專利名稱：用于產生點火火花的阻力減小的裝置的制作方法
發明
背景技術：
領域本發明涉及一種打火機，該打火機消耗碳氫燃料如丁烷，并包括一個火花產生裝置。具體地說，本發明涉及一種打火機用的改進的火花產生裝置，它可以更均勻地操作。
相關技術討論常規的香煙打火機包括一個主體，該主體包括一個充滿液化和增壓的碳氫燃料的燃料槽、一個閥門驅動桿、一個點火輪、一個與點火輪摩擦接觸的火石，以及一個與燃料槽流體連通的燃料流量控制閥。在用手指操作使點火輪緊靠火石轉動而產生火花之后，閥門驅動桿被壓下，從而允許氣態碳氫燃料通過流量控制閥從燃料槽流出。然后火花點燃釋放的燃料而產生火焰。這樣的打火機在該技術中是已知的，可以從商店買到。
在這些打火機中當接觸發火火石時產生點火火花用的專門機構在該技術中也是已知的。例如，Le Boudee的美國專利No.4,509,916公開一種當接觸火石時會產生點火火花的裝置。該裝置包括一個火石切削部件，用圓形截面的金屬絲螺旋形線圈制成，金屬絲包括鋸齒形突出部，用于接觸和切削火石，以產生火花。火石像金屬絲線圈一樣，也包括一個圓形截面。該裝置可以將形狀做成和適合于用作已知打火機中的點火輪。
但是，這些相關技術的火花產生機構的缺點在于，在火石和使用者可以轉動的點火輪之間產生不規則的摩擦。該不規則的摩擦導致為了轉動點火輪而要求不均勻的轉動力，并因此可能增大產生點火火花的困難。
更具體地說，當圓截面火石與用圓截面金屬絲制成的點火輪線圈一起使用時，接觸線圈的火石表面時間久了會變成深的槽，以便匹配弧形的線圈表面。使用帶有用實心圓柱而非金屬絲線圈制成的火石切削部件的點火輪組件也可能產生同樣困難。此種實心圓柱通常在外表面上切削出螺旋形槽，以改善部件的產生火花的特征。切削部件中的此種螺旋形槽也可能使火石產生深的槽，就像金屬絲線圈的切削部件遇到的那樣。此外，在使用期間此種切削部件緊靠火石的轉動會推動火石圍繞其中心軸線轉動。
這兩個因素，即火石表面的深的刻槽(并形成高的脊)和使用期間火石被推動而轉動，組合起來是不利的，因為它們使使用者驅動點火輪產生不均勻性。更具體地說，帶有如圖7A中示出的高脊/深槽的承擊面的火石，當要求切削部件轉動時周期地擊穿該高的脊時，該火石對點火輪組件的轉動產生顯著的不均勻阻力。當火石本身由于切削部件對火石的螺旋擰進式作用而在其軸線上轉動時，使點火輪組件轉動所需的力的不均勻性可以進一步增大。由于火石表面上的高脊需要相當大的力去擊破，因此使用者難以進行火石的此種轉動。
在許多較新穎的防止兒童使用的打火機中，高度不均勻的阻力是特別不利的。例如，Doiron的美國專利No.5,483,978公開一種防止兒童使用的打火機，它帶有一個部分擋住點火輪的防護罩，由此增加了轉動點火輪的困難。當該點火輪罩與先有技術的火花產生機構要求不均勻的力相結合時，可以不均勻地和不可預測地增加有意識的使用者驅動打火機的困難。
發明的目的和概要鑒于相關技術的上述缺點，本發明的一個目的是提供一種火花產生裝置，它有利于有意識的使用者順暢而均勻地驅動該裝置。
本發明的另一目的是提供這樣一種火花產生裝置，該裝置的制造相當容易而要求的設計修改盡可能少。
根據本發明，提供一種產生火焰的打火機，它包括一個包含燃料槽的打火機主體，帶一個用于釋放燃料的閥門。該打火機還包括一個閥門驅動機構，可由使用者壓下，以驅動該閥門和釋放燃料，還包括一個火花產生部件，可由使用者轉動而產生引向被釋放燃料的火花。此外，該打火機包括一個火石，該火石包含在打火機主體中并與火花產生部件摩擦接觸，其中火花產生部件緊靠火石的轉動產生引向被釋放的燃料的火花。
在本發明的打火機中，通過減小轉動點火輪所需的峰值力，有利于均勻地驅動點火輪。在本發明的一個示范實施例中，一個有一圈或多圈并用有一平坦表面的金屬絲制成的點火輪線圈被用于防止在火石承擊表面中形成深的槽(和伴生的高的脊)，這種深的槽會增大為轉動點火輪來產生火花所需要的峰值力。該點火輪線圈包括在所述一圈或多圈的外表面上形成的沿橫切方向的凹痕。該凹痕形成從線圈芯突出的突出部，當與發火火石接觸而所述線圈彈簧圍繞其軸線轉動時，該突出部產生通過發火火石的切線拖曳或切削，以發射點火火花，使用具有至少一個基本上平坦的外表面的金屬絲，能保證在驅動期間，在火石的承擊面上不形成深的槽和高的脊。
附圖簡述從下面結合附圖閱讀的詳細描述可以更容易地清楚本發明的上述和其它方法、結構、特點、方面和優點，圖中
圖1是本發明的點火輪線圈切削部件的部分截面前視圖；圖2是本發明的點火輪線圈的側視圖；圖3A-3B是本發明使用的可以替換的金屬絲形狀的截面圖；圖4是本發明的點火輪組件的部分截面前視圖；圖5A-5B例示包含本發明點火輪的產生火焰的打火機，其中圖5A是打火機的側視圖，圖5B是打火機的頂視截面圖；圖6是本發明另一種切削部件的部分截面前視圖；以及圖7A-7B是受點火輪作用的一種火石的輪廓外形，其中圖7A例示由先有技術點火輪形成的槽和高的脊，圖7B例示由本發明點火輪形成的比較平的表面。
發明詳述本發明的下述實施例將按照一種包括火花產生裝置的打火機來描述，但該技術的專業人員將會知道，所公開的方法和結構易于適合于更廣泛的用途。該注意，當同一標號在不同圖中重復時，它標示各圖中相應的構造。
如上所述，當火石與圓形截面的金屬絲做成的點火輪切削件或類似方式形成的圓柱形切削件一起使用時，火石的接觸切削件的表面隨時間而磨成深的槽，從而匹配切削件表面，如圖7A中所示。其次，在使用期間，接觸火石的螺旋形切削件的轉動像一個擰在深的有角度槽上螺釘一樣起作用，推動火石圍繞其中心軸線轉動。最后，螺旋形切削表面在點火輪的轉動中形成轉動阻力增大的特定點。這種阻力的局部增大是不正常的并產生對轉動的峰值力，該峰值力對某些預定使用者很難克服或不可能克服。
因此，根據本發明，通過減小點火輪組件轉動所需的峰值力，可以便于均勻地驅動點火輪。在本發明的一個示范實施例中，使用的點火輪線圈具有一圈或多圈，它們用外表面基本平坦的金屬絲形成。使用外表面基本平坦的金屬絲能減小或消除火石中形成的深的槽和高的脊，如圖7B中所示。因而，在驅動期間，此種高的脊不會被點火輪切削件接合和不需要被它破碎，由此減小了轉動所需的峰值力。
根據上面所述，圖1公開一種螺旋形點火輪線圈10，用于接觸發火火石，以便產生火花。根據本發明的一種優選實施例，點火輪線圈10由繞成數圈14的金屬絲組成。該金屬絲的截面基本上為方形，外表面上包括多個突出部12。如圖2中所示，每個突出部12的形狀最好包括一個齒13，用于在使用期間增大線圈10和發火火石之間的切削作用。突出部12或齒13的形成和硬化是通過標準的形成和熱處理技術來完成的，該技術在美國專利NO.4,509,916中得到描述，它參考合并于此。
圖3A和3B分別例示一個半圓形或基本半圓形的金屬絲和一個基本方形的有槽金屬絲，它們也可以用于根據本發明形成一個線圈狀切削部件。在各種金屬絲形狀是最普通的是平面外表面，它可以如前所述地消除或盡可能減小火石中的高的脊。如圖3B中所示，平面外表面中的窄槽可以通過減小切削尺寸來進一步增強火花的產生。
圖4表示根據本發明利用螺旋形點火輪線圈10的點火輪組件20。如圖4中所示，線圈10可以安置在轉輪16之間。線圈10和轉輪16互相連接并同軸地安裝在軸18上，從而形成點火輪組件。
根據本發明，點火輪組件20可以用于與其它機構結合而形成一打火機。更具體地說，如圖5A和5B中所示，點火輪組件20可以安裝在限定一中央空腔的打火機30的主體32上。發火火石40可以牢固地安置在位于主體32內的圓柱形腔室22中，以便與點火輪組件配合，并可通過一彈簧(未示出)推動而與線圈10摩擦接觸。打火機30還包括一個閥門驅動機構34，它通過銷35樞軸式安裝在主體32上，位于軸18下方。閥門驅動機構34控制從打火機主體32內的燃料槽來的液體的釋放。
打火機30還包括一個擋風罩36和一個防護罩38，如前所述，后者安置在一部分點火輪組件20的上方，以便阻止無意識使用者的操作。這樣一種打火機例如詳細描述于McDonough等人的美國專利No.5,520,197中，該專利參考合并于此，其構造和操作對該技術的專業人員是熟知的。同樣，當與其它防止兒童使用的機構一起使用時，本發明同等有利，此時焦點在于增加由無意識使用者點火的困難。使用此種機構的打火機例子是Lloveras Capilla的美國專利No.5,490,773和Zellweger的美國專利No.5,096,414，這兩個專利均參考合并于此。通過利用有這些裝置的本發明，增大的操作均勻性將有利于有意識使用者的操作，而對防止兒童使用并沒有負面沖擊。
圖6例示根據本發明的另一種切削部件。圖6中示出的切削部件不是用金屬絲線圈制成，而是用一個圓柱形部件制成，該部件可以是實心的或空心的，取決于特定的點火輪組件。在圓柱形部件的螺旋形外表面中切割出齒來，它們與具有平坦外表面的金屬絲線圈得到的齒基本上相當。
上面已經描述了本發明的各種實施例。這些描述預定是例示性的，不起限制作用。因此，該技術的專業人員將會明白，上述本發明可以進行修改而并不偏離下述權利要求的范圍。
權利要求
1.一種產生火焰的打火機，包括一個打火機主體，包括一個燃料槽，有一閥門用于從中釋放燃料；一個閥門驅動機構，可由使用者壓下，以驅動所述閥門和釋放所述燃料；一個產生火花的部件，可由使用者轉動，以產生引向被釋放的燃料的火花，該部件安裝在所述打火機主體上，其至少一部分露出，以便由使用者操作和轉動；一個火石，包含在打火機主體中，并與產生火花的部件發生摩擦接觸，其中，產生火花的部件緊靠火石的轉動產生引向被釋放的燃料的火花；以及一個在該產生火花的部件上的切削表面，具有以螺旋形構型設置的緊密間隔的切削齒，用以產生通過火石的沿切線的切削，使得在火石上形成的在相鄰各排齒之間的脊盡可能小。
2.如權利要求1所述的打火機，其特征在于，所述切削表面由一圓柱形部件形成。
3.如權利要求2所述的打火機，其特征在于，所述圓柱形部件在其外表面上包括多個突出部，用于在所述線圈和所述火石之間提供切削。
4.如權利要求1所述的打火機，其特征在于，所述切削表面是由一線圈形成，具有由金屬絲形成的一圈或多圈，該金屬絲有至少一個基本上平坦的外表面，用于接觸火石以產生火花。
5.如權利要求4所述的打火機，其特征在于，所述線圈在其外表面上有多個突出部，用于在所述線圈和火石之間提供切削。
6.如權利要求4所述的打火機，其特征在于，該金屬絲具有基本上方形的截面。
7.如權利要求4所述的打火機，其特征在于，該金屬絲具有基本上半圓形的截面。
8.一種產生火焰的打火機，包括一個打火機主體，包括一個燃料槽，有一個閥門用于從中釋放燃料；一個閥門驅動機構，可以壓下而驅動所述閥門和釋放所述燃料；以及一個產生火花的部件，可由使用者轉動，以產生引向被釋放的燃料的火花，該部件安裝在所述打火機主體上，其至少一部分露出，以便由使用者操作轉動；所述產生火花的部件還包括一個線圈，具有由金屬絲形成的一圈或多圈，該金屬絲包括至少一個基本上平坦的外表面。
9.如權利要求8所述的打火機，其特征在于，所述線圈包括在所述外表面上的多個突出部，用于在所述線圈和火石之間提供接觸。
10.如權利要求9所述的打火機，其特征在于，該金屬絲具有方形截面。
11.如權利要求9所述的打火機，其特征在于，該金屬絲具有半圓形截面。
12.一種當接觸發火火石時產生點燃火花用的設備，包括一個具有一個外表面的線圈彈簧，有一個或多個由具有至少一個基本平坦表面的金屬絲制成的線圈，其中，線圈卷繞成使所述基本平坦的表面在線圈的外表面上；所述一個或多個線圈沿橫切方向有凹痕，形成于所述一個或多個線圈的外表面上；所述凹痕由突出部形成，這些突出部從線圈芯突出，當接觸發火火石而所述線圈彈簧圍繞其軸線轉動時，這些突出部通過發火火石產生沿切線的切削，由此發射點火火花。
13.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，該金屬絲具有基本上方形的截面。
14.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，該金屬絲具有基本上半圓形的截面。
15.一種產生火焰的打火機，包括一個打火機主體，包括一個燃料槽，有一閥門用于從中釋放燃料；一個閥門驅動機構，可由使用者壓下，以驅動所述閥門和釋放所述燃料；一個產生火花的部件，可由使用者轉動，以產生引向被釋放的燃料的火花，該部件安裝在所述打火機主體上，其至少一部分露出，以便由使用者操作和轉動；一個火石，包含在打火機主體中，并與產生火花的部件發生摩擦接觸，其中，產生火花的部件緊靠火石的轉動產生引向被釋放的燃料的火花；用于增大由無意識使用者產生火花的困難的裝置；以及一個在該產生火花的部件上的切削表面，具有以螺旋形構型設置的緊密間隔的切削齒，用以產生通過火石的沿切線的切削，使得在火石中形成的在相鄰各排齒之間的脊盡可能小，并增加由有意識使用者產生火花的均勻性。
16.如權利要求15所述的打火機，其特征在于，所述切削表面是由一個線圈形成，具有由金屬絲形成的一圈或多圈，該金屬絲有至少一個基本上平坦的外表面，用于接觸火石以產生火花。
17.如權利要求15所述的打火機，其特征在于，所述切削表面由一圓柱形部件形成。
全文摘要
公開一種設備,用于提供更均勻的打火機點火輪驅動。根據本發明,通過減小火石中形成的深槽和高脊。有利于裝置中的均勻驅動。在本發明的一個實施例中,使用一種用具有至少一個基本平坦側面的金屬絲制成的點火輪線圈(10)來減小脊的形成。點火輪線圈(10)包括在線圈(10)的外表面上沿橫向形成的凹痕。該凹痕形成從線圈(10)的芯突出的突出部。當接觸發火火石(40)而線圈彈簧圍繞其軸線轉動時,該突出部產生通過發火火石(40)的沿切線的切削,以發射點火火花。
文檔編號F23Q2/00GK1252863SQ98803868
公開日2000年5月10日 申請日期1998年2月5日 優先權日1997年2月10日
發明者P·H·亞當斯, J·M·麥克多諾, J·M·蒙尼爾 申請人:碧克公司