專利名稱：用于可膨脹耳內裝置的壓力調節機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及可膨脹耳內裝置，且確切地說，涉及所述裝置中用于對膨脹期間的膨脹壓力進行調整并控制的零部件。耳內裝置包括耳內聽力保護器(耳塞)、耳機、助聽裝置等等，且本發明涉及量身定做的耳內裝置，該裝置在原位形成，以在形態上貼合個人的耳道和耳甲腔(cavum concha)內部。
背景技術：
本發明人已提出可為個人耳朵量身定做的聽力保護裝置，而且頒發給麥景圖 (McIntosh)等人的第6，339，648號和第6，754，357號美國專利中已說明并主張所述裝置。這些裝置主要包括芯部件，其周圍布置有處于緊縮狀態的鞘套；永久性固化型化合物，其注入芯部件和鞘套之間所形成的腔內，以使裝置在形態上貼合所述耳道的輪廓。這樣，耳內裝置便可定制，從而增強裝置性能并真正提高個人舒適度。鞘套通常由具有水動力特性的硅材料制成，從而可進行準等壓膨脹過程，該準等壓膨脹過程無需外部約束(與可膨脹的氣球相似)便可在膨脹期間大體維持恒壓(P1)，所述恒壓通常為約0.8psig (約5. 5kPa的相對壓力)。但是，當在耳道內受到約束時，內部壓力會升高并導致耳內裝置過度膨脹，從而當固化型化合物經由注入通道在芯和鞘套之間注入時，可能使該裝置的佩戴者受傷或不舒服(處于高于耳道舒適界限壓力水平P2的壓力)，該壓力大約為2. Opsig (約14kPa的相對壓力)。第6，687，377號美國專利以及第2005-0123146A1號美國專利申請案均嘗試解決限制最大壓力水平這一問題，方法是在膨脹模式期間在原位對耳內裝置的聲衰減進行評估。因此，需要一種能夠在可膨脹耳內裝置的膨脹模式期間調節壓力的改良機構。
發明內容
因此，本發明的總目標是提供一種能夠在可膨脹耳內裝置的膨脹模式期間調節壓力的機構，從而解決上述問題。本發明的一個優點在于，壓力調節機構將最大壓力界限設置在特定值，從而確保耳內裝置在形態上貼合個人的耳道和耳甲腔的內部，而不會使個人不舒適。本發明的另一個優點在于，壓力調節機構確保用于使耳內裝置適應人耳道的幾何形狀的化合物量足以進行適當擴展，以呈現個人的耳道和耳甲腔的輪廓。本發明的又一個優點在于，提供一種設備，用于對使鞘套膨脹以在形態上貼合耳道的固化型化合物的量進行限制。本發明的還一個優點在于，所述壓力調節機構包括設定壓力機構，所述設定壓力結構讓用戶能改變最大壓力界限，以確保必要時更好地使可膨脹耳內設備免受噪音影響，即使用戶要在短時間內忍受一些不適。根據本發明的一方面，提供一種用于調節注入可膨脹耳內裝置中的固化型化合物的壓力的壓力調節機構，所述耳內裝置包括芯部件，其具有通常與個人耳道的輪廓相似的外形；聲孔，其設在芯部件內且經由該芯部件從耳道的外部區域進入耳道內的相對較內區域；平臺，其在耳道外部與芯部件相連；可膨脹的開放式鞘套，其具有固定到芯部件的相對較內區域的閉合端，所述鞘套呈現第一狀態并在膨脹前折疊成可膨脹狀態、與芯部件緊鄰，芯部件和平臺具有連通的注入通道，用于將固化型化合物注入所述芯部件和處于可膨脹狀態的所述鞘套之間所形成的空間中，所述壓力調節機構包括主體，所述主體連接到與所述空間連通的流出通道，所述主體允許在排放任何多余的固化型化合物的同時，將固化型化合物的壓力維持在預定壓力水平，所述預定壓力水平低于在鞘套從可膨脹狀態膨脹到并處于膨脹狀態期間，個人耳道內可接受的舒適界限壓力水平，其中所述鞘套大體呈現所述耳道的內部輪廓。根據本發明的另一方面，提供一種可膨脹耳內裝置，所述耳內裝置包括芯部件，其通常具有與個人耳道的輪廓相似的外形；聲孔，其設在芯部件內且經由該芯部件從耳道的外部區域進入耳道內的相對較內區域；平臺，其在耳道外部與芯部件相連；可膨脹的開放式鞘套，其具有固定到芯部件的相對較內區域的閉合端，所述鞘套呈現第一狀態并在膨 脹前折疊成可膨脹狀態、與芯部件緊鄰，芯部件和平臺具有連通的注入通道，用于將固化型化合物注入芯部件和處于可膨脹狀態的鞘套之間所形成的空間；流出通道，其與所述空間連通，以排放任何多余的固化型化合物；以及與流出通道相關聯的壓力調節機構。較為便利的是，所述壓力調節機構還可用作對注入所述空間內的固化型化合物的量進行限制的機構。壓力調節機構的主體可采用足夠長的管道的形式，以確保對空隙內的化合物進行壓力調節，并讓任何多余的化合物從流出通道中流出。在替代方案中，壓力調節機構的主體可采用管道的形式，所述管道具有外部施壓器，從而可壓縮所述管道，以便對壓力和通過所述管道的流進行調整。例如，外部施壓器可采用螺旋夾的形式，所述螺旋夾使用時可改變管道的內徑大小，從而改變通過所述管道的流。技術人員應了解，外部調節器可采用能實現相同結果的任何適合形式。在另一替代方案中，壓力調節機構的主體可采用安全閥或卸載閥的形式，其能夠對壓力進行調整，并在膨脹期間且固化前，對鞘套和芯部件之間的空隙中的材料量進行控制。仔細閱讀下文將會清楚了解本發明的其他目標和優點。
參考與下圖有關的描述可更好地理解本發明的其他方面和優點，其中不同圖中使用的相同參考數字表示相同部件，在附圖中圖I為根據本發明的具有壓力調節機構的第一實施例的可膨脹耳內裝置的局部截面示意圖；圖2為類似于圖I的圖，圖示根據本發明的壓力調節機構的第二實施例；圖3為類似于圖I的圖，圖示根據本發明的壓力調節機構的第三實施例；以及圖4為類似于與圖I的圖，圖示根據本發明的壓力調節機構的第四實施例。
具體實施例方式參考附圖，圖I、圖2、圖3和圖4描繪可膨脹耳內裝置I，其包括具有聲孔4的芯部件2，所述聲孔延伸穿過所述芯部件并進入與芯部件2相連的平臺6。由柔性材料制成的鞘套8圍繞芯部件2 (為清晰起見，圖中所示鞘套并未與芯部件2均勻隔開，仿佛這兩者由復合材料分開一般)，且所述鞘套提供空間10，用于注入固化型化合物(未圖示但在20的主體內)，例如，硅化合物等。芯部件2和平臺6均具有注入通道12和流出通道14，以分別讓化合物進入和排出空間10。平臺6具有封端16，其經形成從而可接近流入通道和流出通道。圖中所示的注射器20可作為將要用的化合物注入空間10內的工具，但應了解，也可采用其他工具。所示裝置I保持平衡，以便插入所述個人的耳朵23的耳道22內。一般而言，可膨脹耳內裝置I要恰當地插入耳道22內，并使用注射器20經由注入通道12注入固化型化合物(未圖示)，以使鞘套8膨脹并填充鞘套8和芯部件2之間的空間10，從而使鞘套8在形態上貼合耳道22的輪廓。當化合物的壓力達到適當的預定壓力水平PO時，化合物會經由壓力調節機構通過排出通道14排出。
在圖I的第一實施例中，壓力調節機構具有采用長度為“L”的管道30的形式的主體，其通常足以接收全部的固化型化合物，并因此可接收任何可能多余的化合物。在固化型化合物在管道30內流動期間，預定壓力PO大體保持不變，這是因為壓力PO是使所述化合物沿著所述管道在流體動力學中所謂的蠕動流(creeping flow)中移動時所需的壓力，且所述壓力基本取決于諸如化合物粘度、材料性質以及管道內徑等物理性質。預定壓力水平PO顯然比使鞘套8膨脹所需的壓力水平Pl大(水平Pl基本取決于鞘套的材料和厚度)且比個人可能會開始感到耳道22內不舒適的壓力水平P2小，如上文所述，從而可在使鞘套膨脹的同時防止其過度膨脹。在圖2所示的第二實施例中，壓力調節機構的主體包括用于接收多余固化型化合物的膨脹氣囊40。由任何適合材料制成的氣囊40可用作具有高于Pl但低于P2的準等壓膨脹氣壓水平PO的第二外部鞘套，因此氣囊膨脹可充當閥，以減少壓力并讓多余的化合物排出。圖3所示為壓力調節機構的主體的第三實施例，且所述實施例基本包括安裝在容器(reservoir)52上的安全閥/卸載閥50。當壓力達到預定水平PO時，閥50會打開且多余的化合物會排入容器52中，從而確保鞘套8中的壓力不會超過個人可接受的水平P2，且化合物的量不會過多，從而讓個人覺得舒適。圖4所示為壓力調節機構的主體的第四實施例，且所述實施例基本包括外部設定施壓器31，在此實例中，所述施壓器采用螺旋夾32的形式。施壓器31讓個人能改變最大壓力界限，以便通過限制管道30內的通道來調整壓力和通過所述管道的流，確保必要時更好地使可膨脹耳內裝置免受噪音影響。例如，此類改變適用于以下應用，例如，保安部隊的射擊訓練設施、或在其他軍隊環境中，即使用戶要在短時間內忍受一些不舒適。雖然圖I至圖4所示的壓力調節機構的四項實施例大體位于與流出通道14連通的空間10的下游，但所屬領域的技術人員應清楚，在本發明范圍內，在不影響功能的前提下，所述壓力調節機構可位于空間10的上游(且注射器20的下游)，如圖I中針對具有等效流出通道的一段管道30’的虛線所示。雖然所述本發明具有一定程度的特殊性，但應了解，本文僅通過實例來描述本發明，且本發明并不限于本文所描述和說明的實施例的特征，而是包括如上文所主張的本發 明范圍內的所有變化和修改。
權利要求
1.ー種壓カ調節機構，其用于調節注入可膨脹耳內裝置(I)中的固化型化合物的壓力，所述耳內裝置(I)的特征在于芯部件(2)，其具有通常與個人的耳道(22)的輪廓相似的外形；聲孔(4)，其設在所述芯部件(2)內且經由所述芯部件從所述耳道的外部區域進入所述耳道內的相對較內區域；平臺(6)，其在所述耳道外部與所述芯部件(2)相連；可膨脹的開放式鞘套(8)，其具有固定到所述芯部件(2)的相對較內區域的閉合端，所述鞘套(8)呈現第一狀態并在膨脹前折疊成可膨脹狀態、與所述芯部件(2)緊鄰，所述芯部件(2)和所述平臺(6)具有連通的注入通道(12、14)，用于將固化型化合物注入所述芯部件(2)和處于可膨脹狀態的所述鞘套(8)之間所形成的空間(10)中，且所述壓カ調節機構的特征在于主體(30、40、50、31)，所述主體連接到與所述空間連通的流出通道(14)，所述主體允許在排放任何多余的固化型化合物的同吋，將所述固化型化合物的壓カ維持在預定壓力水平，所述預定壓力水平低于在所述鞘套(8)從所述可膨脹狀態膨脹到并處于膨脹狀態期間，所述個人的所述耳道內可接受的舒適界限壓力水平，其中所述鞘套(8)大體呈現所述耳道(22)的內部輪廓。
2.根據權利要求I所述的壓カ調節機構，其特征在于，所述機構的所述主體采用足夠長的管道(30)的形式，以用于確保對空隙內的固化型化合物進行壓カ調節，并讓任何多余的化合物從所述流出通道(14)中流出。
3.根據權利要求I所述的壓カ調節機構，其特征在于，所述機構的所述主體采用管道(30)的形式，而且設有外部施壓器(31)，且所述施壓器適用于壓縮所述管道(30)，從而對壓カ和通過所述管道的流進行調整。
4.根據權利要求3所述的壓カ調節機構，其特征在于，所述外部施壓器(31)采用螺旋夾(32)的形式，適用于限定所述管道(30)內的通道，從而對壓カ和通過所述管道的流進行調整。
5.根據權利要求I所述的壓カ調節機構，其特征在于，所述機構的所述主體采用膨脹氣囊(40)的形式。
6.根據權利要求I所述的壓カ調節機構，其特征在于，所述機構的所述主體采用安全閥(50)的形式，適用于在膨脹期間且固化前，調整壓力并控制所述鞘套(8)和所述芯部件(2)之間的所述空隙內的材料量。
7.根據權利要求I所述的壓カ調節機構，其特征在于，所述機構的所述主體采用卸載閥(50)的形式，適用于在膨脹期間且固化前，調整壓力并控制所述鞘套(8)和所述芯部件(2)之間的所述空隙內的材料量。
8.ー種可膨脹耳內裝置(1)，其特征在于芯部件(2)，其具有通常與個人的耳道(22)輪廓相似的外形；聲孔(4)，其設在所述芯部件(2)內且經由所述芯部件從所述耳道的外部區域進入所述耳道內的相對較內區域；平臺(6)，其在所述耳道外部與所述芯部件(2)相連；可膨脹的開放式鞘套(8)，其具有固定到所述芯部件(2)的相對較內區域的閉合端，所述鞘套(8)呈現第一狀態并在膨脹前折疊成可膨脹狀態、與所述芯部件緊鄰，所述芯部件(2)和所述平臺(6)具有連通的注入通道(12)，用于將固化型化合物注入所述芯部件(2)和處于可膨脹狀態的所述鞘套(8)之間所形成的空間(10)內；流出通道(14)，其與所述空間(10)連通，以排放任何多余的固化型化合物；以及根據權利要求I所述的壓カ調節機構，其與所述流出通道(14)相關聯。
9.根據權利要求8所述的可膨脹耳內裝置，其特征在于，所述壓カ調節機構位于所述芯部件(2)和所述鞘套(8)之間所形成的所述空間(10)的下游。
10.根據權利要求8所述的可膨脹耳內裝置，其特征在于，所述壓カ調節機構位于所述芯部件(2)和所述鞘套(8)之間所形成的所述空間(10)的上游。
全文摘要
一種可膨脹耳內裝置(1)，其在插入耳道(22)內的鞘套(8)的流入或流出處包含壓力調節機構，例如一段管道(30)或安全閥/卸載閥(50)，從而可對注入以使所述鞘套(8)膨脹的固化型化合物進行壓力調節，同時避免膨脹的化合物中壓力過大，并確保個人舒適。
文檔編號A61F11/10GK102647965SQ201080054946
公開日2012年8月22日 申請日期2010年10月5日 優先權日2009年10月5日
發明者杰瑞米·牟伊斯, 邁克爾C.·特科特 申請人:索納麥克斯科技股份有限公司