JP6834534B2 - イヤホン - Google Patents

Description

本発明は、イヤホンに係り、特に、イヤーピースを外耳道内に挿入して使用するいわゆるカナル型（耳栓型）のイヤホンに関する。

スピーカユニットを収容したハウジングに筒状に突出する音筒部を設け、その音筒部に装着したイヤーピースを外耳道内に挿入し耳介に装着して使用するいわゆるカナル型（耳栓型）のイヤホンが知られている。

カナル型のイヤホンは、使用時においてイヤーピースと外耳道内の内壁とが実質的に密着状態になる。
そのため、音筒部を含むハウジングの内部におけるスピーカユニットの放音面側の前方の空間を形成する前方気室が、音筒部先端の放音孔のみが開口し、他が密閉されるよう形成されている場合、イヤーピースを外耳道内に挿入すると、前方気室及び外耳道の内部空間が密閉状態となることから、内気が圧縮されて圧力が上昇する。
また、外耳道に挿入したイヤーピースを抜き取る時には、逆の作用により前方気室及び外耳道の内部空間の内気が密閉状態で膨張し圧力が降下する。

このような、イヤーピースの挿抜に伴う圧力変動が大きい場合、次のような不具合が生じる虞があった。すなわち、使用者にとっては、鼓膜が内外に押し引きされて違和感を覚える虞があり、イヤホンにおいては、スピーカユニットの振動板が振動方向に押し引きされてスピーカユニットの駆動系に不具合を生じる虞がある。

そこで、従来、ハウジングに、その内部の前方気室と外部の空間とを連通する通気路を設け、イヤーピースを外耳道に対し挿抜するときに、外耳道の内部空間及びそれに連通したハウジング内の前方気室の圧力を変動させないようにしたイヤホンが提案されている（特許文献１）。

特許文献１に記載されたイヤホンは、さらに通気路を開閉する弁部を備え、使用時には通気路を閉じて前方気室及び外耳道の内部空間を密閉状態とし、外部への音漏れを抑制すると共に良好な再生音響特性を確保するようになっている。

特開２００８−１４７７１０号公報

特許文献１に記載されたイヤホンは、イヤホンを挿脱する際に作業者が意識して弁部材を閉じる操作をする必要があるため、必ずしも取り扱いが容易とは言えない。
また、イヤホンの本体に対し弁部材が小さいため、製造が容易ではない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、装脱時の外耳道内の圧力変動を防止し、取り扱いが容易なイヤ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、本発明は次の構成を有する。
１）スピーカユニットと、
内部に前記スピーカユニットを収容し、前記スピーカユニットの放音面側に第１の空間を形成する第１気室と前記スピーカユニットに対し前記放音面側とは反対側に第２の空間を形成する第２気室とを、耳介への装着方向及び抜去の方向に対応した一の方向に並設して有するハウジングと、
前記第１気室に接続して突出形成されイヤーピースが装着される音筒部と、
前記ハウジングの第２気室側に配置され、前記ハウジングに対して前記一の方向に所定の範囲で移動可能に係合する可動ハウジングと、
を備え、
前記ハウジングと前記可動ハウジングとを含んで、
前記可動ハウジングが前記所定の範囲における第１の位置にあるときに、前記第１の空間と前記ハウジングに対する外部空間とを連通させ、前記第１の位置とは異なる前記所定の範囲における第２の位置にあるときに、前記第１の空間と前記外部空間とを非連通かつ前記第２の空間と前記外部空間とを連通させる弁構造が形成されており、
前記可動ハウジングの前記第１の位置は、前記第２の位置から前記ハウジングを前記耳介に装着する際の外力で押し込まれる位置であることを特徴とするイヤホンである。

本発明によれば、装脱時の外耳道内の圧力変動を防止し取り扱いが容易である。

図１は、本発明の実施の形態に係るイヤホンの実施例１であるイヤホン５１の斜視図である。 図２は、イヤホン５１の側面図である。 図３は、図２におけるＳ３−Ｓ３位置での断面図である。 図４は、イヤホン５１が備える可動ハウジング６の基準位置を示す部分拡大断面図である。 図５は、可動ハウジング６の挿入時位置を示す部分拡大断面図である。 図６は、可動ハウジング６の抜去時位置を示す部分拡大断面図である。 図７は、第１気室Ｒｆ及び第２気室Ｒｂの外部空間Ｖｇとの連通状態を説明するための表である。

本発明の実施の形態に係るイヤホンを、実施例のイヤホン５１により、まず図１〜図３を参照して説明する。
以下の説明において、前後方向を図１に示した矢印で規定する。前方は、イヤホン５１を装着する耳（頭部）側となる。

イヤホン５１は、イヤーピース４を外耳道内に挿入して耳介に装着し、使用するいわゆるカナル型（耳栓型）イヤホンである。
各図において、スピーカユニットＳＰから外部に引き出されているコード及びブッシングは、不図示である。

イヤホン５１は、前後方向を軸とする有底筒状のハウジング１と、ハウジング１の前方の底壁１ａからさらに前方に筒状に突出した音筒部２と、を有する。
音筒部２には、柔軟なイヤーピース４が着脱自在に取り付けられている。

ハウジング１は、内部をハウジング１の軸線ＣＬ１方向である前後方向に分割して前気室Ｒｆと後気室Ｒｂとを並設形成するための区画壁５を有する。
区画壁５には、中央に孔５ａが形成されている。孔５ａにはスピーカユニットＳＰが、放音面ＳＰａがハウジング１の前側となる姿勢で密着装着されている。
前気室Ｒｆの内部の前空間Ｖｆは、音筒部２の内部の空間Ｖｔと連通している。
後気室Ｒｂは、ハウジング１とスピーカユニットＳＰと後述する可動ハウジング６とにより形成されている。

イヤホン５１において、図示しないコードを介して外部から入来する音声信号に基づく音が、ハウジング１の内部に収容されたスピーカユニットＳＰの主に放音面ＳＰａから前方に出力される。
スピーカユニットＳＰから出力された音は、前空間Ｖｆ及び空間Ｖｔを通過して音筒部２の先端から外部に放出される。

ハウジング１は、前空間Ｖｆと外部空間Ｖｇとを径方向に連通する前通気孔１ｆと、後空間Ｖｂと外部空間Ｖｇとを径方向に連通する後通気孔１ｂとを有する。
前通気孔１ｆと後通気孔１ｂとは、軸線ＣＬ１に平行方向に並べて設けられている。
前通気孔１ｆと後通気孔１ｂは、区画壁５を挟み、区画壁５に近い位置に形成されている。

ハウジング１の後方開放部には、後方側を底部としハウジング１に対応した断面形状なる有底筒状の可動ハウジング６が、前後方向に移動可能に内嵌して取り付けられている。
可動ハウジング６は、ハウジング１の内面にほぼ密着して摺動する筒状の基部６ａと、基部６ａに対し小径で後方に延びる連結部６ｂと、連結部６ｂの後方に接続し、連結部６ｂよりも大径（この例では基部６ａと同径）の押引部６ｃとを有する。

可動ハウジング６の基部６ａは、ハウジング１に内嵌係合した状態で、前通気孔１ｆ及び後通気孔１ｂに対応する周方向位置に、前方に板状に延びる延出部６ｄを有する。
区画壁５には、延出部６ｄの断面形状に対応した形状で貫通孔５ｂが形成されている。延出部６ｄは、貫通孔５ｂ内に前後移動可能に挿通されている。
延出部６ｄと貫通孔５ｂとの間の隙間は微小とされ、前空間Ｖｆと後空間Ｖｂとは、貫通孔５ｂを含め、区画壁５及びスピーカユニットＳＰにより実質的に非連通となっている。

基部６ａと区画壁５との間には、付勢部材７が介在している。付勢部材７の前後両端は、それぞれ区画壁５と基部６ａに連結されている。
従って、可動ハウジング６が前方に移動すると、付勢部材７は圧縮されて可動ハウジング６を後方に付勢し、可動ハウジング６が後方に移動すると、付勢部材７は伸張されて可動ハウジング６を前方に付勢する（引っ張る）。

付勢部材７は、例えばコイルばねである。図１〜図３に示された可動ハウジング６の基準位置においては、可動ハウジング６を前後に付勢しない自然状態とされている。

可動ハウジング６は、ハウジング１に対し、基準位置から付勢部材７の圧縮反発力に抗して前方に押し込んだときに、所定の押し込み位置となる挿入時位置で突き当て感又はクリック感が生じるように構成されている。
また、可動ハウジング６は、ハウジング１に対し、基準位置から付勢部材７の引っ張り反発力に抗して後方に引き出したときに、所定の引き出し位置となる抜去時位置で突き当て感又はクリック感が生じるように構成されている。

可動ハウジング６は、基準位置でもクリック感が生じるように構成されていると好ましい。

すなわち、可動ハウジング６は、基準位置と、基準位置から押し込まれた挿入時位置と、基準位置から引き出された抜去時位置と、の３つの位置をとり得るように、ハウジング１に対し前後移動可能とされている。
可動ハウジング６の基準位置は、イヤホン５１の使用状態での位置である。

延出部６ｄには、前後方向に離隔して前側から前孔６ｄ１，後孔６ｄ２の二つの孔が形成されている。
前孔６ｄ１及び後孔６ｄ２と、前通気孔１ｆ及び後通気孔１ｂと、の連通・非連通関係を、図４〜図６を参照して説明する。

図４〜図６は、イヤホン５１の部分断面図であり、それぞれ可動ハウジング６の基準位置，挿入時位置，抜去時位置を示している。
基準位置の図４は、図３におけるＡ部拡大図に相当する。

（基準位置）
図４に示されるように、基準位置において、ハウジング１の前通気孔１ｆは延出部６ｄにより塞がれ、後通気孔１ｂは可動ハウジング６の後孔６ｄ２と連通する。
これにより、空間Ｖｔ及び空間Ｖｔに連通した前空間Ｖｆは、音筒部２の先端側のみが外部空間Ｖｇに開放され他の部位が閉じた空間となる。

また、スピーカユニットＳＰのバックキャビティとなる後空間Ｖｂは、可動ハウジング６の内面、区画壁５、及びスピーカユニットＳＰに囲まれて形成され、後通気孔１ｂのみが外部に連通し、後通気孔１ｂ以外の部分は密閉された状態となっている。

基準位置とされる、イヤホン５１が、イヤーピース４が外耳道に挿入されて耳介に装着された状態では、可動ハウジング６は、外力及び付勢部材７からの力が付与されずその基準位置で維持される。
従って、後空間Ｖｂは、後孔６ｄ２及び後孔６ｄ２と連通した後通気孔１ｂがダクトとして機能して、イヤホンとして低音が補強された良好な再生音が得られる。

また、スピーカユニットＳＰの放音側（前側）の空間も、実質的に密閉状態となるので、外部空間Ｖｇへの音漏れが防止されると共に、外部からの音を良好に遮断し、使用者は濁りのない再生音を聴取できる。

（挿入時位置）
イヤホン５１を耳介に装着する際のイヤーピース４の外耳道への挿入においては、ハウジング１が耳介の奥に位置して指が届きにくいことから、使用者は、図５に示されるように、イヤホン５１の後端部に設けられた押引部６ｃを指で押してイヤーピース４を挿入する。
この場合、まず、使用者の指によって、基準位置にある可動ハウジング６が、ハウジング１に対し、付勢部材７を圧縮させつつ前方に距離Ｌａだけ押し込まれて挿入時位置に達する。
さらに指での押し込みが継続されると、可動ハウジング６が挿入時位置にある状態でハウジング１が前方に押し込まれてイヤーピース４が外耳道内に挿入され、装着が完了する。
距離Ｌａは、前通気孔１ｆと後通気孔１ｂとの間の前後方向ピッチである。

可動ハウジング６の挿入時位置では、図５に示されるように、後孔６ｄ２が前通気孔１ｆと連通し、前空間Ｖｆと外部空間Ｖｇとが連通する。
これにより、イヤーピース４の外耳道内への挿入で前空間Ｖｆの空気が外部へ逃げることができ、前空間Ｖｆ，空間Ｖｔ，及び外耳道内空間の圧力が外気圧より高くなることはなく、外気圧と同じ圧力に維持される。
従って、イヤホン５１の耳介への装着時に、使用者が鼓膜の違和感を覚えることはなく、スピーカユニットＳＰの駆動系に不具合を生じる虞はない。

（抜去時位置）
耳介に装着したイヤホン５１を取り外す際には、ハウジング１が耳介の奥に位置していることから、使用者は、図６に示されるように、押引部６ｃを指で摘んで耳介の外部となるハウジング１の後方へ引くようにすると耳介からイヤホン５１を抜去しやすい。
これにより、まず、基準位置にある可動ハウジング６が、ハウジング１に対し、付勢部材７を引っ張りつつ距離Ｌｂだけ後方に引き出され、抜去時位置に達する。
さらに、指での引っ張りが継続されると、可動ハウジング６が抜去時位置にある状態でハウジング１が後方に引っ張られることで、イヤーピース４が外耳道から抜き取られイヤホン５１の取り外しが完了する。
図４に示されるように、距離Ｌｂは、可動ハウジング６が基準位置にあるときの、前通気孔１ｆと前孔６ｄ１との間の前後方向のピッチである。

可動ハウジング６の抜去時位置では、図６に示されるように、前通気孔１ｆが前孔６ｄ１と連通し、後通気孔１ｂは、延出部６ｄにより塞がれる。
これにより、前空間Ｖｆと外部空間Ｖｇとが連通する。
イヤーピース４の外耳道内からの抜去中に、外部空間Ｖｇの空気が前空間Ｖｆへ流入することにより、前空間Ｖｆ，空間Ｖｔ，及び外耳道内空間の圧力が外気圧より低くなることはなく、外気圧と同じ圧力に維持される。
そのため、イヤホン５１の耳介からの取り外し時に、使用者が鼓膜の違和感を覚えることはなく、スピーカユニットＳＰの駆動系に不具合を生じる虞はない。

図４〜図６から明らかなように、延出部６ｄにおいて、前孔６ｄ１と後孔６ｄ２との前後方向のピッチＬｃは、Ｌｃ＝Ｌａ＋Ｌｂで設定されている。

図７は、上述の可動ハウジング６の挿入時位置、基準位置、抜去時位置における前気室Ｒｆと後気室Ｒｂの、外部空間Ｖｇとの連通及び非連通を示す表である。
図７及び図４〜図６からも明らかなように、イヤホン５１においては、ハウジング１及び可動ハウジング６を含んで、前空間Ｖｆ及び後空間Ｖｂと、外部空間Ｖｇと、の連通及び非連通を選択する弁構造ＢＫが構成されている。

図７に示されるように、イヤホン５１は、可動ハウジング６が前後方向に３つの位置を取り得ると共に、前空間Ｖｆを、使用状態での基準位置を除くイヤホン５１の装脱時に対応した二つの位置で、外部空間Ｖｇと連通するようになっている。
これにより、イヤホン５１の耳介に対する装脱時の、外耳道内の圧力変動が防止される。

また、基準位置では、後気室Ｒｂを外部空間Ｖｇに対しダクトに相当する後通気孔１ｂ及び後孔６ｄ２で連通するので、低域音が増強された良好な再生音質が得られる。
また、可動ハウジング６の基準位置から他の二つの位置への移動は、装脱させる際の使用者の押引部６ｃを押す又は引く装脱動作のみで自然に行われる。これにより、使用者が別途装脱以外の動作を行うことなく容易にかつ確実に外耳道内の圧力変動を防止することができる。これによりイヤホン５１の取り扱いは大変容易になっている。
さらに、可動ハウジング６は、イヤホン５１において比較的大きい部材であり、イヤホン５１の構造は単純なので、製造が容易である。

以上詳述した実施例は、上述の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した変形例としてもよい。

付勢部材７はコイルばねに限定されない。エラストマやゴムなどで形成された付勢部材であってもよい。
可動ハウジング６の押引部６ｃの形状は、平板状でなく傘状であってもよい。
また、押引部６ｃの外径は、ハウジング１よりも大きく、ハウジング１の側面を覆うように形成されていてもよい。
前通気孔１ｆと後通気孔１ｂとは、周方向において同じ位置に形成されていなくてもよい。周方向にずれた位置に形成され、可動ハウジング６に、可動ハウジング６の前後方向位置に応じて連通か非連通かを選択実現する孔を前通気孔１ｆ，後通気孔１ｂに対応した周方向位置に形成してもよい。

実施例は、ハウジング１と可動ハウジング６とで後気室Ｒｂを形成するものを説明したが、これに限定されない。
例えば、ハウジング１自体が、後通気孔１ｂが連通した後気室Ｒｂを有し、可動ハウジング６は、後気室Ｒｂに対し単に後通気孔１ｂを開閉するように移動する構成であってもよい。

可動ハウジング６の移動位置は、３つの位置すべてを取り得るものでなくてもよい。少なくとも、挿入時位置及び抜去時位置の一方と、基準位置と、の二つの位置を取り得るようになっていれば、イヤホン５１を装脱する際の外耳道内空間の少なくとも一方において圧力変動を防ぐ効果を、取り扱い容易かつ製造容易に得ることができる。

１ ハウジング
１ａ 底壁、 １ｂ 後通気孔、 １ｆ 前通気孔
２ 音筒部
４ イヤーピース
５ 区画壁、 ５ａ 孔、 ５ｂ 貫通孔
６ 可動ハウジング
６ａ 基部、 ６ｂ 連結部、 ６ｃ 押引部、 ６ｄ 延出部
６ｄ１ 前孔、 ６ｄ２ 後孔
７ 付勢部材
５１ イヤホン
ＣＬ１ 軸線
Ｌａ，Ｌｂ 距離、 Ｌｃ ピッチ
Ｒｂ 後気室、 Ｒｆ 前気室
ＳＰ スピーカユニット、 ＳＰａ 放音面
Ｖｂ 後空間、 Ｖｆ 前空間、 Ｖｔ 空間、 Ｖｇ 外部空間

Claims (4)

1. スピーカユニットと、
   内部に前記スピーカユニットを収容し、前記スピーカユニットの放音面側に第１の空間を形成する第１気室と前記スピーカユニットに対し前記放音面側とは反対側に第２の空間を形成する第２気室とを、耳介への装着方向及び抜去の方向に対応した一の方向に並設して有するハウジングと、
   前記第１気室に接続して突出形成されイヤーピースが装着される音筒部と、
   前記ハウジングの第２気室側に配置され、前記ハウジングに対して前記一の方向に所定の範囲で移動可能に係合する可動ハウジングと、
   を備え、
   前記ハウジングと前記可動ハウジングとを含んで、
   前記可動ハウジングが前記所定の範囲における第１の位置にあるときに、前記第１の空間と前記ハウジングに対する外部空間とを連通させ、前記第１の位置とは異なる前記所定の範囲における第２の位置にあるときに、前記第１の空間と前記外部空間とを非連通かつ前記第２の空間と前記外部空間とを連通させる弁構造が形成されており、
   前記可動ハウジングの前記第１の位置は、前記第２の位置から前記ハウジングを前記耳介に装着する際の外力で押し込まれる位置であることを特徴とするイヤホン。
2. 前記弁構造は、前記第２の位置をはさんで前記第１の位置とは反対側となる前記所定の範囲における第３の位置において前記第１の空間と前記外部空間とを連通させ、前記第３の位置は、前記耳介に装着された前記ハウジングを前記耳介から抜去する際の外力で引き出される位置であることを特徴とする請求項１記載のイヤホン。
3. 前記第１の位置にある前記可動ハウジングを前記第２の位置に移動させるように付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項１記載のイヤホン。
4. 前記第１の位置及び前記第３の位置にある前記可動ハウジングを前記第２の位置に移動させるように付勢することを特徴とする請求項２記載のイヤホン。

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