ШНУРОК С ТРУБЧАТЫМ ТЕЛОМ Российский патент 2016 года по МПК D04C1/12 

Область техники

Изобретение относится к шнурку с трубчатым телом.

Уровень техники

Хорошо известны шнурки, которые надо продевать через отверстия для фиксации и у которых сердцевина выполнена из длинномерного материала, имеющего эластичность, как у резины, и снаружи покрыта волокном, причем на этом слое волокна образованы узловатые участки для их защемления в отверстиях обуви, обеспечивая тем самым фиксацию шнуровки без завязывания.

Узловатые участки оплетены таким образом, чтобы зацепляться за отверстие в обуви со шнуровкой после прохождения через это отверстие и свободно менять свой диаметр в зависимости от приложенной к шнурку силы натяжения. Шнурок имеет несколько оплетенных узловатых участков, концы которых скреплены посредством резиновой сердцевины, а также неупругую (гибкую) и незафиксированную оплетенную часть сердцевины. Когда к резиновой сердцевине прикладывают натяжение, резиновый участок сердцевины растягивается и расстояние между концами узловатых участков увеличивается, так что сердцевина этих участков становится плоской и их диаметр уменьшается.

Если к резиновой сердцевине не прикладывается сила натяжения, то резиновый участок возвращается к нормальной длине и расстояние между концами также становится нормальным, так что форма узловатого участка возвращается к исходной, а его диаметр увеличивается.

Таким образом можно управлять изменением диаметра узловатого участка посредством приложения к шнурку силы натяжения, так что можно получить обувь на шнурках, которые не ослабляются без завязывания.

Такой шнурок с узловатыми участками описан, например, в документе JP 349002.

Тем не менее, в описанной выше конструкции оба конца неупругого узловатого участка прикреплены к резиновой сердцевине, так что под действием большой силы натяжения резиновый участок не может растягиваться. Причина этого заключается в том, что узловатый участок оплетен неупругим волокном и резиновый участок закреплен неупругим слоем.

Более того, резиновый участок, соответствующий сердцевине узловатого участка, повторяет растяжения и сжатия в ответ на большое натяжение.

Раскрытие изобретения

Таким образом, имеется участок, подверженный большому растягивающему усилию, и участок, не подверженный растягивающему усилию, и когда на границе между участками, подверженными воздействию различных растягивающих усилий, накапливается большое напряжение и это напряжение достигает предела, шнурок рвется. Чтобы решить вышеуказанную задачу, шнурок согласно изобретению содержит трубчатое тело из упругого материала и узловатые участки, расположенные с интервалом относительно друг друга, диаметр которых может меняться в зависимости от натяжения узловатого участка в осевом направлении.

Шнурок в соответствии с изобретением не просто порвать и он не ослабляется без его завязывания.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан участок шнурка по первому варианту его выполнения;

на фиг. 2 - то же, но при натяжении в осевом направлении;

на фиг. 3 показано использование шнурка для обуви;

на фиг. 4 - использование шнурка для брюк;

на фиг. 5 - блок-схема последовательности действий при фиксации с помощью шнурка по первому варианту его выполнения;

на фиг. 6 показан целый шнурок в соответствии со вторым вариантом его выполнения, вид в перспективе;

на фиг. 7 - шнурок по третьему варианту его выполнения, вид в разрезе;

на фиг. 8 - шнурок по четвертому варианту его выполнения, вид в разрезе;

на фиг. 9 - шнурок по пятому варианту его выполнения, вид в разрезе;

на фиг. 10 - оплетенный участок тела шнурка в соответствии с шестым вариантом выполнения шнурка;

на фиг. 11 - шнурок с обеих сторон, вид сбоку;

на фиг. 12 - шнурок, выполненный в виде резиновой трубки, вид в разрезе.

Варианты осуществление изобретения

Соотношение между пунктами формулы изобретения и вариантами выполнения шнурка следующее: Первый вариант в основном описан пунктом 1 формулы, второй вариант - пунктом 2 формулы, третий вариант - пунктом 3 формулы, четвертый вариант - пунктом 4 формулы, пятый вариант - пунктом 5 формулы и шестой вариант - пунктом 6 формулы. Изобретение не ограничивается вышеупомянутыми вариантами выполнения, его можно реализовывать в различных формах, не отклоняясь от сущности изобретения.

Как показано на фиг. 1, шнурок в соответствии с первым вариантом его выполнения представляет собой шнурок с трубчатым телом, выполненным из упругого материала, содержащий узловатые участки, расположенные с интервалом относительно друг друга, диаметр которых может меняться в зависимости от натяжения на узловатом участке в осевом направлении. Шнурок указанной конструкции непросто порвать под действием сильного натяжения, которое многократно прикладывают к телу шнурка.

На фиг. 1 показана конструкция шнурка в горизонтальном положении и в вертикальной проекции, а на фиг. 11 показан вид сбоку обеих сторон шнурка.

Как показано на фиг. 1, шнурок 0100 имеет трубчатое тело с узловатыми участками, расположенными с интервалом относительно друг друга. В частности, узловатые участки образованы чередованием «сердцевин» 0101 и «концов» 0102. На фиг. 2 показан шнурок под действием натяжения в осевом направлении, когда диаметр узловатого участка изменился и узловатый участок сжался. Когда убирают силу натяжения, диаметр узловатого участка меняется увеличиваясь.

Узловатый участок в соответствии с первым вариантом выполнения шнурка расположен повторяющимся с некоторым интервалом, поэтому на теле шнурка размещено множество узловатых участков. Множество узловатых участков могут быть размещены только с интервалами между сердцевинами, которые могут быть разными. Узловатые участки могут быть размещены через одинаковые интервалы или произвольно. Как показано на фиг. 3 и 4, шнурки могут иметь различное применение, например для завязывания обуви или для закрепления брюк.

Диаметр узловатого участка может меняться в зависимости от силы натяжения, приложенной к нему в осевом направлении. В частности, по мере увеличения натяжения в осевом направлении диаметр сокращается, а по мере уменьшения натяжения в осевом направлении диаметр увеличивается.

На фиг. 5 представлена блок-схема последовательности действий в процессе фиксации шнурком по первому варианту его выполнения. Указанный процесс включает в себя следующие этапы. Вначале, на этапе S0501, к шнурку в осевом направлении прикладывают силу натяжения, при этом диаметр узловатого участка сокращается. Затем, на этапе S0502, растянутый шнурок пропускают через отверстие. Затем, на этапе S0503, определяют, подходит ли длина шнурка для удержания зафиксированного положения. Если длина не подходит, то повторяют этап S0502. Если определено, что длина является подходящей, то процесс переходит к этапу S0504, на котором уменьшают приложенную к шнурку силу натяжения, при этом диаметр узловатого участка увеличивается, расширяя тем самым узловатый участок. В результате можно сохранить зафиксированное положение только посредством зацепления узловатого участка за отверстие без завязывания шнурка.

При отсутствии натяжения в осевом направлении диаметр узловатого участка больше диаметра участка без узлов. Узловатый участок представляет собой часть тела шнурка и образован из упругого материала, аналогичного материалу тела шнурка.

Выражение «образован из упругого материала» означает, что шнурок образован из материала, обладающего свойством упругости. Например, упругий материал может включать в себя натуральный или синтетический каучук. Как показано на фиг. 12, шнурок может быть образован в виде резиновой трубки, целиком выполненной из такого материала, или может быть образован путем сочетания таких материалов с неупругими материалами, такими как полиэстер, нейлон, акрил или полиуретан. Таким образом, шнурок, все тело которого выполнено из упругого материала, может растягиваться и сжиматься под действием силы натяжения в осевом направлении, так что на соответствующих участках шнурка непросто получить нежелательную деформацию, в результате чего такой шнурок непросто порвать под действием сильного натяжения, многократно прикладываемого к телу шнурка.

Шнурок описанной выше конструкции может сохранять узловатый участок при сильном натяжении и его можно многократно использовать, тем самым решая проблему, возникающую при обычной технологии.

Шнурок в соответствии со вторым вариантом его выполнения, показанный на фиг. 6, в основном аналогичен шнурку по первому варианту, при этом упругий материал оплетен резиноподобным и менее упругим обычным материалами. Эта конфигурация допускает расширение и сжатие в осевом направлении без большой нагрузки на шнурок.

Конструкция шнурка в соответствии со вторым вариантом его выполнения в основном аналогична шнурку по первому варианту, поэтому далее в основном будет приведено описание различий в упругом материале.

Резиноподобный материал представляет собой материал, обладающий упругостью и имеющий нитевидную форму, который хорошо растягивается под действием натяжения в осевом направлении. Понятие «резиноподобный материал» не исключает любые резиновые материалы и, следовательно, может быть использован любой вид резины, такой как натуральный или синтетический каучук. Оплетка из резиноподобного материала допускает достаточное растягивание при небольшом натяжении в осевом направлении.

Менее упругий обычный материал представляет собой волокнистый материал, обладающий меньшей упругостью по сравнению с резиноподобным материалом. Таким образом, понятие «менее упругий» является специальным термином и означает, что такой материал обладает меньшей упругостью, но не является неупругим. Например, в качестве менее упругого материала может использоваться полиэстер, нейлон, акрил или полиуретан. Оплетка из такого волокнистого материала с высокой линейной плотностью обеспечивает повышенную стойкость шнурка к разрыву. Более того, при использовании менее упругого материала можно выполнить различные формы узловатых участков, которые тяжело сформировать, используя только резиноподобный материал.

Резиноподобный материал и обычный материал образует путем их взаимного переплетения упругий материал по первому варианту выполнения. Термин «переплетение» означает общий способ плетения резиноподобного материала и обычного материала с прямыми линиями путем их пересечения по диагонали. Указанная конструкция позволяет использовать преимущества резиноподобного и обычного материалов. В частности, резиноподобный материал обладает стойкостью к сжатию и разрыву при сильном растяжении благодаря тому, что он переплетен с обычным материалом, обладающим высокой износостойкостью, а обычный материал обладает упругостью в осевом направлении без большой нагрузки благодаря тому, что он переплетен с резиноподобным материалом.

Более того, при переплетении можно соответствующим образом определить места, где материалы должны пересечься, и количества используемых материалов. Количество резиноподобного и обычного материалов может быть одинаковым либо соотношение может составлять 1:5 или 1:7, где большее количество относится к обычному материалу. Чтобы обеспечить достаточную упругость для эффективной работы шнурка, подходящее соотношение между резиноподобным и обычным материалами составляет, например, приблизительно 1:7. Формирование узловатого участка, расположенного на теле шнурка, выполненного путем оплетания упругого материала, осуществляется следующим образом. Как описано выше, узловатый участок необходимо выполнить так, чтобы его диаметр изменялся в зависимости от его натяжения в осевом направлении, и эту функцию необходимо обеспечить также в оплетенной конфигурации. В частности, можно сделать частичное отклонение при плетении, например, одни участки шнурка могут быть оплетены более свободно по сравнению с другими участками. Это позволяет выполнить изгиб на узловатом участке, так что узловатый участок становится более широким, а также сконфигурировать тело шнурка резиноподобным материалом и обычным материалом без участка отдельно переплетенных материалов на сердцевине и конце узловатого участка.

Шнурок, дополнительно содержащий обычный материал, может иметь различные конструкции, а также обладать не только стойкостью к разрыву. Более того, обычный материал снижает сопротивление трению относительно отверстия, придавая шнурку плавность перемещения.

Шнурок в соответствии с третьим вариантом его выполнения, показанный на фиг. 7, в основном аналогичен шнурку по первому варианту, но содержит расположенный по центру трубки 0703 дополнительный шнурок 0705, образованный трубчатым телом и состоящий из менее упругого материала. Этот дополнительный шнурок образует сердцевину узловатого участка и скомкан 0704 в соответствующем узловатом участке, допуская изменение расстояния между концами узловатого участка в ответ на изменение диаметра этого участка. Такая конструкция позволяет облегчить восстановление исходного состояния узловатого участка после многократного использования шнурка.

Расположенный в центре шнурок также изменяет расстояние между концами узловатого участка в ответ на изменение диаметра узловатого участка, при этом он образует сердцевину узловатого участка путем образования комка на участке, соответствующем узловатому участку. Изменение расстояния между концами узловатого участка в ответ на изменение диаметра узловатого участка означает, что изменение диаметра узловатого участка вызвано натяжением в осевом направлении, приложенным к телу шнурка, и расстояние между концами узловатого участка изменяется в ответ на изменение диаметра. Когда расстояние между концами узловатого участка сокращается, то упомянутый скомканный участок расположенного в центре шнурка дополнительно сжимается, а когда расстояние между концами узловатого участка возрастает, то скомканный участок расположенного в центре шнурка расширяется.

Скомканный участок расположенного в центре шнурка выполнен на участке, соответствующем узловатому участку. В соответствии с такой конструкцией упругий материал, образующий тело шнурка, образует узловатый участок вдоль участка, соответствующего узловатому участку расположенного в центре шнурка, таким образом участок, соответствующий узловатому участку, работает как сердцевина для формирования узловатого участка. Более того, при изначальном размещении расположенного в центре шнурка в качестве сердцевины узловатый участок может сохранять прочность, чтобы выдерживать многократное использование. Следует отметить, что необходимо избегать пропусков на участке, соответствующем узловатому участку, чтобы расположенный в центре шнурок функционировал в качестве сердцевины узловатого участка. Чтобы обеспечить функционирование в качестве сердцевины узловатого участка, необходимо, чтобы расположенный в центре шнурок соединял участки, соответствующие узловатому участку, и имел нитевидную форму, где он зафиксирован на концах шнурка.

Поскольку расположенный в центре шнурок необязательно должен расширять или сжимать шнурок, он может быть образован из неупругого материала. Поэтому, даже если к телу шнурка приложить силу натяжения в осевом направлении и растянуть его, расположенный в центре шнурок не растянется, как резиноподобный материал. Тело расположенного в центре шнурка немного длиннее тела шнурка, а скомканный участок имеет, например, спирально закрученную форму. В соответствии с такой конструкцией можно уменьшить сложность восстановления исходного состояния узловатого участка, когда скомканный участок увеличивается при многократном использовании шнурка.

Шнурок по третьему варианту в дополнение к первому варианту облегчает восстановление исходного состояния узловатого участка тела шнурка из-за многократного использования шнурка.

Шнурок в соответствии с четвертым вариантом его выполнения, показанный на фиг. 8, в основном аналогичен шнурку по первому варианту, а диаметр W1 сердцевины узловатого участка 0801 тела шнурка в 1,5 или более раз больше диаметра W2 конца узловатого участка 0802 тела шнурка при отсутствии натяжения в осевом направлении. В соответствии с такой особенностью формы узловатого участка шнурок легко зацепляется за отверстие и может плавно перемещаться при регулировании его длины.

Конструкция шнурка в соответствии с четвертым вариантом его выполнения в основном аналогична конструкции шнурка по первому варианту. Далее в основном приведено описание различий в диаметре узловатого участка.

В состоянии при отсутствии натяжения в осевом направлении, как показано на фиг. 8, диаметр сердцевины узловатого участка больше диаметра концов узловатого участка, при этом сердцевина функционирует, как крепление, зацепляющееся за отверстие. Для функционирования узловатого участка диаметр сердцевины этого участка должен быть больше диаметра отверстия.

В то же время, если диаметр сердцевины узловатого участка становится значительно больше, то баланс формы всего шнурка утрачивается, те самым нарушая внешний вид шнурка. Более того, к шнурку необходимо приложить избыточное натяжение в осевом направлении, чтобы сократить диаметр сердцевины узловатого участка и выровнять диаметр всего шнурка. Предполагается, что шнурок используется ежедневно в качестве крепления мужчинами и женщинами всех возрастов, поэтому желательно, чтобы диаметр сердцевины узловатого участка изменялся при минимальном натяжении в осевом направлении, так чтобы и люди старшего возраста, и дети, которые являются менее сильными, могли использовать шнурок. Таким образом, предпочтительно, чтобы узловатый участок легко зацеплялся за отверсти, и чтобы диаметр всего шнурка мог быть легко выровнен.

При использовании шнурка, в котором диаметр сердцевины узловатого участка на теле шнурка составляет 7 мм, а диаметры концов составляют 4 мм, можно сократить диаметр сердцевины узловатого участка и выровнять тело шнурка, не прикладывая сильного натяжения в осевом направлении.

Шнурок по четвертому варианту по сравнению с первым вариантом дополнительно обеспечивает легкое зацепление за отверстие и плавное перемещение при регулировании его длины.

Шнурок в соответствии с пятым вариантом его выполнения, показанный на фиг. 9, в основном аналогичен шнурку по первому варианту, а диаметр W3 сердцевины узловатого участка 0901 тела шнурка не более чем в 1,3 больше диаметра W4 конца узловатого участка 0902 тела шнурка при натяжении в осевом направлении. В соответствии с такой особенностью формы узловатого участка шнурок может плавно проходить через отверстие.

Конфигурация шнурка в соответствии с пятым вариантом в основном аналогична шнурку по первому варианту. Далее в основном приведено описание различий в диаметре узловатого участка при натяжении.

В состоянии натяжения в осевом направлении, как показано на фиг. 2, диаметр сердцевины узловатого участка становится меньше, чем при отсутствии натяжения в осевом направлении, и шнурок может проходить через отверстие не зацепляясь. Для функционирования узловатого участка диаметр сердцевины узловатого участка должен быть достаточно малым для прохождения через отверстие при натяжении в осевом направлении. Желательно, чтобы достаточно малый диаметр для прохождения через отверстие при натяжении в осевом направлении был таким же, что и диаметр концов узловатого участка. Тело шнурка выполнено из упругого материала и он имеет трубчатую форму. Таким образом, внутри трубки имеется пространство, и если диаметр сердцевины узловатого участка немного больше, чем диаметр концов, то узловатый участок входит в пространство внутри трубки при прохождении через отверстие, имеющее такой же диаметр, что и концы.

Диаметр сердцевины узловатого участка на теле шнурка составляет 7 мм, а диаметры концов составляют 4 мм, так что можно осуществить прохождение шнурка через отверстие диаметром 4 мм путем натягивания шнурка в осевом направлении даже в состоянии, когда диаметр сердцевины узловатого участка приблизительно составляет 5 мм.

Шнурок по пятому варианту в дополнение к первому варианту обеспечивает плавное прохождение через отверстие.

Шнурок в соответствии с шестым вариантом его выполнения, как показано на фиг. 10, в основном аналогичен шнурку по первому варианту, при этом тело шнурка оплетено под углом 45° к осевому направлению. В соответствии с такой особенностью шнурок может плавно проходить через отверстие.

Конфигурация шнурка в соответствии с шестым вариантом в основном аналогична шнурку по первому варианту. Далее в основном приведено описание различий угла оплетки тела шнурка.

Словосочетание «тело шнурка оплетено под углом 45° к осевому направлению» означает, что резиноподобный материал и обычный материал переплетены под углом приблизительно 45°. Как описано выше, предпочтительно, чтобы тело шнурка могло проходить через отверстие без зацепления, при этом степень зацепления может изменяться не только в зависимости от диаметра узловатого участка, но также от его поверхности. В частности, если поверхность узловатого участка становится гладкой, то тело шнурка может легко пройти через отверстие. Когда угол оплетки становится шире, оплетка ослабевает и шнурок легко зацепляется за отверстие. В то же время, по мере того, как угол становится меньше, диаметр тела шнурка сокращается, диаметр узловатого участка становится больше и становится трудно сделать диаметр узловатого участка небольшим и заставить шнурок пройти через отверстие, пока к шнурку не будет приложено сильное натяжения в осевом направлении.

Таким образом, при использовании шнурка, в котором его тело оплетено резиноподобным материалом и обычным материалом приблизительно под углом 45° к осевому направлению, можно заставить его плавно пройти через отверстие, не вызывая вышеупомянутых трудностей.

Шнурок по шестому варианту в дополнение к первому варианту обеспечивает плавное прохождение через отверстие.

Описание ссылочных позиций

0100 - Шнурок

0101 - Сердцевина узловатого участка

0102 - Конец узловатого участка

0103 - Конец

0200 - Шнурок

0201 - Сердцевина узловатого участка

0202 - Конец узловатого участка

0701 - Сердцевина узловатого участка

0702 - Конец узловатого участка

0703 - Трубчатый участок

0704 - Участок, соответствующий узловатому участку

0705 - Расположенный в центре шнурок

1201 - Сердцевина узловатого участка

1202 - Конец узловатого участка

В обычном шнурке с узловатыми участками и упругой сердцевиной существует разница в степени растяжения концов и сердцевины узловатого участка, поэтому имеется участок, который подвержен большому растягивающему усилию, и участок, который не подвержен растягивающему усилию. Когда на границе между участками, подверженными воздействию различных растягивающих усилий, накапливается большое напряжение, оно может достигать предельных значений, и шнурок может рваться. Чтобы решить эту проблему, шнурок согласно изобретению содержит трубчатое тело из упругого материала, узловатые участки, расположенные с интервалом относительно друг друга и выполненные с возможностью изменения их диаметра в зависимости от натяжения на узловатом участке в осевом направлении, при этом шнурок дополнительно содержит расположенный в центре трубки, образованной трубчатым телом шнурка, дополнительный шнурок, состоящий из менее упругого материала, при этом дополнительный шнурок образует сердцевину узловатого участка и скомкан на этом участке так, что он позволяет изменять расстояние между концами узловатого участка при изменении диаметра этого участка. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Шнурок с трубчатым телом из упругого материала, содержащий узловатые участки, расположенные с интервалом относительно друг друга и выполненные с возможностью изменения их диаметра в зависимости от натяжения на узловатом участке в осевом направлении, характеризующийся тем, что он дополнительно содержит расположенный в центре трубки, образованной трубчатым телом шнурка, дополнительный шнурок, состоящий из менее упругого материала, при этом дополнительный шнурок образует сердцевину узловатого участка и скомкан на этом участке так, что он позволяет изменять расстояние между концами узловатого участка при изменении диаметра этого участка.

2. Шнурок по п. 1, в котором упругий материал оплетен резиноподобным и менее упругим обычным материалами.

3. Шнурок по любому из пп. 1 или 2, в котором диаметр узловатого участка тела шнурка более чем в 1,5 раза превышает диаметр участка тела шнурка без узлов при отсутствии натяжения в осевом направлении.

4. Шнурок по любому из пп. 1 или 2, в котором диаметр узловатого участка тела шнурка не более чем в 1,3 раза превышает диаметр участка тела шнурка без узлов при натяжении в осевом направлении.

5. Шнурок по п. 2, в котором тело шнурка оплетено под углом 45° к осевому направлению.