Brevet FR2471868A1 — publié le 19810626

La présente invention concerne une jante per- fectionnée pour une roue de véhicule. Par exemple, des jantes à centre déprimé et sièges de talon inclinés de 150, qui sont utilisées dans les roues de camion et d'autobus, sont habituellement fabriquées par un procédé suivant lequel une tôle d'acier est roulée à une forme cylindrique puis est soumise à un formage sur rouleaux après le soudage bord à bord, ou bien par un procédé suivant lequel une t8le d'acier préalablement profilée à une forme correspondant à la section de la jante, est roulée jusqu'à une forme générale cylindrique puis soudée. Cepen- dant dans les deux cas, les jantes classiques de ce type pré- sentent différents inconvénients: l'épaisseur de la tôle d'acier est modifiée dans certaines parties de sa largeur mais ces variations d'épaisseur ne sont pas en relation ap- propriée avec la répartition des contraintes agissant sur la jante, de sorte que les parties de la jante qui sont soumi- ses à une forte contrainte présentent un plus grand risque de se rompre par fatigue en ser-vice que les parties restantes de la jante. Inversement, le surplus d'épaisseur des parties soumises à une plus faible contrainte se traduit par une aug- mentation du poids de la jante et par suite une augmentation de son prix de revient. L'invention est basée sur la connaissance que la grandeur de la contrainte agissant sur la jante varie se- lon les parties de la jante considérée dans le sens de la largeur et qu'on remédie avantageusement aux inconvénients men- tionnés ci-dessus en augmentant l'épaisseur des parties qui sont soumises plus particulièrement à une grande contrainte par comparaison aux parties restantes en vue d'égaliser pra- tiquement les contraintes agissant sur chaque partie de la jante dans le sens de sa largeur. D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention seront mis en évidence dans la suite de la descrip- tion, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels - Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'une jante classique, montrant la répartition des contraintes dans celle-ci, et Fig. 2 est une vue en coupe schématique d'un mode de réalisation de la jante conforme à l'invention. Sur la figure 1, on a représenté en coupe une jante de type classique à centre déprimé et sièges de ta- lon inclinés de 150, qui est utilisable dans des camions et des autobus, la figure montrant également la répartition des contraintes dans cette jante dans le sens de sa largeur. Les références la, lb désignent les rebords de la jante, les ré- férences 2a, 2b désignent les sièges de talon, qui sont in- clinés d'un angle de 15 par rapport au plan horizontal de façon à relever le rebord, la référence 3 désigne une par- tie cylindrique de la jante qui est adjacente à la surface inférieure du siège de talon 2b, la référence 4 désigne la partie en creux de la jante, qui est placée entre la partie cylindrique 3 et le siège de talon 2a tandis que la référence désigne le voile en forme dedisque qui est fixé sur la par- tie rectiligne 3 sur le côté intérieur de sa périphérie, par soudage ou par un procédé analogue. Dans la jante classique ayant la structure définie ci-dessus et présentant une épaisseur uniforme, on a mesuré, à l'aide d'une jauge de déformation la contrainte agissant sur chaque partie de la jante, dans le sens de sa largeur, dans les conditions suivantes: pression d'air de kg/cm2, charge de 3000 kg et force latérale de 500 kg. On a confirmé dans des essais qu'une contrainte de flexion agit sur la partie en creux 4 de la jante tandis qu'une contrainte de tension agit sur les autres parties. La gran- deur des contraintes agissant sur lesdites parties étant indiquée par des hachures sur la figure 1. La comparaison concrète des résultats de mesure avec des valeurs numériques, montre que la contrainte agissant sur la partie en creux 4 est donnée par 4 = 2,5 " 3,0 tandis que la contrainte agissant sur le siège de talon 2a est donnée par r 2a 1,8 ev 2,0, ces valeurs étant considérablement supérieures à in = 1,5, qui est la valeur moyenne des contraintes s'exerçant sur les autres parties. La durée de service d'une Jante classique possédant une épaisseur uniforme est détermi- née par la rupture à la fatigue causée dans les parties de la Jante les plus sollicitées. Les inventeurs ont effectué des études en ce qui concerne la relation entre l'épaisseur de la Jante et la con- trainte agissant sur celle-ci et, comme résultat, ils ont mis au point la présente invention. Ainsi, en désignant par t1 l'épaisseur d'une certaine partie de la Jante et par 1 la contrainte agissant sur cette partie, en supposant que le moment s'exerçant sur la même partie est constant, l'épais- seur t2 pour laquelle la contrainte passe à U2 est exprimée dans le cas de la contrainte de flexion par l'équation (1) suivante: (1) B t 2 = t2 1] 2 2 - et par l'équation (2) : -t= 2, dans le cas de la contrainte de tension. On peut aussi écrire t2 = 1 t...,..... (1) ff21 t2= 1 2 tI............ (2) Lorsque l'épaisseur de la jante est uniforme et présente une valeur moyenne tm 2 l'épaisseur t4 de la partie en creux 4 est définie par t4 = tm. Pour réduire la contrainte t 4 agis- sant sur la partie en creux à une valeur y m correspondant à un moment constant, il faut adopter une épaisseur t'4 définie par la relation suivante ti = 2 5a3,O x t = 1,3 t à 1,4 t 4 4 15 m m n qui est calculée à partir de l'équation (1) De même, pour 247 1868 réduire la contrainte agissant sur le siège de talon 2a à la valeur î m' on doit adopter une épaisseur t'2a qui est définie par la relation suivante: t = 1,8 à 2,0 x t = 1,2 t à 1,3 t t2a 1,5 qui est calculée à partir de l'équation (2). En conséquence, conformément à la présente invention, une jante ayant une distribution de contraintes essentiellement uniforme peut être obtenue en donnant à l'épaisseur de la partie en creux 4 une valeur qui est éga- le à 1,3 à 1,4 fois l'épaisseur de la partie restante et en donnant également à l'épaisseur du siège de talon 2a une va- leur qui est égale à 1,2 à 1,3 fois l'épaisseur de la partie restante, comme indiqué sur la figure 2. Bien que l'invention ait été décrite en réfé- rence au mode de réalisation représenté sur les figures, il va de soi qu'elle est également applicable à des jantes pré- sentant un centre surbaissé et des sièges de talon ayant une inclinaison qui diffère de 150. Selon l'invention, la contrainte agissant sur la jante est essentiellement égalisée dans toutes les parties de la jante considérées dans le sens de la largeur, de sorte qu'on évite une rupture localisée à la fatigue et qu'on amé- liore la durabilité de la jante. En outre, le poids de la jante et son coût peuvent être réduits en diminuant l'épais- seur inutile des parties les moins sollicitées de la jante. 2 471 8 6 8 REVENDICATION 3ante pour roue de véhicule, comprenant deux rebords (la, lb), deux sièges de talon (2a, 2b), une partie en creux (4) et une partie cylindrique (3) qui est reliée à un voile en forme de disque/iixé sur cette partie cylindrique, caractérisée en ce que les épaisseurs de ladite partie en creux (4) et du siège de talon (2a) qui est placé à l'opposé du voile (5) par rapport à la partie en creux, sont supérieures à celles des autres parties.