本發(fā)明涉及安全防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種抗碾壓、抗沖擊的安全墊。

背景技術(shù)：

安全墊是廣泛應(yīng)用于自動(dòng)沖壓、焊裝生產(chǎn)線、醫(yī)療射線設(shè)備、公共大巴或地鐵的車門防夾等能對(duì)人員產(chǎn)生傷害的應(yīng)用領(lǐng)域，用以保護(hù)在此環(huán)境中人員的人身安全的產(chǎn)品。但已有的安全墊產(chǎn)品都不能承受車輛碾壓或重物沖擊，使用環(huán)境十分苛刻。而且，目前國內(nèi)外生產(chǎn)的安全墊多采用微型拉線開關(guān)或微動(dòng)開關(guān)傳感器方式制成，這種安全墊的傳感元件是用塑料元件和導(dǎo)電的金屬元件組裝的微動(dòng)開關(guān)或傳感器而成。由于結(jié)構(gòu)形式及元器件材料本身不能承受沖擊和碾壓，所以目前市面上的安全墊產(chǎn)品都不能承載過大的壓力也不允叉車或起重設(shè)備碾壓，安裝有這種安全墊的區(qū)域進(jìn)行設(shè)備安裝或維修時(shí)無法使用叉車或重型起重設(shè)備。該區(qū)域也不能承受因意外零件或工具脫落造成的沖擊。上述兩種情況都會(huì)導(dǎo)致安全墊損壞失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有安全墊不能承受叉車或設(shè)備碾壓和重物沖擊的問題。

為解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種抗碾壓安全墊，其包括沿第三方向依次設(shè)置的上面層、緩沖層以及下面層，所述上面層用于直接承受沖擊力或碾壓力，其特征在于，所述緩沖層包括沿第一方向彼此間隔地排列的傳感元件和間隔部，所述間隔部用于在所述抗碾壓安全墊受到重物沖擊或車輛碾壓時(shí)承受沖擊力或碾壓力，傳感元件和間隔部沿第二方方向延伸，第一方向與第二方向的夾角大于0度并小于或者等于90度；第三方向與第一方向以及第二方向的夾角大于0度并小于或者等于90度。

進(jìn)一步地，所述傳感元件為彈性微行程柔性傳感器。

進(jìn)一步地，所述間隔部內(nèi)加裝有抗壓變形緩沖墊。

進(jìn)一步地，所述彈性微行程柔性傳感器包括基體，在彈性微行程柔性傳感器的基體上部至少設(shè)置有空腔，空腔內(nèi)的上、下內(nèi)表面分別設(shè)置有導(dǎo)電體。

進(jìn)一步地，導(dǎo)電體沿第一方向和第三方向的截面為三角形，設(shè)置在空腔內(nèi)上下表面的導(dǎo)電體的斜面相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步地，在彈性微行程柔性傳感器的基體下部設(shè)置有多個(gè)空腔形成變形緩沖部。

進(jìn)一步地，所述彈性微行程柔性傳感器的基體采用壓電彈性材料制成。

進(jìn)一步地，變形緩沖墊包括由高分子彈性材料制成的基體和嵌入在變形緩沖墊的基體中沿第二方向延伸的多條剛性支撐骨架。

進(jìn)一步地，每條剛性支撐骨架包括兩條沿第二方向延伸且沿第三方向間隔設(shè)定距離的第一剛性支撐骨架和第二剛性支撐骨架。

進(jìn)一步地，第一剛性支撐骨架和第二剛性支撐骨架沿第一方向和第三方向的截面分別為T型和倒T型。

與目前廣泛應(yīng)用的安全墊相比，本發(fā)明提供的安全墊既具有靈敏的安全防護(hù)性，又能承受叉車等起重設(shè)備大的碾壓力或意外重物的沖擊力，即，既能保護(hù)人身安全，又不會(huì)被機(jī)器設(shè)備等重型器具所損壞，大大擴(kuò)大了使用范圍并降低了維護(hù)成本。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊未受力狀態(tài)（即初始狀態(tài)）下沿第一方向和第三方向的截面示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊受重壓時(shí)的狀態(tài)沿沿第一方向和第三方向的截面示意圖；

圖3示出了本發(fā)明提供的柔性傳感器沿第一方向和第三方向的截面示意圖；

圖4 示出了本發(fā)明提供的緩沖墊未受壓時(shí)沿第一方向和第三方向的截面示意圖；

圖5 示出了本發(fā)明提供的緩沖墊承受大壓力情況下的受力變形情況；

圖6 示出了本發(fā)明提供的傳感器和緩沖墊在受到大碾壓和大壓力情況下的變形及力傳輸情況。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體方式進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”“、“左”、“右“等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊未受力狀態(tài)（即初始狀態(tài)）下沿第一方向和第三方向的截面示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊受重壓時(shí)的狀態(tài)沿沿第一方向和第三方向的截面示意圖。如圖1-2所示，本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊，包括沿第三方向依次排列的上面層1、緩沖層以及下面層2，所述上面層1用于直接承受壓力，所述壓力包括沖擊力和/或碾壓力，圖1中，壓力F的施加方向?yàn)閳D1中的箭頭所示，盡管圖1中示出的方向基本上垂直于上面層1，即沿第三方向，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，壓力F的施加方向不必要垂直于上面層1，可以是與上面層1呈一定角度的其他方向。

仍如圖1所示，所述緩沖層包括沿第一方向彼此間隔地排列的傳感元件和間隔部，所述間隔部用于在所述抗碾壓安全墊受到重物（例如車輛或其他物體、人體）M沖擊或碾壓時(shí)承受沖擊力或碾壓力。傳感元件和間隔部沿第二方向延伸，第一方向與第二方向的夾角大于0度并小于或者等于90度，第三方向與第一方向和第二方向的夾角大于0度并小于或者等于90度，本發(fā)明中，優(yōu)選第一方向?yàn)閳D1和圖2中的左右方向；第三方向?yàn)閳D1和圖2中的上下方向，第二方向?yàn)榇怪庇诘谝缓偷诙较虻姆较颉１景l(fā)明中，沿第一方向和第二方向的直線交叉形成第一平面，沿第一方向和第三方向的直線交叉形成第二平面；沿第二方向和第三方向的直線交叉形成第三平面，本發(fā)明中，第一平面為圖1和2中平行于水平面的平面，第二平面為垂直水平面的平面，第三平面為垂直于第一平面和二平面的平面。

本發(fā)明中，所述傳感元件優(yōu)選為彈性微行程柔性傳感器3，所述彈性微行程柔性傳感器3僅在預(yù)先確定的有限壓力變形行程內(nèi)發(fā)生壓力形變（如圖2中的在發(fā)生形變狀態(tài)下的彈性微行程柔性傳感器3’）并產(chǎn)生和輸出與該形變相對(duì)應(yīng)的感應(yīng)信號(hào)，在壓力形變消除后恢復(fù)其彈性性能且將所述抗碾壓安全墊的上面層1恢復(fù)到初始狀態(tài)。

所述間隔部內(nèi)加裝抗壓變形緩沖墊4，抗壓變形緩沖墊4在所述抗碾壓安全墊受壓的情況下保證所述傳感元件的感應(yīng)信號(hào)輸出，又保證安全墊承受較大的壓力時(shí)不對(duì)傳感元件造成損壞，在所述抗碾壓安全墊無受壓情況時(shí)安全墊恢復(fù)無形變的初始狀態(tài)。

圖3示出了本發(fā)明提供的柔性傳感器沿沿第一方向和第三方向的截面示意圖，如圖3所示，所述彈性微行程柔性傳感器3包括由彈性壓電材料制成的基體26，基體26包括設(shè)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為橢圓形的第一基體A和設(shè)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為矩形的第二基體B。第一基體A內(nèi)設(shè)置有封閉的沿第一方向和第三方向的截面為橢圓形且沿第二方向延伸的空腔10，空腔10內(nèi)的上、下內(nèi)表面分別設(shè)置有由彈性導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)電體12和導(dǎo)電體11，導(dǎo)電體12和導(dǎo)電體11分別連接于導(dǎo)電線用于向外部提供信號(hào)，導(dǎo)電體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，即從右向左，厚度依次變??；導(dǎo)電體11沿第二方向延伸，其沿第一方向和第三方向截面為三角形，即從右向左，厚度依次變大，如此，無論從沿第三方向還是與第三方向呈一定角度的方向受到一定的壓力時(shí)，導(dǎo)電體12和導(dǎo)電體11相接觸，從而電性相連，進(jìn)一步控制碾壓或者沖擊控制抗碾壓安全墊的設(shè)備的電源電路，提高了安全性。第二基體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)沿第二方向延伸的空腔，本發(fā)明優(yōu)選兩個(gè)空腔，如空腔25，所述兩個(gè)空腔沿第一方向和第三方向的截面為四分之一圓形，兩個(gè)空腔的對(duì)稱設(shè)置在沿第一方向和第三方向截面為橢圓形的空腔下方，且兩空腔的圓弧面靠近。雖然本發(fā)明以基體26上部具有一個(gè)空腔，下部具有二個(gè)空腔為例進(jìn)行了說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是空腔的個(gè)數(shù)是根據(jù)需要可以進(jìn)行調(diào)整和改變的。

本發(fā)明提供的彈性微行程柔性傳感器3的基體采用壓電彈性材料制成以及基體沿第三方向的上部設(shè)置橢球形空腔10，下部設(shè)置有兩個(gè)空腔，且對(duì)稱設(shè)置在橢球形空腔下的結(jié)構(gòu)，確保傳感器在允許的壓力下正常工作，并能在去除外力的情況下快速恢復(fù)初始狀態(tài)。

圖4 示出了本發(fā)明提供的緩沖墊未受壓時(shí)沿第一方向和第三方向的截面示意圖，如圖4所示，本發(fā)明提供的緩沖墊包括由高分子彈性材料制成的沿第二方向延伸的基體21和嵌入在變形緩沖墊的基體中沿第二方向延伸的多條剛性支撐骨架?；w21沿第一方向交錯(cuò)設(shè)置有多個(gè)沿第一方向和第三方向的截面為長方形的長方體空腔24和多個(gè)沿第一方向和第三方向的截面為正方形的長方體空腔23，沿第一方向和第三方向的截面為長方形的長方體空腔24和沿第一方向和第三方向的截面為正方形的長方體空腔23的四個(gè)側(cè)壁均自然弧形面過渡；每條剛性支撐骨架包括兩條沿第二方向延伸且沿第三方向間隔設(shè)定距離的第一剛性支撐骨架22A和第二剛性支撐骨架22B， 第一剛性支撐骨架22A和第二剛性支撐骨架22B沿第二方向的截面分別為T型和倒T型，T型支撐骨架22A和倒T型部支撐骨架件22B設(shè)置在沿第一方向和第三方向截面為長方形的空腔24沿第三方向兩側(cè)。

圖5 示出了本發(fā)明提供的緩沖墊承受大壓力情況下的受力變形情況，如圖5所示，緩沖層受到壓力時(shí)，彈性基體受到壓力發(fā)生形變，沿第一方向和第三方向的截面為長方形的長方體形空腔24和沿第一方向和第三方向的截面為正方形的長方體空腔23發(fā)生變形，T型支撐骨架22A和T型支撐骨架22B沿第三方向的部件相抵觸，從而增加了抗碾壓或重物沖擊力。當(dāng)壓力消失時(shí)，由于彈性基體自身的彈性，而恢復(fù)原狀。

圖6 示出了本發(fā)明提供的傳感器和緩沖墊在受到大碾壓和大壓力情況下的變形及力傳輸情況，如圖6所示，當(dāng)外壓力大于工作壓力或承受沖擊力時(shí)，抗碾壓安全墊上面層下壓行程大于傳感器工作行程，傳感器3的變形緩沖部B變形，抗壓變形緩沖墊4成為承載壓力和沖擊力的載體。超出部分的壓力或沖擊力通過抗壓變形緩沖墊4傳遞到地面。當(dāng)壓力或沖擊力消除后，彈性微行程柔性傳感器3由于其自身的彈性將上面層恢復(fù)到原始狀態(tài)。

本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)是利用柔性傳感器的彈性、緩沖墊的彈性緩沖和緩沖墊中剛性支撐骨架的承重力的結(jié)合，即實(shí)現(xiàn)了在規(guī)定壓力下的安全防護(hù)功能，又能在超出額定壓力的碾壓或沖擊力的情況下對(duì)安全墊提供有效的保護(hù)，防止超重碾壓或沖擊導(dǎo)致的安全墊失效或損壞。

由于本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊所具有緩沖層，所述緩沖層包括沿第一方向彼此間隔地排列的傳感元件和間隔部，所述間隔部用于在所述抗碾壓安全墊受到重物（例如車輛或其他物體、人體）沖擊或碾壓時(shí)承受沖擊力或碾壓力，所以能承受叉車或設(shè)備碾壓和重物沖擊。

由于本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊的緩沖層具有沿第一方向交錯(cuò)設(shè)置的傳感元件和間隔部，所述間隔部用于在所述抗碾壓安全墊受到重物沖擊或車輛碾壓時(shí)承受沖擊力或碾壓力，因此，本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊除具有靈敏的防護(hù)安全性外還具有抗叉車碾壓或重物沖擊的特性。

由于本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊的傳感無件采用彈性微行程柔性傳感器，其包括由壓電彈性材料制成的基體，在基體上部設(shè)置有空腔，空腔內(nèi)的上、下內(nèi)表面分別設(shè)置有導(dǎo)電體，所以本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊具有檢測(cè)壓力的功能。

由于本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊的傳感元件具有變形緩沖部提高了柔性傳感器在力消失后的快速恢復(fù)功能。

由于本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊的緩沖層的間隔部內(nèi)加裝抗壓變形緩沖墊，使得抗碾壓安全墊在受到重物沖擊或叉車碾壓時(shí)緩沖墊承受沖擊力或碾壓力，使得彈性微行程柔性傳感器僅會(huì)在有限的壓力變形行程內(nèi)發(fā)生壓力形變，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸；當(dāng)沖擊力或碾壓力消除后，將抗碾壓安全墊表面層快速恢復(fù)到初始狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)抗碾壓安全墊具有抗重物沖擊及車輛碾壓功能，使得抗碾壓安全墊的使用范圍及壽命大大提高。

由于本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊的變形緩沖墊包括由高分子彈性材料制成的基體和嵌入在基體中的多個(gè)剛性支撐骨架，從而使得，當(dāng)抗碾壓安全墊承受超過彈性微行程柔性傳感器承受的工作壓力或沖擊力時(shí)，多個(gè)剛性支撐骨架承受超出部分的壓力或沖擊力并傳遞到下面層進(jìn)一步傳遞到支撐體，從而保護(hù)了柔性傳感元件，使用本發(fā)明生產(chǎn)的抗碾壓安全墊即保持了抗碾壓安全墊的感應(yīng)靈敏的特征，又增加了抗沖擊和車輛碾壓的功能。本發(fā)明提供的抗碾壓安全墊將不受使用條件和環(huán)境的影響，大大提高了抗碾壓安全墊的使用范圍和使用壽命。

與目前廣泛應(yīng)用的安全墊產(chǎn)品相比，本發(fā)明提供的安全墊既具有靈敏的安全防護(hù)性，又能承受叉車等起重設(shè)備大的碾壓力或意外重物的沖擊力，即，既能保護(hù)人身安全，又不會(huì)被機(jī)器設(shè)備等重型器具所損壞，大大擴(kuò)大了使用范圍并降低了維護(hù)成本。

以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做了詳細(xì)的說明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。