CN102387435A - 开孔式骨传导耳机 - Google Patents

Abstract

一种开孔式骨传导耳机，具有：在轴向中央部具有佩带时能够与外界连通的通气孔(6’)的磁性体，设置在所述磁性体外周的至少一个以上缓冲物(7)，设置在所述磁性体外周、在主体部内收纳所述缓冲物(7)且在主体部外周卷绕着线圈(8)的线圈架(4)，经由具有所述通气孔(6’)的磁性体而构成开孔式骨传导动件(3)。本发明的耳机无需耳机头环，采用外耳道插入式的小型简单的结构，能够与外界连通，具有通气性，且佩带时没有压迫感。还能够在水中使用或水陆两用。

Description

开孔式骨传导耳机

技术领域

本发明涉及佩带舒适、使用方便的小型开孔式骨传导耳机。

背景技术

作为耳机，一般大致分成插入外耳道内从而塞住耳朵的传统式耳机、同样塞住耳朵的骨传导式耳机，以及有别于前述而为不插入外耳道内也能使用的骨传导耳机。

前者的耳机有譬如文献1(磁性耳机)和文献2(压电式)那样的。

后者的耳机则有譬如文献3(所谓外碗式)那样的。

前者的传统耳机使用时要插入外耳道内。从而，由于外耳道被堵塞，会使外耳道受压迫，长时间使用会产生不适感，且由于不通气，会导致出汗而感觉不适，又由于与外界隔绝，会导致孤独感，造成精神和肉体上的负担，并且当发生危险时听不到警报声，缺少安全性。

而在使用后者的耳机时，无须插入外耳道，而是与头部接触或抵靠在耳朵周围使用。因而不会像前者的耳机那样压迫外耳道。

专利文献1：日本发明专利申请特开昭50-151134号公报

专利文献2：日本发明专利申请特开2009-111820号公报

专利文献3：日本发明专利申请特开2009-49844号公报

然而，后者的耳机要将耳机设在弹性部件构成的耳机头环的吊架一部分的两端部，且要将耳机头环佩带在头部使用，因此零件数量多，组装复杂，费用也大幅度提高。由于佩带装置大型且有重量，因此需要体力，而且佩带时头部受到压迫，会导致重压感，长时间佩带容易疲劳。不用时还需要有存放场所等等，问题很多。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题而提出的，目的在于提供一种开孔式骨传导耳机，无需耳机头环，将骨传导耳机做成外耳道插入式的小型简单的结构，能够与外界连通，具有通气性，且佩带时没有压迫感。另一目的则在于提供一种能够在水中使用或水陆两用式的开孔式骨传导耳机。

为了解决上述问题，技术方案1的发明具有：由长部件构成的磁性体，在该磁性体的轴向中央部具有佩带时能够与外界连通的通气孔；至少一个以上缓冲物，该缓冲物设置在所述磁性体外周；线圈架，该线圈架设置在所述磁性体外周，在主体部内收纳所述缓冲物，且在主体部外周卷绕着线圈，经由具有所述通气孔的磁性体而构成开孔式骨传导动件。

技术方案2的发明是在技术方案1的开孔式骨传导耳机上，所述磁性体由在轴向中央部具有通气孔的磁性材料构成的动件与设置在该动件的一端部的磁铁的结构体构成，或是通过将磁性粉末成形并使所述动件与所述磁铁形成一体而构成。

技术方案3的发明是在技术方案1的开孔式骨传导耳机上，所述线圈架由横向分割或纵向分割的二分结构构成。

技术方案4的发明是在技术方案1的开孔式骨传导耳机上，用防水性罩子被覆所述骨传导装置，即使在水中也能使用。

技术方案5的发明是在技术方案1的开孔式骨传导耳机上，在所述骨传导装置的中央部的通气孔中设置可自由脱卸的防水性盖状塞，能够水陆两用。

发明的效果

技术方案1、2的开孔式骨传导耳机通过通气孔而使外部与鼓膜侧连通，并且佩带时不会堵塞外耳道，因此能够减轻对外耳道的压迫，即使出汗，水分也能向外蒸发，而且由于不会与外界隔绝，能够减轻孤独感和肉体上的负担，危急时刻也能够听到警报声，能够避免身体的危险。

另外，老人和听力障碍者也能使用，并且即使作为助听器使用时，由于不存在扩音器与扬声器之间的关联，因此不会出现啸声。

技术方案2的发明在组装时容易将缓冲物收纳到线圈架的主体部内，组装性良好。

技术方案3的发明能够作为防水型耳机使用，因此在暴雨或水中也能使用。

另外，若采用压电式耳机，由于压电元件自身的刚性(stiffness control)，难以传递低音区域。而相对于此，本发明的包含磁铁在内的动件具有质量(masscontrol)，因此具有容易将振动直接传递到骨头的优点。

附图说明

图1(a)是本发明第1实施例的剖视图，(b)是要组装的罩子一例的剖视图。

图2表示本发明的骨传导动件的组装步骤一例。

图3是本发明的骨传导动件的组装完成立体图。

图4是本发明的开孔式骨传导耳机的完成状态说明图。

图5是本发明第1实施例的开孔式骨传导耳机佩带于耳朵上的状态的说明图。

图6(a)、(b)是流到线圈的电流和所发生的磁场的说明图。

图7是由动件和磁铁构成的磁性体一例的说明图。

图8(a)、(b)表示通过发生的磁场而在磁性体上产生的力(F)。

图9(a)、(b)表示流到线圈的电流、磁场Φa、Φb与磁铁的磁场Φm间的关系。

图10是本发明的骨传导耳机的第2实施例的剖视图。

图11(a)是从侧面看本发明的骨传导耳机的第2实施例的完成状态的说明图，(b)是主视图。

图12表示本发明的骨传导耳机的第3实施例的组装步骤一例。

图13是表示本发明的骨传导耳机的第3实施例的完成状态的剖视图。

图14(a)是从侧面看本发明的骨传导耳机的第3实施例的完成状态的说明图，(b)是主视图。

图15是本发明的骨传导耳机的第4实施例的侧剖视图。

图16(a)是从侧面看第4实施例的完成状态的说明图，(b)是主视图。

图17表示本发明的骨传导耳机的第5实施例佩带于耳朵上的状态。

符号说明

1 壳体

1a 圆筒部

1a’ 孔

1b 凸缘部

1c 凸缘开孔部

2 衬垫

3 骨传导装置

3A 开孔式骨传导耳机

3a 会带来装饰效果的凸缘

4 线圈架

4a 凸缘

5 磁铁

5a 磁铁开孔

6 动件

6a 槽

6b 磁铁支承部

6’ 通气孔

7 缓冲物

8 线圈

具体实施方式

(实施例1)

图1(a)是本发明第1实施例的开孔式骨传导耳机的纵剖视图。

图中1是譬如由硅酮橡胶、合成橡胶等弹性部件构成的壳体，该壳体1由插入外耳道内的大致圆筒状的圆筒部1a、和形成于该圆筒部1a的一侧外端部的外周且具有一定壁厚的大致圆板状凸缘部1b构成。使用时圆筒部1a被插入外耳道，且凸缘部1b也同样被插入外耳道。作为壳体的材质，选择振动传递效率好的材质、硬度。

在圆筒部1a的外周被覆着图1(b)所示的大致圆筒状的衬垫2。该衬垫2由软质的弹性部件构成，由于外耳道的形状因人而异，因此当骨传导耳机插入外耳道时，衬垫部分会发生变形并发挥紧贴作用。凸缘部1b也由可变形的弹性部件构成。当然，也可使圆筒部1a与衬垫2形成一体。

在圆筒部1a或凸缘部1b内部的中空部设有转换器(电气—机械转换器)、即作为本发明主要部件的开孔式骨传导动件3。

骨传导装置3具有磁性体、缓冲物7、线圈架4以及线圈8；磁性体由动件6和环状磁铁5构成；动件6能够振动且由磁性材料构成，具有长形圆筒主体和磁铁支承部6b，该圆筒主体呈圆筒状，外周部形成至少一个以上的槽6a，而磁铁支承部6b一体形成于该圆筒主体的一端部且直径比主体圆筒部大，其内部形成收纳空间；环状磁铁5收纳于该动件6的磁铁支承部6b内，缓冲物7设于组成该磁性体的动件6的槽6a中，由橡胶一类的弹性部件构成，线圈架4在内周面上设有容纳缓冲物用的槽，并隔着缓冲物7与主体圆筒部分开而形成非接触状态，在形成于该线圈架4的两端的凸缘4a之间卷绕有线圈8。另外，磁铁支承部6b不一定要做成图示的筒状，也可以做成圆板状或其它适宜的形状。

这些动件6的主体圆筒部以及缓冲物7位于线圈架4的中空状主体部的空间内。

在以上结构中，磁铁5用粘接剂或填缝等固定方法设置于动件6的磁铁支承部6b内。并且，磁铁5的中央部的开孔5a与动件6的主体圆筒部内的孔呈同轴状而相互连通，另外，与在壳体1的圆筒部1a的内端部侧(插入外耳道时位于鼓膜侧的部分)的中央部形成的孔1a’也呈同轴状并相互连通。

磁铁5设于在凸缘1b内形成的空间a内，磁铁支承部6b与凸缘部1b的内面之间形成非接触状态，从而不会妨碍动件6的振动。另外，缓冲物7的内周面侧位于动件6的槽6a中，缓冲物7的外周面侧则位于线圈架4的卷绕部的内周面侧，在线圈架4与动件6的主体圆筒部之间设有间隙，以便于动件6振动。该动件6最好采用高导磁率的材质。

又，在图中所示的实施例中，譬如由铁或不锈钢一类的磁性材料所构成的动件6与磁铁5是分开的结构，但也可以采用将譬如六方晶肥粒铁磁性粉末、烧结用不锈钢粉末一类的合金粉末等成形为一体的磁性体。

另外，在图1中，符号1c表示在凸缘部1b的外侧形成的开孔部。

图2是表示开孔式骨传导装置3的组装示例的说明图。

在组装过程中，如下侧的图所示，将磁铁5置于呈细长略为圆筒状的动件6的磁铁支承部6b上。为了便于理解磁铁5的安装状态，图中例示的是以剖面来表示磁铁支承部6b的部分。另外，如图中中间部分所示，在譬如一对槽6a中安装缓冲物7，最好是将呈横向分割型的二个分割结构的一对线圈架半体4’分别相对向配置，且从两侧将缓冲物7的外周部收纳在内部，然后最好通过超声波焊接将线圈架半体4’的接合部焊接成一体，且如图中最上部那样形成线圈架4。通过这样将线圈架4做成横向分割的二分割结构，容易在内部收纳缓冲物7等，组装性优异者。另外，图中所示的线圈架4是左右横向分割的结构，但也可以是上下一分为二的纵向分割结构。还有，磁铁5也可以在最后工序装入，也可以在任意阶段装入。另外，磁铁支承部6可以不是上述的筒状，也可以为圆板状或其它形状。

如图3所示，在线圈架4的主体部的外周卷绕线圈8，即完成图1(a)所示的开孔式骨传导装置3。在图3中，8a、8b是声音信号通电用的线圈8的引出线。

如图1(a)所示，该骨传导装置3通过插入法或装填法而设置于壳体1的中空部内。此时，磁铁5位于外侧(壳体1的凸缘部1b内)。所谓插入法，如其字面所示，就是插入壳体1的中央部后最好用粘接剂进行固定的方法。装填法亦然。

图4是从侧面看组装完毕的开孔式骨传导耳机3A的说明图。凸缘部1b的外周面与衬垫2的外周部之间有极小的高低差、或是没有高低差，使用时，凸缘部1b的部分也被插入外耳道。然而，采用该骨传导耳机时，当将耳插入部、即衬垫2部分，插入外耳道时，由于磁铁的中央部的孔、动件6的通气孔6’和壳体1的孔1a’等的存在，外耳道不会被堵塞。

使用时，如图5所示，将开孔式骨传导耳机3A整个地插入外耳道A中。并且经过引出线8a、8b(见图3，图5为了便于图示而未示出)而将声音电流通向开孔式骨传导装置的线圈8。图5表示了外耳A’、中耳B’、内耳C’等的结构。另外，D’表示鼓膜、E’表示耳咽管，F’表示耳蜗，G’表示槌骨a、砧骨b、镫骨c等耳小骨。

图6(a)、(b)～图9(a)、(b)表示骨传导装置3的振动原理。图6(a)、(b)是流到线圈8的电流和由此发生的磁场Φa、Φb的说明图。图7表示磁性体一例，图8(a)、(b)是已发生的磁场所产生的F作用于磁性体的说明图，图9(a)、(b)表示发生的磁场Φa、Φb与磁铁的磁场Φm间的关系。

即，在图6(a)、(b)中，一旦交流的声音电流经过引出线8a、8b流到线圈8，根据安培的右螺旋定律，使发生的磁通Φa、Φb的方向如箭头所示那样沿着电流i a、i b的方向交替变化。所谓安培的右螺旋定律，是表示电流与其周围产生的磁场之间关系的定律，是指一旦电流流通，就将电流的方向作为右螺旋的前进方向，沿着右螺旋的螺旋方向产生磁场。图中4是线圈架，6是动件，7是缓冲物。本例的动件6如图所示，是在一端部设有磁铁5的构造的磁性体。

一旦在线圈8的中心配置图7所示的在一端部具有磁铁5的高导磁率材料的动件6，就会受到根据弗来明的左手定则产生的力F。如图8(a)、(b)所示，该力F作用于对动件6予以支撑的方向，而该动件6是借助缓冲物7隔着间隙而配置在线圈架4的中空部。箭头表示由电流i a、i b的方向而产生的F的方向。

如图9(a)、(b)所示，保持用缓冲物7机械性支撑着由磁铁5与动件6一体形成的磁性体，因此声音信号使Φa和Φb影响磁铁5的磁通Φm而导致磁性体的上下运动。该振动传递到线圈架4，进而通过覆盖振动体自身的部件而传递到骨头并传递到听觉神经。此时，重要的是覆盖振动体的部件要与外耳道的硬度类似，且要与装填周边紧贴。至于保持用缓冲物7，如果能取得动件6的平衡，则用1个亦可。另外，为了能够迅速地使动件6振动，缓冲物7以硬度较低的为好。

由磁铁5、动件6、缓冲物7、线圈架4和线圈8等所构成的作为振动体发挥作用的骨传导装置3设置在壳体1内，振动会传递到壳体1。

一般的空气音是声音在空气中振动而传播且使鼓膜振动，并传递到被称为耳蜗的听觉器官。相对于此，本发明的骨传导动件3的振动是在图5中从耳小骨G’直接传递给耳蜗F’以后的听觉神经，作为声音而被大脑识别。

(实施例2)

图10是本发明的第2实施例的剖视图。本实施例的特征在于将整体的外形做成轴向稍长的大致圆筒状。图11(a)是外观说明图，(b)是主视图。

本实施例中，动件6的形状简单。即，其特征在于将动件6做成细长的圆筒状，在其一端部(插入外耳道后相当于外耳道的外侧位置)的外周上装有环状的磁铁5，构成开孔式骨传导动件3。在本例中，动件6的一端部作为磁铁5的支承部而发挥作用。

(实施例3)

图12表示骨传导装置3的其它实施例。在该第3实施例中，在动件6的端部装着磁铁5，使缓冲物7和槽6a为一，且动件6和线圈架4的轴向尺寸较短，除此之外，基本结构与上述的骨传导装置3大致相同，故省略说明。

图13是表示组装状态的剖视图。

图14(a)是完成状态的说明图，(b)是主视图。

(实施例4)

图15表示本发明的第4实施例。本实施例的骨传导装置3的基本结构与图10所示的相同。图16(a)是其外观侧视图，(b)是主视图。

本实施例的特征在于将骨传导耳机做成耳塞式，用由具防水性弹性部件构成的罩子1d来覆盖要插入外耳道的骨传导动件3，而能够在水中使用。此时，磁铁5的外周与防水罩子1d的内面之间存在间隙，以免妨碍振动。

在本实施例中，缓冲物7为一个，当然也可如图1的实施例那样采用有两个缓冲物7的骨传导装置。

另外，罩子1d的形状当然也不限于图中所示的例子。另外，也可不用罩子1d，而是在骨传导装置3的中央部的轴向的通气孔6’内安装可自由脱卸且可防止水进入内部的防水性盖状栓(图中未示)，当将大致圆柱状或有底圆筒状塞子插入时，就可在水中使用，而当脱掉塞子时，通气孔6’便与大气连通并可在陆地上使用，由此成为水陆两用式的。

图17表示本发明的第5实施例。本实施例是在开孔式骨传导耳机3A的外侧设置位于外耳道A的外侧的凸缘3a，且在该凸缘3a的外表面施加譬如适当的图案、或是设置宝石等适当的装饰部件来附加装饰效果。凸缘3a的外形最好是圆形，该外形的其它形状可为多边形、矩形。可以通过粘接剂、超声波焊接、或由适当的凹凸结构形成的嵌合结构等来安装到骨传导装置3A上。采用嵌合结构能够自由脱卸并能够如图5那样使用。另外，最好在凸缘3a的中央部设置与通气孔6’连通的孔。也可以用具有通气性的布类的部件来覆盖孔。

Claims (5)

1.一种开孔式骨传导耳机，其特征在于具备有开孔式骨传导装置，该开孔式骨传导装置具有：磁性体，在轴向中央部具有佩带时能够与外界连通的通气孔(6’)的长部件构成；至少一个以上的缓冲物(7)，该缓冲物(7)设置在所述磁性体的外周；线圈架(4)，该线圈架(4)设置在所述磁性体的外周，在主体部内收纳所述缓冲物(7)，且在主体部外周卷绕有线圈(8)，并且经由具有所述通气孔6’的磁性体而构成开孔式骨传导动件(3)。

2.如权利要求1所述的开孔式骨传导耳机，其特征在于，所述磁性体是由在轴向中央部具有通气孔(6’)的磁性材料构成的动件(6)与设置在该动件(6)的一端部的磁铁(5)的结构体构成，或是通过将磁性粉末成形而使所述动件与所述磁铁(5)形成一体而构成。

3.如权利要求1所述的开孔式骨传导耳机，其特征在于，所述线圈架(4)由横向分割或纵向分割的二个分割结构构成。

4.如权利要求1所述的开孔式骨传导耳机，其特征在于，用防水性罩子被覆所述骨传导装置(3)，而能在水中使用。

5.如权利要求1所述的开孔式骨传导耳机，其特征在于，在所述骨传导装置(3)的中央部的通气孔(6’)中设置可自由脱卸的防水性盖状塞来作为水陆两用式耳机。

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