本发明涉及用于自行车车轮的轮胎。
本发明的轮胎可以用于竞赛自行车用的车轮和越野自行车用的车轮。
背景技术：
在本说明书和下文的权利要求中，适用以下定义。
表述“竞赛自行车”用以指用于在公路上或赛道上竞赛的高性能自行车。这样的自行车包括那些满足国际自行车联盟(uci)所设定的规则的自行车以及躺骑车、计时赛和/或铁人三项自行车。这样的自行车还包括所谓的“健身自行车”(用于休闲用途的竞赛自行车)。
表述“越野自行车”用以指旨在典型粗糙或不规则地面(即，彼此很不相同的并且与沥青不同的地面，例如泥泞路面、沙土路面、岩石路面、压实路面、松软路面等等)上行进的自行车。这样的自行车包括那些满足由国际自行车联盟(uci)所设定的规则的自行车，并且包括特别是山地自行车(mtb)、全地形自行车(atb)、bmx、速降自行车、胖胎自行车、越野自行车、攀爬自行车。另一方面，用于公路或赛道比赛的高性能自行车(所谓的竞赛自行车)、躺骑车、计时赛和/或铁人三项自行车和所谓的“健身自行车”(用于休闲用途的竞赛自行车)不被包括在内。
轮胎的表述“赤道面”用以指示垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分割成两个对称相等部分的平面。
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旋转轴线的方向和平行于轮胎旋转轴线的方向来使用。
术语“周向”和“周向地”参照轮胎的环形伸展方向、即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。
表述“弹性体材料”用以指示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，这样的组合物进一步包括添加物，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来交联。
术语“帘线”或表述“增强帘线”用以指示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包裹或被结合到弹性体材料基体中。
表述“增强带状元件”用以指示细长制品，所述细长制品的横截面具有平坦形状的轮廓，并且包括平行于所述制品的纵向延伸方向延伸的一条或多条增强帘线，所述增强帘线被结合到至少一层弹性体材料中或至少部分地被至少一层弹性体材料包裹。这样的增强带状元件也通常被称为“条带状元件”。
帘线或线材的术语“直径”用以指示按照方法bisfae10(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”用以指示设置于这样的层/片/织物中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”用以指示每单位长度的增强帘线的重量。线性密度可以以dtex(每10km长度的克数)为单位测量。
轮胎的表述“装配直径”用以指示在胎圈芯的内径处按照etrto(欧洲轮胎和轮辋技术组织)规定所测量的轮胎直径，所述胎圈芯将轮胎锚固至车轮的轮辋。
表述“胎面花纹”用以指示在垂直于轮胎赤道面并且正切于轮胎最大直径的平面上的胎面带的所有点的表示。角度和/或线性量(距离、宽度、长度等……)和/或表面的测量应被理解为指的是本文中所限定的胎面花纹。
胎面带的术语“宽度”用以指示胎面带在用于越野自行车车轮的轮胎的特定情况下，垂直于轮胎赤道面的前述平面上的延伸宽度(在轴向最外面块体的轴向外边缘之间考虑)。
轮胎的术语“宽度”用以指示根据标准etrto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并且正切于轮胎最大直径的平面上的轮胎延伸宽度，这样的宽度在轮胎的轴向最外面点之间测量。
表述“滚动阻力”用以指示与轮胎的滚动相反的力，并且更一般地指示由轮胎在滚动期间每行进单位距离所消耗的能量。滚动阻力的测量可以根据标准iso28580来执行。
轮胎的表述“横向曲率”用以指示通过轮胎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表述“曲率半径”用以指示最接近该轮廓部段的圆周的半径。
块体的表述“顶表面”用以指示由块体的径向外边缘所界定的径向外表面。
表述“空隙橡胶比”用以指示轮胎的胎面花纹的预定部分(可能为整个胎面花纹)的块体的顶表面总量与胎面花纹的所述预定部分(可能为整个胎面花纹)的总表面之比的单位值的补(complementary)。
在整个本说明书和下文的权利要求书中，当提到某些角度的某些值时，它们指的是绝对值，即，相对于参照平面的正值和负值两者。
用于自行车车轮的轮胎典型地包括围绕一对胎圈芯翻起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。
胎体结构配置成承受充胀压力并且承载自行车和骑车人的重量。所述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个合适地取向的增强帘线。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。
胎面带配置成确保将轮胎附着至沥青。
胎圈芯具有确保将轮胎锚固至车轮的轮辋上的作用。
引入增压空气的空气腔室典型地设置于相对于胎体结构的径向内部位置中。然而，被称为“无内胎”(即不具有空气腔室)的轮胎类型为已知的。在这样的轮胎中，增压空气直接地作用于胎体结构上。胎体结构和车轮的轮辋配置成使得它们的相互锚固确保气密密封。
为了防止碎屑穿透胎体结构从而导致可能发生的空气腔室的穿孔和/或胎体结构自身的损坏，保护层(下文中也被称为“防穿孔层”)设置在相对于胎面带的径向内部位置中。这样的保护层可以布置在胎体帘布层之间(因此被结合到胎体结构中)或者可以径向地布置在胎体结构和胎面带之间，并且可以包括合适地取向的由织物或金属材料制成的增强帘线或者一层或多层聚合物材料。
用于自行车车轮的轮胎的示例描述于ep0484831和us4,649,979中，其中在胎体结构中结合了保护层。
特别是，ep0484831描述了用于atb(全地形自行车)和mtb(山地自行车)的轮胎。这样的轮胎旨在在等于3.5巴或4巴的充胀压力下工作。在这样的轮胎中，胎体帘布层具有交叉取向，相对于周向方向的倾斜角度在50°和70°之间。在所述轮胎的实施例中，保护层由围绕胎体帘布层缠绕并且相对于周向方向倾斜约2°的细丝形成。
us4,649,979描述了包括保护层的轮胎，所述保护层包括周向地取向的由织物或金属材料制成的增强帘线。
在us2013/03122883和fr2884762中描述了轮胎的示例，其中，保护层径向地介于胎体结构和胎面带之间。
特别是，us2013/03122883描述了一种轮胎，其胎体结构包括由kevlar和橡胶复合材料制成的线材，其保护层由包括尼龙(或等同材料)、增强填充物和橡胶制成的线材的复合材料制成。
fr2884762描述了一种轮胎，其中胎体结构(包括两个交叉胎体帘布层)和保护层两者均包括由聚酯多芳基化合物制成的线材，所述聚酯多芳基化合物由熔融液晶聚合物获得。
技术实现要素：
申请人观察到，当设计用于自行车车轮的轮胎时，必须要考虑许多彼此互连并且在一些情况下彼此冲突的要求。
特别地，关于竞赛自行车，申请人观察到，为了尽可能多地限制骑车人在行进时需要付出的体力，用于竞赛自行车车轮的轮胎必须具有低滚动阻力，即高平滑度。由于滚动阻力随着充胀压力的增加而降低(例如，由于轮胎的地面接触面积减少和/或结构变形减少的影响，因而随之而来的是在轮胎的每个滚动循环中的更低的热耗散)，必须预见到高的充胀压力。
申请人因此致力于优化用于高压使用的轮胎结构。
为此，申请人考虑到充胀压力增加以牺牲轮胎的其他重要性能特征为代价，诸如抓地性能(即在转弯时维持轨迹的能力)和舒适性(即吸收道路表面的起伏和不规则的能力)。抓地性能随着充胀压力增加而恶化，这与轮胎的地面接触面积的减小相关，而舒适性随着充胀压力增加而恶化与增加的轮胎结构刚度相关。
在高速下，用于竞赛自行车车轮的轮胎需要在干燥沥青条件和特别是在潮湿沥青条件两者下具有高的抓地性能，以便为骑车人减少任何摔落至地面上的风险。
对于这样的轮胎，还可取的是，具有高舒适性，从而减少骑车人在行进期间的疲劳。
另一方面，提供高的充胀压力不但有利于减少滚动阻力，还有利于自行车的操纵性。事实上，充胀压力的增加使得轮胎的结构刚度增加，即，轮胎在应变下不过度变形的能力更好，大大有益于沿直线骑行的性能(轨迹精度、在牵引和制动中的反应和控制)和在转弯时的骑行性能(对侧向推力的阻力)。
申请人还观察到，防穿孔层的设置倾向于使滚动阻力和舒适度恶化，因为所述防穿孔层增加了轮胎的结构刚度。
另一方面，轻的覆盖物提高了总体性能，这也是因为所述覆盖物减少了悬挂质量的尺寸并且改善了操纵性的感知。
申请人考虑了如何优化轮胎的滚动阻力，同时不恶化抓地性能和舒适度，并且同时确保期望的可骑性和防穿孔保护。
申请人观察到，为了优化用于竞赛自行车车轮的轮胎的滚动阻力，除了适当地选择胎面带的化合物，适当地设计布置于相对于胎面带的径向内部位置中的结构部件也是有利的。事实上，仅仅选择有关滚动阻力的优化的化合物将不可避免地导致接受有关抓地性能的妥协。
关于布置在相对于胎面带的径向内部位置中的结构部件，申请人猜想，为了优化滚动阻力而不恶化其他性能特征，评估由高充胀压力施加于每个这样的性能特征上的影响和由轮胎的各个结构部件相对于每个上述性能特征所执行的作用都是有利的(因为滚动阻力随着充胀压力增加而改善)，从而使得轮胎的每个结构部件都旨在使受该结构部件最大程度影响的性能特征最大化。
在这方面，申请人观察到，胎体结构所执行的重要任务是承受高的充胀压力并且承载自行车和骑车人的重量。
申请人已证实，这样的任务通过径向的胎体结构或通过设置有相对于轮胎赤道面倾斜不小于65°(优选地不小于70°)的角度的增强帘线的胎体结构以最佳方式执行。事实上，在该情况下，增强帘线的取向如此设计以确保沿着轮胎的整个轴向和周向延伸对于径向内部和外部应力具有相同的阻力。
然而，申请人认为，随着充胀压力增加，轮胎的地面接触面积减少，给抓地性能和可骑性带来负面影响，申请人猜想，为了避免这样的负面结果，建议在相对于胎体结构的径向外部位置中设置至少一个带束层，所述带束层制造成使得轮胎的几何形状和弯曲轮廓随着充胀压力的增加而保持不变。
在该方面，申请人发现，包括依照周向缠绕方向(零度)或以相对于轮胎赤道面倾斜小于约30°的角度缠绕于胎体结构的胎冠部分上的帘线的带束层随着充胀压力增加在径向方向上是大体上不可延伸的，使得既能够保持胎体结构的几何形状和弯曲轮廓不变，又能够保持胎面带相对于胎体结构的位置不变，由此避免在行进期间在胎面带和胎体结构之间发生相对运动的可能性。事实上，这样的运动将导致不期望的动能耗散，从而对滚动阻力不利。实际上，申请人认为，上述类型的带束层的使用使得轮胎的胎冠部分随着充胀压力改变而保持稳定性能成为可能，从而保持轮胎的轮廓和地面接触面积，以大大有利于抓地性能和可骑性。
申请人还观察到，由于上述带束层在轮胎通过道路表面的粗糙地段或起伏时受到的竖向应力下不妨碍胎体结构的轴向外部部分的变形，带束层为胎体结构提供了柔韧性，以确保高舒适度。
此外，这样的带束层的增强帘线相对于胎体结构的增强帘线在倾斜角度方面具有较大的差别，其与胎体结构的增强帘线一起限定了能够有效地抵抗碎屑在胎体结构中穿孔和/或穿透的编织结构。
对于越野自行车，申请人观察到，为了使用于越野自行车的轮胎的性能最大化，建议最大化轮胎在地面上的附着力。事实上，高附着力使得在地面上具有更好的抓地力成为可能，并且因此使得在操纵期间具有更好的牵引力、可骑性、方向性和制动成为可能，所述操纵经常是快速和突然的，是越野自行车典型地所遇到的，特别是在上坡或下坡时。
为了增加附着力，典型地可以提供块体胎面带，即，包括适当地间隔开的多个块体的胎面带，从而能够深深地穿入地面中，以便提供牵引力并且以便容易地排出可能存留在一个块体和相邻块体之间的泥土或污垢。
为了增加附着力，还可以增加轮胎的地面接触面积。
申请人观察到，在轮胎尺寸相等的情况下，可以通过减小充胀压力来增加地面接触面积。然而，这导致申请人希望避免的一系列缺点。
第一个缺点是，轮胎的胎圈从合适地设置在车轮轮辋上的锚固座脱离的风险增大。由于轮胎在粗糙或不规则地面上典型地受到的连续侧向应力的缘故，这样的风险较高。
另一个缺点是，轮胎的穿孔和/或切割的风险增大，通过与车轮轮辋的碰撞使胎体结构破裂的风险增大，以及由于轮胎与位于地面上或从地面上突出的可能物体(像例如石头、岩石、钉子、销、树根等等)的接触而损坏和/或破坏轮辋本身的风险增大(在下文中，为了简单起见，将参照石头作为示例)。
又一个缺点是，骑车人在非常粗糙的地面上(尤其是下坡和高速时)感知的骑行和操纵精度下降，并且骑车人在较不粗糙的地面上感知的平滑度下降。
申请人还观察到，在充胀压力相等的情况下，可以通过增加轮胎的尺寸(特别是增加轮胎的宽度和/或直径)来增加地面接触面积。然而，在这种情况下，还是会存在申请人希望避免的一些缺点。
第一个缺点是，轮胎重量增加，因此骑车人在平路和上坡踩踏板期间不得不付出的努力增加。增加的重量还导致下坡和高速时的操纵性和骑行精度下降，这是由于车轮受到的陀螺效应和惯性效应较大。
又一个缺点是，需要提供为这样的具有较大宽度和/或直径的车轮所特别地设计的自行车车架。
申请人考虑了如何最大化用于越野自行车车轮的轮胎的地面接触面积而不需要减少充胀压力和增加轮胎直径，从而不遭遇上文讨论的缺点。
申请人观察到，可以通过将布置在相对于胎面带的径向内部位置中的结构部件合适地布置来实现该任务。
特别是，申请人发现，为了在轮胎的充胀压力和尺寸相等的情况下获得地面接触面积的实质增大，有利的是，在相对于胎面带的径向内部位置中设置在轴向方向和周向方向上都足够柔韧的内部结构，从而允许轮胎在接触石头时轴向地和周向地变形以便将这样的石头包裹或结合到轮胎的轮廓内，以这种方式防止轮胎的与由上述石头结合的部分轴向地和周向地相邻的部分从地面升起而因而丧失附着力。
申请人发现，可以通过以下方式来获得轮胎内部结构的所期望的柔韧性和/或变形能力：提供径向胎体结构；或提供胎体结构，其设置有相对于轮胎赤道面倾斜不小于65°、优选不小于70°的角度的增强帘线以及在相对于胎体结构的径向外部位置中提供零度的带束层，或其设置有依照周向缠绕方向或以相对于轮胎赤道面成小于约30°的角度的取向缠绕在胎体结构的胎冠部分上的增强帘线。
事实上，申请人发现，上述胎体结构中的增强帘线的取向使得在其相对两侧壁处获得轮胎的高柔韧性成为可能，并且因此使得获得轮胎围绕可能的石头的高变形能力而不丧失轮胎的由上述石头接合的部分轴向地相邻的部分与地面之间的接触成为可能。
申请人还发现，上述带束层中的增强帘线的取向使得不妨碍胎体结构的轴向变形并且允许轮胎在滚动期间将这样的可能的石头结合到轮胎本身的轮廓中成为可能，以此方式在轮胎的由上述石头接合的部分周向地相邻的部分处保持与地面的接触。
有利地，在径向方向上大体上不可延伸的带束层允许轮胎既在充胀时又在滚动期间保持设计的几何形状和弯曲轮廓，这有利于抓地性能和可骑性。
此外，上述带束层的增强帘线相对于胎体结构的增强帘线在倾斜角度方面具有较大的不同，其与胎体结构的增强帘线一起限定了能够有效地抵抗碎屑在胎体结构中穿孔和/或穿透的编织结构。
因此，申请人认为，在轮胎的充胀压力和尺寸相等的情况下，具有这样的特征的用于越野自行车车轮的轮胎具有比传统轮胎更大的地面接触面积。因此，可以将轮胎的充胀压力和尺寸保持在标准值。
将充胀压力保持在标准值致使轮胎的胎圈从适当地设置于车轮轮辋上的锚固头部脱离的风险较低，使得轮胎的穿孔和/或切割的风险较低，以及使得车轮的胎体结构和/或轮辋的损坏风险较低。
将轮胎的尺寸保持在标准值允许标准车架的使用，并且不仅使得抑制轮胎的重量并由此抑制骑车人使自行车移动不得不付出的努力成为可能，而且使得提高骑行操纵性和精度成为可能。
因此，在本发明的第一方面中，本发明涉及一种用于竞赛或越野自行车车轮的轮胎，包括：
-胎体结构；
-布置在相对于胎体结构的径向外部位置中的至少一个带束层；
-布置在相对于带束层的径向外部位置中的胎面带。
优选地，胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层在其轴向相对的两端部边缘处与一对环形锚固结构接合并且包括多条增强帘线，所述增强帘线相对于轮胎的赤道面倾斜第一角度，所述第一角度介于约65°和约90°之间，更优选地，介于约70°和约90°之间，包括端值。
优选地，所述至少一个带束层包括至少一条增强帘线，所述增强帘线依照以相对于所述赤道面成第二角度取向的缠绕方向被缠绕在胎体结构上，所述第二角度介于约0°和约30°之间，包括端值。
在用于越野自行车车轮的轮胎的情况下，胎面带包括多个块体并且具有优选等于至少60％、更优选等于至少70％、例如等于约75％的空隙橡胶比。
在本发明的第二方面中，本发明涉及一种包括轮辋和上述类型的轮胎的自行车车轮，其中所述轮胎安装在所述轮辋上并且被充胀至预定压力。
在第一实施例中，所述轮胎为用于竞赛自行车车轮的轮胎，并且所述预定压力大于或等于约5bar，优选大于或等于约6bar，更优选大于或等于约7bar。
在第二实施例中，所述轮胎为用于越野自行车车轮的轮胎，并且所述预定压力大于或等于约1bar，更优选大于或等于约1.5bar。
优选地，在用于越野自行车车轮的轮胎的情况下，所述预定压力小于或等于约4.5bar，更优选小于或等于约4bar，甚至更优选小于或等于约3.5bar。
在优选的实施例中，在用于越野自行车车轮的轮胎的情况下，所述预定压力介于约1bar和约4.5bar之间，优选介于约1.5bar和约4bar之间，甚至更优选介于约1.5bar和约3.5bar之间。
在上述至少一个方面中，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所述的其他优选特征中的任何一个相结合使用。
除非另外明确地陈述，下文中讨论的特征适用于根据本发明的用于竞赛自行车车轮的轮胎和根据本发明的用于越野自行车车轮的轮胎两者。
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螺旋地缠绕在胎体结构上。
在替换实施例中，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，所述第二角度介于约0°和约5°之间，包括端值。
更优选地，所述缠绕方向为大体上周向的，即，所述第二角度大体上等于约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％。
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，从而尽可能多地限制轮胎的重量。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(多条增强帘线)由织物材料制成。
甚至更优选地，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。
在轮胎的第一实施例中，胎体结构包括单个胎体帘布层。在下文中，这样的轮胎也被称为“单层式轮胎”。
在轮胎的第二实施例中，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相对于所述赤道面倾斜所述第一角度的多个第一增强帘线，所述第二胎体帘布层布置在相对于第一胎体帘布层的径向外部位置中并且包括位于所述多个第一增强帘线的相对一侧上的相对于所述赤道面倾斜所述第一角度的多个第二增强帘线，从而限定了交叉的胎体结构，优选地为两层式胎体结构。在下文中，这样的轮胎也被称为“两层式轮胎”。
在替换实施例中，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以与上文关于第一胎体帘布层和第二胎体帘布层所述完全相同的方式与相邻的径向内部的胎体帘布层限定交叉的结构。
在其他实施例中(未示出)，例如，旨在用于特别长距离竞赛的轮胎或在特别不规则表面(鹅卵石路面、未铺沥青的路面)上的轮胎的实施例，也可以设置另外的增强层，所述另外的增强层轴向布置在胎圈之间，优选径向布置在胎体帘布层之间。
优选地，在单层式轮胎的情况下，所述第一角度优选大于约70°，更优选大于约80°，甚至更优选等于约90°。
优选地，在“两层式”轮胎的情况下，所述第一角度介于约75°和约90°之间，包括端值。
为了进一步提升轮胎在滚动阻力方面的性能，申请人还观察到，为轮胎的各个层提供具有高织物经纬密度的增强帘线是有利的。此外，高织物经纬密度还致使较低的重量(由于每单位长度的丝线数量较多，这转而致使所考虑的层中的弹性体材料的量较小并且该层的厚度较小)和较高的舒适度(由于线材的柔韧性较大)。
在用于竞赛自行车车轮的轮胎的情况下，优选地，单个胎体帘布层(在单层式轮胎的情况下)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)具有的织物经纬密度大于或等于约15tpi，更优选大于或等于约30tpi，甚至更优选大于或等于约60tpi，甚至更优选大于或等于约120tpi。
在用于竞赛自行车车轮的轮胎的情况下，优选地，单个胎体帘布层(在单层式轮胎的情况下)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)具有的织物经纬密度小于或等于约360tpi，更优选小于或等于约300tpi，甚至更优选小于或等于约240tpi，甚至更优选小于或等于约200tpi。
在用于越野自行车车轮的轮胎的情况下，优选地，单个胎体帘布层(在单层式轮胎的情况下)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)具有的织物经纬密度大于或等于约15tpi，更优选大于或等于约30tpi。
在用于越野自行车车轮的轮胎的情况下，优选地，单个胎体帘布层(在单层式轮胎的情况下)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)具有的织物经纬密度小于或等于约120tpi，更优选小于或等于约90tpi。
优选地，在两层式轮胎(或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎)的情况下，第二胎体帘布层(或至少另一个胎体帘布层)具有与第一胎体帘布层大体上相同的织物经纬密度。
申请人发现，带有上文讨论的角度和织物经纬密度的两层式轮胎(或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎)的性能大体上比得上单层式轮胎的性能。
优选地，所述至少一个带束层具有的织物经纬密度大于或等于约15tpi，更优选大于或等于约30tpi。
优选地，所述至少一个带束层具有的织物经纬密度小于或等于约360tpi，更优选小于或等于约300tpi。
为了进一步提高轮胎在滚动阻力方面的性能，特别是在用于竞赛自行车车轮的轮胎的情况下，申请人还观察到，适当地选择用于轮胎的各个层中的增强帘线的直径和线性密度是有利的。这样的参数事实上影响结构刚度，并因此影响形状和几何结构的稳定性，从而影响滚动阻力和舒适度两者。明显地，这样的参数也影响重量，并且相对于直径，影响包括增强帘线的层的厚度。
优选地，单个胎体帘布层(在单层式轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在两层式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，更优选小于或等于约0.35mm。
优选地，单个胎体帘布层(在单层式轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在两层式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，更优选大于或等于约0.12mm。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(多条增强帘线)的直径小于或等于约0.55mm，更优选小于或等于约0.35mm。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(多条增强帘线)的直径大于或等于约0.10mm，更优选大于或等于约0.12mm。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(多条增强帘线)的直径与用于胎体结构中的增强帘线的直径大体上相同。
优选地，单个胎体帘布层(在单层式轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在两层式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，更优选大于或等于约230dtex。
优选地，单个胎体帘布层(在单层式轮胎的情况下)或每个胎体帘布层(在两层式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，更优选小于或等于约940dtex。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(多条增强帘线)的线性密度大于或等于约110dtex，更优选大于或等于约230dtex。
优选地，所述至少一个带束层的增强帘线(多条增强帘线)的线性密度小于或等于约1300dtex，更优选小于或等于约940dtex。
在轮胎的特别优选的实施例中，相同类型的增强帘线用于胎体结构和所述至少一个带束层两者中。
优选地，在用于竞赛自行车车轮的轮胎的情况下，轮胎的重量小于约350g，优选小于或等于约250gr。
优选地，在用于越野自行车车轮的轮胎的情况下，轮胎的重量大于或等于约300g，更优选大于或等于约350g。
优选地，在用于越野自行车车轮的轮胎的情况下，轮胎的重量小于或等于约2kg，更优选小于或等于约1.5kg，甚至更优选小于或等于约750g，甚至更优选小于或等于约650g。
在优选实施例中，在用于越野自行车车轮的轮胎的情况下，轮胎的重量介于约300g和约2kg之间，更优选地介于约350g和约1.5kg之间，更优选地介于约350g和约750g之间，更优选地介于约350g和约650g之间，包括端值。
所述至少一个胎体帘布层可以包括相对端部边缘，所述相对端部边缘在所述至少一个增强层处(即，在所述增强层下方)头对头地相连结，或在增强层处至少部分地彼此重叠，或彼此轴向地间隔开。在最后一种情况中，端部边缘可以定位于增强层下方或者定位于与增强层不同的轴向位置中。在两层式轮胎的情况下，两个胎体帘布层都可以具有相应的相对端部边缘，所述相对端部边缘具有相同的相互布置，或者胎体帘布层中的一个的端部边缘可以具有与另一个胎体帘布层不同的相互布置。在最后一种情况中，优选构造是，径向最内部的胎体帘布层的端部边缘彼此轴向地间隔开并且位于与增强层不同的轴向位置中，而径向最外部的胎体帘布层的端部边缘在所述至少一个增强层处(即，在所述增强层下方)头对头地相连结。
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考附图对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是根据本发明的第一优选实施例的轮胎的示意性透视图；
-图2是图1的轮胎的示意性轴向截面图；
-图3是根据本发明的第二优选实施例的轮胎的示意性透视图；
-图4是图3的轮胎的示意性轴向截面图；
-图5至图9示出了代表本发明的轮胎的替换实施例的可能的示意性构造图；
-图10是图3的轮胎安装在自行车车轮的轮辋上的示意性轴向截面图。
具体实施方式
在图1和图4中，附图标记100整体上指示根据本发明的用于自行车车轮的轮胎。特别是，图1和图2示出了配置成安装在竞赛自行车的车轮上的轮胎，而图3和图4示出了配置成安装在越野自行车的车轮上的轮胎。
在轮胎100中，限定了赤道面x-x(图2和图4)和垂直于赤道面x-x的旋转轴线(未示出)。此外，还限定了平行于旋转轴线的轴向(或横向或侧向)方向和平行于赤道面x-x并与轮胎100的滚动方向对应的周向(或纵向)方向。
图1至图4的轮胎100一旦被充胀，便具有大体上环形的构造。
图10作为示例示出了被安装在自行车车轮的轮辋200上的图3的轮胎100。
一旦被安装在轮辋200上，图1和图2的轮胎100便被充胀至大于或等于约5bar、更优选大于或等于约6bar、甚至更优选大于或等于约7bar的压力，而图3和图4的轮胎100则被充胀至介于等于约1bar的最小值和等于约4.5bar的最大值之间、优选介于约1.5bar和约4bar之间、甚至更优选介于1.5bar和3.5bar之间的压力，包括端值。
图1至图4的轮胎100包括胎体结构2，所述胎体结构包括相对于赤道面x-x对称布置的胎冠部分2a和布置在相对于胎冠部分2a的轴向相对两侧上的相对侧部部分2b。
在附图所示的实施例中，胎体结构2包括单个胎体帘布层3(单层式轮胎)。然而，替换实施例设置成(像例如图8和图9中示意性给出的)胎体结构2包括多个胎体帘布层，优选包括两个胎体帘布层(两层式轮胎)。
下文中关于示出于附图中的胎体帘布层的描述既适于单层式轮胎的单个胎体帘布层，又适于两层式轮胎的每个胎体帘布层，除非另外明确地陈述。
胎体帘布层3从胎体结构2的侧部部分2b轴向地延伸至相对的侧部部分2b。
胎体帘布层3在其相应的轴向相对的两端部边缘3a处与相应的环形锚固结构4(典型地被称为“胎圈芯”)接合。
胎体帘布层3的每个端部边缘3a围绕相应的胎圈芯4翻转。
在替换实施例中(未示出)，胎体帘布层具有不进行翻转的轴向相对的两端部边缘，其与设置有两个环形插件的环形锚固结构相联。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件的轴向外部位置中。另一方面，第二环形插件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件的轴向外部位置中并且不必与所述第二环形插件接触地，可以设置有完成环形锚固结构的另外的填充物。
优选地，胎圈芯4由具有高弹性模量的织物纤维(像例如芳纶纤维，芳纶纤维的常见名字为芳族聚酰胺纤维)或由金属(像例如钢)制线材制成。
在胎圈芯4的外周边缘上，可以施加渐缩的弹性体填充物，该填充物占据了限定于胎体帘布层3和相应的翻转的端部边缘3a之间的空间。
包括胎圈芯4和可能的弹性体填充物的轮胎的区域形成了所谓的“胎圈”，整体上在图1中用5指示，旨在用于通过弹性强制配合将轮胎锚固在对应的安装轮辋(未示出)上。
增强带状元件10可以在每个胎圈5处被施加于胎体帘布层3的翻转的端部边缘3a上，如图3至图5中所示。当轮胎被安装在这样的轮辋上时，这样的增强带状元件10被布置在胎体帘布层3和车轮的轮辋之间。
代替增强带状元件10，可以使用单条增强帘线，其可以在增粘处理之后被铺设。
在胎冠部分2a处，下文中详细描述的带束层6设置于相对于前述胎体结构2的径向外部位置中。
胎面带7设置于相对于带束层6的径向外部位置中，轮胎100通过所述胎面带与道路表面接触。
图1和图2的轮胎100的轴向尺寸(在此也被称为“轴向延伸”或“宽度”)优选介于约19mm至约38mm之间，更优选介于约19mm至约32mm之间，甚至更优选介于约23mm至约28mm之间，包括端值。
图1和图2的轮胎100的外径(根据angle-saxon命名法，以英寸为单位表述)优选介于约24英寸至约29英寸之间，更优选介于约26英寸至约29英寸之间，包括端值。对应地，根据iso或e.t.r.t.o协约的装配直径优选等于约559mm(其对应于用于山地自行车的26英寸的外径)，或等于约571mm(其对应于用于公路竞赛自行车的26英寸的外径)，或等于约584mm(其对应于用于山地自行车的27.5英寸的外径)，或等于约622mm(其对应于用于公路竞赛自行车的28英寸的外径和用于山地自行车的29英寸的外径)，或等于约630mm(其对应于用于公路竞赛自行车的27英寸的特定外径)。
例如，图1和图2的轮胎100的第一实施例的外径等于26英寸，第二实施例的外径等于28英寸，第三实施例的外径等于29英寸。
图3和图4的轮胎100的轴向尺寸优选介于约37mm至约120mm之间，包括端值。
图3和图4的轮胎100的外径优选介于约26英寸至约29英寸之间，包括端值。对应地，根据iso或e.t.r.t.o协约的装配直径优选介于约559mm至约622mm之间。
例如，图3和图4的轮胎100的第一实施例的外径等于26英寸(装配直径等于559mm)，第二实施例的外径等于27.5英寸(装配直径等于584mm)，第三实施例的外径等于29英寸(装配直径等于622mm)。
图1至图4的轮胎100具有高的横向曲率。
优选地，在图1和图2的轮胎100的胎冠部分2a中，轮胎100的曲率半径介于10mm至18mm之间，更优选介于12mm至15mm之间，包括端值，而在侧部部分2b中，曲率半径介于15mm至30mm之间，更优选介于20mm至25mm之间。例如，在胎冠部分2a中的曲率半径可以等于约13mm，在侧部部分2b中的曲率半径可以等于约25mm。
优选地，在图3和图4的轮胎100的胎冠部分2a中，轮胎100的曲率半径介于15mm至50mm之间，更优选介于25mm至35mm之间，包括端值，而在侧部部分2b中，曲率半径介于15mm至60mm之间，更优选介于30mm至40mm之间，包括端值。例如，在胎冠部分2a中的曲率半径可以等于约30mm，在侧部部分2b中的曲率半径可以等于约35mm。
图1至图4的轮胎100的胎体帘布层3优选由弹性体材料制成，并且包括布置成彼此大体上平行的多条增强帘线30。为了清楚起见，在图1中，附图标记30与示出的全部增强帘线相关联。
增强帘线30优选由织物材料以一根或多根丝线、优选以1根或2根丝线制成，所述织物材料从尼龙、人造丝、pet、pen、莱赛尔纤维、芳纶纤维或它们的组合中选择。
增强帘线30的直径优选介于约0.10mm至约0.55mm之间，更优选介于约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，更优选介于约230dtex至约940dtex之间，包括端值，例如等于约470dtex。
可以被用于上述增强帘线的织物材料的特定示例如下：
尼龙930dtex/1
尼龙470dtex/1
尼龙230dtex/1
芳纶纤维470/1
其中dtex之后的数字1指示丝线的数量。
然而，增强帘线30也可以由钢制成，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65°至约90°之间，包括端值。
优选地，在单层式轮胎的情况下，上述角度大于约70°，更优选大于约80°，甚至更优选等于约90°。在最后一种情况中，增强帘线30位于垂直于旋转轴线的相应平面上，由此限定了径向的胎体结构。
另一方面，在两层式轮胎的情况下，第一胎体帘布层包括多条增强帘线，所述多条增强帘线相对于轮胎的赤道面倾斜一角度，该角度优选介于约75°至约90°之间，包括端值；布置在相对于第一胎体帘布层的径向外部位置中的第二胎体帘布层包括多条第二增强帘线，所述多条第二增强帘线在第一胎体帘布层的增强帘线的相对一侧上相对于所述赤道面倾斜相同的角度。在最后一种情况中，增强帘线位于相对于旋转轴线z倾斜的相应平面上，由此限定了交叉的胎体结构。
图1和图2的轮胎100的胎体帘布层3的织物经纬密度优选介于约15tpi至约360tpi之间，更优选介于约30tpi至约300tpi之间，包括端值，例如等于约240tpi。
优选地，在两层式轮胎的情况下，每个胎体帘布层的织物经纬密度介于约15tpi至约200tpi之间，更优选介于约30tpi至约180tpi之间，包括端值，例如等于约120tpi。
图3和图4的轮胎100的胎体帘布层3的织物经纬密度优选介于约15tpi至约120tpi之间，更优选介于约30tpi至约90tpi之间。
优选地，在两层式轮胎或具有多于两个的胎体帘布层的轮胎的情况下，每个胎体帘布层的织物经纬密度介于约15tpi至约120tpi之间，更优选介于约30tpi至约90tpi之间。
图1至图4中示出的轮胎100包括单个带束层6，但是可以提供包括多于一个的带束层的替换实施例。
带束层6在胎体结构2的胎冠部分2a上轴向地延伸一段预定宽度。
优选地，这样的宽度小于轮胎100的宽度。更优选地，在图1和图2的轮胎100中，这样的宽度介于轮胎100的宽度的20％至80％之间，甚至更优选介于轮胎100的宽度的30％至70％之间，甚至更优选介于轮胎100的宽度的40％至65％之间，包括端值，而在图3和图4的轮胎100中，这样的宽度介于轮胎100的宽度的30％至90％之间，甚至更优选介于轮胎100的宽度的40％至80％之间，甚至更优选介于轮胎100的宽度的60％至70％之间，包括端值。
例如，在轴向尺寸介于19mm至38mm之间的用于竞赛自行车车轮的轮胎100中，带束层6的宽度等于至少8mm。优选地，这样的宽度小于24mm。
例如，在轴向尺寸介于50mm至70mm之间的用于越野自行车车轮的轮胎100中，带束层6的宽度等于至少20mm。优选地，这样的宽度小于60mm。
在图1至图4的轮胎100的优选实施例中，带束层6通过如下方式形成：依照一缠绕方向，沿轴向方向将单条增强帘线60螺旋地缠绕在胎体结构2的胎冠部分2a上，以形成多个线圈60a，所述缠绕方向以相对于赤道面x-x成介于约0°至约30°之间(包括端值)的角度取向。为了清楚地示出，在图1和图3中，附图标记60与带束层6的全部增强帘线相关联，而在图2和图4中，该附图标记仅仅与带束层6的增强帘线中的一些增强帘线相关联。
增强帘线60可以被包裹以弹性体材料，或者被结合到弹性体材料中。
在轮胎100的替换实施例(未示出)中，带束层可以通过依照上述缠绕方向将包括多条平行的增强帘线的增强带状元件螺旋地缠绕在胎体结构2的胎冠部分2a上而形成。
在上述的两个实施例中，缠绕节距优选地为恒定的。
在轮胎100的又一个实施例(未示出)中，带束层可以通过沿周向方向缠绕将包括多条平行的增强帘线的弹性体材料条带缠绕在胎体结构2的胎冠部分2a上而形成，每条增强帘线依照上述缠绕方向取向。这样的条带的端部边缘可以部分地重叠，也可以不部分地重叠。
优选地，增强帘线60或弹性体材料的增强带状元件(或弹性体材料条带的增强帘线)相对于赤道面x-x的倾斜角度等于约0°，即增强帘线60沿大体上周向方向缠绕，由此限定了零度带束层。
下文中关于增强帘线60所描述的内容对上述替换实施例或图1至图4的轮胎100的可能的另外替换实施例的带束层的增强帘线同样有效。
增强帘线60优选由织物材料以单根或多根丝线、优选以1根或2根丝线制成，所述织物材料从尼龙、人造丝、pet、pen、莱赛尔纤维、芳纶纤维、或金属材料、或它们的组合中选择。
增强帘线60的直径优选介于约0.10mm至约0.55mm之间，更优选介于约0.12mm至约0.35mm之间，包括端值，例如等于约0.13mm。
增强帘线60的线性密度介于约110dtex至约1300dtex之间，更优选介于约230dtex至约940dtex之间，包括端值，例如等于约470dtex。
优选地，增强帘线60与用于胎体结构2中的增强帘线30完全相同。
优选地，在图1和图2的轮胎100中，带束层6的织物经纬密度介于约15tpi至约360tpi之间，更优选介于约30tpi至约300tpi之间(例如等于约240tpi)，包括端值，而在图3和图4的轮胎100中，带束层的织物经纬密度介于约30tpi至约120tpi之间(例如等于约60tpi)，包括端值。
胎面带7由优选地包括至少一种弹性体二烯烃聚合物的弹性体材料化合物制成。
胎面带7在带束层6上轴向地延伸一段宽度，所述一段宽度可以小于或至少等于带束层6的宽度。胎体结构2和带束层6的特定结构构造确保轮胎100非常轻。事实上，图1和图2的轮胎100的重量小于约350g，优选地小于或等于约250g，而图3和图4的轮胎100的重量小于约750g，优选地小于或等于约650g。
参照图1和图2的轮胎100，胎体结构2和带束层6的构造确保了在轮胎100优选旨在工作的高充胀压力下轮胎100的形状和地面接触面积的高度稳定性，有益于平滑度(低滚动阻力)且不牺牲抓地性能、舒适性和可骑性。特别是，由于设置了大体上径向的胎体结构2，可以提供高充胀压力，有益于平滑度，并且也在这样的高压力下，由于设置了大体上周向的带束层6，可以确保对于径向载荷的良好的柔韧性和足够大的地面接触面积，有益于抓地性能、可骑性和舒适度。由大体上径向的胎体结构2和大体上周向的带束层6限定的网状结构也确保了高的防穿孔性能。
优选地，轮胎100的制造通过将胎体帘布层3铺设在大体上圆柱形的成形支撑件上进行。在将带束层6构建在胎体帘布层3上之前，成形支撑件的中心部分被弯曲成接近带束层6在硫化结束时的期望构造。这样的设置使得最小化发生于带束层6的轴向中心部分和相对侧部部分之间的不可避免的拉伸差异(并且因此变形差异)成为可能。这样的拉伸差异事实上导致在胎体结构2和带束层6之间的不期望的相对运动，造成在滚动期间的能量耗散并且因此降低了轮胎100的平滑度。此外，上述设置使得对带束层6使用由具有更大刚性和具有高性能的织物材料(像芳纶或某些混合材料)制成的增强帘线。
在图3和图4的轮胎100中，胎面带7包括多个块体7a。
胎面带7的空隙橡胶比等于至少60％，更优选等于至少70％，例如等于约75％至80％。
优选地，块体7a的高度介于约2mm至约5mm之间，包括端值。
在轮胎的最轻和最径向紧凑的实施例中，图1和图2的轮胎100以及图3和图4的轮胎100是依照图5的构造方案构造的。在这种情况下，胎体帘布层3的端部边缘3a彼此轴向地间隔开并且位于与带束层6不同的轴向位置中。在图5的特定示例中，在胎体帘布层3的翻转的端部边缘3a上施加了增强带状元件10，然而可以不设置该带状元件。
图6和图7示意性地示出了依照本发明的单层式轮胎的可能的替换实施例。
这样的实施例与图5的实施例的不同之处仅仅在于胎体帘布层3的端部边缘3a在带束层6处头对头地相连结(图6)或者在带束层6处彼此部分地重叠(图7)。
在图5至图7的实施例中，在胎体帘布层3的翻转的端部边缘3a上施加了增强带状元件10。
图8和图9示意性地示出了依照本发明的两层式轮胎的可能的实施例。
在图8的实施例中，胎体帘布层300、301两者具有相应的相对端部边缘300a、301a，所述相对端部边缘绕胎圈芯4翻转、彼此轴向地间隔开并且位于与带束层6不同的轴向位置中。另一方面，在图9的实施例中，径向最内部的胎体帘布层300的端部边缘300a彼此轴向地间隔开并且位于与带束层6不同的轴向位置中，而径向最外部的胎体帘布层301的端部边缘301a在带束层6处头对头地相连结。
本发明参照一些优选实施例进行了描述。可以对上文描述的实施例做出不同的修改，这些修改在任何情况下都保持在由以下权利要求所限定的本发明的保护范围内。