JP2009265076A - 衝撃検知装置、梱包装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品が受ける品質低下の原因となる異なる複数方向の衝撃を検知し、衝撃の履歴を残せる衝撃検知装置を提供する。
【解決手段】梱包容器７９の底面が２回衝撃を受けた場合、最初の衝撃で衝撃検知センサの垂直方向下側の表示部５２に錘２０が移動して表示され、次の衝撃でも押圧部により錘２０が垂直方向に戻ることが防止され、最初と同じ位置で表示される。梱包容器７９の底面垂直方向と左斜め下方向の衝撃を受けると、底面垂直方向の衝撃で垂直方向下側の表示部に錘２０が移動して表示され、左下方向の衝撃が加わると、最初の衝撃により移動した錘２０はそのままの位置で保持され、左下の錘２０が弾性部から外れて表示部に移動し、表示される。複数方向の衝撃が加わっても、衝撃方向を同時に表示可能である。
【選択図】図８

Description

本発明は、精密機器輸送時の衝撃検知に用いる衝撃検知装置とこれを用いた梱包装置に関する。

精密機器などの物品を輸送する場合、その輸送過程での荷扱いにより、物品が破損する可能性がある。衝撃が一定値までであれば梱包状態での事前評価により破損防止策を施すことで物品の破損を事前に防止することが可能である。

特許文献１には、入射光を反射する平滑面を有する錘部と、錘部を支持する梁部とによって、落下等による衝撃を検知すると錘部が傾くことで衝撃を検知したことを視認できることが開示されている。しかし、この構成の場合、構成が複雑であることと、縦、横の２方向の衝撃を検知することは困難である（特許文献２も同様である）。

また非特許文献１には、図１９に示すように、前ケース１１、後ケース１２、板バネ１３、板バネ固定部１４、案内板１５、錘１６、窓穴１７で構成されている技術が開示されている。この技術では、縦方向の向きにして、検知対象物に貼り付けることで上下方向の衝撃を検知できる。具体的には、衝撃が加わっていない状態では、板バネ１３によって錘１６がケース中央部に保持されており、衝撃が加わると板バネ１３を超えて錘１６が下方へ移動することになる。錘１６には色が施されているので、移動後の錘１６が窓穴１７のところに位置することで錘１６が移動したことが視認できるようになっている。しかし、この技術では、落下衝撃により錘１６が板バネ１３を押し曲げて乗り越える構成であり、一軸方向にしか錘が移動しない構成であるため、垂直方向には検知できても横倒し（転倒）は検知できない。また横向きに設置した場合、横方向のみ検知できても縦方向は検知することができない。よって、一方向の衝撃を検知することができても、縦と横方向それぞれの衝撃や転倒を検知するためには２つ必要となってしまう。

更に特許文献３ないし６には、球状の錘を弾性体の部材の比較的大きな面で支持し、衝撃が付与されたとき移動した錘を外部から視認できるようにして、衝撃受けたことを表示する衝撃検知装置が記載されている。

特開２００１−１０８７０３公報 特開２００１−１９９４７５公報 特開２００３−２０７５１５公報 特開２００６―５３０７３公報 実開平０４−４３２６６号公報 実公平０４−３４６１４号公報 日本化工機材株式会社カタログ「ドロップサイン」

しかしながら、荷扱い者の作業ミスや手荒な作業がなされた場合には、想定以上の衝撃が発生し、上述のような技術でも物品の破損を完全に防止することは難しい。

衝撃により外装箱なども大きく破損している場合には、顧客や店舗に物品が届く前に検査などで物品の破損を見つけることが可能であるが、梱包状態には変化がなく、内部の物品のみが破損している場合は、着荷後に物品の破損が判明することとなり、クレームの発生や、顧客の信頼低下に繋がる。

これらの問題を解決するためには、各種衝撃を検知する方法が効果的であることにかんがみて、本発明では、複数方向に加わった衝撃を１つの装置で同時に表示することができる衝撃検知装置、梱包装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、所定方向の衝撃を受けたときにその方向を表示可能な表示部を備え、かつ該表示部が、複数方向の衝撃が加わったとき、複数の衝撃方向を同時に表示可能なものであることを特徴とする衝撃検知装置である。

請求項２の発明は、請求項１記載の衝撃検知装置において、錘と、衝撃が加わったときに上記錘を上記衝撃方向に案内する案内部と、上記衝撃が加わる前の状態において、上記錘を上記案内部と弾性的に挟むようにして付勢することで上記錘の移動を規制する弾性部と、を備え、上記衝撃が加わることで上記錘に対する上記弾性部の付勢状態が解除され、それによって上記錘が移動して上記表示部に位置することで衝撃方向を表示することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の衝撃検知装置において、上記弾性部は、その先端に錘と係合する係合孔を有し、該係合孔と上記錘とが係合することにより上記錘の移動を規制可能としてなることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２記載の衝撃検知装置において、上記弾性部は、楔形状を有する先端部を有し、該先端部は、衝撃が加わる前の状態において上記錘が移動することを規制するとともに、衝撃が加わって上記錘が移動した状態において、衝撃が加わる前の位置へ上記錘が戻ることを防止することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２記載の衝撃検知装置において、上記錘とその錘を保持する上記案内部、及び上記弾性部のユニットとして構成し、該ユニットを階層的に設け、衝撃種類と方向を表示することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１記載の衝撃検知装置において、検知すべき衝撃の複数の方向に対応して配置された複数の錘と、上記検知すべき衝撃の複数の方向に沿って中央基部から放射状に配置される複数の案内部材を備え、配置された上記錘を案内する案内部と、弾性薄板材からなり上記中央基部に固定される取付基部及びこの取付基部から上記案内溝部に沿って略放射形状に突設された突設部を備え、上記突設部はその先端部付近で上記錘を上記案内部材との間で弾性的に挟んで上記錘を上記案内部の中央基部近傍の平常位置に保持する一方、所定方向の衝撃を受けたとき上記錘の移動に伴い弾性的に彎曲して上記錘の固定を解除する弾性部と、を備え、上記表示部は上記案内部を覆うように取り付けられ、上記錘が上記案内部内で上記平常位置から移動したことが外部から視認可能であって、上記検知すべき衝撃の方向を複数の組とし、上記錘、上記案内部、及び上記弾性部を上記組毎のユニットとして構成し、このユニットを階層的に配置したことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６記載の衝撃検知装置において、上記錘は球状であり、上記弾性部は、その上記突設部に錘と係合する円形の係合孔を有し、上記突設部は上記錘に上記係合孔の周縁部で線接触することにより上記錘を保持していることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項６または７記載の衝撃検知装置において、上記ユニットは２層に構成され、上記案内部は上記案内部内においてその設置高さを違えて２層に配置され、上記中央基部に配置される２枚の弾性部の間に上記案内溝部の高さの違いに相当するスペーサーが配置されていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項８記載の衝撃検知装置において、上記弾性部は、上記スペーサーにより、階層別に所定の弾性力が調整付与されていることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項６ないし９のいずれかの衝撃検知装置において、上記弾性部の突設部の付勢方向に一定の間隔を開けて上記錘の固定が解除されたとき上記突設部が接触する支持部を配置することを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項６ないし１０のいずれかの衝撃検知装置において、上記中央基部に配置される弾性部は、上記スペーサーで、上記上層の弾性部は、衝撃検知装置の蓋の裏面に設けた凸部に押圧固定されて階層別に所定の弾性力を付与することを特徴とする。

請求項１２の発明は、被梱包物を梱包する梱包材の少なくとも一の表面に、請求項１ないし１１のいずれかの衝撃検知装置を備えてなることを特徴とする梱包装置である。

本発明は、物流における様々な状況での外力に対して、物品が受ける垂直方向の落下や横倒しといった、品質低下の原因となる異なる複数の方向の衝撃を１つの装置で検知し、受けた衝撃の履歴を残すことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態に関して、添付図面を参照して説明する。

本発明に係る衝撃検知センサの一実施例は、ケーシング１（図１）と、ケーシング１に載置され移動可能な錘２０（図２の状態）と、錘２０の移動を規制する弾性部３０（図３、図４）と、ケーシング１を被せる蓋５０（図５）とで構成される。

まず、図１を用いてケーシング１の構成を説明する。図１（ａ）は、蓋及び錘２０を取り外した状態のケーシング１を示したものであり、同じく図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるｘ−ｘ断面図である。ケーシング１は、円形でテーブル状の凸部４（図４（ａ）参照）を有している。また、凸部４の外郭側面部からケーシング１の外周に向けて放射状にリブ２が形成されている。リブ２は錘が移動するときの摺動抵抗を小さくしたガイド部をなしている。なお放射状にリブ２を形成してあることにより本実施例においては、上下左右斜めの８方向の衝撃を検知可能である。

リブ２の両側にはリブ２よりも高い側壁５を有しており、リブ２と側壁５とで形成される空間６の内部が錘２０の移動路を形成している。なお、側壁５を並列して放射状に設けているので、ケーシング１を、構造強度を有するリブ構造のものとすることができている。

更に、錘２０の移動路内には錘２０のリセット孔３が形成されている。また、凸部４の中心には、図３で示す弾性部３０を位置決めするための弾性部位置決め突起７が設けられ、また凸部４の外周には、弾性部３０の回転を規制する弾性部回転防止突起８が設けられている。

以上説明したケーシング１、リブ２、凸部４、側壁５、弾性部位置決め突起７、弾性部回転防止突起８は、樹脂で一体成形することが好ましいがそうでなくてももちろん良い。

図２を用いてケーシング１と錘２０の関係について説明する。図２（ａ）は、図１（ａ）に示すケーシング１に錘２０を載置（上下及び左右の４つ）した状態を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるｘ−ｘ断面を示した図である。

錘２０は球形であり、リブ２の上面に案内されながら空間６内を移動する。リブ２は、内側がストレートで外側に抜き勾配をもたせてあるので、錘２０の食い込みが防止される。また錘２０は、リブ２の上面２点と接する構成であるため、錘２０とリブ２との摺動抵抗を小さくでき、検知性能（制御）への悪影響を極力抑えることができる。

次に、図３、図４を用いて弾性部３０と錘２０との関係について説明する。図３は、図２において弾性部３０を取り付けた状態を示し、図４は、錘２０の一経路（ケーシング１の中心から外周まで）の断面を示したものである。なお、図３、図４においては、錘２０が上下左右の４方向を検知するものを前提とした弾性部３０の形態を示すものである。

弾性部３０は、凸部４を覆うベース部分と、ベース部分から錘２０の移動路に各々延設するとともに錘２０を付勢する短冊状の押圧部３１とを有し、押圧部３１には錘２０の上部を嵌合させる嵌合孔３２が形成されている。弾性部３０は、なるべく薄い板バネ（例えばｔ＝０．１ｍｍ：バネ定数を小さくする）が望ましい。また、板バネを複数枚重ねあわせて構成すれば、錘２０の押さえ力又は保持力を精度良く保つこと（着脱制御）ができる。更に、弾性部３０に調整手段（例えばネジに弾性部３０を取り付け、ネジを凸部４にネジ止めして付勢力を調整する）を設けても良い。

また、弾性部３０の中心には、ケーシング１に設けられた凸部４の中心に設けられた弾性部位置決め突起７と係合する位置決め孔３３が設けられている。弾性部３０には、更に、弾性部３０が凸部４に対して回転するのを防止する回転防止孔３４が設けられており、弾性部回転防止突起８と係合することにより回転方向の移動が規制されるようになっている。従って、弾性部３０を凸部４に係合させて組み付けると、錘２０は、弾性部３０の自由端である押圧部３１（嵌合孔３２）とリブ２とによって、図４（ａ）、（ｂ）のように一定の保持力にて位置決め、保持される。

このような構成により、錘２０は、初期状態においては押圧部３１とリブ２とによって図４（ａ）の実線及び図４（ｂ）に示す位置で保持される。そして、図４（ａ）中の矢印の方向に衝撃が加わった場合、錘２０は、押圧部３１の付勢力に抗して矢印方向に移動する（図４（ａ）の点線の位置）。また、弾性部３０は、各錘２０の移動方向にそれぞれ個々に押圧部３１が独立して作用し、これらを一部品で構成することで部品数、コスト低減を図っている。

なお、組み付け時又は使用後に錘２０の位置を初期位置に戻すときは、例えばリセット孔３の下方から棒状の部材を挿入し、凸部４方向（図４（ａ）でいう左方向）にスライドさせれば良い。更に、リセット孔は丸穴で錘２０の移動後の空間６の停止壁面１１１に設け、針状棒で押し戻すリセットの方法でも良い。

次に、図５により蓋５０について説明する。蓋５０は、ケーシング１の上面を覆うようにして設けられており、図４に示すように、弾性部３０と所定の間隔を形成して配置されている。また、蓋５０は、ケーシング１と同様に例えば樹脂で形成することが好ましいが、そうでなくても良い。中央部は錘２０の移動方向を示す方向指示部５１で、方向指示部５１の外周である外郭部５３には錘２０が移動したことを表示する表示部５２（例えば透明部分とする）が設けられている。方向指示部５１は、内部が見えないようにマスキングされているか不透明シールが貼り付けられている。

このような構成では、表示部５２が透明な蓋であるため、錘２０が弾性部３０から外れると蓋５０の透明な部分、即ち表示部５２を透過して目視できる。このとき、錘２０は、ケーシング１内の壁色に対して目立つ鮮やかな色とすることで、より視認性が向上する。例えば、艶消し黒のＭｏベースに対して、錘２０は銀色（ニッケル等のメッキ）を塗布したものとすると目立って良い。もちろん、その他の彩色を施しても良いし、彩色を施さなくても目立つ表面色の素材で形成しても良い。

なお、上述してきた実施例では透明蓋から錘２０を目視する構成としたが、この形態に限られることはなく、例えば錘２０が飛び出さない程度の大きさの開口窓を設けても良い。

次に、図６及び図７を用いて、梱包容器に対する取り付けの一例について説明する。
まず、本実施例における衝撃検知センサ７０は、梱包容器７９の表面に直接貼り付けても良いが、本実施例では、図７（ａ）に示すように、梱包容器７９の表面に凹部７１を設け、その凹部７１に衝撃検知センサ７０を収容している。また、凹部７１は、衝撃検知センサ７０の表面が突出しないよう程度の深さを形成していることが好ましいが、場合によっては突出していてもかまわない。

凹部７１に収容された衝撃検知センサ７０を覆うようにして、図６に示すラベル６０を梱包容器７９に貼り付ける。図６に示すラベル６０は、衝撃検知センサ７０を覆う下ラベル６１と輸送する梱包対象物のシリアル番号が記載されている上ラベル６２とで一体に構成されている（もちろん、そのようなものでなくても良い）。そして、ミシン目６３により下ラベル６１を剥がすことができる。また、梱包対象物に関係する情報を有するバーコード６５が上ラベル６２と下ラベル６１とに跨るようにして印字されている。

このように、衝撃検知センサ７０は凹部７１に収容し、ラベル６０で貼り付けられる構成を取っているので、梱包容器７９の輸送過程（例えば荷積み荷おろし作業等）において衝撃検知センサ７０が剥がれ落ちることを防止している。

また、ミシン目により下ラベル６１を剥がしても、バーコード６５を読み取ることができるため、異常発生時（衝撃検知が表示されている場合）には、下ラベル６１を剥して保管することで、バーコードラベル情報（機番、入出庫等）を残すことができる。また、下ラベル６１を外した後の梱包容器７９は、上ラベル６２にて引き続き、管理製品と異常状態との紐付けが可能となる。

次に、本実施形態における衝撃検知センサの表示状態について図８を用いて説明する。
図８は、梱包容器７９の各衝撃方向（図中の矢印）に対応する衝撃検知センサの表示状態を示したものであり、衝撃検知センサ中の黒丸は、錘２０が表示部５２に位置して表示されている状態を模式的に示したものである。なお本例では、略立方体（あるいは略直方体）状の外形を有する梱包容器７９の１つの立壁面に衝撃検知センサを設けた例を示しているが、梱包容器の形状や、受ける衝撃の方向等を考慮して衝撃検知センサを設ける面を立壁面以外の面としても良く、更に複数の面に設けるようにしても良い。

例えば、（１）の条件の場合、梱包容器７９が正規の向きの基準としてその底面が２回衝撃を受けた状態を示している。この場合、最初の衝撃で衝撃検知センサの垂直方向下側の表示部に錘２０が移動して表示される。そして次の衝撃においては、弾性部の先端部である押圧部３１により錘２０が垂直方向に戻ることが防止され、最初と同じ位置で表示されることになる。

次に（２）の条件の場合、梱包容器７９が正規の向きの基準として底面垂直方向と左斜め下方向の衝撃を受けた状態を示している。この場合、梱包容器７９の底面方向の衝撃で衝撃検知センサの垂直方向下側の表示部に錘が表示部に移動して表示される。そして梱包容器の左下方向の衝撃が加わると、最初の衝撃により移動した錘２０はそのままの位置で保持され、左下の錘２０が衝撃により弾性部から外れて表示部に移動し、表示されることになる。即ち、図８から明らかなように、本発明に係る衝撃検知センサは、複数方向の衝撃が加わった場合でも、その衝撃方向を同時に表示することが可能である。

図９は、実施例１とは蓋５０及び弾性部３０を変形させた実施例を示すものである。なお、先の実施例と同一ないし類似の構成部分については同一の符号を付すに止め、重複する説明は省略する。

実施例１では、蓋５０と弾性部３０とをそれぞれ別の部材で構成したが、本実施例では、それらを一体で構成している。換言すれば、蓋５０に弾性部材の機能を備えたものである。そして、蓋５０に一体形成された押圧部８０（実施例１における押圧部３１に対応する）は、錘２０の移動方向上流側が広く下流側に向けて狭くなるような楔形の形状をなしている。また、この楔形状をなす押圧部８０が錘２０の移動方向に複数設けられている。更に、それぞれの押圧部８０は独立して錘２０に対して付勢力を作用させる。

このような構成とすることにより、初期状態では、錘２０は押圧部８０の楔形状により移動が規制されるとともに蓋５０の弾性力で保持されている。また所定の衝撃を受けると、押圧部８０が弾性変形して錘２０との保持状態が解除されるので、下流方向へ移動することになる。この状態において、再度同じ方向の衝撃が加わったとしても、押圧部８０が楔形状であることから、押圧部８０によって、錘２０が上流側に戻ることが規制される。従って、本実施例においては、梱包容器７９に対する同じ方向の衝撃が加わった場合の回数を確認することが可能となる。

次に第４の実施例に付いて説明する。図１０は第４の実施例に係る衝撃検知装置の分解斜視図、図１１は錘の取付状態を示す図であり、（ａ）は図１０中Ａ-Ａ線に相当する断面図、（ｂ）は図１０中Ｂ-Ｂ線に相当する断面図、図１２は弾性部材の位置規制の状態を示すものであり、（ａ）は図１０中Ｃ−Ｃ線に相当する断面図である。

本例に係る衝撃検知装置１００は、ケーシング１１０このケーシング１１０に取り付けられる蓋部材１２０とで、ケーシング１１０と蓋部材１２０の間に配置される８個の錘１３０と、前記８個の錘１３０のうち４個の錘１３０を保持する第１弾性部材１４０と、前記ケーシング１１０と第１弾性部材１４０の間に配置される第１スペーサー１６０と、他の４個の錘１３０を保持する第２弾性部材１５０と、前記第２弾性部材１５０と前記第１弾性部材１４０との間に配置される第２スペーサー１７０と、前記ケーシング１１０、蓋部材１２０、第１弾性部材１４０、第２弾性部材１５０、第１スペーサー１６０及び第２スペーサー１７０を連通して結合する図示しないねじ部材とからなる。

ケーシング１１０は正８角形の底板１１６の各辺に立設された壁部１１１を形成して構成されている。またケーシング１１０の中央部には前記ねじ部材取付用のねじ穴１１７が形成されたテーブル状の中央基部１１２が形成されている。この中央基部１１２から壁部１１１に向け４５°間隔で前記８個の錘１３０がそれぞれ配置され案内される案内部１８１〜１８８を形成する立設部１１３が形成されている。この立設部１１３は前記１１２〜１６本が放射状に壁部１１１まで配置されている。これらの案内部１８１〜１８８は衝撃検知装置１００を衝撃を検知する荷物に取り付けたとき、衝撃を検知する８方向、即ち上方向、下方向、左方向、右方向、及び、左上方向、右上方向、左下方向、右下方向に沿うよう形成されている。

蓋部材１２０は正８角形の板材であり、例えば合成樹脂で構成されている。蓋部材１２０は、全体が不透明であり、その中央部に前記８方向の案内部１８１〜１８８に対応する放射状の矢印１２２が透明に形成される。また蓋部材１２０の中央部には裏側に向け突設され前記第２弾性部材１５０の表面側を押圧する凸部１２４形成され、凸部１２４の中央には前記ねじ部材が貫通する貫通孔１２３が開設されている。

錘１３０は、鋼製の球体（直径Ｄ：図１１参照）として構成され、表面に防錆のためクロムメッキが施されている。

第１弾性部材１４０は、バネ鋼製の薄板部材（厚さｔ：図１１参照）で構成され、前記中央基部１１２に前記第１スペーサー１６０を介して固定される取付基部１４１から前記案内部１８１〜１８４に対応して放射状に４つの突設部１４２が形成されて形成されている。突設部１４２には前記錘１３０保持用の保持孔１４５が開設されている。保持孔１４５は、錘１３０の周面に線接触する円形孔１４３（直径Ｄ１：図１１参照）と、突設部１４２の弾力調整用の長孔１４４とを連結した形状を備えている。なお、取付基部１４１にはねじ部材貫通孔１４６が開設されている。

第２弾性部材１５０は第１弾性部材１４０と同一形状の部材であり、第１弾性部材１４０の上側に第１弾性部材１４０に対して４５°回転して配置される。即ち第２弾性部材１５０は、バネ鋼製の薄板（厚さｔ：図１１参照）で形成され、前記第１弾性部材１４０の上側に第２スペーサー１７０を介して固定される中央基部１１２に固定される取付基部１５１から前記案内部１８５〜１８８に対応して放射状に４つの突設部１５２が形成されて形成されている。突設部１５２には前記錘１３０保持用の保持孔１５５が開設され、保持孔１５５は、錘１３０の周面に線接触する円形孔１５３（直径Ｄ１：図１１参照）と、突設部１５２の弾力調整用の長孔１５４とを連結した形状を備える他、取付基部１５１にはねじ部材貫通孔１５６が開設されている。

第１スペーサー１６０は所定の厚さ（ｈ３：図２参照）を備えた硬質ゴム製の円盤状部材であり、中央にねじ部材貫通孔１６１を開設して構成されている。また、第２スペーサー１７０は所定の厚さ（ｈ４：図２参照）を備えた硬質ゴム製の円盤状部材であり、中央にねじ部材貫通孔１６１を開設して構成されている。

本例では、案内部１８１〜１８４内にはそれぞれ錘１３０を案内する２本の案内レール１１４が配置され、案内部１８５〜１８８内にはそれぞれ前記錘１３０を案内する２本の案内レール１１５が配置されている。本例では案内レール１１４，１１４の間、案内レール１１５，１１５の間の底板１１６の上面は例えば赤色に着色されている。

ここで、前記８方向に設けられた案内部１８１〜１８８のうち上下左右方向の４つの案内部１８１〜１８４に配置される４つの錘１３０は、前記第１弾性部材１４０で衝撃付与前の平常位置に保持され、他の左上下方向、右上下方向の４つの案内部１８５〜１８５に配置される４つの錘１３０は、第２弾性部材１５０で平常位置に保持される。

このとき、第１弾性部材１４０と第２弾性部材１５０との間には、第２スペーサー１７０が配置されているため、中央基部１１２からの取付高さは、第１弾性部材がｈ３であるのに対して第２弾性部材１５０の取付高さｈ３+ｔ+ｈ４と高くなる。

本例では、この第１弾性部材１４０と第２弾性部材１５０との取り付け高さの違いにより錘１３０の第１弾性部材１４０及び第２弾性部材１５０の保持力を同じものとするため、本例では、案内部１８５〜１８５に配置される案内レール１１５の高さ寸法（ｈ２：図１１（ｂ））を案内部１８１〜１８４に配置される案内レール１１４の高さ寸法（ｈ１：図１１（ａ））より高くしている（ｈ２＝ｈ１+ｈ４+ｔ）。

これにより、第１弾性部材１４０が錘１３０を保持するときの変位量ｄと、第２弾性部材１５０が錘１３０を保持するときの変位量ｄとが等しくなる。両者の保持力は必ずしも等しくする必要はなく、検知する衝撃の大きさに応じて必要に応じて適宜変更することができる。保持力を変更するためには、第１弾性部材１４０、第２弾性部材１５０の形状、厚さ寸法を変更したり各弾性部材の保持孔の円形孔、長孔の寸法を変更する他、各スペーサーの厚さを変更したり、案内レールの高さ寸法を変更すれば良い。

上記構成により、第１弾性部材１４０は、取付基部１４１を第１スペーサー１６０を介して中央基部１１２に固定され、突設部１４２が所定量変形して予め設定した一定の力で錘１３０を保持する。同様に１５０は、取付基部１４１を第２スペーサー１７０、第１弾性部材１４０、第１スペーサー１６０を介して中央基部１１２に固定され、突設部１５２が所定量変形して予め設定した一定の力で錘１３０を保持する。

また、立設部１１３のうち第１弾性部材１４０から錘１３０が外れたとき、第１弾性部材１４０の突設部１４２が取付基部１４１と面一状態に復元することになる。このように突設部１４２の姿勢が平面状に復元すると、隣接する突設部１４２の保持力が低下し、設定した大きさ以下の衝撃で錘１３０が突設部１４２の保持孔１４５から外れてしまうことになる。これに対処するため、立設部１１３には、突設部１４２の変形を維持する位置規制部１１３ａを形成し突設部１４２の変形状態を維持している。立設部１１３のうち第２弾性部材１５０に対応する個所にも同様に位置規制部が形成されている。

次に第１弾性部材１４０及び第２弾性部材１５０での錘１３０の保持状態について説明する。本例では、錘１３０は、図１２に示すように、所定厚さ（ｔ）の第１弾性部材１４０及び第２弾性部材１５０の突設部１４２，突設部１５２を所定寸法（ｄ）だけ変形させ、円形孔１４３に開設された保持孔１４５，保持孔１５５の円形孔１４３，１５３（直径Ｄ１：図１１参照）に保持している。本発明では、錘１３０を各弾性部材１４０，１５０の円形孔１４３，１５３で保持することにより所定の衝撃力が加わったとき錘１３０が各弾性部材１４０，１５０から外れ、錘１３０が外れた個所の弾性部材１４０，１５０の円形孔１４３，１５３から赤色の底板１１６が視認できるようになる。これにより、どの方向に衝撃が加わったかが判明し、複数方向の衝撃が加わった場合も加わった衝撃の方向が判明する。

従って、本実施例に係る衝撃検知装置１００によれば、衝撃が加わった方向の錘１３０が第１弾性部材１４０又は第２弾性部材１５０から外れ、透明な矢印１２２で錘１３０移動して衝撃が加わったことが表示される底板１１６の赤色が視認できる状態となり、各方向についての衝撃検知を一台の衝撃検知装置で行うことができる。

次に第４の実施例に係る衝撃検知装置の変形例について説明する図１３は第４の衝撃検知装置の変形例を示す模式図である。この衝撃検知装置２００は前記衝撃検知装置１００を備える他、記号、数字等を記入可能な経過記入部２１０を設けている。この例では衝撃検知装置１００には上下左右、上側左右、下側左右に対応する方向にＡ〜Ｈの記号を付し、経過記入部２１０にどの段階でどの方向に衝撃検知されたかをチェックすることができる。この例では、地点１、２では異常がなく、地点３でＢ方向に異常が発見されたことが記録されている。本例に係る衝撃検知装置２００によれば、物流ルートにおけるどの過程においてどの方向に衝撃が検知されたかという履歴を表示することができる。

図１４は衝撃検知装置を配置した梱包装置を示す模式図である。この梱包装置３００は、その垂直面３１０に衝撃検知装置２００取り付けられている。この例では、衝撃検知装置２００は、梱包装置のデザインに影響を与えにくく、機種全般で統一をし易いバーコードラベルの近傍に配置されている。また、バーコードラベルは工場出荷から各倉庫拠点を経由して作業店・販売店の入出庫時に検品する為、近接して設けたセンサーラベルの判定確認もし易い。

発明者は、検知される衝撃力と、弾性部材の条件の変化、即ち突設部１４２の変形量（ｄ）、厚さ（ｔ）、保持孔の有無との関係を確認する試験として図１４に示す貨物を試験対として落下試験を行った。

試験に使用した衝撃検知装置は上下左右方向の案内部に４つの錘を配置し、第１弾性部材だけを第１スペーサーを介して配置したものである。また、錘の直径Ｄは８ｍｍ、第１弾性部材の円形孔１４３の直径Ｄ１は７ｍｍとした。

試験は以下の規格に準拠して行った。
包装貨物−試験の前処理（ＪＩＳ Ｚ ０２０３：2000）
Standard Test Methods for
Programmable Horizontal Impact Tests for Shipping Containers and Systems（ＡＳＴＭ
Ｄ ４００３：92）

包装貨物−評価試験方法通則 （ＪＩＳ Ｚ ０２００：1999）
試験容器の記号表示方法 （ＪＩＳ Ｚ ０２０１：1989）
包装貨物−落下試験方法 （ＪＩＳ Ｚ ０２０２：1994）
ISTA PACKAGE PROJECT-1 PRE-SHIPMENT
TEST PROCEDURES (REVISED JANUARY 1984)

試験には下記の装置を使用した
装置概要：
供試品を搭載した衝撃台を、衝撃台の支柱上部のホイストによって動作させ、電子制御窒素ガス油圧式ブレーキシステムにより衝撃台の位置を設定し、ブレーキの解放によって衝撃台を自由落下させ、プログラマに衝突させる。衝撃波形及び応答波形は、衝撃試験システムに組み込まれた波形解析ソフト「テストパートナー」によってモニタリングすることができる。

用途：
包装貨物の落下衝撃強さ試験及び輸送再現試験
JIS Z 0119, ASTM-D3332等の規格試験，輸送中の積み替え・ハンドリングの再現試験
製品の落下衝撃強さ試験（ダメージバウンダリー）及び輸送再現試験
製品回収時の裸輸送試験等
MODEL 122は、大型製品及び大型ユニットの試験、MODEL 65/81は、小型製品及びユニットの試験に使用。

装置の基本仕様：
メーカー：ＬＡＮＳＭＯＮＴ社（米国）
ＭＯＤＥＬ：MODEL 122（大型）
衝撃台寸法：1,220X1,220mm
最大搭載質量：455kg
衝撃波形（最大加速度）：正弦半波(5.9km/s2)，台形波(1.5km/s2)
最大速度変化：7.6m/s
波形発生装置：高圧窒素ガスプログラマ(150bar)
波形解析ソフト：テストパートナー

以下各試験について説明する。まず弾性部材の変位量ｄを変えて試験を行った。弾性部材の厚さｔは０．１５ｍｍ、弾性部材の変位量ｄは０．６ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．０５ｍｍとした。図１６は落下試験における弾性部材（バネ）の変位量ｄに対する衝撃の検出結果を示す表である。変位量ｄを０．０５ｍｍとしたとき３５ｃｍ（２．６ｍ／ｓ）以上の衝撃を、変位量ｄを０．２５ｍｍとしたとき４５ｃｍ（３．０ｍ／ｓ）以上の衝撃を、更に、変位量ｄを０．６ｍｍとしたとき６０ｃｍ（３．４ｍ／ｓ）の衝撃を検出できた。これにより、変位量ｄを調整することにより、検出する衝撃の大きさを調整できることがわかる。

次に、弾性部材の厚さｔを変更した場合について説明する。弾性部材の厚さｔを０．１５ｍｍ、０．２０ｍｍ、０．２５ｍｍとし、変位量ｄは０とした。図１７は落下試験における弾性部材（バネ）の厚さ寸法に対する落下試験の結果を示す表である。厚さｔを０．１５ｍｍとしたとき２０ｃｍ（２．０ｍ／ｓ）以上、厚さｔを０．２ｍｍとしたとき３５ｃｍ（２・６ｍ／ｓ）以上、厚さｔを０．２５ｍｍとしたとき５０ｃｍ（３．１ｍ／ｓ）の衝撃を検出することができた。これにより、弾性部材の厚さｔを調整することにより検出する衝撃力の大きさを調整できることがわかる。

更に、弾性部材で錘を保持するに際し、円形孔で保持する場合（本発明に相当）と、円形孔なしで錘を面で保持する場合（従来例の特許文献３ないし６に相当）、衝撃の検知精度が変化するかを検証した。この試験では、同一厚さ（０．１５ｍｍ）の弾性部材を同一変位量ｄ（０．２５ｍｍ）のとき、５０ｃｍ（３．１ｍ／ｓ）と２５ｃｍ（２．２／ｓ）の場合の検知反応感度について調べたものである。図１８は落下試験における錘と弾性部材（バネ）との異なる固定方法に対する表示結果を示す表である。円形孔で保持した場合には５０ｃｍ（３．１ｍ／ｓ）のとき２．５ｃｍの幅、２５ｃｍ（２．２ｍ／ｓ）のとき１．５ｃｍ幅の誤差で衝撃を検出することができた。これに対して、面で保持した場合には、５０ｃｍ（３．１ｍ／ｓ）のとき８．０ｃｍの幅、２５ｃｍ（２．２ｍ／ｓ）のとき５．０ｃｍ幅の誤差であり、いずれも円形孔で錘を保持した場合に劣った。これにより、円形孔で錘を保持することにより高い感度で衝撃を検知することがわかる。円形孔で錘を保持すると錘は点又は線で弾性部材に接触するため、広い面積で錘に接触する面保持の場合より短時間で錘と弾性部材とが離間するためであると考えられる。

本発明に係る衝撃検知センサの一実施例のケーシングを示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である 図１のケーシングに錘を載置し移動可能とした状態を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。 衝撃検知センサの一実施例において錘の移動を規制する弾性部を示す正面図である。 衝撃検知センサの一実施例において弾性部の内部構造を示す断面図である。 本発明に係る衝撃検知センサの一実施例のケーシングに蓋を被せた状態を示す正面図である。 梱包容器に貼り付けるラベルで本発明に係る衝撃検知センサの一実施例を覆った状態の正面図である。 図６の状態で本発明に係る衝撃検知センサを備えた梱包容器を示す者であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は拡大断面図である。 本発明に係る衝撃検知センサの一実施例における動作と検知状態を示す図である 本発明に係る衝撃検知センサの他の実施例のケーシングを示す者であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。 第４の実施例に係る衝撃検知装置の分解斜視図である。 錘の取付状態を示す図であり、（ａ）は図１０中Ａ-Ａ線に相当する断面図、（ｂ）は図１０中Ｂ-Ｂ線に相当する断面図である。 弾性部材の位置規制の状態を示すものであり、（ａ）は図１０中Ｃ−Ｃ線に相当する断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。 第４の衝撃検知装置の変形例を示す模式図である。 衝撃検知装置を配置した梱包装置を示す模式図である。 落下試験に使用した荷物の仕様を示す表である。 落下試験における弾性部材（バネ）の変位に対する表示結果を示す表である。 落下試験における弾性部材（バネ）の厚さ寸法に対する落下試験の結果を示す表 落下試験における錘と弾性部材（バネ）との異なる固定方法に対する表示結果を示す表である。 従来技術に係る衝撃検知センサの一例を示すものであり、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は内部の錘の動きを示す断面図である

符号の説明

１ ケーシング
２ リブ
３ リセット孔
４ 凸部
５ 側壁
６ 空間
７ 弾性部位置決め突起
８ 弾性部回転防止突起
２０ 錘
３０ 弾性部
３１ 押圧部
３２ 嵌合孔
３３ 位置決め孔
３４ 回転防止孔
５０ 蓋
５１ 方向指示部
５２ 表示部
５３ 外郭部
６０ ラベル
６１ 下ラベル
６２ 上ラベル
６３ ミシン目
６５ バーコード
７０ 衝撃検知センサ
７１ 凹部
７９ 梱包容器
８０ 押圧部
１００ 衝撃検知装置
１１０ ケーシング
１１１ 壁部
１１２ 中央基部
１１３ａ 位置規制部
１１３ 立設部
１１４ 案内レール
１１４，１１４ 案内レール
１１５ 案内レール
１１５，１１５ 案内レール
１１６ 底板
１１７ ねじ穴
１２０ 蓋部材
１２２ 矢印
１２３ 貫通孔
１２４ 凸部
１３０ 錘
１４０ 第１弾性部材
１４１ 取付基部
１４２ 突設部
１４３ 円形孔
１４３，１５３ 円形孔
１４４ 長孔
１４５ 保持孔
１４６ ねじ部材貫通孔
１５０ 第２弾性部材
１５１ 取付基部
１５２ 突設部
１５３ 円形孔
１５４ 長孔
１５５ 保持孔
１５６ ねじ部材貫通孔
１６０ 第１スペーサー
１６１ ねじ部材貫通孔
１７０ 第２スペーサー
１８１〜１８８ 案内部
２００ 衝撃検知装置
２１０ 経過記入部
３００ 梱包装置

Claims (13)

1. 所定方向の衝撃を受けたときにその方向を表示可能な表示部を備え、かつ該表示部が、複数方向の衝撃が加わったとき、複数の衝撃方向を同時に表示可能なものであることを特徴とする衝撃検知装置。
2. 請求項１記載の衝撃検知装置において、
   錘と、
   衝撃が加わったときに上記錘を上記衝撃方向に案内する案内部と、
   上記衝撃が加わる前の状態において、上記錘を上記案内部と弾性的に挟むようにして付勢することで上記錘の移動を規制する弾性部と、
   を備え、
   上記衝撃が加わることで上記錘に対する上記弾性部の付勢状態が解除され、それによって上記錘が移動して上記表示部に位置することで衝撃方向を表示することを特徴とする衝撃検知装置。
3. 請求項２記載の衝撃検知装置において、
   上記弾性部は、その先端に錘と係合する係合孔を有し、
   該係合孔と上記錘とが係合することにより上記錘の移動を規制可能としてなることを特徴とする衝撃検知装置。
4. 請求項２記載の衝撃検知装置において、
   上記弾性部は、楔形状を有する先端部を有し、
   該先端部は、衝撃が加わる前の状態において上記錘が移動することを規制するとともに、衝撃が加わって上記錘が移動した状態において、衝撃が加わる前の位置へ上記錘が戻ることを防止することを特徴とする衝撃検知装置。
5. 上記錘とその錘を保持する上記案内部、及び上記弾性部のユニットとして構成し、該ユニットを階層的に設け、衝撃種類と方向を表示することを特徴とする請求項２記載の衝撃検知装置。
6. 請求項１記載の衝撃検知装置において、
   検知すべき衝撃の複数の方向に対応して配置された複数の錘と、
   上記検知すべき衝撃の複数の方向に沿って中央基部から放射状に配置される複数の案内部材を備え、配置された上記錘を案内する案内部と、
   弾性薄板材からなり上記中央基部に固定される取付基部及びこの取付基部から上記案内溝部に沿って略放射形状に突設された突設部を備え、上記突設部はその先端部付近で上記錘を上記案内部材との間で弾性的に挟んで上記錘を上記案内部の中央基部近傍の平常位置に保持する一方、所定方向の衝撃を受けたとき上記錘の移動に伴い弾性的に彎曲して上記錘の固定を解除する弾性部と、を備え、
   上記表示部は上記案内部を覆うように取り付けられ、上記錘が上記案内部内で上記平常位置から移動したことが外部から視認可能であって、
   上記検知すべき衝撃の方向を複数の組とし、上記錘、上記案内部、及び上記弾性部を上記組毎のユニットとして構成し、このユニットを階層的に配置したことを特徴とする衝撃検知装置。
7. 請求項６記載の衝撃検知装置において、
   上記錘は球状であり、
   上記弾性部は、その上記突設部に錘と係合する円形の係合孔を有し、
   上記突設部は上記錘に上記係合孔の周縁部で線接触することにより上記錘を保持していることを特徴とする衝撃検知装置。
8. 請求項６または７記載の衝撃検知装置において、
   上記ユニットは２層に構成され、
   上記案内部は上記案内部内においてその設置高さを違えて２層に配置され、
   上記中央基部に配置される２枚の弾性部の間に上記案内溝部の高さの違いに相当するスペーサーが配置されていることを特徴とする衝撃検知装置。
9. 請求項８記載の衝撃検知装置において、
   上記弾性部は、上記スペーサーにより、階層別に所定の弾性力が調整付与されていることを特徴とする衝撃検知装置。
10. 請求項６ないし９のいずれかの衝撃検知装置において、
    上記弾性部の突設部の付勢方向に一定の間隔を開けて上記錘の固定が解除されたとき上記突設部が接触する支持部を配置することを特徴とする衝撃検知装置。
11. 請求項６ないし１０のいずれかの衝撃検知装置において、
    上記中央基部に配置される弾性部は、上記スペーサーで、
    上記上層の弾性部は、衝撃検知装置の蓋の裏面に設けた凸部に押圧固定されて階層別に所定の弾性力を付与することを特徴とする衝撃検知装置。
12. 被梱包物を梱包する梱包材の少なくとも一の表面に、請求項１ないし１１のいずれかの衝撃検知装置を備えてなることを特徴とする梱包装置。
13. 請求項１２記載の梱包装置において、
    上記一の表面が、上記被梱包物の立壁面の一つであることを特徴とする梱包装置。