(57)【要約】【課題】瞬時応答性に優れた高い操作性を確保し、通話時にも良好なアンテナ感度を保持することのできる小型薄型の携帯電話機を提供すること。【解決手段】下部筐体１には無線送受信回路部３、アンテナ４と電池部５、文字入力キー部６、下部筐体回路基板部１１を配し、上部筐体２には、レシーバ７、マイクロフォン８、表示部９、機能操作キー部１０、上部筐体回路基板部１２を配し、下部筐体回路基板部１１と上部筐体回路基板部１２との間に接続ＦＰＣ１３を配置し、上部筐体２と下部筐体１が開放状態に到達する際の機械的な衝撃を緩和する速度抑制機構を下部筐体１と上部筐体２に配置し、前記下部筐体１と前記上部筐体２の重合状態を開放状態にする係止解除機構を下部筐体１に備える。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体および第２の筐体から構成され、前記第２の筐体が前記第１の筐体に対して第１の位置と第２の位置との間で滑動する携帯電話機であって、
前記第１の筐体と前記第２の筐体との間に、前記第２の筐体の滑動に応じて前記第２の筐体の滑動方向に伸縮するばね部材と、
前記第２の筐体を前記第１の位置で前記第１の筐体に係止する係止手段と、
前記第２の筐体の前記第１の筐体に対する係止状態を解除する係止解除手段と、
前記係止解除手段によって前記第２の筐体の前記第１の筐体に対する係止状態が解除され、前記第２の筐体が前記ばね部材の伸縮作用により前記第２の位置まで滑動する際の、前記第２の筐体の移動速度を抑制する速度抑制手段と、
を備えたことを特徴とする携帯電話機。
【請求項２】
前記速度抑制手段は、前記第２の筐体に設けられたギヤラック部と、前記第１の筐体に設けられたモータ駆動部と、から構成され、
前記第２の筐体が前記第１の筐体に対して第１の位置と第２の位置との間で滑動する際、前記モータ駆動部は、前記ギヤラック部とギヤ係合しながら回動することを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
【請求項３】
前記モータ駆動部は、前記ギヤラック部とギヤ係合する減速ギヤ部と、電力駆動により前記減速ギヤ部を回転させるモータ部と、から構成され、
前記モータ部が電力駆動すると、前記減速ギヤ部から前記ギヤラック部に動力が伝わって、前記第２の筐体が前記第１の筐体に対して第２の位置から第１の位置まで移動することを特徴とする請求項２記載の携帯電話機。
【請求項４】
前記モータ部の電力源であり、前記第２の筐体が前記第２の位置から前記第１の位置に滑動する際に前記モータ部に発生した起電力を充電する電池部を備えたことを特徴とする請求項３記載の携帯電話機。
【請求項５】
前記係止解除手段が前記第２の筐体に設けられたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の携帯電話機。
【請求項６】
前記第１の筐体は、前記第２の筐体が前記第１の筐体に対して曲線状に滑動するための湾曲した摺動レール部およびアンテナを有し、
前記第２の筐体は、前記摺動レール部に係合する摺動フック部を有することを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信により音声情報や文字情報、画像情報等を送受信する携帯電話機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話機には、その携行性を高めるために可能な限り小型化する努力がなされている。しかしながら、小型化を進めると、キー入力部と表示部の占有面積が小さくなってしまうため、電話機としての操作性を損なわれてしまうという問題が生ずる。その１つの解決策として数多くの携帯電話機が折畳式の筐体構造で商品化されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の携帯無線機では、通話相手の音声を受話する受話器を有する上部筐体と、音声を通話相手に送信する送話器と、キーボタンを有するキー操作部と、無線回路部品を搭載した無線回路基板を有する下部筐体とが、ヒンジ部を介してまたはスライド構造により接続されており、通話時は上部筐体と下部筐体との重合状態を開放して使用される。このため、受話器を有する上部筺体には発熱量の大きい無線回路部品である電力増幅器等が設けられていないため、通話時に、電力増幅器等の熱がユーザの耳に伝わって不快感を感じさせることがない。また、下部筺体に無線回路基板および表示部が設けられているため、下部筺体の重量が上部筺体の重量よりも大きくなる。このため、必ず通話者は重量の大きい下部筺体を持ち、キー操作の際に筺体を持ち変える必要がなくなる。
【０００４】
また、特許文献２に記載の伸縮自在式電話機では、電話機の上部（上部筐体）にアンテナおよび高周波部品を配置し、かつ下部（下部筐体）に電力源およびキーの主要部を配置し、上部と下部は互いに移動自在に取り付けられている。または、上部と下部の間にヒンジを備えることにより、上部と下部が回動して移動できるように取り付けられている。したがって、上部に設けられたアンテナはユーザの手によって隠れることがない。また、下部に取り付けられる電池はかなり重い構成要素であるため、操作時にユーザが電話機の下部を片手で持つことが最も自然である。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８２１３７６号明細書（第２頁、第１図）
【特許文献２】
特開平１１−３３１３３２号公報（第４頁、第６図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の携帯無線機は、着信の際に２つの筐体（上部筐体および下部筐体）を手で開かなければならないため、瞬時応答性に欠けるという問題点があった。さらに、当該携帯無線機がスライド構造の場合は、下部筐体に送話器を配置しているため上部筐体と下部筐体とが重合状態にあるときには、送話器の配置設計が困難であるという問題点があった。また、特許文献２に記載の伸縮自在式電話機では、電話機の上部（上部筐体）にアンテナおよび高周波部品が配置されているため、通話時、アンテナと高周波部品がユーザの頭部に接近する。このため、アンテナ感度が低下するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述従来の問題点に鑑みてなされたものであって、瞬時応答性に優れた高い操作性を確保し、通話時にも良好なアンテナ感度を保持することのできる小型薄型の携帯電話機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る携帯電話機は、第１の筐体および第２の筐体から構成され、前記第２の筐体が前記第１の筐体に対して第１の位置と第２の位置との間で滑動する携帯電話機であって、前記第１の筐体と前記第２の筐体との間に、前記第２の筐体の滑動に応じて前記第２の筐体の滑動方向に伸縮するばね部材と、前記第２の筐体を前記第１の位置で前記第１の筐体に係止する係止手段と、前記第２の筐体の前記第１の筐体に対する係止状態を解除する係止解除手段と、前記係止解除手段によって前記第２の筐体の前記第１の筐体に対する係止状態が解除され、前記第２の筐体が前記ばね部材の伸縮作用により前記第２の位置まで滑動する際の、前記第２の筐体の移動速度を抑制する速度抑制手段と、を備えている。したがって、ユーザが係止解除手段を操作することにより、極めて容易かつ瞬時に携帯電話機を第１の筐体と第２の筐体との重合状態から開放状態へ移動させることができる。結果として、瞬時応答性に優れた高い操作性を実現することができる。
【０００９】
また、本発明に係る携帯電話機は、前記速度抑制手段は、前記第２の筐体に設けられたギヤラック部と、前記第１の筐体に設けられたモータ駆動部と、から構成され、前記第２の筐体が前記第１の筐体に対して第１の位置と第２の位置との間で滑動する際、前記モータ駆動部は、前記ギヤラック部とギヤ係合しながら回動する。したがって、係止解除手段により係止状態が解除され、ばね部材の伸縮作用により第２の筐体が第２の位置まで滑動する際、モータ駆動部に回転負荷トルクが作用して、移動端での突き当たり衝撃を緩和させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る携帯電話機は、前記モータ駆動部は、前記ギヤラック部とギヤ係合する減速ギヤ部と、電力駆動により前記減速ギヤ部を回転させるモータ部と、から構成され、前記モータ部が電力駆動すると、前記減速ギヤ部から前記ギヤラック部に動力が伝わって、前記第２の筐体が前記第１の筐体に対して第２の位置から第１の位置まで移動する。ユーザがモータ部を駆動させることによって、極めて容易に携帯電話機を第１の筐体と第２の筐体との開放状態から重合状態へ移動させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る携帯電話機は、前記モータ部の電力源であり、前記第２の筐体が前記第２の位置から前記第１の位置に滑動する際に前記モータ部に発生した起電力を充電する電池部を備えている。したがって、第２の筐体の速度を抑制する際に生じるエネルギー、すなわち起電力を携帯電話機の電力源として還流させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る携帯電話機は、前記係止解除手段が前記第２の筐体に設けられている。したがって、携帯電話機の上面部で係止状態の解除を操作できる。
【００１３】
さらに、本発明に係る携帯電話機は、前記第１の筐体は、前記第２の筐体が前記第１の筐体に対して曲線状に滑動するための湾曲した摺動レール部およびアンテナを有し、前記第２の筐体は、前記摺動レール部に係合する摺動フック部を有する。したがって、上部筐体と下部筐体とが開放状態であるときに、ユーザの頬部の曲面カーブに沿った筐体形状となる。このため、ユーザの頭部とアンテナが離間した位置関係になるため、通話時にもアンテナ感度の向上を図ることができる。結果として、通話特性の向上を実現することができる
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る携帯電話機の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る一実施形態の携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、本実施形態の携帯電話機は、第１の筐体（以下「下部筐体」という。）１と、第２の筐体（以下「上部筐体」という。）２とから構成される。
【００１５】
下部筐体１には、無線送受信回路部３と、無線送受信回路部３に接続されたアンテナ４と、携帯電話機を駆動させる電源としての電池部５と、文字情報等を入力する文字入力キー部６とが配置されている。なお、アンテナ４は、引き伸ばし式のロッドアンテナや機器内蔵型アンテナ等、いずれでも良い。また、下部筐体１には、無線送受信回路部３と、電池部５と、文字入力キー部６を構成する文字入力回路部６ａとに接続された第１の回路基板部（以下「下部筐体回路基板部という。」１１が設けられている。
【００１６】
上部筐体２には、通信先の音声を受話するレシーバ７と、音声を通信先に送話するマイクロフォン８と、文字や画像情報等を表示する表示部９と、表示部９に表示されるカーソルを所望の位置に移動させるカーソルキー１０ａ、通話を開始する開始キー１０ｂ、通話を終了または携帯電話機の電源を入切する電源キー１０ｃ、かな／カナ／英字／数字の文字入力方法を切り換える変換キー１０ｄおよび文字を削除する削除キー１０ｅから構成される機能操作キー部１０とが配置されている。また、上部筐体２には、レシーバ７と、マイクロフォン８と、表示部９と、機能操作キー部１０とに接続された第２の回路基板部（以下「上部筐体回路基板部」という。）１２が設けられている。
【００１７】
下部筐体１と上部筐体２との間には、下部筐体回路基板部１１と上部筐体回路基板部１２とを接続するフレキシブル基板（以下「接続ＦＰＣ」という。）１３が設けられている。本実施形態では、接続ＦＰＣ１３は、片面パターン構造（ポリイミド等の基材とカバーレイ材に圧延銅箔を挟んで積層した構造）である。
【００１８】
以下の説明では、上部筐体２の下部筐体１に対する位置が図１（Ａ）に示す状態を「第１の状態」とし、図１（Ｂ）に示す状態を「第２の状態」とする。なお、第１の状態の下部筐体１に対する上部筐体２の位置を「第１の位置」とし、第２の状態の下部筐体１に対する上部筐体２の位置を「第２の位置」とする。第１の状態では、文字入力キー部６が上部筐体２に覆われている。第２の状態では、文字入力キー部６が操作可能になるように上部筐体２に遮られることなく露出している。ユーザは、文字入力操作が必要な場合にのみ図１（Ｂ）に示す第２の状態で本実施形態の携帯電話機を操作し、機能操作キー部１０の操作で対処できる場合は図１（Ａ）に示す第１の状態で携帯電話機を操作する。
【００１９】
図２は、本実施形態の携帯電話機のスライド機構構成を示す要部断面図である。上部筐体２が下部筐体１に対して第１の位置と第２の位置との間で滑動自在に移動できるように、上部筐体２には一対の摺動レール部２０が設けられている。なお、摺動レール部２０は、上部筐体２に一体に構成しても別体で構成しても良い。また、摺動レール部２０は、機構的機能としては剛性と形状精度が重要となるため、アルミ合金等の金属材料を用いるのが望ましい。
【００２０】
一方、下部筐体１には、摺動レール部２０に係合する一対の摺動フック部２１が設けられている。摺動フック部２１も、摺動レール部２０と同様に下部筐体１に一体に構成しても別体で構成しても良い。また、摺動フック部２１は、機構的機能としては摺動滑動性と耐磨耗性が重要となるため、エンジニアプラスチック等の高分子樹脂材料を用いるのが望ましい。なお、摺動レール部２０および摺動フック部２１は、特許請求の範囲の係止手段に該当する。
【００２１】
さらに、下部筐体１と上部筐体２との間には、引張コイルばね等によって構成された一対の伸縮ばね２２が設けられている。なお、伸縮ばね２２は、特許請求の範囲のばね部材に該当する。伸縮ばね２２は、図２（Ａ）に示す第１の位置に対応した第１の取り付け状態２２ａと、図２（Ｂ）に示す第２の位置に対応した第２の取り付け状態２２ｂの２つの状態になり得る。なお、伸縮ばね２２は、引張コイルばねに限らず、圧縮コイルばねやねじりコイルばね、定荷重ぜんまいばね等によって構成されていても良い。特に、定荷重ぜんまいばねを利用すれば、第１の取り付け状態２２ａと第２の取り付け状態２２ｂの間でばね荷重を略一定に設定できるため、ユーザが上部筐体２を開放状態（第２の状態）から重合状態（第１の状態）に移動させる際の力を低く設定できる。
【００２２】
図３は、摺動レール部２０と摺動フック部２１の係合状態を示すＸ方向（図２（Ａ）参照）から見た要部断面図である。摺動レール部２０と摺動フック部２１との間には一定のクリアランスが設けられており、係合関係を有している。
【００２３】
図４は、他の実施形態の携帯電話機のスライド機構構成を示す要部断面図である。図２に示したスライド機構構成と異なる点は、上部筐体２の下部筐体１に対する移動が直線ではなく円弧状または曲線状となるように、摺動レール部２０が微小に湾曲している点である。摺動フック部２１もこれに対応してその係合部は微小なＲ形状としても良いが、係合部スパンが小さければ直線近似した形状としても支障はない。
【００２４】
図５は、スライド動作に伴う本実施形態の接続ＦＰＣ１３の挙動を示す要部断面図である。図５（Ａ）は上部筐体２が下部筐体１に対して第１の位置にあり、図５（Ｂ）は上部筐体２が下部筐体１に対して第２の位置にある状態を示している。同図に示すように、接続ＦＰＣ１３はループ部１３ａを形成しており、上部筐体２が第１の位置と第２の位置との間で移り変わるのに対応して、ループ部１３ａも移動する。なお、ループ部１３ａの屈曲半径は小さいほうが小型薄型化に有利ではあるが、屈曲半径を増大させると屈曲寿命もそれに伴い増加し、かつ、小型薄型化に反するため、２ｍｍ程度が望ましい。
【００２５】
図６は、本実施形態の係止解除機構の構成を示す要部斜視図である。同図に示すように、下部筐体１には、下部筐体１に回動自在に軸支された係止レバー３０が設けられている。また、図２に示した摺動フック部２１には、係止レバー３０に対応する係止爪部２１ａが設けられている。また、係止レバー３０が係止爪部２１ａに確実に係合するために、下部筐体１には係止付勢ばね３１が設けられている。さらに、係止を解除する手段として、係止を解除する方向に係止レバー３０を回動させる解除ボタン３２が設けられている。なお、解除ボタン３２は、特許請求の範囲の係止解除手段に該当する。
【００２６】
上記説明した係止解除機構によれば、上部筐体２が下部筐体１に対して第１の位置にある状態（第１の状態）では、伸縮ばね２２は第１の取り付け状態２２ａとなり（図２（Ａ）参照）、係止爪部２１ａが係止レバー３０によって係止されて、上部筐体２は下部筐体１に係止固定された状態になる。この状態で解除ボタン３２を操作すると、係止レバー３０がＡ方向に回動し、係止レバー３０の係止が解かれる。そして、伸縮ばね２２は第２の取り付け状態２２ｂ（図２（Ｂ）参照）となるまで、伸縮ばね２２の作用により上部筐体２は下部筐体１に対して第２の位置まで移動し、第２の状態となる。
【００２７】
図７は、図６に示した係止解除機構の他の実施形態を示す要部断面図である。同図に示す係止解除機構が図６の係止解除機構と異なる点は、解除手段としての解除ボタンを上部筐体２に配置する点である。下部筐体１には、図６で示した係止レバー３０に当接し、解除させる第１の解除ボタン３５が設けられている。また、上部筐体２には、第２の解除ボタン３３が設けられている。なお、図７に示す符号３４は第２の解除ボタン３３に対応する位置付勢ばねである。このような係止機構構成によれば、上部筐体２に設けられた第２の解除ボタン３３を操作することにより、上部筐体２の下部筐体１に対する位置関係を変えることができる。
【００２８】
図８は、本実施形態の速度抑制機構の構成を示す要部斜視図である。図８（Ａ）は上部筐体２が下部筐体１に対して第１の位置にある状態（重合状態、第１の状態）を示し、図８（Ｂ）は上部筐体２が下部筐体１に対して第２の位置にある状態（開放状態、第２の状態）を示している。同図に示すように、下部筐体１には、特許請求の範囲のモータ部に該当する直流小型モータ５０ａと、回転自在に軸支された減速ギヤ部５０ｂとから構成されるモータ駆動部５０が設けられている。また、上部筐体２には、モータ駆動部５０の減速ギヤ部５０ｂに噛み合ってギヤ係合するギヤラック部６０が設けられている。モータ駆動部５０およびギヤラック部６０は、特許請求の範囲の速度抑制手段に該当する。
【００２９】
なお、直流小型モータ５０ａは、小型薄型構成を実現するために扁平形状であることが望ましい。また、減速ギヤ部５０ｂは、静音化を考慮して、エンジニアプラスチック等の樹脂製の平歯車構成であるのが好ましい。また、動作信頼性を高めるために、減速ギヤ部５０にクラッチ機構やトルクリミッタ機構（図示せず）を介在させても良い。
【００３０】
図６に示した解除ボタン３２を操作して係止レバー３０の係止を解くと、上部筐体２は第２の取り付け状態２２ｂとなるまで伸縮ばね２２の作用により下部筐体１に対して移動し、第２の状態となる。この過程で、モータ駆動部５０の磁気吸引力、軸ロス、減速負荷等の回転負荷トルクの作用により、上部筐体２が下部筐体１に対して移動する移動速度は抑制されて、上部筐体２が第２の位置に到達する際の機械的な衝撃が緩和される。
【００３１】
なお、上部筐体２と下部筐体１が重合状態から開放状態に移動する時間は、１秒以下が望ましい。また、開放状態から重合状態への移動は、モータ駆動部５０の駆動によらずにユーザの手動による移動も可能であるため、電池部５が機能しない状況であっても動作は保証される。さらに、モータ駆動部５０が速度抑制作用を行っている時、モータ駆動部５０を構成する直流小型モータ５０ａには起電力が生じるため、この起電力で携帯電話機の電池部５を充電するように還流させて電力源として有効に利用することもできる。
【００３２】
また、上部筐体２の機能操作キー部１０を用いて所定のキー操作を行うことによりモータ駆動部５０を駆動すれば、自動的に上部筐体２が下部筐体１に対して第２の位置から第１の位置に移動する。このトリガー操作には別途独立したスイッチを配置しても良い。また、上部筐体２と下部筐体１との間に図示しない位置検出センサ（スイッチ）を設けて、上部筐体２を僅かに移動させることによって、モータ駆動部５０が駆動する構成としても良い。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態の携帯電話機によれば、上部筐体２と下部筐体１が重合状態（第１の状態）と開放状態（第２の状態）との間で、簡単な機構構造で円滑に移動させることができる。すなわち、ユーザが係止解除機構をワンタッチ操作することにより、きわめて容易かつ瞬時に携帯電話機を上部筐体２と下部筐体１の重合状態から開放状態へと変えることができる。また、第２の解除ボタン３３を上部筐体２に設けることで、携帯電話機の上面部での係止解除操作が可能となる。
【００３４】
また、図４に示した摺動レール部２０が微小に湾曲した構成であれば、上部筐体２と下部筐体１が開放状態（第２の状態）のときに、図９に示すように、直線移動スライドに比べてユーザの頬部の曲面カーブ（図９に示す符号Ｒ）に沿った筐体形状となる。このため、ユーザの頭部と下部筐体１に配置されたアンテナ４が離間した（図９に示す符号Ｅ）位置関係になるため、通話時にもアンテナ感度の向上を図ることができる。結果として、通話特性の向上を実現することができると。
【００３５】
また、上部筐体２が下部筐体１に対して移動する移動速度を抑え、上部筐体２が下部筐体１に到達する際の機械的な衝撃を緩和できるよう、図８に示す速度抑制機構を有しているため、上部筐体２と下部筐体１が重合状態から開放状態へ移動する際の移動端での突き当たり衝撃を緩和させることができる。また、当該速度抑制機構にはモータ駆動部５０が含まれているため、上部筐体２と下部筐体１の開放状態から重合状態への移動を自動的に行うことができる。
【００３６】
さらに、上部筐体２にレシーバ７およびマイクロフォン８を設けたため、上部筐体２と下部筐体１とが重合状態においても通話することができ、上部筐体２と下部筐体１とが開放状態においても同じ特性条件で通話することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る携帯電話機によれば、瞬時応答性に優れた高い操作性を確保し、通話時にも良好なアンテナ感度を保持する小型薄型の携帯電話機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態の携帯電話機の構成を示す斜視図
【図２】本実施形態の携帯電話機のスライド機構構成を示す要部断面図
【図３】摺動レール部と摺動フック部の係合状態を示すＸ方向から見た要部断面図
【図４】他の実施形態の携帯電話機のスライド機構構成を示す要部断面図
【図５】スライド動作に伴う本実施形態の接続ＦＰＣの挙動を示す要部断面図
【図６】本実施形態の係止解除機構の構成を示す要部斜視図
【図７】図６に示した係止解除機構の他の実施形態を示す要部断面図
【図８】本実施形態の速度抑制機構の構成を示す要部斜視図
【図９】図４に示したスライド機構構成の携帯電話機の動作を説明する説明図
【符号の説明】
１  第１の筐体（下部筐体）
２  第２の筐体（上部筐体）
３  無線送受信回路部
４  アンテナ
５  電池部
６  文字入力キー部
７  レシーバ
８  マイクロフォン
９  表示部
１０  機能操作キー部
１１  第１の回路基板部
１２  第２の回路基板部
１３  接続ＦＰＣ
２０  摺動レール部
２１  摺動フック部
２２  伸縮ばね
３０  係止レバー
３１  係止付勢ばね
３２  解除ボタン
３３  第２の解除ボタン
３４  位置付勢ばね
３５  第１の解除ボタン
５０  モータ駆動部
６０  ギヤラック部
【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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