CN103934765B - 用于测量接地回路的夹钳 - Google Patents

Abstract

本发明尤其涉及用于测量接地回路的夹钳，包括紧固至固定支撑件的钳口（2）和枢转安装在固定支撑件上的钳口（4），钳口（4）位于闭合夹钳的位置与打开位置之间，所述夹钳还包括使活动钳口（4）回复至其闭合位置的弹性件（R）。这种夹钳的特征在于，其包括安装在弹性回复件（R）与触发器（5）之间的降比装置（16），当打开该夹钳时，降比装置（16）降低施加在触发器（5）上打开夹钳的作用力（Fap）。本发明可应用于接地回路测量夹钳。

Description

用于测量接地回路的夹钳

技术领域

本发明涉及一种用于测量接地回路的夹钳，其包括紧固至固定支撑件的钳口及位于该夹钳的闭合位置和打开位置之间并枢转安装在支撑件上的钳口，活动钳口的端部在闭合位置时与固定钳口的端部挤压接触，该夹钳还包括处于闭合位置的活动钳口的弹性回复件，活动钳口由具有两个臂的的杆的一个臂形成，另一个臂形成用于枢转杆的触发器。

背景技术

这种类型的接地测量夹钳是已知的。这些夹钳的普遍问题是在其两个钳口上均具有尽可能大的压力来关闭两个钳口，从而将两钳口的接触面之间的气隙最小化。为达到该目标，夹钳被设计成需要非常大的作用力来将其打开，这对于用户而言是令人厌烦的。该作用力在初始打开夹钳时为60N左右，而在将夹钳维持在完全打开状态时达到140N。事实上，夹钳打开的程度越大，该作用力增加的越大。

发明内容

本发明的目的在于克服该缺陷。

为实现上述目标，根据本发明的夹钳的特征在于，其包括用于在打开夹钳时降低施加在触发器上的作用力的降比装置，该装置安装在回复弹性件与触发器之间，并用于减小打开夹钳时的打开力。

根据本发明的特征，降比装置包括连杆的布置，其安装在弹性件的活动端和两个臂的支承活动钳口(4)的臂之间，弹性件的另一端连接至固定安装在支撑件上的连接轴。根据本发明的另一特征，降比装置用于在将夹钳枢转至打开位置期间降低在回复弹簧的作用下由抗拒夹钳打开的作用力产生并围绕着杆的枢转轴的力矩。

根据本发明的另一特征，降比装置用于在将夹钳枢转至打开位置期间降低围绕两臂杆的枢转轴的反作用力的力矩臂的长度。

根据本发明的另一特征，夹钳包括两个连杆，其中一个连杆介于支承活动钳口的臂和位于回复件的活动端处的连接轴之间，一个连杆介于连接轴与固定连接轴之间，从而在打开夹钳期间迫使轴围绕着固定连接轴沿着圆弧移动，抗拒夹钳打开的作用力取决于回复件的回复力以及围绕固定连接轴的回复力产生的力矩臂的长度与围绕固定轴的反作用力的力矩臂的长度的比值，并且在打开夹钳期间，通过使活动连接轴沿着圆弧移动降低了两臂的比值。

根据本发明的另一特征，围绕着杆的枢转轴施加的作用力的力矩等于围绕着轴的反作用力的力矩。

根据本发明的另一特征，在将杆枢转至夹钳的打开位置时，减小了围绕着双臂杆的枢转轴的反作用力的力矩臂。

根据本发明的另一特征，弹性件为牵引弹簧。

附图说明

在后文的解释性说明中，参照仅作为示例示出本发明的实施例的附图，会更好地理解本发明，且本发明的其它目标、特征和细节也会变得更为显而易见，其中：

图1是根据本发明的这类夹钳的接地回路测量夹钳的立体图；

图2是根据本发明的接地回路测量夹钳的示意图，其示出该夹钳处于闭合位置；

图3示出根据图2的夹钳处于其打开位置；

图4和图5是根据本发明的连杆装置操作的解释性示意图，其分别以夹钳处于闭合位置和打开位置示出该装置。

具体实施方式

如图1所示，接地回路测量夹钳包括形成外壳1的部分、固定至该部分的形成夹钳的固定钳口的部分2，还包括活动钳口4，活动钳口4位于图1和图2所示的夹钳闭合位置与根据图3的打开位置之间，其移动由形成触发器5的元件进行控制，用户将触发器5推入外壳1来打开该夹钳。

参照图2和图3，可以看出，触发器5形成双臂杆6的臂5，其围绕着轴A可枢转地安装。该轴安装在外壳的固定支撑件上。活动钳口4由杆6的第二臂7来进行支承。

图2和图3示出钳口2和钳口4为圆弧形。在两钳口将夹钳关闭的位置处，钳口2和钳口4的前端面9、10在整个表面上挤压接触。

控制该夹钳的打开和闭合的机构主要包括弹簧R和装置16，装置16成形并布置为确保能够降低打开和闭合夹钳1的作用力的比例。弹簧R的一端连接至固定连接轴A2，即，固定安装在外壳的支撑件上。

在所示实例中，降比装置16包括第一弯曲连杆B1，连杆B1在其一端17连接至旋转A1的固定轴，而其另一端18用作活动连接轴A3，端部18连接于弹簧R和降比装置的第二连杆B2的端部20。连杆B2(其为直线连杆)的另一端21连接至配置在杆6的臂7上的连接轴A4，臂7围绕着固定轴A旋转，且杆6的另一臂形成控制触发器5。弹簧R(螺旋弹簧)在夹钳闭合时大致垂直于臂B2定向。在打开夹钳时，弹簧R在牵引力作用下致动。

通过下文对本发明的夹钳的描述，降比装置的操作会变得显而易见。

当用户期望将夹钳从图2的闭合位置移动至根据图3的打开位置而打开该夹钳时，其会向触发器5施加压力Fap，这使得杆6围绕着固定轴A沿方向D1旋转，如此引起杆6的臂7上的轴A4沿箭头D2的方向移动。与轴A4连接的直线连杆B2引起与弹簧R连接的轴A3的移动。但是，曲线连杆B1迫使轴A3围绕着固定轴A1沿圆弧移动。

图4和图5解释了由降比装置16产生的降比效果。图4示出由两个连杆B1和B2形成的该装置处于夹钳关闭的状态下。在该装置处于该位置时，弹簧R向轴A3施加作用力F₁，如此产生围绕固定轴A1的力矩，该力矩等于作用力F₁与扭矩臂d1的乘积。由于连杆B1和B2，该弹簧还产生沿着直线连杆B2的方向起作用的作用力F₂。作用力F₂产生也围绕着固定轴A1的力矩M₂，其等于作用力F₂与扭矩臂d2的乘积。

如果轴A1静止，则两个力矩应相等。该关系由以下等式产生：

M_F1＝M_F2

F₁x d1＝F₂x d2

当夹钳处于图3所示的打开位置时，利用根据图5的装置16，两个力矩以与该夹钳处于闭合位置时相同的方式起作用，但扭矩臂d1和扭矩臂d2已经改变为d1’和d2’。弹簧的回复力变为作用力F₁’，作用力F₂变为作用力F₂’。但与之前相同，上述关系可表述为：

F₁’x d1’＝F₂’x d2’

分别在闭合和打开条件下抗拒夹钳打开的作用力F₂和F₂’可通过以下等式确定：

可以看出，作用力F₂和F₂’取决于弹簧R的作用力F₁、F₁’及力矩臂的长度比和

本发明的特征主要在于：在打开夹钳期间，通过改变力矩臂的比例，抗拒该打开过程的作用力将不再主要依赖回复弹簧R。

参照图4和图5，可以看出，扭矩臂d2为扭矩臂d1的二分之一或三分之一，而在夹钳打开的条件下，扭矩臂d1’比扭矩臂d2’短，其结果对于将夹钳维持在打开状态的作用力F₂’明显小于将夹钳打开的作用力F₂。

对于围绕着轴A在钳口臂上由作用力F₂和F₂’施加的力矩，会得到如下等式：

MA＝F₂x d3

MA’＝F₂’x d3’

d3和d3’是围绕轴A的力矩臂。

为打开夹钳并将其维持在打开状态，不得不向触发器施加作用力：

dA是作用力Fap的围绕轴A的力矩臂的长度。

可从图4和图5中看出，打开的夹钳的力矩臂d3’比关闭的夹钳的力矩臂d3要短，其结果是施加在触发器上用于维持夹钳打开的作用力Fap明显小于打开夹钳的作用力，因为力矩MA’远远小于力矩MA。

为获得扭矩臂比例的这种变化，本发明提供了一个非限制性实例，如图中所示，具有两个连杆的降比装置16介于回复弹簧R和活动钳口4之间。在所示实例中，通过将直线连杆B2靠近固定连接轴A1放置，由作用力F₂产生的力矩臂d2会相对较短。但是，通过借助于连杆B1迫使连接轴A3围绕轴A1沿圆弧移动，在打开夹钳期间，扭矩臂d2增加，而扭矩臂d1的长度减小。假定在夹钳处于闭合状态时，连杆的轴之间的角度相对较小，将连杆B1设计为曲线形状的优势在于，可促进活动连接轴A3在连杆d2的作用下围绕着固定轴A1移动。

为更清楚地展示本发明的特性，使得施加于触发器来维持夹钳打开的作用力远小于打开夹钳所施加的作用力，下文提供了根据本发明的非限制性实例。

该夹钳的降比装置包括臂B2和短臂B1，臂杆B2长度为28mm且介于轴A4和A3之间，臂B1(即，轴A1与A3之间的直线)的长度为20mm。在夹钳的闭合状态下，臂B2与该直线之间的角度α的值为18.36°。在夹钳的闭合状态下，轴A4与A2之间的距离为54.4mm，将轴A3和轴A4连接的直线与将轴A4和轴A2连接的直线之间的角度为58°。轴A4与轴A1之间的距离为11mm。

通过如此形成降比装置，可以得出，在夹钳的闭合状态下，扭矩臂d2的长度为6.3mm，扭矩臂d1的长度为19.11mm。针对弹簧回复力F₁＝24N的情况，可得到大小为72.81N的作用力F₂。由于连接轴和连杆的上述定位，在夹钳打开的状态下，扭矩臂d2’的长度为15.08mm，扭矩臂d1’的长度为13.19mm。在这种情况下，弹簧的作用力F₁’为46.56N。由此可产生大小为40.72N的作用力F₂’。此时轴A4和轴A2之间的距离为63mm，线A4-A2与线A4-A3之间的角度为65°。轴A4与轴A1之间的距离为20mm。

此外，对于扭矩臂d3，在夹钳闭合时，其长度为21.68mm，在夹钳打开时，其长度为12.34mm。在夹钳打开的状态下，角度α的值为48.91°。

通过使用上述公式，当臂dA为40.81mm时，可得到施加在触发器上来打开夹钳的作用力Fap的值及维持夹钳的打开状态的作用力Fap’的值。

基于图中所示连杆的结构原理，通过该实例可得出，开始将夹钳打开的大小为72.81N的作用力大于维持夹钳的打开状态的大小为40.72N的作用力，而同时确保在两个钳口中的每一个上均具有用于将两个钳口闭合的压力，其结果是施加在触发器上来维持夹钳打开状态的作用力(12.31N)远远小于用于打开该夹钳的作用力(38.67N)。

当然，可对在附图中以实例形式进行描述和示出的夹钳进行多种修改。

应当注意，本发明并不限于接地回路测量夹钳，而是适用于具有所述夹钳的大致结构的任意其他夹钳。

Claims (6)

1.一种用于测量接地回路的夹钳，包括：紧固至固定支撑件的固定钳口及在所述夹钳的闭合位置和打开位置之间枢转安装在所述固定支撑件上的活动钳口，在所述闭合位置时活动钳口(4)的端部与固定钳口(2)的端部挤压接触，所述夹钳还包括使所述活动钳口回复至其闭合位置的弹性件(R)，双臂杆(6)包括第一杠杆臂(7)和第二杠杆臂(5)，两个杠杆臂围绕着轴(A)枢转安装在所述夹钳的固定支撑件上，所述活动钳口(4)配置在第一杠杆臂(7)上，形成触发器的第二杠杆臂(5)使所述双臂杆在所述夹钳的闭合位置和打开位置之间枢转，其特征在于，所述夹钳包括安装在所述弹性件(R)与支承所述活动钳口(4)的第一杠杆臂(7)之间的装置(16)；

所述装置(16)包括第一连杆(B1)和第二连杆(B2)，第二连杆(B2)介于支承所述活动钳口(4)的第一杠杆臂(7)与位于弹性件(R)的活动端处的活动连接轴(A3)之间，第一连杆(B1)介于所述活动连接轴(A3)与固定连接轴(A1)之间，从而在打开所述夹钳期间迫使活动连接轴(A3)围绕所述固定连接轴(A1)沿着圆弧移动，抗拒打开的反作用力(F2)取决于所述弹性件(R)的回复力(F1)以及围绕所述固定连接轴(A1)的回复力(F1)产生的第一力矩(MF1)的第一扭矩臂(d1)的长度与由围绕所述固定连接轴(A1)的所述反作用力(F2)产生的第二力矩(MF2)的第二扭矩臂(d2)的长度的比值，并且在打开所述夹钳期间，通过使所述活动连接轴(A3)沿着所述圆弧移动降低第一扭矩臂(d1)和第二扭矩臂(d2)的比值。

2.根据权利要求1所述的用于测量接地回路的夹钳，其特征在于，所述第二连杆(B2)安装在所述弹性件(R)的活动端与固定安装在所述第一杠杆臂(7)的第四连接轴(A4)之间。

3.根据权利要求2所述的用于测量接地回路的夹钳，其特征在于，所述装置(16)用于在将所述夹钳枢转至其打开位置时降低围绕所述轴(A)的第三力矩(MA)，所述第三力矩(MA)在所述弹性件(R)的作用下由抗拒所述夹钳打开的反作用力(F₂)产生。

4.根据权利要求3所述的用于测量接地回路的夹钳，其特征在于，围绕着所述双臂杆(6)的轴(A)施加的作用力(Fap)产生的力矩等于围绕所述轴(A)的反作用力(F₂)产生的第三力矩(MA)。

5.根据权利要求4所述的用于测量接地回路的夹钳，其特征在于，在将所述双臂杆(6)枢转至所述夹钳的打开位置时，围绕着所述双臂杆(6)的轴(A)的反作用力(F₂)产生的第三力矩(MA)的扭矩臂(d3)的长度减小了。

6.根据权利要求1所述的用于测量接地回路的夹钳，其特征在于，所述弹性件(R)为牵引弹簧。