(57)【要約】複数の制御パラメータを手動で調節するための制御機構。制御機構は機械式の多軸ハンドルと運動変換アセンブリとを備える。多軸ハンドルは、操作装置を操作するために複数の回転軸の回りで動くことができる。各回転軸はハンドルを通過している。運動変換アセンブリは、ハンドルの回転運動を操作装置向けの制御コマンドに変換する。
2014531532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作装置を操作するために複数の回転軸の回りで動くことができる機械式の多軸ハンドルであって、前記回転軸のそれぞれが前記ハンドルを通過していることと、
前記ハンドルの回転運動を前記操作装置向けの制御コマンドに変換する運動変換アセンブリと
を備える、複数の制御パラメータを手動で調節するための制御機構。
【請求項２】
前記制御パラメータは互いに独立している、請求項１に記載の制御機構。
【請求項３】
前記複数の回転軸は２つの回転軸からなる、請求項１に記載の制御機構。
【請求項４】
前記複数の回転軸は３つの回転軸からなる、請求項１に記載の制御機構。
【請求項５】
前記回転軸は、前記ハンドル内に位置する略共通の点を通って交差する、請求項１に記載の制御機構。
【請求項６】
前記回転軸は、前記ハンドルの長手方向寸法の中間を通過する、請求項１に記載の制御機構。
【請求項７】
前記回転軸は、前記ハンドルの握ることができる部分の中間を通過する、請求項１に記載の制御機構。
【請求項８】
前記回転軸は相互に独立している、請求項１に記載の制御機構。
【請求項９】
前記回転軸は互いに略直交している、請求項１に記載の制御機構。
【請求項１０】
前記ハンドルは前記運動変換アセンブリの両側に延びている、請求項１に記載の制御機構。
【請求項１１】
前記運動変換アセンブリはトンネル内に設けられている、請求項１に記載の制御機構。
【請求項１２】
前記運動変換アセンブリは前記回転軸のうちの１つと重なっている、請求項１に記載の制御機構。
【請求項１３】
前記運動変換アセンブリは、前記ハンドルの回転運動を直線運動、ピボット運動および回転運動から選ばれる種類の運動に変換する、請求項１に記載の制御機構。
【請求項１４】
前記操作装置は水栓のカートリッジである、請求項１に記載の制御機構。
【請求項１５】
前記カートリッジは、前記水栓の操作に関連する少なくとも２つの制御パラメータを設定する機構を備える、請求項１４に記載の制御機構。
【請求項１６】
前記カートリッジは、温水と冷水の混合比を設定する少なくとも１つの機構と、前記水栓の全体の水流量を設定する少なくとも１つの機構とを備える、請求項１４に記載の制御機構。
【請求項１７】
前記カートリッジは、
ベース固定板と、
前記ベース固定板上で移動可能な可動板と、
レバーおよびベースブロックを有し、前記可動板要素に作動連結されたレバーアセンブリと
を備え、前記レバーおよび前記ベースブロックを第１のレバー回転軸の回りで回転させることで前記固定板上で前記可動板が回転して第１の制御パラメータが設定され、前記レバーを第２のレバー回転軸の回りで傾かせることで前記ベース固定板上で前記可動板が摺動して第２の制御パラメータが設定され、
前記複数の回転軸は第１の回転軸および第２の回転軸を含み、
前記運動変換アセンブリによって、前記第１の回転軸の回りでの前記ハンドルの回転は、前記可動板を回転させる前記ベースブロックの回転に変換され、前記第２の回転軸の回りでのハンドルの回転は、前記固定板上で前記可動板を摺動させる前記レバーの傾きに変換される、請求項１４に記載の制御機構。
【請求項１８】
前記運動変換アセンブリは、
ロッカーと、
前記第１の回転軸の回りでの前記ハンドルの回転運動を前記カートリッジ向けの制御コマンドに変える部材であって、前記部材は前記ハンドルに固定されるとともに前記ベースブロックに固定されており、前記ハンドルが前記第１の回転軸の回りで回転しているときに前記部材は前記ベースブロックを回転させることと、
前記第２の回転軸の回りでの前記ハンドルの回転運動を前記カートリッジ向けの制御コマンドに変える長尺ロッドと
を備え、前記ハンドルが前記第２の回転軸の回りで回転したときに前記長尺ロッドが前記カートリッジにほぼ向かって移動するかあるいは前記カートリッジとは反対側に移動するように、前記ロッドは前記第２の回転軸から距離をおいて一端部で前記ハンドルに固定されており、前記ロッドの第２の端部は前記ロッカーの端部に固定されており、前記ロッカーの第２の端部は前記レバーに固定されており、前記ロッカーは前記部材に固定されており、それにより、前記ロッドが前記カートリッジに向かって移動するかあるいは前記カートリッジとは反対側に移動したときには前記ロッカーが前記レバーを傾かせる、請求項１７に記載の制御機構。
【請求項１９】
前記カートリッジは、
ベース固定板と、
前記ベース固定板上で移動可能な可動板であって、前記可動板を前記ベース固定板上で回転させることで第１の制御パラメータが設定され、前記可動板を前記ベース固定板上で摺動させることで第２の制御パラメータが設定されることと、
前記可動板に固定されたベースブロックと
を備え、前記複数の回転軸は第１の回転軸および第２の回転軸を含み、
前記運動変換アセンブリによって、前記第１の回転軸の回りでの前記ハンドルの回転は、前記可動板を回転させる前記ベースブロックの回転に変換され、前記第２の回転軸の回りでのハンドルの回転は、前記固定板上での前記可動板の摺動に変換される、請求項１４に記載の制御機構。
【請求項２０】
前記運動変換アセンブリは、
ロッカーと、
前記第１の回転軸の回りでの前記ハンドルの回転運動を前記カートリッジ向けの制御コマンドに変える部材であって、前記部材は前記ハンドルに固定されるとともに前記ベースブロックに固定されており、前記ハンドルが前記第１の回転軸の回りで回転しているときに前記部材は前記ベースブロックを回転させることと、
前記第２の回転軸の回りでの前記ハンドルの回転運動を前記カートリッジ向けの制御コマンドに変える長尺ロッドと
を備え、前記ハンドルが前記第２の回転軸の回りで回転したときに前記長尺ロッドが前記カートリッジに対してほぼ前後に移動するように、前記ロッドは前記第２の回転軸から距離をおいて前記ハンドルに固定されており、前記ロッドの第２の端部は前記ロッカーに固定されており、前記ロッカーの第２の端部は前記板に固定されており、前記ロッカーは前記部材に固定されており、それにより、前記ロッドが前記カートリッジに向かって移動するかあるいは前記カートリッジとは反対側に移動したときには前記ロッカーが記固定板上で前記可動板を摺動させる、請求項１９に記載の制御機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多軸ハンドルおよび機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、多軸制御ハンドルが存在する。ただし、シングルレバー混合水栓の操作ハンドルのような今日用いられている一般的な多軸制御ハンドルの操作は、主に腕および前腕を使って行われる。腕および前腕は、肘の関節および肩の関節を介して、主に腕の筋肉および肩の筋肉によって作動される。このような運動は粗大運動スキル型の運動（gross motor skill type movements）と定義されている。粗大運動スキル型の運動では、前述のハンドルを操作する際にユーザが微細な調節を行うことは困難である。
【０００３】
穏和運動スキル型の運動（gentle motor skill type movements）は、手および指などの体の小さな部分によって行われる。通常、穏和運動スキル型の運動は作動装置の近くで行われ、短めのレバーが必要となる。したがって、ユーザは、穏和運動スキル型の運動によって容易に微細な調節の制御ができるようになる。
【０００４】
従来技術の多軸ハンドルは通常、粗大運動スキル型の運動を必要とする。ユーザがこのようなハンドルを操作しながら微細な調節を行うことは困難である場合がある。
ここで、図１Ａ、図１Ｅ、図１Ｆを参照する。これらの図は、従来技術のハンドル５０１を備えた従来技術のシングルレバー混合水栓５００の概略図である。図１Ｂを参照すると、水栓５００の部品の分解組立図が示されている。図１Ｃおよび図１Ｄを参照すると、ハンドル５０１を取り外した水栓５００の概略図が示されている。混合水栓５００は２つの吸水口５１０、５１２を備えていてもよい。通常は、１つの吸水口、たとえば吸水口５１２は冷水用であり、もう１つの吸水口、たとえば吸水口５１０は温水用である。混合水栓５００は、２つの異なる吸水口５１０、５１２から給水される水を混合して、１つの吐出口５１４から吐出するように設計されてもよい。シングルレバー混合水栓５００は、水流の強さや冷水と温水の混合比を設定することのできるカートリッジ６００を備えていてもよい。カートリッジのレバー５０３は、２つの回転軸５０４および５０５の回りで回転してもよい。回転軸５０５はレバーの基部にあり、レバーは時計の針のように回転軸５０５の回りで揺動する。回転軸５０４は回転軸５０５に対して直交している。図１Ｄは回転軸５０４の回りのレバー５０３の回転を示し、図１Ｃは回転軸５０５の回りのレバー５０３の回転を示す。
【０００５】
カートリッジ６００を制御するために、ユーザはレバーハンドル５０１を用いる。レバーハンドル５０１はカートリッジ６００のレバー５０３に作動連結されている。図１Ｂに示されるようにカートリッジ６００が垂直な向きで設置されたときにはカートリッジ６００から標準的なレバーハンドル５０１が延びており、ハンドルの先端５０６を上に移動させると、水栓カートリッジのレバー５０３がカートリッジの回転軸５０５の回りで回転し、水流の量が増える。先端５０６を下に向けると水流量は減る。図１Ｅは、回転軸５０５の回りのハンドル５０１の回転を示す。ハンドルの先端５０６を冷水の吸水口５１２の方向に移動させると、水栓カートリッジのレバー５０３がその回転軸５０４の回りで回転し、温水に対する冷水の相対的な量が増加する。ハンドルの先端５０６を温水の吸水口５１０の方向に移動させると、冷水に対する温水の相対的な量が増加する。図１Ｆは、回転軸５０４の回りで回転するハンドル５０１を示す。ハンドルの先端５０６を完全に下まで移動させると、水栓５００から吐出される水の流れは遮断される。
【０００６】
したがって、水栓５００のカートリッジ６００の操作は、たとえば水流の強さであれば上／下、水温調節であれば左／右というように、２つの軸における複雑な動きが必要となることがある。垂直に設置された図１Ｂに示されるカートリッジ６００は水栓内に設置することができ、また、別の向きで他の種類の配管設備内に設置することもできる。ハンドル５０１の操作の向きはそれぞれ異なることになる。
【０００７】
標準的なレバーハンドル５０１を操作するには、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ、図２Ｅおよび図２Ｆに示されるように、肘および肩の関節を用いて操作者が粗大運動スキル型の運動を行うことが必要である。図２Ａでは、ハンドル５０１は水平に向いた基本状態にある。図２Ｂでは、ハンドル５０１は水平に向いており、回転軸５０５の回りで回転する。図２Ｃでは、ハンドル５０１は垂直に向いた基本状態にある。図２Ｄでは、ハンドル５０１は垂直に向いており、回転軸５０５の回りで回転する。図２Ｅは基本状態であり、図２Ｆではハンドル５０１が回転軸５０４の回りで回転する。ハンドル５０１を操作するために粗大運動スキル型の運動を用いる場合、水栓のカートリッジ６００に対して繊細かつ正確な調節を行うことは困難である。その結果として、このような水栓を用いるときには以下のような共通の特性がある。
【０００８】
ユーザは、水流を所望の強さおよび温度にするために、ハンドルの先端５０６を持ち上げ、回転させてもよい。粗大運動スキル型の運動に基づいて結果を予測することは困難なため、ユーザは次に、その結果を見て試し、それが自分の希望およびニーズにどれだけ近いかを決定しようとする。ある場合には、予備的な操作によって、強い水流または弱い水流が生じ、水温はユーザのニーズよりも暖かいか冷たいことがありうる。そのため、ユーザが水流の強さおよび温度をどうにか調節できるまでに水および時間が浪費される。
【０００９】
次の段階では、ユーザが水流の量および温度の調節を実施しようと試みることがありうる。この場合も、繊細かつ正確な調節を行うことが困難なことにより、一連の行き過ぎた調節および不十分な調節に終わることがある。この手順が長くなるほど、より煩雑となってさらに水が浪費される。
【００１０】
ある段階でユーザは調節の試みを止める。ある場合には、ユーザは必要とする結果をほぼ得た後に調節の試みを止める。別の場合には、ユーザが所望とする結果を得ることをあきらめた後に調節の試みを止める。水温に関しては、その場合ユーザは、ユーザが望むよりも多少暖かいかあるいは冷たい水流で妥協する。これは少し不快であり不愉快である。一方、水流の量に関しては、ユーザは、ユーザのニーズよりも多少強いかあるいは多少弱い水流で妥協する。ユーザのニーズよりも弱い水流を用いると、ユーザは、快適かつ効率的に手を洗うこと、シャワーを浴びることなどの作業を適切に行えないことがある。一方、強すぎる水流の場合は、ユーザにとって条件が最適ではなくても、多くの場合、ユーザは作業を効率的に行うことができる。そこで、多くの場合ユーザは、弱すぎる水流を用いるよりは意図するよりも少し強い水流を選びやすい。このような場合、水の浪費になる。なぜなら、弱い水流で同じ作業を同じ時間で行うことができたかもしれず、したがって、もっと少ない水で同じ作業を実施できたかもしれないからである。従来技術のレバーハンドル５０１を操作するために必要となる粗大運動スキル型の運動に関するさらなる説明は、本出願の出願人による米国特許出願公開第２０１２／００４２９５６号明細書に示されており、これは参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００１１】
ここで、図３Ａおよび図３Ｄを参照する。これらの図は、水栓５００の従来技術のカートリッジ６００の概略図である。カートリッジ６００の正面図である図３Ｂを参照し、図３Ｂに示す軸線Ａ−Ａに沿ったカートリッジ６００の断面図である図３Ｃおよび図３Ｅを参照する。図３Ｄおよび図３Ｅでは、カートリッジ６００のレバー５０３は回転軸５０５の回りで回転する。カートリッジ６００のレバー５０３は、面Ａ−Ａに直交する回転軸５０５の回りで傾かせてもよい。その結果として、可動板要素６０２は、ベース固定板６０１上で摺動して水流量が設定されてもよい。可動板要素６０２は、協働する様々な部品のアセンブリとして通常は設計されるため、本明細書では１つの部品として示している。ベース固定板６０１もまた、、協働する様々な部品のアセンブリとして通常は設計されるため、本明細書では１つの部品として示している。カートリッジのレバー５０３も、レバー５０３およびベースブロック６０３のレバーアセンブリとして通常は設計される。カートリッジのレバー５０３が回転軸５０４の回りで回転すると、可動板６０２がベース固定板６０１に対して回転し、冷水と温水の混合比が設定される。可動板６０２およびベース固定板６０１はセラミック素材から作られてもよいし、あるいはセラミック部品を含んでいてもよい。加えてあるいは代わりに、可動板６０２およびベース固定板６０１の部品は、プラスチック板、ゴム輪、テフロン（登録商標）の円筒などの様々な素材から作られてもよいし、あるいはそれらの組み合わせから作られてもよい。
【００１２】
発明の概要
本発明の実施形態によれば、複数の制御パラメータを手動で調節するための制御機構が提供される。制御機構は、機械式の多軸ハンドルと運動変換アセンブリとを備えていてもよい。多軸ハンドルは、操作装置を操作するために複数の回転軸の回りで動くことができる。各回転軸はハンドルを通過している。運動変換アセンブリは、ハンドルの回転運動を操作装置向けの制御コマンドに変換する。
【００１３】
さらに本発明の実施形態によれば、制御パラメータは互いに独立している。
さらに本発明の実施形態によれば、複数の回転軸は２つの回転軸からなる。
さらに本発明の実施形態によれば、複数の回転軸は３つの回転軸からなる。
【００１４】
さらに本発明の実施形態によれば、回転軸は、ハンドル内に位置する略共通の点を通って交差する。
さらに本発明の実施形態によれば、回転軸は、ハンドルの長手方向寸法の中間を通過する。
【００１５】
さらに本発明の実施形態によれば、回転軸は、ハンドルの握ることができる部分の中間を通過する。
さらに本発明の実施形態によれば、回転軸は相互に独立している。
【００１６】
さらに本発明の実施形態によれば、回転軸は互いに略直交している。
さらに本発明の実施形態によれば、ハンドルは運動変換アセンブリの両側に延びている。
【００１７】
さらに本発明の実施形態によれば、運動変換アセンブリはトンネル内に設けられている。
さらに本発明の実施形態によれば、運動変換アセンブリは回転軸のうちの１つと重なっている。
【００１８】
さらに本発明の実施形態によれば、運動変換アセンブリは、ハンドルの回転運動を直線運動、ピボット運動および回転運動から選ばれる種類の運動に変換してもよい。
さらに本発明の実施形態によれば、操作装置は水栓のカートリッジである。
【００１９】
さらに本発明の実施形態によれば、カートリッジは、水栓の操作に関連する少なくとも２つの制御パラメータを設定する機構を備えていてもよい。
さらに本発明の実施形態によれば、カートリッジは、温水と冷水の混合比を設定する少なくとも１つの機構と、水栓の全体の水流量を設定する少なくとも１つの機構とを備えていてもよい。
【００２０】
さらに本発明の実施形態によれば、カートリッジはベース固定板と、ベース固定板上で移動可能な可動板と、レバーアセンブリとを備えていてもよい。レバーアセンブリはレバーおよびベースブロックを有し、可動板要素に作動連結されている。レバーおよびベースブロックを第１のレバー回転軸の回りで回転させることで固定板上で可動板が回転して第１の制御パラメータが設定されてもよく、レバーを第２のレバー回転軸の回りで傾かせることでベース固定板上で可動板が摺動して第２の制御パラメータが設定されてもよい。複数の回転軸は第１の回転軸および第２の回転軸を含む。運動変換アセンブリによって、第１の回転軸の回りでのハンドルの回転は、可動板を回転させるベースブロックの回転に変換され、第２の回転軸の回りでのハンドルの回転は、固定板上で可動板を摺動させるレバーの傾きに変換される。
【００２１】
さらに本発明の実施形態によれば、運動変換アセンブリは、ロッカーと、第１の回転軸の回りでのハンドルの回転運動をカートリッジ向けの制御コマンドに変える部材と、第２の回転軸の回りでのハンドルの回転運動をカートリッジ向けの制御コマンドに変える長尺ロッドとを備えていてもよい。部材はハンドルに固定されるとともにベースブロックに固定されている。ハンドルが第１の回転軸の回りで回転しているときに部材はベースブロックを回転させる。ハンドルが第２の回転軸の回りで回転したときに長尺ロッドがカートリッジにほぼ向かって移動するかあるいはカートリッジとは反対側に移動するように、ロッドは第２の回転軸から距離をおいて一端部でハンドルに固定されていてもよい。ロッドの第２の端部はロッカーの端部に固定されていてもよい。ロッカーの第２の端部はレバーに固定されていてもよい。ロッカーは部材に固定されていてもよい。これにより、ロッドがカートリッジに向かって移動するかあるいはカートリッジとは反対側に移動したときにはロッカーがレバーを傾かせる。
【００２２】
さらに本発明の実施形態によれば、カートリッジは、ベース固定板と、ベース固定板上で移動可能な可動板と、可動板に固定されるベースブロックとを備えていてもよい。可動板をベース固定板上で回転させることで第１の制御パラメータが設定され、可動板をベース固定板上で摺動させることで第２の制御パラメータが設定される。複数の回転軸は第１の回転軸および第２の回転軸を含む。運動変換アセンブリによって、第１の回転軸の回りでのハンドルの回転は、可動板を回転させるベースブロックの回転に変換されてもよく、第２の回転軸の回りでのハンドルの回転は、固定板上での可動板の摺動に変換される。
【００２３】
さらに本発明の実施形態によれば、運動変換アセンブリは、ロッカーと、第１の回転軸の回りでのハンドルの回転運動をカートリッジ向けの制御コマンドに変える部材と、第２の回転軸の回りでのハンドルの回転運動をカートリッジ向けの制御コマンドに変える長尺ロッドとを備えていてもよい。部材はハンドルに固定されるとともにベースブロックに固定されている。ハンドルが第１の回転軸の回りで回転しているときに部材はベースブロックを回転させる。ハンドルが第２の回転軸の回りで回転したときに長尺ロッドがカートリッジに対して前後に移動するように、ロッドは第２の回転軸から距離をおいてハンドルに固定されており、ロッドの第２の端部はロッカーに固定されえおり、ロッカーの第２の端部は板に固定されており、ロッカーは部材に固定されている。これによって、ロッドがカートリッジに向かって移動するかあるいはカートリッジとは反対側に移動したときにはロッカーが固定板上で可動板を摺動させる。
【００２４】
本発明の主題は、本明細書の結末の部分に具体的に示されるとともに明確に請求されている。ただし、本発明は、構成および操作方法のいずれも、本発明の目的、特徴および利点と合わせて添付の図面を見ながら以下の詳細な説明を参照することによって最良に理解することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／００４２９５６号明細書
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】従来技術のハンドルを含む従来技術のシングルレバー混合水栓の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓の部品の分解組立図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓の、ハンドルを取り外した概略図であり、第２の回転軸の回りのカートリッジのレバーの回転を示す。
【図１Ｄ】図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓の、ハンドルを取り外した概略図であり、第１の回転軸の回りのカートリッジのレバーの回転を示す。
【図１Ｅ】図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓の概略図であり、第２の回転軸の回りでのハンドルの回転を示す。
【図１Ｆ】図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓の概略図であり、第１の回転軸の回りでのハンドルの回転を示す。
【図２Ａ】ハンドルが水平に向いた基本状態にある場合に図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓のハンドルを掴むときにとりうる形を示す。
【図２Ｂ】図２Ａに示される基本状態に関し、水平に向いたハンドルを第２の回転軸の回りで回転させる場合に、図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓の操作に必要な粗大運動スキル型の運動を示す。
【図２Ｃ】ハンドルが垂直に向いた基本状態にある場合に図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓を掴むときにとりうる形のを示す。
【図２Ｄ】図２Ｃに示される基本状態に関し、垂直に向いたハンドルを第２の回転軸の回りで回転させる場合に、図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓の操作に必要な粗大運動スキル型の運動を示す。
【図２Ｅ】図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓のハンドルの基本状態を示す。
【図２Ｆ】第１の回転軸の回りで回転するときの、図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓のハンドルの位置を示す。
【図３Ａ】図１Ａに示される従来技術のシングルレバー混合水栓の水栓の従来技術のカートリッジの概略図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示される従来技術のカートリッジの概略正面図である。
【図３Ｃ】図３Ａに示される従来技術のカートリッジの軸線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３Ｄ】図３Ａに示される従来技術のカートリッジの概略図であり、カートリッジのレバーが第２の回転軸の回りを回転している。
【図３Ｅ】図３Ａに示される従来技術のカートリッジの軸線Ａ−Ａに沿った断面図であり、カートリッジのレバーが第２の回転軸の回りを回転している。
【図４】本発明の実施形態による３つの制御パラメータを手動で調節するための制御機構の高レベル図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルは中間位置にある。
【図５Ｂ】図５Ａに示される二軸制御機構の概略正面図である。
【図５Ｃ】図５Ａに示される二軸制御機構の断面Ｉ−Ｉに沿った概略断面図である。
【図５Ｄ】図５Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで全開位置まで回転している。
【図５Ｅ】図５Ａに示される二軸制御機構の断面Ｉ−Ｉに沿った概略断面図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで全開位置まで回転している。
【図５Ｆ】図５Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで全閉位置まで回転している。
【図５Ｇ】図５Ａに示される二軸制御機構の断面Ｉ−Ｉに沿った概略断面図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで全閉位置まで回転している。
【図５Ｈ】図５Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが中間位置にある。
【図５Ｉ】図５Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルがわずかに第１の回転軸の回りで回転している。
【図５Ｊ】図５Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第１の回転軸の回りで回転している。
【図６Ａ】本発明の実施形態による三軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第３の回転軸の回りで第１の方向に回転している。
【図６Ｂ】図６Ａに示される三軸制御機構を異なる角度から見た３次元概略図であり、ハンドルが第３の回転軸の回りで第１の方向に回転している。
【図６Ｃ】図６Ａに示される三軸制御機構を異なる角度から見た３次元概略図であり、ハンドルが第３の回転軸の回りで第１の方向に回転している。
【図６Ｄ】図６Ａに示される三軸制御機構を異なる角度から見た３次元概略図であり、ハンドルが第３の回転軸の回りで第１の方向に回転している。
【図６Ｅ】図６Ａに示される三軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第３の回転軸の回りで第２の方向に回転している。
【図６Ｆ】図６Ａに示される三軸制御機構を異なる角度から見た３次元概略図であり、ハンドルが第３の回転軸の回りで第２の方向に回転している。
【図６Ｇ】図６Ａに示される三軸制御機構を異なる角度から見た３次元概略図であり、ハンドルが第３の回転軸の回りで第２の方向に回転している。
【図６Ｈ】図６Ａに示される三軸制御機構を異なる角度から見た３次元概略図であり、ハンドルが第３の回転軸の回りで第２の方向に回転している。
【図７Ａ】本発明の実施形態による、中間位置にある二軸制御機構の３次元概略図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示される二軸制御機構を異なる角度から見た３次元概略図である。
【図７Ｃ】図７Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで回転している。
【図７Ｄ】図７Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第１および第２の回転軸の回りで回転している。
【図７Ｅ】図７Ａに示される二軸制御機構の概略正面図である。
【図７Ｆ】図７Ａに示される二軸制御機構の断面ＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。
【図７Ｇ】図７Ａに示される二軸制御機構の断面ＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで回転している。
【図７Ｈ】図７Ａに示される二軸制御機構の断面Ｖ−Ｖに沿った概略断面図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで回転している。
【図８Ａ】本発明の実施形態による二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが基本位置にある。
【図８Ｂ】図８Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで回転している。
【図８Ｃ】図８Ａに示される二軸制御機構の概略正面図であり、ハンドルが基本位置にある。
【図８Ｄ】図８Ａに示される二軸制御機構の断面ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った概略断面図であり、ハンドルが基本位置にある。
【図８Ｅ】図８Ａに示される二軸制御機構の断面ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った概略断面図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで回転している。
【図９Ａ】本発明の実施形態による二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが基本位置にある。
【図９Ｂ】図９Ａに示される二軸制御機構の概略正面図であり、ハンドルが基本位置にある。
【図９Ｃ】図９Ａに示される二軸制御機構の断面ＩＶ−ＩＶに沿った概略断面図であり、ハンドルが基本位置にある。
【図９Ｄ】図９Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで回転している。
【図９Ｅ】図９Ａに示される二軸制御機構の３次元概略図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで回転している。
【図９Ｆ】図９Ａに示される二軸制御機構の断面ＩＶ−ＩＶに沿った概略断面図であり、ハンドルが第２の回転軸の回りで回転している。
【図１０Ａ】本発明の実施形態による、図９Ａに示されるカバーを備えた二軸制御機構の３次元概略図である。
【図１０Ｂ】図９Ａに示されるカバーを備えた二軸制御機構の断面ＩＶ−ＩＶに沿った概略断面図である。
【図１１Ａ】従来技術のハンドルを操作するために必要な典型的な粗大運動スキル型の運動を示す。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態による、ハンドルを手のひらで操作するために必要な典型的な穏和運動スキル型の運動を示す。
【図１１Ｃ】本発明の実施形態による、ハンドルを指で操作するために必要な典型的な穏和運動スキル型の運動を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図面を簡略かつ明確にするために、図面中で示す要素は必ずしも正確な縮尺ではないことが理解されよう。たとえば、明確にするために一部の要素の寸法は別の要素に対して誇張されていることもある。さらに、適切であると考えられる場合には、対応する要素または類似する要素を示すために、符号は図中で繰り返されることもある。
【００２８】
本発明の実施形態の詳細な説明
以下の詳細な説明では、本発明を完全に理解できるように、多数の特定の詳細を記載する。ただし、当業者には、本発明がそれらの特定の詳細を用いずに実施されてもよいことが理解されよう。別の例では、本発明を明確にするために、周知の方法、手順、および構成部品は詳細には説明されていない。
【００２９】
本発明の実施形態はこの点で限定されるものではなく、本明細書で用いる「複数」という用語は、たとえば、「多数」または「２以上」を含んでいてもよい。「複数」という用語は、本明細書を通じて、２以上の構成部品、装置、要素、ユニット、パラメータなどを記載するために用いてもよい。明示しない限り、本明細書に記載する方法の実施形態は、具体的な順番または順序に制約されるものではない。さらに、記載した方法の実施形態またはその要素の一部は同時に生じうるか、あるいは実施することができる。
【００３０】
本発明の実施形態によれば、３つの独立した制御パラメータを手動で調節するための制御機構を提供する。制御機構は、装置を操作するための機械式の多軸ハンドルと、ハンドルの運動を変換して操作装置向けのコマンドを制御する運動変換アセンブリとを備える。多軸ハンドルは、各回転軸がハンドルを通過して略共通の点を通って交差するか、あるいはハンドル内に位置する部分で交差しうるように、複数の回転軸、たとえば２つまたは３つの回転軸の回りで動くことが可能であってもよい。それによって、ハンドルはその点の両側でハンドルを掴むことが可能であり、それぞれのパラメータを変えるために、ハンドルを各軸の回りで回すことによって操作が行われる。通常、運動変換アセンブリは閉鎖空間内、たとえば、トンネル内に配置されてもよく、回転軸のうちの１つと重なっていてもよい。
【００３１】
ハンドルは、ユーザが穏和運動スキル型の運動を実質的に用いて操作されてもよい。粗大運動スキル型の運動を用いて操作するハンドルと比較すると、穏和運動スキル型の運動を用いて操作されるハンドルによって、ユーザは操作装置を容易に制御することができる。したがって、このようなハンドルによって、より正確に操作装置に入力することができる。運動変換アセンブリは、操作装置上で実施されるかあるいは操作装置によって実施される特定のアクションにハンドルの運動を変換してもよい。本発明の実施形態によれば、運動変換アセンブリによって、制御信号をハンドルから操作装置に伝達するのに大きく扱いにくい機構を用いる必要をなくすことができる。
【００３２】
ここで、制御機構４３の高レベル図である図４を参照する。制御機構４３は、本発明の実施形態による３つの独立した制御パラメータを手動で調節する。本発明の実施形態によれば、制御機構４３は操作装置４１を操作するための多軸ハンドル４０と、ハンドル４０の運動を操作装置４１向けの制御コマンドに変換するための運動変換アセンブリ４２とを備えていてもよい。ハンドル４０は３つの回転軸４５、４６および４７の回りで回転可能であってもよく、３つの回転軸はすべてハンドル４０を通過する。たとえば、回転軸４５、４６および４７はハンドル４０の長手方向寸法の略中間を通過してもよい。回転軸４５、４６および４７は互いに略直交していてもよく、ハンドル４０内部に位置する交点４４で略交差してもよい。代わりに、回転軸４５、４６および４７間の角度は９０度以外であってもよい。一部の適用においては、軸は互いに対して直交している。たとえば、軸は相互に独立しているため、ハンドル４０が回転軸４５、４６および４７のうちの１つの回りで回転することは別の回転軸に関する制御パラメータに影響を与えない。回転軸４５、４６および４７は異なる個別の平面に存在してもよい。
【００３３】
ハンドル４０が回転軸４６の回りで回転することは、回転軸４７と４５との間の角度を異なる角度に変更することもあることに留意されたい。回転された位置においても、略直交する二対の垂直な軸がある。つまり、１つは軸４６と４７の対であり、もう１つは軸４６と４５の対である。各回転軸は、特定の位置においてのみ、かつハンドルがこの特定の位置を取るように設計されていた場合にのみ、すべての他の回転軸に対して略直交する。
【００３４】
各回転軸４５、４６および４７の回りでハンドル４０が回転することによって、それぞれの制御パラメータおよび個別の制御パラメータを調節してもよい。たとえば、回転軸４５の回りでのハンドル４０の回転によって第１の制御パラメータが調節されてもよく、回転軸４６の回りでのハンドル４０の回転によって第２の制御パラメータが調節されてもよく、回転軸４７の回りでのハンドル４０の回転によって第３の制御パラメータが調節されてもよい。
【００３５】
装置４１は、複数の制御パラメータを調節することによって操作される任意の装置を含んでいてもよい。たとえば、装置４１は、多軸ハンドルによって操作される装置を含んでいてもよい。装置４１は、適切な運動変換アセンブリ４２を備える機械装置、電気装置または仮想装置であってもよい。
【００３６】
本発明の実施形態の一部によれば、操作装置４１は水栓のカートリッジを含んでいてもよい。たとえば、カートリッジは１つまたは複数の機構を含み、水栓の操作に関連する少なくとも２つの制御パラメータを含んでいてもよい。たとえば、制御パラメータは、温水と冷水の混合比および水栓の全体の水流量を含んでいてもよい。たとえば、操作装置４１はミキサーカートリッジを備えていてもよい。ミキサーカートリッジは、温水と冷水の混合比を設定する少なくとも１つの機構と、水栓の全体の水流量を設定することを目的とする少なくとも１つの機構とを備える。一部の実施形態では、操作装置４１はミキサーを含まないカートリッジを含んでいてもよい。たとえば、操作装置４１は水流の量を設定し、体をマッサージするような水の振動など、水の振動率を制御するカートリッジを含んでいてもよい。カートリッジは板弁、たとえば図３Ｃに示されるカートリッジ６００のベース板６０１および可動板６０２、あるいは必要に応じて、流量を制御するため、または冷水と温水を混合するため、または別のパラメータのために用いられる任意の別の適切な機構を備えていてもよい。
【００３７】
ハンドル４０は異なるシステムおよびユーザのニーズに適合するために任意の適切な形態、形状または大きさを有していてもよい。たとえば、ハンドル４０は、球、平たい円盤、円筒形、人間工学に基づく手のような形態などに形成されてもよい。ハンドル４０は運動変換アセンブリ４２の両側に延びていてもよい。
【００３８】
ハンドル４０の大きさは、異なる用途に適合するように異なっていてもよい。たとえば、Ｌ１で示すハンドル４０の長さは約８〜１０ｃｍであってもよい。この長さによって、たとえば、運動変換アセンブリ４２から延びるハンドル４０の両側に２本の指を置くことによって、大人のユーザはハンドル４０を手のひらで完全に握ることが可能となる。このように、軸４５、４６および４７の交点４４は、ハンドル４０の中心またはその近くにあってもよい。つまり、交点４４は、長手方向軸４６の中間点またはその近くにあってもよく、端部４８および４９から略等距離にあってもよい。その結果として、握ることができる部分は、交点４４が握り込む手の閉じた拳内に存在するように、かつユーザがハンドル４０を穏和運動スキル型の運動を用いて操作してもよいように位置していてもよい。本発明の実施形態の一部によれば、回転軸４５、４６および４７は、２つのわずかに離れた交点において交差してもよいし、あるいはまったく交差しなくてもよい。それにもかかわらず本発明の実施形態によれば、各回転軸４５、４６および４７はハンドル４０を通過して交差し、したがって穏和運動スキル型の運動を用いて各制御パラメータを操作可能にする前述の特徴を保持する。これらの穏和運動スキル型の運動は主に、手首の関節を介して前腕の筋肉によって主に操作される手の握り込みに関与してもよい。ハンドル４０を穏和運動スキル型の運動によって操作することにより、ユーザはハンドル４０を良好に制御可能であり、より具体的には操作ハンドル４０を操作する際に容易に調節を制御することが可能となる。これらの条件では、ユーザはハンドル４０を操作中にハンドル４０に対して自分自身を安定させ、さらにハンドル４０によりかかることもある。というのも、３つの回転軸４５、４６および４７の交点は空間に固定されており、同様に空間に固定されるハンドル４０の回転中心を規定しているためである。穏和運動スキル型の運動によってハンドル４０を操作することにより、健常者が操作装置４１をより良好に制御できるようになってもよく、また障害者が、従来技術の制御ハンドルを用いて操作することが困難であった装置を操作できるようになってもよく、またはまったく操作できなかった装置を操作できるようになってもよい。交点４４を、ハンドル４０の握ることができる部分のほぼ中心の空間内の固定点に配置することによって、不安定な環境においてユーザの手または体が震えた場合に起こりうる不要な入力がハンドル４０にかかることを防止してもよい。
【００３９】
Ｌ１が約２〜６ｃｍのとき、ユーザはハンドル４０の端部４８および４９を２本の指の間で掴み、１本または複数の指がハンドル４０の一端を押すかあるいは引く間に、別の１本または複数の指が別の端部を押すかあるいは引くようにハンドル４０を指で操作してもよい。また、ユーザはハンドル４０を、主に指を用いて、指の関節を介して手および前腕の筋肉によって主に操作される穏和運動スキル型の運動を用いて操作してもよい。これによって、ユーザは非常に小型のハンドルを制御しやすくなり、ハンドルを操作する際に容易に微細な調節ができるようになる。指を用いることによって、腕または手全体を用いる際に比べて小さい運動を制御しやすい、極めて穏和運動スキル型の運動が可能となる。
【００４０】
ハンドル４０が微少な動きをしているときは、同一の効率で同一の作業を実施するために、従来技術のハンドル、たとえば、図１Ａに示されるハンドル５０１と比較すると、小型のハンドルが必要となる。小型のハンドルは少ない部品、少ない素材しか必要とせず、重量も軽い。短いハンドルは小さいレバー力を伝達してもよく、したがってあまり頑強な構造を必要としなくてもよく、弱い素材から製造された場合であっても持続する。小型ハンドルは空間を節約し、製造コストが少なく、結果として全体的に大きさが小さく、環境に優しい製品である。
【００４１】
Ｌ１が約２０ｃｍ以上である場合は、ユーザは両手を用いて、片手でハンドルの一端を押す間に、もう一方の手で他端を同時に押すようにハンドル４０を操作してもよい。この構成では、交点は２つの掴んだ部分の間の中間点によって画定される部分に近い場所で交差する。したがって、ハンドル４０を操作する際に、ユーザは大きな力を加えてもよい。これによって、ユーザは操作が困難な大きい機構を制御しやすくなり、このようなハンドルを操作する際に容易に微細な調節を実施することができる。このようなハンドルによって、多軸ハンドル４０によって操作する際に大きな力を必要とする装置の制御が可能となってもよい。
【００４２】
ハンドル４０は、障害者、高齢者、病人、疲れた人など限定したユーザに特別に適合してもよい。握ることができるハンドルとして設計される場合は、ユーザはハンドル４０を操作しながら完全に握ることができる。回転軸４５、４６および４７の交点４４が、ほぼハンドルの中心の空間の固定点にあるため、ユーザはハンドル４０を操作しながら、ハンドル４０にもたれ、体を安定させることができる。
【００４３】
ハンドル４０が回転軸４６および４７の両側まで延在する場合は、押し込み力を加えるだけで、ハンドル４０は回転軸４６および４７の回りで回転するように操作されてもよい。たとえば、ハンドル４０の端部４８を押してハンドル４０を軸４６または４７の回りで回転させ、およびハンドル４０の他端４９を押してハンドル４０を軸４６または４７の回りで別の方向に回転させる。同様に、引っ張り力を加えるだけで、ハンドル４０は、回転軸４６および４７の回りで回転するように操作されてもよい。たとえば、ユーザはハンドル４０を回転軸４６および４７の回りで回転するように、たとえば押し込み力を加えるために肘を用いて操作してもよい。または、ユーザは、たとえば、フックを用いて引っ張り力を適用してもよい。さらに、ユーザはハンドルの片側を片手で掴んで、それと同時に、他端を別の手で掴んでもよく、反対方向に力を加えるために両手を同時に用いてハンドルを操作してもよい。
【００４４】
ハンドル４０は、ユーザが汚染されている可能性のある操作ハンドルに手を触れないように特別に適合してもよい。このような場所は、たとえば公衆トイレ、病院および手術室または別の場所など感染した場所であり、ユーザは汚染されている可能性のある操作ハンドルに手を触れないようにする。または、ハンドル４０は、ユーザが自分の汚れた手がハンドルを汚染しないようにすることを望む場所で使用するために特別に適合してもよい。このような場所は、たとえば、手などが汚れている機械作業員が用いる装置である。ハンドル４０によって、手および代わりに肘または別の体の一部を用いてハンドルに触れる必要がなく、装置を完全に操作可能である。適切な大きさおよび形状で、ハンドル４０は、肘、額、膝または任意の別の体の器官を用いて操作されてもよく、ならびに杖、洋服の一部、人工器官または任意の別の物体の補助を受けて捜査されてもよい。
【００４５】
ハンドル４０は、ハンドル４０の上端部に、ユーザの親指の先端のための凹型部分などの副要素と、すべり防止用のハンドル４０の表面上の質感と、ハンドルを正確に使用することをユーザに説明して導く図形および３Ｄ要素などを含んでいてもよい。
【００４６】
ハンドル４０の運動機能は、操作上のニーズまたはユーザニーズに適合するように物理的に制限されてもよい。
ハンドル４０は、相対的な位置や、作動装置４１に与える影響に関する指示的なフィードバックを伝達してもよく、作動装置４１によって生じてハンドル４０まで伝達される反力あるいは運動などの動的フィードバックも伝達してもよい。これらのフィードバックの指示は触覚、聴覚、視覚または任意の別の感覚または感覚の組み合わせに関するものでありえる。
【００４７】
ハンドル４０は、ブレーキ要素（不図示）を含んでいてもよい。ブレーキ要素はハンドル４０を「ロック」してもよく、たとえばハンドル４０が１つまたは複数の回転軸４５、４６および４７の回りで回転することを防いでもよい。このブレーキは手動または自動で操作されてもよい。制御機構４３は遮断要素（不図示）を含んでいてもよい。遮断要素は作動装置４１の１つまたは複数の態様に与えるハンドル４０の影響を手動または自動で切断し、再接続してもよい。ハンドル４０は摩擦要素（不図示）を含んでいてもよい。摩擦要素は一定の摩擦力または変動する摩擦力をハンドル４０に加えてもよい。制御機構４３はボタン、スイッチまたは別の入力装置を制御機構４３上に含んでいてもよい。ボタン、スイッチまたは別の入力装置は機械式、電子式または別の種類のいずれかであり、たとえば、警笛操作器、液体スプリンクラ、電灯スイッチ、機械式ブレーキなどとして機能する。
【００４８】
ハンドル４０は、ばね、電子モータ、磁石要素または任意の別の要素などの追加の専用要素（不図示）を含んでいてもよい。追加の専用要素はハンドル４０が移動された後に、ハンドル４０を基本位置まで戻してもよい。ハンドル４０は、ハンドル４０を複数の基本位置に誘導する要素を含んでいてもよい。この要素は自動的にハンドル４０を１つの基本位置から別の基本位置に移動させてもよい。
【００４９】
ハンドル４０は、様々な種類の金属、プラスチックおよび任意の別の適切な素材などの任意の適切な素材から作られてもよい。部品を合わせたアセンブリおよび構成によって、本明細書に記載するハンドルを現実的に用いることができるのであれば、ハンドル４０は、互いに組み立てられ、または取り付けられて本発明の実施形態を共に実現するように機能する複数の要素を含んでいてもよい。
【００５０】
運動変換アセンブリ４２は、機械式の機構を用いて、ハンドル４６の運動を操作装置４１向けの制御コマンドに変換してもよい。代わりに、運動変換アセンブリ４２はハンドル４６の運動を電気信号に変換してもよい。電気信号はアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器（不図示）を用いて処理装置（不図示）に供給され、処理装置によって制御コマンドに変換されてもよい。運動変換アセンブリ４２は閉鎖空間、たとえばトンネル５０内に配置されてもよい。運動変換アセンブリ４２を狭いトンネル内に配置することによって、制御信号をハンドル４０から操作装置４１に伝達するのに大きく扱いにくい機構を用いることを避けるようにしてもよい。さらに、操作装置４１の接合部分を１つの領域に集中させてもよく、その結果として単純な接合部分の設計、製造および維持が可能となる。
【００５１】
運動変換アセンブリ４２はハンドル４０の任意の側から延びていてもよいし、あるいはハンドル４０の異なる部分でハンドルに取り付けられていてもよい。運動変換アセンブリ４２は真っ直ぐなまたは湾曲したトンネル５０内を通って操作装置４１および操作器のニーズに適合してもよい。運動変換アセンブリ４２はハンドル４０の異なる部分でハンドル４０に取り付けられてもよい。運動変換アセンブリ４２はハンドル４０および操作装置４１に対して２以上の取り付け点を有していてもよく、互いに個別の異なる操作器を組み合わせてもよい。たとえば、運動変換アセンブリ４２は、ハンドル４０に２つの異なる部分などで取り付けられる平行四辺形の設計を有していてもよい。
【００５２】
運動変換アセンブリ４２は、操作装置の異なる要素の制御および操作を可能にするための運動変換を実施するものであってもよい。たとえば運動変換アセンブリ４２はハンドル４０の回転運動を、操作装置４１の要素の任意の所望する運動に変換してもよい。たとえば運動変換アセンブリ４２はハンドル４０の回転運動を、操作装置４１において操作されるアセンブリ要素の回転運動、直線運動、ピボット運動、これらの運動の組み合わせまたは任意の別の運動に変換してもよい。運動変換アセンブリ４２はハンドル４０の回転運動を、操作装置４１の要素、たとえば摺動要素、ロッキングレバー、歯車、押しボタンなどの直線運動に変換してもよい。運動変換アセンブリ４２は、要素の押し込みや引っ張り、弁、ドアまたはゲートの開閉、要素間の距離の増大および減少、電子機械または磁石要素の操作などの異なる種類の操作を実施してもよい。
【００５３】
短いハンドルの運動のみが必要な場合は、運動変換アセンブリ４２は短くてもよく、作動装置の表面の近くに位置してもよい。それによって、空間、重量、素材、製造費などを節約してもよい。
【００５４】
運動変換アセンブリ４２、ならびにハンドル４０は機械式であってもよい。飛行機または別の敏感な操作システムのように多軸ハンドルを用いて操作する一部の電気装置では、環境から電磁誘導を隔離する必要性がある。このような場合には、電磁気に敏感な装置の外部からの制御入力をハンドル４０を用いて変換し、電磁的に保護されている区域内に伝達してもよい。なぜなら、電気または電子要素のニーズはハンドル４０自体の内部または運動変換アセンブリ４２には存在しないからである。
【００５５】
Ｌ２で示す運動変換アセンブリ４２の長さは、特定の設計要件を満たすための必要に応じて異なっていてもよい。運動変換アセンブリ４２の長さＬ２はハンドル４０と操作装置４１との間の距離を設定してもよい。一部の適用においては長さが重要となることもある。たとえば、運動変換アセンブリ４２の長さＬ２は、空間、素材および製造費を節約するために、できるだけ短く選択されてもよい。または、ハンドル４０の適切な操作を可能にし、別の設計要件を満たすために十分長くてもよい。たとえば、一部の適用では、運動変換アセンブリ４２は、手および指に十分な空間を与えることによって、ユーザがハンドル４０を手で完全に握り、ハンドル４０を回転軸４５、４６および４７それぞれの回りのすべての可能な方向へ移動可能なほど十分に長くてもよい。ハンドル４０が人差し指および親指によって操作するように設計される場合は、運動変換アセンブリ４２は、ハンドル４０と作動装置４１との間に指のために十分な空間を提供するために十分長くてもよい。それによって、指およびハンドルの操作運動は限定されず、指は締め付けられず、また移動要素などの間で挟まれることもない。
【００５６】
本発明の一部の適用において、たとえば、操作装置４１がかなりの熱を発するか、またはユーザが接触を避けたい健康に悪い物質を生成する場合には、ハンドル４０と操作装置４１との間の距離を十分取れるようにＬ２を長くしてもよい。
【００５７】
運動変換アセンブリ４２は長く、可撓性であってもよい。たとえば、運動変換アセンブリ４２は、図７Ａ、図７Ｂに示すケーブル４０３、４０４などの可撓性の部品を含んでいてもよい。長く可撓性のある運動変換アセンブリ４２は制御機構４３の様々な適用に適合してもよい。たとえば、長く可撓性のある運動変換アセンブリは、運動変換要素４２と同様に、制御機構４３が手術器具に実装される場合などに医療用に適合してもよい。外科医はハンドル４０を長く可撓性のある運動変換アセンブリ４２の一端で移動させてもよく、操作装置４１は他端で患者の体内に位置してもよい。運動変換アセンブリ４２は、ケーブルを含む可撓性のある管に基づくものであってもよい。ケーブルは管内部を貫通して通る運動入力を、ハンドル４０から操作装置４１まで伝達する。このようにして、ハンドル４０は異なる場所に取り付けられて、様々な状況にある様々なユーザに対して快適な作業位置を実現してもよく、操作装置４１は患者の様々な体の部位に届くように様々な場所に配置されてもよい。
【００５８】
運動変換アセンブリ４２は、引っ張り力および押し込み力の変換を可能にする固い部品から形成されてもよく、または引っ張り力の変換のみを可能にするケーブルまたは鎖などの可撓性部品から形成されてもよい。運動変換アセンブリ４２はまた、磁石または任意の別の力または運動変換材料または技術を含んでいてもよい。運動変換アセンブリ４２は２以上の材料、機械式の原理または技術を含んでいてもよい。
【００５９】
ハンドルの運動変換アセンブリを作動装置または任意の別の要素に取り付ける点が空間内で移動可能な場合、ハンドルを握ることによってユーザは、ハンドルおよび取り付けられた要素を主に腕および前腕を用いて移動させることができる。腕および前腕は、粗大運動スキル型の運動において、主に腕および肩の筋肉を肘および肩の関節を介して用いることによって一定の方向に作動される。一定の方向とは、動かそうとする要素の能力に関する直線運動において前方、後方、上方、下方および側方であるか、あるいは空間内の３次元運動である。これらすべてを、固有の２以上の回転軸に関して、同時にかつ互いに独立して、ハンドルの操作と並行して行うことができる。
【００６０】
ここで、図５Ａ、図５Ｄ、図５Ｆ、図５Ｈ、図５Ｉおよび図５Ｊを参照する。これらの図は本発明の実施形態による二軸制御機構２００の３次元概略図である。さらに、二軸制御機構２００の概略正面図である図５Ｂを参照し、図５Ｂに示す断面Ｉ−Ｉに沿った二軸制御機構２００の概略断面図である図５Ｃ、図５Ｅおよび図５Ｇを参照する。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃおよび図５Ｈでは、ハンドル２０１は中間（たとえば部分的に開口された）位置にある。図５Ｄおよび図５Ｅでは、ハンドル２０１は回転軸２０５の回りで全開位置まで回転している。図５Ｆおよび図５Ｇでは、ハンドル２０１は回転軸２０５の回りで全閉位置まで回転している。図５Ｉおよび図５Ｊでは、ハンドル２０１は回転軸２０４の回りで回転している。
【００６１】
本発明の実施形態によれば、二軸制御機構２００は、運動変換アセンブリ２０２に作動連結された二軸ハンドル２０１を含んでいてもよい。運動変換アセンブリ２０２はコマンドを二軸ハンドル２０１から操作装置２０３まで伝達する。図５Ａは中間位置にあるハンドル２０１を示す。
【００６２】
たとえば、操作装置２０３は、２つの種類の気体、たとえば、空気を酸素と混合し、弁を通る気体の量を制御して、２つの気体の混合物を制御された割合で提供する弁であってもよい。二軸制御機構２００を用いて、様々な別の適用に用いてもよいことは容易に理解されるであろう。このような適用では、２つの流体の相対的な流れおよび全体的な流量を制御する必要がある。たとえば、水および果汁などの液体の相対的な量を設定すると同時に、コップに注ぐ混合液体の流量を制御し、コーンフレークと牛乳の相対的な量を設定すると同時に、そこに加える砂糖の量を制御する必要がある。ハンドル２０１は回転軸２０４および２０５の回りで回転してもよい。両方の回転軸２０４および２０５はハンドル２０１を通過し、ハンドル２０１内に位置する交点または部分２２０、たとえばハンドル２０１の中心点で交差する。本発明の実施形態の一部によれば、回転軸２０４および２０５はハンドル２２０の略中心を通過するか、あるいはハンドル２０１の握ることができる部分の中心を通過する。ハンドル２０１の握ることができる部分を、手が握っているハンドル２０１の部分として図５Ｅに示す。ハンドル２０１が回転軸２０４の回りで回転することによって、第１の制御パラメータ、たとえば、各気体の相対的な量を調節してもよい。その一方、ハンドル２０１が回転軸２０５の回りで回転することによって、第２の制御パラメータ、たとえば、全体的な混合の流量を調節してもよい。ハンドル２０１が回転軸２０４の回りで回転することによって、２つの穴２１３、２１４を表面２３０上に有する円盤２０６を回転させてもよい。表面２３０は２つの対応する穴２１５、２１６を有する。円盤２０６が表面２３０上で摺動することによって、穴２１３、２１４と表面の穴２１５、２１６とで共有する開口の大きさを調節してもよい。ハンドル２０１が回転軸２０５の回りで回転することによって、二重円錐のプラグベース２１２を穴２１３、２１４に向かって、またはそこから離れるように直線状に移動させ、全体的な混合流量をゼロから最大まで設定してもよい。
【００６３】
図５Ｄおよび図５Ｅでは、ハンドル２０１が回転軸２０５の回りの第１の可能な方向に回転するときの二軸制御機構２００を示す。図５Ｆおよび図５Ｇでは、ハンドル２０１が第２の方向に回転するときの二軸制御機構２００を示す。第２の方向は、回転軸２０５の回りで回転する場合を示した図５Ｄおよび図５Ｅの第１の方向とは反対である。
【００６４】
運動変換アセンブリ２０２は、ハンドル２０１の握り部分のほぼ中間でハンドル２０１に接続してもよい。それによって、ユーザの手がハンドル２０１を握るとき、運動変換アセンブリ２０２は、図５Ｅに示すように、ユーザの指の間、たとえば中指と薬指との間に位置してもよい。運動変換アセンブリ２０２は、ハンドル２０１の片側から延びてもよい。それによって、運動変換アセンブリ２０２を触らずにハンドル２０１を反対の手で握ることが可能となる。運動変換アセンブリ２０２は回転軸２０４と重なっていてもよい。
【００６５】
運動変換アセンブリ２０２は、長尺ロッド２１０を含んでいてもよい。長尺ロッド２１０は、ハンドル２０１の回転軸２０５の回りでの回転運動を操作装置２０３向けの制御コマンドに変える。ロッド２１０は、両端部に屈曲した伸長部２２０および２２２を含んでいてもよい。第１の伸長部２２０は、回転中心２２４においてハンドル２０１に固定されてもよい。回転中心２２４は回転軸２０５から距離をおいて位置する。それによって、ハンドル２０１が回転軸２０５の回りで回転するとき、長尺ロッド２１０が回転軸２０５および操作装置２０３に対して、操作軸２０４に沿って相対的に前後に移動する。２つの円錐形のプラグ２１１を含む二重プラグベース要素２１２は第２の伸長部２２２に接続されてもよい。２つの円錐形のプラグ２１１はロッド２１０と共に前後に移動してもよく、対応する穴２１３、２１４を開閉する。穴２１３、２１４は対応する円錐形のプラグ２１１と共に、弁を形成すると考えてもよい。この弁は、気体の流量を制御し、ハンドル２０１が回転軸２０５の回りで回転するときに開閉する弁を形成する。
【００６６】
ハンドル２０１が回転軸２０５の回りで第１の方向に回転するとき、図５Ｄに示すように、円錐形のプラグ２１１を穴２１３、２１４から引き抜いて、ロッド２１０は回転軸２０４に沿って操作装置２０３とは反対側に引っ張られてもよい。このように、ハンドル２０１が第１の方向に回転するとき、穴２１３、２１４はさらに大きく開口してもよい。図５Ａおよび図５Ｃに示すように、ハンドル２０１が回転軸２０５の回りの中間位置または基本位置にあるとき、ロッド２１０は従前の位置と比較して操作装置２０３に近づくように押されてもよく、円錐形のプラグ２１１が部分的に穴２１３、２１４を覆うように押し込む。このように、ハンドル２０１が中間位置にあるとき、穴２１３、２１４は部分的に開口してもよい。ハンドル２０１が別の可能な方向まで回転軸２０５の回りで回転するとき、図５Ｆおよび図５Ｇに示すように、ロッド２１０は基本位置と比較して操作装置２０３に近づくように押されてもよく、円錐形のプラグ２１１が穴２１３、２１４を完全に閉鎖するように押し込む。このように、ハンドル２０１が別の可能な方向に回転されるとき、穴２１３、２１４は完全に閉じていてもよい。
【００６７】
運動変換アセンブリ２０２は第２のロッド２０９を含んでいてもよい。第２のロッド２０９は、ハンドル２０１の回転軸２０４の回りでの回転運動を操作装置２０３向けの制御コマンドに変える。ロッド２０９はしっかりと円盤２０６に取り付けられ、たとえば回転中心２３２においてハンドル２０１に固定されている。それによって、ハンドル２０１が回転軸２０４の回りで回転するとき、円盤２０６は回転軸２０４の回りでハンドル２０１と共に回転する。表面２３０はハンドル２０１および円盤２０６の回転軸２０４の回りの回転と共には回転しないこともあるため、穴の対２１３と２１５、２１４と２１６が共有する開口の大きさも変化してもよい。図５Ｈは、回転軸２０４に対して中間位置または基本位置にあるハンドル２０１を示す。ハンドル２０１が中間位置にあるとき、２つの穴の対２１３と２１５、２１４と２１６の相対的な開口は各対で等しく、弁を流れる第１の気体の流量は第２の気体の流量と等しい。ハンドル２０１が回転軸２０４の回りでわずかに回転するとき、図５Ｉに示すように、穴の対２１４と２１６の相対的な開口は穴の対２１３と２１５の相対的な開口よりも大きくなる。したがって、弁を流れる第１の気体の流量は第２の気体の流量より大きくてもよい。ハンドル２０１が図５Ｉと同一の方向に、回転軸２０４の回りでさらに回転すると、図５Ｊに示すように、第２の気体のみが弁を流れることができる一方、第１の気体の穴は完全に閉鎖される。
【００６８】
ここで図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆ、図６Ｇおよび図６Ｈを参照する。これらの図は本発明の実施形態による三軸制御機構３００の３次元概略図である。本発明の実施形態によれば、三軸制御機構３００は、運動変換アセンブリ３０６に作動連結される三軸ハンドル３０５を備える。運動変換アセンブリ３０６は、三軸ハンドル３０５からのコマンドを操作装置３０７に伝達する。ハンドル３０５は図５Ａに示すハンドル２０１と類似していてもよく、中空の円筒形３０８を追加で備えるか、あるいは中空の円筒形３０８として形成される。中空の円筒形３０８はハンドル３０５を覆い、回転軸３０１の回りで回転可能である。中空の円筒形３０８は開口３１０を有していてもよい。開口３１０によって、運動変換アセンブリ３０６はハンドル３０５内から延在可能であり、中空の円筒形３０８の第３の回転軸３０１の回りの回転スピンが可能となる。運動変換アセンブリ３０６は追加の操作器３０２を有していてもよい。追加の操作器３０２は、第３の回転軸３０１の回りのハンドル３０５の運動を円錐形のプラグ３０４の直線運動に変換する。この運動によって、第３の穴３０３の相対的な開口（穴２１３および２１４に対して第３の穴）を設定する。第３の穴３０３によって、第３の気体が流れることができる。たとえば、第３の穴３０３によって、空気と酸素の混合気体に湿気を加えるために、湿った空気が流れることができる。ハンドル３０５を第３の回転軸３０１の回りで１つの回転方向に回すことによって、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃおよび図６Ｄに示すように、穴３０３を流れる第３の気体の流量が増加してもよい。また、ハンドル３０５を反対方向に回すことによって、図６Ｅ、図６Ｆ、図６Ｇおよび図６Ｈに示すように、穴３０３を流れる第３の気体の流量を低減してもよい。
【００６９】
ここで、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄを参照する。これらの図は本発明の実施形態による別の二軸制御機構４００の３次元概略図である。図７Ｅ、図７Ｆ、図７Ｇおよび図７Ｈを参照すると、図７Ｅは二軸制御機構２００の概略正面図であり、図７Ｆおよび図７Ｇは、図７ＥにＩＩ−ＩＩで示す断面に沿った二軸制御機構４００の概略断面図であり、図７Ｈは、図７ＥにＶ−Ｖで示す断面に沿った二軸制御機構４００の概略断面図であり、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｆでは、ハンドル４０１は中間位置または基本位置にある。図７Ｃおよび図７Ｇでは、ハンドル４０１は回転軸２０５の回りで第１の方向に回転する。図７Ｈでは、ハンドル４０１は回転軸２０５の回りで第２の反対方向に回転する。図７Ｄでは、ハンドル４０１は回転軸２０４、２０５両方の回りで回転する。
【００７０】
本発明の実施形態によれば、二軸制御機構４００は、運動変換アセンブリ４１０に作動連結される二軸ハンドル４０１を備えていてもよい。運動変換アセンブリ４１０は、二軸ハンドル４０１からのコマンドを操作装置４１２に伝達する。
【００７１】
ハンドル４０１は、２〜６ｃｍのＬ３で示す長さを有していてもよい。この長さにより、図７Ｇに示すように、ハンドル４０１は指で操作するのに適切となる。運動変換アセンブリ４１０は２つの要素を含んでいてもよい。第１の要素は固い要素４０２は回転軸２０４の回りのハンドル４０１の回転運動を操作装置４１２の歯車４０５に変換してもよい。運動回転軸２０５の回りのハンドル４０１の回転を変換する要素は、固い要素４０２の両側を走る２つのケーブル４０３および４０４を含んでいてもよい。ケーブル４０３および４０４はハンドル４０１の一端に接続してもよく、傾けられてもよい他端で操作装置４１２の要素４０７に接続してもよい。ケーブル４０３、４０４は互いに対向して設置されてもよい。それによって、ハンドル４０１が、図７Ｇに示すように、回転軸２０５の回りの１つの可能な方向に回転するとき、ケーブル４０３は要素４０７を引っ張って傾かせる。ハンドル４０１が回転軸２０５の回りで反対方向に回転するとき、図７Ｈに示すように、ケーブル４０４は要素４０７を反対方向に引っ張って傾ける。ハンドル４０１が回転軸２０４と２０５の回りで同時に回転するとき、図７Ｄに示すように作動装置の要素４０５および４０７の両方が影響を受ける。
【００７２】
本発明の実施形態によるハンドルは、シングルレバー混合水栓を操作するために用いられてもよい。このような水栓は、２つの制御パラメータを制御するために二軸の単一ハンドルを用いて操作される。２つの制御パラメータとは、ゼロから最大まで、その逆に最大からゼロまでの水流量、および冷水から温水まで、その逆に温水から冷水までの水温である。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備える水栓を用いて、ユーザエクスペリエンスを改善してもよく、たとえば、図１Ａに示すハンドル５０１のような従来技術のハンドルを備える水栓を用いるときに生じる水の無駄を低減してもよい。
【００７３】
ここで、図８Ａおよび図８Ｂを参照する。これらの図は本発明の実施形態による別の二軸制御機構７００の３次元概略図である。図８Ｃ、図８Ｄおよび図８Ｅを参照すると、図８Ｃは二軸制御機構７００の概略正面図であり、図８Ｄおよび図８Ｅは、図８Ｃに表示する断面ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った二軸制御機構７００の概略断面図である。図８Ａ、図８Ｃおよび図８Ｄでは、ハンドル７０１は基本位置にある（たとえば水栓は完全に閉鎖している）。図８Ｂおよび図８Ｅでは、ハンドル７０１は回転軸２０５の回りで回転する。
【００７４】
本発明の実施形態によれば、二軸制御機構７００は、運動変換アセンブリ７０２に作動連結される二軸ハンドル７０１を備えていてもよい。運動変換アセンブリ７０２は二軸ハンドル７０１からのコマンドを水栓のカートリッジ６００に伝達する。カートリッジ６００は二軸制御機構７００の適用例において、水栓に対する操作装置である。
【００７５】
たとえば、運動変換アセンブリ７０２は、回転軸２０４、２０５の回りのハンドル７０１の操作運動を変換してもよい。ハンドル７０１が回転軸２０５の回りで回転するとき、運動変換アセンブリ７０２はハンドル７０１の回転をカートリッジのレバー５０３の傾きに変換してもよい。カートリッジのレバー５０３の傾きは可動板６０２を摺動させてもよく、したがって水流量を制御する。操作ハンドル７０１が回転軸２０４の回りで回転するとき、運動変換アセンブリ７０２はハンドル７０１の運動をベースブロック６０３の回転に変換してもよい。ベースブロック６０３の回転によって、可動板６０２が回転し、冷水と温水の混合比が設定される。
【００７６】
本発明の実施形態によれば、運動変換アセンブリ７０２は部材７３４と、長尺ロッド７１０とを含んでいてもよい。部材７３４は回転軸２０４の回りのハンドル７０１の回転運動をカートリッジ６００向けの制御コマンドに変える。長尺ロッド７１０は回転軸２０５の回りでのハンドル７０１の回転運動をカートリッジ６００向けの制御コマンドに変える。ロッド７１０は屈曲した伸長部７２０および７２２を両端部に含んでいてもよい。第１の伸長部７２０は回転中心７２４においてハンドル７０１に固定されてもよい。回転中心７２４は回転軸２０５から距離をおいて位置する。それによって、ハンドル７０１が回転軸２０５の回りで回転するとき、長尺ロッド７１０が回転軸２０５に対して略前後に移動し、カートリッジ６００に向かって、またカートリッジ６００とは反対側に移動する。代わりに、ロッド７１０は屈曲した伸長部７２０を含まなくてもよく、ロッド７１０の端部が回転中心７２４においてハンドル７０１に接続されてもよい。延伸部７２２は回転中心７２８において少なくとも１つのロッカー７２６の端部に固定されていてもよい。代わりに、ロッド７１０は屈曲した伸長部７２２を含まなくてもよく、ロッド７１０の第２の端部で少なくとも１つのロッカー７２６の端部に接続してもよい。
【００７７】
各ロッカー７２６は、ロッド７１０からの直線運動をカートリッジ６００のレバー５０３の傾き運動に伝達する屈曲したレバーであってもよい。ロッカー７２６の第２の端部は、回転中心７３２、およびいずれかの点、たとえばその受膝（knee）においてレバー５０３に固定されてもよい。ロッカー７２８は回転中心７３０において部材７３４に固定されてもよい。部材７３４はカートリッジ６００のベースブロック６０３に固定される。ロッド７１０がカートリッジ６００に向かって移動するかあるいはカートリッジ６００とは反対側に移動するとき、ハンドル７０１が回転軸２０５の回りで回転する結果として、ロッカー７２６はレバー５０３を傾かせる。ハンドル７０１が回転軸２０４の回りで回転するとき、ハンドル７０１に固定される部材７３４も回転する。部材７３４は次に、カートリッジ６００のベースブロック６０３を回転させる。ベースブロック６０３は可動板６０２を回転させ、冷水と温水の混合比を設定してもよい。
【００７８】
ここで、図９Ａ、図９Ｄおよび図９Ｅを参照する。これらの図は本発明の実施形態による別の二軸制御機構８００の３次元概略図である。図９Ｂを参照すると、図９Ｂは二軸制御機構８００の概略正面図である。図９Ｃおよび図９Ｆを参照すると、図９Ｂに表示する断面ＩＶ−ＩＶに沿った二軸制御機構８００の概略断面図である。図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃでは、ハンドル８０２は基本位置にある。図９Ｄ、図９Ｅおよび図９Ｆでは、ハンドル８０２は回転軸２０５の回りで回転する。
【００７９】
本発明の実施形態によれば、二軸制御機構８００は、運動変換アセンブリ８０３に作動連結される二軸ハンドル８０２を備えていてもよい。運動変換アセンブリ８０３は、二軸ハンドル８０２からのコマンドを改良したカートリッジ８０１に伝達する。カートリッジ８０１は二軸制御機構８００の適用例において、水栓に対する操作装置である。カートリッジ８０１は、固定板６０１および可動板６０２のように、固定板と可動板とを含んでいてもよい。
【００８０】
本発明の実施形態によれば、運動変換アセンブリ８０３は、カートリッジ６００のレバー５０３の代わりに、カートリッジ８０１内に延在してもよい。レバー５０３を排除することで、図８Ａに示す実施形態と比較して、ハンドル８０２とカートリッジ８０１との間の距離を短くすることが可能となってもよい。ハンドル８０２を回転軸２０５の回りで操作するとき、運動変換アセンブリ８０３は、ハンドル８０２の運動を固定板６０１上での可動板６０２の摺動に変換し、したがって水流の強さを制御する。操作ハンドル８０２が回転軸２０４の回りで回転するとき、運動変換アセンブリ８０３は、ハンドル８０２の運動をカートリッジ８０１のベースブロック６０３の揺動に変換してもよい。ベースブロック６０３の揺動によって、可動板６０２が回転し、冷水と温水の混合比が設定されてもよい。
【００８１】
運動変換アセンブリ８０３は長尺ロッド８１０を含んでいてもよい。長尺ロッド８１０は、回転軸２０５の回りのハンドル８０２の回転運動をカートリッジ８０１向けの制御コマンドに変える。ロッド８１０は、屈曲した伸長部８２０および８２２を両端部に有していてもよい。第１の伸長部８２０は回転中心８２４においてハンドル８０２に固定されてもよい。回転中心８２４は回転軸２０５から距離をおいて位置する。それによって、ハンドル８０２が回転軸２０５の回りで回転するとき、長尺ロッド８１０が回転軸２０５およびカートリッジ８０１に対して前後に移動する。代わりに、ロッド８１０は屈曲した伸長部８２０を含まなくてもよく、ロッド８１０の端部でハンドル８０２の回転中心８２４に接続されてもよい。
【００８２】
ロッド８２０の第２の屈曲した伸長部８２２は、回転中心８２６においてロッカー８２８に固定されてもよい。ロッカー８２８は、ロッド８１０からの直線運動を板６０２の直線運動に伝達する屈曲したレバーであってもよい。代わりに、ロッド８１０は屈曲した伸長部８２２を含まなくてもよく、第２のロッド８１０の端部でロッカー８２８の端部に接続してもよい。第２のロッカー８２８の端部は、回転中心８３０において板６０２に固定されてもよいし、あるいは別の方法で、いずれかの点、たとえば受膝で板６０２に取り付けられてもよい。ロッカー８２８は、回転中心８３２で、カートリッジ８００のベースブロック６０３に固定される部材に固定されてもよい。ロッド８１０が図９Ｆに表示するＸ軸に沿って、カートリッジ８００に向かって移動するかあるいはカートリッジ８００とは反対側に移動するとき、ハンドル８０２が回転軸２０５の回りで回転する結果として、ロッカー８２８は、図９Ｆに示すＹ軸に沿って、かつＸ軸に対して垂直に板６０２を移動させる。運動変換アセンブリ８０３は、長尺部材８４０を含んでいてもよい。長尺部材８４０は、ハンドル８０２に一端で固定され、ベースブロック６０３に第２の端部で固定される。ハンドル８０２が回転軸２０４の回りで回転するとき、部材８４０は回転軸２０４の回りで回転してもよく、ベースブロック６０３を回転させ、したがって板６０２を回転させ、したがって回転軸２０４の回りでのハンドル８０２の回転運動をカートリッジ８０１に伝達する。
【００８３】
ここで、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照する。図１０Ａは本発明の実施形態による二軸制御機構８００の３次元概略図である。図１０Ｂは図９Ｂに表示する断面ＩＶ−ＩＶに沿った二軸制御機構８００の概略断面図であり、カバーを備える。
【００８４】
本発明の実施形態によれば、前述のハンドルおよび運動変換アセンブリのすべてのアセンブリは、美観、安全性、保護、使いやすさなどを目的として覆われていてもよい。たとえば、図１０Ａおよび図１０Ｂは、図９Ａに示すハンドル８０２、運動変換アセンブリ８０３および専用カートリッジに対するカバーの例を示す。カバー９０１はカートリッジ８０１を覆い、カバー９０２は運動変換アセンブリ８０３を覆い、カバー９０３はハンドル８０２を覆う。
【００８５】
本発明は前述の特定の例に限定されず、本発明の実施形態は様々な別の適用で用いられてもよく、ハンドルおよび運動変換アセンブリの特定の設計は特定の設計要件を満たすために異なっていてもよいことは、当業者には容易に理解されるであろう。
【００８６】
ここで図１１Ａを参照すると、図１１Ａは従来技術のハンドルを操作するために必要な代表的な粗大運動スキル型の運動を示す。図１１Ｂを参照すると、図１１Ｂは、本発明の実施形態によるハンドルを操作するために必要な、手のひらを用いる代表的な穏和運動スキル型の運動を示す。図１１Ｃを参照すると、図１１Ｃは、本発明の実施形態によるハンドルを操作するために必要な、指を用いる代表的な穏和運動スキル型の運動を示す。本発明の実施形態によるハンドルは、実質上、穏和運動スキル型の運動を用いてユーザによって操作されてもよい。穏和運動スキル型の運動を用いて操作されるハンドルによって、ユーザは、粗大運動スキル型の運動を用いて操作されるハンドルと比較して操作装置を容易に制御することができる。したがって、このようなハンドルによって、操作装置による正確で効率的な入力を行うことができる。
【００８７】
本発明の実施形態による多軸制御機構によって、従来技術のシングルレバー水栓、たとえば図１Ａに表す水栓と比較して、ユーザはシングルレバー混合水栓カートリッジをより良く、より簡単に制御することができる。さらに、本発明の実施形態による多軸制御機構によって、ユーザは、水流の強さおよび温度に対して、現在一般的であるハンドルによって可能である調節よりも繊細で正確な調節を実施できる。
【００８８】
本発明の実施形態によれば、ユーザは改善された人間工学品質を享受することができ、従来技術のシングルレバー水栓と比較して、水栓を簡単かつ快適に制御することができる。ただし、シングルレバー水栓の製造費用は、本発明の実施形態による多軸制御機構を含め、標準的なハンドルおよびカートリッジを備える標準的な従来技術の水栓の製造費用に非常に近くてもよい。
【００８９】
本発明の実施形態は、作動装置の機械式態様を操作して影響を与えることができる機械式の制御ハンドルおよび機械式の運動変換アセンブリに主に関連して本明細書に記載した。ただし、本発明の実施形態は機械式の運動変換アセンブリおよび機械式の作動装置に限定されない。たとえば、本発明の実施形態による多軸ハンドルおよび運動変換アセンブリは、電子式、油圧式、空気式または任意の別の種類の技術要素または装置の操作を制御してもよい。
【００９０】
本発明の一定の特徴を本明細書で例示して記載したが、当業者は多くの変形、代替、変更および同等物に想到するであろう。したがって、添付の請求項は、本発明の本来の趣旨の範囲内にある、このようなすべての修正および変更を網羅することを意図することが理解されよう。
【図１Ａ】
2014531532.tif 000003
【図１Ｂ】
2014531532.tif 000004
【図１Ｃ】
2014531532.tif 000005
【図１Ｄ】
2014531532.tif 000006
【図１Ｅ】
2014531532.tif 000007
【図１Ｆ】
2014531532.tif 000008
【図２Ａ】
2014531532.tif 000009
【図２Ｂ】
2014531532.tif 000010
【図２Ｃ】
2014531532.tif 000011
【図２Ｄ】
2014531532.tif 000012
【図２Ｅ】
2014531532.tif 000013
【図２Ｆ】
2014531532.tif 000014
【図３Ａ】
2014531532.tif 000015
【図３Ｂ−３Ｃ】
2014531532.tif 000016
【図３Ｄ】
2014531532.tif 000017
【図３Ｅ】
2014531532.tif 000018
【図４】
2014531532.tif 000019
【図５Ａ】
2014531532.tif 000020
【図５Ｂ−５Ｃ】
2014531532.tif 000021
【図５Ｄ】
2014531532.tif 000022
【図５Ｅ】
2014531532.tif 000023
【図５Ｆ】
2014531532.tif 000024
【図５Ｇ】
2014531532.tif 000025
【図５Ｈ】
2014531532.tif 000026
【図５Ｉ】
2014531532.tif 000027
【図５Ｊ】
2014531532.tif 000028
【図６Ａ】
2014531532.tif 000029
【図６Ｂ】
2014531532.tif 000030
【図６Ｃ】
2014531532.tif 000031
【図６Ｄ】
2014531532.tif 000032
【図６Ｅ】
2014531532.tif 000033
【図６Ｆ】
2014531532.tif 000034
【図６Ｇ】
2014531532.tif 000035
【図６Ｈ】
2014531532.tif 000036
【図７Ａ】
2014531532.tif 000037
【図７Ｂ】
2014531532.tif 000038
【図７Ｃ】
2014531532.tif 000039
【図７Ｄ】
2014531532.tif 000040
【図７Ｅ】
2014531532.tif 000041
【図７Ｆ】
2014531532.tif 000042
【図７Ｇ】
2014531532.tif 000043
【図７Ｈ】
2014531532.tif 000044
【図８Ａ】
2014531532.tif 000045
【図８Ｂ】
2014531532.tif 000046
【図８Ｃ】
2014531532.tif 000047
【図８Ｄ】
2014531532.tif 000048
【図８Ｅ】
2014531532.tif 000049
【図９Ａ】
2014531532.tif 000050
【図９Ｂ】
2014531532.tif 000051
【図９Ｃ】
2014531532.tif 000052
【図９Ｄ】
2014531532.tif 000053
【図９Ｅ】
2014531532.tif 000054
【図９Ｆ】
2014531532.tif 000055
【図１０Ａ】
2014531532.tif 000056
【図１０Ｂ】
2014531532.tif 000057
【図１１Ａ】
2014531532.tif 000058
【図１１Ｂ】
2014531532.tif 000059
【図１１Ｃ】
2014531532.tif 000060
【国際調査報告】
2014531532.tif 000061