CN110326304A - 制造听力装置壳体的方法、听力装置壳体的预制件、听力装置壳体和听力装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造包括至少一个开口的听力装置壳体的方法。所述方法包括以下步骤：通过3D建模软件来设计所述听力装置壳体的预模型，所述预模型包括覆盖所述开口的保护结构(102)，所述保护结构(102)被制备用于移除；基于所述预模型生成所述听力装置壳体的预制件(100)；以及移除所述保护结构(102)，从而提供具有所述开口的所述听力装置壳体。

Description

制造听力装置壳体的方法、听力装置壳体的预制件、听力装置 壳体和听力装置

技术领域

本发明涉及制造听力装置壳体的方法、听力装置壳体的预制件、听力装置壳体和听力装置。

背景技术

听力装置通常用于提升用户的听力能力或交流能力。听力装置可以用听力装置的麦克风来获得周围声音，处理麦克风信号以考虑听力装置的用户的听力偏好，并且经由微型扩音器(通常称为受话器)将处理后的声音信号提供至用户的听道中。听力装置还可以从诸如感应线圈或无线接口这样的另选输入端接收声音。

听力装置包括壳体。如果听力装置是耳内听力装置(ITE)或定制形状的耳机，则单独形成壳体以适合用户的耳道。已知ITE可配备有模块而不是面板(faceplate)。模块可包括诸如框架、电池门以及电气和机械零件等之类的部件。可通过将模块插入至壳体形成的开口中来将该模块安装至听力装置壳体。例如，可通过使用卡入机构、密封等将模块可释放地安装至听力装置壳体。在听力装置被制备为配备有模块的情况下，在组装之前，例如，可借助表面精加工(surface finishing)来加工听力装置壳体。如果听力装置包括定制形状的耳机，则壳体包括例如允许插入受话器或声音管(sound tube)的开口。

如上所述，可将模块插入至听力装置壳体开口中，这要求相应地对听力装置壳体的开口建立模型。例如，可用密封材料等填充可能存在于听力装置壳体与模块之间的(例如，由听力装置壳体的打印工艺期间的公差造成的)任何间隙。

在示例中，可选择钛作为用于制造要配备有模块的听力装置壳体的金属。钛是具有优异特性的高强度材料。在示例中，由钛制成的壳体可以薄至0.2mm。此外，钛是高耐用性金属，并且显示了改进的抗液体腐蚀性。

可通过使用增材制造技术来制造由钛制成的听力装置壳体。然而，所述壳体具有不适于被直接地插入用户耳道中的粗糙表面。已知应用表面处理工艺(例如，人工磨削)使壳体表面平滑，从而实现所规定的表面性质。然而，对钛制成的听力装置壳体进行人工磨削(manual grinding)是一个费力的过程，其要求额外的步骤、增加的时间，并由此带来高成本。

在本领域中已知通过使用研磨介质来加工，或者更确切地说，精加工由钛制成的听力装置壳体的表面，例如，振动磨削、离心盘精加工等。在这样做时，可减少或者更确切地说是淘汰人工工作，例如人工磨削。附加地，使用喷砂的工艺可被应用于进一步的表面精加工。

然而，在中空零件上使用振动磨削可增加由已通过开口进入听力装置壳体的研磨介质带来的堵塞风险。例如，在不损坏听力装置壳体的情况下，移除堵塞听力装置壳体的研磨介质是非常困难的或甚至是不可能的。为了防止堵塞，作为补救措施，可使用大至非常大的研磨介质。然而，这会限制制造商对研磨介质的选择。此外，通常较大的研磨介质不能达成底切，这会导致不均匀的表面处理。

现有技术的另一个问题是壳体中形成的开口的周边在磨削期间被强烈地暴露于外部并因此暴露于研磨介质。与壳体的其余部分相比，这可导致此区域(开口的周边)的过度强烈的磨损。这可导致波状不精确的开口。

现有技术的另一个问题是，由于内部热应力会产生翘曲，所以在增材制造工艺中，在以其它方式包封零件中设有开口可导致不精确。

文献EP 2 037 702 A2描述了将精加工插塞(finishing plug)用于听力装置壳体。此插塞在其制造之后、在表面处理之前被插入到壳体的开口中。在表面处理之后，该插塞被移除。问题是将插塞插入到开口中并且在表面处理之后移除该插塞是一个会招致高成本的费力工艺。利用例如金属打印时，两个零件的公差加起来并且插塞不能装配到开口中也是一个问题。因此，可能必要的是必需在插入之前对零件进行磨削。此工艺可导致费力工作的增加，从而招致高成本。

本发明的目的是提供解决现有技术中已知问题的制造听力装置壳体的方法、听力装置壳体的预制件、听力装置壳体和听力装置。

发明内容

本发明涉及一种制造包括至少一个开口的听力装置壳体的方法。所述方法包括以下步骤：通过3D建模软件来设计所述听力装置壳体的预模型，所述预模型包括覆盖所述开口的保护结构，所述保护结构被制备用于移除。所述方法还包括以下步骤：基于所述预模型生成听力装置壳体的预制件；以及移除所述保护结构，从而提供具有所述开口的所述听力装置壳体。因此，提供了一种听力装置壳体，所述听力装置壳体由预制件形成，所述预制件具有被保护结构覆盖的开口，所述保护结构与所述预制件(一体)打印。保护结构覆盖所述开口，由此防止研磨介质在表面处理(例如振动磨削)期间进入。在表面处理之后，所述保护结构被移除。可经由所述3D建模软件将所述开口建模成不同预制件几何形状的预制件。例如，所述3D建模软件可以是RSM(Rapid Shell Modeling)软件。例如，利用RSM软件，可数字化地设计所述听力装置壳体(“设计所述听力装置壳体的预模型”)，从而产生可快速且更准确地制造的听力装置。在示例中，对于各个壳体来说，所述保护结构在均匀开口中或周围的位置可以是相同的。

所述保护结构的另外的优点和特征包括：

·所述保护结构可被用作内部支撑件，该内部支撑件可改进所打印的开口的准确度。

·所述保护结构可避免研磨介质(例如，振动磨削石)在表面处理的同时进入到所述壳体中。

·选择所述预制件与所述保护结构之间的连接的尺寸，以便能够经受表面处理工艺，但是允许此后通过(例如，通过工具人工地)使其脱离来容易地移除所述保护结构。

·所述保护结构具有特定设计，使得可在所述开口周围的构建平台上以任何取向对该保护结构进行打印。因此，所述助听器壳体在所述平台上的打印位置不受限制并且可相对于所述壳体的形状来选择。

在所提出的方法的实施例中，所述保护结构至少在其周边中形成有凹部。因此，所述保护结构是通过沿着所述壳体开口连续布置的间隔开的连接点来连接到所述壳体的。这允许通过在其连接点处(沿着凹进部分)简单地使所述保护结构脱离来容易地从所述壳体移除所述保护结构。所述连接点的尺寸可以是约0.15mm×0.15mm。可简单地通过手或者通过使用工具来实现从所述壳体移除所述保护结构。

在所提出的方法的实施方式中，所述保护结构包括孔径。可调整所述孔径尺寸以便防止在磨削期间研磨介质的进入。

在所提出的方法的实施方式中所述产生步骤包括对所述预制件进行表面处理。在实施方式中，所述表面处理步骤包括使用研磨介质的工艺。在实施方式中，所述表面处理步骤包括振动磨削。

在所提出的方法的实施方式中，所述移除的步骤包括：使所述保护结构从所述预制件脱离。所述保护结构的连接点可被设计，以便经受表面处理，例如振动磨削，但是此后可通过(例如，人工地)使所述保护结构脱离而容易地移除。所述连接点的尺寸可以是约0.15mm×0.15mm。所述保护结构的厚度可以是约0.15mm。在从所述预制件移除所述保护结构之后，所述预制件可呈现所述听力装置壳体。

在实施方式中，所述方法还包括以下步骤：在所述移除的步骤之后，从所述开口的内缘和/或周边修整剩余的连接点。在实施方式中，通过铣削和/或磨削来修整剩余的连接点。剩余的连接点也可被称为尖状物(spikes)。在示例中，剩余的连接点可被留在开口的周边上，以在模块一旦被插入时用作改进的模块支撑。在此示例中，剩余的连接点或更确切地说是尖状物可在插入期间被挤压至所述模块的材料中。

在所提出的方法的实施方式中，所述保护结构基本上平行于由所述开口限定的平面延伸。

在该实施方式的一个方面中，在围绕所述开口的区域中，所述保护结构的顶面被形成为从所述预制件的顶面向内移位。因此，所述保护结构在所述磨削期间较少暴露于所述研磨材料。这允许所述保护结构遭受较少的磨损。

在该实施方式的另一方面中，在围绕所述开口的区域中，将所述保护结构的周边的一部分直接定位到所述预制件的顶面上。

在该实施方式的另一方面中，在围绕所述开口的区域中，经由插置的平台将所述保护结构的周边的一部分定位到所述预制件的顶面上。

在示例中，所述保护结构可以被设计为在所述开口的边界处与所述壳体的表面齐平，或者被设计为在所述壳体的表面上方稍微升高。

在实施方式中，所述听力装置壳体由包括钛的金属制成。在另一个实施方式中，所述保护结构在其顶面上提供有标签。所述标签可以包括代码。所述代码可包括关于所述听力装置壳体ID的信息。所述标签可作为所述设计步骤的一部分来应用。此外，所述代码可包括关于如何加工所述听力装置壳体的信息，例如所述壳体中要钻入的孔的直径等。

在实施方式中，所述听力装置壳体的壁厚度是0.2mm或更小。

此外，本发明涉及一种听力装置壳体的预制件。基于通过3D建模软件设计的所述听力装置壳体的预模型来产生本发明的预制件，其中，所述预模型包括覆盖开口的保护结构，所述保护结构被制备用于移除。因此，提供了一种预制件，所述预制件可通过使用研磨介质来进行表面处理，而不会堵塞所述预制件的内部。在所述表面处理工艺之后，所述保护结构被移除，从而提供所述听力装置壳体。

在实施方式中，所述保护结构的周边包括凹部。因此，可容易地从所述壳体移除所述保护结构。

此外，本发明涉及一种听力装置壳体，该听力装置壳体是通过根据权利要求1至16中的一项所述的方法来制造的。

此外，本发明涉及一种听力装置，所述听力装置包括根据权利要求19所述的听力装置壳体。

应明确地指出的是，以上提及的实施方式的任何组合是另外可能的实施方式的主题。仅排除将导致矛盾的那些实施方式。

附图说明

参考附图进一步描述本发明，附图共同地例示了将连同以下详细描述一起考虑的各种示例性实施方式。图中所示出的是：

图1是包括被收纳至壳体的模块的听力装置的立体图，

图2是根据本发明的听力装置壳体的预制件的立体图，

图3A和图3B示意性地描绘了不同方面的保护结构，以及

图4示意性地描绘了根据现有技术的被研磨介质堵塞的听力装置壳体。

具体实施方式

图1在立体图中描绘了听力装置10。听力装置10是耳内(ITE)听力装置。当然，也可使用其它听力装置类型。在所示示例中，听力装置10的壳体12由钛制成。使用钛的多个优点其中之一是：能够创建非常薄、同时具有增加的强度的壳体的能力。听力装置10还包括模块14，该模块14被插入到听力装置壳体12中形成的开口中。可提供密封将模块14安装至听力装置壳体12。模块14可以是预组装的，其包括电池仓，该电池仓的可打开端可以用于收纳电池(未示出)。可经由电池门16来打开和关闭该可打开端。图1中示出电池门16是关闭的。可将电池门16打开以更换使用过的电池以及用于维修、维护等。模块14还可包括在电池旁边的至少一个麦克风、GMR开关、处理装置等。可将模块14容易地预组装至听力装置壳体12。听力装置10还可以包括用于从听力装置10的受话器(未示出)向用户的耳道输出声音的声音出口18。模块14包括外缘(outer rim)20，一旦插入该外缘20，该外缘20就会紧靠听力装置壳体12的开口的周边。

图2描绘了根据本发明的听力装置壳体的预制件100。可将听力装置壳体具体实现为如图1所示的听力装置壳体。预制件100包括覆盖预制件100的开口的保护结构102。设计保护结构102是通过3D建模软件来设计听力装置壳体的预模型(pre-model)的步骤的一部分。在下一个步骤中，基于预模型生成听力装置壳体的预制件100。保护结构102被形成为：被制备用于在稍后阶段中被移除。

在图2中另外例示的一个方面中，保护结构102至少在其周边中形成有凹部104。凹部104允许保护结构102仅通过(剩余的)连接点106连接到预制件100。因此，在稍后的阶段中，可通过简单地使保护结构102(通过其连接点106)脱离预制件100来移除保护结构102。换句话说，可通过简单地打破连接点106从而使保护结构102与预制件100断开来移除保护结构102。

可通过使用研磨介质的工艺(例如振动磨削(未示出))来对预制件100进行表面处理。在表面处理工艺终止之后，保护结构102作为牺牲(sacrificial)结构被移除(未示出)，从而提供(具有开口的)听力装置壳体。保护结构102可包括孔径108。孔径108可允许补偿在预制件100和/或保护结构102的制造期间可能出现的公差。

保护结构102可被形成为大致平行于由开口限定的平面延伸。如图2所描绘的，在围绕开口的区域中，保护结构102的顶面可被形成为：在如箭头A所指示的方向上，从预制件100的顶面向内移位。在这种情况下，保护结构102的边缘在开口的边界处不是与预制件100的表面齐平，而是稍微向内移位，因此在后面的机械表面处理步骤期间将较少暴露。虽然未示出，但是在围绕开口的区域中，可将保护结构的周边的一部分直接定位到预制件100的顶面上。在另一示例中，虽然未示出，但是在围绕开口的区域中，可经由插置的平台将保护结构的周边的一部分定位到预制件100的顶面上。

在从预制件100移除保护结构102的步骤之后，可通过修整(例如，通过铣削、磨削等)，将留在听力装置壳体上的(以前的)连接点106的残留物从开口的内缘和/或周边除去。

图3A和图3B示意性地描绘了本发明的不同方面中的保护结构102。可选择保护结构102的厚度以便经受表面处理工艺。在示例中，厚度可在0.1mm至0.15mm之间变化。可在表面处理工艺之后，通过使用工具或者仅通过手来人工移除保护结构102。如图3B所示，保护结构102可被提供有代码110，该代码110可承载信息，例如听力装置的ID、关于如何加工壳体的信息等。保护结构102可被设置有孔径108。

图4示意性地描绘了根据现有技术的听力装置壳体200，其中，壳体200内部被研磨介质的磨削石(grinding stones)202堵塞。在此现有技术的示例中，在壳体200的表面处理期间，磨削石202经由壳体200的开口进入壳体200。例如，表面处理可包括振动磨削。通常，从壳体200的中空主体中移除已堵塞的磨削石202至少在不损坏壳体200的情况下是不可能的。这样做的任何努力都是低效的。另一个问题是围绕开口的暴露区域(开口的周边)的过度强烈的磨损，这可能导致波状不精确的开口。

Claims (20)

1.一种制造包括至少一个开口的听力装置壳体(12)的方法，所述方法包括以下步骤：

-通过3D建模软件来设计所述听力装置壳体(12)的预模型，所述预模型包括覆盖所述开口的保护结构(102)，所述保护结构(102)被制备用于移除，

-基于所述预模型生成所述听力装置壳体(12)的预制件(100)，以及

-移除所述保护结构(102)，从而提供具有所述开口的所述听力装置壳体(12)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少在所述保护结构(102)的周边中形成有凹部(104)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述保护结构(102)包括孔径(108)。

4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述生成的步骤包括以下步骤：对所述预制件(100)进行表面处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述表面处理的步骤包括使用研磨介质的工艺。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述表面处理的步骤包括振动磨削。

7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述移除的步骤包括以下步骤：使所述保护结构(102)从所述预制件(100)脱离。

8.根据前述权利要求中的一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

-在所述移除的步骤之后，从所述开口的内缘和/或周边修整剩余的连接点。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过铣削和/或磨削修整所述剩余的连接点。

10.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述保护结构(102)基本上平行于由所述开口限定的平面延伸。

11.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，在围绕所述开口的区域中，所述保护结构(102)的顶面被形成为：从所述预制件(100)的顶面向内移位。

12.根据权利要求1至10中的一项所述的方法，其中，在围绕所述开口的区域中，将所述保护结构(102)的所述周边的一部分直接定位到所述预制件(100)的顶面上。

13.根据权利要求1至10中的一项所述的方法，其中，在围绕所述开口的区域中，经由插置的平台将所述保护结构的所述周边的一部分定位到所述预制件(100)的顶面上。

14.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述听力装置壳体(12)由包括钛的金属制成。

15.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，在所述保护结构(102)的顶面上提供有标签。

16.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述听力装置壳体(12)的壁的厚度是0.2mm或更小。

17.一种听力装置壳体(12)的预制件(100)，其中，所述预制件(100)是基于通过3D建模软件设计的所述听力装置壳体(12)的预模型而生成的，其中：

-所述预模型包括覆盖开口的保护结构(102)，所述保护结构(102)被制备用于移除。

18.根据权利要求17所述的预制件(100)，其中，所述保护结构(102)的周边包括凹部(104)。

19.一种听力装置壳体(12)，该听力装置壳体(12)是通过根据权利要求1至16中的一项所述的方法制造的。

20.一种听力装置(10)，该听力装置(10)包括根据权利要求19所述的听力装置壳体(12)。