JP2022182745A - ヘッドホン - Google Patents

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Naoya Okada
哲宏 秋吉
Tetsuhiro Akiyoshi
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Abstract

【課題】装着者の頭のサイズによるイヤーパッドからの側圧の変動を抑制し、装着者の頭のサイズに拘わらずに快適な装着感を与える。【解決手段】ヘッドホンは、板幅に直交する長手方向が略半円弧状に曲げられて拡開自在に形成され、中央部が装着者の頭頂部近傍に配置されて一対の両端部が装着者の両側頭部に配置される板ばね状のヘッドバンドスプリングと、ヘッドバンドスプリングの板厚方向の弾性変形を規制する剛性を有し、一対の両端部のそれぞれを挿入して保持する一対の保持部材と、ヘッドバンドスプリングの板幅方向両端側を板厚方向に貫通して保持部材に螺着され、鍔部と保持部材との間に板厚よりも大きい間隙を有してヘッドバンドスプリングを軸方向に可動自在に保持する一対の段付ビスと、を備える。【選択図】図4

Description

本開示は、ヘッドホンに関する。
オーディオ信号を音として出力するスピーカドライバがそれぞれ収納された左右一対のハウジングと、左右一対のハウジングを接続するヘッドバンドと、を備えた、ヘッドホンが知られている(例えば特許文献1参照)。このヘッドホンは、左右一対のハウジングの対向面に、装着者の耳全体を覆うイヤーパッドが設けられる。この種のヘッドホン(いわゆる、オーバーイヤータイプのヘッドホン)は、ヘッドバンドが拡開されて、イヤーパッドの装着面全体が耳の周囲にフィットすることで装着者の両側頭部を挟んだ状態で装着される。
特開2013-138349号公報
しかしながら、特許文献1の構成では、装着者の頭のサイズが大きいと、装着者からの左右一対のハウジングを離間させる方向の外力により拡開したヘッドバンドの応力(弾性復元力)が大きくなり、イヤーパッドから受ける側圧が高くなって装着者の耳の周りが痛む場合があった。このため、装着者の装着感が劣化する可能性があった。
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、装着者の頭のサイズによるイヤーパッドからの側圧の変動を抑制し、装着者の頭のサイズに拘わらずに快適な装着感を与えるヘッドホンを提供することを目的とする。
本開示は、板幅に直交する長手方向が略半円弧状に曲げられて拡開自在に形成され、中央部が装着者の頭頂部近傍に配置されて一対の両端部が前記装着者の両側頭部に配置される板ばね状のヘッドバンドスプリングと、前記ヘッドバンドスプリングの板厚方向の弾性変形を規制する剛性を有し、前記一対の両端部のそれぞれを挿入して保持する一対の保持部材と、前記ヘッドバンドスプリングの板幅方向両端側を板厚方向に貫通して前記保持部材に螺着され、鍔部と前記保持部材との間に前記板厚よりも大きい間隙を有して前記ヘッドバンドスプリングを軸方向に可動自在に保持する一対の段付ビスと、を備える、ヘッドホンを提供する。
本開示によれば、装着者の頭のサイズによるイヤーパッドからの側圧の変動を抑制でき、装着者の頭のサイズに拘わらずに快適な装着感を与えることができる。
実施の形態1に係るヘッドホンの斜視図 図1に示したヘッドバンド部の斜視図 図2に示したヘッドバンド部の段付ビス近傍の要部拡大図 図3を異なる角度で見た要部拡大図 ヘッドバンド部の段付ビス位置における側断面図 図5の位置から段付ビスの鍔部に当接する位置にヘッドバンドスプリングが移動した側断面図 ヘッドバンドスプリングの移動の過程を表す動作説明図 比較例に係るヘッドバンドスプリングの可動域を示す図、 実施の形態1に係るヘッドバンドスプリングの可動域を示す図 頭のサイズと側圧の相関関係を比較例のヘッドバンドスプリングと実施の形態1のヘッドバンドスプリングとで比較した説明図
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係るヘッドホンを具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
図1は、実施の形態1に係るヘッドホン11の斜視図である。実施の形態1に係るヘッドホン11は、入力されたオーディオ信号を音として音響的に出力する一対のスピーカ(不図示)のそれぞれが収納された左右一対のハウジング13を有する。それぞれのハウジング13の対向面には、装着者(以下「使用者」とも称する)の耳全体を覆うイヤーパッド15が取り付けられている。イヤーパッド15は、その装着面全体が使用者の耳の周囲を含む側頭部にフィットする。これにより、ヘッドホン11は、イヤーパッド15が使用者の左右両方のそれぞれの側頭部を挟んだ状態で装着される。左右一対のハウジング13は、略半円弧状となったヘッドバンド部17の両端に取り付けられている。
ヘッドバンド部17の両端とそれぞれのハウジング13との間には、一対の連結部材19のそれぞれが設けられる。それぞれの連結部材19は、ヘッドバンド部17に接続されるバンド接続部21と、このバンド接続部21から延出した、ハウジング13を支持するY字形状で形成されたハウジング支持部23とを有する。連結部材19では、バンド接続部21から延出したハウジング支持部23が、それぞれのハウジング13の外側面に設けられた円柱部25を、その直径方向となる支軸(不図示)によって回転自在に支持する。つまり、左右それぞれのハウジング13は、対応するハウジング支持部23に対して支軸(上述参照)周りで揺動自在に支持されている。これにより、ヘッドホン11は、イヤーパッド15の装着面が、使用者により異なる頭のサイズに応じて自在に揺動してフィットするようになっている。なお、ここで、使用者により異なる頭のサイズを、例えば小さい順からサイズS、サイズM、サイズLと便宜的に定義する。なお、使用者の頭のサイズは、これらの3通りのサイズに限定されるものではなく、あくまで説明を分かり易くするために便宜的に例示的に設けたものである。
図2は、図1に示したヘッドバンド部17の斜視図である。ヘッドバンド部17の両端には、連結部材19のスライド部27がそれぞれ挿入される。スライド部27は、ヘッドバンド部17の両端部に固定された終端部材29からヘッドバンド部17の内側にスライド自在に挿入される舌片部31を有する。舌片部31は、使用者の操作によって終端部材29から所定の長さが引き出されると、ストッパ(不図示)により引き出しが規制される。これにより、ヘッドバンド部17は、両端部間の長さが、使用者の頭の大きさに合わせて調整可能となっている。なお、ヘッドホン11は、これらスライド部27あるいは舌片部31によるスライド調整機構が省略されてもよい。
ヘッドバンド部17には、左右のハウジング13に設けられている基板等に接続されるケーブル33が挿通されている。ケーブル33は、波形に屈曲して収容されることにより、スライド部27の移動による長さ変位に追従可能となっている。ケーブル33の両端は、スライド部27より両端が導出されて、それぞれのハウジング内に引き込まれる。
ヘッドバンド部17の両端部には、終端部材29を有する保持部材35が設けられる。ヘッドホン11では、この一対の保持部材35の間が、略半円弧状に形成される中空帯状のカバー部材37となる。一対の保持部材35は、例えば変形しにくい(言い換えると、剛性の高い)硬質のプラスチックにより形成される。一方、カバー部材37は、保持部材35よりも柔らかい素材よりなる。これにより、ヘッドホン11は、ヘッドバンド部17を構成する保持部材35、カバー部材37および保持部材35のうち、中央部のカバー部材37が使用者の操作によって拡開容易となっている。カバー部材37の半径方向内側の面には、拡開方向の変形を容易とするための複数の平行なスリット39が設けられている。これら一対の保持部材35と、カバー部材37とは、略半円弧状のヘッドバンドスプリング41を収容している。言い換えると、ヘッドバンドスプリング41は、中空帯状のカバー部材37と一対の保持部材35とにより覆われている。
図3は、図2に示したヘッドバンド部17の段付ビス近傍の要部拡大図である。ヘッドバンドスプリング41は、カバー部材37と保持部材35とに渡って収容されている。ヘッドバンドスプリング41は、例えば板ばね状に形成され、板幅に直交する長手方向が略半円弧状に曲げられて拡開自在となる。ヘッドバンドスプリング41は、中央部が使用者の頭頂部近傍に配置されて、保持部材35に収容されている両端部が、使用者の両側頭部に配置される。ヘッドバンドスプリング41には、長手方向に沿って長円形の複数の打ち抜き部43が形成される。隣接する打ち抜き部43の間は、架橋部45となる。
ヘッドバンドスプリング41は、保持部材35に配置されている架橋部45が、ヘッドバンドスプリング41の板幅方向両縁部47に配置される一対の段付ビス49により、保持部材35に保持される。
ここで、一対の保持部材35は、上述のように、ヘッドバンドスプリング41の板厚方向の弾性変形を規制する剛性を有している。保持部材35は、ヘッドバンドスプリング41の両端部のそれぞれを挿入して保持している。そのため、ヘッドバンドスプリング41は、主に、保持部材35に引き込まれていない部分で弾性変形する。
保持部材35は、ヘッドバンドスプリング41の板幅方向両縁部47を板厚方向で保持する一対の平行な押さえ板部51を有する。保持部材35には、この押さえ板部51とヘッドバンドスプリング41との間に、クリアランスC(図7参照)が設けられている。より具体的には、押さえ板部51は、ヘッドバンドスプリング41を収容している溝53(図5参照)の上側で、板幅方向の内側に張り出して形成されている。ヘッドバンドスプリング41を収容する溝53の板厚方向の距離は、例えば1.1mmで形成される。この溝53に収容されるヘッドバンドスプリング41の板厚は、例えば0.8mmで形成される。従って、ヘッドバンドスプリング41が溝53の片側に寄せられた状態では、クリアランスCは、0.3mmとなる。ヘッドホン11では、このクリアランスCが、ヘッドバンドスプリング41の遊びとなって保持部材35に保持されている。なお、一対の押さえ板部51は、カバー部材37にも設けられていてもよい。
図4は、図3を異なる角度で見た要部拡大図である。一対の段付ビス49は、ヘッドバンドスプリング41の板幅方向両端側を、板厚方向に貫通して保持部材35に螺着される。段付ビス49は、先端に雄ねじ部55(図5参照)が形成される。この雄ねじ部55の基端側には、雄ねじ部55よりも外径が大きく円柱状に形成された被可動軸部57が形成される。被可動軸部57の基端には、被可動軸部57よりも大径の鍔部59が形成される。鍔部59の基端面には、例えば十字穴61が同軸となって凹設される。段付ビス49は、雄ねじ部55が保持部材35にねじ込まれ、露出した被可動軸部57がヘッドバンドスプリング41の挿通穴63に挿通される(図5参照)。挿通穴63は、被可動軸部57の外径よりも内径が大きく、鍔部59の外径よりも内径が小さい。つまり、段付ビス49は、鍔部59と保持部材35との間に、板厚よりも大きい間隙を有してヘッドバンドスプリング41を軸方向に可動自在に保持している。
図5は、ヘッドバンド部17の段付ビス位置における側断面図である。ヘッドバンドスプリング41は、板厚方向のクリアランスCを有して保持部材35に保持されることにより、図5に示す状態では、クリアランスCを縮める方向(図5の上方向)に移動が可能となる。
更に、ヘッドホン11は、保持部材35のヘッドバンドスプリング41の導出先端部に、一対の押さえ板部51を除去した切欠部65(図3参照)を有している。保持部材35は、この切欠部65を有することにより、ヘッドバンドスプリング41の一定量以上の弾性変形を規制する押さえ板部51の規制を解除するよう働く。
図6は、図5の位置から段付ビス49の鍔部59に当接する位置にヘッドバンドスプリング41が移動した側断面図である。ヘッドホン11は、切欠部65が設けられることにより、図5に示した状態からクリアランスCが無くなる方向にヘッドバンドスプリング41が移動し、切欠部側先端部67にヘッドバンドスプリング41の上面が当接しても、切欠部65においては更に同方向(図6の上方向)への移動が可能となっている。
次に、実施の形態1に係るヘッドホン11の作用を説明する。
実施の形態1に係るヘッドホン11は、板幅に直交する長手方向が略半円弧状に曲げられて拡開自在に形成され、中央部が装着者の頭頂部近傍に配置されて一対の両端部が装着者の両側頭部に配置される板ばね状のヘッドバンドスプリング41と、ヘッドバンドスプリング41の板厚方向の弾性変形を規制する剛性を有し、一対の両端部のそれぞれを挿入して保持する一対の保持部材35と、ヘッドバンドスプリング41の板幅方向両端側を板厚方向に貫通して保持部材35に螺着され、鍔部59と保持部材35との間に板厚よりも大きい間隙を有してヘッドバンドスプリング41を軸方向に可動自在に保持する一対の段付ビス49と、を備える。
ヘッドホン11では、ヘッドバンドスプリング41が、略半円弧状に曲げられて形成されている。略半円弧状となったヘッドバンドスプリング41は、装着者の操作によって両端部が離れる方向に拡開自在となって使用される。ヘッドバンドスプリング41は、装着者の操作によって両端部が拡げられることにより、平らに近づく(曲率が小さくなる)方向に変形する。この際、ヘッドバンドスプリング41には、その両端部を接近させる方向の応力(つまり、弾性復元力)が発生する。なお、ここで、応力とは、外力(つまり、装着者の操作により生じる力)に対してヘッドバンドスプリング41の内部で生じる反対方向の内力の単位面積あたりの大きさである。
ヘッドホン11は、頭の小さい人のサイズSに比べ、頭の大きい人のサイズLで使用されると、ヘッドバンドスプリング41がより平らに近づく(つまり、曲率が小さくなる)方向に変形する。そのため、サイズSよりもサイズLでの使用の方が、両側頭部に加わる弾性復元力(側圧)が大きく作用する。
ヘッドホン11は、ヘッドバンドスプリング41の両端部が、それぞれ一対の保持部材35に挿入されて保持される。それぞれの保持部材35に挿入されたヘッドバンドスプリング41の両端部は、ヘッドバンドスプリング41の幅方向両端側を板厚方向に貫通する一対の段付ビス49により保持部材35に保持される。段付ビス49は、鍔部59と保持部材35との間に、ヘッドバンドスプリング41の板厚よりも大きい間隙を有してヘッドバンドスプリング41を保持部材35に保持する。つまり、段付ビス49に保持されたヘッドバンドスプリング41は、段付ビス49の軸方向に可動自在となって保持されている。
例えば従来のヘッドホンとしての比較例に係るヘッドホンでは、そのヘッドホンに搭載されるヘッドバンドスプリングが、この段付ビス49の位置において固定ビスによって保持部材35に締結(剛固定)されるものがあった。このため、比較例に係るヘッドホンでは、ヘッドバンドスプリングは、両端部をそれぞれの保持部材35に剛固定した長手方向に沿う2箇所の固定ビス位置の間が、弾性変形可能な領域となっていた(図8A参照)。
これに対し、実施の形態1に係るヘッドホン11では、比較例のヘッドホンにおいてヘッドバンドスプリングが固定ビスによって保持部材35に剛固定されていた位置が、段付ビス49により軸方向に可動自在に保持される。その結果、実施の形態1に係るヘッドホン11では、ヘッドバンドスプリング41の弾性変形可能な領域が、比較例に係る固定ビス位置よりも、ばね端部側に長くなる(図8B参照)。
材質、形状が従来とほぼ同一であるヘッドバンドスプリング41は、弾性変形可能な領域が増えるので、特に、サイズLで両端部を拡げて使用した場合においても、両側頭部に加わる側圧が大きく作用することを従来に比べ抑制することができる。つまり、ヘッドホン11は、頭サイズによる側圧変動が抑制可能に構成されている。従って、実施の形態1に係るヘッドホン11によれば、装着者の頭のサイズによるイヤーパッドからの側圧の変動を抑制でき、装着者の頭のサイズに拘わらずに快適な装着感を与えることができる。
また、ヘッドホン11では、ヘッドバンドスプリング41は、板厚方向のクリアランスCを有して保持部材35に保持されている。
図7は、ヘッドバンドスプリング41の移動の過程を表す動作説明図である。実施の形態1に係るヘッドホン11では、ヘッドバンドスプリング41が、板厚方向のクリアランスCを有して保持部材35に保持される。このとき、鍔部59とヘッドバンドスプリング41とは、クリアランスCよりも大きい距離dを有して離間する。ヘッドバンドスプリング41は、保持部材35の導出先端部で、段付ビス49により保持部材35に保持され、段付ビス49の軸方向に移動自在となっている。ヘッドバンドスプリング41は、段付ビス49の鍔部59に接近する方向に移動する過程で、鍔部59に接触する前に保持部材35の間に設けられているクリアランスCがなくなる(C=0)。つまり、ヘッドバンドスプリング41は、鍔部59に当たる前に、保持部材35によって移動が規制される。
このとき、鍔部59とヘッドバンドスプリング41とは、距離dよりも小さい距離d1を有してまだ離間している。
ヘッドバンドスプリング41は、保持部材35の切欠部側先端部67に移動が規制された状態で、鍔部59との間に距離d1の間隙が存在する。ヘッドバンドスプリング41は、切欠部65が設けられていることにより、切欠部側先端部67と段付ビス49との間で、鍔部59に当たる距離d1の分だけ弾性変形が更に可能となっている。これにより、ヘッドバンドスプリング41は、切欠部側先端部67に接触してクリアランスCがなくなるまでの間と、切欠部側先端部67に接触してから鍔部59に当たるまでの間との双方で変位(移動)が可能となっている。
図8Aは、比較例に係るヘッドバンドスプリング69の可動域を示す図である。図8Bは、実施の形態1に係るヘッドバンドスプリング41の可動域を示すである。
これにより、ヘッドホン11では、クリアランスCと段付ビス49とを用いることによって、従来ではヘッドバンドスプリング41を作用させることができなかった領域においても可動域が確保でき、ヘッドバンドスプリング41の弾性をより長い領域(範囲)で利用することができるようになる。
また、ヘッドホン11では、保持部材35が、ヘッドバンドスプリング41の板幅方向両縁部47を板厚方向で保持する一対の平行な押さえ板部51を有し、クリアランスCが、押さえ板部51とヘッドバンドスプリング41との間に設けられている。
実施の形態1に係るヘッドホン11では、保持部材35が、ヘッドバンドスプリング41の板幅方向両縁部47を板厚方向で保持する一対の平行な押さえ板部51を有する。ヘッドバンドスプリング41は、板幅方向両縁部47が、この一対の平行な押さえ板部51により押さえられる。ヘッドバンドスプリング41と押さえ板部51との間には、上述のクリアランスCが設けられる。ヘッドバンドスプリング41は、両端部が拡開されて、平らに近づく方向(曲率が小さくなる方向)に変形すると、押さえ板部51に接近する方向に移動し、最終的には接触して移動が規制されることになる。
また、ヘッドホン11において、保持部材35のヘッドバンドスプリング41の導出先端部には、一対の押さえ板部51を除去することにより弾性変形の規制を解除する切欠部65が形成されている。
図9は、頭のサイズと側圧の相関関係を比較例のヘッドバンドスプリング69と実施の形態1のヘッドバンドスプリング41とで比較した説明図である。図9の縦軸は側圧[N]を表し、横軸はサイズS~サイズで異なる頭耳高[mm]を表す。
実施の形態1に係るヘッドホン11では、保持部材35が、ヘッドバンドスプリング41の導出先端部で、押さえ板部51を除去した切欠部65を有する。ヘッドバンドスプリング41は、押さえ板部51が存在することにより、保持部材35の導出先端部において、鍔部59に接近する方向の移動が規制される。ヘッドバンドスプリング41は、押さえ板部51がない切欠部65においては、鍔部59に接近する方向の移動が規制されない。ヘッドバンドスプリング41は、鍔部59に接近する方向に移動すると、押さえ板部51の切欠部側先端部67に当たる。切欠部側先端部67に当たったヘッドバンドスプリング41は、この切欠部側先端部67と鍔部59との間(すなわち、切欠部65)で、鍔部59に接近する方向に撓んで(弾性変形して)移動が可能となる。
これにより、ヘッドバンドスプリング41は、切欠部65において従来では得られなかった弾性を働かせることが可能となる。つまり、ばね定数をサイズS~サイズの範囲において小さくすることができる。その結果、ヘッドホン11は、頭のサイズが大きくなっても、従来構造に比べ、側圧を上がりにくくできる。
また、ヘッドホン11では、一対の保持部材35の間のヘッドバンドスプリング41が、保持部材35よりも柔らかい素材よりなる中空帯状のカバー部材37により覆われている。
このヘッドホン11では、略半円弧状に形成されたヘッドバンドスプリング41の両端部がそれぞれ保持部材35に保持され、一対の保持部材35の間のヘッドバンドスプリング41がカバー部材37により覆われる。カバー部材37は、保持部材35よりも柔らかい素材で形成される。カバー部材37は、ヘッドバンドスプリング41の可動領域における弾性を損ねないように変形が可能となっている。ヘッドホン11は、図1に示したように、外観上では、一方の保持部材35からカバー部材37を経て他方の保持部材35に至るまでの任意の位置で断面形状が略同一となる。これにより、ヘッドホン11は、頭サイズによる側圧変動を抑制可能な弾性機構部を、統一感のある見栄えのよい意匠性を有しながら、ヘッドバンド部17に収容することができる。
以上、添付図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
本開示は、装着者の頭のサイズによるイヤーパッドからの側圧の変動を抑制し、装着者の頭のサイズに拘わらずに快適な装着感を与えるヘッドホンとして有用である。
11 ヘッドホン
35 保持部材
37 カバー部材
41 ヘッドバンドスプリング
47 板幅方向両縁部
49 段付ビス
51 押さえ板部
59 鍔部
65 切欠部
C クリアランス

Claims (5)

  1. 板幅に直交する長手方向が略半円弧状に曲げられて拡開自在に形成され、中央部が装着者の頭頂部近傍に配置されて一対の両端部が前記装着者の両側頭部に配置される板ばね状のヘッドバンドスプリングと、
    前記ヘッドバンドスプリングの板厚方向の弾性変形を規制する剛性を有し、前記一対の両端部のそれぞれを挿入して保持する一対の保持部材と、
    前記ヘッドバンドスプリングの板幅方向両端側を板厚方向に貫通して前記保持部材に螺着され、鍔部と前記保持部材との間に前記板厚よりも大きい間隙を有して前記ヘッドバンドスプリングを軸方向に可動自在に保持する一対の段付ビスと、を備える、
    ヘッドホン。
  2. 前記ヘッドバンドスプリングは、前記板厚方向のクリアランスを有して前記保持部材に保持されている、
    請求項1に記載のヘッドホン。
  3. 前記保持部材は、前記ヘッドバンドスプリングの板幅方向両縁部を板厚方向で保持する一対の平行な押さえ板部を有し、
    前記クリアランスは、前記押さえ板部と前記ヘッドバンドスプリングとの間に設けられている、
    請求項2に記載のヘッドホン。
  4. 前記保持部材の前記ヘッドバンドスプリングの導出先端部には、前記一対の押さえ板部を除去することにより前記弾性変形の規制を解除する切欠部が形成される、
    請求項3に記載のヘッドホン。
  5. 前記一対の保持部材の間の前記ヘッドバンドスプリングが、前記保持部材よりも柔らかい素材よりなる中空帯状のカバー部材により覆われている、
    請求項1~4のうちいずれか一項に記載のヘッドホン。
JP2021090459A 2021-05-28 2021-05-28 ヘッドホン Pending JP2022182745A (ja)

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