(57)【要約】【課題】パッキン等の部材を追加することなく、空調ケースとファイアーウォールとの間に隙間が生じるのを防ぎ、車室内への雨水の侵入を防止することができる。【解決手段】ファイアーウォール(22)の開口(24)の周縁に、膨張弁(26)を収納するグロメット(32)を介して空調ケース(8)のハウジング部(30)の端面を当接させる構成において、グロメットのフランジ部(40)周辺に、断面Ｕ字状に突出した第１の突出部(44)及び第２の突出部(46)を形成し、当該各突出部の背面に形成されたリブ(48)をハウジング部の端面により押圧することで当該各突出部をファイアーウォールに当接させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルームと車室とを仕切る隔壁の開口に冷媒配管を貫通させて前記エンジンルーム内の室外機と前記車室内の室内機とを連結するとともに、前記冷媒配管の一部を空調ケースの外殻の開口孔に貫通させ該空調ケース内に収納して前記室内機を構成し、前記隔壁の開口及び前記開口孔の各隙間をシール部材で塞いでなる車両用空調装置において、
前記冷媒配管には、前記隔壁の開口に位置して膨張弁部材が介装され、
前記空調ケースの前記開口孔の周縁には、端面が前記隔壁の開口周縁と前記シール部材を介して当接するよう外方に突出して内側に前記膨張弁部材を収納するハウジング部が形成され、
前記シール部材は、前記隔壁の開口及び前記開口孔の各隙間を塞ぐべく弾性を有するラバー部材で一体に成形されるものであって、前記膨張弁部材を包み込むよう前記ハウジング部の内側に膨出する凹部を備えるとともに、前記周壁の前記端面を覆うフランジ部を備え、
前記凹部は前記冷媒配管の一部を気密及び液密に貫通させる貫通孔を有し、
前記フランジ部の周縁には、前記隔壁側に凸状に突出し前記隔壁と当接する突出部が環状に形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記突出部は、前記隔壁の開口の開口面に対し、開口縁より径方向内側まで占めていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記突出部は、断面Ｕ字状をなし、該突出部の背面において周方向に所定の間隔で断面方向に延びるリブが形成されており、該リブが前記ハウジング部の端面と当接して該ハウジング部の端面を覆うことを特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記ハウジング部は、突出部として、周縁側の第１の突出部と、該第１の突出部の径方向内側にて並んで形成され該第１の突出部と幅が異なる第２の突出部とを有していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記第２の突出部は前記第１の突出部よりも径方向の幅が大であることを特徴とする請求項４記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に係り、詳しくは、エンジンルーム内に載置された室外機と車室内に設けられた室内機との間で冷媒を循環させる冷媒配管をエンジンルームと室内間を仕切る隔壁に貫通させる際の当該冷媒配管周りのシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置である車両用エアコンディショナ（以下、カーエアコン）としては、従来、エンジン等の駆動力で冷凍サイクルの圧縮機を作動させるものが一般的である。このようなカーエアコンでは、通常、エンジンルームと車室とを仕切るファイアーウォール（隔壁）の開口に冷媒配管を貫通させてエンジンルーム内の室外機（コンデンサ、圧縮機等）と車室内の室内機（エバポレータ等）とを連結するようにしている。
【０００３】
ところで、雨天時等において、上記ファイアーウォールのエンジンルーム側には、前輪の跳ね上げ等によって雨水が飛散する。この場合、冷媒配管が貫通するファイアーウォールの開口から雨水が車室内に浸入するという問題ある。
一方、近年では、カーエアコンにおいて車室内の室内機の小型化、省スペース化が進んでおり、空調ダクトとして機能する樹脂性の空調ケース内にエバポレータ（蒸発器）や冷媒配管の一部であるエバポレータチューブを収納して一体化する技術が開発され実用化されている。また、一般的に、エバポレータチューブの上流側に配設される膨張弁は、騒音や振動を生じ易いことや交換し易いようにすること等からできるだけ車室内ではなくエンジンルーム側に配設したい一方、エンジンの熱から遠ざけたいという要請があり、例えば空調ケースの一部分で支持しつつファイアーウォールの開口に配設するようにしている。
【０００４】
ただし、このような構造では、ファイアーウォールの開口が大きくなる傾向にあり、当該開口から車室内への雨水の侵入の可能性が高くなる。これに対し、膨張弁と空調ケースとの間に当該膨張弁を覆う弾性体（グロメット）を介装し、空調ケースに形成された周壁により当該グロメットの周縁をファイアーウォール側に押圧することでシールする技術が開発されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−６７３５６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、上記特許文献１に開示された技術では、ファイアーウォールと当接するグロメット端面が平面であり、このグロメット端面がファイアーウォールに対して僅かでも傾くとグロメット端面が片当たりして隙間が生じ、この隙間から車室内に水が侵入するおそれがある。また、ファイアーウォールに対する空調ケースの設置位置との関係で多少の誤差があると、やはりグロメット端面とファイアーウォールとの間に隙間が生じてしまう。このような隙間を塞ぐため、一般的にはグロメット端面に発泡材からなるパッキン等を取り付けているが、パッキンを設ける分、部品点数が増加し、コストが増加するという問題が生じる。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、パッキン等の部材を追加することなく、空調ケースとファイアーウォールとの間に隙間が生じるのを防ぎ、車室内への雨水の侵入を防止することができる車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、請求項１の車両用空調装置では、エンジンルームと車室とを仕切る隔壁の開口に冷媒配管を貫通させて前記エンジンルーム内の室外機と前記車室内の室内機とを連結するとともに、前記冷媒配管の一部を空調ケースの外殻の開口孔に貫通させ該空調ケース内に収納して前記室内機を構成し、前記隔壁の開口及び前記開口孔の各隙間をシール部材で塞いでなる車両用空調装置において、前記冷媒配管には、前記隔壁の開口に位置して膨張弁部材が介装され、前記空調ケースの前記開口孔の周縁には、端面が前記隔壁の開口周縁と前記シール部材を介して当接するよう外方に突出して内側に前記膨張弁部材を収納するハウジング部が形成され、前記シール部材は、前記隔壁の開口及び前記開口孔の各隙間を塞ぐべく弾性を有するラバー部材で一体に成形されるものであって、前記膨張弁部材を包み込むよう前記ハウジング部の内側に膨出する凹部を備えるとともに、前記周壁の前記端面を覆うフランジ部を備え、前記凹部は前記冷媒配管の一部を気密及び液密に貫通させる貫通孔を有し、前記フランジ部の周縁には、前記隔壁側に凸状に突出し前記隔壁と当接する突出部が環状に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の車両用空調装置では、請求項１において、前記突出部は、前記隔壁の開口の開口面に対し、開口縁より径方向内側まで占めていることを特徴としている。
請求項３の車両用空調装置では、請求項１または２において、前記突出部は、断面Ｕ字状をなし、該突出部の背面において周方向に所定の間隔で断面方向に延びるリブが形成されており、該リブが前記ハウジング部の端面と当接して該ハウジング部の端面を覆うことを特徴としている。
【００１０】
請求項４の車両用空調装置では、請求項１から３のいずれかにおいて、前記ハウジング部は、突出部として、周縁側の第１の突出部と、該第１の突出部の径方向内側にて並んで形成され該第１の突出部と幅が異なる第２の突出部とを有していることを特徴としている。
請求項５の車両用空調装置では、請求項４において、前記第２の突出部は前記第１の突出部よりも径方向の幅が大であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
上記手段を用いる本発明の請求項１の車両用空調装置によれば、エンジンルームと車室とを仕切る隔壁の開口及び室内機を構成する空調ケースに冷媒配管の一部を収納すべく該冷媒配管の一部を貫通させる外殻の開口孔の各隙間をシール部材で塞ぐ。そして、このシール部材は、隔壁の開口及び空調ケースの開口孔との間の各隙間を塞ぐべく弾性を有するラバー部材で一体に成形され、冷媒配管に介装された膨張弁部材を包み込むようハウジング部の内側に膨出する凹部を備えるとともに、空調ケースの開口孔の周縁に突出して形成されたハウジング部の端面を覆うフランジを備える。さらに、この凹部は上記冷媒配管の一部を気密及び液密に貫通させる貫通孔を有し、またフランジ部の周縁には、隔壁側に凸状に突出し隔壁と当接する突出部が環状に形成されている。
【００１２】
このような構成により、空調ケースが車両に組み付けられると、シール部材のフランジ部周縁にある突出部がハウジング部の端面により隔壁の開口の周縁に押圧されて該周縁と当接することになり、エンジンルームと車室との連通が水密或いは気密に遮断される。この隔壁の開口周縁と当接する突出部は、弾性を有し隔壁側に突出していることから、隔壁側に押圧されることで潰れた状態で隔壁と当接する。つまり、設計上の誤差や組み付け誤差等により空調ケースのハウジング部と隔壁との間隔が予定の間隔とずれが生じても、突出部の潰れ度合いの変化により誤差は吸収され、ハウジング部と隔壁との隙間は確実にシールされる。
【００１３】
これにより、エンジンルームにおいて雨水が飛散しても、シール部材により当該雨水の車室内への浸入を確実に阻止することができる。
また、冷媒配管の一部は貫通孔を気密及び液密に貫通しているため、エンジンルームと空調ケースの内部との連通も水密或いは気密に遮断される。これにより、雨水の空調ケース内への浸入が確実に阻止されるとともに、空調ケース内を流れる空気のエンジンルームへの漏洩が確実に阻止される。
【００１４】
これらのことから、パッキン等の部材を追加することなく、空調ケースと隔壁（ファイアーウォール）との間に隙間が生じるのを防ぎ、車室内への雨水の侵入を防止することができる。
請求項２の車両用空調装置によれば、シール部材のフランジ部に形成された突出部が、隔壁の開口の開口面に対し径方向内側まで占めている。
【００１５】
つまり、空調ケース組付時には、突出部の一部が隔壁の開口内側にはみ出すこととなり、隔壁とシール部材との間等に水が溜まるのが防止される。
これにより、より確実に車室内への雨水の侵入を防止することができる。
請求項３の車両用空調装置によれば、突出部が、断面Ｕ字状をなし、該突出部の背面において周方向に所定の間隔で断面方向に延びるリブが形成されており、当該リブがハウジング部の端面と当接して当該ハウジング部の端面を覆う。
【００１６】
このように突出部が断面Ｕ字形状をなしていることで、当該突出部は隔壁と当接した際に柔軟に潰れながら、片当たり等せずに常に面で隔壁と当接することになる。これにより、容易に誤差を許容することができるとともに、エンジンルームと車室との連通をより確実に遮断することができる。
請求項４の車両用空調装置によれば、ハウジング部に、周縁側の第１の突出部と、この第１の突出部の径方向内側に並んで形成された幅の異なる第２の突出部との２つの突出部を有するものとする。
【００１７】
第１の突出部及び第２の突出部は、幅が異なっていることで弾性力が異なることとなり、このように弾性力の異なる２つの突出部を隔壁に押圧することで、いずれかの突出部はより強い力で隔壁に当接することとなる。
これにより、より確実にハウジング部と隔壁との隙間をシールすることができる。
請求項５の車両用空調装置によれば、第１、第２の突出部に均等に押圧力がかかった場合、外側に位置する第１の突出部は、第２の突出部よりも幅が狭いことで第２の突出部よりも押圧力が集中し、強く圧縮変形するため、ハウジング部と隔壁との間をより密にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る車両用空調装置を示す概略構成図である。
【図２】グロメットの斜視図である。
【図３】グロメットの縦断面図である。
【図４】図１の矢視Ａ方向から見たグロメットの正面図である。
【図５】グロメットの背面図である。
【図６】組付時における膨張弁周辺部分を示す縦断面図である。
【図７】グロメットの変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面により本発明の一実施形態について説明する。
図１は、車両１に搭載された本発明に係る車両用空調装置を示す概略構成図である。
車両用空調装置、即ち車両用エアコンディショナ（以下、カーエアコン）は、エンジンルーム２内に圧縮機４、コンデンサ（図示せず）等が室外機として配設され、車室６内に空調ダクトとして機能する樹脂製の空調ケース８が内部にエバポレータ１０や金属製のエバポレータチューブ（冷媒配管の一部）１２、１４を擁して室内機として配設されて構成され、これら室外機と室内機とが金属製のパイプ１６、１８で連結されることで冷凍サイクルが形成されている。
【００２０】
即ち、当該カーエアコンは、エンジン２０の駆動力で圧縮機４を作動させることで車室内の空調を行うことが可能に構成されている。
図１に示すように、車両１には、エンジンルーム２と車室６とを仕切るようにしてファイアーウォール（隔壁）２２が設けられており、パイプ１６、１８等の冷媒配管がファイアーウォール２２の開口２４を貫通して室外機と室内機とを連結している。
【００２１】
詳しくは、エンジンルーム側のパイプ１６、１８と車室側のエバポレータチューブ１２、１４とは膨張弁（膨張弁部材）２６を介してそれぞれ接続されており、当該膨張弁２６が冷媒配管の構成要素としてファイアーウォール２２の開口２４に位置している。
エバポレータチューブ１２、１４は、空調ケース８の外殻の開口孔２８を貫通して空調ケース８内に延びており、膨張弁２６は、開口孔２８周縁からエンジンルーム側に向かって突出した環状のハウジング部３０の内周側にて収納されている。
【００２２】
空調ケース８は、ロワケース８ａ及びアッパケース８ｂに上下分割されており、当該ロワケース８ａ及びアッパケース８ｂの外殻同士を当接させて最中状（シェル状）に重ね合わせるようにして構成されている。当該空調ケース８の開口孔２８は、空調ケース８の分割部分に位置しておりロワケース８ａ側の下開口孔及びアッパケース８ｂ側の上開口孔から構成され、ハウジング部３０についても下部ハウジング及び上部ハウジングに分割されて構成されている。
【００２３】
また、ハウジング部３０には、膨張弁２６を収納しつつ空調ケース８のハウジング部３０とファイアーウォール２２との間の隙間を塞ぐための、弾性を有するラバー製（例えば、ＥＰＤＭ製）のグロメット（シール部材）３２が設けられている。
以下、グロメット３２について詳しく説明する。
ここで図２から図５を参照すると、図２にはグロメットの斜視図、図３にはグロメットの縦断面図、図４には図１の矢視Ａ方向から見たグロメットの正面図、図５にはグロメットの背面図がそれぞれ示されている。
【００２４】
これらの図に示すように、グロメット３２の中央部分には、膨張弁２６が収納されるよう車室側に膨出した凹部３４が形成されている。当該凹部３４は、膨張弁２６を嵌入可能なように、内周面が膨張弁２６の外形形状に沿った形状をなしている。また当該凹部３４の底部には、エバポレータチューブ１２、１４が貫通する貫通孔３６、３８が穿設されている。当該貫通孔３６、３８の各内径はエバポレータチューブ１２、１４の各外径よりも若干小さくされており、エバポレータチューブ１２、１４に対して締まり嵌めに構成されている。
【００２５】
また、グロメット３２には、凹部３４のエンジンルーム側の開口部分から放射方向（径方向）に拡がったフランジ部４０が形成されている。
当該フランジ部４０は、凹部３４の径方向に平面状に拡がっている平面部４２と、フランジ部４０の周縁側に形成された第１の突出部４２及び第２の突出部４４から構成されている。
【００２６】
詳しくは、第１の突出部４４はフランジ部４０の外縁部分にて、周方向全周に亘ってエンジンルーム側に突出している。第２の突出部４６は、第１の突出部４４の径方向内側において並んで形成され、同じく周方向全周に亘ってエンジンルーム側に突出している。当該第１の突出部４４及び第２の突出部４６は、図３に示すようにエンジンルーム側に凸状の断面Ｕ字状をなして突出しており、フランジ部４０周縁部分においてエンジンルーム側に張り出した二つの山をなしている。なお、第２の突出部４６の方が第１の突出部４４より径方向の幅が広い。また、図４に示すように、内側にある第２の突出部４６は、ファイアーウォール２２の開口２４の開口面に対し、鎖線で示した開口縁より径方向内側まで占めている。
【００２７】
また、図３、５に示すように、当該各突出部４４、４６の内方、即ち車室内側には、Ｕ字状の内方空間内にて径方向に延びたリブ４８が形成されている。当該リブ４８は当該各突出部４４、４６の周方向に所定の間隔で複数形成されている。
そして、第１の突出部４４の外縁は平面部４２よりも車室内側に延びており、空調ケース８の組付時には、当該第１の突出部４４の外縁と、平面部４２の外周部分または凹部３４の外周面との間でハウジング部３０の端部を覆い、当該ハウジング部３０の端面がリブ４８と当接する。
【００２８】
次に、空調ケース８を車両に組み付けたときのグロメット３２の状態を詳しく説明し、膨張弁２６周辺におけるシール構造の作用効果等について説明する。
ここで、図６には組付時における膨張弁周辺部分を示す縦断面図が示されており、以下同図に基づき説明する。
上述のように構成されたエバポレータチューブ１２、１４、空調ケース８、膨張弁２６及びグロメット３２は、組み付け工程においては、エバポレータチューブ１２、１４が取り付けられるとともにグロメット３２の凹部３４に膨張弁２６及び膨張弁ステー２６ａが嵌入される。
【００２９】
この状態で、まず、これらをロワケース８ａの下部ハウジング３０ａに設置する。つまり、下側のエバポレータチューブ１４を下開口孔２８ａに貫通させた状態で、グロメット３２のフランジ部３２下部における第１の突出部４４及び第２の突出部４６の背面側にて下部ハウジング３０ａの端面を覆う。また、膨張弁ステー２６ａに対応するグロメット３２の凹部３４外周が下部ハウジング３０ａに形成された下支持壁５０に嵌合される。
【００３０】
次に、ロアケース８ａにアッパケース８ｂを重ね合わせる。このとき膨張弁２６周辺部分においては、上側のエバポレータチューブ１２を上開口孔２８ｂに貫通させながら、フランジ部３２の上部における第１の突出部４４及び第２の突出部４６の背面側にて上部ハウジング３０ｂの端面を覆う。そして、グロメット３２の凹部３４外周が上部ハウジング３０ｂに形成された上支持壁５２に嵌合される。
【００３１】
このようにしてエバポレータチューブ１２、１４、膨張弁２６、膨張弁ステー２６ａ及びグロメット３２が容易にして空調ケース８に装着される。そして、当該空調ケース８を車両に組み付ける際には、ファイアーウォール２２の開口２４の周縁に、グロメット３２を介してハウジング部３０の端面を当接させる。
このグロメット３２は、ファイアーウォール２２の開口２４及び空調ケース８の開口孔２８との間の各隙間を塞ぐべく弾性を有するラバー部材で一体に成形され、エバポレータチューブ１２、１４と接続された膨張弁２６を包み込むようハウジング部３０の内側に膨出する凹部３４を備えるとともに、空調ケース８の開口孔２８の周縁に突出して形成されたハウジング部３０の端面を覆うフランジ部３２を備えている。
【００３２】
そして、凹部３４はエバポレータチューブ１２、１４を気密及び液密に貫通させる貫通孔３６、３８を有していることから、エンジンルーム２と空調ケース８の内部との連通が水密或いは気密に遮断される。これにより、雨水の空調ケース８内への浸入が確実に阻止されるとともに、空調ケース８内を流れる空気のエンジンルーム２への漏洩が確実に阻止される。
【００３３】
またグロメット３２のフランジ部４０の周縁には、ファイアーウォール側に凸状に突出し、当該ファイアーウォールと当接する第１の突出部４４及び第２の突出部４６がそれぞれ環状に形成されている。
空調ケース８が車両に組み付けられると、これら突出部４４、４６がハウジング部３０の端面によりファイアーウォール２２の開口２４の周縁に押圧されて当該周縁と当接することになり、エンジンルーム２と車室６との連通が水密或いは気密に遮断される。当該突出部４４、４６は、弾性を有しファイアーウォール側に突出していることから、押圧により潰れた状態でファイアーウォール２２と当接する。特に当該突出部４４、４６はそれぞれ断面Ｕ字状をなし、リブ４８を介して押圧される構成であり、ファイアーウォール２２と当接した際に柔軟に潰れながら、片当たり等せずに常に面でファイアーウォール２２と当接することになる。つまり、設計上の誤差や組み付け誤差等により空調ケース８のハウジング部３０とファイアーウォール２２との間隔が予定の間隔とずれたとしても、突出部４４、４６の潰れ度合いの変化により誤差が吸収され、ハウジング部３０とファイアーウォール２２との隙間は確実にシールされる。
【００３４】
また、第１の突出部４４及び第２の突出部４６の２つの突出部は、第２の突出部４６が第１の突出部４４よりも幅が広く、両突出部４４、４６で弾性力が異なっている。特に、両突出部４４、４６に均等に押圧力がかかった場合、外側に位置する第１の突出部４４は、第２の突出部４６よりも幅が狭いことで第２の突出部４６よりも押圧力が集中し、強く圧縮変形するため、ハウジング部３０とファイアーウォール２２との間をより密にシールすることができる。このように弾性力の異なる２つの突出部４４、４６をファイアーウォールに押圧することで、いずれかの突出部がより強い力で当接することとなり、単一の突出部を備えるよりも確実にハウジング部３０とファイアーウォール２２との隙間をシールすることができる。
【００３５】
さらに、第２の突出部４６はファイアーウォール２２の開口２４の開口面に対し、径方向内側まで占めていることから、第２の突出部４６が押圧されると、当該第２の突出部４６の一部が開口２４内側にはみ出すこととなり、ハウジング部４０下部とファイアーウォール２２との間等に水が溜まるのを防ぐことができる。
以上のことから本発明に係る空調装置は、シール部材であるグロメット３２のフランジ部４０に形成された突出部４４、４６により誤差を許容できることで、パッキン等の部材を追加する必要はなくなり、エンジンルーム２において雨水が飛散しても当該グロメット３２により当該雨水の車室２内への浸入を確実に阻止することができる。
【００３６】
以上で本発明に係る車両用空調装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態のグロメットの変形例として、断面Ｕ字状の突出部でなく、図７に示すように、フランジ面に対し垂直に断面Ｉ字状に突出した筒状の突出部６０、６２、６４を備えた構成であっても構わない。
【００３７】
また、上記実施形態では、グロメット３２のフランジ部４０に２つの突出部４４、４６を備えているが、突出部の数はこれに限られず１つや３つ以上であっても構わない。
【符号の説明】
【００３８】
１  車両
２  エンジンルーム
４  圧縮機
６  車室
８  空調ケース
８ａ  ロワケース
８ｂ  アッパケース
１０  エバポレータ
１２、１４  エバポレータチューブ
１６、１８  パイプ
２０  エンジン
２２  ファイアーウォール（隔壁）
２４  開口
２６  膨張弁（膨張弁部材）
２６ａ  ステー
２８  開口孔
３０  ハウジング部
３２  グロメット（シール部材）
３４  凹部
３６、３８  貫通孔
４０  フランジ部
４２  平面部
４４  第１の突出部
４６  第２の突出部
４８  リブ
５０  下支持壁
５２  上支持壁
【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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