(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のサスペンションアームを、車幅方向に沿って配置された第１クロスメンバと、該第１クロスメンバの車体後方で車幅方向に沿って配置された第２クロスメンバと、によって連結支持するサスペンション支持構造であって、
前記第１クロスメンバは、第１中間部と、該第１中間部の両端から車体斜め前方へ延びて車体側に支持される２つの第１端部と、を有し、
前記第２クロスメンバは、前記第１中間部に連結される第２中間部と、該第２中間部の両端から車体斜め後方へ延びて車体側に支持される２つの第２端部と、を有し、
前記第１クロスメンバの第１中間部と前記第２クロスメンバの第２中間部とを、相互に離間した状態で対向配置すると共に、連結部材によって連結し、
前記連結部材は、第１ボルト挿通孔を有し、
前記第１中間部及び前記第２中間部の一方は、第２ボルト挿通孔を有し、
前記第１中間部及び前記第２中間部の一方と前記連結部材とは、前記第１ボルト挿通孔及び前記第２ボルト挿通孔を挿通するボルトによって連結され、
前記第１ボルト挿通孔及び前記第２ボルト挿通孔の一方は、車体前後方向に延びる長孔形状を有し、
前記長孔形状は、前記第１クロスメンバと前記第２クロスメンバとを前記連結部材を介して連結する際に、前記第１中間部と前記第２中間部との距離の変更を許容して製造時に生じた寸法誤差を吸収する
ことを特徴とするサスペンション支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載のサスペンション支持構造であって、
ハンドル操舵を左右の車輪に伝達するためのステアリングラックユニットを支持するラック用ブラケットを、前記第１クロスメンバ又は前記第２クロスメンバの少なくとも１箇所に固定する
ことを特徴とするサスペンション支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右のサスペンションアームをクロスメンバによって連結支持するサスペンション支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサスペンション支持構造では、図９に示すように、サスペンションアーム１０３は、車幅方向に沿って略平行に配置された第１及び第２クロスメンバ１０１，１０２に連結支持され、第１及び第２クロスメンバ１０１，１０２の両端は、サイドフレーム（図示外）に対して固定されている。第１クロスメンバ１０１と第２クロスメンバ１０２とは、車体前後方向に沿って略平行に配置された２本のストラット１０４，１０５によって連結され、第１及び第２クロスメンバ１０１，１０２と共に全体として略矩形状を呈している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図９のサスペンション支持構造を有する車両が、例えば図９の左方向へ走行している状態から制動状態に移った場合において、図示外の右駆動輪のタイヤが砂や氷に乗り上げて空転すると、タイヤ１０６が路面から後方への力１０７を受け、第１及び第２クロスメンバ１０１，１０２とサスペンションアーム１０３との連結部分には、車幅方向に沿って相反する方向への力１０８，１０９がそれぞれ作用する。この外力１０８，１０９は、第１及び第２クロスメンバ１０１，１０２とストラット１０４，１０５とによって構成される矩形構造体に、図中二点鎖線のような変形を生じさせるおそれがある。このため、第１及び第２クロスメンバ１０１，１０２とストラット１０４，１０５との各接合部分１１０，１１１，１１２，１１３に、係る変形を抑えて矩形構造体の剛性を確保するための部分的な補強を施す必要が生じる。また、このような補強は、第１及び第２クロスメンバとストラットとを一体構造とすることにより省略することもできるが、この場合、構造体の大型化によりその寸法精度が自ずと低下する。このため、クロスメンバをサイドフレームに組み付ける際の両者の相対位置にずれが生じ易くなり、組み付け性の低下を招くおそれがある。
【０００４】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであって、部分的な補強を必要とせず、組み付け性が良好で、剛性を確保することができ、安価且つ軽量なサスペンション支持構造の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るサスペンション支持構造では、左右のサスペンションアームを、車幅方向に沿って配置された第１クロスメンバと、該第１クロスメンバの車体後方で車幅方向に沿って配置された第２クロスメンバと、によって連結支持する。第１クロスメンバは、第１中間部と、第１中間部の両端から車体斜め前方へ延びて車体側に支持される２つの第１端部と、を有する。第２クロスメンバは、第１中間部に連結される第２中間部と、第２中間部の両端から車体斜め後方へ延びて車体側に支持される２つの第２端部と、を有する。
【０００６】
上記支持構造では、第１クロスメンバの第１中間部と第２クロスメンバの第２中間部とが連結され、第１中間部の両端から車体斜め前方に左右２つの第１端部が延びてそれぞれ車体側に支持され、第２中間部の両端から車体斜め後方に左右２つの第２端部が延びてそれぞれ車体側に支持されている。すなわち、サスペンションアームを連結支持する第１クロスメンバと第２クロスメンバとは、全体として略Ｘ形状を呈している。
【０００７】
例えば、車両が走行状態から制動状態へ移った場合において、左右の駆動輪の一方が砂や氷に乗り上げて空転すると、もう一方の駆動輪のタイヤが後方への力を受けるため、第１クロスメンバと第２クロスメンバとには、それぞれ車幅方向に沿って相反する方向への力が作用する。
【０００８】
これに対し、本発明に係る支持構造では、第１クロスメンバと第２クロスメンバとが全体として略Ｘ形状を呈しているので、第１及び第２のクロスメンバに相反する方向への力が作用しても、斜め前方へ延びる左右の第１端部と斜め後方へ延びる左右の第２端部とが、これを的確に支持する。従って、部分的な補強を要することなく、第１及び第２クロスメンバに作用する力を堅牢に支持することができる。
【０００９】
また、本発明に係る支持構造は、第１クロスメンバと第２クロスメンバとを両者の中間部（第１及び第２中間部）で連結した構成、換言すれば全体として略Ｘ形状を呈する構造体を２つの部材に分割した構成を有する。このため、全体を１つの部材によって構成する場合に比べて、１つの部材が小型となり、製造時に所望の寸法精度が確保される。従って、第１及び第２クロスメンバを車体側へ組み付ける際の両者の相対位置にずれが生じ難く、良好な組み付け性が得られる。
【００１０】
さらに、部分的な補強を必要としないので、構造が簡素化し、コストの低減及び構造の軽量化を図ることができる。
【００１１】
また、第１クロスメンバの第１中間部と第２クロスメンバの第２中間部とは、相互に離間した状態で対向配置されると共に、連結部材によって連結されている。
【００１２】
係る構成では、車幅方向に延びる第１中間部や第２中間部と斜め方向に延びる第１端部や第２端部とが曲折又は湾曲して接続されているが、両中間部同士が相互に離間している分だけ接続部分の曲げ角度を小さくすることができる。このため、曲折又は湾曲して斜め方向に延びることに起因する第１クロスメンバや第２クロスメンバの単体（素材）としての強度低下を抑えることができ、構造体全体の剛性がさらに向上する。
【００１３】
また、連結部材は、第１中間部と第２中間部との距離の変更を許容して連結する。具体的には、連結部材がボルトにより第１中間部及び第２中間部に締結固定されると共に、連結部材に形成されるボルト挿通孔が車体前後方向に沿った長孔形状を有している。
【００１４】
係る構成では、第１及び第２クロスメンバに製造時の寸法誤差が生じた場合であっても、この誤差を第１中間部と第２中間部との距離の変更によって吸収することができる。従って、第１及び第２クロスメンバの車体側への組み付け性がさらに向上する。
【００１５】
さらに、ハンドル操舵を左右の車輪に伝達するためのステアリングラックユニットを支持するラック用ブラケットを、第１クロスメンバの第１端部又は第２クロスメンバの第２端部の少なくとも１箇所に固定しても良い。
【００１６】
係る構成では、第１中間部や第２中間部と第１端部や第２端部とが曲折又は湾曲して接続されていることに起因する第１クロスメンバや第２クロスメンバの単体（素材）としての強度低下をラック用ブラケットによって抑えることができ、構造体全体の剛性がさらに向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本実施形態に係るサスペンション支持構造の平面図、図２は図１の斜視図、図３は図１の分解斜視図、図４は図１の要部拡大図、図５はステアリングラックユニットを図１の第１クロスメンバによって支持した状態を示す平面図、図６は図５の斜視図、図７は図２の第１クロスメンバとラック用ブラケットとを矢印ＶII方向から視た要部拡大図である。なお、以下の説明において、前後方向は車体の前後方向であり、左右方向は車体前方へ向いた状態での左右方向である。また、図中矢印Ｆｔは、車体前方を表している。
【００１９】
図１に示すように、シャシフレーム付き自動車の車体下部には、車幅方向左右両側で車体前後方向に沿って延びるシャシフレームとしての左右一対のサイドメンバ１が設けられている。各サイドメンバ１は、車幅方向内側へ開口するように配置された横向きの略Ｕ状断面を有する。
【００２０】
左右のサイドメンバ１には、それぞれブラケット２が固定されている。各ブラケット２は、サイドメンバ１の底壁下面にそれぞれ締結される取付板部３と、図２に示すように各取付板部３の前部から下方へ延びる前脚部４と、各取付板部３の後部から下方へ延びる後脚部５と、を有する。
【００２１】
各ブラケット２の前脚部４及び後脚部５には、サイドメンバ１よりも車幅方向外側へ延びて前輪６（図１に車両進行方向右側のみ示す）を支持する左右のサスペンションアーム７（図１に車両進行方向右側のみ示す）がそれぞれ締結固定されている。左右のサスペンションアーム７は略Ｖ形状を呈し、その両端部は前脚部４と後脚部５とにそれぞれ締結固定され、その両端部から車幅方向外側に延びてクロスする部分は前輪６と連結されている。
【００２２】
左右のブラケット２の前脚部４の間には、下方へ開口する略Ｕ状断面を有する第１クロスメンバ８が車幅方向に沿って配置されている。第１クロスメンバ８は、車幅方向に沿って配置された第１中間部９と、第１中間部９の両端から延びる２つの第１端部１０と、を有する。各第１端部１０は、第１中間部９から湾曲状に曲折して車体斜め前方へ延びる延長部１１と、延長部１１から湾曲状に曲折して車幅方向に沿って外側へ延びる先端部１２と、を有する。左右の先端部１２は、それぞれ左右のブラケット２の前脚部４に締結固定されている。
【００２３】
左右のブラケット２の後脚部５の間には、下方へ開口する略Ｕ状断面を有する第２クロスメンバ１３が第１クロスメンバ８の後方で車幅方向に沿って配置されている。第２クロスメンバ１３は、第１中間部９の後方に離間した状態で車幅方向に沿って配置された第２中間部１４と、第２中間部１４の両端から延びる２つの第２端部１５と、を有する。各第２端部１５は、第２中間部１４から湾曲状に曲折して車体斜め後方へ延びる延長部１６と、延長部１６から湾曲状に曲折して車幅方向に沿って外側へ延びる先端部１７と、を有する。左右の先端部１７は、それぞれ左右のブラケット２の後脚部５に締結固定されている。
【００２４】
ブラケット２と第１及び第２クロスメンバ８，１３との締結構造について、図３に基づきさらに詳しく説明する。
【００２５】
図３に示すように、ブラケット２の前脚部４及び後脚部５の下方内端部分には、相対向して車幅方向内側へ延びる一対のクロスメンバ用取付板１８，１９がそれぞれ固定されている。第１及び第２クロスメンバ８，１３の先端部１２，１７は、取付板１８，１９の間にそれぞれ挿入され、ボルト及びナット（図示外）によって取付坂１８，１９に締結固定される。
【００２６】
このように、第１及び第２クロスメンバ８，１３は、ブラケット２を介して、車体側のサイドメンバ１に支持されると共に左右のサスペンションアーム７を連結支持している。
【００２７】
相互に離間した状態で対向配置された第１クロスメンバ８の第１中間部９と第２クロスメンバ１３の第２中間部１４とは、連結部材２０によって連結されている。具体的には、図３に示すように、第１中間部９には、その後端から第２中間部１４に向かって後方へ突出する第１フランジ部２１が形成され、第２中間部１４には、その前端から第１中間部９に向かって前方へ突出する第２フランジ部２２が形成されている。連結部材２０は、第１フランジ部２１と第２フランジ部２２とを跨ぐように両フランジ部２１，２２上に載置される。両フランジ部２１，２２には、それぞれボルト穴２３，２４が２箇所ずつ形成されている。連結部材２０には、ボルト挿通孔２７，２８が前後に２箇所ずつ形成されている。ボルト挿通孔２７，２８を挿通するボルト２５，２６をボルト穴２３，２４に螺合することにより、連結部材２０が第１及び第２クロスメンバ８，１３に締結固定される。
【００２８】
図４に示すように、車体後方側の２つのボルト挿通孔２８は、車体前後方向に沿った長孔形状を有する。係る長孔形状により、第１クロスメンバ８の先端部１２と第２クロスメンバ１３の先端部１７との距離を、予め設定された前脚部４の後側の取付板１８と後脚部５の前側の取付板１９間の距離Ｌ（図３に示す）に応じて変更し調整することができる。なお、図４では、ボルト２５，２６の図示を省略している。
【００２９】
図５及び図６に示すように、第１クロスメンバ８の上方には、ハンドル操舵を左右の前輪６（図１に右側のみ示す）に伝達するためのステアリングラックユニット２９が配置されている。ステアリングラックユニット２９は、ステアリング・シャフト（図示外）の先端のピニオンギヤ（図示外）と噛み合うステアリングラック（図示外）と、ステアリングラックを覆うラックチューブ３０と、を備えている。ステアリングラックの両端から延びるタイロッド３１は、左右のナックルアーム３２（図５及び図６に右側のみ示す）に連結されている。なお、図６では、サスペンションアーム７の図示を省略している。
【００３０】
第１クロスメンバ８の左右の第１端部１０の延長部１１上には、ラック用ブラケット３３が固定され、ラックチューブ３０は、ラック用ブラケット３３上に載置され締結固定されている。図２に示すように、ラック用ブラケット３３は、下方へ開口する略Ｕ状断面を有し、車体前後方向に沿って第１端部１０と交叉するように配置されている。図７に示すように、各第１端部１０には、ラック用ブラケット３３の対向壁３４がそれぞれ差し込まれる２つの溝３５が形成されている。溝３５に対向壁３４が挿入され溶着されることにより、第１端部１０にラック用ブラケット３３が固定されている。
【００３１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３２】
車両走行時において、前輪６のタイヤ６ａが車幅方向内側又は外側への力を受けると、この外力は、サスペンションアーム７を介して第１及び第２クロスメンバ８，１３へ作用する。このとき、第１及び第２クロスメンバ８，１３に作用する力は、同方向を向くため、サイドメンバ１と第１及第２クロスメンバ８，１３とによって確実に分散され支持される。
【００３３】
また、例えば車両が走行状態から制動状態へ移った場合において、図示外の左側の前輪（左右の駆動輪の一方）が砂や氷に乗り上げて空転すると、右側の前輪６（左右の駆動輪の他方）のタイヤ６ａが路面から後方（図１の矢印４０の方向）への力を受ける。この外力は、サスペンションアーム７を介して第１及び第２クロスメンバ８，１３へ作用する。このとき、第１及び第２クロスメンバ８，１３に作用する力は、相反する方向（図１中の矢印４１の方向と矢印４２の方向）を向く。
【００３４】
これに対し、本実施形態では、図１に示すように、第１クロスメンバ８の第１中間部９と第２クロスメンバ１３の第２中間部１４とが連結部材２０を介して連結され、第１中間部９の両端から車体斜め前方に左右２つの第１端部１０が延びてそれぞれ車体側に支持され、第２中間部１４の両端から車体斜め後方に左右２つの第２端部１５が延びてそれぞれ車体側に支持されている。すなわち、左右のサスペンションアーム７を連結支持する第１クロスメンバ８と第２クロスメンバ１３とは、連結部材２０を介して全体として略Ｘ形状を呈している。
【００３５】
従って、第１及び第２のクロスメンバ８，１３に相反する方向４１，４２への力が作用しても、斜め前方へ延びる左右の第１端部１０と斜め後方へ延びる左右の第２端部１５とが、これを的確に支持する。従って、部分的な補強を要することなく、第１及び第２クロスメンバ８，１３に作用する力を堅牢に支持することができ、結果として、構造が簡素化し、コストの低減及び構造の軽量化を図ることができる。
【００３６】
なお、車両制動時だけでなく、車両走行時においても、図示外の左側の前輪が砂や氷に乗り上げて空転すると、右側の前輪６のタイヤ６ａが今度は路面から前方（図１の矢印４０の反対方向）への力を受け、第１及び第２クロスメンバ８，１３には相反する方向（図１中の矢印４１と矢印４２のそれぞれ反対方向）に力が作用する。この場合においても、第１及び第２クロスメンバ８，１３は作用する力を堅牢に支持できる。
【００３７】
また、本実施形態に係る支持構造は、第１クロスメンバ８と第２クロスメンバ１３とを両者の中間部（第１及び第２中間部９，１４）で連結部材２０を介して連結した構成、換言すれば全体として略Ｘ形状を呈する構造体を２つの部材（第１クロスメンバ８と第２クロスメンバ１３）に分割した構成を有する。このため、全体を１つの部材によって構成する場合に比べて、１つの部材が小型となり、製造時に所望の寸法精度が確保される。従って、第１及び第２クロスメンバ８，１３を車体側へ組み付ける際の両者の相対位置にずれが生じ難く、良好な組み付け性が得られる。
【００３８】
また、第１クロスメンバ８の第１中間部９と第２クロスメンバ１３の第２中間部１４とを、相互に離間した状態で対向配置すると共に、連結部材２０によって連結している。ここで、車幅方向に延びる第１中間部９や第２中間部１４と斜め方向に延びる第１端部１０や第２端部１５とが曲折又は湾曲して接続されているが、第１及び第２中間部９，１４同士が相互に離間している分だけ接続部分の曲げ角度を小さくすることができる。このため、湾曲状に曲折して斜め方向に延びることに起因する第１クロスメンバ８や第２クロスメンバ１３の単体（素材）としての強度低下を抑えることができ、構造体全体の剛性がさらに向上する。
【００３９】
また、連結部材２０の後方側のボルト挿通孔２８（図４に示す）を長孔形状としたので、第１クロスメンバ８の先端部１２と第２クロスメンバ１３の先端部１７との距離を、予め設定された前脚部４の後側の取付板１８と後脚部５の前側の取付坂１９間の距離Ｌ（図３に示す）に応じて変更し調整することができる。
【００４０】
すなわち、第１クロスメンバ８や第２クロスメンバ１３に製造時の寸法誤差が生じた場合であっても、この誤差を第１中間部９と第２中間部１４との距離の変更によって吸収することができる。従って、第１及び第２クロスメンバ８，１３の車体側への組み付け性がさらに向上する。なお、本実施形態においては、連結部材２０のボルト挿通孔２８を長孔形状としたが、第１中間部９、又は第２中間部１４の第１フランジ部２１、又は第２フランジ部２２に形成されるボルト穴２３，２４を長孔形状としても良い。
【００４１】
さらに、ハンドル操舵を左右の車輪に伝達するためのステアリングラックユニット２９を支持するラック用ブラケット３３を、第１クロスメンバ８の第１端部１０の延長部１１に固定したので、第１中間部９と第１端部１０とが曲折又は湾曲して接続されていることに起因する第１クロスメンバ８の単体（素材）としての強度低下をラック用ブラケット２９によって抑えることができ、構造体全体の剛性がさらに向上する。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、部分的な補強を必要とせず、組み付け性が良好で、剛性を確保することができ、安価且つ軽量なサスペンション支持構造を得ることができる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、ラック用ブラケット３３を第１クロスメンバ８の第１端部１０の延長部１１に固定したが、第１クロスメンバ８のいずれの場所に固定しても第１クロスメンバ８の強度低下を抑えることができる。従って、ラック用ブラケット３３を第１中間部９、あるいは先端部１２に固定しても良いが、第１クロスメンバ８で最も強度が低下する延長部１１に固定するのが好ましい。
【００４４】
次に、参考例を図８に基づいて説明する。
【００４５】
参考例に係る支持構造は、上記本発明の実施形態の連結部材２０を省略したものであり、本発明の実施形態と同様の部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
すなわち、参考例では、図８に示すように、第１クロスメンバ５０の第１中間部９と第２クロスメンバ５１の第２中間部１４とが前後に隣接して配置され、両中間部９，１４同士が図示外のボルト・ナットによって直接締結固定されている。
【００４７】
参考例によれば、本発明の実施形態と同様に、左右のサスペンションアーム７を連結支持する第１クロスメンバ５０と第２クロスメンバ５１とは全体として略Ｘ形状を呈しているので、第１及び第２のクロスメンバ５０，５１に相反する方向への力が作用しても、斜め前方へ延びる左右の第１端部１０と斜め後方へ延びる左右の第２端部１５とが、これを的確に支持する。従って、部分的な補強を要することなく、第１及び第２クロスメンバ５０，５１に作用する力を堅牢に支持することができ、結果として、構造が簡素化し、コストの低減及び構造の軽量化を図ることができる。
【００４８】
また、全体として略Ｘ形状を呈する構造体を２つの部材（第１クロスメンバ５０と第２クロスメンバ５１）に分割した構成を有するため、全体を１つの部材によって構成する場合に比べて、１つの部材が小型となり、製造時に所望の寸法精度が確保される。従って、第１及び第２クロスメンバ５０，５１を車体側へ組み付ける際の両者の相対位置にずれが生じ難く、良好な組み付け性が得られる。
【００４９】
また、ラック用ブラケット３３を第１クロスメンバ５０の第１端部１０の延長部１１に固定したので、第１クロスメンバ５０の単体（素材）としての強度低下をラック用ブラケット３３によって抑えることができ、構造体全体の剛性がさらに向上する。
【００５０】
さらに、参考例では、第１クロスメンバ５０と第２クロスメンバ５１とを直接連結したので、ストラットを要する上記した本発明の一実施形態に比して部品点数の低減及び構造の簡素化を図ることができる。
【００５１】
このように、参考例によれば、部分的な補強を必要とせず、組み付け性が良好で、剛性を確保することができ、安価且つ軽量なサスペンション支持構造を得ることができる。
【００５２】
なお、本発明の実施形態において、サスペンション支持構造をシャシフレーム付き自動車に適用した例を説明したが、モノコックボディ車に適用することもできる。また、第１及び第２クロスメンバ８，１３，５０，５１を、ブラケット２を用いることなく、サイドメンバ１に直接連結しても良い。また、サスペンションアーム７を、ブラケット２ではなく第１及び第２クロスメンバ８，１３に直接連結しても良い。さらに、ラック用ブラケット３３を、第２クロスメンバ１３，５１の第２端部１５に固定しても良い。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、部分的な補強を必要とせず、組み付け性が良好で、剛性を確保することができ、安価且つ軽量なサスペンション支持構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るサスペンション支持構造の平面図である。
【図２】  図１の斜視図である。
【図３】  図１の分解斜視図である。
【図４】  図１の要部拡大図である。
【図５】  ステアリングラックユニットを図１の第１クロスメンバによって支持した状態を示す平面図である。
【図６】  図５の斜視図である。
【図７】  図２の第１クロスメンバとラック用ブラケットとを矢印ＶII方向から視た要部拡大図である。
【図８】  参考例に係るサスペンション支持構造の平面図である。
【図９】  従来の構造を示す平面図である。
【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】
0003931962.tif 000009
【図９】
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