JP6595370B2 - ヘッドバンド付きイヤホン - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドバンド付きイヤホンに関する。

従来より、様々な種類のイヤホンが知られている。例えば、ドライバユニットが収納されたハウジングを使用者の耳介に装着して使用するインナーイヤー型イヤホンや、ハウジングの先端に取り付けられたイヤーパッドを耳栓のように外耳道に挿入して装着するカナル型イヤホンが挙げられる。また、これらのイヤホンには右耳用イヤホンと左耳用イヤホンとがヘッドバンドで接続されているタイプもある。

特許文献１においては、帯状のヘッドバンドの両端部に支持部を介してハウジングが取り付けられたイヤホンが開示されている。ハウジングは支持部の支持軸に対して回動自在に取り付けられている。コイル及び振動板等により構成されたドライバユニットはハウジングに収納されている。ドライバユニットが音を発生する方向は、支持軸に対して直交する方向である。

特開平１１−２２５３８６号公報

特許文献１に開示されたイヤホンのハウジングが回動可能に構成されているのは、ヘッドバンドを掛ける方向を頭頂部や後頭部などイヤホンの使用者の嗜好に合わせて変更可能にするためである。特許文献１に開示されたイヤホンにおいては、ハウジングの耳介に向かう方向を変化させる構造を有していない。

上述したように、イヤホンは使用者の耳介や外耳道にハウジングやイヤーパッドを装着して使用される。そのため、いずれの使用者に対してもイヤホンを耳介や外耳道（以下、「耳」と総称する場合がある）に密着させて装着するためには、ハウジングやイヤーパッドの耳に対する方向を変化させることができるようにするのが好ましい。しかし、従来のヘッドバンド付きのイヤホンにおいては、ヘッドバンドにハウジングが固定されているため、耳に対するイヤホンの装着方向が固定されてしまう。そのため、使用者によってはハウジングやイヤーパッドを耳介や外耳道に密着させて装着することができず、ドライバユニットから出力される音が外部に漏れたり、逆に外部の音を十分に遮断することができなくなるおそれがあった。

このように、ハウジングやイヤーパッドの耳に対する方向を変化させることができるヘッドバンド付きイヤホンが求められている。

本発明に係るヘッドバンド付きイヤホンの実施形態の１つは、内部にケーブルを有するヘッドバンドと、前記ケーブルと電気的に接続され、前記ケーブルを介して前記ヘッドバンドの一方の端部に取り付けられた第１イヤホンと、を備え、前記第１イヤホンは、前記ヘッドバンドに対して前記一方の端部の延在方向の軸心を中心として回動可能に構成されている。

このように、第１イヤホンがヘッドバンドに対して回動可能に構成されていれば、ヘッドバンドの一方の端部にあるハウジングやイヤーパッドの耳に対する方向を変化させることができるので、ヘッドバンド付きイヤホンを使用者の耳介や外耳道に密着させて装着することができる。

ヘッドバンド付きイヤホンの実施形態の１つにおいて、前記第１イヤホンは、前記軸心と同軸心の円筒形状の貫通孔を有するハウジングを有し、前記ケーブルのうち前記第１イヤホンと接続された箇所の近傍には、前記ケーブルの周囲を覆って一体化され、且つ、少なくともその一部が前記貫通孔に摺動可能に挿通された円柱形状の第１ホルダが形成され、前記第１ホルダのうち前記ハウジング内にある部分には、前記ケーブルが前記ハウジングから脱落することを防止する脱落防止構造が備えられている。

このような構成であれば、ヘッドバンド付きイヤホンが回動可能であっても、第１イヤホンがヘッドバンドから脱落するのを防止することができる。

ヘッドバンド付きイヤホンの実施形態の１つにおいて、前記脱落防止構造は、前記第１ホルダのうち前記ハウジング内にある部分に外嵌された環状のストッパであり、前記ストッパは外方に突出した突起を有しており、前記ハウジングの内側且つ前記ストッパの近傍には規制壁が形成されており、前記第１イヤホンが回動したときに、前記規制壁が前記突起に当接することにより、前記第１イヤホンの回動が規制される。

上述したように、第１イヤホン（具体的には、第１イヤホンに内蔵された制御基板）とケーブルとは半田付け等により電気的に接続されている。このとき仮に第１イヤホンに規制壁が無いと、第１イヤホンは、制御基板に対してケーブルが伸びきる（ケーブルの余長がなくなる）まで回動可能となる。しかし、ケーブルが伸びきるまでの回動を繰り返していると、半田が剥離してケーブルが制御基板から外れてしまうおそれがある。そこで、本発明の実施形態の１つに係るヘッドバンド付きイヤホンにおいては、突起を有するストッパと規制壁とを設けて第１イヤホンのヘッドバンドに対する回動を規制することにより、第１イヤホンの回動を繰り返しても、制御基板に接続されたケーブルが制御基板から外れるのを防止することができる。

ヘッドバンド付きイヤホンの実施形態の１つにおいて、前記貫通孔には、前記第１ホルダの外周面と前記貫通孔の内周面の両方に当接して前記ハウジングの内部への水分の浸入を防止するＯ−リングが備えられており、前記第１イヤホンを回動させたときに、前記貫通孔の内周面及び前記第１ホルダの外周面のうち少なくとも一方と前記Ｏ−リングとの間の摩擦力によって前記第１イヤホンを所望の回動位置で静止させることができる。

このように、ヘッドバンド付きイヤホンが貫通孔の内周面と第１ホルダの外周面の両方に当接しているＯ−リングを備えていると、第１ホルダと貫通孔との間隙から水分が第１イヤホンの内部に浸入するのを防止しつつ、第１イヤホンを回動させたときに所望の回動位置で第１イヤホンを静止させることができる。

ヘッドバンド付きイヤホンの実施形態の１つにおいて、前記ケーブルを介して前記ヘッドバンドの他方の端部に取り付けられた第２イヤホンを更に備え、前記第２イヤホンは外側に向けて突出した１本のピンプラグを有し、前記ケーブルの前記第２イヤホンが取り付けられた側の端部には、前記ピンプラグと嵌合することにより前記第２イヤホンと前記ケーブルとを電気的に接続するピンジャックが接続されており、前記ケーブルの前記第２イヤホンが取り付けられた側の端部及び前記ピンジャックは、円柱形状の第２ホルダで周囲が覆われており、前記第２イヤホンは、前記ピンプラグを中心として前記ヘッドバンドに対して回転可能に構成されている。

このように、第１イヤホンだけでなく、第２イヤホンもヘッドバンドに対して回転可能に構成されていれば、ヘッドバンドの両端にあるハウジングやイヤーパッドの耳に対する方向を変化させることができるので、ヘッドバンド付きイヤホンを使用者の耳介や外耳道に更に密着させて装着することができる。

本実施形態に係るヘッドバンド付きイヤホンを示す斜視図である。 ヘッドバンド付きイヤホンの第１イヤホンと第２イヤホンの構成を表す分解斜視図である。 第１イヤホンの詳細な構成を表す分解斜視図である。 ストッパの外観を表す斜視図である。 第１イヤホンにおいて、第１ホルダが第１ハウジングに取り付けられた状態を表す斜視図である。 第１イヤホンにおいて、ストッパと規制壁の位置関係、及び、第１ホルダの回動範囲が規制壁により規制されていることを表す断面図である。 第１イヤホンがヘッドバンドに対して規制された範囲で回動可能であることを表す斜視図である。

〔ヘッドバンド付きイヤホンの構成〕
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１には本実施形態に係るヘッドバンド付きイヤホン（以下、単に「イヤホン」とも称する）１０の斜視図が示されている。イヤホン１０は、第１イヤホン１００、第２イヤホン２００、ヘッドバンド３００、第１ケーブル４００（図２、図３参照）、マイクユニット５００、先端に２本のピンプラグを有するピンコネクタ６５０が接続された第２ケーブル６００を備えている。イヤホン１０は、第１イヤーパッド１３２、第２イヤーパッド２３２を外耳道に装着して使用するカナル型であるがインナーイヤー型であってもよく、耳全体を覆うヘッドホン型でなければその種類を問わない。なお、第１ケーブル４００はケーブルの一例である。

図２に示すように、第１イヤホン１００は、ベース１１２とカバー１１６とからなる中空のハウジング１１０を有している。ベース１１２とカバー１１６はいずれも樹脂等の絶縁物からなる。第１イヤホン１００のハウジング１１０の長手方向は、ヘッドバンド３００の端部の延在方向に対して傾斜している。

ハウジング１１０の内部には、制御基板１２０、ドライバユニット１３０、小型マイク１４０が収容されており、これらはベース１１２に取り付けられている。図３に示すように、ベース１１２には貫通孔１１４が形成され、第１ケーブル４００は貫通孔１１４に挿通されている。第１ケーブル４００の先端近傍にはストッパ４４０が外嵌されている。第１ケーブル４００は２芯であり、その先端は制御基板１２０に半田付け等の方法により電気的に接続されている。制御基板１２０には制御回路が実装されており、イヤホン１０の各種動作を制御する。制御回路によるイヤホン１０の制御は公知なので詳細な説明を省略する。

ドライバユニット１３０は接着等の方法によりベース１１２に固定されている。ドライバユニット１３０と制御基板１２０とは電気的に接続されている。ドライバユニット１３０には制御基板１２０から出力された音声信号（電気信号）が入力され、ドライバユニット１３０はその音声信号を音に変換して出力する。

マイクユニット５００は、ハウジング１１０から延在している可撓性ケーブル５２０に接続されている。可撓性ケーブル５２０と制御基板１２０とは電気的に接続されている。マイクユニット５００は、イヤホン１０の使用者の音声を音声信号に変換して可撓性ケーブル５２０に出力する。その音声信号は可撓性ケーブル５２０から制御基板１２０に入力される。

ハウジング１１０から延在する第２ケーブル６００は、一方の端部が制御基板１２０に接続され、他方の端部にはピンコネクタ６５０が接続されている。ピンコネクタ６５０はトランシーバやスマートフォンといった不図示の携帯通信端末に接続されている。携帯通信端末が受信した電波はその内部で音声信号に変換されて、第２ケーブル６００を介して制御基板１２０に入力される。また、マイクユニット５００や小型マイク１４０から入力された音（声）は、音声信号に変換されて制御基板１２０に入力された後、第２ケーブル６００を伝達し携帯通信端末から送信される。

ハウジング１１０から外方に延びる第１ケーブル４００は、ヘッドバンド３００の延在方向に沿ってその内部に配線（配置）され、反対側の端部は第２イヤホン２００に電気的に接続されている。具体的には、図２に示すように、第１ケーブル４００の第２イヤホン２００側の端部にはピンジャック４８０が電気的に接続されている。そして、第２イヤホン２００には、ピンジャック４８０と嵌合する１本のピンプラグ２２０が配置されている。ピンプラグ２２０をピンジャック４８０に嵌入することにより、第２イヤホン２００と第１ケーブル４００とは電気的に接続される。第２イヤホン２００は、ピンプラグ２２０を中心としてヘッドバンド３００（第２ホルダ４６０）に対して回転可能である。

第１ケーブル４００の第１イヤホン１００側の端部近傍には円柱形状の第１ホルダ４２０が形成され、第２イヤホン２００側の端部近傍には円柱形状の第２ホルダ４６０が形成されている。第１ホルダ４２０と第２ホルダ４６０はいずれも第１ケーブル４００を中心としてその周囲を覆って第１ケーブル４００と一体化されている。第２ホルダ４６０については、第１ケーブル４００に加えてピンジャック４８０の先端以外の部分も覆っている。第１ホルダ４２０と第２ホルダ４６０はエラストマー等の弾性のある材料で形成されている。これにより、第１ケーブル４００に外力が作用しても切断や断線等の不具合を防ぐことができる。

第１ホルダ４２０と第２ホルダ４６０は、いずれもヘッドバンド３００の両方の端部に形成された第１支持部３２０と第２支持部３４０にそれぞれ把持されて固定されている。第１支持部３２０と第２支持部３４０は、いずれも延在方向に垂直な断面がＣ字形の円筒形状を有しており、Ｃ字形の間隙部分から第１ホルダ４２０と第２ホルダ４６０を挿入して把持する。このとき、第１ホルダ４２０の軸心と第１支持部３２０の軸心とは同軸心であり、第２ホルダ４６０の軸心と第２支持部３４０の軸心とは同軸心である。

図３に示すように、第１ホルダ４２０は、第１支持部３２０に把持される箇所である大径部４２２と、大径部４２２から第１ケーブル４００の先端に向って外径がやや小さい中径部４２４と、中径部４２４から第１ケーブル４００の先端に向って外径がさらに小さいと小径部４２６とを有している。大径部４２２と中径部４２４と小径部４２６は、全てが同軸心である。小径部４２６には雌ねじ４２８が中心に向かって径方向に沿って形成されている。

ハウジング１１０の貫通孔１１４は、第１ホルダ４２０の中径部４２４と小径部４２６が摺接するように内径の異なる２種類の孔が同軸心で繋がって構成されている。第１ホルダ４２０が貫通孔１１４に挿通された状態では、中径部４２４と小径部４２６の一部が貫通孔１１４と摺接している。雌ねじ４２８を含む小径部４２６の残りの部分は、貫通孔１１４を貫通してハウジング１１０の内部に位置する。

第１ホルダ４２０が貫通孔１１４に挿通されるときには、予め小径部４２６にゴム等の材料からなるＯ−リング４１０が中径部４２４との境界の部分に取り付けられる（図５参照）。これにより、Ｏ−リング４１０は、貫通孔１１４の内周面と小径部４２６の外周面の両方に当接して、第１ホルダ４２０と貫通孔１１４との間隙から水分がハウジング１１０の内部に浸入するのを防止することができる。この構成による防水性能は、例えばＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）規格でＩＰＸ４相当である。

ハウジング１１０の内部では、脱落防止構造の一例としてのストッパ４４０が第１ホルダ４２０の小径部４２６に外嵌される（図５参照）。図４に示すように、ストッパ４４０は樹脂等の絶縁物からなり、円環状を有している。ストッパ４４０は径方向外側に向かう円筒形状の突起４４２を有しており、その突起４４２にはねじ用貫通孔４４４が形成されている。ストッパ４４０は、ねじ用貫通孔４４４と第１ホルダ４２０の雌ねじ４２８とが重なるように小径部４２６に外嵌され、ねじ用貫通孔４４４の外側から雄ねじ４４８により小径部４２６と締結される（図６参照）。上述したように、貫通孔１１４は小径部４２６が摺接する内径を有しているので、小径部４２６にストッパ４４０を外嵌して締結することにより、第１ホルダ４２０がハウジング１１０から脱落するのを防止することができる。

ストッパ４４０の径方向外側には、３箇所の円弧状突起（１箇所は不図示）４４６が形成されている。円弧状突起４４６はベース１１２に形成された凹部（不図示）に嵌り込むようになっており、これにより、ストッパ４４０が第１ホルダ４２０の延在方向へ移動することを規制する。

〔ヘッドバンド付きイヤホンの動作〕
次に、イヤホン１０の動作について説明する。イヤホン１０において、第１イヤホン１００は、第１支持部３２０に把持された第１ホルダ４２０（第１ケーブル４００）を介してヘッドバンド３００に取り付けられている。第１ホルダ４２０と第１イヤホン１００との間は、第１ホルダ４２０がハウジング１１０の貫通孔１１４の内周面と摺接し、先端にストッパ４４０が外嵌されているだけであり、第１ホルダ４２０と第１イヤホン１００とは固着されていない。従って、第１イヤホン１００（ハウジング１１０）は、第１ホルダ４２０（ヘッドバンド３００の第１支持部３２０）の延在方向の軸心を中心として回動（周方向への摺動）が可能である。このとき、ストッパ４４０は雄ねじ４４８により締結されて第１ホルダ４２０と一体化しているので、第１イヤホン１００の回動に対して追従しない。

上述したように、イヤホン１０の貫通孔１１４には、貫通孔１１４の内周面と小径部４２６の外周面の両方に当接したＯ−リング４１０が取り付けられているので、ヘッドバンド３００（第１ホルダ４２０）に対して第１イヤホン１００が回動するときには、貫通孔１１４の内周面とＯ−リング４１０の間、及び、第１ホルダ４２０の外周面とＯ−リング４１０との間のうち少なくとも一方には摩擦力が作用する。この摩擦力により、第１イヤホン１００はヘッドバンド３００に対して滑らかに回動しないものの、所望の回動位置で第１イヤホン１００を静止させることができ、使用時の意図しない回動（ぐらつき）を防止することができる。

図２に示すように、カバー１１６には２枚の規制壁１１８が間隙を有して一体的に形成されており、カバー１１６をベース１１２に嵌め込んだときに、ストッパ４４０を径方向から挟み込むように規制壁１１８が位置するように構成されている。カバー１１６をベース１１２に嵌め込んだときの図５のＶＩ−ＶＩ線断面図を図６に示す。これより、第１イヤホン１００の回動可能な角度Ａ（例えば３０度）は、２枚の規制壁１１８がストッパ４４０の突起４４２にそれぞれ当接する間の角度に規制される。ただし、図６においては、便宜上、第１イヤホン１００を固定して、突起４４２が２枚の規制壁１１８の間で回動するように表している。このとき、第１ケーブル４００は、第１イヤホン１００の回動によっては制御基板１２０から外れない程度の余長を持って制御基板１２０に半田付け等の方法により接続されている。

仮にカバー１１６に規制壁１１８が無く、ストッパ４４０に突起４４２が無いと、第１イヤホン１００は、制御基板１２０に対する第１ケーブル４００の余長がなくなるまで回動可能となる。しかし、第１ケーブル４００の余長がなくなるまでの回動を繰り返していると、第１ケーブル４００にストレスがかかり、最悪の場合、半田が剥離して第１ケーブル４００が制御基板１２０から外れてしまうおそれがある。そこで、イヤホン１０においては、図６に示すように、カバー１１６に規制壁１１８を設けると共にストッパ４４０に突起４４２を設けて、第１イヤホン１００のヘッドバンド３００（第１ホルダ４２０）に対する回動を規制している。これにより、第１イヤホン１００の回動を繰り返しても、第１ケーブル４００にストレスがかからず、制御基板１２０に接続された第１ケーブル４００が制御基板１２０から外れるのを防止することができる（図７参照）。

このように、本実施形態に係るイヤホン１０においては、第１イヤホン１００をヘッドバンド３００に対して回動可能に構成しており、又、第２イヤホン２００をヘッドバンド３００に対して回転可能に構成している。そのため、イヤホン１０の使用者の耳に対する第１イヤーパッド１３２と第２イヤーパッド２３２の方向を共に変化させることができるので、イヤーパッドの方向を全く変化させることができないイヤホンと比較して、第１イヤーパッド１３２と第２イヤーパッド２３２の両方を使用者の外耳道に確実に密着させて装着することができる。

また、イヤホン１０においては、貫通孔１１４の内周面と第１ホルダ４２０の小径部４２６の外周面の両方に当接しているＯ−リング４１０を備えているので、第１ホルダ４２０と貫通孔１１４との間隙から水分がハウジング１１０の内部に浸入するのを防止しつつ、第１イヤホン１００を回動させたときに所望の回動位置で第１イヤホン１００を静止させることができる。

本実施形態においては、第１イヤホン１００をヘッドバンド３００に対して回動可能に構成し、第２イヤホン２００をヘッドバンド３００に対して回転可能に構成したが、これに限られるものではない。イヤホン１０において、第２イヤホン２００がヘッドバンド３００に対して固定され、第１イヤホン１００のみがヘッドバンド３００に対して回動可能に構成されていてもよい。

本実施形態においては、脱落防止構造としてストッパ４４０を用いたが、これに限られるものではない。例えば、第１ホルダ４２０の小径部４２６を軸心方向に沿って２つに割り、先端に爪を設けたスナップフィット構造を採用することにより、ストッパ４４０を用いることなく第１ホルダ４２０自体に脱落防止構造を設けてもよい。

本実施形態において、イヤホン１０はマイクユニット５００を有するいわゆるヘッドセットであったが、これだけに限られない。マイクユニット５００を有さずイヤホンのみを有するヘッドバンド付きイヤホンであってもよい。

本発明は、ヘッドバンド付きイヤホンに利用することが可能である。

１０ ヘッドバンド付きイヤホン
１００ 第１イヤホン
１１０ ハウジング
１１４ 貫通孔
１１８ 規制壁
２００ 第２イヤホン
２２０ ピンプラグ
３００ ヘッドバンド
４００ 第１ケーブル（ケーブル）
４１０ Ｏ−リング
４２０ 第１ホルダ
４４０ ストッパ（脱落防止構造）
４４２ 突起
４６０ 第２ホルダ
４８０ ピンジャック

Claims (5)

1. 内部にケーブルを有するヘッドバンドと、
   前記ケーブルと電気的に接続され、前記ケーブルを介して前記ヘッドバンドの一方の端部に取り付けられた第１イヤホンと、を備え、
   前記第１イヤホンは、前記ヘッドバンドに対して前記一方の端部の延在方向の軸心を中心として回動可能に構成され、
   前記第１イヤホンは、前記軸心と同軸心の円筒形状の貫通孔を有するハウジングを有し、
   前記ケーブルのうち前記第１イヤホンと接続された箇所の近傍には、前記ケーブルの周囲を覆って一体化され、且つ、少なくともその一部が前記貫通孔に摺動可能に挿通された円柱形状の第１ホルダが形成され、
   前記第１ホルダのうち前記ハウジング内にある部分には、前記ケーブルが前記ハウジングから脱落することを防止する脱落防止構造が備えられた、ヘッドバンド付きイヤホン。
2. 前記脱落防止構造は、前記第１ホルダのうち前記ハウジング内にある部分に外嵌された環状のストッパであり、
   前記ストッパは外方に突出した突起を有しており、
   前記ハウジングの内側且つ前記ストッパの近傍には規制壁が形成されており、
   前記第１イヤホンが回動したときに、前記規制壁が前記突起に当接することにより、前記第１イヤホンの回動が規制される、請求項１に記載のヘッドバンド付きイヤホン。
3. 前記貫通孔には、前記第１ホルダの外周面と前記貫通孔の内周面の両方に当接して前記ハウジングの内部への水分の浸入を防止するＯ−リングが備えられており、
   前記第１イヤホンを回動させたときに、前記貫通孔の内周面及び前記第１ホルダの外周面のうち少なくとも一方と前記Ｏ−リングとの間の摩擦力によって前記第１イヤホンを所望の回動位置で静止させることができる、請求項１又は２に記載のヘッドバンド付きイヤホン。
4. 前記ケーブルを介して前記ヘッドバンドの他方の端部に取り付けられた第２イヤホンを更に備え、
   前記第２イヤホンは外側に向けて突出した１本のピンプラグを有し、
   前記ケーブルの前記第２イヤホンが取り付けられた側の端部には、前記ピンプラグと嵌合することにより前記第２イヤホンと前記ケーブルとを電気的に接続するピンジャックが接続されており、
   前記ケーブルの前記第２イヤホンが取り付けられた側の端部及び前記ピンジャックは、円柱形状の第２ホルダで周囲が覆われており、
   前記第２イヤホンは、前記ピンプラグを中心として前記ヘッドバンドに対して回転可能に構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドバンド付きイヤホン。
5. 内部にケーブルを有するヘッドバンドと、
   前記ケーブルと電気的に接続され、前記ケーブルを介して前記ヘッドバンドの一方の端部に取り付けられた第１イヤホンと、を備え、
   前記第１イヤホンは、前記ヘッドバンドに対して前記一方の端部の延在方向の軸心を中心として回動可能に構成され、
   前記ケーブルを介して前記ヘッドバンドの他方の端部に取り付けられた第２イヤホンを更に備え、
   前記第２イヤホンは外側に向けて突出した１本のピンプラグを有し、
   前記ケーブルの前記第２イヤホンが取り付けられた側の端部には、前記ピンプラグと嵌合することにより前記第２イヤホンと前記ケーブルとを電気的に接続するピンジャックが接続されており、
   前記ケーブルの前記第２イヤホンが取り付けられた側の端部及び前記ピンジャックは、円柱形状の第２ホルダで周囲が覆われており、
   前記第２イヤホンは、前記ピンプラグを中心として前記ヘッドバンドに対して回転可能に構成されている、ヘッドバンド付きイヤホン。

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