(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体；
前記筐体内に少なくとも部分的に配置されるプリント基板（ＰＣＢ）；及び、
複数のプラグインターフェース接触子（ＰＣＩｓ）であって、前記プラグインターフェース接触子それぞれが、前記プリント基板内に固定された固定端部；前記固定端部と対向する自由端部；及び、前記固定端部と前記自由端部との間に位置する中間領域；を含み、前記固定端部が、前記自由端部及び前記中間領域の少なくとも１つの厚みより大きい厚みを有する、複数のプラグインターフェース接触子（ＰＣＩｓ）；
を備え、
前記固定端部が、前記自由端部及び前記中間領域の少なくとも１つの厚みの２倍の２倍の厚みを有するように折り返してヘムが作成されており、
前記固定端部が、前記厚み方向においてスリットを有するコンプライアントピンを備えることを特徴とするＲＪ４５対応通信ジャック。
【請求項２】
前記自由端部の厚みが、前記中間領域の厚みと同一である、請求項１に記載のＲＪ４５対応通信ジャック。
【請求項３】
前記中間領域が、通信プラグのプラグ接触子と接触させるように構成された接触領域を含む、請求項１に記載のＲＪ４５対応通信ジャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年３月１日出願の米国仮特許出願第６１／７７１，６００号の利益を主張し、参照によりその全体を本明細書に組み込む。
【０００２】
本発明は、概して、通信コネクタの分野に関し、より具体的には、プラグインターフェース接触子配置、及びこのようなプラグインターフェース接触子配置を採用する通信ジャックに関する。
【背景技術】
【０００３】
ＲＪ４５ジャック等の通信コネクタは、通信業界において、これまで容易に採用されてきた上に、今後も容易に採用され続ける。これらのジャックは概して、一方の終端部に対応するプラグを受容するための開口部を有する筐体と、別の終端部に通信ケーブルを終端処理するための手段と、プラグと通信ケーブルとの間で電気信号を転送するための手段とを備える。
【０００４】
ＲＪ４５ジャックにおいて、電気信号を転送するための手段は、典型的に、８つのプラグインターフェース接触子（ＰＩＣ）を含む。８つのＰＩＣは、それぞれ、８極のＲＪ４５プラグ内に位置決めされた８つのプラグ接触子とインターフェースするように設計される一方、６極のプラグ（例えば、ＲＪ１２、ＲＪ２５）、または４極のプラグ（例えば、ＲＪ９）をＲＪ４５ジャックに接続することも可能である。しかしながら、８極のプラグと比較すると、プラグ接触子１及び８は、６極のプラグには存在せず、プラグ接触子１、２、７、及び８は、４極のプラグには存在しない。したがって、プラグ接触子が存在しない場所では、ジャックのＰＩＣは、プラグ接触子が存在する場所と比較すると、ほぼ追加で０．０２７インチ屈折しなければならない。この追加の屈折は、外側のＰＩＣを塑性的に変形させ、変形が実質的に十分である場合はジャックに損傷を発生させる（またはその他、所定の仕様内の操作を妨害させる）可能性がある。加えて、いくつかの事例において、ＰＩＣの位置決め／配置は、ジャック内で生成される所望されないクロストークの量、及び／または所望されないクロストークがどのように補正されるかに何らかの影響を及ぼす場合がある。
【０００５】
このため、改善された設計を有する通信ジャックに対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００６】
したがって、本発明の実施形態は、通信コネクタ及び／またはその内部構成要素に関する。
【０００７】
一実施形態において、本発明は、少なくとも１つのプラグインターフェース接触子が不均一の断面幅を有する、逆転プラグインターフェース接触子を有する通信ジャックである。
【０００８】
別の実施形態において、本発明は、プラグインターフェース接触子のうちの少なくとも２つが異なるビーム長を有する、逆転プラグインターフェース接触子を有する通信ジャックである。
【０００９】
また別の実施形態において、本発明は、プラグインターフェース接触子のうちの少なくとも２つが屈折ゾーン内に対向する屈曲部を有する、逆転プラグインターフェース接触子を有する通信ジャックである。
【００１０】
さらにまた別の実施形態において、本発明は、プラグを受容するための開口部を有する筐体と、開口部内に少なくとも部分的に受容される複数のプラグインターフェース接触子（ＰＩＣ）とを備える通信コネクタである。複数のプラグインターフェース接触子は、開口部に近位のそれぞれの終端部と、開口部に遠位の終端部とを含み、遠位終端部が、コネクタ内部に固定され、近位終端部が、遠位終端部に対して回転し、複数のプラグインターフェース接触子のうちの少なくともいくつかが、非均一の断面幅を有する。この実施形態の変形において、コネクタは通信システムに含まれる。
【００１１】
さらにまた別の実施形態において、本発明は、プラグを受容するための開口部を有する筐体と、開口部内に少なくとも部分的に受容される複数のプラグインターフェース接触子（ＰＩＣ）とを備える通信コネクタである。複数のプラグインターフェース接触子は、開口部に近位のそれぞれの終端部と、開口部に遠位のそれぞれの終端部とを含み、遠位終端部が、コネクタ内部に固定され、近位終端部が、遠位終端部に対して回転し、近位終端部は、コネクタがプラグに係合されているとき、近位終端部のうちのいくつかが、近位終端部のうちの他よりも多く屈折するように構成される。
【００１２】
さらにまた別の実施形態において、本発明は、プラグを受容するための開口部を有する筐体と、開口部内に少なくとも部分的に受容される複数のプラグインターフェース接触子（ＰＩＣ）とを備える通信コネクタである。複数のプラグインターフェース接触子は、開口部に近位のそれぞれの終端部と、開口部に遠位のそれぞれの終端部とを含み、遠位終端部が、コネクタ内部に固定され、近位終端部が、遠位終端部に対して回転し、遠位終端部にはヘムが作成される。
【００１３】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の図面、説明、及び以下に続くことができる任意の請求項を参照すると理解が深まるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に従う通信システムを示す。
【図２】本発明の実施形態に従うプラグ及びジャックの組み合わせを示す。
【図３】本発明の実施形態に従う通信ジャックの分解図を示す。
【図４】前面筐体を取り外した、図３のジャックを示す。
【図５】図４のジャックの側面図を示す。
【図６】図３のジャックのＰＩＣを示す。
【図７Ａ】図３のジャックのプリント回路基板に組み立てられたＰＩＣのうちのいくつかを示す。
【図７Ｂ】前面筐体を取り外し、プラグと係合された図３のジャックの側面図を示す。
【図８】図３のジャックのプリント回路基板へのＰＩＣの組み立てを示す。
【図９】図３のジャックの前面筐体の背面等角図を示す。
【図１０】図２の前面等角部分区画図を示す。
【図１１】本発明の別の実施形態に従うＰＩＣ配置／形態を有するジャックを示す。
【図１２】図１１のジャックのＰＩＣを示す。
【図１３】本発明のまた別の実施形態に従う通信ジャックの分解図を示す。
【図１４】前面筐体を取り外し、ＰＩＣを分解した、図１３のジャックを示す。
【図１５】前面筐体を取り外した、図１３のジャックを示す。
【図１６】図１５の側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の例示的な実施形態は、通信システム３０を示す図１に図示され、ジャック３４及び対応するＲＪ４５プラグ３６を備えるパッチパネル３２を含む。それぞれのケーブル３８は、プラグ３６で終端処理され、それぞれのケーブル４０は、ジャック３４で終端処理される。プラグ３６がジャック３４と係合すると、これらのコネクタを通じてデータを両方向に流すことができる。通信システム３０は、図１ではパッチパネルを有するとして示されるが、代替の実施形態は、他のアクティブまたはパッシブ機器を含むことができる。パッシブ機器の例は、モジュラー式パッチパネル、パンチダウン式パッチパネル、カプラーパッチパネル、壁面ジャック等であり得るが、これらに限定されない。アクティブ機器の例は、イーサネット（登録商標）スイッチ、ルーター、サーバー、物理層管理システム、及びデータセンター及びまたは電話通信室に見出すことができるようなパワーオーバーイーサネット（登録商標）機器；セキュリティデバイス（カメラ及び他のセンサ等）及びドアアクセス機器；ならびに電話、コンピュータ、ファックス、プリンタ、及びワークステーション領域に見出すことができるような他の周辺機器であり得るが、これらに限定されない。通信システム３０は、キャビネット、ラック、ケーブル管理及びオーバーヘッドルーティングシステム、ならびに他のこのような機器をさらに含むことができる。
【００１６】
図１のジャック及びプラグの組み合わせは、図２にも示され、ＲＪ４５プラグ３６と係合されたネットワークジャック３４を示す。この図面において、ネットワークジャック３４及びＲＪ４５プラグ３６の配向は、図１の配向と比較すると、ケーブル４０の中心軸周囲で１８０°回転している。
【００１７】
図３は、ネットワークジャック３４の分解図を示し、前面筐体４２と、プラグインターフェース接触子（ＰＩＣ）４４と、プリント回路基板（ＰＣＢ）４６（いくつかの実施形態では、その上にクロストーク補正構成要素を有することができる）と、絶縁被覆除去接続（ＩＤＣ）サポート４８と、ＩＤＣ５０と、背面筐体５２と、ワイヤキャップ５４とを含む。現在説明されている実施形態において、ＰＩＣは、「逆転」と呼ばれてもよく、これは、ＰＩＣが（ＰＣＢ）に固定され、各それぞれのＰＩＣがＰＣＢに接続する場所の周囲で概して屈曲することを暗示する。図４は、明確性のために前面筐体４２が取り外されたネットワークジャック３４のＰＣＢ４６にＰＩＣ４４が組み立てられた状態を示す。各ＰＩＣ４４の下付き数字は、ＡＮＳＩ／ＴＩＡ−５６８−Ｃ．２により定義されるＲＪ４５ピンの位置に対応する。図４の側面図は図５に表され、ＰＩＣ４４は図６に個別に示される。
【００１８】
前記のように、ＲＪ４５ジャックが、６極または４極のプラグと係合すると、外側のＰＩＣ（６極のプラグの場合はＰＩＣ４４１及び４４８、及び４極のプラグの場合はＰＩＣ４４１、４４２、４４７、及び４４８）は、ＰＩＣ４４３、４４４、４４５、及び４４６よりも追加の０．０２７″屈折することが可能でなければならず、６極または４極のプラグが取り外されると、未負荷の状態に戻るための十分な弾性を有すことが必要である。これによって、ＲＪ４５プラグの全ての対応するプラグ接触子５６と係合するために、十分な垂直効力が存在することを保証することによって、適切な将来の機能性の提供を助けることができる（図１０を参照）。ＰＩＣの可塑性変形の少なくともいくらかの量を削減するために、屈折ゾーンの少なくともかなりの部分にわたって機械的応力を分散するために有利であり、本実施形態において、図６及び７Ａに示されるように、プラグ接触ゾーン５８とＰＣＢ４６との間に及ぶ。これは、局地的な応力ピークを回避することができ、増加した原料歩留まりとなることができる。
【００１９】
機械的応力の所望される分散を達成する１つの方式は、ＰＩＣの幅を変動させることによる。この一例は、ＰＩＣ４４４に示され、ポケット６０４を有し、これは、ＰＩＣ４４４の断面幅を変動させることによって、応力分散を支援するように作用する。断面は、プラグ接触ゾーン５８からの距離が増加すると、ＰＩＣ４４４へより多くの材料を追加することによって、変動する。これは、プラグ接触ゾーン５８からの距離が増加すると、ＰＩＣ４４４の剛性を有効に増加させ、屈折ゾーンの増加部分にわたって、応力の分散となる。ＰＩＣ４４４は例として示されるが、この変動する断面は、残りのＰＩＣ４４１、４４２、４４３、４４５、４４６、４４７、及び４４８にも適用される。しかしながら、ＰＩＣ４４２、４４３、及び４４７は、それぞれの外表面６２を調整することによって、断面幅が変動するが、一方、ＰＩＣ４４１、４４４、４４５、４４６、及び４４８は、内部ポケット６０によってその断面幅が変動する。
【００２０】
ＰＩＣ４４は、クロストークの相対的量を制御し、ならびに屈折の全範囲を占めるようにさまざまに断面幅を変動する。例えば、４極のプラグが挿入された場合、ＰＩＣ４４１、４４２、４４７、及び４４８は、ＰＩＣ４４３、４４４、４４５、及び４４６よりも多く屈折する。このような屈折の違いは、ＰＩＣ４４２と４４３との間、及び４４６と４４７との間の距離が、電気短絡または高電（Ｈｉｐｏｔ）障害のリスクを生じるのに十分小さくなるようにすることができる。これらのリスクの潜在性を削減するために、ＰＩＣの断面幅は、屈折のレベルが変動する場合であっても、隣接するＰＩＣの間に十分な距離が残るように変動させ得る。例えば、図６を参照すると、ＰＩＣ４４２の外表面６２２及びＰＩＣ４４３の外表面６２３は、接触ゾーン５８に向かってテーパー形状であることに気づくであろう。このようなテーパー形状は、これらのＰＩＣが異なって屈折するとき、それぞれのＰＩＣの間の最低距離を増加させることができる。
【００２１】
変動する断面幅に加えて、ＰＩＣ４４は、異なる屈曲特性を採用する。これは、図５の側面図に見ることができる。ＰＩＣ４４１及び４４７は、第１の屈曲特性を有し、ＰＩＣ４４３及び４４５は、第２の屈曲特性を有し、ＰＩＣ４４２、４４４、４４６、及び４４８は、第３の屈曲特性を有する。ＰＩＣ４４１及び４４７は、４極のプラグと係合する場合、ＰＩＣ４４３及び４４５より多く屈折する可能性があるため、ＰＩＣ４４１及び４４７は、（ＰＩＣ４４３及び４４５よりも）長い屈折ゾーンを有し、これによって、可塑性変形なく、追加の屈折を持続することを可能にすることができる。
【００２２】
機械的弾力性を有することに加えて、所定の事例において、ＰＩＣ配置の電気性能に注目することが重要であり得る。例えば、異なる信号ペア４：５と３：６との間で発生するクロストークの補正は、プラグペア組み合わせ４：５−３：６が、プラグ内の全てのペア組み合わせのうち最大規模のクロストークを有するようにＡＮＳＩ／ＴＩＡ−５６８−Ｃ．２基準によって要求されるため、達成することが一般的により困難である。この理由は、ペア４：５は、ＲＪ４５プラグ３６内で開始し、ジャック３４内の第１の補正ゾーンで終了する距離にわたって、スプリットペア３：６の間で走行するからである。したがって、次の検討は、特に、信号ペア４：５及び３：６のために所望される電気性能を取得する際のＰＩＣ４４の支援能力に重点を置く。
【００２３】
ＲＪ４５プラグ３６内の信号ライン３と信号ライン４との間で発生する容量性及び誘導性カップリングは、異なるペアの組み合わせ４：５と３：６の間のクロストークを付加する。同様に、信号ライン５と信号ライン６との間で発生する容量性及び誘導性カップリングも、異なるペアの組み合わせ４：５と３：６の間のクロストークを付加する。いくつかの方式で、クロストークのマイナス影響を削減することが可能である。第１に、３：４と５：６信号ラインの間で発生する容量性及び誘導性クロストークカップリングの初期量を削減することが有利である。これは、プラグ接触ゾーン５８とＰＣＢ４６との間で、ＰＩＣ４４３及び４４５を（図７Ａに示される配向に対して）下方へ屈曲させ、かつＰＩＣ４４４及び４４６を上方へ屈曲させることで達成することができる。ＰＩＣ４４３が下方に屈曲し、ＰＩＣ４４４が上方に屈曲するため、２つのＰＩＣの間の距離５７（図５を参照）が増加し、クロストークカップリングの量が減少する。同等の関係は、ＰＩＣ４４５と４４６との間に存在する。
【００２４】
クロストークの初期の量を削減する別の例は、図７Ｂに示され、ネットワークジャック３４（前面筐体を取り外した状態）は、それぞれの近位終端部４７及び遠位終端部４３を有するＰＩＣ４４とともに示される。プラグ３６がジャック３４と係合すると、いくつかの近位終端部４７（例えば、ＰＩＣ４４１、４４３、４４５、及び４４７に対応する）は、他の近位終端部４７（例えば、ＰＩＣ４４２、４４４、４４６、及び４４８に対応する）よりも多く屈曲する。このために、隣接するＰＩＣ４４の間の電気カップリングは、近位終端部４７の近辺で削減することができる。
【００２５】
第２に、補正信号を提供することが有利である。３：４及び５：６ペアの間の問題のあるクロストークを補正するために、それぞれ、信号ライン３と５との間、及び信号ライン４と６との間で、補正容量性カップリングが必要である。補正容量性カップリングが問題のあるクロストーク（例えば、ＲＪ４５プラグ接触子５６）に近ければ近いほど、補正がより効果的であり、したがって、より優れた性能を得ることができる。所望される補正容量性カップリングのうち少なくともいくつかは、それぞれ、ＰＩＣ４４６及び４４３の近接近内にＰＩＣ４４４及び４４５を位置付けることによって達成することができる。屈折ゾーン内の断面幅の増加によって、ＰＩＣ４４が均一の幅であるよりも、ＰＩＣ４４４の外表面６２４が、ＰＩＣ４４６の外表面６２６（網掛けで示される）により近くなることが可能になる。この相対的近接性によって、信号ライン４と６との間の増加した補正容量性カップリングとなる。同様に、ＰＩＣ４４３及び４４５の増加した幅は、信号ライン３と５との間の増加した補正容量性カップリングとなる。
【００２６】
信号ライン３：４と５：６との間の問題のあるクロストークをさらに削減するために、追加の補正が必要となる場合があるが（この追加の補正は、ＰＣＢ４６上で発生することができる）、ＰＩＣ４４によって提供される補正は、ＰＣＢ４６上で必要とされる場合がある補正量を減少させる。また、有効な補正域をプラグ接触子５６により近似させ、これによって、より高い電気的潜在性能となり得る。
【００２７】
図８を参照すると、ＰＩＣ４４１とＰＣＢ４６との間の機械的保持ならびに電気的結合を提供するために、ＰＩＣ４４１上でコンプライアントピン６４が使用される。コンプライアントピン６４は、細長い楕円形のスリットを有する「針の穴」形状を有し、図８の詳細図に示されるように、材料の厚さを効果的に二重にするために、その上に戻ってヘムが作成される。ＰＩＣ４４１は、可塑性変形を発生させずに必要な屈折を得るために十分に薄い材料から製造される。コンプライアントピン６４にヘムを作成することで、ヘム領域の強度を増加し、ＰＣＢ４６に対するより強固な界面を提供する。図８は、ＰＩＣ４４１だけを示すが、同じコンプライアントピン６４は、残りのＰＩＣの任意で使用されてもよい。
【００２８】
ＰＩＣ４４の適切な縦方向の移動及び弾力性を確保することに加えて、横方向の移動を少なくとも部分的に抑制するためにも利点であり得る。図９は、前面筐体４２の背面等角図を示す。前面くし状部６６は、ＰＩＣ４４の間の相対的な離間を制御し、ＰＩＣ４４の交差、電気的短絡、及び／または高電障害が発生し得るに十分相互に近接することを防止するために、前面筐体４２に統合される。前面くし状部６６は、４または６極プラグが挿入された場合のソリッドプラグ挿入を含めて、屈折の全状態でＰＩＣ４４が櫛でとくように動かされることを確保するに十分大きい。図１０は、図２の前面等角部分区画図を介する正常動作中のＰＩＣ４４の屈折を示す。この図面において、例示的なＲＪ４５プラグ筐体６８は、明確性のために破線で示される。ＲＪ４５プラグ３６がネットワークジャック３４に挿入されると、プラグ接触子５６は、示されるように、ＰＩＣ４４と接する。ＰＩＣ４４は、前面くし状部６６内部で下方に屈折し、それぞれのプラグ接触子５６とＰＩＣ４４との間の界面で圧力を生じ、データが流れるに十分な電気的接合となる。
【００２９】
ネットワークジャック３４及びそのＰＩＣの説明中の実施形態の変形は、図１１及び１２に示される。図１１は、ＰＣＢ４６に組み立てられた代替のＰＩＣ７０を示し、図１２は、代替のＰＩＣ７０を個別に示す。これらの図面に見られるように、ＰＩＣ７０は、ポケット６０を含まない。代わりに、少なくともいくつかの事例において、断面幅は、一方の側部から他方へ測定される、それぞれのＰＩＣの全体的な幅を調整することによって、異なる。ポケットの省略は、ＰＩＣ７０の製造を単純化することができるが、依然として、屈折ゾーン全体の屈曲応力を分散し、可塑性変形を削減する同様な効果を提供する。
【００３０】
本発明の実施形態に従いＰＩＣを有するジャックの別の実施形態は、図１３に示される。この図面は、ジャック１３４の分解図を示し、前面筐体１４２と、逆転ＰＩＣ１４４と、ＰＣＢ１４６（いくつかの実施形態では、その上にクロストーク補正構成要素を有することができる）と、ＩＤＣサポート１４８と、ＩＤＣ１５０と、背面筐体１５２と、ワイヤキャップ１５４とを含む。
【００３１】
図１４及び１５に示される斜視図、ならびに図１６に示される側面図により明確に示されるように、ＰＩＣ１４４は、４つの異なるタイプのＰＩＣ１６０、１６２、１６２、及び１６４からなる。これらのＰＩＣ１４４は、上部及び底部の列を介してＰＣＢ１４６に付設される。上部の列は、ＰＩＣ１６２及び１６６を含み、底部の列はＰＩＣ１６０及び１６４を含む。
【００３２】
図１６に示されるように、ＰＩＣ１６０及び１６２は、それぞれ、ＰＣＢへの付設点（該ＰＩＣが係合中に屈折すると、ピボット点でもある）近辺に位置付けられる、下方に面する凹型ループ１７０及び１７２を含む。これらのループ１７０及び１７２は、ジャック１３４の機械的性能を増加することができる。具体的には、ジャック１３４が８極プラグと係合すると、ＰＩＣ１６０は、プラグ接触子２及び８とインターフェースし、ＰＩＣ１６２は、プラグ接触子１及び７とインターフェースし、ＰＩＣ１６４は、プラグ接触子４及び６とインターフェースし、ＰＩＣ１６６は、プラグ接触子３及び５とインターフェースする。しかしながら、ジャック１３４が４極のプラグと係合すると、ＰＩＣ１６０及び１６２は、プラグ本体と接触し、プラグ接触子１、２、３及び４と係合するＰＩＣ１６４及び１６６よりも高程度の変形になる。ループ１７０及び１７２は、ＰＩＣ１６０及び１６２に、増加したビーム長を提供し、追加の偏位に対応することを助け、少なくとも何らかの可塑性変形を潜在的に防止するために必要な垂直抗力を提供することを助ける。同様な利点は、最も外側のＰＩＣに最大程度の屈折を経験させる６極プラグの挿入中に実現することができる。
【００３３】
ＰＩＣ１６４及び１６６は、ＰＩＣ１６０及び１６２と同程度の屈折に耐えることが予想されないため、これらのビーム長は、ＰＩＣ１６０及び１６２のビーム長よりも短い可能性がある。より短いビーム長は、製造工程を簡素化することができ、ＰＣＢ１４６上に存在するかもしれない任意のクロストーク補正構成要素を、何らかの問題のあるクロストークの発生源により近接させることを助ける場合があるため、ジャック１３４の電気的性能も改善することができる。
【００３４】
本発明はいくつかの実施形態の面から説明されるが、これらの実施形態は（例示的として表記されている、されていないに関わらず）非限定であり、本発明の範囲内である、代替、変形、及び同等物が存在することに注意されたい。さらに、説明される実施形態は、相互に排他的として解釈されてはならず、そうではなく、このような組み合わせが許容される場合、潜在的に組み合わせ可能として理解されなければならない。また、本発明の方法及び装置を実装する多数の代替方式が存在することにも注意されたい。したがって、以下の請求項は、本発明の趣旨及び範囲内にあるとして、全てのこのような代替、変形、及び同等物を含むとして、解釈されなければならないことが意図される。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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