无带式听力保护装置及其使用方法

专利名称：无带式听力保护装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及无带式听力保护装置及其使用方法。
背景技术：
众所周知，高声级振动，特别是工业运作中的稳定循环声音或喧闹声，将造成伤害 性听力损伤甚至失聪。这些类型的伤害往往不能用助听器或外科手术来补救。因而有多种 类型的听力保护装置用来隔离或降低噪声。一种传统型听力保护装置是泡沫耳塞，它可以压缩并插入耳中，然后可以膨胀成 与耳道贴合。虽然这种耳塞可能有用，但它们可能不舒服，而且很难正确地插入。另外，用 手拿着将耳塞压缩、拔出或更换可能不卫生。另一种类型传统听力保护装置包括U形束发带，其两端各装有向内的耳塞。这样 虽然容易把耳塞临时从耳朵拉出而且较卫生，但这种传统束发带有一定的缺点和不足。对于某些人群，长时间佩戴耳箍可能造成压力而且不舒服。可以把束发带的形状 做成使其一部分靠近或接触佩戴者的头，但这可能弓I起佩戴者过敏或不适。此外，没有调节 机构能使束发带适合不同大小的头。头较大的佩戴者要求安装耳塞的束发带两端的距离较 大。但随着束发带两端的距离增大，束发带中的张力也加大。因而头大的佩戴者可能由于 束发带内的张力大而感到不舒服。鉴于以上所讨论的各种问题和事项，人们希望有一种能很舒服地适合各种使用者 的听力保护装置。同时还希望可临时将听力保护装置从耳朵拔出而不会被手所污染。

发明内容
本发明一方面为一种用于无源地消减单个耳道中的声音的听力保护装置，此装置 包括置换组件和支持架，该置换组件具有与压力垫整体连接的EAM(外耳道)垫。其中有一 个定位元件帮助把听力保护装置置于耳道内。本发明另一方面是一种向公众提供无源听力保护的系统。此系统包括第一置换组 件和第二置换组件，每个组件具有EAM垫、压力垫和支持架。该系统还包含将听力保护装置 置于耳道内的定位元件。第一置换组件包括具有第一形状的EAM垫，第二置换组件包含具 有不同的第二形状的EAM垫。第一置换组件和第二置换组件每个都可与定位元件相连。本发明另一方面是一种将无源听力保护装置定位在佩戴者耳朵上的方法。此听力 保护装置包含EAM垫，该EAM垫与压力垫相连形成置换垫。该置换垫由支持架支撑，且支持 架元件与定位元件有选择地连接。这种方法包括以下步骤确定佩戴者耳朵的结构，此结构 包括耳廓和耳道孔，其中耳道孔邻近另一些耳朵结构和区域(包括外耳和对耳屏)；将耳廓 朝佩戴者头顶区域拉；将EAM垫置于耳道孔上方；将EAM垫推入耳道孔；将压力垫插进外耳 和对耳屏之间。本发明另一方面是与人耳道适配的无源听力保护装置。此装置包含适于盖住或进 入人耳道的耳塞元件，后者与定位元件连接。压力垫连接定位元件或耳塞元件上；压力垫适合装在人耳的腔外耳区域之间。定位元件与人耳道周围的耳朵结构接触，使当听力保护 装置安放好后限制耳塞元件进入人耳道的距离，以将人耳内的声音衰减到所要求的衰减水平。本发明的其它特性有一部分是显而易见的，一部分将在后面说明，而且将通过本 发明的实施而更好地得到理解。应当指出，以上的概略描述和下面的详细说明都只是作为 示例性的，旨在对本请求保护的发明提供进一步的解释。附在本说明书内并构成它的一部 分的附图示出了本发明的无带式听力保护装置，并提供对此装置的进一步了解。


下面将参照附图针对本领域普通技术人员对本发明，包括它的最佳方式，作全面 而具有可操作性的详细说明，附图中图1是人耳的侧视图，用以提供本发明的背景知识。图2是人耳的局部剖正视图，用以提供本发明的背景知识。图3是如图2所示的人耳，耳上装有本发明一个实施例的听力保护装置，显示耳塞 元件盖住了耳道的入口。图4是如图2所示的人耳，耳上装有本发明第二实施例的听力保护装置，显示耳塞 元件部分进入耳道。图5是如图2所示的人耳，耳上装有本发明第三实施例的听力保护装置，显示耳塞 元件完全进入耳道。图6是本发明的听力保护装置第四实施例的正视图，所示为偏置状态。图7是图6所示听力保护装置的正视图，所示为非偏置状态。图8A是图7所示听力保护装置沿线8A-8A所确定的平面的局部剖面图。图8B是图8A听力保护装置沿线SBOT-SBra确定的平面的局部剖面图，显示耳塞 元件装在茎干上的一个实施例。图8C是图8A听力保护装置沿线SBOT-SBra确定的平面的局部剖面图，显示耳塞 元件装在茎干上的一个实施例。图8D是图8A听力保护装置沿线8B⑶-8B⑶确定的平面的局部剖面图，显示耳塞 元件装在茎干上的一个实施例。图9是本发明的听力保护装置第五实施例的正视图，显示当它与耳朵相连时处在 偏置状态。图10是图9听力保护装置的侧视图。图11是本发明的听力保护装置第五实施例的正视图，显示当它与耳朵相连时处 在偏置状态。图12是图11听力保护装置的侧视图。图13A是本发明的听力保护装置另一个实施例的侧透视图，显示了压力垫。图13B是图13A所示听力保护装置的后透视图。图14是本发明的听力保护装置另一个实施例的侧透视图，表示当它与耳朵相连 时的状况。图15是图14所示听力保护装置的后透视图。
图16是图14所示听力保护装置的前透视图。图17是本发明的听力保护装置第七实施例的侧透视图，显示了压力垫。图18是图17所示听力保护装置的相对侧透视图。图19是图17所示听力保护装置的部件分解图。图20是图18所示听力保护装置的局部透视图，压力垫和EAM垫已被取走。图20A是沿图19中的线20A-20A的压力垫局部剖视图。。图21是本发明的听力保护装置第八实施例的侧透视图。图22是本发明的听力保护装置第九实施例的侧视图。图23是图22所示听力保护装置的前透视图。图M是本发明的听力保护装置第十实施例的侧透视图。图25是图M所示听力保护装置的前透视图。图2队是本发明的右侧型听力保护装置第十一实施例的局部展开图。图26B是图26A所示听力保护装置从相反方向显示的局部分解图。图27是图26A所示左侧型听力保护装置在完全组装状态下的前透视图。图观是图27所示置换组件沿图30中线观-28的侧剖视图。图29A是具有多个指状物的支持架元件另一实施例的透视图。图29B是图29A所示支持架指状物顶面的平面视图。图29C是相对图29A所示轴线另一种指状物安置的平面视图。图30是图27所示置换组件的底视图。图31是图观所示支持架元件的侧视图。图32是本发明左侧听力保护装置第十二实施例的前透视图。图33是图32所示置换组件的侧剖视图。图34是图33所示置换组件的底视图。图35是图33所示支持架元件的侧视图。图36是本发明左侧听力保护装置第十三实施例的透视图。图37是图36所示置换组件的剖视图。图38是图37所示置换组件的底视图。图39是图37所示支持架元件的侧视图。图40是听力保护装置另一实施例的局部分解图。图41是再一实施例的具有三个指状物的支持架元件的透视图。图42A-D展示如何将图沈_41中任一个实施例插入用户耳朵的四个步骤。图43A-D显示图沈_41中任一个实施例被完全或部分插入时的状况。图44是相对于耳夹具有固定角度的支持架元件的另一实施例的侧视图。图45是相对于耳夹具有枢转附件的支持架元件另一实施例的侧视图。图46是图45所示支持架元件的透视图。图47是具有从茎干和头部伸出的凸台的支持架元件的另一实施例的透视图。图48是具有带槽(用以接纳图47的凸台)的套筒的耳夹的另一实施例的透视图。图49是图27的耳夹剖视图。
具体实施例方式本发明为用于人耳10的听力保护装置。为了提供本发明的背景知识，这儿简单讨 论一下人耳的构造。参照图1，从外面能看见的人耳10的构造主要由耳廓12构成。耳廓 12具有各种各样有利于听力的轮廓和皱褶，如耳垂14，耳轮16，对耳轮18，耳屏20，和对耳 屏22。外耳M是个凹陷区，大致由对耳轮18，耳屏20，和对耳屏22构成。在外耳M内还 有一些另外的区域。被称为后外耳11的区域与对耳轮邻接，被称为前外耳13的区域处在 耳屏20和对耳屏22之间。外耳被耳轮脚(crus helis) 15进一步分隔。在耳轮脚15上面 的区域为舟状外耳17，下面的区域为空腔外耳19。在外耳M区域内，我们可以找到通往耳 道沈的孔。参照图2所示的耳朵内部。其中，耳道沈是个细长通道，终止于耳膜观。耳膜观 以外的区域叫做中耳30。耳膜观和与它紧邻的那段耳道沈处于头盖骨的两块骨头(即颞 颥骨32和枕骨34)之间。这些骨头连同整个头盖骨由肌肉和脂肪质材料(通称为组织36) 所覆盖。耳廓12与组织36连接。耳廓12的硬度和形状由软骨38 (从图2的剖视图可看 见)确定。本发明为夹于耳廓12的听力保护装置100(图6)。此听力保护装置在结构上可 以是整体的，或者由两个或多个不同的部件组装而成。另外，此听力保护装置100具有左方 位件或右方位件，取决于它是和左耳还是右耳相配。不论听力保护装置100的部件数量或 方位如何，本发明的每个实施例都有几个通用部件。例如，如从图6-7所示的实施例可以看 见，有一个耳塞102与颈部104连接。耳塞102是柔韧元件，可以和耳道沈的一部分，或者 至少是与外耳M处的耳道入口形状一致。由肩部106伸出的颈部104界定“耳夹”，而肩部 与臂部108连接。肩部106和臂部108—起形成“弓形元件”，一般是从耳屏20伸出，朝上 至耳轮16和组织36交汇处，并往下至邻近外耳M与组织36交汇处的耳廓12附近。臂部 108可能进一步盘绕并接触耳垂14。此弓形元件可能是偏置的，使当听力保护装置夹持到 耳廓12上时，有压力加到颈部104，迫使耳塞102向着耳道沈。因此，颈部104是个“压力 元件”。下面详细说明本发明的各种实施例。听力保护装置100 —般分成三种类型，包括盖住耳道沈入口的保护器(称为帽盖 装置)(图3)，部分进入并密封各段耳朵软骨38之间的耳道沈的保护器(称为半插入装 置)(图4)，以及进入耳道并进一步伸向耳膜，至与耳朵软骨38齐平或刚好超过它的保护器 (称为全插入装置)(图5)。进入耳道沈较深的听力保护装置100对伤害性噪声声级能提供较好的保护，因为 从耳朵软骨和耳道组织来的震动被衰减，而且耳道至少部分地对噪声环境是密封的。但是， 全插入甚至半插入装置可能比那些仅仅盖住耳道沈的装置更不舒服。通常，盖住耳道沈 的耳塞102是用于间歇性噪声的环境下，这时希望重量较轻且低频衰减较好。这里用到的 “听力保护装置”一般是指属于上述三种之一的听力保护装置。为简单起见，示于图6-25的 本发明各实施例所包含的耳塞102是按帽盖装置工作。但是，应当指出，可以扩充耳塞102， 使它们分别按图4和5所示的半插入或全插入装置那样工作。现在将详细介绍本发明各实施例，其中的一个或多个例子显示在附图中。所提供 的每个例子均为对本发明的解释，并不意味着对本发明的限制。例如，所显示或描述的作为 一个实施例的组成部分的特征，可以用到另一个实施例而产生第三个实施例。本发明有意包括这类及其他的更改和变形。如图6-7所示，听力保护装置100的第一实施例优选为具有整体式结构，但耳塞 102可除外。颈部104，肩部106，柄部110，和臂部108可以采用具有下面特性的塑料模压 而成足够的柔性，使当颈部104置于耳道沈附近时臂部108能移动到耳廓12的背面；足 够的耐用性，至少能使用一次以上；可注塑性，比如采用注射模等方法；状态稳定，在连续 负荷下不会表现出严重的刚性损失，以使颈部104和耳塞102能维持对耳道沈的有效力。 优选地，采用聚乙烯之类的材料。但是，我们认为制造听力保护装置100的耳夹部分可以采 用的材料有尼龙，聚丙烯、聚氯乙烯化合物、聚碳酸酯等塑料，钛、钢或铝的合成物等金属， 或者弹性材料，如硅、热塑弹性材料(TPE)、聚氨酯橡胶、乙烯丙烯橡胶或者它们的组合。参照图7，耳塞102与颈部104相连接。耳塞102可以是单独的纽扣状物体，用下 面所述的柔性材料做成，其形状使它围绕耳道26入口充分地坐落在外耳M，耳屏20和对耳 屏22上。用作帽盖(图幻的耳塞102可以是普通半球形，其直径比成年人的平均耳道直 径稍大，或者为其它的圆顶形。对于半插入或全插入式耳塞(图4- ，本发明的耳塞102基本为圆柱形，且至少有 一部分直径比成年人的平均耳道直径稍大。例如，大约7cm至15cm的直径一般是合适的。 优选地，耳塞的直径为8cm至14cm。另外，应当注意和明白，用于此处的术语“圆柱形”的范 围包括具有比较浅的截头圆锥体形状的结构或大致球形。当耳塞为截头圆锥体形状时，上 述直径范围要求指的是锥体中点处的直径。当耳塞为回转椭球形时，上述直径范围要求是 该椭球的大直径。耳塞102可以通过多种方式与颈部104相连接。如图8B所示的第一个耳塞-颈 部连接的实施例，具有茎干120，它被安放在耳塞102中的相应空腔122内。这类安置可让 佩戴者只更换耳塞102，并重新利用听力保护装置100的其余部分。如果茎干120的长度足 以至少部分地插入耳道沈内(图4或幻，茎干120最好是柔性的，使当佩戴者调节听力保 护装置时它能移动并与耳朵的不规则形状适配。当佩戴者调整听力保护装置时，非柔性的 茎干会导致不舒服。为使茎干120在空腔122内可靠地配合，它可以采用可压缩的弹性材 料制造，且其宽度尺寸比空腔122的宽度尺寸稍微大一些；当茎干120放入空腔122内时， 茎干120将压在构成空腔122的壁上，从而形成摩擦配合。我们还打算用粘结剂来实现茎 干120和耳塞102之间更长久的连接。为此可以使用热融胶，氰丙烯酸胶，酪素胶，粘结胶， 和树脂胶等合适的粘结剂。在示于图8C的第二个耳塞-颈部相连接的实施例中，颈部104具有蘑菇形的茎干 130。内部具有蘑菇形空腔132的耳塞102置于此茎干130上面。优选地，在空腔132入口 处的环状体134内具有足够的张力，以防听力保护装置在耳朵内调节或从耳朵中取出时耳 塞102滑出耳朵。在示于图8D的第三个耳塞-颈部连接实施例中，颈部104具有凸缘形端部140。 耳塞102利用如上面对图8B的茎干所述的粘结剂粘结，和/或利用机械连接，与此凸缘形 端部140相连。应当明白，具体用什么化合物制造耳塞102没有耳塞102的机械性能重要。最好 是当耳塞变形时能恢复它原来的形状和尺寸。泡沫化的聚合物成分的适应性将造成对耳壁 的密封，以阻止声音进入耳道。耳塞材料显示的主要特性是柔软且可塑，以贴合耳道和耳道入口的形状。在一个实施例中，耳塞102的材料可能具有形成在它外表面上的表层，表层弄破 后可以让耳道通气(未示出)。利用耳塞102的开放槽结构，空气可以缓慢地从耳道漏到周 围大气中，直至压力达到均衡。如果大气压力增加，耳道内的压力可以重新达到均衡，以消 除佩戴者头晕目眩或其它不适的感觉。可以想到，空气流过开放槽泡沫的速率比较慢，使压 力均衡过程不会以任何方式影响听力保护装置100的声音衰减特性。在这里所述的每一个实施例中，耳塞102可以用动态上为硬的泡沫制造。美国专 利No. 5，420，381对一种合适的动态上为硬的泡沫做了说明，该专利的内容通过引用而被 纳入至本文中，为本发明所用。另一方面，耳塞102可以包含任何其它普通耳塞泡沫材料， 例如在美国再颁专利No. 29, 487中公开的那种泡沫，该专利的内容也通过引用而被纳入至 本文中，为本发明所用。在另一个实施例中，耳塞102可以用硅橡胶等弹性聚合物制造。但 应指出，任何可泡沫化以形成满足本文所述设计要求的耳塞结构的柔性聚合物材料，都是 符合本发明耳塞102结构要求的材料。因而，像乙烯，丙烯，氯乙烯基，乙烯基醋酸酯，二异 氰酸盐，酯酸纤维素或异丁烯的聚合物通常都可以使用。颈部104可以具有如图8A所示的实心剖面。颈部104优选成基本为圆柱形，但可 以是能与耳屏20和对耳屏22之间的外耳M相配合的其它形状。凸缘150可以增加肩部 106或柄部110与颈部104间的连接强度。不过颈部和凸缘的精确形状受到美学设计的很 大影响，因而可能其它的形状更为合适，正如这里所述的其它听力保护装置100实施例所 显示的那样。肩部106是听力保护装置100中的一段，比颈部104和臂部108相比，其将受到 更高应力。肩部106起听力保护装置100的弹簧元件的作用。相对于处在沿图7中的线 8A-8A和图8A中线8B⑶-8B⑶的参考平面，肩部106起到把臂部108伸到离开此参考平面 的作用。当听力保护装置100夹到耳廓12时，臂部108被迫推向参考平面的方向。在这点 上，肩部106起局部螺旋弹簧的作用。因而肩部106处在应力下，所以也可能朝参考平面弯 曲。听力保护装置100在使用中看起来比较平，而且处在受应力的状态(见图6)。从侧面 看肩部106可能是弯曲的，就像图12所示的实施例。但是，可以把各种其它的曲线或美学 形状用于肩部106而不影响其功能。柄部110(图17)是任选部件，它能让用户方便地抓紧听力保护装置100来操作弓 形元件以固定到耳朵上。柄部Iio也可用来临时将耳塞102从耳道沈拉出或调节耳塞102 的位置。柄部110 —般为细长形。不过，由于它只当手柄用而且可能不承受听力保护装置 100其它各段那么大的应力，柄部110可以溶合许多美学特征而不影响其功能。例如，可以 把单独的材料160覆盖或以其他方式固定在柄部110上，以增加视觉效果和/或不同的触 觉特性。我们认为手柄可以由单一元件构成。臂部108是从连接处170 (耳轮16和头部组织36在此相会)附近至耳廓背面围 绕耳廓12弯曲的柔性元件(见图1- 。优选地，其末端172(图7)可以下垂至耳垂14附 近，或者甚至部分地包住外耳24。这种结构使取下和将听力保护装置100放回到耳朵上变 得更容易。末端还优选为圆顶形以增加舒适感。如前所述，颈部104，肩部106，和臂部108可以通过注塑成形等方法做成整体件。 不过，这些区域也可以如本文所介绍那样包含一个或多个元件或者多次模压件，类似于图
99-12中各实施例。使用时，图6-7的装置是偏向耳朵，使得颈部104将耳塞102向内压至盖住耳道沈 的位置。使用图7的听力保护装置时，将臂部108置于耳廓12后面，使它靠着耳廓12的一 部分，如外耳M和头部组织36。佩戴者将耳塞102置于耳道沈入口内或上方。当听力保 护装置按这种方式使用时，它看起来显得更平，像图6所示。颈部104和耳塞102由于靠着 围绕耳道入口的耳朵部分，而使沿耳道传输的音量降低，同时也使通过肌肉和骨结构传输 至中耳和内耳的音量降低。图3所示的听力保护装置100虽然外观上不同，但工作方式是 一样的。示于图9-10的听力保护装置100的第二个实施例，是由几个单独元件组装而成。 此实施例的听力保护装置100工作方式大体上一样，但提供了更多增加美观和优化听力保 护装置100某些特定区域(如颈部106)强度性能的机会。这样可以为在更低成本下获得 更高性能听力保护装置100提供机会。正如我们可以看到的，这种听力保护装置的总体形 状具有更多的角。这可能是纯美学的原因，或是因为这里使用的是直线形元件的缘故。在这个特定实施例中，第一元件是颈部104和肩部106的一部分，它们一起构成肘 部180。第二个元件是弹簧184，这是起扭力弹簧作用的元件。第三元件是臂部108和整体 连接的部分套筒182。套筒182与部分肩部区域重叠，并在此处与弹簧184相连接。还有第 四元件耳塞102，它按上一实施例的方式连接于颈部。颈部104和肩部106可用模压塑料来做，例如聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚碳酸酯 等。臂部108连同整体套筒182优选为柔性元件，是用图6所示实施例所描述的同样材料 做的柔性元件制成。弹簧184可用各种金属或复合材料如弹簧钢制造。希望肘部180是具有短腿190和长腿192的L形元件。短腿190和长腿192可以 按大约85至90度的夹角相交。短腿190包含一个直线段，用来接纳弹簧184。长腿192可 以是如图所示那样为直的，或者是较弯曲的。如果与前一实施例的颈部104和相应的耳塞102(图6)相比较，这里的颈部104 和耳塞102可能具有矩形或其它的带角形状，它安装在耳屏20和对耳屏22之间，以将耳道 沈盖住。但应当想到，这个具体实施例的颈部104可以是圆形、椭圆形或其它能充分覆盖耳 道沈的任意形状。可以用氰丙烯酸胶，酪素胶，粘结胶，和树脂胶等粘结剂将扭力弹簧184永久地连 接在肘部180和套筒182上。或者，这种连接可以通过各元件之间的过盈配合得以实现。仍然参照图10，在本发明的另一个实施例中，听力保护装置100与前一实施例的 区别在于，它是用旋转连接将弹簧与肘部相连。在旋转连接可允许肘部180相对弹簧184自 由旋转的同时，希望当耳塞102放入或靠着耳道时对旋转的阻力增加。这将使耳塞102和 耳道沈孔之间维持足够的压力，并因此防止在使用中耳塞102从耳道脱落。要增加阻力可 在弹簧184和肘部180之间设置一个制动装置。增加阻力也可以利用其它的方法，例如用 螺纹。不管用来造成阻力增加的具体结构如何，它很可能是由弹簧184和肘部180之间的 材料过盈引起的。还可想到，在这个特定实施例中，弹簧184可能相当刚硬而不起真正弹簧 的作用。仍然参照图10，在本发明的另一个实施例中，听力保护装置100可以是柔性的半 刚性整体元件(类似于图6的实施例)，它经过加强并/或利用附加元件增强美感。在此实施例中，肩部区域106由肘部180部分界定。此肘部可能只是用塑料或橡胶类材料做的帽 盖，而且外观或感觉可能一样，也可能不同。用来覆盖臂部108的套筒182也相似，而且可 能如图所示延伸到部分覆盖肩部106。此套筒可能是用塑料或橡胶类材料做的帽盖，而且外 观或感觉可能一样，也可能不同。为了美观，处在肘部180和套筒182之间的那段肩部106 可以比较直。在示于图11和12的本发明另一个实施例中，听力保护装置100可以是整体结构， 或者可以是由三个单独元件组成的。这三个元件优选为包括耳塞102/颈部104、肩部106 和臂部108。在这个实施例中，耳塞102可能与上述各实施例所述的相似。颈部104可以与 肩部106整体连接，它们用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯基、聚碳酸酯等硬塑料制成。优选地， 臂部108与颈部104相对的肩部106 —端相连。臂部108可以是如图6实施例所述的柔性塑料。优选地，臂部108是用嵌入硬丝 金属加强过的比较柔软的类橡胶材料。臂部108用氰丙烯酸胶、酪素胶、粘结胶和树脂胶等 粘结剂与肩部106端部相连接。为了增加连接处的强度，将硬丝局部埋入肩部106内。本发明的另一些听力保护装置100实施例示于图13-25。这些实施例与前述实 施例的不同之处在于，它们可以用特殊形状的垫代替耳塞102，此垫通常覆盖耳道沈和周 围外耳M的一部分。这个垫被称为EAM垫200。(术语‘ ΑΜ”为“external auditory meatus”-外耳道-的词头缩略语。)另外，如下所述，可以通过压力垫202将力全部或部分 地加到EAM垫200上。这个力将在EAM垫200和外耳M之间产生压力。我们预计，除由压 力垫202提供的压力之外，可以利用前述偏置的弓形元件结合压力垫202来获得附加的压 力。不过弓形元件和手柄110 —样是任选的。在某些实施例中，位于外露压力板1208上的 目标标记来帮助定位EAM垫200和压力垫202。此外，位于任选的手柄和/或弓形件上的触 摸标记可以告诉佩戴者，触摸什么地方来定位听力保护装置100。现在参照图13-16的实施例，这个听力保护装置100在结构上可以是完全一体的， 或者是由两个或三个单独元件组装而成的。例如，图16表示与颈部104相连的单个EAM垫 200。EAM垫200是可塑元件，它可以和一部分耳道沈同形状。压力垫202被连接到肩部 106(图13A)或颈部104的相反一面(图14-16)。压力垫202协同外耳M把力加到EAM 垫200上，使它相对于耳道沈维持所希望的位置，同时优选在EAM垫200与外耳M和/或 耳道沈之间实现密封。颈部104可以从肩部106的一侧或它的另一个表面(例如图13B的底部边缘107) 伸出。不论颈部104相对于肩部106的方位如何，它都起EAM垫200衬套的作用，而且很可 能对压力垫202也起这种作用。压力垫202也可以直接与肩部106相连，而不是直接与颈 部104相连(见图13A禾口 13B)。肩部106和臂部108—起形成弓形元件，它一般从耳屏20伸出，朝上至耳轮16和 组织36交汇处，并向下至邻近外耳M和组织36交汇处的耳廓12附近。臂部108可能会 或可能不延续至覆盖和接触耳垂14。EAM垫200和压力垫202可以用具有相同或不同物理和/或强度特性的材料做成。 特别是，垫200和202可具有相同或不同弹性特性，密度，压缩强度，等等。垫200和202甚 至可具有整体的结构(未示出)。优选地，EAM垫200更容易压缩，并且因此比压力垫202 更接近耳朵的形状。这种强度特性差别可以采用标准测试方法测量以确定泡沫压缩量，例如，柔性多孔材料(厚板型，粘结型，和模压型氨酯泡沫)标准测试方法，ASTM-3574，美国国 际测试和材料协会，2005，本文通过引用将其中与本发明不冲突的内容纳入其中。可用来做垫200和202的适当材料包括上面对耳塞102列出的所有泡沫。此外， 垫200和202还可以用其它柔顺弹性材料来做，例如硅树脂，橡胶等，不论它们有没有泡沫 多孔结构。在一个实施例中，垫200为上述泡沫材料，而垫202用硅树脂来做。橡胶和硅树 脂材料的特性可通过硬度大小(例如采用下述测试方法所得到的数据)来表征橡胶特性 (计示硬度)标准测试方法，ASTM-2240-05，美国国际测试和材料协会，2005版，其中与本发 明一致的内容通过引用被纳入本文中。优选地，压力垫202的硬度比EAM垫200的硬度大。在另一个成本上可能更具优势的实施例中，垫200和202用同样的材料做成，甚至 可以连成一体。术语“一体”在这里是指两个或多个元件之间具有均勻或连续的连接。术 语“整体”在这里是指将多个元件连接起来的直接持久连接方式，比如粘结，融合，焊接等。 例如，颈部104可以从肩部106的底面伸出，而整体垫200/202可以从颈部104和肩部106 的每一侧面向外伸出。在一个实施例中，垫200/202可以与图1 所示的单个垫200和202 类似，不过在各个垫之间的部分用材料搭接起来，这种材料可以与垫200和202中的一种或 两种相同或者不同。这种搭接材料在垫200和202之间可以具有一体或非一体的连接。非 一体的连接包括永久焊接，融合，或粘结剂连接等。EAM垫200的最佳形状是它可以基本或全部紧贴人耳道。尽管人与人之间的人体 结构可能各样，但用来制作垫的材料的适应性可以补偿大多数变化，因此对大多数人都会 感到舒服。但是，我们预计EAM垫200可做成各种不同的尺寸，以适合顾客的需求。EAM垫 200的形状可能有点像椭圆形屋顶，从平侧面210看起来近似椭圆形覆盖区(图19)。EAM 垫200可做成部分或完全接合或紧贴耳道，就像用耳朵帽盖或半插入和全插入耳塞那样。因此，EAM垫200与耳道形成密封，在圆顶状表面214上无皱折、空腔或瓤袋。希 望用来做EAM垫200的材料外表面上有一层皮，以便容易清洗此表面供重复使用。由于皮 层结构或耳道形状不规则，对耳朵的密封可能不完善。但是这种密封足以有效地防止大部 分声能进入耳道内。压力垫202不像EAM垫200那样需要造成密封以控制噪声，但由于它的存在可能 产生一些声音衰减。压力垫202的主要功能是将力加到EAM垫200上，使后者保持部分或 完全接合或紧贴耳道26。使用中压力垫202被压缩在外耳M和颈部104之间，见图15和 16。由于从侧面看外耳M不与耳道沈对准(图16)，压力垫202可以偏离EAM垫200(图 13A 和图 13B)。压力垫202优选与从邻近颈部104的肩部106伸出的压力板208相连。压力板可 以是从肩部或颈部伸出的叶片形结构(见图20)。压力板208优选为整体耳夹结构的一部 分并足够刚硬，使当它被压以调节EAM垫200和/或压力垫202的配合时不会严重弯曲。在 另一个实施例中，可如此处所述选择性地将压力板取下。压力垫202可以做成满足舒适性的形状，而且如果希望的话，满足美学要求的形 状。为了舒适，可以把边缘252(见图13B)做成圆形，以分别使耳朵耳廓和外耳区域产生较 少的压力点。为了美观的原因，我们打算在压力垫202的外表面207上印制或显示浮雕图 案或标记。希望在本发明这个特定实施例中压力垫202的形状大致为椭圆或圆盘形，同时 做得尽可能小以降低材料消耗，而与此同时能在颈部104和外耳沈之间产生所需的压力。
EAM垫200可用各种方式与颈部104连接，例如采用图8A-8D所示的方法。另外， EAM垫200与颈部104的连接可以采用球窝、钩环、磁铁、粘结剂或任何其它可以由用户选择 性地打开的连接方法。例如，颈部可利用球形接收器或下面图19所示的其它连接方法与茎 干连接。EAM垫200的厚度可以比图示的小或大，这取决于垫所用材料的刚性。优选地，EAM 垫200的厚度足以使佩戴者不能觉察到任何象颈部104那样的硬塑料部分，或从那儿伸出 的任何东西。肩部106是听力保护装置100很可能经受各种应力(当它被弯曲放到耳廓附近 时)的一段。虽然在这个特定实施例中肩部106在适当置于耳廓附近后不受太大的应力， 但在其它实施例中，肩部106可能部分起听力保护装置100的弹簧元件的作用。肩部106 从侧面看起来可能具有曲线形状，就像图12所示的实施例。但是，在功能不受影响的条件 下，肩部106可以采用其它的曲线或美学形状。图17-20表示听力保护装置100另一个实施例。此实施例大致在几方面与图13 所示的实施例不同。首先，它可以包含手柄110。如前所述，为了功能或美学目的，手柄110 可能包含材料涂层119。其次，听力保护装置100可能包含外露的压力板208，上面固定着 相应的压力垫202。第三，臂部108可能包含为了功能或美学目的的任选材料涂层119。弓 形元件与图6所示的相似，只是它不起扭力弹簧作用。EAM垫200可以与图13实施例所示 的相同。可以有的触摸标记400可以处在任选的手柄110和/或弓形元件108上，用来指示 用户应该触摸听力保护装置100的什么地方来将它定位。触摸标记可以通过它的材料、颜 色、结构和/或符号来确定。例如，涂层109和119确定图20所示实施例的触摸标记。各 种触摸标记对用户可能看起来和/或感觉上不相同。参照图20，压力板208从颈部104伸出，且相对于茎干120在ζ方向230和y方 向232都是垂直取向。在一个实施例中，颈部104和压力板208之间为整体连接。肩部106 直接靠近压力板208的部分通常是沿着ζ方向230。在另一个实施例中(未示出)，压力板 208可被从耳夹结构拆下并替换。例如，由压力垫202和相应的压力板208组成的置换部 件可能被从颈部104或肩部106选择性地拆下并替换。这里的连接可以包括球窝、钩环、磁 铁、粘结剂或任何其它可由用户选择性操作的连接。压力板208可具有圆形形状，如图示的半圆盘体。在压力板208的外板表面221 上(它在使用中面对耳朵)，可能伸出凸缘222。凸缘222可以是弓形或任何与压力垫202 相适应的形状。参照图19，压力板面224(它面对表面221)可以有表面标记，例如暴露的平表面或 带图案的表面。例如，正如从图19所见，此面2M包含定位凹槽形状的表面标记，它告诉用 户这个区域可以用手指加压以调节EAM垫200或压力垫202。虽然在此实施例中是个圆形 定位凹槽225，但为此目的可以使用任何结构，图案或标记，例如凸起图案或颜色指示器等。茎干120可以具有球形接收器227，它与EAM垫200上的凹窝2 对应。此凹窝 228最好是由独立的框架元件229(它将茎干120和球形接收器227相连接)中的空腔界 定。EAM垫200通过前面图8A-D所示的方式固定在此框架元件上。该独立的框架元件229 可以用与听力保护装置100类似的材料做成，不过也可以用柔软性材料来做。但是，在颈部
13104和EAM垫200之间可以采用任何其它的连接方式(例如，钩环、磁铁、粘结剂等)。图17-20A的压力垫202与图13实施例的不同之处在于，它优选为部分环绕压力 板208，以留下一部分压力板露在外面。当从χ方向看过去，压力垫202的形状大致和压力 板208相同。从图20A看得最清楚有个唇状物250从压力垫202的外面207伸出，此唇 状物被做成环绕压力板208上凸缘222的形状。压力垫202的内面2M可与压力板外表面 221直接接触，或者在它们之间包含粘结材料。对于图13A-25中的任何一个实施例，EAM垫200和压力垫202可以采用同样的材 料(例如粘弹性泡沫)，并用一种或几种材料的性能来表征。例如，EAM垫200和压力垫202 的密度可以是 21bm/ft3(32. OKg/m3)至 201bm/ft3 (320. 4Kg/m3)左右。优选地，EAM 垫 200 和压力垫202的密度是31bm/ft3(160. 2Kg/m3)至101bm/ft3 (240. 3Kg/m3)左右(见前面引 用过的ASTM3574-05)时会更好。25%的压缩力偏差(见前面引用过的ASTM 3574-05)希 望在 0. 3psi (0. 02Kg/cm2)至 10. Opsi (0. 73Kg/cm2)左右，且更希望在 0. 3psi (0. 02Kg/cm2) 至4.0pSi(0J9Kg/cm2)左右。这种泡沫还可以用孔的尺寸来表示，该尺寸可以采用下面的 测试方法(此方法在与本发明一致的范围内被引用于此)利用空气比重计测量硬性多孔 塑料的开孔量的标准测试方法，ASTM洲56-94，美国测试和材料协会，ASTM标准年鉴，1998。 孔的尺寸最小为每时80孔左右较好，最小为每时100孔左右更好。孔的结构还可以是具有 大约30 %至70 %的开孔，具有40 %至60 %的开孔更好。另外，希望泡沫材料的回复时间在 2至120秒左右，但在8至20秒左右更好。查看下文ASTM D 3574-05。此外，泡沫的吸水 率优选为小于20%左右，小于5%左右更好，它可以采用下面的测试方法(此方法在与本发 明一致的范围内被纳入于此)测量平均M小时吸水率的标准测试方法，ASTM D570，美国 测试和材料协会。对于图13A-25所示的任何实施例，压力垫202可以用与制造EAM垫200的泡沫不 同的材料做成。例如，压力垫202可以是一种开孔或网状泡沫材料，其特征可通过按上述测 试方法确定的几种材料特性来表征。当网孔泡沫被用作压力垫202时，该泡沫的密度可以 是1. 2至2. 61bm/ft3(19. 2至41. 6Kg/m3左右。更希望EAM垫200和压力垫202的密度是 1. 5 至 1. 91bm/ft3 (24. 0 至 30. 4Kg/m3)左右。25 % 的压缩力偏差希望在 0. 4 至 2. Opsi (0. 03 至0. 14Kg/cm2)左右，且更希望在0. 65psi至1. 2psi (0. 04至0. 08Kg/cm2)左右。泡沫还 可以用孔的尺寸来表示，希望孔的尺寸为每英寸40至80孔左右，更希望为每时50至70孔 左右。希望孔的结构具有大约40%至80%的开孔，更希望具有50%至70%的开孔。希望 泡沫材料的恢复时间在1至20秒左右，但更希望在2至4秒左右。希望泡沫的吸水率小于 20%左右，更希望小于5%左右。外面252和内面邪4之间测量得到的垫厚度优选为0.5至6. Omm左右。在外面 252和内面2M之间测量得到的垫厚度为1. 0至3. Omm左右更好。图21表示听力保护装置100的另一个实施例。此实施例几乎与图17-20所述的实 施例相同，只不过没有弓形元件。具体说，是没有肩部106和臂部108。虽然弓形元件可以 提供防止听力保护装置100在佩戴过程中脱落的安全措施，但取消此弓形元件的好处是， 在用户耳朵上方(靠近接口 170附近，见图2、没有任何东西妨碍佩戴眼镜。手柄110提供 用来定位和从耳朵上取下听力保护装置100的把手。对于这个实施例，可以采用上述其它 所有改变，包括但不限于，使用一体化的垫200/202或手柄涂层119。
图22-23表示听力保护装置100的另一个实施例。此实施例几乎与图17_20所述 的实施例相同，只不过没有手柄110。这个听力保护装置的好处是，它可能比其它进入耳道 26很深的听力保护装置(例如，在插入耳道之前被压缩的泡沫耳塞，它可以膨胀以待在合 适的位置)更舒服些。对于这个实施例可以采用上述其它所有改变，包括但不限于，使用一 体化的垫200/202。另一个实施例，其中没有手柄110，同时弓形元件与图21和22的听力保护装置连 接。这种构造可让听力保护装置环绕耳廓，以提高用户的安全性。此外，还增加了对于脸部 宽度限制EAM垫200插入深度的用户的适用性。最后，图24-25表示听力保护装置100的另一个实施例。这个实施例与图22_23 所述的实施例类似，只不过压力板加大了，而且如前面所述，它可能使EAM垫200和压力垫 202增加声音衰减量。此外，压力垫202和EAM垫200在结构上是一体的，并且可能是整体 连接的。在这个特定实施例中，压力垫202固定在颈部104，而EAM垫200固定在压力垫202 上。从外面看，压力垫202是夹在EAM垫200和颈部104之间。但是在内部，颈部104可以 有凸缘伸出，这将增加压力垫202的刚性(类似于图20的凸缘222)，同时/或者颈部可以 包含伸到EAM垫200内的茎干等部分(与图6-8所示的情况类似)。如前所述，整个EAM垫 200/压力垫202组件可通过球窝、钩环和磁铁等连接选择性地相连。示于图M-25的结构提供护套式听力保护装置的一些优点，它在耳廓附近没有头 带或其它连接物。另外，它比某些护套式结构更容易取下和更换。正如图对和25所示，压 力板被加大到足以充满或几乎充满由外耳对和对耳轮18界定的区域。由于人体构造各不 相同，压力板208在y方向232和ζ方向230的尺寸可以做成适合大多数成人。可考虑使 用不同的尺寸。对于图17-20，可以在另一个实施例中把压力板208做成如图M所示听力 保护装置那样的结构。现在参照图6-7，9-12，和17_20，还可以把臂部元件108缩短或者甚至取消，以便 更容易装到耳朵上。对于图17-20，可以把压力板208做成如图对-25所示的结构。在示于 图13-20的实施例中，还可以用例如图3-4所示的耳塞结构来代替EAM垫200。如图26-49所示的下一组实施例显示EAM垫200和压力垫202的各种不同组合。 虽然所示这些实施例的每一个都带完整的耳夹，但如前面所述，可以把肩部106，臂部108， 和/或手柄110省略掉。总的说来，在图沈-41的每个实施例中，EAM垫200和压力垫202 相连，最好是整体连接。可选择将与EAM垫200和压力垫202元件相连的独立支持架元件 229从耳夹颈部104取消。这样可以让用户更换已脏的或用旧了的EAM垫200，或者改用用 户中意的另一式样的EAM垫200型号。当EAM垫200和压力垫202如图26_49所示连在一起时，可以把它们合称为置换 垫300，即使每个单独的垫区是用不同类型的材料制成。置换垫300优选为通过注塑成形， 反应注塑成形等工艺制成。整个置换垫300可以临时或永久地连接在支持架元件2 上；临时的如通过吸力， 粘连，或元件之间的摩擦/过盈配合，永久的如使用粘结剂等。临时连接的几个非限制性例 子包括磁体、钩环、滑板、按扣、球窝、临时粘结等。永久粘结的非限制性例子是柔性橡胶粘 结，例如超晶体清亮防水接合剂，后者可从位于威斯康辛州萨塞克斯的Power Proxy公司买 到。
单独的支持架元件2 和置换垫300可以合称为置换组件310。此置换组件310 可以考虑如图所示采用单件材料(同质或复合的)做成，而不采用两部分的结构。另外，应 考虑到至少该支持架元件2 可以永久地固定在耳夹上，而不是真正相对耳夹来说是可拆 卸的。置换垫组件310优选被设计成具有对称结构，这样无论在右侧或左侧耳夹上就可 以使用单一的置换组件310结构。这种单一结构将减少专用零件的数量以及与置换组件 310制造和销售相关的成本。此外，只需要一种置换组件310结构对用户也更方便。每个用户耳朵的形状各不相同，尤其是人与人之间的耳道沈的尺寸都不一样。因 此，中意的配合是用户选择一种特定结构的EAM垫200而不选择另一种结构的原因之一。有 些人可能感觉这种EAM垫200在一定的直径、形状、材料、外形和/或长度范围内的EAM垫 200更舒服。如从图30的例子可见，EAM垫200具有宽度304，压力垫202具有宽度306。当从 x-y平面观察时，每个宽度测量是在该元件最宽处进行的。如从图30可见，置换组件310具 有纵轴302 (如在x-y平面内所见)，垫300对它是对称的。现在参照图28和49，EAM垫200的垫长308为在ζ方向从末端309的最高部分 到边缘311测量所得。EAM垫200本身的长度优选为在6至^mm之间，在15至^mm之间 更好。EAM垫200具有与之相关的其它长度。“有效长度” 490为垫末端309和手柄内表面 338之间的距离。置换组件310的“总长度”是垫末端309和茎干头330末端494之间的距 离492。有效长度的范围从15mm至30mm，最好在18mm至27mm左右。置换组件310的有效长度对听力保护装置100衰减声音的能力具有直接影响。EAM 垫200插入耳道沈内的深度直接关系到听力保护装置100能实现的声音衰减量。应当注 意，茎干120的长度可能影响有效长度490，并因而影响能插入耳道沈内的深度。但是，这 个深度最终受限于压力垫202、手柄110或其它与耳道沈垂直的元件。“垂直” 一词是指 与耳道入口正交的方向，它将妨碍EAM垫200(或耳塞10 进入耳道或至少通过一定的深 度。这个横向方向不一定完全平行于物体的弧矢平面(即将该物体分为左和右两部分的平 面)。例如，从图27可看见，手柄110和/或压力垫202中至少有一个将与对耳屏22或耳 朵的其它部分相碰，并因此有助于让用户每次使用都感觉同样舒适和有效。这种相碰可使 EAM垫200插入耳道沈内“预定的深度范围”，该“预定的深度范围”与有效长度范围直接相 关。优选只把手柄110当成手柄用，而不是与短索，电线等的连接物，以防不小心把EAM垫 200拉离原位。在插入听力保护装置100过程中触及人体时，压力垫202，手柄110，和耳夹肩部 106中至少有一个可以限制EAM垫200的插入深度，并防止EAM垫200进入耳道的深度超 过预定范围。这将使各次使用之间的插入深度和衰减量都能相同。衰减量可按照下面的测 试方法(这里将其纳入本文中)测量=ANSI S3. 19-1974 (R1979) (ASA 1-1975)，美国国家标 准，“听力保护装置对实际耳朵的保护和耳套物理衰减量的测量方法”，美国声学协会出版。这里所述的有效长度优选为可以从佩戴者左边至右边独立实现。具体而言就是， 右边的听力保护装置是独立于左边的，所以佩戴者可以取下一边的听力保护装置而不影响 另一边。这种效果对彼此互相连接的头带式耳塞或护套式听力保护装置是实现不了的。图26-31所示仅仅是具有置换组件310第一种结构的耳夹的一个实施例。图28置换组件310的为沿x-y平面纵轴的剖视图。总体来看，EAM垫200具有圆屋顶形。此圆屋 顶形通常是带圆形末端309的圆柱。这个EAM垫200可具有此处所述EAM垫200的直径、 材料、外形和长度。现在参照图28和31，与EAM垫200邻近并成一体的是压力垫202。正如处于置换 垫300下面的支持架部件2 所示，在压力板1208的外露表面408与EAM垫支撑412的纵 轴410之间形成钝角402。此钝角402可让EAM垫200对准并伸入耳道沈尽可能远。现在参照图36-39，所示为具有置换组件310第二实施例的听力保护装置100。图 37为沿x-y平面纵轴302的置换组件310的剖视图。在这个特定置换组件310上的EAM垫 200具有阶梯状圆屋顶形。此阶梯状圆屋顶形与圆屋顶形相似，只不过它具有围绕EAM垫 200边缘311的附加凸缘420。此凸缘420在高度似4和厚度似6上都具有或多或少的凸 台。例如，示于图40的凸缘420的高度似4和厚度似6都比图36所示的大一些。凸缘420 的目的是将耳道26的开口密封，以阻止声音进入耳道。和前一个实施例一样，在纵轴410和压力板1208的外露表面408之间形成钝角 402(见图39)。但是，应当注意到，当凸缘420足够突出(即足够厚)时，它也成为垂直于 耳道沈的结构，可以用来调节压力垫200插入耳道沈的深度。现在参照图32-35，所示为具有置换组件310第三实施例的听力保护装置100。图 33为沿x-y平面的纵轴302的置换组件310的剖视图。这个置换组件310的EAM垫200具 有阶梯状圆锥形。此阶梯状圆锥形与阶梯状圆屋顶形相似，只不过此凸缘420的半径随着 它沿ζ方向伸展而减小，而且圆屋顶形状可用点状圆屋顶即锥形代替。和前一个实施例一样，在纵轴410和压力板1208的外露表面408之间形成钝角 402(见图35)。同样，应当注意到，当凸缘420足够突出(即足够厚)时，它也成为垂直于 耳道沈的结构，可以用来调节压力垫200插入耳道沈的深度。可以让每个置换垫300具有基本不变的壁厚(定义为外表面4 和内表面430之 间的厚度)，以使EAM垫200插入耳道沈的过程中，支持架元件2 对置换垫300提供均勻 的支持。或者，在某些地方(如末端309)加上更多的衬垫将会更好，而在压力板1208处加 上较少的衬垫，使得压力板可以更直接地将压力加到耳朵上。参见图观和33，置换垫300 的内表面430可以和外表面4 具有相似的外形。现在参照图观、31、33、35，每一个EAM垫200可以用不同式样的支持架元件2 支 持。虽然可以使用普通结构的支持架元件2 支持置换垫300，但支持架元件229的外形 与置换垫300相似时会更好。例如，此支持架元件的外表面4 看起来像较小型的置换垫 300。支持架的外表面4 优选为与置换垫300的内表面接触良好。置换垫300可用与前面对耳塞102实施例所述同样的材料做成。此外，置换垫300 可用柔性热塑橡胶(TPR)材料或硅酮做成，这样它就可用清洗剂洗净供重复使用。不过，置 换垫可用任何柔性热塑材料如热塑弹性体(TPE)和热塑氨基甲酸酯(TPU)制成。支持架2 可用前述同样的材料做成。由于支持架2 可能是注塑成形零件，均 勻冷却时整个零件也可能具有差不多均勻的厚度，以确保模压零件的尺寸稳定性。因此，在 图28和33所示的每一个支持架中，支持EAM垫200的支持架元件2 具有空腔431，目的 是从支持EAM垫200的支持架元件229的较厚部分去掉一些材料。在如图41所示的本发明另一个实施例中，置换垫300，而且尤其是EAM垫200，是
17由具有几个指状物432的支持架元件2 支持，这些指状物围绕纵轴410朝向ζ方向。举 例来说，在所示实施例中，有三个指状物432。最希望指状物432具有弯曲的能力，这样当 EAM垫200被插入耳道沈时，指状物432比较容易变形以与耳道的轮廓相配。仍然参照图41，每个指状物432具有末端438和从平台436伸出的与之相对的基 底部分434。此外，每个指状物具有纵轴或至少一段与纵轴对齐。一般这些纵轴或段落是彼 此平行的。每个指状物被安置在围绕纵轴410的圆周上，圆周的直径由每个指状物432的 外表面440界定。末端438的直径比基底部分小一些，以便符合EAM垫200外表面428的 轮廓并增加末端的柔软性。在另一种方案中，指状物432基底部分和末端部分之间的直径 可以不变。这里要注意的是，耳道沈不具有理想的圆柱截面。恰好相反，典型的耳道沈截面 在沿其长度的任何地方可能更像椭圆截面。当使用具有高度适应性材料时，即使EAM垫200 为圆形也可能没有什么关系。但是，某些用来支持EAM垫200的支持架2 可能比另一些 的柔软性差，因而具有椭圆结构对更好地与典型耳道沈相匹配有利。所以，在某些实施例 中可能希望提供如下面所述具有椭圆截面的EAM垫支撑412。因此，参照图^Ka-c)，这里有四个指状物432，它们可以如前面的实施例那样被 安置在圆周上，或者安置成椭圆形状。从x_y平面看，椭圆的纵轴433与置换组件310的纵 轴302对齐(见图29c和38)。这样指状物432可以围绕对称轴折叠并适应耳道沈的任何 不规则性。指状物432的结构优选为使轴线433不与指状物432部分相交，如图29B所示最 好轴线433位于每个指状物432之间的任何空间内，并紧靠指状物432。如前所述，可以把置换组件310选择性地取下并用新的或不同的置换组件310代 替。虽然并不要求，但最好有与右侧或者左侧耳夹相配的茎干头330和置换组件310。这样 可以简化商品库存，降低产品成本，并使用户更换置换组件更方便。“定位元件”定义为任意的结构，用户触摸它以将听力保护装置100定位在耳朵内。 最好这种结构是刚硬或半刚硬的，而且包括手柄100、颈部104、肩部106、弓部108和压力轴 承元件205。其它的结构即使比较柔软也可用作定位元件。例如，凸缘420就可以当作定位 元件用，只要它足够大容易抓牢。现在参照图26A和图^B的分解图，其分解图显示了有关如何将单独的支持架元 件2 有选择地或无选择地连到耳夹上的实施例。如前所述，可以将茎干通过摩擦或过盈 配合与空腔相连。在一个实施例中，茎干120可以做成这样，使置换组件310和耳夹之间不 能产生转动(见图^B)。例如，此茎干120可以具有细长的茎干头330，它与细长的空腔 332正好一致(见图2&K)。由于是细长的形状，在茎干头330和空腔332之间不可能产生 转动。在空腔332内部是隆起部333，它可能围绕形成空腔332的整个内壁335。当茎干头 330被强制越过这个隆起部时，该置换组件由于过盈配合(或称“卡扣连接”)而保持在适 当的位置。这种卡扣连接可以让用户容易在不同形状和类型的置换组件310之间改变或互 换。当然，用其它方式也可实现同样的功能。例如，三角形，椭圆形，或不规则形状的茎干头 330和相应空腔332都能用来防止转动。也可以采用其它的连接，例如钩环，粘结剂，滑动机 构，卡扣等。参照图26A和图^B，从图可见，围绕空腔332的是可以有的从一侧伸出的手柄110，和带任选定位凹槽225的压力支撑元件205。此带任选定位凹槽225的压力轴承元件 205结构可以让压力主要通过茎干120加到支持架元件2 上，以便利用它来将力从压力板 1208和压力垫202传递给耳朵。当然，也可以考虑像图20的实施例那样，将空腔332置于 置换组件310，以及处在耳夹上的茎干120/头330上。参照图44，这是关于支持架元件2 和耳夹的另一个实施例，其中EAM垫支持架元 件229的纵轴470相对于手柄110内表面338成特定夹角472而给予固定。(为了简单或 说明问题起见，这里省略了置换垫300和涂层109和119。)夹角472可在75度至160度 之间，最好它在105度至140度之间。但是，此固定夹角也可以从压力支撑元件205的外板 表面474测量。在这种情况下，夹角476可以在20度至105度之间，且最好在40至75度 之间。茎干120可以永久固定或可取下地连接于耳夹颈部104。参照图45-46，这是支持架元件2 和耳夹的另一个实施例，其中支持架元件2 具有与耳夹的枢转连接装置。(为了简单或说明问题起见，这里省略了置换垫300和涂层 109和119。)茎干120具有支撑478。从该支撑的反面伸出销子480。此支撑478安装在 托架482内，同时销子480铆接在托架每一侧的孔484内形成绞链。当装配成如图45所示 时，支持架元件2 可围绕位于x-y平面内的销子纵轴在496方向自由旋转。通过将销子 480卡扣连接到孔484内，可以容易地取下和更换置换组件。参照图47-48，这是支持架元件2 和耳夹的另一个实施例，其中支持架元件2 有个从茎干120和/或茎干头330伸出的凸台486，用来防止用户按错误的方向将置换组件 310置于耳夹上。(为了简单或说明问题起见，这里省略了置换垫300和涂层109和119。) 特别是，凸台486可以是与茎干120纵轴方向平行的矩形。在界定空腔332的壁335上开 有槽448。使茎干头330接合到空腔332内的唯一方法是让凸台486和槽488对齐。也可 以采用其它的凸台形状，不应只限于矩形。此凸台可以是任何突起或多个突起，只要能装进 槽488内并防止支持架元件2 相对耳夹处于不正确的方位。示于图44-48的实施例可用于图26_43所示的任意一个实施例，以及前面的一些 实施例，如图20所示者。和本发明前面各实施例一样，可以把可以有的触摸标记置于可以有的手柄110和 /或弓形元件108上，用来告诉用户为定位听力保护装置100应该触摸它的什么地方。此触 摸标记可采用不同的材料、颜色、结构和/或符号做成。举例来说，图20所示实施例中的触 摸标记由定位凹槽225及涂层109和119构成。触摸标记对用户可能看起来和/或感觉上 不相同。实际使用图26-41的听力保护装置可按照以下步骤。首先，如图42(a)所示，用 户将耳夹绕在耳朵的耳廓部分。接着参照图42(b)，当用户把耳廓朝用户头顶拉时，EAM垫 200被插入耳道内，同时压力垫202被嵌入耳朵的对耳屏22和外耳M区域之间。再参照图 42 (c)，用户可以将耳夹推向并带着EAM垫200推向耳道约30秒钟，在此期间，EAM垫200和 压力垫202膨胀或者贴合耳朵的形状。诸如定位凹槽或其它的可从触觉上探测的元件将引 导并让用户推动使听力保护装置到位的最佳部位。设想此标记也可以包括不同的结构。另 外，此标记可以有不同的颜色，虽然这对触觉鉴别并无帮助。在使用中，压力垫202保持卷曲在外耳M的后外耳区11，如图42(d)所示。当听 力保护装置100位置放得不合适时很容易被看出，因为手柄110看起来比相对于听力保护装置100正确装在耳朵上时的状态有偏移。手柄位置不正常作为对用户或独立的旁观者 (如同事或上司)发出的信号，表明耳夹听力保护装置100没有放到合适位置。图43 (a和c)显示用户如何将手柄110从脸部移开以从耳道沈将EAM垫200移 出。当用户临时希望降低EAM垫200的效果时可能需要这样做。此外，当手柄看来被安放 错了时，它将警示安保人员提醒用户重新调整听力保护装置，以获得最大程度的保护。为获 得最佳衰减量的正确位置示于图43 (b和d)。虽然上面只对本发明的几个实施例做了说明，但本领域技术人员不难理解，可以 对这些实施例作许多修改，只要在实质上并不背离本发明的新思路和优点。例如，本发明任 何一个实施例都可以改作耳机用(未示出)。耳机技术领域的技术人员知道，用来传输声音 的电子装置可以嵌入至耳夹内并与装在颈部104的扬声器相连。耳塞元件102/EAM垫200 至少可以部分地盖住此扬声器。另外，应该明白，可以将每个实施例的各种特性结合起来， 而且不应把权利要求书局限于这里显示并说明过的几个例子。在这里使用的术语“连接”和“相连”是指第一元件或部件以机械的方法和/或化 学的方法与第二元件或部件相连接的情形。术语“一体化”表示两个部件之间的特殊结合， 它是在化学级别上永久连接的结果，例如焊件或同时注塑成形并不再分开的两个零件。术 语“无源”是指不使用消除噪声的电子装置而将声音衰减至10分贝水平或以上(最好在15 分贝水平或以上)的能力。当介绍本发明各种元件或其优选情形时，字或词“一”或“所述”用来表示有一个 或多个元件。术语“包含”、“包括”和“具有”用来表示包含在内，并意味着除所列举的元件 外还可以有别的元件。
权利要求
1.用于无源地消减个人耳道中的声音的听力保护装置，此装置包含置换组件，包括外耳道垫、压力垫和支持架；以及定位元件，用于协助把此听力保护装置装入耳道内。
2.如权利要求1所述的听力保护装置，还包含第二置换组件，所述第二替换组件包括 第二外耳道垫、压力垫和支持架，其中第二外耳道垫具有与所述外耳道垫不同的结构，且其中所述置换组件和第二置换 组件在结构上做成有选择地与所述定位元件相连。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述外耳道垫和第二外耳道垫的长度、形状或颜色 各不相同。
4.如权利要求1所述的听力保护装置，其中所述定位元件包含具有颈部、肩部和臂部 的耳夹。
5.如权利要求4所述的听力保护装置，还包含从肩部或颈部伸出的手柄，其中，该手柄 上没有与之相连的绳状元件。
6.如前任意一项权利要求所述的听力保护装置，其中该置换组件通过绞链或球窝中与 定位元件相连接。
7.如前任意一项权利要求所述的听力保护装置，还包含从所述定位元件或置换组件之 一伸出的茎干，该茎干有选择地将该定位元件与所述置换组件相连接。
8.如权利要求7所述的听力保护装置，其中该茎干还包括茎干头，和从茎干或茎干头 伸出的凸台，其中该凸台适合嵌入空腔的槽内，同时该空腔位于所述定位元件或置换组件 中的另一个上的茎干对面。
9.如前任意一项权利要求所述的听力保护装置，其中所述支持架元件包含多个指状 物，每个指状物具有纵轴且相互隔开，使得各纵轴相互平行或收敛。
10.如权利要求9所述的听力保护装置，其中所述指状物沿椭圆形状相互隔开。
11.如前任意一项权利要求所述的听力保护装置，其中外耳道垫形状包括圆屋顶形、阶 梯状圆屋顶形或锥形。
12.如前任意一项权利要求所述的听力保护装置，其中该外耳道垫与该压力垫连成一体。
13. 一种将无源听力保护装置置于佩戴者耳朵上的方法，其中该听力保护装置包含外 耳道垫，所述外耳道垫与压力垫连接形成置换垫，且其中该置换垫被支持架元件支撑，同时 该支持架元件有选择地和定位元件相连，此方法包括以下步骤确定佩戴者耳朵的构造，该构造包含耳廓和耳道孔，其中耳道孔邻近包括外耳和对耳 屏的其它的耳朵结构和区域；朝佩戴者头顶区域拉耳廓；把外耳道垫置于耳道孔上方；将该外耳道垫推向耳道孔；以及将该压力垫嵌入外耳和对耳屏之间。
14.如权利要求13的方法，其中压力垫表面被夹在外耳和对耳屏之间，因此它被对耳 屏部分地遮盖。
15.如权利要求13的方法，其中定位元件包括围绕耳廓置放的耳夹。
16.如权利要求13的方法，其中定位元件具有从包括手柄、肩部和弓部的一组结构中 选择的结构之一；而且该定位元件可防止外耳道垫进入耳道超过预定的深度范围。
全文摘要
本发明涉及用于人耳的听力保护装置及其使用方法。一个耳塞元件盖住或进入耳道，并可形成与外耳道一致的形状。此耳塞元件可以是置换组件的一部分。该装置通过压力垫至少部分地造成偏移，以在耳塞元件上提供一些力。可以提供任选的手柄来协助从耳道拉出该耳塞元件或进行调节。任选的弓形元件围绕耳廓夹置。该装置可以改作耳机用。
文档编号A61F11/12GK102065806SQ200980123713
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月17日 优先权日2008年6月26日
发明者S·C·格林, 梁伟康 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司