JP2612920B2 - 耳当て具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は聴診器やオーデイオヘツドフオン、音響スピ
ーカ類など音響伝達装置の端末に取付けるための耳当て
具に係る。

〔従来技術と問題点〕

耳当て具を使用する数多くの装置の中で聴診器とオー
デイオヘツドフオンがもつとも一般的である。この両方
の装置の場合、着用者による周囲からの干渉のない所望
音響のみの聴力を最大ならしめる遮音シールを形成すべ
く着用者の耳の中に耳当て具を押し込むためのばね装填
装置が通常使用されている。この一般の設計様式は使用
者に対し２つの関連問題を派生する。第１には、外耳道
は圧力に対し非常に敏感であり、第２の耳道のサイズ及
び形状は人によりさまざまである。従って、堅い在来の
耳当て具の場合、使用者の耳道の凸凹の表面に高圧をか
けるので容易ならざる不快を引起こすことがある。更
に、このような堅い耳当て具は耳に対し貧弱な音響シー
ルを形成し、耳道に周囲の音が浸透し装置を介する音を
ぼやかすことがある。

これら安楽及び音響の排除の諸問題は耳当て具及び耳
栓に関して多くの方法によりとり上げられている。プラ
スチツクの袋内に入れた空気（米国特許第3,895,627
号、第3,768,470号及び第4,089,332号）やきのこ状の柔
らかなゴムヘツド（米国特許第3,618,600号）、打ち延
ばしできるプラスチツク（米国特許第4,552,137号）な
らびにプラスチツクシエル体に入れた閉じセル状の泡
（米国特許第4,434,794号）などの如き柔らかな打ち延
ばしの利く材料が特許文献に記載されている。

同様に、耳道の内部でなく耳道におおい嵌まるよう構
成したじようご形に張り開いた角形の耳当て具（米国特
許第3,303,902号）や耳道内に差し込まれるスカート型
フランジ部を設けた各種形状（米国特許第4,564,009
号、第3,896,801号及び英国特許第2,173,110A号）なら
びに柔らかいきのこ状の耳当て具（米国特許第4,055,23
3号及び第3,539,031号）などの如き設計変化様式が市場
に出ている。このような発明のすべては良好な音響シー
ルの形成という点で圧力に依存している。

米国特許第4,552,137号に示されたもう１つの設計に
は、緊密な嵌合が圧力で得られるのではなく耳当て具の
面における粘着層により得られるような解決法が教示さ
れている。

〔発明の構成及び作用〕

本発明は人間の耳に音を送るようになつた耳当て具を
提供するものであり、この耳当て具には、 （イ） 音響伝送装置に結合するようになつた第１部分
と、 （ロ） 該第１部分に接続されかつこれに開口連通し、
1.中空状内室を形成する凸状内面を備えた球状第２部分
を形成する壁と、2.耳道と開口連通するようになつた基
端部ポートを有する第２部分とが設けられ、 該第２部分は耳に接触できる表面を形成し、 壁は、1.耳当て具が耳内部の定位置におかれた時耳と
音響伝送装置との間における開口連通の損失を許容する
硬度を超える下限と2.約90シヨアＡの上限との間の範囲
の硬度を有し、 第２部分は約0.2284kg（８オンス）と0.3398kg（12オ
ンス）との間の範囲の軸方向の力を受け弛緩状態から圧
縮状態に変形可能であり、圧縮状態では耳接触面が弛緩
状態におけるよりもかなり大きい面積のものであり、 第２部分は圧縮状態において耳の外耳道に合致するよ
うになつている。

更に、本発明の耳当て具は若干様式の１つに特徴を有
している。１つの特徴として、第２部分の最大外径は少
なくとも約10.15mm（0.40インチ）で、耳当て具は0.339
8kg（12オンス）の軸方向の力を受け少なくとも約10％
の圧縮直径増を示す、 もう１つの特徴によれば、（ｉ）中空内室の長さ対
（ii）第２部分の最大外径部で測つた内径の比率が約1.
2未満であり、耳当て具は0.2284kg（８オンス）の軸方
向力を受け少なくとも約1.27mm 10.05インチ）の圧縮
距離係数を具えている。

更にもう１つの特徴によれば、第２部分は少なくとも
約10.15mm（0.40インチ）の最大外径を有しており、
（ｉ）第２部分の最大外径点で測つた内径対（ii）第２
部分の最大外径の比率が約0.6と約0.9の間にあり、
（ｉ）中空状内室の長さ対（ii）第２部分の最大外径点
で測つた内径の比率が約1.5未満である。

最後の特徴によれば、本発明の耳当て具は壁が第２部
分の最大外径の領域で最小の厚みを有し、基端ポートに
より近い領域ではもつと大きな厚みを有し、耳当て具が
約0.2284kg（８オンス）と0.3398kg（12オンス）の間の
範囲の軸方向の力を受けた時耳当て具が第２部分の最大
外径領域でふくらみ張出す。

本発明の耳当て具には２つの機能部分即ち、音響伝送
装置に結合できるようになつた第１部分と、音響を第２
部分の壁で形成された室を介して耳道に直接伝送する第
２部分が設けられる。耳当て具の第２部分の壁は発泡エ
ラストマー材ではなく固型又は無孔性材より作るのが望
ましい。壁は、ばね装填の聴診器及びオーデイオヘツド
フオンにより通常作用する圧力を受けて第２部分が圧縮
するように十分たわむことができる。従つて、外耳道と
の咬合接触のため形成される第２部分の表面積がかなり
増加する。このようにいて、耳道特に外耳道として知ら
れた解剖的構造部分の外面に対する耳当て具のぴつたり
した快的な音響伝達嵌合が得られる。

具体的実施例の場合、耳当て具の第２部分の壁は聴診
器及びオーデイオヘツドフオンの出す普通の適宜圧力を
受け第２部分が1.27mm（0.05インチ）又はそれ以上程度
の量圧縮できる範囲内の硬度要因を有するエラストマー
材より作られる。この第２部分の壁は耳当て具の接触す
る皮膚の部分に見合つた円滑面を呈しその皮膚部分に化
学的ならびに物理的な損傷を与えないよう保護すべきで
ある。特に好適とされる実施例においては、第２部分を
形成する壁は、好適には内部域でもつとも薄くこの領域
から外方第２部分の端部へかけて次第に分厚く形成せる
壁を設けることにより第２部分の端末端の内部の領域内
でふくらみ張出す耳当て具を得るよう構成される。

〔実施例〕

第１図において、ばね装填聴診器１にはそれぞれ耳当
て具５に延び終わる複式の音響伝達管３が設けられてい
る。

本発明の耳当て具５が第２図で解放状態又は非圧縮状
態で平面図示されている。耳当て具５は２つの主要部
分、即ち管３（第１図）が取付けられる第１部分７と、
耳に接触する聴診器１の端末として働く第２部分を有し
ている。第１部分７は、管３を摩擦嵌合関係で受けるよ
うになつた軸方向に延びる中央チヤネル13を形成する第
１部分の壁より形成されるほぼ円筒形の対称形状を具え
るのが望ましい。チヤネル13の開口15の内部にへだたり
をおいた肩部17が設けられ、この肩部は管３端部が接す
るストツプの働きをする。

チヤネル13は第２部分壁21で形成された第２部分９の
中空状内室19に通じている。第２部分壁21はその全部に
わたり比較的薄く、（ｉ）第２部分の最大外径部の点で
測つた第２部分の内径対（ii）第２部分の最大外径の比
率が約0.6及び0.9、好適には約0.8と0.9との間にある。
第２部分壁21は第１部分壁11との接合部から外方に一定
距離延び次いで軸線に対し円滑にして連続彎曲の対称状
に内側に向け延び、中空内室19に対し凹面状で中空内室
19を画成する内面を具えたほぼ球茎状の第２部分を形成
する。室19には短かい円筒形ストツプ25により形成した
入口ポート23が設けられ、ストツプ25は所定距離室19内
に突出し第２部分壁21の全面的な内方への圧縮を防止す
るストツプ装置を形成する。然し、円筒形ストツプ25は
第２部分壁の軸方向圧縮が全面的に防止される程深くは
室19内に突出してはいない。第２部分壁21は直接耳道と
連通できるよう円形断面の出口ポート27を形成して延び
終わつている。ポート27は若し円筒形ストツプ25と一体
形成された構成の場合には耳当て具の所望の圧縮が阻止
されるので、ストツプ25とは一体に形成されてはいな
い。このポート27は約5mm（0.2インチ）の直径を有す。

第２図に示す耳当て具の好適実施例に見られる如く、
第２部分壁21の厚みはほぼ第２部分９の最大外径領域29
の出口ポート27の最小内部からこの出口ポートを形成す
る領域31にもつとも近い最大へと変わつている。壁21の
厚みは最小から最大へと次第次第に増加する。この構造
により、第２部分９はばね装填聴診器の作用する力を受
け最小厚みの領域29においてたわみ、第３図に示すよう
に外方にふくらみ張出すことができる。

第３図において、耳当て具５は聴診器１の管３を介し
て働く圧力により人間の耳の外耳道33に押付けられた圧
縮状態に示されている。耳当て具は耳道内に深くは刺し
込まれない。むしろ、第２部分壁21は領域29で曲がり壁
をふくらまし張出させ外耳道に対し比較的広い接触面域
を提供する。聴診器により作用する力を大面積にわたつ
て分布させることにより本発明の耳当て具により示され
る高められた安楽性が得られる。その上、第２部分壁21
の柔らかく弾性的な特性により、壁21は外耳道の凸凹面
に厳密に合致する。その結果周囲の騒音の排除がほぼ得
られ、此は安楽性と共に聴診器耳当て具のための重要な
要件である。

耳当て具の圧縮特性を実現するため、第２部分壁は好
適には無孔性の柔らかい弾性又はエラストマー性の材料
より構成すべきである。適当な材料には、和硫天然ゴム
やビニールエラストマー、エラストマー、ポリウレタ
ン、シリコンゴム、ニトリルゴム及びシエル化学会社
（Shell Chemical Company）によりクラトン・ジー（Kr
aton G）なる商標名で販売されているような熱可塑性ゴ
ムがある。第３部分壁21は又、その露出する耳の面域に
折合いの良い接触面を形成せねばならぬ。この意味での
適合性には耳内に含まれる酸性油に対する抵抗性ならび
に低細胞毒素の両方があげられる。

圧縮性及び適合性の特性を要するのはただ第２部分壁
なるも、実際問題としては耳当て具全体が上述の如きタ
イプの単一材料で製作されることが好ましい。耳当て具
は圧縮型成形やトランスフア型成形、液鋳造及び射出成
形特に液射出成形などさまざまな在来の方法により製作
できる。液射出成形は大量生産に対する低単価コストの
ため好適とされる方法である。

本発明の耳当て具の圧縮性は次の方法で定量化され
る。耳当て具をインストロン（Instron）可逆負荷セルN
o.2511−201を用いたインストロン力テスト機（モデル1
122）の移動ニユーマチツク顎にある耳管上に保持す
る。顎運動の速度（クロスヘツド速度）は毎分50mmであ
る。テストは25℃で行われた。

次に、機械をセツトし耳当て具を耳当ての軸線及び耳
当て具の運動方向に直角な剛性面に対し所定の力｛0.22
4kg（８オンス、2.2ニユートン）又は0.336kg（12オン
ス、3.3ニユートン）のいずれか適切な力｝になるまで
圧接させる。テスト機械は各耳当て具に対する軸方向偏
位を読み取る。外径の変化は耳当て具を耳管上におき、
耳当て具の軸線に直角な平らな剛性面を耳当て具の軸線
に平行な静的な力｛0.224kg（８オンス）又は0.336kg
（12オンス）のいずれか適切な力｝で耳当て具に圧接さ
せることにより決められる。圧縮以前及び圧縮中の外径
は光学式コンパレータにより測られる。

本発明の２個の耳当て具に対する圧縮テストデータが
表１に示されている。耳当て具Ｉ及びIIは第２図に示す
形態のものであつた。耳当て具Ｉの第２部分壁21の領域
29における厚みは0.38mm（0.015インチ）で領域31にお
いて0.94mm（0.037インチ）に次第に増加する、耳当て
具Ｉはレン（Ren）プラスチツク社の製品番号TDT−178
−34（純粋）として市販されているREN:C:O−THANEポリ
ウレタンで全体的に構成されている。耳当て具IIは全体
的にRP6401の製品番号をもつ同じ製造家から市販されて
いる同じポリウレタンで構成されている。耳当て具Ｉは
40Aのシヨア硬度値を有し、耳当て具IIは70Aのシヨア硬
度を有していた。シヨア硬度値は米国材料試験協会（AS
TM）のD2240−86により決められ数値は３秒後に読み取
られた。

好適には、本発明の耳当て具は0.224kg｛８オンス
（2.2ニユートン）｝の圧縮力の下で少なくとも約1.3mm
（0.05インチ）の圧縮距離係数を具えている。又、耳当
て具は0.336kg｛12オンス（3.3ニユートン）｝の圧縮力
の下で少なくとも約７％より好適には約10％の圧縮直径
増加を示すことが好ましい。0.224kg（８オンス）の圧
縮力の下で耳当て具は少なくとも約0.508mm（0.02イン
チ）、より好適には約0.762mm（0.03インチ）の圧縮直
径増加を示すことが好ましい。壁厚みと壁硬度ならびに
壁の幾何学的形状の賢明なる整合性により本発明耳当て
具に対する所望の圧縮係数を具えた第２部分が得られ
る。

聴診器その他の装置により働く力即ち入力は、耳当て
具の軸線と平行な分力とこれに直角な分力との２つの分
力に分解できる反作用力により釣合いが保たれる。これ
ら分力の大きさは耳当て具の第２部分の耳に対する圧縮
状態配置いかんに依存する。本発明の耳当て具は、反作
用力により耳当て具がつぶれたり対称軸線から外れて折
り込まれないよう即ち耳当て具が使用条件下で安定して
いるように構成される。此は耳当て具の適切な形状と適
当な硬度の構造材の選定により達成される。

耳当て具の形状について述べると、第１部分７又は第
１及び第２の両部分の間の干渉域が領域29における第２
部分の外径より非常に少ない外径を有するように耳当て
具が過激に狭くならないように構成することが肝要であ
る。そのような外径のくびれにより聴診器又は類似の音
響伝送装置の力を受けた耳当て具が耳内におかれた時そ
の対称軸線を外れて折り込められ耳と音響伝送装置間に
おける開口連通の損失が伴う。他方、若し第２部分壁が
領域29と第１部分との間で多少せばまることができない
場合には第２部分壁は領域29において適切にふくらみ張
出しせず使用者に対する安楽性が失われる。

耳当て具の適切なふくらみ張出しならびに安定は内部
寸法及び外径寸法即ち中空室19の形状及び耳当て具の外
形幾何学的形状により左右される。本目的のために、中
空室19の寸法は（１）領域29で測つた最大内径と、
（２）基端部ポート27の外側から最大外形域を通り中空
室の断面積がもはや減少しない点にいたる距離として測
られる内部長さとである。若し中空室が最大内径に対し
余りにも長い場合には耳当て具の安定が失われる。最適
な作動のためには、内部長さ対最大内径の比率は1.5未
満好適には1.2未満もつとも好適には1.0未満が好まし
い。

硬度に関しては、耳当て具がヘツドフオンの荷重を受
けて適切に圧縮し拡がるよう材料が硬ければ硬い程壁は
薄くなければならぬ。シヨア硬度の下限は、第１部分と
耳道との間の開口連通が閉塞するように反作用力により
第２部分がつぶれないようこれを阻止する程度に選ばれ
る。耳の幾何学的形状は人により異なるも、実際には約
10Aシヨア硬度の下限が適当である。現在の所、好適実
施例は40Aから50Aのシヨア硬度に基づいている。

壁厚みは領域29では約0.5mm（0.02インチ）から約1.0
mm（0.04インチ）で領域31では約1.0mm（0.04インチ）
から約2.0mm（0.08インチ）、もつとも好適には領域29
で約0.8mm（0.03インチ）、領域31では約1.5mm（0.06イ
ンチ）である。さまざまな厚みの壁が好ましいが、均一
厚みの壁特に約1.3mm（0.05インチ）以上の厚い範囲の
壁厚みにおける均一厚みの壁が利用される。

耳当て具はさまざまなサイズ及び形状の耳に対する嵌
合について変化の多いものであるが、一般の耳道サイズ
のきわめて広い範囲を受入れるべく外形を変えることが
望ましい。領域29における耳当て具の外径は耳当て具の
耳道内への貫通を阻止するため少なくとも約10mm（0.40
インチ）で、約1.5mm（0.60インチ）未満で耳当て具の
中にぴつたり合うのを保証するのが好ましい。領域29に
おける好適とされる最大外径は約12.19mm（0.48イン
チ）である。

本発明の他の実施例が聴診器以外の応用に有用である
点認められる。例えば、第１部分７は小型の音響スピー
カを受けるように構成することもできる。従つて、本発
明によりヘツドフオンに適した耳当て具が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の耳当て具を具えた聴診器の平面図、 第２図は耳当て具の部品を切欠き断面図示した解放状態
にある耳当て具の平面図、 第３図は耳内で圧縮状態におかれた第２図の耳当て具の
平面図である。 １……聴診器、５……耳当て具、７……第１部分、９…
…第２部分、19……中空状内室、21……第２部分壁、27
……出口ポート、29……最大外径領域。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人間の耳に音を伝送するようになつた耳当
   て具にして、 （イ） 音響伝送装置に結合するようになつた第１部分
   と、 （ロ） 該第１部分に接続されかつこれと開口連通する
   第２部分とを有し、該第２部分は、（ｉ）中空状内室を
   形成する凸状内面を備えた球根状第２部分を形成する壁
   と、（ii）耳道と開口連通するようになつた基端部ポー
   トとより構成され、 第２部分は耳と接触するための表面を形成し、 壁は、（ｉ）耳当て具が耳内の定位置におかれた時耳と
   音響伝送装置との間の開口連通の損失を許容する硬度を
   超える下限と、（ii）約90゜シヨアＡの上限との間の範
   囲にある硬度を有し、 第２部分は約0.224kgの（８オンス）と0.338（12オン
   ス）との間の範囲の軸方向力を受け解放状態から圧縮状
   態へ変形可能であり、該圧縮状態において耳に接触する
   表面が解放状態におけるよりもかなり大きい面積のもの
   であり、 第２部分は圧縮状態において耳の外耳道に合致するよう
   になつており、 第２部分の最大外径が少なくとも約10.16mm（0.4イン
   チ）で、 耳当て具は0.336kg（12オンス）の軸方向力を受け少な
   くとも約10％の圧縮直径増加を示す、耳当て具。
2. 【請求項２】人間の耳に音を伝送するようになつた耳当
   て具にして、 （イ） 音響伝送装置に結合するようになつた第１部分
   と、 （ロ） 該第１部分に接続されかつこれと開口連通する
   第２部分とを有し、該第２部分は、（ｉ）中空状内室を
   形成する凸状内面を備えた球根状第２部分を形成する壁
   と、（ii）耳道を開口連通するようになつた基端部ポー
   トとより構成され、 第２部分は耳と接触するための表面を形成し、 壁は、耳当て具が耳内の定位置におかれた時耳と音響伝
   送装置との間における開口連通の損失を許容する硬度を
   超える下限と、約90゜シヨアＡの上限との間の範囲内の
   硬度を有し、 第２部分は約0.224kgの（８オンス）と0.338（12オン
   ス）との間の範囲の軸方向力を受け解放状態から圧縮状
   態へ変形可能であり、該圧縮状態において耳に接触する
   表面が解放状態におけるよりもかなり大きい面積のもの
   であり、 第２部分は圧縮状態において耳の外耳道に合致するよう
   になつており、 （ｉ）中空状内室の長さ対（ii）第２部分の最大外径の
   点で測つた第２部分の内径の比率が約1.2未満であり、 耳当て具は0.224kg（８オンス）の軸方向力を受け少な
   くとも約1.27mm（0.05インチ）の圧縮距離係数を示す、
   耳当て具。
3. 【請求項３】人間の耳に音を伝送するようになつた耳当
   て具にして、 （イ） 音響伝送装置に結合するようになつた第１部分
   と、 （ロ） 該第１部分に接続されかつこれと開口連通する
   第２部分とを有し、該第２部分は（ｉ）中空状内室を形
   成する凸状内面を備えた球根状第２部分とを形成する壁
   と、（ii）耳道と開口連通するようになつた基端部ポー
   トとより構成され、 第２部分は耳に接触するための表面を形成し、 壁は、耳当て具が耳内の定位置におかれた時耳と音響伝
   送装置との間における開口連通の損失を許容する硬度を
   超える下限と、約90シヨアＡの上限との間の範囲内の硬
   度を有し、 第２部分は圧縮状態において耳の外耳道に合致するよう
   になつており、 第２部分は少なくとも約10.16mm（0.4インチ）の最大外
   径を有し、 （ｉ）第２部分の最大外径点で測つた第２部分の内径対
   （ii）第２部分の最大外径の比率が約0.6と約0.9の間に
   あり、 （ｉ）中空状内室の長さ対（ii）第２部分の最大外径点
   で測つた第２部分の内径の比率が約1.5未満である、耳
   当て具。
4. 【請求項４】人間の耳に音を伝送するようになつた耳当
   て具にして、 （イ） 音響伝送装置に結合するようになつた第１部分
   と、 （ロ） 該第１部分に接続されかつこれと開口連通する
   第２部分とを有し、該第２部分は、（ｉ）中空状内室を
   形成する凸状内面を備えた球根状第２部分を形成する壁
   と、（ii）耳道と開口連通するようになつた基端部ポー
   トとより構成され、 第２部分は耳と接触するための表面を形成し、 壁は、（ｉ）耳当て具が耳内の定位置におかれた時耳と
   音響伝送装置との間の開口連通の損失を許容する硬度を
   超える下限と、約90シヨアＡの上限との間の範囲の硬度
   を有し、 第２部分は約0.224kgの（８オンス）と0.338kg（12オン
   ス）との間の範囲の軸方向力を受け解放状態から圧縮状
   態へ変形可能であり、該圧縮状態において耳に接触する
   表面が解放状態におけるよりもかなり大きい面積のもの
   であり、 第２部分に圧縮状態において耳の外耳道に合致するよう
   になつており、 壁は、第２部分の最大外径の領域において最小の厚み
   と、基端部ポートにより近い領域においてより大きい厚
   みとを有し、耳当て具が約0.224kg（８オンス）と0.338
   kg（12オンス）の間の範囲の軸方向力を受ける時第２部
   分の最大外径の領域でふくらみ張出す、耳当て具。