用作听力保护装置的耳罩及其生产方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种被设计用作听力保护装置并适于封闭使用者外耳的耳罩（１１），其特征在于，该耳罩（１１）包括至少一个减振重量元件（１８；３８ａ－ｂ），所述重量元件设置成至少部分地抑制在没有所述重量元件（１８；３８ａ－ｂ）时会存在于耳罩（１１）内的音频振动模式。本发明专利技术还涉及一种生产这种耳罩的方法以及这种耳罩的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种被设计用作听力保护装置并适于封闭使用者的外耳的耳罩(cap)。本专利技术还涉及一种生产这种耳罩的方法以及这种耳罩的应用。
技术介绍
普通类型的听力保护装置包括通过头带连接的两个耳罩。头带适于放置在使用者的头上，而两个耳罩适于分别设置在使用者头部的一侧以便封闭使用者的两个外耳。耳罩依次包括通常由塑料制成的耳罩壳体、适于配合使用者头部的密封环以及设置在耳罩内的某种吸声材料。通常还设置所谓的底板，密封环连接到该底板并且该底板继而连接到耳罩壳体。这样底板定位在耳罩壳体和密封环之间。底板通常还用于将吸声材料保持在耳罩内的适当位置处。通常，密封环和底板相互成一体，即它们制成为一个部件。听力保护装置的作用是吸收来自环境中的噪声源的噪声，使得噪声在没有首先被抑制到可接受程度的情况下不会到达使用者的耳朵。但是，一定频率的或一定频率范围内的噪声会在听力保护装置的耳罩内产生谐振现象，这大大损害了对这类噪声的抑制。已知较大的耳罩重量可使尤其是在低频噪声范围内即低于大约1kHz的输入噪声更好地衰减。为了增加耳罩的重量，可增加材料的厚度即耳罩壳体的厚度。“向外”增加厚度具有使听力保护装置变得更大且更笨重的缺点。“向内”增加厚度具有使噪声衰减变差的缺点，这是因为内部体积变小，而高度的吸收不仅需要重量而且需要大的耳罩内部体积——耳罩内的空气压力的相对变化在空气体积变大时将变小。US6,353,938 B1公开了一种带有由刚性塑料制成的外部耳罩壳体的听力保护器，所述外部耳罩壳体中添加了其形式为金属粉末的填充物以便增加耳罩的重量。但是，以这种方式增加重量是有限的，这是因为考虑到工具磨损、强度特性等可与塑料混合的金属的量存在上限。此外，耳罩壳体的重量的增加对低频噪声的影响最大。因此，仍存在抑制较高频率即高于大约1kHz的频率的谐振的问题。US4,658,931公开了一种具有两个耳罩的听力保护器，所述耳罩各包括一外部耳罩壳体和一内部耳罩壳体，并且在所述外部和内部耳罩壳体之间设置有用于使噪声衰减的被抽空的空腔，该空腔内不存在传输介质。该文献提到，通过增加一个耳罩壳体的重量例如在封闭的空腔内添加额外重量，可使这一个耳罩壳体的谐振频率与另一个耳罩壳体的谐振频率分隔开。这样，这一个耳罩壳体的谐振频率减小，由此两个壳体的谐振频率被分隔开。因此如US6,353,938 B1中一样，这示出通过耳罩壳体重量的增加如何来改善噪声衰减，这对低频噪声的影响最大，但是仍没有提供对改善较高频率范围内的噪声衰减的问题的解决方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种被设计用作听力保护装置的耳罩，该耳罩与现有技术的听力保护耳罩相比具有改善的噪声衰减。本专利技术的具体目的是改善听力保护耳罩在可听声范围内的高频率下即在大约1kHz至20kHz之间的噪声衰减。这些以及其他目的可通过提供根据权利要求1的耳罩以及根据权利要求7的生产这种耳罩的方法来实现。本专利技术的耳罩是作为本文导言部分所述的类型，并且其特征在于，该耳罩包括支承至少一个减振重量元件的耳罩壳体，所述重量元件设置成至少部分地抑制在没有所述重量元件时会存在于耳罩内的音频振动模式。根据上文所述的
技术介绍
，“耳罩”是指适于罩住使用者的耳朵并成对地连接到头带的整个“单元”，该头带因此接合两个这样的单元/耳罩。通常，耳罩包括耳罩壳体、密封环以及设置在耳罩内的某种吸声材料。通常在耳罩壳体和密封环之间还设置有底板，该底板通常将吸声材料保持在耳罩内的适当位置。如上所述，底板和密封环可结合成一体而成为一个单元。“音频振动模式”在此被定义为声音频谱内的“谐振峰”，在此情况下即为耳罩的一种状态，其中由于耳罩具有与输入声波的频率相同的固有频率，耳罩与输入声波谐振地振荡或振动。耳罩通常沿频谱具有多个这种振动模式或谐振峰。在低于大约250Hz的频率下，耳罩的密封环通常能够通过该密封环用作谐振弹簧而产生一种振动模式。仅在高于大约1kHz的较高频率下，在耳罩壳体内才开始出现振动模式而不是刚体运动。在高于大约1kHz的各种振动模式中，耳罩壳体在其表面上分布有一些振动节点和波腹(antinode)。振动节点被定义为振荡系统内的振动并不明显的点、线或面，而波腹则相反，是指相对于相邻的点、线或面其振动为最大值的点、线或面。抑制音频振动模式是指改变谐振特性，从而减小或消除声音频谱内的谐振峰。与现有技术的听力保护耳罩相比，本专利技术的耳罩具有若干优点。首先，本专利技术的耳罩使得在高频率即高于大约1kHz处的噪声衰减有所改善。根据本专利技术，通过将重量元件细致地安放/定位在耳罩内或耳罩上，由此选择性地抑制耳罩的一种或多种振动模式，可显著改善耳罩在高频率下的噪声衰减。至少对频谱内的最强的谐振峰的专门抑制可以在整个频谱上实现良好的噪声衰减。通过在耳罩内或耳罩上设置多个重量元件，可在整个可听声频率范围内优化衰减。在高频率下，就衰减效果而言，重量元件的位置比它们的重量更重要。其次，可避免出现上述的工具磨损以及强度降低的问题，否则在向制成耳罩壳体的塑料中添加金属时会出现该问题。再次，使用重量元件具有这样的优点，即在耳罩尤其是耳罩壳体的尺寸/体积保持不变或甚至减小的情况下可增加噪声衰减。因此，不会带来上述的耳罩的材料的厚度增加的问题。由此通过本专利技术可实现的较薄的耳罩壳体不仅使材料的成本更低，而且还大大缩短了注射模制过程中的冷却时间。冷却时间是生产时间中占主要部分的时间，通过缩短冷却时间，机器成本也可被更多的耳罩分担。机器成本正是注射模制中的很大成本。因此本专利技术可实现更低的材料成本、更短的输送时间以及更低的机器成本。通过根据本专利技术的包括支承至少一个所述重量元件的耳罩壳体的耳罩，还可获得另一个优点。尤其是在从大约1kHz往上的较高频率下，由于来自环境的噪声，在耳罩的耳罩壳体中产生振动。通过将重量元件设置在耳罩壳体内或耳罩壳体上，可防止耳罩壳体内发生谐振。因此，谐振可以说是“被扼杀于萌芽状态”而不是必须被耳罩壳体内的吸声材料吸收。本专利技术的优选实施例被限定在从属权利要求中。根据本专利技术的一个实施例，通过将重量元件设置在耳罩的波腹上，可有效地抑制振动模式，所述波腹在没有所述重量元件时在所述振动模式下会存在于耳罩内。根据另一个实施例，至少一个所述重量元件具有第一密度而所述耳罩壳体具有第二密度，所述第一密度高于所述第二密度。通过使重量元件的密度高于耳罩壳体的密度，可使用小体积的重量元件来实现有效的谐振衰减。因此，吸收所需的耳罩的内部体积无需很大。在又一个实施例中，通过将至少一个所述重量元件至少部分地模制在耳罩壳体内来将所述重量元件附装在耳罩壳体上。通过模制来附装重量元件可实现重量元件的精确定位和可靠固定。在另一个实施例中，耳罩包括承载至少一个所述重量元件的底板。在某些情况下，通过将重量元件设置在耳罩的底板之上或之内来抑制谐振振动是有利的。例如当底板本身发生谐振振动时，或者由于耳罩各部分相互连接，当通过将重量元件设置在耳罩壳体上难以抑制耳罩的特定振动模式，但是可通过将重量元件设置在底板之上或之内来抑制该振动模式时，会存在这种情况。在又一个实施例中，至少一个所述重量元件的密度高于底板的密度。与上述关于耳罩壳体的方式一样，重量元件的密度高于在其之上或之内设置有该重量元件的底板的密度使得可通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被设计用作听力保护装置并适于封闭使用者外耳的耳罩，其特征在于，该耳罩（１１）包括支承至少一个减振重量元件（１８；３８ａ－ｂ）的耳罩壳体（１５；３５），所述重量元件设置成至少部分地抑制在没有所述重量元件（１８；３８ａ－ｂ）时会存在 于所述耳罩（１１）内的音频振动模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F汉松，P弗兰曾，P西塞里尤斯，
申请(专利权)人：霍华德莱特工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]