(57)【要約】  制御バルブ用エルゴノミクスハンドノブは、バルブ本体およびバルブ本体に配置された複数の溝を含み、それぞれの溝は、溝面を含む。それぞれの溝は、溝面の最も深い点に対し非対称である。第１の溝面は、第２の溝面より大きな勾配を持つ。第１の溝面は、最も深い点から締付ける方向にあり、第２の溝面は、最も深い点から緩める方向にある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂面、下端面、および側面を有するノブ本体と、
側面に配置された複数の溝であって、それぞれの溝が溝面を有し、溝面が溝面内の最も深い点により規定される凹部の周りで非対称である溝と、
を含むハンドノブ。
【請求項２】
溝面が第１の表面および第２の表面を含み、第１の表面がハンドノブを締付ける方向にあり、第２の表面が緩める方向にある請求項１に記載のハンドノブ。
【請求項３】
第１の表面が第１の勾配を規定し、第２の表面が第２の勾配を規定し、第１の勾配が第２の勾配よりも急勾配である請求項１〜２のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項４】
第１の勾配が約４８°〜約６８°の範囲である請求項１〜３のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項５】
第１の勾配が、約５２°〜約６４°の範囲にある請求項１〜４のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項６】
第１の勾配が、約５６°〜約６０°の範囲にある請求項１〜５のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項７】
第２の勾配が、約７０°〜約９０°の範囲にある請求項１〜６のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項８】
第２の勾配が、約７４°〜約８６°の範囲にある請求項１〜７のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項９】
第２の勾配が、約７８°〜約８２°の範囲にある請求項１〜８のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１０】
第１の勾配が、約４８°〜約６８°の範囲にある請求項１〜９のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１１】
少なくとも１つの溝面が、数式：ｙ＝７Ｅ−０５ｘ４＋０．００２ｘ３＋０．０２９５ｘ２＋０．０３８９ｘ−０．０２８９により定義される請求項１〜１０のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１２】
ノブ本体が上端から下端にかけてテーパー状である請求項１〜１１のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１３】
ノブ本体のテーパー角度が、約−２０°〜約２０°の範囲にある請求項１〜１２のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１４】
それぞれの溝が上端から下端へ相互に収束する２つの側端部を含む請求項１〜１３のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１５】
２つの側端部間の収束角が、約５°〜約５５°の範囲である請求項１〜１４のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１６】
収束角が、溝面の最も深い点により規定される凹部および第１の側端部の間の第１の角度、ならびに凹部および第２の側端部の間の第２の角度の２つの角度から構成され、第１の角度が第２の角度より大きい請求項１〜１５のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１７】
第１の角度が約１８°で、第２の角度が約８°である請求項１〜１６のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１８】
溝が、歯で分離されている請求項１〜１７のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項１９】
少なくとも１つの溝が、上端から下端へ狭くなる請求項１〜１８のいずれか１項に記載のハンドノブ。
【請求項２０】
エルゴノミクスハンドノブを含む制御バルブであって、
流体入口、流体出口、および流体入口および流体出口に連結する流体通路を含むバルブ本体と、
流体通路に配置されたバルブプラグであって、流体通路中のバルブシートと相互作用して、バルブ本体を通る流量を制御するバルブプラグと、
バルブプラグに連結されたバルブ軸と、
バルブ軸に連結されたバルブプラグをバルブシートに対し動かすハンドノブであって、ノブ本体およびバルブ本体中に配置された複数の溝を含むハンドノブと
を含み、
複数の溝が、溝の最も深い点に対し非対称であり、溝が、第１の溝面および第２の溝面を含み、第１の溝面が第１の勾配を有し、第２の溝面が第２の勾配を有し、第１の勾配が第２の勾配より大きい制御バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野
本発明は、一般的には、ハンドノブに関する。さらに具体的には、本発明は、非対称溝を有するハンドノブに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な用途において、ハンドノブは、把持物または把持面を提供するために使用される。一部のハンドノブは、引っ張る必要がある物品、例えば、化粧箪笥の引き出しに設けられる。これらのハンドノブは、通常、物品に対し固定される。このタイプの典型的なハンドノブは、物品に取り付けられた大きな本体部および細いネック部を含む。使用者は大きな本体部を掴み、手のひらを大きな本体部の直近に置き、一方、指を大きな本体部の後ろの周りに巻き付け、細いネック部を２本の指の間にフィットさせることができる。この場合の大きな本体部は、通常、スムーズまたは粗い感触の外面を有する円形または円錐形の形状である。
【０００３】
他の状況では、ハンドノブが回転され、ドアラッチ、または液体バルブ、等の機構を動かす。ドアラッチの場合は、ハンドノブ（またはドアノブ）は、上で考察の固定ハンドノブと類似の形状であるが、ドアノブは、回転可能なようにドアに連結されている。ドアノブが回転されると、ドアラッチが動き、ドアの掛け金をかけ、また、掛け金をはずす。ドアラッチを動かすのに必要な回転力は、ドアに掛け金をかける場合も、掛け金をはずす場合も、それぞれの方向で実質的に類似である。しばしば、ドアノブは、偏らせる部材、例えば、スプリングを使って、掛け金をかけた位置に偏らせることができる。回転力は、実質的にそれぞれの方向で類似であり、回転力は、通常、小さいので、このようなドアノブは、通常は、スムーズで対称的形状の外表面である。
【０００４】
流体制御バルブの場合は、バルブの操作には、ハンドノブに加えるより大きな回転力が必要である場合がある。結果として、バルブハンドノブは、外表面に１つまたは複数の対称的突起部またはへこみ部を設けて、ハンドノブのてこの作用および／または把持の実効性を高めることができる。
【０００５】
流体制御バルブ用の既知のハンドノブは、どちらの方向の回転力も、実質的に同じであろうという仮定に基づいている。結果として、既知の流体制御バルブ用ハンドノブは、通常、回転軸の周りに対称的である。さらに、ハンドノブのいずれの突起部またはへこみ部も、ハンドノブの回転軸から外側周囲長まで伸びる半径に関して、および他の突起部またはへこみ部の両方に関して対称的であることが知られている。このようなハンドノブは、スムーズな表面のハンドノブより効率的な把持面を提供するが、既知のハンドノブは、通常、閉弁方向では、開弁方向ほど効率的ではない。理由は、閉弁は、バルブを通って流れる液体に打ち勝つために、開弁より多くの回転力を必要とする場合が多いからである。
【発明の概要】
【０００６】
制御バルブ用のエルゴノミクスハンドノブは、バルブ本体およびバルブ本体に配置された複数の溝を含み、それぞれの溝は、溝面を含む。溝面は、溝面の最も深い点に対して非対称である。第１の溝面は、第２の溝面より大きな勾配を有する。第１の溝面は、最も深い点から締付け方向に位置し、第２の溝面は、最も深い点から緩める方向に位置する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本開示の教示により構築されたハンドノブの一実施形態の側面図である。
【図２】図２は、図１のハンドノブの正面図である。
【図３】図３は、図１のハンドノブの正面部分図である。
【図４】図４は、図１のハンドノブを含む流体制御バルブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
好ましい実施形態の詳細な説明
以下の内容は、本発明の代表的実施形態の詳細な説明であるが、本発明の法律上の範囲は、本特許の最後で述べられる請求項の文言により定められることは理解されたい。全ての可能な本発明の実施形態を説明するのは、不可能ではないにしても、非現実的であると思われるという理由から、詳細な説明は、例示的ものに過ぎないと解釈されるべきであり、全ての可能な本発明の実施形態を説明するものではない。本開示の解釈に基づき、当業者なら、現行技術または本特許の出願日以降に開発される技術を使って、１つまたは複数の代わりの実施形態を実施できるであろう。このような追加の指摘も、本発明により規定される請求項の範囲内に入るであろう。
【０００９】
以降、図を参照して説明するが、図１および図２は、本開示の教示に従い構築されたエルゴノミクスハンドノブ１０の一実施形態を図示する。ハンドノブ１０は、実質的に円柱状のノブ本体１２を含む。他の実施形態では、ノブ本体１２は、例えば、正方形シリンダー、長円形シリンダー、円板、等の他の形状であってもよい。ノブ本体１２は、頂面１３、下端面１５、および側面１７を含むことができる。頂面１３は、面取り面１９を介して側面１７に繋げることができる。他の実施形態では、面取り面１９は、必要なら、除去できる。ノブ本体１２は、アクチュエータ軸または他のバルブ作動装置２１に取り付けることができ、また、矢印Ａで表される締付け方向、および矢印Ａの逆の緩める方向に回転できる。ノブ本体１２は、図１に示されるように、上端から下端までわずかにテーパー状であってもよい。角度Ｂで規定されるわずかなテーパーは、約−２０°〜約２０°の範囲、好ましくは、約−１０°〜約１０°の範囲、さらに好ましくは、約３°〜約７°の範囲であってよい。
【００１０】
ノブ本体１２は、１つまたは複数の改良された把持面を与える溝１４を含む。溝１４は、ノブ本体１２の刳り抜かれた、または窪んだ部分により規定される。溝１４は、１つまたは複数の突起部または歯１６により分離されている。歯１６の外表面は、通常円形のバルブ本体１２の周囲長１８を規定できる。溝１４は、溝面２２およびハンドノブ１０の回転軸２４から引かれた半径２３の間の交点として定義される最も深い点２０を含み、溝面２２および回転軸２４の間の距離はバルブ本体１２の円周の近くで最小になる。最も深い点２０は、図１に示すように、溝１４に沿った線または凹部２６を規定する。最も深い点２０は、また、溝面２２および円形周囲長１８の間の最大距離２７として定義できる。
【００１１】
図２および３に示される、または回転軸２４に垂直な断面で見た場合の溝面２２は、数式：
y=7E-05x4+0.002x3+0.0295x2+0.0389x-0.0289
で定義でき、原点は、溝１４の最も深い点２０の位置にある。ノブ本体１２は、上端から下端へ内向きにテーパー状となるために（図１で見られるように）、溝１４は、下端面１５に近づくと、頂面１３近傍より浅くなる。テーパーＢの角度は、側面１７および回転軸２４に平行な線の間の角度、ならびに面取り面１９および側面１７の交点の接線として定義される。この実施形態では、線または凹部２６は、また、回転軸２４に実質的に平行である。しかし、他の実施形態では、線または凹部２６は、回転軸２４に対してある角度で配向してもよく、例えば、その角度は、約−４５°〜約４５°であってもよい。溝１４の側端部３０は、下端面１５近傍で収束する。側端部３０の間の収束角Ｃは、約５°〜約５５°の範囲、好ましくは、約２１°〜約３１°の範囲、さらに好ましくは、約２５°〜約２７°の範囲であってもよい。頂面１３が側面１７の上端より上に位置していることに起因して、側端部３０の上端は、最も深い点２０より下に位置できる。側端部３０は、収束角Ｃで相互に収束するが、側端部３０は、線または凹部２６（または回転軸２４）に対して異なる角度で傾斜してもよい。例えば、収束角Ｃは、角度ＥおよびＦから構成されてもよく、この場合、角度Ｅは、線または凹部および緩める方向（すなわち、図１および２の矢印Ａの逆方向）にある第１の側端部３０の間で規定され、角度Ｆは、線または凹部２６および締付け方向（すなわち、矢印Ａの方向）にある第２の側端部３０の間で規定される。角度Ｅは、角度Ｆより大きくてもよい。図１〜４で示される実施形態では、角度Ｅは、約１８°であってよく、また、角度Ｆは、約８°であってもよい。しかし、角度ＥおよびＦは、角度Ｃ（すなわち、角度ＥおよびＦの合計）が上で記載の範囲内にある限り、相互の間で、実質的にどのような組み合わせにも調節できる。
【００１２】
それぞれの溝１４は、線または凹部２６の周りで非対称である。それぞれの溝１４は、線または凹部２６で分離される第１の表面４０および第２の表面４２を含む。第１の表面４０は、半径２３から締付け方向Ａにあり、第２の表面４２は、半径２３から緩める方向にある。それぞれの表面４０、４２は、最も深い点２０または凹部２６から表面４０、４２および円形周囲長１８の交点まで引かれた線により規定される勾配を有する。第１の表面４０の第１の勾配４６は、第２の表面４２の第２の勾配４８よりも急勾配である。換言すれば、第１の勾配４６は、円形周囲長１８に対し第２の勾配よりも大きく傾斜している。第１の勾配４６および半径２３の間の角度Ｄは、約４８°〜約６８°の範囲、好ましくは、約５２°〜約６４°の範囲、さらに好ましくは、約５６°〜約６０°の範囲であり、また、第２の勾配４８および半径２３の間の角度Ｇは、約７０°〜約９０°の範囲、好ましくは、約７４°〜約８６°の範囲、さらに好ましくは、約７８°〜約８２°の範囲である。第１と第２の表面４０、４２の間の関係により、ハンドノブ１０が回転されると、より大きなてこの作用を、従って、締付け方向Ａに、より大きな回転力の適用を生じる。
【００１３】
他の実施形態では、ハンドノブ１０は、遊星ギアシステムと操作可能なように係合し、ハンドノブ１０を操作すると、必要に応じ、増加したまたは低減したトルクを与えることができる。ハンドノブ１０は、遊星ギアシステムと係合され、ハンドノブ１０を締付けると、より大きなトルクを与え、また、ハンドノブ１０を緩めると、遊星ギアシステムから離して直結接触にすることができる。
【００１４】
次に、図４を検討してみるが、ハンドノブ１０は、流体制御バルブ１００に連結される。流体制御バルブ１００は、流体入口１１２および流体出口１１４を有するバルブ本体１１０を含む。流体通路１１６は、流体入口１１２を流体出口１１４に連結する。バルブプラグ１１８は、流体通路１１６内に配置され、バルブプラグ１１８は、バルブシート１２０と相互作用し、バルブ１００を通る流量を制御する。バルブプラグ１１８は、バルブ軸１２２に連結され、これは次に、ダイヤフラム板１２４に連結される。ダイヤフラム１２６は、ダイヤフラム板１２４に連結され、ダイヤフラム１２６は、バルブ１００内のボンネット１２８の内側からの流体の流れを分離する。ボンネット１２８内で、スプリング１３０、または他の一方に偏らせる要素は、ダイヤフラム１２６を、従って、バルブプラグ１１８を、開または閉位置の方向に偏らせることができる。スプリング力は、調節機構、例えば、ハンドノブ１０に連結されたねじ棒１３２により調節できる。ハンドノブ１０が回されると、ねじ棒１３２がダイヤフラム１２６上のスプリング１３０の力を調節し、バルブ１００を通る流体の流速を制御する。ハンドノブ１０は、バルブ１００を調節する場合に、使用者に増大したてこの力、従って、増大した回転力を提供する。
【００１５】
前出の説明を考慮すると、当業者には本発明の多くの修正および代替の実施形態が明らかであろう。従って、この説明は、例示的なものであるに過ぎす、本発明を実施する際の最良の形態を当業者に教示するためのものであると解釈されるべきである。本開示の詳細は、本発明の趣旨を逸脱することなく変更可能であり、請求項の範囲内にある全ての修正の独占的使用は、留保される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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