含有一次性使用护耳和耳机的工业用防护器材组件

发明领域

本发明涉及有效地装入了眼睛保护用具、卫生的听力保护用具和有效通信 装置的工业用防护器材组件，这使工人在工业场所中能够维持最大安全和卫生 条件同时通过通信能力增大生产率。

现有技术的描述

在与许多工业、矿业、或建筑业相关的应用中，通常要求雇员佩戴各种类 型的保护用具，如靴子、硬盔或手套。然而，被保护的人体的最重要部分可能 是工人的眼睛和耳朵。具体地说，多数工业设施是相当响的，长时间听噪声会 导致永久性听力损伤。此外，由于从重型机器所发出的小粒子或者可能是腐蚀 性流体的危险，如果未得到保护的话，工人的视力会存在很大风险。为此，通 常要求工人佩戴眼睛保护用具和／或听力保护用具。确实，眼睛和听力保护用 具常常同时需要，从而使工人除了戴某种耳罩或耳塞外还经常戴某种护目镜。

通常，公司以一对护目镜和一对一次性使用的耳塞的形式把保护视力和听 力的安全用具发放给工人。对于耳塞，尽管可以提供完全包住耳朵的更大的外 用耳罩，但是较小的一次性使用的耳塞更属首选。具体地说，小的耳塞体积小， 因此更舒适，由于每个人有自己的耳塞，在使用后便丢弃，很卫生。此外，小 的耳塞比大的外用耳罩便宜得多。如此则如果公司选择使用外用耳罩，它将在 轮班时从一个班结束时收集这些耳塞，在下一班立即又将其重新发放给另一个 工人，实际上这是不利的，因为来自前一个使用者的汗液和污物使得使用过的 外罩佩戴起来不舒适和高度不卫生，污物容易从一个工人传给另一个工人。结 果，让雇员保持高兴或者保持健康卫生，选择外用耳罩的企业必须给由每个雇 员提供一付外用耳罩，所增加的开支更不利于使用外用手罩。

除了听力和视力保护外，在工作场所中另一个重要的安全考虑事项是通信 能力。通常，在工作场所工人携带无线电机或者某种形式的通信装置，如计算 机或电话机。然而，令人遗憾的是，工人在工作环境中变得相当孤立，因为它 们的听力保护用具阻挡所有的外部噪声，包括电话或无线电。再有，在紧急情 况中，所有的工人彼此进行通信，从而适时地彼此警惕危险或停机，从而知道 撤退或其它安全注意事项是极为重要的。

然而，安全性不仅是企业需要与工人通信的唯一原因。企业还需要具有增 加工人工作效率和生产率的通信能力。具体地说，如果未通知工人，或者不能 将线路停机供料和许多其它情况通知其他工人，那么，大量的钱会在窝工期间 或者缺陷生产中损失。由于这些原因，一名工人与其它工人在所有时候保持通 信通常是重要的。

现有技术是，企业通过给其雇员发放各别的无线电装置、护目镜和耳塞解 决各种安全和通信能力考虑问题。另一方法，有些工厂设备试图使用计算机工 作站监视器给与他们进行通信联系的工人提供可视信号。然而，通信是很不方 便的，因为工人必须经常卸下听力防护用具以进行适当通信。此外，即使提供 一些提供某种通信能力的外用头戴耳机型耳罩，由于以上所述的价格昂贵、与 他们使用相关的不方便和不卫生条件，这种类型装置在现有技术中不受喜爱， 企业必须寻找其它可提供的替换品。

于是，防护目镜、听力保护用具和通信装置仍然分别提供给工人，要求工 人尽可能好地操作所有这些单独的，经常是不兼容的装置。令人遗憾的是，能 够同时佩戴两个或三个分别装置的用户发现组合使用这些不兼容装置非常不 便、笨拙、以及不适合于-天天使用。此外，为了保证工人不忘记或错放常用 的昂贵设备，在许多情况中，一些或所有的防护设备，尤其是较为昂贵的设备， 如通信设备和外用头戴耳机型耳罩必须每天收回，第二天早晨重新发放。这一 实践常常导致防护目镜、麦克风、发射器和耳罩丢失、放错地方、或者在存储 中损坏，因为几个分别的装置的使用不允许在一个中心位置方便存储。照此， 很难保持对所有各种类型防护设备的跟踪，用户仍然不能保证他们每天使用的 都是自己的设备，这种情况不仅不卫生，而且对可能需要调整尺寸或其它什么 以使他们的设备合适于他们舒适要求用户而言相当不方便。

过去，与通信相关的技术领域中的其它人一直试图提供能够发射可听得到 信号同时阻断外部噪声的装置。然而，这些装置适合于单个用户，在吵闹的工 业环境中不能提供精确的通信能力，价格相当昂贵，使它们对于需要保护每个 工人的工业用途不是有效的。例如，授予Woods的美国专利4，343，364揭示了 耳声学衰减装置，包括螺旋型插入部分或者定做模制的耳塞。同样，授予Wilcox Jr．的美国专利4，972，491揭示了含有适合插入用户耳内的内部耳塞的耳-麦克 风头戴耳机。然而，这种装置通常是复杂的，不适合于多用户的情况，这里同 一装置必须被共享，而且给每个工人提供一个不是经济有效的。此外，在通信 领域中，可以提供诸如授予Yoshimi的美国专利5，396，563中提供的这种耳 机，它包括与声音隔离塞耦合的弹性振动发生器／激励器，这是为传播弹性波 而构造的。这种装置的主要应用是赛车工业，并没有揭示或建议有效的、卫生 的多人使用，因为声音发射部分，即与激励器耦合的弹性波传播塞，被完全插 入到用户的耳腔中，不考虑所有这一些可能会经受汗液或污染。实际上，这种 装置需要安全和精确结构，以致于保证波通过塞有效地传播，这将不是一次性 使用的。此外，尽管赛车环境一般是喧闹的，工业环境常常要更加吵闹得多， 有更多变化着的外部噪声使得诸如Yoshimi的装置会掩盖声频信号，而且不能 提供足够的清晰度来区别大量外部噪声。此外，这些通信装置中没有一个通过 提供单个以人类工程学定向的卫生的多用户防护装置，真正解决工业场所中的 所有防护需要。

同样，过去的其它装置，如da Silva(美国专利5，367，345)的声频护目 镜和Sygnator(美国专利3，807，526)的护耳器一直试图将一些装置组合起来。 然而，令人遗憾的是，这种装置并未完全解决工业佩戴者的防护需要，并没有 解决与多用户环境有关的卫生考虑问题，并不适合于在多用户环境中的舒适使 用，因为不同射的使用者不容易调整它精确地适配自己。尤其是，在与通信装 置相关的现有技术中，多数装置并不是围绕其它类型防护设备而构造的，否则 就能固定作为装在头上装置的一部分，而易于调节到佩戴者的尺寸，无需关心 头上装置的位置，只要它支承该组件即可。

于是，在与工业用防护设备相关的特定现有技术中仍然需要一种防护装 置，它将能保证工人总是拥有所有的必要防护装置，方便使用，可以容易和有 效地作标签和重新分配给指定雇员，因此降低浪费、损耗和不方便。此外，需 要一种保证在多用户／多班环境中用户佩戴所有必要的听力。视力和通信防护 装置的安全防护单元，有效并安全地共用或传递防护器材单元，因此将其构造 成对不同尺寸用户提供快速和精确配合，完全安全保护和用户与用户之间达到 最卫生，所有可重复使用的部分避免与佩戴者直接接触。

                            发明概要

本发明涉及将眼睛保护用具、听力保护用具和通信能力组合到一个轻量的 完全一体化，齐全的单元中的改进多用户工业用防护器材组件。防护器材组件 主要包括为支承设置在佩戴者身上，如佩戴者耳朵上而构造的框架组件。此 外，框架组件的正面框件包括至少一个基本透明防破碎的眼镜镜片(eye panel)。眼镜镜片是为了遮挡佩戴者眼睛的正面免除飞来的颗粒而构造和设置 的。

框架组件还包括接收器组件。接收器组件较佳地安装于框架组件上，是为 了接收远处声源的声频信号而构造的。与接收器组件连接的是扬声器组件，从 而发射可听得到的所接收的声频信号。扬声器组件主要包括一个扬声器头，它 被构造成可插入佩戴者的一只耳朵内，从而在吵闹的工业环境中能够清楚地听 到声频信号。扬声器头柔性且可传播地固定于扬声器组件，较佳地是通过细长 的柔性扬声器连接组件。照此，扬声器连接组件可按照佩戴者耳朵的位置使扬 声器头相对于框架组件的定位可变化，由此提供精确配合，不管佩戴者耳朵相 对于框架组件的特定位置。

工业用防护器材组件进一步包括至少一对一次性使用的护耳插入体，它是 为插入到佩戴者耳内以便基本上消除任何外部噪声而构造的。第一个护耳插入 体包括在其中轴向延伸的孔。该孔是这样构造的，使扬声器头可拆卸地插入在 其中，在吵闹的工业环境中使佩戴者基本上可听到声频信号，而外部噪声基本 上被消声。照此，护耳插入体易于拆卸和更换，为下一个用户保持最大卫生性。 此外，护耳插入体被构造成基本上避开扬声器头与佩戴者接触以及佩戴者的汗 液或其它人体污物。

本发明的组件进一步包括从框架组件延伸的柔性插入连接组件。柔性插入 连接组件被构造和设置成使第二护耳插入体可拆卸地固定于框架组件，以致于 第二护耳插入体相对于框架组件的位置是可变化的。于是，第二护耳插入体可 方便且可调节地配合到佩戴者的耳内。

本发明的一个目的是提供一种将眼睛保护、一次性使用听力保护和通信装 置组合在一个轻量完全一体化的，齐全的单元内的多用途工业用防护器材组 件。

本发明的另一个目的是提供一种能够被许多佩戴者卫生地使用的工业用 防护器材组件。

本发明的再一个目的是提供一种便于，因而保证工人在与其它工人进行安 全通信的同时保护工人视力和听力的成本适中、齐全的、防护器材组件。

本发明的另一个目的是提供一种为在一个易于适配的单元中提供多种类 型保护而构造的工业用防护器材组件，该组件可以被不同尺寸的用户有效地佩 戴，无需替换或重新改变尺寸。

本发明的一个目的是提供一种在灵巧的、配合好的单元中具有通信能力的 听力保护用具，该用具还提供正面和侧面视力保护。本发明的附加目的是提供 一种将必要的防护设备独特和综合地组合在单个的按照人类工程学安排的组 件中。

本发明的另一个目的是提供一种将诸如视力和听力保护的必要防护设备 综合地组合在单个的按照人类工程学安排的组件中，这是为了能够部分地卸下 安全防护器材中的一个方面而构造的，如当佩戴者希望擦眼时，不用卸下其它 所需防护部件。

                         附图简述

为了更全面地理解本发明的本质，应当参考以下结合附图给出的详细描 述，其中：

图1是本发明的防护器材组件的透视图。

图2是本发明的防护器材组件的正视图。

图3是第一耳插入体的截面图，表明扬声器头和导声管。

图4是第二护耳插入体与附属绳线的截面图。

图5是防护器材组件的第二条腿的内视图。

在几幅附图中相似的参考标号表示相似的部分。

                     较佳实施例的详细描述

如整个附图所示，本发明涉及工业用防护器材组件，一般以10表示。防 护器材组件10主要是为了在在很喧闹的工业环境中戴在工人头上而构造的， 这里，粒子或腐蚀性流体会不利地影响工人的眼睛，这里，工人之间的通讯是 安全性和生产率要关注的问题。从人类工程学上被组合到单个、易于佩戴和使 用、齐全的防护器材组件10中的主要安全设备涉及眼睛保护、听力保护和通 讯，这是一种能够解决以前工人来配备所有必要安全设备对广泛工业问题的完 整组合。

防护器材组件10包括框架组件15，它被戴在佩戴者的头上。具体地，框 架组件15包括正面框件20，较佳地第一条腿21和第二条腿。最好由耐用的轻 质塑料或类似的轻质坚固材料构成的正面框件20包括至少一个，但是较佳地 是一对眼镜架部分(eye segment)23和24。眼镜架部分23和24是为适合在佩 戴者的每只眼睛上而构造和设置的，并由桥接部分25彼此连接。象普通眼镜 一样，桥接部分25适合在佩戴者鼻子上，其功能基本上是支承正面框件20。 此外，为了提供舒适性，在桥接部分25上可以设置一个由诸如橡胶或乳胶的 柔软易弯材料构成的鼻衬垫30。然而，请注意，也可以看出以上描述包括一个 开口眼睛部分，从而具有类似遮蔽的结构，或者各种不同的支承装置，如布带、 夹子、头盔等，只要框架组件支承在佩戴者身上，正面框件通常维持在佩戴者 眼睛附近，足以适当部署正面眼镜镜片(eye panel)40。

具体地说，至少一个透明的，较佳地是防破碎的正面眼镜镜片40设置在 正面框件20中。正面眼镜镜片是为了基本上遮挡佩戴者眼睛的正面同时允许 具有透明的视力而构造和设置的。此外，眼睛镜片40可以包括两个分别的镜 片，在正面框件20的眼镜架部分23和24各设置一个，从而覆盖／遮挡佩戴者 的相应一只眼睛。然而，另一方面，正面眼镜镜片40可以包括一个连续的部 分和屏，在较佳实施例中框架组件延伸通过两个眼镜架部分23和24，由此起 遮挡佩戴者双眼正面的功能。此外，对于产生亮光，如由电焊火炬产生的亮光 的工业应用，可以使正面眼镜镜片40着色或偏振。当然，对于在强太阳光的 户外使用，着色的镜片也是需要的。此外，各个工人可能希望用配方的防护透 镜替代正面眼镜镜片40。

对于将框架组件支承定位在佩戴者身上的较佳装置，构造了从正面框件20 的相对两侧向其背后延伸的第一条腿和第二条腿21和22。此外，腿21和22 较佳地以相对于正面框件20的垂直关系设置，在设置在佩戴者眼睛正面的正 面框件20上在佩戴者耳朵上延伸。在较佳实施例中，每条腿21和22具有一 弯曲的自由端，这是为佩戴者耳朵的曲线而构造的，使得正面框件20在工人 活动期间能有效地保持和定位在佩戴者眼睛前。第一和第二条腿21和22也可 以由耐用的轻质塑料形成，或者另一方面可以由回弹性、可弯曲的塑料材料与 可弯曲的金属芯制成，允许用户能够调节腿21和22的轮廓，提供精确又舒适 的配合。

除了有从正面进入佩戴者眼睛的粒子或污物物的风险外，许多工业环境眼 睛的受伤是由从侧面进入佩戴者眼睛中的粒子或污物物引起的。尽管正面镜片 或屏面可以包起来，在较佳实施例中，佩戴者眼睛的侧面被一对侧面眼睛镜片 50遮挡。侧面眼睛镜片50较佳地由透明的防破碎的材料形成，从而提供有效 的保护而不限制佩戴者的周边视力，它们最好固定于框架组件15的第一条腿 21和第二条腿上。此外，侧面眼睛镜片50较佳地向佩戴者的耳朵逐步缩小， 以便保证充分保护而不妨碍在佩戴者耳朵上的舒适配合。尽管侧面眼睛镜片较 佳地是永久固定于腿21和22上，如由一对螺丝固定，但是，另一个实施例是 侧面镜片可以构造成“搭锁的”，从而在不需要侧面眼睛保护的情况中可以卸 下它们。

除了眼睛保护外，本发明的防护器材组件10还提供对听力损失的有效和 适当配合保护。照此，防护器材组件10包括至少一个，但是较佳地是一对护 耳插入体61和62。构造的第一和第二护耳插入体61和62当插入佩戴者的耳 内时基本上消除外部吵闹的声音。较佳地，第一和第二护耳插入体61和62由 诸如高密度尿烷的消音、可压缩且廉价的材料形成，尽管可以有效地加入各种 插入材料。照此，护耳插入体61和62较佳地一次性使用，由此维持卫生条件， 保证每个人仅将他们自己的护耳插入体61和62插入其耳内。当然，也可以使 用不同材料和构造的插入体，诸如硅树脂的固体预注模或形成材料，和／或如 果需要的话可以采用具有单独一次性使用的护罩的插入体。

为了在不管佩戴者尺寸如何都能保护适当的保护，也为了当佩戴者临时卸 下护身插入件61和62时将它们与安全组件10一起维护着，护耳插入体61和 62较佳地通过柔性插入连接组件64和66可拆卸地固定于框架组件15。柔性 插入连接组件64和66以下列将描述的方式可拆卸地固定于每个护耳插入体61 和62，从而按照佩戴者耳朵的位置允许护耳插入体61和62相对于框架组件 15的定位可变化。此外，柔性插入连接组件64和66较佳地是细长的，因而便 于适当处理和引入到佩戴者的耳内，不管佩戴者头的大小或耳朵的位置。此 外，柔性插入连接组件64和66的细长特征允许框架组件15部分地从佩戴者 面部卸下，例如如果佩戴者必须擦眼睛或额头，而不卸下护耳插入体61和62 和承受吵闹的噪声。在较佳实施例中，柔性插入连接组件64和66从框架组件 延伸，较佳地从第一和第二条腿21和22开始延伸，然而，如果需要的话通过 延伸连接组件64和66的长度，它们也可以有效地固定于正面框件20。

作为由本发明提供的对听力保护和视力保护的补充，本发明的防护器材组 件10还构造成提供佩戴者与其它佩戴者或控制站之间的通信能力。于是，在 较佳实施例中，防护器材组件10进一步包括接收器组件68。接收器组件68 构造成接收来自远处位置的声频信号，在较佳实施例中，该组件既小又紧凑， 从而可直接安装在框架组件15上。此外，在较佳实施例中，接收器组件68安 装在第二条腿22的内侧表面上，较佳地靠近正面框件20，从而由于框架组件 15的常用结构，腿22的区域通常与佩戴者隔开。此外，由于在工业场所中接 收声频信号，通常不需要大的天线，信号通常是从附近发射的。

与接收器组件68连接的是扬声器组件。扬声器组件是为了把声频信号传 送给佩戴者让其听得到而构造和设置的。照此，扬声器组件包括扬声器头63。 扬声器头63构造成可引导到佩戴者的耳内，使得佩戴者在吵闹的工业环境中 基本是可听到清楚的声频信号。扬声器头63通过细长的柔性扬声器连接组件 64被柔性和可传播地固定于扬声器组件。扬声器连接组件64被构造和设置成 按照佩戴者的位置使扬声器头63相对于框架组件15的定位可变化，由此保证 扬声器头63有效地定位在佩戴者的耳中，不管佩戴者耳朵相对于接收组件的 位置。此外，柔性扬声器连接组件64通常是细长的，从而如果框架组件15被 部分卸下允许扬声器头63维持在佩戴者耳内。在较佳实施例中，柔性扬声器 连接组件包括一般的空心导声管。照此，接收器组件68较佳地包括隔离的内 部扬声器，导声管与其连接，以便通过其将声音发射到扬声器头63，在这一较 佳实施例中，它包括一声音发射开口。另一方面，柔性扬声器连接组件64可 以包括细长的声音发射导线，它将声频信号发射给扬声器头63，转换为可听得 到的声音。当然，也可以装入无线系统。

在本发明的防护器材组件10中，柔性插入连接组件64较佳地包括柔性扬 声器连接组件64(当提供时)。照此，第一护耳插入体61构造成包括一个孔 61’，它通过第一护耳插入体61轴向延伸。较佳地，孔61’基本上或者完全延 伸通过护耳插入体61，并构造成舒适地，且可拆卸地将扬声器头63接收在其 中。于是，一旦扬声器头63插入到护耳插入体61中，护耳插入体61插入到 佩戴者的耳内，护耳插入体61基本上遮档了扬声器头63与佩戴者的接触以及 佩戴者的汗液或其它人体污物，基本上消除外部噪声，而仍然允许佩戴者以清 楚和精确的方式听到并理解声频信号。具体地，由于本发明的构造，扬声器头 63延伸到佩戴者的耳内，不会被护耳插入体本身以任何方式发生畸变或压抑。 照此，声频信号是脆弱和会聚的，不会被吵闹变化的外部噪声破坏。例如，工 业环境经常包括大量的不同噪声，必须被消除。然而这些噪声都是具有不同的 音量、音调、速率等，很难精确地听声频信号。通过把声频信号传导到佩戴者 的耳内，正如由本发明实现的，仅仅消除这些外部噪声，可实现很高精确度和 聚焦度。此外，在工业环境中，这种聚焦是尤为重要的，其中，佩戴者不总是 希望听到声频信号，而是在各种任务上分散他们注意力。

同样，第二护耳插入体62包括孔62’，它轴向延伸通过。照此，护耳插 入体61和62制造相同，彼此可互换。对于柔性插入连接组件66，较佳地包括 一细长的弦66。细长的弦66的一端与框架组件15连接，较佳地连接于第一条 腿21，另一端连接于连接头65。具体地说，连接头65构造成可拆卸，舒适地 插入到第二护耳插入体62的孔62’。照此，第一和第二护耳插入体61和62 二者在使用中都可以有效且方便地插入耳内，在卸下时具有最小的损失风险， 和最大的卫生性。当然，对于特定的设计，如果需要的话可以提供两个细长的 弦66和连接头65或者两个柔性扬声器连接组件。

另外，为了允许免提通信，本发明另一个实施例的接收器组件68可以构 造成包括分别的或者一体化的发射器。具体地，发射器组件构造成把佩戴者产 生的输出声频信号发射到远处位置。照此，在另一个实施例中，还包括一个麦 克风组件70。较佳实施例的麦克风组件构造成通过可调节的细长部分71可定 位在佩戴者嘴附近。较佳地，细长部分71从主组件的第二条腿71延伸。此外， 细长组件71可由可弯曲、回弹性塑料材料构成，它含有轻的金属芯，使得细 长组件71可调节到舒适地保持在用户嘴前。照此，麦克风组件70允许用户进 行通信，而保持双手自由同时进行其它任务的工作。当然，也可以加入不同类 型的麦克风设计。

在又一个实施例中，除了或者替代接收器组件，可以包括头上显示发射 器80。头上显示发射器较佳地相对于正面框件20设置(如图2所示)，从而 提供可视图象，如在佩戴者眼睛前的眼镜镜片40上，它显现为与佩戴者相隔 一距离。这允许佩戴者观看可视图象，如机械尺读数，和安全警告，而不必中 断其任务。这种头上显示器在注意力短时间消逝或者集中度中断会导致错误或 事故的工业应用中是非常有价值的。

头上显示发射器80以及接收器／发射器组件68较佳地从电池盒90接收功 率。较佳地，可充电的电池盒安装在第一条腿21上，在旁边位置中。

虽然在被认为是实际和较佳的实施例中已经表明并描述了本发明，应当看 到，在本发明的精神和范围内可以作出变化，因此，除了以下的权利要求书中 限定的和在等效的说法内，对本发明不加限制。

现在已经完成对本发明的描述。

                          发明背景