自行車輪胎的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及自行車輪胎，更具體地涉及自行車輪胎的胎側。
【背景技術】
[0002]輪胎的胎側為輪胎的將胎面連接至兩個胎圈的側面部分，所述胎面與路面接觸，所述胎圈安裝在輪輞上。
[0003]已知自行車輪胎可以與電動設備(例如發電設備)協同作用從而供應安裝于輪胎的自行車的車燈。
[0004]用于自行車的車燈并且與輪胎協同作用的發電設備具體地在文獻DE-4011567-A1和US-5165776中描述。所述輪胎包括具有徑向母線的連續齒狀物，所述齒狀物沿周向設置于輪胎的胎側并且與發電設備的小齒輪上的互補齒狀物協同作用。設置在輪胎胎側上的齒狀物使發電設備的自由小齒輪旋轉。
[0005]還已知自行車輪胎必須可以在夜間進行視覺檢測從而滿足管理要求。
[0006]關于物體在黑暗環境中的視覺檢測，通常使用回射設備，所述回射設備為基于已知的反射器的光學系統的應用的被動體系以在夜間或黑暗中指示物體。回射是賦予這樣一種反射的名稱，其中光線以與入射方向相似的方向反射，盡管入射光線的方向大幅變化，仍然能夠維持該性質。回射設備是賦予這樣一種設備的名稱，當直接照射所述設備時，所述設備回射相對大比例的入射光線。
[0007]為了對輪胎進行視覺檢測，通常將回射覆蓋材料引入輪胎的胎側，特別是在用于兩輪車輛的輪胎的情況下。關于采用機動車輛裝備和零部件的批準統一條件和批準相互認可的1958年3月20日的UN規范88的協議附錄87限定了關于批準兩輪車輛的回射輪胎的統一條款。在上述規范88的含義內，回射輪胎為包括引入輪胎的每個胎側的回射圓環的可供使用的輪胎。該回射圓環通常為粘性回射條。
[0008]通過用于回射設備的材料和形狀，生產商尋求最佳的光反射指數，通過材料中的漫射或吸收限制強度損失。基礎材料可以變化以適應于各種用途。以非窮盡的方式舉例而言，市場上包括粘性帶、產業用織物、油漆，和基于充當反射色素的玻璃微珠的涂布產品。在自行車輪胎的情況下，通常使用粘性回射條。
【發明內容】
[0009]因此，為了分別滿足上述與電動設備協同作用和視覺檢測的兩個功能，需要能夠在具有有限的截面高度的輪胎胎側上設置連續的齒狀物和回射條，同時保證正確地滿足相應的功能。
[0010]因此本發明的目的是在自行車輪胎的至少一個胎側上組合齒狀物和回射條，所述齒狀物具有基本上徑向的母線并且沿周向設置在輪胎的胎側上并且與自行車的電動設備的互補齒狀物協同作用，所述回射條用于在黑暗中對自行車進行視覺檢測。
[0011]為此目的，本發明提出自行車輪胎，包括:
[0012]-兩個胎側，其將胎面連接至兩個胎圈，
[0013]-連續齒狀物，其具有相對于輪胎的在軸向方向上的旋轉軸線基本上徑向的母線，所述齒狀物沿周向設置在至少一個胎側的軸向外表面上并且包含彈性體材料，
[0014]-回射條，其沿周向設置在胎側上，在軸向上位于胎側的軸向外表面的外部并且在徑向上位于齒狀物的外部，條支撐件在軸向上介于回射條和胎側的軸向外表面之間，并且條支撐件的應用了回射條的軸向外表面與輪胎的徑向方向形成至多等于30°的角度。
[0015]在下文中，徑向方向表示垂直于輪胎的旋轉軸線的方向，軸向方向表示輪胎的旋轉軸線的方向，并且周向方向表示與輪胎的行駛圓周相切的方向。“徑向內部”和“徑向外部”的表述分別意指“在徑向方向上更接近輪胎的旋轉軸線”和“在徑向方向上更遠離輪胎的旋轉軸線”。“軸向內部”和“軸向外部”的表述分別意指“在軸向方向上更接近輪胎的赤道平面”和“在軸向方向上更遠離輪胎的赤道平面”，輪胎的赤道平面為穿過胎面的中間并且垂直于輪胎的旋轉軸線的平面。
[0016]連續齒狀物為齒的并列，幾何上由母線限定。基本上徑向的母線與輪胎的徑向方向形成較小角度。更具體地，基本上徑向的母線與和胎側的軸向外表面相切并且位于輪胎的子午平面或徑向平面中的方向形成至多等于45°的角度，所述子午平面或徑向平面垂直于輪胎的旋轉軸線。
[0017]此外，該齒狀物沿周向(亦即在周向方向上)設置在輪胎的至少一個胎側的軸向外表面上。
[0018]齒狀物包括彈性體材料，所述彈性體材料通常為構成齒狀物的唯一材料。然而，彈性體材料可以結合織物材料使用，例如應用于齒狀物的軸向外表面的脂族聚酰胺或尼龍紡織物。
[0019]根據本發明，回射條沿周向設置在胎側上，在軸向上位于胎側的軸向外表面的外部并且在徑向上位于齒狀物的外部。換言之，回射條沿著胎側的未被齒狀物占據的部分平行于齒狀物設置。通常地但不排除地，齒狀物設置在胎側的徑向內部并且回射條設置在胎側的徑向外部。
[0020]同樣根據本發明，條支撐件在軸向上介于回射條和胎側的軸向外表面之間。因此，回射條在軸向上偏置，亦即相對于胎側的軸向外表面凸出。這使得回射條不位于齒狀物的陰影中并且因此可以接收光線。
[0021]最后，條支撐件的應用了回射條的軸向外表面與輪胎的徑向方向形成至多等于30°的角度。相對于輪胎的徑向方向形成至多等于30°的角度的條支撐件的軸向外表面的傾斜角的值保證了來自回射條的回射。
[0022]根據一個優選的實施方案，條支撐件的軸向外表面與輪胎的徑向方向形成至多等于20°，優選至多等于10°的角度。條支撐件的軸向外表面的傾斜角的該數值范圍保證了來自條的最佳回射。
[0023]有利地，在條支撐件的徑向最外點和胎面的在輪胎的赤道平面(XZ)中的徑向最外赤道點之間的徑向距離至少等于截面寬度S的0.37倍。
[0024]條支撐件在徑向方向上的該設置特征保證了當輪胎以可以達到40°的外傾角行駛時，在回射條和地面之間沒有接觸。外傾角為通過赤道平面與地面垂線形成的角度。在這些條件下，最通常由橡膠涂層、鋁涂層和玻璃滾珠的組合形成的回射條不在地面上摩擦。因此回射條不磨損也沒有損失其回射能力的風險。
[0025]條支撐件有利地包含彈性體材料，所述彈性體材料為容易固定至本身由彈性體材料制成的胎側的材料。
[0026]條支撐件優選包含與齒狀物的彈性體材料相同的彈性體材料。這些材料相同的事實使得有可能通過將單種彈性體材料設置在胎側的軸向外表面上從而同時制造齒狀物和回射條。
[0027]再次優選地，齒狀物具有體積V:、寬度Q和重心(G i)，所述重心(GJ設置在離輪胎的旋轉軸線的徑向距離&處，并且條支撐件具有體積V2、寬度L2和重心(G2)，所述重心(G2)設置在離輪胎的旋轉軸線的徑向距離&處，體積V i乘以徑向距離R i的乘積與齒狀物的寬度Q的比例V于體積V 2乘以徑向距離R 2的乘積與條支撐件的寬度L 2的比例V 2*R2/
L2o
[0028]當徑向距離&和R 2相似時，上述關系可以簡化成:體積V占齒狀物的寬度L啲比例Vi/L^于體積V 2與條支撐件的寬度L 2的比例V 2/L2。
[0029]這些幾何比例的相等限定了在輪胎的固化和模制步驟之前待設置在輪胎胎側上的未硫化的彈性體材料的矩形截面的條的恒定的厚度。未硫化的彈性體材料的該恒定的厚度使得有可能同時制造齒狀物和條支撐件。未硫化的彈性體材料的恒定的厚度暗示了平坦的表面，同樣使得有可能將回射條容易地設置在條支撐件上，并且如果需要的話，在輪胎的固化和模制步驟之前，可能容易地將織物材料(例如紡織物類型)設置在齒狀物上。
[0030]本發明還涉及用于制造根據上述優選實施方案的自行車輪胎的方法。該制造方法包括在固化之前將恒定厚度e的未硫化的彈性體材料的元件(通常為矩形截面的條的形式)設置在至少一個胎側的軸向外表面上的步驟，所述元件旨在在固化之后形成齒狀物和條支撐件。恒定厚度e等于體積￥1乘以徑向距離R!的乘積與齒狀物的寬度L!的比例V
Q并且等于體積V 2乘以徑向距離R 2的乘積與條支撐件的寬度L 2的比例V 2*R2/L2。
[0031]根據一個優選的實施方案，對于具有截面寬度S并且包括具有齒的齒狀物的自行車輪胎，齒具有高度h和長度1并且包含具有肖氏硬度A的彈性體材料，齒的高度h至少等于0.6mm并且至多等于3mm，齒的長度1至少等于輪胎的截面寬度S的0.15倍并且至多等于輪胎的截面寬度S的0.50倍，并且齒的彈性體材料具有至少等于55并且至多等于85的肖氏硬度A。
[0032]在該優選的實施方案中，齒狀物特別被設計成與電輔助類型的電動設備協同作用，所述電動設備安裝在自行車上并且能夠借助于由驅動馬達產生的驅動轉矩使自行車的至少一個車輪旋轉。
[0033]特別地，輪胎的外部幾何形狀的特征在于輪胎的截面寬度S，所述截面寬度S為輪胎的胎側的軸向最外點之間的軸向距離。軸向距離是平行于輪胎的旋轉軸線測得的距離。軸向最外點為輪胎的赤道平面的在軸向方向上的兩個最遠離的點。根據歐洲輪胎和輪輞技術組織或ETRT0的標準，該軸向距離在將輪胎安裝至其輪輞并且充氣至其工作壓力時測得。
[0034]齒的高度h和長度1的所述分別的數值范圍暗示了輪胎的齒狀物的齒和電輔助設備的小齒輪的互補齒狀物(輪胎的齒狀物旨在與所述互補齒狀物協同作用)的齒之間的接觸表面的數值范圍，使得能夠將由電輔助設備產生的轉矩傳遞至車輪。高度h和長度1的這些數值范圍考慮到將齒狀物設置在輪胎的胎側上的尺寸的約束。
[0035]同樣根據該優選的實施方案，齒的彈性體材料具有的肖氏硬度A至少等于55并且至多等于85。肖氏硬度A為彈性體材料的根據標準DIN 53505測得的機械特征。
[0036]對于給定的齒長度和高度，最小的肖氏硬度A值保證關于齒狀物的母線的最小的抗彎剛度，用于將由電輔助設備產生的轉矩傳遞至車輪。最大肖氏硬度A值限制齒狀物在周向方向上對輪胎的胎側的剛度的影響，因此限制對自行車手的舒適度的影響。
[0037]齒的高度、齒的長度和構成齒的彈性體材料的肖氏硬度A的分別的數值范圍的組合能夠向車輪傳遞由電輔助設備產生的可以達到50Nm或甚至是60Nm的值的驅動轉矩。
[0038]根據該優選實施方案的一個優選的變體形式，齒狀物包括優選脂族聚酰胺類型的織物材料。
[0039]織物材料優選為脂族聚酰胺或尼龍，其為由于其成本及其與彈性體材料的相容性而通常用在輪胎領域中的材料。
[0040]織物材料最通常為紡織物的形式。然而，其也可以由分散的增強件形成。
[0041]除了彈性體材料之外的織物材料的存在能