(57)【要約】【課題】減衰量が小さく製作が容易で製品形状が正確な同軸ケーブルを提供することを目的とする。【解決手段】内部導体１と外部導体２との間に発泡プラスチック絶縁体３が介装される同軸ケーブルに於て、絶縁体３は内部導体１を中心として螺旋溝状の空隙部４を形成しているものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体（１）と外部導体（２）との間に発泡プラスチック絶縁体（３）が介装される同軸ケーブルに於て、該絶縁体（３）は該内部導体（１）を中心として螺旋溝状の空隙部（４）を形成していることを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
上記絶縁体（３）の横断面形状は、円形の上記内部導体（１）を中心に含む略一文字型であり、かつ、該絶縁体（３）と該内部導体（１）は、該絶縁体（３）の発泡成型により一体化され、しかも、該絶縁体（３）の横断面における相互に平行な２辺は切削形成されている請求項１記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
内部導体（１）と該内部導体（１）に被覆させた円筒状発泡プラスチック絶縁体（６）とから成る中間製品（８）を長手方向に走行自在に支持するガイド手段（７）と、該ガイド手段（７）の出口側において走行中の該中間製品（８）の該円筒状発泡プラスチック絶縁体（６）を螺旋状に切削するよう該中間製品（８）の軸心（Ｌ）廻りを公転しながら回転する切削刃（５）と、を備えたことを特徴とする同軸ケーブル製造装置。
【請求項４】
上記切削刃（５）は、上記中間製品（８）の円筒状発泡プラスチック絶縁体（６）を横断面略一文字型に切削するように上記中間製品（８）を挟んで平行に配設された一対のエンドミルから成る請求項３記載の同軸ケーブル製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡プラスチックを絶縁体とする同軸ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高周波信号の伝送等に使用される同軸ケーブルにあっては、その減衰量を一層低減させる目的から、内部導体と外部導体との間の環状断面空間部に介装させる絶縁体の発泡度（発泡したプラスチック中の空隙部の容量百分率）を８０％程度にまで上げた、いわゆる高発泡プラスチック絶縁同軸ケーブルが広く用いられるようになっている。図９は、従来の高発泡プラスチック絶縁同軸ケーブルを示す斜視図であり、４０は内部導体、４１は発泡プラスチック絶縁体、４２は外部導体、そして、４３はシースである。
また、他の従来の同軸ケーブルとしては、図９に示したように内部導体４０と外部導体４２との間の環状断面空間部全体にわたって発泡プラスチックから成る絶縁体４１を充満させたものではなく、ケーブル全体の発泡度を等価的に引き上げるため、図示省略するが、環状断面空間部内に発泡プラスチック部と小空間部とを交互に配設した高発泡プラスチック絶縁同軸ケーブル等が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平３−４３２１９号公報（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような同軸ケーブルの製造は非常に困難であり、容易に製造できる構成を有するものは特に提案されていない。なお、考えられるものとしては、発泡絶縁体を紐状に押出し、撚り合わせ機により内部導体に絶縁体を巻き付けて形成し、外部導体を外嵌させるものや、回転クロスヘッドを用いて内部導体に発泡絶縁体からなる紐を巻き付けながら押し出し、外部導体を外嵌させるものがある。しかし、いずれも芯無しや異形の発泡押出しとなり、寸法精度が確保できず、押出形状の制御が難しいものであり、実効上の発泡度を９０％程度にまで上げることは非常に困難である。
【０００５】
そこで本発明は、減衰量が小さく製造が簡単で製品形状が正確な同軸ケーブルと、容易に効率よく減衰量が小さい同軸ケーブルを製造できる製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る同軸ケーブルは、内部導体と外部導体との間に発泡プラスチック絶縁体が介装される同軸ケーブルに於て、該絶縁体は該内部導体を中心として螺旋溝状の空隙部を形成しているものである。
また、上記絶縁体の横断面形状は、円形の上記内部導体を中心に含む略一文字型であり、かつ、該絶縁体と該内部導体は、該絶縁体の発泡成型により一体化され、しかも、該絶縁体の横断面における相互に平行な２辺は切削形成されているものである。
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明に係る同軸ケーブルの製造装置は、内部導体と該内部導体に被覆させた円筒状発泡プラスチック絶縁体とから成る中間製品を長手方向に走行自在に支持するガイド手段と、該ガイド手段の出口側において走行中の該中間製品の該円筒状発泡プラスチック絶縁体を螺旋状に切削するよう該中間製品の軸心廻りを公転しながら回転する切削刃と、を備えたものである。
また、上記切削刃は、上記中間製品の円筒状発泡プラスチック絶縁体を横断面略一文字型に切削するように上記中間製品を挟んで平行に配設された一対のエンドミルから成るものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。
【０００９】
本発明に係る同軸ケーブルは、例えば、地上波デジタルＴＶ放送用の給電線等として用いられることを想定したものであり、その実施の一形態を図１の斜視図及び図２の側面図に示す。この同軸ケーブルは、横断面円形の内部導体１と、内部導体１と同心状に配設される横断面円形の外部導体２と、内部導体１と外部導体２との間に介装される発泡プラスチック製の絶縁体３と、を有するものであり、さらに、外部導体２の外周側には絶縁性のシース９が被覆されている。
なお、図１ではこれら構成を説明するため、シース９、外部導体２、絶縁体３を順次剥がしたものとし、図２ではさらに、外部導体２を途中から断面としている。
【００１０】
内部導体１の外周面と外部導体２の内周面との間の環状断面空間部に配設される絶縁体３は、内部導体１を中心としてケーブルの長手方向に沿って２条螺旋溝状の空隙部（小空間部）４を形成している。即ち、内部導体１と外部導体２との間の環状断面空間部には、図３の横断面図に示すように、横断面形状が内部導体１を中心に含む略一文字型の絶縁体３が配設されており、絶縁体３は同軸ケーブルの軸心Ｃを中心として螺旋状にねじられた構成としている。従って、この同軸ケーブルは、空隙絶縁型同軸給電線といえる。
【００１１】
絶縁体３の横断面形状は、略一文字型としているが、図３の横断面図に示すように、長辺側の２辺は平行な直線形状であり、他方の短辺側の２辺は軸心Ｃを中心とする円弧状で外部導体２の内周面形状に沿った形状（内周面形状と同一形状）としている。つまり、絶縁体３には、図１〜図３に示すように、同軸ケーブルの軸心Ｃを中心線とする一対の平行螺旋面１０，１０と、同軸ケーブルの軸心Ｃを中心線とする一対の円弧状螺旋面１１，１１と、が形成されている。
そして、ねじられて（螺旋状となって）対面した平行螺旋面１０の間が空隙部４となる。
【００１２】
また、絶縁体３と内部導体１は、絶縁体３の発泡成型による融着（溶着）等により密着一体化されており、しかも、絶縁体３の横断面における相互に平行な２辺は切削形成されている。つまり、絶縁体３の平行螺旋面１０，１０は、螺旋状切削面となる。
従って、絶縁体３は内部導体１へ円弧状の当接面により接触して内部導体１と一体化され、絶縁体３の円弧状螺旋面１１，１１が外部導体２の内周形状と対応しているため、外部導体２を被覆させる際の位置決め、及び、組み立て後の形状保持が確実に行え、絶縁性能を有すると共に外力（潰れ）に抗する強度も確保できる。
【００１３】
さらに絶縁体３について説明すると、横断面において絶縁体３は内部導体１を両側から挟んでいる構成であり、本発明の同軸ケーブルは、２条の螺旋発泡絶縁構造の高周波銅コルゲート同軸ケーブルともいえる。即ち、絶縁体３配設部には、図３に示すように内部導体１を挟んだ２条の螺旋発泡プラスチック部と螺旋空気層部とを備えていることとなる。
【００１４】
同軸ケーブルの材質、寸法について説明すると、例えば、内部導体１を外径がφ５〜１８ｍｍの直管状の銅管、絶縁体３を外径がφ１２〜４３ｍｍの高発泡ポリエチレン製の樹脂、外部導体２を波付銅管（コルゲート銅管）、シース９をポリエチレン製の樹脂としている。
【００１５】
次に、図１で示した本発明の同軸ケーブルと図９で示した従来の同軸ケーブルとの減衰量を比較した実験結果を表１に示す。この結果からわかるように、本発明では、高発泡された絶縁体３に螺旋状の空隙部４を設けたことにより、絶縁体３部における実効誘電率、実効誘電体力率を小さくすることができ、その結果、全ての呼び径において減衰量を小さくすることができた。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
次に、この同軸ケーブルの製造装置について説明する。図４は装置の側面断面図であり、図５は装置の平面図、図６は切削加工部の正面図である。本発明の同軸ケーブルは、図１にて説明したように、内部導体１に絶縁体３を外嵌させ、さらにその外周に外部導体２及びシース９を外嵌させて製造するものであり、図４〜図６に示す本発明の製造装置は、内部導体１に所定形状の（螺旋形状に）絶縁体３を被覆させた半製品１３を製造する絶縁体成型装置Ｍである。即ち、この装置は、内部導体１と内部導体１に被覆させた円筒状発泡プラスチック絶縁体６とから成る中間製品８の円筒状発泡プラスチック絶縁体６を部分的に切削除去して半製品１３を作製するものである。
【００１８】
なお、図示省略するが、この絶縁体成型装置Ｍの上流側（前工程）には、内部導体１をその軸心方向に走行させながら、その外周面側で発泡プラスチックの円形発泡成型が施されて、内部導体１の外周面（全周）に円筒状発泡プラスチック絶縁体６を被覆させる発泡成型機（円形発泡成型工程）を有している。従って、図４に示す装置の上流側では、内部導体１に円筒状発泡プラスチック絶縁体６が被覆され、横断面円環形状の絶縁体６を有する中間製品８が、そのまま軸心方向へ走行して絶縁体成型装置Ｍへと進行する。
【００１９】
そして、本発明の製造装置（絶縁体成型装置Ｍ）は、その軸心Ｌ方向に走行する中間製品８を支持するガイド手段７と、ガイド手段７の出口直下流側の切削加工部Ａにおいて中間製品８の円筒状発泡プラスチック絶縁体６を所定形状に切削して半製品１３を成型する切削刃５と、切削刃５をその回転軸心ｘ廻りに高速回転（自転）させかつ切削刃５を中間製品８の軸心Ｌ廻りに公転させる回転駆動手段１２と、を備えている。さらに、切削加工部Ａの直下流位置において、中間製品８における軸心Ｌと中間製品８を加工して形成された半製品１３における軸心Ｉとを一直線上に保ちかつ半製品１３の軸心Ｉを常に一定高さ（位置）に保つ芯保持手段（回転ガイドロール）１４と、その下流側に第二のガイド手段１５と、を備え、第一のガイド手段７の入口部から第二のガイド手段１５の出口部までをケーシング１６（図４の二点鎖線）により覆いかぶせている。そして、本発明においては、切削刃５の本数を２本としている。
【００２０】
なお、本発明においては、中間製品８の走行速度（線速）は約１５ｍ／ｍｉｎ　以下に設定し、切削刃５の回転軸心ｘ廻りの回転数を約１５００ｒｐｍ　以下、切削刃５の中間製品８の軸心Ｌ廻りの回転数を約３００ｒｐｍ以下の範囲にて設定し、螺旋状に切削加工された絶縁体３の螺旋ピッチを　２００ｍｍ程度までとしている。なお、これら速度や回転数はこれらの値に制限されるものではなく、変更可能である。
【００２１】
ガイド手段７は、中間製品８の外径より内径が大きい直管部材１７と、直管部材１７の一端側及び他端側に取着され中間製品８を滑らかに摺動させて芯保持する短円筒状の樹脂製のガイド部材１８，１８と、を備え、中間製品８を長手方向に走行自在に支持している。即ち、ガイド部材１８，１８は、中間製品８の外周面側を略全周から保持するようにし、ガイド手段７の軸心と中間製品８の軸心Ｌとを一致させている。そして、ガイド手段７の軸心が絶縁体成型装置Ｍの軸心Ｅとなる。
【００２２】
切削刃５は、ガイド手段７の出口側の切削加工部Ａにおいて、回転駆動手段１２の作動により、その軸心Ｌ方向に走行中の中間製品８の円筒状発泡プラスチック絶縁体６を螺旋状に切削するよう中間製品８の軸心Ｌ廻りを公転しながら回転（自転）するものである。
具体的に説明すると、図６に示すように、切削刃５は、中間製品８の円筒状発泡プラスチック絶縁体６を横断面略一文字型に切削するように中間製品８を挟んで平行に配設された一対のエンドミルから成るものであり、図６ではエンドミルの側面（外周面）を円筒状発泡プラスチック絶縁体６に接触させて切削するものである。この一対の切削刃（エンドミル）５，５の回転軸心ｘ，ｘは平行で、回転軸心ｘ，ｘの間に中間製品８の軸心Ｌが配置されており、軸心Ｌから夫々の回転軸心ｘ，ｘまでの距離を等しくしている。つまり、切削刃５，５同士の間隔をＰとすると、Ｐ／２の位置に軸心Ｌが配置される。なお、エンドミルの外径はφ３０ｍｍ程度としている。また、図示省略するが、切削刃５を鋸刃等としてもよい。
【００２３】
回転駆動手段１２は、図４と図５に示すように、ガイド手段７の外周側に絶縁体成型装置Ｍ（ガイド手段７）の軸心Ｅを回転軸心とする第一筒体１９と、第一筒体１９の上流端部に動力（回転）を伝達し第一筒体１９を軸心Ｅ廻りに回転させる第一駆動手段２０と、切削刃５を切削刃５の回転軸心ｘ廻りに回転させるよう第一筒体１９の下流端部において第一駆動手段２０による上記動力（回転）を切削刃５へ伝達する第一動力伝達手段２１と、を備えている。さらに、回転駆動手段１２は、第一筒体１９の外周側に絶縁体成型装置Ｍの軸心Ｅを回転軸心とする第二筒体２２と、第二筒体２２の上流端部に動力（回転）を伝達し第二筒体２２を軸心Ｅ廻りに回転させる第二駆動手段２３と、切削刃５を中間製品８の軸心Ｌ（絶縁体成型装置Ｍの軸心Ｅ）廻りに公転させるよう第二筒体２２の下流端部において第二駆動手段２３による上記動力（回転）を切削刃５へ伝達する第二動力伝達手段２４と、を備えている。
なお、直管部材１７と第一筒体１９の間、第一筒体１９と第二筒体２２の間には、夫々、軸受部材（ベアリング）を配設し、夫々が滑らかに回転するようされており、さらに、第二筒体２２の外周面側に軸受部材（ベアリング）を配設して、第二筒体２２は装置架台４８に回転自在に保持されている。
【００２４】
そして、図５に示すように、第一駆動手段２０は、電動機（モータ）２５と一対のプーリ２６，２６と回転ベルト２７とを備え、電動機２５の回転動力が、プーリ２６，２６と回転ベルト２７とを介して第一筒体１９に伝えられる。第二駆動手段２３は、電動機（モータ）２８と一対のプーリ２９，２９と回転ベルト３０とを備え、電動機２８の回転動力が、プーリ２９，２９と回転ベルト３０とを介して第二筒体２２に伝えられる。
【００２５】
そして、図４に示すように、第一動力伝達手段２１は、第一筒体１９に固着され装置Ｍの軸心Ｅを回転中心とする第一傘歯車３１と、それに噛み合う第二傘歯車３２と、第二傘歯車３２に中心軸として固定される軸部材３３と、軸部材３３を中心軸として軸部材３３に固定される第一平歯車３４と、それに噛み合う第二平歯車３５と、を備え、第二平歯車３５の中心軸が切削刃５の回転軸心ｘとなるよう切削刃５が第二平歯車３５に固着されている。即ち、第一と第二傘歯車３１，３２とにより、回転軸が９０°変換されており、装置Ｍの軸心Ｅと、切削刃５の回転軸心ｘはねじれの位置にあって、直角に立体交差していることとなる。
第二傘歯車３２は、第一傘歯車３１に　１８０°離れて（位相を違えて）一対配設され、軸部材３３、第一平歯車３４、第二平歯車３５も対応させて夫々一対配設され、一対の切削刃５，５は、略　１８０°反対側（外方）から、中間製品８を挟むよう、装置Ｍの軸心Ｅ方向（内方）へ延伸するよう配設されている。従って、一対の切削刃５，５の回転方向は、図５の矢印ａと矢印ｂに示すように、回転軸心ｘ方向（一方向）から見ると、夫々反対向きとなる。また、一対の軸部材３３，３３の軸心は、一直線上に配置されることとなる。
【００２６】
第二動力伝達手段２４は、第二筒体２２に一端側が固着され装置Ｍの軸心Ｅを回転中心とする一対の断面Ｌ字型の回転取付片３６を備え、回転取付片３６の他端側に、第一動力伝達手段２１の軸部材３３を回転自在に保持している。即ち、回転取付片３６の回転により、軸部材３３が装置Ｍの軸心Ｅ廻りに回転し、第二傘歯車３２を第一傘歯車３１の廻りに回転させて、切削刃５を軸心Ｅ廻りに公転させることとなる。なお、回転取付片３６は、１８０　°離れて（位相を違えて）第二筒体２２に固定されており、１８０　°離れて配設した第一動力伝達手段２１の軸部材３３を保持することとなる。
【００２７】
本発明の絶縁体成型装置Ｍは、第一傘歯車３１を太陽歯車とし、その廻りを公転する第二傘歯車３２（第一平歯車３４、第二平歯車３５）を遊星歯車として、切削刃５を回転（自転）させながら公転させるいわゆる遊星歯車機構により回転駆動手段１２が構成されているため、装置をコンパクトにすることができる。
また、他の実施の形態として、図示省略するが、切削刃５にモータを直結させて切削刃５をその軸心ｘ廻りに回転させ、これらを中間製品８の廻りを公転させて切削加工を行うようにしてもよい。
【００２８】
また、一対の切削刃（エンドミル）５，５は、相互間距離（図６の間隔Ｐ）を変更自在としており、切削刃５，５の接近・離間は、図４と図５に示すように、一対の切削刃５，５の基端部側に夫々の連結させた揺動片３７，３７により角度調整をして行う。具体的に説明すると、揺動片３７の一端部は、軸部材３３の外方側に、軸部材３３を中心軸として揺動可能に連結しており、揺動片３７の他端部に切削刃５の基端軸部を、切削刃５が回転（自転）自在となるように、保持している。従って、軸部材３３，３３は、１８０　°反対位置にその軸心を同一直線状として配置されているため、一対の揺動片３７，３７を軸部材３３，３３廻りに揺動させ、所定の揺動位置にて止めボルト３８等により揺動片３７，３７を位置固定することで、切断刃５，５の間隔Ｐは所定間隔に変更でき、維持できる。
【００２９】
さらに、揺動片３７，３７の揺動角度を示すポジション指示マークＦが回転取付片３６に記され、揺動片３７の揺動角度を検知することができ、一対の切削刃５，５の揺動角度を一致させることができる。さらに、製造する同軸ケーブルの径を変更する際においても、この指示マークＦによれば、間隔Ｐの調整が容易であると共に再現性が得られ、常に正確な形状の製品を得ることができる。なお、図示省略するが、一方の揺動片３７を所定の角度に固定すると、他方の揺動片３７が、軸心Ｍを中心とした点対象の位置に自動的に一致させるようリンク機構を設けてもよい。
【００３０】
また、絶縁体成型装置Ｍは、図４に示すように、エア吹きつけ位置を変更自在とするエアノズル４５，４５を備えており、図外のコンプレッサー等からエアノズル４５を介してエアの噴出を行い、切削加工部Ａにおいて、切削刃５，５による円筒状発泡プラスチック絶縁体６の切削屑を吹き飛ばし、半製品１３を綺麗にすると共に、切削刃５の目詰まりを防止している。さらに、切削加工部Ａの下方位置には、集塵機（図示省略）が設けられており、エアで飛ばされた切削屑を集めるようにしている。
【００３１】
切削加工部Ａの下流側に配設した芯保持手段１４は、図７の正面図、図８の側面図に示すように、４本のローラ４６により井型を形成し、対向するローラ４６，４６間の寸法を変更させて、半製品１３を四方からガイドして、半製品１３の曲がり（垂れ下がり）を防止して切削刃５による切削量が変化しないようにしている。また、この芯保持手段１４は、図４に示すケーシング１６に固着したブラケット（図示省略）を介して、軸心Ｅ廻りに回転自在に取着されており、半製品１３の輪郭形状に合わせて回転し、半製品１３をガイドしながら下流側へ滑らかに走行させることができる。なお、ローラ４６の間隔は、ノブ４７を回転させることで調整ができる。
また、図４に示すように、芯保持手段１４の下流側のケーシング１６の壁面に、第二のガイド手段１５を配設している。このガイド手段１５は、樹脂製の短円筒状のガイド部材であり、半製品１３を絶縁体成型装置Ｍ（ケーシング１６）から滑らかに繰り出すことができる。
【００３２】
さらに、図示省略するが、この絶縁体成型装置の下流側（後工程）では、半製品１３をその軸心Ｉ方向に送りながら半製品１３の外周に外部導体２を被覆させる外部導体被覆機（外部導体被覆工程）を有している。さらに、その下流側に、外部導体２の外周面にシース９を被覆させるシース被覆機（シース被覆工程）を有しており、同軸ケーブルが連続的に作製される。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
【００３４】
（請求項１によれば）製品形状が正確で安定したものとすると共に、絶縁体３の発泡度を等価的に上げることができ、減衰量をより一層低減させた同軸ケーブルとすることができる。
【００３５】
（請求項２によれば）絶縁体３は内部導体１へ円弧状の当接面により接触するため、内部導体１と外部導体２との相対位置関係を適切に保持し、さらに、外部導体２を被覆させる際の位置決め、及び、製造後の形状保持が確実に行え、絶縁性能を有すると共に外力に対向する強度も確保でき、作製が容易となる。
【００３６】
（請求項３によれば）中間製品８の円筒状発泡プラスチック絶縁体６の発泡度に影響されることなく絶縁部を形成できるため、減衰量をより一層低減させた同軸ケーブルを製造することができる。
ガイド手段７により中間製品８を直線状に整え、出口部の直下流側で切削刃５により、中間製品８の円筒状発泡プラスチック絶縁体６を所定形状に切削するため、精度よく、切削加工が行える。
中間製品８を走行させながら切削刃５により加工を行うため、効率よく同軸ケーブルの製造が可能となり、また、装置をコンパクトにできる。
中間製品８に対して過度の捻じりや張力を与えないため、一つの製造ライン上に設置させることができ、同軸ケーブルを連続的、かつ、簡単に製造でき、生産効率を上げることが可能となる。
【００３７】
（請求項４によれば）１８０　°反対側から同時に切削を行うため、安定して中間製品８の円筒状発泡プラスチック絶縁体６を加工でき、減衰量をより一層低減させ得る同軸ケーブルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の同軸ケーブルの実施の一形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の同軸ケーブルの一部断面側面図である。
【図３】本発明の同軸ケーブルの横断面図である。
【図４】本発明の同軸ケーブル製造装置の実施の一形態を示す側面断面図である。
【図５】同軸ケーブル製造装置の平面図である。
【図６】切削加工部の正面図である。
【図７】芯保持手段の正面図である。
【図８】芯保持手段の側面図である。
【図９】従来の同軸ケーブルの斜視図である。
【符号の説明】
１　内部導体
２　外部導体
３　絶縁体
４　空隙部
５　切削刃
６　円筒状発泡プラスチック絶縁体
７　ガイド手段
８　中間製品
Ｌ　軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004111185.tif 000007
【図５】
2004111185.tif 000008
【図６】
2004111185.tif 000009
【図７】
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【図８】
2004111185.tif 000011
【図９】
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