(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に応答して振動する主面をピエゾフィルムで構成されてヘルメット内部に装着されるヘルメット用スピーカにおいて、
ピエゾフィルムスピーカと、
中央部に開口を有する枠体とを具備し、
前記枠体は、一対の枠体ピースを相互に嵌合させて構成され、各枠体ピースの内側内周に沿って肉薄のフィルム台座部を備え、
前記ピエゾフィルムスピーカは、各枠体ピースのフィルム台座部において、その外縁部を支持されたことを特徴とするヘルメット用スピーカ。
【請求項２】
前記枠体が平坦であり、
前記フィルム台座部は、前記ピエゾフィルムスピーカが所定の湾曲形状で保持されるように、その深さが変化していることを特徴とする請求項１に記載のヘルメット用スピーカ。
【請求項３】
前記枠体は、前記ピエゾフィルムスピーカを曲率半径が２１０〜３６０mmの湾曲形状に保持することを特徴とする請求項２に記載のヘルメット用スピーカ。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載のヘルメット用スピーカをヘルメットシェルの内側に固定したことを特徴とするスピーカ内蔵ヘルメット。
【請求項５】
前記ヘルメット用スピーカが、着脱自在の固定部材を介してヘルメットシェルの内側に固定されたことを特徴とする請求項４に記載のスピーカ内蔵ヘルメット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカ内蔵ヘルメットおよびヘルメット用スピーカに係り、特に、ピエゾフィルムスピーカを採用したスピーカ内蔵ヘルメットおよびヘルメット用スピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヘルメットに内蔵されるスピーカとしては、従来から、円錐台状のコーンにボイスコイルを設けたマグネット（ボイスコイル）スピーカが多く採用されていたが、小型化、軽量化には限界があり、その改善が望まれていた。そこで、へルメット内での設置スペースおよびへルメットの装着感を考慮して、ピエゾ（圧電素子）フィルムスピーカを採用することが、例えば特開昭６３−１７５１０６号公報、実開昭６３−４４５８４号のマイクロフィルム等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ピエゾフィルムは、電極への印加電圧に応答して伸縮する性質を有するため、これをスピーカとして採用するためには、フィルム面に沿った伸縮運動をフィルム面の振動に変換する必要がある。上記した伸縮運動から振動への変換は、ピエゾフィルムを湾曲させた状態で保持することにより達成され、これにより、ピエゾフィルムをスピーカとして機能させることが可能になる。
【０００４】
このとき、入力信号に対する出力特性、すなわちスピーカとしての音圧レベルや周波数特性は、上記した伸縮運動と振動との相対関係に依存し、この相対関係は、ピエゾフィルムの湾曲程度すなわち湾曲部の曲率半径に依存する。そして、ピエゾフィルムがスピーカとして所望の能力を発揮し得る曲率半径には制限があり、この範囲を逸脱すると、十分な音圧が得られなくなったり、周波数特性が悪化して所望の能力、音質が得られない。
【０００５】
しかしながら、上記した従来技術では、ピエゾフィルムの湾曲程度を所定範囲内に厳密に制限して保持するための具体的手段が講じられておらず、ピエゾフィルムスピーカの能力を十分に発揮させることができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、ピエゾフィルムスピーカを、その能力が十分に発揮できるように保持して構成されるヘルメット用スピーカおよびこれを用いたスピーカ内蔵ヘルメットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【０００８】
(1) 入力信号に応答して振動する主面がピエゾフィルムで構成されてヘルメット内部に装着されるヘルメット用スピーカにおいて、ピエゾフィルムスピーカを、その外縁部に沿って保持する枠体を具備したことを特徴とする。
【０００９】
(2) 前記枠体はピエゾフィルムスピーカを所定の湾曲形状に保持することを特徴とする。
【００１０】
(3) 前記ヘルメット用スピーカをヘルメットシェルの内側に固定したことを特徴とする。
【００１１】
上記した特徴(1) によれば、ピエゾフィルムスピーカの外縁部が枠体によって保持されるので、ピエゾフィルムスピーカを、主面の振動性を損なう事なく所望の形状、姿勢で固定的に支持することができる。
【００１２】
上記した特徴(2) によれば、所望の形状（ピエゾフィルムスピーカの３次元形状すなわち湾曲形状）に合わせて枠体の形状を規定することにより、ピエゾフィルムスピーカを、主面の振動性を損なう事なく所望の湾曲状態で固定的に保持することができる。
【００１３】
上記した特徴(3) によれば、ヘルメット用スピーカが、ライナーのような経年劣化の著しい弾性の内装材ではなく、経年劣化を実質的に無視できる硬質のヘルメットシェルに固定されるので、ヘルメット用スピーカを強固かつ所望の姿勢で安定的に固定できるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明を適用したスピーカ内蔵ヘルメットの正面断面図であり、図２は、その側面図である。
【００１５】
ヘルメット１は、例えば繊維強化プラスティック材からなる硬質肉薄のヘルメットシェル１１と、ヘルメットシェル１１の内側に固定された発砲スチロール製のライナ（頭部ライナ）１２１Ａと、頭部ライナ１２１Ａを覆うように、マジックテープ（登録商標）等により着脱自在に分割して装着された頭部インナ１２Ａと、ヘルメットシェル１１の内側に、ライナ１２１と共に着脱自在に分割して装着されたイヤーインナ１２Ｂおよびチンインナ１２Ｃと、ヘルメットシェル１１に対して固定された顎紐１３とを含む。
【００１６】
前記イヤーインナ（ライナを含む）１２Ｂは、図２に示したように、ヘルメット１の装着時にライダーの耳を圧迫することなくその周囲および側頭部を保護できるように、耳の当接位置に所定の空間を確保した略Ｕ字状、あるいはリング状に形成され、頭部ライナ１２１Ａおよびそのインナ１２Ａにも、耳の当接位置を避けた形状に形成されている。左右のヘルメット用スピーカ１０（１０Ｌ，１０Ｒ）は、ライダーの耳を避けるように確保された各ライナー間の空間１４で露出したヘルメットシェル１１の内側に、マジックテープ等の固定部材により着脱自在に装着されている。
【００１７】
このように、本実施形態ではヘルメット用スピーカ１０を、ライナー１２１（あるいはインナ）のような、経年劣化の著しい弾性の内装材に固定するのではなく、経年劣化を実質的に無視できる硬質のヘルメットシェル１１に固定するようにしたので、ヘルメット用スピーカ１０を強固かつ所望の姿勢で安定的に固定できるようになる。
【００１８】
図３は、前記ヘルメット用スピーカ１０の第１実施形態の構成を示した組み立て図、図４は、ヘルメット用スピーカ１０の平面図、図５は、図４のＡ−Ｂ線に沿った断面図、図６は、図４のＣ−Ｄ線に沿った断面図である。
【００１９】
本発明のヘルメット用スピーカ１０は、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製等のピエゾフィルムスピーカ２０１と、ピエゾフィルムスピーカ２０１を、その外縁部に沿って支持する枠体２０２と、ピエゾフィルムスピーカ２０１を保護するラミネートフィルム２０３とを、図５に示したように積層して構成される。ラミネートフィルム２０３側の表面両端部には、当該ヘルメット用スピーカ１０を、前記ライナー１２１間の空間部１４で露出したヘルメットシェル内側へ着脱自在に固定するためのマジックテープ２０４が被着されている。ピエゾフィルムスピーカ２０１には電極配線２０５が接続されている。
【００２０】
前記枠体２０２は、ナイロン、ポリエチレン、あるいはポリプロピレン等の耐湿性、耐衝撃性に優れた樹脂、または耐湿コーティングを施した厚手の紙を加工して形成される。
【００２１】
このように、本実施形態ではピエゾフィルムスピーカ２０１の外縁部を枠体２０２で固定的に支持したので、ピエゾフィルムスピーカ２０１を所望の形状、姿勢で固定的かつ安定的に支持でき、特性の揃ったヘルメット用スピーカ１０を提供できるようになる。
【００２２】
また、本実施形態ではピエゾフィルムスピーカ２０１を所定（曲率半径が２１０〜３６０ｍｍ程度）の湾曲形状で保持するために、図６に誇張して示したように、枠体２０２の長手方向に沿った断面形状が曲率半径２１０〜３６０ｍｍの湾曲状に形成されている。なお、図５に示した短手方向に沿った断面形状は、平坦であっても良いし、あるいは曲率半径が５００ｍｍ程度以上の僅かな湾曲状であっても良い。
【００２３】
このように、本実施形態によれば、ヘルメット用スピーカの枠体２０２を湾曲状に形成することにより、ピエゾフィルムスピーカ２０１を、主面の振動性を損なう事なく所望の湾曲形状で固定的に支持することができるので、高音質で十分な音圧の音声を安定的に出力することができる。また、ヘルメット用スピーカ１０とヘルメット１との着脱をマジックテープ２０４により行うようにしたので、複数のヘルメットを選択的に着用する場合や、ヘルメットを買替えた場合などは、ヘルメット用スピーカ１０を簡単に付け替えることができる。
【００２４】
図７は、前記ヘルメット用スピーカ１０の第２実施形態の構成を示した組み立て図であり、図８は、その断面図である。
【００２５】
本実施形態のヘルメット用スピーカは、ピエゾフィルムスピーカ２０１と、前記ピエゾフィルムスピーカ２０１を、その外縁部に沿って支持する枠体２２とにより構成され、ヘルメットシェル１１の内側へは、図示しないマジックテープを用いて、前記と同様に着脱自在に装着される。
【００２６】
前記枠体２２は、一対の枠体ピース２２ａ（シェル側），２２ｂ（耳側）を相互に嵌合させて構成され、前記ピエゾフィルムスピーカ２０１は、その外縁部を前記一対の枠体ピース２２ａ，２２ｂにより挟持あるいは多少の遊びをもって保持（遊嵌）される。
【００２７】
前記枠体ピース２２ａは、中心部に窓穴２２０が形成された枠体ピース本体２２１と、枠体ピース本体２２１の４辺の各中央部に立設された４つの爪部２２２と、枠体ピース本体２２１の内側内周に沿って肉薄に形成されたフィルム台座部２２３と、枠体ピース本体２２１の外周部の一部を切り欠いて形成したリード線逃げ部２２４とを含む。
【００２８】
前記枠体ピース２２ｂ（シェル側）は、中心部に窓穴２２５が形成された枠体ピース本体２２６と、枠体ピース本体２２６の４辺の各中央部に形成され、前記各爪部２２２が係合される４つの爪係合部２２７と、枠体ピース本体２２６の内側内周に沿って肉薄に形成されたフィルム台座部２２８（図８）とを含む。
【００２９】
本発明のヘルメット用スピーカ１０は、枠体ピース２２ａのフィルム台座部２２３にピエゾフィルムスピーカ２０１を載置してリード線２０５をリード線逃げ部２２４へ逃がし、枠体ピース２２ｂを枠体ピース２２ａに嵌合させ、枠体ピース２２ａの４つの爪部２２２を枠体ピース２２ｂの４つの爪係合部２２７へ係合させて相互に固定することで完成する。
【００３０】
なお、前記図７の組み立て図および図８の断面図では明示していないが、図９の側面図において誇張して示したように、枠体２２（２２ａ，２２ｂ）は、相互に直交する２つの方向の少なくとも一方に湾曲しており、この結果、当該枠体２２により保持されるピエゾフィルムスピーカ２０１も、枠体２２と略同一の曲率半径（理想的には、２１０〜３６０ｍｍ）で湾曲して支持されることになる。換言すれば、枠体２２を適宜に湾曲させて構成することにより、ピエゾフィルムスピーカ２０１を任意の湾曲状態で支持することができる。
【００３１】
なお、ピエゾフィルムスピーカ２０１を湾曲状態で支持する方法は上記に限らず、図１０に示した断面図のように、枠体２２自身は平坦に形成し、フィルム台座部２２３の深さを変化させることで、ピエゾフィルムスピーカ２０１が湾曲状に支持されるようにしても良い。
【００３２】
本実施形態によれば、上記した第１実施形態により得られる効果に加えて、以下のような特有の効果が更に得られる。すなわち、本実施形態ではピエゾフィルムスピーカ２０１を、相互に嵌合されて固定される一対の枠体ピース２２ａ，２２ｂで挟持または保持するようにしたので、その組み立て作業が容易であり、生産性が向上するのみならず、ユーザにとっても、ピエゾフィルムスピーカ２０１が破損した場合等の交換が容易になる。
【００３３】
さらに、スピーカを装着しようとするヘルメットの形状やサイズが異なるために枠体２２を共有できないような場合であっても、適合する枠体２２のみを別途に購入してピエゾフィルムスピーカ２０１を付け替えれば、１つのピエゾフィルムスピーカ２０１を複数のヘルメットで共用することができる。
【００３４】
なお、上記した各実施形態では、本発明のヘルメット用スピーカ１０はヘルメットシェル１１の内側に直接固定するものとして説明したが、図１１に示したように、適宜の厚みを有するスペーサ１３１を介して固定すれば、ヘルメットのサイズや形状にかかわらず、ヘルメット用スピーカ１０をライダーの耳の近くに配置することが可能になる。この結果、ヘルメットシェルへ直接固定する場合に比べて、ライダーの体感する音圧レベルをさらに大きくすることができる。
【００３５】
また、前記スペーサ１３１を設けて嵩上げする代わりに、図１２に示したように、ヘルメットシェル側の枠体ピース２２ａの厚みを厚くしても同様の効果を得ることができる。すなわち、厚みの異なる枠体ピース２２ａを複数用意し、スピーカを装着しようとするヘルメットのサイズや形状に応じて最適な厚みの枠体ピース２２ａを選択し、これを枠体ピース２２ｂと組み合わせて用いれば良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
【００３７】
(1) 請求項１の発明によれば、ピエゾフィルムスピーカを所望の形状、姿勢で固定的かつ安定的に支持できるので、特性の揃ったヘルメット用スピーカを提供できるようになる。
【００３８】
(2) 請求項２の発明によれば、ピエゾフィルムスピーカを所望の湾曲形状で固定的かつ安定的に支持できるので、高音質で十分な音圧レベルの得られるヘルメット用スピーカを提供できるようになる。
【００３９】
(3) 請求項３の発明によれば、ピエゾフィルムスピーカが一対の枠体ピースで保持あるいは挟持されるので、その組み立て作業が容易になり、生産性が向上するのみならず、ユーザにとっても、ピエゾフィルムスピーカが破損した場合の交換が容易になる。また、スピーカを装着しようとするヘルメットの形状やサイズが異なるために枠体を共有できないような場合であっても、適合する枠体のみを別途に購入してピエゾフィルムスピーカを付け替えれば、１つのピエゾフィルムスピーカを複数のヘルメットで共用することができる。
【００４０】
(4) 請求項４の発明によれば、ヘルメット用スピーカが、ライナーあるいはインナのような経年劣化の著しい弾性の内装材ではなく、経年劣化を実質的に無視できる硬質のヘルメットシェルに固定されるので、ヘルメット用スピーカを強固かつ所望の姿勢で安定的に固定できるようになる。
【００４１】
(5) 請求項５の発明によれば、ヘルメットへのヘルメット用スピーカの固定が、マジックテープ等の着脱自在な固定部材を介して行われるので、複数のヘルメットを選択的に着用する場合や、ヘルメットを買替えた場合などでも、ヘルメット用スピーカを簡単に付け替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したスピーカ内蔵ヘルメットの第１実施形態の断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明を適用したヘルメット用スピーカの第１実施形態の組立図である。
【図４】ヘルメット用スピーカの第１実施形態の平面図である。
【図５】ヘルメット用スピーカの第１実施形態の断面図（その１）である。
【図６】ヘルメット用スピーカの第１実施形態の断面図（その２）である。
【図７】本発明を適用したヘルメット用スピーカの第２実施形態の組立図である。
【図８】ヘルメット用スピーカの第２実施形態の断面図である。
【図９】ヘルメット用スピーカの第２実施形態の側面図である。
【図１０】ヘルメット用スピーカの第２実施形態の変形例の断面図である。
【図１１】本発明を適用したスピーカ内蔵ヘルメットの第２実施形態の断面図である。
【図１２】ヘルメット用スピーカの第２実施形態の変形例の断面図である。
【符号の説明】
１…ヘルメット，１０…ヘルメット用スピーカ，１１…ヘルメットシェル，１２…ライナ，２２…枠体，２２ａ，２２ｂ…枠体ピース，２０１…ピエゾフィルムスピーカ，２０２…枠体，２０３…ラミネートフィルム，２０４…マジックテープ，２０５…リード線，２２３，２２８…フィルム台座部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004136221.tif 000010
【図１０】
0004136221.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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