DE3856213T2

DE3856213T2 - Zusammendrückbares Ohrpassstück

Info

Publication number: DE3856213T2
Application number: DE3856213T
Authority: DE
Inventors: Thomas J. C/O Minnesota Mining And St. Paul Minnesota 55133-3427 Packard
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1988-12-08
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2008-12-09
Also published as: AU2638488A; DE3853198D1; DE3853198T2; EP0613324A3; CA1321951C; EP0321150B1; DE321150T1; EP0613324B1; DE8817147U1; EP0613324A2; EP0321150A2; DE3856213D1; JPH01201239A; EP0321150A3; ES2023622A4; ES2117738T3; JP2612920B2; AU600865B2; ES2023622T3

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Ohrpaßstück zur Anbringung am Ende einer Schallübertragungsvorrichtung, wie zum Beispiel einem Stethoskop, einem Kopfhörer, einem akustischen Lautsprecher oder dergleichen.
Zu den verbreitetsten unter den zahlreichen Vorrichtungen, die Ohrpaßstücke verwenden, gehören Stethoskope und Kopfhörer. Beide Vorrichtungen verwenden üblicherweise eine federbelastete Einrichtung zum Einbringen des Ohrpaßstücks in die Ohren des Benutzers, um eine schalldichte Abdichtung zu schaffen, welche die Fähigkeit des Trägers maximieren soll, nur den gewünschten Ton frei von Umgebungseinflüssen zu hören. Diese allgemeine Ausbildung bewirkt zwei miteinander verbundene Probleme für den Benutzer. Erstens: der äußere Ohrkanal ist sehr druckempfindlich, und zweitens: der Ohrkanal ist von Person zu Person verschieden groß und verschieden ausgebildet. Daher können harte herkömmliche Ohrpaßstücke erhebliche Beschwerden durch das Aufbringen hohen Drucks auf die unregelmäßige Fläche des Gehörgangs des Benutzers verursachen. Ferner bilden solche harten Ohrpaßstücke eine schlechte akustische Dichtung mit dem Ohr, wodurch das Eindringen von Umgebungsgeräuschen in den Gehörgang und eine Beeinträchtigung des von der Vorrichtung abgegebenen Tons ermöglicht wird.
Diese Probleme des Komforts und des Schallabschlusses wurden auf zahlreiche Arten angegangen, sowohl in bezug auf Ohrpaßstücke, als auch in bezug auf Ohrstopfen. In der Patentliteratur sind weiche formbare Materialien beschrieben, wie zum Beispiel in einer Kunststoffblase eingeschlossene Luft (US-Patente 3 895 627, 3 768 470 und 4 089 332), ein pilzförmiger Weichgummikopf (US-Patent 3 618 600), formbarer Kunststoff (US-Patent 4 552 137) und in einer Kunststoffschale eingeschlossener geschlossenzelliger Schaum (US-Patent 4 434 794).
Es traten auch Variationen im Design auf, zum Beispiel ein aufgeweitetes, hornförmiges Ohrpaßstück, das eher über als in den Ohrkanal passen soll (US-Patent 3 303 902), verschiedene Formen mit schürzenähnlichen Flanschen, die in den Ohrkanal eingesetzt werden (US-Patente 4 564 009 und 3 896 801, GB-Patent 2 173 110 A) und weiche pilzförmige Ohrpaßstücke (US-Patente 4 OSS 233 und 3 539 031). All diese Erfindungen basieren auf Druck zur Erzielung einer guten akustischen Dichtung.
Ein weiteres Design gemäß US-Patent 4 552 137 lehrt eine Lösung, nach der ein enganliegender Sitz nicht durch Druck, sondern durch eine Kleberschicht auf der Oberfläche des Ohrpaßstücks erzielt wird.
Die zuvor erwähnte US-A-3 895 627 offenbart ein Ohrpaßstück zum Ausgeben von Schall an ein menschliches Ohr, wobei das Ohrpaßstück ein erstes Teil zur Kopplung mit einer Schallübertragungsvorrichtung, und ein zweites Teil aufweist, das mit dem ersten Teil verbunden ist und in offener Kommunikation steht, wobei das zweite Teil aufweist: (a) Wände, die ein kugelförmiges zweites Teil mit einer konvexen Innenfläche begrenzen, wobei die Innenfläche eine hohle innere Kammer bildet, und (b) eine proximale Öffnung zur offenen Verbindung mit dem Ohrkanal. Bei diesem Ohrpaßstück weist das zweite Teil eine Ohrkontaktfläche auf und ist in der Lage, sich im zusammengedrückten Zustand an den äußeren Gehörgang des Ohres anzupassen. Der erforderliche Gebrauchskomfort wird dadurch geschaffen, daß jedes Paßstück aus einem weichen elastischen Material mit einem Luftkissenteil ausgebildet ist, das in und über die Öffnung des Ohrkanals paßt. Dieses Dokument bildet den Oberbegriff der Patentansprüche.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft ein Ohrpaßstück zur Ausgabe von Schall an ein menschliches Ohr, wobei das Ohrpaßstück aufweist:
(a) ein erstes Teil zur Kopplung mit einer Schallübertragungsvorrichtung, und
(b) ein zweites Teil, das mit dem ersten Teil verbunden ist und in offener Kommunikation steht, wobei das zweite Teil aufweist: (1) Wände, die ein kugelförmiges zweites Teil mit einer konvexen Innenfläche begrenzen, wobei die Innenfläche eine hohle innere Kammer bildet, und (2) eine proximale Öffnung zur offenen Verbindung mit dem Ohrkanal,
bei dem
das zweite Teil eine Ohrkontaktfläche aufweist;
die Wände eine Härte aufweisen, die im Bereich zwischen (1) einem unteren Grenzwert oberhalb derjenigen Härte, die den Verlust der offenen Verbindung zwischen dem Ohr und der Schallübertragungsvorrichtung bei in dem Ohr angeordnetem Ohrpaßstück zulassen würde, und (2) einem oberen Grenzwert von ungefähr 90 Shore A liegt;
das zweite Teil unter Einwirkung einer axialen Kraft im Bereich zwischen ungefähr 2, 2 Newton (8 Unzen) und 3, 3 Newton (12 Unzen) aus einem entspannten in einen zusammengedrückten Zustand verformbar ist, wobei die Ohrkontaktfläche im zusammengedrückten Zustand eine wesentlich größere Fläche aufweist als im entspannten Zustand; und
das zweite Teil derart ausgebildet ist, daß er sich im zusammengedrückten Zustand an den äußeren Gehörgang des Ohres anpaßt.
Das erfindungsgemäße Ohrpaßstück ist ferner durch eines von mehreren Merkmalen gekennzeichnet. Nach einem Aspekt ist das Ohrpaßstück dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (i) der Länge der hohlen inneren Kammer zu (ii) dem Innendurchmesser des zweiten Teils, gemessen im Bereich des größten Außendurchmessers des zweiten Teils geringer als ungefähr 1,2 ist, und
das Ohrpaßstück bei Kompression eine Durchmesserzunahme von wenigstens ungefähr 1,3 Millimeter (0,5 Inch) bei einer axialen Kraft von 2,2 Newton (8 Unzen) aufweist. der maximale Außendurchmesser des zweiten Teils mindestens ungefähr 0,40 Inch beträgt.
Gemäß einem weiteren Aspekt, weist das zweite Teil einen maximalen Außendurchmesser von wenigstens ungefähr 10 mm (0,40 Inch) auf;
das Verhältnis des (i) Innendurchmessers des zweiten Teil, gemessen am Punkt größten Außendurchmessers des zweiten Teils, zu (ii) dem größten Außendurchmesser des zweiten Teils liegt zwischen ungefähr 0,6 und ungefähr 0,9;
und
das Verhältnis (i) der Länge der hohlen inneren Kammer zu (ii) dem Innendurchmesser des zweiten Teils, gemessen am Punkt größten Außendurchmessers des zweiten Teils ist kleiner als ungefähr 1,5.
Nach einem anderen Aspekt ist das erfindungsgemäße Ohrpaßstück dadurch gekennzeichnet, daß die Wände im Bereich größten Außendurchmessers des zweiten Teils eine minimale Dicke aufweisen und in dem zur proximalen Öffnung hin liegenden Bereich eine maximale Dicke aufweisen, derart, daß sich das Ohrpaßstück im Bereich größten Außendurchmessers des zweiten Teils wölbt, wenn das Ohrpaßstück einer axialen Kraft im Bereich zwischen 2,2 Newton (8 Unzen) und 3,3 Newton (12 Unzen) ausgesetzt ist.
Das erfindungsgemäße Ohrpaßstück weist zwei Funktionsteile auf: ein erstes Teil, das zum Ankoppeln an eine Schallübertragungsvorrichtung ausgebildet ist, und ein zweites Teil, das diesen Schall über eine von den Wänden des zweiten Teils gebildete Kammer weiter direkt in den Gehörgang überträgt. Die Wände des zweiten Teils des Ohrpaßstücks bestehen vorzugsweise aus einem massiven oder nicht porösen Material, anstatt aus einem geschäumten Elastomermaterial. Die Wände sind ausreichend flexibel, so daß das zweite Teil unter den Drücken, die üblicherweise von federbelasteten Stethoskopen und Kopfhörern ausgeübt werden, zusammengedrückt werden kann. Die Oberfläche des zweiten Teils, die zu abschließendem Kontakt mit dem äußeren Gehörgang vorgesehen ist, ist daher wesentlich vergrößert. Ein eng anliegender, komfortabler Schallübertragungs-Sitz des Ohrpaßstücks an der Außenseite des Gehörkanals, insbesondere des anatomischen Bereichs, der als der äußere Gehörgang bezeichnet wird, ist somit gegeben.
In besonderen Ausführungsbeispielen bestehen die Wände des zweiten Teils des Ohrpaßstücks aus einem Elastomermaterial mit einem Härtefaktor in einem Bereich, der es dem zweiten Teil erlaubt, unter den geringfügigen herkömmlichen Drücken, die von Stethoskopen und Kopfhörern ausgeübt werden, um einen wesentlichen Betrag in der Größenordnung von 0,13 mm (0,05 Inch) nachzugeben. Die Wände dieses zweiten Teils sollten eine weiche Fläche aufweisen, die mit der von dem Ohrpaßstück berührten Haut kompatibel ist, um chemische oder körperliche Schäden an dieser zu vermeiden. Bei einem besonderen bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die das zweite Teil bildenden Wände derart ausgebildet, daß ein Ohrpaßstück erhalten wird, das sich in einem Bereich innerhalb des Endes des zweiten Teils wölbt, vorzugsweise durch Wände, die in dem inneren Bereich am dünnsten sind und von diesem Bereich auswärts bis zum Ende des zweiten Teils dicker werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Stethoskop mit erfindungsgemäßen Ohrpaßstücken:
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Ohrpaßstück im entspannten Zustand, wobei Teile weggebrochen und im Schnitt dargestellt sind.
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Ohrpaßstück von Fig. 2 im zusammengedrückten Zustand im Ohr.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein federbelastetes Stethoskop 1 dargestellt, das zwei Schallübertragungsrohre 3 aufweist, die jeweils in einem Ohrpaßstück 5 enden.
Das erfindungsgemäße Ohrpaßstück 5 ist in der Draufsicht von Fig. 2 im entspannten oder nicht zusammengedrückten Zustand dargestellt. Das Ohrpaßstück 5 besteht aus zwei Hauptteilen, einem ersten Teil 7, an dem die Rohre 3 (Fig. 1) angebracht sind, und einem zweiten Teil 9, das als das in Kontakt mit dem Ohr stehende Ende des Stethoskops 1 dient. Das Teil 7 ist vorzugsweise von zylindrischer, symmetrischer Form, gebildet aus den Wänden 11 des ersten Teils, die einen sich axial erstreckenden zentralen Kanal 13 bilden, der zur reibschlüssigen Aufnahme des Rohrs 3 ausgebildet ist. Inder Öffnung 15 des Kanals 13 befinden sich voneinander beabstandete Schultern 17, die als ein Anschlag dienen, an den das Ende des Rohrs 3 anstößt.
Der Kanal 13 steht in Verbindung mit der von den Wänden 21 des zweiten Teils gebildeten hohlen inneren Kammer 19 des zweiten Teils 9. Die Wände 21 des zweiten Teils sind insgesamt relativ dünn, derart, daß das Verhältnis des (i) Innendurchmessers des zweiten Teils, gemessen am Punkt größten Außendurchmessers des zweiten Teils, zu (ii) dem größten Außendurchmesser des zweiten Teils zwischen ungefähr 0,6 und ungefähr 0,9, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,8 und 0,9 liegt. Die Wände 21 des zweiten Teils erstrecken sich von der Verbindung mit den Wänden 11 des ersten Teils in bezug auf die Achse auf glatte, kontinuierlich gekrümmte, symmetrische Weise über eine Strecke nach außen und anschließend nach innen, wodurch ein im wesentlichen kugelförmiges zweites Teil mit einer Innenfläche gebildet ist, das in bezug auf die Innenseite der hohlen inneren Kammer 19 konvex ist und die hohle innere Kammer 19 begrenzt. Die Kammer 19 weist eine Eingangsöffnung 23 auf, die durch einen kurzen zylindrischen Anschlag 25 gebildet ist, der über eine vorbestimmte Strecke in die Kammer 19 vorsteht, um eine Anschlageinrichtung zum Verhindern einer übermäßigen nach innen gerichteten Kompression der Wände 21 des zweiten Teils zu bilden. Der zylindrische Anschlag 25 steht jedoch nicht so weit in die Kammer 19 vor, daß ein axiales Zusammendrücken der Wände des zweiten Teils völlig verhindert würde. Die Wände 21 des zweiten Teils enden derart, daß sie eine Ausgangsöffnung 27 mit kreisförmigem Querschnitt zur direkten Verbindung mit dem Gehörkanal bilden. Die Öffnung 27 ist nicht einstückig mit dem zylindrischen Anschlag 25 ausgebildet, da eine solche Konstruktion die gewünschte Kompression des Ohrpaßstücks verhindern würde. Die Öffnung 27 hat einen Durchmesser von ungefähr 5 mm (0,2 Inch).
Wie das in Fig. 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel des Ohrpaßstücks zeigt, variiert die Dicke der Wände 21 des zweiten Teils von einem Minimum - von der Ausgangsöffnung 27 aus betrachtet innerhalb des zweiten Teils 9 und im wesentlichen im Bereich 29 größten Außendurchmessers des zweiten Teils 9 - zu einem Maximum nahe dem die Ausgangsöffnung 27 begrenzenden Bereich 31. Die Dicke der Wände 21 nimmt vorzugsweise graduell vom Minimum zum Maximum zu. Diese Konstruktion ermöglicht es dem zweiten Teil 9 im Bereich 29 der minimalen Dicke sich unter den von federbelasteten Stethoskopen ausgeübten Drücken zu biegen, wodurch das zweite Teil nach außen gewölbt wird, wie in Fig. 3 dargestellt, auf die nunmehr Bezug genommen wird.
In Fig. 3 ist das Ohrpaßstück in seinem zusammengedrückten Zustand dargestellt, in den er durch den von den Rohren 3 des Stethoskops 1 aufgebrachten Druck gegen den äußeren Gehörgang 33 des menschlichen Ohres gedrückt ist. Das Ohrpaßstück dringt nicht tief in den Ohrkanal ein. Die Wände 21 des zweiten Teils biegen sich vielmehr im Bereich 29, wodurch eine Wölbung der Wände bewirkt wird, so daß eine relativ große Oberfläche zum Kontakt mit dem äußeren Gehörgang gebildet ist. Die Verteilung der von dem Stethoskop aufgebrachten Kraft über eine große Fläche bietet den verbesserten Komfort, den das erfindungsgemäße Ohrpaßstück aufweist. Ferner ist zu erkennen, daß sich die Wände 21, aufgrund der weichen, elastischen Natur der Wände 21 des zweiten Teils, eng an die unregelmäßige Oberfläche des äußeren Gehörgangs anpassen. Daraus ergibt sich ein wesentliches Ausschließen von Umgebungsgeräuschen, was, zusammen mit dem Komfort, eine wesentliche Anforderung an ein Stethoskop-Ohrpaßstück ist.
Um die Kompressionscharakteristiken des Ohrpaßstücks zu erreichen, sollten die Wände des zweiten Teils aus einem weichen, elastischen oder elastomeren Material bestehen, das vorzugsweise nicht porös ist. Geeignete Materialien sind unter anderem: vulkanisierter Naturgummi, Vinyl-Elastomere, elastomerische Polyurethane, Silizium- Gummis, Nitril-Gummis und thermoplastische Gummis, wie sie unter dem Warenzeichen Kraton G von der Shell Chemical Company vertrieben werden. Die Wände 21 des zweiten Teils sollten ferner eine Kontaktfläche bilden, die mit der Fläche des Ohres, der sie ausgesetzt ist, kompatibel ist. Kompatibilität in diesem Sinne umfaßt sowohl Beständigkeit gegen die säurehaltigen Öle im Ohr, als auch eine geringe Zytotoxizität.
Zwar ist es nur für die Wände des zweiten Teils erforderlich, daß diese die Eigenschaften der Zusammendrückbarkeit und der Kompatibilität aufweisen, aus praktischen Gründen ist es jedoch bevorzugt, daß das gesamte Ohrpaßstück aus einem einzigen Material des zuvor beschriebenen Typs besteht. Das Ohrpaßstück kann nach einer Vielzahl von herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, zum Beispiel durch Druckformen, Spritzpressen, Flüssigguß und Spritzgießen, insbesondere Flüssig-Spritzgießen. Das letztere Verfahren wird aufgrund der geringeren Stückkosten bei großen Mengen bevorzugt.
Die Zusammendrückbarkeit der erfindungsgemäßen Ohrpaßstücke ist nach dem folgenden Verfahren quantifizierbar. Das betreffende Ohrpaßstück ist an einem Ohrrohr in dem sich bewegenden pneumatischen Spannbackenelement einer Instron-Kraftprüf maschine (Modell I122) gehalten, wobei eine Instron-Reversible-Load-Cell Nr. 2511- 201 verwendet wird. Die Geschwindigkeit der Spannbackenbewegung (Preßbalkengeschwindigkeit) beträgt 50 mm/min. Der Test erfolgt bei 25ºC.
Die Maschine wird sodann derart eingestellt, daß sie ein Andrücken des betreffenden Ohrpaßstücks gegen eine starre Fläche bewirkt, die senkrecht zur Achse des Ohrpaßstücks und zur Bewegungsrichtung des Ohrpaßstücks verläuft, bis eine vorbestimmte Kraft erreicht ist (2, 2 Newton (8 Unzen) oder 3, 3 Newton (12 Unzen), wie erforderlich). Die Prüfmaschine liest die axiale Verschiebung jedes Ohrpaßstücks. Veränderungen des Außendurchmessers werden festgestellt, indem das Ohrpaßstück an einem Ohrrohr angebracht wird, und eine zur Achse des Ohrpaßstücks senkrechte ebene, starre Fläche mit einer zur Achse des Ohrpaßstücks parallelen statischen Kraft (8 oder 12 Unzen, wie erforderlich) gegen das Ohrpaßstück gedrückt wird. Die Außendurchmesser vor dem Zusammendrücken und während des Zusammendrückens werden mittels eines optischen Komparators gemessen.
In der Tabelle I sind Kompressions-Testdaten für zwei erfindungsgemäße Ohrpaßstücke dargestellt. Die Ohrpaßstücke I und II weisen die in Fig. 2 dargestellte Ausbildung auf. Die Dicke der Wand 21 des zweiten Teils des Ohrpaßstücks I im Bereich 29 beträgt 0,38mm (0,015 Inch) und nimmt graduell bis auf 0,94 mm (0,037 Inch) im Bereich 31 zu. Die Dicke der Wand 21 des Ohrpaßstücks II im Bereich 29 beträgt 0,38mm (0,015 Inch) und nimmt graduell bis auf 0,94 mm (0,037 Inch) im Bereich 31 zu. Das Ohrpaßstück I bestand vollständig aus REN:C:O-THANEPolyurethan, das von Ren Plastics Corp. unter der Produktkennummer TDT-178-34 (unverdünnt) erhältlich ist. Das Ohrpaßstück II bestand vollständig aus einem ähnlichen Polyurethan, das von demselben Hersteller unter der Produktkennummer RP 6401 erhältlich ist. Das Ohrpaßstück I hatte einen Shore-Härtewert von 40 A; das Ohrpaßstück II hatte eine Shore- Härte von 70 A. Die Shore-Härtewerte sind durch das Verfahren nach ASTM D 2240- 86 bestimmt und die Werte werden nach 3 Sekunden abgelesen.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Ohrpaßstück einen Kompressionsdistanzfaktor von wenigstens ungefähr 1,3 mm (0,05 Inch) bei einer Kompressionskraft von 2, 2 Newton (8 Unzen) auf. Es ist ebenfalls bevorzugt, daß das Ohrpaßstück bei Kompression einen Durchmesserzuwachs von wenigstens ungefähr 7%, höchst vorzugsweise wenigstens ungefähr 10%, bei einer Kompressionskraft von 3, 3 Newton (12 Unzen) aufweist. Bei einer Kompressionskraft von 2, 2 Newton (8 Unzen) weist das Ohrpaßstück vorzugsweise einen Kompressions-Durchmesserzuwachs von wenigstens ungefähr 0,5 mm (0,02 Inch), höchst vorzugsweise wenigstens ungefähr 0,8 mm (0,03 Inch), auf. Ein genaues Zusammenpassen der Wanddicken, der Wandhärte und der Wandgeometrie schafft ein zweites Teil mit den für das erfindungsgemäße Ohrpaßstück erwünschten Kompressionsfaktoren.
Der von dem Stethoskop oder einer anderen Vorrichtung ausgeübte Druck, das heißt, die einwirkende Kraft, wird durch eine Reaktionskraft ausgeglichen, die in zwei Komponenten zerlegbar ist, von denen eine parallel zur Achse des Ohrpaßstücks und die andere senkrecht zu dieser Achse wirkt. Die Größe dieser Kraftkomponenten hängt von der Anordnung des zweiten Teils des Ohrpaßstücks an dem Ohr im zusammengedrückten Zustand ab. Das erfindungsgemäße Ohrpaßstück ist derart konstruiert, daß die Reaktionskräfte kein Zusammenlegen oder Falten des Ohrpaßstücks aus seiner Symmetrieachse bewirken; das bedeutet, daß das Ohrpaßstück unter Gebrauchsbedingungen stabil ist. Dies wird durch eine geeignete Ausformung des Ohrpaßstücks und die Auswahl von Herstellungsmaterialien mit der geeigneten Härte erreicht.
Bezüglich der Form des Ohrpaßstücks ist es wichtig, daß das Ohrpaßstück keinen zu stark verschmälerten Hals aufweist, derart, daß der erste Bereich 7 oder der Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Teil einen weitaus geringeren Außendurchmesser aufweist als das zweite Teil im Bereich 29. Ein solch schmaler Hals kann bewirken, daß das Ohrpaßstück, wenn es mit der Kraft eines Stethoskops oder einer anderen Schallübertragungsvorrichtung in das Ohr eingesetzt wird, aus seiner Symmetrieachse heraus gefaltet wird, wodurch sich gleichzeitig ein Verlust an offener Verbindung zwischen dem Ohr und der Schallübertragungseinrichtung ergibt. Ist andererseits keine geringfügige Verschmälerung der Wände des zweiten Teils zwischen dem Bereich 29 und dem zweiten Teil vorgesehen, wölben sich die Wände des zweiten Teils in dem Bereich 29 nicht wie gewünscht und der Benutzer würde einen Verlust an Komfort hinnehmen müssen.
Die korrekte Wölbung und die Stabilität des Ohrpaßstücks werden durch innere Abmessungen und durch äußere Abmessungen beeinflußt, das heißt, sowohl durch die Form der hohlen Kammer 19, als auch durch die äußere Geometrie des Ohrpaßstücks. Für die vorliegenden Zwecke sind die Abmessungen der hohlen Kammer 19 (1) der größte Innendurchmesser, gemessen im Bereich 29, und (2) die innere Länge, gemessen als der Abstand von der Außenseite der proximalen Öffnung 27, vorbei an dem Bereich größten Außendurchmessers, zu dem Punkt, an dem der Querschnitt der hohlen Kammer nicht länger abnimmt. Ist die hohle Kammer relativ zum größten Innendurchmesser zu lang, geht die Stabilität des Ohrpaßstücks verloren. Für eine optimale Leistung ist es erwünscht, daß das Verhältnis von innerer Länge zum größten Innendurchmesser weniger als 1,5, vorzugsweise weniger als 1, 2 und höchst vorzugsweise weniger als 1,0 beträgt.
Bezüglich der Härte sei gesagt, daß je härter das Material ist, desto dünner sollte die Wand sein, damit das Ohrpaßstück unter der Last des Kopfhörers korrekt zusammengedrückt wird und sich korrekt ausdehnt. Der untere Grenzwert der Shore-Härte ist derjenige, der verhindert, daß die Reaktionskräfte das zweite Teil derart zusammendrücken, daß eine offene Verbindung zwischen dem ersten Teil und dem Ohrkanal blockiert ist. Die Geometrie des Ohres variiert von Person zu Person, jedoch ist aus praktischen Gründen ein unterer Grenzwert von 10 A Shore-Härte geeignet. Als oberer Grenzwert wird eine Shore-Härte von ungefähr 90 A als geeignet angesehen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt scheint es, daß das bevorzugte Ausführungsbeispiel auf einer Härte von 40 A bis 50 A Shore-Härte basieren wird.
Die Wanddicke kann im Bereich 29 üblicherweise zwischen ungefähr 0,5mm (0,02 Inch) und ungefähr 1,0mm (0,04 Inch) und im Bereich 31 zwischen ungefähr 1,0mm (0,04 Inch) und ungefähr 2,0 mm (0,08 Inch) variieren, und höchst vorzugsweise ungefähr 0,8 mm (0,03 Inch) im Bereich 29 und ungefähr 1,5 mm (0,06 Inch) im Bereich 31 betragen. Obwohl Wände mit variierender Dicke bevorzugt sind, können Wände mit gleichmäßiger Dicke verwendet werden, vorzugsweise Wanddicken im dickeren Bereich oberhalb ungefähr 1,3 mm (0,05 Inch).
Obwohl das Ohrpaßstück bezüglich des Passens in Ohren verschiedener Größen und Formen anpassungsfähig ist, kann es wünschenswert sein, den Außendurchmesser in gewissem Maße zu verändern, um dem sehr breiten Spektrum von normalen Ohrkanalgrößen gerecht zu werden. Der Außendurchmesser des Ohrpaßstücks im Bereich 29 beträgt vorzugsweise wenigstens ungefähr 10 mm (0,40 Inch), um zu verhindern, daß das Ohrpaßstück in den Ohrkanal eindringt, und weniger als ungefähr 15 mm (0,60 Inch), um sicherzustellen, daß das Ohrpaßstück in das Ohr paßt. Der bevorzugte maximale Außendurchmesser im Bereich 29 beträgt ungefähr 12 mm (0,48 Inch).
Es ist ersichtlich, daß alternative Ausführungsformen der Erfindung für andere Anwendungszwecke als für Stethoskope geeignet sein können. Zum Beispiel kann das erste Teil 7 zur Aufnahme eines kleinen Lautsprechers ausgebildet sein. Die Erfindung schafft somit ein Ohrpaßstück, der auch zur Verwendung von Kopfhörern geeignet ist.

Claims

1. Ohrpaßstück (5) zur Ausgabe von Schall an ein menschliches Ohr, wobei das Ohrpaßstück (5) aufweist:

(a) ein erstes Teil (7) zur Kopplung mit einer Schallübertragungsvorrichtung (1), und

(b) ein zweites Teil (9), das mit dem ersten Teil (7) verbunden ist und in offener Kommunikation steht, wobei das zweite Teil (9) aufweist: (i) Wände (21), die einen kugelartigen Bereich mit einer konvexen Innenfläche begrenzen, wobei die Innenfläche eine hohle innere Kammer (19) bildet, und (ii) eine proximale Öffnung (27) zur offenen Verbindung mit dem Ohrkanal,

bei dem

das zweite Teil (9) eine Ohrkontaktfläche aufweist und das zweite Teil (9) derart ausgebildet ist, daß es sich im zusammengedrückten Zustand an den äußeren Gehörgang (33) des Ohres anpaßt;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Wände (21) eine Härte aufweisen, die im Bereich zwischen (i) einem unteren Grenzwert oberhalb derjenigen Härte, die den Verlust der offenen Verbindung zwischen dem Ohr und der Schallübertragungsvorrichtung (1) bei in dem Ohr angeordnetem Ohrpaßstück (5) zulassen würde, und (ii) einem oberen Grenzwert von ungefähr 90 Shore A liegt;

das zweite Teil (9) unter Einwirkung einer axialen Kraft im Bereich zwischen ungefähr 2, 2 Newton (8 Unzen) und 3, 3 Newton (12 Unzen) aus einem entspannten in einen zusammengedrückten Zustand verformbar ist, wobei die Ohrkontaktfläche im zusammengedrückten Zustand eine wesentlich größere Fläche aufweist als im entspannten Zustand; und

das Verhältnis (i) der Länge der hohlen inneren Kammer zu (ii) dem Innendurchmesser des zweiten Teils, gemessen im Bereich (29) des größten Außendurchmessers des zweiten Teils (9) geringer als ungefähr 1, 2 ist, und das Ohrpaßstück (5) bei Kompression eine Durchmesserzunahme von wenigstens ungefähr 1, 3 Millimeter (0,5 Inch) bei einer axialen Kraft von 2, 2 Newton (8 Unzen) aufweist.

2. Ohrpaßstück (5) zur Ausgabe von Schall an ein menschliches Ohr, wobei das Ohrpaßstück (5) aufweist:

(b) ein zweites Teil (9), das mit dem ersten Teil (7) verbunden ist und in offener Kommunikation steht, wobei das zweite Teil (9) aufweist: (i) Wände (21), die einen kugelförmigen zweiten Bereich mit einer konvexen Innenfläche begrenzen, wobei die Innenfläche eine hohle innere Kammer (19) bildet, und (ii) eine proximale Öffnung (27) zur offenen Verbindung mit dem Ohrkanal,

bei dem

dadurch gekennzeichnet, daß

das zweite Teil (9) unter Einwirkung einer axialen Kraft im Bereich zwischen ungefähr 2, 2 Newton (8 Unzen) und 3, 3 Newton (12 Unzen) aus einem ent spannten in einen zusammengedrückten Zustand verformbar ist, wobei die Ohrkontaktfläche im zusammengedrückten Zustand eine wesentlich größere Fläche aufweist als im entspannten Zustand;

das zweite Teil (9) einen maximalen Außendurchmesser von ungefähr 10 Millimeter (0,40 Inch) aufweist,

das Verhältnis (i) des Innendurchmessers des zweiten Teils (9), gemessen im Bereich (29) des größten Außendurchmessers des zweiten Teils (9), zu (ii) dem größten Außendurchmesser des zweiten Teils (9) zwischen 0,6 und 0,9 liegt, und

das Verhältnis (i) der Länge der hohlen inneren Kammer zu (ii) dem Innendurchmesser des zweiten Teils, gemessen im Bereich (29) des größten Außendurchmessers des zweiten Teils (9) geringer als ungefähr 1, 5 ist.

3. Ohrpaßstück (5) zur Ausgabe von Schall an ein menschliches Ohr, wobei das Ohrpaßstück (5) aufweist:

bei dem

dadurch gekennzeichnet, daß

das zweite Teil (9) unter Einwirkung einer axialen Kraft im Bereich zwischen ungefähr 2, 2 Newton (8 Unzen) und 3, 3 Newton (12 Unzen) aus einem ent spannten in einen zusammengedrückten Zustand verformbar ist, wobei die Ohrkontaktfläche im zusammengedrückten Zustand eine wesentlich größere Fläche aufweist als im entspannten Zustand; und

die Wände (21) im Bereich (29) des größten Außendurchmessers des zweiten Teils (9) eine minimale Dicke und im Bereich (31) nahe der proximalen Öffnung (27) eine größere Dicke aufweisen, derart, daß das Ohrpaßstück (5) im Bereich (29) des größten Außendurchmessers des zweiten Teils (9) sich wölbt, wenn das Ohrpaßstück (5) einer axialen Kraft im Bereich zwischen ungefähr 2, 2 Newton (8 Unzen) und 3, 3 Newton (12 Unzen) ausgesetzt ist.

4. Ohrpaßstück (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer von dem ersten Teil (7) in die hohle innere Kammer vorstehenden Anschlageinrichtung (25) zum Begrenzen der Kompression des Ohrpaßstücks (5).

5. Ohrpaßstück (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Verhältnis des

(i) Innendurchmessers des zweiten Teils (9), gemessen im Bereich des größten Außendurchmessers des zweiten Teils (9), zu (ii) dem größten Außendurchmesser des zweiten Teils (9) zwischen ungefähr 0,8 und ungefähr 0,9 liegt;

und

das Verhältnis (i) der Länge der hohlen inneren Kammer (19) zu (ii) dem Innendurchmesser des zweiten Teils (9), gemessen im Bereich (29) des größten Außendurchmessers des zweiten Teils (9) geringer als ungefähr 1,0 ist.