BR112016027201B1

BR112016027201B1 - Protetores de ouvido que compreendem haste, corpo de atenuação sonora, cavidade do flange e matriz de cavidades

Info

Publication number: BR112016027201B1
Application number: BR112016027201-3A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey L. Hamer; Kenneth F. Teeters; Ravi Thomas
Original assignee: 3M Innovative Properties Company
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2022-08-02
Also published as: US20150335490A1; RU2016147227A; US10660797B2; WO2015179151A1; JP2019195662A; CN107072819B; RU2666259C2; CN107072819A; JP2017516419A; KR20170009932A; AU2015264620A1; AU2015264620B2; BR112016027201A2; JP6576366B2; RU2016147227A3; KR102390353B1; EP3145461A1; JP6807990B2

Abstract

PROTETOR DE OUVIDO DE INSERÇÃO TENDO UMA MATRIZ DE CAVIDADES. A presente descrição fornece um protetor de ouvido. Um protetor de ouvido (100) exemplificador aqui descrito compreende uma haste (110) e um corpo de atenuação sonora (120) fixado à haste. O corpo de atenuação sonora inclui uma extremidade dianteira (121), uma extremidade de base (102), uma região de ponta (123), posicionada posteriormente à extremidade dianteira, e um eixo longitudinal (10) estendendo-se entre a extremidade dianteira e a extremidade de base. Uma matriz de cavidades (60) é posicionada dentro da região de ponta e espaçada em torno do eixo longitudinal e fornece um volume retrátil.

Description

Campo técnico

[001] A revelação se refere a um dispositivo de proteção auditivo, em parti-cular, a um protetor de ouvido de inserção tendo uma região de ponta e uma matriz de cavidades posicionadas na região de ponta e espaçadas em torno do eixo longitudinal que fornece um volume retrátil.

Antecedentes

[002] O uso de dispositivos de atenuação sonora e protetores auditivos é bem conhecido e diversos tipos de dispositivos foram considerados. Tais dispositivos incluem protetores de ouvido e dispositivos semiauriculares construídos parcial ou completamente de materiais de espuma ou borracha que são inseridos, ou coloca-dos sobre, o canal auditivo de um usuário para obstruir fisicamente a passagem de ondas sonoras para o ouvido interno.

[003] Os protetores de ouvido compressíveis ou do tipo “roll-down” compreen-dem, de modo geral, uma porção de corpo resiliente compressível e podem ser produzidos a partir de materiais de espuma de recuperação lenta adequados. O protetor de ouvido pode ser inserido no canal auditivo de um usuário primeiro enrolando o mesmo entre os dedos para comprimir a porção de corpo, então empurrando a porção de corpo no canal auditivo, e subsequentemente permitindo que a porção de corpo se expanda para preencher o canal auditivo.

[004] Os protetores de ouvido do tipo inserção também foram considerados e podem incluir uma porção de atenuação compressível e uma porção rígida que se estende a partir da porção de atenuação. Para inserir um protetor de ouvido do tipo inserção, o usuário segura a porção rígida e empurra a porção de atenuação no ca-nal auditivo com um nível adequado de força. A porção de atenuação é comprimida conforme a mesma se acomoda no canal auditivo. Os protetores de ouvido de in- serção podem permitir que o protetor de ouvido seja rápida e facilmente inserido em um canal auditivo e podem promover a higiene, minimizando o contato com a porção de atenuação do protetor de ouvido antes da inserção.

Sumário

[005] A presente descrição refere-se a um protetor de ouvido, como um protetor de ouvido de inserção. Em uma modalidade exemplificadora, um protetor de ouvido inclui uma haste e um corpo de atenuação sonora fixado à haste. O corpo de atenuação sonora inclui uma extremidade dianteira, uma extremidade de base, uma região de ponta posicionada posteriormente à extremidade dianteira e um eixo longitudinal estendendo-se entre a extremidade dianteira e a extremidade de base. Uma matriz de cavidades está posicionada dentro da região de ponta e espaçada ao redor do eixo longitudinal, e a matriz de cavidades fornece um volume retrátil. Em uma modalidade exemplificadora, a região de ponta compreende uma área de cavidade (Ac), uma área de material (Am) e uma razão de aspecto (Ac/Am) em um plano que cruza a matriz de cavidades transversal ao eixo longitudinal e 0,10 < (Ac/Am) < 0,35.

[006] A presente descrição fornece, adicionalmente, em uma outra modalida-de exemplificadora, um protetor de ouvido que inclui uma haste e um corpo de atenuação sonora fixado à haste. O corpo de atenuação sonora inclui uma extremidade dianteira, uma extremidade de base, uma região de ponta posicionada posteriormente à extremidade dianteira e um flange que se estende pelo menos parcialmente sobre a haste e que compreende uma superfície externa do flange e uma superfície interna do flange tendo uma pluralidade de uma ou ambas, dentre protuberâncias ou reentrâncias, e um eixo longitudinal que se estende entre a extremidade dianteira e a extremidade de base. O protetor de ouvido inclui adicionalmente uma matriz de cavidades posicionada dentro da região de ponta e espaçada em torno do eixo longitudinal, sendo que a matriz de cavidades inclui um volume retrátil, e uma cavidade do flange que inclui um volume contínuo em torno de um perímetro da haste entre a superfície interna do flange e a haste. A região de ponta compreende uma área de cavidade (Ac), uma área de material (Am) e uma razão de aspecto (Ac/Am) em um plano que cruza a matriz de cavidades transversal ao eixo longitudinal e 0,10 < (Ac/Am) < 0,35.

[007] O sumário acima não se destina a descrever cada uma das modalidades apresentadas ou cada implementação. As Figuras e a Descrição Detalhada a seguir, exemplificam mais particularmente as modalidades ilustrativas.

Breve descrição dos desenhos

[008] A revelação pode ser explicada com maiores detalhes no que se refere às Figuras em anexo, sendo que estruturas similares são indicadas por números similares em todas as diversas vistas, e sendo que:

[009] A Figura 1 é uma vista em perspectiva frontal de um protetor de ouvido exemplificador, de acordo com a presente descrição.

[010] A Figura 2 é uma vista em seção transversal de um protetor de ouvido exemplificador, de acordo com a presente descrição.

[011] A Figura 3 é uma vista em seção transversal de um protetor de ouvido exemplificador, de acordo com a presente descrição.

[012] As Figuras 4a a 4b são vistas em seção transversal de protetores de ouvido exemplificadores, de acordo com a presente descrição, mostrando uma matriz de cavidades tendo diversos formatos de cavidade.

[013] A Figura 5 é uma vista lateral de um protetor de ouvido exemplificador, de acordo com a presente descrição, mostrando um perfil de corpo de atenuação sonora exemplificador.

[014] A Figura 6a é uma vista em perspectiva frontal de um protetor de ouvido exemplificador, de acordo com a presente descrição, que tem um corpo de atenuação sonora que inclui uma cavidade de ponta e características geométricas em uma superfície interna do flange.

[015] A Figura 6b é uma vista em seção transversal de um protetor de ouvido exemplificador, de acordo com a presente descrição, que inclui uma cavidade de ponta e características geométricas sobre uma superfície interna do flange.

[016] A Figura 6c é uma vista de fundo de um protetor de ouvido exemplifi- cador, de acordo com a presente descrição, que inclui uma cavidade de ponta e características geométricas sobre uma superfície interna do flange.

[017] As Figuras 7 e 8 são vistas de fundo de protetores de ouvido exem- plificadores, de acordo com a presente descrição.

[018] Embora as figuras identificadas acima demonstrem várias modalidades da matéria revelada, outras modalidades também são contempladas. Em todos os casos, essa descrição apresenta a matéria divulgada por meio de representação e não por limitação. Deve-se compreender que várias outras modificações e modalidades, que se incluem no caráter e âmbito dos princípios dessa descrição, podem ser desenvolvidas pelos versados na técnica.

Descrição Detalhada

[019] Um protetor de ouvido que fornece proteção auditiva para um usuário é fornecido na presente invenção. Um protetor de ouvido, de acordo com a presente descrição, inclui uma haste e um corpo de atenuação sonora que tem um flange. Quando inserido no canal auditivo de um usuário, o corpo de atenuação sonora é capaz de se comprimir e ao menos parcialmente se retrair até um volume retrátil fornecido por uma matriz de cavidades em uma região de ponta. A matriz de cavidades fornece volume adicional no qual uma porção do corpo de atenuação sonora pode se achatar, reduzindo uma força de inserção necessária para posicionar o protetor de ouvido em um canal auditivo e reduzindo uma força de equilíbrio exercida pelo protetor de ouvido e agindo em um canal auricular do usu-ário quando o protetor de ouvido é posicionado para uso. Um protetor de ouvido tendo uma matriz de cavidades em uma região de ponta, conforme aqui descrito, fornece um protetor de ouvido que é fácil de inserir e confortável de usar.

[020] As Figuras 1 a 3 mostram um protetor de ouvido de inserção 100 exempli- ficador que inclui uma haste 110 e um corpo de atenuação sonora 120 e que tem uma primeira e uma segunda extremidades 101 e 102. O corpo de atenuação sonora 120 é configurado para inserção pelo menos parcial no canal auditivo de um usuário, para atenuar a passagem do som para o canal auditivo. Durante a inserção do protetor de ouvido 100, a haste 110 pode servir de cabo que pode ser segurado por um usuário. O protetor de ouvido 100 e, especificamente, o corpo de atenuação sonora 120, é colocado próximo ao ouvido do usuário e é ao menos parcialmente inserido no canal auditivo. O corpo de atenuação sonora 120 se comprime e/ou achata à medida que é posicionado, e a haste 110 fornece rigidez suficiente para facilitar a inserção. Em uso, o corpo de atenuação sonora 120 é posicionado substancialmente dentro de um canal auditivo para bloquear a passagem de som e a haste 110 se estende para fora a partir do canal auditivo para formar um cabo para remoção do protetor de ouvido.

[021] Em uma modalidade exemplificadora, o corpo de atenuação sonora 120 inclui uma extremidade dianteira 121, uma extremidade de base 122, uma região de ponta 123 e um flange 124 que se estende pelo menos parcialmente ao longo da haste 110. A região de ponta 123 está localizada na parte de trás da extremidade dianteira 121 e o flange 124 está localizado entre a região de ponta 123 e a extremidade de base 122. Em algumas modalidades exemplificadoras, o corpo de atenuação sonora 120 define uma cavidade do flange 130 entre a haste 110 e o corpo de atenuação sonora 120. Em uma modalidade exemplificadora, a cavidade do flange 130 é definida pelo menos em parte pela haste 110, pelo corpo de atenuação sonora 120 e por um fundo da cavidade do flange 131. O fundo da cavidade do flange 131 pode ser formado por uma porção da região de ponta 123, onde a haste 110 e o corpo de atenuação sonora 120 se cruzam, por exemplo.

[022] Certos elementos de um protetor de ouvido, de acordo com a presen te descrição, podem ser compreendidos em vista de vários planos de referência definidos com relação ao protetor de ouvido 100 e mostrados na Figura 2. Um eixo longitudinal 10 se estende entre a extremidade dianteira 121 e a extremidade de base 122 do corpo de atenuação sonora 120. Um plano da extremidade dianteira 11 atravessa a ponta mais externa da extremidade dianteira 121 e/ou a primeira extremidade 101 do protetor de ouvido 100 transversal ao eixo longitudinal, e um plano de extremidade do flange 15 cruza o protetor de ouvido 100 transversal ao eixo longitudinal 10 na extremidade de base 122 do flange 124. Em várias modalidades exemplificadoras, um plano de cavidade 13 cruza o protetor de ouvido 100 em uma porção mais dianteira da cavidade do flange 130.

[023] Em uma modalidade exemplificadora, o flange 124 não é fixado à haste 110 dentro da cavidade do flange 130, ou entre o plano da cavidade 13 e a ex-tremidade de base 122 e é fixado apenas à haste em e/ou acima do plano da cavi-dade 13. O flange 124 pode ser definido como aquela porção do corpo de atenuação sonora 120 que está localizada abaixo do plano da cavidade 13. Como o flange 124 é conectado ao restante do corpo de atenuação sonora 120 e/ou à haste 110 apenas próximo a uma extremidade, a cavidade do flange 130 inclui um volume contínuo em torno da haste 110. Ou seja, em uma modalidade exemplificadora, uma superfície interna do flange 126 do flange 124 não entra em contato com a haste 110 quando em uma configuração neutra, não comprimida, como quando não posicionada em um canal auditivo. Em uma modalidade exemplificadora, a cavidade do flange inclui um volume contínuo ininterrupto em torno de um perímetro de pelo menos uma porção da haste 110. O flange 124 pode defletir para dentro, à medida que o protetor de ouvido 100 avança para dentro do canal auditivo e/ou é posicionado no mesmo, e, em algumas modalidades, a superfície interna do flange 126 pode, ao menos parcialmente, entrar em contato com a haste 110. Em várias modalidades exemplificadoras, a deflexão e/ou compressão do flange 124 pode melhorar a inser- ção, o conforto e a atenuação sonora, e pode ser controlada pelos materiais, geo-metria e configuração do protetor de ouvido 100.

[024] O protetor de ouvido 100 inclui uma matriz de cavidades 160 posiciona-das dentro da região de ponta 123 e espaçadas em torno do eixo longitudinal 10. As cavidades 160 fornecem um volume retrátil de modo que ao menos uma porção do corpo de atenuação sonora 120 pode se achatar à medida que o protetor de ouvido 100 avança para dentro de um canal auditivo de um usuário. O volume retrátil fornecido pelas cavidades 160 fornece um protetor de ouvido 100 que pode ser inserido confortavelmente e usado por um usuário enquanto fornece um nível desejado de atenuação sonora. A geometria e a configuração das cavidades 160 podem ser selecionadas, conforme aqui descrito, para fornecer um equilíbrio desejado para ajuste em uma variedade de usuários tendo formatos e tamanhos variados de canal auditivo.

[025] As cavidades 160 podem ser posicionadas ao redor do eixo longitu-dinal 10 e se estender dentro da região de ponta 123 do protetor de ouvido 100. Em uma modalidade exemplificadora, o protetor de ouvido 100 inclui uma cavidade de flange 130 entre a haste 110 e o corpo de atenuação sonora 120 e tem um fundo da cavidade de flange 131. As cavidades 160 são posicionadas entre o fundo da cavidade do flange 131 e a extremidade dianteira 121 do corpo de atenuação sonora 120 (por exemplo, entre o plano da cavidade 13 e o plano da extremidade dianteira 11).

[026] Em uma modalidade exemplificadora, a matriz de cavidades 160 se estende entre a primeira e a segunda extremidades da cavidade 161 e 162 e tem um formato, em geral, alongado. A primeira extremidade de cavidade 161 pode ser a porção mais dianteira da matriz de cavidades 160 mais próxima à extremidade dianteira 121 e a segunda extremidade de cavidade 162 pode ser a porção mais traseira da matriz de cavidades 160 mais distante da extremidade dianteira 121. Em várias modalidades exemplificadoras, as cavidades 160 têm um comprimento (Lc) entre a primeira e a segunda extremidades da cavidade 161 e 162 entre cerca de 1,0 mm e 6,0 mm, 2,0 mm e 5,0 mm ou cerca de 4,0 mm.

[027] Em uma modalidade exemplificadora, a primeira extremidade da ca-vidade 161 situa-se entre 3,5 mm e 8,0 mm, 4,5 mm e 7,3 mm ou a cerca de 5,5 mm da extremidade dianteira 121 do corpo de atenuação sonora 120. Essa distância proporciona rigidez suficiente de modo que a extremidade dianteira 121 possa ser prontamente inserida em um ouvido de um usuário. A segunda extremidade da cavidade 162 é ao menos parcialmente aberta e em comunicação com a cavidade do flange 130, e a segunda extremidade da cavidade 162 pode estar localizada próxima ao plano da cavidade 13.

[028] A matriz de cavidades 160 é dimensionada para fornecer um espaço retrátil desejável para reduzir a força necessária para comprimir o corpo de atenu-ação sonora 120 quando o protetor de ouvido 100 é ao menos parcialmente inserido em um canal auditivo de um usuário. Em várias modalidades exemplificado- ras, conforme mostrado na Figura 3, a região de ponta 123 do corpo de atenuação sonora 120 pode ser caracterizada como tendo uma área de cavidade (Ac) e uma área de material (Am) em um plano que cruza a matriz de cavidades 160 transversal ao eixo longitudinal, como o plano 12. A área de cavidade (Ac) é uma área de espaço aberto dentro de cada cavidade 160, e a área de material (Am) é a área restante da região de ponta 123 do protetor de ouvido 100, incluindo o material, como material de espuma e células que podem estar presentes no material. Em várias modalidades exemplificadoras, a área de cavidade (Ac) pode ser entre 4 mm2 e 36 mm2, entre 6 mm2 e 24 mm2 ou cerca de 12 mm2, e a área de material (Am) pode ser de cerca de 45 mm2 a 65 mm2, de 50 mm2 a 60 mm2 ou cerca de 55 mm2.

[029] Em uma modalidade exemplificadora, uma matriz de cavidades 160 exibe uma razão de aspecto de área (Ac/Am) entre a área de cavidade (Ac) e a área de material (Am). Em várias modalidades exemplificadoras, (Ac/Am) situa-se entre 0,04 e 0,35, 0,10 e 0,30, ou cerca de 0,22, e, em algumas modalidades exemplifica- doras, pode exibir uma razão de aspecto de área (Ac/Am) dentro dessas faixas quando o plano 12 atravessa uma matriz de cavidades a uma distância entre 4,5 mm e 8,0 mm da extremidade dianteira 121. Existe uma razão de aspecto de área (Ac/Am) máxima em um plano que atravessa a matriz de cavidades transversal ao eixo longitudinal 10 em um local no qual (Ac/Am) é maior. Em uma modalidade exemplificadora, a razão de aspecto de área máxima (Ac/Am) no plano 12 que cruza a matriz de cavidades 160 a uma distância entre 7,0 mm e 10,0 mm situa-se entre 0,10 e 0,35, 0,16 e 0,28, ou cerca de 0,22. Em várias modalidades exemplificadoras, a razão de aspecto de área máxima (Ac/Am) ocorre na segunda extremidade 162, por exemplo, no plano de cavidade 13, e as cavidades se afunilam de modo que (Ac/Am) diminui nos locais mais próximos à primeira extremidade 161 da matriz de cavidades 160.

[030] A matriz de cavidades 160 resulta em uma espessura reduzida da pa-rede (Tw) entre uma superfície interna 164 da cavidade 160 e uma superfície externa 128 da região de ponta 123. A espessura reduzida da parede (Tw) pode ser se-lecionada para fornecer um nível necessário de durabilidade de modo que o protetor de ouvido não rasgue ou quebre prontamente, ao mesmo tempo, não sendo tão es-pessa de modo a aumentar indevidamente a força de equilíbrio. Em várias modali-dades exemplificadoras, a espessura reduzida da parede situa-se entre 1,0 mm e 2,5 mm, 1,1 mm e 1,7 mm, ou a cerca de 1,25 mm.

[031] Um protetor de ouvido exemplificador 100 tendo dimensões e área de cavidade (Ac) dentro das faixas acima fornece espaço retrátil adicional para o mate-rial da região de ponta 123 se comprimir à medida que a região de ponta 123 é po-sicionada e colocada em um canal auditivo de um usuário. Em uma modalidade exemplificadora, essas faixas podem resultar em uma força de desequilíbrio deseja- da exercida pela região de ponta 123 quando colocada em um canal auditivo de um usuário. A força de equilíbrio é uma força exercida pelo protetor de ouvido 100 para retornar a um estado original, não comprimido, e está relacionada a uma força exer-cida sobre um canal auditivo de um usuário quando o protetor de ouvido 100 é posi-cionado para uso. Consequentemente, a matriz de cavidades 160 tendo uma área de cavidade (Ac) dentro dessas faixas fornece uma força de equilíbrio reduzida para maximizar o conforto enquanto assegura força suficiente para que o protetor de ou-vido 100 possa ser mantido no lugar em um canal auditivo de um usuário. Em várias modalidades exemplificadoras, a matriz de cavidades 160 pode reduzir a força de equilíbrio entre 5% e 50%, 10% e 40%, ou cerca de 25% em comparação com um protetor de ouvido que tem o mesmo material e geometria mas que não tem uma matriz de cavidades.

[032] A matriz de cavidades 160 pode incluir qualquer número e formato adequados de cavidades. Em várias modalidades exemplificadoras, a matriz de cavidades pode incluir entre 4 e 24, 6 e 18, ou cerca de 8 cavidades 160. As cavi-dades 160 podem ter qualquer formato em seção transversal desejado e podem variar ao longo de um comprimento das cavidades, por exemplo, entre a primeira e a segunda extremidades da cavidade 161, 162. Em uma modalidade exemplifica- dora das Figuras 1 a 3, as cavidades 160 têm um formato genericamente trapezoidal e são apenas um exemplo dos muitos formatos adequados de cavidades, conforme aqui descrito. Outros exemplos de formatos, incluem, mas não se limitam a, os formatos das Figuras 4a e 4b. As Figuras 4a e 4b mostram protetores de ouvido 201 e 202 tendo uma matriz de cavidades 261, 262 que exibem cavidades ovais, ou senão arqueadas, e quadrilaterais.

[033] Um protetor de ouvido exemplificador, conforme descrito na presente invenção, pode ter qualquer formato ou perfil adequado, para fornecer um ajuste desejado ou que possa ser adequado para uma aplicação específica. O formato específico do corpo de atenuação sonora 120 da modalidade exemplificadora representada nas Figuras 1 a 3 é apenas um exemplo de um possível formato adequado para um protetor de ouvido, conforme descrito na presente invenção. Exemplos de inúmeros formatos alternativos que podem ser usados como protetor de ouvido, conforme descrito na presente invenção, são representados na Figura 5, que mostra o protetor de ouvido exemplificador 500 tendo o corpo de atenuação sonora 521.

[034] Em algumas modalidades exemplificadoras, uma canaleta 113 se es-tende através do protetor de ouvido 100 entre a primeira e a segunda extremidades 101, 102. Protetores de ouvido, aqui descritos, que incluem canaletas atravessando o protetor de ouvido podem ser fabricados de modo que os componentes de um re-ceptor ou de um sistema de comunicação possam ser fixados ao protetor de ouvido. Alternativa ou adicionalmente, a canaleta 113 pode acomodar um ou mais filtros ou outros elementos auriculares passivos para fornecer uma curva de atenuação que tem um formato desejado. Por exemplo, os filtros posicionados na canaleta 113 po-dem causar atenuação não linear de impulsos de alto nível produzidos por explo-sões, tiros ou similares. As canaletas fornecidas em uma ou mais modalidades de protetores de ouvido, conforme aqui descrito, podem também fornecer uma reen-trância à qual um cordão pode ser fixado, de modo que o primeiro e o segundo pro-tetores de ouvido possam ser unidos, ou à qual as extremidades de uma faixa de cabeça possam ser fixadas em um protetor de ouvido semiauricular.

[035] Os protetores de ouvido, conforme aqui descritos, podem ser fabricados de qualquer maneira adequada. Em uma modalidade exemplificadora, o protetor de ouvido 100 inclui um núcleo 140 que proporciona um substrato sobre o qual uma ca-mada externa de material pode ser fornecida e, em uma ou mais modalidades, pode facilitar a inserção no canal auditivo de um usuário. O núcleo 140 é feito de um primeiro material que exibe maior rigidez ou firmeza que um segundo material que forma o corpo de atenuação sonora 120, que ainda está macio o suficiente para ser confortá- vel e seguro para um usuário. Em uma modalidade exemplificadora, o primeiro mate-rial de núcleo 140 é diferente do segundo material usado para formar o corpo de ate-nuação sonora 120 e/ou uma camada externa 115 da haste 110. Em outras modali-dades exemplificadoras, o primeiro e o segundo materiais são similares ou quimica-mente iguais, mas podem ser formados ou dispostos em uma maneira que resulta em diferentes graus de rigidez entre o primeiro material e o segundo material, por exemplo, devido a uma diferença de densidade, estrutura de célula, dureza, etc.

[036] Incluir um núcleo 140 na haste 110 que é mais rígido que o material do corpo de atenuação sonora 120 e/ou a camada externa 115 da haste 110 pode, em uma ou mais modalidades exemplificadoras, fornecer uma haste 110 que tem rigidez suficiente para que os protetores de ouvido aqui descritos possam ser posicionados para uso pelo menos parcialmente no ouvido de um usuário empurrando-se o corpo de atenuação sonora 120 para dentro do canal auditivo com uma força adequada. Ou seja, uma haste 110 suficientemente rígida pode ser fornecida por um núcleo 140 e uma camada externa 115 do material usado para formar o corpo de atenuação sonora 120, de modo que o protetor de ouvido 100 possa ser posicionado para uso pelo menos parcialmente no ouvido de um usuário, sem a necessidade de primeiramente comprimir ou rolar o corpo de atenuação sonora 120. A inserção direta sem a necessidade de primeiramente comprimir ou rolar o corpo de atenuação sonora 120 pode, por exemplo, promover a higiene limitando o contato com o corpo de atenuação sonora 120 antes da colocação no ouvido. Em uma ou mais modalidades, o núcleo 140 pode também exibir um nível adequado de flexibilidade de modo que o mesmo possa se deformar ligeiramente para seguir os contornos do canal auditivo quando posicionado para uso.

[037] O núcleo 140 pode, em uma ou mais modalidades exemplificadoras, ser feito de um ou mais materiais que podem adequadamente se ligar a, e ser, de outro modo, compatíveis com, o material usado para formar o corpo de atenuação sonora 120 e/ou, quando presente, a camada externa 115 da haste 110. Em uma ou mais modalidades, o núcleo 140 pode ser feito de uma blenda de polipropileno e estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS - styrene-ethylene-butylene-styrene), como TUFPRENE disponível junto à S&E Specialty Polymers, LLC de Lunenburg, Massa-chusetts, EUA, ou PPC1TF2 disponível junto à Washington Penn Plastic Co., Inc de Washington, Pensilvânia, EUA. Outros materiais adequados incluem SANTOPRENE 101-90, disponível junto à Exxon Mobile Corporation, e outros materiais exibem dureza adequada de modo que o corpo de atenuação sonora 120 do protetor de ouvido 100 possa ser facilmente inserido no canal auditivo de um usuário.

[038] Um segundo material utilizado para formar o corpo de atenuação sono-ra e, em uma ou mais modalidades, uma camada externa de uma haste de um pro-tetor de ouvido, conforme aqui descrito, pode ser uma espuma macia e maleável, borracha, polímero, ou outro material adequado que possa ser confortavelmente posicionado em um canal auditivo de um usuário. Em uma ou mais modalidades exemplificadoras, o segundo material é um SEBS, como MONPRENE MP1900 dis-ponível junto à Teknor Apex de Pawtucket, Rhode Island, EUA, ou uma mistura de resinas de alto e de baixo peso molecular SEBS Kraton resultando em uma dureza Shore A de 32, disponível junto à Kraton Polymers LLC, Houston, Texas, EUA, que fornece uma espuma celular. Outros materiais adequados incluem cloreto de polivi- nila plasticizada, borracha de monômero de etileno propileno dieno (EPDM), borra-cha de estireno e butadieno (SBR), borracha de butila, borrachas naturais, outros termoplásticos, polímeros termofixos, e outros materiais adequados conforme co-nhecido na técnica que podem ser formulados para exibir uma faixa de dureza apro-priada.

[039] Em uma ou mais modalidades, os materiais usados para construir um núcleo e corpo de atenuação sonora podem ser selecionados de modo que a fonte primária de união entre o núcleo e o material usado para o corpo de atenuação sonora é (direta ou indiretamente) a consolidação térmica. Em uma ou mais modalidades, um adesivo adicional não é necessário para a união do núcleo ao corpo de atenuação sonora e, como resultado, um adesivo não está presente entre o núcleo e o corpo de atenuação sonora. Embora o corpo de atenuação sonora de um protetor de ouvido, conforme aqui descrito, possa ser descrito como sendo construído de um segundo material, em uma ou mais modalidades, um corpo de atenuação sonora pode ser fabricado de múltiplas camadas de materiais iguais ou diferentes (que podem ser, por exemplo, dispostas de modo concêntrico). Por exemplo, uma primeira camada pode ser usada para fornecer características desejadas para contato com um canal auditivo de um usuário, e uma segunda camada pode ser usada para facilitar uma união robusta com o núcleo, enquanto uma ou mais camadas adicionais podem ser usadas para conferir outras características desejadas.

[040] Os materiais usados no corpo de atenuação sonora dos protetores de ouvido, conforme aqui descrito, podem ser selecionados para controlar a friabilidade da superfície externa dos corpos de atenuação sonora, de modo que não possam ser facilmente rompidas ou desintegrem-se durante o uso. A friabilidade de um protetor de ouvido pode ser controlada em parte selecionando-se um material que tem um peso molecular apropriado, com peso molecular maior que resulta, em geral, em um protetor de ouvido menos friável. Em uma modalidade exemplificadora, o corpo de atenuação sonora 120 inclui um SEBS tendo um peso molecular entre 100.000 Daltons e 200.000 Daltons, conforme medido por análise de cromatografia de permeação em gel conforme conhecido na técnica, de acordo com ASTM D6474-99.

[041] A densidade da camada externa do segundo material usado nos cor-pos de atenuação sonora, como usado nos protetores de ouvido, conforme aqui descrito, pode, em uma ou mais modalidades, ser controlada durante a fabricação para fornecer uma densidade específica, conforme desejado para uma aplicação específica. O segundo material pode, em uma ou mais modalidades, exibir uma densidade que varia em espessura, por exemplo, de modo que o segundo material usado no corpo de atenuação sonora tem uma cobertura externa integrada que tem uma densidade mais alta que o segundo material situado mais perto do núcleo. Essa cobertura pode estar presente no corpo de atenuação sonora e/ou na haste (em modalidades nas quais a haste inclui, por exemplo, uma camada do segundo material usado no corpo de atenuação sonora). Alternativamente, o segundo material usado para construir o corpo de atenuação sonora e/ou uma camada externa da haste pode ter uma densidade substancialmente uniforme. Em várias modalidades exemplificadoras, a densidade média da porção de atenuação sonora, que compreende uma espuma de SEBS, por exemplo, situa-se entre 100 kg/m3 e 180 kg/m3, ou entre 110 kg/m3 e 160 kg/m3, ou pode ser de cerca de 125 kg/m3.

[042] O pedido de patente n° US 13/547.189, intitulado Method of Making an Earplug, refere-se a um método de produção de equipamentos protetores pessoais, como um protetor de ouvido de inserção, pedido de patente US n° 13/547.177, inti-tulado Push-In Earplug, refere-se à estrutura e configuração de um protetor de ouvido de inserção, e o pedido de patente US n° 13/547.294, intitulado Foamable Article, refere-se a um artigo para formar um dispositivo ou componente, e estão aqui incor-porados, a título de referência.

[043] Em algumas modalidades exemplificadoras, o protetor de ouvido 100 pode ser formado a partir de um único material ou o primeiro e o segundo materiais que são quimicamente similares ou iguais, mas formado ou fornecido em uma maneira que resulta em diferentes graus de rigidez entre o primeiro material e o segundo material, por exemplo, devido a diferentes densidades, estruturas celulares, durezas, etc. Por exemplo, uma haste e o corpo de atenuação sonora tendo diferentes propriedades podem ser formados através do controle de ventilação em um processo de moldagem, e um núcleo 140 pode não ser incluído. O pedido de patente U.S. n° de série 61/925.770, Molded Foam Push-To-Fit Earplug, Method, and Devices, aqui incorporado por referência, descreve técnicas para a produção de um protetor de ouvido que tem um corpo de atenuação sonora e haste mais rígida formada a partir de materiais iguais ou similares.

[044] Em várias modalidades exemplificadoras, a haste 110 e o corpo de atenuação sonora 120 podem ser formados separadamente e subsequentemente unidos. Por exemplo, o corpo de atenuação sonora 120 pode ser formado de po-límero, borracha e espuma macia e dobrável, ou outro material adequado, conforme descrito acima, e a haste 110 pode ser formada de um material mais rígido. A haste 110 e o corpo de atenuação sonora 120 são, então, unidos de modo permanente ou removível, por exemplo, por um adesivo, atrito ou outro engate.

[045] Um protetor de ouvido, conforme aqui descrito, pode incluir vários outros elementos geométricos para melhorar o conforto ou proporcionar melhor atenuação. As Figuras 6a a 6c mostram um protetor de ouvido de inserção exemplificador 600 que inclui uma haste 610 e um corpo de atenuação sonora 620 e que tem uma primeira e uma segunda extremidades 601 e 602. O corpo de atenuação sonora 620 inclui um uma extremidade dianteira 621, uma extremidade de base 622, uma região de ponta 623 e um flange 624. A região de ponta 623 está localizada na parte de trás da extremidade dianteira 621 e o flange 624 está localizado entre a região de ponta 623 e a extremidade de base 622. De modo similar ao protetor de ouvido exemplificador 100, o corpo de atenuação sonora 620 inclui uma matriz de cavidades 660 posicionadas dentro da região de ponta 623 e espaçadas ao redor do eixo longitudinal 10. As cavidades 660 fornecem um volume retrátil de modo que ao menos uma porção do corpo de atenuação sonora 620 pode se achatar à medida que o protetor de ouvido 100 avança para dentro de um canal auditivo de um usuário.

[046] O protetor de ouvido exemplificador 600 inclui uma cavidade de ponta 670 que se estende da primeira extremidade 601 do protetor de ouvido 600 em direção ao fundo 671 localizado mais próximo à segunda extremidade 602 do pro-tetor de ouvido 600. A cavidade de ponta 670 inclui uma abertura na primeira ex- tremidade 601 do protetor de ouvido 600. A cavidade de ponta 670 pode, em uma ou mais modalidades exemplificadoras, fornecer um volume dentro do qual o material circundante do corpo de atenuação sonora 620 e, particularmente, a região de ponta 621, pode se achatar à medida que o protetor de ouvido 600 avança para dentro de um canal auditivo e/ou é posicionado no mesmo. O pedido de patente U.S. n° de série N° 13/768.214, Earplug with Tip Cavity and Methods of Manufacturing the Same refere-se a protetores de ouvido que têm uma cavidade, e é aqui incorporado por referência.

[047] Em uma modalidade exemplificadora, o fundo 671 da cavidade de ponta 670 pode ser espaçado em relação a uma primeira extremidade 661 das cavidades 660. Por exemplo, o fundo 671 da cavidade de ponta 670 pode ser es-paçado por uma distância (dmín) a partir de uma porção de cavidades 660, como a primeira extremidade 661 das cavidades 660. Em várias modalidades exemplifi- cadoras, uma distância mínima (dmín) entre a cavidade de ponta 670 e uma ou mais cavidades 660 situa-se entre ao menos 0,3 mm e 3,0 mm, 1 mm e 2,5 mm, ou cerca de 1,5 mm. Uma distância mínima (dmín) dentro dessas faixas resulta em uma rigidez suficiente de modo que uma extremidade dianteira 621 do protetor de ouvido 600 possa ser inserida no ouvido de um usuário e melhora a força e a durabilidade para resistir ao uso repetido.

[048] Em uma modalidade exemplificadora, o protetor de ouvido 600 inclui adicionalmente várias características geométricas 650 de uma superfície interna do flange 626 de modo que uma distância entre a superfície externa e interna do flange 625, 626 varia e o flange 624 exibe diferentes espessuras em torno de um perímetro do flange em um plano que cruza o flange transversal ao eixo longitudinal. Por exemplo, o flange 624 pode ser caracterizado por uma espessura mínima do flange (Fmín) e uma espessura máxima do flange (Fmáx) entre a superfície externa do flange 625 e a superfície interna do flange 626. Em uma modalidade exemplificadora, o flange 624 inclui uma pluralidade de elementos geométricos sob a forma de ranhuras 650 espaçadas ao redor do flange 624 e estendendo-se a partir da extremidade de base 622 do flange 624 ao menos parcialmente em direção ao fundo 631 da cavidade do flange 630. As ranhuras 650 exibem uma largura (w) entre dois locais adjacentes de uma espessura mínima do flange (Fmín). As características geométricas, como protuberâncias, reentrâncias ou ranhuras 650, afetam o achatamento e/ou compressão do flange 624, de modo que a vincagem ou flexão indesejáveis do flange 624 são minimizadas. Um protetor de ouvido tendo tais características geométricas de flange fornece um protetor de ouvido que é confortável de usar e minimiza o vazamento de ruído indevido para dentro de um canal auditivo através da limitação da vincagem ou flexão do flange. O pedido de patente U.S. n° de série 14/282.252, Push-To-Fit Earplug Having Geometric Flange Features, refere-se a protetores de ouvido tendo uma pluralidade de características geométricas que se projetam para dentro, sendo aqui incorporados por referência.

[049] A presente invenção foi descrita em relação a diversas modalidades da mesma. A descrição detalhada e os exemplos anteriormente mencionados foram oferecidos somente por uma questão de clareza de entendimento. Nenhuma limitação desnecessária deve ser inferida a partir dos mesmos. Ficará evidente, aos versados na técnica, que muitas alterações podem ser feitas na modalidade descrita, sem que se afaste do escopo da invenção. Assim, o escopo da presente invenção não deve ser limitado aos detalhes e estruturas exatas aqui descritas, mas ao invés disso, pelas estruturas descritas pela linguagem das reivindicações e equivalentes destas estruturas. Qualquer literatura de patentes aqui citada está aqui incorporada na íntegra, a título de referência, até o ponto em que não entre em conflito com a descrição aqui apresentada.

[050] Qualquer recurso ou característica descrita com respeito a qualquer uma das modalidades acima pode ser incorporado individualmente ou em combinação com qualquer outro recurso ou característica, tendo sido apresentados na ordem e nas combinações acima apenas para conferir maior clareza. Ou seja, a presente revelação contempla todas as possíveis combinações e arranjos de vários elementos de cada das modalidades exemplificadoras e os componentes aqui descritos, e cada componente pode ser combinado ou usado em conjunto com qualquer outro componente, conforme desejado para uma aplicação específica.

Exemplos

[051] As características, a operação e as vantagens da presente invenção poderão ser adicionalmente compreendidas com relação aos exemplos detalhados não limitadores a seguir. Esses exemplos são oferecidos para adicionalmente ilustrar as diversas modalidades e técnicas específicas e preferenciais. Deve-se com-preender, no entanto, que muitas variações e modificações podem ser feitas, en-quanto se mantiverem dentro do escopo da presente invenção. Procedimento 1: Teste de força de equilíbrio

[052] A força de equilíbrio é uma força de descompressão exercida por um protetor de ouvido quando comprimido e representa uma força exercida por um protetor de ouvido quando posicionado em um canal auditivo de um usuário. A força de equilíbrio pode fornecer uma indicação de um nível relativo de conforto de um protetor de ouvido.

[053] A força de equilíbrio foi obtida colocando-se um protetor de ouvido con-dicionado em uma sala ambiente ajustada a 23°C (73°F) e 50 por cento de umidade relativa durante 48 horas entre pés paralelos tendo bordas retas correspondentes de 2 centímetros (0,8 polegadas) de um medidor de força Chatillon DGGS (0,001 N - 2,5 N (0,1 gm - 250 gm)) montado sobre um suporte LTS. Os pés paralelos foram ajustados usando-se um pino de calibração de 0,953 centímetros (0,375 polegadas) colocado entre os pés de modo que o espaçamento entre os pés fosse de 0,953 centímetros (0,375 polegadas), e uma leitura de força entre 0,2 e 0,7 N (de 20 a 70 gramas) foi obtida. O medidor de força foi posicionado em uma câmara de tempe-ratura com controle em 36°C ± 1°C (96°F ± 1°F). Depois que a câmara de temperatura atingiu 36°C ± 1°C (96°F ± 1°F) durante 30 minutos, uma força máxima medida em intervalos de 30 segundos foi registrada durante 10 minutos. A média das forças má-ximas medida em cada intervalo de 30 segundos representou a força de equilíbrio. Procedimento 2: Teste de ciclos em fadiga

[054] Uma extremidade dianteira de um protetor de ouvido é aderida a uma reentrância de 9,5 mm de diâmetro e 25 mm de profundidade de um acessório usando adesivo de cianoacrilato LOCTITE 403. O acessório foi montado em uma máquina de tração modelo 5967 disponível junto à Instron de Norwood, MA, EUA, e a porção de haste orientada verticalmente foi presa em garras pneumáticas da máquina de tração. A máquina de tração foi programada para puxar o acessório e as garras pneumáticas até atingir uma força de 11 N (2,5 lbs) e depois retornada à posição inicial. A posição inicial foi mantida durante aproximadamente 5 segundos e a máquina de tração novamente puxou a uma força de 11 N (2,5 lbs). O processo foi repetido durante 200 ciclos ou até falhar.

Exemplos 1 e 2

[055] A amostra dos Exemplos 1, 2 e do Exemplo comparativo A incluíram um núcleo feito de PPC1TF2 Pantone 307C (número de série 02271318112) disponível junto à Washington Penn Plastic Co., Inc. de Frankfort, Kentucky, EUA, e uma porção de atenuação sonora e camada externa da haste feita de resinas de SEBS da Kraton com uma dureza de 32 Shore A, da Kraton Polymers LLC, de Houston, Texas, EUA, e incluíram esferas expandidas e um agente químico espumante. O núcleo foi revestido com o material da porção de atenuação sonora e da camada externa da haste e foi subsequentemente colocado em um molde e aquecido para formar uma porção de atenuação sonora. O protetor de ouvido do Exemplo 1 incluiu uma matriz de cavidades incluindo 8 cavidades tendo formatos em seção transversal trapezoidais uniformemente espaçadas em torno do eixo longitudinal com um formato e configuração mostrados nas Figuras 6b e 6c. O protetor de ouvido do Exemplo 2 tinha um formato e configuração mostrados nas Figuras 6b e 7 e incluiu uma matriz de cavidades incluindo 6 cavidades tendo em geral formatos em seção transversal retangulares uniformemente espaçadas em torno do eixo longitudinal. O protetor de ouvido do Exemplo comparativo A tinha um formato e configuração mos-trados nas Figuras 6b e 8, mas não incluía uma matriz de cavidades.

[056] As dimensões dos protetores de ouvido dos Exemplos 1 e 2 e do Exemplo comparativo A são mostradas na Tabela 1. A espessura da parede da cavidade (Tw) foi medida em um plano cruzando a matriz de cavidades a uma distância (L4) da extremidade dianteira.

[057] Os resultados do Teste de força de equilíbrio e do Teste de ciclos em fadiga são mostrados na Tabela 2 abaixo. Os Exemplos 1 e 2 incluindo uma matriz de cavidades tendo uma área de cavidade (Ac) de 12,3 mm2 e 6,7 mm2, respecti-vamente, a uma distância L5 da extremidade dianteira, mostraram uma redução de 38 por cento e 14 por cento na força de equilíbrio em comparação com o Exemplo comparativo A, enquanto o Teste de ciclos em fadiga foi concluído com êxito. Con-sequentemente, os Exemplos 1 e 2 tendo uma matriz de cavidades reduziram a força de equilíbrio exercida pelo protetor de ouvido fornecendo, assim, provavelmente, um ajuste confortável para um usuário, particularmente, se usado durante um período prolongado de tempo. Adicionalmente, a matriz de cavidades resultou em uma força de equilíbrio reduzida enquanto mantinha durabilidade suficiente para passar no Teste de ciclos em fadiga e não falhar após 200 ciclos.

Claims

1. Protetor de ouvido (100) compreendendo: uma haste (110); um corpo de atenuação sonora (120) fixado à haste (110), o corpo de atenuação sonora (120) compreendendo uma extremidade dianteira (121), uma extremidade de base (122), uma região de ponta (123) posicionada posteriormente à extremidade dianteira (121), um eixo longitudinal (10) estendendo-se entre a extremidade dianteira (121) e a extremidade de base (122), um flange (124) entre a região de ponta (123) e a extremidade de base (122), e uma superfície externa do flange (625) e uma superfície interna do flange (126) tendo uma pluralidade de ranhuras (650) que se projetam para dentro se estendendo da extremidade de base (122) e em direção à região de ponta (123); uma cavidade do flange (130) que compreende um volume contínuo entre o flange (124) e a haste (110) em torno do perímetro da haste (110); e uma matriz de cavidades (160) posicionada dentro da região de ponta (123) e espaçada em torno do eixo longitudinal (10), a matriz de cavidades (160) compreendendo um volume retrátil, CARACTERIZADO pelo fato de que a região de ponta (123), em um plano que cruza a matriz de cavidades (160) transversal ao eixo longitudinal (10), compreende uma área de cavidade (Ac), uma área de material (Am) e uma razão de aspecto da área (Ac/Am), em que 0,10<(Ac/Am)<0,35.

2. Protetor de ouvido (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que 0,15<(Ac/Am)<0,30 em um plano que cruza a matriz de cavidades (160) transversal ao eixo longitudinal (10) a uma distância entre 8 mm e 9 mm da extremidade dianteira (121).

3. Protetor de ouvido (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que 0,10<(Ac/Am)<0,30 em um plano que cruza a matriz de cavidades (160) transversal ao eixo longitudinal (10) a uma distância entre 8 mm e 9 mm da extremidade dianteira (121).

4. Protetor de ouvido (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma razão de aspecto da área máxima (Ac/Am) em um plano que cruza a matriz de cavidades (160) transversal ao eixo longitudinal (10) a uma distância entre 7 mm e 10 mm da extremidade dianteira (121) está entre 0,15 e 0,35.

5. Protetor de ouvido (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos uma porção da matriz de cavidades (160) está presente a uma distância de 7 mm da extremidade dianteira (121).

6. Protetor de ouvido (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que 6 mm2<(Ac)<24 mm2.