(57)【要約】【課題】  内側空間を有効利用することができ、ステアリングハンガービームを廃止できるインストルメントパネルと、このインストルメントパネルを製造するためのインストルメントパネル用金型装置と、インストルメントパネルの製造方法を提供する。【解決手段】  左右対称のインストルメントパネル１を成形するダイカスト用の上型２１と下型３１と、ステアリングコラム取付部１９を形成するステアリングコラム支持部用金型２６，３６と、助手席エアバッグ取付部２０を形成するエアバッグ支持部用金型２８，３８とを設け、前記上型２１，下型３１の左右に前記ステアリングコラム支持部用金型２６，３６と前記エアバッグ支持部用金型２８，３８との上型用取付部２７，２９、下型用取付部３７，３９を設け、前記各取付部において前記ステアリングコラム支持部用金型２６，３６と前記エアバッグ支持部用金型２８，３８とが交換可能に取付られる。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右対称に形成されるインストルメントパネルのダイカスト主金型と、インストルメントパネルに一体形成されステアリングコラム取付部を形成するステアリングコラム支持部用金型と、インストルメントパネルに一体形成され助手席エアバッグ取付部を形成するエアバッグ支持部用金型とを設け、前記ダイカスト主金型の左右に前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型との取付部を各々設け、前記各取付部に対して前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型とが交換可能に取付られることを特徴とするインストルメントパネル用金型装置。
【請求項２】
前記各取付部は、前記インストルメントパネルに対応して左右対称位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインストルメントパネル用金型装置。
【請求項３】
左右対称に形成されるインストルメントパネルのダイカスト主金型と、インストルメントパネルに一体形成されステアリングコラム取付部を形成するステアリングコラム支持部用金型と、インストルメントパネルに一体形成され助手席エアバッグ取付部を形成するエアバッグ支持部用金型とを型締めし、充填空間内に溶融金属を加圧充填して製品を成型した後離型し、前記ダイカスト主金型の前記エアバッグ支持部用金型の取付部から前記エアバッグ支持部用金型を取り外し、前記ステアリングコラム支持部用金型の取付部から前記ステアリングコラム支持部用金型を取り外し、これらエアバッグ支持部用金型とステアリングコラム支持部用金型とを互いに他の取付部に付け替えた状態で、前記ダイカスト主金型と前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型とを型締めし、充填空間内に溶融金属を加圧充填して製品を成型することを特徴とするインストルメントパネルの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載したインストルメントパネルの製造方法によって製造されたインストルメントパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両のインストルメントパネル用金型装置、インストルメントパネルの製造方向及びインストルメントパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両は、車幅方向に延在するインストルメントパネルを備えており、このインストルメントパネルに各種メータ、オーディオ機器、エアバッグ等の機器を設置している。また、従来は、車体剛性を高めるために、車幅方向全幅に延びるステアリングハンガービームをインストルメントパネルの前方に設けており、このステアリングハンガービームにステアリングコラムを取り付けていた。
【０００３】
従来のインストルメントパネル構造としては、閉断面形状の樹脂製のインストルメントパネルが知られており（例えば、特許文献１参照）、閉断面のインストルメントパネルの内部に空調装置やエアバッグ等の機器を収納している。また、このインストルメントパネルに、車体に支持されたステアリング支持用ブラケットを固定し、このブラケットにステアリングコラムを固定している。
【０００４】
また、別のインストルメントパネル構造として、インストルメントパネルとステアリングハンガービームを樹脂で一体化したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
このインストルメントパネル構造では、インストルメントパネルの上側部分に、水平に延びる複数の板部を上下に間隔をもって配置してなる補強部を設け、この補強部をステアリングハンガービームとして機能させる。また、インストルメントパネルに設けた開口にステアリングコラムを挿入し支持している。
【特許文献１】特開平１０−２７３０７２号公報
【特許文献２】特開２００３−７２４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載のインストルメントパネル構造は、インストルメントパネルが閉断面形状をしているので、内部への機器の収納に制約を受け、内部空間を有効に利用することができなかった。また、閉断面の内部に機器を取り付けるため、取り付け作業性が悪かった。
また、前記特許文献２に記載のインストルメントパネル構造の場合には、ステアリングハンガービームとして機能する補強部が車幅方向全幅に延在しており、この補強部の内部には機器を収納することができない。したがって、インストルメントパネルの内側空間を有効に利用することができなかった。
ところで、このようなインストルメントパネルは仕向地が変わるとハンドルの位置が逆になる等の理由で、勝手違いの製品を製造する必要があり製造コストが嵩む部品となっている。また、前述したように、インストルメントパネルに強度を持たせるために、金属により鋳造成型することも考えられるが、やはり左右勝手反対の金型を各々用意しなければならずコストアップに繋がるという問題がある。
そこで、この発明は、内側空間を有効利用することができ、ステアリングハンガービームを廃止できるインストルメントパネルと、このインストルメントパネルを製造するためのインストルメントパネル用金型装置と、インストルメントパネルの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載したインストルメントパネル用金型装置の発明は、左右対称に形成されるインストルメントパネル（例えば、実施形態におけるインストルメントパネル１）のダイカスト主金型（例えば、実施形態における上型２１，下型３１）と、インストルメントパネルに一体形成されステアリングコラム取付部（例えば、実施形態におけるステアリングコラム取付部１９）を形成するステアリングコラム支持部用金型（例えば、実施形態におけるステアリングコラム支持部用金型２６，３６）と、インストルメントパネルに一体形成され助手席エアバッグ取付部（例えば、実施形態における助手席エアバッグ取付部２０）を形成するエアバッグ支持部用金型（例えば、実施形態におけるエアバッグ支持部用金型２８，３８）とを設け、前記ダイカスト主金型の左右に前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型との取付部（例えば、実施形態における上型用取付部２７，２９、下型用取付部３７，３９）を各々設け、前記各取付部に対して前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型とが交換可能に取付られることを特徴とする。
このように構成することで、左ハンドル用のインストルメントパネルと右ハンドル用のインストルメントパネルとを同一の型を用いて、ダイカスト主金型に対する前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型との取付位置を変更するだけで製造できる。
【０００７】
請求項２に記載したインストルメントパネル用金型装置の発明は、前記各取付部は、前記インストルメントパネルに対応して左右対称位置に形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様に対して、前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型とをダイカスト主金型の各取付部に対して交換して取り付けることで対応することができる。
【０００８】
請求項３に記載した製造方法の発明は、左右対称に形成されるインストルメントパネルのダイカスト主金型と、インストルメントパネルに一体形成されステアリングコラム取付部を形成するステアリングコラム支持部用金型と、インストルメントパネルに一体形成され助手席エアバッグ取付部を形成するエアバッグ支持部用金型とを型締めし、充填空間内に溶融金属を加圧充填して製品を成型した後離型し、前記ダイカスト主金型の前記エアバッグ支持部用金型の取付部から前記エアバッグ支持部用金型を取り外し、前記ステアリングコラム支持部用金型の取付部から前記ステアリングコラム支持部用金型を取り外し、これらエアバッグ支持部用金型とステアリングコラム支持部用金型とを互いに他の取付部に付け替えた状態で、前記ダイカスト主金型と前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型とを型締めし、充填空間内に溶融金属を加圧充填して製品を成型することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載した発明は、前述した製造方法によって製造されたことを特徴とするインストルメントパネルである。
このように構成することで、閉断面構造に形成する必要もなく、必要な強度を確保したインストルメントパネルを製造できる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載した発明によれば、左ハンドル用のインストルメントパネルと右ハンドル用のインストルメントパネルとを同一の型を用いて、ダイカスト主金型に対する前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型との取付位置を変更するだけで製造できるため、仕様に応じたステアリングコラム取付部及び助手席エアバッグ取付部をダイカスト主金型を変更することなく使用でき成形金型費を大幅に削減できる効果がある。
【００１１】
請求項２に記載した発明によれば、左ハンドル仕様と右ハンドル仕様に対して、前記ステアリングコラム支持部用金型と前記エアバッグ支持部用金型とをダイカスト主金型の各取付部に対して交換して取り付けることで対応することができるため、左ハンドル用と右ハンドル用とを別途製造した場合に比較して大幅に製造コストを低減できる効果がある。
【００１２】
請求項３に記載した発明によれば、左ハンドル車用のインストルメントパネルと、右ハンドル車用のインストルメントパネルとを、同一生産ラインの同一型を用い簡単な段替え作業で製造することができる効果がある。
【００１３】
請求項４に記載した発明によれば、閉断面構造に形成する必要もなく、必要な強度を確保したインストルメントパネル実現できるため、内側空間を有効利用でき、ステアリングハンガービームを廃止できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すのは、この発明の実施形態のインストルメントパネル１（一部簡略化して示す）であって、このインストルメントパネル１は図１に向かって左側に運転席が、右側に助手席が配置されるいわゆる左ハンドル用のものである。インストルメントパネル１はマグネシウム合金を原材料としてダイカスト成形により一体成形されたものである。このインストルメントパネル１はこの後方に配置される後述するインストルメントパネルパッド５と共に車両の前席に配置され、図示しないメータユニット、エアバッグモジュール、オーディオ＆ヒータコントロールユニット、ステアリングコラム、グローブボックス等が装着されてインストルメントパネルアッセンブリとして構成されるものである。
【００１５】
インストルメントパネル１は車幅方向に沿って延在して実質的に水平方向に延びる上面部材１１と、この上面部材１１の車両後方の車室内側で屈曲して実質的に鉛直下方に延びる前面部材１２とで構成され開断面に形成されている。前面部材１２の車幅方向中央部には、ナビゲーション用のディスプレイやオーディオ＆ヒータコントロールユニットが取付られる下延部材１３が形成されている。また、インストルメントパネル１の両端部には、側壁部材１４が取り付けれら、この側壁部材１４には図示しないフロントピラーの内壁に取り付けられるブラケット１５が一体形成されている。このインストルメントパネル１は、後述するステアリングコラム取付部１９と助手席エアバッグ取付部２０の部位を除けば、左右対称形状に形成されている。
【００１６】
インストルメントパネル１の左側には左側端部と下延部材１３との間にステアリングコラム取付部１９が形成されている。このステアリングコラム取付部１９は、従来であればステアリングハンガービームに設定されていたものであるが、インストルメントパネル１を金属製としたことで剛性が確保できるようになったため、インストルメントパネル１に設けられている。また、前記インストルメントパネル１の右側には右側端部と下延部材１３との間に助手席エアバッグ取付部２０が形成されている。この助手席エアバッグ取付部２０も、従来ならばステアリングハンガービームに設定されていたものであるがインストルメントパネル１に強度剛性が確保されたため、このインストルメントパネル１に設けられている。
そして、これらステアリングコラム取付部１９と助手席エアバッグ取付部２０との形成部位は左右対称位置に設定されている。
【００１７】
図２に示すように、インストルメントパネル１の上面部材１１には、右側端部と下延部材１３との間に開口部１１ａが形成され、この開口部１１ａ内にエアバッグ格納部２が設けられている。そして、このエアバッグ格納部２を覆う位置に樹脂製のリッド部材３が取り付けられている。このこのリッド部材３は上面部材１１の上段部４と連続して形成された上壁６と、この上壁６の車室内側で鉛直下方に屈曲形成された前壁７とで構成されており、このリッド部材３の車両後方側に前記インストルメントパネルパッド５が配置されている。このインストルメントパネルパッド５のパッド本体８は衝撃吸収性能の高い硬質樹脂（例えば、硬質ウレタン）で形成され、この車室内側は手前側に向かうほど下がる曲面形状に形成されている。
【００１８】
ここで、パッド本体８の内部には、車室内放出用ダクト９が埋設されている。そして、このパッド本体８の前部が、前記リッド部材３の前壁７とインストルメントパネル１の前面部材１２の一部とに当接し、パッド本体８の下面前部が前記インストルメントパネル１の上面部材１１に支持されている。
また、前記リッド部材３の上壁６とパッド本体８の上面とは連続するように形成されており、前記インストルメントパネル１、リッド部材３、パッド本体８の各上面にはこれらを一様に覆う軟質樹脂層（例えば、軟質ウレタン層、ペフ層等）１０が形成され、さらに、この軟質樹脂層１０の上面には表皮１０ａが形成されている。
したがって、インストルメントパネルパッド５はパッド本体８と軟質樹脂層１０と表皮１０ａとで構成されることとなる。
【００１９】
そして、前記インストルメントパネル１の前面部材１２には車両前方側に、前述した助手席エアバッグ取付部２０が形成され  この助手席エアバッグ取付部２０に助手席エアバッグ１６に設けた支持ブラケット１７の後端部がボルト１８により固定されるようになっている。
【００２０】
次に、図３〜図８に基づいて、前記インストルメントパネル１を製造するためのダイカスト金型を説明する。
インストルメントパネル１の製造用の金型はダイカスト金型であって、図３、図４に示す上型（ダイカスト主金型）２１と図５、図６に示す下型（ダイカスト主金型）３１を備え、型締め後にマグネシウム合金を高速、高圧で型内の充填空間に圧入してインストルメントパネル１を製造するものである。
図３、図４に示すように上型２１は主としてインストルメントパネル１の車室内側の充填空間内面を形成すべく凹設されたもので上型充填空間形成部２２を備えたものである。上型充填空間形成部２２は左右対称に形成されており、インストルメントパネル１の上面部材形成部２３と前面部材形成部２４と下延部材形成部２５を備えている。
【００２１】
また、上面部材形成部２３には下延部材形成部２５を車幅方向の中心にして図３において右側にステアリングコラム取付部１９を形成するステアリングコラム支持部用金型２６の上型用取付部２７が形成され、ここに図４に示すようにステアリングコラム支持部用金型２６が着脱可能に装着（ピンやボルトを用いて固定）されるようになっている。一方、上面部材形成部２３には下延部材形成部２５を車幅方向の中心にして図３において左側に助手席エアバッグ取付部２０を形成するエアバッグ支持部用金型２８の上型用取付部２９が形成され、ここに図４に示すようにエアバッグ支持部用金型２８が着脱可能に装着（ピンやボルトを用いて固定）されるようになっている。
【００２２】
ここで、各上型用取付部２７，２９はインストルメントパネル１に対応して左右対称位置に形成され、その幅Ｗ、奥行きＬ及び深さＤが同一寸法（ステアリングコラム支持部用金型２６とエアバッグ支持部用金型２８も同様）に設定され、ステアリングコラム支持部用金型２６とエアバッグ支持部用金型２８とは各上型用取付部２７，２９に対して交換可能に取り付けられるようになっている。したがって、図４に示すステアリングコラム支持部用金型２６とエアバッグ支持部用金型２８の設定では、上型用取付部２９にエアバッグ支持部用金型２８が装着され、上型用取付部２７にステアリングコラム支持部用金型２６が装着され、いわゆる左ハンドル用のインストルメントパネル成型用の上型２１となっているが、これらステアリングコラム支持部用金型２６を上型用取付部２９に、エアバッグ支持部用金型２８を上型用取付部２７に付け替えるだけで、右ハンドル用のインストルメントパネル成型用の金型となる。ここで、上型２１の両側部には下型３１との型締め時に側方から侵入する図示しないスライド型が係合する凹部Ｓが形成されている。
【００２３】
また、図５、図６に示すように下型３１は主としてインストルメントパネル１のエンジンルーム側の充填空間内面を形成すべく凸設されたもので下型充填空間形成部３２を備えたものである。下型充填空間形成部３２も左右対称に形成されており、インストルメントパネル１の上面部材形成部３３と前面部材形成部３４と下延部材形成部３５を備えている。また、上面部材形成部３３には下延部材形成部３５を車幅方向の中心にして図５において左側にステアリングコラム取付部１９を形成するステアリングコラム支持部用金型３６の下型用取付部３７が形成され、ここに図６に示すようにステアリングコラム支持部用金型３６が着脱可能に装着（ピンやボルトを用いて固定）されるようになっている。一方、上面部材形成部３３には下延部材形成部３５を車幅方向の中心にして図５において右側に助手席エアバッグ取付部２０を形成するエアバッグ支持部用金型３８の下型用取付部３９が形成され、ここに図６に示すようにエアバッグ支持部用金型３８が着脱可能に装着（ピンやボルトを用いて固定）されるようになっている。
【００２４】
この下型３１においても上型２１と同様に、各下型用取付部３７，３９はインストルメントパネル１に対応して左右対称位置に形成され、その幅Ｗ、奥行きＬ及び深さＤが同一寸法（ステアリングコラム支持部用金型３６とエアバッグ支持部用金型３８も同様）に設定され、ステアリングコラム支持部用金型３６とエアバッグ支持部用金型３８とは各下型用取付部３７，３９に対して交換可能に取り付けられるようになっている。したがって、図６に示すステアリングコラム支持部用金型３６とエアバッグ支持部用金型３８の設定では、下型用取付部３９にエアバッグ支持部用金型３８が装着され、下型用取付部３７にステアリングコラム支持部用金型３６が装着され、いわゆる左ハンドル用のインストルメントパネル成型用の下型３１となっているが、これらステアリングコラム支持部用金型３６を下型用取付部３９に、エアバッグ支持部用金型３８を下型用取付部３７に付け替えるだけで、右ハンドル用のインストルメントパネル成型用の金型となる。ここで、下型３１の両側部にも上型２１との型締め時に側方から侵入する図示しないスライド型が係合する凹部Ｓが形成されている。
【００２５】
したがって、図７に示すように、上型２１に左ハンドル用の設定でステアリングコラム支持部用金型２６とエアバッグ支持部用金型２８を装着し、下型３１には左ハンドル用の設定でステアリングコラム支持部用金型３６とエアバッグ支持部用金型３８を装着した状態で、上記上型２１と下型３１とをダイカストマシンにセットして型締めし、給湯後、充填空間内に溶融金属であるマグネシウム合金の溶湯を加圧充填して製品を成形した後型開きして離型し、次いで製品を押し出せば、図１及び図７に示すように左ハンドル用のインストルメントパネル１が製造できる。ここで、前記上面部材１１の開口部１１ａは、型締め時に上型２１の一部と下型３１の一部とが当接することで形成される。
【００２６】
また、図８に示すように、同一型式で右ハンドル用のインストルメントパネル１’の製造をする場合には、前述したように、上型２１と下型３１に、左ハンドル用に設定されているステアリングコラム支持部用金型２６とエアバッグ支持部用金型２８を付け替え、ステアリングコラム支持部用金型３６とエアバッグ支持部用金型３８を付け替えるだけで、右ハンドル用のインストルメントパネル成型用の金型とできるため、右ハンドル用のインストルメントパネル１’を製造できる。
よって、左ハンドル用のインストルメントパネル１を製造した後に左ハンドル用のインストルメントパネル１’を製造する場合には、上型２１に対するステアリングコラム支持部用金型２６とエアバッグ支持部用金型２８の取り付け、取り外しと、下型３１に対するステアリングコラム支持部用金型３６とエアバッグ支持部用金型３８の取り付け、取り外しを型開き状態で行えるようにすることで、上型２１と下型３１を取り外すことなく短時間で段替えも可能となる。
【００２７】
上記実施形態のインストルメントパネル用金型装置によれば、左ハンドル用のインストルメントパネル１と右ハンドル用のインストルメントパネル１’とを、上型２１と下型３１及びこれら上型２１と下型３１に着脱可能に装着されるステアリングコラム支持部用金型２６，３６とエアバッグ支持部用金型２８，３８を用い、上型２１のステアリングコラム支持部用金型２６とエアバッグ支持部用金型２８とを付け替え、また、下型３１のステアリングコラム支持部用金型３６とエアバッグ支持部用金型３８とを付け替えるだけで製造できる。よって、左ハンドルあるいは右ハンドル仕様に応じたステアリングコラム取付部１９及び助手席エアバッグ取付部２０を上型２１、下型３１を変更することなく使用でき、左ハンドルあるいは右ハンドル仕様で別途金型を製造した場合に比較して金型費を大幅に削減して製造コストを低減できる。
【００２８】
また、左ハンドル車用のインストルメントパネル１と、右ハンドル車用のインストルメントパネル１’とを、上型２１のステアリングコラム支持部用金型２６とエアバッグ支持部用金型２８とを付け替え、また、下型３１のステアリングコラム支持部用金型３６とエアバッグ支持部用金型３８とを付け替えるだけで製造することができるため、同一生産ラインで同一型を用い簡単な段替え作業で同一車種で左ハンドル仕様、右ハンドル仕様という異なる仕様（仕向地）のインストルメントパネルを製造することができる。
【００２９】
そして、製造されたインストルメントパネル１は、主として上面部材１１と前面部材１２とで開断面形状に形成されたものであるため、エンジンルーム側の内側空間を有効利用でき機器類の取り付け作業が行い易く、また、ダイカスト成型され高い強度剛性が確保されているため、ステアリングハンガービームを廃止して助手席エアバッグ及びステアリングコラムを確実に支持することができる。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、助手席エアバッグ取付部２０に前記助手席エアバッグ１６に設けた支持ブラケット１７を設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施形態のインストルメントパネルの正面図である。
【図２】この発明の実施形態のインストルメントパネルアッセンブリを示す助手席エアバッグ取り付け位置での断面図である。
【図３】ステアリングコラム支持部用金型とエアバッグ支持部用金型が左ハンドル用にセットされる状況を示した上型の斜視図である。
【図４】ステアリングコラム支持部用金型とエアバッグ支持部用金型が左ハンドル用にセットされた上型の斜視図である。
【図５】ステアリングコラム支持部用金型とエアバッグ支持部用金型が右ハンドル用にセットされる状況を示した下型の斜視図である。
【図６】ステアリングコラム支持部用金型とエアバッグ支持部用金型が右ハンドル用にセットされた下型の斜視図である。
【図７】左ハンドル用のインストルメントパネルを製造した状況を示すダイカスト金型の型開き状態を示す斜視図である。
【図８】右ハンドル用のインストルメントパネルを製造した状況を示すダイカスト金型の型開き状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    インストルメントパネル（左ハンドル用）
１’  インストルメントパネル（右ハンドル用）
１９  ステアリングコラム取付部
２０  助手席エアバッグ取付部
２１  上型（ダイカスト主金型）
２６  ステアリングコラム支持部用金型
２７  上型用取付部
２８  エアバッグ支持部用金型
２９  上型用取付部
３１  下型（ダイカスト主金型）
３６  ステアリングコラム支持部用金型
３７  下型用取付部
３８  エアバッグ支持部用金型
３９  下型用取付部
【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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