(57)【要約】【課題】車両衝突時等にあって過大負荷が熱交換器に作用しても、熱交換器の破損を極力防止でき、しかも、空調ケースの外部に突出した熱交換器を乗員等が直接接触することを確実に防止できる。【解決手段】送風路５が設けられた空調ケース２と、空調ケース２に固定され、送風路５に配置された熱交換器１１と、空調ケース２の乗員席側の外部に設けられ、空調ケース２の外部に突出する熱交換器１１を閉じこめる熱交換器捕捉スペース７とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風路（５）が設けられた空調ケース（２）と、前記空調ケース（２）に固定され、前記送風路（５）に配置された熱交換器（１１）と、前記空調ケース（２）の乗員席側の外部に設けられ、前記空調ケース（２）の外部に突出する前記熱交換器（１１）を閉じこめる熱交換器捕捉スペース（７）とを備えたことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空気調和装置であって、
前記熱交換器（１１）の乗員席側を保持し、前記熱交換器（１１）の乗員席側への移動を許容する保持部（２０）を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用空気調和装置であって、
前記保持部（２０）は、前記熱交換器（１１）を前記熱交換器捕捉スペース（７）にガイドするガイド機能を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用空気調和装置であって、
前記熱交換器捕捉スペース（７）には、衝撃吸収手段（３０）〜（３４）が設けられたことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項５】
請求項４記載の車両用空気調和装置であって、
前記衝撃吸収手段（３０）〜（３４）は、前記熱交換器の衝突すると、形状変形によって衝撃を吸収することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の車両用空気調和装置であって、
前記熱交換器捕捉スペース（７）は、前記空調ケース（２）の外面に囲まれて構成されていることを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用空気調和装置であって、
前記熱交換器捕捉スペース（７）を構成する前記空調ケース（２）の箇所は、高強度構造であることを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の車両用空気調和装置であって、
前記空調ケース（２）は、車両前方側が強度的に弱い脆弱構造部（４Ａ）に形成され、乗員席側が強度的に強い高強度構造部（４Ｂ）に形成され、前記熱交換器（１１）は、前記脆弱構造部（４Ａ）に固定されたことを特徴とする車両用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調ケース内に熱交換器を配置した車両用空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空調ケース内に熱交換器であるヒータコア及びエバポレータを収容する空調ユニットを備えた車両用空気調和装置が提案されている。このような車両用空気調和装置では、乗員席の前方より空調風を車室内に吹き出させるため、通常では空調ユニットを乗員席の前方位置に設置する。この位置に空調ユニットを設置した場合、車両衝突時等で車両後方（乗員席側）方向の過大負荷がヒータコアに作用すると、ヒータコアが空調ケースの外部に飛び出し、乗員等が高温のヒータコアに接触する恐れがある。
【０００３】
このような事態を回避するために、空調ケースより離脱したヒータコアとエバポレータを互いに衝突する方向にガイドするガイド部材を設けたものが提案されている（特許文献１参照）。この従来例によれば、ヒータコアをエバポレータに衝突させることによってヒータコアに作用した衝撃力を吸収し、ヒータコアが乗員席の近く（乗員室内）まで飛び出すのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３１４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では、ヒータコアがエバポレータに衝突するため、ヒータコアやエバポレータが破損する恐れがある。
【０００６】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、車両衝突時等にあって、熱交換器が乗員席の近くまで飛び出すのを防止でき、しかも、熱交換器間の衝突による破損を防止できる車両用空気調和装置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】
【０００７】
本発明は、送風路が設けられた空調ケースと、前記空調ケースに固定され、前記送風路に配置された熱交換器と、前記空調ケースの乗員席側の外部に設けられ、前記空調ケースの外部に突出する前記熱交換器を閉じこめる熱交換器捕捉スペースとを備えたことを特徴とする車両用空気調和装置である。
【０００８】
前記熱交換器の乗員席側を保持し、前記熱交換器の乗員席側への移動を許容する保持部を備えることが好ましい。
【０００９】
前記保持部は、前記熱交換器を前記熱交換器捕捉スペースにガイドするガイド機能を備えることが好ましい。
【００１０】
前記熱交換器捕捉スペースには、衝撃吸収手段が設けられることが好ましい。
【００１１】
前記衝撃吸収手段は、前記熱交換器の衝突すると、形状変形によって衝撃を吸収するものを含む。
【００１２】
前記熱交換器捕捉スペースは、前記空調ケースの外面に囲まれて構成されることが好ましい。
【００１３】
前記熱交換器捕捉スペースを構成する前記空調ケースの箇所は、高強度構造であることが好ましい。
【００１４】
前記空調ケースは、車両前方側が強度的に弱い脆弱構造部に形成され、乗員席側が強度的に強い高強度構造部に形成され、前記熱交換器は、前記脆弱構造部に固定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車両衝突時等にあって乗員席側方向の過大負荷が熱交換器に作用すると、熱交換器が空調ケースの外部に向かって移動し、空調ケースの外部より突出した熱交換器が熱交換器捕捉スペースに入り込み、ここに閉じこめられる。従って、車両衝突時等にあって、熱交換器が乗員席の近くまで飛び出すのを防止でき、しかも、熱交換器間の衝突による破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は通常時における空調ユニットの概略断面図、（ｂ）は車両衝突時における空調ユニットの概略断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は通常時における空調ユニットの概略断面図、（ｂ）は車両衝突時における空調ユニットの概略断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は通常時におけるガイド手段の概略斜視図、（ｂ）は車両衝突時におけるガイド手段の概略斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示し、衝撃吸収手段の概略側面図である。
【図５】ガイド手段の第１変形例を示し、（ａ）は通常時における保持部の概略斜視図、（ｂ）は車両衝突時における保持部の概略斜視図である。
【図６】ガイド手段の第２変形例を示し、（ａ）は通常時における保持部の概略斜視図、（ｂ）は車両衝突時における保持部の概略斜視図である。
【図７】第２変形例の衝撃吸収手段の概略断面図である。
【図８】第３変形例の衝撃吸収手段の概略断面図である。
【図９】第４変形例の衝撃吸収手段の概略断面図である。
【図１０】第５変形例の衝撃吸収手段の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の第１実施形態を示す。車両用空気調和装置は、空調ユニット１を備えている。空調ユニットは、乗員席の前方に位置するインストルメントパネル（図示せず）内に配置されている。空調ユニット１は、空調ケース２を有する。空調ケース２は、送風ケース３と、これに連結された空調本体ケース４とから構成され、内部に送風路５が設けられている。
【００１９】
送風ケース３は、円筒部３ａとこの円筒部３ａの外周より接線方向に延設された直線延設部３ｂとから構成されている。円筒部３ａ内の送風路５に送風機６が収容されている。この送風機６の吸引力によって内気及び外気が送風路５に吸引される。
【００２０】
空調本体ケース４は、その一端が送風ケース３の直線延設部３ｂに接続し、その他端が送風ケース３の円筒部３ａの上方位置に開口している。つまり、空調本体ケース４内の送風路５は、送風ケース３の下方位置を更に下方に向かって進んだ後に、送風ケース３の車両前方側を上方に向かってＵターンして送風ケース３の上方にまで延びる経路である。
【００２１】
空調ケース２は、車両前方側が強度的に弱い脆弱構造部４Ａに形成され、車両後方側（乗員席側）が強度的に強い高強度構造部４Ｂに形成されている。具体的には、送風ケース３は、全て高強度構造に形成されている。空調本体ケース４は、車両前方側が脆弱構造部４Ａに、車両後方側（乗員席側）が高強度構造部４Ｂに形成されている。空調本体ケース４は、脆弱構造部４Ａの肉厚を薄くし、高強度構造部４Ｂの肉厚を厚くすることによって強度差のある構造とされている。
【００２２】
空調ケース２の外部で、且つ、下記するヒータコア１１の設置位置の車両後方側（乗員席側）には、袋小路状の熱交換器捕捉スペース７が設けられている。熱交換器捕捉スペース７は、空調ケース２の外面、具体的には、送風ケース３と空調本体ケース４の外面に囲まれて構成されている。熱交換器捕捉スペース７は、空調ケース２の高強度構造の箇所（送風ケース３と空調本体ケース４の高強度構造部４Ｂ）に囲まれて構成されている。
【００２３】
熱交換器であるエバポレータ１０とヒータコア１１は、空調本体ケース４の送風路５に収容されている。エバポレータ１０は、空調本体ケース４の送風路５内で、且つ、送風ケース３の下方位置に配置されている。エバポレータ１０は、冷凍サイクルの構成要素として構成され、内部を流れる冷媒と送風路５を流れる送風との間で熱交換して送風を冷却する。
【００２４】
ヒータコア１１は、空調本体ケース４の送風路５内で、且つ、送風ケース３の前方位置に配置されている。つまり、ヒータコア１１は、エバポレータ１０より車両前方位置に配置されているが、送風流れ方向ではエバポレータ１０より下流に配置されている。詳細には、ヒータコア１１は、袋小路状の熱交換器捕捉スペース７の高さ位置で、且つ、熱交換器捕捉スペース７の車両前方位置に配置されている。
【００２５】
ヒータコア１１は、コア本体１１ａとその両端に設けられた一対の端部１１ｂ，１１ｃとから構成されている。コア本体１１ａは、通電によって発熱する発熱体（ＰＴＣ）を有し、発熱体と送風路５を流れる送風の間で熱交換して送風を加熱する。車両前方側に位置する一方の端部１１ｂは、空調本体ケース４に固定されている。つまり、ヒータコア１１は、空調本体ケース４の脆弱構造部４Ａに固定されている。車両後方側（乗員席側）に位置する他方の端部１１ｃは、保持部２０に位置保持されている。
【００２６】
保持部２０は、空調本体ケース４の開口部４ａを空調本体ケース４の外側から塞ぐようにして設けられている。
【００２７】
保持部２０は、熱交換器捕捉スペース７の最奥位置まで延びる筒体である。保持部２０は、ヒータコア１１の車両後方（乗員席側）方向の移動を許容する。保持部２０は、空調本体ケース４の開口部４ａより外側に移動するヒータコア１１を熱交換器補足スペース７にガイドする。つまり、保持部２０は、車両衝突時等では、ヒータコア１１を熱交換器補足スペース７にガイドするガイド機能を有する。
【００２８】
次に、上記構成の作用を説明する。図１（ａ）に示す通常時では、送風路５に吸引された送風がエバポレータ１０、ヒータコア１１を通過し、この通過過程で送風が所望温度の空調風とされる。
【００２９】
車両衝突時等にあって、車両後方（乗員席）方向の過大負荷がヒータコア１１に作用すると、図１（ｂ）に示すように、ヒータコア１１からの外力によって空調本体ケース４の脆弱構造部４Ａが車両後方に向かって潰れる。この空調本体ケース４の潰れ変形によって、ヒータコア１１が空調本体ケース４の開口部４ａより外側に向かって移動する。すると、ヒータコア１１は、保持部２０にガイドされて熱交換器捕捉スペース７に入り込み、ここに閉じこめられる。つまり、ヒータコア１１は、空調ケース２の外部に突出するため、空調ケース２内の他の熱交換器であるエバポレータ１０と衝突せず、しかも、熱交換器捕捉スペース７に閉じこめられる。以上より、車両衝突時等にあって、ヒータコア１１が乗員席の近くまで飛び出すのを防止でき、しかも、ヒータコア１１とエバポレータ１０間の衝突による破損を防止できる。
【００３０】
保持部２０は、ヒータコア１１の乗員席側を保持し、ヒータコア１１の乗員席側への移動を許容する。従って、車両後方（乗員席側）方向の過大負荷が空調ユニット１に作用すると、ヒータコア１１が空調ケース２の乗員席側に確実に移動し、熱交換器捕捉スペース７へと向かう。
【００３１】
保持部２０は、ヒータコア１１を熱交換器捕捉スペース７にガイドするガイド機能を備えている。従って、車両衝突時等では、ヒータコア１１が熱交換器捕捉スペース７に向かって確実に移動し、こ熱交換器捕捉スペース７に閉じ込られる。これにより、ヒータコア１１が乗員席の近くまで飛び出すのを確実に防止できる。
【００３２】
保持部２０は、開口部４ａを空調本体ケース４の外側から塞ぐようにして設けられている。従って、保持部２０は、通常時では、送風路５の送風流れを乱さない。
【００３３】
熱交換器捕捉スペース７は、空調ケース２の高強度構造の箇所（送風ケース３と空調本体ケース４の高強度構造部４Ｂ）に囲まれて構成されている。従って、ヒータコア１１が熱交換器捕捉スペース７より車両後方に移動するのを極力防止できる。
【００３４】
空調ケース２は、車両前方側が強度的に弱い脆弱構造部４Ａに形成され、車両後方側（乗員席側）が強度的に強い高強度構造部４Ｂに形成され、ヒータコア１１は、脆弱構造部４Ａに固定されている。従って、車両衝突時等にあって車両後方（乗員席側）方向の過大負荷がヒータコア１１に作用した場合に、空調ケース２の車両後方側が形状を維持しつつ、空調ケース２の車両前方側が塑性変形によって潰れ、この潰れ変形によってヒータコア１１が確実に車両後方側に移動するため、衝突エネルギーを減衰しつつヒータコア１１を確実に車両後方側に移動させ、熱交換器捕捉スペース７に入り込む。そして、空調ケース２の車両後方側が形状を維持するため、ヒータコア１１は、空調ケース２の熱交換器捕捉スペース７の位置に確実に閉じこめられる。これによっても、ヒータコア１１が空調ケース２の設置位置より車両後方側（乗員席側）に飛び出すような事態を防止できる。
【００３５】
この第１実施形態では、空調ケース２は、脆弱構造部４Ａは肉厚を薄くすることにより、高強度構造部４Ｂは肉厚を厚くすることによって強度差のある構造している。しかし、材質、形状等によって強度差のある構造にしても良いことはもちろんである。
【００３６】
（第２実施形態）
図２〜図４は、本発明の第２実施形態を示す。この第２実施形態は、前記第１実施形態と比較するに、保持部２１の構成が相違すると共に衝撃吸収手段３０が付加されている。他の構成は、同一であるため説明を省略し、保持部２１と衝撃吸収手段３０の構成のみを説明する。
【００３７】
図３（ａ）、（ｂ）に詳しく示すように、保持部２１は、枠状の側面壁２１ａと底面壁２１ｂとを有し、ヒータコア１１の他方（乗員席側）の端部１１ｃを位置保持している。側面壁２１ａと底面壁２１ｂの境界辺には、全周に亘って切り込みによる脆弱部（図２（ａ）では、明確化のために破線で示す）２１ｃが設けられている。保持部２１は、車両衝突時等にあって、ヒータコア１１より車両後方（乗員席側）方向の外力が受けると、脆弱部２１ｃが破断して開口し、ヒータコア１１の乗員席側への移動を許容する。
【００３８】
図４に詳しく示すように、衝撃吸収手段３０は、熱交換器捕捉スペース７に配置されている。衝撃吸収手段３０は、コア受け部３０ａと、このコア受け部３０ａの車両方向側に積層配置された複数の抵抗板３０ｂとを備えている。
【００３９】
次に、上記構成の作用を説明する。図２（ａ）に示す通常時では、送風路５に吸引された送風がエバポレータ１０、ヒータコア１１を通過し、この通過過程で送風が所望温度の空調風とされる。
【００４０】
車両衝突時等にあって、車両後方（乗員席）方向の過大負荷がヒータコア１１に作用すると、図２（ｂ）に示すように、ヒータコア１１からの外力によって空調本体ケース４の脆弱構造部４Ａが車両後方に向かって潰れる。この空調本体ケース４の潰れ変形によって、ヒータコア１１が保持部２１の底面壁２１ｂを押圧する。この押圧力によって、保持部２１は、その脆弱部２１ｃが破断して開口し、ヒータコア１１が保持部２１の側面壁２１ａにガイドされつつ空調ケース２の外部の乗員席側に移動する。空調ケース２より突出したヒータコア１１は、衝撃吸収手段３０の抵抗板３０ｂを塑性変形させつつ熱交換器捕捉スペース７の奥に徐々に入り込み、ここに閉じこめられる。つまり、ヒータコア１１は、空調ケース２の外部に突出するため、空調ケース２内の他の熱交換器であるエバポレータ１０と衝突せず、しかも、熱交換器捕捉スペース７に閉じこめられる。以上より、車両衝突時等にあって、ヒータコア１１が乗員席の近くまで飛び出すのを防止でき、しかも、ヒータコア１１とエバポレータ１０間の衝突による破損を防止できる。
【００４１】
保持部２１は、通常時にはヒータコア１１の他方の端部１１ｃを位置保持し、車両衝突時等では、ヒータコア１１からの押圧力を受けてヒータコア１１の空調ケース２の外部への移動を許容する。そして、このヒータコア１１の移動に際して、保持部２１の側面壁２１ａがヒータコア１１を熱交換器捕捉スペース７にガイドする。
【００４２】
熱交換器捕捉スペース７には、衝撃吸収手段３０が配置されている。従って、車両衝突時等では、ヒータコア１１の衝撃エネルギーを衝撃吸収手段３０によって吸収できるため、ヒータコア１１を確実に熱交換器捕捉スペース７に閉じこめることができる。
【００４３】
（保持部の第１変形例）
図５（ａ）、（ｂ）は、第１変形例に係る保持部を示す。この第１変形例に係る保持部２１は、枠状の側面壁２１ａと底面壁２１ｂとを有し、ヒータコア１１の他方（乗員席側）の端部１１ｃを位置保持している。底面壁２１ｂには、切り込みによる脆弱部（図５（ａ）では、明確化のために破線で示す）２１ｃが設けられている。脆弱部２１ｃは、ヒータコア１１からの押圧力によって底面壁２１ｂを分割破断し（底面壁２１ｂが抜けた状態）、この分割破断によって開口が形成されるようになっている。
【００４４】
この第１変形例に係る保持部２１でも、通常時にはヒータコア１１の他方の端部１１ｃを位置保持し、車両衝突時等では、ヒータコア１１からの押圧力を受けてヒータコア１１の空調ケース２の外部への移動を許容する。そして、このヒータコア１１の移動に際して、側面壁２１ｂがヒータコア１１を熱交換器捕捉スペース７にガイドする。
【００４５】
（保持部の第２変形例）
図６（ａ）、（ｂ）は、第２変形例に係る保持部を示す。この第２変形例に係る保持部２１は、枠状の側面壁２１ａと底面壁２１ｂとを有し、ヒータコア１１の他方（乗員席側）の端部１１ｃを位置保持している。底面壁２１ｂは、側面壁２１ａの各辺にそれぞれ連結された４つの板片より構成されている。そして、４つの板片が互いに干渉するよう折り込まれている。底面壁２１ｂは、ヒータコア１１からの押圧力によって各板片が折り込み状態から展開状態（先端面壁２１ｂが抜けた状態）に変移し、この展開状態によって開口が形成されるようになっている。
【００４６】
この第２変形例に係る保持部２１でも、通常時にはヒータコア１１の他方の端部１１ｃを位置保持し、車両衝突時等では、ヒータコア１１からの押圧力を受けてヒータコア１１の空調ケース２の外部への移動を許容する。そして、このヒータコア１１の移動に際して、側面壁２１ｂがヒータコア１１を熱交換器捕捉スペース７にガイドする。
【００４７】
（衝撃吸収手段の第１変形例）
図７は、第１変形例に係る衝撃吸収手段３１を示す。第１変形例に係る衝撃吸収手段３１は、衝撃吸収室３１ａと、この衝撃吸収室３１ａ内に間隔を置いて配置された複数の抵抗壁部３１ｂとを備えている。
【００４８】
車両衝突時等にあって、空調ケースの外部に突出し、熱交換器捕捉スペース内に進入したヒータコア１１は、各抵抗壁部３１ｂを塑性変形、若しくは、破断させつつ奥に移動する。この移動過程でヒータコア１１の衝撃エネルギーが徐々に吸収され、ヒータコア１１を確実に熱交換器捕捉スペース７に閉じこめることができる。
【００４９】
（衝撃吸収手段の第２変形例）
図８は、第２変形例に係る衝撃吸収手段３２を示す。第２変形例に係る衝撃吸収手段３２は、蛇腹部３２ａと、この蛇腹部３２ａの先端を塞ぐ底面壁３２ｂとから成る有底の筒体である。通常時では蛇腹部３２ａが収縮した状態である。
【００５０】
車両衝突時等にあって、空調ケースの外部に突出し、熱交換器捕捉スペース内に進入したヒータコア１１は、底面壁３２ｂを押圧し、ヒータコア１１の押圧力によって蛇腹部３２ａが徐々に伸長する。この伸長過程でヒータコア１１の衝撃エネルギーが徐々に吸収され、ヒータコア１１を確実に熱交換器捕捉スペース７に閉じこめることができる。
【００５１】
（衝撃吸収手段の第３変形例）
図９は、第３変形例に係る衝撃吸収手段３３を示す。第３変形例に係る衝撃吸収手段３３は、収容本体壁３３ａと、底面壁３３ｂと、収容本体壁３３ａと底面壁３３ｂを連結する伸縮部３３ｃとから有底の筒形状に構成されている。伸縮部３３ｃは、伸縮性、耐熱性、絶縁性を備えた素材より形成されている。
【００５２】
車両衝突時等にあって、空調ケースの外部に突出し、熱交換器捕捉スペース内に進入したヒータコア１１は、底面壁３３ｂを押圧し、ヒータコア１１の押圧力によって伸縮部３３ｃが徐々に伸長する。この伸長過程でヒータコア１１の衝撃エネルギーが徐々に吸収され、ヒータコア１１を確実に熱交換器捕捉スペース７に閉じこめることができる。
【００５３】
（衝撃吸収手段の第４変形例）
図１０は、第４変形例に係る衝撃吸収手段３４を示す。第４変形例に係る衝撃吸収手段３４は、衝撃吸収室３４ａと、この衝撃吸収室３４ａ内に間隔を置いて配置された複数の圧縮バネ３４ｂとを備えている。
【００５４】
車両衝突時等にあって、空調ケースの外部に突出し、熱交換器捕捉スペース内に進入したヒータコア１１は、複数の圧縮バネ３４ｂを押圧し、ヒータコア１１の押圧力によって各圧縮バネ３４ｂが圧縮する。このバネ圧縮過程でヒータコア１１の衝撃エネルギーが徐々に吸収され、ヒータコア１１を確実に熱交換器捕捉スペース７に閉じこめることができる。
【００５５】
（その他）
各実施形態では、収容体２０，２１，２２，２４，２６で収容される熱交換器は、高温となるヒータコア１１としたが、エバポレータ１０であっても良い。
【符号の説明】
【００５６】
２  空調ケース
４Ａ  脆弱構造部
４Ｂ  高強度構造部
５  送風路
７  熱交換器捕捉スペース
１１  ヒータコア（熱交換器）
２０，２１，２２，２４，２６  保持部
３０〜３４  衝撃吸収手段
【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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【図９】
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【図１０】
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