(57)【要約】  耳栓(51)は、一端部が開放された第１の内径(da1)の気室部(121)と、第１の内径(da1)よりも小さい第２の内径(da2)の第１の貫通孔(122a)を有して気室部(121)の他端部から突出するダクト部(122)と、を有し外耳道(Ea)に装着可能な本体部(1)と、第１の内径(da1)よりも小さい第３の内径(da3)の第２の貫通孔(23)を有し、本体部(1)の気室部(121)に軸線方向に移動可能に装着される調整部(2)と、を備える。
2020121936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が開放された第１の内径の気室部と、前記第１の内径よりも小さい第２の内径の第１の貫通孔を有して前記気室部の他端部から突出するダクト部と、を有し外耳道に装着可能な本体部と、
前記第１の内径よりも小さい第３の内径の第２の貫通孔を有し、前記本体部の前記気室部に軸方向に移動可能に装着される調整部と、を備えた耳栓。
【請求項２】
前記調整部の先端面が前記気室部の底面に当接した状態で、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とが直接連通した通気路が形成されることを特徴とする請求項１記載の耳栓。
【請求項３】
前記調整部の先端面が前記気室部の底面に当接していない状態で、前記第１の貫通孔と、前記第２の貫通孔と、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との間に介在する前記気室部の一部からなる気室と、からなる通気路が形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の耳栓。
【請求項４】
前記調整部は、前記気室部に対し螺合して軸方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の耳栓。
【発明の詳細な説明】
【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、音道通路を有する耳栓を記載している。音道通路には、通路面積が拡開する拡開空間部が複数段設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４３６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
耳栓の用途は多様であり、音圧低減に関して耳栓に望まれる周波数特性は、その用途によって異なる。例えば大音量のコンサート会場などでは、聴取可能な音の周波数帯域全体の音量を低減する周波数特性が求められ、工事現場などの大騒音環境下では、相対的に、人の声以外の帯域の音圧を低減する周波数特性が望まれる。特許文献１に記載された耳栓は、音圧低減後の周波数特性が固定されるため、多様な用途に用いることが難しい。【０００５】
実施形態は、多様な用途に使用可能な耳栓を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の一態様によれば、一端部が開放された第１の内径の気室部と、前記第１の内径よりも小さい第２の内径の第１の貫通孔を有して前記気室部の他端部から突出するダクト部と、を有し外耳道に装着可能な本体部と、前記第２の内径よりも小さい第３の内径の第２の貫通孔を有し、前記本体部の前記気室部に対し前記一端部の側から軸方向に移動可能に装着される調整部と、を備えた耳栓が提供される。
【発明の効果】
【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、耳栓の第１調整状態を説明するための断面図であり、（ａ）は第１調整状態の耳栓が外耳道Ｅａに挿入された状態を示す図、（ｂ）は第１調整状態における通気路のモデル図である。
【図４】図４は、耳栓の第２調整状態を説明するための断面図であり、（ａ）は第２調整状態の耳栓が外耳道Ｅａに挿入された状態を示す図、（ｂ）は第２調整状態における通気路のモデル図である。
【図５】図５は、耳栓による音圧低減作用を説明するための周波数特性のグラフである。
【図６】図６は、図５におけるＡ部の拡大図である。
【図７】図７は、変形例に係る耳栓を説明するための断面図である。
【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に装着（挿着）される調整部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。
【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、一端部が開放された筒状の気室部１２１と、気室部１２１の他端部からその軸線上に延びる筒状のダクト部１２２とを有する。気室部１２１の内周面は、雌ねじが形成された雌ねじ部１２１ａを有する。ダクト部１２２は、一端側が気室部１２１の内部空間と連通し、他端部が外部空間Ｖｇに連通する貫通孔１２２ａを有する。気室部１２１の内径を内径（第１の内径）ｄａ１とする。この例では、雌ねじ部１２１ａの内径が内径ｄａ１である。貫通孔１２２ａの内径（第２の内径）ｄａ２は、気室部１２１の内径ｄａ１よりも小さく設定される。
【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に対して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される。
【００１３】
図１及び図２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１２１ａに螺合可能である。調整部２は、軸線上に両端を貫通する貫通孔２３を有する。換言すれば、調整部２は、軸方向に調整部２を貫通する貫通孔２３を有する。貫通孔２３の内径（第３の内径）ｄａ３は、気室部１２１の内径ｄａ１よりも小さく設定される。貫通孔２３の内径ｄａ３は、気室部１２１の内径ｄａ１よりもダクト部１２２における貫通孔１２２ａの内径ｄａ２に近い値とされる。例えば、内径ｄａ３は、内径ｄａ２と同じとされる。
【００１４】
調整部２は、図２の矢印ＤＲａに示す方向に、本体部１における基部１２の気室部１２１に螺合（装着）される。図１は、調整部２の雄ねじ部２２１が、本体部１の雌ねじ部１２１ａに対し、途中まで螺進させた状態を示している。
【００１５】
本体部１に螺合した調整部２を螺進させると、螺合部２２の先端面２２ａが、本体部１の気室部１２１の底面１２１ｂに当接する。この当接によって、調整部２の螺進が規制される。
【００１６】
先端面２２ａが底面１２１ｂに当接し、調整部２が最も奥まで進入した耳栓５１の状態を、第１調整状態と称する。図３（ａ）は、第１調整状態の耳栓５１が外耳道Ｅａに挿入（装着）された状態を示している。第１調整状態では、クッション部１１が外耳道Ｅａの内壁に密着し、外耳道Ｅａを密閉（閉塞）する。また、調整部２の貫通孔２３と本体部１のダクト部１２２における貫通孔１２２ａとが同心で直接連通（接続）し、気室Ｒ（図４参照）は形成されない。外部空間Ｖｇと外耳道Ｅａの内部空間Ｖｅとを連通する通気路Ｄは、実質一本の直線状の通気路ＤＡのみとなる。
【００１７】
図３（ｂ）は、第１調整状態の通気路Ｄを、通気路モデルＭＡとして示したモデル図である。なお、貫通孔１２２ａをダクトＤ２、貫通孔２３をダクトＤ３とする。第１調整状態で、通気路ＤＡは、ダクトＤ２とダクトＤ３とを連結したダクトＤ１を有する。すなわち、耳栓５１は、第１調整状態において一本のダクトＤ１からなる通気路ＤＡを有する、と見なすことができる。ここで、貫通孔１２２ａの内径ｄａ２及び貫通孔２３の内径ｄａ３を何れも同一の内径ｄａで表す。また、貫通孔１２２ａの長さを長さＬ２、貫通孔２３の長さを長さＬ３とし、貫通孔１２２ａの内部空間の容積を容積Ｖ２、貫通孔２３の内部空間の容積を容積Ｖ３とする。また、長さＬ２と長さＬ３の和を長さＬＡとし、容積Ｖ２と容積Ｖ３の和を容積ＶＡとする。従って、通気路モデルＭＡでは、図３に示す通気路Ｄは、内径ｄａ、長さＬＡ（Ｌ）、および容積ＶＡを有する通気路ＤＡとして表される。
【００１８】
第１調整状態から調整部２を螺退（後退）させて、気室部１２１の内部に気室Ｒを形成した耳栓５１の状態を第２調整状態と称する。即ち、第２調整状態では、調整部２の先端面２２ａが気室部１２１の底面１２１ｂに当接していない。図４（ａ）は、第２調整状態の耳栓５１が外耳道Ｅａに挿入（装着）された状態を示している。第２調整状態では、ダクト部１２２の貫通孔１２２ａと調整部２の貫通孔２３との間に、円柱状の空間としての気室Ｒが形成される。この気室Ｒの内径は、貫通孔２３及び貫通孔１２２ａの内径よりも大きい。図４（ｂ）は、第２調整状態の通気路Ｄを、通気路モデルＭＢとして示したモデル図である。上述の通り、第２調整状態の通気路ＤはダクトＤ２とダクトＤ３との間に形成された気室Ｒを含む。すなわち、耳栓５１は、第２調整状態において、第１調整状態の通気路ＤＡの中間部位に気室Ｒが介在することによって構成される通気路ＤＢを有するもの、と見なすことができる。
【００１９】
通気路ＤＢは、長さＬＢ及び容積ＶＢを有する。ここで、気室Ｒの軸方向の長さを長さＬＲとし、気室Ｒの容積を容積ＶＲとすると、長さＬＢは、長さＬＡと長さＬＲの和であり、容積ＶＢは、容積ＶＡと容積ＶＲの和となる。
【００２０】
耳栓５１には移動規制部（図示せず）を設けてもよい。移動規制部は、第１調整状態から調整部２を螺退（後退）可能な最大距離（移動可能距離）を、所定の値に規制する。この場合、調整部２が移動規制部によって規制された位置に位置する状態を最大調整状態と称する。気室Ｒを含む通気路ＤＢは、最大調整状態において、最大の長さＬ２ｍａｘ及び最大の容積ＶＢｍａｘを有する通気路Ｄｍａｘとなる。
【００２１】
すなわち、耳栓５１は、調整部２を進退させることにより、通気路Ｄを、第１調整状態に対応した通気路ＤＡから最大調整状態に対応した通気路Ｄｍａｘまでの間の任意の長さ（及び当該長さに対応する容積）の通気路ＤＢとして調整できる。
【００２２】
本体部１の貫通孔１２２ａは通気路Ｄの一方の端部となり、調整部２の貫通孔２３は通気路Ｄの他方の端部となる。クッション部１１を外耳道Ｅａに挿入した状態で、本体部１の貫通孔１２２ａは外耳道Ｅａの内部空間Ｖｅに連通し、調整部２の貫通孔２３は外部空間Ｖｇに連通する。従って、通気路Ｄは、外部空間Ｖｇと外耳道Ｅａの内部空間Ｖｅとの間を連通し、外部空間Ｖｇから外耳道Ｅａ内へ伝達する音の音響フィルタとして機能する。一方、耳栓５１は、音響フィルタとしての通気路Ｄの気室Ｒの容積ＶＲ及び容積ＶＲに連動した長さＬＲを、本体部１に対する調整部２の軸方向位置の調整によって調整できる。そのため、耳栓５１を装着した使用者は、調整部２の調整位置に応じた周波数特性に基づいて減衰した外部の音を聴取できる。
【００２３】
通気路Ｄにおいて、貫通孔２３は外部音の入口となり、貫通孔１２２ａは外部音の出口となる。貫通孔１２２ａの内径ｄａ２は、外耳道Ｅａの内径よりも十分に小さいので、可聴周波数帯域における広範囲の音域において音圧が低減される。さらに、本体部１に対する調整部２の軸方向位置を調整することで、その位置に対応した気室Ｒの容積ＶＲ及び長さＬＲを変え、低減した可聴周波数帯域の特性を変えることができる。
【００２４】
図５は、耳栓５１の音響フィルタとしての特性を示すグラフである。この特性は、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。
【００２５】
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。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、調整部２の本体部１に対する軸方向位置を段階的に変える度に取得された。
【００２６】
図５に示されるように、破線で示す裸耳特性Ｃｎ及び実線で示す耳栓特性Ｃが得られた。裸耳特性Ｃｎ及び耳栓特性Ｃは、約２００Ｈｚ以下の低音域での両社の差はほとんど認められず、図５では一本の実線で示されている。一方、２００Ｈｚを超える帯域で、耳栓特性Ｃが示す音圧は、裸耳特性Ｃｎに対して低減されている。
【００２７】
また、本体部１に対する調整部２の軸方向の位置を変えると、耳栓特性Ｃは、所定の（特定の）周波数付近の周波数において音圧の減衰程度が変化する。所定の周波数はこの例において１ｋＨｚである。
【００２８】
図６を参照して、調整部２の位置に応じた耳栓特性Ｃの変化について詳述する。図６は、図５におけるＡ部の拡大図である。図６において、耳栓５１の第１調整状態での耳栓特性Ｃが実線で示す特性ＣＭＡで表され、最大調整状態での耳栓特性Ｃが鎖線で示す特性ＣＭＭで表されている。
【００２９】
第１調整状態では、気室Ｒが形成されていない。即ち、この状態では、気室Ｒの長さＬＲ及び気室の容積ＶＲが０（ゼロ）である。第１調整状態の特性ＣＭＡは、１ｋＨｚよりもわずかに高い周波数で極大の特徴点ＰＡを有する。第１調整状態から、調整部２を退行させることによって気室Ｒの長さＬＲ及び気室Ｒの容積ＶＲが増加するに従い、極大を呈した特徴点ＰＡの音圧は減少して極小に転じ、最大調整状態の特性ＣＭＭにおいて特徴点ＰＢとして示される。
【００３０】
極大の特徴点ＰＡと極小の特徴点ＰＢとの音圧差Ｈａは、図６の例において、約６ｄＢである。人の耳として聴取感度の高い１ｋＨｚ付近における６ｄＢの音圧差は、耳栓５１の使用者にとって、音質が変わることを認識するためには十分である。すなわち、耳栓５１は、調整部２の軸方向位置を調整することによって使用者に聴取される音質を変えることができる。
【００３１】
１ｋＨｚ付近の音域は、人の声の音域に対応している。そのため、耳栓５１が、例えば耳栓特性Ｃを有する場合、調整部２を外耳道Ｅａの奥側へ向けて進行させることで、背景音を低減させつつ人の声を相対的に強調して聞こえ易くすることができる。また、調整部２を外耳道Ｅａの奥側から退行させることで、人の声に対応した音域の聴取音圧を含む広範囲の音域の音圧を低減させることができる。つまり、耳栓５１は多様な用途に使用可能である。
【００３２】
実施形態は、上述の構成に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で変形可能である。
【００３３】
耳栓５１は、本体部１に対し装着された調整部２を軸方向に進退させて気室Ｒの容積を変える構造（仕組み）を有する。この構造（仕組み）は、本体部１と調整部２の螺合に限定されず、種々の構造（仕組み）を自由に適用できる。例えば、軸方向に延びる凹部と凸部との係合により、本体部１に対して調整部２を軸方向にスライド可能に設けてもよい。気室Ｒの形状は、軸方向に直交する断面の形状が一定のものに限定されない。例えば、耳栓特性Ｃにおいて、調整部２の移動に伴う特性変化を所望のものとするために、調整部２の移動に伴って、軸方向に直交する気室Ｒの断面積が変化してもよい。
【００３４】
気室Ｒの数（段数）は、一段に限定されず、軸方向に多段に設けてもよい。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、調整部２の軸方向の位置を把握できる。
【００３５】
図７は、変形例に係る耳栓５１を説明するための断面図である。図７に示されるように、変形例に係る耳栓５１の調整部２は、先端面２２ａに設けられる管２２ｂを有してもよい。管２２ｂは、貫通孔２３の周囲から貫通孔２３と同径で開口し、気室Ｒ（換言すれば貫通孔１２２ａ）に向かって軸方向に突出する。また、図７中の点線で示すように、変形例に係る耳栓５１の気室部１２１は、底面１２１ｂに設けられる管１２２ｂを有してもよい。管１２２ｂは、貫通孔１２２ａの周囲から貫通孔１２２ａと同径で開口し、気室Ｒ（換言すれば貫通孔２３）に向かって軸方向に突出する。管２２ｂと管１２２ｂはいずれか一方のみ設けられてもよく、両方設けられてもよい。例えば、図７は、管２２ｂを有した耳栓５１を第２調整状態にして外耳道Ｅａに挿入した状態を示している。図７において、調整部２の先端面２２ａより突出した管２２ｂは気室Ｒにおける内ダクトとなり消音器の減音効果を発揮する。
【００３６】
先端面２２ａに管２２ｂが設けられる場合、第１調整状態における管２２ｂの先端は、気室部１２１の底面１２１ｂに当接し、調整部２が最も奥まで進入した状態となる。この第１調整状態では、調整部２の貫通孔２３が、本体部１のダクト部１２２における貫通孔１２２ａと同心で直接連通し、気室Ｒは形成されない。つまり、外部空間Ｖｇと外耳道Ｅａの内部空間Ｖｅとを連通する通気路Ｄは、実質的に一本の直線状の通気路ＤＡのみとなる。
【００３７】
本願の開示は、２０１８年１２月１２日に出願された特願２０１８−２３２３７１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。
【符号の説明】
【００３８】
１  本体部
１１  クッション部
１２  基部
１２１  気室部
１２１ａ  雌ねじ部
１２１ｂ  底面
１２２  ダクト部
１２２ａ  貫通孔
１２２ｂ  菅
２  調整部
２１  摘み部
２１ａ  ローレット
２２  螺合部
２２ａ  先端面
２２ｂ  管
２２１  雄ねじ部
２３  貫通孔
５１  耳栓
Ｃ  耳栓特性、    ＣＭＡ，ＣＭＭ  特性、    Ｃｎ  裸耳特性
ｄａ，ｄａ１，ｄａ２，ｄａ３  内径
Ｅａ  外耳道
ＭＡ，ＭＢ  通気路モデル
ＤＡ，Ｄ，ＤＢ，Ｄｍａｘ  通気路、    Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３  ダクト
Ｈａ  音圧差
Ｌ，ＬＡ，Ｌ２，Ｌ３，ＬＲ，ＬＢ，Ｌ２ｍａｘ  長さ
ＭＡ，ＭＢ  通気路モデル、    ＰＡ，ＰＢ  特徴点
Ｒ  気室
Ｖｅ  外耳道の内部空間、    Ｖｇ  外部空間
Ｖ２，Ｖ３，ＶＡ，ＶＲ，ＶＢ，ＶＢｍａｘ  容積
【図１】
2020121936.tif 000003
【図２】
2020121936.tif 000004
【図３】
2020121936.tif 000005
【図４】
2020121936.tif 000006
【図５】
2020121936.tif 000007
【図６】
2020121936.tif 000008
【図７】
2020121936.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月7日(2020.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が開放された第１の内径の気室部と、前記第１の内径よりも小さい第２の内径の第１の貫通孔を有して前記気室部の他端部から突出するダクト部と、を有し外耳道に装着可能な本体部と、
前記第１の内径よりも小さい第３の内径の第２の貫通孔を有し、前記本体部の前記気室部に軸方向に移動可能に装着される調整部と、
を備え、
前記調整部の先端面が前記気室部の底面に当接した状態で、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とが直接連通した通気路が形成されることを特徴とする耳栓。
【請求項２】
前記調整部の先端面が前記気室部の底面に当接していない状態で、前記第１の貫通孔と、前記第２の貫通孔と、前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との間に介在する前記気室部の一部からなる気室と、からなる通気路が形成されることを特徴とする請求項１記載の耳栓。
【請求項３】
前記調整部は、前記気室部に対し螺合して軸方向に移動可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耳栓。
【請求項４】
（削除）
【国際調査報告】
2020121936.tif 000010
2020121936.tif 000011
2020121936.tif 000012
2020121936.tif 000013