(57)【要約】【課題】複雑な作業を必要とすることなく製造可能なスピーカを用いて装着者に音声を伝達すること。【解決手段】スピーカ付きヘルメット１０は、帽体１１と、この帽体１１の内部に着脱自在に収容されるスピーカ部材２０とを備える。少なくとも一つの薄板状をなす圧電素子２３と、重ねられた状態で圧電素子２３を収納する空間を内部に有する一対の収納部材（２１、２２）とでスピーカ部材２０を構成し、無線通信機を介して受信した音声情報に応じた音声信号を印加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘルメット本体と、
前記ヘルメット本体内部に着脱自在に収容されるスピーカ部材と、
を備えたスピーカ付きヘルメットであって、
前記スピーカ部材は、少なくとも一つの薄板状をなす圧電素子と、重ねられた状態で前記圧電素子を収納する空間を内部に有する一対の収納部材とを備えることを特徴とするスピーカ付きヘルメット。
【請求項２】
前記圧電素子は、外縁部が前記一対の収納部材に挟持され、当該一対の収納部材内の空間において中央部が振動可能に配置されることを特徴とする請求項１記載のスピーカ付きヘルメット。
【請求項３】
前記スピーカ部材は、ヘルメット本体内面に取り付けられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスピーカ付きヘルメット。
【請求項４】
前記ヘルメット本体は、ヘルメット本体内面との間に隙間が形成されるように当該ヘルメット本体内部に着脱自在に取り付けられたハンモック部材を備え、
前記スピーカ部材は、前記ハンモック部材の一部で支持されることを特徴とする請求項３記載のスピーカ付きヘルメット。
【請求項５】
前記ヘルメット本体は、ヘルメット本体内面に沿って配置される緩衝部材を備え、
前記スピーカ部材は、前記緩衝部材に設けられた開口部又は凹部に圧入されることを特徴とする請求項１記載のスピーカ付きヘルメット。
【請求項６】
前記スピーカ部材の収納部材は、前記緩衝部材と同一材料で形成され、前記開口部又は凹部に圧入された状態で当該緩衝部材の一部を構成することを特徴とする請求項５記載のスピーカ付きヘルメット。
【請求項７】
前記ヘルメット本体は、ヘルメット本体内面に沿って配置される緩衝部材を備え、
前記緩衝部材は、前記スピーカ部材の一方の前記収納部材が取り付けられた状態で当該収納部材との間に前記圧電素子を収納する空間を有することを特徴とする請求項１記載のスピーカ付きヘルメット。
【請求項８】
前記スピーカ部材へ入力する音声信号を受信する無線受信機能を備えた無線通信機と前記スピーカ部材とがケーブルを介して有線接続されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のスピーカ付きヘルメット。
【請求項９】
前記スピーカ部材へ入力する音声信号を受信する無線受信機能を備えた無線通信機と前記スピーカ部材とが無線通信を介してワイヤレス接続されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のスピーカ付きヘルメット。
【請求項１０】
前記無線通信機を介して受信した音声信号を増幅して前記スピーカ部材に出力するアンプを備えたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のスピーカ付きヘルメット。
【請求項１１】
前記ヘルメット本体の装着者が発する音声を音声信号に変換するマイクを備えたことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のスピーカ付きヘルメット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ付きヘルメットに関し、特に、圧電素子を用いたスピーカ部材を有するスピーカ付きヘルメットに関する。
【背景技術】
【０００２】
騒音下で作業を行う必要がある工事現場などにおいては、指示者と作業者との間で意思の疎通を図るためにスピーカ付きヘルメットが用いられている。このようなスペーカ付きヘルメットにおいて、従来、軽量化及び低コスト化を実現すべく圧電素子を用いたスピーカ付きヘルメットが提案されている(例えば、特許文献１参照)。特許文献１記載のスピーカ付きヘルメットにおいては、２枚の可撓性シートで両面から圧電素子を挟み込んでなるシート状スピーカを利用し、圧電素子をヘルメット本体に直接密着させることなく、利用者に音声を伝達可能に構成されている。
【特許文献１】特開２００６−２０７１０８号公報、図３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような従来のスピーカ付きヘルメットにおいては、２枚の可撓性シートの間に圧電素子を挟んだ状態で所定の押圧力で押圧し、その状態で熱を加えて可撓性シート同士を熱圧着させて接合させることでシート状スピーカを製造している。このため、圧電素子を所定位置に配置する作業や、可撓性シートを加熱するための装置を用いた熱圧着作業などの複雑な作業が必要となっている。
【０００４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、複雑な作業を必要とすることなく製造可能なスピーカを用いて装着者に音声を伝達することができるスピーカ付きヘルメット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】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係るスピーカ付きヘルメットは、ヘルメット本体と、前記ヘルメット本体内部に着脱自在に収容されるスピーカ部材と、を備えたスピーカ付きヘルメットであって、前記スピーカ部材は、少なくとも一つの薄板状をなす圧電素子と、重ねられた状態で前記圧電素子を収納する空間を内部に有する一対の収納部材とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明のスピーカ付きヘルメットによれば、重ねられた状態で圧電素子を収納する空間を内部に有する一対の収納部材に圧電素子を収納してスピーカ部材を構成していることから、収納部材内の空間に圧電素子を収納すると共に、これらを接合するだけでスピーカ部材を製造することができるので、可撓性シートの所定位置に圧電素子を配置する作業や、可撓性シートを加熱するための装置を用いた熱圧着作業などの複雑な作業を必要とすることなくスピーカを製造することができ、このスピーカを用いて装着者に音声を伝達することが可能となる。
【０００７】
上記スピーカ付きヘルメットにおいて、前記圧電素子は、外縁部が前記一対の収納部材に挟持され、当該一対の収納部材内の空間において中央部が振動可能に配置されることが好ましい。このように、一対の収納部材内の空間において圧電素子の所望の振動を許容することにより、圧電素子を密着固定する場合と比べてスピーカ部材における出力音量を大きくすることが可能となる。
【０００８】
上記スピーカ付きヘルメットにおいて、前記スピーカ部材は、ヘルメット本体内面に取り付けられることが好ましい。このように、ある程度の硬度を有するヘルメット本体内面に取り付けることにより、スピーカ部材をヘルメット本体内部に確実に収容することが可能となる。
【０００９】
特に、上記スピーカ付きヘルメットにおいて、前記ヘルメット本体は、ヘルメット本体内面との間に隙間が形成されるように当該ヘルメット本体内部に着脱自在に取り付けられたハンモック部材を備え、前記スピーカ部材は、前記ハンモック部材の一部で支持されることが好ましい。この場合には、ヘルメット本体内面に取り付けられたスピーカ部材をハンモック部材の一部で支持することができるので、ヘルメット本体からスピーカ部材が脱落するような事態を防止することが可能となる。  
【００１０】
また、上記スピーカ付きヘルメットにおいて、前記ヘルメット本体は、ヘルメット本体内面に沿って配置される緩衝部材を備え、前記スピーカ部材は、前記緩衝部材に設けられた開口部又は凹部に圧入されることが好ましい。この場合には、緩衝部材に設けた開口部又は凹部に圧入することでスピーカ部材をヘルメット本体に取り付けることができるので、スピーカ部材を取り付けるための特別な構成を必要とすることなく、簡単にスピーカ部材をヘルメット本体に取り付けることが可能となる。
【００１１】
特に、上記スピーカ付きヘルメットにおいて、前記スピーカ部材の収納部材は、前記緩衝部材と同一材料で形成され、前記開口部又は凹部に圧入された状態で当該緩衝部材の一部を構成することが好ましい。この場合には、スピーカ部材の収納部材を緩衝部材の一部として機能させることができるので、スピーカ部材を取り付けるための開口部又は凹部を設けた場合においても、緩衝部材における衝撃緩和機能が低下する事態を防止することが可能となる。
【００１２】
なお、上記スピーカ付きヘルメットにおいて、前記ヘルメット本体は、ヘルメット本体内面に沿って配置される緩衝部材を備え、前記緩衝部材は、前記スピーカ部材の一方の前記収納部材が取り付けられた状態で当該収納部材との間に前記圧電素子を収納する空間を有するようにしても良い。この場合には、一方の収納部材と緩衝部材との間に圧電素子を収納する空間が設けられるので、他方の収納部材を省略でき、スピーカ部材の部品点数を削減することが可能となる。
【００１３】
なお、上記スピーカ付きヘルメットにおいては、前記スピーカ部材へ入力する音声信号を受信する無線受信機能を備えた無線通信機とスピーカ部材とがケーブルを介して有線接続されるようにしても良いし、上記無線通信機とスピーカ部材とが無線通信を介してワイヤレス接続されるようにしても良い。本発明に係るスピーカ付きヘルメットは、このように接続形態を問わずに装着者に音声を伝達することが可能となる。
【００１４】
また、上記スピーカ付きヘルメットにおいては、前記無線通信機を介して受信した音声信号を増幅して前記スピーカ部材に出力するアンプや、前記ヘルメット本体の装着者が発する音声を音声信号に変換するマイクを備えるようにしても良い。これらを備える場合には、無線通信機を介して受信した音声信号を増幅して適切に装着者に音声を伝達することや、装着者が発する音声を第三者に伝達することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のスピーカ付きヘルメットによれば、重ねられた状態で圧電素子を収納する空間を内部に有する一対の収納部材に圧電素子を収納してスピーカ部材を構成していることから、収納部材内の空間に圧電素子を収納すると共に、これらを接合するだけでスピーカ部材を製造することができるので、可撓性シートの所定位置に圧電素子を配置する作業や、可撓性シートを加熱するための装置を用いた熱圧着作業などの複雑な作業を必要とすることなくスピーカを製造することができ、このスピーカを用いて装着者に音声を伝達することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るスピーカ付きヘルメットについて説明する。本実施の形態に係るスピーカ付きヘルメットは、例えば、高／低圧活線作業、電気工事作業又は土木作業に適した工事用ヘルメットに適用されるが、これに限定されるものではなく、自転車用ヘルメットなど任意のヘルメットに適用することが可能である。以下においては、本実施の形態に係るスピーカ付きヘルメットの実施例である有線接続型スピーカ付きヘルメットについて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る有線接続型スピーカ付きヘルメット（以下、単に「スピーカ付きヘルメット」という）１０の全体図である。図２は、実施の形態１に係るスピーカ付きヘルメット１０を下方側から示した平面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、スピーカ付きヘルメット１０の一部の構成（後述するあご紐１６、１７）を省略している。
【００１８】
図１に示すスピーカ付きヘルメット１０は、帽体１１が好ましくは高／低圧活線作業又は電気工事作業に適したポリカーボネート樹脂で成形される。帽体１１の正面開口部に所定の角度で外方へ出たつば１２が一体形成されている。例えば、ポリカーボネート樹脂で成形される帽体１１は、厚生労働省規格による耐貫通性能、耐衝撃吸収性能及び耐電圧性能を実現できる。但し、帽体１１の材料は、ポリカーボネート樹脂に限定されるものではなく、所要の性能を実現できる材料であれば、他の材料を用いることが可能である。
【００１９】
帽体１１の内面には、衝撃吸収用のハンモック部材１３が取り付けられている。ハンモック部材１３は、帽体開口部内周に沿って配設される帯状のリング部１４と、リング部１４の複数個所で帽体１１の内面形状に沿って半円状に掛け渡される複数のリブ部材１５とを備えている。帽体１１には、ハンモック部材１３のリング部１４が対向する領域に取り付け穴（図示していない）が複数形成されており、取り付けボタン（図示していない）にてリング部１４とリブ部材１５の端部とを同時に帽体１１に取り付け可能に構成されている。
【００２０】
また、帽体１１の内面には、あご紐１６、１７が帽体１１の左右に取り付けられている。このあご紐１６、１７もハンモック部材１３と同様の構造にて取り付け穴及びボタン（図示していない）を介して帽体１１に取り付けられている。すなわち、工事用ヘルメットは、ハンモック部材１３及びあご紐１６、１７からなる着装体を、帽体１１に対して容易に着脱することができるように構成されている。特に、耐電圧性能試験を行う場合など、着装体を帽体から取り外す必要性がある。また、着装体だけを交換したいといった要請も有る。このため、一般的なスピーカ付きヘルメット１０は、着装体を帽体１１から取り外すことができる構造となっており、上述した帽体１１に形成した取り付け穴と取り付けボタンによる着脱構造もその一例であり、その他の構成を採ることも可能である。
【００２１】
本実施の形態に係るスピーカ付きヘルメット１０は、帽体１１の内側にスピーカ部材２０を備えている。帽体１１の内面とハンモック部材１３との間には、衝撃吸収用に例えば数十ｍｍ程度の隙間が形成されている。スピーカ部材２０は、帽体１１における頭頂部の内面と、ハンモック部材１３との間に形成される空間に配置されるように帽体１１の内面に取り付けられている（図２参照）。例えば、スピーカ部材２０は、帽体１１の頭頂部の内面に接着固定されるが、これに限定されるものではなく、任意の方法により帽体１１の内面に取り付けることが可能である。ハンモック部材１３は、このように帽体１１の内面に取り付けられるスピーカ部材２０を内側から支持するように帽体１１に取り付けられている。これにより、帽体１１からスピーカ部材２０が脱落する事態を防止することが可能となっている。
【００２２】
ここで、スピーカ付きヘルメット１０が有するスピーカ部材２０の構成について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれスピーカ付きヘルメット１０が有するスピーカ部材２０の斜視図及び側断面図である。なお、図３（ｂ）においては、スピーカ部材２０に収納される圧電素子２３の中央部を通過する断面を示している。また、図４は、スピーカ付きヘルメット１０が有するスピーカ部材２０の分解斜視図である。
【００２３】
図３及び図４に示すように、スピーカ部材２０は、２枚の収納部材２１、２２を重ねた状態でその内部に形成される空間に薄板状をなす圧電素子２３を収納する構造を有する。収納部材２１、２２は、例えば、発泡スチロールを成形して構成される。収納部材２１、２２は、それぞれ薄型の円盤形状を有しており、接着剤などを用いて重ねて接合される。なお、ここでは、収納部材２１、２２を発泡スチロールで構成する場合について例示しているが、収納部材２１、２２については、例えば、絶縁性の樹脂材料を成形して構成するようにしても良い。
【００２４】
上方側に配置される収納部材２１には、図４に示すように、その下面の中央に円形状の凹部２１ａが形成されている。一方、下方側に配置される収納部材２２には、図４に示すように、その上面の中央に円形状の凹部２２ａが形成されている。収納部材２１、２２は、これらの凹部２１ａ、２２ａを対向配置した状態で接合され、これらの凹部２１ａ、２２ａで形成される空間に圧電素子２３を収納するように構成されている。凹部２１ａ、２２ａは、それぞれ後述する圧電素子２３の電極層２３ａの外周縁部を挟持すると共に、圧電素子２３の中央部に配置される圧電層２３ｂをこの空間内で振動可能とする形状を有している。また、収納部材２２には、凹部２２ａから外部側に向かう溝部２２ｂが形成されている。溝部２２ｂには、圧電素子２３に接続されるケーブル２４が配置される。
【００２５】
なお、収納部材２１、２２を構成する材料がある程度の硬度を持つことは、スピーカ部材２０からの出力音量を増大する観点から望ましい。この場合において、スピーカ部材２０においては、これらの収納部材２１、２２を発泡スチロールで構成しており、所要の硬度を提供することができることから、スピーカ部材２０からのスピーカ音量を効果的に増大することが可能となる。
【００２６】
圧電素子２３は、図４に示すように、円形の板状をなす電極層２３ａと、この電極層２３ａの上面に同心円状に形成された薄板状の圧電層２３ｂの２層構造を有している。電極層２３ａ及び圧電層２３ｂには、音声信号を印加するために不図示の導線がそれぞれ接続されている。これらの導線は、ケーブル２４内に収納され、その一端からそれぞれ電極層２３ａ及び圧電層２３ｂに接続される一方、その他端にて後述するアンプ３５に接続されている。すなわち、このアンプ３５から増幅出力された音声信号がケーブル２４内の導線を介して圧電素子２３へ印加可能に構成されている。
【００２７】
なお、ここでは、２層構造を有する圧電素子２３を示しているが、圧電素子２３の構成についてはこれに限定されるものではない。例えば、２層以外の積層型であっても良く、単板型、ムーニ型、シンバル型、モノモルフ型、ユニモルフ型、バイモルフ型、マルチモルフ型等のいずれのタイプであっても良い。また、その素材が、セラミックであっても良く、或いは、圧電性高分子材料ＰＶＤＦ(Polyvinylidene  fluoride)フィルムであっても良い。圧電素子２３を後者のフィルムで形成した場合、前者の圧電セラミックと比較してスピーカ部材２０の小型化及び薄型化に寄与するため望ましい。
【００２８】
このようにスピーカ部材２０においては、２枚の収納部材２１、２２内の空間にその外周縁部を挟持すると共にその中央部を振動可能な状態で圧電素子２３を収納し、この状態の圧電素子２３に対して音声信号を印加するように構成されている。このようなスピーカ部材２０によれば、一対の収納部材２１、２２内の空間において圧電素子２３の所望の振動を許容することができるので、圧電素子２３を密着固定する場合と比べてスピーカ部材２０における出力音量を大きくすることが可能となる。
【００２９】
特に、圧電素子２３を収納部材２１、２２に収納する際においては、収納部材２２の凹部２２ａに対応する位置に圧電素子２３を配置し、その上方側から収納部材２１を接着剤等により接合させるだけで済む。このため、従来のシート状スピーカのように、可撓性シートの所定位置に圧電素子２３を配置する作業や、可撓性シートを加熱するための装置を用いた熱圧着作業といった作業を行う必要がなく、簡単な作業によりスピーカ付きヘルメット１０に利用されるスピーカを製造することが可能となる。
【００３０】
次に、以上のように構成されたスピーカ付きヘルメット１０に音声信号を供給するシステムについて図１に戻って説明する。図１に示すように、ヘルメット装着者は、トランシーバ３０又は携帯電話機（ＰＨＳを含む）３１を携帯しているものとする。トランシーバ３０の場合、ケーブル３４の一方のケーブル端子３２ａをトランシーバ３０の有するイヤホンマイク端子３２に接続する一方、あご紐１６に取り付けられたアンプ３５の入出力端子３６にケーブル３４の他方の端子３６ａを接続する。
【００３１】
ケーブル３４の途中にマイク３７が設けられている。マイク３７に入力された音声は、音声信号に変換されケーブル３４を経由してトランシーバ３０へ送られ、当該トランシーバ３０から相手トランシーバへ無線送信される構成となっている。なお、ここでは、ケーブル３４にマイク３７を設ける場合について示しているが、マイク３７の構成についてはこれに限定されるものではない。例えば、あご紐１６における装着者の喉部に対応する位置に咽喉マイクを配設し、頭骨の振動から装着者の音声を収集するようにしても良い。この場合、咽喉マイクに入力された音声は、音声信号に変換され、ケーブル３４を介して、或いは、ケーブル３４を介さずに直接的にトランシーバ３０に送られ、当該トランシーバ３０から相手トランシーバへ無線送信される。
【００３２】
アンプ３５は、電源を内蔵していて入力音声信号を調整された所定の増幅率で増幅して出力する増幅機能を備える。アンプ３５の出力端子は、上述したケーブル２４を介してスピーカ部材２０の電極層２３ａ及び圧電層２３ｂに接続されている。すなわち、アンプ３５から出力される音声信号がケーブル２４内の導線を介してスピーカ部材２０に印加される。
【００３３】
なお、携帯電話機３１の場合も、トランシーバ３０と同様に、ケーブル３４の一方のケーブル端子３３ａを携帯電話機３１の有するイヤホンマイク端子３３に接続し、アンプ３５の入出力端子３６にケーブル３４の他方の端子３６ａを接続する。マイク３７から入力された音声は、音声信号に変換され、ケーブル３４を経由して携帯電話機３１へ送られ、当該携帯電話機３１から基地局へ無線送信される構成となっている。
【００３４】
トランシーバ３０が相手トランシーバから受信した音声信号は、ケーブル３４を経由してアンプ３５に送られて増幅され、アンプ３５で増幅された音声信号がケーブル２４（内の導線）を介してスピーカ部材２０の電極層２３ａ及び圧電層２３ｂに印加される。圧電素子２３は、印加された音声信号に応じて振動し、圧電素子２３の上下面に密着した収納部材２１、２２からその振動を波動として外部に放射することにより音声が出力される。従って、このスピーカ付きヘルメット１０を装着している作業員は、ヘルメット内部から発せられた音声を頭頂部より受けて聴くことができるものとなる。
【００３５】
一方、携帯電話機３１の場合は、基地局経由で通話中の相手から受信した音声信号がケーブル３４を経由してアンプ３５に送られて増幅され、アンプ３５で増幅された音声信号がスピーカ部材２０の電極層２３ａ及び圧電層２３ｂに印加される。その結果、このスピーカ付きヘルメット１０を装着している作業員は、携帯電話機３１で受信した通話音声をヘルメット内部の頭頂部より受けて聴くことができるものとなる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態に係るスピーカ付きヘルメット１０によれば、重ねられた状態で圧電素子２３を収納する空間（凹部２１ａ、２２ａ）を内部に有する一対の収納部材２１、２２に圧電素子２３を収納してスピーカ部材２０を構成していることから、収納部材２１、２２内の空間に圧電素子２３を収納すると共に、これらを接合するだけでスピーカ部材２０を製造することができるので、可撓性シートの所定位置に圧電素子を配置する作業や、可撓性シートを加熱するための装置を用いた熱圧着作業などの複雑な作業を必要とすることなく音声出力用のスピーカを製造することができ、このスピーカを用いて装着者に音声を伝達することが可能となる。
【００３７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るスピーカ付きヘルメット４０は、帽体１１の内面に沿って配置される緩衝部材に上述したスピーカ部材２０を固定する点で、ハンモック部材１３にスピーカ部材２０を保持させる実施の形態１に係るスピーカ付きヘルメット１０と相違する。以下、本発明の実施の形態２に係るスピーカ付きヘルメット４０の構成について説明する。なお、以下においては、実施の形態１に係るスピーカ付きヘルメット１０（これに音声信号を供給するシステムを含む）と同様の構成については、同一の符号を付与し、その説明を省略する。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態２に係るスピーカ付きヘルメット４０の全体図である。図６は、実施の形態２に係るスピーカ付きヘルメット４０が有する緩衝部材の後面図である。図７は、実施の形態２に係るスピーカ付きヘルメット４０の側断面図である。なお、図５においては、説明の便宜上、スピーカ付きヘルメット４０を後方側から示すと共に、実施の形態１で説明したハンモック部材１３を省略している。また、図７においては、スピーカ部材２０に収納される圧電素子２３の中央部を通過する断面を示している。
【００３９】
スピーカ付きヘルメット４０においては、帽体１１の内面に沿って緩衝部材５０が配設されている。緩衝部材５０は、例えば、発泡スチロールを成形して構成され、概して、下方側に開口した半球形状を有している。この緩衝部材５０は、帽体１１の内面にその一部又は全部が接着固定され、例えば、スピーカ付きヘルメット４０に加わった衝撃を緩和するものである。なお、本実施の形態において、緩衝部材５０は、スピーカ部材２０の収納部材２１、２２と同一の材料で構成されるが、これに限定されるものではない。
【００４０】
スピーカ部材２０は、このように帽体１１の内側に配置される緩衝部材５０に固定される。図６及び図７に示すように、緩衝部材５０における利用者の後頭部の上方側の位置には、スピーカ部材２０を圧入可能な円形状の開口部５１が形成されている。緩衝部材５０に固定する際、スピーカ部材２０は、この開口部５１に圧入される。このように、緩衝部材５０の開口部５１にスピーカ部材２０を圧入して固定する場合には、スピーカ部材２０を取り付けるための特別な構成を必要とすることなく、簡単にスピーカ部材２０を帽体１１に取り付けることが可能となる。なお、このように緩衝部材５０に形成された開口部５１にスピーカ部材２０が圧入される場合においては、その収納部材２１、２２を、図７に示すように、緩衝部材５０の内面及び外面の曲面に応じた形状とすることが好ましい。
【００４１】
特に、本実施の形態に係るスピーカ付きヘルメット４０においては、スピーカ部材２０の収納部材２１、２２の材料を、緩衝部材５０と同一の材料で構成している。このため、スピーカ部材２０は、緩衝部材５０の一部を構成することとなる。この場合には、スピーカ部材２０の収納部材２１、２２を緩衝部材５０の一部として機能させることができるので、スピーカ部材２０を固定するための開口部５１を設けた場合においても、緩衝部材５０における衝撃緩和機能が低下する事態を防止することが可能となる。
【００４２】
なお、ここでは、緩衝部材５０に開口部５１が形成されている場合について示しているが、これに限定されるものではない。例えば、緩衝部材５０にスピーカ部材２０を圧入可能な凹部を形成するようにしても良い。いずれの場合にも、緩衝部材５０には、スピーカ部材２０の電極層２３ａ及び圧電層２３ｂに接続されるケーブル２４を導出する溝部を形成する必要がある。ここでは、ケーブル２４を緩衝部材５の内側に導出させる場合について示しているが、その構成についてはこれに限定されるものではない。緩衝部材５０の内部にこれを埋め込み、緩衝部材５０の下方側端部から導出しても良く、緩衝部材５０と帽体１１との間を通るように配置しても良い。
【００４３】
また、図８に示すように、緩衝部材５０に形成した凹部５２内に、直接、圧電素子２３を配置した状態で収納部材２１を緩衝部材５０に接合するようにしても良い。なお、この場合、緩衝部材５０の凹部５２に収納部材２２に相当する機能を持たせることとなるため、凹部５２の中央部には、凹部２２ａに相当する凹部５２ａが形成される。この場合において、圧電素子２３は、上記実施の形態と同様に、電極層２３ａの外周縁部が収納部材２１と緩衝部材５０との間で挟持され、圧電層２３ｂがこれらの凹部２１ａ、５２ａで振動可能に配置される。この場合には、収納部材２１と緩衝部材５０との間に形成される空間に圧電素子２３が収納されるので、収納部材２２を省略でき、スピーカ部材２０の部品点数を削減することが可能となる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００４５】
上記実施の形態１、実施の形態２においては、トランシーバ３０又は携帯電話機３１とスピーカ部材２０（アンプ３５）とをケーブル２４で接続するスピーカ付きヘルメット１０、４０について説明しているが、ケーブル２４ではなく無線通信で接続する無線接続型を採用することもできる。
【００４６】
例えば、トランシーバ３０又は携帯電話機３１のイヤホンマイク端子３２、３３に対して音声信号を無線にて送受信する無線アダプタを接続する一方、この無線アダプタと無線通信可能なワイヤレスヘッドセットをアンプ３５の入出力端子３６に接続する。これにより、トランシーバ３０又は携帯電話機３１とスピーカ部材２０（アンプ３５）との間は無線通信でリンクさせることができ、ヘルメットとトランシーバ３０又は携帯電話機３１とを結ぶケーブル２４が無くなり、作業性がさらに改善される。無線アダプタ及びワイヤレスヘッドセットからなるワイヤレス接続機器として通信プロトコルにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を採用したものが知られている。無線アダプタが携帯電話機３１のイヤホンマイク端子３３に対応したジャックを有し、ワイヤレスヘッドセットがアンプ３５の入出力端子３６に対応したジャックを有すると共にマイクロホンを搭載する。そして、携帯電話機３１のイヤホンマイク端子３３に接続された無線アダプタと、アンプ３５の入出力端子３６に接続されたワイヤレスヘッドセットとの間では通信プロトコルに従って音声データが無線通信される。
【００４７】
また、上記実施の形態においては、音声信号をアンプ３５で増幅してからスピーカ部材２０へ印加する場合について説明しているが、十分な音量が得られるのであれば、アンプ３５を通さないでスピーカ部材２０へ直接印加するようにしても良い。なお、上記実施の形態のようにアンプ３５を備える場合には、トランシーバ３０又は携帯電話機３１を介して受信した音声信号を増幅して適切に装着者に音声を伝達することが可能となる。
【００４８】
さらに、上記実施の形態においては、スピーカ部材２０に備えられる圧電素子２３の数量が１つである場合について説明しているが、スピーカ部材２０に備えられる圧電素子２３の数量についてはこれに限定されるものではなく、２つ以上備えるようにしても良い。圧電素子２３の数量については、スピーカとして必要な音量とアンプ出力と所要の音質との関係で適宜選択されることが望ましい。
【００４９】
さらに、上記実施の形態においては、無線通信機として送受信機能を有するトランシーバ３０又は携帯電話機３１を用いているが、ヘルメットにスピーカ機能を持たせるだけであれば、少なくとも受信機能を備えた無線通信機を用いることができる。
【００５０】
さらに、上記実施の形態においては、ケーブル３４の途中にマイク３７を設ける場合や、あご紐１６における装着者の喉部に対応する位置に咽喉マイクを配設する場合について説明している。しかしながら、これらの場合には、マイク３７の位置が安定せずに適切に装着者が発する音声を入力できない事態や、装着者の喉部に密着して装着者の作業効率を低下させる事態の原因となり得る。このような事態を回避するため、装着者が発する音声に応じた頭骨の振動を喉部以外の部分で取得することは実施の形態として好ましい。
【００５１】
例えば、図９及び図１０に示すように、装着者の後頭部に接触するハンモック部材１３の一部に骨伝導式のマイク３８を備えるようにしても良い。なお、このマイク３８は、例えば、マイク３７と同様に、アンプ３５及びトランシーバ３０等に有線又は無線接続される（図９においては、有線接続されるケーブルを示している）。このように装着者の後頭部に接触するハンモック部材１３の一部に骨伝導式のマイク３８を備えた場合には、常に装着者の後頭部に接触した状態が維持されるため、頭骨を介して装着者が発する音声を適切に取得することが可能となる。また、後頭部に接触するハンモック部材１３を介して音声を取得できるので、咽喉マイクのように装着者の喉部に密着して装着者の作業効率を低下させることもない。
【００５２】
ところで、上記実施の形態におけるスピーカ部材２０は、スピーカ付きヘルメット以外の用途にも適用することが可能である。例えば、図１１に示すように、野球用のキャップ７０などに適用することができる。このように野球用のキャップ７０に適用した場合においても、工事用ヘルメットに適用した場合と同様に、着用者に音声を伝達することが可能となる。例えば、野球用のキャップ７０に適用した場合には、練習中又は試合中の選手にベンチ内の監督やコーチなどから指示を出すことが可能となる。
【００５３】
また、このような野球用のキャップ７０等以外にも、工事現場などで用いられるイヤーマフなどに適用することができる。以下、上述したスピーカ部材２０をイヤーマフに適用した場合の実施の形態について図１２、図１３を用いて説明する。図１２及び図１３は、それぞれ上記実施の形態にスピーカ付きヘルメット１０、４０に用いられているスピーカ部材２０を適用したイヤーマフ６０の斜視図及び要部断面図である。
【００５４】
図１２及び図１３に示すように、スピーカ部材２０をイヤーマフ６０に適用する場合には、イヤーパッド６１内の円形状の凹部６２にスピーカ部材２０を嵌め込むことが考えられる。このように音声出力可能なスピーカ部材２０を凹部６２に嵌め込んだ場合には、イヤーマフ６０を、トランシーバ３０や携帯電話機３１などからの音声信号を出力する簡易的なヘッドホンとして利用することが可能となる。従って、工事現場などにイヤーマフ６０が既に備えられている場合には、これらを簡易的なヘッドホンに用いることで、例えば、指示者と作業者との間の意思疎通を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスピーカ付きヘルメットの全体図
【図２】実施の形態１に係るスピーカ付きヘルメットを下方側から示した平面図
【図３】実施の形態１に係るスピーカ付きヘルメットが有するスピーカ部材の斜視図（図３（ａ））及び側断面図（図３（ｂ））
【図４】実施の形態１に係るスピーカ付きヘルメットが有するスピーカ部材の分解斜視図
【図５】本発明の実施の形態２に係るスピーカ付きヘルメットの全体図
【図６】実施の形態２に係るスピーカ付きヘルメットが有する緩衝部材の後面図
【図７】実施の形態２に係るスピーカ付きヘルメットの側断面図
【図８】実施の形態２に係るスピーカ付きヘルメットを変形した場合の側断面図
【図９】上記実施の形態にスピーカ付きヘルメットを変形した場合の側断面図
【図１０】上記実施の形態にスピーカ付きヘルメットを変形した場合のハンモック部材の後面図
【図１１】上記実施の形態にスピーカ付きヘルメットに用いられているスピーカ部材を適用した野球用キャップの斜視図
【図１２】上記実施の形態にスピーカ付きヘルメットに用いられているスピーカ部材を適用したイヤーマフの斜視図
【図１３】上記実施の形態にスピーカ付きヘルメットに用いられているスピーカ部材を適用したイヤーマフの要部断面図
【符号の説明】
【００５６】
１０、４０  スピーカ付きヘルメット（有線接続型スピーカ付きヘルメット）
１１  帽体
１２  つば
１３  ハンモック部材
１４  リング部
１５  リブ部材
１６、１７  あご紐
２０  スピーカ部材
２１、２２  収納部材
２１ａ  凹部
２２ａ  凹部
２２ｂ  溝部
２３  圧電素子
２３ａ  電極層
２３ｂ  圧電層
２４  ケーブル
３０  トランシーバ
３１  携帯電話機
３４  ケーブル
３５  アンプ
３７  マイク
３８  マイク
５０  緩衝部材
５１  開口部
６０  イヤーマフ
６１  イヤーパッド
６２  凹部
７０  キャップ
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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