(57)【要約】心軸（１２）および複数のフランジ（２１〜２３）を有するタイプのイヤープラグは、耳管に容易に挿入できるように十分な硬さになり、かつその後は快適さのために耳管の壁に対して最小限の力で押圧するように構成される。イヤープラグは、室温（約７２°Ｆ）から耳管の温度（約１００°Ｆ）に温められたときに、少なくとも４％など、その硬さが大きく減少するエラストマー材料で成形される。各フランジは、半径方向（６２）（心軸の軸に対して垂直な方向）の１５°内で真っ直ぐに延在する半径方向内側部分（５２）を有し、軸方向（６６）の２０°内で真っ直ぐに延在する半径方向外側部分（５４）を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸（１４）に沿って延在しかつ前方および後方の心軸部分（１６，１８）を有する心軸を含むエラストマー材料で成形されるイヤープラグであって、前記イヤープラグは前記心軸前方部分から延在する少なくとも１つのフランジ（２３）を含み、前記フランジは、主に後方に延在し、かつヒトの耳管を遮断するように設計される半径方向外側部分（５４）を有し、
前記エラストマー材料は、７２°Ｆで１から５０Shore Aの間のデュロメータを有し、そのデュロメータは、７２°Ｆから１００°Ｆに温められたときにShore Aスケールで少なくとも１減少し、それによって室温近くでの挿入中により高い硬さが得られ、耳管の温度で快適さが増すようにより低い硬さが得られる、イヤープラグ。
【請求項２】
前記エラストマー材料は、７２°Ｆから１００°Ｆに温められたときに、少なくとも８％減少するデュロメータを有する、請求項１に記載のイヤープラグ。
【請求項３】
前記エラストマー材料は、７２°Ｆから１００°Ｆに温められたときに、少なくとも１０％減少するデュロメータを有する、請求項１に記載のイヤープラグ。
【請求項４】
前記エラストマー材料はスチレンブロック共重合体エラストマーで形成される、請求項１に記載のイヤープラグ。
【請求項５】
前記少なくとも１つのフランジは、半径方向内側および外側のフランジ端部（３０，３２）ならびに前記内側および外側のフランジ端部の間の半径方向中間にあるフランジの半径方向中間（５０）を有し、前記少なくとも１つのフランジは、半径方向内側および外側のフランジ部分（５２，５４）を有し、前記内側フランジ部分は、前記内側フランジ端部から前記フランジの半径方向中間に延在し、前記外側フランジ部分は、前記フランジの半径方向中間から前記外側フランジ端部に延在し、
前記内側フランジ部分は、前記内側フランジ部分の半径方向の長さの大半に沿って、前記軸に対して半径方向である方向（６２）に対して１５°内で延在する前面（６０ｉ）を有し、それによって前記外側フランジ部分は、前記フランジの軸方向の長さの大半に沿って主に軸方向に延在することができる、請求項１に記載のイヤープラグ。
【請求項６】
前記少なくとも１つのフランジは、半径方向内側および外側のフランジ端部（３０，３２）ならびに前記端部間の半径方向中間にあるフランジ中間（５０）を有し、前記少なくとも１つのフランジは、半径方向内側および外側のフランジ部分を有し、前記内側フランジ部分は、前記内側フランジ端部から前記フランジ中間に延在し、前記外側フランジ部分は、前記フランジ中間から前記外側フランジ端部に延在し、
前記外側フランジ部分は、前記フランジの軸方向の長さ全体の少なくとも３分の２に沿って前記軸に対して平行な方向の２５°内で延在する前部−外側表面（２１Ｓ，２２Ｓ，２３Ｓ）を有する、請求項１に記載のイヤープラグ。
【請求項７】
軸（１４）に沿って延在しかつ前方および後方の心軸部分（１６，１８）を有する心軸（１２）を有するイヤープラグであって、前記イヤープラグは、それに沿って間隔をあけられた場所で前記心軸前方部分から一般に半径方向外側および後方に延在する複数のフランジ（２１，２２，２３）を有し、
前記心軸およびフランジは、１から５０Shore Aの間のデュロメータを有し、かつ材料が７２°Ｆから１００°Ｆに温められたときにそのデュロメータが少なくとも８％低下するエラストマー材料で一体成形される、イヤープラグ。
【請求項８】
前記エラストマー材料はスチレンブロック共重合体エラストマーを含む、請求項７に記
載のイヤープラグ。
【請求項９】
前記フランジの少なくとも１つ（２３）は、軸方向の長さ（２３ａ）を有し、前記フランジの軸方向の長さ（２３ａ）の少なくとも３分の２である軸方向の長さ（Ｄ）に沿って２０°を越えない後方および半径方向外側の傾斜角度（Ｃ）で延在する、請求項７に記載のイヤープラグ。
【請求項１０】
前記フランジの少なくとも１つ（２３）は、前記フランジの前面が前記心軸に交差するフランジの半径方向内端部（３０）と、前記前面が前記軸から半径方向に最も遠いフランジの半径方向外端部（３２Ａ）との間で測定されるような半径方向の長さ（２Ｅ）を有し、
前記フランジの各々は、内側半分の半径方向の長さ（Ｅ）の大半に沿って半径方向に対して１５°を越えずに延在する半径方向内側半分（５２）を有し、前記フランジの各々は、前記フランジの軸方向の長さ（２３ａ）の大半である長さ（Ｄ）に沿って軸方向に対して２５°を越えない角度（Ｃ）で延在する半径方向外側半分（５４）を有する、請求項７に記載のイヤープラグ。
【請求項１１】
軸（１４）、ハンドルを形成する後方心軸部分（１８）および前方心軸部分（１６）を含むエラストマー材料で成形されるイヤープラグであって、前記イヤープラグは、前記心軸前方部分から延在し、かつヒトの耳管を遮断するように設計される少なくとも１つのフランジ（２３）を含み、
前記フランジは、前記フランジの前面が心軸に交差するフランジの半径方向内端部（３０）と、フランジ前面が前記軸から半径方向に最も遠いフランジの半径方向外端部（３２Ａ）との間で測定されるような半径方向の長さ（２Ｅ）を有し、前記フランジは、内側半分の半径方向の長さの大半に沿って半径方向（６２）に対して１５°を越えない角度（Ｂ）で延在する半径方向内側半分（５２）を有し、
前記フランジは軸方向の長さ（２３ａ）を有し、前記フランジは、前記フランジの軸方向の長さの少なくとも３分の２の距離（Ｄ）に沿って２５°を越えない後方および半径方向外側の傾斜で延在する、イヤープラグ。
【請求項１２】
前記イヤープラグは、材料の温度が７２°Ｆから１００°Ｆに上げられたときに、そのデュロメータのShore A数が少なくとも４％減少するエラストマー材料で成形される、請求項１１に記載のイヤープラグ。
【請求項１３】
前記エラストマー材料は、その温度が７２°Ｆから１００°Ｆに上昇するときに、少なくとも８％のデュロメータのShore A数の減少を生じる、請求項１２に記載のイヤープラグ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのフランジは、前記フランジを含む複数のフランジ装置（２１，２２，２３）を含み、
前記フランジ装置の各々は、共通の想像上の円錐形（７０）に沿って後方および半径方向外側の傾斜で延在する、請求項１１に記載のイヤープラグ。
【請求項１５】
軸（１４）、ハンドルを形成する後方心軸部分（１８）および前方心軸部分（１６）を含むエラストマー材料で成形されるイヤープラグであって、前記イヤープラグは、前記心軸前方部分から延在し、かつヒトの耳管を遮断するように設計される少なくとも１つのフランジ（２３）を含み、
前記フランジは、前記フランジの前面が心軸に交差するフランジ前方端部（３０）と、フランジ自由後方端部（３２）との間で測定されるような軸方向の長さ（２３ａ）を有し、
前記フランジは、前記フランジの軸方向の長さの少なくとも３分の２の距離（Ｄ）に沿って２５°を越えない後方および半径方向外側の傾斜（Ｃ）で延在する、イヤープラグ。
【請求項１６】
前記フランジは、フランジの軸方向の長さ全体（２２ａ）の後方の３分の２に沿って２０°を越えない後方および半径方向外側の傾斜（Ｃ）で延在する、請求項１５に記載のイヤープラグ。
【請求項１７】
前記フランジは軸での断面図で見られるような半径方向の長さ（２Ｅ）を有し、前記フランジは、前記フランジの半径方向最も内側の４０％に沿って軸方向（６６）の２０％内に延在する、請求項１５に記載のイヤープラグ。
【請求項１８】
前記エラストマー材料は、その温度が７２°Ｆから１００°Ｆに上昇するときに、少なくとも８％のデュロメータのShore A数の減少を生じる、請求項１５に記載のイヤープラグ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発明の背景
広く使用されている１つのタイプのイヤープラグは、固形の軟質ゴムのタイプの材料で形成され、心軸およびフランジと共に一体成形される。フランジは心軸から延在し、心軸が耳管に挿入されるときに容易に偏向させることができる。軟質ゴムのフランジを備えたイヤープラグは、一般的に、約１Shore Aから５０Shore Aの間のデュロメータを有する材料、通常は約３０Shore Aのデュロメータを備えた材料で形成される。デュロメータが高いと（硬い材料）、心軸は硬くなり、これによってイヤープラグを容易に耳管に押し込むことができる。デュロメータが低いと（軟らかい材料）、耳管によってフランジは容易に偏向することができ、快適さが増す。硬い材料が使用される場合、フランジは耳管に対して強く押圧し、不快さを生じる。軟らかい材料が使用される場合、心軸が前方に押されてイヤープラグを耳管に挿入するとき、心軸は座屈するかまたは柱のつぶれを生じる傾向がある。挿入中は心軸が硬く、イヤープラグが着用されているときにはフランジが軟らかい、心軸および一体のフランジとともに成形された固形の軟質ゴムのタイプのイヤープラグが有用であろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
発明の概要
この発明の一実施例によると、エラストマー材料で成形され、心軸が軸に沿って延在し、フランジが心軸から延在しているイヤープラグが提供され、耳管への挿入中は心軸が硬く、イヤープラグが着用されているときにはフランジが軟らかいタイプのイヤープラグが提供される。イヤープラグは、約７０°から約７２°Ｆの室温から約９８°から１００°Ｆの耳管の温度に温められたときに、少なくとも１Shore A数、または少なくともShore A数で４％の硬さの減少で、大きな減少を生じる材料で成形される。したがって、心軸は室温での耳管への挿入中により硬く、フランジは挿入後に耳管からの熱によって温められることでより軟らかくなる。１つの材料はスチレンブロック共重合体である。
【０００３】
各フランジは、半径方向に対して１５°を越えない角度で、心軸の軸に関して主に半径方向に延在する半径方向内側部分を有することが好ましい。各フランジは、軸方向に対して２０°を越えない後方および半径方向外側の傾斜角度で真っ直ぐにかつ主に軸方向に延在する半径方向外側部分を有する。実質的に半径方向に延在する内側部分は、イヤープラグの前方部分の限られた軸方向の長さの非常に僅かを占有し、それによって外側フランジ部分は小さな傾斜で大きな距離に延在することができる。小さな傾斜によって、フランジの最小限の偏向で、良好な音の密封が得られ、快適さが増す。
【０００４】
この発明の新規の特徴を具体的に請求項に示す。この発明は、添付の図面とともに以下の説明を読むことで最もよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
好ましい実施例の説明
図１は、この発明のイヤープラグ１０の断面図であり、これは心軸およびイヤープラグの軸１４に沿って前方Ｆおよび後方Ｒの方向に延在する心軸１２を含む。心軸は前方および後方の部分１６、１８を有する。前方部分はヒトの耳管の壁を密封する３つのフランジ２１〜２３を保持する。心軸の後方部分１８は、フランジを耳管に押し込み、後にそれらを抜出すためのハンドルとして働く。フランジは薄く、心軸と（それらの前方面で）一体化する半径方向内端部３０を有し、自由な半径方向外端部３２を有する。
【０００６】
心軸およびフランジは、３０shore Aのデュロメータを有する材料などの一般に同じエラストマー材料で一体成形される。エラストマー材料は、５０，０００ｐｓｉを越えないヤング率を有する材料である。耳管への挿入を容易にするため、心軸をより硬い材料（より高いデュロメータ数）で成形し、かつフランジが耳管を押圧する力を小さくして快適さを増すように、フランジをより軟らかい材料（低いデュロメータ数）で成形することが望ましい。しかしながら、これを低コストで実現することはこれまで不可能であった。
【０００７】
この発明によると、出願人は、イヤープラグが当初耳管に挿入されるときと、恐らく１分後との間でデュロメータ数が変化するエラストマー材料でイヤープラグを成形する。出願人は、材料の温度が７２°Ｆなどの室温からヒトの耳管に存在する１００°Ｆなどの体温に上昇するときにそのデュロメータ数が大きく減少する材料を使用する。イヤープラグが室温（たとえば、７２°Ｆ）の室内に置かれている場合、それは、心軸のつぶれなしにフランジを耳管に押し込むために十分な心軸の硬さを提供する３０Shore Aなどの所定の硬さを有する。フランジは当初は快適ではないであろう。しかしながら、フランジがヒトの耳管内に１分ほど置かれると、フランジの温度は体温近く（約１００°Ｆ）に上昇する。イヤープラグの材料の硬さは、恐らく２６Shore Aのデュロメータに減少し、フランジが耳管に対して押圧する力は小さくなり、イヤープラグはより快適になる。工業的な用途では、イヤープラグは１回につき１１０分間ほど着用され得るため、最初の１分程度の不快は容易に許容されるであろう。
【０００８】
図１に示される特定のイヤープラグ１０は、より低いガラス転移温度ＳＢＣ（たとえば、−６０℃から−７５℃）およびより高いガラス転移温度ＳＢＣ（たとえば、−２５℃から−１０℃）の混合物を使用して、スチレンブロック共重合体（ＳＢＣ）エラストマーで形成される。出願人は、図１〜図３に示される構成のイヤープラグを構成し、その材料が耳管に比較的挿入が容易なイヤープラグに繋がること、および、それが（１分程後に）耳管に対するより低い圧力に繋がり、快適さが増すことを発見した。イヤープラグを耳管に挿入し、３０分程待った後、出願人はイヤープラグを抜き出し、そのフランジ（または少なくとも耳管に入って、より小さい直径に偏向されたフランジ）の外径が幾分低減されていることを発見した。しかしながら、３０分を大きく下回る時間内に、イヤープラグが室温に冷却されると、フランジはそれらの元のサイズおよび形状に戻った。１００°Ｆでのそのような持続された圧縮（たとえば、最大のフランジ２３の直径は、１２．５ｍｍから１２ｍｍに減少する）に繋がる、異なる転移温度のＳＢＣエラストマー材料の混合物により、さらに大きな快適さが得られる。
【０００９】
イヤープラグについてのさらに別のテストによって、材料が約７２°Ｆから耳の中の約１００°Ｆに加熱されるとイヤープラグの材料のデュロメータが減少することがわかっている。（７２°Ｆでの３０Shore Aからの）デュロメータの減少は、３０分の１より大きく（すなわち、３．３％より大きい）、１００°Ｆでのデュロメータは実際には約２６Shore Aである。結果として、イヤープラグ（７２°Ｆ）が挿入されるときに心軸はかなり硬く、これによって心軸がつぶれることなく挿入することが可能である。しかしながら、イヤープラグが一旦挿入されると、デュロメータは減少し、フランジは軟らかくなり、耳管に対して押圧する力が小さくなり、快適さが増す。７２°Ｆから１００°Ｆへの温度の上昇では、デュロメータは、少なくとも１Shore A数および少なくとも４％減少し、好ましくは少なくとも２Shore A数および少なくとも８％減少し、最も好ましくは少なくとも３Shore A数および少なくとも１０％減少する。
【００１０】
材料のデュロメータが減少するだけでなく、材料は一時的に変形するようである。なぜなら、イヤープラグが耳管から抜き出されたすぐ後に測定すると、フランジの外径が減少しているからである。このことによって、フランジが耳管の壁に対して押圧する力が小さ
くなる。しかしながら、イヤープラグが耳管から抜き出され、イヤープラグが室温にゆっくりと冷却すると、フランジの外径は最初の挿入前に存在した元の直径に戻ったという点において、材料は復元力を有するようである。
【００１１】
このように、上述のスチレンブロック共重合体エラストマーは、明らかに２つの態様で、耳管に対するフランジの圧力を低減する。１つの態様は、その温度が室温から体温に上昇するときにデュロメータの減少を生じることによるものである。材料が快適さを支援する第２の態様は、偏向され温められたときにフランジの偏向されない外径の一時的な減少を生じることによるものであり、材料は、イヤープラグが耳管から取外されて室温に冷却するときにフランジの直径がその元の直径に戻るという点で復元力を有するようである。さらに別の利点として、出願人は、上述のＳＢＣ材料が、フランジ付きイヤープラグに用いられてきたポリブタジエンゴム、ポリウレタンエラストマーまたはエチレンビニルアセテートエラストマーなどの従来の材料よりも騒音を良好に遮断することを発見した。
【００１２】
図３は、イヤープラグの拡大図であり、フランジ２３の外面の元の形状を１０に示し、耳管内にあるときの変形された形状を１０Ａに示し、イヤープラグが耳から取外された後であってフランジが耳の温度から室温に冷却する前の、部分的に回復した形状を１０Ｂに示す。図３は、端部に金属のフェルール４２（これは金属検出器によって検出可能である）を備えた紐４０も示し、これはイヤープラグの後端に挿入されている。紐４０は２つのイヤープラグを共に保持しつつ、ヒトの頭部の後ろにゆったりと延在するように十分な長さである。
【００１３】
図１のフランジ２３は、半径方向内側および外側のフランジ端部３０、３２を有し、両端３０、３２の間の半径方向中間にある中間５０を有する。半径方向は軸１４に対して垂直な方向である。心軸から半径方向の中間点５０へ、および心軸から外面３２Ａの外端部への、フランジ前面の半径方向の距離Ｅおよび２Ｅが示される。フランジ２３は、内側および外側の部分５２、５４も有する。内側フランジ部分５２は、フランジの半径方向の長さ２Ｅの少なくとも４０％だけ内側フランジ部分の内端部３０から延在し、好ましくはフランジの中間５０までずっと延在し、外側フランジ部分５４は、フランジの中間５０からフランジの自由外端部３２Ａまで延在する。フランジの前面６０は、内側フランジ部分５２に沿って内側前面部分６０ｉを有し、これは内側フランジ部分５２の半径方向の長さの大半に沿って、軸１４に対して直接的に半径方向である方向６２から１５°の角度Ｂ内で延在する。角度Ｂは１０°を越えないことが好ましく、構成されたイヤープラグの実際の角度Ｂは約５°である。外側フランジ部分５４は、点６８と３２Ａとの間で軸１４に平行に延在する想像線６６から２０°内の後方Ｒおよび半径方向外側Ｏの傾斜Ｃで真っ直ぐに延在する。説明のため、軸の周りの円の代わりに断面に沿った点が参照されるが、各フランジおよび心軸は、軸１４について３６０度対称である。
【００１４】
出願人は、直接的な半径方向に近いフランジの半径方向内側部分５２を延在させることにより、フランジ外側部分５４を耳管の近くに位置付ける。結果として、外側部分５４は、フランジ外側部分５４の軸方向の長さの少なくとも半分および好ましくは少なくとも３分の２である大きなフランジの軸方向の長さＤに沿って、主に真っ直ぐにかつ軸方向に対して小さな角度Ｃで延在することができる。図１の実際の長さＤは、フランジの軸方向の長さ２３ａ全体の７７％である。主に軸方向に延在する外側部分５４は、耳管に対して音をきっちりと密封する。他のフランジ、特にフランジ２２は、フランジ２３と同じ設計（しかし僅かに直径が小さい）であることが好ましい。３つのフランジの軸方向の長さＧは約１５ミリメートルであり、これはほぼ耳管に入るイヤープラグの長さである。出願人の外側フランジ部分５４は、軸方向の約２０％内でこの長さの少なくとも３分の２（６７％）延在することができる。
【００１５】
３つのフランジ２１〜２３は、軸から１７°の角度Ｃ（２０°を越えない）で角度をつけられる単一の想像線７０に沿っているフランジ外面２１ｓ、２２ｓ、２３ｓを有し、これによって構成が容易になる。真っ直ぐなフランジ外面２１ｓ、２２ｓ、２３ｓは軸に対して２５°を越えずに延在することが好ましく、各々が各フランジの軸方向の長さ２１ａ、２２ａ、２３ａの少なくとも３分の２を占有することが好ましい。３つのフランジのフランジ外面全体は想像上の円錐形に沿ってあり、線７０は想像上の円錐形上にある。
【００１６】
このように、この発明は、心軸を有し、かつ少なくとも１つのフランジ（２３）および好ましくは心軸の前方部分から延在する複数のフランジを有するタイプのイヤープラグであって、フランジの挿入を容易にする硬い心軸を提供し、かつ快適さを増すために（約１分後に）硬さが低減されるフランジを提供する、イヤープラグを提供する。これは、約７２°Ｆの室温から約１００°Ｆの体温に温度が上昇するときに硬さが大きく減少するように、温度の上昇とともに硬さが減少する材料でイヤープラグを成形することによって実現される。より効率的なフランジは、各フランジの半径方向内側部分、または心軸から外側に測定されるような半径方向内側の半分が半径方向の小さな角度内（たとえば、１５°内）で延在するように各フランジを構成し、かつ各フランジの半径方向外側部分が真っ直ぐに軸方向の小さな角度内（たとえば、２５°）で延在するように各フランジを構成して、軸に対して２５°を越えずに延在するフランジ部分がフランジの軸方向の長さの少なくとも３分の２に沿って延在するようにすることによって実現される。
【００１７】
この発明の具体的な実施例をここに説明および図示してきたが、当業者には変形例および修正例が容易に思い浮かぶことが認識される。結果として、請求項はそのような変形例および修正例を含むものと理解されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明のイヤープラグの部分的な断面側面図である。
【図２】ヒトの耳管に挿入されて示される、図１のイヤープラグの側面図である。
【図３】図１のイヤープラグの拡大側面図であり、完全に挿入されたフランジがどのように偏向されるかを想像線で示し、心軸に取付けられた紐の端部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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