JP6462569B2 - 操作ハンドルと作動機構との間の非線形伝達率 - Google Patents

操作ハンドルと作動機構との間の非線形伝達率 Download PDF

Info

Publication number
JP6462569B2
JP6462569B2 JP2015532576A JP2015532576A JP6462569B2 JP 6462569 B2 JP6462569 B2 JP 6462569B2 JP 2015532576 A JP2015532576 A JP 2015532576A JP 2015532576 A JP2015532576 A JP 2015532576A JP 6462569 B2 JP6462569 B2 JP 6462569B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
handle
plate
axis
motion
conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015532576A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015530500A (ja
Inventor
エラン ベン−ドール
エラン ベン−ドール
Original Assignee
エルゴノミックス コンセプト イー．ジー リミテッド
エルゴノミックス コンセプト イー．ジー リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エルゴノミックス コンセプト イー．ジー リミテッド, エルゴノミックス コンセプト イー．ジー リミテッド filed Critical エルゴノミックス コンセプト イー．ジー リミテッド
Publication of JP2015530500A publication Critical patent/JP2015530500A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6462569B2 publication Critical patent/JP6462569B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/60—Handles
    • F16K31/605—Handles for single handle mixing valves
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E03C1/0412—Constructional or functional features of the faucet handle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/078—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted and linearly movable closure members
    • F16K11/0782—Single-lever operated mixing valves with closure members having flat sealing faces
    • F16K11/0787—Single-lever operated mixing valves with closure members having flat sealing faces with both the supply and the discharge passages being on the same side of the closure members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/60—Handles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/04—Controlling members for hand actuation by pivoting movement, e.g. levers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/02—Means preventing undesired movements of a controlling member which can be moved in two or more separate steps or ways, e.g. restricting to a stepwise movement or to a particular sequence of movements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G9/04737—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks with six degrees of freedom
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86815—Multiple inlet with single outlet
    • Y10T137/86823—Rotary valve
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012—Multiple controlled elements
    • Y10T74/20201—Control moves in two planes

Description

単一レバーのミキサー蛇口は、水流強さおよび冷水と温水との相対的な混合をセットしてよいカートリッジを概して含む。カートリッジは、ベース静的プレートおよび可動プレートを含んでよい。ベース静的プレートは、それぞれ温水および冷水をカートリッジに導入するための２つの入口、および混合水を放出するための第３の開口を含む。可動プレートは、単一の開口を含み、閉位置において開口はいずれの入口にも重ならず、そして開位置において開口は入口の一方または両方の少なくとも部分に重なる。可動プレートは、カートリッジのレバーによってベース静的プレートに関して動かされる。水流量は、１つの平面（本明細書では、以下、カートリッジのレバーを傾ける流れ強さ制御面）において蛇口のハンドルを動かすことによって制御される。
従来技術の蛇口１００のカートリッジ１４０およびハンドル１１０の模式的な正面図である図１Ａ、および図１Ａの軸Ｉ−Ｉに沿ったそれぞれ閉位置および開位置の蛇口１００の断面図である図１Ｂ、図１Ｃが、ここで参照される。ハンドル１１０は、レバー１２０に確実に固定される。レバー１２０は、枢支点１３０のまわりに回転可能である。図１Ｂに示される閉位置において、可動プレート１４２の単一の開口は、静的プレート１４４のいずれの入口にも重ならない。図１Ｃに示される開位置において、ハンドル１１０が持ち上げられると、レバー１２０は、回転して、可動プレート１４２は、閉位置に関してシフトされて、可動プレート１４２の単一の開口は、静的プレート１４４の入口の一方または両方の少なくとも部分に重なる。可動プレート１４２および静的プレート１４４は、セラミック材料でできていてよく、またはセラミックパーツを含んでよい。加えてまたは代わりに、可動プレート１４２および静的プレート１４４のパーツは、プラスチックプレート、ゴムリング、テフロン（登録商標）シリンダのようなさまざまな材料から、または材料の組み合わせからできていてよい。カートリッジ１４０は、蛇口の給水入口および出口と一致する円形開口へとベースプレート１４６を通して変化する静的プレートの開口と一致する１つのファセット開口を有するベースプレート１４６を含んでよい。
軸ｘ、ｙを含むデカルトの軸システムに関連して示される従来技術の蛇口のハンドルおよびレバーを表す概念図である図２が、ここで参照される。線２１０は、ハンドル１１０を表し、線２２０は、図１Ａ、図１Ｂに示されるレバー１２０を表す。線２１０、２２０は、蛇口の開位置において示される。軸ｘは、閉位置にあるとき線２２０が位置するところに位置する。軸ｙは、ｘ軸に対して垂直である。ハンドル１１０がｘ軸に対して垂直から角度α（アルファ）まで回転するときに、可動プレート１４２は、ｈ＝ｒ ｓｉｎ αによってシフトされる。ここで、ｒは枢動点２３０から可動プレート１４２に対するレバー１２０の接続までのレバー１２０の長さである。αの小さい値のために（例えば、αの値は３０°または０．５２ラジアンよりも小さい）、ｓｉｎ α≒αであり、したがって、ｈは、実質的にαに比例する。図３は、例示的な従来技術の蛇口の関係するｈおよびαのグラフを示す。示された範囲において関係が実質的に線形であることは、明らかである。
水の流量は、したがって、α（ハンドル１１０の回転角度）に比例していると仮定することができる。しかしながら、蛇口の入口の水圧によって影響を受けて、水流上の開口のさまざまなサイズの効果によって影響を受ける水流の動力学の結果、水の流量は、ハンドルの回転角度に正確には比例しない。それがユーザの主観的な経験の結果として真実よりも大きくあると、この効果は、認められる。このように、ハンドル１１０が閉位置からその可動範囲の２５％にシフトされるときに、流量は、非常に強いと認められる。ハンドル１１０が閉位置からその可動範囲の５０％にシフトされるときに、流量が非常に強いため、概してユーザは、この流量が最大限利用できる流量に近いと仮定する。ハンドル１１０がその可動範囲の５０％から１００％へシフトされるときに、水の流量の変化のレベルは、ユーザによって意味がないように認められる。
したがって、カートリッジおよびハンドルの現在の設計によれば、その閉位置からのハンドルの可動範囲のわずか２５％〜５０％が、流量の微調整のために使われる。ユーザは通常、より高い流量で微調整を必要としないので、残りの可動範囲は、流量の微調整のために概して使われない。ユーザは、これらの微調整のために使用する小さい可動範囲のせいで、低い流量範囲での微調整を実行することが困難であるとわかってもよい。従来技術のハンドルを操作するために必要とする微細な手の運動を実行するために、ユーザの動きおよび固有の困難に抵抗する蛇口の機械的メカニズムの摩擦力のせいで、この困難は、さらに増加する。
本発明の実施形態は、作動される装置の（例えば、蛇口のカートリッジの可動プレートの）直線運動へのハンドルの回転運動の非線形変換のための機械的システムを提供する。例えば、作動される装置の特定の大きさの直線運動を達成するために必要なハンドルの移動の大きさは、操作される装置の変化に関連したパラメータの値として変化する。例えば、蛇口のカートリッジの可動プレートの直線運動の特定の大きさを達成するために必要なハンドルの動きの大きさは、蛇口を通る水の流量が減少するにつれて、増加してよい。そうすると、ハンドルの同じ大きさの動きに対して、ハンドルが「閉」位置の近くで操作されるときの制御されるパラメータの変化はより小さく、ハンドルが「全開」位置の近くで操作されるときの制御されるパラメータの変化はより大きい。
本発明として考えられる内容は、本明細書の終了部分において、特に指摘されて、明確に請求される。しかしながら、その目的、特徴および利点と共に、構成および操作方法の両方に関して本発明は、添付図面とともに読み込まれるときに以下の詳細な説明を参照することにより最もよく理解されてよい。
図１Ａは、従来技術の蛇口のカートリッジおよびハンドルの模式的な正面図を示す。 図１Ｂは、図１Ａの軸Ｉ−Ｉに沿った閉位置のカートリッジおよびハンドルの断面図である。 図１Ｃは、図１Ａの軸Ｉ−Ｉに沿った開位置のカートリッジおよびハンドルの断面図である。 図２は、従来技術の蛇口のハンドルおよびレバーを表す模式的なバー線図である。 図３は、例示的な従来技術の蛇口の関連するｈおよびαのグラフを示す。 図４は、本発明の実施形態によるハンドルおよび運動変換アセンブリを表す模式的なバー線図である。 図５Ａは、本発明の実施形態による蛇口のカートリッジ、運動変換アセンブリおよびハンドルの模式的な正面図を示す。 図５Ｂは、図５Ａの軸ＩＩ−ＩＩに沿った閉位置のカートリッジ、運動変換アセンブリおよびハンドルの断面図である。 図５Ｃは、図５Ａの軸ＩＩ−ＩＩに沿った中間位置のカートリッジ、運動変換アセンブリおよびハンドルの断面図である。 図５Ｃは、図５Ａの軸ＩＩ−ＩＩに沿った全開位置のカートリッジ、運動変換アセンブリおよびハンドルの断面図である。 図６は、本発明の実施形態による可動プレートの直線運動に対するハンドルの回転運動の非線形変換のための機械的システムを備える例示的な蛇口の関連する可動プレートの運動およびハンドルの回転角度のグラフを示す。 図７は、本発明の実施形態によるカートリッジ・ハウジングおよびカートリッジ・ハウジングに関して約９０°回転したカートリッジの分解立体図である。 図８は、本発明の実施形態によるハウジングの開口に対して配置されるカートリッジ（太線）の開口の模式図を示す。 図９Ａは、本発明の実施形態による転換プレートの模式図を示す。 図９Ｂは、本発明の実施形態による転換プレートの模式図を示す。 図９Ｃは、本発明の実施形態による転換プレートの模式図を示す。 図９Ｄは、本発明の実施形態による転換プレートの模式図を示す。 図１０Ａは、本発明の実施形態によるベースプレートの模式的な等角背面図である。 図１０Ｂは、本発明の実施形態によるベースプレートの模式的な等角正面図である。 図１１は、本発明の実施形態による追加プレートの模式図を示す。 図１２は、本発明の実施形態による図１０Ａ、図１０Ｂの変更されたベースプレートおよび図１１の追加プレートの分解等角図を示す。 図１３は、本発明の実施形態による図１０Ａ、図１０Ｂの変更されたベースプレートおよび図１１の追加プレートの分解等角図を示す。 図１４は、本発明の実施形態による図１０Ａ、図１０Ｂの変更されたベースプレートおよび図１１の追加プレートの分解等角図を示す。 図１５は、本発明の実施形態による組み立てられた転換ディスクの模式的等角図である。 図１６は、本発明の追加的な実施形態による９０°の回転転換を提供するのに適している転換プレートを模式的に示す。 図１７は、本発明の追加的な実施形態による１５０°の回転転換を提供するのに適している転換プレートを模式的に示す。 図１７Ａは、本発明の追加的な実施形態による転換プレートを通る断面ＡＡを模式的に示す。 図１８は、本発明の追加的な実施形態による１８０°の回転転換を提供するのに適している転換プレートを模式的に示す。
説明の単純さおよび明確さのために、図示される要素が必ずしも一定の比率で描かれたわけでないことはいうまでもない。例えば、要素のいくつかの寸法は、明確にするため他の要素と関連して誇張されてもよい。さらに、適切であるとみなされるところで、参照番号は、対応するかまたは類似した要素を示すために図において繰り返されてもよい。
以下の詳細な説明において、多数の具体的な詳細は、本発明の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、本発明がこれらの具体的な詳細なしで実践されてもよいことは、当業者によってよく理解される。他の例では、周知の方法、手順およびコンポーネントは、本発明を曖昧にしないように詳述しなかった。
本発明の実施形態がこれに関して制限されないにもかかわらず、本明細書で用いる用語「複数」は、例えば、「多数」または「２つ以上」を含んでよい。用語「複数」は、２つ以上のコンポーネント、デバイス、要素、ユニット、パラメータ、などを記述するために、本明細書の全体にわたって使われてよい。明示的に述べられない限り、本明細書において記載されている方法の実施形態は、特定の命令またはシーケンスに拘束されない。加えて、記載されている方法の実施形態またはその要素のいくつかは、同時に発生することがありえるかまたは実行されることがありえる。
本発明の実施形態は、ハンドル（例えば、装置を作動するための機械式の複数軸ハンドル）を含んでよい。複数軸ハンドルは、回転軸の各々がハンドルを通過して、そして実質的に共通の位置を通って、またはハンドルの範囲内に位置する領域で交差してよいように、１つ以上の回転軸のまわりに移動可能でもよい。そうすると、ハンドルは、その位置の両側上にそれを保持することを有効にし、そして、それぞれのパラメータを変化させるために各軸のまわりにハンドルを回すことによって、操作は実行される。この種のハンドルは、本願の出願人によるＰＣＴ国際特許出願番号ＰＣＴ／ＩＬ２０１２／０５０３０５に記載されている。そしてそれは、参照により本明細書に完全に組み込まれる。加えて、ハンドルを通る回転パスの軸のまわりに移動可能な他のタイプのハンドルは、使用されてよい。
本発明の実施形態は、作動される装置の（例えば、蛇口のカートリッジの可動プレートの）直線運動へのハンドルの回転運動の非線形変換のための機械的システムを提供する。例えば、作動される装置の直線運動の特定の大きさを達成するために必要なハンドルの動きの大きさは、操作される装置の変化に関連したパラメータの値として変化する。例えば、蛇口のカートリッジの可動プレートの直線運動の特定の大きさを達成するために必要なハンドルの動きの大きさは、蛇口を通る水の流量が減少するにつれて、増加してよい。そうすると、ハンドルの同じ大きさの動きに対して、ハンドルが「閉」位置の近くで操作されるときの制御されるパラメータの変化はより小さく、ハンドルが「全開」位置の近くで操作されるときの制御されるパラメータの変化はより大きい。
本発明の実施形態によれば、機械的システムは、ハンドルおよび、ハンドルの動きを可動プレートの動きに変える運動変換アセンブリを含んでよい。ハンドルは、ハンドルに、そして運動変換アセンブリに垂直な回転軸のまわりに回転可能である。運動変換アセンブリは、ハンドルに枢着されてカートリッジに固定される固定ロッド、および、固定ロッドの枢支点から少し離れてハンドルに枢着される可動ロッドを含んでよい。可動ロッドは、可動ロッドの第２の端部でロッカーに枢着されてよく、そして、可動プレートを動かしてよいロッカーを回転させてよい。
ｘ軸に関して示される本発明の実施形態によるハンドルおよび運動変換アセンブリを表す模式的線図である図４が、ここで参照される。線４１０は、枢支点４２０で線４５０によって表されるハンドルに枢着される固定ロッドを表す。線４１２は、枢支点４４０でハンドルに枢着される可動ロッドを表す。ハンドル４５０および線４１２は、ほとんど閉位置において示される。ハンドル４５０は、枢支点４２０でハンドル４５０を通過する、およびハンドル４５０に対してそして棒４１０に対して垂直である回転軸のまわりに回転可能である。ハンドル４５０が枢支点４２０のまわりに回転するときに、枢支点４４０は、枢支点４２０のまわりに円運動して、この運動はアーク４３０によって表される。ハンドル４５０が角度β（ベータ）だけ初期位置から回転するときに、線４１２は、次式だけシフトされる。
Figure 0006462569
 ここで
Figure 0006462569
 は、枢支点４２０と枢支点４４０との間の距離であり、
Figure 0006462569
 は、ｘ軸に沿った枢支点４４０の初期位置である（初期位置がβ＝０で、次式であるとき）。
Figure 0006462569
 βによって次式が生まれる。
Figure 0006462569
 ０≦β≦９０°の範囲で、より大きいβ値に比べて、小さいβ値にとってｓｉｎ βの値は低い。それ故、より高いβ値でなされるハンドル４５０の同じ移動と比較して、小さいβ値でなされるハンドル４５０の比較的大きい移動は、ｘ軸に沿って線４１２の比較的小さい移動に結果としてなってよい。
カートリッジ５４０の模式的な正面図である図５Ａ、そして本発明の実施形態による単一レバー・ミキサー蛇口５００の運動変換アセンブリ５６０およびハンドル５１０、および図５Ａ上にマークされる切断線ＩＩ−ＩＩに沿ってそれぞれ閉位置、中間位置、全開位置における蛇口５００の断面図である図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄが、ここで参照される。運動変換アセンブリ５６０およびハンドル５１０は、可動プレートｌ４２の直線運動へのハンドル５１０の第１の種類の回転運動の非線形変換のための機械的システム５０５を構成してよい。図５Ｃの矢印ＲＡ１、ＲＡ２によって示されるように、機械的システム５０５は、少なくとも２つの運動制御を提供してよい。矢印ＲＡ１は、図の紙面と平行な平面において軸５５２のまわりのハンドル５１０の第１の回転運動を示す。そして、ＲＡ２は、長手方向軸線ＬＡのまわりの第２の回転運動を示す。ハンドル５１０の第１の回転運動および第２の回転運動は、特定の運動制限の範囲内で、互いに実質的に垂直でもよくて、互いに独立していてもよい。
運動変換アセンブリ５６０は、固定ロッド５５０および可動ロッド５２０を含んでよい。固定ロッド５５０は、枢動軸５５２でハンドル５１０に枢支されてよく、そしてカートリッジ５４０に固定されてよい。可動ロッド５２０は、固定ロッドの枢動軸５５２から操作上の半径離れて位置する枢動軸５２４でハンドル５１０に枢支されてよい。想像上の長手方向中心線ＬＡは、ロッド５５０の中心に実質的に沿って中心線を示す。線ＬＡは、図５Ｃ、図５Ｄに示され、図面を隠さないために図５Ｂには示されない。ハンドル５１０は、閉位置と関連した角度βの第１の値と、前記蛇口の全開位置と関連した角度βの第２の値との間を、軸５５２のまわりに回転してよい。可動ロッド５２０は、可動ロッド５２０の第２端部の枢動軸５２２でロッカー５３０に枢着されてよく、そして、ロッカー要素５３０の周囲に位置するジャグ５３０Ａによって可動プレート１４２を線形に移動させてよい枢支軸５３２のまわりにロッカー要素５３０を回転させてよい。ハンドル５１０は、固定ロッド５５０の枢動軸５５２のまわりに回転してよい。カートリッジ５４０は、可動プレート１４２、静的プレート１４４およびロッカー５３０を含んでよい。ロッカー５３０は、可動ロッド５２０によって傾けられるのに適していてよい。可動プレート１４２の直線運動は、可動プレート１４２の運動の方向と平行であるジャグ５３０Ａの角度運動の接線成分によって直接規定される。
基準線ＲＥＦ１に関するジャグ５３０Ａの位置、または可動プレート１４２の表面と平行な線に沿った距離は、図５ＢのＭｌによって、図５ＣのＭ２によって、そして図５ＤのＭ３によって示される。したがって、ジャグ５３０Ａおよび可動プレート１４２の直線運動は、位置ＭｌとＭ３との間のＭｌとＭ２との違いに由来する。図５Ｂに示される閉位置において、角度βの値は小さく、図５Ｃに示される中央位置において、角度βの値はより大きい。角度βは、全開位置において、より大きく増加する。したがって、開位置の近くで実行される回転の同じ大きさと比較して、中央位置における特定の角度の大きさでのハンドル５１０の回転は、可動プレート１４２のより小さい運動に結果としてなる。回転の同じ大きさが閉位置の近くで実行される場合、可動プレート１４２の運動は、さらにより小さい。
上記の実行される算出が可動ロッド５２０の運動の近い近似だけである点に留意する必要がある。可動ロッド５２０の実際の運動パターンは、より複雑でもよい。そして、可動ロッド５２０がハンドル５１０に、およびロッカー５３０に枢着されるので、ｘ軸に沿った可動ロッド５２０のシフトは、Ｙ軸に沿った運動を含むことによってロッド４１２のために呈することからわずかに異なってよい。
Ｙ軸に沿って呈する可動プレート１４２（図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ）の運動と、本発明の実施形態にしたがってＸ軸に沿って呈するハンドル５１０の回転運動の非線形変換のための機械的システムを含む例示的な蛇口のハンドルの回転角度βの変化との関係を示すグラフである図６が、ここで参照される。太い実線６０２によって示される関係が非線形（線形の関係は破線６０４によって示される）であることは、明らかである。例えば、ハンドルを０°から１０°まで（１０°の運動）動かすことは、可動プレートの０．７５ｍｍの運動に結果としてなることが分かる。一方、ハンドルを４０°から５０°まで（これも１０°の運動）動かすことは、可動プレートの１．２ｍｍの運動に結果としてなる。そしてそれは、０°〜１０°の範囲の運動と比較して１６０％である。変化の比速度（ｓｐｅｃｉｆｉｃ）は、特定の設計要求を満たすことを必要としてよいように修正されてよい変換系の特定の設計に依存する。図６に示される非線形伝達率の効果を示す別のやり方は、「全閉」位置（これは低い）に近い図６のグラフのデリバティブ、および「全開」位置（これは高い）に近いグラフのこのデリバティブの値を評価している。
研究室においてテストされるときに、水の流量のより良好なコントロールを有効にすることによって、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃにおいて説明したようにカートリッジおよびハンドルを使用する異なる設計の従来技術の蛇口に対する優れた比較として、目下の設計は検出された。
蛇口の操作ハンドと水の流量との間の非線形伝達率は、静的および可動プレートの開口の設計を変更することによって達成されてよい。しかしながら、この種の変更は、複雑であり、カートリッジの物理的寸法、および、水の流れプロファイルに関連した物理的考慮点、そして例えばノイズ、水圧が低い領域において作動する能力などの他の考慮点によって制限される。
今日一般的なハンドルで可能であるよりも、低い流量においてユーザが水流量のより繊細でかつ正確な調整を実行できることによって、本発明の実施形態による操作ハンドと作動される水流調節メカニズムとの間の非線形伝達率は、従来技術の単一レバーの蛇口と比較して、より良好でより簡単な単一レバー・ミキサー蛇口カートリッジのコントロールをユーザに与えてよい。
本発明の実施形態による操作ハンドと作動される水流調節メカニズムとの間の非線形伝達率は、蛇口の水の流量を操作することができて影響することができる機械的制御ハンドルおよび機械式運動変換アセンブリに関して、主に本明細書において記載された。本発明の実施形態による操作ハンドと作動される水流調節メカニズムとの間の非線形伝達率は、蛇口およびそのコントロールに限られず、そして、操作ハンドと作動される機構との間の非線形伝達率が必要とされるいかなる装置も作動するために利用されてよい。他の可能な応用は、自転車または他の車両の機械ブレーキのような他の機械的システム、空気圧システムの圧力弁の開閉などを含んでよい。
本発明の実施形態によれば、第１の吹き出し口を含む第１のデバイスと第２の吹き出し口を含む第２のデバイス（第２の吹き出し口の各々は第１のデバイスの開口に対応する）との間に流体のような材料の流れを転換するための薄型転換プレートまたはディスクが提供される。第１のデバイスの吹き出し口は、第２のデバイスのそれらの対応する吹き出し口に対向して位置しない。本発明の実施形態によれば、第１のデバイスの吹き出し口は、第２のデバイスの対応しない開口に対して位置してさえよく、少なくとも部分的にそれに重なってさえよい。転換プレートは、プレートの第１のファセット上に位置する第１の開口セットを含んでよい。そして、第１のファセット上に位置する開口の各々は、第１のデバイスの吹き出し口の１つに対応して、前記第１のファセットの平面において対応する吹き出し口を越えて延びる。転換プレートは、プレートの第２のファセット上に位置する第２の開口セットを含んでよい。そして各々は、第２のデバイスの吹き出し口の１つの開口に対応し、そして転換プレートの第１の開口セットの１つに対応する。第２の開口セットの各１つは、前記第１の開口を通過しそして前記第１のファセットに垂直な想像線に関連してそのマッチする第１の開口に関してシフトされてよい。本発明の実施形態によれば、前記第２の開口の各々は、マッチしない第１の開口の投影に少なくとも部分的に重なって位置してよい。前記マッチする開口の間に流体の流れを有効にするために、前記第１の開口の各１つから前記転換プレートを通ってそのマッチする第２の開口まで通路が形成されてよい。第１のデバイスの吹き出し口が第２のデバイスの非対応の流体吹き出し口に対して位置する領域で、プレートは、プレートの第１のファセットと第２のファセットとの間に延びる仕切りを含んでよい。そしてその仕切りは、通路の壁の一部を構成する。
プレートは、各々がある程度流れを転換する複数のより薄いプレートのアセンブリとして、または、例えば３Ｄプリンティングを用いる単一部品として、製造されてよい。
本発明の実施形態によれば、蛇口の水吹き出し口の位置に関してカートリッジの水吹き出し口の回転シフトを有効にするために、転換プレートは、蛇口のカートリッジ内に配置されてよいディスクの形態であってよい。例えば、本発明の実施形態による転換ディスクは、蛇口の水吹き出し口に関して、前記ディスクの中心のまわりにカートリッジの水吹き出し口の位置の例えば約９０°の回転を有効にしてもよい。転換ディスクがロープロファイルまたは厚みを有するので、例えば、標準の蛇口の標準のベースプレート・カートリッジを交換して、おそらく他の調整を実質的に少しも伴わずに追加プレートを追加することによって、それは標準の蛇口およびカートリッジにはめ込まれてよい。
以下の詳細な説明において、本発明の実施形態による蛇口用の転換ディスクの設計概念の実例が挙げられる。しかしながら、本発明の実施形態は、この具体例に制限されない点に留意する必要がある。例えば、開口は、回転以外のパターンにおいてシフトされてもよく、または互いに関して９０°以外の角度において回転されてもよい。加えて、同じ設計概念は、蛇口以外のアプリケーションの転換プレートを設計するために利用されてよい。
カートリッジ・ハウジング７２０およびカートリッジ・ハウジング７２０に関して矢印Ｂで示される方向において長手方向軸線Ａ−Ａのまわりに約９０°回転したカートリッジの分解立体図である図７が、ここで参照される。ハウジング７２０は、吹き出し口７２２、７２４、７２６を含んでよい。例えば、吹き出し口７２２、７２４は、冷水および温水用の水入口を形成してよく、吹き出し口７２６は、混合水出口を形成してよい。カートリッジ７１０は、吹き出し口７１２、７１４、７１６を含んでよい。例えば、吹き出し口７１２、７１４は、冷水および温水用の水入口を形成してよく、吹き出し口７１６は、混合水出口を形成してよい。開口７２２は、開口７１２に対応してよく、開口７２４は、開口７１４に対応してよく、開口７２６は、開口７１６に対応してよい。カートリッジ７１０がカートリッジ・ハウジング７０２に関して回転しないときに、水用の実質的にまっすぐな通路がそれぞれのペアの開口の間に形成されるように、対応する開口は、互いに対して配置される。しかしながら、回転した位置において、対応する開口は、互いに対して配置されず、そしてさらに悪いことに、ハウジング７２０の開口は、非対応の開口に実質的に対して配置されてよく、または非対応の開口に部分的に重なってよく、または非対応の開口に対向して配置されてよい。用語「重なる」は、ここで、それぞれの要素の長手方向軸線に平行にとられて図示されるように、１つの開口の配置が別の開口の投影に少なくとも部分的に重なることを表してよい。例えば、カートリッジ７１０およびハウジング７２０の長手方向軸線は、図７の軸線７１１である。カートリッジ７１０は、ハウジング７２０の対応する凹所（図示せず）をはめ込むピン７１８を含んでよい。ピン７１８は、ハウジング７２０に関して望ましい方位にカートリッジ７１０を位置決めするために用いてよい。
ハウジング７２０の開口７２２、７２４、７２６（太線）に対して配置されるようなカートリッジ７１０の開口７１２、７１４、７１６（細線）の位置の模式図である図８が、ここで参照される。図８のマークされた点「Ａ」は、共通の長手方向軸線７１１（図７）の位置を表す。明らかに分かるように、開口７２４は、対応する開口７１４に対して／対向して配置されていなくて、非対応の開口７１２に実質的に重なっている。開口７２６は、対応する開口７１６に部分的に重なるが、しかし非対応の開口７１４とも部分的に重なる、など。ハウジング７２０のそれらのそれぞれの開口７２２、７２４、７２６に関するカートリッジ７１０の開口７１２、７１４、７１６の回転角度量は、開口７２６の中心から開口７１６の中心まで延びる矢印「Ｂ」によって表される。
本発明の実施形態による１つの開口から第１の開口に関して９０°回転した位置にある別の開口まで流体の流れをそらすのに適した、それぞれ転換プレート９５０、９６０、９７０、９８０の模式図である図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、図９Ｄが、ここで参照される。転換プレート９５０、９６０、９７０、９８０およびそれらのそれぞれのデバイス９５１、９５２の表現は、第１のデバイス９５１、転換プレート９５０、９６０、９７０、９８０および第２のデバイス９５２を通って実行される円形線８１２（図８）に沿って切断された断面として描かれ、次いで、説明の改良された明快さのために、丸く切られたものが図式的にまっすぐにされた。デバイス９５１は、それぞれ、第２のデバイス９５２の吹き出し口９５３、９５４、９５５に対応する吹き出し口９６３、９６４、９６５を含む。見ることができるように、第１のデバイス９５１の吹き出し口９６３、９６４、９６５の各々は、第２のデバイス９５２のそれぞれその対応する吹き出し口９５３、９５４、９５５に対向して位置せず、むしろ非対応の開口に対向して位置する。例示において吹き出し口の数は３である。しかしながら、本発明の実施形態は、必要とされるように、いかなる数の吹き出し口を含んでもよい。いかなるタイプの流体または準流体（例えば粉体、小さい穀物など）も、必要とされるように、吹き出し口９５３、９５４、９５５、９６３、９６４、９６５を流入または流出してよい。それぞれ、通路６３、６４、６５は、対応する開口９６３と９５３、９６４と９５４、９６５と９５５間の内側の転換プレート９５０に形成される。転換プレート９５０は、プレート９５０の第１のファセット８６０上に位置する開口８６３、８６４、８６５の第１のセットを含んでよい。その各々は、デバイス９５１の吹き出し口９６３、９６４、９６５のうちの１つに対応して、ファセット８６０の平面において対応する吹き出し口を越えて延びる。転換プレート９５０は、プレート９５０の第２のファセット８５０上に位置する開口８５３、８５４、８５５の第２のセットを含んでよい。その各々は、デバイス９５２の吹き出し口９５３、９５４、９５５のうちの１つに、そして開口８５３、８５４、８５５のうちの１つに対応する。開口８５３、８５４、８５５の各々は、それぞれ、流体の流れのための通路６３、６４、６５を形成するために対応する開口８６３、８６４、８６５のうちの１つに少なくとも部分的に一致するデバイス９５２の対応する流体の吹き出し口を越えて、ファセット８５０の平面において延びてよい。プレート９５０は、デバイス９５１の吹き出し口がデバイス９５２の非対応の水吹き出し口に対して位置する領域で、プレート９５０のファセット８５０とファセット８６０との間に延びる仕切り９５８、９５６、９５７を含んでよい。仕切り９５８、９５６、９５７は、それぞれ、通路６３、６４、６５の壁の一部を構成する。図９Ａに示すように、通路６３、６４、６５の他の壁は、ファセット８５０、８６０のそれぞれの部分によって形成される。
図９Ｂに示す転換プレート９６０は、開口８６３、８６４、８６５がプレート９６０の内側面において対応する吹き出し口を越えて延びることを除いて、転換プレート９５０と類似している。加えて、開口９６３、９６４、９６５の各々は、デバイス９５２のその対応する開口からさらに離れて（図９Ｂにおいて右に）シフトされる。したがって、仕切り９５８、９５６、９５７は、プレート９５０の仕切りに関してより長くなる。図９Ｃに示す転換プレート９７０は、ｈ１としてマークされるプレート９７０の厚みがプレート９５０の厚みに関して減少されることを除いて、転換プレート９５０と類似している。側壁９７３、９７４、９７５、９７６、９７７、９７８の高さを減少させることによって、転換プレート９７０の厚みは、減少されてよい。転換プレートの厚みが減少されるとはいえ、通路９７０Ａ、９７０Ｂ、９７０Ｃの各々における充分な自由通路は、それらを通る充分な流れを確保するために維持されなければならない。図９Ｄにおいて、２つの転換プレート９８１、９８２は、転換アセンブリ９８０の転換シフト距離を増加させるためにカスケードされる。
本発明の実施形態にしたがって変更されたベースプレート９００のそれぞれ模式的な等角の背面図および正面図を示す図１０Ａ、図１０Ｂが、ここで参照される。変更されたベースプレート９００の背面ファセット９２０で、開口９１２、９１４、９１６は、標準静的プレート（例えば静的プレート１４４）の対応する開口にフィットする（すなわち、同じ位置に位置して、同じ開口に接続するのに適している）。しかしながら、変更されたベースプレート９００の前面ファセット９３０で、開口９１２、９１４、９１６は、それぞれ、通路９２２、９２４、９２６を形成するために、静的プレート１４４の対応する開口を越えて延びる／広がる。通路９２２、９２４、９２６は、仕切り９４０Ａ、９４０Ｂ、９４０Ｃによって互いに切り離される。変更されたベースプレート９００において利用可能なスペースをできるだけ多く消費するために、そして非それぞれの開口を通じて延びることなくファセット９３０の表面を通じてできるだけ大きい面積に亘って広がるために、拡張は、できるだけ大きくなされる。その一方で、必要であるように、仕切り９４０およびガスケットのために必要とされるスペースは残される。
本発明の実施形態による追加プレート１０００の模式図である図１１が、ここで参照される。追加プレート１０００の前面ファセットで、開口１０１２、１０１４、１０１６は、それぞれ（破線の円としてマークされる）領域１０２２、１０２４、１０２６での蛇口１００のような標準蛇口の対応する開口にフィットする。開口１０１２、１０１４、１０１６は、それぞれ、通路１０３２、１０３４、１０３６を形成するために、蛇口１００の対応する開口を越えて延びる。通路１０３２、１０３４、１０３６は、仕切り１０４０によって互いに切り離される。追加プレート１０００において利用可能なスペースをできるだけ多く消費するために、拡張は、できるだけ大きくなされる。その一方で、必要であるように、仕切り１０４０およびガスケットのために必要とされるスペースは残される。追加プレート１０００の内側面で、または追加プレートの背面ファセットで、仕切り１０４２、１０４４、１０４６は、蛇口１００の水吹き出し口が蛇口１００のカートリッジの静的プレート１４４の非対応の水吹き出し口に対して位置する領域において、通路１０３２、１０３４、１０３６に形成される。仕切り１０４２、１０４４、１０４６は、通路１０３２、１０３４、１０３６の壁の一部を構成する。
本発明の実施形態による変更されたベースプレート９００および追加プレート１０００の分解等角図の模式図である図１２、図１３、図１４が、ここで参照される。図１２に見られるように、変更されたベースプレート９００および追加プレート１０００が組み立てられるときに、通路１、２、３が形成されるように、追加プレート１０００の通路１０３２、１０３４、１０３６の各１つは、ベースプレート９００のそれぞれの開口９１２、９１４、９１６の対応する１つと少なくとも部分的に一致するかまたは重なる。図１３において、通路１、２、３は、一般に通路１０３２、１０３４、１０３６がそれぞれ開口９１２、９１４、９１６の対応する１つと少なくとも部分的に一致するかまたは重なる領域において、ベースプレート９００上にもマークされる。通路１、２、３は、一般に静的プレート１４４の対応する水開口の領域において、ベースプレート９００上にマークされ、そして、一般に蛇口７１０（図７）の対応する水開口の領域において、追加プレート１０００上にマークされる。通路１０３２、１０３４、１０３６は、異なる角度から示される。ハウジング７２０（図７に示す）の対応する凹所をはめ込むピン７１８は、追加プレート１０００の若干のスペースを消費する。そして、それ故、開口１０１２、１０１４、１０１６は、ピン７１８によってとられて延びなくてよい。
本発明の実施形態による組み立てられた転換ディスク１４００の等角図の模式図である図１５が、ここで参照される。転換ディスク１４００は、変更されたベースプレート９００および追加プレート１０００を含む。
上記した実施形態において、転換ディスク１４００は、２つの別々のディスク、変更されたベースプレート９００および追加プレート１０００で組み立てられる。上記した実施形態のいくらかの実現において、転換ディスク１４００の全体の厚み（ｈとしてマークされる）は、標準ベースプレート１４６（図１に示す）の全体の厚みと、類似してもよい。この場合、他のいかなる調整も、カートリッジ１００に必要でない。
上記した実施形態のいくらかの実現において、転換ディスク１４００の全体の厚み（ｈとしてマークされる）は、標準ベースプレート１４６（図１に示す）の厚みより大きくてもよい。この場合、カートリッジ１００の他の要素は、より薄くなってよく、または、カートリッジ１００は、標準よりも長くなるべく変更されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態によれば、追加プレートを追加する必要は、その全体の標準厚みを保つ一方で、変更されたベースプレート９００と同様に流れを転換するように標準静的プレートに関して変更される静的プレート１４４である場合、除去されてよい。そして、ベースプレート１４６は、その全体の標準厚みを保つ一方で、追加プレート１０００と同様に流れを転換するように標準ベースプレートに関して変更されてよい。この場合、それを通る流体ストリームの方向を転換するために、カートリッジ１００に対する他のいかなる調整も、必要でない。
本発明の追加的な実施形態による９０°の回転転換を提供するのに適した転換プレート１６００の模式図である図１６が、ここで参照される。転換プレート１６００の構造および操作方法は、必要な変化については図１７、図１７Ａに関して以下に説明される転換プレート１７００のそれに等しい。入口開口１６５０Ａおよびその入口開口ｌ６５０Ｂは、互いに９０°それている。２つのそれぞれの開口（例えば開口１６５０Ａ、１６５０Ｂ）の中心間に延びるアーク１６８０の長さは、ＡＤで示される。
本発明の追加的な実施形態による、それぞれ、１５０°の回転転換を提供するのに適した転換プレート１７００の模式図および転換プレート１７００を通る断面ＡＡである図１７、図１７Ａが、ここで参照される。プレート１７００は、図１７のビューアに面するプレート１７００の第１のファセットを囲む第１の円周エッジ１７０１Ａ、および図１７のビューアに面しないプレート１７００の第２のファセットを囲む第２の円周エッジ１７０１Ｂを有する外レース（ｏｕｔｅｒ ｒｉｎｇ）１７０１を備えてよい。プレート１７００は、セクション１７００Ａ、１７００Ｂ、１７００Ｃに仕切るいくつかの第１のグループの仕切り１７１０Ａ、１７１０Ｂ、１７１０Ｃ、および（背後に位置して、それぞれ図１７の仕切りフローエッジ１７０４Ａ、１７０６Ａ、１７０８Ａによって隠れ、図１７Ａにおいて仕切り１７６０Ｂだけが示される）第２のグループの第１の仕切り１７６０Ａ、１７６０Ｂ、１７６０Ｃなどによって仕切られてよい。第１のグループの第１の仕切り１７１０Ａ、１７１０Ｂ、１７１０Ｃは、中心位置１７０１Ｃに向くリング１７０１の内側と、それぞれ、プレート１７００の第１のファセット１７０１Ａから第２の仕切り１７０４、１７０６、１７０８までとの間に延びて、前記第１のおよび前記第２のファセットに対して実質的に垂直に、それぞれ、それらの流れエッジ１７５４Ａ、１７５６Ａ、１７５８Ａ（流れエッジ１７５８Ａだけ図１７Ａに示す）で前記第２の仕切りを接続して、提供される。第２のグループの第１の仕切り１７６０Ａ、１７６０Ｂ、１７６０Ｃは、中心位置１７０１Ｃに向くリング１７０１の内側と、プレート１７００の第２のファセット１７０１Ｂから第２の仕切り１７０４、１７０６、１７０８までとの間に延びて、前記第１のおよび前記第２のファセットに対して実質的に垂直に、それぞれ、それらの流れエッジ１７０４Ａ、１７０６Ａ、１７０８Ａで前記第２の仕切りを接続して、提供される。
第１のグループのおよび第２のグループの第１の仕切りの数は、同一であり、プレート１７００によって制御されるかまたはそらされる入口流体入力の数で決定される。図１７の実施形態では、その数は３である。転換プレート１７００は、いくつかの第２の仕切り１７０４、１７０６、１７０８などによってさらに仕切られてよい。第１のグループの第１の仕切り１７１０Ａ、１７１０Ｂ、１７１０Ｃのそれぞれの一側から、第２のグループの隣接する第１の仕切りの方へ延びる第２の仕切り１７０４、１７０６、１７０８は、その流れエッジ１７０４Ａと、図１７Ａの実施形態のそれぞれの第１の仕切り１７１０Ｂからさらにファセットに隣接するデバイスの表面との間に、そして前記中心位置１７０１Ｃとリング１７０１の前記内側の間に、前記プレートの前記第１のおよび前記第２のファセットに実質的に平行に、そしてその間の実質的に中間位置に、スペース１７８８を残す。
平面１７０２は、蛇口カートリッジの１つのデバイス（例えば、図７のデバイス７１０）の表面の一部を例示する。平面１７０４Ｂは、蛇口カートリッジの別のデバイス（例えば、図７のデバイス７２０）の表面の一部を例示する。部分的要素１７７０、１７８０は、デバイス７１０、７２０（図７）の外周を例示する。ビューアに面する第１の仕切り１７１０Ａ、１７１０Ｂ、１７１０Ｃのエッジは、デバイス１７７０の表面を確実に接するようになされる。その結果、この表面は、そらされた流体が流れるチャンバの一部を形成する。円１７５０Ａは、要素１７７０における流体の開口を象徴する。そして、円１７５０Ｂは、要素１７８０における流体のそれぞれの開口を象徴する。図１７に示されるように、円１７５０Ａと１７５０Ｂとの間の角度転換は、１５０°である。線１７１２は、円１７５０Ａから円１７５０Ｂまでの流れパスを象徴する。図示のように、流れパスは、円１７５０Ａおよび、仕切り１７１０Ａ、リング１７０１の内側と、第１のグループの第１の仕切り１７１０Ｃ、１７１０Ｂとの間、そして要素１７７０の表面１７０２とビューアに面している第２の仕切り１７０４の側との間から始まる（または、必要であるように終わる）。次いで、仕切り１７１０Ｂの下および、ビューアに面していない第２の仕切り１７０６の側、リング１７０１の内側、第２のグループの第１の仕切り１７６０Ｂ（図１７には示されないが、図１７Ａの１７６０Ｂと同様の仕切り）、デバイス１７６０の表面と、中心位置１７０１Ｃとの間である。ストリームが仕切り１７０４の流れエッジ１７０４Ａを通過するときに、第２の仕切り１７０６と、円１７５０Ｂに向かって転換プレート１７００から出る要素１７８０（図示せず）の表面との間に到達するために、それは、スペースｌ７８６（図１７、図１７Ａには示されないが、１７８８と同様のスペース）を通って流れる。
必要な変化については、その他の２つの流体流入のストリームの方法は、ストリーム１７１２のそれと類似している。これらの流れは、ストリーム１７１２の流れの説明を不明瞭にしないために、説明されない。
本発明の追加的な実施形態による１８０°の回転転換を提供するのに適した転換プレート１８００の模式図である図１８が、ここで参照される。転換プレート１８００の構造および操作方法は、必要な変化については以下に説明される図１７の転換１７００のそれに等しい。入口開口１８５０Ａおよびその入口開口１８５０Ｂは、互いに１８０°それている。
本発明の実施形態によれば、０＋（ゼロ＋）と１８０°との間のいかなる角度転換も、３０°と１８０°との間の転換さえ、転換の好適範囲であることが当業者によって認められる。
今日一般に用いられる蛇口カートリッジにおいて、ベースプレートの直径は、３５ｍｍ（ミリメートル）であり、ベースプレートの面積は、ほぼ９６１ｍｍ２である。３つの開口の各々は、８ｍｍの直径を有する。それゆえ、３つの開口の合計面積は、ベースプレートの面積のほぼ１５０ｍｍ２である。約５００ｍｍ２の別の面積は、ガスケットおよびガスケットのための支持構造物によって用いられる。したがって、それる通路のために残される面積は、ほぼ３１１ｍｍ２である。１つまたは複数の転換ディスクの厚みは、転換ディスクが製造される材料の機械的性質および液体の圧力を考慮して決定されてよい。例えば、標準家庭での使用のために、転換ディスクは、各々が１ｍｍの厚みの水平仕切り（例えば、図１１に示す１０４２、１０４４、１０４６）、および１．５ｍｍの高さの通路１０３２、１０３４、１０３６を許容する２．５ｍｍの厚みを有する、２つの転換プレートから作られてよい。この設計によれば、標準ベースプレートの同じ厚み（例えば５ｍｍ）を有する２枚の転換ディスクによって、流体流れの９０°回転転換は、達成されてよい。通路を通る流体の流れによって経験されるように（すなわち、各通路に沿ったより狭い位置の流れの方向の断面全体を測定するように）、この設計による通路の最小断面積は、実施形態の蛇口と類似している約３０ｍｍ２である。そしてこの面積は、家庭の蛇口の流量を維持するために十分であることが証明された。したがって、この例では、５ｍｍの総厚みを有する転換ディスクによる流体の流れの回転転換は、５０ｍｍ２の面積を有する転換ディスクの表面の開口がその通路の少なくとも４０ｍｍ２の、好ましくは５０ｍｍ２の最小断面積を有することを確実にされてよい。したがって、この例では、本発明の実施形態により設計されて生産される、３５ｍｍのディスク直径、５ｍｍのディスク厚みを有し、その最小値での２つの対応する開口間の通路の断面積と転換ディスクの対応する開口の断面積との間の９０°の回転転換の比率ＡＲがＡＲ＝４０／５０＝０．８以上である転換ディスクにおいて、そして、５／３５≒０．１５の厚み対ディスク直径の比率ＴＲを有する転換ディスクでは好ましくは０．９以上である転換ディスクにおいて、図１７、図１８において例示されるように、１５０°および１８０°の転換プレートでさえ、比率ＡＲが０．８〜１に保たれ、ＴＲがほぼ０．１５以下に保たれることが強調される。
本発明の特定の特徴が本明細書において例示されて記載されるとはいえ、多くの修正、置換、変更および等価物は、当業者に現在発生する。したがって、特許請求の範囲は、本発明の要旨の範囲内に含まれるこれらのようなすべての修正および変更をカバーすることを意図する。
なお、本発明の実施の態様はつぎのとおりである。
［１］〜［６］：省略
［７］第１のデバイスおよび第２のデバイスは、流体を流すための複数の開口を備え、前記第１のデバイスにおける複数の開口の各々は、前記第２のデバイスにおける対応する１つの開口を有して、その逆もまた同じである、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の流体の流れを、前記第１のおよび前記第２のデバイスの各々の所与の転換角度によって転換するための転換プレートであって、
前記プレートの外レースの周囲の第１のおよび第２のエッジによって定義される第１のファセットおよび第２のファセット、
前記第１のおよび第２のファセットに対して実質的に垂直に、そして前記外レースの内側と中心点との間を延びる第１のグループの複数の第１の仕切りであって、前記第１のファセットとそれぞれの第２の仕切りとの間は、各々前記第２の仕切りの第１の流れエッジに接続している、第１のグループの複数の第１の仕切り、
前記第１のおよび第２のファセットに対して実質的に垂直に、そして前記外レースの内側と中心点との間を延びる第２のグループの複数の第１の仕切りであって、前記第２のファセットとそれぞれの第２の仕切りとの間は、各々前記第２の仕切りの第２の流れエッジに接続している、第２のグループの複数の第１の仕切り、
前記第１のグループのそれぞれの第１の仕切りの一側から前記第２のグループの隣接する第１の仕切りに向かって、そして前記中心点と前記外レースの前記内側との間を、前記プレートの前記第１のおよび前記第２のファセットに実質的に平行に、そしてそれらの間の実質的に中間位置に延びる、複数の第２の仕切り、を備え、
第１の流体開口と、それぞれの第２の仕切り、第１の蛇口カートリッジ・デバイスの隣接面のそれぞれの部分と隣接する２つの第１の仕切りとの間、前記第２の仕切りの流れエッジを通じて、隣接する第２の仕切りの下とその間、第２の蛇口カートリッジ・デバイスの隣接面のそれぞれの部分とそれぞれの２つの第１の仕切りとの間に、流れパスは、有効にされ、
前記第１の開口の各々は、前記第１のおよび前記第２のものと平行な平面においてそのマッチする第２の開口に関してシフトされて位置する、転換プレート。
［８］前記転換プレートの厚みとその直径との間の比率ＴＲは、０．１５以下であり、
前記開口の各々の直径と前記転換プレートの前記直径との間の比率は、０．２５以上であり、
前記開口の各々の断面積と、前記開口とそのそれぞれの開口との間の通路の最小断面積との間の比率ＡＲは、０．８〜１であり、好ましくは０．９以上である、［７］に記載の転換プレート。
［９］前記複数の開口は、少なくとも２である、［７］に記載の転換プレート。
［１０］前記所与の転換角度は、５°〜１８０°のいずれか、好ましくは３０°〜１８０°である、［７］に記載の転換プレート。

Claims (5)

  1. 回転運動の直線運動への非線形変換のための機械的システムであって、
    少なくとも１つの分離可能な運動制御を蛇口（５００）のカートリッジ・アセンブリ（５４０）に提供するための少なくとも１つの操作レバーを有する前記カートリッジ・アセンブリに第１の端部で接続可能な固定ロッド（５５０）、
    ハンドル（５１０）であって、
    ［ａ］前記蛇口の閉位置と関連した第１の回転角度（ベータ）と、前記蛇口の全開位置と関連した第２の回転角度（ベータ）との間を、前記固定ロッド（５５０）の第２の端部に位置する第１の軸（５５２）のまわりの第１の回転運動において回転可能であり、前記第１の軸（５５２）のまわりの前記ハンドルの回転によって第１の運動制御を提供するのに適していて、
    ［ｂ］前記固定ロッド（５５０）の長手方向軸線（ＬＡ）である第２の軸のまわりの第２の回転運動においてさらに回転可能であり、第２の運動制御を提供するのに適している、
    ハンドル（５１０）、
    前記固定ロッド（５５０）の前記第１の端部に位置する第２の枢支軸（５３２）のまわりに回転可能なロッカー要素（５３０）であって、前記ロッカー要素（５３０）は、前記カートリッジ（５４０）の可動プレートを線形に動かすのに適しているジャグ（５３０Ａ）をその周囲に備える、ロッカー要素（５３０）、
    前記第１の枢動軸（５５２）から遠隔に前記ハンドル（５１０）に位置する第３の枢動軸（５２４）に第１の端部で枢着され、前記第２の軸（５３２）から遠隔に位置する第４の軸（５２２）で前記ロッカー要素にその第２の端部で枢着される、可動ロッド（５２０）、
    を備え、
    前記長手方向軸線（ＬＡ）に対して垂直な方向における前記ジャグの接線運動は、前記第１の軸（５５２）のまわりの前記ハンドル（５１０）の回転に関連して非線形であり、前記閉位置に近い前記ハンドルの位置と関連した前記接線運動は、前記全開位置に近い前記ハンドルの位置と関連した前記接線運動よりも小さい、機械的システム。
  2. 前記第１の運動制御は、前記固定ロッドの前記長手方向軸線に対して垂直な軸のまわりの前記ハンドルの回転運動である、請求項１に記載の機械的システム。
  3. 前記第１の回転運動制御および前記第２の回転運動制御は、各々相互に独立している、請求項２に記載の機械的システム。
  4. 前記ジャグは、前記長手方向軸線に対して実質的に垂直な方向における前記カートリッジの可動プレートの直線運動を提供するのに適していて、前記可動プレートの前記直線運動は、前記第１の軸のまわりの前記ハンドルの回転に関連して非線形であり、
    前記ハンドルは、前記固定ロッドを介して前記長手方向軸線のまわりの回転運動を前記可動プレートに提供するのに適している、請求項３に記載の機械的システム。
  5. 単一の制御レバーを有する、請求項１に記載の機械的システム。
JP2015532576A 2012-09-24 2013-09-17 操作ハンドルと作動機構との間の非線形伝達率 Active JP6462569B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261704656P 2012-09-24 2012-09-24
US61/704,656 2012-09-24
PCT/IL2013/050787 WO2014045281A1 (en) 2012-09-24 2013-09-17 Nonlinear transmission rate between operating handle and operated mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015530500A JP2015530500A (ja) 2015-10-15
JP6462569B2 true JP6462569B2 (ja) 2019-01-30

Family

ID=50340668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015532576A Active JP6462569B2 (ja) 2012-09-24 2013-09-17 操作ハンドルと作動機構との間の非線形伝達率

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9841121B2 (ja)
EP (1) EP2898242B1 (ja)
JP (1) JP6462569B2 (ja)
CN (1) CN104995442B (ja)
HU (1) HUE052273T2 (ja)
WO (1) WO2014045281A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10774935B2 (en) * 2016-01-14 2020-09-15 Phoenix Industries Pty Ltd. Adjustable flow regulator
US20180231141A1 (en) * 2017-02-11 2018-08-16 Ningbo Texoon Brassworks Co.,Ltd Lockable Valve
DK3693643T3 (da) * 2019-02-11 2021-05-17 Fluehs Drehtechnik Gmbh Ventiloverdel til sanitetsarmaturer
EP3702651B1 (de) * 2019-02-28 2021-02-24 Flühs Drehtechnik GmbH Ventiloberteil für sanitärarmaturen

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1693758A (en) * 1925-07-27 1928-12-04 Vincent D Hennessey Combination mixing valve
US2609205A (en) * 1945-04-13 1952-09-02 Robert O Boyker Faucet
US4333497A (en) * 1979-10-09 1982-06-08 Busquets Agustin A Faucet assembly with mixing valve
US4706709A (en) * 1985-03-16 1987-11-17 American Standard Inc. Mixing valve assembly
US4901978A (en) * 1988-06-20 1990-02-20 Laminar Fluid Controls, Inc. Flow control valve
JPH0650450A (ja) * 1992-07-28 1994-02-22 Matsushita Electric Works Ltd モータ開閉式バルブ
IT1260899B (it) * 1993-02-26 1996-04-29 Gevipi Ag Rubinetto a monocomando con disposizioni per ostacolare la manovra in campi determinati
US5342018A (en) * 1993-05-18 1994-08-30 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Single-handle faucet
US5810050A (en) * 1995-11-09 1998-09-22 Masco Corporation Of Indiana Ball valve faucet with improved flow characteristics and handle operation
AU2289097A (en) * 1996-05-24 1998-01-05 Ideal-Standard Gmbh Cartridge for sanitary fittings
DE19628937A1 (de) * 1996-07-18 1998-01-22 Grohe Armaturen Friedrich Betätigungseinrichtung für ein Einhebelmischventil
US5857489A (en) * 1996-09-11 1999-01-12 Chang; Chia-Bo Control unit for hot and cold water
US6394133B1 (en) * 1998-05-26 2002-05-28 Masco Corporation Of India Faucet with adjustable delivery spout and operating lever
DE19837966C2 (de) * 1998-08-21 2003-04-24 Hansa Metallwerke Ag Sanitärer Einhebelmischer
DE19904705B4 (de) * 1999-02-05 2007-04-12 Grohe Ag Ventil
US6298875B1 (en) * 2000-04-05 2001-10-09 I.W. Industries, Inc Ergonomic faucet handle and slide valve for sink
ITTO20010666A1 (it) * 2001-07-10 2003-01-10 Gevipi Ag Cartuccia per apparecchio idraulico e procedimento per il suo montaggio strumentale.
CA2446038A1 (en) * 2002-11-08 2005-04-22 Moen Incorporated Pull out spray head with pause button
US7096796B2 (en) * 2003-02-28 2006-08-29 Honeywell International Inc. Brake handle with integral position sensing switch
US6920899B2 (en) * 2003-03-27 2005-07-26 Masco Corporation Of Indiana Fluid control valve
JP2004301184A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Toto Ltd ディスク式バルブユニット
HU224596B1 (hu) * 2003-09-01 2005-11-28 KEROX - Multipolár II. Ipari és Kereskedelmi Kft. Csaptelep kartus
DE102005024555B4 (de) * 2005-05-28 2007-08-23 Hansa Metallwerke Ag Sanitärarmatur
US7753074B2 (en) * 2006-07-28 2010-07-13 Masco Corporation Of Indiana Mixing valve
CA2675431C (en) * 2007-01-31 2014-04-22 Moen Incorporated Valve cartridge with low point of contact for installation
US8109293B2 (en) * 2007-01-31 2012-02-07 Moen Incorporated Valve cartridge with isolated friction and cartridge loads
CN201035442Y (zh) * 2007-04-19 2008-03-12 浙江红苹果电子有限公司 一种摇杆
NL1034284C2 (nl) * 2007-08-24 2009-02-25 Emergency Pulmonary Care B V Regelbare klep.
HUP0800205A2 (en) * 2008-04-01 2010-01-28 Kerox Ipari Es Kereskedelmi Kf Mixing faucet
JPWO2010071083A1 (ja) * 2008-12-18 2012-05-31 株式会社早川バルブ製作所 給水または給湯タンク用の簡易バルブ
US20120042956A1 (en) * 2009-04-27 2012-02-23 Eran Ben-Dor Handle for single lever mixer tap
US8453669B2 (en) * 2010-07-21 2013-06-04 Masco Corporation Of Indiana Waterway adapter
CN103858065B (zh) * 2011-08-10 2016-03-23 埃兰·本-多尔 能由机械的多轴线手柄操作的控制机构

Also Published As

Publication number Publication date
US9841121B2 (en) 2017-12-12
EP2898242A4 (en) 2016-08-03
JP2015530500A (ja) 2015-10-15
CN104995442B (zh) 2017-05-03
US20150247587A1 (en) 2015-09-03
EP2898242B1 (en) 2020-07-22
EP2898242A1 (en) 2015-07-29
CN104995442A (zh) 2015-10-21
HUE052273T2 (hu) 2021-04-28
WO2014045281A1 (en) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6462569B2 (ja) 操作ハンドルと作動機構との間の非線形伝達率
US10557556B2 (en) Variable orifice rotary valves for controlling gas flow
US7318450B2 (en) Mixing cartridge for single-lever mixing faucets
US7337804B2 (en) Mixing valves
KR101418666B1 (ko) 로터리 컬럼 실렉터 밸브
US11592115B2 (en) Fluid valve
EP3017219B1 (en) Temperature adjustment valve
JP2701243B2 (ja) ボール弁要素を有する混合弁
ITBS20100126A1 (it) Perfezionamenti alle valvole miscelatrici monocomando per acqua calda e fredda
JPH0765688B2 (ja) コック用セラミック円盤部材及び該円盤部材を備えたコック
WO2008043301A1 (en) Valve
GB2073373A (en) Mixer valve
US5655566A (en) Cartridge base for monoblock faucets
JP2017172668A (ja) 流路切換弁
US9719601B2 (en) Canted, single vane, three-way butterfly valve
EP1886723A1 (en) Variable static mixer
JP2008223959A (ja) 流体圧アクチュエータ
JP6783631B2 (ja) 三方弁
JP4582625B2 (ja) ゴム混合比切替装置及びゴム押出機
JPH09280392A (ja) 四方切替弁
FI57307B (fi) Blandarventil
JP2019044807A (ja) 弁装置
JP2009503316A (ja) マイクロ圧縮空気モータ
JP2008138824A (ja) 湯水混合弁

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160916

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180206

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180507

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180806

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6462569

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250