多致動觸點打火的製造方法
2023-11-08 23:31:52 2
多致動觸點打火的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種打火機。所述打火機包括具有燃料供給單元的殼體，與殼體可移動地相關聯以選擇性地點燃燃料的致動單元，和至少兩個分離的接觸區域，以便使用者可使用至少兩個手指施加足夠的力或扭矩，以克服致動壓電單元所需的扭矩/力，釋放燃料和火焰，其中所述致動單元具有至少一個內表面。
【專利說明】多致動觸點打火機
【技術領域】
[0001]本發明總體上涉及打火機，例如用於點燃香菸和雪茄的袖珍打火機，或者用於點燃蠟燭、燒烤架、壁爐和篝火的點火槍，更特別地，涉及抵制由非預期的使用者造成的誤操作或者非期望操作的打火機。
【背景技術】
[0002]用於點燃例如雪茄、香菸和菸斗等菸草產品的打火機已經發展了很多年。典型地，這些打火機使用旋轉摩擦元件或者壓電元件來在噴嘴附近產生火花，其中噴嘴將燃料容器中的燃料噴射出。壓電機構已經獲得了普遍接受，因為它們可以簡單地使用公開了ー種壓電機構的發明人為Meury的美國專利N0.5，262，697，專利N0.5，262，697中的全部公開內容通過引用併入本文。
[0003]打火機已經從小型香菸打火機或者袖珍打火機發展到多種形式的大型打火機或者點火槍。這些點火槍對於一般用途是更加有用的，例如點燃蠟燭、燒烤架、壁爐和篝火。在這種設計方面的早期嘗試簡單地依賴於擴大致動把手以最終容納典型的袖珍打火機。美國專利N0.4，259，059和N0.4，462，791包含這個概念的示例。
[0004]許多袖珍打火機和點火槍已經具有用於抵制年幼的孩子對打火機的非期望操作的ー些機構。通常，這些機構是打火機上的可以切斷燃料源或者可以防止致動器(例如按鍵)移動的開/閉開關。通過使用者主動地在「開」和「閉」位置之間移動的開/閉開關可能是有問題的。例如，成年使用者可能忘記在使用後將開關移回到「閉」位置，由此使得上述特徵無效。
[0005]其他的袖珍打火機和點火槍包括阻止或者防止致動器或按鍵移動的彈簧偏置阻塞閂鎖。發明人為Saito的美國專利N0.5，697，775和發明人為Shike等的美國專利N0.5，145，358公開了這種打火機的示例。
[0006]需要一種抵制由非預期的使用者造成的誤操作或者非期望操作的打火機，這種打火機應易於製造，具有最少數量的部件，且便於預期使用者的使用，本發明的焦點正是滿足這種需要。
【發明內容】
[0007]根據本發明，已經滿足了上述需要和目的。根據本發明，提供一種將製造抵制兒童的打火機所需的部件的數量減少至増加努力以改進打火機的兒童抵制性之前用於打火機中的部件數量的打火機設計。這個打火機設計顯著地降低了成本和複雜性，同時提供了一種既抵制兒童使用又便於成年人由此為預期使用者使用的打火機。
[0008]本發明涉及一種打火機，例如袖珍打火機或者點火槍。所述打火機包括:殼體，所述殼體具有燃料供給單元；點燃機構，所述點燃機構用於點燃來自所述燃料供給單元的燃料；致動單元，所述致動單元可移動地與所述殼體相關聯，以在對所述致動單元施加致動カ時選擇性地點燃所述燃料；以及至少兩個分離的接觸區域，所述至少兩個分離的接觸區域暴露出所述殼體，以允許使用者使用至少兩個手指來向所述接觸區域施加力，所述至少兩個手指施加的力的結合大於或等於所述致動力。
[0009]所述致動単元的兩個分離的接觸區域可以暴露出所述殼體的不同部分或側面，可以在所述殼體的相對側面上。所述致動単元可以製成單片致動件且與殼體可移動地相關聯，以便對所述接觸區域的力的施加使得所述致動件相對於所述殼體移動以選擇性地點燃所述燃料。
[0010]可選地，所述致動単元可以是致動組件，所述致動組件包括多個部件，所述多個部件中的至少ー個或者多個可以與所述殼體可移動地相關聯，以允許通過施加所需的致動カ而操作打火機。因此，所述致動単元可以是單片致動件或者是包括多個部件的致動組件。
[0011]所述打火機還可以具有如典型的點火槍中使用的加長噴嘴，所述噴嘴與所述燃料供給單元相連。所述燃料供給單元典型地通過管向所述加長噴嘴進給燃料。當所述致動單元移動或者旋轉時，所述致動單元的內表面與氣體釋放機構相互作用以釋放燃料，以及與點燃件或者火花產生件相互作用以產生火花，以便可以點燃所述燃料。所述相互作用可以是直接的或者間接的，因為在凸輪與壓電機構和/或氣體釋放機構之間可存在部件。
[0012]移動所述致動單元以點燃所述燃料所需的カ可以是釋放所述氣體所需的カ和致動所述火花產生件所需的カ的結合。還可以通過增加額外的施力件(例如，止抵所述致動単元的運動以及使得所述致動単元回復至它的初始位置的至少ー個彈簧)來増加用於移動所述致動單元的力。
[0013]除了可以增加額外的施力件以增大必需的致動カ之外，還可以根據所述接觸區域相對於樞轉點的定位調節所述致動力，由此可以調節用於對致動單元施加極限カ的槓桿的長度，以使得致動所述打火機變得更加簡單或更加困難。
[0014]所述致動単元的第一接觸區域可位於所述殼體的底部，所述致動単元的第二接觸區域可位於所述把手的不同部分。所述第二接觸區域優選地位於所述把手的頂部。所述致動單元可以從第一位置、初始位置或關閉位置移動到第二位置或點燃位置，當所述致動單元移動到所述點燃位置時，所述打火機可點燃從所述燃料供給單元供給的燃料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]本發明的優選特徵在附圖中示出，其中在附圖中類似的附圖標記表示類似的元件，其中:
[0016]圖1是ー個實施例的點火槍的剖切側視圖，為了清楚地和更好地說明各個內部細節移除了ー些部件，其中打火機處於初始位置；
[0017]圖1A是燃料供給單元、管和氣體致動器的一部分之間的連接的詳細視圖；
[0018]圖1B是點燃發生處的加長噴嘴的端部的詳細視圖；
[0019]圖2B是圖1的點火槍的剖切側視圖，其中打火機處於點燃狀態；
[0020]圖2A是圖1中的打火機中的凸輪150的詳細視圖，其中限定了凸輪的不同表面；
[0021]圖3是與圖1相似的視圖，其中増加了在點燃過程的啟動時位於致動単元上的兩個分離的致動點上的使用者的手指；
[0022]圖4是與圖2相似的視圖，其中增加了在點燃時位於致動單元上的兩個分離的致動點上的使用者的手指；[0023]圖5示出了致動單元的替代實施例配置，其中致動點位於初始位置的殼體的側面和底部；
[0024]圖6是圖5的實施例的致動單元；
[0025]圖7示出了處於點燃位置的圖5的實施例；
[0026]圖8是與圖5相似的視圖，其中増加了在點燃過程的啟動時位於致動単元上的兩個致動點上的使用者的手指的位置；
[0027]圖9是與圖7相似的視圖，其中増加了在點燃時位於致動單元上的兩個致動點上的使用者的手指；
[0028]圖10是可選實施例的點火槍的剖切側視圖，為了清楚地和更好地說明各個內部細節，移除了ー些部件，其中打火機處於初始裝置或休息狀態；
[0029]圖1OA是圖10的點燃單元的一部分的等軸視圖；
[0030]圖1OB是圖10的點燃單元的可選部分的等軸視圖；
[0031]圖1OC是圖1OB的點燃單元的部分的正視圖；
[0032]圖1OD示出了處於點燃位置的圖10的實施例；
[0033]圖11和圖12示出了具有三(3)個接觸表面的可選實施例；
[0034]圖13是進ー步實施例的點火槍的剖切側視圖，為了清楚地和更好地說明各個內部細節，移除了ー些部件，其中打火機處於初始狀態或休息狀態；
[0035]圖13A示出了圖13的實施例的部件；
[0036]圖13B進ー步示出了圖13的實施例的另一部件；
[0037]圖14示出了當只按壓按鍵，或者同時按壓按鍵和凸輪且施加在按鍵上的力比施加在凸輪上的カ大時，處於點燃位置的圖13的實施例；以及
[0038]圖15示出了當只按壓凸輪，或者同時按壓按鍵和凸輪且施加在凸輪上的力比施加在按鍵上的カ大時，處於點燃位置的圖13的實施例。
【具體實施方式】
[0039]轉到圖1，示出了根據本發明構造的點火槍10的實施例，需要理解的是，本領域的普通技術人員應認識到可以對各個元件進行很多修改和替換。雖然將參考點火槍描述本發明，但是本領域的普通技術人員可以容易地將本教導適用到常規的袖珍打火機等。
[0040]本文的圖1中和其他實施例的點火槍10提供了ー種設計為具有防止或抑制非預期的使用者的點燃(或者増加非預期的使用者的點燃難度)的特徵的點火槍。
[0041]點火槍10具有殼體100，殼體100具有在一端的把手和在另一端的噴嘴230 (如圖1B所示)，殼體100包括相連的用於與噴嘴230選擇性地流體連通的燃料供給單元110。通常標記為143的點燃組件(例如壓電機構)與殼體100可操作地相連，用於產生鄰近噴嘴165 (如圖1B所示)的火花,在這個實施例中示為凸輪150的致動單元與鄰近把手的殼體100相連且可操作用於分配來自燃料供給單元110的燃料以及致動點燃組件143。
[0042]殼體100可主要由成型的剛性聚合物或者塑料材料(例如丙烯腈-丁ニ烯-苯こ烯(ABS)等)形成。殼體100還可以由通過本領域的普通技術人員已知的技術(例如超聲波焊接)接合到一起的兩個部分形成。
[0043]參考圖1到圖4,殼體100優選地包括燃料供給單元105 (如圖1和圖1A所示)，燃料供給單元105包括燃料供給容器110、氣體致動器120和閥門組件130，閥門組件130與延伸穿過棒180到達棒180的頭端或噴嘴230的管160相連。燃料供給容器110容納可以是壓縮烴類氣體(例如丁烷或丙烷和丁烷混合物等)的燃料。如圖3和圖4所示，保持器190和200可以定位在殼體100內以相對於氣體致動器120適當地定位和保持燃料供給容器110。
[0044]參考圖1、圖1A和圖2，氣體致動器120可旋轉地支撐在殼體100上或與殼體100或燃料供給單元105連接。閥門組件130包括噴ロ 164(如圖1A所示)和閥門。閥門可以是可調節火焰閥或固定的火焰閥，也可以是本領域已知的常開閥門設計或常閉閥門設計。氣體致動器120在逆時針方向上的旋轉將噴ロ 164提起，以從燃料供給單元105釋放燃料。
[0045]參考圖1、圖1A和圖2，燃料連接器162設置在噴ロ 164之上，且其中容納管160。但是，連接器162是任選的，如果沒有使用連接器162的話，管160可直接設置在噴ロ 164上。
[0046]美國專利N0.5，934，895,N0.5，520，197,N0.5，435，719 和 N0.6，086，360 公開了適
當的燃料供給容器110，其全部公開內容通過弓I用併入本文。如本領域普通技術人員所期望的，上述專利文件中公開的燃料供給單元可以和公開的所有部件一起使用，或者在移除各種部件(例如擋風玻璃、H簧、H鎖等)的情況下使用。還可以使用燃料供給單元的可選布置。
[0047]管160限定出用於將燃料供給單元110與噴嘴165流體連接的通道(如圖1、圖1A和圖1B所示)。用於柔性管160的適當材料為塑料。因此，管160將燃料從燃料供給單元105運送到噴嘴165。
[0048]管160與位於加長噴嘴或棒180的頭端230附近的噴嘴165連接。因此，管160將燃料從燃料供給單元105運輸到在棒180的頭端230處的噴嘴165。噴嘴165可任選地包括擴散器167，優選地，擴散器167為如圖1B所示的螺旋彈簧的形式。
[0049]參考圖1，儘管不是對本發明的所有方面都是必須的，但是電點燃組件143(例如壓電機構)是ー個優選的點燃組件。點燃組件可以可選地包括其他電點燃部件，例如美國專利N0.3，758，820和N0.5，496，169中示出的火花輪和火石組件或者用於產生火花或者點燃燃料的本領域的其他熟知的機構。點燃組件可以可選地包括具有例如與其端子相連的線圈的電池。壓電機構可以是上述專利N0.5，262，697中公開的類型。
[0050]壓電單元143優選地包括沿公共軸線相對於彼此滑動的上部140和下部142。螺旋彈簧或者壓簧148定位在壓電單元的上部140和下部142之間。壓簧148用於抵抗壓電單元的擠壓，當壓簧148定位在殼體100中時，抵抗凸輪150的旋轉。
[0051]壓電單元143 (如圖3所示)進ー步包括電觸頭145和電觸頭147。線146將電觸頭147連接到棒180。線144將電觸頭145連接到噴嘴165 (如圖1B所示)。當壓電單元143被致動時，在間隙Y(如圖1B所示)中產生火花以點燃燃料。
[0052]參考圖1到圖4，凸輪150優選地可旋轉地支撐在殼體100上。本領域普通技術人員可以容易地理解的是，凸輪150也可以以其他方式(例如以懸臂的方式、可彎曲地、可滑動地或可旋轉地)與殼體聯接或連接。例如，凸輪150可以是連杆系統或者由兩片形成，其中一片可滑動地與殼體100聯接，另一片樞轉。這種實施例在下面討論的圖10中示出。
[0053]凸輪150的形狀可以採用具有至少兩個暴露的表面(如圖1中所示的150a和150b)和直接或間接地與點燃組件和/或燃料供給單元相互作用的至少ー個功能性表面(如圖2A中所示的150c或150d)的任何形狀。在這個實施例中，凸輪150具有兩個致動點，即位於凸輪150的上部且暴露出殼體100的上部的上暴露接觸表面150a以及暴露出殼體100的下部且還延伸超過殼體100的下暴露接觸表面150b。兩個致動點允許成年使用者使用兩個不同的手指在兩個位置施加力。當凸輪150繞凸輪樞軸152旋轉時，氣體致動器接觸表面150d，關閉表面150d和氣體致動器120之間的間隙X(如圖3所示)，然後向氣體致動器120施加力/位移以使氣體致動器120旋轉並釋放燃料。燃料行進穿過管160到達噴嘴165。在氣體釋放過程中，壓電接觸表面150c擠壓壓電機構143，引起壓電單元143內的錘(未示出)敲擊也在壓電單元143內的壓電元件(未示出)。敲擊壓電元件或晶體產生電脈衝，該電脈衝通過線144和線146 (如圖1到圖4所示)傳導到棒180和棒觸角168 (如圖1B所示)以與噴嘴165或擴散器167之間產生火花間隙W。在噴嘴165或者擴散器167與棒觸角168之間的間隙W處產生電弧，由此點燃從燃料供給單元釋放的燃料。
[0054]可選地，致動單元可以執行燃料釋放功能和/或點燃功能中的ー個，其他機構或者組件可以執行另ー個功能。
[0055]使凸輪150或者本發明的致動單元的其他實施例執行燃料釋放功能和點燃功能中的一個或兩者在本發明的廣泛範圍內。在圖1到圖4所示的實施例中，凸輪150同時執行這些功能中的兩者。但是，對本領域技術人員來說應容易明白的是，還可以通過利用凸輪執行這些功能中的任一個來滿足凸輪150作為對非預期使用者的操作的制止件的功能，而通過不同的機構執行另ー個功能，因為兩個功能對於產生點燃都是必需的。例如，在這種實施例中，凸輪150僅可以操作點燃組件143，一些其他控制結構可以定位在打火機10上以控制燃料供給單元。
[0056]因此，可以通過根據本發明的廣泛範圍的致動單元控制點燃功能和燃料供給功能的任何組合。但是，優選的是使得致動單元同時控制這兩個功能。
[0057]用於這個實施例的凸輪150優選地可以是由熱塑性材料(例如，丙烯腈丁ニ烯苯こ烯(ABS)、聚丙烯、尼龍、こ縮醛等)成型的注塑成型塑料部件，或者由鋅(Zamak3)或鋁等鋳造的壓鑄部件。
[0058]可選地，凸輪150可以是多片組件的一部分，以便，如果需要，致動單元可以是多部件組件，多部件組件的一些或者全部部件可以相對於殼體100和/或凸輪150移動以產生所需的點燃。
[0059]可選地，凸輪150可以由多種材料製成，以便使用熱塑性弾性體(TPE)覆蓋上致動表面150c和下致動表面150d，從而增加預期使用者的舒適度。
[0060]參考圖1和圖2，打火機10包括通過旋轉凸輪150而產生致動打火機所需的預定致動カ的彈簧。優選地，壓電單元143內的壓簧148和螺旋彈簧170b為優選實施例中僅有的彈簧，由此最小化所需的部件數量。
[0061]可選地，可以增加額外的彈簧，例如樞轉點152處的扭簧170a和/或彈簧170c等，以產生不同的預定的致動力。預定的力還可以具有非線性彈性係數，以便，如果需要，用於旋轉凸輪150的力可以在旋轉過程中改變。
[0062]扭簧170a可位於殼體100和凸輪150之間。扭簧170a優選地由具有回彈性質的金屬(例如，彈簧鋼、不鏽鋼)或者其他類型的材料製成。[0063]彈簧170c可位於凸輪150和殼體100上的突出部220之間。彈簧170c可以是由具有回彈性質的金屬(例如，彈簧鋼、不鏽鋼)或者其他類型的材料(例如，縮醛熱塑性塑料)製成的螺旋彈簧。應注意的是，雖然彈簧170c被示為相對於打火機殼體100上的突出部220安裝，但是它還可以可選地與打火機的其他部件聯接。另外，螺旋彈簧170b可以是拉伸或壓縮螺旋彈簧，或者可以被片簧、懸臂彈簧或適於偏置凸輪150的任何其他偏置件替代。突出部220還可以具有側壁，位於突出部220的ー個表面上、用於緊固彈簧170b的一端以防止彈簧在凸輪150的旋轉過程中在突出部220上移動的銷或一些其他結構。凸輪150還可以具有(圓形的)凹部，或者在凸輪150旋轉的過程中幫助將彈簧170b的另一端保持在凸輪150上的所需位置中的一些其他適當的結構。
[0064]彈簧170c還可以是具有可變彈性係數的彈簧以增加預定位置處的力，這可以用於產生如上所述的對致動的非線性阻力。ー個預定位置可以是彈性係數僅在壓電單元的致動之前増加的位置。這可以通過放置彼此嵌套的彈簧實現，以便當壓縮的高度達到較小的彈簧時，弾性係數將增加或者可以使用具有遞增係數的螺旋彈簧。
[0065]仍參考圖1，殼體銷225可與殼體100連接且被定位以防止凸輪150在初始位置時順時針方向旋轉。當凸輪150與殼體銷225接觸時，凸輪150位於其初始位置。壓簧148、彈簧170a和/或彈簧170c可設計成向凸輪150施加カ以引起凸輪150回復到初始位置以及產生預緊力，在凸輪150能夠從其初始位置開始旋轉之前，最終使用者必須克服作為致動カ的一部分的預緊力。
[0066]螺旋彈簧170b位於氣體致動器120和殼體100上的肋狀保持器190之間。螺旋彈簧170b優選地由具有回彈性質的金屬(例如，彈簧鋼、不鏽鋼)或者其他類型的材料(例如，縮醛熱塑性塑料)製成。應注意的是，雖然螺旋彈簧170b被示為抵靠殼體100安裝，但是它也可以可選地與打火機的其他部件聯接。
[0067]可以調節壓簧148、扭簧170a、螺旋彈簧170b和/或彈簧170c以產生對於非預期使用者足夠難以致動的力，而成年使用者可以使用兩個手指(例如他們的食指和拇指)克服上述的力，從而點燃打火機。施加在暴露的接觸表面、用於點燃氣體的合力應小於20kg且大於5kg，優選地小於15kg且大於6.5kg。在扭矩方面，這可以通過調節凸輪150的接觸區域之間的槓桿長度而進行調節。
[0068]這個實施例(打火機設計)還是內在防幹預的。如果從打火機中移除凸輪150，那麼打火機就是無功能的且不能被操作的，因為用於釋放氣體和致動點燃機構所需的所有表面也都從產品中移除了。
[0069]通過相對於壓電元件和/或燃料釋放部件定位表面150c和表面150d以與期望的位置接合，表面150c和表面150d可以被設計成用於控制釋放燃料和致動壓電機構的旋轉時間或者旋轉角度。壓電機構143、氣體致動器120和彈簧(170a、170b和170c)相對於凸輪樞軸152的位置與致動壓電機構143、擠壓氣體致動器120以釋放氣體、以及旋轉凸輪以克服來自彈簧(170a、170b和170c)的力加上任何摩擦力的カ結合以確定用於旋轉凸輪150以點燃燃料的力/扭矩。當使用者想要熄滅火焰時，釋放致動單元允許內部彈簧將凸輪150樞轉回起始位置或休息位置，從而停止來自燃料供給單元105的氣體的流動，由此熄滅火焰。
[0070]因此，圖1到圖4中的實施例提供了具有通過期望的力抵制打火機的致動，以抑制非預期使用者的操作的內部彈簧的打火機。同時，凸輪150被配置成具有兩個不同的致動表面，即表面150a和表面150b,以便可以使用兩個手指來克服與打火機的點燃相對抗的力，由此點燃燃料。圖1示出了處於休息位置的這個實施例的打火機10，其中通過間隙將凸輪150d定位為與氣體致動器120間隔開，其中凸輪表面150c鄰近點燃組件143，但不對組件143起作用。圖2示出了已經移動到點燃位置的相同的打火機，其中凸輪150逆時針樞轉，凸輪表面150d擠壓氣體致動器120以釋放燃料，並且凸輪表面150c對點燃組件143起作用。圖3和圖4示出了與圖1和圖2相同的打火機10的位置，但是還示出了如期望地向表面150a和表面150b施加力的使用者的手指的預期位置。
[0071 ] 圖5到圖9示出了本發明的進ー步實施例，其中致動單元在結構上與圖1到圖4中所示的凸輪150相比不同。在圖5到圖9的實施例中，致動單元包括由凸輪652和延伸部654組成的組件650，在這種情況下，延伸部654為固定到凸輪652且定位成通過殼體600中的狹槽658延伸出殼體600的橫向延伸杆656。如圖5中的箭頭所示，杆656為預期使用者提供了另ー個施加力的表面，以提供操作打火機所需的致動合力。圖5示出了打火機中的替代致動組件650，圖6示出了從殼體600中移出以進ー步說明其細節的組件650。
[0072]圖7示出了處於點燃位置的殼體600內的組件650，其中凸輪652已繞樞轉點660樞轉。應理解的是，這個實施例中的凸輪652也被殼體100中的彈簧等以與如上關於圖1到圖4的實施例討論的方式的相似方式偏置，其細節在這個實施例中不再重複。因此，這個實施例的休息位置將如圖5所示，圖8和圖9示出了可以用於將組件650從圖5和圖9中所示的初始位置樞轉到圖7和圖8中所示的點燃位置的預期使用者的手指的位置。
[0073]應理解的是，這個實施例的杆656為施加力提供了第二表面，其在本文所公開的本發明的廣泛範圍內。
[0074]圖10和圖1OA到圖1OD示出了包括與殼體10可滑動地連接的按鍵340的另ー個實施例。按鍵340上的肋條341與殼體100中的允許按鍵340相對於殼體滑動的狹槽(未示出)相配合。按鍵340具有與凸輪350上的狹槽351相配合的銷342。當預期使用者使用ー個手指推動按鍵340吋，銷342接觸狹槽351中的表面，在凸輪350上施加力/位移以逆時針方向旋轉凸輪350，同時預期使用者可以使用另ー個手指在下暴露凸輪接觸表面350b上施加カ以旋轉凸輪350。隨著凸輪350旋轉，氣體致動器接觸表面350d與氣體致動器120接觸並擠壓氣體致動器120以從燃料供給單元釋放氣體，壓電接觸表面350c擠壓壓電單元以產生用於點燃燃料的火花。
[0075]彈簧170c是位於突出部220和凸輪350上的表面350c之間的、處於壓縮狀態的螺旋彈簧，彈簧170c増加了旋轉凸輪350的難度，並且當其被使用者釋放時，將凸輪350回復到其初始位置。可以增加銷201至突出部220以控制彈簧170c在突出部220上的位置，或者如上文所討論的和如本領域中已知的，可以增加額外的突出部或者凹部以緊固或者接合在彈簧170c的兩側上。
[0076]與圖1中的銷225類似，殼體銷325防止凸輪350在初始位置時沿順時針方向移動。
[0077]狹槽351和銷342的形狀設計成:按鍵340的滑動運動不引起狹槽351和銷342之間的任何顯著的結合或者幹擾，從而在一旦按鍵和凸輪350被最終使用者釋放吋，防止凸輪350回復到初始位置。另外，當在不按壓按鍵340的情況下旋轉凸輪350時，直到狹槽351的後邊緣與銷342接觸，按鍵340才移動。
[0078]總結圖10和圖1OA到圖1OD的實施例，這個實施例以與圖1到圖4的實施例相同的概念工作，但是利用了致動組件，該致動組件包括凸輪350、按鍵340、使得按鍵340與凸輪350相互作用或相連接以及使得按鍵340和凸輪350的組合與氣體致動器120和點燃組件143相互作用或相連接的部件。
[0079]圖10示出了處於初始位置的這個實施例中的打火機，通過向按鍵340和凸輪350施加カ以便合力足以使得凸輪350在殼體中移動以及如期望地操作內部機構，使用者可以如預期地操作這個實施例。
[0080]圖1OA到圖1OC進ー步示出了根據這個實施例的按鍵340的各種視圖，且更好地示出了肋條341的下部結構，肋條341保持用幹與狹槽351和凸輪350相互作用的銷342。
[0081]可以使用如預期地施加到按鍵340和凸輪350的力操作這個實施例，或者對於有足夠力量的個人來說，也可以通過對按鍵340或凸輪350施加較大量級的カ來操作這個實施例。
[0082]當施加足夠的カ時，凸輪350將在殼體100內逆時針方向旋轉到圖1OD所示的點燃位置。在這個位置，凸輪350的表面350c和350d分別與壓電機構、氣體致動器120和燃料供給單元相互作用，以如預期地引起點燃。
[0083]當期望熄滅打火機的火焰時，使用者可以釋放施加到凸輪350和按鍵340的力，內部彈簧(例如，彈簧170c和170b)引起凸輪350順時針方向樞轉回圖10所示的初始位置。
[0084]關於本發明的這個實施例和其他可能實施例，應注意的是，在已經點燃打火機後，可以通過施加在按鍵340或者凸輪350上的持續的カ保持火焰。
[0085]關於這個實施例還應注意的是，狹槽351限定在向凸輪350上施加力之前，可以施加在按鍵340上的運動的量。當從圖10的初始位置朝圖1OD的點燃位置移動時，直到銷342到達狹槽351的前表面，施加在按鍵340上的カ才對凸輪350有作用。進ー步地，狹槽351的尺寸越大，在狹槽351和銷342接觸之前，按鍵340或凸輪350可以相對於彼此移動得越遠。可以期望的是具有足夠大以允許按鍵340的ー些運動而不對凸輪350產生任何作用的狹槽，因為這將幫助避免非預期使用者聯想按鍵340和凸輪350之間存在ー些聯繫。
[0086]圖11和圖12示出本發明的一個實施例，其中為使用不同位置的第二手指或使用者的第三手指操作提供第三表面，以幫助提供足夠的力。
[0087]除了圖11和圖12中示出的凸輪150的形狀之外，這些圖中的實施例的操作與圖1到圖4中的實施例的操作基本相同。在這個實施例中，主要的明顯的區別是從凸輪150向下延伸並產生使用者可對其施加カ的額外的表面的延伸部210。因此，在這個實施例中，使用者可以施加力到上表面150a、下表面150b和/或延伸部210的前邊緣。圖12示出了處於點火位置的這個實施例的打火機，並且明顯地示出一旦將足夠的力施加到凸輪150，凸輪150以與其他實施例中類似的方式逆時針旋轉以致動並點燃打火機。當釋放對包括延伸部210的凸輪150施加的力吋，凸輪150朝圖11的位置順時針樞轉，熄滅打火機的火焰。
[0088]在如圖13到圖15所示的另ー個實施例中，按鍵440在樞軸441處與殼體100可樞轉地連接。按鍵440具有彈簧接觸表面443和突出部442。彈簧470c是位於按鍵440的彈簧接觸表面443與殼體100內的肋條或其他結構420之間的處於壓縮狀態的螺旋彈簧。任選的彈簧470c增加按壓按鍵440的難度以及當使用者釋放按鍵440時將按鍵440回復到它的初始位置。當預期使用者使用ー個手指按壓按鍵440時，突出部442在凸輪450的表面450a上施加力，同時預期使用者可以使用另ー個手指在下暴露凸輪接觸表面450b上施加カ以旋轉凸輪450。隨著凸輪450的旋轉，氣體致動器接觸表面450d與氣體致動器120接觸並按壓氣體致動器120以從燃料供給單元釋放氣體，壓電接觸表面450c按壓壓電單元以產生點燃氣體或燃料的火花。當使用者釋放按鍵440和凸輪450吋，彈簧470c將按鍵440和壓電單元143回復到初始位置，氣體致動器彈簧470b也將凸輪450回復到初始位置。如果需要的話，可以利用額外的彈簧幫助回復凸輪450。
[0089]現在應注意的是，按鍵440可以配置成與殼體連接的懸臂梁，且不需要樞軸411。懸臂梁的弾性允許懸臂梁如需要地彎曲和回復，並且這個彈性還可以消除對彈簧470c的需求。
[0090]應理解的是，按鍵440上的突出部442可以以多種不同的方式與凸輪450相互作用。進ー步地，與其他實施例一祥，在這個實施例中，期望在按鍵440和凸輪450之間存在ー些遊隙，以便這兩個結構之間的一些連接對於非預期的使用者不是明顯的。圖13A提供了突出部442的結構的詳細說明，並且示出了通過間隙Z分離的下銷446和上表面448。這些結構與處於圖13B中最佳示出的位置的凸輪450在接觸表面450a和450e處相互作用。這些表面限定配合在間隙Z之間的厚度A，例如，如圖13和圖14所示，間隙Z相對於厚度A的大小規定按鍵440和凸輪450之間的遊隙的期望量。在這個實施例中還應明白的是，如果大部分的力或者全部的力施加到按鍵440和凸輪450中的任ー個時，在與接觸表面450a和450e不同的位置存在這兩個部件之間的接觸，但是最終兩個結構如它們都受到カー樣地ー起移動。根據施加到按鍵440和/或凸輪450的力，表面450a和表面450e中的任一個將分別接觸按鍵440的接觸表面448或者446。換言之，如果施加過大的力到按鍵440，那麼表面448將接觸凸輪450的表面450a，進ー步的移動將隨著這些表面的接觸而發生。另一方面，如果施加過大的力到凸輪450，那麼表面450e將接觸按鍵440上的接觸表面446，這兩個部件的進ー步移動將隨著這兩個表面的接觸而發生。如果施加基本平衡的力到按鍵440和凸輪450,可以發生另一可選的情況，以便表面450a和450e懸浮在表面448和表面446之間的間隙Z中，而不接觸任ー個。圖13示出了處於初始位置的這個實施例，其中彈簧使得凸輪450完全順時針旋轉，按鍵440被完全提升。殼體100具有按鍵止擋111 (如圖13所示)，按鍵440可設有延伸部444，延伸部444與按鍵止擋111 一起作用以防止按鍵440旋轉出或者以其他方式離開殼體100。
[0091]圖14示出了處於點燃位置的這個實施例，可以通過同時按壓按鍵440和凸輪450 (施加到按鍵440的力大於施加到凸輪450的力)或者只按壓按鍵440引起。當以這種方式施加カ時，按鍵440的表面448和凸輪450的表面450a之間發生接觸。
[0092]當通過只施加力到凸輪150，或者同時施加力到凸輪450和按鍵440 (施加到凸輪450的力大於施加到按鍵440的力)來操作這個實施例的打火機吋，按鍵440的表面446和凸輪450的表面450e之間發生接觸，並且凸輪450在它的旋轉過程中拉動按鍵140 —起到圖15中所示的點燃位置。
[0093]無論在哪種情況，當期望熄滅這個實施例中的火焰時，釋放按鍵440和凸輪450導致凸輪450順時針方向旋轉樞轉回圖13所示的初始位置，由此防止燃料流動,從而熄滅火焰。[0094]仍參考圖13到圖15，與圖1中的銷225類似，可相對於凸輪450定位殼體銷425以防止凸輪450處於初始位置時順時針方向移動。優選地附接到殼體110作為初始位置的凸輪450的止擋的殼體銷425也可以定位在凸輪450上或者按鍵440上，或者作為凸輪450和按鍵440之間的單獨的元件，以幫助這兩個部件之間的接觸，尤其是當施加力到按鍵440時。
[0095]本領域普通技術人員應知道和理解的是，可以通過選擇具有特定弾性係數的不同彈簧和/或改變凸輪150的凸輪表面的幾何形狀以及中心152相對於不同接觸點的位置來改變所需的カ的大小。由於這種設計，用於旋轉凸輪450的力也會變化。
[0096]打火機設計成使用者必須具有預定的力量水平以便點燃打火機。預期使用者還可以通過使用單個動作或單個手指將較大的力施加到暴露表面150a或150b中的一個來點燃打火機，這可以稱作大力模式。
[0097]關於所有的實施例，為了使打火機對於ー些預期的使用者不是過分地難以致動，大力模式優選地應不大於預定值。應考慮的是，對於本發明的打火機，優選的值小於約IOkg且大於約5kg，更優選地小於約8.5kg且大於約6.5kg。換言之，必需施加到兩個接觸表面的總カ(無論是施加到兩個接觸表面還是施加到兩個接觸表面中的任ー個)，應該在約5kg和約IOkg之間。應相信的是，這個範圍的カ不會消極地影響ー些預期使用者的使用，而會對非預期使用者的操作提供期望的阻力。這些值是示例性的，大力模式中的操作力可以大於或小於上述範圍。
[0098]可選地，如果預期使用者不希望通過使用一個手指在ー個接觸面致動打火機(大カ模式)來使用打火機，根據實施例，預期使用者可以通過接觸多個凸輪表面並且在兩個位置同時施加力(需要比在任ー個位置更小的力來致動打火機，且更容易操作)來操作打火機。這種操作模式包括多個致動移動，在示出的實施例中，使用者施加兩個或更多個力/動作以移動凸輪150、350、450、650和/或按鍵340、440或者延伸杆656，其中施加到任意一個表面的カ小於大力模式中需要施加的力，這可以稱作小カ模式。
[0099]優選地，為了執行小カ模式，使用者必須具有預定水平的靈巧性、手掌大小和認知技能以同時移動兩個暴露接觸表面(例如150a和150b)。
[0100]本發明不限於所公開的順序，還包括本領域普通技術人員所能考慮到的那些替代方案。小力模式中的打火機10的非預期使用者安全特性還可依賴於預期使用者和非預期使用者之間的身體差別，例如，通過控制凸輪150、350、450 (和/或按鍵340/440)的暴露表面之間的間距，和/或調節致動打火機所需的操作力和位移。可以通過調節每個凸輪表面的相互作用，調節凸輪150的中心的位置、凸輪表面(150c和150d)的形狀、彈簧的設計等改變カ和位移。進ー步地，間隙Y、Z和厚度A、B也可以配置成優化感覺和/或預期使用者和非預期使用者致動打火機所需的カ和位移。
[0101]內部部件和/或組件的設計，例如致動組件或単元的配置、任何連接機構的配置、彈簧的數量和通過彈簧產生的力，影響使用者為了操作打火機而需要施加到致動單元的力。例如，使凸輪沿著致動路徑移動所需的力可能不等於使致動單元沿著線性的、旋轉的、非線性的致動路徑等移動所需的力。致動可能需要使用者將致動単元沿著多條路徑移動，這可能使得致動更加困難。
[0102]儘管公開的實施例已經示出具有旋轉致動路徑的優選致動單元，本領域的普通技術人員可以容易地理解的是，線性的、旋轉的和/或非線性的致動，多條路徑等是被本發明考慮的。
[0103]本領域的普通技術人員可以容易地理解的是，多個因素可以增加或者減少預期使用者可以舒適地施加到凸輪的力。例如，這些因素可以包括:通過打火機的設計提供的用於推動、拉動或者致動致動単元的的槓桿作用，打火機部件的摩擦和弾性係數，暴露凸輪表面的形狀，凸輪的形狀，凸輪致動運動的複雜性，部件的位置、大小和形狀，致動的預期速度等。例如，凸輪暴露表面之間的位置和/或關係可以配置成考慮使用者是具有大手還是小手。
[0104]打火機10的ー個特徵在於，在大力模式下，只要使用者提供必需的致動カ和位移，就可以執行單個致動點/操作。打火機10的另ー個特徵在於，在小カ模式下，只要使用者在凸輪150的暴露表面施加點燃打火機所必需的足夠的カ和位移，就可以執行多個致動點/操作。特別地，如果打火機在第一次嘗試中沒有操作，那麼使用者可以再次嘗試以通過施加力到單個或多個致動點致動凸輪150來產生火焰,這可能需要釋放例如致動單元，以重置壓電單元。
[0105]圖10到圖1Od和圖13到圖15中所示的打火機設計也是內在防幹預的，因為如果按鍵(340或440)被故意移除吋，打火機將處於大力模式，即旋轉凸輪350或450以致動打火機的カ將超出彈簧170b、彈簧170c所需的防止兒童使用的水平，並且致動點燃機構的カ可被設計成產生防止兒童使用打火機所必需的力。如果凸輪350或450被故意從打火機中移除，那麼打火機是無功能的且不能夠被操作，因為釋放氣體和致動點燃機構所需的所有表面都被從產品中移除。
[0106]本文所公開的所有實施例中，打火機10具有兩個致動表面，這兩個致動表面必須使用足夠的カ和位移沿特定方向移動以點燃打火機。這允許成年使用者可以在不同的點施加力到相同的部件或組件以克服點燃打火機所需的力。通過設置凸輪150的致動點以便預期使用者可以使用兩個不同的手指施加力以點燃打火機，非預期的使用者將具有難度，因為他們不具備認知能力、靈活性、手掌大小、和/或力量以克服通過只接觸一個致動點來致動打火機所需的力，或者可能不能夠使用比成年使用者或者預期使用者小的手掌大小來接觸兩個或更多個致動點以及同時在正確的方向上施加足夠的カ以致動打火機。
[0107]致動點之間距離可以設計成需要兩隻手致動，或者較大的手來同時到達兩個致動點。
[0108]打火機優選地設計成具有帶有兩個分離的致動點的旋轉凸輪，兩個致動點可被成年人的手的接觸，需要預定扭矩。對於本發明的類型的打火機的典型槓桿臂長度來說，具有約5mm和約50mm之間的槓桿臂,預定扭矩優選為小於500kg_mm且大於50kg_mm。兩個致動點優選地定位成被食指和拇指接觸。食指可以旋轉凸輪150、350、450，拇指可將按鍵340、440移動預定的距離以點燃打火機，如圖10、圖1Od和圖13到圖15所示。在圖3所示的另一個示例中，食指在凸輪150的下部(如圖1所示的表面150b)上施加扭矩，同時拇指向相同的凸輪150在如圖1所示的表面150a(注意，其他實施例中的凸輪350、450和/或按鍵340、350上的類似的表面)上施加扭矩，以克服如圖4中所示的點燃打火機所需的扭矩(力)。
[0109]隨著カ施加到凸輪150、350、450(和/或按鍵340、440)，凸輪150、350、450 (和/或按鍵340、440)旋轉以如圖3和圖4中所示的按壓(旋轉)氣體致動器120和按壓壓電單元143。
[0110]還應注意的是，術語「第一」、「第二」、「第三」、「上」、「下」等在本文中可以用於修飾
多個元件。除非另有規定，這些修飾語不暗指被修飾的元件的空間順序、序列順序和等級順序。
[0111]雖然已經參考一個或多個示例性實施例描述了本發明，本領域的技術人員可以理解的是，在不脫離本發明的範圍的前提下，可以進行各種變化以及可以對其元件進行等同替代。另外，可以進行很多修改以使特定情況和材料適應於本公開的教導，本公開不限於所公開的作為考慮的最佳模式的特定實施例，相反地本公開包括落在上述範圍內的所有實施例。
【權利要求】
1.一種打火機，包括: 殼體，所述殼體具有燃料供給單元； 點燃機構，所述點燃機構用於點燃來自所述燃料供給單元的燃料； 致動單元，所述致動單元可移動地與所述殼體相關聯，以在對所述致動單元施加致動力時選擇性地點燃所述燃料； 至少兩個分離的接觸區域，所述至少兩個分離的接觸區域暴露出所述殼體，以允許使用者使用至少兩個手指來向所述接觸區域施加力，所述カ的結合大於或等於所述致動力。
2.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元具有用於從所述燃料供給單元釋放燃料的至少ー個內表面。
3.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元具有用於致動所述點燃機構點燃燃料的至少ー個內表面。
4.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元具有用於致動所述點燃機構以及從所述燃料供給單元釋放燃料的至少ー個內表面。
5.根據權利 要求1所述的打火機，其中所述致動単元具有用於致動所述點燃機構點燃燃料的至少ー個內表面和用於從所述燃料供給單元釋放燃料的至少ー個額外的內表面。
6.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元相對於所述殼體旋轉。
7.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元的至少一部分相對於所述殼體旋轉。
8.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元的至少一部分以線性運動移動。
9.根據權利要求1所述的打火機，其中所述至少兩個分離的接觸區域通過所述殼體的不同部分暴露出。
10.根據權利要求1所述的打火機，其中所述至少兩個分離的接觸區域通過所述殼體的相對側面暴露出。
11.根據權利要求1所述的打火機，其中所述至少兩個分離的接觸表面被限定在所述致動單元上。
12.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元包括單片致動件，所述單片致動件與所述殼體可移動地相關聯，以便對所述接觸區域的力的施加使得所述致動件相對於所述殼體移動以選擇性地點燃所述燃料。
13.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元包括致動組件，所述致動組件具有與所述殼體和/或所述致動単元可移動地相關聯的至少ー個部件，以便對所述接觸區域的力的施加使得所述致動單元相對於所述殼體和/或所述致動單元移動，以選擇性地點燃所述燃料。
14.根據權利要求13所述的打火機，其中所述致動組件包括至少兩個可移動部件，所述至少兩個可移動部件通過連杆彼此接合。
15.根據權利要求14所述的打火機，其中所述連杆提供所述至少兩個可移動部件的一個的ー些運動，而所述至少兩個可移動部件的另ー個不運動。
16.根據權利要求14所述的打火機，其中所述至少兩個可移動部件包括可旋轉地安裝在所述殼體內的凸輪件和相對於所述殼體可移動地安裝的按鈕，所述按鈕通過所述連杆與所述凸輪件接合。
17.根據權利要求1所述的打火機，其中所述打火機進ー步包括噴嘴，其中當通過所述致動單元致動所述燃料供給單元時，所述燃料供給單元向所述噴嘴進給燃料，其中所述點燃機構點燃所述噴嘴處的燃料，其中通過所述致動單元致動所述點燃機構。
18.根據權利要求17所述的打火機，其中所述燃料供給單元和所述點燃件各自需要將施加到待致動的致動單元的分力，且其中所述燃料供給單元的分力與火花產生件的分力的結合是所述致動力的一部分。
19.根據權利要求1所述的打火機,進ー步包括額外的施力件,所述額外的施力件施加額外的カ以點燃所述燃料，所述額外的力必須被所述致動単元克服。
20.根據權利要求19所述的打火機，其中所述額外的施力件包括至少ー個彈簧，所述至少ー個彈簧相對於所述殼體止抵所述致動單元的致動運動。
21.根據權利要求1所述的打火機，其中所述殼體具有把手部，以及其中所述至少兩個分離的接觸區域包括從所述把手的底部延伸的第一接觸區域和從所述把手的不同部分延伸的第二接觸區域。
22.根據權利要求1所述的打火機，其中所述殼體具有把手部，以及其中所述至少兩個分離的接觸區域包括從所述把手的底部延伸的第一接觸區域和從所述把手的頂部延伸的第二接觸區域。
23.根據權利要求 1所述的打火機，其中所述致動単元可相對於所述殼體從第一位置移動到第二位置，其中所述致動単元引起由所述燃料供給單元供給的燃料的點燃。
24.根據權利要求1所述的打火機，其中，所述致動単元適於要求介於5kg和20kg之間的致動力。
25.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元適於要求介於6.5kg和15kg之間的致動力。
26.根據權利要求1所述的打火機，其中所述致動単元適於要求介於50kg-mm和500kg-mm之間的致動扭矩。
27.一種用於點燃打火機的方法，所述打火機具有:殼體，所述殼體具有燃料供給單元；點燃機構，所述點燃機構用於點燃來自所述燃料供給單元的燃料；致動單元，所述致動單元與所述殼體可移動地相關聯以在對所述致動單元施加致動カ時選擇性地點燃所述燃料；以及至少兩個分離的接觸區域，所述至少兩個分離的接觸區域暴露出所述殼體，以允許使用者使用至少兩個手指來向所述接觸區域施加力，所述カ的結合大於或等於所述致動力，所述方法包括:向所述至少兩個分離的接觸區域的每個施加力以向所述致動単元施加大於或等於所述致動カ的合力，從而從所述燃料供給單元釋放燃料並通過所述點燃機構點燃所述燃料。
【文檔編號】F23Q2/28GK103534529SQ201180070441
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2011年12月20日 優先權日:2011年4月25日
【發明者】保羅·H·亞當斯 申請人:之寶製造公司