ES2732491T3 - Ropa de baja resistencia - Google Patents

Abstract

Una prenda (11) de baja resistencia que comprende un artículo de ropa deportiva, en donde la prenda está hecha de una tela (3), en donde la prenda comprende una primera zona A ubicada en una región frontal interior de la prenda y una segunda zona B ubicada en una región frontal exterior de la prenda, una o más de las zonas que tienen una región (8) texturizada con una altura H de textura, y en donde la altura H de textura varía dentro de la región texturizada de dicha una o más zonas; caracterizado porque la altura H de textura aumenta sustancialmente de manera continua a lo largo de la región texturizada de dicha una o más zonas en una dirección desde la primera zona A hasta la segunda zona B.

Description

DESCRIPCIÓN

Ropa de baja resistencia

La presente invención se refiere a una prenda con baja resistencia aerodinámica. En particular, la invención se refiere a una prenda que comprende un artículo de ropa deportiva para usar en deportes como ciclismo, correr, esquiar y patinaje de velocidad, donde la resistencia aerodinámica puede tener un efecto significativo en el rendimiento del atleta.

El documento JP 2003 105608 A describe un traje para una competencia de patinaje, que está hecho de un material de base y tiene una pluralidad de proyecciones minuciosas que reducen la resistencia producida por un flujo turbulento.

Cuando el flujo de aire pasa sobre un cuerpo, hay dos mecanismos fundamentales que producen una fuerza de resistencia. Estas fuerzas provienen de la resistencia de la superficie, causado por la fricción cuando el aire pasa sobre la superficie, y la resistencia de presión causado principalmente por la separación de vórtices de la capa límite. La relación entre la resistencia de la superficie y la resistencia de presión depende en gran medida de la forma del objeto. Cuando los objetos tienen una forma específica para una eficiencia aerodinámica óptima, la relación de aspecto (longitud: anchura) generalmente será de al menos 3:1. Con una relación mayor entre longitud y anchura, es posible tener una forma de ala con un borde de salida estrecho. La ventaja de esto es que el flujo puede permanecer unido a la superficie del objeto para que las líneas de flujo sigan la forma del perfil. Aunque el área de la superficie del objeto y la fricción de la superficie resultante aumentan, el flujo puede "recuperarse" más allá del punto más ancho del objeto, dando como resultado una pequeña resistencia de presión neta. En general, la reducción en la resistencia de presión supera con creces el aumento de la resistencia de la superficie.

El cuerpo humano tiende a tener una relación de aspecto mucho más baja, particularmente cuando está en posición vertical, que normalmente puede estar más cerca de 1:1 para los brazos y piernas, y de 1:2 para el torso. Como resultado, el cuerpo humano se aproxima a un "cuerpo romo", y la resistencia de presión tiende a ser, con mucho, el factor más importante que contribuye a la resistencia aerodinámica general experimentada por un atleta. Cuando no es práctico modificar la forma del cuerpo y la relación de aspecto es más baja que aproximadamente 3:1 en la dirección del flujo, un alto nivel de resistencia de presión puede ser causado por la separación del flujo poco después de que el flujo haya pasado el punto más ancho del cuerpo. En tales situaciones de ingeniería y naturaleza, se conoce cómo ajustar la textura de la superficie del cuerpo para ayudar a retrasar el punto de separación y, por lo tanto, reducir la fuerza de presión neta que retrasa el movimiento del objeto.

Se conocen varias técnicas para reducir la fuerza de resistencia neta en los cuerpos romos, incluido el uso de bordes de salida y superficies texturizadas. Aunque estas técnicas pueden dar lugar a un aumento en la resistencia de la superficie, generalmente es posible encontrar una solución por la cual la reducción de la resistencia de presión sea mayor que el aumento de la resistencia de la superficie. Esto permite reducir la resistencia total en varias aplicaciones. Sin embargo, las tecnologías actuales tienen las siguientes limitaciones:

• Los bordes de salida pueden ser muy efectivos en circunstancias ideales, pero en la práctica son extremadamente sensibles a la posición. Si los bordes de salida no se colocan precisamente en las ubicaciones correctas, pueden tener un efecto perjudicial, lo que aumenta la resistencia general. Esto significa que los bordes de salida, o los bordes de salida múltiples, no son apropiados para aplicaciones de ropa comercial, donde se desconoce la forma exacta del cuerpo.

• Las condiciones ambientales pueden afectar el inicio de un flujo turbulento dentro del sistema en el que se encuentra el sujeto, y son variables e impredecibles. Por ejemplo, la dirección del flujo que experimenta un ciclista puede variar en 10° o más con respecto a la dirección de desplazamiento debido a los efectos del viento cruzado. La experiencia ha demostrado que no es posible tener un borde de salida que funcione de manera efectiva para todas las condiciones.

• Las superficies texturizadas funcionan hasta cierto punto, pero los tipos de superficies texturizadas disponibles son limitados y, a menudo, están diseñados para propósitos que no son específicos para retrasar la separación del flujo.

• Las telas con diferentes texturas a veces se usan en ropa deportiva y en ciertas circunstancias esto puede reducir la resistencia. Sin embargo, los cambios en la textura de la tela a menudo requieren la presencia de costuras, lo que puede tener un efecto perjudicial en la resistencia general. Además, las telas tienden a estar provistos de patrones de textura repetitivos uniformes, que no están optimizados para controlar la separación del flujo.

La rugosidad ideal de la superficie depende en gran medida de una serie de factores, incluida la velocidad de avance y la forma del cuerpo (curvatura y longitud del cuerpo), e idealmente necesita cambiar constantemente a lo largo de la dirección del flujo para introducir perturbaciones en el flujo que ayudan a la conexión del flujo, mientras que no aumenta significativamente la resistencia de la superficie. La textura óptima debe cambiar constantemente para proporcionar la altura y el nivel de perturbación correctos para el aire que pasa sobre un punto dado dentro de la capa límite. Actualmente, no hay productos textiles disponibles que puedan ofrecer un nivel óptimo de rendimiento para una aplicación determinada.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una prenda con una resistencia aerodinámica baja, que mitigue uno o más de los problemas expuestos anteriormente. Los objetivos preferidos particulares de la invención son reducir la resistencia de un cuerpo romo, proporcionando texturas y patrones de superficie variable en tres dimensiones a lo largo de la dirección de flujo conocida. Específicamente, una realización preferida está diseñada para funcionar en aerodinámica de baja velocidad en el rango de 6-40 m/s donde el flujo laminar es aún significativo, a diferencia de las aplicaciones de mayor velocidad, como las aplicaciones aeroespaciales y automotrices, donde la región de flujo laminar es insignificante y el flujo turbulento domina. En particular, un objetivo de la invención es proporcionar prendas de baja resistencia para uso en aplicaciones donde la potencia de entrada es limitada, por ejemplo, deportes atléticos, en los que la reducción de la resistencia puede mejorar significativamente el rendimiento.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona una prenda de baja resistencia que comprende un artículo de ropa deportiva de acuerdo con la reivindicación 1.

La superficie texturizada de la tela está diseñada para minimizar la resistencia de presión, mientras que no aumenta significativamente la resistencia de la superficie, lo que aumenta el rendimiento deportivo de la persona que lleva la prenda. La altura de la textura H aumenta sustancialmente de manera continua con el ángulo 0 de la superficie, de modo que, por ejemplo, en regiones donde el ángulo 0 de la superficie es pequeño y donde el flujo es esencialmente laminar, la tela tiene una altura de textura muy baja para minimizar la resistencia de la superficie. En regiones donde el ángulo 0 de la superficie es mayor y donde el flujo aún es esencialmente laminar y la capa límite crece, la tela tiene una altura de textura creciente para hacer turbulento el flujo y, por lo tanto, retrasar la separación del flujo en el punto de transición. En las regiones donde el ángulo de la superficie es aún mayor y donde se ha producido la separación del flujo, la tela tiene la mayor altura de textura para reducir aún más la resistencia de presión.

El término "ángulo de superficie" como se usa en este documento se define como el ángulo subtendido entre la dirección del movimiento hacia adelante en uso, y una línea que es perpendicular a la superficie de la tela. En el caso de una prenda usada por una persona, el ángulo de la superficie es el ángulo subtendido entre la dirección del movimiento hacia adelante de la persona y una línea que es perpendicular a la superficie de la tela que forma la prenda que lleva la persona.

El término "sustancialmente continuo" como se usa en el presente documento en relación con el aumento de la altura de la textura de la superficie exterior texturizada de la tela está destinado a cubrir tanto un aumento continuo en la textura como un aumento casi continuo en la altura de la textura que consiste en una pluralidad de aumentos incrementales o escalonados en la altura de la textura, según se requiera de acuerdo con el proceso de fabricación utilizado. En este último caso, los aumentos incrementales en la altura de la textura serán muy pequeños, por ejemplo, menos de 0.2 mm y preferiblemente no más de 0.1 mm, de modo que el aumento en la altura de la textura sea efectivamente continuo.

Al menos una región texturizada está provista en una primera zona A de la prenda, que se define en relación con la dirección de desplazamiento hacia delante M de una persona que lleva la prenda, en la que la primera zona A se encuentra generalmente en una región frontal interior de la prenda.

Opcionalmente, en la primera zona A, la región texturizada tiene una altura Ha de textura media en el rango de 0-200|jm.

Opcionalmente, en la primera zona A, la región texturizada tiene una altura de textura que aumenta desde una altura H^ai mínima en el rango de 0-50jm hasta una altura máxima H^a2 en el rango de 100-400jm.

Opcionalmente, la primera zona A comprende al menos una región de la prenda en la que el ángulo 0 de la superficie es menor que un valor 0a máximo en el rango de 10° a 25°.

Se proporciona al menos una región texturizada en una segunda zona B de la prenda, que se define en relación con la dirección de desplazamiento M hacia delante de una persona que lleva la prenda, en la que la segunda zona B está situada generalmente en una región frontal exterior de la prenda.

Opcionalmente, en la segunda zona B, la región texturizada tiene una altura de textura Hb media en el rango de 100-500 jm.

Opcionalmente, en la segunda zona B, la región texturizada tiene una altura de textura que aumenta desde una altura H^b1 mínima en el rango de 100-400 |jm a una altura H^b2 máxima en el rango de 200-1000 |jm.

Opcionalmente, la segunda zona B comprende al menos una región de la prenda en la que el ángulo 0 de la superficie tiene un valor 0^bi mínimo en el rango de 10° a 25° y un valor 0B2 máximo en el rango 60°-105°, preferiblemente 60°- 95°.

Opcionalmente, se proporciona al menos una región texturizada en una tercera zona C de la prenda, que se define en relación con la dirección de desplazamiento M hacia delante de una persona que lleva la prenda de vestir, en la que la tercera zona C se encuentra generalmente en una región posterior de la prenda.

Opcionalmente, en la tercera zona C, la región texturizada tiene una altura Hc de textura media superior a 200 jm. Alternativamente, en la tercera zona C, la región texturizada puede tener una altura de textura reducida. En algunas aplicaciones, el flujo de aire en la tercera región puede separarse de la superficie de la tela y puede volverse errático: en este caso, la altura de la textura en la tercera región puede tener un impacto relativamente pequeño en el rendimiento aerodinámico general de la prenda.

Opcionalmente, en la tercera zona C, la región texturizada tiene una altura de textura que aumenta desde una altura Hci mínima en el rango de 200-1000 jm a una altura Hc2 máxima superior a 300 jm.

Opcionalmente, la tercera zona C comprende al menos una región de la prenda en la que el ángulo 0 de la superficie es mayor que un valor 0C1 mínimo de en el rango de 60° a 105°, preferiblemente de 60° a 95°.

Opcionalmente, en la región texturizada, el aumento sustancialmente continuo en la altura H de la textura comprende una pluralidad de aumentos incrementales en la altura de la textura, y en donde cada incremento incremental en la altura de la textura es menor que 200 jm, preferiblemente menor que 150 jm, más preferiblemente menor que 100 jm.

Opcionalmente, la altura de la textura al comienzo de la segunda zona es igual a la altura de la textura al final de la primera zona, y la altura de la textura al comienzo de la tercera zona es igual a la altura de la textura al final de la segunda zona, de modo que la altura de la textura aumenta sustancialmente de manera continua (pero no necesariamente a la misma velocidad) en las tres zonas.

Opcionalmente, la región texturizada comprende una pluralidad de formaciones de textura que tienen un espaciado medio D en el intervalo de 1 mm a 40 mm, preferiblemente de 2 mm a 20 mm.

Opcionalmente, la tela tiene una altura de textura que varía dentro de una porción sin costura de la tela. Puede ser preferible evitar el uso de costuras, ya que pueden interrumpir el flujo de aire de manera impredecible, lo que reduce la eficiencia aerodinámica de la prenda. Por ejemplo, la tela puede tener una textura que se proporciona con tejido de punto jacquard de la tela, o imprimiendo un patrón 3D en la superficie exterior de la tela, o mediante la aplicación de un material sólido, por ejemplo, silicona, a la superficie exterior de la tela.

En una realización, la prenda es un artículo de ropa deportiva para usar en deportes donde el atleta se mueve con una velocidad en el rango de 6 a 40 m/s, que incluye, por ejemplo, ciclismo, correr, esquiar, carreras de caballos o patinaje de velocidad.

Opcionalmente, la prenda es una camisa, pantalón, mallas, pantalones cortos, pantalones cortos con tirantes, zapatos, cubre calzado, cubre brazos, protectores de pantorrilla, guantes, calcetines o un traje. Otros artículos de ropa son, por supuesto, posibles. Preferiblemente, la prenda se ajusta bien al cuerpo de modo que sigue los contornos del cuerpo y no se agita significativamente cuando el aire fluye sobre la superficie de la prenda.

Las realizaciones de la presente invención se describirán ahora a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:

La figura 1 ilustra esquemáticamente el flujo de aire alrededor de un objeto cilíndrico;

La figura 2 ilustra gráficamente una variación preferida en la altura de la textura con el ángulo de la superficie para un cuerpo cilíndrico ideal;

La figura 3 es una vista en planta de un primer patrón de textura de acuerdo con una realización de la invención;

La figura 4a es una vista en sección del primer patrón de textura, y la figura 4b es una versión modificada del primer patrón de textura;

La figura 5 es una vista en planta de un segundo patrón de textura de acuerdo con una realización de la invención; La figura 6a es una vista en sección del segundo patrón de textura, y la figura 6b es una versión modificada del segundo patrón de textura;

La figura 7 es una vista en perspectiva frontal de un traje para ciclismo;

La figura 8 es una vista lateral esquemática de un ciclista que viste el traje que se muestra en la figura 7, y La figura 9 es una vista en perspectiva posterior del traje que se muestra en la figura 7.

Para la mayoría de las aplicaciones en las que se prevé el uso de la invención, el número de Reynolds tendrá un valor de hasta 106, de manera que el flujo de aire estará en la zona de transición laminar/turbulenta. Por lo tanto, hemos utilizado las pruebas en el túnel de viento para comprender y obtener texturas óptimas para su uso en la invención, y en particular en prendas que se usan en aplicaciones en las que están expuestas a un flujo de aire con una velocidad en el rango de 6-40 m/s.

Para simplificar la experimentación, gran parte de nuestra investigación se basa en optimizar la resistencia alrededor de objetos cilindricos con radios de 80 mm, 130 mm y 200 mm. Esto nos ha permitido identificar los requisitos de superficie para una amplia gama de aplicaciones. Las pruebas se realizan en un rango de velocidades y también se tiene en cuenta la dirección del viento. Dentro de los tamaños de cilindros utilizados, es posible aproximar un rango de curvaturas que el flujo de aire encontrará en un cuerpo humano en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, para un adulto, la parte superior del brazo normalmente tiene un radio promedio (basado en la circunferencia) de aproximadamente 50 mm, el muslo típicamente tiene un radio promedio de aproximadamente 80 mm y el pecho tiene un radio promedio de aproximadamente 160 mm. Por supuesto, se reconoce que el cuerpo humano no es un cilindro perfecto y en regiones como el tórax está más cerca de una forma elíptica. Sin embargo, un cilindro proporciona una buena primera aproximación a un cuerpo curvado irregular en el que el radio de curvatura es similar al del cilindro.

Nuestra investigación ha identificado la altura y el espaciado óptimos de las formaciones de textura de la superficie para un rango de curvaturas, velocidades y ángulos de flujo de inicio. Esto nos ha permitido obtener una textura variable que se puede utilizar para proporcionar el mejor nivel de perturbación del flujo de aire sin ser sensible a los cambios de dirección del flujo, al tiempo que minimiza la resistencia de la superficie a través del espaciado efectivo del patrón tridimensional texturizado.

Se ha investigado mucho sobre el cambio en la resistencia de un cuerpo cilindrico a través de un rango de velocidades. Es bien sabido que el coeficiente de resistencia disminuye y luego aumenta de nuevo a medida que aumenta la velocidad del flujo de aire para un tamaño de cilindro determinado. Esto se debe a la formación de vórtices y al desprendimiento periódico, que afecta a los puntos de transición laminar detrás del cuerpo cilindrico. Nuestra investigación nos ha permitido modificar este comportamiento de flujo mediante el uso de la rugosidad de la superficie variable y, por lo tanto, minimizar la resistencia de presión para el rango de velocidad en cuestión (6­ 40 m/s). Hemos identificado un conjunto de curvas características para la altura de la textura H en función del ángulo de la superficie, como se muestra en la figura 2, para diferentes curvaturas y diferentes velocidades del aire. Estas curvas características se pueden utilizar al diseñar y fabricar prendas, teniendo en cuenta el radio de curvatura y el ángulo de la superficie cuando la prenda la lleva un atleta que participa en un deporte en particular. La textura de la superficie puede modificarse según la velocidad del aire que sea más probable para una aplicación particular y la posición de la tela en el cuerpo humano. En términos prácticos, esto podría significar el uso de una textura variable en una tela jacquard, un patrón impreso en 3D (es decir, elevado) con altura variable, o un patrón producido por la aplicación de un material, por ejemplo, silicona, a la superficie de la prenda.

La figura 1 ilustra un flujo de aire típico alrededor de un cuerpo 2 cilíndrico, en el que el eje X longitudinal del cuerpo cilíndrico es perpendicular a la dirección del flujo de aire con respecto al cuerpo cilíndrico. Se entenderá que el movimiento de un cuerpo a través del aire estacionario puede modelarse en un túnel de viento creando una corriente de aire en movimiento que fluye sobre un cuerpo estacionario, como se muestra en los dibujos. En este ejemplo, la dirección del flujo de aire indicada por la flecha S es perpendicular a la superficie del cuerpo cilíndrico en el punto P, que se denomina "punto de estancamiento". Esto es equivalente a un movimiento relativo hacia delante del cuerpo 2 a través del aire en la dirección de la flecha M.

A cada lado del punto de estancamiento P, el flujo de aire se divide en dos corrientes F1, F2 que pasan alrededor de los lados opuestos del cuerpo 2 cilíndrico. Hasta aproximadamente el punto más ancho del cuerpo cilíndrico en relación con la dirección del flujo, el flujo de aire es sustancialmente laminar, permitiendo que se acumule una capa límite contra la superficie del cuerpo 2 cilíndrico.

Después de pasar el punto más ancho del cuerpo 2 cilíndrico en relación con la dirección del flujo, las corrientes de flujo F1, F2 tienden a separarse de la superficie del cuerpo cilíndrico formando vórtices V en la región detrás del cuerpo cilíndrico. Esto crea una zona L de baja presión detrás del cuerpo 2 cilíndrico y la diferencia de presión resultante entre las caras delantera y trasera 5, 6 del cuerpo cilíndrico crea una fuerza Fd de resistencia de presión que se opone al movimiento del cuerpo cilindrico con relación al aire. El movimiento del aire sobre la superficie del cuerpo cilíndrico también crea una fuerza Fs de fricción de la superficie, que suele ser mucho menor que la fuerza Fd de resistencia a velocidades relativas en el rango de 6-40 m/s.

Los puntos donde la capa límite se separa de la superficie del cuerpo 2 cilíndrico se denominan puntos de transición T1, T2. La fuerza Fd de resistencia de presión experimentada por el cuerpo 2 cilíndrico depende en parte del área del cuerpo cilíndrico ubicado dentro de la zona L de baja presión entre los puntos de transición T1, T2. Si los puntos de transición T1, T2 se pueden mover hacia atrás, esto reducirá el tamaño del área afectada por la zona L de baja presión, reduciendo así la resistencia Fd de presión que actúa sobre el cuerpo 2 cilíndrico.

Se sabe que los puntos de transición T1, T2 pueden desplazarse hacia atrás al proporcionar una textura 8 adecuada en la superficie del cuerpo 2 cilíndrico. Debe entenderse que el patrón 8 de textura que se muestra en la parte superior del cuerpo 2 cilíndrico también se puede repetir en el lado inferior del cuerpo. En la presente invención, hemos intentado diseñar una tela con una textura de superficie óptima para maximizar la reducción de la resistencia Fd de presión sin aumentar significativamente la fricción de la superficie de resistencia Fs.

Como se ilustra en la figura 1, hemos descubierto que la fuerza Fd de resistencia de presión se puede reducir sustancialmente, sin aumentar significativamente la fuerza Fs de resistencia de fricción de la superficie al cubrir el cuerpo 2 cilíndrico con una tela 3 que tiene un patrón 8 texturizado en su superficie exterior, en donde la altura del patrón de textura 8 en la dirección perpendicular a la superficie del cuerpo 2 cilíndrico aumenta gradualmente desde la cara frontal 5 a la cara trasera 6 del cuerpo 2 cilíndrico. Por ejemplo, hemos encontrado que la tela 3 que cubre el cuerpo 2 cilíndrico puede tener una textura de superficie como se ilustra en la figura 2, que representa los valores óptimos de la altura de la textura H en función del ángulo 0 de la superficie para cilindros con radios de 100 mm y 200 mm, donde el ángulo 0 de la superficie es el ángulo subtendido entre la dirección del movimiento M hacia adelante y una línea 7 que es perpendicular a la superficie del cuerpo cilíndrico.

Como se ilustra en la figura 2, para un cuerpo cilíndrico con un radio r de 100 mm, la altura H de la textura aumenta óptimamente de 0 mm a = 0° a aproximadamente 100 pm a 0 = 30°, luego aumenta más rápidamente hasta aproximadamente 500 pm a 0 = 60°, y luego aumenta más gradualmente hasta alcanzar una altura de aproximadamente 800 pm a 0 = 180°. Para un cuerpo cilíndrico con un radio r de 200 mm, la altura de la textura aumenta de manera óptima de 0 mm a 0 = 0° a aproximadamente 100 pm a 0 = 30°, y luego aumenta a una velocidad uniforme que alcanza una altura de unos 800 pm a 0 = 180.

Más generalmente, hemos encontrado que, en ciertas realizaciones, la tela 3 texturizado que cubre la superficie de un cuerpo 2 cilíndrico se puede dividir en varias zonas que incluyen una primera zona A, una segunda zona B y una tercera zona C que se definen en relación con la dirección de avance M, como se muestra en la figura 1. En esta realización, la primera zona A está localizada generalmente en una región frontal interior del cuerpo 2 cilíndrico, la segunda zona B se ubica generalmente en una región frontal exterior del cuerpo 2 cilíndrico, y la tercera zona C generalmente se ubica en una región trasera del cuerpo 2 cilíndrico. En la primera zona A, la textura tiene una altura media H^a en el rango de 0-200 pm, en la segunda zona la textura tiene una altura media H^b mayor que H^a y preferiblemente en el rango de 100-500 pm, y en la tercera zona, la textura tiene una altura media Hc que es mayor que H^b y preferiblemente mayor que 200 pm.

Además, el patrón de textura se puede definir en términos de la altura máxima y mínima de textura en cada una de las tres zonas. Así, en una realización ejemplar, en la primera zona A, la región texturizada tiene una altura de textura que aumenta desde una altura mínima Ha1 en el rango de 0-50 pm a una altura máxima HA2en el rango de 100-400 pm, en la segunda zona B, la región texturizada tiene una altura de textura que aumenta desde una altura mínima Hb1 en el rango de 100-400 pm a una altura máxima Hb2 en el rango 200-1000 pm, y en la tercera zona C, la región texturizada tiene una altura de textura que aumenta desde una altura mínima Hci en el rango de 200­ 1000 pm a una altura máxima Hc2 que es mayor que 300 pm.

La primera zona A puede definirse como que comprende la región de la tela texturizada en la que el ángulo 0 de la superficie es menor que un valor 0^a máximo en el rango de 10° a 25°.

La segunda zona B puede definirse como la región de la tela texturizada en la que el ángulo 0 de la superficie es mayor que 0a y menos que un valor 0b máximo en el rango 60° -105°, preferiblemente 60° -95°.

La tercera zona C puede definirse como que comprende la región de la tela texturizada en la que el ángulo 0 de la superficie es mayor que 0b. Por lo tanto, en una realización, la tercera zona C puede comprender al menos una región de la prenda en la que el ángulo 0 de la superficie es mayor que un valor 0C1 mínimo de en el rango de 60° -105°, preferiblemente de 60° a 95°. La tercera zona C se extiende hacia atrás desde el borde exterior (o posterior) de la segunda zona B hasta el punto más posterior del cuerpo cilíndrico: es decir, el punto diametralmente opuesto al punto P de estancamiento en la cara frontal del cuerpo cilíndrico.

En una realización, el patrón 8 de textura tiene una altura H que varía sustancialmente de manera continua (o casi continua) y aumenta con el ángulo 0 de la superficie a lo largo de una o más de las zonas primera, segunda y tercera. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 2, en el caso de un cuerpo cilindrico con un radio r de 100 mm, la altura del patrón aumenta de manera constante en la primera zona A desde una altura de 0 mm, donde 0 = 0° hasta aproximadamente 100 pm en un ángulo de superficie 0 de aproximadamente 30°, luego aumenta más rápidamente en la segunda zona B hasta una altura de aproximadamente 500 pm en un ángulo de la superficie 0 de aproximadamente 60°, y luego aumenta más gradualmente en la tercera zona C hasta una altura de aproximadamente 800 pm en un ángulo de la superficie 0 de 180°.

Como se discutió anteriormente, el término "sustancialmente continuo" pretende cubrir tanto un aumento continuo en la altura de la textura como un aumento casi continuo en la altura de la textura, que consiste en una pluralidad de aumentos incrementales o escalonados en la altura de la textura. En este último caso, los aumentos incrementales en la altura de la textura serán muy pequeños, por ejemplo, menos de 0.2 mm y preferiblemente no más de 0.1 mm, de modo que el aumento en la altura de la textura sea efectivamente continuo.

En el caso de un cuerpo cilindrico con un radio de 200 mm, la altura del patrón aumenta constantemente en la primera zona A desde una altura de 0 mm, donde 0 = 0° hasta aproximadamente 100 pm en un ángulo de superficie de aproximadamente 30°, luego aumenta más rápidamente a través de la segunda zona B y la tercera zona C para alcanzar una altura de aproximadamente 800 pm en un ángulo de superficie de 180°. Estas curvas son válidas con ligeras variaciones para cuerpos cilindricos con un radio en el rango de 60-300 mm y para velocidades en el rango de 6 a 40 m/s.

El patrón 8 de textura puede tomar varias formas diferentes, algunos ejemplos de esas formas se ilustran en las figuras 3-6. El patrón ilustrado en las figuras 3 y 4a comprende una serie escalonada de formaciones de textura 8 cilindrica con una separación D media entre las formaciones típicamente en el rango de 1 mm a 40 mm. La altura del patrón de textura corresponde a la altura H de las formaciones 8. Las formaciones de textura 8 pueden tener diferentes alturas H en diferentes zonas de la prenda.

La figura 4b ilustra una variante del patrón que se muestra en la figura 4a, en la que la altura H del patrón de textura varía sustancialmente de forma continua (casi continua). El patrón nuevamente comprende una serie escalonada de formaciones 8a, 8b, 8c de textura cilindricas con una separación D media entre las formaciones típicamente en el rango de 1 mm a 40 mm. La altura de las formaciones 8a, 8b, 8c aumenta gradualmente, la primera formación 8a tiene una altura Ha, la segunda formación 8b tiene una altura Hb y la tercera formación 8c tiene una altura Hc donde Hc> Hb> Ha. El aumento incremental en la altura de las formaciones (por ejemplo, Hc-Hb o Hb-Ha) es preferiblemente menor que 200 pm, más preferiblemente menor que 150 pm, e incluso más preferiblemente menor que 100 pm, de modo que el aumento de altura es efectivamente continuo.

Otro patrón texturizado ilustrado en las figuras 5 y 6a comprende un conjunto de crestas 10 paralelas con una separación D en el rango de 1 mm a 40 mm, preferiblemente de 2 mm a 20 mm. La altura del patrón de textura nuevamente corresponde a la altura H de las formaciones. En esta realización, las crestas 10 están dispuestas preferiblemente para ser sustancialmente perpendiculares a la dirección esperada del flujo de aire sobre la superficie. (En comparación, el patrón de textura ilustrado en las figuras 3 y 4 es esencialmente omnidireccional y, por lo tanto, no depende de la dirección del flujo de aire sobre la superficie). Las formaciones de textura 10 pueden tener diferentes alturas H en diferentes zonas de la prenda.

La figura 6b ilustra una variante del patrón que se muestra en la figura 6a, en la que la altura H del patrón de textura varia sustancialmente de forma continua (casi continua). El patrón comprende nuevamente un conjunto de crestas paralelas 10a, 10b, 10c con una separación media D entre las formaciones, tipicamente en el rango de 1 mm a 40 mm. La altura de las formaciones 10a, 10b, 10c aumenta incrementalmente, la primera formación 10a tiene una altura Ha, la segunda formación 10b tiene una altura Hb y la tercera formación 10c tiene una altura Hc donde Hc> Hb> Ha. El aumento incremental en la altura de las formaciones (por ejemplo, Hc-Hb o Hb-Ha) es preferiblemente menor que 200 pm, más preferiblemente menor que 150 pm, e incluso más preferiblemente menor que 100 pm, de modo que el aumento de altura es efectivamente continuo.

Debe observarse que los patrones de textura ilustrados en las figuras 3-6 son solo ejemplos de los muchos patrones diferentes que pueden usarse.

En el caso de una prenda hecha de una tela texturizada, la tela puede tener en una realización una textura que varia dentro de una parte sin costura de la tela para que el patrón no se rompa con las costuras, ya que las costuras pueden afectar el flujo de aire sobre la superficie. Esto se puede lograr, por ejemplo, utilizando una tela de punto jacquard. Alternativamente, el patrón de textura se puede imprimir sobre la tela o se puede crear aplicando un material sólido adecuado, por ejemplo, silicona, a la superficie de la tela. La silicona se puede aplicar, por ejemplo, a la superficie de la tela utilizando una impresora 3D.

La prenda es un articulo de ropa deportiva, que se puede usar para cualquier deporte en el que la reducción de la resistencia es importante. Esto se aplica particularmente a los deportes en los que la potencia de entrada es limitada (por ejemplo, suministrado por el atleta o la fuerza de gravedad) y donde el atleta viaja a una velocidad generalmente en el rango de 6-20 m/s, por ejemplo, ciclismo, correr y patinaje de velocidad, o posiblemente hasta 40 m/s o más para algunos deportes, por ejemplo, esquí alpino. El artículo de vestimenta puede consistir, por ejemplo, en una camisa, pantalones, mallas, pantalones cortos, pantalones cortos con tirantes, zapatos, cubre calzado, protectores de brazos, protectores de pantorrillas, guantes, calcetines o un traje de una pieza. El artículo de ropa también puede ser un artículo para cubrir la cabeza, por ejemplo, una gorra o casco, o una cubierta de tela para un casco.

En las figuras 7, 8 y 9 se ilustra un ejemplo de una prenda diseñada para su uso en ciclismo. La prenda en este caso es un traje 11 de una sola pieza que comprende una porción 12 del cuerpo que cubre el tronco del atleta, con mangas 14 cortas y piernas 16 que cubren las partes superiores de los brazos y piernas del atleta. La prenda tiene una pluralidad de zonas que se definen en relación con la dirección M de desplazamiento hacia adelante del atleta, y que tienen en cuenta la postura del atleta. Las zonas incluyen una primera zona A ubicada generalmente en una región frontal interior de la prenda, una segunda zona B ubicada en una región frontal exterior de la prenda y una tercera zona C que está ubicada en una región posterior de la prenda. La superficie exterior de la prenda tiene una textura que varía a lo largo de las tres zonas, la textura tiene típicamente una altura de 0-150 pm en la primera zona A, una altura de 150-500 pm en la segunda zona B y una altura superior a 500 pm en la tercera zona C.

En este ejemplo, la primera zona A está ubicada principalmente en las regiones del pecho y los hombros del tronco 12 y en las partes orientadas hacia adelante de las mangas 14 y las patas 16. La segunda zona B con una altura de textura aumentada se localiza principalmente en las regiones lateral y posterior del cuerpo 12 y las regiones laterales de las mangas 14 y las patas 16. La tercera zona C, que tiene la mayor altura de textura, se encuentra principalmente en la parte posterior inferior del cuerpo 12 y las partes posteriores de las mangas 14 y las patas 16. Se ha encontrado que esta disposición de patrones de textura es particularmente ventajosa para los ciclistas que adoptan la postura clásica agachada ilustrada en la figura 8. Se apreciará que en otros deportes donde los atletas adoptan diferentes posturas, la disposición de los patrones de textura se adaptará según sea necesario para proporcionar un bajo nivel de la resistencia de presión.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Una prenda (11) de baja resistencia que comprende un artículo de ropa deportiva, en donde la prenda está hecha de una tela (3), en donde la prenda comprende una primera zona A ubicada en una región frontal interior de la prenda y una segunda zona B ubicada en una región frontal exterior de la prenda, una o más de las zonas que tienen una región (8) texturizada con una altura H de textura, y en donde la altura H de textura varía dentro de la región texturizada de dicha una o más zonas; caracterizado porque la altura H de textura aumenta sustancialmente de manera continua a lo largo de la región texturizada de dicha una o más zonas en una dirección desde la primera zona A hasta la segunda zona B.

2. Una prenda de baja resistencia según la reivindicación 1, en donde en la primera zona A la región texturizada tiene una altura H^a de textura media en el rango de 0-200 pm.

3. Una prenda de baja resistencia según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde en la primera zona A, la región texturizada tiene una altura de textura que aumenta desde una altura mínima H^a1 en el rango de 0-50 pm a una altura máxima H^a2 en el rango de 100-400 pm.

4. Una prenda de baja resistencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que en la segunda zona B, la región texturizada tiene una altura de textura media Hb en el intervalo de 100-500 pm.

5. Una prenda de baja resistencia según la reivindicación 4, en donde en la segunda zona B la región texturizada tiene una altura de textura que aumenta desde una altura mínima Hb1 en el rango de 100-400 pm a una altura máxima H^b2 en el rango de 200-1000 pm.

6. Una prenda de baja resistencia según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde al menos una región texturizada está dispuesta en una tercera zona C de la prenda, en la que la tercera zona C está situada en una región posterior de la prenda.

7. Una prenda de baja resistencia según la reivindicación 6, en la que en la tercera zona C la región texturizada tiene una altura de textura media Hc superior a 200 pm.

8. Una prenda de baja resistencia según la reivindicación 6 o la reivindicación 7, en donde en la tercera zona C la región texturizada tiene una altura de textura que aumenta desde una altura mínima Hci en el rango de 200-1000 pm a una altura máxima Hc2 mayor que 300 pm.

9. Una prenda de baja resistencia según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dentro de la región texturizada el aumento sustancialmente continuo en la altura de la textura H comprende una pluralidad de aumentos incrementales en la altura de la textura, y en el que cada incremento incremental en la altura de la textura es menor que 200 pm, preferiblemente menor que 150 pm, más preferiblemente menor que 100 pm.

10. Una prenda de baja resistencia según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región texturizada comprende una pluralidad de formaciones de textura que tienen un espacio medio D en el intervalo de 1 mm a 40 mm, preferiblemente de 2 mm a 20 mm.

11. Una prenda de baja resistencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la tela tiene una altura de textura que varía dentro de una parte sin costura de la tela.

12. Una prenda de baja resistencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la tela tiene una textura que se obtiene con tejido de punto jacquard de la tela, o imprimiendo un patrón 3D en la superficie exterior de la tela, o mediante la aplicación de un material sólido, por ejemplo, silicona, a la superficie exterior de la tela.

13. Prenda de baja resistencia según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la prenda es un artículo de ropa deportiva para ciclismo, correr, esquiar, carreras de caballos o patinaje de velocidad, y opcionalmente incluye una camisa, pantalones, mallas, pantalones cortos, pantalones cortos con tirantes, zapatos, cubre calzado, cubre brazos, protectores de pantorrillas, guantes, calcetines o un traje.