(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも着用者の鼻と口の回りにクリーンエアー領域が構成された呼吸器マスク(10,30)であって、
ａ）周縁シール部を備え、かつ該シール部が着用者の顔とシール状態で接触して着用されるように構成された追従性ボディ(32)と、
ｂ）クリーンエアーを上記呼吸器マスク(10,30)に入れるための吸気ポート(22,42)と、
ｃ）呼気を上記呼吸器マスク(30)から排出するための呼気ポート(28,48)と、を備え、
さらに、
ｄ）上記吸気ポート(22,42)に取り外し可能にシール係合する会話送信アダプタ(50)とを備え、該アダプタが、
ｉ）周縁ハウジング(70)と、該周縁ハウジング(70)を貫通するとともにエアーの通路として構成された中心開口(72)と、
ii）上記呼吸器マスク(10,30)の着用者によって発生した音圧を受けるように構成され、かつ、上記周縁ハウジング(70)に支持されるとともに上記追従性ボディ(32)の外面にある会話受信手段(74)と、
iii）上記会話受信手段(74)に作用可能に連結され、かつ、上記会話受信手段(74)によって受信されたあらゆる音圧を表す信号を外部の会話トランスジューサに伝達するように構成された会話伝達手段(76)とを備えたことを特徴とする呼吸器マスク(10,30)。
【請求項２】
上記アダプタ(50)が上記吸気ポート(20,38)と係合して該呼吸器マスク(10,30)内に形成されたクリーンエアー領域を広げ、上記呼吸器マスク(10,30)の構造変更を必要とせずに、該クリーンエアー領域内に上記会話受信手段(74)を含む請求項１記載の呼吸器マスク(10,30)。
【請求項３】
上記吸気ポート(20,38)が第１係合手段(90)を備え、上記アダプタ(50)が、該第１係合手段(90)と取り外し可能に係合する第２係合手段(92)を備えた請求項１または２に記載の呼吸器マスク(10,30)。
【請求項４】
上記吸気ポート(38)が周縁ハウジング(42)と該周辺ハウジング(42)を貫通する中心開口(43)とを備え、該周縁ハウジング(42)は吸気バルブ(68)を支持する構造を備え、該吸気バルブ(68)は、上記呼吸器マスク(30)の使用中に上記会話受信手段(74)と着用者との間に該吸気バルブ(68)が配置されるように、該会話受信手段(74)の内方に配置された請求項１、２または３に記載の呼吸器マスク(30)。
【請求項５】
上記アダプタ(50)がその周縁ハウジング(70)を貫通する中心開口(72)を備え、該周縁ハウジング(70)が吸気バルブ(68)を支持する構造を備え、該吸気バルブ(68)が、上記呼吸器マスクの使用中に上記吸気バルブ(68)と着用者との間に上記会話受信手段(74)が配置されるように、該会話受信手段(74)の外側に配置された請求項１、２または３記載の呼吸器マスク(30)。
【請求項６】
上記会話受信手段(74)がマイクロフォンを備えた請求項１から５のいずれか１項に記載の呼吸器マスク(10,30)。
【請求項７】
上記アダプタ(50)と取り外し可能にシール係合する正圧ライン(24)を備え、該アダプタ(50)が、上記吸気ポート(22,42)と該正圧ライン(24)との間に配置され、該正圧ライン(24)が、上記アダプタ(50)と吸気ポート(22,42)を通してクリーンエアーを上記呼吸器マスク(10)に伝達し、
上記吸気ポート(22)が第１係合装置(80)と第１シール装置(88)を備え、上記正圧ライン(24)が第２係合装置(86)と第２シール装置(88)を備え、該第２係合装置(86)が上記第１係合装置(80)と取り外し可能に係合するように構成され、該第２シール装置が該第１シール装置と係合するように構成され、上記アダプタ(50)が、該第２係合装置(86)と実質的に同一の係合装置(82)を備え、該アダプタの係合装置が、上記第１係合装置(80)と取り外し可能にシール係合する請求項１から６のいずれか１項に記載の呼吸器マスク(10)。
【請求項８】
上記アダプタ(50)と取り外し可能にシール係合するエアーフィルター(46)をさらに備え、
上記吸気ポート(40)が第１係合装置(80)と第１シール装置(88)とを備え、上記エアーフィルター(46)が第２係合装置(86)と第２シール装置(88)とを備え、該第２係合装置(86)が該第１係合装置(80)と取り外し可能に係合するように構成され、該第２シール装置が該第１シール装置と係合するように構成され、上記アダプタ(50)が該第２係合装置(86)と実質的に同一の係合装置(82)を備え、該アダプタの係合装置(82)が、上記第１係合装置(80)と取り外し可能にシール係合する請求項１から６のいずれか１項に記載の呼吸器マスク(30)。
【請求項９】
呼吸器マスク(10,30)とともに使用するように構成された会話送信アダプタ(50)であって、
ａ）周縁ハウジング(70)と、該周縁ハウジング(70)を貫通するとともにエアーの通路として構成された中心開口(72)と、
ｂ）音圧を受けるために上記周縁ハウジング(70)に支持された会話受信手段(74)と、
ｃ）上記会話受信手段(74)に連結され、かつ、該会話受信手段(74)により受信されたあらゆる音圧を表す信号を、外部の会話トランスジューサに伝達する会話伝達手段(76)と、
ｄ）上記アダプタ(50)の各端部に設けられ、呼吸器マスク(10,30)と取り外し可能に係合するように構成されるとともに、マスク(10,30)内に形成されたクリーンエアー領域を広げて、呼吸器マスク(10,30)の構造変更を必要とせずに、クリーンエアー領域内に上記会話受信手段(74)を含ませる係合装置(92,94)とを備え、上記会話受信手段(74)が、呼吸器マスク(10,30)の使用中に着用者によって発生した音圧を受けるように構成されたアダプタ(50)。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、全面フェイスピース及び部分フェイスピースの両方の呼吸器マスクとともに使用するための会話送信用アダプタに関する。より詳しくは、本発明は、マスクと着用者の顔によって形成されるクリーンエアー領域内に含まれ、マスクの構造体から突出することのない会話送信用アダプタに関する。
発明の背景
呼吸器マスクは、種々の危険な環境において使用されている。このような環境には、塗装ブース、穀物貯蔵設備、危険な生物学原料を備えた研究室、そしてある種の化学ガスを含んだ環境がある。呼吸器マスクは、一般に、いろいろなフィルタユニットや、マスクを使用する危険な環境に応じて特別に設計された他のアタッチメントを入れるように構成されている。例えば、種々の異なった危険な環境において、フィルタを変えるだけで同じマスクボディを使用することができる。このようにフィルタを変えるのが簡単であれば、複数の環境に対して一つのマスクを製造すればよいことになり、マスクが非常に経済的になる。
呼吸器マスクは、着用者の顔との間にクリーンエアー領域を形成する。このクリーンエアー領域は、クリーンエアー源を含むとともに、マスクと、マスクと着用者の顔とのシール部と、マスクの呼気バルブとによって閉塞される。
呼吸器フェイスマスクには、２つの一般的な構成、つまり、部分フェイスピースのマスクと、全面フェイスピースのマスクがある。部分フェイスピースのマスクは、一般に、着用者の口と鼻を覆い、着用者の顔の鼻と口の近くの部分とでシール部を構成する。この部分フェイスピースのマスクを使用する場合、目は保護されないままである。全面フェイスピースのマスクはより大きなユニットになっており、着用者の鼻と口だけでなく、着用者の目も覆う。このマスクは、着用者がマスクを着けているときの視界のために、透明な窓を有している。
呼吸器マスクは、さらに、正圧装置か負圧装置のどちらがあるかによって分類できる。正圧装置は、一般に外部ポンプか圧力容器を含み、これは、フィルタのある場合とない場合があるが、クリーンエアー源であり、エアーをマスクの中に送り込むものである。このマスクは、マスクと着用者の顔との間に形成されたクリーンエアー領域の内部圧力が、マスクの周囲の環境よりも高圧であるために、着用者に対してより強くシールしたクリーンエアー領域を作り出す。この場合、周囲の空気がクリーンエアー領域の中に漏れることはない。これは、そのような漏れが、クリーンエアー領域の中の、より高い圧力によって抑制されるためである。
負圧の呼吸マスクは、着用者の吸気によって発生する負圧の状態で機能する。吸気によってクリーンエアー領域の中に負圧が発生し、呼吸器マスクの中に空気ガ吸い込まれる。一般に、周囲の空気は、負圧によって、ひとつまたは複数のフィルタを通して吸い込まれる。フィルタが空気を清浄にした後、その空気が、着用者の吸気によってマスクのクリーンエアー領域の中へ吸い込まれる。
これまで、呼吸装置の着用者が口頭でコミュニケーションすることのできる手段を提供しようとして、かなりの研究がなされてきた。非アクティブ型の装置は純粋な機械装置であり、アクティブ型の装置は、電気増幅によって強められた何らかの形態を有している。最も一般的な非アクティブ型コミュニケーション装置は、音声ダイヤフラムである。これは密閉式ダイヤフラムであり、着用者の会話によってマスクの中に発生した圧力波に応じて振動するように構成されている。従来技術において、アクティブ型会話送信装置には、２つの一般的なカテゴリー、つまり、内部装置と外部装置がある。内部装置は、通常、マスク自体と一体的に構成されている。この装置は、マイクロフォン、光送信装置、及び磁気送信装置を備えている。この装置は、マスクと着用者の顔の間に形成されるクリーンエアー領域の中に取り付けられる。この内部に取り付けられる装置の好ましい特徴は、それらが、外部に装着される装置と比較したときに、一般に、着用者の会話を、より大きなボリュームで、しかも、より正確に、よりはっきりと再生できるということである。
内部に装着される音声レシーバは、マスク内に装置を装着するために、一般に、マスク自体の構造を変更する必要がある。この装置は、一般に、着用者の声をクリーンエアー領域の外に伝えるためにマスクを貫通する必要があり、マスクの構造をさらに変更することを伴う。この貫通は、マスクを着用するすべてのケースで音声送信をする必要がある場合には必ずしも欠点ではない。これらの例としては、例えば、高性能な航空機の操縦士が着用するマスクや、消防士が着用するマスクがある。マスクの構造変更と物理的な貫通は、現存するマスクに対して会話の送信という機能を追加することが望まれる場合には明らかな欠点である。
アクティブ型の外部装置は、マスクによって区画形成されたクリーンエアー領域の外に装着される。この装置は、音エネルギが会話送信装置で受信される前に音声ダイヤフラム等を突き抜けなければならないために、一般に音声送信の質が悪い。しかし、この装置は、マスクのクリーンエアー領域を貫通しない。これらの装置では、一般に、音声ダイヤフラムを通して送信された音を増幅するために、マスクの外面に固定されるトランスジューサを使用する。ダイヤフラムは気密シールになっており、震動式の音声ダイヤフラムまたはマスクの呼気ダイヤフラムにすることができる。このような外部装置は、現存するマスクに対してクリップオン（clip−on）方式で容易に付け加えるように構成でき、したがって、マスク自体は構造的に変更しなくてよいという効果がある。
内部に装着されるアクティブ型の会話増幅ユニットの代表的な例として、米国特許第4,989,596号及び4,980,926号、及び米国特許第4,508,936号の一実施例の装置がある。外部に装着される会話送信アダプタの例としては、米国特許第4,352,353号、5,138,666号、5,224,473号、及び5,224,474号がある。
大量に生産されている現存するマスクへの取付に簡単に適合するように改良した会話送信装置を提供することには、はっきりとした利点がある。会話送信アダプタは、音声送信の質が高くなければならない。この要件は、着用者の顔につけたマスクによって区画形成されるクリーンエアー領域の中にアダプタを装着しなければならないことを意味している。アダプタによるコストへの影響を最小限にするために、基本的な呼吸器マスクに対して何らの構造的な変更を必要とせず、かつ、音声送信装置を改良せずに製造できることが望まれる。
発明の要旨
本発明は、アクティブ型の会話強力送信能力を有していない現存する呼吸器マスクに選択的に含ませるように構成された会話送信アダプタである。本発明に係るアダプタは、マスク内のクリーンエアー領域を広げ、クリーンエアー領域内に会話受信機を配置して、この領域内で質の高い音を捕らえるようにしている。このアダプタは、マスクの構造変更とマスクボディの貫通なしにこのことを達成している。
簡単に言えば、本発明は、呼吸器マスクの着用者の会話によって発生した音圧を受信することに関して、呼吸器マスクとともに使用するための会話送信アダプタである。この呼吸器マスクは、この呼吸器マスクの着用者の顔の一部とシール状態で接して着用されるように構成されており、クリーンエアーを呼吸器マスクに入れる少なくとも一つの吸入ポートを備えた追従性のボディを有し、クリーンエアー源が吸入ポートに接続されている。このマスクは、さらに、呼気をマスクから放出する呼気ポートと、着用者の顔とシール接触する状態に保たれる呼吸器マスクの周縁に設けられるシール部を備えている。呼吸器マスクは、呼吸器マスクのボディと、呼吸器マスクのシール部、クリーンエアー源、及び呼気ポートによって囲まれた着用者の顔の間にクリーンエアー領域を形成する。この会話送信アダプタは、周縁ハウジングと、呼吸器マスクの着用者の会話によって発生した音圧が伝えられる周縁ハウジングによって支持され、かつ、このような音圧を受ける会話レシーバを備えている。会話レシーバには会話送信装置が接続され、受けた会話のエネルギを表す信号を外部の会話トランスジューサに伝達するために、外部の会話トランスジューサに連結されるように構成されている。周縁ハウジングは、呼吸器マスクの構造に変更を加えることなくクリーンエアー領域内に会話受信装置を含ませるために、その中に形成されたクリーンエアー領域を広げるように呼吸器マスクと協働する。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の全面フェイスピース型呼吸器の斜視図である。
図２は、従来の部分フェイスピース型呼吸器の斜視図である。
図３は、図１に示した呼吸器の斜視図であり、分解した音送信アダプタを含んでいる。
図４は、図２に示した呼吸器の斜視図であり、エアーフィルタと呼吸器の吸気ポートの間に介在する分解した音送信アダプタを含んでいる。
図５は、バヨネット方式の取付具を使用した音声送信アダプタを示す断面図である。
図６は、ねじ込み方式の取付具を使用した音声送信アダプタを示す断面図である。
図７は、種々の呼吸器の構成についての音の減衰を示すグラフである。
発明の詳細な説明
図において、同じ特徴は同じ参照符号で示している。
まず、図１には、従来の全面フェイスピース型呼吸器マスク１０が示されている。マスク１０は、着用者の目、鼻、及び口を覆うように構成された、ゴムが引かれたボディ１２を備えている。ボディ１２は、その周縁部において、着用者の顔とでシールを構成する。着用者の皮膚と接してより優れたシールを形成するように、ボディ１２の周縁付近に、特別のシール材を取り付けることができる。ボディ１２は、風媒性の周囲の危険物を実質的に通さず、マスク１０がそれに対するバリアとなるように選定された材料で形成されている。
マスク１０には一連の協働ストラップ１４が固定され、着用者がマスクを着用者の顔と強く接触させてシール効果を得るための手段になっている。ストラップ１４は、着用者の動きにかかわらずシール性を維持し続けるように、弾力性を有するものにすることができる。
図示された実施例では、ストラップ１４はスリップ式クランプ１６を備えている。スリップ式クランプ１６は歯部を備え、歯部は、ストラップ１４に直接喰い付くように方向づけられ、マスク１０のフィット感を弱めるようなクランプ１６に対するストラップの動きを制限するようになっている。スリップ式クランプ１６の歯部は、ストラップ１４を、着用者の顔にマスク１０を締め付ける方向にはスリップ式クランプ１６から容易に引き出せるように方向づけられている。
マスク１０には一つの透明なフェイスピース１８が設けられている。変形例として、マスク１０の正面に、着用者の目のそれぞれの視野に応じて２つの別々のアイピースを設けることができる。フェイスピース１８とその代わりのアイピースは、優れたシール性と着用者の目の保護のために、透明で、非浸透性を有し、耐衝撃性のあるプラスチック材料から形成するのが好ましい。
マスク１０には、２つの吸気ポート２０，２２が設けられている。吸気ポート２０，２２は、一般に、円形の硬質プラスチック材料から形成されるとともにマスク１０内のクリーンエアーに作用する種々の交換可能な装置を入れるように構成された周縁部を備えている。図示された例では、吸気ポート２２は正圧ライン２４に接続されている。また、正圧ライン２４は、フィルタを設けることができるポンプ又は圧力容器（図示せず）に接続されている。このようなポンプ又は圧力容器はクリーンエアー源であり、圧力を加えたクリーンエアーをマスク１０に供給する。この例においては、マスク１０は、マスク１０の周囲の圧力よりもマスク１０のクリーンエアー領域の中に高い圧力を有する正圧装置である。この構成において、吸気ポート２０は、吸気ポート２０に取り外し可能に取り付けられるシール用インサート２６によってシール可能に閉じられている。インサート２６は、ネジ係合や、バヨネット取付具や、あるいはシールと解除を容易にできる同種の装置を用いて取り付けることができる。
マスク１０はさらに呼気ポート２８を備えている。呼気ポート２８は一般に硬質プラスチック材料から形成され、貫通する開口を有する構造になっている。この開口には柔軟なダイヤフラム（図示せず）が挿入されており、マスクのクリーンエアー領域内の圧力の増加に反応して開くようになっている。部分にした呼気ポート２８であるこのダイヤフラムは、自己シールするために付勢されており、それによって、マスクの中にクリーンエアー領域を作るのに役立つ気体シールを作り出している。ダイヤフラムは、閉じたときには周囲の空気がマスク１０の中に入るのを防止し、ダイヤフラムが開いている間でも、呼気の放出によって、周囲の空気がマスク内に入るのが防止される。
先に説明したように、マスク１０は、マスク１０のボディ１２内で、着用者の目、鼻及び口の周りにクリーンエアー領域を形成する。クリーンエアー領域はマスク１０のボディ（フェイスピース１８を含む）、マスク１０のエッジと着用者の顔とのシール部、吸気ポート２０内のシール用インサート２６、吸気ポート２の正圧ライン２４、そして呼気ポート２８によって形成される。通話の明確さとボリュームに関して着用者の会話のエネルギが最もよく受信されるのは、今説明したクリーンエアー領域内である。
図２には、部分フェイスピース型の呼吸器マスク３０を示している。マスク３０は、好ましくはゴムが引かれる柔軟なボディ３２を有している。ボディ３２は着用者の顔にフィットし、着用者の鼻と口をシール状態で覆うように構成されている。ボディ３２は、部分的には比較的弾力性の大きな材料で構成され、ボディ３２をより硬質の支持構造体にしている。ボディ３２は、マスク３０が使用される環境での危険な物質を本質的に通さないように選択された材料から構成されている。
マスク３０は、着用者の頭部の回りに装着する弾性ストラップ３４を有している。ストラップ３４はバックル３６を有している。この例では、バックル３６は、ストラップ３４上でクランプ力が発する中子を有するオーバーセンター（over center）の装置を備えている。着用者は、マスク３０と着用者の顔との間に効果的なシールが構成されるぴったりと合った位置にストラップ３４を引っ張ることができる。ストラップ３４がぴったり合うと、バックル３６のオーバーセンター装置を回して中子がストラップ３４とバックル３６のバックプレートにしっかりと喰い付くようにする。この装置はオーバーセンターの特徴を有しているので、中子は、ストラップ３４をつかむとともに、ストラップ３４がバックルを通ってストラップ３４の緩む方向へ動くのに抵抗する閉じた位置に保持される。
マスク３０には２つの吸気ポート３８，４０が含まれている。吸気ポート３８は図４に示されている。吸気ポート４０の構造は吸気ポート３８とほぼ同じであり、図１に示した吸気ポート２０，２２は、吸気ポート３８，４０と同様の構成である。図４に示すように、吸気ポート３８は、吸気ポート３８を比較的変形しにくい構造とするために硬質プラスチック材料から形成するのが好ましい周縁ハウジング４２を有している。周縁ハウジング４２の中心には、クリーンエアーの通過に対応するための開口が形成されている。
吸気ポート３８は、組み付ける装置の即座の取り付けと取り外しが可能に構成されている。したがって、吸気ポート３８は、開口４３のほぼ周縁部に含まれる取付ポイント４４を有している。取付ポイント４４について図５及び６を参照してより詳細に説明すると、バヨネット方式の取付具、ネジコネクタ、圧入ばめコネクタ等にすることができる。
図２を再度参照すると、フィルタ４６は吸気ポート３８，４０に対して容易に取り付け・取り外しができるように構成されている。取付ポイントの構成（図示せず）は、フィルタがもはや必要な機能を果たさなくなっているときに、吸気ポート３８，４０の取付ポイント４４（図４）と簡単にかみ合わせることによって、特別な道具や練習なしで、フィルタ４６をその場で簡単に置き換えられるようになっている。フィルタ４６は、種々のタイプのフィルタ材に適合する種々の形状のものが入手可能である。いくつかの例において、取付ポイントは、フィルタ４６を組み込むときにマスク３０に対してフィルタ４６を特に望ましい向きに確実に向けるように構成される。フィルタ４６を変えるという簡単な手段によって、マスク３０は異なる多くの危険な環境に容易に適合する。
先に説明した図１の吸気ポート２０，２２は、吸気ポート３８，４０と同様に構成されている。したがって、マスク３０と組み合わせて示しているフィルタ４６は、図１に示したマスク１０にでも容易に使用できる。フィルタ４６をマスク１０で使用するためには、正圧ライン２４を吸気ポート２２から回して緩めて取り外し、シール用インサート２６を吸気ポート２０から回して緩めて取り外すだけである。これらの操作で吸気ポート２０，２２にフィルタ４６を入れる準備をする。マスク１０へのフィルタ４６の組み込みにより、マスク１０は正圧装置から負圧装置に変換される。負圧の呼吸器マスクは、着用者の吸気によって発生する負圧の状態で機能する。マスクによって形成されたクリーンエアー領域内で発生した負圧により、吸気ポート２０，２２からフィルタ４６を通じてマスク１０の中へ空気が吸い込まれる。マスク１０に関する圧力の作用についてのこの説明から、図２に示したマスク３０もまた負圧装置であり、着用者の吸気に従って、吸気ポート３８，４０からフィルタ４６を通じてマスク内へクリーンエアーが流れることが理解できる。
図２に示すように、マスク３０は、さらに呼気ポート４８を備えている。呼気ポート４８は閉じた状態に付勢されたダイヤフラム（図示せず）を備え、それによって、マスク３０の内面とその周囲の環境との間にシールを作り出している。呼気ポート４８のダイヤフラムは、マスク３０によって形成されたクリーンエアー領域内において、着用者が息をはくことによって生じる圧力の増加により、着座位置から外れて開く。いったん着座位置から外れると、マスク３０によって形成されたクリーンエアー領域からの呼気の排出が、呼気ポート４８のダイヤフラムにより可能になる。
マスク３０によって作り出されるクリーンエアー領域は、マスクのボディ３２、マスク３０の周縁と着用者の顔とで形成されたシール、フィルタ４６、そして呼気ポート４８によって区画形成される。
図３は、本発明の会話送信アダプタ５０とともに使用される全面フェイスピースの呼吸器マスク１０を示している。アダプタ５０は吸気ポート２０の取り付けポイントとシール用インサート２６をつなぐように形成されている。したがって、会話アダプタ５０は、シール用インサート２６のものと同じ係合部材を有して形成された第１取付ポイント５２を有している。会話送信アダプタ５０は、吸気ポート２０，２２の取付ポイントのものと同じ係合部材を有して形成された第２取付ポイント５４を有している。図示された例においては、第２取付ポイント５４は、吸気ポート２０のネジと係合するように形成されたネジを有している。第１取付ポイント５２は、シール用インサート２６のネジと係合するように構成されたネジを有している。この方法では、会話送信アダプタ５０は、単に第２取付ポイント５４を吸気ポート２０にかみ合わせ、さらに第１取付ポイント５２をシール用インサート２６又はフィルタ４６のいずれかに状況に応じてかみ合わせるだけでマスク１０に取り付けることができる。
上述した働きの効果は、マスク１０の構造を何ら変更する事なく、マスク１０によって作り出されたクリーンエアー領域を、会話送信アダプタ５０を含むように広げることである。この独特の構成は、クリーンエアー領域内にマイクロフォンを配置するという目的を達して質の高い音の再生を可能とし、同時に、マスク１０自体には何も構造変更しないことを達成する。
図４は、マスク３０に組み合わせて使用する場合の会話送信アダプタ５０の同じ機能性を示している。図示した例では、会話送信アダプタ５０の第１及び第２取付ポイント５２，５４（図５参照）は、フィルタ４６と吸気ポート３８のバヨネット取付具と係合するように構成されたバヨネット取付具である。第１及び第２取付ポイント５２，５４の係合構造を、図５を参照してより十分に説明する。同じ会話送信アダプタ５０は、マスク１０またはマスク３０のどちらとも容易に使用できるように構成されている。どちらの場合も、会話送信アダプタ５０は、よりすぐれた会話送信能力を得るために、マスク１０，３０を交換するように、その場でマスク１０，３０を容易に使用することができる。
図５は、バヨネットタイプの取付具を有するものとして構成された会話送信アダプタ５０を示している。図示した例は、全面フェイスピースのマスク１０または部分フェイスピースのマスク３０のどちらとも使用することができる。理解を容易にするため、部分フェイスピースのマスク３０の参照符号だけを入れている。マスク３０のボディ３２は、吸気ポート３８を有するシール係合部に示している。吸気ポート３８は周縁ハウジング４２を有している。このハウジング４２は、実質的に弾力性を有するプラスチック材料で形成して、ハウジング４２が通常の使用条件において変形に対して抵抗するようにするのが好ましい。ハウジング４２は中心部に貫通する開口４３を有し、これが吸気ポート３８を通るエアーの通路になっている。
周辺ハウジング４２から開口４３の内側へ向かってスパイダーがのびており、中心ハブ６６においてひとつになっている。中心ハブ６６は、吸気ダイヤフラム６８用の取付ポイントとなる内側へ向かったポストを有している。好ましい例においては、ハブ６６を支持するこのような３つのスパイダー６４がある。スパイダー６４は比較的薄い横断面を有し、スパイダー６４によりもたらされる開口４３内でのエアーの流れの抵抗を最小限にするようになっている。
吸気ダイヤフラム６８は、ダイヤフラム６８の周縁部が開口４３を越えて広がってハウジング４２とシール状態で係合するように、開口４３よりも大きな直径を有している。着用者の吸気によって引き起こされるクリーンエアー領域内での負圧により、ダイヤフラム６８の周縁部がハウジング４２から離れる方向へ吸い込まれて開口が生じ、クリーンエアー領域内への空気の侵入が可能となる。ダイヤフラム６８はフィルタ４６を通しての呼気を防止する。ダイヤフラム６８は、着用者が息をはいたときに、その呼気により発生するマスク内での圧力増加に対応して閉じる。他の条件下では、ダイヤフラム６８が開く場合もある。正圧ユニットにおいては、正方向へ増える圧力がクリーンエアー源に対する呼気を防止するように作用するので、ダイヤフラム６８は使用されない。ダイヤフラム６８は、一般に、薄く、柔軟性に富んだ材料で形成される。
会話送信アダプタ５０は、吸気ポート３８に位置を揃え、その外面に配置した状態で示している。会話送信アダプタ５０は、吸気ポート３８のハウジング４２を形成するのに用いられているプラスチックと同じような特性を有するプラスチック材料から形成された周縁ハウジング７０を備えている。周縁ハウジング７０は、吸気ポート３８の中心開口４３と位置が揃う中心開口７２を有している。
開口７２内には会話受信装置７４が組み込まれている。好ましい実施形態において、会話受信装置７４は電磁マイクロフォンである。別のタイプの公知の会話受信装置を使うこともできる。図示した例では、リード線７６が周縁ハウジング７０の小さな穴（図示せず）を通過しており、接合剤等によって所定の位置に保持されている。また、リード７６線は、ハウジング７０に形成したスロットに圧入することによってハウジング７０を通してもよい。別の実施形態においては、通常の構成の分離容易なコネクタが、リード線７６を簡単に外せるようにするために設けられる。
リード線７６は、一般に、ポケット又はベルトに取り付けられる会話増幅器／スピーカーなどのトランスジューサに連結されるか、または、職務中の作業者によって用いられる現存する内部通話装置に連結される。リード線７６は受信した着用者の声のエネルギを会話受信装置７４からトランスジューサへ伝達する。
会話送信アダプタ５０は、バヨネット連結具によって吸気ポート３８に連結されている。バヨネット連結具は、一般に、協働する向かい合ったスロットとフックを備えている。フックが他方のスロットの中に挿入されると、両連結具を相対的に少し回してフックを係合させる。内側へわずかに圧力をかけて反対方向へ回すと両フックが簡単に外れる。したがって、本発明によれば、吸気ポート３８のハウジング４２に形成されたフック８０は、会話送信アダプタ５０の周縁ハウジング７０に形成されたフック８２と係合する。
フィルタ４６は、会話送信アダプタ５０におけるマスク３０と反対の側面に取り付けられている。取付は、上述したようなバヨネット連結具によって行っている。フィルタ４６のフック８４は会話送信アダプタ５０のフック８６と係合するように構成されている。また、フック８４を吸気ポート３８のハウジング４２に形成されたフック８０と係合するようにして、フィルタ４６を単独でマスク３０に使用したり、会話送信アダプタ５０を組み込んだマスク３０に使用したりできるようにしている。
吸気ポート３８と会話送信アダプタ５０の間、そして、会話送信アダプタ５０を使用する場合にはクリーンエアー領域をフィルタ４６まで広げるように、会話送信アダプタ５０とフィルタ４６の間に、シール材８８が配置されている。クリーンエアーは、フィルタ４６から、会話送信アダプタ５０の開口７２と吸気ポート３８の開口４３を通って、マスク３０の内部へ、そして着用者へ向かって流れる。
図６には、図５に示した構造と２点を除いて同じように構成された例を示している。図５に示したバヨネット取付具の変わりに、この例ではネジ取付具を使用しており、吸気ダイヤフラム６８を、会話送信アダプタ５０の中で吸気ポート３８と対向するように配置している。
吸気ポート３８の構造体と一体に雌ネジ９０が形成されている。これにかみ合う雄ネジ９２は、会話送信アダプタ５０の構造体と一体に形成されている。会話送信アダプタ５０の反対サイドには、会話送信アダプタ５０の構造体と一体に雌ネジ９４が形成されている。これとかみ合う雄ネジ９６はフィルタ４６の構造体と一体に形成されている。ガスケットやＯリングなどの適当なシール材が、ネジ結合部において効果的なシール性を確保するために組み込まれている。会話送信アダプタ５０をマスク３０に使用しないときに、構造変更なしにフィルタ４６を吸気ポート３８に直接連結できるように雄ネジ９２，９６及び雌ネジ９０，９４が選択されていることが理解されるべきである。同様に、フィルタ４６と吸気ポート３８の間に会話送信アダプタ５０を組み込むことについても、フィルタ４６と吸気ポート３８のいずれにも構造変更は不要である。
ダイヤフラム６８はスパイダー１００と支持ハブ１０２によって支持された状態で示されている。スパイダー１００及び支持ハブ１０２は、好ましくは、スパイダー６４及び支持ハブ６６と実質的に同一に形成され、ダイヤフラム６８の位置をダイヤフラム６８を変えずに変更できるようになっている。会話送信アダプタ５０内での吸気ダイヤフラム６８に関する図示した位置設定は、会話送信アダプタ５０をマスク３０に組み込むことがクリーンエアー領域の境界を広げるという事実を説明するためのものである。吸気ダイヤフラム６８をこの位置にすると、音の質が図５に示した実施形態に比較して高まることが分かっている。
図７は３種類の異なる構成のマイクロフォンを２種類の異なるマスクにつけた場合の音の減衰を示すための、音圧減衰のグラフである。マスクのスピーカーシステムの周波数応答を、無響チャンバー内で重なりスペクトラム法を用いて測定した。０．５インチのランダムフィールド（random field）型マイクロフォンを音源の測定に使用し、０．５インチのフリーフィールド（free field）型マイクロフォンを音源から０．９メートル離れたところでの受信の測定に使用した。解析には、１／３オクターブの帯域のＢ＆Ｋ２１４４リアルタイムアナライザーを重なりスペクトラムモードで使用した。周波数応答は次式によって計算した。
logＨ＝logＧxy−logＧxx
ここで、logＧxy＝音源と受信信号の重なりスペクトラムの測定値
logＧxx＝ランダムフィールド型マイクロフォンによって測定された音源のオートスペクトラム
減衰量は、減衰のｄＢ（デシベル）の単位で示している。したがって、一定の構成においてデシベルの減衰量が少ないと、有効な音が大きくなり、特別なシステムが望ましくなる。３ｄＢの損失は、２倍の音エネルギの損失とほぼ等しい。データは、部分フェイスピースのマスクと全面フェイスピースのマスクの両方について、１８無響チャンバーにおいて１０００Ｈｚで採取した。システムＡ，Ｂ及びＣは全面フェイスピースのマスクであり、システムＤ，Ｅ及びＦは部分フェイスピースのマスクである。システムＡ及びＤは、従来技術の代表例であり、マスクの外面にマイクロフォンを装着した構成である。本発明はシステムＢ，Ｃ，Ｅ及びＦで表されている。システムＢ及びＥでは、図５に示すように吸気バルブが装着されている。システムＣ及びＦでは、図６に示すように会話送信アダプタの中でマイクロフォンの外側に吸気バルブが装着されている。
全面及び部分フェイスピースのマスクとも、従来の装置では、本発明のどれよりも減衰がかなり大きくなっている。本発明の内側ダイヤフラムの構造であるシステムＢ及びＥは、音エネルギの送信に関して従来よりもかなりの向上を示し、本発明の外側ダイヤフラムの構造であるシステムＣ及びＦは最も大きな向上を示している。
以上、本発明をいくつかの実施例を参照して説明した。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく上述した実施形態に多くの変更を加られることが明らかであろう。したがって、本発明の範囲はここで説明した構造に限定されるべきでなく、請求の範囲に述べられた構成及びそれらの構成と等かなものによって限定される。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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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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