JP6002194B2 - 防護マスク - Google Patents

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Description

本発明は、伝声器とマイクロホンとが取り付けられた防護マスクに関する。
音声伝達用ダイアフラムを有する伝声器とマイクロホンとを併用している防護マスクは、従来公知である。
例えば、特開昭60−158796号公報(特許文献1)に記載の呼吸保護マスクのための音声伝送装置では、防護マスクに取り付けられた音声伝達用ダイアフラムに対して電気音響トランスジューサの可動部が、直接、音声伝達用ダイアフラムに結合されている。電気音響トランスジューサの一例は、ダイナミックマイクロホンであり、そのマイクロホンの変換ダイアフラムが保護マスクの外側からボイスダイアフラムに、直接、結合されている。
また、特表平4−504346号公報(特許文献2)に記載の保護面マスクの音声伝送方式においては、保護面マスクのボイス発生通路にマイクロホン装置増幅器組立体が取り付けられている。マイクロホン装置増幅器組立体は、マイクロホンと、増幅基盤と、スピーカと、電池と、これらを接続する電気回路とを含んでいる。
特開昭60−158796号公報 特表平4−504346号公報
これら従来の防護マスクにおいて、マイクロホンの変換ダイアフラムがボイスダイアフラムに直接結合されている場合のものは、ボイスダイアフラムの両側がキャップで保護されている防護マスクに適用することができない。また、マイクロホンがそれを収容するための空所を形成しているベース壁に直接取り付けられている場合のものは、マイクロホンを必要としない時に、マイクロホンだけを防護マスクから外すということができない。
本発明が課題とするところは、マイクロホンを取り付けたり取り外したりすることが容易となるように改良が施された防護マスクの提供にある。
前記課題を解決するために、本発明が対象とするのは、顔面の前方に位置する音声伝達用ダイアフラムを含んだ伝声器と前記伝声器からの音声を電気信号に変換するマイクロホンとが取り付けられた防護マスクである。
本発明が特徴とするところは、次のとおりである。前記音声伝達用ダイアフラムが前記防護マスクに組み込まれた基盤部材に取り付けられ、前記基盤部材は、前記伝声器を囲繞するように前記基盤部材に分離可能に当接するハウジング形成部材と一体になって前記音声伝達用ダイアフラムの前方に前記マイクロホンを位置させることのできる空間を形成している。前記空間に位置させた前記マイクロホンからは、前記マイクロホンと一体であるケース部が前記基盤部材と前記ハウジング形成部材との間を通って前記空間の外側にまで延びている。前記基盤部材と前記ハウジング形成部材と前記ケース部とは、変形することのない硬質材料で形成されている。前記ケース部は、弾性変形可能な軟質材料で形成されたガスケットを介して前記基盤部材と前記ハウジング形成部材とによって挟持されることで、前記マイクロホンが前記空間において固定された状態にある。
伝声器を取り付けた基盤部材と基盤部材に当接するハウジング形成部材とによって形成される空間にマイクロホンを位置させた本発明に係る防護マスクでは、マイクロホンを伝声器から離間させることができるから、伝声器がその両側に保護キャップを有していても、マイクロホンの取り付けが可能になる。マイクロホンは、変形することのない硬質材料で形成されたケース部が弾性変形可能な軟質材料で形成されたガスケットを介して防護マスクにおいて互いに分離可能な基盤部材とハウジング部材とによって狭持されているので、マイクロホンは空間での位置が固定されるとともに、防護マスクの各部位に生じる振動がマイクロホンに伝わることを防ぐことができる。マイクロホンがそのように取り付けられる防護マスクでは、マイクロホンの取り付けと取り外しとが容易である。
図面は、本開示に係る本発明の特定の実施の形態を示し、発明の不可欠な構成ばかりでなく、選択的及び好ましい実施の形態を含む。
防護マスクの斜視図。 防護マスクの上下方向断面図。 図2の防護マスクのIII−III線矢視図。 図2の防護マスクのIV−IV線矢視図。 実施態様の一例を示す図2と同様な図。 図5におけるVI−VI線矢視図。 図5におけるVII−VII線矢視図。
添付の図面を参照して、本発明に係る防護マスクの詳細を説明すると、以下のとおりである。
図1は、防護マスクの一例であるフルフェイス型防護マスク1の斜視図である。図中の双頭矢印A,B,Cは、防護マスク1における後記吸排気ユニット20の上下方向と、幅方向と、前後方向とを示している。ただし、以下の説明において、上下方向は縦方向と呼ばれることがあり、幅方向は横方向と呼ばれることがある。防護マスク1は、着用者(図示せず)の少なくとも口許と鼻孔とを覆うことのできる面体10を有し、面体10には外気をろ過するためのろ材ユニット7を取り外し可能に組み付けることができる。面体10は、アイピース2と、アイピース2の周縁部に対してフレーム部材5を介して取り付けられている接顔パッド3と、アイピース2の内側に位置するノーズカップ4等を有する。図示例のアイピース2は左右対称のものでポリカーボネート樹脂等の透明で硬質なプラスチック材料や無機ガラスで形成され、接顔パッド3はシリコンゴムやウレタンゴム等の柔軟弾性材料で形成され、フレーム部材5はABS樹脂やナイロン樹脂等の硬質なプラスチック材料で形成されている。ノーズカップ4は、接顔パッド3と同様な柔軟弾性材料で形成されている。接顔パッド3の部位6には、着用者の頭部に掛け回すための締め紐(図示せず)を取り付けることができる。ノーズカップ4は、面体10の内側において着用者の口許と鼻孔とを覆うことができるように形成されていて、左右一対の第1吸気弁4aと、それを取り付けるためのリング状部材4bとを有する。面体10では、吸排気ユニット20がベルト16を使用して接顔パッド3に取り付けられている。なお、本発明において、アイピース2は左右対称であることを必須とするものではない。
吸排気ユニット20は、その後方部分を形成していて、接顔パッド3に取り付けられている基盤部材21と、基盤部材21に対して前方から組み付けられているハウジング形成部材22とを有する。ハウジング形成部材22は、ロック用スライダ22aを介して基盤部材21に分離可能に取り付けられている。基盤部材21とハウジング形成部材22との間からは、吸排気ユニット20の内部に位置する後記マイクロホン41から延びるケース部42が延出している。ケース部42は、マイクロホン41における変換器等の構成部材(図示せず)とその部材から延びる出力コード41aのいずれかを収納しているもので、図には出力コード41aを収納している場合のものが示されている。ケース部42は、マスク1の取り扱い時や着用時において弾性的にも非弾性的にも変形することのない硬質材料、例えばABS樹脂等の硬質プラスチック材料や金属材料で形成されるとともに、変形を防ぐのに好ましい厚さと断面形状とを有している。そのケース部42は、シリコンゴム等の弾性材料で形成されたガスケット43を介して基盤部材21の周縁部分とハウジング形成部材22の周縁部分とによって挟持されている。ハウジング形成部材22の前方部分には吸気を取り込むための透孔26が形成されている。
図2は、図1においてアイピース2と吸排気ユニット20との幅方向Bの寸法を二等分する中心線II−IIに沿ったマスク1の上下方向Aの断面図である。吸排気ユニット20における基盤部材21は、防護マスク1の取り扱いや着用において変形することのない硬質材料、例えばABS樹脂等の硬質プラスチック材料で形成されていて、接顔パッド3に形成された前方開口部3aの内周面に対して気密状態となるように圧接している。基盤部材21には、上下方向Aの中央部分に当該技術分野において慣用の伝声器23が取り付けられている。伝声器23は、音声伝達用ダイアフラム24と、音声伝達用ダイアフラム24の前後方向Cの両側にあって音声伝達用ダイアフラム24を保護している多孔板で形成されたキャップ25とを有している。着用者の発する音声は、音声伝達用ダイアフラム24を振動させることによって第三者に伝えることができる。基盤部材21はまた、上方部分に吸気路27を有し、吸気路27の後端部には、面体10の内側に向かって開くことが可能な第2吸気弁28が取り付けられている。基盤部材21の下方部分には、排気孔21bが形成されていて、その排気孔21bに対しては面体10の外側に向かって開くことが可能な排気弁29が取り付けられている。
ハウジング形成部材22もまた、防護マスク1の取り扱いや着用において変形することのない硬質材料、例えばABS樹脂等の硬質プラスチック材料で形成されていて、上方部分30aに送気路31を有する。送気路31は、前方部分31aが、ハウジング形成部材22の前面部分に形成された透孔26につながり、後方部分31bが基盤部材21の吸気路27に対して退出可能に進入している。後方部分31bの外周面は、吸気路27の内周面に対して気密状態となるように弾性ガスケット(図示せず)を介して圧接している。
ハウジング形成部材22の下方部分30bには、排気弁29と対向する位置に、排気弁29の開度を検出するためのセンサ32が取り付けられている。ハウジング形成部材22の最下部には、基盤部材21のフック部33を退出可能に進入させるための係合孔34が形成されている。フック部33が係合孔34の周面に係合することで、ハウジング形成部材22の下方部分30bは基盤部材21に対して分離可能な状態で一体になっている。係合孔34からは、排気孔21bを出た呼気が矢印yで示すように流れ出る。
ハウジング形成部材22の上下方向Aにおける中間部分30cは、透孔26が形成されている前面部36と、伝声器23に離間対向している後面部37とを有する。ハウジング形成部材22の前後方向Cにおいて、前面部36と後面部37との間には、吸気用の電動ファン38を収容するための前方空間39が形成されている。前方空間39は、透孔26およびろ材ユニット7(図1参照)を介して防護マスク1の外部につながるとともに、上方部分30aに形成された送気路31にもつながっている。電動ファン38は、モータ38aが付属しているものであって、後面部37に取り付けられている。電動ファン38はまた、マスク着用者が携行する場合の外部電源(図示せず)または防護マスク1が内蔵する場合の電池(図示せず)と電気的につながっていて、センサ32に組み込まれた制御回路(図示せず)からの信号に基づいて回転状態が制御される。電動ファン38が回転すると、ろ材ユニット7を通過することによってろ過された外気が透孔26から前方空間39に進入する。その後、外気は矢印Yで示すように送気路31と吸気路27とを通り、第2吸気弁28を開いてアイピース2の内側へ進む。外気はさらに、第1吸気弁4aを開いてノーズカップ4の内側へ入り、着用者に吸気として使用される。なお、着用者の呼気は矢印yで示すように流れて、排気弁29を開いて排気孔21bの外へ出た後、係合孔34や基盤部材21とハウジング形成部材22との間に形成される間隙(図示せず)を経て吸排気ユニット20の外へ出る。
ハウジング形成部材22の後面部37は、基盤部材21のうちで伝声器23を囲繞するように伝声器23の周囲に位置する部分に接触することによって基盤部材21と一体になり、マイクロホン41を収納するための空間40を形成している。空間40では、マイクロホン41を含むマイクロホン組立体45が伝声器23の前方に位置するとともに、その伝声器23から離間する態様で収納されている。図1と後記図4とを併せて参照すると明らかなように、マイクロホン組立体45は、マイクロホン41と、マイクロホン41から延びる出力コード41aと、ケース部42とのうちの少なくともマイクロホン41とケース部42とを含む。マイクロホン41は、ケース部42の先端部分に別体のものとして取り付けられている場合と、ケース部42の先端部分に変換器等の構成部材を内蔵させることによって形成されている場合等があるが、いずれの場合においてもマイクロホン41はケース部42の先端部分にあってケース部42と一体であるとみなすことができる。マイクロホン41から延びるこのようなケース部42には、出力コード41aの収納される場合がある(図1参照)。マイクロホン41は、ケース部42がガスケット43を介して基盤部材21の周縁部とハウジング形成部材22の周縁部とに挟持されることで空間40における位置が固定されている。
マイクロホン41は、伝声器23からの音声を電気信号に変換して出力コード41aを介して出力し、その信号は有線または無線でマイクロホン41につながるスピーカ(図示せず)で音声として再生される。
図3は、図2におけるIII−III線矢視図である。III−III線は、吸排気ユニット20において、基盤部材21とハウジング形成部材22とを前後方向Cにおいて分離させる線であって、図3には基盤部材21の前面部分が見えている。基盤部材21とハウジング形成部材22とを分離させるには、図1においてスライダ22aを矢印Pで示す下方へスライドさせて、スライダ22aを介しての基盤部材21とハウジング形成部材22との係合を解く。次に、ハウジング形成部材22の送気路31の部分を基盤部材21の吸気路27から抜き取るようにして退出させ、それと同時にハウジング形成部材22の最下部に形成されている係合孔34と基盤部材21のフック部33との係合を外せばよい。なお、図3では、図2において基盤部材21の後方に位置していたアイピース2等の図示が省略されている。図3の基盤部材21では、上方部分に吸気路27が見えている。吸気路27において上下に延びる複数本のピラー27aには、第2吸気弁28がマスク1の内側から開閉可能に当接している。上下方向Aの中間部分には、伝声器23のキャップ25が見えている。下方部分には、排気弁29が見えている。
図4は、図2のIV−IV線矢視図である。IV−IV線は図2のIII−IIIに一致する線であるが、矢印IVが前方に向いている。図4には、ハウジング形成部材22の後面部37を含む全体が見えている。図4ではまた、マイクロホン組立体45と、ガスケット43とが仮想線で示されている。ハウジング形成部材22の上方部分30aには、送気路31が形成されている。下方部分30bには、センサ32が見えている。中間部分30cには、後面部37が見えている。ガスケット43は、ハウジング形成部材22の周縁部に形成された凹欠部56(図1参照)を通ってハウジング形成部材22の内側から外側にまで延びている。マイクロホン41から延びるケース部42は、ハウジング形成部材22から延出する部位とその近傍とがガスケット43によって覆われている。ガスケット43は、基盤部材21の周縁部とハウジング形成部材22の周縁部とに圧接していて電動ファン38やモータ38aの回転による吸排気ユニット20の振動がケース部42を介してマイクロホン41に伝わることを防ぐことができる。また、外部の騒音が凹欠部56から侵入することを防ぐこともできる。例えば、消防車等の車両が行き来したり消火活動用のヘリコプターが飛来したりする火災現場において防護マスク1を着用すれば、騒音がマイクロホンに伝わることを防ぐことができて、着用者の発する音声をマイクロホン41を介して鮮明な形で第三者に伝えることができる。その着用者には、消防士の他にヘリコプターの操縦士等も含まれる。なお、マイクロホン組立体45とガスケット43とは、ハウジング形成部材22に対して自由に取り付けたり、取り外したりすることができるものである。
なお、図示例のマスク1は、電動ファン38が回転することのできる状態で着用することが好ましいものであるが、電動ファン38が回転することのない状態や電動ファン38とモータ38aとが取り付けられていない状態で使用することも可能である。
図5は、本発明の実施態様の他の一例を示す図2と同様な図である。図5において基盤部材21とハウジング形成部材22とが形成している空間40には、マイクロホン組立体45のうちの少なくともマイクロホン41を覆うための筒状部材50が組み込まれている。筒状部材50は、シリコンゴム等の弾性変形可能な軟質材料で形成されているもので、マイクロホン41の前方に位置していてハウジング形成部材22の後面部37に圧接している底部51と、マイクロホン組立体45の後方にあって、伝声器23を囲むように伝声器23の周囲において基盤部材21に圧接している周縁部52と、周縁部52によって画成される開口部53とを有する。筒状部材50は、このようにハウジング形成部材22の後面部37と基盤部材21とに対して圧接していることによって、空間40の中で動くことがない。好ましい筒状部材50では、後記図7で明らかなように、ケース部42の一部分を被覆した状態で基盤部材21の周縁部とハウジング形成部材22の周縁部との間に介在するガスケット43(図1参照)が筒状部材50と一体的に形成されている。また、好ましいマイクロホン組立体45では、少なくともマイクロホン41が筒状部材50の内面に接触することのない態様にある一方、ケース部42がガスケット43を介して基盤部材21とハウジング形成部材22とに挟持されることで、マイクロホン41の空間40における位置、より詳しくは筒状部材50の内部におけるマイクロホン41の位置が固定されている。ただし、本発明において、筒状部材50とガスケット43とは別体のものとして作ることもできる。また、筒状部材50の内面をマイクロホン41に接触させて、その内面でマイクロホン41を支えることができるように作ることもできる。
弾性変形可能な軟質材料で形成されていて、基盤部材21とハウジング形成部材22とに圧接している筒状部材50は、電動ファン38とそれに付属するモータ38aとの回転音がマイクロホン41に伝わることを防ぐ遮音効果を奏するとともに、電動ファン38とモータとの回転によって生じることのある後面部37等の振動を吸収して、その振動による騒音の発生を未然に防ぐことができる。筒状部材50はまた、マスク1の外部の騒音がマイクロホン41に伝わることを防ぐこともできる。なお、筒状部材50における底部51の外面とその外面が圧接しているハウジング形成部材22の後面部37とは、図示例の如く平坦に形成することができる他に、凹部および/または凸部を有するように形成することもできる。底部51と後面部37とは、互いの凹部と凸部とにおいて嵌合させることもできる。
図6は、図5におけるVI−VI線矢視図である。VI−VI線は、図5の吸排気ユニット20において、基盤部材21とハウジング形成部材22とを前後方向Cにおいて分離させる線であって、図6には図3と同一形状である基盤部材21の前面部分が見えている。
図7は、図5のVII−VII線矢視図である。VII−VII線は図5のVI−VIに一致する線であるが、矢印VIIが前方に向いている。図7には、ハウジング形成部材22の後面部37を含む全体が見えている。図7ではまた、マイクロホン組立体45と、マイクロホン41を覆っている筒状部材50とが仮想線で示されている。ハウジング形成部材22の上方部分30aには、送気路31が形成されている。下方部分30bには、センサ32が見えている。中間部分30cにおける図示例の後面部37は、平坦に形成されていて、筒状部材50の底部51が圧接する。その筒状部材50には、ガスケット43が一体的に形成されている。ガスケット43は、ハウジング形成部材22の周縁部に形成された凹欠部56を通ってハウジング形成部材22の外にまで延びている。筒状部材50の内側では、マイクロホン41が筒状部材50の内面に触れることのない態様にある。ケース部42は、出力コード41a(図1参照)が収納されていて、ハウジング形成部材22から延出する部位とその近傍とがガスケット43によって覆われている。ガスケット43は、ファン38やモータ38aの回転による吸排気ユニット20の振動がケース部42を介してマイクロホン41に伝わることを防ぐことができる。また、外部の騒音が凹欠部56から侵入することを防ぐこともできる。図5−7に例示のマスク1であれば、遮音壁として作用する基盤部材21と、ハウジング形成部材22と、筒状部材50とが形成する二重の遮音構造によって外部の騒音がマイクロホン41に伝わることを防ぐことができる。それゆえ、多数の消防車が活動していたり、消化活動用のヘリコプターが上空で旋回していたりする騒音の激しい火災現場であっても、防護マスク1を着用している消防士やヘリコプターの操縦士には、マイクロホン41を介しての音声の鮮明な伝達が可能になる。なお、この場合のマスク1においても、マイクロホン組立体45と筒状部材50とは、ハウジング形成部材22に対して自由に取り付けたり、取り外したりすることができる。
ガスケット43は、基盤部材21とハウジング形成部材22との間を通り抜けるようにして筒状部材50から吸排気ユニット20の外側にまで延びることのできる長さを有している。図5−7に例示のマスク1においても、ケース部42がガスケット43を介して基盤部材21とハウジング形成部材22とによって狭持されることで,空間40における、より詳しくは筒状部材50の内側におけるマイクロホン41の位置が固定されている。
これまでの説明において、本発明に係る防護マスクは、アイピースを有するフルフェイス型のものとして説明されているが、本発明は、アイピースが二眼タイプのものである防護マスクとして実施したり、鼻孔と口許とのみを覆うことができてアイピースを持たないハーフ型の防護マスクとして実施したりすることもできる。
また、マイクロホン41を使用する必要のない環境で着用するときのマスク1では、マイクロホン組立体45とガスケット43、またはマイクロホン組立体45とガスケット43と筒状部材50とをマスク1から外しておくと、伝声器23からの音声が凹欠部56等から外へ出るようになる。ハウジング形成部材22には、このように作用する追加の凹欠部を複数形成しておくことができる。ただし、マスク1にマイクロホン組立体45を取り付けるときには、追加の凹欠部はゴム等の弾性材料でできた栓で塞いでおくことが必要である。マスク1では、マイクロホン組立体45や筒状部材50を外しても、伝声器23がその両側にキャップ25を有するものであれば、音声伝達用ダイアフラム24を損傷することがない。
以上に説明した本発明は、少なくとも以下のように整理することができる。
顔面の前方に位置する音声伝達用ダイアフラムを含んだ伝声器と前記伝声器からの音声を電気信号に変換するマイクロホンとが取り付けられた防護マスクであって、
前記音声伝達用ダイアフラムが前記防護マスクに組み込まれた基盤部材に取り付けられ、前記基盤部材は、前記伝声器を囲繞するように前記基盤部材に分離可能に当接するハウジング形成部材と一体になって前記音声伝達用ダイアフラムの前方に前記マイクロホンを位置させることのできる空間を形成し、
前記空間に位置させた前記マイクロホンからは、前記マイクロホンと一体であるケース部が前記基盤部材と前記ハウジング形成部材との間を通って前記空間の外側にまで延び、
前記基盤部材と前記ハウジング形成部材と前記ケース部とが変形することのない硬質材料で形成され、
前記ケース部は、弾性変形可能な軟質材料で形成されたガスケットを介して前記基盤部材と前記ハウジング形成部材とによって挟持されることで、前記マイクロホンが前記空間において固定された状態にある。
本発明には、少なくとも、以下の実施態様がある。
(1)前記空間には、弾性変形可能な軟質材料で形成されていて前記マイクロホンを覆う筒状部材が組み込まれ、前記筒状部材が前記マイクロホンよりも前方に位置する底部と、前記底部に対向する開口を画成して前記音声伝達用ダイアフラムの周囲に当接する開口周縁部とを有している。
(2)前記マイクロホンが前記筒状部材の内面に接触することのない態様で前記筒状部材に覆われている。
(3)前記空間の外側では前記防護マスクの内部へ送風可能な電動ファンが前記ハウジング形成部材に取り付けられ、前記空間では前記筒状部材における前記底部が前記ハウジング形成部材に当接している。
1 防護マスク
20 吸排気ユニット
21 基盤部材
22 ハウジング形成部材
23 伝声器
38 電動ファン
40 空間
41 マイクロホン
41a 出力コード
42 ケース部
43 ガスケット
45 マイクロホン組立体
50 筒状部材
51 底部
52 周縁部
53 開口部

Claims (4)

  1. 顔面の前方に位置する音声伝達用ダイアフラムを含んだ伝声器と前記伝声器からの音声を電気信号に変換するマイクロホンとが取り付けられた防護マスクであって、
    前記音声伝達用ダイアフラムが前記防護マスクに組み込まれた基盤部材に取り付けられ、前記基盤部材は、前記伝声器を囲繞するように前記基盤部材に分離可能に当接するハウジング形成部材と一体になって前記音声伝達用ダイアフラムの前方に前記マイクロホンを位置させることのできる空間を形成し、
    前記空間に位置させた前記マイクロホンからは、前記マイクロホンと一体であるケース部が前記基盤部材と前記ハウジング形成部材との間を通って前記空間の外側にまで延び、
    前記基盤部材と前記ハウジング形成部材と前記ケース部とが変形することのない硬質材料で形成され、
    前記ケース部は、弾性変形可能な軟質材料で形成されたガスケットを介して前記基盤部材と前記ハウジング形成部材とによって挟持されることで、前記マイクロホンが前記空間において固定された状態にあることを特徴とする前記防護マスク。
  2. 前記空間には、弾性変形可能な軟質材料で形成されていて前記マイクロホンを覆う筒状部材が組み込まれ、前記筒状部材が前記マイクロホンよりも前方に位置する底部と、前記底部に対向する開口を画成して前記音声伝達用ダイアフラムの周囲に当接する開口周縁部とを有している請求項1記載の防護マスク。
  3. 前記マイクロホンが前記筒状部材の内面に接触することのない態様で前記筒状部材に覆われている請求項2記載の防護マスク。
  4. 前記空間の外側では前記防護マスクの内部へ送風可能な電動ファンが前記ハウジング形成部材に取り付けられ、前記空間では前記筒状部材における前記底部が前記ハウジング形成部材に当接している請求項2または3記載の防護マスク。
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