JPH067468A - 音声ダイアフラム呼気バルブ組立体 - Google Patents

音声ダイアフラム呼気バルブ組立体

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JPH067468A
JPH067468A JP5089606A JP8960693A JPH067468A JP H067468 A JPH067468 A JP H067468A JP 5089606 A JP5089606 A JP 5089606A JP 8960693 A JP8960693 A JP 8960693A JP H067468 A JPH067468 A JP H067468A
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JP
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valve
diaphragm
voice
exhalation valve
annular
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JP5089606A
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English (en)
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Nino M Granatiero
エム グラナティエロ ニノ
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Siebe North Inc
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    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 顔面部分に備えられた貫通部分の数を減少さ
せ、同時に形状を小型にし、音声伝達効果を著しく改良
した音声ダイアフラムと呼気バルブとの組立体を提供す
る。 【構成】 中央の開口部２０とバルブシート部２６を有
するバルブ本体１２と、バルブ本体１２のバルブシート
部２６に対し移動自在に支持された環状のバルブ部材２
８と、バルブ部材２８をバルブシート部２６に着座させ
るバネ４０と、バルブ部材２８に支持された音声ダイア
フラム４４とからなり、呼気によってバルブ部材２８及
び音声ダイアフラム４４が移動してバルブ部材２８がバ
ルブシート部２６から離れるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマスクの顔面部分に結合
した、顔面部分内側から使用者の息を吐き出すことの出
来るバルブ組立体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】顔面部分に呼気バルブが配され、また断
面部分を通じて音声の伝達を強化するために採用された
音声ダイヤフラムを備えた呼吸マスクはよく知られてい
る。かかる顔面部分はゴムのような音声を完全に吸収す
る材質により作られている。
【０００３】１９６３年１１月５日に発行されたゴンゴ
ール(Gongoll) の発明による米国特許第３，１０９，４
２５号には顔面部分に取り付けられる呼気バルブと音声
ダイアフラムが結合した一体サブアセンブリが開示され
ている。同様に、ライトル（Lytle)の発明による１９６
２年５月２２日に発行された米国特許第３，０３５，５
７４号においては吸気・呼気部分と音声ダイアフラムと
を求められる好適な組み合わせにするために顔面部分の
遮蔽表面部分を最大にして、顔面部分に備えられた貫通
部分の数を最小にする呼気バルブと音声ダイアバルブ一
体型のサブアセンブリが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は顔面部
分に備えられた貫通部分の数を減少させ、同時に形状を
小型にし、音声伝達効果を著しく改良した呼気バルブと
音声ダイアフラムとの一体型サブアセンブリを提示する
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第一
の発明に係る呼吸マスク用の音声ダイアフラム呼気バル
ブ組立体の構成は、中央開口部と環状バルブシート部を
持つバルブ本体と、前記バルブ本体に位置する音声ダイ
アフラムと呼気バルブの一つのユニットにおいて、前記
呼気バルブは前記バルブシート部と一体の関係にあり、
前記呼気バルブが前記バルブシート部に対して着座する
ように前記音声ダイアフラムと呼気バルブアセンブリー
に付加をなす弾性手段とを含み、前記音声ダイアフラム
と呼気バルブは前記バルブ本体から前記呼気バルブを通
過する空気の存在のもと空気圧力の変動の影響を受けて
一体として移動することを特徴とする。
【０００６】また、第二の発明に係る呼吸マスク用の音
声ダイアフラムと呼気バルブ組立体の構成は、中央開口
部を有する環状バルブ本体、該環状バルブ本体は環状バ
ルブシート部を有し、前記開口部の内側半径方向に延伸
する支持フィンガー部材、該支持フィンガー部材はコイ
ルスプリングの一端の支持部材を有し、前記コイルスプ
リングの他端とその一端が連結している防護シャフト、
前記防護シャフトの他端に対して装着される環状支持部
材、前記環状支持部材内にて支持されている音声ダイア
フラム及び、前記環状支持部材にその内周面において支
持されている環状バルブ本体、前記環状バルブ本体は前
記バルブシートと一体となっていることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明によれば、呼気バルブと音声ダイアフラ
ムは呼気バルブ・音声ダイアフラム一体型サブアセンブ
リとして形成されており、呼気バルブと音声ダイアフラ
ムは顔面部分に対して同時に一体的に動くように支持さ
れており、使用者が話している間でも、使用者により呼
気が調節され、音波が音声ダイアフラムから直接伝達さ
れるだけでなく、使用者の発声により発生する空気の圧
力変化の影響により音声ダイアフラムが呼気バルブと一
体して移動（振動）する。この方法は呼気バルブ本来の
機能に何等影響を与えること無く、音量・音の強弱が著
しく改善された音声を伝達することが出来る。
【０００８】本発明の好適な実施例によれば、音声ダイ
アフラムは呼気バルブの中心に位置しており、音声ダイ
アフラム及び呼気バルブはバルブ本体に対して軸方向に
自由に移動する事の出来る軽量材質性の柱体（ポスト）
上に支持された軽量材質の十字軸によって支持されてお
り、柱体はバネの付勢によりバルブを閉じるように作用
している。
【０００９】使用者が空気を吐いた場合、その使用者の
呼気を可能にするように通常の方法により呼気バルブは
関連するバルブシートから全体的に遠ざかるように移動
する。もし、使用者が、通常起こることであるが、空気
を吐きながら話しをするときには、音波は通常の方法に
て軽量の音声ダイアフラムから伝達され、吐き出された
空気の波動が呼気バルブを通過する空気の中を伝わるだ
けでなく、発生された変調した空気の圧力の影響のもと
音声補強材として用いられているラウドスピーカーのコ
ーンと同じ様に音声ダイアフラムも前後方向に具体的に
移動する。この様に、伝搬された音質という点において
は、顔面部分に対して固定された音声ダイアフラムによ
り生ずる伝搬される音声の減衰効果と比べて前後方向に
移動可能な音声ダイアフラムの提供により著しい改良が
見られた。
【００１０】
【実施例】本発明についての実施例を図示を基に説明す
る。図１は呼吸マスク用の音声ダイアフラム呼気バルブ
組立体の一実施例の断面図を示す。図面は基本的な本発
明の好適な実施例を示しており、関連する顔面部分の規
定様式に合致しているならば記述される構造は変更され
る。
【００１１】図１において１０はダイアフラムと呼気バ
ルブが一体になったアセンブリーを示し、かかる呼気バ
ルブには円形形状を示すバルブ本体１２を含み、バルブ
本体１２と顔面ピース１４の図示された断面図のように
バルブ本体１２は顔面ピース１４をその孔において定着
されている。図示のように、バルブ本体１２には環状溝
部を設けるように環状フランジ部１６を有しており、該
環状溝部に顔面ピース１４の一部位が挿入装着され、顔
面ピース１４はその直径端部をフランジ部１６方向に延
伸し、フランジ部１６との環状溝部に挿入される。ラバ
ー材質にて形成された顔面ピース１４は顔面ピース１４
における孔の中に本体１２が強固に装着され、離れない
ように本来固有の形状に戻るようにその延伸状態から収
縮する。
【００１２】吐き出された空気の流れる方向は矢印１８
にて示されており、吐き出された空気はバルブ本体１６
の中央孔２０及び支持部材としての十字軸２２を介して
通過する。吐き出された空気は２４にて示される音声ダ
イアフラムと呼気バルブ一体型アセンブリを通過して大
気に出される。
【００１３】バルブ本体１２は環状バルブ部材２８に対
するシート部２６が設けられており、かかるバルブ部材
２８は弾性材料にて形成されている。
【００１４】環状バルブ部材２８は環状サポート３０上
を移動するものであり、環状サポート３０は硬質プラス
チック材料または任意の軽量金属にて形成されている。
バルブ部材２８はサポート部材３０と装着するようにフ
ランジ部３２を有しており、バルブ部材２８はバルブシ
ート部２６に対して正しい方向にその位置をなしてい
る。
【００１５】環状フレーム３０は支持部材としての十字
軸３４に支持されており、該十字軸３４は十字軸２２と
一体に形成された筒状延伸部３８内部での軸方向の移動
に対して弛緩状態にて支持されているシャフト３６上を
回転可能に支持されている。
【００１６】筒状延伸部３８はバネ４０に囲まれてい
る。このバネ４０は十字軸２２とシャフト３６に、例え
ばシャフトを貫通させるなどの適当な方法にて装着され
たキャップ４２の間において作用している。図において
は、バルブ部材２８がバルブシート部２６から少し離れ
た状態で図示されている。この状態は吐き出された空気
が中央開口部２０を通過し、十字軸２２を通過している
ことを示している。吐き出される空気が存在しない状態
では、バルブ部材２８はスプリング２８の付勢によりバ
ルブシート部２６に対して親密状態にて装着されてい
る。
【００１７】環状フレーム３０内に位置し、その直径方
向に延伸しているのが音声ダイアフラム４４である。音
声ダイアフラム４４はプラスチックシートまたは金属フ
ォイルなどの不浸透の材質で作成されていれば良い。好
ましくは、音声ダイアフラム４４は波形形状または一般
に知られている音波の圧力による移動（振動）する特許
請求の範囲が増強される形状であれば良い。
【００１８】音声ダイアフラムと呼気バルブを一体的に
形成した本発明による呼吸マスク１０を用いる時、呼吸
マスク内部圧力がバネ４０の付勢により定めされた圧力
よりも低い場合、バルブ本体２８はバルブシート部２６
上にそのまましっかりと固定されたままである。呼吸マ
スクの使用者が空気を吐き出した場合には、開口部２０
に空気圧が存在し、その空気圧が音声ダイアフラム２４
の背面に対して作用するために、バルブ本体２８は音声
ダイアフラムと呼気バルブ２４のアセンブリーがバルブ
シート部２６から軸方向に離れるように移動する。その
ため吐き出された空気はバルブシート部２６とバルブ部
分２８との空間を通過し、大気へ吐き出される。
【００１９】図２は本発明の別実施例であり、図１と同
じ音声ダイアフラムと呼気バルブとの組立体であるが、
組み込まれているバネの位置が異なっている。図２中、
図１と共通の部材に対しては同一の部材番号を付してい
る。
【００２０】図２において、シャフト３６上のキャップ
４２は省かれており、バネ４２は音声ダイアフラムとバ
ルブアセンブリー２４の前面に配されており、バネ４２
はアセンブリーのフロントキャップ５２の一部をなす十
字軸５０により接合点４８に対して抗するように付勢さ
れている。
【００２１】図１のように、矢印１８にて示される空気
が流れている場合にはバルブ部材２８がバルブシート部
２６からバネ４２の付勢に抗して持ち上げられ、その時
音声ダイアフラムとバルブアセンブリー２４はバルブシ
ート部２６に対して浮き上がった状態になっている。
【００２２】この構造の変化により、環状サポート３
０，十字軸３４及びシャフト３６それぞれは成型プラス
チックのような極めて軽量な材質にて作ることができ、
呼吸マスクの着用者が話しをしているときなどに生ずる
空気圧力の微動（パルス) の影響のもとで音声ダイアフ
ラム・バルブ一体型アセンブリー２４の慣性作用は低減
される。
【００２３】呼吸マスクの着用者によるかかる息の吐き
出し作用において、使用者が話しをする場合には、吐き
出された空気により空気の振動（パルス）が存在する。
音声ダイアフラム４４を用いていない場合、すなわち呼
吸マスクとして共用されているうちの音声ダイアフラム
部分が用いられていない場合、顔面ピース１４の音声吸
収特性によりバルブ２８を通過する空気の流れによるイ
ンピーダンスが使用者の音声を包み込むような効果をな
し、使用者の音声の音量が大変減衰してしまう。この問
題を克服するため、両実施例の呼吸マスクにおいては音
声ダイアフラムが用いられているのである。これにより
伝搬される音の品質は大幅に改良されたが、依然着用者
の発声が包み込まれてしまったり、減衰してしまうと言
う問題がある。そのため、呼吸マスクの着用者が話しを
している時には、着用者が息を吐いている時には、呼気
バルブが開いていると言う事実を鑑み、使用者の音声に
より呼吸マスクが作用している間に空気圧の振動が音声
ダイアフラムを通過するように仕分けたのである。これ
が音声ダイアフラムが使用者の口の前以外の場所に位置
している所以なのである。
【００２４】呼気バルブと音声ダイアフラムとの組み合
わせは音声ダイアフラムが着用者の口の前面に位置し、
使用者の声の伝搬を改良し、使用者の会話を理解しやす
いようにした先行例は多々有った。しかし、これらの構
造もまた使用者が話しをする際、呼気バルブが開放状態
にあり、呼吸マスク内の圧力が大気圧より少しだけ高い
状態になってしまうという問題点が有った。音声ダイア
フラムを介しての着用者の音声が効率的に伝搬される事
は、使用者の音声の包み込み及び減衰効果のために難し
い問題があった。
【００２５】本発明では音声ダイアフラムと呼気バルブ
の組み合わせにより極めて簡単に、かつ著しい効果を持
ってこの問題を解決した。以下にその詳細について説明
する。
【００２６】本発明の音声ダイアフラムと呼気バルブ一
体型を用いるときには、呼吸マスクの使用者が息を吐き
出したり、音声を発生し始めると、音声ダイアフラムと
呼気バルブアセンブリ２４全体がバルブシート部２４よ
り持ち上がり、本体１２から音声ダイアフラムと呼気バ
ルブが聴覚的に別体となる。すなわち音声ダイアフラム
と呼気バルブはバネ４０に抗して浮き上がっているから
である。バネの付勢は比較的弱いものであるが、このバ
ネが音声ダイアフラムと呼気バルブアセンブリー２４を
使用者の音声からの空気圧力にて振動するラウドスピー
カーのコーンのように動くのである。
【００２７】この方法により、音がダイアフラム４４を
介して直接伝搬するのに加えて、ダイアフラム４４が実
際に軸方向に揺れることにより、音声ダイアフラムの前
表面において波（ウエーブ）を発生し、この波がダイア
フラムを介して伝搬され音波圧力を加えるこをになる。
【００２８】この構造によって、発言者の伝搬された声
の音量の減衰が弱まるだけでなく、発言者の声の動きが
より強調されると言う素晴らしい効果をもたらした。す
なわち発言者の声がより分かり易く呼吸マスクの外側に
伝わるのである。
【００２９】以上が本発明による音声ダイアフラムと呼
気バルブが一体となったアセンブリーの基本的な構造で
ある。十字軸２２に隣接するバネ４０の端部を直接十字
軸２２に固定し、バネ４０の他端を直接キャップ４２に
固定し、バネがキャップメンバー４２とスリーブ３８内
のシャフト３６の中心に作用するにようにしてスリーブ
３８の噛み合い接触をなくすなどの数々の変更を行って
も良い。更に、発生したものの声の動き及び音量がシャ
フト３６とスリーブ３８との接触を通じて生じるように
しても良い。
【００３０】最適な形として、一体型音声ダイアフラム
と呼気バルブ２４はその復元力が最小になるようにする
のが現実的であり、これはバルブシート部２６に対して
環状バルブ２８が適当な状態で定着するのに十分な復元
力を一体型音声ダイアフラムと呼気バルブ２４に加えれ
ば良いと言う要求からである。
【００３１】使用者の声の動きを伝えるのにキャップ４
２がおおきな働きをしているのであるが、キャップ４２
は使用者の音声から生ずる空気圧力の作用面を成してお
り、キャップ４２はシャフト３６及びダイアフラム４４
が固定されている環状フレーム部材３０に対する保護部
材としての役割を持つ十字軸３４と直接に結合されてい
る。この様に、ラウドスピーカの機能を非常に似てお
り、キャップ４２はラウドスピーカーのボイスコイルの
役割をなし、ダイアフラム４４はラウドスピーカーのコ
ーンを、バネ４０はラウドスピーカーのコーンを中心に
位置させ、スピーカーコーンに対して復元力を持たせる
ようにした従来の十字軸としての役割をそれぞれ持つ。
【００３２】当業者により、様々な変更が本発明の要旨
を逸脱しない範囲で行うことはもちろんさしつかえな
い。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、呼気バルブと音声ダイ
アフラムは呼気バルブ・音声ダイアフラム一体型サブア
センブリとして形成されており、呼気バルブと音声ダイ
アフラムは顔面部分に対して同時に一体的に動くように
支持されており、使用者が話している間でも、使用者に
より呼気が調節され、音波が音声ダイアフラムから直接
伝達されるだけでなく、使用者の発声により発生する空
気の圧力変化の影響により音声ダイアフラムが呼気バル
ブと一体して移動（振動）する。この方法は呼気バルブ
本来の機能に何等影響を与えること無く、音量・音の強
弱が著しく改善された音声を伝達することが出来る。ま
た、組立体の形状の小型化が図れ、ひいては呼吸マスク
自身の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る音声ダイアフラム呼気
バルブ組立体の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る音声ダイアフラム呼
気バルブ組立体の断面図である。
【符号の説明】
１２ バルブ本体 １４ 顔面ピース １６ バルブ本体 ２２ 十字軸 ２４ アセンブリ ２６ バルブシート部 ２８ バルブ部材 ３０ 環状サポート ３２ フランジ ３４ 十字軸 ３６ シャフト ４０ バネ ４４ 音声ダイアフラム

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中央開口部と環状バルブシート部を持つ
    バルブ本体と、 前記バルブ本体内に位置する音声ダイアフラムと前記バ
    ルブシート部と一定の関係にある呼気バルブとからなる
    ユニットと、 前記呼気バルブが前記バルブシート部に対して着座する
    ように前記音声ダイアフラムと呼気バルブアセンブリー
    に付加をなす弾性手段とを含み、 前記音声ダイアフラムと呼気バルブは前記バルブ本体か
    ら前記呼気バルブを通過する空気の存在のもと空気圧力
    の変動の影響を受けて一体として移動することを特徴と
    する音声ダイアフラム呼気バルブ組立体。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記バルブシート部
    は環状表面を有し、前記呼気バルブは環状バルブ体を成
    し、前記音声ダイアフラムは前記呼気バルブ内に放射状
    に位置する音声ダイアフラム呼気バルブ組立体。
  3. 【請求項３】 請求項１において、前記バルブシート部
    は環状表面をなし、前記呼気バルブは環状バルブ体を成
    し、更に前記呼気バルブの内周面において前記呼気バル
    ブを支持するため及び前記ダイアフラムの外周面には前
    記音声ダイアフラム用の支持する環状体を有する音声ダ
    イアフラム呼気バルブ組立体。
  4. 【請求項４】 請求項３において、前記音声ダイアフラ
    ムは環状体を成し、その外表面において前記支持部材を
    密閉する音声ダイアフラム呼気バルブ組立体。
  5. 【請求項５】 請求項３において、前記支持部材は防護
    シャフト上に支持されており、前記防護シャフトとはコ
    イルスプリングの一端部により支持されており、前記ス
    プリングの他端部は前記バルブ本体に対して緊密に定着
    されている音声ダイアフラム呼気バルブ組立体。
  6. 【請求項６】 請求項５において、前記防護シャフトは
    前記スプリングの中に同軸的に延伸している音声ダイア
    フラム呼気バルブ組立体。
  7. 【請求項７】 請求項５において、更に前記防護シャフ
    トに定着した前記呼吸マスク内に位置するプレートを有
    する音声ダイアフラム呼気バルブ組立体。
  8. 【請求項８】 請求項７において、前記プレートは前記
    開口部内の前記バルブ本体の内側に位置している音声ダ
    イアフラム呼気バルブ組立体。
  9. 【請求項９】 請求項４において、前記バルブ本体を前
    記バルブシート部方向に対して付加するバイアス手段を
    含んでいる音声ダイアフラム呼気バルブ組立体。
  10. 【請求項１０】 中央開口部を有する環状バルブ本体は
    環状バルブシート部を有し、 前記開口部の内側半径方向に延伸する支持フィンガー部
    材はコイルスプリングの一端の支持部材を有し、 防護シャフトは前記コイルスプリングの他端とその一端
    が連結し、 環状支持部材は前記防護シャフトの他端に対して装着さ
    れ、 音声ダイアフラムは前記環状支持部材内にて支持され、 環状バルブ部材は前記環状支持部材にその内周面におい
    て支持され、かつ前記バルブシートと一定の関係にある
    ことを特徴とする音声ダイアフラム呼気バルブ組立体。
JP5089606A 1992-04-16 1993-04-16 音声ダイアフラム呼気バルブ組立体 Withdrawn JPH067468A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US869802 1992-04-16
US07/869,802 US5385141A (en) 1992-04-16 1992-04-16 Speech diaphragm and exhalation valve

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JPH067468A true JPH067468A (ja) 1994-01-18

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ID=25354296

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5089606A Withdrawn JPH067468A (ja) 1992-04-16 1993-04-16 音声ダイアフラム呼気バルブ組立体

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5385141A (ja)
EP (1) EP0566400B1 (ja)
JP (1) JPH067468A (ja)
AU (1) AU660783B2 (ja)
CA (1) CA2093871C (ja)
DE (1) DE69308621T2 (ja)
ES (1) ES2100457T3 (ja)
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SG (1) SG50645A1 (ja)
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