JP5815629B2 - イヤチップ及びその製造方法とイヤチップを備えるイヤホン - Google Patents

Description

本発明はイヤチップ及びその製造方法とイヤチップを備えるイヤホンに関し、より詳細には、シリコンフォーム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｆｏａｍ）を備えるイヤチップ及びその製造方法とイヤチップを備えるイヤホンに関する。

個人的に音源を聴取したり、高音質の音源を聴取するための目的で多様な種類のヘッドホンが利用されている。特に、最近ではモバイル機器の登場により外で周囲からの騒音などの影響を受けないで個人的に音楽や講義などを聴取する機会や必要性がさらに増大していて、これに伴い、高機能性のヘッドホンに対する需要も増加している。最近、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）やタブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ＰＣ）のようなモバイル機器の活性化により携帯性に優れたイン−イヤヘッドホン（ｉｎ−ｅａｒ ｈｅａｄｐｈｏｎｅ）に対する需要が増加している。

従来のイヤホンは、音響を出力する本体と前記本体に接続して耳の穴の皮膚と接触するイヤチップから構成される。前記本体は硬いプラスチック（ｈａｒｄ ｐｏｌｙｍｅｒ）や金属性材質から構成され、前記イヤチップと接続される端部にはイヤチップとの結合を強化するための溝と段差部を備えている。

イヤチップは、本体の溝及び段差部と結合して本体から出力される音響を耳の中に伝達する音波路及び前記音波路の一端部から延長して耳の穴を覆って外部と耳の穴の内部を遮断させる外皮から構成される。前記外皮は、使用者の耳の中に挿入されて皮膚と直接接触してイヤホンの着用感を向上させ、皮膚との間に気密性を維持して外部ノイズを遮断させる役割をする。特に、外部ノイズを遮断するために音波路と外皮との間の離隔空間にウレタンフォームを配置している。

図１はウレタンフォームを備える従来のイヤチップを示す斜視図であり、図２は図１に含まれたウレタンフォームを示す斜視図である。

図１及び図２を参照すると、吸音材３を備える従来のイヤチップ１０は別途の工程によってウレタンフォーム（Ｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｏａｍ）を製作した後、イヤチップの内部に配置する方式で製造される。発泡工程を経たウレタンフォームを切断工程及び個片化工程を通じてシリンダ型吸音材片３１を製作し、前記吸音材片３１の中央部に開口を形成した後、前記開口の内部に固定チューブ３２を接着して前記吸音材３を完成する。引き続き、イヤチップのシリンダ型音波路２を露出させて前記吸音材３の固定チューブ３２に固定し、外皮１をひっくり返して前記吸音材３を包むようにする。

しかし、上述のような従来のイヤチップ工程及びそれによって製造されたイヤチップによると、シリコン材質を有する外皮とウレタンフォームの接着性が良好ではなくて音波路と外皮との間の空間に吸音材が良好に固定されなく離脱する場合が頻繁であって、これを防ぐために音波路の端部に音波路の外側面から前記外皮１と音波路２との間の離隔空間に向かって突出した突起を付加的に備えている。また、ウレタンフォームは柔軟性が足りなくて使用者の耳の穴に異物感を増大させる問題点がある。それだけでなく、前記ウレタンフォームの発泡及び切断工程は別途の大量工程によって行われ、前記吸音材片を形成する工程は個別の各片に対する個別的工程によって行われて工程効率を低下させてイヤチップの製造単価が上昇する要因となっている。

従って、外部ノイズを遮断し異物感を低下させることのできるイヤチップを効率的に製造できる新しいイヤチップの製造方法が要求されている。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、単一工程によってシリコンフォームを備えるイヤチップを製造する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、上述のような方法によって製造されたイヤチップを提供することにある。

本発明のまた他の目的は、上述のようなイヤチップを備えるイヤホンを提供することにある。

本発明の一見地に係るイヤホン用イヤーチップによれば、平坦な円周面を有するシリンダ形状を有し、音響を伝達する音波路を提供する中空軸と、前記中空軸の一端から延長して前記中空軸との間に離隔空間を形成するように前記中空軸を包む外皮とを備える音響導波部、及び多孔性物質からなり前記離隔空間の内部に注入されて前記中空軸及び前記外皮と接触し、外部ノイズを遮断する吸音部を備える。

一実施形態において、前記吸音部はシリコンフォームからなり、前記中空軸及び外皮はシリコンゴムからなる。前記中空軸及び前記外皮は、２５°〜４０°の硬度（ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ）を有し、前記シリコンフォームは、５°〜２５°の硬度を有する。

これとは異なって、前記中空軸は、５０°〜６０°の硬度を有し、前記外皮と前記シリコンフォームは、５°〜２５°の硬度を有する。

本発明の一見地に係るイヤホン用イヤチップの製造方法によれば、先ず、平坦な円周面を備えるシリンダ形状を有し、音響を伝達する音波路を提供する中空軸と、前記中空軸の一端から延長して前記中空軸との間に離隔空間を形成するように前記中空軸を包む外皮とを備える音響導波部を形成する。引き続き、前記音響導波部を受容する第１凹部を備える下部モールドに前記離隔空間が露出するように前記音響導波部を組み立てる。多孔性物質からなった吸音材を受容し、前記離隔空間の上部を覆うように前記下部モールドの上部に上部モールドを結合し、前記吸音材を加圧して前記上部モールから前記離隔空間に前記吸音材を射出する。前記下部モールドから前記上部モールドを除去して前記音響導波部の内部に吸音部を形成し、前記吸音部を備える前記音響導波部と前記下部モールドを分離して前記吸音部を備えるイヤチップを完成する。

一実施形態において、前記音響導波部を前記下部モールドに組み立てる工程は、平板形状を有する第１モールドボディの上面に中央部から突出した柱部を備えて、前記柱部の周辺部に環状の受容空間を備えるように前記第１凹部が形成された前記下部モールドを準備した後、前記柱部が前記中空軸を貫通し、前記外皮は前記受容空間に受容されるように前記第１凹部に前記音響導波部を固定する段階を含む。

一実施形態において、前記音響導波部は、位置固定用ジグを利用して前記第１凹部に固定することができる。

一実施形態において、前記下部モールドは多数の前記第１凹部を含んで多数の前記音響導波部が多数の前記第１凹部に同時に固定されることができる。

一実施形態において、前記下部モールドと前記上部モールドを結合する工程は、平板形状を有する第２モールドボディの上面に前記第１凹部のサイズに対応する第２凹部を備え、背面から前記第２モールドボディを貫通して前記第２凹部と連通する射出ゲートを備えるように前記上部モールドを準備し、前記第２凹部の内部を固体状態のシリコンと熱分解性発泡剤を配合した混合物を前記第２凹部に供給した後、前記射出ゲートが前記下部モールドに固定された前記音響導波部の離隔空間に対応するように前記第２モールドボディと前記第１モールドボディを整列し、前記第２モールドボディの背面と前記第１モールドボディの上面が接するように前記第２モールドボディを下降させる段階を通じて行われることができる。

一実施形態において、前記上部モールドは、前記第２モールドボディの背面から前記受容空間の形状に従がって突出した環状の突出部をさらに含み、前記第２モールドボディを下降させる段階は、前記環状の突出部を前記離隔空間の内部に挿入して前記離隔空間の上部を埋立てることができる。この時、前記射出ゲートは前記突出部及び前記第２モールドボディを貫通し、前記第２凹部と連通する。

一実施形態において、前記吸音材を射出する工程は、加圧平板及び前記加圧平板の背面から前記第２凹部に対応する形状を有するように突出した加圧部を備える加圧用蓋を前記上部モールドと結合させて前記加圧部を前記第２凹部に挿入し、前記シリコンと発泡剤の混合物を成形してシリコンフォーム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｆｏａｍ）を含む前記吸音材を形成した後、前記加圧用蓋を加圧して前記射出ゲートを通じて前記吸音材を前記離隔空間に射出する段階を通じて行われる。この時、前記吸音材を形成する段階と前記吸音材を射出する段階は、同時に行われることもできる。

一実施形態において、前記下部モールドと前記上部モールドを結合する工程は、平板形状を有する第２モールドボディの上面に前記第１凹部のサイズに対応する第２凹部を備え、背面から前記第２モールドボディを貫通して前記第２凹部と連通する射出ゲートを備えるように前記上部モールドを準備し、前記第２凹部の内部にシリコンフォームを含む吸音材を供給した後、前記射出ゲートが前記下部モールドに固定された前記音響導波部の離隔空間に対応するように前記第２モールドボディと前記第１モールドボディを整列し、前記第２モールドボディの背面と前記第１モールドボディの上面が接するように前記第２モールドボディを下降させる段階を通じて行われる。

本発明の一見地に係るイヤホンは、音響発生システムが配置される内部空間を備えるハウジングと、前記ハウジングを覆って前記内部空間を外部から密閉させ、前記音響発生システムから生成された音響を外部に伝達するための音響管を備える着脱式蓋と、前記着脱式蓋に付着して平坦な円周面を備えるシリンダ形状を有し、音響を伝達する音波路を提供する中空軸と前記中空軸の一端から延長して前記中空軸との間に離隔空間を形成するように前記中空軸を包む外皮を備える音響導波部及び多孔性シリコンフォームを含み、前記離隔空間の内部に注入されて前記中空軸及び前記外皮と接触して外部ノイズを遮断する吸音部を備えるイヤチップと、を含む。

一実施形態において、前記音響管は端部に凹部と突出部を備えるチューブ形状を有し、前記中空軸は端部に前記突出部に対応する形状を有し、前記中空軸の軸方向に沿って前記突出部と面接触する段差部を備える。

上述のような本発明の一実施形態によれば、音波路とに外皮との間の離隔空間に直接シリコンフォーム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｆｏａｍ）から構成される吸音材を形成することによって別途製作した吸音材とイヤチップを結合する工程を省略できる。特に、従来のウレタンフォームをシリコンフォームに代替することによってイヤチップ着用時の異物感を除去し、ノイズ遮断効果を高めることができる。また、ウレタンフォームを利用する場合、イヤチップとウレタンフォームの離脱を防ぐために音波路の端部に配置された突起を除去することによってイヤチップの製造工程効率を向上できる。

ウレタンフォームを備える従来のイヤチップを示す斜視図である。 図１に含まれたウレタンフォームを示す斜視図である。 本発明の一実施形態によるイヤチップを示す斜視図である。 図３に示したイヤチップをＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。 本発明の一実施形態によってイヤチップを備えるイヤホンを示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態によって図３に示したイヤチップを製造する方法を示すフローチャートである。 図６に示したイヤチップを製造するモールド装置を示す概略的な構成図である。 図７に示したモールド装置の結合状態を示す構成図である。

以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。

本発明は多様な変更を加えることができて種々の形態を有することができ、特定の実施形態を図面に例示して本明細書に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むと理解するべきである。各図面を説明しながら類似する参照符号を類似する構成要素に対して使用した。

第１、第２等の用語は多様な構成要素を説明するのに使用しているが、これらの構成要素がこのような用語によって限定されるものではない。これらの用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使い、例えば、本発明の権利範囲から逸脱しなければ第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、同様に第２構成要素も第１構成要素と命名することができる。

本明細書で使用する用語は単に特定の実施形態を説明するために使用するもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。 本明細書で、「含む」または「有する」等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品または、これを組み合わせたのが存在するということを指定しようとするものであって、一つまたは、それ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品または、これを組み合わせたものの存在または、付加の可能性を、予め排除しない。

また、別に定義しない限り、技術的あるいは科学的用語を含み、本明細書中において使用される全ての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、一般的に理解すること同一の意味を有する。一般的に使用される辞書において定義する用語と同じ用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと理解するべきで、本明細書において明白に定義しない限り、理想的あるいは形式的な意味として解釈してはならない。

図３は本発明の一実施形態によるイヤチップを示す斜視図であり、図４は図３に示したイヤチップをＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。

図３及び図４を参照すれば、本発明の一実施形態によるイヤチップ５００は音響を伝達する音響導波部１００及び外部ノイズを遮断する吸音部２００を含む。

例えば、前記音響導波部１００は、シリンダ形状を有して音響を伝達する導波路Ｃ（ｓｏｕｎｄ ｃｏｎｄｕｉｔ）を提供する中空軸１１０（ｈｏｌｌｏｗ ｓｈａｆｔ）及び前記中空軸１１０の一端から延長して前記中空軸１１０との間に離隔空間を形成するように前記中空軸１１０を包む外皮１２０を含む。

一実施形態において、前記中空軸１１０は一定の長さを有する直線型シリンダ形状を有し、シリンダの内部を貫通する開口を通じて音響を耳の中に伝達することで導波路Ｃを提供する。これによって、前記中空軸１１０の一端は音響を生成するイヤホン（図示せず）と結合し、他端は使用者の耳の中に挿入して耳の中の空間と連通する。

本実施形態の場合、前記中空軸１１０はイヤホンの接続部を中空軸１１０の内部に案内するガイド部１１１、接続部と中空軸１１０の離脱を防ぐ段差部１１２及び音響を使用者の耳の中に伝達する音波路本体１１３を含む。

本実施形態の場合、前記ガイド部１１１、段差部１１２及び本体１１３は、一体で具備される。前記ガイド部１１１は円錘形状に配置されて、前記イヤホンの接続部を容易に受容できる。外力によって前記ガイド部１１１に沿って移動して前記段差部１１２に無事に安着する。前記段差部１１２は前記本体１１３より大きい直径を有する突出シリンダ形状に配置される。従って、前記段差部１１２に挿入されたイヤホンの接続部は、前記段差部１１２に引っ掛かって段差部による摩擦力より大きい外力が作用しない限り前記中空軸１１０から分離しない。前記本体１１３は、前記中空軸１１０の形状を維持して高音質の音波が十分に反射できるほどの硬度を有する。段差部１１２と対向する前記本体１１３の一端部は前記外皮１２０と連結される。

特に、本発明によるイヤチップ５００のガイド部１１１の側壁には、前記吸音部が前記中空軸１１０及び外皮１２０から離脱することを防ぐための突起が配置されない。吸音部としてシリコン外皮との接着性に優れたシリコンフォームを利用することによって外皮と吸音材の接着性を十分に高めることができるので吸音材の分離破損を防ぐための追加的な突起が配置される必要がない。これによって、前記中空軸１１０の加工工程が単純化されてイヤチップ製造工程の効率を向上させることができる。

前記外皮１２０は、前記本体１１３の端部と連結されて前記ガイド部１１１方向に延長し、前記中空軸１１０から一定距離離隔して前記中空軸１１０との間に離隔空間を形成するように前記中空軸１１０を包む形状を有する。従って、前記外皮１２０は、前記中空軸１１０の一端では密閉され、これと対応する他端では開放されるルツボ形状を有する。一方、前記外皮１２０は使用者の耳の中に挿入されて皮膚と接触するので、平均的な耳の穴の形状に符合する外形プロファイルを有する。

本実施形態において、前記中空軸１１０と外皮１２０は同一物質から構成される。例えば、使用者の着用安定感を高め、耳の中の異物感を低くするためにやわらかいシリコンゴムから構成される。この時、前記中空軸１１０と外皮１２０は同じ物質によって一体で配置される。また、前記中空軸１１０は前記外皮１２０よりさらに大きい厚さを有するように配置されて前記中空軸１１０は円滑な音響の反射を保障し、使用者の耳の中で皮膚と前記外皮１２０との間の異物感を最小化することができる。本実施形態の場合、前記中空軸１１０と外皮１２０は、約２５°〜約４０°の硬度を有するシリコンゴムから構成されることができる。

これとは異なって、前記中空軸１１０は相対的に硬度の高いシリコンゴムから形成して音波の伝達特性を高め、前記外皮１２０は相対的に低い硬度を有するシリコンゴムから形成して異物感が減少するように構成できる。

前記外皮１２０は使用者の耳の中に挿入されて皮膚と接触するので、多様な使用者の耳の穴の形状に適応できるようにより柔軟性が要求される反面、前記導波路Ｃはイヤホンから発生した音響を伝達する通路であるので、高周波の音響が導波路Ｃの表面に吸収されることを防ぐために前記中空軸は一定の硬度を有することが有利である。これによって、前記中空軸１１０は相対的に硬度の高い物質から構成し、前記外皮１２０は相対的に硬度の低い物質から構成して中空軸１１０と外皮１２０の特性と機能を個別的に最大化させる。これによって、前記イヤチップ５００を通した音響の伝達特性と使用者の着用感を改善することができる。

例えば、前記中空軸１１０は約５０°〜６０°の硬度を有するシリコンゴムから構成され、前記外皮１２０は約５°〜２５°の硬度を有するシリコンゴムから構成されることができる。

例えば、前記吸音部２００は多数の多孔性ホールを備えて十分な柔軟性を有するシリコンフォーム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｆｏａｍ）から形成され、前記離隔空間を十分に埋立てるように配置される。前記シリコンフォームは外部からの騒音を吸収して使用者の耳の中に騒音が伝達されることを防ぐ。前記中空軸１１０はイヤホンに伝達された音響も伝達するが、同時に外部の騒音も共に伝達する。従って、イヤホンの音質特性を高めるためには前記中空軸を介した外部ノイズを除去することが要求される。

前記吸音部２００は、前記外皮１２０の底部から前記中空軸１１０を包むように配置して外部から伝達される騒音を吸収する。特に、前記シリコンフォームから構成された吸音部２００は前記中空軸１１０及び外皮１２０と同じシリコンを含んで中空軸１１０及び外皮１２０との接着性を高め、外部ノイズを吸収するにおいて十分に低い硬度を有する。

本実施形態の場合、前記シリコンフォームは約５°〜２５°の硬度を有し、多孔性ホールを備えて外部から伝達されるノイズを十分に吸収する。それだけでなく、前記シリコンフォームは十分な復元力と柔軟性を備えて外力によってイヤチップ５００全体の形状が変形されても容易に元の形状に戻ることができる。

外部ノイズを除去するために従来のようにウレタンフォームを利用する場合、シリコン材質を有する外皮との接着性が悪くて使用中に前記離隔空間から簡単に分離される傾向がある。これを防ぐために、ルツボ形状を有する前記離隔空間の開放部と隣接した中空軸１１０である前記ガイド部１１１の表面に突起を配置してウレタンフォームの分離を防止している。

しかし、本発明では前記ウレタンフォームの代わりにシリコンフォームを利用することによって前記中空軸１１０及び外皮１２０との接着性を十分に高めることによって、突起を配置しなくても前記シリコンフォームの分離を防ぐことができる。これによって、前記イヤチップ５００の製造工程の効率を向上することができる。また、ウレタンフォームより柔軟性に優れたシリコンフォームを利用して外部ノイズを遮断することによってイヤチップ着用時の異物感を減少することができる。特に、シリコン樹脂の防音特性によってウレタン樹脂より外部ノイズ遮断効果を一層高めることができる。

図５は本発明の一実施形態によってイヤチップを備えるイヤホンを示す分解斜視図である。

図５を参照すれば、本発明の一実施形態によるイヤホン２０００は、内部に音響発生システム（図示せず）が配置される内部空間を備えるハウジング１１００、前記ハウジング１１００を覆って前記内部空間を外部と密閉させる着脱式蓋１２００及び前記蓋１２００に付着して前記音響発生システムから発生した音響を使用者の耳の中に案内するイヤチップ５００を備える。

前記ハウジング１１００の内部空間には音響機器から伝達された電気信号を音響信号に変換するトランスデューサ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が配置されて電磁場を利用した金属板の振動によって音響を生成する。発生される音響が品質に応じて永久磁石、電磁石及び圧電素子を含む多様なドライバが配置されることができる。

前記蓋１２００は前記ハウジング１１００の内部空間に配置された音響発生システムを固定し、前記内部空間を外部から遮断する。また、前記音響発生システムから発生した音響を外部に放出するための音響管１２１０が備わる。この時、前記音響管１２１０の外側端部には前記イヤチップ５００と結合できる凹部１２１１と突出部１２１２が配置される。

前記イヤチップ５００は使用者の耳の中に挿入されて異物感を低下し、外部ノイズが耳の中に伝達されることを防ぐ。前記イヤチップ５００は図３及び図４に示したイヤチップと実質的に同じ構造を有するので前記イヤチップ５００に対する詳細な説明は省略する。

前記イヤチップ５００が付着したイヤホン２０００を使用者の耳の中に挿入する場合、前記外皮１２０及び吸音部２００は全部柔軟性に優れたシリコンゴムから形成されて異物感を低減し着用感を高めることができる。また、外力によってイヤチップ５００の形状が変形されるとしても外皮１２０及び吸音部２００の優れた復元力によって速かに本来の形状に戻ってくることができる。特に、外皮１２０と中空軸１１０との間の離隔空間にゲル状態ではなくシリコンフォーム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｆｏａｍ）を配置することで、多孔性ホールによって外部ノイズを容易に吸収することができる。従がって、外部の騒音が使用者の耳の中に伝達されることを防ぐことによって使用者の耳の中に伝達される音響の品質を向上することができる。

図６は本発明の一実施形態によって、図３に示したイヤチップを製造する方法を示すフローチャートである。図７は図６に示したイヤチップを製造するモールド装置を示す概略的な構成図であり、図８は図７に示したモールド装置の結合状態を示す構成図である。

図３及び図６〜図８を参照すると、平坦な円周面を備えるシリンダ形状を有して音響を伝達する導波路Ｃを提供する中空軸１１０及び前記中空軸１１０の一端から延長して前記中空軸１１０との間に離隔空間Ｓを形成するように前記中空軸１１０を包む外皮１２０を備える音響導波部１００を形成する（ステップＳ１００）。

例えば、前記中空軸１１０と外皮１２０が同じ硬度を有するか、または、中空軸１１００よりは外皮１２０がより低い硬度を有するように形成されることができる。前記中空軸１１０と外皮１２０を別途の工程において形成して組み立てることによって前記音響導波部１００を形成することもでき、同じ工程を通じて中空軸１１０と外皮１２０を一体で具備するように形成することもできる。

引き続き、前記音響導波部１００を受容する第１凹部Ｒ１を備える下部モールド６００に前記離隔空間Ｓが露出するように前記音響導波部１００を組み立てる（段階Ｓ２００）。

例えば、平板形状を有する第１モールドボディ６１０の上面に中央部から突出した柱部６２０を備えて前記柱部６２０の周辺部に環状の受容空間６２２を備えるように第１凹部Ｒ１が形成された下部モールド６００を準備する。引き続き、前記柱部６２０が前記中空軸１１０を貫通し、前記外皮１２０は前記受容空間６２２に受容されるように前記第１凹部Ｒ１に前記音響導波部１００を固定する。

図７に示したように、前記下部モールド６００は一定の大きさを有する平板形状の前記第１モールドボディ６１０を含み、前記第１凹部Ｒ１は前記第１モールドボディ６１０の上面に前記音響導波部１００のサイズに対応して形成される。前記第１凹部Ｒ１の中央部には底面から突出した柱部６２０が配置される。この時、前記柱部６２０は前記第１凹部Ｒ１のサイズより小さいサイズを有するように配置されて前記柱部６２０を除いた前記第１凹部Ｒ１の内部空間は環状の空間に形成される。

従って、前記中空軸１１０の内部に前記突出部が６２０が挿入され、前記外皮１２０は前記環状の受容空間６２２に受容されて前記音響導波部１００は前記第１凹部Ｒ１の内部に固定される。これによって、前記音響導波部１００と下部モールド６００が組み立てられる。即ち、前記柱部６２０を取り囲む前記第１凹部Ｒ１の環状の空間は前記音響導波部１００の外皮１２０が受容される環状の受容空間６２２として提供される。

それで、前記中空軸１１０と外皮１２０との間の離隔空間Ｓは、前記受容空間６２２の一部を構成する。即ち、前記環状の受容空間６２２は前記外皮１２０によって区分されて前記第１凹部Ｒ１の上面に露出される離隔空間Ｓと、前記第１凹部の底面、側面及び前記外皮１２０に限定される残余空間と分離される。

前記第１モールドボディ６１０の上面に提供される前記第１凹部Ｒ１の個数は、前記第１モールドボディ６１０のサイズと後述する上部モールド７００のサイズに応じて多様に形成されることができる。

前記音響導波部１００の外皮１２０は、ルツボ形状に形成されるので前記受容空間６２２も前記ルツボ形状を受容できる外形プロファイルを有する。例えば、前記第１凹部Ｒ１は円形断面を有し、前記柱部６２０は前記第１凹部Ｒ１の底面中央から上方に突出する円形の棒から形成されることができる。こうして、前記柱部６２０から前記第１凹部Ｒ１の側壁までの距離を同一に維持でき、前記柱部６２０を取り囲む前記受容空間６２０は、前記柱部６２０によって中央部が埋立てられたリング（ｒｉｎｇ）状から形成される。これによって、円形断面を有する外皮１２０が全ての方向において前記受容空間６２２に受容されることができる。

これとは異なって、前記第１凹部Ｒ１は正方形断面を有し、前記柱部６２０は前記第１凹部Ｒ１の底面中央から上方に突出する円形の棒から形成することができる。この時、前記柱部６２０と前記正方形状の第１凹部Ｒ１の最小側壁までの距離が、前記中空軸１１０と前記外皮１２０との間の距離よりは大きく形成することによって前記音響導波部１００と下部モールド６００の組み立てを円滑に行うことができるようにする。

前記第１凹部Ｒ１に配置された柱部６２０を前記中空軸１１０の内部に挿入することによって、前記音響導波部１００と前記下部モールド６００を組み立てることができる。この時、前記音響導波部１００は個別的に組み立てることもできるが、工程効率のために結合手段を利用して大量に進行することもできる。例えば、前記第１モールドボディ６１０上に多数の第１凹部Ｒ１が形成された場合、多数の音響導波部１００を一度に移送できる結合手段を利用して多数の音響導波部１００を同時に多数の柱部６２０にそれぞれ挿入することによって、同時に多数の音響導波部１００を下部モールド６００に組み立てることができる。

例えば、直角座標を利用して結合位置を自動検出できる結合用ジグ（ｃｏｍｂｉｎｅ ｊｉｇ）を利用して多数の音響導波部１００を多数の前記第１凹部Ｒ１に同時に組み立てることができる。

引き続き、ノイズ除去のための吸音材が備えられた上部モールド７００を下部モールドに結合する（ステップＳ３００）。

例えば、平板形状を有する第２モールドボディ７１０の上面に前記第１凹部Ｒ１のサイズに対応する第２凹部Ｒ２を備え、背面から前記第２モールドボディ７１０を貫通して、前記第２凹部Ｒ２と連通する射出ゲート７３０を備えるように前記上部モールド７００を準備し、前記第２凹部Ｒ２の内部を前記吸音材で埋立てる。

前記第２凹部Ｒ２は前記第２モールドボディ７１０の上面から一定の深さを有するように陥没されて前記吸音材が配置される空間を提供する。前記第２凹部Ｒ２は吸音材の受容に適当であり、後述する加圧用蓋８００と効率的に結合できるなら、多様な形状で配置することができる。本実施形態の場合、前記第２凹部Ｒ２は第１凹部に対応する形状に配置されることを開示しているが、前記吸音材の射出効率性を向上できるようにシリンダ形状に配置されることもできる。

前記射出ゲート７３０は前記第２凹部Ｒ２の底面から前記第２モールドボディ７１０を貫通する貫通ホールの形状を有する。前記吸音材Ｆが加圧され射出される場合、前記射出ゲート７３０を通じて離隔空間Ｓの内部に誘導される。本実施形態の場合、前記射出ゲート７３０は第２凹部Ｒ２に接続された上部開口より前記離隔空間Ｓに接続された下部開口の幅が小さいように逆円錘形に配置される。この時、前記射出ゲート７３０は前記環状の受容空間６２２の周りに対応する円周に沿って一定間隔を有するように多数配置することができる。

選択的に、前記第２モールドボディ７１０の背面から前記受容空間の形状に沿って突出した環状の突出部７２０をさらに含むことができる。後述するように、上部モールド７００と下部モールド６００が結合する場合、前記環状の突出部７２０は離隔空間Ｓの上部を埋立てて前記離隔空間Ｓの内部に配置される吸音材Ｆの高さを決める。

本実施形態の場合、単一第１凹部Ｒ１に対応する単一第２凹部Ｒ２を開示しているが、工程の効率を向上できるように単一第２凹部Ｒ２に受容された吸音材Ｆを多数の第１凹部Ｒ１に射出するように構成することができる。これによって、単一射出工程によって多数の音響導波部１００に吸音材Ｆを注入することによって前記吸音部２００形成工程の効率を向上できる。

前記吸音材Ｆは固体状態のシリコンと熱分解性発泡剤を配合した混合物を前記第２凹部Ｒ２に供給し、一定の温度で前記混合物を熱処理して形成されるシリコンフォーム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｆｏａｍ）を含む。

従来、吸音材Ｆとして用いられていたウレタンフォームはシリコン材質から構成される前記音響導波部１００との接着性が悪くて使用中にイヤチップから吸音材が分離したり或いは分離防止のための別途の部材が中空軸１１０に要求されていたが、本実施形態の吸音材Ｆはシリコン材質との接着性に優れたシリコンフォームを利用することによってイヤチップとの接着性を向上し、これによって、吸音材とイヤチップの分離防止のための別途部材を中空軸に形成する必要がない。従って、前記イヤチップの製造工程効率を向上することができる。

引き続き、前記第２凹部Ｒ２の内部にシリコンフォームを含む吸音材Ｆを供給する。この時、前記吸音材Ｆは外部で既に成形したシリコンフォームを利用することもでき、前記第２凹部Ｒ２の内部でシリコンと熱分解性発泡剤を配合した混合物を熱処理してシリコンフォームを直接成形することもできる。

引き続き、前記射出ゲート７３０が前記下部モールド６００に固定された前記音響導波部１００の離隔空間Ｓに対応するように前記第２モールドボディ７１０と前記第１モールドボディ６１０を整列し、前記第２モールドボディ７１０の背面と前記第１モールドボディ６１０の上面が接するように前記第２モールドボディ７１０を下降させて前記上部モールド７００を前記下部モールド６００と結合する。

前記第１及び第２モールドボディ６１０、７１０の整列は、前記射出ゲート７３０が前記離隔空間Ｓの上部に配置するように調整することによって前記射出ゲート７３０は整列基準として機能する。例えば、前記射出ゲート７３０の端部と前記柱部６２０の端部にそれぞれ第１及び第２マークを配置して前記第１及び第２マークの整列程度を基準にして前記射出ゲート７３０が前記離隔空間Ｓの上部に配置するように整列することができる。

整列が完成すると、前記上部モールド７００を前記下部モールド６００に下降させて前記第２モールドボディ７１０の背面と前記第１モールドボディ６１０の上面が互いに接するように結合させる。従って、前記射出ゲート７３０は前記離隔空間Ｓの上部に沿って前記柱部６２０の周りに環状に配置される。

特に、前記第２モールドボディ７１０の背面に前記環状の突出部７２０が配置された場合、前記射出ゲート７３０は前記突出部７２０を貫通して前記離隔空間Ｓの内部まで延びることができる。例えば、前記突出部７２０が前記第２モールドボディ７１０の背面から突出長さｈだけ突出した場合、前記第２モールドボディ７１０の背面が前記第１モールドボディ６１０の上面と接触するように結合すると、前記突出部７２０は前記離隔空間Ｓの内部に前記突出の長さｈに対応する深さまで挿入されて前記離隔空間Ｓの上部を防ぐように位置する。前記射出ゲート７３０は前記突出部７２０と前記第２モールドボディ７１０を貫通して、前記第２凹部Ｒ２と連通して配置されるので、前記射出ゲート７３０は前記突出部７２０の突出の長さｈだけ前記離隔空間Ｓの内部に挿入して配置されることができる。

本実施形態においては、前記上部モールド７００が下部モールド６００方向に接近して結合することを開示しているが、前記下部モールド６００が上部モールド７００方向に接近して結合することもできるということは自明である。

前記下部モールド６００及び上部モールド７００が結合すると、前記吸音材を加圧して前記上部モールドから前記離隔空間に前記吸音材を射出する。

例えば、加圧平板８１０と前記加圧平板８１０の背面から前記第２凹部Ｒ２に対応する形状を有するように突出した加圧部８２０を備える加圧用蓋８００を前記上部モールド７００の上部に結合（ステップＳ４００）し、前記加圧用蓋８００を加圧して前記射出ゲート７３０を通じて前記離隔空間Ｓの内部に前記吸音材Ｆを射出する（段階Ｓ５００）。

例えば、前記加圧平板８１０の背面と前記第２モールドボディ７１０の上面が接触するように前記加圧用蓋８００と前記上部モールド７００を結合することによって前記加圧部８２０を前記第２凹部Ｒ２に挿入する。これによって、前記吸音材Ｆは前記第２凹部Ｒ２の内部から前記加圧部８２０によって均一に加圧される。

前記加圧部８２０の表面は、放熱ユニット（図示せず）が備えられて第２凹部Ｒ２に含まれたシリコンと発泡剤混合物を加熱することができ、前記加圧平板８１０の内部には前記加圧部８２０に射出圧力を伝送できる油圧部（図示せず）及び前記放熱ユニットに電力を供給するパワーユニット（図示せず）を含む。従って、前記加圧用蓋８００と上部モールド７００を結合した後、好適な温度で加熱して熱処理を行うことによって前記シリコンと発泡剤の混合物をシリコンフォームで成形し、成形された前記シリコンフォームＦを加圧して離隔空間Ｓの内部に射出できる。

例えば、前記加圧用蓋８００と上部モールド７００は、ねじ結合または油圧結合手段によって結合されて吸音材Ｆの発泡及び射出状態でも十分な機密性と圧縮性を維持できるようにする。言及した通り、前記吸音材Ｆは固体シリコン（ｓｏｌｉｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ）のシリコンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）と熱分解性発泡剤を混合して発泡させた多孔性シリコンゴムを含む。この時、前記シリコンフォームＦは、前記第２凹部Ｒ２で形成されることもでき、または、射出過程でフォームが形成されて前記離隔空間Ｓの内部で形成されることもできる。

本実施形態の場合、前記発泡剤は前記固体シリコンに対して、約１０重量％〜２０重量％の範囲を有するように混合し、前記加圧部８２０によって約５〜１０気圧の圧力で、約９０℃〜１１０℃の温度で発泡条件が制御される。これによって、好適な気孔を備えるシリコンフォームＦが形成される。従来のウレタンフォームと比較して前記シリコン外皮１２０及び中空軸１１０と十分な接着力を備えることによって前記シリコンフォームＦが離隔空間Ｓから分離されることを防ぐための別途の分離防止手段が要求されない。

本発明の変形例として、前記射出ゲート７３０の上部開口を選択的に開閉できる開閉手段を備えて前記シリコンフォームを形成する間には前記射出ゲート７３０を密閉させ、シリコンフォームが完成されると開閉手段を開放して成形されたシリコンフォームを前記離隔空間Ｓに射出できる。この時、前記発泡圧力が射出圧力として機能してシリコンフォームは離隔空間Ｓに射出できる。これとは異なって、離隔空間Ｓへの射出速度を制御して前記外皮１２０及び中空軸１１０に対する損傷を防ぐために射出用圧力を前記発泡圧力とは別途に加圧することもできる。

一方、前記第２凹部Ｒ２には固体シリコンと熱分解発泡剤の混合物を配置し、発泡と射出を同時に行うことによって工程効率を向上することもできる。この時、前記射出ゲート７３０及び離隔空間Ｓの内部においても発泡が行われることができるので、前記射出ゲート７３０と外皮１２０及び中空軸１１０が発泡過程において損傷しないように好適に発泡圧力を制御する。特に、前記混合物を構成する発泡剤の成分比と発泡温度によって発泡速度が決定されるので前記離隔空間Ｓの内部への発泡による損傷を防ぐためには発泡剤の混合比と温度条件が適切に修正できることは自明である。

引き続き、前記加圧用蓋８００の上部を加圧すると、前記第２凹部Ｒ２の内部に配置された前記吸音材Ｆは前記加圧部８２０によって圧搾されて前記射出ゲート７３０を通じて前記離隔空間Ｓの内部に射出される。こうして、前記第２モールドボディ７１０によって限定された前記離隔空間Ｓの内部は前記吸音材Ｆで充填される。

特に、前記環状の突出部７２０が前記離隔空間Ｓの上部に配置する場合、前記突出部７２０の突出長さｈを好適に調節して前記離隔空間Ｓを埋立てる吸音材Ｆの高さを調節することができる。突出部７２０の突出長さが大きい場合には、ルツボ形状を有する外皮１２０の底部付近にのみ吸音材Ｆが注入され、突出長さｈが小さい場合には、前記第１モールドボディの上面と隣接する離隔空間Ｓの上部まで吸音材Ｆが注入されて離隔空間Ｓの大部分を吸音材Ｆで充填することができる。充填される吸音材Ｆの高さはイヤチップの使用環境と消費者の要求に応じて多様に形成できることは自明である。

前記吸音材Ｆの充填が完了すると、前記下部モールド６００から前記上部モールド７００を除去する（ステップＳ６００）。

例えば、前記蓋８００と上部モールド７００の固定手段を解除して加圧用蓋８００と上部モールド７００を分離し、前記下部モールド６００から前記上部モールド７００を分離することができる。前記下部モールド６００、上部モールド７００及び前記加圧用蓋８００を同時に分離することもでき、下部モールド６００から上部モールド７００及び加圧用蓋８００の組立体を先に分離できることも自明である。

一実施形態において、前記射出ゲート７３０を通じて吸音材Ｆを供給する射出時間を一定に制限して決まった射出時間が経過すると、自動で前記射出工程を終了するように制御する。以後、一定の乾燥時間を経過した後、前記上部モールド７００及び下部モールド６００を分離する。例えば、常温と常圧で１０分〜３０分間、前記シリコンフォームを乾燥する。これによって、前記シリコンフォームが前記上部モールド７００に残留することを防ぐことができる。特に、前記突出部７２０を金属またはプラスチックから形成して前記離隔空間Ｓ内に注入されたシリコンフォームから容易に分離できるように構成する。これで、離隔空間Ｓにシリコンフォームを含む前記吸音部２００を形成する。

これとは異なって、前記加圧用蓋８００と上部モールド７００の結合は維持したまま前記下部モールド６００のみを分離することができる。即ち、前記第２凹部Ｒ２に十分な量のシリコンフォームＦを形成し、特定の音響導波部に対するシリコンフォーム注入が完了すると前記加圧用蓋８００と上部モールド７００の結合体だけを隣接する組立部に移動させて他の音響導波部に対してシリコンフォームを注入することができる。これによって、射出工程の効率を向上することができる。

引き続き、前記吸音部２００が形成された音響導波部１００を前記下部モールド６００から除去して、前記イヤチップ５００を完成する（ステップＳ７００）。

例えば、前記音響導波部１００を前記下部モールド６００に結合するためのジグを利用して前記吸音部２００が配置された音響導波部１００を下部モールド６００から除去して前記イヤチップ５００を形成する。ジグを利用しないで作業者の手作業で前記イヤチップ５００を下部モールドから除去することもできる。

上述したようなイヤチップの製造方法によると、シリコン成分を有する外皮及び中空軸と接着性に優れたシリコンフォームを前記離隔空間の内部に直接注射して音響導波部に対して直接吸音部を形成することができる。これによって、別途の工程で製作されたウレタンフォームを音響導波部と個別的に組立てて吸音部を形成する従来の工程と比較して工程効率及び音響導波部との接着性を向上することができる。従がって、イヤチップの製造単価を低減し、製品の安全性を高めることができる。特に、シリコンフォームと音響導波部の間の接着性の向上によって従来の中空軸の端部に形成された吸音部分離防止突起がこれ以上必要なくなって音響導波部の製造工程も単純化することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１００ 音響導波部
１１０ 中空軸
１２０ 外皮
２００ 吸音部
５００ イヤチップ
６００ 下部モールド
７００ 上部モールド
８００ 加圧用蓋
Ｆ 吸音材（シリコンフォーム）
１１００ ハウジング
１２００ 蓋
２０００ イヤホン

Claims (14)

1. 平坦な円周面を備えるシリンダ形状を有し、音響を伝達する音波路を提供する中空軸と前記中空軸の一端から延長して前記中空軸との間に離隔空間を形成するように前記中空軸を包む外皮を備える音響導波部と、
   多孔性物質からなり、前記離隔空間の内部に注入されて前記中空軸及び前記外皮と接触し、外部ノイズを遮断する吸音部と、を備え、
   前記吸音部は前記多孔性物質としてのシリコンフォームからなり、前記中空軸及び外皮はシリコンゴムからなり、前記中空軸及び前記外皮は２５°〜４０°の硬度を有して、前記シリコンフォームは５°〜２５°の硬度を有することを特徴とするイヤチップ。
2. 平坦な円周面を備えるシリンダ形状を有し、音響を伝達する音波路を提供する中空軸と前記中空軸の一端から延長して前記中空軸との間に離隔空間を形成するように前記中空軸を包む外皮を備える音響導波部と、
   多孔性物質からなり、前記離隔空間の内部に注入されて前記中空軸及び前記外皮と接触し、外部ノイズを遮断する吸音部と、を備え、
   前記吸音部は前記多孔性物質としてのシリコンフォームからなり、前記中空軸及び外皮はシリコンゴムからなり、前記中空軸は５０°〜６０°の硬度を有し、前記外皮と前記シリコンフォームは５°〜２５°の硬度を有することを特徴とするイヤチップ。
3. 平坦な円周面を備えるシリンダ形状を有し、音響を伝達する音波路を提供する中空軸と前記中空軸の一端から延長して前記中空軸との間に離隔空間を形成するように前記中空軸を包む外皮を備える音響導波部を形成する段階と、
   前記音響導波部を受容する第１凹部を備える下部モールドに前記離隔空間が露出するように前記音響導波部を組立てる段階と、
   多孔性物質からなる吸音材を受容し、前記離隔空間の上部を覆うように前記下部モールドの上部に上部モールドを結合する段階と、
   前記吸音材を加圧して前記上部モールドから前記離隔空間に前記吸音材を射出する段階と、
   前記下部モールドから前記上部モールドを除去して前記音響導波部の内部に吸音部を形成する段階と、
   前記吸音部を備える前記音響導波部と前記下部モールドを分離する段階と、を含むことを特徴とするイヤチップの製造方法。
4. 前記音響導波部を前記下部モールドに組立てる段階は、
   平板形状を有する第１モールドボディの上面に中央部から突出した柱部を備えて前記柱部の周辺部に環状の受容空間を備えるように前記第１凹部が形成された前記下部モールドを準備する段階と、
   前記柱部が前記中空軸を貫通し、前記外皮は前記受容空間に受容されるように前記第１凹部に前記音響導波部を固定する段階と、を含むことを特徴とする請求項３に記載のイヤチップの製造方法。
5. 前記第１凹部に前記音響導波部を固定する段階は、位置固定用ジグによって行われることを特徴とする請求項４に記載のイヤチップの製造方法。
6. 前記下部モールドは多数の前記第１凹部を含んで、多数の前記音響導波部が多数の前記第１凹部に同時に固定されることを特徴とする請求項４に記載のイヤチップの製造方法。
7. 前記下部モールドと前記上部モールドを結合する段階は、
   平板形状を有する第２モールドボディの上面に前記第１凹部のサイズに対応する第２凹部を備え、背面から前記第２モールドボディを貫通して前記第２凹部と連通する射出ゲートを備えるように前記上部モールドを準備する段階と、
   前記第２凹部の内部を固体状のシリコンと熱分解性発泡剤を配合した混合物を前記第２凹部に供給する段階と、
   前記射出ゲートが前記下部モールドに固定された前記音響導波部の離隔空間に対応するように前記第２モールドボディと前記第１モールドボディを整列する段階と、
   前記第２モールドボディの背面と前記第１モールドボディの上面が接するように前記第２モールドボディを下降させる段階と、を含むことを特徴とする請求項４に記載のイヤチップの製造方法。
8. 前記上部モールドは、前記第２モールドボディの背面から前記受容空間の形状に沿って突出した環状の突出部をさらに含み、前記第２モールドボディを下降させる段階は、前記環状の突出部を前記離隔空間の内部に挿入させて前記離隔空間の上部を埋立てる段階と、を含むことを特徴とする請求項７に記載のイヤチップの製造方法。
9. 前記射出ゲートは、前記突出部及び前記第２モールドボディを貫通して前記第２凹部と連通することを特徴とする請求項８に記載のイヤチップの製造方法。
10. 前記吸音材を射出する段階は、
    加圧平板及び前記加圧平板の背面から前記第２凹部に対応する形状を有するように突出した加圧部を備える加圧用蓋を前記上部モールドと結合させて前記加圧部を前記第２凹部に挿入する段階と、
    前記シリコンと発泡剤の混合物を成形してシリコンフォーム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｆｏａｍ）を含む前記吸音材を形成する段階と、
    前記加圧用蓋を加圧して前記射出ゲートを通じて前記吸音材を前記離隔空間に射出する段階と、を含むことを特徴とする請求項７に記載のイヤチップの製造方法。
11. 前記吸音材を形成する段階と前記加圧用蓋を加圧する段階を同時に行って、前記吸音材はシリコンフォームから形成されて前記離隔空間に射出されることを特徴とする請求項１０に記載のイヤチップの製造方法。
12. 前記下部モールドと前記上部モールドを結合する段階は、
    平板形状を有する第２モールドボディの上面に前記第１凹部のサイズに対応する第２凹部を備え、背面から前記第２モールドボディを貫通して前記第２凹部と連通する射出ゲートを備えるように前記上部モールドを準備する段階と、
    前記第２凹部の内部にシリコンフォームを含む吸音材を供給する段階と、
    前記射出ゲートが前記下部モールドに固定された前記音響導波部の離隔空間に対応するように前記第２モールドボディと前記第１モールドボディを整列する段階と、
    前記第２モールドボディの背面と前記第１モールドボディの上面が接するように前記第２モールドボディを下降させる段階と、を含むことを特徴とする請求項４に記載のイヤチップの製造方法。
13. 音響発生システムが配置される内部空間を備えるハウジングと、
    前記ハウジングを覆って前記内部空間を外部から密閉させ、前記音響発生システムから生成された音響を外部に伝達するための音響管を備える着脱式蓋と、
    前記蓋に付着され、平坦な円周面を備えるシリンダ形状を有し、音響を伝達する音波路を提供する中空軸と前記中空軸の一端から延長して前記中空軸との間に離隔空間を形成するように前記中空軸を包む外皮を備える音響導波部、及び、多孔性シリコンフォームを含み、前記離隔空間の内部に注入されて前記中空軸及び前記外皮と接触し、外部ノイズを遮断する吸音部を備えるイヤチップと、を含むことを特徴とするイヤホン。
14. 前記音響管は端部に凹部と突出部を備えるチューブ形状を有し、前記中空軸は端部に前記突出部に対応する形状を有し、前記中空軸の軸方向に沿って前記突出部と面接触する段差部を備えることを特徴とする請求項１３に記載のイヤホン。

Images