(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室とエンジンルームを区画し車幅方向に延びるダッシュパネルと、
上記エンジンルームの左右両側に車両前後方向に延びるように設けられた一対のフロントサイドフレームと、
上記各フロントサイドフレームの車幅方向外側の車体に上方へ突出するように接合され且つサスペンション装置のダンパーの上部を支持するストラットタワーと、
上記ダッシュパネルの下端部から後方に向かって延びるフロアパネルと、
上記ダッシュパネルの車幅方向中央部に車両後方へ膨出するように形成されたダッシュパネルトンネル部及び上記フロアパネルの幅方向中央部に上方に膨出し車両後方に延びるように形成されたフロアパネルトンネル部を備えたトンネル部と、を備え、
上記ストラットタワーの上部と上記トンネル部がタワーバーにより連結され、上記サスペンション装置のダンパーは正面視で車幅方向内側上方から外側下方に向かって傾斜して上下方向に設けられ、上記タワーバーのトンネル部との連結部が正面視で上記ストラットタワーの上部を通り且つ上記ダンパーの軸線に対して直交して延びる線よりも上方に位置していることを特徴とする車両の前部構造。
【請求項２】
上記トンネル部のタワーバーとの連結部位が、車両後方側へ傾斜した傾斜面を備えている請求項１に記載の車両の前部構造。
【請求項３】
上記トンネル部は、更に、このトンネル部に沿って前後方向に延び且つトンネル部と共に閉断面を形成するトンネル補強部を備えている請求項１又は２に記載の車両の前部構造。
【請求項４】
上記車幅方向に延びるダッシュパネルの上端部に沿ってカウルパネルが設けられ、上記トンネル補強部が上記ダッシュパネルに沿って上方へ延びて上記カウルパネルに連結されている請求項３に記載の車両の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前部構造に係わり、特に、サスペンション装置のダンパーの上部を支持するストラットタワーと車体を連結するタワーバーを備えた車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両重量の前後バランスの最適化等のために、車両前部のエンジンルーム内に配置されるエンジンを車室側に後退させて配置する車両レイアウトが採用されつつある。
このような車両レイアウトを採用した車両の前部構造の例が、特許文献１〜特許文献３に記載されている。
【０００３】
特許文献１には、タワーバーをカウルパネルのセンタカウルパネルに連結することにより、タワーバーの車幅方向の剛性を利用して、カウルパネルの車幅方向中央に凹状の収容部を設けた場合の剛性低下を防止するようにした車両の前部構造が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、ストラットドーム（＝ストラットタワー）の上部とダッシュパネルとをドームストラット（＝タワーバー）に連結することにより、車体前後方向及び幅方向の剛性を高めた車両の前部構造が記載されている。
【０００５】
特許文献３には、サスペンション装置のショックアブソーバの上端部を支持する単一部品として形成されたストラットハウジング（＝ストラットタワー）に、サイドメンバ（＝フロントサイドフレーム）、フードリッジ、ダッシュパネル、及び、ダッシュパネルの中央部から左右両側に向けて斜め前方に伸びるカウルトップパネルを結合して一体化して、所要の剛性及び強度を確保した車両の前部構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６-１１１１６２号公報
【特許文献２】特開２００８-１２７０１２号公報
【特許文献３】特開２００９-０７８５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した車両の前部構造においては、タワーバーをカウルパネルやダッシュパネルに連結したり、ダッシュパネルに一体化されたカウルトップパネルを用いるようにしているが、そもそも、カウルパネルやダッシュパネルは、それら自体の剛性は大きくなく、容易に変形する部材である。
【０００８】
そのため、特許文献１や特許文献２の車両の前部構造においては、タワーバーからカウルパネルやダッシュパネルに荷重が伝達された際、カウルパネルやダッシュパネルが容易に変形して後退してしまうので、タワーバーの支持剛性が小さいと言う問題がある。また、特許文献３の車両の前部構造においては、部品を一体化することにより、エンジンルーム内の容積が小さくなり、ブレーキ系統部品のレイアウトが困難となるという問題がある。さらに、車両の前部構造においては、歩行者保護性能等も向上させる必要がある。
【０００９】
そこで、本発明は、従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、タワーバーの支持剛性を向上させて車体剛性感を大きくすることができる車両の前部構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の車両の前部構造は、車室とエンジンルームを区画し車幅方向に延びるダッシュパネルと、エンジンルームの左右両側に車両前後方向に延びるように設けられた一対のフロントサイドフレームと、各フロントサイドフレームの車幅方向外側の車体に上方へ突出するように接合され且つサスペンション装置のダンパーの上部を支持するストラットタワーと、ダッシュパネルの下端部から後方に向かって延びるフロアパネルと、ダッシュパネルの車幅方向中央部に車両後方へ膨出するように形成されたダッシュパネルトンネル部及び上記フロアパネルの幅方向中央部に上方に膨出し車両後方に延びるように形成されたフロアパネルトンネル部を備えたトンネル部と、を備え、ストラットタワーの上部とトンネル部がタワーバーにより連結され、サスペンション装置のダンパーは正面視で車幅方向内側上方から外側下方に向かって傾斜して上下方向に設けられ、タワーバーのトンネル部との連結部が正面視で上記ストラットタワーの上部を通り且つダンパーの軸線に対して直交して延びる線よりも上方に位置していることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ストラットタワーの上部とトンネル部がタワーバーにより連結されているので、ストラットタワーに作用する荷重をタワーバーから剛性が大であるトンネル部に伝達することができ、これにより、車体剛性感を向上させ、ダッシュパネルの後退変形を抑制し、さらに、歩行者保護性能を向上させることができる。さらに、本発明においては、ストラットタワーの車幅方向内側上方への変形を抑制して剛性感を向上させることができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、トンネル部のタワーバーとの連結部位が、車両後方側へ傾斜した傾斜面を備えている。
このように構成された本発明においては、タワーバーの支持剛性とエンジン後方配置を両立することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、トンネル部は、更に、このトンネル部に沿って前後方向に延び且つトンネル部と共に閉断面を形成するトンネル補強部を備えている。
このように構成された本発明においては、トンネル部がトンネル部に沿って前後方向に延び且つトンネル部と共に閉断面を形成するトンネル補強部を備えているので、トンネル部は更に剛性が大となり、ダッシュパネル後退をより効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、車幅方向に延びるダッシュパネルの上端部に沿ってカウルパネルが設けられ、トンネル補強部がダッシュパネルに沿って上方へ延びてカウルパネルに連結されている。
このように構成された本発明においては、トンネル補強部がダッシュパネルに沿って上方へ延びてカウルパネルに連結されているので、その分、トンネル補強部をその剛性を低下させることなく車体後方へ薄くすることができ、また、エンジンの後方配置が可能となり、さらに、トンネル補強部への荷重伝達を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両の前部構造によれば、タワーバーの支持剛性を向上させて車体剛性感を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による車両の前部構造を示す車両前方から見た正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って見た平面断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿って見た側面断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による車両の前部構造を車室側の斜め後方から見た斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態による車両の前部構造をエンジンルーム側の斜め上方から見た要部斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態による車両の前部構造を示す車両前方から見た正面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿って見た平面断面図である。
【図８】図７の要部拡大断面図である。
【図９】図６のＤ−Ｄ線に沿って見た側面断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による車両の前部構造を車室側の斜め後方から見た斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１乃至図５により、本発明の第１実施形態による車両の前部構造を説明する。図１は本発明の第１実施形態による車両の前部構造を示す車両前方から見た正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿って見た平面断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿って見た側面断面図であり、図４は本発明の第１実施形態による車両の前部構造を車室側の斜め後方から見た斜視図であり、図５は本発明の第１実施形態による車両の前部構造をエンジンルーム側の斜め上方から見た要部斜視図である。
【００１８】
図１乃至図５に示すように、符号１は、本発明の第１実施形態による車両の前部構造を示し、この車両の前部構造１は、車両前方側に左右両側に車両前後方向に延びるように設けられた一対のフロントサイドフレーム２を備え、このフロントサイドフレーム２の前方部には車幅方向に延びるフロントクロスメンバ（Ｎｏ．１クロスメンバ）４が設けられ両側のフロントサイドフレーム２を連結している。
【００１９】
フロントサイドフレーム２の後方部には、前後方向に延びる主要部２ａと、車幅方向内側に形成された内方側メンバ２ｂと、車幅方向外側に形成された外方側メンバ２ｃとが、一体的に形成されている。
このフロントサイドフレーム２の主要部２ａの下面には、前後方向に延びるフロアフレーム６の前端部が連結されている。また、このフロアフレーム６は、後述するダッシュパネル８の後方側に位置するフロアパネル７の下面に取り付けられている。
【００２０】
フロントサイドフレーム２の後方には、車室ＳとエンジンルームＥとを区画し車幅方向に延びるダッシュパネル８が設けられている。このダッシュパネル８の上方には、車幅方向に延びて空調ユニットへ外気を導入するためのカウルパネル１０が設けられている。このカウルパネル１０は車幅方向中央部が別部品で形成され分割構造となっている。
また、フロントサイドフレーム２の車両外方側には、エンジンルームＥ内に膨出し前輪（図示せず）を収容するホイールハウス１２が設けされ、このホイールハウス１２の上方には、ホイールハウス１２を補強するためのエプロンレインフォースメント１４が設けられている。
【００２１】
さらに、図１に示すように、このホイールハウス１２には、車輪（前輪）３８のサスペンション装置４０のダンパー４２の上部を支持するストラットタワー１６が設けられている。このストラットタワー１６の前後位置には、ストラットタワー１６の前後方向剛性を高める２つの補強プレート１８が設けられている（図５参照）。
【００２２】
具体的に説明すると、サスペンション装置４０は、図１において破線で示すように、車輪３８を回転可能に支持するナックル４４と、車幅方向に延びてナックル４４の上部と車体側部材に上下方向揺動可能に連結されるアッパーアーム４６と、ナックル４４の下部と車体側部材に上下方向揺動可に連結されつるロアーアーム４８を備え、ダンパー４２の下部は、ロアアーム４８の車幅方向中間部４８ａに連結されている。ダンパー４２の軸線Ｌ１は、標準的な乗員数と積載量における静止状態又は直進状態において、ストラットタワー１６の上部に設けられたダンパー取付座４２ａから車幅方向内側上方から外側下方に向かって傾斜して上下方向に延びている。
【００２３】
ダンパー取付座４２ａは、正面視で、車幅方向外側上方から内側下方へ傾斜して設けられている。ストラットタワー１６は、支持剛性を高めるために、ダンパー取付座４２ａにてダンパー４２からの荷重を出来るだけ垂直に受け止めて支持剛性を高めるために、ダンパー取付座４２ａは、上述したダンパー４２の軸線Ｌ１に対してほぼ直交するように設けられている。
【００２４】
なお、本実施形態においては、サスペンション装置の構造は、上述したものに限らず、ダンパーとアッパーアームとを連結しても良く、また、ダンパーの下部をナックルに連結するようにしても良い。更に、ダンパーをナックルの上部に連結し、アッパーアームを設けないようにしても良い。
【００２５】
ここで、図２及び図３に示すように、破線で示したのは、エンジンと変速機からなるパワーユニットＰの配置ラインである。この配置ラインに示すように、本実施形態の車両においては、通常の縦置きエンジンの車両よりパワーユニットＰの配置位置が車両後方側に設定されている。具体的には、パワーユニットＰは、フロントクロスメンバ４の車両後方側に配置され、パワーユニットＰの後端が、ダッシュパネル８より後方側（車室Ｓ側）に突出するように設定され、カウルパネル１０の下側に潜り込むように配置されている。このように、パワーユニットＰを配置することにより、車両重量の前後バランスを最適化でき、操安性に優れた車両とすることができる。
【００２６】
次に、フロントサイドフレーム２の外方側メンバ２ｃの後端はダッシュパネル８に沿って車幅方向に延び、この外方側メンバ２ｃの後端には、車幅方向に延びるトルクボックス２０が接合され、さらに、このトルクボックス２０の外側に位置しフロアフレーム６とほぼ平行して車両前後方向に延びるサイドシル２２が接合されている。なお、このサイドシル２２には、上方へ延びるフロントピラー２１が接合されている。
【００２７】
一方、上述したダッシュパネル８の車幅方向の中央部には車両後方に膨出したダッシュパネルトンネル部２３が形成されている。また、上述したフロアパネル７の車幅方向中央部にも上方に膨出し車体前後方向に延びるフロアパネルトンネル部２４が形成されている。このフロアパネルトンネル部２４の前端部２４ａは、ダッシュパネルトンネル部２３の後端部と接合され、これらのダッシュパネルトンネル部２３及びフロアパネルトンネル部２４によりトンネル部２５が形成されている。
【００２８】
また、ダッシュパネル８の車室側面には、車幅方向に延びるダッシュクロスメンバ２６が接合されており、ダッシュパネル８との間に車幅方向に延びる閉断面を形成している。
【００２９】
さらに、トンネル部２５において、フロアパネルトンネル部２４の上方には、フロアパネルトンネル部２４に沿って前後方向に延びるトンネル補強部であるバックボーンフレーム部２７が設けられ、さらに、このバックボーンフレーム部２７の前方部には、ダッシュパネルトンネル部２３の後方で斜め上方の延びてカウルパネル１０に接合される上方延長部２７ａが形成されている。
このように、トンネル部２５は、さらに、バックボーンフレーム部２７及び上方延長部２７ａを備え、これらとトンネル部２５との間に車体前後方向に延びる閉断面２８が形成されている。
さらに、上述したフロントサイドフレーム２の内方側メンバ２ｂが主要部２ａとともに閉断面を形成し、この閉断面がダッシュパネルトンネル部２３と連結されている。
【００３０】
次に、上述したストラットタワー１６の上部には、車体前後方向に対して車体外方側から内方側へ斜めに延びるタワーバー３０の前端部３０ａが連結されている。このタワーバー３０の後端部には接合フランジ３０ｂが取付られ、この取付フランジ３０ｂにより、タワーバー３０がダッシュパネル８の前面８ａ及びダッシュパネルトンネル部２３の前方部分である車体後方側且つ車幅方向内側へ傾斜した傾斜面２３ａに締結部材３２により連結されている（図２及び図３参照）。
【００３１】
また、図２に示すように、バックボーンフレーム部２７の上方延長部２７ａにも同様に傾斜面２７ｂが京成され、この傾斜面２７ｂの前端が、タワーバー３０の後部と連結されるダッシュパネル８の前面の位置及びその近傍位置に対応するダッシュパネル８の後面に当接されている。さらに、タワーバー３０の配置方向とバックボーンフレーム部２７の傾斜面２７ｂの傾斜方向とが平面視でほぼ直線状となるように配置されている。
【００３２】
次に、図１に示すように、タワーバー３０とダッシュパネルトンネル部２３との連結部Ｘ１が、正面視にてストラットタワー１６の上部Ｘ２を通りダンパー４２の軸線Ｌ１に対して直交して延びる線Ｌ２よりも上方に位置するようになっている。
なお、タワーバー３０とダッシュパネルトンネル部２３との連結部Ｘ１が、正面視にて、上述したダンパー取付座４２ａの座面に沿って延びる直線よりも上方に位置するようにしてもよい。
【００３３】
次に、本発明による第１実施形態による車両の前部構造における作用を説明する。
先ず、本実施形態による車両の前部構造１においては、ストラットタワー１６の上部とトンネル部２５のダッシュパネルトンネル部２３がタワーバー３０により連結されているので、ストラットタワー１６に作用する荷重をタワーバー３０からダッシュパネルトンネル部２３（即ちトンネル部２５）に伝達し、ストラットタワー１６上部の車幅方向内側上方への変位を抑制することができるので、車体剛性感を向上させることができる。
また、車体の前後方向及び車幅方向の剛性が大きくなるので、ダッシュパネル８の後退変形を抑制することができる。
【００３４】
また、前面衝突時にフロントサイドフレーム２よりも上方部位に障害物が衝突した場合であっても、衝突荷重をタワーバー３０からダッシュパネルトンネル部２３に伝達し、ダッシュパネル８の後退変形を抑制することができる。
更に、前面衝突時には、衝突荷重をフロントサイドフレーム２からストラットタワー１６及びタワーバー３０を介してダッシュパネルトンネル部２３に分散すると共に、ストラットタワー１６上部の車幅方向内側上方への変位を抑制することにより、ストラットタワー１６よりも前方にあるフロントサイドフレーム２の部分を確実に座屈変形させることができる。
【００３５】
また、タワーバー３０がダッシュパネルトンネル部２３に連結されることにより、ボンネット（図示せず）とタワーバー３０との間の高さ方向には所望の空間が形成され、それにより、歩行者保護性能を向上させることができる。
【００３６】
次に、本実施形態による車両の前部構造１においては、ダッシュパネルトンネル部２３のタワーバー３０と連結される前方部が車両後方側及び車幅方向内側へ傾斜した傾斜面２３ａを備えているので、タワーバー３０の支持剛性とエンジン後方配置を両立させることができる。
【００３７】
次に、本実施形態による車両の前部構造１においては、上述したように、トンネル部２５において、フロアパネルトンネル部２４に沿って前後方向に延びるバックボーンフレーム部２７が設けられ、さらに、このバックボーンフレーム部２７の前方部には、ダッシュパネルトンネル部２３の後方で斜め上方の延びてカウルパネル１０に接合される上方延長部２７ａが形成され、これらのバックボーンフレーム部２７及び上方延長部２７ａによりトンネル部２５との間に車体前後方向に延びる閉断面２８が形成され、このトンネル部２５にタワーバー３０が連結されているので、車体の前後方向の剛性が更に向上し、それにより、ダッシュパネル後退を更に抑制することができる。
【００３８】
次に、本実施形態による車両の前部構造１においては、車幅方向に延びるダッシュパネル８の上端部に沿ってカウルパネル１０が設けられ、バックボーンフレーム２７がダッシュパネル８に沿って上方へ延びてその上方延長部２７ａがカウルパネル１０に連結されているので、その分、エンジンの後方配置が可能となり、さらに、バックボーンフレーム２６への荷重伝達を向上させることができる。
【００３９】
更に、図１に示すように、本実施形態による車両の前部構造１においては、カウルパネル１０の車幅方向端部Ｘ３とストラットタワーの上部Ｘ２とを連結するエプロンレインフォースメント１４が設けられ、タワーバー３０のダッシュパネルトンネル部２３との連結部Ｘ１が、正面視にてストラットタワー１６の上部Ｘ２を通りダンパー４２の軸線Ｌ１に対して直交して延びる線Ｌ２よりも上方に位置するようになっている。ストラットタワー３０の車幅方向内側上方変形を抑えて剛性感を向上させることができる。
【００４０】
この理由を具体的に説明する。エプロンレインフォースメント１４とタワーバー３０とが、ダンパー４２の取付座４２ａを前端部とするトラス構造となっている。このトラス構造は、ダンパ−４２からの入力荷重方向（軸線Ｌ１に沿った方向）に対して車両前後方向に沿って下方に傾斜している。換言すると、エプロンレインフォースメント１４の後端部とタワーバー３０の後端部を結ぶトラス構造の後縁が、正面視において、取付座４２ａよりも上方に位置している。このため、ストラットタワー１６及びこのストラットタワー１６を支持するフロントサイドフレーム２が、ダンパー４２からの入力荷重によって車幅方向内側上方且つ後方へ曲げ変形しようとしても、この挙動に対して、トラス構造が実質的にその後端部近傍を軸として上方に揺動しようとするが、タワーバー３０により前端部である取付座４２ａが前方に移動しようとし、それにより、突っ張り力が発生する。この突っ張り力により、ストラットタワー３０の車幅方向内側上方変形を抑えられ、剛性感を向上が向上するのである。
【００４１】
次に、図６乃至図１０により、本発明の第２実施形態による車両の前部構造について説明する。図６は本発明の第２実施形態による車両の前部構造を示す車両前方から見た正面図であり、図７は図６のＣ−Ｃ線に沿って見た平面断面図であり、図８は図７の要部拡大断面図であり、図９は図６のＤ−Ｄ線に沿って見た側面断面図であり、図１０は本発明の第２実施形態による車両の前部構造を車室側の斜め後方から見た斜視図である。
【００４２】
この第２実施形態による車両の前部構造の基本構造は、上述した第１実施形態と同様であるので、以下、第１実施形態と異なる部分のみ説明する。
【００４３】
この第２実施形態による車両の前部構造１においては、主に図７及び図８に示すように、バックボーンフレーム部２７の上方延長部２７ａの前端に設けられた接合フランジ２７ｂが、車幅方向に延びるダッシュクロスメンバ２６の車幅方向内側に設けられた接合フランジ２６ａと接合されている。
【００４４】
次に、ダッシュクロスメンバ２６の車幅方向内側に設けられた接合フランジ２６ａと、ダッシュパネルトンネル部２３と、上述したタワーバー３０の後願側の接合フランジ３０ｂが、締結部材３２により、締結されている。
【００４５】
この第２実施形態による車両の前部構造１によれば、上述した第１実施形態と同様な作用効果を奏することができる。さらに、第２実施形態による車両の前部構造１によれば、タワーバー３０の接合フランジ３０ｂが、ダッシュクロスメンバ２６の接合フランジ２６ａ及びダッシュパネルトンネル部２３とにより締結されるので、タワーバー３０のトンネル部２５との連結部の剛性を大きくし、ダッシュパネル８の後退変形をより効果的に抑制することができる。その結果、タワーバー３０の支持剛性を向上させて車体剛性感を大きくすることができる。
さらに、図６に示すように、正面視にて、タワーバー３０とダッシュパネルトンネル部２３との連結部Ｘ１が、ストラットタワー１６の上部Ｘ２よりも下方に位置しているので、剛体のタワーバー３０上方の図示しないボンネットフードとの間に緩衝スペースを第１実施形態よりも更に高く設けることができるので、さらに、歩行者保護性能が向上する。
【符号の説明】
【００４６】
１  車両の前部構造
２  フロントサイドフレーム
６  フロアフレーム
Ｐ  車室
Ｅ  エンジンルーム
７  フロアパネル
８  ダッシュパネル
１０  カウルパネル
１２  ホイールハウス
１４  エプロンレインフォースメント
１６  ストラットタワー
２３  ダッシュパネルトンネル部
２３ａ  傾斜面
２４  フロアパネルトンネル部
２５  トンネル部
２６  ダッシュクロスメンバ
２７  バックボーンフレーム部
２７ａ  上方延長部
２７ｂ  傾斜面
２７ｃ  接合フランジ
２８  閉断面
３０  タワーバー
３２  締結部材
４０  サクペンション装置
４２  ダンパー
Ｌ１  軸線
【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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