JP7485185B2 - イヤーマフ - Google Patents

Description

本発明は、イヤーマフに関する。

特許文献１に、左右の耳に宛てがわれる一対の本体部と、一対の本体部を連結するヘッドバンドとを有するイヤーマフが記載されている。

特許文献１に記載されたイヤーマフの本体部は、内部に気室を形成するカップ形のキャップ及び側頭部に接触させる密閉リングが固定されキャップの開口部に取り付けられた環状要素を有する。キャップと環状要素とは、スナップロック構造の係合部材の組を、均圧手段を挟んで係合させることで一体化されている。均圧手段は、環状で可撓性のある部材とされる。

特開２００８－５２０３３７号公報

特許文献１に記載されたイヤーマフは、係合部材の間に均圧手段を介在させたことで、キャップ及び環状要素の寸法のばらつきの影響がなくなるため、或いは軽減されるため、遮音性に関し、異なる製品個体間で一貫性のある消音能力を有する、とされる。

しかしながら、均圧手段の厚さのばらつきも考慮すると、均圧手段が厚い場合には、係合部材の寸法のばらつきによっては係合部材間に隙間が生じる可能性が排除できず、製品製造上、高い遮音性が安定して得られない虞があった。。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、高い遮音性が安定して得られるイヤーマフ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） 一面側に第１係合部を有する椀状のハウジングベースと、
第１の面及び前記第１の面の反対側の第２の面にそれぞれ第２係合部及び第３係合部を有し、前記第２係合部を前記第１係合部に係合させて前記ハウジングベースに一体化される環板状のベースプレートと、
一面側に固定されたパッド、及び前記一面側とは反対側の他面側に第４係合部を有するパッドベースとを有し、前記第４係合部を前記第３係合部に係合させて前記ベースプレートと一体化されるパッド部と、
前記ハウジングベースと前記ベースプレートとの間に圧縮方向に弾性を有するリングと、
を備え、
前記ベースプレートは前記第３係合部に隣接する溝部を有し、
前記第４係合部を前記第３係合部に係合させて前記パッドベースを前記ベースプレートと一体化した状態で、前記溝部が前記リングの弾性反発力による前記ベースプレートの変形を規制しているイヤーマフである。

本発明によれば、高い遮音性が安定して得られる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態に係るイヤーマフの実施例であるイヤーマフ９１を頭部Ｈに装着した状態を示す図である。 図２は、イヤーマフ９１の本体部９１１の分解図である。 図３は、本体部９１１を図２とは反対の方向から見た分解図である。 図４は、本体部９１１の部分断面分解図である。 図５は、本体部９１１の部分断面図である。 図６は、本体部９１１の変形例１である本体部９１１Ａの部分断面図である。 図７は、本体部９１１の変形例２である本体部９１１Ｂの部分断面図である。 図８は、本体部９１１Ａを備えたイヤーマフ９１Ａの遮音性を説明するためのグラフである。 図９は、本体部９１１Ｂを備えたイヤーマフ９１Ｂの遮音性を説明するためのグラフである。 図１０は、本体部９１１を備えたイヤーマフ９１の遮音性を説明するためのグラフである。

本発明の実施の形態に係るイヤーマフを、実施例のイヤーマフ９１、並びに、変形例１及び変形例２のイヤーマフ９１Ａ及びイヤーマフ９１Ｂにより説明する。

以下の説明において、イヤーマフ９１を、使用者の頭部Ｈに装着した状態を、単に装着状態と称する。
（実施例）
イヤーマフ９１の概略構造を説明する。

図１は、使用者の頭部Ｈに、イヤーマフ９１を装着した状態を示す斜視図である。説明の便宜上、上下左右前後の各方向を、図１に矢印で示された方向に規定する。

イヤーマフ９１は、左右の耳介全体を覆うように宛てがわれる一対の本体部９１１と、一対の本体部９１１を連結し、頭頂部などにかけ渡されるヘッドバンド９１２とを有する。イヤーマフ９１は、いわゆるオーバーイヤータイプに分類される。

図２は、本体部９１１の左耳に宛てがわれる本体部９１１の、左前斜め下方から見た斜視的分解図であり、図３は、左耳に宛てがわれる本体部９１１の、右前斜め上方から見た
斜視的分解図である。

図２及び図３に示されるように、本体部９１１は、ハウジング部１，ベース部２，パッド部３，及びハンガ部４を有する。

ハウジング部１は、装着状態で頭部Ｈ側となる一面側が解放した椀状に形成されている。

ベース部２は、環板状に形成された樹脂部材であり、ハウジング部１に対しスナップフィット構造によって取り付けられている。ベース部２は、ハウジング部１とパッド部３との間に配置され両部材を連結する部材である。

パッド部３は、環状を呈し、ベース部２に対し、スナップフィット構造によって人手で着脱可能に取り付けられている。パッド部３はイヤーマフ９１の装着状態で側頭部に当接する部材であり、側頭部に当接する部分は、側頭部との密着性及び密閉性を高めるため、柔軟な材料を用いて形成されている。

ハンガ部４は、ハウジング部１を、装着状態で概ね水平となる軸線まわりに揺動可能に連結する。

次に、図２～図５を参照して本体部９１１の詳細構造を説明する。

図４は、図２におけるＳ４－Ｓ４位置での部分断面分解図である。

図５は、本体部９１１を組み立てた状態での図２におけるＳ４－Ｓ４位置での部分断面図である。

ハウジング部１は装着状態で上下に長い長丸状に形成されている。ハウジング部１は、内外２層の構造になっており、樹脂の射出成形で形成された内側のハウジングベース１１と、ハウジングベース１１の外側に被せられたカバー１２とを有する。

ハウジングベース１１の樹脂例はＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）である。カバー１２は、熱可塑性エラストマ或いはアルミニウムなどで形成され、外観意匠のアクセントとなる部材である。

ハウジング部１は、装着状態で、前縁及び後縁の上下方向中央となる位置に、切込み部１１ａを有する。

ハウジングベース１１の内面には、ハウジングベース１１の外形と概ね相似形状の、第１係合部である係合壁部１３が立設形成されている。また、ハウジングベース１１の内面における係合壁部１３に囲まれた部分には、吸音部材５が配置されている。

図４及び図５に示されるように、係合壁部１３の内周面には、周方向に延び内側に突出する係合凸部１３ａが形成されている。

ベース部２は、樹脂の射出成形によって形成され、ハウジング部１の外形に対応した長丸の外形で中央に長丸状の開口部２８を有する環板状のベースプレート２１からなる。樹脂例はＡＢＳである。ベースプレート２１は、装着状態で頭部Ｈより遠い側となる外面２ａ（第１の面）におけるハウジング部１の一対の切込み部１１ａに対応した部位それぞれにハンガ支持部２２を有する。

外面２ａには、ハウジング部１と図５に示されるように組み合わせたときに係合壁部１３の内側に沿って嵌り込む第２係合部である係合リブ部２３が、全周にわたり立設形成されている。

係合リブ部２３には、係合壁部１３の係合凸部１３ａが係合する係合凹部２３ａが全周にわたり形成されている。

ベースプレート２１は、装着状態で内側（頭部Ｈ側）となる内面２ｂ（第２の面）において、係合リブ部２３に対応した部分に、周溝部２５が形成されている。

周溝部２５は、装着状態で外方に向け抉るように形成されている。周溝部２５は、内面２ｂにおける係合リブ部２３に対応した部分に、射出成形によるヒケが生じるのを防止する、いわゆる肉抜きとして設けられている。

ここで本体部９１１の中心線を、図２に示されるように、ハウジング部１の外形の長丸の中心を通りベースプレート２１に直交する中心線ＣＬ１として設定する。

図４及び図５に示されるように、周溝部２５における中心線ＣＬ１側の一内面である内壁面２５ａは、中心線ＣＬ１に離接する方向に可撓性を有する周リブである第３係合部としての周壁部２４の外壁面２４ｃとなっている。

周壁部２４は、根元側に、周方向に延び中心線ＣＬ１の反対側に向かって抉れた凹部として周壁凹部２４ａを有する。

周壁部２４に対する中心線ＣＬ１側には、周壁部２４と対向する傾斜面２９が設けられ、周壁部２４と傾斜面２９との間に、断面が概ね三角形状の周凹部２４ｂが形成されている。周凹部２４ｂは、周壁部２４に沿って全周にわたり形成されている。

環板状のベースプレート２１の内縁部には、中心線ＣＬ１に沿ってパッド部３側に延出した内縁壁部２６が全周にわたり形成されている。内縁壁部２６の中心線ＣＬ１とは反対の外周面には、中心線ＣＬ１に向かって抉られた凹部２６ａが全周にわたり形成されている。

図２及び図３に示されるように、ハンガ部４は、ハウジングベース１１の外形形状に沿って弧状に形成されたアーム４１と、アーム４１の両端それぞれにおいて、内側に向かって突出形成された係合部４２と、を有する。アーム４１は、中央部分がハウジング側の部材と連結される。

係合部４２は、図４及び図５に示されるように、ハウジング部１の切込み部１１ａとベース部２のハンガ支持部２２との間に挟まれて、所定の角度の回動が許容されるように保持される。

図２及び図４に示されるように、パッド部３は、樹脂の射出成形により環板状に形成されたパッドベース３１と、パッドベース３１の装着状態で内側（右側）となる面に固定されたパッド３２とを有する。

パッド３２は、スポンジなどの柔軟部材であるクッション３２２を合成皮革のスキン部３２１で包んで形成されている。

図２及び図５に示されるように、パッドベース３１の装着状態で外側（左側）となる面には、断面で三角形状に突出した第４係合部である周凸部３１１が形成されている。周凸部３１１の先端部の外周側には、中心線ＣＬ１から離れる方向に突出する係合凸部３１ａが、全周にわたり形成されている。

パッドベース３１は、周凸部３１１に対し外周側に隣接して、リブ３１ｂが設けられている。リブ３１ｂは、周方向に延びパッドベース３１に対し直角に突出形成されている。

図２及び図４に示されるように、リング６は、ベースプレート２１における係合リブ部２３の外周側の根元に嵌めこむことができる長丸状のリング部材である。リング６は、少なくとも圧縮方向に弾性を有する。リング６は通気性を有しない或いは通気性が小さいものが好適であり、材質例はシリコーンゴムである。

上述のハウジング部１，ベース部２，リング６，及びパッド部３は、図５に示されるように組付けることができる。

具体的には、リング６を、ベースプレート２１における係合リブ部２３の外周側の根元に嵌め込む。

次に、ハウジング部１に対しベース部２を、ハウジング部１の係合壁部１３の係合凸部１３ａをベースプレート２１の係合リブ部２３の係合凹部２３ａに、スナップフィットとして係合させて一体化する。この状態で、ハウジングベース１１の係合壁部１３の先端部１３ｂがリング６を押し込んで圧縮する。

次に、ベースプレート２１に対しパッド部３を、ベースプレート２１の周凹部２４ｂにパッドベース３１の周凸部３１１を進入させ、ベースプレート２１における周壁部２４の周壁凹部２４ａに周凸部３１１の係合凸部３１ａをスナップフィットとして係合させて一体化する。この状態で、パッドベース３１の内縁部３１ｃは、ベースプレート２１の内縁壁部２６における凹部２６ａに係合している。

また、周凹部２４ｂへの周凸部３１１の進入の途中から、パッドベース３１のリブ３１ｂが、ベースプレート２１の肉抜きの周溝部２５に進入する。周溝部２５は、周壁部２４が周凸部３１１との係合で撓んで倒れる側に形成されており、リブ３１ｂは、周壁部２４の外壁面２４ｃに接触又は近接し、周壁部２４の外周側へ倒れを規制する。すなわち、リブ３１ｂは、周溝部２５に対し、その内壁面２５ａに摺動又は近接して進入する。

また、周溝部２５の内壁面２５ａに対向する対向内壁面２５ｂと、リブ３１ｂとの間には、所定の隙間Ｄａが形成される。これにより、ベースプレート２１は、周溝部２５において対向内壁面２５ｂが内壁面２５ａに接近して溝幅が小さくなるように変形可能となっている。

リブ３１ｂが周溝部２５に進入して周壁部２４の外周側への倒れを規制することで、ベースプレート２１における周壁部２４及び傾斜面２９と、パッドベース３１における周凹部２４ｂに進入した周凸部３１１との係合がより確実になって、ベースプレート２１とパッドベース３１との間の密着度が向上している。

そのため、外部からベースプレート２１とパッドベース３１との間を通ってイヤーマフ９１の内部空間である気室Ｖａに入ろうとする音は良好に遮断され、イヤーマフ９１は高い遮音性が得られる。

また、リブ３１ｂが周壁部２４の倒れを防ぐことで、ベースプレート２１とパッドベース３１との間の密着度に対する寸法ばらつきの影響は、リブ３１ｂが無い場合よりも抑制される。これにより、イヤーマフ９１は、高い遮音性が安定して得られる。

一方、ベースプレート２１とハウジングベース１１との間には、全周にわたり環状のリング６が圧縮した状態で介在しており、ベースプレート２１とハウジングベース１１との間の密着度が向上している。

そのため、外部からベースプレート２１とハウジングベース１１との間を通ってイヤーマフ９１の内部空間である気室Ｖａに入ろうとする音は良好に遮断さ、イヤーマフ９１は高い遮音性が得られる。

また、圧縮されたリング６の弾性反発力によって、ベースプレート２１のパッドベース３１側の面である当て面部２７が、パッドベース３１のベースプレート２１側の面である当て面部３１ｄを付勢する。

これにより、ベースプレート２１及びパッドベース３１の寸法ばらつきによらず当て面部２７と当て面部３１ｄとの間の密着度がより一層向上する。

これにより、イヤーマフ９１はより高い遮音性が安定して得られる。

また、リング６の弾性反発力によっては、当て面部２７と当て面部３１ｄとの密着度が向上する一方で、ベースプレート２１におけるリング６の近傍部位に変形が生じる虞がある。

ベースプレート２１の変形範囲が偶発的に拡張すると、周凹部２４ｂと周凹部２４ｂに係合した周凸部３１１との密着度に影響が及ぶ可能性がある。

しかしながら、イヤーマフ９１のハウジング部１は、リング６が周溝部２５の近傍であって、周壁部２４に対して周溝部２５を挟んだ反対側に配設されている。そのため、リング６が厚さ方向に圧縮されて生じる弾性反発力に起因したベースプレート２１の変形が生じても、その変形は周溝部２５の隙間の拡縮変形で吸収され、周壁部２４には伝播しない。そのため、リング６の弾性反発力によるベースプレート２１の変形は、周凹部２４ｂと周凹部２４ｂに係合した周凸部３１１との密着度に影響を及ぼす虞はほとんどない。

これにより、イヤーマフ９１は、高い遮音性が安定して確実に得られる。

上述のように、イヤーマフ９１は、ベースプレート２１に肉抜きとして形成する周溝部２５に関連して、周溝部２５の内外の一方の側の近傍に配設されたリング６と、周溝部２５に進入してパッドベース３１との係合に伴う周壁部２４の径方向の外方への倒れを防止又は抑制するリブ３１ｂと、のいずれか一方を備えていればよい。いずれの場合も、イヤーマフ９１は、高い遮音性が安定して得られるという効果を奏する。

図８～図１０は、イヤーマフ９１の遮音性を評価するために測定した周波数特性のグラフである。このグラフに示される周波数特性は、次の方法で測定した。

すなわち、まず頭部のダミーにイヤーマフ９１を装着する。このダミーは、外耳道に相当する孔にマイクロフォンが搭載されている。

次いで、このイヤーマフ９１の装着状態で、外部において所定音量の、少なくとも１００Ｈｚから１００００Ｈｚまでの音域のスイープ音を発生させてダミーのマイクロフォンで収音し、周波数特性を測定する、という方法である。

図８～図１０には、リブ３１ｂとリング６の両方を備えていない比較例のイヤーマフの周波数特性Ｒ０が破線で示されている。

イヤーマフ９１に対し、図６に示されるように、リブ３１ｂとリング６のうちのリブ３１ｂのみを有する本体部を本体部９１１Ａとして、本体部９１１Ａを備えたイヤーマフ９１Ａとし、図７に示されるように、リング６のみを有する本体部を本体部９１１Ｂとして、本体部９１１Ｂを備えたイヤーマフ９１Ｂとする。

図８は、周波数特性Ｒ０（破線）と、リブ３１ｂのみを有するイヤーマフ９１Ａの周波数特性Ｒ１（実線）とを示したグラフである。

図９は、周波数特性Ｒ０（破線）と、リング６のみを有するイヤーマフ９１Ｂの周波数特性Ｒ２（実線）とを示したグラフである。

図１０は、周波数特性Ｒ０（破線）と、リブ３１ｂとリング６との両方を有するイヤーマフ９１の周波数特性Ｒ１２（実線）とを示したグラフである。

図８に示されるように、リブ３１ｂのみを備えたイヤーマフ９１Ａの周波数特性Ｒ１は、概ね４００Ｈｚ以下の音域で周波数特性Ｒ０に対して音圧が小さく、良好な遮音性が発揮されていることがわかる。

図９に示されるように、リング６のみを備えたイヤーマフ９１Ｂの周波数特性Ｒ２は、概ね２０００Ｈｚ以下の音域で周波数特性Ｒ０に対して音圧が小さく、良好な遮音性が発揮されていることがわかる。

これらの結果から、イヤーマフとして、４００Ｈｚ以下のいわゆる中低音域の遮音性が必要な場合にリブ３１ｂを搭載したイヤーマフ９１Ａを用いることができる。また、イヤーマフとして、２０００Ｈｚ以下の中音域寄りの高音域を含む、中低音域の遮音性が必要な場合に、リング６を搭載したイヤーマフ９１Ｂを用いることができる。このように、イヤーマフの使用用途に応じてモデル分けが可能となる。

また、周波数特性Ｒ１よりも周波数特性Ｒ２の方が、周波数特性Ｒ０に対する音圧の低減度合が大きい。そのため、リング６を搭載することで部品点数及びコストが増えるものの、遮音効果がより一層高いイヤーマフを提供できる。

図１０に示されるように、リング６及びリブ３１ｂを搭載したイヤーマフ９１の周波数特性Ｒ１２は、概ね２０００Ｈｚ以下の音域で周波数特性Ｒ０に対して音圧が顕著に小さく、より良好な遮音性が発揮されていることがわかる。

周波数特性Ｒ０に対する周波数特性Ｒ１２の音圧減少量は、周波数特性Ｒ１の減少量と周波数特性Ｒ２の減少量との単純な加算値よりも大きく、イヤーマフ９１の遮音性はリング６とリブ３１ｂの相乗効果として発揮されている。

図８～図１０のグラフから、リング６及びリブ３１ｂの少なくとも一方を有するイヤーマフ９１Ａ，９１Ｂは、良好な遮音性が発揮されることがわかる。また、リング６及びリブ３１ｂの両方を有するイヤーマフ９１は、遮音性がより高度に発揮されることがわかる。

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。

ヘッドバンド９１２は、頭頂部に掛け渡されるものに限定されず、首の後ろ側又は前側に掛け渡されるものであってもよい。

パッド３２は、耳介を完全に覆い側頭部に接触するいわゆるオーバーイヤータイプが好ましいが、耳介の上に載せるオンイヤータイプであってもよい。

周溝部２５は、全周にわたり連続して形成されていなくてもよい。すなわち、周溝部２５は、全周にわたり断続的に形成された溝部を含む。

１ ハウジング部
１１ ハウジングベース
１１ａ 切込み部
１２ カバー
１３ 係合壁部
１３ａ 係合凸部
１３ｂ 先端部
２ ベース部
２ａ 外面
２ｂ 内面
２１ ベースプレート
２２ ハンガ支持部
２３ 係合リブ部
２３ａ 係合凹部
２４ 周壁部
２４ａ 周壁凹部
２４ｂ 周凹部
２４ｃ 外壁面
２５ 周溝部
２５ａ 内壁面
２５ｂ 対向内壁面
２６ 内縁壁部
２６ａ 凹部
２７ 当て面部
２８ 開口部
２９ 傾斜面
３ パッド部
３１ パッドベース
３１ａ 係合凸部
３１ｂ リブ
３１ｃ 内縁部
３１ｄ 当て面部
３１１ 周凸部
３２ パッド
３２１ スキン部
３２２ クッション
４ ハンガ部
４１ アーム
４２ 係合部
５ 吸音部材
６ リング
９１，９１Ａ，９１Ｂ イヤーマフ
９１１，９１１Ａ，９１１Ｂ 本体部
９１２ ヘッドバンド
ＣＬ１ 中心線
Ｈ 頭部
Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１２ 周波数特性
Ｖａ 気室

Claims (4)

1. 一面側に第１係合部を有する椀状のハウジングベースと、
   第１の面及び前記第１の面の反対側の第２の面にそれぞれ第２係合部及び第３係合部を有し、前記第２係合部を前記第１係合部に係合させて前記ハウジングベースに一体化される環板状のベースプレートと、
   一面側に固定されたパッド、及び前記一面側とは反対側の他面側に第４係合部を有するパッドベースを有し、前記第４係合部を前記第３係合部に係合させて前記ベースプレートと一体化されるパッド部と、
   前記ハウジングベースと前記ベースプレートとの間に圧縮方向に弾性を有するリングと、
   を備え、
   前記ベースプレートは前記第３係合部に隣接する溝部を有し、
   前記第４係合部を前記第３係合部に係合させて前記パッドベースを前記ベースプレートと一体化した状態で、前記溝部が前記リングの弾性反発力による前記ベースプレートの変形を規制しているイヤーマフ。
2. 前記リングは、前記ベースプレートにおける前記第２係合部の外周側の根元に嵌めこまれており、長丸状のシリコーンゴム部材であること
   を特徴とする請求項１記載のイヤーマフ。
3. 前記第２係合部を前記第１係合部に係合させた状態で前記第１係合部が前記リングを圧縮していること
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載のイヤーマフ。
4. 前記リングは、前記溝部に対し、前記第３係合部の反対側に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のイヤーマフ。

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