(57)【要約】【課題】二次電池の組み付け性を向上させることができ、かつ、二次電池の放熱性を高めること。【解決手段】電池パック３０は、フォークに搭載される積荷とつりあいをとるためのＵ字状のカウンタウェイト３１を備えている。カウンタウェイト３１は、第１のウェイト部材４１及び第２のウェイト部材５１からなる。第１のウェイト部材４１は、矩形板状の第１のウェイト本体４２と、第１のウェイト本体４２の短手方向一端４２ａから延設された第１の立設部４３とからなる。第２のウェイト部材５１は、第１のウェイト部材４１と同一形状をなしている。第１の立設部４３及び第２の立設部５３には、角型電池６１が固定されている。第１のウェイト本体４２と第２のウェイト本体５２は、第１の立設部４３と第２の立設部５３が離間した状態で連結されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カウンタウェイトと、前記カウンタウェイトに熱的に結合される二次電池と、を備える電池パックを車体に搭載した産業車両であって、
前記カウンタウェイトは、一方向に延設されるウェイト本体と、前記ウェイト本体から立設するとともに前記二次電池が設置される立設部と、を有するウェイト部材を一対備え、
前記一対のウェイト部材は、前記立設部同士が離間した状態で、かつ、対向するウェイト本体同士で連結されていることを特徴とする産業車両。
【請求項２】
前記ウェイト本体は板状をなし、
前記立設部は、前記ウェイト本体の一端から延設され、
前記一対のウェイト部材は、前記ウェイト本体の前記一端と反対側の他端同士で連結されていることを特徴とする請求項１に記載の産業車両。
【請求項３】
前記一対のウェイト部材の前記立設部は、第１の立設部と第２の立設部であり、
前記第１の立設部に設置される前記二次電池と、前記第２の立設部に設置される前記二次電池との間には、断熱部材が設けられることを特徴とする請求項２に記載の産業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カウンタウェイトと、カウンタウェイトに熱的に結合される二次電池と、を備える電池パックを車体に搭載した産業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
カウンタウェイトを備える産業車両としては、例えば、特許文献１に記載のフォークリフトが知られている。
特許文献１に記載のフォークリフトは、車体の後方に積荷とのつりあいをとるためのカウンタウェイトが設けられている。カウンタウェイトには、車幅方向に延びる収容凹部が形成されるとともに、収容凹部にはバッテリ（二次電池）が載置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７４６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、二次電池の搭載量の増加に伴い、カウンタウェイトへの二次電池の組み付け性を向上させることが望まれている。また、産業車両においては、二次電池が発する熱を効率よく放熱することが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、二次電池の組み付け性を向上させることができ、かつ、二次電池の放熱性を高めることができる産業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する産業車両は、カウンタウェイトと、前記カウンタウェイトに熱的に結合される二次電池と、を備える電池パックを車体に搭載した産業車両であって、前記カウンタウェイトは、一方向に延設されるウェイト本体と、前記ウェイト本体から立設するとともに前記二次電池が設置される立設部と、を有するウェイト部材を一対備え、前記一対のウェイト部材は、前記立設部同士が離間した状態で、かつ、対向するウェイト本体同士で連結されていることを要旨とする。
【０００７】
これによれば、カウンタウェイトを一対のウェイト部材を連結して形成することで、各ウェイト部材の立設部それぞれに二次電池を設置した後に、ウェイト部材同士を連結することでカウンタウェイトを形成することができる。複数の二次電池を各ウェイト部材にわけて設置した後、ウェイト部材を連結すればよいため、二次電池の組み付け性が向上される。また、二次電池がカウンタウェイトに熱的に結合されることで、二次電池が発する熱は、カウンタウェイトに吸収される。結果として、二次電池の放熱性を高めることができる。また、各ウェイト部材の立設部同士は、離間しているため、立設部同士が接している場合に比べて放熱面積を増加させることができ、カウンタウェイトの放熱性を向上させることができる。
【０００８】
また、前記ウェイト本体は板状をなし、前記立設部は、前記ウェイト本体の一端から延設され、前記一対のウェイト部材は、前記ウェイト本体の前記一端と反対側の他端同士で連結されていてもよい。
【０００９】
これによれば、一対のウェイト部材の連結の仕方の中で、立設部同士が最も離間して配置されるため、立設部同士が、互いに熱交換されることが抑制されて、立設部を冷却しやすい。
【００１０】
また、前記一対のウェイト部材の前記立設部は、第１の立設部と第２の立設部であり、
前記第１の立設部に設置される前記二次電池と、前記第２の立設部に設置される前記二次電池との間には、断熱部材が設けられていてもよい。
【００１１】
これによれば、断熱部材によって、各立設部に設置された二次電池同士が、互いに熱交換されることが抑制される。したがって、二次電池の一部が互いに加熱されて、二次電池の中での温度差が生じることが抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、二次電池の組み付け性を向上させることができ、かつ、カウンタウェイトの放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のフォークリフトを示す概略側面図。
【図２】実施形態の電池パックを示す斜視図。
【図３】実施形態の電池パックを示す図２の３−３線断面図。
【図４】実施形態の第１のウェイト部材及び第２のウェイト部材を示す斜視図。
【図５】実施形態の第１のウェイト部材及び第２のウェイト部材を示す正面図。
【図６】別例の電池パックを示す断面図。
【図７】別例の電池パックを示す断面図。
【図８】別例の電池パックを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明の産業車両をフォークリフトに具体化した一実施形態について、図１〜図５に従って説明する。以下の説明において「前」「後」「左」「右」「上」「下」は、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方を向いた状態を基準とした場合の「前」「後」「左」「右」「上」「下」を示すものとする。
【００１５】
図１に示すように、フォークリフト１０の車体１１の前下部には駆動輪１２が設けられているとともに、車体１１の後下部には操舵輪１３が設けられている。また、車体１１の前部には、荷役装置が設けられている。荷役装置を構成するマスト１４は、車体１１の前部に立設されているとともに、当該マスト１４にはリフトブラケット１５を介して左右一対のフォーク１６が設けられている。そして、フォーク１６は、マスト１４に連結されたリフトシリンダ１７の駆動により、リフトブラケット１５とともに昇降される。また、フォーク１６は、マスト１４に連結されたティルトシリンダ１８の駆動により、マスト１４とともに傾動される。フォーク１６には、積荷１９が搭載される。車体１１には、駆動輪１２の駆動源となる走行用モータＭ１と、フォーク１６の駆動源となる荷役用モータＭ２が搭載されている。
【００１６】
また、車体１１の中央には、運転室２０が設けられている。運転室２０には、作業者（運転者）が着座可能な運転シート２１が設けられている。運転シート２１の前方にはハンドル２２が設けられている。運転室２０の下部には、電池パック３０が搭載されている。以下、電池パック３０について詳細に説明を行う。
【００１７】
図２及び図３に示すように、電池パック３０は、フォーク１６に搭載される積荷１９とつりあいをとるためのカウンタウェイト３１を備えている。カウンタウェイト３１は、一対のウェイト部材としての金属製（例えば、鉄など）の第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１とを連結してなる。本実施形態において、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１は、同一の部材である。以下、第１のウェイト部材４１及び第２のウェイト部材５１について説明する。
【００１８】
図４に示すように、第１のウェイト部材４１は、水平方向（一方向）に延設される矩形板状をなす第１のウェイト本体４２を備えている。第１のウェイト本体４２の短手方向一端４２ａ（第１のウェイト本体４２の一端）には、水平方向に直交する方向に立設されるとともに、第１のウェイト本体４２の長手方向一端４２ｃから長手方向他端４２ｄに亘って延びる矩形板状の第１の立設部４３が形成されている。第１の立設部４３の先端（第１の立設部４３の基端となる第１のウェイト本体４２側の端部とは反対側の端部）には、第１の立設部４３を第１の立設部４３の厚み方向（第１のウェイト本体４２の延設方向）に切り欠いた切欠部３４が形成されている。第１のウェイト部材４１は、第１のウェイト本体４２の長手方向の断面形状がＬ字状をなしている。
【００１９】
第１のウェイト本体４２には、第１のウェイト本体４２の短手方向に貫通する貫通孔Ｈが、第１のウェイト本体４２の長手方向に所定の間隔をあけて複数（本実施形態では３箇所）形成されている。第１の立設部４３の厚み方向（第１のウェイト本体４２の延設方向）一面（第１の立設部４３の厚み方向両面のうち第１のウェイト本体４２側の面）は、電池モジュール６０が接合される設置面４３ａとされている。
【００２０】
第２のウェイト部材５１は、第１のウェイト部材４１と同一の部材であるため、詳細な説明を省略する。なお、第２のウェイト部材５１において、第１のウェイト本体４２に対応する部材を第２のウェイト本体５２、第１の立設部４３に対応する部材を第２の立設部５３と記載する。
【００２１】
図５に示すように、第１の立設部４３の設置面４３ａ及び第２の立設部５３の設置面５３ａには、電池モジュール６０が固定されている。本実施形態では、電池モジュール６０は、第１の立設部４３及び第２の立設部５３それぞれの長手方向に２個ずつ設けられるとともに、短手方向に３個ずつ設けられている。
【００２２】
電池モジュール６０は、二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池や、ニッケル・水素蓄電池）としての角型電池６１と、角型電池６１と熱的に結合される矩形平板状の伝熱プレート６２と、を交互に並設して構成されている。伝熱プレート６２は、角型電池６１に隣り合うように設けられている。電池モジュール６０において、角型電池６１の並設方向両端に位置する角型電池６１には、ブラケット６３が固定されている。そして、ブラケット６３を介してボルトＢ１を第１の立設部４３及び第２の立設部５３に螺合することで、電池モジュール６０は第１の立設部４３及び第２の立設部５３に固定されている。これにより、角型電池６１は、カウンタウェイト３１に熱的に結合されている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、第１のウェイト部材４１と、第２のウェイト部材５１とは、第２のウェイト本体５２の短手方向一端５２ａ側（第２のウェイト本体５２の短手方向における第２の立設部５３側の端部側）から貫通孔Ｈに挿入されたボルトＢ２を第１のウェイト本体４２の短手方向一端４２ａ側（第１のウェイト本体４２の短手方向における第１の立設部４３側の端部側）でナットＮに螺合することで固定され、連結されている。
【００２４】
第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１は、第１のウェイト本体４２の短手方向他端４２ｂ（第１のウェイト本体４２の短手方向一端４２ａと反対側の端部）と第２のウェイト本体５２の短手方向他端５２ｂ（第２のウェイト本体５２の短手方向一端５２ａと反対側の端部）を向き合わせた状態で連結されている。すなわち、第１のウェイト部材４１における第１のウェイト本体４２が立設されている端部とは反対側の端部と、第２のウェイト部材５１における第２のウェイト本体５２が立設されている端部とは反対側の端部同士で連結されている。これにより、第１のウェイト本体４２と第２のウェイト本体５２は離間して配置され、カウンタウェイト３１は、Ｕ字状に形成されている。
【００２５】
具体的にいえば、第１のウェイト本体４２及び第２のウェイト本体５２によって矩形板状の底部３２が形成され、底部３２の短手方向両端３２ａ，３２ｂからは第１の立設部４３及び第２の立設部５３が立設している。これにより、底部３２、第１の立設部４３及び第２の立設部５３によってカウンタウェイト３１はＵ字状となっている。なお、第１のウェイト本体４２の短手方向一端４２ａは、底部３２の短手方向一端３２ａと一致し、第２のウェイト本体５２の短手方向一端５２ａは、底部３２の短手方向他端３２ｂと一致している。このため、第１の立設部４３が立設された第１のウェイト本体４２の短手方向一端４２ａは、第１のウェイト本体４２における第２のウェイト本体５２側の端部（短手方向他端４２ｂ）とは反対側の端部となる。また、第２の立設部５３が立設された第２のウェイト本体５２の短手方向一端５２ａは、第２のウェイト本体５２における第１のウェイト本体４２側の端部（短手方向他端５２ｂ）とは反対側の端部となる。これにより、第１の立設部４３と第２の立設部５３とは、底部３２の短手方向において最も離間して設けられている。第１の立設部４３の設置面４３ａと、第２の立設部５３の設置面５３ａとは、対向しており、第１の立設部４３に設けられた電池モジュール６０と第２の立設部５３に設けられた電池モジュール６０は、対向している。
【００２６】
第１の立設部４３と第２の立設部５３の上面には、矩形平板状をなす天板７１が固定されている。また、第１の立設部４３及び第２の立設部５３の長手方向の両側面には、蓋部材７２が設けられている。
【００２７】
第１のウェイト部材４１及び第２のウェイト部材５１の切欠部３４の上面には、矩形平板状をなす載置板７３が固定されている。載置板７３には、電池制御機器（例えば、ＤＣＤＣコンバータ）を収容する収容ケース７５や、配線やリレーが収容される図示しないジャンクションボックスなどが載置されている。
【００２８】
底部３２の短手方向の中央には、底部３２から水平方向に直交する方向（第１のウェイト本体４２の延設方向とは異なる方向）に延設されるとともに、底部３２の長手方向に延びる板状の断熱部材８１が設けられている。断熱部材８１は、例えば、シリコン系やアルミナなど熱伝導率の低い部材から形成されている。断熱部材８１は、第１の立設部４３に設けられた電池モジュール６０と第２の立設部５３に設けられた電池モジュール６０の間に設けられている。
【００２９】
次に、電池パック３０の作用について説明する。
フォークリフト１０の走行などに伴って、角型電池６１が放電を行うと、角型電池６１が発熱する。この熱は、カウンタウェイト３１に吸収される。
【００３０】
本実施形態では、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１を連結することで、Ｕ字状のカウンタウェイト３１を構成している。このため、第１のウェイト部材４１の第１の立設部４３及び第２のウェイト部材５１の第２のウェイト部材５１の第２の立設部５３のそれぞれに電池モジュール６０を組み付けた後に、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１を連結して、カウンタウェイト３１を形成することができる。
【００３１】
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）角型電池６１は、カウンタウェイト３１に熱的に結合されているため、角型電池６１が発熱すると、この熱はカウンタウェイト３１に吸収される。このため、角型電池６１の放熱性を高めることができる。また、カウンタウェイト３１は、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１を連結して形成されている。このため、第１のウェイト部材４１の第１の立設部４３及び第２のウェイト部材５１の第２の立設部５３のそれぞれに電池モジュール６０を組み付けた後に、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１を連結することができ、電池モジュール６０（角型電池６１）の組み付け性を向上させることができる。カウンタウェイト３１は、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１を連結してなる。更に、第１のウェイト部材４１の第１の立設部４３と、第２のウェイト部材５１の第２の立設部５３とは、離間して設けられているため、カウンタウェイト３１の放熱面積が増加している。このため、カウンタウェイト３１の放熱性を向上させることができ、カウンタウェイト３１が過熱状態になることが抑制される。したがって、カウンタウェイト３１が角型電池６１の熱を吸収しやすく、角型電池６１を効率よく冷却することができる。
【００３２】
（２）また、第１のウェイト部材４１の第１の立設部４３と、第２のウェイト部材５１の第２の立設部５３とは、離間して設けられているため、第１の立設部４３と第２の立設部５３が互いに熱交換されることが抑制される。また、第１の立設部４３と第２の立設部５３が接して設けられる場合に比べて、熱が一部に集中することが抑制される。
【００３３】
（３）第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１は、第１のウェイト本体４２の第１の立設部４３が延設される短手方向一端４２ａとは反対側の短手方向他端４２ｂと、第２のウェイト本体５２の第２の立設部５３が延設される短手方向一端５２ａとは反対側の短手方向他端５２ｂとを向き合わせて連結されている。第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１の連結の仕方の中で、第１の立設部４３と第２の立設部５３が最も離間して配置されるため、第１の立設部４３と第２の立設部５３が互いに熱交換されることが抑制されて、カウンタウェイト３１の放熱性を更に向上させることができる。
【００３４】
（４）第１の立設部４３に設けられる電池モジュール６０（角型電池６１）と第２の立設部５３に設けられる電池モジュール６０（角型電池６１）の間には、断熱部材８１が設けられている。このため、第１の立設部４３に設けられる角型電池６１と第２の立設部５３に設けられる角型電池６１が互いに熱交換されることが抑制される。
【００３５】
（５）第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１は、第１のウェイト本体４２及び第２のウェイト本体５２それぞれに形成された貫通孔Ｈに挿入されたボルトＢ２にナットＮを螺合することで連結されている。すなわち、ボルトＢ２を通しボルトとすることで、第１のウェイト本体４２と第２のウェイト本体５２には、ともに貫通孔Ｈを形成すればよく、第１のウェイト本体４２と第２のウェイト本体５２の形状を異なる形状とする必要がない。このため、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１を同一の形状とすることができる。したがって、部品点数の削減が図られる。
【００３６】
（６）カウンタウェイト３１には、底部３２の短手方向両端３２ａ，３２ｂに第１の立設部４３及び第２の立設部５３が設けられている。このため、底部３２の短手方向両端３２ａ，３２ｂのうち一方にのみ立設部が設けられる場合に比べて、電池パック３０の重心が電池パック３０の中心に近くなっている。このため、車体１１の重量バランスが向上される。
【００３７】
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図６に示すように、実施形態において、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１は、第１のウェイト本体４２の短手方向一端４２ａと第２のウェイト本体５２の短手方向一端５２ａとが連結されていてもよい。この場合、第１のウェイト部材４１の第１の立設部４３と、第２のウェイト部材５１の第２の立設部５３とは離間して設けられ、第１の立設部４３と第２の立設部５３の間には、隙間Ｓが形成される。この隙間Ｓは、空気が流れる流路として機能し、第１の立設部４３と第２の立設部５３が接している場合に比べて、空気との接触面積を増やすことができるため、カウンタウェイト３１の放熱性を向上させることができる。
【００３８】
○  図７に示すように、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１は、第１のウェイト本体４２の短手方向他端４２ｂと第２のウェイト本体５２の短手方向一端５２ａとが連結されていてもよい。
【００３９】
○  実施形態において、第１の立設部４３と第２の立設部５３の厚みは異なっていてもよい。例えば、第２の立設部５３に組み付けられる電池モジュール６０の数が第１の立設部４３に組み付けられる電池モジュール６０の数よりも多い場合には、第２の立設部５３の厚みを第１の立設部４３よりも厚くして第２のウェイト部材５１の熱容量を第１のウェイト部材４１よりも大きくする。また、図８に示すように、収容ケース７５やジャンクションボックスを第２の立設部５３側に配置するとともに、収容ケース７５よりも第１の立設部４３側に、載置板７３と天板７１の間で底部３２の長手方向に延びる断熱部材８２を設けてもよい。この場合、第１の立設部４３と第２の立設部５３に組み付けられる電池モジュール６０の数が同じであっても、第２の立設部５３を第１の立設部４３よりも厚くする。収容ケース７５の内部に収容された電池制御機器や、ジャンクションボックス内のリレーなどが発熱すると、この熱は、載置板７３や、周囲の気体を介して第２のウェイト部材５１に吸収される。一方、収容ケース７５の内部に収容された電池制御機器や、ジャンクションボックス内のリレーなどと第１のウェイト部材４１との熱交換は、断熱部材によって規制されている。この場合、収容ケース７５に収容される電池制御機器や、ジャンクションボックス内のリレーなどが発する熱を第２のウェイト部材５１に吸収させることで管理することができ、これらの部材を電池モジュール６０とあわせて熱管理することができる。
【００４０】
○  また、上述したように、収容ケース７５やジャンクションボックスを第２の立設部５３側に配置するとともに、収容ケース７５よりも第１の立設部４３側に、載置板７３と天板７１の間で底部３２の長手方向に延びる断熱部材８２を設ける場合、第２の立設部５３に組み付けられる電池モジュール６０の数を減らしてもよい。この場合、第１の立設部４３と第２の立設部５３の厚さを同一の厚みにしてみよい。
【００４１】
○  実施形態において、電池モジュール６０の角型電池６１は、角型電池６１を保持する電池ホルダに保持されていてもよい。この場合、角型電池６１は、電池ホルダを介して第１のウェイト部材４１及び第２のウェイト部材５１に熱的に結合される。
【００４２】
○  実施形態において、二次電池として、円筒型電池や、ラミネート型の電池を用いてもよい。
○  実施形態において、第１のウェイト部材４１は、第１のウェイト本体４２の長手方向の断面形状がＬ字状以外の形状であってもよい。
【００４３】
○  実施形態において、第１のウェイト本体４２及び第２のウェイト本体５２の形状を変更してもよい。例えば、平面視において五角形状や六角形状などの多角形状や、円形状などでもよい。すなわち、第１のウェイト本体４２及び第２のウェイト本体５２は、第１の立設部４３及び第２の立設部５３が形成できれば、どのような形状であってもよい。
【００４４】
○  実施形態において、第１の立設部４３及び第２の立設部５３の形状を変更してもよい。例えば、五角柱状や六角柱状などの多角柱状や、円柱状などであってもよい。すなわち、第１の立設部４３及び第２の立設部５３は、電池モジュール６０（角型電池６１）を組み付けることができれば、どのような形状であってもよい。
【００４５】
○  実施形態において、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１は、ボルトＢ２以外の方法で固定されていてもよい。例えば、接着材や溶接などで固定されていてもよい。
【００４６】
○  実施形態において、断熱部材８１は設けられていなくてもよい。
○  実施形態において、第１のウェイト部材４１と第２のウェイト部材５１は、異なる形状であってもよい。
【００４７】
○  実施形態において、第１のウェイト本体４２及び第２のウェイト本体５２が延設される一方向は、水平方向以外であってもよい。例えば、水平方向に直交する方向でもよいし、水平方向に対して傾いた方向であってもよい。また、第１の立設部４３及び第２の立設部５３が延設される方向は、第１のウェイト本体４２及び第２のウェイト本体５２の延設方向と異なる方向であれば、どのような方向であってもよい。
【００４８】
○  本発明の産業車両を、フォークリフト１０以外の産業車両に具体化してもよい。例えば、パワーショベルなどに具体化してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０…産業車両としてのフォークリフト、３０…電池パック、３１…カウンタウェイト、４１…第１のウェイト部材、４２…第１のウェイト本体、４３…第１の立設部、５１…第２のウェイト部材、５２…第２のウェイト本体、５３…第２の立設部、６１…角型電池、８１…断熱部材。
【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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