САМОПОДГОНЯЮЩЕЕСЯ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЯ В УШНОМ КАНАЛЕ
SELF-ADJUSTING DEVICE FOR PLACEMENT IN EAR CANAL

Уровень техники
Настоящее изобретение относится в целом к устройствам для помещения в ушном канале и, более конкретно, к таким устройствам, которые являются самоподгоняющимися и используются для звуковой оптимизации, такой как снижение шума, и (или) акустического усиления.
Уже давно признано, что потребность в надлежащей защите слуха в окружающей среде с высоким уровнем шума входит в число потребностей, имеющих отношение к вопросам здоровья и безопасности, и были предприняты большие усилия для обеспечения такой защиты. Однако большинству экспертов в этой области следует признать, что эти усилия были не очень успешными. Защитные устройства получили широкое распространение, но их эффективность остается весьма средней. Работники, которым требуется использовать эти устройства, находясь в среде с высоким уровнем шума, часто не пользуются ими или пользуются лишь под нажимом работодателей. Лица, которые работают в среде с высоким уровнем шума, редко понимают, что последствия воздействия высокого уровня шума не ограничиваются только моментом воздействия, но имеют также кумулятивный характер. Несоблюдение работниками правил техники безопасности усугубляется тем, что в доступные в настоящее время устройства защиты зачастую вызывают дискомфорт, неудобны в применении и (или) малоэффективны. К счастью, по мере того как средства защиты слуха станут более удобными и эффективными, соблюдение работниками правил их использования также должно улучшиться.
Например, существующие одноразовые пенные ушные пробки неудобны для владельцев с маленькими ушными каналами, их трудно вставить надлежащим образом, их необходимо полностью извлекать, если снижение уровня шума становится нежелательным на краткий промежуток времени (например, при разговоре), и (или) они вызывают дискомфорт, создавая разрежение в ушном канале при извлечении. Существующие одноразовые пенные ушные пробки требуют, чтобы пользователь сдавил область пробки и вставил ее в канал уха, где она снова стремится расшириться. Такой способ может вызвать дискомфорт у людей с маленькими ушными каналами, поскольку чем сильнее сжата ушная пробка, тем с большей силой она стремится расшириться вновь. Кроме того, существующие одноразовые пенные ушные пробки требуют, чтобы пользователь скатывал пену между пальцами для сжатия пены до достаточной площади, чтобы ее можно было вставить. Если не выполнить этот этап или выполнить его в недостаточной степени, ушная пробка часто оказывается вставленной ненадлежащим образом и не обеспечивает оптимальной защиты. Кроме того, если у пользователя грязные руки, то при сжатии ушной пробки вместе со вставленной ушной пробкой грязь в ушной канал попадают и (или) микробы.
Кроме того, существующие одноразовые ушные пробки необходимо полностью извлечь, если пользователю на небольшое время требуется более полноценное использование своего слуха, например, для участия в разговоре с коллегой. Это может привести к ненадлежащей повторной вставке, если ушные пробки извлечены, или к неправильному пониманию потенциально важной информации, если не извлечены. Также существующие одноразовые пенные ушные пробки при их использовании герметизируют стенки ушного канала и в момент извлечения. Это приводит к возникновению разрежения в ушном канале при извлечении ушных пробок и делает их извлечение трудным и (или) неудобным. Кроме того, существующие пенные ушные пробки часто предназначены для однократного применения.
Соответственно, несмотря на существование в уровне техники различных типов внутриушных устройств, сохраняется потребность во внутриушном устройстве, которое способствует преодолению одного или нескольких из вышеупомянутых проблем. Заявители неожиданно изобрели такое устройство, которое рассматривается далее в настоящей заявке.
Сущность изобретения
Представим сначала различные определения, которые используются в настоящей заявке, после чего будут приведены различные объекты изобретения.
В настоящей заявке "упругий" означает такое свойство материала или композиционного материала, которое допускает деформацию его размеров и (или) формы с последующим восстановлением по меньшей мере около 80% его первоначальных размеров или формы после прекращения действия силы, вызвавшей деформацию.
В настоящей заявке "неупругий" означает свойство, противоположное свойству "упругий".
В одном объекте настоящего изобретения предложено самоподгоняющееся устройство для помещения в ушном канале. Устройство включает в себя первую концевую часть, которая соединена со второй концевой частью, причем первая концевая часть включает в себя первый упругий пузырь, а вторая концевая часть включает в себя второй упругий пузырь. Внутри первого пузыря образована первая камера с текучей средой, изолированная от окружающей среды снаружи устройства. Внутри второго упругого пузыря образована вторая камера с текучей средой, изолированная от окружающей среды снаружи устройства. Второй упругий пузырь сообщается с первым упругим пузырем посредством сообщения второй камеры с первой камерой. Первый упругий пузырь может деформироваться при переходе из исходного положения в положение "в ухе" и далее в положение вставки, поскольку первый упругий пузырь имеет первую площадь поперечного сечения в исходном положении, вторую площадь поперечного сечения в положении "в ухе" и третью площадь поперечного сечения в положении вставки. Первая площадь поперечного сечения больше второй площади поперечного сечения, а вторая площадь поперечного сечения больше третьей площади поперечного сечения. Второй упругий пузырь может деформироваться, так что деформация второго упругого пузыря вызывает деформацию первого упругого пузыря из исходного положения в положение вставки до того, как устройство помещено в ушном канале.
В другом объекте настоящего изобретения обеспечивается самоподгоняющееся устройство для помещения в ушном канале. Устройство включает в себя первую концевую часть, соединенную со второй концевой частью, причем первая концевая часть включает в себя первый упругий пузырь, а вторая концевая часть включает в себя второй упругий пузырь. В первом концевом пузыре образована первая камера с текучей средой, изолированная от окружающей среды снаружи устройства. Во втором упругом пузыре образована вторая камера с текучей средой, изолированная от окружающей среды снаружи устройства. Второй упругий пузырь сообщается с первым упругим пузырем посредством сообщения второй камеры с первой камерой. Первый упругий пузырь может деформироваться из исходного положения в положение "в ухе" и далее в положение вставки, так что первый упругий пузырь имеет первую площадь поперечного сечения в исходном положении, вторую площадь поперечного сечения в положении "в ухе" и третью площадь поперечного сечения в положении вставки. Первая площадь поперечного сечения больше второй площади поперечного сечения, а вторая площадь поперечного сечения больше третьей площади поперечного сечения. Второй упругий пузырь может деформироваться, так что деформация второго упругого пузыря вызывает деформацию первого упругого пузыря из исходного положения в положение вставки. С первой и второй камерами сообщается толкатель, так что деформация второго упругого пузыря оказывает давление на толкатель, заставляя толкатель отдаляться от второй камеры и тем самым способствовать деформации первого упругого пузыря. Толкатель включает в себя головку и шток, соединенный с головкой, причем шток имеет конец, отстоящий от головки, и конец, касающийся первого упругого пузыря по меньшей мере при деформации первого упругого пузыря.
В еще одном объекте настоящего изобретения представлено самоподгоняющееся устройство для помещения в ушном канале. Устройство включает в себя первую концевую часть, соединенную со второй концевой частью, причем первая концевая часть включает в себя первый упругий пузырь, а вторая концевая часть включает в себя второй упругий пузырь. В первом концевом пузыре образована первая камера с текучей средой, изолированная от окружающей среды снаружи устройства. Во втором упругом пузыре образована вторая камера с текучей средой, изолированная от окружающей среды снаружи устройства. Второй упругий пузырь сообщается с первым упругим пузырем посредством сообщения второй камеры с первой камерой. Первый упругий пузырь может деформироваться из исходного положения в положение "в ухе" и далее в положение вставки, так что первый упругий пузырь имеет первую площадь поперечного сечения в исходном положении, вторую площадь поперечного сечения в положении "в ухе" и третью площадь поперечного сечения в положении вставки. Первая площадь поперечного сечения больше второй площади поперечного сечения, а вторая площадь поперечного сечения больше третьей площади поперечного сечения. Второй упругий пузырь может деформироваться, так что деформация второго упругого пузыря вызывает деформацию первого упругого пузыря из исходного положения в положение вставки. С первой и второй камерами сообщается толкатель, так что деформация второго упругого пузыря оказывает давление на толкатель, заставляя толкатель отдаляться от второй камеры и тем самым способствовать деформации первого упругого пузыря. Толкатель включает в себя сердечник, окруженный чехлом, с возможностью скольжения в нем.
Другие признаки изобретения относятся к частным случаям взаимного расположения первого и второго пузырей друг относительно друга, когда они находятся в различных исходных положениях, в положениях "в ухе" и вставки; и частные случаи конструкции для деформирования пузырей между этими положениями.
Остальные признаки изобретения отчасти станут очевидны и отчасти будут раскрыты в нижеследующем описании, а также станут лучше понятны при практическом применении изобретения. Должно быть понятно, что и вышеприведенное общее описание, и нижеприведенное подробное описание носят иллюстративный характер и предназначены для пояснения заявленного изобретения. Прилагаемые чертежи, которые включены в настоящее описание и составляют его неотъемлемую часть, приводятся для иллюстрации и обеспечения лучшего понимания самоподгоняющегося устройства для помещения в ушном канале, которое является предметом настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид сбоку в разрезе настоящего изобретения в исходном состоянии;
Фиг.2 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.1, но на этот раз в положении вставки;
Фиг.3 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.1, но на этот раз в положении "в ухе";
Фиг.4 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.3, и на этот раз помещенного в ушном канале.
Фиг.5 - вид сбоку в разрезе настоящего изобретения в исходном положении;
Фиг.6 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.5, но на этот раз в положении вставки;
Фиг.7 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.5, но на этот раз в положении "в ухе" и расположенном в ушном канале;
Фиг.8 - вид сбоку в разрезе настоящего изобретения в исходном положении;
Фиг, 9 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.8. но на этот раз в положении вставки;
Фиг.10 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.8, но на этот раз в положении "в ухе" и расположенном в ушном канале;
Фиг.11 - вид сбоку в разрезе настоящего изобретения в исходном положении;
Фиг.12 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.11, но на этот раз в положении вставки;
Фиг.13 - вид сбоку в разрезе настоящего изобретения в исходном положении;
Фиг.14 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.13, но на этот раз в положении вставки;
Фиг.15 - вид сбоку в разрезе настоящего изобретения в исходном положении;
Фиг.16 - вид сбоку в разрезе устройства на фиг.15, но на этот раз в положении вставки.
На всех чертежах соответствующие номера позиций обозначают соответствующие элементы.
Подробное описание
Обратимся теперь к чертежам и, в частности, например, к фиг.1-4, где изображено самоподгоняющееся устройство 10 для помещения в ушном канале 12. В частности, на фиг.4 можно видеть наружное ухо 13, соединенное с участком ушного канала, через который вставляется устройство 10 для его использования; барабанную перепонку 14 на другом конце ушного канала, отделенную от устройства, когда устройство вставлено в ушном канале. Устройство 10 включает в себя первую концевую часть 20, соединенную со второй концевой частью 40. Первая концевая часть 20 включает в себя первый упругий пузырь 22. Вторая концевая часть 40 включает в себя второй упругий пузырь 42. В первом пузыре 22 образована первая камера 24 с текучей средой, изолированная от окружающей среды 16 снаружи устройства 10. В альтернативном варианте камера 24 необязательно изолирована от окружающей среды. На фиг.1-7 приведена камера 24, которая может быть изолирована или не изолирована от окружающей среды 16. Во втором упругом пузыре 42 образована вторая камера 44 с текучей средой, изолированная от окружающей среды 16 снаружи устройства 10. В случае, когда камера 24 изолирована от окружающей среды, второй упругий пузырь 42 сообщается с первым упругим пузырем 22 посредством сообщения второй камеры 44 с первой камерой 24.
Первый упругий пузырь 22 может деформироваться из исходного положения (фиг.1) в положение "в ухе" (фиг.3) и далее в положение вставки (фиг.2), так что первый упругий пузырь имеет первую площадь 26 поперечного сечения в исходном положении, вторую площадь 28 поперечного сечения в положении "в ухе" и третью площадь 30 поперечного сечения в положении вставки. Первая площадь 26 поперечного сечения больше второй площади 28 поперечного сечения, а вторая площадь 28 поперечного сечения больше третьей площади 30 поперечного сечения. Площадь поперечного сечения определяется при помощи плоскости, перпендикулярной длине (наибольшему размеру) устройства 10 и параллельной соответствующим линиям 26, 28, 30 площади, и последующего измерения наибольшей площади той части первого упругого пузыря, которая перекрывалась бы (в исходном положении и в положении вставки) или перекрывается (в положении "в ухе") внутри ушного канала, если смотреть в направлении 31 (фиг.3). Второй упругий пузырь 42 может деформироваться таким образом, что деформация второго упругого пузыря вызывает деформацию первого упругого пузыря 22 из исходного положения в положение вставки.
В особенно предпочтительном объекте, хотя это и необязательно, второй упругий пузырь вызывает деформацию первого упругого пузыря 22 из исходного положения в положение вставки до того, как устройство 10 помещается в ушном канале 12. В другом родственном объекте деформация второго упругого пузыря вызывает деформацию первого упругого пузыря из исходного положения в положение "в ухе" и затем в положение вставки. Как считается, еще более удобно, что подтверждается практикой, если устройство может работать таким образом, что внешнее давление 46, приложенное ко второму упругому пузырю (например, сжимающая сила в каком-то месте вокруг пузыря 42, например, создаваемая рукой пользователя и т.п.), деформирует второй упругий пузырь, то есть поэтапно, тем самым вызывая деформацию (поэтапную) первого упругого пузыря из исходного положения в положение "в ухе" и затем в положение вставки, а затем обратно в положение "в ухе", когда со второго упругого пузыря снимается внешнее давление 46. К этому времени устройство 10 будет помещено в ушном канале 12 в частично расширенном состоянии для перекрытия ушного канала с целью звуковой оптимизации, такой как уменьшение шума и (или) акустическое усиление. В частности, положение "в ухе" определяется конкретной формой ушного канала пользователя и поэтому является самоподгоняющимся и индивидуализированным.
Деформация первого упругого пузыря может быть достигнута различными способами. Например, когда камера 24 изолирована от окружающей среды, деформация второго упругого пузыря 42 жидкости вызывает перетекание текучей серы из второй камеры 44 и в первую камеру 24 и создание тем самым деформации первого упругого пузыря 22 из исходного положения в положение вставки (то есть и переход при этом через положение "в ухе"). Текучая среда может быть газом (фиг.1-7 и 11-16) или жидкостью (фиг.8-10), в том числе гелями и микрочастицами, которые ведут себя как жидкости. Как видно на фиг.1-10, сообщение между камерами 24 и 44 происходит на общих участках по обе стороны головки 52. Таким образом, хотя сообщение между камерами в случае устройств на фиг.1-10 может иметь место, оно гораздо более ограниченное, чем в случае камер 24 и 44 устройств на фиг.11-15, где сообщение текучей среды в камерах гораздо более интенсивное.
В качестве другого примера того, как деформировать первый упругий пузырь 22, можно привести толкатель, который сообщается с первой и второй камерами 24, 44, так что деформация второго упругого пузыря 42 оказывает давление на толкатель, вызывая перемещение толкателя от второй камеры и тем самым способствуя деформации первого упругого пузыря 22. В более конкретном примере толкатель может представлять собой головку 52 и шток 54, соединенный с головкой, причем шток 54 имеет конец 56, отстоящий от головки, и этот конец касается первого упругого пузыря 22 по меньшей мере при деформации первого упругого пузыря. В исходном положении шток 54 может отстоять от пузыря 22 (фиг.1), или находиться вплотную к пузырю (фиг.5), или соединяться с пузырем (фиг.8). В альтернативном примере толкатель может представлять собой сердечник 58, окруженный чехлом 60, с возможностью скольжения в нем. Кроме того, может быть так, что сердечник 58 соединен со вторым упругим пузырем 42, а чехол 60 соединен с первым упругим пузырем 22. В еще одном альтернативном варианте толкатель может включать в себя сердечник 58, выполненный с возможностью скольжения относительно головки 52, причем сердечник может быть соединен со вторым упругим пузырем 42.
Упругие пузыри могут быть выполнены из однородного материала или композиционного материала и могут включать в себя один или несколько слоев. В частности, на фиг.11-16 изображены некоторые многослойные устройства 10. На фиг.11 и 12 первый упругий пузырь 22 содержит слой 32 неупругого материала, окруженный слоем 34 упругого материала. На фиг.13 и 14 первый упругий пузырь 22 содержит слой 34 упругого материала, окруженный слоем 32 неупругого материала. На фиг.15 и 16 первый упругий пузырь 22 содержит слой 34 упругого материала, окруженный слоем 34 упругого материала. В отношении вариантов на этих чертежах может быть целесообразно, чтобы первый упругий пузырь 22 имел наружную поверхность в форме "гармошки" при нахождении в исходном положении.
Если по-прежнему обратиться преимущественно к фиг.11-16, то пузырь 22 может быть выполнен из пенополиуретана с образованной на его наружной стороне "кожицей". Пузырь 42 может быть выполнен из гибкого материала, который легко формуется выдувным формованием, принимая округлую форму, у которой отсутствует остаточная деформация под воздействием сжатия. Примерами могут служить полиуретан, сантопрен, полиэтилен или полипропилен. Сердечник 58 может формоваться вместе с пузырем 42 и может иметь сформованный снаружи футляр 60. Футляр можно сформовать из полимера, который не будет связываться с материалом пузыря или сердечника. Примерами могут служить сантопрен, силикон или полипропилен с большим количеством добавки, снижающей трение.
Этапы изготовления устройства на фиг.11-16 могут быть следующими: литьем под давлением получают пластиковую предварительную форму для пузыря 42 с сердечником 58; затем формуют футляр 60 снаружи сердечника 58; вдувается воздух в открытый конец сердечника и футляра для образования пузыря 42; поверх футляра и пузыря 42 формуется вспененный материал для получения пузыря 22. Пеноуретан должен сцепиться с материалом пузыря 42. В альтернативном варианте пузырь 42 может быть сформован отдельно от пузыря 22. В этом случае эти два пузыря затем склеиваются с получением окончательной формы.
Не ограничиваясь какой-либо определенной теорией для понимания обнаруженных полезных признаков, следует отметить следующие характерные особенности. Уменьшение площади поперечного сечения преобразуется в дополнительную длину пузыря 22, что тем самым уменьшает диаметральную силу, действующую на маленькие ушные каналы, и, следовательно, повышает удобство ношения даже в случае ушных каналов меньшего размера. Кроме того, это уменьшение диаметра достигается более удобным и более эффективным способом, что повышает вероятность того, что устройство будет вставлено надлежащим образом и будет обеспечена оптимальной защита ушных каналов любого размера. Когда при применении требуется акустическое усиление, сжатие второго упругого пузыря уменьшает площадь поперечного сечения первого пузыря, но при этом устройство 10 остается вставленным в ушном канале, и таким образом для пользователя улучшается возможность слышать без необходимости извлекать устройство 10. Что касается извлечения, то поскольку площадь поперечного сечения уменьшается, при этом нарушается изоляция ушного канала перед извлечением, и извлечение становится более комфортным. Кроме того, помимо этих характерных особенностей настоящего изобретения следует заметить, что оно выполнено из достаточно надежных материалов и имеет достаточно надежную конструкцию, чтобы допускать многократное использование.
Поскольку в вышеприведенные конструкции и способы могут быть внесены различные изменения, не изменяющие сущность изобретения, предполагается, что все содержимое вышеприведенного описания и прилагаемых чертежей следует воспринимать в иллюстративном, а не ограничивающем смысле.
При введении элементов изобретения или его предпочтительного(ых) объекта (ов) единственное число подразумевает наличие одного или нескольких таких элементов. Термины "содержащий", "включающий в себя" и "имеющий" предполагаются имеющими неисключающий смысл и означают, что могут быть дополнительные элементы, отличные от перечисленных.