專利名稱：無帶式聽力保護裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無帶式聽力保護裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，高聲級振動，特別是工業(yè)運作中的穩(wěn)定循環(huán)聲音或喧鬧聲，將造成傷害 性聽力損傷甚至失聰。這些類型的傷害往往不能用助聽器或外科手術(shù)來補救。因而有多種 類型的聽力保護裝置用來隔離或降低噪聲。一種傳統(tǒng)型聽力保護裝置是泡沫耳塞，它可以壓縮并插入耳中，然后可以膨脹成 與耳道貼合。雖然這種耳塞可能有用，但它們可能不舒服，而且很難正確地插入。另外，用 手拿著將耳塞壓縮、拔出或更換可能不衛(wèi)生。另一種類型傳統(tǒng)聽力保護裝置包括U形束發(fā)帶，其兩端各裝有向內(nèi)的耳塞。這樣 雖然容易把耳塞臨時從耳朵拉出而且較衛(wèi)生，但這種傳統(tǒng)束發(fā)帶有一定的缺點和不足。對于某些人群，長時間佩戴耳箍可能造成壓力而且不舒服。可以把束發(fā)帶的形狀 做成使其一部分靠近或接觸佩戴者的頭，但這可能弓I起佩戴者過敏或不適。此外，沒有調(diào)節(jié) 機構(gòu)能使束發(fā)帶適合不同大小的頭。頭較大的佩戴者要求安裝耳塞的束發(fā)帶兩端的距離較 大。但隨著束發(fā)帶兩端的距離增大，束發(fā)帶中的張力也加大。因而頭大的佩戴者可能由于 束發(fā)帶內(nèi)的張力大而感到不舒服。鑒于以上所討論的各種問題和事項，人們希望有一種能很舒服地適合各種使用者 的聽力保護裝置。同時還希望可臨時將聽力保護裝置從耳朵拔出而不會被手所污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面為一種用于無源地消減單個耳道中的聲音的聽力保護裝置，此裝置 包括置換組件和支持架，該置換組件具有與壓力墊整體連接的EAM(外耳道)墊。其中有一 個定位元件幫助把聽力保護裝置置于耳道內(nèi)。本發(fā)明另一方面是一種向公眾提供無源聽力保護的系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括第一置換組 件和第二置換組件，每個組件具有EAM墊、壓力墊和支持架。該系統(tǒng)還包含將聽力保護裝置 置于耳道內(nèi)的定位元件。第一置換組件包括具有第一形狀的EAM墊，第二置換組件包含具 有不同的第二形狀的EAM墊。第一置換組件和第二置換組件每個都可與定位元件相連。本發(fā)明另一方面是一種將無源聽力保護裝置定位在佩戴者耳朵上的方法。此聽力 保護裝置包含EAM墊，該EAM墊與壓力墊相連形成置換墊。該置換墊由支持架支撐，且支持 架元件與定位元件有選擇地連接。這種方法包括以下步驟確定佩戴者耳朵的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu) 包括耳廓和耳道孔，其中耳道孔鄰近另一些耳朵結(jié)構(gòu)和區(qū)域(包括外耳和對耳屏)；將耳廓 朝佩戴者頭頂區(qū)域拉；將EAM墊置于耳道孔上方；將EAM墊推入耳道孔；將壓力墊插進外耳 和對耳屏之間。本發(fā)明另一方面是與人耳道適配的無源聽力保護裝置。此裝置包含適于蓋住或進 入人耳道的耳塞元件，后者與定位元件連接。壓力墊連接定位元件或耳塞元件上；壓力墊適合裝在人耳的腔外耳區(qū)域之間。定位元件與人耳道周圍的耳朵結(jié)構(gòu)接觸，使當聽力保護 裝置安放好后限制耳塞元件進入人耳道的距離，以將人耳內(nèi)的聲音衰減到所要求的衰減水平。本發(fā)明的其它特性有一部分是顯而易見的，一部分將在后面說明，而且將通過本 發(fā)明的實施而更好地得到理解。應(yīng)當指出，以上的概略描述和下面的詳細說明都只是作為 示例性的，旨在對本請求保護的發(fā)明提供進一步的解釋。附在本說明書內(nèi)并構(gòu)成它的一部 分的附圖示出了本發(fā)明的無帶式聽力保護裝置，并提供對此裝置的進一步了解。


下面將參照附圖針對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明，包括它的最佳方式，作全面 而具有可操作性的詳細說明，附圖中圖1是人耳的側(cè)視圖，用以提供本發(fā)明的背景知識。圖2是人耳的局部剖正視圖，用以提供本發(fā)明的背景知識。圖3是如圖2所示的人耳，耳上裝有本發(fā)明一個實施例的聽力保護裝置，顯示耳塞 元件蓋住了耳道的入口。圖4是如圖2所示的人耳，耳上裝有本發(fā)明第二實施例的聽力保護裝置，顯示耳塞 元件部分進入耳道。圖5是如圖2所示的人耳，耳上裝有本發(fā)明第三實施例的聽力保護裝置，顯示耳塞 元件完全進入耳道。圖6是本發(fā)明的聽力保護裝置第四實施例的正視圖，所示為偏置狀態(tài)。圖7是圖6所示聽力保護裝置的正視圖，所示為非偏置狀態(tài)。圖8A是圖7所示聽力保護裝置沿線8A-8A所確定的平面的局部剖面圖。圖8B是圖8A聽力保護裝置沿線SBOT-SBra確定的平面的局部剖面圖，顯示耳塞 元件裝在莖干上的一個實施例。圖8C是圖8A聽力保護裝置沿線SBOT-SBra確定的平面的局部剖面圖，顯示耳塞 元件裝在莖干上的一個實施例。圖8D是圖8A聽力保護裝置沿線8B⑶-8B⑶確定的平面的局部剖面圖，顯示耳塞 元件裝在莖干上的一個實施例。圖9是本發(fā)明的聽力保護裝置第五實施例的正視圖，顯示當它與耳朵相連時處在 偏置狀態(tài)。圖10是圖9聽力保護裝置的側(cè)視圖。圖11是本發(fā)明的聽力保護裝置第五實施例的正視圖，顯示當它與耳朵相連時處 在偏置狀態(tài)。圖12是圖11聽力保護裝置的側(cè)視圖。圖13A是本發(fā)明的聽力保護裝置另一個實施例的側(cè)透視圖，顯示了壓力墊。圖13B是圖13A所示聽力保護裝置的后透視圖。圖14是本發(fā)明的聽力保護裝置另一個實施例的側(cè)透視圖，表示當它與耳朵相連 時的狀況。圖15是圖14所示聽力保護裝置的后透視圖。
圖16是圖14所示聽力保護裝置的前透視圖。圖17是本發(fā)明的聽力保護裝置第七實施例的側(cè)透視圖，顯示了壓力墊。圖18是圖17所示聽力保護裝置的相對側(cè)透視圖。圖19是圖17所示聽力保護裝置的部件分解圖。圖20是圖18所示聽力保護裝置的局部透視圖，壓力墊和EAM墊已被取走。圖20A是沿圖19中的線20A-20A的壓力墊局部剖視圖。。圖21是本發(fā)明的聽力保護裝置第八實施例的側(cè)透視圖。圖22是本發(fā)明的聽力保護裝置第九實施例的側(cè)視圖。圖23是圖22所示聽力保護裝置的前透視圖。圖M是本發(fā)明的聽力保護裝置第十實施例的側(cè)透視圖。圖25是圖M所示聽力保護裝置的前透視圖。圖2隊是本發(fā)明的右側(cè)型聽力保護裝置第十一實施例的局部展開圖。圖26B是圖26A所示聽力保護裝置從相反方向顯示的局部分解圖。圖27是圖26A所示左側(cè)型聽力保護裝置在完全組裝狀態(tài)下的前透視圖。圖觀是圖27所示置換組件沿圖30中線觀-28的側(cè)剖視圖。圖29A是具有多個指狀物的支持架元件另一實施例的透視圖。圖29B是圖29A所示支持架指狀物頂面的平面視圖。圖29C是相對圖29A所示軸線另一種指狀物安置的平面視圖。圖30是圖27所示置換組件的底視圖。圖31是圖觀所示支持架元件的側(cè)視圖。圖32是本發(fā)明左側(cè)聽力保護裝置第十二實施例的前透視圖。圖33是圖32所示置換組件的側(cè)剖視圖。圖34是圖33所示置換組件的底視圖。圖35是圖33所示支持架元件的側(cè)視圖。圖36是本發(fā)明左側(cè)聽力保護裝置第十三實施例的透視圖。圖37是圖36所示置換組件的剖視圖。圖38是圖37所示置換組件的底視圖。圖39是圖37所示支持架元件的側(cè)視圖。圖40是聽力保護裝置另一實施例的局部分解圖。圖41是再一實施例的具有三個指狀物的支持架元件的透視圖。圖42A-D展示如何將圖沈_41中任一個實施例插入用戶耳朵的四個步驟。圖43A-D顯示圖沈_41中任一個實施例被完全或部分插入時的狀況。圖44是相對于耳夾具有固定角度的支持架元件的另一實施例的側(cè)視圖。圖45是相對于耳夾具有樞轉(zhuǎn)附件的支持架元件另一實施例的側(cè)視圖。圖46是圖45所示支持架元件的透視圖。圖47是具有從莖干和頭部伸出的凸臺的支持架元件的另一實施例的透視圖。圖48是具有帶槽(用以接納圖47的凸臺)的套筒的耳夾的另一實施例的透視圖。圖49是圖27的耳夾剖視圖。
具體實施例方式本發(fā)明為用于人耳10的聽力保護裝置。為了提供本發(fā)明的背景知識，這兒簡單討 論一下人耳的構(gòu)造。參照圖1，從外面能看見的人耳10的構(gòu)造主要由耳廓12構(gòu)成。耳廓 12具有各種各樣有利于聽力的輪廓和皺褶，如耳垂14，耳輪16，對耳輪18，耳屏20，和對耳 屏22。外耳M是個凹陷區(qū)，大致由對耳輪18，耳屏20，和對耳屏22構(gòu)成。在外耳M內(nèi)還 有一些另外的區(qū)域。被稱為后外耳11的區(qū)域與對耳輪鄰接，被稱為前外耳13的區(qū)域處在 耳屏20和對耳屏22之間。外耳被耳輪腳(crus helis) 15進一步分隔。在耳輪腳15上面 的區(qū)域為舟狀外耳17，下面的區(qū)域為空腔外耳19。在外耳M區(qū)域內(nèi)，我們可以找到通往耳 道沈的孔。參照圖2所示的耳朵內(nèi)部。其中，耳道沈是個細長通道，終止于耳膜觀。耳膜觀 以外的區(qū)域叫做中耳30。耳膜觀和與它緊鄰的那段耳道沈處于頭蓋骨的兩塊骨頭(即顳 颥骨32和枕骨34)之間。這些骨頭連同整個頭蓋骨由肌肉和脂肪質(zhì)材料(通稱為組織36) 所覆蓋。耳廓12與組織36連接。耳廓12的硬度和形狀由軟骨38 (從圖2的剖視圖可看 見)確定。本發(fā)明為夾于耳廓12的聽力保護裝置100(圖6)。此聽力保護裝置在結(jié)構(gòu)上可 以是整體的，或者由兩個或多個不同的部件組裝而成。另外，此聽力保護裝置100具有左方 位件或右方位件，取決于它是和左耳還是右耳相配。不論聽力保護裝置100的部件數(shù)量或 方位如何，本發(fā)明的每個實施例都有幾個通用部件。例如，如從圖6-7所示的實施例可以看 見，有一個耳塞102與頸部104連接。耳塞102是柔韌元件，可以和耳道沈的一部分，或者 至少是與外耳M處的耳道入口形狀一致。由肩部106伸出的頸部104界定“耳夾”，而肩部 與臂部108連接。肩部106和臂部108—起形成“弓形元件”，一般是從耳屏20伸出，朝上 至耳輪16和組織36交匯處，并往下至鄰近外耳M與組織36交匯處的耳廓12附近。臂部 108可能進一步盤繞并接觸耳垂14。此弓形元件可能是偏置的，使當聽力保護裝置夾持到 耳廓12上時，有壓力加到頸部104，迫使耳塞102向著耳道沈。因此，頸部104是個“壓力 元件”。下面詳細說明本發(fā)明的各種實施例。聽力保護裝置100 —般分成三種類型，包括蓋住耳道沈入口的保護器(稱為帽蓋 裝置)(圖3)，部分進入并密封各段耳朵軟骨38之間的耳道沈的保護器(稱為半插入裝 置)(圖4)，以及進入耳道并進一步伸向耳膜，至與耳朵軟骨38齊平或剛好超過它的保護器 (稱為全插入裝置)(圖5)。進入耳道沈較深的聽力保護裝置100對傷害性噪聲聲級能提供較好的保護，因為 從耳朵軟骨和耳道組織來的震動被衰減，而且耳道至少部分地對噪聲環(huán)境是密封的。但是， 全插入甚至半插入裝置可能比那些僅僅蓋住耳道沈的裝置更不舒服。通常，蓋住耳道沈 的耳塞102是用于間歇性噪聲的環(huán)境下，這時希望重量較輕且低頻衰減較好。這里用到的 “聽力保護裝置”一般是指屬于上述三種之一的聽力保護裝置。為簡單起見，示于圖6-25的 本發(fā)明各實施例所包含的耳塞102是按帽蓋裝置工作。但是，應(yīng)當指出，可以擴充耳塞102， 使它們分別按圖4和5所示的半插入或全插入裝置那樣工作?，F(xiàn)在將詳細介紹本發(fā)明各實施例，其中的一個或多個例子顯示在附圖中。所提供 的每個例子均為對本發(fā)明的解釋，并不意味著對本發(fā)明的限制。例如，所顯示或描述的作為 一個實施例的組成部分的特征，可以用到另一個實施例而產(chǎn)生第三個實施例。本發(fā)明有意包括這類及其他的更改和變形。如圖6-7所示，聽力保護裝置100的第一實施例優(yōu)選為具有整體式結(jié)構(gòu)，但耳塞 102可除外。頸部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壓 而成足夠的柔性，使當頸部104置于耳道沈附近時臂部108能移動到耳廓12的背面；足 夠的耐用性，至少能使用一次以上；可注塑性，比如采用注射模等方法；狀態(tài)穩(wěn)定，在連續(xù) 負荷下不會表現(xiàn)出嚴重的剛性損失，以使頸部104和耳塞102能維持對耳道沈的有效力。 優(yōu)選地，采用聚乙烯之類的材料。但是，我們認為制造聽力保護裝置100的耳夾部分可以采 用的材料有尼龍，聚丙烯、聚氯乙烯化合物、聚碳酸酯等塑料，鈦、鋼或鋁的合成物等金屬， 或者彈性材料，如硅、熱塑彈性材料(TPE)、聚氨酯橡膠、乙烯丙烯橡膠或者它們的組合。參照圖7，耳塞102與頸部104相連接。耳塞102可以是單獨的紐扣狀物體，用下 面所述的柔性材料做成，其形狀使它圍繞耳道26入口充分地坐落在外耳M，耳屏20和對耳 屏22上。用作帽蓋(圖幻的耳塞102可以是普通半球形，其直徑比成年人的平均耳道直 徑稍大，或者為其它的圓頂形。對于半插入或全插入式耳塞(圖4- ，本發(fā)明的耳塞102基本為圓柱形，且至少有 一部分直徑比成年人的平均耳道直徑稍大。例如，大約7cm至15cm的直徑一般是合適的。 優(yōu)選地，耳塞的直徑為8cm至14cm。另外，應(yīng)當注意和明白，用于此處的術(shù)語“圓柱形”的范 圍包括具有比較淺的截頭圓錐體形狀的結(jié)構(gòu)或大致球形。當耳塞為截頭圓錐體形狀時，上 述直徑范圍要求指的是錐體中點處的直徑。當耳塞為回轉(zhuǎn)橢球形時，上述直徑范圍要求是 該橢球的大直徑。耳塞102可以通過多種方式與頸部104相連接。如圖8B所示的第一個耳塞-頸 部連接的實施例，具有莖干120，它被安放在耳塞102中的相應(yīng)空腔122內(nèi)。這類安置可讓 佩戴者只更換耳塞102，并重新利用聽力保護裝置100的其余部分。如果莖干120的長度足 以至少部分地插入耳道沈內(nèi)(圖4或幻，莖干120最好是柔性的，使當佩戴者調(diào)節(jié)聽力保 護裝置時它能移動并與耳朵的不規(guī)則形狀適配。當佩戴者調(diào)整聽力保護裝置時，非柔性的 莖干會導(dǎo)致不舒服。為使莖干120在空腔122內(nèi)可靠地配合，它可以采用可壓縮的彈性材 料制造，且其寬度尺寸比空腔122的寬度尺寸稍微大一些；當莖干120放入空腔122內(nèi)時， 莖干120將壓在構(gòu)成空腔122的壁上，從而形成摩擦配合。我們還打算用粘結(jié)劑來實現(xiàn)莖 干120和耳塞102之間更長久的連接。為此可以使用熱融膠，氰丙烯酸膠，酪素膠，粘結(jié)膠， 和樹脂膠等合適的粘結(jié)劑。在示于圖8C的第二個耳塞-頸部相連接的實施例中，頸部104具有蘑菇形的莖干 130。內(nèi)部具有蘑菇形空腔132的耳塞102置于此莖干130上面。優(yōu)選地，在空腔132入口 處的環(huán)狀體134內(nèi)具有足夠的張力，以防聽力保護裝置在耳朵內(nèi)調(diào)節(jié)或從耳朵中取出時耳 塞102滑出耳朵。在示于圖8D的第三個耳塞-頸部連接實施例中，頸部104具有凸緣形端部140。 耳塞102利用如上面對圖8B的莖干所述的粘結(jié)劑粘結(jié)，和/或利用機械連接，與此凸緣形 端部140相連。應(yīng)當明白，具體用什么化合物制造耳塞102沒有耳塞102的機械性能重要。最好 是當耳塞變形時能恢復(fù)它原來的形狀和尺寸。泡沫化的聚合物成分的適應(yīng)性將造成對耳壁 的密封，以阻止聲音進入耳道。耳塞材料顯示的主要特性是柔軟且可塑，以貼合耳道和耳道入口的形狀。在一個實施例中，耳塞102的材料可能具有形成在它外表面上的表層，表層弄破 后可以讓耳道通氣(未示出)。利用耳塞102的開放槽結(jié)構(gòu)，空氣可以緩慢地從耳道漏到周 圍大氣中，直至壓力達到均衡。如果大氣壓力增加，耳道內(nèi)的壓力可以重新達到均衡，以消 除佩戴者頭暈?zāi)垦；蚱渌贿m的感覺?？梢韵氲?，空氣流過開放槽泡沫的速率比較慢，使壓 力均衡過程不會以任何方式影響聽力保護裝置100的聲音衰減特性。在這里所述的每一個實施例中，耳塞102可以用動態(tài)上為硬的泡沫制造。美國專 利No. 5，420，381對一種合適的動態(tài)上為硬的泡沫做了說明，該專利的內(nèi)容通過引用而被 納入至本文中，為本發(fā)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， 例如在美國再頒專利No. 29, 487中公開的那種泡沫，該專利的內(nèi)容也通過引用而被納入至 本文中，為本發(fā)明所用。在另一個實施例中，耳塞102可以用硅橡膠等彈性聚合物制造。但 應(yīng)指出，任何可泡沫化以形成滿足本文所述設(shè)計要求的耳塞結(jié)構(gòu)的柔性聚合物材料，都是 符合本發(fā)明耳塞102結(jié)構(gòu)要求的材料。因而，像乙烯，丙烯，氯乙烯基，乙烯基醋酸酯，二異 氰酸鹽，酯酸纖維素或異丁烯的聚合物通常都可以使用。頸部104可以具有如圖8A所示的實心剖面。頸部104優(yōu)選成基本為圓柱形，但可 以是能與耳屏20和對耳屏22之間的外耳M相配合的其它形狀。凸緣150可以增加肩部 106或柄部110與頸部104間的連接強度。不過頸部和凸緣的精確形狀受到美學(xué)設(shè)計的很 大影響，因而可能其它的形狀更為合適，正如這里所述的其它聽力保護裝置100實施例所 顯示的那樣。肩部106是聽力保護裝置100中的一段，比頸部104和臂部108相比，其將受到 更高應(yīng)力。肩部106起聽力保護裝置100的彈簧元件的作用。相對于處在沿圖7中的線 8A-8A和圖8A中線8B⑶-8B⑶的參考平面，肩部106起到把臂部108伸到離開此參考平面 的作用。當聽力保護裝置100夾到耳廓12時，臂部108被迫推向參考平面的方向。在這點 上，肩部106起局部螺旋彈簧的作用。因而肩部106處在應(yīng)力下，所以也可能朝參考平面彎 曲。聽力保護裝置100在使用中看起來比較平，而且處在受應(yīng)力的狀態(tài)(見圖6)。從側(cè)面 看肩部106可能是彎曲的，就像圖12所示的實施例。但是，可以把各種其它的曲線或美學(xué) 形狀用于肩部106而不影響其功能。柄部110(圖17)是任選部件，它能讓用戶方便地抓緊聽力保護裝置100來操作弓 形元件以固定到耳朵上。柄部Iio也可用來臨時將耳塞102從耳道沈拉出或調(diào)節(jié)耳塞102 的位置。柄部110 —般為細長形。不過，由于它只當手柄用而且可能不承受聽力保護裝置 100其它各段那么大的應(yīng)力，柄部110可以溶合許多美學(xué)特征而不影響其功能。例如，可以 把單獨的材料160覆蓋或以其他方式固定在柄部110上，以增加視覺效果和/或不同的觸 覺特性。我們認為手柄可以由單一元件構(gòu)成。臂部108是從連接處170 (耳輪16和頭部組織36在此相會)附近至耳廓背面圍 繞耳廓12彎曲的柔性元件(見圖1- 。優(yōu)選地，其末端172(圖7)可以下垂至耳垂14附 近，或者甚至部分地包住外耳24。這種結(jié)構(gòu)使取下和將聽力保護裝置100放回到耳朵上變 得更容易。末端還優(yōu)選為圓頂形以增加舒適感。如前所述，頸部104，肩部106，和臂部108可以通過注塑成形等方法做成整體件。 不過，這些區(qū)域也可以如本文所介紹那樣包含一個或多個元件或者多次模壓件，類似于圖
99-12中各實施例。使用時，圖6-7的裝置是偏向耳朵，使得頸部104將耳塞102向內(nèi)壓至蓋住耳道沈 的位置。使用圖7的聽力保護裝置時，將臂部108置于耳廓12后面，使它靠著耳廓12的一 部分，如外耳M和頭部組織36。佩戴者將耳塞102置于耳道沈入口內(nèi)或上方。當聽力保 護裝置按這種方式使用時，它看起來顯得更平，像圖6所示。頸部104和耳塞102由于靠著 圍繞耳道入口的耳朵部分，而使沿耳道傳輸?shù)囊袅拷档?，同時也使通過肌肉和骨結(jié)構(gòu)傳輸 至中耳和內(nèi)耳的音量降低。圖3所示的聽力保護裝置100雖然外觀上不同，但工作方式是 一樣的。示于圖9-10的聽力保護裝置100的第二個實施例，是由幾個單獨元件組裝而成。 此實施例的聽力保護裝置100工作方式大體上一樣，但提供了更多增加美觀和優(yōu)化聽力保 護裝置100某些特定區(qū)域(如頸部106)強度性能的機會。這樣可以為在更低成本下獲得 更高性能聽力保護裝置100提供機會。正如我們可以看到的，這種聽力保護裝置的總體形 狀具有更多的角。這可能是純美學(xué)的原因，或是因為這里使用的是直線形元件的緣故。在這個特定實施例中，第一元件是頸部104和肩部106的一部分，它們一起構(gòu)成肘 部180。第二個元件是彈簧184，這是起扭力彈簧作用的元件。第三元件是臂部108和整體 連接的部分套筒182。套筒182與部分肩部區(qū)域重疊，并在此處與彈簧184相連接。還有第 四元件耳塞102，它按上一實施例的方式連接于頸部。頸部104和肩部106可用模壓塑料來做，例如聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚碳酸酯 等。臂部108連同整體套筒182優(yōu)選為柔性元件，是用圖6所示實施例所描述的同樣材料 做的柔性元件制成。彈簧184可用各種金屬或復(fù)合材料如彈簧鋼制造。希望肘部180是具有短腿190和長腿192的L形元件。短腿190和長腿192可以 按大約85至90度的夾角相交。短腿190包含一個直線段，用來接納彈簧184。長腿192可 以是如圖所示那樣為直的，或者是較彎曲的。如果與前一實施例的頸部104和相應(yīng)的耳塞102(圖6)相比較，這里的頸部104 和耳塞102可能具有矩形或其它的帶角形狀，它安裝在耳屏20和對耳屏22之間，以將耳道 沈蓋住。但應(yīng)當想到，這個具體實施例的頸部104可以是圓形、橢圓形或其它能充分覆蓋耳 道沈的任意形狀?？梢杂们璞┧崮z，酪素膠，粘結(jié)膠，和樹脂膠等粘結(jié)劑將扭力彈簧184永久地連 接在肘部180和套筒182上?；蛘?，這種連接可以通過各元件之間的過盈配合得以實現(xiàn)。仍然參照圖10，在本發(fā)明的另一個實施例中，聽力保護裝置100與前一實施例的 區(qū)別在于，它是用旋轉(zhuǎn)連接將彈簧與肘部相連。在旋轉(zhuǎn)連接可允許肘部180相對彈簧184自 由旋轉(zhuǎn)的同時，希望當耳塞102放入或靠著耳道時對旋轉(zhuǎn)的阻力增加。這將使耳塞102和 耳道沈孔之間維持足夠的壓力，并因此防止在使用中耳塞102從耳道脫落。要增加阻力可 在彈簧184和肘部180之間設(shè)置一個制動裝置。增加阻力也可以利用其它的方法，例如用 螺紋。不管用來造成阻力增加的具體結(jié)構(gòu)如何，它很可能是由彈簧184和肘部180之間的 材料過盈引起的。還可想到，在這個特定實施例中，彈簧184可能相當剛硬而不起真正彈簧 的作用。仍然參照圖10，在本發(fā)明的另一個實施例中，聽力保護裝置100可以是柔性的半 剛性整體元件(類似于圖6的實施例)，它經(jīng)過加強并/或利用附加元件增強美感。在此實施例中，肩部區(qū)域106由肘部180部分界定。此肘部可能只是用塑料或橡膠類材料做的帽 蓋，而且外觀或感覺可能一樣，也可能不同。用來覆蓋臂部108的套筒182也相似，而且可 能如圖所示延伸到部分覆蓋肩部106。此套筒可能是用塑料或橡膠類材料做的帽蓋，而且外 觀或感覺可能一樣，也可能不同。為了美觀，處在肘部180和套筒182之間的那段肩部106 可以比較直。在示于圖11和12的本發(fā)明另一個實施例中，聽力保護裝置100可以是整體結(jié)構(gòu)， 或者可以是由三個單獨元件組成的。這三個元件優(yōu)選為包括耳塞102/頸部104、肩部106 和臂部108。在這個實施例中，耳塞102可能與上述各實施例所述的相似。頸部104可以與 肩部106整體連接，它們用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯基、聚碳酸酯等硬塑料制成。優(yōu)選地， 臂部108與頸部104相對的肩部106 —端相連。臂部108可以是如圖6實施例所述的柔性塑料。優(yōu)選地，臂部108是用嵌入硬絲 金屬加強過的比較柔軟的類橡膠材料。臂部108用氰丙烯酸膠、酪素膠、粘結(jié)膠和樹脂膠等 粘結(jié)劑與肩部106端部相連接。為了增加連接處的強度，將硬絲局部埋入肩部106內(nèi)。本發(fā)明的另一些聽力保護裝置100實施例示于圖13-25。這些實施例與前述實 施例的不同之處在于，它們可以用特殊形狀的墊代替耳塞102，此墊通常覆蓋耳道沈和周 圍外耳M的一部分。這個墊被稱為EAM墊200。(術(shù)語‘ ΑΜ”為“external auditory meatus”-外耳道-的詞頭縮略語。)另外，如下所述，可以通過壓力墊202將力全部或部分 地加到EAM墊200上。這個力將在EAM墊200和外耳M之間產(chǎn)生壓力。我們預(yù)計，除由壓 力墊202提供的壓力之外，可以利用前述偏置的弓形元件結(jié)合壓力墊202來獲得附加的壓 力。不過弓形元件和手柄110 —樣是任選的。在某些實施例中，位于外露壓力板1208上的 目標標記來幫助定位EAM墊200和壓力墊202。此外，位于任選的手柄和/或弓形件上的觸 摸標記可以告訴佩戴者，觸摸什么地方來定位聽力保護裝置100?，F(xiàn)在參照圖13-16的實施例，這個聽力保護裝置100在結(jié)構(gòu)上可以是完全一體的， 或者是由兩個或三個單獨元件組裝而成的。例如，圖16表示與頸部104相連的單個EAM墊 200。EAM墊200是可塑元件，它可以和一部分耳道沈同形狀。壓力墊202被連接到肩部 106(圖13A)或頸部104的相反一面(圖14-16)。壓力墊202協(xié)同外耳M把力加到EAM 墊200上，使它相對于耳道沈維持所希望的位置，同時優(yōu)選在EAM墊200與外耳M和/或 耳道沈之間實現(xiàn)密封。頸部104可以從肩部106的一側(cè)或它的另一個表面(例如圖13B的底部邊緣107) 伸出。不論頸部104相對于肩部106的方位如何，它都起EAM墊200襯套的作用，而且很可 能對壓力墊202也起這種作用。壓力墊202也可以直接與肩部106相連，而不是直接與頸 部104相連(見圖13A禾口 13B)。肩部106和臂部108—起形成弓形元件，它一般從耳屏20伸出，朝上至耳輪16和 組織36交匯處，并向下至鄰近外耳M和組織36交匯處的耳廓12附近。臂部108可能會 或可能不延續(xù)至覆蓋和接觸耳垂14。EAM墊200和壓力墊202可以用具有相同或不同物理和/或強度特性的材料做成。 特別是，墊200和202可具有相同或不同彈性特性，密度，壓縮強度，等等。墊200和202甚 至可具有整體的結(jié)構(gòu)(未示出)。優(yōu)選地，EAM墊200更容易壓縮，并且因此比壓力墊202 更接近耳朵的形狀。這種強度特性差別可以采用標準測試方法測量以確定泡沫壓縮量，例如，柔性多孔材料(厚板型，粘結(jié)型，和模壓型氨酯泡沫)標準測試方法，ASTM-3574，美國國 際測試和材料協(xié)會，2005，本文通過引用將其中與本發(fā)明不沖突的內(nèi)容納入其中?？捎脕碜鰤|200和202的適當材料包括上面對耳塞102列出的所有泡沫。此外， 墊200和202還可以用其它柔順彈性材料來做，例如硅樹脂，橡膠等，不論它們有沒有泡沫 多孔結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，墊200為上述泡沫材料，而墊202用硅樹脂來做。橡膠和硅樹 脂材料的特性可通過硬度大小(例如采用下述測試方法所得到的數(shù)據(jù))來表征橡膠特性 (計示硬度)標準測試方法，ASTM-2240-05，美國國際測試和材料協(xié)會，2005版，其中與本發(fā) 明一致的內(nèi)容通過引用被納入本文中。優(yōu)選地，壓力墊202的硬度比EAM墊200的硬度大。在另一個成本上可能更具優(yōu)勢的實施例中，墊200和202用同樣的材料做成，甚至 可以連成一體。術(shù)語“一體”在這里是指兩個或多個元件之間具有均勻或連續(xù)的連接。術(shù) 語“整體”在這里是指將多個元件連接起來的直接持久連接方式，比如粘結(jié)，融合，焊接等。 例如，頸部104可以從肩部106的底面伸出，而整體墊200/202可以從頸部104和肩部106 的每一側(cè)面向外伸出。在一個實施例中，墊200/202可以與圖1 所示的單個墊200和202 類似，不過在各個墊之間的部分用材料搭接起來，這種材料可以與墊200和202中的一種或 兩種相同或者不同。這種搭接材料在墊200和202之間可以具有一體或非一體的連接。非 一體的連接包括永久焊接，融合，或粘結(jié)劑連接等。EAM墊200的最佳形狀是它可以基本或全部緊貼人耳道。盡管人與人之間的人體 結(jié)構(gòu)可能各樣，但用來制作墊的材料的適應(yīng)性可以補償大多數(shù)變化，因此對大多數(shù)人都會 感到舒服。但是，我們預(yù)計EAM墊200可做成各種不同的尺寸，以適合顧客的需求。EAM墊 200的形狀可能有點像橢圓形屋頂，從平側(cè)面210看起來近似橢圓形覆蓋區(qū)(圖19)。EAM 墊200可做成部分或完全接合或緊貼耳道，就像用耳朵帽蓋或半插入和全插入耳塞那樣。因此，EAM墊200與耳道形成密封，在圓頂狀表面214上無皺折、空腔或瓤袋。希 望用來做EAM墊200的材料外表面上有一層皮，以便容易清洗此表面供重復(fù)使用。由于皮 層結(jié)構(gòu)或耳道形狀不規(guī)則，對耳朵的密封可能不完善。但是這種密封足以有效地防止大部 分聲能進入耳道內(nèi)。壓力墊202不像EAM墊200那樣需要造成密封以控制噪聲，但由于它的存在可能 產(chǎn)生一些聲音衰減。壓力墊202的主要功能是將力加到EAM墊200上，使后者保持部分或 完全接合或緊貼耳道26。使用中壓力墊202被壓縮在外耳M和頸部104之間，見圖15和 16。由于從側(cè)面看外耳M不與耳道沈?qū)?圖16)，壓力墊202可以偏離EAM墊200(圖 13A 和圖 13B)。壓力墊202優(yōu)選與從鄰近頸部104的肩部106伸出的壓力板208相連。壓力板可 以是從肩部或頸部伸出的葉片形結(jié)構(gòu)(見圖20)。壓力板208優(yōu)選為整體耳夾結(jié)構(gòu)的一部 分并足夠剛硬，使當它被壓以調(diào)節(jié)EAM墊200和/或壓力墊202的配合時不會嚴重彎曲。在 另一個實施例中，可如此處所述選擇性地將壓力板取下。壓力墊202可以做成滿足舒適性的形狀，而且如果希望的話，滿足美學(xué)要求的形 狀。為了舒適，可以把邊緣252(見圖13B)做成圓形，以分別使耳朵耳廓和外耳區(qū)域產(chǎn)生較 少的壓力點。為了美觀的原因，我們打算在壓力墊202的外表面207上印制或顯示浮雕圖 案或標記。希望在本發(fā)明這個特定實施例中壓力墊202的形狀大致為橢圓或圓盤形，同時 做得盡可能小以降低材料消耗，而與此同時能在頸部104和外耳沈之間產(chǎn)生所需的壓力。
EAM墊200可用各種方式與頸部104連接，例如采用圖8A-8D所示的方法。另外， EAM墊200與頸部104的連接可以采用球窩、鉤環(huán)、磁鐵、粘結(jié)劑或任何其它可以由用戶選擇 性地打開的連接方法。例如，頸部可利用球形接收器或下面圖19所示的其它連接方法與莖 干連接。EAM墊200的厚度可以比圖示的小或大，這取決于墊所用材料的剛性。優(yōu)選地，EAM 墊200的厚度足以使佩戴者不能覺察到任何象頸部104那樣的硬塑料部分，或從那兒伸出 的任何東西。肩部106是聽力保護裝置100很可能經(jīng)受各種應(yīng)力(當它被彎曲放到耳廓附近 時)的一段。雖然在這個特定實施例中肩部106在適當置于耳廓附近后不受太大的應(yīng)力， 但在其它實施例中，肩部106可能部分起聽力保護裝置100的彈簧元件的作用。肩部106 從側(cè)面看起來可能具有曲線形狀，就像圖12所示的實施例。但是，在功能不受影響的條件 下，肩部106可以采用其它的曲線或美學(xué)形狀。圖17-20表示聽力保護裝置100另一個實施例。此實施例大致在幾方面與圖13 所示的實施例不同。首先，它可以包含手柄110。如前所述，為了功能或美學(xué)目的，手柄110 可能包含材料涂層119。其次，聽力保護裝置100可能包含外露的壓力板208，上面固定著 相應(yīng)的壓力墊202。第三，臂部108可能包含為了功能或美學(xué)目的的任選材料涂層119。弓 形元件與圖6所示的相似，只是它不起扭力彈簧作用。EAM墊200可以與圖13實施例所示 的相同?？梢杂械挠|摸標記400可以處在任選的手柄110和/或弓形元件108上，用來指示 用戶應(yīng)該觸摸聽力保護裝置100的什么地方來將它定位。觸摸標記可以通過它的材料、顏 色、結(jié)構(gòu)和/或符號來確定。例如，涂層109和119確定圖20所示實施例的觸摸標記。各 種觸摸標記對用戶可能看起來和/或感覺上不相同。參照圖20，壓力板208從頸部104伸出，且相對于莖干120在ζ方向230和y方 向232都是垂直取向。在一個實施例中，頸部104和壓力板208之間為整體連接。肩部106 直接靠近壓力板208的部分通常是沿著ζ方向230。在另一個實施例中(未示出)，壓力板 208可被從耳夾結(jié)構(gòu)拆下并替換。例如，由壓力墊202和相應(yīng)的壓力板208組成的置換部 件可能被從頸部104或肩部106選擇性地拆下并替換。這里的連接可以包括球窩、鉤環(huán)、磁 鐵、粘結(jié)劑或任何其它可由用戶選擇性操作的連接。壓力板208可具有圓形形狀，如圖示的半圓盤體。在壓力板208的外板表面221 上(它在使用中面對耳朵)，可能伸出凸緣222。凸緣222可以是弓形或任何與壓力墊202 相適應(yīng)的形狀。參照圖19，壓力板面224(它面對表面221)可以有表面標記，例如暴露的平表面或 帶圖案的表面。例如，正如從圖19所見，此面2M包含定位凹槽形狀的表面標記，它告訴用 戶這個區(qū)域可以用手指加壓以調(diào)節(jié)EAM墊200或壓力墊202。雖然在此實施例中是個圓形 定位凹槽225，但為此目的可以使用任何結(jié)構(gòu)，圖案或標記，例如凸起圖案或顏色指示器等。莖干120可以具有球形接收器227，它與EAM墊200上的凹窩2 對應(yīng)。此凹窩 228最好是由獨立的框架元件229(它將莖干120和球形接收器227相連接)中的空腔界 定。EAM墊200通過前面圖8A-D所示的方式固定在此框架元件上。該獨立的框架元件229 可以用與聽力保護裝置100類似的材料做成，不過也可以用柔軟性材料來做。但是，在頸部
13104和EAM墊200之間可以采用任何其它的連接方式(例如，鉤環(huán)、磁鐵、粘結(jié)劑等)。圖17-20A的壓力墊202與圖13實施例的不同之處在于，它優(yōu)選為部分環(huán)繞壓力 板208，以留下一部分壓力板露在外面。當從χ方向看過去，壓力墊202的形狀大致和壓力 板208相同。從圖20A看得最清楚有個唇狀物250從壓力墊202的外面207伸出，此唇 狀物被做成環(huán)繞壓力板208上凸緣222的形狀。壓力墊202的內(nèi)面2M可與壓力板外表面 221直接接觸，或者在它們之間包含粘結(jié)材料。對于圖13A-25中的任何一個實施例，EAM墊200和壓力墊202可以采用同樣的材 料(例如粘彈性泡沫)，并用一種或幾種材料的性能來表征。例如，EAM墊200和壓力墊202 的密度可以是 21bm/ft3(32. OKg/m3)至 201bm/ft3 (320. 4Kg/m3)左右。優(yōu)選地，EAM 墊 200 和壓力墊202的密度是31bm/ft3(160. 2Kg/m3)至101bm/ft3 (240. 3Kg/m3)左右(見前面引 用過的ASTM3574-05)時會更好。25%的壓縮力偏差(見前面引用過的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。這種泡沫還可以用孔的尺寸來表示，該尺寸可以采用下面的 測試方法(此方法在與本發(fā)明一致的范圍內(nèi)被引用于此)利用空氣比重計測量硬性多孔 塑料的開孔量的標準測試方法，ASTM洲56-94，美國測試和材料協(xié)會，ASTM標準年鑒，1998。 孔的尺寸最小為每時80孔左右較好，最小為每時100孔左右更好。孔的結(jié)構(gòu)還可以是具有 大約30 %至70 %的開孔，具有40 %至60 %的開孔更好。另外，希望泡沫材料的回復(fù)時間在 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 率優(yōu)選為小于20%左右，小于5%左右更好，它可以采用下面的測試方法(此方法在與本發(fā) 明一致的范圍內(nèi)被納入于此)測量平均M小時吸水率的標準測試方法，ASTM D570，美國 測試和材料協(xié)會。對于圖13A-25所示的任何實施例，壓力墊202可以用與制造EAM墊200的泡沫不 同的材料做成。例如，壓力墊202可以是一種開孔或網(wǎng)狀泡沫材料，其特征可通過按上述測 試方法確定的幾種材料特性來表征。當網(wǎng)孔泡沫被用作壓力墊202時，該泡沫的密度可以 是1. 2至2. 61bm/ft3(19. 2至41. 6Kg/m3左右。更希望EAM墊200和壓力墊202的密度是 1. 5 至 1. 91bm/ft3 (24. 0 至 30. 4Kg/m3)左右。25 % 的壓縮力偏差希望在 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。泡沫還 可以用孔的尺寸來表示，希望孔的尺寸為每英寸40至80孔左右，更希望為每時50至70孔 左右。希望孔的結(jié)構(gòu)具有大約40%至80%的開孔，更希望具有50%至70%的開孔。希望 泡沫材料的恢復(fù)時間在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和內(nèi)面邪4之間測量得到的墊厚度優(yōu)選為0.5至6. Omm左右。在外面 252和內(nèi)面2M之間測量得到的墊厚度為1. 0至3. Omm左右更好。圖21表示聽力保護裝置100的另一個實施例。此實施例幾乎與圖17-20所述的實 施例相同，只不過沒有弓形元件。具體說，是沒有肩部106和臂部108。雖然弓形元件可以 提供防止聽力保護裝置100在佩戴過程中脫落的安全措施，但取消此弓形元件的好處是， 在用戶耳朵上方(靠近接口 170附近，見圖2、沒有任何東西妨礙佩戴眼鏡。手柄110提供 用來定位和從耳朵上取下聽力保護裝置100的把手。對于這個實施例，可以采用上述其它 所有改變，包括但不限于，使用一體化的墊200/202或手柄涂層119。
圖22-23表示聽力保護裝置100的另一個實施例。此實施例幾乎與圖17_20所述 的實施例相同，只不過沒有手柄110。這個聽力保護裝置的好處是，它可能比其它進入耳道 26很深的聽力保護裝置(例如，在插入耳道之前被壓縮的泡沫耳塞，它可以膨脹以待在合 適的位置)更舒服些。對于這個實施例可以采用上述其它所有改變，包括但不限于，使用一 體化的墊200/202。另一個實施例，其中沒有手柄110，同時弓形元件與圖21和22的聽力保護裝置連 接。這種構(gòu)造可讓聽力保護裝置環(huán)繞耳廓，以提高用戶的安全性。此外，還增加了對于臉部 寬度限制EAM墊200插入深度的用戶的適用性。最后，圖24-25表示聽力保護裝置100的另一個實施例。這個實施例與圖22_23 所述的實施例類似，只不過壓力板加大了，而且如前面所述，它可能使EAM墊200和壓力墊 202增加聲音衰減量。此外，壓力墊202和EAM墊200在結(jié)構(gòu)上是一體的，并且可能是整體 連接的。在這個特定實施例中，壓力墊202固定在頸部104，而EAM墊200固定在壓力墊202 上。從外面看，壓力墊202是夾在EAM墊200和頸部104之間。但是在內(nèi)部，頸部104可以 有凸緣伸出，這將增加壓力墊202的剛性(類似于圖20的凸緣222)，同時/或者頸部可以 包含伸到EAM墊200內(nèi)的莖干等部分(與圖6-8所示的情況類似)。如前所述，整個EAM墊 200/壓力墊202組件可通過球窩、鉤環(huán)和磁鐵等連接選擇性地相連。示于圖M-25的結(jié)構(gòu)提供護套式聽力保護裝置的一些優(yōu)點，它在耳廓附近沒有頭 帶或其它連接物。另外，它比某些護套式結(jié)構(gòu)更容易取下和更換。正如圖對和25所示，壓 力板被加大到足以充滿或幾乎充滿由外耳對和對耳輪18界定的區(qū)域。由于人體構(gòu)造各不 相同，壓力板208在y方向232和ζ方向230的尺寸可以做成適合大多數(shù)成人?？煽紤]使 用不同的尺寸。對于圖17-20，可以在另一個實施例中把壓力板208做成如圖M所示聽力 保護裝置那樣的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在參照圖6-7，9-12，和17_20，還可以把臂部元件108縮短或者甚至取消，以便 更容易裝到耳朵上。對于圖17-20，可以把壓力板208做成如圖對-25所示的結(jié)構(gòu)。在示于 圖13-20的實施例中，還可以用例如圖3-4所示的耳塞結(jié)構(gòu)來代替EAM墊200。如圖26-49所示的下一組實施例顯示EAM墊200和壓力墊202的各種不同組合。 雖然所示這些實施例的每一個都帶完整的耳夾，但如前面所述，可以把肩部106，臂部108， 和/或手柄110省略掉?？偟恼f來，在圖沈-41的每個實施例中，EAM墊200和壓力墊202 相連，最好是整體連接?？蛇x擇將與EAM墊200和壓力墊202元件相連的獨立支持架元件 229從耳夾頸部104取消。這樣可以讓用戶更換已臟的或用舊了的EAM墊200，或者改用用 戶中意的另一式樣的EAM墊200型號。當EAM墊200和壓力墊202如圖26_49所示連在一起時，可以把它們合稱為置換 墊300，即使每個單獨的墊區(qū)是用不同類型的材料制成。置換墊300優(yōu)選為通過注塑成形， 反應(yīng)注塑成形等工藝制成。整個置換墊300可以臨時或永久地連接在支持架元件2 上；臨時的如通過吸力， 粘連，或元件之間的摩擦/過盈配合，永久的如使用粘結(jié)劑等。臨時連接的幾個非限制性例 子包括磁體、鉤環(huán)、滑板、按扣、球窩、臨時粘結(jié)等。永久粘結(jié)的非限制性例子是柔性橡膠粘 結(jié)，例如超晶體清亮防水接合劑，后者可從位于威斯康辛州薩塞克斯的Power Proxy公司買 到。
單獨的支持架元件2 和置換墊300可以合稱為置換組件310。此置換組件310 可以考慮如圖所示采用單件材料(同質(zhì)或復(fù)合的)做成，而不采用兩部分的結(jié)構(gòu)。另外，應(yīng) 考慮到至少該支持架元件2 可以永久地固定在耳夾上，而不是真正相對耳夾來說是可拆 卸的。置換墊組件310優(yōu)選被設(shè)計成具有對稱結(jié)構(gòu)，這樣無論在右側(cè)或左側(cè)耳夾上就可 以使用單一的置換組件310結(jié)構(gòu)。這種單一結(jié)構(gòu)將減少專用零件的數(shù)量以及與置換組件 310制造和銷售相關(guān)的成本。此外，只需要一種置換組件310結(jié)構(gòu)對用戶也更方便。每個用戶耳朵的形狀各不相同，尤其是人與人之間的耳道沈的尺寸都不一樣。因 此，中意的配合是用戶選擇一種特定結(jié)構(gòu)的EAM墊200而不選擇另一種結(jié)構(gòu)的原因之一。有 些人可能感覺這種EAM墊200在一定的直徑、形狀、材料、外形和/或長度范圍內(nèi)的EAM墊 200更舒服。如從圖30的例子可見，EAM墊200具有寬度304，壓力墊202具有寬度306。當從 x-y平面觀察時，每個寬度測量是在該元件最寬處進行的。如從圖30可見，置換組件310具 有縱軸302 (如在x-y平面內(nèi)所見)，墊300對它是對稱的?，F(xiàn)在參照圖28和49，EAM墊200的墊長308為在ζ方向從末端309的最高部分 到邊緣311測量所得。EAM墊200本身的長度優(yōu)選為在6至^mm之間，在15至^mm之間 更好。EAM墊200具有與之相關(guān)的其它長度?！坝行чL度” 490為墊末端309和手柄內(nèi)表面 338之間的距離。置換組件310的“總長度”是墊末端309和莖干頭330末端494之間的距 離492。有效長度的范圍從15mm至30mm，最好在18mm至27mm左右。置換組件310的有效長度對聽力保護裝置100衰減聲音的能力具有直接影響。EAM 墊200插入耳道沈內(nèi)的深度直接關(guān)系到聽力保護裝置100能實現(xiàn)的聲音衰減量。應(yīng)當注 意，莖干120的長度可能影響有效長度490，并因而影響能插入耳道沈內(nèi)的深度。但是，這 個深度最終受限于壓力墊202、手柄110或其它與耳道沈垂直的元件?！按怪薄?一詞是指 與耳道入口正交的方向，它將妨礙EAM墊200(或耳塞10 進入耳道或至少通過一定的深 度。這個橫向方向不一定完全平行于物體的弧矢平面(即將該物體分為左和右兩部分的平 面)。例如，從圖27可看見，手柄110和/或壓力墊202中至少有一個將與對耳屏22或耳 朵的其它部分相碰，并因此有助于讓用戶每次使用都感覺同樣舒適和有效。這種相碰可使 EAM墊200插入耳道沈內(nèi)“預(yù)定的深度范圍”，該“預(yù)定的深度范圍”與有效長度范圍直接相 關(guān)。優(yōu)選只把手柄110當成手柄用，而不是與短索，電線等的連接物，以防不小心把EAM墊 200拉離原位。在插入聽力保護裝置100過程中觸及人體時，壓力墊202，手柄110，和耳夾肩部 106中至少有一個可以限制EAM墊200的插入深度，并防止EAM墊200進入耳道的深度超 過預(yù)定范圍。這將使各次使用之間的插入深度和衰減量都能相同。衰減量可按照下面的測 試方法(這里將其納入本文中)測量=ANSI S3. 19-1974 (R1979) (ASA 1-1975)，美國國家標 準，“聽力保護裝置對實際耳朵的保護和耳套物理衰減量的測量方法”，美國聲學(xué)協(xié)會出版。這里所述的有效長度優(yōu)選為可以從佩戴者左邊至右邊獨立實現(xiàn)。具體而言就是， 右邊的聽力保護裝置是獨立于左邊的，所以佩戴者可以取下一邊的聽力保護裝置而不影響 另一邊。這種效果對彼此互相連接的頭帶式耳塞或護套式聽力保護裝置是實現(xiàn)不了的。圖26-31所示僅僅是具有置換組件310第一種結(jié)構(gòu)的耳夾的一個實施例。圖28置換組件310的為沿x-y平面縱軸的剖視圖?？傮w來看，EAM墊200具有圓屋頂形。此圓屋 頂形通常是帶圓形末端309的圓柱。這個EAM墊200可具有此處所述EAM墊200的直徑、 材料、外形和長度?，F(xiàn)在參照圖28和31，與EAM墊200鄰近并成一體的是壓力墊202。正如處于置換 墊300下面的支持架部件2 所示，在壓力板1208的外露表面408與EAM墊支撐412的縱 軸410之間形成鈍角402。此鈍角402可讓EAM墊200對準并伸入耳道沈盡可能遠?，F(xiàn)在參照圖36-39，所示為具有置換組件310第二實施例的聽力保護裝置100。圖 37為沿x-y平面縱軸302的置換組件310的剖視圖。在這個特定置換組件310上的EAM墊 200具有階梯狀圓屋頂形。此階梯狀圓屋頂形與圓屋頂形相似，只不過它具有圍繞EAM墊 200邊緣311的附加凸緣420。此凸緣420在高度似4和厚度似6上都具有或多或少的凸 臺。例如，示于圖40的凸緣420的高度似4和厚度似6都比圖36所示的大一些。凸緣420 的目的是將耳道26的開口密封，以阻止聲音進入耳道。和前一個實施例一樣，在縱軸410和壓力板1208的外露表面408之間形成鈍角 402(見圖39)。但是，應(yīng)當注意到，當凸緣420足夠突出(即足夠厚)時，它也成為垂直于 耳道沈的結(jié)構(gòu)，可以用來調(diào)節(jié)壓力墊200插入耳道沈的深度。現(xiàn)在參照圖32-35，所示為具有置換組件310第三實施例的聽力保護裝置100。圖 33為沿x-y平面的縱軸302的置換組件310的剖視圖。這個置換組件310的EAM墊200具 有階梯狀圓錐形。此階梯狀圓錐形與階梯狀圓屋頂形相似，只不過此凸緣420的半徑隨著 它沿ζ方向伸展而減小，而且圓屋頂形狀可用點狀圓屋頂即錐形代替。和前一個實施例一樣，在縱軸410和壓力板1208的外露表面408之間形成鈍角 402(見圖35)。同樣，應(yīng)當注意到，當凸緣420足夠突出(即足夠厚)時，它也成為垂直于 耳道沈的結(jié)構(gòu)，可以用來調(diào)節(jié)壓力墊200插入耳道沈的深度?？梢宰屆總€置換墊300具有基本不變的壁厚(定義為外表面4 和內(nèi)表面430之 間的厚度)，以使EAM墊200插入耳道沈的過程中，支持架元件2 對置換墊300提供均勻 的支持。或者，在某些地方(如末端309)加上更多的襯墊將會更好，而在壓力板1208處加 上較少的襯墊，使得壓力板可以更直接地將壓力加到耳朵上。參見圖觀和33，置換墊300 的內(nèi)表面430可以和外表面4 具有相似的外形?，F(xiàn)在參照圖觀、31、33、35，每一個EAM墊200可以用不同式樣的支持架元件2 支 持。雖然可以使用普通結(jié)構(gòu)的支持架元件2 支持置換墊300，但支持架元件229的外形 與置換墊300相似時會更好。例如，此支持架元件的外表面4 看起來像較小型的置換墊 300。支持架的外表面4 優(yōu)選為與置換墊300的內(nèi)表面接觸良好。置換墊300可用與前面對耳塞102實施例所述同樣的材料做成。此外，置換墊300 可用柔性熱塑橡膠(TPR)材料或硅酮做成，這樣它就可用清洗劑洗凈供重復(fù)使用。不過，置 換墊可用任何柔性熱塑材料如熱塑彈性體(TPE)和熱塑氨基甲酸酯(TPU)制成。支持架2 可用前述同樣的材料做成。由于支持架2 可能是注塑成形零件，均 勻冷卻時整個零件也可能具有差不多均勻的厚度，以確保模壓零件的尺寸穩(wěn)定性。因此，在 圖28和33所示的每一個支持架中，支持EAM墊200的支持架元件2 具有空腔431，目的 是從支持EAM墊200的支持架元件229的較厚部分去掉一些材料。在如圖41所示的本發(fā)明另一個實施例中，置換墊300，而且尤其是EAM墊200，是
17由具有幾個指狀物432的支持架元件2 支持，這些指狀物圍繞縱軸410朝向ζ方向。舉 例來說，在所示實施例中，有三個指狀物432。最希望指狀物432具有彎曲的能力，這樣當 EAM墊200被插入耳道沈時，指狀物432比較容易變形以與耳道的輪廓相配。仍然參照圖41，每個指狀物432具有末端438和從平臺436伸出的與之相對的基 底部分434。此外，每個指狀物具有縱軸或至少一段與縱軸對齊。一般這些縱軸或段落是彼 此平行的。每個指狀物被安置在圍繞縱軸410的圓周上，圓周的直徑由每個指狀物432的 外表面440界定。末端438的直徑比基底部分小一些，以便符合EAM墊200外表面428的 輪廓并增加末端的柔軟性。在另一種方案中，指狀物432基底部分和末端部分之間的直徑 可以不變。這里要注意的是，耳道沈不具有理想的圓柱截面。恰好相反，典型的耳道沈截面 在沿其長度的任何地方可能更像橢圓截面。當使用具有高度適應(yīng)性材料時，即使EAM墊200 為圓形也可能沒有什么關(guān)系。但是，某些用來支持EAM墊200的支持架2 可能比另一些 的柔軟性差，因而具有橢圓結(jié)構(gòu)對更好地與典型耳道沈相匹配有利。所以，在某些實施例 中可能希望提供如下面所述具有橢圓截面的EAM墊支撐412。因此，參照圖^Ka-c)，這里有四個指狀物432，它們可以如前面的實施例那樣被 安置在圓周上，或者安置成橢圓形狀。從x_y平面看，橢圓的縱軸433與置換組件310的縱 軸302對齊(見圖29c和38)。這樣指狀物432可以圍繞對稱軸折疊并適應(yīng)耳道沈的任何 不規(guī)則性。指狀物432的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為使軸線433不與指狀物432部分相交，如圖29B所示最 好軸線433位于每個指狀物432之間的任何空間內(nèi)，并緊靠指狀物432。如前所述，可以把置換組件310選擇性地取下并用新的或不同的置換組件310代 替。雖然并不要求，但最好有與右側(cè)或者左側(cè)耳夾相配的莖干頭330和置換組件310。這樣 可以簡化商品庫存，降低產(chǎn)品成本，并使用戶更換置換組件更方便?！岸ㄎ辉倍x為任意的結(jié)構(gòu)，用戶觸摸它以將聽力保護裝置100定位在耳朵內(nèi)。 最好這種結(jié)構(gòu)是剛硬或半剛硬的，而且包括手柄100、頸部104、肩部106、弓部108和壓力軸 承元件205。其它的結(jié)構(gòu)即使比較柔軟也可用作定位元件。例如，凸緣420就可以當作定位 元件用，只要它足夠大容易抓牢。現(xiàn)在參照圖26A和圖^B的分解圖，其分解圖顯示了有關(guān)如何將單獨的支持架元 件2 有選擇地或無選擇地連到耳夾上的實施例。如前所述，可以將莖干通過摩擦或過盈 配合與空腔相連。在一個實施例中，莖干120可以做成這樣，使置換組件310和耳夾之間不 能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(見圖^B)。例如，此莖干120可以具有細長的莖干頭330，它與細長的空腔 332正好一致(見圖2&K)。由于是細長的形狀，在莖干頭330和空腔332之間不可能產(chǎn)生 轉(zhuǎn)動。在空腔332內(nèi)部是隆起部333，它可能圍繞形成空腔332的整個內(nèi)壁335。當莖干頭 330被強制越過這個隆起部時，該置換組件由于過盈配合(或稱“卡扣連接”)而保持在適 當?shù)奈恢?。這種卡扣連接可以讓用戶容易在不同形狀和類型的置換組件310之間改變或互 換。當然，用其它方式也可實現(xiàn)同樣的功能。例如，三角形，橢圓形，或不規(guī)則形狀的莖干頭 330和相應(yīng)空腔332都能用來防止轉(zhuǎn)動。也可以采用其它的連接，例如鉤環(huán)，粘結(jié)劑，滑動機 構(gòu)，卡扣等。參照圖26A和圖^B，從圖可見，圍繞空腔332的是可以有的從一側(cè)伸出的手柄110，和帶任選定位凹槽225的壓力支撐元件205。此帶任選定位凹槽225的壓力軸承元件 205結(jié)構(gòu)可以讓壓力主要通過莖干120加到支持架元件2 上，以便利用它來將力從壓力板 1208和壓力墊202傳遞給耳朵。當然，也可以考慮像圖20的實施例那樣，將空腔332置于 置換組件310，以及處在耳夾上的莖干120/頭330上。參照圖44，這是關(guān)于支持架元件2 和耳夾的另一個實施例，其中EAM墊支持架元 件229的縱軸470相對于手柄110內(nèi)表面338成特定夾角472而給予固定。(為了簡單或 說明問題起見，這里省略了置換墊300和涂層109和119。)夾角472可在75度至160度 之間，最好它在105度至140度之間。但是，此固定夾角也可以從壓力支撐元件205的外板 表面474測量。在這種情況下，夾角476可以在20度至105度之間，且最好在40至75度 之間。莖干120可以永久固定或可取下地連接于耳夾頸部104。參照圖45-46，這是支持架元件2 和耳夾的另一個實施例，其中支持架元件2 具有與耳夾的樞轉(zhuǎn)連接裝置。(為了簡單或說明問題起見，這里省略了置換墊300和涂層 109和119。)莖干120具有支撐478。從該支撐的反面伸出銷子480。此支撐478安裝在 托架482內(nèi)，同時銷子480鉚接在托架每一側(cè)的孔484內(nèi)形成絞鏈。當裝配成如圖45所示 時，支持架元件2 可圍繞位于x-y平面內(nèi)的銷子縱軸在496方向自由旋轉(zhuǎn)。通過將銷子 480卡扣連接到孔484內(nèi)，可以容易地取下和更換置換組件。參照圖47-48，這是支持架元件2 和耳夾的另一個實施例，其中支持架元件2 有個從莖干120和/或莖干頭330伸出的凸臺486，用來防止用戶按錯誤的方向?qū)⒅脫Q組件 310置于耳夾上。(為了簡單或說明問題起見，這里省略了置換墊300和涂層109和119。) 特別是，凸臺486可以是與莖干120縱軸方向平行的矩形。在界定空腔332的壁335上開 有槽448。使莖干頭330接合到空腔332內(nèi)的唯一方法是讓凸臺486和槽488對齊。也可 以采用其它的凸臺形狀，不應(yīng)只限于矩形。此凸臺可以是任何突起或多個突起，只要能裝進 槽488內(nèi)并防止支持架元件2 相對耳夾處于不正確的方位。示于圖44-48的實施例可用于圖26_43所示的任意一個實施例，以及前面的一些 實施例，如圖20所示者。和本發(fā)明前面各實施例一樣，可以把可以有的觸摸標記置于可以有的手柄110和 /或弓形元件108上，用來告訴用戶為定位聽力保護裝置100應(yīng)該觸摸它的什么地方。此觸 摸標記可采用不同的材料、顏色、結(jié)構(gòu)和/或符號做成。舉例來說，圖20所示實施例中的觸 摸標記由定位凹槽225及涂層109和119構(gòu)成。觸摸標記對用戶可能看起來和/或感覺上 不相同。實際使用圖26-41的聽力保護裝置可按照以下步驟。首先，如圖42(a)所示，用 戶將耳夾繞在耳朵的耳廓部分。接著參照圖42(b)，當用戶把耳廓朝用戶頭頂拉時，EAM墊 200被插入耳道內(nèi)，同時壓力墊202被嵌入耳朵的對耳屏22和外耳M區(qū)域之間。再參照圖 42 (c)，用戶可以將耳夾推向并帶著EAM墊200推向耳道約30秒鐘，在此期間，EAM墊200和 壓力墊202膨脹或者貼合耳朵的形狀。諸如定位凹槽或其它的可從觸覺上探測的元件將引 導(dǎo)并讓用戶推動使聽力保護裝置到位的最佳部位。設(shè)想此標記也可以包括不同的結(jié)構(gòu)。另 外，此標記可以有不同的顏色，雖然這對觸覺鑒別并無幫助。在使用中，壓力墊202保持卷曲在外耳M的后外耳區(qū)11，如圖42(d)所示。當聽 力保護裝置100位置放得不合適時很容易被看出，因為手柄110看起來比相對于聽力保護裝置100正確裝在耳朵上時的狀態(tài)有偏移。手柄位置不正常作為對用戶或獨立的旁觀者 (如同事或上司)發(fā)出的信號，表明耳夾聽力保護裝置100沒有放到合適位置。圖43 (a和c)顯示用戶如何將手柄110從臉部移開以從耳道沈?qū)AM墊200移 出。當用戶臨時希望降低EAM墊200的效果時可能需要這樣做。此外，當手柄看來被安放 錯了時，它將警示安保人員提醒用戶重新調(diào)整聽力保護裝置，以獲得最大程度的保護。為獲 得最佳衰減量的正確位置示于圖43 (b和d)。雖然上面只對本發(fā)明的幾個實施例做了說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解，可以 對這些實施例作許多修改，只要在實質(zhì)上并不背離本發(fā)明的新思路和優(yōu)點。例如，本發(fā)明任 何一個實施例都可以改作耳機用(未示出)。耳機技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，用來傳輸聲音 的電子裝置可以嵌入至耳夾內(nèi)并與裝在頸部104的揚聲器相連。耳塞元件102/EAM墊200 至少可以部分地蓋住此揚聲器。另外，應(yīng)該明白，可以將每個實施例的各種特性結(jié)合起來， 而且不應(yīng)把權(quán)利要求書局限于這里顯示并說明過的幾個例子。在這里使用的術(shù)語“連接”和“相連”是指第一元件或部件以機械的方法和/或化 學(xué)的方法與第二元件或部件相連接的情形。術(shù)語“一體化”表示兩個部件之間的特殊結(jié)合， 它是在化學(xué)級別上永久連接的結(jié)果，例如焊件或同時注塑成形并不再分開的兩個零件。術(shù) 語“無源”是指不使用消除噪聲的電子裝置而將聲音衰減至10分貝水平或以上(最好在15 分貝水平或以上)的能力。當介紹本發(fā)明各種元件或其優(yōu)選情形時，字或詞“一”或“所述”用來表示有一個 或多個元件。術(shù)語“包含”、“包括”和“具有”用來表示包含在內(nèi)，并意味著除所列舉的元件 外還可以有別的元件。
權(quán)利要求
1.用于無源地消減個人耳道中的聲音的聽力保護裝置，此裝置包含置換組件，包括外耳道墊、壓力墊和支持架；以及定位元件，用于協(xié)助把此聽力保護裝置裝入耳道內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的聽力保護裝置，還包含第二置換組件，所述第二替換組件包括 第二外耳道墊、壓力墊和支持架，其中第二外耳道墊具有與所述外耳道墊不同的結(jié)構(gòu)，且其中所述置換組件和第二置換 組件在結(jié)構(gòu)上做成有選擇地與所述定位元件相連。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述外耳道墊和第二外耳道墊的長度、形狀或顏色 各不相同。
4.如權(quán)利要求1所述的聽力保護裝置，其中所述定位元件包含具有頸部、肩部和臂部 的耳夾。
5.如權(quán)利要求4所述的聽力保護裝置，還包含從肩部或頸部伸出的手柄，其中，該手柄 上沒有與之相連的繩狀元件。
6.如前任意一項權(quán)利要求所述的聽力保護裝置，其中該置換組件通過絞鏈或球窩中與 定位元件相連接。
7.如前任意一項權(quán)利要求所述的聽力保護裝置，還包含從所述定位元件或置換組件之 一伸出的莖干，該莖干有選擇地將該定位元件與所述置換組件相連接。
8.如權(quán)利要求7所述的聽力保護裝置，其中該莖干還包括莖干頭，和從莖干或莖干頭 伸出的凸臺，其中該凸臺適合嵌入空腔的槽內(nèi)，同時該空腔位于所述定位元件或置換組件 中的另一個上的莖干對面。
9.如前任意一項權(quán)利要求所述的聽力保護裝置，其中所述支持架元件包含多個指狀 物，每個指狀物具有縱軸且相互隔開，使得各縱軸相互平行或收斂。
10.如權(quán)利要求9所述的聽力保護裝置，其中所述指狀物沿橢圓形狀相互隔開。
11.如前任意一項權(quán)利要求所述的聽力保護裝置，其中外耳道墊形狀包括圓屋頂形、階 梯狀圓屋頂形或錐形。
12.如前任意一項權(quán)利要求所述的聽力保護裝置，其中該外耳道墊與該壓力墊連成一體。
13. 一種將無源聽力保護裝置置于佩戴者耳朵上的方法，其中該聽力保護裝置包含外 耳道墊，所述外耳道墊與壓力墊連接形成置換墊，且其中該置換墊被支持架元件支撐，同時 該支持架元件有選擇地和定位元件相連，此方法包括以下步驟確定佩戴者耳朵的構(gòu)造，該構(gòu)造包含耳廓和耳道孔，其中耳道孔鄰近包括外耳和對耳 屏的其它的耳朵結(jié)構(gòu)和區(qū)域；朝佩戴者頭頂區(qū)域拉耳廓；把外耳道墊置于耳道孔上方；將該外耳道墊推向耳道孔；以及將該壓力墊嵌入外耳和對耳屏之間。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中壓力墊表面被夾在外耳和對耳屏之間，因此它被對耳 屏部分地遮蓋。
15.如權(quán)利要求13的方法，其中定位元件包括圍繞耳廓置放的耳夾。
16.如權(quán)利要求13的方法，其中定位元件具有從包括手柄、肩部和弓部的一組結(jié)構(gòu)中 選擇的結(jié)構(gòu)之一；而且該定位元件可防止外耳道墊進入耳道超過預(yù)定的深度范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于人耳的聽力保護裝置及其使用方法。一個耳塞元件蓋住或進入耳道，并可形成與外耳道一致的形狀。此耳塞元件可以是置換組件的一部分。該裝置通過壓力墊至少部分地造成偏移，以在耳塞元件上提供一些力?？梢蕴峁┤芜x的手柄來協(xié)助從耳道拉出該耳塞元件或進行調(diào)節(jié)。任選的弓形元件圍繞耳廓夾置。該裝置可以改作耳機用。
文檔編號A61F11/12GK102065806SQ200980123713
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者S·C·格林, 梁偉康 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司