(57)【要約】  耳栓を形成する方法は、前記耳栓の材料をレーザアブレーションによって除去するステップを含む。耳栓はレーザの近接対向位置に位置決めされる。そして、当該耳栓のアブレーションされるべき部分が識別される。続いて、前記レーザが駆動されて、発せられたレーザ光が前記アブレーションされるべき部分に向けられる。前記アブレーションされるべき部分は、レーザアブレーションによって除去される。本発明はまた、レーザアブレーションによって形成された形状を含む耳栓にも関している。
2007501130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザアブレーションによって材料を除去するステップを含む、耳栓の形成方法。
【請求項２】
前記材料を除去するステップは、前記耳栓にキャビティを形成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記材料を除去するステップは、前記キャビティを前記耳栓の音声減衰部の第一端部に形成するステップをさらに含み、
前記キャビティは、円筒形状を有し、且つ、前記音声減衰部の長手軸に沿って前記第一端部に対向する前記音声減衰部の第二端部に向かって前記音声減衰部の中に延在している、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記キャビティの中にコード、ステム、及び検出可能な挿入物の少なくとも一つを挿入し、保持するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記材料を除去するステップは、約２５ワットのパワー出力、約２５０ミリ秒のパルス、及び約５ポンド／平方インチのエアアシストを含む二酸化炭素レーザから発せられたレーザ光を前記音声低減部に照射して、約０．０５０インチの直径の前記キャビティを形成するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記材料を除去するステップは、前記キャビティを前記耳栓のステム部の第一端部に形成するステップをさらに含み、
前記キャビティは、円筒形状を有し、且つ、前記ステムの本体の中に前記ステムの長手軸に沿って前記第一端部に対向する前記ステムの第二端部に向かって延在しており、
前記耳栓が前記第二端部で前記ステムに取り付けられた音声減衰要素を含む、
請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記キャビティの中にコード及び検出可能な挿入物の少なくとも一つを挿入し保持するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記材料を除去するステップは、前記耳栓の少なくとも一部を貫通するチャネルを形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記材料を除去するステップは、前記チャネルを前記耳栓の音声減衰部に形成するステップをさらに含み、
前記チャンネルは、前記音声減衰部の第一端部における第一開口と前記第一端部に対向する前記音声減衰部の第二端部における第二開口とを有し、
前記チャンネルは、前記第一開口から前記第二開口まで前記音声減衰部の内部を長手方向に横切っている、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記材料を除去するステップは、約２５ワットのパワー出力、約２０インチ／分の速さ、及び約４０ポンド／平方インチのエアアシストを含む二酸化炭素レーザから発せられたレーザ光に前記音声低減部に照射して、約０．０９０インチの直径の前記チャンネルを形成するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記材料を除去するステップは、前記チャンネルを前記耳栓のステム部に形成するステップをさらに含み、
前記チャンネルは、前記ステムの第一端部における第一開口と前記第一端部に対向する前記ステムの第二端部における第二開口とを有し、
前記チャンネルは、前記第一開口から前記第二開口まで前記ステムの内部を長手方向に横切っており、
前記耳栓が前記第二端部で前記ステムに取り付けられた音声減衰要素を含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記材料を除去するステップは、前記耳栓の音声減衰部及び前記耳栓のステム部を貫通する前記チャンネルを形成するステップをさらに含み、
前記ステム部に前記音声減衰部を取り付けるステップをさらに含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記チャンネルに前記耳栓の装着者のコミュニケーションを容易にする挿入物を配置するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記挿入物を配置するステップは、
前記チャンネルにレシーバ又はトランスデューサを挿入するステップと、
前記レシーバ又はトランスデューサを前記チャンネルにて前記耳栓に結合するステップと、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記挿入物を配置するステップは、
チューブ状要素を前記チャンネルに挿入するステップと、
前記チューブ状要素を前記チャンネルにて前記耳栓に結合するステップと、
を含み、
前記チューブ状要素は、前記耳栓の第一端部から前記耳栓の外部まで延在し且つそこを通って形成された通路を含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記チューブ状要素の前記延在している端部を通信アセンブリに動作可能に接続し、前記通路を通って装着者の耳管まで伝搬する音声を生成するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記材料を除去するステップは、前記耳栓の表面に表面装飾を形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記表面装飾を形成するステップは、前記表面にしるし又はパターンを刻むステップを含み、
前記表面が前記耳栓の音声減衰部に位置している、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記表面装飾を形成するステップは、前記表面にしるし又はパターンを刻むステップを含み、
前記表面が前記耳栓のステム部に位置し、前記耳栓が前記ステム部に取り付けられた音声減衰部を含む、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
耳栓をレーザの近接対向位置に位置決めするステップと、
前記耳栓のアブレーションされるべき部分を識別するステップと、
前記レーザを駆動して、発せられたレーザ光を前記アブレーションされるべき部分に向けるステップと、
前記アブレーションされるべき部分をアブレーションするステップと、
を含む、耳栓の形成方法。
【請求項２１】
前記アブレーションされるべき部分が前記耳栓に形成されるべきキャビティに対応する前記耳栓の部分を備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記耳栓が音声減衰部とステム部とを備え、
前記キャビティが前記音声減衰部と前記ステム部との少なくとも一つに形成されている、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記アブレーションされるべき部分が、前記耳栓の少なくとも一部を通って形成されるべきチャンネルに対応する前記耳栓の部分を備え、
前記部分のアブレーションステップが前記チャンネルを形成する、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記耳栓が音声減衰部とステム部とを備えており、
前記チャンネルが前記音声減衰部及びステム部の少なくとも一つに形成される、
請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記チャンネルが前記耳栓の音声減衰部に形成され、
前記耳栓を位置決めするステップが、前記音声減衰部を固定具に配置するステップと、
前記音声減衰部を前記固定具に圧縮するステップと、前記音声減衰部を圧縮状態に維持するステップと、
前記固定具を前記レーザの直前に位置決めするステップと、
を備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記アブレーションされるべき部分が、前記耳栓の外側表面に形成されるべき表面装飾に対応する前記耳栓の部分を備え、
前記部分のアブレーションステップが前記表面装飾を形成する、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記表面装飾が前記外側表面に形成されるしるし又はパターンの少なくとも一つを備える、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記キャビティの中にコード、ステム部品、及び検出可能な挿入物の少なくとも一つを受容し且つ保持するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
コミュニケーションを容易にするために前記チャンネルに挿入物を配置するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
音声減衰部と、レーザアブレーションによって形成された形状と、を備える、耳栓。
【請求項３１】
前記形状が前記音声減衰部の第一端部に形成されたキャビティを備え、
前記キャビティが、前記音声減衰部の長手軸に沿って、前記第一端部に対向する音声減衰部の第二端部に向かって前記音声減衰部の中に延在している円筒形状を含む、
請求項３０に記載の耳栓。
【請求項３２】
前記キャビティの中に配置されたコード、ステム、及び検出可能な挿入物の少なくとも一つをさらに備える、請求項３１に記載の耳栓。
【請求項３３】
前記形状が前記音声減衰部を通って形成されたチャンネルを備え、
前記チャンネルが、前記音声減衰部の第一端部における第一開口と前記第一端部に対向する前記音声減衰部の第二端部における第二開口とを有し、
前記チャンネルが前記第一開口から前記第二開口まで前記音声減衰部の長手長さを横切っている、
請求項３０に記載の耳栓。
【請求項３４】
前記耳栓の装着者のコミュニケーションを容易にするために前記チャンネルに配置された挿入物をさらに備える、請求項３３に記載の耳栓。
【請求項３５】
前記挿入物が、レシーバ、トランスデューサ、及びチューブ状要素の少なくとも一つを備え、
前記チューブ状要素が前記耳栓の第一端部から前記耳栓の外部まで延在し且つそこを通って形成された通路を含む、
請求項３４に記載の耳栓。
【請求項３６】
前記形状が前記音声減衰部の外側表面に形成された表面装飾を備える、請求項３０に記載の耳栓。
【請求項３７】
前記表面装飾が前記外側表面に刻まれたしるし又はパターンを備える、請求項３６に記載の耳栓。
【請求項３８】
前記音声減衰部に取り付けられたステム部をさらに備え、前記形状が前記ステム部に形成されている、請求項３０に記載の耳栓。
【請求項３９】
前記形状が、前記ステム部の端に形成されたキャビティと、前記ステム部を全体的に通って形成されたチャンネルと、前記ステム部の外側表面に形成された表面装飾と、の少なくとも一つを備える、請求項３８に記載の耳栓。
【請求項４０】
前記レーザアブレーションステップが、前記耳栓本体を、所定時間の間、二酸化炭素レーザから発せられたレーザ光に露光するステップを含む、請求項３０に記載の耳栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には聴力保護装置に関し、より具体的にはレーザアブレーションによって耳栓を形成する方法および当該方法により形成された耳栓に係る。
【背景技術】
【０００２】
聴力保護及びノイズ減衰装置の使用はよく知られており、様々なタイプの装置が利用可能である。それの装置としては、耳覆い（イヤマフ；ear muff）、半聴覚（セミオーラル）装置、及び耳栓等が使用されることが多いが、当然、これらに限定されるものではない。耳栓は、音声の減衰における有効性及びそれによって提供される快適性のために、しばしば好適である。
【０００３】
耳栓は一般的に、装着者の耳管に配置されて所望の音声減衰を提供する音声減衰要素を備える。この音声減衰要素は、普通は、フォーム（foam）又はゴムのように圧縮可能な弾性材料から形成される。
【０００４】
音声減衰要素は、当該音声減衰要素の中にキャビティを形成、あるいは、音声減衰要素を貫通するチャネルを形成、あるいは、圧縮可能な弾性材料のある量を除去、あるいは、音声減衰要素の本体から所定量を取り除いて形成されることが望ましい場合が多い。
【０００５】
例えば、耳栓の音声減衰要素に形成されるキャビティは、キャビティ内で音声減衰要素に結合されるコード要素の一端を受け取るために使用されたり、２つの耳栓を一緒に接続するために使用されたりしてもよい。ここで、「キャビティ」という用語は、音声減衰要素に貫通することなく、耳栓の音声減衰要素の中に形成された孔又は凹部（リセス）を指す。
【０００６】
そのようなキャビティは、別の実施形態では、耳栓にある程度の剛性を提供するとともに便利な挿入及び除去を可能にするために使用される剛性又は半剛性のステムを、その中に受け取り且つ搭載するために使用され得る。その上さらに、そのようなキャビティは、耳栓において、耳栓の容易な検出可能性を提供するために、金属、磁気的又はＸ線識別可能な物体のような検出可能材料を受け取るために使用され得る。さらにその上、耳栓の挿入時に装着者の耳管により少ない圧力を作用させて、これにより装着者に対してより多くの快適さを提供するように、キャビティが音声減衰要素内に形成されてもよい。
【０００７】
耳栓の音声減衰要素を貫通して形成されたチャンネルは、耳栓の装着者のコミュニケーションを容易にするために使用され得る。ここで、「チャンネル」という用語は、音声減衰要素を貫通して耳栓の音声減衰要素に形成されている孔又は凹部を指し、チャンネルは少なくとも２箇所で耳栓の外部に開口している。
【０００８】
そのようなチャンネルは、例えばレシーバ、トランスデューサなどのような、装着者に音声を伝達するように設計されたコミュニケーション挿入物を受けることによって、コミュニケーションを容易にするために使用され得る。あるいは、チャンネルは、コミュニケーションアセンブリへの接続用のチューブを受けてもよく、このアセンブリはチューブを通じて装着者の耳管に音声を伝達する。
【０００９】
他の例では、耳栓の音声減衰要素を構成するために使用される圧縮可能な弾性材料のある量が、しるし（ｉｎｄｉｃｉａ）又はパターニングのような表面装飾をその上に形成するために、要素の外側表面から除去されるか、あるいはそうでなければ取り外されることが望ましい場合がある。しるしはキャラクター及びロゴを含み、パターニングは視覚的なスタイリング、把持などのための表面要素を含む。
【００１０】
上記で述べたアイテム（キャビティ、チャンネル、表面装飾）及びその他の同様な形状は、耳栓の音声減衰要素に、製造中又は製造の直ぐ後に形成され得る。
【００１１】
例えば、音声減衰要素が射出モールドプロセスのようなモールドプロセスにて形成される場合、金型は、上記アイテムをモールドプロセス中に形成でき得る形状となっている。例えば、金型は挿入物を含み得て、その周りに音声減衰要素が形成される。圧縮可能な弾性材料の形成後に挿入物を除去することで、所望のキャビティ又はチャンネルが結果として得られる。金型は、表面装飾、すなわち、しるしやパターニングなどを形成するために、挿入物と同様に作用する他の要素を含み得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、そのようなモールド技法はしばしば、説明されたアイテムに一致しないものの形成を引き起こすことがある。すなわち、その場モールド技法を通じて形成されたキャビティ、チャンネルなどのサイズ及び配置が、ある耳栓と次のものとの間でしばしばずれることが知られている。そのような一致しない結果は望ましくない。加えて、耳栓製造者は、キャビティ、チャンネル、及び／又は表面装飾を有する音声減衰要素を製造するために、いくつかの異なる耳栓金型を必要とし、これによりコストが増し且つ一般に製造が複雑化する。
【００１３】
耳栓の音声減衰要素は一体成形（ｃａｓｔｉｎｇ）プロセスを通じて形成されてもよい。この場合、弾性のある圧縮可能材料がシート状に形成され、それからその後に個片にダイ切断されて、音声減衰要素を形成する。この一体成形プロセスの間で、キャビティ、チャンネル、又は表面装飾の形成は可能ではない。そのような形状は、音声減衰要素の一体成形の後に、機械的な手段などによって形成されなければならない。しかし、これは、追加の製造及びプロセスステップを必要とし、加えて、製造された形状はしばしば一つの減衰要素と次のものとの間で一致しなかったり、適当ではない場合がある。
【００１４】
押し出し成形プロセスが、耳栓のための圧縮可能な弾性のある音声減衰要素を形成するためにしばしば使用される。しかし、そのようなプロセスは、音声減衰要素におけるキャビティ又はチャンネルのその形成中の生成を可能にはしない。以上のとおり、押し出し成形された音声減衰要素または前もってモールド形成された音声減衰要素の場合、キャビティ、チャンネル、又は表面装飾のような形状は、音声減衰要素の形成の後に実行される別個の製造ステップにて、音声減衰要素に形成されなければならない。
【００１５】
例えば、音声減衰要素の形成の後に、キャビティ、チャンネルなどが圧縮可能な弾性材料に効果的に刻み込まれてもよい。特に、高速ドリルを使用してキャビティ又はチャンネルを音声減衰要素に設けてもよい。しかし、この技法は、ドリルが圧縮可能な弾性材料を裂いたり引き剥がしたりしやすいために、適切ではない。また、回転しているドリルは、ドリル作業中に音声減衰要素をその固定具から引っ張ることがあり、これにより製造を中断させてしまう。他の技法としては、高温を有する熱的要素が音声減衰要素に押し付けられて、キャビティ、チャンネルなどを形成するために圧縮可能な弾性材料を効果的に溶かす技法がある。しかし、この方法はまた、キャビティ、チャンネルなどの形状不一致を引き起こすことがある。特に、焦げた圧縮可能な弾性材料が熱的要素に付着し、蓄積されることにより、キャビティ及びチャンネルの直径が、少なくとも部分的には、多数の耳栓の製造を通じて顕著に変化し得る。
【００１６】
上述のように、耳栓の音声減衰要素は、耳栓にある程度の剛性を提供し且つその便利な挿入及び除去を可能にするために使用される剛性又は半剛性ステムを受け取るキャビティ等を有する。ある実施形態では、ステムは、ステムの一端に形成され、コード要素の一端を受けるステムキャビティ等を含む。コード要素は、ステムキャビティ等内のステムに取り付けられ、且つ第２の耳栓の第２のステムの反対側の端に取り付けられる。そして、これによりコード付きステム耳栓の対を形成する。
【００１７】
ステムは、例えば押し出し成形プロセスによって形成され得る。そのようなプロセスの間に、ステムキャビティ等は形成できない。ステムキャビティ等は、別個の製造プロセスにおいて、例えば、ステムの押し出し成形の後に、ドリルを用いてステムに孔を形成するなどの方法で形成されなければならない。あるいは、ステムはモールド又は一体成形プロセスを通じて製造されてもよい。その場合、ステムキャビティ等はそれぞれ、ステムの形成の間にその場で、あるいはその後に機械的なプロセスを介して、製造される。どちらの場合にも、伝統的な方法によるステムキャビティ等の形成は、しばしば、ステム内のキャビティ等の配置の不一致及び不適当なキャビティ寸法を引き起こす。
【００１８】
以上のとおり、耳栓から材料を除去して、耳栓の音声減衰要素又はステムにおけるキャビティ、貫通チャンネル、及び表面装飾のような表面要素を、効果的に、効率的に、及び一致して形成する方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
従来技術の上述の、あるいは、他の問題及び欠点は、本発明の聴力保護装置及び製造方法によって克服又は低減される。
【００２０】
前記耳栓の材料をレーザアブレーションによって除去するステップを含む耳栓を形成する方法が提供される。耳栓はレーザの直前に位置決めされ、前記耳栓のアブレーションされるべき部分が識別され、前記レーザが駆動されて、発せられたレーザ光が前記アブレーションされるべき部分に向けられ、前記アブレーションされるべき部分がレーザアブレーションによって除去される。本発明は、また、レーザアブレーションによって形成された形状を有する本体を含む耳栓にも関している。
【００２１】
本発明の上述の、あるいは、その他の特徴及び効果は、以下の詳細な記載及び図面から、当業者によって認識及び理解され得る。
【００２２】
ここで図面を参照するが、同様の要素はいくつかの図面において同じ符号が付されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の一つの実施形態である耳栓２を示す。耳栓２は、例えばフォーム又はゴム材料のような圧縮可能な弾性材料から構成されている。耳栓２は、一般的に第一端部４と反対側の第二端部６とを含む本体１０を備えている。使用中、装着者は、耳栓本体１０が耳管をブロックして、音声を減衰でき得るように、第二端部６を耳管に挿入する。挿入の間は、第一端部４は耳管の開口部に留まるか、又はそこから延在している。
【００２４】
耳栓２はさらに、図２に示されるように、耳栓の本体１０に形成されたキャビティ８を備える。上述のように、「キャビティ」という用語は、ここでは、音声減衰要素を貫通することなく、耳栓の音声減衰要素の中に形成された穴または凹部（リセス）を指す。ある実施形態では、キャビティ８は、本質的には耳栓２に形成された凹部であり、円筒形の断面を含む。キャビティ８の底部１２は、キャビティ８の長手軸に対して垂直で、側壁１４は長手軸に平行である。あるいは、もちろん、底部１２及び側壁１４の形状及び配置は適宜、変更されてもよく、球状、半球状、又は角を有していてもよい。
【００２５】
キャビティ８は、ある実施形態では、コード１８（図３参照）の端部１６を受ける。コード１８は、耳栓２を第２の耳栓（他の耳栓）に接続する機能を果たす。コード１８の端部１６はキャビティ８に挿入され、そこで耳栓２の圧縮可能な弾性材料に結合される。そして、これによりコード付き耳栓対が構成される。
【００２６】
キャビティ８の内部におけるコード１８および耳栓２の適切で且つ一致した結合のために、キャビティ８が耳栓２において、正確な寸法の深さ及び幅を有して所定の角度で形成されることが重要である。また、キャビティ８の底部１２及び側壁１４が、既述のような結合を容易にするために、滑らかで一致した係合表面として形成されることが重要である。
【００２７】
ここで図１から図４を参照して、耳栓２を製造する方法をここで説明する。まず、はじめに、キャビティ本体１０が形成される。例えば、モールド、押し出し成形、第キャストなどのような任意の許容可能なプロセスを使用して、耳栓本体１０を形成してもよい。モールドプロセスでは、耳栓本体の材料である圧縮可能な弾性材料が金型に液体状態で挿入され、金型の形状を取ることが可能にされる。その後、圧縮可能な弾性材料は硬化し、キャビティ８なしの耳栓本体１０が金型から射出される。
【００２８】
次に、キャビティ８が耳栓本体１０に形成される。最初に、本体１０を形成する圧縮可能な弾性材料のアブレーション部２０が、アブレーション（除去）のために識別される。アブレーション部２０は、本体１０の第一端部４から第二端部６に向かって延びる。耳栓本体１０は、固定具２２内に固定されており、アブレーション部２０がレーザ２４のレーザ光出射端２６に対向するように、レーザ２４の真正面に位置決めされる。レーザ光２８はレーザ光出射端２６から出射され、耳栓本体１０に向かって伝搬する。レンズ３０は、当該レーザ光２８を所定のスポットサイズになるようにレーザ光２８を集光する。レーザ光２８は、アブレーション部２０を耳栓本体１０から完全にアブレーションするべく、レンズ３０を通ってアブレーション部２０に向けられる。ひとたびアブレーションが生じると、レーザ光２８の伝搬は止められて、新しく形成されたキャビティ８を含む完成した耳栓２が固定具２２から取り外される。耳栓２は、それからさらに製造されてもよく、例えば、コード１８の端１６がそれからキャビティ８に挿入されて、その底部１２及び側壁１４に接着材料で結合されてもよい。
【００２９】
耳栓２の製造にて使用されるレーザ２２は、説明したように耳栓本体１０にキャビティ８を形成するために適した任意のタイプのレーザを用いることができる。例えば、レーザ２２は、任意の適切な固体、ガス、エキシマ、ダイ、又は半導体レーザであり得る。
【００３０】
ある実施形態では、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスレーザが使用されて、キャビティ８を形成するために耳栓本体１０をアブレーションする。このとき、キャビティ８は０．０５０”（インチ）の直径を有する。より具体的に、２５Ｗの出力パワー、約３．５ｍｍのビーム直径、約４ｍＲのビーム発散、及び１０．５７〜１０．６３μｍの範囲の波長を有するＣＯ２レーザが使用される。レンズ３０は、この実施形態では４インチ（４”）レンズであり、これが０．０５０”のスポットサイズを提供する。アブレーション部２０がアブレーションされ、キャビティ８が５ｐｓｉのエアアシストを使用して２５０ｍｓパルスで形成される。適切なＣＯ２レーザは、例えばシンラッド社（Ｓｙｎｌａｄ，Ｉｎｃ．）によって商業的に製造された“Ｓｅｒｉｅｓ  ４８−２  ＣＯ２レーザ”である。
【００３１】
耳栓２にてレーザアブレーションによって形成されるキャビティ８は、ある実施形態では直径０．０５０”を有し、コード１８の端部１６を受け取ってコード１８の耳栓２への取り付けを容易にするために使用されるものとして説明されている。しかし、もちろん、耳栓本体１０に形成されるキャビティ８が特定の耳栓の所望の用途に応じて異なる形状及び／又はサイズを有し得ることは、本発明の範囲内と予期される。
【００３２】
例えば、キャビティ８は、図５に示されるようにステム部品３２を受けるために、レーザアブレーションによって形成されてもよい。ここで、キャビティ８には、ステム部品３２の適切な受容及び搭載を可能にする直径及び形状が与えられる。ステム部品３２は、最終的には耳栓２の本体１０の内部に完全に配置されてもよく、あるいは、ステム部品３２の一端が耳栓２の第一端部４から突出したままにされていてもよい。ステム部品３２は、耳栓２にある程度の剛性を与えるために、剛性又は半剛性材料から形成される。
【００３３】
他の例では、キャビティ８は、説明されたように、図６に示されるような検出可能な挿入物３４を受けるためにレーザアブレーションによって形成され得る。検出可能な挿入物３４は、例えば金属や、磁性的またはＸ線での検出が可能な材料のような任意の容易に検出可能な材料から構成される。検出可能な挿入物３４は、好ましくは形状が球形で、先に記述されたコード１８と組み合わせて使用されて検出可能なコード付き耳栓対を形成し得る。
【００３４】
さらに他の例では、キャビティ８は、レーザアブレーションによって、耳栓本体１０の内部であって、キャビティ８の近傍に低減圧力ゾーンが形成され得る。耳栓２が耳管内に挿入されると、本体１０は圧縮され、それから耳管内で拡張し得る。耳栓本体１０の拡張の際、低減圧力ゾーンにおいて外向きに作用する圧力（拡張圧力）は、耳栓の他の部分における拡張圧力よりも小さい。レーザアブレーションによって形成された低減圧力ゾーンの低減された拡張圧力は、装着者に対する快適さを向上する。
【００３５】
図７Ａは、本発明の他の実施形態である耳栓３６を示す。耳栓３６は、第一及び第二の対向する端部４０及び４２をそれぞれ有する本体３８を含む。第一及び第二の端部４０及び４２は、前述した第一及び第二の端部４及び６にそれぞれ一般的に類似している。耳栓３６はさらに、耳栓本体３８を貫通し、第一端部４０から第二端部４２まで形成されたチャンネル４４を含む。前述のように、「チャンネル」という用語は、ここでは、耳栓の音声減衰要素に形成された、音声減衰要素を完全に貫通する孔又は凹部を指し、チャンネルは少なくとも２箇所で耳栓の外部に開口している。そのため、チャンネル４４は耳栓３６をその長尺方向に横切る狭い通路であり、第一端部４０における一つの開口と第二端部４２における一つの開口とを含んでいる。耳栓２と同様に、耳栓３６は、例えばフォーム材料又はゴム材料のような圧縮可能な弾性材料から構成されている。
【００３６】
チャンネル３６は、音声の伝搬を容易にするために使用され得る。例えば、ある実施形態では、チャンネル３６は第一端部４０を介して耳栓本体３８を通過し、耳栓３６を使用中に装着者の耳管の直前に配置される第二端部４２まで、特定の音声の通過を許容するために利用される。チャンネル４４は、図面では第一端部４０から第二端部４２まで、耳栓３６の長手軸に対して略平行な経路で延在するように示されている。しかし、他の実施形態では、チャンネル４４は、側部４６から第二端部４２まで耳栓本体３８を横切るように形成されてもよい。その上さらに、図示されるように耳栓３６は、側部４６から第一端部４０まで延びる一つまたはそれ以上の追加のチャンネルを含んでもよい。このように、様々な音声減衰通路が可能である。
【００３７】
他の実施形態では、チャンネル４４はコミュニケーションを容易にする器具を受ける。例えば、図７Ｂに示されているように、チャンネルはレシーバ又はトランスデューサのようなコミュニケーション挿入物４５を受け取ってもよい。挿入物４５は、耳栓本体３８の内部で耳栓本体３８に結合されるか、または、耳栓３８の内部で保持されて、音声を装着者の耳管まで伝達するために利用される。あるいは、チャンネル４４は、図７Ｃに示されるようにチューブ要素４７を受け得る。チューブ要素４７は、耳栓本体３８における通路を維持する中空部材であり、そこを通って音声が伝搬し得る。チューブ要素４７の端部４９は、チャンネル４４の内部から耳栓３６の外部まで延在する。チューブ要素４７は、端部４９においてコミュニケーションアセンブリ５１に接続され得る。コミュニケーションアセンブリ５１は、チューブ要素４７の通路を通って装着者の耳管まで伝搬される音声を作成する。
【００３８】
ここで図７Ａ〜図７Ｃ及び図８を参照して、耳栓３６の製造方法を説明する。最初に、耳栓本体３８がチャンネル４４なしで、例えばモールド、押し出し成形、ダイキャストなどを含む任意の従来のプロセスを通じて形成される。モールドプロセスでは、弾性のある圧縮可能な材料が柔軟な形態で金型に注がれた後、材料が硬化する。そして、これによりチャンネル４４の無い耳栓本体３８が形成される。
【００３９】
形成された耳栓本体３８は、その後、金型から取り外されて、耳栓３８を高さ方向に僅かに圧縮した状態で固定具２２に固定される。続いて、チャンネル４４を形成するために除去されなければならない圧縮可能な弾性材料に対応する耳栓本体３５のアブレーション部３５が識別される。耳栓本体１０は、アブレーション部３５がレーザ光出射端２６に近接対向して配置されるように、レーザ２４の正面に位置決めされる。レーザ２４が駆動されて、レーザ光出射端２６からレーザ光２８が出射される。出射されたレーザ光２８は、レンズ３０により、所定のスポットサイズに集光させられる。レーザ光２８は、耳栓本体３８のアブレーション部３５を完全に除去するように、レンズ３０を通ってアブレーション部３５に向かう。そして、このレーザ光によりチャンネル４４が形成される。
【００４０】
ひとたびアブレーションが生じると、レーザ光２８は止められて、新しく形成されたチャンネル４４を含む完成した耳栓３６が固定具２２から取り外される。耳栓３６は、その後、さらに別の製造ステップを経て完成されてもよい。例えば、チャンネル４４の形成後、コミュニケーション挿入物４５又はチューブ要素４７が、チャンネル４４に挿入されて、そこで耳栓本体３８に結合されてもよい。
【００４１】
任意の適したレーザがチャンネル４４の形成におけるアブレーション目的に使用され得て、これは固体、ガス、エキシマ、ダイ、又は半導体レーザを含むが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
ある実施形態では、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスレーザが使用されて、チャンネル４４を形成するために耳栓本体１０をアブレーションする。このとき、チャンネル４４は０．０９０”の直径を有する。ＣＯ２レーザは、耳栓２に関連して前述されたものと同様に、２５Ｗの出力パワー、約３．５ｍｍのビーム直径、約４ｍＲのビーム発散、及び１０．５７〜１０．６３μｍの範囲の波長を有する。レンズ３０は、この実施形態では焦点長さ７．５”の４インチ（４”）レンズであり、０．０９０”のスポットサイズを提供する。レーザの速さは２０インチ／分に設定され、４０ｐｓｉのエアアシストが利用される。シンラッド社（Ｓｙｎｌａｄ，Ｉｎｃ．）によって商業的に製造された“Ｓｅｒｉｅｓ  ４８−２  ＣＯ２レーザ”を使用してチャンネル４４を形成してもよい。
【００４３】
言及したように、耳栓本体３８は、アブレーションに先立って固定具２２に圧縮される。好ましくは、説明された例では、本体３８は高さ０．１５”に圧縮される。そのような圧縮は、アブレーション部３５の正確且つ一致した除去を可能にし、これによりチャンネル４４の形成を容易にする。
【００４４】
本発明の他の実施形態では、耳栓４８及び５０が、図９及び図１０にそれぞれ示されるように形成される。耳栓４８は、外側表面５４に形成されたマーク５２を含む。耳栓５０は、外側表面５８に形成されたパターン５６を含む。マーク５２及びパターン５６の両方は、本質的に各耳栓４８，５０の外側表面５４及び５８に刻み込まれる。
【００４５】
マーク５２及びパターン５６の刻み込みは、以下のようにレーザアブレーションによって実行される。最初に、マーク５２又はパターン５６を含まない耳栓４８及び５０が、例えばモールド、押し出し成形、ダイキャストなどのような従来のプロセスを通じて製造される。すなわち、耳栓４８及び５０は、滑らかで且つ一様な外側表面５４及び５８をそれぞれ含むように形成される。それから、耳栓４８及び５０は各々別個に固定具２２に配置されて、レーザ２４によってレーザアブレーションの対象となる。
【００４６】
特に、耳栓４８に関して、所望のマーク５２に対応したアブレーション部が識別され、耳栓４８はレーザ２４の近接正面に配置され、そこから出射されるレーザ光２８で照射される。出射されたレーザ光２８はアブレーション部をアブレーションし、これによりマーク５２を形成する。
【００４７】
同様の技法が、耳栓５０にパターン５６を形成する場合にも使用される。すなわち、耳栓５０は、滑らかで且つ一様な外側表面５８を持って形成され、レーザ２４の近接正面に配置される。所望のパターン５６に対応する外側表面５８のアブレーション部が識別される。外側表面５８は、レーザ２４から出射されて外側表面５８に入射するレーザ光２８で照射され、これによりアブレーション部の完全なアブレーションが引き起こされ、パターン５６の形成が行われる。
【００４８】
マーク５２及びパターン５６は、ここでは一般的に記述され且つ示されているのみである。マーク５２は任意の文字、キャラクターなどを含み得て、且つ例えばブランドまたはトレード名を示すように設計され得る。パターン５６は、選択されたレーザの正確さのみによって制約され、一般的にアブレーションされたキャラクター、ライン、形状などの任意の配置を備え得て、それらは単独で又は組み合わされて耳栓５０の表面装飾として表され得る。
【００４９】
任意の適したレーザがマーク５２及びパターン５６の形成におけるアブレーション目的に使用され得て、これは固体、ガス、エキシマ、ダイ、又は半導体レーザを含むが、これらに限定されるものではない。好適な実施形態では、シンラッド社によって商業的に利用可能にされたＣＯ２ガスレーザが使用され得る。
【００５０】
図１１Ａは、本発明の他の実施形態における耳栓６０を示す。耳栓６０は、図５に示された耳栓と同様に、ステム部品３２、キャビティ８、及び耳栓本体１０を含む。しかし、耳栓６０は、さらに、ステム部品３２の第一端部６４に形成されたステムキャビティ６２も含む。
【００５１】
ステムキャビティ６２は、任意の所望の寸法又は配置で形成され得る。ある実施形態では、ステムキャビティ６２は円筒形状で、ステム３２の長手軸に沿ってステム３２の中に延在している。ステムキャビティ６２は、図３に図示されたコード１８の端部１６を受けるために使用され得る。これにより、コード１８が、ステムキャビティ６２のステム部品３２に対応して結合され得る。これにより、コード・ステム付きの耳栓の対が生成される。
【００５２】
もちろん、ステムキャビティ６２は、例えば図６に図示されたような検出可能な挿入物３４のような他のアイテムを受けるために使用されることができる。述べられたように、検出可能な挿入物３４は、例えば金属、磁性的、又はＸ線検出可能である材料のような任意の容易に検出可能な材料から構成される。したがって、ステム付きの検出可能な耳栓が、本実施形態に従って形成され得る。
【００５３】
ステムキャビティ６２は、レーザアブレーションを通じて形成される。最初に、ステム部品３２は、例えばモールド又は押し出し成形プロセスを通じて形成される。それから、ステム部品３２が、レーザ２４の近接正面に配置される。レーザ光２８はレーザ２４から出射され、ステム部品３２に向かって照射される。ステム部品３２のステムキャビティに相当する部分がレーザ光２８で照射されることによりアブレーションされ、これによりステムキャビティ６２が形成される。ステムキャビティ６２は、ステム部品が耳栓本体１０に固定される前または後に、ステム部品３２に形成され得ることに留意されたい。
【００５４】
ステム部品３２は、言及されたように、剛性又は半剛性要素であり、任意の適切なプラスチック又はゴムタイプ材料から形成され得る。さらに、ステム部品３２は、多孔性材料から構成されてもよい。
【００５５】
レーザアブレーションによる耳栓のステム内のキャビティの形成が上述されてきた。しかし、本発明の範囲は、耳栓ステムに対するレーザアブレーションの任意の適用を含む。例えば、レーザアブレーションは、ステムにマーク又はパターニングのような表面装飾を形成するために使用され得る。さらに、レーザアブレーションは、ステムに所望の形状又は輪郭を持たせるために、又はステムを完全に貫通するチャンネルを形成するために、又はステムに任意の他の表面形状を形成するために、利用され得る。
【００５６】
例えば、図１１Ａは、ステム３２を受けるためにそこに形成されたキャビティ８を有する本体１０を含む耳栓６６を示す。ステム３２は、ステム３２を完全に通って形成されたチャンネル６８を含む。チャンネル６８は、ここで論じられたようにレーザアブレーションによって形成され、例えば図７Ｂ及び図７Ｃのコミュニケーション挿入物４５又はチューブ要素４７をそれぞれそこに受けて且つ保持し、これにより装着者とのコミュニケーションを容易にするために使用され得る。
【００５７】
本発明は、ここで説明され且つ予期されているように、耳栓から材料を除去して、耳栓にキャビティ、貫通チャンネル、及び表面装飾のような表面要素を形成する効果的、効率的で且つ一致した方法を提供する。
【００５８】
好適な実施形態が示され且つ記述されてきたが、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、様々な改変及び代替がそれに行われ得る。したがって、本発明が描写によって記述されてきたが制約されないことが、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明にしたがった耳栓の正面図である。
【図２】図１の耳栓の断面図である。
【図３】コードの正面図である。
【図４】図１の耳栓を形成する方法の模式的な図である。
【図５】別の実施形態における図１の耳栓の断面図である。
【図６】別の実施形態における図１の耳栓の断面図である。
【図７Ａ】本発明に従った耳栓の断面図である。
【図７Ｂ】本発明に従った耳栓の断面図である。
【図７Ｃ】本発明に従った耳栓の断面図である。
【図８】図７Ａから図７Ｃの耳栓の形成方法の模式的な図である。
【図９】本発明に従った耳栓の正面図である。
【図１０】本発明に従った耳栓の正面図である。
【図１１Ａ】本発明に従った耳栓の断面図である。
【図１１Ｂ】本発明に従った耳栓の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【国際調査報告】
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