(57)【要約】  本発明は、重量がメートル法で４０トンよりも重い大型車両、例えば輸送車両又は「土木」車両であって、少なくとも２本のタイヤを備えた操舵アクスル及び原動力の少なくとも一部を伝達する駆動アクスルを有する大型車両に関する。本発明によれば、駆動アクスルは、４本のタイヤ、即ち、原動力の少なくとも一部を永続的に伝達するせいぜい２本のタイヤと、少なくとも制動装置と個々に関連している駆動アクスルのタイヤとを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量がメートル法で４０トンよりも重い大型車両、例えば輸送車両又は「土木」車両であって、少なくとも２本のタイヤを備えた操舵アクスル及び原動力の少なくとも一部を伝達する駆動アクスルを有する大型車両であって、前記駆動アクスルは、４本のタイヤを備え、せいぜい２本のタイヤが、原動力の少なくとも一部を永続的に伝達し、少なくとも駆動アクスルのタイヤが、制動装置と個々に関連している、大型車両。
【請求項２】
直径が３．５ｍよりも大きく、軸方向幅が３７インチ（９３．９８ｃｍ）よりも大きいラジアル構造のタイヤを備えた重量がメートル法で５００トンよりも重い大型車両、例えば輸送車両又は「土木」車両であって、少なくとも２本のタイヤを備えたフロント操舵アクスル及び原動力の少なくとも一部を伝達する少なくとも２本のタイヤを備えた少なくとも１つのリヤアクスルを有する車両において、前記リヤ駆動アクスルは、４本のタイヤを備え、せいぜい２本のタイヤが、原動力の少なくとも一部を永続的に伝達し、少なくとも駆動アクスルのタイヤが、制動装置と個々に関連している、大型車両。
【請求項３】
操舵アクスルのタイヤは、制動装置と個々に関連している、請求項１又は２記載の大型車両。
【請求項４】
前記駆動アクスルに取り付けられた前記軸方向内側のタイヤは、前記原動力の少なくとも一部を永続的に伝達する、請求項１又は２記載の大型車両。
【請求項５】
前記操舵アクスルは、前記原動力の少なくとも一部を伝達する少なくとも２本のタイヤを備えている、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の大型車両。
【請求項６】
前記駆動アクスルは、少なくとも４本のタイヤを備え、前記２本の軸方向内側のタイヤは、前記原動力の少なくとも一部を伝達する、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の大型車両。
【請求項７】
前記原動力の少なくとも一部を伝達する前記タイヤは、電気モータにより制御される、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の大型車両。
【請求項８】
前記タイヤは、前記タイヤのビード受座を形成する第１の取付けリング及び前記第１のリングを位置決めするようにする第２の係止リングの仲介によりハブに取り付けられ、前記係止リングは、特にハブに設けられた凹部とプロフィールが相補していることの結果としてハブにしっかりと連結されている、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量がメートル法で５００トンよりも重い大型車両、例えば輸送車両又は「土木」車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、かかる用途には限定されないが、本発明を特に、直径が３．５ｍよりも大きく、軸方向幅が３７インチ（９３．９８ｃｍ）よりも大きいラジアル構造のタイヤを備えた重量がメートル法で５００トンよりも重い大型車両、例えば輸送車両又は「土木」車両に関して説明する。
【０００３】
一般に重量物又は重い荷重を支持するために設計されたかかる車両は、２本の操舵輪（ホイール）を備えたフロント操舵アクスルと、各側に１対ずつ分布して設けられている４本の駆動輪（ホイール）を備えたリヤアクスルとを有し、リヤアクスルは、大抵の場合、剛性である。
【０００４】
アクスルは、車両の固定構造体を地面に連結できるようにする要素の組立体又は集成体として定義される。
タイヤの軸方向又は横断方向は、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、タイヤの周囲に相当し、タイヤの転がり方向により定められる方向である。
【０００５】
タイヤの回転軸線は、タイヤが通常の使用の際に回転する中心となる軸線である。
積荷（荷重）を輸送する車両、特に鉱山又は砕石場で用いられるようになった車両の場合、接近及び生産の需要の問題により、これら車両の製造業者は、車両の最大積載量を増大させようとしている。その結果、車両は、ますます大型になり、かくしてそれ自体重くなり、一層重い積荷を輸送することができる。これら車両の現行の車重は、メートル法で数百トンに達する場合があり、同じことは、輸送される積荷（荷重）にもいえ、重量の合計は、メートル法で６００トンに達する場合がある。
【０００６】
車両の最大積載量は、タイヤの耐荷力に直接関連しているので、最大積載量を増大するためには、タイヤ中に入れられる空気の量を増大させることが必要であることが知られている。
【０００７】
現在、上述したように、この種の車両、例えば鉱山に用いられるダンプ車は、これら需要に応えるよう１対ずつ配置された４本のホイールが取り付けられているリヤアクスルを有している。
【０００８】
さらに、これらホイールの寸法形状及びその結果としてのタイヤの寸法形状並びに特に下方ゾーンの剛性に鑑みて、リムへのタイヤの取付けを可能にするためにはホイールを幾つかの部品の状態で製造することが必要である。交換又は保守の場合にこのようなタイヤの脱着に必要な作業は、長く且つ厄介である。これら作業中に取り扱う必要のあるクランプ部品の数は、２００を超える場合があり、クランプトルクの非常に高いレベルは、これと関連している。これら作業に要する時間はその結果として長く、したがって鉱山の開発の際の努力目標である生産性にとって好ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
現在の需要は、これら車両の最大積載量の絶えざる増加に向く傾向があるので、上記において列記した種々のパラメータの結果として、タイヤの幅が広くなり、それによりタイヤの中の空気の量が増大している。タイヤの直径は、約４ｍの場合、今や、特にこれらタイヤの輸送上の理由でかかる直径をこれ以上増大させることは事実上不可能であるようになっている。事実、これらタイヤの寸法形状は、その輸送条件、特に道路の幅及び橋の桁下空間によって制限される。同様に、特に駆動力伝動システム及び制動システムの位置設定を可能にするリム直径を減少させることは、事実上不可能である。
【００１０】
これらの研究中、本発明者は、これら「広幅」タイヤにより輸送荷重の増大が効果的に可能になるが、種々の欠点が生じることを立証するのに成功した。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は、特にリヤアクスルに取り付けられている軸方向外側のタイヤと比べて減少した。さらに、タイヤをより頻繁に交換することにより、かかる車両の効率が減少する。
【００１１】
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、リムとして役立つハブに直接取り付けられる。この場合、独立のリングが、リム受座（シート）として役立ち、係止リングにより定位置に保持され、かかる係止リングは、特にプロフィール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。
【００１２】
かくして、本発明者は、これら大型車両のタイヤの特性を、現行のタイヤの特性に関し摩耗の観点で、特に車両効率を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、本発明によれば、重量がメートル法で４０トンよりも重い大型車両、例えば輸送車両又は「土木」車両であって、少なくとも２本のタイヤを備えた操舵アクスル及び原動力の少なくとも一部を伝達する駆動アクスルを有する大型車両であって、駆動アクスルは、４本のタイヤを備え、せいぜい２本のタイヤが、原動力の少なくとも一部を永続的に伝達し、少なくとも駆動アクスルのタイヤが、制動装置と個々に関連していることを特徴とする大型車両によって達成される。
【００１４】
この目的は、直径が３．５ｍよりも大きく、軸方向幅が３７インチ（９３．９８ｃｍ）よりも大きいラジアル構造のタイヤを備えた重量がメートル法で５００トンよりも重い大型車両、例えば輸送車両又は「土木」車両であって、少なくとも２本のタイヤを備えたフロント操舵アクスル及び原動力の少なくとも一部を伝達する少なくとも２本のタイヤを備えた少なくとも１つのリヤアクスルを有する車両において、リヤ駆動アクスルは、４本のタイヤを備え、せいぜい２本のタイヤが、原動力の少なくとも一部を永続的に伝達し、少なくとも駆動アクスルのタイヤが、制動装置と個々に関連していることを特徴とする大型車両の場合、同様に本発明に従って達成される。
【００１５】
また有利には、本発明によれば、操舵アクスルのタイヤは、制動装置と個々に関連している。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、駆動アクスルに取り付けられた軸方向内側タイヤは、原動力の少なくとも一部を永続的に伝達する。
【００１７】
本発明によれば、駆動アクスルは、４本のタイヤを備え、好ましくは、有利には原動力を伝達しない駆動アクスルの２本の軸方向外側のタイヤは、原動力を伝達せず、これらタイヤの唯一の本質的な機能として、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、特に車両が湾曲部のコースを辿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、少なくともツインタイヤを有する車両が湾曲部のコースを辿るとき、軸方向最も外側寄りに位置するタイヤは、もし湾曲部の外側に位置決めされている場合、辿る距離が長く、湾曲部の内側に位置決めされている場合、辿る距離が短い。この現象は、タイヤの幅により本発明の説明において強調されている。
【００１８】
さらに、本発明によれば、タイヤは、制動時における車両の使用状況に関係なく、特に車両が湾曲部上に位置しているとき又は変形例としてこれが勾配上に位置しているとき、この種の車両を最適条件下で減速させ又は停止させることができるような仕方で制動装置と個々に関連している。また、制動装置とタイヤの各々とをこのように関連させることにより、タイヤの摩耗を制限すると共に種々のタイヤ相互間におけるブレーキにより引き起こされる摩耗の分布状態を向上させることができる。本発明はかくして、事実、或る特定のタイヤが制動装置と関連したタイヤだけである場合、これらタイヤに対する顕著な摩耗を阻止することができる。制動により生じる摩耗は、大きな積荷を運搬して傾斜したコースを辿らなければならず、長くて連続したブレーキ作用を必要とするダンプ車型の車両の場合に特に顕著である。
【００１９】
さらに、駆動アクスルに４本のタイヤを用いることは、タイヤが独立ホイールに取り付けられている場合にタイヤを交換する必要のあるときに効率上好ましくないように思われる。事実、特に、他のタイヤに対して軸方向内側寄りに設けられているタイヤを交換することが必要であるとき、交換手順にかかる前に、第１のホイールを取り外して第２のホイールに接近することが必要であり、したがって、これには多くの作業が必要であり、したがって車両の効率上好ましくない。
【００２０】
本発明は又有利には、上述したような車両とアクスルへのホイールレス（wheel-less）取付け方式を組み合わせることを提案し、タイヤは、この目的でタイヤビード受座を形成する第１の取付けリング及びこの第１のリング、かくしてタイヤの位置設定を保証する第２の係止リングの介在により設けられたアクスルに定位置で取り付けられる。この種の取付けは、上述の国際公開第ＷＯ００／７１３６５号パンフレットに既に記載されている。この実施形態によれば、本発明では、係止リングを受け入れる凹部をアクスルに設けることが必要であり、これらリングのうちの２つの位置決めが、タイヤごとに必要である。
【００２１】
また、本発明の変形実施形態では、操舵アクスルのタイヤは有利には、原動力の一部を伝達する。
【００２２】
本発明の有利な実施形態によれば、操舵アクスルは、４本のタイヤを備え、操舵アクスルの少なくとも２本のタイヤは、駆動アクスルの場合、上述したように原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、原動力を伝達するタイヤである。
【００２３】
かかる実施形態によれば、本発明では更に有利には、駆動アクスルの場合に上述したように、タイヤをホイールレスの仕方で取り付けることができ、これらタイヤは、この目的のため、例えば上述した国際公開第ＷＯ００／７１３６５号パンフレットに記載されている方法に従ってタイヤビード受座を形成する第１の取付けリング及び第１のリング及びしたがってタイヤの位置決めを保証する第２の係止リングの介在によりハブに定位置で取り付けられる。この実施形態によれば、係止リングを受け入れる４つの凹部が操舵ハブの両方に設けられ、これらリングのうち２つの位置決めは、タイヤごとに必要である。
【００２４】
本発明の別の変形実施形態では、車両が直線状ではない軌道を辿っているときにのみ、又は好ましくは曲率半径が所定の値よりも小さい湾曲部を車両が辿っているとき、苦駆動アクスルの少なくとも２本のタイヤ、好ましくは軸方向外側寄りの駆動アクスルのタイヤは、原動力を伝達しない。かかる実施形態は、タイヤと原動力を伝達する部材との間に設けられた連結解除装置によって達成できる。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制御できる。
【００２５】
同じように、本発明は有利には、車両が直線状ではない軌道を辿っているときにのみ、又は好ましくは曲率半径が所定の値よりも小さい湾曲部を車両が辿っているときにのみ効果を示すようフロントアクスルの少なくとも２本のタイヤが、原動力の一部を伝達する変形例を提供する。
【００２６】
本発明の他の変形実施形態によれば、操舵アクスルのタイヤがすべて原動力の少なくとも一部を伝達するとき、かかる操舵アクスルは、種々の回転速度を種々のタイヤに与えることができる１個以上の装置を備え、かかる速度は、特に湾曲部を走行しているときに種々のタイヤの摩耗を制限するよう合わされている。
【００２７】
かかる変形実施形態によれば、例えば、操舵アクスルのタイヤは全て、例えば差動歯車装置のような装置の介在により原動力の伝達に加担し、かかる差動歯車装置は、車両の走行条件の関数としてタイヤの各々の介在具合を制御する。
【００２８】
本発明は又、タイヤの各々が例えば上述の国際公開第ＷＯ００／７１３６５号パンフレットに記載された方法の実施形態の場合、タイヤと関連したホイール又はタイヤの付近でアクスルハブに組み込まれた電気モータと関連した例えば上述したような車両を提供する。
【００２９】
この実施形態によれば、電気モータをタイヤと関連して用いることにより、タイヤ及び辿る軌道の関数として可変的に分布させることができる。
【００３０】
同じように、本発明では又、原動力を伝達するタイヤのうち何本かだけが、電気モータにより制御され、これらタイヤは、例えば、フロントアクスルのタイヤであるのがよく、リヤアクスルのタイヤは、従来型のモータ付き及び伝動方式を保持する。
【００３１】
原動力が電気モータにのみ起因して得られる場合、本発明では又、タイヤのうち或る特定のものだけが、かかる電気モータと関連し、他のタイヤは、これらの本質的機能として耐荷力だけを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の他の有利な細部及び特徴は、図１及び図２を参照して行なわれる本発明の実施形態の例の説明から以下において明らかになろう。
【００３３】
図の理解を単純にするために図は同一縮尺ではない。図は、車両の長手方向中間平面を表す軸線ＸＸ′に関して対称に延びる車両の半部だけを示している。
【００３４】
図１は、本発明に従って構成されていて、リヤ駆動アクスル６に取り付けられた４本のタイヤ及びフロント操舵アクスル７に取り付けられた２本の操舵タイヤを有する車両半部１の略図である。この図は、車両の半部しか示していないので、リヤアクスル６には２本のタイヤ２，３しか示されず、フロントアクスル７には１本のタイヤ４しか示されていない。
【００３５】
この図１に概略的に示された車両１は、積載状態における全重量がメートル法で６００トンオーダの大型車両である。
車両に装着されているタイヤは、アスペクト比Ｈ／Ｓが０．８０に等しい大型タイヤであり、Ｈは、リムに取り付けられたタイヤの高さであり、Ｓは、タイヤがその稼働中のリムに取り付けられ、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。このタイヤの寸法は、５９／８０Ｒ６３である。
これらのタイヤは、半径方向に差し向けられ、各タイヤビード内に繋留されたスチールから成る非伸長性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。
【００３６】
リヤアクスル６のタイヤ２，３は、国際公開第ＷＯ００／７１３６５号パンフレットに記載された方法を用いて取り付けられる。この方法によれば、車両のアクスル６は、タイヤビードを受け入れる受座（シート）を形成する表面を備えたリングの介在によりタイヤ２，３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。受入れリングはそれ自体、係止リングの介在によりアクスルのハブに係止され、係止リングの表面の一部は、ハブに設けられていて、これら係止リングが挿入された凹部と形状が相補している。
【００３７】
本発明によれば、タイヤ３の唯一の本質的機能は、荷重を支持することであり、即ち、これは、原動力の伝達には加担しない。かかる実施形態は、タイヤをフリーホィーリング型のシステムに固定したものから成り、それによりこのタイヤ３の自由回転が可能である。車両が湾曲したコースを辿るとき、特に、曲率半径の小さい湾曲部上を走行するとき、この実施形態により、車両はアクスル上のその配設位置だけによる追加的応力を受けないでそのコースを辿ることができ、それにより、車両は、タイヤ２よりも長い又は短い軌道を辿る。
【００３８】
車両のリヤアクスルに取り付けられた本発明の４本のタイヤ５９／８０Ｒ６３（軸方向内側のタイヤだけが原動力を伝達する）及び類似した車両のリヤアクスルに取り付けられた４本の同一のタイヤを備えたアクスル（４本のタイヤが、伝動力を永続的に伝達する）の有効寿命を得るために試験を行なった。
得た結果は、以下に示されている。
【００３９】
原動力を永続的に伝達する４本のタイヤを備えたリヤアクスルで得られる結果に対応する場合を１００の基準とすれば、結果の示すところによれば、本発明の車両のタイヤの平均有効寿命は、リヤアクスルの軸方向内側のタイヤのみが原動力を伝達する場合、１１８に相当している。
【００４０】
本発明に従って得られた結果は明らかに良好であるように思われる。
【００４１】
本発明では、フロントアクスル７に取り付けられたタイヤ４も又、原動力の伝達に加担することができる。さらに、タイヤ４が原動力の一部を伝達するということにより、カーブした軌道に関して車両の取扱い性が向上する場合がある。事実、フロントアクスルのタイヤにより部分的に伝達される原動力は、これらのタイヤを方向転換させたとき、特に車両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、カーブした軌道に関するかかる車両の取扱いは、かかる車両がフロントアクスルに上述したような４本のタイヤ２，３を備えていて、これらのうち２本が原動力を伝達する場合、非常に困難であり又は事実上不可能である。というのは、かかる車両は、フロントアクスルのタイヤにより課される方向転換に応答しないからである。これら条件の結果として、更に、フロントアクスルのタイヤの割れ及び破壊が生じる場合がある。
【００４２】
本発明の別の変形例によれば、原動力の伝達に加担したフロントアクスル７のタイヤ４は、電気モータにより個々に制御される。かかる実施形態により、車両の辿る軌道及び車両の積荷状態の関数としてこれらタイヤ４の介在により原動力の可変的、任意的には漸次伝達を容易にすることができる。
【００４３】
また、本発明によれば、車両のタイヤ２，３，４の全てに電気モータを装着して車両の辿る軌道及び車両の積荷状態の関数としてこれらタイヤ４の介在により原動力の可変的、任意的には漸次伝達を容易にすることができる。
【００４４】
図２は、フロントアクスル７′に取り付けられ、したがって操舵タイヤである補助タイヤ５′が設けられている点において上述の実施形態とは異なる本発明の車両１′の別の実施形態を示している。このタイヤ５′の追加により、荷重をより多くのタイヤに分布させることができる。かかる実施形態により、例えば、最大積載量を更に一段と増大させ又は変形例としてタイヤの寸法を減少させることができる。
【００４５】
また、図２の実施形態により、結果的にフロントアクスル７′の操舵タイヤの割れを生じさせやすいというような上述した条件下において車両の取扱い性を向上させることができる。事実、タイヤの本数を増やすことにより、結果的に割れを生じさせる応力に対する耐性を高くすることができ、かくしてうまく方向転換を行なうことができる。
【００４６】
車両１′のかかる実施形態では、タイヤ５′は、例えば荷重の一部を支持する機能しか備えなくてもよい。他の実施形態によれば、タイヤ５′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原動力の伝達に加担することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の車両の上から見た略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の車両の上から見た略図である。
【図１】
2009513416.tif 000003
【図２】
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【国際調査報告】
2009513416.tif 000005
2009513416.tif 000006
2009513416.tif 000007
2009513416.tif 000008
2009513416.tif 000009
2009513416.tif 000010