具有特定内部几何结构的电磁换能器的制造方法_2

文档序号:9204582阅读:来源:国知局
起听力感知。换句话说,作为示例、而非作为限制提供前述18到40岁的人群。
[0050]现在,在图1A的透皮骨传导设备的情境下使用的振动电磁致动器方面,描述在本文中详细描述的骨传导设备的一些实施例和/或其变型中可使用的振动电磁致动器的一些示例性特征。注意,这些特征和/或其变型中的任意一个和/或全部可以在经皮骨传导设备和/或其它类型的假体和/或医疗设备和/或其它设备中使用。还注意,虽然经常在作为致动器的电磁换能器方面参考在本文中详细描述的实施例,但是应当理解,除非另外具体指出,否则这些教导中的任意一个等同地适用于接收振动并且输出由接收到的振动产生的信号的电磁换能器。
[0051 ] 图5是可以对应于上面详细描述的振动电磁致动器-耦合组件280的振动电磁致动器-耦合组件580的截面图。振动电磁致动器-耦合组件580包括致动器形式的振动电磁换能器550和耦合组件540。耦合组件540包括安装在线筒延伸部554E上的耦合部541 (下面将更详细地讨论)和套筒544(保护套筒)。从图5中可以看到,在该示例性实施例中,耦合组件540不是单块部件。例如,套筒544是与耦合部541分离的部件。
[0052]如图5所示,振动电磁致动器550包括线轴组件554和配重组件555。如图所示,线轴组件554包括线轴554A和缠绕在线轴554A的芯554C周围的线圈554B。在所示出的实施例中,线轴组件554是径向对称的。注意,除非另外指出,否则在本文中详细描述的电磁换能器是径向对称的。
[0053]配重组件555包括弹簧556和557、永磁体558A和558B、磁轭560A、560B和560C、间隔物562以及配重块570。间隔物562在弹簧556和刚刚详细描述的配重组件555的其它元件之间提供连接支持,虽然注意在一些实施例中,不存在这些间隔物,并且弹簧仅连接到配重块570,而在其它实施例中,弹簧仅连接到间隔物。弹簧556和557将线轴组件554经由间隔物522和524连接到配重组件555的其余部分,并且在由线圈554B产生的动态磁通相互作用时,允许配重组件555相对于线轴组件554移动。配重组件555的永磁体558A和558B产生静态磁通。在这方面,配重组件555是静态磁场发生器,其中,布置永磁体558A和558B,使得它们各自的南极彼此面对,并且它们各自的北极彼此背对。注意,在其它实施例中,相应的南极可以彼此背对,并且相应的北极可以彼此面对。
[0054]特别地,可以用交流电流对线圈554B供电,以关于线圈554B创建动态磁通。在示例性实施例中,线轴554A由软铁制成。线轴554A的铁有助于针对动态磁通建立磁传导路径。在示例性实施例中,配重组件555的磁轭由也有助于针对静态磁通建立磁传导路径的软铁制成。
[0055]线轴和磁轭的软铁可以是增加相应的磁场的磁耦合的类型的,由此为相应的磁场提供磁传导路径。如下面将进一步详细描述的,在其它实施例中,至少对于线轴,可以在至少一些实施例中使用其它类型的材料。
[0056]如可以看到,振动电磁致动器550包括位于线轴组件554和配重组件555之间的两个轴向气隙570A和570B。对于诸如在图5中详细描述的径向对称的线轴组件554和配重组件555,气隙570A和570B沿箭头500A指示的线轴组件554和配重组件555之间的主相对运动的方向延伸(主相对运动在下面更详细地讨论)。
[0057]在图5中还可以看到,振动电磁致动器550包括位于线轴组件554和配重组件555之间的两个径向气隙572A和572B。对于径向对称的线轴组件554和配重组件555,气隙关于线轴组件554和配重组件555之间的相对运动的方向延伸。如在图5中可以看到,布置永磁体558A和558B,使得它们各自的南极彼此面对,并且它们各自的北极彼此背对。
[0058]在图5的电磁致动器中,径向气隙572A和572B分别使线轴554A与磁轭560B和560C之间的静态磁通闭合。此外,轴向气隙570A和570B使线轴554A与磁轭560A之间的静态和动态磁通闭合。相应地,在图5的径向对称的设备中,总共有四(4)个气隙。注意,短语“气隙”是指产生静态磁场的部件和产生动态磁场的部件之间的间隙,其中,存在相对高的磁阻,但是磁通仍然流动通过该间隙。气隙使磁场闭合。在示例性实施例中,气隙是其中很少至没有具有实质性磁性方面的材料位于气隙中的间隙。相应地,气隙不局限于用空气填充的间隙。在这方面,可以存在不使磁场闭合的附加间隙,但是它们不是气隙。
[0059]注意,图5的电磁致动器是均衡致动器。在备选配置中,可以通过在线轴554B的外部的上面和下面添加附加轴向气隙来实现均衡致动器(并且在其一些变型中,由于附加轴向气隙的添加而不存在径向气隙)。在这种备选配置中,磁轭560B和560C被重新配置为向上延伸并超过线轴554B的外部(永磁体558A和558B和/或磁轭560A的几何结构也可以重新配置,以实现致动器的效用)。
[0060]一些实施例可以使用比图5的配置少的气隙。沿着上面的原则,一些实施例使用四个轴向气隙并且不使用径向气隙。在一些实施例中,可以使用更少的气隙。在至少一些实施例中,本文中的教导和其变型适用于具有动态磁通通过的线轴的任意均衡电磁致动器。还应当注意,在备选实施例中,在本文中详细描述的教导和/或其变型至少对于动态磁通通过的其线轴,可以适用于非均衡电磁致动器。
[0061 ] 从图5中可以看到,振动电磁致动器550包括自始至终通过其中的通道。(为了更好地传达本文中的教导的概念,在附图中未描绘截面图的“背景线”。应当理解,至少在根据图5的实施例的径向对称的换能器的情况下,诸如弹簧556和557、线轴664等的部件关于换能器的纵轴延伸。确定的是描绘这些背景线将从本文中的教导的概念分散。)更特别地,线轴554A以自始至终通过其中的、包括通过线轴延伸部554E的孔554D的形式,在其中包括空间。该空间构成通过线轴554A的通道。此外,间隔物522和524以及弹簧556和557具有自始至终通过其的孔的形式的空间。这些空间构成通过间隔物并且通过弹簧的通道。
[0062]仍然参考图5,可以看到,存在从线轴554A内的空间到连接装置540的通道,尽管在图5的实施例中,空间是通道。注意,虽然空间和通道是同一个,但是在备选实施例中,通道可以不同于空间(诸如例如,在线轴延伸部554E是与线轴554A分离的部件的实施例(例如线轴554A和线轴延伸部554E不是单块部件)等中)。
[0063]注意,虽然在图5中描绘的实施例包括从线轴内的空间到不被遮挡的连接装置的通道,但是其它实施例可以包括形成通道的空间被填充或者另外包含其它固体或液体材料,但是如果该材料可移除,则仍然存在通道的配置。此外,沿着这些原则,即使线轴内的空间用其它固体或液体材料填充或者另外包含其它固体或液体材料,如果该材料可移除,则仍然还存在空间。(可移除,意为能够以反转操作或者另外用新的材料替换移除的材料将使得结构恢复到其原始形式的方式,移除材料,而不改变结构。例如仅经由钻孔能够移除的材料是不可移除的,而能够进行塑性变形以移除并且用新的部件替换以实现先前的形式的部件是可移除的。)
[0064]注意,需要从设备、或者至少从设备的与电磁换能器分开的一部分移除整个连接装置、以从空间传递“到”连接装置的设备,不包括从换能器的线轴内的空间“到”连接装置的通道。在这方面,不再是设备、但是替代地是分离的部件不再彼此在设备组件中。
[0065]另外,注意,线轴的空间内的空间构成线轴内的空间(例如对于实施例中的一些,下面,通过线轴内的空间的管内的空间构成线轴内的空间)。此外,注意,在一些实施例中,存在包括其中当对换能器供电时,与线轴一起移动(或者更准确地说,不移动-其相对于线轴的空间几何结构不改变)的定位的部件的空间的线轴组件(例如配重组件移动,但是线轴和其中的部件不移动,或者反之亦然)。
[0066]在图5中描绘的实施例中,线轴554A内的空间至少部分地构成整体线轴部件(线轴554A)内的中空区段。可以看到,其完全延伸通过线轴554A。线圈554B缠绕在线轴554A周围,其被配置为产生动态磁通,关于线轴内的空间延伸。
[0067]仍然参考图5,可以看到,耦合组件540形式的连接装置通常与线轴组件554、特别是线轴554A成固定的关系。在图5中描绘的实施例中,耦合组件被配置为传递来自振动电磁致动器550的振动能量。如上所述,虽然在本文中详细描述的实施例被指向致动器,但是其它实施例被指向接收振动能量并且将该振动能量变换为电输出的换能器(例如与致动器相反)。相应地,示例性实施例包括被配置为向和/或从电磁换能器传递振动能量的与线轴成固定的关系的连接装置。注意,在示例性实施例中,这样的换能器可以完全对应于或者另外类似于图5的实施例。
[0068]虽然图5的实施例描绘了直接固定到线轴组件554的耦合组件540,但是在备选实施例中,可以存在这两个部件之间的中间部件,使得耦合组件540间接地固定到线轴组件554。相应地,虽然耦合组件540直接向或从电磁换能器550传递振动能量,但是在其它实施例中,耦合组件540可以间接地向或从电磁换能器550传递振动能量。沿着这些原则,虽然作为单块线轴554A的一部分描绘了线轴延伸部554E,但是如上所述,线轴延伸部554E或者至少耦合组件540附接到的该部件的部分可以是与电磁换能器550分离的部件。在至少一些实施例中,可以使用可以在线轴组件和/或线轴组件的部件与耦合组件和/或耦合组件的部件之间建立固定关系的任意设备、系统或方法。
[0069]现在将描述具有在本文中详细描述的特征的线轴的一些示例性效用和/或其变型。
[0070]一个示例性效用是,在一些实施例中,可以使用从线轴中的空间到连接装置的通路来接近将电磁换能器放置到诸如接受者的骨头的另一结构的振动连通中(直接或间接)的连接部件。在这方面,图6、图8A、图SB和图SC描绘了这些实施例。现在将描述这些实施例中的每一个。
[0071]图6描绘了用于经由振动电磁致动器-耦合组件580向接受者的骨头136中提供振动能量的图5的实施例的使用。更特别地,图6示出了卡扣耦合到经由止动螺钉674固定到骨固定装置341的抵接件620的耦合组件540。在操作中,由振动电磁换能器550产生的振动能量沿着线轴延伸部554E向下行进到耦合组件540中,然后从耦合组件540行进到抵接件620,然后行进到骨固定装置341中,并接着行进到骨头136中。在示例性实施例中,振动连通有效地唤起听力感知。可以看到,通过线轴554A的通路延伸到親合组件540,并因此延伸到被配置为传递来自电磁换能器550的振动能量的连接装置。相应地,电磁换能器550是电磁致动器。然而,如上所述,在备选实施例中,电磁换能器550接收来自接受者等的振动。相应地,在这种实施例中,通过线轴564A的通路延伸到被配置为向电磁换能器550传递振动能量的连接装置。
[0072]在示例性实施例中,抵接件是在其顶部具有耦合组件540配合到其中的中空部分的通常凹进的部件(耦合组件540的齿配合到中空部分中)。中空部分在抵接件的端部具有悬伸部分,耦合部的齿围绕其延伸,以卡扣配合到抵接件。虽然抵接件的示例性实施例需要印花毛料(Challis)形状的外轮廓,但是其它实施例可以是基本为圆筒形状或者砂漏形状的等。
[0073]注意,虽然在本文中详细描述的耦合组件540的实施例被指向卡扣配合布置,但是在备选实施例中,可以使用磁耦合。备选地,可以使用螺接配合。在一些实施例中,耦合组件540对应于母部件,并且抵接件对应于公部件,在一些备选实施例中,这可以颠倒。假如可以实践在本文中详细描述的教导和/或其变型,则在至少一些实施例中可以使用可以使得能够将可移除部件耦合到植入的假体的任意设备、系统或方法。
[0074]如上所述,任意振动电磁换能器-耦合组件580包括作为耦合组件540的一部分的保护套筒544。在这方面,在图6中可以看到,耦合部541是卡扣耦合部的配合到抵接件620的母部分中的公部分。
[0075]耦合部541的外圆周在其底部部分(即面对抵接件620的一侧)以类似于人的牙齿之间的间隔的方式具有间隔,尽管与人的牙齿相比,间隔的宽度成比例地大于牙齿的宽度。在将振动电磁换能器-耦合组件580附接到抵接件620期间,存在在抵接件620和耦合部541之间未对齐的可能性,从而建立抵接件620的母部分的外壁可以进入耦合部541的齿之间的间隔(类似于进入人的两个牙齿之间的间隔中的纸杯的顶部(尽管是薄纸杯)。在一些实施例中,这可能具有不利的结果(例如,如果在这种未对齐期间,部件在横向方向上移动,则齿可能折断(这不是完全难以置信的场景,因为透皮骨传导设备一般附接到接受者的耳朵后面,因此接受者无法看到附接)等)。
[0076]套筒544是具有在横向方向上伸出的部分的固体套筒,从而其被定位在耦合部541的最底部和抵接件620之间。伸出的部分因为其关于径向轴连续(例如不像齿,没有间隔),因此防止形成抵接件620的母部分的壁进入耦合部541的齿之间。(这例如类似于抵着一组人的底部或顶部牙齿的尖端放置通常形状为“U”形的软塑料件。没有沿牙齿的纵向方向移动的物体能够进入牙齿之间的间隔,因为其首先撞到“U”形塑料。)在这方面,振动电磁换能器-耦合组件580包括继而包括保护套筒544的连接装置,保护套筒544被配置为限制连接装置与抵接件620的若干接口机制。在示例性实施例中,这是至少针对在没有保护套筒544时将另外存在的那些的情况(例如,在没有套筒时,抵接件的壁可以配合到耦合部541的齿之间的间隔中-在有套筒时,抵接件的壁无法配合到耦合部541的齿之间的间隔中)。
[0077]套筒544是能够经受磨损和/或结构疲劳和/或断裂的构件(例如,如果抵着一般由钛或者另一种金属制成的抵接件壁太用力地按压可以由塑料制成的套筒544)。相应地,在一些实施例中,能够从振动电磁换能器-耦合组件580的其余部分中移除套筒544并且用新的套筒替换该套筒是有利的(在示例性实施例中,这是例如不移除耦合部541的情况)。在备选实施例中,套筒544可以不“需要”被替换(例如,其状况是能工作的),但是其移除是有利的,因为其允许接近另一部件和/或允许另一部件被移除,或者另外与在不移除套筒的情况下移除该部件相比,更容易被移除。在一些实施例中,能够在不拆解和/或不明显拆解振动电磁换能器-耦合组件580的情况下替换套筒544是有利的。例如,在示例性实施例中,从组件580中仅移除套筒544是有利的。(然而,注意,在一些实施例中,诸如作为示例,根据图2的实施例,组件580被悬挂在壳体内,因此在至少一些实施例中,在移除套筒544之前要从该壳体中移除组件580)。
[0078]沿着这些原则,在示例性实施例中,振动电磁换能器-耦合组件580被配置为能够通过线轴554A中的空间554D获得对线轴554A的接近。返回参考图5,可以看到,存在从该空间通常延伸到耦合组件540、特别是套筒544的通路。另外,存在从线轴554A中的空间延伸通过间隔物522并且通过弹簧557的通路。因此,存在从振动电磁换能器-耦合组件580的一侧,背对耦合组件540延伸到面对耦合组件540的组件580的一侧的通路。现在,描述针对该实施例的该通路的一些效用。
[0079]对于图5的实施例,注意,套筒544过盈配合(interference fit)到线轴延伸部554E的中空部分中。在这方面,在给定温度下,配合到线轴延伸部554E的中空部分中的套筒544的外径大于该相同温度下的该中空部分的内部接口直径。在示例性实施例中,在图5中描绘的附接通过压入配合来实现,而在备选实施例中,在图5中描绘的附接经由收缩配合和/或膨胀配合来实现(例如经由部件的温度差来实现)。注意,在备选实施例中,套筒544滑动配合到线轴延伸部554E,并且使用粘合剂等将套筒544固定到线轴延伸部554E。还应当注意,虽然图5的实施例描绘了如在套筒544和线轴延伸部554E之间的连接,但是在备选实施例中,该连接可以是在套筒544和其它部件(诸如作为示例、而非作为限制、耦合部541等)之间。
[0080]注意,虽然描绘了具有卡扣耦合的图5和图6的实施例,但是在备选实施例中,该耦合可以是磁性的。如上所述,假如可以实践在本文中详细描述的教导和/或其变型,则在至少一些实施例中可以使用可以使得能够将可移除部件耦合到植入的假体的任意设备、系统或方法。在这方面,在示例性实施例中,可以将磁体或者其它铁磁材料压入配合或者过盈配合等到线轴延伸部554E中的空间中。铁磁材料的移除可以类似于针对在本文中详细描述的套筒的移除教导和/或其变型。
[0081]如上所述,实施例使得能够通过线轴554A中的空间554D获得对套筒544的接近。现在参考图7A,能够以可以使冲头(drift) 720延伸通过从电磁换能器550与套筒544相对的一侧到套筒544的通路的有利方式,使用实现的接近。在示例性实施例中,通过如箭头700所表示的,在电磁换能器550的一侧的位置在冲头720上施加向下的力,该力可以经由冲头720通过该通路传输到套筒544。在对冲头720施加足够大的力,并且力经由冲头720通过该通路对应地传输到套筒644时,可以克服将套筒644保持到线轴延伸部554E的摩擦力和/或粘附力等,因此可以将套筒644从线轴延伸部554E移除。图7B和7C示意性地描绘了将套筒544从延伸部554E移除的方法的次序。<
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