专利名称：防小孩气体打火机的制作方法
技术领域：
本发明涉及“滚压”类型的防小孩气体打火机。
滚压式气体打火机通常用于点烟。它们包括有气体容器、带有由拨杆打开和关闭的阀门的气体调节系统、打火石以及轮子组件。该轮子组件优选包括一个点火轮，它设置在两个直径比该点火轮大的拇指轮之间。该点火轮在转动时与打火石摩擦，以便在打开的燃烧器上方发射火花点燃气体，从而产生出火焰。这种打火机通常包括包围着燃料喷嘴的防风罩，通常具有在点火轮上面通过的舌状件以便避免使用者的拇指被打火石灰尘弄脏。许多时髦的打火机也都包括这个部件。
重要的是要防止年龄小于5岁的儿童使用这种打火机。在美国已经由消费者产品安全委员会通过功能试验规定了防小孩的标准16CFR Parts 1145和1210，与可以由小孩操作的打火机相关的伤害危险；卷烟打火机的安全标准；条例；联邦公报，1993年7月12日星期一。打火机防小孩的程度可以通过进行在这些条例和规则中所规定的试验来客观地确定。
采用两种主要的系统来使得打火机能够防小孩。在更普通的系统中，在拨杆附近的闭锁机构防止拨杆移动进入操作位置。该机构在每次使用打火机时必须由使用者操作，并且之后自动地重新设置在闭锁位置上。
在另一种系统中，打火机的操作特征受到控制，从而在使打火机更容易操纵的同时，其成功操作取决于使用者的一些特性，例如力量、灵巧、直觉等，这些特性都是成年人的典型特征而小孩没有。
本申请人的FR9508011对后面的系统进行了说明，该专利披露了一种防小孩打火机，其姆指轮具有光滑的圆周表面。为了接合拇指轮并且使轮子组件转动，使用者的拇指必须施加比小孩所能施加的更大的压力。但是，在实践中在这种设计中存在限制。
FR-A-2417722披露了一种在打火轮上延伸的防护罩，用来改善美学外观并且保护该打火机的顶部。它还防止使用者的拇指和打火轮之间接触从而使拇指变脏。
BIC的US5769098披露了一种弹性防护罩，该防护罩安装在打火轮周围上并且在拇指轮上方伸出以防止使用者手指接触轮子组件。为了接合拇指轮，使用者必须在防护罩上施加足够的力以压下它。
但是，在实践中人们发现由于使用者拇指的肉在它上受力，所以该伸出的防护罩会使得该打火机的成人使用者感觉不舒服。
在实践中人们还发现，在使用打火机时感觉困难或不舒服的成年人使用者往往会拆掉引起困难或不舒服的这个安全机构，从而使得该打火机可以容易被小孩使用。
因此，本发明的目的在于提供一种改进的防小孩气体打火机。
根据本发明，提供一种防小孩气体打火机，它包括打火机主体、用于控制来自打火机的气体流量的拨杆、可转动地安装在主体上的轮子组件以及与轮子组件合作用来点燃气体的打火石，所述轮子组件包括与拇指轮装置结合在一起的打火轮装置，所述拇指轮装置包括手指接合表面；其特征在于，在拇指轮装置附近安装有阻碍元件，当使用者接触轮子组件时，阻碍元件的接合表面由使用者的手指接合，并且在使用中由使用者的手指接合的拇指轮装置的手指接合表面包括一种低摩擦表面。
优选的是，所述阻碍元件包括有一种保护条带。优选的是，所述拇指轮装置包括一对拇指轮，并且所述打火轮安装它们之间，所述保护条带在这两个拇指轮之间延伸从而覆盖着所述打火轮并且因此阻止了使用者的手指接触打火轮。
优选的是，所述阻碍元件的接合表面基本上与所述低摩擦表面齐平。
本发明在其优选实施例中提供一种更坚固且防小孩的打火机，该打火机操作方便并且就使用者而言不需要任何显著的学习，而且确保该打火机在其使用期间能够保持更可靠的防小孩能力。
现在将以实施例的方式并且参照附图对具体体现本发明的各种形式的各种打火机进行说明，其中
图1显示出第一打火机的上面部分；图2为第一打火机的纵向截面；图3为表示在使用中施加在该打火机上的力的曲线图；图4A为第一打火机的局部组装好的主体的平面图，显示出选择的部件；图4B为沿着图4A的直线A-A剖开的纵向截面，显示出打火机的上面部分；图4C为沿着图4A的直线B-B剖开的纵向剖面，显示出打火机的上面部分；图5A和5B为第一打火机在装配的各个不同阶段时的部分组装好的主体的进一步视图；图5C显示了第一打火机的条带装置；图6A显示出第二打火机，显示出在组装的第一阶段时主体与选定的部件结合在一起；图6B显示出在组装的第二阶段时第二打火机的上面部分；
图6C和6D显示出第二打火机的条带装置；图7A显示出除了包围火焰喷口的弯曲部分之外具有条带装置的第三打火机；并且图7B显示出第三打火机的条带装置。
在每个实施例中相应的部件由相同的标号来标识。
参照图1和图2，第一打火机包括装有气体容器10的打火机主体1、包括由拨杆12操纵的阀门组件的气体调节系统以及包括有打火轮组件13的点火机构。打火轮组件由包括打火轮15的打火轮装置构成，所述打火轮装置设置在包括两个直径大于打火轮的拇指轮16的拇指轮装置之间。打火机主体1包括一对从主体的每一侧伸出的竖立耳部30。
打火轮组件安装在轴31上，该轴在耳部30中的一对孔70中转动。打火轮在转动时摩擦打火石17，以便在打开的燃烧器或喷嘴上方发射火花并且因此产生出火焰。打火石17通过弹簧19挤压贴紧打火轮。单独的防风罩25在燃料喷嘴周围安装在主体1上，并且具有位于拇指轮外面的两个外面部分21。条带装置27也在拇指轮附近安装在打火机的主体1上并且支撑在耳部30上，从而从一个耳部30延伸到另一个上并且与防风罩25的内表面22接合。
现在还参照图5C，条带装置27包括阻碍部分，它包括基本上刚性的保护条带26，它在一端与环形部分34形成为一体，从而形成让火焰通过的环形孔33。环形部分34形成与防风罩外形相对应的成形部分，使得条带装置和防风罩能够在组装之后彼此刚性地支撑定位并且使得更难以拆卸该打火机。因为这使得使用者更加难以拆除防风罩和条带装置，所以这有助于使得该打火机具有更可靠的防小孩性。条带装置还支撑着耳部30，从而提高了该打火机的强度和刚度。
条带装置包括两个向外和向下延伸的凸缘28，它们在打火机完全组装好时设置在两个相应的凹槽31中，在打火机主体1的每个耳部30中有一个凹槽。在另一端设有尾部29，该尾部在组装好时位于打火机主体中的相应底座35中，从而刚性地使条带26固定不动。
基本上刚性的保护条带26设置在打火轮上面并且位于拇指轮之间。该保护条带26形成阻碍元件，并且因此其外表面26′形成阻碍元件的接合表面，如将在下面所更详细说明的一样该接合表面在使用中与使用者的手指摩擦接合。拇指轮的外圆周面16′是光滑的，即没有显著的表面图案，并且形状为圆形。这些表面16′一起形成手指接合面，该接合面是一种低摩擦表面。在使用中，手指接合面与使用者的手指接触同时与阻碍元件的接合面接触以便使轮子组件转动并且点燃打火机。
要注意的是，在该优选实施例中，阻碍元件的外表面26′基本上与摩擦面16′齐平。在该说明书中，“基本上齐平”被解释为，在正常的制造公差范围内阻碍元件的外表面位于从下摩擦面外面或上方0.5mm处到下摩擦面下方或里面1mm处。但是，在可选实施例中，阻碍元件的外表面不必与拇指轮的外圆周表面齐平。
为了方便，位于拇指轮的外圆周表面上方或下方的阻碍元件的外表面的高度或深度(mm)在下面被表示为“Q”。对于基本上齐平的阻碍表面而言该Q值为+0.5mm(表示阻碍元件的外表面在拇指轮的外表面上方或外面升高了0.5mm)到-1.0mm(表示该阻碍元件的外表面在拇指轮的外圆周表面的下面或里面凹进1.0mm)。在图2中显示出该高度或深度Q，并且在该实施例中其数值为-0.2mm。
该打火机以与传统滚压式打火机相同的方式操作，并且不需要使用者施加任何额外的有意动作。使用者主要以足够的力将其手指(通常为拇指)按压在低摩擦表面16′上以夹住拇指轮并使它们转动。然后使用者的拇指同时接触阻碍元件的表面26′。
虽然该操作对于已经使用过传统滚压式打火机的人而言是熟悉的，但是将本发明的这个操作理解为涉及两个力是有帮助的。在图1中由箭头R和T表示这两个力，它们分别表示径向力R和切向力T。现在还参照图3，这些力可以如下面所述一样彼此相关。
为了操作该打火机，使用者必须使轮子组件转动得足够快以便至少产生出点燃气体所需要的最小量的火花。为了使轮子组件转动，使用者必须首先克服在滚压式打火机的普通结构中存在的摩擦阻力。这主要包括打火石17和打火轮15之间的摩擦以及轴31和耳部30之间的摩擦。因此使用者必须施加足够的朝向轮子组件中心大体上向内或向下的径向力R，从而实现在手指和拇指轮的外圆周面16′之间的充分摩擦接合。该径向力使得使用者能够夹住拇指轮以使它们转动。如果使用者不能提供足够的径向力，则其手指将在拇指轮表面上滑动，从而不能使轮子组件移动得足够快以实现点火。
因此力Rmin被定义为使用者必须施加以便实现在手指和拇指轮之间的充分摩擦接合而能够进行打火的最小径向力。在打火机的结构中的许多因素都会影响Rmin的数值，其中这些因素包括低摩擦面的表面图案和粗糙度、制成拇指轮的材料以及每个拇指轮的宽度。通过控制这些因素从而可以控制Rmin的数值。
在本发明中，具体通过拇指轮的表面特性来控制Rmin的数值。在本实施方案中，拇指轮的表面是光滑的，即没有任何显著的表面图案，并且将制成拇指轮的材料选择成具有所要求的摩擦特性。在实践中人们发现，许多材料适合于该用途，包括合金例如Mazac和Zamac、金属、塑料、陶瓷或任意其它合适的材料。低摩擦面16′的粗糙度等于或小于Ra125μm，也就是说不大于国际标准No.630(NEN)的1级粗糙度。优选的是，每个拇指轮的宽度为3mm或更小。制成拇指轮的材料可以选择成使低摩擦面具有所要求的摩擦系数，这一般被定义为在所述表面和自身之间存在的摩擦系数。优选的是，所述低摩擦面16′的摩擦系数为0.8或更小。
在可选实施方案中，低摩擦面还可以具有波状外形。或者，拇指轮装置的表面可以形成有许多小圆齿，从而所述低摩擦面由齿的向外尖端构成。在该情况中，人们发现每个齿的伸出尖端的半径优选等于或大于0.3mm。但是，如在下面参照图3所述一样，在试验中人们已经发现使用滚花的或尖锐边缘的、锯齿状表面图案不能实现本发明的目的。
为了使轮子组件转动并且点燃打火机，在使用者已经至少施加了最小径向力Rmin之后，使用者必须施加大体上沿着转动方向的进一步的力。这在图1中由箭头T表示，并且在下面被称为切向力。
当使用者在拇指轮上向下施加压力，他同时在阻碍元件的表面26′上施加压力。因此使用者的手指和阻碍元件之间的摩擦接合程度由径向力R的数值决定。使用者在拇指轮上施加的压力越大，与阻碍元件的摩擦接合越大。因此容易理解的是，本发明通过控制Rmin的数值还能够确定在可以操作该打火机之前在使用者的手指和阻碍元件之间必须存在的最小程度的摩擦接合。
为了实现轮子组件的转动并且点燃打火机，使用者必须克服手指和阻碍元件之间的摩擦接合。因此可以定义数值Tmin，该数值是为了克服手指和阻碍元件之间的摩擦接合以实现点火使用者必须施加的径向力T的最小数值。参照图3，可以看出对于本发明的打火机而言，Tmin的数值随着R的数值上升。换句话说，使用者必须向下按压轮子组件以夹住拇指轮的光滑表面所用的力越大，则他所要克服的来自阻碍元件的阻力越大。
对于任意给定的Rmin的数值而言，使用者手指和阻碍元件的表面26′之间的摩擦接合程度将取决于打火机结构中的许多因素。其中这些因素包括Q值和阻碍元件的宽度以及拇指轮之间间隙的宽度。人们已经发现拇指轮之间的间隙优选至少为1.5mm，并且阻碍元件和拇指轮装置的整体宽度优选小于15mm。
本发明的这些结构特征的效果由图表中的直线X和Y来说明。直线X表示具有设置成与拇指轮的表面基本上齐平的阻碍元件的打火机的Tmin数值，Q值＝+0.5mm。可以看出通过使打火机设有光滑的拇指轮，Rmin数值变大，这又增加为了克服阻碍元件的摩擦并且点燃打火机使用者必须施加的切向力T的数值。由成年人可以施加的力T的最大数值Tmax大于小孩可以施加的力，因此可以将打火机上述结构特征选择成使Tmin数值大于Tmax(小孩)的数值并且小于Tmax(成人)的数值。因此很容易通过改变所有或任意上述这些结构特征的数值来控制本发明打火机的防小孩程度。另外，本发明容易应用在具有不同轮子组件从而提供对转动的不同程度摩擦阻力的打火机上。
通过比较，还显示出用于根据本发明构成的但是具有传统滚花的或锯齿状拇指轮的打火机的Rmin数值。可以看出，由传统拇指轮所得到的Rmin的较低数值使Tmin数值降低到Tmax(小孩)以下；换句话说，该打火机不再能够防小孩。在实践中人们发现拇指轮的光滑度是本发明的根本特征。
直线Y说明了其Q值＝-1.0mm的打火机。可以看出对于给定的Rmin数值而言，Tmin的相应数值减小。但是，通过提供光滑的拇指轮，从而仍然可以实现小孩所不能达到的Tmin值，因此即使阻碍元件的表面低于拇指轮表面1.0mm本发明的打火机也能够保持防小孩能力。
通过将阻碍元件形成为一种保护条带从而可以实现额外的优点，该条带在拇指轮之间延伸并且覆盖着打火轮。由于该条带位于拇指轮水平面以下，所以更加难以将工具例如起子插入在其下方并由此将它撬开。
另外，如果在本发明的打火机上施加过大的径向力，则相应的Tmin值将增加为大于Tmax。因此手指和阻碍元件的表面之间的摩擦接合将防止使用者施加足够的切向力以实现转动。因此本发明需要使用者沿着径向和切向方向施加平衡的力。成人使用者只使用平均的灵巧度就容易学会所要求的技术。但是，5岁以下的小孩不能协调它们的动作，因此阻碍元件与光滑的拇指轮一起使得对于小孩而言仍然难以实现转动并且点燃打火机。
光滑的拇指轮还使得更加难以通过使它沿着表面例如地毯滚动来点燃打火机。
由于小孩不能引导拇指轮运动，所以该打火机似乎是无反应的并且无趣味的，而且小孩将丧失玩弄它的兴趣。因此本发明在提高防小孩性但同时允许小孩转动轮组件方面是优选系统。
在实践中，径向和切向力被结合进使用者的手指的单个运动。但是容易理解的是，通过提供如上所述的光滑拇指轮和阻碍元件的组合，从而实现转动并且点燃打火机所需要的力和灵活性容易控制，对于成人来说可以舒适地实现而对于5岁以下的小孩而言不能实现。
由于5岁以下的小孩的手指非常小，所以有时小孩可能将一个手指插入在滚压式打火机的拇指轮之间，并且通过直接按压打火轮来转动轮子组件。这不会影响具有传统拇指轮的打火机的防小孩能力，但是可能使得小孩更容易使用光滑的拇指轮来操作打火机。通过将阻碍元件形成为一种在拇指轮之间延伸并且覆盖着打火轮的保护条带，本发明也避免了这个危险。条带装置的环形部件34还有助于防止小孩的手指插入到防风罩里面的火焰喷口中。
本发明还能够通过组合调节打火机的许多不同参数来调节该打火机的防小孩能力，这使得比通过单独调节任意一个单独特征更容易且更精确地控制防小孩程度。
参照图4A至5C，在打火机的自动组装期间，打火轮组件位于孔70中。然后将条带装置设置在打火轮组件的顶部上并且凸缘28位于凹槽31中，从而该条带装置停靠在耳部30的顶部上。然后将该防风罩压进围绕着阀门出口的顶部的位置中，从而留下用于火焰的空间11并且覆盖着耳部30、孔70以及凹槽31。在图1中可以最清楚地看出，该防风罩通过防风罩上的缺口24以及在打火机主体1的耳部30上的相应缺口固定在主体上。
防风罩沿着其最上面的周边还包括边缘23，该边缘覆盖着伸出的凸缘28以及条带装置27的最外面的边部。该边缘23用来使条带装置27固定不动并且还用来挡住条带装置的边部不被看见。
参照图6A至6C，在可选实施例中，第二打火机的条带装置27位于打火机主体1的耳部30的顶部上，但是没有第一打火机的凸缘28。取而代之的是，条带装置通过防风罩的边缘并且通过在组装好时位于打火机主体中的相应底座35中的尾部29来固定，从而刚性地使条带26固定不动。
参照图7A和7B，在另一个可选实施例中，第三打火机的条带装置27没有形成围绕着火焰喷口的环形部分。第三打火机的组装和操作与第一打火机的如上所述的组装和操作一样。
在所有上述实施例中，拇指轮装置设置成两个轮子16，中心打火轮15的每一侧一个，阻碍元件26设置在拇指轮之间并覆盖着打火轮。但是，可以只有一个拇指轮而不是两个。阻碍元件可选地与拇指轮并排沿着其一个或两个侧面设置。
在另一个可选实施例中，阻碍元件形成为由传统防风罩以及由打火机主体支撑的单独元件。这降低了加工和生产成本。或者，阻碍元件可以与防风罩形成为一体，它们可以由被适当地切割和弯曲的单片金属板形成。
在本发明中的阻碍元件充分重视了使用者的舒适性。这还实现了另一个优点，由于阻碍元件不会使使用者感到不舒适，所以使用者不会想要拆掉它。这就确保了本发明的打火机在其使用期间保持更加可靠的防小孩性。
权利要求
1.一种防小孩气体打火机，它包括打火机主体、用于控制来自该打火机的气体流量的拨杆(12)、可转动地安装在主体上的轮子组件(13)以及与轮子组件协作用来点燃气体的打火石(17)，所述轮子组件包括与拇指轮装置(16)结合在一起的打火轮装置(15)，所述拇指轮装置包括手指接合表面(16′)；其特征在于，在拇指轮装置附近安装有阻碍元件(26)，从而当使用者接触轮子组件时，阻碍元件的接合表面(26′)由使用者的手指接合，并且其特征还在于，在使用中用使用者的手指接合的拇指轮装置的手指接合表面(16′)是一种低摩擦表面。
2.一种如权利要求1所述的打火机，其特征在于，所述阻碍元件的接合表面基本上与低摩擦表面齐平。
3.一种如前面任一权利要求所述的打火机，其特征在于，拇指轮装置的所述手指接合表面(16′)的粗糙度为Ra125μm或更小。
4.一种如前面任一权利要求所述的打火机，其特征在于，所述拇指轮装置的手指接合表面(16′)的摩擦系数为0.8或更小。
5.一种如前面任一权利要求所述的打火机，其特征在于，所述拇指轮装置的手指接合表面(16′)由多个圆形齿的尖端构成，每个齿的顶部半径为0.3mm或更大。
6.一种如前面任一权利要求所述的打火机，其特征在于，所述拇指轮装置的手指接合表面具有波状外形。
7.一种如前面任一权利要求所述的打火机，其特征在于，所述拇指轮装置包括至少一个拇指轮，并且每个拇指轮的宽度为3mm或更小。
8.一种如前面任一权利要求所述的打火机，其特征在于，所述阻碍元件和拇指轮装置的整体宽度小于15mm。
9.一种如前面任一权利要求所述的打火机，其特征在于，所述阻碍元件安装在打火机主体上。
10.一种如前面任一权利要求所述的打火机，其特征在于，所述阻碍元件包括一种保护条带。
11.一种如权利要求10所述的打火机，其特征在于，还设有防风罩，并且所述保护条带与该防风罩形成为一体。
12.一种如权利要求10所述的打火机，其特征在于，还设有防风罩并且所述保护条带是与防风罩接合的单独元件。
13.一种如权利要求10至12任一所述的打火机，其特征在于，所述拇指轮装置包括一对拇指轮并且打火轮安装在它们之间，所述保护条带在拇指轮之间延伸从而覆盖着打火轮并且因此防止使用者的手指接触打火轮。
14.一种基本上如在这里所描述和说明的打火机。
全文摘要
通过安装在打火机主体上的阻碍元件(26)使得其表面(26′)优选地基本上与形成拇指轮(16)的外圆周的低摩擦表面(16′)齐平，从而使一种滚压式气体打火机具有防小孩能力。所述阻碍元件优选包括在打火轮(15)上面延伸的保护条带。在使用中，阻碍元件的接合表面(26′)由使用者的拇指接合同时与低摩擦表面接合，从而增加了使打火轮转动所需要的力并因此提高了该打火机的防小孩能力。其中通过拇指轮的光滑度以及阻碍元件的位置来决定打火机的防小孩能力的程度。
文档编号F23Q2/16GK1418306SQ01806739
公开日2003年5月14日 申请日期2001年10月29日 优先权日2001年2月24日
发明者卡尔·斯沃特 申请人:瑞典火柴点火器股份有限公司