JP4063172B2 - ヘッドホン - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドホンに係り、特に頭部への安定した装着を可能とし良好な装着感が得られるヘッドホンに関する。

耳に柔らかく当接するためのイヤーパッドを装着した一対のドライバユニットを略Ｕ字状に彎曲したヘッドバンドで連結し構成のヘッドホンが知られている。
そして、この構成のヘッドホンを、安定的に、また、感触よく頭部に装着できるようにその形態は検討され、従来、様々な形態のヘッドホンが提案されてきた。

例えば、ヘッドバンドの内側（頭部側）に弾性を有する一対のヘッド支持体を設け、この支持体を頭頂部側を自由端とし、側頭部側を対向する位置で片持ち的に支持させ、頭部形状に沿わせて自由端側を当接させるように構成したヘッドホンがあり、特許文献１に記載されている。
一方、ヘッドバンドの内側（頭部側）に設けた一対のヘッドパッドを、ヘッドバンドの頂部で回動可能に一点支持するように構成したヘッドホンがあり、特許文献２に記載されている。
特開平６−５４３８９号公報 特開平１０−１４５８８５号公報

ところで、一般にヘッドホンは、不特定多数の人間の頭部に装着されるので、様々な形状の頭部への装着を安定的に行え、かつ、いずれの場合においても良好な装着感が得られるようにするために、装着される頭部形状にできるだけフィットする当接部を備え、かつ、頭部形状によらず適切な押圧力を発揮する構造が必要である。

しかしながら、従来のヘッドホンはこれらを十分に満たすものではなかった。
例えば、特許文献１に記載されている構成のヘッドホンにおいては、イヤーパッドが装着されるドライバーユニット部とヘッド支持部の固定部との距離が一定距離に固定され、これを変えることができず、頭部形状に確実にフィットさせることが難しいものである。
また、頭部への押圧力がヘッドバンドを押し広げる際の反発力のみによることから、頭部形状の違い、特に大きさに対して柔軟に対応できるものではなかった。
さらに、耳と頭頂部との距離が長い人と短い人とで極端に押圧力が異なり、この距離が短い人の場合には緩く、長い人の場合にはきつくなりその最適調整が十分に行えないものであった。
従って、頭部への装着が安定して行えず、また良好な装着感を得にくいという問題があった。

一方、特許文献２に記載されている構成のヘッドホン５００においては、ヘッドパッド１５０が移動できる（図６の矢印Ｑ方向）ので、頭部の大きさにある程度対応できるものである。
しかしながら、ヘッドバンド１１０とドライバユニット１００との連結点Ｐ１００がドライバユニット１００の中心線ＣＬ１００上にあるので、大きな頭部の場合には、図６に示すように、イヤーパッド３０が耳に対して下向きの押圧力Ｆ１０を与えてしまうものであり、さらに、ヘッドパッド１５０からの押圧力Ｆ２０も頭部を押し下げるように働くので、すべての力がヘッドホン５００を上方向（Ｄｕ方向）に外す方向の頭部からの反力を生じる。これにより、ヘッドホンが外れるような不快な装着感を被装着者に与えると共に、安定した装着ができるものではなかった。

この力の付与方向を図６（Ｂ）に模式的に示す。ヘッドパッド１５０が頭部を押圧する力点をＸ１，Ｘ２とし、イヤーパッド３０が耳を押圧する力点をＸ３，Ｘ４とすると、押圧力Ｆ１０は、四角形Ｘ１〜Ｘ４の外側へ向かう力となり、頭部を上方向に押圧する力がないことを示している。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、頭部の大きさによらず、安定して装着が可能で良好な装着感が得られるヘッド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、本願発明は手段として次の構成を有する。
即ち、請求項１に係る発明は、耳に当接させる第１のパッド（３）を有し、電気信号を音に変換する変換器（１）を収納した一対のヘッドホンユニット（１０）と、略Ｕ字状に形成された第１のヘッドバンド（１１）と、前記第１のヘッドバンド（１１）の端部と前記ヘッドホンユニット（１０）とを連結する連結部（１２，１３）とを備え、前記連結部（１２，１３）を、前記ヘッドホンユニット（１０）に、前記ヘッドバンド（１１）の反対側に偏倚した位置で連結して成ることを特徴とするヘッドホン（５０）である。
また、請求項２に係る発明は、伸縮可能な第２のヘッドバンド（１４）を前記一対の連結部（１３）の間にわたるように設け、前記第２のヘッドバンド（１４）の両端部側に、頭部に当接させる一対の第２のパッド（１５）を備えて成ることを特徴とする請求項１記載のヘッドホンである。

本発明によれば、装着する人の頭部の大きさによらず、安定して装着が可能であり、また、極めて良好な装着感を得ることができるという効果を奏する。

本発明を実施するための最良の形態を、図１〜図５を用いて説明する。
図１は、本発明のヘッドホンの実施例を示す斜視図であり、
図２は、本発明のヘッドホンの実施例を示す模式的正面図であり、
図３は、本発明のヘッドホンの実施例の要部を説明する図であり、
図４は、本発明のヘッドホンの実施例の作用を説明する模式図であり、
図５は、本発明のヘッドホンの実施例の変形例を説明する図である。

図１は、本発明の実施例のヘッドホン５０の外観斜視図である。
このヘッドフォン５０は、略半楕円体状の一対のヘッドホンユニット１０（１０Ａ，１０Ｂ）と、各ヘッドホンユニット１０と連結して一方向に延在したアーム部１２と、このアーム部１２の先端と連結したバンド連結部１３と、このバンド連結部１３に固定され、バンド連結部１３同士を連結する略Ｕ字状に彎曲したヘッドバンド１１と、このヘッドバンド１１の内側（ヘッドホンユニット１０側）に配置され、一対のサブパッド１５が装着され両端をバンド連結部１３に連結した伸縮バンド部１４とを備えている。

まず、ヘッドホンユニット１０について説明する。
ヘッドホンユニット１０は、電気信号を音に変換する変換手段であるドライバユニット１と、それを収納したケース２と、ケース２に装着された弾力性を有する略ドーナツ状のイヤーパッド３とを有している。

ケース２は周知の熱可塑性樹脂材で形成され、イヤーパッド３は耳に密着するような弾力性を備えて柔らかな触感が得られる材料（例えばポリウレタンフォーム）で形成される。

一方のヘッドホンユニット１０Ａには、ドライバユニット１に電気信号を供給するためのコード４が接続されており、他方のヘッドホンユニット１０Ｂに対しては、コード４を分岐した配線（図示せず）をアーム部１２，バンド連結部１３，ヘッドバンド１１等の内部を経由して接続し、電気信号が供給される。

アーム部１２は、略弓状であり、その一端側がケース２と回動軸Ｐ１を有するように連結されている。図２（Ａ）に示すように、この回動軸Ｐ１の位置は、一対のドライバユニット１０の中心線ＣＬ１０に対して当図の下方向に距離Ｌだけずれた位置に設定されている。
図２（Ｂ）は、ケース２とアーム部１２とを示す模式図であるが、当図に示すように、ケース２はアーム部１２に対して回動軸Ｐ１周りに角度Ｇ１の範囲で回動可能とされている。このアーム部１２は、周知の熱可塑性樹脂で形成される。

一方、このアーム部１２の他端側は、バンド連結部１３と回動軸Ｐ２を有するように連結されている。
図２（Ｃ）は、バンド連結部１３とヘッドホンユニット１０とを、図２（Ａ）における矢視ＤＬ方向から見た図である。回動軸Ｐ２は、アーム部１２の概ね長手方向に設定され、アーム部１２は、その回動軸Ｐ２周りに角度Ｇ２の範囲で回動（揺動）可能となるように構成されている。

ヘッドバンド１１は、断面が略円形の略Ｕ字状の棒材を一対、並列に配置した形態であり、それぞれの両端がバンド連結部１３と結合されている。材質としては、可撓性を有する樹脂が好適であるが、金属を使用してもよい。
このヘッドバンド１１は、ヘッドホン５０を頭部ＭＨに装着する際に、押し広げられて装着されるように、非装着時のＵ字形状が頭部ＭＨの形状より小さくなるように設定されている。
そのため、ヘッドバンド１１には、この押し広げられる変形によって反発力Ｆ１が生じ、ヘッドホン５０の装着時に両耳に対してイヤーパッド３を介してそれぞれ概ね（Ｆ１）／２の大きさの側圧（力）ｆ１ａ，ｆ１ｂが付与される。

ここで、ケース２が回動軸Ｐ１周りに回動可能な角度Ｇ１は、ヘッドホン５０がいかなる大きさの頭部ＭＨに装着されても、イヤーパッド３が耳に当接する当接面３ａが上方を向くように設定されている。具体的には、通常の人間の頭部において両耳間の幅ＤＭＨが最大となる場合でも当接面３ａが上方（頭頂部ＭＨＴ側）を向くように設定されている。
従って、上述した構成から、イヤーパッド３を介して耳に付与される側圧ｆ１ａ，ｆ１ｂは、頭部ＭＨの内部上方に向かう力として与えられる。

ヘッドバンド１１の内側（ヘッドホンユニット１０側）には、伸縮バンド１４が配置されている。
伸縮バンド１４は、スリーブ１４Ｂと一対のベースプレート１４Ａとを備えている。
一対のベースプレート１４Ａは、細長の板状であり、それぞれ一端側がバンド連結部１３に回動軸Ｐ４を有するように連結されている。

図２（Ａ）に示すように、このベースプレート１４Ａは、回動軸Ｐ４周りに角度Ｇ４の範囲で回動可能とされている。
このベースプレート１４Ｂは、熱可塑性樹脂の例えばＰＰ（ポリプロピレン）で形成される。

一方、スリーブ１４Ｂは、断面が略コ字状の、第１半体スリーブ１４Ｂ１及び第２半体スリーブ１４Ｂ２を内部に空間を設けるように組み合わせて成る偏平のスリーブ状である。
伸縮バンド１４は、このスリーブ１４Ｂの両端の開口部１４Ｄからベースプレート１４Ａの一部が摺動自在に挿入した構成とされている。
第１の半体スリーブ１４Ｂ１は可撓性を有するＰＰ（ポリプロピレン）等の熱可塑性樹脂で形成され、第２の半体スリーブ１４Ｂ２はゴムで形成され、それぞれが周知の係合構造により係合されている。
第１の半体スリーブ１４Ｂ１において、その外側面１４Ｂ１ａ（ヘッドホン５０の内側を向く面）の両端近傍には、サブパット１５を装着するサブパッド装着部１４Ｃが設けられている。
このサブパッド１５とサブパッド装着部１４Ｃとについて図３を用いて詳述する。

図３（Ａ）は、サブパッド１５とサブパッド装着部１４Ｃとの一部を示す斜視的部分断面図であり、図３（Ｂ）は、サブパッド１５をサブパッド装着部１４Ｃに装着した状態を説明する側面図であり、図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）におけるＳ−Ｓ断面図である。
以下の説明は、図２（Ａ）における左側のサブパッド装着部について説明するが、右側のサブパッド装着部も同様の対象形状である。

第１の半体スリーブ１４Ｂ１の表面１４Ｂ１ａ上には、その長手方向に沿って所定の幅ｔ２で突出したリブ１４Ｃ１が形成されている。
このリブ１４Ｃ１は、その突出方向の先端部に第１の半体スリーブ１４Ｂ１の表面１４Ｂ１ａと略平行になる底面１４Ｃ３ａを有する底部１４Ｃ３が形成されており、概ね逆Ｔ字状に形成されている。
リブ１４Ｃ１の長手方向における一方の端部には壁部１４Ｃ２が形成されている。また、他方の端部側は開放されており、底部１４Ｃ３が表面１４Ｂ１ａ側に傾斜して、底面１４Ｃ３ａと表面１４Ｂ１ａとの間の間隔を狭くする傾斜端部１４Ｃ４を有している。

一方、サブパッド１５は、ベース部１５Ａとこのベース部１５Ａに装着されて頭部に直接当接するパッド部１５Ｂを備えている。
パッド部１５Ｂは弾力性を有する材料、例えばポリウレタンフォームで形成され、また、ベース部１５Ａは熱可塑性樹脂で形成されている。

ベース部１５Ａの、パッド部１５Ｂを装着した面とは反対側の面１５ｂには、サブパッド１５の短手方向に間隙１５ａを有して対向配置された一対の略Ｌ字状の腕部１５Ａ１が設けられている。腕部１５Ａ１は、ベース部１５の面１５ｂから略直交方向に突出した一対の支持部１５Ａ１ｂと、この一対の支持部１５Ａ１ｂの先端から互いに向き合う方向に面１５ｂに沿って突出した略円筒状の係合部１５Ａ１ａとからなる。
また、間隙１５ａは、リブ１４Ｃ１の厚さｔ２より若干大きく形成される。
この係合部１５Ａ１ａの径φ１は、リブ１４Ｃ１の底面１４Ｃ３ａと第１の半体スリーブ１４Ｂ１の表面１４Ｂ１ａとの距離ｔ１よりも若干大きく設定されている。

以上の構成により、リブ１４Ｃ１を間隙１５ａに通すように係合部１５Ａ１ａを傾斜端部１４Ｃ４側から挿入し係合部１５Ａ１ａを底部１４Ｃ３ａと表面１４Ｂ１ａ間に強嵌合にて係合させることができる。
この挿入の際には、傾斜端部１４Ｃ１と、第１の半体スリーブ１４Ｂ１のこの傾斜端部１４Ｃ１が対向する部分とを変形させながら係合部１５Ａ１ａを通過させて嵌め込めばよい。これにより、容易に抜けることなく係合が維持される。

また、係合部１５Ａ１ａは、リブ１４Ｃ４と内側スリーブ１４Ｂ１との間の、長手方向の距離Ｌ２の範囲でスライドすることができる。その際、嵌合は上述したような強嵌合となっているので、指等で力を付与しない限り、サブパッド１５は任意の位置で保持されている。

一方、係合部１５Ａ１ａが移動可能な範囲Ｌ２の両端近傍位置において、係合部１５Ａ１ａが当接する第１の半体スリーブ１４Ｂ１の表面１４Ｂ１ａには、係合部１５Ａ１ａの曲率に概ね合わせた面を有する凹部１４ｄ１，１４ｄ２が形成されている。
この凹部１４ｄ１，１４ｄ２に係合部１５Ａ１ａが嵌りこむことで、クリック感が得られ、係合部１５Ａ１ａはその位置で優先的に保持される。
また、この凹部１４ｄ１，１４ｄ２は任意の位置に設けることができ、その設けた位置においてクリック感が得られると共に優先的に係合部１５Ａ１ａ、すなわちサブパッド１５を保持させることができる。
ベース部１５Ａとリブ１４Ｃ１との間に所定の隙間Ｄが得られるようにそれぞれの形状が設定されている。この隙間Ｄがあることにより、サブパッド１５は、係合部１５Ａ１ａの中心軸を回動軸Ｐ３として、図３（Ｂ）に示すような所定の角度Ｇ３の範囲で回動可能となっている。

上述した構成の伸縮バンド１１は、曲率変化が可能なように円弧状に伸縮自在であり、これを頭部ＭＨに装着すると、伸縮バンド１１は、サブパッド１５を介して図２の上方（矢印Ｄｕの方向）に移動させられ、その曲率が小さくなる方向に変形する。
そのため、この曲率を大きくするように反発力Ｆ２が発生し、頭部ＭＨにはそれぞれのサブパッド１５から概ね（Ｆ２）／２の力ｆ２ａ，ｆ２ｂが付与される。

次に、上述した構成の実施例のヘッドホン５０を頭部ＭＨに装着した際の作用について図４を用いて説明する。

図４（Ａ）は、実施例のヘッドホン５０とそれを装着した頭部ＭＨとを模式的に示した図である。
一対のイヤーパッド３が耳ＭＥに対して側圧を付与する力点Ｆ１Ａ，Ｆ１Ｂは、ヘッドホンユニット１０の回動軸Ｐ１を通る中心線ＣＬ１０に平行な直線ＬＮ３上にあり、付与する力ｆ１ａ，ｆ１ｂは、この直線ＬＮ３上の内側方向への力である。
一方、一対のサブパッド１５が頭部ＭＨを押圧する力点Ｆ２Ａ，Ｆ２Ｂは、係合部１５Ａ１ａの中心を通り、サブパッド１５が頭部ＭＨと当接する当接面１５Ｂａに直交する線ＬＮ１５とその当接面１５Ｂａとの交点として考えることができる。この力点Ｆ２Ａ，Ｆ２Ｂにおいて頭部ＭＨに付与する力ｆ２ａ，ｆ２ｂは、この直線ＬＮ１５上の内側方向への力である。

上述したように、ヘッドバンド１１の反発力Ｆ１により、一対のイヤーパッド３を介してそれぞれの耳には概ね（Ｆ１）／２の力ｆ１ａ，ｆ１ｂが付与される。また、伸縮バンド１４の反発力にＦ２より、一対のサブパッド１５を介して頭部ＭＨには、概ね（Ｆ２）／２の力ｆ２ａ，ｆ２ｂが付与される。

従って、４つの力ｆ１ａ，ｆ１ｂ，ｆ２ａ，ｆ２ｂは、図４（Ｂ）に示すように、すべて、力点Ｆ１Ａ，Ｆ１Ｂ，Ｆ２Ａ，Ｆ２Ｂの４点からなる四角形ＳＱの内部方向へ向かう力となっており、すなわち、ヘッドホン５０は頭部ＭＨに対して左右上下の４方向からの力を付与してより確実に係止されるものである。
これにより、ヘッドホン５０の装着は極めて安定し、被装着者に対して、頭部ＭＨが自然に包まれるような良好な装着感を与えることができる。

また、上述した実施例のヘッドホン５０における各部分の可動形態について図４（Ａ）を用いて模式的に説明する。
まず、ドライバユニット１０は、回動軸Ｐ１周りの所定角度Ｇ１の範囲で回動可能であり、また、回動軸Ｐ２周りの所定角度Ｇ２の範囲で揺動可能である。
一方、サブパッド１５は、頭部ＭＨへの当接位置が、周方向Ｒ１，Ｒ２の長さＬ２の範囲において可変であり、また、回動軸Ｐ３周りの所定角度Ｇ３の範囲で回動可能である。
また、伸縮バンド１４は、この伸縮バンド１４に沿った頭部ＭＨの円弧長ＲＤの長さに応じて当図の上下方向Ｖ１，Ｖ２への移動が可能である。
従って、このヘッドホン５０の被装着者の頭部ＭＨがいかなる大きさや形状であっても、その頭部ＭＨに適切にフィットして安定した装着が可能であると共に、良好な装着感を被装着者に与えることができる。

アーム部１２とヘッドホンユニット１０との連結部位置は、ヘッドバンド１１に沿った方向ＰＨＢにおける、ヘッドホンユニット１０のイヤーパッド３の長さＤＸの中央ＤＸＣよりもヘッドバンド１１の反対側にＬだけ偏倚（オフセット）した位置であればよい（図５（Ｅ）参照）。この位置は、ヘッドホンユニット１０の中心線上になくてもよく、頭部の前後方向に偏倚していてもよい。
これらを満足すれば、ヘッドホンユニット１０の形状やアーム部形状は自由に設定することができる。いくつかの例を図６に示す。
図５（Ａ）は、ヘッドホンユニット１０を、そのヘッドバンド側を角形とし、反対側を丸形の異形形状とした例である。
図５（Ｂ）は、ヘッドホンユニットを略半楕円体とし、アーム部を逆Ｕ字状として２点で連結した例である。
図５（Ｃ）は、ヘッドホンユニットを角形状とした例である。この図において、連結部位置は、頭部の前後方向に距離ＬＢだけ偏倚している。
図５（Ｄ）は、ヘッドホンユニットを卵型とし、アーム部を逆Ｕ字状として２点で連結した例である。

付言するまでもないが、回動軸Ｐ１のドライバユニット１０の中心線からのオフセット距離Ｌ，回動角度Ｇ１〜Ｇ３，位置の可変範囲Ｌ２及び伸縮バンド１１の上下方向の移動可能範囲については、上述した構成及び作用を満足するものであれば自由に設定することができるものである。
また、反発力Ｆ１，Ｆ２による良好な押圧感が得られるように、へッドバンド１１及び伸縮バンド１４の形状、材質を適宜設定することができる。

さて、本発明の実施例は、上述した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例としてもよいものである。
上述した実施例において材料として使用できる熱可塑性樹脂としては、ＰＰ（ポリプロピレン）の他にＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン），ＰＣ（ポリカーボネート）等がある。
ヘッドバンド１１は、断面が略円形の２本のＵ字状部材であったが、これに限定されるものではなく、一枚の弾性を有する板状部材であってもよい。
また、伸縮バンド１４の実施例の構成は一例であって、この構成に限定されるものではない。

一方、伸縮バンド１４は、必ずしも必要なものではない。ヘッドバンド１１にサブパッド装着部を形成してサブパッド１５をヘッドバンド１１に装着する構成にしてもよいが、頭部形状により確実にフィットさせるためには伸縮バンド１４を設け、そこにサブパッド１５を装着するのが最も好ましい。
さらに、伸縮バンド１４とサブパッド１５の双方を装着しない形態にすることもできる。
この場合、頭部ＭＨにはヘッドバンド１１を当接させ、反発力Ｆ２は、ヘッドバンド１１の反発力を利用するが、良好な装着感を得るためにはサブパッド１５を装着することが好ましい。

本発明のヘッドホンの実施例を示す斜視図である。 本発明のヘッドホンの実施例を示す模式的正面図である。 本発明のヘッドホンの実施例の要部を説明する図である。 本発明のヘッドホンの実施例の作用を説明する模式図である。 本発明のヘッドホンの実施例における変形例を説明する図である。 従来のヘッドホンを説明する図である。

符号の説明

１ ドライバユニット
２ ケース
３ イヤーパッド
３ａ （耳への）当接面
４ コード
１０（１０Ａ，１０Ｂ） ヘッドホンユニット
１１ ヘッドバンド
１２ アーム部
１３ バンド連結部
１４ 伸縮バンド部（サブバンド）
１４Ａ ベースプレート
１４Ｂ スリーブ
１４Ｂ１ 第１半体スリーブ
１４Ｂ２ 第２半体スリーブ
１４Ｃ サブパッド装着部
１４Ｃ１ リブ
１４Ｃ２ 壁部
１４Ｃ３ 底部
１４Ｃ３ａ 底面
１４Ｃ４ 傾斜端部
１４Ｄ 開口部
１５ サブパッド
１５ａ 間隙
１５Ａ ベース部
１５Ａ１ 腕部
１５Ａ１ａ 係合部
１５Ａ１ｂ 支持部
１５Ｂ パッド部
５０ ヘッドホン
ＣＬ，ＣＬｖ，ＣＬｈ，ＣＬ１０ 中心線
Ｆ１，Ｆ２，ｆ１ａ，ｆ１ｂ，ｆ２ａ，ｆ２ｂ 力
ＦＡ１，ＦＡ２，ＦＢ１，ＦＢ２ 力点
Ｌ，Ｌ２ 距離（範囲）
ＬＮ３，ＬＮ１５ 直線
ＭＥ 耳
ＭＨ 頭部
ＭＨＴ 頭頂部
Ｐ１〜Ｐ４ 回動軸
ＳＱ 四角形
Ｇ１〜Ｇ４ （回動）角度
ＤＸ，ｔ１，ｔ２ 幅

Claims (2)

1. 耳に当接させる第１のパッドを有し、電気信号を音に変換する変換器を収納した一対のヘッドホンユニットと、
   略Ｕ字状に形成された第１のヘッドバンドと、
   前記第１のヘッドバンドの端部と前記ヘッドホンユニットとを連結する連結部とを備え、
   前記連結部を、前記ヘッドホンユニットに、前記第１のヘッドバンドの反対側に偏倚した位置で連結して成ることを特徴とするヘッドホン。
2. 伸縮可能な第２のヘッドバンドを前記一対の連結部の間にわたるように設け、
   前記第２のヘッドバンドの両端部側に、頭部に当接させる一対の第２のパッドを備えて成ることを特徴とする請求項１記載のヘッドホン。

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