防小孩氣體打火機的製作方法
2023-08-05 00:16:41 2
專利名稱：防小孩氣體打火機的製作方法
技術領域：
本發明涉及「滾壓」類型的防小孩氣體打火機。
滾壓式氣體打火機通常用於點菸。它們包括有氣體容器、帶有由撥杆打開和關閉的閥門的氣體調節系統、打火石以及輪子組件。該輪子組件優選包括一個點火輪，它設置在兩個直徑比該點火輪大的拇指輪之間。該點火輪在轉動時與打火石摩擦，以便在打開的燃燒器上方發射火花點燃氣體，從而產生出火焰。這種打火機通常包括包圍著燃料噴嘴的防風罩，通常具有在點火輪上面通過的舌狀件以便避免使用者的拇指被打火石灰塵弄髒。許多時髦的打火機也都包括這個部件。
重要的是要防止年齡小於5歲的兒童使用這種打火機。在美國已經由消費者產品安全委員會通過功能試驗規定了防小孩的標準16CFR Parts 1145和1210，與可以由小孩操作的打火機相關的傷害危險；捲菸打火機的安全標準；條例；聯邦公報，1993年7月12日星期一。打火機防小孩的程度可以通過進行在這些條例和規則中所規定的試驗來客觀地確定。
採用兩種主要的系統來使得打火機能夠防小孩。在更普通的系統中，在撥杆附近的閉鎖機構防止撥杆移動進入操作位置。該機構在每次使用打火機時必須由使用者操作，並且之後自動地重新設置在閉鎖位置上。
在另一種系統中，打火機的操作特徵受到控制，從而在使打火機更容易操縱的同時，其成功操作取決於使用者的一些特性，例如力量、靈巧、直覺等，這些特性都是成年人的典型特徵而小孩沒有。
本申請人的FR9508011對後面的系統進行了說明，該專利披露了一種防小孩打火機，其姆指輪具有光滑的圓周表面。為了接合拇指輪並且使輪子組件轉動，使用者的拇指必須施加比小孩所能施加的更大的壓力。但是，在實踐中在這種設計中存在限制。
FR-A-2417722披露了一種在打火輪上延伸的防護罩，用來改善美學外觀並且保護該打火機的頂部。它還防止使用者的拇指和打火輪之間接觸從而使拇指變髒。
BIC的US5769098披露了一種彈性防護罩，該防護罩安裝在打火輪周圍上並且在拇指輪上方伸出以防止使用者手指接觸輪子組件。為了接合拇指輪，使用者必須在防護罩上施加足夠的力以壓下它。
但是，在實踐中人們發現由於使用者拇指的肉在它上受力，所以該伸出的防護罩會使得該打火機的成人使用者感覺不舒服。
在實踐中人們還發現，在使用打火機時感覺困難或不舒服的成年人使用者往往會拆掉引起困難或不舒服的這個安全機構，從而使得該打火機可以容易被小孩使用。
因此，本發明的目的在於提供一種改進的防小孩氣體打火機。
根據本發明，提供一種防小孩氣體打火機，它包括打火機主體、用於控制來自打火機的氣體流量的撥杆、可轉動地安裝在主體上的輪子組件以及與輪子組件合作用來點燃氣體的打火石，所述輪子組件包括與拇指輪裝置結合在一起的打火輪裝置，所述拇指輪裝置包括手指接合表面；其特徵在於，在拇指輪裝置附近安裝有阻礙元件，當使用者接觸輪子組件時，阻礙元件的接合表面由使用者的手指接合，並且在使用中由使用者的手指接合的拇指輪裝置的手指接合表面包括一種低摩擦表面。
優選的是，所述阻礙元件包括有一種保護條帶。優選的是，所述拇指輪裝置包括一對拇指輪，並且所述打火輪安裝它們之間，所述保護條帶在這兩個拇指輪之間延伸從而覆蓋著所述打火輪並且因此阻止了使用者的手指接觸打火輪。
優選的是，所述阻礙元件的接合表面基本上與所述低摩擦表面齊平。
本發明在其優選實施例中提供一種更堅固且防小孩的打火機，該打火機操作方便並且就使用者而言不需要任何顯著的學習，而且確保該打火機在其使用期間能夠保持更可靠的防小孩能力。
現在將以實施例的方式並且參照附圖對具體體現本發明的各種形式的各種打火機進行說明，其中
圖1顯示出第一打火機的上面部分；圖2為第一打火機的縱向截面；圖3為表示在使用中施加在該打火機上的力的曲線圖；圖4A為第一打火機的局部組裝好的主體的平面圖，顯示出選擇的部件；圖4B為沿著圖4A的直線A-A剖開的縱向截面，顯示出打火機的上面部分；圖4C為沿著圖4A的直線B-B剖開的縱向剖面，顯示出打火機的上面部分；圖5A和5B為第一打火機在裝配的各個不同階段時的部分組裝好的主體的進一步視圖；圖5C顯示了第一打火機的條帶裝置；圖6A顯示出第二打火機，顯示出在組裝的第一階段時主體與選定的部件結合在一起；圖6B顯示出在組裝的第二階段時第二打火機的上面部分；
圖6C和6D顯示出第二打火機的條帶裝置；圖7A顯示出除了包圍火焰噴口的彎曲部分之外具有條帶裝置的第三打火機；並且圖7B顯示出第三打火機的條帶裝置。
在每個實施例中相應的部件由相同的標號來標識。
參照圖1和圖2，第一打火機包括裝有氣體容器10的打火機主體1、包括由撥杆12操縱的閥門組件的氣體調節系統以及包括有打火輪組件13的點火機構。打火輪組件由包括打火輪15的打火輪裝置構成，所述打火輪裝置設置在包括兩個直徑大於打火輪的拇指輪16的拇指輪裝置之間。打火機主體1包括一對從主體的每一側伸出的豎立耳部30。
打火輪組件安裝在軸31上，該軸在耳部30中的一對孔70中轉動。打火輪在轉動時摩擦打火石17，以便在打開的燃燒器或噴嘴上方發射火花並且因此產生出火焰。打火石17通過彈簧19擠壓貼緊打火輪。單獨的防風罩25在燃料噴嘴周圍安裝在主體1上，並且具有位於拇指輪外面的兩個外面部分21。條帶裝置27也在拇指輪附近安裝在打火機的主體1上並且支撐在耳部30上，從而從一個耳部30延伸到另一個上並且與防風罩25的內表面22接合。
現在還參照圖5C，條帶裝置27包括阻礙部分，它包括基本上剛性的保護條帶26，它在一端與環形部分34形成為一體，從而形成讓火焰通過的環形孔33。環形部分34形成與防風罩外形相對應的成形部分，使得條帶裝置和防風罩能夠在組裝之後彼此剛性地支撐定位並且使得更難以拆卸該打火機。因為這使得使用者更加難以拆除防風罩和條帶裝置，所以這有助於使得該打火機具有更可靠的防小孩性。條帶裝置還支撐著耳部30，從而提高了該打火機的強度和剛度。
條帶裝置包括兩個向外和向下延伸的凸緣28，它們在打火機完全組裝好時設置在兩個相應的凹槽31中，在打火機主體1的每個耳部30中有一個凹槽。在另一端設有尾部29，該尾部在組裝好時位於打火機主體中的相應底座35中，從而剛性地使條帶26固定不動。
基本上剛性的保護條帶26設置在打火輪上面並且位於拇指輪之間。該保護條帶26形成阻礙元件，並且因此其外表面26′形成阻礙元件的接合表面，如將在下面所更詳細說明的一樣該接合表面在使用中與使用者的手指摩擦接合。拇指輪的外圓周面16′是光滑的，即沒有顯著的表面圖案，並且形狀為圓形。這些表面16′一起形成手指接合面，該接合面是一種低摩擦表面。在使用中，手指接合面與使用者的手指接觸同時與阻礙元件的接合面接觸以便使輪子組件轉動並且點燃打火機。
要注意的是，在該優選實施例中，阻礙元件的外表面26′基本上與摩擦面16′齊平。在該說明書中，「基本上齊平」被解釋為，在正常的製造公差範圍內阻礙元件的外表面位於從下摩擦面外面或上方0.5mm處到下摩擦面下方或裡面1mm處。但是，在可選實施例中，阻礙元件的外表面不必與拇指輪的外圓周表面齊平。
為了方便，位於拇指輪的外圓周表面上方或下方的阻礙元件的外表面的高度或深度(mm)在下面被表示為「Q」。對於基本上齊平的阻礙表面而言該Q值為+0.5mm(表示阻礙元件的外表面在拇指輪的外表面上方或外面升高了0.5mm)到-1.0mm(表示該阻礙元件的外表面在拇指輪的外圓周表面的下面或裡面凹進1.0mm)。在圖2中顯示出該高度或深度Q，並且在該實施例中其數值為-0.2mm。
該打火機以與傳統滾壓式打火機相同的方式操作，並且不需要使用者施加任何額外的有意動作。使用者主要以足夠的力將其手指(通常為拇指)按壓在低摩擦表面16′上以夾住拇指輪並使它們轉動。然後使用者的拇指同時接觸阻礙元件的表面26′。
雖然該操作對於已經使用過傳統滾壓式打火機的人而言是熟悉的，但是將本發明的這個操作理解為涉及兩個力是有幫助的。在圖1中由箭頭R和T表示這兩個力，它們分別表示徑向力R和切向力T。現在還參照圖3，這些力可以如下面所述一樣彼此相關。
為了操作該打火機，使用者必須使輪子組件轉動得足夠快以便至少產生出點燃氣體所需要的最小量的火花。為了使輪子組件轉動，使用者必須首先克服在滾壓式打火機的普通結構中存在的摩擦阻力。這主要包括打火石17和打火輪15之間的摩擦以及軸31和耳部30之間的摩擦。因此使用者必須施加足夠的朝向輪子組件中心大體上向內或向下的徑向力R，從而實現在手指和拇指輪的外圓周面16′之間的充分摩擦接合。該徑向力使得使用者能夠夾住拇指輪以使它們轉動。如果使用者不能提供足夠的徑向力，則其手指將在拇指輪表面上滑動，從而不能使輪子組件移動得足夠快以實現點火。
因此力Rmin被定義為使用者必須施加以便實現在手指和拇指輪之間的充分摩擦接合而能夠進行打火的最小徑向力。在打火機的結構中的許多因素都會影響Rmin的數值，其中這些因素包括低摩擦面的表面圖案和粗糙度、製成拇指輪的材料以及每個拇指輪的寬度。通過控制這些因素從而可以控制Rmin的數值。
在本發明中，具體通過拇指輪的表面特性來控制Rmin的數值。在本實施方案中，拇指輪的表面是光滑的，即沒有任何顯著的表面圖案，並且將製成拇指輪的材料選擇成具有所要求的摩擦特性。在實踐中人們發現，許多材料適合於該用途，包括合金例如Mazac和Zamac、金屬、塑料、陶瓷或任意其它合適的材料。低摩擦面16′的粗糙度等於或小於Ra125μm，也就是說不大於國際標準No.630(NEN)的1級粗糙度。優選的是，每個拇指輪的寬度為3mm或更小。製成拇指輪的材料可以選擇成使低摩擦面具有所要求的摩擦係數，這一般被定義為在所述表面和自身之間存在的摩擦係數。優選的是，所述低摩擦面16′的摩擦係數為0.8或更小。
在可選實施方案中，低摩擦面還可以具有波狀外形。或者，拇指輪裝置的表面可以形成有許多小圓齒，從而所述低摩擦面由齒的向外尖端構成。在該情況中，人們發現每個齒的伸出尖端的半徑優選等於或大於0.3mm。但是，如在下面參照圖3所述一樣，在試驗中人們已經發現使用滾花的或尖銳邊緣的、鋸齒狀表面圖案不能實現本發明的目的。
為了使輪子組件轉動並且點燃打火機，在使用者已經至少施加了最小徑向力Rmin之後，使用者必須施加大體上沿著轉動方向的進一步的力。這在圖1中由箭頭T表示，並且在下面被稱為切向力。
當使用者在拇指輪上向下施加壓力，他同時在阻礙元件的表面26′上施加壓力。因此使用者的手指和阻礙元件之間的摩擦接合程度由徑向力R的數值決定。使用者在拇指輪上施加的壓力越大，與阻礙元件的摩擦接合越大。因此容易理解的是，本發明通過控制Rmin的數值還能夠確定在可以操作該打火機之前在使用者的手指和阻礙元件之間必須存在的最小程度的摩擦接合。
為了實現輪子組件的轉動並且點燃打火機，使用者必須克服手指和阻礙元件之間的摩擦接合。因此可以定義數值Tmin，該數值是為了克服手指和阻礙元件之間的摩擦接合以實現點火使用者必須施加的徑向力T的最小數值。參照圖3，可以看出對於本發明的打火機而言，Tmin的數值隨著R的數值上升。換句話說，使用者必須向下按壓輪子組件以夾住拇指輪的光滑表面所用的力越大，則他所要克服的來自阻礙元件的阻力越大。
對於任意給定的Rmin的數值而言，使用者手指和阻礙元件的表面26′之間的摩擦接合程度將取決於打火機結構中的許多因素。其中這些因素包括Q值和阻礙元件的寬度以及拇指輪之間間隙的寬度。人們已經發現拇指輪之間的間隙優選至少為1.5mm，並且阻礙元件和拇指輪裝置的整體寬度優選小於15mm。
本發明的這些結構特徵的效果由圖表中的直線X和Y來說明。直線X表示具有設置成與拇指輪的表面基本上齊平的阻礙元件的打火機的Tmin數值，Q值＝+0.5mm。可以看出通過使打火機設有光滑的拇指輪，Rmin數值變大，這又增加為了克服阻礙元件的摩擦並且點燃打火機使用者必須施加的切向力T的數值。由成年人可以施加的力T的最大數值Tmax大於小孩可以施加的力，因此可以將打火機上述結構特徵選擇成使Tmin數值大於Tmax(小孩)的數值並且小於Tmax(成人)的數值。因此很容易通過改變所有或任意上述這些結構特徵的數值來控制本發明打火機的防小孩程度。另外，本發明容易應用在具有不同輪子組件從而提供對轉動的不同程度摩擦阻力的打火機上。
通過比較，還顯示出用於根據本發明構成的但是具有傳統滾花的或鋸齒狀拇指輪的打火機的Rmin數值。可以看出，由傳統拇指輪所得到的Rmin的較低數值使Tmin數值降低到Tmax(小孩)以下；換句話說，該打火機不再能夠防小孩。在實踐中人們發現拇指輪的光滑度是本發明的根本特徵。
直線Y說明了其Q值＝-1.0mm的打火機。可以看出對於給定的Rmin數值而言，Tmin的相應數值減小。但是，通過提供光滑的拇指輪，從而仍然可以實現小孩所不能達到的Tmin值，因此即使阻礙元件的表面低於拇指輪表面1.0mm本發明的打火機也能夠保持防小孩能力。
通過將阻礙元件形成為一種保護條帶從而可以實現額外的優點，該條帶在拇指輪之間延伸並且覆蓋著打火輪。由於該條帶位於拇指輪水平面以下，所以更加難以將工具例如起子插入在其下方並由此將它撬開。
另外，如果在本發明的打火機上施加過大的徑向力，則相應的Tmin值將增加為大於Tmax。因此手指和阻礙元件的表面之間的摩擦接合將防止使用者施加足夠的切向力以實現轉動。因此本發明需要使用者沿著徑向和切向方向施加平衡的力。成人使用者只使用平均的靈巧度就容易學會所要求的技術。但是，5歲以下的小孩不能協調它們的動作，因此阻礙元件與光滑的拇指輪一起使得對於小孩而言仍然難以實現轉動並且點燃打火機。
光滑的拇指輪還使得更加難以通過使它沿著表面例如地毯滾動來點燃打火機。
由於小孩不能引導拇指輪運動，所以該打火機似乎是無反應的並且無趣味的，而且小孩將喪失玩弄它的興趣。因此本發明在提高防小孩性但同時允許小孩轉動輪組件方面是優選系統。
在實踐中，徑向和切向力被結合進使用者的手指的單個運動。但是容易理解的是，通過提供如上所述的光滑拇指輪和阻礙元件的組合，從而實現轉動並且點燃打火機所需要的力和靈活性容易控制，對於成人來說可以舒適地實現而對於5歲以下的小孩而言不能實現。
由於5歲以下的小孩的手指非常小，所以有時小孩可能將一個手指插入在滾壓式打火機的拇指輪之間，並且通過直接按壓打火輪來轉動輪子組件。這不會影響具有傳統拇指輪的打火機的防小孩能力，但是可能使得小孩更容易使用光滑的拇指輪來操作打火機。通過將阻礙元件形成為一種在拇指輪之間延伸並且覆蓋著打火輪的保護條帶，本發明也避免了這個危險。條帶裝置的環形部件34還有助於防止小孩的手指插入到防風罩裡面的火焰噴口中。
本發明還能夠通過組合調節打火機的許多不同參數來調節該打火機的防小孩能力，這使得比通過單獨調節任意一個單獨特徵更容易且更精確地控制防小孩程度。
參照圖4A至5C，在打火機的自動組裝期間，打火輪組件位於孔70中。然後將條帶裝置設置在打火輪組件的頂部上並且凸緣28位於凹槽31中，從而該條帶裝置停靠在耳部30的頂部上。然後將該防風罩壓進圍繞著閥門出口的頂部的位置中，從而留下用於火焰的空間11並且覆蓋著耳部30、孔70以及凹槽31。在圖1中可以最清楚地看出，該防風罩通過防風罩上的缺口24以及在打火機主體1的耳部30上的相應缺口固定在主體上。
防風罩沿著其最上面的周邊還包括邊緣23，該邊緣覆蓋著伸出的凸緣28以及條帶裝置27的最外面的邊部。該邊緣23用來使條帶裝置27固定不動並且還用來擋住條帶裝置的邊部不被看見。
參照圖6A至6C，在可選實施例中，第二打火機的條帶裝置27位於打火機主體1的耳部30的頂部上，但是沒有第一打火機的凸緣28。取而代之的是，條帶裝置通過防風罩的邊緣並且通過在組裝好時位於打火機主體中的相應底座35中的尾部29來固定，從而剛性地使條帶26固定不動。
參照圖7A和7B，在另一個可選實施例中，第三打火機的條帶裝置27沒有形成圍繞著火焰噴口的環形部分。第三打火機的組裝和操作與第一打火機的如上所述的組裝和操作一樣。
在所有上述實施例中，拇指輪裝置設置成兩個輪子16，中心打火輪15的每一側一個，阻礙元件26設置在拇指輪之間並覆蓋著打火輪。但是，可以只有一個拇指輪而不是兩個。阻礙元件可選地與拇指輪並排沿著其一個或兩個側面設置。
在另一個可選實施例中，阻礙元件形成為由傳統防風罩以及由打火機主體支撐的單獨元件。這降低了加工和生產成本。或者，阻礙元件可以與防風罩形成為一體，它們可以由被適當地切割和彎曲的單片金屬板形成。
在本發明中的阻礙元件充分重視了使用者的舒適性。這還實現了另一個優點，由於阻礙元件不會使使用者感到不舒適，所以使用者不會想要拆掉它。這就確保了本發明的打火機在其使用期間保持更加可靠的防小孩性。
權利要求
1.一種防小孩氣體打火機，它包括打火機主體、用於控制來自該打火機的氣體流量的撥杆(12)、可轉動地安裝在主體上的輪子組件(13)以及與輪子組件協作用來點燃氣體的打火石(17)，所述輪子組件包括與拇指輪裝置(16)結合在一起的打火輪裝置(15)，所述拇指輪裝置包括手指接合表面(16′)；其特徵在於，在拇指輪裝置附近安裝有阻礙元件(26)，從而當使用者接觸輪子組件時，阻礙元件的接合表面(26′)由使用者的手指接合，並且其特徵還在於，在使用中用使用者的手指接合的拇指輪裝置的手指接合表面(16′)是一種低摩擦表面。
2.一種如權利要求1所述的打火機，其特徵在於，所述阻礙元件的接合表面基本上與低摩擦表面齊平。
3.一種如前面任一權利要求所述的打火機，其特徵在於，拇指輪裝置的所述手指接合表面(16′)的粗糙度為Ra125μm或更小。
4.一種如前面任一權利要求所述的打火機，其特徵在於，所述拇指輪裝置的手指接合表面(16′)的摩擦係數為0.8或更小。
5.一種如前面任一權利要求所述的打火機，其特徵在於，所述拇指輪裝置的手指接合表面(16′)由多個圓形齒的尖端構成，每個齒的頂部半徑為0.3mm或更大。
6.一種如前面任一權利要求所述的打火機，其特徵在於，所述拇指輪裝置的手指接合表面具有波狀外形。
7.一種如前面任一權利要求所述的打火機，其特徵在於，所述拇指輪裝置包括至少一個拇指輪，並且每個拇指輪的寬度為3mm或更小。
8.一種如前面任一權利要求所述的打火機，其特徵在於，所述阻礙元件和拇指輪裝置的整體寬度小於15mm。
9.一種如前面任一權利要求所述的打火機，其特徵在於，所述阻礙元件安裝在打火機主體上。
10.一種如前面任一權利要求所述的打火機，其特徵在於，所述阻礙元件包括一種保護條帶。
11.一種如權利要求10所述的打火機，其特徵在於，還設有防風罩，並且所述保護條帶與該防風罩形成為一體。
12.一種如權利要求10所述的打火機，其特徵在於，還設有防風罩並且所述保護條帶是與防風罩接合的單獨元件。
13.一種如權利要求10至12任一所述的打火機，其特徵在於，所述拇指輪裝置包括一對拇指輪並且打火輪安裝在它們之間，所述保護條帶在拇指輪之間延伸從而覆蓋著打火輪並且因此防止使用者的手指接觸打火輪。
14.一種基本上如在這裡所描述和說明的打火機。
全文摘要
通過安裝在打火機主體上的阻礙元件(26)使得其表面(26′)優選地基本上與形成拇指輪(16)的外圓周的低摩擦表面(16′)齊平，從而使一種滾壓式氣體打火機具有防小孩能力。所述阻礙元件優選包括在打火輪(15)上面延伸的保護條帶。在使用中，阻礙元件的接合表面(26′)由使用者的拇指接合同時與低摩擦表面接合，從而增加了使打火輪轉動所需要的力並因此提高了該打火機的防小孩能力。其中通過拇指輪的光滑度以及阻礙元件的位置來決定打火機的防小孩能力的程度。
文檔編號F23Q2/16GK1418306SQ01806739
公開日2003年5月14日 申請日期2001年10月29日 優先權日2001年2月24日
發明者卡爾·斯沃特 申請人:瑞典火柴點火器股份有限公司