EP2040487A1 - Sound canal for a hearing aid and corresponding production method - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schallkanals für eine Hörvorrichtung. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen entsprechenden Schallkanal für eine Hörvorrichtung. Unter dem Begriff "Hörvorrichtung" wird hier insbesondere ein Hörgerät, aber auch jedes andere am/im Ohr tragbare Gerät zur Schallausgabe wie beispielsweise ein Headset, Kopfhörer und dergleichen verstanden.The present invention relates to a method for producing a sound channel for a hearing device. Moreover, the present invention relates to a corresponding sound channel for a hearing device. The term "hearing device" is understood here to mean, in particular, a hearing device, but also any other device for sound output which can be worn on / in the ear, for example a headset, headphones and the like.
Hörgeräte sind tragbare Hörvorrichtungen, die zur Versorgung von Schwerhörenden dienen. Um den zahlreichen individuellen Bedürfnissen entgegenzukommen, werden unterschiedliche Bauformen von Hörgeräten wie Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO), Hörgerät mit externem Hörer (RIC: receiver in the canal) und In-dem-Ohr-Hörgeräte (IdO), z.B. auch Concha-Hörgeräte oder Kanal-Hörgeräte (ITE, CIC), bereitgestellt. Die beispielhaft aufgeführten Hörgeräte werden am Außenohr oder im Gehörgang getragen. Darüber hinaus stehen auf dem Markt aber auch Knochenleitungshörhilfen, implantierbare oder vibrotaktile Hörhilfen zur Verfügung. Dabei erfolgt die Stimulation des geschädigten Gehörs entweder mechanisch oder elektrisch.Hearing aids are portable hearing aids that are used to care for the hearing impaired. In order to meet the numerous individual needs, different types of hearing aids such as behind-the-ear hearing aids (BTE), hearing aid with external receiver (RIC: receiver in the canal) and in-the-ear hearing aids (IDO), e.g. Concha hearing aids or canal hearing aids (ITE, CIC). The hearing aids listed by way of example are worn on the outer ear or in the ear canal. In addition, bone conduction hearing aids, implantable or vibrotactile hearing aids are also available on the market. The stimulation of the damaged hearing takes place either mechanically or electrically.
Hörgeräte besitzen prinzipiell als wesentliche Komponenten einen Eingangswandler, einen Verstärker und einen Ausgangswandler. Der Eingangswandler ist in der Regel ein Schallempfänger, z. B. ein Mikrofon, und/oder ein elektromagnetischer Empfänger, z. B. eine Induktionsspule. Der Ausgangswandler ist meist als elektroakustischer Wandler, z. B. Miniaturlautsprecher, oder als elektromechanischer Wandler, z. B. Knochenleitungshörer, realisiert. Der Verstärker ist üblicherweise in eine Signalverarbeitungseinheit integriert. Dieser prinzipielle Aufbau ist in
Ein vordringliches Ziel bei der Hörgeräteentwicklung ist, möglichst viele Komponenten in einem möglichst kleinen Gehäuse unterzubringen. Hierfür ist eine hohe Gestaltungsfreiheit bei den einzelnen Komponenten sehr förderlich. Dies gilt für aktive und passive Komponenten gleichermaßen. So ist es insbesondere auch von Vorteil, wenn das Verbindungselement zwischen Tragehaken und Hörer, d.h. der Schallkanal zwischen beiden Komponenten, den Anforderungen entsprechend geformt sein kann.An urgent goal in hearing aid development is to accommodate as many components as possible in the smallest possible housing. For this, a high degree of design freedom in the individual components is very conducive. This applies equally to active and passive components. So it is particularly advantageous if the connecting element between the support hook and the handset, i. the sound channel between the two components, the requirements can be shaped accordingly.
Hinsichtlich des Verbindungselements besteht weiterhin die Forderung, dass die Verbindung zwischen dem Schallschlauchverbindungsstück (Tragehaken) und dem Hörer beziehungsweise Hörgerät mechanisch stabil und akustisch dicht hergestellt wird. Die Verbindung sollte als Schraub- oder Steckverbindung oder einer Kombination aus beiden realisierbar sein. Gegebenenfalls soll das Verbindungselement auch in der Lage sein, Lagerfunktionen für eine Komponente des Hörgeräts zu übernehmen.With regard to the connecting element, there is also the requirement that the connection between the sound tube connecting piece (carrying hook) and the receiver or hearing device is made mechanically stable and acoustically tight. The connection should be feasible as a screw or plug connection or a combination of both. Optionally, the connecting element should also be able to take over bearing functions for a component of the hearing aid.
Weiterhin ist es wünschenswert, wenn das Verbindungselement trotz der hohen Anforderungen an seine Genauigkeit und Stabilität kostengünstig herstellbar ist und möglichst wenig Platz einnimmt. Für die optimale Raumausnutzung im Gehäuse ist es insbesondere wünschenswert, wenn für das Bauteil eine hohe Gestaltungsfreiheit gegeben ist. Unter Umständen ist es nämlich erforderlich, dass auch Hinterschneidungen an dem Verbindungselement beziehungsweise Schallkanal vorzusehen sind.Furthermore, it is desirable if the connecting element despite the high demands on its accuracy and stability is inexpensive to produce and takes up as little space. For optimal space utilization in the housing, it is particularly desirable if the component has a high Freedom of design is given. Under certain circumstances, it is necessary that undercuts on the connecting element or sound channel are provided.
Derzeit werden in Hörgeräten vornehmlich Anschlussstücke aus Metall als Verbindungselemente zwischen dem Hörer und dem Tragehaken eingesetzt. Dabei handelt es sich um aufwendige Dreh- und Frästeile, die im Anschluss meist noch gebogen werden müssen. Sie sind in der Regel für Schraub- oder Steckverbindungen beziehungsweise Kombinationen aus beiden ausgelegt.Currently, fittings made of metal are mainly used in hearing aids as connecting elements between the handset and the carrying hook. These are complex turned and milled parts, which usually have to be bent afterwards. They are usually designed for screw or plug connections or combinations of the two.
Weiterhin sind Steckverbindungen aus Kunststoff bekannt. Auch Lösungen, bei denen ein Metallverbindungsstück und ein Kunststoffträgerrahmen für die Hörgerätekomponenten in einem Einspritzteil integriert sind, sind aus der Praxis bekannt.Furthermore, plastic connectors are known. Also, solutions in which a metal connector and a plastic support frame for the hearing aid components are integrated in an injection part, are known in practice.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schallkanal für eine Hörvorrichtung bereitzustellen, der eine verhältnismäßig komplexe Form aufweist und dennoch leicht herstellbar und mechanisch stabil ist.The object of the present invention is to provide a sound channel for a hearing device, which has a relatively complex shape and yet is easy to manufacture and mechanically stable.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, durch ein Verfahren zum Herstellen eines Schallkanals für eine Hörvorrichtung, der in Längsrichtung drei Abschnitte aufweist, wovon der mittlere Abschnitt eine andere Krümmung oder einen größeren Innenumfang besitzt als die beiden äußeren Abschnitte, durch Bereitstellen einer Spritzgussform für den Schallkanal, Fixieren eines Negativs des Schallkanals innerhalb der Spritzgussform, wobei das Negativ aus einem ersten Material besteht. Ausgießen der Spritzgussform mit einem zweiten Material, das einen höheren Schmelzpunkt besitzt als das erste Material, und Ausschmelzen oder Ausbrennen des Negativs aus dem gegossenen Schallkanal.According to the invention, this object is achieved by a method for producing a sound channel for a hearing device that has three sections in the longitudinal direction, of which the middle section has a different curvature or a larger inner circumference than the two outer sections, by providing an injection mold for the sound channel, Fixing a negative of the sound channel within the injection mold, wherein the negative consists of a first material. Pouring the injection mold with a second material having a higher melting point than the first material, and melting or burning out the negative from the cast acoustic channel.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Schallkanal für ein Hörvorrichtung, der in Längsrichtung drei Abschnitte aufweist, wovon der mittlere Abschnitt eine andere Krümmung oder eine größeren Innenumfang besitzt als die beiden äußeren Abschnitte, und der nach obigem Verfahren spritzgegossen ist.Moreover, according to the invention, a sound channel is provided for a hearing device which has three sections in the longitudinal direction, of which the middle section has a different curvature or a larger inner circumference than the two outer sections, and which is injection molded by the above method.
In vorteilhafter Weise ist der Schallkanal bei der Herstellung in Spritzgusstechnik nicht mehr hinsichtlich seiner Form darauf beschränkt, dass er nur zwei verschieden gekrümmte Abschnitte aufweist, bei denen gewährleistet werden kann, dass die Gussformteile in beide entgegengesetzte Längsrichtungen aus dem neu gespritzten Schallkanal gezogen werden können. Da das im Inneren des neu gespritzten Schallkanals befindliche Negativ nicht herausgezogen, sondern ausgeschmolzen oder ausgebrannt wird, sind nahezu beliebige Formen des Negativs möglich. Gleichzeitig ermöglicht der Spritzguss präzise und mechanisch stabile Spritzgusselemente.Advantageously, the sound channel is no longer limited in its manufacture in injection molding in terms of its shape that it only has two different curved sections, in which it can be ensured that the mold parts can be pulled in both opposite longitudinal directions from the newly injected sound channel. Since the negative located inside the newly injected sound channel is not pulled out, but melted out or burned out, almost any forms of the negative are possible. At the same time, injection molding enables precise and mechanically stable injection molding elements.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform kann das zweite Material, also das gespritzte Material, ein Metall sein. Metalle zeichnen sich durch ihre hohe Robustheit speziell auch bei Biegebeanspruchung aus. Insbesondere ist es günstig, als Metall Titan zu verwenden, das insbesondere sehr leicht ist gegenüber Stahl und andererseits gegenüber Schwefelsäure und Salzsäure niedriger Konzentration sowie den meisten organischen Säuren verhältnismäßig beständig ist.According to a specific embodiment, the second material, that is the sprayed material, may be a metal. Metals are characterized by their high robustness especially in bending stress. In particular, it is advantageous to use as the metal titanium, which is particularly very light compared to steel and on the other hand, relative to sulfuric acid and hydrochloric acid of low concentration and most organic acids is relatively stable.
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Material, aus dem der Schallkanal gespritzt wird, eine Keramik und insbesondere eine Keramik, die Zirconiumdioxid enthält. Die Keramiken zeichnen sich nicht nur durch ihre hohe mechanische Stabilität, sondern auch durch den geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten aus. Nach dem Spritzen können die Schallkanäle gesintert werden. Dadurch wird das Keramikspritzgussteil weiter verdichtet und ausgehärtet.According to another preferred embodiment, the second material from which the sound channel is injected is a ceramic and in particular a ceramic containing zirconia. The ceramics are characterized not only by their high mechanical stability, but also by the low thermal expansion coefficient. After spraying, the sound channels can be sintered. As a result, the ceramic injection-molded part is further compressed and cured.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Negativ ein Kunststoffspritzteil ist. Derartige Kunststoffnegative lassen sich wegen ihres niedrigeren Schmelzpunkts leicht aus den Metall- oder Keramikschallkanälen ausschmelzen oder ausbrennen.It is particularly advantageous if the negative is a plastic injection molded part. Such plastic negatives can be easily melted out of the metal or ceramic sound channels or burn out because of their lower melting point.
In oder an den Schallkanal können ein oder mehrere Düsen, Hohlräume und dergleichen angeformt werden. Derartige Düsen oder Hohlräume können aus akustischen Gründen vorteilhaft sein und stellen beim Entformen der Spritzgussteile, hier dem Ausschmelzen oder Ausbrennen des Negativs, keine Probleme dar.In or on the sound channel, one or more nozzles, cavities and the like can be formed. Such nozzles or cavities may be advantageous for acoustic reasons and do not present any problems during demoulding of the injection-molded parts, here the melting or burning out of the negative.
Weiterhin kann der Schallkanal mindestens eine Verzweigung aufweisen. Auch dies kann akustisch Vorteile bringen und stellt auch bezüglich des Entformens keine Probleme dar.Furthermore, the sound channel can have at least one branch. This too can provide acoustic benefits and also poses no problems with respect to demoulding.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in den zeigen:
- FIG 1
- den prinzipiellen Aufbau eines Hörgeräts gemäß dem Stand der Technik;
- FIG 2
- eine perspektivische Ansicht eines Schallkanals, der ein Hindernis umläuft;
- FIG 3
- den Schallkanal von
FIG 2 in der Draufsicht; - FIG 4
- den Schallkanal von
FIG 2 in der Seitenansicht und - FIG 5
- einen erfindungsgemäßen Schallkanal mit Hohlraum.
- FIG. 1
- the basic structure of a hearing aid according to the prior art;
- FIG. 2
- a perspective view of a sound channel that revolves an obstacle;
- FIG. 3
- the sound channel of
FIG. 2 in the plan view; - FIG. 4
- the sound channel of
FIG. 2 in the side view and - FIG. 5
- a sound channel according to the invention with a cavity.
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.The embodiments described in more detail below represent preferred embodiments of the present invention.
In
In
In
Die in den
Erfindungsgemäß wird daher ein Negativ des Schallkanals, das den Innenraum 15 freihält, aus einem niedrig schmelzenden Material in dem Spritzwerkzeug als Platzhalter fixiert. Das Negativ ist beispielsweise als Kunststoffspritzteil ausgestaltet. Mit dem Platzhalter im Inneren wird das Spritzwerkzeug nun mit einem Metall oder einer Keramik ausgespritzt. Damit entsteht beispielsweise in einem Metal-Injection-Molding-Process MIM ein Verbindungselement beziehungsweise ein Schallkanal aus Titan oder einem anderen Metall. Andernfalls kann beispielsweise Zirconiumdioxid (ZrO2) oder einer anderen Keramik ein Schallkanal als Keramikspritzgussteil hergestellt werden. Im Anschluss an den Spritzprozess wird das Negativ ausgebrannt oder ausgeschmolzen. Im Falle des Keramikspritzgusses kann dieses Ausbrennen gemeinsam mit dem Ausbrennen des Binders erfolgen. Der Fertigungsprozess des Keramikspritzgussteils wird damit abgeschlossen, dass der fertige Grünling gesintert wird.According to the invention, therefore, a negative of the sound channel, which keeps the interior 15 free, fixed from a low-melting material in the injection mold as a placeholder. The negative is designed for example as a plastic injection molded part. With the placeholder inside the injection mold is now sprayed with a metal or a ceramic. This creates, for example, in a metal injection molding process MIM, a connecting element or a sound channel made of titanium or another metal. Otherwise, for example, zirconium dioxide (ZrO 2 ) or another ceramic, a sound channel can be produced as a ceramic injection molded part. Following the injection process, the negative is burned out or melted out. In the case of ceramic injection molding, this burnout can be done together with the burning out of the binder. The manufacturing process of the ceramic injection molded part is completed by sintering the finished green compact.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines spritzgegossenen Schallkanals ist in
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ermöglicht also eine sehr hohe Gestaltungsfreiheit des Schallkanals. So können auch Hinterschneidungen eingebracht werden, wie dies beispielsweise bei den Hohlräumen, bei Verzweigungen oder anderen komplexen Führungen des Schallkanals der Fall ist. Damit können dem Schallkanal zusätzliche akustische Funktionen, wie sie beispielsweise durch Düsen und Hohlräume realisierbar sind, gegeben werden.The manufacturing method according to the invention thus enables a very high freedom of design of the sound channel. So undercuts can be introduced, as is the case for example in the cavities, branches or other complex channels of the sound channel. Thus, the sound channel additional acoustic functions, as they can be realized, for example, through nozzles and cavities are given.
Die Umsetzung des oben dargestellten Verfahrens ist auch für andere Hörgerätebauteile wie den Trägerrahmen für die Fixierung von Hörgerätekomponenten oder Gehäusen für Siliziummikrofone denkbar.The implementation of the method described above is also conceivable for other hearing aid components such as the support frame for the fixation of hearing aid components or housings for silicon microphones.
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