专利名称：路面标志的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种反射和/或发射光线以识别行驶路面选定区域的路面标志。
背景技术：
路面标志固定在路面上或路面中来帮助指导驾驶员沿着优选的行进车道行驶。例如，路面标志通常沿着路面分道线以选定的间隔安装。路面标志包括光反射或光发射表面，其定位为对于靠近路面标志的驾驶员来说非常清晰。例如，路面标志的光反射或光发射材料可以构造为朝着驾驶员反射或发射环境光或者将车头灯的光朝着驾驶员反射回去。
考虑到用于寒冷气候中的路面标志很可能会与扫雪机相接触，路面标志通常必须至少部分地嵌入路面。用于较温暖气候中或者不会使用扫雪机的路面上的路面标志可以安装在路面上。相对于必须嵌入路面中的路面标志而言，安装在路面上的路面标志要便宜得多并且安装起来更容易且安装成本较低。因此，在气候和道路条件允许的情况下，优选地使用安装在路面上的路面标志。
当车辆沿着路面分道线行进或者以小于3°的角度穿越路面分道线时，安装在路面上的路面标志频繁地受到车辆轮胎的冲击。轮胎运动穿过一个路面标志时的冲击形成了弯曲应力和应力集中。因此，路面标志必须足够地坚固以便在受到车辆轮胎频繁冲击的情况下仍能保持结构完整。
安装在表面上的路面标志还应当构造为保持在路面上基本上固定的位置。在这一点上，安装在路面上的路面标志通常通过胶粘剂固定到路面上。胶粘剂必须本身以足够的强度紧固到公路和路面标志以抵抗由于车辆轮胎所施加的冲击所引起的运动。用于固定这种安装在路面上的路面标志的胶粘剂通常是沥青，其为一种石油基产品，类似于公路中的石油基产品。沥青不会永久地硬化，以及变形、屈服和偏转，特别是在安装在路面上的路面标志大多应用的温暖天气环境中。
由胶粘剂所提供的固定强度很大程度上受到胶粘剂和路面标志之间接触表面积的影响，而由胶粘剂所实现的机械紧扣则影响不大。可归因于接触表面积的固定强度经常称之为化学结合或浸润参数。通过为路面标志提供非光滑的底面，能增加胶粘剂和路面标志之间表面接触的程度。例如，路面标志在底面中形成有一排槽。通常这些槽彼此都平行并且基本上垂直于路面分界线地朝向。应用到路面的胶粘剂填充入平行的槽中并且增加了胶粘剂和路面标志之间彼此固定的表面积。另外，垂直于路面分界线布置的槽提供了相当小的机械紧扣，这种机械紧扣抵抗由于轮胎冲击而产生的力。然而，垂直于路面分界线布置的槽在抵抗由于轮胎冲击所形成的弯曲应力和应力集中上并不是那么有效。在这一点上，路面标志底面中的平行槽增大了路面标志由于路面标志顶面上受到的负载(比如由于车辆轮胎带来的负载)而沿着平行槽劈分的潜在可能。被重新定向为使得槽被布置为平行于路面分界线或者与路面分界线成锐角的路面标志将保持非常期望的较大接触表面积并且可以减少由于施加在路面标志顶面上的负载所引起的破裂几率。然而，和其中平行的连续槽布置为垂直于路面分界线的路面标志相比，由于胶粘剂的机械紧扣所带来的保持力会降低。
其它的路面标志被模制为包括有具有凹形下表面的上壳。上壳被倒转，用环氧树脂填充材料将路面标志的凹形内部填充到大致与该壳的底缘周边一致的高度。将沙子部分地嵌入填充材料以使得填充材料在固化之后显示均匀的粗糙度。固化的填充材料紧固地保持在该壳中并且限定了一个基本上平状的坚硬磨损面。其中具有固化填充材料的路面标志能底面向下地应用到胶粘剂上。通过部分嵌入填充材料表面中的沙子所获得的总体粗糙增大了表面积。更大的表面积提高了胶粘剂和路面标志之间的化学结合，其提高程度与上述平行槽相当。另外，在胶粘剂和每粒沙子的前沿之间形成了提高的机械紧扣。这种类型的路面标志工作得很好。然而，将填充材料填充入路面标志倒转的壳中并且还需要固化填充材料明显地增加了制造时间和成本。成品的路面标志还相对较重并且因此增加了运输成本。
一些路面标志包括了具有环形的槽列或者大致限定了杂乱凹进的非连续槽列的底面。本发明人已经推断出，这种设计在路面标志的安装过程中会留有空气，并且因此最小化了路面标志和胶粘剂之间的啮合区域。啮合区域的减小显著地降低了胶粘剂将路面标志保持在原处的能力。
考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种安装在路面上的路面标志，其底面构造为紧固地保持在路面上。
发明内容
本发明旨在提供一种具有主体的路面标志，所述主体具有底面和顶面。顶面可以限定从底面向上延伸的连续弓形表面，并且因此可以具有圆或椭圆的弦形截面。可选地，顶部可以包括有非常好地限定的顶面，其基本上平行于底面延伸，并且至少一个会聚侧面在顶面和底面之间延伸。侧面可以是平面的、弓形的或者平面和弓形面的组合。
路面标志还可以包括有至少一个光学信号发生器。光学信号发生器可以由透光和/或反光的材料构成。光学信号发生器被布置、排列和构造成将来自光源的光(方向范围为行进中的驾驶员能观察到)重新导向。光源可以是环境光或者来自车辆前灯的光。光学信号发生器可以与路面标志整体地构成。然而，在一个优选实施例中，光学信号发生器安装在形成于主体至少一个侧壁中的至少一个凹陷中。一个优选的光学信号发生器是回射镜列。
路面标志的主体优选地由热塑性材料模制并且优选地为单体构造。热塑性产品通常以更大的尺寸精度制造，如果产品具有基本上一致的壁厚的话。因此，路面标志的主体被模制为限定热塑性材料一致的三维模型，并且具有由钻孔分隔开的整体连接的壁。多个钻孔可以从底面向上延伸。
主体的底面为基本上平状并且可以由一列用于模制精度和效率的钻孔所中断。然而，主体的大致平状底面被模制为限定多个槽。槽并不是全部平行并且优选地所有的槽连续地延伸到底壁的外周边。更具体地，主体的底面可以分成多个相邻的区段，这些区段彼此间在主体的大致中央部分处相交。每个区段中的槽被排列为与相邻区段中的槽成角度地延伸。另外，每个区段中的槽被排列为从相应区段上的内部位置连续地向底面的外周边延伸。因而，每个槽有效地限定了从底面上的内部位置延伸到底面外周边的连续通道。可选地，槽可以限定一列从底面中央点延伸到外周边的半径。每个槽可以限定V形凹陷，并且槽可以布置为彼此充分地封闭以在相邻槽之间限定V形脊。槽优选地延伸过任何可能为了模制效率而形成于底面中的钻孔。
在一个可选实施例中，底面具有钻孔的部分可以凹进。那么路面标志可以包括由固定在凹陷中的底盖。底盖包括有模制或形成有槽的底面，这些槽布置为基本上与形成在底面周边区域中的槽对齐。底盖有效地覆盖钻孔。因此，主体底面上总的槽形表面积能显著地增大而不会影响模制效率。底盖可以与主体底面的周边区域基本上共面。可选地，底盖可以稍微凹进以在底面中限定出另外的表面不连续。底盖的凹进可以非常小并且被选择为使得形成于底盖中的脊的顶点不低于底面周边区域中的槽的底部所限定的平面。
形成于路面标志底面中的槽列形成了增大的表面积、改进的润湿参数以及用于紧固路面标志的沥青或其它胶粘剂的非常有效夹紧。另外，每列中的槽连续地延伸到路面标志的外周边。因此，槽不会形成降低沥青或其它胶粘剂与路面标志之间啮合面积的气袋。另外，槽在底面上的不平行排列避免了应力集中，这种应力集中由于轮胎在顶面上的冲击而给顶面施加的负载所导致。
图1是根据本发明的路面标志的分解透视图。
图2是图1所示路面标志的俯视图。
图3是路面标志的仰视图。
图4是沿着图3中4-4线所截取的主体的横截面视图。
图5是一种可选的路面标志的分解透视图。
图6是该可选路面标志的仰视图。
图7是沿着图6中7-7所截取的横截面视图。
具体实施例方式
根据本发明第一实施例的路面标志在图1-4中总体地以数字10标识。路面标志10包括主体12以及分别的第一和第二回射透镜列14和16。回射透镜列的类型通常可以是Avery Dennison所售的结合入路面标志的类型。回射透镜列14和16可以通过胶粘剂、焊接、热铆接或其它已知的连接方式固定到主体12。
主体12由热塑性材料整体地模制并且包括有大致长椭圆形的底面18，其具有平行的前边缘20和后边缘22以及在前和后边缘20和22之间延伸的第一和第二弓形侧面边缘24和26。侧面边缘24和26是凸面的并且大致椭圆形。主体12还包括有与底面18相对的顶面28。顶面28大致为矩形，大致平面状并且大致平行于底面18。然而，也可以为顶面提供其它构造，比如圆柱形或一些其它凸面弓形构造。顶面28限定了一个显著地小于底面18并且优选地小于底面18区域一半的区域。前和后表面30和32分别从底面18的前和后边缘20和22延伸到顶面28并且朝着彼此会聚。第一和第二弓形侧面34和36分别从底面18的第一和第二侧面边缘24和26延伸到顶面28。顶面28与第一和第二侧面34和36之间的相交部为平滑的弓形。第一和第二侧面34和36的特征分别在于凹陷38和40。凹陷38和40限定了方便的手指握持区域并且还有助于为主体12的所有区域获得均匀的壁厚从而实现这里所述的模制效率。
前和后表面30和32相对于顶面28以及侧面34和36凹进。因而，腹板44的上表面限定了回射透镜列14和16能胶粘、焊接或者紧固到其上的支撑件。
主体12的底面18的特征在于由腹板48彼此分隔开的中央列钻孔46。中央列的钻孔46基本上与顶面28相对并且与顶面28间隔大致等于腹板48和腹板44厚度的距离。类似地，侧面列钻孔52和54延伸入底面18分别与主体12的侧面34和36对准的部分。侧面钻孔52和54彼此之间由腹板56和58分隔开。钻孔52和54与侧面34和36间隔大致等于腹板48、56和58厚度的距离。另外，钻孔54和56与凹陷38和40大致间隔腹板48、56和58的厚度。因此，主体12全部都具有基本上均匀厚度的壁并且能在没有凹痕(sink mark)、注量不足(short shot)等缺陷之下有效地模制。
如图3所示，底面18被分成A、B、C和D四个象限。这些象限在前和后边缘20和22之间以及第一和第二侧面边缘24和26之间的中间位置处相交。每个象限A、B、C和D的特征在于一个阵列的基本上平行的槽60，它们从各个象限与相邻象限相交处延伸出去。槽60然后延伸到由边缘20-24限定的外周边。因而，每个槽60限定了一个沿着相应的象限A、B、C或D延伸到底面18外周边的连续通道。一些槽60被钻孔46、52或54中断，但是没有槽60被阻碍空气沿着槽60流动的脊或任何结构所中断。如图4所示，每个槽60由两个以90°角度相交的基本上平状表面来限定，并且因此每个槽60基本上为V形横截面。另外，槽60充分地靠近在一起(即大约0.044英寸)以限定基本上倒V形的脊62。此外，每个槽60大约为0.020英寸深。
路面标志10通过将沥青或其它胶粘剂施加到路面上以基本上常规的方式安装。安装者然后利用侧面34和36中的凹陷38和40抓紧路面标志10的主体12。然后底面18被下压入路面上的沥青或其它胶粘剂中以使得前和后边缘20和22垂直于路面分道线。所有的槽60都限定了从相应象限A、B、C或D的内部位置延伸到底面18上的外周边位置处的连续通道。因此，能迫使空气通过槽60流出从而保证沥青或其它胶粘剂与路面标志10的底面18之间大面积的表面-表面接触。
路面标志10将在使用期间受到轮胎频繁地冲击。绝大多数冲击都在偏离路面分道线2或3度之内。底面18中的槽60被设置成以多个不同角度倾斜于路面分道线，并且因此也与轮胎在路面标志10上的冲击方向成多个不同的角度。因此，路面标志10不大可能形成应力集中，并且将抵抗由于轮胎冲击路面标志10造成的负载所导致的破裂。
槽60在路面标志10的底面18中的模式还高度地抵抗路面标志的侧面滑移。尤其是，槽60的模式提供了大的表面积，并且因此仅用单一阵列的平行的槽就使现有技术中的路面标志实现了坚固的化学键结合或者至少等同于化学键结合的润湿参数。另外，槽60的多个不同角度提供了更大的机械夹紧，而与轮胎作用在路面标志10上的冲击方向无关。此外，对于侧向位移的阻力大于具有蜂巢模式、杂乱模式或任何其它断续表面不规则模式的路面标志。在这一点上，断续的表面模式易于在安装期间截留空气并且因此在胶粘剂和路面标志之间得到了实质上较低的表面-表面接触。相反，基本上所有的槽60都连续地延伸到底面的外周边并且因此限定了用于空气离开的通道。更进一步，与置于底面18上的大致粗糙面所能实现的接触相比，由槽60形成的精细限定的表面区域实现了与胶粘剂更好的面-面接触。
图5-7中用数字70示出了路面标志的一个可选实施例。路面标志70包括主体72，其非常类似于上述路面标志10的主体12。另外，路面标志70包括非常类似于路面标志10中的回射镜列14和16的回射镜列。
主体72具有底面78，其与主体12的底面18不同。更具体地，底面78包括前和后边缘80和82以及第一和第二侧面边缘84和86。底面78与主体72的顶面相对的至少一部分形成有一阵列的中央钻孔88，它们彼此间由腹板90分隔开。腹板90的底面限定了一个平面，其从一个由边缘80、82、84和86限定的平面凹进。因此，主体72的底面78限定了基本上矩形的中央凹陷92。路面标志70还包括有底盖94。底盖94为大致矩形且大致平面状，并且紧固在底面78中的凹陷92中。底盖94可以附着于限定凹陷92的各个腹板90的底面。可选地，底盖94可以焊接或者固定到腹板90。底盖94的底面96可以与主体72的底面78大致共面。可选地，底盖94的底面可以从主体72的底面78稍微向上偏移。
如图6所示，路面标志70的底部被分成象限A`、B`、C`和D`。可选地，主体72的底面78和底盖94的底面96形成有槽100。槽100基本上如同上述路面标志10上的槽60那样布置。另外，形成于盖94上的槽100布置为与形成于底面78上的槽102基本上连续。因此，路面标志70底面上的槽100就得到了与路面标志10上的槽60相同的优点。然而，底盖94覆盖主体72的底面78中的中央钻孔(凹陷)88。因而，路面标志70的底面78、96具有比路面标志10的底面18大得多的表面积并且因此实现了胶粘剂和路面标志70之间更大的表面-表面接触。另外，盖94可以从主体72的底面78向上偏移从而在中央凹陷92周边附近限定处小的台阶。这个台阶提供了另外的接触表面积。然而，台阶的高度不应超过槽100的深度。具有这些相对的尺寸，就确保了用于空气离开的连续通道。
虽然已经针对特定的优选实施例描述了本发明，但是很显然，在不偏离本发明范围的前提下能作出各种变化。例如，所示实施例示出了具有四个象限的底面。然而，更多或更少的区段能设有向外延伸到周边并且彼此有角度地排列的槽。例如，槽可以限定为半径。另外，路面标志的本体无需是长椭圆形，并且能采用其它形状，比如方形或圆形。更进一步，路面标志可以无需在前和后表面上都有回射镜，并且只是一个表面上有反射镜就足够。
权利要求
1.一种具有带外周边的底面的路面标志，所述底面被分成多个区段，每个区段形成有一阵列基本上连续地从区段上的内部位置延伸到外周边的槽，底面的每个区段中的槽与每个相邻区段中的槽有角度地排列。
2.如权利要求1的路面标志，其中每个区段中的槽基本上平行。
3.如权利要求1的路面标志，其中槽为基本上V形。
4.如权利要求3的路面标志，其中每个区段中的槽彼此间隔开从而限定了基本上呈倒V形的脊。
5.如权利要求1的路面标志，其中底面具有四个在路面标志底面上中央位置处相交的区段。
6.如权利要求5的路面标志，其中每个区段中的槽与每个相邻区段中的槽基本上正交。
7.如权利要求1的路面标志，其中底面的特征在于多个中断了至少一些槽的钻孔。
8.如权利要求1的路面标志，其中底面的中央部分形成有多个彼此间由腹板分隔开的钻孔，腹板从底面向上地偏置，所述路面标志还包括具有固定到底面中邻近钻孔的腹板的底盖，底面中的槽形成于所述盖上以及包围所述盖的底面部分上。
9.如权利要求8的路面标志，其中底盖具有从包围底盖的所述底面部分向上偏置的底面，底盖的偏置量小于每个所述槽限定的深度。
10.一种具有带外周边的底面的路面标志，不平行的槽阵列形成于底面中，以使得每个所述槽从底面上的内部位置连续地延伸到底面外周边的槽。
11.如权利要求10的路面标志，其中槽为基本上V形。
12.如权利要求10的路面标志，其中所述底面为基本上长椭圆形构造，其具有基本上平行的前边缘和后边缘以及相对的侧面边缘，所述路面标志还具有顶面、从所述底面的所述前边缘和后边缘延伸到所述底面的前和后表面以及分别从底面的侧面边缘延伸到顶面的侧面，所述前和后表面中的至少一个具有光学信号发生器，至少大部分的所述槽不与所述底面的所述前边缘和后边缘平行。
全文摘要
本发明公开了一种表面安装的路面标志，用来借助于胶粘剂与路面紧固连接。路面标志的底面被分成多个区段，并且在每个区段中形成有平行的槽阵列。每个阵列中的槽与相邻阵列中的槽成角度地排列。另外，每个槽从其内端连续地延伸到路面标志的外周边。
文档编号E01F9/06GK1791724SQ200480013865
公开日2006年6月21日 申请日期2004年5月19日 优先权日2003年5月21日
发明者保罗·斯纳格尔, 斯瓦南德·萨尔德赛, 戴维·朗格兰斯, 杰弗里·A·蒂达巴克 申请人:埃弗里－丹尼森公司