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V. ÉVOLUTION, EXPÉRIMENTATION

La roue pleine et ses dérivés

The solid wheel and its derivatives
Jean Spruytte
p. 473-483

Résumés

L’auteur expose l’essentiel d’une étude qui s’appuie sur l’analyse des contraintes matérielles qui ont conditionné l’évolution technique de la roue pleine.
Ces contraintes étant invariables à travers l’espace et le temps, la recherche expérimentale sur pièces reconstituées permet d’élaborer la chronologie évolutive des techniques de fabrication des roues depuis l’origine jusqu’à nos jours. En conclusion, ce travail propose une orientation des recherches vers les moyens de communication dans les temps anciens, pour essayer de déterminer comment s’est effectuée la diffusion des techniques beaucoup trop spécialisées pour que l’on puisse envisager de simples convergences technologiques.

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Notes de la rédaction

in Techniques et culture 6, 1985 : 99-110

Texte intégral

1L’importance des découvertes archéologiques de roues pleines et les différentes représen­tations de ce type de roue sur les documents figurés de l’Antiquité peuvent permettre de proposer une chronologie technique fondée sur l’étude expérimentale et l’analyse techno­logique. Cette étude fait apparaître les facteurs matériels qui ont conditionné l’évolution technique de la fabrication des roues pleines (car ces contraintes, d’ordre pratique, sont invariables à travers l’espace et le temps et peuvent être identifiées expérimentalement) ; elle permet d’autre part de mettre en évidence, sur des véhicules encore en usage au xxe siècle, la persistance de deux dérivés de la roue pleine originelle dont la conception technique remonte au début du iie millénaire avant notre ère.

Considérations préliminaires sur la roue

2On a pu supposer que l’invention de la roue pleine avait pour origine le rouleau, cylindre de bois placé sous une charge pour la déplacer, et dans lequel des disques auraient été découpés transversalement. Cette supposition ne résiste pas à l’analyse, pour différentes raisons.

3En chronologie historique, l’utilisation pratique du rouleau n’apparaît en premier lieu que sur les bas-reliefs Assyriens du ixe siècle avant J.-C., alors que la roue pleine est attestée à la fois par les découvertes archéologiques et les documents figurés dès le iiie millénaire.

Planches des roues

Planches des roues

Maquette au 1/10 des roues citées et étudiées au justificatif archéologique. (Fig. 1)

 Sources des reconstitutions de roues présentées dans la figure 1

ROUES

SOURCES

I - II - 2 et C

Van der Waals, J.O., « Neolithic disc wheels in the Netherlands », Palaeohistoria X (1964).

Lucas, A. T., « Prehistoric block-wheels from Doogarymore c.o. Rosconmon, and Timahoeeast, co. Kildare », Journal the

royal society antiquaries, Ireland LII (1972).

III et F

Roues de charrettes basques - Musée basque, Bayonne.

A

Ruoff, U., « Die schnurkeramischen rader von Zurich Pressehauss », Archaologisches Korrespondenzblatt VIII (1978).

B

Littauer, M.A. et J. Crouwel, « Wheeled vehicles and ridden animals in the ancient near east », Briil (1979).

D

Documents figurés - roue sumérienne.

E

Portugal - documentation photographique de M. Gast.

G

Balouchistan - Heyerdahl, T., Tggrss. Paris : Albin Michel (1979).

H.

Espagne -documentation photographique.

1.

Musée historique de la Géorgie. Tibliissi U.R.S.S.

2.

Piggott, S., « A tripartite dise wheel from Blair Drummond, Perthshire », Proceedings of the society of antiquaries of Scotland, vol. XC, session 1956-57.

3.

Atkinson, F. et A. Ward, « A pair of ‘cloq!’ wheels from northern England », The Yorkshire ddaalectsociety, vol. XI Part. LXIV (1965).

4.

Documents figurés grecs, roue des charrettes de transport, ve siècle av. J.C.

5.

Roue de Mercurago - Musée de Turin.

6.

Roue d’Ouroux - Archéodrome de Beaune.

7.

Roue du sarcophage de Vulci.

8.

Littauer, M.A. et J. Crouwel, « The origin and diffusion of the cross bar wheel », Antiquity LI (1977).

9.

Mandchourie - Document photographique Aulagnon « L’Homme », Collection Larousse.

4La roue pleine monobloc, débitée transversalement au fût de l’arbre (en « bois de travers » en termes de métier) n’a jamais été attestée à ce jour par des découvertes de fouilles.

5Enfin, il existe une différence technique fondamentale entre le rouleau et la roue : le rouleau supporte la charge par son diamètre et la fait avancer par le développement de sa circonférence ; le point de support, constamment variable, se déplace donc vers l’arrière lorsque la charge avance. La roue, elle, supporte la charge par son rayon ; le point de support reste constamment fixe et se déplace avec la charge.

6Il en découle que dans l’élaboration de la roue, l’invention capitale a été le moyeu, qui a permis de ramener le point de support au rayon.

7La roue se définit comme un organe circulaire tournant autour de son centre et toutes les roues, ainsi que toutes les applications qui en dérivent (engrenages, turbines, poulies, volants, etc.), répondent à cette définition.

8Cette invention primordiale a été la base de presque toute l’évolution technique et matérielle ayant abouti à la civilisation actuelle (l’ordinateur lui-même en est tributaire. Cela justifie la recherche fondamentale sur ses origines et sur la chronologie de son développement technique et technologique.

Mise hors service d’une roue sans renflement central par usure du moyeu. (Fig. 2)

Mise hors service d’une roue sans renflement central par usure du moyeu. (Fig. 2)

Fentes par dessiccation sur la partie amincie d’une roue débitée en « bois de travers ». (Fig.3)

Fentes par dessiccation sur la partie amincie d’une roue débitée en « bois de travers ». (Fig.3)

La roue pleine monobloc : contraintes de fabrication et défectuosités

9Dès son apparition, la roue pleine monobloc se présente comme un disque renflé en son centre et aminci sur son pourtour (fig. 1). Cette forme est imposée par l’obligation d’avoir suffisamment d’épaisseur au centre pour obtenir un moyeu assez long permettant une bonne stabilité de la roue.

10Si cette condition n’était pas respectée, le jeu entre le moyeu et la fusée de l’essieu deviendrait rapidement excessif, par suite de l’usure et de la dessiccation des bois, et la roue oscillerait jusqu’à l’écrasement ou la rupture de la fusée (fig. 2).

11Les roues pleines monobloc découvertes à ce jour sont toutes fabriquées en bois « de fil », c’est-à-dire dans une forte planche obtenue dans la longueur d’un fût d’arbre au maximum de son diamètre et débitée soit par sciage, soit par fendage (débit en « merrain » à l’aide de coins). Il est d’ailleurs exclu qu’une roue pleine monobloc puisse être débitée perpendiculairement à la longueur du fût, car un disque aminci en « bois de travers » se fend à la dessiccation (fig. 3) et d’autre part, parce que le bois coupé en contrefil n’offre aucune résistance aux chocs latéraux.

12La roue pleine monobloc fabriquée en bois de fil est néanmoins soumise à plusieurs contraintes. Tout d’abord, son diamètre ne peut être supérieur à celui de l’arbre dont elle provient et, lors de la dessiccation du bois, des fentes, dans le sens du fil, appa­raissent généralement sur les deux côtés opposés de la périphérie correspondant aux extrémités de la planche initiale (appelée « le bois de bout » en termes de métier). En effet, la dessiccation est nettement plus rapide sur la partie amincie de la roue qu’en son centre, beaucoup plus épais ; et l’allongement des fentes de dessiccation diminue la solidité de la roue et peut finir par la fendre complètement. Cela explique l’apparition de roue pleines monobloc présentant deux évidements en forme de croissant, de part et d’autre du moyeu (fig. 1 : II). Le procédé vise à neutraliser les effets inégaux de la dessiccation sur un bloc d’épaisseur variable, en créant des espaces d’aération et de dilatation aux points de plus forte résistance à une dessiccation rapide.

13Cette amélioration technique dénote incontestablement une connaissance certaine du travail du bois dès le iiie millénaire, mais ne résout pas le problème posé par la limitation du diamètre de la roue à celui de l’arbre. Cependant, la roue monobloc initiale se retrou­vera aux temps modernes quand un solide bandage de fer empêchera toute détérioration par dessiccation (fig. 1 : III).

La roue pleine tripartite : les deux procédés d’assemblage

14La roue pleine tripartite qui apparaît à la fin du iiie millénaire constitue la solution technique à ce problème du diamètre : il n’est plus désormais tributaire de celui de l’arbre. Cette importante innovation va de plus permettre une évolution vers deux autres types de roues.

15La solidité d’une roue tripartite dépend du procédé d’assemblage de ses trois pièces constitutives ; ce type de construction est en effet soumis lors de sa rotation sur le sol à quatre effets de cisaillement successifs par tour de roue (fig. 4), et la force de ces effets est directement proportionnelle au poids du chargement supporté.

16Il est remarquable que dès l’origine, deux procédés relevant de technologies diffé­rentes aient pu résoudre le problème posé \ et cela d’une manière tellement définitive que l’on retrouvera ces mêmes procédés appliqués aux mêmes types de roues encore en usage aujourd’hui.

17L’assemblage à goujons (fig. 1 : 1) : des goujons pénètrent à force dans les trois parties constitutives de la roue (fig.5) et les maintiennent absolument solidaires ; néanmoins, la dessiccation, plus rapide sur la périphérie (pour les mêmes raisons que dans le cas de la roue monobloc), aura toujours tendance à disjoindre les extrémités des joints d’assemblage (visibles sur la fig. 1 : 1) et imposera une amélioration technique qui est à l’origine d’un nouveau modèle de roue, directement dérivé de cette modification.

18L’assemblage à éclisses (fig. 1 : A) : ce procédé assure une liaison parfaite des trois parties constitutives de la roue, grâce à trois éclisses, naturellement en forme de coins, mais de section trapézoïdale (en queue d’aronde) (fig. 6). L’éclisse centrale verrouille d’autre part une fusée d’essieu carrée (la roue est clavetée sur l’essieu qui lui-même tourne dans des échantignolles sous la caisse du véhicule). Ce type de roue est sujet, comme le précédent et toujours pour les mêmes raisons, aux effets de la dessiccation ; et il bénéficiera de deux améliorations différentes : l’une, à l’âge des métaux, conserve la structure initiale, tandis que de l’autre, dérive directement un nouveau modèle de roue.

Évolution de l’assemblage à goujons

19L’apparition d’évidements latéraux sur la roue tripartite (fig. 1 : 2) correspond à l’amé­lioration identique que l’on observe sur la roue monobloc, et elle vise le même résultat éviter la disjonction des assemblages à la périphérie.

20Par la suite, la recherche de l’allégement de la roue amènera l’agrandissement des évidements latéraux, procédé qui laisse apparaître les goujons d’assemblage (fig. 1 : 3).

21Enfin, cette dernière modification, encore affinée, conduit pendant le Ier millénaire à un nouveau type de roue (la cross bar wheel des archéologues anglophones) que l’on retrouve à la fois sur les documents figurés antiques (fig. 1 : 4 et 7) et dans les découvertes de fouilles (fig. 1 : 5 et 6). On trouve encore de nos jours ce modèle de roue aussi bien au Portugal (fig. 1 : 8) qu’en Mandchourie (fig. 1 : 9).

Évolution de l’assemblage à éclisses

221) Sans modification de la structure initiale : la roue tripartite conservera sa forme initiale lorsque les éclisses en bois originelles seront remplacées par des éclisses métalliques et qu’elle sera cerclée d’un bandage en métal permettant de contenir les effets de la dessic­cation des bois (fig. 1 : B et D) ; ce modèle de roue pleine tripartite à éclisses et bandage de fer existe encore au xxe siècle (fig. 1 : F).

232) Par transformation de la structure initiale : la solution des évidements latéraux, appliquée à la roue pleine tripartite assemblée par éclisses, implique la suppression de l’éclisse centrale et la courbure des éclisses latérales, qui ménagent la place nécessaire à leur percement (fig. 1 : C). D’autre part, le fait de placer une éclisse sur chaque face de la roue constitue une amélioration, puisqu’en découle une solidité accrue (fig. 7), l’em­ploi du métal (éclisses de fer et bandage métallique) permettra par la suite d’utiliser ce modèle de roue jusqu’à nos jours, tant dans la péninsule ibérique (fig. 1 : E et H) qu’au Baloutchistan (fig. 1 : G).

Observation sur le mode de montage sur l’essieu

24Il ne semble pas possible d’établir une chronologie technique (ou même logique) du mode de montage des roues sur l’essieu. Aux mêmes époques, et des origines jusqu’à nos jours, les roues pleines et leurs dérivés sont, indifféremment, ou bien montées fixes sur l’essieu par une fusée d’essieu en forme de parallélépipède, ou bien montées folles, c’est-à-dire tournant librement sur la fusée, des esses en bout de fusée empê­chant simplement les roues de ressortir. La coexistence des deux procédés est encore patente aujourd’hui (voir par exemple les roues E et G, et 8 et 9 de la fig. 1), mais il faut observer que tous ces modèles de roues, pleines et dérivés, ne s’utilisent que sur des véhicules utilitaires campagnards qui ne se déplacent qu’à des allures lentes. Il ne peut d’ailleurs en être autrement pour des véhicules à roues fixes dont l’essieu tourne sous la caisse dans des échantignolles, car dans les virages, la roue extérieure, ayant en ce cas plus de chemin à parcourir que l’autre, ne peut que déraper, l’essieu résistant à la torsion, parfois à la limite de la rupture si la charge est importante.

25 La chronologie technique développée dans cette étude n’est pas en opposition avec la chronologie historique de la roue mise en évidence par la recherche archéologique, mais elle permet cependant de constater que les modèles de roues dérivés de la roue pleine originelle ont suivi une évolution technique différente de celle des roues à rais, avec lesquelles elles ne sauraient être confondues.

26D’autre part, l’aire d’extension de la roue pleine et de ses dérivés, touchant toutes les parties de l’Ancien Monde, pose la question de la diffusion de techniques beaucoup trop élaborées pour que l’on puisse penser à de simples convergences. Il semble que la solution de ce problème réside, pour l’essentiel, dans la recherche des moyens matériels d’une telle diffusion ; c’est un domaine que l’histoire et l’ethnologie des techniques se doivent d’explorer.

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Table des illustrations

Titre Planches des roues
Légende Maquette au 1/10 des roues citées et étudiées au justificatif archéologique. (Fig. 1)
URL http://tc.revues.org/docannexe/image/5015/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 204k
Titre Mise hors service d’une roue sans renflement central par usure du moyeu. (Fig. 2)
URL http://tc.revues.org/docannexe/image/5015/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 604k
Titre Fentes par dessiccation sur la partie amincie d’une roue débitée en « bois de travers ». (Fig.3)
URL http://tc.revues.org/docannexe/image/5015/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 184k
URL http://tc.revues.org/docannexe/image/5015/img-4.jpg
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URL http://tc.revues.org/docannexe/image/5015/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 65k
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Pour citer cet article

Référence papier

Jean Spruytte, « La roue pleine et ses dérivés », Techniques & Culture, 54-55 | 2010, 473-483.

Référence électronique

Jean Spruytte, « La roue pleine et ses dérivés », Techniques & Culture [En ligne], 54-55 | 2010, mis en ligne le 30 juin 2013, consulté le 26 mai 2017. URL : http://tc.revues.org/5015 ; DOI : 10.4000/tc.5015

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Auteur

Jean Spruytte

Laboratoire d’Anthropologie et de Préhistoire des Pays de la Méditerranée Occidentale

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