要素中的一些可在相同的 时间点发生或被执行。
[0032] 本发明的实施例可包括手柄，诸如用于操作一装置的机械多轴线手柄。所述多 轴线手柄可围绕一个或多个转动轴线转动，从而使得每个转动轴线穿过手柄并可穿过基 本上共同的点、或位于手柄内的区域处，使得手柄能够保持在该点的两侧上、并且通过围 绕每个轴线转动手柄来执行操作以用于改变相应的参数。在属于本申请的申请人的PCT/ IL2012/050305号PCT国际专利申请中描述了这些手柄，该国际专利申请的全部内容通过 引用结合于本文中。另外，可使用可围绕穿过手柄的转动轴线移动的其它类型的手柄。
[0033] 本发明的实施例提供了一种用于将手柄的转动移动非线性地转换成被操作装置 (例如，龙头的阀芯的能移动板）的线性移动的机械系统。例如，实现被操作装置的一定幅 度的线性移动所需要的手柄的移动幅度随着与被操作装置相关的参数的值改变而改变。例 如，实现龙头的阀芯的能移动板的一定幅度的线性移动所需要的手柄的移动幅度可随着流 过龙头的水的流速减小而增大，从而使得对于手柄的相同幅度的移动来说，当手柄靠近"关 闭"位置被操作时，受控参数的变化较小，当手柄靠近"完全打开"位置被操作时，受控参数 的变化较大。
[0034] 根据本发明的实施例，机械系统可包括手柄、以及用于将手柄的移动转换成能移 动板的移动的移动变换组件。手柄可围绕垂直于手柄和移动变换组件的转动轴线转动。移 动变换组件可包括固定杆和能移动杆，固定杆枢接于手柄并固定于阀芯，能移动杆在距离 固定杆的枢接点一定距离处枢接于手柄。在能移动杆的第二端处，能移动杆可枢接于摇杆、 并且可转动摇杆，摇杆可使得所述能移动板移动。
[0035] 现在参照图4,该图是示出了相对于x轴描绘的根据本发明的实施例的手柄和移 动变换组件的示意图。线410表示固定杆，固定杆在枢接点420处枢接于由线450表示的 手柄，并且线412表示能移动杆，能移动杆在枢接点440处枢接于手柄。手柄450和线412 被描绘为处于接近关闭位置中。手柄450可围绕一转动轴线转动，该转动轴线在枢接点420 处穿过手柄450、并且垂直于手柄450和固定杆410。当手柄450围绕枢接点420转动时， 枢接点440围绕枢接点420以圆形移动的方式移动，该移动由弧430表示。当手柄450从 初始位置转动了角度13 (beta，贝塔）时，线412移位了 1 = 1初始-r'cos|3，其中r'是枢接 点420与枢接点440之间的距离，1；!_是枢接点440沿X轴的初始位置（如果初始位置是 0 = 0,则1初始=r')。通过|3推导，可得到
。在0彡0彡90度的范围中，与较 大的0值相比，对于较小的0值来说sin0的值是较小的。因此，与在较大的0值下所 进行的手柄450的相同移动相比，在较小的0值下所进行的手柄450的相对较大的移动可 导致线412沿x轴的相对较小的移动。
[0036] 现在对图5A以及图5B、5C和?进行参照，图5A是根据本发明实施例的单控制杆 混合水龙头500的阀芯540、以及移动变换组件560和手柄510的示意性前视图，图5B、5C 和是分别处于关闭位置、中间位置和完全打开位置中的龙头500的沿图5A上所标记的 剖切线II-II截取的横截面视图。移动变换组件560和手柄510可构成用于将手柄510的 第一种转动移动非线性地转换成能移动板142的线性移动的机械系统505。机械系统505可 提供至少两种移动控制，如图5C中的箭头RA1和RA2所描绘的。箭头RA1描绘了手柄510 围绕轴线552在平行于图页的平面中的第一转动移动，并且箭头RA2描绘了围绕纵向轴线 LA的第二转动移动。在一定的移动范围内，手柄510的第一转动移动和第二转动移动可基 本上彼此垂直并且独立于彼此。
[0037] 移动变换组件560可包括固定杆550和能移动杆520。固定杆550可在枢转轴线 552处枢接于手柄510,且该固定杆固定于阀芯540。能移动杆520可在枢转轴线524处枢 接于手柄510,枢转轴线524被定位在距固定杆的枢转轴线552 -操作半径的距离处。假想 的纵向中心线LA描绘了基本上沿杆550的中心延伸的中心线。线LA被示出在图5C和? 中、而未示出在图5B中，以免使附图不清楚。手柄510可围绕轴线552在与所述龙头的关闭 位置相关联的角度0的第一值和与所述龙头的完全打开位置相关联的角度0的第二值之 间转动。在能移动杆520的第二端处，能移动杆520可在枢转轴线522处枢转地连接于摇杆 530,并且可使摇杆元件530围绕枢转轴线532转动，摇杆元件可借助于突出部（jag) 530A 线性地移动能移动板142,所述突出部定位在摇杆元件530的圆周处。手柄510可围绕固 定杆550的枢转轴线552转动。阀芯540可包括能移动板142、静止板144和摇杆530。摇 杆530可适于由能移动杆520倾斜。能移动板142的线性移动由突出部530A的角度运动 的切向分量直接指定，所述切向分量平行于能移动板142的移动方向。
[0038] 突出部530A的沿平行于能移动板142的表面的线的相对于参考线REF1的位置或 距离在图5B中通过Ml描绘，在图5C中通过M2描绘，且在图?中通过M3描绘。因此，突出 部530A和能移动板142的线性移动通过Ml与M2以及位置Ml与M3之间的差而得出。在 图5B中所描绘的关闭位置中，角度0的值较小，在图5C中所描绘的中间位置中，角度0的 值较大。在完全打开的位置，角度0增加得甚至更多。因此，与接近打开位置所执行的相 同幅度的转动相比，手柄510在中间位置中以一定角度幅度的转动将导致能移动板142的 较小移动。如果接近关闭位置执行相同幅度的转动，则能移动板142的移动将甚至更小。
[0039] 应注意的是，本文上面所执行的计算仅仅是能移动杆520的移动的近似值。能移 动杆520的真实移动模式可能更加复杂，并且能移动杆520的沿x轴的移位可稍微地不同 于杆412通过还涉及沿Y轴的移动而所呈现的移位，原因在于能移动杆520枢转地连接于 手柄510和摇杆530。
[0040] 现在参照图6,该图是示出了根据本发明实施例的示例性龙头的能移动板142(图 5B、5C和5D)沿Y轴所呈现的移动与手柄的转动角度0的变化之间的关系的曲线图，所述 示例性龙头包括用于非线性地转换手柄510沿X轴的转动移动的机械系统。显然，由粗连 续线602所描绘的关系是非线性的（线性的关系由虚线604描绘）。例如，可以看出的是， 将手柄从〇度移动至10度（10度的移动）导致了能移动板的〇. 75_的移动，而将手柄从 40移动到50度（这也是10度的移动）导致了能移动板的1. 2mm的移动，这与在0度至10 度的范围内的移动相比是160%。具体变化率取决于转换系统的具体设计，转换系统可根据 需要进行改进以满足具体的设计要求。论证图6中所描绘的呈现非线性传输率的效果的另 一方式是对图6中的接近"完全关闭"位置的曲线的导数（其是较小的）以及对所述曲线 的接近"完全打开"位置的该导数的值（其是较大的）进行评价。
[0041] 当在实验室中进行试验时，相比于不同设计的现有技术龙头（所述现有技术龙头 使用图1A、1B和1C中所描述的阀芯和手柄），检测到当前的设计由于能够更好地控制水的 流速而表现优良。
[0042] 龙头中的操作手柄与水的流速之间的非线性传输率可以通过改变静止板的开口 和能移动板的开口的设计来实现。但是，这些变化是复杂的，受到阀芯的物理尺寸、以及 与水的流动分布有关的物理问题和其它问题（诸如噪音、在水压较低的区域中操作的能力 等）限制。
[0043] 与现有技术的单控制杆龙头相比，通过使用户能够在低流速时对水流速执行比采 用当今常见的手柄更精密的和准确的调节，根据本发明实施例的操作手柄与被操作的水流 调节机构之间的非线性传输率可使用户对单控制杆混合水龙头阀芯更好和更容易的控制。 [0044] 根据本发明实施例的操作手柄与被操作的水流调节机构之间的非线性传输率在 本文中主要是相对于机械控制手柄和机械移动变换组件（其可操纵和影响龙头中的水的 流速）进行描述的。根据本发明实施例的操作手柄与被操作的水流调节机构之间的非线性 传输率并不局限于龙头及其控制，而是可用来操作需要在操作手柄与被操作机构之间具有 非线性传输率的任何装置。其它可能的应用可包括其它机械系统，诸如自行车或其它车辆 的机械制动器、气动系统中的打开和关闭