專利名稱：活節(jié)接合式耳塞的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及活節(jié)接合式耳塞。
多年來人們使用耳塞來保護聽力。這些年中，制作耳塞的各種不同的材料包括棉花、軟蠟、熱塑性聚合物和泡沫。耳塞的形狀也多變，以求獲得改善的效果和舒適性。已知的耳塞實例在美國專利號4,094,315、5,044,463、外觀設計340,282、外觀設計358,463和外觀設計371,193中有所揭示，且已知的連接式耳塞的實例在美國專利號4,490,857、4,819,624和4,671,265中有所揭示。
人的耳道有多重彎道且沿耳道的途徑有直徑的變化。通常，良好的聽力保護只要將耳塞插入耳道的第一個彎道即可獲得。然而，耳塞在耳道中的彎曲可產(chǎn)生一作用于耳道的力，它會給佩戴者造成不舒適感。由此引起的疼痛常使佩帶者將耳塞從耳朵中全部地或部分地拔出。因此，佩帶者必須承受由這種耳塞造成的痛苦和不舒適，或者承受他們的耳朵面臨可損害他們聽力的巨大噪聲的風險。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種新型耳塞，它能保護佩帶者免受巨大噪聲且對佩帶者不產(chǎn)生嚴重的不舒適。
簡而言之，本發(fā)明的特點在于一種泡沫耳塞，它包括第一節(jié)、第二節(jié)以及位于第一節(jié)和第二節(jié)之間的預定活節(jié)區(qū)，這樣，耳塞顯現(xiàn)一不大于約10g的平衡彎曲力。
在另一方面，本發(fā)明的特點在于一種泡沫耳塞，它包括第一節(jié)、第二節(jié)以及位于第一節(jié)和第二節(jié)之間并靠近第一節(jié)和第二節(jié)的預定活節(jié)區(qū)，該活節(jié)區(qū)的耳塞的橫截面積不大于第一節(jié)頂端處的耳塞的橫截面積的約80％，且不大于第二節(jié)頂端處的耳塞的橫截面積的約80％。
本發(fā)明的耳塞能夠至少在一預定區(qū)域彎曲且對耳道的內(nèi)壁施加相對小的力。該耳塞可構(gòu)造成包括多個預定的活節(jié)區(qū)，它們能使耳塞沿多個不同的方向彎曲，它們能使諸節(jié)相互之間略微獨立移動。該耳塞可適應耳道的輪廓且緊緊塞住耳道。簡言之，本發(fā)明的耳塞對佩帶者不僅提供良好的聽力保護而且?guī)磔^佳的舒適感。
術(shù)語解釋有關(guān)本發(fā)明，這些術(shù)語具有下列的含義“活節(jié)地”指由諸活節(jié)構(gòu)成。
“活節(jié)”指連接的彎曲。
“活節(jié)區(qū)”是能夠彎曲的一接頭。
“預定的活節(jié)區(qū)”是耳塞在制造時形成的活節(jié)區(qū)。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點可從下列較佳實施例的描述和權(quán)利要求書中變得更為清晰。
附圖簡介

圖1a是包括活節(jié)區(qū)12a、12b的耳塞10的一實施例的側(cè)視圖。
圖1b是圖1a的耳塞10處于彎曲位置時的側(cè)視圖。
圖2a是包括活節(jié)區(qū)22a、22b、22c的耳塞20的第二實施例的側(cè)視圖。
圖2b是圖2a的耳塞20處于彎曲位置時的側(cè)視圖。
圖3a是包括活節(jié)區(qū)38a、38b、38c的耳塞30的第三實施例的側(cè)視圖。
圖3b是圖3a的耳塞30處于彎曲位置時的側(cè)視圖。
圖4是根據(jù)第四實施例的耳塞50的側(cè)視圖。
圖5是根據(jù)第五實施例的耳塞60的截面圖。
圖6是根據(jù)第六實施例的包括內(nèi)芯82的耳塞80的側(cè)視圖。
圖7是根據(jù)第七實施例的耳塞80’的側(cè)視圖。
圖8是根據(jù)第八實施例的耳塞90的側(cè)視圖。
圖9是根據(jù)第九實施例的耳塞100的側(cè)視圖。
圖10是水平位于一彎曲力測試裝置上的耳塞的側(cè)視圖。
圖11是施加在圖10的耳塞上的一力的側(cè)視圖。
較佳實施例的詳述本耳塞較佳地顯現(xiàn)一不大于約10g的平衡彎曲力(即，保持耳塞處于彎曲位置所需的力)，如根據(jù)平衡力測試法進行測試，最好不大于約6g。該耳塞最好還顯現(xiàn)一不大于約30g的峰值彎曲力(即，彎曲耳塞所需的最大力)，如根據(jù)峰值力測試法進行測試，最好不大于約20g。
耳塞最好在壓縮或形變下可彈性變形，這樣，一旦撤去反力，它即膨脹恢復到其原始形狀。因此，耳塞插入耳道可發(fā)生形變或受壓縮，而且，一旦插入，耳塞即恢復(例如，膨脹)而足以有效地塞緊耳道。
耳塞較佳地以這樣的方式構(gòu)造，即，活節(jié)區(qū)的耳塞的橫截面積不大于兩個節(jié)中的每一個節(jié)的頂端處(即，最大截面尺寸)的耳塞的橫截面積的約80％，更佳地不大于約75％，最好不大于約70％，上述兩節(jié)靠近活節(jié)區(qū)并形成預定的活節(jié)區(qū)。
圖1-9示出多個不同實施例的耳塞。圖1a和1b示出一耳塞10，它包括一位于第一節(jié)14和第二節(jié)16之間的預定的活節(jié)區(qū)12a，以及一位于第二節(jié)16和弧形端節(jié)18之間的第二預定的活節(jié)區(qū)12b，見圖1a所示。當一力(F)施加在耳塞10時，如圖1b所示，在至少兩個預定的活節(jié)區(qū)12a、12b中的一個活節(jié)區(qū)處，耳塞10發(fā)生彎曲。
耳塞可包括任意多個由節(jié)分隔的活節(jié)區(qū)。耳塞較佳地至少包括兩個預定的活節(jié)區(qū)，最好包括至少三個預定的活節(jié)區(qū)。
圖2a和2b示出一耳塞20，它包括一大致圓柱形端節(jié)21，一位于第一節(jié)24a和第二節(jié)24b之間的第一預定的活節(jié)區(qū)22a，以及一位于第二節(jié)24b和一大致球形的端節(jié)26之間的第二預定的活節(jié)區(qū)22b。
這些預定的活節(jié)區(qū)和節(jié)可圍繞耳塞的圓周在連續(xù)或不連續(xù)的范圍內(nèi)延伸，而且可呈現(xiàn)各種形狀和尺寸。一個活節(jié)區(qū)或一個節(jié)可形成各種各樣的形狀(如從截面上看)，例如，包括圓形，橢圓形和多邊形(例如，三角形，正方形和矩形)。一節(jié)也可以是弧形，球形或圓柱形。在某些實施例中，例如，遠端節(jié)是圓柱形，擴張形或曲線形的，而近端是球形或弧形的。一節(jié)可以呈連續(xù)的或不連續(xù)突起的形式，其具有曲線形(例如凸形)，平面形或兩者的組合的外壁。具有曲線形外壁的突起的實例包括圓形和橢圓形突起。具有平面形外壁的突起的實例包括四邊形(例如，正方形，矩形和菱形)，六邊形和截頭錐形突起，以及它們的截斷形式的突起。這些預定的活節(jié)區(qū)和節(jié)的尺寸較佳地做成相互之間協(xié)作，以能使耳塞的諸節(jié)相互之間(即，以分段的方式)略微獨立地彎曲，膨脹和收縮。
圖3a和3b示出一耳塞30，它包括三個預定的活節(jié)區(qū)38a，38b和38c，三個節(jié)40a，40b和40c(節(jié)40a和40b各形成一凸形突起)，以及一大約球形的近端節(jié)42。
耳塞可以是一體的元件，它由單一的或同質(zhì)的材料組成(或基本上組成)。耳塞還可包括這樣的活節(jié)區(qū)和節(jié)，它們相互之間至少在一個特性方面有差別，例如，密度、硬度、剛度或它們的組合等方面。通過改變與活節(jié)區(qū)接界的至少一個節(jié)的諸特性中的一個特性，以使節(jié)相對于活節(jié)區(qū)具有較高密度或較大硬度或剛度，則當一力作用于耳塞時，耳塞呈現(xiàn)出在預定的活節(jié)區(qū)彎曲的傾向。
可采用多種技術(shù)來實現(xiàn)耳塞各部分在密度，硬度或剛度上的差異。耳塞可由具有不同特性的多種不同材料來構(gòu)造，這樣，耳塞的節(jié)、活節(jié)區(qū)、本體或它們的組合均為不同的材料。例如，節(jié)可由第一種材料制成，活節(jié)區(qū)可由第二種材料制成，其中，從包含硬度、密度或剛度的組群中選擇的第一種材料的至少一種特性不同于(即，大于)第二種材料的該特性。第一種材料和第二種材料之間的特性的差異使耳塞產(chǎn)生在活節(jié)區(qū)彎曲的傾向。例如，在圖4中，耳塞50包括第一種材料制成的節(jié)52a，52h和52c。它們與由第二種材料制成的預定活節(jié)區(qū)54a，54b和54c交替排列。
耳塞也可包括在耳塞的一區(qū)域(例如，節(jié)，活節(jié)區(qū)或兩者的組合)上的一種膜，例如，涂層或蒙皮。該膜可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，也可圍繞耳塞的圓周延伸或存在于一區(qū)域內(nèi)的離散的部分。該膜可改變與其相聯(lián)系的區(qū)域的特性。例如，膜可使復膜的區(qū)域(例如，一節(jié))相對于耳塞的非復膜區(qū)域(例如，一活節(jié)區(qū))變得更剛。增加膜的厚度可增加該區(qū)域的剛度。該膜可包括該耳塞的成分，不同于耳塞成分的一種成分或兩種組合的成分。
膜的形成可通過在耳塞上涂復(例如，噴鍍)一種成分(例如，一種熱塑性成分)。這種成分能夠滲透入耳塞的本體。該成分滲透入耳塞本體縱深(例如進入一泡沫本體的諸孔中)的距離，以及涂復成分的相對的特性(例如，密度、硬度和剛度或它們的組合)可以改變復膜區(qū)域的特性，例如增加該成分進入一區(qū)域縱深的距離可增加該區(qū)域的剛度。
該膜也可以蒙皮的形式形成在耳塞的外部。形成一蒙皮的一種方法包括將耳塞材料注射入一膜腔中，從而在耳塞的外部形成耳塞材料的一蒙皮。在加工過程中，蒙皮的厚度可以改變，例如，在耳塞材料存在于膜腔的同時，改變模具不同區(qū)域的溫度。對于某些模塑成分，降低模具的溫度會增加蒙皮的厚度。
圖5所示的耳塞60包括在節(jié)表面上的膜層68。復膜的節(jié)62a，62b和62c的剛度相對于非復膜的活節(jié)區(qū)64a和64b較大，這樣，當一力作用于耳塞60時，耳塞60顯現(xiàn)在活節(jié)區(qū)64a，64b處彎曲的傾向。
在另一實施例中，如圖6-9所示，耳塞包括一嵌入在母體(例如，泡沫)中的內(nèi)芯元件。該內(nèi)芯元件可以是各種形狀和大小，例如，包括球形，圓柱形，圓形，橢圓形，三角形，正方形，或矩形。該內(nèi)芯元件的剛度最好大于包圍的母體的剛度。內(nèi)芯元件較佳地是泡沫或塑料。
圖6和7分別示出耳塞80和80’，它們包括嵌入在母體84中的圓柱形內(nèi)芯元件82。母體84包括節(jié)86a，86b和86c，它們各有一較大的第一直徑，以及具有一較小的第二直徑的活節(jié)區(qū)88a，88b。在一力的作用下，相對較小直徑的活節(jié)區(qū)88a，88b較之直徑較大的節(jié)86a，86b和86c更趨向于彎曲。
如圖7所示，耳塞80’可包括一內(nèi)芯元件82，該元件包括被母體84包圍的內(nèi)芯節(jié)86a，86b和86c，以及未被母體84包圍的活節(jié)區(qū)88a和88b。
在另一實施例中，如圖8所示，耳塞90包括一內(nèi)芯元件92，該元件包括節(jié)96a，96b和96c，以及由不同材料(例如，不同密度，硬度，剛度或其組合的材料)制成的活節(jié)區(qū)98a和98b?；罟?jié)區(qū)98a和98b的材料應使耳塞90在活節(jié)區(qū)98a和98b較之節(jié)96a，96b和96c呈現(xiàn)更大的彎曲傾向。
在某些實施例中，例如，如圖9所示，內(nèi)芯元件102是不連續(xù)的，這樣，內(nèi)芯元件102包括互相隔開的節(jié)106a，106b和106c，并被耳塞100的本體的母體104包圍而相互之間分隔。介于節(jié)106a，106b和106c之間的區(qū)域形成活節(jié)區(qū)108a和108b。
本發(fā)明現(xiàn)將借助于下列實例作進一步描述。
實例測試程序如下是用于實例的測試程序。
峰值彎曲力測試法用一粘結(jié)成分涂復耳塞的基端(即遠端)，然后粘結(jié)到一金屬基底上。金屬基底應這樣放置，即，如圖10所示，耳塞的縱向長度可水平方向離金屬基底伸展。一垂直于耳塞長度放置的、由25mm×25mm鋁板組成的測頭，如圖10所示，連接于一測力裝置，并沿一直線路徑垂直移動，如圖11所示，在離耳塞底2cm的一點處與耳塞接觸。一旦與耳塞接觸，測頭以3毫米/秒的速率另外垂直移動5.7mm，由此，使耳塞彎曲。然后，記錄達到的峰值彎曲力(g)。峰值彎曲力的測試在室溫約22℃(72°F)下進行。
平衡彎曲力測試法在獲得峰值彎曲力之后，測頭在該位置上保持30秒。在此期間，將耳塞保持在彎曲位置上所需的力降低到一平衡力。平衡彎曲力通過下列方法確定在20.0秒至29.9秒的期間內(nèi)，以每秒10次測量的速率，量測施加在耳塞上的力，并取獲得值的平均值。然后，記錄下平衡彎曲力(g)。平衡彎曲力測試在室溫約22℃(72°F)下進行。
<實例1>
一種耳塞的泡沫成形成分制備如下。37份異氰酸鹽的預聚合物，它包括66.3％甲苯二異氰酸鹽，17.5％聚丙烯乙二醇(2000分子量)，16.2％三丙烯乙二醇(DOW，Midland，MI)；40份Voranol多元醇的混合物，它包括16.67％2110型多元醇，16.67％2120型多元醇，16.67％3701型多元醇，48.33％450N型多元醇以及1.67％1421型多元醇(DOW，Midland，MI)；0.37份Dabco DC198表面活化劑(空氣成分，Allentown，PA)；0.86份Fomrez C-2八價錫的催化劑(Witco，Houston，TX)；0.13份惰性的顏料；以及0.24份水。
耳塞的泡沫成形成分注入模具內(nèi)使其反應，以形成如圖2a所示形狀的泡沫耳塞。該泡沫耳塞通常25毫米長且?guī)в幸黄降亩瞬俊?br> 根據(jù)上述的測試程序?qū)ε菽M行測試。其結(jié)果列于表1中。
<實例2>
實例1的耳塞泡沫成形成分注入模具內(nèi)使其反應，以形成如圖3a所示形狀的泡沫耳塞。該泡沫耳塞通常25毫米長且具有一平的端部。
根據(jù)上述的測試程序?qū)ε菽M行測試。其結(jié)果列于表1中。
表1

本文件中所有援引的專利和專利的應用，包括在背景技術(shù)中引舉的，全部納入本文以供參考。
本發(fā)明還適合在缺少本文中未明確描述的任何元件的情況下實施。
其它的實施例均在權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種泡沫耳塞包括第一節(jié)；第二節(jié)；以及位于所述第一節(jié)和第二節(jié)之間的預定活節(jié)區(qū)，以使所述耳塞呈現(xiàn)的平衡彎曲力不大于約10g。
2.如權(quán)利要求1所述的耳塞，其特征在于，所述耳塞呈現(xiàn)的峰值彎曲力不大于約30g。
3.如權(quán)利要求1或2所述的耳塞，其特征在于，還包括第三節(jié)、以及位于所述第三節(jié)和第二節(jié)之間的第二預定活節(jié)區(qū)。
4.如權(quán)利要求3所述的耳塞，其特征在于，所述第一節(jié)包括一凸出的突起，所述第二節(jié)包括一凸出的突起，所述第三節(jié)包括一大致球形的突起。
5.如權(quán)利要求4所述的耳塞，其特征在于，還包括靠近所述第一節(jié)的第四節(jié)，所述第四節(jié)為圓柱形。
6.如權(quán)利要求1-5所述的耳塞，其特征在于，所述第一節(jié)具有從由密度、硬度、剛度或其組合所構(gòu)成的組群中所選擇的至少一種特性，它不同于所述活節(jié)區(qū)對應的特性。
7.如權(quán)利要求1-6所述的耳塞，其特征在于，還包括內(nèi)芯元件，所述內(nèi)芯元件嵌入在泡沫母體中。
8.一種泡沫耳塞，包括第一節(jié)；第二節(jié)；以及位于所述第一節(jié)和第二節(jié)之間、且靠近第一節(jié)和第二節(jié)的預定活節(jié)區(qū)，所述耳塞在活節(jié)區(qū)處的橫截面積不大于其在第一節(jié)的頂端處的橫截面積的約80％，且不大于其在第二節(jié)的頂端處的橫截面積的約80％。
9.如權(quán)利要求8所述的泡沫耳塞，其特征在于，所述耳塞在活節(jié)區(qū)的橫截面積不大于其在第一節(jié)的頂端處的橫截面積的約70％。
10.如權(quán)利要求8-9所述的耳塞，其特征在于，所述耳塞呈現(xiàn)的平衡彎曲力不大于約10g。
全文摘要
一種泡沫耳塞包括第一節(jié)、第二節(jié)、以及位于第一節(jié)和第二節(jié)之間的預定活節(jié)區(qū)。該耳塞呈現(xiàn)的平衡彎曲力不大于約10g。
文檔編號A61F11/08GK1505497SQ00819692
公開日2004年6月16日 申請日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月30日
發(fā)明者D·M·雷默, P·A·馬丁森, D M 雷默, 馬丁森 申請人:3M創(chuàng)新有限公司