横向开槽的轮廓标的制作方法
专利名称：横向开槽的轮廓标的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于在道路等场所控制车辆通行的轮廓标。本发明还涉及相关的制品、系统和方法。
背景技术：
交通轮廓标是公知的。轮廓标通常用于有汽车、货车、或其他机动车或非机动车行驶的道路或其他铺砌路面或未铺砌路面或其附近。为车辆驾驶员着想，常常将一系列轮廓标沿着马路、车道或小径布置以突显或增强其可见度。图I为道路110的理想化透视图，沿该道路设置有轮廓标112以标示该道路的路线或方向。轮廓标还可在建筑施工区域使用，以帮助可能不熟悉线路的车辆驾驶员沿途驾驶车辆。也许因为轮廓标可以用于朝给定方向指引或“疏导”交通，所以它们有时也被称为疏导器(channelizer)。 在一些情况下，轮廓标可用于仅从一个方向可见被认为重要的应用中。在另一些情况下，例如当设置在相反方向的交通车道之间时，轮廓标在这两个方向上均具有高可见度可能是重要的。在再一些情况下，如在十字路口之类的地方，轮廓标在四个或更多个不同方向例如北向、南向、东向和西向上具有高可见度可能是重要的。已知的轮廓标设计例如只是附接于基部的柱子。为了改善可见度，所述柱子可以包含高可见度材料。为了日间可见度，所述柱子可以用明亮的漫射材料例如白色或橙色涂料制造。为了夜间可见度，可以围绕柱子的一部分包裹回射片材。回射片材的特征在于可使入射光大致返回其入射方向，无论所述光以什么角度照射在片材表面上。因此，当车辆接近其上安装有回射片的道路指示牌或其他结构时，车辆前灯的光可以照射在所述片材上，所述片材随后将所述光反射回大致的前灯方向。回射发生在小然而限定的角锥中，所述角锥将车辆驾驶员的眼部包围，使得驾驶员觉察到显著明亮和高度可见的指示牌。图2和图3提供的背景用来例示在讨论回射片材或其他反射片材时可能有些重要的两个角度。图2为以方向212沿道路214行驶的车辆210的俯视图。在道路的侧边附近设有反射片材216。假设片材216为平坦和平面的，并且轴线218垂直于片材的平面。(在反射片材不平坦的情况下，所述片材的各部分可以被认为是平坦的，其条件是该部分的尺寸足够小。)轴线220表示来自车辆前灯的光照射在片材216上的方向。轴线218和220之间的角度β称为光的入射角。这一情况的侧视图示于图3中，其中车辆前灯(或其他光源)独立示出并标记为310，并且车辆驾驶员(或其他观察者)的眼部独立示出并标记为312。轴线314在前灯310和片材216之间延伸。另一个轴线316在片材216和观察者312之间延伸。轴线314、316之间的角度α称为观察角。某些轮廓标被设计成以竖直姿态取向但未被设计成可经受移动车辆的撞击。如果汽车或其他车辆碰撞或碾过这种轮廓标，则该轮廓标可能毁坏或弯曲，但其通常不会回复其竖直姿态。这种轮廓标可能在这样的应用中完全合格，其中轮廓标将被安装成与交通车道相隔相当大的距离，或其中轮廓标将被安装在泽西护栏(Jersey barrier)或类似结构的顶上。
其他轮廓标被设计成以竖直姿态取向并且还被设计成可经受行驶车辆的撞击。如果汽车或其他车辆碰撞或碾过这种轮廓标，则该轮廓标可“弹回”或以其他方式使其自身恢复基本竖直的姿态。这些轮廓标可以称为自竖立轮廓标。
发明内容
用于自竖立轮廓标的多个设计使用包括波纹管、弹簧、线缆等等的复杂机构。我们已研发出一种用于轮廓标的设计特征，其在至少某些情况下可以用于提供具有简化且稳固构造的自竖立轮廓标。 除了别的以外，本专利申请因此还公开了交通轮廓标，其包括管状主体和可增大管状主体随车辆撞击而发生的挠曲的横向开槽区域。管状主体具有第一端和第二端，所述第一端被构造成基部或被适配成可固定于基部。开槽区域包括横向形成于管状主体中的一个或多个狭槽。在一些实施例中，所述一个或多个狭槽可以包括一个或多个不连续狭槽，各狭槽可限定管状主体的铰接部。在一些实施例中，所述一个或多个狭槽可以包括具有螺旋形构造的至少一个连续横向狭槽。在任何情况下，开槽区域可以靠近管状主体的第一端设置。在一些实施例中，可以提供第二开槽区域或其他窗口区域，并且其可设置在管状主体上的其他位置以便露出施加于设在管状主体内的内芯的反射片。本文还讨论了相关方法、系统和制品。本专利申请的这些方面和其他方面通过下文的具体描述将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在审查期间可以进行修改。
图I为具有沿着道路设置的轮廓标的道路的透视图；图2为在道路上面对反射片的车辆的俯视图；图3为关于图2中所示布置中的选定要素的示意侧视图；图4为具有横向开槽区域的轮廓标的示意正视图；图4a和4b为图4的轮廓标的一部分的放大视图；图4c和4d为沿图4b中的线4c_4c和4d_4d截取的示意剖视图；图5为当侧向弯曲力作用于轮廓标时图4的轮廓标的一部分的示意正视图；图6-8为可供选择的轮廓标的部分的示意正视图，各轮廓标都包括横向开槽区域；图9为包括两个横向开槽区域的示例性轮廓标的分解透视图；图10为另一个示例性轮廓标的示意透视图；图lla-c以示意正视图示出包括收窄特征的轮廓标部分；图12a_e为可以用于所公开轮廓标的管状主体的横截面形状的某些形状的示意图；和图13为具有芯/壳构造的轮廓标的分解正视图。在这些附图中，相同的附图标号指示类似的元件。
具体实施例方式图4中示出了包括开槽区域416的轮廓标410的示意正视图。轮廓标410包括具有第一端412a和第二端412b的管状主体412以及基部414。作为参照基准，笛卡尔x_y_z坐标系也包括在该附图中。平行于Z-轴的轮廓标轴线413限定轮廓标的纵向轴线。主体412的第一端412a示出为适于紧密配合于基部414的开口内。或者，末端412a也可自身被构造为基部。可具有任何已知设计的基部具有足够的重量和/或具备对于路面或地面的足够附着机制，以便安装后保持该轮廓标的竖直姿态。在一些情况下，该基部可以与管状主体一体地形成，而在其他情况下，基部可以被压配合、粘合或者以其他方式永久性地、半永久性地或可拆卸地连接于主体412。如果轮廓标不是全向的，即如果其设计为具有一个或多个优选观察取向，则基部414可以具有独特的形状、标记、或其他定向特征，其指示安装者如何相对于交通方向或环境的其他特征而适当地定向该轮廓标。在示例性实施例中，轮廓标410可以包括高可见度材料和组分。例如，管状主体可以由亮色(如白色、橙色或其他颜色)的聚合物或其他合适材料、亮色的涂料或其他物质 制成，所述物质包括荧光材料或膜(可施加在主体上以增强可见度)。在图4中，三个反射片422a、422b、422c被示出附着于主体412的外表面，但也可以使用更多或更少的反射片(包括非反射片)。这些反射片中的一个、若干或全部可以提供高的日间可见度和/或高的夜间可见度。具有回射能力的片材可以提供高的夜间可见度。回射片材可用片材的回射系数来表征，其通常以坎德拉/勒克斯/平方米或cd/(luX·!!!2)为单位来测定。在某些情况下，回射片材对于正面观察(β =0)的回射系数可为至少10、或至少100、或至少500cd/ (lux *m2),但回射性可以随着入射角增加而降低或增加。随入射角变化的降低量取决于回射片材的设计细节。虽然可以使用来自任何供应商的回射片材，但3Μ公司出售的回射片材被优先选用。这种片材可以包括例如3Μ Diamond Grade DG3反射片材系列4000、3M DiamondGrade 明显性标志系列983、和/或3M Diamond Grade 柔性棱镜校车标志系列973。反射片422a、422b、422c可以围绕主体412的整个周长包裹，或它们可以仅包裹所述周长的一部分。如果它们围绕整个周长包裹，可以认为该轮廓标是全向的，因为该轮廓标在x-y (水平)平面内或在其附近对所有观察方向保持高度可见性。或者，反射片422a、422b,442c中的一个或多个也可以包裹主体412周长的仅仅一部分，使得例如沿着观察方向中的仅一个观察方向或范围(单向轮廓标)、或沿着观察方向中的仅两个不同观察方向或范围(双向轮廓标)提供高可见度。重要的是，轮廓标设有包括至少一个横向狭槽的开槽区域416。在图4的实施例中，提供四个不连续横向狭槽418a、418b、418c、418d，但在其他实施例中，可按需要使用任何其他数量的狭槽。狭槽418a、418b、418c、418d (它们可以统称为狭槽418)以交替方式布置在主体412的相对侧上并且以均一间距布置。在替代实施例中，横向狭槽可以设于管状主体的两个以上侧面或仅一个侧面，并且所述狭槽可以布置成具有不一致的间距。狭槽418示出为相对于x-y平面以特定角度倾斜，但也可以使用其他倾斜角度，包括零倾斜。下文结合图4a-d讨论这些设计细节中的一些。通过以横向狭槽形式从管状主体412选择性地移除或以其他方式删除材料，主体412的剩余部分变得更易于移动和挠曲。例如，每个不连续横向狭槽418都使主体的靠近所述狭槽412的部分能够以类似于铰链或悬臂的方式挠曲，挠曲的量取决于主体的材料性质和狭槽间隙(或宽度)、狭槽深度和其他狭槽几何形状。可因此认为各横向狭槽418产生对应的铰接部，所述铰接部通常以420a、420b、420c、420d示于图4中，并且统称为铰接部420。图4a和4b为轮廓标410在开槽区域416附近的部分的放大视图。图4c和4d为分别沿图4b中线4c-4c和4d-4d截取的示意剖视图。这些图4a-d共同地确定以下的设计特征或参数· pl、p2、p3和p4,它们表示铰接部的近似枢转点或枢轴。· Y，其表示狭槽的倾斜角度。· sOl，其表示从轮廓标的基部到左侧的最低狭槽的垂直距离(沿着轮廓标的Z-轴或纵向轴线413)，并且s02为右侧的最低狭槽的类似参数。 · Si，其表示左侧的相邻狭槽之间的垂直距离，并且s2表示右侧的相邻狭槽的类似参数。籲《1，其表示沿着Z-轴测量的左侧狭槽的宽度(或间隙尺寸)，并且《2表示右侧狭槽的类似参数。· wl’，其表示沿着垂直于狭槽的轴线测量的左侧狭槽的宽度，并且《2’表示右侧狭槽的类似参数。籲(11，其表示沿着X-轴(垂直于Z-轴或轮廓标纵向轴线)测量的左侧狭槽的深度，并且d2表示右侧狭槽的类似参数。· t，其表示轮廓标的管状主体412的壁厚。· D，其表示管状主体的外径。应注意，图4c_4d中所示管状主体具有圆形横截面形状。对于非圆形形状，外径D可被认为是横截面形状的最大横向尺寸。或者，在某些情况下，非圆形横截面形状的外径D可被认为是在狭槽附近的水平面内的管状主体形状的横向尺寸，沿着与在水平面内所投影的狭槽的方向相关的轴线测量。例如，对于图4c和4d中所示狭槽，与在水平面内所投影的狭槽方向相关的轴线为平行于X-轴的轴线。这些设计特征和参数，除了不连续横向狭槽的总数和它们沿着管状主体周长的放置或方位角Θ (相对于X-轴或相对于与轮廓标相关的某些其他所需参考方向测量，大体上如图4c所示)以外，可以根据需要来选择以提供用于开槽区域的许多不同的设计。读者也应理解，如果需要，可以在给定管状主体中设置多个不同的开槽区域。不希望受到限制，然而在如图4a_d中所示的实施例中，可能有利的是规定wl， w2，，且 SI S2。在图4a_d的实施例中，横向狭槽的取向使得铰接部420a_d各自的枢轴pl_p4均基本上彼此平行且平行于y_轴。这种关系构成了具有方位角上不对称弯曲性能的轮廓标。具体地讲，轮廓标410优选地在x-z平面(方位角Θ =0和180度)内而不是在y-z平面(方位角Θ =90和270度)内弯曲。如果将轮廓标重新设计成使得铰接部的枢轴均与X-轴对齐，则轮廓标会优选地在y-z平面而非x-z平面内弯曲。在另一个实施例中，轮廓标可以设有一些(例如其中的一半)被布置成具有平行于y轴的枢轴的不连续横向狭槽，和剩余的(例如其中的一半)被布置成具有平行于X轴的枢轴的不连续横向狭槽。这种轮廓标具有两个优选的弯曲平面，即χ-ζ平面和y-z平面。读者应理解，这些设计原理可被推广，以提供在仅为一个平面内、或在正好两个平面内、或在任何其他数量的平面内表现出优选弯曲的开槽区域。
根据特定轮廓标的所需特性，这些设计原理可能是重要的。例如，如果轮廓标拟被装在接近于沿着特定交通方向移动的车辆通行，则轮廓标可以设有以平行于交通方向取向的优选弯曲平面为特征的开槽区域。这种优选弯曲平面可以为与这种开槽区域相关的唯一的优选弯曲平面，或其可以为多个优选弯曲平面中的一个。如果轮廓标为全向的或双向的，使得反射片材在轮廓标的仅一侧或仅两侧上露出，则可见度增强的一个或两个方向可以配置成具有相对于优选弯曲平面的特定取向。例如，可见度增强的一个(全向的)或两个(双向的)方向可以配置成 与优选弯曲平面基本对齐。还可以想到在可见度增强的方向、弯曲度增大的方向、和/或交通方向之间的其他取向和关系。现转到图5，可看到在侧向弯曲力作用于轮廓标时图4的轮廓标的一部分的示意正视图。可能由撞击到该轮廓标的车辆施加的弯曲力，可能作用在开槽区域416上方的管状主体412的一部分上。图5的视图显示，根据所施加力的方位角方向，如何某些横向狭槽可能变宽而某些可能收窄。为了降低应力和避免铰接部中管状主体的壁的破裂或其他失效，各横向狭槽的尖端(末端)可以任选地设计成具有连续的圆形过渡形状，而没有应力可能超出材料断裂点的锐角或尖点。在示例性实施例中，开槽区域416和轮廓标的剩余部的设计细节使轮廓标能够经受至少90度的弯曲角度Φ并能够经受车辆碾过。在这种情况下，轮廓标可以为自竖立型，从而其易于回复至其初始竖直取向。图6-8为可供选择的轮廓标的部分的示意正视图，各轮廓标都包括横向开槽区域。在图6中，轮廓标610包括具有构造为基部或适合固定于基部的第一端612a的管状主体612。开槽区域616设置在管状主体中，所述开槽区域包括分别形成四个铰接部620a-d的四个不连续横向狭槽618a-d。狭槽618a、618c设置在主体612的一侧上，并且狭槽618b、618d设置在主体的相对侧上，产生在x-z平面内具有优选弯曲平面的设计。主体612的直径(参见上文关于圆形和非圆形横截面形状的直径的讨论)为D。狭槽的深度dl和d2均大于D/2，并且dl+d2>D。如果需要，dl~d2。与开槽区域416不同，区域616的横向狭槽以倾斜角Y =0取向。在图7中，轮廓标710包括具有被构造为基部或适合固定于基部的第一端712a的管状主体712。开槽区域716设置在管状主体中，所述开槽区域包括分别形成四个铰接部720a-d的四个不连续横向狭槽718a-d。狭槽718a、718c设置在主体712的一侧上，并且狭槽718b、718d设置在主体的相对侧上，产生在x-z平面内具有优选弯曲平面的设计。主体712的直径为D。狭槽的深度dl和d2均小于D/2，并且dl+d2〈D。如果需要，dl ^ d2。类似于开槽区域616，区域716的横向狭槽以倾斜角Y=O取向。在图8中，轮廓标810包括具有构造为基部或适合固定于基部的第一端812a的管状主体812。开槽区域816设置在管状主体中。与前图中所示开槽区域不同，开槽区域816包括具有螺旋形构造的连续横向狭槽818。连续狭槽818以螺旋方式(“螺旋”和“螺旋形”此处以广义使用，并不意味将管状主体812的横截面形状限制为圆形)在点818a和点818b之间延伸。横向狭槽818形成管状主体的螺旋形部分820。在所示实施例中，螺旋形部分820在至少360度的方位角的范围(对应于至少一个完整的“圈”)内延伸，但也可以使用更大或更小的方位角范围。狭槽818的连续性质，和其至少一圈的角度范围，可以产生可在任何弯曲平面内基本上相等地弯曲的开槽区域设计。如果需要，可以将狭槽818的倾斜角调整为除图8中所示以外的角度，并且其他设计参数也可以改变。
本文讨论各种各样的轮廓标实施例。在例如图4的一些实施例中，可以设置仅一个开槽区域。在其他实施例中，可以设置多个开槽区域。在一些情况下，第一开槽区域可以靠近管状主体的第一端即下端设置，并且第二开槽区域可以靠近管状主体的第二端即上端设置。在其他情况下，第一和第二开槽区域均可以靠近第一端即下端设置。在其他情况下，第一和第二开槽区域可以设置在管状主体上其他位置。还可以想到所有这些情况的组合。例如，开槽区域中的任一个可以为包含不连续横向狭槽(参见例如图4)或连续横向狭槽(参见例如图8)的类型。转到图9，可看到包括具有两个横向开槽区域916a、916b的管状主体912的示例性轮廓标910的分解透视图。主体912具有被构造为基部或适合固定于基部的第一端912a。主体912还具有第二端912b和中部912c。开槽区域916a示出为具有四个不连续横向狭槽，并且可以具有类似于此前所述开槽区域416的设计，但其也可代之以具有本文所述的任何替代设计。主体912为中空的，考虑到第一内芯920的插入，所述第一内芯可以通过摩擦配合或其他合适附着机制保持在适当位置。当正确插入时，芯920优选地至少沿着开槽区域916a的长度延伸。芯920可以为中空或实心，并且可以由弹性材料例如橡胶构成。合适的芯920可以因此有助于轮廓标910在被车辆撞击之后恢复到竖直姿态。这种弹性芯材还可以结合本文所述的其他轮廓标来使用。虽然在一些实施例中，弹性芯材可以在管状主体的基本上整个长度上延伸，但在多种情况下，为了节省成本，所述弹性芯材被设置在管状主体的长度的仅一部分上，例如设在小于长度的1/2或小于长度的1/3或小于长度的1/4的部分上。除了靠近第一端912a设置的开槽区域916a之外，轮廓标9还包括靠近第二端912b设置的另一个开槽区域916b。如图所示，开槽区域916b可以具有与区域916a基本上类似的设计，不同的是其包括更多的横向狭槽。或者，开槽区域916b可以具有与区域916a基本上相同的设计，或其可以具有完全不同的设计。在任何情况下，轮廓标910还包括第二内芯922，其显著短于主体912，并且仅插入这种主体的上部。例如，内芯922可以具有例如小于管状主体长度一半，或小于管状主体长度1/4的长度(高度)。例如，通过粘合剂或其他合适方式将反射片924贴附于内芯922外表面。如贴附在芯上的那样,反射片924具有上边缘924a、下边缘924b和轴向边缘924c。将顶盖或上盖926粘合或以其他方式连接到内芯922的一端。在内芯922插入到主体912的端912b之后，反射片924的一些部分由区域916b的狭槽露出，该区域可以被认为也构成窗口区域。其他合适的窗口区域设计可见于共同待审美国专利申请序列号61/288581,“Delineator With Core/Shell Construction”(代理人案卷号65819US002)，与本申请同一天提交并以引用方式并入本文中，其教导内容可以与本专利申请的教导内容联合使用。在图9的实施例中，区域916b的狭槽相对于水平面以一角度倾斜，并且狭槽的深度大到足以在整个360度范围内对任何指定方位角露出反射片924的至少某个部分。因此，区域916b可以适于避免露出反射片924的上边缘924a和下边缘924b，但轴向边缘924c的部分将通过区域916b的至少某些横向狭槽(即，窗口或开孔)露出。在可选的窗口区域设计中(在上文引述的美国专利申请(代理人案卷号65819US002)中讨论)，基本上没有反射片924的边缘可能被露出。管状主体912可以为如所示在中心区912c或在主体912上另一个位置处渐缩或 者以其他方式收窄。这种收窄可以赋予轮廓标以独特外观，或可以用于其他目的。或者，这种收窄特征也可以省略。根据构造的方法，管状主体912的壁厚可以小于、大于、或基本上等于主体912中其他位置的壁厚。图10为另一个示例性轮廓标1010的示意透视图。轮廓标1010包括具有横向开槽区域1016的管状主体1012。主体1012具有被构造为基部或适合固定于所示基部的第一端1012a。主体1012还具有第二端1012b和中部1012c。开槽区域1016示出为具有四个不连续横向狭槽，并且可以具有类似于上文所述开槽区域916a的设计，或其可以具有本文所述的任何替代设计。主体1012可以为中空，并且其可以包含结合图9所述的弹性芯材以有助于轮廓标1010在被车辆撞击后恢复到竖直姿态。轮廓标1010还包括围绕所示主体1012的上部包裹的反射片1022a、1022b。这两个反射片可以具有高的日间可见度、高的夜间可见度或两者兼具。这两个反射片中的一个或两个可以具有回射性。这两个反射片可以具有相同颜色或不同颜色。类似于轮廓标910，轮廓标1010在管状主体1012的中心区1012c逐渐收窄。图lla-c以示意正视图示出轮廓标1110、1120、1130的部分，其包括图9和10所
示收窄特征的替代形式。在轮廓标1110中，采用角锥形。在轮廓标1130中，陡然收窄而形成缩径的狭窄中部。在轮廓标1120中，采用角锥形和缩径中部的组合。图12a_e为可以用于所公开轮廓标的管状主体的横截面形状的某些形状的示意图。图12a_e中提供了用于所公开管状主体和轮廓标的某些合适的横截面形状，但这些不应视为限制。形状1210为大致圆形，但也可使用椭圆形。形状1220被一定程度地压平且拉长。形状1230为大致三角形。形状1240为大致方形或矩形。形状1250类似于形状1210，但包括稍有弯曲的上、下“侧面”，如在上文提及的共同待审美国专利申请(代理人案卷号65819US002)中更完整描述的。对于具有诸如这些横截面形状的管状主体，反射片材可以设置在主体的一个或多个“侧面”上，或可以经由主体的一个或多个“侧面”中形成的窗口区域露出。就此而言，管状主体的“侧面”可以指从特定方位角Θ可见的主体部分(参考图4c)。因此,例如，图9中所示轮廓标910具有在外壳的所有侧面上设置的窗口区域(开槽区域916b)。同样地，轮廓标910可以称为全向轮廓标，因为其可以提供所有方位角方向的高可见度。对于图12a-e的形状，反射片和/或窗口区域可以设置在由所述形状表示的管状主体的仅一个侧面或多个侧面上。对于形状1210，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在仅一个侧面上以形成单向轮廓标，或它们可以设置在两个侧面上以形成双向轮廓标，或可以设置在多于两个的侧面上以形成基本上全向的轮廓标(其对任何方位角提供高可见度)。对于形状1220，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在这种长而平坦的侧面中的仅一个侧面上或两个侧面上。应注意，形状1220的相对平坦侧可以具有少量弯曲以增强机械强度。对于形状1230，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在三角形的仅一个侧面、或仅两个侧面或所有三个侧面上，这样可以分别形成单向、双向或三向轮廓标。对于形状1240，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在管状主体的仅一个、或仅两个、或仅三个、或所有四个基本上平坦的侧面上。对于形状1250，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在一个、若干、或全部的所述侧面上。就具有图12a_e的任何形状的管状主体设有一个或多个不连续横向狭槽作为开槽区域部分的情况而言，这种狭槽可以根据需要设置在这些形状的任何侧面上以促进主体沿着任何所需轴线方向挠曲或弯曲。图13为具有芯/壳构造的轮廓标1310的分解正视图。这种轮廓标更完全地公开于上文提及的共同待审美国专利申请(代理人案卷号65819US002)中。轮廓标1310包括内芯1312和管状主体(或者称为外壳)1314。反射片1332、1334被贴附于内芯1312的外表面1312a。反射片1332、1334的形状、它们在内芯1312上的布置和窗口区域1322、1324在外壳1314中的形状和布置，优选地被设计成使得反射片边缘1332a、1334a不被各自的窗口区域露出。当内芯正确设置在外壳中时，反射片边缘1332a、1334a优选地分别对应于围绕窗口区域1322、1324的虚线轮廓。优选地，轮廓标被设计成具有挠性以使其能够随车辆撞击而弯曲90度或更大角度，并随后回弹或恢复到竖直取向，并且本文所公开的一个或多个开槽区域(图13中未示出)设置在靠近底端1318的外壳1314内以促进弯曲。在这种柔性轮廓标设计中，芯和壳可 以由热塑性聚氨酯制成，例如由Bayer出售的Desmopan 392LS/LE材料,或其他合适的柔性材料。内芯412的外部高度也可以被制作得稍低于外壳414的内部高度，从而在内芯顶部和外壳的上端1320的底部内面之间形成小间隙以便于挠曲。反射片1332、1334可以包括相同类型的反射片材，或它们可以包括不同的片材。在示例性实施例中，反射片1332可以包括白色(透明)回射片材，而反射片1334可以包括红色回射片材。根据需要，也可以使用其他颜色的片材。虽然可以可以使用来自任何供应商的回射片材，但3M公司出售的回射片材被优先选用。这种片材可以包括例如3M DiamondGrade DG3反射片材系列4000、3M Diamond Grade 明显性标志系列983、和/或3M Diamond Grade 柔性棱镜校车标志系列973。在其中轮廓标包括至少两个不同的回射片(其可以对应于至少两个不同的窗口区域)的情况下，其可能具有优势，因为回射片中的一个具有第一光学特性，而另一个回射片具有不同于第一光学特性的第二光学特性。光学特性可以涉及回射片的颜色，以及/或者片材的回射系数或回射性的范围。在一种情况下，例如，反射片1332可包括白色的3M Diamond Grade DG3反射片材系列4000，并且反射片1334可包括红色的3M DiamondGrade 明显性标志系列983。可以认为后一种片材(系列983)在远程上提供增强回射性，因为其回射性在通常对应于长距离观察的极小观察角α上特别高。前一种片材(系列4000)，虽然其也在长距离上提供很好的回射性，但可以被认为可在短程上提供增强回射性，因为当观察角α增加时，其回射性降低比系列983的片材小。应注意，除了观察距离以外，观察角度α也可能受车辆大小的影响在小车辆中，车辆前灯到车辆驾驶员眼睛的距离通常比大车辆的小。因此，例如在任何给定的观察距离上，小汽车的驾驶员(例如)通常会比大货车或巴士车的驾驶员具有更小的观察角度α。除了随观察角α变化表现出差异(图3)，不同回射产品还随入射角β变化表现出差异(图2)。因此，例如，当入射角增加时上述的系列983的能见度片材的回射性的降低(对于给定观察角度而言)小于系列4000的片材，并且因此被认为具有更宽的入射角。例如图13所示的示例性轮廓标的尺寸包括轮廓标高度800mm ;窗口区域1322的下边缘的高度440mm;窗口区域1322的上边缘的高度770mm;窗口区域1324的下边缘140mm;窗口区域1324的上边缘320mm ;以及外壳的最大横向尺寸(宽度)90mm。所公开的轮廓标及其部件可以用已知制造方法制备，例如注模、挤出、旋转模塑、金属片制造、和/或类似的低成本制造工艺。所公开的轮廓标及其部件可以由任何合适材料制成，包括能够在户外环境中长期使用的耐候性材料。例如，可以使用热塑性聚氨酯，例如Bayer所售Desmopan 392LS/LE材料，或其他合适的柔性材料，例如柔性橡胶类塑料或其他塑料。在某些情况下，轮廓标可以包括一个或多个刚性部件，所述部件由较硬塑料或材料制成，例如15%玻璃填充的聚碳酸酯、玻璃填充的聚碳酸酯丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、玻璃填充的尼龙、金属片、或其他合适刚性材料。如果使用芯/壳构造，则内芯和外壳可以由相同的材料、或不同材料制成。材料可以均为刚性，或均为柔性，或一种材料可以为刚性而另一种可以为柔性。例如，内芯可以为刚性而外壳可以为柔性。此外，这种实施例的内芯可以与外壳基本上一样长，或其长度可以为外壳长度的一部分，例如1/2以下或1/4以下或者以其他比例短于外壳的长度。弹性材料如橡胶的内芯可以与由柔性材料或其他合适材料构成的外壳一起使用。除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中用来表示数量、特性量度等的所有数值应当理解为由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，否则本说明书和权利要求书中列出的数值参数均为近似值，并且可根据本领域内的技术人员利用本专利申请的教导内容获得的所需特性而改变。每个数值参数并不旨在限制等同原则在权利要求书保护范围上的应用，至少应该根据所报告数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。虽然限定本发明大致范围的数值范围和参数是近似值，但就本文所述具体实例中的任何数值而言，都是按尽量合理的精确程度给出。然而，任何数值可以很好地包含与测试或测量限制相关联的误差。在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的各种修改和更改，对本领域内的技术人员来说将显而易见，并且应当理解，本发明不限于本文示出的示例性实施例。例如，读者应当设想到本发明所公开的一个实施例的特征也可适用于所有本发明所公开的其他实施例，除非另外指示。还应了解本文中涉及的所有美国专利、专利申请公开和其他专利与非专利文件在不与上述公开内容相矛盾的程度上以引用方式并入。
权利要求
1.一种轮廓标，其包括 管状主体，其具有管轴和相对的第一端和第二端，所述第一端被构造成基部或被适配成可固定于基部；以及 第一开槽区域，其包括横向形成于所述管状主体中的至少一个狭槽，所述第一开槽区域适于增大所述管状主体随车辆撞击而发生的挠曲。
2.根据权利要求I所述的轮廓标，其中所述第一开槽区域在所述管状主体的靠近所述第一端的部分上延伸。
3.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，其中所述管状主体为中空的，所述轮廓标还包括 第一内芯，其设置在所述第一开槽区域处的所述管状主体内，所述第一内芯由弹性材料构成。
4.根据权利要求3所述的轮廓标，其中所述第一内芯仅沿着所述管状主体的一部分延伸，所述一部分小于1/2。
5.根据权利要求4所述的轮廓标，其中所述一部分小于1/4。
6.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，其中所述至少一个狭槽包括限定所述管状主体的第一铰接部的第一不连续横向狭槽，所述第一铰接部具有第一枢轴。
7.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，其中所述至少一个狭槽包括限定所述管状主体的多个铰接部的多个不连续横向狭槽，各所述铰接部均有枢轴。
8.根据权利要求7所述的轮廓标，其中所述多个铰接部包括分别具有第一枢轴和第二枢轴的第一铰接部和第二铰接部，并且其中所述第一枢轴和第二枢轴基本上平行。
9.根据权利要求7所述的轮廓标，其中全部所述不连续横向狭槽的所述枢轴基本上彼此平行。
10.根据权利要求7所述的轮廓标，其中所述多个不连续横向狭槽包括设置在所述管状主体的相对的横向侧面上的至少第一横向狭槽和第二横向狭槽。
11.根据权利要求7所述的轮廓标，其中所述多个不连续横向狭槽包括在所述管状主体的第一横向侧面和第二横向侧面之间交替的横向狭槽。
12.根据权利要求7所述的轮廓标，其中所述不连续横向狭槽各自相对于水平方向以倾斜角α取向。
13.根据权利要求12所述的轮廓标，其中α大于零度。
14.根据权利要求12或13所述的轮廓标，其中α小于45度。
15.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，其中所述至少一个狭槽包括具有螺旋形构造的第一连续横向狭槽。
16.根据权利要求15所述的轮廓标，其中所述第一连续横向狭槽限定具有至少360度旋转的螺旋。
17.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，还包括安装在所述管状主体之内或之上的第一回射片。
18.根据权利要求17所述的轮廓标，其中所述第一回射片设置在所述管状主体的外表面上。
19.根据权利要求17所述的轮廓标，其中所述管状主体为中空的，所述轮廓标还包括第二内芯，其设置在所述管状主体内，所述第一回射片设置在所述第二内芯的外表面上。
20.根据权利要求19所述的轮廓标，其中所述管状主体具有适于使所述第一回射片的至少一部分露出的窗口区域。
21.根据权利要求20所述的轮廓标，其中所述窗口区域包括第二开槽区域。
22.根据权利要求21所述的轮廓标，其中所述第一开槽区域靠近所述管状主体的所述第一端设置，并且所述第二开槽区域靠近所述管状主体的所述第二端设置。
全文摘要
一种交通轮廓标包括具有第一端和第二端的管状主体，所述第一端被构造成基部或被适配成可固定于基部。所述轮廓标还可以包括开槽区域以增大所述管状主体随车辆撞击而发生的挠曲。所述开槽区域可以包括横向形成于所述管状主体中的狭槽。在一些实施例中，所述狭槽可以包括一个或多个不连续狭槽，每一狭槽可限定所述管状主体的一个铰接部。在一些实施例中，所述狭槽可以包括具有螺旋形构造的连续横向狭槽。在一些情况下，所述开槽区域可以靠近所述第一端设置，并且第二开槽区域或其他窗口区域可以设置在所述管状主体上的其他位置以露出反射片，所述反射片可被贴附在设于所述管状主体内的内芯上。
文档编号E01F9/015GK102666995SQ201080057991
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月16日 优先权日2009年12月21日
发明者布雷森·克拉·菲利普 申请人:3M创新有限公司
技术领域：
本发明总体上涉及用于在道路等场所控制车辆通行的轮廓标。本发明还涉及相关的制品、系统和方法。
背景技术：
交通轮廓标是公知的。轮廓标通常用于有汽车、货车、或其他机动车或非机动车行驶的道路或其他铺砌路面或未铺砌路面或其附近。为车辆驾驶员着想，常常将一系列轮廓标沿着马路、车道或小径布置以突显或增强其可见度。图I为道路110的理想化透视图，沿该道路设置有轮廓标112以标示该道路的路线或方向。轮廓标还可在建筑施工区域使用，以帮助可能不熟悉线路的车辆驾驶员沿途驾驶车辆。也许因为轮廓标可以用于朝给定方向指引或“疏导”交通，所以它们有时也被称为疏导器(channelizer)。 在一些情况下，轮廓标可用于仅从一个方向可见被认为重要的应用中。在另一些情况下，例如当设置在相反方向的交通车道之间时，轮廓标在这两个方向上均具有高可见度可能是重要的。在再一些情况下，如在十字路口之类的地方，轮廓标在四个或更多个不同方向例如北向、南向、东向和西向上具有高可见度可能是重要的。已知的轮廓标设计例如只是附接于基部的柱子。为了改善可见度，所述柱子可以包含高可见度材料。为了日间可见度，所述柱子可以用明亮的漫射材料例如白色或橙色涂料制造。为了夜间可见度，可以围绕柱子的一部分包裹回射片材。回射片材的特征在于可使入射光大致返回其入射方向，无论所述光以什么角度照射在片材表面上。因此，当车辆接近其上安装有回射片的道路指示牌或其他结构时，车辆前灯的光可以照射在所述片材上，所述片材随后将所述光反射回大致的前灯方向。回射发生在小然而限定的角锥中，所述角锥将车辆驾驶员的眼部包围，使得驾驶员觉察到显著明亮和高度可见的指示牌。图2和图3提供的背景用来例示在讨论回射片材或其他反射片材时可能有些重要的两个角度。图2为以方向212沿道路214行驶的车辆210的俯视图。在道路的侧边附近设有反射片材216。假设片材216为平坦和平面的，并且轴线218垂直于片材的平面。(在反射片材不平坦的情况下，所述片材的各部分可以被认为是平坦的，其条件是该部分的尺寸足够小。)轴线220表示来自车辆前灯的光照射在片材216上的方向。轴线218和220之间的角度β称为光的入射角。这一情况的侧视图示于图3中，其中车辆前灯(或其他光源)独立示出并标记为310，并且车辆驾驶员(或其他观察者)的眼部独立示出并标记为312。轴线314在前灯310和片材216之间延伸。另一个轴线316在片材216和观察者312之间延伸。轴线314、316之间的角度α称为观察角。某些轮廓标被设计成以竖直姿态取向但未被设计成可经受移动车辆的撞击。如果汽车或其他车辆碰撞或碾过这种轮廓标，则该轮廓标可能毁坏或弯曲，但其通常不会回复其竖直姿态。这种轮廓标可能在这样的应用中完全合格，其中轮廓标将被安装成与交通车道相隔相当大的距离，或其中轮廓标将被安装在泽西护栏(Jersey barrier)或类似结构的顶上。
其他轮廓标被设计成以竖直姿态取向并且还被设计成可经受行驶车辆的撞击。如果汽车或其他车辆碰撞或碾过这种轮廓标，则该轮廓标可“弹回”或以其他方式使其自身恢复基本竖直的姿态。这些轮廓标可以称为自竖立轮廓标。
发明内容
用于自竖立轮廓标的多个设计使用包括波纹管、弹簧、线缆等等的复杂机构。我们已研发出一种用于轮廓标的设计特征，其在至少某些情况下可以用于提供具有简化且稳固构造的自竖立轮廓标。 除了别的以外，本专利申请因此还公开了交通轮廓标，其包括管状主体和可增大管状主体随车辆撞击而发生的挠曲的横向开槽区域。管状主体具有第一端和第二端，所述第一端被构造成基部或被适配成可固定于基部。开槽区域包括横向形成于管状主体中的一个或多个狭槽。在一些实施例中，所述一个或多个狭槽可以包括一个或多个不连续狭槽，各狭槽可限定管状主体的铰接部。在一些实施例中，所述一个或多个狭槽可以包括具有螺旋形构造的至少一个连续横向狭槽。在任何情况下，开槽区域可以靠近管状主体的第一端设置。在一些实施例中，可以提供第二开槽区域或其他窗口区域，并且其可设置在管状主体上的其他位置以便露出施加于设在管状主体内的内芯的反射片。本文还讨论了相关方法、系统和制品。本专利申请的这些方面和其他方面通过下文的具体描述将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在审查期间可以进行修改。
图I为具有沿着道路设置的轮廓标的道路的透视图；图2为在道路上面对反射片的车辆的俯视图；图3为关于图2中所示布置中的选定要素的示意侧视图；图4为具有横向开槽区域的轮廓标的示意正视图；图4a和4b为图4的轮廓标的一部分的放大视图；图4c和4d为沿图4b中的线4c_4c和4d_4d截取的示意剖视图；图5为当侧向弯曲力作用于轮廓标时图4的轮廓标的一部分的示意正视图；图6-8为可供选择的轮廓标的部分的示意正视图，各轮廓标都包括横向开槽区域；图9为包括两个横向开槽区域的示例性轮廓标的分解透视图；图10为另一个示例性轮廓标的示意透视图；图lla-c以示意正视图示出包括收窄特征的轮廓标部分；图12a_e为可以用于所公开轮廓标的管状主体的横截面形状的某些形状的示意图；和图13为具有芯/壳构造的轮廓标的分解正视图。在这些附图中，相同的附图标号指示类似的元件。
具体实施例方式图4中示出了包括开槽区域416的轮廓标410的示意正视图。轮廓标410包括具有第一端412a和第二端412b的管状主体412以及基部414。作为参照基准，笛卡尔x_y_z坐标系也包括在该附图中。平行于Z-轴的轮廓标轴线413限定轮廓标的纵向轴线。主体412的第一端412a示出为适于紧密配合于基部414的开口内。或者，末端412a也可自身被构造为基部。可具有任何已知设计的基部具有足够的重量和/或具备对于路面或地面的足够附着机制，以便安装后保持该轮廓标的竖直姿态。在一些情况下，该基部可以与管状主体一体地形成，而在其他情况下，基部可以被压配合、粘合或者以其他方式永久性地、半永久性地或可拆卸地连接于主体412。如果轮廓标不是全向的，即如果其设计为具有一个或多个优选观察取向，则基部414可以具有独特的形状、标记、或其他定向特征，其指示安装者如何相对于交通方向或环境的其他特征而适当地定向该轮廓标。在示例性实施例中，轮廓标410可以包括高可见度材料和组分。例如，管状主体可以由亮色(如白色、橙色或其他颜色)的聚合物或其他合适材料、亮色的涂料或其他物质 制成，所述物质包括荧光材料或膜(可施加在主体上以增强可见度)。在图4中，三个反射片422a、422b、422c被示出附着于主体412的外表面，但也可以使用更多或更少的反射片(包括非反射片)。这些反射片中的一个、若干或全部可以提供高的日间可见度和/或高的夜间可见度。具有回射能力的片材可以提供高的夜间可见度。回射片材可用片材的回射系数来表征，其通常以坎德拉/勒克斯/平方米或cd/(luX·!!!2)为单位来测定。在某些情况下，回射片材对于正面观察(β =0)的回射系数可为至少10、或至少100、或至少500cd/ (lux *m2),但回射性可以随着入射角增加而降低或增加。随入射角变化的降低量取决于回射片材的设计细节。虽然可以使用来自任何供应商的回射片材，但3Μ公司出售的回射片材被优先选用。这种片材可以包括例如3Μ Diamond Grade DG3反射片材系列4000、3M DiamondGrade 明显性标志系列983、和/或3M Diamond Grade 柔性棱镜校车标志系列973。反射片422a、422b、422c可以围绕主体412的整个周长包裹，或它们可以仅包裹所述周长的一部分。如果它们围绕整个周长包裹，可以认为该轮廓标是全向的，因为该轮廓标在x-y (水平)平面内或在其附近对所有观察方向保持高度可见性。或者，反射片422a、422b,442c中的一个或多个也可以包裹主体412周长的仅仅一部分，使得例如沿着观察方向中的仅一个观察方向或范围(单向轮廓标)、或沿着观察方向中的仅两个不同观察方向或范围(双向轮廓标)提供高可见度。重要的是，轮廓标设有包括至少一个横向狭槽的开槽区域416。在图4的实施例中，提供四个不连续横向狭槽418a、418b、418c、418d，但在其他实施例中，可按需要使用任何其他数量的狭槽。狭槽418a、418b、418c、418d (它们可以统称为狭槽418)以交替方式布置在主体412的相对侧上并且以均一间距布置。在替代实施例中，横向狭槽可以设于管状主体的两个以上侧面或仅一个侧面，并且所述狭槽可以布置成具有不一致的间距。狭槽418示出为相对于x-y平面以特定角度倾斜，但也可以使用其他倾斜角度，包括零倾斜。下文结合图4a-d讨论这些设计细节中的一些。通过以横向狭槽形式从管状主体412选择性地移除或以其他方式删除材料，主体412的剩余部分变得更易于移动和挠曲。例如，每个不连续横向狭槽418都使主体的靠近所述狭槽412的部分能够以类似于铰链或悬臂的方式挠曲，挠曲的量取决于主体的材料性质和狭槽间隙(或宽度)、狭槽深度和其他狭槽几何形状。可因此认为各横向狭槽418产生对应的铰接部，所述铰接部通常以420a、420b、420c、420d示于图4中，并且统称为铰接部420。图4a和4b为轮廓标410在开槽区域416附近的部分的放大视图。图4c和4d为分别沿图4b中线4c-4c和4d-4d截取的示意剖视图。这些图4a-d共同地确定以下的设计特征或参数· pl、p2、p3和p4,它们表示铰接部的近似枢转点或枢轴。· Y，其表示狭槽的倾斜角度。· sOl，其表示从轮廓标的基部到左侧的最低狭槽的垂直距离(沿着轮廓标的Z-轴或纵向轴线413)，并且s02为右侧的最低狭槽的类似参数。 · Si，其表示左侧的相邻狭槽之间的垂直距离，并且s2表示右侧的相邻狭槽的类似参数。籲《1，其表示沿着Z-轴测量的左侧狭槽的宽度(或间隙尺寸)，并且《2表示右侧狭槽的类似参数。· wl’，其表示沿着垂直于狭槽的轴线测量的左侧狭槽的宽度，并且《2’表示右侧狭槽的类似参数。籲(11，其表示沿着X-轴(垂直于Z-轴或轮廓标纵向轴线)测量的左侧狭槽的深度，并且d2表示右侧狭槽的类似参数。· t，其表示轮廓标的管状主体412的壁厚。· D，其表示管状主体的外径。应注意，图4c_4d中所示管状主体具有圆形横截面形状。对于非圆形形状，外径D可被认为是横截面形状的最大横向尺寸。或者，在某些情况下，非圆形横截面形状的外径D可被认为是在狭槽附近的水平面内的管状主体形状的横向尺寸，沿着与在水平面内所投影的狭槽的方向相关的轴线测量。例如，对于图4c和4d中所示狭槽，与在水平面内所投影的狭槽方向相关的轴线为平行于X-轴的轴线。这些设计特征和参数，除了不连续横向狭槽的总数和它们沿着管状主体周长的放置或方位角Θ (相对于X-轴或相对于与轮廓标相关的某些其他所需参考方向测量，大体上如图4c所示)以外，可以根据需要来选择以提供用于开槽区域的许多不同的设计。读者也应理解，如果需要，可以在给定管状主体中设置多个不同的开槽区域。不希望受到限制，然而在如图4a_d中所示的实施例中，可能有利的是规定wl， w2，，且 SI S2。在图4a_d的实施例中，横向狭槽的取向使得铰接部420a_d各自的枢轴pl_p4均基本上彼此平行且平行于y_轴。这种关系构成了具有方位角上不对称弯曲性能的轮廓标。具体地讲，轮廓标410优选地在x-z平面(方位角Θ =0和180度)内而不是在y-z平面(方位角Θ =90和270度)内弯曲。如果将轮廓标重新设计成使得铰接部的枢轴均与X-轴对齐，则轮廓标会优选地在y-z平面而非x-z平面内弯曲。在另一个实施例中，轮廓标可以设有一些(例如其中的一半)被布置成具有平行于y轴的枢轴的不连续横向狭槽，和剩余的(例如其中的一半)被布置成具有平行于X轴的枢轴的不连续横向狭槽。这种轮廓标具有两个优选的弯曲平面，即χ-ζ平面和y-z平面。读者应理解，这些设计原理可被推广，以提供在仅为一个平面内、或在正好两个平面内、或在任何其他数量的平面内表现出优选弯曲的开槽区域。
根据特定轮廓标的所需特性，这些设计原理可能是重要的。例如，如果轮廓标拟被装在接近于沿着特定交通方向移动的车辆通行，则轮廓标可以设有以平行于交通方向取向的优选弯曲平面为特征的开槽区域。这种优选弯曲平面可以为与这种开槽区域相关的唯一的优选弯曲平面，或其可以为多个优选弯曲平面中的一个。如果轮廓标为全向的或双向的，使得反射片材在轮廓标的仅一侧或仅两侧上露出，则可见度增强的一个或两个方向可以配置成具有相对于优选弯曲平面的特定取向。例如，可见度增强的一个(全向的)或两个(双向的)方向可以配置成 与优选弯曲平面基本对齐。还可以想到在可见度增强的方向、弯曲度增大的方向、和/或交通方向之间的其他取向和关系。现转到图5，可看到在侧向弯曲力作用于轮廓标时图4的轮廓标的一部分的示意正视图。可能由撞击到该轮廓标的车辆施加的弯曲力，可能作用在开槽区域416上方的管状主体412的一部分上。图5的视图显示，根据所施加力的方位角方向，如何某些横向狭槽可能变宽而某些可能收窄。为了降低应力和避免铰接部中管状主体的壁的破裂或其他失效，各横向狭槽的尖端(末端)可以任选地设计成具有连续的圆形过渡形状，而没有应力可能超出材料断裂点的锐角或尖点。在示例性实施例中，开槽区域416和轮廓标的剩余部的设计细节使轮廓标能够经受至少90度的弯曲角度Φ并能够经受车辆碾过。在这种情况下，轮廓标可以为自竖立型，从而其易于回复至其初始竖直取向。图6-8为可供选择的轮廓标的部分的示意正视图，各轮廓标都包括横向开槽区域。在图6中，轮廓标610包括具有构造为基部或适合固定于基部的第一端612a的管状主体612。开槽区域616设置在管状主体中，所述开槽区域包括分别形成四个铰接部620a-d的四个不连续横向狭槽618a-d。狭槽618a、618c设置在主体612的一侧上，并且狭槽618b、618d设置在主体的相对侧上，产生在x-z平面内具有优选弯曲平面的设计。主体612的直径(参见上文关于圆形和非圆形横截面形状的直径的讨论)为D。狭槽的深度dl和d2均大于D/2，并且dl+d2>D。如果需要，dl~d2。与开槽区域416不同，区域616的横向狭槽以倾斜角Y =0取向。在图7中，轮廓标710包括具有被构造为基部或适合固定于基部的第一端712a的管状主体712。开槽区域716设置在管状主体中，所述开槽区域包括分别形成四个铰接部720a-d的四个不连续横向狭槽718a-d。狭槽718a、718c设置在主体712的一侧上，并且狭槽718b、718d设置在主体的相对侧上，产生在x-z平面内具有优选弯曲平面的设计。主体712的直径为D。狭槽的深度dl和d2均小于D/2，并且dl+d2〈D。如果需要，dl ^ d2。类似于开槽区域616，区域716的横向狭槽以倾斜角Y=O取向。在图8中，轮廓标810包括具有构造为基部或适合固定于基部的第一端812a的管状主体812。开槽区域816设置在管状主体中。与前图中所示开槽区域不同，开槽区域816包括具有螺旋形构造的连续横向狭槽818。连续狭槽818以螺旋方式(“螺旋”和“螺旋形”此处以广义使用，并不意味将管状主体812的横截面形状限制为圆形)在点818a和点818b之间延伸。横向狭槽818形成管状主体的螺旋形部分820。在所示实施例中，螺旋形部分820在至少360度的方位角的范围(对应于至少一个完整的“圈”)内延伸，但也可以使用更大或更小的方位角范围。狭槽818的连续性质，和其至少一圈的角度范围，可以产生可在任何弯曲平面内基本上相等地弯曲的开槽区域设计。如果需要，可以将狭槽818的倾斜角调整为除图8中所示以外的角度，并且其他设计参数也可以改变。
本文讨论各种各样的轮廓标实施例。在例如图4的一些实施例中，可以设置仅一个开槽区域。在其他实施例中，可以设置多个开槽区域。在一些情况下，第一开槽区域可以靠近管状主体的第一端即下端设置，并且第二开槽区域可以靠近管状主体的第二端即上端设置。在其他情况下，第一和第二开槽区域均可以靠近第一端即下端设置。在其他情况下，第一和第二开槽区域可以设置在管状主体上其他位置。还可以想到所有这些情况的组合。例如，开槽区域中的任一个可以为包含不连续横向狭槽(参见例如图4)或连续横向狭槽(参见例如图8)的类型。转到图9，可看到包括具有两个横向开槽区域916a、916b的管状主体912的示例性轮廓标910的分解透视图。主体912具有被构造为基部或适合固定于基部的第一端912a。主体912还具有第二端912b和中部912c。开槽区域916a示出为具有四个不连续横向狭槽，并且可以具有类似于此前所述开槽区域416的设计，但其也可代之以具有本文所述的任何替代设计。主体912为中空的，考虑到第一内芯920的插入，所述第一内芯可以通过摩擦配合或其他合适附着机制保持在适当位置。当正确插入时，芯920优选地至少沿着开槽区域916a的长度延伸。芯920可以为中空或实心，并且可以由弹性材料例如橡胶构成。合适的芯920可以因此有助于轮廓标910在被车辆撞击之后恢复到竖直姿态。这种弹性芯材还可以结合本文所述的其他轮廓标来使用。虽然在一些实施例中，弹性芯材可以在管状主体的基本上整个长度上延伸，但在多种情况下，为了节省成本，所述弹性芯材被设置在管状主体的长度的仅一部分上，例如设在小于长度的1/2或小于长度的1/3或小于长度的1/4的部分上。除了靠近第一端912a设置的开槽区域916a之外，轮廓标9还包括靠近第二端912b设置的另一个开槽区域916b。如图所示，开槽区域916b可以具有与区域916a基本上类似的设计，不同的是其包括更多的横向狭槽。或者，开槽区域916b可以具有与区域916a基本上相同的设计，或其可以具有完全不同的设计。在任何情况下，轮廓标910还包括第二内芯922，其显著短于主体912，并且仅插入这种主体的上部。例如，内芯922可以具有例如小于管状主体长度一半，或小于管状主体长度1/4的长度(高度)。例如，通过粘合剂或其他合适方式将反射片924贴附于内芯922外表面。如贴附在芯上的那样,反射片924具有上边缘924a、下边缘924b和轴向边缘924c。将顶盖或上盖926粘合或以其他方式连接到内芯922的一端。在内芯922插入到主体912的端912b之后，反射片924的一些部分由区域916b的狭槽露出，该区域可以被认为也构成窗口区域。其他合适的窗口区域设计可见于共同待审美国专利申请序列号61/288581,“Delineator With Core/Shell Construction”(代理人案卷号65819US002)，与本申请同一天提交并以引用方式并入本文中，其教导内容可以与本专利申请的教导内容联合使用。在图9的实施例中，区域916b的狭槽相对于水平面以一角度倾斜，并且狭槽的深度大到足以在整个360度范围内对任何指定方位角露出反射片924的至少某个部分。因此，区域916b可以适于避免露出反射片924的上边缘924a和下边缘924b，但轴向边缘924c的部分将通过区域916b的至少某些横向狭槽(即，窗口或开孔)露出。在可选的窗口区域设计中(在上文引述的美国专利申请(代理人案卷号65819US002)中讨论)，基本上没有反射片924的边缘可能被露出。管状主体912可以为如所示在中心区912c或在主体912上另一个位置处渐缩或 者以其他方式收窄。这种收窄可以赋予轮廓标以独特外观，或可以用于其他目的。或者，这种收窄特征也可以省略。根据构造的方法，管状主体912的壁厚可以小于、大于、或基本上等于主体912中其他位置的壁厚。图10为另一个示例性轮廓标1010的示意透视图。轮廓标1010包括具有横向开槽区域1016的管状主体1012。主体1012具有被构造为基部或适合固定于所示基部的第一端1012a。主体1012还具有第二端1012b和中部1012c。开槽区域1016示出为具有四个不连续横向狭槽，并且可以具有类似于上文所述开槽区域916a的设计，或其可以具有本文所述的任何替代设计。主体1012可以为中空，并且其可以包含结合图9所述的弹性芯材以有助于轮廓标1010在被车辆撞击后恢复到竖直姿态。轮廓标1010还包括围绕所示主体1012的上部包裹的反射片1022a、1022b。这两个反射片可以具有高的日间可见度、高的夜间可见度或两者兼具。这两个反射片中的一个或两个可以具有回射性。这两个反射片可以具有相同颜色或不同颜色。类似于轮廓标910，轮廓标1010在管状主体1012的中心区1012c逐渐收窄。图lla-c以示意正视图示出轮廓标1110、1120、1130的部分，其包括图9和10所
示收窄特征的替代形式。在轮廓标1110中，采用角锥形。在轮廓标1130中，陡然收窄而形成缩径的狭窄中部。在轮廓标1120中，采用角锥形和缩径中部的组合。图12a_e为可以用于所公开轮廓标的管状主体的横截面形状的某些形状的示意图。图12a_e中提供了用于所公开管状主体和轮廓标的某些合适的横截面形状，但这些不应视为限制。形状1210为大致圆形，但也可使用椭圆形。形状1220被一定程度地压平且拉长。形状1230为大致三角形。形状1240为大致方形或矩形。形状1250类似于形状1210，但包括稍有弯曲的上、下“侧面”，如在上文提及的共同待审美国专利申请(代理人案卷号65819US002)中更完整描述的。对于具有诸如这些横截面形状的管状主体，反射片材可以设置在主体的一个或多个“侧面”上，或可以经由主体的一个或多个“侧面”中形成的窗口区域露出。就此而言，管状主体的“侧面”可以指从特定方位角Θ可见的主体部分(参考图4c)。因此,例如，图9中所示轮廓标910具有在外壳的所有侧面上设置的窗口区域(开槽区域916b)。同样地，轮廓标910可以称为全向轮廓标，因为其可以提供所有方位角方向的高可见度。对于图12a-e的形状，反射片和/或窗口区域可以设置在由所述形状表示的管状主体的仅一个侧面或多个侧面上。对于形状1210，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在仅一个侧面上以形成单向轮廓标，或它们可以设置在两个侧面上以形成双向轮廓标，或可以设置在多于两个的侧面上以形成基本上全向的轮廓标(其对任何方位角提供高可见度)。对于形状1220，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在这种长而平坦的侧面中的仅一个侧面上或两个侧面上。应注意，形状1220的相对平坦侧可以具有少量弯曲以增强机械强度。对于形状1230，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在三角形的仅一个侧面、或仅两个侧面或所有三个侧面上，这样可以分别形成单向、双向或三向轮廓标。对于形状1240，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在管状主体的仅一个、或仅两个、或仅三个、或所有四个基本上平坦的侧面上。对于形状1250，一个或多个反射片和/或窗口区域可以设置在一个、若干、或全部的所述侧面上。就具有图12a_e的任何形状的管状主体设有一个或多个不连续横向狭槽作为开槽区域部分的情况而言，这种狭槽可以根据需要设置在这些形状的任何侧面上以促进主体沿着任何所需轴线方向挠曲或弯曲。图13为具有芯/壳构造的轮廓标1310的分解正视图。这种轮廓标更完全地公开于上文提及的共同待审美国专利申请(代理人案卷号65819US002)中。轮廓标1310包括内芯1312和管状主体(或者称为外壳)1314。反射片1332、1334被贴附于内芯1312的外表面1312a。反射片1332、1334的形状、它们在内芯1312上的布置和窗口区域1322、1324在外壳1314中的形状和布置，优选地被设计成使得反射片边缘1332a、1334a不被各自的窗口区域露出。当内芯正确设置在外壳中时，反射片边缘1332a、1334a优选地分别对应于围绕窗口区域1322、1324的虚线轮廓。优选地，轮廓标被设计成具有挠性以使其能够随车辆撞击而弯曲90度或更大角度，并随后回弹或恢复到竖直取向，并且本文所公开的一个或多个开槽区域(图13中未示出)设置在靠近底端1318的外壳1314内以促进弯曲。在这种柔性轮廓标设计中，芯和壳可 以由热塑性聚氨酯制成，例如由Bayer出售的Desmopan 392LS/LE材料,或其他合适的柔性材料。内芯412的外部高度也可以被制作得稍低于外壳414的内部高度，从而在内芯顶部和外壳的上端1320的底部内面之间形成小间隙以便于挠曲。反射片1332、1334可以包括相同类型的反射片材，或它们可以包括不同的片材。在示例性实施例中，反射片1332可以包括白色(透明)回射片材，而反射片1334可以包括红色回射片材。根据需要，也可以使用其他颜色的片材。虽然可以可以使用来自任何供应商的回射片材，但3M公司出售的回射片材被优先选用。这种片材可以包括例如3M DiamondGrade DG3反射片材系列4000、3M Diamond Grade 明显性标志系列983、和/或3M Diamond Grade 柔性棱镜校车标志系列973。在其中轮廓标包括至少两个不同的回射片(其可以对应于至少两个不同的窗口区域)的情况下，其可能具有优势，因为回射片中的一个具有第一光学特性，而另一个回射片具有不同于第一光学特性的第二光学特性。光学特性可以涉及回射片的颜色，以及/或者片材的回射系数或回射性的范围。在一种情况下，例如，反射片1332可包括白色的3M Diamond Grade DG3反射片材系列4000，并且反射片1334可包括红色的3M DiamondGrade 明显性标志系列983。可以认为后一种片材(系列983)在远程上提供增强回射性，因为其回射性在通常对应于长距离观察的极小观察角α上特别高。前一种片材(系列4000)，虽然其也在长距离上提供很好的回射性，但可以被认为可在短程上提供增强回射性，因为当观察角α增加时，其回射性降低比系列983的片材小。应注意，除了观察距离以外，观察角度α也可能受车辆大小的影响在小车辆中，车辆前灯到车辆驾驶员眼睛的距离通常比大车辆的小。因此，例如在任何给定的观察距离上，小汽车的驾驶员(例如)通常会比大货车或巴士车的驾驶员具有更小的观察角度α。除了随观察角α变化表现出差异(图3)，不同回射产品还随入射角β变化表现出差异(图2)。因此，例如，当入射角增加时上述的系列983的能见度片材的回射性的降低(对于给定观察角度而言)小于系列4000的片材，并且因此被认为具有更宽的入射角。例如图13所示的示例性轮廓标的尺寸包括轮廓标高度800mm ;窗口区域1322的下边缘的高度440mm;窗口区域1322的上边缘的高度770mm;窗口区域1324的下边缘140mm;窗口区域1324的上边缘320mm ;以及外壳的最大横向尺寸(宽度)90mm。所公开的轮廓标及其部件可以用已知制造方法制备，例如注模、挤出、旋转模塑、金属片制造、和/或类似的低成本制造工艺。所公开的轮廓标及其部件可以由任何合适材料制成，包括能够在户外环境中长期使用的耐候性材料。例如，可以使用热塑性聚氨酯，例如Bayer所售Desmopan 392LS/LE材料，或其他合适的柔性材料，例如柔性橡胶类塑料或其他塑料。在某些情况下，轮廓标可以包括一个或多个刚性部件，所述部件由较硬塑料或材料制成，例如15%玻璃填充的聚碳酸酯、玻璃填充的聚碳酸酯丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、玻璃填充的尼龙、金属片、或其他合适刚性材料。如果使用芯/壳构造，则内芯和外壳可以由相同的材料、或不同材料制成。材料可以均为刚性，或均为柔性，或一种材料可以为刚性而另一种可以为柔性。例如，内芯可以为刚性而外壳可以为柔性。此外，这种实施例的内芯可以与外壳基本上一样长，或其长度可以为外壳长度的一部分，例如1/2以下或1/4以下或者以其他比例短于外壳的长度。弹性材料如橡胶的内芯可以与由柔性材料或其他合适材料构成的外壳一起使用。除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中用来表示数量、特性量度等的所有数值应当理解为由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，否则本说明书和权利要求书中列出的数值参数均为近似值，并且可根据本领域内的技术人员利用本专利申请的教导内容获得的所需特性而改变。每个数值参数并不旨在限制等同原则在权利要求书保护范围上的应用，至少应该根据所报告数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。虽然限定本发明大致范围的数值范围和参数是近似值，但就本文所述具体实例中的任何数值而言，都是按尽量合理的精确程度给出。然而，任何数值可以很好地包含与测试或测量限制相关联的误差。在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的各种修改和更改，对本领域内的技术人员来说将显而易见，并且应当理解，本发明不限于本文示出的示例性实施例。例如，读者应当设想到本发明所公开的一个实施例的特征也可适用于所有本发明所公开的其他实施例，除非另外指示。还应了解本文中涉及的所有美国专利、专利申请公开和其他专利与非专利文件在不与上述公开内容相矛盾的程度上以引用方式并入。
权利要求
1.一种轮廓标，其包括 管状主体，其具有管轴和相对的第一端和第二端，所述第一端被构造成基部或被适配成可固定于基部；以及 第一开槽区域，其包括横向形成于所述管状主体中的至少一个狭槽，所述第一开槽区域适于增大所述管状主体随车辆撞击而发生的挠曲。
2.根据权利要求I所述的轮廓标，其中所述第一开槽区域在所述管状主体的靠近所述第一端的部分上延伸。
3.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，其中所述管状主体为中空的，所述轮廓标还包括 第一内芯，其设置在所述第一开槽区域处的所述管状主体内，所述第一内芯由弹性材料构成。
4.根据权利要求3所述的轮廓标，其中所述第一内芯仅沿着所述管状主体的一部分延伸，所述一部分小于1/2。
5.根据权利要求4所述的轮廓标，其中所述一部分小于1/4。
6.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，其中所述至少一个狭槽包括限定所述管状主体的第一铰接部的第一不连续横向狭槽，所述第一铰接部具有第一枢轴。
7.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，其中所述至少一个狭槽包括限定所述管状主体的多个铰接部的多个不连续横向狭槽，各所述铰接部均有枢轴。
8.根据权利要求7所述的轮廓标，其中所述多个铰接部包括分别具有第一枢轴和第二枢轴的第一铰接部和第二铰接部，并且其中所述第一枢轴和第二枢轴基本上平行。
9.根据权利要求7所述的轮廓标，其中全部所述不连续横向狭槽的所述枢轴基本上彼此平行。
10.根据权利要求7所述的轮廓标，其中所述多个不连续横向狭槽包括设置在所述管状主体的相对的横向侧面上的至少第一横向狭槽和第二横向狭槽。
11.根据权利要求7所述的轮廓标，其中所述多个不连续横向狭槽包括在所述管状主体的第一横向侧面和第二横向侧面之间交替的横向狭槽。
12.根据权利要求7所述的轮廓标，其中所述不连续横向狭槽各自相对于水平方向以倾斜角α取向。
13.根据权利要求12所述的轮廓标，其中α大于零度。
14.根据权利要求12或13所述的轮廓标，其中α小于45度。
15.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，其中所述至少一个狭槽包括具有螺旋形构造的第一连续横向狭槽。
16.根据权利要求15所述的轮廓标，其中所述第一连续横向狭槽限定具有至少360度旋转的螺旋。
17.根据前述任一项权利要求所述的轮廓标，还包括安装在所述管状主体之内或之上的第一回射片。
18.根据权利要求17所述的轮廓标，其中所述第一回射片设置在所述管状主体的外表面上。
19.根据权利要求17所述的轮廓标，其中所述管状主体为中空的，所述轮廓标还包括第二内芯，其设置在所述管状主体内，所述第一回射片设置在所述第二内芯的外表面上。
20.根据权利要求19所述的轮廓标，其中所述管状主体具有适于使所述第一回射片的至少一部分露出的窗口区域。
21.根据权利要求20所述的轮廓标，其中所述窗口区域包括第二开槽区域。
22.根据权利要求21所述的轮廓标，其中所述第一开槽区域靠近所述管状主体的所述第一端设置，并且所述第二开槽区域靠近所述管状主体的所述第二端设置。
全文摘要
一种交通轮廓标包括具有第一端和第二端的管状主体，所述第一端被构造成基部或被适配成可固定于基部。所述轮廓标还可以包括开槽区域以增大所述管状主体随车辆撞击而发生的挠曲。所述开槽区域可以包括横向形成于所述管状主体中的狭槽。在一些实施例中，所述狭槽可以包括一个或多个不连续狭槽，每一狭槽可限定所述管状主体的一个铰接部。在一些实施例中，所述狭槽可以包括具有螺旋形构造的连续横向狭槽。在一些情况下，所述开槽区域可以靠近所述第一端设置，并且第二开槽区域或其他窗口区域可以设置在所述管状主体上的其他位置以露出反射片，所述反射片可被贴附在设于所述管状主体内的内芯上。
文档编号E01F9/015GK102666995SQ201080057991
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月16日 优先权日2009年12月21日
发明者布雷森·克拉·菲利普 申请人:3M创新有限公司
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