JP5826331B1 - 緩衝材及び梱包材 - Google Patents

Abstract

【課題】緩衝能力が向上した緩衝材を提供する。【解決手段】緩衝材２０は、外箱と外箱に収容される収容物との間に配設される。緩衝材２０は、収容物に衝撃が加わることに伴って座屈する側面２４ｂを有する。側面２４ｂには、突出部２６ｂが内周に形成された開口部２５ｂが形成されている。外箱に衝撃が加わった場合、側面２４ｂは座屈していき、側面２４ｂの座屈に伴って突出部２６ｂが潰れていく。これにより、緩衝材２０は、開口部２５ｂに突出部２６ｂが形成されていない緩衝材よりも、緩衝能力を向上させることができる。【選択図】図５

Description

本発明は、緩衝材及び梱包材に関する。

従来、運搬される物品に衝撃が加わることを防止するため、該物品と該物品が収容された外箱との間に緩衝材が配設されている。このような緩衝材では、運搬される物品の破損を防止するために、緩衝能力が高いことが望ましい。

例えば、特許文献１及び２には、物品の荷重が加わる方向に沿った面に開口部を形成し、当該面が座屈しやすくなることによって、収容物に加わった衝撃を緩和する緩衝材が開示されている。

特開平７−２９１３６２号公報 特開平６−５６１４７号公報

このように、特許文献１及び２に記載の緩衝材は座屈することで、収容物にかかる衝撃を和らげるものであるが、それでも、なお収容物に一定以上の衝撃がかかることを防ぐことは困難である。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、緩衝材が有する緩衝能力を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る緩衝材は、
外箱と前記外箱に収容される収容物との間に配設される緩衝材であって、
前記収容物に衝撃が加わることに伴って座屈する第１の面を有し、
前記第１の面には、第１突出部が内周に形成された第１開口部が形成され、
前記第１突出部は、前記第１の面の座屈に伴い、先端から根元に向かって徐々に潰れる三角形状に形成されている。

本発明によれば、緩衝材には、突出部が形成された開口部が形成されている。外箱に衝撃が加わった場合、開口部が形成された面は座屈していき、当該面の座屈に伴って突出部が潰れていく。これにより、緩衝能力を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る外箱に緩衝材が配設された状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る梱包材の組立斜視図である。 本発明の実施形態に係る梱包材に収容物が配設された状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る梱包材の図３のＡ−Ａ矢視における断面図である。 本発明の実施形態に係る緩衝材の斜視図である。 本発明の実施形態に係る緩衝材の展開図である。 従来の緩衝材が収容物から衝撃を受ける様子を示す模式図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る緩衝材の模式図である。（ｂ）は、本発明の実施形態に係る緩衝材の突出部が収容物に接触する様子を示す模式図である。（ｃ）は、本発明の実施形態に係る緩衝材の突出部が潰れる様子を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る緩衝材の緩衝特性評価試験の試験方法の概要を説明した説明図である。 本発明の比較例１の緩衝特性評価試験に使用される緩衝材の斜視図である。 本発明の比較例２の緩衝特性評価試験に使用される緩衝材の斜視図である。 本発明の実施例１、２の緩衝特性評価試験に使用される緩衝材の斜視図である。 本発明の比較例１、２及び実施例１、２の緩衝特性評価試験の緩衝材の特徴を示す図である。 本発明の比較例１、２及び実施例１、２の緩衝特性評価試験の加速度及び変位量についての結果を示す図である。 本発明の比較例１、２及び実施例１、２の緩衝特性評価試験の加速度についての結果を示すグラフである。 本発明の比較例１、２及び実施例１、２の緩衝特性評価試験の変位量についての結果を示すグラフである。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。説明には、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系を用いる。本実施形態では、Ｘ軸とＹ軸に平行なＸＹ平面は水平面であり、Ｚ軸は鉛直軸に平行な軸である。

梱包材１は、図１に示すように、２つの緩衝材２０と、中敷３０と、これらを収納する外箱１０と、を有する。梱包材１の各部材は、それぞれが１枚の段ボールを切抜き加工及び折曲げ加工することによって形成されている。収容物２は、図２及び図３に示すように、梱包材１に収容される。

外箱１０は、直方体形状の段ボール箱であり、＋Ｚ側に開口している。

収容物２は、液晶ディスプレイの液晶部である。当該液晶部は、小さな衝撃がかかるだけでも故障するおそれがあり、運搬に注意が必要とされる物品である。収容物２は、直方体２ａと、直方体２ａよりも一回り小さい直方体２ｂとが合わせられた形状に形成されている。

緩衝材２０は、外箱１０の内周に沿って、折り曲げられた四角筒の部材である。言い換えると、緩衝材２０は、２つの角部２１において折り曲げられたコの字状の部材である。緩衝材２０は、２つの緩衝材２０の端部が、外箱１０のＸ軸方向の中間で合わせられた状態で、外箱１０の底面に接するように配設されている。合わせられた２つの緩衝材２０の外周は、外箱１０の内周よりも、わずかに小さい。これにより、２つの緩衝材２０は、外箱１０の側面に沿って隙間無く配設されている。２つの緩衝材２０によって囲まれた領域は、直方体２ｂの底面よりもわずかに大きい。また、緩衝材２０は、収容物２と外箱１０との間に配設されている。より詳しくは、緩衝材２０は、図４に示すように、直方体２ａの底面と外箱１０の底面との間に配設されるとともに、直方体２ｂの側面と外箱１０の側面との間に配設されている。収容物２からの荷重は、緩衝材２０の上面２４ａに加わる。

緩衝材２０は、図５に示すように、外箱１０の中心部側の側面２４ｂに形成された３つの開口部２５ｂと、側面２４ｂに直交する上面２４ａに形成され、開口部２５ｂと同一の形状の３つの開口部２５ａと、を有する。開口部２５ａと開口部２５ｂは、１つの開口部２５として構成されており、上面２４ａと側面２４ｂとがなす辺に沿って形成されている。さらに、緩衝材２０は、側面２４ｂのそれぞれの角部２１に形成された２つの開口部２２ｂと、上面２４ａのそれぞれの角部２１に形成された２つの開口部２２ａと、を有する。開口部２２ａと開口部２２ｂは、１つの開口部２２として構成されており、上面２４ａと側面２４ｂとがなす辺に沿って形成されている。

開口部２５ａ、２５ｂの縁には、内周に向かって、三角形に形成された複数の突出部２６ａ、２６ｂが形成されている。複数の突出部２６ａ、２６ｂは、それぞれが同一の形状であり等間隔に形成されている。言い換えると、開口部２５ａ、２５ｂには、上面２４ａと側面２４ｂとが直交する角に向かって、突出部２６ａ、２６ｂを有する連続山型形状が形成されている。開口部２２ａ、２２ｂの縁には、内周に向かって、突出部２６ａ、２６ｂと同様の突出部が形成されている。

緩衝材２０は、図６に示す１枚の長方形の段ボールシート２０’から構成されている。段ボールシート２０’は、−Ｙ側から順に、長手方向に沿った直線状の折り目２７ａ〜２７ｅが形成されている。折り目２７ａ、２７ｅには、切抜き加工によって形成された複数の開口部２５が形成されている。また、段ボールシート２０’には、＋Ｘ側から順に、短手方向に沿った直線状の折り目２７ｇ、２７ｆが形成されている。折り目２７ｆ、２７ｇには、−Ｙ側の端から折り目２７ｅまで、直線状の切り込み２８ａ、２８ｂが形成されている。

段ボールシート２０’は、折り目２７ａ〜２７ｅに沿って折り曲げられた後、折り目２７ｆに沿って折り曲げられることにより、四角筒の緩衝材２０が形成される。折り目２７ａの−Ｙ側に位置する面は、折り目２７ｅの−Ｙ側に位置する面の内側に接する。折り目２７ａの＋Ｙ側に位置する面は、折り目２７ｅの＋Ｙ側に位置する面の内側に接する。これにより、図５に示すように、上面２４ａ、側面２４ｂは、それぞれ２重の面から構成される。

図１及び図２に戻り、中敷３０は、四辺が−Ｚ側に向かって折り曲げられた部材である。中敷３０は、外箱１０の底面に接するように、２つの緩衝材２０によって囲まれた領域に嵌め込まれている。直方体２ｂの底面は、中敷３０の上面に接している。また、中敷３０の表面には、収容物２の付属部品等が収容されるための四角の切抜き部３１が２つ形成されている。このため、外箱１０に衝撃が加わった場合、中敷３０の上面は座屈しやすい。これにより、中敷３０は、切り抜き部３１が形成されていない中敷よりも、高い緩衝能力を有する。

また、緩衝材２０の上面２４ａには、突出部２６ａが内周に形成された開口部２５ａが形成されている。外箱１０に水平方向の衝撃が加わることによって、上面２４ａが座屈した場合であっても、突出部２６ａが衝撃を緩和することができる。これにより、緩衝材２０は、開口部２５ａに突出部２６ａが形成されていない緩衝材よりも、高い緩衝能力を有する。

緩衝材２０が衝撃を緩和する様子を図７及び図８（ａ）〜（ｃ）を参照して詳細に説明する。

緩衝材２０の側面２４ｂには、突出部２６ｂが内周に形成された開口部２５ｂが形成されている。外箱１０に衝撃が加わった場合、側面２４ｂは座屈していき、側面２４ｂの座屈に伴って突出部２６ｂが潰れていく。これにより、緩衝材２０は、開口部２５ｂに突出部２６ｂが形成されていない緩衝材よりも、緩衝能力を向上させることができる。

具体的には、図７に示すように、従来の緩衝材２０ｅには、開口部２５ｂに突出部２６ｂが形成されていなかった（特許文献１、２参照）。側面２４ｂの支持部２９は、上面２４ａ及び収容物２を支持する。そして、収容物２が所定以上の衝撃を受けると、支持部２９が潰れることによって衝撃は緩和されるものの、それでもなお一定の衝撃が収容物２に加わっていた。しかしながら、開口部２５ｂに、図８（ａ）に示す突出部２６ｂが形成されることにより、支持部２９が潰れる際、突出部２６ｂが収容物２に加わる一定の衝撃をさらに緩和することができる。より詳しくは、図８（ｂ）に示すように、支持部２９が潰れることにより、突出部２６ｂの先端と収容物２の下端が接触する。そして、図８（ｃ）に示すように、突出部２６ｂが潰れることによって、収容物２に加わる衝撃を緩和する。

また、図５に示すように、緩衝材２０の上面２４ａには、突出部２６ａが内周に形成された開口部２５ａが形成されている。外箱１０に水平方向の衝撃が加わった場合、上面２４ａは座屈していき、上面２４ａの座屈に伴って突出部２６ａが潰れていく。これにより、緩衝材２０は、開口部２５ａに突出部２６ａが形成されていない緩衝材よりも、高い緩衝能力を有する。

突出部２６ａ、２６ｂは、開口部２５ａ、２５ｂの内周に向かって、複数形成されている。これにより、突出部２６ａ、２６ｂが１つである場合よりも、より大きな衝撃を緩和することができる。

複数の突出部２６ａ、２６ｂは、等間隔に形成されている。これにより、突出部２６ａ、２６ｂが不揃いに形成されている場合よりも、それぞれの突出部２６ａ、２６ｂは均等に衝撃を分散して受けることができる。このため、突出部２６ａ、２６ｂが衝撃を受けて潰れた後であっても、収容物２が外箱１０の中で傾きにくくなる。

複数の突出部２６ａ、２６ｂは、三角形に形成されている。これにより、突出部２６ａ、２６ｂが衝撃を受けた場合、突出部２６ａ、２６ｂは先端から根元に向かって徐々に潰れることができるため、緩衝材２０の側面２４ｂが座屈を開始する加速度が小さくなる。

開口部２５ａ、２５ｂは、緩衝材２０の内周側において、Ｘ軸方向の辺の中心と、Ｙ軸方向の辺の中心と、にそれぞれ形成されている。これにより、緩衝材２０は、より均等に衝撃を分散して受けることができる。

開口部２２ａ、２２ｂは、緩衝材２０の内周側における角部２１にそれぞれ形成されている。緩衝材２０の内周側における角部２１に、開口部２２ａ、２２ｂが形成されていない場合、収容物２の角部２１は、緩衝材２０の内周側における角部２１に接触するため、角部２１に対して衝撃が集中する。しかしながら、角部２１に開口部２２ａ、２２ｂが形成されることにより、緩衝材２０は衝撃が集中する箇所を有しなくなる。これにより、緩衝材２０は、より均等に衝撃を分散して受けることができる。

上面２４ａ、側面２４ｂは、それぞれ２重の面から構成されている。このため、上面２４ａ、側面２４ｂに形成されている突出部２６ａ、２６ｂも、２重の面から構成されている。これにより、突出部２６ａ、２６ｂが１重の面から構成されている場合と比較し、突出部２６ａ、２６ｂが完全に潰れることなく、より大きな衝撃を受けることができる。

緩衝材２０は、外箱１０の内周に沿って折り曲げられている。さらに、２つの緩衝材２０の端部が、外箱１０のＸ軸方向の中間で合わせられた状態で、外箱１０の底面に接するように配設されている。これにより、２つの緩衝材２０を、外箱１０の内周に、隙間無く配設することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、以下のように変形して実施することもできる。

上述した実施形態では、梱包材１の各部材は、それぞれが１枚の段ボールから形成されていた。しかしながら、梱包材１の各部材は、複数の段ボールから形成されていてもよい。また、梱包材１の各部材は、例えば、パルプモールド緩衝材といった段ボール以外の緩衝部材から形成されていてもよい。

上述した実施形態では、開口部２５ａと開口部２５ｂは、１つの開口部２５として構成されていた。しかしながら、開口部２５ａと開口部２５ｂは、それぞれが別個の開口部として形成されていてもよい。これにより、上面２４ａ及び側面２４ｂの任意の場所に、開口部２５ａ、２５ｂを形成することができる。

上述した実施形態では、緩衝材２０は、段ボールシート２０’が６つの折り目２７ａ〜２７ｆを折り曲げられることにより組み立てられていた。しかしながら、緩衝材２０は、折り目２７ａ〜２７ｆの一部の代わりに、段ボールシート２０’の差し込み片とスリットとを形成し、差し込み片をスリットに差し込む構成としてもよい。また、緩衝材２０は、接着剤を使って組み立てられていてもよい。

上述した実施形態では、緩衝材２０の上面２４ａ、側面２４ｂは、それぞれ２重の面から構成されていた。しかしながら、上面２４ａ、側面２４ｂは、それぞれ１つの面から構成されていてもよい。また、上面２４ａ、側面２４ｂ以外の面が２重の面から構成されていてもよい。

上述した実施形態では、突出部２６ａ、２６ｂは、三角形の形状であった。しかしながら、突出部２６ａ、２６ｂは、拡底形状であればよく、三角形の形状に限定されない。拡底形状とは、先端よりも根元の断面積が大きくなる形状のことである。具体的には、突出部２６ａ、２６ｂは、先端及び表面が丸みを帯びていてもよい。また、突出部２６ａ、２６ｂは、鋸歯状や波形形状のように、先端が一方向に偏った形状であってもよい。

緩衝材２０が衝撃を緩和することを検証するために、図９に示す試験装置を用いて緩衝適性評価試験を行った。従来の緩衝材２０ａ、２０ｂにおける試験をそれぞれ比較例１、２とし、緩衝材２０に相当する緩衝材２０ｃ、２０ｄにおける試験をそれぞれ実施例１、２とする。比較例１、２及び実施例１、２について、図１０〜１６を参照して詳細に説明する。

［比較例１］
緩衝材の側面が座屈する際の加速度及び変位量を計測するため、緩衝特性評価試験を行った。図９に示すように、試験装置１００のテーブル１０１の上に試験対象である図１０に示す緩衝材２０ａを載せた。

比較例１で用いられる緩衝材２０ａは、図１０に示すように、四角筒の部材である。緩衝材２０ａは、段ボールを切抜き加工又は折曲げ加工することにより、形成されている。側面２４ｂは、図１３に示すように、Ｚ軸方向の長さＬ１（上面２４ａの下端から側面２４ｂの下端までの長さ）が５０ｍｍである。

緩衝材２０ａの上方から、測定装置１０３に接続された加速度センサー１０４を備えた３ｋｇのおもり１０５を高さ３０ｃｍ上方から自由落下させ、テーブル１０１が受ける衝撃加速度、すなわち緩衝材２０ａの側面２４ｂが座屈を開始する加速度を計測した。さらに、緩衝材２０ａの側面２４ｂの変位量を計測した。その結果、図１４に示すように、加速度は３６Ｇであり、変位量は１８ｍｍであった。

［比較例２］
比較例２で用いられる緩衝材２０ｂは、図１１に示すように、開口部２５ｂが形成されている点で、実施例１で用いられる緩衝材２０ａと相違している。側面２４ｂには、上面２４ａを支持する支持部２９が形成されている。支持部２９は、図１３に示すように、Ｘ軸方向の長さＷは５２ｍｍである。また、Ｚ軸方向の長さＬ２（上面２４ａの下端から開口部２５ｂの下端までの長さ）は２０ｍｍである。実施例１と同様の試験方法で、緩衝材２０ｂの側面２４ｂが座屈を開始する加速度を計測した。さらに、緩衝材２０ｂの側面２４ｂの変位量を計測した。その結果、図１４に示すように、加速度は３１Ｇであり、変位量は３０ｍｍであった。

［実施例１］
実施例１で用いられる緩衝材２０ｃは、図１２に示すように、開口部２５ｂの内周に山型の突出部２６ｂが複数形成されている点で、比較例２で用いられる緩衝材２０ｂと相違している。山型の突出部２６ｂの深さＤは、図１３に示すように、１０ｍｍである。実施例２と同様の試験方法で、緩衝材２０ｃの側面２４ｂが座屈を開始する加速度を計測した。さらに、緩衝材２０ｃの側面２４ｂの変位量を計測した。その結果、図１４に示すように、加速度は２１Ｇであり、変位量は２８ｍｍであった。

［実施例２］
実施例２で用いられる緩衝材２０ｄは、図１３に示すように、山型の突出部２６ｂの深さＤが１５ｍｍである点で、実施例１で用いられる緩衝材２０ｃと相違している。実施例３と同様の試験方法で、緩衝材２０ｄの側面２４ｂが座屈を開始する加速度を計測した。さらに、緩衝材２０ｄの側面２４ｂの変位量を計測した。その結果、図１４に示すように、加速度は２２Ｇであり、変位量は３１ｍｍであった。

図１５は、比較例１、２及び実施例１、２の加速度についての実験結果のグラフを示している。これによると、緩衝材２０ａに開口部２５ｂが形成されると、加速度は減少する。開口部２５ｂに突出部２６ｂが形成されると、さらに加速度は減少する。しかしながら、突出部２６ｂの深さが異なっても、加速度はほぼ一定である。

図１６は、比較例１、２及び実施例１、２の変位量についての実験結果のグラフを示している。これによると、緩衝材２０ａに開口部２５ｂが形成されると、変位量は増大する。しかしながら、開口部２５ｂに突出部２６ｂが形成されているか否かに関わらず、変位量はほぼ一定である。

以上の試験結果に基づけば、緩衝材２０ｃ、２０ｄにおける収容物に加わる加速度は、緩衝材２０ａ、２０ｂにおける収容物に加わる加速度よりも低い。したがって、開口部２５ｂに突出部２６ｂが形成された緩衝材２０ｃ、２０ｄは、開口部２５ｂが形成されていない緩衝材２０ａや、開口部２５ｂに突出部２６ｂが形成されていない緩衝材２０ｂよりも、緩衝能力が向上している。また、緩衝材２０ｃ、２０ｄにおける変位量は、突出部２６ｂの深さにかかわらず、ほぼ一定であった。したがって、突出部２６ｂの深さが所定値以内で変化するとしても、収容物の変位量を一定に保つことができる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本考案の範囲を限定するものではない。

１ 梱包材、２ 収容物、２ａ、２ｂ 直方体、１０ 外箱、２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ 緩衝材、２０’ 段ボールシート、２１ 角部、２２、２２ａ、２２ｂ 開口部、２４ａ 上面、２４ｂ 側面、２５、２５ａ 開口部、２６ａ、２６ｂ 突出部、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ、２７ｆ、２７ｇ 折り目、２８ａ、２８ｂ 切り込み、２９ 支持部、３０ 中敷、３１ 切抜き部、１００ 試験装置、１０１ テーブル、１０３ 測定装置、１０４ 加速度センサー、１０５ おもり、Ｄ 深さ、Ｌ１、Ｌ２、Ｗ 長さ

Claims (10)

1. 外箱と前記外箱に収容される収容物との間に配設される緩衝材であって、
   前記収容物に衝撃が加わることに伴って座屈する第１の面を有し、
   前記第１の面には、第１突出部が内周に形成された第１開口部が形成され、
   前記第１突出部は、前記第１の面の座屈に伴い、先端から根元に向かって徐々に潰れる三角形状に形成されている緩衝材。
2. 前記第１突出部は、前記第１開口部の内周に沿って複数形成されている請求項１に記載の緩衝材。
3. 前記第１突出部は、等間隔に形成されることで、連続山型形状に形成されている請求項２に記載の緩衝材。
4. 前記収容物に衝撃が加わることに伴って座屈する第２の面を有し、
   前記第２の面には、第２突出部が内周に形成された第２開口部が形成され、
   前記第２突出部は、前記第２の面の座屈に伴い、先端から根元に向かって徐々に潰れる三角形状に形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の緩衝材。
5. 前記第２突出部は、前記第２開口部の内周に沿って複数形成されている請求項４に記載の緩衝材。
6. 前記第２突出部は、等間隔に形成されることで、連続山型形状に形成されている請求項５に記載の緩衝材。
7. 前記第１開口部及び前記第２開口部は、一つの開口部として構成されている請求項４から６のいずれか一項に記載の緩衝材。
8. ２つの角部においてコの字状に折り曲げられた四角筒形状の部材であり、
   前記一つの開口部は、前記四角筒形状の２つの角部と、当該２つの角部の間の中央部分と、に形成されている請求項７に記載の緩衝材。
9. 前記第１の面と前記第２の面とは直交し、
   前記第１突出部の三角形状の先端及び前記第２突出部の三角形状の先端は、前記第１の面と前記第２の面とが直交する角に向かって突出している請求項４から８のいずれか一項に記載の緩衝材。
10. 前記外箱と、
    前記外箱に収納されている請求項１から９のいずれか一項に記載の２つの前記緩衝材と、
    を有する梱包材。

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