(57)【要約】【課題】衝撃吸収部材を利用して車体補強を図りつつ、該衝撃吸収部材によって良好な衝撃吸収機能を得ることができる車体前部構造を得る。【解決手段】車体前部構造１０は、車両前後方向に延在されたフロントサイドメンバ１２と、各フロントサイドメンバ１２の車両前後方向の前端部１２Ｂに固定されたクラッシュボックス１８と、クラッシュボックス１８とフェンダサポートアッパ３２との間に介在する強度ガセット５０とを備える。強度ガセット５０は、上端側がフェンダサポートアッパ３２に固定されており、下端側がクラッシュボックス１８に接着固定されたブラケット５４に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延在された第１骨格部材と、
前記第１骨格部材の車両前後方向の前端部に固定され、車両前後方向の後向きに入力される衝撃荷重を吸収するための衝撃吸収部材と、
前記衝撃吸収部材に接着にて固定された第１固定部と、車体を構成する第２骨格部材に固定された第２固定部と、前記第２固定部と第１固定部とを連結する連結部とを有する連結構造体と、
を備えた車体前部構造。
【請求項２】
車両前後方向に延在された第１骨格部材と、
車両前後方向に長手とされ、車両前後方向の後端部が前記第１骨格部材の車両前後方向の前端部に固定され、車両前後方向の後向きに入力される衝撃荷重を吸収するための衝撃吸収部材と、
前記衝撃吸収部材に対する車両上下方向の上側を横切るように車幅方向に延在され、車両構成部品を支持するための第２骨格部材と、
前記衝撃吸収部材に接着にて固定された第１固定部と、該第１固定部に対する車両上下方向の上側で前記第２骨格部材に固定された第２固定部と、前記第２固定部と第１固定部とを連結する連結部とを有する連結構造体と、
を備えた車体前部構造。
【請求項３】
前記衝撃吸収部材は、樹脂を含む材料にて構成されている請求項１又は請求項２記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記第１固定部は、前記連結部から独立したブラケットとして構成されている請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記ブラケットは、前記衝撃吸収部材と同種の材料にて構成されている請求項４記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミ材又は合成樹脂材等フレームとは異種の材料にて構成されたクラッシュビームを、構造用接着剤にて上側フレームの前端部及び下側フレームの上面に固定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２５５５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術は、クラッシュビームを衝撃吸収部材としてのみ機能させるためのものであり、衝撃吸収部材を利用した補強構造について考慮されていなかった。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、衝撃吸収部材を利用して車体補強を図りつつ、該衝撃吸収部材によって良好な衝撃吸収機能を得ることができる車体前部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明に係る車体前部構造は、車両前後方向に延在された第１骨格部材と、前記第１骨格部材の車両前後方向の前端部に固定され、車両前後方向の後向きに入力される衝撃荷重を吸収するための衝撃吸収部材と、前記衝撃吸収部材に接着にて固定された第１固定部と、車体を構成する第２骨格部材に固定された第２固定部と、前記第２固定部と第１固定部とを連結する連結部とを有する連結構造体と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載の車体前部構造では、車体を構成する第２骨格部材が連結構造体を介して衝撃吸収部材に連結されている。これにより、第２骨格部材は、第１骨格部材に固定されている衝撃吸収部材によって補強される。ここで、本車体前部構造では、連結構造体の第１固定部が接着にて衝撃吸収部材に固定されているので、例えば衝撃吸収部材に所定値以上の衝撃荷重が入力された場合には、連結部剤の接着部が剥がれる。このため、連結構造体を介して第２骨格部材が衝撃吸収部材を拘束することがなく、衝撃吸収部材の所要の衝撃吸収特性が確保される。
【０００７】
このように、請求項１記載の車体前部構造では、衝撃吸収部材を利用して車体補強を図りつつ、該衝撃吸収部材によって良好な衝撃吸収機能を得ることができる。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る車体前部構造は、車両前後方向に延在された第１骨格部材と、車両前後方向に長手とされ、車両前後方向の後端部が前記第１骨格部材の車両前後方向の前端部に固定され、車両前後方向の後向きに入力される衝撃荷重を吸収するための衝撃吸収部材と、前記衝撃吸収部材に対する車両上下方向の上側を横切るように車幅方向に延在され、車両構成部品を支持するための第２骨格部材と、前記衝撃吸収部材に接着にて固定された第１固定部と、該第１固定部に対する車両上下方向の上側で前記第２骨格部材に固定された第２固定部と、前記第２固定部と第１固定部とを連結する連結部とを有する連結構造体と、を備えている。
【０００９】
請求項２記載の車体前部構造では、車両構成部品を支持する第２骨格部材が連結構造体を介して衝撃吸収部材に連結されている。これにより、第２骨格部材は、第１骨格部材に固定されている衝撃吸収部材によって補強される。ここで、本車体前部構造では、連結構造体の第１固定部が接着にて衝撃吸収部材に固定されているので、例えば衝撃吸収部材に所定値以上の衝撃荷重が入力された場合には、連結部剤の接着部が剥がれる。このため、連結構造体を介して第２骨格部材が衝撃吸収部材を拘束することがなく、衝撃吸収部材の所要の衝撃吸収特性が確保される。
【００１０】
このように、請求項２記載の車体前部構造では、衝撃吸収部材を利用して車体補強を図りつつ、該衝撃吸収部材によって良好な衝撃吸収機能を得ることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る車体前部構造は、請求項１又は請求項２記載の車体前部構造において、前記衝撃吸収部材は、樹脂を含む材料にて構成されている。
【００１２】
請求項３記載の車体前部構造では、樹脂を含む材料で構成された衝撃吸収部材が連結構造体を介して第２骨格部材を補強している。樹脂材を含む衝撃吸収部材は、微小に破壊されながら衝撃吸収するため、一部が拘束されると衝撃吸収特性が変化しやすいが、本車体前部構造では、上記の通り衝撃吸収時には連結構造体を介した衝撃吸収部材の拘束が解除されるので、衝撃吸収部材は所要の衝撃吸収特性が確保される。
【００１３】
請求項４記載の発明に係る車体前部構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車体前部構造において、前記第１固定部は、前記連結部から独立したブラケットとして構成されている。
【００１４】
請求項４記載の車体前部構造では、連結構造体の第１固定部が連結部から独立して形成されたブラケットであるため、衝撃吸収部材に対する所要の接着面積を確保する寸法形状を容易に得ることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明に係る車体前部構造は、請求項４記載の車体前部構造において、前記ブラケットは、前記衝撃吸収部材と同種の材料にて構成されている。
【００１６】
請求項５記載の車体前部構造では、衝撃吸収部材とブラケットとが同種の材料にて構成されているので、簡単な又はコンパクトな構造で所要の接着強度を確保し易い。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明に係る車体前部構造は、衝撃吸収部材を利用して車体補強を図りつつ、該衝撃吸収部材によって良好な衝撃吸収機能を得ることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態に係る車体前部構造１０について、図１〜図７に基づいて説明する。先ず、車体前部構造１０の概略全体構成を説明し、次いで、本発明の要部であるサポート部補強構造１１について詳細に説明することとする。なお、図中矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印ＲＨは矢印ＦＲ方向を向いた場合の右（車幅方向外）側を、矢印ＬＨは矢印ＦＲ方向を向いた場合の左（車幅方向外）側をそれぞれ示す。
【００１９】
（車体前部構造の概略全体構成）
図５には、車体前部構造１０の概略全体構成が斜視図にて示されている。この図に示される如く、車体前部構造１０は、車両前後方向に長手とされた第１骨格部材としての左右一対のフロントサイドメンバ１２を備えている。各フロントサイドメンバ１２は、それぞれの後端部１２Ａが、衝撃吸収材１４を介して、エンジンコンパートメントＥと車室Ｃとを隔てるダッシュパネル１６に接続されている。また、各フロントサイドメンバ１２は、それぞれの前端部１２Ｂが、後述する衝撃吸収部材としてのクラッシュボックス１８を介して、車幅方向に延在する図示しないバンパリインフォースメントに連結されている。
【００２０】
また、車体前部構造１０は、左右一対のクラッシュボックス１８の間に配置されたコンデンササポート２０を備えている。このコンデンササポート２０の車幅方向の両外側には、それぞれフェンダサポート２２が結合されている。
【００２１】
コンデンササポート２０は、それぞれ車幅方向に延在されると共に車両上下方向に略対向するように平行に配置されたコンデンササポートアッパ２４及びコンデンササポートロア２６と、これらコンデンササポートアッパ２４及びコンデンササポートロア２６の車幅方向両端部を車両上下方向に繋ぐ左右一対のコンデンササポートサイド２８と、コンデンササポートアッパ２４及びコンデンササポートロア２６の車幅方向中央部を車両上下方向に繋ぐコンデンササポートセンタ３０とを有している。したがって、コンデンササポート２０は、正面視で略矩形状を成す枠体として形成されており、この実施形態では、車幅方向に長手の矩形枠状を成している。
【００２２】
左右のフェンダサポート２２は、略車幅方向に沿って延在するフェンダサポートアッパ３２と、フェンダサポートアッパ３２に対し車両上下方向の下側に配置されたフェンダサポートロア３４と、これらフェンダサポートアッパ３２及びフェンダサポートロア３４の車幅方向外側端部を車両上下方向に繋ぐフェンダサポートサイド３６と、フェンダサポートサイド３６とクラッシュボックス１８の後端部とを架け渡すフェンダサポートリア３８とをそれぞれ有している。
【００２３】
この実施形態では、コンデンササポートアッパ２４の車幅方向の両外端と、各フェンダサポートアッパ３２の車幅方向内端とは互いに重ね合わされており、該重ね合わせ部分にコンデンササポートサイド２８の上端部が結合されている。したがって、車体前部構造１０では、図７に示される如く、平面視でフェンダサポートアッパ３２がクラッシュボックス１８上を横切るように車幅方向に延在されている。また、図５及び図６に示される如く、各フェンダサポートロア３４の車幅方向の内端は、ブラケット４０を介して対応するコンデンササポートサイド２８の下部に連結されている。
【００２４】
また、図５に示される如く、左右のフロントサイドメンバ１２の車体上側には、それぞれエプロンアッパメンバ４２が設けられている。左右のエプロンアッパメンバ４２は、それぞれ車両前後方向に略沿って延在されており、後端部４２Ａがダッシュパネル１６に結合されると共に、前端部４２Ｂがコンデンササポートアッパ２４とフェンダサポートアッパ３２との重ね合わせ部分に結合されている。
【００２５】
これにより、車体前部構造１０では、コンデンササポート２０及びフェンダサポート２２が車体に支持されて車体構造（骨格）を成している。図６にも示される如く、このフェンダサポート２２の各フェンダサポートアッパ３２における車幅方向外側端部には、それぞれＬ字状のブラケット４４が結合されている。このＬ字状のブラケット４４には、図７に示される如く車体構成部品としてのフェンダパネル４６の前部が結合されている。
【００２６】
また、図５に示される如く、フェンダサポート２２とコンデンササポートサイド２８とに囲まれた空間（この実施形態では、車体右側の空間）には、車体構成部品としての重量物であるオイルクーラー４８が配設されている。このオイルクーラー４８は、フェンダサポートサイド３６側に寄せて配置されている。一方、コンデンササポート２０には、図示しない車両構成部品としてのコンデンサ（空調用の凝縮器）、ラジエータ等が固定されるようになっている。
【００２７】
以上説明した車体前部構造１０では、各フロントサイドメンバ１２、衝撃吸収材１４、コンデンササポート２０（コンデンササポートアッパ２４、コンデンササポートロア２６、左右一対のコンデンササポートサイド２８）、フェンダサポート２２（フェンダサポートアッパ３２、フェンダサポートロア３４、フェンダサポートサイド３６、フェンダサポートリア３８）が、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属材で構成されている。
【００２８】
（サポート部補強構造）
図５に示される如く、クラッシュボックス１８とフェンダサポートアッパ３２の車幅方向内端側の部分との間には、強度ガセット５０が介在されている。これにより、コンデンササポート２０及びフェンダサポート２２が、各クラッシュボックス１８（を介して各フロントサイドメンバ１２）に支持されるサポート部補強構造１１が構成されている。したがって、この実施形態では、フェンダサポートアッパ３２が本発明における第２骨格部材に相当する。なお、広義には、コンデンササポート２０、フェンダサポート２２が本発明における第２骨格部材に相当する。以下、具体的に説明する。
【００２９】
図３に示される如く、クラッシュボックス１８は、略波型の断面形状を有する。この実施形態では、クラッシュボックス１８は、上壁１８Ａと下壁１８Ｂとの間に２つの中間壁１８Ｃを有し、これらが車幅方向に互い違いに側壁１８Ｄにて連結された如く構成されている。このクラッシュボックス１８は、樹脂材にて構成されている。そして、クラッシュボックス１８は、フロントサイドメンバ１２（衝撃吸収材１４）と比較してそれぞれの長手方向に一致する車体前後方向に沿った圧縮荷重に対し低強度（低剛性）とされている。これにより、クラッシュボックス１８は、前端側から所定値以上の後向きの圧縮荷重が入力された場合には、圧縮破壊されつつフロントサイドメンバ１２に伝達する衝撃荷重（動荷重）を低減するようになっている。
【００３０】
図４に示される如く、強度ガセット５０は、車両前後方向に対向する一対の壁部５０Ａと、一対の壁部５０Ａ間で該一対の壁部５０Ａを連結する複数（この実施形態では３つ）の内部リブ５０Ｂと、一対の壁部５０Ａの車幅方向中間部に対し若干車幅方向内側に寄った部分から垂下された係合片５０Ｃとが一体的に形成されている。この強度ガセット５０は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の金属材の鋳物、押し出し材等として形成されている。
【００３１】
また、強度ガセット５０は、一対の壁部５０Ａの上部における係合片５０Ｃに対する車幅方向の両側にそれぞれ設けられた複数のボルト孔５０Ｄを有する。図１及び図２に示される如く、強度ガセット５０は、各ボルト孔５０Ｄに挿通されたボルト５２がナット（ウェルドナット）５３に螺合されることでフェンダサポートアッパ３２に固定されている。
【００３２】
そして、図１〜図４に示される如く、強度ガセット５０は、ブラケット５４を介して、クラッシュボックス１８の上壁１８Ａに固定されている。この実施形態では、ブラケット５４は、一対の壁部５０Ａのそれぞれに対応して前後一対設けられている。図２及び図４に示される如く、各ブラケット５４は、平板状の基部５４Ａと、基部５４Ａから立設され対応する壁部５０Ａを挟む前後一対の立壁５４Ｂとを有して構成されている。各立壁５４Ｂには、それぞれボルト孔５４Ｃが形成されている。この実施形態では、各ブラケット５４は、樹脂材にて構成されている。すなわち、車体前部構造１０では、クラッシュボックス１８とブラケット５４とが同種の材料にて構成されている。
【００３３】
一方、図４に示される如く、強度ガセット５０の各壁部５０Ａにおける強度ガセット５０よりも車幅方向内側には、強度ガセット５０のボルト孔５４Ｃに対応してボルト孔５０Ｅが形成されている。したがって、強度ガセット５０とブラケット５４とは、各ボルト孔５４Ｃ、ボルト孔５０Ｅに挿通されたボルト５６及び該ボルト５６に螺合されたナット５８によって互いに固定されている。
【００３４】
そして、車体前部構造１０では、図２及び図３に示される如く、ブラケット５４の基部５４Ａは、接着剤Ａによってクラッシュボックス１８の上壁１８Ａに固定されている。したがって、クラッシュボックス１８には、ブラケット５４（強度ガセット５０）を取り付けるためのボルト孔等は形成されていない。
【００３５】
このクラッシュボックス１８に対するブラケット５４を介した強度ガセット５０の固定姿勢において、強度ガセット５０の係合片５０Ｃは、クラッシュボックス１８の車両上下方向の上端側の側壁１８Ｄに接触又はごく近接して位置している。
【００３６】
以上により、車体前部構造１０では、強度ガセット５０及びブラケット５４を介してフェンダサポートアッパ３２がクラッシュボックス１８に連結（支持）されている。したがって、この実施形態では、強度ガセット５０及びブラケット５４が本発明における連結構造体に相当する。また、強度ガセット５０における一対の壁部５０Ａの上部（ボルト５２によるフェンダサポートアッパ３２への固定部）が本発明における第２固定部に相当する。一方、ブラケット５４が本発明における第１固定部に相当し、強度ガセット５０の一対の壁部５０Ａ、内部リブ５０Ｂが本発明における連結部に相当する。
【００３７】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３８】
上記構成の車体前部構造１０では、コンデンササポート２０、フェンダサポート２２は、エプロンアッパメンバ４２、クラッシュボックス１８を介して車体に対し支持されている。また、フェンダサポート２２は、フェンダパネル４６やオイルクーラー４８を車体に対し支持しており、コンデンササポート２０は、コンデンサやラジエータを車体に対し支持している。
【００３９】
例えば、コンデンサが車両上下方向に振動した場合、コンデンササポート２０には、該コンデンササポート２０を変形させ（コンデンササポートアッパ２４と左右のコンデンササポートサイド２８とに相対角変位を生じさせ）ようとする力が作用する。
【００４０】
ここで、本車体前部構造１０では、コンデンササポートアッパ２４に一体化されたフェンダサポートアッパ３２がサポート部補強構造１１の強度ガセット５０を介してクラッシュボックス１８に連結されているので、コンデンサの振動に起因するコンデンササポート２０の変形が抑制される。このため、コンデンササポート２０（の各接合部等）の耐久強度の低下が抑制される。同様に、フェンダサポート２２の変形が抑制されることで、フェンダサポート２２（の各接合部等）の耐久強度の低下が抑制される。
【００４１】
一方、車体前部構造１０が適用された車両（自動車等）が前面衝突に至った場合、左右少なくとも一方のクラッシュボックス１８には、バンパリインフォースメントを介して車両前後方向に沿った圧縮荷重が作用する。この圧縮荷重が所定値以上である場合、クラッシュボックス１８は、衝突荷重の一部を支持しつつ長手方向に圧縮破壊される。これにより、衝突に伴う衝撃エネルギの一部が吸収され、フロントサイドメンバ１２すなわち車体に作用する荷重が緩和される。
【００４２】
ここで、車体前部構造１０では、ブラケット５４がクラッシュボックス１８に接着剤Ａによって接着固定されているため、車体前部構造１０が適用された車両が前面衝突（例えば、軽衝突を超える程度の衝突）に至った場合、接着剤Ａによるブラケット５４の固定部が剥がれる。したがって、クラッシュボックス１８は、ブラケット５４及び強度ガセット５０を介して接続されたフェンダサポートアッパ３２によって拘束されることなく、衝突エネルギの吸収に伴い圧縮破壊される。すなわち、クラッシュボックス１８の所要の破壊形態（衝撃吸収挙動）が確保される。
【００４３】
このように、本実施形態に係る車体前部構造１０では、クラッシュボックス１８を利用してコンデンササポート２０、フェンダサポート２２補強を図りつつ、該クラッシュボックス１８によって良好な衝撃吸収機能を得ることができる。
【００４４】
特に、樹脂製のクラッシュボックス１８は、金属製のものと比較して延性、靭性が低いので、拘束により破壊形態（変形挙動）が影響を受けやすい。例えば、図８に示す比較例の如く、ボルト１００及びナット１０２を用いて強度ガセット５０を直接的にクラッシュボックス１８に固定する構造では、ボルト１００が起点となってクラッシュボックス１８の破壊形態が変化してしまうので、所要の衝撃吸収性能を確保するために特別な対策が要求される。
【００４５】
これに対して車体前部構造１０では、上記の通り衝突時にはクラッシュボックス１８が自由状態になるので、良好な衝撃吸収特性を得ることができる（良好な衝撃吸収特性を得るための設計等が容易である）。
【００４６】
また、車体前部構造１０では、強度ガセット５０とは別部材とされたブラケット５４がクラッシュボックス１８に接着されるので、強度ガセット５０、ブラケット５４の設計自由度が高い。例えば、強度ガセット５０は、所要の強度（剛性）を確保すべく金属材にて構成でき、かつクラッシュボックス１８への接着部を有する構成と比較して金型や加工の簡素化を図ることができる。すなわち、鋳物や押し出し成形品として強度ガセット５０を形成することができる。
【００４７】
一方、ブラケット５４は、クラッシュボックス１８に対する所要の接着面積を確保する寸法形状を得易い。しかも、車体前部構造１０では、ブラケット５４がクラッシュボックス１８と同種材料である樹脂材にて構成されているので、簡単な構成又はコンパクトな構成で、クラッシュボックス１８とブラケット５４との所要の接着強度を確保し易い。
【００４８】
なお、上記した実施形態では、ブラケット５４がクラッシュボックス１８の上壁１８Ａに接着固定された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、クラッシュボックス１８の側壁１８Ｄにブラケット５４を接着するようにしても良い。
【００４９】
また、上記した実施形態では、フェンダサポート２２を備えた車体前部構造１０に本発明が適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、コンデンササポートアッパ２４（を車幅方向に延長した部分でも良い）が強度ガセット５０、ブラケット５４を介してクラッシュボックス１８に支持された構造としても良い。
【００５０】
さらに、上記した実施形態では、クラッシュボックス１８、ブラケット５４が樹脂製である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、クラッシュボックス１８、ブラケット５４を繊維強化樹脂等にて構成しても良い。また、本発明は、クラッシュボックス１８の上記した形状に限定されないことはいうまでもない。
【００５１】
その他、本発明は、上記した実施形態における各部の構造に限定されずことはなく、各種変形して実施可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するサポート部補強構造を示す斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成する強度ガセット、ブラケットの固定前の状態を示す斜視図斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車体前部構造の概略全体構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る車体前部構造の前側部分を示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る車体前部構造の車幅方向外側部分を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態との比較例に係るサポート部補強構造を示す図３に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０    車体前部構造
１２    フロントサイドメンバ（第１骨格部材）
１８    クラッシュボックス（衝撃吸収部材）
２０    コンデンササポート（第２骨格部材）
２２    フェンダサポート（第２骨格部材）
３２    フェンダサポートアッパ（第２骨格部材）
５０    強度ガセット（連結構造体）
５０Ａ  壁部（連結部、第２固定部）
５４    ブラケット（第１固定部）
Ａ            接着剤
【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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