JP7059334B1

JP7059334B1 - 物品搬送用トレイおよびその製造方法

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Publication number: JP7059334B1
Application number: JP2020170799A
Authority: JP
Inventors: 喜義大原; 隆弘副島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Itochu Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Itochu Plastics Inc
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2022-04-25
Anticipated expiration: 2040-10-08
Also published as: JP2022062633A

Abstract

【課題】重量物を搬送する物品搬送用トレイを、搬送するために必要な強度を有したうえでＡＢＳ以外の材料で実現する。【解決手段】周側にフランジＦを突設した物品Ａを没入して収容するための凹部Ｔ１と、上記凹部Ｔ１の開口部６周縁に物品Ａから突設されたフランジＦをもって物品Ａを懸架するためのフランジ受け部１０を有する合成樹脂製の物品搬送用トレイＴにおいて、トレイＴを凹部Ｔ１中の底部２を凹設したトレイ底部１と凹部Ｔ１中の開口部６を貫設したトレイ胴部５に分割するとともに、これらを熱可塑性樹脂材料を用いてブロー成形により中空状に構成し、上記トレイ底部１とトレイ胴部５を接合する。【選択図】図１

Description

本願発明はフランジを有した物品の搬送に際し梱包するための物品搬送用トレイおよびその製造方法に関する。

例えば、複雑な形状を有し、かつ重量が嵩む物品、つまり重量物を搬送するに際して梱包するためには、搬送中に物品が遊動して破損しないように内壁が物品の形状に沿った形状に成形された搬送用トレイが必要となる。

物品の形状に沿った内壁を形成するにはトレイを合成樹脂で成形することが一般的であり、成形方法としては真空成形が最適とされていた（特許文献１、２など）。

従来において、真空成形が最適とされているのは、材料に強度が高いアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅｂｕｔａｄｉｅｎｅｓｔｙｒｅｎｅ：「ＡＢＳ」とも呼ぶ）を使用でき、重量物に耐えうる強度を有するトレイが実現できると考えられていたからである。

特開２００１－８８８８９特開平３－５６２６２

上記のように、従来技術においては、例えば、真空装置のチャンバー部材、モータの筐体部、配管の継手部材などのフランジを有した重量物を搬送するに際して梱包するために用いられる搬送用トレイとしては、トレイの強度を勘案し真空成形によるＡＢＳ製のものが一般的であった。しかしながら、当該部材については、日光、紫外線で強度が劣化するなど耐光性において弱いという問題があった。また、当該部材については、強度が高いものの、柔軟性が低いことから、衝撃に対して脆く、耐衝撃性が低いという問題があり、上記用途のトレイを構成する素材について、より耐衝撃性が高い素材であることが望まれた。また、より上位の課題として、上記の用途の搬送用トレイについて、ＡＢＳ製のものに限られることは、材料の選択肢が狭く、材料の調達面において障害事項となることから、ＡＢＳ製以外の手段により実現すること自体が望まれていた。つまり、重量物を搬送するために十分な強度を有することと、比較的複雑な形状に成形可能であること、さらに耐光性或いは耐衝撃性に優れること、或いは材料の調達が容易であることを両立する物品搬送用トレイは実現されていなかった。

本願発明は上記の従来技術の問題点に鑑みて創作されたものであり、十分な強度を有する物品搬送用トレイを真空成形によるＡＢＳ製以外の手段で提供することを目的とする。

すなわち、本願発明の物品搬送用トレイは、周側にフランジを突設した物品を搬送するための物品搬送用トレイにおいて、上記物品を没入して収容するための凹部と、上記凹部の開口部周縁に上記フランジをもって上記物品を懸架するためのフランジ受け部を有し、上記凹部は、互いに分割される上記凹部中の底部を凹設したトレイ底部および上記凹部中の開口部を貫設したトレイ胴部により設けられ、上記トレイ底部および上記トレイ胴部はブロー成形により成形可能な合成樹脂材料により中空状に構成されるとともに接合されて一体化されてなることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、上記の物品搬送用トレイにおいて、トレイを構成する合成樹脂材料として高密度ポリエチレン( ＨｉｇｈＤｅｎｓｉｔｙＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ: 「ＨＤ－ＰＥ」とも呼ぶ) を用いたことを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、上記の物品搬送用トレイにおいて、上記フランジ受け部は、成型されたエラストマーによりなり、トレイ胴部の開口部周縁に接合されてなることを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、上記の物品搬送用トレイにおいて、上記凹部を少なくとも３カ所以上設けたことを特徴とする。

また、請求項５記載の発明は、上記の物品搬送用トレイを製造するにあたり、上記トレイ底部および上記トレイ胴部のそれぞれについて、熱可塑性樹脂材料を用いたブロー成形により合成樹脂を中空状に成形することにより得るとともに、当該ブロー成形を行うに際し、射出成形により得たエラストマー製のフランジ受け部を当該フランジ受け部が嵌入される切り欠きを彫り込んだ金型にセットしてインサート成形すること、その後、上記トレイ底部とトレイ胴部を接合することを特徴とする。

また、請求項６記載の発明は、上記の物品搬送用トレイを製造するにあたり、その際に用いられる熱可塑性樹脂材料としてＨＤ－ＰＥを用いたことを特徴とする。

また、請求項７記載の発明は、上記の物品搬送用トレイを製造するにあたり、エラストマー製のフランジ受け部を複数個同時に射出成形する際、フランジ受け部間に形成されるランナーを残すとともに、インサート成形にあたりランナー溝も彫り込んだブロー用金型を使用することを特徴とする。

本願発明の物品搬送用トレイおよびその製造方法においては、重量物を搬送する物品搬送用トレイを、搬送するために必要な強度を有したうえでＡＢＳ以外の材料で実現することができる。

本願発明の物品搬送用トレイの分解斜視図。本願発明の物品搬送用トレイの使用方法を示す斜視図。本願発明の物品搬送用トレイのトレイ胴部の開口部周縁付近の分解斜視図。

以下、本願発明の物品搬送用トレイの具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。本願発明の実施の形態である物品搬送用トレイＴは、周側にフランジＦを突設した物品Ａを没入して収容するための凹部Ｔ１と、上記凹部Ｔ１の開口部６周縁に物品Ａから突設されたフランジＦをもって物品Ａを懸架するためのフランジ受け部１０を有する合成樹脂製のものである。ここでは、収容する物品Ａとして周側にフランジＦを突設した重量物である物品Ａを想定し、上記物品Ａを収容するための凹部Ｔ１を３カ所設けた物品搬送用トレイＴを例にとっている。

本実施形態においては上記の物品搬送用トレイＴを凹部Ｔ１中の底部２を凹設したトレイ底部１と凹部Ｔ１中の開口部６を貫設したトレイ胴部５に互いに分割された構成とされる。言い換えると、物品搬送用トレイＴに設けられる凹部Ｔ１は、トレイ底部１とトレイ胴部５の底部２と開口部６により設けられる。さらに、物品搬送用トレイＴを構成するトレイ底部１とトレイ胴部５について、熱可塑性樹脂を用いてブロー成形により中空状に構成される合成樹脂により構成する。つまり、トレイ底部１とトレイ胴部５はブロー成形により成形可能な合成樹脂材料により中空状に構成されることになる。

このブロー成形については、より詳細には、熱により柔らかくした状態の熱可塑性樹脂材料をパイプ状に押し出して、この樹脂が柔らかい状態で上記のパイプ状とされた樹脂内に圧縮エアーを吹き込むことにより、当該樹脂を金型に押し当てて冷却し、固化させることにより成形する合成樹脂材料の成型手法である。なお、上記の合成樹脂を得るための熱可塑性樹脂材料として、ここではＨＤ－ＰＥを使用しているが、ブロー成形により成形可能な樹脂材料であれば、これに限られないことはもちろんである。また、ブロー成形により成形可能な合成樹脂材料の他の例としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂など、広く一般的に用いられる熱可塑性樹脂材料が挙げられる。

上記のトレイ底部１とトレイ胴部５はそれぞれ中空状に構成されることにより、それぞれが６つの壁面に囲まれた筐体状に構成されるが、さらに凹設した底部２を構成する壁面、貫設した開口部６を構成する環状の壁面が存在するのでＡＢＳより強度が劣る熱可塑性樹脂を用いた場合でも十分な強度を得ることが可能となる。

ここでは、上記のフランジ受け部１０について、成型されたエラストマーによりなる別部材により構成し、トレイ胴部５の開口部６周縁に接合する。なお、このエラストマーは、弾性を有した高分子樹脂材料であり、特に加熱して射出成形することによって複雑な形状にも成型加工を行なえるエラストマー材料、例えば、熱可塑性エラストマーを用いると良い。また、フランジ受け部１０は、その形状に成型加工であれば、エラストマーに限らず、トレイ底部１とトレイ胴部５を構成する合成樹脂、具体的にはＨＤ－ＰＥとは異なる材料により構成しても良い。図３に示されるとおり、上記フランジ受け部１０は四角のブロック状の本体の上面に物品Ａの周側から突設されたフランジＦを受け止めるための凹陥部１１を凹設した構成よりなり、トレイ胴部５の開口部６内周より突設された環状の段部７の上面の切り欠き８に下方が嵌入されるとともに接合される。

また、図３に示されるとおり、ここでは上記フランジ受け部１０を複数個同時に射出成形するにあたり、複数のフランジ受け部１０間に形成されるランナー１２を残し、フランジ受け部１０を上記切り欠き８に嵌入する際に、当該ランナー１２部分について、各切り欠き８間に設けられる環状の段部７の上面に凹設した溝９に同時に嵌入することにより、確実な固定を実現している。なお、ここでは、一対のフランジ受け部１０間にランナー１２を残した例について説明を行ったが、３つ以上のフランジ受け部１０に対して、隣接するフランジ受け部１０間のそれぞれにランナー１２を残した構成とし、当該ランナー１２を残した位置のそれぞれに対応して、上記段部７の上面に溝９を設けた構成を採っても良い。

ここでは、トレイ胴部５のブロー成形に際し、エラストマー製のフランジ受け部１０およびランナー１２を金型の上記切り欠き８の箇所および溝９の箇所にセットしてインサート成形することにより接合手段としている。

上記のトレイ底部１とトレイ胴部５は、底部２と開口部６の位置を合致させて重ね合わして接合することにより一体化されて物品搬送用トレイＴが構成される。

上記のトレイ底部１とトレイ胴部５との間の接合手段としては、ここではリベット（図示せず）を使用している。図中符号３はトレイ底部１の上方に設けられたリベットの貫通孔、図中符号４は貫通孔の下方に設けられた工具の挿入溝である。リベットについては、樹脂リベットと金属リベットの２種類が一般的であるが、何れを用いても良い。リベットによる接合の利点としては、コストが安く、丈夫であること、さらに見た目が綺麗に仕上がるといったことが挙げられる。なお、トレイ底部１とトレイ胴部５との間の接合手段としては、リベットによる接合に限られず、合成樹脂製のトレイ部材の公知の接合手段となるビス止め、熱溶着、或いは超音波溶着といった接合手段を選択することも可能である。

続いて、以上説明を行った実施形態の物品搬送用トレイＴにより得られる作用および効果について説明を行う。本実施形態の物品搬送用トレイＴにおいては、成形方法として真空成形でなく、ブロー成形を用いている。一方、従来においては、ブロー成形は使用する樹脂材料として真空成形のようにＡＢＳを使えず、例えばＨＤ－ＰＥを使うことになることから、そのままでは十分な強度を得られないと考えられていた。

上記に関し、本実施形態においては周側にフランジＦを突設した物品Ａを没入して収容するための凹部Ｔ１と、上記凹部Ｔ１の開口部６周縁に物品Ａから突設されたフランジＦをもって物品を懸架するためのフランジ受け部１０を有する合成樹脂製の物品搬送用トレイＴを一体に成形しないで、物品搬送用トレイＴを凹部Ｔ１中の底部２を凹設したトレイ底部１と凹部中の開口部を貫設したトレイ胴部５に分割されてなる構成としている。そして、トレイ底部１とトレイ胴部５のそれぞれを熱可塑性樹脂材料を用いてブロー成形により中空状に構成し、成形されたトレイ底部１とトレイ胴部５を接合することにより一つの物品搬送用トレイＴとしている。

上記において、物品搬送用トレイＴを構成する各トレイ底部１とトレイ胴部５はそれぞれ中空状に構成されるが、これはそれぞれが６面に囲まれた筐体状に構成されることを意味する。その結果、例えばＡＢＳより強度が劣るＨＤ－ＰＥなどの熱可塑性樹脂材料を用いた場合でも十分な強度を得ることが可能となる。つまり、重量物を搬送する物品搬送用トレイＴを、搬送するために必要な強度を有したうえで真空成型によるＡＢＳ製以外の比較的強度が劣るものも含んだ合成樹脂材料を成型することにより実現することができることになる。つまり、ブロー成形により成型することが可能な合成樹脂材料であれば、先に例示したように比較的一般的な多様な合成樹脂材料より選択することが可能となり、用いる合成樹脂材料の選択や調達が容易となる。また、例えば、ＡＢＳ製よりも強度の点では劣るものの低コストで得られるなど、その他の特徴においてＡＢＳ製より優れた合成樹脂材料を選択することも可能となる。

また、物品搬送用トレイＴは、合成樹脂により成型して得られることから、周側にフランジＦを突設した物品Ａのように比較的複雑な外形に沿った内壁を設けることができる。

また、物品搬送用トレイＴの特にトレイ底部１とトレイ胴部５を構成する合成樹脂材料としてＨＤ－ＰＥを用いることによりＡＢＳに比べて耐光性が高くなり、さらに剛性が高まるので、衝撃による割れの発生が少ないトレイが実現される。つまり、耐衝撃性の高いトレイが実現される。

また、フランジ受け部１０について、トレイ底部１とトレイ胴部５を構成する合成樹脂とは別材料となる成形されたエラストマーによりフランジ受け部１０を構成し、さらにトレイ胴部５の開口部６周縁に接合すること、或いは、熱可塑性樹脂を用いてブロー成形し、トレイ底部１とトレイ胴部５を形成するに際し、射出成形により得たエラストマー製のフランジ受け部１０をフランジ受け部１０が嵌入される切り欠きを彫り込んだ金型にセットしてインサート成形することにより、成型樹脂がむき出しになって物品ＡのフランジＦが滑って、固定できないことが防止でき、さらにエラストマーが備える硬度が低いことや弾性変形可能な特徴が作用することによって、外部からの揺れや震動によって加わる衝撃を吸収する力が働き物品Ａへのダメージを防止することができる。

また、エラストマー製のフランジ受け部１０を複数個同時に射出成形するにあたり、フランジ受け部１０間に形成されるランナー１２を残すとともに、インサート成形する際において、ランナー溝も彫り込んだブロー用金型を使用するので、フランジ受け部１０をフランジ受け部１０の切り欠き８に嵌入する際に、このランナー１２を段部７の上面に凹設した溝９に同時に嵌入することにより、個々のフランジ受け部１０の成型品が切り欠き８から脱落し難くなる。その結果、物品搬送用トレイＴにおけるトレイ胴部５に対するフランジ受け部１０の確実な固定が実現される。

また、物品搬送用トレイＴには、物品Ａを収容するための凹部Ｔ１が３カ所設けられており、さらに物品搬送用トレイＴにより搬送或いは収容する対象とする物品Ａについて、重量物であることから、例えば、１個あたりの重量が２０ｋｇ以上の重量物であったと仮定すると、物品搬送用トレイＴは当該重量物である物品Ａを少なくとも３個保持することになる。つまり、保持する物品Ａの総重量が６０ｋｇ以上であることになり、一般的なブロー成型されたトレイでは荷重を支えられない状況となる。しかしながら、本実施形態の物品搬送用トレイＴにおいては、物品Ａを収容するための凹部Ｔ１を３カ所設けた構成において、トレイ底部１とトレイ胴部５とからなる上下に分割し、さらに別部材よりなるフランジ受け部１０を備えたトレイ構造を採用していることにより、フランジ受け部１０およびその近傍が受ける力を分散し、ＡＢＳ以外の材料により当該荷重を支えることができる。また、凹部Ｔ１について、３カ所を超えて設けた場合にも、物品搬送用トレイＴが保持する総重量はさらに増加することになるが、フランジ受け部１０およびその近傍が受ける力を分散する作用は同様に得られることから、物品搬送用トレイＴの構成は有効である。

なお、以上説明を行った実施形態においては、物品搬送用トレイＴにより搬送或いは収容する対象とする物品Ａについて、フランジＦを突設した重量物であった場合について例示して説明を行った。例えば、物品Ａについて、フランジＦを突設した重量物の一例となるモータの筐体部やモータ製品とした場合においては、物品ＡのフランジＦ部分以外の部分が衝撃や他部材が当接されることに対して脆弱であって、トレイによってフランジＦ部分以外の部分により物品Ａを保持する形態とすると、モータの筐体部やモータ製品が損傷などを受けることが懸念される。従って、本実施の形態の物品搬送用トレイＴによる物品を没入して収容するための凹部Ｔ１とフランジ受け部１０を用いた構成はモータの筐体部やモータ製品を搬送することにおいて、より好適な構成となる。

Ｔ物品搬送用トレイ
Ｔ１凹部
Ａ物品
Ｆフランジ
１トレイ底部
２底部
３貫通孔
５トレイ胴部
６開口部
７段部
８切り欠き
９溝
１０フランジ受け部
１１凹陥部
１２ランナー

Claims

周側にフランジを突設した物品を搬送するための物品搬送用トレイにおいて、
上記物品を没入して収容するための凹部と、上記凹部の開口部周縁に上記フランジをもって上記物品を懸架するためのフランジ受け部を有し、
上記凹部は、互いに分割される上記凹部中の底部を凹設したトレイ底部および上記凹部中の開口部を貫設したトレイ胴部により設けられ、
上記トレイ底部および上記トレイ胴部はブロー成形により成形可能な合成樹脂材料により中空状に構成されるとともに接合されて一体化されてなることを特徴とする物品搬送用トレイにおいて、
上記フランジ受け部は、成型されたエラストマーによりなり、上記トレイ胴部の開口部周縁に接合されてなることを特徴とする物品搬送用トレイ。
上記合成樹脂材料として高密度ポリエチレンを用いた請求項１記載の物品搬送用トレイ。
上記凹部を少なくとも３カ所以上設けた請求項１または２記載の物品搬送用トレイ。
周側にフランジを突設した物品を搬送するための物品搬送用トレイの製造方法において、
上記物品搬送用トレイは、上記物品を没入して収容するための凹部と、上記凹部の開口部周縁に上記フランジをもって上記物品を懸架するためのフランジ受け部を有し、上記凹部は、互いに分割される上記凹部中の底部を凹設したトレイ底部および上記凹部中の上記開口部を貫設したトレイ胴部により設けられ、
上記物品搬送用トレイを製造するにあたり、上記トレイ底部および上記トレイ胴部のそれぞれについて、熱可塑性樹脂材料を用いたブロー成形により合成樹脂を中空状に成形することにより得るとともに、当該ブロー成形を行うに際し、射出成形により得たエラストマー製のフランジ受け部を当該フランジ受け部が嵌入される切り欠きを彫り込んだ金型にセットしてインサート成形すること、その後、上記トレイ底部および上記トレイ胴部を接合することを特徴とする物品搬送用トレイの製造方法。
上記熱可塑性樹脂材料として高密度ポリエチレンを用いた請求項４記載の物品搬送用トレイの製造方法。
上記フランジ受け部を複数個同時に射出成形するにあたり、当該複数のフランジ受け部間に形成されるランナーを残すとともに、上記インサート成形する際において、ランナー溝も彫り込んだブロー用金型を使用する請求項４或いは請求項５記載の物品搬送用トレイの製造方法。