專利名稱：壓力指示結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)，其指示施加到表面的預(yù)定量壓力。
背景技術(shù)：
在許多情況下，知道預(yù)定量的壓力是否施加到表面是有用的。一種情況是適于支撐諸如吊鉤、肥皂盒或籃子等物體的結(jié)構(gòu)的基板通過伸展釋放壓敏粘合劑層粘著到一表面上。伸展釋放壓敏粘合劑層可以將基板的表面牢固地粘合到一表面(典型的是垂直表面)上，并且在不再需要該物體后，可以從基板和表面之間延伸以將其粘性釋放到基板和該表面。包括這樣的結(jié)構(gòu)的一些組件在市場上可以從MN，Paul街，3M公司獲得，包括在市場上稱為“Command(T.M.)粘合劑的大吊鉤#17003”的組件。在將結(jié)構(gòu)粘合到表面中重要的是，施加適量時間的適量壓力以將粘合劑壓到結(jié)構(gòu)粘著的表面上(例如，施加幾秒鐘的每平方英寸大約至少10磅或每平方厘米0.7千克的壓力)，使得粘合劑完全地浸濕該表面和基板的表面，其中該基板通常在稍小的壓力下浸濕(即，結(jié)構(gòu)通常粘合的表面比基板的表面更粗糙，更難以浸濕)。如果粘合劑沒有完全地浸濕結(jié)構(gòu)粘著的表面，則粘合劑粘著在該表面上的強度會減小50％以上。施加壓力的人一般這樣做足夠長的時間(即大約5至10秒)，然而，有時沒有施加足夠的壓力。具體地，在適于支撐諸如大型吊鉤的大規(guī)格物體的底板上就是這樣的，該底板具有大的表面面積，必須通過大面積的壓敏粘合劑(例如，4平方英寸的粘合劑)粘著到表面上，這需要施加大力(例如，大約40磅以上)以浸濕表面使得可以形成壓敏粘合劑的完全粘合強度。形成大面積壓敏粘合劑的完全粘合強度所需的壓力可以通過順序地在底板的頂部、底部和側(cè)部上加壓而施加，然而，施加這樣的壓力的人完全不能確定已經(jīng)施加了足夠的壓力到這些部分的每一個上。例如，底部和側(cè)部可以施加了足夠量的壓力，但頂部沒有施加足夠的壓力。
在商業(yè)貨運公司裝運貨物時，知道是否有至少一預(yù)定量的壓力或力已經(jīng)施加到表面上是有用的，并且在裝運期間施加超過預(yù)定量的壓力或力可能會造成貨物的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)，可以指示是否有預(yù)定量的壓力或力已經(jīng)施加到一表面上或者可以指示已經(jīng)施加到一表面上的壓力或力的量。該結(jié)構(gòu)可以用于許多不同的用途，例如具體地包括，(1)指示上述類型的組件的底板是否已經(jīng)由合適量的壓力壓在表面上，使得粘合劑應(yīng)該基本上浸濕這些表面并且可以形成粘合劑的完全粘合強度，或者(2)指示是否有預(yù)定量以上的壓力或者力(或什么量的壓力或者力)已經(jīng)施加到物體的表面上，使得物體的表面可由公共貨運公司裝運。
根據(jù)本發(fā)明提供一種壓力指示結(jié)構(gòu)，包括(1)具有相對的第一和第二主要表面(例如用于包括吊鉤的組件中的基片或板)以及反射結(jié)構(gòu)(例如，具體包括根據(jù)總內(nèi)部反射(TIR)的逆反射結(jié)構(gòu))的半透明或透明片，該反射結(jié)構(gòu)限定第二表面的至少一部分，用于相對于第一表面在預(yù)定觀察角范圍(例如，大約60至90度)中的觀察角下通過第一表面反射穿過第一表面進入片的大量可見光，反射結(jié)構(gòu)包括多個尖部和凹部，該凹部具有從尖部限定凹槽的第二表面的凹面部分；以及(2)包括壓敏粘合劑(例如伸展釋放壓敏粘合劑)的可變形層，所述可變形層具有相對的主要表面，在片的第二表面附近所述表面中的一個由壓敏粘合劑限定，并且在反射結(jié)構(gòu)的尖部附近并橫過其延伸，以及由第二表面的凹面部分間隔。選擇并改變反射結(jié)構(gòu)的尖部和凹部的形狀和尺寸以及可變形層的可變形性，使得在可變形材料的與反射結(jié)構(gòu)相對的表面和片的第一表面之間需要一預(yù)定壓力(例如大約每平方英寸10磅或每平方厘米0.7千克以上)以將反射結(jié)構(gòu)附近的可變形層的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分。反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分穿過第二表面，而不是被反射，從而導(dǎo)致當(dāng)相對于第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下通過第一表面觀察時可觀察到反射結(jié)構(gòu)的外觀出現(xiàn)大量的變化以指示已經(jīng)施加了預(yù)定壓力。
相對于第一表面的觀察角，這里意味著在第一表面和從人眼到第一表面的視線之間的角度。
可變形層可以完全地由壓敏粘合劑形成，或者為了在比僅使用特殊的壓敏粘合劑時提供的更低或更高的預(yù)定壓力的壓力下提供可變形層的可變形性，可以包括比包含在可變形層中的壓敏粘合劑更易變形或更不易變形的材料層(例如，聚合泡沫，膜或二者)。
半透明或者透明片可以由聚合材料(例如聚丙烯，聚氨基甲酸酯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，諸如KRAYTON的熱塑性彈性體，或丙烯酸)形成，反射結(jié)構(gòu)可以通過模制、鑄造或熱壓花上述片而提供，以具有緊密間隔的小逆反射立方結(jié)構(gòu)(該小逆反射立方結(jié)構(gòu)記載在US專利No.5138488(Szczech)中，并且可以在市場上基于商業(yè)名稱VIP鉆石級片從MN，St.Paul，3M公司購買到)；或者該片可以模制，鑄造或擠壓以提供緊密間隔的具有大約90度角的線性凹槽(例如，在美國專利No.5056892(Cobb，Jr.)中描述的包括構(gòu)造表面的由透明聚合材料形成的撓性薄膜)。相對于第一表面在預(yù)定觀察角范圍(例如大約60至90度)中的觀察角度下，這些反射結(jié)構(gòu)通過第一表面(即，模制、鑄造或其他方式形成的板的與該表面相對的表面)反射通過第一表面進入該板的大量可見光(例如40％至90％)。
半透明或透明片的第二表面具有平面部分，鄰近片的變形材料的主要表面粘著到平面部分，使得可變形材料可通過半透明或透明片的平面部分和第一表面看見；反射結(jié)構(gòu)限定片的第二表面的多個部分，用于相對于第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度下通過第一表面反射通過第一表面導(dǎo)入片中的光。由反射結(jié)構(gòu)限定的第二表面的這些多個部分采用通過第一表面可見的標(biāo)記(例如諸如“PUSH”的符號或詞)的形式，使得當(dāng)以預(yù)定壓力將可變形層的壓敏粘合劑壓入反射結(jié)構(gòu)的凹槽中以沾濕反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分時，可變形材料將通過第一表面和浸濕的凹面部分看見，使得相對于第一表面在預(yù)定觀察角范圍(大約60至90度)中的觀察角下通過第一表面標(biāo)記的可見性明顯降低或標(biāo)記將消失，以指示已經(jīng)施加了預(yù)定壓力。這些標(biāo)記可以分布在片的第二表面周圍以指示當(dāng)粘合劑材料層壓入反射結(jié)構(gòu)的凹槽中，并且通過板的第一表面標(biāo)記變得不明顯或不再可見時，預(yù)定壓力已經(jīng)施加到片的整個第一表面上。
板可以是剛性的，并且包括用于沿著其第一表面支撐物體(例如吊鉤，肥皂盒，牙刷架，或淋浴所使用的籃子)，并且可變形材料層沿其兩個主要表面可以具有壓敏粘合劑(例如伸展釋放粘合劑)，使得它可以將板粘著到表面上，(例如，除了在該板的第二表面上增加了反射結(jié)構(gòu)之外，該板基本上與包括在組件內(nèi)的板相同，該組件在市場上稱為“浴室掛鉤”產(chǎn)品編號17600B，“淋浴盒”產(chǎn)品編號17603B，“肥皂盒”產(chǎn)品編號17602B，它們現(xiàn)在可以從MN，St.Paul，3M公司獲得)。
可替換地，可變形層具有僅當(dāng)壓敏粘合劑材料層壓入凹槽中并且浸濕反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分時相對于第一表面在預(yù)定的觀察角度下通過板的與反射結(jié)構(gòu)相對的第一表面可以看見的顏色和標(biāo)記。


將參考附圖進一步地描述本發(fā)明，其中在各個視圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分，并且其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第一實施例的立體圖；圖2是大約沿著圖1的線2-2形成的局部放大截面圖；圖3是在圖1的壓力指示結(jié)構(gòu)中大約沿圖2的線3-3形成的反射結(jié)構(gòu)的局部圖；圖4是圖1的壓力指示結(jié)構(gòu)的立體圖，示出了加壓后包括在該結(jié)構(gòu)內(nèi)的粘合材料層變形而與垂直面接合的情況，其中在該結(jié)構(gòu)的主要部分上吊鉤結(jié)構(gòu)粘著到該垂直面上；圖5是根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第二實施例的立體圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第三實施例的立體圖；圖7是大約沿圖6的線7-7形成的圖5的壓力指示結(jié)構(gòu)的放大截面圖；并且圖8是圖6的壓力指示結(jié)構(gòu)的立體圖，示出至少一預(yù)定量的壓力已經(jīng)施加到壓力指示結(jié)構(gòu)粘著的表面上；圖9是根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第四實施例的立體圖；圖10是圖9的壓力指示結(jié)構(gòu)的立體圖，示出一具體量的壓力已經(jīng)通過壓力指示結(jié)構(gòu)施加到壓力指示結(jié)構(gòu)粘著的表面上；圖11是根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第五實施例的立體圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第六實施例的立體圖；圖13是圖12的壓力指示結(jié)構(gòu)的立體圖，示出已經(jīng)施加一預(yù)定量的壓力以將壓力指示結(jié)構(gòu)的主要部分粘著到一表面上；圖14是根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第七實施例的立體圖，其中使用壓力輥子擠壓表面；以及圖15是根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第八實施例的立體圖，以及可以使用壓力指示結(jié)構(gòu)連接的條或帶的端部的局部圖；以及圖16是根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第九實施例的立體圖，以及可以使用壓力指示結(jié)構(gòu)連接的條或帶的端部的局部圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考圖1至圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)10的第一實施例，其可釋放地粘著到表面15(參見圖4)。
通常，壓力指示結(jié)構(gòu)10包括具有相對的第一和第二主要表面13和14的半透明或透明聚合片或板12。該板12的第二主要表面14的部分17是平面的。該板12具有限定其第二表面14的非平面部分的反射結(jié)構(gòu)16，反射結(jié)構(gòu)16采用標(biāo)記26(即示為詞“PUSH”)的形狀。相對于第一表面13在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度(例如在相對于第一表面13的大約60至90度的范圍內(nèi)的觀察角度)下，反射結(jié)構(gòu)16通過第一表面13反射回穿過第一表面13進入該板12的大量可見光。反射結(jié)構(gòu)16(參見圖2和3)包括多個尖部18和凹部，該凹部具有第二表面14的凹面部分20以從尖部限定凹槽。壓力指示結(jié)構(gòu)10還具有包括壓敏粘合劑的可變形層22。可變形層22具有相對的內(nèi)外主要表面23和24，這兩個表面23和24由壓敏粘合劑限定。在反射結(jié)構(gòu)的尖部18附近(例如與其接觸或間隔)，可變形層22的內(nèi)表面23沿著片的第二表面14支撐，由第二表面14的凹面部分20間隔，并且粘著到第二表面14的平面部分17。可變形層22的外表面24可用于將結(jié)構(gòu)10粘著到諸如圖4所示的垂直面15的表面上。改變反射結(jié)構(gòu)的尖部18和凹部的形狀和尺寸以及可變形層22的可變形性，使得在板12的可變形層22和第一表面13之間需要所需的預(yù)定壓力(例如至少大約10磅/平方英寸或0.7公斤/平方厘米)以將限定可變形層22內(nèi)表面23的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕反射結(jié)構(gòu)16的部分或全部凹面部分20。反射結(jié)構(gòu)16的部分或全部凹面部分20的這種沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分20通過板12的第二表面14，而不是被反射，從而導(dǎo)致在預(yù)定范圍的觀察角觀察到反射結(jié)構(gòu)16的外觀出現(xiàn)大量的變化以指示已經(jīng)施加至少預(yù)定壓力。
光穿過透明或半透明的板12，使得總是可以沿著第二表面14的平面部分17通過第一表面13看到可變形層22。然而，可變形層22與凹面部分20間隔，使得反射結(jié)構(gòu)16將上述光反射回到板12中并且穿過第一表面13。這樣，與第二表面14的平面部分17不同，在預(yù)定范圍的觀察角度下容易看見由反射結(jié)構(gòu)16形成的標(biāo)記(即，可以通過第一表面13和第二表面14的平面部分17看見可變形層的顏色，從而由反射結(jié)構(gòu)16形成的標(biāo)記26呈現(xiàn)灰色)。然而，當(dāng)通過施加預(yù)定量的壓力將可變形層22部分或完全地壓入凹槽時，限定其第一表面23的壓敏粘合劑浸濕反射結(jié)構(gòu)16的部分全部凹面部分20，并且表面部分20的沾濕致使光沿著反射結(jié)構(gòu)16穿過第二表面14，使得還可以通過第一和第二表面13和14沿著反射結(jié)構(gòu)16看見可變形層22的顏色，并且由反射結(jié)構(gòu)16限定的標(biāo)記26(即所示的詞“Push”)變得不清楚或者消失以指示已經(jīng)施加有至少預(yù)定量的壓力。
反射結(jié)構(gòu)16通過模制上述板12設(shè)置，使該反射結(jié)構(gòu)具有由從尖部18凹入的凹面部分20緊密間隔(例如，凹面部分20可以從尖部18最大凹入大約0.001至0.007英寸或0.0025至0.0178厘米的范圍，該尖部18在大約0.002至0.014英寸或0.005至0.036厘米范圍內(nèi)間隔開)的小逆反射立方結(jié)構(gòu)(如圖2和圖3所示)。這樣的小逆反射立方結(jié)構(gòu)記載在US專利No.5138488(Szczech)中，并且可以在市場上基于商業(yè)名稱VIP鉆石級片從MN，St.Paul，3M公司購買到。相對于第一表面13在大約60至90度范圍的觀察角度下，反射結(jié)構(gòu)16通過第一表面13(即，與沿著板模制的表面相對的板12的表面)反射穿過第一表面13進入板12的大量可見光。
如圖所示，反射結(jié)構(gòu)16模制有大約與平面部分17對齊的尖部18，和從平面部分17凹入的凹面部分20?？商鎿Q地，反射結(jié)構(gòu)能夠模制有從平面部分17上突起的尖部18，和與平面部分17稍微對齊或在其之上的凹面部分20；或者該尖部18從平面部分17稍微凹入。在示出的實施例中，平面部分17與反射結(jié)構(gòu)16的尖部18對齊。然而，應(yīng)該理解，如果尖部18伸出平面部分17之外(即，平面部分17沿著凹面部分20附近對齊)，將需要較少的力施加到壓力指示結(jié)構(gòu)10的第一表面13上以在反射結(jié)構(gòu)區(qū)域產(chǎn)生相同的壓力，從而在較小的作用力下浸濕反射結(jié)構(gòu)。此外，當(dāng)反射結(jié)構(gòu)的尺寸增加時，浸濕反射結(jié)構(gòu)表面的壓力也將增加。這樣，例如通過相對于平面部分17調(diào)整尖部18的位置和/或通過調(diào)整反射結(jié)構(gòu)的尺寸，可以控制浸濕反射結(jié)構(gòu)16的表面(并且借此使得標(biāo)記可見)所需的力。
模制板12以具有緊密間隔的小逆反射立方結(jié)構(gòu)，需要專用的模制技術(shù)以確保反射結(jié)構(gòu)的精度，例如在美國專利No.6939中描述的模制技術(shù)，其中該立方結(jié)構(gòu)與圍繞它們的平面部分17一起形成反射結(jié)構(gòu)17。
在第一和第二主要表面13和14之間板12具有足夠的剛性，以在施加預(yù)定壓力以將限定可變形層22的內(nèi)主要表面23的壓敏粘合劑變形為與反射結(jié)構(gòu)16的凹面部分20接合時保持反射結(jié)構(gòu)16的形狀。
選擇反射結(jié)構(gòu)16的特性和可變形層22的可變形性，使得需要所需的預(yù)定壓力以將限定可變形層22第一表面23的壓敏粘合劑變形入凹槽以浸濕反射結(jié)構(gòu)16的部分或全部凹面部分20，其包括(1)通過選擇高或低粘性的壓敏粘合劑和/或在可變形層22中材料層添加增加或減少其可變形性的內(nèi)含物，和/或通過調(diào)整可變形層22的厚度；和/或(2)相對于平面部分17調(diào)整尖部18的尺寸和間距，反射結(jié)構(gòu)凹部的深度和尖部18的位置(即，由于相同的可變形層22和反射結(jié)構(gòu)16的尖部和凹部的形狀，將可變形層22變形所需使用的壓力在尖部18從平面部分17突出時比在尖部18從平面部分17凹入時小)。此外，使用壓力指示結(jié)構(gòu)10的溫度可以顯著地影響使限定可變形層22第一表面23的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕反射結(jié)構(gòu)16的部分或全部凹面部分20所需的壓力，相同反射結(jié)構(gòu)16和可變形層22材料的這樣的變形典型地在遠低于正常室溫的溫度下較小，以及在遠高于正常室溫的溫度下也較小。這種應(yīng)用下給出的例子用于正常室溫下或室溫附近。
圍繞板12的第二表面14分布標(biāo)記26使得標(biāo)記26指示在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下通過板12的第一表面13觀察時它們變得不清楚或看不見的情況，以及至少預(yù)定壓力已經(jīng)施加到板12的第一表面13上以將可變形層22外表面24上的壓敏粘合劑粘著到垂直面15上的情況。如圖4所示，已經(jīng)施加了這樣的預(yù)定壓力將可變形材料層22上的壓敏粘合劑適當(dāng)?shù)卣持匠藰?biāo)記26仍然可見的區(qū)域之外的表面15上。
片或板12是剛性的，并且包括從其第一表面13突出的兩個整體模制的遠側(cè)突起的頭部27。該頭部27可以用作吊鉤，或可用于可釋放地支撐物體的組件，例如大的吊鉤，肥皂盒，牙刷架或淋浴所使用的籃子。板12基本上與包括在包括伸展釋放粘合劑的“Command(商標(biāo))”防水條的組件內(nèi)的板相同，其在市場上稱為“浴室掛鉤”產(chǎn)品編號17600B，“淋浴盒”產(chǎn)品編號17603B，“肥皂盒”產(chǎn)品編號17602B，“牙刷座”產(chǎn)品編號17601B，以及“盒”產(chǎn)品編號17604B，它們現(xiàn)在可以從MN，St.Paul，3M公司獲得；并且通過在板12的第二表面14上增加了反射結(jié)構(gòu)16，已經(jīng)改變了板12。
如圖所示，在可變形材料層22中的壓敏粘合劑可以由兩段伸展釋放粘合劑形成，該粘合劑適于將板12粘著到諸如垂直面15的表面上。如果期望從諸如表面15的表面上移除板12，其中板由可變形材料層22粘著到該表面上，則通過沿箭頭指示的方向拉動從板12突出的伸展釋放粘合劑段的端部28，可變形材料層22可以從板12的第二表面14和表面15之間伸展。這樣的伸展將導(dǎo)致可變形材料22將其粘性釋放到板12和垂直面15。因此可以以新的可變形材料層22再次使用板12。用于可變形材料22的伸展釋放壓敏粘合劑段可以是這些伸展釋放粘合劑段，其包含有在上述內(nèi)容中確定的組件，并且也可以在市場上從MN，St.Paul，3M公司獲得，商業(yè)名稱是“Command(商標(biāo))”粘合劑，“Command(商標(biāo))”帶，和“Command(商標(biāo))”防水帶。這些伸展釋放壓敏粘合劑段(在美國專利No.6403206中有更加詳細的描述)，每個都包括兩層伸展釋放壓敏粘合劑，其限定粘著在聚合泡沫或膜層的相對側(cè)上的主要表面，該聚合泡沫或膜層使得帶比沒有泡沫或膜層時更加易變形。
板12可以在其第二表面14上模制有反射結(jié)構(gòu)16，如圖1至4所示。可替換地，在圖5中示出的板12a可用于壓力指示結(jié)構(gòu)10a，其以與壓力指示結(jié)構(gòu)10的板12相同的方式起作用。已經(jīng)給附圖標(biāo)記加上后綴“a”，用于識別在圖5中示出的與壓力指示結(jié)構(gòu)10的各部分相對應(yīng)的壓力指示結(jié)構(gòu)10a的各部分。板12a可以通過模制板12a的模制件30形成，該板提供第一主要表面13a并且與其一起整體模制突起27a，模制件30具有與第一主要表面13a相對的平面32；并且該板12a可以通過鑄造提供第二主要表面14a的第二鑄造部分34形成，該第二主要表面14a包括平面部分17a和反射結(jié)構(gòu)16a并且具有與第二主要表面14a相對的平面35。模制和鑄造的部分30和34的表面32和35通過合適的粘合劑層粘著在一起。因為可以更容易地鑄造然后模制反射結(jié)構(gòu)16a，所以這種板12a的結(jié)構(gòu)便于生產(chǎn)。
現(xiàn)在參考圖6至圖8，示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第三實施例，通常由附圖標(biāo)記40指示。
通常，壓力指示結(jié)構(gòu)40包括(1)堅硬但撓性的半透明或透明片42，該片具有相對的第一和第二主要表面43和44，以及限定板42第二表面44的反射結(jié)構(gòu)46，用于相對于第一表面43在預(yù)定觀察角范圍(例如60至90度)中的觀察角下穿過第一表面43反射回穿過第一表面43進入板42的大量可見光。反射結(jié)構(gòu)46(參見圖7)包括多個平行伸長的尖部48和凹部，該凹部具有從尖部限定凹槽的第二表面44的凹面部分50；以及(2)可變形層52，包括具有相對的內(nèi)外主要表面53和54的壓敏粘合劑(例如，伸展釋放壓敏粘合劑)，其中內(nèi)表面53與片42的第二表面44鄰近，第二表面沿著反射結(jié)構(gòu)46的尖部48布置并且與其接觸，并且與第二表面44的凹面部分50間隔。
改變反射結(jié)構(gòu)46的尖部48和凹面部分50的形狀和尺寸以及可變形層52的可變形性，使得在片42的第一表面43和可變形層52的外表面54之間需要預(yù)定壓力以將限定可變形層的內(nèi)表面53的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕反射結(jié)構(gòu)46的部分或全部凹面部分50。反射結(jié)構(gòu)46的部分或全部凹面部分50的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分50穿過第二表面44，而不是被反射，從而導(dǎo)致在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角觀察到反射結(jié)構(gòu)46的外觀出現(xiàn)大量的變化以指示已經(jīng)沿著第一表面43施加有至少預(yù)定壓力。
半透明或透明片42可以是堅硬但撓性的聚合材料(例如，0.013英寸或0.033厘米厚度的聚碳酸酯)，片42在第一和第二主要表面43和44之間具有足夠的剛性以在施加預(yù)定壓力而將限定可變形層52內(nèi)部主要表面53的壓敏粘合劑變形為與反射結(jié)構(gòu)46的凹面部分50接合時保持反射結(jié)構(gòu)46的形狀?？商鎿Q地，片42可以由半透明或透明的聚合材料形成，該聚合材料在施加預(yù)定壓力而將限定可變形層52內(nèi)部主要表面53的壓敏粘合劑變形為與反射結(jié)構(gòu)46的凹面部分50接合時會變形。
反射結(jié)構(gòu)46可以通過模制、鑄造或擠壓上述片42設(shè)置(如圖7所示)，使該反射結(jié)構(gòu)具有緊密間隔的通常平行的小伸長三角脊55，該三角脊在其頂端具有尖部48和在它們之間的凹面部分50，凹面部分可以從尖部48最大凹入大約0.001至0.007英寸或0.0025至0.0178厘米的范圍，同時尖部48在大約0.002至0.014英寸或0.005至0.036厘米范圍內(nèi)間隔開(例如，在美國專利No.5056892(Cobb，Jr.)中描述的小反射結(jié)構(gòu))。相對于第一表面43在預(yù)定觀察角范圍(例如大約60至90度)中的觀察角度下，這些反射結(jié)構(gòu)46通過第一表面43(即，與沿著板模制的表面相對的板42的表面)反射回穿過第一表面43進入板42的大量可見光(例如，40至90％)。
在片42中的反射結(jié)構(gòu)46防止人通過片42看見可變形層52，并且當(dāng)在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下觀察片42的第一表面43時提供片42的銀色外觀。然而，當(dāng)可變形層52的壓敏粘合劑被壓入反射結(jié)構(gòu)46的凹槽中并且浸濕部分或全部凹面部分50和/或使反射結(jié)構(gòu)46變形時，可以通過第一表面43看見可變形層52，借此指示已經(jīng)施加了至少這樣的預(yù)定壓力。如果可變形層52成與上述片42的銀色外觀形成對比的顏色，則這些指示將特別明顯。因此，諸如符號或詞(例如，在圖8中所示的詞″OVER LIMIT″指示已經(jīng)施加了至少一預(yù)定的壓力)的標(biāo)記45可以印刷在可變形層52的內(nèi)表面53上(例如，在白色的可變形材料52上的紅色或黑色標(biāo)記)，或者如果可變形材料52具有透明的壓敏粘合劑，則可以可替換地印刷在層52內(nèi)，或者印刷在其外表面54上，或者印刷在沿著可變形材料層52(例如下面的)的外表面54的表面上。當(dāng)可變形層52被壓入反射結(jié)構(gòu)46的凹槽中并且浸濕部分或全部的凹面部分50時，僅這樣的標(biāo)記45可以通過板42的第一表面43看見?？勺冃螌?2的兩個內(nèi)外表面53和54可以由壓敏粘合劑層(例如伸展釋放壓敏粘合劑)形成，使得外表面54可用于將板42粘著到諸如圖8中所示的表面57的表面上。這樣，例如，壓力指示結(jié)構(gòu)40可以沿著物體(例如由公共貨運公司從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方的貨物)的表面57粘著以指示移動時是否有至少預(yù)定量的壓力施加到貨物的表面57上。圖8示出了可以通過板42的第一表面43看見的標(biāo)記45，借此通過壓力指示結(jié)構(gòu)40指示已經(jīng)施加了至少預(yù)定壓力至表面57。
可替換地，反射結(jié)構(gòu)46可以通過模制或鑄造片42設(shè)置，使得該反射結(jié)構(gòu)具有密封間隔的小后反射立方結(jié)構(gòu)，該立方結(jié)構(gòu)具有相對于壓力指示結(jié)構(gòu)10的反射結(jié)構(gòu)16從上述類型的尖部凹入的凹面部分。
圖9和10示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第四實施例，通常由附圖標(biāo)記60指示。
通常，壓力指示結(jié)構(gòu)60包括具有相對的第一和第二主要表面63和64的半透明或透明聚合片或板62。該板的第二主要表面64的部分67是平面的。板62具有與壓力指示結(jié)構(gòu)10的反射結(jié)構(gòu)16相似的反射結(jié)構(gòu)，其限定第二表面64的非平面部分，該反射結(jié)構(gòu)采用標(biāo)記66(即，如圖所示的標(biāo)記“5PSI，10PSI，15PSI”等)的形狀。相對于第一表面63在預(yù)定觀察角范圍(例如60至90度)中的觀察角度下觀察，以標(biāo)記66的形狀的反射結(jié)構(gòu)通過第一表面63反射回穿過第一表面63進入該板62的大量可見光。與壓力指示結(jié)構(gòu)10中的反射結(jié)構(gòu)16類似，反射結(jié)構(gòu)包括多個尖部和凹部，該凹部具有從尖部限定凹槽的第二表面的凹面部分，但與反射結(jié)構(gòu)16的不同在于，尖部的至少一些間隔和尺寸和/或凹部的深度對于每個標(biāo)記66是不同的，如圖所示，其中從板62的頂部69到板62的底部70，對于標(biāo)記66的凹部的深度增加。壓力指示結(jié)構(gòu)60還具有包括壓敏粘合劑的可變形層72?？勺冃螌?2具有相對的內(nèi)外主要表面73和74。內(nèi)表面73由壓敏粘合劑限定，而外表面74可以由壓敏粘合劑限定，也可以不由其限定。在反射結(jié)構(gòu)的尖部附近(例如與其接觸)，可變形層72的內(nèi)表面73沿著片的第二表面64支撐，由第二表面64的凹面部分間隔，并且粘著到第二表面64的平面部分67?？勺冃螌?2的外表面74(如果由壓敏粘合劑限定)可用于將結(jié)構(gòu)60粘著到垂直面65，如圖10所示。改變反射結(jié)構(gòu)的尖部和凹部的形狀和尺寸以及可變形層72的可變形性，使得在片62的第一表面63和可變形層72的外表面74之間需要由每個標(biāo)記66所代表的預(yù)定壓力(例如5PSI或10PSI或15PSI)，以將限定可變形層62內(nèi)表面63的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕限定標(biāo)記66的反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分。反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分通過片62的第二表面64，而不是被反射，從而導(dǎo)致相對于第一表面63在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下觀察到反射結(jié)構(gòu)的外觀出現(xiàn)大量的變化(即，反射結(jié)構(gòu)變得不明顯或消失)以指示已經(jīng)施加至少預(yù)定壓力。這樣，反射結(jié)構(gòu)可以提供已經(jīng)施加在片62的第一表面63和可變形層72的外表面74之間并且借此抵壓表面65的壓力量的指示，指示為大約15PSI，如圖10所示。
可替換地，在片62上的反射結(jié)構(gòu)可以與壓力指示結(jié)構(gòu)40的反射結(jié)構(gòu)46類似，并且可以橫過片62的整個第二表面64，但與反射結(jié)構(gòu)46的不同在于，尖部的一些尺寸和間隔和/或凹部的深度是不同的，例如，凹部的深度從板62的頂部69到板62的底部70有所增加；并且標(biāo)記66可以印刷在可變形層72上，使得在相應(yīng)的壓力已經(jīng)施加而使可變形層72變形入反射結(jié)構(gòu)之后，指示壓力增量的標(biāo)記66可以通過片的第一表面63看見。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第五實施例，通常由附圖標(biāo)記110指示。
通常，壓力指示結(jié)構(gòu)110包括具有相對的第一和第二主要表面113和114的半透明或透明聚合片或板112；限定板112的第二表面114的反射結(jié)構(gòu)116，用于相對于第一表面113在預(yù)定觀察角范圍(例如，約60至90度)中的觀察角通過第一表面113反射回大量通過其第一表面113進入板112的可見光，其中反射結(jié)構(gòu)116包括多個平行伸長的尖部和凹部，該凹部從尖部限定凹槽的第二表面114的凹面部分；以及(2)包括壓敏粘合劑的可變形層122，該壓敏粘合劑具有相對的內(nèi)外主要表面123和124，內(nèi)表面123沿著片112的第二表面114被支撐，其與反射結(jié)構(gòu)116的尖部接觸并鄰近，并且與第二表面114的凹面部分間隔。伸長的尖部和具有第二表面114的凹面部分的凹部在片112的相對側(cè)118之間延伸，并且從板112的底部120到頂部119其深度和/或間隔有所增加。
改變反射結(jié)構(gòu)116的尖部和凹部的形狀和尺寸以及可變形層122的可變形性，使得在可變形層122的外表面124和片112的第一表面113之間需要預(yù)定壓力，以將限定可變形層內(nèi)表面114的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕反射結(jié)構(gòu)116的部分或全部凹面部分。這樣的將限定可變形層內(nèi)表面114的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕反射結(jié)構(gòu)116的部分或全部凹面部分所需的預(yù)定壓力從片112的底部120向片112的頂部119逐漸地變大。反射結(jié)構(gòu)116的部分或全部凹面部分的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分通過第二表面114，而不是被反射，從而導(dǎo)致相對于第一表面113在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下觀察到反射結(jié)構(gòu)116的外觀出現(xiàn)大量的變化以指示已經(jīng)沿著第一表面113施加了預(yù)定壓力。片112的第一表面113或第二表面114(或兩個)，除了沿著垂直延伸的窗126之后，具有不透明涂層，壓力指示(即5，10，20，25PSI)沿著窗126印刷，其中這些指示代表導(dǎo)致可變形層122沾濕反射結(jié)構(gòu)116的部分或全部凹面部分所需的壓力。反射結(jié)構(gòu)116的部分或全部凹面部分的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分通過片112的第二表面114，而不是被反射，從而導(dǎo)致相對于第一表面113在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下觀察到反射結(jié)構(gòu)116的外觀出現(xiàn)大量的變化以指示已經(jīng)施加了預(yù)定壓力。這樣，反射結(jié)構(gòu)116可以提供已經(jīng)施加到片112的第一表面113和可變形層122的外表面124之間的壓力量的指示，如圖所示，這些指示大約是25PSI，在該指示下可變形層122可以穿過片112被看見，并且在此指示上反射結(jié)構(gòu)116穿過片112的第一表面113反射回光。
作為用于壓力指示結(jié)構(gòu)110的備用結(jié)構(gòu)，反射結(jié)構(gòu)116可以是參考圖3和圖4的上述類型的反射結(jié)構(gòu)16，并且僅可在窗126的后面。
圖12和13示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第六實施例，通常由附圖標(biāo)記130指示。壓力指示結(jié)構(gòu)130的結(jié)構(gòu)與壓力指示結(jié)構(gòu)10類似，其中它包括半透明或透明的聚合片或板132，其具有平面的第二主要表面134的一部分137，并且它具有與壓力指示結(jié)構(gòu)10的反射結(jié)構(gòu)16相似的反射結(jié)構(gòu)，其限定第二表面134的非平面部分，其中反射結(jié)構(gòu)采用標(biāo)記136(即如圖所示的標(biāo)記“PUSH”)的形狀。相對于第一表面133在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度下，采用標(biāo)記136的形狀的反射結(jié)構(gòu)通過片132的第一表面133反射回穿過第一表面133進入片132的大量可見光。與壓力指示結(jié)構(gòu)10中的反射結(jié)構(gòu)16類似的，反射結(jié)構(gòu)包括多個尖部和凹部，該凹部具有從尖部限定凹槽的第二表面的凹面部分。壓力指示結(jié)構(gòu)130還具有包括壓敏粘合劑的可變形層142。可變形層142具有相對的內(nèi)外主要表面143和144，這兩個表面143和144都由壓敏粘合劑限定。與反射結(jié)構(gòu)的尖部接觸或在其附近，可變形層142的內(nèi)表面143沿著片的第二表面134支撐，由第二表面134的凹面部分間隔，并且粘著到第二表面134的平面部分137上。可變形層142的外表面144可用于將結(jié)構(gòu)130粘著到垂直面135上，如圖13所示。改變反射結(jié)構(gòu)的尖部和凹部的形狀和尺寸以及可變形層142的可變形性，使得在可變形層142的外表面144和片132的第一表面133之間需要至少預(yù)定的壓力，以將限定可變形層142內(nèi)表面143的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕限定標(biāo)記136的反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分。反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分通過片132的第二表面134，而不是被反射，從而導(dǎo)致相對于第一表面133在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下觀察到反射結(jié)構(gòu)的外觀出現(xiàn)大量的變化(即，反射結(jié)構(gòu)變得不明顯或消失)以指示已經(jīng)施加了至少預(yù)定壓力。這樣，如圖所示，提供除“PUSH”標(biāo)記136以外的所有標(biāo)記的反射結(jié)構(gòu)的消失提供如下指示已經(jīng)在片132的第一表面133上以及由此在可變形層142的外表面144和表面135之間除保留“PUSH”標(biāo)記136之外的區(qū)域上施加了將結(jié)構(gòu)130的一部分適當(dāng)?shù)卣持酱怪泵?35上所需的至少預(yù)定量的壓力。壓力指示結(jié)構(gòu)130的結(jié)構(gòu)與壓力指示結(jié)構(gòu)10的不同在于，半透明或透明的聚合片是堅硬但撓性的。然而，與板12相似，在第一和第二主要表面133和134之間片132具有足夠的剛性，以當(dāng)施加預(yù)定壓力而將限定可變形層142的內(nèi)主要表面133的壓敏粘合劑變形為與反射結(jié)構(gòu)的凹面部分接合時保持反射結(jié)構(gòu)的標(biāo)記136形式的形狀。還有，代替具有板12的遠側(cè)頭部27，片132在部分147中具有貫穿開口146，該部分147從可變形層142的邊緣突出，在結(jié)構(gòu)130粘著到表面135之后物體可以懸掛在其上。附著或支撐物體的其他裝置也可以設(shè)置在片132上。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第七實施例，通常由附圖標(biāo)記150指示。壓力指示結(jié)構(gòu)150的結(jié)構(gòu)與壓力指示結(jié)構(gòu)10類似，其中它包括半透明或透明的聚合片152，其具有平面的第二主要表面154的一部分157，并且它具有與壓力指示結(jié)構(gòu)10的反射結(jié)構(gòu)16相似的反射結(jié)構(gòu)，其限定第二表面154的非平面部分。然而，壓力指示結(jié)構(gòu)150與壓力指示結(jié)構(gòu)10的不同在于，第二主要表面154的包括反射結(jié)構(gòu)的區(qū)域和不含反射結(jié)構(gòu)的區(qū)域是相反的，因此標(biāo)記和周圍區(qū)域的外觀是互換的。即，在示出的實施例中，標(biāo)記156沒有反射結(jié)構(gòu)并且至少圍繞標(biāo)記156的區(qū)域具有足夠的反射結(jié)構(gòu)以形成對比，并由此使得標(biāo)記156可見。換言之，反射結(jié)構(gòu)包括至少直接圍繞標(biāo)記156(即，如圖所示的標(biāo)記“MORE PRESSURE”)的區(qū)域，由此允許用戶觀察結(jié)構(gòu)以通過聚合片1 52看見并觀察在標(biāo)記156區(qū)域內(nèi)的位于下面的粘合劑。即使反射結(jié)構(gòu)已經(jīng)描述為“圍繞”或“包圍”標(biāo)記156，但是應(yīng)該理解，反射結(jié)構(gòu)也可以設(shè)置在標(biāo)記156的包圍區(qū)域內(nèi)，例如在上下字母O和R的包圍區(qū)域內(nèi)。相對于第一表面153在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度下，反射結(jié)構(gòu)通過片152的第一表面153反射回穿過第一表面153進入片152的大量可見光。與壓力指示結(jié)構(gòu)10中的反射結(jié)構(gòu)16類似的，反射結(jié)構(gòu)包括多個尖部和凹部，該凹部具有從尖部限定凹槽的第二表面的凹面部分。壓力指示結(jié)構(gòu)150還具有包括壓敏粘合劑的可變形層162?？勺冃螌?62具有相對的內(nèi)外主要表面163和164。內(nèi)表面163由壓敏粘合劑限定，而外表面164可以由壓敏粘合劑限定，也可以不由其限定。在反射結(jié)構(gòu)的尖部附近(例如與其接觸)，可變形層162的內(nèi)表面163沿著片的第二表面154支撐，由第二表面154的凹面部分間隔。改變反射結(jié)構(gòu)的尖部和凹部的形狀和尺寸以及可變形層162的可變形性，使得在片152的第一表面153和可變形層162的外表面164之間需要至少預(yù)定的壓力，以將限定可變形層162內(nèi)表面163的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕限定標(biāo)記156的外形的反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分。反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分通過片152的第二表面154，而不是被反射，從而導(dǎo)致相對于第一表面153在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下觀察到反射結(jié)構(gòu)的外觀出現(xiàn)大量的變化(即，限定標(biāo)記156外形的反射結(jié)構(gòu)變得不明顯或消失)以指示已經(jīng)施加了至少預(yù)定壓力。
諸如符號或詞(例如，如圖14所示的詞″OK″指示已經(jīng)施加了至少預(yù)定壓力)的標(biāo)記印刷在通常在反射結(jié)構(gòu)下面的區(qū)域中的可變形層162上。因為標(biāo)記165通過標(biāo)記156是可見的，所以優(yōu)選地標(biāo)記165不直接地設(shè)置在標(biāo)記156下。標(biāo)記165可以印刷在可變形層162的內(nèi)表面163上(例如，在白色可變形材料162上的紅色或黑色標(biāo)記)，或者如果可變形材料162是透明的壓敏粘合劑，則可以可替換地印刷在層162內(nèi)，或印刷在其外表面164上，或印刷在位于其外表面164下面或粘著到外表面164上的表面上。當(dāng)相對于片152在大約60至90度的觀察角下觀察時，對于通過片152的第一表面153觀察的觀察者，當(dāng)可變形層162被壓入反射結(jié)構(gòu)的凹槽中并且浸濕部分或全部凹面部分時，標(biāo)記165將顯露出來(或者至少變得更明顯)。
這樣，如圖所示，當(dāng)足夠的壓力施加到片152的第一表面153上時，“MORE PRESSURE”標(biāo)記156變得不明顯而“OK”標(biāo)記165變得更明顯，由此形成指示至少所需的預(yù)定量的壓力已經(jīng)施加(由示出的輥子167)到片152的第一表面153上以及片152的第一表面153和可變形層162的外表面164之間。壓力指示結(jié)構(gòu)150的結(jié)構(gòu)與壓力指示結(jié)構(gòu)10的不同也在于，半透明或透明的聚合片152是堅硬但撓性的。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第八實施例，通常由附圖標(biāo)記170指示，可用于連接諸如所示的條或帶的端部171的結(jié)構(gòu)。壓力指示結(jié)構(gòu)170的結(jié)構(gòu)與壓力指示結(jié)構(gòu)10類似，其中它包括半透明或透明的聚合片172，其具有平面的第二主要表面174的一部分177，并且它具有與壓力指示結(jié)構(gòu)10的反射結(jié)構(gòu)16相似的反射結(jié)構(gòu)，其限定第二表面174的非平面部分，其中反射結(jié)構(gòu)采用標(biāo)記176(即如圖所示的標(biāo)記“PUSH”)的形狀。相對于第一表面173在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度下，采用標(biāo)記176形狀的反射結(jié)構(gòu)通過片172的第一表面173反射回穿過第一表面173進入片172的大量可見光。與壓力指示結(jié)構(gòu)10中的反射結(jié)構(gòu)16類似的，反射結(jié)構(gòu)包括多個尖部和凹部，該凹部具有從尖部限定凹槽的第二表面的凹面部分。壓力指示結(jié)構(gòu)170還包括具有侵蝕性壓敏粘合劑(例如，可以在市場上從MN，St.Paul，3M公司獲得的稱為超高結(jié)合(VHB)帶的侵蝕性壓敏粘合劑帶)的可變形層182?？勺冃螌?82具有相對的內(nèi)外主要表面183和184，這兩個表面183和184都由壓敏粘合劑限定。在反射結(jié)構(gòu)的尖部之上或附近(即與其間隔或與其接觸)，可變形層182的內(nèi)表面183沿著片172的第二表面174支撐，與第二表面174的凹面部分間隔，并且粘著到第二表面174的平面部分177?？勺冃螌?82的外表面184可用于將結(jié)構(gòu)170的相對端部粘著到條或帶的底部171。改變反射結(jié)構(gòu)的尖部和凹部的形狀和尺寸以及可變形層182的可變形性，使得在可變形層182的外表面184和片172的第一表面173之間需要至少預(yù)定的壓力，以將限定可變形層182內(nèi)表面183的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕限定標(biāo)記176的反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分。反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分通過片172的第二表面174，而不是被反射，從而導(dǎo)致相對于第一表面173在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下觀察到反射結(jié)構(gòu)的外觀出現(xiàn)大量的變化(即，反射結(jié)構(gòu)變得不明顯或消失)以指示已經(jīng)施加了至少預(yù)定壓力。這樣，提供“PUSH”標(biāo)記176的反射結(jié)構(gòu)的消失提供如下指示已經(jīng)在片172的第一表面173上以及由此在可變形層182的外表面184和條或帶的端部171之間施加了將結(jié)構(gòu)170的端部適當(dāng)?shù)卣持綏l或帶的端部171上所需的至少預(yù)定量的壓力，以將可變形層182的壓敏粘合劑適當(dāng)?shù)卣持竭@些端部171上。壓力指示結(jié)構(gòu)170的結(jié)構(gòu)與壓力指示結(jié)構(gòu)10的不同在于，半透明或透明的聚合片172是撓性的。然而，與板12相似，在第一和第二主要表面173和174之間片172具有足夠的剛性，以當(dāng)施加預(yù)定壓力而將限定可變形層182的內(nèi)主要表面173的壓敏粘合劑變形為與反射結(jié)構(gòu)的凹面部分接合時將反射結(jié)構(gòu)的形狀保持在標(biāo)記176的形狀。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)的第九實施例，與壓力指示結(jié)構(gòu)170相似，通常由附圖標(biāo)記190指示，可用于連接諸如所示的條或帶的端部191的結(jié)構(gòu)。與壓力指示結(jié)構(gòu)170類似，壓力指示結(jié)構(gòu)190包括半透明或透明的聚合片192，其具有平面的第二主要表面194的一部分197，并且具有與壓力指示結(jié)構(gòu)10的反射結(jié)構(gòu)16相似的反射結(jié)構(gòu)，其限定第二表面194的非平面部分，其中反射結(jié)構(gòu)采用標(biāo)記196(即如圖所示的標(biāo)記“PUSH”)的形狀。相對于第一表面193在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度下，采用標(biāo)記196形狀的反射結(jié)構(gòu)通過片192的第一表面193反射回穿過第一表面193進入片192的大量可見光。與壓力指示結(jié)構(gòu)10中的反射結(jié)構(gòu)16類似的，反射結(jié)構(gòu)包括多個尖部和凹部，該凹部具有從尖部限定凹槽的第二表面的凹面部分。壓力指示結(jié)構(gòu)190還包括具有伸展釋放壓敏粘合劑(例如，可變形層202由伸展釋放壓敏粘合劑帶形成，在市場上稱為“Command(商標(biāo))”粘合劑或“Command(商標(biāo))”帶，并且可以從3M公司獲得)的可變形層202?？勺冃螌?02具有相對的內(nèi)外主要表面203和204，這兩個表面203和204都由壓敏粘合劑限定。在反射結(jié)構(gòu)的尖部附近(例如與其略微間隔或與其接觸)，可變形層202的內(nèi)表面203沿著片192的第二表面194支撐，與第二表面194的凹面部分間隔，并且粘著到第二表面194的平面部分197?？勺冃螌?02的外表面204粘著到連接帶207的上表面206，該帶是具有高強度和/或撓性和/或極好的材料(例如，皮革，橡膠或金屬)，可以比片192更加堅硬和/或具有更大的撓性并且不必是透明的。連接帶207具有層208，該層包括沿著與其上表面206相對的底面粘著的侵蝕性壓敏粘合劑(例如，在市場上可以從3M公司獲得的稱為超高結(jié)合(VHB)帶的侵蝕性壓敏粘合劑帶)。壓力指示結(jié)構(gòu)190可用于將連接帶207的相對端部粘著到第條或帶的底部191。改變反射結(jié)構(gòu)的尖部和凹部的形狀和尺寸以及可變形層202的可變形性，使得在可變形層202的外表面204和片192的第一表面193之間需要至少預(yù)定的壓力，以將限定可變形層202內(nèi)表面203的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕限定標(biāo)記196的反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分。反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分通過片192的第二表面194，而不是被反射，從而導(dǎo)致相對于第一表面193在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下觀察到反射結(jié)構(gòu)的外觀出現(xiàn)大量的變化(即，反射結(jié)構(gòu)變得不明顯或消失)以指示已經(jīng)施加了至少預(yù)定壓力。這樣，提供“PUSH”標(biāo)記196的反射結(jié)構(gòu)的消失提供如下指示已經(jīng)在片192的第一表面193上以及由此(當(dāng)侵蝕性壓敏粘合劑層208的外表面沿著條或帶的端部191設(shè)置時)在侵蝕性壓敏粘合劑層208的外表面和條或帶的端部191之間施加了將連接帶207的端部適當(dāng)?shù)卣持綏l或帶的端部191上所需的至少預(yù)定量的壓力，以將層208適當(dāng)?shù)卣持竭@些端部191上使得連接帶207接合這些端部191?？梢酝ㄟ^在堅固的表面上支撐條或帶的端部191并且將第一表面193壓向堅固的表面，或者通過由諸如鉗子的工具將第一表面193壓向端部191，施加這樣的預(yù)定量的壓力，其中鉗子在第一表面193上具有一個鉗，在與連接帶207相對的端部191的表面上具有另一個鉗。在連接帶207通過侵蝕性壓敏粘合劑層208粘著在端部191之間以后，聚合片192可以通過夾住從連接帶207的端部突出的可變形層202的薄片部分210并且拉引以延伸伸展釋放粘合劑的可變形層202使得它不再粘著到板192或連接帶207上，而從連接帶207上移除。壓力指示結(jié)構(gòu)190可以適用于連接條或帶的端部191，該端部比由市場上稱為“Command(商標(biāo))”粘合劑的伸展釋放壓敏粘合劑帶形成的可變形層202更寬，其中可變形層202通過使用兩個或多個這樣的帶形成。在這種應(yīng)用中優(yōu)選使用兩個或多個這樣的帶，而不是一個更寬的帶，因為一個更寬的帶將難以伸展至將其粘性釋放到片192和連接帶207。
根據(jù)本發(fā)明的壓力指示結(jié)構(gòu)可以用于許多不同的用途。例如，通常參考圖6至圖8的上述類型的壓力指示結(jié)構(gòu)可以用作搗棒指示標(biāo)簽，該標(biāo)簽例如圍繞瓶蓋，或設(shè)備的手柄，例如包含應(yīng)急設(shè)備的保險柜的鎖栓的手柄；這樣的標(biāo)簽適于當(dāng)打開蓋或鎖閂所需的壓力已經(jīng)施加到蓋或手柄上時給出指示。參考圖9和圖10或參考圖11的上述類型的壓力指示結(jié)構(gòu)可以以一方式設(shè)置在兩個電纜或線段的端部上的連接器的平面之間，其中通過兩個電纜或線段施加的張力將在壓力指示結(jié)構(gòu)的相對表面之間施加壓力。然后，壓力指示結(jié)構(gòu)能夠指示通過兩個電纜或線段施加的張力的最大量。多個參考圖9和圖10或參考圖11的上述類型的壓力指示結(jié)構(gòu)可以沿著諸如車座、靠背、鞋拱架、手柄或把手的結(jié)構(gòu)設(shè)置，以記錄當(dāng)使用這些結(jié)構(gòu)時所產(chǎn)生的力或壓力分布。用于測量由地震引起的力和指示其中力施加的方向的廉價設(shè)備，可以通過沿著圓柱形管的內(nèi)表面設(shè)置連續(xù)行的參考圖9和圖10或圖11的上述類型的壓力指示結(jié)構(gòu)制造，該圓柱形管具有支撐在水平平面表面上的一個端部，其軸向上突起，并且在平面表面上設(shè)置圓柱形平衡塊的端部使得其軸與管軸同軸。地震將導(dǎo)致平衡塊抵壓一個或多個壓力指示結(jié)構(gòu)滑動并碰撞該壓力指示結(jié)構(gòu)，于是該壓力指示結(jié)構(gòu)將通過在結(jié)構(gòu)上的壓力讀數(shù)表示地震的強度和方向。根據(jù)實驗，這樣的壓力讀數(shù)可能與Rictor標(biāo)度測量相關(guān)并且可用其解釋。此外，參考圖9和10或至圖11的上述類型的壓力指示結(jié)構(gòu)可用于通過將其設(shè)置在固定到插座驅(qū)動上的表面和固定到施力手柄上的表面之間而形成廉價的轉(zhuǎn)矩扳手，該施力手柄設(shè)置在插座驅(qū)動上用于繞插座驅(qū)動的軸旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在，本發(fā)明已經(jīng)參考一些實施例及其變形例進行了描述。上述實施例可以進行許多進一步地改變而不脫離本發(fā)明的范圍，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。因此，本發(fā)明的范圍不限于在本申請中描述的結(jié)構(gòu)和方法，而是僅通過權(quán)利要求及其等價物的文字所描述的結(jié)構(gòu)和方法限定。
權(quán)利要求
1.一種壓力指示結(jié)構(gòu)，包括具有相對的第一和第二主要表面以及反射結(jié)構(gòu)的半透明或透明片，該反射結(jié)構(gòu)限定第二表面的至少一部分，用于相對于第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下通過第一表面反射回穿過第一表面進入片的大量可見光，反射結(jié)構(gòu)包括多個尖部和凹部，該凹部具有從尖部限定凹槽的第二表面的凹面部分；以及包括壓敏粘合劑的可變形層，所述可變形層具有相對的主要表面，所述表面中的一個由所述壓敏粘合劑限定，并且在反射結(jié)構(gòu)的尖部附近沿著所述片的所述第二表面支撐，以及與所述第二表面的所述凹面部分間隔；改變反射結(jié)構(gòu)的尖部和凹部的形狀和尺寸以及可變形層的可變形性，使得在可變形層的與反射結(jié)構(gòu)相對的表面和片的第一表面之間需要預(yù)定壓力以將限定可變形層第一表面的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分，并且所述反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分的所述沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分穿過所述第二表面，而不是被反射，從而導(dǎo)致在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下可觀察到所述反射結(jié)構(gòu)的反射率出現(xiàn)大量的變化以指示已經(jīng)施加了所述預(yù)定壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述半透明或透明片的所述第二表面具有平面部分，所述變形材料的所述主要表面中的所述一個粘著到所述平面部分，使得可變形材料可通過所述半透明或透明片的所述第一表面和所述平面部分看見；所述反射結(jié)構(gòu)限定所述第二表面的多個部分，用于相對于所述第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度下通過所述第一表面反射回通過所述第一表面導(dǎo)入所述片中的光；以及所述第二表面的所述多個部分采用通過所述第一表面可見的標(biāo)記的形式，所述片包括由一種材料形成的所述反射結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)以所述預(yù)定壓力將所述可變形層的所述壓敏粘合劑壓入所述反射結(jié)構(gòu)的凹槽中以沾濕所述反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分時，可變形材料將通過所述第一表面和所述浸濕的凹面部分看見，使得相對于所述第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下通過所述第一表面所述標(biāo)記的可見性明顯降低，以指示已經(jīng)施加了所述預(yù)定壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述標(biāo)記分布在所述片的所述第二表面周圍，并且當(dāng)所述可變形層的所述壓敏粘合劑壓入所述反射結(jié)構(gòu)的凹槽，并且相對于所述第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下通過所述第一表面所述標(biāo)記的可見性明顯降低時指示所述預(yù)定壓力已經(jīng)施加到所述片的整個第一表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述片包括從用于支撐吊鉤或其他物體的所述片的所述第一表面突出的吊鉤或裝置，并且所述可變形層的所述壓敏粘合劑限定所述可變形層的與所述片相對的所述主要表面，使得將所述結(jié)構(gòu)粘著到表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中一些所述標(biāo)記沿著所述片的所述第二表面分布，并且需要不同量的預(yù)定壓力以將所述可變形層的所述壓敏粘合劑壓入所述反射結(jié)構(gòu)的凹槽中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述標(biāo)記指示將所述可變形層的所述壓敏粘合劑壓入形成標(biāo)記的所述反射結(jié)構(gòu)的凹槽中所需的不同量的預(yù)定壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述板具有指示將所述可變形層的所述壓敏粘合劑壓入所述標(biāo)記附近的凹槽中所需的不同量預(yù)定壓力的所述標(biāo)記。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述可變形層具有僅當(dāng)所述可變形層的所述壓敏粘合劑浸濕所述反射結(jié)構(gòu)的凹面部分而導(dǎo)致光沿著浸濕的凹面部分穿過所述第二表面時相對于所述第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度下通過所述片的所述第一表面可以看見的顏色。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，在可變形層上或后面包括標(biāo)記，僅當(dāng)所述可變形層的所述壓敏粘合劑浸濕所述反射結(jié)構(gòu)的凹面部分而導(dǎo)致光沿著浸濕的凹面部分穿過所述第二表面時相對于所述第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度下通過所述片的所述第一表面可以看見該標(biāo)記。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述凹面從所述尖部最大凹入大約0.007英寸或0.018厘米。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述半透明或透明片具有限定所述第二表面的多個部分的反射結(jié)構(gòu)，用于相對于所述第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角度下通過所述第一表面反射回通過所述第一表面導(dǎo)入所述片中的光，所述第二表面的所述多個部分采用通過所述第一表面可見的標(biāo)記的形式，使得當(dāng)所述可變形層的所述壓敏粘合劑壓入所述反射結(jié)構(gòu)的凹槽中以沾濕所述反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分時，在所述預(yù)定角度下通過所述第一表面所述標(biāo)記的可見性明顯降低；以及所述可變形層具有顏色或標(biāo)記或承載標(biāo)記，僅當(dāng)所述可變形層的所述壓敏粘合劑浸濕所述反射結(jié)構(gòu)的凹面部分而導(dǎo)致光沿著浸濕的凹面部分穿過所述第二表面時相對于所述第一表面在預(yù)定觀察角度下通過所述片的所述第一表面可以看見該顏色或者標(biāo)記。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述半透明或透明片是模制且剛性的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述半透明或透明片是撓性的，同時其在第一和第二主要表面之間具有足夠的剛性，以當(dāng)施加預(yù)定壓力而將限定可變形層的第一表面的壓敏粘合劑變形入凹槽以浸濕反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分時保持反射結(jié)構(gòu)的形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述反射結(jié)構(gòu)是撓性的，并且當(dāng)施加預(yù)定壓力而將限定可變形層的第一表面的壓敏粘合劑變形入凹槽以浸濕反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分時會變形。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述半透明或透明片包括限定所述第二表面的撓性鑄造或擠壓層，以及限定附加到所述鑄造或擠壓層的所述第一表面的剛性層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，其中所述反射結(jié)構(gòu)限定由沒有反射結(jié)構(gòu)的區(qū)域限定的第一標(biāo)記的外形，由此當(dāng)反射結(jié)構(gòu)由可變形層浸濕時，在第一標(biāo)記和和由反射結(jié)構(gòu)限定的區(qū)域之間的對比減弱，并且第一標(biāo)記變得不明顯。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的壓力指示結(jié)構(gòu)，還包括第二標(biāo)記，設(shè)置在所述反射結(jié)構(gòu)的至少一部分之下，由此當(dāng)反射結(jié)構(gòu)的表面由可變形層浸濕時所述第二標(biāo)記可以通過反射結(jié)構(gòu)看見。
全文摘要
一種壓力指示結(jié)構(gòu)，包括(1)具有相對的第一和第二主要表面以及反射結(jié)構(gòu)的半透明或透明片，該反射結(jié)構(gòu)限定第二表面的至少一部分，用于相對于第一表面在預(yù)定觀察角范圍中的觀察角下通過第一表面反射回穿過第一表面進入片的大量可見光，反射結(jié)構(gòu)包括多個尖部和凹部，該凹部具有從尖部限定凹槽的第二表面的凹面部分；以及(2)包括壓力指示結(jié)構(gòu)的可變形層，可變形層具有相對的主要表面，這些表面中的一個由壓敏粘合劑限定，并且在反射結(jié)構(gòu)的尖部附近和其上沿著片的第二表面，以及由第二表面的凹面部分間隔。改變反射結(jié)構(gòu)的尖部和凹部的形狀和尺寸以及可變形層的可變形性，使得在可變形層的與反射結(jié)構(gòu)相對的表面和片的第一表面之間需要一預(yù)定壓力以將限定可變形層第一表面的壓敏粘合劑變形入凹槽以沾濕反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分。反射結(jié)構(gòu)的部分或全部凹面部分的這樣的沾濕導(dǎo)致光沿著沾濕的凹面部分穿過第二表面，而不是被反射，從而導(dǎo)致在該觀察角范圍中的觀察角下可觀察到反射結(jié)構(gòu)的外觀出現(xiàn)大量的變化以指示已經(jīng)施加了預(yù)定壓力。
文檔編號G01L5/00GK101094900SQ200580045548
公開日2007年12月26日 申請日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
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