JP3958287B2 - 補強された包装用の支持柱組立体 - Google Patents

Description

本発明は、家具および家庭用電気機器のような大型製品の包装（パッケージ）に関する。さらに詳しく言えば、本特許は軸方向および横方向圧縮力に対して増大された抵抗を提供するように別個の管状構造体によって補強された管状型包装支持柱に関する。

倉庫保管および配送環境により、（家具および機器のような）製品を軸方向（垂直方向）力および横方向（水平方向）力から保護する器具の必要性が生じている。軸方向力は、主に倉庫において包装製品を積み上げることによって発生される。横方向力は、積重ね、把持運搬処理、バシロイド（ｂａｓｉｌｏｉｄ）運搬処理によって、また、倉庫および配送システムにつきものの衝突によっても発生される。

成形された中空の板紙管から実質的になる隅柱は、倉庫保管および積出し中に大箱詰めされた物品または包装された物品を支持緩衝するようにしばしば用いられる。従来の隅柱は、一方の面を接着剤で被覆され、略円形断面を有するマンドレルに巻き付けられ、次いで（接着剤が硬化する前に）成形工具上で所望の形状（通常は、変形Ｌ字断面を有する形状）に成形される板紙からつくられる。乾燥仕上げされた隅柱は、包装（パッケージ）と物品との間で包装の隅に挿入される。

包装と物品との間で包装内側で垂直方向に置かれた隅柱を使用することは、軸方向力に対する抵抗を増加し、包装された製品が積み上げられるようにする。しかし、倉庫積重ね高さが増加するに従って、隅柱が増加された軸方向圧縮力によって座屈し、それによって包装が押し潰される傾向が増加する。したがって、軸方向圧縮力に対する大きな抵抗を有する隅柱の必要性がある。

隅柱の使用により、把持運搬処理、バシロイド（ｂａｓｉｌｏｉｄ）運搬処理によって発生された横方向（側面）衝撃力に対する抵抗も増加する。高さ３単位、横３単位、奥行き２単位のブロック状態にある被包装物を動かすために、把持トラックを使用することは希なことではない。このような把持運搬処理は、２５００ＰＳＩ（１７６ＫＧ／ＣＭ^２）まで包装製品に横方向力を加え得る。既存の隅柱は、このような大きな横方向力に対して必ずしも十分な保護を与えない。したがって、横方向圧縮力に対する大きな抵抗を有する隅柱の必要性がある。

各板紙層の厚みを増すこと、層の数を増やすこと、及び、層強度を増すことを含めて、軸方向力および横方向力に対して巻かれた板紙隅柱の抵抗を増すための様々な手段が考えられてきた。しかし、これらの提案された解決策は、費用を増加させ、生産性を低下させ、そして、隅柱を所望の形状に形成することをますます困難にしている。また、これらの解決策は、長さに対する断面直径の比が高いことや、構造体の長くて平らな垂直部分の全長が比較的長いことが原因で座屈するという、隅柱に固有の傾向のため、軸方向圧縮力または横方向力に対する所望の抵抗を有する隅柱を必ずしもつくれるとは限らない。

したがって、本発明の目的は、軸方向圧縮力および横方向力に対する抵抗が増された隅柱を提供することにある。

本発明の別の目的は、異なる性能特性を有するが、同一の外形デザインを有する隅柱を提供することにある。

さらに別の目的は、多くの層または厚い層を有する隅柱よりも安価で、かつ、容易につくれる耐圧縮性隅柱を提供することにある。

さらに別の目的は、明細書の記載、添付図面および添付特許請求の範囲から明らかになるであろう。

本発明は、包装（パッケージ）された物品を軸方向力および横方向力から緩衝保護する補強隅柱組立体である。一実施例においては、組立体は中空管を形成するように両端において結合された外壁および内壁を有する従来の隅柱と、隅柱の中空内部に長手方向に配置された１または２以上の補強管とからなる。

隅柱は、接着剤によって湿らされ、巻かれて管にされて、成形され、かつ、乾燥される１枚のシート材料から製造される。補強管は、隅柱の製造中または後に隅柱の中空内部に挿入されてもよい。

好ましくは、補強管は、その管を隅柱の中空内部にぴったりと嵌合させる直径を有する円形断面を有する螺旋状の板紙製の管である。代表的には、補強管の長さと隅柱の長さとは同じである。

補強管が、外壁および内壁の内面によって加えられる力によって定位置に保持されるか、および／または接着剤もしくはその他の手段によって外壁および内壁に固着されてもよい。隅柱の壁に形成されたビードが補強管を定位置に保持することを補助してもよい。補強管は、それらの物理的特性にもとづいて印を付けられてもよく、使用のさいに「すぐ手に入る」ように選択されてもよい。

別の実施例においては、補強管は隅柱の壁に一体に形成された長手溝内に配置される。各長手溝は壁から両縁にそって延びる対向側面を有する。縁間の距離は、補強管を長手溝内に固定するために、補強管の外径よりも小さい。

さらに別の実施例においては、補強管は、製造中に隅柱の壁に一体に形成された長手溝穴内に保持される。

図面を参照すれば、従来の隅柱の斜視図が図１に示されている。隅柱２は、回旋状に数回巻かれて円形断面を有する中空管にされ、次いで図面に示す変形Ｌ字形状に再成形される１枚の紙または板紙からつくられる。Ｌ字形状は、隅柱が製品と製品を収容する包装（パッケージ）との間で製品の隅の周りにぴったり嵌合できるようにする。「Ｌ」字形状はまた、軸方向（垂直方向）および横方向（水平方向）に構造上の強度を増す。接着剤が、巻付け中に、連続する層または紙を接着するために用いられる。接着剤が固まり始める前に、管を所望の最終形状に再成形する。

隅柱２は大略、外壁３（すなわち、隅柱を取り付けるときに包装に隣接している壁）と、内壁４（すなわち、包装された物品に隣接している壁）とを備える。外壁および内壁は中空管を形成するように丸い末端５、６において接続される。外壁は、一般的には、追加の剛性および抵抗のために一体に形成されたビードまたは溝７を含む。隅柱２は、標準的には、製品の下に配置されたベース・パッドから頂部蓋部(top cap)すなわち蓋(lid)まで上方に延び、製品の横方向緩衝および製品の包装の軸方向支持を与えるように製品と包装との間に差し込まれる。

図２は、本発明にもとづいてつくられた補強隅柱組立体の好適実施例１０の斜視図である。隅柱組立体１０は、長手方向を有する隅柱１２と、補強管１４とからなる。補強管１４は、隅柱１２の中空内部に配置され、後述するように、摩擦またはその他の手段によってそこに保持される。軸方向圧縮強度が重要ではない場合は、補強管１４が側壁補強を与えるように隅柱１２よりも短くてもよいが、補強管１４が隅柱１２の長手方向（垂直方向）全長に延びていることが好ましい。補強管１４が隅柱１２の中空内部の全体を占有することは、必ずしも必要ではない。

図２の隅柱１２は、設計および製造の点で慣用のものである。代表的には、隅柱１２は、略Ｌ字形状断面を有する剛性構造体に形成された回旋状に巻かれる紙または板紙の１枚のシートからつくられる。隅柱１２は、中空内部空間を形成するように丸い端２０、２２において合流する外壁１６と内壁１８とからなる。装着されたとき、外壁１６が包装の２つの垂直側面に対向しかつ内壁１８が包装の内側にある製品に対向した状態で、隅柱１２は製品と包装との間に差し込まれる。「Ｌ」字形状は、２つの直交脚２４、２６によって形成される。両脚が任意の適切な長さまたは幅であってもよいが、図示する実施例においては、脚２４は（水平面内において）脚２６よりも長いが、幅は脚２６と等しい。

長い方の脚２４は、外壁１６に形成されたビード２８と、内壁１８に形成された第２ビード３０とを有する。ビード２８、３０は互いからわずかにずらされているが、隣接している。短い方の脚２６は、内壁１８に向かって内方に延びる外壁１６に形成されたビード３２を有する。ビード（２８、３０、３２）は、補強管１４を定位置に保持することを補助する。

補強管１４の断面形状は、三角形、方形、または長方形のようなその他の断面形状が本発明の範囲内にあるが、補強管１４は円形断面を有する比較的小径の螺旋状の板紙製の管であることが好ましい。この第１実施例においては、補強管１４はＬ字形状隅柱１２の両脚２４、２６の中空内部空間に挿入される。１本の螺旋管１４は、長い方の脚２４内に配置され、２本の螺旋管１４が短い方の脚２６内に配置される。補強管１４は長手方向隅柱１２と同一線上(collinear)にある。すなわち、補強管１４の軸は隅柱１２の長手軸に平行であり、したがって、軸方向（垂直方向）圧縮力に対する改善された抵抗を提供する。

補強管１４は、隅柱１２の製造中または製造後に、中空内部空間に挿入されてもよい。例えば、隅柱１２の製造中に、隅柱１２がまだ接着剤で湿っている間に、補強管１４が挿入されてもよい。乾燥時に、隅柱１２は水平面内でわずかに縮み（「締まり」）、補強管１４が摩擦によっておよび／または内外壁１８、１６の内面によって加えられる横方向力によって、隅柱１２内に捕捉され、保持される。補強管１４は、接着剤、両面テープ、ステープル、クリップ、またはその他の適切な取付け手段によって内外壁１８、１６の内面に固着されてもよい。

図２に示す実施例は３本の補強管１４からなるが、隅柱の形状および所望の物理特性にもとづいて任意の数の補強管１４が用いられてもよい。例えば、図４は隅柱の内側に配置された４本の補強管を有する補強隅柱組立体を示す。

本発明の隅柱組立体は、図２に示すものとそっくりに形成される必要はない。例えば、隅柱の内外壁間の距離は、図２に示すものと異なってもよく、同じ隅柱の一方の脚と他方の脚とが異なってもよい。隅柱の壁は、一体に形成されたビードを有していてもいなくてもよい。補強管の寸法は、隅柱の内部寸法に整合するように変更され得る。好ましくは、補強管の外径寸法は、隅柱の壁によって隅柱内で補強管が定位置に保持されるような寸法である。補強管の壁の厚みは、強度および剛性のような異なる性能特性を達成するように変更され得る。

補強管は螺旋巻き（好適）または回旋状にされてもよい。巻かれた紙及び板紙が好ましいが、補強管は、成型プラスチックを含めて任意の適切な材料からつくられうる。

使用を容易にするために、補強管にラベルを貼付したり、補強管にカラーコードを付してもよいし、若しくは、費用および／または性能特性を表示するように補強管に印を付けてもよい。そうすると、所望の費用および性能特性にもとづいて選択された補強管を「いつでもすぐ買う(off the shelf)」ことが可能である。

図３は、補強隅柱組立体の第２実施例を示す。補強隅柱組立体４０は、隅柱４２と、補強管４４とからなる。この実施例においては、補強管４４は隅柱外壁４８に一体に形成された溝４６に挿入されるが、溝４６は内壁４９に形成されることもできる。溝４６は、縁４７にそって外壁４８から延びる対向側面４５を含む。側面４５の一方または両方は外壁４８に対して鋭角を形成している。

一方の縁４７から他方の縁４７までの距離は、補強管４４を溝内に保持するために補強管４６の外径よりも小さくなければならない。溝４６が略円形の断面形状である場合には、溝４６は１８０度以上の円弧を形成する。補強管４４は、それを対向縁４７間の隙間を通して押し込むことによって、溝の一端に入れ子式に挿入されてもよく、または定位置に嵌め込まれてもよい。

図４は、本発明にもとづく補強隅柱組立体の第３実施例の斜視図である。この第３実施例５０は、隅柱５２と、補強管５４とからなる。図２の好適実施例とは相違して、隅柱５２は、補強管５４を隅柱５２の内側で定位置に保持することを助けるために、強化ビードを有していない。その代わりに、補強管５４は隅柱壁の平らな内面によって定位置に保持される。隅柱の内側に補強管の位置を維持することを補助するために、補強管は膠またはその他の手段によって隅柱壁に固着されてもよい。複数の補強管５４は、薄板または紙（図示せず）のような帯紐によって互いに接続されてもよい。

図５は、本発明にもとづく補強隅柱組立体の第４実施例の斜視図である。この第４実施例６０は、隅柱６２と補強管６４とからなる。補強管６４は、隅柱外壁６６に形成されかつ対向層によって形成された長手溝穴６５内に配置される。好ましくは、補強管６４は、隅柱６２の製造中に溝穴６５に挿入される。

溝穴を設けられた隅柱６２は、溝穴が配置されるべき一体溝を有するマンドレルの周りに紙または板紙を巻き付けることによって形成される。巻き付け工程後、板紙は溝にそって折り目を付けられ、板紙の層が溝内に押し込まれる。補強管６４が溝に挿入され、板紙の１またはそれを超える追加の層によって捕捉される。乾燥によって、溝穴６５は補強管６４を定位置に保持するように補強管６４の周りで締まる。

図５は２本の補強管６４（両方が外壁６６に配置され、内壁６８にはなにもない）を有する隅柱組立体６０を示しているが、任意の数の補強管６４が隅柱６２の外壁および／または内壁に組み入れられてもよい。

図６は、本発明の第５実施例の斜視図であって、本発明が包装物品の平らな側面を緩衝保護するためにいかに用いられるかを示す。図６の補強支持体組立体７０は、構造支持体７２と補強管７４とからなる。構造支持体７２は、略「Ｉ」字形状断面を有し、包装物品の平らな側面と包装の壁との間に配置されるように意図されている。構造支持体７２は、両端において結合された外壁７６と内壁７８とからなる。両壁は、そこに一体に形成されたビードを有していてもいなくてもよい。図示された実施例においては、内外壁は一体に形成された２組の対向ビード７９を有する。対向ビード７９は、それらが図６におけるように、補強管７４を収容するための多数の中空空間８０を形成するように互いに接触してもよい。好ましくは、補強管７４の外径は、補強管７４が構造支持体７２の中空空間８０内にぴったりと嵌合するようになっている。

側壁（横方向）圧縮試験は、一方の脚が他方の脚より短い（図２に示す隅柱に類似している）回旋状の板紙からなるＬ字形状隅柱について、短い方の脚に螺旋巻きの板紙からなる補強管が挿入された場合と補強管が挿入されない場合とで実施された。側壁の変位（曲げ）は、側壁圧縮力の関数として作図された。５００lbs.（２２２４Ｎ（ニュートン））の横方向圧縮力において、平均側壁変位は補強管なしの場合では約１．２ｉｎ（３．０４８ｃｍ）であったが、補強管ありの場合では１．０ｉｎ（２．５４ｃｍ）以下であった。

追加の側壁圧縮試験は、Ｌ字形状隅柱について、長い方の脚に補強管が挿入された場合と挿入されない場合とで実施された。５００lbs.（２２２４Ｎ）の横方向圧縮力において、平均側壁変位は補強管なしの場合では約１．３５ｉｎ（３．４３ｃｍ）であったが、補強管ありの場合では約１．０ｉｎ（２．５４ｃｍ）のみであった。その試験は、Ｌ字形状隅柱に対する補強管の追加が横方向圧縮力に対して隅柱の抵抗を著しく増加させることを示している。

上述した教示および添付特許請求の範囲によって特定されている本発明の範囲から逸脱しない本発明のその他の修正および変更は意図されている。特許請求の範囲はその範囲に入るこのような修正をすべて包含している。

従来の隅柱の斜視図である。 本発明にもとづく補強支持柱組立体の斜視図である。 本発明にもとづく補強支持柱組立体の第２実施例の斜視図である。 本発明にもとづく補強支持柱組立体の第３実施例の斜視図である。 本発明にもとづく補強支持柱組立体の第４実施例の斜視図である。 本発明にもとづく補強支持柱組立体の第５実施例の斜視図である。

Claims (3)

1. 中空の管を形成するように両端において結合された外壁（４８）および内壁（４９）を有する、長手方向を有する支持柱（４２）と、
   前記壁の一方の壁（４８、４９）に一体に形成され、前記一方の壁（４８、４９）に対向する壁（４９、４８）の方向であって内方へ延びる、長手溝（４６）であって、前記一方の壁から対向する縁（４７）に沿って延びる対向する側面（４５）を含む、長手溝（４６）と、
   前記長手溝（４６）内に配置され、一方の前記縁（４７）からこれに対向する前記縁（４７）までの距離よりも大きい外径を有する補強管（４４）とを備える、補強支持柱組立体（４０）。
2. 前記外壁は中空の内部に面していない外側部を有し、前記長手溝が前記外壁の前記外側部に一体に形成されている、請求項１に記載の補強支持柱組立体。
3. １枚のシート材料から形成され、そのシート材料が巻かれて、２または３以上の層を有する中空管に形成される長手方向を有する支持柱（６２）であって、両端において結合された外壁（６６）および内壁（６８）と、対向する層間で前記壁（６６、６８）の少なくとも一方に一体に形成された少なくとも１つの長手溝穴（６５）とを有する、前記長手支持柱（６２）と、
   前記長手溝穴（６５）内に配置された補強管（６４）とを備える、補強支持柱組立体（６０）。

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