CN103534529B - 多致动触点打火机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打火机。所述打火机包括具有燃料供给单元的壳体，与壳体可移动地相关联以选择性地点燃燃料的致动单元，和至少两个分离的接触区域，以便使用者可使用至少两个手指施加足够的力或扭矩，以克服致动压电单元所需的扭矩/力，释放燃料和火焰，其中所述致动单元具有至少一个内表面。

Description

多致动触点打火机

技术领域

本发明总体上涉及打火机，例如用于点燃香烟和雪茄的袖珍打火机，或者用于点燃蜡烛、烧烤架、壁炉和篝火的点火枪，更特别地，涉及抵制由非预期的使用者造成的误操作或者非期望操作的打火机。

背景技术

用于点燃例如雪茄、香烟和烟斗等烟草产品的打火机已经发展了很多年。典型地，这些打火机使用旋转摩擦元件或者压电元件来在喷嘴附近产生火花，其中喷嘴将燃料容器中的燃料喷射出。压电机构已经获得了普遍接受，因为它们可以简单地使用公开了一种压电机构的发明人为Meury的美国专利No.5,262,697，专利No.5,262,697中的全部公开内容通过引用并入本文。

打火机已经从小型香烟打火机或者袖珍打火机发展到多种形式的大型打火机或者点火枪。这些点火枪对于一般用途是更加有用的，例如点燃蜡烛、烧烤架、壁炉和篝火。在这种设计方面的早期尝试简单地依赖于扩大致动把手以最终容纳典型的袖珍打火机。美国专利No.4,259,059和No.4,462,791包含这个概念的示例。

许多袖珍打火机和点火枪已经具有用于抵制年幼的孩子对打火机的非期望操作的一些机构。通常，这些机构是打火机上的可以切断燃料源或者可以防止致动器(例如按键)移动的开/闭开关。通过使用者主动地在“开”和“闭”位置之间移动的开/闭开关可能是有问题的。例如，成年使用者可能忘记在使用后将开关移回到“闭”位置，由此使得上述特征无效。

其他的袖珍打火机和点火枪包括阻止或者防止致动器或按键移动的弹簧偏置阻塞闩锁。发明人为Saito的美国专利No.5,697,775和发明人为Shike等的美国专利No.5,145,358公开了这种打火机的示例。

需要一种抵制由非预期的使用者造成的误操作或者非期望操作的打火机，这种打火机应易于制造，具有最少数量的部件，且便于预期使用者的使用，本发明的焦点正是满足这种需要。

发明内容

根据本发明，已经满足了上述需要和目的。根据本发明，提供一种将制造抵制儿童的打火机所需的部件的数量减少至增加努力以改进打火机的儿童抵制性之前用于打火机中的部件数量的打火机设计。这个打火机设计显著地降低了成本和复杂性，同时提供了一种既抵制儿童使用又便于成年人由此为预期使用者使用的打火机。

本发明涉及一种打火机，例如袖珍打火机或者点火枪。所述打火机包括：壳体，所述壳体具有燃料供给单元；点燃机构，所述点燃机构用于点燃来自所述燃料供给单元的燃料；致动单元，所述致动单元可移动地与所述壳体相关联，以在对所述致动单元施加致动力时选择性地点燃所述燃料；以及至少两个分离的接触区域，所述至少两个分离的接触区域暴露出所述壳体，以允许使用者使用至少两个手指来向所述接触区域施加力，所述至少两个手指施加的力的结合大于或等于所述致动力。

所述致动单元的两个分离的接触区域可以暴露出所述壳体的不同部分或侧面，可以在所述壳体的相对侧面上。所述致动单元可以制成单片致动件且与壳体可移动地相关联，以便对所述接触区域的力的施加使得所述致动件相对于所述壳体移动以选择性地点燃所述燃料。

可选地，所述致动单元可以是致动组件，所述致动组件包括多个部件，所述多个部件中的至少一个或者多个可以与所述壳体可移动地相关联，以允许通过施加所需的致动力而操作打火机。因此，所述致动单元可以是单片致动件或者是包括多个部件的致动组件。

所述打火机还可以具有如典型的点火枪中使用的加长喷嘴，所述喷嘴与所述燃料供给单元相连。所述燃料供给单元典型地通过管向所述加长喷嘴进给燃料。当所述致动单元移动或者旋转时，所述致动单元的内表面与气体释放机构相互作用以释放燃料，以及与点燃件或者火花产生件相互作用以产生火花，以便可以点燃所述燃料。所述相互作用可以是直接的或者间接的，因为在凸轮与压电机构和/或气体释放机构之间可存在部件。

移动所述致动单元以点燃所述燃料所需的力可以是释放所述气体所需的力和致动所述火花产生件所需的力的结合。还可以通过增加额外的施力件(例如，止抵所述致动单元的运动以及使得所述致动单元回复至它的初始位置的至少一个弹簧)来增加用于移动所述致动单元的力。

除了可以增加额外的施力件以增大必需的致动力之外，还可以根据所述接触区域相对于枢转点的定位调节所述致动力，由此可以调节用于对致动单元施加极限力的杠杆的长度，以使得致动所述打火机变得更加简单或更加困难。

所述致动单元的第一接触区域可位于所述壳体的底部，所述致动单元的第二接触区域可位于所述把手的不同部分。所述第二接触区域优选地位于所述把手的顶部。所述致动单元可以从第一位置、初始位置或关闭位置移动到第二位置或点燃位置，当所述致动单元移动到所述点燃位置时，所述打火机可点燃从所述燃料供给单元供给的燃料。

附图说明

本发明的优选特征在附图中示出，其中在附图中类似的附图标记表示类似的元件，其中：

图1是一个实施例的点火枪的剖切侧视图，为了清楚地和更好地说明各个内部细节移除了一些部件，其中打火机处于初始位置；

图1A是燃料供给单元、管和气体致动器的一部分之间的连接的详细视图；

图1B是点燃发生处的加长喷嘴的端部的详细视图；

图2B是图1的点火枪的剖切侧视图，其中打火机处于点燃状态；

图2A是图1中的打火机中的凸轮150的详细视图，其中限定了凸轮的不同表面；

图3是与图1相似的视图，其中增加了在点燃过程的启动时位于致动单元上的两个分离的致动点上的使用者的手指；

图4是与图2相似的视图，其中增加了在点燃时位于致动单元上的两个分离的致动点上的使用者的手指；

图5示出了致动单元的替代实施例配置，其中致动点位于初始位置的壳体的侧面和底部；

图6是图5的实施例的致动单元；

图7示出了处于点燃位置的图5的实施例；

图8是与图5相似的视图，其中增加了在点燃过程的启动时位于致动单元上的两个致动点上的使用者的手指的位置；

图9是与图7相似的视图，其中增加了在点燃时位于致动单元上的两个致动点上的使用者的手指；

图10是可选实施例的点火枪的剖切侧视图，为了清楚地和更好地说明各个内部细节，移除了一些部件，其中打火机处于初始装置或休息状态；

图10A是图10的点燃单元的一部分的等轴视图；

图10B是图10的点燃单元的可选部分的等轴视图；

图10C是图10B的点燃单元的部分的正视图；

图10D示出了处于点燃位置的图10的实施例；

图11和图12示出了具有三(3)个接触表面的可选实施例；

图13是进一步实施例的点火枪的剖切侧视图，为了清楚地和更好地说明各个内部细节，移除了一些部件，其中打火机处于初始状态或休息状态；

图13A示出了图13的实施例的部件；

图13B进一步示出了图13的实施例的另一部件；

图14示出了当只按压按键，或者同时按压按键和凸轮且施加在按键上的力比施加在凸轮上的力大时，处于点燃位置的图13的实施例；以及

图15示出了当只按压凸轮，或者同时按压按键和凸轮且施加在凸轮上的力比施加在按键上的力大时，处于点燃位置的图13的实施例。

具体实施方式

转到图1，示出了根据本发明构造的点火枪10的实施例，需要理解的是，本领域的普通技术人员应认识到可以对各个元件进行很多修改和替换。虽然将参考点火枪描述本发明，但是本领域的普通技术人员可以容易地将本教导适用到常规的袖珍打火机等。

本文的图1中和其他实施例的点火枪10提供了一种设计为具有防止或抑制非预期的使用者的点燃(或者增加非预期的使用者的点燃难度)的特征的点火枪。

点火枪10具有壳体100，壳体100具有在一端的把手和在另一端的喷嘴230(如图1B所示)，壳体100包括相连的用于与喷嘴230选择性地流体连通的燃料供给单元110。通常标记为143的点燃组件(例如压电机构)与壳体100可操作地相连，用于产生邻近喷嘴165(如图1B所示)的火花，在这个实施例中示为凸轮150的致动单元与邻近把手的壳体100相连且可操作用于分配来自燃料供给单元110的燃料以及致动点燃组件143。

壳体100可主要由成型的刚性聚合物或者塑料材料(例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等)形成。壳体100还可以由通过本领域的普通技术人员已知的技术(例如超声波焊接)接合到一起的两个部分形成。

参考图1到图4，壳体100优选地包括燃料供给单元105(如图1和图1A所示)，燃料供给单元105包括燃料供给容器110、气体致动器120和阀门组件130，阀门组件130与延伸穿过棒180到达棒180的头端或喷嘴230的管160相连。燃料供给容器110容纳可以是压缩烃类气体(例如丁烷或丙烷和丁烷混合物等)的燃料。如图3和图4所示，保持器190和200可以定位在壳体100内以相对于气体致动器120适当地定位和保持燃料供给容器110。

参考图1、图1A和图2，气体致动器120可旋转地支撑在壳体100上或与壳体100或燃料供给单元105连接。阀门组件130包括喷口164(如图1A所示)和阀门。阀门可以是可调节火焰阀或固定的火焰阀，也可以是本领域已知的常开阀门设计或常闭阀门设计。气体致动器120在逆时针方向上的旋转将喷口164提起，以从燃料供给单元105释放燃料。

参考图1、图1A和图2，燃料连接器162设置在喷口164之上，且其中容纳管160。但是，连接器162是任选的，如果没有使用连接器162的话，管160可直接设置在喷口164上。

美国专利No.5,934,895、No.5,520,197、No.5,435,719和No.6,086,360公开了适当的燃料供给容器110，其全部公开内容通过引用并入本文。如本领域普通技术人员所期望的，上述专利文件中公开的燃料供给单元可以和公开的所有部件一起使用，或者在移除各种部件(例如挡风玻璃、闩簧、闩锁等)的情况下使用。还可以使用燃料供给单元的可选布置。

管160限定出用于将燃料供给单元110与喷嘴165流体连接的通道(如图1、图1A和图1B所示)。用于柔性管160的适当材料为塑料。因此，管160将燃料从燃料供给单元105运送到喷嘴165。

管160与位于加长喷嘴或棒180的头端230附近的喷嘴165连接。因此，管160将燃料从燃料供给单元105运输到在棒180的头端230处的喷嘴165。喷嘴165可任选地包括扩散器167，优选地，扩散器167为如图1B所示的螺旋弹簧的形式。

参考图1，尽管不是对本发明的所有方面都是必须的，但是电点燃组件143(例如压电机构)是一个优选的点燃组件。点燃组件可以可选地包括其他电点燃部件，例如美国专利No.3,758,820和No.5,496,169中示出的火花轮和火石组件或者用于产生火花或者点燃燃料的本领域的其他熟知的机构。点燃组件可以可选地包括具有例如与其端子相连的线圈的电池。压电机构可以是上述专利No.5,262,697中公开的类型。

压电单元143优选地包括沿公共轴线相对于彼此滑动的上部140和下部142。螺旋弹簧或者压簧148定位在压电单元的上部140和下部142之间。压簧148用于抵抗压电单元的挤压，当压簧148定位在壳体100中时，抵抗凸轮150的旋转。

压电单元143(如图3所示)进一步包括电触头145和电触头147。线146将电触头147连接到棒180。线144将电触头145连接到喷嘴165(如图1B所示)。当压电单元143被致动时，在间隙Y(如图1B所示)中产生火花以点燃燃料。

参考图1到图4，凸轮150优选地可旋转地支撑在壳体100上。本领域普通技术人员可以容易地理解的是，凸轮150也可以以其他方式(例如以悬臂的方式、可弯曲地、可滑动地或可旋转地)与壳体联接或连接。例如，凸轮150可以是连杆系统或者由两片形成，其中一片可滑动地与壳体100联接，另一片枢转。这种实施例在下面讨论的图10中示出。

凸轮150的形状可以采用具有至少两个暴露的表面(如图1中所示的150a和150b)和直接或间接地与点燃组件和/或燃料供给单元相互作用的至少一个功能性表面(如图2A中所示的150c或150d)的任何形状。在这个实施例中，凸轮150具有两个致动点，即位于凸轮150的上部且暴露出壳体100的上部的上暴露接触表面150a以及暴露出壳体100的下部且还延伸超过壳体100的下暴露接触表面150b。两个致动点允许成年使用者使用两个不同的手指在两个位置施加力。当凸轮150绕凸轮枢轴152旋转时，气体致动器接触表面150d，关闭表面150d和气体致动器120之间的间隙X(如图3所示)，然后向气体致动器120施加力/位移以使气体致动器120旋转并释放燃料。燃料行进穿过管160到达喷嘴165。在气体释放过程中，压电接触表面150c挤压压电机构143，引起压电单元143内的锤(未示出)敲击也在压电单元143内的压电元件(未示出)。敲击压电元件或晶体产生电脉冲，该电脉冲通过线144和线146(如图1到图4所示)传导到棒180和棒触角168(如图1B所示)以与喷嘴165或扩散器167之间产生火花间隙W。在喷嘴165或者扩散器167与棒触角168之间的间隙W处产生电弧，由此点燃从燃料供给单元释放的燃料。

可选地，致动单元可以执行燃料释放功能和/或点燃功能中的一个，其他机构或者组件可以执行另一个功能。

使凸轮150或者本发明的致动单元的其他实施例执行燃料释放功能和点燃功能中的一个或两者在本发明的广泛范围内。在图1到图4所示的实施例中，凸轮150同时执行这些功能中的两者。但是，对本领域技术人员来说应容易明白的是，还可以通过利用凸轮执行这些功能中的任一个来满足凸轮150作为对非预期使用者的操作的制止件的功能，而通过不同的机构执行另一个功能，因为两个功能对于产生点燃都是必需的。例如，在这种实施例中，凸轮150仅可以操作点燃组件143，一些其他控制结构可以定位在打火机10上以控制燃料供给单元。

因此，可以通过根据本发明的广泛范围的致动单元控制点燃功能和燃料供给功能的任何组合。但是，优选的是使得致动单元同时控制这两个功能。

用于这个实施例的凸轮150优选地可以是由热塑性材料(例如，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚丙烯、尼龙、乙缩醛等)成型的注塑成型塑料部件，或者由锌(Zamak3)或铝等铸造的压铸部件。

可选地，凸轮150可以是多片组件的一部分，以便，如果需要，致动单元可以是多部件组件，多部件组件的一些或者全部部件可以相对于壳体100和/或凸轮150移动以产生所需的点燃。

可选地，凸轮150可以由多种材料制成，以便使用热塑性弹性体(TPE)覆盖上致动表面150c和下致动表面150d，从而增加预期使用者的舒适度。

参考图1和图2，打火机10包括通过旋转凸轮150而产生致动打火机所需的预定致动力的弹簧。优选地，压电单元143内的压簧148和螺旋弹簧170b为优选实施例中仅有的弹簧，由此最小化所需的部件数量。

可选地，可以增加额外的弹簧，例如枢转点152处的扭簧170a和/或弹簧170c等，以产生不同的预定的致动力。预定的力还可以具有非线性弹性系数，以便，如果需要，用于旋转凸轮150的力可以在旋转过程中改变。

扭簧170a可位于壳体100和凸轮150之间。扭簧170a优选地由具有回弹性质的金属(例如，弹簧钢、不锈钢)或者其他类型的材料制成。

弹簧170c可位于凸轮150和壳体100上的突出部220之间。弹簧170c可以是由具有回弹性质的金属(例如，弹簧钢、不锈钢)或者其他类型的材料(例如，缩醛热塑性塑料)制成的螺旋弹簧。应注意的是，虽然弹簧170c被示为相对于打火机壳体100上的突出部220安装，但是它还可以可选地与打火机的其他部件联接。另外，螺旋弹簧170b可以是拉伸或压缩螺旋弹簧，或者可以被片簧、悬臂弹簧或适于偏置凸轮150的任何其他偏置件替代。突出部220还可以具有侧壁，位于突出部220的一个表面上、用于紧固弹簧170b的一端以防止弹簧在凸轮150的旋转过程中在突出部220上移动的销或一些其他结构。凸轮150还可以具有(圆形的)凹部，或者在凸轮150旋转的过程中帮助将弹簧170b的另一端保持在凸轮150上的所需位置中的一些其他适当的结构。

弹簧170c还可以是具有可变弹性系数的弹簧以增加预定位置处的力，这可以用于产生如上所述的对致动的非线性阻力。一个预定位置可以是弹性系数仅在压电单元的致动之前增加的位置。这可以通过放置彼此嵌套的弹簧实现，以便当压缩的高度达到较小的弹簧时，弹性系数将增加或者可以使用具有递增系数的螺旋弹簧。

仍参考图1，壳体销225可与壳体100连接且被定位以防止凸轮150在初始位置时顺时针方向旋转。当凸轮150与壳体销225接触时，凸轮150位于其初始位置。压簧148、弹簧170a和/或弹簧170c可设计成向凸轮150施加力以引起凸轮150回复到初始位置以及产生预紧力，在凸轮150能够从其初始位置开始旋转之前，最终使用者必须克服作为致动力的一部分的预紧力。

螺旋弹簧170b位于气体致动器120和壳体100上的肋状保持器190之间。螺旋弹簧170b优选地由具有回弹性质的金属(例如，弹簧钢、不锈钢)或者其他类型的材料(例如，缩醛热塑性塑料)制成。应注意的是，虽然螺旋弹簧170b被示为抵靠壳体100安装，但是它也可以可选地与打火机的其他部件联接。

可以调节压簧148、扭簧170a、螺旋弹簧170b和/或弹簧170c以产生对于非预期使用者足够难以致动的力，而成年使用者可以使用两个手指(例如他们的食指和拇指)克服上述的力，从而点燃打火机。施加在暴露的接触表面、用于点燃气体的合力应小于20kg且大于5kg，优选地小于15kg且大于6.5kg。在扭矩方面，这可以通过调节凸轮150的接触区域之间的杠杆长度而进行调节。

这个实施例(打火机设计)还是内在防干预的。如果从打火机中移除凸轮150，那么打火机就是无功能的且不能被操作的，因为用于释放气体和致动点燃机构所需的所有表面也都从产品中移除了。

通过相对于压电元件和/或燃料释放部件定位表面150c和表面150d以与期望的位置接合，表面150c和表面150d可以被设计成用于控制释放燃料和致动压电机构的旋转时间或者旋转角度。压电机构143、气体致动器120和弹簧(170a、170b和170c)相对于凸轮枢轴152的位置与致动压电机构143、挤压气体致动器120以释放气体、以及旋转凸轮以克服来自弹簧(170a、170b和170c)的力加上任何摩擦力的力结合以确定用于旋转凸轮150以点燃燃料的力/扭矩。当使用者想要熄灭火焰时，释放致动单元允许内部弹簧将凸轮150枢转回起始位置或休息位置，从而停止来自燃料供给单元105的气体的流动，由此熄灭火焰。

因此，图1到图4中的实施例提供了具有通过期望的力抵制打火机的致动，以抑制非预期使用者的操作的内部弹簧的打火机。同时，凸轮150被配置成具有两个不同的致动表面，即表面150a和表面150b，以便可以使用两个手指来克服与打火机的点燃相对抗的力，由此点燃燃料。图1示出了处于休息位置的这个实施例的打火机10，其中通过间隙将凸轮150d定位为与气体致动器120间隔开，其中凸轮表面150c邻近点燃组件143，但不对组件143起作用。图2示出了已经移动到点燃位置的相同的打火机，其中凸轮150逆时针枢转，凸轮表面150d挤压气体致动器120以释放燃料，并且凸轮表面150c对点燃组件143起作用。图3和图4示出了与图1和图2相同的打火机10的位置，但是还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预期位置。

图5到图9示出了本发明的进一步实施例，其中致动单元在结构上与图1到图4中所示的凸轮150相比不同。在图5到图9的实施例中，致动单元包括由凸轮652和延伸部654组成的组件650，在这种情况下，延伸部654为固定到凸轮652且定位成通过壳体600中的狭槽658延伸出壳体600的横向延伸杆656。如图5中的箭头所示，杆656为预期使用者提供了另一个施加力的表面，以提供操作打火机所需的致动合力。图5示出了打火机中的替代致动组件650，图6示出了从壳体600中移出以进一步说明其细节的组件650。

图7示出了处于点燃位置的壳体600内的组件650，其中凸轮652已绕枢转点660枢转。应理解的是，这个实施例中的凸轮652也被壳体100中的弹簧等以与如上关于图1到图4的实施例讨论的方式的相似方式偏置，其细节在这个实施例中不再重复。因此，这个实施例的休息位置将如图5所示，图8和图9示出了可以用于将组件650从图5和图9中所示的初始位置枢转到图7和图8中所示的点燃位置的预期使用者的手指的位置。

应理解的是，这个实施例的杆656为施加力提供了第二表面，其在本文所公开的本发明的广泛范围内。

图10和图10A到图10D示出了包括与壳体10可滑动地连接的按键340的另一个实施例。按键340上的肋条341与壳体100中的允许按键340相对于壳体滑动的狭槽(未示出)相配合。按键340具有与凸轮350上的狭槽351相配合的销342。当预期使用者使用一个手指推动按键340时，销342接触狭槽351中的表面，在凸轮350上施加力/位移以逆时针方向旋转凸轮350，同时预期使用者可以使用另一个手指在下暴露凸轮接触表面350b上施加力以旋转凸轮350。随着凸轮350旋转，气体致动器接触表面350d与气体致动器120接触并挤压气体致动器120以从燃料供给单元释放气体，压电接触表面350c挤压压电单元以产生用于点燃燃料的火花。

弹簧170c是位于突出部220和凸轮350上的表面350c之间的、处于压缩状态的螺旋弹簧，弹簧170c增加了旋转凸轮350的难度，并且当其被使用者释放时，将凸轮350回复到其初始位置。可以增加销201至突出部220以控制弹簧170c在突出部220上的位置，或者如上文所讨论的和如本领域中已知的，可以增加额外的突出部或者凹部以紧固或者接合在弹簧170c的两侧上。

与图1中的销225类似，壳体销325防止凸轮350在初始位置时沿顺时针方向移动。

狭槽351和销342的形状设计成：按键340的滑动运动不引起狭槽351和销342之间的任何显著的结合或者干扰，从而在一旦按键和凸轮350被最终使用者释放时，防止凸轮350回复到初始位置。另外，当在不按压按键340的情况下旋转凸轮350时，直到狭槽351的后边缘与销342接触，按键340才移动。

总结图10和图10A到图10D的实施例，这个实施例以与图1到图4的实施例相同的概念工作，但是利用了致动组件，该致动组件包括凸轮350、按键340、使得按键340与凸轮350相互作用或相连接以及使得按键340和凸轮350的组合与气体致动器120和点燃组件143相互作用或相连接的部件。

图10示出了处于初始位置的这个实施例中的打火机，通过向按键340和凸轮350施加力以便合力足以使得凸轮350在壳体中移动以及如期望地操作内部机构，使用者可以如预期地操作这个实施例。

图10A到图10C进一步示出了根据这个实施例的按键340的各种视图，且更好地示出了肋条341的下部结构，肋条341保持用于与狭槽351和凸轮350相互作用的销342。

可以使用如预期地施加到按键340和凸轮350的力操作这个实施例，或者对于有足够力量的个人来说，也可以通过对按键340或凸轮350施加较大量级的力来操作这个实施例。

当施加足够的力时，凸轮350将在壳体100内逆时针方向旋转到图10D所示的点燃位置。在这个位置，凸轮350的表面350c和350d分别与压电机构、气体致动器120和燃料供给单元相互作用，以如预期地引起点燃。

当期望熄灭打火机的火焰时，使用者可以释放施加到凸轮350和按键340的力，内部弹簧(例如，弹簧170c和170b)引起凸轮350顺时针方向枢转回图10所示的初始位置。

关于本发明的这个实施例和其他可能实施例，应注意的是，在已经点燃打火机后，可以通过施加在按键340或者凸轮350上的持续的力保持火焰。

关于这个实施例还应注意的是，狭槽351限定在向凸轮350上施加力之前，可以施加在按键340上的运动的量。当从图10的初始位置朝图10D的点燃位置移动时，直到销342到达狭槽351的前表面，施加在按键340上的力才对凸轮350有作用。进一步地，狭槽351的尺寸越大，在狭槽351和销342接触之前，按键340或凸轮350可以相对于彼此移动得越远。可以期望的是具有足够大以允许按键340的一些运动而不对凸轮350产生任何作用的狭槽，因为这将帮助避免非预期使用者联想按键340和凸轮350之间存在一些联系。

图11和图12示出本发明的一个实施例，其中为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，以帮助提供足够的力。

除了图11和图12中示出的凸轮150的形状之外，这些图中的实施例的操作与图1到图4中的实施例的操作基本相同。在这个实施例中，主要的明显的区别是从凸轮150向下延伸并产生使用者可对其施加力的额外的表面的延伸部210。因此，在这个实施例中，使用者可以施加力到上表面150a、下表面150b和/或延伸部210的前边缘。图12示出了处于点火位置的这个实施例的打火机，并且明显地示出一旦将足够的力施加到凸轮150，凸轮150以与其他实施例中类似的方式逆时针旋转以致动并点燃打火机。当释放对包括延伸部210的凸轮150施加的力时，凸轮150朝图11的位置顺时针枢转，熄灭打火机的火焰。

在如图13到图15所示的另一个实施例中，按键440在枢轴441处与壳体100可枢转地连接。按键440具有弹簧接触表面443和突出部442。弹簧470c是位于按键440的弹簧接触表面443与壳体100内的肋条或其他结构420之间的处于压缩状态的螺旋弹簧。任选的弹簧470c增加按压按键440的难度以及当使用者释放按键440时将按键440回复到它的初始位置。当预期使用者使用一个手指按压按键440时，突出部442在凸轮450的表面450a上施加力，同时预期使用者可以使用另一个手指在下暴露凸轮接触表面450b上施加力以旋转凸轮450。随着凸轮450的旋转，气体致动器接触表面450d与气体致动器120接触并按压气体致动器120以从燃料供给单元释放气体，压电接触表面450c按压压电单元以产生点燃气体或燃料的火花。当使用者释放按键440和凸轮450时，弹簧470c将按键440和压电单元143回复到初始位置，气体致动器弹簧470b也将凸轮450回复到初始位置。如果需要的话，可以利用额外的弹簧帮助回复凸轮450。

现在应注意的是，按键440可以配置成与壳体连接的悬臂梁，且不需要枢轴411。悬臂梁的弹性允许悬臂梁如需要地弯曲和回复，并且这个弹性还可以消除对弹簧470c的需求。

应理解的是，按键440上的突出部442可以以多种不同的方式与凸轮450相互作用。进一步地，与其他实施例一样，在这个实施例中，期望在按键440和凸轮450之间存在一些游隙，以便这两个结构之间的一些连接对于非预期的使用者不是明显的。图13A提供了突出部442的结构的详细说明，并且示出了通过间隙Z分离的下销446和上表面448。这些结构与处于图13B中最佳示出的位置的凸轮450在接触表面450a和450e处相互作用。这些表面限定配合在间隙Z之间的厚度A，例如，如图13和图14所示，间隙Z相对于厚度A的大小规定按键440和凸轮450之间的游隙的期望量。在这个实施例中还应明白的是，如果大部分的力或者全部的力施加到按键440和凸轮450中的任一个时，在与接触表面450a和450e不同的位置存在这两个部件之间的接触，但是最终两个结构如它们都受到力一样地一起移动。根据施加到按键440和/或凸轮450的力，表面450a和表面450e中的任一个将分别接触按键440的接触表面448或者446。换言之，如果施加过大的力到按键440，那么表面448将接触凸轮450的表面450a，进一步的移动将随着这些表面的接触而发生。另一方面，如果施加过大的力到凸轮450，那么表面450e将接触按键440上的接触表面446，这两个部件的进一步移动将随着这两个表面的接触而发生。如果施加基本平衡的力到按键440和凸轮450，可以发生另一可选的情况，以便表面450a和450e悬浮在表面448和表面446之间的间隙Z中，而不接触任一个。图13示出了处于初始位置的这个实施例，其中弹簧使得凸轮450完全顺时针旋转，按键440被完全提升。壳体100具有按键止挡111(如图13所示)，按键440可设有延伸部444，延伸部444与按键止挡111一起作用以防止按键440旋转出或者以其他方式离开壳体100。

图14示出了处于点燃位置的这个实施例，可以通过同时按压按键440和凸轮450(施加到按键440的力大于施加到凸轮450的力)或者只按压按键440引起。当以这种方式施加力时，按键440的表面448和凸轮450的表面450a之间发生接触。

当通过只施加力到凸轮150，或者同时施加力到凸轮450和按键440(施加到凸轮450的力大于施加到按键440的力)来操作这个实施例的打火机时，按键440的表面446和凸轮450的表面450e之间发生接触，并且凸轮450在它的旋转过程中拉动按键140一起到图15中所示的点燃位置。

无论在哪种情况，当期望熄灭这个实施例中的火焰时，释放按键440和凸轮450导致凸轮450顺时针方向旋转枢转回图13所示的初始位置，由此防止燃料流动，从而熄灭火焰。

仍参考图13到图15，与图1中的销225类似，可相对于凸轮450定位壳体销425以防止凸轮450处于初始位置时顺时针方向移动。优选地附接到壳体110作为初始位置的凸轮450的止挡的壳体销425也可以定位在凸轮450上或者按键440上，或者作为凸轮450和按键440之间的单独的元件，以帮助这两个部件之间的接触，尤其是当施加力到按键440时。

本领域普通技术人员应知道和理解的是，可以通过选择具有特定弹性系数的不同弹簧和/或改变凸轮150的凸轮表面的几何形状以及中心152相对于不同接触点的位置来改变所需的力的大小。由于这种设计，用于旋转凸轮450的力也会变化。

打火机设计成使用者必须具有预定的力量水平以便点燃打火机。预期使用者还可以通过使用单个动作或单个手指将较大的力施加到暴露表面150a或150b中的一个来点燃打火机，这可以称作大力模式。

关于所有的实施例，为了使打火机对于一些预期的使用者不是过分地难以致动，大力模式优选地应不大于预定值。应考虑的是，对于本发明的打火机，优选的值小于约10kg且大于约5kg，更优选地小于约8.5kg且大于约6.5kg。换言之，必需施加到两个接触表面的总力(无论是施加到两个接触表面还是施加到两个接触表面中的任一个)，应该在约5kg和约10kg之间。应相信的是，这个范围的力不会消极地影响一些预期使用者的使用，而会对非预期使用者的操作提供期望的阻力。这些值是示例性的，大力模式中的操作力可以大于或小于上述范围。

可选地，如果预期使用者不希望通过使用一个手指在一个接触面致动打火机(大力模式)来使用打火机，根据实施例，预期使用者可以通过接触多个凸轮表面并且在两个位置同时施加力(需要比在任一个位置更小的力来致动打火机，且更容易操作)来操作打火机。这种操作模式包括多个致动移动，在示出的实施例中，使用者施加两个或更多个力/动作以移动凸轮150、350、450、650和/或按键340、440或者延伸杆656，其中施加到任意一个表面的力小于大力模式中需要施加的力，这可以称作小力模式。

优选地，为了执行小力模式，使用者必须具有预定水平的灵巧性、手掌大小和认知技能以同时移动两个暴露接触表面(例如150a和150b)。

本发明不限于所公开的顺序，还包括本领域普通技术人员所能考虑到的那些替代方案。小力模式中的打火机10的非预期使用者安全特性还可依赖于预期使用者和非预期使用者之间的身体差别，例如，通过控制凸轮150、350、450(和/或按键340/440)的暴露表面之间的间距，和/或调节致动打火机所需的操作力和位移。可以通过调节每个凸轮表面的相互作用，调节凸轮150的中心的位置、凸轮表面(150c和150d)的形状、弹簧的设计等改变力和位移。进一步地，间隙Y、Z和厚度A、B也可以配置成优化感觉和/或预期使用者和非预期使用者致动打火机所需的力和位移。

内部部件和/或组件的设计，例如致动组件或单元的配置、任何连接机构的配置、弹簧的数量和通过弹簧产生的力，影响使用者为了操作打火机而需要施加到致动单元的力。例如，使凸轮沿着致动路径移动所需的力可能不等于使致动单元沿着线性的、旋转的、非线性的致动路径等移动所需的力。致动可能需要使用者将致动单元沿着多条路径移动，这可能使得致动更加困难。

尽管公开的实施例已经示出具有旋转致动路径的优选致动单元，本领域的普通技术人员可以容易地理解的是，线性的、旋转的和/或非线性的致动，多条路径等是被本发明考虑的。

本领域的普通技术人员可以容易地理解的是，多个因素可以增加或者减少预期使用者可以舒适地施加到凸轮的力。例如，这些因素可以包括：通过打火机的设计提供的用于推动、拉动或者致动致动单元的的杠杆作用，打火机部件的摩擦和弹性系数，暴露凸轮表面的形状，凸轮的形状，凸轮致动运动的复杂性，部件的位置、大小和形状，致动的预期速度等。例如，凸轮暴露表面之间的位置和/或关系可以配置成考虑使用者是具有大手还是小手。

打火机10的一个特征在于，在大力模式下，只要使用者提供必需的致动力和位移，就可以执行单个致动点/操作。打火机10的另一个特征在于，在小力模式下，只要使用者在凸轮150的暴露表面施加点燃打火机所必需的足够的力和位移，就可以执行多个致动点/操作。特别地，如果打火机在第一次尝试中没有操作，那么使用者可以再次尝试以通过施加力到单个或多个致动点致动凸轮150来产生火焰，这可能需要释放例如致动单元，以重置压电单元。

图10到图10d和图13到图15中所示的打火机设计也是内在防干预的，因为如果按键(340或440)被故意移除时，打火机将处于大力模式，即旋转凸轮350或450以致动打火机的力将超出弹簧170b、弹簧170c所需的防止儿童使用的水平，并且致动点燃机构的力可被设计成产生防止儿童使用打火机所必需的力。如果凸轮350或450被故意从打火机中移除，那么打火机是无功能的且不能够被操作，因为释放气体和致动点燃机构所需的所有表面都被从产品中移除。

本文所公开的所有实施例中，打火机10具有两个致动表面，这两个致动表面必须使用足够的力和位移沿特定方向移动以点燃打火机。这允许成年使用者可以在不同的点施加力到相同的部件或组件以克服点燃打火机所需的力。通过设置凸轮150的致动点以便预期使用者可以使用两个不同的手指施加力以点燃打火机，非预期的使用者将具有难度，因为他们不具备认知能力、灵活性、手掌大小、和/或力量以克服通过只接触一个致动点来致动打火机所需的力，或者可能不能够使用比成年使用者或者预期使用者小的手掌大小来接触两个或更多个致动点以及同时在正确的方向上施加足够的力以致动打火机。

致动点之间距离可以设计成需要两只手致动，或者较大的手来同时到达两个致动点。

打火机优选地设计成具有带有两个分离的致动点的旋转凸轮，两个致动点可被成年人的手的接触，需要预定扭矩。对于本发明的类型的打火机的典型杠杆臂长度来说，具有约5mm和约50mm之间的杠杆臂，预定扭矩优选为小于500kg-mm且大于50kg-mm。两个致动点优选地定位成被食指和拇指接触。食指可以旋转凸轮150、350、450，拇指可将按键340、440移动预定的距离以点燃打火机，如图10、图10d和图13到图15所示。在图3所示的另一个示例中，食指在凸轮150的下部(如图1所示的表面150b)上施加扭矩，同时拇指向相同的凸轮150在如图1所示的表面150a(注意，其他实施例中的凸轮350、450和/或按键340、350上的类似的表面)上施加扭矩，以克服如图4中所示的点燃打火机所需的扭矩(力)。

随着力施加到凸轮150、350、450(和/或按键340、440)，凸轮150、350、450(和/或按键340、440)旋转以如图3和图4中所示的按压(旋转)气体致动器120和按压压电单元143。

还应注意的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”等在本文中可以用于修饰多个元件。除非另有规定，这些修饰语不暗指被修饰的元件的空间顺序、序列顺序和等级顺序。

虽然已经参考一个或多个示例性实施例描述了本发明，本领域的技术人员可以理解的是，在不脱离本发明的范围的前提下，可以进行各种变化以及可以对其元件进行等同替代。另外，可以进行很多修改以使特定情况和材料适应于本公开的教导，本公开不限于所公开的作为考虑的最佳模式的特定实施例，相反地本公开包括落在上述范围内的所有实施例。

Claims (27)

1.一种打火机，包括：

壳体，所述壳体具有燃料供给单元；

点燃机构，所述点燃机构用于点燃来自所述燃料供给单元的燃料；

致动单元，所述致动单元可移动地与所述壳体相关联，以在对所述致动单元施加致动力时选择性地点燃所述燃料；

至少两个分离的接触区域，所述至少两个分离的接触区域暴露出所述壳体的分离开口，以允许使用者使用至少两个手指来向所述接触区域施加力，所述力的结合大于或等于所述致动力，

其中所述至少两个分离的接触区域中的每个区域与所述点燃机构可操作地相关联，使得施加至所述至少两个分离的接触区域中的任一区域的力致动所述点燃机构且将所述燃料从所述燃料供给单元释放，使得所述点燃机构在被致动时点燃释放的所述燃料，

通过将所述致动力仅仅施加至所述至少两个分离的接触区域中的第一接触区域，将所述致动力仅仅施加至所述至少两个分离的接触区域中的第二接触区域，将所述致动力施加至所述第一接触区域和所述第二接触区域的组合，所述燃料可被选择性地点燃，其中所述分离开口分隔开。

2.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元具有用于从所述燃料供给单元释放燃料的至少一个内表面。

3.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元具有用于致动所述点燃机构点燃燃料的至少一个内表面。

4.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元具有用于致动所述点燃机构以及从所述燃料供给单元释放燃料的至少一个内表面。

5.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元具有用于致动所述点燃机构点燃燃料的至少一个内表面和用于从所述燃料供给单元释放燃料的至少一个额外的内表面。

6.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元相对于所述壳体旋转。

7.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元的至少一部分相对于所述壳体旋转。

8.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元的至少一部分以线性运动移动。

9.根据权利要求1所述的打火机，其中所述至少两个分离的接触区域通过所述壳体的不同部分暴露出。

10.根据权利要求1所述的打火机，其中所述至少两个分离的接触区域通过所述壳体的相对侧面暴露出。

11.根据权利要求1所述的打火机，其中所述至少两个分离的接触区域被限定在所述致动单元上。

12.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元包括单片致动件，所述单片致动件与所述壳体可移动地相关联，以便对所述接触区域的力的施加使得所述致动件相对于所述壳体移动以选择性地点燃所述燃料。

13.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元包括致动组件，所述致动组件具有与所述壳体和/或所述致动单元可移动地相关联的至少一个部件，以便对所述接触区域的力的施加使得所述致动单元相对于所述壳体和/或所述致动单元移动，以选择性地点燃所述燃料。

14.根据权利要求13所述的打火机，其中所述致动组件包括至少两个可移动部件，所述至少两个可移动部件通过连杆彼此接合。

15.根据权利要求14所述的打火机，其中所述连杆提供所述至少两个可移动部件的一个的一些运动，而所述至少两个可移动部件的另一个不运动。

16.根据权利要求14所述的打火机，其中所述至少两个可移动部件包括可旋转地安装在所述壳体内的凸轮件和相对于所述壳体可移动地安装的按钮，所述按钮通过所述连杆与所述凸轮件接合。

17.根据权利要求1所述的打火机，其中所述打火机进一步包括喷嘴，其中当通过所述致动单元致动所述燃料供给单元时，所述燃料供给单元向所述喷嘴进给燃料，其中所述点燃机构点燃所述喷嘴处的燃料，其中通过所述致动单元致动所述点燃机构。

18.根据权利要求17所述的打火机，其中所述燃料供给单元和所述点燃件各自需要将施加到待致动的致动单元的分力，且其中所述燃料供给单元的分力与火花产生件的分力的结合是所述致动力的一部分。

19.根据权利要求1所述的打火机，进一步包括额外的施力件，所述额外的施力件施加额外的力以点燃所述燃料，所述额外的力必须被所述致动单元克服。

20.根据权利要求19所述的打火机，其中所述额外的施力件包括至少一个弹簧，所述至少一个弹簧相对于所述壳体止抵所述致动单元的致动运动。

21.根据权利要求1所述的打火机，其中所述壳体具有把手部，以及其中所述至少两个分离的接触区域包括从所述把手的底部延伸的第一接触区域和从所述把手的不同部分延伸的第二接触区域。

22.根据权利要求1所述的打火机，其中所述壳体具有把手部，以及其中所述至少两个分离的接触区域包括从所述把手的底部延伸的第一接触区域和从所述把手的顶部延伸的第二接触区域。

23.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元可相对于所述壳体从第一位置移动到第二位置，其中所述致动单元引起由所述燃料供给单元供给的燃料的点燃。

24.根据权利要求1所述的打火机，其中，所述致动单元适于要求介于5kg和20kg之间的致动力。

25.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元适于要求介于6.5kg和15kg之间的致动力。

26.根据权利要求1所述的打火机，其中所述致动单元适于要求介于50kg-mm和500kg-mm之间的致动扭矩。

27.一种用于点燃打火机的方法，所述打火机具有：壳体，所述壳体具有燃料供给单元；点燃机构，所述点燃机构用于点燃来自所述燃料供给单元的燃料；致动单元，所述致动单元与所述壳体可移动地相关联以在对所述致动单元施加致动力时选择性地点燃所述燃料；以及至少两个分离的接触区域，所述至少两个分离的接触区域暴露出所述壳体的分离开口，以允许使用者使用至少两个手指来向所述接触区域施加力，所述力的结合大于或等于所述致动力，其中所述至少两个分离的接触区域中的每个区域与所述点燃机构可操作地相关联，使得施加至所述至少两个分离的接触区域中的任一区域的力致动所述点燃机构且将所述燃料从所述燃料供给单元释放，使得所述点燃机构在被致动时点燃释放的所述燃料，通过将所述致动力仅仅施加至所述至少两个分离的接触区域中的第一接触区域，将所述致动力仅仅施加至所述至少两个分离的接触区域中的第二接触区域，将所述致动力施加至所述第一接触区域和所述第二接触区域的组合，所述燃料可被选择性地点燃，其中所述分离开口分隔开，

所述方法包括：向所述至少两个分离的接触区域的每个施加力以向所述致动单元施加大于或等于所述致动力的合力，从而从所述燃料供给单元释放燃料并通过所述点燃机构点燃所述燃料。