阅读说明：本技术 具有互锁机构的火炬 (Torch with interlocking mechanism ) 是由 W·G·凡克里夫三世 J·D·克鲁克斯 B·T·荣格 S·M·斯图尔特 于 2018-05-04 设计创作，主要内容包括：一种火炬装置,具有枢转的火炬臂,所述火炬装置包括燃料输送系统、点火系统、互锁机构及摇臂,所述燃料输送系统具有燃料箱和位于所述火炬臂的端部的微型喷射燃烧器,所述点火系统包括点火按钮和用于点燃燃料的压电点火器,所述互锁机构包括将所述火炬臂枢转地附接到所述火炬的主体的安装凸耳,所述安装凸耳具有由其横向延伸的壁限定的引导凹穴,所述摇臂具有与所述引导凹穴配合并被限制在所述引导凹穴内的远端臂和与所述点火按钮配合的近端臂,所述摇臂被配置成基于所述火炬臂相对于所述火炬的主体的角度位置防止用户按压所述点火按钮。(A torch device having a pivoting torch arm, the torch device comprising a fuel delivery system having a fuel tank and a micro-jet burner at an end of the torch arm, an ignition system comprising an ignition button and a piezoelectric igniter for igniting fuel, an interlock mechanism comprising a mounting lug pivotally attaching the torch arm to a body of the torch, the mounting lug having a guide pocket defined by a laterally extending wall thereof, and a rocker arm having a distal arm that mates with the guide pocket and is confined within the guide pocket and a proximal arm that mates with the ignition button, the rocker arm configured to prevent a user from pressing the ignition button based on an angular position of the torch arm relative to the body of the torch.)

具有互锁机构的火炬

技术领域

本发明涉及便携式燃料火炬。

背景技术

已知的手持式气体燃烧装置包括那些包含有儿童安全特征以至少能够阻止例如儿童对气体燃烧装置的无意点火。已知的打火机包括那些具有上冒或上盖的打火机，上冒或上盖能够被“翻转”打开以便使用打火机，但不会自动返回到非使用、关闭位置。

已知的装置还包括具有锁定杆的特定类型，锁定杆挤压气体管道以切断燃气供应并使装置熄灭。这样的装置特别难以操作，因为必须按压并保持锁定杆，同时必须按压另一个杆以点燃压电单元，压电单元最终使装置点燃。

发明内容

本发明提供了一种火炬装置，具有主体，火炬装置包括：燃料输送系统，包括具有燃料排放阀的燃料箱、一个或多个微型喷射燃烧器、使所述燃料排放阀与所述一个或多个微型喷射燃烧器流体连通的燃料软管，以及可在第一位置和第二位置之间移动的流量致动杆，在所述第二位置，燃料排放阀打开；点火系统，包括点火按钮、压电点火器和点火线，所述点火按钮被配置成在升高的、未下压位置与第二下压位置之间移动，在所述第二下压位置，所述点火按钮机械地接合并激励所述压电点火器，以在所述点火线处发出火花，并且其中在所述第一位置，所述流量致动杆将所述点火按钮偏置到所述升高的、未下压位置；火炬臂，具有容纳所述压电点火器和所述一个或多个微型喷射燃烧器的远端，以及具有包括安装凸耳的近端，所述安装凸耳具有限定出凹穴(pocket)的平面壁，所述安装凸耳将所述火炬臂可枢转地连接到所述火炬的主体上，以及如本文所述的互锁机构，互锁机构包括摇臂和凹穴，其中凹穴和摇臂协作，基于火炬臂相对于火炬本体的角度位置，以防止用户按压点火按钮。

本发明的另一个实施例提供了一种火炬装置，具有枢转火炬臂，该火炬装置包括燃料输送系统、点火系统、互锁机构及摇臂，所述燃料输送系统具有燃料箱和位于所述火炬臂的端部的微型喷射燃烧器，所述点火系统包括点火按钮和用于点燃燃料的压电点火器，所述互锁机构包括将火炬臂可枢转地连接到所述火炬的主体上的安装凸耳，所述安装凸耳具有由其横向延伸的壁限定的引导凹穴，所述摇臂具有与所述引导凹穴配合并被限制在所述引导凹穴内的远端臂和与所述点火按钮配合的近端臂，所述摇臂被配置成基于所述火炬臂相对于所述火炬的主体的角度位置防止用于按压所述点火按钮。

附图简要说明

关于以下描述、所附权利要求和附图，将更好地理解火炬的各种实施例。

图1是根据本发明的处于关闭位置的火炬的透视图。

图2是图1中所示的火炬在打开位置、准备进行操作的透视图。

图3是图2所示火炬的另一个透视图。

图4是图2所示的火炬的局部透视图。

图5也是图2所示的火炬的局部透视图，但是点火按钮被按压。

图6也是图2所示的火炬的局部透视图，但是从相反的角度看。

图7是图1所示火炬的透视图，其中盖被移除。

具体实施方式

在一种应用中，火炬可以有利地被露营者用来点燃营火，并用于各种其他用途和活动。火炬可以以耐用、紧凑的形式提供更稳健的燃烧动力，允许露营者或其他使用者即使在有大风的条件下，也可以在使用过程中以任何角度放置喷射火焰。

通常，相同的附图标记描述相同的部件，图1-7示出了包括燃料输送系统、点火系统和互锁机构的火炬10。在本发明的一个特定方面，互锁机构防止点火系统点燃从燃料系统输送的燃料，同时防止燃料通过燃料系统输送至一个或多个微型喷射燃烧器。更具体地，互锁系统是一种物理机构，能够防止点火按钮打开允许气体流动的燃料排放阀，并确保该点火按钮不会致动产生可以点燃燃料的火花的压电点火器(未示出，尽管按常规方式设置在点火按钮22下方)。互锁机构被封闭在覆盖物或壳体内以保护该机构免受外部元件的侵害，由此互锁机构的功能对于用户而言是不可辨别的，并且对于用户体验而言是不可见的。

更具体地参考图1，根据本发明示出了处于关闭位置的火炬10的透视图。火炬10通常包括火炬主体12和火炬臂14。火炬臂14通过限定了枢转轴线200的螺栓16附接到火炬主体12上，以使火炬臂14可以相对于火炬主体12铰接或枢转至某个角度。再次，如图1所示，火炬10关闭，火炬主体12和火炬臂14大体上并排且平行布置。如下文将参考并进一步描述的，火炬10被称为处于关闭位置或0度位置。

仍然参考图1，为了增加用户的便利性和便携性，火炬10可选地包括锁扣18。火炬10还可以包括可移除的一个或多个外部部分或一个或多个盖20。一个或多个盖20用于封闭、容纳和保护火炬10的互锁机构，如将在后面的图中示出的，并给火炬10提供更光滑、更均匀的外观。

火炬10的火炬主体12容纳有点火按钮22。在使用中，点火按钮22被使用者按压以点燃火炬10。然而，在关闭位置或0度位置，以及如图1所示的位置，防止用户在手指或拇指的力的作用下按压点火按钮22，防止其沿着火炬主体12的长度以大致向下的方向移动到点火位置以激励压电点火器，并且防止使相关联的燃料流量致动杆打开与燃料箱流体连通的燃料排放阀，如将在下文中更详细地描述的。

现在参考图2，示出了处于打开位置且准备好操作的火炬10的透视图。在打开位置，火炬臂14从图1所述的关闭位置枢转到打开位置，火炬主体12和火炬臂14之间的角度约为135度。在一个实施例中，应当理解的是，在打开位置，只要有足够的空间供使用者抓住和保持火炬10的火炬主体12，那么火炬主体12和火炬臂14之间的角度可以大于90度且高达180度。更典型的是，火炬主体12和火炬臂14之间的角度可以方便地在90度到180度之间的任何位置。在另一个实施例中，火炬主体12和火炬臂14之间的角度可以超过180度。

此外，当火炬10被打开到预备位置时，使用者能够按压点火按钮22以行进到撞击位置，在该位置处，一个或两个压电点火器被激励，并且燃料排放阀被打开，这将在下文中更详细地描述。

点火按钮22可以是常规装置，并且包括拇指(或手指)垫23，以及用于接合压电点火器的柱塞和燃料流量致动杆的部件。点火按钮22可以沿着图1、2和4中所示的升高的中性位置之间的行程长度相对于主体的外表面并且沿着主体的外表面轴向向上和向下移动，其中拇指垫23与火炬主体12的肩部13间隔开，并且按压的撞击位置如图5示出，其中拇指垫23被按压并停靠在肩部13上或接近肩部13。当点火按钮22朝向下压的撞击位置向下推动时，点火按钮22接合并且开始向下推动压电点火器的柱塞，并且点火按钮22接合燃料流量致动杆并开始致动燃料排放阀43。当点火按钮22到达下压的撞击位置时，柱塞产生启动压电点火器的撞击，并且在靠近微型喷射火炬30、32、34的点火线36处产生火花，如图3所示。

进一步参考图3，为图2的替代透视图，火炬主体12容纳有燃料箱24。火炬主体12可制成整体结构，使得燃料箱24可在火炬10的组装和拆卸期间滑动且摩擦地接合在火炬主体12内。当火炬10被配置用于使用时，燃料箱24包含烃燃料，例如丁烷。

燃料箱24可具有限定出燃料窗口26的孔，例如，沿着燃料箱24的侧壁的细长或椭圆形的孔，以便于观察和确定燃料箱24内剩余的燃料量。燃料箱24还可以在其内部包括抛光的反射内表面(未示出)，这可以有助于通过燃料箱24的半透明材料观察燃料液面。在一个实施例中，燃料箱24可以由半透明或透明的材料制成，例如燃料惰性塑料(fuel-inertplastic)，例如尼龙，甚至玻璃。如图6所示，火炬主体12还包括一个与燃料排放阀43接合的阀节流杆28，以允许使用者控制从燃料箱24排出的燃料量和/或速率。

火炬臂14具有容纳三个微型喷射燃烧器30、32、34和压电线36的远端38。应当理解的时，压电线36必须位于三个微型喷射燃烧器30、32、34附近，使得从压电线36发出的火花能够点燃从三个微型喷射燃烧器30、32、34中的一个或多个逸出的气体。因此，在所示和所述的实施例中，火炬10的火炬臂14包括三个微型喷射燃烧器30、32、34。然而，应当理解的是，其他实施例可以包括至少一个微型喷射燃烧器，而其他实施例仍然可以包括一些其他数量的微型喷射燃烧器。这些实施例都没有脱离本发明的精神，并且本领域普通技术人员可以根据需要调节微型喷射燃烧器的数量。

现在参考图4和图6，其中图4示出了图2所示火炬10的局部透视图，其中前盖20被移除，并且图6示出了图5的相反角度，其中后盖20被移除。再次，在图4和图6中，点火按钮22尚未被按压。此外，在移除前盖20的情况下，如图所示，火炬主体12被配置成接收摇臂40和相关的保持弹簧42。摇臂40具有中央安装枢转点44和相对的端臂45、47，每个端臂45、47分别包括从摇臂40的相对的端臂45、47横向延伸的圆柱形凸台46、48。保持弹簧42具有中心螺旋部50和弹簧臂52、54。摇臂40和保持弹簧42通过轴肩螺栓56连接到火炬主体12上。

同样有利地示出，火炬臂14包括设置在近端臂60处的安装凸耳58。通过例如模制或机械加工形成在安装凸耳58中的壁62限定出凹槽或凹穴64。更具体地，凹穴64具有从由螺栓16限定的枢转轴线设置的内径向部或内径向路径66，以及与内径向部或内径向路径66同心的外径向部或外径向路径68。内径向路径和外径向路径允许凹穴64基于火炬臂14相对于火炬主体12的角度位置来控制火炬10的功能。

当组装时，摇臂40的远端凸台48至少部分地通过壁62保持在凹穴64内，并且被内径向壁部72阻止从内径向路径66径向向内运动。保持弹簧42的远端弹簧臂54安装为功能性地偏置抵靠在从远端臂47延伸的肩部49，从而使远端凸台48径向向内(顺时针)偏置抵靠在内径向壁部72。如图6所示，位于摇臂40的近端臂45的近端凸台46布置成抵靠在燃料流量致动杆74的远端75的下侧，燃料流量致动杆74在点火按钮22的内部肩部25下方延伸。应该理解的是，保持弹簧42的远端弹簧臂54的偏置力还将近端凸台46向上(顺时针)偏置抵靠在燃料流量致动杆74的远端75的下侧，从而使内部肩部25和点火按钮22向上朝向其升高的中性位置偏置。

如图6所示，燃料流量致动杆74还包括近端77，其具有形成在远端边缘的凹口79。火炬主体还包括支点71，燃料流量致动杆74的中间部分位于支点71的顶部，用作升高和降低燃料流量致动杆74的近端77和远端75的枢轴。凹口79被配置成延伸入燃料排放阀43的阀杆中的环形槽41中并位于环形槽41的下方，环形槽由内部机构(未示出)向下偏置到关闭位置。燃料流量致动杆74的近端77的升高相应地克服偏置将燃料排放阀43的阀杆升高，以打开燃料排放阀43的燃料流。当升高燃料流量致动杆74的近端77的力被释放时，燃料排放阀43的偏置切断燃料流。

现在参考图7，示出了图1中的火炬10，但是移除了前盖20。在火炬10的关闭位置，摇臂40的远端凸台48布置在内径向路径66中，其被内径向壁部72限制径向向内移动以及由第一外径向壁部78限制径向向外移动。第一外径向壁部78可沿凹穴64周向地延伸，该凹穴由角长度限定，该角长度限定了火炬臂14相对于关闭位置(0度位置)的保护角度，在该关闭位置处，从摇臂40的远端凸台48被第一外径向壁部78限制径向向外移动。可以理解的是，摇臂40的远端凸台48被限制径向向外运动以防止摇臂40沿逆时针方向枢转。这继而在流量致动杆74的远端保持近端凸台46向上的偏置力，从而抵抗和防止点火按钮22从升高的中性位置朝向下压、撞击位置下压以及抵抗和防止燃料排放阀43的升高，防止燃料的流动和点火火花的撞击。当使用者按压点火按钮22，第二外径向壁部78限制凸台48并防止其径向向外运动，从而防止摇臂40逆时针枢转并因此防止点火按钮22向下移动到下压位置，并且实际上“锁定”点火按钮22并抑制其下压。因此，凹穴64和摇臂40限定了一个互锁机构，其中凹穴64的相对形状通过第一和第二外径向路径部76、78的范围和位置限定了火炬臂12的角度枢转范围，以用于火炬10的保护和点火用途。

如图5和图7所示，在角度位置100的第一外径向壁部78开始沿外过渡壁部70径向向外延伸到第二外径向壁部76，第二外径向壁部76设置成比第一外径向壁部78径向更远离枢转轴线200。外过渡壁部70和第二外径向壁部76限定了凹穴64的外径向路径68，远端凸台48可响应于点火按钮22朝向其下压的撞击位置的下压而移动到外径向路径68中。

在将火炬臂12枢转大于保护角度的角度后，摇臂40的远端凸台46枢转地与凹穴64的外径向路径68对齐，远端凸台46可以在外径向路径68中移动。在摇臂40的远端凸台46与外过渡壁部70枢转地对齐的火炬臂12的角旋转范围内，凸台48向外的移动可被外过渡壁部70限制仅点火按钮22行程长度的有限部分，在该有限部分内燃料可能开始或未开始流动，但压电点火器未被激励。当火炬臂12枢转至更大的点火角度或预备角度，摇臂40的远端凸台46将不受外过渡壁部70和第二外径向壁部76的限制。在远端凸台不受第一外径向壁部78限制的情况下，点火按钮22的下压进而降低燃料流量致动杆74的远端75，并且枢转地升高燃料流量致动杆74的近端77，并打开燃料排放阀43。下压点火按钮22也会激励压电点火器，从而撞击火花以点燃燃料。

应当理解的是，在未按压点火按钮22的任何时候，在其升高的中性位置，摇臂40和远端凸台46将被弹簧42顺时针偏置，并且远端凸台48将径向向内枢转以与内过渡壁部72接合，而不考虑火炬臂12的枢转角度。当点火按钮12被按压且火炬臂12被打开至预备位置时，远端凸台48径向向外枢转以进入凹穴64的外径向路径68。可以理解是，外过渡壁部70提供了一种用于在使用者试图关闭火炬臂12并同时按压点火开关22的偶然或无意的情况下，将远端凸台48朝向内径向路径66偏置并返回的部件，从而缓解火炬10在工作状态和锁定状态之间的过渡。

现在参考图5，当火炬臂14相对于火炬主体12旋转到90度到180度之间时，火炬10处于可以下压点火按钮22的配置下，并且实际上现在显示在该位置。这在功能上导致本发明的两个方面发生。首先，点火按钮22在流量致动杆74的近端上向下按压，其相应地向下(逆时针)推动摇臂40的近端凸台46。这继而又使摇臂40偏置以逆时针枢转，并且在所示的实施例中，摇臂40移动以逆时针转动。应当理解这是可能发生的，由于安装凸耳58和火炬臂14相对于火炬主体12的角度位置和远端凸台48的位置，远端凸台48被偏置以径向地远离内径向路径66移动，并朝向或进入凹穴64的外径向路径68移动。此外，还将理解的是，远端凸台48已径向远离内径向壁部72移动，且现在可以抵靠壁62的第一外径向部76。此外，点火按钮22现在能够为压电点火器36通电。第二，杆74同时启用了燃料箱24和微型喷射燃烧器30、32、34之间的流体连通。

图6示出了图5的相反的角度，其中移除了后盖20并且安装了前盖20，并且示出了燃料软管80和点火线82。在一端，燃料软管80连接到燃料排放阀43，因而与燃料箱24流体连通。燃料软管80的另一端连接到微型喷射燃烧器30、32、34，从而燃料箱24与微型喷射燃烧器30、32、34选择性地流体连通。如图3所示，点火线82从压电点火器36(未示出)的放电端延伸到压电线36。保持构件84包括限定一对引导通道的多个指状件，该保持构件保持燃料软管80和点火线82的一部分，并约束和引导燃料软管80和点火线82穿过并经过互锁系统的各个元件，以防止在火炬臂14相对于火炬主体12枢转时，燃料软管80和点火线82缠结、扭结或挤压。

简要地参照图4-6，安装凸耳58具有多个插接孔88，插接孔88形成在安装凸耳58的枢转轴线200的径向，并且被配置为接收布置在火炬主体12中的弹簧加载的止动球90。如所理解的，任意数量的球形止动器可布置在火炬主体12中，以限定火炬臂14相对于火炬主体12的多个角度位置，在该位置火炬主体将暂时阻止火炬臂的枢转。火炬臂可枢转转至止动件的角度位置的非限制性示例包括90度、120度、135度和180度。

一旦使用者完成了使用火炬点燃火焰的操作，可以通过释放点火按钮22来熄灭火焰，这导致远端凸台48径向向内偏置，从而与内径向壁72接触。

尽管已经通过前述附图示出了火炬的各种实施例并且已经对其进行了相当详细的描述，但是其并不旨在将所附权利要求的范围限制或以任何方式限制于这些细节。对于本领域技术人员而言，其他优点和修改将是显而易见的。