专利名称：头戴式耳机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种头戴式耳机，详细地说，涉及无论使用者的头部宽度或形状的差异如何，都能够以基本上一定的弹性力佩戴耳机组件的头戴式耳机。
背景技术：
首先，图15中表示典型的现有例的头戴式耳机10(图15A为正视图，图15B为侧视图)。通常，头戴式耳机10具备沿着使用者的头顶部配置的形成为大致C字型的头带11，左右一对耳机组件13、13经由支架部件12、12支撑在头带11的两端上。
各耳机组件13具有内置未图示的电气音声变换器的壳体13a，在壳体13a的放音面一侧设有弹性材料构成的耳垫13b。各支架部件12例如专利文献1(日本专利公开公报第H09-182183号JapanesePatent Application Publication No.H09-182183)中记载的那样，具备形成倒Y字型的双股状的臂12a、12a。
如图16的放大剖视图所示，在各臂12a的端部上设有连结销14、14，通过将该连结销14、14插入壳体13a一侧的卡合孔内，将耳机组件13保持成能够以连结销14的旋转轴为中心相对于支架部件12转动。
头带11例如采用具有金属的弹性的带板上，以规定的曲率形成为大致C字型，其两端之间的宽度小于一般成人的平均头部宽度。在使用头戴式耳机10时，使用者将耳垫11向图15A中左右方向推开，将各耳机组件13、13贴在耳朵上佩戴。
这样一来，在佩戴头戴式耳机10时，由于耳垫11以曲率半径增大的方式弯曲变形，所以在耳垫11上，沿着恢复当初的曲率半径的方向(曲率半径减小的方向)产生弹性力。
该头带11的弹性力由当初的曲率半径与头戴式耳机佩戴时的曲率半径之差以及头戴式耳机的形状和材质等物理性质所决定。因此，为了赋予具有平均值的头部宽度的使用者良好的佩戴感，要进行耳垫11的设计。
但是，在人的头部宽度上实际存在很大的不同。因此，如果设图17A是头部宽度较窄的人，图17B是头部宽度为平均值的人，图17C是头部宽度较宽的人，则通过实测可得知存在大致±2cm左右的差。
如先前所说明的，头戴式耳机10设计成以图17B所示的具有平均值的头部宽度的人为基准而获得良好的佩戴感。在这种情况下，用于决定头带11的弹性力的设计基准面是耳机组件13相对于头部宽度为平均值的头部的抵接面。
另一方面，如图17A所示，由于耳机组件13相对于头部宽度比平均值窄的人的抵接面16比图17B所示的抵接面15窄，所以佩戴头戴式耳机时头带11的弹性力比设计值弱。
而且，如图17C所示，由于耳机组件13相对于头部宽度比平均值宽的人的抵接面17比图17B所示的抵接面15宽，所以佩戴头戴式耳机时头带11的弹性力比设计值大。
在任何一种情况下，由于与设计值不同的弹性力，都不能得到良好的佩戴感。不仅如此，在弹性力弱的情况下，由于耳机组件13未充分压接在耳部上，所以产生漏音等，存在从耳机组件13向耳朵的声压传播不充分的问题。
发明内容
因此，本发明的课题是提供一种不会受使用者的头部宽度和形状的差异的影响，始终获得基本上一定的弹性力的头戴式耳机。
为了解决上述课题，本发明提供一种头戴式耳机，包括电气音声变换器内置在壳体内的耳机组件，以及经由支架部件支撑上述耳机组件的头部佩戴机构，上述耳机组件以受上述头部佩戴机构施力的状态保持在头部的耳朵部分的位置上，其特征是，上述支架部件由配置在上述耳机组件的壳体周围的支撑框架构成，上述耳机组件经由多个定负荷盘簧支撑在上述支撑框架上。
根据本发明的优选实施方式，上述多个定负荷盘簧等间隔配置。而且，上述定负荷盘簧的卷绕基端部一侧经由径向轴承可旋转地安装在上述支撑框架上。而且，上述各定负荷盘簧在两端具备可旋转地安装在上述支撑框架上的卷绕基端部，其中间部分沿着上述壳体的直径线配置。
作为其他的方式，上述各定负荷盘簧可以是其卷绕基端部安装在上述支撑框架一侧，拉出一侧的端部固定在上述壳体一侧，也可以与此相反，其卷绕基端部安装在上述壳体一侧，拉出一侧的端部固定在上述支撑框架一侧。而且，为了良好地发挥上述各定负荷盘簧的特性，上述支撑框架优选地是由相对于上述壳体同心配置的支撑环构成。
定负荷盘簧是将带状弹簧板材紧紧地卷绕成涡卷状而成的薄板弹簧的一种，具有在可旋转地将卷绕基端部安装在成为中心轴的圆筒轴上的状态下拉出自由端一侧时，其拉出量与在超过一定的初始值的时刻之后的拉出量无关地表示一定的拉出负荷(定负荷)的特性。
在本发明中，由于耳机组件被具有这种特性的多个定负荷盘簧支撑，所以与使用者的头部宽窄无关，而且即使是在耳部和头部的角度上存在差异，也能够获得赋予良好的佩戴感的弹性力。
图1为表示本发明的头戴式耳机的一例的立体图。
图2为图1的侧视图。
图3为表示一方的耳机组件部分的放大立体图。
图4为图3的分解立体图。
图5A、图5B为表示定负荷盘簧的基本的形态的立体图。
图6A～图6E为表示定负荷盘簧的拉出量的说明图。
图7为表示定负荷盘簧的特性的曲线图。
图8A～图8F为图1的头戴式耳机所具备的定负荷盘簧的作用说明图。
图9为表示图1的头戴式耳机所具备的定负荷盘簧的特性的曲线图。
图10A为表示本发明的头戴式耳机非使用状态的正视图。
图10B～图10D为表示本发明的头戴式耳机的佩戴例的正视图。
图11A～图11D为本发明的作用说明图。
图12为用于说明本发明的头戴式耳机的力点的立体图。
图13为表示图12的定负荷盘簧的特性的曲线图。
图14A～图14C为表示本发明的头戴式耳机相对于头部宽度不同的使用者的佩戴例的示意图。
图15A为示意表示现有的头戴式耳机的正视图。
图15B为其侧视图。
图16为表示现有的头戴式耳机的耳机组件支撑部分的放大剖视图。
图17A～图17C为表示现有的头戴式耳机相对于头部宽度不同的使用者的佩戴例示意图。
具体实施例方式
以下，根据图1至图14，对本发明的实施方式加以说明，但本发明并不仅限于此。图1为表示本发明的头戴式耳机的一例的立体图，图2为其侧视图，图3为表示一方的耳机组件部分的放大立体图，图4为图3的分解立体图。
这样，在该实施方式中所说明的头戴式耳机100作为头部佩戴机构具备沿着使用者的头顶部配置地以规定的曲率半径形成为大致C字型的头带110。在头带110的两端设有作为支撑左右一对的耳机组件200、200的支架部件的支撑框架120、120。
在该例中，头带110和支撑框架120是由一根金属制圆棒材一体形成，但也可以是将其分开的结构，将支撑框架120经由例如万向联轴结可转动地连结在头带110上。而且，头带110也可以采用金属或合成树脂具有弹性的带板。另外，根据情况的不同，头带110还可以是不具有弹性的刚性结构。
无论是哪种情况，为了以平均的头部宽度为基准发挥良好的弹性力，头带110要考虑其曲率半径和材质、以及结构等进行设计。另外，也能够设计成将头带110配置在使用者的后脑勺上。
耳机组件200具有内置未图示的电气音声变换器的有底圆筒状的壳体210，在壳体210的放音面一侧设有例如由海绵材料构成的耳垫220。
支撑框架120配置在耳机组件200的壳体210周围。在该例中，由于壳体210是圆筒状的，所以支撑框架120也形成为圆形的环状，但并非一定要是全周相连的完全的环状体。虽然支撑框架120也可以是例如四边形或六边形等多边形状的环状，但优选地是配置成相对于壳体210成同心状。
根据本发明，耳机组件200经由定负荷盘簧130支撑在支撑框架120上。该例中的定负荷盘簧130如图4所示，是在两端具备卷绕基端部131、131的定负荷盘簧，在该例中采用了两个定负荷盘簧130、130。
两个定负荷盘簧130、130的各卷绕基端部131、131可旋转地安装在支撑框架120上。此时，优选地是使定负荷盘簧130、130的各中间部分132、132交叉成十字状，其交叉部分与壳体210的背面211的中心位置O重合，通过粘接材料或小螺钉等固定在壳体210的背面211上。
这样一来，通过将定负荷盘簧130相对于壳体210的固定部分仅作为背面211，耳机组件200能够一边自由摆动一边与头戴式耳机110和/或定负荷盘簧130的弹性力相对应地在支撑框架120的内侧移动。其中，优选地是在均匀地支撑耳机组件200的基础上，定负荷盘簧130等间隔配置。
如上所述，虽然各卷绕基端部131、131可旋转地安装在支撑框架120上，但在该例中，为了使卷绕基端部131的旋转顺畅，在卷绕基端部131与支撑框架120之间插装有轴承(径向轴承)140。
以下，根据图5至图7，对定负荷盘簧的基本形态和其特性加以说明。如图5A所示，定负荷盘簧130是将弹簧板材紧紧地卷绕成涡卷状，并实施淬火形成的薄板弹簧的一种。
如图5B所示，将成为中心轴的圆筒轴40(相当于上述支撑框架120)穿入定负荷盘簧20的中心孔中，当一边使定负荷盘簧130旋转一边如图6A～图6E所示那样拉出自由端31一侧时，此时的拉出量X与拉出负荷F之间存在图7的曲线图所示的关系。
也就是说，具有当拉出量X超过一定的初始值X0时，之后则只要存在弹簧，与拉出量X无关，负荷F＝F0的关系。一并参照图7的曲线图，图6B表示拉出量为X0，在该时刻负荷F达到了一定值F0的状态。图6C～图6E是拉出量逐渐增大到X1、X2、X3的状态，即使是在这种情况下，也表示出各自的负荷F为一定负荷值F0的状态。
定负荷盘簧30的定负荷值F0、或者获得定负荷值F0的拉出量X0的值由使用的材料、形状，即图5A、图5B中所示的板厚t、宽度b、内径R1、外径R2、以及作为材料的物理性质的纵向弹性系数决定。
在上述实施方式中使用的定负荷盘簧130是将图5所示的一个定负荷盘簧30如图8A所示那样卷绕在两个圆筒轴40、40(位于支撑框架120的直径线上的两个部位)上的形态的定负荷盘簧。
如图8B所示，在推压位于定负荷盘簧130的中间部分的物体(此处为耳机组件200)时，其负荷Fa呈现出与先前的图7的曲线图所说明的拉出定负荷盘簧30的自由端31的情况基本上相同的特性。将其特性表示在图9的曲线图中。
即，在以图8C所示的拉出量Xa0到达定负荷值Fa0，之后，即使如图8D～图8F所示，推入耳机组件200，使拉出量分别增大到Xa1、Xa2、Xa3，也如图8所示，维持在定负荷值Fa0。
图10A～图10D为从正面观察上述头戴式耳机100的示意图，图10A表示不使用时的状态。图10C是具有平均值的头部宽度的使用者佩戴头戴式耳机的例子，图10B是具有小于平均值的头部宽度的使用者佩戴头戴式耳机的例子，图10D具有大于平均值的头部宽度的使用者佩戴头戴式耳机的例子。
这样一来，可知头带110的展开宽度与头部宽度无关而基本上为一定，定负荷盘簧130的拉出量因头部宽度的不同而不同。也就是说，定负荷盘簧130起到缓冲的作用。
通过图11至图13说明这种定负荷盘簧130的作用。如图11A所示，头带110的设定弹性力设计成最适于上述平均的头部宽度的人，其设定弹性力为FD。
这种设定弹性力FD经由定负荷盘簧130、130施加在使用者的头部侧面。在该例中，由于在定负荷盘簧130、130上存在四个力点(四个轴承140的部分，在不采用轴承的情况下是卷绕基端部131的部分)，所以如图12所示，分别为FD/4的弹性力通过各力点从定负荷盘簧130、130施加在使用者的头部侧面。
如图11B所示，使具有平均值的头部宽度的使用者时的各定负荷盘簧130的拉出量为Xb2。而在具有小于平均值的头部宽度的使用者时，如图11C所示，由于耳机组件200与图11B时相比更位于内侧，所以各定负荷盘簧130的拉出量为比Xb2小的Xb1。
而且，在具有大于平均值的头部宽度的使用者时，如图11D所示，由于耳机组件200与图11B时相比更位于外侧，所以各定负荷盘簧130的拉出量为比Xb2大的Xb3。
在本发明中，将定负荷盘簧设计成无论是在何种情况下，在耳机组件200的壳体背面211上都施加有设定弹性力FD，因此，无论头带110的开度和头部宽度如何，都如图11A所示，维持在基本上一定的平衡状态。
但是，头戴式耳机的使用者的耳朵和头部的形状各种各样，即使能够将所预期的设定弹性力赋予耳机组件200，如果耳机组件200不是沿着使用者的耳朵或头部的形状抵接，也无法获得良好的佩戴感。
根据本发明的头戴式耳机100，如上所述，由于经由多个定负荷盘簧130将耳机组件200可摆动地支撑在支撑框架120上，所以能够吸收所有者固有的耳朵和头部形状的差异，将所期望的弹性力赋予耳机组件200。通过图14对其一例加以说明。
图14A～图14C为表示耳机组件200抵接在不同形状的头部上的状态的示意图(均为正视图)。图14B是相对于头部侧面基本上是垂直的头部Hb的佩戴例，在这种情况下，由于定负荷盘簧130是上下对称地拉出的，所以耳机组件200基本上垂直地与头部侧面相抵接，能够赋予所期望的弹性力。
图14A是相对于头部侧面为大致倒三角形的头部Ha的佩戴例，在这种情况下，由于与其头部侧面的倾斜相对应，定负荷盘簧130的上部一侧比下部一侧更多地拉出，所以耳机组件200基本上垂直地与倾斜成倒三角形的头部侧面相抵接。
图14C是相对于头部侧面为大致三角形(所谓纽结形)的头部Hc的佩戴例，在这种情况下，由于与其头部侧面的倾斜相对应，定负荷盘簧130的下部一侧比上部一侧更多地拉出，所以耳机组件200基本上垂直地与倾斜成三角形的头部侧面相抵接。
另外，即使是如图14A、图14B所示，定负荷盘簧130是上下非对称地拉出，由于定负荷盘簧的特性，也发挥所期望的设定弹性力。本发明的头戴式耳机100即使是在头部侧面向前后方向倾斜的情况下也与上述同样地能够吸收其形状的差异。
以上，通过图示的例子对本发明进行了说明，但本发明并不仅限于此。在上述的例子中，使用了两个在两端具有卷绕基端部131、131的定负荷盘簧130，但也可以使用一个或三个以上。
而且，也可以取代在两端具有卷绕基端部131、131的定负荷盘簧130，而采用将图5所示的定负荷盘簧30配置在支撑框架120与耳机组件200之间的结构。在这种情况下，至少采用两个上述定负荷盘簧30，优选地是采用三个以上，并优选地等间隔配置在耳机组件200的壳体210周围。
在这种情况下，可以将上述定负荷盘簧30的基端部安装在支撑框架120上，将作为其拉出一侧的自由端31固定在耳机组件200的壳体210一侧，还可以与此相反，在耳机组件200的壳体120一侧设置圆筒轴，将定负荷盘簧30的卷绕基端部安装在该圆筒轴上，并将其自由端31一侧固定在支撑框架120上。
本发明也能够适用于经由头带将耳机组件和麦克风安装在头部上的耳麦。而且，本发明的头戴式耳机也包括仅在头带的一侧支撑有耳机组件的头戴式耳机。
本发明也可利用于头戴式耳机以外的例如射击训练使用的防音耳套，采用了定负荷盘簧的防音耳套作为等同物也包含在本发明中。
权利要求
1.一种头戴式耳机，包括电气音声变换器内置在壳体内的耳机组件，以及经由支架部件支撑上述耳机组件的头部佩戴机构，上述耳机组件以受上述头部佩戴机构施力的状态保持在头部的耳朵部分的位置上，其特征是，上述支架部件由配置在上述耳机组件的壳体周围的支撑框架构成，上述耳机组件经由多个定负荷盘簧支撑在上述支撑框架上。
2.如权利要求1所述的头戴式耳机，其特征是，上述多个定负荷盘簧等间隔配置。
3.如权利要求1或2所述的头戴式耳机，其特征是，上述定负荷盘簧的卷绕基端部一侧经由径向轴承可旋转地安装在上述支撑框架上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式耳机，其特征是，上述各定负荷盘簧在两端具备可旋转地安装在上述支撑框架上的卷绕基端部，其中间部分沿着上述壳体的直径线配置。
5.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式耳机，其特征是，上述各定负荷盘簧是其卷绕基端部安装在上述支撑框架一侧，拉出一侧的端部固定在上述壳体一侧。
6.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式耳机，其特征是，上述各定负荷盘簧是其卷绕基端部安装在上述壳体一侧，拉出一侧的端部固定在上述支撑框架一侧。
7.如权利要求1至6中任一项所述的头戴式耳机，其特征是，上述支撑框架由相对于上述壳体同心配置的支撑环构成。
全文摘要
本发明提供一种经由具有规定的弹性力的头带将头戴式耳机佩戴在头部上的头戴式耳机，不受使用者的头部宽度和形状的差异的影响，始终获得基本上一定的弹性力。本发明的头戴式耳机(100)包括电气音声变换器内置在壳体(210)内的耳机组件(200)，以及经由支架部件支撑耳机组件(200)的头部佩戴机构(例如头带110)，耳机组件(200)以受头部佩戴机构施力的状态保持在头部的耳朵部分的位置上，其中，上述支架部件由配置在耳机组件(200)的壳体(210)周围的支撑框架(120)构成，耳机组件(200)经由多个定负荷盘簧(130)支撑在支撑框架(120)上。
文档编号H04R5/00GK101026898SQ20071000205
公开日2007年8月29日 申请日期2007年1月18日 优先权日2006年1月18日
发明者古屋兴二, 佐藤阳介, 宫田光雄 申请人:欧力天工股份有限公司