(57)【要約】【課題】  熱交換器のファンシュラウドの取付構造に関し、ファンシュラウドの熱膨張が大きい部位の熱膨張の影響を防止し、ファンシュラウドの導風機能が十分に発揮され熱交換器の冷却が良好に行えるファンシュラウドの取付構造を提供することを課題とする。【解決手段】  熱交換器２に取り付けたファン３に空気流を導く合成樹脂材からなるファンシュラウド４を、熱交換器に固定するファンシュラウドの取付構造において、ファンシュラウド４の周辺に設けられる取付孔を、ファンシュラウド４の熱膨張により取付孔が移動した場合に、この取付孔に挿通させてファンシュラウド４を熱交換器２に取付ける固定ボルト３６により移動を妨げられない大きさに拡大した拡大孔部３０，４６に形成し、固定ボルト３６を、締め付けの間隔を一定に制限する手段４０を介在させて熱交換器２に締結し、ファンシュラウド４を熱交換器２に取り付ける構成である。【選択図】  図１
2008232098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器に取り付けた冷却用のファンに空気流を導く合成樹脂材からなるファンシュラウドを、固定ボルトを用いて上記熱交換器に固定するファンシュラウドの取付構造において、
上記ファンシュラウドの周辺に設けられる取付孔を、上記ファンシュラウドの熱膨張により上記取付孔が移動した場合に、この取付孔に挿通させて上記ファンシュラウドを熱交換器に取付ける固定ボルトにより上記移動を妨げられない大きさに拡大した拡大孔部に形成し、上記固定ボルトを、締め付けの間隔を一定に制限する手段を介在させて上記熱交換器に締結し、上記ファンシュラウドを上記熱交換器に取り付けることを特徴とするファンシュラウドの取付構造。
【請求項２】
熱交換を行う熱交換器と、この熱交換器を冷却するファンと、上記ファンに空気流を導き中央近傍にファン挿入孔が設けられた導風板、この導風板の周囲に矩形状にフランジ部が形成された合成樹脂材からなるファンシュラウドとを有し、
上記ファンシュラウドのフランジ部の隅部に固定部を設け、上記ファンシュラウドの上記固定部に設けた取付孔に固定ボルトを挿通し、上記ファンシュラウドを上記熱交換器に取り付けるファンシュラウドの取付構造において、
上記取付孔の一部又は全部を、間隔を一定に保つディスタンスチューブが挿通可能であり、かつ上記ファンシュラウドの熱膨張により上記取付孔が移動した場合に固定ボルトにより移動を妨げられない大きさに拡大した拡大孔部に形成し、当該拡大孔部に挿設した上記ディスタンスチューブに固定ボルトを挿通し、この固定ボルトを上記熱交換器に締結して、上記ファンシュラウドを上記熱交換器に取り付けることを特徴とするファンシュラウドの取付構造。
【請求項３】
上記ファンシュラウドの上記ファン挿入孔の位置に応じて、このファン挿入孔から他と比べて遠い位置にある上記固定部の取付孔を上記拡大孔部に形成したことを特徴とする請求項２記載のファンシュラウドの取付構造。
【請求項４】
上記拡大孔部を、上記ファンシュラウドが熱膨張により膨張する方向に長い長孔としたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のファンシュラウドの取付構造。
【請求項５】
上記拡大孔部を、縦方向及び横方向に拡大した縦横拡大孔としたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のファンシュラウドの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に用いられる熱交換器のファンシュラウドの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のエンジン等の冷却用のラジエーターなどの熱交換器には、放熱量を高めるために冷却用のモータファンが配置され、このファンの効果を高めるため、熱交換器に付ける導風ガイド板としてのファンシュラウドによって熱交換器からの空気の流れをファンに導いている。
【０００３】
上記熱交換器に用いられるファンシュラウドの取付構造は、図８に示すように、矩形状のファンシュラウド５０の四隅部及びこれら隅部同士の間の固定部５１に丸孔を設け、これに固定ボルト５２を介在させて、ファンシュラウド５０を熱交換器５３に締結して固定するといったリジッドな固定構造を採用していた。
【０００４】
一方、特許文献１には図９に示すように、金属、樹脂等からなるファンシュラウド６０の取付用縁部６１を、ラジエーター６７の補強部材６３に設けた受け部材６２に上方から挿入して上下方向の位置決めを行ない、補強部材６３と取付用縁部６１の各穴部６４，６５同士に固定ボルト６６を挿通し、ナットを螺合してファンシュラウド６０をラジエーター６７に固定する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、モータファンシュラウドの取付片部と、ラジエーターの固定部を重ね合わせた状態でネジ挿通孔からネジ孔にネジを挿通させて、モータファンシュラウドをラジエーターに固定することが示されている。特許文献３には、ラジエーターの係合部にシュラウドの係止部を係合するとともに、上部マウントピンのスリットに爪部を嵌着し、シュラウドをラジエーターに固定することが示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４５８４４公報
【特許文献２】特開２００４−２７０６４８公報
【特許文献３】登録実用新案第３０５９９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記ファンシュラウドの取付構造によれば、熱交換器が熱交換を行う際に発する熱風によりファンシュラウド５０が熱膨張により形状が拡大した際、その固定構造が堅くリジッドであるためファンシュラウドの拡大した部分の逃げ場がない。このため、図８に示すように、ファンシュラウド５０の左右の固定箇所同士の間に反りが発生して、ファンシュラウド５０と熱交換器５３との間に隙間（Ｓ）が生じ、ここから空気漏れが生じて冷却性能が低下し良好な熱交換が行えないという問題が生じていた。
【０００８】
また、上記ファンシュラウドは、中央部に設けられたファン挿入孔５４に近い部位の固定部５１は、ファン挿入孔５４の変形により熱膨張がある程度吸収されることから反りが発生するなどの問題はなかったが、ファン挿入孔５４を下側寄りに設置するような場合、或いはファン挿入孔５４が中央にあって固定部５１がファン挿入孔５４から離れているような場合には、前記のような反りの問題が生じていた。
【０００９】
上記ファンシュラウドの反りの対策としては、ファンシュラウドに補強ビードを形成することで反りを防止したり、或いは反りが発生した場合に備えてこの反りによる隙間埋めとしてウレタンパッキンを該当箇所に貼り付ける等の対策を取っていたが、これらは根本的な解決策ではなくまた十分な効果が得られるものではなかった。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、ファンシュラウドの熱膨張が大きい部位の熱膨張の影響を防止し、ファンシュラウドの導風機能が十分に発揮され熱交換器の冷却が良好に行えるファンシュラウドの取付構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の技術的課題を解決するため、本発明に係るファンシュラウドの取付構造は、図１〜４等に示すように、熱交換器２に取り付けた冷却用のファン３に空気流を導く合成樹脂材からなるファンシュラウド４を、固定ボルトを用いて上記熱交換器に固定するファンシュラウドの取付構造において、上記ファンシュラウド４の周辺に設けられる取付孔を、上記ファンシュラウド４の熱膨張により上記取付孔が移動した場合に、この取付孔に挿通させて上記ファンシュラウド４を熱交換器２に取付ける固定ボルト３６により上記移動を妨げられない大きさに拡大した拡大孔部３０，４６に形成し、上記固定ボルト３６を、締め付けの間隔を一定に制限する手段４０を介在させて上記熱交換器２に締結し、上記ファンシュラウド４を上記熱交換器２に取り付ける構成である。
【００１２】
また、本発明に係るファンシュラウドの取付構造は、熱交換を行う熱交換器２と、この熱交換器２を冷却するファン３と、上記ファン３に空気流を導き中央近傍にファン挿入孔１６が設けられた導風板１４、この導風板１４の周囲に矩形状にフランジ部１８〜２１が形成された合成樹脂材からなるファンシュラウド４とを有し、上記ファンシュラウド４のフランジ部の隅部に固定部２２〜２７を設け、上記ファンシュラウド４の上記固定部に設けた取付孔に固定ボルト３６を挿通し、上記ファンシュラウド４を上記熱交換器２に取り付けるファンシュラウドの取付構造において、上記取付孔の一部又は全部を、間隔を一定に保つディスタンスチューブ４０が挿通可能であり、かつ上記ファンシュラウド４の熱膨張により上記取付孔が移動した場合に固定ボルト３６により移動を妨げられない大きさに拡大した拡大孔部３０，４６に形成し、当該拡大孔部に挿設した上記ディスタンスチューブ４０に固定ボルト３６を挿通し、この固定ボルト３６を上記熱交換器２に締結して、上記ファンシュラウド４を上記熱交換器２に取り付ける構成である。
【００１３】
また、本発明に係るファンシュラウドの取付構造は、上記ファンシュラウド４の上記ファン挿入孔１６の位置に応じて、このファン挿入孔１６から他と比べて遠い位置にある上記固定部の取付孔を上記拡大孔部３０，４６に形成した構成である。
【００１４】
また、本発明に係るファンシュラウドの取付構造は、上記拡大孔部を、上記ファンシュラウドが熱膨張により膨張する方向に長い長孔３０とした構成である。
【００１５】
また、本発明に係るファンシュラウドの取付構造は、上記拡大孔部を、縦方向及び横方向に拡大した縦横拡大孔４６とした構成である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るファンシュラウドの取付構造によれば、ファンシュラウドの周辺に設けられる取付孔を、ファンシュラウドの熱膨張により取付孔が移動した場合に、固定ボルトにより移動を妨げられない大きさに拡大した拡大孔部に形成し、固定ボルトを、締め付けの間隔を一定に制限する手段を介在させて熱交換器に締結し、ファンシュラウドを熱交換器に取り付ける構成を採用したから、ファンシュラウドの熱膨張が拡大孔部により吸収され固定ボルトによって妨げられることがないため、熱膨張による影響が大きいファンシュラウドの周囲のフランジ部の反りが防止され、ファンシュラウドと熱交換器との間の隙間がなくなり、また空気流の流れが良くなり良好な熱交換が行えるという効果を奏する。
【００１７】
本発明に係るファンシュラウドの取付構造によれば、取付孔の一部又は全部を、間隔を一定に保つディスタンスチューブが挿通可能であり、かつファンシュラウドの熱膨張により取付孔が移動した場合に固定ボルトにより移動を妨げられない大きさに拡大した拡大孔部に形成し、当該拡大孔部に挿設したディスタンスチューブに固定ボルトを挿通し、この固定ボルトを熱交換器に締結して、ファンシュラウドを熱交換器に取り付ける構成を採用したから、ファンシュラウドの熱膨張が拡大孔部により吸収されるため、ファン挿入孔の設置位置により、このファン挿入孔から離れた位置の固定部に上記ファンシュラウドの取付構造を採用することにより、熱膨張による影響が大きいファンシュラウドのフランジ部の反りが防止され、ファンシュラウドと熱交換器との間の隙間がなくなり、また空気流の流れが良くなり良好な熱交換が行えるという効果がある。
【００１８】
本発明に係るファンシュラウドの取付構造によれば、ファンシュラウドのファン挿入孔の位置に応じて、このファン挿入孔から他と比べて遠い位置にある固定部の取付孔を拡大孔部に形成した構成としたから、比較的熱膨張による影響が大きいファンシュラウドのフランジ部の反りが防止され、ファンシュラウドと熱交換器との間の隙間がなくなり、併せて良好な熱交換が行えるという効果がある。
【００１９】
本発明に係るファンシュラウドの取付構造によれば、拡大孔部を、ファンシュラウドが熱膨張により膨張する方向に長い長孔とした構成としたから、ファンシュラウドの熱膨張が長孔により吸収され、このため熱膨張による影響が大きいファンシュラウドのフランジ部の反りが防止され、ファンシュラウドと熱交換器との間の隙間がなくなり、併せて良好な熱交換が行えるという効果がある。
【００２０】
本発明に係るファンシュラウドの取付構造によれば、拡大孔部を、縦方向及び横方向に拡大した縦横拡大孔とした構成としたから、ファンシュラウドの熱膨張が縦横拡大孔により縦横の両方向に吸収され、このため熱膨張による影響が大きいファンシュラウドのフランジ部の反りが防止され、ファンシュラウドと熱交換器との間の隙間がなくなり、併せて良好な熱交換が行えるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係るファンシュラウドの取付構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、車両用の熱交換器２（ラジエーター）に、冷却用のファン３及びファンシュラウド４を取付けた状態を示したものである。上記熱交換器２は、熱交換器のコア機構部６、上部タンク８、下部タンク１０を有している。このコア機構部６は、アルミニウム材または銅材などからなる。
【００２２】
上記ファンシュラウド４には、図２にも示すように、周囲が矩形状の導風板１４と、この導風板１４の中央部より少し下方の位置にファン３の外郭より少し径の大きなファン挿入孔１６とが形成され、上記導風板１４は周囲からファン挿入孔１６にかけて後方側に膨出形成されている。また、上記ファン挿入孔１６には円筒状のカバー１７が後方に突設されている。このファンシュラウド４は合成樹脂製である。
【００２３】
ファンシュラウド４の周囲の四辺には、それぞれ上部側のフランジ部１８、下部側のフランジ部１９、左右部側のフランジ部２０，２１が形成されている。各フランジ部同士が交わる四隅部には、それぞれ固定部２２，２３，２４，２５が、また左右側部のフランジ部２０，２１の中央部にもそれぞれ固定部２６，２７が設けられている。
【００２４】
さらに上記ファンシュラウド４は、図２に示すように、上記上部側のフランジ部１８の両側の固定部２２，２３には、それぞれ取付孔として横に長い長孔（スロット孔）３０からなる拡大孔部が形成されている。他の固定部２４，２５，２６，２７にはそれぞれ取付孔として丸孔３２が形成されている。このファンシュラウド４は、ファン挿入孔１６が中央部より少し下方に位置するため、上部側のフランジ部１８の固定部２２，２３は、他の固定部に比べてファン挿入孔１６から遠い位置にある。このため、上部側のフランジ部１８の固定部２２，２３は、ファンシュラウド４の熱膨張による反りの影響を受けやすい。そこでここでは、上部側のフランジ部１８の固定部２２，２３の熱膨張による影響を防止する構造を採用している。
【００２５】
図３，４は、図１のＡ部を示したものであり、上記上部側のフランジ部１８の固定部２３（固定部２２も同様）における固定形態を示す。ここでは、締結用の固定ボルト３６、ワッシャー３８、及びディスタンスチューブ４０が用いられる。このディスタンスチューブ４０は、固定ボルト３６の締め付け間隔を制限するための筒片であり、上記長孔３０に緩く挿設して使用される。この実施の形態では、上記長孔３０の長尺方向のサイズは、ファンシュラウド４の熱膨張量の寸法（Ｗ）×１／２+１ｍｍとしている。ここで、×１／２としたのは、左右の固定部２２，２３にそれぞれ熱膨張の半分の影響が及ぶことが予想されるためであり、+１ｍｍは誤差の吸収等のためである。
【００２６】
上記膨張量の寸法（Ｗ）は、熱交換器の温度領域と固定部２２，２３間の長さ（Ｌ）と、ファンシュラウド４の材料である合成樹脂材料の熱膨張率により決定される。要は、熱交換器２の使用時において、ファンシュラウド４の熱膨張によって長孔３０が移動した場合に、この長孔３０の移動が固定ボルト３６によって妨げられないように長孔３０のサイズを決定する。また、ファンシュラウド４の長孔３０に挿設する上記ディスタンスチューブ４０の長さＴ２は、ファンシュラウド４のフランジ部１８の厚さＴ１に対して、Ｔ２≧Ｔ１の関係を有するものとしている。
【００２７】
図４は、図１のＡ部の断面を示したものであり、固定ボルト３６によりファンシュラウド４を熱交換器２に固定した状態を示している。ファンシュラウド４が取り付けられる熱交換器２には、固定部２２〜２７に該当する箇所に、固定ボルト３６の締結のための螺穴４２が穿設されている。
【００２８】
上記ファンシュラウド４の取り付けに際しては、熱交換器２にファンシュラウド４の各フランジ部１８〜２１を密接させ、各固定部２２〜２７を固定ボルト３６で固定する。上記フランジ部１８の両側の固定部２２，２３については、図３に示すように、まずディスタンスチューブ４０を上記長孔３０に挿入し、ワッシャー３８を介在させて固定ボルト３６を上記螺穴４２に螺入締結して固定する。
【００２９】
この状態で固定ボルト３６を螺入すると、上記ディスタンスチューブ４０の介在により、固定ボルト３６に介在させたワッシャー３８と熱交換器２との間の間隔がディスタンスチューブ４０の長さＴ２に制限される。一方、ファンシュラウド４の固定部２２，２３が設けられるフランジ部１８の厚さＴ１との間に、上記Ｔ２≧Ｔ１の関係があることから、ファンシュラウド４は固定ボルト３６によって圧着拘束されることはない。
【００３０】
また、上記固定部２２，２３では、長孔３０に挿入されたディスタンスチューブ４０は、フランジ部１８の長尺方向の向きに長い上記長孔３０の孔の範囲内を移動可能である。そして、上記長孔３０の長尺方向のサイズは、ファンシュラウド４の熱膨張によって長孔３０が自由に移動できる範囲のサイズに設定されている。
【００３１】
このため、上記ファンシュラウド４のフランジ部１８の固定部２２，２３は、固定ボルト３６の軸方向に対する動きは制限されるものの、軸と垂直なフランジ部１８の長尺方向に沿った向きに対する動きは長孔３０の範囲内では拘束されない。なお、Ｔ２＝Ｔ１の場合であっても、ファンシュラウド４は合成樹脂製であるため弾性があり、上記固定部２２，２３がフランジ部１８に沿った方向に移動する動きが拘束されるものではない。
【００３２】
他の固定部２４〜２７については、ファンシュラウド４の各丸孔３２に固定ボルト３６を介入し、これを熱交換器２の螺穴４２に締結してファンシュラウド４のフランジ部１９，２０，２１を熱交換器２に固定する。この固定では、固定ボルト３６によりファンシュラウド４のフランジ部は熱交換器２に遊びのない状態で締結固定される。
【００３３】
したがって、熱交換器の稼動中に、熱交換器２の温度が上昇したとき熱風により、熱交換器２の上部に位置するファンシュラウド４のフランジ部１８は熱膨張するが、このときファンシュラウド４の上記固定部２２，２３は、上記フランジ部１８の熱膨張に伴い、フランジ部１８の左右の長孔３０がそれぞれ互いに離れる方向（長尺方向）に移動する。
【００３４】
しかし、上記長孔３０が移動しても、この長孔の範囲内では固定ボルト３６によってその移動が阻止されることはない。このため、上記ファンシュラウド４はフランジ部１８に反りが生じることもない。また、ファンシュラウド４の左右側部のフランジ部２０，２１の固定部２６，２７は、固定ボルト３６により拘束された状態で固定されているが、これら固定部２６，２７は、ファンシュラウド４のファン挿入孔１６に近い部位であるため、ファン挿入孔１６の変形により熱膨張が吸収されることから反りは発生しない。
【００３５】
ファンシュラウド４の下部のフランジ部１９についても、これらはファン挿入孔１６に近い部位であるため、ファン挿入孔１６の変形により熱膨張が程度吸収されることから反りは発生しない。また、ファンシュラウド４の熱膨張の影響の比較的少ない一部の固定部を、上記固定ボルト３６により拘束された状態で固定することにより、ファンシュラウド４全体の保持固定が安定する。
【００３６】
図５は、上記上部側のフランジ部１８の固定部２２，２３に設けた上記長孔３０を、さらに上記下部側のフランジ部１９の固定部２４，２５にも設けた形態を示したものである。このファンシュラウド４は、上下に長い長方形状でありファン挿入孔１６が中央部に位置する形態であるため、上部側のフランジ部１８の固定部２２，２３及び下部側のフランジ部１９の固定部２４，２５がともにファン挿入孔１６から距離が離れた位置にある。
【００３７】
このためここでは、ファンシュラウド４の熱膨張による反りの影響を受けやすい、上記４箇所の固定部２２〜２５の熱膨張の影響を防止吸収する形態を採用したものである。この形態によれば、上部側のフランジ部１８及び下部側のフランジ部１９の両フランジ部における熱膨張による反りが防止できる。このように、上記実施の形態では、ファンシュラウドのファン挿入孔の位置に応じて、熱膨張の影響が大きい固定箇所について反りを防止すべく、上記長孔３０を設けた上記取付け形態を採用している。
【００３８】
したがって、上記実施の形態によれば、ファンシュラウドの熱膨張（Ｒ）が長孔により吸収され固定ボルトによって妨げられることがないため、ファン挿入孔の設置位置により、このファン挿入孔から離れた位置の固定部に上記ファンシュラウドの取付構造を採用したから、比較的熱膨張による影響が大きいファンシュラウドのフランジ部の反りが防止され、ファンシュラウドと熱交換器との間の隙間がなくなり、このため空気流の流れが良くなり良好な熱交換が行えるようになる。併せて、従来のようにファンガイドに補強ビードを追加して反りを防止したり、反りが発生した場合に備えて隙間埋めとしてのウレタンパッキンを貼り付ける等の必要がなくなり、製品品質が改善される。
【００３９】
図６は、他の実施の形態に係るファンシュラウドの取付構造を示したものである。
これは、ファンシュラウド４の形状により、ファンシュラウド４の横方向の熱膨張だけでなく、縦方向にも熱膨張する場合の取付構造である。この場合は、上部側のフランジ部１８の固定部２２，２３における取付孔として、縦方向及び横方向に広げた縦横拡大孔４６からなる拡大孔部を設けた形状である。この縦横拡大孔４６の大きさは、ファンシュラウド４の熱膨張によって、縦横拡大孔４６が縦方向及び横方向に移動した場合であっても、この孔の移動が固定ボルト３６によって妨げられないように縦横拡大孔４６のサイズを決定する。
【００４０】
この形態の場合、特に抜け防止用の保護ワッシャー４８を用いる。この保護ワッシャー４８の径は、上記縦横拡大孔４６より大きくして、縦横拡大孔４６の上部を余裕をもってカバーできるようにしている。ここでファンシュラウド４を固定ボルト３６で固定する際は、図７に示すようにディスタンスチューブ４０と固定ボルト３６との間に上記保護ワッシャー４８を介在させて抜けを防止し、固定ボルト３６でファンシュラウド４を熱交換器２に固定締結する。
【００４１】
したがって、上記他の実施の形態によれば、ファンシュラウドの熱膨張（Ｒ）が縦横拡大孔により縦横の両方向に吸収されるため、熱膨張による影響が大きいファンシュラウドのフランジ部の反りが防止され、ファンシュラウドと熱交換器との間の隙間がなくなり、このため空気流の流れが良くなり良好な熱交換が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係り、車両用の熱交換器にファン及びファンシュラウドを取付けたファンシュラウドの取付構造を示す図である。
【図２】実施の形態に係るファンシュラウドを示す図である。
【図３】実施の形態に係り、図１のＡ部の分解斜視図である。
【図４】実施の形態に係り、図１のＡ部の断面図である。
【図５】実施の形態に係り、長孔を四箇所に設けたファンシュラウドを示す図である。
【図６】実施の形態に係り、縦横拡大孔を設けたファンシュラウドを示す図である。
【図７】実施の形態に係り、図６のＢ部における拡大取付構造を示す図である。
【図８】従来例に係るファンシュラウドの取付構造を示す図である。
【図９】従来例に係る他のファンシュラウドの取付構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
２  熱交換器
３  ファン
４  ファンシュラウド
１４  導風板
１６  ファン挿入孔
１８，１９，２０，２１  フランジ部
２２，２３，２４，２５，２６，２７  固定部
３０  拡大孔部（長孔）
３６  固定ボルト
４０  ディスタンスチューブ
４６  拡大孔部（縦横拡大孔）
【図１】
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【図２】
2008232098.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008232098.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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