特許第6393112号(P6393112)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6393112
(24)【登録日】2018年8月31日
(45)【発行日】2018年9月19日
(54)【発明の名称】車両のフレーム構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 21/02 20060101AFI20180910BHJP
【FI】
   B62D21/02 A
【請求項の数】7
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2014-170802(P2014-170802)
(22)【出願日】2014年8月25日
(65)【公開番号】特開2016-43851(P2016-43851A)
(43)【公開日】2016年4月4日
【審査請求日】2017年6月15日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005463
【氏名又は名称】日野自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100130052
【弁理士】
【氏名又は名称】大阪 弘一
(72)【発明者】
【氏名】近藤 浩史
(72)【発明者】
【氏名】岩澤 弘
(72)【発明者】
【氏名】近藤 良樹
【審査官】 畔津 圭介
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2014/125739(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 21/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレールと、
リーフスプリングのスプリングブラケットが取り付けられる前記一対のサイドレールのスプリングブラケット取付部よりも車両前後方向前方に配置されて、車幅方向に延びて両端が前記一対のサイドレールに連結されるクロスメンバと、
前記スプリングブラケット取付部と前記クロスメンバとを連結する第一補強部材と、
第二補強部材と、を備え
前記サイドレールは、
車両上下方向に延びるサイドレール側板部と、
前記側板部の上端縁から車幅方向内側に延びるサイドレール上板部と、
前記側板部の下端縁から車幅方向内側に延びるサイドレール下板部と、を有し、
前記クロスメンバは、
車両上下方向に延びるクロスメンバ側板部と、
前記クロスメンバ側板部の上端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ上板部と、
前記クロスメンバ側板部の下端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ下板部と、を有し、
前記第一補強部材は、
前記サイドレール側板部に剛結される第一補強部材側板部と、
前記サイドレール下板部及び前記クロスメンバ下板部に剛結される第一補強部材下板部と、を有し、
前記第二補強部材は、前記第一補強部材下板部に剛結される、
車両のフレーム構造。
【請求項2】
前記第一補強部材下板部は、車両前後方向後方から前記クロスメンバに向けて車両内側に広がる第一補強部材拡幅部を有する、
請求項に記載のフレーム構造。
【請求項3】
前記第二補強部材は、車両前後方向において前記スプリングブラケット取付部と同じ位置から前記クロスメンバの近傍まで延びる、
請求項1又は2に記載の車両のフレーム構造。
【請求項4】
前記第二補強部材は、車両前後方向後方から前記クロスメンバに向けて車両内側に広がっている、
請求項1〜3の何れか一項に記載の車両のフレーム構造。
【請求項5】
前記第二補強部材は、平板状に形成されて、前記第一補強部材下板部に重ね合わされている、
請求項1〜4の何れか一項に記載の車両のフレーム構造。
【請求項6】
前記第二補強部と前記クロスメンバとの間に、隙間が設けられている、
請求項1〜5の何れか一項に記載の車両のフレーム構造。
【請求項7】
前記第二補強部材は、前記サイドレール下板部にも剛結されている、
請求項1〜6の何れか一項に記載の車両のフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トラックなどの車両のフレーム構造に関する。
【背景技術】
【0002】
トラックなどの車両のフレームは、車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレールを備えている。サイドレールには、車両前後方向前側に位置するスプリングブラケット取付部に、リーフスプリングのスプリングブラケットが取り付けられている。このため、スプリングブラケット取付部が撓むことにより、操縦安定性が低下する。そこで、スプリングブラケット取付部にクロスメンバを取り付けることにより、スプリングブラケット取付部の剛性を高めて、操縦安定性の向上を図ることが考えられる。
【0003】
しかしながら、スプリングブラケット取付部の近傍には、エンジン及びラジエータ等の搭載空間を確保する必要があるため、スプリングブラケット取付部にクロスメンバを取り付けることができない場合がある。そこで、特許文献1では、スプリングブラケット取付部からずれた位置においてクロスメンバをサイドレールに取り付け、更に、補強片によりクロスメンバとサイドレールとの結合強度を高めることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平06−024353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、特許文献1に記載の技術では、スプリングブラケット取付部の剛性向上までは十分に考慮されていないため、スプリングブラケット取付部の剛性向上について改善の余地がある。
【0006】
そこで、本発明は、スプリングブラケット取付部にクロスメンバを取り付けられない場合に、スプリングブラケット取付部の剛性向上を図れる車両のフレーム構造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】
本発明に係る車両のフレーム構造は、車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレールと、リーフスプリングのスプリングブラケットが取り付けられる一対のサイドレールのスプリングブラケット取付部よりも車両前後方向前方に配置されて、車幅方向に延びて両端が一対のサイドレールに連結されるクロスメンバと、スプリングブラケット取付部とクロスメンバとを連結する第一補強部材と、を備える。
【0008】
本発明に係る車両のフレーム構造では、クロスメンバが、スプリングブラケット取付部よりも車両前後方向前方に配置されているが、スプリングブラケット取付部とクロスメンバとが第一補強部材で連結されている。これにより、第一補強部材を介してスプリングブラケット取付部をクロスメンバで支える事ができるため、スプリングブラケット取付部の剛性向上を図ることができる。
【0009】
サイドレールは、車両上下方向に延びるサイドレール側板部と、側板部の上端縁から車幅方向内側に延びるサイドレール上板部と、側板部の下端縁から車幅方向内側に延びるサイドレール下板部と、を有し、クロスメンバは、車両上下方向に延びるクロスメンバ側板部と、クロスメンバ側板部の上端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ上板部と、クロスメンバ側板部の下端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ下板部と、を有し、第一補強部材は、サイドレール側板部に剛結される第一補強部材側板部と、サイドレール下板部及びクロスメンバ下板部に剛結される第一補強部材下板部と、を有していてもよい。このように、第一補強部材は、第一補強部材側板部においてサイドレール側板部に剛結され、第一補強部材下板部においてサイドレール下板部及びクロスメンバ下板部に剛結されることで、サイドレール下板部に対するサイドレール側板部の倒れ込みを抑制して、スプリングブラケット取付部周囲の剛性を高めることができる。
【0010】
第一補強部材下板部は、車両前後方向後方からクロスメンバに向けて車両内側に広がる第一補強部材拡幅部を有していてもよい。サイドレールとクロスメンバとは直交するため、スプリングブラケット取付部に荷重が入力されることで、クロスメンバに対してサイドレールが倒れ込み易くなる。そこで、第一補強部材下板部に第一補強部材拡幅部を設けることで、クロスメンバに対するサイドレールの倒れ込みを抑制して、スプリングブラケット取付部周囲の剛性を高めることができる。
【0011】
第一補強部材下板部に剛結される第二補強部材を更に備えていてもよい。このように、第一補強部材下板部に第二補強部材を剛結することで、第一補強部材下板部の剛性を高めることができる。これにより、スプリングブラケット取付部周辺の剛性を更に高めることができる。また、第一補強部材と第二補強部材とを別部材とすることで、組み立て性が向上するとともに、必要に応じて第二補強部材を脱着できるため剛性選択の自由度が向上する。
【0012】
第二補強部材は、車両前後方向においてスプリングブラケット取付部と同じ位置からクロスメンバの近傍まで延びていてもよい。このように、第二補強部材が形成されることで、スプリングブラケット取付部周辺の剛性を更に高めることができる。
【0013】
第二補強部材は、車両前後方向後方からクロスメンバに向けて車両内側に広がっていてもよい。第二補強部材をこのような形状とすることで、クロスメンバに対するサイドレールの倒れ込みを更に抑制して、スプリングブラケット取付部周囲の剛性を高めることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、スプリングブラケット取付部にクロスメンバを取り付けられない場合に、スプリングブラケット取付部の剛性向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】第1の実施形態に係る車両のフレーム構造を後方から見た斜視図である。
図2】第1の実施形態に係る車両のフレーム構造を前方から見た斜視図である。
図3】第1の実施形態に係る車両のフレーム構造の側面図である。
図4】第1の実施形態に係る車両のフレーム構造の平面図である。
図5】第1の実施形態に係る車両のフレーム構造の底面図である。
図6】スプリングブラケットを取り付けた状態の側面図である。
図7】第2の実施形態に係る車両のフレーム構造を後方から見た斜視図である。
図8】第2の実施形態に係る車両のフレーム構造を前方から見た斜視図である。
図9】第2の実施形態に係る車両のフレーム構造の側面図である。
図10】第2の実施形態に係る車両のフレーム構造の平面図である。
図11】第2の実施形態に係る車両のフレーム構造の底面図である。
図12】スプリングブラケットを取り付けた状態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明において、上下方向は、車両上下方向における上下方向を意味し、前後方向は、車両前後方向における前後方向を意味し、内外方向は、車幅方向における車両の内外方向を意味する。
【0017】
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る車両のフレーム構造を後方から見た斜視図である。図2は、第1の実施形態に係る車両のフレーム構造を前方から見た斜視図である。図3は、第1の実施形態に係る車両のフレーム構造の側面図である。図4は、第1の実施形態に係る車両のフレーム構造の平面図である。図5は、第1の実施形態に係る車両のフレーム構造の底面図である。図6は、スプリングブラケットを取り付けた状態の側面図である。
【0018】
図1図6に示すように、本実施形態に係る車両のフレーム構造1は、車両前後方向に延びる一対の対向するサイドレール10,10を備えている。
【0019】
サイドレール10は、車両後端部から車両前端部まで、車両前後方向に直線状に延びている。サイドレール10は、車幅方向内側に向けて開口した、溝形鋼のような断面略C字状(コ字状又はチャネル状ともいう)に形成されている。具体的に説明すると、サイドレール10は、車両上下方向に延びる矩形板状のサイドレール側板部11と、サイドレール側板部11の上端縁から車幅方向内側に延びる矩形板状のサイドレール上板部12と、サイドレール側板部11の下端縁から車幅方向内側に延びる矩形板状のサイドレール下板部13と、を備えている。
【0020】
サイドレール10には、車両前後方向前側において、リーフスプリング60(板ばね)のスプリングブラケット61が取り付けられる。具体的に説明すると、サイドレール側板部11の車両前後方向前側部分に、スプリングブラケット取付部15が形成されている。スプリングブラケット取付部15に、ボルト73が挿通される貫通孔14が形成されている。また、スプリングブラケット61に、貫通孔14に対応してボルト73が挿通される貫通孔(不図示)が形成されている。そして、スプリングブラケット取付部15の外側にスプリングブラケット61を重ね合せ、ボルト73をスプリングブラケット61の貫通孔及び貫通孔14に挿通してナット(不図示)に締結することで、スプリングブラケット61がスプリングブラケット取付部15(サイドレール10)に剛結される。このため、スプリングブラケット取付部15は、サイドレール側板部11の貫通孔14周辺の部分となる。
【0021】
また、車両のフレーム構造1は、一対のサイドレール10に連結されるクロスメンバ20と、スプリングブラケット取付部15とクロスメンバ20とに連結される一対の第一補強部材30,30と、クロスメンバ20を補強する一対の第一クロスメンバ補強部40,40及び一対の第二クロスメンバ補強部50,50と、を備えている。
【0022】
クロスメンバ20は、車幅方向に直線状に延びて、その両端が一対のサイドレール10,10に連結されている。クロスメンバ20は、スプリングブラケット取付部15よりも車両前後方向前方に配置されている。クロスメンバ20は、車両後方に向けて開口した断面略C字状に形成されている。具体的に説明すると、クロスメンバ20は、車両上下方向に延びるクロスメンバ側板部21と、クロスメンバ側板部21の上端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ上板部22と、クロスメンバ側板部21の下端縁から車両前後方向後側に延びるクロスメンバ下板部23と、を備えている。
【0023】
ここで、一対のサイドレール10,10とクロスメンバ20とが連結されるクロスメンバ連結部分Cの構造を具体的に説明する。クロスメンバ上板部22の両端部のそれぞれは、サイドレール上板部12の外側(上側)に重ね合わされた状態で、サイドレール上板部12とボルト締めにより剛結されている。また、クロスメンバ下板部23の両端部のそれぞれは、サイドレール下板部13の内側(上側)に重ね合わされた状態で、サイドレール下板部13とボルト締めにより剛結されている。なお、サイドレール上板部12は、クロスメンバ連結部分Cよりも前側の部分が切り欠かれており、サイドレール側板部11及びサイドレール下板部13は、サイドレール上板部12よりも前方まで延びている。そして、サイドレール上板部12の先端が、クロスメンバ側板部21の内側に突き当てられており、サイドレール側板部11及びサイドレール下板部13が、クロスメンバ20よりも前方にまで延びている。
【0024】
また、サイドレール上板部12及びサイドレール下板部13は、クロスメンバ連結部分Cに向けて徐々に車両内側に拡幅されている。同様に、クロスメンバ上板部22及びクロスメンバ下板部23は、クロスメンバ連結部分Cに向けて徐々に車両後側に拡幅されている。これにより、クロスメンバ連結部分Cの剛性が高められている。なお、クロスメンバ下板部23の車両後側に拡幅されている部位を、クロスメンバ拡幅部24という。
【0025】
第一補強部材30は、スプリングブラケット取付部15の剛性向上を図るガセットである。第一補強部材30は、断面L字状に形成されて、車両前後方向に延びている。具体的に説明すると、第一補強部材30は、車両上下方向に延びる第一補強部材側板部31と、第一補強部材側板部31の下端縁から車幅方向内側に延びる第一補強部材下板部32と、を備えている。
【0026】
第一補強部材側板部31は、スプリングブラケット取付部15に取り付けられる部位である。第一補強部材側板部31は、サイドレール側板部11に沿って車両前後方向に延びる平板状に形成されている。第一補強部材側板部31は、スプリングブラケット取付部15を車両内側から覆うようにサイドレール側板部11の内側に重ね合わされている。第一補強部材側板部31には、貫通孔14に対応する位置に、ボルト73が挿通される貫通孔33が形成されている。そして、スプリングブラケット61の貫通孔、貫通孔14及び貫通孔33に挿通されたボルト73がナット(不図示)に締結されることで、第一補強部材側板部31が、サイドレール側板部11及びスプリングブラケット61に剛結されている。なお、第一補強部材側板部31は、サイドレール側板部11のスプリングブラケット取付部15以外の部分に対しても、ボルト締めにより剛結されている。
【0027】
第一補強部材下板部32は、クロスメンバ20に取り付けられる部位である。第一補強部材下板部32は、サイドレール下板部13に沿って車両前後方向に延びる平板状に形成されている。第一補強部材下板部32は、サイドレール下板部13と重ね合わされている。そして、第一補強部材下板部32は、サイドレール下板部13に対してボルト締めにより剛結されている。また、第一補強部材下板部32には、車両前後方向後方からクロスメンバ20(クロスメンバ連結部分C)に向けて車両内側に広がるとともに、車両前後方向前方からクロスメンバ20(クロスメンバ連結部分C)に向けて車両内側に広がる第一補強部材拡幅部34が形成されている。第一補強部材拡幅部34は、クロスメンバ拡幅部24と重ね合わされている。そして、第一補強部材拡幅部34は、クロスメンバ拡幅部24に対してボルト締めにより剛結されている。
【0028】
なお、第一補強部材拡幅部34とクロスメンバ拡幅部24とをボルト締めする位置は特に限定されないが、少なくとも一箇所は車両内側の端部であることが好ましい。また、第一補強部材下板部32は、クロスメンバ下板部23の上側又は下側の何れに配置されていてもよいが、クロスメンバ下板部23の下側に配置して、サイドレール下板部13の内側(上側)とクロスメンバ下板部23の外側(下側)との間に挟み込ませることで、第一補強部材下板部32をクロスメンバ20よりも前方まで延ばすことができる。
【0029】
第一クロスメンバ補強部40は、クロスメンバ20の内側に配置されている。そして、第一クロスメンバ補強部40は、クロスメンバ上板部22に対してボルト締めにより剛結されているとともに、サイドレール上板部12に対してボルト締めにより剛結されている。このため、第一クロスメンバ補強部40は、クロスメンバ20と閉断面を形成して、クロスメンバ連結部分Cの剛性を高める機能を有する。
【0030】
第二クロスメンバ補強部50は、クロスメンバ20の前側に配置されている。そして、第二クロスメンバ補強部50は、クロスメンバ側板部21に対してボルト締めにより剛結されているとともに、サイドレール側板部11及び第一補強部材側板部31に対してボルト締めにより剛結されている。このため、第二クロスメンバ補強部50は、クロスメンバ連結部分Cの剛性を高める機能を有する。
【0031】
以上説明したように、本実施形態に係る車両のフレーム構造1では、クロスメンバ20が、スプリングブラケット取付部15よりも車両前後方向前方に配置されているが、スプリングブラケット取付部15とクロスメンバ20とが第一補強部材30で連結されている。これにより、第一補強部材30を介してスプリングブラケット取付部15をクロスメンバで支える事ができるため、スプリングブラケット取付部15の剛性向上を図ることができる。
【0032】
また、第一補強部材30は、第一補強部材側板部31においてサイドレール側板部11に剛結され、第一補強部材下板部32においてサイドレール下板部13及びクロスメンバ下板部23に剛結されることで、サイドレール下板部13に対するサイドレール側板部11の倒れ込みを抑制して、スプリングブラケット取付部15周囲の剛性を高めることができる。
【0033】
また、サイドレール10とクロスメンバ20とは直交するため、スプリングブラケット取付部15に荷重が入力されることで、クロスメンバ20に対してサイドレール10が倒れ込み易くなる。そこで、第一補強部材下板部32に第一補強部材拡幅部34を設けることで、クロスメンバ20に対するサイドレール10の倒れ込みを抑制して、スプリングブラケット取付部15周囲の剛性を高めることができる。
【0034】
また、第一補強部材30を断面L字状とすることで、第一補強部材30を容易に製造することができる。
【0035】
[第2の実施形態]
第2の実施形態は、基本的に第1の実施形態と同様であり、第二補強部材を備える点のみ第1の実施形態と相違する。このため、以下の説明では、第1の実施形態と相違する事項のみを説明し、第1の実施形態と同様の説明を省略する。
【0036】
図7は、第2の実施形態に係る車両のフレーム構造を後方から見た斜視図である。図8は、第2の実施形態に係る車両のフレーム構造を前方から見た斜視図である。図9は、第2の実施形態に係る車両のフレーム構造の側面図である。図10は、第2の実施形態に係る車両のフレーム構造の平面図である。図11は、第2の実施形態に係る車両のフレーム構造の底面図である。図12は、スプリングブラケットを取り付けた状態の側面図である。
【0037】
図7図12に示すように、本実施形態に係る車両のフレーム構造2は、第1の実施形態に係る車両のフレーム構造1と同様に、サイドレール10,10、クロスメンバ20、第一補強部材30,30、第一クロスメンバ補強部40,40及び第二クロスメンバ補強部50,50を備え、更に、第二補強部材80を備える。
【0038】
第二補強部材80は、第一補強部材下板部32に剛結されるガセットである。第二補強部材80は、第一補強部材下板部32に沿って車両前後方向に延びる平板状に形成されている。第二補強部材80は、車両前後方向においてスプリングブラケット取付部15と同じ位置からクロスメンバ20の近傍まで延びている。第二補強部材80は、第一補強部材下板部32と重ね合わされている。そして、第二補強部材80は、第一補強部材下板部32に対してボルト締めにより剛結されている。
【0039】
具体的に説明すると、第二補強部材80の後端部81は、車両前後方向においてスプリングブラケット取付部15よりも後方に位置している。第二補強部材80の前端部82は、車両前後方向において、クロスメンバ拡幅部24の近傍に位置している。ここで、クロスメンバ拡幅部24の近傍とは、クロスメンバ拡幅部24に当接しない位置をいう。このため、第二補強部材80とクロスメンバ拡幅部24との間には、僅かな隙間が設けられている。第二補強部材80とクロスメンバ拡幅部24との間に隙間を設けることで、第二補強部材80及びクロスメンバ拡幅部24を容易に組み付けることができる。第二補強部材80は、第一補強部材拡幅部34と同様に、車両前後方向後方からクロスメンバ20に向けて(後端部81から前端部82に向けて)車両内側に広がっている。このため、第二補強部材80は、スプリングブラケット取付部15とクロスメンバ20との間において、第一補強部材下板部32全体の剛性を高める機能を有する。
【0040】
そして、第二補強部材80は、車両前後方向におけるスプリングブラケット取付部15と同じ位置において、サイドレール下板部13及び第一補強部材下板部32に対してボルト締めにより剛結されている。また、第二補強部材80は、クロスメンバ拡幅部24の近傍において、第一補強部材下板部32に対してボルト締めにより剛結されている。なお、第二補強部材80は、第一補強部材下板部32の上記箇所以外の部分に対しても、ボルト締めにより剛結されていてもよい。
【0041】
以上説明したように、本実施形態に係る車両のフレーム構造2では、第一補強部材下板部32に第二補強部材80を剛結することで、第一補強部材下板部32の剛性を高めることができる。これにより、スプリングブラケット取付部15周辺の剛性を更に高めることができる。また、第一補強部材30と第二補強部材80とを別部材とすることで、組み立て性が向上するとともに、必要に応じて第二補強部材80を脱着できるため剛性選択の自由度が向上する。
【0042】
また、第二補強部材80がスプリングブラケット取付部15の近傍からクロスメンバ20の近傍まで延びていることで、スプリングブラケット取付部15周辺の剛性を更に高めることができる。
【0043】
また、第二補強部材80を平板状とすることで、第一補強部材下板部32に重ね合せることができるため、第一補強部材下板部32の剛性を更に高めることができる。また、第二補強部材80が単純な形状となるため、第二補強部材80を容易に製造することができる。
【0044】
また、第二補強部材80を、第一補強部材下板部32と同様に、車両前後方向後方からクロスメンバ20に向けて車両内側に広がる形状とすることで、クロスメンバ20に対するサイドレール10の倒れ込みを更に抑制して、スプリングブラケット取付部15周囲の剛性を高めることができる。
【0045】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第二補強部材は、クロスメンバまで延びてクロスメンバと接触していてもよく、クロスメンバとボルト締めにより剛結されていてもよい。
【符号の説明】
【0046】
1…フレーム構造、2…フレーム構造、10…サイドレール、11…サイドレール側板部、12…サイドレール上板部、13…サイドレール下板部、14…貫通孔、15…スプリングブラケット取付部、20…クロスメンバ、21…クロスメンバ側板部、22…クロスメンバ上板部、23…クロスメンバ下板部、24…クロスメンバ拡幅部、30…第一補強部材、31…第一補強部材側板部、32…第一補強部材下板部、33…貫通孔、34…第一補強部材拡幅部、40…第一クロスメンバ補強部、50…第二クロスメンバ補強部、60…リーフスプリング、61…スプリングブラケット、73…ボルト、80…第二補強部材、81…後端部、82…前端部、C…クロスメンバ連結部分。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12