(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンションクロスメンバと、このサスペンションクロスメンバに支持される後輪用のサスペンション部材とを備え、上記サスペンションクロスメンバが、車幅方向に延びる横架部とその側端部から車体の前方側に延びる側方部とにより平面から見てＵ字状に形成され、上記サスペンションクロスメンバの側方部に、サスペンションクロスメンバを車体に取り付けるための弾性マウント部が車体前後方向の三個所に設けられるとともに、これらのマウント部材が車体の側面視において三角形を構成するように配設され、かつ車体前後方向の三個所に配設された上記サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部のうち前方側に位置する弾性マウント部のばね定数が最も小さな値に設定されたことを特徴とする自動車のサスペンション装置。
【請求項２】
車体前部に配設されたパワーユニットを車体後部に配設されたディファレンシャルに連結する剛体フレームと、上記ディファレンシャルをサスペンションクロスメンバに取り付けるための弾性マウント部とを備え、このディファレンシャル用の弾性マウント部のばね定数を、サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部のばね定数よりも小さな値に設定したことを特徴とする請求項１記載の自動車のサスペンション装置。
【請求項３】
車体前後方向の三個所に配設された各マウント部のうち中央および後方側に位置する弾性マウント部の設置部に、サスペンション部材を配設したことを特徴とする請求項１または２記載の自動車のサスペンション装置。
【請求項４】
サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部の前後方向におけるばね定数を、左右方向よりも小さな値に設定するとともに、ディファレンシャル用の弾性マウント部の前後方向におけるばね定数を、上記サスペンションクロスメンバ用マウント部の前後方向におけるばね定数よりも小さな値に設定したことを特徴とする請求項２または３記載の自動車のサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、後輪を車体に懸架する自動車のサスペンション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平７−３１５２４５号公報に示されるように、後輪用のサスペンション部材と、ディファレンシャル（差動歯車装置）とが取り付けられるサスペンションクロスメンバを、その側端部の前後二個所に設けられた弾性マウント部（円筒状の取付部）を介して車体に取り付け、自動車の走行時に、後輪またはディファレンシャルから入力された振動および騒音を、上記弾性マウント部において遮断することにより、自動車の乗り心地を向上させるようにしたサスペンション装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにサスペンション部材が取り付けられるサスペンションクロスメンバの前後両端部を、ゴム製ブッシュ等を有する弾性マウント部により車体に取り付けるように構成した場合には、サスペンションクロスメンバの支持剛性を充分に確保することができないので、自動車の旋回時等に、後輪から入力された横力に応じて上記弾性マウント部が変形することにより、後輪のホイールアライメントが変化して走行安定性が低下し易いという問題がある。
【０００４】
また、特開平４−２３８７８１号公報に示されるように、自動車の走行時に、駆動輪となる後輪から入力されたトルク反力に応じてディファレンシャルがワインドアップするのを抑制するため、車体前部のパワーユニットと、車体後部のディファレンシャルとを連結する剛体フレーム（パワープラントフレーム）が設けられた自動車において、上記ディファレンシャルが取り付けられたサスペンションクロスメンバを弾性マウント部により車体に支持させるように構成した場合には、後輪からサスペンションクロスメンバに入力された振動が、上記ディファレンシャルおよび剛体フレームを介してパワーユニットに伝達され、このパワーユニットが加振されることが避けられないという問題がある。
【０００５】
上記パワーユニットの振動が車体側に伝達されるのを抑制するとともに、ホイールアライメントの変化を抑制して自動車の走行安定性を向上させるために、サスペンションクロスメンバの前後両端部を車体に取り付けるマウント部のばね定数を大きな値に設定し、あるいは金属製ブッシュを有する剛性マウント部により、上記後輪用のサスペンションクロスメンバを車体に対して強固に取り付けることも行われているが、このように構成した場合には、自動車の走行時に後輪等から車体に伝達される振動および騒音を効果的に低減することができず、自動車の乗り心地が悪くなることが避けられないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、自動車の乗り心地を低下させることなく、自動車の旋回時等に、ホイールアライメントが変化するのを効果的に抑制することができる自動車のサスペンション装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、サスペンションクロスメンバと、このサスペンションクロスメンバに支持される後輪用のサスペンション部材とを備え、上記サスペンションクロスメンバが、車幅方向に延びる横架部とその側端部から車体の前方側に延びる側方部とにより平面から見てＵ字状に形成され、上記サスペンションクロスメンバの側方部に、サスペンションクロスメンバを車体に取り付けるための弾性マウント部が車体前後方向の三個所に設けられるとともに、これらのマウント部材が車体の側面視において三角形を構成するように配設され、かつ車体前後方向の三個所に配設された上記サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部のうち前方側に位置する弾性マウント部のばね定数が最も小さな値に設定されたものである。
【０００８】
上記構成によれば、自動車の旋回時に、サスペンションクロスメンバを揺動変位させる方向に作用するモーメント荷重や、車体をロール変位させようとする荷重等が車体の側面視において三角形を構成するように配設された三個所の弾性マウント部により安定して支持されるとともに、後輪から入力された振動が上記弾性マウント部において遮断され、車体側に上記振動が伝達されることによる乗り心地の悪化が効果的に防止されることになる。また、車体の前方側に配設された上記弾性マウント部のばね定数が最も小さな値に設定されることにより、後輪の振動等が上記前方側の弾性マウント部において遮断されるため、上記後輪の振動等が車室内に入力されることが効果的に防止されて良好な乗り心地が得られることになる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の自動車のサスペンション装置において、車体前部に配設されたパワーユニットを車体後部に配設されたディファレンシャルに連結する剛体フレームと、上記ディファレンシャルをサスペンションクロスメンバに取り付けるための弾性マウント部とを備え、このディファレンシャル用の弾性マウント部のばね定数を、サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部のばね定数よりも小さな値に設定したものである。
【００１０】
上記構成によれば、自動車の走行時に後輪からサスペンションクロスメンバに伝達された振動等が、ディファレンシャル用の弾性マウント部において遮断され、上記パワーユニットが加振されるのを効果的に防止することが可能となる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２記載の自動車のサスペンション装置において、車体前後方向の三個所に配設された弾性マウント部のうち中央および後方側に位置する弾性マウント部の設置部に、サスペンション部材を配設したものである。
【００１２】
上記構成によれば、自動車の旋回時等に後輪からサスペンション部材に入力された反力が、上記サスペンションクロスメンバの側端部中央および後方側に配設された上記弾性マウント部において効果的に支持されることになる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、上記請求項２または３記載の自動車のサスペンション装置において、サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部の前後方向におけるばね定数を、左右方向よりも小さな値に設定するとともに、ディファレンシャル用の弾性マウント部の前後方向におけるばね定数を、上記サスペンションクロスメンバ用マウント部の前後方向におけるばね定数よりも小さな値に設定したものである。
【００１４】
上記構成によれば、サスペンションクロスメンバ用マウント部の左右方向におけるばね定数が比較的に大きな値に設定されることにより、サスペンションクロスメンバの左右移動が抑制されて走行安定性が確保されるとともに、サスペンションクロスメンバ用マウント部の前後方向におけるばね定数が比較的に小さな値に設定されることにより、後輪の前後振動がサスペンションクロスメンバから車体側に伝達されることが抑制される。また、ディファレンシャル用の弾性マウント部のばね定数が、上記サスペンションクロスメンバ用マウント部の前後方向におけるばね定数よりも小さな値に設定されることにより、上記サスペンションクロスメンバの前後振動がディファレンシャルに伝達されることが効果的に抑制されることになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る自動車のサスペンション装置を有するシャーシ構造を示し、同図において、１はフロントサスペンション、２はリヤサスペンション、３はパワートレインである。このパワートレイン３は、エンジンおよびトランスミッションからなるパワーユニット４と、このパワーユニット４によって回転駆動されるプロペラシャフト５と、このプロペラシャフト５の駆動力を後輪６の駆動軸７に伝達するディファレンシャル８とを有している。また、車体前部に配設された上記パワーユニット４と、車体後部に配設された上記ディファレンシャル８とが、断面コ字状部材、角パイプ材または丸パイプ材等からなる剛体フレーム９によって連結されている。
【００１６】
図２および図３に示すように、車体後部には、車体の前方側に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１１と、このリヤサイドフレーム１１に取り付けられた後輪６用のサスペンションクロスメンバ１２とが設けられている。また、上記サスペンションクロスメンバ１２には、後輪６を支持するロアアーム１３，アッパアーム１４およびトーコントロールリンク１５からなるサスペンションアームと、ショックアブソーバ１６とが支持されている。
【００１７】
上記サスペンションクロスメンバ１２は、車幅方向に延びる横架部１７と、この横架部１７の側端部から車体の後方に延びる側方部１８とにより、平面から見てＵ字状に形成され、上記側方部１８には、リヤサイドフレーム１１に対して上記サスペンションクロスメンバ１２を取り付けるための第１〜第３弾性マウント部１９〜２１が、車体前後方向の三個所に配設されている。上記第１〜第３弾性マウント部１９〜２１は、その取付中心Ａ〜Ｃにより、車体の側面視において三角形が構成されるように配設されている。
【００１８】
上記サスペンションクロスメンバ１２用の第１〜第３弾性マウント部１９〜２１は、図４に示すように、円筒状のゴム製ブッシュからなる弾性マウント体２２と、この弾性マウント体２２の中心部に挿入されて固着されたスペーサ２３と、上記弾性マウント体２２に外嵌されたリテーナ２４とが設けられている。
【００１９】
そして、上記サスペンションクロスメンバ１２に設けられた取付部２５が上記第１〜第３弾性マウント部１９〜２１のリテーナ２４に固着されるとともに、この第１〜第３弾性マウント部１９〜２１が取付ボルト２７および取付板２８によってリヤサイドフレーム１１の下面に固定されることにより、上記第１〜第３弾性マウント部１９〜２１を介してサスペンションクロスメンバ１２がリヤサイドフレーム１１に連結されるように構成されている。
【００２０】
上記弾性マウント体２２の上下両端部には、図５に示すように、スペーサ２３の端部よりも所定量だけ外方側に突出する突部２９，３０がそれぞれ設けられている。そして、上記両突部２９，３０が取付ボルト２７の締着力に応じ、上記リヤサイドフレーム１１および取付板２８にそれぞれ圧接されて上下方向に圧縮されることにより、上記弾性マウント部１９〜２１がそれぞれ予圧縮された状態で、サスペンションクロスメンバ１２とリヤサイドフレーム１１との間に設置されるようになっている。
【００２１】
また、車体の前方側に位置する第１弾性マウント部１９の予圧縮量は、中央部および後方側に位置する第２，第３弾性マウント部２０，２１よりも小さな値に設定されることにより、上記第１弾性マウント部１９のばね定数が最も小さくなるように構成されている。さらに、上記弾性マウント部１９〜２１の弾性マウント体２２には、図６に示すように、空隙部３１が前後に形成されるとともに、補強部材３２が左右に埋設されることにより、車体前後方向のばね定数が、車体の左右方向に比べて相対的に小さな値に設定されている。
【００２２】
上記ディファレンシャル８には、図２に示すように、車幅方向に延びる左右一対の支持アーム３２が突設され、この支持アーム３２の先端部に設けられたボス部３３が弾性マウント部３４を介してサスペンションクロスメンバ１２に取り付けられている。上記弾性マウント部３４には、図７に示すように、円筒状のゴム製ブッシュからなる弾性マウント体３５と、この弾性マウント体３５の中心部に挿入されて固着されたスペーサ３６と、上記弾性マウント体３５に外嵌されたリテーナ３７とが設けられている。
【００２３】
そして、上記支持アーム３２の先端部が弾性マウント部３４のリテーナ３７に固着されるとともに、上記サスペンションクロスメンバ１２に設けられた前後一対の取付ブラケット３８の間に上記弾性マウント部３４が設置された状態で、取付ボルト３９によって上記取付ブラケット３８に固定されることにより、この弾性マウント部３４を介して上記ディファレンシャル８がサスペンションクロスメンバ１２に取り付けられるようになっている。
【００２４】
上記ディファレンシャル８用の弾性マウント部３４は、その弾性マウント体３５が予圧縮されることなく、上記支持アーム３２とサスペンションクロスメンバ１２との間に設置されるとともに、上記スペーサ３６およびリテーナ３７の軸芯が車体の前後方向に設置され、上記リテーナ３７に固着された支持アーム３２の先端部が前後方向に容易に変位するように構成されることにより、上記ディファレンシャル８用の弾性マウント部３４の前後方向におけるばね定数が、上記サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部１９〜２１の前後方向におけるばね定数よりも小さな値に設定されている。
【００２５】
上記のようにリヤサイドフレーム１１に対してサスペンションクロスメンバ１２を取り付けるための第１〜第３弾性マウント部１９，２０，２１を、車体前後方向の三個所に設けるとともに、これらの弾性マウント部１９〜２１を、車体の側面視において三角形を構成するように配設したため、自動車の旋回時に、上記サスペンションクロスメンバ１２を変形させる方向に作用するモーメント荷重や、車体をロール変位させようとする荷重を、上記第１〜第３弾性マウント部１９，２０，２１において効果的に支持することができる。
【００２６】
例えば、上記サスペンションクロスメンバ１２を前後二個所のマウント部によりリヤサイドフレーム１１に支持させるように構成した場合には、上記両マウント部が一直線上に配列されるため、自動車の旋回時に、車体に対して作用する遠心力と、これに対応して後輪６に作用する反力とにより、上記両マウント部の配列軸線を支点にしてサスペンションクロスメンバ１２を揺動変位させる方向に作用するモーメント荷重を安定して支持することができず、上記サスペンションクロスメンバ１２が大きく揺動変位することにより、ホイールアライメントが変化することが避けられない。
【００２７】
これに対して上記のように第１〜第３弾性マウント部１９，２０，２１を、車体の側面視において三角形を構成するように配設した場合には、自動車の旋回時に、上記第１〜第３弾性マウント部１９，２０，２１のうちの二つを結ぶ軸線を支点にして作用する上記モーメント荷重が、残りの一つのマウント部において支持されるため、上記サスペンションクロスメンバ１２が揺動変位することに起因したホイールアライメントの変化を効果的に抑制することができる。
【００２８】
したがって、後輪６から入力された振動および騒音が車体に伝達されるのを防止して乗り心地を向上させるために、上記第１〜第３弾性マウント部１９，２０，１２にゴム製ブッシュ等からなる弾性マウント体２２を設けることにより、上記振動および騒音を遮断して、車室内に振動等が伝達されるのを防止するように構成した場合においても、上記サスペンションクロスメンバ１２が揺動変位することに起因するホイールアライメントの変化を効果的に抑制でき、普通乗用車が有する優れた乗り心地と、スポーツカーが有する走行安定性とが同時に得られるという利点がある。
【００２９】
また、上記のように車体前部に配設されたパワーユニット４と、車体後部に配設されたディファレンシャル８とを、断面コ字状部材、角パイプ材または丸パイプ材等からなる剛体フレーム９によって連結した場合には、上記剛体フレーム９により、パワーユニット４の振動を抑制できるとともに後輪６から入力されたトルク反力に応じてディファレンシャル８がワインドアップすることを効果的に抑制できるという利点がある。
【００３０】
この反面、後輪６の駆動反力および振動に応じて上記サスペンションクロスメンバ１２が振動すると、この振動が上記剛体フレーム９を介してパワーユニット４に伝達されることが避けられないが、上記のようにサスペンションクロスメンバ１２を、側面視において三角形を構成するように配設された前後三個所の弾性マウント部１９〜２１を介してリヤサイドフレーム１１に取り付けるように構成した場合には、後輪６から入力された振動により上記サスペンションクロスメンバ１２が振動するのを効果的に抑制することができるため、パワーユニット４が加振されるのを効果的に防止することができる。
【００３１】
そして、上記実施形態では、ディファレンシャル８用の弾性マウント部３４のばね定数を、サスペンションクロスメンバ１２用の弾性マウント部１９〜２１のばね定数よりも小さな値に設定したため、後輪６から入力された振動により上記サスペンションクロスメンバ１２が振動した場合においても、この振動を上記弾性マウント部３４において遮断することができるため、上記ディファレンシャル８およびパワーユニット４が加振されるのを、さらに効果的に防止することができる。
【００３２】
なお、上記剛体フレーム９を角パイプ材または丸パイプ材等の閉断面部材により形成した場合には、剛体フレーム９がねじれ変形することによる放射音の発生を防止できるという利点を有する反面、後輪６の駆動反力等が上記剛体フレーム９を介してパワーユニット４に伝達され易いという欠点がある。このため、上記剛体フレーム９を有する自動車において、ディファレンシャル８が取り付けられたサスペンションクロスメンバ１２を、側面視において三角形を構成するように配設された前後三個所の弾性マウント部１９〜２１を介してリヤサイドフレーム１１に取り付け、またディファレンシャル用マウント部３４のばね定数を、サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部１９〜２１のばね定数よりも小さな値に設定した場合には、上記放射音の発生を防止しつつ、パワーユニット４の振動を効果的に防止できるという顕著な効果が得られることになる。
【００３３】
また、上記実施形態に示すように、車体前後方向の三個所に設けられた第１〜第３弾性マウント部１９〜２１のうち中央および後方側に位置する第２，第３弾性マウント部２０，２１の設置部に、上記ロアアーム１３、アッパアーム１４、トーコントロールリンク１５およびショックアブソーバ１６からなるサスペンション部材を配設した場合には、自動車の旋回時等に後輪６から上記サスペンション部材に入力された振動等を、上記サスペンションクロスメンバ１２の側端部中央および後方側に配設された上記第２，第３弾性マウント部２０，２１において安定して支持することができるとともに、車室に最も近い上記第１弾性マウント部１９において上記振動等を遮断することにより、車室内に振動が伝達されるのを効果的に防止できるという利点がある。
【００３４】
特に、上記サスペンションクロスメンバ１２用の第１〜第３弾性マウント部１９〜２１に設けられた弾性マウント体２２の前後に空隙部３１を設けるとともに、補強部材３２を左右に設ける等により、上記第１〜第３弾性マウント部１９〜２１の前後方向におけるばね定数を、左右方向よりも小さな値に設定した場合には、サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部１９〜２１の左右方向におけるばね定数が比較的に大きな値に設定され、サスペンションクロスメンバ１２の左右移動が抑制されて走行安定性が確保されるとともに、サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部１９〜２１の前後方向におけるばね定数が比較的に小さな値に設定され、後輪６の前後振動が上記サスペンションクロスメンバ１２から車体側に伝達されることが効果的に抑制されるという利点がある。
【００３５】
さらに、上記実施形態では、ディファレンシャル用の弾性マウント部３４の前後方向におけるばね定数を、上記サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部１９〜２１の前後方向におけるばね定数よりも小さな値に設定したため、後輪６から上記サスペンションクロスメンバ１２に入力された前後振動がディファレンシャル８に伝達されるのを上記ディファレンシャル用の弾性マウント部３４において抑制し、上記前後振動が剛体フレーム９を介してパワーユニット４に伝達されるのを効果的に防止することができる。
【００３６】
また、上記実施形態に示すように車幅方向に延びるロアアーム１３とアッパアーム１４とトーコントロールリンク１５とによりサスペンションアームを構成し、かつ車体前後方向の三個所に配設されたサスペンションクロスメンバ１２用の弾性マウント部１９〜２１のうち前方側に位置する第１弾性マウント部１９のばね定数を最も小さな値に設定した場合には、車体の前後方向における上記サスペンションアームの設置範囲がコンパクトに形成されることにより車室内スペースを充分に確保されるように構成された自動車において、後輪６からサスペンションクロスメンバ１２に入力された振動等を、車体側に車室に近い上記第１弾性マウント部１９において遮断することができるため、自動車の乗り心地を効果的に向上させることができる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部１９〜２１のうち前方側の第１弾性マウント部１９の予圧縮量を最も小さくすることにより、第１弾性マウント部１９のばね定数が最も小さなるようにした例について説明したが、上記弾性マウント部１９〜２１に設けられた弾性マウント体２２の材質を異ならせ、あるいはこの弾性マウント体２２に形成された空隙部の大きさを変化させる等により、上記第１弾性マウント部１９のばね定数を他よりも小さく設定するように構成してもよい。
【００３８】
また、上記ディファレンシャル用の弾性マウント部３４のスペーサ３６およびリテーナ３７の軸芯を車体の前後方向に設置することにより、上記リテーナ３７に固着された支持アーム３２の先端部を前後方向に容易に変位させるように構成した上記実施形態に代え、上記スペーサ３６およびリテーナ３７の軸芯を上下方向に設置するとともに、ばね定数の小さな弾性マウント体３５を設け、あるいはこの弾性マウント体３５の前後に空隙部を設けることにより、上記支持アーム３２の先端部を前後方向に容易に変位させるように構成してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、サスペンションクロスメンバと、このサスペンションクロスメンバに支持される後輪用のサスペンション部材とを備え、上記サスペンションクロスメンバが、車幅方向に延びる横架部とその側端部から車体の前方側に延びる側方部とにより平面から見てＵ字状に形成され、上記サスペンションクロスメンバの側方部に、サスペンションクロスメンバを車体に取り付けるための弾性マウント部が車体前後方向の三個所に設けられるとともに、これらのマウント部材が車体の側面視において三角形を構成するように配設され、かつ車体前後方向の三個所に配設された上記サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部のうち前方側に位置する弾性マウント部のばね定数が最も小さな値に設定されたため、上記マウント部に弾性マウント体を設けることにより、自動車の走行時に後輪から入力された振動および騒音が車体側に伝達されるのを防止して優れた乗り心地が得られるように構成した場合においても、自動車の旋回時に、上記サスペンションクロスメンバを変形させる方向に作用するモーメント荷重や、車体をロール変位させようとする荷重を、上記マウント部において安定して支持し、ホイールアライメントの変化を効果的に抑制できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  車体のシャーシ構造を示す平面図である。
【図２】  本発明に係る自動車サスペンション装置の実施形態を示す底面図である。
【図３】  本発明に係る自動車サスペンション装置の実施形態を示す側面図である。
【図４】  サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部の具体的構成を示す側面断面図である。
【図５】  弾性マウント体の具体的構成を示す側面断面図である。
【図６】  弾性マウント体の具体的構成を示す平面断面図である。
【図７】  ディファレンシャル用の弾性マウント部の具体的構成を示す平面断面図である。
【符号の説明】
４  パワーユニット
６  後輪
８  ディファレンシャル
９  剛体フレーム
１１  リヤサイドフレーム
１２  サスペンションクロスメンバ
１３  ロアアーム（サスペンションアーム）
１４  アッパアーム（サスペンションアーム）
１５  トーコントロールリンク（サスペンションアーム）
１９，２０，２１  サスペンションクロスメンバ用の弾性マウント部
３４  ディファレンシャル用の弾性マウント部
【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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