JP2012178803A - イヤホン - Google Patents

Abstract

【課題】挿入型でも音響特性を繊細に変化させて任意の音質に設定できコストアップを抑制できるイヤホンを提供する。
【解決手段】スピーカ(SP)と、筒状に突出した音筒部(1a)を有し内部にスピーカ(SP)を収納したハウジング(HS)と、音筒部(1a)の外周面に形成された雄ねじ部(1c)と、雄ねじ部(1c)に螺合する雌ねじ部(5c)を有して音筒部(1a)に対する軸(CL1)方向の位置が可変とされ音筒部(1a)に被さるように取り付けられた外筒部(5)と、外筒部(5)における音筒部(5)の開口部(1b1)と対向する位置に設けられたフィルタ(7)と、雄ねじ部(1c)に外筒部(5)よりもハウジング(HS)側で螺合して音筒部(1a)に対する軸(CL1)方向位置が可変とされ外筒部(5)を締めつけることで外筒部(5)の移動を規制するロックリング(4)と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、イヤホンに係り、特に、本体部から突出した音筒部を、その音筒部に装着したイヤーピースと共に外耳道内に挿入して使用する挿入型のイヤホンに関する。

スピーカユニットを収納した本体部と、本体部から突出しイヤーピースを着脱可能とされた音筒部と、を有し、イヤーピースを装着した音筒部を外耳道内に挿入して使用するよう構成された挿入型のイヤホンが知られている。
挿入型のイヤホンにおいては、スピーカから発せられた音を、本体部及び音筒部の内部に形成された音道を介してイヤーピース先端に開口した放音孔から外耳道内に放出する構成となっている。

しかしながら、挿入型のイヤホンは、外耳道内の耳垢などが放音孔から音筒部内に入り込んで音道の一部を塞いでしまう可能性が排除できず、この場合、当初の良好な再生音が使用者に提供されない虞がある。
耳垢などによる音道の閉塞を防止するために、音道に耳垢が通過できないフィルタを備えると共にそのフィルタを取り外し可能とした挿入型のイヤホンが提案されている（例えば、特許文献１）。
このイヤホンは、フィルタを取り外し可能にしたことで、フィルタに耳垢等が付着したりフィルタが汚れたりした場合も容易に掃除あるいは交換ができるようになっている。

一方、挿入型のイヤホンは、スピーカユニットから外部に放音する開口部までの音道の形状（長さや断面積）によって音響特性が異なる。
そこで、音道を形成する音筒を、外筒部と外筒部に内挿される内筒部との二つの部材で構成し、内筒部を予め複数種類用意しておき、所望の音響特性が得られる内筒部を選択して外筒部に装着できるよう構成された挿入型のイヤホンが特許文献２に記載されている。

特開２００８−２７７９０９号公報 特開２００３−１４３６８４号公報

特許文献１には、挿入型のイヤホンにおいて、フィルタの交換機能に加え、予め音響特性の異なる複数種類のフィルタを用意しておき、交換の際に所望の音響特性を有するフィルタを選択して装着することで、所望の再生音を得ることができることも開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載されたイヤホンでは、フィルタの種類毎に音響特性を変えられるものの、音響特性をより繊細に変化させて再生音の変化を確認したり、イヤホンの音質を任意に設定することはできない。
また、特許文献２に記載されたイヤホンでも、内筒部を予め複数用意する必要があるので、その分、金型費用や部品管理に係るコストが嵩むという問題があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、挿入型であっても、音響特性を繊細に変化させて任意の音質に設定でき、コストアップを抑制できるイヤホンを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は手段として次の構成を有する。
（１） スピーカユニット(SP)と、
筒状に突出した音筒部(1a)を有し、内部に前記スピーカユニット(SP)を収納したハウジング(HS)と、
前記音筒部(1a)の外周面に形成された雄ねじ部(1c)と、
前記雄ねじ部(1c)に螺合する雌ねじ部(5c)を有して前記音筒部(1a)に対する軸(CL1)方向の位置が可変とされ前記音筒部(1a)に被さるように取り付けられた外筒部(5)と、
前記外筒部(5)における、前記音筒部(5)の先端開口部(1b1)と対向する位置に設けられたフィルタ(7)と、
前記雄ねじ部(1c)に前記外筒部(5)よりも前記ハウジング(HS)側で螺合して前記音筒部(1a)に対する軸(CL1)方向位置が可変とされ、前記外筒部(5)を締めつけることで前記外筒部(5)の移動を規制するロックリング(4)と、
を備えたイヤホン(50)である。
（２） 前記外筒部(5)の前記軸(CL1)方向の位置が変わることにより、前記スピーカユニット(SP)と前記ハウジング(HS)と前記外筒部(5)と前記フィルタ(7)とで囲まれた空間(Va)の容積が変わるよう構成されたことを特徴とする１）に記載のイヤホン(50)である。
（３） 前記ロックリング(4)と前記外筒部(5)とが密着した状態で係合する係合凹部(６ｂ)を有して前記音筒部(1a)に取り付けられたイヤーピース(6)を備えたことを特徴とする１）又は２）記載のイヤホン(50)である。

本発明によれば、挿入型であっても、音響特性を繊細に変化させて任意の音質に設定でき、コストアップを抑制できる、という効果を奏する。

本発明のイヤホンの実施例を示す断面図である。 本発明のイヤホンの実施例の要部を説明する分解図である。 本発明のイヤホンの実施例における可動領域の一方端を説明する断面図である。 本発明のイヤホンの実施例における可動領域の他方端を説明する断面図である。

本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図４を用いて説明する。
図１は、本発明のイヤホンの実施例であるイヤホン５０を示す断面図である。
イヤホン５０は、使用状態で図１の上方側が頭部側、下方側が頭部から遠い側となるように耳に装着される。以下の説明では、便宜的に、頭部側を内方、遠い側を外方と称して説明する。

イヤホン５０は、スピーカユニットＳＰと、スピーカユニットＳＰを収納したハウジングＨＳと、ハウジングＨＳに形成された音筒部１ａに取り付けられたロックリング４及び外筒部５と、外筒部５に取り付けられたフィルタ７と、を有して構成されている。
また、イヤホン５０は、ロックリング４及び外筒部５にイヤーピース６が嵌め込まれるようになっている。
以下、各部材について詳述する。

イヤホン５０は、挿入型（一般にカナル型とも称される）のイヤホンであり、ハウジングＨＳは、内外方向に組み合わされた内ケース１と外ケース２とで構成されている。
内ケース１及び外ケース２は、例えば合成樹脂材などにより形成されている。
ハウジングＨＳの内部にはスピーカユニットＳＰが収められている。
イヤホン５０は、一端側がスピーカユニットＳＰに接続され、他端側がハウジングＨＳの外部に延出したケーブル３を有している。
スピーカユニットＳＰは、ケーブル３の他端側に接続された音楽再生装置からの音声信号を音声に変換して放音面ＳＰ１から図１の上方に向け放出する。
尚、ケーブル３は、図１のみに記載し図３及び図４では省略している。

内ケース１は、外ケース２と離れる方向に筒状に突出する音筒部１ａを有する。
各図において、音筒部１ａの中心軸線を中心軸ＣＬ１として記載している。
音筒部１ａは、貫通孔１ｂを有して形成されている。

貫通孔１ｂにおける外ケース２側の端部は、内ケース１の音筒部１ａ以外の内面とスピーカユニットＳＰの放音面ＳＰ１とで囲まれて形成された空間である前キャビティＶｍに接続されている。
従って、貫通孔１ｂ内の孔内空間Ｖｋと前キャビティＶｍとは一体的な空間Ｖｔを形成している。この空間Ｖｔは、イヤホン５０における音道の一部となる空間である。
貫通孔１ｂにおける外ケース２とは反対側の端部は、内ケース１の外部に開放する開口部１ｂ１とされている。

音筒部１ａの外周面には、雄ねじ１ｃが形成されている。
雄ねじ１ｃには、ロックリング４と外筒部５とが螺合して（ねじ込まれて）いる。

次に、図１及び図２を用い、これら音筒部１ａ，ロックリング４，及び外筒部５について詳述する。
図２は、内ケース１の一部（音筒部１ａを含む）と、ロックリング４と、外筒部５を示した組み立て図である。

ロックリング４はリング状を呈し、例えば樹脂材料で形成されている。また、内周面に雄ねじ１ｃと螺合する雌ねじ４ａが形成されている。
イヤホン５０において、ロックリング４は、雌ねじ４ａと雄ねじ１ｃとを螺合させることで、音筒部１ａに取り付けられている。
従って、ロックリング４は、中心軸ＣＬ１の回りに回転させることで、音筒部１ａに対し中心軸ＣＬ１方向に移動可能となっている。
ここで図２に示すように、ロックリング４の中心軸ＣＬ１方向の厚さをＴ４とする。

外筒部５は、両端が開放された筒状の部材であり、例えば樹脂材料で形成されている。
図１に示すように、外筒部５の内周面において使用状態で内方側となる端部側には、中心軸ＣＬ１に向け縮径となるよう周状に突出した内リブ部５ａが形成されている。
内リブ部５ａにおける内方側の面は、端面５ｔから円形に凹んだ凹部５ｂの底面５ｂ１となっており、この凹部５ｂに円板状のフィルタ７が収められている。
詳しくは、フィルタ７は凹部５ｂの底面５ｂ１に図示しない両面テープで貼着されている。

フィルタ７は、不織布、スポンジ、網などの材料で扁平の円板状に形成されている。
フィルタ７は、通過する音声の音響特性を調節する音響調整フィルタとして機能する。また、イヤホン５０の音筒部１ａを外耳道内に装着した際に、外耳道から音筒部１ａの内部に耳垢等が進入するのを防止する防垢フィルタとして機能する。
より詳しくは、フィルタ７は、スピーカユニットＳＰ１からの放音の音響特性が所望の特性となり、かつ、外部からの耳垢やゴミ等が通過できないようなメッシュ（目の粗さ）とされている。

外筒部５の内周面は、使用状態で外方側となる開口端部から内リブ部５ａに向けた所定の距離Ｄ１の範囲に、音筒部１ａの雄ねじ１ｃと螺合する雌ねじ５ｃが形成されている。
イヤホン５０において、外筒部５は、雌ねじ５ｃと雄ねじ１ｃとを螺合させることで、音筒部１ａに取り付けられている。
従って、外筒部５は、中心軸ＣＬ１の回りに回転させることで音筒部１ａに対し中心軸ＣＬ１方向に移動可能となっている。
図２に示すように、外筒部５の中心軸ＣＬ１方向の厚さをＴ５とする。

ここで、ロックリング４と外筒部５とは、音筒部１ａに対し、ロックリング４が外方側となる順に取り付けられている。
従って、外筒部５を音筒部１ａにおける所望の位置に移動させた後、ロックリング４を音筒部１ａから外す方向（図１の上方）に回して移動させて外筒部５に対し締め付けることで、外筒部５とロックリング４との間の突っ張り力により両者の緩みが防止される。つまりロックリング４はいわゆるロックナットとして機能する。
この構造により、外筒部５を音筒部１ａに対して移動可能範囲の中の任意の位置に保持させることができる。

図１に示されるように、イヤーピース６は、略円筒状の基部６ｋと基部６ｋにおける一方の端部（使用状態で内方の端部）から外側に傘状に張り出した傘状部６ａとを有し、柔軟な材料（例えばシリコーンゴム）により形成されている。
また、イヤーピース６の一方の端部側には、フィルタ７の外径よりも小さい径で開口する開口部６ｃが形成されている。
また、基部６ｋの内周面には、中心軸ＣＬ１に沿う距離Ｄ２の範囲において拡径する方向に抉れた凹部である係合部６ｂが形成されている。
距離Ｄ２は、ロックリング４と外筒部５とが当接した状態で両者の厚さを合わせた中心軸ＣＬ１方向の長さＤ３（＝Ｔ４＋Ｔ５）と同じに、又はわずかに小さく設定されている。

イヤーピース６は、柔軟性を有しているので、外筒部５とロックリング４とが当接した状態であれば両者を係合部６ｂにガタ無く、又は僅かな強嵌合で収めるよう係合させることができる。
ここで、外筒部５が固定されていない状態、すなわち、ロックリング４が外筒部５と離隔した状態では、外筒部５とロックリング４との厚さの合計が距離Ｄ２を越えるのでイヤーピース６の係合部６ｂに両者を係合させられずイヤホン５０に対してイヤーピース６が装着できない状態となっている。
従って、イヤホン５０としてイヤーピース６が装着されて使用可能な状態は、音筒部１ａに対して外筒部５の位置が固定された状態に限る。

外筒部５が音筒部１ａに装着された状態で、スピーカユニットＳＰの放音面ＳＰ１とフィルタ７との間の空間は、貫通孔１ｂ内の孔内空間Ｖｋと前キャビティＶｍとが合体した一体的な空間Ｖｔに加え、フィルタ７におけるスピーカユニットＳＰに対向する面７ａと、音筒部１ａの先端面１ａｔと、外筒部５の内周面５ｄにおける雌ねじ５ｃが雄ねじ１ｃに螺合していない範囲の面と、で囲まれた外筒部空間Ｖｔ２を合わせた空間Ｖａとなる。すなわち、Ｖａ＝Ｖｔ＋Ｖｔ２ であり、この空間Ｖａがイヤホン５０における音道となる。
そして、実施例のイヤホン５０は、外筒部５の音筒部１ａに対する中心軸ＣＬ１方向の位置を移動させることができるので、外筒部５の位置に応じて空間Ｖｔ２の容積が変化する。すなわち、音道である空間Ｖａの容積が変化し、イヤホン５０の音響特性が変化する。

次に、空間Ｖａの容積変化について詳述する。
図３は、外筒部５を最も内方に移動させて空間Ｖａの容積を最大にした状態を示す断面図である。
図４は、外筒部５を最も外方に移動させて空間Ｖａの容積を最小にした状態を示す断面図である。

図３において、外筒部５を最も内方に移動させた位置は、雄ねじ１ｃと雌ねじ５ｃとの螺合が所定のねじ山の数だけ螺合している位置とする。所定のねじ山数は、ガタの程度が著しくならないことなどから、例えば３山とする。ガタの程度が著しくなければ３山に限らない。
図３では、前キャビティＶｍの中心軸ＣＬ１方向の幅（距離）をＤ４、孔内空間Ｖｋの中心軸ＣＬ１方向の幅（距離）をＤ５、外筒部空間Ｖｔ２の中心軸ＣＬ１方向の幅（距離）の最大値をＤ６ｍａｘとして表示している。

一方、図４において、外筒部５を最も外方に移動させた位置は、ロックリング４の雌ねじ４ａが雄ねじ１ｃの最も奧まで螺合した位置として設定される
図４において、前キャビティＶｍの中心軸ＣＬ１方向の幅（距離）Ｄ４及び孔内空間Ｖｋの中心軸ＣＬ１方向の幅（距離）Ｄ５は図３の場合と同じであるが、外筒部空間Ｖｔ２の中心軸ＣＬ１方向の幅（距離）は最小値Ｄ６ｍｉｎとして表示している。

図１，図３，及び図４から明らかなように、外筒部５の位置により、音道である空間Ｖａを、中心軸ＣＬ１方向の距離においてＤ６ｍａｘ−Ｄ６ｍｉｎの範囲で拡縮することができる。
イヤホン５０は、この空間Ｖａの拡縮に応じて再生音の音響特性が変化する。
従って、外筒部５を、再生音が所望の音響特性となる可動範囲内の任意の位置に移動させた後にロックリング４でロックすることによって、設定した所望の音響特性が維持され、所望の再生音をユーザが享受することができる。
また、イヤホン５０は、挿入型のイヤホンであっても、外筒部５やフィルタ７を複数用意することなく所望の音響特性を得ることができるので、コストアップが抑制される。
また、イヤホン５０は、音筒部１ａからフィルタ７が取り付けられた外筒部５が分離可能に構成されているので、フィルタ７に付着した耳垢や塵埃の除去及びフィルタ７の掃除が容易に行える。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順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例としてもよいのは言うまでもない。

図１では、中心軸１がハウジングＨＳの中心軸と一致するように記載してあるが、ハウジングＨＳの中心軸は中心軸１と一致してなくてもよい。
図２において、ロックリング４の外形形状は円形で記載してあるが、ユーザが回し易いように、六角形状、Ｄカット形状などとしてもよい。
外筒部５の移動距離範囲を大きくするために、音筒部１ａにおける雌ねじ１ｃが形成されている距離Ｄ１（図１参照）はできるだけ長い方がよい。

１ 内ケース
１ａ 音筒部
１ａｔ 先端面
１ｂ 貫通孔
１ｂ１ 開口部
１ｃ 雄ねじ
２ 外ケース
３ 内ケース
４ ロックリング
４ａ 雌ねじ
５ 外筒部
５ａ 内リブ部
５ｂ 凹部
５ｂ１ 底面
５ｃ 雌ねじ
５ｔ 端面
６ イヤーピース
６ｋ 基部
６ａ
７ フィルタ
５０ イヤホン
ＨＳ ハウジング
Ｖｋ 孔内空間
Ｖｍ 前キャビティ
Ｖｔ 空間（音道）
Ｖｔ２ 外筒部空間
ＣＬ１ 中心軸（音筒部１ａの中心軸線）

Claims (3)

1. スピーカユニットと、
   筒状に突出した音筒部を有し、内部に前記スピーカユニットを収納したハウジングと、
   前記音筒部の外周面に形成された雄ねじ部と、
   前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有して前記音筒部に対する軸方向の位置が可変とされ前記音筒部に被さるように取り付けられた外筒部と、
   前記外筒部における、前記音筒部の先端開口部と対向する位置に設けられたフィルタと、
   前記雄ねじ部に前記外筒部よりも前記ハウジング側で螺合して前記音筒部に対する軸方向位置が可変とされ、前記外筒部を締めつけることで前記外筒部の移動を規制するロックリングと、
   を備えたイヤホン。
2. 前記外筒部の前記軸方向の位置が変わることにより、前記スピーカユニットと前記ハウジングと前記外筒部と前記フィルタとで囲まれた空間の容積が変わるよう構成されたことを特徴とする請求項１記載のイヤホン。
3. 前記ロックリングと前記外筒部とが密着した状態で係合する係合凹部を有して前記音筒部に取り付けられたイヤーピースを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のイヤホン。

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