無帶式聽力保護器及其使用方法

2023-05-28 16:04:21 2

專利名稱：無帶式聽力保護器及其使用方法
無帶式聽力保護器及其使用方法
本申請是於2007年4月30日提交的美國專利申請11/799,264的部分延 續申請。
背景技術：
眾所周知，工業作業中的高強級聲音振動和或許特別是穩定反覆出現的 聲音或噪音會導致外傷性聽力損傷，甚至造成聽力喪失。通常，這些類型的 損傷不會對助聽器或手術^:出回應。〗象人們期待的那樣，已有許多類型的聽 力保護器被用來減弱噪音或降低噪音。
—種傳統的聽力保護器是泡沫體耳塞，其可被壓癟並塞入耳中，然後允 許其脹開而貼合耳道。雖然這些類型的耳塞可能有效，但是它們可能不舒適 並且難以合適地塞入。另外，用手對耳塞進行壓癟、取出或更換等操作可能 是不衛生的。
另 一種傳統的聽力保護設備包括u形頭帶，u形頭帶具有被固定到相對 兩端的每一端上的向內指向的耳塞。雖然可以容易且更衛生地將耳塞暫時從 耳朵裡抽出，但該傳統頭帶可能有一些弊病和缺陷。對某些人來說，長時間 佩戴頭帶會產生壓迫感和不舒適。頭帶的形狀可能會導致頭帶的一部分接近 或接觸到佩戴者頭部，令佩戴者不愉快或不舒適。此外，也沒有用於調整頭 帶以使其適應不同頭部尺寸的調整機構。頭部較大的佩戴者需要固定有耳塞 的頭帶兩端之間有較大距離。遺憾的是，隨著頭帶兩端之間距離的增大，頭 帶中的張力也隨之增大。因此，頭部較大的佩戴者由於頭帶中的高張力而會 感到不舒適。
鑑於以上問題和所述的話題，希望有這樣一種聽力保護器，它能夠舒適 地適合各種各樣的使用者，也希望有這樣一種聽力保護器，它可以在不會被 手弄髒的情況下從耳朵上被暫時取下。

發明內容
按照本發明的一個方面，提供一種無頭帶的聽力保護方法，包括以下步驟用適於貼合耳道放置的柔順性塞件覆蓋耳道，利用適合安置在外耳道中 的施壓件對塞件施力。
在實施本發明時，本發明的其它特徵的一部分將會在下文中變得清楚和 將被指出以及將被更好地理解。應當理解，上文的概述以及下文的詳細描述 均是示例性的，是用來對要求保護的發明做進一步解釋。被併入說明書中並 構成說明書一部分的附圖用來對本發明的無帶式聽力保護器進行說明並且 提供進一步的解釋。


在參照附圖的說明書其餘部分中，更詳細地說明了針對本領域技術人員
的所有能實現的本發明公開內容，包括其最佳實施方式，在附圖中 圖l是人耳的側視圖，用於示出本發明的使用場景； 圖2是人耳的正面局部剖視圖，用於示出本發明的使用場景； 圖3是圖2所示的人耳，包括本發明聽力保護器的一個實施例，其布置
在耳上，該圖示出了覆蓋在耳道入口處的塞件；
圖4是如圖2所示的人耳，包括本發明聽力保護器的第二實施例，其布
置在耳上，示出了部分進入耳道的塞件；
圖5是如圖2所示的人耳，包括本發明聽力保護器的第三實施例，其布
置在耳上，示出了全部進入耳道的塞件；
圖6是本發明聽力保護器的第四實施例的正面^L圖，其處於偏壓狀態； 圖7是圖6中的聽力保護器的主視圖，處於非受偏壓的狀態； 圖8 A是圖7中的聽力保護器的沿由線8 A- 8 A確定的平面的局部剖視圖； 圖8B是圖8A所示聽力保護器的沿由線8BCD-8BCD確定的平面的局
部剖視圖，示出了連接到芯杆的塞件的一個實施例；
圖8C是圖8A所示聽力保護器的沿由線8BCD-8BCD確定的平面的局
部剖視圖，示出了連接到芯杆的塞件的一個實施例；
圖8D是圖8A所示聽力保護器的沿由線8BCD-8BCD確定的平面的局
部剖視圖，示出了連接到芯杆的塞件的一個實施例；
圖9是本發明聽力保護器的第五實施例的主視圖，示出了其與耳朵配合
時的偏壓狀態；
圖IO是圖9中的聽力保護器的側視圖11是本發明聽力保護器的第五實施例的主視圖，示出了其與耳朵配合時的偏壓狀態；
圖12是圖11中的聽力保護器的側-見圖13 A是本發明聽力保護器的另 一 實施例的側面透視圖13B是圖13A中的聽力保護器的後側透視圖14是本發明聽力保護器的另一實施例的側面透視圖，該圖示出聽力 保護器與耳朵配合時的狀態；
圖15是圖14中的聽力保護器的後側透視圖16是圖14中的聽力保護器的正面視圖17是本發明聽力保護器的第七實施例的側面透視圖18是圖17中的聽力保護器的相對側的側面透視圖19是圖17中的聽力保護器的分解示意圖20是圖18中的聽力保護器的局部透視圖，除去了壓墊和EAM墊；
圖20A是沿圖19中的線20A-20A的壓墊局部剖視圖21是本發明聽力保護器的第八實施例的側面透視圖22是本發明聽力保護器的第九實施例的側視圖23是圖22中的聽力保護器的正面透視圖24是本發明聽力保護器的第十實施例的側面透視圖25是圖24中的聽力保護器的正面透視圖。
具體實施例方式
本發明為用於人耳10的聽力保護器。為了給出本發明的使用場景， 給出關於人耳解剖結構的簡介。參見圖1，人耳IO的外側可見的解剖結構 主要由耳廓12限定。耳廓12具有多個輔助聽力的4^廓部以及褶皺，例如 耳垂14、耳4侖16、對耳4侖18、耳屏20以及對耳屏22。外耳24為大體通 過對耳輪18、耳屏20以及對耳屏22限定出的參差不齊的區域。在外耳 24區域，可找到通往耳道26的孔。現在參見圖2,示出了耳朵的內部結 構。具體來說，耳道26為細長的通道，其終止於耳鼓28處。耳鼓28的 另一邊是被稱為中耳30的區域。耳鼓28和耳道26的最接近於該耳鼓的 部分位於顱骨的兩個骨頭即顳骨32和枕骨34之間，這兩個骨頭沿整個顱 骨被統稱為組織36的肌肉和脂肪物覆蓋。耳廓12連接到組織36上。耳 廓12的硬度和形狀由軟骨38限定，參見圖2中的剖視圖。
本發明為夾在耳廓12上的聽力保護器100。聽力保護器在結構上可以
5是一體的，或者由兩個或多個獨立的構件組裝而成。另外，根據是否適用
於左耳和右耳，聽力保護器IOO具有左定向和右定向。不考慮聽力保護器 100的零件數量或定向，本發明的每個實施例具有若干總體部分。例如， 從圖6至圖7所示的實施例中可看出，塞子102連接到頸部104。塞子102 是柔順件，其可以符合耳道26的一部分，或者至少符合外耳24的耳道入 口。"耳夾"通過自肩部106延伸出的且連長至臂108的頸部104限定。肩 部106和臂108共同形成"弓形件"，其大體從耳屏20向上延伸至耳輪16 與組織36相接的部位，向下至在耳廓12周圍毗連於外耳24與組織36相 接的部位。臂108可以進一步繞曲並接觸耳垂14。弓形件可以承受偏壓， 當聽力保護器被夾到耳廓12上時，它能將壓力施加到頸部104,將塞子 102迫壓向耳道26。因此，頸部104是"施壓件"。以下將詳細描述本發明 的多個不同實施例。
聽力保護器100通常分為三個類型，包括覆蓋耳道26入口的保護器(稱 為耳罩裝置，圖3),部分進入並密封耳軟骨38區域之間耳道26的聽力保 護器(稱為半插入型裝置，圖4),以及進入耳道並進一步朝耳鼓延伸甚至 到達或剛好超過耳軟骨38的聽力保護器(稱為全插入型裝置，圖5)。
較遠地進入耳道的聽力保護器100對有害級噪音提供了更好的保護， 這是因為來自耳軟骨和耳道組織的振動被減弱，並且耳道相對於噪音環境 至少被部分密封隔離。但是，全插入型裝置甚至半插入型裝置可能不如那 些簡單覆蓋耳道26的耳罩舒適。通常，覆蓋耳道26的塞子102被用於間 歇性噪音環境，此時期望重量輕和更好的低頻衰減性。本文所用的術語"聽 力保護器"通常是指落入上述三種類型之一的聽力保護器。為了簡明的目 的，在圖6至圖25中示出的本發明實施例包括作為耳罩裝置操作的塞子 102。但應該理解，塞子102可以被擴大，從而其能分別作為如圖4和圖5 所示的半插入型或全插入型裝置來使用。
現在將詳細描述本發明的實施例，附圖示出了其中的一個或多個例 子。每個例子用於解釋而不是限制本發明。例如，作為一個實施例的一部 分加以說明或描述的特徵可以同另 一個實施例一起使用，由此出現又一個 實施例。本發明包括這些以及其它的變型和改變。
如圖6至圖7所示，可能除了塞子102外，聽力保護器100的第一實 施例理想地具有一體結構。頸部104、肩部106、捏手110以及臂108可 能由具有以下特性的塑性材料模製成型其足夠柔韌，從而當頸部104設置在耳道26附近時能使臂108移到耳廓12的背側；其足夠耐用，從而能 多次使用；可通過如注塑成型等類似方式模製；並且狀態穩定，從而在連 續承載時不會表現出剛性顯著減小，進而允許頸部104和塞子102保持朝 向耳道26的有效力。理想的是，使用如聚乙烯這樣的材料。但可以想到 的是，聽力保護器100的耳夾部分可以由尼龍、塑料如聚丙烯、聚氯乙烯、 聚碳酸酯、金屬如鈦、鋼或鋁複合材料、或者彈性體如矽、熱塑性彈性體 (TPE)、聚氨酯橡膠、乙丙橡膠或其組合物製成。參見圖7,塞子102^^皮連到頸部104。塞子102可以是由下述的柔韌 性材料製成的獨立的扣狀體，其造型足以使其充分貼靠在耳道26入口周 圍的外耳24、耳屏20以及對耳屏22上。當塞子102作為耳罩時(圖3)， 塞子可以大體呈半球形，其直徑略大於成人平均耳道直徑，或者為圓形。針對半插入型或全插入型塞子(圖4和圖5),本發明的塞子102的形 狀基本呈圓柱體形，其直徑略大於成人平均耳道直徑。例如，介於約7cm 和約15cm之間的直徑通常是容許的。耳塞直徑最好是介於8cm和14cm 之間。應當注意和理解的是，本文所用術語"圓柱體"的範圍包括具有相對 短的截圓錐體形或基本為球體形的構造。當塞子採取截圓錐體形時，上述 直徑標準可以是圓錐體中間位置處的直徑。當塞子為球體時，上述標準可 以適用於球體直徑。塞子102可以通過多種方式連接到頸部104上。圖8B示出了塞子-頸 部連接的第一實施例，其具有放置在塞子102中的相應腔體122內的芯杆 120。這種配置可允許佩戴者僅更換塞子102並重複利用聽力保護器100 的其餘部分。如果芯杆120足夠長以便至少部分進入耳道26(圖4或圖5), 則芯杆120最好是柔性的，從而在佩戴者調整聽力保護器時，芯杆能彎曲。 在佩戴者調整聽力保護器時，不柔順的芯杆可能帶來不適。為了能固定安 裝在腔體122中，芯杆120可由可壓縮的、有回彈性的材料製成，其寬度 尺寸略大於腔體122的寬度尺寸；當將芯杆120放置在腔體122內時，芯 杆120將貼壓在限定腔體122的壁上，從而提供摩擦配合。也可以想到， 可以通過粘合劑實現芯杆120和塞子102之間更永久的連接。粘合劑如熱 溶膠、氰基丙烯酸酯粘合劑、酪素膠、膠合劑、樹脂粘結劑將適用於實現 該目的。在圖8C所示的塞子-頸部連接的第二實施例中，頸部104具有菌形芯 杆120。塞子102具有對應的菌形腔體132，芯杆120放置在其中。理想的是，在腔體132的入口處的環134中具有足夠大的張力，從而在耳朵內 調整或從耳朵上取下聽力保護器時，防止塞子102從芯杆120上滑落。在圖8D所示的塞子-頸部連接的第三實施例中，頸部104具有帶凸緣 的端部140。塞子102通過前文所述的用於圖8B中芯杆的粘合劑被粘接 到帶凸緣的端部140上，和/或通過機械連接來實現上述連接。應當理解，製造塞子102的具體組合物沒有塞子102的機械品質重要。 最理想的是，當耳塞變形時，耳塞將趨向於回復其原始形狀和尺寸。泡沫 聚合組合物可以貼著耳壁產生密封，以阻隔聲音進入耳道。耳塞材料展現 的首要特性是柔軟且易變形，以符合耳道及耳道入口的形狀。在一個實施例中，塞子102的材料可在其外表面形成有一層表皮，隨 著表皮破裂，允許耳道排氣(未示出)。由於塞子102的開孔式結構，空氣 可以從耳道緩慢排放到大氣中，直到壓力平衡。如果大氣壓增大，耳道內 的壓力可以再次和大氣平4軒以消除頭暈、眩暈或其它不適感。應該認識到， 流經開孔式泡沫的空氣流速將是相對慢的，因此，壓力平衡總之不會影響 聽力保護器100的聲音衰減特性。在本文所描述的每個實施例中，塞子102可由動態剛性泡沫材料製成。 美國專利US5,420,381描述了一種合適的動態剛性泡沫材料，上述專利的 內容按照與本文一致的程度通過引用被納入本文。或者，塞子102可以包 括任何其它傳統的耳塞泡沫材料，如美國再公告專利US29，487所公開的 泡沫材料，該專利的全部內容按照與本文一致的程度通過引用被納入本 文。在另一個實施例中，塞子102可以由矽橡膠製造。^旦應當注意，任何 可泡沫化以形成符合本文所述的設計要求的塞子結構的柔性聚合物材料 都構成本發明塞子102的符合要求的材料。因此，乙烯、丙烯、氯乙烯、 乙酸乙烯酯、二異氰酸酯、纖維素乙酸酯或異丁烯的聚合物通常都可用。如圖8A所示，頸部104可具有實心的橫截面。理想的是，頸部104 基本呈圓柱體形狀，但其可具有能在耳屏20和對耳屏22之間配合進入外 耳24的其它形狀。凸緣150可為肩部106或捏手110與頸部104之間的 連接處提供強度。然而，頸部和凸緣的具體形狀在很大程度上受到美學設 計的影響，並且可以想到，如通過本文所述的聽力保護器100的其它實施 例見證的那樣，其它形狀也是合適的。肩部106是聽力保護器100的一個部分，其相對頸部104和臂108承 受相對高的壓力。肩部106作為聽力保護器IOO的彈性件操作。相對於沿8圖7中的線8A-8A、以及圖8A中的線8BCD-8BCD的基準平面，肩部106 控制臂108延伸離開基準平面。當聽力保護器IOO被夾設在耳廓12周圍 時，臂108受到朝向基準平面的方向的力。在這點上，肩部106像部分螺 旋彈簧那樣操作。肩部106然後處於應力狀態，其也可彎曲更接近該基準 平面。聽力保護器IOO在使用時且在應力狀態下看起來更加扁平(見圖6)。 類似於圖12所示的實施例，當從側面看時，肩部106可能具有弧形外》見。 然而應當想到，在不影響功能性的情況下，各種其它彎曲形狀或有美感的 形狀也可^皮加入肩部106的形狀中。捏手IIO是一個可選特徵，其方便使用者捏持聽力保護器100以便展 開弓形件以固定到耳朵上。捏手100也可被用於暫時將塞子102從耳道26 中抽出或調整塞子102的位置。捏手IIO基本呈細長形狀。然而，鑑於捏 手IIO僅用作握持部分而不承受與聽力保護器IOO其它部件一樣的應力， 因此其可以包含許多不影響其功能的美學特徵。例如，單獨的材料160可 -t蓋到或以其它方式附加到捏手110上，以增加一見覺興趣性和/或不同的觸 覺特性。可以想到，捏手IIO可被構造成一體的構件。臂108是一個柔韌件，其從連接處170(耳輪16和頭皮組織36的交匯 處)附近到耳廓的背面圍繞耳廓12彎曲(參見圖1和圖2)。理想的是，遠端 172(圖7)可下垂到接近耳垂14,或者甚至部分環繞外耳24。這種構造Y更 於將聽力保護器IOO取下和放置到耳朵上。遠端成圓形以增加舒適感也是 優選的。如上所述，頸部104、肩部106和臂108可通過注射成型法^皮構造成 一體構件。然而應當想到，這些區域可以包括一個或多個部分或者過模件， 類似於本文討論的圖9至圖12所示的實施例。使用中，圖6和圖7所示的裝置被偏壓向耳朵，以使頸部104朝著覆 蓋耳道26的位置向內壓迫塞子102。為使用圖7中的聽力保護器，將臂 108放置在耳廓12後邊，以使其貼靠耳廓12的一部分如外耳24和頭皮組 織36。佩帶者將塞子102放入或覆蓋耳道26的入口。如圖6所示，當聽 力保護器以這樣的方式應用時，其看起來更扁平。頸部104和塞子102通 過貼靠圍繞耳道入口的耳朵部分來減少沿耳道傳送的聲音的量，也減少通 過肌肉和骨結構向中耳和內耳傳遞的聲音的量。圖3示出的聽力保護器100雖然在美感上不同，但仍以相同的方式操作。圖9和圖IO所示的聽力保護器100的第二實施例由多個獨立零件組裝而成。通常，本實施例的聽力保護器100以相同的方式操作，但為在聽力保護器100的特定區域如肩部106增強美觀以及優化強度特性提供更多 機會。本實施例可以提供這樣的機會，即以較低成本為聽力保護器IOO提 供更高的性能。可以看到，聽力保護器的總體形狀的傾斜角度更大。這可 能純粹是為了美觀，或者是由於使用了如本文所述的筆直的構件。在這個特定實施例中，第一構件是頸部104以及肩部106的一部分， 它們共同限定出肘狀部180。第二構件是彈簧件184,其是起扭簧作用的 構件。第三構件是臂108和整體連接的部分套管182。套管182與肩部106 區域的一部分重疊，在這裡，其連接到彈簧件184。第四構件是塞子102, 其以在前述實施例中所描述的方式連接到頸部。頸部104和肩部106可通過模製塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、 聚碳酸酯以及類似物等來構成。臂108，連同一體的套筒182，最好是由 所述的用於圖6所示實施例的同類型材料所製成的柔韌件。彈簧件184可 由多種金屬或複合材料如彈簧鋼製成。理想的是，肘狀部180為L形構件，其具有短臂190和長臂192。短 臂190和長臂192可大約以角度194相交，該角度的範圍為大約85度到 大約90度。短臂190包括一直段，用以接收彈簧件184。如圖所示，長臂 192可以是直的或者更彎曲的。與前述實施例的頸部104和相應塞子102(圖6)比4交，頸部104和塞子 102可具有矩形或其它成角度的形狀，以適合裝在耳屏20和對耳屏22之 間來覆蓋耳道26。但可以想到，這個特定實施例的頸部104可以是圓形的、 橢圓形的或者能充分覆蓋耳道26的任何形狀。扭簧184可通過粘合劑如熱溶膠、氰基丙烯酸酯粘合劑、酪素膠、膠 合劑、樹脂粘結劑永久連接到肘狀部180和套管182上。或者，連接可通 過在各構件之間的過盈配合來實現。仍參見圖10，在本發明的另一個實施例中，不同於前述的實施例，聽 力保護器IOO可通過迴轉接頭將彈簧件184連接到肘狀部180。雖然迴轉 接頭可允許肘狀部180相對彈簧件184自由旋轉，但最好當塞子102放置 在耳道內或貼靠耳道時能受到增大的轉動阻力。這是為了在塞子102和耳 道26孔之間維持足夠大的壓力，由此防止塞子102在使用中從耳道中滑 出。增大阻力可通過位於彈簧件184和肘狀部180之間的掣銷獲得。作為 替代方案，增大阻力可通過其它方式獲得，如通過螺紋。無論採用何種用10於產生增大阻力的具體結構，它將可以通過在彈簧件184和肘狀部180之 間的材料幹涉來產生。還可以想到，此特定實施例中的彈簧件184可以剛 性足夠大而無法起到實際的彈簧作用。仍然參見圖10,在本發明的再一個實施例中，聽力保護器100可由用 附加件來加強和/或增強美觀的柔韌的半剛性一體構件(類似於圖6中的實 施例)構成。在這個實施例中，肩部106區域部分地由肘狀部180限定。肘 狀部可以僅是由塑津+或橡膠類材料構成的套，在外觀或觸覺上可以相同或 不同。類似地，套管件182被用來罩住臂108,並且如圖所示地延伸而部 分覆蓋肩部106。套管件可以是由塑料或橡膠類材料構成的套，其在外觀 或觸覺上可以相同或不相同。肩部106的位於肘狀部180和套管件182之 間的部分出於美觀原因可以是相對直的。在圖11和圖12所示的本發明的另一個實施例中，聽力保護器100可 以是一體結構，或者由三個獨立組成部分構成。理想的是，這三個獨立組 成部分包括塞子102/頸部104、肩部106和^# 108。在此實施例中，塞子 102可以同前面的實施例中描述的一樣。頸部104可一體連接到肩部106, 頸部由硬質塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚碳酸酯形成。理想的是， 臂108 一皮連4妄到肩部106的、與頸部104相對的 一端。臂108可以是如針對圖6的實施例所述的柔韌性塑性材料。臂108最 好是相對柔軟的、柔順的橡膠狀材料，其可以通過埋入加強線被加強。臂 108通過粘合劑如熱溶膠、氰基丙烯酸酯粘合劑、酪素膠、膠合劑、樹脂 粘結劑連接到肩部106的端部。為了增強接合處的強度，加強線可被部分 埋入肩部106中。圖13至圖25示出了本發明聽力保護器IOO的其它實施例。這些實施 例與前述實施例的不同之處在於，這些實施例採用特別造型的墊來替代塞 子102,該墊大體覆蓋耳道26以及外耳24周圍的部分。該墊^皮稱為EAM 墊200(術語"EAM，，是外耳道的首字母縮寫)。另外，如下文所示，可以通 過壓墊202將力單獨或部分施加到EAM墊200上。這個力可以在EAM墊 200與外耳24之間產生壓力。可以想到，除壓墊202所提供的壓力之外， 可以通過使用前述的偏壓弓形件與壓墊202相結合來獲得額外的壓力。然 而，弓形件同捏手UO是可選用的零件。在一些實施例中，位於露出的壓 4反208上的目標標記可以幫助布置EAM墊200和壓墊202就位。此外， 位於可選用的捏手和/或弓形件上的接觸標記可以指示佩帶者接觸何處來ii放置聽力保護器100。
現在參見圖13至圖16，聽力保護器IOO可以在結構上是完全一體的， 或者由兩個或多個獨立的組成部分組裝而成。例如，圖13A示出了連4妄到 頸部104的獨立的EAM墊200。 EAM墊200是可以適應外耳道的一部分 柔順件。壓墊202連接到肩部106(圖13A),或者連接到頸部104的相反 表面(圖14至圖16)。壓墊202與外耳24配合，對EAM墊200施力以使 其相對耳道26保持在理想的位置，並且可以理想地實現墊200和外耳24 和/或耳道26之間的密封。
頸部104可/人肩部106的一側或其另一面例如如圖13B所示的下邊緣 107起延伸。不管頸部104相對肩部106如何定向，頸部起到用於EAM墊 200和可能壓墊202的柄杆的作用。或者，壓墊202可直接連接到肩部106， 而沒有直接連接到頸部104(參見圖13A和13B)。
與此同時，肩部106和臂108形成弓形件，該弓形件大體自耳屏20 起向上延伸到耳輪16與組織36的交匯處並再向下延伸至耳廓12周圍， 靠近外耳24與組織36交匯的部位。臂108可以繼續或沒有繼續圍繞和接 觸耳垂14。
EAM墊200和壓墊202可由具有相同或不同物理和/或強度特性的材 料製成。墊200和202尤其可以具有相同或不同的彈性特性、密度、抗壓 強度等。墊200和202甚至可具有一體結構(未示出)。但理想的是，EAM 墊200比壓墊202更易於壓縮，因而更易於貼合耳朵。強度性能差可通過 標準試驗方法進行測量，以確定泡沫壓縮，如用於柔性多孔材料的標準試 驗方法-厚板、粘結和模製尿烷泡沫材料，ASTM-D-3574,美國材料與試驗 協會，2005,按照與本文不矛盾的程度通過引用納入本文。
製造墊200和202的合適材料包括前文所述的塞子102的所有泡沫材 料。此外，墊200和202可以由其它柔順彈性材料如矽樹脂、橡膠和類似 材料構成，不管它們是否具有泡沫多孔結構。在一個實施例中，墊200是 由上文所述的泡沫材料製成，而墊202由矽樹脂材料構成。橡膠和矽樹脂 材料可以由硬度測量值來表徵，這類硬度測量值例如可以通過使用按照與 本文一致的程度被納入本文的以下實驗方法得到橡膠性能-硬度計硬度的 標準實驗方法，ASTM 2240-05,美國材料與試驗協會，2005。理想的是， 壓墊202可以比EAM墊200更硬。
在可能更經濟的另一個實施例中，墊200和202由相同的材料製成，甚至連接成一個整體。本文所用的術語"整體"是指在兩個或多個部件之間 有均勻一致的或連續的連接。本文所用的術語"一體的"是指如通過粘合、 熔融、焊接或類似方式連接多於一個的部分而形成的直接的永久連接。例
如頸部104可自肩部106的底面延伸出來，一體的墊200/220可自頸部104 和肩部106的每側向外延伸。在一個實例中，墊200/202可以類似於圖13B 所示的獨立的墊200和202 ，除此之外，獨立的墊之間的空間可採用與墊 220和202相同或不同的材料橋接。橋接材料可在墊200和202之間具有 整體的或非整體的連接。非整體的連接包括永久的焊接、熔接或者粘接等。
最理想的是，EAM墊200的造型能基本或完全貼合人的耳道放置。 雖然不同人的人體解剖結構各不相同，但墊製造材料的柔順性可以彌補大 多數的差異，因此對大多數人而言是舒適的。但可以想到，EAM墊200 可以以不同的尺寸來製造，以滿足用戶更喜歡的適配感。EAM墊200的 形狀可以有些像是在平的側面210上帶有接近橢圓形狀的可見輪廓的、略 微類似橢圓形,頂的形狀(圖19)。EAM墊可被構造成部分或全部與耳道貼 合或貼靠耳道放置，例如採用耳罩或半插入型或全插入型塞子。
因而，EAM墊200實現了對耳道的密封，在t頂狀表面214上沒有 摺痕、空洞或者凹穴。理想的是，製造EAM墊的材料在其外表面具有表 皮，因而其易於清理以便能重複使用。對耳朵的密封可能因在外耳道上的 皮膚紋理或毛髮而達不到最佳程度。然而，該密封可以足夠有效地防止相 當大的聲音能量進入耳道。
與EAM墊200不同，壓墊202不需要產生用於控制噪音的密封，但 由於其的存在，可以減弱一些聲音。壓墊202的主要作用是將壓力施加到 EAM墊200上，以保持部分或全部耳道26貼合或貼靠耳道布置。參見圖 15和圖16,在使用中，壓墊202在外耳24和頸部104之間被壓縮。從一 側看過去(圖13至圖14),因為外耳24與耳道26不是對齊的，所以壓墊 202可能偏離EAM墊200。
理想的是，壓墊202連接到自頸部104附近的肩部106延伸出的壓4反 208上。壓板208可以為從肩部或頸部延伸出的片狀結構(參見圖20)。壓 板208最好是一體式耳夾結構的一部分，並且其剛性足以使其在為調整 EAM墊200和/或壓墊202的配合而受壓時沒有顯著彎曲。在另一個實施 例中，壓板208可以入本文所述地^皮選擇性去掉。
壓墊202可以為了舒適性並且如果需要也為了美觀而成形。為了舒適
13性目的，邊緣252(參見圖13B)可以被倒圓，以便分別在耳朵的耳廓和外耳 區域減少或產生較少的施壓點。為了美觀，應當想到在壓墊202的外表面 207上有呈浮雕形式印上或顯示的圖案或標記。理想的是，在本發明的此 特定實施例中，壓墊202的形狀可以大體為橢圓狀或圓盤狀並且儘量小地 製成，以降低材料成本，同時，在頸部104和外耳26之間產生所期望的 壓力。
EAM墊200可以通過多種方式如圖8A至圖8D所示的方法連^l妄到頸 部104。此外，EAM墊200可通過球窩連接、鉤圈搭扣、磁鐵、粘合劑 或任何其它由使用者可選擇分開的連接方式連接到頸部104。如以下參見 圖19所述，頸部可以通過球形接納部或其它連接機結構連接到芯杆。
墊200的厚度可以比所示厚度厚或薄，其取決於墊用材料的硬度。理 想的是，EAM墊200足夠厚，以使佩戴者不會感覺到任何硬的塑料部分 如頸部104或從中凸出的任何部分。
肩部106是聽力保護器IOO的一部分，其在彎曲以圍繞耳廓放置時可 能承受不同的應力。儘管在此特定實施例中肩部106在其繞耳廓就位後沒 有顯著受力，但可以想到，在其它實施例中，肩部106的一部分可以作為 聽力保護器100的彈性件被操作。與圖12所示的實施例類似，從側面看 時，肩部106可以具有弧形外形。但應當想到，在不影響功能性的情況下， 肩部106的形狀可以包括多種其它彎曲形狀或有美感的形狀。
在圖17至圖20中示出了聽力保護器IOO的另一個實施例。該實施例 與圖13所示例子在幾個方面有所不同。首先，其包括可選的捏手110。如 上所述，為了功能性和美觀性的目的，捏手IIO可以包括材料覆蓋層109。 其次，聽力保護器100可包括外露的壓板108，壓斧反上連4^有相應的壓片 202。第三，為了功能性和美觀的目的，臂108可以包括可選的材料覆蓋 層119。弓形件類似於圖6的實施例所示出的弓形件，除了弓形件不能起 扭簧作用外。EAM墊200可與圖13的實施例所示出的EAM墊200相同。
可選的接觸標記400可以布置在可選用性的捏手110和/或弓形件108 上，用於向使用者顯示應當在何處接觸聽力保護器100以對其定位。接觸 標記400可以用不同的材料、顏色、紋理和/或符號限定。例如，在圖20 所示的實施例中，覆蓋層109和119限定接觸標記400。接觸標記可以讓 使用者看起來和/或感覺起來不同。
參見圖20,壓力斧反208自頸部104起延伸並且在x方向226和y方向228上相對芯杆120垂直地定向。在一個實施例中，在頸部104和壓板208之間存在一體連接結構。肩部106的緊臨壓板208的部分大體沿z方向230定向。在另一個實施例(未示出)中，壓板208可從耳夾結構上取下和替換。例如，由壓墊202和相應的壓板208限定出的替換單元可以從頸部104或肩部106上被選擇性地拆下和替換。應當想到，連接可以包括球窩連接、鉤圈搭扣、磁鐵、粘合劑或由使用者選擇操作的連接方式。
壓板208可以具有倒圓的形狀如所示出的半圓盤形體。在壓板208的外板面221上(在使用時將面對耳朵)，可延伸出凸緣222。凸緣222可具有弓形形狀或與EAM墊220形狀相對應的任何形狀。
參見圖19,壓板面224(與表面221相反)可以具有表面標記如外露的平坦表面或有圖案的表面。例如如圖19所示，表面224包括呈掣銷225形式的表面標記，以指示使用者這是可用手指施壓以調節EAM墊或壓墊的區域。雖然在本實施例中描述的是環形掣銷225，然而任何結構、圖案或標記均可用於該目的，如浮雕圖案或顏色指示。
芯杆120可具有^求形的^姿納部227,以對應於EAM墊200上的凹入特徵228。優選的是，凹入特徵由在獨立的框件229中的腔體限定，以接合芯杆120和球形4妄納部227。EAM墊200以前文所述的與圖8A至圖8D有關的多種方式固定在框件229上。獨立的框件229可由與聽力保護器100的材料類似的材料製成，但也可由柔軟的柔韌材料製成。不過，在頸部104和EAM墊200之間，可以使用任何其它連接(如鉤圈搭扣、磁鐵、粘合劑
和類似連接;)。
圖17至圖20中的壓墊202與圖13中的實施例的不同之處在於，壓墊理想地僅部分環繞壓板228，從而露出部分壓板。當從x方向226看時，壓墊202的整體形狀與壓板208相同。最好如圖20A所示，邊緣250自壓墊202外表面252起延伸，邊緣250被構造成環繞壓板208上的凸緣222。可以使壓墊202的內表面254直接接觸壓板的外表面221，或者該內表面可包括位於兩者之間的粘合劑材料。
對於圖13A至圖25所示的任一個實施例，EAM墊200和壓墊202可由相同材料製成(如粘彈性泡沫材料)並具有一種或多種材料特性。例如，EAM墊200和壓墊202的密度可以是大約6 lbm/ft3 [96.1Kg/m3]到約201bm/ft3[320.4Kg/m3]。更理想的是，EAM墊200以及壓墊的密度可以為大約10 lbm/ft3 [160.2Kg/m3p'J 15 lbm/ft3[240.3Kg/m3](參見之前納入本文
15的ASTM3SM-0S)。M。/。的壓縮力變形(參見之前納入本文的ASTM3574-05)優選為大約0.3psi
到大約10.0 psi
,更優選為大約0.3 psi
到大約4.0 psi
。泡沫材料可以進一步通過孔尺寸來描述，孔尺寸可通過按照與本發明一致的程度被納入本文的試-驗方法來測量採用空氣比重計的剛性泡沫塑料開;^文孔率的標準測試方法，ASTM-2856-94，美國材料與試驗協會，ASTM標準年刊，1998。孔尺寸優選最小為約80孔/英寸，更優選最小約為100孔/英寸。孔結構可以進一步限定為具有大約30%到70%的開放孔，更優選具有大約30%到60%的開放孔。此外，泡沫材料的恢復時間優選約為2秒到120秒，但更理想的是約為2秒到20秒。在下文中參見ASTMD 3574-05。此外，泡沫材料的吸水率優選小於大約20%,並且更優選小於5%,這通過按照與本文一致的程度糹皮納入本文的測試方法測得24小時/平tf吸水率的標準試驗方法，ASTMD570，美國材料與試驗協會。
對於圖13A至圖25所示的4壬一個實施例，壓墊202可由與製成EAM墊200不同的材料製成。例如，壓墊202可被稱作具有由上述試驗方法測得的多種材料特性的開孔型或網狀泡沫材料。當網狀材料被用於壓墊202時，泡沫材料密度可約為1.2 lbm/ft3到約2.6 lbm/ft3[19.26Kg/m3到41.6Kg/m3]。更理想的是，EAM墊200和壓墊202的密度都約為1.5 lbm/ft3到約1.9 lbm/ft3[24.0到30.4Kg/m3]。 25%的壓縮力變形優選為約0.3psi到約2.0psi
,更優選為約0.65psi到約1.2psi[0.04Kg/cn^到0.08Kg/cm"之間。泡沫材料可以進一步通過孔尺寸來描述，孑L尺寸優選為大約40至80孔/英寸，更優選為50至70孔/英寸。孔結構優選具有大約40%到大約80%的開放孔，更優選具有大約50%到大約70°/0的開放孔。理想的是，泡沫材料的恢復時間約為l秒到20秒，但更理想的是約為2秒到4秒。泡沫材料的吸水率優選小於大約20%，更優選小於5%。理想的是，在外表面252和內表面254之間測得的墊厚度可大約為0.5mm到約6.0mm。更理想的是，在外表面252和內表面254之間測得的墊厚度可為約l.Omm到約3.0mm。
圖21示出了聽力保護器IOO的另一個實施例。除了省略弓形件之外，該實施例幾乎與圖17至圖20所示的實施例相同。特別是，其沒有肩部106或臂108。雖然提供弓形件是為了在佩戴聽力保護器過程中提供保護措施，但省略弓形件的好處是佩戴者的耳朵上沒有任何防礙戴眼鏡的東西(圖2，
16在接合部170附近)。捏手IIO為定位和從耳朵上移除聽力保護器10(^是供抓持部。前述所有的、包括但不限於一體墊200/202或捏手覆蓋層119的使用的變化應該適用於此實施例。
在圖22至圖23中描繪了聽力保護器100的另一個實施例。除省略捏手110外，該實施例幾乎與圖21所示的實施例相同。這種聽力保護器的優點在於，其可以較遠地進入耳道26的 一些其它聽力保護器更舒適(例如，泡沫耳塞在插入耳道之前被壓縮並且允許在其就位時能膨脹)。前述所有的、包括但不限於一體墊200/202的使用的變化應該適用於此實施例。
最後，圖24和圖25示出了聽力保護器100的另一個實施例。該實施例類似於圖22和圖23所示的實施例，除了壓扭j皮擴大且可包括用於EAM墊200和壓墊202的、例如前文所述的附加聲音衰減才幾構外。此外，壓墊202和EAM墊200是一體構成並且可以整體連接在一起。在此特定實施例中，壓墊202連4妄到頸部104並且EAM墊202連4妄到壓墊202。 >^人外觀來看，壓墊被夾在EAM墊200和頸部104之間。然而，頸部104在內部可具有自其延伸出的凸緣，凸緣將會加強壓墊202(類似於圖20中的凸緣222)，和/或頸部可包括延伸到EAM墊200的芯杆或者類似物(類似於圖6至圖8所示)。整個EAM墊200/壓墊202的組件通過前述的球窩連接、鉤圈搭扣以及》茲鐵連接等可選擇性地連接。
圖24和圖25所示的構造提供無頭帶或其它環繞耳廓的附件的耳罩式聽力保護器的優勢。此外，比起一些其它的耳罩設計，其更容易移除和更換。如圖24和圖25所示，壓板被充分擴大，以i"更佔滿或幾乎佔滿由外耳24和對耳輪18限定的區域。由於個體之間的人體解剖結構各不相同，壓板208在y方向228及z方向230上的尺寸可以適合大部分成年人。應當想到可以提供各種尺寸。關於圖17至圖20，可以想到，在另一個實施例中，壓板208可以被構造成如圖24的聽力保護器中所示及所述的壓板。
現在參見圖6至圖7、圖9至圖12以及圖17至圖20，可以進一步想到，為了便於安放到耳朵上，臂108可以被縮短，甚至可以被除去。關於圖17至圖20,應當想到，壓板208可被構造成如圖24和圖25所示的壓板。還可以想到，圖13至圖20所示的實施例可以具有用如圖3和圖4所示的耳塞設計替代的EAM墊200。
儘管在此僅詳細描述了本發明的幾個實施例，但本領域技術人員將容易理解到，在沒有脫離本發明的新的教導和優點的情況下，這些實施例可以有很多變型。例如，本發明的任何實施例都可以適用於耳機(未示出)。耳機技術領域中的技術人員將會意識到，可以將傳送聲音的電子裝置埋入
耳夾並連接到位於頸部104的揚聲器上。塞子102/EAM墊200可至少部分覆蓋揚聲器。
在介紹本發明的零部件或其優選特徵時，詞語"一個"、"該"、"所述"本是指可能有一個或多個零部件。術語"包括"、"包含"以及"具有"本是內含的，其是指除所列的零部件外還可能有其它的零部件。
權利要求
1.一種用於人的單耳道的聽力保護方法，該方法包括以下步驟用適合貼靠耳道布置的柔順的塞件來覆蓋該耳道；以及利用適於安放在外耳道上的施壓件對所述塞件施力。
全文摘要
一種用於人耳的聽力保護器及聽力保護方法。塞件(102)覆蓋或進入耳道並且其造型能適應外耳道。通過壓墊對聽力保護器的至少一部分施以偏壓，從而對塞件施力。可以設置可選用的捏手(100)，以協助暫時將塞件從耳道中抽出或提供調整。可選用的弓形件夾設在耳廓的周圍。該聽力保護器可適於作為耳機使用。
文檔編號A61F11/06GK101668497SQ200880013966
公開日2010年3月10日 申請日期2008年3月27日 優先權日2007年4月30日
發明者A·C·莫澤, A·E·斯圖格雷斯, A·皮科哈羅, J·沃爾福德, K·格萊德, S·C·格林, S·M·貝裡弗, S·S·科爾賓, 梁偉康 申請人:金伯利-克拉克環球有限公司