助聽器部件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種助聽器部件(24、25、30、32、34)的制造方法，所述方法包括：提供基體部件(23)；以及通過采用具有從0.1nl至10nl體積的液滴(18)的射流的噴墨打印工藝將將具有至少50μm厚度的粘彈性材料的功能性結(jié)構(gòu)(22)施加到基體部件的表面上，其中功能性結(jié)構(gòu)的硬度低于基體部件的硬度。
【專利說明】助聽器部件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及助聽器部件的、例如助聽器殼體的一部分的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]助聽器是小型化裝置，其在殼體中采用了電子部件、機(jī)械部件和電化學(xué)部件，例如麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、線圈、開關(guān)、處理器、放大器、各種傳感器、電連接器和電池。這些部件需要抗水汽和灰塵的密封件以及抗沖擊和振動的緩沖結(jié)構(gòu)以便防止所述部件失效和改善裝置的性能。助聽器揚(yáng)聲器也被稱作接收器。接收器和麥克風(fēng)大體上具有堅(jiān)硬的金屬殼體并且要求緩沖結(jié)構(gòu)與其周圍環(huán)境機(jī)械地隔離以便減少反饋。接收器和麥克風(fēng)是對振動敏感的部件。通過振動所引起的反饋問題是由于如下事實(shí)，即在助聽器的正常操作期間，接收器正輸出助聽器的麥克風(fēng)的放大信號。因?yàn)檎駝釉谔幱诜忾]機(jī)械接觸的部件之間傳遞，所以這些部件也被認(rèn)為對振動敏感。因此助聽器的殼體或者助聽器的容納接收器或麥克風(fēng)的部分是對振動敏感。
[0003]對振動不敏感部件的示例例如為不容納接收器或麥克風(fēng)的聽筒。
[0004]開關(guān)和電池隔室包括可移動的機(jī)械部件，所述機(jī)械部件會引起向助聽器殼體的內(nèi)部部件的開口并且因此需要抗水汽和灰塵的足夠密封。因?yàn)樗械碾娮硬考矊λ舾?，所以這樣的機(jī)械部件被認(rèn)為是對水汽敏感的部件。
[0005]通常地，這樣的密封件和緩沖結(jié)構(gòu)由軟材料制成并在由更硬材料、諸如由硬塑料或陶瓷材料制成的彎曲基體上定位。容納有這樣部件的助聽器的殼體大體上通過注射成型工藝制造。當(dāng)應(yīng)用兩部件式注射成型工藝時，殼體一些區(qū)域上的密封件和緩沖結(jié)構(gòu)可同時形成。然而，經(jīng)常這樣的工藝不易控制且所需的工具是昂貴的。而且，注射成型工藝的以形成完好結(jié)構(gòu)的能力受到限制。能以兩部件式注射成型工藝加工的可接受的軟執(zhí)行材料的選擇受到限制。
[0006]用于注射成型工藝的原材料可包含附加的類似金屬粉末或玻璃粉末的無機(jī)材料以達(dá)到具體的光學(xué)、電學(xué)或機(jī)械學(xué)特性。對于形成陶瓷材料而言，附加的燒結(jié)步驟會是必需的，同時形成緩沖結(jié)構(gòu)是不可能的。
[0007]已知三維結(jié)構(gòu)可通過噴墨打印來生產(chǎn)。這種3D噴墨打印是添加式制造方法,其通常用于快速成型。例如，3D打印系統(tǒng)基于由CAD系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)可產(chǎn)生3D原型。這樣的3D打印系統(tǒng)例如從Object Geometries公司或Z Corporation公司已能商業(yè)上獲得。
[0008]已提出使用3D噴墨打印工藝以制造聽力儀器聽筒，例如參見專利公開文獻(xiàn)US2010/0017006A1、US2007/0116311A1、GB2344556A、US2004/0107080A1 和 US7, 660，427B2。
[0009]專利公開文獻(xiàn)US2008/0070181A1涉及一種口語設(shè)備，其用于將來自聽力儀器的聲音結(jié)合到牙齒內(nèi)，該口語設(shè)備可通過使用3D噴墨打印工藝制造。
[0010]專利公開文獻(xiàn)W02011/000375A1涉及一種耳中接收器式助聽器的耳塞，所述耳塞包括根據(jù)使用者耳朵的測量形狀獨(dú)立成形的外殼。所述外殼的外表面設(shè)有用于測量腦電波信號的電極。通過使用導(dǎo)電墨水的噴墨打印工藝將電極施加到所述外殼上。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提供一種助聽器部件的制造方法，該方法成本高效、具有盡可能少的幾何學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)的約束、易于控制且在設(shè)計(jì)改變的情況下高度靈活且具有更好的聲學(xué)和機(jī)械學(xué)特性、且允許將多個功能組合到一個部件中。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過權(quán)利要求1中限定的方法實(shí)現(xiàn)。
[0013]本發(fā)明有益之處在于，借助采用了具有從0.1nl至IOnl體積的液滴射流的噴墨打印工藝，通過將具有至少50 μ m厚度的粘彈性材料的功能性結(jié)構(gòu)施加到基體部件的表面上，相對硬的基體能以簡單、高效且無接觸的方式設(shè)有相對軟的功能性結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的方法就功能性結(jié)構(gòu)的幾何形狀和拓?fù)涠詢H具有很少的約束并且在重新設(shè)計(jì)助聽器部件的情況下高度靈活。特別地，這樣的制造方法可取代兩部件式注射成型工藝，由此節(jié)省了由注射成型所需工具引起的成本。因而，根據(jù)本發(fā)明的制造方法特別適合于小批量生產(chǎn)且適于個別成形的部件。
[0014]此外，本發(fā)明還適合于對類似接收器、麥克風(fēng)、線圈、開關(guān)或旋鈕的現(xiàn)有部件進(jìn)行修改。該創(chuàng)新性的方法提供了如下可能，即將緩沖結(jié)構(gòu)或密封結(jié)構(gòu)施加在這樣的部件上，而代替在助聽器殼體以內(nèi)形成所述緩沖或密封結(jié)構(gòu)。該替代工藝在助聽器殼體與接收器或麥克風(fēng)或其它對振動敏感的部件之間形成緩沖結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中限定。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]在下文中，將參照所附附圖對本發(fā)明的示例進(jìn)行闡述，其中:
[0017]圖1為用于將功能性結(jié)構(gòu)施加到基體上的噴墨打印設(shè)置的示意圖；
[0018]圖2A為包括了振動緩沖結(jié)構(gòu)的助聽器的接收器殼體的一部分的示意性側(cè)視圖；
[0019]圖2B為圖2A的那部分的俯視圖；
[0020]圖2C為在制造期間圖2A和2B的那部分的示意圖；
[0021]圖3為幾個助聽器部件的橫向視圖，其中待設(shè)有粘彈性功能性結(jié)構(gòu)的區(qū)域通過箭頭標(biāo)記；以及
[0022]圖4為助聽器部件的透視圖，其中待設(shè)有粘彈性功能性結(jié)構(gòu)的區(qū)域通過箭頭標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在圖1中，示意性示出了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于通過噴墨打印將3D結(jié)構(gòu)施加到基體上。打印系統(tǒng)包括驅(qū)動器10、流體儲存器14和孔眼(即噴嘴)16，所述驅(qū)動器根據(jù)在該驅(qū)動器10輸入端處供應(yīng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動換能器12 (諸如壓電換能器或加熱器)。流體以大氣壓供應(yīng)至流體儲存器14，并且換能器12以如下方式對流體儲存器14中的流體作用，即當(dāng)驅(qū)動器10已接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)脈沖時，液滴18噴射穿過孔眼16。液滴18被朝著基體表面20噴射，所述基體表面沿與液滴18的射流垂直的方向移動。根據(jù)本發(fā)明的噴墨打印工藝的射流的液滴18具有從0.1nl至IOnl的體積。
[0024]三維結(jié)構(gòu)可例如通過如下方式形成，即反復(fù)掃描基體表面20以使得所述結(jié)構(gòu)逐層積累(即基體表面區(qū)域20的每個點(diǎn)被多次帶進(jìn)液滴18的射流中；圖1中示出了結(jié)構(gòu)的第一層的產(chǎn)生)。
[0025]產(chǎn)生3D結(jié)構(gòu)的示例在圖2C中圖示，其中幾個凸起狀功能性結(jié)構(gòu)22被施加到基體部件23上以便制造助聽器揚(yáng)聲器殼體的一部分24。功能性結(jié)構(gòu)22設(shè)計(jì)成用作緩沖元件。圖2A和2B分別示出了在制造之后揚(yáng)聲器殼體部分24的側(cè)視圖和俯視圖。
[0026]基體部件例如可為聚合物或玻璃強(qiáng)化聚合物。所述基體部件也可由金屬或陶瓷制成，或者所述基體部件可包含金屬材料和/或陶瓷材料。
[0027]基體部件大體上通過注射成型工藝制造，并且優(yōu)選地由相對硬的塑料或陶瓷材料制成。
[0028]可替代地，所述基體、例如接收器或麥克風(fēng)由金屬制成。
[0029]合成的或金屬的基體材料的硬度可以以Vickers硬度分類；如果所述材料是金屬，那么其可具有范圍從10至3000HV3的硬度；對于塑料而言硬度范圍可從I至10000HV0.01。
[0030]由于如下事實(shí)，即注射成型工藝經(jīng)常制造相對低粗糙度的表面，所以在施加功能性結(jié)構(gòu)之前會有必要對基體部件的表面施加表面處理。例如，在施加功能性結(jié)構(gòu)之前，基體部件的表面可通過諸如X-射線、加速電子、UV激光、可見激光或IR激光的輻照而被活化和/或調(diào)整。然而，也可施加其它的表面處理，尤其是為了使基體部件的表面粗糙化。優(yōu)選地，在施加功能性結(jié)構(gòu)之前，基體部件的表面具有根據(jù)VDE3400Ra值在12至33之間的表面粗糙度。 [0031]在已被施加到基體部件上之后，功能性結(jié)構(gòu)可通過施加熱量或輻射而固化。
[0032]功能性結(jié)構(gòu)的厚度為至少50 μ m并且優(yōu)選不超過500 μ m。
[0033]功能性結(jié)構(gòu)的硬度低于基體部件的硬度。功能性結(jié)構(gòu)由粘彈性材料制成，所述粘彈性材料優(yōu)選具有范圍在10至80ShoreA的硬度。
[0034]例如，功能性結(jié)構(gòu)的材料可以是聚酰胺6.6、聚酰胺12、丙烯、聚氨酯、嵌段聚醚酰胺樹脂、TPE、硅化合物或丙烯酸材料。
[0035]在圖2中示出了一個示例，其中功能性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成用作振動緩沖和沖擊吸收元件。根據(jù)其它示例，功能性結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)成用作密封件。
[0036]根據(jù)圖2的示例，設(shè)有功能性結(jié)構(gòu)的所述部件為助聽器揚(yáng)聲器的殼體部分。然而，助聽器的其它部件(例如助聽器的殼體部分、助聽器耳掛的一部分、用于手動控制助聽器的控制元件的一部分、助聽器麥克風(fēng)的殼體部分、助聽器回路的一部分、或助聽器音頻插口)也可設(shè)有這樣的功能性結(jié)構(gòu)。接收器或麥克風(fēng)也可設(shè)有功能性結(jié)構(gòu)。
[0037]需要密封件和/或緩沖元件的任何助聽器部件可設(shè)有根據(jù)本發(fā)明通過噴墨打印工藝施加的功能性元件。這樣的部件的示例在圖3和圖4中示出。例如，助聽器耳掛30的兩端可設(shè)有緩沖元件。助聽器殼體部分32的被設(shè)計(jì)成接受耳掛30 —端的端部也可設(shè)有密封件。
[0038]在圖3中示出了接收器殼體部分24和25。所述接收器殼體部分可設(shè)有緩沖元件。進(jìn)一步地，在圖3中示出了手動控制元件34，所述手動控制元件可設(shè)有密封件。此外，功能性結(jié)構(gòu)可以如下方式施加至手動控制元件，即手動控制元件34的外側(cè)對于使用者而言感覺柔軟。[0039]優(yōu)選地，所述助聽器是BTE (耳后式)或ITE (耳內(nèi)式)助聽器。
[0040]噴墨打印工藝也能用于為聽力儀器部件提供二維(即比50 μ m薄的)表面涂層，以便為分別的聽力儀器部件賦予特定的表面特性，諸如提供疏水表面或?qū)щ姳砻?。然而，這樣的工藝并不形成本發(fā)明的與在助聽器部件上產(chǎn)生3D功能性結(jié)構(gòu)相關(guān)的部分。
【權(quán)利要求】
1.一種助聽器部件(24、25、30、32、34)的制造方法，所述方法包括: 提供基體部件(23)； 通過采用具有從0.1nl至IOnl體積的液滴(18)的射流的噴墨打印工藝將具有至少50 μ m厚度的粘彈性材料的功能性結(jié)構(gòu)(22)施加到所述基體部件的表面上，其中所述功能性結(jié)構(gòu)的硬度低于所述基體部件的硬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基體部件是助聽器的對振動敏感或?qū)λ舾械牟考?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基體部件通過注射成型工藝生產(chǎn)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在施加所述功能性結(jié)構(gòu)(22)之前，所述基體部件(23)的表面被處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在施加所述功能性結(jié)構(gòu)(22)之前，所述基體部件(23)的表面被粗糙化。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，在施加所述功能性結(jié)構(gòu)(22)之前，所述基體部件(23)的表面通過諸如X-射線、UV-激光、可見激光或IR激光的輻照被活化和/或調(diào)整。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在將所述功能性結(jié)構(gòu)(22)施加到所述基體部件(23)的表面上之后，所述功能性元件通過施加熱量、氣體或輻射而固化。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在施加所述功能性結(jié)構(gòu)(22)之前，所述基體部件(23)的表面具有Ra值至少為12的粗糙度。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述功能性結(jié)構(gòu)(22)的材料硬度是從10至80ShoreA。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述功能性結(jié)構(gòu)(22)的材料是硅化合物和/或丙烯酸材料。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述基體部件(23)的材料硬度如下:如果所述材料是金屬則硬度為10至3000HV3 ;以及如果所述材料是塑料則硬度為 I 至 10000HV0.01。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述功能性結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成用作密封件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述功能性結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成用作振動緩沖元件(22)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述功能性結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成用作沖擊吸收元件(22)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述部件為助聽器的殼體部分(32)、助聽器耳掛(30)的一部分、助聽器揚(yáng)聲器的殼體部分(24、25)、手動助聽器控制元件(34)的一部分、助聽器麥克風(fēng)的殼體部分、助聽器回路的一部分、或助聽器音頻插口。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述助聽器是BTE或ITE助聽器。
【文檔編號】H04R25/00GK104023949SQ201280065437
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月17日
【發(fā)明者】M·里蓬霍夫, A·施萊辛格 申請人:峰力公司