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用于改变车辆表面的颜色、外观或触感的系统和方法

申请号 CN201480079105.9 申请日 2014-07-15 公开(公告)号 CN106458108A 公开(公告)日 2017-02-22
申请人 斯里尼瓦·S.·德瓦提; 发明人 斯里尼瓦·S.·德瓦提;
摘要 用于改变车辆表面外观和/或质地的系统和方法包括相对于车辆表面安装防护衣,以使防护衣的外侧与车辆表面间隔开,在车辆表面与防护衣的外侧之间限定密封空间。使用一个或多个口将可视介质设置到密封空间中并从密封空间离开,外侧是至少部分透明或半透明的,以使密封空间内的可视介质通过防护衣的外侧是可视的,由此允许重复改变所述表面的外观。
权利要求

1.一种用于改变车辆表面外观的系统,所述系统包括:
防护衣,防护衣包括边缘和外侧,边缘固定到车辆表面,外侧与车辆表面间隔开,以在防护衣的外侧与车辆表面之间限定密封空间,其中,外侧是至少部分透明的、至少部分半透明的或者其组合,用于使密封空间中的可视介质能够通过外侧可视化;以及
至少一个口,至少一个口在密封空间与密封空间的外部区域之间连通,用于将可视介质接收到密封空间中、从密封空间去除可视介质或者其组合。
2.如权利要求1所述的系统,其中,防护衣还包括与车辆表面相邻并与外侧间隔开的内侧,其中,密封空间限定在外侧与内侧之间。
3.如权利要求2所述的系统,还包括在防护衣的内侧与车辆表面之间的密封剂,用于防止材料在防护衣的内侧与车辆表面之间通过。
4.如权利要求1所述的系统,还包括在密封空间内的可视介质,其中,可视介质包括适合于在从负37华氏度至150华氏度的温度范围内保持流动性的流体
5.如权利要求4所述的系统,其中,可视介质包括一些可视固体或者足以保持可视介质的流动性并通过所述至少一个口的粘性成分。
6.如权利要求1所述的系统,其中,所述至少一个口包括双向、多向阀、至少两个单向阀或者其组合。
7.如权利要求1所述的系统,其中,车辆表面包括车辆的车身部分,其中,防护衣包括与车辆的车身部分的形状匹配的形状。
8.如权利要求1所述的系统,其中,边缘包括与其相关联的延伸部,其中,延伸部适合于通过如下方式将防护衣固定到车辆表面:焊接激光焊接声波焊接、热封、热熔合、卷边、焊补、钎焊、粘合剂压敏粘合剂接触粘合剂、热熔性胶粘剂、热气体焊接、红外焊接、接收至少一个固件、将从防护衣的边缘延伸的延伸部压缩保持在车辆表面与相邻物体之间或者其组合。
9.如权利要求1所述的系统,其中,密封空间包括从1微米至5毫米的厚度范围。
10.如权利要求1所述的系统,防护衣至少部分地由以下材料形成:聚酯、丙烯酸、玻璃纤维、聚乙烯、塑料、树脂、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、玻璃、纤维、热塑料、热固性物、乳胶、聚合物纤维、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、乙烯基树脂、热塑性材料、热固性材料、树脂、呋喃树脂、基树脂、环树脂、醇酸树脂、烯丙基塑料、氨基塑料、聚酰胺、聚乙烯树脂、聚酸酯、丙烯酸树脂、醋酸纤维素硝酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、丙酸纤维素、橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶、丁腈、丁基橡胶、硅橡胶、缩醛、纤维素塑料、氟塑料、离子交联聚合物、聚酰亚胺、聚烯、聚砜、复合材料、聚乙烯、环氧化合物、聚氨基甲酸乙酯、合成橡胶、合成塑料、合成树脂或者其组合。
11.如权利要求1所述的系统,其中,防护衣包括邻近密封空间的内部,其中,所述内部包括适合于有助于从密封空间去除可视介质的疏性涂层。
12.如权利要求1所述的系统,其中,防护衣包括在其内部上的至少一个内部障碍、突起或凹陷,其适合于使防护衣具有多个区域、空间或其组合,多个区域、空间或其组合的每个具有与其相关联的至少一个口,并且适合于将介质接收在其中,从其中去除介质或者其组合。
13.如权利要求1所述的系统,其中,防护衣包括具有材料、涂层、处理或其组合的外部,其适合于使防护衣以及由此的车辆表面具有光泽质地、弹性质地、柔滑质地、光滑质地、金属质地、哑光质地、纤维质地、气泡质地、怪异质地、多刺质地、粗糙质地、几何图案质地、卵石状质地、仿毛皮质地、皮革状质地或者其组合。
14.如权利要求13所述的系统,其中,防护衣以可去除的方式与车辆表面相关联,用于能够改变防护衣,以改变车辆表面的质地、车辆表面的外观或者其组合。
15.如权利要求1所述的系统,其中,防护衣的外侧和密封空间构成车辆表面的组成部分。
16.一种用于改变车辆表面外观的方法,所述方法包括:
将防护衣设置为车辆表面相关联,其中,防护衣包括与车辆表面间隔开的外侧,以在防护衣外侧与车辆表面之间限定密封空间,其中,外侧是至少部分透明的、至少部分半透明的或者其组合;并且
通过在密封空间与密封空间外部区域之间连通的至少一个口,将第一可视介质设置到密封空间中。
17.如权利要求16所述的方法,还包括:
通过所述至少一个口从密封空间去除第一可视介质;并且
通过所述至少一个口将第二可视介质设置到密封空间中。
18.如权利要求16所述的方法,其中,将防护衣设置为与车辆表面相关联的步骤包括使防护衣的内侧邻近车辆表面并与外侧间隔开定位,其中,密封空间限定在外侧与内侧之间。
19.如权利要求16所述的方法,其中,将防护衣设置为与车辆表面相关联的步骤包括通过如下方式将防护衣固定到车辆表面:焊接、激光焊接、超声波焊接、热封、热熔合、卷边、焊补、钎焊、粘合剂、压敏粘合剂、接触粘合剂、热熔性胶粘剂、热气体焊接、红外焊接将从防护衣的边缘延伸的延伸部固定到车辆表面、接收至少一个紧固件、将从防护衣的边缘延伸的延伸部压缩保持在车辆表面与相邻物体之间或者其组合。
20.如权利要求16所述的方法,其中,将防护衣设置为与车辆表面相关联的步骤包括使防护衣的外侧与车辆表面间隔开1微米至5毫米。
21.如权利要求17所述的方法,其中,从密封空间去除第一可视介质的步骤包括:使冲洗液通过所述至少一个口流进密封空间中,以代替第一可视介质、改变第一可视介质或者其组合,并且通过所述至少一个口从密封空间去除冲洗液。
22.如权利要求17所述的方法,还包括在从密封空间去除第一可视介质之后通过使气体流进密封空间中而使密封空间干燥的步骤。
23.一种用于改变车辆表面外观的方法,所述方法包括:
将防护衣设置为与车辆表面相关联,其中,防护衣包括与车辆表面间隔开的外侧,以在防护衣的外侧与车辆表面之间限定密封空间,其中,外侧是至少部分透明的、至少部分半透明的或者其组合,其中,第一介质放置在密封空间内并且通过外侧为可视的;
将至少一个管道接合到与防护衣相关联的至少一个口;
经由所述至少一个管道产生吸入压,以通过所述至少一个口吸出第一介质,从而从密封空间去除第一介质;
经由所述至少一个管道通过所述至少一个口将中间介质注入到密封空间中,以代替第一介质、改变第一介质、清洁防护衣的内部或者其组合;
经由所述至少一个管道产生吸入压力,以通过所述至少一个口吸出中间介质,从而从密封空间去除中间介质;
经由所述至少一个管道通过所述至少一个口将气体注入到密封空间中,以使防护衣的内部干燥;并且
经由所述至少一个管道通过所述至少一个口将第二介质注入到密封空间中,以至少部分地填充密封空间,其中,第二介质通过外侧为可视的。

说明书全文

用于改变车辆表面的颜色、外观或触感的系统和方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年3月27日提交的具有申请序列号14/227,859的美国专利申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

[0003] 本公开范围内可用的实施例总体上涉及用于改变物体(例如,其表面)的视觉外观和/或触感(例如,质地)的装置、系统和方法,更具体地,涉及用于高效且低成本地改变汽车和/或其它车辆的颜色、视觉外观和/或其它特性的系统和方法。

背景技术

[0004] 通常,汽车车身的部分(例如,多件金属框架、面板和/或类似材料)通过将油漆应用到其外部表面而被提供以期望的视觉外观(例如,颜色、反光、光泽/金属光泽等)。在应用之后,必须让油漆干燥,这可以通过应用空气和/或热来促进,或者仅通过时间的流逝而发生。可选地,可以在油漆之上设置保护透明涂层,如油漆涂层和/或胶膜。当期望改变车辆的颜色时,必须去除原漆(例如,通过溶剂和/或物理/机械方法),并且必须重复这个过程。将原来的颜色应用到车辆和改变原来的颜色都可能是耗时且昂贵的过程。这样,在最初购买车辆之后,个人很少倾向于重涂他们的车辆。许多人避免完全地重涂和/或定制他们的车辆的外观颜色和/或其它视觉和/或触感方面,而在车辆的整个寿命中仅仅保持单一的表面外观和/或质地。
[0005] 由于给汽车涂漆并让油漆干燥所需的时间,将油漆应用到汽车和/或其它车辆在车辆的组装过程中可能变成瓶颈,大大增加了生产车辆所需的整体制造时间,而以可能减缓或限制可以同时制造的车辆的总数的方式占据机器和/或空间。例如,用于制造涂漆的车辆的一般过程包括在冲压车间和/或车身车间制造车辆的车身部分,由于使车身部分配备有白色和/或色的材料(例如,合金复合材料、塑料、玻璃纤维和/或其它复合材料),而生产所谓的“白车身”。车身部分随后被运送到涂漆车间,在此它们被浸入带正电荷的保护浸液中,旨在吸引和/或吸收保护涂层和密封剂,然后被刷。在这个步骤之后,车身部分被运送到调色车间,在此可以使用手动或自动设备给每个部分涂上选定的颜色,通常使用丙烯酸磁漆或类似类型的油漆。许多大型汽车制造厂在整个这一过程中每天消耗预计18000公升或更多的油漆。涂漆的车身部分通常必须在高温(例如,大约140华氏度)下经过多个小时而被干燥,其减缓了制造过程和相关联的生产量。据估计,在用于汽车生产的设备上的总资本投资的大约三分之一涉及喷涂车辆车身板和其它部分。
[0006] 将多层有色油漆应用到汽车车身部分需要精密设备、大的空间和巨额费用。例如,用于一个或多个车辆的具有足够占地面积的相当大的区域必须要保持洁净室环境,以允许喷涂油漆和透明涂层,并且烘烤固化这些成份。此外,许多溶剂基油漆和相关溶液的处理、排放、蒸发和/或径流已经成为日益增长的环境问题和/或一个或多个法规的主题。
[0007] 因为只能通过费时和昂贵的过程来改变车辆的颜色,所以消费者将购买的车辆限制成那些具有优选颜色的车辆,将这个费用的负担和不便转移给制造商和经销商。汽车制造商和经销商必须保持各种型号的多种颜色都有的车辆的相当大的库存,增加了制造成本,因为必须要制造和储存仅表面外观不同的总体上相同的车辆,以供未来的购买。这种做法也会产生如下形式的大量企业管理费用:储存大量的车辆所必需的大型仓库和大量经销商、移动这些车辆所需的运输成本以及在对于消费者的需求当前没有库存的给定地点移动和/或获得优选的颜色/外观/质地的车辆所固有的物流困难。
[0008] 需要存在高效且低成本的系统和方法,用于改变车辆或任何其它物体或表面的颜色和/或视觉外观和/或触觉/质地/触感,由此减少损失的时间、减少费用、提高制造生产率、并减少或消除库存维护和运输中所固有的许多困难,同时为消费者提供能够反复地灵活改变他们的车辆或任何其它表面的特性的能发明内容
[0009] 在本公开范围内可用的实施例包括用于改变车辆表面(例如,车辆的车身部分/面板)的可视外观和/或触觉体验/质地的系统和方法。虽然本文所描述的实施例集中在作为一个示例性用途的所公开的系统和方法在汽车和/或其它类型的车辆上的应用,但应该理解的是,在本公开范围内可用的实施例可以用来改变任何物体或其部分的视觉和/或触觉特性。
[0010] 在使用中,至少部分透明和/或至少部分半透明物体(下文中被称为“防护衣”)设置为得与(例如,车辆或其它物体的)表面的至少一部分相关联。防护衣可以包括:直接或间接固定到表面的相应部分(例如,表面的周边或另一适合的部分)上的边缘;以及外侧(例如,在由边缘限定的形状之间延伸),所述外侧是至少部分透明和/或半透明的,并与表面间隔开一定距离,以在表面与外侧之间限定封闭空间(例如,密封空间),以便使空间内的介质(例如,有颜色的流体和/或类似的介质)可以通过防护衣的外侧可视化。防护衣可以包括一个或多个口(例如,可用作入口和出口的单向或双向阀/多向阀,或者其它类似的流动控制装置),用于在防护衣内的密封空间与空间外部的区域之间连通。在使用中,一个或多个口可以将可视介质接收到空间中并使可视介质从空间流出,允许重复使用空间,以通过防护衣的外侧显示所述空间中的可视(例如,有颜色的)介质。在不脱离本公开范围的情况下,空间可以具有任何尺寸;但是在一个实施例中,空间可以总体上是薄的(例如,厚度范围从一微米至五毫米),旨在用于容纳足以透露所期望的可视特性而不需要过多的时间来使可视介质流进和/或流出空间的厚度的可视介质。
[0011] 虽然防护衣可以由能够形成能够保持流体的封闭空间的任何通常耐用的材料形成,但是在一个实施例中,防护衣可以由以下材料形成:聚酯、丙烯酸、玻璃纤维、聚乙烯、塑料、树脂、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、玻璃、纤维、热塑料、热固性物、乳胶、聚合物纤维、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、乙烯基塑料、热塑性材料、热固性材料、树脂、呋喃树脂、基树脂、环树脂、醇酸树脂、烯丙基塑料、氨基塑料、聚酰胺、聚乙烯树脂、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、醋酸纤维素硝酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、丙酸纤维素、橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶、丁腈、丁基橡胶、硅橡胶、缩醛、纤维素塑料、氟塑料、离子交联聚合物、聚酰亚胺、聚烯、聚砜、复合材料、聚乙烯、环氧化合物、聚氨基甲酸乙酯、合成橡胶、合成塑料、合成树脂、其它类似的材料、复合材料或者其组合。在一个实施例中,防护衣的内部(例如,邻近所述空间)可以包括适合于有助于从空间去除介质的疏性涂层(例如,通过抵制水和/或液体介质和/或防止介质与防护衣之间的相互作用)。例如,在一个实施例中,耐用防水防护衣可以包括由丙烯酸材料和/或丙烯基塑料形成的防护衣本体,在耐用防水防护衣的外部和内部表面上具有硅胶涂层。旨在承受极端条件(例如,承受高达1700华氏度的热力瞬变的应用到飞机的防护衣)的防护衣可以设置有绝缘涂层、吸收能量材料(例如,石蜡烃或塑性晶体)或者类似的材料。
[0012] 虽然,如上所述,各个实施例可以包括直接放置在车辆表面上的单层防护衣,以在表面与防护衣的外侧之间限定空间,用于容纳可视介质,但是在其它实施例中,可以使用两层防护衣。例如,防护衣可以包括内侧(例如,在防护衣的边缘之间延伸),内侧被放置为接触和/或紧邻车辆表面,而防护衣的外侧与内侧间隔开,以在防护衣的内侧与外侧之间限定封闭空间。密封剂(例如,粘合剂、填缝料、行业标准密封剂、一个或多个焊接处等)可以设置在防护衣的内侧与表面之间,以防止防护衣与表面之间的材料通过。在不脱离本公开范围的情况下,可以使用现有技术中已知的任何形式的弹性体、粘合剂和/或密封剂,包括但不限于,热塑性和/或热固性粘合剂,如,硝酸纤维素、乙酸酯、丙烯酸、氰基丙烯酸酯、乙烯树脂、聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、尿素酶、硅树脂或者其组合。
[0013] 举例来说,防护衣可以通过挤出、注射成型、使用压延机、压缩成型、转移成型、吹塑成型、片状成型、反应注射成型、旋转成型、溶剂成型、薄板成型、热成型、层压铸造真空成型和/或其它类似工艺来生产。如果需要,还可以例如,通过挫削、锯切、钻孔、攻丝、车削铣削等来机加工材料。在一个实施例中,成型工艺可以用来将质地和/或装饰外观应用到防护衣,例如,经由浮雕和/或压制设计,包括但不限于,诸如席纹组织、卵石、皮革状或仿毛皮质地的几何图案。可以使用油漆、磁釉、覆盖物和/或其它类型的涂层和/或处理将替代的涂饰和/或纹理应用到防护衣。
[0014] 在一个实施例中,防护衣的内侧和/或其表面可以设置有中性颜色(例如,白色),以有助于空间内的介质的可视化,而在其它实施例中,内侧和/或表面的颜色和/或特性可以被选择为增强、修改和/或以其它方式与由空间内的可视介质产生的外观相互作用。
[0015] 可以使用各种方法将示例的防护衣固定到表面,这些方法包括但不限于:焊接、激光焊接声波焊接、热封、热熔合、卷边、焊补、钎焊、粘合剂、压敏粘合剂、接触粘合剂、热熔性胶粘剂、热气体焊接、红外焊接、接收至少一个固件(铆钉等)、将延伸部压缩保持在表面与相邻物体(例如,车辆的两个邻接的车身部分,或者车辆的车身部分和框架构件)之间。例如,防护衣的延伸部可以从其边缘突出,并且所述延伸部可以固定到表面,以便防护衣到表面的附接不干扰封闭空间。
[0016] 除了上述的单层和双层防护衣之外,在一个实施例中,表面可以设置有与其一体的防护衣。例如,车辆的车身部分可以包括至少部分透明或半透明的外部(例如,与其一体的防护衣的外侧),其在车辆车身部分的一部分内限定介质可以流入并从其流出的封闭空间。还可以利用以上实施例的组合,例如,具有至少部分透明的外部的车辆具有安装在外层后面的单层或双层防护衣,用于容纳可视介质。
[0017] 除了修改车辆表面的颜色和/或视觉外观之外,防护衣还可以用来改变其触觉体验/质地。例如,防护衣的材料、其上的涂层和/或应用到其上的表面处理可以使防护衣具有期望的外部质地感觉(例如,有光泽的、有弹性的、柔滑的、光滑的、金属的、哑光的、泡状的、怪异的、多刺的、粗糙的、纤维的等),以便使交换防护衣和/或修改涂层和/或其表面处理可以允许表面的质地被重复改变。
[0018] 在使用中,例如,可以通过上述任何方法和/或实施例将防护衣设置为与车辆表面相关联,以在防护衣的外侧与表面之间限定密封空间。然后,可视介质可以(例如,通过口)设置到空间中。在各个实施例中,已经安装有/关联防护衣和第一介质的车辆可以设置为用于其颜色/质地的随后改变。可视介质可以包括为防护衣提供诸如期望的颜色的可视特性的可流入空间或从空间流出的任何物质。而通常,诸如车辆车身部分的表面被涂漆,并且各种漆状的物质可以用作可视介质,但是不像传统的油漆,设置到封闭空间中的可视介质可以保持液体和/或流体状态(例如,没有干燥)。在一个实施例中,可视介质可以适合于在环境温度和压力下和/或在诸如从-37华氏度至150华氏度的温度范围的条件的极大范围内保持可流动性。例如,可视介质可以包括丙二醇、丙三醇和/或适合于在温度的宽范围内保持液体状态的其它“防冻”成分。此外,应该注意的是,可视介质不限于液体;根据需要,有色气体、悬浮液、泥浆和/或含有固体材料(例如,闪光剂、砂、粉末、金属薄片等)的乳剂、可流动的固体(砂、珠子等)、油、树脂、蜡、聚合物等以及其任意组合可以被设置到封闭空间中并从封闭空间去除。
[0019] 当期望去除第一介质(例如,要将不同的介质提供到防护衣中以产生不同的可视外观)时,一个或多个管道可以接合与防护衣相关联的一个或多个口,并且在所述口处可以产生吸入压力,以从空间去除第一介质。在一个实施例中,中间介质(例如,水、冲洗液、油漆稀释剂/脱漆剂、疏水性流体等)可以被注入到空间中,以替代任何剩余量的第一介质和/或改变第一介质,以有助于将其去除。可以产生吸入压力以去除中间介质,并且在一个实施例中,气体(例如,热气体或另一气体)可以被注入到空间中以使空间干燥。然后,第二介质可以经由管道/口设置到空间中。
[0020] 由此,可在本公开范围内使用的实施例能够使车辆表面设置有可视介质可以设置到其中并从其中去除的可重复使用的封闭空间,能够使车辆的视觉外观能够以反复、高效且低成本的方式被改变。附图说明
[0021] 在以下呈现的在可在本公开范围内使用的各个实施例的详细描述中,参考附图,其中:
[0022] 图1描绘了包含可在本公开范围内使用的系统的实施例的车辆的立体图。
[0023] 图2描绘了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图。
[0024] 图3描绘了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图。
[0025] 图4描绘了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图。
[0026] 图5描绘了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图。
[0027] 图6描绘了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图。
[0028] 图7描绘了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图。
[0029] 图8A描绘了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图。
[0030] 图8B描绘了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图。
[0031] 以下参考所列的图描述一个或多个实施例。

具体实施方式

[0032] 在详细描述本发明的所选实施例之前,应该理解的是,本发明不限于本文所描述的具体实施例。本文的公开内容和描述是本发明的一个或多个当前优选实施例和其变体的说明和解释,并且本领域技术人员应该认识到,在不脱离本发明主旨的情况下,可以在设计、构成、操作顺序、操作方法、设备结构和位置、方法和机械设备的使用上做出各种变化。
[0033] 同样,应该理解的是,附图旨在向本领域技术人员说明并且清楚地公开本发明的当前优选实施例,而并非旨在成为最终产品的制造图纸或再现,并且可以包括容易和快速理解或解释本发明所需的简化的概念视图。同样,组件的相对尺寸和布置可能不同于所示的那些,而且仍在如本应用中所描述的本发明的主旨内操作。
[0034] 此外,应该理解的是,诸如“上”、“下”、“底部”、“顶部”、“左””、“右”等的各种方向仅是关于结合附图的解释做出的,并且例如,在运输和制造以及操作过程中,组件可以被不同地定向。因为在本文所教导的本发明概念的范围内可以做出许多变化和不同的实施例,并且因为在本文所描述的实施例中可以做出许多修改,所以要理解的是,本文的细节将要被解释为说明性的和非限制性的。
[0035] 可在本公开的范围内使用的实施例涉及通过使至少一部分表面配备有如上面定义的防护衣而可用来改变车辆表面的外观和/或触觉特性的系统和方法,所述防护衣限定了防护衣的外侧与表面之间的封闭(例如,密封的)空间,可视介质可以被设置在所述封闭空间中并且可以被去除,所述介质通过防护衣的至少部分透明和/或半透明的部分(例如,其外侧)为可视的。可以通过防护衣的材料、在其上设置涂层、在其上应用形成结构过程或其组合来改变车辆表面的触觉特性(以及可视特性)。虽然参考用于改变小汽车/汽车(例如,轿车、微型车、小轿车、掀背车、普通级轿车、小型汽车、中型车、豪华车、标准车、折蓬汽车、面包车、小型货车、吉普车、运动型多用途车、皮卡车、露营车、微型公共汽车、休闲车、全地形车辆、豪华轿车等)或其它车辆(例如,自行车、轻便摩托车、摩托车、三轮汽车、卡车、公交车、火车、飞机、直升机、军用车辆、飞船、火箭、剪草机、船舶、游艇、摩托艇、建筑/推土设备、手推车、高尔夫球车或任何其它形式的交通工具)的外观的系统来描述上面和下面的各个实施例,但是应该理解的是,可在本公开范围内使用的实施例可以用来改变任何表面的可视外观。呈现的系统的示例性应用可以包括衣服、子和/或其它服装和配件、人体模型、房子的内墙和/或外墙和其它建筑以及相关附属装置(例如,橱柜、台面和其它建筑基础设施)、自动售货机(例如,自动柜员机、电影租赁机器、用于供应食品和饮料的机器等)、电子设备(例如,笔记本电脑平板电脑、手机和其它手持设备)、家用电器(例如,箱、洗衣机、干衣机等)、各种类型的家具以及任何其它表面。未来的车辆和/或其它表面(例如,飞行器)也可以结合本文所描述的实施例来使用,而不脱离本公开的范围。根据将要安装防护衣的表面的性质,可以修改防护衣的设计和特性。例如,用来与飞机一起使用的防护衣可以被设计成可承受热梯度、空气摩擦等,而用来与长时间暴露在阳光下的物体一起使用的防护衣可以被设计为具有防紫外线性和抗退化的类似组件。
[0036] 但是,具体地,图1描绘了汽车10(轿车),具有形成其外部的许多车身部分。通常,如上所述,通过喷涂过程将有颜色的油漆应用到每个车身部分;但是本文所描述的实施例可以包括与车辆的每一个车身部分安装在一起的一个或多个防护衣,以限定封闭空间,可视介质可以设置在所述封闭空间中并且可以被去除,而无需应用传统的油漆和其它相关材料。所描绘的汽车10的车身部分包括前保险杠12、与右前板14B相对的左前板14A、引擎罩和/或引擎盖16、车顶18、与右前20B相对的左前门20A、与右后门22B相对的左后门22A、与右后板24B相对的左后板24A、行李箱26和后保险杠28。每个车身部分可以具有与其安装在一起的防护衣,以便可以通过从限定在每个防护衣与每个相应车身部分之间的封闭空间设置(例如,注入)和/或去除可视介质来改变每个车身部分的可视外观。每个车身部分的触觉体验可以类似地被改变,例如,通过安装具有期望的质地的防护衣。
[0037] 图1还描绘了汽车10通常不被涂漆的部分,这些部分包括多个窗户30和汽车10的车轮32。应该理解的是,虽然传统上将油漆应用到车辆的这些部分是不实际的,但是在可在本公开范围内使用的各个实施例中,在这些部分的必要功能性和移动以及任何适当的安全性规则的限制内,某些可视介质可以设置在相关的窗户30和/或车轮32中。例如,设置在相关窗户中的防护衣可以设置有有色的和/或减少炫目的介质、抵抗窗户起雾的介质、抵抗在窗户上结冰的介质、可以抵抗窗户的冲击和/或破损的耐用介质和/或其它类似的介质。在一个实施例中,这种介质可以包括导热介质,其能够接收并传导电流和/或热,用于熔化窗户上的冰和/或、蒸发水分等。以类似的方式,在其中具有介质的防护衣可以用来隔离和/或反射热(例如,用于在夏天和/或温暖的气候下使用)、或潜在地将热隔离和保持在车辆或其它位置中(例如,用于在冬天或在寒冷的气候下使用)。
[0038] 虽然本文参考的实施例被描述为具有针对改变车辆表面的可视外观的重点,但是在各个实施例中,设置防护衣和/或在由防护衣的外侧与表面限定的封闭空间内设置介质可以提供额外的持久性和/或对于发生碰撞事件的车辆的缓冲。另外,在这种碰撞之后执行取证和/或修复中,介质从被冲击的和/或被破坏的防护衣的批量离去可能是有用的。此外,如上所述,将防护衣设置在表面上还可以用来提供期望的质地和/或触觉特性。
[0039] 应该理解的是,虽然图1将汽车10描绘为具有十三个车身部件的轿车,每个车身部件可以具有与其安装在一起的一个或多个防护衣,每个防护衣可以具有总体上与对应的车辆车身部件相匹配和/或互补的形状,但是汽车可以包括任何形状和/或尺寸的任何数量的车身部分。通常,将防护衣设置为具有与下面的车身部分的形状相匹配的形状,以便跨越汽车10的外部来限定总体上厚度(例如,从一微米至五毫米的厚度)均匀的封闭空间。
[0040] 现在参见图2,示出了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图。具体地,示出了与表面36(例如,诸如图1中所示的汽车的车身部分)安装在一起的防护衣34。示出了所描绘的防护衣34具有外侧38和边缘41,当从侧面观察时,所述防护衣34呈现第一端部40和第二端部42。外侧38和/或边缘41可以是部分地或完全透明的和/或半透明的(例如,以能够使介质通过其可视化)。外侧38与表面36间隔开,以在它们之间限定空间48,可视介质可以设置在所述空间48中并且可以被去除。示出了入口44(例如,止回阀、球阀、蝶阀或类似的单向阀)和出口46定位在第二端部42处,用于容纳可视介质流入空间48中以及从空间48流出,但是应该理解的是,任何数量和类型的开口(例如,口,阀等)可以沿防护衣34定位在任何位置处,而不脱离本公开的范围(例如,单个的双向或多向阀可以用在单独的单向阀的位置中,和/或多个阀可以串联方式使用,以有助于在空间48中介质的更快速地填充和排出)。在一个实施例中,表面36的外部50可以设置有中性颜色(例如,白色),以有助于空间48内的介质通过防护衣34的外侧38的可视化。但是,在另一个实施例中,表面36可以设置有任何期望的颜色和/或特征,包括与空间48内的介质产生可视交互性的那些。在一个实施例中,防护衣34可以由高密度聚酯、丙烯酸、玻璃纤维和/或具有足够透明度/半透明度和耐用性的类似材料形成。表面36(例如,其外部50)可以设置有防锈和/或防腐涂层,以保护表面
36不与空间48内的介质接触。
[0041] 如以上和以下描述的,防护衣34可以通过各种方式相对于表面36固定。例如,在一个实施例中,粘合剂可以设置在防护衣34的边缘41周围,由此使防护衣34直接固定到表面36。例如,在图7、图8A和图8B中描绘并描述了相对于表面固定防护衣的其它示例的方法。
[0042] 图2描绘了包括定位在表面36上方的单层(例如,外侧38)以限定空间48的防护衣34的实施例,而图3描绘了防护衣52的替代实施例的图解侧视图,防护衣52与表面54定位在一起,具有与表面54间隔开的外侧56和总体上与表面54相邻的内侧58。用于包含可视介质的空间68被限定在外侧56与内侧58之间。这样,在一个实施例中,外侧56可以是至少部分地透明和/或半透明的,而内侧58和/或下面的表面54可以具有中性颜色,以有助于介质在空间68内的可视化。进一步示出了防护衣52具有边缘,当从侧面观察时,防护衣52呈现第一和第二端部60、62,示出了入口64和出口66定位在第二端部62处。在使用中,防护衣52的内侧
58防止空间68内的介质与下面的表面54之间的接触。在一个实施例中,密封剂(例如,行业标准密封材料)可以设置在防护衣52与表面54之间(例如,内侧58与表面54之间)的间隙61内,用于防止防护衣52与表面54之间的材料通过,由此保护表面54不被腐蚀、不生锈和/或不受到可能由水分和/或防护衣52下方的材料的进入而引起的其它形式的损坏或变质。在一个实施例中,防护衣可以由低或中密度聚酯、聚乙烯、丙烯酸和/或其它类似材料制成。
[0043] 图4描绘了可在本公开范围内使用的系统的实施例的图解侧视图,其中防护衣70集成在表面内(例如,作为车辆车身或类似物体的部分)。所描绘的集成的防护衣70包括与内侧74相对的至少部分透明和/或半透明的外侧72,以在它们之间限定空间84,用于容纳可视介质。外侧72和/或内侧74可以是可视外观被改变的物体的一部分。例如,汽车可以包括透明的外板(例如,由玻璃、玻璃纤维、塑料或类似的透明和/或半透明材料形成),通过所述外板,流体或类似的介质可以是可视化的,由此在该外板与车辆的内部车身部分之间限定空间。虽然在历史上,汽车车身部分主要由金属板制成,但是试图减少车辆的整体重量导致使用塑料的保险杠、车门槛板、挡泥板扩展、窗户、门模型等。许多汽车还包括玻璃纤维材料。塑料树脂技术的发展允许生产具有比玻璃纤维大的冲击强度的塑料材料,如聚碳酸酯。这样,集成的防护衣70可以包括可以是至少部分透明和/或半透明的各种强韧的轻质材料,以能够使其中的介质可视化。
[0044] 所描绘的防护衣70包括边缘,当从侧面观察时,防护衣70呈现第一和第二端部76、78,入口80和出口82定位在第二端部78处。在这一实施例中,内侧74可以具有中性颜色,以有助于空间84内的介质的可视化。虽然用于图4所描绘的实施例中的材料可以根据表面的结构要求(例如,在发生碰撞时车辆的耐用性等)而改变,但是在一个实施例中,形成外侧72的透明材料可以包括丙烯酸、玻璃纤维、复合材料和/或其它类似的透明和/或半透明材料。
应该理解的是,虽然在表面的所描绘部分内的内侧72和外侧74的组合被称为“防护衣”,但是在所描绘的实施例中,没有与要改变的物体隔开和分开的防护衣其本身是必要的,所描绘的防护衣与下面的物体集成一体并且是其一部分。
[0045] 在不脱离本公开范围的情况下,也可以使用以上所描绘的实施例的组合。例如,单层防护衣可以安装到车辆的至少部分透明的部分的下面,以限定在车辆车身部分内的封闭空间,所述防护衣保护车辆车身的其它内部部分不与空间内的介质接触。可替代地,双层防护衣可以设置在车辆车身的至少部分透明的部分的后面。
[0046] 例如,图5描绘了安装在表面71(如车辆的透明和/或半透明的车身部分)之下(例如,在内侧之上)的防护衣73,防护衣75具有与表面71间隔开的外侧以在它们之间限定空间77,防护衣73沿表面的下面延伸。这样,在空间77内的可视介质可以通过透明表面71而可视化。在一个实施例中,防护衣的外侧75可以具有中性颜色和/或以其它方式设计,以有助于在空间77内的介质的可视化。防护衣73、表面71或其组合可以包括可用于使介质连通进入和离开空间77的一个或多个入口或出口。
[0047] 图5描绘了安装在表面之下的具有单层的防护衣,而图6描绘了双层防护衣81与至少部分透明和/或半透明的表面79的下面安装在一起的实施例。所描绘的防护衣81包括与邻近表面79的内侧85间隔开的外侧83,以便在防护衣81的两侧83、85之间限定空间87。可视介质可以设置在空间中和离开空间(例如使用如上所述的入口和出口),以便介质可以通过至少部分透明的表面79而可视化。
[0048] 应该注意的是,多个防护衣可以与车辆的单个车身部分安装在一起,和/或具有多个内部袋/室的防护衣可以用来向车辆表面提供每个可以做不同改变的多个分立区域,以能够创建定制设计(如,通过将不同介质设置在每个防护衣或室中)。例如,定制设计可以通过将第一期望的颜色和/或质地设置到防护衣的第一部分或区域,并且将第二期望的颜色和/或质地设置到第二区域来设置表面。可替代地或附加地,使用具有不同特性(密度、粘度等)的不同可视介质可以用来模拟防护衣内的分立区域的外观。还可以通过将不同特性应用到车辆的不同车身部分来设置定制设计。例如,通过将红色介质设置到车辆的引擎盖和行李箱,将蓝色介质设置到其门,并且将白色介质设置到车顶,可以创造“美国国旗”设计,或者可以使用各种其它组合和安排。
[0049] 独立于所使用的防护衣的实施例,在各个实施例中,防护衣的内部可以设置有防水和/或其它流体的涂层从而有助于从封闭空间最终去除介质,并防止防护衣与其内的介质之间的不期望的相互作用。例如,硅胶或强疏水性复合材料、聚合物和/或其它材料可以用来涂覆防护衣的内部表面,以便含水流体或其它流体可以“翻滚”过防护衣的内部表面,而不与其显著地相互作用。除了具有透明和/或半透明的性质之外,在各个实施例中,防护衣的外部表面可以设置有各种涂层和/或特性。例如,可以应用外部涂饰,以提供期望的质地感觉和/或可视外观,例如,防护衣的外部涂饰可以是有光泽的、有弹性的、柔滑的、光滑的、金属的、无光泽的、纤维质的(例如,生产纤维)、泡状的、怪异的、多刺的、粗糙的和/或任何其它期望的质地或外观(例如,几何席纹组织、卵石花纹等)。防护衣还可以被构造和/或处理成模仿皮毛、皮革、仿造皮(Rexene)和/或其它类似材料的质地。可以通过使用各种制造工艺和/或通过使用一个或多个涂层来设置这种外部涂饰。在一个实施例中,防护衣的材料和/或涂层和/或外部涂饰可以适用于承受极端天气、水分、、阳光、热、冷和/或其它环境条件。例如,防护衣可以设置有紫外线稳定剂(例如,苯并三唑UV稳定剂、受阻胺UV稳定剂、苯酸盐UV稳定剂和/或其它类似的成分)。在各个实施例中,防护衣可以包括颜料、填料(例如,木制品、面粉、石英、石灰石、粘土、金属粉末)、抗氧化剂、发泡剂、着色剂增塑剂、补强剂、稳定剂或其组合物。涂层、涂饰和/或附加剂可以用来改善磨损、划痕、抗化学腐蚀性和/或增加美学(例如,可视的和/或触觉的)吸引力。外部涂层/涂饰还可以包括漆、磁釉和/或装饰覆盖物。
[0050] 图7描绘了与表面88安装在一起的防护衣86的图解侧视图,示出了其安装的一个可能方法。在所描绘的实施例中,防护衣86包括至少部分透明和/或半透明的外侧90、与表面88相邻定位的内侧92以及边缘,当从侧面观察时,防护衣86呈现具有入口98的第一端部94和具有出口100的第二端部96。封闭空间102限定在内侧90与外侧92之间,可用来容纳介质(经由口98、100被注入空间102和/或从空间102被去除)。
[0051] 示出了延伸部(例如,翼片和/或一片材料)从边缘延伸,当从侧面观察时,所述延伸部呈现从第一端部94延伸的延伸部的第一部分104和从第二端部96延伸的第二部分106。延伸部可以允许防护衣86的相互作用和/或操作,而不与封闭空间102相交和/或干扰。例如,在所描绘的实施例中,示出了延伸部沿表面88的下侧定位(例如,折叠、展开和/或以其它方式与下侧粘附或相关联)。示出了第一紧固件108(例如,铆钉、螺丝、钉子、夹钳、卡环、按钮、卡钉、一个或多个粘合剂或其它附接装置)将延伸部的第一部分104固定到表面88的下侧,同时示出了第二紧固件110固定延伸部的第二部分106。必要时,附加的紧固件可以绕防护衣86的边缘固定。应该理解的是,虽然图7描绘了将防护衣86固定到表面88的紧固件
108、110,但是在不脱离本公开范围的情况下,可以使用任何接合方法,包括粘合、焊接、装框架等。在一个实施例中,密封剂可以设置在防护衣86与表面88之间(例如,内侧92与表面
88之间),以防止在防护衣86与表面88之间的材料的进入。虽然图7描绘了具有两个层90、92的防护衣86的实施例,类似于图3所示的实施例,但是应该理解的是,所描绘的安装方法可以与本文所描述的其它防护衣的配置一起使用。
[0052] 图8A描绘了与表面114安装在一起的防护衣112的图解侧视图。示出了防护衣112包括与内侧118相对的至少部分透明的外侧116(以在它们之间限定封闭空间128)以及边缘,当从侧面观察时,防护衣112呈现具有入口124的第一端部120,与具有出口126的第二端部122相对。示出了从边缘延伸的延伸部,当从侧面观察时,所述延伸部呈现从第一端部120延伸的第一部分130和从第二端部122延伸的第二部分132。在所描绘的实施例中,示出了延伸部的第一部分130压缩地保持在表面114的端部与相邻表面134的对接端部之间,同时示出了延伸部的第二部分132压缩地保持在表面114的相对端部与第二相邻表面136的对接端部之间。例如,防护衣可以通过将其延伸部保持在包围防护衣周围的车辆的相邻部分之间而与车辆的车身部分固定在一起,不再需要附加的紧固件;但是,应该理解的是,除了压缩保持之外,可以使用紧固件、粘合剂、焊接等。同样,还应该理解的是,根据期望的和/或实际,可以使用紧固方法的组合,例如,对于安装在车辆和/或其它表面的不同部分上的不同的防护衣。
[0053] 图8B描绘了图8A的与表面114安装在一起的防护衣112的图解侧视图,示出了用于附接的替代配置。具体地,图8A描绘了压缩保持在表面114与相邻对接表面134、136之间的防护衣112的延伸部,而图8B描绘了绕着表面114的端部包裹的防护衣112的延伸部130、132,以便表面114之下的相邻对接表面138(如,框架)可以通过将延伸部保持在表面114、
138之间而使防护衣与表面114压缩地保持在一起。在各个实施例中,对接表面138可以包括一个或多个元件(例如,具有一个或多个件的框架),其使延伸部130、132重叠,而不需要延伸跨越以上的表面114的整个宽度。
[0054] 这样,应该理解的是,在各个实施例中,如果需要,例如,防护衣撕裂和/或以其它方式损坏的汽车事故或破坏事件、损坏防护衣和/或以阻止去除的方式改变其中的介质的极端天气条件、入口或出口出故障等,防护衣可以被从表面去除和替换。总的来说,通过使防护衣的延伸部脱离相关的表面,防护衣可以被去除,并且可以安装替换的防护衣。
[0055] 在使用中,在将任何示例的防护衣安装到任何的表面上以在防护衣的外侧与表面之间限定空间之后,可视介质可以(例如,通过入口)被设置到空间中。而通常,车辆或类似的表面使用油漆涂色,传统的油漆在应用之后要干燥和/或硬化/凝固。相反,在本公开范围内使用的可视介质可以适用于在各种条件下保持一般的流体状态。例如,可视介质可以包括具有低粘度(例如,高流动性)并且适用于在大多数环境温度和压力下保持流体状态(没有干燥或凝固)的有色流体。在一个实施例中,防冻剂(包括但不限于丙二醇和/或甘油)可以用在可视介质中,以允许介质在极端冷和热的条件下保持流体。行业标准防冻溶液可以允许流体在-37到150华氏度的温度范围内保持流体状态。在一个实施例中,可视介质可以是可回收的和/或容易处理的(例如,以具有没有环境影响或最小环境影响的方式)。在一个实施例中,可视介质可以包括水乙二醇流体和/或水油乳剂。
[0056] 可以在现场或远程混合和/或准备可视介质,以便可以产生任何可能的颜色或阴影的口味并将其设置到与表面相关的封闭空间中(例如,通过以不同的量混合具有原色的介质)。封闭空间的厚度也可以影响阴影和/或外观的其它方面,如,通过使用更厚的空间来模拟存在多个油漆涂层。例如,薄的防护衣/空间可以用来提供具有一般轻和/或苍白的颜色的表面,而较厚的空间可以用来提供具有较深颜色的表面。此外,应该理解的是,可用的可视介质不限于有色的流体(或气体);流体可以与其它材料(例如,细颗粒,如,闪光剂或沙子或金属/矿物的碎片、油、树脂、玻璃粉等)混合,以提供具有期望的设计或图案的空间。例如,可以使用其中具有油质(例如,较高粘度)黄金液体的低粘度红色液体而将具有金线的红色设置到车辆的车身部分。
[0057] 类似地,可视介质可以包括各种添加剂,以影响其性能,包括修改表面张力、改善流动性/粘度、改善被涂饰的外观、增加湿边效果、改善色素稳定性、提高更大范围上的温度稳定性、控制发泡、控制剥皮等的添加剂。其它类型的添加剂可以包括催化剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、调质剂、助粘剂、紫外线稳定剂、趋缓剂(去光剂)、杀虫剂、矿物控制剂(例如,用于处理硬水)等。在各个实施例中,可以使用可视介质的性能,介质包含在其中的防护衣的性能或其组合来模仿传统油漆共有的性能。例如,通过修改可视介质和/或防护衣的性能,可以获得任何期望水平的光泽、图像的区别性、硬度、耐磨性、耐气候性(例如,耐紫外线性)、冲击强度、热稳定性、耐化学性、洁净性、附着力、抗湿性和不透明度。
[0058] 应该容易理解的是,防护衣可以被设计为具有内部或外部特征、隔室等,以能够使定制设计(例如,体育比赛、大学或公司标志、公司或个人名字、广告等)被设置到车辆或其它表面上。防护衣可以适合于包含光(例如,LED)、显示装置或者与可视介质联合使用的类似的可视装置,防护衣的材料保护这些装置不受环境条件影响。这些装置可以适合于基于外部条件(例如车辆的速度、车辆刹车的应用等)起作用。贴纸、层压制品、标签、油漆等可以应用到防护衣的外部,以与其中的可视介质联合显示(例如,其可以起背景和/或增强覆盖项目的可视性的作用)。在各个实施例中,在其制造过程中,文字和/或设计可以直接喷涂和/或应用到防护衣上。
[0059] 可以通过其提供介质的口可以包括简单的孔(例如,具有诸如舌片的关闭机构的开口),管或其它装置可以插入其中,以使关闭机构旋转和/或以其它方式移位。舌片/关闭机构可以朝向关闭的位置偏置,以便所述口在从其去除管道或类似的装置之后关闭。在不脱离本公开范围的情况下,可以使用现有技术已知的各种类型的单向阀(例如,球阀、止回阀等)。在一个实施例中,可以使用一个或多个双向阀,例如,作为入口和出口。可以基于防护衣的尺寸和/或厚度以及封闭空间的尺寸和/或厚度选择入口和出口的尺寸/大小。例如,微型阀(例如,与静脉注射装置、输血设备、和/或其它类型的医疗设备连接使用的那些微型阀)可以与在其中具有总体上小和/或薄的空间的防护衣连接使用。类似地,可以使用各种微电机械阀或类似的装置来管理和/或控制流体流进和/或流出防护衣,微电机械系统[MEMS]的领域是新兴的领域,从其可以派生出用于阀门和口的许多先进的和创新的观点和设计。在不脱离本公开的范围的情况下,可以使用任何形式的单向、双向和/或多向流动控制装置。
[0060] 此外,应该注意的是,虽然图1至图8B描绘了具有单个入口和单个出口的防护衣,但是示例性图解实施例仅是说明性的,而且在不脱离本公开范围的情况下,可以存在任何数量(例如,从1至3,或更多)的入口和/或出口,例如,以增加向防护衣提供和/或从防护衣去除介质的速率。类似地,如上所述,在各个实施例中,可以将一个或多个双向阀用作入口和/或出口两者。另外,在各个实施例中,防护衣可以设置有多个袋/封闭空间,每个袋/封闭空间具有与其连通的至少一个入口和出口,例如,用于有助于创建定制设计和/或图案。
[0061] 这样,在本公开范围内可用的实施例包括能够通过将防护衣设置在相关表面中而重复地修改汽车或另一表面的可视外观和/或质地的系统和方法,由此限定可视介质可以被设置在其中和从其中离开的可重复使用的空间。
[0062] 虽然已经重点描述了在本公开范围内可用的各个实施例,但应该理解的是,除了如本文具体描述的,可在所附权利要求的范围内实践本发明。
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