具有弹性芯结构的耳塞的制作方法
【专利摘要】一种用于插入至使用者的耳道中的耳塞具有前部、后部、在前部和后部之间延伸的侧部、纵轴和横轴。芯结构选择性地从未形变的位置移动至适于将耳塞插入至使用者的耳道中的形变的可插入位置。覆层覆盖芯结构的至少一部分并且适于与使用者的耳道接触。致动器可操作地连接至芯结构，用于在对致动器施加力时将芯结构从未形变的位置移动至形变的可插入位置。
【专利说明】具有弹性芯结构的耳塞
【技术领域】
[0001]本发明的领域总体上涉及用于插入至使用者的耳道中的耳塞，以及更具体地，涉及具有弹性芯结构并且能够贴合使用者的耳道的耳塞。
【背景技术】
[0002]众所周知暴露于高噪声水平的个人应该使用听力保护装置(例如，耳塞、耳罩)。我们也知道听力保护装置可以用于防止水、异物、灰尘或过量的风进入佩戴者的耳朵。
[0003]当前可得的听力保护装置通常是不舒适的、不易使用的和/或性能差的。例如，现有的可弃置泡沫耳塞作为一种已知的听力保护装置，需要使用者手动地压缩耳塞的一部分并且将被压缩的部分插入他们的耳道中。一旦被插入使用者的耳道中，被压缩的耳塞可以重新膨胀，并且由此贴合使用者的耳道。泡沫耳塞对于具有相对小的耳道的使用者来说可能导致不舒适，耳塞在佩戴期间被压缩地越多，其施加至使用者的耳道的力越大。
[0004]此外，现有的可弃置泡沫耳塞需要使用者在他们的手指之间碾压泡沫，以压缩该泡沫来用于合适的插入。如果未进行该步骤，或者未充分进行该步骤，则耳塞通常被不合适地插入，从而不提供最佳保护。而且，如果使用者的手在压缩耳塞时是脏的，则污物和/或细菌可能被转移到耳塞，并且之后与耳塞一起被插入至耳道中。此外，耳塞通常在插入和移除期间摩擦使用者的耳朵，这可能擦痛或以其他方式刺激使用者的皮肤。
[0005]此外，一旦耳塞被插入至耳道中，通常花费数十秒来重新膨胀并且贴合使用者的耳道。如果在使用者寻求保护的环境(例如，噪声环境、有风环境)下插入耳塞，则该延迟使得使用者处于暴露的风险。
[0006]此外，现有的可弃置泡沫耳塞在使用期间和在移除时密封耳道的壁。这有可能导致在移除耳塞时在耳道内形 成真空，这可能使得移除困难和/或不舒适。
[0007]因此，需要一种耳塞，其容易使用(例如，容易插入、容易移除)并且在被插入时相对快速地密封地贴合使用者的耳道。还需要一种便于以卫生的方式插入和移除耳塞的耳塞。
【发明内容】
[0008]在一个方面，一种用于插入至使用者的耳道中的耳塞一般包括前部、后部、在前部和后部之间延伸的侧部、纵轴和横轴。芯结构选择性地从未形变的位置移动至适于将耳塞插入至使用者的耳道中的形变的可插入位置。覆层覆盖芯结构的至少一部分并且适于与使用者的耳道接触。致动器从背部向外延伸并且可操作地连接至芯结构，用于在大体沿着纵轴对致动器施加力时将芯结构从未形变的位置移动至形变的可插入位置。
[0009]在另一方面，一种用于插入至使用者的耳道中的耳塞一般包括前部、后部、在前部和后部之间延伸的侧部、纵轴和横轴。芯结构选择性地从未形变的位置移动至适于将耳塞插入至使用者的耳道中的形变的可插入位置。芯结构是弹性的以使得芯结构在处于形变的可插入位置时向未形变位置偏移。覆层覆盖芯结构的至少一部分并且适于与使用者的耳道接触。致动器可操作地连接至芯结构，用于将芯结构从未形变的位置移动至形变的可插入位置。
[0010]在又一方面，一种将耳塞插入至耳朵的耳道中的方法一般包括:将力施加至耳塞的致动器以将耳塞的芯结构从未形变的位置移动至形变的可插入位置，其中，芯结构收缩以减小耳塞的宽度。芯结构弹性地从形变的可插入位置朝未形变的位置偏移。在耳塞处于形变的可插入位置时将耳塞插入至耳道中。释放致动器，从而允许芯结构偏移以将芯结构从形变的可插入位置移动至部分形变的已插入位置，在部分形变的已插入位置，耳塞贴合使用者的耳道。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是耳塞的一个适当实施例的立体图。
[0012]图2是图1的耳塞的前端视图。
[0013]图3是耳塞的右侧视图。
[0014]图4是耳塞的后端视图。
[0015]图5是耳塞的立体图，其中泡沫覆层的一部分被切除以暴露弹性的芯结构的一部分。
[0016]图6是图5的芯结构的透视图。
[0017]图7是芯结构的前端视图。
[0018]图8是芯结构的右侧视图。
[0019]图9是芯结构的后 端视图。
[0020]图10是处于未形变的位置的芯结构的透视图。
[0021]图11是处于形变的可插入位置的芯结构的透视图。
[0022]图12是处于形变的已插入位置的芯结构的透视图。
[0023]图13是接近使用者的耳朵的处于未形变位置的耳塞的透视图。
[0024]图14是正在被插入至使用者耳朵的耳道中的处于形变的可插入位置的耳塞的透视图。
[0025]图15是被插入至使用者的耳道中的处于形变的可插入位置的耳塞的透视图。
[0026]图16是处于形变的已插入位置的耳塞的透视图，其中耳塞密封地贴合使用者的耳道。
[0027]图17是具有另一适当实施方式的耳塞的透视图。
[0028]图18是图17的耳塞的前端视图。
[0029]图19是耳塞的右侧视图。
[0030]图20是耳塞的后端视图。
[0031]图21是图17的耳塞的立体图，其中泡沫覆层的一部分被切除以暴露弹性形变的芯结构的一部分。
[0032]图22是图21的芯结构的透视图。
[0033]图23是芯结构的前端视图。
[0034]图24是芯结构的右侧视图。
[0035]图25是芯结构的后端视图。[0036]图26是处于未形变位置的芯结构的透视图。
[0037]图27是处于形变的可插入位置的芯结构的透视图。
[0038]图28是处于形变的已插入位置的芯结构的透视图。
[0039]相应的附图标记在整个附图的几个视图中表示相应的部件。
【具体实施方式】
[0040]现在参考附图，图1-5示出了用于插入至使用者的耳道中的耳塞的一个适当实施例，耳塞总地用10表示。如下面更详细地解释，所示出的耳塞10被配置为密封地贴合使用者的耳道并且防止使用者暴露于高噪声水平。然而，可以理解，耳塞10可以适用于防止水、异物、灰尘和/或过量的风进入使用者的耳道。
[0041]耳塞10具有前部12、后部14和在前部和后部之间延伸的侧部16。耳塞10还具有纵轴LA和横轴TA (图3)。在所示出的实施例中，耳塞10的前部12和后部14 一般是平面的(即，平的)。然而，可以理解，耳塞10的前部12和/或后部14可以具有除平面以外的不同的形状(例如，凹面、凸 面、圆锥体、平截头体)。
[0042]如图3所示，耳塞10的背部14比前部12宽(例如，具有较大直径)。结果，耳塞10的侧部16 —般是圆柱形的，从背部14向前部12逐渐变细。然而，应该理解，耳塞10的侧部16可以以相反方向逐渐变细，即从前部12向后部14逐渐变细。还可以理解，耳塞10的前部12、后部14和侧部16可以具有基本上相同的宽度并且不逐渐变细。
[0043]在所示实施例中，斜面边缘18连接耳塞10的前部12和侧部16。斜面边缘18便于将耳塞10插入至使用者的耳道中。如图3所示，耳塞10的所示实施例的斜面边缘18包括一对成角表面18a、18b。斜面边缘18的被布置在前部12附近的第一成角表面18a比第二成角表面18b宽(即，具有更大的延伸)。然而，被布置在侧部16附近的第二成角表面18b具有比第一成角表面18a更大的斜度。然而，可以理解，斜面边缘18可以包括更多或更少的成角表面并具有其他形状(例如，圆形的、方形的)。大体圆形的边缘20连接耳塞10的背部14和侧部16。可以理解，圆形边缘20可以具有其他合适的形状(例如，方形的、成一定角度的)。
[0044]现在参考图5，耳塞10包括总地由30表示的芯结构和覆盖芯结构的至少一部分的总地由40表示的覆层。在所示实施例中，覆层40是完全覆盖芯结构的柔软泡沫材料。合适地，覆层40是柔韧的、柔软触感的、无刺激性的和以其他形式适于直接与使用者的耳道接触。一种用作覆层40的合适的柔软泡沫材料是聚氨酯记忆泡沫。然而，可以想到，任何适当的材料(例如，毛织品、天然橡胶、硅胶、合成泡沫、聚酰亚胺泡沫、氯丁橡胶、聚苯乙烯)可以用于覆层40。
[0045]现在参考图6-12，芯结构30包括弹性可变形的框架，该弹性可变形的框架选择性地在未形变位置(图11)和用于将该耳塞10插入至使用者的耳道中的形变的可插入位置(图12)之间移动。如图6-9所示，芯结构30包括大体十字形的第一支架32和与第一支架分隔的大体圆锥形的第二支架34。总地由36表示的轴杆和总地由38表示的四个梁构件在第一支架32和第二支架34之间延伸并且连接第一支架32和第二支架34。这里所使用的术语“弹性”的意思是一种材料或者由多于一种材料形成的复合物具有以下性质:允许其通过施加力而在大小和/或形状上形变并且在移除导致形变的力之后恢复其原始大小和形状的至少约80%。
[0046]如图6所示，轴杆36具有附接至第二支架34的第一端部44、附接至第一支架32的第二端部46、以及在其第一和第二端部之间延伸的中心通道50。在所示实施例中，轴杆36在围绕轴杆的多个弯曲部48处分离成多个轴杆元件42 (例如，在所示实施例中可看到四个轴杆元件)。结果，每个轴杆元件42在它们各自的自由端被分开并且在与第一支架的中心分隔的位置处连接至第一支架32。
[0047]四个梁构件38中的每一个基本上相同。如图6所示，每个梁构件38包括第一梁段52，第一梁段52从十字形的第一支架32向外延伸并且铰接至第一支架32。每个第一梁段52包括柄54，柄54具有与第一支架32分隔的自由端56。第一梁段在靠近其中心的位置处铰接至第二梁段60。每个第二梁段60大致是直的并且相对于耳塞10的纵轴LA和横轴TA成一定角度(图8)。在所示实施例中，例如，每个第二梁段60相对于耳塞10的纵轴LA成大约45度的角度a。然而，应该理解，第二梁段60可以相对于耳塞10的纵轴LA具有不同的角度a。第二梁段60铰接至相应的第三梁段62。相对较短的第三梁段62的每一个固定至第二支架34。
[0048]在所示实施例中，连接梁段52、60、62的铰链的每一个是柔性铰链(livinghinge)64，相应的段可以围绕该铰链64移动。然而，可以想到，梁构件的段之间的铰链可以不是柔性铰链。
[0049]在一个适当实施例中，芯结构30由单块聚合材料形成(例如,模制)。适合形成芯结构30的材料包括但不限于聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、乙烯聚合物、聚酯和聚碳酸酯。然而，可以想到，芯结构可以由任何适当的材料制成并且可以由结合在一起的两个或更多块制成。
[0050]再次参考图6，大体由70表示的致动器具有头部72和从头部向外延伸的大体圆柱形的杆74。致动器70的杆74延伸通过第二支架32中的开口和轴杆的通道50并且与第一支架32的内表面接触。在所示实施例中，致动器70，更具体地为与杆74组合的头部72大体形似高尔夫球座。尽管可 以理解，致动器可以具有其他形状，但大体像高尔夫球座的形状的所示致动器70便于使用者对致动器的手动操作。
[0051]如图10和11所示，通过对致动器70施加大体沿着耳塞10的纵轴LA(如图10和11中的箭头80所示)的力，芯结构30可以从未形变的位置(图10)移动至形变的可插入位置(图11)。更具体地，使用者可以手动地(例如使用手指)对致动器70的头部72施加力，以推动杆74抵靠第一支架32的内表面。结果，杆74使得第一支架32轻微向外(即，在箭头81的方向上)弓起。向外弓起第一支架32使得第一和第二梁段52、60围绕柔性铰链64朝向轴杆36向内(如方向箭头82所示)枢转至形变的可插入位置。第一梁段52的柄54也被向内拉向轴杆36。一旦施加到致动器70的力被释放，则弹性的芯结构将返回至接近图10的未形变的位置。
[0052]图12是处于形变的已插入位置的芯结构30的透视图。即，图12示出芯结构30在被插入至使用者的耳道中时将具有的位置。芯结构30的试图将芯结构移动回至未形变位置的弹性将使得耳塞10对使用者的耳道施加力。该力使得耳塞10对使用者的耳道密封。
[0053]在使用中，如图13-16所示，耳塞10可以被插入至使用者的耳朵E的耳道EC中。特别地，图13和14示出使用者将耳塞10移动至贴合耳道EC的外部。如图14所示，使得耳塞10的前部12靠近耳道，以使得斜面边缘18贴合耳道开口。然后，使用者推动或以其他方式施加力至致动器70以将耳塞10从未形变位置移动至形变的可插入位置(图15)。如上所述，芯结构30在形变的可插入位置下收缩，这减小了耳塞的宽度从而使得耳塞更容易插入。如图15所示，在耳塞10处于形变的可插入位置的情况下，使用者将耳塞推进耳朵的耳道EC中至耳道内的期望深度。
[0054]一旦耳塞10被插入至期望深度，则使用者释放致动器70。如图16所示，由于芯结构30的弹性，耳塞10快速地试图从形变的可插入位置返回至未形变的位置，这对使用者的耳道EC施加了力。此时，耳塞10位于使用者的耳朵E的耳道EC中处于部分形变的已插入位置，其中，耳塞密封地贴合使用者的耳道。特别地，处于部分形变的已插入位置的耳塞10的整体形状部分由使用者的耳道的大小和形状来确定。即，耳塞10至少部分符合使用者的耳道的大小和形状。一旦被插入在耳道EC中，耳塞10将减小在高噪声环境中噪声的影响。
[0055]如图13-16所示，在使用者不接触(即，手动地抓住或接触)耳塞的覆层40的被插入的部分的情况下，耳塞10可以被插入使用者的耳道EC中。由此，耳塞10可以以卫生的方式被插入至使用者的耳道中。
[0056]图17-28示出用于插入至使用者的耳道的总地由100表示的耳塞的另一适当实施例。更具体地，所示出的耳塞100被配置为密封地贴合使用者的耳道并防止使用者暴露于高噪声水平。然而，应该理解，耳塞100可以适用于防止水、异物、灰尘和/或过量的风进入使用者的耳道。
[0057]耳塞100具有前部112、后部114和在前部和后部之间延伸的侧部116。耳塞100还具有纵轴LA和横轴TA (图19)。在所示实施例中，耳塞100的前部112 —般是半球形的(即，球的一半)。然而，可以理解，耳塞100的前部112可以具有除半球形以外的不同的形状(例如，平面、凹面、圆锥体、平截头体)。
[0058]如图19所示，耳塞100的邻近耳塞的背部114的侧部116比邻近前部112的侧部的宽度(例如，直径)宽(例如，具有较大直径)。结果，耳塞100的侧部116从背部114向前部112逐渐变细。然而，应该理解，耳塞100的侧部116可以从前部112向后部114逐渐变细。还可以理解，耳塞100的侧部116可以沿着其长度具有相对恒定的宽度，或者换句话说，不逐渐变细。
[0059]在所示实施例中，斜面边缘118连接耳塞100的前部112和侧部116。斜面边缘118便于将耳塞100插入至使用者的耳道中。大体圆形的边缘120连接耳塞100的背部114和侧部116。可以理解，斜面边缘118和圆形边缘120可以具有其他合适的形状。
[0060]参考图21，耳塞100包括总地由130表示的芯结构和覆盖芯结构的至少一部分的总地由140表示的覆层。在所示实施例中，覆层140是完全覆盖芯结构的柔软泡沫材料。合适地，覆层140是柔韧的、柔软触感的、无刺激性的及以其他形式适于直接与使用者的耳道接触。
[0061]现在参考图22-28，芯结构130包括弹性可变形的框架，该弹性可变形的框架选择性地在未形变位置(图22和26)和用于将该耳塞100插入至使用者的耳道中的形变的可插入位置(图27)之间移动。如图22-25所示，芯结构130包括大体圆柱形的第一支架132和与第一支架分隔的大体管状的第二支架134。总地由136表示的轴杆从第一支架132延伸并通过第二支架134中的通道。总地由138表示的三个梁构件在第一支架132和第二支架134之间延伸并且连接第一支架132和第二支架134。
[0062]在所示实施例中，轴杆136具有从第二支架134向外分隔的大体球状的第一端部144和附接至第一支架312的第二端部146。如图22所示，轴杆136包括通道135和与通道连通的三个纵向狭槽137 (图22中仅示出一个狭槽)。
[0063]三个梁构件138中的每一个基本上相同并且包括第一梁段152，其从第一支架132向外延伸并且铰接至第一支架132。每个第一梁段152大体是直的并且相对于耳塞10的纵轴LA成一定角度α (图24)。第一梁段152在其与第一支架132分隔的端部铰接至第二梁段160。大体是直的第二梁段160的每一个铰接至第二支架34。
[0064]在所示实施例中，连接梁段152、160的铰链的每一个是柔性铰链164，相应的段可以围绕该铰链164移动。然而，可以想到，梁构件的段之间的铰链可以不是柔性铰链。
[0065]大体由170表示的致动器具有头部172、从头部向外延伸的大体圆柱形的杆174以及连接至杆的三个翼片175。致动器170的杆174延伸至轴杆136的通道135中，并且翼片175的每一个延伸通过轴杆136中的狭槽137中的一个并可操作地将致动器170连接至第二支架132。
[0066]通过对致动器170施加大体沿着耳塞100的纵轴LA (如图26中的箭头180所示)的力，芯结构130可以从未形变的位置(图26)移动至形变的可插入位置(图27)。更具体地，使用者可以手动地(例如使用手指)对致动器170的头部172施加力，以推动杆174。结果，杆174在轴杆136的通道135内朝向第一支架132移动。杆174的移动使得翼片175和经由轴杆136中的狭槽137连接至翼片的第二支架134也向第一支架132移动，如箭头182所示。
[0067]如图27所示，第二支架134的移动使得第一梁段152和第二梁段160围绕柔性铰链164向内(如方向箭头184所示)朝向轴杆136枢转至形变的可插入位置。一旦施加到致动器170的力被释放，弹性的芯结构130将返回至接近图26的未形变的位置。
[0068]图28是处于形变的已插入位置的芯结构130的透视图。即，图28示出芯结构130在被插入至使用者的耳道中时将具有的位置。芯结构130的试图将芯结构移动回至未形变位置的弹性将使得耳塞100对使用者的耳道施加力。该力使得耳塞100对使用者的耳道密封。一旦被插入耳道EC中，所示耳塞100将减小高噪声环境中噪声的影响。[0069]在介绍本发明或其优选的实施例的元件时，冠词“一个”、“所述一个”和“所述”意欲指存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”意欲是包括在内的并且指可能存在除所列出的元件以外的另外的元件。
[0070]由于在不背离本发明的范围的情况下在上述构造中可以作出各种改变，因而在上述说明中包含或在附图中示出的所有主题将被解释为示出性的并且不意欲限制。
【权利要求】
1.一种用于插入至使用者的耳道中的耳塞，所述耳塞包括: 前部、后部、在所述前部和所述后部之间延伸的侧部、纵轴和横轴， 芯结构，选择性地从未形变的位置移动至适于将所述耳塞插入至使用者的耳道中的形变的可插入位置； 覆层，用于覆盖所述芯结构的至少一部分，所述覆层适于与使用者的耳道接触；以及 致动器，从所述背部向外延伸并且可操作地连接至所述芯结构，用于在对所述致动器施加大体沿着所述纵轴的力时将所述芯结构从所述未形变的位置移动至所述形变的可插入位置。
2.根据权利要求1所述的耳塞，其中，所述芯结构弹性地形变以使得所述芯结构在处于所述形变的可插入位置时朝所述未形变的位置偏移。
3.根据权利要求1所述的耳塞，其中，所述芯结构包括多个梁构件，所述梁构件中的至少一些通过铰链连接，所述梁构件能够围绕所述铰链移动。
4.根据权利要求3所述的耳塞，其中，连接所述梁构件的铰链是柔性铰链。
5.根据权利要求1所述的耳塞，其中，所述侧部从所述背部朝所述前部逐渐变细。
6.根据权利要求1所述的耳塞，其中，所述覆层是完全覆盖所述芯结构的柔软泡沫材 料。
7.一种用于插入至使用者的耳道中的耳塞，所述耳塞包括: 前部、后部、在所述前部和所述后部之间延伸的侧部、纵轴和横轴， 芯结构，选择性地从未形变的位置移动至适于将所述耳塞插入至使用者的耳道中的形变的可插入位置，所述芯结构是弹性的以使得所述芯结构在处于所述形变的可插入位置时向所述未形变的位置偏移； 覆层，用于覆盖所述芯结构的至少一部分，所述覆层适于与使用者的耳道接触；以及 致动器，可操作地连接至所述芯结构，用于将所述芯结构从所述未形变的位置移动至所述形变的可插入位置。
8.根据权利要求7所述的耳塞，其中，所述芯结构包括框架，所述框架包括第一支架、与所述第一支架分隔的第二支架、以及在所述第一支架和所述第二支架之间延伸并连接所述第一支架和所述第二支架的多个梁构件，所述多个梁构件中的每一个能够围绕铰链移动。
9.根据权利要求8所述的耳塞，其中，所述多个梁构件中的每一个包括第一梁段和通过所述铰链铰接至所述第一梁段的第二梁段。
10.根据权利要求9所述的耳塞，其中，连接所述第一梁段和所述第二梁段的铰链是柔性铰链。
11.根据权利要求8所述的耳塞，还包括在所述第一支架和所述第二支架之间延伸的轴杆。
12.根据权利要求11所述的耳塞，其中，所述致动器包括杆，所述轴杆限定通道，所述致动器的杆延伸至所述轴杆的通道中。
13.根据权利要求12所述的耳塞，其中，所述致动器的杆作用于所述第一支架以将所述芯结构从所述未形变的位置移动至所述形变的可插入位置。
14.根据权利要求12所述的耳塞，其中，所述第二支架可操作地连接至所述致动器的杆并且与所述杆一起相对于所述轴杆移动。
15.根据权利要求7所述的耳塞，其中，所述覆层包括泡沫材料。
16.一种将耳塞插入至耳朵的耳道中的方法，该方法包括: 将力施加至所述耳塞的致动器以将所述耳塞的芯结构从未形变的位置移动至形变的可插入位置，其中，所述芯结构收缩以减小所述耳塞的宽度，所述芯结构弹性地从所述形变的可插入位置朝向所述未形变的位置偏移； 在所述耳塞处于所述形变的可插入位置的情况下将所述耳塞插入至所述耳道中； 释放所述致动器，从而允许所述芯结构偏移以将所述芯结构从所述形变的可插入位置移动至部分形变的已插入位置，其中，所述耳塞贴合使用者的耳道。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，将力施加至所述致动器包括大体沿着所述耳塞的纵轴将力施加至所述致动器。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述致动器包括头部和从所述头部向外延伸的杆，以及其中大体沿着所述耳塞的纵轴将力施加至所述致动器包括将力施加至所述致动器的头部。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述耳塞适于在与使用者的耳道贴合时减小高噪声环境中噪声的影响。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述芯结构包括第一支架、与所述第一支架分隔的第二支架、以及在所述第一支架和所述第二支架之间延伸的多个梁构件，所述多个梁构件中的每一个具有铰链，所述梁构件能够围绕所述铰链移动，其中将力施加至所述致动器使得所述多个梁构件中的每一个在所述芯结构从所述未形变的位置移动至所述形变的可插入位置时围绕所述铰链枢转。
【文档编号】A61F11/06GK103458840SQ201280015256
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年3月5日 优先权日:2011年4月6日
【发明者】K·朴, J·金, I·谢 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司