるスナップインタイプアンテナにあっては、アンテナの導電金具と回路基板を電気的接続する導電バネ部材の信号伝送経路が比較的に長いものとなり、この導電バネ部材によるアンテナ作用が全体のアンテナ特性に大きく影響を与える。ここで、導電バネ部材に同軸構造を採用することはその構造が複雑となり、実用的に困難である。そこで、所望のアンテナ特性が得られにくいという不具合があった。
【０００５】
また、筐体に固定されるアンテナと車体の外方に固定される外部アンテナとを切り換えるスイッチ回路を備えた雌の同軸コネクタにあっては、この同軸コネクタによる伝送損失が大きいとともに、実装面積が大きくなり小型化に適していないという不具合があった。
【０００６】
本発明は、上述の従来技術の不具合を改善すべくなされたもので、筐体に固定されるアンテナと車体の外部に固定された外部アンテナとを小さな伝送損失で切り換えることのできるようにしたアンテナ構造を提供することを目的とする。さらに、いわゆるスナップインタイプアンテナにおいては、アンテナから回路基板への信号伝送経路を短くできるようにしたアンテナ構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明のアンテナ構造は、アンテナの基端と電気的接続した導電部材を設け、筐体内に設けた回路基板に前記導電部材に弾接する第１のプランジャを有する第１のスプリングコネクタを配設し、前記導電部材の前記第１のプランジャが弾接する位置にこの第１のプランジャの先端面より小さい貫通孔を貫通穿設し、この貫通孔を一端側が電気的接続せずに通過して前記第１のプランジャに当接し得るとともに他端側に弾性付勢した第２のプランジャを有する第２のスプリングコネクタを配設し、この第２のスプリングコネクタの前記第２のプランジャの他端側に、同軸コネクタが挿入できる同軸コネクタ収容部を設け、挿入された前記同軸コネクタの中心導体で前記第２のプランジャを弾力に抗して押圧移動させて前記第１のプランジャに当接させ、この第１のプランジャを弾力に抗して押圧移動させて前記導電部材から離すように構成されている。
【０００８】
また、本発明のアンテナ構造は、アンテナ側取付部を挿入し得るアンテナ取付孔を筐体に穿設し、この筐体内に設けた回路基板に前記アンテナ側取付部の挿入方向と交叉する方向に突出するように弾性付勢された第１のプランジャを有する第１のスプリングコネクタを配設し、前記アンテナ側取付部にアンテナの基端と電気的接続した導電部材を設け、この導電部材が前記第１のプランジャに対向する姿勢で前記アンテナ側取付部を前記アンテナ取付孔に挿入すると、前記第１のプランジャが前記導電部材に弾接するようになし、前記導電部材の前記第１のプランジャが弾接する位置にこの第１のプランジャの先端面より小さい貫通孔を貫通穿設し、この貫通孔を一端側が電気的接続せずに通過して前記第１のプランジャに当接し得るとともに他端側に弾性付勢された第２のプランジャを有する第２のスプリングコネクタを前記アンテナ側取付部に配設し、前記第２のスプリングコネクタの前記第２のプランジャの他端側に、同軸コネクタが挿入できる同軸コネクタ収容部を前記アンテナ側取付部に設け、前記同軸コネクタ収容部に臨んで前記筐体に同軸コネクタ挿入孔を穿設し、挿入された前記同軸コネクタの中心導体で前記第２のプランジャを弾力に抗して押圧移動させて前記第１のプランジャに当接させ、この第１のプランジャを弾力に抗して押圧移動させて前記導電部材から離すように構成されても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施例を図１ないし図６を参照して説明する。図１は、本発明のアンテナ構造の第１実施例で、筐体にアンテナを挿入固定した状態の縦断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面矢視拡大図である。図３は、図２のＢ−Ｂ断面矢視図である。図４は、筐体にアンテナを挿入する途中の状態の縦断面図である。図５は、筐体にアンテナを挿入固定しさらに同軸コネクタを挿入した状態の要部拡大縦断面図である。図６は、図５のＣ−Ｃ断面矢視図である。
【００１０】
図１ないし図３を参照して、まず構造に付き説明する。携帯電話などの筐体１０に外部に突出して固定されるアンテナは以下のごとく構成されている。ヘリカルコイルエレメント１２の基端部が導電材からなる固定金具１４にカシメなどで適宜に固定され、この固定金具１４の基端に挿入方向に突出する中心突部１４ａが設けられる。この固定金具１４の外周には、絶縁材からなる略筒状のホルダー部１６が固定される。このホルダー部１６の側部に、挿入方向を遊端とし径方向に弾性変形できる舌片１６ａが設けられ、その舌片１６ａの遊端に外側に突出する係合突部１６ｂが配設される。さらに、ホルダー部１６の先端側に、中心突部１４ａにその一端部が弾接するように板状の導電性バネ材からなる導電部材１８が適宜に固定され、この導電部材１８の一面に連続して挿入先端側に傾斜面１６ｃが設けられる。この傾斜面１６ｃは、ホルダー部１６の部材だけで形成されても良く、また図示するように導電部材１８の一部が傾斜面１６ｃの一部を形成しても良く、または全体を形成しても良い。さらに、導電部材１８には貫通孔１８ａが穿設され、この貫通孔１８ａに臨んでスプリングコネクタ２０（特許請求の範囲では、第２のスプリングコネクタと称する。）がホルダー部１６に配設される。このスプリングコネクタ２０のプランジャ（特許請求の範囲では、第２のプランジャと称する。）の一端は貫通孔１８ａを電気的接続せずに通過でき、しかも他端方向に弾性付勢されていて他端側に突出されている。そして、スプリングコネクタ２０の他端側でホルダー部１６に同軸コネクタ収容部２２が設けられ、この同軸コネクタ収容部２２の内周壁にグランド導体２４が配設される。このグランド導体２４は導電部材１８が配設される面まで導出して突出される。このグランド導体２４の突出部分にあっては、挿入先端側に傾斜面が形成されている。さらにそして、ヘリカルコイルエレメント１２を覆うように絶縁材からなるキャップ２６が被せられ、その開口端部がホルダー部１６の上部外周に螺合して固定される。なお、ホルダー部１６の下端部および中間部が、筐体１０に挿入されるアンテナ側取付部である。
【００１１】
また、筐体１０には、上述のアンテナ側取付部の挿入を許容するアンテナ取付孔３０が、例えば上面壁１０ａに貫通して穿設される。このアンテナ取付孔３０は、舌片１６ａが弾性変形して係合突部１６ｂが挿入し得るように形成される。また、アンテナ側取付部が挿入できる姿勢は、例えば同軸コネクタ収容部２２が筐体１０の側面壁１０ｂに臨むようになされる。そして、筐体１０には、アンテナ取付孔３０にアンテナ側取付部が挿入されて舌片１６ａが弾性復帰して係合突部１６ｂが係合し得る係合部３２が設けられる。この係合突部１６ｂが係合部３２に係合することで、アンテナ側取付部の抜き取り方向の移動が規制される。また、筐体１０内に設けられた回路基板３４に、導電部材１８の貫通孔１８ａに臨んでスプリングコネクタ３６（特許請求の範囲では、第１のスプリングコネクタと称する。）が配設され、そのプランジャ（特許請求の範囲では、第１のプランジャと称する。）の先端が貫通孔１８ａを塞ぐようにして導電部材１８に弾接される。このプランジャの先端面は、導電部材１８の貫通孔１８ａより広い面積とされる。さらに、回路基板３４には、グランド導体２４の突出部分に臨んで別のスプリングコネクタ３８（特許請求の範囲では、第３のスプリングコネクタと称する。）が配設され、そのプランジャ（特許請求の範囲では、第３のプランジャと称する。）の先端がグランド導体２４に弾接される。そしてまた、筐体１０の側面壁１０ｂには、同軸コネクタ収容部２２に臨んで同軸コネクタ挿入孔４０が穿設される。
【００１２】
さらに、アンテナ側取付部が筐体１０のアンテナ取付孔３０に挿入されて固定された状態では、同軸コネクタ挿入孔４０を介して同軸コネクタ収容部２２に同軸コネクタ４２が挿入可能である。そこで、同軸コネクタ収容部２２に挿入される同軸コネクタ４２の中心導体４４により、スプリングコネクタ２０のプランジャが弾力に抗して押し込み移動され、また外部導体４６がグランド導体２４に当接されるように形成される。
【００１３】
かかる構成において、まず筐体１０のアンテナ取付孔３０にアンテナ側取付部を挿入する動作に付き、図４を参照して説明する。アンテナ側取付部をアンテナ取付孔３０へ挿入し始めると、舌片１６ａが図４に示のごとく弾性変形して係合突部１６ｂの挿入が許容され、所定の挿入深さで舌片１６ａが弾性復帰し、係合突部１６ｂが筐体１０の係合部３２に係合し、アンテナが固定される。また、この挿入に伴い、スプリングコネクタ３６のプランジャがホルダー部１６の傾斜面１６ｃに当接され、まずこの傾斜面１６ｃによる楔効果でプランジャは弾力に抗して押し込まれ、さらにアンテナ側取付部の挿入によりプランジャは導電部材１８に弾接してこれと電気的接続がなされる。そこで、ヘリカルコイルエレメント１２の基端が、固定金具１４とその中心突部１４ａと導電部材１８およびスプリングコネクタ３６を順次に介して回路基板３４に電気的接続される。もって、アンテナ側取付部がアンテナ取付孔３０に挿入固定されるとともにアンテナの基端が回路基板３４に電気的接続される、いわゆるスナップインタイプアンテナが構成されている。そして、携帯電話を車外などで外部アンテナを接続せずに使用する際には、かかる状態で使用すれば良い。
【００１４】
また、車内などで通話状態を改善すべく車体の外部に固定された外部アンテナを接続する動作につき、図５および図６を参照して説明する。外部アンテナが電気的接続される同軸コネクタ４２を筐体１０に穿設した同軸コネクタ挿入孔４０を介してホルダー部１６の同軸コネクタ収容部２２に挿入する。すると、同軸コネクタ４２の中心導体４４がスプリングコネクタ２０のプランジャに当接して、これを弾力に抗して押し込み、これと反対側にプランジャが押圧移動され、その先端部が導電部材１８の貫通孔１８ａを通過してスプリングコネクタ３６のプランジャに当接し、これを押し下げ移動させる。すると、スプリングコネクタ３６のプランジャは、導電部材１８から隙間ｄだけ離されて電気的接続が絶たれて筐体１０に固定されるアンテナと回路基板３４の電気的接続が遮断される。そして、同軸コネクタ４２の中心導体４４がスプリングコネクタ２０を介してスプリングコネクタ３６に電気的接続され、外部アンテナが回路基板３４に電気的接続される。もって、切り換え接続がなされる。なお、同軸コネクタ４２の外部導体４６は、グランド導体２４に当接して電気的接続され、このグランド導体２４がスプリングコネクタ３８を介して回路基板３４に電気的接続されている。
【００１５】
上記した第１実施例では、スナップインタイプアンテナであるが、導電部材１８とこれに弾接するスプリングコネクタ３６により、アンテナと回路基板３４を電気的接続するので、その信号伝送経路が比較的短くでき、アンテナ特性の安定したものが得られる。また、同軸コネクタ４２を挿入することで、その中心導体４４がスプリングコネクタ２０とスプリングコネクタ３６を介して回路基板３４に電気的接続されるとともに、スプリングコネクタ３６が導電部材１８から離されて電気的接続が遮断されるので、簡単な構成で筐体１０に固定されるアンテナと外部アンテナとを切り換え接続することができ、しかもその伝送損失は小さい。
【００１６】
次に、本発明の第２実施例を図７を参照して説明する。図７は、本発明のアンテナ構造の第２実施例の縦断面図である。図７において、図１ないし図６と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００１７】
図７に示す第２実施例は、アンテナをねじ込み固定する方式であり、また同軸コネクタ４２の挿入により筐体１０に固定されるアンテナと外部アンテナとを切り換え接続するようにしたものである。図７において、アンテナ側取付部のホルダー部５０の挿入側外周に雄ネジが刻設され、筐体１０の上面壁１０ａに穿設されたアンテナ取付孔５２に雌ネジが刻設され、螺合により筐体１０にアンテナが固定される。また、筐体１０に板状で導電性バネ材からなる導電部材５４が固定され、アンテナ側取付部の螺合挿入に伴い、その一端部が固定金具１４の中心突部１４ａに弾接して電気的接続されるように形成されている。そして、筐体１０内に設けられた回路基板３４に設けたスプリングコネクタ３６のプランジャが、この導電部材１８に弾接されて電気的接続される。さらに、導電部材５４には、スプリングコネクタ３６のプランジャの先端面より小さい面積の貫通孔５４ａが貫通穿設される。この貫通孔５４ａに臨んでスプリングコネクタ３６と反対側に、別のスプリングコネクタ５６が筐体１０に固定される。このスプリングコネクタ５６のプランジャの一端は貫通孔５４ａを通過してスプリングコネクタ３６のプランジャに臨むようになされ、しかも他端方向に弾性付勢されていて他端側に突出されている。さらに、スプリングコネクタ５６の他端側で筐体１０の側面壁１０ｂに開口して同軸コネクタ収容部５８が設けられ、その内周壁にグランド導体６０が設けられる。この同軸コネクタ収容部５８に同軸コネクタ４２が挿入されると、その中心導体４４がスプリングコネクタ５６のプランジャを弾力に抗して押圧移動させる。すると、このプランジャの反対側は導電部材５４の貫通孔５４ａを通過してスプリングコネクタ３６のプランジャに当接し、これを弾力に抗して押し下げて移動させ導電部材５４から離れさせる。そこで、同軸コネクタ４２の中心導体４４がスプリングコネクタ５６とスプリングコネクタ３６を介して回路基板３４に電気的接続されるとともに、導電部材５４は電気的接続が遮断された状態となる。なお、同軸コネクタ４２の外部導体４６はグランド導体６０に当接して電気的接続され、第１実施例と同様にして適宜に回路基板３４に電気的接続される。
【００１８】
かかる構成の第２実施例にあっては、同軸コネクタ４２を挿入することで簡単に筐体１０に固定されたアンテナと外部アンテナとを切り換え接続することができる。そして、その伝送損失は小さい。
【００１９】
なお、上記第１実施例では、スナップインタイプアンテナであるとともに同軸コネクタ４２の挿入によりアンテナが切り換え接続される構造であり、また第２実施例では、アンテナ側取付部はねじ込み式であり、これに同軸コネクタ４２の挿入により外部アンテナに切り換え接続する構造であるが、アンテナを筐体１０に対して固定する構造は、上記第１実施例と第２実施例に限られるものでない。そして、アンテナは上述のごとくヘリカルコイルエレメント１２に限られず、折り返しアンテナエレメントやホイップアンテナエレメントなどであっても良いことは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアンテナ構造は構成されているので、以下のごとき格別な効果を奏する。
【００２１】
請求項１記載のアンテナ構造にあっては、同軸コネクタを挿入することで、筐体に固定されるアンテナから外部アンテナに切り換え接続することができる。そして、この切り換え構造が簡単であって、その伝送損失を小さくできる。
【００２２】
請求項２記載のアンテナ構造にあっては、同軸コネクタを挿入することで、中心導体のみならず外部導体も回路基板に適宜に電気的接続される。
【００２３】
請求項３記載のアンテナ構造にあっては、同軸コネクタを挿入することで、筐体に固定されるアンテナから外部アンテナに切り換え接続することができ、この切り換え構造が簡単であって、その伝送損失を小さくできる。さらに、アンテナ側取付部を筐体のアンテナ取付孔に挿入することで、アンテナの基端が導電部材とスプリングコネクタを介して回路基板に電気的接続され、その信号伝送経路が比較的短くできる。
【００２４】
請求項４記載のアンテナ構造にあっては、アンテナ側取付部を筐体のアンテナ取付孔に挿入することで、同軸コネクタ収容部のグランド導体がスプリングコネクタを介して回路基板に電気的接続される。そこで、同軸コネクタを同軸コネクタ収容部に挿入すると、中心導体および外部導体がともに回路基板にそれぞれに電気的接続される。
【００２５】
請求項５記載のアンテナ構造にあっては、アンテナ側取付部を筐体のアンテナ取付孔に挿入することで、第１のスプリングコネクタの第１のプランジャが導電部材の挿入先端側の傾斜面に当接され、まずこの傾斜面による楔効果で第１のプランジャが弾力に抗して押し込められ、さらにアンテナ側取付部の挿入により第１のプランジャが導電部材に弾接してこれと電気的接続される。そこで、アンテナの基端と回路基板の電気的接続を円滑に行うことができる。
【００２６】
請求項６記載のアンテナ構造にあっては、いわゆるスナップインタイプアンテナであり、アンテナ側取付部の挿入によりこれが筐体に固定されるとともにアンテナの基端が導電部材と第１のスプリングコネクタを介して回路基板に電気的接続される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナ構造の第１実施例で、筐体にアンテナを挿入固定した状態の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視拡大図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図４】筐体にアンテナを挿入する途中の状態の縦断面図である。
【図５】筐体にアンテナを挿入固定しさらに同軸コネクタを挿入した状態の要部拡大縦断面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面矢視図である。
【図７】本発明のアンテナ構造の第２実施例の縦断面図である。
【符号の説明】
１０  筐体
１２  ヘリカルコイルエレメント
１４  固定金具
１４ａ  中心突部
１６、５０  ホルダー部
１６ａ  舌片
１６ｂ  係合突部
１６ｃ  傾斜面
１８、５４  導電部材
１８ａ、５４ａ  貫通孔
２０、３６、３８、５６  スプリングコネクタ
２２、５８  同軸コネクタ収容部
２４、６０  グランド導体
３０、５２  アンテナ取付孔
３２  係合部
３４  回路基板
４０  同軸コネクタ挿入孔
４２  同軸コネクタ
４４  中心導体
４６  外部導体
【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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