WO2024084078A2 - System with magnetic connection - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a system with a first device which is designed to be arranged in an ear canal and which has a first contact element, and a second device which has a second contact element.
- the first and second contact elements are designed to contact one another and to transmit energy and/or data when in contact with one another.
- the first and second contact elements are designed to be held in contact with one another by magnetic force.
- the occlusion effect caused by systems that close the auditory canal is less pronounced the smaller the enclosed volume and thus the deeper the system is placed. Recording sound deep in the auditory canal also leads to a more natural sound perception, as the directional effect of the auricle is retained.
- Reasons related to the operating mode can also play a role. In some systems, positioning is designed in such a way that it cannot be carried out by the user themselves, but only by qualified specialists (e.g. ENT doctor).
- the hearing aid can also be positioned completely or partially on the eardrum. The problem with this category of hearing aids is that in certain situations it must be possible to remove at least parts of the hearing aid from the auditory canal. In addition, in certain situations it is necessary to transmit power and/or acoustic signals and/or other data represented in some form to the part of the system that is worn in the ear.
- the Sonova Holding AG group of companies sells the Lyric product under the Phonak brand name.
- the Lyric is inserted deep into the external ear canal and remains there for the duration of the product's use.
- the capacity of the non-rechargeable battery determines the lifespan of the product, which therefore has to be completely replaced by a doctor or audiologist approximately every three months.
- the device has analog signal processing and no connection options for external devices and audio sources. Audiological adaptation to the user's hearing loss (fitting) is also only possible to a very limited extent.
- the user can only control basic functions (sleep mode, on/off, louder/quieter) with the help of a control tool (SoundLync). which requires certain movements to be performed in the ear.
- the Earlens Device from Earlens Corporation has a component that is placed directly on the eardrum and is supplied with power and signal through a contactless optical or, in the latest product generation, inductive connection.
- the transmitting light source or coil is placed in a fitting in the ear canal.
- the microphone(s), signal processor and battery are located in a behind-the-ear housing. The system can therefore be seen from the outside, provided the wearer's hair does not cover the housing behind the ear.
- Another problem with this approach is the high losses when converting electrical energy into optical radiation or magnetic fields and back.
- the optical system is also highly susceptible to contamination or incorrect alignment of the transmitting light source and receiver.
- a contactless solution was chosen in this case because there was previously no solution for implementing a stable wired connection that the user could establish with a component placed deep in the ear canal.
- the object of the present invention is to provide a system having a component arranged in the ear canal which can be easily connected to and separated from a replaceable component.
- a system which has a first device which is designed to be arranged in an ear canal.
- the first device is in particular dimensioned such that it fits into an ear canal of a person.
- the dimensions can be average dimensions of the entire population or average dimensions of a specific population cohort, for example a specific age group.
- the dimensions can also be those of an individual ear canal of a specific person for whom the first device and the system are dimensioned.
- the system also has a second device which can be arranged in the ear canal, but does not have to be. The second device can also be arranged outside the ear canal, for example.
- the system according to the invention can advantageously be a hearing system, a hearing aid, a headset, an in-ear headset, a medication administration device and/or a portable system (wearable) for monitoring vital parameters (such as body temperature, oxygen saturation of the blood, blood pressure, tissue glucose concentration, electrical activities of the heart or brain, position or acceleration of the body, etc.).
- vital parameters such as body temperature, oxygen saturation of the blood, blood pressure, tissue glucose concentration, electrical activities of the heart or brain, position or acceleration of the body, etc.
- the system according to the invention is particularly suitable as a hearing system and/or hearing aid.
- the first device has a first contact element and the second device has a second contact element.
- the first and second contact elements are designed to contact one another and, when in contact with one another, to transmit energy and/or data between the first and second devices. Energy and/or data can therefore be transmitted from the first to the second device and/or from the second to the first device.
- the first and second contact elements are arranged to be held in contact with each other by a magnetic force.
- the first contact element can have at least one first magnetic force element for this purpose, and the second contact element can have at least one second magnetic force element.
- These at least one first and at least one second magnetic force elements are then designed to exert a magnetic force on each other.
- a magnetic force element of a first contact element should therefore exert a magnetic force on a magnetic force element of the second contact element.
- the number of first magnetic force elements of the first contact element can be the same as the number of second magnetic force elements of the second contact element, but it is also possible for the number of first magnetic force elements to be the same. net force elements is greater or smaller than the number of second magnetic force elements.
- Magnetic force elements are understood here to mean magnets on the one hand and elements with magnetizable material on the other, in particular elements that have material on which a magnet exerts a force and which itself does not exert a force on the same material. Magnets are understood to mean elements that themselves generate a magnetic field, in particular permanent magnets and electromagnets.
- At least one selected from the at least one first and the at least one second magnetic force element has a magnet.
- the other magnetic force element can have or consist of a magnetizable material with the property described above.
- the at least one first and the at least one second magnetic force element can each have a magnet.
- Magnets can be permanent magnets and/or electromagnets.
- one of the contact elements can have at least one electromagnet as the corresponding magnetic force element and the other of the contact elements, which exerts a magnetic force with it, can have magnetizable material as the corresponding magnetic force element. This is then held in place by the magnet by means of magnetic force when it comes into contact.
- the first device is designed to be arranged in the ear canal. It is preferably held there with a certain force so that it does not move inadvertently.
- the magnetic force elements are then preferably dimensioned such that they hold the first and second contact elements in contact with each other with a force that is less than a force that is required to remove the contact element and/or the first device from the ear canal.
- the first device and/or the first contact element and/or the second device and/or the second Contact element can have an anchoring component with which the corresponding device and/or the corresponding contact element can be anchored in the ear canal and/or on an eardrum and/or on an auricle.
- the anchoring component can be arranged, for example, on an outer surface of the corresponding device or the corresponding contact element and, when the corresponding device or the corresponding contact element is arranged in the ear canal, can contact the ear canal wall, i.e. be arranged between the corresponding device or the corresponding contact element and the ear canal wall.
- the anchoring component can in particular counteract the force with which the corresponding device or the corresponding contact element can be removed from the ear canal and/or moved within the ear canal.
- the first contact element can be connected to the first device in a mechanically flexible manner, preferably rotatable and/or tiltable.
- the first contact element can therefore be rotatable and/or tiltable relative to the first device.
- the connection can be made using a flexible element such as a wire, a light guide or a strip. This can ensure that the first contact element comes into contact with the second contact element more easily during the process of establishing contact.
- a flexible design can prevent movements of the second device from being transmitted to the first device in an undesirable manner and possibly shifting it.
- connection refers to the arrangement of the first and second contact elements in contact with each other.
- magnets are used in the system according to the invention, they can preferably contain a ferrite, at least one rare earth, at least one hard magnetic material, cobalt, nickel, neodymium, samarium, or consist of one or more of these substances.
- magnetizable material this can, for example, contain iron, steel, preferably with added silicon, iron-nickel alloy, iron-cobalt alloy, or consist of these substances.
- the magnets and the magnetizable material can contain one or more of these substances.
- the magnetic force elements can advantageously be permanent magnets and/or electromagnets, whereby the use of permanent magnets is advantageous. These can, for example, contain or consist of iron, cobalt, nickel, neodymium, samarium and/or other ferrites and/or rare earths and/or other hard magnetic materials or a combination of these materials.
- the magnetic force elements can also be components which are at least partially made of a ferromagnetic material with soft magnetic properties such as iron, steels with added silicon, iron-nickel alloys, iron-cobalt alloys and other iron and steel alloys, but are not permanent magnets. In this case, the corresponding counterpart in the other contact element can be a permanent magnet or electromagnet.
- the connection therefore preferably has at least one of the following variants:
- One contact element has at least one permanent and/or electromagnet, the other contact element has at least one ferromagnetic element.
- One contact element has at least one permanent and/or electromagnet
- the other contact element also has at least one permanent and/or electromagnet, wherein the poles of the magnets are aligned for the connected case of the connection in the intended position such that an attractive effect between the cider the magnets of one contact element and the magnet(s) of the other contact element prevails on each other.
- the locking force of the connection can advantageously be designed in such a way that when a force is applied to the detachable contact element, for example by pulling or turning the contact element or another component mechanically connected to the contact element, the plug connection is released before the contact element connected to the detachable contact element is moved from its intended position by the applied force.
- the locking force is therefore lower than the holding force of an anchoring component to which the connection can optionally be mechanically connected or which can contain the connection.
- the locking force of the plug connection can advantageously be designed in such a way that the two contact elements do not separate from each other during normal movements that the wearer of the system performs in his everyday life.
- At least one, but optionally also several or all of the magnetic elements can be coated with another material in order to achieve, for example, better corrosion resistance, biological compatibility or another advantage.
- This coating material can, for example, comprise or be a precious metal such as gold, platinum, iridium or an alloy thereof or another material such as a plastic (e.g. silicone, parylene), a ceramic or a combination thereof.
- the casing of one or more magnetic force elements can comprise or consist of a non-magnetic material, whereby the thickness of the casing in the area between the at least one magnetic force element of one contact element and the at least one magnetic force element of the other contact element can be used to specifically reduce the magnetic force acting on one another between the at least two magnetic force elements.
- the advantage of using a spacer element can also be that a working range of the magnetic force can be set that is less influenced by manufacturing tolerances. However, other advantages that can be achieved by using a spacer element can also be achieved with the help of the sheath.
- the first and/or the second contact element and/or its respective magnetic force element and/or the first device and/or the second device can have a casing that covers the corresponding contact element and/or the corresponding magnetic force element and/or the corresponding device completely or completely with the exception of an electrical contact.
- the electrical contact is preferably the contact via which energy and/or data can be transmitted between the first and the second device upon contact.
- the entire first device and/or the entire second device can have such a casing, of which the corresponding contact elements and their magnetic force elements are part.
- the sheathing can also completely cover the corresponding contact element as described, so that the corresponding contact element or the corresponding magnetic force element is not exposed at any point on its surface. Energy and/or data transmission can still be possible, for example via optical, capacitive and/or inductive coupling.
- the sheath is preferably corrosion-resistant and/or biologically compatible.
- the sheath is advantageously non-magnetizable and non-magnetic.
- Advantageous materials for the sheath are, for example, gold, platinum, iridium, an alloy of the above-mentioned substances and/or plastic.
- Plastics can be, for example, silicone and/or parylene.
- the sheath can alternatively or additionally comprise or consist of ceramic. If the sheath comprises metals, the first and second contact elements can be galvanically coupled, even if the sheath completely covers the corresponding element.
- the first and/or the second contact element has a sheath or cover layer at least in one area that is in contact with the other contact element when the first and second contact elements contact each other, so that energy and/or data can be transferred between them.
- This sheath or layer is preferably non-magnetizable and non-magnetic. A thickness of this sheath or layer can then be selected such that the magnetic force holds the first and second contact elements in contact with each other when in contact with a force that is less than a force that is required to remove the first contact element and/or the first device from the ear canal.
- Such a sheath or layer can therefore be used to adjust the magnetic force with which the first and second contact elements are in contact with each other.
- the magnetic force is preferably adjusted with a view to the advantageous anchoring of the corresponding component, so that the anchoring holds the corresponding component in the ear canal with a greater force than the magnetic force between the first and second contact elements.
- the magnetic force in a state in which the first and second contact elements are in contact with each other is preferably greater than or equal to 1 mN, preferably greater than or equal to 15 mN, preferably greater than or equal to 20 mN, preferably greater than or equal to 50 mN, preferably greater than or equal to 100 mN and/or less than or equal to 1000 mN, preferably less than or equal to 800 mN, preferably less than or equal to 600 mN, preferably less than or equal to 500 mN, preferably less than or equal to 400 mN, preferably less than or equal to 300 mN.
- the corresponding magnetic force can also be adjusted by the type of magnet and/or the magnetizable material. If the magnet is an electromagnet, the magnetic force can be adjusted by the current flow in the coil of the electromagnet. In addition, the sheath or covering layer can be used to adjust the magnetic force to the desired range of values.
- the at least one first and/or the at least one second contact element can be arranged on a because the surface facing the other of the contact elements in contact has at least one spacer element.
- the spacer element can therefore be arranged on that surface of the first and/or the second contact element which faces the surface of the other contact element when the contact elements are in contact with one another in such a way that energy and/or data can be transmitted between the first and the second device.
- the spacer element can determine the distance between the at least one first and the at least one second contact element at the location of the spacer element.
- the spacer element can, for example, protrude beyond the surface on which it is arranged.
- the spacer element has a height, measured perpendicular to the surface of the contact element on which it is arranged, which is smaller than a diameter of this contact element in the direction parallel to this surface.
- the height of the spacer element is, for example, less than or equal to 5 mm, particularly preferably less than or equal to 4 mm, particularly preferably less than or equal to 3 mm and/or greater than or equal to 250 pm, particularly preferably greater than or equal to 500 pm.
- Such spacer elements can be used, among other things, to adjust the magnetic force with which the first and second contact elements are kept in contact with each other. For a given magnet, the larger the spacer element, the smaller the magnetic force will be.
- spacer elements can also serve to cause certain tilting of the first contact element relative to the second contact element when they are in contact with each other.
- the contact elements can advantageously be integrated into the corresponding first or second device. In this case, the spacer elements can also cause the devices to tilt relative to each other.
- two or more such spacer elements can be provided between the contact elements.
- two spacer elements define a straight line parallel to the contact surfaces of the contact elements, around which the contact elements or the devices can be tilted.
- Such a tilting movement can then be designed in particular so that through them the contact elements on the magnetic force elements can be moved away from each other by means of a lever around the spacer elements. If a pulling force is then applied to the second contact element, this can generate a torque around the spacer elements that moves the magnetic force elements away from each other. At the same time, it can still be ensured that the contact elements are held firmly together and kept in contact with each other in the absence of such a pulling force.
- the two or more spacer elements can be arranged on one of the mutually facing surfaces of one of the contact elements or can be arranged distributed over both contact surfaces.
- At least one of the magnetic force elements can be arranged on or in at least one of the surfaces on which the spacer elements are arranged.
- the at least one magnetic force element can particularly preferably be arranged on one side or both sides of a row of spacer elements, which is preferably straight, next to the row of spacer elements, viewed in the direction parallel to the surface.
- the spacer elements protrude beyond the magnetic force elements in the direction perpendicular to the corresponding surface.
- At least one mechanical spacer element (preferably at least two spacer elements) can be provided, which is attached to at least one of the contact elements and is positioned between the opposite (contact) surfaces of the contact elements when the magnetic force-locking connection is established as intended.
- This allows a defined distance between the contact elements to be established at the location of the at least one spacer element, whereby the magnetic force acting between the at least one magnetic force element of one contact element and the at least one magnetic force element of the other contact element can be specifically reduced compared to direct contact between the corresponding magnetic elements.
- the at least one spacer element therefore protrudes from the corresponding contact element and also protrudes beyond the at least one magnetic element.
- this method can be used to specifically vary the magnetic force range in which the at least two magnetic force elements are located when connected.
- a more favorable ratio of the change in magnetic force to the change in the distance between the at least two magnetic force elements can be set, which, among other things, can also reduce the influence of manufacturing tolerances on the maximum magnetic force when there is contact between the plug components. More favorable in this context means that the change in magnetic force due to the change in the magnetic force elements relative to one another is less pronounced.
- the length by which the at least one spacer element can protrude from the plug component is preferably smaller than the diameter of the contact element measured orthogonally to the direction in which the at least one spacer element protrudes from the contact element.
- said diameter in this direction is smaller than the diameter of the ear canal of the person in whose ear the connection is to be arranged.
- the at least one spacer element protrudes less than 2 mm, particularly preferably less than 1 mm, from the contact element.
- the at least one magnetic force element of the contact element can in this embodiment preferably be arranged next to the at least one spacer element, but can also be arranged underneath.
- the at least one magnetic force element can preferably be arranged to the side of this row.
- at least two magnetic elements can be arranged on the contact element, with at least one magnetic force element being arranged on each side of the row created by the arrangement of the spacer elements.
- the corresponding complementary contact element can also have magnetic force elements arranged in such a way that a magnetically force-locking connection is created when a connection is established.
- the contact elements can thus be tilted relative to each other in a defined manner without preventing the mechanical connection.
- the contact elements can be tilted either in one or the other direction pointing towards the respective magnetic force element.
- An advantage of this embodiment of the invention is that forces caused, for example, by movements of a person wearing the connection or acting on these people from the outside can be balanced out by the tilting mechanism and thus these forces do not lead to a loosening of the connection.
- a further advantage of this embodiment of the invention is that a connection can be made at different angles of the two contact elements to each other. This is particularly advantageous if the contact elements are to be arranged in a part of a person's ear canal in which this ear canal is not straight but angled. It can also be advantageous for manufacturing reasons to allow different angles of the contact elements to each other in the case of a connection, since the ear canals individually run at different angles.
- this also has the following advantage:
- a defined handedness of the connection automatically results, ie when the connection is inserted into a left or right ear canal, a fixed and different orientation of the magnetic and electrical poles of such a connection in relation to the head would result.
- this restriction does not apply when a connection is designed to be tilted.
- At least one of the contact elements can have a bent course that extends in the direction of the other contact element when in contact.
- the corresponding contact element can therefore have two sections that are at an angle of other than 180° to one another. This can preferably be an obtuse angle. With such a design, the contact element can follow the course of the auditory canal at the location where it is arranged.
- a lever mechanism can also be implemented in this way that promotes separation of the contact elements against the magnetic force when a pulling force is exerted in a suitable direction. If the corresponding contact element is integrated into the corresponding first or second device, i.e. arranged within a housing of the corresponding device, this housing can also have the bent shape described.
- both the first and the second contact element can each have at least one magnet.
- the magnets of the contact elements can then be arranged in such a way that they attract one another when the contact elements are in a position relative to one another in which energy and/or data can be transmitted between the first and the second device.
- the magnets can preferably be arranged in such a way that they repel one another when the contact elements are in a position relative to one another in which no intended energy and/or data transmission can be established. If the contact elements therefore have contacts via which the data and/or energy is transmitted, a north pole of one contact element can be located on a south pole of the other contact element.
- wired (galvanic) transmission Possible principles for the transmission of power and/or data can be divided into two categories: wired (galvanic) transmission and wireless transmission. Possible designs of wireless energy transmission include, but are not limited to, capacitive, inductive or electromagnetic (including optical) energy transmission or a combination thereof.
- the transmission can be galvanic.
- the contact elements can have at least two compatible plug contacts, spring contacts, spring-loaded pin contacts, exposed electrode contacts, etc. or a combination thereof, which creates an electrical contact between the contact elements when the connection is made and thus enables power and/or data transmission between the two contact elements.
- the contacts may comprise an electrically conductive material.
- the contacts may be coated with or consist of a corrosion-resistant metal (such as gold, platinum, iridium or alloys thereof).
- the electrical contact can be made via one or more magnetic force elements or their sheathing.
- the shapes of the surfaces establishing the electrical contact can advantageously be round (spherical segment), oval (ellipsoidal segment), pointed (e.g. conical or pyramidal), flat, crown-like or otherwise shaped.
- the electrical contacts or contact surfaces can be spring-loaded on one or both sides and/or connected to the corresponding contact element in a mechanically flexible manner.
- the electrical contacts can be rigidly connected to the contact element.
- both contact elements can each have at least one coil, whereby an alternating magnetic field can be generated in one contact element using a suitable electrical circuit and one or more coils, which induces an alternating voltage in the coil(s) in the other contact element.
- Power and/or audio signals and/or other data can be transferred from one contact element to the other. Simultaneous or delayed transmission of power and/or data in a correspondingly different direction is also possible.
- the alternating voltage in the contact element receiving the alternating field or in a further component connected thereto can be rectified with the aid of a suitable electrical circuit and used to charge a rechargeable battery.
- one or more of the magnetic force elements can be positioned relative to the coils in such a way that they positively influence the transmission of power and/or data by improving the coupling between the coils through suitable field guidance or increasing the inductance by reducing the magnetic resistance.
- both components can each have at least one electrically conductive surface, both of which are positioned as conformally and as close to each other as possible for the transmission of power and/or data, but electrically insulated from each other in order to form a capacitor with the highest possible capacity.
- An alternating voltage can be generated in one contact element using a suitable electrical circuit and applied to the capacitor there.
- the voltage generated in the capacitor part of the other contact element due to the resulting electrical field can be According to the invention, the voltage can be rectified using a suitable electrical circuit and, after possible electrical (low-pass) filtering, used to charge a rechargeable battery.
- one or more light sources for example LED, laser diode, etc.
- an emission spectrum in the range of 350 nm - 2000 nm preferably in the range 550 nm - 1600 nm, in particular: 1400 nm - 1600 nm
- the optical radiation can be directed as completely as possible onto an optical receiving element in the other plug component (photodiode, solar cell, etc.) and a charge separation and thus a voltage can be generated there, for example through the internal photoelectric effect, which can be used, for example, to charge a rechargeable battery.
- one or more light sources can be accommodated in a further component to which the magnetic plug can be mechanically and optically connected in such a way that the light generated by the further component can be transmitted, for example, via one or more optical fibers (e.g. Optical fiber(s)) to the magnetic connector.
- the optical emission power can be either constant over time or vary over time.
- Parallel transmission of data is also possible through suitable modulation of the light source or a second transmission channel with a different wavelength or spatial separation.
- Exclusive transmission of data is also conceivable, whereby the optical energy does not have to be used to charge a rechargeable battery.
- both contact elements can each have one or more permanent magnets that are aligned in such a way that they only attract each other in one position or only in a limited number of positions. As a result, when they approach each other, they align themselves due to the magnetic forces so that they end up in one of the positions in which there is an attraction. If at least one of the two contact elements has at least one electromagnet, it is possible to switch between positions by reversing the polarity by reversing the current or to use an active Realize the connection is released.
- the first and second contact elements can represent a galvanic, a capacitive, an inductive, an electromagnetic and/or an optical connection for transmitting the energy and/or the data.
- the first and second contact elements can have compatible contacts, i.e. contacts that transmit energy and/or data when in contact.
- the first and/or second contact element can be a plug contact, spring contact, spring-loaded pin contact, and/or an exposed electrode contact. A galvanic coupling can then be established using such contact elements.
- one surface of two surfaces of the first and second contact elements that can be brought into contact with one another is concave and/or the other surface is convex. In this way, the bringing together of the contact elements is promoted and the correct position is ensured.
- One or both of the surfaces that can be brought into contact with one another can advantageously be spherical segment-shaped, ellipsoidal segment-shaped, conical, pyramid-shaped or crown-shaped.
- the energy and/or the data can be transmitted optically.
- the first or the second contact element can have a light source, for example a light-emitting diode or a laser diode.
- the other of the contact elements can then have an optical receiving element, for example a photodiode or a solar cell.
- the light source and the receiving element are then arranged on the contact elements in such a way that when the contact elements are in the correct position in contact with one another, the light source shines light onto the optical receiving element.
- the prescribed embodiments in which the magnetic force moves the elements establishing the contact into the correct position relative to one another are also advantageous for finding this position.
- the light source can have an emission spectrum in the range of greater or equal to 350 nm, preferably greater than or equal to 550 nm, particularly preferably greater than or equal to 1400 nm and/or less than or equal to 2000 nm, preferably less than or equal to 1600 nm.
- the optical receiving element then preferably has a reception spectrum in which the emission spectrum of the light source falls, preferably completely.
- the energy and/or the data can be transmitted optically.
- the second device can advantageously have at least one optical waveguide with which light can be guided to the second contact element.
- the first contact element can then have an optical receiving element, preferably at least one photodiode or at least one solar cell.
- the optical receiving element can in turn preferably be set up to convert light energy in the range of greater than or equal to 350 nm, preferably greater than or equal to 550 nm, particularly preferably greater than or equal to 1400 nm and/or less than or equal to 2000 nm, preferably less than or equal to 1600 nm, into voltage.
- the first contact element can be arranged at the end of a cable, the other end of which is connected to another element of the first device.
- the second contact element can be arranged at the end of a cable, the other end of which is connected to another element of the second device.
- the other element of the first device can advantageously be a tympanic membrane component that can be arranged on a tympanic membrane of the person using the system and arranged in contact with it.
- the tympanic membrane component can then be set up to transmit vibrations directly to the tympanic membrane.
- the first contact element is connected to this tympanic membrane component via at least one cable or an optical fiber. In this way, the first contact element can be brought into contact with the second contact element without the tympanic membrane component being displaced.
- the further element of the first device can have two sub-elements that are connected to one another, for example by a cable.
- One of the sub-elements that faces the eardrum can be the eardrum component and the other sub-component can be an intermediate element that is connected to the contact element, for example by a cable, and that is connected to the eardrum module, for example by a cable.
- the intermediate element can advantageously be accommodated in the auditory canal with an anchoring component.
- connection or the first contact element can be connected to a tympanic membrane component or can be part of a tympanic membrane component that can be arranged at least partially on the tympanic membrane of a person.
- the connection can be directly mechanically fixed or at least partially mechanically decoupled but electrically connected to the tympanic membrane component via a cable.
- the cable can contain one or more wires and/or at least one conductor track, which are preferably insulated from one another and from the environment by an insulating material, preferably plastic.
- the cable can be a flexible circuit board on a polyimide substrate with conductor tracks that predominantly contain or consist of gold.
- the cable can be particularly advantageously flexible or twisted in a spiral shape.
- the cable can have a flexibility with respect to twisting such that after a certain number of revolutions relative to a starting position, a twisting occurs and in this case leads to a tensile stress in the direction of an axis between the eardrum component and the magnetic coupling, which is on the one hand large enough to lead to an effective shortening of the wire along said axis when the magnetic coupling is inserted into the ear canal, but on the other hand is small enough not to cause the eardrum component to slip or be pulled off the eardrum, and the torque acting on the eardrum component is small enough to prevent the eardrum component from twisting or injuring the eardrum.
- the at least one cable can have one or more wires. If there are several wires, one or more wires can be combined to form cores of the same potential. Wires of different potentials can be separated from one another by insulating material. One or more wires of the same potential can be surrounded by insulating material.
- the at least one cable can also have at least one conductor track that is arranged on a circuit board, the circuit board preferably being flexible.
- a circuit board is preferably understood here to be an object that extends over a surface and that particularly preferably has a distinct longitudinal direction in which it extends further than in the transverse direction perpendicular thereto. It preferably extends at least twice as far, particularly preferably at least five times as far, in the longitudinal direction as in the transverse direction.
- the conductor track can be applied to the area spanned by the longitudinal direction and the transverse direction.
- the at least one wire and/or the at least one conductor track is preferably insulated from the environment by means of at least one insulating material.
- the at least one cable can be formed as a layer comprising or consisting of gold on a polyimide substrate.
- the at least one cable can be flexible and/or spirally designed such that a distance between the first contact element and the element arranged at the other end of the cable, for example the eardrum element, can be elastically changed.
- the at least one cable of the first device can be elastic against twisting, so that when twisted by a minimum number of turns, it causes a tensile force between the first contact element and the further element of the first device arranged at the other end of the cable.
- This force is preferably dimensioned such that it holds the first contact element in the ear canal and/or such that it prevents slipping and/or twisting of the element of the first device arranged at the other end of the cable.
- this condition is met for at least 0.5 revolutions, particularly preferably at least 1 revolution, further preferably at least 2 revolutions, further preferably at least 5 revolutions, further preferably at least 10 revolutions.
- the cable is designed such that a twisting of less than 2, preferably less than 5, more preferably less than 10 turns does not lead to slipping or twisting of the further element of the first device arranged at the other end of the cable.
- a tympanic membrane component can be placed on the tympanic membrane without another component, for example one worn in the ear canal, such as the magnetic coupling formed by the first and second contact elements, or a component connected to the magnetic coupling, making it difficult or impossible to place the tympanic membrane component on the tympanic membrane.
- the tympanic membrane component can have an actuator which, when subjected to a corresponding electrical signal, generates an acoustic vibration such that it creates an auditory impression in the person whose tympanic membrane component is placed on the tympanic membrane.
- connection of the contact elements serves to transmit the electrical signal from another external component, for example one placed in the ear canal, in or on the ear of the person, to the eardrum component.
- the external component can be directly mechanically connected to the contact element or can be mechanically at least partially decoupled, but electrically and/or optically connected to the contact element, for example with one or more cables and/or light guides.
- the second device can have an auditory canal element that can be arranged in the auditory canal and which has the second contact element.
- the second device can also have an outer element that can be arranged further out than the auditory canal element in the auditory canal or outside the auditory canal, wherein preferably the second contact element is arranged on the auditory canal element, e.g. is arranged fixedly.
- the second contact element can be directly mechanically connected to the auditory canal component or can be at least partially mechanically decoupled but electrically connected to the auditory canal component, for example with one or more cables or optical fibers.
- the connecting element can be used to transmit power and/or data from the external component to the auditory canal component.
- the external component can be firmly connected to the contact element or can be at least partially mechanically decoupled but electrically and/or optically connected to the magnetic plug, for example by at least one cable and/or optical fiber.
- the external element and the auditory canal element can therefore be connected via at least one cable and/or at least one optical fiber, via which energy and/or data can be transmitted to and/or from the second contact element, wherein the optical fiber and/or the cable is preferably flexible.
- the ear canal element can have a rechargeable battery. This can then be charged electrically and/or optically, for example, by the external component via the contact element.
- the second contact element can also transmit audio signals, control signals, configuration data, status data and/or other data from the external component to the ear canal component or vice versa from the ear canal component to the external component.
- the mechanical decoupling of the second contact element can be designed in such a way that a flexible cable extends from the auditory canal component to the outside or from the outer component to the inside, at the end of which the second contact element is attached.
- a flexible cable from each component can also face the other component.
- the cable(s) are advantageously designed in such a way that they are in total as long as or longer than the distance to be bridged in the intended end position, i.e. the distance between the outer component and the auditory canal component.
- An excess length of the cable compared to this distance can advantageously be in the range between 100 pm and 5 mm.
- the cable can also be so flexible that it can compensate for expected misalignments (rotational and/or lateral) and can be laid in such a way that the excess length is stowed in the space between the auditory canal and outer components by bending and/or folding.
- the cable can be designed, for example, as a flexible polyimide-based circuit board with a thickness of preferably ⁇ 100 pm.
- the at least one cable and/or the at least one optical fiber can comprise a hose and/or a sheathing material that is preferably chemically resistant, electrically insulating and/or mechanically flexible.
- the hose can comprise or consist of a thermoplastic, polyamide, silicone and/or an epoxy.
- the hose and/or the sheathing material can encase at least one wire or at least one optical fiber.
- the cable can advantageously be formed entirely or partially by an electrical conductor for transmitting electrical signals and/or power and/or by at least one optical fiber for transmitting optical signals and/or power and/or can comprise such an electrical conductor and/or optical fiber
- a conductor or wire can comprise or consist of many different electrically conductive materials such as, in particular, aluminum, copper, silver, gold, iridium or an alloy.
- wires can also be combined to form a strand, for example to change the flexibility of the conductor and the connecting cable.
- An optical fiber which can be part of the cable or can form it, can, for example, comprise a material which absorbs light of the wavelengths to be transmitted only to a small extent. Typical materials here can be, for example, quartz glass or a plastic.
- the hose described can preferably be chemically resistant, electrically insulating and/or mechanically flexible. It can be made of polyamide as described, but can also be made of silicone or another material.
- the hose can be filled with air or another material in at least one lumen. At least one wire and/or at least one light guide can be arranged in the at least one lumen of the hose.
- the cable can have a sheathing material that encases at least one wire and/or at least one optical fiber.
- the at least one wire and/or the at least one optical fiber can, for example, be cast into the sheathing material.
- the sheathing material can, for example, comprise or consist of a silicone, a thermoplastic such as polyamide and/or an epoxy. Other materials or combinations of different materials are also possible here.
- the cable can advantageously have at least one stabilization component.
- This can be arranged, for example, analogously to a wire or an optical fiber inside or partially inside the hose or the sheathing material, without fulfilling a function of transmitting electrical energy and/or optical signals and/or power.
- the at least one stabilization component can, for example, have or consist of a textile, plastic, metal, but also other materials or a combination of different materials.
- the cable can be TI have a round cross-section over their entire length.
- the cable can also have regions which have a cross-section different from a round cross-section.
- the cable can preferably be oval or flat. Its diameter along the narrower axis can be less than 75%, preferably less than 50%, particularly preferably less than 35% of the diameter along the wider axis of the cable.
- a particular advantage here is that the person inserting a contact element into an ear can do so by holding the connecting cable.
- the non-round cross-section in some regions of the connecting cable makes it possible for this person to recognize an unguided orientation of the contact element and thus to bring it more easily into its intended position.
- the at least one cable or the at least one optical fiber can have at least two regions along its length with a different number of surrounding tubes, a different number of lumens inside the tube, a different wall thickness, and/or a different material. For example, an increase in the number of surrounding tubes will lead to a stiffening of the cable in this region.
- the stiffness of the cable can be influenced in different ways in terms of design and/or manufacturing technology. For example, the number, diameter and/or material of at least one electrical conductor and/or at least one optical fiber can be adjusted to achieve a desired stiffness. The stiffness over the course of the cable can therefore also be varied by varying these parameters over the course of the cable.
- the stiffness of a section of the cable that engages an element that can be arranged facing the eardrum can be greater than the stiffness of a section that engages an element that can be arranged facing away from the eardrum. This increases the guideability of the cable, for example. It is also advantageous if the stiffness of a section that engages an element that can be arranged facing the eardrum is less than the stiffness in the rest of the cable or optical fiber, with this section particularly preferably extending away from this element by less than 10 mm, particularly preferably less than 5 mm, particularly preferably less than 1 mm. Such a section helps to prevent the element facing the eardrum from exerting any unwanted forces, e.g. on the eardrum or the auditory canal.
- the rigidity of the cable or optical fiber leads to a certain stability of the shape of the cable or optical fiber, so that when the first contact element is connected to the second contact element as intended, the at least one cable is held on the ear in such a way that it does not touch the skin or only touches it slightly and/or promotes the hold of an external module, cable and/or first and/or second contact element.
- the rigidity of the at least one cable can advantageously be designed in such a way that it maintains a predetermined shape. It can also be designed in such a way that the shape of the cable can be corrected by a user.
- the cable can have a varying stiffness over its length.
- the stiffness of the at least one cable in a part that is worn in the ear canal can be higher than the stiffness of the part of the cable that is worn outside the ear canal.
- other distributions of the stiffness of the at least one cable over its length are also conceivable.
- the stiffness of the cable in the area adjacent to the contact element and/or in one or more areas between the contact element and the external module or between the auditory canal element and the external module can be lower than in the remaining part of the cable. In this way, it can be ensured, for example, that the magnetic force between the first and the second contact element causes a bringing the two components together is made easier.
- the reduced rigidity of the cable in at least one area can promote a connection, for example by designing the rigidity in relation to the magnetic forces in such a way that a magnetic force exerted by one contact element on the other contact element leads to a twisting and/or tilting of the contact element by at least 10°.
- an initially inaccurate positioning can be at least partially or completely compensated for by the first and second contact elements being automatically pulled towards each other in the direction of an intended position due to the magnetic forces.
- Reduced stiffness of the connecting cable in at least one area can also advantageously influence the stability of the connection flow. Forces caused, for example, by movements of a person wearing the system or acting on this person from the outside can be compensated for by increased flexibility in areas of lower stiffness.
- increased rigidity in the areas other than the areas with reduced rigidity means that a shape of the at least one connecting cable defined during manufacture or impressed by a user is maintained when handling the system.
- a predefined shape of the at least one connecting cable can make it easier for the user to establish the connection between the first and the second contact element if the shape of the at least one cable defined during manufacture or impressed by a user approximately corresponds to a course of the at least one cable in its intended position, i.e. in the position established when a connection is made between the magnetic plug and the magnetic coupling.
- a changed rigidity can also fulfill the function of a strain relief for the at least one wire and/or the at least one optical fiber.
- the at least one cable or the at least one optical fiber can have a variable stiffness over its length.
- the stiffness of the cable or light guide in that part which is worn in the ear canal is higher than the stiffness of the part of the cable or light guide which is worn outside the ear canal.
- the rigidity of the cable and/or optical fiber in an area adjacent to the first contact element or second contact element and/or in one or more areas between the first contact element and the first device and/or between the second device and the second contact element is lower than in the remaining part of the cable or optical fiber.
- the rigidity of the cable or optical fiber particularly preferably in a bending area that borders on the element that can be arranged facing the eardrum, on the one hand, and the magnetic force on the other hand, are designed in such a way that the magnetic force can cause this element facing the eardrum to tilt and/or twist relative to an area of the cable or optical fiber that borders the bending area by an angle of greater than or equal to 10°.
- an initially inaccurate positioning can be partially compensated for by the magnetic forces pulling the first and second contact elements towards each other in the direction of a designated position.
- Reduced rigidity of the cable or optical fiber in at least one area can also have an advantageous effect on the stability of the connection between the first and second contact elements. Forces that are caused, for example, by the movement of a person wearing the plug connection or that act on these people from the outside can be compensated for in areas due to the increased flexibility. low rigidity. On the other hand, increased rigidity in the other areas can lead to a shape of the at least one connecting cable defined during production or impressed by a user being maintained when handling the system.
- a predefined shape of the at least one connecting cable can make it easier for the user to establish the connection between the magnetic plug and the magnetic coupling if the shape of the cable or optical fiber defined during production or impressed by a user approximately corresponds to a course of the cable or optical fiber in its intended position, i.e. in the position established when a connection is made between the first and second contact elements.
- a changed rigidity can also fulfill the function of a strain relief for the cable and/or the optical fiber.
- the cable and/or the optical fiber can have at least two areas of different diameters and/or different materials. In this way, in particular the different stiffnesses of the cable or optical fiber described above can be realized.
- the stiffness of the cable or light guide can be changed locally, for example by changing the number of tubes, number of lumens, diameter, wall thickness, material and/or other properties of the tube at this point. If the cable has a sheathing material at least in some areas, the stiffness can also be varied by changing the thickness or material of the sheathing material.
- the rigidity of the cable and/or the optical fiber can also be changed by having the connecting cable constructed differently in places where the rigidity is to be changed than in the other areas.
- at least one wire, at least one optical fiber, at least one hose, at least one stabilizing component and/or at least one sheathing material can be present, while in the other areas where the rigidity is not increased, the corresponding component is not present.
- An example of a possible design has a cable and/or a light guide that has a tube that guides a wire or a light guide component in its at least one lumen.
- Reduced rigidity can be advantageous, for example, in an area that borders the corresponding contact element or begins a maximum of 10 mm, preferably a maximum of 5 mm, more preferably a maximum of 1 mm from the distal end of the contact element and extends distally from this beginning a maximum of 10 mm, preferably a maximum of 5 mm, more preferably a maximum of 3 mm, more preferably a maximum of 1 mm.
- the reduced rigidity can be achieved, for example, by the at least one wire or the light guide component not being surrounded by the tube in this area, but by a sheathing material that has a lower rigidity than the tube.
- a stabilizing component can be integrated, preferably cast, into the sheathing material at this point.
- the first contact element and the second contact element can each have a guide element, wherein the guide elements are designed such that they guide the two contact elements into a position in which they are in contact for energy and/or data transmission.
- the guide element of one of the contact elements can be convex and the guide element of the other of the contact elements can have a concave shape that matches the guide element of the one contact element. In this case, when in contact, the surfaces of the guide elements run parallel to one another and in contact with one another.
- the guide elements can be such that one of the guide elements has one or more wedge-, oval-, round-, square-, pin- or other-shaped indentations, whereas the other contact element has one or more wedge-, oval-, round-, square-, pin- or other-shaped indentations that correspond to the negative shape or part of the negative shape of the indentation or indentations of the other guide element.
- the contact elements can advantageously have a surface which, when positioned as intended, is shaped in such a way that the shape fulfils the function of a guide mechanism. This can be achieved, for example, by the surfaces of the first and second contact elements which are in contact with one another being curved, with the curvature of the surface of one contact element corresponding to the negative curvature of the surface of the other contact element.
- one of the two contact elements can have an edge that at least partially surrounds the contact element and has, for example, a height of ⁇ 3 mm, preferably ⁇ 2 mm, particularly preferably ⁇ 1 mm.
- the edge can fulfill the function of a guide mechanism in the sense described above.
- such a guide mechanism can prevent the contact elements from slipping, moving, rotating and/or coming loose from one another when the contact elements are connected.
- Such a guide mechanism can also make it easier for the person making the connection to connect the contact elements. This can be achieved in particular by the guide mechanism simplifying the correct orientation of the contact elements in relation to one another when connecting them.
- one of the contact elements can have a flat contact surface and the other of the contact elements can have one or more contact pins that are arranged in such a way that they can be displaced on the contact surface when the contact elements come into contact with one another.
- the contact surface can advantageously be perpendicular to the cable or the glass fiber that engages the corresponding contact element. The energy and/or data can be transmitted via such contact pins and contact surfaces.
- one contact element can rotate into a designated position when making contact with the other contact element with the aid of a guide mechanism as described above.
- one or more contact pins can be provided, for example, which can be spring-loaded and/or rigidly connected to the corresponding contact element. These can then be guided laterally over a contact surface on the other contact element. Such a movement can be used, for example, to remove any dirt that may be present on the contact surface by guiding the contact pins over the contact surfaces (in a kind of parallel scratching movement).
- one of the contact elements can have a radial projection.
- the other of the contact elements can also have a radial undercut which, along a circumference of this contact element, increasingly moves away from the one contact element, i.e. from the one that has the radial projection.
- the radial projection and the radial undercut can be dimensioned such that the radial projection can be held in the radial undercut.
- a smallest radius of a surface delimiting the radial undercut in the direction away from the other contact element can therefore be smaller than a largest radius of the radial projection, so that the radial projection is held between the other contact element and the said surface delimiting the radial undercut.
- the projection when the contact elements rotate relative to each other, the projection can slide into the space between the other contact element and the surface delimiting the radial undercut, similar to a bayonet lock.
- a wedge-shaped part of one of the contact elements proximally
- an undercut part of the other of the contact elements for example in a recess provided for this purpose in the contact element
- the undercut part unlike a bayonet lock
- Such an encouragement of unscrewing can be achieved, for example, by a slope of the undercut of the corresponding contact element with the undercut in the direction of rotation, which leads to a smaller wall thickness at the open end of the undercut than at the end of the undercut remote from the open end.
- the first contact element and the second contact element can each have an opening which, when the system is worn in the ear canal as intended, forms a passage from the outside to the eardrum.
- the openings can preferably be cylindrical, funnel-shaped or square. A diameter of the opening is preferably greater than or equal to 50 pm.
- Such an opening is preferably designed in such a way that it impedes the passage of acoustic sound as little as possible, particularly preferably with an attenuation of less than 10 dB.
- An optional anchoring component can advantageously be designed in such a way that, when the magnetic coupling is positioned as intended, it does not impede the transport of air from the distal end of one contact element to the proximal end of the other contact element.
- the first and/or the second device can have at least one microphone that can be connected to the other device for signal transmission via the first contact element and the second contact element.
- the second contact element is connected via at least one connecting cable to an external component that can record and/or process electrical signals that are generated by acoustic excitation of the microphone by the microphone.
- the second contact element can be connected to the external component via at least one connecting cable, via which electrical and/or optical signals, which are generated due to a an acoustic stimulation of the microphone can be transmitted to the external component.
- the external component can advantageously have a signal processing unit with which the electrical and/or optical signals can be processed and/or amplified and, particularly advantageously, can be transmitted back to the second contact element via at least one further cable.
- the data processed in this way can then be forwarded to the first contact element and to the second contact element by means of one of the transmission methods described above and can then be converted in the first device, for example by means of a converter unit, such as an actuator in a eardrum component, a balanced armature driver, an electrodynamic loudspeaker or a comparable unit, into a sound signal which can be perceived by a user, for example.
- a converter unit such as an actuator in a eardrum component, a balanced armature driver, an electrodynamic loudspeaker or a comparable unit
- Possible types of signal processing can, for example, be one or more selected from the following: frequency-dependent adaptation of a signal to an individual hearing loss of a user, dynamic compression of a signal in one or more frequency bands, generation of anti-noise to actively suppress ambient noise.
- the microphone can be part of one of the contact elements or can be electrically connected to it.
- a signal transmission to an external component can then take place using one of the transmission methods described above via the corresponding contact element and, if necessary, a connecting cable or optical fiber.
- the first contact element can be connected to another element of the first device via a cable or a light guide.
- the cable or the light guide can be arranged on the first contact element at a distance greater than zero from a straight line which is perpendicular to a contact surface of the first contact element with the second contact element and intersects this contact surface at its center.
- the cable or the light guide is therefore arranged offset from this center on the first contact element.
- the cable can be arranged in a direction perpendicular to the contact surface of the first contact element into the first contact element.
- the cable can preferably enter the first contact element on the side opposite the contact surface.
- This design makes it possible to create a leverage effect when the magnetic connection is released by pulling on the cable or the optical fiber, which makes it easier to release the connection.
- the at least one magnetic element or a geometric center of gravity of several magnetic elements of the first or second contact element can be arranged, when the contact is made as intended, close to the center of an imaginary connecting line between the connection position of this contact element with the cable or the optical fiber, projected onto the proximal surface of one of the contact elements, and a contact point of this contact element with the other contact element that is at the maximum distance from this position.
- a contact point of one contact element can designate a point of this contact element which, when the connection is made as intended, lies on a proximal surface of this contact element and has mechanical contact with the other contact element.
- the position of the magnetic element or the center of gravity of several magnetic elements can be close to the center specified above if its distance from this center is ⁇ 10%, preferably ⁇ 5%, particularly preferably ⁇ 3% of the length of the imaginary connecting line described above.
- At least one magnetic force element can be arranged in or on the contact surface of the corresponding contact element with respect to the straight line through the center opposite the cable or the optical fiber.
- the first and the second contact element can each have a contact surface via which the contact elements rest against each other when in contact.
- the contact surfaces can advantageously lie parallel to each other when in contact and at least in some areas form an angle of less than 80°, preferably less than 70°. preferably less than 60°, preferably less than 45°, preferably less than 30° with a straight line that runs parallel to the wall of the auditory canal at the location of the first device when it is arranged as intended in the auditory canal.
- This straight line can alternatively be defined by extensions of the cables or optical fibers in areas where they enter the corresponding contact element.
- this can lead to an increase in the holding force and can prevent the anchoring component or the first or second contact element from slipping out of a proper position, so that the magnetic connection can be separated more easily while the first contact element remains in the ear canal as intended.
- This allows a higher magnetic force to be selected to hold the first and second contact elements together, so that shocks are less likely to cause the magnetic connection to come loose.
- one of the first and second contact elements can have one or more contact surfaces and the other of the first and second contact elements can have the same number of contact pins.
- the contact pins each rest on one of the contact surfaces and each establish an electrical connection.
- one contact pin is therefore each rests on one of the contact surfaces and exactly one of the contact pins is on each contact surface.
- at least two of the contact pins and contact surfaces are provided.
- Each contact surface has a corresponding counterpart in the form of a Contact pin.
- the contact pins When contact is made between the contact elements, the contact pins come into contact with the associated contact surfaces in such a way that, in the case of electrically conductive surfaces, an electrical connection is made between a contact pin and a contact surface.
- the contact pins and/or the contact surfaces can advantageously be arranged in a row, preferably a straight row, on the plug component.
- the at least one magnetic element of the first and/or the second contact element in this embodiment is arranged next to the at least one contact pin and/or the at least one contact surface.
- the at least one magnetic element can preferably be arranged to the side of this row. It is then not arranged in a continuation or in this row.
- At least two magnetic elements can be arranged on the first and/or the second contact element.
- one magnetic element can be arranged on each side of the row created by the arrangement of the contact pins or contact surfaces.
- the corresponding other contact element can then also have magnetic elements arranged in such a way that a magnetically force-locking connection is created when a plug connection is established.
- first and second contact elements can therefore have several contact surfaces arranged in a row, and the other of the first and second contact elements can advantageously have the same number of contact pins arranged in a straight row.
- the first and second contact elements can then each have at least one magnetic force element arranged to the side of the row of contact surfaces or to the side of the row of contact pins.
- the at least one magnetic element on one side of the row created by the arrangement of the contact pins can be arranged in its magnetic magnetic polarity opposite to the polarity of the at least one magnetic element on the other side of the row.
- the contact elements can be brought into their intended position for establishing contact even without visibility. This can be particularly useful if there are at least two contact pins and/or contact surfaces per connector component and this creates an intended, polarity-correct connection between the contact elements.
- the magnetic force elements in the first and second contact elements can therefore be magnets which are arranged in such a way that opposite poles are in contact with each other when the contact pins are in contact with the corresponding respective contact surfaces as intended.
- the contact pins can be spring-loaded. However, they can also be rigidly connected to the corresponding contact element. In a further possible embodiment, there can be at least one spring-loaded contact pin and at least one contact pin rigidly connected to the contact element.
- At least one contact pin can be designed as a spacer element.
- several contact pins can be arranged in a row and designed as spacer elements. This allows the contact elements to be tilted towards each other without interrupting a possible electrical connection that is established by the contact elements.
- the spacer elements in all of the described embodiments can advantageously be designed as contact pins that establish the contact for transmitting energy and/or data.
- the at least one magnetic element on one side of the row created by the corresponding arrangement of spacer elements can have its magnetic polarity opposite to the polarity of the at least one magnetic element on the other side of the row.
- the contact can be made by the contact elements even without being able to see its intended position.
- This is particularly useful when there are at least two spacer elements per contact element and these are designed as electrical contact elements.
- the contact elements are oriented by the attracting or repelling magnetic elements in such a way that a proper connection with the correct polarity is made between the contact elements.
- Another possible advantage of this embodiment of the invention can be that by moving the contact elements relative to one another, which is made possible by the tilting mechanism and is caused, for example, by the movement of a person wearing the plug connection, any dirt that may be present on the contact surface(s) or contact pins can be removed by a kind of scratching movement.
- Another possible advantage of the tilting mechanism can be that when the connection is released by pulling on at least one cable or optical fiber attached to the contact elements, a lever effect is generated by supporting one contact element on a housing of the other contact element, which makes it easier to release the connection.
- both contact elements can each have a magnetic element which is arranged centrally on a surface which, when the contact is made, is arranged on the corresponding contact element on a side facing the other contact element. If a connection is made, the two contact elements can be rotatable relative to one another without the force-fitting connection made by the two magnetic elements being broken.
- the first and second contact elements can each have a magnetic force element, so that a magnetic force acts between the magnetic force elements of the contact elements when they are in contact.
- the magnets can advantageously be arranged in the middle of a contact surface of the first and second contact elements. When in contact, the first and second contact elements rest against one another via these contact surfaces.
- one of the first and second contact elements can have at least one annular contact surface in its contact surface, wherein this annular surface extends around the corresponding Magnetic force element extends as a center point.
- the other of the first and second contact elements can then have at least one contact pin on its contact surface, which is arranged such that it contacts the annular contact surface when the first and second contact elements come into contact.
- One of the contact elements can therefore have at least one electrical contact surface in the form of a circular ring, which is arranged on a side facing the other contact element when contact is made and extends rotationally symmetrically to an axis that is oriented orthogonal to this surface and runs through the geometric center of the circular ring. It is particularly advantageous if a number of contact pins that corresponds to the number of contact surfaces or is greater is arranged on the other contact element. These contact pins are preferably positioned in such a way that when the contact elements are contacted, they establish an electrical connection to the corresponding contact surfaces and if the contact elements rotate relative to one another, this electrical connection is not broken due to the circular and rotationally symmetrical nature of the contact surfaces.
- One of the contact elements preferably has at least one contact pin and the other at least one circular contact surface.
- Contact surfaces are those surfaces of the first and second contact elements that face each other when in contact.
- the first and/or the second contact element can have at least two contact pins and also have at least one protective structure which is arranged in such a way that both contact elements cannot be touched simultaneously with one hand.
- the protective structure can preferably have or be a non-conductive structure into which the at least two contact pins are embedded so that their surfaces lie behind a surface of the protective structure in the direction away from the corresponding contact element.
- the at least one contact surface can also be surrounded by the protective structure. Due to its geometry, this can prevent contact with the contact surface.
- the guide mechanism can take on the role of a protective structure or be identical to it.
- a protective structure can be arranged between two contact pins each and protrude further from the plug component than the contact pins, so that simultaneous contact between several contact pins is prevented by this protective structure.
- a recess can be arranged on the complementary contact element that does not have the protective structure, into which the protective structure engages when the two contact elements contact each other.
- the first device or the first contact element and the second device or the second contact element can each have at least one magnet as a magnetic force element, the north and south poles of which are each located next to one another in a direction that is parallel to a respective contact surface with which the corresponding contact element faces the corresponding other contact element.
- This embodiment makes it possible for the contact elements to be moved to a predetermined position relative to one another by the effect of the magnetic forces when contact is made with one another, in which position contact is made for the transmission of energy and/or data.
- the first or second contact element can have at least one first magnetic force ring, preferably as the corresponding first magnetic force element, and at least one first contact arranged in a magnetic force ring center point of the first magnetic force ring.
- the other of the first and second contact elements that does not have the first magnetic force ring can also have at least one second magnetic force ring, preferably as the second magnetic force element, and at least one second contact arranged in a magnetic force ring center point of the second magnetic force ring.
- this other contact element can also have other magnetic and/or magnetizable elements such as one or more cubes, one or more rods or the like.
- one of the first and second contacts can be a contact pin.
- the contact pin can protrude beyond an annular surface of the magnetic force ring, in the center of which it is arranged, which faces away from the contact element in which it is arranged. Since the annular element has a non-vanishing extension in the direction perpendicular to the plane in which the ring extends, it has two opening surfaces lying opposite one another in the axial direction. These are the said annular surfaces. They can also be referred to as end surfaces.
- the annular surface mentioned here is one of the surfaces that delimits the magnetic force ring in its axial direction. If the magnetic force ring is cylindrical, for example, these would be the opening surfaces of the cylinder.
- the other of the first and second contacts can be a contact surface that is preferably coplanar with an annular surface of the corresponding magnetic force ring that faces away from the corresponding contact element in which the contact surface is arranged, provided that this contact element has a magnetic force ring.
- the annular surface is to be understood here as described above.
- the first contact is meant here, this can be coplanar with an annular surface of the first magnetic force ring that faces away from the first contact element, i.e., which faces the second contact element when in contact.
- the second contact is meant here.
- the first and/or second magnetic force ring can advantageously be magnetic and/or magnetizable.
- they can advantageously be permanent magnets and/or electromagnets and/or they can have or consist of at least one magnetizable material.
- the second contact element can also have a cable with two conductors, which is preferably arranged at a distance in the radial direction from the magnetic force ring center of the second magnetic force ring on a side of the second contact element facing away from the second contact.
- One of the conductors can be electrically connected to the second contact and the other of the conductors can be electrically connected to the second magnetic force ring or another contact of the second contact element.
- the cable can be a conductor strip with two conductor tracks as the conductors.
- the contact pin can be spring-mounted, wherein preferably a spring force with which the contact pin is spring-mounted is set such that the contact pin is pressed completely into the ring surface of the magnetic force ring, in the center of which it is arranged, by the magnetic attraction of the first and second contact element.
- the contact elements in this embodiment can advantageously have one or more of the following properties.
- the cable can advantageously be a flexible conductor ribbon with two conductor tracks.
- One conductor track can be connected to the conductive magnetic force ring, e.g. by low-temperature soldering, cold welding, ultrasonic welding and/or conductive bonding.
- a particular challenge here is that the Curie temperature of the magnetic material should not be exceeded.
- the second conductor track can be connected to the conductive rigid contact pin.
- the contact pin and the magnetic force ring can be embedded in the housing and electrically insulated from each other.
- the contact pin can advantageously be arranged coaxially to the magnetic force ring (i.e. in the center)
- the magnetic force ring and the contact surface can be aligned coaxially and embedded in the housing. Both can serve as electrical counter contacts.
- the magnetic force ring and the contact surface on the contact side can be particularly advantageously coplanar (makes cleaning easier). It is also advantageous if there is no gap between the ring and the contact surface on the contact side. In this case, the housing fills the gap coplanarly. This also makes cleaning easier and prevents dirt accumulation, which could act as an electrolyte and cause leakage currents.
- the magnetic force rings can advantageously be axially polarized and arranged so that a north pole and a south pole are located on the contact side.
- the contact pin or the contact surface protrudes beyond the end surface of the magnetic force ring on at least one side. This means that the contact pin and the contact surface are the first to come into contact when connecting.
- the plug can then tilt to the side until the magnetic force rings are in contact. By tilting (the edge of one magnetic force ring is on the edge/surface of the other magnetic force ring), dirt is displaced better than with flat contact.
- the flexible conductor strip is installed radially offset from the contact pin/contact surface. When pulled, this causes the connector side to tip sideways (the contact pin is the first to detach from the contact surface, the magnetic force ring from the magnetic force ring is the second), which reduces the release force and can be lower than the contact force (the force that presses the contacts together when connected).
- the magnetic force rings can have different diameters. This allows the force and the contact position of the magnetic force rings (edge/edge or edge/face) to be adjusted.
- the magnetic force rings do not need to be used directly as contacts.
- the magnetic force rings can not be used directly as contacts, but separate structures made of conductive material can be placed in front of the magnets or the contacts. Magnetic force rings must be attached.
- a spring-loaded contact pin can also be used. If this is designed so that it is completely compressed by the attractive force of the magnets, the front surfaces of the magnetic force rings lie directly against each other. The contact force is therefore more defined (attractive force of the magnetic force rings in the contact minus compression force of the contact pin).
- the end faces of the magnetic force rings can advantageously be provided with sharp-edged or pointed structures to improve the penetration of contamination.
- a flexible cable with strands can also be used.
- Magnetic force rings with different diameters also include magnetic force rings with different dimensions (i.e. inner, outer diameter & height) and magnetic material or magnetic quality. This allows the force, contact position of the magnetic force rings and installation space/size of the contact element to be adjusted.
- one of the first and second contact elements can have two cuboid-shaped, preferably cube-shaped, magnetic force elements as first magnetic force elements, which are embedded in a housing of the corresponding contact element in such a way that they protrude beyond a surface of the corresponding contact element facing the other contact element (in the contacted state) and are tilted relative to this surface about at least one axis.
- surfaces are offset or tilted relative to one another is understood here to mean that the surfaces are rotated about at least one axis, advantageously two axes, relative to one another by an angle of not equal to 0° and not equal to 90° or integer multiples thereof, i.e.
- the first contact element has magnetic force elements tilted in this way, they are embedded in a housing of the first contact element in such a way that they protrude over a surface of the first contact element facing the second contact element (in the connected state) and are tilted accordingly with respect to this surface. If the second contact element has magnetic force elements tilted in this way, the example applies analogously.
- the first magnetic force elements can be tilted about two axes relative to the surface of the corresponding contact element facing the other contact element.
- the other of the first and second contact elements can also have two cuboid-shaped, preferably cube-shaped, second magnetic force elements which are embedded in a housing of the corresponding contact element such that at least one of their surfaces faces the one contact element (i.e. the one in which these magnetic force elements are not embedded) and forms part of the surface of the corresponding contact element.
- the second contact element would therefore have the second magnetic force elements which are embedded in the housing of the second contact element such that at least one of their surfaces faces the first contact element (in the connected state) and forms part of the surface of the second contact element.
- the surfaces of the second magnetic force elements which form parts of the surface of the corresponding contact element, can be parallel and/or coplanar to this surface.
- the cable can also advantageously be a flexible conductor ribbon with two conductor tracks.
- One conductor track can be connected to one of the conductive cube magnetic force elements, e.g. by means of low-temperature soldering, Cold welding, ultrasonic welding and/or conductive bonding.
- the particular challenge is that the Curie temperature of the magnet material should not be exceeded.
- a second conductor track can be connected to the second conductive cube magnetic force element.
- the cube magnets can be embedded in the housing and electrically insulated from each other.
- the cubes can be tilted in two axes here.
- the other of the contact elements may have parallel aligned conductive cube magnetic force elements embedded in the housing of this contact element. Both can simultaneously serve as electrical counter contacts.
- the magnetic surfaces on the contact side can be aligned coplanarly, which facilitates cleaning.
- the housing can therefore fill the gap coplanarly. This also makes cleaning easier and prevents dirt from accumulating, which could act as an electrolyte and cause leakage currents.
- the magnetic force elements on each side of the connector can be polarized (approximately) perpendicular to the contact surface, with the two magnetic force elements on each side of the connector polarizing in opposite directions.
- the connector can only be connected in one polarity. This means that when connecting, there are always two point contacts over the corners of the magnets (or line contacts over edges in the variation below). The point or line contact with a sharp corner or edge displaces dirt better than with surface contact.
- the flexible conductor strip is attached eccentrically to the contact element. When pulled, this causes the side of the contact element to tilt sideways and first one and then the other pair of magnets is released, which reduces the release force and makes it less than the Contact force (force that presses the contacts together when connected).
- This design is that point or line contacts improve the displacement of dirt.
- the magnetic force elements do not have to be cubes, but can also be cuboids or have other shapes (e.g. no right angles).
- the magnetic force elements are not tilted symmetrically.
- the magnetic force elements can also be tilted on both sides of the connector.
- the magnetic force elements do not need to be used directly as contacts. Alternatively, the magnetic force elements do not need to be used directly as contacts, but separate structures made of conductive material can be attached in front of the magnetic force elements.
- a flexible cable with strands can also be used.
- Additional (cube) magnets could be used (but these are not electrically contacted and may be smaller) to improve the clarity of self-discovery -> e.g. "magnet matrix" made of several small cubes. field magnets similar to the Polymagnet approach (see https://www.po- lymagnet.com/media/Polymagnet-White-Paper-3-Smart-Magnets-for-Precision-Alignment.pdf, pages 5-6).
- connection can be made even if the person making the connection does not have to have a direct view of the contact elements or parts thereof when making the connection. For example, a system wearer can make a plug connection in his ear himself.
- a further advantage of the invention may be that the connection can be released again by applying a sufficiently large force, without, for example, having to release another locking mechanism (positive or other non-positive connection).
- the system according to the invention is described by way of example as a hearing system.
- This can be a hearing aid, for example.
- the system according to the invention can also advantageously be a headphone, an in-ear headphone, a medication administration device and/or a portable system (wearable) for monitoring vital parameters (such as body temperature, oxygen saturation of the blood, blood pressure, tissue glucose concentration, electrical activities of the heart or brain, position or acceleration of the body, etc.).
- vital parameters such as body temperature, oxygen saturation of the blood, blood pressure, tissue glucose concentration, electrical activities of the heart or brain, position or acceleration of the body, etc.
- Figure 1 shows an example of a hearing system according to the invention
- Figure 2 shows another example of a hearing system according to the invention
- Figures 6a) to 6d) show different embodiments of the first and second
- Figures 8a) to 8c) show different views of an exemplary embodiment of one of the contact elements
- Figures 9a) to 9c) show another exemplary embodiment of a contact element
- Figures 10a) to 10c) show an exemplary embodiment of the first contact element
- Figures 11a) to 11c) show an exemplary embodiment of a contact element
- FIG. 13a) to 13d) show various possibilities for energy and/or data transmission between the contact elements
- Figures 15a) to 15d) show exemplary embodiments of the contact elements
- Figures 16a) and 16b) show an exemplary embodiment of the invention
- Figures 17a) to 17c) embodiments of a hearing system according to the invention
- Figures 18 a) to 18 c) Cross-sections of cables or optical fibres
- Figure 19 shows an embodiment of the first contact element and the second contact element
- Figures 20a) to 20f) show embodiments of the first and second contact elements with different combinations of through holes
- Figures 22 a) and 22 b) show an embodiment of the invention as shown in Figure 21 a), in which the second device has an external component in addition to the contact element,
- FIG. 23 various embodiments of an exemplary hearing system according to the invention.
- Figures 24 a) to 24 c) show embodiments of the first contact element and the second contact element, each of which has a magnetic force element in its center
- Figures 25 to 29 show designs of cables with magnetic force elements, such as those used in Fig. 5,
- Figures 31 Contact elements with ring magnetic force elements
- Figures 32 Contact elements with cube-shaped magnetic force elements.
- Figure 1 shows an example of a hearing system 3 according to the invention comprising a first device la and a second device lb.
- the first device la is arranged in the ear canal 4 of a person.
- the second device lb is also arranged in the ear canal 4.
- the first device la has a first contact element 2a
- the second device lb has a second contact element 2b.
- the first contact element 2a and the second contact element 2b contact each other in order to transmit energy and/or data between the first device la and the second device lb when they come into contact with each other.
- the first contact element 2a and the second contact element 2b are held in contact with each other by a magnetic force.
- the first device la has a first magnetic force element 5a
- the second device lb has a second magnetic force element 5b.
- the first magnetic force element 5a and the second magnetic force element 5b are designed to exert a magnetic force on each other.
- the first and second magnetic force elements 5a, 5b are both magnets.
- the first device 1a is arranged facing an eardrum 7, while the second device 1b is arranged facing an auricle 6, i.e. an outside of the auditory canal 4.
- Figure 2 shows a further example of a hearing system 3 according to the invention.
- the second device 1b has, in addition to the contact element 2b, a further element 8b which is connected to the contact element 2b via a cable 9b.
- the first device 1a is identical to the first contact element 2a in this example.
- the first contact element 2a and the second contact element 2b each have a contact surface 10a, 10b which face each other and via which they lie against one another.
- the contact surfaces 10a and 10b lie parallel to one another and, in this example, are inclined with respect to a direction of passage through the auditory canal 4, so that they are neither parallel nor perpendicular to this direction of passage, but enclose an angle greater than 0° and less than 90°. If one considers a straight line that runs parallel to the wall of the auditory canal 4 at the location of the contact surface 10a, 10b, the contact surfaces 10a and 10b can enclose an angle of greater than 0° and less than 90° with this straight line. In the example shown, the angle to this straight line is approximately 50°. In general, this angle can preferably be less than 80°, particularly preferably less than 70°, more preferably less than 60°, optionally also less than 40° or less than 30°.
- the first contact element 2a and the second contact element 2b each have two magnetic force elements 5a and 5b respectively. In this example, these are perpendicular to the respective contact surface 10a, 10b with their north-south directions. In addition, the north-south directions of all of these magnetic force elements 5a, 5b are parallel to one another here.
- the magnetic force elements 5a of the first contact element 2a are polarized in opposite directions to one another, so that one assigns its north pole to the contact surface 10a of the first contact element 2a and the other magnetic force element its south pole.
- the magnetic force elements 5b of the second contact element 2b are also polarized in opposite directions to one another, so that the first magnetic force element again assigns its south pole to the contact surface 10b of the second contact element 2b and the other magnetic force element its north pole.
- a magnetic force element 5a is located on an extension of the north-south direction of one of the magnetic force elements 5b in such a way that in each case a north pole facing the contact surface 10a rests against a south pole facing the contact surface 10b and a south pole facing the contact surface 10a rests against a north pole facing the contact surface 10b, so that the contact elements 2a and 2b are held together by the magnetic force effect of the magnetic force elements 5a and 5b.
- the first contact element 2a can be separated from the second contact element 2b.
- the second contact element 2b can slide along the contact surface 10a and thereby separate from the contact surface 10a.
- the further element 8b of the second device 1b is an external element 8b, which is arranged outside the auditory canal 4, here on the auricle 6. It is connected to the second contact element 2b via the cable 9b, via which data and/or energy can be transmitted.
- the contact element 2b functions as an auditory canal element, which is arranged in the auditory canal.
- the first device la or the first contact element 2a has an anchoring component 11 with which the first device la or the first contact element 2a is anchored in the ear canal 4.
- the anchoring component 11 is formed here by projections or bristles 11 which are arranged on the surface of the first device la or the first contact element 2a. In the example shown in Figure 2, they are positioned such that an angle between one of the bristles 11 and the surface of the first device la or the first contact element 2a encloses an acute angle whose apex points in the direction of the eardrum 7.
- Figures 3 a) and 3 b) show alternative arrangements of magnetic force elements 5a, 5b of the first device 1a and the second device 1b.
- the magnetic force element 5a of the first device la has two magnets which are perpendicular to the contact surface 10a with their north-south direction and which are arranged with their north-south direction essentially in the direction of passage of the auditory canal 4.
- the magnets are polarized in opposite directions, so that the upper magnet in Figure 3a) faces its north pole towards the second device lb, while the lower magnet faces its south pole towards the second device lb.
- the second device lb has two magnetic force elements 5b arranged with parallel north-south directions, each of which lies on the extension of a north-south direction of one of the magnetic force elements 5a of the first device la.
- a south pole of the corresponding magnetic force element 5b is assigned to a north pole of one of the first magnetic force elements 5a, and a south pole of the magnetic force element 5b is assigned to the north pole of the magnetic force element 5a.
- the contact elements 5a, 5b protrude above the corresponding contact surface 10a, 10b of the first device 1a or the second device 1b.
- the contact elements 2a and 2b are arranged on a straight line on which the north-south directions of the magnets of the magnetic force elements 5a and 5b also lie.
- the first device 1a has a permanent magnet 5a as a magnetic force element 5a, which is arranged with its north-south direction essentially in the direction of passage through the auditory canal 4.
- the second device 1b has an electromagnet 5b as a magnetic force element 5b, which is represented here by a coil.
- the electromagnet 5b is oriented such that its north-south direction lies on an extension of the north-south direction of the magnetic force element 5a of the first device 1a.
- the contact elements 2a and 2b are arranged on a straight line on which the north-south direction of the magnetic force elements 5a and 5b also lies.
- Figures 4 a), b) and c) show various embodiments of hearing systems according to the invention.
- the basic structure corresponds to that of Figure
- the first device la has an anchoring component 11, which is formed here by bristles that are arranged on the surface of the first device la and contact an inner wall of the auditory canal 4 and support the first device la there.
- the second device lb has no anchoring component in Figure 4 a).
- This configuration is particularly useful if the device la is to remain in the auditory canal for a long time or permanently, while the second device lb is to be removable, for example even without the involvement of a doctor.
- Figure 4 b) shows an embodiment in which the first device la has an anchoring component 11a and the second device lb has a further anchoring component 11b.
- both devices la, lb each have an anchoring component 11a, 11b.
- the anchoring components 11a and 11b are formed by bristles on the top of the corresponding device la, lb, which are supported on the inner wall of the auditory canal 4.
- Figure 4 c shows an embodiment of the hearing system 3 according to the invention, in which only the second device 1b has an anchoring component 11 on its outside. Here too, this is formed by bristles on the surface of the second device 1b. The bristles are in turn supported on the inner wall of the auditory canal 4.
- the bristles are inclined starting from the surface of the corresponding device la, lb in the direction away from the eardrum.
- the two devices la and lb are each held in contact with one another by a magnetic force element 5a, 5b.
- the magnets of the magnetic force elements 5a and 5b lie with their north-south axes on a common straight line which runs essentially parallel to the wall of the auditory canal 4.
- Figures 5 a) to 5 c) show embodiments of the hearing system 3 according to the invention, in which the first device la or the second device lb have a further element in addition to the contact element 2a, 2b.
- the first device la comprises, in addition to the contact element 2a, a further component 12a which faces the eardrum 7 and is connected to the first contact element 2a via a cable 9a.
- Figure 5 b shows an embodiment in which the second device 1b has, in addition to the contact element 2b, a further element 12b which is connected to the contact element 2b via a cable 9b.
- the further element 12b is on the side of the contact element 2b facing away from the eardrum 7, but still in the auditory canal 4.
- the further element 12b can also be arranged outside the auditory canal 4, analogously to that shown in Fig. 2.
- the first contact element 2a coincides with the first device la.
- Figure 5 c) also shows an embodiment in which, as in Figure 5a), the second device 1b coincides with the second contact element 2b and the first device la in turn has a contact element 2a and a further element 12a which is connected to the contact element 2a via a cable 9a.
- the further element 12a of the first device la is a tympanic membrane module 12a which is arranged on the tympanic membrane 7. It can be, for example, an actuator with which vibrations can be impressed on the tympanic membrane 7.
- the further element of the first device la can, as shown in Figure 5d, in addition to the tympanic membrane module 12a, also have an intermediate element 51 which is connected on the one hand, e.g. via a cable 9a, to the contact element 2a and on the other hand, e.g. via a cable 9c, to the tympanic membrane module 12a.
- the intermediate element 51 can advantageously be accommodated in the auditory canal with an anchoring component 11.
- the further component 12 can have the intermediate element 11 on the distal side and the eardrum module 12a on the proximal side on the eardrum 7.
- the second device 1b can be arranged in the ear canal, as shown in Figure 5c).
- the magnetic elements 5a and 5b exert a magnetic force on one another that is sufficiently large to keep the devices la and lb in contact with one another, but only large enough that the second device lb can be removed without removing the further device 12a of the first device la from the eardrum 7.
- Figures 6 a) to 6 d) show different designs of the first 2a and second 2b contact element with different arrangements of magnetic force elements 5a, 5b and contacts 14a, 14b.
- the contact elements 2a, 2b have different sheaths 13.
- the sheaths 13 shown in Figures 6 a) to 6 d) completely surround the corresponding contact element 2a, 2b with the exception of the contact 14a, 14b.
- both contact elements 2a, 2b have such a sheath 13.
- Figure 6 c) only the first contact element 2a has such a sheath 13 and in Figure 6 d), only the second contact element 2b has such a sheath 13.
- the casing 13 can be, for example, corrosion-resistant and/or biologically compatible. Preferably, it is not magnetizable and not magnetic.
- the casing 13 can comprise or consist of gold, platinum, iridium, an alloy of the above-mentioned substances and/or plastic such as silicone and/or parylene. It can also comprise or consist of ceramic.
- a magnet is provided as a magnetic force element 5a and 5b.
- the magnets 5a and 5b are arranged with their north-south directions on a common straight line.
- a north pole of one of the magnetic force elements 5a, 5b faces a south pole of the other magnetic force element 5a, 5b, so that the magnetic force elements 5a and 5b exert an attractive magnetic force on each other.
- the magnetic force elements 5a, 5b are positioned centrally so that their north-south directions are perpendicular to the center of a respective contact surface of the contact element 2a, 2b, with which the contact element 2a, 2b rests against the other contact element 2b, 2a.
- the contacts 14a, 14b are also arranged in the centers of these contact surfaces that are in contact with one another, so that the magnetic force elements 5a, 5b are located exactly behind the contacts 14a, 14b from the perspective of the other contact element 2a, 2b.
- Figure 6 b shows an example where the magnetic force elements 5a, 5b again lie with their north-south directions on a common straight line, but are arranged on the edge of the corresponding contact element 2a, 2b.
- the contacts 14a, 14b are each arranged on the edges of the contact elements 2a, 2b opposite the magnetic force elements 5a, 5b. North and south pole of the magnetic force elements 5a and 5b are in turn oriented in such a way that they exert an attractive force on each other.
- the contacts 14a and 14b lie against each other so that data and/or power can be transmitted via them.
- Figures 7 a) to 7 c) show embodiments of the invention in which the first 2a and/or the second contact element 2b has at least one contact pin 14a, 14b or spacer element 14a, 14b on a contact surface facing the other of the contact elements 2a, 2b in the contact shown, which determines a distance between the at least one first 2a and the at least one second 2b contact element at the location of the contact pin/spacer element 14a, 14b in the contact.
- the contact pins/spacer elements 14a, 14b can preferably have a height perpendicular to the surface of the contact element 2a, 2b on which they are arranged, which is smaller than a diameter of this contact element 2a, 2b in the direction parallel to this surface.
- the spacer elements can advantageously act as contact pins via which data and/or energy can be transmitted.
- first contact element 2a has a first spacer element 14a. This contacts the surface of the second contact element 2b facing the first contact element 2a.
- both contact elements 2a and 2b each have a contact pin 14a, 14b.
- the contact pins 14a and 14b touch each other with their surfaces facing away from the corresponding contact elements 2a, 2b on which they are arranged.
- Figure 7 c) shows an embodiment in which only the second contact element 2b has a spacer element 14b which contacts the surface of the first contact element 2a facing the second contact element 2b.
- Figure 7 c) also shows the arrangement of the magnetic force elements 5a, 5b in this example. These are not shown in Figures 7 a) and 7 b), but can be arranged in exactly the same way.
- the magnetic force elements are arranged here directly behind the contact pin 14a, 14b and face each other with opposite poles so that they attract each other.
- Figures 7 a) to 7 c) only show the contact elements 2a, 2b with the contact pins 14a, 14b.
- the other elements of the hearing system have been omitted for the sake of clarity and can be designed as shown in the other figures.
- the energy and/or data can be transmitted via the contact pins 14a, 14b, i.e. they can establish an electrical contact.
- Figures 8 a) to 8 c) show different views of an exemplary embodiment of one of the contact elements 2a with two contact pins 14ab, 14bb, via which electrical contact can be made.
- Figure 8a) shows a section along a plane that intersects the contact element in the middle.
- Two electrical contacts 15aa, 15ab extend through the contact element 2a and form two contact pins 14aa and 14ab on the side facing the other contact element 2b (not shown here).
- the contact pins 14aa, 14ab extend beyond the magnetic element 5a, i.e. they protrude beyond the magnetic element 5a. Their height on the contact surface of the contact element 2a facing the other contact element 2b is therefore greater than the height of the magnetic force element 5a on this surface.
- Figure 8 b shows a top view of the contact surface of the contact element 2a facing the other contact element. It can be seen here that the contact pins 14aa and 14ab are diametrically opposite one another with respect to the center of the contact surface of the contact element 2a.
- the magnetic force element 5a is arranged exactly in the middle here.
- Figure 8 c) shows a section of the view shown in Figure 8 b) in a plane which is vertical between the contact pins 14aa and 14ab and perpendicular to the plane of the figure.
- FIGs 9 a) to 9 c) show another exemplary embodiment of a Contact element 2a.
- This is designed as shown in Figure 8 with the difference that two magnetic force elements 5aa, 5ab are provided here. These are both designed as permanent magnets and are arranged parallel to one another with their north-south directions oriented in opposite directions. While the magnetic force element 5a in Figure 8 is arranged in the middle of the contact element 2a, the magnetic force elements 5aa and 5ab in Figure 9 are arranged diametrically opposite one another with respect to the center of the contact element 2a. Their north-south directions are perpendicular to that surface of the contact element 2a which, when used as intended, faces the other contact element 2b.
- the contact pins 14aa and 14ab are arranged as shown in Figure 8 and connected to electrical contacts 15aa, 15ab which extend through the contact element 2a.
- the contacts 15aa, 15ab run in Figure 8 and Figure 9 parallel to the north-south direction of the magnetic force elements 5aa, 5ab.
- Figures 10 a) to 10 c) show an exemplary design of the first contact element 2a, which corresponds to that of Figures 9 a) to 9 c) with the exception of an additional protective element 16a.
- the protective element 16a is arranged centrally on that surface of the contact element 2a which faces the other contact element 2b and has a height which is higher than the height of the electrical contacts 14aa, 14ab which protrude above said surface. In this way, the protective element 16a prevents a user from touching the contacts 14aa and 14ab with his finger at the same time.
- the protective structure 16a is approximately cylindrical in shape and its central axis is perpendicular to said contact surface 10a of the contact element 2a.
- the contact pins 14aa and 14ab are arranged diametrically opposite one another with respect to the protective element 16a.
- Figures 11 a) to 11 c) show an exemplary embodiment of a contact element 2b that can be used as a counterpart to the contact element 2a shown in Figure 10.
- the contact element 2b has two electrical feedthroughs 15ba, 15bb that extend from the contact surface 10b assigned to the contact element 2a to the opposite surface through the contact element 2b.
- the contact element 2b On the contact surface assigned to the contact element 2a when used as intended
- the contact element 2b has two recesses 14ba, 14bb on the contact surface 10b facing the contact element 2b, into which the contact pins 14aa, 14ab can engage when the contact elements 2a, 2b are arranged next to one another.
- the contact element 2b in the example shown has a recess 16b into which the protective structure 16a or the protective element 16a can engage when the contact elements 2a and 2b are arranged in contact with one another.
- the recess 16b is located exactly in the middle of the contact surface 10b of the contact element 2b facing the contact element 2a.
- the magnetic force elements 5ba, 5bb are arranged diametrically opposite each other at equal distances from the center of the contact element 2b with a distance from the center which is equal to the distance at which the magnetic force elements 5aa, 5ab of the contact element 2b shown in Figure 10 are arranged.
- Figures 12 a) and 12 b) show an embodiment of the invention in which the first contact element 2a and the second contact element 2b each have two magnets 5aa, 5ab, 5ba, 5bb, the polarities of which are arranged such that magnets of different contact elements 2a, 2b attract one another ( Figure 12 a)) when the contact elements 2a, 2b are in a position relative to one another in which energy and/or data can be transmitted between the first device 1a and the second device 1b, and that they repel one another ( Figure 12 b)) when they are in a position relative to one another in which no energy and/or data transmission can be established.
- the contact element 2b has a protective structure 16a or a protective element 16a which can engage in a recess 16b in the contact element 2a when the contact elements 2a and 2b are in contact with one another as shown in Figure 12 a).
- the structures 16a and 16b can also be a contact pin 16a and a contact surface 16b.
- the height of the protective structure 16a minus the depth of the recess 16b is greater than the sum of the heights by which the magnetic force elements 15aa, 15ab, 15ba, 15bb protrude above the contact surface of the contact element 2a, 2b in which they are arranged. This results in the tilting of the contact elements 2a, 2b against each other as can be seen in Figure 12 a), which enables the contact elements 2a, 2b to be released by pulling on the contact elements 2a and/or 2b.
- Figures 13 a) to 13 d) show different possibilities for the energy and/or data transmission between the contact elements 2a and 2b.
- the contact elements 2a and 2b each have a magnetic force element 5a, 5b.
- the magnetic force elements 5a, 5b are arranged laterally and, as described above, have opposing north-south directions.
- the north-south directions of the two magnetic force elements 5a, 5b lie on a common straight line.
- the first contact element 2a has a first coil 17a and the second contact element 2b has a second coil 17b.
- the coils 17a and 17b are arranged such that when the contact elements 2a and 2b are in contact with each other, they can transfer energy to each other.
- the coil axes lie on a common straight line.
- the coils 17a and 17b are each arranged immediately behind or in the contact surface with which the corresponding contact element 2a, 2b faces the other contact element 2b, 2a.
- the second contact element 2b has a light-emitting diode 17b, opposite which a photodiode 17a is arranged in the contact element 2a.
- a photodiode 17a is arranged in the contact element 2a.
- the light-emitting diode 17b and the photodiode 17a are arranged in such a way that when they come into contact, light from the light-emitting diode 17b can enter the photodiode 17a.
- Figure 13 c shows a capacitive transmission of energy and/or data between the contact element 2a and the contact element 2b.
- the contact elements 2a and 2b each have a plate 17a, 17b, wherein the plates 17a and 17b form a capacitor when the contact elements 2a and 2b are in contact as intended.
- Figure 13 d) shows an optical transmission of data and/or energy as shown in Figure 13 b).
- the light-emitting diode 17b is not arranged directly in the contact surface of the contact element 2b, which faces the contact element 2a, but rather a light guide 18 is arranged in the contact surface of the contact element 2b, which extends in a direction perpendicular to this contact surface and to which the The light-emitting diode 17b is arranged at the end facing away from the contact surface in such a way that it can radiate light into the end of the light guide 18 facing it.
- Figure 14 shows various exemplary embodiments of contact elements 2a, 2b, which are galvanically contacted for data and/or energy transmission.
- the arrangement of the magnetic force elements 5a, 5b is as shown in Figure 13. Reference is made to the description there.
- the first contact element 2a has a socket 19a that is electrically contacted.
- the contact element 2b has a plug 19b that, when properly contacted, projects into the socket 19a and creates electrical contact between the contact elements 2a and 2b.
- the first contact element 2a also has a socket 19a.
- the second contact element 2b has a plug 19b which is spring-loaded. It has a movable element which is guided in a recess in the second contact element 2b. A spring is arranged between a base of the recess and this movable element, which presses the movable element in the direction of the contact element 2b.
- Figure 14 c shows a design of a contact in which the first contact element 2a has a socket with a spring contact 19a.
- a plug 19b of the second contact element 2b projects into the socket.
- the spring contact 19a is pressed against the plug 19b of the second contact element 2b by its spring force and thereby establishes an electrical contact.
- Figure 14 d) finally shows an embodiment in which the contact between the contact element 2a and 2b is an exposed electrode contact 19.
- the contact elements 2a and 2b can have a contact surface on their contact surface facing the other contact element 2b, 2a, so that these contact surfaces touch each other when in contact as intended.
- Figures 15 a) to 15 d) show exemplary embodiments of the contact elements 2a and 2b, wherein of two surfaces of the first and second contact elements 2a, 2b that can be brought into contact with one another, one surface has at least one concave region 20a and the other surface has at least one convex region 20b. In each case, the convex region 20b protrudes into the concave region 20a.
- first contact element 2a and the second contact element 2b take place here in the region of the concave or convex surface 20a, 20b. These regions are arranged next to the magnetic force elements 2a, 2b, which are arranged laterally away from the center of the contact elements 2a, 2b.
- the convex 20b and concave 20a regions are spherical segment-shaped, in Figure 15b) conical, in Figure 15c) ellipsoidal-segment-shaped and in Figure 15d) crown-shaped.
- Figures 16 a) and 16 b) show an embodiment of the invention, wherein the first device la has a tympanic membrane component 12a which can be arranged on the tympanic membrane 7 in contact with the latter and is designed to transmit vibrations directly to the tympanic membrane 7.
- the first device la has a tympanic membrane component 12a which can be arranged on the tympanic membrane 7 in contact with the latter and is designed to transmit vibrations directly to the tympanic membrane 7.
- it is connected to the first contact element 2a via a cable 9a.
- the cable 9a has a wire 21.
- the cable 9a can also be a conductor track 21 that is arranged on a flexible circuit board.
- the wire 21 or the circuit board 21 are preferably insulated from the environment by means of an insulating material.
- the wire or the circuit board 21 can be a layer containing or consisting of gold on a polyimide substrate.
- Figure 16 b) shows a corresponding embodiment as Figure 16 a) with the difference that here the cable 9a is designed to be flexible and spiral-shaped so that a distance between the first contact element 2a and the element 12a of the first device 1a arranged at the other end of the cable can be elastically changed.
- Figures 17 a) to 17 c) show embodiments of an inventive Hearing system in which the second device lb has an auditory canal element which is arranged in the auditory canal and which has the second contact element 2b.
- the auditory canal element can be the device lb itself or can be connected to an external element 8b as shown for example in Figure 2.
- the second device lb or the auditory canal element has a rechargeable battery 22b so that the second device lb can be operated without an external energy supply.
- both the first device 1a has a rechargeable battery 22a and the second device 1b has a rechargeable battery 22b.
- cables 9a, 9b, 21 or optical fibers 9a, 9b, 21 can be used, which connect different parts of the first device 1a and/or different parts of the second device 1b to one another.
- Figures 18 a) to 18 c) show embodiments of the cables 9a, 9b, 21 or the optical fibers 9a, 9b, 21, which have a hose 23b or a sheathing material 23b.
- This can preferably be chemically resistant, electrically insulating and/or mechanically flexible and particularly preferably comprise or consist of a thermoplastic, polyamide, silicone and/or an epoxy.
- the hose 23b and/or the sheathing material 23b encase a wire 23a or optical fiber 23a.
- the left-hand part of the image shows a cross-section along a longitudinal axis of the cable or the optical fiber 9a, 9b, 21, while the right-hand part of the image shows a cross-section perpendicular to the longitudinal axis.
- the cable or optical fiber thus formed has a circular cross-section.
- the tube 23b has an elliptical or flat cross-section, the shorter dimension of which in Figure 18 b) is approximately 50% of the longer dimension and in Figure 18 c) less than 75% of the longer dimension.
- Figure 19 shows an embodiment of the first contact element 2a and the second contact element 2b, wherein the first contact element 2a has a radial projection 24a.
- the contact element 2a has an elevation on its contact surface facing the contact element 2b, which projects in the radial direction beyond the contact surface of the contact element 2a facing the contact element 2b.
- the projection thus tapers in the direction of the contact surface of the contact element 2a facing the contact element 2b.
- the second contact element 2b accordingly has a radial undercut 24b, into which the radial projection 24a engages. In this way, the radial projection 24a is held in the radial undercut 24b.
- the radial undercut 24b is designed here as a recess in that contact surface of the contact element 2b facing the contact element 2a, wherein a radial extension of the recess increases with increasing depth.
- Radial extension is understood to mean the distance from the central axis of the contact element 2a or 2b.
- Figures 20a) to 20f) show embodiments of the first 2a and second 2b contact elements with different combinations of through-openings 25a, 25b that extend through the first contact element 2a and/or the second contact element 2b.
- the through-openings 25a, 25b shown in Figures 20a) to 20f) can also be provided accordingly in the first device 1a and/or the second device 1b.
- first contact element 2a has a through-opening 25a that is perpendicular to the contact surface of the first contact element 2a.
- first contact element 2a has a through-opening 25a that is perpendicular to the contact surface of the first contact element 2a
- second contact element 2b has a through-opening 25b that is perpendicular to the contact surface of the second contact element 2b.
- the through-openings 25a and 25b are arranged with their through-opening directions on a common straight line.
- second contact element 2b has a through opening 25b which is perpendicular to the contact surface of the second contact element 2b.
- Figure 20 b shows an optional design of the through opening 25a and/or 25b.
- the through opening 25a, 25b is funnel-shaped here and tapers from the left surface of the corresponding contact element 25a, 25b to the right upper side.
- the through opening 25a, 25b therefore opens on the left side with a larger diameter than on the right side of the contact element 2a, 2b.
- Figure 20 d) shows a design of the through opening 25a, 25b, which, as can be seen in the right-hand part of the image, has a square cross-section.
- Figure 20 d) it can also be seen by way of example that the contact element 2a, 2b can have an elliptical cross-section.
- Figure 20 f) shows an example of the through-opening 25a, 25b in the first 2a and/or second 2b contact element, wherein the through-opening 25a, 25b has a circular cross-section.
- the through-opening is therefore cylindrical, with a square base in Figure 20 d) and a circular base in Figure 20 f).
- Figures 21 a) to 21 f) show embodiments of the hearing system according to the invention, in which the second device 1b has an outer element 8b that is connected to an auditory canal element 2b, which is the contact element 2b here.
- the outer element 8b is arranged further out in the auditory canal 4 than the contact element 2b.
- the outer element 8b is connected to the contact element 2b via a cable 9 or a light guide 9b, via which energy and/or data can be transmitted to and/or from the second contact element 2b to the outer element 8b.
- the cable 9b or the light guide 9b here has a hose and/or a sheathing material.
- Figures 21 a) to 21 f) show different embodiments of the cable 9b or the light guide 9b.
- the cable 9b has a core which is surrounded by the hose or sheathing material.
- the core can be a wire or an optical fiber.
- the cable 9b or the optical fiber 9b has two sections 9ba and 9bb, which are made of different materials. However, the sections 9ba and 9bb have the same circumference and diameter.
- the cable 9b or the light guide 9b has two sections 9ba and 9bb in which the surrounding material or the hose has a different wall thickness. In the area 9ba it has a smaller wall thickness than in the area 9bb.
- the cable 9b or the light guide 9b borders on the contact element 2b with the section 9bb of the larger cross section and on the outer element 8b with the section 9ba of the smaller cross section.
- Figure 21 d) shows a design in which the cable 9b or the optical fiber 9b has at least two areas 9ba and 9bb of different stiffness against bending over its length.
- the stiffness of the section 9bb that engages the element 2b facing the eardrum 7, here the contact element 2b can be greater than the stiffness of the section that engages the element 8b facing away from the eardrum 7, here the outer element 8b.
- the stiffness of the section 9ba that engages the outer module 8b can also be greater than the stiffness in the section 9bb that engages the second contact element 2b.
- Figure 21 e shows an embodiment in which the cable 9b or the light guide 9b has a different number of tubes covering the central wire or light guide in two sections 9ba and 9bb.
- section 9ba which borders on the outer element 8b
- the cable 9b or the light guide 9b has one tube as a covering and in section 9bb, which borders on the contact element 2b, it has two tubes.
- Figure 21 f shows an embodiment in which the wire 9b or the light guide 9b has a stabilizing component 9bc in its end facing the contact element 2b.
- the stabilizing component 9bc is designed here as a piece of wire that extends from the end adjacent to the second contact element 2b in the sheathing material or hose over part of its length.
- the wire or the light guide can be slightly offset in the sheathing material relative to the central axis, so that an area in which the stabilization component 9bc can be accommodated.
- Figures 22 a) and 22 b) show an embodiment of the invention like that shown in Figure 21 a), in which the second device 1b has an external component 8b in addition to the contact element 2b, which is connected to the contact element 2b via a cable 9b or a light guide 9b. While in Figure 21 a) the cable engages centrally, i.e. in the middle of the second contact element 2b, in Figures 22 a) and 22 b) it is offset to the side.
- the cable 9b or the light guide 9b is therefore arranged on the second contact element 2b at a distance greater than zero from a straight line which is perpendicular to the contact surface of the second contact element 2b with the first contact element 2a and intersects this contact surface at its center.
- the magnetic force elements 5a and 5b are arranged centrally in Figure 22 a). In Figure 22 b) they are laterally offset, i.e. also arranged at a distance greater than zero from the straight line which is perpendicular to the contact surface of the second contact element 1b with the first contact element 2a and intersects this contact surface at its center.
- a corresponding design is also possible for the first device la.
- Figure 23 shows various embodiments of an exemplary hearing system according to the invention, in which the first device la and/or the second device lb has a microphone 26a, 26b.
- the second device lb has a microphone 26b, while the first device la does not have a microphone.
- Such a microphone 26b can, for example, pick up sound signals from outside, which can then be transmitted to the first device la via the contact elements 2a, 2b.
- the first device la has a microphone 26a and the second device lb has a microphone 26b.
- the microphone 26b of the second device lb can in turn be used to record sounds from outside the ear used to transmit them to the first device la.
- the microphone 26a of the first device la can be used, for example, to record noises in the ear canal 4 and, if necessary, to feed them to a signal processing system, for example to generate anti-noise for actively suppressing ambient noise.
- Figure 23 c shows an embodiment in which only the first device 1a has a microphone 26a. This can be used, for example, as described for Figure 23b), to record noises inside the ear canal.
- Figures 24 a) to 24 c) show a design of the first contact element 2a and the second contact element 2b, each of which has a magnetic force element 5a, 5b in its center.
- a magnetic force acts between them.
- the south pole of the magnetic force element 5a of the first contact element 2a faces the second contact element 2b.
- the north pole of the magnetic force element 5b of the second contact element 2b faces the first contact element 2a, so that these magnetic force elements 5a and 5b attract each other.
- the polarities of the magnets can of course also be reversed.
- the magnetic force elements 5a, 5b are each arranged in a center of a contact surface 10a, 10b of the first 2a and the second 2b contact element, via which contact surface 10a, 10b the first and the second contact element rest against each other when in contact, or which face each other when in contact.
- Figures 24a) and 24b) show the second contact element 2b.
- This has a contact pin 14b that is arranged on the contact surface 10b and protrudes from it.
- the contact pin 14b is arranged eccentrically next to the magnetic force element 5b. It is electrically contacted through the second contact element 2b by an electrical contact 15b.
- Figure 24 c) shows a plan view of the contact surface 10a of the first contact element 2a.
- the first contact element 2a has on or in its contact Surface 10a has a circular contact surface 14a which extends in a circular ring around the magnetic force element 5a as the center.
- the radius of the circular contact surface 14a is equal to the distance of the contact element 14b of the second contact element 2b from the center of the contact surface 10b of the second contact element 2b and from the center of the magnetic force element 5b. If in this embodiment the first contact element 2a is brought into contact with the second contact element 2b so that the magnetic force element 5a and the magnetic force element 5b attract each other, the contact pin 14b contacts exactly the contact surface 14a of the first contact element 2a.
- the two contact elements 2a, 2b can rotate relative to each other about a central axis which passes through the centers of the contact surfaces 10a and 10b of the contact elements 2a, 2b and at the same time maintain the electrical contact, since the contact pin 14b slides on the contact surface 14a.
- FIGs 25 to 27 show in the sub-figures a) to d) designs of cables 9 as they can be used in the other figures, in particular Figure 5.
- the figures show different perspectives of the cables.
- the cables 9 are flat cables here. These cables 9 can, for example, protrude from the first and/or second device in the direction of the respective complementary device and contact this with a contact element 2 attached to the end of the cable 9.
- the contact elements 2 are magnetic force elements 5, via which the contact can also be made. The polarity of the magnetic force elements 5 is shown as an example.
- Figure 28 shows corresponding designs of cables 9 as in Figures 25 to 27.
- the cable 9 is arranged between two magnetic force elements 5, which serve as contact elements.
- the cable 9 is twisted by 90° around its longitudinal axis.
- two magnetic force elements are arranged next to each other at the end of the ribbon cable 9 on the same surface of the cable.
- the cable is twisted by 90° again here.
- the ribbon cable widens along its longitudinal direction in the direction of the magnetic force elements 5, so that a wider contact surface is available for them.
- Figure 29 shows further examples of cables 9 with magnetic force elements 5.
- the magnetic force elements 9 are arranged near the end of the ribbon cable 9.
- the end of the cable is formed by contacts 291. These are contacted by conductor tracks 292 that run along the cable 9 on its surface.
- the polarities of the magnetic force elements are shown, as are the poles of the contacts 291. Contacts for transmitting energy and/or data can be made via the contacts 291.
- Figures 30 a) and 30 b) show an embodiment of contact elements 2a, 2b according to an example of the present invention.
- the contact elements 2a and 2b each have a contact surface 10a, 10b that runs parallel to the auditory canal wall when the contact elements are arranged as intended in the auditory canal 4.
- the contact surfaces 10a, 10b also run parallel to a passage direction of the auditory canal 4.
- the first contact element 2a has a step in its contact surface 10a for this purpose, which has a section perpendicular to the passage direction of the auditory canal 4 and then a section parallel to the passage direction of the auditory canal 4.
- the second contact element 2b also has a step in its contact surface 10b for this purpose, which has a section that lies parallel to the passage direction of the auditory canal.
- the first contact element 2a has a first magnetic force element 5a, which is arranged immediately behind, in or on that section of the contact surface 10a that runs parallel to the direction of passage of the auditory canal 4.
- the second contact element 2b has a second magnetic force element 5b in, behind or on that part of the contact surface 10b of the second contact element 2b with which the second contact element 2b lies against the contact surface of the first contact element 2a having the first magnetic force element 5a.
- the magnetic force elements 5a and 5b are located with their north-south directions parallel to the section of the contact surface 10a, 10b, which ra I lei to the direction of passage of the ear canal 4 and are oriented in opposite directions so that they attract each other.
- the magnetic force elements 5a and 5b with their north-south directions are perpendicular to those sections of the contact surfaces 10a, 10b of the first contact element 2a and second contact element 2b that run parallel to the direction of passage of the auditory canal 4. They are again polarized in opposite directions so that they attract each other.
- FIGS. 30 a) and 30 b) allow the contact elements 2a and 2b to be separated from one another by pulling, without generating large force peaks that would displace the first contact element 2a or the first device la in the ear canal.
- Figure 31 shows an example of a design of the system with magnetic force rings 5a, 5b.
- the first contact element 2a has at least one first magnetic force ring 5a as the first magnetic force element and at least one first contact 19a arranged in a magnetic force ring center point of the first magnetic force ring 5a.
- the second contact element 2b also has at least one second magnetic force ring 5b as the second magnetic force element and at least one second contact 19b arranged in a magnetic force ring center point of the second magnetic force ring 5b.
- the contact 19b is designed here as a contact pin 19b which projects beyond an annular surface of the magnetic force ring 5b, in the center point of which it is arranged, in the direction of the contact element 2a.
- the contact 19a is here embedded in a housing of the contact element 2a such that its surface is coplanar with the annular surface of the magnetic force ring 5a.
- the magnetic force rings 5a and/or 5b can be magnets or comprise or consist of magnetizable material.
- the second contact element 2b is contacted by means of a cable 9b, which is designed here as a conductor strip 9b.
- the conductor strip 9b is attached to the second contact element 2b eccentrically, i.e. radially spaced from the center of the magnetic force ring 5b.
- the conductor strip 9b has two conductor tracks that run parallel along the conductor strip 9b. One of the conductor tracks contacts the contact 19b and the other the magnetic force ring 5b.
- the contact 19a and the magnetic force ring 5a are contacted by conductor 9a.
- the contacts 19a, 19b and the conductors 9a and 9b establish a continuous contact via the contact elements 2a and 2b.
- the magnetic force rings 5a, 5b are axially polarized and arranged so that there is a north pole and a south pole on the contact side, so the arrangement is either: o 52a south pole, 52b north pole, 53a south pole, 53b north pole or o 52a north pole, 52b south pole, 53a north pole, 53b south pole.
- Figure 32 shows the design shown in Figure 31 in three perspective views. Reference is made here to the description of Figure 31.
- Figure 33 shows an exemplary design of the contact elements 2a, 2b with cube-shaped magnetic force elements 52, 53, 54 and 55, wherein the poles are marked with a and b.
- the magnetic force elements 52, 53, 54 and 55 are each embedded in a respective housing of the contact elements 2a or 2b, so that their surfaces facing the other contact element 2a, 2b protrude beyond the respective housing.
- the contact element 2b has the magnetic force elements 52 and 54. These are each tilted or tilted about at least one axis (the terms are used synonymously in this document). The at least one axis is parallel to the surface of the housing in which the magnetic force elements 52 and 54 are embedded.
- the first contact element 2a has the magnetic force elements 53 and 55, which are also embedded in that surface of the housing of this contact element 2a which, in the contacted state, faces the second contact element 2b. These magnetic force elements 53 and 55 are embedded in such a way that their surfaces facing the contact element 2b are parallel to the surface of the housing facing the contact element 2b in which they are arranged.
- each contact element is (approximately) perpendicular to the contact surface. before polarization, namely the two magnetic force elements of a contact element 2a, 2b in opposite directions. As a result, the contact elements 2a, 2b can only be connected in one polarity.
- the arrangement is therefore either: o 52a south pole, 52b north pole, 54a north pole, 54b south pole, 53a south pole, 53b north pole, 55a north pole, 55b south pole or o 52a north pole, 52b south pole, 54a south pole, 54b north pole, 53a north pole, 53b south pole, 55a south pole, 55b north pole.
- the second contact element 2b is contacted by a cable 9b, which is a flat cable 9b here.
- This flat cable 9b has two conductors 9ba and 9bb, which run parallel to one another along the cable 9b.
- one of the conductors 9ba, 9bb contacts one of the magnetic force elements 52, 54, which are each electrically conductive.
- the conductor 9ba contacts the magnetic force element 52 and the conductor 9bb contacts the magnetic force element 54, or vice versa.
- the flat cable contacts the contact element 2b eccentrically, i.e. at a distance from its center, which can be defined, for example, by the center of the arrangement of the magnetic force elements 52 and 54.
- this leads to the side of the contact element 2b tipping sideways and first one and then the other pair of magnets is released, which reduces the release force and can be less than the contact force (force that presses the contacts together when connected).
- Figure 34 shows a side view of the arrangement shown in Figure 33 C, seen from the right-hand side there. It can be seen that the magnets 52 and 54 are also tilted about an axis which is perpendicular to the axis about which the magnets 52 and 54 in Figure 33 C are tilted relative to the surface of the contact element 2b, and which is parallel to this surface.
- Figure 35 shows the tilting of the magnetic force elements 52 and 54 in a step-by-step sequence.
- the magnetic force elements 52 and 54 are initially not tilted.
- Figure 35B they are tilted in opposite directions around an axis perpendicular to the plane of the figure.
- Figure 35C shows the situation shown in Figure 53B viewed from the right.
- the magnetic force elements 52 and 54 are not yet tilted around the axis perpendicular to the plane of Figure 35C.
- Figure 35D shows the magnets rotated around this axis against each other.
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Abstract
Description
System mit Magnetverbindung System with magnetic connection
Die Erfindung betrifft ein System mit einer ersten Vorrichtung, die eingerichtet ist, in einem Gehörgang angeordnet zu werden und die ein erstes Kontaktele- ment aufweist, sowie einer zweiten Vorrichtung, die ein zweites Kontaktelement aufweist. Dabei sind das erste und das zweite Kontaktelement eingerichtet, einander zu kontaktieren und bei Kontakt zueinander Energie und/oder Daten zu übertragen. Das erste und das zweite Kontaktelement sind eingerichtet, durch Magnetkraft in Kontakt zueinander gehalten zu werden. Es gibt mehrere Gründe, ein System, zum Beispiel ein Hörgerät, möglichst tief in den äußeren Gehörgang einzusetzen (CIC: completely in the canal). So kann dies ästhetische Gründe haben, da eine solche Hörhilfe von außen nicht bis kaum sichtbar ist, was von vielen Nutzern gewünscht wird. Der Okklusionseffekt, verursacht durch den Gehörgang verschließende Systeme, ist weniger stark ausgeprägt, je geringer das eingeschlossene Volumen und damit je tiefer das System platziert ist. Eine Schallaufnahme tief im Gehörgang führt zudem zu einem natürlicheren Klangempfinden, da die Richtwirkung der Ohrmuschel erhalten bleibt. Auch können betriebsartbedingte Gründe eine Rolle spielen. Bei einigen Systemen ist die Positionierung derart vorgesehen, dass sie nicht von dem Nutzer selbst, sondern nur durch qualifiziertes Fachpersonal (z. B. HNO- Arzt) durchgeführt werden kann. Das Hörgerät kann insbesondere auch vollständig oder teilweise auf dem Trommelfell positioniert sein. Problematisch bei dieser Kategorie von Hörgeräten ist, dass es in bestimmten Situationen möglich sein muss, zumindest Teile des Hörgerätes aus dem Gehörgang zu entfernen. Außerdem ist es in bestimmten Situationen notwendig, an den Teil des Systems, welcher im Ohr getragen wird, Leistung und/oder in irgendeiner Form repräsentierte akustische Signale und/oder andere Daten zu übertragen. The invention relates to a system with a first device which is designed to be arranged in an ear canal and which has a first contact element, and a second device which has a second contact element. The first and second contact elements are designed to contact one another and to transmit energy and/or data when in contact with one another. The first and second contact elements are designed to be held in contact with one another by magnetic force. There are several reasons for inserting a system, such as a hearing aid, as deep as possible into the external auditory canal (CIC: completely in the canal). This can be for aesthetic reasons, as such a hearing aid is not or barely visible from the outside, which is what many users want. The occlusion effect caused by systems that close the auditory canal is less pronounced the smaller the enclosed volume and thus the deeper the system is placed. Recording sound deep in the auditory canal also leads to a more natural sound perception, as the directional effect of the auricle is retained. Reasons related to the operating mode can also play a role. In some systems, positioning is designed in such a way that it cannot be carried out by the user themselves, but only by qualified specialists (e.g. ENT doctor). The hearing aid can also be positioned completely or partially on the eardrum. The problem with this category of hearing aids is that in certain situations it must be possible to remove at least parts of the hearing aid from the auditory canal. In addition, in certain situations it is necessary to transmit power and/or acoustic signals and/or other data represented in some form to the part of the system that is worn in the ear.
Die Unternehmensgruppe Sonova Holding AG führt unter dem Markennamen Phonak das Produkt Lyric, welches tief in den äußeren Gehörgang eingesetzt wird und dort während der Nutzungsdauer des Produktes dauerhaft verbleibt. Die Kapazität der nicht-wiederaufladbaren Batterie bestimmt dabei die Lebensdauer des Produktes, welches daher ca. alle drei Monate von einem Arzt oder Akustiker komplett ausgetauscht werden muss. Vorteilhaft wäre es jedoch, wenn das Gerät mit einer wiederaufladbaren Batterie ausgestattet wäre und es, während es im Ohr getragen wird, wieder aufgeladen werden könnte. The Sonova Holding AG group of companies sells the Lyric product under the Phonak brand name. The Lyric is inserted deep into the external ear canal and remains there for the duration of the product's use. The capacity of the non-rechargeable battery determines the lifespan of the product, which therefore has to be completely replaced by a doctor or audiologist approximately every three months. However, it would be advantageous if the device were equipped with a rechargeable battery and could be recharged while it is being worn in the ear.
Um eine ausreichende Laufzeit garantieren zu können, musste der Hersteller beim Phonak Lyric auf sonst gängige Hörgerätefunktionen verzichten. So besitzt das Gerät eine analoge Signalverarbeitung und keine Anbindungsmöglichkeiten von externen Geräten und Audioquellen. Auch ist eine audiologische Anpassung an den Hörverlust des Nutzers (Fitting) nur sehr eingeschränkt möglich. Darüber hinaus kann der Nutzer nur grundlegende Steuerfunktionen (Sleep- Mode, an/aus, lauter/leiser) mit Hilfe eines Steuerungshilfsmittels (SoundLync), mit dem bestimmte Bewegungen im Ohr ausgeführt werden müssen, bedienen. In order to guarantee a sufficient operating time, the manufacturer had to forego the usual hearing aid functions in the Phonak Lyric. The device has analog signal processing and no connection options for external devices and audio sources. Audiological adaptation to the user's hearing loss (fitting) is also only possible to a very limited extent. In addition, the user can only control basic functions (sleep mode, on/off, louder/quieter) with the help of a control tool (SoundLync). which requires certain movements to be performed in the ear.
Das Earlens Device der Firma Earlens Corporation verfügt über eine Komponente, die direkt auf dasTrommelfell aufgelegt wird und durch eine kontaktlose optische oder, in der neuesten Produktgeneration, induktive Verbindung mit Leistung und Signal versorgt wird. Die Sendelichtquelle oder -spule wird in einem Passstück im Gehörgang platziert. In einem Hinter-dem-Ohr Gehäuse befinden sich Mikrofon(e), Signalprozessor und Batterie. Das System ist damit von außen zu sehen, sofern nicht die Haare des Trägers das Gehäuse hinter dem Ohr verdecken. Problematisch bei diesem Ansatz sind außerdem hohe Verluste bei der Wandlung von elektrischer Energie in optische Strahlung bzw. Magnetfelder und zurück. Weiterhin weist das optische System eine hohe Anfälligkeit durch Verschmutzungen oder fehlerhafte Ausrichtung von Sendelichtquelle und Empfänger auf. Eine kontaktlose Lösung wurde in diesem Fall gewählt, da bisher keine Lösung zur Realisierung einer stabilen und vom Nutzer selbst herstellbaren kabelgebundenen Verbindung mit einer tief im Gehörgang platzierten Komponente existierte. The Earlens Device from Earlens Corporation has a component that is placed directly on the eardrum and is supplied with power and signal through a contactless optical or, in the latest product generation, inductive connection. The transmitting light source or coil is placed in a fitting in the ear canal. The microphone(s), signal processor and battery are located in a behind-the-ear housing. The system can therefore be seen from the outside, provided the wearer's hair does not cover the housing behind the ear. Another problem with this approach is the high losses when converting electrical energy into optical radiation or magnetic fields and back. The optical system is also highly susceptible to contamination or incorrect alignment of the transmitting light source and receiver. A contactless solution was chosen in this case because there was previously no solution for implementing a stable wired connection that the user could establish with a component placed deep in the ear canal.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System bereitzustellen, das eine im Gehörgang angeordnete Komponente aufweist, die leicht mit einer auswechselbaren Komponente verbunden und von dieser getrennt werden kann. The object of the present invention is to provide a system having a component arranged in the ear canal which can be easily connected to and separated from a replaceable component.
Die Aufgabe wird gelöst durch das System nach Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems an. The object is achieved by the system according to claim 1. The dependent claims specify advantageous developments of the system according to the invention.
Erfindungsgemäß wird ein System angegeben, das eine erste Vorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, in einem Gehörgang angeordnet zu werden. Das bedeutet, dass die erste Vorrichtung insbesondere so bemessen ist, dass sie in einen Gehörgang einer Person passt. Die Abmessungen können dabei durchschnittliche Abmessungen der Gesamtbevölkerung oder durchschnittliche Abmessungen einer bestimmten Bevölkerungskohorte, beispielsweise einer bestimmten Altersgruppe, sein. Die Abmessungen können aber auch jene eines individuellen Gehörgangs einer bestimmten Person sein, für die die erste Vorrichtung und das System bemessen wird. Erfindungsgemäß weist das System außerdem eine zweite Vorrichtung auf, die im Gehörgang angeordnet sein kann, jedoch nicht muss. Die zweite Vorrichtung kann beispielsweise auch außerhalb des Gehörgangs angeordnet sein. According to the invention, a system is specified which has a first device which is designed to be arranged in an ear canal. This means that the first device is in particular dimensioned such that it fits into an ear canal of a person. The dimensions can be average dimensions of the entire population or average dimensions of a specific population cohort, for example a specific age group. The dimensions can also be those of an individual ear canal of a specific person for whom the first device and the system are dimensioned. According to the invention, the system also has a second device which can be arranged in the ear canal, but does not have to be. The second device can also be arranged outside the ear canal, for example.
Das erfindungsgemäße System kann vorteilhafterweise ein Hörsystem, ein Hörgerät, ein Kopfhörer, ein In-Ohr-Kopfhörer, eine Medikamentenverabrei- chungsvorrichtung und/oder ein tragbares System (Wearable) zur Überwachung von Vitalparametern (wie beispielsweise Körpertemperatur, Sauerstoffsättigung des Blutes, Blutdruck, Gewebeglukosekonzentration, elektrischen Aktivitäten des Herzens oder des Gehirns, Lage oder Beschleunigung des Körpers, etc.) sein. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße System als Hörsystem und/oder Hörgerät. The system according to the invention can advantageously be a hearing system, a hearing aid, a headset, an in-ear headset, a medication administration device and/or a portable system (wearable) for monitoring vital parameters (such as body temperature, oxygen saturation of the blood, blood pressure, tissue glucose concentration, electrical activities of the heart or brain, position or acceleration of the body, etc.). The system according to the invention is particularly suitable as a hearing system and/or hearing aid.
Die erste Vorrichtung weist erfindungsgemäß ein erstes Kontaktelement auf, und die zweite Vorrichtung weist ein zweites Kontaktelement auf. Das erste und das zweite Kontaktelement sind eingerichtet, einander zu kontaktieren und bei Kontakt zueinander Energie und/oder Daten zwischen der ersten und der zweiten Vorrichtung zu übertragen. Es können also Energie und/oder Daten von der ersten zur zweiten Vorrichtung übertragen werden und/oder von der zweiten zur ersten Vorrichtung übertragen werden. According to the invention, the first device has a first contact element and the second device has a second contact element. The first and second contact elements are designed to contact one another and, when in contact with one another, to transmit energy and/or data between the first and second devices. Energy and/or data can therefore be transmitted from the first to the second device and/or from the second to the first device.
Das erste und das zweite Kontaktelement sind eingerichtet, durch eine Magnetkraft in Kontakt zueinander gehalten zu werden. The first and second contact elements are arranged to be held in contact with each other by a magnetic force.
Vorzugsweise kann das erste Kontaktelement hierfür zumindest ein erstes Magnetkraftelement aufweisen, und es kann das zweite Kontaktelement zumindest ein zweites Magnetkraftelement aufweisen. Es sind dann diese zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Magnetkraftelemente eingerichtet, jeweils eine Magnetkraft aufeinander auszuüben. Es soll in dieser Ausgestaltung also jeweils ein Magnetkraftelement eines ersten Kontaktelementes eine Magnetkraft auf ein Magnetkraftelement des zweiten Kontaktelements ausüben. Die Anzahl der ersten Magnetkraftelemente des ersten Kontaktelements kann gleich sein der Anzahl der zweiten Magnetkraftelemente des zweiten Kontaktelements, es ist aber auch möglich, dass die Anzahl der ersten Mag- netkraftelemente größer oder kleiner als die Anzahl der zweiten Magnetkraf- telemente ist. Preferably, the first contact element can have at least one first magnetic force element for this purpose, and the second contact element can have at least one second magnetic force element. These at least one first and at least one second magnetic force elements are then designed to exert a magnetic force on each other. In this embodiment, a magnetic force element of a first contact element should therefore exert a magnetic force on a magnetic force element of the second contact element. The number of first magnetic force elements of the first contact element can be the same as the number of second magnetic force elements of the second contact element, but it is also possible for the number of first magnetic force elements to be the same. net force elements is greater or smaller than the number of second magnetic force elements.
Unter Magnetkraftelementen sollen hierbei einerseits Magneten und andererseits Elemente mit magnetisierbarem Material verstanden werden, insbesondere Elemente, die Material aufweisen, auf das ein Magnet eine Kraft ausübt und das selbst keine Kraft auf gleiches Material ausübt. Unter Magneten werden Elemente verstanden, die selbst ein Magnetfeld erzeugen, insbesondere Permanentmagneten und Elektromagneten. Magnetic force elements are understood here to mean magnets on the one hand and elements with magnetizable material on the other, in particular elements that have material on which a magnet exerts a force and which itself does not exert a force on the same material. Magnets are understood to mean elements that themselves generate a magnetic field, in particular permanent magnets and electromagnets.
Vorteilhafterweise weist zumindest eines ausgewählt aus dem zumindest einem ersten und dem zumindest einen zweiten Magnetkraftelement einen Magneten auf. Das andere Magnetkraftelement kann ein magnetisierbares Material mit der oben beschriebenen Eigenschaft aufweisen oder aus diesem bestehen. Alternativ kann das zumindest eine erste und das zumindest eine zweite Magnetkraftelement jeweils einen Magneten aufweisen. Advantageously, at least one selected from the at least one first and the at least one second magnetic force element has a magnet. The other magnetic force element can have or consist of a magnetizable material with the property described above. Alternatively, the at least one first and the at least one second magnetic force element can each have a magnet.
Magneten können hierbei Permanentmagneten und/oder Elektromagneten sein. Es kann also beispielsweise eines der Kontaktelemente zumindest einen Elektromagneten als das entsprechende Magnetkraftelement aufweisen und das andere der Kontaktelemente, das mit diesem eine Magnetkraft ausübt, kann magnetisierbares Material als das entsprechende Magnetkraftelement aufweisen. Dieses ist dann bei Kontakt durch den Magneten mittels Magnetkraft gehalten werden. Magnets can be permanent magnets and/or electromagnets. For example, one of the contact elements can have at least one electromagnet as the corresponding magnetic force element and the other of the contact elements, which exerts a magnetic force with it, can have magnetizable material as the corresponding magnetic force element. This is then held in place by the magnet by means of magnetic force when it comes into contact.
Die erste Vorrichtung ist eingerichtet, im Gehörgang angeordnet zu werden. Sie wird dort vorzugsweise mit einer bestimmten Kraft gehalten, so dass sie sich nicht unbeabsichtigt verschiebt. Bevorzugterweise sind dann die Magnetkraftelemente so bemessen, dass sie das erste und das zweite Kontaktelement bei Kontakt zueinander mit einer Kraft in Kontakt zueinander halten, die geringer ist als eine Kraft, die erforderlich ist, um das Kontaktelement und/oder die erste Vorrichtung aus dem Gehörgang zu entfernen. The first device is designed to be arranged in the ear canal. It is preferably held there with a certain force so that it does not move inadvertently. The magnetic force elements are then preferably dimensioned such that they hold the first and second contact elements in contact with each other with a force that is less than a force that is required to remove the contact element and/or the first device from the ear canal.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die erste Vorrichtung und/oder das erste Kontaktelement und/oder die zweite Vorrichtung und/oder das zweite Kontaktelement eine Verankerungskomponente aufweisen, mit der die entsprechende Vorrichtung und/oder das entsprechende Kontaktelement im Gehörgang und/oder auf einem Trommelfell und/oder an einer Ohrmuschel verankerbar ist. Die Verankerungskomponente kann dabei zum Beispiel auf einer äußeren Oberfläche der entsprechenden Vorrichtung bzw. des entsprechenden Kontaktelements angeordnet sein und bei Anordnung der entsprechenden Vorrichtung bzw. des entsprechenden Kontaktelements im Gehörgang die Gehörgangswand kontaktieren, also zwischen der entsprechenden Vorrichtung bzw. dem entsprechenden Kontaktelement und der Gehörgangswand angeordnet sein. Es kann dadurch insbesondere eine Verankerung in dem Sinne hergestellt werden, dass sich die entsprechende Vorrichtung bzw. das entsprechende Kontaktelement mittels der Verankerungskomponente am Gehörgang abstützt. Durch die Verankerungskomponente kann insbesondere jener Kraft entgegengewirkt werden, mit der die entsprechende Vorrichtung bzw. das entsprechende Kontaktelement aus dem Gehörgang entfernt und/oder innerhalb des Gehörgangs bewegt werden kann. In an advantageous embodiment, the first device and/or the first contact element and/or the second device and/or the second Contact element can have an anchoring component with which the corresponding device and/or the corresponding contact element can be anchored in the ear canal and/or on an eardrum and/or on an auricle. The anchoring component can be arranged, for example, on an outer surface of the corresponding device or the corresponding contact element and, when the corresponding device or the corresponding contact element is arranged in the ear canal, can contact the ear canal wall, i.e. be arranged between the corresponding device or the corresponding contact element and the ear canal wall. This can in particular create an anchor in the sense that the corresponding device or the corresponding contact element is supported on the ear canal by means of the anchoring component. The anchoring component can in particular counteract the force with which the corresponding device or the corresponding contact element can be removed from the ear canal and/or moved within the ear canal.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das erste Kontaktelement mit der ersten Vorrichtung mechanisch flexibel, vorzugsweise drehbar und/oder kippbar verbunden sein. Es kann also das erste Kontaktelement gegenüber der ersten Vorrichtung drehbar und/oder kippbar sein. Die Verbindung kann hierzu über ein flexibles Element wie beispielsweise einen Draht, einen Lichtleiter oder einen Streifen hergestellt sein. Hierdurch kann zum einen erzielt werden, dass das erste Kontaktelement im Vorgang des Herstellens des Kontaktes leichter mit dem zweiten Kontaktelement in Kontakt kommt. Darüber hinaus kann eine solche flexible Ausgestaltung verhindern, dass Bewegungen der zweiten Vorrichtung in unerwünschter Weise auf die erste Vorrichtung übertragen werden und diese möglicherweise verschieben. Zusätzlich kann eine solche flexible Ausgestaltung verhindern, dass beim Vorgang des Herstellens des Kontaktes zwischen den beiden Kontaktelementen eine Kraft auf die erste Vorrichtung ausgeübt wird, die zu einer (ggf. ungewünschten) Bewegung der ersten Vorrichtung innerhalb des Gehörgangs führt. Eine solche Bewegung kann beispielsweise ein zu tiefes Hineinschieben der ersten Vorrichtung in den Gehörgang sein, welches Schmerzen oder Verletzungen beim Nutzer verursachen könnte. In diesem Dokument wird mit dem Begriff „Verbindung" die Anordnung des ersten und zweiten Kontaktelements in Kontakt miteinander bezeichnet. In an advantageous embodiment of the invention, the first contact element can be connected to the first device in a mechanically flexible manner, preferably rotatable and/or tiltable. The first contact element can therefore be rotatable and/or tiltable relative to the first device. The connection can be made using a flexible element such as a wire, a light guide or a strip. This can ensure that the first contact element comes into contact with the second contact element more easily during the process of establishing contact. In addition, such a flexible design can prevent movements of the second device from being transmitted to the first device in an undesirable manner and possibly shifting it. In addition, such a flexible design can prevent a force being exerted on the first device during the process of establishing contact between the two contact elements, which leads to a (possibly undesirable) movement of the first device within the ear canal. Such a movement can, for example, be pushing the first device too deep into the ear canal, which could cause pain or injury to the user. In this document, the term "connection" refers to the arrangement of the first and second contact elements in contact with each other.
Sofern Magnete im erfindungsgemäßen System zur Anwendung kommen, können diese vorzugsweise ein Ferrit, zumindest eine seltene Erde, zumindest ein hartmagnetisches Material, Cobalt, Nickel, Neodym, Samarium, aufweisen oder aus einem oder mehreren dieser Stoffe bestehen. Sofern magnetisierbares Material zum Einsatz kommt, kann dieses zum Beispiel Eisen, Stahl, vorzugsweise mit Siliziumzusatz, Eisen-Nickel-Legierung, Eisen-Cobalt-Legierung, aufweisen oder aus diesen Stoffen bestehen. Die Magneten und das magnetisierbare Material können eine oder auch mehrere dieser Stoffe aufweisen. If magnets are used in the system according to the invention, they can preferably contain a ferrite, at least one rare earth, at least one hard magnetic material, cobalt, nickel, neodymium, samarium, or consist of one or more of these substances. If magnetizable material is used, this can, for example, contain iron, steel, preferably with added silicon, iron-nickel alloy, iron-cobalt alloy, or consist of these substances. The magnets and the magnetizable material can contain one or more of these substances.
Die Magnetkraftelemente können vorteilhaft Permanentmagnete und/oder Elektromagnete sein, wobei die Verwendung von Permanentmagneten vorteilhaft ist. Diese können beispielsweise Eisen, Cobalt, Nickel, Neodym, Samarium und/oder anderen Ferriten und/oder seltenen Erden und/oder anderen hartmagnetischen Materialien oder einer Kombination dieser Materialien aufweisen oder aus diesen bestehen. Die Magnetkraftelemente können aber auch Bauteile sein, welche zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material mit weichmagnetischen Eigenschaften wie z.B. Eisen, Stähle mit Silizium- Zusatz, Eisen-Nickel-Legierungen, Eisen-Cobalt-Legierungen und anderen Eisen- und Stahllegierungen bestehen, jedoch keine Permanentmagneten sind. In diesem Fall kann das entsprechende Gegenstück im anderen Kontaktelement ein Permanentmagnet oder Elektromagnet sein. Bei der Verbindung ist daher vorzugsweise eine der folgenden Varianten mindestens gegeben: The magnetic force elements can advantageously be permanent magnets and/or electromagnets, whereby the use of permanent magnets is advantageous. These can, for example, contain or consist of iron, cobalt, nickel, neodymium, samarium and/or other ferrites and/or rare earths and/or other hard magnetic materials or a combination of these materials. The magnetic force elements can also be components which are at least partially made of a ferromagnetic material with soft magnetic properties such as iron, steels with added silicon, iron-nickel alloys, iron-cobalt alloys and other iron and steel alloys, but are not permanent magnets. In this case, the corresponding counterpart in the other contact element can be a permanent magnet or electromagnet. The connection therefore preferably has at least one of the following variants:
Das eine Kontaktelement weist zumindest einen Permanent- und/oder Elektromagneten auf, das andere Kontaktelement weist zumindest ein ferromagnetisches Element auf. One contact element has at least one permanent and/or electromagnet, the other contact element has at least one ferromagnetic element.
Das eine Kontaktelement weist zumindest einen Permanent- und/oder Elektromagneten auf, das andere Kontaktelement weist ebenfalls zumindest einen Permanent- und/oder Elektromagneten auf, wobei die Pole der Magnete für den verbundenen Fall der Verbindung in der bestimmungsgemäßen Position derart ausgerichtet sind, dass eine anziehende Wirkung zwischen dem cider den Magneten des einen Kontaktelement und dem oder den Magneten des anderen Kontaktelement aufeinander vorherrscht. Die Verschlusskraft der Verbindung kann vorteilhafterweise derart ausgestaltet sein, dass sich die Verbindung beim Anlegen einer Kraft an dem lösbaren Kontaktelement beispielsweise durch Ziehen oder Drehen an dem Kontaktelement oder einer mechanisch mit dem Kontaktelement verbundenen weiteren Komponente die Steckverbindung löst, bevor das mit dem lösbaren Kontaktelement verbundene Kontaktelement durch die angelegte Kraft aus ihrer bestimmungsgemäßen Position bewegt wird. Die Verschlusskraft ist daher in einer vorteilhaften Ausführungsform geringer als die Haltekraft einer Verankerungskomponente, mit welcher die Verbindung optional mechanisch verbunden sein kann oder welche die Verbindung beinhalten kann. One contact element has at least one permanent and/or electromagnet, the other contact element also has at least one permanent and/or electromagnet, wherein the poles of the magnets are aligned for the connected case of the connection in the intended position such that an attractive effect between the cider the magnets of one contact element and the magnet(s) of the other contact element prevails on each other. The locking force of the connection can advantageously be designed in such a way that when a force is applied to the detachable contact element, for example by pulling or turning the contact element or another component mechanically connected to the contact element, the plug connection is released before the contact element connected to the detachable contact element is moved from its intended position by the applied force. In an advantageous embodiment, the locking force is therefore lower than the holding force of an anchoring component to which the connection can optionally be mechanically connected or which can contain the connection.
Darüber hinaus kann die Verschlusskraft der Steckverbindung vorteilhafterweise derart ausgestaltet sein, dass die beiden Kontaktelemente sich bei normalen Bewegungen, die der Träger des Systems in seinem Alltag ausführt, nicht voneinander lösen. Bevorzugt kann die Verschlusskraft >= 50 mN, besonders bevorzugt >= 100 mN sein. Dies hat den Vorteil, dass die Verbindung beim Tragen des Systems aufrechterhalten werden kann und somit auch während des Betriebs eine Übertragung von Leistung und/oder Daten über die Steckverbindung möglich ist. In addition, the locking force of the plug connection can advantageously be designed in such a way that the two contact elements do not separate from each other during normal movements that the wearer of the system performs in his everyday life. The locking force can preferably be >= 50 mN, particularly preferably >= 100 mN. This has the advantage that the connection can be maintained when the system is worn and thus a transmission of power and/or data via the plug connection is also possible during operation.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann zumindest eines, optional aber auch mehrere oder alle der magnetischen Elemente von einem weiteren Material ummantelt sein, um so beispielsweise eine bessere Korrosionsbeständigkeit, biologische Verträglichkeit oder einen anderen Vorteil zu erzielen. Dieses Ummantelungsmaterial kann beispielsweise ein Edelmetall wie Gold, Platin, Iridium oder eine Legierung daraus oder auch ein anderes Material wie beispielsweise ein Kunststoff (z.B. Silikon, Parylene), eine Keramik oder eine Kombination daraus aufweisen oder sein. In an advantageous embodiment of the invention, at least one, but optionally also several or all of the magnetic elements can be coated with another material in order to achieve, for example, better corrosion resistance, biological compatibility or another advantage. This coating material can, for example, comprise or be a precious metal such as gold, platinum, iridium or an alloy thereof or another material such as a plastic (e.g. silicone, parylene), a ceramic or a combination thereof.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann die Ummantelung eines oder mehrerer Magnetkraftelemente ein nicht magnetisches Material aufweisen oder daraus bestehen, wobei sich durch die Dicke der Ummantelung im Bereich zwischen dem zumindest einen Magnetkraftelement des einen Kontaktelements und dem zumindest einen Magnetkraftelement des anderen Kontaktelements die magnetische Kraft, die zwischen den zumindest zwei Magnetkraftelementen aufeinander wirkt, gezielt reduzieren lässt. Analog zur Verwendung eines Abstandselements kann auch hier der Vorteil beispielsweise darin liegen, dass ein Arbeitsbereich der Magnetkraft eingestellt werden kann, der weniger stark von Fertigungstoleranzen beeinflusst ist. Es können aber auch andere Vorteile, die durch die Verwendung eines Abstandselements erzielt werden können, mit Hilfe der Ummantelung erreicht werden. In a further advantageous embodiment of the invention, the casing of one or more magnetic force elements can comprise or consist of a non-magnetic material, whereby the thickness of the casing in the area between the at least one magnetic force element of one contact element and the at least one magnetic force element of the other contact element can be used to specifically reduce the magnetic force acting on one another between the at least two magnetic force elements. The advantage of using a spacer element can also be that a working range of the magnetic force can be set that is less influenced by manufacturing tolerances. However, other advantages that can be achieved by using a spacer element can also be achieved with the help of the sheath.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das erste und/oder das zweite Kontaktelement und/oder dessen jeweiliges Magnetkraftelement und/oder die erste Vorrichtung und/oder die zweite Vorrichtung eine Ummantelung aufweisen, die das entsprechende Kontaktelement und/oder das entsprechende Magnetkraftelement und/oder die entsprechende Vorrichtung vollständig oder vollständig mit Ausnahme einer elektrischen Kontaktierung bedeckt. Dabei ist die elektrische Kontaktierung vorzugsweise jene Kontaktierung, über die bei Kontakt Energie und/oder Daten zwischen der ersten und der zweiten Vorrichtung übertragen werden können. Es kann die gesamte erste Vorrichtung und/oder die gesamte zweite Vorrichtung eine solche Ummantelung aufweisen, von denen ja die entsprechenden Kontaktelemente und deren Magnetkraftelemente Teil sind. In an advantageous embodiment, the first and/or the second contact element and/or its respective magnetic force element and/or the first device and/or the second device can have a casing that covers the corresponding contact element and/or the corresponding magnetic force element and/or the corresponding device completely or completely with the exception of an electrical contact. The electrical contact is preferably the contact via which energy and/or data can be transmitted between the first and the second device upon contact. The entire first device and/or the entire second device can have such a casing, of which the corresponding contact elements and their magnetic force elements are part.
Die Ummantelung kann das entsprechende Kontaktelement wie beschrieben auch vollständig bedecken, so dass das entsprechende Kontaktelement bzw. das entsprechende Magnetkraftelement an keinem Punkt seiner Oberfläche offenliegt. Eine Energie- und/oder Datenübertragung kann dennoch möglich sein, beispielsweise über optische, kapazitive und/oder induktive Kopplung. The sheathing can also completely cover the corresponding contact element as described, so that the corresponding contact element or the corresponding magnetic force element is not exposed at any point on its surface. Energy and/or data transmission can still be possible, for example via optical, capacitive and/or inductive coupling.
Die Ummantelung ist vorzugsweise korrosionsbeständig und/oder biologisch verträglich. Vorteilhafterweise ist die Ummantelung nicht magnetisierbar und nicht magnetisch. Vorteilhafte Materialien für die Ummantelung sind zum Beispiel Gold, Platin, Iridium, eine Legierung aus den genannten Stoffen und/oder Kunststoff. Kunststoffe können beispielsweise Silikon und/oder Parylene sein. Die Ummantelung kann alternativ oder zusätzlich auch Keramik aufweisen oder daraus bestehen. Weist die Ummantelung Metalle auf, so können das erste und das zweite Kontaktelement galvanisch gekoppelt sein, selbst wenn die Ummantelung das entsprechende Element vollständig bedeckt. The sheath is preferably corrosion-resistant and/or biologically compatible. The sheath is advantageously non-magnetizable and non-magnetic. Advantageous materials for the sheath are, for example, gold, platinum, iridium, an alloy of the above-mentioned substances and/or plastic. Plastics can be, for example, silicone and/or parylene. The sheath can alternatively or additionally comprise or consist of ceramic. If the sheath comprises metals, the first and second contact elements can be galvanically coupled, even if the sheath completely covers the corresponding element.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das erste und/oder das zweite Kontaktelement eine Ummantelung oder Abdeckschicht zumindest in einem Bereich aufweisen, der mit dem anderen Kontaktelement in Kontakt ist, wenn das erste und das zweite Kontaktelement einander kontaktieren, so dass Energie und/oder Daten zwischen ihnen übertragbar sind. Diese Ummantelung oder Schicht ist vorzugsweise nicht magnetisierbar und nicht magnetisch. Eine Dicke dieser Ummantelung oder Schicht kann dann derart gewählt sein, dass die Magnetkraft das erste und das zweite Kontaktelement bei Kontakt mit einer Kraft in Kontakt zueinander hält, die geringer ist, als eine Kraft, die erforderlich ist, um das erste Kontaktelement und/oder die erste Vorrichtung aus dem Gehörgang zu entfernen. Durch eine solche Ummantelung oder Schicht kann also die Magnetkraft, mit der das erste und das zweite Kontaktelement zueinander in Kontakt sind, eingestellt werden. Vorzugsweise wird die Magnetkraft mit Blick auf die vorteilhafte Verankerung der entsprechenden Komponente eingestellt, so dass die Verankerung die entsprechende Komponente mit einer größeren Kraft im Gehörgang hält als die Magnetkraft zwischen erstem und zweitem Kontaktelement. In an advantageous embodiment of the invention, the first and/or the second contact element has a sheath or cover layer at least in one area that is in contact with the other contact element when the first and second contact elements contact each other, so that energy and/or data can be transferred between them. This sheath or layer is preferably non-magnetizable and non-magnetic. A thickness of this sheath or layer can then be selected such that the magnetic force holds the first and second contact elements in contact with each other when in contact with a force that is less than a force that is required to remove the first contact element and/or the first device from the ear canal. Such a sheath or layer can therefore be used to adjust the magnetic force with which the first and second contact elements are in contact with each other. The magnetic force is preferably adjusted with a view to the advantageous anchoring of the corresponding component, so that the anchoring holds the corresponding component in the ear canal with a greater force than the magnetic force between the first and second contact elements.
Generell ist vorzugsweise die Magnetkraft in einem Zustand, in dem das erste und das zweite Kontaktelement miteinander in Kontakt sind, größer oder gleich 1 mN, vorzugsweise größer oder gleich 15 mN, vorzugsweise größer oder gleich 20 mN, vorzugsweise größer oder gleich 50 mN, vorzugsweise größer oder gleich 100 mN und/oder kleiner oder gleich 1000 mN, vorzugsweise kleiner cider gleich 800 mN, vorzugsweise kleiner oder gleich 600 mN, vorzugsweise kleiner oder gleich 500 mN, vorzugsweise kleiner oder gleich 400 mN, vorzugsweise kleiner oder gleich 300 mN. In general, the magnetic force in a state in which the first and second contact elements are in contact with each other is preferably greater than or equal to 1 mN, preferably greater than or equal to 15 mN, preferably greater than or equal to 20 mN, preferably greater than or equal to 50 mN, preferably greater than or equal to 100 mN and/or less than or equal to 1000 mN, preferably less than or equal to 800 mN, preferably less than or equal to 600 mN, preferably less than or equal to 500 mN, preferably less than or equal to 400 mN, preferably less than or equal to 300 mN.
Die entsprechende Magnetkraft kann auch durch die Art der Magneten und/oder des magnetisierbaren Materials eingestellt werden. Ist der Magnet ein Elektromagnet, so kann über den Stromfluss in der Spule des Elektromagneten die Magnetkraft eingestellt werden. Darüber hinaus kann besagte Ummantelung oder Abdeck-Schicht dazu dienen, die Magnetkraft auf den gewünschten Wertebereich einzustellen. The corresponding magnetic force can also be adjusted by the type of magnet and/or the magnetizable material. If the magnet is an electromagnet, the magnetic force can be adjusted by the current flow in the coil of the electromagnet. In addition, the sheath or covering layer can be used to adjust the magnetic force to the desired range of values.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das zumindest eine erste und/oder das zumindest eine zweite Kontaktelement auf einer dem je- weils anderen der Kontaktelemente im Kontakt zugewandten Oberfläche zumindest ein Abstandselement aufweisen. Das Abstandselement kann also auf jener Oberfläche des ersten und/oder des zweiten Kontaktelements angeordnet sein, die der Oberfläche des anderen Kontaktelements zugewandt ist, wenn die Kontaktelemente so miteinander in Kontakt sind, dass Energie und/oder Daten zwischen der ersten und der zweiten Vorrichtung übertragen werden können. Das Abstandselement kann in dieser Ausgestaltung den Abstand zwischen dem zumindest einen ersten und dem zumindest einen zweiten Kontaktelement am Ort des Abstandselements bestimmen. Hierzu kann das Abstandselement zum Beispiel über die Oberfläche überstehen, auf der es angeordnet ist. Bevorzugterweise hat das Abstandselement eine Höhe, gemessen senkrecht zu jener Oberfläche des Kontaktelements, auf der es angeordnet ist, die kleiner ist als ein Durchmesser dieses Kontaktelements in Richtung parallel zu dieser Oberfläche. Bevorzugterweise ist die Höhe des Abstandselements beispielsweise kleiner oder gleich 5 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 4 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 3 mm und/oder größer als oder gleich 250 pm, besonders bevorzugt größer oder gleich 500 pm. In an advantageous embodiment of the invention, the at least one first and/or the at least one second contact element can be arranged on a because the surface facing the other of the contact elements in contact has at least one spacer element. The spacer element can therefore be arranged on that surface of the first and/or the second contact element which faces the surface of the other contact element when the contact elements are in contact with one another in such a way that energy and/or data can be transmitted between the first and the second device. In this embodiment, the spacer element can determine the distance between the at least one first and the at least one second contact element at the location of the spacer element. To this end, the spacer element can, for example, protrude beyond the surface on which it is arranged. Preferably, the spacer element has a height, measured perpendicular to the surface of the contact element on which it is arranged, which is smaller than a diameter of this contact element in the direction parallel to this surface. Preferably, the height of the spacer element is, for example, less than or equal to 5 mm, particularly preferably less than or equal to 4 mm, particularly preferably less than or equal to 3 mm and/or greater than or equal to 250 pm, particularly preferably greater than or equal to 500 pm.
Derartige Abstandselemente können unter anderem dazu dienen, die Magnetkraft einzustellen, mit der das erste und das zweite Kontaktelement zueinander in Kontakt gehalten werden. Bei gegebenen Magneten wird die Magnetkraft umso kleiner sein, je größer das Abstandselement ist. Such spacer elements can be used, among other things, to adjust the magnetic force with which the first and second contact elements are kept in contact with each other. For a given magnet, the larger the spacer element, the smaller the magnetic force will be.
Darüber hinaus können derartige Abstandselemente auch dazu dienen, bestimmte Verkippungen des ersten Kontaktelements gegenüber dem zweiten Kontaktelement zu bewirken, wenn diese miteinander in Kontakt sind. Die Kontaktelemente können vorteilhaft in die entsprechende erste bzw. zweite Vorrichtung integriert sein. In diesem Fall können die Abstandselemente auch eine Verkippung der Vorrichtungen gegeneinander bewirken. In addition, such spacer elements can also serve to cause certain tilting of the first contact element relative to the second contact element when they are in contact with each other. The contact elements can advantageously be integrated into the corresponding first or second device. In this case, the spacer elements can also cause the devices to tilt relative to each other.
Vorzugsweise können zwischen den Kontaktelementen zwei oder mehr solcher Abstandselemente vorgesehen sein. So definieren beispielsweise zwei Abstandselemente eine Gerade parallel zu den Kontaktflächen der Kontaktelemente, um die die Kontaktelemente bzw. die Vorrichtungen kippbar sein können. Eine solche Kippbewegung kann dann insbesondere so gestaltet sein, dass durch sie die Kontaktelemente an den Magnetkraftelementen mittels eines Hebels um die Abstandselemente voneinander entfernt werden können. Wird sodann am zweiten Kontaktelement eine Zugkraft aufgebracht, so kann diese ein Drehmoment um die Abstandselemente erzeugen, dass die Magnetkraftele- mente voneinander entfernt. Gleichzeitig kann dennoch gewährleistet werden, dass die Kontaktelemente bei Abwesenheit einer solchen Zugkraft fest aneinandergehalten und in Kontakt miteinander gehalten werden. Preferably, two or more such spacer elements can be provided between the contact elements. For example, two spacer elements define a straight line parallel to the contact surfaces of the contact elements, around which the contact elements or the devices can be tilted. Such a tilting movement can then be designed in particular so that through them the contact elements on the magnetic force elements can be moved away from each other by means of a lever around the spacer elements. If a pulling force is then applied to the second contact element, this can generate a torque around the spacer elements that moves the magnetic force elements away from each other. At the same time, it can still be ensured that the contact elements are held firmly together and kept in contact with each other in the absence of such a pulling force.
Vorteilhafterweise können die zwei oder mehr Abstandselemente auf einer der einander zugewandten Oberflächen eines der Kontaktelemente angeordnet sein oder auf beide Kontaktflächen verteilt angeordnet sein. Advantageously, the two or more spacer elements can be arranged on one of the mutually facing surfaces of one of the contact elements or can be arranged distributed over both contact surfaces.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann zumindest eines der Magnetkraftelemente auf oder in zumindest einer der Oberflächen angeordnet sein, auf denen die Abstandselemente angeordnet sind. Dabei kann besonders bevorzugt das zumindest eine Magnetkraftelement auf einer Seite oder beiden Seiten einer Reihe von Abstandselementen, die vorzugsweise gerade ist, neben der Reihe der Abstandselemente, betrachtet in Richtung parallel zur Oberfläche, angeordnet sein. Bevorzugterweise ragen dabei die Abstandselemente in Richtung senkrecht zur entsprechenden Oberfläche über die Magnetkraftelemente hinaus. Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, um das oben beschriebene Verkippen und die Hebelwirkung um die Abstandselemente zu bewirken. In an advantageous embodiment of the system according to the invention, at least one of the magnetic force elements can be arranged on or in at least one of the surfaces on which the spacer elements are arranged. In this case, the at least one magnetic force element can particularly preferably be arranged on one side or both sides of a row of spacer elements, which is preferably straight, next to the row of spacer elements, viewed in the direction parallel to the surface. Preferably, the spacer elements protrude beyond the magnetic force elements in the direction perpendicular to the corresponding surface. Such an embodiment is particularly advantageous in order to bring about the tilting and the lever effect around the spacer elements described above.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann mindestens ein mechanisches Abstandselement (bevorzugt mindestens zwei Abstandselemente) vorgesehen sein, welches auf zumindest einem der Kontaktelemente angebracht ist und bei bestimmungsgemäßer Herstellung der magnetkraftschlüssigen Verbindung zwischen den gegenüberliegenden (Kontakt-)Oberflächen der Kontaktelemente positioniert ist. Hierdurch kann an der Stelle des zumindest einen Abstandselements ein definierter Abstand der Kontaktelemente hergestellt werden, wodurch sich die magnetische Kraft, die zwischen dem zumindest einen Magnetkraftelement des einen Kontaktelements und dem zumindest einen Magnetkraftelement des anderen Kontaktelement wirkt, gezielt gegenüber einem direkten Kontakt der entsprechenden magnetischen Elemente reduzieren lässt. Bevorzugt ragt das mindestens eine Abstandselement daher aus dem entsprechenden Kontaktelement heraus und ragt dabei auch über das zumindest eine Magnetelement hinaus. Dies ist unter anderem vorteilhaft, um eventuelle her- stellungs- oder anderweitig bedingte Toleranzen der Magnetkraftelemente cider anderer Bauteile hinsichtlich der Größe oder anderer Bauteilparameter auszugleichen, da mit dieser Methode der Magnetkraftbereich, in dem sich die zumindest zwei Magnetkraftelemente im Fall der Verbindung befinden, gezielt variiert werden. So lässt sich ein günstigeres Verhältnis der Veränderung der Magnetkraft zur Veränderung des Abstands der zumindest zwei Magnetkraftelemente zueinander einstellen, wodurch unter anderem auch der Einfluss von Fertigungstoleranzen auf die maximale Magnetkraft bei Kontakt zwischen den Steckerkomponenten reduziert werden kann. Günstiger meint in diesem Zusammenhang, dass die Veränderung der Magnetkraft durch Veränderung der Magnetkraftelemente zueinanderweniger stark ausfällt. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist hierbei der Abstand der komplementären Magnetkraftelemente der beiden Kontaktelemente bei bestimmungsgemäßer Verbindung <= 5 mm, bevorzugt <= 4 mm, besonders bevorzugt <= 3 mm und >= 100 pm, bevorzugt >= 250 pm, besonders bevorzugt >= 500 pm. In an advantageous embodiment of the invention, at least one mechanical spacer element (preferably at least two spacer elements) can be provided, which is attached to at least one of the contact elements and is positioned between the opposite (contact) surfaces of the contact elements when the magnetic force-locking connection is established as intended. This allows a defined distance between the contact elements to be established at the location of the at least one spacer element, whereby the magnetic force acting between the at least one magnetic force element of one contact element and the at least one magnetic force element of the other contact element can be specifically reduced compared to direct contact between the corresponding magnetic elements. Preferably, the at least one spacer element therefore protrudes from the corresponding contact element and also protrudes beyond the at least one magnetic element. This is advantageous, among other things, in order to compensate for any manufacturing or other tolerances of the magnetic force elements or other components with regard to size or other component parameters, since this method can be used to specifically vary the magnetic force range in which the at least two magnetic force elements are located when connected. In this way, a more favorable ratio of the change in magnetic force to the change in the distance between the at least two magnetic force elements can be set, which, among other things, can also reduce the influence of manufacturing tolerances on the maximum magnetic force when there is contact between the plug components. More favorable in this context means that the change in magnetic force due to the change in the magnetic force elements relative to one another is less pronounced. In a particularly advantageous embodiment, the distance between the complementary magnetic force elements of the two contact elements when connected as intended is <= 5 mm, preferably <= 4 mm, particularly preferably <= 3 mm and >= 100 pm, preferably >= 250 pm, particularly preferably >= 500 pm.
Die Länge, mit der das mindestens eine Abstandselement aus der Steckerkomponente herausragen kann, ist dabei bevorzugt kleiner als der Durchmesser des Kontaktelementes gemessen orthogonal zu der Richtung, in die das mindestens eine Abstandselement aus dem Kontaktelement herausragt. Besonders bevorzugt ist der besagte Durchmesser in dieser Richtung kleiner als der Durchmesser des Gehörgangs der Person, bei der die Verbindung im Ohr angeordnet sein soll. Bevorzugt ragt das mindestens eine Abstandselement weniger als 2 mm, besonders bevorzugt weniger als 1 mm aus dem Kontaktelement heraus. The length by which the at least one spacer element can protrude from the plug component is preferably smaller than the diameter of the contact element measured orthogonally to the direction in which the at least one spacer element protrudes from the contact element. Particularly preferably, said diameter in this direction is smaller than the diameter of the ear canal of the person in whose ear the connection is to be arranged. Preferably, the at least one spacer element protrudes less than 2 mm, particularly preferably less than 1 mm, from the contact element.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können mehrere Abstandselemente in einer Reihe an einem oder beiden der Kontaktelemente angeordnet sein. Das zumindest eine Magnetkraftelement des Kontaktelement kann bei dieser Ausführungsform bevorzugt neben dem zumindest einen Abstandselement angeordnet sein, kann jedoch auch darunter angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform, bei der mindestens zwei Abstandselemente in einer Reihe an einem oder beiden der Kontaktelemente angeordnet sind, kann das zumindest eine Magnetkraftelement vorzugsweise seitlich dieser Reihe angeordnet sein. In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung können mindestens zwei magnetische Elemente an dem Kontaktelement angeordnet sein, wobei jeweils mindestens ein Magnetkraftelement auf jeder Seite der durch die Anordnung der Abstandselemente entstehenden Reihe angeordnet ist. Das entsprechend komplementäre Kontaktelement kann dabei ebenfalls Magnetkraftelemente derart angeordnet aufweisen, dass bei einer hergestellten Verbindung eine magnetkraftschlüssige Verbindung entsteht. In a preferred embodiment of the invention, several spacer elements can be arranged in a row on one or both of the contact elements. The at least one magnetic force element of the contact element can in this embodiment preferably be arranged next to the at least one spacer element, but can also be arranged underneath. In a preferred embodiment in which at least two spacer elements are arranged in a row on one or both of the contact elements, the at least one magnetic force element can preferably be arranged to the side of this row. In a particularly preferred embodiment of the invention, at least two magnetic elements can be arranged on the contact element, with at least one magnetic force element being arranged on each side of the row created by the arrangement of the spacer elements. The corresponding complementary contact element can also have magnetic force elements arranged in such a way that a magnetically force-locking connection is created when a connection is established.
Dies kann für den Fall einer hergestellten Verbindung dazu führen, dass ein Kippmechanismus der beiden Kontaktelemente zueinander entsteht. Die Kontaktelemente können dadurch definiert zueinander verkippt werden, ohne die mechanische Verbindung zu unterbinden. Für die bevorzugte Ausführung der Erfindung, bei der zumindest zwei Magnetkraftelemente auf beiden Seiten der durch die Anordnung der Abstandselemente entstandenen Reihe angeordnet sind, können die Kontaktelemente entweder in die eine oder in die andere, zu dem jeweiligen Magnetkraftelement hinweisende Richtung gekippt werden. If a connection is established, this can lead to a tilting mechanism of the two contact elements relative to each other. The contact elements can thus be tilted relative to each other in a defined manner without preventing the mechanical connection. For the preferred embodiment of the invention, in which at least two magnetic force elements are arranged on both sides of the row created by the arrangement of the spacer elements, the contact elements can be tilted either in one or the other direction pointing towards the respective magnetic force element.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung ist, dass Kräfte, die beispielsweise durch Bewegungen einer die Verbindung tragenden Person verursacht werden oder von außen auf diese Personen wirken, durch den Kippmechanismus ausgeglichen werden können und somit diese Kräfte nicht zu einem Lösen der Verbindung führen. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung ist, dass eine Verbindung unter verschiedenen Winkeln der beiden Kontaktelemente zueinander hergestellt werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Kontaktelemente in einem Teil des Gehörgangs einer Person angeordnet werden sollen, in dem dieser Gehörgang nicht gerade sondern gewinkelt verläuft. Auch kann es herstellungsbedingt vorteilhaft sein, für den Fall einer hergestellten Verbindung unterschiedliche Winkel der Kontaktelemente zueinander zuzulassen, da die Gehörgänge individuell unterschiedlich gewinkelt verlaufen. Gegenüber einer Ausführung, bei der ein oder mehrere der Kontaktelemente eine fest abgewinkelte Form aufweisen, hat dies außerdem folgenden Vorteil: Bei Ausführung der Verbindung mit beispielsweise zwei entgegengesetzt gepolten Magnetkraftelementen und mit einem fest abgeschrägten Winkel der Kontaktoberfläche zu dessen Längsachse ergibt sich automatisch eine definierte Händigkeit der Verbindung, d.h. beim Einführen der Verbindung in einen linken oder einen rechten Gehörgang ergäbe sich eine feste und unterschiedliche Orientierung der magnetischen und elektrischen Pole einer solchen Verbindung bezogen auf den Kopf. Bei kippend gelagerter Ausführung einer Verbindung ergibt sich diese Einschränkung dagegen nicht. An advantage of this embodiment of the invention is that forces caused, for example, by movements of a person wearing the connection or acting on these people from the outside can be balanced out by the tilting mechanism and thus these forces do not lead to a loosening of the connection. A further advantage of this embodiment of the invention is that a connection can be made at different angles of the two contact elements to each other. This is particularly advantageous if the contact elements are to be arranged in a part of a person's ear canal in which this ear canal is not straight but angled. It can also be advantageous for manufacturing reasons to allow different angles of the contact elements to each other in the case of a connection, since the ear canals individually run at different angles. Compared to a design in which one or more of the contact elements have a fixed angled shape, this also has the following advantage: When making the connection with, for example, two With oppositely polarized magnetic force elements and with a fixed beveled angle of the contact surface to its longitudinal axis, a defined handedness of the connection automatically results, ie when the connection is inserted into a left or right ear canal, a fixed and different orientation of the magnetic and electrical poles of such a connection in relation to the head would result. However, this restriction does not apply when a connection is designed to be tilted.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann zumindest eines der Kontaktelemente einen bei Kontakt in Richtung von dem anderen der Kontaktelemente ausgehenden Verlauf haben, der geknickt ist. Das entsprechende Kontaktelement kann also zwei Abschnitte aufweisen, die zueinander in einem Winkel von ungleich 180° stehen. Vorzugsweise kann dies ein stumpfer Winkel sein. Durch eine solche Ausgestaltung kann das Kontaktelement zum einen dem Verlauf des Gehörgangs am Ort folgen, wo es angeordnet ist. Darüber hinaus kann auf diese Weise aber auch ein Hebelmechanismus realisiert werden, der eine Trennung der Kontaktelemente gegen die Magnetkraft begünstigt, wenn eine Zugkraft in geeigneter Richtung ausgeübt wird. Ist das entsprechende Kontaktelement in die entsprechende erste oder zweite Vorrichtung integriert, also innerhalb eines Gehäuses der entsprechenden Vorrichtung angeordnet, so kann auch dieses Gehäuse die beschriebene geknickte Form haben. In an advantageous embodiment, at least one of the contact elements can have a bent course that extends in the direction of the other contact element when in contact. The corresponding contact element can therefore have two sections that are at an angle of other than 180° to one another. This can preferably be an obtuse angle. With such a design, the contact element can follow the course of the auditory canal at the location where it is arranged. In addition, a lever mechanism can also be implemented in this way that promotes separation of the contact elements against the magnetic force when a pulling force is exerted in a suitable direction. If the corresponding contact element is integrated into the corresponding first or second device, i.e. arranged within a housing of the corresponding device, this housing can also have the bent shape described.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann sowohl das erste als auch das zweite Kontaktelement jeweils zumindest einen Magneten aufweisen. Es können dann die Magneten der Kontaktelemente so angerordnet sein, dass sie einander anziehen, wenn sich die Kontaktelemente in einer Lage zueinander befinden, in der Energie und/oder Daten zwischen der ersten und der zweiten Vorrichtung übertragbar sind. Außerdem können die Magneten vorzugsweise so angeordnet sein, dass sie einander abstoßen, wenn sich die Kontaktelemente in einer Lage zueinander befinden, in der keine bestimmungsgemäße Energie- und/oder Datenübertragung herstellbar ist. Weisen also die Kontaktelemente Kontakte auf, über die die Daten und/oder die Energie übertragen wird, so kann jeweils ein Nordpol eines Kontaktelements an einem Südpol des anderen Kontaktelements liegen. In Positionen, wo die Kontaktelemente nicht miteinander in Kontakt aber hinreichend nahe für eine Magnetkraftwirkung sind, kann die Kraftwirkung der Magneten aufeinander die Kontaktelemente in eine Position ziehen, so dass die Kontakte in bestimmungsgemäßem Kontakt sind. Unter Kontakten sollen hierbei nicht nur galvanische Kontakte, sondern auch Übertragungsstrecken für induktive, kapazitive und/oder optische Übertragung verstanden werden. In an advantageous embodiment of the invention, both the first and the second contact element can each have at least one magnet. The magnets of the contact elements can then be arranged in such a way that they attract one another when the contact elements are in a position relative to one another in which energy and/or data can be transmitted between the first and the second device. In addition, the magnets can preferably be arranged in such a way that they repel one another when the contact elements are in a position relative to one another in which no intended energy and/or data transmission can be established. If the contact elements therefore have contacts via which the data and/or energy is transmitted, a north pole of one contact element can be located on a south pole of the other contact element. In positions where the contact elements are not in contact with one another but are sufficiently close for a magnetic force to act, the force of the magnets on one another can move the contact elements in pull into a position so that the contacts are in the correct contact. Contacts here are not only understood to mean galvanic contacts, but also transmission paths for inductive, capacitive and/or optical transmission.
Mögliche Prinzipien für die Übertragung von Leistung und/oder Daten können beispielhaft in zwei Kategorien unterteilt werden: eine kabelgebundene (galvanische) Übertragung und eine kabellose Übertragung. Mögliche Ausführungen einer kabellosen Energieübertragung sind unter anderem, aber nicht ausschließlich, eine kapazitive, eine induktive oder eine elektromagnetisch (inkl. optische) Energieübertragung oder eine Kombination daraus. Possible principles for the transmission of power and/or data can be divided into two categories: wired (galvanic) transmission and wireless transmission. Possible designs of wireless energy transmission include, but are not limited to, capacitive, inductive or electromagnetic (including optical) energy transmission or a combination thereof.
Bei der kabelgebundenen Übertragung kann die Übertragung galvanisch erfolgen. Hierzu können bei einer möglichen Ausführung der Erfindung die Kontaktelemente über mindestens zwei kompatible Steckkontakte, Federkontakte, federgelagerte Stiftkontakte, offenliegende Elektrodenkontakte, etc. oder einer Kombination daraus, verfügen, die bei einer Herstellung der Verbindung eine elektrische Kontaktierung zwischen den Kontaktelementen erzeugt und so eine Leistungs- und/oder Datenübertragung zwischen den beiden Kontaktelementen ermöglicht. In the case of wired transmission, the transmission can be galvanic. For this purpose, in one possible embodiment of the invention, the contact elements can have at least two compatible plug contacts, spring contacts, spring-loaded pin contacts, exposed electrode contacts, etc. or a combination thereof, which creates an electrical contact between the contact elements when the connection is made and thus enables power and/or data transmission between the two contact elements.
Die Kontakte können ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen. Bei einer möglichen Ausführung der Erfindung können die Kontakte mit einem korrosionsbeständigen Metall (wie beispielsweise Gold, Platin, Iridium oder Legierungen daraus) überzogen sein oder bestehen daraus. The contacts may comprise an electrically conductive material. In one possible embodiment of the invention, the contacts may be coated with or consist of a corrosion-resistant metal (such as gold, platinum, iridium or alloys thereof).
Bei einerweiteren möglichen Ausführung kann der elektrische Kontakt über ein oder mehrere Magnetkraftelemente oder deren Ummantelung hergestellt werden. In another possible design, the electrical contact can be made via one or more magnetic force elements or their sheathing.
Die Formen der den elektrischen Kontakt herstellenden Oberflächen können dabei vorteilhafterweise rund (Kugelsegment), oval (Ellipsoidsegment), spitz (z.B. kegel- oder pyramidenförmig), flach, kronenartig oder anders geformt sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die elektrischen Kontakte oder Kontaktflächen ein- oder beidseitig gefedert und/oder mechanisch flexibel mit dem entsprechenden Kontaktelement verbunden sein. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die elektrischen Kontakte starr mit dem Kontaktelement verbunden sein. The shapes of the surfaces establishing the electrical contact can advantageously be round (spherical segment), oval (ellipsoidal segment), pointed (e.g. conical or pyramidal), flat, crown-like or otherwise shaped. In an advantageous embodiment of the invention, the electrical contacts or contact surfaces can be spring-loaded on one or both sides and/or connected to the corresponding contact element in a mechanically flexible manner. In another advantageous embodiment of the invention, the electrical contacts can be rigidly connected to the contact element.
Bei einer möglichen Ausführung einer induktiven Energieübertragung zwischen den Kontaktelementen können beide Kontaktelemente über jeweils mindestens eine Spule verfügen, wobei in dem einen Kontaktelement mit Hilfe einer geeigneten elektrischen Schaltung und der einen oder mehrerer Spule(n) ein magnetisches Wechselfeld erzeugt werden kann, welches in der/den Spulen in dem anderen Kontaktelement eine Wechselspannung induziert. Dabei können Leistung und/oder Audiosignale und/oder andere Daten von dem einen Kontaktelement auf das andere übertragen werden. Auch ist eine gleichzeitige oder zeitversetzte Übertragung von Leistung und/oder Daten in entsprechend anderer Richtung möglich. In one possible embodiment of inductive energy transfer between the contact elements, both contact elements can each have at least one coil, whereby an alternating magnetic field can be generated in one contact element using a suitable electrical circuit and one or more coils, which induces an alternating voltage in the coil(s) in the other contact element. Power and/or audio signals and/or other data can be transferred from one contact element to the other. Simultaneous or delayed transmission of power and/or data in a correspondingly different direction is also possible.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann die Wechselspannung in dem das Wechselfeld empfangenden Kontaktelement oder in einer daran angeschlossenen weiteren Komponente mit Hilfe einer geeigneten elektrischen Schaltung gleichgerichtet und zur Ladung einer wiederaufladbaren Batterie verwendet werden. In an advantageous embodiment of the invention, the alternating voltage in the contact element receiving the alternating field or in a further component connected thereto can be rectified with the aid of a suitable electrical circuit and used to charge a rechargeable battery.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung können eine oder mehrere der Magnetkraftelemente derart zu den Spulen positioniert sein, dass sie die Übertragung von Leistung und/oder Daten positiv beeinflussen, indem sie die Kupplung zwischen den Spulen durch geeignete Feldführung verbessern oder die Induktivität durch Reduktion des magnetischen Widerstands erhöhen. In an advantageous embodiment of the invention, one or more of the magnetic force elements can be positioned relative to the coils in such a way that they positively influence the transmission of power and/or data by improving the coupling between the coils through suitable field guidance or increasing the inductance by reducing the magnetic resistance.
In einer vorteilhaften Ausführung einer kapazitiven Energieübertragung zwischen den Kontaktelementen können beide Komponenten über jeweils mindestens eine elektrisch leitende Oberfläche verfügen, welche beide für eine Übertragung von Leistung und/oder Daten möglichst konform und möglichst dicht zueinander, jedoch elektrisch voneinander isoliert positioniert werden, um einen Kondensator mit möglichst hoher Kapazität zu bilden. In dem einen Kontaktelement kann mit Hilfe einer geeigneten elektrischen Schaltung eine Wechselspannung erzeugt werden und dort an den Kondensator angelegt werden. Die auf Grund des entstehenden elektrischen Feldes im Kondensatorteil des anderen Kontaktelementes erzeugte Spannung kann in einer möglichen Ausführung der Erfindung mit Hilfe einer geeigneten elektrischen Schaltung gleichgerichtet und nach einer möglichen elektrischen (Tiefpass-)Filterung zur Ladung einer wiederaufladbaren Batterie verwendet werden. In an advantageous embodiment of a capacitive energy transfer between the contact elements, both components can each have at least one electrically conductive surface, both of which are positioned as conformally and as close to each other as possible for the transmission of power and/or data, but electrically insulated from each other in order to form a capacitor with the highest possible capacity. An alternating voltage can be generated in one contact element using a suitable electrical circuit and applied to the capacitor there. The voltage generated in the capacitor part of the other contact element due to the resulting electrical field can be According to the invention, the voltage can be rectified using a suitable electrical circuit and, after possible electrical (low-pass) filtering, used to charge a rechargeable battery.
In einer vorteilhaften Ausführung einer optischen Übertragung von Leistung cider Energie zwischen den Kontaktelementen können in der einen Steckerkomponente eine oder mehrere Lichtquellen (beispielsweise LED, Laserdiode, etc.) mit einem Emissionsspektrum im Bereich von 350 nm - 2000 nm (vorzugsweise im Bereich 550 nm - 1600 nm, besonders: 1400 nm - 1600 nm derart untergebracht sein, dass mit oder ohne Hilfe eines oder mehrerer geeigneter optischer Elemente (optische Linse, etc.) die optische Strahlung möglichst vollständig auf ein optisches Empfangselement in der anderen Steckerkomponente (Photodiode, Solarzelle, etc.) gerichtet werden kann und so dort durch beispielsweise den inneren photoelektrischen Effekt eine Ladungstrennung und somit eine Spannung erzeugbar ist, welche beispielsweise zur Ladung einer wiederaufladbaren Batterie verwendet werden kann. Alternativ können eine oder mehrere Lichtquellen in einer weiteren Komponente untergebracht sein, mit der der Magnetstecker derart mechanisch und optisch verbindbar ist, so dass das von der weiteren Komponente erzeugte Licht beispielsweise über einen oder mehrere Lichtwellenleiter (z.B. Glasfaser(n)) an den Magnetstecker übertragen werden kann. Dabei kann die optische Emissionsleistung sowohl zeitlich konstant als auch über die Zeit variierend sein. Eine parallele Übertragung von Daten ist durch geeignete Modulation der Lichtquelle oder einen zweiten Übertragungskanal bei anderer Wellenlänge oder räumlicher Trennung ebenfalls möglich. Auch ist eine ausschließliche Übertragung von Daten denkbar, wobei die optische Energie nicht zum Laden einer wiederaufladbaren Batterie verwendet werden muss. In an advantageous embodiment of an optical transmission of power or energy between the contact elements, one or more light sources (for example LED, laser diode, etc.) with an emission spectrum in the range of 350 nm - 2000 nm (preferably in the range 550 nm - 1600 nm, in particular: 1400 nm - 1600 nm) can be accommodated in one plug component in such a way that, with or without the aid of one or more suitable optical elements (optical lens, etc.), the optical radiation can be directed as completely as possible onto an optical receiving element in the other plug component (photodiode, solar cell, etc.) and a charge separation and thus a voltage can be generated there, for example through the internal photoelectric effect, which can be used, for example, to charge a rechargeable battery. Alternatively, one or more light sources can be accommodated in a further component to which the magnetic plug can be mechanically and optically connected in such a way that the light generated by the further component can be transmitted, for example, via one or more optical fibers (e.g. Optical fiber(s)) to the magnetic connector. The optical emission power can be either constant over time or vary over time. Parallel transmission of data is also possible through suitable modulation of the light source or a second transmission channel with a different wavelength or spatial separation. Exclusive transmission of data is also conceivable, whereby the optical energy does not have to be used to charge a rechargeable battery.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können beide Kontaktelemente jeweils ein oder mehrere Permanentmagneten aufweisen, die so ausgerichtet sind, dass sie nur in einer Lage oder nur in einer eingeschränkten Anzahl von Lagen einander anziehen. Dadurch richten sie sich, wenn sie sich annähern, aufgrund der Magnetkräfte von alleine so aus, dass sie in eine der Lagen geraten, in der es eine Anziehung gibt. Weist zumindest eines der beiden Kontaktelemente zumindest einen Elektromagnet auf, so lässt sich durch eine Umkehrung der Polung durch Umkehrung des Stromes zwischen Lagen wechseln oder ein aktives Lösen der Verbindung realisieren. In an advantageous embodiment, both contact elements can each have one or more permanent magnets that are aligned in such a way that they only attract each other in one position or only in a limited number of positions. As a result, when they approach each other, they align themselves due to the magnetic forces so that they end up in one of the positions in which there is an attraction. If at least one of the two contact elements has at least one electromagnet, it is possible to switch between positions by reversing the polarity by reversing the current or to use an active Realize the connection is released.
Ganz allgemein kann erfindungsgemäß das erste und das zweite Kontaktelement eine galvanische, eine kapazitive, eine induktive, eine elektromagnetische und/oder eine optische Verbindung zur Übertragung der Energie und/oder der Daten darstellen. In general, according to the invention, the first and second contact elements can represent a galvanic, a capacitive, an inductive, an electromagnetic and/or an optical connection for transmitting the energy and/or the data.
Vorteilhafterweise können das erste und das zweite Kontaktelement zueinander kompatible Kontakte aufweisen, also Kontakte, die bei Kontakt Energie und/oder Daten übertragen. Besonders vorteilhaft kann das erste und/oder das zweite Kontaktelement ein Steckkontakt, Federkontakt, federgelagerter Stiftkontakt, und/oder ein offen liegender Elektrodenkontakt sein. Mit solchen Kontaktelementen kann dann eine galvanische Kopplung hergestellt werden. Advantageously, the first and second contact elements can have compatible contacts, i.e. contacts that transmit energy and/or data when in contact. Particularly advantageously, the first and/or second contact element can be a plug contact, spring contact, spring-loaded pin contact, and/or an exposed electrode contact. A galvanic coupling can then be established using such contact elements.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn von zwei miteinander in Kontakt bringbaren Oberflächen des ersten und des zweiten Kontaktelements eine Oberfläche konkav ist und/oder die andere Oberfläche konvex ist. Auf diese Weise wird das Zusammenbringen der Kontaktelemente gefördert und die richtige Position gesichert. Eine oder beide der miteinander in Kontakt bringbaren Oberflächen können vorteilhaft kugelsegmentförmig, ellipsoidsegmentförmig, kegelförmig, pyramidenförmig oder kronenförmig sein. It is particularly advantageous if one surface of two surfaces of the first and second contact elements that can be brought into contact with one another is concave and/or the other surface is convex. In this way, the bringing together of the contact elements is promoted and the correct position is ensured. One or both of the surfaces that can be brought into contact with one another can advantageously be spherical segment-shaped, ellipsoidal segment-shaped, conical, pyramid-shaped or crown-shaped.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann die Energie und/oder die Daten optisch übertragen werden. Hierzu kann das erste oder das zweite Kontaktelement eine Lichtquelle aufweisen, beispielsweise eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode. Es kann dann das andere der Kontaktelemente ein optisches Empfangselement, beispielsweise eine Photodiode oder eine Solarzelle aufweisen. Die Lichtquelle und das Empfangselement sind dann so an den Kontaktelementen angeordnet, dass bei bestimmungsgemäßer Position der Kontaktelemente zueinander in Kontakt die Lichtquelle Licht auf das optische Empfangselement strahlt. Zum Finden dieser Position sind ebenfalls die vorgeschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft, in denen die Magnetkraftwirkung die den Kontakt herstellenden Elemente in die richtige Position zueinander bewegt. In an advantageous embodiment of the system according to the invention, the energy and/or the data can be transmitted optically. For this purpose, the first or the second contact element can have a light source, for example a light-emitting diode or a laser diode. The other of the contact elements can then have an optical receiving element, for example a photodiode or a solar cell. The light source and the receiving element are then arranged on the contact elements in such a way that when the contact elements are in the correct position in contact with one another, the light source shines light onto the optical receiving element. The prescribed embodiments in which the magnetic force moves the elements establishing the contact into the correct position relative to one another are also advantageous for finding this position.
Vorteilhaft kann die Lichtquelle ein Emissionsspektrum im Bereich von größer oder gleich 350 nm, vorzugsweise größer oder gleich 550 nm, besonders bevorzugt größer oder gleich 1400 nm und/oder kleiner oder gleich 2000 nm, vorzugsweise kleiner oder gleich 1600 nm aufweisen. Das optische Empfangselement hat dann vorzugsweise ein Empfangsspektrum, in welches das Emissionsspektrum der Lichtquelle fällt, vorzugsweise vollständig fällt. Advantageously, the light source can have an emission spectrum in the range of greater or equal to 350 nm, preferably greater than or equal to 550 nm, particularly preferably greater than or equal to 1400 nm and/or less than or equal to 2000 nm, preferably less than or equal to 1600 nm. The optical receiving element then preferably has a reception spectrum in which the emission spectrum of the light source falls, preferably completely.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Energie und/oder die Daten optisch übertragen werden. Es kann hierzu die zweite Vorrichtung vorteilhaft zumindest einen Lichtwellenleiter aufweisen, mit dem Licht zum zweiten Kontaktelement leitbar ist. Es kann dann das erste Kontaktelement ein optisches Empfangselement, vorzugsweise zumindest eine Photodiode oder zumindest eine Solarzelle aufweisen. Es kann wiederum das optische Empfangselement vorzugsweise eingerichtet sein, Lichtenergie im Bereich von größer oder gleich 350 nm, vorzugsweise größer oder gleich 550 nm, besonders bevorzugt größer oder gleich 1400 nm und/oder kleiner oder gleich 2000 nm, vorzugsweise kleiner oder gleich 1600 nm in Spannung umzuwandeln. In an advantageous embodiment, the energy and/or the data can be transmitted optically. For this purpose, the second device can advantageously have at least one optical waveguide with which light can be guided to the second contact element. The first contact element can then have an optical receiving element, preferably at least one photodiode or at least one solar cell. The optical receiving element can in turn preferably be set up to convert light energy in the range of greater than or equal to 350 nm, preferably greater than or equal to 550 nm, particularly preferably greater than or equal to 1400 nm and/or less than or equal to 2000 nm, preferably less than or equal to 1600 nm, into voltage.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das erste Kontaktelement am Ende eines Kabels angeordnet sein, dessen anderes Ende mit einem weiteren Element der ersten Vorrichtung verbunden ist. Es kann zusätzlich oder alternativ das zweite Kontaktelement am Ende eines Kabels angeordnet sein, dessen anderes Ende mit einem weiteren Element der zweiten Vorrichtung verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung ist das Kontaktelement gegenüber dem weiteren Element der entsprechenden Vorrichtung flexibel beweglich. Hierdurch kann sich das Kontaktelement mit der Wirkung der Magnetkraft von selbst in die durch die Wirkung der Magnetkraft vorgegebene Position begeben, in der dann der Kontakt zur Übertragung von Energie und/oder Daten hergestellt wird. Vorteilhaft kann das weitere Element der ersten Vorrichtung eine Trommelfellkomponente sein, die auf einem Trommelfell der das System benutzenden Person angeordnet sein und mit diesem in Kontakt angeordnet sein. Die Trommelfellkomponente kann dann eingerichtet sein, Schwingungen direkt auf das Trommelfell zu übertragen. Hier ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das erste Kontaktelement mit dieser Trommelfellkomponente über zumindest ein Kabel oder einen Lichtleiter verbunden ist. Auf diese Weise kann das erste Kontaktelement mit dem zweiten Kontaktelement in Kontakt gebracht werden, ohne dass dabei die Trommelfellkomponente verschoben wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das weitere Element der ersten Vorrichtung zwei Teilelemente aufweisen, die z.B. durch ein Kabel miteinander verbunden sind. Dabei kann eines der Teilelemente, das dem Trommelfell zugewandt ist, die Trommelfellkomponente sein und die andere Teilkomponente ein Zwischenelement, dass einerseits, z.B. über ein Kabel, mit dem Kontaktelement verbunden ist und das andererseits, z.B. über ein Kabel, mit dem Trommelfellmodul verbunden ist. Das Zwischenelement kann vorteilhaft mit einer Verankerungskomponente im Gehörgang untergebracht sein. In an advantageous embodiment of the invention, the first contact element can be arranged at the end of a cable, the other end of which is connected to another element of the first device. Additionally or alternatively, the second contact element can be arranged at the end of a cable, the other end of which is connected to another element of the second device. This embodiment allows the contact element to be flexibly movable relative to the other element of the corresponding device. As a result, the contact element can move itself, with the effect of the magnetic force, into the position predetermined by the effect of the magnetic force, in which contact is then established for the transmission of energy and/or data. The other element of the first device can advantageously be a tympanic membrane component that can be arranged on a tympanic membrane of the person using the system and arranged in contact with it. The tympanic membrane component can then be set up to transmit vibrations directly to the tympanic membrane. Here, it is particularly advantageous if the first contact element is connected to this tympanic membrane component via at least one cable or an optical fiber. In this way, the first contact element can be brought into contact with the second contact element without the tympanic membrane component being displaced. In an advantageous embodiment, the further element of the first device can have two sub-elements that are connected to one another, for example by a cable. One of the sub-elements that faces the eardrum can be the eardrum component and the other sub-component can be an intermediate element that is connected to the contact element, for example by a cable, and that is connected to the eardrum module, for example by a cable. The intermediate element can advantageously be accommodated in the auditory canal with an anchoring component.
In einer möglichen Ausführung der Erfindung kann die Verbindung bzw. das erste Kontaktelement mit einer Trommelfellkomponente verbunden oder Bestandteil einer Trommelfellkomponente sein, die zumindest teilweise auf dem Trommelfell einer Person angeordnet werden kann. Die Verbindung kann dabei direkt mechanisch fest oder auch mechanisch zumindest teilweise entkoppelt, aber elektrisch leitend über ein Kabel mit derTrommelfellkomponente verbunden sein. Das Kabel kann einen oder mehrere Drähte und/oder mindestens eine Leiterbahn enthalten, welche bevorzugt durch ein isolierendes Material, bevorzugt Kunststoff, gegeneinander und gegenüber der Umgebung isoliert sind. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann es sich bei dem Kabel um eine flexible Leiterplatte auf Polyimidsubstrat mit Leiterbahnen handeln, die überwiegend Gold aufweisen oder daraus bestehen. In one possible embodiment of the invention, the connection or the first contact element can be connected to a tympanic membrane component or can be part of a tympanic membrane component that can be arranged at least partially on the tympanic membrane of a person. The connection can be directly mechanically fixed or at least partially mechanically decoupled but electrically connected to the tympanic membrane component via a cable. The cable can contain one or more wires and/or at least one conductor track, which are preferably insulated from one another and from the environment by an insulating material, preferably plastic. In a preferred embodiment of the invention, the cable can be a flexible circuit board on a polyimide substrate with conductor tracks that predominantly contain or consist of gold.
Besonders vorteilhafterweise kann das Kabel flexibel oder spiralförmig verwunden sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Kabel eine Flexibilität gegenüber Verdrehung derart aufweisen, dass sich bei einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen gegenüber einer Ausgangsposition eine Verwindung einstellt und hierbei zu einer Zugspannung in Richtung einer Achse zwischen der Trommelfellkomponente und der Magnetkupplung führt, die einerseits groß genug ist, um beim Einführen der Magnetkupplung in den Gehörgang zu einer effektiven Verkürzung des Drahts längs der genannten Achse zu führen, andererseits aber gering genug ist, um kein Verrutschen oder Abziehen der Trommelfellkomponente vom Trommelfell zu verursachen, und wobei das hierbei auf die Trommelfellkomponente wirkende Drehmoment gering genug ist, um eine Verdrehung derTrommelfellkomponente oder eine Verletzung des Trommelfells zu vermeiden. Vorzugsweise stellt sich eine Verwindung, die für eine effektive Verkürzung Kabels auf eine dem bestimmungsgemäßen Abstand zwischen Trommelfellkomponente und Magnetkupplung entsprechende Länge ausreicht, bei einer Anzahl von Umdrehungen <=10, bevorzugt <=5 weiter bevorzugt <=2 ein. Vorzugsweise ist die Flexibilität des Drahts/Kabels/der Kabelkomponente derart ausgestaltet, dass eine Anzahl von Umdrehungen >=0.5, bevorzugt >=1, weiter bevorzugt >=2, weiter bevorzugt >=5, weiter bevorzugt >=10 nicht zu einer Zugkraft oder zu einem Drehmoment auf die Trommelfellkomponente führt, die zu einem Verrutschen oder einer Ablösung der Trom- melfellkomponente vom Trommelfell führt oder die mittelbar oder unmittelbar zu einer Verletzung des Trommelfells führt. The cable can be particularly advantageously flexible or twisted in a spiral shape. In a further advantageous embodiment, the cable can have a flexibility with respect to twisting such that after a certain number of revolutions relative to a starting position, a twisting occurs and in this case leads to a tensile stress in the direction of an axis between the eardrum component and the magnetic coupling, which is on the one hand large enough to lead to an effective shortening of the wire along said axis when the magnetic coupling is inserted into the ear canal, but on the other hand is small enough not to cause the eardrum component to slip or be pulled off the eardrum, and the torque acting on the eardrum component is small enough to prevent the eardrum component from twisting or injuring the eardrum. Preferably, a twisting occurs which is sufficient for an effective shortening of the cable to a length corresponding to the intended distance between the eardrum component and the magnetic coupling is sufficient with a number of turns <=10, preferably <=5, more preferably <=2. Preferably, the flexibility of the wire/cable/cable component is designed such that a number of turns >=0.5, preferably >=1, more preferably >=2, more preferably >=5, more preferably >=10 does not lead to a tensile force or a torque on the eardrum component that leads to slipping or detachment of the eardrum component from the eardrum or that leads directly or indirectly to injury to the eardrum.
Vorteilhafterweise kann das zumindest eine Kabel einen oder mehrere Drähte aufweisen. Dabei können beim Vorhandensein mehrerer Drähte ein oder mehrere Drähte jeweils zu Adern des gleichen Potentials zusammengefasst sein. Drähte unterschiedlichen Potentials können durch Isoliermaterial gegeneinander getrennt sein. Ein oder mehrere Drähte gleichen Potentials können durch Isoliermaterial umgeben sein. Advantageously, the at least one cable can have one or more wires. If there are several wires, one or more wires can be combined to form cores of the same potential. Wires of different potentials can be separated from one another by insulating material. One or more wires of the same potential can be surrounded by insulating material.
Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Kabel auch zumindest eine Leiterbahn aufweisen, die auf einer Leiterplatte angeordnet ist, wobei die Leiterplatte vorzugsweise flexibel ist. Unter einer Leiterplatte soll hierbei vorzugsweise ein sich flächig erstreckendes Objekt verstanden werden, das besonders bevorzugt eine ausgezeichnete Längsrichtung aufweist, in der es sich weiter erstreckt als in der hierzu senkrechten Querrichtung. Vorzugsweise erstreckt es sich zumindest doppelt so weit, besonders bevorzugt zumindest fünf Mal so weit, in der Längsrichtung wie in der Querrichtung. Die Leiterbahn kann auf jener durch die Längsrichtung und die Querrichtung aufgespannten Fläche aufgebracht sein. Vorzugsweise wird der zumindest eine Draht und/oder die zumindest eine Leiterbahn mittels zumindest einem isolierenden Material gegenüber einer Umgebung isoliert. Alternatively or additionally, the at least one cable can also have at least one conductor track that is arranged on a circuit board, the circuit board preferably being flexible. A circuit board is preferably understood here to be an object that extends over a surface and that particularly preferably has a distinct longitudinal direction in which it extends further than in the transverse direction perpendicular thereto. It preferably extends at least twice as far, particularly preferably at least five times as far, in the longitudinal direction as in the transverse direction. The conductor track can be applied to the area spanned by the longitudinal direction and the transverse direction. The at least one wire and/or the at least one conductor track is preferably insulated from the environment by means of at least one insulating material.
Vorteilhafterweise kann das zumindest eine Kabel als eine Gold aufweisende oder aus Gold bestehende Schicht auf einem Polyimidsubstrat ausgebildet sein. Advantageously, the at least one cable can be formed as a layer comprising or consisting of gold on a polyimide substrate.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das zumindest eine Kabel flexibel und/oder spiralförmig so ausgestaltet sein, dass ein Abstand zwischen dem ersten Kontaktelement und dem am anderen Ende des Kabels angeordneten Element, also beispielsweise dem Trommelfellelement, elastisch veränderbar ist. In an advantageous embodiment, the at least one cable can be flexible and/or spirally designed such that a distance between the first contact element and the element arranged at the other end of the cable, for example the eardrum element, can be elastically changed.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann das zumindest eine Kabel der ersten Vorrichtung gegen Verwindung elastisch sein, so dass es bei Verwindung um eine Mindestanzahl an Umdrehungen eine Zugkraft zwischen dem ersten Kontaktelement und dem am anderen Ende des Kabels angeordneten weiteren Element der ersten Vorrichtung bewirkt. Vorzugsweise ist diese Kraft so bemessen, dass sie das erste Kontaktelement im Gehörgang hält und/oder so, dass sie ein Verrutschen und/oder Verdrehen des am anderen Ende des Kabels angeordneten Elements der ersten Vorrichtung vermeidet. In an advantageous embodiment of the system according to the invention, the at least one cable of the first device can be elastic against twisting, so that when twisted by a minimum number of turns, it causes a tensile force between the first contact element and the further element of the first device arranged at the other end of the cable. This force is preferably dimensioned such that it holds the first contact element in the ear canal and/or such that it prevents slipping and/or twisting of the element of the first device arranged at the other end of the cable.
Vorzugsweise wird diese Bedingung erfüllt für zumindest 0,5 Umdrehungen, besonders bevorzugt zumindest 1 Umdrehung, weiter bevorzugt zumindest 2 Umdrehungen, weiter bevorzugt zumindest 5 Umdrehungen, weiter bevorzugt zumindest 10 Umdrehungen. Preferably, this condition is met for at least 0.5 revolutions, particularly preferably at least 1 revolution, further preferably at least 2 revolutions, further preferably at least 5 revolutions, further preferably at least 10 revolutions.
Vorzugsweise ist das Kabel so ausgestaltet, dass eine Verwindung um weniger als 2, vorzugsweise weniger als 5, weiter vorzugsweise weniger als 10 Umdrehungen nicht zu einem Verrutschen oder Verdrehen des am anderen Ende des Kabels angeordneten weiteren Elements der ersten Vorrichtung führt. Preferably, the cable is designed such that a twisting of less than 2, preferably less than 5, more preferably less than 10 turns does not lead to slipping or twisting of the further element of the first device arranged at the other end of the cable.
Vorteilhaft an den hier beschriebenen Ausgestaltungen ist unter anderem, dass beispielsweise eine Trommelfellkomponente auf dem Trommelfell platziert werden kann, ohne dass eine andere, beispielsweise im Gehörgang getragene Komponente wie beispielsweise die Magnetkupplung, die durch das erste und das zweite Kontaktelement gebildet wird, oder eine mit der Magnetkupplung verbundene Komponente den Platzierungsvorgang der Trommelfellkomponente auf dem Trommelfell erschweren oder verhindern könnte. Die Trommelfellkomponente kann dabei einen Aktor aufweisen, der bei Beaufschlagung mit einem entsprechenden elektrischen Signal eine akustische Schwingung derart erzeugt, dass sie einen Höreindruck bei der Person erzeugt, bei der die Trommelfellkomponente auf dem Trommelfell platziert ist. In diesem Fall kann die Verbindung der Kontaktelemente dazu dienen, das elektrische Signal ausgehend von einer weiteren, beispielsweise im Gehörgang, im oder am Ohr der Person platzierten Außenkomponente an die Trommelfellkomponente weiterzuleiten. Die Außenkomponente kann dabei direkt mechanisch fest mit dem Kontaktelement verbunden sein oder auch mechanisch zumindest teilweise entkoppelt, aber elektrisch und/oder optisch, beispielsweise mit einem oder mehreren Kabeln und/oder Lichtleitern, mit dem Kontaktelement verbunden sein. One of the advantages of the embodiments described here is that, for example, a tympanic membrane component can be placed on the tympanic membrane without another component, for example one worn in the ear canal, such as the magnetic coupling formed by the first and second contact elements, or a component connected to the magnetic coupling, making it difficult or impossible to place the tympanic membrane component on the tympanic membrane. The tympanic membrane component can have an actuator which, when subjected to a corresponding electrical signal, generates an acoustic vibration such that it creates an auditory impression in the person whose tympanic membrane component is placed on the tympanic membrane. In this case, the The connection of the contact elements serves to transmit the electrical signal from another external component, for example one placed in the ear canal, in or on the ear of the person, to the eardrum component. The external component can be directly mechanically connected to the contact element or can be mechanically at least partially decoupled, but electrically and/or optically connected to the contact element, for example with one or more cables and/or light guides.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die zweite Vorrichtung ein Gehörgangelement aufweisen, das im Gehörgang anordenbar ist und welches das zweite Kontaktelement aufweist. Vorzugsweise kann die zweite Vorrichtung außerdem ein Außenelement aufweisen, das weiter außen als das Gehörgangelement im Gehörgang oder außerhalb des Gehörgangs anordenbar ist, wobei vorzugsweise das zweite Kontaktelement am Gehörgangelement angeordnet ist, z.B. fest angeordnet ist. In an advantageous embodiment of the invention, the second device can have an auditory canal element that can be arranged in the auditory canal and which has the second contact element. Preferably, the second device can also have an outer element that can be arranged further out than the auditory canal element in the auditory canal or outside the auditory canal, wherein preferably the second contact element is arranged on the auditory canal element, e.g. is arranged fixedly.
Das zweite Kontaktelement kann dabei direkt mechanisch fest mit der Gehörgangskomponente verbunden sein oder auch mechanisch zumindest teilweise entkoppelt, aber elektrisch, beispielsweise mit einem oder mehreren Kabeln oder Lichtleitern mit der Gehörgangskomponente verbunden sein. In diesem Fall kann das Verbindungselement dazu dienen, von der Außenkomponente Leistung und/oder Daten an die Gehörgangskomponente zu übertragen. Die Außenkomponente kann dabei fest mit dem Kontaktelement verbunden sein oder auch mechanisch zumindest teilweise entkoppelt, aber elektrisch und/oder optisch, beispielsweise durch zumindest ein Kabel und/oder Lichtleiter mit dem Magnetstecker verbunden sein. Das Außenelement und das Gehörgangelement können also über zumindest ein Kabel und/oder zumindest einen Lichtleiter verbunden sein, über die Energie und/oder Daten an und/oder vom zweiten Kontaktelement übertragbar sind, wobei vorzugsweise der Lichtleiter und/oder das Kabel flexibel ist. The second contact element can be directly mechanically connected to the auditory canal component or can be at least partially mechanically decoupled but electrically connected to the auditory canal component, for example with one or more cables or optical fibers. In this case, the connecting element can be used to transmit power and/or data from the external component to the auditory canal component. The external component can be firmly connected to the contact element or can be at least partially mechanically decoupled but electrically and/or optically connected to the magnetic plug, for example by at least one cable and/or optical fiber. The external element and the auditory canal element can therefore be connected via at least one cable and/or at least one optical fiber, via which energy and/or data can be transmitted to and/or from the second contact element, wherein the optical fiber and/or the cable is preferably flexible.
Vorteilhafterweise kann das Gehörgangelement eine wiederaufladbare Batterie aufweisen. Diese kann dann beispielsweise von der Außenkomponente über das Kontaktelement elektrisch und/oder optisch aufgeladen werden. Über das zweite Kontaktelement können außerdem Audiosignale, Steuersignale, Konfigurationsdaten, Statusdaten und/oder andere Daten von der Außenkomponente an die Gehörgangskomponente oder in umgekehrter Richtung von der Gehörgangskomponente an die Außenkomponente übertragen werden. Advantageously, the ear canal element can have a rechargeable battery. This can then be charged electrically and/or optically, for example, by the external component via the contact element. The second contact element can also transmit audio signals, control signals, configuration data, status data and/or other data from the external component to the ear canal component or vice versa from the ear canal component to the external component.
Die mechanische Entkopplung des zweiten Kontaktelements kann so gestaltet sein, dass ein flexibles Kabel von der Gehörgangskomponente nach außen bzw. von der Außenkomponente nach innen reicht, an dessen Ende jeweils das zweite Kontaktelement angebracht ist. Es kann auch von beiden Komponenten ein flexibles Kabel der jeweils anderen Komponente zugewandt sein. Das (bzw. die) Kabel sind vorteilhafterweise so gestaltet, dass sie in Summe genauso lang oder länger sind als die in der bestimmungsgemäßen Endposition zu überbrückende Distanz, also als der Abstand zwischen der Außenkomponente und der Gehörgangskomponente. Eine Überlänge des Kabels gegenüber dieser Distanz kann vorteilhafterweise im Bereich zwischen 100 pm und 5 mm liegen. Vorteilhafter kann das Kabel außerdem so flexibel sein, dass es zu erwartende Fehlausrichtungen (rotatorisch und/oder lateral) ausgleichen kann und sich so legen kann, dass die überschüssige Länge im Zwischenraum zwischen Gehörgangs- und Außenkomponente durch Biegung und/oder Faltung verstaut wird. In einer vorteilhaften Ausführung des Kabels kann das Kabel zum Beispiel als flexible Platine auf Polyimidbasis mit einer Stärke von vorzugsweise < 100 pm ausgebildet sein. The mechanical decoupling of the second contact element can be designed in such a way that a flexible cable extends from the auditory canal component to the outside or from the outer component to the inside, at the end of which the second contact element is attached. A flexible cable from each component can also face the other component. The cable(s) are advantageously designed in such a way that they are in total as long as or longer than the distance to be bridged in the intended end position, i.e. the distance between the outer component and the auditory canal component. An excess length of the cable compared to this distance can advantageously be in the range between 100 pm and 5 mm. More advantageously, the cable can also be so flexible that it can compensate for expected misalignments (rotational and/or lateral) and can be laid in such a way that the excess length is stowed in the space between the auditory canal and outer components by bending and/or folding. In an advantageous embodiment of the cable, the cable can be designed, for example, as a flexible polyimide-based circuit board with a thickness of preferably < 100 pm.
Vorteilhafterweise kann das zumindest eine Kabel und/oder der zumindest eine Lichtleiter einen Schlauch und/oder ein Ummantelungsmaterial aufweisen, der oder das vorzugsweise chemisch beständig, elektrisch isolierend und/oder mechanisch flexibel ist. Vorteilhafterweise kann der Schlauch ein Thermoplast, Polyamid, Silikon und/oder ein Epoxid aufweisen oder daraus bestehen. Der Schlauch und/oder das Ummantelungsmaterial können dabei zumindest einen Draht oder zumindest einen Lichtwellenleiter umhüllen. Advantageously, the at least one cable and/or the at least one optical fiber can comprise a hose and/or a sheathing material that is preferably chemically resistant, electrically insulating and/or mechanically flexible. Advantageously, the hose can comprise or consist of a thermoplastic, polyamide, silicone and/or an epoxy. The hose and/or the sheathing material can encase at least one wire or at least one optical fiber.
Das Kabel kann vorteilhaft vollständig oder teilweise durch einen elektrischen Leiter zur Übertragung elektrischer Signale und/oder Leistung und/oder aus zumindest einem Lichtleiter zur Übertragung optischer Signale und/oder Leistung gebildet sein und/oder einen solchen elektrischen Leiter und/oder Lichtleiter enthalten. Ein solcher Leiter oder Draht kann viele verschiedenen elektrisch leitenden Materialien wie beispielsweise insbesondere Aluminium, Kupfer, Silber, Gold, Iridium oder einer Legierung aufweisen oder daraus bestehen. Es können auch mehrere Drähte zu einer Litze zusammengeführt werden, um beispielsweise die Flexibilität des Leiters und des Verbindungskabels zu verändern. Ein Lichtwellenleiter, der Teil des Kabels sein kann oder dieses bilden kann, kann beispielsweise ein Material aufweisen, welches Licht der zu übertragenden Wellenlängen nur in geringem Maße absorbiert. Typische Materialien können hier beispielsweise Quarzglas oder ein Kunststoff sein. The cable can advantageously be formed entirely or partially by an electrical conductor for transmitting electrical signals and/or power and/or by at least one optical fiber for transmitting optical signals and/or power and/or can comprise such an electrical conductor and/or optical fiber Such a conductor or wire can comprise or consist of many different electrically conductive materials such as, in particular, aluminum, copper, silver, gold, iridium or an alloy. Several wires can also be combined to form a strand, for example to change the flexibility of the conductor and the connecting cable. An optical fiber, which can be part of the cable or can form it, can, for example, comprise a material which absorbs light of the wavelengths to be transmitted only to a small extent. Typical materials here can be, for example, quartz glass or a plastic.
Der beschriebene Schlauch kann vorzugsweise chemisch beständig, elektrisch isolierend und/oder mechanisch flexibel sein. Er kann wie beschrieben aus Polyamid hergestellt sein, kann aber auch aus Silikon oder einem anderen Material hergestellt sein. Der Schlauch kann dabei in zumindest einen Lumen luftgefüllt oder mit einem anderen Material gefüllt sein. In dem zumindest einen Lumen des Schlauchs kann zumindest ein Draht und/oder zumindest ein Lichtleiter angeordnet sein. The hose described can preferably be chemically resistant, electrically insulating and/or mechanically flexible. It can be made of polyamide as described, but can also be made of silicone or another material. The hose can be filled with air or another material in at least one lumen. At least one wire and/or at least one light guide can be arranged in the at least one lumen of the hose.
Das Kabel kann ein Ummantelungsmaterial aufweisen, welches zumindest einen Draht und/oder zumindest einen Lichtleiter umhüllt. Der zumindest eine Draht und/oder der zumindest eine Lichtleiter können beispielsweise in das Ummantelungsmaterial eingegossen sein. Das Ummantelungsmaterial kann zum Beispiel ein Silikon, ein Thermoplast wie Polyamid und/oder ein Epoxid aufweisen oder daraus bestehen. Auch andere Materialien oder Kombinationen unterschiedlicher Materialien sind hier möglich. The cable can have a sheathing material that encases at least one wire and/or at least one optical fiber. The at least one wire and/or the at least one optical fiber can, for example, be cast into the sheathing material. The sheathing material can, for example, comprise or consist of a silicone, a thermoplastic such as polyamide and/or an epoxy. Other materials or combinations of different materials are also possible here.
Das Kabel kann vorteilhafterweise zumindest eine Stabilisierungskomponente aufweisen. Diese kann beispielsweise analog zu einem Draht oder einem Lichtleiter innerhalb oder teilweise innerhalb des Schlauchs oder des Ummantelungsmaterials angeordnet sein, ohne dabei eine Funktion der Übertragung von elektrischer Energie und/oder optischer Signale und/oder Leistung zu erfüllen. Die zumindest eine Stabilisierungskomponente kann beispielsweise ein Textil, Kunststoff, Metall, aber auch andere Materialien oder einer Kombination verschiedener Materialien aufweisen oder daraus bestehen. The cable can advantageously have at least one stabilization component. This can be arranged, for example, analogously to a wire or an optical fiber inside or partially inside the hose or the sheathing material, without fulfilling a function of transmitting electrical energy and/or optical signals and/or power. The at least one stabilization component can, for example, have or consist of a textile, plastic, metal, but also other materials or a combination of different materials.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Kabel über seine TI gesamte Länge einen runden Querschnitt aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Kabel jedoch auch Bereiche aufweisen, die einen von einem runden Querschnitt verschiedenen Querschnitt aufweisen. In diesen Bereichen kann das Kabel vorzugsweise oval oder flach geformt sein. Dabei kann sein Durchmesser entlang der schmaleren Achse kleiner 75 %, bevorzugt kleiner 50 %, besonders bevorzugt kleiner 35 % des Durchmessers entlang der breiteren Achse des Kabels sein. Vorteilhaft ist hier insbesondere, dass die Person, die ein Kontaktelement in ein Ohr einführt, dieses durch Halten des Verbindungskabels machen kann. Durch den nicht runden Querschnitt an einigen Bereichen des Verbindungskabels wird es für diese Person möglich, eine ungeführte Orientierung des Kontaktelements zu erkennen und dieses so leichter in seine bestimmungsgemäße Position zu bringen. In an advantageous embodiment of the invention, the cable can be TI have a round cross-section over their entire length. In a preferred embodiment, however, the cable can also have regions which have a cross-section different from a round cross-section. In these regions, the cable can preferably be oval or flat. Its diameter along the narrower axis can be less than 75%, preferably less than 50%, particularly preferably less than 35% of the diameter along the wider axis of the cable. A particular advantage here is that the person inserting a contact element into an ear can do so by holding the connecting cable. The non-round cross-section in some regions of the connecting cable makes it possible for this person to recognize an unguided orientation of the contact element and thus to bring it more easily into its intended position.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das zumindest eine Kabel bzw. der zumindest eine Lichtleiter entlang seiner Länge zumindest zwei Bereiche mit unterschiedlicher Anzahl umgebender Schläuche, unterschiedlicher Anzahl an Lumen im Inneren des Schlauchs, unterschiedlicher Wandstärke, und/oder unterschiedlichem Material aufweisen. Beispielsweise wird eine Erhöhung der Anzahl umgebender Schläuche zu einer Versteifung des Kabels in diesem Bereich führen. In an advantageous embodiment of the invention, the at least one cable or the at least one optical fiber can have at least two regions along its length with a different number of surrounding tubes, a different number of lumens inside the tube, a different wall thickness, and/or a different material. For example, an increase in the number of surrounding tubes will lead to a stiffening of the cable in this region.
Die Steifigkeit des Kabels kann auf unterschiedliche Weise konstruktions- und/oder herstellungstechnisch beeinflusst werden. So können beispielsweise Anzahl, Durchmesser und/oder Material von zumindest einem elektrischen Leiter und/oder zumindest einem Lichtleiter eingestellt werden, um eine gewünschte Steifigkeit zu erzielen. Die Steifigkeit über den Verlauf des Kabels kann daher auch variiert werden, indem diese Parameter über den Verlauf des Kabels variiert werden. The stiffness of the cable can be influenced in different ways in terms of design and/or manufacturing technology. For example, the number, diameter and/or material of at least one electrical conductor and/or at least one optical fiber can be adjusted to achieve a desired stiffness. The stiffness over the course of the cable can therefore also be varied by varying these parameters over the course of the cable.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Steifigkeit eines Abschnitts des Kabels, der an einem Trommelfell zugewandt anordenbaren Element angreift, größer sein als eine Steifigkeit eines Abschnitts, der an einem dem Trommelfell abgewandt anordenbaren Element angreift. Dies erhöht z.B. die Führbarkeit des Kabels. Auch vorteilhaft kann eine Steifigkeit eines Abschnitts, der an ein einem Trommelfell zugewandt anordenbaren Element angreift, kleiner sein als eine Steifigkeit im restlichen Kabel oder Lichtleiter, wobei besonders bevorzugt sich dieser Abschnitt über weniger als 10 mm, besonders bevorzugt weniger als 5 mm, besonders bevorzugt weniger als 1 mm von diesem Element weg erstreckt. Durch einen solchen Abschnitt wird begünstigt, dass das dem Trommelfell zugewandte Element keinen ungewollten Kräfte z.B. auf das Trommelfell oder den Gehörgang, ausübt. In a preferred embodiment, the stiffness of a section of the cable that engages an element that can be arranged facing the eardrum can be greater than the stiffness of a section that engages an element that can be arranged facing away from the eardrum. This increases the guideability of the cable, for example. It is also advantageous if the stiffness of a section that engages an element that can be arranged facing the eardrum is less than the stiffness in the rest of the cable or optical fiber, with this section particularly preferably extending away from this element by less than 10 mm, particularly preferably less than 5 mm, particularly preferably less than 1 mm. Such a section helps to prevent the element facing the eardrum from exerting any unwanted forces, e.g. on the eardrum or the auditory canal.
Die Steifigkeit des Kabels bzw. Lichtleiters führt zu einer gewissen Stabilität der Form des Kabels bzw. Lichtleiters, so dass das zumindest eine Kabel bei einer bestimmungsgemäßen Verbindung des ersten Kontaktelements mit dem zweiten Kontaktelement derart am Ohr gehalten wird, dass es die Haut nicht oder nurwenig berührt und/oder den Halt eines Außenmoduls, Kabels und/oder ers- tem und/oder zweiten Kontaktelement begünstigt. Vorteilhaft kann die Steifigkeit des zumindest einen Kabels derart ausgestaltet sein, dass es eine vorgegebene Form einhält. Sie kann auch derart ausgestaltet sein, dass die Form des Kabels von einem Benutzer korrigiert werden kann. The rigidity of the cable or optical fiber leads to a certain stability of the shape of the cable or optical fiber, so that when the first contact element is connected to the second contact element as intended, the at least one cable is held on the ear in such a way that it does not touch the skin or only touches it slightly and/or promotes the hold of an external module, cable and/or first and/or second contact element. The rigidity of the at least one cable can advantageously be designed in such a way that it maintains a predetermined shape. It can also be designed in such a way that the shape of the cable can be corrected by a user.
Vorteilhafterweise kann das Kabel über seine Länge eine variierende Steifigkeit aufweisen. So kann es beispielsweise für den Fall, bei dem die Außenkomponente bzw. zweite Vorrichtung außerhalb des Gehörgangs getragen und das Kabel zur Verbindung des Gehörgangelements bzw. des zweiten Kontaktelements mit dem ersten Kontaktelement in den Gehörgang eingeführt wird, vorteilhaft sein, dass die Steifigkeit des zumindest einen Kabels in einem Teil, der im Gehörgang getragen wird, höher ist als die Steifigkeit des Teils des Kabels, das außerhalb des Gehörgangs getragen wird. Es sind aber auch andere Verteilungen der Steifigkeit des zumindest einen Kabels über seine Länge denkbar. Advantageously, the cable can have a varying stiffness over its length. For example, in the case where the external component or second device is worn outside the ear canal and the cable is inserted into the ear canal to connect the ear canal element or the second contact element to the first contact element, it can be advantageous for the stiffness of the at least one cable in a part that is worn in the ear canal to be higher than the stiffness of the part of the cable that is worn outside the ear canal. However, other distributions of the stiffness of the at least one cable over its length are also conceivable.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Steifigkeit des Kabels in dem an das Kontaktelement angrenzenden Bereich und/oder in einem oder mehreren Bereichen zwischen Kontaktelement und Außenmodul oder zwischen Gehörgangelement und Außenmodul geringer sein, als im restlichen Teil des Kabels. Auf diese Weise kann beispielsweise sichergestellt werden, dass die Magnetkraft zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement ein Zu- sammenführen der beiden Komponenten erleichtert. Die verminderte Steifigkeit des Kabels in zumindest einem Bereich kann einen Verbindungsschluss begünstigen, zum Beispiel indem die Steifigkeit im Verhältnis zu den Magnetkräften derart gestaltet ist, dass eine von dem zu einem Kontaktelement auf das andere Kontaktelement ausgeübte Magnetkraft zu einer Verdrehung und/oder Verkippung des Kontaktelements um mindestens 10° führt. Hierdurch kann beim Einführen des Kontaktelements in den Gehörgang zur Herstellung einer Verbindung mit dem anderen Kontaktelement eine zunächst ungenaue Positionierung zumindest teilweise oder vollständig ausgeglichen werden, indem das erste und das zweite Kontaktelement aufgrund der Magnetkräfte selbstständig in Richtung einer bestimmungsgemäßen Position zueinander gezogen werden. In a further advantageous embodiment, the stiffness of the cable in the area adjacent to the contact element and/or in one or more areas between the contact element and the external module or between the auditory canal element and the external module can be lower than in the remaining part of the cable. In this way, it can be ensured, for example, that the magnetic force between the first and the second contact element causes a bringing the two components together is made easier. The reduced rigidity of the cable in at least one area can promote a connection, for example by designing the rigidity in relation to the magnetic forces in such a way that a magnetic force exerted by one contact element on the other contact element leads to a twisting and/or tilting of the contact element by at least 10°. As a result, when inserting the contact element into the ear canal to create a connection with the other contact element, an initially inaccurate positioning can be at least partially or completely compensated for by the first and second contact elements being automatically pulled towards each other in the direction of an intended position due to the magnetic forces.
Auch kann eine verminderte Steifigkeit des Verbindungskabels in zumindest einem Bereich vorteilhafterweise die Stabilität des Verbindungsflusses beeinflussen. Kräfte, die beispielweise durch Bewegungen einer das System tragenden Person verursacht werden oder von außen auf diese Person wirken, können durch erhöhte Flexibilität in Bereichen geringerer Steifigkeit ausgeglichen werden. Reduced stiffness of the connecting cable in at least one area can also advantageously influence the stability of the connection flow. Forces caused, for example, by movements of a person wearing the system or acting on this person from the outside can be compensated for by increased flexibility in areas of lower stiffness.
Andererseits führt eine erhöhte Steifigkeit in den von den Bereichen mit verringerter Steifigkeit verschiedenen Bereichen dazu, dass eine bei der Herstellung definierte oder durch einen Benutzer eingeprägte Form des zumindest einen Verbindungskabels bei der Handhabung des Systems aufrechterhalten wird. Eine vordefinierte Form des zumindest einen Verbindungskabels kann das Herstellen der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement für den Nutzer vereinfachen, wenn die bei der Herstellung definierte oder durch einen Benutzer eingeprägte Form des zumindest einen Kabels einem Verlauf des zumindest einen Kabels in seiner bestimmungsgemäßen, das heißt bei einer Verbindung zwischen Magnetstecker und Magnetkupplung hergestellten Position in ungefährer Form entspricht. Eine veränderte Steifigkeit kann auch die Funktion einer Zugentlastung für den zumindest einen Draht und/oder den zumindest einen Lichtleiter erfüllen. On the other hand, increased rigidity in the areas other than the areas with reduced rigidity means that a shape of the at least one connecting cable defined during manufacture or impressed by a user is maintained when handling the system. A predefined shape of the at least one connecting cable can make it easier for the user to establish the connection between the first and the second contact element if the shape of the at least one cable defined during manufacture or impressed by a user approximately corresponds to a course of the at least one cable in its intended position, i.e. in the position established when a connection is made between the magnetic plug and the magnetic coupling. A changed rigidity can also fulfill the function of a strain relief for the at least one wire and/or the at least one optical fiber.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das zumindest eine Kabel oder der zumindest eine Lichtleiter über seine Länge eine variable Steifigkeit aufweisen. So kann es beispielsweise für den Fall, bei dem das optionale Außenelement außerhalb des Gehörgangs getragen wird und das Kabel bzw. der Lichtleiter zur Verbindung des ersten Kontaktelements mit dem zweiten Kontaktelement in den Gehörgang eingeführt wird, vorteilhaft sein, wenn die Steifigkeit des Kabels bzw. Lichtleiters in jenem Teil, der im Gehörgang getragen wird, höher ist als die Steifigkeit des Teils des Kabels bzw. Lichtleiters, der außerhalb des Gehörgangs getragen wird. In an advantageous embodiment of the invention, the at least one cable or the at least one optical fiber can have a variable stiffness over its length. For example, in the case where the optional External element is worn outside the ear canal and the cable or the light guide for connecting the first contact element to the second contact element is inserted into the ear canal, it can be advantageous if the stiffness of the cable or light guide in that part which is worn in the ear canal is higher than the stiffness of the part of the cable or light guide which is worn outside the ear canal.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Steifigkeit des Kabels und/oder Lichtleiters in einem an das erste Kontaktelement oder zweite Kontaktelement angrenzenden Bereich und/oder in einem oder mehreren Bereichen zwischen dem ersten Kontaktelement und der ersten Vorrichtung und/oder zwischen der zweiten Vorrichtung und dem zweiten Kontaktelement geringer ist als im restlichen Teil des Kabels bzw. Lichtleiters. Auf diese Weise kann zum Beispiel sichergestellt werden, dass die Magnetkraft zwischen den ersten und dem zweiten Kontaktelement ein Zusammenführen der beiden Komponenten erleichtert, wobei die verminderte Steifigkeit einen Verbindungsschluss begünstigt. In a further advantageous embodiment, the rigidity of the cable and/or optical fiber in an area adjacent to the first contact element or second contact element and/or in one or more areas between the first contact element and the first device and/or between the second device and the second contact element is lower than in the remaining part of the cable or optical fiber. In this way, it can be ensured, for example, that the magnetic force between the first and second contact elements makes it easier to bring the two components together, with the reduced rigidity promoting a connection.
Vorteilhafterweise ist eine Steifigkeit des Kabels oder Lichtleiters, besonders bevorzugt in einem Biegungsbereich, der an jenes dem Trommelfell zugewandt anordenbare Element angrenzt, einerseits und die Magnetkraft andererseits derart ausgebildet sind, dass durch die Magnetkraft ein Verkippen und/oder Verdrehen dieses dem Trommelfell zugewandten Elements gegenüber einem an den Biegungsbereich angrenzenden Bereichs des Kabels oder des Lichtleiters um einen Winkel von größer oder gleich 10° bewirkbar ist. Hierdurch kann beim Einführen des Kontaktelements in den Gehörgang zur Herstellung einer Verbindung mit einem anderen Kontaktelement eine zunächst ungenaue Positionierung teilweise ausgeglichen werden, indem das erste und das zweite Kontaktelement durch die Magnetkräfte selbstständig in Richtung einer bestimmungsgemäßen Position zueinander gezogen werden. Auch kann eine verminderte Steifigkeit des Kabels bzw. Lichtleiters in zumindest einem Bereich die Stabilität des Verbindungsschlusses zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement vorteilhaft beeinflussen. Kräfte, die beispielsweise durch Bewegen einer die Steckverbindung tragenden Person verursacht werden oder von außen auf diese Personen wirken, können durch die erhöhte Flexibilität in Bereichen ge- ringer Steifigkeit ausgeglichen werden. Andererseits kann eine erhöhte Steifigkeit in den anderen Bereichen dazu führen, dass eine bei der Herstellung definierte oder durch einen Benutzer eingeprägte Form des zumindest einen Verbindungskabels bei der Handhabung des Systems aufrechterhalten wird. Eine vordefinierte Form des zumindest einen Verbindungskabels kann das Herstellen der Verbindung zwischen Magnetstecker und Magnetkupplung für den Nutzer vereinfachen, wenn die bei der Herstellung definierte oder durch einen Benutzer eingeprägte Form des Kabels bzw. Lichtleiters einem Verlauf des Kabels bzw. Lichtleiters in seiner bestimmungsgemäßen, das heißt bei einer Verbindung zwischen erstem und zweitem Kontaktelement hergestellten Position, in ungefährer Form entspricht. Eine veränderte Steifigkeit kann auch die Funktion einer Zugentlastung für das Kabel und/oder den Lichtleiter erfüllen. Advantageously, the rigidity of the cable or optical fiber, particularly preferably in a bending area that borders on the element that can be arranged facing the eardrum, on the one hand, and the magnetic force on the other hand, are designed in such a way that the magnetic force can cause this element facing the eardrum to tilt and/or twist relative to an area of the cable or optical fiber that borders the bending area by an angle of greater than or equal to 10°. As a result, when inserting the contact element into the ear canal to establish a connection with another contact element, an initially inaccurate positioning can be partially compensated for by the magnetic forces pulling the first and second contact elements towards each other in the direction of a designated position. Reduced rigidity of the cable or optical fiber in at least one area can also have an advantageous effect on the stability of the connection between the first and second contact elements. Forces that are caused, for example, by the movement of a person wearing the plug connection or that act on these people from the outside can be compensated for in areas due to the increased flexibility. low rigidity. On the other hand, increased rigidity in the other areas can lead to a shape of the at least one connecting cable defined during production or impressed by a user being maintained when handling the system. A predefined shape of the at least one connecting cable can make it easier for the user to establish the connection between the magnetic plug and the magnetic coupling if the shape of the cable or optical fiber defined during production or impressed by a user approximately corresponds to a course of the cable or optical fiber in its intended position, i.e. in the position established when a connection is made between the first and second contact elements. A changed rigidity can also fulfill the function of a strain relief for the cable and/or the optical fiber.
Vorteilhafterweise kann das Kabel und/oder der Lichtleiter zumindest zwei Bereiche unterschiedlicher Durchmesser und/oder unterschiedlicher Materialien aufweisen. Auf diese Weise können insbesondere die vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Steifigkeiten des Kabels bzw. des Lichtleiters realisiert werden. Advantageously, the cable and/or the optical fiber can have at least two areas of different diameters and/or different materials. In this way, in particular the different stiffnesses of the cable or optical fiber described above can be realized.
Ist zumindest ein Schlauch Teil des Kabels bzw. des Lichtleiters, so kann die Steifigkeit des Kabels bzw. Lichtleiters lokal verändert werden, indem beispielsweise die Anzahl der Schläuche, Anzahl der Lumen, Durchmesser, Wandstärke, Material und/oder andere Eigenschaften des Schlauchs an dieser Stelle verändert werden. Weist das Kabel zumindest bereichsweise ein Ummantelungsmaterial auf, so kann die Steifigkeit auch dadurch variiert werden, dass die Dicke oder das Material des Ummantelungsmaterials verändert wird. If at least one tube is part of the cable or the light guide, the stiffness of the cable or light guide can be changed locally, for example by changing the number of tubes, number of lumens, diameter, wall thickness, material and/or other properties of the tube at this point. If the cable has a sheathing material at least in some areas, the stiffness can also be varied by changing the thickness or material of the sheathing material.
Vorteilhaft kann die Steifigkeit des Kabels und/oder des Lichtleiters auch dadurch verändert werden, dass das Verbindungskabel an Stellen, in denen die Steifigkeit verändert werden soll, anders aufgebaut ist, als in den übrigen Bereichen. So kann beispielsweise in Bereichen erhöhter Steifigkeit zumindest ein Draht, zumindest ein Lichtleiter, zumindest ein Schlauch, zumindest eine Stabilisierungskomponente und/oder zumindest ein Ummantelungsmaterial vorhanden sein, während in den übrigen Bereichen, in denen die Steifigkeit nicht erhöht ist, die entsprechende Komponente nicht vorhanden ist. Ein Beispiel einer möglichen Ausgestaltung weist ein Kabel und/oder einen Lichtleiter auf, das einerseits einen Schlauch aufweist, welcher in seinem zumindest einen Lumen einen Draht bzw. eine Lichtleitkomponente führt. Eine verminderte Steifigkeit kann beispielsweise vorteilhaft sein in einem Bereich, der an das entsprechende Kontaktelement angrenzt oder maximal 10 mm, bevorzugt maximal 5 mm, weiter bevorzugt maximal 1 mm vom distalen Ende des Kontaktelements entfernt beginnt und sich distal von diesem Beginn aus maximal 10 mm, bevorzugt maximal 5 mm, weiter bevorzugt maximal 3 mm, weiter bevorzugt maximal 1 mm erstreckt. Die verminderte Steifigkeit kann zum Beispiel dadurch realisiert werden, dass der zumindest eine Draht bzw. die Lichtleitkomponente in diesem Bereich nicht von dem Schlauch, sondern von einem Ummantelungsmaterial umgeben ist, welches eine geringere Steifigkeit als der Schlauch hat. Um ein Abreißen des Drahts bzw. der Lichtleitkomponente insbesondere in dem an den Magnetstecker angrenzenden Bereich reduzierter Steifigkeit zu verhindern, kann an dieser Stelle eine Stabilisierungskomponente in das Ummantelungsmaterial mit integriert, bevorzugt eingegossen, sein. Advantageously, the rigidity of the cable and/or the optical fiber can also be changed by having the connecting cable constructed differently in places where the rigidity is to be changed than in the other areas. For example, in areas of increased rigidity, at least one wire, at least one optical fiber, at least one hose, at least one stabilizing component and/or at least one sheathing material can be present, while in the other areas where the rigidity is not increased, the corresponding component is not present. An example of a possible design has a cable and/or a light guide that has a tube that guides a wire or a light guide component in its at least one lumen. Reduced rigidity can be advantageous, for example, in an area that borders the corresponding contact element or begins a maximum of 10 mm, preferably a maximum of 5 mm, more preferably a maximum of 1 mm from the distal end of the contact element and extends distally from this beginning a maximum of 10 mm, preferably a maximum of 5 mm, more preferably a maximum of 3 mm, more preferably a maximum of 1 mm. The reduced rigidity can be achieved, for example, by the at least one wire or the light guide component not being surrounded by the tube in this area, but by a sheathing material that has a lower rigidity than the tube. In order to prevent the wire or the light guide component from tearing off, particularly in the area of reduced rigidity adjacent to the magnetic plug, a stabilizing component can be integrated, preferably cast, into the sheathing material at this point.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement jeweils ein Führungselement aufweisen, wobei die Führungselemente so ausgestaltet sind, dass sie die beiden Kontaktelemente in eine Position führen, in der sie zur Energie- und/oder Datenübertragung in Kontakt sind. Vorteilhafterweise kann dafür das Führungselement eines der Kontaktelemente konvex sein und das Führungselement des anderen der Kontaktelemente eine mit dem Führungselement des einen Kontaktelements übereinstimmende konkave Form haben. Bei Kontakt verlaufen in diesem Fall also Oberflächen der Führungselemente parallel zueinander und in Kontakt miteinander. In an advantageous embodiment, the first contact element and the second contact element can each have a guide element, wherein the guide elements are designed such that they guide the two contact elements into a position in which they are in contact for energy and/or data transmission. Advantageously, the guide element of one of the contact elements can be convex and the guide element of the other of the contact elements can have a concave shape that matches the guide element of the one contact element. In this case, when in contact, the surfaces of the guide elements run parallel to one another and in contact with one another.
Weitere mögliche Ausgestaltungen der Führungselemente können derart sein, dass eines der Führungselemente über eine oder mehrere keil-, oval-, rund-, eckig-, stift- oder andersförmige Einbuchtungen verfügt, wohingegen das andere Kontaktelement über eine oder mehrere keil-, oval-, rund-, eckig-, stift- oder andersförmige Ausbuchtungen verfügt, die der negativen Form oder einem Teil der negativen Form der Einbuchtung oder der Einbuchtungen des anderen Führungselements entspricht. Die Kontaktelemente können vorteilhaft eine Oberfläche aufweisen, die bei ihrer bestimmungsgemäßen Positionierung derart geformt sind, dass die Form die Funktion einer Führungsmechanik erfüllt. Dies ist beispielsweise realisierbar, indem die miteinander in Kontakt befindlichen Oberflächen des ersten und des zweiten Kontaktelements gewölbt ausgestaltet sind, wobei die Wölbung der Oberfläche des einen Kontaktelements der negativen Wölbung der Oberfläche des anderen Kontaktelements entspricht. Further possible designs of the guide elements can be such that one of the guide elements has one or more wedge-, oval-, round-, square-, pin- or other-shaped indentations, whereas the other contact element has one or more wedge-, oval-, round-, square-, pin- or other-shaped indentations that correspond to the negative shape or part of the negative shape of the indentation or indentations of the other guide element. The contact elements can advantageously have a surface which, when positioned as intended, is shaped in such a way that the shape fulfils the function of a guide mechanism. This can be achieved, for example, by the surfaces of the first and second contact elements which are in contact with one another being curved, with the curvature of the surface of one contact element corresponding to the negative curvature of the surface of the other contact element.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eines der beiden Kontaktelemente einen das Kontaktelement zumindest teilweise umlaufenden Rand aufweisen, der beispielsweise eine Höhe von < 3 mm, bevorzugt < 2 mm, besonders bevorzugt < 1 mm aufweist. Dabei kann der Rand die Funktion einer Führungsmechanik im oben beschriebenen Sinne erfüllen. In an advantageous embodiment, one of the two contact elements can have an edge that at least partially surrounds the contact element and has, for example, a height of < 3 mm, preferably < 2 mm, particularly preferably < 1 mm. The edge can fulfill the function of a guide mechanism in the sense described above.
Bei bestimmungsgemäßer Positionierung der beiden Kontaktelemente zueinander kann eine derartige Führungsmechanik im Fall einer Verbindung der Kontaktelemente ein Verrutschen, Verschieben, Rotieren und/oder Lösen der Kontaktelemente voneinander verhindern. Auch kann eine derartige Führungsmechanik die Verbindung der Kontaktelemente für eine die Verbindung vornehmende Person erleichtern. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Führungsmechanik eine korrekte Orientierung der Kontaktelemente zueinander beim Verbinden vereinfacht. If the two contact elements are positioned correctly in relation to one another, such a guide mechanism can prevent the contact elements from slipping, moving, rotating and/or coming loose from one another when the contact elements are connected. Such a guide mechanism can also make it easier for the person making the connection to connect the contact elements. This can be achieved in particular by the guide mechanism simplifying the correct orientation of the contact elements in relation to one another when connecting them.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eines der Kontaktelemente eine ebene Kontaktoberfläche aufweisen und das andere der Kontaktelemente ein oder mehrere Kontaktstifte aufweisen, die so angeordnet sind, dass sie bei Kontakt der Kontaktelemente zueinander auf der Kontaktoberfläche verschiebbar liegen. Vorteilhafterweise kann die Kontaktoberfläche senkrecht zu dem Kabel oder der Glasfaser stehen, das an dem entsprechenden Kontaktelement angreift. Über derartige Kontaktstifte und Kontaktoberflächen können die Energie und/oder Daten übertragbar sein. In an advantageous embodiment, one of the contact elements can have a flat contact surface and the other of the contact elements can have one or more contact pins that are arranged in such a way that they can be displaced on the contact surface when the contact elements come into contact with one another. The contact surface can advantageously be perpendicular to the cable or the glass fiber that engages the corresponding contact element. The energy and/or data can be transmitted via such contact pins and contact surfaces.
Vorteilhaft kann das eine Kontaktelement beim Herstellen des Kontakts mit dem anderen Kontaktelement mit Hilfe einer Führungsmechanik wie oben beschrieben in eine bestimmungsgemäße Position rotieren. In einer vorteilhaften Ausgestaltung, die eine drahtgebundene Verbindung zwischen den Kontaktelementen und den entsprechenden Vorrichtungen aufweist, können beispielweise ein oder mehrere Kontaktstifte vorgesehen sein, die federgelagert sein können und/oder starr mit dem entsprechenden Kontaktelement verbunden sein können. Diese können dann lateral über eine Kontaktfläche auf dem jeweils anderen Kontaktelement geführt werden. Eine solche Bewegung kann zum Beispiel dazu genutzt werden, eventuell vorhandene Verschmutzungen auf der Kontaktfläche durch die Führung der Kontaktstifte über die Kontaktflächen (in einer Art parallelen Kratzbewegung) zu entfernen. Advantageously, one contact element can rotate into a designated position when making contact with the other contact element with the aid of a guide mechanism as described above. In an advantageous In a design that has a wired connection between the contact elements and the corresponding devices, one or more contact pins can be provided, for example, which can be spring-loaded and/or rigidly connected to the corresponding contact element. These can then be guided laterally over a contact surface on the other contact element. Such a movement can be used, for example, to remove any dirt that may be present on the contact surface by guiding the contact pins over the contact surfaces (in a kind of parallel scratching movement).
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eines der Kontaktelemente einen radialen Überstand aufweisen. Es kann außerdem das andere der Kontaktelemente eine radiale Hinterschneidung aufweisen, die entlang eines Umfangs dieses Kontaktelements sich zunehmend von dem einen Kontaktelement entfernt, also von jenem, das den radialen Überstand aufweist. Dabei können der radiale Überstand und die radiale Hinterschneidung so bemessen sein, dass der radiale Überstand in der radialen Hinterschneidung gehalten werden kann. Es kann also ein kleinster Radius einer die radiale Hinterschneidung in Richtung vom anderen Kontaktelement weg begrenzenden Fläche kleiner sein als ein größter Radius des radialen Überstands, so dass der radiale Überstand zwischen dem anderen Kontaktelement und der besagten, die radiale Hinterschneidung begrenzenden Fläche gehalten wird. In an advantageous embodiment, one of the contact elements can have a radial projection. The other of the contact elements can also have a radial undercut which, along a circumference of this contact element, increasingly moves away from the one contact element, i.e. from the one that has the radial projection. The radial projection and the radial undercut can be dimensioned such that the radial projection can be held in the radial undercut. A smallest radius of a surface delimiting the radial undercut in the direction away from the other contact element can therefore be smaller than a largest radius of the radial projection, so that the radial projection is held between the other contact element and the said surface delimiting the radial undercut.
In dieser Ausgestaltung kann sich bei Rotation der Kontaktelemente zueinander der Überstand in den Zwischenraum zwischen dem anderen Kontaktelement und der die radiale Hinterschneidung begrenzenden Fläche schieben, ähnlich einem Bajonettverschluss. Es kann beispielsweise ein keilförmigerTeil eines der Kontaktelemente (proximal) hinter einem hinterschnittenen Teil des anderen der Kontaktelemente (zum Beispiel in eine hierfür vorgesehene Aussparung in dem Kontaktelement) eingreifen, wobei der hinterschnittene Teil (anders als bei einem Bajonettverschluss) derart gestaltet sein kann, dass beim Aufbringen einer Zugkraft, die die beiden Kontaktelemente voneinander entfernt, ein Herausdrehen des einen Kontaktelements aus dem anderen Kontaktelement ermöglicht wird, bevorzugt sogar begünstigt wird. Eine solche Begünstigung des Herausdrehens kann beispielsweise durch eine Steigung des Hinterschnitts des entsprechenden Kontaktelements mit der Hinterschneidung in Rotationsrichtung realisiert werden, die am offenen Ende des Hinterschnitts zu einer geringeren Wandstärke führt, als am vom offenen Ende entfernten Ende des Hinterschnitts. Hierdurch kann nach erfolgreicher Herstellung der Verbindung durch Magnetkraft zwischen den Kontaktelementen die für den Abzug benötigte Zugkraft über die Magnetkraft hinaus in definierter Weise erhöht werden, kann jedoch durch gezieltes gleichzeitiges Ziehen und Drehen in vorgegebener Richtung leichter überwunden werden, als es durch zufällige Rüttel- oder reine Zugbewegungen der Fall wäre. In this embodiment, when the contact elements rotate relative to each other, the projection can slide into the space between the other contact element and the surface delimiting the radial undercut, similar to a bayonet lock. For example, a wedge-shaped part of one of the contact elements (proximally) can engage behind an undercut part of the other of the contact elements (for example in a recess provided for this purpose in the contact element), whereby the undercut part (unlike a bayonet lock) can be designed in such a way that when a tensile force is applied that moves the two contact elements apart, unscrewing of one contact element from the other contact element is made possible, preferably even encouraged. Such an encouragement of unscrewing can be achieved, for example, by a slope of the undercut of the corresponding contact element with the undercut in the direction of rotation, which leads to a smaller wall thickness at the open end of the undercut than at the end of the undercut remote from the open end. As a result, after the connection has been successfully established by magnetic force between the contact elements, the pulling force required for the pull can be increased in a defined manner beyond the magnetic force, but can be overcome more easily by targeted simultaneous pulling and turning in a predetermined direction than would be the case with random shaking or pure pulling movements.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement jeweils eine Öffnung aufweisen, die, wenn das System bestimmungsgemäß im Gehörgang getragen wird, einen Durchgang von außerhalb bis zum Trommelfell bilden. Die Öffnungen können vorzugsweise jeweils zylinderförmig, trichterförmig oder eckig sein. Ein Durchmesser der Öffnung ist vorzugsweise größer oder gleich 50 pm. Eine solche Öffnung ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie einen Durchlass von akustischen Schall möglichst wenig behindert, besonders bevorzugt mit einer Dämpfung von weniger als 10 dB. Eine optionale Verankerungskomponente kann vorteilhafterweise derart ausgestaltet sein, dass sie bei bestimmungsgemäßer Positionierung der Magnetkupplung einen Transport von Luft vom distalen Ende des einen Kontaktelements zum proximalen Ende des anderen Kontaktelements nicht behindert. In an advantageous embodiment, the first contact element and the second contact element can each have an opening which, when the system is worn in the ear canal as intended, forms a passage from the outside to the eardrum. The openings can preferably be cylindrical, funnel-shaped or square. A diameter of the opening is preferably greater than or equal to 50 pm. Such an opening is preferably designed in such a way that it impedes the passage of acoustic sound as little as possible, particularly preferably with an attenuation of less than 10 dB. An optional anchoring component can advantageously be designed in such a way that, when the magnetic coupling is positioned as intended, it does not impede the transport of air from the distal end of one contact element to the proximal end of the other contact element.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die erste und/oder die zweite Vorrichtung zumindest ein Mikrofon aufweisen, das mit der jeweils anderen Vorrichtung zur Signalübertragung über das erste Kontaktelement und das zweite Kontaktelement verbindbar ist. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn das zweite Kontaktelement über zumindest ein Verbindungskabel mit einer Außenkomponente verbunden ist, die elektrische Signale, die durch akustische Anregung des Mikrofons durch das Mikrofon erzeugt werden, aufnehmen und/oder verarbeiten kann. In an advantageous embodiment of the invention, the first and/or the second device can have at least one microphone that can be connected to the other device for signal transmission via the first contact element and the second contact element. This can be particularly advantageous if the second contact element is connected via at least one connecting cable to an external component that can record and/or process electrical signals that are generated by acoustic excitation of the microphone by the microphone.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das zweite Kontaktelement mit der Außenkomponente über zumindest ein Verbindungskabel verbunden sein, über das elektrische und/oder optische Signale, die aufgrund ei- ner akustischen Anregung des Mikrofons erzeugt werden, an die Außenkomponente übertragen werden können. Hierzu kann vorteilhafterweise die Außenkomponente eine signalverarbeitende Einheit aufweisen, mit der die elektrischen und/oder optischen Signale verarbeitet und/oder verstärkt werden können und besonders vorteilhaft über zumindest ein weiteres Kabel zum zweiten Kontaktelement zurückübertragen werden können. Die so verarbeiteten Daten können dann mittels eines der oben beschriebenen Übertragungsverfahren an das erste Kontaktelement und an das zweite Kontaktelement weitergeleitet werden und können dann in der ersten Vorrichtung beispielsweise mittels einer Wandlereinheit, wie beispielsweise einem Aktor in einer Trommelfellkomponente, einem Balanced-Armature-Treiber, einem elektrodynamischen Lautsprecher oder einer vergleichbaren Einheit in ein Schallsignal umgewandelt werden, welches beispielsweise von einem Nutzer wahrgenommen werden kann. In an advantageous embodiment of the invention, the second contact element can be connected to the external component via at least one connecting cable, via which electrical and/or optical signals, which are generated due to a an acoustic stimulation of the microphone can be transmitted to the external component. For this purpose, the external component can advantageously have a signal processing unit with which the electrical and/or optical signals can be processed and/or amplified and, particularly advantageously, can be transmitted back to the second contact element via at least one further cable. The data processed in this way can then be forwarded to the first contact element and to the second contact element by means of one of the transmission methods described above and can then be converted in the first device, for example by means of a converter unit, such as an actuator in a eardrum component, a balanced armature driver, an electrodynamic loudspeaker or a comparable unit, into a sound signal which can be perceived by a user, for example.
Mögliche Arten der Signalverarbeitung können beispielsweise ein oder mehrere ausgewählt aus den Folgenden sein: frequenzabhängige Anpassung eines Signals an einen individuellen Hörverlust eines Nutzers, dynamische Kompression eines Signals in einem oder mehreren Frequenzbändern, Erzeugung von Antischall zur aktiven Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen. Possible types of signal processing can, for example, be one or more selected from the following: frequency-dependent adaptation of a signal to an individual hearing loss of a user, dynamic compression of a signal in one or more frequency bands, generation of anti-noise to actively suppress ambient noise.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Mikrofon Teil eines der Kontaktelemente sein oder mit diesem elektrisch verbunden sein. Eine Signalübertragung an eine Außenkomponente kann dann mit Hilfe eines der oben beschriebenen Übertragungsverfahren über das entsprechende Kontaktelement und ggf. ein Verbindungskabel oder Lichtleiter erfolgen. In a further advantageous embodiment of the invention, the microphone can be part of one of the contact elements or can be electrically connected to it. A signal transmission to an external component can then take place using one of the transmission methods described above via the corresponding contact element and, if necessary, a connecting cable or optical fiber.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das erste Kontaktelement über ein Kabel oder einen Lichtleiter mit einem weiteren Element der ersten Vorrichtung verbunden sein. Dabei kann das Kabel oder der Lichtleiter am ersten Kontaktelement um einen Abstand größer als Null beabstandet von einer Gerade angeordnet sein, welche senkrecht auf einer Kontaktfläche des ersten Kontaktelements mit dem zweiten Kontaktelement steht und diese Kontaktfläche in deren Mittelpunkt schneidet. Das Kabel bzw. der Lichtleiter ist also gegenüber diesem Mittelpunkt versetzt am ersten Kontaktelement angeordnet. Bevorzugterweise kann das Kabel in Richtung senkrecht zur Kontaktfläche des ersten Kontaktelements in das erste Kontaktelement eintreten. Das Kabel kann dabei vorzugsweise auf jener der Kontaktfläche gegenüberliegenden Seite in das erste Kontaktelement eintreten. In an advantageous embodiment, the first contact element can be connected to another element of the first device via a cable or a light guide. The cable or the light guide can be arranged on the first contact element at a distance greater than zero from a straight line which is perpendicular to a contact surface of the first contact element with the second contact element and intersects this contact surface at its center. The cable or the light guide is therefore arranged offset from this center on the first contact element. Preferably, the cable can be arranged in a direction perpendicular to the contact surface of the first contact element into the first contact element. The cable can preferably enter the first contact element on the side opposite the contact surface.
Diese Konstruktion ermöglicht es, dass beim Lösen der Magnetverbindung durch Zug an dem Kabel bzw. dem Lichtleiter eine Hebelwirkung erzeugt wird, die ein Lösen der Verbindung vereinfacht. This design makes it possible to create a leverage effect when the magnetic connection is released by pulling on the cable or the optical fiber, which makes it easier to release the connection.
In einerweiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das zumindest eine magnetische Element oder ein geometrischer Schwerpunkt mehrerer magnetischer Elemente des ersten bzw. zweiten Kontaktelements bei bestimmungsgemäßer Herstellung des Kontaktes nahe am Mittelpunkt einer gedachten Verbindungslinie zwischen derauf die proximale Oberfläche eines der Kontaktelemente projizierten Verbindungsposition dieses Kontaktelements mit dem Kabel oder dem Lichtleiter und einem von dieser Position maximal entfernten Kontaktpunkt dieses Kontaktelements mit dem anderen Kontaktelement angeordnet sein. Hierbei kann ein Kontaktpunkt des einen Kontaktelements einen Punkt dieses Kontaktelements bezeichnen, welcher bei bestimmungsgemäßer Herstellung der Verbindung auf einer proximalen Oberfläche dieses Kontaktelements liegt und mechanischen Kontakt zum anderen Kontaktelement hat. Hierbei kann die Position des magnetischen Elements bzw. des Schwerpunkts mehrerer magnetischer Elemente nahe am oben bezeichneten Mittelpunkt liegen, wenn sein Abstand von diesem Mittelpunkt < 10 %, vorzugsweise < 5 %, besonders bevorzugt < 3 % der Länge der oben beschriebenen gedachten Verbindungslinie beträgt. In a further advantageous embodiment, the at least one magnetic element or a geometric center of gravity of several magnetic elements of the first or second contact element can be arranged, when the contact is made as intended, close to the center of an imaginary connecting line between the connection position of this contact element with the cable or the optical fiber, projected onto the proximal surface of one of the contact elements, and a contact point of this contact element with the other contact element that is at the maximum distance from this position. In this case, a contact point of one contact element can designate a point of this contact element which, when the connection is made as intended, lies on a proximal surface of this contact element and has mechanical contact with the other contact element. In this case, the position of the magnetic element or the center of gravity of several magnetic elements can be close to the center specified above if its distance from this center is < 10%, preferably < 5%, particularly preferably < 3% of the length of the imaginary connecting line described above.
Vorteilhafterweise kann zumindest ein Magnetkraftelement bezüglich der Geraden durch den Mittelpunkt gegenüber dem Kabel oder dem Lichtleiter in oder auf der Kontaktfläche des entsprechenden Kontaktelements angeordnet sein. Advantageously, at least one magnetic force element can be arranged in or on the contact surface of the corresponding contact element with respect to the straight line through the center opposite the cable or the optical fiber.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das erste und das zweite Kontaktelement jeweils eine Kontaktoberfläche aufweisen, über welche die Kontaktelemente bei Kontakt aneinander anliegen. Dabei können die Kontaktoberflächen vorteilhaft bei Kontakt zueinander parallel liegen und zumindest bereichsweise einen Winkel von weniger als 80°, vorzugsweise weniger als 70°, vorzugsweise weniger als 60°, vorzugsweise weniger als 45°, vorzugsweise weniger als 30°einschließen mit einer Geraden, die parallel verläuft zur Wand des Gehörgangs am Ort der ersten Vorrichtung, wenn diese im Gehörgang bestimmungsgemäß angeordnet ist. Diese Gerade kann alternativ auch durch Verlängerungen der Kabel bzw. Lichtleiter in Bereichen definiert werden, in denen diese in das entsprechende Kontaktelement eintreten. Hierdurch kann beim Ziehen am Kabel bzw. Lichtleiter, vorzugsweise jenem, mit dem das zweite Kontaktelement kontaktiert wird, eine Scheer- oder Kipp-Bewegung des einen Kontaktelements gegenüber dem anderen Kontaktelement bewirkt werden, wodurch jeweils die zum Lösen der Verbindung benötigte Kraft vermindert wird. Im Falle einer Kippbewegung kann außerdem erreicht werden, dass die zum Lösen der magnetischen Verbindung benötigte Zugkraft nicht in Richtung der Gehörgangsöffnung auf die mit der Magnetkupplung verbundene oder in dieser enthaltene Verankerungskomponente übertragen wird, sondern dass diese Zugkraft zu einem Drehmoment führt, so dass die Verankerungskomponente stärker gegen die Gehörgangswand gedrückt wird. Dies kann bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung zu einer Erhöhung der Haltekraft führen und es kann dadurch ein Herausrutschen der Verankerungskomponente bzw. des ersten oder zweiten Kontaktelements aus einer bestimmungsgemäßen Position verhindert werden, so dass eine Trennung der Mag- netverbindung leichter erfolgen kann, während das erste Kontaktelement bestimmungsgemäß im Gehörgang verbleibt. Hierdurch kann eine höhere Magnetkraft zum Zusammenhalten des ersten und zweiten Kontaktelements gewählt werden, so dass Erschütterungen weniger leicht zum Lösen der Magnetverbindung führen. In a further advantageous embodiment, the first and the second contact element can each have a contact surface via which the contact elements rest against each other when in contact. The contact surfaces can advantageously lie parallel to each other when in contact and at least in some areas form an angle of less than 80°, preferably less than 70°. preferably less than 60°, preferably less than 45°, preferably less than 30° with a straight line that runs parallel to the wall of the auditory canal at the location of the first device when it is arranged as intended in the auditory canal. This straight line can alternatively be defined by extensions of the cables or optical fibers in areas where they enter the corresponding contact element. As a result, when the cable or optical fiber is pulled, preferably the one with which the second contact element is contacted, a shearing or tilting movement of one contact element can be caused in relation to the other contact element, thereby reducing the force required to release the connection. In the case of a tilting movement, it can also be achieved that the pulling force required to release the magnetic connection is not transferred in the direction of the auditory canal opening to the anchoring component connected to the magnetic coupling or contained in it, but that this pulling force leads to a torque so that the anchoring component is pressed more strongly against the auditory canal wall. In a particularly preferred embodiment of the invention, this can lead to an increase in the holding force and can prevent the anchoring component or the first or second contact element from slipping out of a proper position, so that the magnetic connection can be separated more easily while the first contact element remains in the ear canal as intended. This allows a higher magnetic force to be selected to hold the first and second contact elements together, so that shocks are less likely to cause the magnetic connection to come loose.
Vorteilhafterweise kann eines von erstem und zweitem Kontaktelement eine oder mehrere Kontaktflächen aufweisen und das andere von erstem und zweitem Kontaktelement die gleiche Anzahl an Kontaktstiften aufweisen. Vorteilhafterweise liegen dann bei Kontakt die Kontaktstifte jeweils an einer der Kontaktflächen an und stellen jeweils eine elektrische Verbindung her. Es liegt also vorzugsweise jeweils ein Kontaktstift an einer der Kontaktflächen an und an jeder Kontaktfläche liegt genau einer der Kontaktstifte. Besonders bevorzugt sind zumindest zwei der Kontaktstifte und Kontaktflächen vorgesehen. Advantageously, one of the first and second contact elements can have one or more contact surfaces and the other of the first and second contact elements can have the same number of contact pins. Advantageously, when contact is made, the contact pins each rest on one of the contact surfaces and each establish an electrical connection. Preferably, one contact pin is therefore each rests on one of the contact surfaces and exactly one of the contact pins is on each contact surface. Particularly preferably, at least two of the contact pins and contact surfaces are provided.
Jede Kontaktfläche verfügt also über ein zugehöriges Gegenstück in Form eines Kontaktstiftes. Beim Herstellen des Kontakts zwischen den Kontaktelementen kommen dann die Kontaktstifte mit den zugehörigen Kontaktflächen derart in Berührung, dass im Fall von elektrisch leitenden Oberflächen eine elektrische Verbindung zwischen jeweils einem Kontaktstift und einer Kontaktfläche hergestellt wird. Vorteilhafterweise können die Kontaktstifte und/oder die Kontaktflächen in einer Reihe, bevorzugt einer geraden Reihe, an der Steckerkomponente angeordnet sein. Each contact surface has a corresponding counterpart in the form of a Contact pin. When contact is made between the contact elements, the contact pins come into contact with the associated contact surfaces in such a way that, in the case of electrically conductive surfaces, an electrical connection is made between a contact pin and a contact surface. The contact pins and/or the contact surfaces can advantageously be arranged in a row, preferably a straight row, on the plug component.
Vorteilhafterweise ist das zumindest eine magnetische Element des ersten und/oder des zweiten Kontaktelements in dieser Ausgestaltung neben dem zumindest einen Kontaktstift und/oder der zumindest einen Kontaktfläche angeordnet. Im bevorzugten Fall, bei dem zumindest zwei Kontaktstifte und/oder Kontaktflächen in einer Reihe vorgesehen sind, kann das zumindest eine magnetische Element vorzugsweise seitlich dieser Reihe angeordnet sein. Es ist dann also nicht in einer Fortsetzung oder in dieser Reihe angeordnet. Advantageously, the at least one magnetic element of the first and/or the second contact element in this embodiment is arranged next to the at least one contact pin and/or the at least one contact surface. In the preferred case in which at least two contact pins and/or contact surfaces are provided in a row, the at least one magnetic element can preferably be arranged to the side of this row. It is then not arranged in a continuation or in this row.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung können mindestens zwei magnetische Elemente an dem ersten und/oder dem zweiten Kontaktelement angeordnet sein. Dabei kann jeweils ein magnetisches Element auf jeder Seite der durch die Anordnung der Kontaktstifte bzw. Kontaktflächen entstehenden Reihe angeordnet sein. Das entsprechende andere Kontaktelement kann dann ebenfalls derart angeordnete magnetische Elemente aufweisen, dass bei einer hergestellten Steckverbindung eine magnetkraftschlüssige Verbindung entsteht. In a particularly preferred embodiment of the invention, at least two magnetic elements can be arranged on the first and/or the second contact element. In this case, one magnetic element can be arranged on each side of the row created by the arrangement of the contact pins or contact surfaces. The corresponding other contact element can then also have magnetic elements arranged in such a way that a magnetically force-locking connection is created when a plug connection is established.
Es kann also eines von erstem und zweitem Kontaktelement mehrere der Kontaktflächen aufweisen, die in einer Reihe angeordnet sind, und das andere von erstem und zweitem Kontaktelement kann vorteilhaft die gleiche Anzahl an Kontaktstiften aufweisen, die in einer geraden Reihe angeordnet sind. Es kann dann das erste und das zweite Kontaktelement jeweils zumindest ein Magnet- kraftelement aufweisen, das seitlich von der Reihe der Kontaktflächen bzw. seitlich von der Reihe der Kontaktstifte angeordnet ist. One of the first and second contact elements can therefore have several contact surfaces arranged in a row, and the other of the first and second contact elements can advantageously have the same number of contact pins arranged in a straight row. The first and second contact elements can then each have at least one magnetic force element arranged to the side of the row of contact surfaces or to the side of the row of contact pins.
Bevorzugterweise kann das zumindest eine magnetische Element auf der einen Seite der durch die Anordnung der Kontaktstifte erzeugten Reihe in seiner mag- netischen Polung entgegengesetzt der Polung des zumindest einen magnetischen Elements auf der anderen Seite der Reihe sein. Auf diese Weise können die Kontaktelemente auch ohne Sicht in ihre bestimmungsgemäße Position zur Herstellung des Kontakts gebracht werden. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn zumindest zwei Kontaktstifte und/oder Kontaktflächen je Steckerkomponente vorhanden sind und dadurch eine bestimmungsgemäße, polungsrichtige Verbindung zwischen den Kontaktelementen hergestellt wird. Preferably, the at least one magnetic element on one side of the row created by the arrangement of the contact pins can be arranged in its magnetic magnetic polarity opposite to the polarity of the at least one magnetic element on the other side of the row. In this way, the contact elements can be brought into their intended position for establishing contact even without visibility. This can be particularly useful if there are at least two contact pins and/or contact surfaces per connector component and this creates an intended, polarity-correct connection between the contact elements.
Die Magnetkraftelemente im ersten und im zweiten Kontaktelement können also Magneten sein, die so angeordnet sind, dass entgegengesetzte Pole bei Kontakt aneinander liegen, wenn die Kontaktstifte mit den entsprechenden jeweiligen Kontaktflächen bestimmungsgemäß in Kontakt sind. The magnetic force elements in the first and second contact elements can therefore be magnets which are arranged in such a way that opposite poles are in contact with each other when the contact pins are in contact with the corresponding respective contact surfaces as intended.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Kontaktstifte federgelagert sein. Sie können aber auch starr mit dem entsprechenden Kontaktelement verbunden sein. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann zumindest ein federgelagerter Kontaktstift als auch zumindest ein starr mit dem Kontaktelement verbundener Kontaktstift vorhanden sein. In an advantageous embodiment, the contact pins can be spring-loaded. However, they can also be rigidly connected to the corresponding contact element. In a further possible embodiment, there can be at least one spring-loaded contact pin and at least one contact pin rigidly connected to the contact element.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann zumindest ein Kontaktstift als Abstandselement ausgeführt sein. Besonders bevorzugt können mehrere Kontaktstifte in einer Reihe angeordnet sein und als Abstandselemente ausgeführt sein. Dadurch können die Kontaktelemente zueinander verkippt werden, ohne dass eine mögliche elektrische Verbindung, die durch die Kontaktelemente hergestellt wird, unterbrochen wird. Vorteilhaft können die Abstandselemente in allen beschriebenen Ausgestaltungen als Kontaktstifte ausgeführt sein, die den Kontakt zur Übertragung der Energie und/oder Daten herstellen. In an advantageous embodiment, at least one contact pin can be designed as a spacer element. Particularly preferably, several contact pins can be arranged in a row and designed as spacer elements. This allows the contact elements to be tilted towards each other without interrupting a possible electrical connection that is established by the contact elements. The spacer elements in all of the described embodiments can advantageously be designed as contact pins that establish the contact for transmitting energy and/or data.
Bevorzugterweise kann das zumindest eine magnetische Element auf der einen Seite der durch die entsprechende Anordnung von Abstandselementen erzeugten Reihe in seiner magnetischen Polung entgegengesetzt der Polung des zumindest einen magnetischen Elements auf der anderen Seite der Reihe sein. Auf diese Weise kann der Kontakt durch die Kontaktelemente auch ohne Sicht in seine bestimmungsgemäße Position hergestellt werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn mindestens zwei Abstandselemente je Kontaktelement vorhanden sind und diese als elektrische Kontaktelemente ausgeführt sind. Dadurch werden die Kontaktelemente beim Herstellen der Verbindung durch die sich anziehenden beziehungsweise abstoßenden Magnetelemente derart orientiert, dass eine bestimmungsgemäße, polungsrichtige Verbindung zwischen den Kontaktelementen hergestellt wird. Preferably, the at least one magnetic element on one side of the row created by the corresponding arrangement of spacer elements can have its magnetic polarity opposite to the polarity of the at least one magnetic element on the other side of the row. In this way, the contact can be made by the contact elements even without being able to see its intended position. This is particularly useful when there are at least two spacer elements per contact element and these are designed as electrical contact elements. As a result, when the connection is made, the contact elements are oriented by the attracting or repelling magnetic elements in such a way that a proper connection with the correct polarity is made between the contact elements.
Ein weiterer möglicher Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung kann darin liegen, dass durch Bewegungen der Kontaktelemente zueinander, die durch den Kippmechanismus ermöglicht werden und die beispielsweise durch Bewegungen einer die Steckverbindung tragenden Person verursacht werden, eventuell vorhandene Verschmutzungen auf dem oder den Kontaktflächen oder Kontaktstiften durch eine Art Kratzbewegung entfernt werden können. Ein weiterer möglicher Vorteil des Kippmechanismus kann darin liegen, dass beim Lösen der Verbindung durch Zug an zumindest einem an den Kontaktelementen angebrachten Kabel oder Lichtleiter durch Abstützen des einen Kontaktelements an einem Gehäuse des anderen Kontaktelements eine Hebelwirkung erzeugt wird, die ein Lösen der Verbindung vereinfacht. Another possible advantage of this embodiment of the invention can be that by moving the contact elements relative to one another, which is made possible by the tilting mechanism and is caused, for example, by the movement of a person wearing the plug connection, any dirt that may be present on the contact surface(s) or contact pins can be removed by a kind of scratching movement. Another possible advantage of the tilting mechanism can be that when the connection is released by pulling on at least one cable or optical fiber attached to the contact elements, a lever effect is generated by supporting one contact element on a housing of the other contact element, which makes it easier to release the connection.
In einer möglichen Ausführungsform können beide Kontaktelemente jeweils ein magnetisches Element aufweisen, welches mittig auf einer Fläche angeordnet ist, die bei Herstellung des Kontakts auf dem entsprechenden Kontaktelement auf einer dem anderen Kontaktelement zugewandten Seite angeordnet ist. Im Falle einer hergestellten Verbindung können dabei die beiden Kontaktelemente zueinander rotierbar sein, ohne dass die durch die beiden magnetischen Elemente hergestellte kraftschlüssige Verbindung getrennt wird. In one possible embodiment, both contact elements can each have a magnetic element which is arranged centrally on a surface which, when the contact is made, is arranged on the corresponding contact element on a side facing the other contact element. If a connection is made, the two contact elements can be rotatable relative to one another without the force-fitting connection made by the two magnetic elements being broken.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das erste und das zweite Kontaktelement jeweils ein Magnetkraftelement aufweisen, so dass zwischen den Mag- netkraftelementen der Kontaktelemente jeweils eine Magnetkraft wirkt, wenn diese in Kontakt sind. Vorteilhafterweise können dabei die Magneten jeweils in einer Mitte einer Kontaktoberfläche des ersten und des zweiten Kontaktelements angeordnet sein. Dabei liegen bei Kontakt das erste und das zweite Kontaktelement über diese Kontaktflächen aneinander an. In an advantageous embodiment, the first and second contact elements can each have a magnetic force element, so that a magnetic force acts between the magnetic force elements of the contact elements when they are in contact. The magnets can advantageously be arranged in the middle of a contact surface of the first and second contact elements. When in contact, the first and second contact elements rest against one another via these contact surfaces.
Vorteilhafterweise kann eines aus erstem und zweitem Kontaktelement zumindest eine kreisringförmige Kontaktfläche in seiner Kontaktoberfläche aufweisen, wobei sich diese kreisringförmige Oberfläche um das entsprechende Magnetkraftelement als Mittelpunkt erstreckt. Das andere aus erstem und zweitem Kontaktelement kann dann zumindest einen Kontaktstift auf seiner Kontaktoberfläche aufweisen, der so angeordnet ist, dass er bei Kontakt des ersten und zweiten Kontaktelements die kreisringförmige Kontaktfläche kontaktiert. Advantageously, one of the first and second contact elements can have at least one annular contact surface in its contact surface, wherein this annular surface extends around the corresponding Magnetic force element extends as a center point. The other of the first and second contact elements can then have at least one contact pin on its contact surface, which is arranged such that it contacts the annular contact surface when the first and second contact elements come into contact.
Es kann das eine der Kontaktelemente also zumindest eine elektrische Kontaktfläche in Form eines Kreisrings aufweisen, die bei Herstellung des Kontakts auf einer dem anderen Kontaktelement zugewandten Seite angeordnet ist und sich rotationssymmetrisch zu einer Achse erstreckt, die orthogonal zu dieser Fläche orientiert ist und durch das geometrische Zentrum des Kreisrings verläuft. Besonders vorteilhaft ist es, wenn auf dem anderen Kontaktelement eine Anzahl an Kontaktstiften angeordnet ist, die der Anzahl der Kontaktflächen entspricht oder größer ist. Vorzugsweise sind diese Kontaktstifte derart positioniert, dass sie bei Kontaktierung der Kontaktelemente eine elektrische Verbindung zu den entsprechenden Kontaktflächen herstellen und im Fall einer Rotation der Kontaktelemente zueinander diese elektrische Verbindung aufgrund der kreisringförmigen und rotationssymmetrischen Natur der Kontaktflächen nicht gelöst wird. Vorzugsweise weist das eine der Kontaktelemente zumindest einen Kontaktstift auf, und das andere zumindest eine kreisringförmige Kontaktfläche. One of the contact elements can therefore have at least one electrical contact surface in the form of a circular ring, which is arranged on a side facing the other contact element when contact is made and extends rotationally symmetrically to an axis that is oriented orthogonal to this surface and runs through the geometric center of the circular ring. It is particularly advantageous if a number of contact pins that corresponds to the number of contact surfaces or is greater is arranged on the other contact element. These contact pins are preferably positioned in such a way that when the contact elements are contacted, they establish an electrical connection to the corresponding contact surfaces and if the contact elements rotate relative to one another, this electrical connection is not broken due to the circular and rotationally symmetrical nature of the contact surfaces. One of the contact elements preferably has at least one contact pin and the other at least one circular contact surface.
Als Kontaktoberflächen werden jene Oberflächen des ersten und zweiten Kontaktelements bezeichnet, die einander bei Kontakt zugewandt sind. Contact surfaces are those surfaces of the first and second contact elements that face each other when in contact.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das erste und/oder das zweite Kontaktelement zumindest zwei Kontaktstifte aufweisen und außerdem zumindest eine Schutzstruktur aufweisen, die so angeordnet ist, dass nicht beide Kontaktelemente gleichzeitig mit einer Hand berührbar sind. Dabei kann vorzugsweise die Schutzstruktur eine nicht-leitende Struktur aufweisen oder sein, in die die zumindest zwei Kontaktstifte eingelassen sind, so dass deren Oberflächen in Richtung vom entsprechenden Kontaktelement weg hinter einer Oberfläche der Schutzstruktur liegen. In an advantageous embodiment of the invention, the first and/or the second contact element can have at least two contact pins and also have at least one protective structure which is arranged in such a way that both contact elements cannot be touched simultaneously with one hand. The protective structure can preferably have or be a non-conductive structure into which the at least two contact pins are embedded so that their surfaces lie behind a surface of the protective structure in the direction away from the corresponding contact element.
Auf diese Weise kann verhindert werden, dass beim Anliegen einer elektrischen Spannung an zumindest einer offen liegenden, elektrischen Kontaktfläche eine Verletzung einer Person oder eine Beschädigung einer elektrisch mit der zumindest einen Kontaktfläche verbundenen elektrischen Komponente durch Berührung der zumindest einen Kontaktfläche entsteht. Vorteilhafterweise kann auch die zumindest eine Kontaktfläche von der Schutzstruktur umgeben sein. Diese kann aufgrund ihrer Geometrie eine Berührung der Kontaktfläche verhindern. Die Führungsmechanik kann dabei die Aufgabe einer Schutzstruktur übernehmen oder mit ihr identisch sein. In this way, it can be prevented that when an electrical voltage is applied to at least one exposed electrical contact surface, a Injury to a person or damage to an electrical component electrically connected to the at least one contact surface occurs due to contact with the at least one contact surface. Advantageously, the at least one contact surface can also be surrounded by the protective structure. Due to its geometry, this can prevent contact with the contact surface. The guide mechanism can take on the role of a protective structure or be identical to it.
Für den Fall, dass eines der Kontaktelemente so ausgestaltet ist, dass zumindest zwei Kontaktstifte aus diesem Kontaktelement herausragen, kann eine Schutzstruktur zwischen je zwei Kontaktstiften angeordnet sein und weiter aus der Steckerkomponente herausragen als die Kontaktstifte, so dass eine gleichzeitige Berührung mehrerer Kontaktstifte durch eben diese Schutzstruktur verhindert wird. Um eine mögliche Kontaktierung der Steckerkomponenten miteinander durch die Schutzstruktur nicht zu behindern, kann auf dem die Schutzstruktur nicht aufweisenden, komplementären Kontaktelement eine Aussparung angeordnet sein, in die die Schutzstruktur hineingreift, wenn die beiden Kontaktelemente einander kontaktieren. In the event that one of the contact elements is designed in such a way that at least two contact pins protrude from this contact element, a protective structure can be arranged between two contact pins each and protrude further from the plug component than the contact pins, so that simultaneous contact between several contact pins is prevented by this protective structure. In order not to hinder possible contact between the plug components by the protective structure, a recess can be arranged on the complementary contact element that does not have the protective structure, into which the protective structure engages when the two contact elements contact each other.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die erste Vorrichtung oder das erste Kontaktelement sowie die zweite Vorrichtung oder das zweite Kontaktelement jeweils zumindest einen Magneten als Magnetkraftelement aufweisen, dessen Nord- und Südpol jeweils in einer Richtung nebeneinander liegen, die parallel liegt zu einer jeweiligen Kontaktoberfläche, mit der das entsprechende Kontaktelement dem entsprechenden anderen Kontaktelement zugewandt ist. Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Kontaktelemente bei Herstellen des Kontakts zueinander von selbst durch Wirkung der Magnetkräfte in eine vorgesehene Position zueinander bewegt werden, in der der Kontakt zur Übertragung von Energie und/oder Daten hergestellt wird. In an advantageous embodiment of the invention, the first device or the first contact element and the second device or the second contact element can each have at least one magnet as a magnetic force element, the north and south poles of which are each located next to one another in a direction that is parallel to a respective contact surface with which the corresponding contact element faces the corresponding other contact element. This embodiment makes it possible for the contact elements to be moved to a predetermined position relative to one another by the effect of the magnetic forces when contact is made with one another, in which position contact is made for the transmission of energy and/or data.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das erste oder zweite Kontaktelement zumindest einen ersten Magnetkraftring, vorzugsweise als das entsprechende erste Magnetkraftelement, und zumindest einen in einem Magnetkraftringmittelpunkt des ersten Magnetkraftrings angeordneten ersten Kontakt aufweisen. Es kann vorteilhafterweise außerdem das andere aus erstem und zweitem Kontaktelement, das nicht den ersten Magnetkraftring aufweist, zumindest einen zweiten Magnetkraftring, vorzugweise als das zweite Magnetkraftelement, und zumindest einen in einem Magnetkraftringmittelpunkt des zweiten Magnetkraftrings angeordneten zweiten Kontakt aufweisen. Alternativ kann dieses andere Kontaktelement auch andere magnetische und/oder magnetisierbare Elemente wie einen oder mehrere Würfel, ein oder mehrere Stäbe oder Ähnliches aufweisen. In an advantageous embodiment, the first or second contact element can have at least one first magnetic force ring, preferably as the corresponding first magnetic force element, and at least one first contact arranged in a magnetic force ring center point of the first magnetic force ring. Advantageously, the other of the first and second contact elements that does not have the first magnetic force ring can also have at least one second magnetic force ring, preferably as the second magnetic force element, and at least one second contact arranged in a magnetic force ring center point of the second magnetic force ring. Alternatively, this other contact element can also have other magnetic and/or magnetizable elements such as one or more cubes, one or more rods or the like.
In dieser Ausgestaltung kann einer ausgewählt aus erstem und zweitem Kontakt ein Kontaktstift sein. Der Kontaktstift kann über eine Ringfläche des Magnetkraftrings, in dessen Mittelpunkt er angeordnet ist, hinausragen, die dem Kontaktelement, in dem er angeordnet ist, abgewandt ist. Da das ringförmige Element eine nicht-verschwindende Ausdehnung in Richtung senkrecht zu jener Ebene hat, in der der Ring sich erstreckt, hat er zwei in axialer Richtung gegenüberliegende Öffnungsflächen. Diese sind die besagten Ringflächen. Sie können auch als Stirnflächen bezeichnet werden. Die hier genannte Ringfläche ist eine der Flächen, die den Magnetkraftring in dessen axialer Richtung begrenzt. Ist der Magnetkraftring beispielsweise zylinderförmig, so wären dies die Öffnungsflächen des Zylinders. In this embodiment, one of the first and second contacts can be a contact pin. The contact pin can protrude beyond an annular surface of the magnetic force ring, in the center of which it is arranged, which faces away from the contact element in which it is arranged. Since the annular element has a non-vanishing extension in the direction perpendicular to the plane in which the ring extends, it has two opening surfaces lying opposite one another in the axial direction. These are the said annular surfaces. They can also be referred to as end surfaces. The annular surface mentioned here is one of the surfaces that delimits the magnetic force ring in its axial direction. If the magnetic force ring is cylindrical, for example, these would be the opening surfaces of the cylinder.
In dieser Ausgestaltung kann der andere aus erstem und zweitem Kontakt eine Kontaktfläche sein, die vorzugsweise koplanar zu einer Ringfläche des entsprechenden Magnetkraftrings ist, die dem entsprechenden Kontaktelement, in dem die Kontaktfläche angeordnet ist, abgewandt ist, sofern dieses Kontaktelement einen Magnetkraftring aufweist. Die Ringfläche ist hier wie oben beschrieben zu verstehen. Ist also beispielsweise hier der erste Kontakt gemeint, so kann dieser koplanar zu einer Ringfläche des ersten Magnetkraftrings sein, die dem ersten Kontaktelement abgewandt ist, die also in kontaktiertem Zustand dem zweiten Kontaktelement zugewandt ist. Entsprechendes gilt im umgekehrten Fall, dass hier der zweite Kontakt gemeint ist. In this embodiment, the other of the first and second contacts can be a contact surface that is preferably coplanar with an annular surface of the corresponding magnetic force ring that faces away from the corresponding contact element in which the contact surface is arranged, provided that this contact element has a magnetic force ring. The annular surface is to be understood here as described above. For example, if the first contact is meant here, this can be coplanar with an annular surface of the first magnetic force ring that faces away from the first contact element, i.e., which faces the second contact element when in contact. The same applies in the opposite case, where the second contact is meant here.
Der erste und/oder zweite Magnetkraftring können vorteilhaft magnetisch und/oder magnetisierbar sein. Insbesondere können sie vorteilhaft Permanentmagneten und/oder Elektromagneten sein und/oder sie können zumindest ein magnetisierbares Material aufweisen oder daraus bestehen. Vorteilhaft kann das zweite Kontaktelement außerdem ein Kabel mit zwei Leitern aufweisen, das vorzugsweise in radialer Richtung beabstandet vom Mag- netkraftringmittelpunkt des zweiten Magnetkraftrings auf einer dem zweiten Kontakt abgewandten Seite des zweiten Kontaktelements angeordnet ist. Dabei kann einer der Leiter mit dem zweiten Kontakt elektrisch verbunden sein und der andere der Leiter mit dem zweiten Magnetkraftring oder einem weiteren Kontakt des zweiten Kontaktelements elektrisch verbunden sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Kabel ein Leiterband mit zwei Leiterbahnen als die Leiter sein. The first and/or second magnetic force ring can advantageously be magnetic and/or magnetizable. In particular, they can advantageously be permanent magnets and/or electromagnets and/or they can have or consist of at least one magnetizable material. Advantageously, the second contact element can also have a cable with two conductors, which is preferably arranged at a distance in the radial direction from the magnetic force ring center of the second magnetic force ring on a side of the second contact element facing away from the second contact. One of the conductors can be electrically connected to the second contact and the other of the conductors can be electrically connected to the second magnetic force ring or another contact of the second contact element. In an advantageous embodiment, the cable can be a conductor strip with two conductor tracks as the conductors.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kontaktstift federgelagert sein, wobei bevorzugt eine Federkraft, mit der der Kontaktstift federgelagert ist, so eingestellt sein, dass der Kontaktstift durch die magnetische Anziehung von erstem und zweitem Kontaktelement vollständig in die Ringfläche des Magnet- kraftringes, in dessen Mittelpunkt er angeordnet ist, gedrückt wird. In an advantageous embodiment, the contact pin can be spring-mounted, wherein preferably a spring force with which the contact pin is spring-mounted is set such that the contact pin is pressed completely into the ring surface of the magnetic force ring, in the center of which it is arranged, by the magnetic attraction of the first and second contact element.
Eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften können die Kontaktelemente in dieser Ausgestaltung vorteilhafterweise haben. The contact elements in this embodiment can advantageously have one or more of the following properties.
Das Kabel kann vorteilhafterweise ein flexibles Leiterbändchen mit zwei Leiterbahnen sein. Eine Leiterbahn kann mit dem mit leitfähigem Magnetkraftring verbunden sein, z.B. durch Niedertemperaturlöten, Kaltschweißen, Ultraschallschweißen und/oder Leitkleben. Eine besondere Herausforderung ist hierbei, dass die Curie-Temperatur des Magnetmaterials nicht überschritten werden sollte. The cable can advantageously be a flexible conductor ribbon with two conductor tracks. One conductor track can be connected to the conductive magnetic force ring, e.g. by low-temperature soldering, cold welding, ultrasonic welding and/or conductive bonding. A particular challenge here is that the Curie temperature of the magnetic material should not be exceeded.
Die zweite Leiterbahn kann mit dem leitfähigen starren Kontaktpin verbunden sein. Der Kontaktstift und der Magnetkraftring können in das Gehäuse eingebettet und gegeneinander elektrisch isoliert sein. Vorteilhaft kann der Kontaktstift koaxial zu dem Magnetkraftring angeordnet sein (d.h. im Zentrum) The second conductor track can be connected to the conductive rigid contact pin. The contact pin and the magnetic force ring can be embedded in the housing and electrically insulated from each other. The contact pin can advantageously be arranged coaxially to the magnetic force ring (i.e. in the center)
Im anderen Kontaktelement können der Magnetkraftring und die Kontaktfläche koaxial ausgerichtet und in das Gehäuse eingebettet sein. Beides kann als elektrische Gegenkontakte dienen. Besonders vorteilhaft können der Magnetkraftring und die Kontaktfläche an Kontaktseite koplanar sein (erleichtert Reinigung). Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn keine Fuge zwischen Ring und Kontaktfläche an der Kontaktseite besteht. Das Gehäuse füllt in diesem Fall die Lücke koplanar aus. Dies erleichtert ebenfalls die Reinigung und vermeidet Schmutzansammlungen, die als Elektrolyt wirken und Leckströme verursachen könnten. In the other contact element, the magnetic force ring and the contact surface can be aligned coaxially and embedded in the housing. Both can serve as electrical counter contacts. The magnetic force ring and the contact surface on the contact side can be particularly advantageously coplanar (makes cleaning easier). It is also advantageous if there is no gap between the ring and the contact surface on the contact side. In this case, the housing fills the gap coplanarly. This also makes cleaning easier and prevents dirt accumulation, which could act as an electrolyte and cause leakage currents.
Die Magnetkraftringe können vorteilhaft axial polarisiert sein und so angeordnet sein, dass an der Kontaktseite ein Nordpol und ein Südpol liegen. The magnetic force rings can advantageously be axially polarized and arranged so that a north pole and a south pole are located on the contact side.
Vorteilhaft steht auf zumindest einer Seite der Kontaktstift oder die Kontaktfläche über die Endfläche des Magnetkraftrings heraus. Dadurch kommen beim Verbinden als erstes Kontaktstift und Kontaktfläche in Kontakt. Der Stecker kann dann zur Seite kippen, bis die Magnetkraftringe in Kontakt sind. Durch das Verkanten (Kante eines Magnetkraftrings liegt an Kante/Fläche des anderen Magnetkraftrings) wird Schmutz besser verdrängt als bei flächigem Kontakt. It is advantageous if the contact pin or the contact surface protrudes beyond the end surface of the magnetic force ring on at least one side. This means that the contact pin and the contact surface are the first to come into contact when connecting. The plug can then tilt to the side until the magnetic force rings are in contact. By tilting (the edge of one magnetic force ring is on the edge/surface of the other magnetic force ring), dirt is displaced better than with flat contact.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das flexible Leiterbändchen radial versetzt zum Kontaktstift / der Kontaktfläche angebracht ist. Bei Zug führt das zu einem seitlichen Wegkippen der Steckerseite (Kontaktstift löst sich als erstes von der Kontaktfläche, Magnetkraftring von Magnetkraftring erst als zweites), wodurch die Lösekraft reduziert werden und geringer als die Kontaktkraft (Kraft, die die Kontakte im verbundenen Zustand aufeinander presst) sein kann. It is particularly advantageous if the flexible conductor strip is installed radially offset from the contact pin/contact surface. When pulled, this causes the connector side to tip sideways (the contact pin is the first to detach from the contact surface, the magnetic force ring from the magnetic force ring is the second), which reduces the release force and can be lower than the contact force (the force that presses the contacts together when connected).
Besondere Vorteile dieser Ausgestaltung sind ihre (näherungsweise) Rotationssymmetrie, wodurch die Kontakelementseiten beliebig um die Längsachse rotiert werden können und dennoch zueinander finden. Special advantages of this design are its (approximate) rotational symmetry, whereby the contact element sides can be rotated arbitrarily around the longitudinal axis and still find each other.
Weitere Varianten können wie folgt sein: Further variants can be as follows:
Die Magnetkraftringe können unterschiedliche Durchmesser haben. Dadurch können Kraft und die Berührposition der Magnetkraftringe (Kante/Kante oder Kante/Stirnfläche) eingestellt werden. The magnetic force rings can have different diameters. This allows the force and the contact position of the magnetic force rings (edge/edge or edge/face) to be adjusted.
Die Magnetkraftringe brauchen nicht direkt als Kontakt verwendet zu werden. Alternativ können auch die Magnetkraftringe nicht direkt als Kontakte dienen, sondern separate Strukturen aus leitfähigem Material vor den Magneten bzw. Magnetkraftringen angebracht sein. The magnetic force rings do not need to be used directly as contacts. Alternatively, the magnetic force rings can not be used directly as contacts, but separate structures made of conductive material can be placed in front of the magnets or the contacts. Magnetic force rings must be attached.
Anstelle eines starren Kontaktstifts kann auch ein gefederter Kontaktstift verwendet werden. Wird dieser so ausgelegt, dass er durch die Anziehungskraft der Magnete vollständig komprimiert wird, liegen die Stirnflächen der Magnetkraftringe direkt aneinander an. Die Kontaktkraft ist dadurch definierter (Anziehungskraft der Magnetkraftringe im Kontakt minus Kompressionskraft des Kontaktstifts). Instead of a rigid contact pin, a spring-loaded contact pin can also be used. If this is designed so that it is completely compressed by the attractive force of the magnets, the front surfaces of the magnetic force rings lie directly against each other. The contact force is therefore more defined (attractive force of the magnetic force rings in the contact minus compression force of the contact pin).
Die Stirnflächen der Magnetkraftringe (oder der separaten leitfähigen Strukturen) können vorteilhaft mit scharfkantigen oder spitzen Strukturen versehen werden, um die Verschmutzungsdurchdringung zu verbessern. The end faces of the magnetic force rings (or the separate conductive structures) can advantageously be provided with sharp-edged or pointed structures to improve the penetration of contamination.
Anstatt eines Leiterbändchens kann vorteilhaft auch ein flexibles Kabel mit Litzen verwendet werden. Instead of a conductor ribbon, a flexible cable with strands can also be used.
„Magnetkraftringe mit unterschiedlichem Durchmesser" sind auch Magnetkraftringe mit unterschiedlichen Dimensionen (d.h. Innen-, Außendurchmesser & Höhe) und Magnetwerkstoff bzw. magnetischer Güte. Dadurch können Kraft, Berührposition der Magnetkraftringe und Bauraum/Größe des Kontakelements eingestellt werden. "Magnetic force rings with different diameters" also include magnetic force rings with different dimensions (i.e. inner, outer diameter & height) and magnetic material or magnetic quality. This allows the force, contact position of the magnetic force rings and installation space/size of the contact element to be adjusted.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eines aus erstem und zweitem Kontaktelement zwei quaderförmige, vorzugsweise würfelförmige, Magnetkraftelemente als erste Magnetkraftelemente aufweisen, die in ein Gehäuse des entsprechenden Kontaktelements so eingebettet sind, dass sie über eine dem anderen Kontaktelement (in kontaktiertem Zustand) zugewandte Oberfläche des entsprechenden Kontaktelements hervorstehen und gegenüber dieser Oberfläche um zumindest eine Achse gekippt sind. Unter der Aussage, dass Oberflächen zueinander ver- oder gekippt sind, wird hier verstanden, dass die Oberflächen um zumindest eine Achse, vorteilhaft zwei Achsen, zueinander um einen Winkel von ungleich 0° und ungleich 90° oder ganzzahligen Vielfachen hiervon gedreht sind, also insbesondere nicht parallel zueinander sind und vorzugsweise nicht senkrecht aufeinander stehen. Weist beispielsweise das erste Kontaktelement derart gekippte Magnetkraf- telemente auf, so sind diese in ein Gehäuse des ersten Kontaktelements so eingebettet, dass sie über eine (im verbundenen Zustand) dem zweiten Kontaktelement zugewandte Oberfläche des ersten Kontaktelements hervorstehen und gegenüber dieser Oberfläche entsprechend gekippt sind. Weist das zweite Kontaktelement derart gekippte Magnetkraftelemente auf, gilt das Bespiel analog. In an advantageous embodiment, one of the first and second contact elements can have two cuboid-shaped, preferably cube-shaped, magnetic force elements as first magnetic force elements, which are embedded in a housing of the corresponding contact element in such a way that they protrude beyond a surface of the corresponding contact element facing the other contact element (in the contacted state) and are tilted relative to this surface about at least one axis. The statement that surfaces are offset or tilted relative to one another is understood here to mean that the surfaces are rotated about at least one axis, advantageously two axes, relative to one another by an angle of not equal to 0° and not equal to 90° or integer multiples thereof, i.e. in particular they are not parallel to one another and preferably are not perpendicular to one another. If, for example, the first contact element has magnetic force elements tilted in this way, they are embedded in a housing of the first contact element in such a way that they protrude over a surface of the first contact element facing the second contact element (in the connected state) and are tilted accordingly with respect to this surface. If the second contact element has magnetic force elements tilted in this way, the example applies analogously.
Vorteilhafterweise können die ersten Magnetkraftelemente um zwei Achsen gegenüber der dem anderen Kontaktelement zugewandten Oberfläche des entsprechenden Kontaktelements gekippt sein. Advantageously, the first magnetic force elements can be tilted about two axes relative to the surface of the corresponding contact element facing the other contact element.
In dieser vorteilhaften Ausgestaltung kann außerdem das andere aus erstem und zweitem Kontaktelement zwei quaderförmige, vorzugsweise würfelförmige, zweite Magnetkraftelemente aufweisen, die in ein Gehäuse des entsprechenden Kontaktelements so eingebettet sind, dass zumindest eine ihrer Oberflächen dem einen Kontaktelement zugewandt ist (also jenem, in das diese Magnetkraftelemente nicht eingebettet sind) und einen Teil der Oberfläche des entsprechenden Kontaktelements bildet. In vorstehend genanntem Beispiel, in dem das erste Kontaktelement die gekippten Magnetkraftelemente aufweist, würde also das zweite Kontaktelement die zweiten Magnetkraftelemente aufweisen, die in das Gehäuse des zweiten Kontaktelements so eingebettet sind, dass zumindest eine ihrer Oberflächen dem ersten Kontaktelement (in verbundenem Zustand) zugewandt ist und Teil der Oberfläche des zweiten Kontaktelements bildet. In this advantageous embodiment, the other of the first and second contact elements can also have two cuboid-shaped, preferably cube-shaped, second magnetic force elements which are embedded in a housing of the corresponding contact element such that at least one of their surfaces faces the one contact element (i.e. the one in which these magnetic force elements are not embedded) and forms part of the surface of the corresponding contact element. In the above example, in which the first contact element has the tilted magnetic force elements, the second contact element would therefore have the second magnetic force elements which are embedded in the housing of the second contact element such that at least one of their surfaces faces the first contact element (in the connected state) and forms part of the surface of the second contact element.
Vorteilhaft können die Oberflächen der zweiten Magnetkraftelemente, die Teile der Oberfläche des entsprechenden Kontaktelements bilden, zu dieser Oberfläche parallel und/oder koplanar liegen. Advantageously, the surfaces of the second magnetic force elements, which form parts of the surface of the corresponding contact element, can be parallel and/or coplanar to this surface.
Im Folgenden sollen noch einige optionale Eigenschaften dieser Ausgestaltung aufgezeigt werden. In the following, some optional features of this design will be shown.
Das Kabel kann auch hier vorteilhaft ein flexibles Leiterbändchen mit zwei Leiterbahnen sein. Dabei kann eine Leiterbahn mit einem der leitfähigem Würfel- Magnetkraftelemente verbunden sein, z.B. mittels Niedertemperaturlöten, Kaltschweißen, Ultraschallschweißen und/oder Leitkleben. Auch hier ist die besondere Herausforderung, dass die Curie-Temperatur des Magnetmaterials nicht überschritten werden sollte. The cable can also advantageously be a flexible conductor ribbon with two conductor tracks. One conductor track can be connected to one of the conductive cube magnetic force elements, e.g. by means of low-temperature soldering, Cold welding, ultrasonic welding and/or conductive bonding. Here too, the particular challenge is that the Curie temperature of the magnet material should not be exceeded.
Vorteilhaft kann eine zweite Leiterbahn mit dem zweiten leitfähigen Würfel- Magnetkraftelemente verbunden sein. Die Würfelmagnete können in das Gehäuse eingebettet und gegeneinander elektrisch isoliert sein. Die Würfel können hier in zwei Achsen verkippt sein. Advantageously, a second conductor track can be connected to the second conductive cube magnetic force element. The cube magnets can be embedded in the housing and electrically insulated from each other. The cubes can be tilted in two axes here.
Das andere der Kontaktelemente kann parallel ausgerichtete leitfähige Würfel- Magnetkraftelemente aufweisen, die in das Gehäuse dieses Kontaktelementes eingebettet sind. Beide können gleichzeitig als elektrische Gegenkontakte dienen. The other of the contact elements may have parallel aligned conductive cube magnetic force elements embedded in the housing of this contact element. Both can simultaneously serve as electrical counter contacts.
Besonders vorteilhaft können die Magnetflächen an der Kontaktseite koplanar ausgerichtet sein, was die Reinigung erleichtert. Particularly advantageously, the magnetic surfaces on the contact side can be aligned coplanarly, which facilitates cleaning.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn keine Fuge zwischen den Magnetkraftele- mente an der Kontaktseite vorhanden ist. Das Gehäuse kann die Lücke koplanar also ausfüllen. Dies erleichtert ebenfalls die Reinigung und vermeidet Schmutzansammlungen, die als Elektrolyt wirken und Leckströme verursachen könnten. It is also advantageous if there is no gap between the magnetic force elements on the contact side. The housing can therefore fill the gap coplanarly. This also makes cleaning easier and prevents dirt from accumulating, which could act as an electrolyte and cause leakage currents.
Vorteilhaft können die Magnetkraftelemente auf jeder Steckerseite (in etwa) senkrecht zur Kontaktfläche polarisiert sein und zwar jeweils die beiden Mag- netkraftelemente auf einer Steckerseite gegenläufig. Dadurch kann der Stecker nur in einer Polarität verbunden werden. Dadurch kommt es beim Verbinden immer zu zwei Punktkontakten über Ecken der Magnete (oder Linienkontakten über Kanten bei Variation unten). Durch den Punkt oder Linienkontakt mit einer scharfen Ecke oder Kante wird Schmutz besser verdrängt als bei flächigem Kontakt. Advantageously, the magnetic force elements on each side of the connector can be polarized (approximately) perpendicular to the contact surface, with the two magnetic force elements on each side of the connector polarizing in opposite directions. This means that the connector can only be connected in one polarity. This means that when connecting, there are always two point contacts over the corners of the magnets (or line contacts over edges in the variation below). The point or line contact with a sharp corner or edge displaces dirt better than with surface contact.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das flexible Leiterbändchen exzentrisch am Kontaktelement angebracht ist. Bei Zug führt das zu einem seitlichen Wegkippen der Seite des Kontaktelements und es löst sich erst das eine, dann das andere Magnetpaar, wodurch die Lösekraft reduziert werden und geringer als die Kontaktkraft (Kraft, die die Kontakte im verbundenen Zustand aufeinanderpresst) sein kann. Besondere Vorteile dieser Ausgestaltung sind, dass Punktoder Linienkontakte die Verdrängung von Verschmutzungen verbessern. It is particularly advantageous if the flexible conductor strip is attached eccentrically to the contact element. When pulled, this causes the side of the contact element to tilt sideways and first one and then the other pair of magnets is released, which reduces the release force and makes it less than the Contact force (force that presses the contacts together when connected). Particular advantages of this design are that point or line contacts improve the displacement of dirt.
Im folgenden sollen weitere optionale Varianten dieser Ausgestaltung beschrieben werden. Further optional variants of this design will be described below.
Die Magnetkraftelemente brauchen keine Würfel zu sein, sondern können auch Quader sein oder noch andere Formen (etwa keine rechten Winkel) haben. The magnetic force elements do not have to be cubes, but can also be cuboids or have other shapes (e.g. no right angles).
Optional können die Magnetkraftelemente nur in einer Achse verkippt (also einer der möglichen Kippwinkel Alpha oder Beta ist Alpha=0 oder Beta=0) sein. Anstatt eines Punktkontakts gibt es dann einen Linienkontakt. Optionally, the magnetic force elements can be tilted in only one axis (i.e. one of the possible tilt angles Alpha or Beta is Alpha=0 or Beta=0). Instead of a point contact, there is then a line contact.
Optional sind die Magnetkraftelemente nicht symmetrisch verkippt. Die Magnetkraftelemente können auch auf beiden Steckerseiten verkippt sein. Optionally, the magnetic force elements are not tilted symmetrically. The magnetic force elements can also be tilted on both sides of the connector.
Die Magnetkraftelemente brauchen nicht direkt als Kontakt verwendet zu werden. Alternativ brauchen auch die Magnetkraftelemente nicht direkt als Kontakte zu dienen, sondern es können separate Strukturen aus leitfähigem Material vor den Magnetkraftelementen angebracht sein. The magnetic force elements do not need to be used directly as contacts. Alternatively, the magnetic force elements do not need to be used directly as contacts, but separate structures made of conductive material can be attached in front of the magnetic force elements.
Anstatt eines Leiterbändchens kann auch ein flexibles Kabel mit Litzen verwendet werden. Instead of a conductor ribbon, a flexible cable with strands can also be used.
Die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen mit Magnetkraftringen und würfel- oder quaderförmigen Magnetkraftelementen können auch dergestalt miteinander kombiniert werden, dass eines der Kontaktelemente mit einem Magnetkraftring als Magnetkraftelement ausgestaltet ist und das andere Kontaktelement mit zumindest einem quader- oder würfelförmigen Magnetkraftelement als Magnetkraftelement. The above-described embodiments with magnetic force rings and cube- or cuboid-shaped magnetic force elements can also be combined with one another in such a way that one of the contact elements is designed with a magnetic force ring as a magnetic force element and the other contact element is designed with at least one cuboid- or cube-shaped magnetic force element as a magnetic force element.
Es könnten noch zusätzliche (Würfel-)Magnete verwendet werden (diese aber nicht elektrisch kontaktiert und eventuell kleiner) um die Eindeutigkeit bei der Selbstfindung zu verbessern -> z.B. „Magnetmatrix" aus mehreren kleinen Wür- felmagneten ähnlich wie beim Polymagnet-Ansatz (siehe https://www.po- lymagnet.com/media/Polymagnet-White-Paper-3-Smart-Magnets-for-Preci- sion-Alignment.pdf, Seiten 5-6). Additional (cube) magnets could be used (but these are not electrically contacted and may be smaller) to improve the clarity of self-discovery -> e.g. "magnet matrix" made of several small cubes. field magnets similar to the Polymagnet approach (see https://www.po- lymagnet.com/media/Polymagnet-White-Paper-3-Smart-Magnets-for-Precision-Alignment.pdf, pages 5-6).
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Verbindung kann sein, dass die Verbindung auch dann vorgenommen werden kann, wenn die Person, die die Verbindung herstellt, beim Herstellen der Verbindung keine direkte Sicht auf die Kontaktelemente oderTeile davon haben muss. So kann beispielsweise ein Systemträger eine Steckverbindung in seinem Ohr selbst herstellen. An advantage of the connection according to the invention can be that the connection can be made even if the person making the connection does not have to have a direct view of the contact elements or parts thereof when making the connection. For example, a system wearer can make a plug connection in his ear himself.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann sein, dass die Verbindung durch Aufbringen einer ausreichend großen Kraft wieder gelöst werden kann, ohne dass beispielsweise ein weiterer Verriegelungsmechanismus (formschlüssige oder andere kraftschlüssige Verbindung) gelöst werden müsste. A further advantage of the invention may be that the connection can be released again by applying a sufficiently large force, without, for example, having to release another locking mechanism (positive or other non-positive connection).
Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren beispielhaft erläutert werden. Die in den Beispielen gezeigten Merkmale können auch unabhängig vom konkreten Beispiel realisiert sein und unter den Beispielen kombiniert werden. The invention will be explained below using a few figures as examples. The features shown in the examples can also be implemented independently of the specific example and combined in the examples.
Das erfindungsgemäße System wird dabei beispielhaft als Hörsystem beschrieben. Dieses kann beispielsweise ein Hörgerät sein. Das erfindungsgemäße System kann aber vorteilhaft auch ein Kopfhörer, ein In-Ohr-Kopfhörer, eine Medikamentenverabreichungsvorrichtung und/oder ein tragbares System (Wearable) zur Überwachung von Vitalparametern (wie beispielsweise Körpertemperatur, Sauerstoffsättigung des Blutes, Blutdruck, Gewebeglukosekonzentration, elektrischen Aktivitäten des Herzens oder des Gehirns, Lage oder Beschleunigung des Körpers, etc.) sein. The system according to the invention is described by way of example as a hearing system. This can be a hearing aid, for example. However, the system according to the invention can also advantageously be a headphone, an in-ear headphone, a medication administration device and/or a portable system (wearable) for monitoring vital parameters (such as body temperature, oxygen saturation of the blood, blood pressure, tissue glucose concentration, electrical activities of the heart or brain, position or acceleration of the body, etc.).
Es zeigt: It shows:
Figur 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Hörsystems, Figure 1 shows an example of a hearing system according to the invention,
Figur 2 ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Hörsystems, Figuren 3 a), 3 b) alternative Anordnungen von Magnetkraftelementen, Figure 2 shows another example of a hearing system according to the invention, Figures 3 a), 3 b) alternative arrangements of magnetic force elements,
Figuren 4 a), b), c) verschiedene Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Hör-Figures 4 a), b), c) various embodiments of hearing aids according to the invention.
Systeme, Systems,
Figuren 5a) bis 5d) Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hörsystems, Figures 5a) to 5d) embodiments of the hearing system according to the invention,
Figuren 6a) bis 6d) verschiedene Ausgestaltungen von erstem und zweitemFigures 6a) to 6d) show different embodiments of the first and second
Kontaktelement, contact element,
Figuren 7a) bis 7c) Ausgestaltungen der Erfindung, Figures 7a) to 7c) embodiments of the invention,
Figuren 8a) bis 8c) unterschiedliche Ansichten einer beispielhaften Ausgestaltung eines der Kontaktelemente, Figures 8a) to 8c) show different views of an exemplary embodiment of one of the contact elements,
Figuren 9a) bis 9c) eine weitere beispielhafte Ausgestaltung eines Kontakte- lements, Figures 9a) to 9c) show another exemplary embodiment of a contact element,
Figuren 10a) bis 10c) eine beispielhafte Ausgestaltung des ersten Kontaktelements, Figures 10a) to 10c) show an exemplary embodiment of the first contact element,
Figuren 11a) bis 11c) eine beispielhafte Ausgestaltung eines Kontaktelements, Figures 11a) to 11c) show an exemplary embodiment of a contact element,
Figuren 12a), 12b) eine Ausgestaltung der Erfindung, Figures 12a), 12b) an embodiment of the invention,
Figuren 13a) bis 13d) verschiedene Möglichkeiten für die Energie- und/oder Datenübertragung zwischen den Kontaktelementen, Figures 13a) to 13d) show various possibilities for energy and/or data transmission between the contact elements,
Figur 14 verschiedene beispielhafte Ausgestaltungen von Kontaktelementen, Figure 14 various exemplary designs of contact elements,
Figuren 15a) bis 15d) beispielhafte Ausgestaltungen der Kontaktelemente, Figures 15a) to 15d) show exemplary embodiments of the contact elements,
Figuren 16a) und 16b) eine beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung, Figuren 17a) bis 17c) Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Hörsystems, Figures 16a) and 16b) show an exemplary embodiment of the invention, Figures 17a) to 17c) embodiments of a hearing system according to the invention,
Figuren 18 a) bis 18 c) Querschnitte von Kabeln bzw. Lichtleitern, Figures 18 a) to 18 c) Cross-sections of cables or optical fibres,
Figur 19 eine Ausgestaltung des ersten Kontaktelements und des zweiten Kontaktelements, Figure 19 shows an embodiment of the first contact element and the second contact element,
Figuren 20a) bis 20f) Ausgestaltungen der ersten und zweiten Kontaktelementen mit unterschiedlichen Kombination von Durchgangsöffnungen, Figures 20a) to 20f) show embodiments of the first and second contact elements with different combinations of through holes,
Figuren 21 a) bis 21 f) Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hörsystems, Figures 21 a) to 21 f) embodiments of the hearing system according to the invention,
Figuren 22 a) und 22 b) eine Ausgestaltung der Erfindung wie die in Figur 21 a) gezeigte, bei der die zweite Vorrichtung neben dem Kontaktelement eine Außenkomponente aufweist, Figures 22 a) and 22 b) show an embodiment of the invention as shown in Figure 21 a), in which the second device has an external component in addition to the contact element,
Figur 23 verschiedene Ausgestaltungen eines beispielhaften erfindungsgemäßen Hörsystems, Figure 23 various embodiments of an exemplary hearing system according to the invention,
Figuren 24 a) bis 24 c) Ausgestaltungen des ersten Kontaktelements und des zweiten Kontaktelements, die jeweils ein Magnetkraftelement in ihrer Mitte aufweisen, Figures 24 a) to 24 c) show embodiments of the first contact element and the second contact element, each of which has a magnetic force element in its center,
Figuren 25 bis 29 Ausgestaltungen von Kabeln mit Magnetkraftelementen, wie sie z.B. in Fig. 5 zur Anwendung kommen können, Figures 25 to 29 show designs of cables with magnetic force elements, such as those used in Fig. 5,
Figuren 30 a) und 30 b) Ausgestaltungen von Kontaktelementen, Figures 30 a) and 30 b) embodiments of contact elements,
Figuren 31 Kontaktelemente mit Ringmagnetkraftelemen- ten, Figuren 32 Kontaktelemente mit würfelförmigen Magnet- kraftelementen. Figures 31 Contact elements with ring magnetic force elements, Figures 32 Contact elements with cube-shaped magnetic force elements.
Figur 1 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Hörsystems 3 aufweisend eine erste Vorrichtung la und eine zweite Vorrichtung lb. Die erste Vorrichtung la ist im Gehörgang 4 einer Person angeordnet. Im gezeigten Beispiel ist außerdem die zweite Vorrichtung lb ebenfalls im Gehörgang 4 angeordnet. Die erste Vorrichtung la weist ein erstes Kontaktelement 2a auf, und die zweite Vorrichtung lb weist ein zweites Kontaktelement 2b auf. Das erste Kontaktelement 2a und das zweite Kontaktelement 2b kontaktieren einander, um bei dem Kontakt zueinander Energie und/oder Daten zwischen der ersten Vorrichtung la und der zweiten Vorrichtung lb zu übertragen. Das erste Kontaktelement 2a und das zweite Kontaktelement 2b werden durch eine Magnetkraft in Kontakt zueinander gehalten. Hierzu weist die erste Vorrichtung la ein erstes Magnetkraftelement 5a auf, und die zweite Vorrichtung lb weist ein zweites Magnetkraftelement 5b auf. Das erste Magnetkraftelement 5a und das zweite Magnetkraftelement 5b sind eingerichtet, hierbei eine Magnetkraft aufeinander auszuüben. Im in Figur 1 gezeigten Beispiel sind das erste und das zweite Magnetkraftelement 5a, 5b beide Magneten. Es ist aber auch möglich, dass nur eines der beiden Magnetkraftelemente 5a oder 5b ein Magnet ist und das andere Magnetkraftelement 5a oder 5b magnetisierbares Material aufweist oder daraus besteht. Figure 1 shows an example of a hearing system 3 according to the invention comprising a first device la and a second device lb. The first device la is arranged in the ear canal 4 of a person. In the example shown, the second device lb is also arranged in the ear canal 4. The first device la has a first contact element 2a, and the second device lb has a second contact element 2b. The first contact element 2a and the second contact element 2b contact each other in order to transmit energy and/or data between the first device la and the second device lb when they come into contact with each other. The first contact element 2a and the second contact element 2b are held in contact with each other by a magnetic force. For this purpose, the first device la has a first magnetic force element 5a, and the second device lb has a second magnetic force element 5b. The first magnetic force element 5a and the second magnetic force element 5b are designed to exert a magnetic force on each other. In the example shown in Figure 1, the first and second magnetic force elements 5a, 5b are both magnets. However, it is also possible that only one of the two magnetic force elements 5a or 5b is a magnet and the other magnetic force element 5a or 5b has or consists of magnetizable material.
In Figur 1 ist die erste Vorrichtung la einem Trommelfell 7 zugewandt angeordnet, während die zweite Vorrichtung lb einer Ohrmuschel 6, d.h. einer Außenseite des Gehörgangs 4 zugewandt angeordnet ist. In Figure 1, the first device 1a is arranged facing an eardrum 7, while the second device 1b is arranged facing an auricle 6, i.e. an outside of the auditory canal 4.
Figur 2 zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Hörsystems 3. In diesem Beispiel weist die zweite Vorrichtung lb neben dem Kontaktelement 2b ein weiteres Element 8b auf, das mit dem Kontaktelement 2b über ein Kabel 9b verbunden ist. Die erste Vorrichtung la ist in diesem Beispiel mit dem ersten Kontaktelement 2a identisch. Figure 2 shows a further example of a hearing system 3 according to the invention. In this example, the second device 1b has, in addition to the contact element 2b, a further element 8b which is connected to the contact element 2b via a cable 9b. The first device 1a is identical to the first contact element 2a in this example.
Das erste Kontaktelement 2a und das zweite Kontaktelement 2b weisen jeweils eine Kontaktoberfläche 10a, 10b auf, welche einander zugewandt sind und über welche sie aneinander anliegen. Die Kontaktoberflächen 10a und 10b liegen parallel zueinander aneinander an und sind in diesem Beispiel gegenüber einer Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4 geneigt, so dass sie weder parallel noch senkrecht zu dieser Durchgangsrichtung stehen, sondern einen Winkel größer als 0° und kleiner als 90° einschließen. Betrachtet man eine Gerade, die am Ort der Kontaktfläche 10a, 10b parallel verläuft zur Wand des Gehörgangs 4, so können hier die Kontaktflächen 10a und 10b einen Winkel von größer als 0° und kleiner als 90° mit dieser Geraden einschließen. Im gezeigten Beispiel beträgt der Winkel zu dieser Geraden ungefähr 50°. Generell kann dieser Winkel vorzugsweise kleiner als 80°, besonders bevorzugt kleiner als 70°, weiter bevorzugt kleiner als 60°, optional auch weniger als 40° oder weniger als 30° betragen. The first contact element 2a and the second contact element 2b each have a contact surface 10a, 10b which face each other and via which they lie against one another. The contact surfaces 10a and 10b lie parallel to one another and, in this example, are inclined with respect to a direction of passage through the auditory canal 4, so that they are neither parallel nor perpendicular to this direction of passage, but enclose an angle greater than 0° and less than 90°. If one considers a straight line that runs parallel to the wall of the auditory canal 4 at the location of the contact surface 10a, 10b, the contact surfaces 10a and 10b can enclose an angle of greater than 0° and less than 90° with this straight line. In the example shown, the angle to this straight line is approximately 50°. In general, this angle can preferably be less than 80°, particularly preferably less than 70°, more preferably less than 60°, optionally also less than 40° or less than 30°.
Im gezeigten Beispiel weist das erste Kontaktelement 2a und das zweite Kontaktelement 2b jeweils zwei Magnetkraftelemente 5a bzw. 5b auf. Diese stehen in diesem Beispiel mit ihren Nord-Süd-Richtungen senkrecht zur jeweiligen Kontaktoberfläche 10a, 10b. Außerdem liegen die Nord-Süd-Richtungen aller dieser Magnetkraftelemente 5a, 5b hier parallel zueinander. Die Magnetkraftelemente 5a des ersten Kontaktelements 2a sind dabei entgegengesetzt zueinander gepolt, so dass das eine seinen Nordpol der Kontaktoberfläche 10a des ersten Kontaktelements 2a zuweist und das andere Magnetkraftelement seinen Südpol. Entsprechend sind auch die Magnetkraftelemente 5b des zweiten Kontaktelements 2b entgegengesetzt zueinander gepolt, so dass wiederum das erste Magnetkraftelement seinen Südpol der Kontaktfläche 10b des zweiten Kontaktelements 2b zuweist und das andere Magnetkraftelement seinen Nordpol. Es liegt jeweils ein Magnetkraftelement 5a auf einer Verlängerung der Nord-Süd-Richtung eines der Magnetkraftelemente 5b und zwar dergestalt, dass jeweils ein der Kontaktoberfläche 10a zugewandter Nordpol an einem der Kontaktoberfläche 10b zugewandten Südpol anliegt und ein der Kontaktoberfläche 10a zugewandter Südpol an einem der Kontaktoberfläche 10b zugewandten Nordpol anliegt, so dass die Kontaktelemente 2a und 2b durch die Magnetkraftwirkung der Magnetkraftelemente 5a und 5b aneinander gehalten werden. In the example shown, the first contact element 2a and the second contact element 2b each have two magnetic force elements 5a and 5b respectively. In this example, these are perpendicular to the respective contact surface 10a, 10b with their north-south directions. In addition, the north-south directions of all of these magnetic force elements 5a, 5b are parallel to one another here. The magnetic force elements 5a of the first contact element 2a are polarized in opposite directions to one another, so that one assigns its north pole to the contact surface 10a of the first contact element 2a and the other magnetic force element its south pole. The magnetic force elements 5b of the second contact element 2b are also polarized in opposite directions to one another, so that the first magnetic force element again assigns its south pole to the contact surface 10b of the second contact element 2b and the other magnetic force element its north pole. In each case, a magnetic force element 5a is located on an extension of the north-south direction of one of the magnetic force elements 5b in such a way that in each case a north pole facing the contact surface 10a rests against a south pole facing the contact surface 10b and a south pole facing the contact surface 10a rests against a north pole facing the contact surface 10b, so that the contact elements 2a and 2b are held together by the magnetic force effect of the magnetic force elements 5a and 5b.
Durch die Schrägstellung der Kontaktoberflächen 10a und 10b kann durch Aus- üben von Zug auf beispielsweise das Kabel 9b oder das außerhalb des Ohrs angeordnete weitere Element 8b der zweiten Vorrichtung lb, das erste Kontaktelement 2a vom zweiten Kontaktelement 2b getrennt werden. Dabei kann das zweite Kontaktelement 2b entlang der Kontaktoberfläche 10a gleiten und sich dadurch von der Kontaktoberfläche 10a trennen. Due to the inclination of the contact surfaces 10a and 10b, exerting tension on, for example, the cable 9b or the further element 8b of the second device 1b arranged outside the ear, the first contact element 2a can be separated from the second contact element 2b. The second contact element 2b can slide along the contact surface 10a and thereby separate from the contact surface 10a.
Im gezeigten Beispiel ist das weitere Element 8b der zweiten Vorrichtung lb ein Außenelement 8b, das außerhalb des Gehörgangs 4, hier an der Ohrmuschel 6 angeordnet ist. Es ist mit dem zweiten Kontaktelement 2b über das Kabel 9b verbunden, über das Daten und/oder Energie übertragbar sein können. Das Kontaktelement 2b fungiert in diesem Beispiel als Gehörgangelement, das im Gehörgang angeordnet ist. In the example shown, the further element 8b of the second device 1b is an external element 8b, which is arranged outside the auditory canal 4, here on the auricle 6. It is connected to the second contact element 2b via the cable 9b, via which data and/or energy can be transmitted. In this example, the contact element 2b functions as an auditory canal element, which is arranged in the auditory canal.
Im in Figur 2 gezeigten Beispiel weist die erste Vorrichtung la bzw. das erste Kontaktelement 2a eine Verankerungskomponente 11 auf, mit der die erste Vorrichtung la bzw. das erste Kontaktelement 2a im Gehörgang 4 verankert ist. Die Verankerungskomponente 11 ist hier durch Überstände oder Borsten 11 gebildet, die auf der Oberfläche der ersten Vorrichtung la bzw. des ersten Kontaktelements 2a angeordnet sind. Sie sind in im Figur 2 gezeigten Beispiel so angestellt, dass ein Winkel zwischen einer der Borsten 11 und der Oberfläche der ersten Vorrichtung la bzw. des ersten Kontaktelements 2a einen spitzen Winkel einschließt, dessen Scheitelpunkt in Richtung des Trommelfells 7 zeigt. In the example shown in Figure 2, the first device la or the first contact element 2a has an anchoring component 11 with which the first device la or the first contact element 2a is anchored in the ear canal 4. The anchoring component 11 is formed here by projections or bristles 11 which are arranged on the surface of the first device la or the first contact element 2a. In the example shown in Figure 2, they are positioned such that an angle between one of the bristles 11 and the surface of the first device la or the first contact element 2a encloses an acute angle whose apex points in the direction of the eardrum 7.
Die Figuren 3 a) und 3 b) zeigen alternative Anordnungen von Magnetkraftele- menten 5a, 5b der ersten Vorrichtung la und der zweiten Vorrichtung lb. Figures 3 a) and 3 b) show alternative arrangements of magnetic force elements 5a, 5b of the first device 1a and the second device 1b.
In Figur 3 a) weist das Magnetkraftelement 5a der ersten Vorrichtung la zwei Magneten auf, die mit ihrer Nord-Süd-Richtung senkrecht auf der Kontaktoberfläche 10a stehen die mit ihrer Nord-Süd-Richtung im Wesentlichen in Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4 angeordnet sind. Dabei sind die Magneten entgegengesetzt gepolt, so dass der in der Figur 3a) obere Magnet seinen Nordpol der zweiten Vorrichtung lb zuwendet, während der untere Magnet seinen Südpol der zweiten Vorrichtung lb zuwendet. Entsprechend weist die zweite Vorrichtung lb zwei mit parallelen Nord-Süd-Richtungen angeordnete Magnetkraftelemente 5b auf, die jeweils auf der Verlängerung einer Nord-Süd-Richtun- gen eines der Magnetkraftelemente 5a der ersten Vorrichtung la liegen. Dabei ist jeweils einem Nordpol eines der ersten Magnetkraftelemente 5a ein Südpol des entsprechenden Magnetkraftelements 5b zugeordnet, und ein Südpol des Magnetkraftelements 5b dem Nordpol des Magnetkraftelements 5a. Wie in Figur 1 stehen die Kontaktelemente 5a, 5b über die entsprechenden Kontaktoberfläche 10a, 10b der ersten Vorrichtung la bzw. der zweiten Vorrichtung lb über. Die Kontaktelemente 2a und 2b auf einer Geraden angeordnet, auf der auch die Nord-Süd-Richtungen der Magneten der Magnetkraftelemente 5a und 5b liegen. In Figure 3 a), the magnetic force element 5a of the first device la has two magnets which are perpendicular to the contact surface 10a with their north-south direction and which are arranged with their north-south direction essentially in the direction of passage of the auditory canal 4. The magnets are polarized in opposite directions, so that the upper magnet in Figure 3a) faces its north pole towards the second device lb, while the lower magnet faces its south pole towards the second device lb. Accordingly, the second device lb has two magnetic force elements 5b arranged with parallel north-south directions, each of which lies on the extension of a north-south direction of one of the magnetic force elements 5a of the first device la. A south pole of the corresponding magnetic force element 5b is assigned to a north pole of one of the first magnetic force elements 5a, and a south pole of the magnetic force element 5b is assigned to the north pole of the magnetic force element 5a. As in Figure 1, the contact elements 5a, 5b protrude above the corresponding contact surface 10a, 10b of the first device 1a or the second device 1b. The contact elements 2a and 2b are arranged on a straight line on which the north-south directions of the magnets of the magnetic force elements 5a and 5b also lie.
In Figur 3 b) weist die erste Vorrichtung la einen Permanentmagneten 5a als Magnetkraftelement 5a auf, der mit seiner Nord-Süd-Richtung im Wesentlichen in Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4 angeordnet ist. Die zweite Vorrichtung lb weist als Magnetkraftelement 5b einen Elektromagneten 5b auf, der hier durch eine Spule dargestellt ist. Der Elektromagnet 5b ist dabei so orientiert, dass seine Nord-Süd-Richtung auf einer Verlängerung der Nord-Süd- Richtung des Magnetkraftelements 5a der ersten Vorrichtung la liegt. Wie in den Figuren 1 und 3a) sind die Kontaktelemente 2a und 2b auf einer Geraden angeordnet, auf der auch die Nord-Süd-Richtung der Magnetkraftelemente 5a und 5b liegt. In Figure 3 b), the first device 1a has a permanent magnet 5a as a magnetic force element 5a, which is arranged with its north-south direction essentially in the direction of passage through the auditory canal 4. The second device 1b has an electromagnet 5b as a magnetic force element 5b, which is represented here by a coil. The electromagnet 5b is oriented such that its north-south direction lies on an extension of the north-south direction of the magnetic force element 5a of the first device 1a. As in Figures 1 and 3a), the contact elements 2a and 2b are arranged on a straight line on which the north-south direction of the magnetic force elements 5a and 5b also lies.
Die Figuren 4 a), b) und c) zeigen verschiedene Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Hörsysteme. Der grundlegende Aufbau entspricht dabei jenem der FigurFigures 4 a), b) and c) show various embodiments of hearing systems according to the invention. The basic structure corresponds to that of Figure
I und 3b). I and 3b).
Figur 4 a) bis 4c) zeigen verschiedene Alternativen, VerankerungskomponentenFigure 4 a) to 4c) show different alternatives, anchoring components
II an erster Vorrichtung la, zweiter Vorrichtung lb bzw. erstem Kontaktelement 2a und/oder zweitem Kontaktelement 2b anzuordnen. II on the first device la, the second device lb or the first contact element 2a and/or the second contact element 2b.
In Figur 4 a) weist die erste Vorrichtung la eine Verankerungskomponente 11 auf, die hier durch Borsten gebildet wird, die an der Oberfläche der ersten Vorrichtung la angeordnet sind und eine Innenwand des Gehörgangs 4 kontaktieren und die erste Vorrichtung la dort abstützen. Die zweite Vorrichtung lb weist in Figur 4 a) keine Verankerungskomponente auf. Diese Konstellation ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Vorrichtung la lange oder dauerhaft im Gehörgang verbleiben soll, während die zweite Vorrichtung lb entfernbar sein soll, beispielsweise auch ohne Mitwirken eines Arztes. Figur 4 b) zeigt eine Ausgestaltung, in der die erste Vorrichtung la eine Verankerungskomponente 11a aufweist und die zweite Vorrichtung lb eine weitere Verankerungskomponente 11b aufweist. Es weisen hier also beiden Vorrichtungen la, lb jeweils eine Verankerungskomponente 11a, 11b auf. Die Verankerungskomponenten 11a und 11b sind auch hier durch Borsten auf der Oberseite der entsprechenden Vorrichtung la, lb gebildet, die sich an der Innenwand des Gehörgangs 4 abstützen. In Figure 4 a), the first device la has an anchoring component 11, which is formed here by bristles that are arranged on the surface of the first device la and contact an inner wall of the auditory canal 4 and support the first device la there. The second device lb has no anchoring component in Figure 4 a). This configuration is particularly useful if the device la is to remain in the auditory canal for a long time or permanently, while the second device lb is to be removable, for example even without the involvement of a doctor. Figure 4 b) shows an embodiment in which the first device la has an anchoring component 11a and the second device lb has a further anchoring component 11b. Here, therefore, both devices la, lb each have an anchoring component 11a, 11b. Here, too, the anchoring components 11a and 11b are formed by bristles on the top of the corresponding device la, lb, which are supported on the inner wall of the auditory canal 4.
Figur 4 c) zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hörsystems 3, in der nur die zweite Vorrichtung lb auf ihrer Außenseite eine Verankerungskomponente 11 aufweist. Auch hier wird diese durch Borsten auf der Oberfläche der zweiten Vorrichtung lb gebildet. Die Borsten stützen sich dabei wiederum an der Innenwand des Gehörgangs 4 ab. Figure 4 c) shows an embodiment of the hearing system 3 according to the invention, in which only the second device 1b has an anchoring component 11 on its outside. Here too, this is formed by bristles on the surface of the second device 1b. The bristles are in turn supported on the inner wall of the auditory canal 4.
In den Figuren 4 a) bis 4 c) sind die Borsten ausgehend von der Oberfläche der entsprechenden Vorrichtung la, lb in Richtung vom Trommelfell weg geneigt. In Figures 4 a) to 4 c), the bristles are inclined starting from the surface of the corresponding device la, lb in the direction away from the eardrum.
In den Figuren 4 a) bis 4 c) werden die beiden Vorrichtungen la und lb jeweils durch ein Magnetkraftelement 5a, 5b miteinander in Kontakt gehalten. Die Magneten der Magnetkraftelemente 5a und 5b liegen mit ihren Nord-Süd-Ach- sen auf einer gemeinsamen Geraden, die im Wesentlichen parallel zur Wand des Gehörgangs 4 verläuft. In Figures 4 a) to 4 c), the two devices la and lb are each held in contact with one another by a magnetic force element 5a, 5b. The magnets of the magnetic force elements 5a and 5b lie with their north-south axes on a common straight line which runs essentially parallel to the wall of the auditory canal 4.
Die Figuren 5 a) bis 5 c) zeigen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hörsystems 3, in denen die erste Vorrichtung la oder die zweite Vorrichtung lb neben dem Kontaktelement 2a, 2b ein weiteres Element aufweisen. Figures 5 a) to 5 c) show embodiments of the hearing system 3 according to the invention, in which the first device la or the second device lb have a further element in addition to the contact element 2a, 2b.
In Figur 5 a) weist die erste Vorrichtung la neben dem Kontaktelement 2a einen weiteren Bestandteil 12a auf, der dem Trommelfell 7 zugewandt ist und mit dem ersten Kontaktelement 2a über ein Kabel 9a verbunden ist. In Figure 5 a), the first device la comprises, in addition to the contact element 2a, a further component 12a which faces the eardrum 7 and is connected to the first contact element 2a via a cable 9a.
Figur 5 b) zeigt eine Ausgestaltung, in der die zweite Vorrichtung lb neben dem Kontaktelement 2b ein weiteres Element 12b aufweist, das mit dem Kontaktelement 2b über ein Kabel 9b verbunden ist. Dabei ist das weitere Element 12b auf der dem Trommelfell 7 abgewandten Seite des Kontaktelements 2b, jedoch noch im Gehörgang 4, angeordnet. Das weitere Element 12b kann aber auch außerhalb des Gehörgangs 4 angeordnet sein, analog wie in Fig. 2 gezeigt. In der ersten Vorrichtung la fällt das erste Kontaktelement 2a mit der ersten Vorrichtung la zusammen. Figure 5 b) shows an embodiment in which the second device 1b has, in addition to the contact element 2b, a further element 12b which is connected to the contact element 2b via a cable 9b. The further element 12b is on the side of the contact element 2b facing away from the eardrum 7, but still in the auditory canal 4. The further element 12b can also be arranged outside the auditory canal 4, analogously to that shown in Fig. 2. In the first device la, the first contact element 2a coincides with the first device la.
Figur 5 c) zeigt darüber hinaus eine Ausgestaltung, bei der wie in Figur 5a) die zweite Vorrichtung lb mit dem zweiten Kontaktelement 2b zusammenfällt und die erste Vorrichtung la wiederum ein Kontaktelement 2a sowie ein weiteres Element 12a aufweist, das mit dem Kontaktelement 2a über ein Kabel 9a verbunden ist. Im in Figur 5 c) gezeigten Beispiel ist das weitere Element 12a der ersten Vorrichtung la ein Trommelfellmodul 12a, das auf dem Trommelfell 7 angeordnet ist. Es kann zum Beispiel ein Aktor sein, mit dem Schwingungen auf das Trommelfell 7 aufprägbar sind. Das weitere Element der ersten Vorrichtung la kann, wie in Figur 5d gezeigt, neben dem Trommelfellmodul 12a auch ein Zwischenelement 51 aufweisen, dass einerseits, z.B. über ein Kabel 9a, mit dem Kontaktelement 2a verbunden ist und das andererseits, z.B. über ein Kabel 9c, mit dem Trommelfellmodul 12a verbunden ist. Das Zwischenelement 51 kann vorteilhaft mit einer Verankerungskomponente 11 im Gehörgang untergebracht sein. Diese Ausgestaltung kann auch ausgehend von Figur 5 a) verstanden werden. Dort kann der weitere Bestandteil 12 das Zwischenelement 11 auf der distalen Seite und das Trommelfellmodul 12a auf der proximalen Seite am Trommelfell 7 aufweisen. Die zweite Vorrichtung lb kann im Gehörgang angeordnet sein, wie in Figur 5c) gezeigt. Sie kann dabei jedoch so weit außen angeordnet sein, dass sie von außen ohne weiteres entnehmbar ist. Die Vorrichtung la kann im Gehörgang verbleiben. In dieser Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die Magnetelemente 5a und 5b eine Magnetkraft aufeinander ausüben, die hinreichend groß ist, um die Vorrichtungen la und lb im Kontakt miteinander zu halten, jedoch nur so groß, dass die zweite Vorrichtung lb entfernbar ist, ohne dabei die weitere Vorrichtung 12a der ersten Vorrichtung la vom Trommelfell 7 zu entfernen. Figure 5 c) also shows an embodiment in which, as in Figure 5a), the second device 1b coincides with the second contact element 2b and the first device la in turn has a contact element 2a and a further element 12a which is connected to the contact element 2a via a cable 9a. In the example shown in Figure 5 c), the further element 12a of the first device la is a tympanic membrane module 12a which is arranged on the tympanic membrane 7. It can be, for example, an actuator with which vibrations can be impressed on the tympanic membrane 7. The further element of the first device la can, as shown in Figure 5d, in addition to the tympanic membrane module 12a, also have an intermediate element 51 which is connected on the one hand, e.g. via a cable 9a, to the contact element 2a and on the other hand, e.g. via a cable 9c, to the tympanic membrane module 12a. The intermediate element 51 can advantageously be accommodated in the auditory canal with an anchoring component 11. This embodiment can also be understood on the basis of Figure 5 a). There, the further component 12 can have the intermediate element 11 on the distal side and the eardrum module 12a on the proximal side on the eardrum 7. The second device 1b can be arranged in the ear canal, as shown in Figure 5c). However, it can be arranged so far out that it can be easily removed from the outside. The device la can remain in the ear canal. In this embodiment, it is advantageous if the magnetic elements 5a and 5b exert a magnetic force on one another that is sufficiently large to keep the devices la and lb in contact with one another, but only large enough that the second device lb can be removed without removing the further device 12a of the first device la from the eardrum 7.
Die Figuren 6 a) bis 6 d) zeigen verschiedene Ausgestaltungen von erstem 2a und zweitem 2b Kontaktelement mit unterschiedlicher Anordnung von Magnetkraftelementen 5a, 5b und Kontakten 14a, 14b. Darüber hinaus weisen die Kontaktelemente 2a, 2b unterschiedliche Ummantelungen 13 auf. Die in den Figuren 6 a) bis 6 d) gezeigten Ummantelungen 13 umgeben hier das entsprechende Kontaktelement 2a, 2b vollständig mit Ausnahme des Kontaktes 14a, 14b. In den Figuren 6 a) und 6 b) weisen beide Kontaktelemente 2a, 2b eine solche Ummantelung 13 auf. In Figur 6 c) weist nur das erste Kontaktelement 2a eine solche Ummantelung 13 auf und in Figur 6d) weist nur das zweite Kontaktelement 2b eine solche Ummantelung 13 auf. Figures 6 a) to 6 d) show different designs of the first 2a and second 2b contact element with different arrangements of magnetic force elements 5a, 5b and contacts 14a, 14b. In addition, the contact elements 2a, 2b have different sheaths 13. The sheaths 13 shown in Figures 6 a) to 6 d) completely surround the corresponding contact element 2a, 2b with the exception of the contact 14a, 14b. In Figures 6 a) and 6 b), both contact elements 2a, 2b have such a sheath 13. In Figure 6 c), only the first contact element 2a has such a sheath 13 and in Figure 6 d), only the second contact element 2b has such a sheath 13.
Die Ummantelung 13 kann beispielsweise korrosionsbeständig und/oder biologisch verträglich sein. Vorzugsweise ist sie nicht magnetisierbar und nicht magnetisch. Beispielsweise kann die Ummantelung 13 Gold, Platin, Iridium, eine Legierung aus den genannten Stoffen und/oder Kunststoff wie beispielsweise Silikon und/oder Parylene aufweisen oder daraus bestehen. Sie kann auch Keramik aufweisen oder daraus bestehen. The casing 13 can be, for example, corrosion-resistant and/or biologically compatible. Preferably, it is not magnetizable and not magnetic. For example, the casing 13 can comprise or consist of gold, platinum, iridium, an alloy of the above-mentioned substances and/or plastic such as silicone and/or parylene. It can also comprise or consist of ceramic.
In den Figuren 6 a) bis 6 d) ist als Magnetkraftelement 5a und 5b jeweils ein Magnet vorgesehen. Dabei sind jeweils die Magneten 5a und 5b mit ihren Nord- Süd-Richtungen auf einer gemeinsamen Gerade angeordnet. Dabei ist außerdem jeweils ein Nordpol eines der Magnetkraftelemente 5a, 5b einem Südpol des anderen Magnetkraftelements 5a, 5b zugewandt, so dass die Magnetkraftelemente 5a und 5b eine anziehende Magnetkraft aufeinander ausüben. In Figures 6 a) to 6 d), a magnet is provided as a magnetic force element 5a and 5b. The magnets 5a and 5b are arranged with their north-south directions on a common straight line. In addition, a north pole of one of the magnetic force elements 5a, 5b faces a south pole of the other magnetic force element 5a, 5b, so that the magnetic force elements 5a and 5b exert an attractive magnetic force on each other.
In Figur 6 a) sind die Magnetkraftelemente 5a, 5b zentral positioniert, so dass sie mit ihren Nord-Süd-Richtungen senkrecht in einer Mitte einer jeweiligen Kontaktoberfläche des Kontaktelements 2a, 2b stehen, mit welcher das Kontaktelement 2a, 2b an dem anderen Kontaktelement 2b, 2a anliegt. In Figur 6 a) sind außerdem die Kontakte 14a, 14b in den Mitten dieser aneinander anliegenden Kontaktoberflächen angeordnet, so dass also die Magnetkraftelemente 5a, 5b aus Sicht des jeweils anderen Kontaktelementes 2a, 2b genau hinter den Kontakten 14a, 14b liegen. In Figure 6 a), the magnetic force elements 5a, 5b are positioned centrally so that their north-south directions are perpendicular to the center of a respective contact surface of the contact element 2a, 2b, with which the contact element 2a, 2b rests against the other contact element 2b, 2a. In Figure 6 a), the contacts 14a, 14b are also arranged in the centers of these contact surfaces that are in contact with one another, so that the magnetic force elements 5a, 5b are located exactly behind the contacts 14a, 14b from the perspective of the other contact element 2a, 2b.
In Figur 6 b) ist ein Beispiel gezeigt, wo die Magnetkraftelemente 5a, 5b wiederum mit ihren Nord-Süd-Richtungen auf einer gemeinsamen Gerade liegen, jedoch am Rand des entsprechenden Kontaktelementes 2a, 2b angeordnet sind. Im in Figur 6 b) gezeigten Beispiel sind die Kontakte 14a, 14b jeweils an den Magnetkraftelementen 5a, 5b gegenüberliegenden Rändern der Kontaktelemente 2a, 2b angeordnet. Nord- und Südpol der Magnetkraftelemente 5a und 5b sind wiederum so orientiert, dass sie eine anziehende Kraft aufeinander ausüben. Im kontaktierten Zustand liegen die Kontakte 14a und 14b aneinander an, so dass über sie Daten und/oder Strom übertragbar ist. Figure 6 b) shows an example where the magnetic force elements 5a, 5b again lie with their north-south directions on a common straight line, but are arranged on the edge of the corresponding contact element 2a, 2b. In the example shown in Figure 6 b), the contacts 14a, 14b are each arranged on the edges of the contact elements 2a, 2b opposite the magnetic force elements 5a, 5b. North and south pole of the magnetic force elements 5a and 5b are in turn oriented in such a way that they exert an attractive force on each other. In the contacted state, the contacts 14a and 14b lie against each other so that data and/or power can be transmitted via them.
In den Figuren 6 c) und 6 d) sind die Magnetkraftelemente 5a, 5b und die Kontakte 14a, 14b wie in Figur 6 b) angeordnet, so dass auf die Beschreibung dort verwiesen werden soll. In Figures 6 c) and 6 d), the magnetic force elements 5a, 5b and the contacts 14a, 14b are arranged as in Figure 6 b), so that reference should be made to the description there.
Die Figuren 7 a) bis 7 c) zeigen Ausgestaltungen der Erfindung, in denen das erste 2a und/oder das zweite Kontaktelement 2b auf einer dem jeweils anderen der Kontaktelemente 2a, 2b im gezeigten Kontakt zugewandten Kontaktoberfläche zumindest ein Kontaktstift 14a, 14b bzw. Abstandselement 14a, 14b aufweist, das im Kontakt einen Abstand zwischen dem zumindest einen ersten 2a und dem zumindest einen zweiten 2b Kontaktelement am Ort des Kontakt- stifts/Abstandselementes 14a, 14b bestimmt. Vorzugsweise können die Kon- taktstifte/Abstandselemente 14a, 14b eine Höhe senkrecht zu jener Oberfläche des Kontaktelements 2a, 2b, auf der sie angeordnet sind, haben, die kleiner ist als ein Durchmesser dieses Kontaktelements 2a, 2b in Richtung parallel zu dieser Oberfläche. Generell können vorteilhaft die Abstandselemente als Kontaktstifte wirken, über die Daten und/oder Energie übertragbar ist. Figures 7 a) to 7 c) show embodiments of the invention in which the first 2a and/or the second contact element 2b has at least one contact pin 14a, 14b or spacer element 14a, 14b on a contact surface facing the other of the contact elements 2a, 2b in the contact shown, which determines a distance between the at least one first 2a and the at least one second 2b contact element at the location of the contact pin/spacer element 14a, 14b in the contact. The contact pins/spacer elements 14a, 14b can preferably have a height perpendicular to the surface of the contact element 2a, 2b on which they are arranged, which is smaller than a diameter of this contact element 2a, 2b in the direction parallel to this surface. In general, the spacer elements can advantageously act as contact pins via which data and/or energy can be transmitted.
In Figur 7 a) weist nur das erste Kontaktelement 2a ein erstes Abstandselement 14a auf. Dieses kontaktiert die dem ersten Kontaktelement 2a zugewandte Oberfläche des zweiten Kontaktelement 2b. Im in Figur 7 b) gezeigten Beispiel weisen beide Kontaktelemente 2a und 2b jeweils einen Kontaktstift 14a, 14b auf. Die Kontaktstifte 14a und 14b berühren sich mit ihren den entsprechenden Kontaktelementen 2a, 2b, auf denen sie angeordnet sind, abgewandten Oberflächen. In Figure 7 a), only the first contact element 2a has a first spacer element 14a. This contacts the surface of the second contact element 2b facing the first contact element 2a. In the example shown in Figure 7 b), both contact elements 2a and 2b each have a contact pin 14a, 14b. The contact pins 14a and 14b touch each other with their surfaces facing away from the corresponding contact elements 2a, 2b on which they are arranged.
Figur 7 c) zeigt eine Ausgestaltung, in der nur das zweite Kontaktelement 2b ein Abstandselement 14b aufweist, das die dem zweiten Kontaktelement 2b zugewandte Oberfläche des ersten Kontaktelements 2a kontaktiert. Figure 7 c) shows an embodiment in which only the second contact element 2b has a spacer element 14b which contacts the surface of the first contact element 2a facing the second contact element 2b.
Figur 7 c) zeigt außerdem die Anordnung der Magnetkraftelemente 5a, 5b in diesem Beispiel. In den Figuren 7 a) und 7 b) sind diese nicht eingezeichnet, können aber genau so angeordnet sein. Die Magnetkraftelemente sind hier unmittelbar hinter dem Kontaktstift 14a, 14b angeordnet und sind mit entgegengesetzten Polen einander zugewandt, so dass sie sich anziehen. Figure 7 c) also shows the arrangement of the magnetic force elements 5a, 5b in this example. These are not shown in Figures 7 a) and 7 b), but can be arranged in exactly the same way. The magnetic force elements are arranged here directly behind the contact pin 14a, 14b and face each other with opposite poles so that they attract each other.
Die Figuren 7 a) bis 7 c) zeigen nur die Kontaktelemente 2a, 2b mit den Kontaktstiften 14a, 14b. Die anderen Elemente des Hörsystems wurden der Übersichtlichkeit halber weggelassen und können wie in den anderen Figuren gezeigt ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise kann über die Kontaktstifte 14a, 14b die Energie und/oder Daten übertragen werden, sie können also eine elektrische Kontaktierung herstellen. Figures 7 a) to 7 c) only show the contact elements 2a, 2b with the contact pins 14a, 14b. The other elements of the hearing system have been omitted for the sake of clarity and can be designed as shown in the other figures. Advantageously, the energy and/or data can be transmitted via the contact pins 14a, 14b, i.e. they can establish an electrical contact.
Die Figuren 8 a) bis 8 c) zeigen unterschiedliche Ansichten einer beispielhaften Ausgestaltung eines der Kontaktelemente 2a mit zwei Kontaktstiften 14ab, 14bb, über die eine elektrische Kontaktierung erfolgen kann. Figur 8a) zeigt dabei einen Schnitt entlang einer Ebene, die das Kontaktelement mittig schneidet. Zwei elektrische Kontaktierungen 15aa, 15ab erstrecken sich durch das Kontaktelement 2a hindurch und bilden auf jener dem anderen Kontaktelement 2b (hier nicht gezeigt) zugewandten Seite zwei Kontaktstifte 14aa und 14ab. Die Kontaktstifte 14aa, 14ab erstrecken sich dabei über das Magnetelement 5a hinaus, sie stehen dabei also über das Magnetelement 5a über. Ihre Höhe auf jener dem anderen Kontaktelement 2b zugewandten Kontaktoberfläche des Kontaktelements 2a ist also größer als die Höhe des Magnetkraftelements 5a auf dieser Oberfläche. Figures 8 a) to 8 c) show different views of an exemplary embodiment of one of the contact elements 2a with two contact pins 14ab, 14bb, via which electrical contact can be made. Figure 8a) shows a section along a plane that intersects the contact element in the middle. Two electrical contacts 15aa, 15ab extend through the contact element 2a and form two contact pins 14aa and 14ab on the side facing the other contact element 2b (not shown here). The contact pins 14aa, 14ab extend beyond the magnetic element 5a, i.e. they protrude beyond the magnetic element 5a. Their height on the contact surface of the contact element 2a facing the other contact element 2b is therefore greater than the height of the magnetic force element 5a on this surface.
Figur 8 b) zeigt eine Draufsicht auf jene dem anderen Kontaktelement zugewandten Kontaktoberfläche des Kontaktelements 2a. Es ist hier zu erkennen, dass die Kontaktstifte 14aa und 14ab einander bezüglich des Mittelpunkts der Kontaktoberfläche des Kontaktelements 2a diametral gegenüberliegen. Das Magnetkraftelement 5a ist hier genau mittig angeordnet. Figure 8 b) shows a top view of the contact surface of the contact element 2a facing the other contact element. It can be seen here that the contact pins 14aa and 14ab are diametrically opposite one another with respect to the center of the contact surface of the contact element 2a. The magnetic force element 5a is arranged exactly in the middle here.
Figur 8 c) zeigt einen Schnitt der in Figur 8 b) gezeigten Ansicht in einer Ebene, die zwischen den Kontaktstiften 14aa und 14ab vertikal und senkrecht auf der Figurenebene steht. Figure 8 c) shows a section of the view shown in Figure 8 b) in a plane which is vertical between the contact pins 14aa and 14ab and perpendicular to the plane of the figure.
Die Figuren 9 a) bis 9 c) zeigen eine weitere beispielhafte Ausgestaltung eines Kontaktelements 2a. Dieses ist wie in Figur 8 gezeigt ausgestaltet mit dem Unterschied, dass hier zwei Magnetkraftelemente 5aa, 5ab vorgesehen sind. Diese sind beide als Permanentmagneten ausgestaltet und mit ihren Nord-Süd-Rich- tungen entgegengesetzt orientiert parallel zueinander angeordnet. Während das Magnetkraftelement 5a in Figur 8 mittig im Kontaktelement 2a angeordnet ist, sind die Magnetkraftelemente 5aa und 5ab in Figur 9 einander bezüglich der Mitte des Kontaktelements 2a diametral gegenüberliegend angeordnet. Sie stehen mit ihren Nord-Süd-Richtungen senkrecht auf jener Oberfläche des Kontaktelements 2a, die bei bestimmungsgemäßerVerwendung dem anderen Kontaktelement 2b zugewandt ist. Die Kontaktstifte 14aa und 14ab sind wie in Figur 8 gezeigt angeordnet und mit elektrischen Kontaktierungen 15aa, 15ab verbunden, die sich durch das Kontaktelement 2a hindurch erstrecken. Die Kontaktierungen 15aa, 15ab verlaufen dabei in Figur 8 und Figur 9 parallel zur Nordsüdrichtung der Magnetkraftelemente 5aa, 5ab. Figures 9 a) to 9 c) show another exemplary embodiment of a Contact element 2a. This is designed as shown in Figure 8 with the difference that two magnetic force elements 5aa, 5ab are provided here. These are both designed as permanent magnets and are arranged parallel to one another with their north-south directions oriented in opposite directions. While the magnetic force element 5a in Figure 8 is arranged in the middle of the contact element 2a, the magnetic force elements 5aa and 5ab in Figure 9 are arranged diametrically opposite one another with respect to the center of the contact element 2a. Their north-south directions are perpendicular to that surface of the contact element 2a which, when used as intended, faces the other contact element 2b. The contact pins 14aa and 14ab are arranged as shown in Figure 8 and connected to electrical contacts 15aa, 15ab which extend through the contact element 2a. The contacts 15aa, 15ab run in Figure 8 and Figure 9 parallel to the north-south direction of the magnetic force elements 5aa, 5ab.
Die Figuren 10 a) bis 10 c) zeigen eine beispielhafte Ausgestaltung des ersten Kontaktelements 2a, die mit jener der Figuren 9 a) bis 9 c) übereinstimmt mit Ausnahme eines zusätzlichen Schutzelements 16a. In den Figuren 10 a) bis 10 c) ist das Schutzelement 16a mittig auf jener dem anderen Kontaktelement 2b zugewandten Oberfläche des Kontaktelements 2a angeordnet und hat eine Höhe, die höher ist als die Höhe der elektrischen Kontaktierungen 14aa, 14ab, die über besagte Oberfläche überstehen. Das Schutzelement 16a verhindert auf diese Weise, dass ein Benutzer die Kontakte 14aa und 14ab gleichzeitig mit seinem Finger berühren kann. Die Schutzstruktur 16a ist dabei ungefähr zylinderförmig ausgestaltet und steht mit ihrer Zentralachse senkrecht auf der besagten Kontaktoberfläche 10a des Kontaktelements 2a. Die Kontaktstifte 14aa und 14ab sind einander bezüglich des Schutzelements 16a diametral gegenüberliegend angeordnet. Figures 10 a) to 10 c) show an exemplary design of the first contact element 2a, which corresponds to that of Figures 9 a) to 9 c) with the exception of an additional protective element 16a. In Figures 10 a) to 10 c), the protective element 16a is arranged centrally on that surface of the contact element 2a which faces the other contact element 2b and has a height which is higher than the height of the electrical contacts 14aa, 14ab which protrude above said surface. In this way, the protective element 16a prevents a user from touching the contacts 14aa and 14ab with his finger at the same time. The protective structure 16a is approximately cylindrical in shape and its central axis is perpendicular to said contact surface 10a of the contact element 2a. The contact pins 14aa and 14ab are arranged diametrically opposite one another with respect to the protective element 16a.
Die Figuren 11 a) bis 11 c) zeigen eine beispielhafte Ausgestaltung eines Kontaktelements 2b, das als Gegenstück zu dem in Figur 10 gezeigten Kontaktelement 2a verwendet werden kann. Wie in Figur 11 a) zu erkennen ist, weist das Kontaktelement 2b zwei elektrische Durchführungen 15ba, 15bb auf, die sich von jener dem Kontaktelement 2a zugeordneten Kontakoberfläche 10b zur gegenüberliegenden Oberfläche durch das Kontaktelement 2b hindurch erstrecken. Auf der dem Kontaktelement 2a bei bestimmungsgemäßer Verwendung zugewandten Kontaktoberfläche 10b weist das Kontaktelement 2b wie in Figur 11 b) gezeigt zwei Vertiefungen 14ba, 14bb auf, in die die Kontaktstifte 14aa, 14ab eingreifen können, wenn die Kontaktelemente 2a, 2b aneinander angeordnet werden. Zwischen den Vertiefungen 14ba und 14bb weist das Kontaktelement 2b im gezeigten Beispiel eine Vertiefung 16b auf, in die die Schutzstruktur 16a bzw. das Schutzelement 16a eingreifen kann, wenn die Kontaktelemente 2a und 2b in Kontakt miteinander angeordnet werden. Die Vertiefung 16b liegt dabei genau mittig auf der dem Kontaktelement 2a zugewandten Kontaktoberfläche 10b des Kontaktelements 2b vor. Die Magnetkraftelemente 5ba, 5bb sind in gleichen Abständen zur Mitte des Kontaktelements 2b diametral gegenüberliegend angeordnet mit einem Abstand zur Mitte, der gleich ist dem Abstand, mit dem die Magnetkraftelemente 5aa, 5ab des in Figur 10 gezeigten Kontaktelements 2b angeordnet sind. Figures 11 a) to 11 c) show an exemplary embodiment of a contact element 2b that can be used as a counterpart to the contact element 2a shown in Figure 10. As can be seen in Figure 11 a), the contact element 2b has two electrical feedthroughs 15ba, 15bb that extend from the contact surface 10b assigned to the contact element 2a to the opposite surface through the contact element 2b. On the contact surface assigned to the contact element 2a when used as intended As shown in Figure 11 b), the contact element 2b has two recesses 14ba, 14bb on the contact surface 10b facing the contact element 2b, into which the contact pins 14aa, 14ab can engage when the contact elements 2a, 2b are arranged next to one another. Between the recesses 14ba and 14bb, the contact element 2b in the example shown has a recess 16b into which the protective structure 16a or the protective element 16a can engage when the contact elements 2a and 2b are arranged in contact with one another. The recess 16b is located exactly in the middle of the contact surface 10b of the contact element 2b facing the contact element 2a. The magnetic force elements 5ba, 5bb are arranged diametrically opposite each other at equal distances from the center of the contact element 2b with a distance from the center which is equal to the distance at which the magnetic force elements 5aa, 5ab of the contact element 2b shown in Figure 10 are arranged.
Die Figuren 12 a) und 12 b) zeigen eine Ausgestaltung der Erfindung, in denen das erste Kontaktelement 2a und das zweite Kontaktelement 2b jeweils zwei Magneten 5aa, 5ab, 5ba, 5bb aufweisen, deren Polungen so angeordnet sind, dass Magnete unterschiedlicher Kontaktelemente 2a, 2b einander anziehen (Figur 12 a)), wenn sich die Kontaktelemente 2a, 2b in einer Lage zueinander befinden, in der Energie und/oder Daten zwischen der ersten la und der zweiten Vorrichtung lb übertragbar sind, und dass sie einander abstoßen (Figur 12 b)), wenn sie sich in einer Lage zueinander befinden, in der keine Energie- und/oder Datenübertragung herstellbar ist. Im gezeigten Beispiel weist das Kontaktelement 2b eine Schutzstruktur 16a bzw. ein Schutzelement 16a auf, die in eine Vertiefung 16b in Kontaktelement 2a eingreifen kann, wenn die Kontaktelemente 2a und 2b wie in Figur 12 a) gezeigt miteinander in Kontakt sind. Die Strukturen 16a und 16b können auch ein Kontaktstift 16a und eine Kontaktfläche 16b sein. Im in Figur 12 gezeigten Beispiel ist die Höhe der Schutzstruktur 16a abzüglich der Tiefe der Vertiefung 16b größer als die Summe der Höhen, mit denen die Magnetkraftelemente 15aa, 15ab, 15 ba, 15bb über jene Kontaktoberfläche des Kontaktelements 2a, 2b überstehen, in dem sie angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich die in Figur 12 a) zu erkennende Verkippung der Kontaktelemente 2a, 2b gegeneinander, die ein Lösen der Kontaktelemente 2a, 2b durch Ziehen an den Kontaktelementen 2a und/oder 2b ermöglicht. Figures 12 a) and 12 b) show an embodiment of the invention in which the first contact element 2a and the second contact element 2b each have two magnets 5aa, 5ab, 5ba, 5bb, the polarities of which are arranged such that magnets of different contact elements 2a, 2b attract one another (Figure 12 a)) when the contact elements 2a, 2b are in a position relative to one another in which energy and/or data can be transmitted between the first device 1a and the second device 1b, and that they repel one another (Figure 12 b)) when they are in a position relative to one another in which no energy and/or data transmission can be established. In the example shown, the contact element 2b has a protective structure 16a or a protective element 16a which can engage in a recess 16b in the contact element 2a when the contact elements 2a and 2b are in contact with one another as shown in Figure 12 a). The structures 16a and 16b can also be a contact pin 16a and a contact surface 16b. In the example shown in Figure 12, the height of the protective structure 16a minus the depth of the recess 16b is greater than the sum of the heights by which the magnetic force elements 15aa, 15ab, 15ba, 15bb protrude above the contact surface of the contact element 2a, 2b in which they are arranged. This results in the tilting of the contact elements 2a, 2b against each other as can be seen in Figure 12 a), which enables the contact elements 2a, 2b to be released by pulling on the contact elements 2a and/or 2b.
Die Figuren 13 a) bis 13 d) zeigen verschiedene Möglichkeiten für die Energie- und/oder Datenübertragung zwischen den Kontaktelementen 2a und 2b. Figures 13 a) to 13 d) show different possibilities for the energy and/or data transmission between the contact elements 2a and 2b.
Im in Figur 13 a) bis 13 d) gezeigten Beispiel weisen die Kontaktelemente 2a und 2b jeweils ein Magnetkraftelement 5a, 5b auf. Die Magnetkraftelemente 5a, 5b sind seitlich angeordnet sind und haben wie oben beschrieben einander entgegengesetzte Nord-Süd-Richtungen. Die Nord-Süd-Richtungen der beiden Magnetkraftelemente 5a, 5b liegen auf einer gemeinsamen Geraden. In the example shown in Figures 13 a) to 13 d), the contact elements 2a and 2b each have a magnetic force element 5a, 5b. The magnetic force elements 5a, 5b are arranged laterally and, as described above, have opposing north-south directions. The north-south directions of the two magnetic force elements 5a, 5b lie on a common straight line.
In Figur 13 a) weist das erste Kontaktelement 2a eine erste Spule 17a auf und das zweite Kontaktelement 2b weist eine zweite Spule 17b auf. Die Spulen 17a und 17b sind so angeordnet, dass sie, wenn die Kontaktelemente 2a und 2b in Kontakt miteinander sind, Energie aufeinander übertragen können. Die Spulenachsen liegen auf einer gemeinsamen Geraden. Die Spulen 17a und 17b sind jeweils unmittelbar hinter oder in jener Kontaktoberfläche angeordnet, mit der das entsprechende Kontaktelement 2a, 2b dem anderen Kontaktelement 2b, 2a zugewandt ist. In Figure 13 a), the first contact element 2a has a first coil 17a and the second contact element 2b has a second coil 17b. The coils 17a and 17b are arranged such that when the contact elements 2a and 2b are in contact with each other, they can transfer energy to each other. The coil axes lie on a common straight line. The coils 17a and 17b are each arranged immediately behind or in the contact surface with which the corresponding contact element 2a, 2b faces the other contact element 2b, 2a.
In Figur 13 b) weist das zweite Kontaktelement 2b eine Leuchtdiode 17b auf, der gegenüber im Kontaktelement 2a eine Photodiode 17a angeordnet ist. Mittels der Leuchtdiode 17b ist auf diese Weise Energie und/oder Daten zur Photodiode 17a übertragbar. Die Leuchtdiode 17b und die Photodiode 17a sind so zueinander angeordnet, dass bei Kontakt Licht von der Leuchtdiode 17b in die Photodiode 17a einfallen kann. In Figure 13 b), the second contact element 2b has a light-emitting diode 17b, opposite which a photodiode 17a is arranged in the contact element 2a. In this way, energy and/or data can be transmitted to the photodiode 17a by means of the light-emitting diode 17b. The light-emitting diode 17b and the photodiode 17a are arranged in such a way that when they come into contact, light from the light-emitting diode 17b can enter the photodiode 17a.
Figur 13 c) zeigt eine kapazitive Übertragung von Energie und/oder Daten zwischen dem Kontaktelement 2a und dem Kontaktelement 2b. Hierzu weisen die Kontaktelemente 2a und 2b jeweils eine Platte 17a, 17b auf, wobei die Platten 17a und 17b bei bestimmungsgemäßem Kontakt der Kontaktelemente 2a und 2b einen Kondensator bilden. Figure 13 c) shows a capacitive transmission of energy and/or data between the contact element 2a and the contact element 2b. For this purpose, the contact elements 2a and 2b each have a plate 17a, 17b, wherein the plates 17a and 17b form a capacitor when the contact elements 2a and 2b are in contact as intended.
Figur 13 d) zeigt eine optische Übertragung von Daten und/oder Energie wie jene in Figur 13 b) gezeigte. Anders als in Figur 13 b) ist jedoch hier die Leuchtdiode 17b nicht direkt in der Kontaktoberfläche des Kontaktelements 2b angeordnet, die dem Kontaktelement 2a zugewandt ist, sondern es ist in der Kontaktoberfläche des Kontaktelements 2b ein Lichtleiter 18 angeordnet, der sich in Richtung senkrecht zu dieser Kontaktoberfläche erstreckt und an dessen der Kontaktoberfläche abgewandten Ende die Leuchtdiode 17b so angeordnet ist, dass sie Licht in das ihr zugewandte Ende des Lichtleiters 18 einstrahlen kann. Figure 13 d) shows an optical transmission of data and/or energy as shown in Figure 13 b). Unlike in Figure 13 b), however, here the light-emitting diode 17b is not arranged directly in the contact surface of the contact element 2b, which faces the contact element 2a, but rather a light guide 18 is arranged in the contact surface of the contact element 2b, which extends in a direction perpendicular to this contact surface and to which the The light-emitting diode 17b is arranged at the end facing away from the contact surface in such a way that it can radiate light into the end of the light guide 18 facing it.
Figur 14 zeigt verschiedene beispielhafte Ausgestaltungen von Kontaktelementen 2a, 2b, die zur Daten- und/oder Energieübertragung galvanisch kontaktiert sind. Die Anordnung der Magnetkraftelemente 5a, 5b ist so wie in Figur 13 gezeigt. Auf die Beschreibung dort soll verwiesen werden. Figure 14 shows various exemplary embodiments of contact elements 2a, 2b, which are galvanically contacted for data and/or energy transmission. The arrangement of the magnetic force elements 5a, 5b is as shown in Figure 13. Reference is made to the description there.
In Figur 14 a) weist das erste Kontaktelement 2a eine Buchse 19a auf, die elektrisch kontaktiert ist. Das Kontaktelement 2b weist einen Stecker 19b auf, der bei bestimmungsgemäßer Kontaktierung in die Buchse 19a hineinragt und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktelementen 2a und 2b herstellt. In Figure 14 a), the first contact element 2a has a socket 19a that is electrically contacted. The contact element 2b has a plug 19b that, when properly contacted, projects into the socket 19a and creates electrical contact between the contact elements 2a and 2b.
In Figur 14 b) weist das erste Kontaktelement 2a ebenfalls eine Buchse 19a auf. Das zweite Kontaktelement 2b weist einen Stecker 19b auf, der federgelagert ist. Er weist ein bewegliches Element auf, das in einer Vertiefung im zweiten Kontaktelement 2b geführt ist. Zwischen einem Boden der Vertiefung und diesem beweglichen Element ist eine Feder angeordnet, die das bewegliche Element in Richtung des Kontaktelements 2b drückt. In Figure 14 b), the first contact element 2a also has a socket 19a. The second contact element 2b has a plug 19b which is spring-loaded. It has a movable element which is guided in a recess in the second contact element 2b. A spring is arranged between a base of the recess and this movable element, which presses the movable element in the direction of the contact element 2b.
Figur 14 c) weist eine Ausgestaltung eines Kontakts auf, bei dem das erste Kontaktelement 2a eine Buchse mit einem Federkontakt 19a aufweist. In die Buchse ragt ein Stecker 19b des zweiten Kontaktelements 2b hinein. Der Federkontakt 19a wird durch seine Federkraft gegen den Stecker 19b des zweiten Kontaktelements 2b gedrückt und stellt dadurch einen elektrischen Kontakt her. Figure 14 c) shows a design of a contact in which the first contact element 2a has a socket with a spring contact 19a. A plug 19b of the second contact element 2b projects into the socket. The spring contact 19a is pressed against the plug 19b of the second contact element 2b by its spring force and thereby establishes an electrical contact.
Figur 14 d) zeigt schließlich eine Ausgestaltung, in der der Kontakt zwischen dem Kontaktelement 2a und 2b ein offenliegender Elektrodenkontakt 19 ist. Um diesen herzustellen, können die Kontaktelemente 2a und 2b auf ihrer dem jeweils anderen Kontaktelement 2b, 2a zugewandten Kontaktoberfläche eine Kontaktfläche aufweisen, so dass diese Kontaktflächen bei bestimmungsgemäßen Kontakt einander berühren. Die Figuren 15 a) bis 15 d) zeigen beispielhafte Ausgestaltungen der Kontaktelemente 2a und 2b, wobei von zwei miteinander in Kontakt bringbaren Oberflächen des ersten und des zweiten Kontaktelements 2a, 2b eine Oberfläche zumindest einen konkaven Bereich 20a aufweist und die andere Oberfläche zumindest einen konvexen Bereich 20b aufweist. Dabei ragt jeweils der konvexe Bereich 20b in den konkaven Bereich 20a hinein. Eine elektrische Kontaktierung zwischen dem ersten Kontaktelement 2a und dem zweiten Kontaktelement 2b erfolgt hier im Bereich der konkaven bzw. konvexen Oberfläche 20a, 20b. Diese Bereiche sind dabei neben den Magnetkraftelementen 2a, 2b angeordnet, die hier seitlich abseits der Mitte der Kontaktelemente 2a, 2b angeordnet sind. In Figur 15a) sind die konvexen 20b und konkaven 20a Bereiche kugelsegmentförmig, in Figur 15 b) kegelförmig, in Figur 15 c) ellipsoid-segmentförmig und in Figur 15 d) kronenförmig. Figure 14 d) finally shows an embodiment in which the contact between the contact element 2a and 2b is an exposed electrode contact 19. In order to produce this, the contact elements 2a and 2b can have a contact surface on their contact surface facing the other contact element 2b, 2a, so that these contact surfaces touch each other when in contact as intended. Figures 15 a) to 15 d) show exemplary embodiments of the contact elements 2a and 2b, wherein of two surfaces of the first and second contact elements 2a, 2b that can be brought into contact with one another, one surface has at least one concave region 20a and the other surface has at least one convex region 20b. In each case, the convex region 20b protrudes into the concave region 20a. Electrical contact between the first contact element 2a and the second contact element 2b takes place here in the region of the concave or convex surface 20a, 20b. These regions are arranged next to the magnetic force elements 2a, 2b, which are arranged laterally away from the center of the contact elements 2a, 2b. In Figure 15a), the convex 20b and concave 20a regions are spherical segment-shaped, in Figure 15b) conical, in Figure 15c) ellipsoidal-segment-shaped and in Figure 15d) crown-shaped.
Die Figuren 16 a) und 16 b) zeigen eine Ausgestaltung der Erfindung, wobei die erste Vorrichtung la eine Trommelfellkomponente 12a aufweist, die auf dem Trommelfell 7 in Kontakt mit diesem anordenbar ist und eingerichtet ist, Schwingungen direkt auf das Trommelfell 7 zu übertragen. Sie ist dabei in den Figuren 16 a) und 16 b) über ein Kabel 9a mit dem ersten Kontaktelement 2a verbunden. Figures 16 a) and 16 b) show an embodiment of the invention, wherein the first device la has a tympanic membrane component 12a which can be arranged on the tympanic membrane 7 in contact with the latter and is designed to transmit vibrations directly to the tympanic membrane 7. In Figures 16 a) and 16 b) it is connected to the first contact element 2a via a cable 9a.
Im in Figur 16 a) gezeigten Beispiel weist das Kabel 9a einen Draht 21 auf. Das Kabel 9a kann auch eine Leiterbahn 21 sein, die auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnet ist. Der Draht 21 bzw. die Leiterplatte 21 sind vorzugsweise mittels eines isolierenden Materials gegenüber der Umgebung isoliert. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann der Draht bzw. die Leiterplatte 21 eine Gold aufweisende oder daraus bestehende Schicht auf einem Polyimidsubstrat sein. In the example shown in Figure 16 a), the cable 9a has a wire 21. The cable 9a can also be a conductor track 21 that is arranged on a flexible circuit board. The wire 21 or the circuit board 21 are preferably insulated from the environment by means of an insulating material. In a particularly advantageous embodiment, the wire or the circuit board 21 can be a layer containing or consisting of gold on a polyimide substrate.
Figur 16 b) zeigt eine entsprechende Ausgestaltung wie Figur 16 a) mit dem Unterschied, dass hier das Kabel 9a flexibel und spiralförmig so ausgestaltet ist, so dass ein Abstand zwischen dem ersten Kontaktelement 2a und dem am anderen Ende des Kabels angeordneten Element 12a der ersten Vorrichtung la elastisch veränderbar ist. Figure 16 b) shows a corresponding embodiment as Figure 16 a) with the difference that here the cable 9a is designed to be flexible and spiral-shaped so that a distance between the first contact element 2a and the element 12a of the first device 1a arranged at the other end of the cable can be elastically changed.
Die Figuren 17 a) bis 17 c) zeigen Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Hörsystems, bei dem die zweite Vorrichtung lb ein Gehörgangelement aufweist, das im Gehörgang angeordnet ist und welches das zweite Kontaktelement 2b aufweist. Das Gehörgangelement kann hier die Vorrichtung lb selbst sein oder mit einem Außenelement 8b verbindbar sein oder verbunden sein wie beispielsweise in Figur 2 gezeigt. In Figur 17a) weist die zweite Vorrichtung lb oder das Gehörgangelement eine wiederaufladbare Batterie 22b auf, so dass die zweite Vorrichtung lb ohne Energiezufuhr von außen betreibbar ist. Figures 17 a) to 17 c) show embodiments of an inventive Hearing system in which the second device lb has an auditory canal element which is arranged in the auditory canal and which has the second contact element 2b. The auditory canal element can be the device lb itself or can be connected to an external element 8b as shown for example in Figure 2. In Figure 17a), the second device lb or the auditory canal element has a rechargeable battery 22b so that the second device lb can be operated without an external energy supply.
In Figur 17 b) weist sowohl die erste Vorrichtung la eine wiederaufladbare Batterie 22a auf als auch die zweite Vorrichtung lb eine wiederaufladbare Batterie 22b. In Figure 17 b), both the first device 1a has a rechargeable battery 22a and the second device 1b has a rechargeable battery 22b.
In Figur 17 c) weist nur die erste Vorrichtung la eine wiederaufladbare Batterie 22a auf. Die Kontaktelemente 2a und 2b sowie die magnetische Kontaktierung sind in den Figuren 17 wie beispielsweise in Figur 4 gezeigt ausgestaltet, so dass auf die Beschreibung dort verwiesen werden soll. In Figure 17 c), only the first device la has a rechargeable battery 22a. The contact elements 2a and 2b as well as the magnetic contact are designed in Figure 17 as shown, for example, in Figure 4, so that reference should be made to the description there.
In verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können Kabel 9a, 9b, 21 oder Lichtleiter 9a, 9b, 21 zum Einsatz kommen, die unterschiedliche Teile der ersten Vorrichtung la und/oder unterschiedliche Teile der zweiten Vorrichtung lb miteinander verbinden. Die Figuren 18 a) bis 18 c) zeigen dabei Ausgestaltungen der Kabel 9a, 9b, 21 oder der Lichtleiter 9a, 9b, 21, die einen Schlauch 23b oder ein Ummantelungsmaterial 23b aufweisen. Dieses kann vorzugsweise chemisch beständig, elektrisch isolierend und/oder mechanisch flexibel sein und besonders bevorzugt ein Thermoplast, Polyamid, Silikon und/oder ein Epoxid aufweisen oder daraus bestehen. Der Schlauch 23b und/oder das Ummantelungsmaterial 23b umhüllen einen Draht 23a oder Lichtleiter 23a. In various embodiments of the invention, cables 9a, 9b, 21 or optical fibers 9a, 9b, 21 can be used, which connect different parts of the first device 1a and/or different parts of the second device 1b to one another. Figures 18 a) to 18 c) show embodiments of the cables 9a, 9b, 21 or the optical fibers 9a, 9b, 21, which have a hose 23b or a sheathing material 23b. This can preferably be chemically resistant, electrically insulating and/or mechanically flexible and particularly preferably comprise or consist of a thermoplastic, polyamide, silicone and/or an epoxy. The hose 23b and/or the sheathing material 23b encase a wire 23a or optical fiber 23a.
In den Figuren 18 a) bis 18 c) zeigt jeweils das linke Teilbild einen Querschnitt entlang einer Längsachse des Kabels bzw. des Lichtleiters 9a, 9b, 21, während das rechte Teilbild einen Querschnitt senkrecht zur Längsachse zeigt. In Figures 18 a) to 18 c), the left-hand part of the image shows a cross-section along a longitudinal axis of the cable or the optical fiber 9a, 9b, 21, while the right-hand part of the image shows a cross-section perpendicular to the longitudinal axis.
In Figur 18 a) hat das so gebildete Kabel bzw. der so gebildete Lichtleiter einen kreisförmigen Querschnitt. In den Figuren 18 b) und 18 c) hat der Schlauch 23b einen elliptischen oder flachen Querschnitt, dessen kürzere Ausdehnung in Figur 18 b) circa 50 % der längeren Ausdehnung beträgt und in Figur 18 c) weniger als 75 % der längeren Ausdehnung. In Figure 18 a), the cable or optical fiber thus formed has a circular cross-section. In Figures 18 b) and 18 c), the tube 23b has an elliptical or flat cross-section, the shorter dimension of which in Figure 18 b) is approximately 50% of the longer dimension and in Figure 18 c) less than 75% of the longer dimension.
Figur 19 zeigt eine Ausgestaltung des ersten Kontaktelements 2a und des zweiten Kontaktelements 2b, wobei das erste Kontaktelement 2a einen radialen Überstand 24a aufweist. Dies bedeutet, dass das Kontaktelement 2a auf seiner dem Kontaktelement 2b zugewandten Kontakoberfläche eine Erhöhung aufweist, die in radialer Richtung über die dem Kontaktelement 2b zugewandten Kontaktoberfläche des Kontaktelements 2a hinausragt. Der Überstand verjüngt sich also in Richtung der dem Kontaktelement 2b zugewandten Kontakoberfläche des Kontaktelements 2a. Das zweite Kontaktelement 2b weist entsprechend eine radiale Hinterschneidung 24b auf, in die der radiale Überstand 24a eingreift. Auf diese Weise wird der radiale Überstand 24a in der radialen Hinterschneidung 24b gehalten. Die radiale Hinterschneidung 24b ist hier als Vertiefung in jener dem Kontaktelement 2a zugewandten Kontaktoberfläche des Kontaktelements 2b ausgestaltet, wobei eine radiale Ausdehnung der Vertiefung sich mit zunehmender Tiefe vergrößert. Figure 19 shows an embodiment of the first contact element 2a and the second contact element 2b, wherein the first contact element 2a has a radial projection 24a. This means that the contact element 2a has an elevation on its contact surface facing the contact element 2b, which projects in the radial direction beyond the contact surface of the contact element 2a facing the contact element 2b. The projection thus tapers in the direction of the contact surface of the contact element 2a facing the contact element 2b. The second contact element 2b accordingly has a radial undercut 24b, into which the radial projection 24a engages. In this way, the radial projection 24a is held in the radial undercut 24b. The radial undercut 24b is designed here as a recess in that contact surface of the contact element 2b facing the contact element 2a, wherein a radial extension of the recess increases with increasing depth.
Unter radialer Ausdehnung wird dabei jeweils die Entfernung von der Mittelachse des Kontaktelements 2a bzw. 2b verstanden. Radial extension is understood to mean the distance from the central axis of the contact element 2a or 2b.
Die Figuren 20a) bis 20f) zeigen Ausgestaltungen der ersten 2a und zweiten 2b Kontaktelemente mit unterschiedlichen Kombination von Durchgangsöffnungen 25a, 25b, die sich durch das erste Kontaktelement 2a und/oder das zweite Kontaktelement 2b hindurch erstrecken. Die in Figuren 20a) bis 20f) gezeigten Durchgangsöffnungen 25a, 25b können auch in der ersten Vorrichtung la und/oder der zweiten Vorrichtung lb entsprechend vorgesehen sein. Figures 20a) to 20f) show embodiments of the first 2a and second 2b contact elements with different combinations of through-openings 25a, 25b that extend through the first contact element 2a and/or the second contact element 2b. The through-openings 25a, 25b shown in Figures 20a) to 20f) can also be provided accordingly in the first device 1a and/or the second device 1b.
In Figur 20 a) weist nur das erste Kontaktelement 2a eine Durchgangsöffnung 25a auf, die senkrecht auf der Kontaktoberfläche des ersten Kontaktelements 2a steht. In Figur 20 c) weist das erste Kontaktelement 2a eine Durchgangsöffnung 25a auf, die senkrecht auf der Kontaktoberfläche des ersten Kontaktelementes 2a steht, und das zweite Kontaktelement 2b eine Durchgangsöffnung 25b, die senkrecht auf der Kontaktoberfläche des zweiten Kontaktelementes 2b steht. Bei Kontakt des ersten Kontaktelements 2a mit dem zweiten Kontaktelement 2b sind hier die Durchgangsöffnungen 25a und 25b mit ihren Durchgangsrichtungen auf einer gemeinsamen Gerade angeordnet. In Figur 20 e) weist nur das zweite Kontaktelement 2b eine Durchgangsöffnung 25b auf, die senkrecht auf der Kontaktoberfläche des zweiten Kontaktelementes 2b steht. In Figure 20 a), only the first contact element 2a has a through-opening 25a that is perpendicular to the contact surface of the first contact element 2a. In Figure 20 c), the first contact element 2a has a through-opening 25a that is perpendicular to the contact surface of the first contact element 2a, and the second contact element 2b has a through-opening 25b that is perpendicular to the contact surface of the second contact element 2b. When the first contact element 2a is in contact with the second contact element 2b, the through-openings 25a and 25b are arranged with their through-opening directions on a common straight line. In Figure 20 e), only the second contact element 2b has a through opening 25b which is perpendicular to the contact surface of the second contact element 2b.
Figur 20 b) zeigt eine optionale Ausgestaltung der Durchgangsöffnung 25a und/oder 25b. Die Durchgangsöffnung 25a, 25b ist hier trichterförmig ausgestaltet und verjüngt sich von der linken Oberfläche des entsprechenden Kontaktelements 25a, 25b zur rechten Oberseite. Die Durchgangsöffnung 25a, 25b öffnet sich also auf der linken Seite mit einem größeren Durchschnitt als auf der rechten Seite des Kontaktelements 2a, 2b. Figure 20 b) shows an optional design of the through opening 25a and/or 25b. The through opening 25a, 25b is funnel-shaped here and tapers from the left surface of the corresponding contact element 25a, 25b to the right upper side. The through opening 25a, 25b therefore opens on the left side with a larger diameter than on the right side of the contact element 2a, 2b.
Figur 20 d) zeigt eine Ausgestaltung der Durchgangsöffnung 25a, 25b, die, wie im rechten Teilbild zu erkennen ist, einen quadratischen Querschnitt hat. In Figur 20 d) ist außerdem beispielhaft zu erkennen, dass das Kontaktelement 2a, 2b einen elliptischen Querschnitt haben kann. Figure 20 d) shows a design of the through opening 25a, 25b, which, as can be seen in the right-hand part of the image, has a square cross-section. In Figure 20 d) it can also be seen by way of example that the contact element 2a, 2b can have an elliptical cross-section.
Figur 20 f) zeigt schließlich ein Beispiel der Durchgangsöffnung 25a, 25b im ersten 2a und/oder zweiten 2b Kontaktelement, wobei die Durchgangsöffnung 25a, 25b einen kreisförmigen Querschnitt hat. In den Figuren 20 d) und 20 f) ist also die Durchgangsöffnung zylinderförmig, dabei in Figur 20 d) mit einer quadratischen Grundfläche und in Figur 20 f) mit einer kreisförmigen Grundfläche. Finally, Figure 20 f) shows an example of the through-opening 25a, 25b in the first 2a and/or second 2b contact element, wherein the through-opening 25a, 25b has a circular cross-section. In Figures 20 d) and 20 f), the through-opening is therefore cylindrical, with a square base in Figure 20 d) and a circular base in Figure 20 f).
Die Figuren 21 a) bis 21 f) zeigen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hörsystems, bei dem die zweite Vorrichtung lb ein Außenelement 8b aufweist, das mit einem Gehörgangelement 2b verbunden ist, das hier das Kontaktelement 2b ist. Das Außenelement 8b ist hierbei im Gehörgang 4 weiter außen angeordnet als das Kontaktelement 2b. Das Außenelement 8b ist mit dem Kontaktelement 2b über ein Kabel 9 bzw. einen Lichtleiter 9b verbunden, über den Energie und/oder Daten an und/oder vom zweiten Kontaktelement 2b zum Außenelement 8b übertragbar sind. Das Kabel 9b bzw. der Lichtleiter 9b weist hier einen Schlauch und/oder ein Ummantelungsmaterial auf. Die Figuren 21 a) bis 21 f) zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen des Kabels 9b bzw. des Lichtleiters 9b. Figures 21 a) to 21 f) show embodiments of the hearing system according to the invention, in which the second device 1b has an outer element 8b that is connected to an auditory canal element 2b, which is the contact element 2b here. The outer element 8b is arranged further out in the auditory canal 4 than the contact element 2b. The outer element 8b is connected to the contact element 2b via a cable 9 or a light guide 9b, via which energy and/or data can be transmitted to and/or from the second contact element 2b to the outer element 8b. The cable 9b or the light guide 9b here has a hose and/or a sheathing material. Figures 21 a) to 21 f) show different embodiments of the cable 9b or the light guide 9b.
In Figur 21 a) weist das Kabel 9b einen Kern auf, der von dem Schlauch bzw. Ummantelungsmaterial umgeben ist. Der Kern kann ein Draht oder ein Lichtleiter sein. In Figur 21 b) weist das Kabel 9b bzw. der Lichtleiter 9b zwei Abschnitte 9ba und 9bb auf, die hier aus unterschiedlichem Material hergestellt sind. Die Abschnitte 9ba und 9bb haben jedoch den gleichen Umfang und Durchmesser. In Figure 21 a), the cable 9b has a core which is surrounded by the hose or sheathing material. The core can be a wire or an optical fiber. In Figure 21 b), the cable 9b or the optical fiber 9b has two sections 9ba and 9bb, which are made of different materials. However, the sections 9ba and 9bb have the same circumference and diameter.
In Figur 21 c) weist das Kabel 9b bzw. der Lichtleiter 9b zwei Abschnitte 9ba und 9bb auf, in denen das umgebende Material bzw. der Schlauch eine unterschiedliche Wandstärke hat. Im Bereich 9ba hat er eine geringere Wandstärke als im Bereich 9bb. Das Kabel 9b bzw. der Lichtleiter 9b grenzt mit dem Abschnitt 9bb des größeren Querschnitts an das Kontaktelement 2b an und mit dem Abschnitt 9ba des geringeren Querschnitts an das Außenelement 8b. In Figure 21 c), the cable 9b or the light guide 9b has two sections 9ba and 9bb in which the surrounding material or the hose has a different wall thickness. In the area 9ba it has a smaller wall thickness than in the area 9bb. The cable 9b or the light guide 9b borders on the contact element 2b with the section 9bb of the larger cross section and on the outer element 8b with the section 9ba of the smaller cross section.
Figur 21 d) zeigt eine Ausgestaltung, bei der das Kabel 9b bzw. der Lichtleiter 9b über seine Länge zumindest zwei Bereiche 9ba und 9bb unterschiedlicher Steifigkeit gegen Verbiegungen aufweist. Dabei kann im gezeigten Beispiel die Steifigkeit des Abschnitts 9bb, der an dem dem Trommelfell 7 zugewandten Element 2b, hier das Kontaktelement 2b, angreift, größer sein als die Steifigkeit des Abschnitts, der an dem dem Trommelfell 7 abgewandt angeordneten Element 8b, hier dem Außenelement 8b, angreift. Alternativ kann auch die Steifigkeit des Abschnitts 9ba, der am Außenmodul 8b angreift, größer sein als die Steifigkeit im Abschnitt 9bb, der an das zweite Kontaktelement 2b angreift. Figure 21 d) shows a design in which the cable 9b or the optical fiber 9b has at least two areas 9ba and 9bb of different stiffness against bending over its length. In the example shown, the stiffness of the section 9bb that engages the element 2b facing the eardrum 7, here the contact element 2b, can be greater than the stiffness of the section that engages the element 8b facing away from the eardrum 7, here the outer element 8b. Alternatively, the stiffness of the section 9ba that engages the outer module 8b can also be greater than the stiffness in the section 9bb that engages the second contact element 2b.
Figur 21 e) zeigt eine Ausgestaltung, in der das Kabel 9b bzw. der Lichtleiter 9b in zwei Abschnitten 9ba und 9bb eine unterschiedliche Anzahl an den zentralen Draht bzw. Lichtleiter ummantelnden Schläuchen aufweist. Im Abschnitt 9ba, der an das Außenelement 8b angrenzt, weist das Kabel 9b bzw. der Lichtleiter 9b einen Schlauch als Ummantelung auf und im Abschnitt 9bb, der an das Kontaktelement 2b angrenzt, zwei Schläuche. Figure 21 e) shows an embodiment in which the cable 9b or the light guide 9b has a different number of tubes covering the central wire or light guide in two sections 9ba and 9bb. In section 9ba, which borders on the outer element 8b, the cable 9b or the light guide 9b has one tube as a covering and in section 9bb, which borders on the contact element 2b, it has two tubes.
Figur 21 f) zeigt eine Ausgestaltung, in der der Draht 9b bzw. der Lichtleiter 9b in seinem dem Kontaktelement 2b zugewandten Ende eine Stabilisierungskomponente 9bc aufweist. Die Stabilisierungskomponente 9bc ist hier als Drahtstück ausgestaltet, das sich von jenem an das zweite Kontaktelement 2b angrenzenden Ende in dem Ummantelungsmaterial oder Schlauch über einen Teil dessen Länge erstreckt. Es kann, um die Anordnung der Stabilisierungskomponente 9bc zu ermöglichen, der Draht bzw. der Lichtleiter etwas in dem Ummantelungsmaterial gegenüber der Mittelachse versetzt sein, so dass ein Bereich entsteht, in dem die Stabilisierungskomponente 9bc untergebracht werden kann. Figure 21 f) shows an embodiment in which the wire 9b or the light guide 9b has a stabilizing component 9bc in its end facing the contact element 2b. The stabilizing component 9bc is designed here as a piece of wire that extends from the end adjacent to the second contact element 2b in the sheathing material or hose over part of its length. In order to enable the arrangement of the stabilizing component 9bc, the wire or the light guide can be slightly offset in the sheathing material relative to the central axis, so that an area in which the stabilization component 9bc can be accommodated.
Die anderen Elemente in Figur 21 entsprechen den in den anderen Figuren gezeigten, so dass auf die Beschreibung dort verwiesen werden soll. The other elements in Figure 21 correspond to those shown in the other figures, so reference should be made to the description there.
Die Figuren 22 a) und 22 b) zeigen eine Ausgestaltung der Erfindung wie die in Figur 21a) gezeigte, bei der die zweite Vorrichtung lb neben dem Kontaktelement 2b eine Außenkomponente 8b aufweist, die mit dem Kontaktelement 2b über ein Kabel 9b oder einen Lichtleiter 9b verbunden ist. Während in Figur 21 a) das Kabel zentral, also mittig an dem zweiten Kontaktelement 2b angreift, ist es in den Figuren 22 a) und 22 b) seitlich versetzt. Das Kabel 9b oder der Lichtleiter 9b ist also am zweiten Kontaktelement 2b um einen Abstand größer als Null beabstandet von einer Gerade angeordnet ist, welche senkrecht auf der Kontaktoberfläche des zweiten Kontaktelements 2b mit dem ersten Kontaktelement 2a steht und diese Kontaktoberfläche in deren Mittelpunkt schneidet. Die Magnetkraftelemente 5a und 5b sind in Figur 22 a) mittig angeordnet. In Figur 22 b) sind sie seitlich versetzt, also ebenfalls um einen Abstand größer als Null beabstandet von der Gerade angeordnet, welche senkrecht auf der Kontaktoberfläche des zweiten Kontaktelements lb mit dem ersten Kontaktelement 2a steht und diese Kontaktoberfläche in deren Mittelpunkt schneidet. Figures 22 a) and 22 b) show an embodiment of the invention like that shown in Figure 21 a), in which the second device 1b has an external component 8b in addition to the contact element 2b, which is connected to the contact element 2b via a cable 9b or a light guide 9b. While in Figure 21 a) the cable engages centrally, i.e. in the middle of the second contact element 2b, in Figures 22 a) and 22 b) it is offset to the side. The cable 9b or the light guide 9b is therefore arranged on the second contact element 2b at a distance greater than zero from a straight line which is perpendicular to the contact surface of the second contact element 2b with the first contact element 2a and intersects this contact surface at its center. The magnetic force elements 5a and 5b are arranged centrally in Figure 22 a). In Figure 22 b) they are laterally offset, i.e. also arranged at a distance greater than zero from the straight line which is perpendicular to the contact surface of the second contact element 1b with the first contact element 2a and intersects this contact surface at its center.
Eine entsprechende Ausgestaltung ist auch für die erste Vorrichtung la möglich. A corresponding design is also possible for the first device la.
Figur 23 zeigt verschiedene Ausgestaltungen eines beispielhaften erfindungsgemäßen Hörsystems, in denen die erste Vorrichtung la und/oder die zweite Vorrichtung lb ein Mikrofon 26a, 26b aufweist. In Figur 23 a) weist die zweite Vorrichtung lb ein Mikrofon 26b auf, während die erste Vorrichtung la kein Mikrofon aufweist. Ein solches Mikrofon 26b kann beispielsweise Schallsignale von außen aufnehmen, die dann über die Kontaktelemente 2a, 2b an die erste Vorrichtung la übertragen werden können. Figure 23 shows various embodiments of an exemplary hearing system according to the invention, in which the first device la and/or the second device lb has a microphone 26a, 26b. In Figure 23 a), the second device lb has a microphone 26b, while the first device la does not have a microphone. Such a microphone 26b can, for example, pick up sound signals from outside, which can then be transmitted to the first device la via the contact elements 2a, 2b.
In Figur 23 b) weist die erste Vorrichtung la ein Mikrofon 26a auf und die zweite Vorrichtung lb ein Mikrofon 26b. Das Mikrofon 26b der zweiten Vorrichtung lb kann wiederum zum Aufnehmen von Geräuschen von außerhalb des Ohrs verwendet werden, um diese an die erste Vorrichtung la zu übertragen. Das Mikrofon 26a der ersten Vorrichtung la kann beispielsweise verwendet werden, um Geräusche im Gehörgang 4 aufzunehmen und diese ggf. einer Signalverarbeitung zuzuführen, beispielsweise zur Erzeugung von Antischall zur aktiven Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen. In Figure 23 b), the first device la has a microphone 26a and the second device lb has a microphone 26b. The microphone 26b of the second device lb can in turn be used to record sounds from outside the ear used to transmit them to the first device la. The microphone 26a of the first device la can be used, for example, to record noises in the ear canal 4 and, if necessary, to feed them to a signal processing system, for example to generate anti-noise for actively suppressing ambient noise.
Figur 23 c) zeigt eine Ausgestaltung, in der nur die erste Vorrichtung la ein Mikrofon 26a aufweist. Dieses kann wie zu Figur 23b) beschrieben beispielsweise verwendet werden, um Geräusche im Inneren des Gehörgangs aufzunehmen. Figure 23 c) shows an embodiment in which only the first device 1a has a microphone 26a. This can be used, for example, as described for Figure 23b), to record noises inside the ear canal.
Die Figuren 24 a) bis 24 c) zeigen eine Ausgestaltung des ersten Kontaktelements 2a und des zweiten Kontaktelements 2b, die jeweils ein Magnetkraftelement 5a, 5b in ihrer Mitte aufweisen. Bei Kontakt des ersten Kontaktelements 2a mit dem zweiten Kontaktelement 2b wirkt zwischen diesen eine Magnetkraft. Im gezeigten Beispiel ist der Südpol des Magnetkraftelements 5a des ersten Kontaktelements 2a dem zweiten Kontaktelement 2b zugewandt. Der Nordpol des Magnetkraftelements 5b des zweiten Kontaktelements 2b ist dem ersten Kontaktelement 2a zugewandt, so dass diese Magnetkraftelemente 5a und 5b sich anziehen. Die Polungen der Magnete können selbstverständlich auch gerade vertauscht sein. Figures 24 a) to 24 c) show a design of the first contact element 2a and the second contact element 2b, each of which has a magnetic force element 5a, 5b in its center. When the first contact element 2a comes into contact with the second contact element 2b, a magnetic force acts between them. In the example shown, the south pole of the magnetic force element 5a of the first contact element 2a faces the second contact element 2b. The north pole of the magnetic force element 5b of the second contact element 2b faces the first contact element 2a, so that these magnetic force elements 5a and 5b attract each other. The polarities of the magnets can of course also be reversed.
Die Magnetkraftelemente 5a, 5b sind jeweils in einer Mitte einer Kontaktoberfläche 10a, 10b des ersten 2a und des zweiten 2b Kontaktelements angeordnet, über welche Kontaktoberfläche 10a, 10b das erste und das zweite Kontaktelement bei Kontakt aneinander anliegen, bzw. die bei Kontakt einander zugewandt sind. The magnetic force elements 5a, 5b are each arranged in a center of a contact surface 10a, 10b of the first 2a and the second 2b contact element, via which contact surface 10a, 10b the first and the second contact element rest against each other when in contact, or which face each other when in contact.
Die Figuren 24a) und 24 b) zeigen das zweite Kontaktelement 2b. Dieses hat einen Kontaktstift 14b, der auf der Kontaktoberfläche 10b angeordnet ist und auf dieser übersteht. Der Kontaktstift 14b ist hierbei exzentrisch neben dem Magnetkraftelement 5b angeordnet. Durch eine elektrische Kontaktierung 15b wird er durch das zweite Kontaktelement 2b hindurch elektrisch kontaktiert. Figures 24a) and 24b) show the second contact element 2b. This has a contact pin 14b that is arranged on the contact surface 10b and protrudes from it. The contact pin 14b is arranged eccentrically next to the magnetic force element 5b. It is electrically contacted through the second contact element 2b by an electrical contact 15b.
Figur 24 c) zeigt eine Draufsicht auf die Kontaktoberfläche 10a des ersten Kontaktelements 2a. Das erste Kontaktelement 2a weist auf bzw. in seiner Kontakt- Oberfläche 10a eine kreisringförmige Kontaktfläche 14a auf, die sich kreisringförmig um das Magnetkraftelement 5a als Mittelpunkt erstreckt. Der Radius der kreisringförmigen Kontaktfläche 14a ist gleich dem Abstand des Kontaktelements 14b des zweiten Kontaktelements 2b vom Mittelpunkt der Kontaktoberfläche 10b des zweiten Kontaktelements 2b und vom Mittelpunkt des Magnetkraftelements 5b. Wird in dieser Ausgestaltung das erste Kontaktelement 2a mit dem zweiten Kontaktelement 2b in Kontakt gebracht, so dass das Magnetkraftelement 5a und das Magnetkraftelement 5b einander anziehen, so kontaktiert der Kontaktstift 14b gerade die Kontaktfläche 14a des ersten Kontaktelements 2a. In dieser Ausgestaltung können sich die beiden Kontaktelemente 2a, 2b gegeneinander um eine Mittelachse drehen, die durch die Mittelpunkte der Kontaktoberflächen 10a und 10b der Kontaktelemente 2a, 2b verläuft und gleichzeitig den elektrischen Kontakt beibehalten, da der Kontaktstift 14b auf der Kontaktfläche 14a gleitet. Figure 24 c) shows a plan view of the contact surface 10a of the first contact element 2a. The first contact element 2a has on or in its contact Surface 10a has a circular contact surface 14a which extends in a circular ring around the magnetic force element 5a as the center. The radius of the circular contact surface 14a is equal to the distance of the contact element 14b of the second contact element 2b from the center of the contact surface 10b of the second contact element 2b and from the center of the magnetic force element 5b. If in this embodiment the first contact element 2a is brought into contact with the second contact element 2b so that the magnetic force element 5a and the magnetic force element 5b attract each other, the contact pin 14b contacts exactly the contact surface 14a of the first contact element 2a. In this embodiment, the two contact elements 2a, 2b can rotate relative to each other about a central axis which passes through the centers of the contact surfaces 10a and 10b of the contact elements 2a, 2b and at the same time maintain the electrical contact, since the contact pin 14b slides on the contact surface 14a.
Die Figuren 25 bis 27 zeigen in den Teilfiguren a) bis d) jeweils Ausgestaltungen von Kabeln 9, wie sie in den andere Figuren, insbesondere Figur 5, verwendet werden können. Die Figuren zeigen dabei verschiedene Perspektiven der Kabel. Die Kabel 9 sind hier flache Kabel. Diese Kabel 9 können zum Beispiel aus der ersten und/oder zweiten Vorrichtung in Richtung der jeweils komplementären Vorrichtung herausragen und diese mit einem am Ende der Kabel 9 angebrachten Kontaktelemente 2 kontaktieren. Die Kontaktelemente 2 sind dabei Magnetkraftelemente 5, über welche auch die Kontaktierung herstellbar ist. Die Polungen der Magnetkraftelemente 5 ist jeweils beispielhaft eingezeichnet. Figures 25 to 27 show in the sub-figures a) to d) designs of cables 9 as they can be used in the other figures, in particular Figure 5. The figures show different perspectives of the cables. The cables 9 are flat cables here. These cables 9 can, for example, protrude from the first and/or second device in the direction of the respective complementary device and contact this with a contact element 2 attached to the end of the cable 9. The contact elements 2 are magnetic force elements 5, via which the contact can also be made. The polarity of the magnetic force elements 5 is shown as an example.
Figur 28 zeigt entsprechende Ausgestaltungen von Kabeln 9 wie die Figuren 25 bis 27. Dabei ist in Figur 28 a) das Kabel 9 zwischen zwei Magnetkraftelementen 5 angeordnet, die als Kontaktelement dienen. Das Kabel 9 ist hierbei um 90° um seine Längsachse verwunden. In Figur 28 b) sind zwei Magnetkraftelemente am Ende des Flachbandkabels 9 nebeneinander auf dergleichen Oberfläche des Kabels angeordnet. Das Kabel ist hier wieder um 90° verwunden. In Figur 28 c) verbreitert sich das Flachbandkabel entlang seiner Längsrichtung in Richtung der Magnetkraftelemente 5, so dass für diese eine bereitere Auflagefläche zur Verfügung steht. Figur 29 zeigt weitere Beispiele von Kabeln 9 mit Magnetkraftelementen 5. Dabei sind die Magnetkraftelemente 9 nahe dem Ende des Flachbandkabels 9 angeordnet. Das Ende des Kabels wird durch Kontakte 291 gebildet. Diese werden durch Leiterbahnen 292 kontaktiert, die entlang des Kabels 9 auf dessen Oberfläche verlaufen. Die Polungen der Magnetkraftelemente sind eingezeichnet, ebenso die Pole der Kontakte 291. Über die Kontakte 291 kann die Kontaktierung zur Übertragung der Energie und/oder Daten hergestellt werden. Figure 28 shows corresponding designs of cables 9 as in Figures 25 to 27. In Figure 28 a), the cable 9 is arranged between two magnetic force elements 5, which serve as contact elements. The cable 9 is twisted by 90° around its longitudinal axis. In Figure 28 b), two magnetic force elements are arranged next to each other at the end of the ribbon cable 9 on the same surface of the cable. The cable is twisted by 90° again here. In Figure 28 c), the ribbon cable widens along its longitudinal direction in the direction of the magnetic force elements 5, so that a wider contact surface is available for them. Figure 29 shows further examples of cables 9 with magnetic force elements 5. The magnetic force elements 9 are arranged near the end of the ribbon cable 9. The end of the cable is formed by contacts 291. These are contacted by conductor tracks 292 that run along the cable 9 on its surface. The polarities of the magnetic force elements are shown, as are the poles of the contacts 291. Contacts for transmitting energy and/or data can be made via the contacts 291.
Die Figuren 30 a) und 30 b) zeigen eine Ausgestaltung von Kontaktelementen 2a, 2b gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel weisen die Kontaktelemente 2a und 2b jeweils eine Kontaktoberfläche 10a, 10b auf, die parallel zur Gehörgangswand verläuft, wenn die Kontaktelemente bestimmungsgemäß im Gehörgang 4 angeordnet sind. Die Kontaktoberflächen 10a, 10b verlaufen auch parallel zu einer Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4. Das erste Kontaktelement 2a weist hierfür in seiner Kontaktoberfläche 10a eine Stufe auf, die einen Abschnitt senkrecht zur Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4 und daran anschließend einen Abschnitt parallel zur Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4 aufweist. Das zweite Kontaktelement 2b weist ebenfalls hierfür in seiner Kontaktoberfläche 10b eine Stufe auf, die einen Abschnitt aufweist, der parallel zur Durchgangsrichtung des Gehörgangs liegt. Die Abschnitte der Stufe des ersten Kontaktelements 2a und der Stufe des zweiten Kontaktelements 2b, die im gezeigten Beispiel parallel zur Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4 liegen, liegen parallel zueinander aneinander an. Sie liegen auf diese Weise unabhängig von der Orientierung der Kontaktelemente 2a, 2b im Gehörgang 4 aneinander parallel an. Das erste Kontaktelement 2a weist ein erstes Magnetkraftelement 5a auf, das unmittelbar hinter, in oder auf jenem Abschnitt der Kontaktoberfläche 10a angeordnet ist, der parallel verläuft zur Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4. Das zweite Kontaktelement 2b weist ein zweites Magnetkraftelement 5b in, hinter oder auf jenem Teil der Kontaktoberfläche 10b des zweiten Kontaktelements 2b auf, mit dem das zweite Kontaktelement 2b an der das erste Magnetkraftelement 5a aufweisenden Kontaktoberfläche des ersten Kontaktelements 2a anliegt. Figures 30 a) and 30 b) show an embodiment of contact elements 2a, 2b according to an example of the present invention. In this example, the contact elements 2a and 2b each have a contact surface 10a, 10b that runs parallel to the auditory canal wall when the contact elements are arranged as intended in the auditory canal 4. The contact surfaces 10a, 10b also run parallel to a passage direction of the auditory canal 4. The first contact element 2a has a step in its contact surface 10a for this purpose, which has a section perpendicular to the passage direction of the auditory canal 4 and then a section parallel to the passage direction of the auditory canal 4. The second contact element 2b also has a step in its contact surface 10b for this purpose, which has a section that lies parallel to the passage direction of the auditory canal. The sections of the step of the first contact element 2a and the step of the second contact element 2b, which in the example shown lie parallel to the direction of passage of the auditory canal 4, lie parallel to one another. In this way, they lie parallel to one another regardless of the orientation of the contact elements 2a, 2b in the auditory canal 4. The first contact element 2a has a first magnetic force element 5a, which is arranged immediately behind, in or on that section of the contact surface 10a that runs parallel to the direction of passage of the auditory canal 4. The second contact element 2b has a second magnetic force element 5b in, behind or on that part of the contact surface 10b of the second contact element 2b with which the second contact element 2b lies against the contact surface of the first contact element 2a having the first magnetic force element 5a.
In Figur 30 a) liegen die Magnetkraftelemente 5a und 5b mit ihren Nord-Süd- Richtungen parallel zu dem Abschnitt der Kontaktoberfläche 10a, 10b, der pa- ra I lei zur Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4 verläuft und sind entgegengesetzt orientiert, so dass sie sich anziehen. In Figure 30 a), the magnetic force elements 5a and 5b are located with their north-south directions parallel to the section of the contact surface 10a, 10b, which ra I lei to the direction of passage of the ear canal 4 and are oriented in opposite directions so that they attract each other.
In Figur 30 b) stehen die Magnetkraftelemente 5a und 5b mit ihren Nord-Süd- Richtungen senkrecht auf jenen Abschnitten der Kontaktoberflächen 10a, 10b des ersten Kontaktelements 2a und zweiten Kontaktelements 2b, die parallel zur Durchgangsrichtung des Gehörgangs 4 verlaufen. Sie sind dabei wiederum entgegengesetzt gepolt, so dass sie sich anziehen. In Figure 30 b), the magnetic force elements 5a and 5b with their north-south directions are perpendicular to those sections of the contact surfaces 10a, 10b of the first contact element 2a and second contact element 2b that run parallel to the direction of passage of the auditory canal 4. They are again polarized in opposite directions so that they attract each other.
Die in den Figuren 30 a) und 30 b) gezeigten Ausgestaltungen erlaubt ein Trennen der Kontaktelemente 2a und 2b voneinander durch Ziehen, ohne dabei große Kraftspitzen zu erzeugen, die das erste Kontaktelement 2a oder die erste Vorrichtung la im Gehörgang verschieben würden. The embodiments shown in Figures 30 a) and 30 b) allow the contact elements 2a and 2b to be separated from one another by pulling, without generating large force peaks that would displace the first contact element 2a or the first device la in the ear canal.
Figur 31 zeigt ein Beispiel einer Ausgestaltung des Systems mit Magnetkraftrin- gen 5a, 5b. Das erste Kontaktelement 2a hat dabei zumindest einen ersten Magnetkraftring 5a als erstes Magnetkraftelement und zumindest einen in einem Magnetkraftringmittelpunkt des ersten Magnetkraftrings 5a angeordneten ersten Kontakt 19a. Es hat außerdem das zweite Kontaktelement 2b zumindest einen zweiten Magnetkraftring 5b als zweites Magnetkraftelement und zumindest einen in einem Magnetkraftringmittelpunkt des zweiten Magnetkraftrings 5b angeordneten zweiten Kontakt 19b. Der Kontakt 19b ist hier als Kontaktstift 19b ausgestaltet, der über eine Ringfläche des Magnetkraftrings 5b, in dessen Mittepunkt er angeordnet ist, hinausragt in Richtung des Kontaktelements 2a. Der Kontakt 19a ist hier in ein Gehäuse des Kontaktelementes 2a so eingelassen, dass seine Oberfläche koplanar zur Ringfläche des Magnetkraftrings 5a ist. Die Magnetkraftringe 5a und/oder 5b können Magneten sein oder magnetisierbares Material aufweisen oder daraus bestehen. Figure 31 shows an example of a design of the system with magnetic force rings 5a, 5b. The first contact element 2a has at least one first magnetic force ring 5a as the first magnetic force element and at least one first contact 19a arranged in a magnetic force ring center point of the first magnetic force ring 5a. The second contact element 2b also has at least one second magnetic force ring 5b as the second magnetic force element and at least one second contact 19b arranged in a magnetic force ring center point of the second magnetic force ring 5b. The contact 19b is designed here as a contact pin 19b which projects beyond an annular surface of the magnetic force ring 5b, in the center point of which it is arranged, in the direction of the contact element 2a. The contact 19a is here embedded in a housing of the contact element 2a such that its surface is coplanar with the annular surface of the magnetic force ring 5a. The magnetic force rings 5a and/or 5b can be magnets or comprise or consist of magnetizable material.
Im in Figur 31 gezeigten Beispiel ist das zweite Kontaktelement 2b mittels eines Kabels 9b, das hier als Leiterband 9b ausgestaltet ist, kontaktiert. Das Leiterband 9b ist dabei exzentrisch, also radial beabstandet vom Mittelpunkt des Magnetkraftringes 5b an dem zweiten Kontaktelement 2b angebracht. Das Leiterband 9b weist zwei Leiterbahnen auf, die parallel entlang des Leiterbandes 9b verlaufen. Dabei kontaktiert eine der Leiterbahnen den Kontakt 19b und das andere den Magnetkraftring 5b. Im zweiten Kontaktelement 2a sind der Kontakt 19a und der Magnetkraftring 5a durch Leiter 9a kontaktiert. Dadurch stellen die Kontakte 19a, 19b und die Leiter 9a und 9b eine durchgehende Kontaktierung über die Kontaktelemente 2a und 2b her. In the example shown in Figure 31, the second contact element 2b is contacted by means of a cable 9b, which is designed here as a conductor strip 9b. The conductor strip 9b is attached to the second contact element 2b eccentrically, i.e. radially spaced from the center of the magnetic force ring 5b. The conductor strip 9b has two conductor tracks that run parallel along the conductor strip 9b. One of the conductor tracks contacts the contact 19b and the other the magnetic force ring 5b. In the second contact element 2a, the contact 19a and the magnetic force ring 5a are contacted by conductor 9a. As a result, the contacts 19a, 19b and the conductors 9a and 9b establish a continuous contact via the contact elements 2a and 2b.
Die Magnetkraftringe 5a, 5b sind im gezeigten Beispiel axial polarisiert und so angeordnet, dass an der Kontaktseite ein Nordpol und ein Südpol liegen, also ist die Anordnung entweder: o 52a Südpol, 52b Nordpol, 53a Südpol, 53b Nordpol oder o 52a Nordpol, 52b Südpol, 53a Nordpol, 53b Südpol. In the example shown, the magnetic force rings 5a, 5b are axially polarized and arranged so that there is a north pole and a south pole on the contact side, so the arrangement is either: o 52a south pole, 52b north pole, 53a south pole, 53b north pole or o 52a north pole, 52b south pole, 53a north pole, 53b south pole.
Figur 32 zeigt die in Figur 31 gezeigte Ausgestaltung in drei perspektivischen Ansichten. Auf die Beschreibung zu Figur 31 soll hier verwiesen werden. Figure 32 shows the design shown in Figure 31 in three perspective views. Reference is made here to the description of Figure 31.
Figur 33 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung der Kontaktelemente 2a, 2b mit würfelförmigen Magnetkraftelemente 52, 53, 54 und 55, wobei jeweils die Pole mit a und b gekennzeichnet sind. Die Magnetkraftelemente 52, 53, 54 und 55 sind jeweils in ein jeweiliges Gehäuse der Kontaktelemente 2a bzw. 2b eingebettet, so dass ihre dem jeweils anderen Kontaktelement 2a, 2b zugewandten Oberflächen über das jeweilige Gehäuse überstehen. Das Kontaktelement 2b weist dabei die Magnetkraftelemente 52 und 54 auf. Diese sind jeweils um zumindest eine Achse gekippt bzw. verkippt (die Begriffe werden in diesem Dokument synonym verwendet). Die zumindest eine Achse liegt dabei hier parallel zu jener Oberfläche des Gehäuses, in der die Magnetkraftelemente 52 und 54 eingebettet sind. Figure 33 shows an exemplary design of the contact elements 2a, 2b with cube-shaped magnetic force elements 52, 53, 54 and 55, wherein the poles are marked with a and b. The magnetic force elements 52, 53, 54 and 55 are each embedded in a respective housing of the contact elements 2a or 2b, so that their surfaces facing the other contact element 2a, 2b protrude beyond the respective housing. The contact element 2b has the magnetic force elements 52 and 54. These are each tilted or tilted about at least one axis (the terms are used synonymously in this document). The at least one axis is parallel to the surface of the housing in which the magnetic force elements 52 and 54 are embedded.
Das erste Kontaktelement 2a weist die Magnetkraftelemente 53 und 55 auf, die ebenfalls in jene Oberfläche des Gehäuses dieses Kontaktelementes 2a eingebettet sind, die im kontaktierten Zustand dem zweiten Kontaktelement 2b zugewandt sind. Diese Magnetkraftelemente 53 und 55 sind so eingebettet, dass ihre dem Kontaktelement 2b zugewandten Oberflächen parallel liegen zur dem Kontaktelement 2b zugewandten Oberfläche des Gehäuses, in dem sie angeordnet sind. The first contact element 2a has the magnetic force elements 53 and 55, which are also embedded in that surface of the housing of this contact element 2a which, in the contacted state, faces the second contact element 2b. These magnetic force elements 53 and 55 are embedded in such a way that their surfaces facing the contact element 2b are parallel to the surface of the housing facing the contact element 2b in which they are arranged.
Die Magnete jedes Kontaktelementes sind (in etwa) senkrecht zur Kontaktflä- ehe polarisiert und zwar jeweils die beiden Magnetkraftelemente eines Kontaktelementes 2a, 2b gegenläufig. Dadurch können die Kontaktelemente 2a, 2b nur in einer Polarität verbunden werden. Die Anordnung ist also entweder: o 52a Südpol, 52b Nordpol, 54a Nordpol, 54b Südpol, 53a Südpol, 53b Nordpol, 55a Nordpol, 55b Südpol oder o 52a Nordpol, 52b Südpol, 54a Südpol, 54b Nordpol, 53a Nordpol, 53b Südpol, 55a Südpol, 55b Nordpol. The magnets of each contact element are (approximately) perpendicular to the contact surface. before polarization, namely the two magnetic force elements of a contact element 2a, 2b in opposite directions. As a result, the contact elements 2a, 2b can only be connected in one polarity. The arrangement is therefore either: o 52a south pole, 52b north pole, 54a north pole, 54b south pole, 53a south pole, 53b north pole, 55a north pole, 55b south pole or o 52a north pole, 52b south pole, 54a south pole, 54b north pole, 53a north pole, 53b south pole, 55a south pole, 55b north pole.
Dadurch kommt es beim Verbinden immer zu zwei Punktkontakten über Ecken der Magnete (oder Linienkontakten über Kanten bei Variation unten). Durch den Punkt oder Linienkontakt mit einer scharfen Ecke oder Kante wird Schmutz besser verdrängt als bei flächigem Kontakt This means that when connecting, there are always two point contacts over the corners of the magnets (or line contacts over edges in the variation below). The point or line contact with a sharp corner or edge displaces dirt better than with surface contact
Im in Figur 33 gezeigten Beispiel ist das zweite Kontaktelement 2b durch ein Kabel 9b kontaktiert, dass hier ein Flachkabel 9b ist. Dieses Flachkabel 9b weist zwei Leiter 9ba und 9bb auf, die entlang des Kabels 9b parallel zueinander verlaufen. Dabei kontaktiert jeweils einer der Leiter 9ba, 9bb eines der Magnetkraftelemente 52, 54, die jeweils elektrisch leitfähig sind. Beispielsweise kontaktiert der Leiter 9ba das Magnetkraftelement 52 und der Leiter 9bb das Magnetkraftelement 54 oder anders herum. In the example shown in Figure 33, the second contact element 2b is contacted by a cable 9b, which is a flat cable 9b here. This flat cable 9b has two conductors 9ba and 9bb, which run parallel to one another along the cable 9b. In this case, one of the conductors 9ba, 9bb contacts one of the magnetic force elements 52, 54, which are each electrically conductive. For example, the conductor 9ba contacts the magnetic force element 52 and the conductor 9bb contacts the magnetic force element 54, or vice versa.
Das Flachkabel kontaktiert das Kontaktelement 2b exzentrisch, also beab- standet zu seiner Mitte, die zum Beispiel durch den Mittelpunkt der Anordnung der Magnetkraftelemente 52 und 54 definiert sein kann. Bei Zug führt das zu einem seitlichen Wegkippen der Seite des Kontaktelementes 2b und es löst sich erst das eine, dann das andere Magnetpaar, wodurch die Lösekraft reduziert werden und geringer als die Kontaktkraft (Kraft, die die Kontakte im verbundenen Zustand aufeinander presst) sein kann. The flat cable contacts the contact element 2b eccentrically, i.e. at a distance from its center, which can be defined, for example, by the center of the arrangement of the magnetic force elements 52 and 54. When pulled, this leads to the side of the contact element 2b tipping sideways and first one and then the other pair of magnets is released, which reduces the release force and can be less than the contact force (force that presses the contacts together when connected).
Figur 34 zeigt eine seitliche Ansicht der in Figur 33 C gezeigten Anordnung von der dortigen rechten Seite gesehen. Dabei ist zu erkennen, dass die Magnete 52 und 54 auch um eine Achse gekippt sind, die senkrecht zu jener Achse steht, um die die Magnete 52 und 54 in Figur 33 C gegenüber der Oberfläche es Kontaktelements 2b gekippt sind, und die parallel liegt zu dieser Oberfläche. Figur 35 zeigt die Verkippung der Magnetkraftelemente 52 und 54 in schrittweiser Abfolge. In Figur 35A sind die Magnetkraftelemente 52 und 54 zunächst nicht verkippt. In Figur 35B sind sie um eine Achse senkrecht zur Figurenebene gegenläufig gegeneinander verkippt. Figur 35C zeigt die in Figur 53B gezeigte Situation von rechts aus betrachtet. Um die Achse senkrecht zur Ebene der Figur 35C sind die Magnetkraftelemente 52 und 54 hier noch nicht verkippt. Figur 35 D zeigt schließlich die Magnete auch um diese Achse gegeneinander verdreht. Figure 34 shows a side view of the arrangement shown in Figure 33 C, seen from the right-hand side there. It can be seen that the magnets 52 and 54 are also tilted about an axis which is perpendicular to the axis about which the magnets 52 and 54 in Figure 33 C are tilted relative to the surface of the contact element 2b, and which is parallel to this surface. Figure 35 shows the tilting of the magnetic force elements 52 and 54 in a step-by-step sequence. In Figure 35A, the magnetic force elements 52 and 54 are initially not tilted. In Figure 35B, they are tilted in opposite directions around an axis perpendicular to the plane of the figure. Figure 35C shows the situation shown in Figure 53B viewed from the right. The magnetic force elements 52 and 54 are not yet tilted around the axis perpendicular to the plane of Figure 35C. Finally, Figure 35D shows the magnets rotated around this axis against each other.
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2023
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