TWI766331B

TWI766331B - 具有調壓腔室的耳塞及該耳塞的成型方法

Info

Publication number: TWI766331B
Application number: TW109126426A
Authority: TW
Inventors: 程磊
Original assignee: 華龍國際科技股份有限公司
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-06-01
Also published as: US20220038806A1; TW202207716A

Abstract

一種具有調壓腔室的耳塞及該耳塞的成型方法，用以安裝在一耳機上以置入一該人體耳道內，該耳塞分別利用一第一成型步驟成型有一外主體，使該外主體上形成有一出音部、一外壁部及一具有至少一第一導氣孔的連接部，再利用一第二成型步驟形成有一內主體，使該內主體上形成有一安裝部及一具有至少一第二導氣孔的傘部，再利用一結合步驟使該安裝部、該出音部、該傘部及該外壁部之間組構成至少一分別與該第一導氣孔及該第二導氣孔相互連通的調壓腔室，進而通過該調壓腔室以平衡該人體耳道內部與該耳機外部之間的氣壓。

Description

具有調壓腔室的耳塞及該耳塞的成型方法

本發明是有關一種耳塞，特別是指一種用以安裝一耳機上並配戴在一人體耳道內，以通過氣壓調節而提升配戴舒適感的耳塞。

耳機，分為無線耳機與有線耳機，顧名思義，無線耳機是利用無線傳輸的方式來進行語音的傳遞，有線耳機則是通過線材進行語音的傳遞。

無論是無線耳機或是有線耳機，為了提升配戴的舒適性，通常在耳機進入人體耳道內的一端會設置有一耳塞，因為耳機本體為了耐用性，通常是採用硬質的塑料射出所形成，如果直接採硬質材料直接塞入人體耳道內，容易造成耳壁的傷害，也不適合長期配戴。因此，耳機上大部分會增設一由軟質材料所成型的耳塞，來避免耳機直接與人體耳道產生摩擦。

此外，為了提升耳機在人體耳道內所撥放出來的聲音，能夠完全的進入人體耳道內，因此耳塞必須與人體耳道完整的貼合，才能夠避免一些外部雜音通過隙縫而進入人體耳道。如此一來，因為耳塞提升了人體耳道內部的密封性，會造成人體耳道內部的氣壓壓力過大，而造成人體的不適(如頭暈等現象)。

為了改善此等狀況，今，有部分的耳機會在耳機內部設置有氣壓調節的機構，如中國專利公開第109236524A號及公告第CN206433116U號等專利，揭示在耳機內部具有氣壓調節的設計。但此等設計，除了會使得耳機的結構更為複雜，同時也會增加耳機的製造成本。因此，部分的耳機會在耳塞上設置有壓力導出孔，以將人體耳道內部的氣壓通過耳塞而向外排出，如中華民國公告第I599234號專利案。此等設計，雖然能夠有效的的節省耳機的製造成本與簡化耳機的機構，但此等耳塞在實際配戴上，容易在耳塞進入人體耳道內部時，受到人體耳道的大小限制，使得耳塞完全被封閉，造成人體耳道內部的氣壓無法通過壓力導出孔而向外排出，同樣的會造成人體耳道內的不適。

爰此，如何提供一種佩戴時能夠有效的調節氣壓而提升配戴舒適感的耳塞，即為本案所欲解決知問題。

本發明的主要目的，在於提供一種耳塞，特別是指一種用以安裝一耳機上並配戴在一人體耳道內，以通過氣壓調節而提升配戴舒適感的耳塞。

為達上述目的，本發明首先提供一種具有調壓腔室的耳塞，用以安裝於一耳機上以置入一人體耳道內，該耳塞包含有一外主體以及一設在該外主體內的內主體。該外主體上具有一概呈環狀的出音部、一環繞在該出音部的外側並用以貼合在該人體耳道的外壁部以及一連接在該出音部與該外壁部之間的連接部，使該外主體的內部形成一中空腔室，該連接部上形成有至少一第一導氣孔。該內主體具有一用以連接該耳機的安裝部以及一自該安裝部朝向外側延伸並環繞在該安裝部外側的傘部，該傘部上形成有至少一第二導氣孔。其中，該安裝部與該出音部相鄰的端面相互連接，而該傘部的端面與該外壁部的一內壁面相互連接，使該外主體與該內主體之間形成有至少一分別與該第一導氣孔及該第二導氣孔相互連通的調壓腔室；當該耳塞進入該人體耳道後，能夠將該人體耳道內部的氣壓依序通過該第一導氣孔、該調壓腔室以及該第二導氣孔而與外部的氣壓達到平衡。

在一實施例中，該出音部的中央形成有一第一出音孔，而該安裝部上具有一與該第一出音孔位於同一中心的第二出音孔，且該第二出音孔中形成有一固定槽，該固定槽的一直徑大於該第二出音孔的一直徑。

在一實施例中，該傘部上進一步更設置有至少二朝向該調壓腔室內部延伸的隔板，且每一該隔板分別與該安裝部、該出音部、該連接部以及該外壁部，以通過二該隔板將該調壓腔室區隔成二獨立腔室，且每一該獨立腔室分別與至少一該第一導氣孔以及至少一該第二導氣孔相互連通。

在一實施例中，該第一導氣孔與該第二導氣孔位於非同一中心，使該第一導氣孔與該第二導氣孔彼此相互錯位。

在一實施例中，該第一導氣孔與該第二導氣孔的直徑介於0.1~1mm之間，而該調壓腔室的容積介於10~100微升之間。

為達上述目的，本發明另提供一種在一耳塞上形成有一調壓腔室的成型方法包含有用以成型一外主體的第一成型步驟、一用以成型一內主體的第二成型步驟以及一結合步驟。該第一成型步驟主要是先提供一具有一第一上模座與一第一下模座的第一模具，並在該第一模具內部形成有一第一成型空間，並在該第一成型空間注入成型材料後，以形成該外主體，使該外主體上具有一概呈環狀的出音部、一環繞在該出音部的外側並用以貼合在該人體耳道的外壁部以及一連接在該出音部與該外壁部之間的連接部，且該外主體的內部形成一中空腔室，該連接部上形成有至少一第一導氣孔。該第二成型步驟則是再提供一具有一第二上模座與一第二下模座的第二模具，並在該第二模具內部形成有一第二成型空間，並在該第二成型空間內注入成型材料後，以形成該內主體，使該內主體具有一安裝部以及一自該安裝部朝向外側延伸並環繞在該安裝部外側的傘部，且該傘部上形成有至少一第二導氣孔。該結合步驟則是先移除該第一下模座，使該外主體預留在該第一上模座上，再移除該第二上模座，使該內主體預留在該第二下模座上，接著將該第一上模座與該第二下模座相互模合，使該出音部與該安裝部彼此相鄰的端面相互接合，該傘部的一端面與該外壁部的一內壁面相互接合，以在該外主體與該內主體之間形成有至少一分別與該第一導氣孔及該第二導氣孔相互連通的該調壓腔室，並通過該外主體與該內主體形成該耳塞。

在一實施例中，該成型材料為矽膠。

在一實施例中，在該結合步驟中，該出音部與該安裝部以及該傘部以該內壁面之間，是通過二次硫化的方式而相互接合。

10:耳塞

11:調壓腔室

20:外主體

21:出音部

211:第一出音孔

22:外壁部

23:連接部

231:第一導氣孔

24:中空腔室

30:內主體

31:安裝部

311:第二出音孔

312:固定槽

32:傘部

321:第二導氣孔

33:隔板

40:耳機

50:人體耳道

60:第一模具

61:第一上模座

62:第一下模座

63:第一成形空間

70:第二模具

71:第二上模座

72:第二下模座

73:第二成形空間

S1:第一成形步驟

S2:第二成形步驟

S3:結合步驟

圖1為本發明耳塞的立體示意圖。

圖2為本發明耳塞在分解狀態的平面圖。

圖3為本發明耳塞的正面示意圖。

圖4為本發明耳塞的背面示意圖。

圖5為本發明耳塞的第一剖面示意圖。

圖6為本發明耳塞的第二剖面示意圖。

圖7為本發明耳塞安裝在耳機上並配戴在人體耳道內的第一剖面示意圖。

圖8為本發明耳塞安裝在耳機上並配戴在人體耳道內的第二剖面示意圖。

圖9為本發明製造方法的流程示意圖。

圖10為本發明第一模具的剖面示意圖。

圖11為本發明第二模具的剖面示意圖。

圖12為本發明第一上模座與第二下模座在分離狀態下的剖面示意圖。

圖13為本發明第一上模座與第二下模座在模合狀態下的剖面示意圖。

圖14為本發明中調壓腔室形成二的獨立空間的剖面示意圖。

圖15為本發明中調壓腔室形成三個獨立空間的剖面示意圖。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

如圖1至8所示，本發明首先提供一種具有調壓腔室11的耳塞10，該耳塞10包含有一外主體20以及一內主體30，用以安裝在一耳機40並置入一人體耳道50內。

該外主體20具有一出音部21、一外壁部22以及一連接部23。該出音部21概呈一環狀，中央形成有一第一出音孔211。該外壁部22則是環設在該出音部21的外側，且該外壁部22的長度大於出音部21的長度。該連接部23則是連接在該出音部21與該外壁部22之間，且該連接部23上具有至少一第一導氣孔231，使該外主體20的內部形成有一中空腔室24。在本實施例中，該連接部23是設置在該出音部21與該外壁部22的其中一端緣處上，而該連接部23上設置有四個該第一導氣孔231，該第一導氣孔231的直徑介於0.1~1mm。

該內主體30則設置在該外主體20的該中空腔室24內，具有一安裝部31以及一傘部32。該安裝部31用以連接在該耳機40上並與該出音部21的另一端面相互連接，中央具有一與該第一出音孔211位於同一中心的第二出音孔311，且該第二出音孔311中具有一固定槽312，該固定槽312的直徑大於該第二出音孔311的直徑。該傘部32則是由該安裝部31向外所延伸而出，該傘部32上則設置有至少一第二導氣孔321。在本實施例中，該傘部32上設置有四個該第二導氣孔321，而每一該第一導氣孔231與每一該第二導氣孔321的中心位在非同一中心上。換言之，即每一該第一導氣孔231與每一該第二導氣孔321彼此相互錯位設置，且每一該第二導氣孔321的直徑介於0.1mm~1mm。此外，該傘部32是設置在該安裝部31與該出音部21相連接的另一端緣上，且該傘部32的端緣與該外主體20的該外壁部22相互連接，接，使該外主體20與該內主體30之間通過該出音部21、該連接部23、該外壁部22、該安裝部31以及該傘部32組構成一與該第一導氣孔231及該第二導氣孔321相互連通的該調壓腔室11，而該調壓腔室的容積介於10~100微升(Microliter)。

當該耳塞10通過該安裝部31固定在該耳機40時，能夠通過該固定槽312而使該耳塞10與該耳機40穩固的結合，而當置入在該人體耳道50內部時，此刻該人體耳道50內部的氣壓會大於該人體耳道50外部的氣壓，進而令該人體耳道50內的氣體通過該第一導音孔231後進入該調壓腔室11內，再通過該第二導音孔321向該耳塞10外部排出(氣體流動方式如圖7及8箭頭所示)。如此一來，通過氣體的流動，除了可以有效的降低該人體耳道50內部的氣壓外，由於該第一導氣孔231與第二導氣孔321採用錯位設計，亦能夠使進入該氣壓腔室11內的氣體暫存在該氣壓腔室11內，而利用該氣壓腔室11內部所暫存的氣體，亦能夠對該外壁部22提供一有效的支撐力，進而令該外壁部22能更貼合在該人體耳道50的內壁面上，而大幅的增加配戴上的舒適感。

此外，當該耳機40在播放聲音時，為了降低該聲音在該人體耳道內受到外部雜音的干擾，該調壓腔室亦可作為外部聲音的阻隔。因此，該調壓腔室為了阻止外部的聲音進入該人體耳道內，因此將該第一導氣孔與該第二導氣孔的直徑控制在0.1~1mm之間，並將該調壓腔室的容積控制在10~100微升之間，使該人體耳道內的聲音的排出時間能夠控制在低於人耳下線的0.05秒(20Hz)，進而形成對外部的低音產生阻隔，而提升該耳機的音質。

如圖1至13所示，為了在該耳塞10上形成有該氣壓腔室11，本發明另外提供一該耳塞20的成型方法，該成型方法包含有一第一成型步驟S1、一第二成型步驟S2以及一結合步驟S3。該第一成型步驟S1是先提供一第一模具60，該第一模具60包含有一第一上模座61及一第一下模座62，該第一上模座61與該第一下模座62相互模合後，形成有一第一成型空間63，以利用一成型材料注入該第一成型空間63後而形成該外主體20。

該第二成型步驟S2則是提供一第二模具70，該第二模具70由一第二上模座71及一第二下模座72所組成，該第二上模座71與該第二下模座72相互模合後形成有一第二成型空間73，再利用上述該成型材料注入該第二成型空間73後而形成該內主體30。值得一提的是，在本實施例中，該成型材料是以矽膠為主，該矽膠先熔融後，再分別注入該第一成型空間63與該第二成型空間73內，再通過冷卻而形成該外主體20與該內主體30。

該結合步驟S3則是在該外主體20與該內主體30分別在該第一模具60內與該第二模具70內成型後，先將該第一模具60的該第一下模座62移除，使該外主體20保持在該第一上模座61內，接著將該第二模具70的該第二上模座71移除，使該內主體30保持在該第二下模座72上。再將該第一上模座61與該第二下模座72相互模合，使該安裝部31與該出音部21相互鄰接，以及該傘部32與該外壁部22的內壁面相互鄰接，最後在該第一上模座61與該第二下模座72內同時對該外主體20與該內主體30進行二次硫化，令該安裝部31與該出音部21及該傘部32與該外壁部22相鄰接的面得以彼此相互連接，進而在該外主體20與該內主體30之間，形成該調壓腔室11，而組構成該耳塞10，再將該耳塞10自該第一上模座61及該第二下模座72取下，即可形成具有該調壓腔室11的該耳塞12。

值得一提的是，由於該外主體20與該內主體30分別是由矽膠所形成，再通過二次硫化的方式相互連結而形成該調壓腔室11並分別與該第一導氣孔231及該第二導氣孔321相互連通，而該外主體20與該內主體30採用相同的材料再經過二次硫化後，因此能夠使該外主體20與該內主體30之間形成較佳的結合能力，大幅提升了該耳塞10的結構強度。且採用矽膠所製成的該耳塞10亦能配戴時，提供良好的舒適感。而通過該第一導氣孔231、該第二導氣孔321及該調壓腔室11，除了可以的將該人體耳道50內部的氣體排出而達到氣壓平衡外，亦能令氣體暫時留存在該調壓腔室11內，進而對該外壁部22提供支撐力，使該外壁部22與該人體耳道50更為貼合。

又如圖5、圖6、圖14所示，在本實施例中，在該傘部32上進一步設置有二個相對應的隔板33，每一該隔板33分別自該傘部32朝向該調壓腔室11的內部延伸，並分別與該安裝部31、該出音部21、該外壁部22以及該連接部23相互連接，進而通過二該隔板33而將該調壓腔室11區隔成二個獨立腔體，且每一個獨立腔體分別與至少一該第一導氣孔231以及至少一第二導氣孔321相互連通。

最後，如圖5、圖6、圖15所示，在本實施例中，在該傘部32上進一步設置有三個相對應的隔板33，每一該隔板33分別自該傘部32朝向該調壓腔室11的內部延伸，並分別與該安裝部31、該出音部21、該外壁部22以及該連接部23相互連接，進而通過三該隔板33而將該調壓腔室11區隔成三個獨立腔體，且每一個獨立腔體分別與至少一該第一導氣孔231以及至少一第二導氣孔321相互連通。

因此，藉由上述不同數量的該隔板33的設置而將該調壓腔室11區隔成複數個獨立腔體，並使每一個獨立腔體分別與至少一該第一導氣孔231以及至少第二導氣孔321相互連通，而使得每一獨立腔體能夠個別的進行氣壓的調節。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明的較佳實施方式，自不能以此限制本案的申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所做之等校修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。