(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のフロア下にバッテリユニットが配設された電気自動車であって、
キックアップ部の後方のリヤフロア上面に配設された後席シートと、
上記バッテリユニットに内蔵されるバッテリモジュールを電気的に遮断するためのサービスディスコネクタと、を備え、
該サービスディスコネクタは、上記後席シートの下方に配設された上記バッテリモジュールと上記リヤフロアとの間に配設され、
上記後席シートからの荷重を受けると共に、該荷重を、上記サービスディスコネクタを迂回して伝達させる荷重伝達経路を形成する荷重伝達構造が上記バッテリユニット内の上記サービスディスコネクタ近傍に配設され、
上記荷重伝達構造は、上記サービスディスコネクタを上記バッテリモジュールに取付けるためのブラケットと、
上記サービスディスコネクタを覆う蓋部材と、
該蓋部材を上記バッテリユニットに取り付けるための取付部材とにより構成され、
該取付部材には、上記荷重の入力に伴い、上記ブラケットの上端に向かって上記荷重を伝達可能な位置であり、かつ上記バッテリユニットにおける上記ブラケットの上端の上方部分よりもさらに上方位置に配置された部位を備え、
上記サービスディスコネクタの上端と上記蓋部材との間の上下方向の間隔は、ブラケットの上端と、上記バッテリユニットにおける該ブラケットの上端の上方部分との間の上下方向の間隔よりも大きく設定された
サービスディスコネクタの保護構造。
【請求項２】
上記後席シートの略中央部下方に上記サービスディスコネクタが配設された
請求項１記載のサービスディスコネクタの保護構造。
【請求項３】
上記ブラケットは、上下方向に延びて上記荷重を下方に伝達させる荷重伝達部を上記サービスディスコネクタの前方に有する
請求項１または２記載のサービスディスコネクタの保護構造。
【請求項４】
上記バッテリモジュールは、車幅方向に複数並設され、
上記ブラケットにより車幅方向に連結される
請求項１〜３のいずれか一項に記載のサービスディスコネクタの保護構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車体のフロア下にバッテリユニットが配設された電気自動車のサービスディスコネクタの保護構造に関する。
【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が車室フロアの下側にユニット化された状態で搭載されると共に、車両のメンテナンス時等にバッテリモジュールを電気的に遮断するためのサービスディスコネクタ（サービスプラグともいう）が備えられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、サービスディスコネクタの保護構造として、車両後方から荷重が入力された際に、サービスディスコネクタを前方に移動させるための空間（非干渉領域）を設けることで、他の車体部材との干渉を回避できるようにしたものが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、サービスディスコネクタの操作レバーを車室内側から操作することができるように構成したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２８０５９号公報
【特許文献２】特開２００９−８３６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に記載されている電気自動車では、サービスディスコネクタの防水性が必ずしも充分ではなく、その保護性能には改善の余地があった。
【０００７】
この発明は、バッテリモジュールの搭載性を確保しつつ、サービスディスコネクタの保護性能を向上させることができる保護構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のサービスディスコネクタの保護構造は、車体のフロア下にバッテリユニットが配設された電気自動車であって、キックアップ部の後方のリヤフロア上面に配設された後席シートと、上記バッテリユニットに内蔵されるバッテリモジュールを電気的に遮断するためのサービスディスコネクタと、を備え、該サービスディスコネクタは、上記後席シートの下方に配設された上記バッテリモジュールと上記リヤフロアとの間に配設され、上記後席シートからの荷重を受けると共に、該荷重を、上記サービスディスコネクタを迂回して伝達させる荷重伝達経路を形成する荷重伝達構造が上記バッテリユニット内の上記サービスディスコネクタ近傍に配設され、上記荷重伝達構造は、上記サービスディスコネクタを上記バッテリモジュールに取付けるためのブラケットと、上記サービスディスコネクタを覆う蓋部材と、該蓋部材を上記バッテリユニットに取り付けるための取付部材とにより構成され、該取付部材には、上記荷重の入力に伴い、上記ブラケットの上端に向かって上記荷重を伝達可能な位置であり、かつ上記バッテリユニットにおける上記ブラケットの上端の上方部分よりもさらに上方位置に配置された部位を備え、上記サービスディスコネクタの上端と上記蓋部材との間の上下方向の間隔は、ブラケットの上端と、上記バッテリユニットにおける該ブラケットの上端の上方部分との間の上下方向の間隔よりも大きく設定されたものである。
【０００９】
この構成によれば、後席シートの下方の空間を利用してバッテリモジュールを複数搭載することができ、これによって、バッテリモジュールの搭載性を確保することができる。
【００１０】
そして、後席シートの下方に配設されたバッテリモジュールとリヤフロアとの間にサービスディスコネクタを配設したことで、これを比較的高い位置に配置することができる。このため、サービスディスコネクタの防水性向上を図ることができ、その結果、サービスディスコネクタの保護性能を向上させることができる。
【００１１】
さらに上述したように、上記後席シートからの荷重を受けると共に、該荷重を、上記サービスディスコネクタを迂回して伝達させる荷重伝達経路を形成する荷重伝達構造が上記バッテリユニット内の上記サービスディスコネクタ近傍に配設することにより、後席シートに着座した乗員のサブマリン現象によって発生する荷重からサービスディスコネクタを保護することができる。
【００１２】
また上述したように、上記荷重伝達構造は、上記サービスディスコネクタを上記バッテリユニットに取付けるためのブラケットを備えたものであるため、新たな部材を追加することなく荷重伝達構造を構成することができる。
【００１３】
また上述したように、上記荷重伝達構造は、上記サービスディスコネクタを覆う蓋部材と、該蓋部材を上記バッテリユニットに取り付けるための取付部材とを備え、該取付部材は、上記荷重の入力に伴い、上記ブラケットの上端に向かって上記荷重を伝達可能な位置に配設されたものであるため、上記荷重がサービスディスコネクタに入力されることを確実に回避できる。
【００１４】
この発明の一実施態様においては、上記後席シートの略中央部下方に上記サービスディスコネクタが配設されたものである。
【００１５】
この構成によれば、サービスディスコネクタへのアクセスを車両の左右両側から容易に行うことができる。
【００１６】
この発明の一実施態様においては、上記ブラケットは、上下方向に延びて上記荷重を下方に伝達させる荷重伝達部を上記サービスディスコネクタの前方に有するものである。
【００１７】
この構成によれば、後席シートから下方に向かう上記荷重をより円滑に伝達、分散させることができる。そして、サブマリン現象の発生時には、乗員のヒップポイントが前方かつ下方に変位することから、サービスディスコネクタの前部に荷重伝達部を配設することにより、上記荷重を上下方向に延びる荷重伝達部でより効果的に受け止めることができる。
【００１８】
この発明の一実施態様においては、上記バッテリモジュールは、車幅方向に複数並設され、上記ブラケットにより車幅方向に連結されるものである。
【００１９】
この構成によれば、車両走行時におけるバッテリモジュールの振動を抑制することができる。このため、バッテリモジュールの損傷、及びバッテリモジュールの振動に起因する騒音を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、後席シートの下方の空間を利用してバッテリモジュールを複数搭載することができ、これによって、バッテリモジュールの搭載性を確保することができる。
【００２１】
そして、後席シートの下方に配設されたバッテリモジュールとリヤフロアとの間にサービスディスコネクタを配設したことで、これを比較的高い位置に配置することができる。このため、サービスディスコネクタの防水性向上を図ることができ、その結果、サービスディスコネクタの保護性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るサービスディスコネクタの保護構造を備えた車両のバッテリユニットを示す斜視図。
【図２】バッテリユニットの上側カバー部材を外した状態を示す斜視図。
【図３】バッテリユニットの分解斜視図。
【図４】バッテリユニットの側断面図。
【図５】荷重伝達構造の側断面図。
【図６】サブマリン現象発生時の状態を示す側断面図。
【図７】サブマリン現象発生時における荷重伝達構造の状態を示す側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、車両用バッテリユニットの空調構造の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、例示である。図１は、電動車両（本実施形態では、電気自動車であり、以下、単に車両という）の車室フロアパネル１（車室フロアを構成する）の下側に搭載されたバッテリユニット２１を示す。この車両は特に、内燃機関を搭載した既存の車両を電気自動車に改造したコンバージョンＥＶ（Electric  Vehicle）である。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。また、図中、矢印Ｆは車両の前方、矢印Ｒは車両の後方を示す。
【００２４】
上記車室フロアパネル１は、図１に示すように、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。フロントフロア部１ａとリヤフロア部１ｂとの間には、図１に二点鎖線で示すように、段差状のキックアップ部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。
【００２５】
キックアップ部１ｃの後方のリヤフロア部１ｂの上面には、図１に示すような後席シート２Ｒが配置されており、フロントフロア部１ａの後部の上面が、該後席シート２Ｒに着座した乗員の足置き場Ｓである。フロントフロア部１ａの前部の上面には、前席シートとしての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（左右）に並んで配置される。
【００２６】
次に、図１〜図５を参照して、バッテリユニット２１の構造を詳細に説明する。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。
【００２７】
上記バッテリユニット２１は、図１〜５に示すように、複数のバッテリモジュール２２１と、該複数のバッテリモジュール２２１を支持する支持部材としてのフレーム部材３０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、車室フロアパネル１の下側に、複数のバッテリモジュール２２１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、上記リヤフロア部１ｂの下側に搭載された収容部２１ａを有している。
【００２８】
収容部２１ａは、該収容部２１ａにおける複数のバッテリモジュール２２１を支持するフレーム部材３０を有し、このフレーム部材３０は、車幅方向に延びる前部及び後部、並びに、上記前部及び後部の車幅方向両端部同士をそれぞれ連結する左右一対の側部を含む枠状に形成されている。
【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２２１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２２１が収容される空間が形成されている。また、フレーム部材３０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３０の外側面の一部が外気に面している。
【００３０】
上側カバー部材２３の上面は、リヤフロア部１ｂの高さ位置に対応して、フロントフロア部１ａの上面よりも上側の高さ位置に位置しており、収容部２１ａは、この上側カバー部材２３と下側カバー部材２４とにより、概略直方体の箱状をなしている。
【００３１】
また、下側カバー部材２４は、図４に示すように、車体後方かつ上方に傾斜するように形成されている。これにより、例えば、縁石等に乗り上げる等して車両が後方かつ下方に傾斜したとしても、下側カバー部材２４の後部が路面に接触しないような構成になっている。そして、下側カバー部材２４上には、スポンジ等からなる断熱材４０が敷設され、この断熱材４０上にバッテリモジュール２２１が載置されている。断熱材４０の後部は、この下側カバー部材２４の形状に対応して、前部よりも相対的に肉薄に形成されており、これにより、バッテリモジュール２２１が略水平に載置されるような構成になっている。
【００３２】
収容部２１ａに搭載されるバッテリモジュール２２１は、フロントフロア部１ａの上面よりも相対的に上下方向の高さが高く、概略直方体の箱状に構成された収容部２１ａにおいて、図２〜４に端的に示すように、車幅方向に４つ並んで配置されると共に、その各々について上下方向に３つ積層されており、収容部２１ａ、すなわち後席シート２Ｒの下方には、バッテリモジュール２２１が合計で１２個配置されている。
【００３３】
また、収容部２１ａには、図２、図３に示すように、車幅方向に並んで配置されたバッテリモジュール２２１、２２１間の隙間を上方から覆う金属製のカバー板５０が配設されている。そして、カバー板５０は、バッテリモジュール２２１、２２１の上面にネジ留め等することで、所定位置に固定され、車幅方向に並んで配置された最上位のバッテリモジュール２２１、２２１、…同士、より具体的には、互いに隣接するバッテリモジュール２２１、２２１同士がカバー板５０、５０、…により連結される。
【００３４】
また、収容部２１ａには、複数のバッテリモジュール２２１の上部前側に、図２〜図５に示すようなブラケット５１が配設されている。ブラケット５１は、車幅方向に延びる平板状の部材であり、車幅方向に並んで配置された最上位の全てのバッテリモジュール２２１、２２１、…同士を共通に連結している。
【００３５】
そして、バッテリモジュール２２１とリヤフロア部１ｂとの間には、後述するサービスディスコネクタ５２（以下、コネクタ５２と略記する。）、ヒューズ５３、及びケーブル５４が配設されている。
【００３６】
このうち、コネクタ５２は、車両のメンテナンス時等にバッテリモジュールを電気的に遮断するための電源遮断装置であり、ケーブル５４によりヒューズ５３やバッテリモジュール２２１に接続されている。ブラケット５１は、コネクタ５２やヒューズ５３をバッテリモジュール２２１に取付けるための部材であり、コネクタ５２は、ブラケット５１への取付けによって、後席シート２Ｒの略中央部下方に配設されている。
【００３７】
また、ブラケット５１は、その前後端部において、上下方向に延びる荷重伝達部としての前壁部５１ａ、後壁部５１ｂを有している。このうち、前壁部５１ａは、コネクタ５２、ヒューズ５３の前方に形成され、これらの前部を覆っている。一方、後壁部５１ｂは、ブラケット５１の車幅方向全幅に亘って形成されており、この後壁部５１ｂには適宜の間隔を隔てて複数のクリップ５５、５５、…が取付けられている。前述のケーブル５４は、このクリップ５５、５５、…により所定位置に固定されている。
【００３８】
また、上側カバー部材２３には、図１、図３〜５に示すように、前述のコネクタ５２、ヒューズ５３の位置に対応してサービス孔２３ａ、２３ａが形成されている。このサービス孔２３ａ、２３ａは、内燃機関を搭載した既存の車両においてリヤフロア部の下方に配設された燃料タンクをメンテナンスするために形成されたサービス孔を利用したものである。
【００３９】
本実施形態では、上側カバー部材２３に枠部材６０が取付けられており、この枠部材６０にサービス孔２３ａ、２３ａが形成されている。枠部材６０は、図５に示すように、その周縁部に鍔部６０ａを有しており、特に、前側の鍔部６０ａは、ブラケット５１の前端部に形成された前壁部５１ａよりも前方まで延びている。
【００４０】
また、枠部材６０には、コネクタ５２、ヒューズ５３を上方から覆う蓋部材６１がボルト、ナット等の締結部材６２によって取付けられており、枠部材６０は、蓋部材６１をバッテリユニット２１に取付けるための取付部材として機能している。
【００４１】
ここで、コネクタ５２の上端と蓋部材６１との間の上下方向の間隔は、ブラケット５１の前壁部５１ａの上端と上側カバー部材２３との間の上下方向の間隔よりも大きく設定されている。
【００４２】
また、リヤフロア部１ｂには、蓋部材６１の位置に対応して、サービス孔１０が形成されると共に、蓋部材６１の上方を覆う蓋部材１１がボルト、ナット等の締結部材１２によって取付けられている。
【００４３】
本実施形態に係る車両では、コネクタ５２やヒューズ５３にメンテナンスの必要が生じた場合、先ず、後席シート２Ｒのシートクッション２Ｒａを取外す。そして、締結部材１２、６２を外して２つの蓋部材１１、６１を開けることにより、サービス孔２３ａ、２３ａからコネクタ５２、ヒューズ５３にアクセスすることができるようになっている。
【００４４】
また、図１では便宜上図示を省略したが、車両には、図４に二点鎖線で示すように、後席シート２Ｒに対応して３点式のシートベルト７０が備えられており、このシートベルト７０によって後席シート２Ｒに着座した乗員Ｍを拘束している。具体的には、シートベルト７０は、ラップベルト７０ａ及びショルダーベルト７０ｂを有し、これらが乗員Ｍの腰部の左右２点と肩１点の合計３点で乗員Ｍを拘束することにより、乗員Ｍの腰部及び上半身部をそれぞれ拘束するようになっている。なお、図中の点ＨＰは、後席シート２Ｒに着座した乗員Ｍの左右の大腿骨頭の中間位置となるヒップポイントを示している。
【００４５】
ところで、乗員の上半身がシートベルトにより拘束された状態で車両衝突が発生した時、慣性力によって乗員が前方に押し出されることに伴い、乗員の下半身が前方に移動してシートクッションとシートベルトとの間からすり抜けるいわゆるサブマリン現象が生じることがある。図６、７は、サブマリン現象が発生した時の状態を示しており、図６、図７では、乗員Ｍの下半身が前方に移動することに伴い、ヒップポイントＨＰが、図４に示す通常状態に比べて前方かつ下方に変位している。
【００４６】
本実施形態では、前述したサブマリン現象が発生すると、ヒップポイントＨＰが前方かつ下方に変位することに伴い、図６、７中太矢印で示すように、後席シート２Ｒのシートクッション２Ｒａからコネクタ５２の周辺に対して大きな荷重が入力される。そして、リヤフロア部１ｂ、蓋部材１１の一部が上記荷重により下方に凹むと共に、枠部材６０、蓋部材６１が、凹んだ蓋部材１１に押圧されて下方に変位する。
【００４７】
この時、コネクタ５２の上端と蓋部材６１との間の上下方向の間隔が、ブラケット５１の前壁部５１ａの上端と上側カバー部材２３との間の上下方向の間隔よりも大きく設定されているため、図６、図７に示すように、蓋部材６１がコネクタ５２に接触する前に上側カバー部材２３が前壁部５１ａの上端に当接する。そして、上側カバー部材２３が前壁部５１ａの上端に当接することで、枠部材６０、蓋部材６１の変位が抑制され、その結果、蓋部材６１とコネクタ５２との接触が回避される。
【００４８】
また、上記荷重の入力に伴って上側カバー部材２３が前壁部５１ａの上端に当接した時には、枠部材６０の前側の鍔部６０ａがブラケット５１の前壁部５１ａよりも前方まで延びていることにより、鍔部６０ａ（枠部材６０）と前壁部５１ａの上端とが上側カバー部材２３を介して上下方向に重なることになる。そして、図７に矢印で示すように、上記荷重が、枠部材６０（鍔部６０ａ）からブラケット５１の前壁部５１ａの上端に向かって伝達される。このため、上記荷重は、コネクタ５２を迂回するように、蓋部材６１、枠部材６０（鍔部６０ａ）、ブラケット５１（前壁部５１ａ）を介して下方のバッテリモジュール２２１に伝達される。
【００４９】
つまり、上側カバー部材２３が前壁部５１ａの上端に当接した時、上記荷重を、コネクタ５２を迂回して伝達させる荷重伝達経路が形成される。本実施形態では、これら蓋部材６１と、枠部材６０と、ブラケット５１とにより、後席シート２Ｒからの荷重を受けると共に、上記荷重伝達経路を形成する荷重伝達構造８０が構成されている。
【００５０】
このように、本実施形態では、キックアップ部１ｃの後方のリヤフロア部１ｂの上面に配設された後席シート２Ｒの下方にバッテリモジュール２２１を設けることで、後席シート２Ｒの下方の空間を利用してバッテリモジュール２２１を複数搭載することができ、これによって、バッテリモジュール２２１の搭載性を確保することができる。
【００５１】
そして、後席シート２Ｒの下方に配設されたバッテリモジュール２２１とリヤフロア部１ｂとの間にコネクタ５２を配設したことで、これを比較的高い位置に配置することができる。このため、コネクタ５２の防水性向上を図ることができ、その結果、コネクタ５２の保護性能を向上させることができる。
【００５２】
また、コネクタ５２を、後席シート２Ｒの略中央部下方に配設したことで、コネクタ５２へのアクセスを車両の左右両側から容易に行うことができる。
【００５３】
また、後席シート２Ｒからの荷重を受けると共に、該荷重を、コネクタ５２を迂回して伝達させる荷重伝達経路を形成する荷重伝達構造８０を配設したことで、後席シート２Ｒに着座した乗員Ｍのサブマリン現象によって発生する荷重からコネクタ５２を保護することができる。
【００５４】
また、コネクタ５２をバッテリユニット２１（バッテリモジュール２２１）に取付けるためのブラケット５１により荷重伝達構造８０を構成したことで、新たな部材を追加することなく荷重伝達構造８０を構成することができる。
【００５５】
また、ブラケット５１が、上下方向に延びて上記荷重を下方に伝達させる荷重伝達部としての前壁部５１ａを有することで、後席シート２Ｒから下方に向かう上記荷重をより円滑に伝達、分散させることができる。そして、サブマリン現象の発生時には、乗員ＭのヒップポイントＨＰが前方かつ下方に変位することから、コネクタ５２の前方に前壁部５１ａを配設することにより、上記荷重を上下方向に延びる前壁部５１ａでより効果的に受け止めることができる。また、本実施形態では、この前壁部５１ａでコネクタ５２の前部を覆っているため、コネクタ５２の防水性をより向上させることができるという利点もある。
【００５６】
また、バッテリモジュール２２１を車幅方向に複数並設すると共に、これらをブラケット５１により車幅方向に連結したことで、車両走行時におけるバッテリモジュール２２１の振動を抑制することができる。このため、バッテリモジュール２２１の損傷、及びバッテリモジュール２２１の振動に起因する騒音を抑制することができる。
【００５７】
また、ブラケット５１の前壁部５１ａの上端に向かって上記荷重を伝達可能な位置に枠部材６０（具体的には、鍔部６０ａ）を配設したことにより、上記荷重がコネクタ５２に入力されることを確実に回避できる。
【００５８】
なお、上述した実施形態では、上下方向に延びて上記荷重を下方に伝達させる荷重伝達部を前壁部５１ａで構成することとしたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、この荷重伝達部を、所定間隔を隔てて車幅方向に並設された柱状部で構成してもよい。
【００５９】
また、上下方向に延びる前壁部５１ａをブラケット５１に形成する代わりに、ブラケット５１の底面前部に向かって下方に延びる縦壁部を枠部材６０の前部に形成してもよい。この場合、荷重伝達部を縦壁部で構成することができ、後席シート２Ｒから荷重が入力された時には、上記縦壁部の下端がブラケット５１の底面前部に当接することで、上述した実施形態と同様の荷重伝達経路を形成することができる。
【００６０】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の、荷重伝達部は、前壁部５１ａに対応し、
以下同様に、
取付部材は、枠部材６０に対応し、  
バッテリユニットにおけるブラケットの上端の上方部分は、上側カバー部材２３に対応するも、  
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ｂ…リヤフロア部
１ｃ…キックアップ部
２Ｒ…後席シート
２１…バッテリユニット
２３…上側カバー部材
５１…ブラケット
５１ａ…前壁部
５２…サービスディスコネクタ
６０…枠部材
６１…蓋部材
８０…荷重伝達構造
２２１…バッテリモジュール
【図１】
0005987480.tif 000002
【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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