用于自行車輪的輪胎的制作方法
【專利摘要】自行車輪胎(2)，包括外殼(21)和位于外殼的兩個(gè)側(cè)邊的兩個(gè)胎緣(6)，具有開放的管環(huán)形狀，且限定一個(gè)內(nèi)部體積；兩個(gè)胎緣(6)中的至少一個(gè)具有一個(gè)凸肩(65)和一個(gè)支柱(67)，所述凸肩形成從相鄰的外殼部分向外側(cè)突出的突出部分，所述支柱沿一個(gè)徑向平面位于胎緣的第二末端；所述凸肩沿一個(gè)徑向平面位于胎緣的第一末端，并在其外表面包括一個(gè)第一支撐表面(653)和一個(gè)邊緣(654)；所述第一支撐表面位于所述邊緣和所述外殼之間，并且所述支撐表面相對(duì)于所述邊緣縮進(jìn)；所述支柱包括一個(gè)位于其內(nèi)側(cè)的第二支撐表面(673)；胎緣的縱向模量小于2,000MPa；胎緣的橫向模量大于50MPa。
【專利說明】用于自行車輪的輪胎

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及自行車輪；更具體地，本發(fā)明涉及一種用于自行車輪的新型輪胎。本發(fā) 明還涉及旨在用于接收新型輪胎的輪圈。

【背景技術(shù)】
[0002] 自20世紀(jì)初以來即使用裝備有充氣輪胎的自行車車輪。目前，有兩種自行車 輪胎：一種是管狀輪胎，通常被稱為"內(nèi)胎（boyau)"；另一種是直邊輪胎（pneumatique ? tringle)，通常被稱為"外胎（pneu)"。這兩大類輪胎各有其優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì)。
[0003] 文獻(xiàn)FR 778744公開了一種內(nèi)胎。該內(nèi)胎包括一個(gè)織物環(huán)，其可涂有橡膠，其兩邊 彼此縫合以構(gòu)成一個(gè)管環(huán)（tore)。在縫合前，將一個(gè)空氣腔插入到管環(huán)的內(nèi)部。然后，將一 個(gè)胎面（bande de roulement)粘在管環(huán)外部。內(nèi)胎通過粘合固定在輪圈上。這種固定方 式較好，因?yàn)檎澈系谋砻媸执?。然而，由于制?dòng)而導(dǎo)致的發(fā)熱可在一些情況下使粘合劑熔 化并造成事故。
[0004] 把內(nèi)胎安裝到輪圈上時(shí)，造成了輪圈的輕微箍緊。對(duì)于輻條繃緊的車輪來說，箍緊 會(huì)導(dǎo)致輻條的張力有約IdaN的損失。內(nèi)胎充8巴的空氣之后，箍緊微增，總的張力損失約 有8daN。該損失的張力相對(duì)于車輪的輻條張力可以忽略，競(jìng)賽用自行車車輪輻條張力可達(dá) lOOdaN。事實(shí)上，在配備有內(nèi)胎的車輪中，輪胎所施加的載荷和空氣壓力在輪圈上的作用力 相對(duì)較小，甚至可以忽略。而且，這一載荷不包括軸向的組成部分。
[0005] 配備有內(nèi)胎的車輪有著巨大的優(yōu)勢(shì)：輕便。事實(shí)上，內(nèi)胎自身十分輕便，因?yàn)槠洵h(huán) 形的形狀使其能有利地抵抗強(qiáng)充氣壓力，即使采用柔性和輕便的結(jié)構(gòu)也是如此。內(nèi)胎的柔 韌性（或剛性）可以通過對(duì)內(nèi)胎施給定的力而測(cè)量其直徑不因此而增加來評(píng)定。已知的 是，該徑向剛性可通過以下方式測(cè)量：將內(nèi)胎靠在兩個(gè)半圓柱體上，記錄徑向分離這兩個(gè)半 圓柱體所需要的力隨分離兩個(gè)半圓柱體所施加的位移而變化的規(guī)律，該記錄結(jié)果理想地是 通過分離隨后拉近兩個(gè)半圓柱體的事實(shí)并且理想的是平均值以消除摩擦力的影響，然后， 通過計(jì)算力隨位移變化的平均斜率而確定剛性。一般而言，在這一范圍內(nèi)，一個(gè)不充氣的內(nèi) 胎的徑向剛性大約是IdaN/mm，而充氣8巴的內(nèi)胎的徑向剛性大約是6daN/mm。
[0006] 此外，由于接收內(nèi)胎的輪圈只受到內(nèi)胎很小的載荷，它可以是相對(duì)更輕便的結(jié)構(gòu)。 事實(shí)上，內(nèi)胎非常高的輕便性是所有專業(yè)自行車手的不二之選。但是，內(nèi)胎也有很多劣勢(shì)， 例如：其在輪圈上復(fù)雜的粘合/脫膠、修補(bǔ)難度，當(dāng)人們?yōu)榱丝尚蘩肀仨殧y帶備用內(nèi)胎時(shí)的 其體積和重量、其明顯大于外胎的成本、以及內(nèi)胎在貼地滾動(dòng)時(shí)的破損風(fēng)險(xiǎn)。所有這些劣勢(shì) 幾乎已經(jīng)使內(nèi)胎不再應(yīng)用于業(yè)余用途和自行車休閑。
[0007] 另一大類輪胎，即直邊輪胎，解決了內(nèi)胎的一些劣勢(shì)。尤其是其方便在輪圈上脫卸 /再安裝。直邊輪胎不像內(nèi)胎一樣有閉合的管環(huán)，而是有一個(gè)開放式的管環(huán)，即高于輪圈的 部分（上橋部和側(cè)翼部（pont sup6rieur et ailes lat6rales))，以確保閉合。直邊輪胎 廣泛地應(yīng)用于所有陸地交通工具：自行車、摩托車和汽車。
[0008] 為了可正常地運(yùn)轉(zhuǎn)，必須有兩個(gè)非延展性的胎緣內(nèi)鋼絲圈（tringle)。這些胎緣 內(nèi)鋼絲圈因它們外圍的加箍作用而回收空氣壓力施加于輪胎骨架上的徑向作用力的幾乎 全部分力，由此當(dāng)輪胎充8巴的空氣時(shí)，每個(gè)胎緣內(nèi)鋼絲圈的張力達(dá)到約200daN，這種胎緣 內(nèi)鋼絲圈因此應(yīng)當(dāng)有很大的抵抗性，以在行駛的重復(fù)張力和疲勞狀態(tài)下不斷裂，但其還應(yīng) 當(dāng)剛性很強(qiáng)，以在空氣壓力的作用下不延展太多，因而也就沒有通過膨脹以及由此越過輪 圈外緣以上而脫出的風(fēng)險(xiǎn)。這些可由鋼或復(fù)合材料制成的胎緣內(nèi)鋼絲圈是重的。按照材 質(zhì)和截面不同，公路自行車外胎的一對(duì)胎緣內(nèi)鋼絲圈的重量可為40g至100g。與內(nèi)胎相 t匕，一個(gè)包括兩個(gè)胎緣內(nèi)鋼絲圈的外胎的剛性大約是80daN/mm，并且對(duì)于非管式外胎（pneu tubeless)，其可達(dá)約240daN/mm，是充氣內(nèi)胎的13至40倍。
[0009] 在自行車領(lǐng)域，最初的直邊外胎安裝于具有直翼部（ailes droites)的輪圈，而后 出現(xiàn)具有鉤部（crochets)的輪圈。文獻(xiàn)FR 2351803描述了一種具有鉤部的輪圈，用于安 裝直邊輪胎。在結(jié)構(gòu)上，用于直邊外胎的輪圈必須比相同尺寸的用于內(nèi)胎的輪圈抵抗性更 大，因此更重。實(shí)際上，如果一個(gè)外胎要充氣8巴的壓力，其徑向負(fù)載于輪圈的力達(dá)到可觀 察到輻條張力損失約30daN的程度。這一徑向向心載荷力大致和輪圈的內(nèi)部寬度、直徑以 及壓力成正比，通過機(jī)械分離外胎+輪圈系統(tǒng)，表明空氣壓力在輪圈上的徑向向心作用基 本上和骨架在胎緣內(nèi)鋼絲圈上的離心徑向作用相反。輪圈的翼部還必須抵抗軸向載荷力， 該軸向載荷力由輪胎胎緣（talon)施加于其上并推動(dòng)其打開。
[0010] 最后，由于胎緣內(nèi)鋼絲圈不可延伸，并且為了能夠安裝與脫卸外胎，需使其可越過 鉤部，必須存在一個(gè)相對(duì)較深的槽（gorge)，以接收胎緣內(nèi)鋼絲圈的與越過鉤部的部分在直 徑方向上相對(duì)的部分。這就是為什么接收直邊輪胎所需的輪圈具有相對(duì)較大的深度、一般 為大于7. 5_的原因。為了不特別容易彎折，該深槽的壁應(yīng)當(dāng)又厚又重。
[0011] 一般地，在裝有直邊外胎的輻條繃緊的車輪中，輻條的張力取決于充氣的壓力；隨 著充氣壓力的增大，外胎在輪圈上的載荷力增大，張力減小。因此，當(dāng)輪胎充滿氣時(shí)，為了獲 得必要的張力，具有外胎的車輪必須在制造時(shí)進(jìn)行加強(qiáng)緊固。
[0012] 自行車的后車輪中，輻條層是不對(duì)稱的，并且觀察到下述現(xiàn)象：在這種車輪裝有輪 胎而壓力變化的情況下，這兩個(gè)福條層不對(duì)稱松弛，使得輪圈略微偏心（d6centrage)，因 此，適宜的是，最好在制造車輪時(shí)，通過一個(gè)相反的原始偏離（d6port initial oppos6)來 彌補(bǔ)，對(duì)這一現(xiàn)象采取預(yù)先的措施。
[0013] 在具有外胎的車輪爆胎時(shí)，壓力的損失通常很快，因?yàn)檩喨洼喬サ倪B接點(diǎn)不是 預(yù)先密封的狀態(tài)，壓力的損失可能是非常危險(xiǎn)的，特別是在山區(qū)下山時(shí)。此外，當(dāng)外胎的壓 力完全沒有時(shí)，外胎通常都會(huì)從輪圈上掉下來，這常導(dǎo)致自行車的完全失控，這與粘在輪圈 上的內(nèi)胎相反。
[0014] 除了安裝的容易性，在一些情況下，直邊輪胎也同樣允許"非管式"安裝。文獻(xiàn)FR 2829969公開了"非管式"車輪。該方案的優(yōu)勢(shì)在于通過抑制因刺破而引起的幾乎所有爆 胎而限制爆胎數(shù)量，然而，由于其產(chǎn)生的慢性漏氣，其效果仍會(huì)減弱。但是，車輪的整體重量 還是因車輪不帶充氣室而比帶充氣室的車輪大。結(jié)果，一方面，胎緣內(nèi)鋼絲圈的剛性必須更 強(qiáng)，因此也必須更重，另一方面，輪圈必須有更強(qiáng)的抵抗性，并有匹配的外廓，充氣時(shí)具有初 步的密封性。在該文獻(xiàn)中可以注意到，接收外胎胎緣的槽特別深，直至輪圈高度的一半。
[0015] 一般而言，車輪和直邊輪胎所受到的重量方面的不利條件，特別是非管式車輪所 受到的重量方面的不利條件，所導(dǎo)致的后果是，專業(yè)自行車手在道路或賽道上均不使用直 邊輪胎，同樣，在道路上騎自行車旅行時(shí)，也很少使用無充氣室的輪胎。事實(shí)上，無充氣室的 車輪的使用目前局限于越野自行車領(lǐng)域、其中設(shè)備的重量不如在道路上騎行那么關(guān)鍵的領(lǐng) 域。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0017] 本發(fā)明的目的特別是制造一種用于自行車、用于道路自行車運(yùn)動(dòng)例如VTT的車 輪，其應(yīng)如具有內(nèi)胎的車輪一樣輕便，并且其應(yīng)如具有開放式輪胎的車輪一樣實(shí)用。本發(fā)明 旨在提供一種使用簡(jiǎn)便的輕便自行車車輪。
[0018] 本發(fā)明的目的通過提供一種自行車輪胎實(shí)現(xiàn)，所述輪胎包括一個(gè)外殼和位于外殼 的兩個(gè)側(cè)邊的兩個(gè)胎緣，所述輪胎具有開放的管環(huán)形狀，且限定一個(gè)內(nèi)部體積，兩個(gè)胎緣中 的至少一個(gè)具有一個(gè)凸肩（epaulement)和一個(gè)支柱（b6quille)，所述凸肩形成從相鄰的 外殼部分向外側(cè)突出的突出部分，所述支柱沿一個(gè)徑向平面位于胎緣的第二末端；所述凸 肩沿一個(gè)徑向平面位于胎緣的第一末端，并且在其外表面包括一個(gè)第一支撐表面和一個(gè)邊 緣；所述第一支撐表面位于所述邊緣和所述外殼之間，并且所述支撐表面相對(duì)于所述邊緣 縮進(jìn)；所述支柱包括一個(gè)位于其內(nèi)側(cè)的第二支撐表面。
[0019] 優(yōu)選地，本發(fā)明的輪胎具有以下特征的可接受的所有技術(shù)組合：
[0020] -在一個(gè)徑向平面中，第一支撐表面的法線方向基本上與外殼相切；
[0021] -胎緣基本上是不可變形的；
[0022] -第一支撐表面相對(duì)于凸肩邊緣的縮進(jìn)深度大于0. 2mm ;
[0023] -胎緣的縱向模量，或構(gòu)成胎緣的不同元件的等同模量，小于2, OOOMPa ;
[0024] -胎緣的橫向模量，或構(gòu)成胎緣的不同元件的等同模量，大于50MPa，優(yōu)選大于 IOOMPa ；
[0025] -第二支撐表面的法線方向和第一支撐表面的法線方向成70° -110°、優(yōu)選 75° -105° 的角；
[0026] -胎緣在一個(gè)徑向平面中具有延長的截面，其中胎緣的最大延伸部分大于其厚度 的1. 6倍；
[0027] -胎緣的截面具有基本上為三角形的形狀，其中胎緣在凸肩處的厚度比其在支柱 處的厚度大；
[0028] -胎緣包括一個(gè)環(huán)形的芯，其縱向模量小于2, OOOMPa且其橫向模量大于50MPa、優(yōu) 選大于IOOMPa ;
[0029] -輪胎的外殼包括至少一個(gè)橡膠浸漬的纖維板；且所述板包裹所述芯的至少一部 分，且由此由芯和板構(gòu)成的胎緣的等同橫向模量大于50MPa、優(yōu)選大于IOOMPa ;
[0030] -一個(gè)徑向加固部至少部分地包裹芯；所述徑向加固部包括多個(gè)彼此平行的且在 一個(gè)徑向平面取向的纖維；
[0031] -芯由密度小于2的材料制成；
[0032] -胎緣是獨(dú)立于外殼的一個(gè)部件，其與外殼通過縫合、粘合或焊接相連，
[0033] -胎緣包括一個(gè)用于將其與外殼固定的胎面層（chape)，所述胎面層在一個(gè)徑向 平面中具有4至15_、優(yōu)選6至13mm的高度；
[0034] -胎緣的胎面層以夾層的方式插入外殼內(nèi)部；
[0035] -胎緣的材料具有50至2000MPa的模量；
[0036]-胎緣的材料具有大于40的肖氏D硬度；
[0037] -胎緣的材料具有小于2的密度；
[0038] -輪胎的徑向剛性小于8daN/mm ;
[0039] -外胎的寬度為18謹(jǐn)至60謹(jǐn)；
[0040]-輪胎相對(duì)于中間平面是對(duì)稱的并且兩個(gè)胎緣相同。
[0041] 本發(fā)明的目的還通過提供一種用于自行車輪的輪圈而實(shí)現(xiàn)，所述輪圈具有軸線 (A)以及具有與該軸線（A)垂直的中間平面（M)，所述輪圈包括一個(gè)上橋部和至少一個(gè)左側(cè) 翼部，所述左側(cè)翼部自所述上橋部徑向向外延伸以遠(yuǎn)離軸線，所述上橋部包括一個(gè)相對(duì)于 中間平面位于與所述左側(cè)翼部同一側(cè)的限位件（butoir)，從而所述左側(cè)翼部和所述限位件 界定一個(gè)向上開口的左側(cè)凹槽；所述左側(cè)翼部延伸出一個(gè)鉤部，所述鉤部形成徑向向著軸 線且軸向向著中間平面的突出部分，從而靠近軸線和中間平面。沿一個(gè)徑向平面，通過鉤部 與限位件之間的距離限定的凹槽的開口幅度小于凹槽的最大幅度。
[0042] 優(yōu)選地，本發(fā)明的輪圈具有以下特征的可接受的所有技術(shù)組合：
[0043] -鉤部的基部末端與左側(cè)翼部分開，從而凹槽的一部分內(nèi)體積徑向位于鉤部的基 部末端之外，
[0044] -在鉤部頂端與凹槽底部之間測(cè)量的凹槽深度小于6mm，優(yōu)選小于5mm，
[0045] -鉤部的正立面（face frontale)包括一個(gè)第一擋塊表面（premiSre surface de but6e)，且限位件的正立面包括一個(gè)第二擋塊表面，并且第一擋塊表面的法線方向與第二 擋塊表面的法線方向成75° -105°的角；
[0046] -上橋部的徑向幅度--其對(duì)應(yīng)于上橋部最接近軸線（A)的部分與輪圈最遠(yuǎn)離軸 線㈧的部分之間的直徑差值--小于7mm，優(yōu)選小于6mm ;
[0047] -位于鉤部下方的凹槽的體積的軸向延伸部分大于0· 6mm，優(yōu)選大于0· 8mm ;
[0048] -位于限位件下方的凹槽的體積的軸向延伸部分大于0· 8mm，優(yōu)選大于Imm ;
[0049] -沿一個(gè)徑向平面，第一擋塊表面是一段直線部分；
[0050] -沿一個(gè)徑向平面，第二擋塊表面是一段直線；
[0051] -沿一個(gè)徑向平面，第一擋塊表面是圓??；
[0052] -沿一個(gè)徑向平面，第二擋塊表面是圓??；
[0053] -輪圈相對(duì)于中間平面對(duì)稱，并且包括一個(gè)右側(cè)鉤部、一個(gè)右側(cè)限位件和一個(gè)右側(cè) 凹槽；
[0054] -輪圈至少部分地由鋁合金制成；
[0055] -輪圈至少部分地由復(fù)合材料制成；
[0056] -本發(fā)明的輪圈還具有凹槽最大延伸部分的幅度小于8mm的特征；
[0057] -輪圈的寬度為I8謹(jǐn)至4Ctam。
[0058] 此外，本發(fā)明的目的還通過提供一種自行車輪而實(shí)現(xiàn)，所述車輪具有軸線（A)以 及具有與該軸線（A)垂直的中間平面（M)，所述車輪包括一個(gè)輪圈和一個(gè)輪胎，其中：
[0059] -所述輪圈包括一個(gè)上橋部和至少一個(gè)左側(cè)翼部，所述左側(cè)翼部自所述上橋部徑 向向外延伸以遠(yuǎn)離軸線（A)，所述上橋部包括一個(gè)相對(duì)于中間平面位于與所述左側(cè)翼部同 一側(cè)的限位件，從而所述左側(cè)翼部和所述限位件界定一個(gè)左側(cè)凹槽，所述左側(cè)凹槽沿一個(gè) 徑向平面具有一個(gè)幅度（a)的開口、一個(gè)大于所述開口的最大延伸部分（c)和一個(gè)面積 (Sg)的截面，
[0060] -所述輪胎包括一個(gè)外殼和至少一個(gè)左側(cè)胎緣，其沿一個(gè)徑向平面具有一個(gè)最大 延伸部分（d)、一個(gè)小于（d)的厚度（e)和一個(gè)面積（St)的截面，
[0061] -胎緣的最大延伸部分（d)大于開口的幅度（a);
[0062] -胎緣的厚度（e)小于或等于開口的幅度（a);
[0063] -胎緣的截面面積（St)小于凹槽的截面面積（Sg);
[0064] -胎緣具有50至2000MPa的橫向模量。
[0065] 優(yōu)選地，左側(cè)翼部延伸出一個(gè)鉤部，所述鉤部形成徑向向著軸線（A)且軸向向著 中間平面（M)的突出部分，從而靠近軸線（A)和中間平面（M);所述胎緣具有一個(gè)凸肩，所 述凸肩形成從相鄰的外殼部分向外側(cè)的突出部分，所述凸肩沿一個(gè)徑向平面位于胎緣的第 一末端；從而當(dāng)外胎被充氣時(shí)凸肩與鉤部接觸。
[0066] 優(yōu)選地，鉤部的正立面包括一個(gè)第一擋塊表面；鉤部的基部末端與左側(cè)翼部分開， 從而凹槽的一部分內(nèi)體積徑向位于鉤部的基部末端之外；所述凸肩在其外表面包括一個(gè)第 一支撐表面和一個(gè)邊緣，所述第一支撐表面位于所述邊緣和所述外殼之間，并且所述支撐 表面相對(duì)于所述邊緣縮進(jìn)；從而，當(dāng)輪胎被充氣時(shí)，第一支撐表面抵靠于第一擋塊表面并且 邊緣接收于凹槽的上體積。
[0067] 優(yōu)選地，限位件的正立面包括一個(gè)第二擋塊表面，其法線方向（A37)與第一擋塊表 面的法線方向（A35)成75° -105°的角；所述胎緣包括一個(gè)支柱，所述支柱沿一個(gè)徑向平面 位于胎緣的第二末端并且包括一個(gè)位于其內(nèi)側(cè)的第二支撐表面；第一擋塊表面的法線方向 (A35)和第二擋塊表面的法線方向（A 37)成75° -105°的角，并且第二支撐表面的法線方向 (A67)和第一支撐表面的法線方向（A65)成75° -105°的角。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0068] 本發(fā)明可通過閱讀下面的說明書和附圖而更好地理解，所述附圖中：
[0069] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方案的車輪的圖；
[0070] 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方案的輪胎沿著徑向平面的剖面圖；
[0071] 圖3是圖2的細(xì)節(jié)圖，示出輪圈的一部分；
[0072] 圖4是圖2的細(xì)節(jié)圖，示出輪胎的一部分；
[0073] 圖5是圖2的細(xì)節(jié)圖，示出輪胎和輪圈之間力的平衡；
[0074] 圖6a_6g是細(xì)節(jié)圖，示出將胎緣（talon)安裝就位于凹槽內(nèi)的不同階段；
[0075] 圖7是第一實(shí)施方案的車輪處于胎緣連接（talonnage)的圖；
[0076] 圖8a、8b、8c、8d是本發(fā)明輪胎的胎緣的替代方案圖；
[0077] 圖9是本發(fā)明第二實(shí)施方案的剖面圖；
[0078] 圖10是本發(fā)明第三實(shí)施方案的剖面圖；
[0079] 圖11是示出本發(fā)明第三實(shí)施方案的輪胎的胎緣的透視細(xì)節(jié)圖；
[0080] 圖12是本發(fā)明第三實(shí)施方案的變型；
[0081] 圖13、14和15是本發(fā)明第四實(shí)施方案的車輪。

【具體實(shí)施方式】
[0082] 圖1描述了一個(gè)本發(fā)明的車輪1。這種車輪包括符合本發(fā)明的輪胎2和輪圈3,以 及輪轂（m 〇yeu)4和輻條5。本發(fā)明的范圍不局限于裝配緊繃的輻條的車輪，因?yàn)榉媳景l(fā) 明的具有棒的車輪Croue ? bfitons )或透鏡式車輪（roue Ienticulaire)也是可考慮的。 本發(fā)明涉及的是用于自行車的車輪。尤其不同于機(jī)動(dòng)車車輪，自行車車輪的特征是更為輕 便和輪胎充氣壓力可以非常大。實(shí)際上，自行車車輪的質(zhì)量很少超過幾千克（l_4kg)，而機(jī) 動(dòng)車的車輪不低于l〇_15kg。本發(fā)明特別適用于競(jìng)賽、尤其是公路競(jìng)賽自行車車輪的領(lǐng)域。 實(shí)際上，在該范圍內(nèi)，為了實(shí)現(xiàn)更高的性能整個(gè)車輪的重量低于2kg和lkg，而其充氣壓力 達(dá)到10巴，而小轎車和摩托車領(lǐng)域中充氣壓力小于3巴。
[0083] 圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施方案的車輪在徑向平面（R)中的截面。圖2和后面大 部分的圖都是在徑向平面（R)中獲得的剖面。在該說明的范圍內(nèi)，將其中包括車輪的軸線 ㈧的整個(gè)平面稱為徑向平面（R)。輪圈3通過已知的方式由具有軸線㈧--車輪的軸 線--的閉合管環(huán)（tore)構(gòu)成。此管環(huán)相對(duì)于中間平面（M)對(duì)稱。它由下橋部38、上橋部 31、兩個(gè)側(cè)壁33界定。所述的管環(huán)的上面為與輪胎的接觸面區(qū)域。該接觸面區(qū)域包括兩個(gè) 從側(cè)壁延伸出的側(cè)翼部32和中心鋪面36。鋪面36由上橋部的中心部分構(gòu)成，所述中間部 分形成相對(duì)于上橋部的側(cè)面部分向上的突出部分。在隨后的所有說明中，都參考圖2示出 的車輪截面給出"向上"和"向下"的方向概念。從而，"向上"是指遠(yuǎn)離車輪的軸線（A)的 徑向方向，而"向下"指的是接近車輪的軸線（A)的徑向方向。同樣的，"向內(nèi)"的方向相當(dāng) 于接近車輪的中間平面（M)的軸向方向，而"向外"相當(dāng)于遠(yuǎn)離中間平面（M)的軸向方向。
[0084] 左側(cè)凹槽341由此在鋪面36和左側(cè)翼部321之間限定。對(duì)稱地，右側(cè)凹槽342在 鋪面36和右側(cè)翼部322之間限定。
[0085] 圖3是圖2的細(xì)節(jié)圖，示出了左側(cè)凹槽341。它構(gòu)成一個(gè)半封閉的環(huán)形體積，由左 側(cè)翼部321的內(nèi)表面、上橋部31的左側(cè)部分的上部和鋪面36界定。左側(cè)翼部321延伸出 一個(gè)向下向內(nèi)的鉤部35。在此處示出的實(shí)施方案中，從左側(cè)壁331與上橋部31的連接處 向上延伸的左側(cè)翼部321，向下形成一個(gè)拐角從而形成鉤部35。鉤部的末尾有一個(gè)正立面 (face frontale)，其構(gòu)成第一擋塊表面353。該第一擋塊表面353是一個(gè)截錐形的表面，其 與一個(gè)徑向平面的交叉是與車輪軸線（A)構(gòu)成10° -80°的角度β的一段直線。軸線（A35) 定義為與第一擋塊表面353垂直的方向。在此處所述的實(shí)施方案中，鉤部的正立面與第一 擋塊表面353垂直，從而軸線（A 35)還與鉤部35的指向軸相對(duì)應(yīng)。兩者之間的角β '-- 在徑向剖面平面中，左側(cè)翼部321的軸線（A32)和鉤部35的指向軸（A35)--基本上等于角 β，這是因?yàn)橐环矫嬉聿?2基本上是垂直的，并且另一方面第一擋塊表面353垂直于軸線 (A35)。
[0086] 鋪面36的左側(cè)部分的末端是一個(gè)限位件（butoir) 37。它具有第二擋塊表面373， 其是截錐形的，且其與徑向平面的交叉是與第一擋塊表面353構(gòu)成角度γ的一段直線。優(yōu) 選地，角度Y為70° -110°。在此處所述的實(shí)施方案中角γ等于90°。
[0087] 軸線（A37)定義為與第二擋塊表面373垂直的方向。優(yōu)選地，軸線（A37)和車輪軸 線（A)構(gòu)成30° -80°的角f--正如上述提到的，左側(cè)凹槽341是半閉合的環(huán)形體積，其開 口在鉤部35和限位件37之間形成。該開口向上且向內(nèi)，即朝向車輪中間平面的方向。實(shí) 際上，限位件37相對(duì)于鉤部35設(shè)置在靠下和靠里的位置。開口的幅度--由鉤部35和限 位件37之間的距離（a)給定--小于凹槽34的最大延伸部分（c)。所述的實(shí)施方案中，凹 槽的最大延伸部分相當(dāng)于左側(cè)翼部321拐角凹陷部位和左側(cè)凹槽341的內(nèi)側(cè)底部之間的距 離。這一距離（c)大概有4. 5mm，而距離（a)只有2. 2mm。
[0088] 凹槽的內(nèi)部體積的一部分在徑向上位于鉤部35的末端基部356的上方。實(shí)際上， 鉤部的末端基部和左側(cè)翼部的內(nèi)表面是分開的，兩者并未接觸，從而在鉤部和側(cè)翼部之間 形成空間。該空間被稱為凹槽的上部體積345。位于鉤部35下方的凹槽體積的軸向延伸部 分Cr 35)超過0· 6mm，優(yōu)選超過0· 8mm。
[0089] 凹槽內(nèi)部體積的另一部分位于限位件37的下方，該空間被稱為凹槽的安裝體積 375。安裝體積相對(duì)于中間平面（M)位于第二擋塊表面373以內(nèi)。安裝體積375的軸向延 伸部分（r 37)超過0· 8mm，優(yōu)選超過1mm。
[0090] 本發(fā)明的輪圈的特點(diǎn)是從其高度來看左側(cè)和右側(cè)凹槽的較小的深度。實(shí)際上，深 度（h)--其對(duì)應(yīng)于凹槽的底部和側(cè)翼部32的頂端355之間的高度差值--小于其高度 (H)的30%，優(yōu)選25%。就絕對(duì)值而言，本發(fā)明的輪圈的深度（h)小于6臟，優(yōu)選小于4. 5mm。
[0091] 本發(fā)明的輪圈的特點(diǎn)還在于不存在上橋部的中心部分中的較深的槽，并且更一般 而言，其特點(diǎn)還在于上橋部的較小的徑向幅度。用（hp)來指稱上橋部對(duì)應(yīng)于上橋部最接近 車輪軸線（A)的部分與輪圈最遠(yuǎn)離軸線（A)的部分的直徑之間的直徑差值的徑向幅度。在 第一實(shí)施方案中，上橋部最接近軸線的部分由凹槽的底部構(gòu)成；輪圈的最遠(yuǎn)離的部分由中 心鋪面的頂端以及側(cè)翼部頂端構(gòu)成。如前言提到的，該徑向幅度對(duì)輪圈整體重量的影響并 不是微不足道的，這是因?yàn)樵摲仍酱?，上橋部的壁?yīng)當(dāng)越重。在本發(fā)明的一個(gè)輪圈中，可 以以從未達(dá)到的比例減少該幅度，以制造用于競(jìng)賽自行車的金屬輪圈。幅度（hp)小于7_， 優(yōu)選小于6mm。可合理地設(shè)想幅度（hp)約4mm的輪圈。
[0092] 如圖1和2所示，輪胎2具有一個(gè)開放式管環(huán)的形狀。其包括一個(gè)柔性外殼21和 兩個(gè)胎緣6。外殼21的上方有一個(gè)胎面22。此處所述的實(shí)施方案中，外殼21、胎面22和胎 緣是彼此縫接（coudre)和/或膠接的不同零件。也可以將這些元件制成整體件。
[0093] 圖4是圖2的另一張細(xì)節(jié)圖，部分地示出了輪胎2。所示出的左側(cè)胎緣61完全由 與外殼的其他部分不同的芯68構(gòu)成。該芯有非環(huán)形的截面，其準(zhǔn)確的形狀詳見下文。芯68 包括一個(gè)附屬部64、一個(gè)用于將芯68固定于外殼21的胎面層（chape) 63,以及一個(gè)連接 胎面層63和附屬部64的基座66。附屬部64在第一末端包括一個(gè)向輪胎的外部突出的凸 肩65,在另一末端包括一個(gè)支柱67。凸肩65的外表面包括一個(gè)與相鄰的外殼21部分構(gòu)成 75° -105°的角α的表面。該表面構(gòu)成胎緣的第一支撐表面653。優(yōu)選地，并且在此處所 述的方案中，角α基本上是90°。該剖面圖中，軸線（A 65)對(duì)應(yīng)于與第一支撐表面653在 其中間部位垂直的方向，基本上與外殼21相切。凸肩65末端的一部分形成一個(gè)邊緣654。 第一支撐表面653相對(duì)于邊緣654和環(huán)繞邊緣的胎面層63縮進(jìn)。r 65的數(shù)值是第一支撐表 面653的縮進(jìn)深度的度量。優(yōu)選地，r65值大于0· 2mm，優(yōu)選大于0· 3mm。
[0094] 朝向輪胎內(nèi)部體積的支柱67的表面大致平滑，并且其構(gòu)成胎緣的第二支撐表面 673。軸線（A 67)是第二支撐表面的法線方向。胎緣的第一支撐表面653和第二支撐表面 673之間的角δ是70° -110°。角δ還可存在于軸線（A65)和軸線（A67)之間，其范圍： 在實(shí)施方案中，第一和第二支撐表面與徑向平面的交叉位于右側(cè)。
[0095] 引導(dǎo)表面655位于凸肩65之下。該表面大致與第二支撐表面673平行。
[0096] 對(duì)應(yīng)于附屬部64的最大延伸部分的、位于凸肩65和支柱67的末端的之間的距離 (d)，比基座66的厚度（f)大。在此處所述的實(shí)施方案中，（d)為3. 4mm，比（f)的值I. 2mm 大兩倍以上。
[0097] 胎緣大致具有一個(gè)延長三角形的形狀，凸肩區(qū)域的厚度比支柱區(qū)域的厚度大。
[0098] 胎面層的長度大約限定了胎緣和外殼之間膠接的接觸面的高度（i)。這一高度足 夠讓接觸面可對(duì)抗二者之間的應(yīng)力。具體地，輪胎充氣導(dǎo)致產(chǎn)生黏附應(yīng)力（contrainte de C〇h6si〇n)，尤其是在胎緣的胎面層中和輪胎外殼的骨架中的剪切力。該剪切應(yīng)力隨輪胎充 氣壓力而增大，且隨在徑向平面測(cè)量的連接界面長度而減小。實(shí)踐中，優(yōu)選使胎面層和/或 膠接界面的高度（i)大于4mm。然而，為了避免輪胎太硬，優(yōu)選限定高度（i)尤其是不大于 數(shù)值15mm。胎面層的高度是6-13mm時(shí)獲得良好的結(jié)果。圖5示出當(dāng)輪胎被充氣至10巴壓 力時(shí)輪圈/輪胎的界面位置處的線性力（單位切線長度的力）。黏附力F 1對(duì)應(yīng)于輪胎由于 充氣壓力所受到的力。這一力大約是12. 5N/mm(對(duì)于23_的輪胎），其切向作用于外殼，位 于P點(diǎn)。該力原則上被鉤部的作用于C點(diǎn)的反作用力F2彌補(bǔ)。P點(diǎn)和C點(diǎn)之間的偏移產(chǎn)生 一個(gè)力矩，該力矩被限位件的作用于B點(diǎn)的反作用力彌補(bǔ)。
[0099] 有利地，在符合本發(fā)明的車輪中；作用于輪胎的基部的黏附力原則上被輪圈彌補(bǔ)， 而不是如在直邊輪胎、例如從現(xiàn)有技術(shù)已知的直邊輪胎的情形中被胎緣內(nèi)鋼絲圈彌補(bǔ)。因 此，作用于上橋部31和其鋪面36的向心的空氣壓力，由此被輪胎作用于輪圈上的鉤部的離 心力徑向地抵消和平衡，由此消除了在空氣壓力的影響下的輪圈的變形和輻條的松弛。 [0100] 本發(fā)明的輪胎的胎緣因此應(yīng)當(dāng)遵從一些特征，以使輪胎抗10巴的充氣壓力。胎 緣構(gòu)成一部分的膜，其尤其應(yīng)抵抗橫向彎曲，其傾向于變形直至支柱屈曲以及胎緣脫離凹 槽。具有厚度（e)的膜在彎曲時(shí)的剛性，表征為其模量乘以厚度三次方的乘積（Pr) "Pr = E.e3"。由于輪胎總質(zhì)量的限制，選擇使胎緣的厚度（e)限制為至3. 5mm，優(yōu)選小于3mm。由 于凸肩的存在，厚度（e)都大于1mm，優(yōu)選大于2_。
[0101] 本發(fā)明的胎緣所需的耐橫向彎曲性的特征是乘積（Pr)超過800N.m，優(yōu)選超過 2000N. m。從而，胎緣需要的橫向模量大于50MPa，優(yōu)選大于lOOMPa。
[0102] 另外，胎緣還應(yīng)具有使其在充氣壓力的作用下不撕裂的抗拉強(qiáng)度。胎緣以及尤 其是基座66受到特別大的剪切應(yīng)力。在此處所述的例子中，基座66中的剪切應(yīng)力達(dá)到 7. 5MPa。另外，還需要注意，為了方便，自行車輪胎目前是以折疊的形式入庫和銷售并且其 需要隨后在無損害的情況下在使用前打開。為了在折疊后無問題地恢復(fù)其使用形狀，胎緣 應(yīng)當(dāng)具有一個(gè)閾值延伸率和足夠的抗拉強(qiáng)度。由于這些原因，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度至少為 15MPa的胎緣。
[0103] 如從下文可見，輪胎的安裝與卸除需要輪胎徑向的延伸和胎緣的徑向柔性。胎緣 的縱向模量--其表征輪胎以稍許增大直徑的方式伸展的可能性--小于2000MPa，由此 使輪胎的剛性優(yōu)選小于5daN/mm(該剛性也正比于胎緣截面），以便于輪胎的安裝。
[0104] 第一實(shí)施方案中，胎緣完全由芯68組成，且芯68是單獨(dú)一種材料構(gòu)成。前文提到 的模量限制值直接適用于構(gòu)成芯的材料。從下文看，本發(fā)明不限于該實(shí)施方案。實(shí)際上，可 以考慮采用兩種或更多種材料構(gòu)建胎緣和胎緣的芯。例如，胎緣除具有先前關(guān)于整個(gè)胎緣 提到的特性的芯之外，可還包括完全或部分覆蓋的一個(gè)或多個(gè)覆層。例如，芯可被織物覆 蓋，被細(xì)彈性體層覆蓋或被橡膠覆蓋。這樣的芯不等同于柔性或剛性的胎緣內(nèi)鋼絲圈，例如 不等同于實(shí)際上用于制造輪胎、尤其是自行車輪胎的那些。實(shí)際上，其縱向模量應(yīng)當(dāng)使得 能將輪胎通過直徑的擴(kuò)展安裝在符合本發(fā)明的輪圈中，即淺底輪圈（jant peu profonde) 中。相反地，其橫向模量應(yīng)當(dāng)使得胎緣不發(fā)生過度變形并且能抵抗受到的彎曲應(yīng)力和剪切 應(yīng)力。在胎緣是一個(gè)由多個(gè)部分組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)的情況下，上述提到的模量對(duì)應(yīng)于復(fù)合結(jié) 構(gòu)的等同模量。等同模量是考慮了胎緣的所有部分、其幾何形狀和固有特征的計(jì)算結(jié)果，并 且用均質(zhì)等同材料給出等同變形率。
[0105] 胎緣的芯可全部由單獨(dú)一種材料制成，并且該材料應(yīng)當(dāng)具有一定的橫向（即沿徑 向平面）彈性模量。這從以下考慮是非常重要的：凸肩65或支柱67應(yīng)當(dāng)在彎曲下使用，而 基座66受到特別強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力。在此處所述的例子中，在10巴壓力的情況下，基座66 的剪切應(yīng)力達(dá)到約7. 5MPa。相反地，構(gòu)成胎緣的芯的材料具有縱向模量，其大大小于常用 于制造輪胎的胎緣內(nèi)鋼絲圈的鋼材或纖維（例如芳綸）的值。實(shí)踐中，選擇橫向模量大于 50MPa，優(yōu)選大于IOOMPa的材料。
[0106] 適用于制造胎緣的芯或胎緣本身的材料，根據(jù)本發(fā)明，是模量為50_2000MPa的材 料，該數(shù)值比天然橡膠硬至少50倍，比鋼材硬度小至多100倍，橡膠和鋼材是制造輪胎使用 的兩種參照材料。其另外具有大于15MPa的抗拉強(qiáng)度。
[0107] 采用模量是100_2000MPa的材料可獲得良好結(jié)果。
[0108] 優(yōu)選地，該材料具有大于40的肖氏D硬度（模量大約是IOOMPa)。自行車的輪胎 實(shí)際上采用肖氏A硬度60至70的橡膠制造，其大致對(duì)應(yīng)于約I. 5MPa-3MPa的彈性模量。
[0109] 胎緣的芯68的體積相對(duì)較大。例如，在實(shí)施方案中，芯的截面大約是6mm2。因此， 為了不加重輪胎，優(yōu)選選擇密度小于2g/cm 3的材料。
[0110] 不管怎樣，為了減輕輪胎，胎緣截面應(yīng)當(dāng)最小化。因此，優(yōu)選限制胎緣截面不超過 16mm2,更優(yōu)選不超過10mm2。例如，對(duì)于周長大約是1950mm的車輪，各自具有IOmm 2截面的 采用單位體積質(zhì)量lg/cm3的材料制造的一對(duì)胎緣，一對(duì)的重量大概是39g，這對(duì)于輪胎的總 質(zhì)量不是微不足道的。
[0111] 例如，熱塑性胎緣可以通過雙材料擠出制造，對(duì)于胎緣接近支撐區(qū)域65的基部區(qū) 域采用PEBAX 7033 (ARKEMA)，對(duì)于胎面層63的上部區(qū)域采用PEBAX 4033。PEBAX 7033具 有大約380MPa的楊氏模量（50 < 380 < 2000)、69的肖氏D硬度（69 > 40)和52MPa的抗 破裂強(qiáng)度；而PEBAX 4033具有大約80MPa的模量（50 < 80 < 2000)、46的肖氏D硬度（46 > 40)和37MPa的抗破裂強(qiáng)度，它們的單位體積質(zhì)量是I. 02g/cm3。
[0112] 如果胎緣和輪胎的骨架膠接在一起，則希望加入化學(xué)增容劑用于確保良好的組裝 粘合，或者可圍繞胎緣共擠出細(xì)彈性體層，這些各種技術(shù)記載于專利FR 2729397中。
[0113] 在第一實(shí)施方案的變型中，胎緣由兩種不同的材料的組合體構(gòu)成。整個(gè)凸肩/支 柱由此由第一材料制成且胎面層由第二材料制成。所述兩種材料可以是彈性和/或熱塑性 兩相，二者之間被如專利FR 2749018所述的雙相增容劑連接。
[0114] 其他適于制造胎緣的芯的材料例如Hytrel (Dupont de Nemours)、 Pebax (ARKEMA) > Elastolan (BASF Elastomere de Polyurethane) > PEHD (PolyethiIene Haute densit6)、Rilsan(ARKEMA Polyamide 11)、Grilamid(EMS Polyamide 12)或橡膠和 硫化橡膠涂層合成織物。上述列舉并不是窮舉，其他未被列舉的材料也是方便的。
[0115] 圖6a_6g示出了如何安裝本發(fā)明的輪胎和輪圈。這一系列圖示出的是左偵彳胎緣61 在左側(cè)凹槽341中的組裝。
[0116] 圖6a中，左側(cè)胎緣61的圓周的大部分（> 300° )已經(jīng)就位于凹槽中。該安裝是 以無論何種輪胎都相同的方式簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的。只待使左側(cè)胎緣的最后部分（< 60° )通過左 側(cè)翼部321的上方。由于左側(cè)凹槽的深度較小，左側(cè)胎緣與待通過翼部的部分直接相對(duì)的 部分，不能朝車輪內(nèi)移動(dòng)從而有助于通過翼部。然而，胎緣的縱向模量--其大于輪胎外殼 的縱向模量--使得胎緣的直徑可以擴(kuò)大約1〇_，以便于胎緣通過翼部上方。
[0117] 圖6b所示的是隨后胎緣通過左側(cè)翼部321這一階段。輪胎的彈性使支柱67限制 于抵靠在鋪面36 ;并且使附屬部的引導(dǎo)表面655限制于作用于鉤部35。
[0118] 于是，只要通過使輪胎的外殼變形直到其達(dá)到圖6c的構(gòu)型就可以使胎緣旋轉(zhuǎn)。有 利地，鋪面包括支柱67在其上滑動(dòng)的平滑表面363。在這一構(gòu)型中，附屬部的厚度（e)允許 其滑動(dòng)入開口，直到像圖6d所示的那樣支柱達(dá)到抵靠于凹槽底部。
[0119] 附屬部的最大延伸部分（d)小于鉤部35和凹槽底部之間的距離（b)。由此，當(dāng)輪 胎變形應(yīng)力被釋放時(shí)，其彈性使得胎緣旋轉(zhuǎn)，使得凸肩通過鉤部下方（參見圖6e)。產(chǎn)生翻 轉(zhuǎn)直到支柱的第二支撐表面673在其支撐表面上平面方式抵靠于限位件的第二擋塊表面 (參見圖6f)。
[0120] 然而，應(yīng)注意到，和輪胎的外殼不同，胎緣基本上是不可變形的。因此，為了使其能 夠就位于凹槽中，需要改變胎緣相對(duì)于外殼的相對(duì)指向。
[0121] 圖6f中示出的位置是在整個(gè)車輪圓周上均勻的穩(wěn)定位置，這是因?yàn)樽杂奢喬?的內(nèi)直徑優(yōu)選比凹槽底部的直徑小幾毫米，這種情況下，輪胎的初級(jí)密封性（6tanch6it6 primaire)被確保且使用者可利用初級(jí)密封性進(jìn)行輪胎充氣，所述初級(jí)密封性使得可采用 經(jīng)典手壓泵的小流量增加輪胎壓力，即便胎緣暫時(shí)有較小的漏氣。該初級(jí)密封比在文獻(xiàn)FR 2829969中所述的非管式系統(tǒng)有效得多，后者需要較大的流量才能啟動(dòng)輪胎加壓。圖6f所 示的位置中，支柱伸入到凹槽的安裝體積375中。
[0122] 輪胎的最終位置（圖6g)在充氣后獲得，此時(shí)凸肩65在壓力作用下滑動(dòng)到鉤部35 以下。于是，空間345被邊緣654填滿。這樣，第一支撐表面653和鉤部35的第一擋塊表 面353相接觸。第二支撐表面自身抵靠在第二擋塊表面。
[0123] 本發(fā)明的輪胎的胎緣是不能變形的，因?yàn)槠淠Ａ窟h(yuǎn)高于橡膠的模量。然而，其許多 特點(diǎn)使其容易插入到凹槽中。首先，胎緣截面形狀特殊，尤其是延長的三角形形狀，其中構(gòu) 成支柱的遠(yuǎn)端比構(gòu)成凸肩的近端更細(xì)。其次，胎緣截面沿徑向平面的面積（St)遠(yuǎn)小于凹槽 的面積（Sg)。面積（Sg)比面積（St)大至少20%。
[0124] 圖7所示的是處于胎緣連接的車輪。這一位置可產(chǎn)生于車輪在遇到障礙物時(shí)接收 到非常猛烈的力的情形，以及局部地，空氣從輪圈幾乎直接和障礙物接觸的部分被驅(qū)趕出。 鋪面36的存在可以分散輪圈由此承受的力。因此，本發(fā)明的輪圈受到胎緣連接的作用的良 好保護(hù)，并且大大降低因刺破而致的爆胎可能性。同時(shí)，輪圈受到貼地滾動(dòng)的作用的良好保 護(hù)。另外，限位件和鉤部的相對(duì)布置，使得在胎緣連接的情況下，輪胎的錨固性和彈性被加 強(qiáng)。由此，盡可能減小了充氣壓力損失風(fēng)險(xiǎn)和脫輪風(fēng)險(xiǎn)。
[0125] 所述的例如第一實(shí)施方案中的車輪是用于公路自行車體育運(yùn)動(dòng)中的車輪。其涉及 標(biāo)準(zhǔn)化外直徑約是700mm的車輪。輪圈的高度是25mm，鉤部之間的距離是19mm。輪胎的直 徑是23mm。本發(fā)明的非管式輪胎的重量是190g，輪圈的重量是400g。這些數(shù)值是與相同的 尺寸且對(duì)于相同的實(shí)踐--例如實(shí)際制造的那些--的非管式胎輪胎和輪圈各自的重量 相比。重量上的收益為輪圈重量的8%和現(xiàn)有技術(shù)輪胎重量的30%。輪胎重量上的收益原 則上可解釋為常用于輪胎的特別高的模量的胎緣內(nèi)鋼絲圈的消除以及其外殼的周長的減 小。通過減小壁厚所取得的輪圈重量上的收益因如下而成為可能：凹槽的深度較小和翼部 的應(yīng)力小。輪胎和輪圈是車輪最遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸的元件，易理解最大可能地減小它們的重量并 因此最大可能地減小慣性所具有的益處。
[0126] 示意圖8a、8b、8c和8d示出本發(fā)明的輪胎的胎緣的替代方案。在圖8a中，胎緣與 輪胎的外殼成一體，材料的模量因此優(yōu)選是在外殼21和芯68之間漸進(jìn)的，以便給予胎緣足 夠的剛性和抗性，以及外殼必需的柔性。圖8b中，胎緣通過雙胎面層縫接、焊接和/或膠接 固定于外殼。圖8d是一個(gè)其中胎緣的胎面層63以夾層的方式插入外殼21內(nèi)的替代方案。 盡管示意圖中沒有詳細(xì)的描述外殼21的構(gòu)造，但是應(yīng)理解有胎面層嵌入輪胎的雙層簾布 層（plis de la carcasse du pneumatique)之間。圖8b和8d中所不的這些替代方案是 很有益的，因?yàn)橛纱丝裳娱L連接界面的長度，而沒有過多增加胎面層的高度。近似地，在徑 向平面中測(cè)量的連接界面的長度是胎面層高度的兩倍。圖8c示出一個(gè)輪胎，其外殼基部包 括兩個(gè)自身層疊的具有相同織物面板23的面。以已知的方式，該織物涂上橡膠涂層，從而 確保其密封性和堅(jiān)固性。芯68埋入兩個(gè)織物面之間。芯68包括第一支撐區(qū)域683,其限定 一個(gè)大致垂直于外殼21的支撐件。該第一支撐區(qū)域在徑向平面中是凹形的。該凹形的中 心在軸線（A 65)上，該軸線大致與外殼21相切。芯68還具有第二支撐區(qū)域684,其大致朝 向外殼21的方向。芯由模量是100MPa-2000MPa的材料制造。
[0127] 圖9示出本發(fā)明的輪圈的第二實(shí)施方案。其涉及流線型車輪11。該車輪包括一個(gè) 高輪圈13,即高度大于50mm的輪圈。該輪圈包括一個(gè)箍（cerceau) 14,其確保與輪胎12的 界面的作用和輪圈的主體15的作用。箍14由鋁合金制成，例如通過擠出一個(gè)矩形型材隨 后彎曲和焊接該型材。箍14的內(nèi)部輪廓與本發(fā)明第一實(shí)施方案的輪圈3相同，在本段中不 再詳細(xì)敘述。主體15由復(fù)合材料制成。
[0128] 圖10示出本發(fā)明車輪的第三實(shí)施方案。其包括輪圈3,輪圈3以已知方式由下橋 部38、上橋部31、兩個(gè)側(cè)壁和兩個(gè)側(cè)翼部32構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，側(cè)翼部32延伸出一個(gè)鉤部 35,其向下且向輪圈的內(nèi)側(cè)，并且其末端具有一個(gè)第一擋塊表面353。
[0129] 第一擋塊表面353是一個(gè)凸面，其在徑向平面中的輪廓對(duì)應(yīng)于一個(gè)圓弧。如先前 的實(shí)施方案中，可限定一個(gè)對(duì)應(yīng)于第一擋塊表面353的垂直方向的軸線（A 35)。在這種情況 下，由于第一擋塊表面在徑向平面中不再是一段直線，軸線（A35)是圓弧弦（corde de l'arc de cercle)的等分線。
[0130] 優(yōu)選地，表面353的圓弧的弦大致垂直于鉤部35,從而鉤部35大致沿軸線（A35)指 向。軸線（A 35)與側(cè)翼部32的指向軸構(gòu)成一個(gè)10° -80°的角β'。
[0131] 上橋部31包括一個(gè)鋪面36,所述鋪面36由兩個(gè)半鋪面即左側(cè)半鋪面361和右側(cè) 半鋪面362構(gòu)成。左側(cè)半鋪面361在右側(cè)的末端是一個(gè)左側(cè)限位件371，右側(cè)半鋪面362 的末端是一個(gè)右側(cè)限位件372。限位件371和372的正立面構(gòu)成第二擋塊表面373。軸線 (A 37)在徑向平面中是垂直于第二擋塊表面373的方向。軸線（A37)和鉤部的軸線（A35)構(gòu) 成一個(gè)等于80°的角。中心槽311將左側(cè)半鋪面361和右側(cè)半鋪面362分開。
[0132] 在一個(gè)替代方案中，這兩個(gè)半鋪面是在上橋部上增加的元件。在這種情況下，限位 件可以用不同于輪圈的材料制成。
[0133] 左側(cè)凹槽341被左側(cè)鉤部35、左側(cè)翼部321的內(nèi)表面、上橋部31和左側(cè)鋪面361 界定。左側(cè)凹槽341的開口在第一擋塊表面353和第二擋塊表面373之間朝向上。右側(cè)凹 槽342對(duì)稱地在右側(cè)鉤部352和右側(cè)半鋪面362之間界定。
[0134] 本發(fā)明的第三實(shí)施方案的輪胎2包括一個(gè)外殼或骨架21，在其上硫化或膠接一個(gè) 胎面22。外殼21主要由在右側(cè)胎緣62處和在左側(cè)胎緣61處層疊于其本身上的面板23構(gòu) 成。第一層疊在圖中被標(biāo)注為233。外殼21在胎緣處第二次再層疊。在第二層疊234的內(nèi) 部插入胎緣6。加固部24在胎緣處覆蓋面板23。
[0135] 胎緣6由部分地被輪胎的外殼21覆蓋的芯68構(gòu)成。胎緣包括凸肩65,其外表面 構(gòu)成第一支撐表面653。該第一支撐表面具有與第一擋塊表面353互補(bǔ)的形狀。在這種情 況下，該表面是具有圓形輪廓的凹面。在剖面徑向平面中，其中心在軸線（A 65)上，當(dāng)輪胎就 位于輪圈中且充滿氣時(shí)，該軸線與軸線（A35)混同。
[0136] 第二支撐表面673由輪胎的內(nèi)表面的基部部分構(gòu)成。更準(zhǔn)確地，這是和第二擋塊 表面373接觸的加固部24。
[0137] 在如先前所述的實(shí)施方案中，胎緣包括一個(gè)用于固定于外殼21的胎面層63。該胎 面層是硫化的或者膠接及縫接于內(nèi)部面板232和外部面板231。
[0138] 在該實(shí)施方案中，胎緣的厚度（e)為2. 9mm，大致等于--盡管略小于--凹槽的 開口幅度（a)。
[0139] 圖11透視性地示出輪胎的構(gòu)造的一些細(xì)節(jié)。由圖可見，胎緣6的芯68膠接于外 部面板231。外殼21還由內(nèi)部面板232和加固部24構(gòu)成。用于制造外殼21的面板23是 一個(gè)包括涂覆有橡膠的紡織纖維片的面板。這些纖維相互平行。在外部面板231中，纖維 和徑向平面構(gòu)成-45°的角。當(dāng)面板23層疊在其本身上時(shí)，纖維的方向進(jìn)行顛倒，如此，內(nèi) 部面板232的纖維和徑向平面成+45°的角。位于兩個(gè)內(nèi)部面板和外部面板之間的這樣的 纖維布置對(duì)于從優(yōu)兼顧輪胎的柔性、抗性和重量而言尤佳。
[0140] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，輪胎還包括一個(gè)加固部24,其纖維和徑向平面之間 的夾角非常小。優(yōu)選該夾角為零，因而稱加固部24的纖維是徑向的。由于纖維的方向之故， 加固部24由此在徑向平面中改善了胎緣6的剛度和耐彎曲性。
[0141] 胎緣的芯由模量為100MPa_2000MPa的材料制成，或者用一個(gè)涂有橡膠、同樣和徑 向平面有一個(gè)非常小的夾角的纖維的小織物片包裹而制備，由此賦予胎緣特別好的剛性和 橫向強(qiáng)度，同時(shí)限制了胎緣的縱向剛性以便于安裝輪胎。
[0142] 如前所述，胎緣的等同模量可以通過測(cè)量輪胎的變形以及通過計(jì)算具有相同變形 的相同幾何尺寸的胎緣的等同模量而計(jì)算。
[0143] 圖12示出本發(fā)明的第三實(shí)施方案的輪胎胎緣的替代方案。在此方案中，胎緣6不 包括胎面層，芯68整體被徑向加固部24覆蓋。胎緣的厚度（e)在該方案中是2. 9mm，最大 延伸部分（d)為5. 3mm。與輪胎相關(guān)的輪圈有輕微的改變。凹槽的開口為2. 9mm，最大延伸 部分（c)為 6. 5mm，深度（h)為 5. 85mm。
[0144] 圖13、14和15描述了本發(fā)明的第四實(shí)施方案。該實(shí)施方案中所有與先前的實(shí)施 方案或與它們中的一些所共有的元件，不再在第四實(shí)施方案再次敘述。因此隨后在這里強(qiáng) 調(diào)不同點(diǎn)。
[0145] 輪胎2包括外殼21，該外殼由一個(gè)埋入橡膠層的纖維面板構(gòu)成。該面板在開放式 管環(huán)的兩個(gè)末端自身層疊。由此，該外殼由內(nèi)部面板232和外部面板231構(gòu)成。面板的兩 個(gè)自由邊緣在胎面22以下的輪胎的頂端彼此結(jié)合。
[0146] 芯68插入到每側(cè)的內(nèi)部面板232和外部面板231之間，從而部分地形成了左側(cè)胎 緣61和右側(cè)胎緣62。該胎緣還包括徑向加固部24和邊緣654,邊緣654在胎緣的凸肩處 膠接在徑向加固部24上。
[0147] 徑向加固部24包括多個(gè)平行的、徑向朝向的纖維，并且其較大地改善了胎緣6的 等同橫向模量。邊緣654彎曲時(shí)負(fù)荷較小，這是為什么可以放心地在徑向加固部24外面設(shè) 置邊緣654的原因。邊緣可尤其是簡(jiǎn)單地由橡膠制成。
[0148] 第四實(shí)施方案的胎緣6根據(jù)本發(fā)明具有大致三角形的延長的形狀，其中在凸肩65 處的厚度大于在支柱67處的厚度。另外，支柱是向輪胎內(nèi)伸出的。凸緣69突出以接近于 中間軸線（M)。第二支撐表面673--其位于凸緣69上--是凸面的。在徑向平面中，該 表面是圓弧。
[0149] 輪圈的最大延伸部分（d)取4. 9mm，而其厚度（e)是2. 8mm。凸緣69的厚度為1mm。 胎緣的截面面積（St)大約為9mm2。如下文所述，該特殊的形狀和尺寸優(yōu)化了凹槽的輪廓。
[0150] 本發(fā)明的第四實(shí)施方案的輪圈3和上述提到的輪圈的不同之處是，其深度進(jìn)一步 減少，因?yàn)榘疾鄣纳疃龋╤)是4. 4mm，而因此不特別寬。凹槽在其位于鉤部以下的上端和外 端與其內(nèi)側(cè)的底部之間測(cè)量的最大延伸部分（c)是6. 2mm。數(shù)值是3. 2mm的開口（a)相反 地更大，以便于胎緣的引入，即便在胎緣傾斜的位置中也是如此。凹槽的截面面積（Sg)大 約是12mm 2。
[0151] 所述的凸緣69--其上布置有第二支撐表面673--的存在使得凹槽的深度（h) 的減小成為可能。鑒于輪圈的深度較小，上橋部的應(yīng)力大大地減少。隨之，壁的厚度可進(jìn)一 步減小，并且此外，由于輪圈不再通過在空氣壓力的影響下壓縮而載荷，因此確實(shí)可以整體 地減輕輪圈的截面。作為對(duì)比，在相似的使用情況下為直邊輪胎推薦的ETRT0(19TC非管式 ATB自行車輪胎27. 4)，總深度最小值（G+H值）是5. 85+3. 2 = 9. 05mm，該深度為了支撐尤 其是充氣壓力下更高的彎曲應(yīng)力需要比本發(fā)明更大的壁厚。
[0152] 在第四實(shí)施方案的替代實(shí)施方案（未示出）中，凸緣69如邊緣654位于加固徑向 部24的外部。其例如由橡膠制成，這是因?yàn)槠渲荒芡ㄟ^壓縮工作，且不受到彎曲。
[0153] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案（未示出）中，限位件布置在不同于上橋部的另一部 件上。該部件隨后可固定于上橋部。
[0154] 這里以實(shí)施例的方式所述的多個(gè)實(shí)施方案的車輪一般對(duì)應(yīng)于公路上的使用。毫無 疑問，本發(fā)明還適用于為VTT實(shí)踐設(shè)計(jì)的車輪，其盡管以更低的充氣壓力使用，但具有較寬 的輪胎（直至60mm)。因此，用于VTT的輪胎的外殼的線性壓力基本上與公路用輪胎是同一 數(shù)量級(jí)。所以，胎緣例如此處提到的胎緣的設(shè)計(jì)是完全可轉(zhuǎn)用的。
[0155] 所述的實(shí)施方案沒有提到空氣腔，因?yàn)楸景l(fā)明無區(qū)分地適用于配備有空氣腔的車 輪和沒有空氣腔的車輪（非管式）。
[0156] 在輪圈或輪胎上的限位件區(qū)域中，設(shè)置孔或是小通道可能是希望的，從而，在凹槽 中的空氣壓力等于輪胎周圍區(qū)的空氣壓力，從而，當(dāng)非常緩慢的輕微漏氣萬一漸進(jìn)地施壓 于凹槽并且減小輪胎壓力時(shí)，輪胎的壓力沒有變化。
【權(quán)利要求】
1. 一種自行車輪胎（2)，包括一個(gè)外殼（21)和位于外殼的兩個(gè)側(cè)邊的兩個(gè)胎緣（6)，所 述輪胎具有開放的管環(huán)形狀，且限定一個(gè)內(nèi)部體積；兩個(gè)胎緣￠)中的至少一個(gè)具有一個(gè) 凸肩（65)，所述凸肩形成從相鄰的外殼部分向外側(cè)突出的突出部分；所述凸肩沿一個(gè)徑向 平面位于胎緣的第一末端， 其特征在于： ---所述凸肩（65)在其外表面包括一個(gè)第一支撐表面（653)和一個(gè)邊緣（654);所述 第一支撐表面位于所述邊緣和所述外殼之間，并且所述支撐表面相對(duì)于所述邊緣縮進(jìn)； -所述胎緣（6)包括一個(gè)支柱￠7)，所述支柱沿一個(gè)徑向平面位于胎緣的第二末端， 并包括一個(gè)位于其內(nèi)側(cè)的第二支撐表面￠73); 胎緣的縱向模量，或構(gòu)成胎緣的不同元件的等同模量，小于2, OOOMPa ; 胎緣的橫向模量，或構(gòu)成胎緣的不同元件的等同模量，大于50MPa。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的輪胎（2)，其特征在于，在一個(gè)徑向平面中，第一支撐表面的法線 (A65)方向基本上與外殼（21)相切。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的輪胎（2)，其特征在于，第二支撐表面（673)的法線方向（A67) 和第一支撐表面的法線方向（A65)成75° -105°的角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的輪胎（2)，其特征在于，第一支撐表面相對(duì)于凸肩邊緣 (654)的縮進(jìn)深度大于0? 2mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的輪胎（2)，其特征在于，所述胎緣在一個(gè)徑向平面中具有延 長的截面，其中胎緣的最大延伸部分大于其厚度的1. 6倍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的輪胎（2)，其特征在于，胎緣包括一個(gè)環(huán)形的芯，其縱向模 量小于2, OOOMPa且其橫向模量大于50MPa。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6之一的輪胎（2)，其特征在于，輪胎的外殼（21)包括至少一個(gè)橡 膠浸漬的纖維板；且所述板包裹所述芯的至少一部分，且由此由芯和板構(gòu)成的胎緣的等同 橫向模量大于50MPa。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的輪胎（2)，其特征在于，所述輪胎包括一個(gè)徑向加固部，該 徑向加固部至少部分地包裹芯￠8);所述徑向加固部包括多個(gè)彼此平行的且在一個(gè)徑向 平面取向的纖維。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6-8之一的輪胎（2)，其特征在于，所述芯由密度小于2的材料制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-6之一的輪胎（2)，其特征在于，所述胎緣是獨(dú)立于外殼的一個(gè)部 件，其與外殼通過縫合、粘合或焊接相連。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10之一的輪胎（2)，其特征在于，所述胎緣包括一個(gè)用于將其與外 殼固定的胎面層，所述胎面層在一個(gè)徑向平面中具有4至15_、優(yōu)選6至13mm的高度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11之一的輪胎（2)，其特征在于，所述胎緣的胎面層以夾層的方式 插入外殼內(nèi)部。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12之一的輪胎（2)，其特征在于，所述胎緣的材料具有50至 2000MPa的模量、大于40的肖氏D硬度及小于2的密度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1-13之一的輪胎（2)，其特征在于，所述輪胎的徑向剛性小于8daN/ mm〇
15. 車輪，包括權(quán)利要求1-14之一的輪胎（2)。
【文檔編號(hào)】B60B21/10GK104339990SQ201410363613
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】杰-皮埃爾·梅卡 申請(qǐng)人:瑪維克簡(jiǎn)易股份公司