(57)【要約】【課題】使い勝手を改善できる補聴器を提供する。【解決手段】補聴器１の電源として充電式電池５を使用し、また、充電式電池５を充電する充電部１２を有し、未使用時に補聴器１を乾燥ケース１７に収納することで、乾燥ケース１７内に設けられる充電器１９より非接触により充電部１２に電力が供給され、該充電部１２により充電式電池５を満充電まで充電可能にした。また、組み込まれる充電式電池５として、１０Ｃ以上の電流で急速充電できるリチウムイオン二次電池が用いられことも特徴としている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの音声をマイクロホンにより電気信号に変換し、該変換された電気信号を増幅してスピーカーより再生する補聴器本体と、
前記補聴器本体内に設けられ、該補聴器本体での動作に必要な電力を供給する電源として用いられる１０Ｃ以上の電流で急速充電可能な充電式電池と
を具備したことを特徴とする補聴器。
【請求項２】
さらに乾燥ケースを有し、該乾燥ケースに前記充電式電池を充電する充電手段を有することを特徴とする請求項１記載の補聴器。
【請求項３】
前記充電手段は、所定の強さの電波を発信する手段と、この手段より発信された電波を受信し前記充電式電池の充電電力を発生する手段を有することを特徴とする請求項２記載の補聴器。
【請求項４】
前記補聴器本体は、防水機能を備えることを特徴とする請求項３記載の補聴器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、聴覚障害者の補助用具として用いられる補聴器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
聴覚障害にとって補聴器は極めて重要なものであり、また、医療技術の発達による長寿命化により補聴器を必要とする高齢者も増加する傾向にある。
【０００３】
ところで、補聴器は、例えば特許文献１に開示されるものなど、種々の構成のものが考えられているが、これら補聴器は、電源として空気亜鉛電池が使用されている。これは以前、水銀電池が使われていたが環境問題から生産が中止され、電圧がほぼ同じである空気亜鉛電池への代替が進んだことによる。
【０００４】
空気亜鉛電池は、負極に亜鉛、正極に空気中の酸素を使う電池で、エネルギー密度が他の電池と比較して高いことから電池寿命、つまり電池交換までの期間が比較的長く補聴器の電源として優れたものといわれている。しかし、この反面、外部から空気を取り入れることで空気孔が開いているため、外部環境の変化が電池特性に影響を与えてしまう。例えば、外部の湿気や温度によっては電池性能が低下し、電池寿命が短くなることもある。
【０００５】
また、空気亜鉛電池は、空気を取り入れる空気孔を必要とすることから補聴器を密閉構造とすることができず、防水機能を持たせるには特殊な防水機構が必要となり極めて複雑な構造が要求される。そのため、補聴器を付けたまま防水を必要とするような場所へ立ち入るのは難しく、これまでは、補聴器をいちいち外さなければならない。
【０００６】
さらに、空気亜鉛電池は、エネルギー密度が高く寿命が長いとはいえ、使い捨ての一次電池である。このため電池性能が低下して使用できなくなる前に定期的な交換は必要である。しかし、小さな空気亜鉛電池を補聴器本体から出し入れして交換する作業は煩わしく、特に高齢者には平易な事とは言えない。また、電池を購入するためのコスト負担も軽くなく、問題点のひとつでもあり、これらのことから電池交換を減少させたいニーズが大きくなっている。従来では、電池を長持ちさせるためには、補聴器を使用しないときに電池を外しておくことが考えられているが、これも電池交換と同様な煩わしい作業が要求される。
【０００７】
一方、補聴器は、使用時に付いた汗などの水分を取り除くため、未使用時にも電池を取り出さないまま乾燥ケースに入れて保管することが行われている。
【０００８】
しかし、この方法は、電池として空気亜鉛電池を使用している場合、空気亜鉛電池は外部から空気を取り入れる穴が開いているため、乾燥ケース内での長時間の保管により電池内の水分が外に出てしまうことがあり、電池性能が著しく低下して寿命が短くなってしまうこともある。そのため、電池を取り出さないまま補聴器を乾燥ケースに入れることは好ましくないことでもある。
【特許文献１】特開平９−２１５０９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１２３１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、従来、電源として、充電式電池を使った補聴器も考えられている。充電式電池であれば電池交換の必要が無いので、電池交換の際に、小さな電池を取り扱う煩わしい作業をする必要がなく、しかも電池購入のコストもかからない。さらに乾燥させても問題は無いので、未使用時に電池を取り出さないまま乾燥ケースに保管することもできる。
【００１０】
しかしながら、充電式電池は一次電池に比較してエネルギー密度は低い。特に、空気亜鉛電池は一次電池の中でも高エネルギー密度の電池であり、充電式電池との差は非常に大きい。そのため、充電式電池を採用した補聴器は電池寿命が短く、充電を頻繁に繰り返さなければならない。しかし、これまで充電式電池として一般に用いられているニッケル水素電池の場合で、８〜１２時間の充電時間が必要になるため、使用中に万が一電池切れを生じた場合には充電式電池の充電が完了するまで長時間待たなければならず、その間は補聴器が使用できないことになる。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、使い勝手を改善できる補聴器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、外部からの音声をマイクロホンにより電気信号に変換し、該変換された電気信号を増幅してスピーカーより再生する補聴器本体と、前記補聴器本体内に設けられ、該補聴器本体での動作に必要な電力を供給する電源として用いられる１０Ｃ以上の電流で急速充電可能な充電式電池とを具備したことを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、さらに乾燥ケースを有し、該乾燥ケースに前記充電式電池を充電する充電手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記充電手段は、所定の強さの電波を発信する手段と、この手段より発信された電波を受信し前記充電式電池の充電電力を発生する手段を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記補聴器本体は、防水機能を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、使い勝手を改善できる補聴器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態が適用される補聴器の概略構成を示している。図１において、１は耳かけ形補聴器で、この補聴器１は、補聴器本体として本体部１ａと耳かけ用フック１ｂを有している。本体部１ａには、マイクロホン２、ボリューム３が設けられ、さらに、電池収納部４が設けられている。マイクロホン２は、外部からの音声を電気信号に変換する。ボリューム３は、後述するスピーカー６の再生音の音量を調整する。電池収納部４には、充電式電池５が収容されている。この充電式電池５については後述する。
【００１９】
また、耳かけ部１ｂには、スピーカー６が内蔵されている。このスピーカー６は、マイクロホン２により電気信号に変換された電気信号を再生して音声出力を発生する。
【００２０】
この場合、本体部１ａと耳かけ用フック１ｂとの間を始め、マイクロホン２、ボリューム３、電池収納部４、スピーカー６は、それぞれ不図示のパッキンなどの防水手段により防水されており、補聴器１全体が防水機能を備えている。
【００２１】
図２は、補聴器１の回路構成を示している。なお、図２は、上述した図１と同一部分には同符号を付している。
【００２２】
図２において、充電式電池５は、補聴器１での動作に必要な電力を供給する電源として用いられる。この充電式電池５として本実施の形態には、急速充電が可能なリチウムイオン二次電池が用いられる。このリチウムイオン二次電池は、アルミニウム缶からなる外装部材による容器と、この容器内に収容された非水電解質と、前記容器内に収納されアルミニウム箔よりなる正極集電体にリチウムコバルト酸化物を正極作用物質として含む正極層が担持された正極と、前記容器内に収納されアルミニウム箔よりなる負極集電体にリチウムチタン酸化物を負極活物質粒子として含む負極層が担持された負極とを備えた構造を有している。
【００２３】
ここで、実施の形態のリチウムイオン二次電池についてさらに詳細に説明する。かかる、リチウムイオン二次電池は、リチウムチタン酸化物を活物質として含む負極を備えている。活物質であるリチウムチタン酸化物は、特許文献２に開示される通り、リチウムを吸蔵・放出可能な材料であり、リチウムイオンの挿入・離脱が１．４Ｖから１．７Ｖ／Ｌｉ付近で行われる。このため、この二次電池は大電流での急速充電を行っても、従来の負極活物質に炭素材料を用いた場合と比べてリチウムの析出が起こらずに安全性を確保できる。また、リチウムの吸蔵放出に伴う膨張収縮が生じるのを抑制することができるため、２０Ｃ電流の急速充電を繰り返し行った際にも負極活物質の構造破壊を抑えることができる。その結果、充放電を繰り返し行った場合においても長い寿命を維持できる。電池の電位としては２．４Ｖ程度である。
【００２４】
具体的には、以下のような方法で組み立てたリチウムイオン二次電池は２０Ｃで３分間充電することにより約８０％電池容量まで充電することが可能な急速充電二次電池であることが確認されている。ここで、『Ｃ』は充放電率を表す単位であり、完全放電から完全充電（または完全充電から完全放電）までを定電流充電した場合に計算上１時間で行えるレートを１Ｃとして表現する。１／１０時間の場合、１０Ｃと表現する。したがって、例えば２０Ｃ充電とは、１Ｃ充電の２０倍の電流が必要になる。
【００２５】
＜負極の作製＞
活物質として、平均粒子径５μｍでＬｉ吸蔵電位が１．５５Ｖ(ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+)のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）粉末と、導電剤として平均粒子径０．４μｍの炭素粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを重量比で９０：７：３となるように配合し、これらをｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶媒に分散してスラリーを調製した。
【００２６】
なお、活物質の粒子径の測定には、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所株式会社  型番ＳＡＬＤ−３００）を用いた。まず、ビーカー等に試料約０．１ｇを入れた後、界面活性剤と１〜２ｍＬの蒸留水を添加して十分に攪拌し、攪拌水槽に注入した。２秒間隔で、６４回光強度分布を測定し、粒度分布データを解析し、累積度数分布が５０％の粒径（Ｄ５０）を平均粒子径とした。
【００２７】
次いで、厚さ１０μｍのアルミニウム箔（純度９９．９９％）を負極集電体に前記スラリーを塗布し、乾燥した後、プレスを施すことにより電極密度２．４ｇ／ｃｍ3の負極を作製した。
【００２８】
＜正極の作製＞
活物質としてリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ2）と、導電材として黒鉛粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを重量比で８７：８：５となるように配合し、これらをｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶媒に分散させてスラリーを調製した。厚さ１５μｍのアルミニウム箔（純度９９．９９％）にスラリーを塗布し、乾燥した後、プレスすることにより電極密度３．５ｇ／ｃｍ3の正極を作製した。
【００２９】
＜二次電池の組み立て＞
容器（外装部材）の形成材料として、厚さが０．１ｍｍのアルミニウム含有ラミネートフィルムを用意した。このアルミニウム含有ラミネートフィルムのアルミニウム層は、膜厚約０．０３ｍｍであった。アルミニウム層を補強する樹脂には、ポリプロピレンを使用した。このラミネートフィルムを熱融着で貼り合わせることにより、容器（外装部材）を得、さらに金属アルミニウムの容器に収めた。
【００３０】
次いで、前記正極に正極端子を電気的に接続すると共に、前記負極に負極端子を電気的に接続した。厚さ１２μｍのポリエチレン製多孔質フィルムからなるセパレータを正極に密着させて被覆した。セパレータで被覆された正極に負極を対向するように重ね、これらを渦巻状に捲回して電極群を作製した。そして、円筒形アルミニウム缶を電池容器として、作成した電極を挿入する。このとき正極集電体であるアルミニウム箔を円筒形アルミニウム缶に電気的に接続させる。
【００３１】
さらに、エチレンカーボネート（ＥＣ）とγ−ブチルラクトン（ＧＢＬ）が体積比（ＥＣ：ＧＢＬ）で１：２の割合で混合された有機溶媒にリチウム塩であるＬｉＢＦ4を１．５ｍｏｌ／Ｌ溶解させ、液状の非水電解質を調製した。得られた非水電解質を前記容器内に注液し、容器開口部を、レーザー溶接を用いて封口体により封口して円筒形リチウム二次電池を組み立てた。このようなリチウム二次電池は、満充電時電圧２．８Ｖ、放電終止電圧１．５Ｖで使用することができる。
【００３２】
この実施の形態では、充電式電池５として、直径６〜７ｍｍ、長さ２０ｍｍ程度の小型円筒形リチウムイオン二次電池で、１０Ｃ充電により５分間で８０％以上、２０Ｃ充電により３分間で８０％以上の充電が可能なものが用いられる。
【００３３】
このような充電式電池５には、制御手段としての制御部１１が接続されている。制御部１１には、上述したマイクロホン２、ボリューム３、スピーカー６が接続されている。
【００３４】
また、制御部１１は、補聴処理手段１１１を有している。補聴処理手段１１１は、マイクロホン２により出力される電気信号に周波数調整や増幅などの補聴処理を行い、スピーカー６より出力させる。
【００３５】
充電式電池５には、充電手段の充電電力を発生する手段として充電部１２が接続されている。この充電部１２は、補聴器１が後述する乾燥ケース１７に収納された状態で、充電式電池５に充電電力を供給するものである。この場合、充電部１２は、アンテナコイル１３、受信部１４、整流平滑部１５及び蓄積部１６を有している。アンテナコイル１３は、補聴器１の本体部１ａ内部に配置されるもので、後述する充電器１９の発信部２１からの電波（電磁波）を受信する。受信部１４は、アンテナコイル１３で受信された電波を検波する。整流平滑部１５は、受信部１４で検波された信号を直流電力に変換する。蓄積部１６は、受信部１４で変換された直流電力を蓄積し、この蓄積電力を使って充電式電池５を充電する。
【００３６】
このような補聴器１は、使用しないときに、使用時に付いた汗などの水分を取り除くため図３に示すような乾燥ケース１７に入れて保管される。この場合、乾燥ケース１７は、有底筒状をした合成樹脂製のケース本体１７ａと、このケース本体１７ａの開口部を、気密性をもって閉塞する合成樹脂製の蓋体１７ｂを有している。ケース本体１７ａは、シリカゲルなどの乾燥剤（不図示）が収納される。また、ケース本体１７ａ内部には、棚部１８が設けられている。この棚部１８は、多数の穴部１８ａを形成したもので、上部に補聴器１が載置される。また、棚部１８の下部には、充電手段の所定の強さの電波（電磁波）を発信する手段として充電器１９が設けられている。この充電器１９は、棚部１８上に載置される補聴器１の充電部１２に、電磁誘導を用いて非接触により充電式電池５の充電に必要な電力を発生させるもので、図２に示すように電源部２０、発信部２１、コイル２２を有している。電源部２０は、電源コード２３を介して供給される１００Ｖの商用電源から発信部２１を駆動するのに必要な電源を生成する。発信部２１は、電源部２０の電源により駆動され、コイル２２を介して所定の電波を発信する。この場合、発信部２１は、補聴器１の充電部１２で充電式電池５を充電するのに必要な電力を得られる強さの電波を出力している。
【００３７】
次に、このように構成した実施の形態の作用を説明する。
【００３８】
まず、補聴器１を使用する場合、使用者の耳に、耳かけ用フック１ｂをかけて使用される。この場合、補聴器１は、充電式電池５により全体動作に必要な電源が供給される。
【００３９】
この状態で、外部からの音声は、マイクロホン２で電気信号に変換され、制御部１１の補聴処理手段１１１に与えられる。補聴処理手段１１１は、マイクロホン２より出力される電気信号に対し周波数調整や増幅などの補聴処理を施し、スピーカー６より出力させる。
【００４０】
一方、補聴器１は、使用しないときに、使用時に付いた汗などの水分を取り除くため乾燥ケース１７に入れて保管する。この場合、図３に示すように乾燥ケース１７のケース本体１７ａ開口部の蓋体１７ｂを開き棚部１８上に補聴器１を載置し、再び蓋体１７ｂを閉じるようにする。ケース本体１７ａには、シリカゲルなどの乾燥剤（不図示）が収納されており、密閉されたケース本体１７ａ内で補聴器１に付着した水分が取り除かれる。
【００４１】
この状態で、充電器１９の電源部２０に、電源コード２３を介して１００Ｖの商用電源が供給されると、この電源部２０を電源として、発信部２１が駆動され、コイル２２を介して所定の電波が発信される。このとき発信部２１より出力される電波は、補聴器１の充電部１２で充電式電池５を充電するのに必要な電力を得られる程度の強さのものである。
【００４２】
補聴器１の充電部１２は、充電器１９の発信部２１から出力される電波をアンテナコイル１３で受信し、受信部１４により受信された電波を検波する。そして、整流平滑部１５により、受信部１４で検波された信号を直流電力に変換し、この直流電力を蓄積部１６に蓄積するとともに、この蓄積電力を使って充電式電池５を満充電まで充電する。
【００４３】
したがって、このようにすれば、補聴器１の電源として充電式電池５を使用し、また、充電式電池５を充電する充電部１２を有し、未使用時に補聴器１を乾燥ケース１７に収納することで、乾燥ケース１７内に設けられる充電器１９より非接触により充電部１２に電力が供給され、該充電部１２により充電式電池５を満充電まで充電可能にした。また、組み込まれる充電式電池５として、１０Ｃ以上の電流で急速充電できるリチウムイオン二次電池が用いられことも特徴としている。
【００４４】
これにより、充電式電池５は数分程度の短時間の急速充電が可能で、しかも充電式電池５を繰り返し充電ができるので、補聴器１を連続して使用するような場合も、電池切れの際にすばやく再充電でき、補聴器１の使用を長時間中断することなく使用することができ、使い勝手を改善できる。
【００４５】
また、電源として充電式電池５を使用することにより電池交換する面倒な手間が全く必要でなくなる。この場合、電池交換の変わりに充電式電池５を充電することは必要で、空気亜鉛電池の場合より電池容量が少ないので充電回数が多くはなるが、未使用時の補聴器１を乾燥ケース１７に収納するという充電を全く意識しない作業のみでよいので、電池交換のような細かで面倒な作業は全く必要でなくなり、この点でも補聴器１の使い勝手を改善できる。
【００４６】
さらに、電源として充電式電池５を使用し、空気亜鉛電池を使用しないことで空気を取り入れるための空気孔をなくし、さらに補聴器１の充電方式として電磁誘導を用いて無端子充電を採用したことにより補聴器１全体を液密構造の防水仕様にできるので、使用者は、補聴器１をつけたままでも風呂やプールなどの水場に立ち入ることができ、使用者の行動範囲を広げることができるという効果もある。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、補聴器１への充電に非接触の電磁誘導方式を採用した例を述べたが、接触方式の充電も適用できる。この場合は、補聴器１の防水機能が損なわれるため、補聴器１をつけたままで風呂やプールなどの水場に立ち入るような行動は制約を受ける。また、上述した実施の形態では、補聴器として耳かけ式のものについて述べたが、耳あな式の補聴器にも適用できる。
【００４８】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態の補聴器の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態の補聴器の回路構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられる乾燥ケースの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１…補聴器、１ａ…本体部、１ｂ…耳かけ用フック
２…マイクロホン、３…ボリューム
４…電池収納部、５…充電式電池
６…スピーカー、１１…制御部、１１１…補聴処理手段
１２…充電部、１３…アンテナコイル
１４…受信部、１５…整流平滑部
１６…蓄積部、１７…乾燥ケース
１７ａ…ケース本体、１７ｂ…蓋体、１８…棚部
１８ａ…穴部、１９…充電器
２０…電源部、２１…発信部
２２…コイル、２３…電源コード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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