本發(fā)明涉及聽診器。更具體地，它涉及可被定位在聽診器的胸件上的一體式隔膜。

背景技術(shù)：

使用聽診器對患者進行完全診斷通常要求醫(yī)生監(jiān)測與例如心臟相關(guān)的低頻和高頻聲音。關(guān)于心臟，重要的是醫(yī)生在監(jiān)測低頻和高頻聲音之間交替，使得醫(yī)生在聽到下一次心跳之前不丟失先前聽到的心跳的印象。沒有可調(diào)諧技術(shù)的益處，臨床醫(yī)生將需要轉(zhuǎn)動胸件以聽到另外的聲音。

當(dāng)前大多數(shù)聽診器上使用的隔膜由兩個部分制成，隔膜和輪緣。輪緣用于將隔膜保持在胸件上。雖然這種構(gòu)造非常好地將部件保持在胸件上，但是用于制造兩個部分輪緣/隔膜構(gòu)造的方法需要許多操作者來生產(chǎn)組裝的輪緣/隔膜構(gòu)造。通常，需要操作者手動模制隔膜，手動模制輪緣，手動整理隔膜的邊(runner)，手動將隔膜組裝至輪緣中以及檢查所有組裝產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
在一個實施方案中，本發(fā)明是一種隔膜，該隔膜包括由第一材料形成的盤狀物和由第二材料形成的輪緣。盤狀物和輪緣是一體件。輪緣具有約40和110之間的肖氏硬度A硬度計硬度。

在另一個實施方案中，本發(fā)明是一種聽診器，該聽診器包括胸件和第一一體式隔膜，該第一一體式隔膜能夠定位在胸件上。一體式隔膜包括由第一材料制成的盤狀物和由第二材料制成的輪緣。輪緣具有約40和110之間的肖氏硬度A硬度計硬度。

在另一個實施方案中，本發(fā)明是一種制備一體式隔膜的方法。該方法包括提供注塑模具，提供由第一材料形成的圓形盤狀物，將盤狀物定位在注塑模具中，提供第二材料，加熱第二材料，將第二材料熔化模制到注塑模具中并且圍繞盤狀物的外周邊緣以形成一體式隔膜以及將一體式隔膜從注塑模具移除。

附圖說明

這些圖不是按比例繪制，并且只是旨在為了進行示意性的說明。

圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的一體式隔膜的聽診器的示意圖。

圖2是圖1的聽診器的胸件的放大分解局部截面圖。

圖3A是示出了處于外部位置的本發(fā)明的一體式隔膜的組裝胸件的剖視圖。

圖3B是示出了處于內(nèi)部位置的本發(fā)明的一體式隔膜的隔膜的組裝胸件的剖視圖。

圖4A是本發(fā)明的成人尺寸的一體式隔膜的第一實施方案的頂視圖。

圖4B是本發(fā)明的兒科尺寸的一體式隔膜的第一實施方案的頂視圖。

圖5A是沿圖4A的線5A-5A的本發(fā)明的成人尺寸的一體式隔膜的第一實施方案的剖視圖。

圖5B是沿圖4B的線5B-5B的本發(fā)明的兒科尺寸的一體式隔膜的第一實施方案的剖視圖。

圖6A是圖4A和5A中示出的本發(fā)明的成人尺寸的一體式隔膜的第一實施方案的部分的放大圖。

圖6B是圖4B和5B中示出的本發(fā)明的兒科尺寸的一體式隔膜的第一實施方案的部分的放大圖。

圖7A是本發(fā)明的成人尺寸的一體式隔膜的第二實施方案的頂視圖。

圖7B是本發(fā)明的兒科尺寸的一體式隔膜的第二實施方案的頂視圖。

圖8A是沿圖7A的線8A-8A的本發(fā)明的成人尺寸的一體式隔膜的第二實施方案的剖視圖。

圖8B是沿圖7B的線8B-8B的本發(fā)明的兒科尺寸的一體式隔膜的第二實施方案的剖視圖。

圖9A是圖7A和8A中示出的本發(fā)明的成人尺寸的一體式隔膜的第二實施方案的部分的放大圖。

圖9B是圖7B和8B中示出的本發(fā)明的兒科尺寸的一體式隔膜的第二實施方案的部分的放大圖。

圖10是產(chǎn)生使用本發(fā)明的一體式隔膜的聽診器自譜(autospectrum)頻率響應(yīng)的實驗室試驗裝置的圖。

圖11是示出了分別具有100克、600克和1.2千克重量的EX.2的自譜頻率響應(yīng)曲線的圖。

圖12是示出了具有100克重量的C-EX.1、具有1.2千克重量的EX.2、具有1.2千克重量的C-EX.1以及具有1.2千克重量的EX.1的自譜頻率響應(yīng)曲線的圖。

圖13是示出了具有100克重量的C-EX.1、具有100克重量的EX.1以及具有100克重量的EX.2的自譜頻率響應(yīng)曲線的圖。

圖14是示出了分別具有100克、600克和1千克重量的EX.4的自譜頻率響應(yīng)曲線的圖。

圖15是示出了具有100克重量的C-EX.2、具有100克重量的EX.3以及具有100克重量的EX.4的自譜頻率響應(yīng)曲線的圖。

圖16是示出了具有100克重量的C-EX.2、具有1.2千克重量的C-EX.2、具有1千克重量的EX.3以及具有1千克重量的EX.4的自譜頻率響應(yīng)曲線的圖。

圖17是示出了實施例EX.5對EX.6的傳遞函數(shù)頻率響應(yīng)曲線的圖。

具體實施方式

本發(fā)明是將與聽診器一起使用的一體式隔膜。在一個實施方案中，聽診器是可調(diào)諧的聽診器。一體式隔膜的優(yōu)點在于容易且徹底地清潔隔膜的能力。由于消除了存在于當(dāng)前兩件式設(shè)計中的隔膜和輪緣之間的間隙，一體式隔膜消除了細菌生長的位置。這在接觸患者的隔膜的表面上尤其如此。本發(fā)明的一體式隔膜允許清潔整個表面。在當(dāng)前兩件式設(shè)計中，盤狀物和輪緣必須被拆卸以便被徹底清潔，這可能是困難且耗時的。此外，對于使用者，一體式隔膜比常規(guī)兩件式隔膜顯著更容易安裝。此外，本發(fā)明的一體式隔膜可以低成本容易地制造。這可允許制造用于治療接觸傳染病的患者的一次性隔膜或容易地產(chǎn)生定制隔膜。

如在本說明書和權(quán)利要求書中所用，隔膜的“聲學(xué)剛度”是指隔膜的機械剛度，該機械剛度受隔膜材料自身的機械剛度、隔膜的厚度、隔膜的形狀、隔膜的直徑以及隔膜附接至聽診器頭的方式影響。短語“隔膜的平面”是指隔膜(盤狀物)的大致平坦的表面。

如在本說明書和權(quán)利要求書中所用，短語“懸置隔膜”是指具有至少懸置元件的隔膜，如下所述。隔膜和懸置元件是與固定裝置操作關(guān)聯(lián)的，如下所述。例如，懸置隔膜可根據(jù)Packard的美國專利號4,440,258的教導(dǎo)內(nèi)容來構(gòu)造(該專利的全部內(nèi)容以引用方式并入本文)。

首先參見圖1，聽診器10包括由常規(guī)材料形成的胸件12，該常規(guī)材料在聽診器頭的制作中使用，例如金屬諸如不銹鋼和鋁、金屬復(fù)合物、塑料以及木材。胸件12附接至常規(guī)頭戴式耳機，諸如美國專利號4,200,169中所述的，該頭戴式耳機包括分成伸展至耳塞18的柔性管16的伸長的柔性管14。柔性管14的下端適于聯(lián)接至胸件12上的常規(guī)桿配件。該聯(lián)接可利用如美國專利號4,770,270中教導(dǎo)的索引制動器(indexing detent)(該專利的全部內(nèi)容通過引用明確并入本文)。用于聽診器的雙耳可根據(jù)Packard等人的美國專利號5,111,904；5,380,182；以及5,324,471的教導(dǎo)內(nèi)容制備(這些專利中的每個借此以引用方式并入)。

耳塞18的尺寸和形狀設(shè)定成接合使用者耳朵的表面。耳塞18可包括任何合適的耳塞。在一個實施方案中，耳塞18包括美國專利號4,852,684；4,913,259和5,449,865中公布的軟耳塞(全部內(nèi)容借此以引用方式并入)。

參見圖2-4中示出的一個實施方案，胸件12是雙面胸件，包括第一聲音收集面20和第二聲音收集面22。應(yīng)當(dāng)注意雖然關(guān)于雙面胸件討論了本發(fā)明的一體式隔膜，但一體式隔膜也可以與單面胸件一起使用而不限于本發(fā)明的范圍。此外，雖然這些圖描繪了各自具有懸置(可調(diào)諧)隔膜的雙面胸件，但本發(fā)明的一體式隔膜可與非懸置構(gòu)造(不可調(diào)諧)一起使用。在一個實施方案中，在使用胸件12的第一面20或第二面22時，聽診器10提供聲音的調(diào)諧。第一聲音收集面20的尺寸和形狀設(shè)定成收集來自成人患者的聲音。第二聲音收集面22基本上小于第一聲音收集面以提供更容易接近遙遠或難以到達的位置。因此，第二聲音收集面22的尺寸和形狀設(shè)定成在兒科或較瘦的患者上提供足夠的表面接觸。

第一聲音收集面20具有第一凹陷部24，該第一凹陷部24具有最內(nèi)中心部分26、外輪緣部分28以及與中心部分26連通的聲學(xué)通道30,32。第一隔膜34是懸置隔膜并且也位于第一聲音收集面20上。第一隔膜34包括輪緣36和定位在輪緣36內(nèi)的盤狀物38，一起具有周邊邊緣部分和覆蓋第一凹陷部24的至少一部分的預(yù)先確定的表面輪廓。如圖3A和3B所示，第一隔膜34可移動地連接至或“可操作地聯(lián)合”第一凹陷部24的外輪緣部分28。

第一隔膜34定位在胸件12上，由此使得第一隔膜34可在基本上垂直于第一隔膜34的平面的方向上在以下兩者之間移動：1)第一隔膜34所偏向的正常外部位置和2)更緊密地靠近第一凹陷部24的中心部分的內(nèi)部位置。這種移動在基本上不改變第一隔膜34的表面輪廓或橫向張力的情況下實現(xiàn)。

第一固定裝置40處于胸件12的第一聲音收集面20上。第一固定裝置40位于第一凹陷部24內(nèi)。與第一凹陷部24的中心部分一起，第一固定裝置40在第一凹陷部24內(nèi)形成淺的凹陷部。固定裝置40的尺寸和形狀設(shè)定成與第一隔膜34接觸。在圖3B中，與接觸固定裝置40接觸的是第一隔膜34。當(dāng)?shù)谝桓裟?4在內(nèi)部位置時，固定裝置40固定第一隔膜34。

當(dāng)?shù)谝桓裟?4在外部位置中和在外部位置和內(nèi)部位置之間時，胸件12的第一聲音收集面20將傳遞低頻(低音)聲音并且逐漸衰減具有較高頻率的聲音。當(dāng)?shù)谝桓裟?4在內(nèi)部位置中時，第一隔膜34的聲學(xué)剛度將顯著地高于當(dāng)該第一隔膜34在外部位置中時的第一隔膜34的聲學(xué)剛度，使得胸件12的第一聲音收集面20將衰減或阻擋低頻聲音，而使得較高頻率聲音不變。在使用中，醫(yī)生將只是改變運用在胸件12上的手動壓力以便在外部位置和內(nèi)部位置之間切換。在一個實施方案中，低音衰減的水平從約3至約21dB變化。

第二聲音收集面22適于包括第二懸置隔膜。第二聲音收集面22具有許多類似于用于描述第一聲音收集面20的元件的參考字符的參考字符，不同之處在于添加了參考字符“B”。第二聲音收集面22具有第二凹陷部24B，該第二凹陷部24B具有最內(nèi)中心部分26B、外輪緣部分28B以及與中心部分26B連通的聲學(xué)通道30,32’。第二聲音收集面22具有第二隔膜34B，第二隔膜34B包括輪緣36B和被定位在輪緣36B內(nèi)的盤狀物38B，一起具有周邊邊緣部分和重疊第二凹陷部24B的至少一部分的預(yù)先確定的表面輪廓。第二隔膜34B可移動地與第二凹陷部24B的外輪緣部分28B關(guān)聯(lián)。

第二固定裝置40B處于胸件12的第二聲音收集面22上。第二固定裝置40B位于第二凹陷部24B內(nèi)。與第二凹陷部24B的中心部分26B一起，第二固定裝置40B在第二凹陷部24B內(nèi)形成淺的凹陷部。第二固定裝置40B的尺寸和形狀設(shè)定成與第二隔膜34B接觸。當(dāng)?shù)诙裟?4B在內(nèi)部位置(圖中未示出)中時，第二固定裝置40B固定第二隔膜34B。

當(dāng)?shù)诙裟?4B在外部位置中和在外部位置和內(nèi)部位置之間時，胸件12的第二聲音收集面22將傳遞低頻聲音并且逐漸衰減具有較高頻率的聲音。當(dāng)?shù)诙裟?4B在內(nèi)部位置中時，第二隔膜34B的聲學(xué)剛度將顯著高于它的第一聲學(xué)剛度，使得胸件12的第二聲音收集面22將衰減或阻擋低頻聲音，而使得較高頻率聲音不變。在一個實施方案中，低音衰減的水平從約3至約21dB變化。

第一聲音收集面20的尺寸和形狀不同于第二聲音收集面22的尺寸和形狀。

在一個實施方案中，固定裝置40和40B包括加工到胸件12的金屬的脊(參見圖3A和3B)。適用于在本發(fā)明的聽診器頭中使用的其它固定裝置包括O形環(huán)、模制脊和插入物(例如，塑料插入物)。例如，加工脊40B可具有約1.053英寸的內(nèi)徑、約0.016英寸(0.41毫米)的深度半徑以及0.015英寸(0.38毫米)的寬度。

隔膜34和34B覆蓋它們各自的凹陷部24和24B，足以使得隔膜與固定裝置40和40B接觸。隔膜34和34B的輪緣36和36B以及盤狀物38和38B可包含本領(lǐng)域中已知的適于用作隔膜的任何材料。在一個實施方案中，輪緣和盤狀物可由不同的材料形成。在另一個實施方案，輪緣和盤狀物可由相同的材料形成。雖然在大多數(shù)情況下，由于輪緣和盤狀物的要求不同，優(yōu)選的是輪緣和盤狀物由不同材料形成，但輪緣和盤狀物可由相同材料制成。例如，在一個實施方案中，當(dāng)輪緣和盤狀物由不同材料形成時，輪緣由聚合物樹脂形成，而盤狀物由塑料形成。在一個實施方案中，當(dāng)輪緣和盤狀物由相同材料形成時，輪緣和盤狀物可由柔性材料形成，使得一體式隔膜可被放在胸件上。當(dāng)輪緣和盤狀物由一種材料形成時，合適的材料的示例包括但不限于：硅氧烷、橡膠、聚氨酯、熱塑性彈性體、柔性塑料(諸如聚苯醚)以及玻璃纖維。隔膜34和34B的合適的厚度為約5至20密耳(13至51μm)。

胸件12對低頻和高頻聲音的影響受若干參數(shù)影響。隔膜的厚度影響響應(yīng)，并且上文已經(jīng)討論了用于隔膜的合適的厚度。而且，第一凹陷部和第二凹陷部的相對尺寸影響響應(yīng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以下是用于凹陷部24B的合適尺寸：凹陷部24B具有約1.32英寸(3.35厘米)的直徑、如圖3A和3B所示約0.196英寸(4.98毫米)的大半徑、約0.22英寸(5.6毫米)的初始主深度和約0.235英寸(5.97毫米)的次級深度。通路32'具有約0.125英寸(3.175毫米)的直徑。

可以設(shè)想，通過懸置元件與固定裝置的接觸，可適當(dāng)?shù)卦黾痈裟さ穆晫W(xué)剛度。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4A、4B、5A、5B、6A以及6B，將更詳細地描述本發(fā)明的一體式隔膜的第一實施方案。圖4A、5A和6A示出了本發(fā)明的成人尺寸的一體式隔膜100的實施方案，并且圖4B、5B和6B示出了本發(fā)明的兒科尺寸的一體式隔膜100B的實施方案。圖4A和4B分別示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，成人尺寸的一體式隔膜100和兒科尺寸的一體式隔膜100B的頂視圖。圖5A示出了圖4A的線5A-5A處的成人尺寸的隔膜100，并且圖5B示出了圖4B的線5B-5B處的兒科尺寸的隔膜100B。圖6A示出了圖4A和5A的成人尺寸的隔膜100的部分的放大圖。圖6B示出了圖4B和5B的兒科尺寸的隔膜100B的部分的放大圖。兒科尺寸的隔膜100B具有許多類似于用于描述成人尺寸的隔膜100的元件的參考字符的參考字符，不同之處在于添加了參考字符“B”。另外，元件的功能類似。如上所述，一體式隔膜100,100B包括輪緣102,102B和盤狀物104,104B。輪緣102,102B和盤狀物104,104B可由不同材料制成，但是當(dāng)制造時是一體件。輪緣102,102B包括具有第一端部108,108B和第二端部110,110B的壁106,106B、從壁106,106B的第一端部108,108B基本上垂直地延伸的唇緣112,112B、從壁106,106B的第二端部110,110B基本上垂直地延伸的橋接件114,114B、胸件外直徑接觸面116,116B以及從橋接件114,114B延伸的叉118,118B。在一個實施方案中，輪緣由聚合物樹脂、硅氧烷、橡膠、柔性塑料以及玻璃纖維中的一個形成。

壁106,106B具有圓形或環(huán)形構(gòu)造并且運行以將隔膜100,100B保持在胸件12,12B上。壁106,106B具有內(nèi)側(cè)面120,120B和相背的外側(cè)面122,122B、面向患者的邊緣124,124B和相背的面向胸件的邊緣126,126B。壁106,106B必須足夠厚以具有足夠的剛度以留在胸件12,12B上。如果壁106,106B太厚，則當(dāng)施加少量壓力時隔膜100,100B可能從胸件12,12B脫落。例如，如果壁太厚，當(dāng)胸件在衣服上摩擦?xí)r，諸如當(dāng)保健提供者從口袋取出胸件時，隔膜可能從胸件意外地脫落。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12具有約1.71英寸(43.43毫米)的直徑時，成人尺寸的輪緣102具有約0.02和約0.10英寸(0.5和2.5毫米)之間的壁厚度W_T，具體地約0.03和約0.06英寸(0.76和1.54毫米)之間，并且更具體地約0.037和約0.043英寸(0.94和1.09毫米)之間。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12B具有約1.355英寸(34.42毫米)的直徑時，兒科尺寸的輪緣102B具有0.02和0.1英寸(0.5和2.5毫米)之間的壁厚度W_T，具體地0.03和約0.06英寸(0.76和1.54毫米)之間，并且更具體地約0.037和約0.043英寸(0.94和1.09毫米)之間。壁106的高度對于確定在胸件12上方的盤狀物104的高度是重要的，這繼而影響胸件12的可調(diào)性。在一個實施方案中，成人尺寸的輪緣102具有約0.084和約0.314英寸(2.13和7.98毫米)之間的壁高度W_H，具體地約0.1和約0.25英寸(2.54和6.35毫米)之間，并且更具體地約0.111和約0.117英寸(2.82和2.97毫米)之間。在一個實施方案中，兒科尺寸的輪緣102B具有約0.08和約0.310英寸(2.03和7.87毫米)之間的壁高度W_H，具體地約0.1和約0.25英寸(2.54和6.35毫米)之間，并且更具體地約0.107和約0.113英寸(2.72和2.87毫米)之間。

唇緣112,112B在面向胸件的邊緣124,124B處從壁106,106B的第一端部108,108B處的內(nèi)側(cè)面120,120B延伸并且運行以將隔膜100,100B固定至胸件12,12B。胸件12,12B在輪緣102,102B的唇緣112,112B和叉118,118B之間插入。唇緣112,112B必須將隔膜100,100B保持足夠緊密以留在胸件12,12B上，但不緊密得由此使得隔膜100,100B在需要例如用于清潔時不能被移除。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12具有約1.71英寸(43.43毫米)的直徑時，成人尺寸的輪緣102具有約0.018和約0.188英寸(0.46和3毫米)之間的唇緣厚度L_T，具體地約0.025和約0.06英寸(0.64和1.52毫米)之間，并且更具體地約0.033和約0.039英寸(0.84和1毫米)之間。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12B具有約1.355英寸(34.42毫米)的直徑時，兒科尺寸的輪緣102B具有約0.018和約0.118英寸(0.46和3毫米)之間的唇緣厚度L_T，具體地約0.025和約0.06英寸(0.64和1.52毫米)之間，并且更具體地約0.025和約0.031英寸(0.64和0.79毫米)之間。

橋接件114,114B在面向患者的邊緣126,126B處從壁106,106B的第二端部110,110B的內(nèi)側(cè)面120,120B延伸。橋接件114,114B并且特別是橋接件高度和厚度允許隔膜100,100B具有足夠的柔性以移動和獲得良好的傳聲效果。橋接件高度需要盡可能薄，同時最小化在正常使用期間輪緣102,102B斷裂的風(fēng)險。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12具有約1.71英寸(43.43毫米)的直徑時，成人尺寸的輪緣102具有在約0.007和約0.028英寸(0.18和0.71毫米)之間(或基本上等于叉厚度)的橋接件高度B_H，具體地約0.008和約0.02英寸(0.23和0.51毫米)之間，并且更具體地約0.009和約0.015英寸(0.23和0.38毫米)之間。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12B具有約1.355英寸(34.42毫米)的直徑時，兒科尺寸的輪緣102B具有在約0.007和約0.028英寸(0.18和0.71毫米)之間(或基本上等于叉厚度)的橋接件高度B_H，具體地約0.008和約0.02英寸(0.23和0.51毫米)之間，并且更具體地約0.009和約0.015英寸(0.23和0.38毫米)之間。橋接件寬度應(yīng)在胸件外徑接觸表面和盤狀物之間可能地長，同時仍然允許在模制期間填充。在一個實施方案中，成人尺寸的輪緣具有約0.01和約0.5英寸(0.01和12.7毫米)之間的橋接件厚度B_T，具體地約0.025和約0.2英寸(0.64和5.08毫米)之間，并且更具體地約0.04和約0.048英寸(1.02和1.22毫米)之間。在一個實施方案中，兒科尺寸的輪緣具有約0.01和約0.5英寸(0.01和12.7毫米)之間的橋接件厚度B_T，具體地約0.25和約0.2英寸(0.64和5.08毫米)之間，并且更具體地約0.06和約0.066英寸(1.52和1.68毫米)之間。

當(dāng)隔膜100,100B被定位在胸件12,12B上時，胸件外徑接觸表面116,116B運行以確保緊密貼合。胸件外徑接觸表面116,116B需要足夠緊以產(chǎn)生良好的聲學(xué)密封并且使得隔膜100,100B不在胸件12,12B上旋轉(zhuǎn)并且使得隔膜100,100B不從胸件12,12B意外脫落。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12具有約1.71英寸(43.43毫米)的直徑時，成人尺寸的輪緣102具有約1.66和1.74英寸(4.22和4.42厘米)之間的胸件外徑(OD)接觸表面116，具體地約1.685和約1.720英寸(4.28和4.37厘米)之間，并且更具體地約1.693和約1.703英寸(4.3和4.33厘米)之間。在成人尺寸的輪緣102的一個實施方案中，隔膜100與胸件外徑具有約0.012的干涉(interference)。在成人尺寸的輪緣102的另一個實施方案中，隔膜100與胸件外徑具有多至約0.05的干涉或多至約0.30的余隙。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12B具有約1.335英寸(34.42毫米)的直徑時，兒科尺寸的輪緣102B具有約1.296和1.376英寸(3.29和3.5厘米)之間的胸件外徑(OD)接觸表面116B，具體地約1.225和約1.360英寸(3.11和3.45厘米)之間，并且更具體地約1.341和約1.351英寸(3.41和3.43厘米)之間。在兒科尺寸的輪緣102B的一個實施方案中，隔膜100B與胸件外徑具有約0.010英寸(0.25毫米)的干涉。在兒科尺寸的輪緣102B的另一個實施方案中，隔膜100B與胸件外徑具有多至約0.05英寸(1.27毫米)的干涉或多至約0.30英寸(7.62毫米)的余隙。

叉118,118B從橋接件114,114B延伸并且運行以將盤狀物104,104B固定在輪緣102,102B內(nèi)并且包括第一凸緣128,128B和基本上垂直于第一凸緣128,128B的第二凸緣130,130B。盤狀物104,104B被定位在第一凸緣128,128B和第二凸緣130,130B之間，其中它保持在輪緣102,102B內(nèi)。叉凸緣128,128B和130,130B需要剛好足夠厚以允許在模制過程期間填充在盤狀物104,104B的兩個側(cè)面上。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12具有約1.71英寸(43.43毫米)的直徑時，成人尺寸的輪緣102具有約0.021和約0.057英寸(0.53和1.45毫米)的叉高度F_H，具體地約0.022和約0.047英寸(0.56和1.19毫米)之間，并且更具體地約0.024和約0.03英寸(0.61和0.76毫米)之間。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12B具有約1.355英寸(34.42毫米)的直徑時，兒科尺寸的輪緣102B具有約0.021和約0.057英寸(0.53和1.45毫米)的叉高度F_H，具體地約0.022和約0.047英寸(0.56和1.19毫米)之間，并且更具體地約0.024和約0.03英寸(0.61和0.76毫米)之間。

盤狀物104,104B可由本領(lǐng)域中已知適于用作隔膜盤狀物的任何材料形成。合適材料的示例包括塑料諸如聚酯、玻璃纖維增強塑料、柔性塑料、硅氧烷、橡膠、玻璃纖維、聚碳酸酯、碳纖維復(fù)合材料，聚苯乙烯以及金屬諸如不銹鋼。盤狀物的合適的厚度為約5至約20密耳(13至51μm)并且具體地約10至約12密耳(25至30μm)。在一個實施方案中，盤狀物是10密耳厚(25μm厚)的環(huán)氧樹脂-玻璃纖維層合體。在一個實施方案中，盤狀物104,104B可沿盤狀物的周邊包括至少一個孔(未示出)。在一個實施方案中，盤狀物沿盤狀物的周邊包括多個孔。在模制和長期使用隔膜100,100B期間，孔有助于將盤狀物104,104B保持至輪緣102,102B。在一體模制過程中，將盤狀物104,104B放置在一體式隔膜輪緣沖模工具(例如注塑模具)中。然后圍繞隔膜盤狀物104,104B的邊緣，熔化模制(例如注模)用于輪緣102,102B的材料以形成包括輪緣102,102B的一體單件隔膜100,100B。在一個實施方案中，材料沿盤狀物的周邊流動通過一個或多個孔以通過在叉118B的凸緣128B和130B之間形成粘結(jié)部132B(僅在圖6B中示出)將輪緣部分牢固地粘結(jié)至一體單件隔膜的盤狀物部分。在一個實施方案中，用于輪緣的材料是聚合物樹脂材料。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7A、7B、8A、8B、9A以及9B，將更詳細地描述本發(fā)明的一體式隔膜的另一個實施方案。圖7A、8A和9A示出了本發(fā)明的成人尺寸的一體式隔膜200的第二實施方案，并且圖7B、8B和9B示出了本發(fā)明的兒科尺寸的一體式隔膜200B的第二實施方案。圖7A和7B分別示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，成人尺寸的一體式隔膜200和兒科尺寸的一體式隔膜200B的頂視圖。圖8A示出了圖7A的線8A-8A處的成人尺寸的隔膜200，并且圖8B示出了圖7B的線8B-8B處的兒科尺寸的隔膜200B。圖9A示出了圖7A和8A的成人尺寸的隔膜200的部分的放大圖。圖9B示出了圖7B和8B的兒科尺寸的隔膜200B的部分的放大圖。類似于第一實施方案，兒科尺寸的隔膜200B具有許多類似于用于描述成人尺寸的隔膜200的元件的參考字符的參考字符，不同之處在于添加了參考字符“B”。另外，元件的功能類似。隔膜200和200A的第二實施方案非常類似于隔膜100和100A的第一實施方案。隔膜200,200B包括當(dāng)組裝時為一體件的輪緣202,202B和盤狀物204,204B。輪緣202,202B包括具有第一端部208,208B和第二端部210,210B的壁206,206B、從輪緣202,202B的第一端部208,208B基本上垂直地延伸的唇緣212、212B、從輪緣202,202B的第二端部210,210B基本上垂直地延伸的橋接件214,214B、胸件外直徑接觸面216,216B以及從橋接件214,214B并且在盤狀物204,204B的兩個側(cè)面上延伸的叉218,218B。隔膜的第一實施方案和第二實施方案之間唯一的不同在于第二實施方案200,200B包括壁206,206B和橋接件214,214B之間的階梯232,232B。

臺階232,232B用來使盤狀物204,204B保持在距胸件12,12B需要的距離并且將隔膜200,200B保持至胸件12,12B。臺階232,232B被定位在壁206,206B的第二端部210,210B和橋接件214,214B的相交處。在一個實施方案中，臺階232,232B具有基本上等于叉218,218B的高度的高度。臺階232,232B的厚度可高至橋接件214,214B的厚度。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12具有約1.71英寸(43.43毫米)的直徑時，成人尺寸的輪緣202具有多至約0.048英寸(即，一直至叉218)(1.22毫米)的臺階厚度S_T，具體地多至約0.028英寸(0.71毫米)并且具體地多至約0.007英寸(0.18毫米)或完全消除。在一個實施方案中，當(dāng)胸件12B具有約1.355英寸(34.29毫米)的直徑時，兒科尺寸的輪緣202B具有多至約0.066英寸(1.68毫米)(即，一直至叉218B)的臺階厚度S_T，具體地多至約0.04英寸(1.02毫米)，并且更具體地多至約0.007英寸(0.18毫米)或完全消除。

在實施過程中，盤狀物被定位在輪緣的叉內(nèi)。然后叉和輪緣被制成一體件，例如通過模制。在一個實施方案中，當(dāng)整體地模制叉和輪緣時，叉的部分熔化通過盤狀物中的任何孔，從而使得盤狀物牢固地放置于輪緣中。在組裝至胸件上時，隔膜必須具有足夠的柔性以允許隔膜容易地定位在胸件上并且從胸件移除和足夠剛性以確保隔膜不從胸件意外脫落。在一個實施方案中，輪緣具有約40和約110之間的肖氏硬度A硬度計硬度，具體地約70和約90之間并且更具體地約75和85之間。

在另一個實施方案，一體式隔膜通過以下制成：提供注塑模具，提供由第一材料形成的圓形盤狀物，將盤狀物定位在注塑模具中，提供第二材料，加熱第二材料，將第二材料熔化模制到注塑模具中并且圍繞盤狀物的外周邊緣以形成一體式隔膜以及將一體式隔膜從注塑模具移除。在一個實施方案中，第二材料是聚合物樹脂并且第一材料是塑料。在另一個實施方案中，第一材料和第二材料相同并且可以是例如：硅氧烷、橡膠、柔性塑料或玻璃纖維。

本發(fā)明的一體式隔膜提供許多制造益處。一體式隔膜產(chǎn)生準(zhǔn)備定位在胸件上的隔膜而無需在模制之后的任何二次操作。一體式隔膜設(shè)計還允許模具自動運行，而不是手動運行，如在今天所使用的兩個模具上所要求的。噴射步驟的自動化還允許下游自動化，諸如移印。所有上述優(yōu)點允許降低組裝成本。因為一體式隔膜可以容易地以低成本制造，所以隔膜可以是一次性或定制的。

實施例

在以下僅用于說明的實施例中更加具體地描述本發(fā)明，這是由于本發(fā)明范圍內(nèi)的許多修改和變形對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見。除非另有說明，否則以下實施例中報告的所有份數(shù)、百分比和比率是基于重量的。

比較例1(C-EX.1)是與成人尺寸的(側(cè)面)兩件式隔膜-輪緣組件一起使用的3M LITTMANN CARDIOLOGY III聽診器(可得自明尼蘇達州圣保羅的3M公司(3M Company of St.Paul,MN))，如目前可從制造商獲得。兩件式輪緣部件由熱塑性聚氨酯組成，并且隔膜盤狀物材料是10密耳厚(254μm厚)環(huán)氧樹脂-玻璃纖維層合體。胸件具有約1.7英寸(43毫米)的直徑。

比較例2(C-EX.2)是與兒科尺寸的(側(cè)面)兩件式隔膜-輪緣組件一起使用的3M LITTMANN CARDIOLOGY III聽診器(可得自明尼蘇達州圣保羅的3M公司)，如目前可從制造商獲得。輪緣和隔膜盤狀物由相同材料制成，如比較例1中所述。針對兒科尺寸的輪緣，胸件具有約1.335英寸(34.42毫米)的直徑。

實施例1(EX.1)與C-EX.1相同，不同之處在于兩件式隔膜-輪緣組件被圖4A、5A和6A中表示的單件隔膜組件取代，尺寸設(shè)定成貼合3MLITTMANN CARDIOLOGY III聽診器的成人側(cè)面，其中圍繞隔膜盤狀物注模一體式輪緣材料。

實施例2(EX.2)與C-EX.1相同，不同之處在于兩件式隔膜-輪緣組件被圖7A、8A和9A中表示的單件隔膜組件取代，尺寸設(shè)定成貼合3MLITTMANN CARDIOLOGY III聽診器的成人側(cè)面，其中圍繞隔膜盤狀物注模一體式輪緣材料。

實施例3(EX.3)與C-EX.2相同，不同之處在于兩件式隔膜-輪緣組件被圖4B、5B和6B中表示的單件隔膜組件取代，尺寸設(shè)定成貼合3MLITTMANN CARDIOLOGY III聽診器的兒科側(cè)面，其中圍繞隔膜盤狀物注模一體式輪緣材料。

實施例4(EX.4)與C-EX.2相同，不同之處在于兩件式隔膜-輪緣組件被圖7B、8B和9B中表示的單件隔膜組件取代，尺寸設(shè)定成貼合3MLITTMANN CARDIOLOGY III聽診器的兒科側(cè)面，其中圍繞隔膜盤狀物注模一體式輪緣材料。

實施例5(EX.5)與EX.1相同，不同之處在于單件隔膜組件附接至3M LITTMANN CLASSIC II SE聽診器。

實施例6(EX.6)與EX.1相同，不同之處在于單件隔膜組件通過圍繞隔膜盤狀物注模熱塑性聚氨酯形成，該隔膜盤狀物也是由相同熱塑性聚氨酯制成。EX.6的隔膜組件附接至3M LITTMANN CLASSIC II SE聽診器。

聽診器聲學(xué)測試設(shè)備和程序

聽診器的聲學(xué)性能可以根據(jù)它對以模擬人體軀干的方式耦合到胸件的寬帶或粉紅噪聲源的頻率響應(yīng)來描述。用于表征比較例C-EX.1和C-EX.2和實施例EX.1-EX.4的聲學(xué)性能的測試設(shè)備在圖10中示出。設(shè)備包括具有4159C左耳模擬器、4158C右耳模擬器和校準(zhǔn)的左耳廓和右耳廓的Brüel&頭部和軀干模擬器(HATS)類型4128C。聲源是封閉在圓柱形發(fā)聲器室中的揚聲器，該圓柱形發(fā)聲器室的頂部具有87毫米的開口，由尺寸為130毫米直徑×30毫米厚的硅氧烷凝膠墊填充。硅氧烷凝膠墊用于模擬人皮膚/肉，并且由ECOLFEX 00-10Super Soft Shore 00-10鉑硅氧烷橡膠化合物制成，可得自美國伊利諾伊州康垂賽德的雷諾茲先進材料公司(Reynolds Advanced Materials of Countryside,IL,USA)。3M LITTMANN CARDIOLOGY III聽診器(可得自明尼蘇達州圣保羅的3M公司)與每個測試的示例性隔膜組件一起使用。將具有附接的示例性隔膜組件的聽診器胸件放置在凝膠墊上。將選擇的重量施加到胸件的頂部。施加的重量表示由聽診器使用者(臨床醫(yī)生)施加的輕(100克)、中等(600克)或穩(wěn)固(1千克或1.2千克)的力以誘導(dǎo)CARDIOLOGY III聽診器的隔膜的可調(diào)諧特征。將聽診器耳塞插入頭模擬器的耳朵。耳朵耦合器中的麥克風(fēng)以等同于人耳的方式檢測聽診器聲音。

聲音由Brüel&Kjaer(B&K)LAN-XI聲學(xué)測試系統(tǒng)產(chǎn)生、記錄和表征，該系統(tǒng)使用B&K PULSE軟件與PC一起操作。音頻放大器被用來驅(qū)動具有由LAN-XI系統(tǒng)產(chǎn)生的聲音的揚聲器。內(nèi)置揚聲器的發(fā)聲器圓柱體被定位于600毫米×900毫米的Newport IsoStation振動隔離工作站上。針對每個實施例，產(chǎn)生自譜頻率響應(yīng)曲線，其中使用各種重量將力施加至對擱置在凝膠墊上的胸件。成人尺寸的隔膜的結(jié)果顯示在圖11-13中。兒科尺寸的隔膜的結(jié)果顯示在圖14-16中。

對于實施例5和6，針對每個實施例，產(chǎn)生傳遞函數(shù)頻率響應(yīng)曲線，其中使用100克重量以將力施加至擱置在凝膠墊上的胸件。結(jié)果示于圖17中。

圖11示出了分別具有100克、600克和1.2千克重量的EX.2的自譜頻率響應(yīng)曲線。

圖12示出了具有100克重量的C-EX.1、具有1.2千克重量的EX.2、具有1.2千克重量的C-EX.1以及具有1.2千克重量的EX.1的自譜頻率響應(yīng)曲線。

圖13示出了具有100克重量的C-EX.1、具有100克重量的EX.1以及具有100克重量的EX.2的自譜頻率響應(yīng)曲線。

圖14示出了分別具有100克、600克和1千克重量的EX.4的自譜頻率響應(yīng)曲線。

圖15示出了具有100克重量的C-EX.2、具有100克重量的EX.3以及具有100克重量的EX.4的自譜頻率響應(yīng)曲線。

圖16示出了具有100克重量的C-EX.2、具有1.2千克重量的C-EX.2、具有1千克重量的EX.3以及具有1千克重量的EX.4的自譜頻率響應(yīng)曲線。

圖17示出了例如EX.5對EX.6的傳遞函數(shù)頻率響應(yīng)曲線，它比較了當(dāng)盤狀物和輪緣(EX.5)由兩種不同材料制成時的單件隔膜組件和當(dāng)盤狀物和輪緣(EX.6)由相同材料制成時的單件隔膜組件。

雖然已經(jīng)參照優(yōu)選實施方案描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作出形式上和細節(jié)上的改變。