JP7099741B2 - ワイヤレス充電ヘッドホン - Google Patents

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Description

本発明はヘッドホンの構造に関し、特に、ワイヤレス充電ヘッドホンに関する。
ワイヤによる行動制限やワイヤの収納に要する時間、回路の破損といった状況をなくすために、従来の有線ヘッドホンに代わって、ワイヤレスヘッドホンが次第に音楽鑑賞や通話、映画鑑賞、ゲームに用いられるようになっている。また、近頃ではワイヤレスヘッドホンの内部に誘導コイルを設けることで、ワイヤレスヘッドホンにワイヤレス充電機能を持たせている。上記のワイヤレスヘッドホンは、一方の側（内側）に耳に配置される前方ハウジングを有し、他方の側（外側）に外部に露出する背部ハウジングを有している。
ここで、誘導コイルは、主に背部ハウジングの内側中央部に固定されている。誘導コイルによる安定的な電磁誘導を可能とするためには、充電パッドに対し均一且つ平らに密着させたり、その他の電子部品からの干渉をなくしたりする必要がある。そのため、背部ハウジングを曲面や斜面等に設計したり、その他の電子部品（例えば、インジケータやボタン等）を設けたりすることは困難である。
上記に鑑みて、本発明の発明者は、上述の従来技術を対象に研究に専心するとともに、学術理論を駆使し、上記の課題解決に努めることを開発の目標とした。
本発明の目的は、デザイン、組み立ての利便性及び動作の安定性の向上を図ることが可能なワイヤレス充電ヘッドホンを提供することである。
本発明によるワイヤレス充電ヘッドホンは、前方ハウジング及び収容空間を有し、当該前方ハウジングに複数の放音孔が設けられるヘッドホンハウジング、当該収容空間に収容されるとともに、当該複数の放音孔に対応して配置されるスピーカモジュール、及び、当該収容空間に収容され、当該前方ハウジングと当該スピーカモジュールとの間に設置される環状のワイヤレス充電モジュールを含む。当該環状のワイヤレス充電モジュールは、当該スピーカモジュールの外周を取り囲むように設けられ、環状の回路基板と、当該環状の回路基板に装着される環状の磁気共鳴コイルとを含む。当該環状の回路基板の外周縁には凹溝が設けられており、当該環状の磁気共鳴コイルが当該凹溝に嵌め込まれている。
このように構成することによって、環状のワイヤレス充電モジュールが前方ハウジングとスピーカモジュールの間に設置されることにより、前方ハウジングの位置付近にはその他の電子部品が設けられていないため、環状のワイヤレス充電モジュールはスピーカモジュールやその他の電子部品から影響を受けることなく動作する。且つ、後方ハウジングの外観デザインや電子部品（例えば、インジケータやボタン等）の配置を、環状のワイヤレス充電モジュールに規制されて変更する必要もない。
本発明のワイヤレス充電ヘッドホンによれば、デザイン、組み立ての利便性及び動作の安定性の向上を図ることができる。
本実施形態のワイヤレス充電ヘッドホンを示した斜視図である。 図１のワイヤレス充電ヘッドホンのヘッドホンハウジングを示した斜視図である。 図２のヘッドホンハウジングの断面図である。 図１のワイヤレス充電ヘッドホンのヘッドホンハウジングを回転させた状態を示した図である。 図４のワイヤレス充電ヘッドホンのヘッドホンハウジングを充電パッドに載置した状態を示した図である。 本実施形態の第１変形例によるヘッドホンハウジングを示した断面図である。 本実施形態の第２変形例によるヘッドホンハウジングを示した断面図である。 本実施形態の第３変形例によるヘッドホンハウジングを示した断面図である。
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図１～図５を参照して、本発明の一実施形態によるワイヤレス充電ヘッドホン１０は、主に、１又は複数のヘッドホンハウジング１、１又は複数のスピーカモジュール２、及び、１又は複数の環状のワイヤレス充電モジュール３を含む。
図３に示すように、ヘッドホンハウジング１は、対向配置される前方ハウジング１１及び後方ハウジング１２を有する。前方ハウジング１１には複数の放音孔１１１が設けられている。また、ヘッドホンハウジング１の内部には収容空間ｓが備わっている。前方ハウジング１１は、使用者の耳に配置される側である。
スピーカモジュール２は、収容空間ｓに収容されるとともに、複数の放音孔１１１に対応して配置されている。これにより、スピーカモジュール２から発生した音を放音孔１１１を通じて前方ハウジング１１の外部に伝達可能となる。
環状のワイヤレス充電モジュール３は収容空間ｓに配置されている。環状のワイヤレス充電モジュール３は、前方ハウジング１１とスピーカモジュール２との間に設置されるとともに、スピーカモジュール２から発生する音を遮らないよう、スピーカモジュール２の外周を取り囲むように設けられている。
詳細に説明すると、環状のワイヤレス充電モジュール３は、前方ハウジング１１に固定されるとともに、複数の放音孔１１１を取り囲むように設けられている。これにより、環状のワイヤレス充電モジュール３が複数の放音孔１１１を遮ることがないため、スピーカモジュール２から発生した音声を複数の放音孔１１１から出すことが可能である。
また、環状のワイヤレス充電モジュール３は、環状の回路基板３１と、環状の回路基板３１に装着される環状の磁気共鳴コイル３２とを含む。環状の磁気共鳴コイル３２は環状の回路基板３１のうち前方ハウジング１１と隣接する側の表面に固定接続されている。
また、当該環状の磁気共鳴コイル３２はリング状をなす磁気共鳴コイルである。磁気共鳴コイルは「磁気共鳴」によりワイヤレス充電を行う。「電磁誘導」と比較して、「磁気共鳴」方式の場合には充電距離が数メートルにも達し、充電効率を向上することも可能である。
ワイヤレス充電ヘッドホン１０は、更に、１又は複数の制御モジュール４を含む。制御モジュール４は、収容空間ｓに収容され、制御回路基板４１とバッテリ４２とを含む。制御回路基板４１は、スピーカモジュール２、環状の回路基板３１及びバッテリ４２にそれぞれ電気的に接続されている。図１、図４～図５に示すように、ワイヤレス充電ヘッドホン１０は、フレーム５を更に含む。本実施形態のワイヤレス充電ヘッドホン１０では、ヘッドホンハウジング１、スピーカモジュール２、環状のワイヤレス充電モジュール３及び制御モジュール４の数はいずれも２つとし、各スピーカモジュール２、環状のワイヤレス充電モジュール３及び制御モジュール４は、それぞれ各ヘッドホンハウジング１の収容空間ｓに収容されている。且つ、２つのヘッドホンハウジング１は、それぞれフレーム５の両端に接続されている。フレーム５の形状はＵ字型をなしている。また、フレーム５は人体の頭頂部、後頭部又は後頸部への装着に適合させるが、これに限らない。ワイヤレス充電ヘッドホン１０は、２つの回転軸６を更に含む。２つの回転軸６はフレーム５の両端と２つのヘッドホンハウジング１との間に組み付けられ、各ヘッドホンハウジング１は各回転軸６によってフレーム５に対し回動可能である。
ワイヤレス充電ヘッドホン１０が充電される場合には、図４に示すように、前方ハウジング１１が外側を向くように、ヘッドホンハウジング１が回転軸６によって回動される。そして、外側を向いた前方ハウジング１１が充電パッド１００上に載置される。充電パッド１００内の送電側誘導コイル１０１は、「磁気共鳴」理論によってワイヤレス充電ヘッドホン１０の磁気共鳴コイル３２に対してワイヤレスで電力を伝送可能に構成されている。送電側誘導コイル１０１が共振周波数で振動し、交互に変動する磁場を周囲に発信すると、環状のワイヤレス充電モジュール３における環状の磁気共鳴コイル３２が交互に変動する磁場を感知して交流電流に変換する。そして、交流電流が環状の回路基板３１、制御回路基板４１を通じてバッテリ４２に蓄積される。
なお、ワイヤレス充電ヘッドホン１０が音声を出力する場合等には、制御回路基板４１によってバッテリ４２に蓄積された電力がスピーカモジュール２等のその他の電子部品に供給される。
ここで、従来のワイヤレスヘッドホンでは、誘導コイルが主に背部ハウジングの内側中央部に固定されるため、背部ハウジングを曲面や斜面等に設計したり、その他の電子部品（例えば、インジケータやボタン等）を設けたりすることは困難であった。これに対し、本実施形態のワイヤレス充電ヘッドホン１０では、環状のワイヤレス充電モジュール３が、前方ハウジング１１とスピーカモジュール２の間に設置されるとともに、スピーカモジュール２の外周を取り囲むように設けられている。また、前方ハウジング１１の位置付近にはその他の電子部品が設けられていないため、環状のワイヤレス充電モジュール３はスピーカモジュール２やその他の電子部品から影響を受けることなく動作する。且つ、後方ハウジング１２の外観デザインや電子部品（例えば、インジケータやボタン等）の配置を、環状のワイヤレス充電モジュール３に規制されて変更する必要もない。よって、ワイヤレス充電ヘッドホン１０のデザイン、組み立ての利便性及び動作の安定性の向上を図ることができる。
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、環状の回路基板３１が環状の磁気共鳴コイル３２を介して前方ハウジング１１に固定される例を示したが、これに限らず、環状の回路基板３１が前方ハウジング１１に直接固定されていてもよい。
具体的には、図６に示す第１変形例のように、環状の回路基板３１のうち前方ハウジング１１と隣接する側の表面には凹溝３１１が設けられており、環状の磁気共鳴コイル３２が凹溝３１１に嵌め込まれていてもよい。これにより、環状の磁気共鳴コイル３２がより安定的に環状の回路基板３１に固定される。
また、図７に示す第２変形例のように、環状の回路基板３１の外周縁には凹溝３１１’が設けられており、環状の磁気共鳴コイル３２が凹溝３１１’に嵌め込まれていてもよい。これにより、環状の磁気共鳴コイル３２がより安定的に環状の回路基板３１に固定される。
また、上記実施形態では、ワイヤレス充電モジュール３が環状の回路基板３１及び磁気共鳴コイル３２を含む例を示したが、これに限らず、図８に示す第３変形例のように、ワイヤレス充電モジュール３が、環状の磁気共鳴コイル３２’を含み、環状の回路基板を含まないようにしてもよい。すなわち、環状のワイヤレス充電モジュール３では環状の回路基板３１（図３参照）が省略されていてもよい。環状の磁気共鳴コイル３２’は、前方ハウジング１１に固定接続され、制御回路基板４１に電気的に接続される。これにより、環状のワイヤレス充電モジュール３は、部材の削減、コスト節約との利点を有する。
１０ ワイヤレス充電ヘッドホン
１ ヘッドホンハウジング
１１ 前方ハウジング
１１１ 放音孔
１２ 後方ハウジング
２ スピーカモジュール
３ 環状のワイヤレス充電モジュール
３１ 環状の回路基板
３１１、３１１’ 凹溝
３２、３２’ 環状の磁気共鳴コイル
４ 制御モジュール
４１ 制御回路基板
４２ バッテリ
５ フレーム
６ 回転軸
ｓ 収容空間
１００ 充電パッド
１０１ 送電側誘導コイル

Claims (4)

  1. 前方ハウジング及び収容空間を有し、当該前方ハウジングに複数の放音孔が設けられるヘッドホンハウジング、
    当該収容空間に収容されるとともに、当該複数の放音孔に対応して配置されるスピーカモジュール、及び、
    当該収容空間に収容され、当該前方ハウジングと当該スピーカモジュールとの間に設置される環状のワイヤレス充電モジュールを含み、
    当該環状のワイヤレス充電モジュールは、当該スピーカモジュールの外周を取り囲むように設けられ、環状の回路基板と、当該環状の回路基板に装着される環状の磁気共鳴コイルとを含み、
    当該環状の回路基板の外周縁には凹溝が設けられており、当該環状の磁気共鳴コイルが当該凹溝に嵌め込まれているワイヤレス充電ヘッドホン。
  2. 当該環状のワイヤレス充電モジュールは、当該前方ハウジングに固定されるとともに、当該複数の放音孔を取り囲むように設けられている請求項１に記載のワイヤレス充電ヘッドホン。
  3. 制御モジュールを更に含み、
    当該制御モジュールは、当該収容空間に収容され、制御回路基板とバッテリとを含み、
    当該制御回路基板は、当該スピーカモジュール、当該環状の回路基板及び当該バッテリにそれぞれ電気的に接続されている請求項１または２に記載のワイヤレス充電ヘッドホン。
  4. 制御モジュールを更に含み、
    当該制御モジュールは、当該収容空間に収容され、制御回路基板とバッテリとを含み、
    当該制御回路基板は、当該スピーカモジュール、当該環状の磁気共鳴コイル及び当該バッテリにそれぞれ電気的に接続されている請求項１または２に記載のワイヤレス充電ヘッドホン。
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