用於耳塞的偏置塞杆及由其形成的耳塞的製作方法
2023-12-08 06:27:41 2
專利名稱：用於耳塞的偏置塞杆及由其形成的耳塞的製作方法
技術領域：
本發明涉及聽力保護裝置，更具體地，涉及一種從耳塞的衰減部偏置的用於耳塞的塞杆以及一種具有這種塞杆的耳塞。
背景技術：
聽力保護及噪聲衰減裝置的應用眾所周知，可供使用的各種不同類型的裝置包括但並不限於耳套、半聽覺裝置以及耳塞。耳塞因其所提供的有效的聲音衰減性能和舒適性通常成為首選。耳塞大致包括安放在佩戴者耳道內的聲音衰減元件，用來堵塞耳道以提供所需聲音衰減。聲音衰減元件一般由諸如泡沫或橡膠的可壓縮的彈性材料製成。該耳塞可以進一步包括部分或完全內置於彈性聲音衰減元件中的剛性或半剛性塞杆。該塞杆給耳塞提供一定的剛度，使耳塞可以方便地插入或推入使用者的耳道內。另外，自聲音衰減元件延伸的塞杆可用作耳塞的手柄，方便耳塞的插入和拔出。通常，塞杆是自聲音衰減元件沿耳塞的縱向軸線延伸的柱形構件。即塞杆自聲音衰減元件以與衰減元件共線的方式向後沿直線延伸。因此，插入和拔出耳塞時，該塞杆可以用作手柄。當耳塞插入耳道內時，塞杆自耳部向外延伸，佩戴者可以根據需要抓取並調整塞杆。然而，在這種設計中，塞杆可能受到誤接觸。例如，使用者可能會在整理頭髮、抓癢或整理衣服等時候意外地用手碰到塞杆。又如，佩戴者也可能在佩戴或整理帽子等頭飾、或者護目鏡、頭盔、口罩等附加安全保護裝備時不小心接觸到露出的塞杆。再如，其他人或諸如機器、建築結構之類的外部物體也可能無意地接觸到露出的塞杆。這類偶然的接觸可能會使塞杆輕微地移出，因此減弱了耳塞提供的衰減效果。這種輕微的移出可能甚至未被佩戴者覺察，因此使得佩戴者長時間承受級別較低的衰減效果。這樣的誤接觸可能足以將耳塞全部從耳道內一起拔出，從而使佩戴者在再次正確插入耳塞之前暴露於所有外部噪聲。另外，某些偶然接觸可能會迫使塞杆向內耳移動或使塞杆在耳道內轉動，因此造成佩戴者不適。通常，這些傳統的塞杆式耳塞採用以塞繩相連的成對形式。每對包括一根在各個耳塞的塞杆之間延伸的塞繩。該塞繩一般附接於露出的塞杆末端，並自耳塞延伸，並且至少在最初時與塞杆和聲音衰減元件共線。當佩戴以塞繩相連的一對耳塞時，塞繩(像塞杆一樣)自使用者耳部向外並且大致自頭部向外延伸。更具體而言，塞繩最初與塞杆共線向外延伸一段長度，接著向下彎曲，最終懸掛於佩戴者的頜下或頸後。塞繩的這種延伸本質上增加了所插入耳塞的可接觸部分。當佩戴這種耳塞時，露出的塞杆及塞繩的突出部分更容易受到誤接觸。即塞繩的突出部分可能受到非故意的拖拉或纏繞，從而導致耳塞從耳道內部分或完全移出。因此，需要一種用於耳塞的塞杆，其足以手持、插入和拔出耳塞並且通過置位和設計使其在即使以塞繩相連時也能減少誤接觸可能性。
發明內容
本發明提供了一種新穎的且非顯而易見的聽力保護裝置，其克服或緩解了現有技術的上述及其他的問題和缺點。本發明提供了一種用於耳塞的塞杆以及一種結合有該塞杆的耳塞，其中，該塞杆包括構造成接收並保持聲音衰減元件的附接部，該附接部基本上沿附接軸線延伸，以及自附接部基本沿手柄軸線延伸的手柄部，其中至少部分手柄軸線與附接軸線不共線。本發明進一步提供一種耳塞，其包括基本沿第一軸線延伸的聲音衰減元件以及自聲音衰減元件延伸的塞杆，其中塞杆的至少一部分基本沿第二軸線延伸，其中第二軸線與第一軸線不共線。本發明還提供了一種聽力保護器，其包括用於至少部分堵塞耳道以衰減聲音的衰減裝置，自衰減裝置延伸便於手持、插入和拔出聽力保護器的手柄裝置，其中，手柄裝置相對於衰減裝置偏置以使手柄裝置靠近佩戴者耳部。通過下面的附圖及詳細描述，本領域普通技術人員將會理解本發明的裝置和方法的上述及其他的特徵及優點。
現參照附圖，其中，各附圖中的類似元件使用類似標號:圖1是本發明一實施方式中一個用於耳塞的塞杆的側視圖；圖2是該用於耳塞的塞杆的俯視圖；圖3是該用於耳塞的塞杆的仰視圖；圖4是該用於耳塞的塞杆的後視圖；圖5是該用於耳塞的塞杆的前視圖；圖6是具有圖1至5所示用於耳塞的塞杆的耳塞的側視圖；圖7是該耳塞的俯視圖；圖8是該耳塞的仰視圖；圖9是該耳塞的後視圖；圖10是該耳塞的前視圖；圖11是本發明另一實施方式中用於耳塞的塞杆的側視圖；圖12是該用於耳塞的塞杆的俯視圖；圖13是該用於耳塞的塞杆的仰視圖；圖14是該用於耳塞的塞杆的後視圖；圖15是該用於耳塞的塞杆的前視圖；圖16是具有圖11至15所示用於耳塞的塞杆的耳塞的側視圖；圖17是該耳塞的俯視圖；圖18是該耳塞的仰視圖19是該耳塞的後視圖；圖20是該耳塞的前視圖；圖21是連有塞繩的圖6至10所示耳塞的透視圖；圖22是連有塞繩的圖16至20所示耳塞的透視圖；圖23至25是本發明其他實施方式中耳塞的側視圖；圖26是圖16至20所示耳塞戴入耳內時的側視圖；圖27是該耳塞戴入耳內時的前視圖；圖28是圖11至15所示用於耳塞的塞杆的後視圖；以及圖29是圖16至20所示耳塞的後視圖。
具體實施例方式圖1至5示出了在本發明的示例性實施方式中用於耳塞50 (見圖6至10)的塞杆10。塞杆10大體上包括手柄部12及從手柄部12延伸的附接部14。正如本文將詳細論述的，手柄部12被設計和定位成便於手持、將耳塞20插入耳道和拔出耳道，同時保持鄰近使用者的外耳和頭部，從而減少它所帶來的偶然接觸。附接部14構造成接收並保持耳塞50的聲音衰減部52 (圖6至10)。塞杆10的手柄部 12包括近端16和相對的遠端18。如圖1至5所示，近端16設置在附接部14附近。遠端18鄰近近端16，而背離附接部14。近端16大致沿與附接部14共同的軸線A-A延伸。(具體參照圖1)遠端18自近端16沿軸線B-B偏離。B-B軸線設置為與A-A軸線成Θ角。Θ角大致大於90度並優選地處於110到140度之間。在本示例性實施方式中，Θ角大致小於或大約等於125度。換句話說，軸線B-B與軸線A-A不共線。遠端18包括大約設置在遠端18的長度中點處的手柄區20。手柄區20包括便於佩戴者用指尖保持塞杆10的圍路曲面。例如，手柄區20可以包括具有平面和/或曲線特徵的橢圓形表面。即手柄區20可以是平的、凸的、凹的或這些特徵的任意組合。手柄區20可以另外地和/或可替代地具有抓取結構，抓取結構設置為嵌入手柄區20內的浮雕於手柄區20，例如劃線，突出物等。手柄區20可以進一步包括標記、符號等，例如商標名、產品名等。這些可以印在手柄區20上或以浮雕或嵌入樣式形成於其上。在一示例性實施方式中，遠端18包括形成於近端16相對端的開孔22。開孔22沿軸線A-A延伸，在遠端18內部形成一個腔體。開孔22和所形成腔體大致是圓形橫截面，構造成接收並保持如圖21所示的塞繩51。塞繩51使形成的耳塞50與另一個耳塞50連接起來，以形成一對相連的耳塞50。開孔22的橫截面可以比塞繩51的橫截面略小，以通過摩擦配合使塞繩51保持於其中。另外地和/或可替代地，塞繩51可以通過粘合劑、就地模製處理等方法粘合於遠端18的開孔內。附接部14具有便於聲音衰減元件52與塞杆10接合的結構。例如，這些結構可以包括第一錐部24以及與第一錐部24相鄰的第二錐部26，其中，第一錐部24具有大致朝向附接部14前部逐漸減小的圓形橫截面和錐度，第二錐部26也具有沿著朝向附接部14前部的方向逐漸減小的圓形橫截面。附接部14還包括前端28，該前端是大致自第二錐部26向外延伸的柱形構件。這些結構24，26和28經過特別造型、設置並構造成輔助將聲音衰減元件52結合於塞杆10。也就是說，這些結構24，26，28所包括的形狀和表面易於接收並保持形成聲音衰減元件52的材料和/或任何可以用於方便所述接合的粘合劑。圖6至10示出了具有接合到塞杆10上的聲音衰減元件52的耳塞50。此處，以示例的方式，將聲音衰減元件52示出為包括多個面向後的半球形凸緣54。圖中示出了三個這樣的凸緣54。當然，耳塞50可以包括更多或更少的凸緣54(例如，四個或更多的凸緣、兩個凸緣、單個凸緣等等)。聲音衰減元件的基座56部分地設置在塞杆10的近端16上。此處，聲音衰減元件52可以由熱塑性彈性體(TPE)或任何合適的可壓縮材料構成。例如，聲音衰減元件52可以與1989年9月19日公布的第4，867，149號美國專利中所公開的元件相似或相同，其全部內容在此弓I入作為參考。聲音衰減元件52可以預先模製然後通過粘合劑接合到塞杆10上。此外，這種預先模製的聲音衰減元件52還可以通過摩擦配合的方式接合到塞杆10上。在這種實施方式中，聲音衰減元件52內部具有一個腔體設計用來接收並保持塞杆10的附接部14。該腔體可以具有比塞杆10的附接部14小的橫截面，以在將塞杆10插入腔體時形成摩擦配合。另外，附接部14的附接結構24，26，28可以構造成在腔體內與聲音衰減部52的內部匹配或產生卡扣配合。即附接部14和腔體可以包含互鎖結構，例如公元件和母元件等。在一個進一步可替代的實施方式中，元件52簡單地直接模製於塞杆10上。圖12至15及圖28示出了本發明另一實施方式中的塞杆100。塞杆100在很多方面與上文所述的塞杆10相似。為簡明起見，這裡所討論的本發明的各種實施方式中一致的特徵通過一致的參考標號指示,不再重新介紹或詳細論述。塞杆100包括沿軸線B-B延伸的手柄部12和沿軸線A-A延伸的附接部14，其中，兩軸線相交成Θ角。塞杆100進一步包括一個設置在附接部14上的鄰近手柄部12的近端16的凸緣102。凸緣102大致是一個向後延伸的漏鬥形構件，開口朝向塞杆100的手柄部12。如圖所示，凸緣102大致呈圓錐狀。在凸緣102底下，在凸緣102與塞杆手柄部12的近端16的一部分之間界定了一定空間。特別參見圖28至29。在將耳塞110插入耳道時，該空間允許凸緣102根據需要塌縮，以提供安全的及完全的吻合。塞杆100的附接部14進一步包括一個大致拉長的柱形構件，其自凸緣102向塞杆100的 前部延伸。圖16至20和圖29示出了一個由塞杆100和聲音衰減元件112構成的耳塞110。此處，聲音衰減元件112通過附接部14並接合到凸緣102上而接合於塞杆100。即，如圖所示，聲音衰減元件112的後部114鄰近手柄部12並附接於凸緣102。聲音衰減元件112的前部116包括一個圓形體，如半球體、半橢球體等形狀，以便於耳塞110插入佩戴者耳道內。聲音衰減元件112進一步包括一個設置於前部116和後部114之間的錐形部118。錐形部118是橫截面減小的區域,大致在聲音衰減元件112的中部延伸。當然，聲音衰減元件112可以選擇包括具有基本上一致的橫截面直徑的大致圓柱形體。聲音衰減元件112還可以更進一步包括球面形狀、向後延伸的凸緣形狀或任何需要的形狀和/或構造。附接聲音衰減元件112時凸緣102底下的空間被保持。見圖29。如上文所述，該空間允許凸緣102及聲音衰減元件112的後部114塌縮，以便於耳塞110與耳道吻合。同耳塞50類似，耳塞110包括形成於塞杆100內部用於接收並保持塞繩101的開孔22，如圖22所示。塞繩101構造成類似地與另一個耳塞110連接，由此形成一對由塞繩連接的耳塞110。塞繩101可以通過摩擦配合、粘合或模製而與開孔22接合。
耳塞110的聲音衰減元件112優選地由諸如聚氯乙烯(PVC)或聚氨酯的可壓縮的緩慢恢復彈性泡沫材料形成。例如，聲音衰減元件112可以由1977年12月6日公布的美國專利N0.Re.29，487中所描述的材料製成，該專利全部內容在此引用作為參考。聲音衰減元件112可以預先模製然後通過粘合劑與塞杆110接合。此處，粘合劑可以應用在與聲音衰減元件112的後部114接觸的凸緣102上。另外地和/或可替代地，粘合劑可以應用在附接部14的前端和/或沿其長度的部分。在另一實施方式中，元件112可以直接形成於塞杆100上使得元件112與其機械結合。例如，當聲音衰減元件112為泡沫材料時，元件112可以通過圍繞附接部14模製形成從而與其結合。此處，凸緣102用於在元件112形成過程中阻擋擴張的泡沫。凸緣102也用作結合表面並方便所形成元件112的成形。在一個可替代實施方式中，根據已知技術，聲音衰減元件112可以浸潰模製到塞杆100上。在另一實施方式中，聲音衰減元件112可以通過摩擦配合接合到塞杆100上。例如，元件112可以包括一個在其內部的腔體，用於接收並保持塞杆100的附接部14。該腔體的橫截面可以略小於附接部14的橫截面，以在附接部14插入腔體時產生摩擦配合。可替代地和/或另外地，附接部14和腔體內部可以被設計以便使聲音衰減元件112匹配或卡扣配合到塞杆100上。例如，為便於摩擦配合或卡扣配合，附接部14和聲音衰減元件112可以包括互鎖(即，公和母)結構。本文所描述的耳塞50、110的手柄部12基本上是圓柱形，大致具有沿其長度一致的橫截面直徑。可替代地，手柄部12可以包括直徑變化的橫截面，使手柄部12的一個或一些區域向內和/或向外呈圓錐形變化。在另一實施方式中，手柄部包括具有一致的或變化的橫截面面積的直線或橢圓形橫截面。另外，手柄部12可以根據需要包括這些構造中的幾個或全部組合及/或其他構造。到此為止本發明的手柄部12已經被描述為分別包括相交且基本呈直線的近端16和遠端18。在本發明另一實施方式中，塞杆10、100的手柄部12自聲音衰減元件52、112沿曲線延伸。即在這種實施方式中，手柄部至少部分變圓，以使手柄部12彎曲偏離附接部14和聲音衰減元件52、112所在的縱向軸線A-A。例如，圖23示出了具有與塞杆202接合的聲音衰減元件52的耳塞200。塞杆202包括附接部14 (未示出)和一個彎曲的手柄204。如圖所示手柄204呈彎曲狀使得手柄204的至少一部分從聲音衰減元件52的軸線A-A偏置且與其不共線。手柄204的曲線可以是一定半徑的圓的一部分，橢圓的一部分或其他任何所需曲線。圖24示出了了本發明另一實施方式中的耳塞250。耳塞250包括塞杆252，塞杆252具有連接到聲音衰減元件52上的附接部14 (未示出)，塞杆252進一步包括從其延伸的曲線形手柄254。手柄254包括彎曲部分使得手柄254從聲音衰減元件52的軸線A-A偏置且與其不共線。手柄254基本上呈蜿蜒狀，即，近似S形的形狀。大體而言，塞杆202和252分別包括具有曲線結構的手柄204和254從而造成手柄和軸線A-A間不共線關係。當然，塞杆手柄204、254可以根據需要進一步包括其他的彎曲部分和/或直線部分。圖25示出了本發明另一實施方式中的耳塞300。耳塞300包括聲音衰減元件52和從其延伸的塞杆302。塞杆302包括附接部14 (未示出)和自聲音衰減元件52延伸的手柄部304。手柄部304以基本線性的方式沿與聲音衰減元件52所在軸線A-A成Θ角的軸線B-B延伸。即，此處除了手柄304不像塞杆10中的手柄部14 一樣包括一個與聲音衰減元件共線的近端之外，手柄部304與塞杆10中的手柄部14類似。相反，整個手柄304相對於聲音衰減元件成角度延伸。圖中所示的耳塞200、250和300的塞杆手柄204、254和304沿手柄長度分別具有形狀和大小一致的圓形橫截面。當然，可替代地，手柄204、254、304可以具有形狀和/或大小變化的橫截面。手柄204、254、304可以另外地和/或可替代地包括手柄區20和用於接收並保持塞繩的開孔22。此處所述的聲音衰減元件52、112可以是推入式、壓合式或部分壓合式。即在一實施方式中，通過簡單地將聲音衰減元件52，112放置於耳道入口並向內推塞杆10、100的手柄部12從而將其插入耳道。在另一實施方式中，在手指間滾壓聲音衰減元件52、112，以使元件52、112在插入耳道之前被完全擠壓在塞杆10、100的附接部14上。在又一實施方式中，聲音衰減元件52、112在插入之前僅被部分擠壓。本文所描述的不同塞杆10、100、202、252、302可以由塑料或橡膠材料構成，並可
以通過模製工藝，特別是注射模製工藝形成。如本文所詳細描述的，耳塞50、110、200、250、300的手柄部12、204、254、304包括一個與各自聲音衰減元件52、112所在縱向軸線A-A偏移成Θ角的部分。如前所述，Θ角大於90度，最好介於110到140度之間，在一示例性實施方式中小於或等於大約125度。因此，塞杆的手柄部12、204、254、304的至少一部分與各自聲音衰減元件52、112偏置。當耳塞50、110、200、250、300插入佩戴者耳道內時，一部分具有角度的手柄部12、204、254、304仍然自耳道延伸出來。手柄部12、204、254、304帶有角度的構造防止塞杆自耳部過分突出。即手柄部12、204、254、304帶有角度的構造使得各個塞杆自然放置於外耳耳廓形成的褶皺或空間中。優選地，已插入的耳塞的手柄部12、204、254、304放置於耳屏下方形成的耳屏間切跡。如即將論述的，手柄部 12、204、254、304帶有角度的特性允許耳塞塞杆以不易察覺的方式自耳道延伸出來，基本與外耳的大體平面共面，由此減少了塞杆的向外露出並因此降低了誤接觸的可能性。圖26至27示出了插入使用者耳道的耳塞110。聲音衰減元件112塞在耳道內，而塞杆10的手柄部12從其延伸。手柄部12的遠端18如上文所述那樣形成角度並構造，使得當耳塞50插入時，遠端18大致位於外耳耳廓400形成的褶皺和空間內。如上文所述，如圖所示，遠端18優選地位於緊挨耳屏404下方的耳屏間切跡402內。當然，可替代地，遠端18可以經過耳殼408位於耳屏404上方的空間406內。進一步可替代地，遠端18可以朝向和/或經過外耳的對耳屏410、對耳輪412和耳輪414部分而延伸。在任何情況下，自佩戴者耳道延伸出來的塞杆10的遠端18通過與外耳部分形成角度具有低的輪廓，而不是像傳統耳塞常見的那樣向外直著突出。通過這種方式，減少塞杆10暴露於佩戴者及其他人的身體部位，並遠離機器、結構、服裝、頭飾、安全裝置等。因此，塞杆10構造成避免一些偶然的誤接觸並提供相對於佩戴者耳部和頭部更緊固、外形不易被察覺的耳塞。圖26至27僅通過示例方式示出耳塞50。本文所述的所有不同耳塞及根據本發明設計的其他實施方式均設計為以與耳塞50相同的方式並類似於耳塞50的操作而插入耳道內。例如，當耳塞110插入耳道裡時，塞杆100的遠端18自耳道以一定角度延伸以便自然地位於耳廓的褶皺和空間內，使得塞杆100具有相對於耳朵外部特徵低的輪廓。類似地，當耳塞300插入耳道內時，塞杆302的手柄部304自耳道以一定角度延伸，並位於上面指出的相對耳廓的區域之一，因此避免了不期望的突出的、可接觸的布置。以大致同樣的方式，當耳塞200和250插入耳道內時，手柄部204、254的彎曲特徵使得塞杆202、252自耳道不易察覺地延伸至耳廓400的褶皺內。如圖26和27所示，用於耳塞的塞杆12相對於衰減部112 (已插入的)的偏置特徵使塞繩101自耳部向下佩戴者的下顎(未示出)延伸。這使塞繩101相對於佩戴者頭部具有緊密的輪廓，因此有助於減少塞繩101的或與塞繩101的偶然接觸。也就是說，在圖所示構造中，塞繩101自鄰近耳屏間切跡402的塞杆10延伸並直接向下懸掛於佩戴者的頜下或頸後，而不像傳統塞繩連接耳塞一樣向外突出。如上文所述，耳塞200、250和300可以包括連接於各自塞杆末端的塞繩。在這樣的實施方式中，塞杆的彎曲/帶有角度的特徵將使塞繩向下靠著佩戴者耳部和下顎，如上文通過參照圖26和27所作的示例性描述。因此，本發明產生了一種插入或至少部分插入到佩戴者耳道內的聽力保護裝置，其包括一個構造成從耳道以成角度或彎曲的方式在外耳的自然形成的褶皺和空間內或其附近延伸的塞杆，使得耳塞保持鄰近外耳並且在應用中使塞繩以向下方式鄰近佩戴者的耳部、頭部和頸部。本說明書中所定義的尺寸和材料以及附圖僅作為說明用途，並可依照本發明的教導根據所需應用而變化。儘管包含同樣的特徵，但本發明並不受限於附圖中的具體特徵。此外，儘管示出並描述了示例性實施方式，但在不脫離本發明的精神及範圍的情況下，可以對所示裝置和方法做出不同的改進和變形，這點對於本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。因此，應 當理解所描述的各種實施方式僅為示例而並非限制。
權利要求
1.一種聽力保護器，包括: 聲音衰減元件，和 塞杆，所述塞杆從所述聲音衰減元件延伸； 其中，所述塞杆包括多個彎曲的節段。
2.根據權利要求1所述的聽力保護器，其中，所述塞杆包括S形狀。
3.根據權利要求1所述的聽力保護器，其中，所述塞杆包括繞曲的樣式。
4.一種用於耳塞的塞杆，包括: 附接部，所述附接部構造成接收和保持聲音衰減元件，所述附接部基本沿著附接軸線延伸，以及 手柄部，所述手柄部具有抓取結構，並且從所述附接部延伸，所述手柄部具有手柄軸 線.其中，所述手柄軸線的至少一部分與所述附接軸線不共線。
5.根據權利要求4所述的塞杆，其中，所述塞杆包括S形狀。
6.根據權利要求4所述的塞杆，其中，所述塞杆包括繞曲的樣式。
7.根據權利要求4所述的塞杆，其中，所述手柄部包括鄰近所述附接部的近端，所述近端與所述附接軸線基本共線地延伸，並且所述手柄部還包括自所述近端延伸的遠端並且包括抓取結構，並且塞繩附接於所述遠端。
全文摘要
本發明提供了一種用於耳塞(50)的塞杆(10)以及一種結合有該塞杆的耳塞，其中，該塞杆包括構造成接收並保持聲音衰減元件的附接部(14)，該附接部基本上沿附接軸線延伸，以及自附接部基本沿手柄軸線延伸的手柄部(12)，其中至少部分手柄軸線與附接軸線不共線。
文檔編號A61F11/08GK103211679SQ20131009778
公開日2013年7月24日 申請日期2006年10月31日 優先權日2005年11月9日
發明者羅伯特·N·法爾科 申請人:3M創新有限公司