JP7037949B2 - 脆性柱状体用トレー及びその製造方法、並びに梱包体 - Google Patents

Description

本発明は、脆性柱状体用トレー及びその製造方法、並びに梱包体に関する。

自動車の排ガスを浄化するための触媒体やフィルタとして、ハニカム構造を有する柱状体が用いられている。この柱状体を製品として出荷する場合、梱包して輸送、保管などの作業が行われるが、この柱状体は、脆性材料であるセラミックスから形成されているため、作業に伴う揺れによって衝撃を受け、破損し易いという問題がある。この問題は、ガラス、プラスチックなどの他の脆性材料から形成された柱状体でも生じ易い。

そこで、本出願人は、トレーのポケット部の底面と側面とが接する隅部以外に立上部を形成する技術を提案した。この技術によれば、脆性柱状体のエッジ部（脆性柱状体の端面と周面とが接する部分）がトレーと接触しないため、最も破損し易いと考えられるエッジ部の破損を抑制することができる。

特開２００８－３７４６９号公報

本発明者らは、ポケット部の形状と脆性柱状体のエッジ部の破損との関係について検討した結果、脆性柱状体のエッジ部の破損がポケット部の底面と脆性柱状体の端面外周部との接触に主に起因していることを見出した。そこで、まず、ポケット部の底面にリブを設けることにより、脆性柱状体の端面外周部をポケット部の底面に接触し難くすることにより、脆性柱状体のエッジ部の破損を抑制することを試みた。しかしながら、ポケット部の底面にリブを設けた場合、梱包体の多段積み保管時や輸送時の衝撃により、リブが潰れてしまい、脆性柱状体の端面外周部がポケット部の底面に接触してしまうという新たな問題が生じた。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、ポケット部の底面に設けたリブの強度が高く、脆性柱状体の端面外周部をポケット部の底面に接触し難くすることにより、保管時又は輸送時に脆性柱状体を破損させることなく収容することが可能な脆性柱状体用トレー及びその製造方法、並びに梱包体を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の問題を解決すべく更なる検討を行った結果、ポケット部の底面に設けられたリブの、ポケット部の底面と接する部分にＲ部を形成することにより、リブの強度を高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、プレート状の基部と、
前記基部に形成された、脆性柱状体の端面側の少なくとも一部を収容するための１つ以上のポケット部と
を備え、
前記ポケット部は、底面に１つ以上のリブを有し、且つ前記リブは前記底面と接する部分にＲ部が形成されており、
前記リブは上面及び側面を有し、前記上面と前記側面とが接する部分にＲ部が形成されており、
前記脆性柱状体が、第１端面から第２端面まで貫通して流体の流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁を有する柱状ハニカム構造体である脆性柱状体用トレーである。

また、本発明は、前記脆性柱状体用トレーの製造方法であって、
前記基部側が凹部となる凹状金型を用いて樹脂シートを真空成形する、脆性柱状体用トレーの製造方法である。

さらに、本発明は、２つの前記脆性柱状体用トレーと
２つの前記脆性柱状体用トレーの間に挟まれる前記脆性柱状体を収容する箱と
を備える梱包体である。

本発明によれば、ポケット部の底面に設けたリブの強度が高く、脆性柱状体の端面外周部をポケット部の底面に接触し難くすることにより、保管時又は輸送時に脆性柱状体を破損させることなく収容することが可能な脆性柱状体用トレー及びその製造方法、並びに梱包体を提供することができる。

本発明の実施形態に係る脆性柱状体用トレーの平面図（上面図）である。 図１におけるＡＡ断面の断面図である。 図２に示されるポケット部の部分拡大図である。 ポケット部の底面に設けられるリブの具体例（上面図）である。 ２つ一組の脆性柱状体用トレーで脆性柱状体を挟んだ状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る梱包体の斜視図である。

以下、本発明の脆性柱状体用トレー及びその製造方法、並びに梱包体の好適な実施の形態について、図面を参酌しながら、具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、改良などを行うことができる。各実施形態に開示されている複数の構成要素は、適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

図１は、本実施形態に係る脆性柱状体用トレーの平面図（上面図）である。図２は、図１におけるＡＡ断面の断面図である。図３は、図２に示されるポケット部の部分拡大図である。
本実施形態に係る脆性柱状体用トレー１は、プレート状（「板状」ともいう）の基部２と、基部２に形成された、脆性柱状体１０の端面側の少なくとも一部を収容するためのポケット部３とを備えている。

ここで、本明細書において「トレー」とは、お盆、浅い箱、周壁を備える皿などの浅い容器を意味する。また、「ポケット部３」とは、窪み、浅い穴などの凹部を意味する。
なお、図１では、２つのポケット部３を基部２に形成した例を示しているが、ポケット部３の数は、１つ以上であれば特に限定されない。また、ポケット部３の開口面の形状も特に限定されず、脆性柱状体１０の軸方向に直交する断面形状に対応させればよい。例えば、ポケット部３の開口面の形状は、円形状、楕円形、四角形などにすることができる。

ポケット部３は、底面４にリブ５を有しており、リブ５の上面で脆性柱状体１０の端面を支えることができる。また、ポケット部３は底部外周７が底面４となるため、脆性柱状体１０の端面外周部が底面４と接触することを防止することができる。
ここで、本明細書において「リブ５」とは、ポケット部３において、底面４から隆起した部分（凸部）のことを意味する。

リブ５は、底面４と接する部分にＲ部６が形成されている。このような構成とすることにより、リブ５の強度（特に、圧縮強度）を高めることができる。そのため、梱包体の多段積み保管時や輸送時の衝撃によってリブ５が潰れるのを抑制し、保管時又は輸送時に脆性柱状体１０を破損させることなく収容することができる。

好ましい実施形態において、リブ５は上面及び側面を有し、上面と側面とが接する部分にもＲ部６が形成されている。このような構成とすることにより、リブ５の強度をより一層高くすることができると共に、上面と側面とが接する部分がＲ部６となることによって脆性柱状体１０の端面が破損することを防止することができる。

Ｒ部６の曲率半径としては、リブ５の形状に応じて適宜調整すればよく特に限定されないが、リブ５の強度を確保する観点から、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上である。また、Ｒ部６の曲率半径は、リブ５の上面の面積を確保する観点から、好ましくは４ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下である。

リブ５の形状、位置及び数としては、特に限定されず、公知の各種トレーと同様にすることができる。また、複数のリブ５がポケット部３の底面４に設けられる場合、個々のリブ５の形状は同一であっても異なっていてもよい。
ここで、ポケット部３の底面４に設けられるリブ５の形状の具体例を図４に示す。図４は、ポケット部３の平面部（上面図）である。

リブ５の高さとしては、リブ５の形状に応じて適宜調整すればよく特に限定されないが、脆性柱状体１０の端面外周部を底面４と接触し難くする観点から、好ましくは２ｍｍ以上である。また、リブ５の高さは、リブ５の強度を確保する観点から、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以下である。
なお、リブ５の幅及び長さなどは、リブ５の形状に応じて適宜調整する必要があり、一義的に定義することは難しい。

本実施形態に係る脆性柱状体用トレー１の材質としては、特に限定されず、各種材料を用いることができる。脆性柱状体用トレー１の材質の例としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂材料、塩化ビニル、鉄、アルミニウム、紙などが挙げられる。これらの材質は、単独で用いても複数を組み合わせて用いてもよい。

好ましい実施形態において、脆性柱状体用トレー１の材質は、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ又はそれらの組み合わせである。このような樹脂材料は安価であるため、脆性柱状体用トレー１の製造コストを低減することができる。
また、別の好ましい実施形態において、脆性柱状体用トレー１の材質は、発泡性樹脂であってもよい。発泡性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。発泡性樹脂によって脆性柱状体用トレー１を形成することにより、衝撃が吸収され易くなるため、脆性柱状体１０の破損を抑制する効果が高くなる。

本実施形態に係る脆性柱状体用トレー１の厚みは、脆性柱状体１０の重量などに応じて適宜調整すればよく、特に限定されない。脆性柱状体用トレー１の典型的な厚みは、０．３～２．０ｍｍである。

本実施形態に係る脆性柱状体用トレー１は、セラミックス、ガラス、プラスチックなどの脆性材料から形成されている脆性柱状体１０を収容するために用いることができる。
好ましい実施形態において、脆性柱状体用トレー１は、第１端面から第２端面まで貫通して流体の流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁を有する柱状ハニカム構造体を収容するために用いることができる。

上記のような特徴を有する本実施形態に係る脆性柱状体用トレー１は、真空成形、射出成形など公知の方法を用いて製造することができる。
好ましい実施形態では、脆性柱状体用トレー１は、基部２側が凹部となる凹状金型を用いて樹脂シートを真空成形することによって製造される。ポケット部３側が凸部となる凸状金型を用いて真空成形を行った場合、ポケット部３内の脆性柱状体用トレー１の厚みが薄くなり易くなるため、リブ５の強度が低下する傾向にある。これに対して、基部２側が凹部となる凹状金型を用いて真空成形を行うことにより、ポケット部３内の脆性柱状体用トレー１の厚み（特に、リブ５の厚み）を維持し易いため、リブ５の強度が向上する。

真空成形に用いられる樹脂シートの厚みとしては、特に限定されないが、典型的に０．３～２．０ｍｍである。また、樹脂シートの種類も、特に限定されないが、典型的にＰＰシート、ＰＥシート、ＰＥＴシートなどである。

本実施形態に係る脆性柱状体用トレー１は、単体で用いることができるが、２つ一組で用いてもよい。脆性柱状体用トレー１を２つ一組で用いる場合、２つの脆性柱状体用トレー１のポケット部３に脆性柱状体１０の２つの端面側をそれぞれ収容することにより、２つの脆性柱状体用トレー１の間に脆性柱状体１０が挟まれるようにすればよい。図５は、２つ一組の脆性柱状体用トレー１で脆性柱状体１０を挟んだ状態を示す斜視図である。

本実施形態に係る梱包体は、２つの脆性柱状体用トレー１と、２つの脆性柱状体用トレー１の間に挟まれる脆性柱状体１０を収容する箱１１とを備える。図６は、この梱包体を示す斜視図である。このような梱包体とすることにより、脆性柱状体１０の保管又は輸送がし易くなる。

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
厚みが０．３５ｍｍのＰＰシートを、基部２側が凹部となる凹状金型を用いて真空成形することにより、図４（ａ）に示すリブ形状（リブ５が底面４と接する部分にＲ部６を有する）を有するポケット部３を備えた脆性柱状体用トレー１を作製した。ここで、ポケット部３の開口部は直径１２０ｍｍの円形、Ｒ部６の曲率半径は２ｍｍ、リブ５の高さは２．５ｍｍにそれぞれ設定した。

（比較例１）
凹状金型を変更したこと以外は実施例１と同様にして、図４（ａ）に示すリブ形状（ただし、リブ５が底面４と接する部分にＲ部６を有さない）を有するポケット部３を備えた脆性柱状体用トレー１を作製した。

（実施例２）
凹状金型を変更したこと、及びポケット部３の開口部の直径を７８ｍｍに変更したこと以外は実施例１と同様の条件にて、図４（ｂ）に示すリブ形状（リブ５が底面４と接する部分にＲ部６を有する）を有するポケット部３を備えた脆性柱状体用トレー１を作製した。

（比較例２）
凹状金型を変更したこと以外は実施例２と同様にして、図４（ｂ）に示すリブ形状（ただし、リブ５が底面４と接する部分にＲ部６を有さない）を有するポケット部３を備えた脆性柱状体用トレー１を作製した。

上記の実施例及び比較例で得られた脆性柱状体用トレー１のポケット部３に対し、ＪＩＳ Ｚ０２１２（包装貨物及び容器－圧縮試験方法）に準拠して、リブ５の最大応力を測定した。具体的には、アルミ製の冶具（実施例１及び比較例１の場合：直径１１５ｍｍ×高さ３０ｍｍ；実施例２及び比較例２の場合：直径７３ｍｍ×高さ３０ｍｍ）を取り付けた圧縮試験機を用い、脆性柱状体用トレー１のポケット部３に該冶具を挿入し、初期荷重１０Ｎ、圧縮速度２ｍｍ／分の条件で圧縮して最大応力を測定した。その結果を表１に示す。

表１において、実施例１と比較例１との対比及び実施例２と比較例２との対比からわかるように、リブ５が底面４と接する部分にＲ部６を形成することにより、リブ５の最大応力を飛躍的に高めることができた。
したがって、本発明によれば、ポケット部３の底面４に設けたリブ５の強度が高く、脆性柱状体１０の端面外周部をポケット部３の底面４に接触し難くすることにより、保管時又は輸送時に脆性柱状体１０を破損させることなく収容することが可能な脆性柱状体用トレー１及びその製造方法、並びに梱包体を提供することができる。

１ 脆性柱状体用トレー
２ 基部
３ ポケット部
４ 底面
５ リブ
６ Ｒ部
７ 底部外周
１０ 脆性柱状体
１１ 箱

Claims (4)

1. プレート状の基部と、
   前記基部に形成された、脆性柱状体の端面側の少なくとも一部を収容するための１つ以上のポケット部と
   を備え、
   前記ポケット部は底面に１つ以上のリブを有し、且つ前記リブは前記底面と接する部分にＲ部が形成されており、
   前記リブは上面及び側面を有し、前記上面と前記側面とが接する部分にＲ部が形成されており、
   前記脆性柱状体が、第１端面から第２端面まで貫通して流体の流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁を有する柱状ハニカム構造体である脆性柱状体用トレー。
2. 前記ポケット部は底部外周に前記底面を有する、請求項１に記載の脆性柱状体用トレー。
3. 請求項１又は２に記載の脆性柱状体用トレーの製造方法であって、
   前記基部側が凹部となる凹状金型を用いて樹脂シートを真空成形する、脆性柱状体用トレーの製造方法。
4. 請求項１又は２に記載の２つの脆性柱状体用トレーと、
   ２つの前記脆性柱状体用トレーの間に挟まれる前記脆性柱状体を収容する箱と
   を備える梱包体。

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