(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体供給機械に可変の制御信号を提供するための制御装置であって、
第１のハンドルと、
第２のハンドルと、
前記第１のハンドルを前記第２のハンドルに結合して、オペレータが同第１のハンドルと第２のハンドルとの間の距離を選択することができるようにする弾性取り付け部材と、
前記第１のハンドルと第２のハンドルとの間の前記距離の関数として制御信号を発生するために、前記第１のハンドルと作動可能に関連付けられた第１のセンサと、
を含み、
前記第１のセンサがホール効果センサであり、
当該第１のセンサによって検知される磁場を発生するために、前記第２のハンドルに取り付けられた磁性本体を更に含む制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１のセンサからの制御信号を前記流体供給機械に伝達するために、前記第１のセンサに接続された伝達装置を更に含む装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、
外部流体が前記第１のセンサに接触することができないように、前記第１のセンサを前記第１のハンドルに対してシールする包囲部材を更に含む装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
前記包囲部材がポリマー材料である装置。
【請求項５】
請求項３に記載の装置であって、
前記第１のハンドルが、頭部、中間部及び基部を含み、更に、前記包囲部材が、第１のハンドルの前記中間部分を包囲し且つ手で保持できる形状とされている装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１のハンドルが、前記弾性取り付け部材に結合された頭部、中間部分及び基部を含み、
前記第２のハンドルが、前記弾性取り付け部材に結合された接続端部と、自由端部と、を含み、
前記磁性本体が、前記第２のハンドルの自由端部が同第２のハンドルの中間部分に対して移動せしめられ、同磁性本体が前記第１のセンサに対して移動するように配置されている装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、
流体供給機械についての状態の情報を示すために、前記第１のハンドル上に設けられた信号発生装置を更に含む装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、
前記弾性取り付け部材が樹脂材料によって作られている装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、
前記弾性取り付け部材が湾曲した本体である装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、
前記弾性取り付け部材が、オペレータからの入力を受け取らないときは前記第１のハンドル及び第２のハンドルをゼロ位置に維持し、オペレータが前記第１のハンドルと第２のハンドルとを命令位置へと移動させることができるような形状とされており、前記第１のセンサが、前記ゼロ位置と命令位置との間の距離に関する信号を発するようになされた装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、
前記弾性取り付け部材が、前記第１のハンドル及び第２のハンドルを、命令位置からゼロ位置へと付勢するような形状とされている装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１のハンドルが頭部と基部とを含み、前記第２のハンドルが接続端部と自由端部とを含み、前記基部が前記第２のハンドルの自由端部を受け入れるための孔を含んでいる装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、
前記第１のハンドル内の孔が、前記第２のハンドルの自由端部を選択的に維持するための肩部を含んでいる装置。
【請求項１４】
流体供給機械に可変の制御信号を提供するための制御装置であって、
第１のハンドルと、
第２のハンドルと、
前記第１のハンドルを前記第２のハンドルに結合して、オペレータが同第１のハンドルと第２のハンドルとの間の距離を選択することができるようにする弾性取り付け部材と、
前記第１のハンドルと第２のハンドルとの間の前記距離の関数として制御信号を発生するために、前記第１のハンドルと作動可能に関連付けられた第１のセンサと、
前記流体供給機械の動作に関するオペレータからの作動入力を受け入れるために、前記第１のハンドルに関連付けられた二次入力装置と、を含んでいる装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、
前記二次入力装置が膜によって覆われたキーパッドである装置。
【請求項１６】
流体供給機械を制御するための制御装置であって、
第１の制御面と、
第２の制御面と、
前記第１の制御面の一部分を前記第２の制御面の一部分に結合するための付勢手段であって、前記第１の制御面を前記第２の制御面に関して既知の位置へと付勢するような形状とされた付勢手段と、
前記第１の制御面の前記第２の制御面に対する位置を示す可変の制御信号を発生するために、前記第２の制御面と作動可能に関連付けられた検知手段と、を含み、
前記検知手段が、第１の制御面に取り付けられたホール効果センサと、前記第２の制御面と関連付けられた磁性手段とを含んでいる、制御装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置であって、
前記検知手段からの可変の制御信号を前記流体供給機械に伝達するために、前記検知手段に結合された伝達手段を更に含む装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の装置であって、
外部流体が前記検知手段に接触することができないように、前記検知手段をシールする包囲部材を更に含んでいる装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の装置であって、
前記第１の制御面及び第２の制御面がオペレータからの入力を受け入れる構成とされており、更に、前記検知手段が同入力に応答して前記可変の制御信号を変化させるような構成とされている装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置であって、
前記付勢手段が、前記第１の制御面及び第２の制御面上に配置された入力に抗する構成とされている装置。
【請求項２１】
流体供給機械に可変の制御信号を提供するための制御装置であって、
第１のハンドルと、
第２のハンドルと、
前記第１のハンドルを前記第２のハンドルに結合して、オペレータが同第１のハンドルと第２のハンドルとの間の距離を選択することができるようにする弾性取り付け部材と、
前記第１のハンドルと第２のハンドルとの間の前記距離の関数として制御信号を発生するために、前記第２のハンドルと作動可能に関連付けられた第１のセンサと、
を含み、
前記第１のセンサがホール効果センサであり、
当該第１のセンサによって検知される磁場を発生するために、前記第１のハンドルに取り付けられた磁性本体を更に含む制御装置。
【請求項２２】
流体供給機械を制御するための制御装置であって、
第１の制御面と、
第２の制御面と、
前記第１の制御面の一部分を前記第２の制御面の一部分に結合するための付勢手段であって、前記第１の制御面を前記第２の制御面に関して既知の位置へと付勢するような形状とされた付勢手段と、
前記第１の制御面の前記第２の制御面に対する位置を示す可変の制御信号を発生するために、前記第２の制御面と作動可能に関連付けられた検知手段と、を含み、
前記検知手段が、第２の制御面に取り付けられたホール効果センサと、前記第１の制御面と関連付けられた磁性手段とを含んでいる、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、流量を調整する機のための制御装置に関する。より特定すると、この制御装置は、可動部材間の距離に比例する予め設定された最大値と最小値との間の可変制御信号を発生して流体供給機を制御する。
【０００２】
生物医学工業、化学工業及び食品処理工業は、リアルタイムの流量制御を必要とする多くの処理を含んでいる。これらの処理は、典型的には、コンピュータ又は人間オペレータからの信号によって制御される自動弁及び可変圧力ポンプを使用する。リアルタイム制御を使用する殆どの用途においては、流体供給機を制御するオペレータは、正しい速度制御及び予期される事象に対して迅速に応答する能力を必要とする。これらの必要性を満足させるためには、流量器械の近くに配置され且つアナログ制御信号又はマルチビットのデジタル制御信号を発する制御装置を必要とする。リアルタイム制御用途のための理想的な制御装置もまた、緊急状況における誤りの可能性を減ずることができる直感的に認識可能なユーザーインターフェースを提供する。
【０００３】
可動の制御装置の設計はまた、適切な制御信号の提供に加えて、環境問題をも解決しなければならない。汚染物質は関係する装置の多くを破壊し得るので、このことは、生物医学工業、化学工業及び食品処理工業においては重大な問題である。これらの工業は、電気的及び機械的構成部品の機能的性能を阻害又は低下させることなく、制御装置の一定した殺菌を必要とする。更に、これらの工業において使用されるいかなる制御装置も、移動部品間の汚染物質を捕獲し得る孔が無いように設計されなければならない。
【０００４】
汚染の問題に加えて、生物医学工業、化学工業及び食品処理工業における多くの動作は、腐食性の流体の使用を含んでいる。これらの用途において使用される制御装置は、腐食に耐え且つオペレータが露出された表面の全てを効率良く洗浄することができなければならない。腐食性の流体は、電子部品を急速に壊すので、良好に設計された制御装置はまた電気部品を保護すべきである。
【０００５】
一つの一般的な制御装置の設計は、バイナリー制御信号を発生させるために押しボタンを使用している。しかしながら、流体は２つの所定の流量で流れることのみができるので、この方法は多くの用途において満足すべき作動はしないであろう。流体供給機は、最大流量と最小流量との間のあらゆる流量で作動することができるので、可変制御の付加はこの設計を大幅に改良する。この特徴を加えることによって、ユーザーは、流体供給装置の動作を理想化することができる。
【０００６】
押しボタンコントローラに対する一般的な改良によって、マイクロプロセッサによる作動状態の数が増大される。この設計においては、一つのボタンが流量を一つの動作点から他の動作点へ増大される。第２のボタンは、流量を減少させ、第３のボタンは機械をリセットする。オペレータは、流量を大きく変えるために、ボタンを数回押すか又はボタンを数秒間押したままにしなればならない。種々の器械が、ボタンの各押し込みによって生じる増分を増すことによって、流量間を動くのに必要な時間を減らす。しかしながら、この決定は、応答速度を制御の正確さと相殺させる。オペレータは緊急時に誤って間違ったボタンを押すこともあり得るので、押しボタンの設計によって事故が起こることもある。
【０００７】
最近工業的に使用されているコントローラはまた、他の欠点をも有している。例えば、コントローラの多くは、電子部品を周囲環境からシールすることができない。この不備は、センサを腐食させ、電気装置のショートの危険性を増し、顧客が制御装置において使用することができる洗浄方法の数を減らす。
【０００８】
上記の制御装置は、全て、流体供給機を制御するために作られてきた。しかしながら、これらの装置のいずれも、可変制御信号を洗浄でき且つ殺菌することができる能力と組み合わせていない。これらの欠点は、生物医学工業、化学工業及び食品処理工業において現存する制御装置の利用を大きく減じる。従って、流体供給機に可変の制御信号を提供することができるシールされた制御装置が必要である。
【０００９】
（発明の概要）
本発明は、予め設定された最大値と最小値との間の可変制御信号を流体供給機へ発するための制御装置を提供する。この制御装置は、第１のハンドルと、第２のハンドルと、弾性の結合部材と、センサと、を含んでいる。第１のハンドルと第２のハンドルとは、オペレータが第１のハンドルと第２のハンドルとの間の距離が選択できるように、弾性部材によって結合されている。第１のセンサは、第１のハンドルに作動可能に接続され且つ第１のハンドルと第２のハンドルとの間の距離の関数としての制御信号を発生することができる。一つの実施形態においては、包囲部材がセンサを外界からシールしている。
【００１０】
使用中においては、オペレータは、第１ハンドルと第２のハンドルとに力をかけることによって制御装置に入力を適用する。この入力によって、第１のハンドルが第２のハンドルに向かって移動せしめられる。センサが、第１のハンドルと第２のハンドルとの間の距離を検知し、位置の変化を示す信号を発する。結果として得られた制御信号は、流体供給機によって供給される流体の量を制御する。好ましい実施形態においては、ハンドルは相互により近接して配置されるときに得られる制御信号が流量の増加を要求する。流体の供給を減じるためには、オペレータは、第１のハンドル及び第２のハンドルにかける圧縮力を減らす。次いで、弾性結合部材が、第１のハンドルを第２のハンドルから離れるように付勢する。センサは、得られた第１のハンドルと第２のハンドルとの間の増加した距離を検知し且つそれを表す制御信号を発生する。次いで、この制御信号によって、流体供給機が流体の流れが減じられる。このように、センサによって発生される制御信号は可変であり、第１のハンドルと第２のハンドルとの間の距離のあらゆる変化に従って変化する。好ましい実施形態においては、シールされた包囲部材は、センサがあらゆる流体に接触しないように保護して、制御装置の安全な滅菌／洗浄を可能にしている。
【００１１】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図１には、制御装置１０の一つの実施形態が図示されている。制御装置１０は、第１のハンドル１２と、第２のハンドル１４と、弾性の結合部材１６と、第１のセンサ１８と、第２のセンサ２０とを含んでいる。第１のハンドル１２は、頭部２４と、中間部分２６と、基部２８とを含んでいる。頭部２４は、弾性結合部材１６に取り付けられている。第２のハンドルは、弾性結合部材１６に取り付けられた取り付け端部３０と自由端部３２とを含んでいる。第１のセンサ１８は、第１のハンドル１２の中間部分２６内に配置されている。同様に、第２のセンサ２０は、第１のハンドル１２の基部２８内に配置されている。第１のセンサ２８と第２のセンサ２０とは、電線によって流体供給機（図示せず）に接続されている。
【００１２】
第１のハンドル１２の中間部分２６は、オペレータの手のひら（図示せず）に適合するように設計されているのが好ましい。一つの実施形態においては、第１のハンドル１２の基部２８は、中間部分２６から約９０゜の角度で離れる方向に延びている。更に、基部２８は孔３６を含んでいる。孔３６は、基部２８のほぼ全長に沿って延びている。孔３６と制御装置１０の残りの構成部品との関係は以下においてより詳細に説明する。
【００１３】
一つの実施形態においては、第１ハンドル１２はまた、頭部２４上に配置された二次的入力部材３８を含んでいる。二次的入力部材３８は、第１の底部４０と、第２の底部４２と、信号発生装置４４と、膜４６とを含んでいる。第１の底部４０、第２の底部４２及び信号発生装置４４は、電線４８によって流体供給機（図示せず）に接続されている。以下においてより詳細に説明するように、第１の底部４０と第２の底部４２とは、オペレータが流体供給機を初期化するために使用することができ、一方、第２の底部４２は、供給される流体のタイプを変更するために使用することができる。信号発生装置４４は、好ましくは、流体供給機の起動を指示する。最後に、膜４６は、第１の底部４０、第２の底部４２及び信号発生装置４４を、外部流体が第１の底部、第２の底部４２、信号発生装置４４又は電線４８に触れないように覆っている。
【００１４】
第２のハンドル１４は、オペレータの指（図示せず）によって把持されるように設計されている。第２のハンドル１４は、第１の磁石５０と第２の磁石５２とを含んでいる。第１の磁石５０は、第１のセンサ１８とほぼ同じ高さで第２のハンドル１４の中間部分内に配置されている。第２の磁石５２は、第２のハンドル１４の自由端部から外方に延びている。第２の磁石５２は、ピン７５のような円筒形の包囲部材内に維持され且つ第１のハンドル１２の孔３６内で動くような大きさになされているのが好ましい。
【００１５】
弾性結合部材１６は、強くてしかも可撓性の材料によって作られ且つ図１に示すような湾曲形状を呈するのが好ましい。図１に示された形状において、弾性結合部材１６は、第２のハンドル１４を第１のハンドル１２から離れる方向に付勢している。より特別には、弾性結合部材１６は、第２のハンドル１４の自由端部３２を第１のハンドル１２の中間部分２６から離れる方向に付勢している。
【００１６】
第１のセンサ１８及び第２のセンサ２０は、ホール効果センサであるのが好ましい。第２のセンサ１８は第２の磁石５２と関連付けられている。ホール効果センサは当業界で良く知られている。基本的に、第１の磁石５０は第１のセンサ１８に適当な磁場を生じさせる。第１のセンサ１８は、第１の磁石５０によって発生される磁場の強度に比例する出力電圧（又はホール電圧）を発生する。第１の磁石５０が第１のセンサ１８に近接して配置されるとき、第１のセンサ１８によって検知された磁場の力は増加し、従って、第１のセンサ１８によって発生される電圧を増加させる。従って、第１のセンサ１８は、第１のハンドル１２と第２のハンドル１４との間の距離の変化を”検知”即ち応答する。第１のセンサ１８によって発生された信号は、信号が第１のセンサ１８と第１の磁石５０との間、従って、第１のハンドル１２と第２のハンドル１４との間の距離の関数として変化する可変制御信号である。
【００１７】
第２の磁石５２と係合された第２のセンサ２０は、第１のセンサ１８と類似している。しかしながら、好ましい実施形態においては、第２のセンサ２０は、オン／オフ信号を発生する単純なデジタル形式のセンサである。第２のセンサ２０の更なる詳細を以下に示す。
【００１８】
電線３４は、第１のセンサ１８（及び第２のセンサ２０）によって発生された制御信号を流体供給機（図示せず）に伝達する。好ましい実施形態においては、電線３４は流体供給機に直接接続されている。しかしながら、他の形態の接続手段も許容できる。例えば、電線３４は、流体供給機と組み合わせられた適当なレシーバに制御信号を伝達する赤外電線即ちｒ．ｆ．トランスミッタと置換することができる。
【００１９】
第２のセンサ２０のための磁場を提供することに加えて、第２の磁石５２は、第２のハンドル１４のためのガイドとして機能する。既に説明したように、第２の磁石５２は、第２のハンドル１４の自由端部３２から外方に延びている。図１に示されているように、第２の磁石５２は、基部２８内の孔３６の内部に嵌っている。従って、第２のハンドル１４が第１のハンドル１２に対して移動せしめられるとき、第２の磁石５２は、孔３６と相互作用して動きが比較的平らな方向で起こることを確保している。更に、第２の磁石５２を含んでいるピン７５は、弾性結合部材１６の付勢作用に対するストッパを提供する。この点に関して、第２の磁石５２は孔３６の先端部に当接する。この当接位置において、第２の磁石５２は、可撓性の結合部材１６が第１のハンドル１２から更に離れるように第２のハンドル１４を付勢するのを阻止又は停止させる。孔３６の設計の更なる詳細を以下に示す。
【００２０】
制御装置１０の構成の更なる詳細が図２に示されている。図２に示されているように、第１の包囲部材５４は、第１のセンサ１８及び第２のセンサ２０を包囲している。好ましい実施形態においては、第１の包囲部材５４は、熱殺菌、化学殺菌及び紫外線による殺菌方法に耐える熱硬化性ウレタンポリマーによって成形される。別の方法として、繰り返し使用及び不利な環境に耐えることができるあらゆる成形可能なポリマーが使用可能である。第１の包囲部材５４は、第１のハンドル１２の中間部分の周囲にシールされ且つ取り付けられている。この構成においては、第１の包囲部材５４は、第１のセンサ１８を第１のハンドル１２の内側部分５６に対して包囲し且つシールしている。別の実施形態においては、第１のセンサ１８の少なくとも一部分が鋳造され且つ第１のハンドル１２の内側部分５６内に入れられている。第１の包囲部材５４は、次いで、熱可塑性射出成形材料を使用して成形される。どのようにして成形されるかに拘わらず、第１の包囲部材５４はオペレータの手の中に嵌まるように形成されるのが好ましい。
【００２１】
一つの実施形態においては、制御装置１０は、第２のハンドル１４の内側部分６０に対してシールされ且つ同内側部分の周囲に形成されている第２の包囲部材５８を含んでいる。第１の包囲部材５４と同様に、第２の包囲部材５８は、熱、化学及び紫外線による殺菌方法に耐えることができる熱硬化性ウレタンポリマーによって鋳造されるのが好ましい。第２の包囲部材５８は、第１の磁石５０を第２のハンドル１４の内側部分６０に対してシールしている。一つの実施形態においては、第２の磁石５２は中空のピン（図示せず）内にシールされ、このピンは、図２に示すように、次いで、第２のハンドル１４に取り付けられる。この構成においては、第２の磁石５２を含んでいる中空のピンが第２のハンドル１４の内側部分の自由端部３２から下方に延びている。第２の包囲部材５８が中空のピン／第２の磁石の周囲に形成されている。
【００２２】
更に、第２の包囲部材５８がオペレータの指にフィットするように形成されている。しかしながら、第２の包囲部材５８は必要な部材ではないことが認識されるべきである。図２に示された第２のハンドル１４は、第１のハンドル１２と異なり、如何なる電気部品をも含んでいない。従って、電気部品を周囲環境から保護する心配が無い。基本的には、第２の包囲部材５８は、第２のハンドル１４をオペレータの指に適合させるように形成しつつ単に制御装置１０に対する均一な外観を付与する。別の方法として、内側部分６０は、この好ましい形状を呈するように製造することができ、第２の包囲部材は省略される。
【００２３】
第１の包囲部材５４は、第１のハンドル１２を包囲するものとして示されているけれども、第１の包囲部材５４は、第１のセンサ１８及び第２のセンサ２０を外部環境からシール可能に包囲することのみが必要である。別の方法として、第１のセンサ１８と第２のセンサ２０とは、内側部分５６内に配置して、第１の包囲部材５４の必要性を排除することができる。
【００２４】
図２に示すように、第１のハンドル１２の内側部分５６、弾性結合部材１６及び第２のハンドル１４の内側部分６０は、均一な本体として構成されており且つ主要部材を形成している。好ましい実施形態においては、この主要部材は、アセタール樹脂のような樹脂材料によって作られている。この樹脂は、弾性結合部材１６の必要不可欠な弾性を提供するために、成形過程によって硬化される。更に、この樹脂は、優れた疲労特性及び環境特性を提供しつつ、熱による殺菌方法、化学的殺菌方法及び紫外線による殺菌方法に耐えるように設計されている。
【００２５】
使用中、制御装置１０は、最初は、図１及び２に示されているゼロ位置で示されている。ゼロ位置においては、弾性結合部材１６は、第２のハンドル１４を第１のハンドル１２から離れる方向に付勢して、第２の磁石５２が孔３６の先端部に当接するようにしている。ゼロ位置においては、第２のハンドル１４は、第１のハンドル１２から最大距離にある。従って、第１の磁石５０は、第１のセンサ１８から最大距離にある。ゼロ位置においては、第１のセンサ１８は、「流れ無し」を示す制御信号を発する。言い換えると、第１のセンサ１８によって発生された制御信号は、流体が無いことを要求されているものと流体供給機（図示せず）によって解釈される。
【００２６】
流体供給機からの流体の流れを開始させるためには、オペレータ（図示せず）は、制御装置１０を把持して、第１のハンドル１２がオペレータの手のひらに嵌まり、一方、第２のハンドル１４はオペレータの指によって保持されるようにする。オペレータは、第２のハンドル１４を第１のハンドル１２に向かって付勢することによって、入力を制御装置１０に供給する。好ましい実施形態においては、制御装置１０は、オペレータが使用前に外さなければならないロックを含んでいる。ロックの更なる詳細を以下に示す。第２のハンドル１４が第１のハンドル１２に向かって移動するときに、第１のセンサ１８によって発生される信号は、第１の磁石５０の位置に応じて変化する。第２のハンドル１４と第１の磁石５０とが第１のセンサ１８に向かって付勢されると、第１のセンサ１８は、制御信号を変化させて流体供給機（図示せず）からの流体の流れの増加を要求する。このように、第１のセンサ１８は、第１のハンドル１２と第２のハンドル１４との間の距離の関数として可変の制御信号を発生する。第２のハンドル１４が第１のハンドル１２のより近くへと引っ張られると、第１のセンサ１８によって発生される制御信号は変化して高い流体の流れを示す信号を発生する。
【００２７】
流体供給機（図示せず）からの流体の安定した流れを維持するために、オペレータは、単に第１のハンドル１２に対する第２のハンドル１４の位置を維持する。この制御位置において、第１のセンサ１８は、同じ流体の流れを要求していると流体供給機によって解釈される一貫した制御信号を発生する。
【００２８】
流体供給機（図示せず）からの流体の流れを減らすためには、オペレータ（図示せず）は、第２のハンドル１４にかけられる力を減らすことによって、第１のハンドル１２と第２のハンドル１４との間の距離を単に増加させる。弾性結合部材１６は、第２のハンドル１４を第１のハンドル１２から離れる方向へと付勢する。第２のハンドル１４と第１の磁石５０とが第１のハンドル１２から離れる方向に動くと、第１のセンサ１８は、流体供給機への流体の流れを示す制御信号を発生する。前回と同様、第１のセンサ１８は、第１のハンドル１２と第２のハンドル１４との間の距離の関数として可変の制御信号を発生する。流体供給機からの流体の流れを全て停止させるために、第２のハンドル１４は、図１及び２に示されたゼロ位置へと弾性結合部材１６によって付勢され得る。この位置においては、第１のセンサ１８は、流体の流れを指示しないものとして流体供給機が認識する信号を発生する。
【００２９】
好ましい実施形態においては、第１のセンサ１８によって発生された制御信号は、第２のハンドル１４と第１の磁石５０とが第１のハンドル１２に向かう方向又は離れる方向に動かされたときに、予め設定された最大値又は最小値の間で比例して変化する。例えば、第２のハンドル１４が第１のハンドル１２に向かう最大距離の１／４だけ移動せしめられると５ｍｌ／秒の流体の流れを示す制御信号を発し、最大距離の１／２のときは１０ｍｌ／秒、最大距離の３／４のときは５０ｍｌ／秒の制御信号を発する。しかしながら、第１のセンサ１８によって発生された制御信号は、徐々に異なる流体の流れを要求するために流体供給機によって利用することができる。例えば、第２のハンドル１４がゼロ位置から許容可能な最大の動きの１／４まで移動せしめられるときは１ｍｌ／秒、最大距離の１／２のときには１０ｍｌ／秒、最大距離の３／４のときには５０ｍｌ／秒を示す信号を発生することができる。第１のセンサ１８によって発生される制御信号が第１のハンドル１２と第２のハンドル１４との間の距離の関数として変化する限り、他の制御信号の解釈が同様に可能である。
【００３０】
第２のセンサ２０は、デジタルのオン／オフ信号を発生するように設計されるのが好ましい。第２のセンサ２０によって発生されたデジタル信号は、第２のハンドル１４がゼロ位置にあることを示すために使用されている。第２のハンドル１４及び第２のセンサ２０が図２に示されたゼロ位置にあるときには、第２のセンサ２０は、制御装置１０から「オフ」状態にあることを示すデジタル信号を供給する。第２の磁石５２が第２のセンサ２０から離れる方向に移動せしめられると、第２のセンサ２０は、制御装置が作動せしめられていることを示すデジタル信号を発する。このように、第２のセンサ２０は、第２のハンドル１４がゼロ又は逸れた状態にあるか否かを検知するために使用されるのが好ましい。更に、第２のハンドル１４が第２のセンサ２０から離れる方向に移動されると、第２のセンサ２０は流体供給機（図示せず）の作動を信号で知らせる。第２のセンサ２０はまた、第２のセンサ２０の「オフ」状態と「オン」状態とが第１のセンサ１８によって発生される信号と比較することができるという点において第１のセンサ１８を修正するために使用される。第２のセンサは、必要な可変制御信号は第１のセンサ１８のみによって提供されるという点で、必要な部材ではないことは理解されるべきである。第２のセンサ２０が省略される場合には、第２の磁石５２は、孔３６内に嵌合する大きさになされたダボ又はこれと同様の物体と置き換えることができる。
【００３１】
二次的入力部材３８は、流体流体供給機（図示せず）に亘る付加的な制御信号を提供するために使用されている。第１のボタン（図１の符号４０）及び第２のボタン（図１における符号４２）は、オン／オフ制御信号を引き起こす押しボタンであるのが好ましい。第１のボタン４０及び第２のボタン４２は、多くの異なった制御機能を表すことができる。例えば、第１のボタン４０は、流体流プロセスをリセットするために使用することができる。第２のボタン４２は、別の流体が供給されるべきであることを要求するために使用することができる。例えば、流体供給機が治療物質及び生理食塩溶液の両方を含んでいる場合には、第２のボタン４２は、一つの流体から他の流体へ切り換えるために使用することができる。最後に、信号発生装置４４は、オペレータ（図示せず）に流体供給機の作動状態についての信号を付与する。好ましい実施形態においては、信号発生装置４４は発光ダイオードである。特に、この好ましい実施形態は二次入力部材３８を含んでいるけれども、これは必要な部材ではない。制御装置１０は、簡単に補助的な形態の信号を提供する二次入力部材３８無しで、同様に流体の流れを制御するであろう。
【００３２】
既に述べたように、使用前には、制御装置１０はゼロ位置に維持される。制御装置１０の偶発的な起動を避けるために、図３に示すように、孔３６に肩部６２を設けることが好ましい。ゼロ位置においては、既に述べた第２の磁石５２は、肩部６２に当接している中空のピン内にシールされているのが好ましい。オペレータ（図示せず）が制御装置１０（図１に示されている）を再開することを試みるとき、このようにするのに必要とされる力は、偶然に又は不意に第２のハンドル１４（図１に図示されている）を、そうでなければ流体供給機（図示せず）を作動させる第１のハンドル１２（図１に図示されている）に向かって移動させない。流体の流れを開始させるためには、オペレータは、第２のハンドル１４（図１に示されている）を意識して移動させて、第２の磁石５２が肩部６２から孔３６内へと移動するようにさせなければならない。第２の磁石５２が肩部６２から移動されると、第２のセンサ２０は、流体供給機の起動の信号を送る。続いて、オペレータによって第２のハンドル１４が移動せしめられて、第１のセンサ１８（図１の符号１８）からの信号によって流体供給機からの流速を制御する。図４は、手動コントローラの第２の実施形態を符号１００で示している。作動機能及び原理は、図１ないし３に記載された手動コントローラと類似している。図５は、手動コントローラ１００を示しており、このコントローラは、センサ１８，２０に類似したセンサ１０２，１０４と、磁石５０，５２に類似した磁石１０６，１０８を含んでいる。
【００３３】
本発明の制御装置は、流体供給機を制御するためのユニークな装置を提供する。この制御装置は、２つのハンドル間の距離を示す可変の制御信号を発することができる。この距離は、オペレータによって選択的に制御される。このように、オペレータは、２つのハンドルの相互位置を単に変えることによって可能な流量の範囲に亘って流体供給機からの流体の流れを変えることができる。この可変制御という特徴は、公知の従来技術による制御装置に無いものである。更に、好ましい実施形態においては、包囲部材はセンサを外界からシールしている。このように、この制御装置は、動作環境が腐食性の流体を含んでいる種々の用途において使用することができる。更に、包囲部材のおかげで、この制御装置は、ある使用と別の使用との間に、センサを壊すことなく殺菌することができる。この特徴は、繰り返しの殺菌が必要とされる医療用途においてきわめて重要である。
【００３４】
以上、本発明を好ましい実施形態に関して説明したが、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく形態及び詳細に変更を加えても良いことを理解するであろう。例えば、好ましくは、弾性結合部材は、湾曲した樹脂体として説明した。しかしながら、弾性結合部材は、種々の形態及び材料とすることができる。弾性結合部材が第１のハンドルを第２のハンドルに対して既知の位置へと付勢する限り、他の方法も等しく許容可能である。
【００３５】
同様に、この好ましい設計は、弾性結合部材の調節可能な弾性率を提供するように変えても良い。このことは、ユーザーによって第２の包囲部材（図２における符号５８）を第２のハンドル（図２の符号１４）に沿って選択的に位置決めするような形状とすることによってなされる。このように、ユーザーは、有効なビームの長さ及び弾性率をあらゆる所望のレベルに変更することができる。
【００３６】
好ましくは、センサは、ホール効果素子として記載されている。しかしながら、ストレンゲージ、ＲＶＤＴ及び第１のハンドルと第２のハンドルとの間の距離に関する信号を発する能力を有している光エンコーダのような他のセンサもまた使用することができる。同様に、オペレータによってかけられる圧縮力に比例した可変の制御信号を発生させるために圧力センサを使用することができる。更に、制御装置１０は、力学的なアクチュエータを含むことができ、それにより、可撓性の結合部材にフィードバックが供給されて、供給されつつある流体の圧力の増加又は減少に応じて、可撓性の結合部材によって発生される抗力が増加又は減少される。
【００３７】
最後に、第１のハンドルと第２のハンドルとは、好ましくは、ほぼ等しい長さであり且つオペレータの手の中にフィットする大きさとされた細長い部材として説明したが、他の設計も使用できる。例えば、制御装置は手動形態とすることができる。この実施形態においては、第１のハンドルは柄であり、第２のハンドルは引き金である。オペレータが一方のハンドルの他方のハンドルに対する位置を変えることができるように相互に移動可能である２つの「ハンドル」がオペレータに備えられる限り、同様の方法を使用することができる。この位置の変化は、センサによって検知され、次いで可変の制御信号が発生される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による制御装置の斜視図である。
図２は、図１の線２−２に沿った、制御装置の一つの実施形態の断面図である。
図３は、図１の線３−３に沿った、制御装置の一つの実施形態の断面図である。
図４は、制御装置の第２の実施形態の斜視図である。
図５は、図４の制御装置の側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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