(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室フロアの下側に、複数のバッテリモジュールと該複数のバッテリモジュールを支持する支持部材と該複数のバッテリモジュールの周囲を覆うカバー部材とを有するバッテリユニットが搭載された電動車両のバッテリ搭載構造であって、
上記各バッテリモジュールは、該バッテリモジュール内で発生したガスをバッテリモジュール外へ導出する導出口を有し、
上記支持部材の少なくとも一部は、中空のフレーム部材で構成され、
上記フレーム部材は、上記各バッテリモジュールの導出口より導出されたガスを該フレーム部材内へ導くための導入口と、該導入口からフレーム部材内に導入されたガスを、上記バッテリユニット外へ排出するための排出口とを有し、
上記バッテリユニットは、電子部品が装着される電子部品装着部を有し、
上記複数のバッテリモジュールは、平面視で上記電子部品装着部を挟んで互いに離れた位置に配設され、
上記フレーム部材は、上記互いに離れた位置に配設されたバッテリモジュールをそれぞれ支持する第１及び第２支持部を有し、
上記第１及び第２支持部は、その内部が互いに連通するように連結され、
上記第１及び第２支持部の一方に、両者に共通の上記排出口が形成されていることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項２】
請求項１記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記フレーム部材は、内部全周が連通する枠状フレーム部を有し、
上記排出口は、上記フレーム部材における上記枠状フレーム部以外の部分に配設されていることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記複数のバッテリモジュールは、それぞれ、モジュール本体と、該モジュール本体に設けられ、該モジュール本体内で発生したガスをモジュール本体外へ排気するための排気口と、該モジュール本体の外側面に設けられ、上記導出口が形成されているとともに、上記排気口から排気されたガスを該導出口へ案内するガス案内部材とを有し、
上記複数のバッテリモジュールのモジュール本体は、上記ガス案内部材が同じ面に設けられた同一形状のものであり、
上記各バッテリモジュールは、上記フレーム部材に対するバッテリモジュールの置き方が互いに異なる第１及び第２のバッテリモジュール群のいずれか一方に含まれ、
上記第１及び第２のバッテリモジュール群におけるバッテリモジュールのガス案内部材は、上記導出口ないしその近傍部を除いて略同じ形状のものであり、
上記第１及び第２のバッテリモジュール群におけるバッテリモジュールのガス案内部材の導出口は、該バッテリモジュールの置き方に対応して、該ガス案内部材における上記フレーム部材に隣接する部位に設けられており、
上記フレーム部材における上記導出口と対向する部位に上記導入口が形成されて、該導入口と上記導出口とが互いに接続されていることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記フレーム部材の外側面の一部が外気に面していることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の電動車両のバッテリ搭載構造において、
上記バッテリユニットは、該バッテリユニット内に外気を取り入れ、該取り入れた外気を、上記バッテリモジュールと上記カバー部材との間を通ってバッテリユニット外へ排出させる冷却構造を有していることを特徴とする電動車両のバッテリ搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室フロアの下側に、複数のバッテリモジュールと該複数のバッテリモジュールを支持する支持部材とを有するバッテリユニットが搭載された電動車両のバッテリ搭載構造に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気自動車等の電動車両では、複数のバッテリモジュールを有するバッテリユニットが車室フロアの下側に搭載される。このような車両に用いられるバッテリユニットでは、複数のバッテリモジュールのうちの或る１つ又は複数に異常が生じて、そのバッテリモジュール内に高温のガス（一酸化炭素や水素等）が発生する場合があり、この場合、その高温のガスは、カバー部材等で覆われたバッテリユニット内に充満して、他の正常なバッテリモジュールにダメージを与える可能性が高くなる。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１では、各バッテリモジュール内で発生したガスを排出するための排出通路を設けて、該排出通路を介してガスを、バッテリモジュールを冷却した冷却風の排出通路に排出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７７６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１のものでは、上記ガスの排出のために専用のガス排出配管が必要となり、このため、バッテリユニットの搭載スペースが増大するとともに、コストアップを招く。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バッテリモジュール内で発生したガスを、専用のガス排出配管を設けることなく、バッテリユニット外へ効率的に排出できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明では、車室フロアの下側に、複数のバッテリモジュールと該複数のバッテリモジュールを支持する支持部材と該複数のバッテリモジュールの周囲を覆うカバー部材とを有するバッテリユニットが搭載された電動車両のバッテリ搭載構造を対象として、上記各バッテリモジュールは、該バッテリモジュール内で発生したガスをバッテリモジュール外へ導出する導出口を有し、上記支持部材の少なくとも一部は、中空のフレーム部材で構成され、上記フレーム部材は、上記各バッテリモジュールの導出口より導出されたガスを該フレーム部材内へ導くための導入口と、該導入口からフレーム部材内に導入されたガスを、上記バッテリユニット外へ排出するための排出口とを有し、上記バッテリユニットは、電子部品が装着される電子部品装着部を有し、上記複数のバッテリモジュールは、平面視で上記電子部品装着部を挟んで互いに離れた位置に配設され、上記フレーム部材は、上記互いに離れた位置に配設されたバッテリモジュールをそれぞれ支持する第１及び第２支持部を有し、上記第１及び第２支持部は、その内部が互いに連通するように連結され、上記第１及び第２支持部の一方に、両者に共通の上記排出口が形成されている構造とした。
【０００８】
このことにより、バッテリモジュールを支持する支持部材の少なくとも一部を構成する中空のフレーム部材を利用して、バッテリモジュール内で発生したガスをバッテリユニット外へ排出することができる。また、このフレーム部材は、通常、全てのバッテリモジュールに隣接するように配設することが容易にできるので、バッテリモジュールの導出部からガスを即座にフレーム部材内に導入することができる。さらに、排出口の位置の自由度が高くて、適切な箇所からガスをバッテリユニット外へ排出することが可能になる。しかも、上記フレーム部材により、その内部のガスを冷却することも可能であり、特にフレーム部材の一部を外気に面するようにしておけば、フレーム部材内のガスを効果的に冷却することができる。したがって、専用のガス排出配管を設けることなくガスをバッテリユニット外へ効率的に排出することができる。
【０００９】
また、電子部品装着部に装着された電子部品が、バッテリモジュール内で発生したガスに晒されてダメージを受けるようなことはなく、この結果、例えばバッテリモジュールに対する充放電制御等に関連する電子部品をバッテリモジュールと共にユニット化して車両に搭載することができる。
【００１０】
上記電動車両のバッテリ搭載構造において、上記フレーム部材は、内部全周が連通する枠状フレーム部を有し、上記排出口は、上記フレーム部材における上記枠状フレーム部以外の部分に配設されていることが好ましい。
【００１１】
こうすることで、ガスを枠状フレーム部内を通して冷却しながら排出口へ導くことができる。
【００１２】
上記電動車両のバッテリ搭載構造において、上記複数のバッテリモジュールは、それぞれ、モジュール本体と、該モジュール本体に設けられ、該モジュール本体内で発生したガスをモジュール本体外へ排気するための排気口と、該モジュール本体の外側面に設けられ、上記導出口が形成されているとともに、上記排気口から排気されたガスを該導出口へ案内するガス案内部材とを有し、上記複数のバッテリモジュールのモジュール本体は、上記ガス案内部材が同じ面に設けられた同一形状のものであり、上記各バッテリモジュールは、上記フレーム部材に対するバッテリモジュールの置き方が互いに異なる第１及び第２のバッテリモジュール群のいずれか一方に含まれ、上記第１及び第２のバッテリモジュール群におけるバッテリモジュールのガス案内部材は、上記導出口ないしその近傍部を除いて略同じ形状のものであり、上記第１及び第２のバッテリモジュール群におけるバッテリモジュールのガス案内部材の導出口は、該バッテリモジュールの置き方に対応して、該ガス案内部材における上記フレーム部材に隣接する部位に設けられており、上記フレーム部材における上記導出口と対向する部位に上記導入口が形成されて、該導入口と上記導出口とが互いに接続されていることが好ましい。
【００１３】
このことにより、第１及び第２のバッテリモジュール群のバッテリモジュールの置き方に対応して、ガス案内部材の一部（導出部ないしその近傍部）を変更するだけで、バッテリモジュール内で発生したガスをフレーム部材内へ容易に導くことができる。
【００１４】
上記電動車両のバッテリ搭載構造において、上記フレーム部材の外側面の一部が外気に面していることが好ましい。
【００１５】
こうすることで、フレーム部材内のガスを効果的に冷却することができ、高温のガスによるバッテリモジュールのダメージを極力低減することができる。
【００１６】
上記電動車両のバッテリ搭載構造において、上記バッテリユニットは、該バッテリユニット内に外気を取り入れ、該取り入れた外気を、上記バッテリモジュールと上記カバー部材との間を通ってバッテリユニット外へ排出させる冷却構造を有していることが好ましい。
【００１７】
すなわち、通常時は、冷却構造による冷却風によりバッテリモジュールが効果的に冷却されるが、複数のバッテリモジュールのうちの一部のバッテリモジュール内でガスが発生した際に、そのガスが冷却風に混じったとすると、冷却風がガスにより熱せられ、これにより、ガスが発生したバッテリモジュールの冷却風下流側に位置する他のバッテリモジュールがダメージを受ける可能性が高くなる。しかし、本発明では、バッテリモジュールに発生したガスがバッテリモジュールの導出部及びフレーム部材の導入口を通ってフレーム部材内へ導かれるので、ガスが冷却風に混じることはない。よって、ガスによるバッテリモジュールのダメージを極力低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の電動車両のバッテリ搭載構造によると、バッテリモジュール内で発生したガスを、フレーム部材を利用して、バッテリユニット外へ効率的に排出することができるとともに、専用のガス排出配管を設ける必要がなく、スペースの増大化やコストアップを抑制することができる。また、電子部品装着部に装着された電子部品が、バッテリモジュール内で発生したガスに晒されてダメージを受けるようなことはなく、この結果、例えばバッテリモジュールに対する充放電制御等に関連する電子部品をバッテリモジュールと共にユニット化して車両に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るバッテリ搭載構造が適用された電動車両の車室フロアの下側の構造を示す、斜め下側から見た斜視図である。
【図２】上記車両の車室フロアの下側の構造を示す、車両長さ方向に沿って切断した断面図（車両側方から見た断面図）である。
【図３】バッテリユニットを示す斜視図である。
【図４】バッテリユニットの上側カバー部材及び下側カバー部材を外した状態を示す斜視図である。
【図５】バッテリユニットのフレーム部材を示す斜視図である。
【図６】フレーム部材の第２支持部を拡大して示す斜視図である。
【図７】斜めフレーム部及び中間フレーム部の前端部を拡大して示す斜視図である。
【図８】バッテリユニットの第１搭載部（第１バッテリモジュール群）のバッテリモジュールを示す斜視図である。
【図９】バッテリユニットの第１搭載部を、フレーム部材の枠状フレーム部の高さ位置で水平方向に沿って切断した断面図（上から見た断面図）である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】バッテリユニットの第２搭載部（第２バッテリモジュール群）のバッテリモジュールを示す斜視図である。
【図１２】図４のXII−XII線断面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係るバッテリ搭載構造が適用された電動車両（本実施形態では、電気自動車）の車室フロア１の下側の構造を示す。この車両についての前、後、左、右、上及び下を、それぞれ単に前、後、左、右、上及び下という。
【００２２】
上記車室フロア１は、フロントフロア部１ａと、該フロントフロア部１ａよりも上側の高さ位置に位置するリヤフロア部１ｂとから構成されている。すなわち、フロントフロア部１ａとリヤフロア部１ｂとの間にキックアップ部１ｃが設けられ、このキックアップ部１ｃにより、リヤフロア部１ｂの高さ位置がフロントフロア部１ａよりも高くなっている。
【００２３】
リヤフロア部１ｂの上には後席シート（図示せず）が配置されており、フロントフロア部１ａの後部が、該後席シートに着座した乗員の足置き場１ｄであって、フロントフロア部１ａの前部よりも下側の高さ位置に位置する。フロントフロア部１ａの前部の上には、運転席シート及び助手席シート（共に図示せず）が車幅方向に並んで配置される。
【００２４】
フロントフロア部１ａの前端部は、ダッシュパネル２の下端部に連結されている。フロントフロア部１ａの車幅方向両端部は、車両長さ方向（前後方向）に延びる左右一対のサイドシル（図示せず）に連結されている。
【００２５】
フロントフロア部１ａの下面における車幅方向両端部よりも車幅方向内側の部分には、車両長さ方向に延びる左右一対のフロントフロアフレーム７が設けられている。各フロントフロアフレーム７は、後方に向かって車幅方向内側に僅かに傾斜している。すなわち、左右のフロントフロアフレーム７の間隔が後方に向かって小さくなっている。左右のフロントフロアフレーム７の前端部は、左右のフロントサイドフレーム８の後端部にそれぞれ接続されている。
【００２６】
リヤフロア部１ｂの後端部は、荷室フロア３の前端部に繋がる。この荷室フロア３には、スペアタイヤパン３ａが下側に膨出するように形成されている。リヤフロア部１ｂ及び荷室フロア３の下面における車幅方向両端部には、車両長さ方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム９がそれぞれ設けられている。左右のリヤサイドフレーム９の前端部は、上記左右のサイドシルの後端部にそれぞれ連結されている。リヤフロア部１ｂの下面の後端部には、車幅方向に延びかつ上記左右のリヤサイドフレーム９同士を連結するクロスメンバ１０が設けられている。左右のリヤサイドフレーム９の間隔は、左右のフロントフロアフレームの間隔よりも大きい。
【００２７】
図３は、上記車室フロア１の下側に搭載されたバッテリユニット２１を示す。上記車両（車室フロア１の下側）に搭載された該バッテリユニット２１は、複数（本実施形態では、１４個）のバッテリモジュール２２（図４参照）と、該複数のバッテリモジュール２２を支持する支持部材としてのフレーム部材４０（図５参照）と、上側カバー部材２３及び下側カバー部材２４とを有している。すなわち、車室フロア１の下側に、複数のバッテリモジュール２２がユニット化された状態で搭載されている。バッテリユニット２１は、フロントフロア部１ａの下側に搭載された第１搭載部２１ａと、該第１搭載部２１ａの後側に連続して設けられかつ上記リヤフロア部１ｂの下側に搭載された第２搭載部２１ｂとを有している。
【００２８】
尚、以下に説明するバッテリユニット２１についての前、後、左、右、上及び下は、それぞれ、バッテリユニット２１が上記車両に搭載された状態での前、後、左、右、上及び下のことであり、上記車両についての前、後、左、右、上及び下と同じである。
【００２９】
上記上側カバー部材２３及び下側カバー部材２４は、上記複数のバッテリモジュール２２の周囲を覆っている。すなわち、上側及び下側カバー部材２３，２４間に、バッテリモジュール２２及びフレーム部材４０が収容される空間が形成されている。但し、フレーム部材４０の一部は、上側カバー部材２３の周縁部と下側カバー部材２４の周縁部との間から外側にはみ出しており、これにより、フレーム部材４０の外側面の一部が外気に面していることになる。
【００３０】
そして、バッテリユニット２１は、該バッテリユニット２１内（バッテリモジュール２２が収容される空間）に外気を取り入れ、該取り入れた外気を、バッテリモジュール２２と上側カバー部材２３及び下側カバー部材２４との間を通ってバッテリユニット２１外へ排出させる冷却構造を有している。すなわち、バッテリユニット２１は、該バッテリユニット２１内に空気（外気）を取り入れるための空気取入れ口３７と、該取り入れた空気を排出するための空気排出口３８と、該空気の取入れ及び排出を行うためのファン（図示せず）とを有している。上記空気取入れ口３７及び上記空気排出口３８は、上側カバー部材２３の前端部及び後端部にそれぞれ形成されており、上記ファンは、上記空気排出口３８の近傍に配設される。そして、上記ファンの作動により、空気取入れ口３７より空気（外気）が取り入れられ、その空気が、バッテリユニット２１内部におけるバッテリモジュール２２と上側カバー部材２３及び下側カバー部材２４との間を前側から後側へと流れて空気排出口３８から排出されることで、バッテリユニット２１内（バッテリモジュール２２）が冷却される。
【００３１】
上側カバー部材２３は、前側から順に、第１部２３ａ、第２部２３ｂ及び第３部２３ｃに分割されており、第１部２３ａ及び第２部２３ｂは第１搭載部２１ａに位置し、第３部２３ｃは第２搭載部２１ｂに位置する。第１部２３ａは、第１搭載部２１ａの４つのバッテリモジュール２２の上側に位置し、第２部２３ｂは、後述の電子部品装着部２７の上側に位置する。第３部２３ｃの上面は、フロントフロア部１ａ及びリヤフロア部１ｂの高さ位置に対応して、第１部２３ａ及び第２部２３ｂの上面よりも上側の高さ位置に位置する。また、下側カバー部材２４は、第１部２４ａ及び第２部２４ｂに分割されており、第１部２４ａは第１搭載部２１ａに位置し、第２部２４ｂは第２搭載部２１ｂに位置する。下側カバー部材２４の第１部２４ａ及び第２部２４ｂの下面は同じ高さ位置にある。
【００３２】
上側カバー部材２３の第３部２３ｃの上面には、蓋部材２５が設けられている。この蓋部材２５は、不図示の安全プラグをプラグ受け３５（図４参照）に差し込むために第３部２３ｃの上面に設けられたプラグ差込み用孔（図示せず）を覆っている。この安全プラグは、安全上の観点から、バッテリユニット２１の製造時に高圧回路の一部を遮断しておくためのものであり、安全プラグをプラグ受け３５に差し込むことで、遮断されていた箇所が接続されることになる。バッテリユニット２１の車両搭載前は、蓋部材を取り付けないで、プラグ差込み用孔を開放しておく。そして、そのバッテリユニット２１を車室フロア１の下側に搭載した後に、車室側から安全プラグをプラグ受け３５に差し込む。すなわち、後席シート下側におけるリヤフロア部１ｂにはサービスホールが形成されており、このサービスホール及びプラグ差込み用孔を介して、安全プラグをプラグ受け３５に差し込み、しかる後にプラグ差込み用孔を蓋部材２５により覆う。
【００３３】
バッテリユニット２１の前端部には、バッテリユニット２１と上記車両に搭載された車両駆動モータとの間に介在するインバータと、該バッテリユニット２１と、を電気的に接続するためのインバータ接続用端子３１が配設されている。このインバータ接続用端子３１は、フレーム部材４０における後述の第１支持部４０ａの枠状フレーム部４１の前部４１ａに設けたインバータ接続用端子支持部４４に支持されている。また、バッテリユニット２１の後端部には、上記車両の外側面に設けられかつ該バッテリユニット２１のバッテリモジュール２２を充電する際に外部電源と接続される電力入力端子と、該バッテリユニット２１と、を電気的に接続するための電力入力用端子３２が配設されている。この電力入力用端子３２は、フレーム部材４０における後述の第２支持部４０ｂの補強フレーム部６８（電力入力用端子支持部７３）に支持される。
【００３４】
図４に示すように、バッテリユニット２１における複数のバッテリモジュール２２は、同一形状であり（但し、後述のガス案内部材２２ｃを除く）、バッテリモジュール２２の長手方向から見た断面形状が長方形である。つまり、各バッテリモジュール２２は略直方体形状をなしている。各バッテリモジュール２２は、その内部に複数（百ないし数百個程度）の円筒状のセルを収容するものである。バッテリモジュール２２において上記長方形の長辺が延びる方向を幅方向といい、上記長方形の短辺が延びる方向を厚み方向という（後述のモジュール本体２２ａにおいても同じ）。
【００３５】
図８及び図１１に示すように、上記各バッテリモジュール２２は、バッテリモジュール２内で発生したガス（バッテリモジュール２２の異常時に発生する５００℃程度の高温のガスであって、一酸化炭素や水素等のガスである）をバッテリモジュール２２外へ導出する導出口２２ｄを有している。具体的には、各バッテリモジュール２２は、モジュール本体２２ａと、該モジュール本体２２ａの外側面に設けられ、該モジュール本体２２ａ内で発生したガスをモジュール本体２２ａ外へ排気するための排気口２２ｂと、該モジュール本体２２ａの外側面（長手方向一側の端面）に設けられ、上記導出口２２ｄが形成されているとともに、上記排気口２２ｂから排気されたガスを該導出口２２ｄへ案内するガス案内部材２２ｃとを有している。上記複数のバッテリモジュール２２のモジュール本体２２ａは、ガス案内部材２２ｃが同じ面（モジュール本体２２ａの長手方向一側の端面）に設けられた同一形状のものである。
【００３６】
図８に示すバッテリモジュール２２は、第１搭載部２１ａのものである。この第１搭載部２１ａにおいては、バッテリモジュール２２が、その長手方向が車幅方向と一致しかつバッテリモジュール２２（モジュール本体２２ａ）の長手方向から見た断面における長方形の短辺が縦辺となる（バッテリモジュール２２の厚み方向が上下方向と一致しかつバッテリモジュール２２の幅方向が車両長さ方向と一致する）ように、車両長さ方向に並んで複数（本実施形態では、４個）配置されている。すなわち、第１搭載部２１ａのバッテリモジュール２２は、フレーム４０に対して、上記長方形が横長となるように横置きにされている。
【００３７】
第１搭載部２１ａのバッテリモジュール２２の案内部材２２ｃは、モジュール本体２２ａの長手方向一側の端面（車両右側を向いている端面）において上部に位置する排気口２２ｂを覆うように車両長さ方向に延びている。図９及び図１０に示すように、ガス案内部材２２ｃとモジュール本体２２ａの上記端面との間には、ガス案内通路２２ｆが形成されている。ガス案内部材２２ｃの周囲全周は、モジュール本体２２ａに密着されて、そこからガスが漏れることはない。そして、ガス案内部材２２ｃにおける車両右側を向いている面（図８の手前側の面）の下部（後述の枠状フレーム部４１の右側側部４１ｃに隣接する部位）には、突出部２２ｇが形成されて、この突出部２２ｇの先端部に上記ガス案内通路２２ｆと連通する上記導出口２２ｄが形成されている。尚、ガス案内通路２２ｆは、モジュール本体２２ａの長手方向一側の端面において、排気口２２ｂに対応して上側寄りに形成されている。排気口２２ｂは、モジュール本体２２ａ内のセルにおけるガスが発生し易い極の側に形成される。
【００３８】
一方、図１１に示すバッテリモジュール２２は、第２搭載部２１ｂのものである。この第２搭載部２１ｂにおいては、バッテリモジュール２２が、その長手方向が車両長さ方向と一致しかつ上記断面における長方形の長辺が縦辺となる（バッテリモジュール２２の幅方向が上下方向と一致しかつバッテリモジュール２２の厚み方向が車幅方向と一致する）ように、車幅方向に並んで複数（本実施形態では、１０個）配置されている。すなわち、第２搭載部２１ｂのバッテリモジュール２２は、フレーム４０に対して、上記長方形が縦長となるように縦置きにされている。このように第１搭載部２１ａと第２搭載部２１ｂとでは、フレーム４０に対するバッテリモジュール２２の置き方が互いに異なる。第１搭載部２１ａの４個のバッテリモジュール２２を含むバッテリモジュール群は、本発明の第１バッテリモジュール群に相当し、第２搭載部２１ｂの１０個のバッテリモジュール２２を含むバッテリモジュール群は、本発明の第２バッテリモジュール群に相当する。
【００３９】
第２搭載部２１ａのバッテリモジュール２２のガス案内部材２２ｃは、モジュール本体２２ａの長手方向一側の端面（車両後側を向いている端面）において左側部又は右側部に位置する排気口２２ｂ（相隣接するバッテリモジュール２２で、左右逆の位置関係になる）を覆うように上下方向に延びている。図１２に示すように、ガス案内部材２２ｃとモジュール本体２２ａの上記端面との間には、ガス案内通路２２ｆが形成されている。ガス案内部材２２ｃの周囲は、下側を除いてモジュール本体２２に密着されている。そして、このガス案内部材２２ｃの下端部（後述の下部枠状フレーム部６１の後部６１ｂにおける部材６１ｇに隣接する部位）に、ガス案内通路２２ｆと連通する上記導出口２２ｄが形成されている。第２搭載部２１ａのバッテリモジュール２２のガス案内部材２２ｃには、上記第１搭載部２１ａのバッテリモジュール２２のガス案内部材２２ｃに設けられているような突出部２２ｇは存在しない。尚、ガス案内通路２２ｆは、モジュール本体２２ａの長手方向一側の端面において、排気口２２ｂに対応して左側寄り又は右側寄りに形成されている。
【００４０】
第１及び第２搭載部２１ａ，２１ｂのバッテリモジュール２２（第１及び第２のバッテリモジュール群におけるバッテリモジュール２２）のガス案内部材２２ｃは、上記導出口２２ｄないしその近傍部を除いて略同じ形状のものである。すなわち、第１及び第２搭載部２１ａ，２１ｂのバッテリモジュール２２のガス案内部材２２ｃは、導出口２２ｄの位置が互いに異なっており、この相違に伴う部分が互いに異なる。導出口２２ｄは、バッテリモジュール２２の置き方に対応して、ガス案内部材２２ｃにおけるフレーム部材４０に隣接する部位に形成され、これにより、導出口２２ｄの位置が互いに異なることになる。
【００４１】
第１搭載部２１ａは、例えばバッテリモジュール２２に対する充放電制御等に関連する、ＩＣや、抵抗、リレー等の電子部品（図示せず）が装着される電子部品装着部２７を有している。上記車両に搭載されたバッテリユニット２１の第１搭載部２１ａにおける該電子部品装着部２７は、フロントフロア部１ａの後部（後席シートに着座した乗員の足置き場１ｄ）の下側に位置する。そして、第１搭載部２１ａにおけるフロントフロア部１ａの前部の下側位置（つまり電子部品装着部２７の前側）に、上記４つのバッテリモジュール２２が配置されることになる。
【００４２】
上記電子部品装着部２７は、装着される電子部品の形状に対応した形状をなす上面を有するトレイ２８を含む。このトレイ２８上に上記電子部品が装着される。そして、上記車両に搭載されたバッテリユニット２１の第１搭載部２１ａにおける電子部品装着部２７のトレイ２８に装着された電子部品の最大高さ位置は、該第１搭載部２１ａにおけるバッテリモジュール２２の上面よりも低い位置にある。これにより、上記の如く、フロントフロア部１ａの後部（後席シートに着座した乗員の足置き場１ｄ）を、フロントフロア部１ａの前部よりも下側の高さ位置に位置させることができる。
【００４３】
図５は、上記フレーム部材４０を示す。フレーム部材４０における上記第１搭載部２１ａに相当する部分を第１支持部４０ａといい、フレーム部材４０における上記第２搭載部２１ｂに相当する部分を第２支持部４０ｂという。第１支持部４０ａは、第１搭載部２１ａにおける複数のバッテリモジュール２２（第１バッテリモジュール群に含まれるバッテリモジュール２２）及び上記電子部品装着部２７のトレイ２８を支持する。第２支持部４０ｂは、第２搭載部２１ｂにおける複数のバッテリモジュール２２（第２バッテリモジュール群に含まれるバッテリモジュール２２）を支持する。
【００４４】
第１搭載部２１ａにおける複数のバッテリモジュール２２と、第２搭載部２１ｂにおける複数のバッテリモジュール２２とは、平面視で電子部品装着部２７を挟んで前後に互いに離れた位置に配設されている。そして、第１及び第２支持部４０ａ，４０ｂは、上記互いに離れた位置に配設されたバッテリモジュール２２をそれぞれ支持する。
【００４５】
第１支持部４０ａは、前部４１ａ、後部４１ｂ及び左右一対の側部４１ｃを含む枠状フレーム部４１を有する。枠状フレーム部４１の前部４１ａは車幅方向に延びて、その両端部が前後方向に延びる左右の側部４１ｃの前端部とそれぞれ連結されている。枠状フレーム部４１の後部４１ｂは、左右の側部４１ｃよりも車幅方向外側まで延びており、両側部４１ｃは、後部４１ｂの車幅方向中間部に連結されている。枠状フレーム部４１の前部４１ａには、インバータ接続用端子３１を支持するインバータ接続用端子支持部４４が設けられている。枠状フレーム部４１の前部４１ａ、後部４１ｂ及び両側部４１ｃは、断面長方形で内部が中空とされている。そして、前部４１ａ、後部４１ｂ及び両側部４１ｃの内部は互いに連通しており、枠状フレーム部４１の内部全周が連通していることになる。
【００４６】
また、第１支持部４０ａは、枠状フレーム部４１の左右の側部４１ｃの前後方向中間位置（４箇所）において、該両側部４１ｃ同士を連結する４つの中間フレーム部４２を更に有する。これら４つの中間フレーム部４２及び枠状フレーム部４１の前部４１ａは、第１搭載部２１ａの４つのバッテリモジュール２２の幅方向の端部の下部を支持する。上記４つの中間フレーム部４２のうち最後部の中間フレーム部４２は、第１搭載部２１ａの４つのバッテリモジュール２２のうちの最後部のバッテリモジュール２２を支持することに加えて、枠状フレーム部４１の後部４１ｂと共に上記トレイ２８を支持する。すなわち、トレイ２８は、最後部の中間フレーム部４２及び後部４１ｂにそれぞれ設けたトレイ支持部４５に支持される。最後部を除く３つの中間フレーム部４２は、相隣接するバッテリモジュール２２間に位置して、各バッテリモジュール２２の幅方向の端部の下部を支持するとともに、各バッテリモジュール２２のセット位置を区画する役割をも有する。
【００４７】
また、第１支持部４０ａは、枠状フレーム部４１の左右の側部４１ｃ間の中央を前後方向に延びかつ第１搭載部２１ａのバッテリモジュール２２の上部を支持する上部フレーム部４３を更に有する。この上部フレーム部４３は、中間フレーム部４２に支柱４６を介して支持されるとともに、その前端が上記インバータ接続用端子支持部４３に支持されている。上部フレーム部４３の前寄りの位置には、上記インバータ接続用端子３１から延びる配線が接続される接続端子３３を支持する接続端子支持部４７が設けられている。
【００４８】
上記枠状フレーム部４１の両側部４１ｃの車幅方向外側の面には、左右のフロントフロアフレーム７にそれぞれ締結固定される固定部４８が４つずつ設けられている。最も前側の左右２つの固定部４８は、フロントフロアフレーム７とフロントサイドフレーム８との連結部に固定される。最も後側の左右２つの固定部４８は、枠状フレーム部４１の後部４１ｂにも結合されている。これらの固定部４８が左右のフロントフロアフレーム７に締結固定されることで、第１搭載部２１ａ（第１支持部４０ａ）が左右のフロントフロアフレーム７に支持されることになる。
【００４９】
上記枠状フレーム部４１の後部４１ｂの左右両端部には、左右のリヤサイドフレーム９の前端部（サイドシルとの連結部）に締結固定される固定部４９がそれぞれ設けられている。枠状フレーム部４１の後部４１ｂは、第２支持部４０ｂにおける後述の下部枠状フレーム部６１の前部６１ａと連結されて一体化されているため、上記両固定部４９が左右のリヤサイドフレーム９にそれぞれ締結固定されることで、第２搭載部２１ｂ（第２支持部４０ｂ）がリヤサイドフレーム９に支持されることになる。
【００５０】
図５及び図６に示すように、上記第２支持部４０ｂは、車幅方向に延びかつ複数のバッテリモジュール２２の前端部の下部を支持する前部６１ａ、車幅方向に延びかつ該複数のバッテリモジュール２２の後端部の下部を支持する後部６１ｂ、及び、上記前部６１ａ及び後部６１ｂの車幅方向両端部同士をそれぞれ連結し、かつ該複数のバッテリモジュール２２のうちの車幅方向両端に位置する２つのバッテリモジュール２２の車幅方向外側端部の下部を支持する左右一対の側部６１ｃを含む下部枠状フレーム部６１を有する。この下部枠状フレーム部６１の両側部６１ｃの間隔は、上記第１搭載部２１ａのフレーム部材４０における枠状フレーム部４１の両側部４１ｃの間隔よりも大きい。すなわち、枠状フレーム部４１の両側部４１ｃの間隔が、下部枠状フレーム部６１の両側部６１ｃの間隔よりも小さく、下部枠状フレーム部６１の両側部６１ｃが枠状フレーム部４１の両側部４１ｃよりも車幅方向外側にそれぞれ位置している。
【００５１】
上記下部枠状フレーム部６１の前部６１ａは、断面長方形で内部が中空の２つの部材６１ｄが前後方向に重ねられて一体化されたものである。これら２つの部材６１ｄの断面における長方形の短辺が縦辺となっている。また、下部枠状フレーム部６１の後部６１ｂは、断面長方形で内部が中空の２つの部材６１ｅが前後方向に重ねられて一体化されたものである。但し、枠内側（前側）の部材６１ｅの断面における長方形の短辺が縦辺となっているが、枠外側（後側）の部材６１ｅの断面における長方形の長辺が縦辺となっている。さらに、下部枠状フレーム部６１の各側部６１ｃは、断面長方形で内部が中空の２つの部材６１ｆが車幅方向に重ねられて一体化されたものである。枠内側（車幅方向内側）の部材６１ｆの断面における長方形の短辺が縦辺となっているが、枠外側（車幅方向外側）の部材６１ｆの断面における長方形の長辺が縦辺となっている。
【００５２】
上記後部６１ｂにおける枠内側の部材６１ｅと枠外側の部材６１ｅとで形成されるコーナー部に、断面逆Ｌ字状の部材６１ｇが固定されて両部材６１ｅに一体化されている。この部材６１ｇと２つの部材６１ｅとの間に、空間が形成されている。この空間は、枠外側の部材６１ｅの内部と連通している（図１２参照）。枠外側の部材６１ｅの内部は、後部６１ｂの車幅方向両端部で、両側部６１ｃにおける枠外側の部材６１ｆの内部と連通している。また、両側部６１ｃにおける枠外側の部材６１ｆの内部は、両側部６１ｃの前端部で、第１支持部４０ａの枠状フレーム部４１の後部４１ｂの内部と連通している（図９参照）。これにより、第１及び第２支持部４０ａ，４０ｂは、その内部が互いに連通するように連結されていることになる。
【００５３】
また、第２支持部４０ｂは、上記複数のバッテリモジュール２２の後端部の上部を支持する後側上部フレーム部６２と、該後側上部フレーム部６２と上記下部枠状フレーム部６１の後部６１ｂとを連結する、内部が中空の連結フレーム部６３と、前側に向かって下側に傾斜して延び、該連結フレーム部６３の上部と上記下部枠状フレーム部６１の前部６１ａとを連結する斜めフレーム部６４と、上記下部枠状フレーム部６１の前部６１ａと後部６１ｂとを連結する中間フレーム部６５と、下部枠状フレーム部６１の両側部６１ｃの前後方向中央部同士を連結する中央フレーム部６６と、上記複数のバッテリモジュール２２の前端部の上部を支持する前側上部フレーム部６７とを更に有する。
【００５４】
上記中間フレーム部６５は、相隣接するバッテリモジュール２２間に位置して（全部で９つある）、各バッテリモジュール２２の厚み方向の端部の下部を支持するとともに、各バッテリモジュール２２のセット位置を区画する役割をも有する。各中間フレーム部６５の前後方向中央部は、上記中央フレーム部６６によって支持されている。
【００５５】
上記前側上部フレーム部６７は、左から３番目と７番目の中間フレーム部６５の前端部及び下部枠状フレーム部６１の両側部６１ｃに支柱７０を介して、車幅方向に延びるように支持される。前側上部フレーム部６７の前端には、第２搭載部２１ｂのバッテリモジュール２２の前端面の上部と係合する９つの係合部６７ａが形成されている。各係合部６７ａは、相隣接する２つのバッテリモジュール２２の前端面の上部と係合する。また、前側上部フレーム部６７には、上記安全プラグに差し込まれるプラグ受け３５（図４参照）が支持されるプラグ受け支持部７１が設けられている。
【００５６】
上記連結フレーム部６３及び上記斜めフレーム部６４は、互いに車幅方向に間隔をあけて複数（本実施形態では、４つ）設けられている。４つの斜めフレーム部６４は、左から２番目及び３番目のバッテリモジュール２２間、左から４番目及び５番目のバッテリモジュール２２間、左から６番目及び７番目のバッテリモジュール２２間、及び、左から８番目及び９番目のバッテリモジュール２２間にそれぞれ位置する。最も左側の連結フレーム部６３及び斜めフレーム部６４は、左から２番目の中間フレーム部６５と車幅方向において同じ位置に位置し、左から２番目、３番目及び４番目（最も右側）の連結フレーム部６３及び斜めフレーム部６４は、それぞれ、左から４番目、６番目及び８番目の中間フレーム部６５と車幅方向において同じ位置に位置する。そして、図７に示すように、最も左側の斜めフレーム部６４の前端部は、下部枠状フレーム部６１の前部６１ａに連結されるとともに、左から２番目の中間フレーム部６５の前端部（下部枠状フレーム部６１の前部６１ａに連結される）にも連結されている。同様に、左から２番目、３番目及び４番目（最も右側）の斜めフレーム部６４の前端部は、それぞれ、左から４番目、６番目及び８番目の中間フレーム部６５の前端部に連結されている。すなわち、各斜めフレーム部６４は、該斜めフレーム部６４と車幅方向において同じ位置にある中間フレーム部６５と一体化されてなる。尚、斜めフレーム部６４の後端部は、連結フレーム部６３の上部ではなくて、後側上部フレーム部６２の、車幅方向において斜めフレーム部６４と同じ位置に連結されるようにしてもよい。
【００５７】
上記最も左側の斜めフレーム部６４（及び最も左側の連結フレーム部６３）は、上記第１搭載部２１ａのフレーム部材４０における枠状フレーム部４１の左側側部４１ｃと車幅方向において同じ位置に位置し、最も右側の斜めフレーム部６４（及び最も右側の連結フレーム部６３）は、上記枠状フレーム部４１の右側側部４１ｃと車幅方向において同じ位置に位置している。
【００５８】
上記後側上部フレーム部６２の断面は逆Ｌ字状をなし、その両端面は三角形状をなしている。後側上部フレーム部６２の後面には、最も左側の連結フレーム部６３と最も右側の連結フレーム部６３との間の全体に亘って車幅方向に延びる、内部が中空の補強フレーム部６８が、後側上部フレーム部６２と一体化されて設けられている。この補強フレーム部６８は、後側上部フレーム部６２の一部と見做すことができる。この補強フレーム部６８に各連結フレーム部６３の上端部が連結されている。最も左側の連結フレーム部６３及び最も右側の連結フレーム部６３の上端部は、補強フレーム部６８の車幅方向両端面と後側上部フレーム部６２の後面における補強フレーム部６８が存在しない部分とに連結され、左から２番目及び３番目の連結フレーム部６３は、補強フレーム部６８の下面に連結されている。
【００５９】
上記補強フレーム部６８は、上側カバー部材２３の後端部に設けられた上記空気排出口３８からバッテリユニット２１の外側に突出している。この補強フレーム部６８の後面には、上記クロスメンバ１０に締結固定される３つの固定部７２と、上記電力入力用端子３２を支持する電力入力用端子支持部７３とが設けられている。上記固定部７２がクロスメンバ１０に締結固定されかつ上記固定部４９がリヤサイドフレーム９に締結固定されることで、第２搭載部２１ｂ（第２支持部４０ｂ）が、クロスメンバ１０及び第１支持部４０ａにおける枠状フレーム部４１の後部４１ｂを介して、リヤサイドフレーム９に支持されることになる。そして、上記固定部４８のフロントフロアフレーム７への締結固定並びに上記固定部４９のリヤサイドフレーム９への締結固定及び上記固定部７２のクロスメンバ１０への締結固定によって、バッテリユニット２１が、車体の骨格となるフロントフロアフレーム７及びリヤサイドフレーム９に支持されて、バッテリユニット２１の支持性が向上する。
【００６０】
上記連結フレーム部６３の内部は、その下端部で、下部枠状フレーム部６１の後部６１ｂにおける枠外側の部材６１ｅの内部と連通し、連結フレーム部６３の上端部で、補強フレーム部６８の内部と連通している（図１２参照）。
【００６１】
図５、図９及び図１０に示すように、上記第１支持部４０ａにおける枠状フレーム部４１の右側側部４１ｃには、第１搭載部２１ａの各バッテリモジュール２２のガス案内部材２２ｃの導出口２２ｄとそれぞれ対向する部位に、該各バッテリモジュール２２の導出口２２ｄより導出されたガスをフレーム部材４０内へ導くための導入口８０が形成されている。この各導入口８０と上記各導出口２２ｄとがそれぞれ接続されている。これにより、第１搭載部２１ａのバッテリモジュール２２内（モジュール本体２２ａ内）でガスが発生した場合に、そのガスは、ガス案内通路２２ｆ、導出口２２ｄ及び導入口８０を順に通って、枠状フレーム部４１の右側側部４１ｃ内へ導入される。この導入されたガスは、右側側部４１ｃの内部から、直接後部４１ｂへ、又は、前部４１ａ及び左側側部４１ｃの内部を通って後部４１ｂへと流れ、そこから、第２支持部４０ｂの下部枠状フレーム部６１の左側側部６１ｃ又は右側側部６１ｃにおける枠外側の部材６１ｆ、後部６１ｂにおける枠外側の部材６１ｅ及び連結フレーム部６３の各内部を順に通って、補強フレーム部６８の内部へと流れて、後述の排出口８５から排出される。枠状フレーム部４１の前部４１ａ、後部４１ｂ及び両側部４１ｃ、下部枠状フレーム部６１の後部６１ｂ及び両側部６１ｃ、連結フレーム部６３並びに補強フレーム部６８は、本発明の、ガスが導入される中空のフレーム部材に相当する。
【００６２】
図６、図１２及び図１３に示すように、上記第２支持部４０ｂにおける下部枠状フレーム部６１の後部６１ｂの部材６１ｇには、第２搭載部２１ｂの各バッテリモジュール２２のガス案内部材２２ｃの導出口２２ｄとそれぞれ対向する部位に、該各バッテリモジュール２２の導出口２２ｄより導出されたガスをフレーム部材４０内へ導くための導入口８１が形成されている。この各導入口８１と上記各導出口２２ｄとがそれぞれ接続されている。これにより、第２搭載部２１ｂのバッテリモジュール２２内（モジュール本体２２ａ内）でガスが発生した場合に、そのガスは、ガス案内通路２２ｆ、導出口２２ｄ及び導入口８１を順に通って、下部枠状フレーム部６１の後部６１ｂにおける部材６１ｇと２つの部材６１ｅとの間の空間内へ導入され、そこから、枠外側の部材６１ｅの内部及び連結フレーム部６３の内部を通って、補強フレーム部６８の内部へと流れて、後述の排出口８５から排出される。
【００６３】
上記補強フレーム部６８の後面（バッテリユニット２１の外側に位置する）には、上記導入口８０，８１からフレーム部材４０内に導入されたガスを、バッテリユニット２１外へ排出するための排出口８５が形成されている（図１及び図１２参照）。すなわち、上記導入口８０よりフレーム部材４０の枠状フレーム部４１の右側側部４１ｃ内に導入されたガス、又は、上記導入口８１よりフレーム部材４０の下部枠状フレーム部６１の後部６１ｂ内に導入されたガスは、上記排出口８５からバッテリユニット２１外へ排出されることになる。
【００６４】
上記排出口８５は、第１及び第２支持部４０ａ，４０ｂに共通のものである。すなわち、排出口８５は、フレーム部材４０における枠状フレーム部４１（内部全周が連通している）以外の部分に配設されていることになる。これにより、ガスを枠状フレーム部４１内を通して冷却しながら排出口８５へ導くことができる。特に枠状フレーム部４１の前部４１ａの前面、両側部４１ｃの車幅方向外側の面は、外気に面しているので、ガスの冷却効果が高まる。また、第１支持部４０ａにおける電子部品装着部２７が、第１搭載部２１ａのバッテリモジュール群と第２搭載部２１ｂのバッテリモジュール群との間に配設されているが、電子部品装着部２７の幅方向両側に位置する両側部４１ｃ内をガスが通るので、電子部品装着部２７に装着された電子部品がガスに晒されてダメージを受けるようなことはない。
【００６５】
第２支持部４１ｂの下部枠状フレーム部６１の両側部６１の車幅方向外側の面、後部６１ｂの後面も外気に面しているので、ガスが冷却されて排出口８５から排出される。このようにガスを冷却してから排出可能な位置に排出口８５を形成するのが好ましいが、高温のガスを排出しても問題がない位置であれば、排出口８５の位置をどこに形成してもよく、第１及び第２支持部４０ａ，４０ｂに共通の排出口８５を第１支持部４０ａに設けることも可能である。また、第１及び第２支持部４０ａ，４０ｂのそれぞれに排出口８５を形成してもよい。そして、特にフレーム部材４０における外気に面している面に排出口８５を形成するようにすれば、ガスをバッテリユニット２１外へ容易に排出することができる。また、排出口８５の位置は、バッテリユニット２１の上側（車室フロア１に近い側）である方が好ましい。このようにすれば、排出口８５から雨水等の水滴が入り難くなり、水滴浸入防止の対策を施さなくても済む。
【００６６】
したがって、本実施形態では、バッテリモジュール２２内で発生したガスを、中空のフレーム部材（枠状フレーム部４１の前部４１ａ、後部４１ｂ及び両側部４１ｃ、下部枠状フレーム部６１の後部６１ｂ及び両側部６１ｃ、連結フレーム部６３並びに補強フレーム部６８）の内部へ導いて、排出口８５からバッテリユニット２１外へ排出するようにしたので、そのガスを、専用のガス排出配管を設けることなく、バッテリユニット２１外へ効率的に排出することができる。
【００６７】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、第１搭載部４０ａと第２搭載部４０ｂとでバッテリモジュール２２の置き方を異ならせたが、全てのバッテリモジュール２２が同じ置き方であってもよい。また、モジュール本体２２ａの形状が異なるバッテリモジュール２２を搭載するようにしてもよい。特に第２搭載部４０ｂでは、バッテリモジュール２２の搭載空間が大きいので、大型のバッテリモジュール２２を搭載することができる。
【００６９】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、車室フロアの下側にバッテリユニットが搭載された電動車両（電気自動車等）のバッテリ搭載構造に有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１      車室フロア
１ａ    フロントフロア部
１ｂ    リヤフロア部
７      フロントフロアフレーム
９      リヤサイドフレーム
２１    バッテリユニット
２１ａ  第１搭載部
２１ｂ  第２搭載部
２２    バッテリモジュール
２２ａ  モジュール本体
２２ｂ  排気口
２２ｃ  ガス案内部材
２２ｄ  導出口
２７    電子部品装着部
４０    フレーム部材（支持部材）
４０ａ  第１支持部
４０ｂ  第２支持部
４１    枠状フレーム部
８０    導入口
８１    導入口
８５    排出口
【図１】
0005540903.tif 000002
【図２】
0005540903.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005540903.tif 000005
【図５】
0005540903.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005540903.tif 000008
【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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