CN206478435U - 抗碾压安全垫 - Google Patents

Abstract

为了解决现有抗碾压安全垫不能承受大的压力也不耐重物冲击或车辆碾压的问题，本实用新型提供了一种抗碾压安全垫，其包括依次设置的上面层、缓冲层以及下面层，所述上面层用于直接承受冲击力或碾压力，其特征在于，所述缓冲层包括沿第一方向彼此间隔地排列的传感元件和间隔部，所述间隔部用于在所述抗碾压安全垫受到重物冲击或车辆碾压时承受冲击力或碾压力，传感元件和间隔部沿第二方方向延伸，第一方向与第二方向的夹角大于0度并小于或者等于90度；第三方向与第一方向以及第二方向的夹角大于0度并小于或者等于90度。本实用新型提供的安全垫既具有灵敏的安全防护性，又能承受叉车等起重设备大的碾压力或意外重物的冲击力，即，既能保护人身安全，又不会被机器设备等重型器具所损坏，大大扩大了使用范围并降低了维护成本。

Description

抗碾压安全垫

技术领域

本实用新型涉及安全防护技术领域，更具体地，涉及一种抗碾压、抗冲击的安全垫。

背景技术

安全垫是广泛应用于自动冲压、焊装生产线、医疗射线设备、公共大巴或地铁的车门防夹等能对人员产生伤害的应用领域，用以保护在此环境中人员的人身安全的产品。但已有的安全垫产品都不能承受车辆碾压或重物冲击，使用环境十分苛刻。而且，目前国内外生产的安全垫多采用微型拉线开关或微动开关传感器方式制成，这种安全垫的传感元件是用塑料元件和导电的金属元件组装的微动开关或传感器而成。由于结构形式及元器件材料本身不能承受冲击和碾压，所以目前市面上的安全垫产品都不能承载过大的压力也不允叉车或起重设备碾压，安装有这种安全垫的区域进行设备安装或维修时无法使用叉车或重型起重设备。该区域也不能承受因意外零件或工具脱落造成的冲击。上述两种情况都会导致安全垫损坏失效。

发明内容

为克服现有技术中存在的缺点，本实用新型所要解决的是现有安全垫不能承受叉车或设备碾压和重物冲击的问题。

为解决所述技术问题，本实用新型提供了一种抗碾压安全垫，其包括沿第三方向依次设置的上面层、缓冲层以及下面层，所述上面层用于直接承受冲击力或碾压力，其特征在于，所述缓冲层包括沿第一方向彼此间隔地排列的传感元件和间隔部，所述间隔部用于在所述抗碾压安全垫受到重物冲击或车辆碾压时承受冲击力或碾压力，传感元件和间隔部沿第二方方向延伸，第一方向与第二方向的夹角大于0度并小于或者等于90度；第三方向与第一方向以及第二方向的夹角大于0度并小于或者等于90度。

进一步地，所述传感元件为弹性微行程柔性传感器。

进一步地，所述间隔部内加装有抗压变形缓冲垫。

进一步地，所述弹性微行程柔性传感器包括基体，在弹性微行程柔性传感器的基体上部至少设置有空腔，空腔内的上、下内表面分别设置有导电体。

进一步地，导电体沿第一方向和第三方向的截面为三角形，设置在空腔内上下表面的导电体的斜面相对应。

进一步地，在弹性微行程柔性传感器的基体下部设置有多个空腔形成变形缓冲部。

进一步地，所述弹性微行程柔性传感器的基体采用压电弹性材料制成。

进一步地，变形缓冲垫包括由高分子弹性材料制成的基体和嵌入在变形缓冲垫的基体中沿第二方向延伸的多条刚性支撑骨架。

进一步地，每条刚性支撑骨架包括两条沿第二方向延伸且沿第三方向间隔设定距离的第一刚性支撑骨架和第二刚性支撑骨架。

进一步地，第一刚性支撑骨架和第二刚性支撑骨架沿第一方向和第三方向的截面分别为T型和倒T型。

与目前广泛应用的安全垫相比，本实用新型提供的安全垫既具有灵敏的安全防护性，又能承受叉车等起重设备大的碾压力或意外重物的冲击力，即，既能保护人身安全，又不会被机器设备等重型器具所损坏，大大扩大了使用范围并降低了维护成本。

附图说明

图1示出了根据本实用新型提供的抗碾压安全垫未受力状态（即初始状态）下沿第一方向和第三方向的截面示意图；

图2示出了根据本实用新型提供的抗碾压安全垫受重压时的状态沿沿第一方向和第三方向的截面示意图；

图3示出了本实用新型提供的柔性传感器沿第一方向和第三方向的截面示意图；

图4 示出了本实用新型提供的缓冲垫未受压时沿第一方向和第三方向的截面示意图；

图5 示出了本实用新型提供的缓冲垫承受大压力情况下的受力变形情况；

图6 示出了本实用新型提供的传感器和缓冲垫在受到大碾压和大压力情况下的变形及力传输情况。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的具体方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”“、“左”、“右“等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1示出了根据本实用新型提供的抗碾压安全垫未受力状态（即初始状态）下沿第一方向和第三方向的截面示意图；图2示出了根据本实用新型提供的抗碾压安全垫受重压时的状态沿沿第一方向和第三方向的截面示意图。如图1-2所示，本实用新型提供的抗碾压安全垫，包括沿第三方向依次排列的上面层1、缓冲层以及下面层2，所述上面层1用于直接承受压力，所述压力包括冲击力和/或碾压力，图1中，压力F的施加方向为图1中的箭头所示，尽管图1中示出的方向基本上垂直于上面层1，即沿第三方向，但本领域技术人员应当清楚的是，压力F的施加方向不必要垂直于上面层1，可以是与上面层1呈一定角度的其他方向。

仍如图1所示，所述缓冲层包括沿第一方向彼此间隔地排列的传感元件和间隔部，所述间隔部用于在所述抗碾压安全垫受到重物（例如车辆或其他物体、人体）M冲击或碾压时承受冲击力或碾压力。传感元件和间隔部沿第二方向延伸，第一方向与第二方向的夹角大于0度并小于或者等于90度，第三方向与第一方向和第二方向的夹角大于0度并小于或者等于90度，本实用新型中，优选第一方向为图1和图2中的左右方向；第三方向为图1和图2中的上下方向，第二方向为垂直于第一和第二方向的方向。本实用新型中，沿第一方向和第二方向的直线交叉形成第一平面，沿第一方向和第三方向的直线交叉形成第二平面；沿第二方向和第三方向的直线交叉形成第三平面，本实用新型中，第一平面为图1和2中平行于水平面的平面，第二平面为垂直水平面的平面，第三平面为垂直于第一平面和二平面的平面。

本实用新型中，所述传感元件优选为弹性微行程柔性传感器3，所述弹性微行程柔性传感器3仅在预先确定的有限压力变形行程内发生压力形变（如图2中的在发生形变状态下的弹性微行程柔性传感器3’）并产生和输出与该形变相对应的感应信号，在压力形变消除后恢复其弹性性能且将所述抗碾压安全垫的上面层1恢复到初始状态。

所述间隔部内加装抗压变形缓冲垫4，抗压变形缓冲垫4在所述抗碾压安全垫受压的情况下保证所述传感元件的感应信号输出，又保证安全垫承受较大的压力时不对传感元件造成损坏，在所述抗碾压安全垫无受压情况时安全垫恢复无形变的初始状态。

图3示出了本实用新型提供的柔性传感器沿沿第一方向和第三方向的截面示意图，如图3所示，所述弹性微行程柔性传感器3包括由弹性压电材料制成的基体26，基体26包括设置在沿第一方向上部、沿第二方向延伸、沿第一方向和第三方向截面为椭圆形的第一基体A和设置在沿第一方向下部、沿第二方向延伸、沿第一方向和第三方向截面为矩形的第二基体B。第一基体A内设置有封闭的沿第一方向和第三方向的截面为椭圆形且沿第二方向延伸的空腔10，空腔10内的上、下内表面分别设置有由弹性导电材料制成的导电体12和导电体11，导电体12和导电体11分别连接于导电线用于向外部提供信号，导电体12沿第二方向延伸，其沿第一方向和第三方向的截面三角形，即从右向左，厚度依次变小；导电体11沿第二方向延伸，其沿第一方向和第三方向截面为三角形，即从右向左，厚度依次变大，如此，无论从沿第三方向还是与第三方向呈一定角度的方向受到一定的压力时，导电体12和导电体11相接触，从而电性相连，进一步控制碾压或者冲击控制抗碾压安全垫的设备的电源电路，提高了安全性。第二基体内设置有多个沿第二方向延伸的空腔，本实用新型优选两个空腔，如空腔25，所述两个空腔沿第一方向和第三方向的截面为四分之一圆形，两个空腔的对称设置在沿第一方向和第三方向截面为椭圆形的空腔下方，且两空腔的圆弧面靠近。虽然本实用新型以基体26上部具有一个空腔，下部具有二个空腔为例进行了说明，本领域技术人员应当清楚的是空腔的个数是根据需要可以进行调整和改变的。

本实用新型提供的弹性微行程柔性传感器3的基体采用压电弹性材料制成以及基体沿第三方向的上部设置椭球形空腔10，下部设置有两个空腔，且对称设置在椭球形空腔下的结构，确保传感器在允许的压力下正常工作，并能在去除外力的情况下快速恢复初始状态。

图4 示出了本实用新型提供的缓冲垫未受压时沿第一方向和第三方向的截面示意图，如图4所示，本实用新型提供的缓冲垫包括由高分子弹性材料制成的沿第二方向延伸的基体21和嵌入在变形缓冲垫的基体中沿第二方向延伸的多条刚性支撑骨架。基体21沿第一方向交错设置有多个沿第一方向和第三方向的截面为长方形的长方体空腔24和多个沿第一方向和第三方向的截面为正方形的长方体空腔23，沿第一方向和第三方向的截面为长方形的长方体空腔24和沿第一方向和第三方向的截面为正方形的长方体空腔23的四个侧壁均自然弧形面过渡；每条刚性支撑骨架包括两条沿第二方向延伸且沿第三方向间隔设定距离的第一刚性支撑骨架22A和第二刚性支撑骨架22B， 第一刚性支撑骨架22A和第二刚性支撑骨架22B沿第二方向的截面分别为T型和倒T型，T型支撑骨架22A和倒T型部支撑骨架件22B设置在沿第一方向和第三方向截面为长方形的空腔24沿第三方向两侧。

图5 示出了本实用新型提供的缓冲垫承受大压力情况下的受力变形情况，如图5所示，缓冲层受到压力时，弹性基体受到压力发生形变，沿第一方向和第三方向的截面为长方形的长方体形空腔24和沿第一方向和第三方向的截面为正方形的长方体空腔23发生变形，T型支撑骨架22A和T型支撑骨架22B沿第三方向的部件相抵触，从而增加了抗碾压或重物冲击力。当压力消失时，由于弹性基体自身的弹性，而恢复原状。

图6 示出了本实用新型提供的传感器和缓冲垫在受到大碾压和大压力情况下的变形及力传输情况，如图6所示，当外压力大于工作压力或承受冲击力时，抗碾压安全垫上面层下压行程大于传感器工作行程，传感器3的变形缓冲部B变形，抗压变形缓冲垫4成为承载压力和冲击力的载体。超出部分的压力或冲击力通过抗压变形缓冲垫4传递到地面。当压力或冲击力消除后，弹性微行程柔性传感器3由于其自身的弹性将上面层恢复到原始状态。

本实用新型的关键点是利用柔性传感器的弹性、缓冲垫的弹性缓冲和缓冲垫中刚性支撑骨架的承重力的结合，即实现了在规定压力下的安全防护功能，又能在超出额定压力的碾压或冲击力的情况下对安全垫提供有效的保护，防止超重碾压或冲击导致的安全垫失效或损坏。

由于本实用新型提供的抗碾压安全垫所具有缓冲层，所述缓冲层包括沿第一方向彼此间隔地排列的传感元件和间隔部，所述间隔部用于在所述抗碾压安全垫受到重物（例如车辆或其他物体、人体）冲击或碾压时承受冲击力或碾压力，所以能承受叉车或设备碾压和重物冲击。

由于本实用新型提供的抗碾压安全垫的缓冲层具有沿第一方向交错设置的传感元件和间隔部，所述间隔部用于在所述抗碾压安全垫受到重物冲击或车辆碾压时承受冲击力或碾压力，因此，本实用新型提供的抗碾压安全垫除具有灵敏的防护安全性外还具有抗叉车碾压或重物冲击的特性。

由于本实用新型提供的抗碾压安全垫的传感无件采用弹性微行程柔性传感器，其包括由压电弹性材料制成的基体，在基体上部设置有空腔，空腔内的上、下内表面分别设置有导电体，所以本实用新型提供的抗碾压安全垫具有检测压力的功能。

由于本实用新型提供的抗碾压安全垫的传感元件具有变形缓冲部提高了柔性传感器在力消失后的快速恢复功能。

由于本实用新型提供的抗碾压安全垫的缓冲层的间隔部内加装抗压变形缓冲垫，使得抗碾压安全垫在受到重物冲击或叉车碾压时缓冲垫承受冲击力或碾压力，使得弹性微行程柔性传感器仅会在有限的压力变形行程内发生压力形变，实现信号的传输；当冲击力或碾压力消除后，将抗碾压安全垫表面层快速恢复到初始状态，实现抗碾压安全垫具有抗重物冲击及车辆碾压功能，使得抗碾压安全垫的使用范围及寿命大大提高。

由于本实用新型提供的抗碾压安全垫的变形缓冲垫包括由高分子弹性材料制成的基体和嵌入在基体中的多个刚性支撑骨架，从而使得，当抗碾压安全垫承受超过弹性微行程柔性传感器承受的工作压力或冲击力时，多个刚性支撑骨架承受超出部分的压力或冲击力并传递到下面层进一步传递到支撑体，从而保护了柔性传感元件，使用本实用新型生产的抗碾压安全垫即保持了抗碾压安全垫的感应灵敏的特征，又增加了抗冲击和车辆碾压的功能。本实用新型提供的抗碾压安全垫将不受使用条件和环境的影响，大大提高了抗碾压安全垫的使用范围和使用寿命。

与目前广泛应用的安全垫产品相比，本实用新型提供的安全垫既具有灵敏的安全防护性，又能承受叉车等起重设备大的碾压力或意外重物的冲击力，即，既能保护人身安全，又不会被机器设备等重型器具所损坏，大大扩大了使用范围并降低了维护成本。

以上所述仅是对本实用新型的实施方式做了详细的说明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗碾压安全垫，其包括沿第三方向依次设置的上面层、缓冲层以及下面层，所述上面层用于直接承受冲击力或碾压力，其特征在于，所述缓冲层包括沿第一方向彼此间隔地排列的传感元件和间隔部，所述间隔部用于在所述抗碾压安全垫受到重物冲击或车辆碾压时承受冲击力或碾压力，传感元件和间隔部沿第二方向延伸，第一方向与第二方向的夹角大于0度并小于或者等于90度；第三方向与第一方向以及第二方向的夹角大于0度并小于或者等于90度。

2.根据权利要求1所述的抗碾压安全垫，其特征在于，所述传感元件为弹性微行程柔性传感器。

3.根据权利要求2所述的抗碾压安全垫，其特征在于，所述间隔部内加装有抗压变形缓冲垫。

4.根据权利要求3所述的抗碾压安全垫，其特征在于，所述弹性微行程柔性传感器包括基体，在弹性微行程柔性传感器的基体上部至少设置有空腔，空腔内的上、下内表面分别设置有导电体。

5.根据权利要求4所述的抗碾压安全垫，其特征在于，导电体沿第一方向和第三方向的截面为三角形，设置在空腔内上下表面的导电体的斜面相对应。

6.根据权利要求5所述的抗碾压安全垫，其特征在于，在弹性微行程柔性传感器的基体下部设置有多个空腔以形成变形缓冲部。

7.根据权利要求6所述的抗碾压安全垫，其特征在于，所述弹性微行程柔性传感器的基体采用压电弹性材料制成。

8.根据权利要求3-7任一所述的抗碾压安全垫，其特征在于，变形缓冲垫包括由高分子弹性材料制成的基体和嵌入在变形缓冲垫的基体中沿第二方向延伸的多条刚性支撑骨架。

9.根据权利要求8所述的抗碾压安全垫，其特征在于，每条刚性支撑骨架包括两条沿第二方向延伸且沿第三方向间隔设定距离的第一刚性支撑骨架和第二刚性支撑骨架。

10.根据权利要求9所述的抗碾压安全垫，其特征在于，第一刚性支撑骨架和第二刚性支撑骨架沿第一方向和第三方向的截面分别为T型和倒T型。