De tels véhicules, destinés généralement à porter de lourdes charges, comprennent un train avant directeur comportant deux roues directrices et un train arrière, le plus souvent rigide, comportant quatre roues motrices réparties deux à deux de chaque côté.

Un train est défini comme un ensemble des éléments permettant de relier la structure fixe du véhicule au sol.

La direction axiale ou transversale du pneumatique est parallèle à l'axe de rotation du pneumatique.

La direction circonférentielle du pneumatique, ou direction longitudinale, est la direction correspondant à la périphérie du pneumatique et définie par la direction de roulement du pneumatique.

L'axe de rotation du pneumatique est l'axe autour duquel il tourne en utilisation normale.

Dans le cas de véhicules, notamment destinés à des usages dans des mines ou carrières pour le transport de charges, les difficultés d'accès et les exigences de rendement conduisent les fabriquants de ces véhicules à augmenter leur capacité de charge. Il s'ensuit que les véhicules sont de plus en plus grands et donc eux-mmes de plus en plus lourds et peuvent transporter une charge de plus en plus importante. Les masses actuelles des ces véhicules peuvent atteindre plusieurs centaines de tonnes et il en est de mme pour la charge à transporter ; la masse globale peut atteindre jusqu'à 600 tonnes.

La capacité de charge du véhicule étant directement liée à celle des pneumatiques, il est connu que pour augmenter cette capacité de charge il faut augmenter la quantité d'air contenu dans les pneumatiques.

Actuellement, comme énoncé précédemment, les véhicules de ce type, tels que les « dumper » utilisés dans les mines, comportent un train arrière sur lequel sont montées quatre roues, jumelées deux à deux, pour répondre à ces exigences.

Par ailleurs, les dimensions de ces roues et en conséquence celles des pneumatiques et notamment la raideur des zones basses nécessitent que lesdites roues soient réalisées en plusieurs parties pour permettre le montage du pneumatique sur une jante. Le montage et le démontage de ces pneumatiques qui interviennent en cas de remplacement ou d'entretien nécessitent des manipulations longues et fastidieuses. Le nombre de pièces de serrage devant tre manipulées lors de ces opérations peut tre supérieur à 200, auquel s'associent des couples de serrage de ces pièces très importants.

Le temps de ces opérations est en conséquence long et donc nuisible à la productivité recherchée dans le travail d'exploitation de ces mines.

La demande actuelle s'orientant toujours vers une hausse de la capacité de charge de ces engins, les différents paramètres énoncés précédemment ont conduit à un élargissement des pneumatiques de façon à augmenter le volume d'air de ceux-ci. Il est en effet quasi-impossible d'augmenter le diamètre des pneumatiques qui a été atteint aujourd'hui, et qui est de l'ordre de 4 mètres, notamment pour des raisons de transport desdits pneumatiques. En effet, les dimensions de ces pneumatiques vont tre limitées pour leur transport, notamment par les largeurs de routes et par les hauteurs de passage sous les ponts. Il est également quasi-impossible de diminuer le diamètre de jante, celui- ci permettant notamment la mise en place du système de transmission de couple moteur et des systèmes de freinage.

Durant leurs études, les inventeurs ont su mettre en évidence que ces pneumatiques « élargis » permettent effectivement d'autoriser une augmentation de la charge transportée mais présentent différents inconvénients. Les essais ont en effet montré que la résistance à l'usure de ces pneumatiques est diminuée par rapport à celle

des pneumatiques actuels. Cela conduit à une usure prématurée des pneumatiques et donc à une baisse de rendement des véhicules et une diminution de la productivité.

Par ailleurs, la demande de brevet WO 00/71365 a décrit une technique permettant de simplifier le montage des pneumatiques ceux-ci étant montés directement sur le moyeu, faisant alors office de jante. Des anneaux indépendants jouent alors le rôle des sièges de jante et sont maintenus en place par des anneaux de blocage qui se solidarisent au moyeu du fait notamment de profils complémentaires.

Les inventeurs se sont ainsi donnés pour mission de répondre à une nouvelle demande des utilisateurs qui souhaitent voir encore une augmentation de la capacité de charge des engins porteurs, notamment utilisés dans les mines, les propriétés des pneumatiques en termes d'usure n'étant pas altérées par rapport à celles des pneumatiques actuels.

Ce but a été atteint selon l'invention par un véhicule lourd, tel qu'un véhicule de transport ou un engin de « Génie Civil) > d'une masse supérieure à 500 tonnes, équipé de pneumatiques de diamètre supérieur à trois mètres cinquante présentant une largeur axiale supérieure à 37 pouces, comportant un train avant directionnel muni d'au moins deux pneumatiques et d'un train arrière comportant au moins deux pneumatiques et par lequel est transmise au moins une partie de la motricité, le véhicule comportant un troisième train intermédiaire, ledit train intermédiaire étant directionnel, et ledit train intermédiaire étant relevable de sorte qu'en position haute, les pneumatiques dudit train ne sont pas au contact du sol.

Le train intermédiaire selon l'invention est directionnel pour permettre au véhicule de suivre des parcours en courbe en diminuant les risques d'observer un véhicule qui continue un parcours linéaire lorsque la volonté est de tourner.

Le terme directionnel doit tre compris au sens de l'invention comme pouvant correspondre soit à un train intermédiaire directionnel contrôlé soit à un train intermédiaire directionnel correspondant à un auto-alignement des pneumatiques.

De manière avantageuse, lorsque le train intermédiaire directionnel est contrôlé, il est alors prévu selon l'invention que l'angle de braquage des pneumatiques du train intermédiaire est inférieur à l'angle de braquage des pneumatiques du train avant.

Lorsque le train intermédiaire directionnel correspond à un auto-alignement des pneumatiques, il est par exemple du type à bras tiré, c'est-à-dire avec des axes de rotation mis en avant des pneumatiques. Selon cette configuration, l'invention prévoit en outre avantageusement de pouvoir bloquer le libre alignement des pneumatiques notamment pour autoriser les marches arrière.

Les pneumatiques du train intermédiaire selon l'invention permettent notamment de participer au portage de la charge.

Conformément à l'invention, le train intermédiaire est relevable, c'est-à-dire que sa position par rapport au sol peut tre variée entre au moins deux positions, l'une permettant aux pneumatiques d'tre au contact du sol et donc de contribuer au portage de la charge. L'autre position, ou position haute, permet de maintenir les pneumatiques à distance du sol. Cette dernière position permet par exemple d'éviter l'usure desdits pneumatiques lorsque le véhicule est à vide, c'est-à-dire lorsqu'il ne transporte pas de charge, et donc lorsque les pneumatiques des autres trains sont suffisants pour porter la charge du véhicule.

Selon l'invention, sur sol sec et lorsque le véhicule est à vide, le train intermédiaire est avantageusement relevé pour éviter tout contact des pneumatiques dudit train intermédiaire avec le sol et donc diminuer l'usure desdits pneumatiques.

Sur sol meuble et/ou lorsque le véhicule est chargé, celui-ci fonctionne avantageusement avec les pneumatiques des trois trains au contact du sol pour notamment améliorer la manoeuvrabilité du véhicule. En outre, l'intervention des pneumatiques du train intermédiaire autorisent une répartition de la charge sur un nombre de pneumatiques plus importants et limitent ainsi l'usure des pneumatiques, en évitant notamment les problèmes de surcharge.

La réalisation d'un tel véhicule autorise une augmentation de la capacité de charge de ce type de véhicule tout en conservant des propriétés d'usure satisfaisantes et

qui ne sont pas dégradées au vu de la situation actuelle. Les inventeurs ont notamment mis en évidence que l'élargissement des pneumatiques pour satisfaire l'augmentation de la capacité de charge, notamment lorsque ceux-ci sont appairés ou jumelés de part et d'autre d'un train conduit à une augmentation de l'usure, notamment du fait de la présence de trajectoires courbes suivies par les véhicules.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le véhicule étant destiné à porter une charge et à véhiculer celle-ci sur un terrain, il est avantageusement prévu que la position longitudinale du train intermédiaire est fonction de la charge et/ou de la pente du terrain.

En d'autres termes, par exemple dans le cas d'un véhicule de type dumper destiné à rouler sur les pistes d'une mine pour transporter un type de minerai, par exemple la charge moyenne transportée et la pente moyenne des pistes empruntées vont permettre de définir la position longitudinale la mieux adaptée pour limiter au mieux l'usure des pneumatiques et améliorer la manoeuvrabilité du véhicule.

En effet, lorsque ce type de véhicule est amené à descendre une pente avec une charge transportée importante, un transfert de charge s'effectue sur l'avant du véhicule.

Les pneumatiques du train avant subissent alors une charge plus importante. Selon l'invention, la présence d'un train intermédiaire permet de mieux répartir cette charge sur plus de pneumatiques. En outre, selon cette réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu de définir la position longitudinale du train intermédiaire en fonction de la charge et/ou de la pente du terrain pour une répartition la plus équilibrée possible de la charge sur les différents pneumatiques des trains directionnels.

Ce type de véhicule étant usuellement assemblé sur le lieu d'utilisation, le concepteur du véhicule peut, selon une première variante de réalisation, prévoir plusieurs positions longitudinales possibles pour fixer ledit train intermédiaire et prévoir également une adaptation possible des systèmes directionnels et de relevage liés au train intermédiaire. Lors de la phase finale d'assemblage du véhicule, la position du train intermédiaire est ainsi choisie et fixée en fonction des différents paramètres énoncés précédemment.

Selon une seconde variante de réalisation du véhicule selon l'invention, le concepteur du véhicule prévoit avantageusement un train intermédiaire à position longitudinale variable et réglable en fonction de la charge portée et des pentes que le véhicule rencontre. Le concepteur prévoit alors une adaptation simultanée des systèmes directionnels et de relevage liés au train intermédiaire.

Avantageusement encore, selon cette seconde variante de réalisation de l'invention, la position longitudinale du train intermédiaire est asservie et pilotée par un calculateur notamment relié à différents capteurs insérés dans chacun des pneumatiques des trains directionnels, lesdits capteurs pouvant établir à chaque instant le point de fonctionnement des pneumatiques et ainsi définir les charges qu'ils subissent.

Un autre paramètre devant tre pris en compte lors de la conception d'un tel véhicule est son encombrement et plus spécifiquement sa largeur. En effet, ce type de véhicule est par exemple destiné à l'exploitation de mines dans lesquelles il doit emprunter des pistes réalisées à flanc de montagne et dans la plupart des cas de largeur limitée car optimisée lors de leur réalisation, qui nécessite en soi un transport conséquent de terre ou de roches. Il s'avère que la réalisation d'un véhicule selon l'invention est tout à fait avantageuse pour une charge donnée puisqu'il va permettre de diminuer sa largeur.

En effet, selon l'invention chacun des trains pourra par exemple comporter un seul pneumatique de part et d'autre.

Selon une variante de réalisation de l'invention, au moins un train comporte quatre pneumatiques appairés deux à deux de part et d'autre dudit train. Selon une telle réalisation, les largeurs des pneumatiques peuvent tre diminuées par rapport à celles des pneumatiques d'un véhicule standard comportant deux trains, pour une charge donnée.

Dans ce cas encore, la largeur du véhicule peut donc tre diminuée.

Avantageusement encore, le train arrière comporte au moins quatre pneumatiques et deux d'entre eux transmettent la motricité. Selon ce mode de réalisation, deux pneumatiques et de préférence les deux pneumatiques axialement extérieurs sur le train arrière ne transmettent avantageusement pas la motricité et n'ont pour fonction essentielle que de porter une partie de la charge. Un tel mode de réalisation va permettre de diminuer les contraintes longitudinales apparaissant notamment lorsque le véhicule

suit le tracé d'une courbe. En effet, lorsqu'un véhicule comportant des pneumatiques appairés ou jumelés suit le tracé d'une courbe, les pneumatiques axialement le plus à l'extérieur parcourent une distance plus importante pour celui qui est à l'extérieur de la courbe et moins importante pour celui qui est à l'intérieur de la courbe.

De la mme façon, le train intermédiaire comporte avantageusement quatre pneumatiques et deux d'entre eux transmettent la motricité. Selon ce mode de réalisation, deux pneumatiques et de préférence les deux pneumatiques axialement extérieurs sur ledit train intermédiaire ne transmettent avantageusement pas la motricité et n'ont pour fonction essentielle que de porter une partie de la charge.

Notamment selon ces dernières variantes de réalisation, l'invention prévoit encore que les pneumatiques du train avant peuvent avantageusement transmettre une partie de la motricité.

Dans une variante de réalisation, l'invention prévoit encore que le train avant comporte quatre pneumatiques, au moins deux pneumatiques dudit train avant transmettant une partie la motricité, comme évoqué précédemment. De préférence, les deux pneumatiques axialement intérieurs étant de préférence les pneumatiques transmettant la motricité.

Une autre variante de réalisation de l'invention prévoit qu'au moins deux pneumatiques, et de préférence les pneumatiques du train arrière axialement à l'extérieur, ne transmettent pas la motricité uniquement lorsque le véhicule suit une trajectoire non rectiligne, ou de préférence lorsqu'il suit une courbe dont le rayon de courbure est inférieur à une valeur prédéterminée. Une telle réalisation peut tre obtenue par un dispositif de découplage entre lesdits pneumatiques et les organes transmettant la motricité. Un tel dispositif peut tre piloté par les organes directionnels du véhicule selon tout moyen connu de l'homme de l'homme du métier.

De la mme façon, l'invention prévoit avantageusement que la variante prévoyant qu'au moins deux pneumatiques du train avant transmettent une partie de la motricité, soit effective que lorsque le véhicule suit une trajectoire non rectiligne, ou de préférence lorsqu'il suit une courbe dont le rayon de courbure est inférieur à une valeur prédéterminée.

L'invention prévoit encore le cas d'un véhicule tel que décrit précédemment dont chacun des pneumatiques est associé à un moteur électrique, par exemple incorporé dans la roue associée au pneumatique ou dans le moyeu du train à proximité d'un pneumatique dans le cas d'une réalisation selon la technique décrite dans le document WO 00/71365, et reprise ci-après.

Selon ces différentes réalisations possibles, l'utilisation de moteurs électriques associés à un pneumatique va permettre des répartitions de la motricité variable en fonction des pneumatiques et de la trajectoire suivie.

De la mme façon, l'invention prévoit encore qu'une partie seulement des pneumatiques transmettant la motricité est pilotée par des moteurs électriques ; il peut s'agir par exemple des pneumatiques du train avant, ceux du train arrière conservant une motorisation et une transmission classique.

L'invention prévoit également lorsque la motricité n'est due qu'à des moteurs électriques, que seuls certains pneumatiques soient associés à de tels moteurs électriques et que les autres pneumatiques n'aient pour fonction essentielle que le portage.

L'invention prévoit encore avantageusement de combiner le véhicule tel que défini précédemment à un montage sans roue sur les trains, les pneumatiques étant mis en place sur un train prévu à cet effet par l'intermédiaire de premiers anneaux de montage formant les sièges des bourrelets des pneumatiques et de seconds anneaux de blocage garantissant la mise en place desdits premiers anneaux et donc des pneumatiques. Un montage de ce type a déjà été décrit dans la demande de brevet WO 00/71365 citée précédemment. L'invention requiert selon cette réalisation de prévoir sur les trains des évidements pour recevoir les anneaux de blocage, la mise en place de deux de ces anneaux étant nécessaire par pneumatique. Un tel type de montage des pneumatiques permet d'améliorer encore le rendement du véhicule selon l'invention, qui outre une usure moins rapide des pneumatiques autorise des interventions plus rapides en cas de changement de pneumatiques.

Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, il est toujours avantageusement prévu que tous les pneumatiques restent individuellement associés à un

dispositif de freinage de façon à pouvoir ralentir ou arrter ce type de véhicule dans les meilleures conditions.

D'autres détails et caractéristiques avantageux de l'invention ressortiront ci- après de la description d'exemples de réalisation de l'invention en référence aux figures 1 à 3 qui représentent : - Figure 1, un schéma vu du dessus d'un véhicule selon l'invention, - figure 2, un schéma vu du dessus d'un véhicule selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - figure 3, un schéma vu du dessus d'un véhicule selon un troisième mode de réalisation de l'invention.

Les figures ne sont pas représentées à l'échelle pour en simplifier la compréhension. Les figures ne représentent que la moitié des véhicules qui se prolongent de manière symétrique par rapport à l'axe XX'qui représente le plan médian longitudinal du véhicule.

Sur la figure 1, est représenté de manière schématique un demi-véhicule 1 réalisé conformément à l'invention qui comporte six pneumatiques répartis sur les trois trains 5,6, 7 dont deux pneumatiques directionnels sur le train avant 5. La figure 1 n'illustrant qu'une moitié du véhicule seuls trois pneumatiques 2,3, 4 sont représentés.

Le véhicule 1 schématisé sur cette figure 1 est un véhicule lourd présentant un poids total en charge de l'ordre de 720 tonnes.

Les pneumatiques équipant le véhicule sont des pneumatiques de grande dimension dont le rapport de forme H/S est égal à 0,70, H étant la hauteur du pneumatique sur jante et S la largeur axiale maximale du pneumatique, lorsque ce dernier est monté sur sa jante de service et gonflé à sa pression recommandée. Il s'agit de pneumatiques de dimension 59/70R69.

Ces pneumatiques comprennent une armature de carcasse radiale composée de câbles métalliques inextensibles en acier orientés radialement, ancrés dans chaque bourrelet des pneumatiques.

Les pneumatiques sont montés selon la technique décrite dans la demande de brevet WO 00/71365. Selon cette technique, chaque train du véhicule est prévu pour recevoir les pneumatiques par l'intermédiaire d'anneaux présentant une surface formant le siège de réception des bourrelets des pneumatiques. La surface de ces anneaux est avantageusement de forme tronconique. Les anneaux de réception sont eux-mmes bloqués sur le moyeu du train par l'intermédiaire d'anneaux de blocage dont une partie de leur surface est complémentaire de la forme d'évidements prévus sur ledit moyeu dans lesquels lesdits anneaux de blocage sont insérés.

Le train 6 intermédiaire est prévu relevable pour permettre de relever le pneumatique 3 dès que le véhicule ne transporte aucune charge de façon à ne pas entraîner une usure de ce pneumatique 3 alors que son utilisation n'est pas nécessaire.

Le pneumatique 3 n'a pour fonction essentielle que le portage et ne participe pas à la transmission de la motricité. Une telle réalisation consiste à fixer le pneumatique sur un système du type roulement libre qui autorise la rotation libre dudit pneumatique 3.

L'invention ne doit pas tre comprise comme étant limitée à ce type de réalisation, le pneumatique 3 pouvant selon d'autres réalisations transmettre une partie de la motricité, dès lors qu'il est au contact du sol.

Le véhicule ainsi réalisé autorise une capacité de charge supérieure à celle des véhicules actuels et de l'ordre de 1000 tonnes. La conception d'un véhicule du mme type, c'est-à-dire destiné à la mme capacité de charge, équipé de quatre pneumatiques jumelés deux à deux conduit à l'utilisation des mmes pneumatiques.

Ce type de véhicule n'existant pas, il a été impossible de réaliser des essais ; toutefois le calcul et des simulations permettent de manière simple pour l'homme du métier d'obtenir les charges transportables par ces véhicules, les dimensions de ceux-ci ainsi que les contraintes imposées aux pneumatiques et en conséquence une estimation de l'usure et de la fatigue qu'ils supportent.

Des calculs d'encombrement ont été faits sur la base de ces deux véhicules ; les résultats obtenus montrent que le véhicule selon l'invention présente une largeur axiale, mesurées selon la direction d'un train égale à 8 mètres. La largeur axiale, mesurée de la mme façon sur le train arrière du véhicule comportant quatre pneumatiques jumelés

deux à deux sur ce train est égale à 9,5 mètres. Cette différence de dimension entre ces deux véhicules permet d'envisager la circulation de véhicules selon l'invention sur les pistes des mines existantes pour des charges transportées supérieures aux capacités des véhicules actuels.

Par ailleurs des simulations ont été réalisées pour montrer les durées de vie des pneumatiques équipant un véhicule selon l'invention et celles des pneumatiques montés jumelés sur le train arrière d'un véhicule usuel. Les résultats obtenus selon l'invention sont supérieurs en termes d'usure, notamment sur des parcours sinueux.

L'invention peut prévoir que le pneumatique 2 monté sur le train avant 5 participe également à la transmission de la motricité. En outre, le fait que le pneumatique 2 transmette une partie de la motricité peut améliorer la maniabilité du véhicule dans les trajectoires courbes. En effet, une motricité transmise partiellement par les pneumatiques du train avant 5 peut faciliter le suivi de la trajectoire lorsque ces mmes pneumatiques sont braqués, notamment lorsque le véhicule est chargé. Il apparaît en effet, que dans certaines conditions de charge et de roulage, la maniabilité d'un tel véhicule selon une trajectoire en courbe est très difficile voire impossible, le véhicule ne répondant pas au braquage imposé par les pneumatiques du train avant. Ces conditions peuvent en outre conduire au clivage et à la destruction des pneumatiques du train avant.

La figure 2 illustre un autre mode de réalisation d'un véhicule 1'selon l'invention, qui se différencie du précédent par la présence de pneumatiques 8', 9', 10' complémentaires montés sur les différents trains 5', 6', 7'et appairés respectivement aux pneumatiques 2', 3', 4'. L'adjonction de ces pneumatiques peut permettre une répartition de la charge sur plus de pneumatiques. Une telle réalisation peut permettre par exemple d'augmenter encore la capacité de charge ou bien d'autoriser une diminution de la dimension des pneumatiques, notamment dans ce dernier cas avec une largeur du véhicule inférieure celle des véhicules usuels pour une charge donnée. Une telle configuration selon l'invention peut notamment conduire à une capacité de charge supérieure à 1000 tonnes.

La réalisation d'un tel véhicule 1'peut prévoir que les pneumatiques 8', 9', 10' ont pour unique fonction le portage d'une partie de la charge. Selon d'autres variantes de

réalisation, les pneumatiques 8', 9', 10', ou certains d'entre eux peuvent participer à la transmission de la motricité soit de manière permanente soit de manière temporaire telle qu'évoquée précédemment, soit encore de manière variable, par exemple par l'utilisation de moteurs électriques.

L'invention prévoit encore des exemples de réalisations non illustrés selon lesquels le véhicule peut comprendre des pneumatiques appairés de part et d'autre d'un train sur seulement l'un des trains ou deux des trains.

La figure 3 illustre un dernier mode de réalisation d'un véhicule 1"selon l'invention, qui se différencie du précédent par la présence de pneumatiques 11" complémentaire monté sur le train arrière 7"et associé aux pneumatiques 4"et 10".

L'adjonction de ces pneumatiques peut permettre une répartition de la charge sur plus de pneumatiques. Une telle réalisation peut permettre par exemple d'augmenter encore la capacité de charge ou bien d'autoriser une diminution de la dimension des pneumatiques, notamment dans ce dernier cas avec une largeur du véhicule inférieure celle des véhicules usuels pour une charge donnée. Une telle configuration selon l'invention peut notamment conduire à une capacité de charge de l'ordre de 1400 tonnes.

La réalisation d'un tel véhicule 1"peut prévoir par exemple que les pneumatiques 8", 9", 10"et 11"ont pour unique fonction le portage d'une partie de la charge. Selon d'autres variantes de réalisation, les pneumatiques 8", 9", 10"et 11"ou certains d'entre eux peuvent participer à la transmission de la motricité soit de manière permanente soit de manière temporaire telle qu'évoquée précédemment, soit encore de manière variable, par exemple par l'utilisation de moteurs électriques.