(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
係止具が挿入可能な取付孔を有する閉断面の構造部材の内面に、前記取付孔を塞ぐように貼り付けが可能で、外部から熱が加わると発泡して、前記閉断面内に前記取付孔からの前記係止具の挿入を許す領域を形成する軟質発泡基材であって、
前記軟質発泡基材は、
当該基材のうち前記取付孔と対向する部位に、当該取付孔の開口および開口縁部を覆うシート部材を有し、
かつ当該基材が、前記シート部材の周りから張り出す外形に形成され、当該張り出た基材部分が前記構造部材の内面に、直接、貼り付かせる構成としてある
ことを特徴とする軟質発泡基材。
【請求項２】
係止具が挿入可能な取付孔を有する閉断面の構造部材の内面に、前記取付孔を塞ぐように貼り付け可能で、前記取付孔と対向する部位には、当該取付孔の開口および開口縁部を覆うシート部材を有するとともに、前記シート部材の周りから張り出す外形をもち、外部から熱が加わると発泡して、前記閉断面内に前記取付孔からの挿入を許す領域を形成する軟質発泡基材を有し、
前記シート部材で前記取付孔の開口および開口縁部を覆うように、前記シート部材から張り出た基材部分を前記構造部材の内面に貼り付かせて前記軟質発泡基材を取り付け、外部から加わる熱で当該軟質発泡基材を発泡させることにより、
前記係止具が前記取付孔から挿入されたとき、前記シート部材が当該係止具で押し退けられて前記取付孔の開口縁部を露出させ、前記係止具と開口縁部とが、直接、係止されるようにしてある
ことを特徴とする部品取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば閉断面の構造物を硬質の充填部材で補強する際、同構造物に有る取付孔からクリップ等の係止具の挿入を許すのに用いられる軟質発泡基材および同発泡基材を用いた部品取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車体、特に閉断面形状をなす骨格部品（ピラー、サイドシル、フレーム等）では、衝突や振動の対策のために、熱硬化型の硬質発泡基材（硬質の充填部材）を、骨格部品の閉断面内で発泡充填させて、満たされる硬質の充填物で骨格部品の剛性を高めたり、部品各部の振動を抑えることが行われている。
【０００３】
これは、図７（ａ）に示されるように骨格部材ａ（例えばインナパネル、アウタパネルを組み合わせて筒状に構成される部材）の閉断面内に硬質発泡基材ｂを配設（ここでは、骨格部材ａの内面に貼り付けている）し、これを外部から加熱、例えば塗装ラインの焼付け工程の熱を利用して発泡させて、骨格部材ａの閉断面内を発泡充填、すなわち閉断面の空間を硬質部材で満たす技術である［（図７（ｂ））］。
【０００４】
ところが、各種の艤装部品を取付けるための取付孔、例えばクリップ孔ｃが骨格部材ａに有る場合、図７（ｂ）に示されるようにクリップ孔ｃは、発泡した硬質部分で塞がれてしまう。
【０００５】
そこで、軟質の発泡基材を用いて、艤装部品の取付けが行えるようにした技術が提案されている（特許第２９０３１９６号）。
【０００６】
これは、図８（ａ）に示されるようにクリップ孔ｃの裏面側（骨格部材ａの内部）に、同クリップ孔ｃの開口を塞ぐよう、軟質で、かつ硬質発泡基材ｂより反応速度の速い軟質発泡基材ｅを貼り付け、同発泡基材ｅを硬質発泡基材ｂと同じ加熱工程で発泡させて、先に発泡する軟質発泡基材ｅで、骨格部材ａの閉断面内にクリップ孔ｃからの挿入を許す領域を形成する技術である。これによると、硬質発泡基材ｂが発泡しても、クリップ孔ｃにはそのまま、同クリップ孔ｃからの挿入を許す領域が残るから、クリップ孔ｃから図９（ａ）に示されるように係止具であるクリップｆに有る略円錐状の爪部ｇを差し込めば、クリップｆが軟質の発泡部分ｈを押し退けるように進んで、クリップ孔ｃに嵌まる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、差し込んだクリップｆの爪部ｇが抜け出ることがある。
【０００８】
この要因を調べた結果、軟質発泡基材ｅは、骨格部材ａの内面に貼り付いているので、クリップｆの爪部ｇを差込んで軟質の発泡部分ｈ押し退けても、図９（ｂ）に示されるようにクリップ孔ｃの開口縁部には軟質の発泡部分ｈが付着したままの残り、同発泡部分ｈがクリップ孔ｃの開口縁部と爪部ｇとの間に入り込み、これがクリップ孔ｃと爪部ｇとの係合を不完全することがわかった。具体的には、クリップ孔ｃの開口縁部と爪部ｇに入り込む軟質の発泡部分ｈが、開き側に戻ろうとするクリップｆの爪部ｇの動きを阻害して、同爪部ｇにおける引掛かり代を不足させたり、さらには同発泡部分ｈで形成される傾斜面が爪部ｇを開口縁部へ向かって滑りやすくしており、これが要因で、一度、差し込んだクリップｆの爪部ｇを抜けやすくしていた。しかも、クリップｆの爪部ｇは、クリップ孔ｃの開口縁部でなく、発泡部分ｈに引っ掛かるために、クリップｆがクリップ孔ｃに引っ掛かるときの節度感がなくなり、クリップｆが引っ掛かったか否かの判断を作業者ができない不具合もあった。
【０００９】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、取付孔から挿入される係止具が取付孔の開口縁部と係止できるようにした軟質発泡基材および同発泡基材を用いた部品取付構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の軟質発泡基材は、上記目的を達成するために、当該基材のうち構造部材の取付孔と対向する部位に、当該開口および開口縁部を覆うようにシート部材を設け、かつ当該基材を、シート部材の周りから張り出す外形に形成して、当該張り出た基材部分が構造部材の内面に、直接、貼り付かせる構成を採用して、取付孔を塞ぐように軟質発泡基材を取付けても、同軟質発泡基材が、取付孔の開口縁部に着かずに発泡するようにした。
【００１１】
これにより、軟質発泡基材を発泡させてから、部品を固定するための係止具が取付孔から挿入すると、当該係止具がシート部材を押し退ける挙動により、取付孔の開口縁部が露出するので、係止具と開口縁部とが、直接、係止されるようになり、係止具と取付孔の開口縁部との間で完全な係合が行われる。しかも、軟質発泡基材が有する強力な接着力で、強固に軟質発泡基材が構造部材に取付けられる。
【００１３】
請求項２に記載の部品取付構造は、上記目的を達成するために、取付孔を有する構造部材の内面に、取付孔を塞ぐように貼り付け可能で、取付孔と対向する部位に、取付孔の開口および開口縁部を覆うようにシート部材を有するとともに、シート部材の周りから張り出す外形をもち、外部から熱が加わると発泡して、閉断面内に取付孔からの挿入を許す領域を形成する軟質発泡基材を有し、シート部材で取付孔の開口および開口縁部を覆うように、シート部材から張り出た基材部分を構造部材の内面に貼り付かせて軟質発泡基材を取り付け、外部から加わる熱で当該軟質発泡基材を発泡させることにより、部品を固定するための係止具が取付孔から挿入されたとき、シート部材が当該係止具で押し退けられて取付孔の開口縁部を露出させ、係止具と開口縁部とが、直接、係止される構造を採用して、係止具と取付孔の開口縁部との間で完全な係合が行われるようにした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１ないし図４に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００１５】
図１中１は、本発明が適用された例えば４ドアタイプの乗用車を構成する車体を示す。
【００１６】
この車体１は、車体組立工程で各部の組付けと、焼付け塗装工程において塗装がなされた、艤装工程に入る前の状態を示している。
【００１７】
この車体１を構成する閉断面部分を有する骨格部材のうち、例えばフロントピラー２（本願の構造部材に相当）の内部の略全体には発泡充填が施されている。
【００１８】
具体的には、図２に示されるように例えばフロントピラー２は、最も車室寄りのフロントピラーインナパネル３、フロントピラーアウタパネル４、最も車外寄りのサイドアウタパネル５を溶接で接合して筒状にし、それぞれフロントピラーインナパネル３とフロントピラーアウタパネル４とで囲まれる部分と、フロントピラーアウタパネル４とサイドアウタパネル５とで囲まれる部分とを閉断面化してある。なお、フロントピラーインナパネル３のパネル部分には、例えば長手方向に所定の間隔で、クリップ孔６（本願の取付孔に相当）が穿設してある。但し、クリップ孔６は、例えば図１中の二点鎖線で示されるフロントピラー２に艤装される艤装部品、例えば信号の電送に使用するハーネス７をハーネスクリップ８（本願の係止具に相当）の差込みで固定するために使用するものである。そして、フロントピラーインナパネル３とフロントピラーアウタパネル４とで囲まれる内腔部と、フロントピラーアウタパネル４とサイドアウタパネル５とで囲まれる内腔部とは、いずれも例えばフロントピラーアウタパネル４の内面と外面とにそれぞれ貼り付けた熱硬化型の発泡充填材、例えば熱硬化型発泡シート１０を加熱により発泡充填させることで中実にしてある。なお、１０ａは、同発泡シート１０が発泡して形成される硬質の部分を示す。
【００１９】
また図２に示されるように各取付孔６とこれと対向する発泡した硬化部分との間には、各取付孔６の開口を塞ぐように貼り付けた軟質発泡基材、例えば軟質発泡シート１１が発泡させてある。軟質発泡シート１１は、上記硬化型発泡シート１０より速い反応を示す軟質発泡材が用いられ、同シート１１が硬化型発泡シート１０が発泡するよりも先に発泡して、クリップ孔６の開口を軟らかい部分である軟質発泡層Ｐで塞ぎ、クリップ差込み方向前側に、クリップ孔６からハーネスクリップ８の爪部８ａの挿入を許す領域を形成している。
【００２０】
この軟質発泡層Ｐとこれに対向する各クリップ孔６の開口および同開口の開口縁部との間には、テープ部材（本願のシート部材に相当）、例えば両面に接着面（弱）を有するアルミテープ１３が介在され、同テープ１３でインナーパネル内面側から、クリップ孔６の開口と同開口の開口縁部を覆っている。これで、クリップ孔６を塞いでいるアルミテープ部分に所定以上の外力が加わると、取付孔６の開口縁部に着いているアルミテープ部分が剥がれて、クリップ孔６の開口縁部が現れる構造にしてある。
【００２１】
この剥がれ構造が簡単に得られるよう、本実施形態は、図３（ａ），（ｂ）に示されるようなアルミテープ付き軟質発泡シート１１が用いてある。
【００２２】
ここで、同軟質発泡シート１１の構造を、同シート１１と硬化型発泡シート１０とでフロントピラー２の内部が発泡充填されるまで工程と共に説明する。
【００２３】
発泡充填は、車体１が出来上がるまでの工程を流用して行われる。そこで、車体１が出来上がるまでの流れを簡単にすれば、自動車の車体１は、周知のように車体組立工程において全体が組付けられ、その後、塗装ラインに入る。車体１は、この塗装ラインの電着工程、焼付け工程を経て塗装を終えた後、艤装工程、最終組立工程へ至り、製品となる。
【００２４】
フロントピラー２の発泡充填は、この間の一部を利用して行われる。
【００２５】
ここで、軟質発泡シート１１は、図３（ａ），（ｂ）に示されるようにクリップ孔６を含み同クリップ孔６の周辺を覆い隠す大きさにしたシート状の基材部分１１ａと、クリップ孔６の開口および同開口の開口縁部だけを覆い隠す大きさの外形にしたアルミテープ１３とを組み合わせてある。具体的には、軟質発泡シート１１は、基材部分１１ａのうちのクリップ孔６および同孔６の開口縁部と対向する部位に、アルミテープ１３を、側面に有る接着面を利用して貼り付けて、１部品化している。また基材部分１１ａは、アルミテープ１３の周りから張り出していて、張り出た部分１１ｂをフロントピラーインナパネル３の内面に、直接、貼り付く部分としている。これで、剥がれやすいアルミテープ１１ｂ（接着力が弱いため）に頼らずに、高い接着力をもつ軟性発泡材の特徴を活用して、軟質発泡シート１１を貼付できるようにしている。
【００２６】
そして、車体１のフロントピラー２の組付前において、図３（ａ）に示されるようにフロントピラー２を構成するフロントピラーインナパネル３の内面に、各クリップ孔６をアルミテープ１３で塞ぐように、上記アルミテープ付き軟質発泡シート１１を貼り付ける（軟質発泡材自身がもたらす接着力による）。これにより、軟質発泡シート１１は、クリップ孔６の開口縁部と直に触れずに、クリップ孔６の開口を覆い隠すよう、クリップ孔６の周辺のパネル面に貼付される。
【００２７】
またフロントピラーアウタパネル４の両側面には、それぞれ熱硬化型発泡シート１０を貼り付ける。このとき、各熱硬化型発泡シート１０の大きさは、フロントピラーインナパネル３、フロントピラーアウタパネルパネル４、サイドアウタパネル５とで形成される閉断面空間を発泡充填させるのに必要な大きさである。
【００２８】
車体組立工程において、図３（ｃ）に示されるように軟質発泡シート１１が付いているフロントピラーインナパネル３、熱硬化型発泡シート１０が付いているフロントピラーアウタパネル４、サイドアウタパネル５を溶接で取着してフロントピラー２を組立てる。すると、両発泡シート１０，１１は、各パネル３〜５で形成される閉断面部分内に設置される。
【００２９】
車体１の組立てが終了すると、車体１は電着工程に導かれ、電着塗装が車体１の表面に施される。続いて、同塗装を終えた車体１は焼付け塗装工程に導かれ、塗装は高温度の加熱によって乾燥され、焼付けられる。
【００３０】
この焼付けの際の熱で、熱硬化型発泡シート１０、軟質発泡シート１１は反応していく。
【００３１】
ここで、軟質発泡シート１１は、熱硬化型発泡シート１０より反応が速いので、図３（ｃ）中の二点鎖線で示されるように、先に取付孔６を覆っている軟質発泡シート１１が発泡して、クリップ孔６の裏面側に、同取付孔６と連なる軟らかい層、すなわち軟質発泡層Ｐを形成する。
【００３２】
このとき、クリップ孔６の開口縁部は、アルミテープ１３で覆われているから、軟質発泡シート１１はクリップ孔６の開口縁部に付着せずに発泡する。つまり、クリップ８の挿入を妨げる要因となるクリップ孔６の開口縁部での付着を無くした軟質発泡層Ｐが形成される。なお、クリップ孔６の開口はアルミテープ１３で塞がれているから、軟質発泡層Ｐがクリップ孔６から外部へ飛び出るのは抑えられる。
【００３３】
その後、熱硬化型発泡シート１０が発泡し、図２に示されるように残るセンタピラー２の閉断面空間内を充填し、硬化する。
【００３４】
このとき、発泡した熱硬化型発泡シート１０は、先に形成された軟質発泡層Ｐの周りの空間を発泡充填するから、フロントピラー２は、クリップ孔８からクリップ８を差込み可能とした状態を保ちながら、内部が発泡硬化される。これで、センタピラー２の補強、振動抑制など行われる。
【００３５】
この後、艤装工程に入り、図２に示されるようにハーネスクリップ８をセンタピラー２の各クリップ孔６に取付ける作業が行われる。このハーネスクリップ８をセンタピラー２に取付けるときの状況が順に図４（ａ）〜（ｃ）に拡大して示されている。
【００３６】
ここで、ハーネスクリップ８は、図２に示されるように例えばプレート部８ｂの一側部にハーネス７を保持する保持部８ｃを有し、他側に例えば二つ割れの円錐状部で形成される爪部８ａを有して構成される部品である。つまり、ハーネスクリップ８の爪部８ａは、クリップ孔６に差し込むと、爪部８ａが径方向に弾性変位して、クリップ孔６に嵌まり、同孔６の開口縁部に係止される構造である。
【００３７】
このハーネスクリップ８の爪部８ａを、アルミテープ１３で塞がれているクリップ孔６へ差し込むことにより、確実にフロントピラー２に固定されていく。
【００３８】
この点を説明すれば、軟質発泡層Ｐとクリップ孔６（孔の開口と開口縁部）との間に介在されているアルミテープ１３は、接着力が小さい。また軟質発泡層Ｐは軟らかいから、ハーネス７を固定するためのクリップ８の爪部８ａがクリップ孔６から差し込まれると、図４（ａ）〜（ｃ）に示されるようにアルミテープ１３は、爪部８ａの先端で押されて、フロントピラーインナパネル３の内面から剥がされる。そして、差し込まれる爪部８ａは、クリップ孔６ですぼまりながら、アルミテープ１３を押し退け、軟質発泡層Ｐの奥側へ同発泡層Ｐを変形させながら進む。
【００３９】
この押し退けにより、アルミテープ１３の剥がれは進行し、図４（ｂ）に示されるようにクリップ孔６の開口縁部を露出させる。
【００４０】
そして、爪部８ａがクリップ孔６を通過すると、図４（ｃ）に示されるように弾性復帰して、爪部８ａがクリップ孔６と嵌まり合い、爪部８ａの基端部が、露出したクリップ孔６の開口縁部と係止して、ハーネスクリップ８をフロントピラー２に係合させ固定させる。
【００４１】
このとき、ハーネスクリップ８の爪部８ａとクリップ孔６の開口縁部とは、従来の技術の項で述べたように両者間に発泡部材が入り込むことなく、直接、係止されるので、両者間では完全な係合が行われる。そして、このハーネスクリップ８にハーネス７が付き、センタピラー２にフロントピラートリム１４が付く（図２のみ図示）。
【００４２】
したがって、クリップ孔６の開口および開口縁部を覆い隠すシート部材、すなわちアルミテープ１３を採用した軟質発泡基材の採用、さらには同アルミテープ１３を採用した部品取付構造の採用により、爪部８ａの引掛かり代が不足したり、同爪部８ａが滑りやすくなるなどの不具合は解消され、クリップ孔６に対してハーネスクリップ８を確実に係止させることができる。しかも、爪部８は、直接、クリップ孔６の開口縁部に引掛かるので、爪部８がクリップ孔６に固定されるときの節度感は明瞭であり、組付作業性の点にも優れる。
【００４３】
そのうえ、軟質発泡シート１０は、発泡する基材部分１１ａがアルミテープ１３の周りから張り出す構造を採用して、張り出た部分１１ｂがフロントピラーインナパネル３の内面に、直接、貼り付くようにしたので、軟質発泡部材がもつ強力な接着力で、強固にフロントピラーインナパネル３に取付けることができ、たとえフロントピラーインナパネル３を他の部材に溶接するときに衝撃が加わったようなときでも、軟質発泡シート１０が脱落する心配はないので、安心して発泡充填の作業を進めることができる。
【００４４】
図５は本発明の第２の実施形態、図６は本発明の第３の実施形態をそれぞれ示す。
【００４５】
いずれも実施形態も、異なるアルミテープ１３の組付け方を示している。
【００４６】
具体的には、図５に示す第２の実施形態は、例えばシート状の基材部分１１ａより大きな外形のアルミテープ１３を、フロントピラーインナパネル３の内面に貼付して、クリップ孔６の開口と開口縁部とを覆ってから、残るアルミテープ１３の側面にシート状の基材部分１１ａを貼付する構造である。
【００４７】
図６に示す第２の実施形態は、同外形のアルミテープ１３をシート状の基材部分１１ａに貼付してから、アルミテープ１３をフロントピラーインナパネル３の内面に貼付して、クリップ孔６の開口と開口縁部とを覆うようにした構造である。
【００４８】
このようにしても、第１の実施形態と同様の効果を奏する。なお、図５および図６において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００４９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述の実施形態では、本発明をフロントピラーに適用したが、これに限らず、車体の他の取付孔を有する骨格部材（例えばセンタピラー、リアピラー、サイドシル、サイドフレームなど）に適用してもよい。さらにシート部材としてアルミテープを採用したが、これに限らず、他のシート部材でもよい。しかも、接着面の無いシート部材でもいい場合がある（第１の実施形態の場合）。また実施形態では、取付孔として、クリップが差し込まれるクリップ孔を適用しているが、トリム部材の係止部などのように他の係止部が差し込まれる取付孔でも構わない。なお、本実施形態をトリム部材の係止部をクリップ孔ｃに係止させる場合に適用すれば、トリム部材の係止部はトリム部材の背後側になってしまうので、取付作業者がトリム部材の係止部とクリップ孔ｃとを直接、目視して位置合せすることが困難であり、取付作業者はトリム部材の係止部がクリップ孔ｃに位置合わせされたことを手探りで感じ取って作業しているが、図７（ｂ）に示すように発泡した硬質部分ｂがクリップ孔ｃから膨出してしまうと、トリム部材の係止部がクリップ孔ｃに位置合わせされたことを手探りで感じ取ることが困難になってしまう問題に対して、発泡した硬質部分ｄがクリップ孔ｃから膨出することを防止できるので、トリム部材の係止部がクリップ孔ｃに位置合わせされたことを確実に手探りで感じ取ることができるようになる。
【００５０】
さらに、本実施形態においては、フロントピラーインナパネル３、フロントピラーアウタパネル４、サイドアウタパネル５とで形成される閉断面空間を発泡充填させるのに熱硬化形発泡シート１０を用いるようにしたが、この熱硬化形発泡シート１０に代えて２液を混合させることにより発泡効果する材料を用いるようにしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１、請求項２に記載の発明に記載の発明によれば、係止具を、取付孔から発泡した軟質発泡基材へ差し込めば、係止具と取付孔の開口縁部との両者は、両者間に発泡した軟質発泡基材が入り込むような支障なく、直接、係止され、両者で完全な係合が行われるようになる。
【００５２】
したがって、取付孔に対して係止具を確実に係止させることができ、係止具が取付孔から不用意に外れるような事態を未然に防ぐことができる。しかも、軟質発泡基材自身がもつ強力な接着力で、シート部材付きの軟質発泡基材を強固に構造物材に取付けることができ、たとえ衝撃が加わるようなときでも、軟質発泡基材が脱落する心配はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る、フロントピラーが発泡充填された車体の一部を示す斜視図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿うフロントピラーの断面図。
【図３】センタピラーの内部で、軟質発泡部材と硬質発泡部材とを発泡させる手順を説明する図。
【図４】クリップの差込みで押し退けられるシート部材によって露出する取付孔の開口縁部にクリップの爪部が係合するまでの説明するための断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態の要部を説明するための断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態の要部を説明するための断面図。
【図７】構造部材を発泡充填で補強する技術を説明するための断面図。
【図８】取付孔からクリップが差し込めるようにした発泡充填の技術を説明するための断面図。
【図９】同発泡充填で、クリップが抜けやすくなるのを説明するための断面図。
【符号の説明】
２…フロントピラー（構造部材）
３…フロントピラーインナパネル
６…クリップ孔（取付孔）
７…ハーネス
８…ハーネスクリップ（係止具）
８ａ…爪部
１０…熱硬化型発泡シート（発泡充填材）
１１…軟質発泡シート（軟質発泡基材）
１１ｂ…張り出た部分
１３…アルミテープ（シート部材）。
【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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