JP2004043160A - 組立巻芯用成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】組立や展開に必要な力が弱くて済み、係止強度や耐久性に優れる組立巻芯用成形体１を提供する。
【解決手段】複数（選択図では３枚）の合成樹脂製の円弧状体２ａ〜２ｃが、前記円弧状体２ａ〜２ｃと一体に形成された屈曲変形可能な連結部３を介して連続的に波板状に連結された組立巻芯用成形体１であって、該組立巻芯用成形体１の周方向の両端縁１０ａ、１０ｃに、嵌め合いが隙間嵌めである断面鉤状の嵌合部１１ａ、１１ｃが間隔を置いて複数対設けられており、前記連結部３を軸方向にねじりながら屈曲変形させて、前記嵌合部１１ａ、１１ｃの各対を嵌合もしくは離脱させることにより、円筒状に組み立て、もしくは波板状に展開することができるようになっている組立巻芯用成形体１による。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、梱包等に用いられる紐を巻き付けて輸送や使用に供するための合成樹脂製巻芯として用いられる組立巻芯用成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリプロピレン等の合成樹脂からなり、梱包等のため用いられる紐は、紙管などからなる巻芯の周囲に巻き付けた巻体として生産され、輸送や使用に供されている。従来の紙管は耐破断性や耐水性に劣り、再使用やリサイクルが困難であるので、近年、使用後の巻芯の廃棄処分を不要にし、省資源や省力化を図るため、合成樹脂からなる組立巻芯が提案されている。
【０００３】
例えば、特許３１８３４３９号公報（以下、参考文献１という）には、円筒状の巻芯本体を周方向に四分割してなり、長さ方向に沿う側面に凸部および凹部を有する分割体が記載されている。この分割体は、四個を組み合わせ、それぞれの側面を突き合わせて凸部と凹部とを嵌合させ、円筒状に組み立てることにより、巻芯として用いることができるものである。
【０００４】
また、本出願人の出願にかかる特開２００２−４６９４７号公報（以下、参考文献２という）には、複数の円弧状体を屈曲可能な連結部を介して連続的に波板状に連結し、両端縁に嵌合部を設けた組立巻芯用成形体が開示されている。この組立巻芯用成形体は、肉薄ヒンジとなった連結部を屈曲させ、嵌合部を嵌合させて円筒状に組み立てることにより、巻芯として用いることができるものである。
【０００５】
これらの組立巻芯によれば、合成樹脂から製造されているので、再使用が可能であり、また、紐を使い終えた後に残った巻芯は、分割体に分解するか、または、波板状に展開することにより、回収および運搬が容易になる。このようにして回収された組立巻芯に紐を巻き付けることにより、繰返し巻体を製造することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、参考文献１に記載の分割体は、１個の巻芯を得るために４個の分割体を組み合わせる必要があり、また、１個の巻芯を分解すると４個の分割体が生じるので、組立作業が煩雑になるとともに、巻芯回収の際の管理も面倒である。
【０００７】
また、参考文献２に記載の組立巻芯用成形体は、一体に成形されているので、波板状に展開した後の回収や運搬がより容易になっている。
しかし、参考文献２の記載によれば、嵌合部の構造として、円弧状体の周方向に形成された凸部と凹部との組み合わせ、または、両端縁の全長に亘って形成され、一方は、円弧状体の外周方向に曲がり、他方は円弧状体の内周方向に曲がったＬ字状突起の組み合わせが開示されているのみである。
嵌合部の構造が凸部と凹部の組み合わせである場合、該嵌合部を嵌脱するための力の方向は、円筒状とした巻芯の周方向となる。また、Ｌ字状突起の場合、この力の方向は、巻芯の径方向となる。このため、嵌合部を嵌合させて円筒状の巻芯を得た後、該嵌合部の離脱を防止して係止強度を持たせるためには、嵌合部の嵌め合いは締まり嵌めとする必要がある。この結果、嵌合部の嵌脱に強い力が必要となるので、作業性に困難がある。また、長期に亘って使用した場合、嵌合部が徐々に変形したり磨耗したりし、嵌め合いが緩んでしまうことがある。このため、巻芯としての再使用回数が低下することがあり、改善が望まれている。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、組立や展開に必要な力が弱くて済み、係止強度や耐久性に優れる組立巻芯用成形体を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、複数の合成樹脂製の円弧状体が、前記円弧状体と一体に形成された屈曲変形可能な連結部を介して連続的に波板状に連結された組立巻芯用成形体であって、
該組立巻芯用成形体の両端縁に、嵌め合いが隙間嵌めである断面鉤状の嵌合部が間隔を置いて複数対設けられており、前記連結部を円弧状体の軸方向にねじりながら屈曲変形させて、前記嵌合部の各対を嵌合もしくは離脱させることにより、円筒状に組み立て、もしくは波板状に展開することができるようになっている組立巻芯用成形体によって解決される。
このような組立巻芯用成形体によれば、嵌合部を嵌脱するための力の方向は、円筒状とした巻芯の軸方向となるので、嵌合部の係止強度が向上する。また、嵌合部の嵌め合いを隙間嵌めとすることにより、嵌合部の嵌脱が容易になり、作業性が向上する。
【００１０】
嵌合部は、少なくとも、組立巻芯用成形体の両端縁の軸方向の両端部に１対ずつ形成されていることが好ましい。これにより、嵌合部による係止の強度が一層向上する。
また、連結部は、円弧状体よりも肉薄に形成し、かつ、隣接する円弧状体の対向する側面に、円弧状体の周方向に突出する凸部と、前記側面を密接させた時に前記凸部と嵌合可能な凹部とを対となるように形成することが好ましい。これにより、組立巻芯用成形体を円筒状に組み立てたときに、連結部のねじれによる円弧状体のずれと、それに起因する連結部の破断が抑制される。
円弧状体の内周面には、その側縁に沿う側縁リブおよび／または斜め格子状の内周リブを形成することが好ましい。これにより、円弧状体の耐久性を保ちつつ軽量化することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の組立巻芯用成形体の一例を示す斜視図である。また、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図４は、この組立巻芯用成形体１を円筒状に組み立てて、巻芯とした状態を示す斜視図である。
【００１２】
この組立巻芯用成形体１は、溶融された合成樹脂から射出成形により一体成形されているものであり、概略、３枚の円弧状体２ａ、２ｂ、２ｃを、その側縁部に薄肉ヒンジ（一体ヒンジ）として形成された連結部３を介して連結した構成となっている。合成樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが例示され、特に、剛性や耐屈折性等に優れることから、ポリプロピレンが特に好ましい。
【００１３】
円弧状体２ａ〜２ｃは、概略円筒を３分割した形状を有する板状体である。その外周面は、巻芯としたときに紐を巻き付ける面であり、起伏が殆どないようになっている。しかし、必要に応じて、文字や記号などをエンボス状に設けてもよい。この場合、その深さは、紐を巻き付けた時に巻きが乱れない程度の範囲内の深さとすることが好ましい。
【００１４】
円弧状体２ａ〜２ｃには、その内周面の側縁に沿って、径方向内側に突出する側縁リブ４が形成されている。また、円弧状体２ａ〜２ｃの内周面の２つの側縁リブ４の間の領域には、径方向内側に突出する内周リブ５が斜め格子状に形成されている。これにより、リブ４、５の部分を除く円弧状体２ａ〜２ｃの主要部の肉厚を薄くしても、十分な強度を確保し、組立巻芯用成形体１を軽量化することができる。
【００１５】
また、側縁リブ４によれば、円弧状体２ａ〜２ｃの側面２０の面積を大きくし、円弧状体２ａ〜２ｃの側面を当接させて円筒状としたときの形状安定性を向上させる効果も奏される。
内周リブ５は、斜め格子状に形成されているので、特に、円弧状体２ａ〜２ｃを長さ方向に捩じる力や、周方向に伸縮させる力に対する抵抗力が強くなる。また、射出成形の際、溶融した合成樹脂が内周リブ５に沿う方向に流れやすくなり、溶融樹脂の流れ方向が連結部３のヒンジラインに対して斜めになる。
参考文献２に記載の波板状成形体では、押出成形により製造した場合、樹脂の押出方向が連結部のヒンジラインに沿う方向になるので、該連結部の耐屈折性が劣化するおそれがあったが、本実施の形態の組立巻芯用成形体では、連結部３の耐屈折性が極めて高いものとなる。
【００１６】
円弧状体２ａ〜２ｃのリブ４、５の部分を除く主要部の厚さは、特に限定されるものではないが、少なくとも連結部３の厚さより厚くし、１〜３ｍｍとすることが好ましい。この厚さが３ｍｍより厚いと、組立巻芯用成形体１の質量が不必要に大きくなり、材料費や輸送の手間において不利である。１ｍｍ未満であると、強度が低くなるおそれがある。
また、側縁リブ４および内周リブ５の高さは、円弧状体２ａ〜２ｃの主要部における内周面を基準として、２ｍｍ以上とすることが好ましい。これらのリブ４、５の高さが２ｍｍ未満であると、円弧状体２ａ〜２ｃの強度を補強する効果が低下するおそれがある。
【００１７】
連結部３は、第１の円弧状体２ａと第２の円弧状体２ｂとの間、ならびに、第２の円弧状体２ｂと第３の円弧状体２ｃとの間に設けられており、これらの円弧状体２ａ〜２ｃの側面２０と外周面との遷移部近傍に沿って、薄肉ヒンジとして屈曲変形可能に形成されている。連結部３の厚さは、０．３〜１．０ｍｍとすることが好ましい。１．０ｍｍを超えると屈曲変形が難しくなり、０．３ｍｍ未満であると強度が低下して破断しやすくなるので好ましくない。
【００１８】
円弧状体２ａ〜２ｃの連結部３が設けられた側面２０には、該円弧状体２ａ〜２ｃの周方向に突出する凸部２１と、円弧状体２ａ〜２ｃの周方向に開口する凹部２２が形成されている。凸部２１と凹部２２とは、互いに隣接する円弧状体２ａ〜２ｃにおいて、連結部３を介して対向する２つの側面２０に、対をなして形成されており、図４に示すように円弧状体２ａ〜２ｃの側面２０を密接させて円筒状の巻体を組み立てたときに、凸部２１と凹部２２は、対をなすもの同士嵌合し合うようになっている。
また、この凸部２１と凹部２２の嵌合は隙間嵌めとなっており、若干の揺動が可能である。この嵌合の最大隙間は、０．４ｍｍ以下とすることが好ましい。０．４ｍｍを超えると、嵌合が緩くなり、係止強度に劣る。
【００１９】
これにより、嵌合部１１ａ、１１ｃを嵌合するため、組立巻芯用成形体１を軸方向に必要量捩じることを妨げることなく、連結部３が円弧状体２ａ〜２ｃの長さ方向に過度に捩じれることが抑制される。このため、連結部３の破断が防止される。
なお、凸部２１と凹部２２とは、各円弧状体２ａ〜２ｃの側面２０において、交互に設けられているが、凸部２１と凹部２２とが嵌合し合うように対に形成されている限り、特にこれに限定されるものではない。例えば、第１の円弧状体２ａと第２の円弧状体２ｂとが接し合う両側面２０において、第１の円弧状体２ａ側に凸部２１のみを、第２の円弧状体２ｂ側に凹部２２のみを設けるようにしてもよく、あるいはこの逆でも差し支えない。
【００２０】
第１および第３の円弧状体２ａ、２ｃの、第２の円弧状体２ｂと反対の側面２０は、組立巻芯用成形体１の一方の端縁１０ａ、１０ｃとなっている。これらの端縁１０ａ、１０ｃには、軸方向の両端部近傍に、嵌め合いが隙間嵌めとなっている断面鉤状の嵌合部１１ａ、１１ｃが設けられている。第１の円弧状体２ａ側の嵌合部１１ａは、組立巻芯用成形体１の外周方向に向けて折れ曲がっている。また、第３の円弧状体２ｃ側の嵌合部１１ｃは、組立巻芯用成形体１の内周方向に向けて折れ曲がっている。
【００２１】
図５に嵌合部１１ａ、１１ｃの部分拡大図を示す。これらの嵌合部１１ａ、１１ｃは、断面鉤形であるので、該嵌合部１１ａ、１１ｃと、第１および第３の円弧状体２ａ、２ｃの側面２０とに囲まれた部分は凹溝部１２ａ、１２ｃとなっている。これらの凹溝部１２ａ、１２ｃの幅（組立巻芯用成形体１の周方向の長さ）は、開口部よりも底部において広くなっている。
【００２２】
嵌合部１１ａ、１１ｃは、組立巻芯用成形体１の両端縁１０ａ、１０ｃに間隔を置いて形成されているので、組立巻芯用成形体１を軸方向に若干ねじり、組立巻芯用成形体１の両端縁１０ａ、１０ｃを近接させた時に、図５に矢印として示すように、前記間隔を利用して、嵌合部１１ａの先端部を軸方向から凹溝部１２ｃに挿入し、同時に、嵌合部１１ｃの先端部を凹溝部１２ａを軸方向から挿入することにより、嵌合させることができるようになっている。
これにより、嵌合部１１ａ、１１ｃの嵌合方向は組立巻芯用成形体１の軸方向となるので、連結部３の屈曲によって嵌合部１１ａ、１１ｃに周方向または径方向の力が加わっても嵌脱不能となる。このため、不慮に離脱することが防止される。また、隙間嵌めであるので、比較的弱い力でも容易に嵌脱できる。
【００２３】
嵌合部１１ａ、１１ｃの軸方向の長さは、１０〜４０ｍｍ程度とすることが好ましい。この長さが１０ｍｍ未満であると、係止強度に劣る。また、４０ｍｍを超えると、嵌合部１１ａ、１１ｃの嵌合に必要な組立巻芯用成形体１の軸方向のねじり量が長くなり、嵌合が困難になる。
また、嵌合部１１ａ、１１ｃの最大隙間は、０．４ｍｍ以下とすることが好ましい。０．４ｍｍを超えると、嵌合が緩くなり、係止強度に劣る。
【００２４】
なお、本実施の形態の組立巻芯用成形体１においては、嵌合部１１ａ、１１ｃは、端縁１０ａ、１０ｃの軸方向の両端部近傍に、合わせて２対設けたが、これは、嵌合部１１ａ、１１ｃの個数を極力少なくすることにより、作業を容易にするためである。嵌合部１１ａ、１１ｃの個数が少ない場合には、その間隔を広く取ったほうが、外力の分散に有効であるので、端縁１０ａ、１０ｃの軸方向の両端部としている。これは、場合に応じて、適宜変更することができ、例えば、組立巻芯用成形体１の軸方向の長さが特に長い場合には、嵌合部１１ａ、１１ｃを３対以上設けて係止強度を高めることが好ましい。
【００２５】
さらに本実施の形態の組立巻芯用成形体においては、図１、図５、図６に示すように、第３の円弧状体２ｃ側の端縁１０ｃに沿って、２つの嵌合部１１ｃの間に、突壁１３が周方向に突設されている。端縁１０ｃからの突壁１３の高さは、端縁１０ｃからの嵌合部１１ｃの高さと等しくされている。また、突壁１３の厚みは、嵌合部１１ａの先端部を凹溝部１２ｃに挿入することを妨げないように、凹溝部１２ｃの底壁の厚さより厚くならない程度とされている。
これにより、組立巻芯用成形体１の両端縁１０ａ、１０ｃを突き合わせた時に、突壁１３の先端面は、第１の円弧状体２ａ側の端縁１０ａに当接するようになる。従って、両端縁１０ａ、１０ｃが互いに押圧される方向に外力が掛かっても、その外力は嵌合部１１ａ、１１ｃのみならず、突壁１３と第１の円弧状体２ａ側の端縁１０ａとが当接する部位にも加わるので、外力が分散され、過度な外力が加わることによる嵌合部１１ａ、１１ｃの不慮の離脱を防止することができる。
【００２６】
図１、図６に示すように、突壁１３の中央部付近には、突起片１４が形成されている。また、第１の円弧状体２ａ側の端縁１０ａには、突起片１４の位置に合わせて、突出部１５が形成されている。
この突出部１５は、突壁１３が第３の円弧状体２ｃ側の端縁１０ｃの外周側に設けられているので、第１の円弧状体２ａ側の端縁１０ａの内周側に形成されている。端縁１０ａからの突出部１５の高さは、突壁１３の高さ程度となっている。また、突出部１５の位置は、組立巻芯用成形体の両端縁１０ａ、１０ｃを突き合わせたときに、突起片１４の一側面１４ａと一側面１５ａを接するような位置にされている。突出部１５を突起片１４に当接させる方向は、嵌合部１１ａと嵌合部１１ｃとを嵌合させるときの方向と同じ方向になっている。
【００２７】
突出部１５の外周側の面１５ｂは、組立巻芯用成形体の両端縁１０ａ、１０ｃを突き合わせたときに、突壁１３に接するようになっている。また、前記外周側の面１５ｂには、図７に示すように、凹陥部１５ｃが形成されているが、これは、突出部１５の肉厚を減少させ、ヒケによる変形防止および軽量化のためである。
【００２８】
このような突起片１４および突出部１５を設けることにより、組立巻芯用成形体１の両端縁１０ａ、１０ｃを突き合わせた時に、突出部１５は、第３の円弧状体２ａ側の端縁１０ｃに当接されるので、組立巻芯用成形体１の強度が向上する。また、突出部１５の一側面１５ａが、突起片１４の一側面１４ａに当接されるので、嵌合部１１ａと嵌合部１１ｃを嵌合する際の位置合わせができるとともに、ねじれによる連結部３の破断が抑制される。
【００２９】
次に、本実施の形態の組立巻芯用成形体１を使用する手順について説明する。まず、連結部３を屈曲変形させることにより、組立巻芯用成形体１の両端縁１０ａ、１０ｃを近接させる。この状態で、組立巻芯用成形体１をその軸方向に僅かにねじり、図５、図６に示すように嵌合部１１ａ、１１ｃを嵌合させ、突起片１４と突出部１５とを当接させることにより、図４に示すように、円筒状の巻芯が得られる。この巻芯に合成樹脂等からなる紐を巻き付けることにより、巻体を製造することができる。
【００３０】
巻体の紐を使い終えた後には、嵌合部１１ａ、１１ｃに対して、組立時とは逆方向にねじり力を加えることにより、再び図１に示すような波板状に展開することができる。波板状の状態では、図８に示すように、多数の組立巻芯用成形体１を積み重ねるにも都合よく、回収や運搬時の利便性が高い。回収後、巻芯に合成樹脂等からなる紐を巻き付けることにより、繰返し巻体を製造することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の組立巻芯用成形体によれば、嵌合部を嵌脱するための力の方向は、巻芯の軸方向となるので、嵌合部の強度が向上する。また、嵌合部の嵌め合いを隙間嵌めとすることにより、嵌合部の嵌脱が容易になり、組立や展開に必要な力が弱くて済み、作業性に優れる。また、合成樹脂製であるので、耐久性に優れ、繰り返し多数回の再使用が可能であるとともに、破断や損傷して使用に耐えなくなったとしても、リサイクル可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の組立巻芯用成形体の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図１の組立巻芯用成形体を円筒状の巻芯とした状態を示す斜視図である。
【図５】図１の組立巻芯用成形体の嵌合部近傍を示す斜視図である。
【図６】図１の組立巻芯用成形体の突出部近傍を示す斜視図である。
【図７】図１の組立巻芯用成形体の突出部近傍を示す斜視図である。
【図８】図１の組立巻芯用成形体を積み重ねた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１…組立巻芯用成形体、２ａ〜２ｃ…円弧状体、３…連結部、４…側縁リブ、５…内周リブ、１０ａ、１０ｃ…組立巻芯用成形体の端縁、１１ａ、１１ｃ…嵌合部、２０…円弧状体の側面、２１…凸部、２２…凹部。

Claims (5)

1. 複数の合成樹脂製の円弧状体が、前記円弧状体と一体に形成された屈曲変形可能な連結部を介して連続的に波板状に連結された組立巻芯用成形体であって、
   該組立巻芯用成形体の両端縁に、嵌め合いが隙間嵌めである断面鉤状の嵌合部が間隔を置いて複数対設けられており、前記連結部を円弧状体の軸方向にねじりながら屈曲変形させ、前記嵌合部の各対を嵌合もしくは離脱させることにより、円筒状に組み立て、もしくは波板状に展開することができるようになっていることを特徴とする組立巻芯用成形体。
2. 前記嵌合部は、少なくとも、前記組立巻芯用成形体の両端縁の軸方向の両端部に１対ずつ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の組立巻芯用成形体。
3. 前記連結部は、前記円弧状体よりも肉薄に形成されているとともに、隣接する円弧状体の対向する側面には、円弧状体の周方向に突出する凸部と、前記側面を密接させた時に前記凸部と嵌合可能な凹部が対となるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の組立巻芯用成形体。
4. 前記円弧状体の内周面の側縁に沿って側縁リブが形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の組立巻芯用成形体。
5. 前記円弧状体の内周面に、斜め格子状に内周リブが形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の組立巻芯用成形体。

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