(57)【要約】フレーム（２２６）と、それに取り付けられた前輪および後輪（２０８ａ、２０８ｂ）を有する第１および第２のビーム（２０２）と、第１および第２の懸架装置とを備えるハーフトラック車両。フレーム（２２６）は第１の側部および第２の側部を備えており、第１の懸架装置はフレームの第１の側部に隣接してフレーム（２２６）から第１のビーム（２０２）を懸架しており、第２の懸架装置はフレームの第２の側部に隣接してフレームから第２のビーム（２０２）を懸架している。各懸架装置（２００）は、トレーリングアーム（２１６）およびＡアーム（２６２）といった少なくとも１つの要素および、３回転運動度を許し、かつ第１および第２のビーム（２０２）からフレームに動力を伝達する態様でフレームの１つおよび第１および第２のビーム（２０２）のうちの関係する１つに取り付けられている、横懸架部材（２３０）を備える。
2005519801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハーフトラック車両であって、
（ａ）第１の側部および第２の側部を有するフレームと、
（ｂ）第１のビームと、
（ｃ）第２のビームと、
（ｄ）フレームの第１の側部に隣接してフレームから第１のビームを懸架する第１の懸架装置と、
（ｅ）第１の懸架装置とは実質的に別個でありフレームの第２の側部に隣接してフレームから第２のビームを懸架する第２の懸架装置と、
（ｆ）各ビームに取り付けられた前輪および後輪とを含み、
（ｇ）各懸架装置は、前記フレームの１つに取り付けられている少なくとも１つの要素および、前記第１および第２のビームの関係する１つを、３回転運動度を許し、前記第１および第２のビームの前記１つから前記フレームに動力を伝達する態様で備える、ハーフトラック車両。
【請求項２】
前記少なくとも１つの要素はトレーリングアームよりなる請求項１に記載のハーフトラック車両。
【請求項３】
前記トレーリングアームは、前記前輪に隣接して前記ビームの前端に固定されており、そこからフレームへ前方に伸展する請求項２に記載のハーフトラック車両。
【請求項４】
前記トレーリングアームは前記第１および第２のビームの前記１つの頂部に固定されている請求項３に記載のハーフトラック車両。
【請求項５】
前記トレーリングアームは、前記前輪が、障害物との係合時に、約５〜１５°の間の機械的コンプライアンス角度で後退するように、前記第１および第２のビームの前記１つに固定されている請求項４に記載のハーフトラック車両。
【請求項６】
トレーリングアームの回転を制限するためのストップをさらに含む請求項５に記載のハーフトラック車両。
【請求項７】
前記第１および第２のビーム間に延在するスタビライザーバーをさらに含み、前記スタビライザーバーは前記第１および第２のビームが受ける圧力を均等にする働きをする請求項２に記載のハーフトラック車両。
【請求項８】
前記トレーリングアームは、前記前輪に隣接して前記ビームの前端に固定されており、そこからフレームへ前方に伸展する請求項７に記載のハーフトラック車両。
【請求項９】
前記トレーリングアームは前記第１および第２のビームの前記１つの頂部に固定されている請求項８に記載のハーフトラック車両。
【請求項１０】
前記トレーリングアームは、前記前輪が、障害物との係合時に、約５〜１５°の間の機械的コンプライアンス角度で後退するように、前記第１および第２のビームの前記１つに固定されている請求項９に記載のハーフトラック車両。
【請求項１１】
トレーリングアームの回転を制限するためのストップをさらに含む請求項１０に記載のハーフトラック車両。
【請求項１２】
前記トレーリングアームはＡアームである請求項２に記載のハーフトラック車両。
【請求項１３】
前記Ａアームは前記前輪に隣接して前記第１および第２のビームの前記１つの前端に固定されている請求項１２に記載のハーフトラック車両。
【請求項１４】
前記Ａアームは前記第１および第２のビームの前記１つの頂部に固定されている請求項１３に記載のハーフトラック車両。
【請求項１５】
前記Ａアームは、前記前輪が、障害物との係合時に、約５〜１５°の間の機械的コンプライアンス角度で後退するように、前記第１および第２のビームの前記１つに固定されている請求項１４に記載のハーフトラック車両。
【請求項１６】
Ａアームの回転を制限するためのストップをさらに含む請求項１４に記載のハーフトラック車両。
【請求項１７】
前記第１および第２のビーム間に延在するスタビライザーバーをさらに含み、前記スタビライザーバーは前記第１および第２のビームが受ける圧力を均等にする働きをする請求項１２に記載のハーフトラック車両。
【請求項１８】
前記Ａアームは、前記前輪に隣接して前記第１および第２のビームの前記１つの前端に固定されており、そこからフレームへ前方に伸展する許請求項１７に記載のハーフトラック車両。
【請求項１９】
前記Ａアームは前記第１および第２のビームの前記１つの頂部に固定されている請求項１８に記載のハーフトラック車両。
【請求項２０】
前記Ａアームは、前記前輪が、障害物との係合時に、約５〜１５°の間の機械的コンプライアンス角度で後退するように、前記第１および第２のビームの前記１つに固定されている請求項１９に記載のハーフトラック車両。
【請求項２１】
Ａアームの回転を制限するためのストップをさらに含む請求項２０に記載のハーフトラック車両。
【請求項２２】
第１および第２のクッションをさらに含み、前記第１のクッションは前記Ａアームと共通の場所で前記第１および第２のビームの前記１つの前端に固定されており、前記第２のクッションは前記第１および第２のビームの前記１つの後端に固定されている請求項１３に記載のハーフトラック車両。
【請求項２３】
第１および第２のクッションをさらに含み、前記第１のクッションは前記Ａアームと共通の場所で前記第１および第２のビームの前記１つの前端に固定されており、前記第２のクッションは前記第１および第２のビームの前記１つの後端に固定されている請求項１７に記載のハーフトラック車両。
【請求項２４】
前記車両は長手中心線を備えており、各懸架装置は複数の横懸架部材を備えており、前記横懸架部材は前記ビームの各々から前記ビームの他方に向けて少なくとも前記長手中心線まで延在する請求項２３に記載のハーフトラック車両。
【請求項２５】
長手中心線を規定しており、第１の側部および対向する第２の側部を有するハーフトラック車両であって、前記車両は、
（ａ）フレームと、
（ｂ）前記車両の前記第１の側部に配設された第１のビームと、
（ｃ）前記車両の前記第２の側部に配設された第２のビームと、
（ｄ）フレームから第１のビームを懸架する第１の懸架装置と、
（ｅ）フレームから第２のビームを懸架する第２の懸架装置と、前記第２の懸架装置は第１の懸架装置とは実質的に別個であり
（ｆ）前記第１および第２のビームの各々に固定された前輪および後輪とを含み、
（ｇ）各懸架装置は少なくとも１つの横懸架部材を備えており、前記少なくとも１つの横懸架部材はそれぞれのビームから少なくとも車両長手中心線近傍まで延在する、ハーフトラック車両。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの横懸架部材は、３回転運動度を許す態様で前記フレームの１つおよびそれぞれのビームに取り付けられている請求項２５に記載のハーフトラック車両。
【請求項２７】
前記長手中心線と交差する支持構造をさらに含み、第１の横懸架部材が前記第１のビームに取り付けられた近位端および前記支持構造に固定された遠位端を有しており、第２の横懸架部材が前記第２のビームに取り付けられた近位端および前記支持構造に固定された遠位端を有している請求項２５に記載のハーフトラック車両。
【請求項２８】
前記第１および第２の横懸架部材の前記遠位端は、支持構造に回転可能に固定されている管状ハウジングを画成している請求項２７に記載のハーフトラック車両。
【請求項２９】
前記管状ハウジングは互いに整列されている通路を画成している請求項２８に記載のハーフトラック車両。
【請求項３０】
前記フレームは、前記車両の前記第１の側部に配設された第１のフレーム部材および前記車両の第２の側部に配設された第２のフレーム部材を備えており、第１の横懸架部材が前記第１のビームに取り付けられた近位端および前記第２のフレーム部材に固定された遠位端を有しており、第２の横懸架部材が前記第２のビームに取り付けられた近位端および前記第１のフレーム部材に固定された遠位端を有している請求項２５に記載のハーフトラック車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、車両懸架装置に、特に、多用途車両の独立懸架ビーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両フレームから車輪を独立に懸架することは知られている。独立に懸架された車輪は、他のいずれの車輪の運動に影響を及ぼすことなく１つ以上の方向に動くことができる。凹凸のある地面を走行する際に車両の乗り心地を改善するために車輪を独立に懸架することが望ましい。また、車両の各側に軌道を使用することも望ましい。軌道の使用は、個別の車輪だけよりむしろ、軟弱な地面での車両の浮沈だけでなく牽引も改善する。車両の各側で地面と接触して各軌道の表面積の量を最大限にするために、軌道が使用される際に独立懸架装置を使用することは特に重要である。
【０００３】
車両からビームを懸架することもまた、知られている。典型的な機器構成において、ビームは車両の各側で懸架される。２つ以上の車輪がビームに取り付けられている。一般に、車軸または他の構造は、ビームがフレームに対して一緒に動くようにビームを剛直に相互接続している。こうした形式の構造は通常、地形がほぼ平坦でありがちな地域において使用される。
【０００４】
一部の懸架装置は、軍用車両で使用されるものに類似であり、図１に概略的に示されている。このハーフトラック（半軌道）構造１０は、複数の車輪１４、１６を取り巻く軌道１２を含む。２つの端車輪１４は、いずれの懸架装置も備えずにフレームに直接取り付けられている。主荷重支持車輪１６は、フレームから個別に懸架されている。
【０００５】
オレゴン州のタッカー・スノー・キャット・コーポレーション（Tucker Sno Cat Corporation）社が製造するスノーキャット（ＳＮＯ  ＣＡＴ）車に類似の車両には他の懸架装置が使用されており、図２に図式的に例示されている。このハーフトラック構造２０は、複数の車輪２４、２６に巻回する軌道２２を含む。頂部車輪２４は中心車軸２８に連結されている。中心車軸２８は、駆動機能を付与し、車両から懸架されている。残りの車輪２６は、中心車軸２８に取り付けられている。軌道２２は中心車軸２８に関して回転することができるが、中心車軸は車両の両側の２つの構造２０の動きを連係する。
【０００６】
最後に、図３に図式的に例示されたようなＭＵＶ懸架装置がある。この構造３０では、トレーリングアーム３２が、各ビーム３４（図面には１つのビームだけが図示されている）に取り付けられ、ビームをフレーム（図示せず）に連結している。各ビームが各自のばねまたはクッション３６を備え得るが、車軸３８は従来通り車両の幅両端間に延在し、それによって２つのビームの動きを連係する。
【０００７】
そのような構造は、オフロード状況での使用には不満足である。一般に、ＭＵＶは、車両の両側で地形の著しい違いが存在する地域で使用される。またＭＵＶには、ＭＵＶが多くの種類の地形を、特に湿地において沈み込むことなく横断できるように、ハーフトラックを使用することが望ましい。しかし、各ビームが独立に懸架され得るようにするいかなる構造も開発されていない。オフロード状況では、地面の水平面の変動が相当になり得ることから、独立懸架装置は特に望ましい。
【０００８】
さらに、オフロード車に関して解決されるべき問題の１つは、丸太のような大きい物体の乗り越えというそれである。製造者は、低圧タイヤを使用することによってこの問題に対処している。低圧タイヤの使用により、タイヤは、物体にぶつかった時に変形することができる。これは、低圧タイヤと物体との間の表面積を、従って摩擦を増大させ、車両の動力が車両を物体の上に押し上げることを可能にする。しかし、低圧タイヤの使用は、軌道式車両での使用には望ましくない。低圧タイヤが使用され、タイヤが変形した場合、軌道は、変形の時点で増大した量のスラックを有する傾向があり、軌道がタイヤを滑落する危険を著しく増大させる。
【０００９】
さらに、軌道式車両が使用される場合、高圧タイヤが軌道の脱離を防ぐために使用されなければならない。残念ながら、そのようなタイヤの使用は、車両と障害物との間の低減した量の表面積接触を生じ、それは軌道が障害物に接してスリップさせ、車両が障害物を乗り越えるのを妨げる。従って、先行技術において、高圧タイヤは望ましくないことが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、オフロードまたは多用途車両のための改善された懸架装置に向けられている。より詳細には、本発明は、起伏の多い地形での使用に適応された懸架装置を組み込んでいるハーフトラック車両に向けられている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、ハーフトラック（半軌道）車は、フレームと、それに取り付けられた前輪および後輪を有する第１および第２のビームと、第１および第２の懸架装置とを含む。フレームは第１の側部および第２の側部を備えており、第１の懸架装置はフレームの第１の側部に隣接してフレームから第１のビームを懸架しており、第２の懸架装置はフレームの第２の側部に隣接してフレームから第２のビームを懸架している。各懸架装置は、フレームの１つに取り付けられている少なくとも１つの要素および、第１および第２のビームの関係する１つを、３回転運動度を許し、第１および第２のビームの１つからフレームに動力を伝達する態様で備える。
【００１２】
さらに本発明によれば、懸架装置の各々は、ビームとフレームとの間に固定されているトレーリングアームを備える。トレーリングアームは好ましくは、前輪に隣接してビームの頂部にその前端で取り付けられており、そこからフレームへ前方に伸展している。
【００１３】
さらに本発明によれば、懸架装置は、関係するビームとフレームとの間に固定されているＡアームを備える。Ａアームは好ましくは、前輪に隣接してビームの前端でビームの頂部に固定されている。
【００１４】
さらに本発明によれば、懸架装置は、ビームに固定された近位端から車両の長手中心線に少なくとも隣接して配設された遠位端に延在する横懸架部材を備える。本発明の１態様によれば、車両フレームは、横懸架部材の遠位端が回転可能に固定される長手中心線に沿って配設された支持構造を備える。本発明の別の態様によれば、横懸架部材の近位端は、車両の一方側で関係するビームに固定されており、横懸架部材の遠位端は車両の反対側でフレームに固定されている。
【００１５】
本発明の上記およびさらなる特徴は以下の説明および図面を参照して明白となるはずである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、ハーフトラック車両のための懸架装置に関する。初めに、図面は縮尺通りではないが、別の透視図法による図面または正しい比率で図示された図面よりも、当業者にはより容易に理解されるはずであることに留意されたい。さらに、図面は、車両に取り付けられた他のいずれの構造も図示しておらず、また、開示される懸架構造に直接関連しない車両の機能に必要ないずれの構造も図示していないことに留意されたい。従って、図面各図に示された車両は、駆動列などといった他の部品がなければ機能しないかもしれない。しかし、この構造とともに使用され得るあらゆる駆動列は本質的に、比較的従来通りのものである。当業者は、既知のＭＵＶまたはＡＴＶ駆動列をこの車両とともに使用するために容易に適応させることができよう。
【００１７】
また、この構造が、いかなる独立した動力も持たないトレーラにおいても使用され得ることにも留意されたい。トレーラでの構造の使用は、農業用途のような分野において有用である。そうした用途では、作物または他の植物を損傷するのを妨ぐためにトレーラから地面への圧力を最小限にすることが重要である。トレーラが有用となる別の分野は、トレーラが雪上または泥濘地域で使用される場合、特に起伏の多い地形である場合に生じる。これらの場合および類似の状況では、軌道式車両の使用はトレーラの重量を分散させ、あらゆるある特定地域における重みを最小限にする。そのような状況において、後述する独立懸架装置は、地形の固有な起伏のために重要性を維持する。しかし、牽引車がトレーラを引くので、いかなる動力も使用する必要がない。従って、そのような状況においてこの車両とともに駆動列アセンブリが使用される絶対的必要性はまったく存在しない。
【００１８】
図４および５は、本発明の第１の実施形態に従ったハーフトラック車両の後部部分を図式的に例示している。ハーフトラック車両１０２は、フレーム１０４、一対の軌道１０６、第１および第２のビーム１０８、１１０、複数の車輪１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂ、複数のクッション１２４および、第１および第２のトレーリングアーム１２８、１３０を含む。車両はさらに前輪を備える（図４〜５には図示せず）。車輪は、車両１０２の第１および第２の横方向側部１１６、１１８の一方と関係づけられており、以下、それぞれ、中間輪１１２ａ、１１３ａまたは後輪１１２ｂ、１１３ｂのどちらかであるとして言及する。好ましくは、後輪１１２ｂ、１１３ｂは、以下の検討から明らかとなるように、既知の駆動手段（図示せず）によって動力供給される。代替的に、中間輪１１２ａ、１１３ａまたは、中間輪および後輪の両者が動力供給され得る。
【００１９】
フレーム１０４の第１の横方向側部１１６の車輪１１２ａ、１１２ｂの各々は第１のビーム１０８に連結されており、フレーム１０４の第２または反対の横方向側部１１８の車輪１１３ａ、１１３ｂの各々は第２のビーム１１０に連結されている。車軸１１４が車輪の各々と関係づけられている。車軸１１４は、ビーム１０８、１１０に固定され、そこから外方に延出しており、関係する車輪は、当業において周知の通り、車軸の端に固定されている。当然ながら、後輪が駆動される場合、後車軸は、駆動手段（図示せず）との連結のためにビームから内方に延出するはずである。例示実施形態における車軸１１４の各々は、いずれの単一の車軸も車両の第１および第２の側部１１６、１１８の車輪を相互接続しないように、ビーム１０８、１１０の１つと関係する車輪１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂとの間でのみ延在する。
【００２０】
各ビーム１０８、１１０は好ましくは、互いに摺動可能に嵌合する２つの部品１３４、１３６でできている。車輪を軌道内に配置するために、車輪１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂは、各ビーム部品１３４、１３６の１つに固定されている車軸１１４に取り付けられ、２つのビーム部品１３４、１３６は互いに摺動可能に嵌合する。軌道１０６はその後、車輪のまわりに装着され、軌道１０６が所要のテンションを有するまで、２つの部品１３４、１３６は互いに引き離されて摺動する。その後、２つのビーム部品１３４、１３６は、機械的締結具といった従来技法を用いて互いに取り付けられる。
【００２１】
強度および耐久性のためにビームを鋼で作ることがしばしば望ましいので、２つのビーム部品１３４、１３６は溶接によって結合することができ、付加的な軌道テンショニング装置（すなわち、ビーム部１３４、１３６のうちの一方だけと関係づけられているもの）が、経年変化、使用、湿気などのために時間とともに変化する軌道テンションを調整するために使用され得る。従って、上述の摺動機能および結合技法は好ましい実施形態を例証しているが、本発明はそれに限定されない。むしろ、軌道１０６を車輪に正しく配置し張力をかけるために多くの他の構造および方法が使用され得ることは明白であると考えられる。加えて、軌道１０６の使用が望ましいが、それは必ずしも必要でなく、独立懸架ビーム構造は、軌道が省かれるのであれば、車輪とだけで使用することができる。
【００２２】
懸架装置は、ビーム１０８、１１０をフレーム１０４に接続し、フレームの各側でビームがフレームに対して、また互いに実質的に独立して動くことを可能にする。懸架装置は、クッション１２４およびトレーリングアーム１２８、１３０を含む。
【００２３】
図４および５の言及を続ければ、クッション１２４の１つが第１のビーム１０８とフレーム１０４との間に延在し、同一のクッション１２４が第２のビーム１１０とフレーム１０４との間に延在する。代替的に、一対のクッションを各側部１１６、１１８に使用することができ、その場合、クッションの一方は中間輪１１２ａ、１１３ａに隣接して配設され、クッションの他方は後輪１１２ｂ、１１３ｂに隣接して配設される。図４〜５に図示されたクッション１２４は、圧縮および引張に抵抗するばねとして機能し、従って互いに対するフレームおよびビームの垂直移動を制動する働きをする。当然ながら、要求される強度および耐久性のレベルに依存して、緩衝器、油圧システムなどといった、あらゆる既知のクッション機構が使用され得る。当業者は、いずれかの特定のビーム構造の移動を緩衝するために適切な構造を選定することができる。
【００２４】
第１のトレーリングアーム１２８は、車両の第１の側部１１６にあり、第１のビーム１０８とフレーム１０４との間に延在する。第２のトレーリングアーム１３０は、車両の第２の側部１１８にあり、第２のビーム１１０とフレーム１０４との間に延在する。より詳細には、トレーリングアーム１２８、１３０は、それぞれ、関係するビーム１０８、１１０に枢転式に固定された第１の端１２８ａ、１３０ａおよび、フレーム１０４に枢転式に固定された第２の端１２８ｂ、１３０ｂを備える。
【００２５】
一方でトレーリングアーム第１の端１２８ａ、１３０ａとビーム１０８、１１０との間の、そして他方ではトレーリングアーム第２の端１２８ｂ、１３０ｂとフレーム１０４との間の枢転式連結は、好ましくは、ビームおよびフレームに対するトレーリングアームの上下左右の動きを可能にする回り玉継手形式の連結である。連結部における回転運動のほとんどは、ビーム１０８、１１０がフレーム１０４に対して上下に動く際の垂直方向になるはずであるが、ビームが使用中にねじれるかまたは傾くのであれば、ある程度の水平旋回または、水平成分を含むある程度の移動が望ましいかもしれない。フレーム１０４とビーム１０８、１１０との間のある範囲の動きを許すことに加え、トレーリングアーム１２８、１３０はまた、軌道構造からフレーム１０４への駆動力を伝達するための主要経路としても働き、従って相対的に剛直である。従って、トレーリングアーム１２８、１３０およびトレーリングアーム継ぎ手または連結部は、それを通じて伝えられる力に耐えるために十分に強力でなければならない。
【００２６】
第１および第２のビーム１０８、１１０の各々がフレーム１０４に別個に結合され、第１および第２のビーム１０８、１１０の他方と結合されていないので、第１および第２のビームは互いに独立に動くことができる。このようにして、ビーム１０８、１１０の１つは、同時に下降／上昇し元に戻る他方のビーム１１０、１０８のためにフレームをねじれさせることなく上昇／下降し元に戻ることができる。
【００２７】
ここで、図４および５における本発明の例示がいくぶん概略的であり、過度にそのまま受け取ってはならないことに留意されたい。例えば、図面において、ビーム１０８、１１０はフレーム１０４の完全に下方に配置されている。この描写は理解の容易さのためである。ビーム１０８、１１０は、フレーム１０４のもっと近くに、それと部分的に重なって配置され得る。加えて、フレーム１０４は、方形断面を有する概ね矩形であるとして図示されている。フレーム１０４は、そのような幾何学形状を有する必要はない。加えて、フレーム１０４は、図示された端クロスバーの代わりに、またはそれらに加えて、任意の数のクロスバーを備えることができる。クッション１２４およびトレーリングアーム１２８、１３０は、フレーム１０４の底部付近に取り付けられているとして図示されている。しかし、クッション１２４およびトレーリングアーム１２８、１３０は、そのように配置される必要はなく、代わりに任意の便宜的な場所でフレーム１０４に取り付けられ得る。
【００２８】
次に図６〜１６に転じれば、本発明に従った懸架装置の異なる機器構成を採り入れているハーフトラック車両の後部部分が例示されているが、車両フレームは明瞭のために図面に図示されていないことに留意されたい。さらに、ハーフトラック車両の各横方向側部の構造が同一である限り、以下の説明は、妥当であれば、簡潔さのために一方側だけについて述べる。さらに、以下の機器構成のいくつかが共通した部品を有する限り、妥当であれば、以下の図では同一の参照番号が使用される。
【００２９】
図６は、本発明の懸架装置２００の部分破断図である。懸架装置２００は、前端２０２ａおよび後端２０２ｂを有するビーム２０２を備える。前車軸または中間軸２０４ａおよび関係する中間ハブ２０６ａがビームの前端２０２ａに固定されており、後車軸２０４ｂおよび関係する後ハブ２０６ｂがビーム２０２の後端２０２ｂに固定されている。中間輪２０８ａが中間ハブ２０６ａに固定されており、後輪２０８ｂが後ハブ２０６ｂに固定されている。軌道２１０が車輪２０８ａ、２０８ｂの外側のまわりに張着されている。
【００３０】
軌道２１０は、好ましくはゴムでできており、最も好ましくは厚さ約１インチである。車輪２０８ａ、２０８ｂは好ましくは相対的に硬質な材料でできており、ビーム２０２は軌道２１０に適合するように適正に調整される。適切な調整および硬さは、車輪２０８が過大な程度まで圧縮するために、軌道２１０が車輪２０８ａ、２０８ｂから滑落することを防ぐ。ビーム２０２は好ましくは、図４〜５の実施形態に関して前述した通り、互いに摺動可能に嵌合する２つの部品２１２、２１４からできている。駆動軸２１５が、後輪２０８ｂに動力を供給するために後ハブ２０６ｂに取り付けられている。代替的に、駆動軸２１５は中間ハブ２０６ａに取り付けられ得る。さらにまた、駆動チェーンといった車輪２０８ａ、２０８ｂ間で動力を伝達するための駆動機構も使用され得る。
【００３１】
ビーム２０２は、トレーリングアーム２１６、３つの横懸架部材２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃ、および第１および第２のクッション２２０ａ、２２０ｂによってフレーム（図示せず）から懸架されている。トレーリングアーム２１６、横懸架部材２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃおよびクッション２２０ａ、２２０ｂは、直接または間接的にビーム２０２およびフレームの両者に取り付けられている。さらに、トレーリングアーム２１６、横懸架部材２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃおよびクッション２２０ａ、２２０ｂは、玉継手形式の連結部またはゴムブッシングといった、３回転自由度での動きを許す１個または一連の継手によってビームおよび／またはフレームに取り付けられる。フレームに取り付けられる端はまた、機能的であるために他の軸に関してある自由度を伴い回転主軸に関する回転を可能にしなければならないことは、当業者にとって明白であろう。
【００３２】
トレーリングアーム２１６は、フレームに取り付けられた第１または前端２１６ａおよび、その前端２０２ａでビーム２０２の頂部２２４に取り付けられた第２または後端２１６ｂを有する。トレーリングアーム２１６の位置は、ビーム２０２の前端２０２ａの中間軸２０４ａを所定の機械的コンプライアンス角度で後退するように強制するために重要である。好ましくは、機械的コンプライアンス角度は、約５°ないし１５°である。中間軸２０４ａが車両の幅に差し渡して延在していない（すなわち、対向するビームに取り付けられていない）ので、中間輪が障害物と係合または乗り上げた時、ビーム２０２は、それが最も確実であるように、駆動軸２１５に取り付けられている後ハブ２０６ａに関して回転する傾向がある。通常回転では、中間軸２０４ａは、主に上方へ動く傾向があり、その後、ある角度で後方へ動くであろう。しかし、適切な乗り心地を有するために、中間軸２０４ａは機械的コンプライアンス角度でより角度的に動くことが望ましい。例示された相対的に前方位置でのトレーリングアーム２１６の使用は、相対的に剛直な案内システムをビームの前端２０２ａに付与し、それが岩石、木の枝、轍およびオフロード環境において遭遇する他の物体と係合した時に上方へそれる際に中間軸２０４ａをより後方に移動させる。
【００３３】
図７ａ〜７ｂは、トレーリングアーム２１６がビーム２０２の前端２０２ａおよび後端２０２ｂに配置された時のビーム２０２の移動の違いを例示している。これらの図面は、図６の詳細な構造ではなく、ビーム２０２、車輪２０８ａ、２０８ｂ、トレーリングアーム２１６およびフレーム２２６だけを概略図で示している。
【００３４】
図７ａは、トレーリングアーム２１６がビーム２０２の後端２０２ｂに取り付けられている場合に、障害物２２８にぶつかった際の中間輪２０８ａの動きを例示している。トレーリングアーム２１６がビーム２０２の後端２０２ｂに取り付けられているので、中間輪２０８ａが障害物２２８にぶつかった時、中間輪２０８ａは、トレーリングアーム２１６の動きと独立して動く傾向があり、後輪２０８ｂの軸まわりに回転する傾向がある。ビーム２０２が相対的に長いので、中間輪２０８ａの動きは、図７ａにおいて矢印で示すように、主に上方へ向けられるはずである。動きは回転であるが、ビーム２０２の長さは、中間輪２０８ａが地面からある距離に到達するまで、垂直からの著しい角偏差を付与しない。後輪２０８ｂが障害物２２８と接触した時にようやく、トレーリングアーム２１６はビーム２０２を上方に加え後方に後退させるための実質的な効果を有する。
【００３５】
図７ｂは、トレーリングアーム２１６がビーム２０２の前端２０２ａに取り付けられている場合に、障害物２２８にぶつかった際の中間輪２０８ａの動きを例示している。トレーリングアーム２１６がビーム２０２の前端２０２ａに取り付けられているので、中間輪２０８ａはトレーリングアーム２１６がフレーム２２６に付着している点に関して上方へ回転する。これは、トレーリングアーム２１６の長さがビーム２０２の長さに比べて比較的短いからであり、またトレーリングアーム２１６が中間輪２０８ａの取付箇所の近くに取り付けられているからである。異なる回転軸のため、中間輪２０８ａの動きは、図７ａに示された場合よりも、著しく大きい後方成分、すなわちビーム２０２の後端２０２ｂの方向に向いたそれを有する傾向がある。上方および後方向での中間輪２０８ａの回転移動は、図７（ｂ）において矢印で示されている。
【００３６】
中間輪２０８ａが図７ｂに示されたそれに類似の態様で動くことが最も望ましい。中間輪２０８ａが約５°ないし約１５°の所要の機械的コンプライアンス角度で後方に動くと、車両への衝撃荷重は低減され、それによって乗員の乗り心地を改善する。
【００３７】
この実施形態では、図６に例示されたように、前クッション２２０ａおよび後クッション２２０ｂが使用される。前クッション２２０ａは好ましくはビームの前端２０２ａの近くに配置され、後クッションは好ましくはビーム２０２の後端２０２ｂ近くに配置される。しかし、前クッションおよび後クッション２２０ａ、２２０ｂは、ビーム２０２に直接または間接いずれかで取り付けられる他の場所に配置され得る。クッション２２０ａ、２２０ｂは、主に車両の乗り心地を増強する働きをするが、ビーム２０２の過回転を防止するストップとしても使用され得る。代替的に、トレーリングアーム２１６の回転を制限するためにストップ（図示せず）がトレーリングアーム２１６に組み込まれ得る。
【００３８】
図８に言及すれば、図６〜７ｂに関して上述した実施形態の修正物が例示されている。図８に示された車両の多くの部品が図６に関して説明されたものと同一である限り、それらの部品は、図８において同じ参照番号が与えられており、以下ではもはや説明しない。
【００３９】
図８の実施形態は、車両の幅に差し渡して延在し、車両の第１および第２の側部でビーム２０２を相互接続しているスタビライザーバー２３０を備える。スタビライザーバーは、各端２３０ａ、２３０ｂでビーム２０２の１つに固定されており、中間部２３０ｃでフレーム（図示せず）に回転可能に固定されている。使用中、スタビライザーバー２３０は一般に、ビーム２０２が受ける垂直向きの力を均等にする働きをする。スタビライザーバー２３０に関するさらなる情報を望む場合、＿＿＿出願された出願人の同時係属出願第＿＿＿号（ランキン・ヒル事件番号ＨＲＡ−１３０５７ＵＳ１）を参照するべきである。
【００４０】
図９ａ〜９ｅは、図６および８の横懸架部材２１８ａ、２１８ｂ、２１８をフレームに取り付けるための一連の好ましい実施形態を例示しており、図は概ね車両の端からのものである。図９ａ〜９ｅの各々は、ビーム２０２、中間軸２０４ａ、中間輪２０８ａおよび、それぞれのビーム２０２から延出する１つの横懸架部材２１８ａを図示している。また、２つ以上のフレーム部分２５０、２５２の少なくとも一部も各図面に示されている。
【００４１】
これに関して、従来の全地形型車両フレームが一般に一連の連結構成部品として形成されていることに留意されたい。同じことは、この場合におけるＭＵＶのフレームにも当てはまる。フレーム部分２５０、２５２は、これらの図面各図では互いに連結されているとして図示されていないが、付加的なフレーム部分（図示せず）によって少なくとも間接的に互いに連結されている。ＡＴＶのフレームは通常、ビーム２０２の１つに相対的により近く車両に沿って延びるように車両の中心線からずらされている少なくとも１つのフレームレール２５０を備える。連結またはクロス部材（図示せず）がフレームレール２５０間に延在する。この場合、フレームは、車両の中心線に沿って延びる中心ビームとして働く付加的な支持２５２を備える。付加的な支持は、クロス部材のうちの１つまたは別のフレーム要素（図示せず）に固定される。図面の各々は、説明および例示の容易さのためにただ１つの横懸架部材２１８ａのみを示している。他の横懸架部材２１８ｂ、２１８ｃが同様に機器構成され取り付けられることが当業者には理解されるはずである。
【００４２】
図９ａおよび９ｂは、横懸架部材２１８ａをフレーム２５０、２５２に取り付ける１つの好ましい方法を例示している。図９ｂに関して、横懸架部材２１８ａの各々は第１の端２１８ａ’で１つのビーム２０２に取り付けられている。横懸架部材２１８ａの第２の端２１８ａ”は、車両の長手中心線２５８に、またはそれに隣接して配設されている支持構造２５２に取り付けられている。
【００４３】
図９ａに関して、第２の端２１８ａ”は、横懸架部材の縦軸または長さに対して概ね横方向に（すなわち直角に）向いている通路を画成する管状ハウジング２５４を一体に備える。管状ハウジング２５４は、それによって画成された通路が、その内部へのピンまたはボルトといったシャフトまたは締結具２５６の挿入を可能にするために互いにかつ中心線と整列するように隣り合って配置されている。シャフトまたは締結具２５６は、管状ハウジング２５４が、従って横懸架部材２１８ａが枢転または回転するためのヒンジピンとして働く。ピンまたは締結具２５６は、支持構造２５２によって車両本体またはフレーム２５０の一部に固定され、好ましくは、ロックナット、コッタピン、ロッククリップ、溶接などといったストップ２６２によって適位置に保持される。例示実施形態において、支持構造２５２は、管状ハウジングが支持構造内部に部分的に受け入れられるように、ピンまたは締結具２５６が延在する１対の整列した穴を備える、フレームまたは本体から下方へ延出するプレートまたはブラケットである。締結具２５６、ストップ２６２および支持構造２５２の厳密な機器構成は重要ではないが、ただし、横懸架部材２１８ａの第２の端２１８ａ”に設けられる管状ハウジング２５４が一般に１つの軸に沿って回転できなければならず、車両のフレームまたは本体に固定されていなければならない。当業者には周知のあらゆる等価または互換可能な構造が、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、ここに示されたものに代用され得る。
【００４４】
図９ｃおよび９ｄは、横懸架部材２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃをフレームに固定する第２の方法を例示している。図９ｃ〜９ｄに図示されたアセンブリの多くの構成部品が図９ａ〜９ｂのそれらと同一である限り、そのような構成部品は、同じ参照番号が与えられており、以下ではもはや説明しない。図９ｃ〜９ｄにおいて、支持構造２５２は、フレームまたは本体から下方へ延出する１対のプレートまたはブラケットであり、それらの各々はピンまたは締結具２５６の１つが内部に延在する第１および第２の穴を備える。プレートまたはブラケットの対は、ある距離離間されており、その間に管状ハウジングが受け入れられ、互いに側方にずらされるような寸法にされている。管状ハウジングの１つは、それによって設けられた通路がプレートまたはブラケットに形成された第１の穴と整列され、ピンまたは締結具２５６が第１の穴および管状ハウジング内に延在できるようにするように、支持構造２５２内に配設されている。同様に、他方の管状ハウジングは、それによって設けられた通路がプレートまたはブラケットに形成された第２の穴と整列され、別のピンまたは締結具２５６が第２の穴および管状ハウジング内に延在できるようにするように、支持構造２５２内に配設されている。ピンまたは締結具２５６、ストップ２６２および支持構造２５２の厳密な機器構成は重要ではないが、ただし、横懸架部材２１８ａの第２の端２１８ａ”が一般に１つの軸に沿って回転できなければならず、車両のフレームまたは本体に固定されていなければならない。
【００４５】
図９ｅは、本発明に従って横懸架部材２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃをフレームに接続するさらに別の方法を例示している。各横懸架部材２１８ａは、第１の端２１８ａ’で１つのビーム２０２に取り付けられている。各横懸架部材２１８は、横懸架部材２１８のそれぞれの第１の端から車両の長手中心線２５８の反対側でフレーム部分２５０に隣接して配置されている第２の端２１８ａ”まで延びる。取付構造の詳細は、図示されていないが、前に図９ａ〜９ｄに示されたものおよび、当業者にとっては明らかであるはずのいずれかの修正物とほぼ類似とし得る。
【００４６】
図１０ａ〜１０ｂに関して、可能な限り長いアームを使用する望ましさが例示されている。図１０ａは、その非枢軸端が垂直（ｙ方向）に１００単位の距離だけ移動する際の６００単位の長さを有するアームの動きを図示している。図１０ｂは、その非枢軸端が垂直（ｙ方向）に１００単位の距離だけ移動する際の３００単位の長さを有するアームの動きを図示している。各アームが単一点まわりに旋回するので、第２の端は弓状に動く。第２の端が垂直に１００単位変位する場合、アームは、ある特定の度数の角度の弧を描き、第２の端は、回転運動の性質のために、水平に変位する。より長いアームが使用された場合、描かれる角度はより小さく（１９．２°に代わり９．６°）、また水平（ｘ方向）変位も少ない（４．２単位に代わり２．１単位）。懸架装置における技術の使用という文脈で考えると、低減した角変位および水平変位は望ましい。懸架装置の場合、軌道または車輪が、丸太、岩石または他の土地の不連続といった障害物に接触した時、垂直変位が生じる。軌道が高さ１００単位である丸太または他の障害物に接触した時、軌道および車軸は障害物を乗り越えるために１００単位変位しなければならない。軌道、車輪および他の懸架構成部品（すなわち横懸架部材２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃ）は、軌道の方向が変位しないように、最小限可能な距離だけ側方に動かされることが望ましい。また、より小さい角変位は、アームと、フレーム構成部品などといった車両の他の部分との間の少ないクリアランスを要求し、一般に車両のアンダーボディを設計する際により大きい融通性を許すので、アームの角変位が最小にされることも望ましい。従って、車両の幅両端間でできる限り大きい距離で横懸架部材が延在することが望ましい。
【００４７】
図１１は、本発明の別の修正された懸架装置の部分破断図である。例示された懸架装置は、図６および８に関してここに前述したものと同一であるいくつかの構成部品を含む。従って、以前に説明したいくつかの構成部品は、以下では詳述しない。
【００４８】
例示された懸架装置は、Ａアーム２６２、２つの横懸架部材２１８ｂ、２１８ｃ、および２つのクッション２２０ａ、２２０ｂを含み、それらの各々は、３回転自由度での動きを可能する１つの継手または一連の継手によってビーム２０２およびフレーム（図示せず）の双方に、直接または間接的に取り付けられている。Ａアーム２６２は、第１の点でビーム２０２に取り付けられており、図１１の例図に基づき当業者によって理解される通り、２つの離間した場所でフレームに取り付けられている。最も好ましい実施形態において、Ａアーム２６２をビーム２０２に取り付けるために玉継手形式の継手が少なくとも使用される。フレームとの連結はまた、機能的であるために他の軸に関してある自由度を伴い、回転主軸に関する回転も許すはずであることは、当業者にとって明白であろう。
【００４９】
Ａアーム２６２は、水平面に対しある角度でビーム２０２およびフレームに取り付けられている。好ましくは、この角度は約１０°〜２０°であり、より好ましくは、この角度は約１６°である。また、Ａアーム２６２がビーム２０２の前端２０２ａでビーム２０２の頂部２２４に取り付けられることが最も好ましい。Ａアームの位置および角度は、ビーム２０２の前端２０２ａの中間軸２０４ａを５°ないし１５°の機械的コンプライアンス角度で後退するように強制するために重要である。前述の通り、ビーム２０２が本当の車軸によって固定されていないので、それが最も確実であるように、ビーム２０２は後ハブ２０６ｂに関して回転する傾向がある。通常回転では、中間軸２０４は、主に上方へ動く傾向があり、その後、ある角度で後方へ動くであろう。しかし、適切な乗り心地を有するために、中間軸２０４は機械的コンプライアンス角度でより角度的に動くことが望ましい。前方位置でのアングルＡアーム２６２の使用は、相対的に剛直な案内システムをビームの前端２０２ａに付与し、それが岩石、木の枝、轍およびオフロード環境において遭遇しがちである他の物体と遭遇することにより上方へそれる際に中間軸２０４をより後方に移動させる。図１４は、垂直経路Ｖ、回転経路Ｒおよび望ましい機械的コンプライアンス角度Ｍに沿った中間軸２０４の動きの比較を示している（角度はスペースの制約のために誇張されている）。Ａアーム２６２は、それがビーム２０２の前端２０２ａの近くに配置されているので、ビームの動きを支配できる最も大きい能力を有する。Ａアーム２６２は好ましくは、ビーム２０２がその一般的な水平配置から過度に大きく回転するのを防止する働きをするストップ（図示せず）を備える。この機能の一部はまた、クッション２２０ａ、２２０ｂ（それらの構造は以下でさらに詳述する）の一方によっても実行され得る。Ａアーム２６２は、フレームとビーム２０２との間で動力および制動力を伝達する働きをする。
【００５０】
横懸架部材２１８は、車輪２０８ａ、２０８ｂおよびビーム２０２のキャンバおよびトーを規定する。キャンバおよびトーは、ビーム２０２の垂直または回転位置に関わらず相対的に一定を保つ静的計測値である。図１５は、キャンバの一般的な意味を示している。車輪２０８ａは一般に、付加的な安定性を付与するために地面に対してわずかな角度で配置される。車輪Ｖの垂直位置と車輪２０８ａが実際に静止している角度、角度Ｃとの間の角度αがキャンバとして知られる。キャンバ角αは好ましくは０°であるが、実際には通常、約０°ないし約５°である。図１６は、トーの一般的な意味を示している。ビーム２０２および車輪２０８ａは、水平軸からわずかに角度が付けられている。垂直方向（動きの方向）Ｈとビーム２０２が静止している角度Ｔとの間の角度がトー角βとして知られる。トー角βは通常、約０°ないし約２°の値を有する。トー角βは検討している用途では約０°であることが望ましい。
【００５１】
この実施形態では２つのクッション２２０ａ、２２０ｂを使用することが好ましい。クッションの一方２２０ａは好ましくは、ビーム２０２の前端２０２ａの近くに配置される。クッションの他方２２０ｂは好ましくは、ビーム２０２の後端２０２ｂの近くに配置される。好ましい実施形態において、前クッション２２０ａは、ビーム２０２に直接連結されるのではなく、Ａアーム２６２に取り付けられる。この配置は、ビーム２０２で使用されるスペースを節約するためである。しかし、前クッションおよび後クッション２２０ａ、２２０ｂは、ビーム２０２に直接または間接的に取り付けられて、他の場所に配置され得る。クッション２２０ａ、２２０ｂは、主に車両の乗り心地を増強する働きをするが、またビーム２０２の過回転を防止するストップとしても使用され得る。
【００５２】
構造の修正物が図１２に示されている。図１２において、ビーム２０２は、２つの横懸架部材２１８ａ、２１８ｃ、２つのクッション２２０ａ、２２０ｂおよびＡアーム２６２によって懸架されており、それらの各々は好ましくは、玉継手によりフレームまたはビームの少なくとも１つに結合されている。これらの部材が前の図１１に関して説明した同名の部品と構造的にほぼ同じである限り、それらは以下で詳述しない。図１１の実施形態と図１２の実施形態との間の主要な違いは、Ａアーム２６２の配置である。
【００５３】
図１２の実施形態において、Ａアーム２６２は、ビーム２０２の底面に、かつビーム２０２の中心付近でビーム２０２に取り付けられている。上述の通り、Ａアーム２６２はある角度でフレームに固定されており、それはこの場合、約５°ないし約１０°としてよい。ストップをＡアーム２６２に組み込む代わりに、機械的ストップ２７０を使用することが好ましく、それは、ビーム２０２がフレームに接触するのを防ぐフレームのゴムバンパ形式のストップとし得る。この機器構成はほとんどの状況で良好に働くが、図１１のものではそれほど望ましくないと考えられる。ビーム２０２の前端２０２ａから遠いＡアーム２６２の配置が、Ａアーム２６２の通常回転をそらすようにＡアーム３６０の力を制限するからである。加えて、ビーム２０２の底面へのＡアーム２６２の配置は、地面または他の破片とのＡアーム２６２の接触によるＡアーム２６２への損傷の危険を増す。従って、この機器構成はあまり望ましくないと考えられ得る。
【００５４】
Ａアーム懸架アセンブリの修正物が図１３に示されている。図１３において、ビーム２０２はやはり、２つの横懸架部材２１８ａ、２１８ｃ、２つのクッション（図示せず）およびＡアーム２６２によって保持されており、それらは好ましくは、玉継手によりフレームまたはビームの少なくとも１つに結合されている。図１１の実施形態と図１３のそれとの間の主要な違いは、Ａアーム２６２の配置である。
【００５５】
図１３の実施形態において、Ａアームは、ビーム２０２の底面に、かつビーム２０２の後端２０２ｂ付近でビーム２０２に取り付けられている。上述の通り、Ａアーム２６２はある角度でフレームに固定されている。ストップをＡアーム２６２に組み込む代わりに、機械的ストップ（図示せず）を使用することが好ましく、それは、ビーム２０２がフレームに接触するのを防ぐためにフレームのゴムバンパ形式のストップとすることができる。この機器構成は、ビーム２０２の前端２０２ａから遠いＡアーム２６２の配置が、Ａアーム２６２の通常回転をそらすようにＡアーム２６２の力を制限するので、あまり望ましくない。加えて、ビーム２０２の底面へのＡアーム２６２の配置は、地面または他の破片とのＡアーム２６２の接触によるＡアーム２６２への損傷の危険を増す。従って、相対的にあまり望ましくないと考えられ得る。図１２および１３の実施形態は図１１の実施形態よりも望ましくないが、それらは多くの用途に良好な機器構成である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の先行技術のハーフトラック懸架構造の略側面図である。
【図２】第２の先行技術のハーフトラック懸架構造の略側面図である。
【図３】第３の先行技術のハーフトラック懸架構造の略側面図である。
【図４】本発明に従ったハーフトラック懸架構造および車両の実施形態の略側面図である。
【図５】図４に示された車両の略端面図である。
【図６】ハーフトラック懸架構造の修正実施形態の部分破断斜視図である。
【図７ａ−７ｂ】障害物を越えている前方／後方に配設されたトレーリングアームを備える車両を図式的に例示する図である。
【図８】ハーフトラック懸架構造のさらなる修正実施形態の斜視図である。
【図９ａ−９ｅ】本発明に従ったいくつかの横懸架部材取付方式を図式的に例示する図である。
【図１０ａ−１０ｂ】懸架部材の長さの違いの効果を図式的に例示する図である。
【図１１】Ａアームを備えるハーフトラック懸架構造のさらなる修正実施形態の部分斜視図である。
【図１２】Ａアーム懸架装置の修正された取付の概略図である。
【図１３】Ａアーム懸架装置のさらに修正された取付を図式的に例示する図である。
【図１４】垂直経路Ｖ、回転経路Ｒおよび望ましい機械的コンプライアンス角度Ｍに沿った中間軸２０４の動きの比較を図式的に例示する図である。
【図１５】車輪のキャンバを図式的に例示する図である。
【図１６】車輪のトーを図式的に例示する図である。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
2005519801.tif 000010
【図８】
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【図１０Ａ】
2005519801.tif 000012
【図１０Ｂ】
2005519801.tif 000013
【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
2005519801.tif 000015
【図９Ｃ】
2005519801.tif 000016
【図９Ｄ】
2005519801.tif 000017
【図９Ｅ】
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【図１１】
2005519801.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
2005519801.tif 000025