JP5738281B2 - 改良されたイヤーチップ - Google Patents

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Description

＜関連出願の説明＞
本願は、35USC§119に基づき、2009年5月22日に出願された同時係属中の米国仮特許出願第61/180,759号、発明の名称「改良されたイヤーチップ」の優先権を主張した出願であり、該出願は、その全体が複写されたかの如く、引用を以て本願に全て組み込まれるものとする。
＜政府により出資された研究又は開発に関する陳述＞
該当なし
＜マイクロフィッシュ添付書類への言及＞
該当なし
＜発明の分野＞
開示された実施例は、広義において聴力保護及び／又は音伝達装置に関するものであり、より具体的には、イヤープラグ及び／又はイヤーチップに関する。
＜背景＞
イヤープラグ及びイヤーチップにおいて、適切かつ快適に装着するには効果的な挿入を行なうことが重要である。更に、イヤープラグ及びイヤーチップはいずれも、使用者の外耳道が外部騒音から有効に遮断されるようにするために、使用者の外耳道の中に適切に挿入される必要がある。つまり、イヤープラグの主要な目的は、この種の聴覚隔離(auditory isolation)を提供し、潜在的有害音が使用者の外耳道へ入るのを遮ることにある。また、音伝達装置(例えば、限定しない例として、携帯音楽機器等)に用いるイヤーチップは、音伝達装置から出る所望の音(例えば、音楽等)を使用者が明瞭に聞き取れなくなるような外部騒音から、使用者の外耳道を隔てることができれば最も有効である。出願人は、最適化された音シールをもたらすことが、イヤープラグ及び／又はイヤーチップの全体的効果において重要となることを見出した。出願人は更に、音シールには、イヤープラグ及び／又はイヤーチップを外耳道内の所定位置に適切に挿入するという使用者の能力によって影響されることも見出した。
更に出願人は、音伝達装置で用いられるイヤーチップにおいて、静電気の蓄積を減少させることが有効であることを見出した。音伝達装置からの静電気蓄積が大きくなり過ぎると、蓄積された静電気が最終的に放電したときに、使用者は不快な衝撃を受ける虞れがある。それゆえ、イヤーチップが音伝達装置に付随する静電気の蓄積を低減させることができれば、性能及び使用者の快適さを向上させることができる。
＜発明の要旨＞
出願人が開発した改良イヤープラグ／イヤーチップは、一又は複数の実施例において、挿入の改善、微細かつ一様なセル構造及び／又はより滑らかな表面皮膜、回復圧力の低さ、音減衰の向上、及び／又は静電気蓄積の低減の中の一又は複数の特性を提供するものである。一般的に、“イヤーチップ(EarTip)”(限定しない例として、例えば、イヤープラグやイヤーチップである)の実施例では、複数のオープンセルを有し、遅回復性低弾性のフォームプラスチック材を含み、摩擦係数の低い添加剤が発泡性材料全体に分配されている。一実施例において、遅回復性低弾性のフォームプラスチック材料は、遅回復性低弾性のポリウレタンフォーム(例えば、限定しない例として、遅回復性ラテックス改質されたポリウレタンフォーム等)を含んでいる。また実施例によっては、摩擦係数の低い添加剤はＰＴＦＥを含むことができる。一実施例において、イヤーチップは、外耳道の中に収まるよう構成された外形を有する主本体部を含んでいる。前記主本体は、加圧成形された遅回復性低弾性のフォームプラスチック材料(例えば、限定しない例として、遅回復性のラテックス改質ポリウレタンフォーム等)で形成されており、該フォームプラスチック材料は、気体が充満した(gas-filled)複数のオープンセルを含み、摩擦係数の低い添加剤(限定しない例として、ＰＴＦＥ等)が発泡性材料全体にほぼ均一に分配されている。発泡性材料は、所望によりオープンモールドの中で成形されることもできるが、閉じたモールドの中で約0.5psi以上の圧力下で成形されることもできる。一態様において、ポリウレタンフォーム材料は、プレポリマー流れを、固体約60％のラテックス水溶液流れと混合することにより形成されることができ、ＰＴＦＥは約２〜約７重量％のラテックス水溶液流れを含むことができる。一態様において、ＰＴＦＥは約４重量％のラテックス水溶液流れを含んでいる。他の態様において、イヤーチップはイヤープラグである。
他の実施例において、イヤーチップは外耳道の中に収容されるよう構成された外形を有する主本体部を含んでおり、前記主本体は、加圧成形された遅回復性低弾性のフォームプラスチック材料で形成される。該フォームプラスチック材料は、気体が充満した複数のオープンセルを有し、摩擦係数の低い添加剤(限定しない例として、ＰＴＦＥ等)が発泡性材料の全体に分配されている。一態様において、プラスチック材料は例えばポリウレタンフォームである。他の態様において、イヤーチップは、イヤープラグ等の受動的聴力保護装置である。
更に他の実施例において、イヤーチップは外耳道に収容されるよう構成された外形を有する主本体部を含んでいる。前記主本体部は、遅回復性低弾性ポリウレタンフォームで形成され、該ポリウレタンフォームは複数のセルを有し、摩擦係数の低い添加剤(限定しない例として、ＰＴＦＥ等)がフォーム全体に亘って分配されている。セルの平均直径は、添加剤(これにはＰＴＦＥが含まれることもある)無しの遅回復性フォームでできた同等の制御装置／要素のものよりも小さい。また、主本体の断面では、セルの平均直径は、添加剤(例えば、典型例としてＰＴＦＥ)無しの制御装置の場合ほどには断面における変化はない。言い換えれば、本願実施例のイヤーチップのセル構造(ＰＴＦＥにより強化される)は、内部の並列比較試験において、出願人が同様な遅回復性低弾性のポリウレタンフォーム制御装置の中に見出したセル構造よりも、微細で均一である。一態様において、イヤーチップはイヤープラグである。
更に他の実施例において、イヤーチップは外耳道に収容されるよう構成された外形を有する主本体部を含んでおり、前記主本体部は、遅回復性フォーム(例えばＰＴＦＥ等の摩擦係数が低い添加剤が全体に分布している)で形成される。主本体部の平均静摩擦係数は、標準の遅回復性フォームのものよりも大きい(例えば、約1.82以上か、或いは1.70以上)。また、主本体部の平均動摩擦係数は、標準的な遅回復性フォームのものよりも小さい(例えば、約1.32以下、或いは1.47以下)。一態様において、イヤーチップはイヤープラグである。
他の実施例において、イヤーチップは遅回復性低弾性のフォームプラスチックを含んでいる。該フォームプラスチックは、外耳道に収容されるよう構成された外形を有し、プレポリマー流れ及びラテックス水溶液流れを生成するステップ、約２〜７重量％の低摩擦係数添加剤(例えば、ＰＴＦＥを含んでもよい)をラテックス水溶液に加えるステップ、及びプレポリマー流れとラテックス水溶液流れを混合するステップ、によって形成される。ラテックス水溶液流れは約60％が固体であり、プレポリマー流れとラテックス水溶液流れの混合は、閉じたモールドの中で約0.5psi以上の圧力下で行われる。或いはまた、フォームはオープンモールドの中で形成されることもできる。一態様において、イヤーチップはイヤープラグである。幾つかの態様において、イヤーチップのこの実施例は、上述した摩擦係数特性、ＰＴＦＥの分配特性、及び／又はセル構造特性を有している。
更に他の実施例において、イヤープラグは外耳道に収容されるよう構成された外側表面の形状を有する主本体部を含んでいる。主本体部は、加圧成形された、遅回復性低弾性のフォームプラスチック材料で形成され、該フォームプラスチック材料は、気体が充満した複数のオープンセルを有し、ＰＴＦＥが発泡性材料全体に亘って分配されている。一態様において、プラスチック材料はポリウレタンフォームである。他の態様において、主本体は、加圧成形された遅回復性低弾性ポリウレタンフォーム材料で形成され、該ポリウレタンフォーム材料は気体が充満した複数のオープンセルを含んでおり、ＰＴＦＥは発泡性材料全体に亘って略一様に(uniformly)分配されている。ポリウレタンフォーム材料は、閉じたモールドの中で約0.5psi以上の圧力下で成形される。ポリウレタンフォーム材料は、プレポリマー流れと、約60％固体のラテックス水溶液流れと混合することによって形成される。また、ＰＴＦＥは約２〜約７重量％のラテックス水溶液流れを含んでいる。一態様において、ＰＴＦＥは約４重量％のラテックス水溶液流れを含むことができる。
一態様において、イヤープラグのセルの平均直径は、遅回復性のＰＴＦＥ無しのフォームでできた制御装置の平均直径よりも小さい。また、主本体の断面において、セルの平均直径は、ＰＴＦＥ無しの制御装置ほどには断面の変化はない。言い換えれば、本願実施例のイヤーチップのセル構造(ＰＴＦＥにより強化される)は、出願人が内部並列比較試験中にＰＴＦＥ無しの同様な遅回復性フォーム制御装置の中で見出したセル構造よりも、微細でより均一である。さらに別の態様において、イヤープラグの主本体部の平均静摩擦係数は、標準の遅回復性フォームの平均静摩擦係数よりも大きい(例えば、約1.82以上か、或いは1.70以上)。また、主本体部の平均動摩擦係数は、標準的な遅回復性フォームの平均動摩擦係数よりも小さい(例えば、約1.21以下か、或いは1.47以下)。
別の実施例は、加圧成形された遅回復性低弾性フォームプラスチック材料でできた発泡性材料に関するもので、該フォームプラスチック材料は、気体が充満した複数のオープンセルを有し、低摩擦係数の添加剤(例えば、ＰＴＦＥ等)が発泡性材料全体に亘ってほぼ一様に分配されている。一態様において、フォームは、プレポリマー流れ及びラテックス水溶液流れを作るステップと、約２〜７重量％のＰＴＦＥをラテックス水溶液に加えるステップと、プレポリマー流れ及びラテックス水溶液流れを混合するステップと、によって形成されることができる。ラテックス水溶液流れは約60％が固体であり、プレポリマー流れとラテックス水溶液流れの中の材料は、閉じたモールドの中で加圧されて発泡する。一態様において、フォームは、モールドの形状に基づいて、イヤーチップの中に形成されることもできる。
更に他の実施例では、フォームを形成する方法を開示しており、該方法は、プレポリマー流れ及びラテックス水溶液流れを作るステップと、約２〜７重量％の低摩擦係数の添加剤をラテックス水溶液に加えるステップと、プレポリマー流れ及びラテックス水溶液流れを混合するステップと、を含んでいる。水溶液流れは約60％が固体であり、プレポリマー流れ及びラテックス水溶液流れの中の材料は、モールドの中で発泡する。一態様において、低摩擦係数の添加剤はＰＴＦＥを含むことができる。他の態様において、プレポリマー流れとラテックス水溶液流れの混合は、閉じたモールドの中で約0.5psi以上の圧力下で行われる。また別の態様において、フォームは、遅回復性ラテックス改質ポリウレタンフォームを含んでいる。モールドはまた、外耳道に収容されるよう構成された主本体部を有するイヤーチップの中にフォームを成形できる形状に作られることもできる。
出願人はまた、引用を以て米国特許第4,774,938号の全体を組み入れるものとし、該米国特許は、本明細書に記載された具体的内容と矛盾しない範囲で、遅回復性フォームイヤープラグに関して更なる詳細を提供するものである。引用を以て組み込まれたいかなる情報も、本明細書に記載した具体的開示内容と一致しない場合は、この出願における具体的開示が適用されるものとする。
＜図面の簡単な説明＞
本発明の開示内容のより完全な理解と、開示内容の更なる詳細及び付加的利点を明らかにするために、添付の図面について説明する。
図１は、イヤープラグの側面図であって、改良されたイヤープラグの一実施例を示している。
図２は、圧縮されたイヤープラグの側面図であって、使用者の外耳道に挿入された状態を示している。
図３は、音伝達装置用のイヤーチップであって、改良されたイヤーチップの一実施例の斜視図である。
図４は、音伝達装置の音響管の軸部に配置されたイヤーチップの斜視図である。
＜発明の詳細な説明＞
用語に関する以下の簡単な定義は、本願の全体に適用されるものとする。
“イヤーチップ”という用語は、一般的に、音伝達装置(例えば、限定しない例として、通信用ヘッドセット、携帯音楽機器のイヤホン等)に用いるイヤーチップ、又は使用者の聴力を保護するためのイヤープラグのことを言い、イヤーチップは一般的には、使用者の外耳道にきっちりと嵌まるよう構成された弾性部分を有している。
“ＰＴＦＥ”という用語は、一般的に、ポリテトラフルオロエチレンを含む低摩擦係数の材料(例えば、限定しない例として、Lubrizol 1765又はテフロン(登録商標)等)のこと言い、ＰＴＦＥは、限定しない例としてワックス等の添加剤を更に含むことができる。
“遅回復性低弾性フォームプラスチック”という用語は、一般的には、回復特性が遅い従来のフォームのことを言い、フォームを圧縮してから解放すると、所定時間(一般的には、10秒より長いが30分より短い)経過後、圧縮されていない元の状態へ戻る。遅回復性低弾性フォームプラスチックの一例として、遅回復性のラテックス改質ポリウレタンフォームがある。
“音伝達装置”という用語は、一般的に、外部音源から使用者の外耳道に音を伝達するためのあらゆる装置をいい、限定しない例として、個人用音楽機器(例えばIPod(商標名))、通信用のヘッドセット又はイヤホン、補聴器などを挙げることができる。
フォームの記載に用いられる“オープンセル(open cell)”という用語は、複数のオープンセルを含むフォーム(例えば、ストラット(struts)だけがあって、壁部のないフォーム)に関するものである。実際には、オープンセルフォームには、オープンセルとクローズドセルの両方が含まれており、オープンセルフォームは、一般的に、クローズドセルフォームより多くのオープンセルを有している。
“具える又は含む(comprising)”という語は、含まれるものがそれに限定されないことを意味し、特許明細書の中で一般的に用いられる要領で解釈されるべきである。
“一実施例において”、“一実施例に係る”等の記載は、一般的に、当該記載の後に続く特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれること、そして本発明の複数の実施例に含まれ得ることを意味する(重要な点は、このような記載は、必ずしも同じ実施例に言及するものでないということである)。
明細書中におけるコンポーネント又は特徴について、“であってよい(may)”、“することができる(can)”、“すべきである(should)”、又は“かもしれない(might)”等の記載が含まれていたり、特性を有するという記載がある場合、その特定のコンポーネント又は特徴については、必ずしも含まれなくてもよいし、またその特性を有していなくてもよい。
概して言うと、出願人は、低摩擦係数の添加剤(限定しない例として、ＰＴＦＥが含まれる)がフォーム全体に亘って分配されたフォームイヤーチップにより、有益な特性を具える新規のセル構造が得られることを見出した。幾つかの実施例において、低摩擦係数の添加剤はワックスを含んでいる。出願人が開発したイヤーチップは、一実施例において、遅回復性低弾性のフォームプラスチック材を含み、該フォームプラスチック材は、気体が充満した複数のオープンセルを有し、ＰＴＦＥが発泡性材料全体に亘ってほぼ一様に分布している。この実施例におけるＰＴＦＥは、単なる表面処理ではなく、フォームのセル壁全体に分散してており、これによって、新規なセル構造を有するフォームが得られることを出願人は見出した。一実施例において、遅回復性フォームは、標準フォームの成形中にラテックス(例えば、合成ラテックス)を加えることにより形成された遅回復性粘弾性フォームである。一例として、フォームはラテックスとポリウレタン(例えば、遅回復性ラテックス改質ポリウレタンフォーム)で形成することができる。ポリウレタンフォーム単独では回復の早いフォームであるが、ラテックスを含むとフォームの回復が遅くなる。この実施例のイヤーチップを形成する際、ＰＴＦＥもまたフォーム全体に亘ってほぼ一様に分布している。このように、イヤーチップは、ＰＴＦＥがセル壁構造全体に亘って分配された遅回復性低弾性フォームプラスチック材料を含んでいる。
好ましくは、一実施例において、イヤーチップは加圧成形されたポリウレタンフォームからなり、該ポリウレタンフォームは、プレポリマー流れと約60％が固体のラテックス水溶液流れとを混合することによって形成されることができる。ＰＴＦＥ約２〜約７重量％がラテックス水溶液流れに添加される。換言すると、約２〜約７重量％の固体がラテックス流れから取り除かれて、ＰＴＦＥと置換される。一つの好ましい実施例では、約４重量％のＰＴＦＥがラテックス流れに加えられる。このレベルでは、フォームの回復時間は約３５〜４５秒である。こうして、回復特性が遅く、全体に亘ってＰＴＦＥが略一様に分配されたフォームが得られる。別の実施例では、ＰＴＦＥに代えて、他の低摩擦係数添加剤を用いることもできる。
図１に示す遅回復性イヤープラグ(10)は、略弾丸形状の主本体部(12)とフランジ付き後部(14)を含んでいる。このように、図１のイヤープラグ(10)はベル形状である(なお、外耳道内に有効に収容され得る形状は他にも数多くあり、これらも全て本開示内容の範囲に含まれる)。図１の実施例において、フランジ付き後部(14)及び主本体部(12)は同じ材料で構成され、単一のイヤープラグを形成する。しかしながら、フランジ部(14)は別の材料で形成し、主本体(12)に、(限定しない例として、接着剤、摩擦嵌合、又は当業者に知られた他の接続方法や手段を用いて)接合することもできることは理解されるべきである。図２に示されるように、主本体部(12)は、１２Ａ(図２中)で示す形状に圧縮して(例えば、指と指の間で丸めて小さくすることにより)、使用者の外耳道Ｃに挿入できるように設計される。イヤープラグの主本体部(12)はその後、圧縮されていないほぼ元の形状になるまで拡大し、使用者の外耳道の壁を押圧して、外耳道にきっちりと嵌まって騒音が遮断される。イヤープラグの他の態様として、挿入時に丸めて小さくする必要のない押込み式にすることもできる。限定しない例として、このような押込み式イヤープラグは、中空のフォームシェル、及び／又は一又は複数のフォームフランジを有する軸部を含むことができる。ＰＴＦＥをフォームに添加することは、このような押込み式イヤーチップの挿入に効果的である。なお、主本体部(12)の外側表面は、耳の中に収容されることができる形状に設計して、使用者の外耳道の表面に直接接触させることもできる。図１のイヤープラグは少なくとも主本体部(12)を有しており、該主本体部(12)は、全体にＰＴＦＥが分配された遅回復性フォームから形成される。また、好ましい一実施例において、前記イヤープラグは、加圧成形によって作られ、全体にＰＴＦＥが略均一に分配された遅回復性ポリウレタンフォームを含んでいる。
図３は音伝達装置のイヤーチップ(50)を示しており、該イヤーチップ(50)は使用者の外耳道に挿入されると、外耳道内にしっかりと配置されるまで拡張する(きっちりと嵌まって、効果的な音シールが実現する)。図３のイヤーチップは、ほぼ円筒形で(外耳道内に効果的に収容され得る他の形状もまた、本開示内容の範囲に含まれる)、中空(貫通アパーチャを有する)になるよう作られた主本体部(51)を有し、該主本体部(51)は、音伝達装置(57)(図４に示す)の軸部又は音響管に適合するように作られた内側表面(53)と、耳の中に収容されるように作られ使用者の外耳道に直接接触するよう構成された外側表面(55)とを有している。図１のイヤープラグ(10)と同様に、図３のイヤーチップ(50)も、回復特性が遅く、セル構造全体に亘ってＰＴＦＥが略一様に分配されたフォームから形成されることができる。また、これらの図に示される望ましい実施例において、イヤーチップは、全体にＰＴＦＥが分配された遅回復性低弾性ポリウレタンフォームで形成される。
出願人は、低摩擦係数の添加剤(例えば、限定しない例として、ＰＴＦＥ等)を、遅回復性ポリウレタンフォームに添加すると、フォームのセル構造は、より微細でより均一になることを見出した。ＰＴＦＥを有するポリウレタンフォームのセルの平均セルサイズ(直径で計測)は、ＰＴＦＥ無しの遅回復性対照(標準)フォームの平均セルサイズと較べて、著しく小さくなる(イヤーチップの全体断面に亘って全てのセルを考えるとき)。さらに、ＰＴＦＥを含むフォームのセルは、サイズ及び形状がより一様になる。典型的な遅回復性ポリウレタンフォームでは、セルのサイズはフォームの断面全体を通じて有意に異なり、中心に近いセルは、表面に近いセルよりも有意に大きい。一般的な遅回復性ポリウレタンフォームでは、表面に最も近いセルの大部分が直径約0.05〜0.1mmであり、一方中心に近いセルの直径は、大部分が0.2mmを超える。換言すれば、このような一般的なフォームイヤープラグでは、表面に近いセルの平均断面積は、フォーム主本体部の中心に近いセルの平均断面積の２分の１よりも小さい。しかしながら出願人は、図１のＰＴＦＥで強化された遅回復性フォームの場合、イヤープラグの断面幅におけるセルサイズの相違は遙かに小さく、セル構造はより一様になることを見出した。換言すれば、ＰＴＦＥで強化された遅回復性ポリウレタンフォームの場合、表面に近いセルの平均断面積は、フォーム主本体部の中心に近いセルの平均断面積の２分の１よりも大きい。出願人はまた、ＰＴＦＥ強化フォームのセル形状は、ＰＴＦＥ無しの対照フォームと較べてより一様であることを見出した。
出願人は、このように、より微細で一様なセル構造は、ＰＴＦＥフォームイヤーチップに多くの有益な特性をもたらすことを見出した。第１に、図１及び図３のイヤーチップは、回復圧力がより低くなる。使用者がイヤーチップを挿入すると、フォーム本体(12)は拡大して外耳道内にきっちりと嵌まるが、回復圧力が低いと、外耳道を押す力は大きくないので、より快適にフィットすることができ、長時間使用しても不快にならない。このように回復圧力が低いと、より奥深くへの挿入が可能となり(使用者が感じる快適性が増すため)、音減衰の向上が達成される。更に、回復圧力が低くなるほど、より長時間の装着が可能となる。出願人による内部試験において、本発明のイヤーチップと、対照のイヤープラグ(ＰＴＦＥ無しの遅回復性ポリウレタンフォームでできたイヤープラグで、例えばSperian's Max(商標名)イヤープラグ)とを比較したとき、被験者は、圧力をさほど感知することなく、よりソフトな感触と快適性の向上を享受することができた。
また、図３のイヤーチップを音伝達装置と共に用いたとき、静電気の蓄積を低減させることができる。音伝達装置の中には、使用中に静電気が帯電するものがある。もしこの静電気帯電の蓄積が充分な高レベルにまで達すると、放電したときに使用者に不快な衝撃を与えることになる。出願人は、ＰＴＦＥで強化された遅回復性ポリウレタンフォームでできた図３のイヤーチップは、導電性(conductivity)を向上させることを見出した。一般的な遅回復性ポリウレタンフォームの体積導電率は、約6.8Ｘ10-8 Sm-1であるのに対し、ＰＴＦＥで強化されたフォームの体積導電率は、約6.8Ｘ10-5 Sm-1である。この導電性の向上は、ＰＴＦＥの添加による微細なセル構造によるもので、このセル構造により導電性のパス向上がもたらされる。図３のイヤーチップにより導電率が向上すると、ＰＴＦＥで強化されたフォームは、時間の経過と共に少量の電気を放電するので、静電気の蓄積は低減する。このように図３のイヤーチップは、音伝達装置が使用者にもたらす望ましくない衝撃を低減させる作用を有する。更に、静電気蓄積の低減とセル構造の微細化は、イヤーチップの外側表面が汚れるのを低減させる作用を有する。
出願人はまた、図１及び図３のイヤーチップが、皺が殆ど無く、うまい具合に丸められることを見出した。このことが有益である理由は、皺があると、イヤーチップの有効なシール形成を妨げるため(外側表面では使用者の外耳道全体の周囲で密なシールを形成することができず、音の透過抵抗性の少ない経路ができるため)、イヤーチップによってもたらされる音減衰が低下するためである。また、この特徴は効果的な挿入を向上させ、ぴったりと嵌まって実際に音減衰を改善することができる。更に、ＰＴＦＥ強化イヤーチップの動的摩擦係数が改善されることで、効果的な押込み挿入を向上させることもできる。
更に出願人は、図１及び図３の改善されたイヤーチップによって、挿入を改善できることを見出した。イヤーチップが有効に機能する(使用者の外耳道内にぴったりと嵌まって、好ましくない外部騒音を遮断する)ためには、イヤーチップは使用者の外耳道内に適切に挿入されなければならない。イヤーチップを外耳道内に配置するとき、イヤーチップが外耳道内を容易に摺動しないと、使用に不慣れな者は、イヤーチップを適切に挿入することは難しいだろう。より具体的に説明すると、イヤーチップの外側表面と外耳道との間の摩擦抵抗が大き過ぎると、使用者がイヤーチップの主本体を外耳道内の十分深いところまで挿入することは難しいだろう。出願人は、図１及び図３のイヤーチップの実施例が、他の(標準的な)遅回復性ポリウレタンのイヤープラグよりも、動摩擦係数が有意に低いということを見出した。一例として、出願人が行った試験から、一般的な遅回復性ポリウレタンフォームのイヤープラグは平均動摩擦係数が約1.80〜約1.84であるのに対し、図１及び図３に示した実施例のイヤーチップの平均動摩擦係数は約1.21〜約1.32であることがわかった。下表は、具体的な実験結果(MASS TL-2200 Slip/Peel Testerを用いて５つののサンプルを比較した)を示したもので、図１及び図３の実施例は動摩擦係数の性能が改善されたことを示している。
Figure 0005738281
このように、図１及び図３のイヤーチップ(ＰＴＦＥで強化されている)は、挿入抵抗性(動摩擦係数で評価)が小さいため、標準的な遅回復性フォーム(オレンジ色対照サンプル試料)よりも移動が滑らかで、使用者の外耳道内の適所に配置されることになる。このように挿入が改善されるのは(動摩擦係数の低さで示される)、セル構造が対照サンプルよりも微細で一様であることと、ＰＴＦＥ自体が有する表面特性との相乗的な組合せによるものであると考えられる。また、上記表には、普通ではない現象が示されていることに注目すべきである。それは、ＰＴＦＥを加えると動摩擦係数は低下するが、同時に静摩擦係数が高くなることである。この予期しない結果は、図１及び図３のイヤーチップの実際面での使用特性の更なる改善をもたらす。動摩擦係数が低いほどイヤーチップの挿入が容易になることを意味し、一方、静摩擦係数が高いほど、一旦挿入されたイヤーチップは適切な位置にとどまることを意味する。(例えば、高い静摩擦係数により)イヤーチップが適切な位置で保持されないと、時間が経つと、外耳道の動きにより、ぴったりと嵌っていたイヤーチップが外れることがある(例えば、使用者が話したり食べたりするとき等に、顎の運動によって外耳道内で動きが起こる)ので、静摩擦係数を高くすることは重要である。それゆえ、図１及び図３のイヤーチップは、挿入の改善(動摩擦係数が低いことによる)と、保持力の改善(静摩擦係数が低いことによる)を両方とも達成することができる。
出願人はまた、図１のイヤーチップは優れた音減衰特性をもたらすことを見出した。出願人による内部試験において、図１のイヤーチップは、標準的な回復性ポリウレタンフォームでできた対照のイヤープラグ(ＰＴＦＥ無し)、例えばSperian's Max(商標名)イヤープラグと比較したとき、音減衰特性において相対的な改善が見られる。対照イヤープラグのＮＲＲ音減衰レベルは非常に高いものとして既に評価されていることから、この改善は特に注目すべきことである。このように、図１に示されたイヤーチップは、現在入手できる最も高い受動的減衰を具えたフォームイヤープラグを提供するものである。これらの改善がもたらされるのは、少なくとも部分的には挿入性が改善されたことによる(イヤーチップの奥への挿入が可能となり、シールが向上するため)が、少なくとも部分的にはＰＴＦＥ強化フォームが有する物理的特性にもよる。とにかく、図１のイヤーチップが具える音減衰特性によってもたらされる可能性は魅力的である。
一実施例において、イヤーチップは遅回復性ウレタンフォーム材から加圧成形される。これは、発泡性材料を(ＰＴＦＥと共に)混合するステップ、得られた混合物を、所望のイヤーチップ形状を生成できるよう成形されたキャビティを有するモールド内に配置するステップ、非常に小さな空気逃がし穴(例えば幅約0.2mmのスリット)を有するモールドを閉じるステップと、によって達成される。発泡性材料の量は、イヤーチップ完成品の量よりも大きな体積を有するキャビティを満たすのに十分な量であるため、発泡性材料はキャビティの最大サイズまで膨張して、キャビティの壁をかなりの圧力で押圧する。十分な量の発泡性材料を存在させて、モールドの壁に作用する発泡性フォームの圧力が約0.5psi以上になるようにする。より好ましくは、圧力は約2psiである。このプロセスは、単なる例示であって、遅回復性ポリウレタンフォームのみに限定されるものでなく、他の遅回復性フォームに用いることもできる。或いはまた、ＰＴＦＥを有する遅回復性ウレタンフォームから形成されるイヤーチップは、オープンモールドの中で成型することもできる。
他の実施例において、低摩擦係数の添加剤は、時間が経過すると外側へ移動する特徴を有する。この特徴は、時間とともに自己補充による表面潤滑特性をもたらすので、表面潤滑処理をより長時間持続させることができる。移動度(例えば、添加剤が表面に向けて滲出する速度等)は、フォームの構造及び特徴の他に、添加剤に固有の特徴にもよるであろう。
ＰＴＦＥを遅回復性ポリウレタンフォームに添加すると、より微細で一様なセル構造を有するフォームが生成される。換言すれば、このフォームのセルは、一般的なポリウレタンフォームのセルよりも小さく、より均一な形状で、断面におけるサイズ差がより少ない。このようにより微細で一様なセル構造により、回復圧力の低圧力化、表面皮膜の円滑化、静電気蓄積の低減、挿入及び保持力の改善、及び／又は減衰評価の向上がもたらされる。本発明のイヤーチップは、高い減衰性と挿入の容易性の両方を具えているので、特に快適性の点で大いに魅力的である。それゆえ、本発明のイヤーチップがもたらす特徴は、性能の向上及び使用者の満足に繋がるであろう。
前述の具体例はイヤーチップに関するものであるが、この開示はそのような用途に限定されるものではないことは理解されるべきである。実際には、上述のＰＴＦＥを有する遅回復性低弾性フォームプラスチック材は、その特徴が有益となる他の目的及び装置にも用いることができ、そのような使用は全て本開示内容の範囲に含まれるものである。前述した図は、様々な例示的装置、システム並びに前記装置を製造し使用する技術及び方法の具体例である。これらの図は、単なる例示である。本開示の範囲は、前述の具体的実施例を超える広がりを有し、発明の概念(全ての均等物を含む)の全ての範囲に亘るものである。
この明細書に開示された原理に基づいて様々な実施例を示し記載したが、当業者であれば、開示の精神及び記載から逸脱することなく、実施例の変更を行なうことはできるであろう。この明細書に記載した実施例は単なる代表例であって、限定することを企図するものではない。多くの変形、組合せ、及び変更が可能であり、それらは開示の範囲内である。従って、保護の範囲は上記記載によって限定されるものではなく、特許請求の範囲によって規定されるものであり、その範囲は特許請求の範囲の主題の全ての均等物を含むものである。更に、上記の利点及び特徴は特定の実施例に関するものであるが、特許請求の範囲は、上記利点又は特徴の一部又は全部を達成できる方法及び構造への適用限定されるものではない。
また、この明細書中のセクション見出しは、37C.F.R.1.77に基づくものであり、説明するカテゴリーの名称である。これらの見出しは、特許請求の範囲に規定された発明を限定したり、特徴づけるものではない。例えば、“発明の分野”という見出しとなっていても、特許請求の範囲は、この見出しの項において選択された言語に限定されるものでなく、いわゆる分野を記載したものである。また、“背景”における技術説明では、ある技術が、この開示における全ての発明に対する先行技術であることを認めるものとして解されるべきではない。“要旨”についても、特許請求の範囲に規定された発明の特徴を限定するものとして解すべきではない。更に、この開示において“発明”を単数形で記載していたとしても、それは、この開示において唯一新規な点である意味に解されるべきでない。複数の発明についても、ここでの開示に基づいて、複数の請求項の限定に基づいて記載されることができ、そのような請求項の記載は、保護される発明及びその均等物を規定するものである。この明細書で用いられる“具える又は含む(comprising)”という語は、限定的なものではなく、含むことを意味するものと広義に解されるべきである。この語は、特許文献においては、限定するものでなく、他の要素が存在してもよいことを意味するものである。全ての場合において、特許請求の範囲は、この開示に照らしてそれらの利点を考慮されるものとし、見出しの記載による制約を受けるものでない。

Claims (10)

  1. 外耳道の中に収容されるよう構成された主本体部を含むイヤーチップであって、
    該主本体は、加圧成形された遅回復性低弾性フォームプラスチック材料で形成され、気体が充満した複数のオープンセルを含み、低摩擦係数の添加剤がフォーム材料全体に亘って分配されており、
    前記フォームは遅回復性のラテックス改質ポリウレタンフォームであり、
    前記低摩擦係数の添加剤はＰＴＦＥを含んでいる、
    イヤーチップ。
  2. 添加剤はフォーム全体に略一様に分配されている、請求項１のイヤーチップ。
  3. 主本体はイヤープラグを形成する、請求項１のイヤーチップ。
  4. 主本体は、該主本体を貫通し、音響管を収容することが可能なアパーチャを含んでいる、請求項１のイヤーチップ。
  5. 主本体部は、静摩擦係数が1.70より大きく、動摩擦係数が1.47より小さい、請求項１のイヤーチップ。
  6. フォームは、
    プレポリマー流れとラテックス水溶液流れを生成し、
    ２〜７重量％のＰＴＦＥをラテックス水溶液流れに添加し、
    プレポリマー流れとラテックス水溶液流れを混合することによって形成され、
    ラテックス水溶液流れは60％が固体であり、プレポリマー流れとラテックス水溶液流れの混合は、閉じたモールドの中で３４４７．３８パスカル以上の圧力下で行われる、請求項１のイヤーチップ。
  7. 前記セルの平均直径は、添加剤無しの標準的な遅回復性低弾性フォームプラスチックのものより小さく、
    主本体の断面におけるセルの平均直径の変動は、添加剤無しの標準的な遅回復性低弾性フォームプラスチックのものよりも大きくない、請求項１のイヤーチップ。
  8. 主本体は表面と中心があり、表面に近いセルの平均断面積は、中心に近いセルの平均断面積の少なくとも２分の１である、請求項１のイヤーチップ。
  9. 主本体部の平均静摩擦係数は、標準的な遅回復性フォームのものよりも大きく、
    主本体部の平均動摩擦係数は、標準的な遅回復性フォームのものよりも小さい、請求項１のイヤーチップ。
  10. 主本体部の平均静摩擦係数は1.82より大きく、平均動摩擦係数は1.32より小さい、請求項１のイヤーチップ。
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