(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ（Ｆ）を挟持する透明のプラスチック等で断面が多角形の棒状からなる第１部品（３）と、硬質材料で断面が多角形の棒状からなると共に前記第１部品（３）と相対向した面（Ｎ）の長手方向に形状の異なる溝（５Ｖ）が形成された光ファイバ（Ｆ）を挟持する第２部品（５）と、この第２部品（５）の面（Ｎ）の長手方向に形成された異なる溝（５Ｖ）に光ファイバ（Ｆ）を挿入した状態で、前記第１部品（３）を重ねて、前記溝（５Ｖ）に一部をはみ出された光ファイバ（Ｆ）を前記第１部品（３）で常時押し付け、前記光ファイバ（Ｆ）の端末処理された接続部の接触状態を維持すべく、また、両光ファイバ（Ｆ）の被覆部を所定引張り強度を満足すべく挟持力を有した断面がＣ形状の弾性体からなる第３部品（７）と、で構成されていることを特徴とする光ファイバ用コネクタ。
【請求項２】
前記第３部品（７）に、その長さ方向へ適宜な間隔で各部を独立してバネとして作用せしめる複数の第１切り込み部（１１）を設けてなることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ用コネクタ。
【請求項３】
前記第３部品（７）に、第１部品（３）を透して視認できる覗き窓（９）を設けてなることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ用コネクタ。
【請求項４】
前記第３部品（７）の側面に、その長さ方向の各区切り毎に第２切り込み部（１３）を有することを特徴とする請求項１，２または３記載の光ファイバ用コネクタ。
【請求項５】
光ファイバを挟時する棒状の第１部品（３）と、この第１部品（３）と相対向した面（Ｎ）の長手方向に形状の異なる溝（５Ｖ）が形成された光ファイバ（Ｆ）を挟持する棒状の第２部品（５）と、前記第１、第２部品（３、５）に挟時力を付与する弾性体からなる第３部品（７）と、を備えてなる光ファイバ用コネクタ（１）であって、前記溝（５Ｖ）が、前記第２部品（５）の長手方向において、長手方向の中央部（Ｓ区間）が端末処理された光ファイバ（Ｆ）を挟時するのに対応した形状に、長手方向の中央部（Ｓ区間）の左、右側部（Ｔ区間）が光ファイバ（Ｆ）の被覆上から挟時するのに対応した形状に形成されており、前記中央部（Ｓ区間）および左、右側部（Ｔ区間）に、光ファイバ（Ｆ）の一部をはみ出させて収めた状態で、光ファイバ（Ｆ）のはみ出された部分を前記第１部品（３）が前記第３部品（７）の挟持力により押し付けて維持し、前記中央部（Ｓ区間）では、光ファイバ（Ｆ）の接続部の接触状態を維持すべく、また、左、右側部（Ｔ区間）では両光ファイバ（Ｆ）間の所定引張り強度を満足するような挟持力で挟持されていることを特徴とする光ファイバ用コネクタ。
【請求項６】
前記第３部品（７）に、その長さ方向へ適宜な間隔で各部を独立してバネとして作用せしめる複数の第１切り込み部（１１）を設けてなることを特徴とする請求項５記載の光ファイバ用コネクタ。
【請求項７】
前記第３部品（７）の側面に、その長さ方向の各区切り毎に第２切り込み部（１３）を有することを特徴とする請求項５または６記載の光ファイバ用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光信号回線において光ファイバを着脱接続する場合に用いる光ファイバ用コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、信号回線等における信号線の接続方法は、布線直後に一度接続したら恒久的に接続状態を維持する永久接続方式と、接続後も何回か必要により切断、再接続が可能な着脱式接続方式がある。例えば、光ファイバで幹線の接続においては、コネクタによる永久接続もあるが、光ファイバ相互を溶融して接続する融着接続方式が代表的な永久接続方式としてあげられる。また他方、端末装置周辺等では再接続、切替接続のできる着脱接続方式が多く採用されている。現在、着脱接続方式としては、（１）あらかじめ両光ファイバ端をそれぞれ、フェルールにて補強固定、端面を鏡面状に研磨した後、両フェルールと共に両光ファイバ端を機械的に相互に押しつけ接触させる方式と、（２）一本のガイド部品の中で両光ファイバの端末を突き合わせ、その状態で外側から光ファイバ部を保持固定する方式、とが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来における（１）の方式は接続すべき両光ファイバにおいて、それぞれの端末を通常フェルールと呼ぶ筒状の補強部品に挿入し接着剤等を用いて固定する。次に、ファイバ端面を補強部品と共に高精度な研磨をする。光ファイバと共に研磨仕上げされた両フェルールは軸心を正確に合わせられるように、ガイド機能を持った本体に両側から差し込まれ、突き合わされる。突合せ部には常時突合力が加えられるようにバネを介して固定される。
【０００４】
高特性の接続ができるが、作業現場で高精度研磨をするための装置が必要であり、作業自体が複雑であること、コネクタを構成する部品点数が多く、高精度の加工が必要なこと等の欠点がある。
【０００５】
従来における（２）の方式は、両光ファイバの接続端相互を一本のガイド部品の中で直接突き合わせ、保持する構造である。ガイド部品としては細管や細溝（Ｖ溝等）が用いられる。この方式は構造、構成が簡単なこと、高価な接続装置が必要ないこと、経済的であること等の特徴があげられる。
【０００６】
然し実用化されている品物を含め従来製品においては、(a) 接続突合せ部で光ファイバ相互の軸合せが不確実、所定の接続特性が得にくい。−（軸合せ、押付け、確認、保持の各機構が不完全）
(b) 接続部両光ファイバ間の抗張力が不足している。−（保持力、構造の不備）
(c) 着脱が実際上不可能または非常に困難である。−（対応機構不完全）
(d) 接続特性の経時変化が発生する。−（応力緩和対策不備）
等の欠点があった。
【０００７】
この発明の目的は、軸合せ、押付け、確認、保持の各機構を完全にし、保持力、構造をよくし、かつ対応機構を完全にし、さらに応力緩和対策を整備した光ファイバ用コネクタを提供することにある。
【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請求項１によるこの発明の光ファイバ用コネクタは、光ファイバを挟持する透明のプラスチック等で断面が多角形の棒状からなる第１部品と、硬質材料で断面が多角形の棒状からなると共に前記第１部品と相対向した面の長手方向に形状の異なる溝が形成された光ファイバを挟持する第２部品と、この第２部品の面の長手方向に形成された異なる溝に光ファイバを挿入した状態で、前記第１部品を重ねて、前記溝に一部をはみ出された光ファイバを前記第１部品で常時押し付け、前記光ファイバの端末処理された接続部の接触状態を維持すべく、また、両光ファイバの被覆部を所定引張り強度を満足すべく挟持力を有した断面がＣ形状の弾性体からなる第３部品と、で構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
上記の構成では、第３部品の中に第１部品、第２部品が組み込まれて一体化された構造となり、第２部品に設けられた溝に両端部から各光ファイバが挿入され先端が突き合わせられて接続されると共に保持される。
【００１０】
請求項２によるこの発明の光ファイバ用コネクタは、請求項１の光ファイバ用コネクタにおいて、前記第３部品に、その長さ方向へ適宜な間隔で各部を独立してバネとして作用せしめる複数の第１切り込み部を設けてなることを特徴とするものである。
【００１１】
上記の構成では、第３部品の長さ方向に複数の第１切り込み部が設けられているから、この第１切り込み部を境にした第３部品の各部が独立してバネとして作用し、均一な保持力で保持される。
【００１２】
請求項３によるこの発明の光ファイバ用コネクタは、請求項１または２記載の光ファイバ用コネクタにおいて、前記第３部品に、第１部品を透して視認できる覗き窓を設けてなることを特徴とするものである。
【００１３】
上記の構成では、第３部品に第１部品を通して視認できる覗き窓が設けられているから、光ファイバにおける端部同志が突き合わせられて確実に接続されているかを覗き窓から容易に確認される。
【００１４】
請求項４によるこの発明の光ファイバ用コネクタは、請求項１，２または３記載の光ファイバ用コネクタにおいて、前記第３部品の側面に、その長さ方向の各区切り毎に第２切り込み部を有することを特徴とするものである。
【００１５】
上記の構成では、第３部品の長さ方向の側面に、その長さ方向の各区切り毎に第２切り込み部を有しているから、この各第２切り込み部に着脱用専用工具が装着されて解放される。
【００１６】
請求項５によるこの発明の光ファイバ用コネクタは、光ファイバを挟時する棒状の第１部品と、この第１部品と相対向した面の長手方向に形状の異なる溝が形成された光ファイバを挟持する棒状の第２部品と、前記第１、第２部品に挟時力を付与する弾性体からなる第３部品と、を備えてなる光ファイバ用コネクタであって、前記溝が、前記第２部品の長手方向において、長手方向の中央部が端末処理された光ファイバを挟時するのに対応した形状に、長手方向の中央部の左、右側部が光ファイバの被覆上から挟時するのに対応した形状に形成されており、前記中央部および左、右側部に、光ファイバの一部をはみ出させて収めた状態で、光ファイバのはみ出された部分を前記第１部品が前記第３部品の挟持力により押し付けて維持し、前記中央部では、光ファイバの接続部の接触状態を維持すべく、また、左、右側部では両光ファイバ間の所定引張り強度を満足するような挟持力で挟持されていることを特徴とするものである。
【００１７】
上記の構成では、第３部品の中に第１部品、第２部品が組み込まれて一体化された構造となり、第２部品に設けられた溝に両端部から各光ファイバが挿入され先端が突き合わせられて接続されると共に保持される。
【００１８】
請求項６によるこの発明の光ファイバ用コネクタは、請求項５記載の光ファイバ用コネクタにおいて、前記第３部品に、その長さ方向へ適宜な間隔で各部を独立してバネとして作用せしめる複数の第１切り込み部を設けてなることを特徴とするものである。
【００１９】
上記の構成では、第３部品の長さ方向に複数の第１切り込み部が設けられているから、この第１切り込み部を境にした第３部品の各部が独立してバネとして作用し、均一な保持力で保持される。
【００２０】
請求項７によるこの発明の光ファイバ用コネクタは、請求項５または６記載の光ファイバ用コネクタにおいて、前記第３部品の側面に、その長さ方向の各区切り毎に第２切り込み部を有していることを特徴とするものである。
【００２１】
上記の構成では、第３部品の側面に各区切り毎の第２切り込み部を有しているから、この各第２切り込み部に着脱用専用工具が装着されて解放される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の例を図面に基いて詳細に説明する。
【００２３】
図１，図２，図３，図４および図５を参照するに、光ファイバ用コネクタ１は、透明のプラスチックで断面が多角形の棒状からなる第１部品３と、硬質材料で断面が多角形の棒状からなると共に前記第１部品３に接する面に、長さ方向が所定の変化をする溝としての例えばＶ溝５Ｖを形成せしめている第２部品５と、前記第１部品３と第２部品５とを重ねた状態で常時押さえ付ける断面がＣ形の弾性体としてのＣバネからなる第３部品７とで構成されている。
【００２４】
図１，図２および図３に示されているように、第３部品７には覗き窓９が設けられており、この覗き窓９から内部を透視できるようになっている。また、図１，図２，図３および図４に示されているように、第３部品７上には第３部品７の合せ目縁からの複数の第１切り込み部１１が設けられている。この第１切り込み部１１により第３部品７であるＣバネは一連のバネではあるが、図２に示されているように、左側部のＰ区間、中央部のＱ区間および右側部のＲ区間がそれぞれ独立のバネとして動作するものである。
【００２５】
さらに、図１および図４に示されているように、第３部品７には第３部品であるＣバネ合せ目縁から複数の第２切り込み部１３が形成されている。この各第２切り込み部１３は第３部品７であるＣバネ内に第１部品３と第２部品５を挿入したり光ファイバを着脱する場合に、Ｃバネを開くための詳細を後述する光ファイバ用着脱専用工具を当てる部分である。図５には各第１部品３、第２部品５および中央に光ファイバＦを挟持した状態が示されている。
【００２６】
次に、上述した第１部品３、第２部品５および第３部品７の各部品を更に詳細に説明すると、まず、第１部品３は図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されているように、断面が例えば５角形で、かつ透明のプラスチックでできており、Ｍ面は第２部品７と接するような滑らかな一平面で、Ｌ面は断面が円弧であり光学的なレンズ効果（ガラス温度計と同じ原理）を持っている。また、第１部品３はプラスチック等でできているため、後に説明する光ファイバ接続時にファイバ各部の微小な外径の変化およびファイバ外周への馴染みをよくしている。
【００２７】
第２部品５は図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されているように、金属などの硬質部材でできており、第１部品５と接するＮ面には長さ方向に形状の異なるＶ溝５Ｖが形成されている。すなわち、中央部のＳ区間は端末処理された光ファイバを挟持するのに対応した形状をしており、左、右部のＴ区間は光ファイバＦの被覆上から挟持するのに対応した形状をしている。そして、左、右端のＵ部はファイバ接続時に光ファイバ用コネクタ１内へ光ファイバＦの挿入がし易いような構造となっている。前記Ｓ区間のＶ溝５Ｖでは接続すべき両光ファイバＦの端が突き合わされた状態で一部をはみ出させて収まり、第１部品３のＭ面が押し付けられることにより挟持される。この押し付け力は、第３部品７のＱ区間のバネ力により与えられる。同様に、Ｔ区間のＶ溝５Ｖでは光ファイバＦは被覆上から挟持される。このＴ区間の挟持力は第３部品７のＰ区間またはＲ区間のバネ力により与えられる。
【００２８】
前記第３部品７であるＣバネは、すでに図１〜図５でも理解されるが、詳細は図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）に示されているものである。第３部品７のＣバネは光ファイバＦが接続された状態では、Ｑ区間において両光ファイバＦ自体の接続部の接触状態を維持するよう、また、Ｐ，Ｒ区間においてコネクタ接続部における両光ファイバＦ間の所定引張り強度を満足するような挟持力が発生するように設計、製作されている。なお、図８（Ｂ），（Ｃ）において、１５は第３部品７の合せ目である。
【００２９】
上述した光ファイバ用コネクタ１に使用する着脱用工具１７としては、図９，図１０および図１１に示されているように、一方のハンドル１９と他方のハンドル２１とがピン２３を支点として互に接近したり、あるいは離反するようになっている。ピン２３の近傍におけるハンドル１９とハンドル２１との間にはスプリング２５が介在されており、ハンドル１９とハンドル２１とは常時スプリング２５の付勢力で離反されている。
【００３０】
前記ハンドル１９，２１の先端には、図９，図１１に示されているように、図９において上下方向へ延伸したプレート２７，２９が一体化されており、このプレート２７，２９の図９において上下方向には適宜な間隔で複数の装着部３１，３３が設けられている。前記プレート２９には光ファイバ用コネクタ１を押さえる板バネなどの押さえ部３５が取り付けられている。
【００３１】
また、前記プレート２７，２９の図９において前後には光ファイバＦを通す案内部３７，３９が設けられている。この案内部３７，３９にはピン４１，４３でプレート４５，４７が取り付られていると共に、このプレート４５，４７には別の光ファイバＦを通す案内部４９，５１が一体化されている。
【００３２】
上記構成により、接続工程を説明すると、（Ｉ）、光ファイバ用光コネクタ１の初期状態は、図１に示されているように、第３部品７（Ｃバネ）中に第１部品３、第２部品５が組み込まれて一体化されている。
【００３３】
（II）、第３部品７（Ｃバネ）の各第２切り込み部１３に専用工具１７の装着部３１，３３をあてがい、ハンドル１９，２１を握って押圧すると、ピン２３を支点としてスプリング２５の付勢力に抗してハンドル１９と２１とが接近すると共に装着部３１，３３が互いに離反して第３部品７（Ｃバネ）が所定量開かれる。なお、光ファイバ用コネクタ１は押さえ部３５で押えられている。
【００３４】
（III)、この状態において光ファイバＦをそれぞれ案内部４９，５１；３７，３９を経て、第２部品５の両端のファイバ導入部より端末処理された光ファイバＦの端を差し込む。（IV）、第３部品７（Ｃバネ）上の覗き窓９から見て、両光ファイバＦの先端部が中央で突き合わされたことを確認してから、着脱用専用工具１７のハンドル１９，２１をゆるめると、スプリング２５の付勢力でハンドル１９，２１が元へ戻ると共に、装着部３１，３３が閉じて第３部品７（Ｃバネ）の開きを戻すことにより、光ファイバＦがファイバ用コネクタ１に保持され接続が終了することになる。
【００３５】
一方の光ファイバＦを光ファイバ用コネクタ１に接続した状態で作業を中断する場合には、（Ｖ）、上記動作の（II）と同様に着脱用専用工具１７によりＣバネが開かれる。（VI）、その後、（III)と同様に第２部品５の両端の光ファイバ導入部より、接続すべき光ファイバＦを差し込み、先端部が光ファイバ用コネクタ１の中央部、Ｃバネ上の覗き窓９の下に達したことを確認する。
【００３６】
（VII)、この状態で着脱用専用工具１７をゆるめ、Ｃバネの開きを戻すと光ファイバＦが光ファイバ用コネクタ１に保持される。後刻（または後日）他端側の光ファイバＦを接続する場合には、先に接続の光ファイバＦを光ファイバ用コネクタ１と共に着脱用専用工具１７で保持して（II）〜（IV) の操作をして接続が完了することになる。
【００３７】
（VIII) 、接続替えなどで、接続されている光ファイバＦを抜き取る場合は、Ｃバネ７を着脱用専用工具１７で開き、保持力を解放して光ファイバＦを抜く。また、再接続の場合も、新接続の場合と同じ操作をする。
【００３８】
したがって、心合せ機構部には、硬質（金属、セラミックス等）の第２部品５上に信頼性の高い一連のＶ溝５Ｖを形成し、このＶ溝５Ｖをガイドおよび保持に使用することができる。確認機構としては第３部品７（Ｃバネ）に開けられた覗き窓９から、第１部品３を透して、第１部品３のＭ面と第２部品５のＶ溝５Ｖで構成される空間に、両側から差し込まれて来た両光ファイバＦ先端部の状態を、目視、確認することが出来る。
【００３９】
保持機構については、上記の突き合わせを確認した状態で突き合わせ部を第１部品３と第２部品５を介してバネ力で押さえ保持固定する。保持力はバネにより長期間一定に保たれる。なお、この圧力加圧時、プラスチック等製の第１部品３が各々の光ファイバＦの微少な外径差に対応して変形し、馴染む。その結果、第２部品５のＶ溝５Ｖ側壁へ光ファイバＦを均等に押しつけ、深さおよび横方向の位置決めを正確に実現する。
【００４０】
接続が完了した状態で、Ｐ区間およびＲ区間において光ファイバＦは被覆上から、それぞれの区間のＣバネ７のバネ力により挟持されている。Ｃバネ７による挟持力（押しつけ力）は所定の抗張力が発生するように設定されている。また、ファイバ被覆のクリープによる変形にもＣバネ７が対応し一定の抗張力が長期間保てる。
【００４１】
光ファイバＦを保持固定するのに、バネ力を用いている。このバネの押さえ力を着脱用専用工具１７により一時解放することで、両側光ファイバＦは容易に着脱ができる。勿論、バネは繰り返し使用が可能である。
【００４２】
機械的構造で接続を達成する光ファイバ用コネクタ１においては、光ファイバ用コネクタ１および光ファイバＦ各部の長期に亘るクリープ、変形により接続部の接触圧が低下したり位置関係が変化して接続特性が悪化する場合がある。特に被覆上から挟持、保持する機構においては、被覆材が外圧により流出したり被覆材とファイバ本体間にずれが発生した場合に接続特性への影響がでるが、Ｃバネ７が被覆の変形に追従して長期に亘り一定の保持力を与えるので特性の劣化を押さえることが出来る。
【００４３】
なお、この発明は、前述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。本実施の形態における適用分野は主としてガラス光ファイバの接続であるが、同一原理で各部寸法を変更すればプラスチックファイバの接続にも応用できる。また、構造的変形としては、Ｃバネの代わりにコイルバネを用いることも可能である。すなわち、コイルバネを伸ばした状態と圧縮した状態での内径差を利用した案が考えられる。Ｃバネの代わりに、常時伸びた状態で第１，第２部品３，５に所定の圧力を与えることが出来る内径と構造を持ったコイルバネを圧縮した（内径が拡大した）状態で第１，第２部品３，５の上に装着したあと解放する。光ファイバＦの着脱はコイルバネを圧縮した状態で行う。接続状態では、コイルバネが伸びて（解放状態）いて第１，第２部品３，５に常時締め付け圧力が加わるようになっている。さらに、第１製品３として透明なプラスチックを例にして説明したが、ガラス材であっても構わない。
【００４４】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例より理解されるように、請求項１〜７の発明によれば、次のような種々の効果を得ることができる。
【００４５】
（１）構成部品点数が少なく、構造が簡単なため作業ミスが発生しない。
【００４６】
（２）光ファイバ挟持機構にバネ機構が入っているため、光ファイバ被覆等の長期間におけるクリープに追従し特性劣化を押さえることが出来る。
【００４７】
（３）構成部品点数が少なく、単純構造のため製品の経済効果が期待できる。
【００４８】
（４）着脱操作を繰り返しても消耗部品が無いため作業性、経済性がよい。
【００４９】
（５）小形軽便な専用工具で接続作業ができるため、高所作業が容易となる。
【００５０】
（６）光ファイバ先端突き合わせ状態が目視、確認できるので確実な接続が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明を実施する一実施の形態の例の光ファイバ用コネクタの斜視図である。
【図２】  図１における平面図である。
【図３】  図１における正面図である。
【図４】  図２におけるＩＶ矢視図である。
【図５】  図２におけるＶ矢視図である。
【図６】  （Ａ）は第１部品の平面図、（Ｂ）は第１部品の正面図、（Ｃ）は第１部品の側面図である。
【図７】  （Ａ）は第２部品の平面図、（Ｂ）は第２部品の正面図、（Ｃ）は第２部品の側面図である。
【図８】  （Ａ）は第３部品の平面図、（Ｂ）は第３部品の正面図、（Ｃ）は第３部品の側面図、（Ｄ）は（Ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図、（Ｅ）は（Ａ）におけるＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図９】  着脱用専用工具の平面図である。
【図１０】  図９における正面図である。
【図１１】  図９におけるＸＩ−ＸＩ線に沿った拡大断面図である。
【符号の説明】
１  光ファイバ用コネクタ
３  第１部品
５  第２部品
５Ｖ  Ｖ溝（溝）
７  第３部品
９  覗き窓
１１  第１切り込み部
１３  第２切り込み部
１７  着脱用専用工具
１９、２１ ハンドル
２３ ピン（支点）
２５ スプリング
２７、１９ プレート
３１、３３ 装着部
３５ 押さえ部
３７、３９ 案内部
４１、４３ ピン
４５、４７ プレート
４９、５１ 案内部
【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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【図１０】
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【図１１】
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