专利名称：无带式听力保护器及其使用方法
无带式听力保护器及其使用方法
本申请是于2007年4月30日提交的美国专利申请11/799,264的部分延 续申请。
背景技术：
众所周知，工业作业中的高强级声音振动和或许特别是稳定反复出现的 声音或噪音会导致外伤性听力损伤，甚至造成听力丧失。通常，这些类型的 损伤不会对助听器或手术^:出回应。〗象人们期待的那样，已有许多类型的听 力保护器被用来减弱噪音或降低噪音。
—种传统的听力保护器是泡沫体耳塞，其可被压瘪并塞入耳中，然后允 许其胀开而贴合耳道。虽然这些类型的耳塞可能有效，但是它们可能不舒适 并且难以合适地塞入。另外，用手对耳塞进行压瘪、取出或更换等操作可能 是不卫生的。
另 一种传统的听力保护设备包括u形头带，u形头带具有被固定到相对 两端的每一端上的向内指向的耳塞。虽然可以容易且更卫生地将耳塞暂时从 耳朵里抽出，但该传统头带可能有一些弊病和缺陷。对某些人来说，长时间 佩戴头带会产生压迫感和不舒适。头带的形状可能会导致头带的一部分接近 或接触到佩戴者头部，令佩戴者不愉快或不舒适。此外，也没有用于调整头 带以使其适应不同头部尺寸的调整机构。头部较大的佩戴者需要固定有耳塞 的头带两端之间有较大距离。遗憾的是，随着头带两端之间距离的增大，头 带中的张力也随之增大。因此，头部较大的佩戴者由于头带中的高张力而会 感到不舒适。
鉴于以上问题和所述的话题，希望有这样一种听力保护器，它能够舒适 地适合各种各样的使用者，也希望有这样一种听力保护器，它可以在不会被 手弄脏的情况下从耳朵上被暂时取下。
发明内容
按照本发明的一个方面，提供一种无头带的听力保护方法，包括以下步骤用适于贴合耳道放置的柔顺性塞件覆盖耳道，利用适合安置在外耳道中 的施压件对塞件施力。
在实施本发明时，本发明的其它特征的一部分将会在下文中变得清楚和 将被指出以及将被更好地理解。应当理解，上文的概述以及下文的详细描述 均是示例性的，是用来对要求保护的发明做进一步解释。被并入说明书中并 构成说明书一部分的附图用来对本发明的无带式听力保护器进行说明并且 提供进一步的解释。
在参照附图的说明书其余部分中，更详细地说明了针对本领域技术人员
的所有能实现的本发明公开内容，包括其最佳实施方式，在附图中 图l是人耳的侧视图，用于示出本发明的使用场景； 图2是人耳的正面局部剖视图，用于示出本发明的使用场景； 图3是图2所示的人耳，包括本发明听力保护器的一个实施例，其布置
在耳上，该图示出了覆盖在耳道入口处的塞件；
图4是如图2所示的人耳，包括本发明听力保护器的第二实施例，其布
置在耳上，示出了部分进入耳道的塞件；
图5是如图2所示的人耳，包括本发明听力保护器的第三实施例，其布
置在耳上，示出了全部进入耳道的塞件；
图6是本发明听力保护器的第四实施例的正面^L图，其处于偏压状态； 图7是图6中的听力保护器的主视图，处于非受偏压的状态； 图8 A是图7中的听力保护器的沿由线8 A- 8 A确定的平面的局部剖视图； 图8B是图8A所示听力保护器的沿由线8BCD-8BCD确定的平面的局
部剖视图，示出了连接到芯杆的塞件的一个实施例；
图8C是图8A所示听力保护器的沿由线8BCD-8BCD确定的平面的局
部剖视图，示出了连接到芯杆的塞件的一个实施例；
图8D是图8A所示听力保护器的沿由线8BCD-8BCD确定的平面的局
部剖视图，示出了连接到芯杆的塞件的一个实施例；
图9是本发明听力保护器的第五实施例的主视图，示出了其与耳朵配合
时的偏压状态；
图IO是图9中的听力保护器的侧视图11是本发明听力保护器的第五实施例的主视图，示出了其与耳朵配合时的偏压状态；
图12是图11中的听力保护器的侧-见图13 A是本发明听力保护器的另 一 实施例的侧面透视图13B是图13A中的听力保护器的后侧透视图14是本发明听力保护器的另一实施例的侧面透视图，该图示出听力 保护器与耳朵配合时的状态；
图15是图14中的听力保护器的后侧透视图16是图14中的听力保护器的正面视图17是本发明听力保护器的第七实施例的侧面透视图18是图17中的听力保护器的相对侧的侧面透视图19是图17中的听力保护器的分解示意图20是图18中的听力保护器的局部透视图，除去了压垫和EAM垫；
图20A是沿图19中的线20A-20A的压垫局部剖视图21是本发明听力保护器的第八实施例的侧面透视图22是本发明听力保护器的第九实施例的侧视图23是图22中的听力保护器的正面透视图24是本发明听力保护器的第十实施例的侧面透视图25是图24中的听力保护器的正面透视图。
具体实施例方式
本发明为用于人耳10的听力保护器。为了给出本发明的使用场景， 给出关于人耳解剖结构的简介。参见图1，人耳IO的外侧可见的解剖结构 主要由耳廓12限定。耳廓12具有多个辅助听力的4^廓部以及褶皱，例如 耳垂14、耳4仑16、对耳4仑18、耳屏20以及对耳屏22。外耳24为大体通 过对耳轮18、耳屏20以及对耳屏22限定出的参差不齐的区域。在外耳 24区域，可找到通往耳道26的孔。现在参见图2,示出了耳朵的内部结 构。具体来说，耳道26为细长的通道，其终止于耳鼓28处。耳鼓28的 另一边是被称为中耳30的区域。耳鼓28和耳道26的最接近于该耳鼓的 部分位于颅骨的两个骨头即颞骨32和枕骨34之间，这两个骨头沿整个颅 骨被统称为组织36的肌肉和脂肪物覆盖。耳廓12连接到组织36上。耳 廓12的硬度和形状由软骨38限定，参见图2中的剖视图。
本发明为夹在耳廓12上的听力保护器100。听力保护器在结构上可以
5是一体的，或者由两个或多个独立的构件组装而成。另外，根据是否适用
于左耳和右耳，听力保护器IOO具有左定向和右定向。不考虑听力保护器 100的零件数量或定向，本发明的每个实施例具有若干总体部分。例如， 从图6至图7所示的实施例中可看出，塞子102连接到颈部104。塞子102 是柔顺件，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。"耳夹"通过自肩部106延伸出的且连长至臂108的颈部104限定。肩 部106和臂108共同形成"弓形件"，其大体从耳屏20向上延伸至耳轮16 与组织36相接的部位，向下至在耳廓12周围毗连于外耳24与组织36相 接的部位。臂108可以进一步绕曲并接触耳垂14。弓形件可以承受偏压， 当听力保护器被夹到耳廓12上时，它能将压力施加到颈部104,将塞子 102迫压向耳道26。因此，颈部104是"施压件"。以下将详细描述本发明 的多个不同实施例。
听力保护器100通常分为三个类型，包括覆盖耳道26入口的保护器(称 为耳罩装置，图3),部分进入并密封耳软骨38区域之间耳道26的听力保 护器(称为半插入型装置，图4),以及进入耳道并进一步朝耳鼓延伸甚至 到达或刚好超过耳软骨38的听力保护器(称为全插入型装置，图5)。
较远地进入耳道的听力保护器100对有害级噪音提供了更好的保护， 这是因为来自耳软骨和耳道组织的振动被减弱，并且耳道相对于噪音环境 至少被部分密封隔离。但是，全插入型装置甚至半插入型装置可能不如那 些简单覆盖耳道26的耳罩舒适。通常，覆盖耳道26的塞子102被用于间 歇性噪音环境，此时期望重量轻和更好的低频衰减性。本文所用的术语"听 力保护器"通常是指落入上述三种类型之一的听力保护器。为了简明的目 的，在图6至图25中示出的本发明实施例包括作为耳罩装置操作的塞子 102。但应该理解，塞子102可以被扩大，从而其能分别作为如图4和图5 所示的半插入型或全插入型装置来使用。
现在将详细描述本发明的实施例，附图示出了其中的一个或多个例 子。每个例子用于解释而不是限制本发明。例如，作为一个实施例的一部 分加以说明或描述的特征可以同另 一个实施例一起使用，由此出现又一个 实施例。本发明包括这些以及其它的变型和改变。
如图6至图7所示，可能除了塞子102外，听力保护器100的第一实 施例理想地具有一体结构。颈部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制成型其足够柔韧，从而当颈部104设置在耳道26附近时能使臂108移到耳廓12的背侧；其足够耐用，从而能 多次使用；可通过如注塑成型等类似方式模制；并且状态稳定，从而在连 续承载时不会表现出刚性显著减小，进而允许颈部104和塞子102保持朝 向耳道26的有效力。理想的是，使用如聚乙烯这样的材料。但可以想到 的是，听力保护器100的耳夹部分可以由尼龙、塑料如聚丙烯、聚氯乙烯、 聚碳酸酯、金属如钛、钢或铝复合材料、或者弹性体如硅、热塑性弹性体 (TPE)、聚氨酯橡胶、乙丙橡胶或其组合物制成。参见图7,塞子102^^皮连到颈部104。塞子102可以是由下述的柔韧 性材料制成的独立的扣状体，其造型足以使其充分贴靠在耳道26入口周 围的外耳24、耳屏20以及对耳屏22上。当塞子102作为耳罩时(图3)， 塞子可以大体呈半球形，其直径略大于成人平均耳道直径，或者为圓形。针对半插入型或全插入型塞子(图4和图5),本发明的塞子102的形 状基本呈圆柱体形，其直径略大于成人平均耳道直径。例如，介于约7cm 和约15cm之间的直径通常是容许的。耳塞直径最好是介于8cm和14cm 之间。应当注意和理解的是，本文所用术语"圓柱体"的范围包括具有相对 短的截圆锥体形或基本为球体形的构造。当塞子采取截圆锥体形时，上述 直径标准可以是圓锥体中间位置处的直径。当塞子为球体时，上述标准可 以适用于球体直径。塞子102可以通过多种方式连接到颈部104上。图8B示出了塞子-颈 部连接的第一实施例，其具有放置在塞子102中的相应腔体122内的芯杆 120。这种配置可允许佩戴者仅更换塞子102并重复利用听力保护器100 的其余部分。如果芯杆120足够长以便至少部分进入耳道26(图4或图5), 则芯杆120最好是柔性的，从而在佩戴者调整听力保护器时，芯杆能弯曲。 在佩戴者调整听力保护器时，不柔顺的芯杆可能带来不适。为了能固定安 装在腔体122中，芯杆120可由可压缩的、有回弹性的材料制成，其宽度 尺寸略大于腔体122的宽度尺寸；当将芯杆120放置在腔体122内时，芯 杆120将贴压在限定腔体122的壁上，从而提供摩擦配合。也可以想到， 可以通过粘合剂实现芯杆120和塞子102之间更永久的连接。粘合剂如热 溶胶、氰基丙烯酸酯粘合剂、酪素胶、胶合剂、树脂粘结剂将适用于实现 该目的。在图8C所示的塞子-颈部连接的第二实施例中，颈部104具有菌形芯 杆120。塞子102具有对应的菌形腔体132，芯杆120放置在其中。理想的是，在腔体132的入口处的环134中具有足够大的张力，从而在耳朵内 调整或从耳朵上取下听力保护器时，防止塞子102从芯杆120上滑落。在图8D所示的塞子-颈部连接的第三实施例中，颈部104具有带凸缘 的端部140。塞子102通过前文所述的用于图8B中芯杆的粘合剂被粘接 到带凸缘的端部140上，和/或通过机械连接来实现上述连接。应当理解，制造塞子102的具体组合物没有塞子102的机械品质重要。 最理想的是，当耳塞变形时，耳塞将趋向于回复其原始形状和尺寸。泡沫 聚合组合物可以贴着耳壁产生密封，以阻隔声音进入耳道。耳塞材料展现 的首要特性是柔软且易变形，以符合耳道及耳道入口的形状。在一个实施例中，塞子102的材料可在其外表面形成有一层表皮，随 着表皮破裂，允许耳道排气(未示出)。由于塞子102的开孔式结构，空气 可以从耳道缓慢排放到大气中，直到压力平衡。如果大气压增大，耳道内 的压力可以再次和大气平4軒以消除头晕、眩暈或其它不适感。应该认识到， 流经开孔式泡沫的空气流速将是相对慢的，因此，压力平衡总之不会影响 听力保护器100的声音衰减特性。在本文所描述的每个实施例中，塞子102可由动态刚性泡沫材料制成。 美国专利US5,420,381描述了一种合适的动态刚性泡沫材料，上述专利的 内容按照与本文一致的程度通过引用被纳入本文。或者，塞子102可以包 括任何其它传统的耳塞泡沫材料，如美国再公告专利US29，487所公开的 泡沫材料，该专利的全部内容按照与本文一致的程度通过引用被纳入本 文。在另一个实施例中，塞子102可以由硅橡胶制造。^旦应当注意，任何 可泡沫化以形成符合本文所述的设计要求的塞子结构的柔性聚合物材料 都构成本发明塞子102的符合要求的材料。因此，乙烯、丙烯、氯乙烯、 乙酸乙烯酯、二异氰酸酯、纤维素乙酸酯或异丁烯的聚合物通常都可用。如图8A所示，颈部104可具有实心的横截面。理想的是，颈部104 基本呈圆柱体形状，但其可具有能在耳屏20和对耳屏22之间配合进入外 耳24的其它形状。凸缘150可为肩部106或捏手110与颈部104之间的 连接处提供强度。然而，颈部和凸缘的具体形状在很大程度上受到美学设 计的影响，并且可以想到，如通过本文所述的听力保护器100的其它实施 例见证的那样，其它形状也是合适的。肩部106是听力保护器100的一个部分，其相对颈部104和臂108承 受相对高的压力。肩部106作为听力保护器IOO的弹性件操作。相对于沿8图7中的线8A-8A、以及图8A中的线8BCD-8BCD的基准平面，肩部106 控制臂108延伸离开基准平面。当听力保护器IOO被夹设在耳廓12周围 时，臂108受到朝向基准平面的方向的力。在这点上，肩部106像部分螺 旋弹簧那样操作。肩部106然后处于应力状态，其也可弯曲更接近该基准 平面。听力保护器IOO在使用时且在应力状态下看起来更加扁平(见图6)。 类似于图12所示的实施例，当从侧面看时，肩部106可能具有弧形外》见。 然而应当想到，在不影响功能性的情况下，各种其它弯曲形状或有美感的 形状也可^皮加入肩部106的形状中。捏手IIO是一个可选特征，其方便使用者捏持听力保护器100以便展 开弓形件以固定到耳朵上。捏手100也可被用于暂时将塞子102从耳道26 中抽出或调整塞子102的位置。捏手IIO基本呈细长形状。然而，鉴于捏 手IIO仅用作握持部分而不承受与听力保护器IOO其它部件一样的应力， 因此其可以包含许多不影响其功能的美学特征。例如，单独的材料160可 -t盖到或以其它方式附加到捏手110上，以增加一见觉兴趣性和/或不同的触 觉特性。可以想到，捏手IIO可被构造成一体的构件。臂108是一个柔韧件，其从连接处170(耳轮16和头皮组织36的交汇 处)附近到耳廓的背面围绕耳廓12弯曲(参见图1和图2)。理想的是，远端 172(图7)可下垂到接近耳垂14,或者甚至部分环绕外耳24。这种构造Y更 于将听力保护器IOO取下和放置到耳朵上。远端成圆形以增加舒适感也是 优选的。如上所述，颈部104、肩部106和臂108可通过注射成型法^皮构造成 一体构件。然而应当想到，这些区域可以包括一个或多个部分或者过模件， 类似于本文讨论的图9至图12所示的实施例。使用中，图6和图7所示的装置被偏压向耳朵，以使颈部104朝着覆 盖耳道26的位置向内压迫塞子102。为使用图7中的听力保护器，将臂 108放置在耳廓12后边，以使其贴靠耳廓12的一部分如外耳24和头皮组 织36。佩带者将塞子102放入或覆盖耳道26的入口。如图6所示，当听 力保护器以这样的方式应用时，其看起来更扁平。颈部104和塞子102通 过贴靠围绕耳道入口的耳朵部分来减少沿耳道传送的声音的量，也减少通 过肌肉和骨结构向中耳和内耳传递的声音的量。图3示出的听力保护器100虽然在美感上不同，但仍以相同的方式操作。图9和图IO所示的听力保护器100的第二实施例由多个独立零件组装而成。通常，本实施例的听力保护器100以相同的方式操作，但为在听力保护器100的特定区域如肩部106增强美观以及优化强度特性提供更多 机会。本实施例可以提供这样的机会，即以较低成本为听力保护器IOO提 供更高的性能。可以看到，听力保护器的总体形状的倾斜角度更大。这可 能纯粹是为了美观，或者是由于使用了如本文所述的笔直的构件。在这个特定实施例中，第一构件是颈部104以及肩部106的一部分， 它们共同限定出肘状部180。第二构件是弹簧件184,其是起扭簧作用的 构件。第三构件是臂108和整体连接的部分套管182。套管182与肩部106 区域的一部分重叠，在这里，其连接到弹簧件184。第四构件是塞子102, 其以在前述实施例中所描述的方式连接到颈部。颈部104和肩部106可通过模制塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、 聚碳酸酯以及类似物等来构成。臂108，连同一体的套筒182，最好是由 所述的用于图6所示实施例的同类型材料所制成的柔韧件。弹簧件184可 由多种金属或复合材料如弹簧钢制成。理想的是，肘状部180为L形构件，其具有短臂190和长臂192。短 臂190和长臂192可大约以角度194相交，该角度的范围为大约85度到 大约90度。短臂190包括一直段，用以接收弹簧件184。如图所示，长臂 192可以是直的或者更弯曲的。与前述实施例的颈部104和相应塞子102(图6)比4交，颈部104和塞子 102可具有矩形或其它成角度的形状，以适合装在耳屏20和对耳屏22之 间来覆盖耳道26。但可以想到，这个特定实施例的颈部104可以是圆形的、 椭圓形的或者能充分覆盖耳道26的任何形状。扭簧184可通过粘合剂如热溶胶、氰基丙烯酸酯粘合剂、酪素胶、胶 合剂、树脂粘结剂永久连接到肘状部180和套管182上。或者，连接可通 过在各构件之间的过盈配合来实现。仍参见图10，在本发明的另一个实施例中，不同于前述的实施例，听 力保护器IOO可通过回转接头将弹簧件184连接到肘状部180。虽然回转 接头可允许肘状部180相对弹簧件184自由旋转，但最好当塞子102放置 在耳道内或贴靠耳道时能受到增大的转动阻力。这是为了在塞子102和耳 道26孔之间维持足够大的压力，由此防止塞子102在使用中从耳道中滑 出。增大阻力可通过位于弹簧件184和肘状部180之间的掣销获得。作为 替代方案，增大阻力可通过其它方式获得，如通过螺紋。无论采用何种用10于产生增大阻力的具体结构，它将可以通过在弹簧件184和肘状部180之 间的材料干涉来产生。还可以想到，此特定实施例中的弹簧件184可以刚 性足够大而无法起到实际的弹簧作用。仍然参见图10,在本发明的再一个实施例中，听力保护器100可由用 附加件来加强和/或增强美观的柔韧的半刚性一体构件(类似于图6中的实 施例)构成。在这个实施例中，肩部106区域部分地由肘状部180限定。肘 状部可以仅是由塑津+或橡胶类材料构成的套，在外观或触觉上可以相同或 不同。类似地，套管件182被用来罩住臂108,并且如图所示地延伸而部 分覆盖肩部106。套管件可以是由塑料或橡胶类材料构成的套，其在外观 或触觉上可以相同或不相同。肩部106的位于肘状部180和套管件182之 间的部分出于美观原因可以是相对直的。在图11和图12所示的本发明的另一个实施例中，听力保护器100可 以是一体结构，或者由三个独立组成部分构成。理想的是，这三个独立组 成部分包括塞子102/颈部104、肩部106和^# 108。在此实施例中，塞子 102可以同前面的实施例中描述的一样。颈部104可一体连接到肩部106, 颈部由硬质塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚碳酸酯形成。理想的是， 臂108 一皮连4妄到肩部106的、与颈部104相对的 一端。臂108可以是如针对图6的实施例所述的柔韧性塑性材料。臂108最 好是相对柔软的、柔顺的橡胶状材料，其可以通过埋入加强线被加强。臂 108通过粘合剂如热溶胶、氰基丙烯酸酯粘合剂、酪素胶、胶合剂、树脂 粘结剂连接到肩部106的端部。为了增强接合处的强度，加强线可被部分 埋入肩部106中。图13至图25示出了本发明听力保护器IOO的其它实施例。这些实施 例与前述实施例的不同之处在于，这些实施例采用特别造型的垫来替代塞 子102,该垫大体覆盖耳道26以及外耳24周围的部分。该垫^皮称为EAM 垫200(术语"EAM，，是外耳道的首字母缩写)。另外，如下文所示，可以通 过压垫202将力单独或部分施加到EAM垫200上。这个力可以在EAM垫 200与外耳24之间产生压力。可以想到，除压垫202所提供的压力之外， 可以通过使用前述的偏压弓形件与压垫202相结合来获得额外的压力。然 而，弓形件同捏手UO是可选用的零件。在一些实施例中，位于露出的压 4反208上的目标标记可以帮助布置EAM垫200和压垫202就位。此外， 位于可选用的捏手和/或弓形件上的接触标记可以指示佩带者接触何处来ii放置听力保护器100。
现在参见图13至图16，听力保护器IOO可以在结构上是完全一体的， 或者由两个或多个独立的组成部分组装而成。例如，图13A示出了连4妄到 颈部104的独立的EAM垫200。 EAM垫200是可以适应外耳道的一部分 柔顺件。压垫202连接到肩部106(图13A),或者连接到颈部104的相反 表面(图14至图16)。压垫202与外耳24配合，对EAM垫200施力以使 其相对耳道26保持在理想的位置，并且可以理想地实现垫200和外耳24 和/或耳道26之间的密封。
颈部104可/人肩部106的一侧或其另一面例如如图13B所示的下边缘 107起延伸。不管颈部104相对肩部106如何定向，颈部起到用于EAM垫 200和可能压垫202的柄杆的作用。或者，压垫202可直接连接到肩部106， 而没有直接连接到颈部104(参见图13A和13B)。
与此同时，肩部106和臂108形成弓形件，该弓形件大体自耳屏20 起向上延伸到耳轮16与组织36的交汇处并再向下延伸至耳廓12周围， 靠近外耳24与组织36交汇的部位。臂108可以继续或没有继续围绕和接 触耳垂14。
EAM垫200和压垫202可由具有相同或不同物理和/或强度特性的材 料制成。垫200和202尤其可以具有相同或不同的弹性特性、密度、抗压 强度等。垫200和202甚至可具有一体结构(未示出)。但理想的是，EAM 垫200比压垫202更易于压縮，因而更易于贴合耳朵。强度性能差可通过 标准试验方法进行测量，以确定泡沫压缩，如用于柔性多孔材料的标准试 验方法-厚板、粘结和模制尿烷泡沫材料，ASTM-D-3574,美国材料与试验 协会，2005,按照与本文不矛盾的程度通过引用纳入本文。
制造垫200和202的合适材料包括前文所述的塞子102的所有泡沫材 料。此外，垫200和202可以由其它柔顺弹性材料如硅树脂、橡胶和类似 材料构成，不管它们是否具有泡沫多孔结构。在一个实施例中，垫200是 由上文所述的泡沫材料制成，而垫202由硅树脂材料构成。橡胶和硅树脂 材料可以由硬度测量值来表征，这类硬度测量值例如可以通过使用按照与 本文一致的程度被纳入本文的以下实验方法得到橡胶性能-硬度计硬度的 标准实验方法，ASTM 2240-05,美国材料与试验协会，2005。理想的是， 压垫202可以比EAM垫200更硬。
在可能更经济的另一个实施例中，垫200和202由相同的材料制成，甚至连接成一个整体。本文所用的术语"整体"是指在两个或多个部件之间 有均匀一致的或连续的连接。本文所用的术语"一体的"是指如通过粘合、 熔融、焊接或类似方式连接多于一个的部分而形成的直接的永久连接。例
如颈部104可自肩部106的底面延伸出来，一体的垫200/220可自颈部104 和肩部106的每侧向外延伸。在一个实例中，垫200/202可以类似于图13B 所示的独立的垫200和202 ，除此之外，独立的垫之间的空间可采用与垫 220和202相同或不同的材料桥接。桥接材料可在垫200和202之间具有 整体的或非整体的连接。非整体的连接包括永久的焊接、熔接或者粘接等。
最理想的是，EAM垫200的造型能基本或完全贴合人的耳道放置。 虽然不同人的人体解剖结构各不相同，但垫制造材料的柔顺性可以弥补大 多数的差异，因此对大多数人而言是舒适的。但可以想到，EAM垫200 可以以不同的尺寸来制造，以满足用户更喜欢的适配感。EAM垫200的 形状可以有些像是在平的侧面210上带有接近椭圆形状的可见轮廓的、略 微类似椭圓形,顶的形状(图19)。EAM垫可被构造成部分或全部与耳道贴 合或贴靠耳道放置，例如采用耳罩或半插入型或全插入型塞子。
因而，EAM垫200实现了对耳道的密封，在t顶状表面214上没有 折痕、空洞或者凹穴。理想的是，制造EAM垫的材料在其外表面具有表 皮，因而其易于清理以便能重复使用。对耳朵的密封可能因在外耳道上的 皮肤紋理或毛发而达不到最佳程度。然而，该密封可以足够有效地防止相 当大的声音能量进入耳道。
与EAM垫200不同，压垫202不需要产生用于控制噪音的密封，但 由于其的存在，可以减弱一些声音。压垫202的主要作用是将压力施加到 EAM垫200上，以保持部分或全部耳道26贴合或贴靠耳道布置。参见图 15和图16,在使用中，压垫202在外耳24和颈部104之间被压缩。从一 侧看过去(图13至图14),因为外耳24与耳道26不是对齐的，所以压垫 202可能偏离EAM垫200。
理想的是，压垫202连接到自颈部104附近的肩部106延伸出的压4反 208上。压板208可以为从肩部或颈部延伸出的片状结构(参见图20)。压 板208最好是一体式耳夹结构的一部分，并且其刚性足以使其在为调整 EAM垫200和/或压垫202的配合而受压时没有显著弯曲。在另一个实施 例中，压板208可以入本文所述地^皮选择性去掉。
压垫202可以为了舒适性并且如果需要也为了美观而成形。为了舒适
13性目的，边缘252(参见图13B)可以被倒圆，以便分别在耳朵的耳廓和外耳 区域减少或产生较少的施压点。为了美观，应当想到在压垫202的外表面 207上有呈浮雕形式印上或显示的图案或标记。理想的是，在本发明的此 特定实施例中，压垫202的形状可以大体为椭圆状或圓盘状并且尽量小地 制成，以降低材料成本，同时，在颈部104和外耳26之间产生所期望的 压力。
EAM垫200可以通过多种方式如图8A至图8D所示的方法连^l妄到颈 部104。此外，EAM垫200可通过球窝连接、钩圈搭扣、磁铁、粘合剂 或任何其它由使用者可选择分开的连接方式连接到颈部104。如以下参见 图19所述，颈部可以通过球形接纳部或其它连接机结构连接到芯杆。
垫200的厚度可以比所示厚度厚或薄，其取决于垫用材料的硬度。理 想的是，EAM垫200足够厚，以使佩戴者不会感觉到任何硬的塑料部分 如颈部104或从中凸出的任何部分。
肩部106是听力保护器IOO的一部分，其在弯曲以围绕耳廓放置时可 能承受不同的应力。尽管在此特定实施例中肩部106在其绕耳廓就位后没 有显著受力，但可以想到，在其它实施例中，肩部106的一部分可以作为 听力保护器100的弹性件被操作。与图12所示的实施例类似，从侧面看 时，肩部106可以具有弧形外形。但应当想到，在不影响功能性的情况下， 肩部106的形状可以包括多种其它弯曲形状或有美感的形状。
在图17至图20中示出了听力保护器IOO的另一个实施例。该实施例 与图13所示例子在几个方面有所不同。首先，其包括可选的捏手110。如 上所述，为了功能性和美观性的目的，捏手IIO可以包括材料覆盖层109。 其次，听力保护器100可包括外露的压板108，压斧反上连4^有相应的压片 202。第三，为了功能性和美观的目的，臂108可以包括可选的材料覆盖 层119。弓形件类似于图6的实施例所示出的弓形件，除了弓形件不能起 扭簧作用外。EAM垫200可与图13的实施例所示出的EAM垫200相同。
可选的接触标记400可以布置在可选用性的捏手110和/或弓形件108 上，用于向使用者显示应当在何处接触听力保护器100以对其定位。接触 标记400可以用不同的材料、颜色、紋理和/或符号限定。例如，在图20 所示的实施例中，覆盖层109和119限定接触标记400。接触标记可以让 使用者看起来和/或感觉起来不同。
参见图20,压力斧反208自颈部104起延伸并且在x方向226和y方向228上相对芯杆120垂直地定向。在一个实施例中，在颈部104和压板208之间存在一体连接结构。肩部106的紧临压板208的部分大体沿z方向230定向。在另一个实施例(未示出)中，压板208可从耳夹结构上取下和替换。例如，由压垫202和相应的压板208限定出的替换单元可以从颈部104或肩部106上被选择性地拆下和替换。应当想到，连接可以包括球窝连接、钩圈搭扣、磁铁、粘合剂或由使用者选择操作的连接方式。
压板208可以具有倒圆的形状如所示出的半圆盘形体。在压板208的外板面221上(在使用时将面对耳朵)，可延伸出凸缘222。凸缘222可具有弓形形状或与EAM垫220形状相对应的任何形状。
参见图19,压板面224(与表面221相反)可以具有表面标记如外露的平坦表面或有图案的表面。例如如图19所示，表面224包括呈掣销225形式的表面标记，以指示使用者这是可用手指施压以调节EAM垫或压垫的区域。虽然在本实施例中描述的是环形掣销225，然而任何结构、图案或标记均可用于该目的，如浮雕图案或颜色指示。
芯杆120可具有^求形的^姿纳部227,以对应于EAM垫200上的凹入特征228。优选的是，凹入特征由在独立的框件229中的腔体限定，以接合芯杆120和球形4妄纳部227。EAM垫200以前文所述的与图8A至图8D有关的多种方式固定在框件229上。独立的框件229可由与听力保护器100的材料类似的材料制成，但也可由柔软的柔韧材料制成。不过，在颈部104和EAM垫200之间，可以使用任何其它连接(如钩圈搭扣、磁铁、粘合剂
和类似连接;)。
图17至图20中的压垫202与图13中的实施例的不同之处在于，压垫理想地仅部分环绕压板228，从而露出部分压板。当从x方向226看时，压垫202的整体形状与压板208相同。最好如图20A所示，边缘250自压垫202外表面252起延伸，边缘250被构造成环绕压板208上的凸缘222。可以使压垫202的内表面254直接接触压板的外表面221，或者该内表面可包括位于两者之间的粘合剂材料。
对于图13A至图25所示的任一个实施例，EAM垫200和压垫202可由相同材料制成(如粘弹性泡沫材料)并具有一种或多种材料特性。例如，EAM垫200和压垫202的密度可以是大约6 lbm/ft3 [96.1Kg/m3]到约201bm/ft3[320.4Kg/m3]。更理想的是，EAM垫200以及压垫的密度可以为大约10 lbm/ft3 [160.2Kg/m3p'J 15 lbm/ft3[240.3Kg/m3](参见之前纳入本文
15的ASTM3SM-0S)。M。/。的压缩力变形(参见之前纳入本文的ASTM3574-05)优选为大约0.3psi
到大约10.0 psi
,更优选为大约0.3 psi
到大约4.0 psi
。泡沫材料可以进一步通过孔尺寸来描述，孔尺寸可通过按照与本发明一致的程度被纳入本文的试-验方法来测量采用空气比重计的刚性泡沫塑料开;^文孔率的标准测试方法，ASTM-2856-94，美国材料与试验协会，ASTM标准年刊，1998。孔尺寸优选最小为约80孔/英寸，更优选最小约为100孔/英寸。孔结构可以进一步限定为具有大约30%到70%的开放孔，更优选具有大约30%到60%的开放孔。此外，泡沫材料的恢复时间优选约为2秒到120秒，但更理想的是约为2秒到20秒。在下文中参见ASTMD 3574-05。此外，泡沫材料的吸水率优选小于大约20%,并且更优选小于5%,这通过按照与本文一致的程度纟皮纳入本文的测试方法测得24小时/平tf吸水率的标准试验方法，ASTMD570，美国材料与试验协会。
对于图13A至图25所示的4壬一个实施例，压垫202可由与制成EAM垫200不同的材料制成。例如，压垫202可被称作具有由上述试验方法测得的多种材料特性的开孔型或网状泡沫材料。当网状材料被用于压垫202时，泡沫材料密度可约为1.2 lbm/ft3到约2.6 lbm/ft3[19.26Kg/m3到41.6Kg/m3]。更理想的是，EAM垫200和压垫202的密度都约为1.5 lbm/ft3到约1.9 lbm/ft3[24.0到30.4Kg/m3]。 25%的压缩力变形优选为约0.3psi到约2.0psi
,更优选为约0.65psi到约1.2psi[0.04Kg/cn^到0.08Kg/cm"之间。泡沫材料可以进一步通过孔尺寸来描述，孑L尺寸优选为大约40至80孔/英寸，更优选为50至70孔/英寸。孔结构优选具有大约40%到大约80%的开放孔，更优选具有大约50%到大约70°/0的开放孔。理想的是，泡沫材料的恢复时间约为l秒到20秒，但更理想的是约为2秒到4秒。泡沫材料的吸水率优选小于大约20%，更优选小于5%。理想的是，在外表面252和内表面254之间测得的垫厚度可大约为0.5mm到约6.0mm。更理想的是，在外表面252和内表面254之间测得的垫厚度可为约l.Omm到约3.0mm。
图21示出了听力保护器IOO的另一个实施例。除了省略弓形件之外，该实施例几乎与图17至图20所示的实施例相同。特别是，其没有肩部106或臂108。虽然提供弓形件是为了在佩戴听力保护器过程中提供保护措施，但省略弓形件的好处是佩戴者的耳朵上没有任何防碍戴眼镜的东西(图2，
16在接合部170附近)。捏手IIO为定位和从耳朵上移除听力保护器10(^是供抓持部。前述所有的、包括但不限于一体垫200/202或捏手覆盖层119的使用的变化应该适用于此实施例。
在图22至图23中描绘了听力保护器100的另一个实施例。除省略捏手110外，该实施例几乎与图21所示的实施例相同。这种听力保护器的优点在于，其可以较远地进入耳道26的 一些其它听力保护器更舒适(例如，泡沫耳塞在插入耳道之前被压缩并且允许在其就位时能膨胀)。前述所有的、包括但不限于一体垫200/202的使用的变化应该适用于此实施例。
最后，图24和图25示出了听力保护器100的另一个实施例。该实施例类似于图22和图23所示的实施例，除了压扭j皮扩大且可包括用于EAM垫200和压垫202的、例如前文所述的附加声音衰减才几构外。此外，压垫202和EAM垫200是一体构成并且可以整体连接在一起。在此特定实施例中，压垫202连4妄到颈部104并且EAM垫202连4妄到压垫202。 >^人外观来看，压垫被夹在EAM垫200和颈部104之间。然而，颈部104在内部可具有自其延伸出的凸缘，凸缘将会加强压垫202(类似于图20中的凸缘222)，和/或颈部可包括延伸到EAM垫200的芯杆或者类似物(类似于图6至图8所示)。整个EAM垫200/压垫202的组件通过前述的球窝连接、钩圈搭扣以及》兹铁连接等可选择性地连接。
图24和图25所示的构造提供无头带或其它环绕耳廓的附件的耳罩式听力保护器的优势。此外，比起一些其它的耳罩设计，其更容易移除和更换。如图24和图25所示，压板被充分扩大，以i"更占满或几乎占满由外耳24和对耳轮18限定的区域。由于个体之间的人体解剖结构各不相同，压板208在y方向228及z方向230上的尺寸可以适合大部分成年人。应当想到可以提供各种尺寸。关于图17至图20，可以想到，在另一个实施例中，压板208可以被构造成如图24的听力保护器中所示及所述的压板。
现在参见图6至图7、图9至图12以及图17至图20，可以进一步想到，为了便于安放到耳朵上，臂108可以被缩短，甚至可以被除去。关于图17至图20,应当想到，压板208可被构造成如图24和图25所示的压板。还可以想到，图13至图20所示的实施例可以具有用如图3和图4所示的耳塞设计替代的EAM垫200。
尽管在此仅详细描述了本发明的几个实施例，但本领域技术人员将容易理解到，在没有脱离本发明的新的教导和优点的情况下，这些实施例可以有很多变型。例如，本发明的任何实施例都可以适用于耳机(未示出)。耳机技术领域中的技术人员将会意识到，可以将传送声音的电子装置埋入
耳夹并连接到位于颈部104的扬声器上。塞子102/EAM垫200可至少部分覆盖扬声器。
在介绍本发明的零部件或其优选特征时，词语"一个"、"该"、"所述"本是指可能有一个或多个零部件。术语"包括"、"包含"以及"具有"本是内含的，其是指除所列的零部件外还可能有其它的零部件。
权利要求
1.一种用于人的单耳道的听力保护方法，该方法包括以下步骤用适合贴靠耳道布置的柔顺的塞件来覆盖该耳道；以及利用适于安放在外耳道上的施压件对所述塞件施力。
全文摘要
一种用于人耳的听力保护器及听力保护方法。塞件(102)覆盖或进入耳道并且其造型能适应外耳道。通过压垫对听力保护器的至少一部分施以偏压，从而对塞件施力。可以设置可选用的捏手(100)，以协助暂时将塞件从耳道中抽出或提供调整。可选用的弓形件夹设在耳廓的周围。该听力保护器可适于作为耳机使用。
文档编号A61F11/06GK101668497SQ200880013966
公开日2010年3月10日 申请日期2008年3月27日 优先权日2007年4月30日
发明者A·C·莫泽, A·E·斯图格雷斯, A·皮科哈罗, J·沃尔福德, K·格莱德, S·C·格林, S·M·贝里弗, S·S·科尔宾, 梁伟康 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司