Brevet FR2115368A1 — publié le 19720707

On observe des ruptures de roues par fatigue sous l'effet de cycles répétés de contraintes qui provoquent la cr-istallisation localisée du métal ou autre matériau de la roue et la formation de criques . Ce problème est particulièrement aigtl dans le cas > des roues telles que les roues d'avions qui sont soumises à des charges élevées et répétées .Les criques dues à la fatigue peuvent se propager , soit circonférentiellement sur tout le tour de la roue, soit radialement, à travers la section de la roue .Fréquemment, les criques circonférentielles ne traversent pas toute la .0 section de la roue .Il en résulte que la p ression du pneumatique conserve sa valeur maximale jusqu'à ce que la crique circonféren-tielle se soit suffisamment développée pour affaiblir la roue à tel point que toute la base de la jante ou tout le rebord se sépare d'un seul bloc du reste de la roue . Ces ruptures sont dan-.5 gereuses parce que la rupture et la séparation de la base de la jante ou du rebord se produit avec une force explosive . Le principal but de l'invention est de réaliser une roue dans laquelle la présence d'une altération par fatigue puisse être détectée avant qu'une crique de fatigue circonférentielle n'ait pu 0 se développer sur une longueur suffisante pour détruire l'intégrité de la roue . Un autre but de l'invention est de réaliser une roue dans laquelle le développement d'une crique de fatigue entraîne une perte progressive de la pression du pneumatique et élimine le risque de 5 rupture explosive de la roue . Un autre but encore de l'invention est de réaliser une roue comportant un moyen détecteur de crique de fatigue qui n'exige pas d'inspection r.i de mesure de la roue pour signaler le développeeent d'une crique de fatigue . 30 Ainsi qu'il résultera de la description donnée ci-après ,on atteint les buts indiqués ci-dessus, ainsi que d'autres, en prévoyant dans la roue une zone localisée d'épaisseur réduite ,située dans une région où le risque de propagation des criques de fatigue à travers la section de la roue est maximum, et le risque de 5 propagation circonférentielle autour de la roue est à son minimum. Cette zone est également choisie de manière que l'une de ses faces soit exposée à la pression de gonflage du pneumatique tandis que son autre face est exposée à la pression atmosphérique ,afin que le développement d'une crique de fatigue dans cette zone se traduise 40 par une perte progressive de la pression de gonflage par fuite à 71 42029 2 2115368 travers la crique . D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description . Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : 5 la Fig.l est une vue partielle en coupe transversale d'un ensemble roue-pneumatique, dans lequel la roue comporte une région détectrice de fatigue suivant l'invention ; et la Fig.2 est une vue partielle en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.l. 10 Suivant l'exemple d'exécution représenté sur le dessin,la roue comprend une demi-roue extérieure 10 et une demi-roue intérieure 12 qui sont assemblées par des boulons 16 et des écrous 18 et qui portent un bandage pneumatique 14. Chacune des demi-roues 10 et 12 comporte une partie de jante 20 de forme générale cylin-15 drique et un rebord 22 destiné à retenir le talon du pneumatique 14. L'analyse de la concentration des contraintes dans cet ensemble de roue montre que la jante 20 constitue la région de la roue dans laquelle les concentrations de contraintes capables de provoquer la propagation de criques ou de fissures à travers la section 20 de la roue prennent la valeur maximale . Suivant l'invention , une région de la jante 20 présente une épaisseur réduite de manière à donner lieu à une concentration des contraintes suffisamment élevée pour qu'il' ^ se développe une crique de fatigue qui traverse la région d'épaisseur réduite avant qu'une 25 crique à tendance de propagation circonférentielle n'ait pu se développer sur la longueur nécessaire pour détruire l'intégrité de la roue . Cette région d'épaisseur réduite peut être formée par une rainure circonférentielle 24 formée dans la jante 20. Dans la forme de réalisation représentée sur le dessin, la rainure 24 peut pré-30 senter une section de rayon uniforme , le fond de la rainure formant une corde de la jante de la roue . La zone 26 d'épaisseur réduite qui résulte de la formation de cette rainure est donc située dans une région de grande concentration des contraintes , dans laquelle les criques de fatigue présentent le plus grand risque de 35 propagation .Lorsqu'une crique se développe dans cette région 26 d'épaisseur réduite, il se produit un échappement progressif de l'air de l'espace compris éntre le pneumatique 24 et les demi-roues 10 et 12. Etant donné que la région d'épaisseur réduite 26 est localisée, la roue conserve l'intégrité de sa structure même lors-^0 qu'il s'est développé^ûne crique de fatigue à travers la région 26. 71 42029 3 2115368 Ceci élimine le risque de désintégration de la roue par explosion. La rainure 24 s'étend de préférence sur un arc de 5 à 60° de la circonférence, suivant la réduction d'épaisseur qu'on désire ohtenir dans la jante 20. Toutefois, il va de soi que si d'autres 5 configurations sont également possibles et quelquefois préférables dans d'autres conditions de diamètre de la roue, de dimension et de longévité nécessaires .Toutefois, dans chaque cas, la rainure où' région d'épaisseur réduite est prévue au point de plus forte concentration des contraintes, propageant les criques à travers la sec-10 tion de la roue, et de manière qu'une face de la zone d'épaisseur réduite soit exposée à la pression pneumatique emprisonnée dans le pneumatique et que l'autre face de cette zone soit exposée à la pression atmosphérique ,afin ';ue le développement d'une crique dans la zone d'épaisseur réduite se traduise par une perte progressive 15 et sans danger de la pression de gonflage du pneumatique . Il convient de remarquer que le talon 14 du oneumatique ne recouvre pas la zone 26, ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig.l, de sorte que l'air peut s'échapper sous l'effet de la rupture de cette zone . 20 II est également évident que les principes de l'invention sont applicables à tous les types de roues ainsi qu'à des roues faites de matières autres que l'aluminium, par exemple à des roues en matière plastique, magnésium ou acier . 71 42029 4 2115368 H1 YEHDICATIONS 1-Roue à bandage pneumatique ,comprenant une jante et des rebords de retenue des talons du pneumatique , cette roue étant caractérisée en ce qu'elle-comporte une zone d'épaisseur réduite 5 dont une face est exposée à l'air sous pression contenu entre la roue et le pneumatique tandis que son autre surface est exposée à la pression atmosphérique , ladite zone étant située dans la région de la roue dans laquelle le risque de propagation des criques à travers la section de la roue-est maximal et le risque de 10 propagation circonférentielle des criques ou fissures est minimal. 2-Roue suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la zone d'épaisseur réduite est une rainure qui s'étend circonfé-rentiellement sur une partie de la roue . 3-Roue suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la 15 rainure s'étend suivant un arc de 5 à 60°. 4-Roue suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la rainure est située dans la jante et sur la surface radialement extérieure de celle-ci 5-Roue suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la 20 rainure présente une section de rayon constant , le fond de la rainure formant une corde de la circonférence de la roue . 6-Roue suivant la revendication 1, réalisée en aluminium, matière plastique, magnésium ou acier, caractérisée en ce que l'épaisseur de la zone considérée est suffisamment réduite pour qu'il 25 puisse se développer une crique de fatigue dans cette zone avant que se forme une crique de fatigue destructive dans une autre région quelconque de la structure de la roue .