特許 6807990 複数のキャビティのアレイを有する押込ばめ耳栓

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6807990

(24)【登録日】2020年12月10日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】複数のキャビティのアレイを有する押込ばめ耳栓

(51)【国際特許分類】

   A61F 11/08 20060101AFI20201221BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   A61F11/08 100

   G10K11/16 100

【請求項の数】5

【外国語出願】

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-129717(P2019-129717)

(22)【出願日】2019年7月12日

(62)【分割の表示】特願2016-568512(P2016-568512)の分割

【原出願日】2015年5月11日

(65)【公開番号】特開2019-195662(P2019-195662A)

(43)【公開日】2019年11月14日

【審査請求日】2019年7月12日

(31)【優先権主張番号】14/282,266

(32)【優先日】2014年5月20日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100110803

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 太朗

(74)【代理人】

【識別番号】100135909

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 和歌子

(74)【代理人】

【識別番号】100133042

【弁理士】

【氏名又は名称】佃 誠玄

(74)【代理人】

【識別番号】100171701

【弁理士】

【氏名又は名称】浅村 敬一

(72)【発明者】

【氏名】ハマー，ジェフリー エル．

(72)【発明者】

【氏名】ティータース，ケネス エフ．

(72)【発明者】

【氏名】トーマス，ラヴィ

【審査官】 木村 立人

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５２４２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２７４５６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５３０７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４３１４５５３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｆ １１／０８

Ｈ０４Ｒ １／１０

Ｇ１０Ｋ １１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステムと、
前記ステムに取り付けられた音波減衰体であって、
先端部と、
基端部と、
前記先端部の後方に位置する先端領域と、
前記先端部と前記基端部との間に延びる長手方向軸線と、
前記先端領域と前記基端部との間にあるフランジと、
外側フランジ表面と、前記基端部から前記先端領域に向かって延びる複数の内部突出する幾何学的特徴を有する内側フランジ表面と、を含む、音波減衰体と、
前記フランジと前記ステムとの間で前記ステムの周囲に連続的な容積を含むフランジキャビティと、
前記先端領域内に位置し、前記長手方向軸線の周囲に離間配置された複数のキャビティのアレイであって、圧潰可能な容積を含む、複数のキャビティのアレイと、を備え、
前記ステムの外層と前記音波減衰体とが同一材料で一体をなし、
前記先端領域が、前記長手方向軸線に交差する前記複数のキャビティのアレイの横断面において、キャビティ面積（Ａｃ）、材料面積（Ａｍ）、及び面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）を含み、０．１０＜（Ａｃ／Ａｍ）＜０．３５である、耳栓。

【請求項2】

前記先端部から８ｍｍ〜９ｍｍの距離で前記長手方向軸線に交差する前記複数のキャビティのアレイの横断面において、０．１５＜（Ａｃ／Ａｍ）＜０．３０である、請求項１に記載の耳栓。

【請求項3】

前記先端部から８ｍｍ〜９ｍｍの距離で前記長手方向軸線に交差する前記複数のキャビティのアレイの横断面において、０．１０＜（Ａｃ／Ａｍ）＜０．３０である、請求項１に記載の耳栓。

【請求項4】

前記複数の内部突出する幾何学的特徴が複数の内部突出するスプラインである、請求項１ないし３のいずれかに記載の耳栓。

【請求項5】

フランジキャビティ底部が前記ステムと前記音波減衰体とが交差する先端領域により形成され、前記先端領域は前記先端部と前記フランジキャビティ底部との間に延びると共に、前記複数の内部突出する幾何学的特徴は前記基端部から前記フランジキャビティ底部へと延びる、請求項１ないし４のいずれかに記載の耳栓。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、聴覚保護装置に関し、特に、先端領域と、先端領域内に位置して長手方向軸線の周囲に離間配置された、圧潰可能な容積を提供する複数のキャビティのアレイとを有する、押込ばめ耳栓に関する。

【背景技術】

【0002】

聴覚保護装置及び騒音減衰装置の使用は、周知であり、様々なタイプの装置が考えられてきた。このような装置には、使用者の外耳道内に挿入され、又は使用者の外耳道上に配置されて、内耳への音波の経路を物理的に遮断する発泡体材料若しくはゴム材料で、部分的に若しくは完全に構成された耳栓及びセミオーラル装置が含まれる。

【0003】

圧縮可能な、つまり「丸めて押込む」タイプの耳栓は、一般的に圧縮可能な弾力性本体部分を含み、適したスローリカバリー性発泡体材料から作製され得る。耳栓は、まず指の間で耳栓を丸めて本体部分を圧縮し、続いて本体部分を外耳道内に押込み、その後外耳道内に広がるように本体部分を膨張させることにより、使用者の外耳道に挿入され得る。

【0004】

押込ばめタイプの耳栓もまた想到され、これには圧縮可能な減衰部分とこの減衰部分から延びる硬い部分とが含まれ得る。押込ばめタイプの耳栓を挿入するためには、使用者は硬い部分を握り、適切な力レベルで減衰部分を外耳道内に押込む。音波減衰部分は外耳道に入るにつれて圧縮される。押込ばめ耳栓は、耳栓を外耳道内に素早く容易に挿入させることが可能であり、挿入前に耳栓の減衰部分との接触を最小限にすることにより、衛生を促進し得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書は、押込ばめ耳栓などの耳栓に関する。代表的な実施形態では、耳栓は、ステムと、ステムに取り付けられた音波減衰体とを含む。音波減衰体は、先端部と、基端部と、先端部の後方に位置する先端領域と、先端部と基端部との間に延びる長手方向軸線とを含む。複数のキャビティのアレイは、先端領域内に位置して長手方向軸線の周囲に離間配置されており、また複数のキャビティのアレイは、圧潰可能な容積を提供する。代表的な実施形態では、先端領域は、長手方向軸線に交差する複数のキャビティのアレイの横断面において、キャビティ面積（Ａｃ）、材料面積（Ａｍ）、及び面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）を含み、０．１０＜（Ａｃ／Ａｍ）＜０．３５である。

【0006】

本明細書は、別の代表的な実施形態において、ステムと、ステムに取り付けられた音波減衰体とを含む、耳栓を更に提供する。音波減衰体は、先端部と、基端部と、先端部の後方に位置する先端領域と、少なくとも部分的にステムの上に延び、かつ外側フランジ表面、複数の凸部又は凹部の一方又は両方を有する内側フランジ表面、及び先端部と基端部との間に延びる長手方向軸線を含むフランジと、を含む。耳栓は、先端領域内に位置して長手方向軸線の周囲に離間配置された複数のキャビティのアレイを更に含み、複数のキャビティのアレイは、圧潰可能な容積を含み、フランジキャビティは、内側フランジ表面とステムとの間でステムの周囲に連続的な容積を含む。先端領域は、長手方向軸線に交差する複数のキャビティのアレイの横断面において、キャビティ面積（Ａｃ）、材料面積（Ａｍ）、及び面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）を含み、０．１０＜（Ａｃ／Ａｍ）＜０．３５である。

【0007】

上記概要は、開示された各実施形態又はすべての具体化を説明することは意図されていない。以下の図面及び詳細な説明は、例示的な実施形態をより具体的に例証する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

添付の図を参照して開示内容を更に説明することができ、添付図では複数の図の全体を通して同様の構造を同様の数字によって参照している。

【図1】本明細書による代表的な耳栓の正面斜視図である。

【図2】本明細書による代表的な耳栓の断面図である。

【図3】本明細書による代表的な耳栓の断面図である。

【図4a】様々なキャビティ形状を有する複数のキャビティのアレイを示す、本明細書による代表的な耳栓の断面図である。

【図4b】様々なキャビティ形状を有する複数のキャビティのアレイを示す、本明細書による代表的な耳栓の断面図である。

【図5】代表的な音波減衰体の輪郭を示す、本明細書による代表的な耳栓の側面図である。

【図6a】先端キャビティと内側フランジ表面上の幾何学的特徴とを含む音波減衰体を有する、本明細書による代表的な耳栓の正面斜視図である。

【図6b】先端キャビティと内側フランジ表面上の幾何学的特徴とを含む、本明細書による代表的な耳栓の断面図である。

【図6c】先端キャビティと内側フランジ表面上の幾何学的特徴とを含む、本明細書による代表的な耳栓の下面図である。

【図7】本明細書による代表的な耳栓の下面図である。

【図8】本明細書による代表的な耳栓の下面図である。

【0009】

前述した図では、開示した主題の種々の実施形態について記載しているが、他の実施形態も考えられる。すべての場合において、本開示では、開示した主題を、限定としてではなく代表として示している。当然のことながら、当業者であれば、本開示の原理の範囲及び趣旨に入る他の多くの変更及び実施形態を考案することができる。

【発明を実施するための形態】

【0010】

使用者に聴覚保護をもたらす耳栓を本明細書で提供する。本開示による耳栓は、ステムと、フランジを有する音波減衰体とを含む。使用者の外耳道内に挿入されるとき、音波減衰体は、圧縮され、先端領域内の複数のキャビティのアレイにより提供される圧潰可能な容積に少なくとも部分的に圧潰され得る。複数のキャビティのアレイは、耳栓が使用のために配置されるとき、音波減衰体の一部を圧潰できる追加の容積を提供し、耳栓の外耳道への配置に必要な挿入力を減少させ、耳栓が加える使用者の外耳道に働く平衡力を減少させる。本明細書に記載の先端領域内に複数のキャビティのアレイを有する耳栓は、挿入が簡単で着用が快適な耳栓に役立つ。

【0011】

図１〜図３は、ステム１１０及び音波減衰体１２０を含み、第１端部１０１及び第２端部１０２を有する、代表的な押込ばめ耳栓１００を示す。音波減衰体１２０は、外耳道への音波の通過を減らすために使用者の外耳道に少なくとも部分的に挿入するように構成される。耳栓１００の挿入中、ステム１１０は、使用者によって握られ得るハンドルとして役割を果たすことができる。耳栓１００、具体的には音波減衰体１２０は、使用者の耳に近づけられ、少なくとも部分的に外耳道内に挿入される。音波減衰体１２０は、位置付けられるにつれて圧縮及び／又は圧潰され、ステム１１０は、挿入を促進するのに十分な硬さを提供する。使用中、音波減衰体１２０は、音波の経路を遮断するように、実質的に外耳道内に位置付けられ、ステム１１０は、外耳道から外側に延びて、耳栓を取り外すためのハンドルをもたらす。

【0012】

代表的な実施形態では、音波減衰体１２０は、先端部１２１、基端部１２２、先端領域１２３、及び少なくとも部分的にステム１１０の上に延びたフランジ１２４を含む。先端領域１２３は、先端部１２１の後方に位置し、フランジ１２４は、先端領域１２３と基端部１２２との間に位置する。いくつかの代表的な実施形態では、音波減衰体１２０は、ステム１１０と音波減衰体１２０との間でフランジキャビティ１３０を画定する。代表的な実施形態では、フランジキャビティ１３０は、ステム１１０、音波減衰体１２０、及びフランジキャビティ底部１３１によって少なくとも部分的に画定される。フランジキャビティ底部１３１は、例えば、ステム１１０と音波減衰体１２０とが交差する先端領域１２３の部分によって形成されてもよい。

【0013】

本明細書による耳栓のいくつかの特徴は、耳栓１００に対して画定され、図２に示される、種々の基準面を参照して理解され得る。長手方向軸線１０は、音波減衰体１２０の先端部１２１と基端部１２２との間に延びている。先端面１１は、長手方向軸線に直交して耳栓１００の先端部１２１及び／又は第１端部１０１の最外の先端を通過し、フランジ端面１５は、フランジ１２４の基端部１２２で長手方向軸線１０に直行して耳栓１００を横断している。様々な代表的な実施形態では、キャビティ面１３は、フランジキャビティ１３０の最前部で耳栓１００を横断している。

【0014】

代表的な実施形態では、フランジ１２４は、フランジキャビティ１３０内（即ち、キャビティ面１３と基端部１２２との間）ではステム１１０に結合されておらず、キャビティ面１３及び／又はその上でステムに結合しているだけである。フランジ１２４は、キャビティ面１３の下に位置する音波減衰体１２０の部分として画定され得る。フランジ１２４は、一方の端部付近のみで音波減衰体１２０の残りの部分及び／又はステム１１０に結合されているため、フランジキャビティ１３０は、ステム１１０の周囲に連続的な容積を含む。即ち、代表的な実施形態では、フランジ１２４の内側フランジ表面１２６は、外耳道に配置されていないときなどのニュートラルな非圧縮形状のときは、ステム１１０に接触していない。代表的な実施形態では、フランジキャビティは、ステム１１０の少なくとも一部の周囲に連続的な途切れない容積を含む。フランジ１２４は、耳栓１００が外耳道内に進む及び／又は配置されるにつれて内側に偏向することができ、いくつかの実施形態では、内側フランジ表面１２６は、少なくとも部分的にステム１１０に接触してもよい。様々な代表的な実施形態では、フランジ１２４の偏向及び／又は圧縮は、挿入、快適さ、及び音波減衰を向上させることができ、耳栓１００の材料、形状、及び構成によって制御され得る。

【0015】

耳栓１００は、先端領域１２３内に位置して長手方向軸線１０の周囲に離間配置されたキャビティ１６０のアレイを含む。キャビティ１６０は、耳栓１００が使用者の外耳道内に進むにつれて、音波減衰体１２０の少なくとも一部を圧潰できる圧潰可能な容積を提供する。キャビティ１６０により提供される圧潰可能な容積は、所望のレベルの音波減衰を提供しながら、使用者が快適に挿入及び着用できる耳栓１００を提供する。キャビティ１６０の形状及び構成は、様々な外耳道の形状及び寸法を有する使用者の範囲に所望のバランスの適合性を提供するために、本明細書に記載するように選択することができる。

【0016】

キャビティ１６０は、長手方向軸線１０の周囲に位置し、耳栓１００の先端領域１２３内に延びていてもよい。代表的な実施形態では、耳栓１００は、ステム１１０と音波減衰体１２０との間でフランジキャビティ底部１３１を有するフランジキャビティ１３０を含む。キャビティ１６０は、フランジキャビティ底部１３１と音波減衰体１２０の先端部１２１との間（例えば、キャビティ面１３と先端面１１との間）に位置する。

【0017】

代表的な実施形態では、キャビティ１６０のアレイは、第１キャビティ端部１６１と第２キャビティ端部１６２との間に延びており、概ね細長い形状を有する。第１キャビティ端部１６１は、先端部１２１に最も近いキャビティ１６０のアレイの最前部であってもよく、第２キャビティ端部１６２は、先端部１２１から最も遠いキャビティ１６０のアレイの最後部であってもよい。様々な代表的な実施形態では、キャビティ１６０は、第１キャビティ端部１６１と第２キャビティ端部１６２との間の長さ（Ｌｃ）が約１．０ｍｍ〜６．０ｍｍ、２．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、又は約４．０ｍｍである。

【0018】

代表的な実施形態では、第１キャビティ端部１６１は、音波減衰体１２０の先端部１２１からの距離が３．５ｍｍ〜８．０ｍｍ、４．５ｍｍ〜７．３ｍｍ、又は約５．５ｍｍである。このような距離は、先端部１２１を使用者の耳に容易に挿入できるような十分な硬さを可能にする。第２キャビティ端部１６２は、少なくとも部分的に開放されてフランジキャビティ１３０と連通しており、また第２キャビティ端部１６２は、キャビティ面１３に隣接して位置していてもよい。

【0019】

キャビティ１６０のアレイは、耳栓１００が使用者の外耳道内に少なくとも部分的に挿入されるとき、音波減衰体１２０の圧縮に必要な力を減少させるために、望ましい圧潰可能な空間を提供するよう寸法決めされる。様々な代表的な実施形態では、図３に示すように、音波減衰体１２０の先端領域１２３は、長手方向軸線に直行するキャビティ１６０のアレイの横断面（平面１２など）において、キャビティ面積（Ａｃ）及び材料面積（Ａｍ）を有することを特徴とし得る。キャビティ面積（Ａｃ）は、各キャビティ１６０内の開放空間の面積であり、材料面積（Ａｍ）は、発砲材料などの材料と材料中に存在し得る気泡とを含む、耳栓１００の先端領域１２３の残りの面積である。様々な代表的な実施形態では、キャビティ面積（Ａｃ）は、４ｍｍ^２〜３６ｍｍ^２、６ｍｍ^２〜２４ｍｍ^２、又は約１２ｍｍ^２であってもよく、材料面積（Ａｍ）は、約４５ｍｍ^２〜６５ｍｍ^２、５０ｍｍ^２〜６０ｍｍ^２、又は約５５ｍｍ^２であってもよい。

【0020】

代表的な実施形態では、キャビティ１６０のアレイは、キャビティ面積（Ａｃ）の材料面積（Ａｍ）に対する面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）を示す。様々な代表的な実施形態では、（Ａｃ／Ａｍ）は、０．０４〜０．３５、０．１０〜０．３０、又は約０．２２であり、いくつかの代表的な実施形態では、平面１２が先端部１２１から４．５ｍｍ〜８．０ｍｍの距離で複数のキャビティのアレイを通過するとき、このような範囲内の面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）を示し得る。最大面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）は、（Ａｃ／Ａｍ）が最大になる位置で長手方向軸線１０に直行して複数のキャビティのアレイを通過する平面において見られる。代表的な実施形態では、７．０ｍｍ〜１０．０ｍｍの距離でキャビティ１６０のアレイを横断する平面１２での最大面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）は、０．１０〜０．３５、０．１６〜０．２８、又は約０．２２である。様々な代表的な実施形態では、最大面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）は、第２端部１６２（例えば、キャビティ面１３）で生じ、キャビティは、（Ａｃ／Ａｍ）がキャビティ１６０のアレイの第１端部１６１により近い位置で減少するように先細になる。

【0021】

キャビティ１６０のアレイは、キャビティ１６０の内面１６４と先端領域１２３の外面１２８との間の壁厚（Ｔｗ）の減少をもたらす。減少した壁厚（Ｔｗ）は、耳栓が容易に引裂又は破断せず、また同時に厚すぎて平衡力が過度に増加しないように、必要な耐久性のレベルを提供するよう選択することができる。様々な代表的な実施形態では、減少した壁厚は、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ、１．１ｍｍ〜１．７ｍｍ、又は約１．２５ｍｍである。

【0022】

上記の範囲内の寸法及びキャビティ面積（Ａｃ）を有する代表的な耳栓１００は、先端領域１２３が配置されて使用者の外耳道内に存在するとき、先端領域１２３の材料が圧縮されるための追加の圧潰可能な空間を提供する。代表的な実施形態では、このような範囲は、先端領域１２３が使用者の外耳道内に存在するときに加える平衡力を適切にすることができる。平衡力は、耳栓１００が元の非圧縮状態に戻るために加える力であり、耳栓１００が使用のために配置されるとき、使用者の外耳道に加わる力に関係する。したがって、このような範囲内のキャビティ面積（Ａｃ）を有するキャビティ１６０のアレイは、耳栓１００を使用者の外耳道内の適所に維持できる十分な力を保証しながら、平衡力を減少させて快適さを最大にする。様々な代表的な実施形態では、キャビティ１６０のアレイは、材料及び形状は同じであるが複数のキャビティのアレイがない耳栓と比べて、平衡力を５％〜５０％、１０％〜４０％、又は約２５％減少させることができる。

【0023】

キャビティ１６０のアレイは、任意の好適な数及び形状のキャビティを含むことができる。様々な代表的な実施形態では、キャビティ１６０のアレイは、４〜２４個、６〜１８個、又は約８個のキャビティ１６０を含む。キャビティ１６０は、任意の所望の断面形状を有することができ、例えば第１キャビティ端部１６１と第２キャビティ端部１６２との間で、キャビティの長さに沿って異なっていてもよい。図１〜図３の代表的な実施形態では、キャビティ１６０は、概ね台形の形状を有するが、これは本明細書に記載のキャビティの多くの好適な形状の一例に過ぎない。他の代表的な形状には、図４ａ及び図４ｂの形状が挙げられるが、これらに限定されない。図４ａ及び図４ｂは、楕円形（又は別の状況では弓状）及び四辺形のキャビティを表すキャビティ２６１、２６２のアレイを有する耳栓２０１及び２０２を示す。

【0024】

本明細書に記載の代表的な耳栓は、所望の適合性を提供するために任意の好適な形状又は輪郭を有していてもよく、又はこれらは特定用途に適していてもよい。図１〜図３に示す代表的な実施形態の音波減衰体１２０の具体的な形状は、本明細書に記載の耳栓の潜在的に好適な形状の一例に過ぎない。本明細書に記載の耳栓に使用可能な無数の代替形状のうちの１つの例を図５に示しており、音波減衰体５２１を有する代表的な耳栓５００を示す。

【0025】

いくつかの代表的な実施形態では、第１端部１０と第２端部１０２との間に耳栓１００を貫通してチャネル１１３が延びている。耳栓を貫通するチャネルを含む本明細書に記載の耳栓は、レシーバ又は通信システムの構成要素が耳栓に取り付けられるように製造されてもよい。あるいは又は加えて、チャネル１１３は、所望の形状を有する減衰曲線を提供するための１つ以上のフィルタ又は他の受動的聴覚要素を収容してもよい。例えば、チャネル１１３内に配置されたフィルタは、爆発音、発砲音などによって生じた高いレベルの衝撃を非線形に減衰させ得る。本明細書に記載の耳栓の１つ以上の実施形態に提供されるチャネルはまた、第１耳栓及び第２耳栓が結合され得るように、又はヘッドバンドの端部がセミオーラル聴覚保護具に取り付けられるように、コードを取り付けることができる凹部を提供してもよい。

【0026】

本明細書に記載の耳栓は、任意の好適な方法で製造され得る。代表的な実施形態では、耳栓１００は、外層の材料を付与できる基材を提供し、かつ１つ以上の実施形態では使用者の外耳道への挿入を容易にし得る、コア１４０を含む。コア１４０は、音波減衰体１２０を形成する第２材料より高い剛性又は硬さを呈する第１材料から作製されるが、この材料は使用者が快適かつ安全な程度には柔軟である。代表的な実施形態では、コア１４０の第１材料は、音波減衰体１２０及び／又はステム１１０の外層１１５の形成に使用される第２材料とは異なる。他の代表的な実施形態では、第１及び第２材料は、ほぼ同じ又は化学的に同じであるが、例えば、密度、気泡構造、硬度などの違いのために、結果として第１材料及び第２材料が異なる硬さになるように形成又は提供されてもよい。

【0027】

音波減衰体１２０及び／又はステム１１０の外層１１５の材料より硬いコア１４０をステム１１０中に含むことは、１つ以上の代表的な実施形態では、十分な剛性を有するステム１１０を提供することができ、その結果、音波減衰体１２０を適切な力で外耳道内に押込むことにより、本明細書に記載の耳栓を使用のために使用者の耳内に少なくとも部分的に配置することができる。即ち、最初に音波減衰体１２０を圧縮する、つまり「丸めて押込む」必要なしに、耳栓１００を使用するために使用者の耳内に少なくとも部分的に配置できるように、音波減衰体１２０の形成に使用される材料のコア１４０及び外層１１５によって十分に硬いステム１１０を提供することができる。最初に音波減衰体１２０を圧縮する、つまり「丸めて押込む」ことを必要としない直接挿入は、例えば、耳内への配置前に音波減衰体１２０との接触を制限することにより、衛生を促進することができる。１つ以上の実施形態では、コア１４０はまた、使用のために配置されるとき、外耳道の輪郭に従ってわずかに変形し得るように、適切なレベルの可撓性を呈してもよい。

【0028】

コア１４０は、１つ以上の代表的な実施形態では、音波減衰体１２０及び／又は（存在する場合）ステム１１０の外層１１５の形成に使用される材料と好適に結合でき、かつ別の状況ではこれらと相溶性のある、１つ以上の材料から作製されてもよい。１つ以上の実施形態では、コア１４０は、Ｓ＆Ｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，ＬＬＣ（Ｌｕｎｅｎｂｕｒｇ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能なＴＵＦＰＲＥＮＥ、又はＷａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｐｅｎｎ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手可能なＰＰＣ１ＴＦ２などの、ポリプロピレン及びスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）のブレンドから作製されてもよい。他の潜在的に適した材料には、Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ １０１−９０、及び耳栓１００の音波減衰体１２０を使用者の外耳道内に容易に挿入できるような適切な硬さを呈する他の材料が含まれる。

【0029】

本明細書に記載の耳栓の音波減衰体及び（１つ以上の実施形態では）ステムの外層の形成に使用される第２材料は、使用者の外耳道内に快適に配置できる、柔軟かつ可撓性の発泡体、ゴム、ポリマー、又は他の好適な材料であってもよい。１つ以上の代表的な実施形態では、第２材料は、Ｔｅｋｎｏｒ Ａｐｅｘ（Ｐａｗｔｕｃｋｅｔ，Ｒｈｏｄｅ Ｉｓｌａｎｄ）から入手可能なＭＯＮＰＲＥＮＥ ＭＰ１９００などのＳＥＢＳ、又は気泡発泡体を提供する、Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ＬＬＣ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から入手可能な、ショアＡ硬度３２をもたらす高分子量及び低分子量のＫｒａｔｏｎ ＳＥＢＳ樹脂のブレンドである。他の適した材料には、可塑化ポリ塩化ビニル、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム、天然ゴム、他の熱可塑性物質、熱硬化性樹脂、及び適切な硬度範囲を示すように配合され得る当該技術分野において既知の他の適した材料が挙げられる。

【0030】

１つ以上の実施形態では、コア及び音波減衰体の構成に使用される材料は、コアと音波減衰体に使用される材料との（直接又は間接的）結合の主要供給源が熱結合であるよう選択することができる。１つ以上の実施形態では、コアを音波減衰体に結合するのに追加の接着剤を必要とせず、結果としてコアと音波減衰体との間に接着剤は存在しない。本明細書に記載の耳栓の音波減衰体は、第２材料から構成されると記載されているが、１つ以上の実施形態では、音波減衰体は、（例えば、同心円状に配置できる）多層の同じ又は異なる材料から構成されてもよい。例えば、第１層を、使用者の外耳道との接触に望ましい特性を与えるために使用してもよく、第２層を、コアとの強力な結合を促すために使用してもよいが、１つ以上の追加の層を、他の望ましい特性を与えるために使用してもよい。

【0031】

本明細書に記載の耳栓の音波減衰体に使用される材料は、使用中に容易に破損又は分解しないように、音波減衰体の外面の脆弱性を制御するよう選択することができる。耳栓の脆弱性は、適切な分子量を有する材料を選択することにより部分的に制御されてもよく、一般的により高い分子量はより低い脆弱性の耳栓をもたらす。代表的な実施形態では、音波減衰体１２０は、当該技術分野において既知の、ＡＳＴＭ Ｄ６４７４−９９などのゲル透過クロマトグラフィー分析によって測定するとき、１００，０００ダルトン〜２００，０００ダルトンの分子量を有するＳＥＢＳを含む。

【0032】

本明細書に記載の耳栓で使用するとき、音波減衰体に使用される第２材料の外層の密度は、１つ以上の実施形態では、特定用途に望ましい特定の密度を提供するように製造中に制御され得る。第２材料は、１つ以上の実施形態では、例えば、音波減衰体に使用される第２材料が、コアの近くに位置する第２材料より高密度の一体型外皮を有するように、厚さによって異なる密度を示してもよい。このような外皮は、音波減衰体及びステムの一方又は両方に存在してもよい（ステムが、例えば音波減衰体に使用される第２材料の層を含む実施形態の場合）。あるいは、音波減衰体及び／又はステムの外層の構成に使用される第２材料は、実質的に均一な密度を有してもよい。様々な代表的な実施形態では、例えばＳＥＢＳ発泡体を含む、音波減衰部分の平均密度は、１００ｋｇ／ｍ^３〜１８０ｋｇ／ｍ^３、若しくは１１０ｋｇ／ｍ^３〜１６０ｋｇ／ｍ^３であり、又は約１２５ｋｇ／ｍ^３であってもよい。

【0033】

米国特許出願第１３／５４７，１８９号、名称「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ａｎ Ｅａｒｐｌｕｇ」は、押込ばめ耳栓などの個人保護具の製造方法について記載し、同第１３／５４７，１７７号、名称「Ｐｕｓｈ−Ｉｎ Ｅａｒｐｌｕｇ」は、押込ばめ耳栓の構造及び構成について記載し、同第１３／５４７，２９４号、名称「Ｆｏａｍａｂｌｅ Ａｒｔｉｃｌｅ」は、装置又は構成要素を形成するための物品について記載しており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。

【0034】

いくつかの代表的な実施形態では、耳栓１００は、単一材料又は第１及び第２材料から形成されてもよく、ここでは第１及び第２材料は、ほぼ同じ又は化学的に同じであるが、例えば、密度、気泡構造、硬度などの違いのために、結果として第１材料及び第２材料が異なる硬さになるように形成又は提供される。例えば、異なる特性を有するステム及び音波減衰体は、成形工程でのガス抜きを制御することによって形成することができ、コア１４０を含まなくてもよい。参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第６１／９２５，７７０号「Ｍｏｌｄｅｄ Ｆｏａｍ Ｐｕｓｈ−Ｔｏ−Ｆｉｔ Ｅａｒｐｌｕｇ，Ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」は、同じ又はほぼ同じ材料から形成される音波減衰体及びより硬いステムを有する耳栓を製造する技術について記載している。

【0035】

様々な代表的な実施形態では、ステム１１０及び音波減衰体１２０を別個に形成し、その後、結合してもよい。例えば、音波減衰体１２０を上述したような任意の好適な柔軟かつ可撓性の発泡体、ゴム、ポリマー、又は他の好適な材料から形成してもよく、ステム１１０をより剛性の材料から形成してもよい。その後、ステム１１０及び音波減衰体１２０を、例えば、接着剤、摩擦、又は他の係合により、永久的又は取り外し可能に結合する。

【0036】

本明細書に記載の耳栓は、快適さを高めるため、又は減衰の向上をもたらすため、様々な他の幾何学的特徴を含むことができる。図６ａ〜図６ｃは、ステム６１０及び音波減衰体６２０を含み、第１端部６０１及び第２端部６０２を有する、代表的な押込ばめ耳栓６００を示す。音波減衰体６２０は、先端部６２１、基端部６２２、先端領域６２３、及びフランジ６２４を含む。先端領域６２３は、先端部６２１の後方に位置し、フランジ６２４は、先端領域６２３と基端部６２２との間に位置する。代表的な耳栓１００と同様に、音波減衰体６２０は、先端領域６２３内に位置して長手方向軸線１０の周囲に離間配置されたキャビティ６６０のアレイを含む。キャビティ６６０は、耳栓１００が使用者の外耳道内に進むにつれて、音波減衰体６２０の少なくとも一部を圧潰できる圧潰可能な容積を提供する。

【0037】

代表的な耳栓６００は、耳栓６００の第１端部６０１から、耳栓６００の第２端部６０２寄りに位置する底部６７１に向かって延びる、先端キャビティ６７０を含む。先端キャビティ６７０は、耳栓６００の第１端部６０１に開口部を含む。先端キャビティ６７０は、１つ以上の代表的な実施形態では、耳栓６００が外耳道内に進む及び／又は存在するとき、音波減衰体６２０、特に先端領域６２１の周囲の材料を圧潰できる容積を提供する。米国特許出願第１３／７６８，２１４号「Ｅａｒｐｌｕｇ ｗｉｔｈ Ｔｉｐ Ｃａｖｉｔｙ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」は、先端キャビティを有する耳栓について記載しており、参照により本明細書に組み込まれる。

【0038】

代表的な実施形態では、先端キャビティ６７０の底部６７１は、キャビティ６６０の第１端部６６１から離間配置され得る。例えば、先端キャビティ６７０の底部６７１は、キャビティ６６０の第１端部６６１などのキャビティ６６０の部分から距離（ｄｍｉｎ）で離間配置され得る。様々な代表的な実施形態では、先端キャビティ６７０と１つ以上のキャビティ６６０との最小距離（ｄｍｉｎ）は、少なくとも０．３ｍｍ〜３．０ｍｍ、１ｍｍ〜２．５ｍｍ、又は約１．５ｍｍである。このような範囲内の最小距離（ｄｍｉｎ）は、耳栓６００の先端部６２１を使用者の耳に挿入できる十分な硬さをもたらし、繰り返しの使用に耐えるように強度及び耐久性を向上させる。

【0039】

代表的な実施形態では、耳栓６００は、外側フランジ表面６２５と内側フランジ表面６２６との距離が異なるように、及びフランジ６２４が長手方向軸線に直行するフランジの横断面においてフランジの周囲で異なる厚さを示すように、内側フランジ表面６２６の様々な幾何学的特徴６５０を更に含む。例えば、フランジ６２４は、外側フランジ表面６２５と内側フランジ表面６２６との間の最小フランジ厚（Ｆｍｉｎ）及び最大フランジ厚（Ｆｍａｘ）を特徴とし得る。代表的な実施形態では、フランジ６２４は、フランジ６２４の周りに離間配置され、かつフランジ６２４の基端部６２２から少なくとも部分的にフランジキャビティ６３０の底部６３１に向かって延びる、スプライン６５０の形状で複数の幾何学的特徴を含む。スプライン６５０は、２つの隣接した最小フランジ厚（Ｆｍｉｎ）の位置の間で幅（ｗ）を示す。凸部、凹部、又はスプライン６５０などの幾何学的特徴は、望ましくないフランジ６２４のしわ又は座屈を最小限に抑えるように、フランジ６２４の圧潰及び／又は圧縮に作用する。このような幾何学的なフランジの特徴を有する耳栓は、着用が快適であり、かつフランジのしわ又は座屈を制限することによって外耳道への過度のノイズ漏れを最小限に抑える、耳栓に役立つ。米国特許出願第１４／２８２，２５２号「Ｐｕｓｈ−Ｔｏ−Ｆｉｔ Ｅａｒｐｌｕｇ Ｈａｖｉｎｇ Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｆｌａｎｇｅ Ｆｅａｔｕｒｅｓ」は、複数の内部突出する幾何学的特徴を有する耳栓について記載しており、参照により本明細書に組み込まれる。

【0040】

本発明をその複数の実施形態を参照して説明してきた。上術の詳細な説明及び実施例はあくまで理解を助けるために示したものに過ぎない。したがってこれらによって不要な限定をするものと理解されるべきではない。本発明の範囲から逸脱することなく、記載された実施形態において多くの変更を行うことができることが、当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲は、本明細書で説明した厳密な詳細及び構造に限定すべきではなく、むしろ請求項の言葉で説明されている構造及びこれらの構造の均等物によって限定すべきである。これにより、本明細書に引用したいずれかの特許文献は、本明細書に提示する記述と矛盾しない限り、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0041】

上記の実施形態のいずれかに関して記載されたいずれかの特徴又は特性は、個々に、又は他のいずれかの特徴又は特性と組み合わせて組み込むことができ、単に明確性のために上記の順番及び組み合わせで提示される。即ち、本開示は、本明細書に記載のそれぞれの代表的な実施形態及び構成要素の様々な特徴のすべての可能な組み合わせ及び配置を意図しており、それぞれの構成要素は、特定用途に望ましい場合、任意の他の構成要素と組み合わせるか又は共に使用することができる。
以下、本発明の態様について説明する。
〔態様１〕
ステムと、
前記ステムに取り付けられた音波減衰体であって、先端部、基端部、前記先端部の後方に位置する先端領域、及び前記先端部と前記基端部との間に延びる長手方向軸線を含む、音波減衰体と、
前記先端領域内に位置し、前記長手方向軸線の周囲に離間配置された複数のキャビティのアレイであって、圧潰可能な容積を含む、複数のキャビティのアレイと、を備え、
前記先端領域が、前記長手方向軸線に交差する前記複数のキャビティのアレイの横断面において、キャビティ面積（Ａｃ）、材料面積（Ａｍ）、及び面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）を含み、０．１０＜（Ａｃ／Ａｍ）＜０．３５である、耳栓。
〔態様２〕
前記先端部から８ｍｍ〜９ｍｍの距離で前記長手方向軸線に交差する前記複数のキャビティのアレイの横断面において、０．１５＜（Ａｃ／Ａｍ）＜０．３０である、態様１に記載の耳栓。
〔態様３〕
前記先端部から８ｍｍ〜９ｍｍの距離で前記長手方向軸線に交差する前記複数のキャビティのアレイの横断面において、０．１０＜（Ａｃ／Ａｍ）＜０．３０である、態様１に記載の耳栓。
〔態様４〕
前記先端部から７ｍｍ〜１０ｍｍの距離で前記長手方向軸線に交差する前記複数のキャビティのアレイの横断面における最大面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）が０．１５〜０．３５である、態様１に記載の耳栓。
〔態様５〕
前記複数のキャビティのアレイの少なくとも一部が前記先端部から７ｍｍの距離に存在する、態様１に記載の耳栓。
〔態様６〕
６ｍｍ２＜（Ａｃ）＜２４ｍｍ２である、態様１に記載の耳栓。
〔態様７〕
前記先端領域が外側先端領域表面を含み、前記複数のキャビティがそれぞれ、前記外側先端領域表面からキャビティ壁厚（Ｔｗ）によって隔てられた内側キャビティ表面を含み、１．０ｍｍ＜（Ｔｗ）＜２．５ｍｍである、態様１に記載の耳栓。
〔態様８〕
前記複数のキャビティのアレイが４〜１８個のキャビティを含む、態様１に記載の耳栓。
〔態様９〕
前記複数のキャビティのアレイが６〜１２個のキャビティを含む、態様１に記載の耳栓。
〔態様１０〕
前記音波減衰体が、前記先端領域と前記基端部との間に少なくとも部分的に前記ステムの上に延びるフランジを更に含む、態様１に記載の耳栓。
〔態様１１〕
前記フランジと前記ステムとの間で前記ステムの周囲に連続的な容積を含むフランジキャビティを更に含む、態様１０に記載の耳栓。
〔態様１２〕
前記フランジが、外側フランジ表面と、複数の内部突出するスプラインを有する内側フランジ表面とを含む、態様１１に記載の耳栓。
〔態様１３〕
前記ステムが、第１材料から作製されたコアと、第２材料から作製された外層と、を含む、態様１に記載の耳栓。
〔態様１４〕
前記音波減衰体及び前記ステムが発泡体を含む、態様１に記載の耳栓。
〔態様１５〕
前記コアが、ポリプロピレン及びスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）からなる群から選択される材料を含む、態様１３に記載の耳栓。
〔態様１６〕
前記音波減衰体がスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）を含む、態様１に記載の耳栓。
〔態様１７〕
ステムと、
前記ステムに取り付けられた音波減衰体であって、
先端部、
基端部、
前記先端部の後方に位置する先端領域、及び
少なくとも部分的に前記ステムの上に延び、かつ外側フランジ表面、複数の凸部又は凹部の一方又は両方を有する内側フランジ表面、及び前記先端部と前記基端部との間に延びる長手方向軸線を含む、フランジ、を含む、音波減衰体と、
前記先端領域内に位置し、前記長手方向軸線の周囲に離間配置された複数のキャビティのアレイであって、圧潰可能な容積を含む、複数のキャビティのアレイと、
前記内側フランジ表面と前記ステムとの間で前記ステムの周囲に連続的な容積を含むフランジキャビティと、を備え、
前記先端領域が、前記長手方向軸線に交差する前記複数のキャビティのアレイの横断面において、キャビティ面積（Ａｃ）、材料面積（Ａｍ）、及び面積アスペクト比（Ａｃ／Ａｍ）を含み、０．１０＜（Ａｃ／Ａｍ）＜０．３５である、耳栓。
〔態様１８〕
前記ステムが、第１材料から作製されたコアと、第２材料から作製された外層とを含む、態様１７に記載の耳栓。
〔態様１９〕
前記音波減衰体及び前記ステムが発泡体を含む、態様１７に記載の耳栓。
〔態様２０〕
前記音波減衰体がスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）を含む、態様１７に記載の耳栓。

【実施例】

【0042】

以下の詳細な非限定的実施例に関して、本発明の特徴、動作、及び利益を更に理解することができる。これらの実施例は、種々の具体的なかつ好ましい実施形態及び技術を更に例示するために提供するものである。しかし、多数の変更及び改良を加えることができるが、本発明の範囲内にとどまることが理解されるべきである。

【0043】

手順１：平衡力試験
平衡力は、耳栓が圧縮されたときに加える反発力であり、耳栓が使用者の外耳道内に配置されたときに加える力を表す。平衡力は、耳栓の快適さの相対的レベルの指標を与えることができる。

【0044】

７３°Ｆ（２３℃）及び５０％相対湿度に設定した環境室内で４８時間調湿した耳栓を、ＬＴＳスタンド上に取り付けたＣｈａｔｉｌｌｏｎ ＤＧＧＳ Ｆｏｒｃｅ Ｇａｕｇｅ（０．１ｇｍ〜２５０ｇｍ（０．００１Ｎ〜２．５Ｎ））の０．８インチ（２ｃｍ）の組み合った直線端を有する平行な脚部の間に配置することによって平衡力を得た。脚部間の間隔が０．３７５インチ（０．９５３ｃｍ）になり、かつ２０〜７０ｇ（０．２〜０．７Ｎ）を示す力が得られるように、脚部間に配置した０．３７５インチ（０．９５３ｃｍ）の校正ピンを使用して平行な脚部を調節した。力計を９６°Ｆ±１°Ｆ（３６℃±１℃）に制御可能な温度室に配置した。温度室が９６°Ｆ±１°Ｆ（３６℃±１℃）に達してから３０分後、３０秒間隔で測定した最大力を１０分間記録した。それぞれ３０秒間隔で測定した最大力の平均を平衡力とした。

【0045】

手順２：疲労サイクル試験
固定具の直径９．５ｍｍ、深さ２５ｍｍの凹部内に、ＬＯＣＴＩＴＥ ４０３シアノアクリレート接着剤を使用して耳栓の先端部を接着する。Ｉｎｓｔｒｏｎ（Ｎｏｒｗｏｏｄ，ＭＡ）から入手可能なＭｏｄｅｌ ５９６７引張試験機に固定具を取り付け、垂直に向けたステム部分を引張試験機の空気式顎部に固定した。２．５ポンド（１１Ｎ）の力に達するまで固定具及び空気式顎部を引っ張り、その後、ホーム位置に戻るように、引張試験機をプログラムした。ホーム位置を約５秒間維持し、引張試験機を再度２．５ポンド（１１Ｎ）の力まで引っ張った。工程を２００サイクル又は破損するまで繰り返した。

【0046】

（実施例１及び２）
実施例１、２及び比較実施例Ａのサンプルは、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｐｅｎｎ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｆｒａｎｋｆｏｒｔ，Ｋｅｎｔｕｃｋｙ）から入手したＰＰＣ１ＴＦ２ Ｐａｎｔｏｎｅ ３０７Ｃ（シリアル番号０２２７１３１８１１２）で作製されたコアと、Ｋｒａｔｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ＬＬＣ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ）から入手したショアＡ硬度３２を有するＫｒａｔｏｎ ＳＥＢＳ樹脂で作製された音波減衰部分及びステムの外層とを含み、膨張球及び化学発泡剤を含んだ。音波減衰部分及びステムの外層の材料でコアを被覆し、次いで成形型に入れて加熱し、音波減衰部分を形成した。実施例１の耳栓は、図６ｂ及び図６ｃに示す形状及び構成を有し、長手方向軸線の周囲に均等に離間配置された台形の断面形状を有する８個のキャビティを含む複数のキャビティのアレイを含んだ。実施例２の耳栓は、図６ｂ及び図７に示す形状及び構成を有し、長手方向軸線の周囲に均等に離間配置された概ね矩形の断面形状を有する６個のキャビティを含む複数のキャビティのアレイを含んだ。比較実施例Ａの耳栓は、図６ｂ及び図８に示す形状及び構成を有するが、複数のキャビティのアレイを含まなかった。

【0047】

実施例１及び２並びに比較実施例Ａの耳栓の寸法を表１にまとめて示す。先端部からの距離（Ｌ４）での複数のキャビティのアレイの横断面において、キャビティの壁厚（Ｔｗ）を測定した。

【0048】

【表1】

【0049】

平衡力試験及び疲労サイクル試験の結果を以下の表２に報告する。先端部からの距離Ｌ５でそれぞれ１２．３ｍｍ^２及び６．７ｍｍ^２のキャビティ面積（Ａｃ）を有する複数のキャビティのアレイを含む実施例１及び２は、比較実施例Ａと比べて３８％及び１４％の平衡力の減少を示し、その一方で疲労サイクル試験を成功裏に完了した。したがって、複数のキャビティのアレイを有する実施例１及び２は、耳栓が加える平衡力を減少させ、したがって、特に長時間にわたって着用した場合に使用者に快適な適合性を提供するであろう。更に、複数のキャビティのアレイは、平衡力の減少をもたらし、その一方で疲労サイクル試験に合格し、２００サイクル後も破損しない、十分な耐久性を維持した。

【0050】

【表2】

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図7】

【図8】