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1. WO2020137415 - EARPLUG

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明 細 書

発明の名称 耳栓

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

0004   0005   0006   0007  

図面の簡単な説明

0008  

発明を実施するための形態

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039  

請求の範囲

1   2   3   4   5  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12  

明 細 書

発明の名称 : 耳栓

技術分野

[0001]
 本開示は、耳栓に関する。

背景技術

[0002]
 特許文献1は、音調整回転板を回転させて通気孔の開閉数を増減することにより、外気と通ずる面積を増減して音量を調整できる耳栓を記載している。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2003-091288号公報

発明の概要

[0004]
 特許文献1に記載された耳栓では、音調整回転板を回転させることで音量を調整する。この回転操作は難しいため、音量の調整が容易ではない。
[0005]
 実施形態は、音量の調整が容易な耳栓を提供することを目的とする。
[0006]
 実施形態の一態様によれば、貫通孔を有し外耳道に装着可能な本体部と、前記貫通孔に一端側から移動可能に挿入され、前記貫通孔に対する挿入位置に応じて、前記貫通孔の前記一端側と外部空間との連通及び非連通を選択的に制御する調整部と、を備える耳栓が提供される。
[0007]
 実施形態によれば、多様な用途に使用できる、という効果が得られる。

図面の簡単な説明

[0008]
[図1] 図1は、一実施形態に係る耳栓の外観を示す斜視図である。
[図2] 図2は、耳栓の構成を説明するための断面図である。
[図3] 図3は、調整部を螺合部の先端側から見た平面図である。
[図4] 図4は、外耳道に装着された第1調整状態の耳栓を示す断面図である。
[図5] 図5は、第1調整状態の耳栓の外観を示す側面図である。
[図6] 図6は、外耳道に装着された第2調整状態の耳栓を示す断面図である。
[図7] 図7は、第2調整状態の耳栓の外観を示す側面図である。
[図8] 図8は、耳栓の音圧低減特性の例を示すグラフである。
[図9] 図9は、耳栓の周波数別の音圧低減調整を説明するためのグラフである。
[図10] 図10は、吸音材を配置した耳栓51を示す断面図である。
[図11] 図11は、吸音材付加特性を示すグラフである。
[図12] 図12は、調整部の変形例である調整部を示す図であり、(a)は螺合部の先端側から見た平面図、(b)は断面図である。

発明を実施するための形態

[0009]
 本開示の実施形態に係る耳栓について説明する。図1は、本実施形態に係る耳栓51の外観を示す斜視図である。耳栓51は、本体部1及び本体部1に螺合した調整部2を有する。図2は、耳栓51の構成を説明するための断面図であり、本体部1に調整部2が螺合する前の状態を示した組立図である。図3は、調整部2を螺合部22の先端側から見た平面図である。
[0010]
 図1及び図2に示されるように、本体部1は、基部12及びクッション部11を有する。基部12は、貫通孔121を有する円筒状に形成されている。貫通孔121の内周面は、その少なくとも一端側の部分に、雌ねじ部122を有する。雌ねじ部122の内周面には、雌ねじを構成するねじ山が形成されている。
[0011]
 基部12は、樹脂又は金属で形成される。樹脂は、例えばPC(ポリカーボネート)である。金属は、例えばアルミニウムである。
[0012]
 クッション部11は、例えば、軸方向に延びる略円柱状の外形を有する。クッション部11は、柔軟性を有する材料で形成されている。材料は、例えば、クロロプレンゴムなどによるスポンジ、又は熱可塑性エラストマである。クッション部11がスポンジで形成される場合、クッション部11は基部12に嵌め合いで一体化される。クッション部11が熱可塑性エラストマで形成される場合、基部12を樹脂として一体成形によって形成する。
[0013]
 図1~図3に示されるように、調整部2は、円盤状の摘み部21と、摘み部21からその軸線上に突出した円柱状の螺合部22とを有する。調整部2は、樹脂又は金属で形成される。樹脂は、例えばPC(ポリカーボネート)である。金属は、例えばアルミニウムである。摘み部21は指で摘まれる部位であり、外周面には、すべり止めのためのローレット21aが形成されている。螺合部22は、雄ねじ部221を有する。雄ねじ部221の外周面には、雄ねじを構成するねじ山が形成されている。従って、雄ねじ部221は、本体部1における基部12の雌ねじ部122に螺合可能である。調整部2の螺合部22は、貫通孔121の内部空間に繋がる通気部としてのスリット部23を有する。スリット部23は、先端面22aから、螺合部22の直径方向に延び、螺合部22の軸方向に幅da、深さL23で切り込まれている。スリット部23において先端面22aから最奥にある位置(底部)は、摘み部21の螺合部22側の面21bよりも螺合部22の先端面22a側にある。すなわち、図2に示されるように、スリット部23の深さL23は、先端面22aから面21bまでの距離L21よりも短い。この例では、さらに、深さL23は、螺合部22の長さL22よりも短い。
[0014]
 調整部2は、図2の矢印DRaで示す方向に、本体部1における貫通孔121に、一端側から装着(挿着)される。詳しくは、調整部2は、本体部1における基部12の雌ねじ部122に螺合し、本体部1に取り付けられる。図1は、調整部2の雄ねじ部221が、本体部1の雌ねじ部122に途中まで螺進し、スリット部23の一部が外部に露出した状態を示している。なお、図2に示されるように、貫通孔121の内周面における雌ねじ部122の両端部には、不完全なねじ山を除去するための逃げ部(undercut)が形成されている。逃げ部は、ねじ山が形成された部分をもたず、貫通孔121よりも大きい内径を有する。
[0015]
 本体部1に対し調整部2を、図2の矢印DRaが示す方向に螺進させていくと、摘み部21の螺合部22側の面21bが、本体部1の基部12に当接してその螺進が規制される。このように、本体部1に対し調整部2を最も奥まで螺進させた状態は、後述する第1調整状態に含まれる。耳栓51(調整部2)が第1調整状態にあるとき、調整部2は、貫通孔121に対し第1の挿入位置(挿着位置)にある。
[0016]
 図4は、外耳道Eaに装着(装着)された第1調整状態の耳栓51を示す断面図であり、図5は、第1調整状態の耳栓51の外観を示す側面図である。図2に示されるように、スリット部23の深さL23は、先端面22aから摘み部21の面21bまでの距離L21よりも短い。第1調整状態において、螺合部22は、深さL23以上の深さまで貫通孔121に挿入される。従って、スリット部23の全体は基部12の中に隠れ(埋まり)、外部に露出しない。つまり、第1調整状態では、貫通孔121の一端側は、調整部2の螺合部22によって塞がれ、外部との通気路が形成されない。従って、耳栓51による遮音の効果は、第1調整状態で最大となる。
[0017]
 図6は、外耳道Eaに装着(装着)された第2調整状態の耳栓51を示す断面図であり、図7は、第2調整状態の耳栓51の外観を示す側面図である。図6に示されるように、第2調整状態では、調整部2の雄ねじ部221が本体部1の雌ねじ部122に螺合しつつ、スリット部23が外部に露出する。例えば、第1の挿入位置にあった調整部2を、図2の矢印DRaとは逆の方向に螺退させ、スリット部23を外部に露出させることによって、耳栓51は第1調整状態から第2調整状態に至る。耳栓51(調整部2)が第2調整状態にあるとき、調整部2は、貫通孔121に対し第2の挿着位置にある。
[0018]
図6及び図7に示されるように、第2調整状態では、スリット部23の一部が、幅da、長さLの開口部23wとして、外部に開口する。開口部23wは、例えば図7における表裏方向に向けて外部に開口する。図6に示されるように、第2調整状態では通気路Dが形成される。通気路Dは、貫通孔121及びスリット部23によって形成され、外部空間Vgと外耳道Ea内の内部空間Veとの間を連通させる。
[0019]
 通気路Dにおける内部空間Veへの開口面積は、貫通孔121の開口面積であり一定である。一方、通気路Dにおける外部空間Vgへの開口面積、即ち開口部23wの開口面積Sは、幅da×長さL×2で示される。なお、この開口面積Sの算出には、開口部23wが図7の紙面の表側と裏側の2ヶ所で開口していることが考慮されている。
[0020]
 開口部23wの開口面積Sは、調整部2の進退に伴い長さLが変化する。即ち、開口面積Sは調整可能である。開口面積Sは、調整部2を螺進(前進)させることで小さくなり、開口部23wが基部12に隠れた第1調整状態において最小値0(ゼロ)となる。また、開口面積Sは、第2調整状態において、調整部2を螺退(後退)させることで大きくなる。開口面積Sは、調整部2の螺退を規制する規制構造(図示せず)を設けることで、上限となる開口部23wの最大の長さLmax及び開口面積Sの最大の開口面積Smaxを設定できる。この規制構造(図示せず)は、例えば基部12を2分割構造とすることで形成できる。例えば、基部12を軸線を含む平面で2分割される構造にすると共に、2分割した基部を合わせて一体化したときに、調整部2を収容する収容部が袋状に形成されるものとする。そして、2分割した基部を、調整部2を収容部に収めるように合わせて一体化する。この場合、袋状の収容部が、調整部2の軸方向の移動を規制する。
[0021]
 上述のように、耳栓51は、外耳道Eaに装着した状態で、内部空間Veと外部空間Vgとの間の「連通」及び「非連通」を、選択的に制御する。また、この選択的な制御は、調整部2の挿入位置に応じて成されている。詳しくは、スリット部23の一部が開口部23wとして外部空間Vgに露出するように調整部2の位置を調整することで、貫通孔121が開口部23wを介して外部空間Vgに連通する。また、螺合部22の先端面22aが貫通孔121における奥側の領域に位置するように調整部2の位置を調整することで、スリット部23は外部空間Vgとは非連通となり、以って、貫通孔121が外部空間Vgに非連通となる。ここで奥側の領域とは、調整部2のスリット部23と外部空間Vgと間の非連通が維持される領域を意味する。
[0022]
 耳栓51は、本体部1に対し軸方向に移動可能な調整部2を有する。従って、調整部2の軸方向位置に応じて通気路Dの開口面積Sを変化させることができる。開口面積Sが0(ゼロ)のとき音圧の低減効果が最大となる。また、本体部1に対し、調整部2を軸方向における図2に示される矢印DRaとは逆の方向に退行(移動)させると、開口面積Sが徐々に増加し、音圧の低減効果が徐々に弱まる。即ち、軸方向に沿った調整部2の移動によって音量調整が可能である。
[0023]
 このように、開口面積Sは、調整部2の軸方向移動で増減する。一方、調整部2の移動ストロークを長くすることよって、開口面積Sの変化幅を大きくすることが容易である。すなわち、使用者が耳栓51を耳に装着した場合、使用者が聴取する外部音の音圧低減調整範囲を、より大きくすることができる。
[0024]
 また、本体部1に対し調整部2が螺合する構造とすることにより、調整部2の軸方向移動による開口面積Sの増減変化を、調整部2の螺進及び螺退で行うことができる。そのため、調整部2の微少角度の回動による開口面積Sの微増減が可能であり、使用者が耳栓51を耳に装着した場合、使用者が聴取する外部音は、遮音された音圧低減状態において、さらに音量調整の微調整が容易である。ただし、本体部1に対する調整部2の軸方向移動を可能にする構造は上述のねじ山による螺合に限定されるものではなく、螺旋カム機構或いは内筒と外筒との摺動係合構造などの周知の構造を適用することができる。
[0025]
 次に、図8及び図9を参照して、耳栓51の遮音作用である音圧低減作用を説明する。図8は、耳栓51の音圧低減特性の例を示すグラフであり、図9は、いくつかの周波数における音圧低減調整を説明するグラフである。
[0026]
 図8は、耳栓51の音圧低減特性である耳栓特性Cを示している。耳栓特性Cは、次のようにして取得する。まず、外耳道Eaに相当する模型としてモデル外耳道を作成し、モデル外耳道内にマイクロフォンを設置する。また、モデル外耳道の外部であって且つモデル外耳道に対向する位置にスピーカを配置し、さらに、スピーカ及びモデル外耳道を遮音箱で覆って音響的に遮音箱の外部と遮断する。この状態で、スピーカから可聴周波数帯域の音をスイープ出力してマイクロフォンで収音し、周波数-音圧特性を得る。
[0027]
 上述の収音において、モデル外耳道に耳栓51を装着しない状態で収音した周波数-音圧特性を、裸耳(open ear)特性Cnと称する。裸耳特性Cnは図8において破線で示される。また、モデル外耳道に耳栓51を装着した状態で収音した周波数-音圧特性を耳栓特性Cと称する。耳栓特性Cは、本体部1に対する調整部2の軸方向位置を段階的に変える度に取得された。図8において、耳栓特性Cは、開口部23wが露出していない第1調整状態での耳栓特性Cmとして実線で示され、開口部23wが、ある程度露出した第2調整状態での耳栓特性Cm1として鎖線で示されている。
[0028]
 図8に示されるように、耳栓特性Cmは、裸耳特性Cnに対し、概ね200Hz以下の帯域で、3dB程度のほぼ一様な音圧低減が認められる。一方、耳栓特性Cmにおいて、200Hzを超えた帯域では、周波数が高くなるほど音圧低減の程度がより大きくなる。例えば、1kHz付近では、裸耳特性Cnに対し、約16dBの音圧低減が認められ、3kHz付近では、約35dBの音圧低減が認められる。
[0029]
 開口部23wが塞がれた第1調整状態から、調整部2を螺退させて開口部23wの開口面積Sを増やしていくに従い、耳栓特性Cmは裸耳特性Cnに近づき、音圧低減作用が抑制される。図8において、鎖線で示される耳栓特性Cm1は、調整部2を耳栓特性Cmが得られた位置から約4回転螺退させた位置での特性である。調整部2をさらに回転して螺退させ、開口部23wの開口面積Sを増やすことで、耳栓特性Cm1からさらに裸耳特性Cnに近い特性に調整できる。
[0030]
 図9(a)~(c)は、音圧低減効果が得られる異なる3つの周波数において、第1調整状態から調整部2を回転させて軸方向の図2における矢印DRaとは逆の方向に退行させたときの、回転回数0(ゼロ)回から4回までの音圧変化を示したグラフである。詳しくは、(a)は、400Hzにおける音圧変化特性Cma、(b)は800Hzにおける音圧変化特性Cmb、(c)は1.25kHzにおける音圧変化Cmcである。
[0031]
 図9(a)~(c)から明らかなように、どの周波数においても、第1調整状態(回転回数ゼロ)からの調整部2の回転回数が増えるに従って、音圧低減の度合いが低下し音圧が徐々に増加する。1回転での増加分は、3~5dB程度である。従って、調整部2を例えば1/4回転(90°)させることで、約0.8~1.2dBの音圧微調整が可能である。
[0032]
 また、図8に示されるように、例えば、1kHzの周波数において、調整部2を4回転させて軸方向に移動した状態での耳栓特性Cm1の音圧は、裸耳特性Cnの音圧の約105dBと、第1調整状態の耳栓特性Cmの音圧の約89dBとの差の概ね半分の約97dBである。
[0033]
 図10に示されるように、耳栓51の貫通孔121内に、吸音材31を設置してもよい。また、スリット部23内の一部又は全体に吸音材32を設置してもよい。
 すなわち、通気路Dの一部に吸音材31及び吸音材32のいずれかを設置してもよい。吸音材31,32は、周知の吸音材を用いることができる。吸音材は、例えばグラスウールである。
[0034]
 図11に示されるように、吸音材31,32を設置することで、第1調整状態において、図11に示される吸音材付加特性CA1,CA2が得られる。詳しくは、吸音材付加特性CA1は、吸音材31のみを設置した場合の特性であり、吸音材付加特性CA2は、吸音材31及び吸音材32の両方を設置した場合の特性である。吸音材31を用いた場合、吸音材付加特性CA1に示されるように、裸耳特性Cnに対し、200Hz以下の低音域も含めて広い周波数帯域の音圧が約10dB低減される。また、吸音材31と吸音材32とを併用した場合、吸音材付加特性CA2に示されるように、裸耳特性Cnに対し、200Hz以下の低音域を含めて広い周波数帯域の音圧が約33dB低減される。吸音材31,32を用いた場合も、第1調整状態から、本体部1に対して調整部2を軸方向の図2における矢印DRaとは逆の方向に退行させることで、裸耳特性Cnに近づくように特性を調整可能である。
[0035]
 上述のように、耳栓51は、音圧の低減幅が大きく、大きな遮音効果が得られる。また、耳栓51は、音圧の低減量の微調整が容易である。すなわち、耳栓51の使用者にとって、聴取する外部音の音量の調整幅が大きく微調整が容易である。
[0036]
 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。
[0037]
 図12(a),(b)に示されるように、調整部2を、螺合部22の通気部であるスリット部23の替わりに、螺合部22Aの周面に軸方向に延びる溝部23Aを通気部として有する調整部2Aとしてもよい。図12(a)は、調整部2Aの正面図であり、(b)は側面図である。スリット部23及び溝部23Aの形成数及び幅や深さなどの形状は、限定されるものではなく、自由に設定してよい。異なる幅や深さの溝部23Aを複数形成してもよいし、スリット部23と溝部23Aを並設してもよい。
[0038]
 本体部1に対する調整部2の軸方向位置を視認判別できるマーカ類を設けてもよい。例えば、調整部2の螺合部22の外周面に、軸方向に延びる切り込みを設けると共に切り込みの底面に、軸方向に所定ピッチで複数のマークを形成してもよい。これにより、複数のマークのどれが本体部1の基部12によって隠れているかで、開口部23wの大きさを目視で判断するよりも高精度に、調整部2の軸方向の位置から音量低減量を把握できる。
[0039]
 本願の開示は、2018年12月25日に出願された特願2018-241109号に記載の主題と関連しており、それらの全ての開示内容は引用によりここに援用される。

請求の範囲

[請求項1]
 貫通孔を有し外耳道に装着可能な本体部と、
 前記貫通孔に一端側から移動可能に挿入され、前記貫通孔に対する挿入位置に応じて、前記貫通孔の前記一端側と外部空間との連通及び非連通を選択的に制御する調整部と、を備える耳栓。
[請求項2]
 前記調整部は、
 前記貫通孔に対する第1の挿入位置において前記貫通孔の前記一端側と前記外部空間とを接続する通気部を有し、
 前記通気部は、前記貫通孔に対する前記第1の挿入位置よりも前記貫通孔の一端側に近い第2の挿入位置において、前記本体部に覆われて前記外部空間に連通しない、請求項1記載の耳栓。
[請求項3]
 前記貫通孔に対する前記調整部の挿入位置に応じて、前記通気部における前記外部空間と連通する開口部の面積が変わる、請求項2記載の耳栓。
[請求項4]
 前記貫通孔及び前記通気部の少なくとも一方に吸音材を有する、請求項2又は請求項3記載の耳栓。
[請求項5]
 前記調整部は、前記貫通孔に対し螺合して移動可能とされている、請求項1~4のいずれか1項に記載の耳栓。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]