(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体弾性材料の本体（１２）を有する耳栓であって、前記本体は、前方向および後方向に延在する軸（２０）を有し、前記本体は、人の外耳道壁に対して封止するために外耳道に挿入されるような形状の外表面を有する本体前部部分（２２）を有し、かつ前記本体前部部分の後方に延在する本体後部部分（１４）を有し、
前記本体はポケット（３０）を有し、前記ポケットはその前部および側面を囲むポケット側壁（６０，６２，７４，７６）を有し、前記ポケットはそのポケットに前向きに入る音の自由な通過に対して遮断される後端部（３６）を有し、
前記本体は、耳栓が圧縮されていないときにポケットの断面積を少なくとも部分的に横切ってそれぞれ延在しかつ軸方向に間隔をあけて配置される複数の内部バッフルを有するポケット前部部分を有し、前記バッフルは、前記ポケット側壁を通しての接続を除いては互いに接続しておらず、前記複数のバッフルの全体は、前記軸の沿って最も後ろのバッフル（５５）の直後からとった仮想図で見たときに全ポケットを占め（図３）、
前記バッフルは、前記ポケットの前端から前記軸に沿って間隔あけて順次に離れて存在する少なくとも第１と第２のバッフルを含み、前記バッフルは前記軸に沿ってジグザグに配置されていて、前記軸に沿ってとった仮想図で見たときに前記第１のバッフルは前記ポケットの一方側を大きく占めかつ前記第２のバッフルは前記第１のバッフルによって占められていないポケットの対向側を占め、そして前記第１と第２のバッフルの全体は前記軸に沿った仮想図で見たときに前記ポケットの全断面を占め、それによってより多くの音を吸収する、耳栓。
【請求項２】
前記ポケットは前記軸に直交して延びる仮想横線に沿って隔てられて横方向（Ｌ）に対向する側（７４，７６）を有し、前記バッフルの各々はポケットの部分のみを横切って延在し、各バッフルは、前記ポケットの長手方向（Ｍ）に対向する側部分（６０，６２）の間に延在する自由縁部（７７）を有し、各バッフルは、その自由縁部とポケット側（７６）との間にギャップ（７９）を形成し、かつ前記ギャップを除いてポケットを塞ぐ遮音部分（７８）を形成し、
前記バッフルは、前記軸に沿って間隔をあけて配置される第１および第２のバッフル（５１−５５）を含み、前記第１および第２のバッフルの遮断部分は前記軸の対向する側に存在する、請求項１に記載の耳栓。
【請求項３】
前記ポケット前部部分（３５）は、前記軸に直角に切取られた断面図で見たときにほぼ円形の断面を有し、各バッフルは、前記ポケットの壁から間隔をおいて配置される自由縁部（７７）を有し、前記自由縁部は、その自由縁部に対向するほぼ円形のポケット内表面（７６）を残す、請求項１に記載の耳栓。
【請求項４】
前記バッフルの各々は前記ポケット壁の一方側（７４）から前記軸に直交する横方向（Ｌ）にポケットの反対側（７６）の壁に向かって延在し、前記バッフルの各々は、耳栓前部部分が外耳道に存在しない場合にポケットの横方向反対側（７６）から間隔をあけて配置される自由縁部（７７）を有し、
前記本体前部部分が人間の外耳道によって与えられ得る力によって圧縮されるとき、少なくとも１つのバッフルの自由縁部は、ポケットの横方向反対側（７６）と解放可能に接触して存在し、バッフルは、耳栓が耳から取除かれるときこの横方向反対側から遠ざかるように動く、請求項１に記載の耳栓。
【請求項５】
前記耳栓は、コアピン（８０）のスロット（８１）によって形成される前記フランジ（５１−５５）を有する１片の成形された部分であって、前記耳栓本体は、前記本体前部部分から後方に延在しかつステム（１４）を形成する後端部部分（４４）を有し、前記ポケット後端部は、本体後端部部分に延在するポケット通路（３６）を形成し、ポケット通路の後端部は変形されて、前記ポケットに入る音の自由な通過に抵抗する遮断部分（９０）を形成し、そこで耳栓本体を成形するのに用いられたコアピンの除去を可能にする、請求項１に記載の耳栓。
【請求項６】
前記バッフルは、バッフルにおいて平均してポケット断面の少なくとも半分を塞ぐ遮断部分（７８）を形成し、
前記バッフルは、前記ポケット前端部から順次に離れるように存在しかつ前記軸に沿って間隔をあけて配置される少なくとも前記第１と第２のバッフルおよび第３のバッフルを含み、前記バッフルは前記軸に沿った仮想図において見られるように、前記バッフルは互い違いになって、前記第１および第３のバッフルは前記ポケットのほぼ同じ領域を占め、前記第２のバッフルは前記第１および第３のバッフルによって占められない領域を主に占める、請求項１に記載の耳栓。
【請求項７】
前記バッフルは、前記軸に沿って間隔をあけて配置される第１および第２のバッフルを含み、それらは前記ポケット側壁を通じた接続を除き互いに接続されず、前記バッフルは前記軸の対向する側に存在する遮断部分（７８）を有し、
前記本体および前記バッフルは互いに一体的に成形され、前記バッフル自由縁部は前記ポケット側壁から間隔をあけて配置され、そのため、前記ポケットの内表面を形成するスロット（８１）を有しかつ鋳型内部で前記バッフルを形成する単一のコアピン（８０）を耳栓から取出すことができる、請求項１に記載の耳栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耳栓に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
あるタイプの耳栓は、主に弾性の材料で形成され、挿入中に耳栓がさらに容易に圧縮されて耳の中で圧縮されたまま残ることを可能にする気体（空気）を包含するポケットを有する。これにより人の外耳道にさらに容易に挿入することが可能となり、外耳道壁に対する圧力を減じて快適さを増す。フランジを有するなどの成形された所望の外部形状を有し、増強された騒音減衰特性を有する内部ポケット構造を伴った耳栓を形成するための方法は価値があるであろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
発明の概要
本発明の一実施例によると、成形された外表面および内部ポケットを伴って構築され得る耳栓が与えられ、耳栓は増強された騒音遮断または減衰特性を有し、なおも低コストで構築され得る。耳栓本体はポケットおよび複数の内部フィンまたはバッフルを伴って形成され、それにより、そうでなければ平滑なポケットの壁が分割される。バッフルは耳栓の軸に沿って間隔をあけて配置される。バッフルはそれぞれ、耳栓軸に沿って見たときに、ポケットの断面の少なくとも約半分を塞ぐ。バッフルが交互にポケットの対向する側から突出し、部分的にポケットにわたる。耳栓が耳の中で圧縮されると、バッフルはそれぞれポケットの断面のほぼ全体を塞ぐことができる。
【０００４】
耳栓は、耳栓の外表面を形成する鋳型にコアピンを配置することにより形成され、鋳型とコアピンとの間に存在するキャビティに耳栓を形成する。耳栓の軸に沿って伸張されるコアピンは、軸に沿って間隔をあけて配置される複数のスロットを有し、成形材料が射出成形中にスロットを充填してバッフルを形成する。軸に沿って連続的に間隔をあけて配置されるコアピンスロットは、コアピン軸の対向する側に存在し、ポケットの側から交互にポケットに突出するバッフルを残す。出願人は、射出成形される材料の弾性に起因して、バッフル形成スロットを有するコアピンが、成形動作の後、耳栓の後部から引張り出され得ることを発見した。ポケットの後部は次に、そこでの音の自由な通過に対して、部分的にまたは完全に封止される。
【０００５】
本発明の新規な特徴は添付の請求項に詳細に説明される。本発明は、添付の図面とともに読まれると下記の説明から最もよく理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
好ましい実施例の説明
図１は、ステム１４を有する耳栓本体１２を有する耳栓１０を示す。耳栓は、前方向Ｆおよび後方向Ｒに延在する軸２０を有する。本体の前部部分２２は、ステムを持ってそれを人の外耳道に向かって押し込むことにより外耳道に挿入される。本体の外側のフランジ２４は、耳栓が挿入されるにつれて後向きかつ径方向に内向きに変位され、外耳道壁に対して封止する。図２に示されるように、耳栓本体は耳栓のシェル３２の内部に形成されるポケット３０を有する。ポケットによって、シェル壁は、耳栓が人の外耳道に挿入されるにつれて径方向に内向きに（軸２０に向かって）より容易に圧縮されることが可能となり、このような挿入を容易にし、その人にさらなる快適さを与える。ポケットは、本体の前
部部分の内部に存在する前部部分３５を有し、ポケットは通路またはポケット後部部分３６を形成する後部を有する。耳栓は固形（非フォーム状）の弾性材料から成形される。
【０００７】
シェル３２は、前端部４０、側壁４２、後部部分４４を有するほぼスリーブ状の部分またはスリーブ３４を有する。シェルは、スリーブの内部からそれぞれ延在し少なくとも部分的にポケットにわたる複数のバッフル５０を形成し、図２に示される耳栓には５つのバッフル５１から５５が示される。バッフルは、音が耳栓の中を前方に通ることをより完全に遮断するよう機能する。各バッフルは軸２０に対してほぼ直角に突出し、少なくとも部分的にポケットを横切る。図３は、図２の線３−３によって切取られ、バッフル５５がポケット３０の横方向Ｌの一方側７４から横方向に反対側７６に向かって延在することを示す。
【０００８】
バッフルは合流部分７０を有し、そこでバッフルは角度Ａに沿って耳栓のスリーブ３４と合流する。合流部分はポケット側７４においてミドル７２を有する。バッフルは、合流部分のミドル７２に対向して存在する自由縁部７７を有する。自由縁部は、バッフルの位置においてポケットの長手方向Ｍに対向する側部分６０および６２の間でポケットの直径Ｄのほとんどにわたって延在し、ギャップ７９を残す。図３に見られるように、ポケット前部部分はほぼ円形の（テーパ部を有する）断面を有し、バッフルがその断面の部分にわたって延在する。図３はまた、バッフル５５が遮音部分７８を形成することを示し、遮音部分７８は、バッフルのすぐ前方および後方のポケット断面積の少なくとも約半分（少なくとも４５％）にわたって延在し、それを覆い、かつ好ましくは、軸２０に沿って切り取られた図において見られるように、ポケットの断面積の半分以上を覆う。すべてのバッフルの遮断部分は、平均してポケットの断面積の少なくとも半分を塞ぐ。
【０００９】
図４は、バッフル５１から５５が、それぞれその合流部分のミドル７２などから少なくとも耳栓の軸２０まで、好ましくは軸を超えて延在することを示す。さらにバッフルは互い違いになっており、隣接するバッフルの遮断部分はポケット断面の反対側を塞いでいる。したがって、バッフル５４がポケット側７６から反対側のポケット側７４に向かって延在してポケットの部分を塞ぐ一方、隣接するバッフル５３および５５はそれぞれポケットの反対側７４から延在してポケットの部分を塞ぐ。
【００１０】
図７は、耳栓が平均的な直径（０．３インチまたは８ミリメートル）の外耳道Ｅに挿入された場合に、外耳道から快適に与えられ得るレベルの力によって圧縮されたバッフルの挙動を示す。栓の前部部分が圧縮されるにつれて、いくつかのバッフルの自由縁部７７は対向する壁に接触してもよく、部分的に封止される別個のチャンバを形成する。耳栓の中心を通過するいかなる音エネルギも一連の吸収バリアに出合い、結果として正味の減衰向上効果を生じる。同時に、互いに噛合ったバッフルは可撓性を維持し、複雑な外耳道サイズ、形状、および湾曲に適合し、柱状に崩壊することなく容易に挿入されるように十分な硬さを保つ。
【００１１】
バッフルは、同じサイズ、形状、および構造を有するがポケットにバッフルのない耳栓によって遮断されるよりもさらに多くの音を遮断する。ポケット３０は、バッフル５０の弾性材料の密度よりもはるかに低い密度を有する空気によって充填される。結果として、ポケットに前向きに入っていく音は、より高密度の弾性材料とポケット内の空気との間の多くの界面に遭遇し、いくらかの音はそれらの界面において反射される。反射された音は、耳栓の前端部に到着して外耳道に抜ける前にさらに空気と弾性材料とを通り、バッフルのないポケットを通って直接抜ける音よりもさらに多くの音が吸収される。
【００１２】
耳栓は、バッフルを形成するスロット８１を有する図５の８０で示される構造のコアピンを用いることにより製造される。耳栓は図６の８２で示される、鋳型空間８３を有する鋳型において形成される。コアピン後端部８４は定位置に固定され、コアピンの残りの部分は片持ち梁のように作られる。コアピンと鋳型の壁とはその間にキャビティ８６を形成する。流動性のある弾性材料が、鋳型のスプール穴およびゲート９０を通って鋳型に流し込まれる。この耳栓の特性の組合せを達成するための好適な弾性材料には、シリコーンゴムおよびＴＰＥ、ＰＶＣ、ＴＰＵおよびＴＰＲを含むさまざまな熱可塑性エラストマが含まれる。弾性材料は、３４５ＭＰａ（５００００ｐｓｉ）以下の弾性ヤング係数を有する材料である。最も好適な材料は熱可塑性エラストマであって、流動的にするために加熱され、次に固形ではあるがなおも可撓性があるように冷却される。
【００１３】
耳栓本体が成形され、耳栓本体材料が固形化された後、鋳型が開かれて耳栓が膨張することができる。次に、コアピンが耳栓から後向きに引張り出される。出願人は、小さなステム通路を通じてであっても図示された形状のコアピンを耳栓から引張り出すことができ、バッフルが構造化されたポケットを後に残すことを発見した。
【００１４】
図２に示される耳栓本体が成形された後、コアピンを引き出すための通路を形成するポケットの後部部分３６は、音の自由な流入（たとえば少なくとも１デシベルまたは１．５デシベルなどの、耳栓の騒音遮断能力が明確に低下するに足りる音の通過）を防ぐため、部分的または完全に塞がれなければならない。図１の耳栓がコードによって別の耳栓と結び付けられるように設計されない場合には、遮断部分９０が与えられてポケット後部部分３６のすべてまたはほとんどすべてを塞ぐ。空気が逃げ、また戻ってくることができるよう、断面が小さい穴９２を与えることができるが、必須ではない。
【００１５】
小さな穴、またはピンホールを通路の後部部分に残すことができ、それにより、耳栓が外耳道で圧縮されるときに空気が逃げることができ、耳栓が取除かれると空気はポケットに戻ることができる。このようなピンホールは、有意の音がポケットに入ることを防ぐために、直径が０．５ミリメートル以下、断面積が０．２５ミリメートル平方以下であるのが好ましい。しかしながら、出願人は、挿入の際にピンホールが助けになるとはいえ、通路の後部部分が完全に封止されてもよく、それでも依然として耳栓を容易に外耳道に挿入し得ることを発見した。
【００１６】
図１および図２に示される耳栓において、出願人は、耳栓の最大フランジ２５の直径が１１．８ミリメートルであり、通路の後部部分３６のほとんどは直径が１．５ミリメートルであるように製造し、テストすることに成功した。バッフルは、中心と中心の間が１．５ミリメートル（好ましくは１．０ミリメートルから２．０ミリメートル）の間隔をあけて軸方向に配置される。遮断部分９０は音がポケットに前向きに自由に流入することを防ぐために耳栓のステムを熱かしめ加工することによって形成される。ポケット３０の体積は約５０立方ミリメートルであって、それは耳栓が外耳道への挿入中に圧縮されると減じられる。
【００１７】
出願人は、わずかに異なる設計の１５個のコアピンを構築し、図１から図６に示される１５個の耳栓の変形を製造した。出願人は、図１から図６の設計が、結果として高度に音を遮断し、そのコアピンが成形後に耳栓から容易に取除けるものであり、かつスロットのうちの１つにおいて破損しないことを発見した。内部バッフルの正確な構成に依存して、耳栓の低、中、高周波減衰効果を調整することができる。図２から図６の構造によれば、極めて均一な減衰性能が達成される。ある周波域においては、同じ形状およびサイズであるがバッフルのないポケットを有する同じ耳栓に比べて、騒音減少が２デシベルから５デシベル向上される。
【００１８】
図８は、フェルール１１２に存在するコード１１０によって形成される遮音部分を有する耳栓１０８を示し、フェルールはポケット後部部分のすべてまたはほとんどすべてを塞
ぐよう存在する。コードは同じ構造の２つの耳栓を結び付ける。コードはクリンプまたは接着剤によってフェルールに接合されることができ、フェルールは接着剤によってポケット後部部分の通路の壁に接合される。
【００１９】
バッフルの数、厚さ、テーパ部、長さおよび配向の角度は、耳栓を使用する人の快適性を確保する一方で特に最も関心のある周波数における最大遮音をもたらすように、変えることができる。出願人は空気で満たされたポケットの使用が好ましいと考えるが、ポケットを極めて軟らかいフォーム体、フィルタ要素、繊維のゲルもしくはマット、または他の好適な軟らかい材料で満たすことも可能である。ポケットはあるがバッフルのない耳栓を成形して、次に内部バッフルを形成する要素をポケットに挿入することも可能である。耳栓の外部形状はフランジを有して示されるが、他の外部形状が用いられることもできる。
【００２０】
このように、本発明はポケットを有するタイプの耳栓を与え、それは低コストで構築されることができ、音の減衰を増大する。ポケットは、ポケットを残す射出成形によるように、成形後に耳栓から取除かれ得るコアピンによっても形成される。耳栓は弾性材料のシェルを含み、シェルはポケットを囲むスリーブを含み、スリーブはポケットに部分的にわたってそれぞれ延在する複数のバッフルを形成する。バッフルはそれぞれ好ましくはポケットの直径の少なくとも約半分にわたって延在し、耳栓の軸方向に沿って見たときのバッフルの位置において、平均してポケット断面の少なくとも半分を塞ぐ。バッフルは互い違いになり、隣接するバッフルはポケットの対向する側からポケットに延在する。後部ポケット部分は遮断手段によって閉じられ、遮断手段は、ポケットを完全に封止するか、ポケットからの空気の流出およびその後の空気の流入を可能にするピンホールを残すかのいずれかである。
【００２１】
本発明の特定の実施例が本願明細書において説明され、図示されたが、当業者には修正例および変形例が容易に認識され、結果として請求項はこのような修正例および等価物を包含するよう解釈されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の耳栓の側面図であって、耳栓本体と、耳栓本体の後端部に音が自由に通ることを遮断するための手段とを示す図である。
【図２】ポケットの後部部分が塞がれる前の、図１の耳栓本体の断面等角図である。
【図３】図２の線３−３で見た断面図である。
【図４】図２の耳栓本体の前部部分の断面図である。
【図５】図１の耳栓の構造に用いられるコアピンの部分的な等角図である。
【図６】本発明の成形プロセスを示す断面図である。
【図７】図４と同様の断面図であるが、耳栓の前部部分が人の外耳道内に圧縮されて存在する図である。
【図８】コードの端部を保持するフェルールによってポケットの後部が塞がれる耳栓の部分的な断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
２０  軸、２５  フリンジ、３０  ポケット、３２  シェル、３４  スリーブ、３５  前部部分、３６  通路、４０  前端部、４２  側壁、４４  後端部、５０，５１，５２，５３，５４，５５  バッフル。
【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７】
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【図８】
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