(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-08
(45)【発行日】2024-05-16
(54)【発明の名称】イヤーマフ
(51)【国際特許分類】
A61F 11/14 20060101AFI20240509BHJP
【FI】
A61F11/14 100
(21)【出願番号】P 2023160103
(22)【出願日】2023-09-25
(62)【分割の表示】P 2019184902の分割
【原出願日】2019-10-08
【審査請求日】2023-09-25
(73)【特許権者】
【識別番号】308036402
【氏名又は名称】株式会社JVCケンウッド
(72)【発明者】
【氏名】氷室 俊之
(72)【発明者】
【氏名】内田 裕
【審査官】沼田 規好
(56)【参考文献】
【文献】特表2008-502419(JP,A)
【文献】特表平10-513068(JP,A)
【文献】独国実用新案第29803013(DE,U1)
【文献】米国特許出願公開第2012/0243700(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61F 11/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一面側に第1係合部を有する椀状のハウジングベースと、
第1の面及び前記第1の面の反対側の第2の面にそれぞれ第2係合部及び第3係合部を有し、前記第2係合部を前記第1係合部に係合させて前記ハウジングベースに一体化される環板状のベースプレートと、
一面側に固定されたパッド、及び前記一面側とは反対側の他面側に第4係合部を有するパッドベースを有し、前記第4係合部を前記第3係合部に係合させて前記ベースプレートと一体化されるパッド部と、
前記ハウジングベースと前記ベースプレートとの間に圧縮方向に弾性を有するリングと、
を備え、
前記ベースプレートは前記第3係合部に隣接する溝部を有し、
前記第4係合部を前記第3係合部に係合させて前記パッドベースを前記ベースプレートと一体化した状態で、前記溝部が前記リングの弾性反発力による前記ベースプレートの変形を規制しているイヤーマフ。
【請求項2】
前記リングは、前記ベースプレートにおける前記第2係合部の外周側の根元に嵌めこまれており、長丸状のシリコーンゴム部材であること
を特徴とする請求項1記載のイヤーマフ。
【請求項3】
前記第2係合部を前記第1係合部に係合させた状態で前記第1係合部が前記リングを圧縮していること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載のイヤーマフ。
【請求項4】
前記リングは、前記溝部に対し、前記第3係合部の反対側に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のイヤーマフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イヤーマフに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に、左右の耳に宛てがわれる一対の本体部と、一対の本体部を連結するヘッドバンドとを有するイヤーマフが記載されている。
【0003】
特許文献1に記載されたイヤーマフの本体部は、内部に気室を形成するカップ形のキャップ及び側頭部に接触させる密閉リングが固定されキャップの開口部に取り付けられた環状要素を有する。キャップと環状要素とは、スナップロック構造の係合部材の組を、均圧手段を挟んで係合させることで一体化されている。均圧手段は、環状で可撓性のある部材とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載されたイヤーマフは、係合部材の間に均圧手段を介在させたことで、キャップ及び環状要素の寸法のばらつきの影響がなくなるため、或いは軽減されるため、遮音性に関し、異なる製品個体間で一貫性のある消音能力を有する、とされる。
【0006】
しかしながら、均圧手段の厚さのばらつきも考慮すると、均圧手段が厚い場合には、係合部材の寸法のばらつきによっては係合部材間に隙間が生じる可能性が排除できず、製品製造上、高い遮音性が安定して得られない虞があった。。
【0007】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、高い遮音性が安定して得られるイヤーマフを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
1) 一面側に第1係合部を有する椀状のハウジングベースと、
第1の面及び前記第1の面の反対側の第2の面にそれぞれ第2係合部及び第3係合部を有し、前記第2係合部を前記第1係合部に係合させて前記ハウジングベースに一体化される環板状のベースプレートと、
一面側に固定されたパッド、及び前記一面側とは反対側の他面側に第4係合部を有するパッドベースとを有し、前記第4係合部を前記第3係合部に係合させて前記ベースプレートと一体化されるパッド部と、
前記ハウジングベースと前記ベースプレートとの間に圧縮方向に弾性を有するリングと、
を備え、
前記ベースプレートは前記第3係合部に隣接する溝部を有し、
前記第4係合部を前記第3係合部に係合させて前記パッドベースを前記ベースプレートと一体化した状態で、前記溝部が前記リングの弾性反発力による前記ベースプレートの変形を規制しているイヤーマフである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、高い遮音性が安定して得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、本発明の実施の形態に係るイヤーマフの実施例であるイヤーマフ91を頭部Hに装着した状態を示す図である。
【
図2】
図2は、イヤーマフ91の本体部911の分解図である。
【
図3】
図3は、本体部911を
図2とは反対の方向から見た分解図である。
【
図4】
図4は、本体部911の部分断面分解図である。
【
図6】
図6は、本体部911の変形例1である本体部911Aの部分断面図である。
【
図7】
図7は、本体部911の変形例2である本体部911Bの部分断面図である。
【
図8】
図8は、本体部911Aを備えたイヤーマフ91Aの遮音性を説明するためのグラフである。
【
図9】
図9は、本体部911Bを備えたイヤーマフ91Bの遮音性を説明するためのグラフである。
【
図10】
図10は、本体部911を備えたイヤーマフ91の遮音性を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の実施の形態に係るイヤーマフを、実施例のイヤーマフ91、並びに、変形例1及び変形例2のイヤーマフ91A及びイヤーマフ91Bにより説明する。
【0012】
以下の説明において、イヤーマフ91を、使用者の頭部Hに装着した状態を、単に装着状態と称する。
(実施例)
イヤーマフ91の概略構造を説明する。
【0013】
図1は、使用者の頭部Hに、イヤーマフ91を装着した状態を示す斜視図である。説明の便宜上、上下左右前後の各方向を、
図1に矢印で示された方向に規定する。
【0014】
イヤーマフ91は、左右の耳介全体を覆うように宛てがわれる一対の本体部911と、一対の本体部911を連結し、頭頂部などにかけ渡されるヘッドバンド912とを有する。イヤーマフ91は、いわゆるオーバーイヤータイプに分類される。
【0015】
図2は、本体部911の左耳に宛てがわれる本体部911の、左前斜め下方から見た斜視的分解図であり、
図3は、左耳に宛てがわれる本体部911の、右前斜め上方から見た
斜視的分解図である。
【0016】
図2及び
図3に示されるように、本体部911は、ハウジング部1,ベース部2,パッド部3,及びハンガ部4を有する。
【0017】
ハウジング部1は、装着状態で頭部H側となる一面側が解放した椀状に形成されている。
【0018】
ベース部2は、環板状に形成された樹脂部材であり、ハウジング部1に対しスナップフィット構造によって取り付けられている。ベース部2は、ハウジング部1とパッド部3との間に配置され両部材を連結する部材である。
【0019】
パッド部3は、環状を呈し、ベース部2に対し、スナップフィット構造によって人手で着脱可能に取り付けられている。パッド部3はイヤーマフ91の装着状態で側頭部に当接する部材であり、側頭部に当接する部分は、側頭部との密着性及び密閉性を高めるため、柔軟な材料を用いて形成されている。
【0020】
ハンガ部4は、ハウジング部1を、装着状態で概ね水平となる軸線まわりに揺動可能に連結する。
【0021】
次に、
図2~
図5を参照して本体部911の詳細構造を説明する。
【0022】
図4は、
図2におけるS4-S4位置での部分断面分解図である。
【0023】
図5は、本体部911を組み立てた状態での
図2におけるS4-S4位置での部分断面図である。
【0024】
ハウジング部1は装着状態で上下に長い長丸状に形成されている。ハウジング部1は、内外2層の構造になっており、樹脂の射出成形で形成された内側のハウジングベース11と、ハウジングベース11の外側に被せられたカバー12とを有する。
【0025】
ハウジングベース11の樹脂例はABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)である。カバー12は、熱可塑性エラストマ或いはアルミニウムなどで形成され、外観意匠のアクセントとなる部材である。
【0026】
ハウジング部1は、装着状態で、前縁及び後縁の上下方向中央となる位置に、切込み部11aを有する。
【0027】
ハウジングベース11の内面には、ハウジングベース11の外形と概ね相似形状の、第1係合部である係合壁部13が立設形成されている。また、ハウジングベース11の内面における係合壁部13に囲まれた部分には、吸音部材5が配置されている。
【0028】
図4及び
図5に示されるように、係合壁部13の内周面には、周方向に延び内側に突出する係合凸部13aが形成されている。
【0029】
ベース部2は、樹脂の射出成形によって形成され、ハウジング部1の外形に対応した長丸の外形で中央に長丸状の開口部28を有する環板状のベースプレート21からなる。樹脂例はABSである。ベースプレート21は、装着状態で頭部Hより遠い側となる外面2a(第1の面)におけるハウジング部1の一対の切込み部11aに対応した部位それぞれにハンガ支持部22を有する。
【0030】
外面2aには、ハウジング部1と
図5に示されるように組み合わせたときに係合壁部13の内側に沿って嵌り込む第2係合部である係合リブ部23が、全周にわたり立設形成されている。
【0031】
係合リブ部23には、係合壁部13の係合凸部13aが係合する係合凹部23aが全周にわたり形成されている。
【0032】
ベースプレート21は、装着状態で内側(頭部H側)となる内面2b(第2の面)において、係合リブ部23に対応した部分に、周溝部25が形成されている。
【0033】
周溝部25は、装着状態で外方に向け抉るように形成されている。周溝部25は、内面2bにおける係合リブ部23に対応した部分に、射出成形によるヒケが生じるのを防止する、いわゆる肉抜きとして設けられている。
【0034】
ここで本体部911の中心線を、
図2に示されるように、ハウジング部1の外形の長丸の中心を通りベースプレート21に直交する中心線CL1として設定する。
【0035】
図4及び
図5に示されるように、周溝部25における中心線CL1側の一内面である内壁面25aは、中心線CL1に離接する方向に可撓性を有する周リブである第3係合部としての周壁部24の外壁面24cとなっている。
【0036】
周壁部24は、根元側に、周方向に延び中心線CL1の反対側に向かって抉れた凹部として周壁凹部24aを有する。
【0037】
周壁部24に対する中心線CL1側には、周壁部24と対向する傾斜面29が設けられ、周壁部24と傾斜面29との間に、断面が概ね三角形状の周凹部24bが形成されている。周凹部24bは、周壁部24に沿って全周にわたり形成されている。
【0038】
環板状のベースプレート21の内縁部には、中心線CL1に沿ってパッド部3側に延出した内縁壁部26が全周にわたり形成されている。内縁壁部26の中心線CL1とは反対の外周面には、中心線CL1に向かって抉られた凹部26aが全周にわたり形成されている。
【0039】
図2及び
図3に示されるように、ハンガ部4は、ハウジングベース11の外形形状に沿って弧状に形成されたアーム41と、アーム41の両端それぞれにおいて、内側に向かって突出形成された係合部42と、を有する。アーム41は、中央部分がハウジング側の部材と連結される。
【0040】
係合部42は、
図4及び
図5に示されるように、ハウジング部1の切込み部11aとベース部2のハンガ支持部22との間に挟まれて、所定の角度の回動が許容されるように保持される。
【0041】
図2及び
図4に示されるように、パッド部3は、樹脂の射出成形により環板状に形成されたパッドベース31と、パッドベース31の装着状態で内側(右側)となる面に固定されたパッド32とを有する。
【0042】
パッド32は、スポンジなどの柔軟部材であるクッション322を合成皮革のスキン部321で包んで形成されている。
【0043】
図2及び
図5に示されるように、パッドベース31の装着状態で外側(左側)となる面には、断面で三角形状に突出した第4係合部である周凸部311が形成されている。周凸部311の先端部の外周側には、中心線CL1から離れる方向に突出する係合凸部31aが、全周にわたり形成されている。
【0044】
パッドベース31は、周凸部311に対し外周側に隣接して、リブ31bが設けられている。リブ31bは、周方向に延びパッドベース31に対し直角に突出形成されている。
【0045】
図2及び
図4に示されるように、リング6は、ベースプレート21における係合リブ部23の外周側の根元に嵌めこむことができる長丸状のリング部材である。リング6は、少なくとも圧縮方向に弾性を有する。リング6は通気性を有しない或いは通気性が小さいものが好適であり、材質例はシリコーンゴムである。
【0046】
上述のハウジング部1,ベース部2,リング6,及びパッド部3は、
図5に示されるように組付けることができる。
【0047】
具体的には、リング6を、ベースプレート21における係合リブ部23の外周側の根元に嵌め込む。
【0048】
次に、ハウジング部1に対しベース部2を、ハウジング部1の係合壁部13の係合凸部13aをベースプレート21の係合リブ部23の係合凹部23aに、スナップフィットとして係合させて一体化する。この状態で、ハウジングベース11の係合壁部13の先端部13bがリング6を押し込んで圧縮する。
【0049】
次に、ベースプレート21に対しパッド部3を、ベースプレート21の周凹部24bにパッドベース31の周凸部311を進入させ、ベースプレート21における周壁部24の周壁凹部24aに周凸部311の係合凸部31aをスナップフィットとして係合させて一体化する。この状態で、パッドベース31の内縁部31cは、ベースプレート21の内縁壁部26における凹部26aに係合している。
【0050】
また、周凹部24bへの周凸部311の進入の途中から、パッドベース31のリブ31bが、ベースプレート21の肉抜きの周溝部25に進入する。周溝部25は、周壁部24が周凸部311との係合で撓んで倒れる側に形成されており、リブ31bは、周壁部24の外壁面24cに接触又は近接し、周壁部24の外周側へ倒れを規制する。すなわち、リブ31bは、周溝部25に対し、その内壁面25aに摺動又は近接して進入する。
【0051】
また、周溝部25の内壁面25aに対向する対向内壁面25bと、リブ31bとの間には、所定の隙間Daが形成される。これにより、ベースプレート21は、周溝部25において対向内壁面25bが内壁面25aに接近して溝幅が小さくなるように変形可能となっている。
【0052】
リブ31bが周溝部25に進入して周壁部24の外周側への倒れを規制することで、ベースプレート21における周壁部24及び傾斜面29と、パッドベース31における周凹部24bに進入した周凸部311との係合がより確実になって、ベースプレート21とパッドベース31との間の密着度が向上している。
【0053】
そのため、外部からベースプレート21とパッドベース31との間を通ってイヤーマフ91の内部空間である気室Vaに入ろうとする音は良好に遮断され、イヤーマフ91は高い遮音性が得られる。
【0054】
また、リブ31bが周壁部24の倒れを防ぐことで、ベースプレート21とパッドベース31との間の密着度に対する寸法ばらつきの影響は、リブ31bが無い場合よりも抑制される。これにより、イヤーマフ91は、高い遮音性が安定して得られる。
【0055】
一方、ベースプレート21とハウジングベース11との間には、全周にわたり環状のリング6が圧縮した状態で介在しており、ベースプレート21とハウジングベース11との間の密着度が向上している。
【0056】
そのため、外部からベースプレート21とハウジングベース11との間を通ってイヤーマフ91の内部空間である気室Vaに入ろうとする音は良好に遮断さ、イヤーマフ91は高い遮音性が得られる。
【0057】
また、圧縮されたリング6の弾性反発力によって、ベースプレート21のパッドベース31側の面である当て面部27が、パッドベース31のベースプレート21側の面である当て面部31dを付勢する。
【0058】
これにより、ベースプレート21及びパッドベース31の寸法ばらつきによらず当て面部27と当て面部31dとの間の密着度がより一層向上する。
【0059】
これにより、イヤーマフ91はより高い遮音性が安定して得られる。
【0060】
また、リング6の弾性反発力によっては、当て面部27と当て面部31dとの密着度が向上する一方で、ベースプレート21におけるリング6の近傍部位に変形が生じる虞がある。
【0061】
ベースプレート21の変形範囲が偶発的に拡張すると、周凹部24bと周凹部24bに係合した周凸部311との密着度に影響が及ぶ可能性がある。
【0062】
しかしながら、イヤーマフ91のハウジング部1は、リング6が周溝部25の近傍であって、周壁部24に対して周溝部25を挟んだ反対側に配設されている。そのため、リング6が厚さ方向に圧縮されて生じる弾性反発力に起因したベースプレート21の変形が生じても、その変形は周溝部25の隙間の拡縮変形で吸収され、周壁部24には伝播しない。そのため、リング6の弾性反発力によるベースプレート21の変形は、周凹部24bと周凹部24bに係合した周凸部311との密着度に影響を及ぼす虞はほとんどない。
【0063】
これにより、イヤーマフ91は、高い遮音性が安定して確実に得られる。
【0064】
上述のように、イヤーマフ91は、ベースプレート21に肉抜きとして形成する周溝部25に関連して、周溝部25の内外の一方の側の近傍に配設されたリング6と、周溝部25に進入してパッドベース31との係合に伴う周壁部24の径方向の外方への倒れを防止又は抑制するリブ31bと、のいずれか一方を備えていればよい。いずれの場合も、イヤーマフ91は、高い遮音性が安定して得られるという効果を奏する。
【0065】
図8~
図10は、イヤーマフ91の遮音性を評価するために測定した周波数特性のグラフである。このグラフに示される周波数特性は、次の方法で測定した。
【0066】
すなわち、まず頭部のダミーにイヤーマフ91を装着する。このダミーは、外耳道に相当する孔にマイクロフォンが搭載されている。
【0067】
次いで、このイヤーマフ91の装着状態で、外部において所定音量の、少なくとも100Hzから10000Hzまでの音域のスイープ音を発生させてダミーのマイクロフォンで収音し、周波数特性を測定する、という方法である。
【0068】
図8~
図10には、リブ31bとリング6の両方を備えていない比較例のイヤーマフの周波数特性R0が破線で示されている。
【0069】
イヤーマフ91に対し、
図6に示されるように、リブ31bとリング6のうちのリブ31bのみを有する本体部を本体部911Aとして、本体部911Aを備えたイヤーマフ91Aとし、
図7に示されるように、リング6のみを有する本体部を本体部911Bとして、本体部911Bを備えたイヤーマフ91Bとする。
【0070】
図8は、周波数特性R0(破線)と、リブ31bのみを有するイヤーマフ91Aの周波数特性R1(実線)とを示したグラフである。
【0071】
図9は、周波数特性R0(破線)と、リング6のみを有するイヤーマフ91Bの周波数特性R2(実線)とを示したグラフである。
【0072】
図10は、周波数特性R0(破線)と、リブ31bとリング6との両方を有するイヤーマフ91の周波数特性R12(実線)とを示したグラフである。
【0073】
図8に示されるように、リブ31bのみを備えたイヤーマフ91Aの周波数特性R1は、概ね400Hz以下の音域で周波数特性R0に対して音圧が小さく、良好な遮音性が発揮されていることがわかる。
【0074】
図9に示されるように、リング6のみを備えたイヤーマフ91Bの周波数特性R2は、概ね2000Hz以下の音域で周波数特性R0に対して音圧が小さく、良好な遮音性が発揮されていることがわかる。
【0075】
これらの結果から、イヤーマフとして、400Hz以下のいわゆる中低音域の遮音性が必要な場合にリブ31bを搭載したイヤーマフ91Aを用いることができる。また、イヤーマフとして、2000Hz以下の中音域寄りの高音域を含む、中低音域の遮音性が必要な場合に、リング6を搭載したイヤーマフ91Bを用いることができる。このように、イヤーマフの使用用途に応じてモデル分けが可能となる。
【0076】
また、周波数特性R1よりも周波数特性R2の方が、周波数特性R0に対する音圧の低減度合が大きい。そのため、リング6を搭載することで部品点数及びコストが増えるものの、遮音効果がより一層高いイヤーマフを提供できる。
【0077】
図10に示されるように、リング6及びリブ31bを搭載したイヤーマフ91の周波数特性R12は、概ね2000Hz以下の音域で周波数特性R0に対して音圧が顕著に小さく、より良好な遮音性が発揮されていることがわかる。
【0078】
周波数特性R0に対する周波数特性R12の音圧減少量は、周波数特性R1の減少量と周波数特性R2の減少量との単純な加算値よりも大きく、イヤーマフ91の遮音性はリング6とリブ31bの相乗効果として発揮されている。
【0079】
図8~
図10のグラフから、リング6及びリブ31bの少なくとも一方を有するイヤーマフ91A,91Bは、良好な遮音性が発揮されることがわかる。また、リング6及びリブ31bの両方を有するイヤーマフ91は、遮音性がより高度に発揮されることがわかる。
【0080】
以上詳述した実施例は、上述の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形した変形例としてもよい。
【0081】
ヘッドバンド912は、頭頂部に掛け渡されるものに限定されず、首の後ろ側又は前側に掛け渡されるものであってもよい。
【0082】
パッド32は、耳介を完全に覆い側頭部に接触するいわゆるオーバーイヤータイプが好ましいが、耳介の上に載せるオンイヤータイプであってもよい。
【0083】
周溝部25は、全周にわたり連続して形成されていなくてもよい。すなわち、周溝部25は、全周にわたり断続的に形成された溝部を含む。
【符号の説明】
【0084】
1 ハウジング部
11 ハウジングベース
11a 切込み部
12 カバー
13 係合壁部
13a 係合凸部
13b 先端部
2 ベース部
2a 外面
2b 内面
21 ベースプレート
22 ハンガ支持部
23 係合リブ部
23a 係合凹部
24 周壁部
24a 周壁凹部
24b 周凹部
24c 外壁面
25 周溝部
25a 内壁面
25b 対向内壁面
26 内縁壁部
26a 凹部
27 当て面部
28 開口部
29 傾斜面
3 パッド部
31 パッドベース
31a 係合凸部
31b リブ
31c 内縁部
31d 当て面部
311 周凸部
32 パッド
321 スキン部
322 クッション
4 ハンガ部
41 アーム
42 係合部
5 吸音部材
6 リング
91,91A,91B イヤーマフ
911,911A,911B 本体部
912 ヘッドバンド
CL1 中心線
H 頭部
R0,R1,R2,R12 周波数特性
Va 気室