助听器部件的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种助听器部件(24、25、30、32、34)的制造方法，所述方法包括：提供基体部件(23)；以及通过采用具有从0.1nl至10nl体积的液滴(18)的射流的喷墨打印工艺将将具有至少50μm厚度的粘弹性材料的功能性结构(22)施加到基体部件的表面上，其中功能性结构的硬度低于基体部件的硬度。
【专利说明】助听器部件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及助听器部件的、例如助听器壳体的一部分的制造方法。
【背景技术】
[0002]助听器是小型化装置，其在壳体中采用了电子部件、机械部件和电化学部件，例如麦克风、扬声器、线圈、开关、处理器、放大器、各种传感器、电连接器和电池。这些部件需要抗水汽和灰尘的密封件以及抗冲击和振动的缓冲结构以便防止所述部件失效和改善装置的性能。助听器扬声器也被称作接收器。接收器和麦克风大体上具有坚硬的金属壳体并且要求缓冲结构与其周围环境机械地隔离以便减少反馈。接收器和麦克风是对振动敏感的部件。通过振动所引起的反馈问题是由于如下事实，即在助听器的正常操作期间，接收器正输出助听器的麦克风的放大信号。因为振动在处于封闭机械接触的部件之间传递，所以这些部件也被认为对振动敏感。因此助听器的壳体或者助听器的容纳接收器或麦克风的部分是对振动敏感。
[0003]对振动不敏感部件的示例例如为不容纳接收器或麦克风的听筒。
[0004]开关和电池隔室包括可移动的机械部件，所述机械部件会引起向助听器壳体的内部部件的开口并且因此需要抗水汽和灰尘的足够密封。因为所有的电子部件也对水汽敏感，所以这样的机械部件被认为是对水汽敏感的部件。
[0005]通常地，这样的密封件和缓冲结构由软材料制成并在由更硬材料、诸如由硬塑料或陶瓷材料制成的弯曲基体上定位。容纳有这样部件的助听器的壳体大体上通过注射成型工艺制造。当应用两部件式注射成型工艺时，壳体一些区域上的密封件和缓冲结构可同时形成。然而，经常这样的工艺不易控制且所需的工具是昂贵的。而且，注射成型工艺的以形成完好结构的能力受到限制。能以两部件式注射成型工艺加工的可接受的软执行材料的选择受到限制。
[0006]用于注射成型工艺的原材料可包含附加的类似金属粉末或玻璃粉末的无机材料以达到具体的光学、电学或机械学特性。对于形成陶瓷材料而言，附加的烧结步骤会是必需的，同时形成缓冲结构是不可能的。
[0007]已知三维结构可通过喷墨打印来生产。这种3D喷墨打印是添加式制造方法,其通常用于快速成型。例如，3D打印系统基于由CAD系统所提供的数据可产生3D原型。这样的3D打印系统例如从Object Geometries公司或Z Corporation公司已能商业上获得。
[0008]已提出使用3D喷墨打印工艺以制造听力仪器听筒，例如参见专利公开文献US2010/0017006A1、US2007/0116311A1、GB2344556A、US2004/0107080A1 和 US7, 660，427B2。
[0009]专利公开文献US2008/0070181A1涉及一种口语设备，其用于将来自听力仪器的声音结合到牙齿内，该口语设备可通过使用3D喷墨打印工艺制造。
[0010]专利公开文献W02011/000375A1涉及一种耳中接收器式助听器的耳塞，所述耳塞包括根据使用者耳朵的测量形状独立成形的外壳。所述外壳的外表面设有用于测量脑电波信号的电极。通过使用导电墨水的喷墨打印工艺将电极施加到所述外壳上。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是提供一种助听器部件的制造方法，该方法成本高效、具有尽可能少的几何学和拓扑学的约束、易于控制且在设计改变的情况下高度灵活且具有更好的声学和机械学特性、且允许将多个功能组合到一个部件中。
[0012]根据本发明，该目的通过权利要求1中限定的方法实现。
[0013]本发明有益之处在于，借助采用了具有从0.1nl至IOnl体积的液滴射流的喷墨打印工艺，通过将具有至少50 μ m厚度的粘弹性材料的功能性结构施加到基体部件的表面上，相对硬的基体能以简单、高效且无接触的方式设有相对软的功能性结构。本发明的方法就功能性结构的几何形状和拓扑而言仅具有很少的约束并且在重新设计助听器部件的情况下高度灵活。特别地，这样的制造方法可取代两部件式注射成型工艺，由此节省了由注射成型所需工具引起的成本。因而，根据本发明的制造方法特别适合于小批量生产且适于个别成形的部件。
[0014]此外，本发明还适合于对类似接收器、麦克风、线圈、开关或旋钮的现有部件进行修改。该创新性的方法提供了如下可能，即将缓冲结构或密封结构施加在这样的部件上，而代替在助听器壳体以内形成所述缓冲或密封结构。该替代工艺在助听器壳体与接收器或麦克风或其它对振动敏感的部件之间形成缓冲结构。
[0015]本发明的优选实施例在从属权利要求中限定。 【专利附图】
【附图说明】
[0016]在下文中，将参照所附附图对本发明的示例进行阐述，其中:
[0017]图1为用于将功能性结构施加到基体上的喷墨打印设置的示意图；
[0018]图2A为包括了振动缓冲结构的助听器的接收器壳体的一部分的示意性侧视图；
[0019]图2B为图2A的那部分的俯视图；
[0020]图2C为在制造期间图2A和2B的那部分的示意图；
[0021]图3为几个助听器部件的横向视图，其中待设有粘弹性功能性结构的区域通过箭头标记；以及
[0022]图4为助听器部件的透视图，其中待设有粘弹性功能性结构的区域通过箭头标记。
【具体实施方式】
[0023]在图1中，示意性示出了一种系统，该系统用于通过喷墨打印将3D结构施加到基体上。打印系统包括驱动器10、流体储存器14和孔眼(即喷嘴)16，所述驱动器根据在该驱动器10输入端处供应的数据驱动换能器12 (诸如压电换能器或加热器)。流体以大气压供应至流体储存器14，并且换能器12以如下方式对流体储存器14中的流体作用，即当驱动器10已接收相应的数据脉冲时，液滴18喷射穿过孔眼16。液滴18被朝着基体表面20喷射，所述基体表面沿与液滴18的射流垂直的方向移动。根据本发明的喷墨打印工艺的射流的液滴18具有从0.1nl至IOnl的体积。
[0024]三维结构可例如通过如下方式形成，即反复扫描基体表面20以使得所述结构逐层积累(即基体表面区域20的每个点被多次带进液滴18的射流中；图1中示出了结构的第一层的产生)。
[0025]产生3D结构的示例在图2C中图示，其中几个凸起状功能性结构22被施加到基体部件23上以便制造助听器扬声器壳体的一部分24。功能性结构22设计成用作缓冲元件。图2A和2B分别示出了在制造之后扬声器壳体部分24的侧视图和俯视图。
[0026]基体部件例如可为聚合物或玻璃强化聚合物。所述基体部件也可由金属或陶瓷制成，或者所述基体部件可包含金属材料和/或陶瓷材料。
[0027]基体部件大体上通过注射成型工艺制造，并且优选地由相对硬的塑料或陶瓷材料制成。
[0028]可替代地，所述基体、例如接收器或麦克风由金属制成。
[0029]合成的或金属的基体材料的硬度可以以Vickers硬度分类；如果所述材料是金属，那么其可具有范围从10至3000HV3的硬度；对于塑料而言硬度范围可从I至10000HV0.01。
[0030]由于如下事实，即注射成型工艺经常制造相对低粗糙度的表面，所以在施加功能性结构之前会有必要对基体部件的表面施加表面处理。例如，在施加功能性结构之前，基体部件的表面可通过诸如X-射线、加速电子、UV激光、可见激光或IR激光的辐照而被活化和/或调整。然而，也可施加其它的表面处理，尤其是为了使基体部件的表面粗糙化。优选地，在施加功能性结构之前，基体部件的表面具有根据VDE3400Ra值在12至33之间的表面粗糙度。 [0031]在已被施加到基体部件上之后，功能性结构可通过施加热量或辐射而固化。
[0032]功能性结构的厚度为至少50 μ m并且优选不超过500 μ m。
[0033]功能性结构的硬度低于基体部件的硬度。功能性结构由粘弹性材料制成，所述粘弹性材料优选具有范围在10至80ShoreA的硬度。
[0034]例如，功能性结构的材料可以是聚酰胺6.6、聚酰胺12、丙烯、聚氨酯、嵌段聚醚酰胺树脂、TPE、硅化合物或丙烯酸材料。
[0035]在图2中示出了一个示例，其中功能性结构设计成用作振动缓冲和冲击吸收元件。根据其它示例，功能性结构可设计成用作密封件。
[0036]根据图2的示例，设有功能性结构的所述部件为助听器扬声器的壳体部分。然而，助听器的其它部件(例如助听器的壳体部分、助听器耳挂的一部分、用于手动控制助听器的控制元件的一部分、助听器麦克风的壳体部分、助听器回路的一部分、或助听器音频插口)也可设有这样的功能性结构。接收器或麦克风也可设有功能性结构。
[0037]需要密封件和/或缓冲元件的任何助听器部件可设有根据本发明通过喷墨打印工艺施加的功能性元件。这样的部件的示例在图3和图4中示出。例如，助听器耳挂30的两端可设有缓冲元件。助听器壳体部分32的被设计成接受耳挂30 —端的端部也可设有密封件。
[0038]在图3中示出了接收器壳体部分24和25。所述接收器壳体部分可设有缓冲元件。进一步地，在图3中示出了手动控制元件34，所述手动控制元件可设有密封件。此外，功能性结构可以如下方式施加至手动控制元件，即手动控制元件34的外侧对于使用者而言感觉柔软。[0039]优选地，所述助听器是BTE (耳后式)或ITE (耳内式)助听器。
[0040]喷墨打印工艺也能用于为听力仪器部件提供二维(即比50 μ m薄的)表面涂层，以便为分别的听力仪器部件赋予特定的表面特性，诸如提供疏水表面或导电表面。然而，这样的工艺并不形成本发明的与在助听器部件上产生3D功能性结构相关的部分。
【权利要求】
1.一种助听器部件(24、25、30、32、34)的制造方法，所述方法包括: 提供基体部件(23)； 通过采用具有从0.1nl至IOnl体积的液滴(18)的射流的喷墨打印工艺将具有至少50 μ m厚度的粘弹性材料的功能性结构(22)施加到所述基体部件的表面上，其中所述功能性结构的硬度低于所述基体部件的硬度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基体部件是助听器的对振动敏感或对水汽敏感的部件。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基体部件通过注射成型工艺生产。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在施加所述功能性结构(22)之前，所述基体部件(23)的表面被处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在施加所述功能性结构(22)之前，所述基体部件(23)的表面被粗糙化。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在施加所述功能性结构(22)之前，所述基体部件(23)的表面通过诸如X-射线、UV-激光、可见激光或IR激光的辐照被活化和/或调整。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述功能性结构(22)施加到所述基体部件(23)的表面上之后，所述功能性元件通过施加热量、气体或辐射而固化。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在施加所述功能性结构(22)之前，所述基体部件(23)的表面具有Ra值至少为12的粗糙度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述功能性结构(22)的材料硬度是从10至80ShoreA。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述功能性结构(22)的材料是硅化合物和/或丙烯酸材料。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述基体部件(23)的材料硬度如下:如果所述材料是金属则硬度为10至3000HV3 ;以及如果所述材料是塑料则硬度为 I 至 10000HV0.01。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述功能性结构被设计成用作密封件。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述功能性结构被设计成用作振动缓冲元件(22)。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述功能性结构被设计成用作冲击吸收元件(22)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述部件为助听器的壳体部分(32)、助听器耳挂(30)的一部分、助听器扬声器的壳体部分(24、25)、手动助听器控制元件(34)的一部分、助听器麦克风的壳体部分、助听器回路的一部分、或助听器音频插口。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述助听器是BTE或ITE助听器。
【文档编号】H04R25/00GK104023949SQ201280065437
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年1月17日 优先权日:2012年1月17日
【发明者】M·里蓬霍夫, A·施莱辛格 申请人:峰力公司