JP4970044B2 - 大型車両 - Google Patents

Description

本発明は、３７インチ（約０．９４メートル）を超える軸方向長さを有する直径が３．５メートルを超えるラジアル構造のタイヤを装備した重量が５００メートルトンを超える大型車両、例えば輸送車両又は「土木建設」車両に関する。

一般に重量のある積荷を支持するよう設計された車両は、２本の操舵輪を有する操舵フロントアクスルと、各側に１対ずつ分布して配置された４本の駆動輪を有する大抵は剛性のリヤアクスルとを有する。

アクスルは、車両の固定構造体を地面に結合させることができる要素の組立体として定義される。

タイヤの軸方向又は横方向は、タイヤの回転軸線に平行である。

タイヤの円周方向又は長手方向は、タイヤの周囲に対応し、タイヤの転がり方向により定められる方向である。

タイヤの回転軸線は、タイヤが通常の使用中に回転する中心となる軸線である。

特に積荷を運搬するために鉱山又は採石場で使用されることを目的する車両の場合、接近及び製造の要求に関する問題に鑑みて、これら車両の製造業者は、かかる車両の耐荷力（又は積載量）を増大させている。車両は、絶えず大型化しており、かくして、それ自体重くなり、より重い積荷を輸送することができることが推定される。これら車両の現在の重量は、数百メートルトンに達する場合があり、同じことは、輸送されるべき積荷にも当てはまり、総重量は、６５０メートルトンに達する場合がある。

車両の耐荷力は、タイヤの耐荷力に直接関連しているので、この耐荷力を向上させるためには、タイヤ内の空気の量を増加させることが必要であるということが知られている。

現在においては、上述したように、この種の車両、例えば、鉱山で用いられるダンプ車は、これら需要に応えるために４本の車輪が１対ずつ配列された状態で取り付けられたリヤアクスルを有する。

さらに、これら車輪のサイズ及びその結果としてのタイヤのサイズ、特に、下側ゾーンの剛性を考慮すると、リムへのタイヤの取付けを可能にするためにはこれら車輪を数個の部品で作る必要がある。交換又は保守の場合にかかるタイヤの脱着に関与する作業は、長くて退屈なものである。これら作業中に取り扱わなければならない締付け部品の個数は、２００個を超える場合があり、非常に大きなレベルの締付けトルクが、これに関連している。したがって、これら作業に要する時間は、非常に長く、したがって、鉱山の採鉱の際に求められる生産性にとって損失である。

現在の需要は、これら車両の耐荷力の不断の増大に向けられる傾向があるので、上記において列挙した種々のパラメータの結果として、タイヤ内の空気の量を増大させるようタイヤの幅を広くすることになった。タイヤ直径は今や、約４メートルであり、したがって、タイヤ直径をこれ以上増大させることは、特に、タイヤの輸送に関する理由で事実上不可能である。事実、これらタイヤのサイズは、タイヤの輸送条件によって、特に道路の幅及び橋の空き高により制限を受ける。これと同様に、リム直径を減少させることは事実上不可能であり、かかるリム直径は特に、駆動トルク伝達システム及び制動システムの位置決めを可能にし、更に、タイヤの底部ゾーンを介するトルクの伝達を可能にする。

これらの研究中、本発明者は、これら「広幅」タイヤが輸送される積荷の増大を効果的に可能にするが、かかるタイヤには種々の欠点があることを立証することに成功した。事実、試験の示すところによれば、これらタイヤの耐摩耗性及びその耐久性は、現行のタイヤの耐摩耗性及び耐久性に対して劣っている。この結果、タイヤの時期尚早な摩耗が生じ、かくして、車両の効率が低下し、生産性が低下する。

さらに、国際公開第ＷＯ００／７１３６５号パンフレットは、タイヤの取付けを単純化することができる方法を記載しており、タイヤは、ハブに直接取り付けられ、このハブは、リムとして役立つ。この場合、独立したリングは、リム受座として働き、ロックリングにより定位置に保持され、これらロックリングは、特に形状が相補している結果としてハブにしっかりと連結される。

本発明者はかくして、特に鉱山で利用される積荷運搬車両の耐荷力の一段の向上を望み、摩耗及び耐久性の面におけるタイヤの特性は、現行のタイヤの特性に対して損なわれないままであって、有利には向上を望むユーザからの新たな要望に応える仕事に取り組んだ。

本発明の目的は、本発明によれば、３７インチ（約０．９４メートル）を超える軸方向長さを有する直径が３．５メートルを超えるラジアル構造のタイヤを装備し、少なくとも２本のタイヤを備えた操舵フロントアクスルと、動力の少なくとも一部を伝達し、各々が２本のタイヤと関連した少なくとも２つのトレーリングアームを有するリヤアクスルとを有する重量が５００メートルトンを超える大型車両、例えば輸送車両又は「土木建設」車両により達成される。

本発明の目的上、トレーリングアームは、一方向にのみ往復動できるものと理解されなければならず、このトレーリングアームは、タイヤの長手方向平面、即ち、リヤアクスルのタイヤの回転軸線に垂直な平面内において唯１つの自由度を有する。

かくして、本発明は、特に、リヤアクスルのタイヤを独立したサスペンションシステムを持つトレーリングアームに関連付けることを提案し、かくして、接触領域の良好な分布及びかくしてタイヤの耐える応力の良好な分布を可能にする。実際には、剛性アクスルの場合と異なり、タイヤと地面との間の接触領域は、互いに異なるタイヤ相互間で良好に分布され、トレーリングアームの独立サスペンションシステムは、この種の車両の辿る軌道の輪郭を考慮に入れることを可能にする。軌道は実際には、例えばわだち掘れをもたらす変形を生じる。本発明に従って構成された車両により、でこぼこの地面上の走行を可能にする。さらに、本発明の車両は、特に、荷重の良好な分布により軌道の損傷を少なくし、しかも、軌道保守を削減でき、しかも、地面が特に天候に左右される現場での有効寿命を延ばすことができる。

本発明の有利な変形例は、タイヤの回転軸線に垂直であって、地面の平面に実質的に平行な軸線回りの揺動を可能にする装置を備えたトレーリングアームを更に提供し、この軸線は、トレーリングアームと対をなしていて、例えばトレーリングアームの一部である２本のタイヤ相互間を通る。かかる実施形態は、地面の輪郭を極めて良好に辿る車両のタイヤ相互間の接触領域の良好な分布を一段と改善する。

また、本発明の車両の設計により、特に、トレーリングアームの各々に取り付けられた独立サスペンション装置に起因して、サスペンション装置の較正が非常に手際の要る従来型車両に対して横揺れ運動を単純化された仕方で制御することが可能である。

本発明の好ましい実施形態によれば、サスペンション装置は、シャーシとは無関係なトレーリングアームの端部のところで且つタイヤの回転軸線とシャーシとの離隔距離よりも大きなシャーシから距離を置いたところでトレーリングアームに固定される。本発明のかかる実施形態の結果として、サスペンション装置の変位が増大し、これにより衝撃吸収を向上させることができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、特に、車両の耐荷力を一段と高め、かくして、ユーザの期待に沿うために、リヤアクスルは、各々が２本のタイヤと関連した３本のトレーリングアームを有する。

かくして、かかる実施形態により、６本のタイヤを車両のリヤアクスルに関連させることができる。これらタイヤを３本のトレーリングアームに関連させることにより、特に、軸方向における嵩張りを制限することができ、第３のアームは、最初の２つアーム相互間に位置し、かくして、結果的に、車両の幅の増大をもたらさず又はせいぜいのところ、或る特定のタイヤの場合にこの幅の僅かな増大をもたらすに過ぎない。

かかる車両の設計において考慮に入れるべき別のパラメータは、実際には、その嵩張り、特にその幅である。事実、この種の車両は、例えば、山腹に形成されていて最適寸法に合わせて切り開かれているので大抵の場合幅が制限されている軌道を辿らなければならない鉱山で用いられることが意図されており、その結果、その作業自体として土及び岩の運搬を必要とする。本発明の車両の実施形態は、これにより許容限度内の車両の幅と組み合わせて耐荷力を向上させることができるので、全く有利であることは明らかである。

かくして、かかる車両実施形態により、現況に関して見劣りしない満足のいく程度の摩耗特性を保持しながらこの種の車両の耐荷力を向上させることができる。本発明者はとりわけ、特にタイヤがアクスルの各側に１対ずつ配列されたとき、耐荷力の向上を達成するようタイヤの幅を広くした結果として、特に車両の辿る湾曲した軌道が存在することにより、摩耗が増大することを立証した。

本発明の好ましい実施形態によれば、特に、車両が実質的に水平の軸線回りに傾動できるダンプ車体を有する場合、トレーリングアームは、個々にサスペンションシステムと関連し、サスペンションシステムの軸線は、傾動可能なダンプ車体の回転軸線と交差する。本発明のこの変形実施形態によれば、ダンプ車体は、少なくとも一部がリヤアクスルのサスペンション装置で直接支持され、かくして、その荷重を車両のシャーシとは準独立的にタイヤに伝達する。

有利には、本発明は、上昇可能な少なくとも１本のトレーリングアームを提供し、即ち、地面に対するその位置を少なくとも２つの位置相互間で変化させることができ、一方の位置では、タイヤは、地面と接触し、かくして荷重の支持に寄与することができる。他方の位置、即ち、上方位置では、タイヤを地面から距離を置いて保つことができる。

後者の位置、即ち、上方位置では、車両が空の場合、即ち、車両が積荷を運搬していない場合、及びかくして、他方のアクスルのタイヤが車両荷重を支持するのに十分である場合、上述のタイヤの摩耗を防止することができる。この効果を得るための本発明の好ましい実施形態では、リヤアクスルが３本のトレーリングアームを有する車両が提供され、中央アームは、上昇可能であって上方位置に動かされ、かくして車両が空の場合地面から離脱する。

本発明の他の実施形態によれば、少なくとも側方のアーム、即ち、軸方向外側のアームは、特にタイヤの脱着及び（又は）交換を容易にする目的で、上昇可能である。

本発明の後者の変形実施形態及び第１の実施形態によれば、側方のトレーリングアーム、即ち、軸方向外側のトレーリングアームは、有利には、これらトレーリングアームが走行平面に垂直な軸線回りに回動することができるようにする装置と関連している。かかる操作時点において、先ず最初に、サスペンション装置をシャーシかアームかのいずれかから離脱させてかかる回転を可能にする。次に、アームを上述の垂直軸線回りに回動させてオペレータがタイヤ及び（又は）上述のアームの車輪の固定手段に対して作業を行うことができるようにする。トレーリングアームを走行位置に戻すと、このトレーリングアームを有利にはシャーシの一部に結合してシャーシとの剛結関係を生じさせる。シャーシとのこの結合は有利には、トレーリングアームが長手方向平面内で揺動する中心としての軸線の高さ位置で行われる。

タイヤに対して実施される作業を容易にする本発明の別の実施形態によれば、中央のトレーリングアーム、即ち、軸方向内側のトレーリングアームは、走行平面に垂直な長手方向平面内で走行平面の方向に少なくとも９０°の角度だけ回動することができる。この実施形態によれば、車両は前もって中央トレーリングアームの下向き回動を可能にするピット上に配置される。

この種の作業中、車両の安定性を保証するため、車両は有利には、例えばシャーシにしっかりと連結されたピストン−シリンダユニットの助けによりブロック上に置かれ、このブロックは、地面で支持されるようになる。また、当業者に知られている任意他の手段を使用できる。

本発明の車両の一変形実施形態によれば、依然として車両の耐荷力を向上させることを目的として、フロントアクスルは、このアクスルの各側に１対ずつ配置された４本のタイヤを有する。

好ましくは、フロントアクスルのタイヤは、実質的に垂直の旋回又は方向転換シャフトと１対ずつ関連し、又好ましくは、２本のタイヤは、このアクスルに関して対称に分布して配置される。かかる実施形態により、旋回シャフト周りの荷重の一様な分布が可能になり、これにより特に、シャーシの受ける機械的応力の減少が可能になる。

旋回シャフトは更に有利には、特に荷重分布具合を向上させるようサスペンション装置の軸線と一致する。好ましくは、旋回シャフトは、サスペンション装置に組み込まれる。

タイヤの旋回に関する限り、これは有利には、操舵輪が例えば電子−油圧型のシステムにより２本の旋回シャフトの独立作動を行っているときに、操舵輪により課される指令によって制御される。２本の旋回シャフトのこの独立制御は、タイヤの摩耗を最小限に抑えると共に（或いは）タイヤの耐久性を最大にすることを目的とするジャントゥ又はアッカーマン型の理論的法則を利用した電子カードにより制御できる。旋回シャフトの各々のマスターシャフトと呼ばれている一次作動システムは追加的に、マスターシステムのうちの１つの故障の場合に働く基本的な安全システムによって補完できる。

２本の旋回シャフトのこの形式の独立作動は、特にタイヤの耐摩耗性及び耐久性を向上させるタイプの本発明の車両に最適である。この作動システムにより、特に、フロントアクスルのタイヤに対し、より具体的には、タイヤのアラインメントに対する荷重変動の効果からの自由度を達成することができる。しかしながら、上述したこの種の作動システムは、この種の車両に限定されるものと理解されてはならず、あらゆるタイプの車両に適応できる。

さらに、ダンプ車体は有利には、これらサスペンシャフトの頂部で支持される。かかるダンプ車体はかくして、車両の互いに異なるサスペンションシステムによって事実上直接に支持され、これらサスペンションシステムはこれら自体、事実上タイヤと直接的な接触状態にある。かくして、かかる実施形態によれば、現行の車両のシャーシに対してかかる車両のシャーシの構造をかなり単純化することができる。シャーシの構造のこの単純化は、車両の重量に対して直接的な影響を及ぼす。さらに、比較的自由な中央部分を提供することができ、その結果、ダンプ車体の底部がこれを通過することができ、ダンプ車体は、従来型車両の形状とは異なる形状を有する。かくして、かかる実施形態により、車両は、比較的低い重心を有することができる。

ダンプ車体は更に有利には、サスペンション装置の各々の頂部で直接支持され、かくしてダンプ車体のロックをもたらす２つの凹状ゾーンを有し、それにより、側方運動の恐れが無くなる。ダンプ車体を安定化させるこのロックにより、サスペンション装置の種々の固定手段に対する応力を制限することができる。

また有利には、フロントアクスルの回転軸線は、長手方向に対して少なくとも９０°にわたる回転の可能性を有し、かくして、タイヤの回転軸線が車両の直進方向又は長手方向において車両の前方運動の方向に実質的に一致するような仕方で且つ車両の運動中、軸方向内部寄りのタイヤがリヤアクスルから最も遠くに位置する位置にあるような仕方でタイヤを位置決めすることができる。この形態により、特に、運動中、軸方向内部寄りのタイヤに接近して例えばその交換のような作業を行うことができる。かかる作業は有利には、車両をブロック上に又は例えばリヤアクスルに対する同じタイプの作業と関連して上述した当業者に知られている任意他の手段上に置くことを伴う。

また有利には、リヤアクスルは、少なくとも４本のタイヤを有し、少なくとも２本のタイヤは、動力の少なくとも一部を伝達する。この実施形態によれば、例えば、４本のタイヤの場合、２本のタイヤ、好ましくはリヤアクスルに取り付けられた２本の軸方向外側のタイヤは有利には、動力を伝達せず、これらの唯一の本質的機能として、荷重の一部を支持する機能を有する。かかる実施形態により、特に車両がカーブを辿っているときに生じる長手方向応力を減少させることができる。事実、対をなすタイヤ又はツインタイヤを有する車両がカーブを辿るとき、軸方向外部寄りの最も遠くに位置するタイヤは、カーブの外側に位置決めされている場合には長い距離を進み、カーブの内側に位置決めされている場合には短い距離を進む。

特に後者のこれら変形実施形態によれば、本発明では又、フロントアクスルのタイヤのうちの少なくとも何本かは有利には、動力の一部を伝達する。

変形実施形態では、本発明では又、フロントアクスルは、４本のタイヤを有し、フロントアクスルの少なくとも２本のタイヤは、上述したように動力の一部を伝達する。好ましくは、２本の軸方向内側のタイヤは好ましくは、動力を伝達するタイヤである。

フロントアクスルの２本のタイヤが動力の一部を伝達するようにすることは、車両の取扱いを促進し、特にこれらタイヤにより伝達される動力の一部は動力の伝達においてフロントアクスルのタイヤを関与させることにより減少させたとき、リヤアクスルのタイヤの摩耗の減少に寄与する。

また、特にカーブでのフロントアクスルに装着されたタイヤの摩耗が減少することが注目された。本発明者は、フロントアクスルに装着されたタイヤの摩耗のこの減少を、特に荷重伝達及び横方向力の減少に起因するものとして説明し、本発明者は、本発明によれば、リヤアクスルのスラスト力及び比較的高速での慣性力に起因して動力がロック状況に先立ってフロントアクスルの操向力を生じさせることを立証した。ロック状況は、フロントアクスルの車輪が方向転換（変向）されているにもかかわらず車両が実質的に直線の軌道を辿る状況に該当している。

この種のロック状況は、車両の荷重及びその速度につれて顕著になるので、本発明の車両により、車両が大きい荷重を有しているにせよ及び（又は）高速で移動しているにせよ及び（又は）辿るべき軌道の曲率半径が現在の状況と比較して小さいにせよ、いずれにせよ、方向転換の可能性を保証できるように思われる。

本発明の別の変形実施形態では、少なくとも２本のタイヤ、好ましくは、軸方向外部寄りのリヤアクスルのタイヤは、車両が直線ではない軌道を辿っているとき又は好ましくは車両が曲率半径が所定の値よりも小さなカーブを辿っているときにのみ、動力を伝達しない。かかる実施形態は、上述のタイヤと動力を伝達する部材との間に設けられた絶対又は相対切り離し装置、例えば、差動歯車又は粘性クラッチにより実現できる。かかる装置は、当業者に知られている任意の手段により車両の操舵部材によって作動できる。

同様に、本発明は有利には、フロントアクスルの少なくとも２本のタイヤが動力の一部を伝達して車両が直線ではない軌道を辿っているとき、又は好ましくは、車両が曲率半径が所定の値よりも小さなカーブを辿っているときにのみ、効果を発揮する変形例を提供する。上述したように、かかる実施形態は、上述のタイヤと動力を伝達する部材との間に設けられた絶対又は相対切り離し装置、例えば、差動歯車又は粘性クラッチによって実現できる。

本発明は又、タイヤの各々が例えばタイヤと関連したホイール又は以下に再び説明する国際公開第ＷＯ００／７１３６５号パンフレットに記載されている方法による実施形態の場合には上述のタイヤと関連したトレーリングアーム内に組み込まれた電気モータと関連している例えば上述した車両を提供する。

これら種々の考えられる実施形態によれば、タイヤと関連して電気モータを用いることにより、タイヤ及び辿る軌道の関数として動力を可変的に分布させることができる。
同様に、本発明では又、動力を伝達するタイヤのうちの何本かだけを電気モータにより作動させ、これらタイヤは例えば、フロントアクスルのタイヤであり、リヤアクスルのタイヤは、従来型モータリゼーション及び伝動を保持する。

動力が電気モータのみによる場合、本発明では又、タイヤのうちの或る特定のものだけを各部電気モータと関連させ、他のタイヤがこれらの本質的機能として耐力機能のみを有する。

他の変形実施形態によれば、電気モータは、減速装置と関連してトレーリングアームに組み込まれ、又は変形例として、減速装置がタイヤと個々に関連するようハブに組み込まれる。単一の減速装置をモータと関連させる場合、差動歯車も又、同一のトレーリングアームにより支持された２本のタイヤ相互間に用いるのがよい。

また本発明では有利には、従来型モータリゼーション及び伝動の場合、伝動要素、例えば、ホモキネチック（homokinetic）型スリップジョイント（すべり継手）を、特にこれら要素により供給される熱が容易に消散し、タイヤに伝達しないような仕方でトレーディングアームに組み込む。従来方法に対するこの熱供給の減少により、タイヤの耐久性を向上させることができる。

同様に、伝動方法がどのようなものであれ、本発明の有利な実施形態としての車両のトレーリングアームは、ブレーキディスクを組み込むよう設計されており、制動中、ブレーキディスクの加熱により生じる熱が同様に、タイヤに伝達されないようになっている。さらに、本発明のこの実施形態により、従来型車両の制動装置よりも直径の大きな制動装置を提供することができ、かかる従来型車両の最大直径は、従来型車両のホイールの内径によって制限される。

特に、制動装置の直径の増大により、完全積載重量が１０００メートルトンを超える場合のある車両により課される制動要件を満足させることができる。

本発明の実施形態がどのようなものであれ、更に、有利には、常に全てのタイヤが制動装置と個々に関連したままであって、最適条件下で、即ち、タイヤに対する摩耗を制限するような仕方で、この種の車両を減速させ又は停止させることができるようになっている。

本発明は又有利には、上述したような車両とトレーリングアームへのホイールレス取付けとの組合せを提案し、タイヤは、この目的のため、タイヤビート受座を形成する第１の取付けリング及び第１のリング、したがってタイヤの位置決めを保証する第２のロックリングを介して設けられたトレーリングアームと関連のハブ上の定位置に配置される。この種の取付けは既に、上記において引用した国際公開第ＷＯ００／７１３６５号パンフレットに記載されている。この実施形態によれば、本発明では、ロックリングを収容する凹部をトレーリングアームのハブに設けることが必要であり、これらリングのうちの２つの位置決めは、タイヤごとに必要である。かかるタイヤ取付けモードにより、本発明の車両の効率を更に一層向上させることができ、それにより、タイヤの摩耗が遅くなることに加えて、作業をタイヤ交換の場合により迅速に実施することができる。

このように本発明により提案された車両により、上述したように、摩耗及び耐久性の観点でタイヤの特性を擁護しながら、最もはっきりと言えばこれらを向上させながら従来型車両に対して支持荷重を増大させることができる。

さらに、特に車両がリヤアクスルに取り付けられた３本のトレーリングアームを備えると共にフロントアクスルに取り付けられた４本のタイヤを有する場合、かかる車両の接近により、軌道上で車両が動かなくなる恐れを回避することができる。事実、その設計により、車両は、フロントアクスルのタイヤが１本損傷し、リヤアクスルのタイヤが最高２本まで損傷した状態で、保守現場における危険な状況で方向転換することができる。

さらに、シャーシの構造がほんの僅かに応力を受け、ボックスの形態に構成されているので、特に、例えば燃料タンク、オイルタンク及び冷却水タンクのような要素をシャーシの内部に挿入することが可能である。かかる設計の結果として、車両の重心を下げることが一段と促進され、しかも任意的に重量面での利点が更に一層向上する。

本発明は又、車両のリヤアクスルに取り付けられたタイヤに作業を実施する方法であって、タイヤは、別のタイヤと関連しており、２本のタイヤは一緒になって、トレーリングアームと関連しており、この方法は、
−車両を車両が少なくとも１つのブロック上に支持される位置に置く工程と、
−トレーリングアームを関連のサスペンション装置によって上昇させる工程と、
−トレーリングアームを上昇位置にロックする工程と、
−サスペンション装置の一端を取り外す工程と、
−トレーリングアームをシャーシにしっかりと連結されたトレーリングアームの端部を通る垂直軸線回りに回動させる工程とを有する。

このように記載した本発明の方法により、上述したように、特にタイヤを取り付け又は交換するための作業を例えば上述したような車両のタイヤに対して行うことができる。しかしながら、上述したような方法は、この種の車両に限定されるものと理解されてはならず、少なくとも２本のタイヤと個々に関連したトレーリングアームを有するあらゆる形式の車両に利用される。

本発明の他の有利な細部及び特徴は、図１〜図５と関連して行われる本発明の実施形態の幾つかの例の説明から以下において明らかになろう。

図面の理解の単純化のために、図は縮尺通りには作成されていない。

図１及び図２は、本発明に従って構成された車両１の略図であり、この車両は、１対ずつ配置された４本のタイヤ４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを備えたフロントアクスル２と、３本のトレーリングアーム６，７，８を装備すると共に３本のアーム６，７，８上に１対ずつ分布して配置された６本のタイヤ９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂを備えたリヤアクスル３とを有している。

図１に概略的に示された車両位置は、総積載重量が１０００メートルトンオーダーのダンプ車型の大型（重）車両である。

車両に装着される種々のタイヤは、アスペクト比Ｈ／Ｓが１に等しい大型タイヤであり、Ｈは、リム上のタイヤの高さ、Ｓは、タイヤがその常用リムに取り付けられてその推奨圧力までインフレートされたときのタイヤの最大軸方向幅である。タイヤは、サイズ４４Ｒ６９のものである。

これらタイヤは、半径方向に差し向けられて各タイヤビード内に繋留された鋼で作られている非伸長性の金属ケーブルで構成されたラジアルカーカス補強材を有する。

タイヤは、国際公開第ＷＯ００／７１３６５号パンフレットに記載されている方法を用いて取り付けられる。この方法によれば、車両の各トレーリングアーム、より正確にいえば、トレーリングアームの各々の各ハブは、タイヤビード受け入れ受座を形成する表面を備えたリングの介在によりタイヤを受け入れるよう設計されている。これらリングの表面は有利には、形状が切頭円錐形である。受け入れリングはそれ自体、ロックリングの介在によりアクスルのハブにロックされ、これらの表面の少なくとも一部は、ハブに設けられていて、ロックリングが挿入される凹部と形状が相補している。

フロントアクスル２のタイヤ４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂは、一方においては１対４ａ，４ｂａ、他方においては１対５ａ，５ｂの状態で２本の実質的に垂直の旋回又は方向転換シャフト１２と関連しており、好ましくは、タイヤの各対も又、シャフト１２の各々に関して対称に分布して配置されている。かかる実施形態は、回転軸線回りの荷重の一様な分布を可能にし、それにより特に、シャーシの受ける機械的応力の減少が可能になる。回転軸線は更に、サスペンション装置１４，１５の軸線と一致する。

積載又は荷重支持ダンプ車体１６は有利には、これらサスペンション装置１４，１５の頂部上に載る。

フロントアクスル２の旋回シャフト１２は更に、長手方向に対して少なくとも９０°にわたって回転できるようになっており、これについては以下に説明する。

上述したように、リヤアクスル３は、３本のトレーリングアーム６，７，８を備え、更に、３本のアーム６，７，８上に１対ずつ分布して配置された６本のタイヤ９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂを有している。トレーリングアーム６，７，８は、一方においては、これら端部のうちの一端部１７がシャーシ２０にしっかりと連結され、他方において、これらの他端部２１がサスペンション装置２４に個々に連接されている。これらサスペンション装置は、シャーシの上部２２に更に連接されており、これらの軸線は、ダンプ車体１６の回転軸線２３と交差している。

かくして、ダンプ車体１６は、車両１の別々のサスペンションシステム１４，１５，２４によって事実上直接支持され、これらサスペンションシステムは、タイヤと事実上直接接触状態にある。図３に示すように、同じことは、ダンプ車体１６が荷を積んでいない状況に対応した位置にある場合にも当てはまる。

ダンプ車体１６は、２つの伸縮ピストン−シリンダユニット１３によりシャーシ２０に更に連結され、これら伸縮ピストン−シリンダユニットにより、ダンプ車体は、これが軸線２３回りに回転することによりその積荷を放出できる。ダンプ車体を回転させる装置は、当業者に知られている任意他の手段であってもよく、特に、かかる装置を地面で支持されるようになる装置か、一方がフロントアクスルのサスペンション装置に連結され、他方がリヤアクスルのトレーリングアームのうちの一方に連結される２つの要素の状態に分割される装置かのいずれかの形態で、シャーシとは独立したように形成することが可能である。

かくして、車両１のシャーシの構造は、従来型車両のシャーシと比較してかなり単純化できる。シャーシの構造のこの単純化は、車両の重量に直接的な影響を及ぼす。さらに、比較的空いた中央部分２５をもたらすことができ、その結果、ダンプ車体１６の底部がこれを通過することができ、ダンプ車体は、従来型車両の形状とは異なる形状を有する。かくして、かかる実施形態により、車両は、比較的低い重心を持つことができる。

リヤアクスルの３本のトレーリングアーム６，７，８は、上昇可能であるように設計されている。中央アーム７は特に、例えばサスペンション装置２４を介して上昇可能であり、このサスペンション装置は、車両が積荷を運搬していない場合、タイヤ１０ａ，１０ｂを使用するのが不要な場合、これらタイヤ１０ａ，１０ｂに対する摩耗を生じさせないよう中央アーム７と関連している。

アーム６，８は特に、作業、例えばタイヤ交換を行うことができるよう上昇可能であり、これについては以下に更に説明する。

本発明の有利な変形例によれば、車両１のリヤアクスル３のタイヤ９ａ，１１ｂの唯一の本質的機能は、耐荷（荷重支持）であり、これらタイヤは、動力の伝達には関与しない。かかる実施形態は、タイヤ９ａ，１１ｂをフリーホイーリング型のシステムに固定することから成り、かかるシステムは、タイヤ９ａ，１１ｂの自由回転を可能にする。本発明は、この種の実施形態に限定されるものと理解されてはならず、他の実施形態によれば、タイヤ９ａ，１１ｂは、動力の一部を伝達することができる。

本発明の他の変形例によれば、タイヤ９ａ，１１ｂは、上述したように永続的に又は一時的に、或いは変形例として、例えば電気モータを用いることにより可変的に動力の伝達に関与することができる。

本発明は又、動力の伝達に関与するようこれ又フロントアクスル２に取り付けられたタイヤ４ｂ，５ａを提供できる。リヤアクスル３に関連して上述したように、タイヤ４ａ，５ｂの唯一の機能は、この場合、耐荷（荷重支持）である。タイヤ４ｂ，５ａが動力の一部を伝達するということにより、湾曲した軌道上での車両の取扱い性を向上できる。事実、一部がフロントアクスル２のタイヤにより伝達される動力は、これらタイヤを方向転換（変向）する場合、特に、車両１が積載状態にあるとき、軌道の追従を容易にすることができる。事実、或る特定の積載及び走行条件下においては、湾曲軌道上におけるかかる車両の取扱いは、非常に困難であり、又は、実際には不可能である。というのは、車両は、フロントアクスルのタイヤにより行われる方向転換に応じないからである。さらに、これら条件の結果として、フロントアクスルのタイヤの割れや破壊が生じる場合がある。

図４には、車両１は、作業をタイヤ９ｂ，１０ａ，５ａに対して行うことができ、特に、タイヤを交換できる状況で示されている。

サスペンション装置１５と一致した、フロントアクスル２の旋回シャフト１２が、長手方向に対して少なくとも９０°にわたり回転を可能にすることにより、タイヤ５ａをタイヤ５ａの回転軸線が車両の長手方向における車両の前方運動の方向と実質的に一致するような仕方で車両の運動中、内部寄りに軸方向に位置決めすることが可能である。当然のことながら、同じ操作を他方の旋回シャフト１２で行うことができ、この他方の旋回シャフトは、サスペンション装置１４及びタイヤ４ｂと一致している。これらタイヤに対するかかる作業は、有利には、車両をシャーシに連接されたブロック上に、例えば、図示していないピストンシリンダユニット上に置くことを伴う。

車両１、具体的には、トレーリングアーム６，８は、車両がその走行状態にあるときには接近できないタイヤ９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１１ａに対して作業を直接行うことが比較的容易にするよう設計されている。

この目的のため、車両１は、図示していない実質的に垂直なシャフトによってシャーシ２０に連接されていて、これら実質的に垂直なシャフトに従って回転を可能にする２つの装置１８，１９を備えている。

トレーリングアームを回動させる前に、車両は、シャーシに連接されたブロック、例えば、図示していないピストンシリンダユニット上に前もって位置決めされる。その後、問題のアームを上昇させ、次に、この位置にロックし、このアームに連接されたサスペンション装置をシャーシかトレーリングアームかのいずれかから外して回動を可能にする。次に、アームを垂直シャフト回りに回動させてオペレータがタイヤ及び（又は）トレーリングアームのホイールの固定手段に対して作業を行うことができるようにする。かくして、図４では、トレーリングアーム６は、タイヤ９ｂ，１０ａに対する接近を容易にするよう回動してある。

図５は、旋回シャフト２９と関連したサスペンションコラム２８から成る組合せ型ターニング及びサスペンション装置２７の一例を示している。旋回シャフトは、方向転換の場合に装置２７全体の駆動を可能にするようその軸方向に溝付けされている。旋回シャフトは、操舵輪による作動を可能にする回転式ピストン−シリンダ旋回ユニット３０により作動される。この種の作動は、フロントアクスルの２つの装置２７について同時に行われる。２本の旋回シャフトのこの独立制御は、ジャントゥ又はアッカーマン型の理論的法則に基づいて電子カードによって制御される。旋回角度を制御する装置３１は、この作動システムが良好に管理されるようにする。旋回シャフトの各々のマスターシステムと呼ばれるこの作動システムは、安全システムにより、特に図５の場合、回転式ピストン−シリンダ安全ユニット３２によって補完される。旋回シャフトのうちの一方又は回転式ピストン−シリンダ旋回ユニット３０の電子制御の故障の場合、回転式ピストン−シリンダ安全ユニット３２は、従来型の作動を受け持ってこれを可能にするよう設計されており、かかる従来型作動により、２本の旋回シャフトを同一のアングルで作動させる。装置２７の各々の回転式ピストン−シリンダ安全ユニットは例えば、２つの装置２７について同一角度の旋回を保証する油圧回路と関連しているのがよい。

このように具体化された車両は、現行の車両の耐荷力よりも大きな１０００メートルトンオーダーの耐荷力を実現可能にする。同一の耐荷力向けであり、リヤアクスルに１対ずつ配置された４本のタイヤを装備し、フロントアクスルに２本のタイヤを備えたダンプ車型の車両の設計をシミュレートした。

この種の車両は存在しないので、本発明者による試験を実施することは不可能であったが、計算及びシミュレーションにより、当業者が所与の輸送可能な積荷の場合、タイヤのサイズ及び形状並びにタイヤに加わる応力を定め、その結果、タイヤが耐える摩耗及び疲労の見積りを得ることができるような単純な方法が得られる。

かかる車両をもたらすのに必要なタイヤは、サイズ８５／６５Ｒ７２のものであり、これは、約４．６０メートルの直径に相当し、このサイズは、利用できる輸送手段及び条件と適合しないので、問題である。

実施した走行シミュレーションの示すところによれば、上述したような本発明の車両は、完全に許容限度内の或るレベルのタイヤ摩耗及びタイヤ有効寿命での走行を可能にし、これに対し、従来設計に従って製造された車両では、結果的に、タイヤの時期尚早な摩耗及び有効寿命の制限が生じた。

さらに、全体的寸法の計算を上述の２つの車両に基づいて行ったが、得られた結果の示すところによれば、本発明の車両は、アクスルの方向に測定して１０．６０メートルの軸方向幅を有する。リヤアクスル上に１対ずつ配置された４本のタイヤを有する車両のリヤアクスルについて同様に測定した軸方向幅は、１２．５０メートルである。これら２つの車両相互の寸法のこの差に鑑みて、現行の車両の耐荷力よりも重い積荷を輸送しながら鉱山内の既存の軌道に沿って走行する本発明の車両を想定することができる。

結論として、本発明の車両は、摩耗及び性能の観点で良好なタイヤ挙動と適合性のある耐荷力を示し、これら特徴のかかる組合せは、現在入手できるこの種の車両では達成できないように思われる。

本発明の車両の概略側面図である。 図１の車両の概略平面図である。 図１の車両の概略側面図であり、ダンプ車体が別の位置にある状態を示す図である。 作業をタイヤのうちの幾本かに行うことができる形態で示す図１の車両の概略平面図である。 組合せ型旋回及びサスペンション装置の一例の略図である。

Claims (15)

1. ３７インチ（約０．９４メートル）を超える軸方向長さを有する直径が３．５メートルを超えるラジアル構造のタイヤを装備し、少なくとも２本のタイヤを備えた操舵フロントアクスルと、動力の少なくとも一部を伝達する少なくとも４本のタイヤを備えたリヤアクスルとを有する重量が５００メートルトンを超える大型車両、例えば輸送車両又は土木建設車両において、
   前記リヤアクスルは、各々が２本の前記タイヤと関連した少なくとも２つのトレーリングアームを有し、前記車両は、水平軸線回りに傾動することができるダンプ車体を有し、前記トレーリングアームは、サスペンション装置（２４）に個々に連接され、前記サスペンション装置（２４）のそれぞれの長手方向の軸線は、前記傾動可能なダンプ車体の回転軸線と交差することを特徴とする車両。
2. 前記リヤアクスルは、３本のトレーリングアームを有する請求項１記載の大型車両。
3. 少なくとも１本のトレーリングアームは、上昇可能である、請求項１又は２に記載の大型車両。
4. 前記トレーリングアームのうちの外側に位置するトレーリングアームは、この外側のトレーリングアームを走行平面に垂直な垂直軸線回りに回動させることができる装置と連結されている、請求項１乃至３の何れか１項記載の大型車両。
5. 前記フロントアクスルは、４本のタイヤを有し、前記タイヤは、１対ずつ旋回シャフトと連結している請求項１乃至４の何れか１項記載の大型車両。
6. 前記フロントアクスルの２つの対をなすタイヤは、前記旋回シャフトに関して対称に分布して配置されている請求項５記載の大型車両。
7. 前記フロントアクスルは、サスペンション装置を有し、このサスペンション装置は、旋回シャフトを備えている請求項１乃至６の何れか１項記載の大型車両。
8. 前記フロントアクスルは、２本の旋回シャフトを有し、該２本の旋回シャフトは、別個独立に作動される請求項５記載の大型車両。
9. 前記リヤアクスルは、少なくとも４本のタイヤを有し、少なくとも２本の該タイヤは、動力の少なくとも一部を伝達する請求項１乃至８の何れか１項記載の大型車両。
10. 前記リヤアクスルは、動力を伝達する少なくとも３本のタイヤを有する請求項１乃至９の何れか１項記載の大型車両。
11. 前記フロントアクスルは、動力の一部を伝達する少なくとも２本のタイヤを有する請求項１乃至１０の何れか１項記載の大型車両。
12. 前記フロントアクスルは、４本のタイヤを有し、少なくとも２本の該タイヤは、動力の少なくとも一部を伝達する請求項１乃至１１の何れか１項記載の大型車両。
13. 動力を伝達する前記タイヤのうち少なくとも何本かは、電気モータにより作動される請求項１乃至１２の何れか１項記載の大型車両。
14. トレーリングアームが、減速装置を備えている請求項１３記載の大型車両。
15. トレーリングアームが、少なくとも１つの制動装置を有する請求項１乃至１４の何れか１項記載の大型車両。

Images