CN111094016A - 自行车轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种自行车轮胎(100)，包括胎体结构(2)和施加在相对于所述胎体结构(2)的径向外部位置中的胎面带(7)。胎面带(7)包括延伸横跨轮胎(100)的赤道面(X)并具有预定曲率半径(R1)的胎冠部分(7a)和相对于所述胎冠部分(7a)布置在轴向相对两侧上的一对侧向部分(7b)，每个侧向部分具有大于所述第一曲率半径(R1)的第二曲率半径(R2)。

Description

自行车轮胎
技术领域
本发明涉及一种自行车轮胎。
背景技术
优选地，配备有本发明轮胎的自行车是助力脚踏自行车，通常也称为“电动自行车”或“e-自行车”，特别是电动道路自行车。
在本说明书和下面的权利要求书中，适用以下定义。
术语“助力脚踏自行车”用于指设置有能够产生0.25KW的连续最大标称功率的辅助电动机的自行车。
术语“电动道路自行车”用于指助力脚踏自行车，其主要在城市或近郊地区中用于娱乐用途以及用于压实的且基本保持规则的地面(例如沥青)或非完全铺设沥青的道路面(例如土路和/或覆盖细碎石的自行车道)。这种自行车包括例如所谓的城市自行车、城市单车和通勤自行车。
轮胎的表述“赤道面”是指垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分割成两个对称相等的部分的平面。
术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内部/外部”和“轴向内部/外部”分别参照垂直于轮胎的旋转轴线的方向和平行于轮胎的旋转轴线的方向来使用。
表述“轴向最内”和“轴向最外”分别是指靠近和远离赤道面的位置。
术语“周向”和“周向地”参照轮胎的环形伸展方向，即参照轮胎的滚动方向来使用，该方向对应于位于与轮胎的赤道面重合或平行的平面上的方向。
术语“弹性体材料”用于指包括至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填充物的组合物。优选地，这样的组合物还包括添加物，像例如交联剂和/或增塑剂。由于设置有交联剂，这样的材料可以通过加热交联。
术语“帘线”或表述“增强帘线”用于指由一个或多个线状元件(下文也被称为“线材”)构成的元件，所述线状元件可以被弹性体材料基体覆盖或被结合到弹性体材料基体中。
帘线或线材的术语“直径”用于指按照方法BISFA E10(国际人造纤维标准化局，用于测量钢轮胎帘线的国际公认方法，1995年版)规定所测量的帘线或线材的厚度。
层或片或织物的表述“织物经纬密度(thread count)”用于指设置于该层/帘布层/织物中的每单元长度的增强帘线的数量。织物经纬密度可以以TPI(每英寸线数)为单位测量。
帘线或线材的表述“线性密度”或“计数”用于指每单位长度的增强帘线的重量。线性密度可以以dtex(每10km长度克数)为单位测量。
术语“自行车轮胎”用于指装配直径不小于约500mm(对应于约24英寸的外径)、优选小于或等于约650mm(可对应于约28英寸、29英寸或30英寸的特定外径，这取决于轮胎的宽度)且宽度不大于约70mm、优选大于约35mm的轮胎。
轮胎的表述“装配直径”是指在胎圈芯的内径处按照ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)或ISO(国际标准化组织)规定所测量的轮胎直径，所述胎圈芯设置用于将轮胎锚固至车轮的轮辋。
轮胎的术语“宽度”是指根据ETRTO标准测量的轮胎的最大轴向延伸。轮胎的宽度对应于在垂直于轮胎赤道面且正切于轮胎的最大直径的平面上的轮胎的投影宽度，该宽度对应于具有轮胎的两个轴向最外点(作为端值)的分段的尺寸。
轮胎的术语“横向曲率”是指通过轮胎的横截面轮廓的一部分的曲率半径所测量的曲率。
轮胎的横截面轮廓的一部分的术语“曲率半径”是指最接近轮廓的该部分的圆周的半径。
在整个本说明书和下面的权利要求书中，当引述某些角度的某些值时，指的是绝对值，即，相对于参照平面的正值和负值两者。
当参照胎面的轮廓时，考虑轮胎充胀时胎面带所呈现的轮廓。
自行车轮胎典型包括绕一对胎圈芯翻折的胎体结构和布置在相对于胎体结构的径向外部位置中的胎面带。
胎体结构构造成承受充胀压力以及支撑自行车和骑车人的重量。胎体结构包括一个或多个胎体帘布层，每个胎体帘布层包括多条适当取向的增强帘线。在具有许多胎体帘布层的情况下，这些胎体帘布层相对于彼此倾斜以形成交叉结构。
胎面带构造成确保轮胎附着至沥青。
胎圈芯的任务是确保轮胎锚固至车轮的轮辋。
在相对于胎体结构的径向内部位置中典型提供空气室，在所述空气室中引入加压空气。但是，存在称为“无内胎”的类型的轮胎，即，不具备空气室。在这种轮胎中，加压空气直接作用在胎体结构上。胎体结构和轮辋构造成使得它们的相互锚固确保气密密封。
JP 3231006A、US 20070039673、US 20070056671、EP 0668174、EP 0182365、EP2982522、US 2011/0168315、US 2016/0236528描述了自行车轮胎的示例，所述自行车轮胎的胎面带具有特征性的拱形径向外部轮廓。这种轮廓在下文将被称为“气囊轮廓”。
JP 200198315描述了一种用于自行车或具有小于100cc的活塞排量的摩托车的轮胎。在这种轮胎中，胎面带也具有气囊轮廓。
DE 102004023970描述了一种用于摩托车或自行车(特别是用于山地自行车)的轮胎，其胎面带包括胎冠部分和两个相对的胎肩部分，每个胎肩部分的曲率半径均小于胎冠部分的曲率半径。
发明内容
本申请人观察到，在某些骑行条件下(例如在下坡时)，自行车并且因此还有电动自行车可以达到甚至大于25Km/h的速度，即总体上能够与活塞排量小于100cc、特别是等于50cc的摩托车所达到的速度相媲美。
本申请人还观察到，尽管在许多国家/地区，在利用启动的电动机正常骑行条件下电动自行车的速度限制为25Km/h(实际上，电动机被编程为一旦达到该速度则停用)，但是在其他国家没有这样的法律限制或更高的法律限制，因此可能大大超过25km/h。
本申请人观察到，在这样的速度下，电动自行车的轮胎不仅必须能够支撑自行车的重量(大于常规自行车的重量)和骑车人的重量，而且还必须在加速和制动时提供足够的响应、在直道或平缓弯道(即，具有小的外倾角)中提供足够的操纵性和可控性以及尤其是在较急速弯道(即，具有大的外倾角)中提供更高的抓地力和稳定性，以免骑车人跌倒的危险。
本申请人观察到，由于精确设计旨在提供高结构强度和高骑乘性能的电动自行车最近已经投放市场，上述性能(加速和制动时的响应、在直道或平缓弯道中的操纵性和可控性)和安全性(在较急速弯道中的抓地力和稳定性)的要求近年来甚至更高。这样的电动自行车实际上包括：特别坚固的车架(因此适用于支撑重载)；适当设计以确保操纵性和骑行稳定性的轮廓；以及制动器，其尺寸设计成既响应于重载和高速表现出高功率又确保恒定的效率(因此避免过热)。
本申请人注意到，具有气囊轮廓的常规自行车轮胎不适合满足所有上述要求。特别地，气囊轮廓不允许轮胎在较急速弯道中的抓地力和稳定性方面提供期望的响应。
本申请人观察到，为了实现这种响应，建议胎面带的侧向部分具有不过度弯曲的轮廓，以便提供尽可能宽的支撑/与路面的接触并在更宽的胎印上转移轮胎在转弯期间所承受的侧向应力。
本申请人还观察到，为了在直道或较平缓弯道中获得期望的操纵性和可控性，建议胎面带在其胎冠部分中具有足够弯曲的轮廓，以便允许骑车人在行驶期间轻松地移动自行车。
因此，本申请人想到制造一种胎面带，该胎面带在其胎冠部分中具有适用于在直道和平缓弯道中提供期望的骑行操纵性和可控性的曲率，并且在相对的侧向部分中具有的曲率小于上述胎冠部分的曲率，以便在更急速弯道中实现期望的抓地力和稳定性。
因此，在本发明的第一方面中，本发明涉及一种自行车轮胎，特别是用于电动自行车的轮胎，其包括胎体结构和施加在相对于胎体结构的径向外部位置中的胎面带。
优选地，胎面带包括胎冠部分，该胎冠部分横跨轮胎的赤道面延伸。
优选地，所述胎冠部分具有预定的曲率半径。
优选地，胎面带包括相对于胎冠部分布置在轴向相对两侧上的一对侧向部分。
优选地，所述侧向部分中的每个具有大于所述第一曲率半径的第二曲率半径。
本申请人认为，通过在胎面带的胎肩部分中提供的曲率半径比其胎冠部分的曲率半径宽，可以在直道和较平缓弯道(即，具有小的外倾角)中以及在较急速弯道(例如，具有大的外倾角)中这二者为轮胎提供所需的骑乘特性。之所以能够做到这一点是因为在直道行驶期间或在具有小的外倾角的情况下行驶期间，轮胎在胎面带的一部分(胎冠部分)处搁置在地面上，该部分的曲率特别选择成在这些行驶条件下为轮胎提供稳定性和可控性，而在具有大的外倾角的情况下行驶期间，轮胎在胎面带的一部分(胎肩部分)处搁置在地面上，该部分的曲率小于胎冠部分的曲率(即更大的曲率半径)，这产生了较大的胎印，从而有利于在这种特定行驶条件中轮胎的稳定性和可控性。
在本发明的第二方面中，本发明涉及一种自行车车轮，尤其是用于电动自行车的自行车车轮，其包括轮辋和根据本发明的上述第一方面所述的轮胎，其中，所述轮胎被安装在所述轮辋上并且被充胀至预定压力。
优选地，所述预定压力大于或等于约1.5巴(bar)。
优选地，所述预定压力小于或等于约3.5巴。
在优选实施例中，所述预定压力介于约1.5巴至约3.5巴之间，包括端值，例如等于约2.3巴。
在上述方面中的至少一个方面中，本发明可以具有以下优选特征中的至少一个，该优选特征可以单独地使用或者与本文所述的其他优选特征中的任何特征相结合地使用。
优选地，轮胎在所述胎冠部分中的曲率半径与轮胎的宽度之间的比率等于至少0.3。
优选地，轮胎在上述侧向部分中的每个侧向部分中的曲率半径与轮胎的宽度之间的比率等于至少0.5，更优选地等于至少0.55，甚至更优选地等于至少0.6。
优选地，轮胎在上述侧向部分中的每个侧向部分中的曲率半径与轮胎的宽度之间的比率小于3，更优选地小于2，甚至更优选地小于1.5。
在优选实施例中，轮胎在上述侧向部分中的每个侧向部分中的曲率半径与轮胎的宽度之间的比率介于约0.5至约3之间，包括端值，更优选地介于约0.55至约2之间，包括端值，甚至更优选地介于约0.6至约1.5之间，包括端值，例如等于约0.7。
因此，轮胎相对较窄并且因此具有较小的胎印。尽管胎印较小，但在极端操纵期间，例如在沿着下坡的具有大的外倾角弯道中，轮胎在稳定性方面表现出色。这是由于上述侧向部分的曲率小于胎冠部分的曲率。这种较小的曲率实际上使得可以在上述转弯操纵期间在较大的胎印上支撑轮胎，这在骑车人的安全性方面具有明显的优势。
优选地，所述第一曲率半径大于或等于约20mm，更优选地大于或等于约25mm。
优选地，所述第一曲率半径小于或等于约35mm，更优选地小于或等于约30mm。
在优选实施例中，所述第一曲率半径介于约20mm至约35mm之间，包括端值，优选地介于约25mm至约30mm之间，包括端值，例如等于约27mm。
优选地，所述第二曲率半径大于或等于约30mm，更优选地大于或等于约40mm。
优选地，所述第二曲率半径小于或等于约100mm，更优选地小于或等于约70mm。
在优选实施例中，所述第二曲率半径介于约30mm至约100mm之间，包括端值，优选地介于约35mm至约70mm之间，包括端值，例如等于约40mm。
优选地，所述胎冠部分具有大于或等于约70°、更优选地大于或等于约75°的角宽度。
优选地，所述胎冠部分具有小于或等于约90°、更优选地小于或等于约85°的角宽度。
在优选实施例中，所述胎冠部分的角宽度介于约70°至约90°之间，包括端值，优选地介于约75°至约85°之间，包括端值，例如等于约80°。
优选地，所述侧向部分中的每个侧向部分的角宽度大于约35°，更优选地大于约40°。
优选地，所述侧向部分中的每个侧向部分的角宽度小于约50°，更优选地小于约45°。
在优选实施例中，所述侧向部分中的每个侧向部分的角宽度介于约35°至约50°之间，优选地介于约40°至约45°之间，包括端值，例如等于约43°。
优选地，所述胎冠部分的宽度大于或等于轮胎的宽度的30％，更优选地大于或等于轮胎的宽度的40％，甚至更优选地大于或等于轮胎的宽度的50％。
优选地，所述胎冠部分的宽度小于或等于轮胎的宽度的80％，更优选地小于或等于轮胎的宽度的70％，甚至更优选地小于或等于轮胎的宽度的60％。
在优选实施例中，所述胎冠部分的宽度介于轮胎的宽度的约30％至约80％之间，包括端值，优选地介于轮胎的宽度的约40％至约70％之间，包括端值，更优选地介于轮胎的宽度的约45％至约60％之间，包括端值，例如等于轮胎的宽度的约50％。
优选地，所述侧向部分中的每个侧向部分的宽度大于或等于轮胎的宽度的10％，更优选地大于或等于轮胎的宽度的15％，甚至更优选地大于或等于轮胎的宽度的20％。
优选地，所述侧向部分中的每个侧向部分的宽度小于或等于轮胎的宽度的35％，更优选地小于或等于轮胎的宽度的30％，甚至更优选地小于或等于轮胎的宽度的25％。
在优选实施例中，所述侧向部分中的每个侧向部分的宽度介于轮胎的宽度的约10％至约35％之间，包括端值，优选地介于轮胎的宽度的约15％至约30％之间，包括端值，更优选地介于轮胎的宽度的约20％至约25％之间，包括端值，例如等于轮胎的宽度的约25％。
在一些实施例中，所述胎面带包括一对胎肩部分，所述一对胎肩部分相对于胎冠部分布置在轴向相对两侧上并且位于相对于所述侧向部分的轴向最外位置中。
优选地，所述胎肩部分中的每个胎肩部分具有第三曲率半径，所述第三曲率半径不同于所述第二曲率半径，更优选地小于所述第二曲率半径。
根据本申请人，通过设置曲率大于相对的侧向部分的曲率的相对的胎肩部分，为轮胎在较急速弯道中提供了更大的可控制性。实际上，当倾斜的轮胎在上述胎肩部分处搁置在地面上时，骑车人察觉到当倾斜的轮胎在上述侧向部分处搁置在地面上时产生的稳定支撑状态已经过去，并且理解，为了避免发生跌倒的危险，建议避免进一步倾斜自行车。
优选地，所述第三曲率半径不同于所述第一曲率半径，更优选地大于或等于所述第一曲率半径。
优选地，所述第三曲率半径大于或等于约25mm，更优选地大于或等于约30mm。
优选地，所述第三曲率半径小于或等于约50mm，更优选地小于或等于约40mm。
在优选实施例中，所述第三曲率半径介于约25mm至约50mm之间，包括端值，优选地介于约30mm至约45mm之间，包括端值，例如等于约40mm。
优选地，所述胎肩部分中的每个胎肩部分的角宽度大于或等于约0°，更优选地大于或等于约10°。
优选地，所述胎肩部分中的每个胎肩部分的角宽度小于或等于约20°，更优选地大于或等于约15°。
在优选实施例中，所述胎肩部分中的每个胎肩部分的角宽度介于约0°至约25°之间，包括端值，更优选地介于约5°至约20°之间，包括端值，例如等于约10°。
优选地，所述胎肩部分中的每个胎肩部分的宽度大于或等于轮胎的宽度的0％，更优选地大于或等于轮胎的宽度的5％。
优选地，所述胎肩部分中的每个胎肩部分的宽度小于或等于轮胎的宽度的15％，更优选地小于或等于轮胎的宽度的10％。
在优选实施例中，所述胎肩部分中的每个胎肩部分的宽度介于轮胎的宽度的约0％至约15％之间，包括端值，优选地介于轮胎的宽度的约5％至约10％之间，包括端值，例如等于轮胎的宽度的约6％。
优选地，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层。
优选地，所述至少一个胎体帘布层在其轴向相对的端部边缘中的每个端部边缘处接合到相应的环形锚固结构。
优选地，所述至少一个胎体帘布层包括多条增强帘线。
优选地，所述增强帘线以第一角度相对于所述赤道面倾斜。
优选地，所述第一角度大于或等于约30°，更优选地大于或等于约40°。
优选地，所述第一角度小于或等于约60°，更优选地小于或等于约50°。
在优选实施例中，所述第一角度介于约30°至约60°之间，包括端值，更优选地介于约40°至约50°之间，包括端值，例如等于约45°。
在第一实施例中，胎体结构包括上述类型的单个胎体帘布层。在下文中，具有这种胎体结构的轮胎也被称为“单帘布层轮胎”。
在第二实施例中，胎体结构包括第一胎体帘布层和第二胎体帘布层，所述第一胎体帘布层包括以所述第一角度相对于所述赤道面倾斜的多条第一增强帘线，所述第二胎体帘布层施加在相对于第一胎体帘布层的径向外部位置中。
优选地，所述第二胎体帘布层包括在与所述多条第一增强帘线相对的一侧以所述第一角度相对于所述赤道面倾斜的多条第二增强帘线。在下文中，具有这种胎体结构的轮胎也被称为“双帘布层轮胎”。
在替代实施例中，胎体结构可以包括多于两个的胎体帘布层，每个胎体帘布层布置成与相邻的径向内部胎体帘布层限定一交叉结构，其方式与上文参照第一和第二胎体帘布层所描述的方式完全相同。
在其他实施例中，例如旨在用于在特别不规则的表面(铺砌，土路)上使用的轮胎的实施例中，还可以提供另外的增强帘布层，其轴向布置在胎圈之间，优选径向地布置在胎体帘布层之间。
优选地，所述轮胎的重量大于或等于约0.25Kg，更优选地大于或等于约0.50Kg，甚至更优选地大于或等于约0.6Kg。
优选地，所述轮胎的重量小于或等于约1.4Kg，更优选小于或等于约1.2Kg，甚至更优选小于或等于约1Kg。
在优选实施例中，所述轮胎的重量介于约0.25Kg至约1.4Kg之间，包括端值，优选地介于约0.5Kg至约1.2Kg之间，包括端值，更优选介于约0.6Kg至约1Kg之间，例如等于约0.9Kg。
优选地，所述至少一个胎体帘布层的增强帘线由织物材料制成，以尽可能多地限制轮胎的重量。
优选地，单个胎体帘布层(在单帘布层轮胎的情况下)或者每个胎体帘布层(在具有两个或更多个胎体帘布层的轮胎的情况下)的织物经纬密度大于或等于约15TPI，更优选地大于或等于约30TPI，甚至更优选大于或等于约60TPI，甚至更优选地大于或等于约120TPI。
优选地，单个胎体帘布层(在单帘布层轮胎的情况下)或者每个胎体帘布层(在具有两个或更多个胎体帘布层的轮胎的情况下)的织物经纬密度小于或等于约360TPI，更优选地小于或等于约300TPI，甚至更优选地小于或等于约240TPI，甚至更优选小于或等于约200TPI。
在优选实施例中，单个胎体帘布层(在单帘布层轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在具有两个或更多个胎体帘布层的轮胎的情况下)的织物经纬密度介于约15TPI至约360TPI之间，包括端值，优选地介于约30TPI至约300TPI之间，包括端值，更优选地介于约60TPI至约240TPI之间，包括端值，甚至更优选地介于约120TPI至约200TPI之间，包括端值，例如等于约60TPI。
在双帘布层轮胎(或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎)的情况下，优选的是，第二胎体帘布层(或至少另一个胎体帘布层)的织物经纬密度与第一胎体帘布层的织物经纬密度大体相同。
优选地，单个胎体帘布层(在单帘布层轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在双帘布层轮胎或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎的情况下)的增强帘线的直径小于或等于约0.55mm，更优选地小于或等于约0.35mm。
优选地，单个胎体帘布层(在单帘布层轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在双帘布层轮胎或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎的情况下)的增强帘线的直径大于或等于约0.10mm，更优选地大于或等于约0.12mm。
在优选实施例中，单个胎体帘布层(在单帘布层轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在双帘布层轮胎或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎的情况下)的增强帘线的直径介于约0.10mm至约0.55mm之间，包括端值，优选地介于约0.12mm至约0.35mm之间，包括端值，例如等于约0.30mm。
优选地，单个胎体帘布层(在单帘布层轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在双帘布层轮胎或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎的情况下)的增强帘线的线性密度大于或等于约110dtex，更优选地大于或等于约230dtex。
优选地，单个胎体帘布层(在单帘布层轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在双帘布层轮胎或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎的情况下)的增强帘线的线性密度小于或等于约1300dtex，更优选地小于或等于约940dtex。
在优选的实施例中，单个胎体帘布层(在单帘布层轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在双帘布层轮胎或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎的情况下)的增强帘线的线性密度介于约110dtex至约1300dtex之间，包括端值，优选地介于约230dtex至约940dtex之间，包括端值，例如等于约450dtex。
本发明的轮胎还可以可选地包含至少一个带束层，该至少一个带束层在径向外部位置中与胎体结构相关联。
优选地，所述至少一个带束层包括至少一条增强帘线，所述增强帘线依照相对于所述赤道面以大于或等于约0°的第二角度取向的缠绕方向缠绕在胎体结构上。
优选地，所述至少一个带束层包括至少一条增强帘线，所述增强帘线依照相对于所述赤道面以小于或等于约30°的第二角度取向的缠绕方向缠绕在胎体结构上。
优选地，所述至少一个带束层包括至少一条增强帘线，所述增强帘线依照相对于所述赤道面以介于约0°至约30°之间、包括端值的第二角度取向的缠绕方向缠绕在胎体结构上。
在第一实施例中，所述至少一个带束层的所述至少一条增强帘线依照所述缠绕方向以螺旋形缠绕在胎体结构上。
在一替代实施例中，所述至少一个带束层包括多条平行的增强帘线，每条增强帘线均依照所述缠绕方向缠绕在胎体结构上。
优选地，所述第二角度大于或等于约0°。
优选地，所述第二角度小于或等于约5°。
优选地，所述第二角度介于约0°至约5°之间，包括端值。
更优选地，所述缠绕方向是大体周向的，即，所述第二角度大体等于约0°。
优选地，所述至少一个带束层的宽度小于轮胎的宽度。
更优选地，所述至少一个带束层的宽度大于轮胎的宽度的20％，更优选地大于轮胎的宽度的30％，甚至更优选地大于轮胎的宽度的40％。
更优选地，所述至少一个带束层的宽度小于轮胎的宽度的80％，更优选地小于轮胎的宽度的70％，甚至更优选地小于轮胎的宽度的65％。
在优选实施例中，所述至少一个带束层的宽度介于轮胎的宽度的约20％至约80％之间，包括端值，优选地介于轮胎的宽度的约30％至约70％之间，包括端值，更优选地介于轮胎的宽度的约40％至约65％之间，包括端值，例如等于轮胎的宽度的约60％。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(或多条增强帘线)由织物材料制成。
优选地，在胎体结构和所述至少一个带束层二者中使用了相同类型的增强帘线。
更优选地，胎体结构的增强帘线和所述至少一个带束层的增强帘线由相同的织物材料制成。
优选地，所述至少一个带束层的织物经纬密度大于或等于约15TPI，更优选地大于或等于约30TPI。
优选地，所述至少一个带束层的织物经纬密度小于或等于约360TPI，更优选地小于或等于约300TPI。
在优选实施例中，所述至少一个带束层的织物经纬密度介于约15TPI至约360TPI之间，包括端值，优选地介于约30TPI至约300TPI之间，包括端值，例如等于约60TPI。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(或多条增强帘线)的直径小于或等于约0.55mm，更优选地小于或等于约0.35mm。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(或多条增强帘线)的直径大于或等于约0.10mm，更优选地大于或等于约0.12mm。
在优选实施例中，所述至少一个带束层的增强帘线(或多条增强帘线)的直径介于约0.10mm至约0.55mm之间，包括端值，优选地介于约0.12mm至约0.35mm之间，包括端值，例如等于约0.30mm。
优选的是，所述至少一层带束层的增强帘线(或多条增强帘线)的直径与在胎体结构中使用的增强帘线的直径大体相同。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(或多条增强帘线)的线性密度大于或等于约110dtex，更优选地大于或等于约230dtex。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(或多条增强帘线)的线性密度小于或等于约1300dtex，更优选地小于或等于约940dtex。
在优选实施例中，所述至少一个带束层的增强帘线(或多条增强帘线)的线性密度介于约110dtex至约1300dtex之间，包括端值，优选地介于约230dtex至约940dtex之间，包括端值，例如等于约450dtex。
所述至少一个胎体帘布层可以包括相对的端部边缘，所述相对的端部边缘在胎面带(或所述至少一个带束层，如果有)的胎冠部分处端对端相连，或者在胎面带(或所述至少一个带束层，如果有)的胎冠部分处彼此重叠，或者彼此轴向间隔开。在最后一种情况中，端部边缘可以位于胎面带(或所述至少一个带束层，如果有)的胎冠部分的下方，或者可以位于与胎面带(或所述至少一个带束层，如果有)的胎冠部分的轴向位置不同的轴向位置处。在双帘布层轮胎的情况下，两个胎体帘布层都可以具有相应的相对的端部边缘，所述相对的端部边缘具有相同的相互布置，或者胎体帘布层中的一个胎体帘布层的端部边缘可以具有不同于另一个胎体帘布层的相互布置。在最后一种情况中，一种优选的构造是，径向最内的胎体帘布层的端部边缘彼此轴向间隔开并且位于与胎面带(或所述至少一个带束层，如果有)的胎冠部分不同的轴向位置中，而径向最外的胎体帘布层的端部边缘在胎面带(或所述至少一个带束层，如果有)的胎冠部分处端对端相连。
附图说明
本发明的轮胎的进一步的特征和优点将从下文参照附图对其一些优选实施例的详细描述中变得更加清楚。在这些附图中：
﹣图1示意性地示出了根据本发明的轮胎的实施例的径向截面；
﹣图1a示意性地示出了图1的轮胎的胎面带的轮廓的曲率；
﹣图1b示意性地示出了本发明的轮胎的替代实施例的胎面带的轮廓的曲率；
﹣图2-7示出了代表本发明的轮胎的替代实施例的可能的示意性构造方案。
具体实施方式
在图1中，附图标记100整体表示根据本发明的自行车轮胎。该轮胎旨在安装在自行车的车轮上，特别是安装在电动道路自行车的车轮上。
轮胎100一旦被安装在自行车的车轮上，便优选地被充胀至介于约1.5巴至约3.5巴之间的压力，例如等于2.3巴的压力。
轮胎100包括旋转轴线O和与旋转轴线O正交的赤道面X。还定义了沿轮胎100的旋转方向延伸的周向方向和与赤道面X垂直和/或平行于旋转轴线O的轴向方向。
图1的轮胎100包括胎体结构2，该胎体结构包括胎冠部分2a和相对的侧向部分2b，所述胎冠部分优选相对于赤道面X对称地布置，所述相对的侧向部分相对于胎冠部分2a布置在轴向相对两侧上。
虽然在图1所示的实施例中，胎体结构2包括单个胎体帘布层3(单帘布层轮胎)，但是还提供了其它实施例(如图6和图7中示意性所示的示例)，其中胎体结构2包括多个胎体帘布层，优选地包括两个胎体帘布层，在图6和图7中用300、301表示所述胎体帘布层(双帘布层轮胎)。
除非另有明确说明，以下参照附图所示的胎体帘布层所述的内容既适用于单帘布层轮胎的单个胎体帘布层3，又适用于双帘布层轮胎的每个胎体帘布层300、301或者具有多于两个的帘布层的轮胎的每个胎体帘布层。
胎体帘布层3从一个侧向部分2b轴向延伸至相对的侧向部分2b。
胎体帘布层3在其相应的轴向相对的端部边缘3a处与相应的环形锚固结构4接合，所述环形锚固结构典型地称为“胎圈芯”。
胎体帘布层3的每个端部边缘3a绕相应的胎圈芯4翻折。
在未示出的替代实施例中，胎体帘布层的轴向相对的端部边缘不随着设置有两个环形插入物的环形锚固结构翻折。由弹性体材料制成的填充物可以布置在相对于第一环形插入物的轴向外部位置中。另一方面，第二环形插入物布置在相对于胎体帘布层的端部的轴向外部位置中。最后，在相对于所述第二环形插入物的轴向外部位置中，可以提供结束环形锚固结构的实施例的另一填充物，该另一填充物不一定与所述第二环形插入物接触。
胎圈芯4优选地由具有高弹性模量的织物纤维制成，例如芳纶(通用名芳族聚酰胺纤维)，或者由金属线材制成，例如钢。
在胎圈芯4的外周边缘上，可以施加渐缩弹性体填充物，该填充物占据胎体帘布层3与相应的翻折的端部边缘3之间限定的空间。
轮胎100的包括胎圈芯4和可能的弹性体填充物的区域形成所谓的“胎圈”，在图1中用5整体表示所述胎圈，该“胎圈”旨在用于通过弹性压配合将轮胎100锚固在未示出的对应安装轮辋上。
例如如图2-7所示，在胎体帘布层3的翻折的端部边缘3a上，可以在每个胎圈芯4上施加带状增强元件10。在轮胎100安装在车轮的轮辋上时，这样的带状增强元件10布置在胎体帘布层3和该轮辋之间。
代替增强的带状增强元件10，可以使用单条增强帘线，所述单条增强帘线可以在粘附处理之后铺设。
参照图1的轮胎，胎体帘布层3的两个端部边缘3a中的各个端部边缘重叠延伸以覆盖胎体结构2的胎冠部分2a，从而与第一径向内部胎体层一起在胎体结构2的胎冠部分2a中形成三个胎体层。
参照图2-7，示出了带束层6，其可以设置在轮胎100中。
带束层6在胎冠部分2a处与胎体结构2相关联。
在相对于胎体结构2的径向外部位置中以及在相对于带束层6(如果有)的径向外部位置中设有胎面带7，轮胎100借助该胎面带与路面进行接触。
轮胎100具有宽度L(或最大帘线)，在本文描述和示出的示例中，该宽度L对应于胎面带7的在图1、图1a和图1b中用E表示的两个侧向相对端部之间的距离，该宽度介于约30mm至约70mm之间，更优选地介于约35mm至约70mm之间，例如等于约58mm。
轮胎100的胎体帘布层3优选地由弹性体材料制成并且包括彼此大体平行地布置的多条增强帘线30。在图2-7中，附图标记30与这些增强帘线整个地相关联。
增强帘线30优选地由选自尼龙、人造丝、PET、PEN、莱赛尔纤维、芳纶或其组合中的织物材料以一条或多条经纱、优选地一个或两个经纱制成。
增强帘线30的直径优选地介于约0.10mm至约0.55mm之间，更优选地介于约0.12mm至约0.35mm之间，包括端值，例如等于约0.13mm。
增强帘线30的线性密度介于约110dtex至约1300dtex之间，更优选地介于约230dtex至约940dtex之间，包括端值，例如等于约450dtex。
可以用于上述增强帘线30的织物材料的特定示例为：
尼龙930dtex/1
尼龙470dtex/1
尼龙230dtex/1
芳纶470/1
其中，dtex之后的数字1表示经纱数量。
然而，增强帘线30可以由钢制成。在这种情况下，其直径优选介于0.10mm至0.175mm之间，包括端值。
增强帘线30相对于轮胎100的赤道面倾斜一角度，该角度介于约30°至约60°之间，优选地介于约40°至约50°之间，包括端值。
优选地，在单帘布层轮胎的情况下，前述角度为约45°。在这种情况下，端部边缘3a可以在胎体结构2的胎冠部分2a中相互平行地倾斜并且相对于径向最内胎体层3的增强帘线30的倾斜对置倾斜地靠近赤道面X。
另一方面，在双帘布层轮胎的情况下，例如如图6和图7示意性所示的轮胎，第一胎体帘布层300包括多条增强帘线30a，所述增强帘线相对于轮胎100的赤道面X倾斜一角度，该角度优选地介于约30°至约60°之间，包括端值；布置在相对于第一胎体帘布层300的径向外部位置中的第二胎体帘布层301包括多条第二增强帘线30b，所述第二增强帘线在与第一胎体帘布层300的增强帘线30a相对的侧上相对于所述赤道面X倾斜相同的角度。在该最后一种情况下，增强帘线30a、30b相对于旋转轴线O位于各自的倾斜平面上，因此限定了交叉的胎体结构。
优选地，在单帘布层轮胎的情况下，胎体帘布层3的织物经纬密度优选地介于约15TPI至约360TPI之间，更优选地介于约30TPI至约300TPI之间，甚至更优选地介于约60TPI至约240TPI之间，甚至更优选地介于约120TPI至约200TPI之间，包括端值，例如等于约60TPI。
优选地，在双帘布层轮胎的情况下，例如如图6和图7示意性所示的轮胎，每个胎体帘布层300、301的织物经纬密度介于约15TPI至约200TPI之间，更优选地介于约30TPI至约180TPI之间，包括端值，例如等于约60TPI。
图1所示的轮胎100不包括布置在相对于胎体结构的径向外部位置中的带束层。然而，可以提供包括带束层6(例如如图2-7所示的结构)或者包括多于一个的带束层的不同实施例。
带束层6(如果有)在胎体结构2的胎冠部分2a上轴向延伸一具有预定宽度的分段。
优选地，该宽度小于轮胎100的宽度L。更优选地，在图1的轮胎100中，该宽度介于轮胎100的宽度L的20％至80％之间，甚至更优选地介于轮胎100的宽度L的30％至70％之间，甚至更优选地介于轮胎100的宽度L的40％至65％之间，包括端值，例如等于轮胎100的宽度L的约60％。
优选地，带束层6的宽度小于60mm。
例如，在宽度L介于35mm至70mm之间的轮胎100中，带束层6的宽度等于至少20mm。
优选地，带束层包括至少一条增强帘线60，该增强帘线依照相对于赤道面X以一角度取向的缠绕方向缠绕在胎体结构2上，该角度介于约0°至约30°之间，包括端值。
在第一实施例中，增强帘线60依照上述缠绕方向以螺旋形缠绕在胎体结构2上。
在替代实施例中，带束层6包括多条平行的增强帘线60，每条平行的增强帘线均依照上述缠绕方向缠绕在胎体结构2上。
优选地，上述缠绕方向为大体周向的。
优选地，带束层6的织物经纬密度介于约15TPI至约360TPI之间，更优选地介于约30TPI至约300TPI之间，例如等于约60TPI。
优选地，增强帘线(或多条增强帘线)60由织物材料制成，尤其是由与制成胎体层3的增强帘线30的织物材料相同的织物材料制成。
优选地，增强帘线(或多条增强帘线)60的直径介于约0.10mm至约0.55mm之间，包括端值，优选地介于约0.12mm至约0.35mm之间，包括端值，例如等于约0.30mm。
优选地，增强帘线(或多条增强帘线)60的线性密度介于约110dtex至约1300dtex之间，优选地介于约230dtex至约940dtex之间，例如等于约450dtex。
胎面带7由包括增强系统的可硫化弹性体组合物制成，该增强系统由具有纳米尺寸的硅酸盐改性纤维和具有微米尺寸的原纤化聚合物纤维构成，如上所述。
带束层6(如果有)由弹性体化合物制成，该弹性体化合物可以用如针对胎面带所述的增强系统或用本领域技术人员已知的典型增强填料(像炭黑和/或硅酸盐)来增强。
如图1所示，胎面带7包括横跨赤道面X延伸的胎冠部分7a和相对于胎冠部分7a布置在轴向相对两侧上的两个侧向部分7b。
在图1a中示意性地示出了胎面带7的轮廓。
参照该图，胎冠部分7a的曲率半径R1小于所述侧向部分7b中的每个侧向部分的曲率半径R2，并且胎冠部分的角宽度α1大于所述侧向部分7b中的每个侧向部分的角宽度α2。
曲率半径R1优选地介于约20mm至约35mm之间，更优选地介于约25mm至约30mm之间，包括端值。例如，曲率半径R1等于约27mm。
曲率半径R2优选地介于约30mm至约100mm之间，更优选地介于约35mm至约70mm之间，包括端值。例如，曲率半径R2等于约40mm。
角宽度α1优选地介于约70°至约90°之间，更优选地介于约75°至约85°之间，包括端值。例如，角宽度α1等于约80°。
角宽度α2优选地介于约35°至约50°之间，更优选地介于约40°至约45°之间，包括端值。例如，角宽度α2等于约43°。
优选地，胎冠部分7a轴向延伸一分段，该分段的宽度介于轮胎的宽度L的约30％至约80％之间，更优选地介于轮胎的宽度L的约40％至约70％之间，甚至更优选地介于轮胎的宽度L的约45％至约60％之间，包括端值，例如，该分段的宽度等于轮胎的宽度L的约50％。
优选地，上述侧向部分7b中的每个侧向部分轴向延伸一分段，该分段的宽度介于轮胎的宽度L的约10％至约35％之间，更优选地介于轮胎的宽度L的约15％至约30％之间，甚至更优选地介于轮胎的宽度L的约20％至约25％之间，包括端值，例如等于轮胎的宽度L的约25％。
图1b示出了本发明的轮胎的替代实施例的胎面带的轮廓的曲率。
参照该图，轮胎100包括位于相对于上述侧向部分7b中的每个侧向部分的轴向最外位置中的相应的胎肩部分7c，该胎肩部分优选地具有小于曲率半径R2的曲率半径R3和小于角宽度α2的角宽度α3。
优选地，曲率半径R3介于约25mm至约50mm之间，更优选地介于约30mm至约40mm之间，包括端值。例如，曲率半径R3等于约35mm。
角宽度α3优选地介于约0°至约25°之间，更优选地介于约10°至约20°之间，包括端值。例如，角宽度α3等于约15°。
优选地，上述胎肩部分7c中的每个胎肩部分均轴向延伸一分段，该分段的宽度介于轮胎的宽度L的约0％至约15％之间，更优选地介于轮胎的宽度L的约5％至约10％之间，包括端值，例如等于轮胎的宽度L的约6％。
优选地，图1和图1a的轮胎100具有的比率R1/L等于至少0.3，并且具有的比率R2/L介于约0.5至约3之间，更优选地介于约0.55至约2之间，甚至更优选地介于约0.6至约1.5之间，包括端值，例如等于约0.7。
图1b的轮胎100具有与上述比率相同的比率R1/L和R2/L，而具有的比率R3/L优选地介于约0.3至约0.6之间，更优选地介于约0.45至约0.55之间，包括端值，例如等于约0.5。
可以基于图1a和1b如下所述确定曲率半径R1、R2(图1a和图1b)和R3(图1b)。
轮胎100被安装在ETRTO参照轮辋上以用于轮胎的测量，并且被充胀至标称压力(例如至2.3巴)。然后，将胎面带7的外部轮廓(不考虑可能存在的凹陷)以1:1的比例缩放到纸上，以便能够对其进行测量。轮廓被分割成两个关于轴线x-x(代表赤道面的线)对称的半体(半轮廓)，然后用一系列弧线对该轮廓进行内插(interpolated)。弧线的数量和最佳顺序是使得可以最小化相对于实际轮廓的差异的数量和最佳顺序，从而获得内插轮廓。
图1a给出了一个内插示例，该内插示例在每个半轮廓中提供了在轮廓的点E1处连接的两条弧线。
图1b给出了一个内插示例，该内插示例在每个半轮廓中提供了在轮廓的点E1、E2处连接的三条弧线。
求出胎冠部分7a(图1a和1b)、侧向部分7b(图1a和图1b)以及胎肩部分7c中的每个胎肩部分(图1b)的曲率半径作为包在具有分别等于α1、α2和α3的角宽度的扇区中的轴向最外弧线的半径(或弧线的半径的平均值)。
在上述所有实施例中，轮胎100具有外径(根据Anglo-Saxon规范，以英寸表示)，该外径优选地介于约24英寸至约30英寸之间，更优选地介于约26英寸至约29英寸之间，包括端值，例如等于约27.5英寸。
根据ISO或E.T.R.T.O.规范，装配直径优选介于约500mm(其对应于约24英寸的外径)至约650mm(其对应于约28英寸、29英寸或30英寸的特定外径，这取决于轮胎的宽度)之间。
轮胎100具有在胎面带7的顶部和装配直径之间在赤道面X上测量的截面高度H，在图1中由穿过轮胎的胎圈5的参照线C限定所述装配直径。
优选地，该高度H介于约30mm至约90mm之间，更优选地介于约40mm至约80mm之间，例如，该高度H可以等于约60mm。
轮胎100的重量介于约0.25Kg至约1.4Kg之间，优选地介于约0.5Kg至约1.2Kg之间，更优选地介于约0.6Kg至约1Kg之间，例如等于约0.9Kg。
优选地，轮胎100的构建根据本领域技术人员已知的工序进行。
图2-7示出了根据本发明的轮胎的不同构造方案。
在图2的构造方案中，轮胎的胎体帘布层3的端部边缘3a(在这种情况下是单帘布层轮胎)彼此轴向间隔开并且位于与带束层6(但是可能不存在)的轴向位置不同的轴向位置中。在图2的特定示例中，带状增强元件10(但是可能不存在)被施加在胎体帘布层3的翻折的端部边缘3a上。
图3-5示意性地示出了根据本发明的单帘布层轮胎的可能的另外的实施例。
这些实施例与图2的实施例的不同之处在于，端部边缘3a在胎面带7处彼此部分地重叠，并且端部边缘包括或不包括带束层6。
在图2-5的实施例中，在胎体帘布层3的翻折的端部边缘3a上靠近胎圈5施加有带状增强元件10。然而，可以不设带状增强元件10。
图6和图7示意性地示出了根据本发明的双帘布层轮胎的可能的实施例。
在图6和图7的实施例中，胎体帘布层300、301二者都具有各自相对的端部边缘300a、301a，所述端部边缘绕胎圈芯4翻折，这些端部边缘彼此轴向间隔开并且位于与胎面带7的轴向位置不同的轴向位置中。
图6和图7的实施例彼此不同之处在于，它们包括或不包括带束层6。
已经参照一些优选实施例描述了本发明。可以对上述实施例进行不同的修改，但是仍然落入由下列权利要求限定的本发明的保护范围内。
在一替代实施例(未示出)中，轮胎可以包括子午型的胎体结构2，该胎体结构具有增强元件，该增强元件布置成以一角度相对于赤道面且靠近赤道面本身倾斜，该角度大于65°，优选地介于70°至90°之间，所述轮胎设置有带束层或带束结构，该带束层或带束结构相对于胎体结构位于径向外部，所述带束层为所谓的零度层并且包括具有基本周向取向的增强元件，即所述增强元件布置成相对于垂直于轮胎的滚动轴线的周向方向具有小于30°、优选地小于20°的倾斜。
在这种构造中，通过在胎体结构2的胎冠部分2a上依照相对于赤道面X以介于约0°至约30°之间、包括端值的角度取向的缠绕方向沿轴向方向以螺旋形并且优选以恒定的缠绕节距缠绕单条增强帘线来形成带束层。

Claims (17)

1.一种自行车轮胎(100)，包括胎体结构(2)和胎面带(7)，所述胎面带施加在相对于所述胎体结构(2)的径向外部位置中，其中所述胎面带(7)包括胎冠部分(7a)和一对侧向部分(7b)，所述胎冠部分横跨所述轮胎(100)的赤道面(X)延伸并具有预定的第一曲率半径(R1)，所述一对侧向部分相对于所述胎冠部分(7a)布置在轴向相对两侧上，并且每个侧向部分具有大于所述第一曲率半径(R1)的第二曲率半径(R2)。
2.根据权利要求1所述的自行车轮胎(100)，其中，所述轮胎(100)具有预定的最大横截面宽度，并且所述第二曲率半径(R2)与所述最大横截面宽度之间的比率介于约0.5至约3之间，包括端值。
3.根据权利要求1或2所述的自行车轮胎(100)，其中，所述第一曲率半径(R1)介于约20mm至约35mm之间，包括端值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮胎(100)，其中，所述第二曲率半径(R2)介于约30mm至约100mm之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮胎(100)，其中，所述胎冠部分(7a)的角宽度(α1)介于约70°至约90°之间，包括端值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮胎(100)，其中，所述一对侧向部分中的每个侧向部分的角宽度(α2)介于约35°至约45°之间，包括端值。
7.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮胎(100)，其中，所述胎面带(7)包括一对胎肩部分(7c)，所述一对胎肩部分布置在相对于所述胎冠部分(7a)的轴向相对两侧上并且位于相对于所述侧向部分(7b)的轴向最外位置，所述一对胎肩部分(7c)中的每个胎肩部分具有不同于所述第二曲率半径(R2)的第三曲率半径(R3)。
8.根据权利要求7所述的自行车轮胎(100)，其中，所述第三曲率半径(R3)小于所述第二曲率半径(R2)。
9.根据权利要求7或8所述的自行车轮胎(100)，其中，所述第三曲率半径(R3)不同于所述第一曲率半径(R1)。
10.根据权利要求9所述的自行车轮胎(100)，其中，所述第三曲率半径(R3)大于或等于所述第一曲率半径(R1)。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的自行车轮胎(100)，其中，所述第三曲率半径(R3)介于约25mm至约50mm之间，包括端值。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的自行车轮胎(100)，其中，所述一对胎肩部分(7c)中的每个胎肩部分的角宽度(α3)介于约0°至约20°之间，包括端值。
13.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮胎(100)，其中，所述胎体结构(2)包括至少一个胎体帘布层(3)，所述胎体帘布层在其轴向相对的端部边缘(3a)中的每个端部边缘处接合至相应的环形锚固结构(4)并且包括以第一角度相对于所述赤道面(X)倾斜的多条增强帘线(30)。
14.根据权利要求13所述的自行车轮胎(100)，其中，所述第一角度介于约30°至约60°之间，包括端值。
15.根据权利要求13或14所述的自行车轮胎(100)，其中，所述胎体结构(2)包括：第一胎体帘布层(300)，所述第一胎体帘布层包括以所述第一角度相对于所述赤道面(X)倾斜的多条第一增强帘线(30a)；和第二胎体帘布层(301)，所述第二胎体帘布层施加在相对于所述第一胎体帘布层(300)的径向外部位置中并且包括在与所述多条第一增强帘线(30a)相对的侧上以所述第一角度相对于所述赤道面(X)倾斜的多条第二增强帘线(30b)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的自行车轮胎(100)，其中，所述自行车轮胎的重量介于约0.25Kg至约1.4Kg之间，包括端值。
17.一种自行车车轮，包括轮辋(200)和根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(100)，其中，所述轮胎(100)安装在所述轮辋(200)上并且被充胀至大于或等于约1.5巴且小于或等于约3.5巴、包括端值的压力。
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