JP7381496B2 - 異なったサイズの物品のための緩衝梱包体 - Google Patents

Description

本発明は、壊れやすい物品の梱包に関し、より詳細には、衝撃に弱い製品を輸送するための緩衝梱包体に関する。

スマートフォンやラップトップなどの電子製品は衝撃に非常に弱いため、輸送中に緩衝材により保護する必要がある。発泡スチロールのような伝統的な材料は、環境には好ましくない。参照することによってその内容が本明細書に組み込まれる特許文献１は、互いに垂直な３方向において衝突衝撃保護を提供することができる熱成形プラスチック材料で作成された、衝撃に弱い製品のための単一製品緩衝梱包体について記載している。熱成形プラスチック材料は典型的には０．０５０～０．１インチの初期厚さを有している。この緩衝梱包体は、保護対象の物品を収容する物品収容領域を境界づける緩衝構造を有する。物品収容領域は、移動によるずれを防ぐように物品がぴったり収まる大きさにされる。この技術は、販売用に輸送される新しく製造されたラップトップなど、同じサイズの物品に適している。

しかしながら、輸送が必要なのは新製品だけではない。消費者は、使用済みの物品を、例えば修理施設に返品したり交換用バッテリの取り付けのために返品したりする必要がしばしばある。この場合、物品のサイズが異なる場合がある。たとえば、ｉＰｈｏｎｅは世代によってサイズが異なる。衝撃に弱い物品用の梱包は、同じサイズの製品を多数製造する特定のメーカー向けであればカスタマイズすることができるが、１回限りの輸送を行うだけの消費者に対して幅広い梱包の選択肢を提供することは現実的ではない。

米国特許第６，５２０，３３７号

本発明の実施形態は、異なるサイズの衝撃に弱い製品を保護する緩衝梱包体を提供する。

本発明によれば、衝撃に弱い物品を収容する物品収容領域であって、前記物品を載置することができるプラットフォームを有する前記物品収容領域を画定する、弾性基部と、前記物品収容領域を境界づける緩衝構造と、前記基部に形成されて前記プラットフォーム上の前記物品収容領域の少なくとも一部分を占める、直立した物品保持スタッドの少なくとも１つのアレイであって、前記物品保持スタッドは前記物品保持スタッドを前記基部内に押し下げることを可能にしているヒンジ部分を残すよう前記物品保持スタッドを部分的に取り囲む切り込みを有する、前記直立物品保持スタッドの少なくとも１つのアレイと、を備える一体構造の緩衝梱包体が提供される。

緩衝梱包体は、都合のよいことに、例えばＨＤＰＥシート（高密度ポリエチレンシート）から熱成形することができるが、代替として、あまり望ましくないが射出成形によっても作製することができる。

横方向の力および上下方向の力への言及は、水平面上に平らに置かれたときの緩衝パッケージに関連することが理解されよう。

各物品保持スタッドの各アレイは、１つ以上の列に配置されてもよく、または千鳥状に配置されてもよい。

熱成形後、打抜型を使って切り込みを作成する打抜き装置で切り込みを作成してもよい。

梱包体内の物品を押下するよう設計されたコンフォーマルカバーを、緩衝梱包体に篏合させてもよい。代替として、例えばよりかさばる物体の場合は、保護対象の物品は一対の緩衝梱包体の間に挟まれてもよく、一方の梱包体は他方の梱包体の鏡像であり、上部の梱包体は反転されている。

本発明の他の態様は、衝撃に弱い物品を収容する物品収容領域であって、前記物品を載置することができるプラットフォームを有する前記物品収容領域を画定する単体構造の弾性基部と、前記物品収容領域を境界づける緩衝構造と、前記プラットフォーム上の前記物品収容領域の少なくとも一部分を境界づける物品保持スタッドの少なくとも１つのアレイであって、前記物品保持スタッドは横方向の力には抵抗するが上下方向の力には柔順である、前記物品保持スタッドの少なくとも１つのアレイと、前記物品に上下方向の圧力を印加し前記物品の外辺部内にある前記物品保持スタッドを押し下げる、前記弾性基部に篏合可能な弾性カバーとを備える緩衝梱包体を提供する。

スタッドは、物品が重ねられると下方に旋回するようヒンジで留められてもよい。ヒンジは、好ましくは物品収容領域に配置された物品の隣接側面に対して垂直に向いているが、平行方向に配置されてもよい。その場合ヒンジは、横方向の力が存在するときの上方への旋回移動を防ぐよう物品の下に延びる突出タブを含んでもよい。

代替として、物品保持スタッドは上下方向の力により押潰し可能なように形成されてもよい。それにより、物品が物品保持スタッドに重なるよう物品保持領域に配置されたときに物品が物品保持領域に押し付けられるため、物品の外辺部内の物品保持スタッドが押し潰される。
添付の図面を参照して、本発明の実施の形態をより詳細に説明する。

小型のスマートフォンを収容する本発明の第１の実施形態による緩衝梱包体の分解図である。 より大型のスマートフォンを収容するための緩衝梱包体の分解図である。 内部保持スタッドによってスマートフォンが拘束された状態を示すプラットフォームの一部分の側面図である。 内部保持スタッドによってスマートフォンが拘束された状態を示すプラットフォームの一部分の平面図である。 スマートフォンにより第１の保持スタッドが押し下げられ、第２の保持スタッドによってスマートフォンが拘束された状態を示すプラットフォームの一部分の側面図である。 スマートフォンにより第１の保持スタッドが押し下げられ、第２の保持スタッドによってスマートフォンが拘束された状態を示すプラットフォームの一部分の平面図である。 本発明の他の実施形態による緩衝梱包体の分解図である。 より大型のスマートフォンの場合の図５に示す緩衝梱包体の分解図である。 かさばった物品に適用された一対の緩衝梱包体の分解図である。

図１に示されている緩衝梱包体は、特許文献１に開示されている緩衝梱包体と同様の原理を採用している。本実施形態において、緩衝梱包体は、典型的には、スマートフォン向けに０．０２から０．０３インチの初期厚さを有する弾性プラスチックである熱成形シートから作成された単体構造の基部１０を有している。より重いアイテムには、より厚くしてもよい。同じく弾性プラスチックの熱成形シートから作成されたコンフォーマルカバー１２を、基部に嵌め込んでも良い。シートの厚さは、基部１０およびカバー１２の所望の剛性を決定するよう選択されてもよい。非限定的なこの例では、弾性プラスチック材料は、０．０３インチのＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）である。

代替の実施形態では、基部１０および／またはカバー１２は、射出成形によって作製されてもよい。基部１０は、緩衝構造１６によって境界づけられる物品収容領域１４を画定する。緩衝構造１６は、内側保持壁２０、外側壁２２、およびばね移行領域２４を含むが、これらは、特許文献１に記載された原理と同様であってもよい。

緩衝構造１６は、Ｘ、ＹおよびＺ方向に緩衝を提供する。非限定的な例として、物品をスマートフォン１８と想定する。

物品収容領域１４は、スマートフォン１８が置かれる底部プラットフォーム２６を有する。特許文献１に開示された状況とは異なり、物品収容領域１４は、スマートフォン１８より実質的に大きいサイズであってもよい。

物品収容領域は、中央ウェル３２を備えた平坦な周辺部分３０を有する略長方形の角領域２８を含む。任意の中央ウェル３２は、下側にある下面追加支持体上に膨出部を形成するが、これは特に重いアイテムのためのものであり、スマートフォンの場合は通常は不要である。本実施形態において、スマートフォン１８は、自身の短辺および長辺のそれぞれ一辺に沿って内側保持壁２０に当接するように角領域２８に配置される。

直立スタッド３８のアレイ３４、３６が、底部プラットフォーム２６上に配置される。第１のアレイ３４は、角領域２８の短辺に面し且つ角領域２８の短辺に向かって僅かに傾斜したスタッド３８の列を数列含む。また、第２のアレイ３６は、角領域の長辺に面し且つ角領域の長辺に向けて僅かに傾斜したスタッド３８の列を数列含む。スタッド３８は、略角錐台形状を有している。

スタッド３８は、Ｘ－Ｙ方向の横方向の力には抵抗するが、圧力がＺ方向に印加されたときに下方に偏位するよう上下方向の力に柔順である。

下方への偏位を容易にするために、Ｕ字状の切り込み４０をスタッド３８のスマートフォン１８に面している側に作成し、ヒンジ部分４２を反対側に残す。かかる切り込みは、熱成形機または後に抜打型を使用する打抜き装置によりなされてもよい。Ｕ字状の切り込み４０は、タブ４４を画定している。

図１に示す実施形態では、スマートフォン１８は角領域２８に緊密にぴったり収まるサイズであり、二辺が内側保持壁２０に当接し、他方の二辺がアレイ３４、３６の最も内側の列に当接している。この場合、スタッド３８の最も内側の列は、横方向の力に対する抵抗を提供し、スマートフォン１８をしっかりと所定の位置に保つ。

次に、窪んだ中央領域４６を有するコンフォーマルカバー１２が、基部１０にしっかりと嵌め込まれる。膨出部４８は、カバー下側に、露出したスタッド３８を収容する凹部を画定し、それによりカバー１２のその窪んだ領域の下側でスマートフォン１８をしっかりと押さえつけて上下方向に保持することができる。したがって、緩衝梱包体は三次元全ての衝撃に対して優れた緩衝を提供する。

図２に示される実施形態では、スマートフォン１８は角領域２８よりも大きい。スマートフォン１８が破線の輪郭１８ａで示されているように角領域２８に配置されると、スマートフォン１８の外辺部内すなわちスマートフォン１８の下に位置する最内側のスタッド３８ａ、３８ｂがプラットフォーム２６の下方に押し下げられ、スマートフォン１８は自身の外辺部の外側にある残りの直立スタッド３８ｃ、３８ｄによって境界づけられるプラットフォーム２６にぴったり収まることができる。直立スタッド３８ｅ、３８ｄは、横方向の移動に対してスマートフォン１８を保持する役目を果たす。

このようにして、異なったサイズのスマートフォンを収容できることが分かる。さらに大型のスマートフォンが物品収容領域１４全体を占めてもよく、その場合は全てのスタッド３８がプラットフォーム２６下に押し下げられ、スマートフォン１８の全ての側面が内壁２０によって保持される。

図１の実施形態のように、スマートフォン１８が所定の位置に置かれると、コンフォーマルカバー１２が基部１０にしっかりと篏め込まれてスマートフォン１８を上下方向に保持する。

スタッドのアレイは、スマートフォン１８の２つの側面のみに沿って配置されることが好都合である。その理由は、２つの側面に沿う内壁または保持壁２０が最大限に効果を発揮できるからであるが、代替としてスタッド３８のアレイがスマートフォン１８を完全に取り囲んでもよく、その場合、物品収容領域より小さいスマートフォン１８は、４つの側面全てにおいてスタッド３８によって保持される。

図３ａおよび図３ｂは、一対のスタッド３８をより詳細に示している。概して、これらのスタッド３８はわずかに前方に傾斜した角錐台形状を有する。スタッドのプラットフォーム２６への屈曲をさらに容易にするよう、線状に並んだ穿孔５０が、ヒンジ領域４２においてスタッド３８の後縁部に沿って延在している。Ｕ字状の切り込みは、タブ４４を画定していることに留意されたい。

図３ａに示すように、スマートフォン１８の縁部によりスタッド３８に対して横向きの力Ｆｘが働くと、スタッド３８により反対方向にＲｘの反作用が働いて、スマートフォン１８が所定の位置にロックされる。また、スマートフォンによりタブ４４に下向きの力Ｆｚが働き、横向きの力Ｆｘがスタッドをヒンジ４２を中心に後方に旋回させてしまうことを防ぐ。

図４ａおよび図４ｂは、スマートフォン１８によって押し下げられたスタッド３８ａに起きることを示している。スタッド３８ａはヒンジ５０を中心に下方に旋回し、スマートフォン１８が残りのスタッド３８ｃによって所定の位置にしっかりと保持される余地を残す。図４ａおよび図４ｂにおいて、スタッド３８ａは、スマートフォン１８の下方であってプラットフォーム２６の平面下に押し下げられていることがわかる。

緩衝梱包体は、長方形の物品にのみ適用可能ではないことを理解されたい。その場合、アレイは、円形や多角形などの他の幾何学的形状をカバーするように編成して配置される。

例示的な緩衝梱包体を、コンフォーマルカバー１２に関連して示してきた。特定の用途では、たとえば複数のアイテムが一連の積載された緩衝梱包体で輸送される場合、または梱包体が例えば特許文献１に例示されているように外部容器に載置されている場合は、カバーがなくてもよい。

図５に示す実施形態では、アレイ３４、３６は、図１および図２に示す実施形態と同様の方法で基部１０上に配置されているが、スタッド３８は、スマートフォン１８の端部に対して横向きである。たとえば、スタッド３８ｅのヒンジ線４２ａはスマートフォン１８の縁部１８ａに対して垂直に向いており、Ｕ字状の切り込み４０ａの閉鎖端は、図５において矢印Ａの方向に右を指すため、スタッド３８ｅはＸ方向に延在しているヒンジ線４２ａを中心に下方に旋回する。

同様に、スタッド３８ｆのヒンジ線４２ｂはＹ方向に延在し、Ｕ字状の切り込み４０ｂの閉鎖端は矢印Ｂの方向に終端することから、スタッド３８ｆは矢印Ｂの方向に下方に旋回する。

スタッド３８は略角錐台形状を有しており、その平坦面３９はスマートフォン１８が物品収容領域１４内に配置されたときにスマートフォン１８に面している。

それぞれのアレイ３４、３６の各スタッド３８は、同じ方向を向いている。すなわち、アレイ３４のスタッド３８は全て一方向を向いており、アレイ３６のスタッド３８は第１の方向に垂直な第２の方向を向いている。スタッド３８は列に並べてもよいし、千鳥状に並べてもよい。

本実施形態において、角領域２８は、延長部７０ａを備えた平坦領域７０によって画定される。

図５に示す場合において、スマートフォン１８は、いずれのスタッド３８も押し下げなくとも角領域２８にぴったり収まる。スマートフォン１８の隣接側面１８ａ、１８ｂ対して垂直にスタッド３８のヒンジ軸４０を方向づけることで、図１および２に示す実施形態の場合よりもさらに優れた耐衝撃性を提供できることがわかった。たとえば、あるテストでは、Ｉｐｈｏｎｅ５が４８インチの高さから硬質床に損傷なく落下した。また、スタッド３８がこのように方向付けられていると、図１に示すタブは不要になる。なぜなら、スマートフォンによってスタッド３８に印加された横方向の力が、スタッド３８がヒンジ４２を中心に旋回を引き起こしやすい方向にないからである。

本実施形態において、カバー１２は基部１０に緊密に篏合する。しかしながら、基部のスタッド３８を収容する凹部と完全に一致する代わりに、カバー１２は、スタッド３８と同様の原理で動作するがカバーが基部に載置されたときにスタッド３８に関してオフセットまたは交錯しているスタッド７２を有する。サンプルをテストしたところ、上下のスタッドが交錯したメッシュを形成しており、この配置により横方向の移動に対する抵抗がさらに強くなることが分かった。

図５に示すシナリオでは、スマートフォン１８は、角領域２８内および対応するカバー１２の領域７０ａ内にぴったり収まるので、スタッドは押し下げられない。

図６に示すシナリオでは、スマートフォン１８は領域７０よりわずかに大きく、スタッド３８ｇおよび３８ｈは押し下げられ、スタッド３８ｅおよび３８ｆは直立したままである。

同様に、カバー１２では、スタッド７２ｅおよび７２ｆが押し下げされ、スタッド７２ｇ、７２ｈは直立したままである。図６のカバー１２は反転して示しているため、物品収容領域１４においてスマートフォン１８によって押し下げられたスタッド３８は直立しているように見え、逆もまた然りである。

スマートフォンが完全に物品収容領域１４を占める場合、基部１０とカバー１２の両方で全てのスタッド３８、７２が押し下げられる。

他の用途では、緩衝梱包体は、より嵩のあるアイテムの端部梱包体として対向した関係において適用できる。このような配置を図７に示す。この場合、輸送する商品はかさ張るアイテム１１８である。アイテム１１８は２つの梱包体１０、１１０の間に挟まれ、梱包体１１０は梱包体１０の鏡像であり、アイテム１１８の上面に篏合するよう反転されている。

図示された好ましい実施形態では、スタッド１８は比較的堅く、スマートフォン１８または他の物品によって印加された圧力により、ヒンジ５０を中心にプラットフォーム２６の下の空間に容易に旋回する。代替の実施形態では、ヒンジ５０および切り欠き４０を用いる代わりに、下方圧力（またはカバーの場合は上方）によってスマートフォンの下になるスタッドを押し潰し、残りのスタッドでスマートフォンを保持するところまでスタッド３８の強度を弱める。しかしながら、この実施形態は、同程度の横方向の保持を与えないかもしれない。

本発明の緩衝梱包体は、１つのパッケージで異なった形状およびサイズの様々な物品に効果的な緩衝を提供できるため、衝撃に弱いアイテムを保守サービスに返品したい消費者に特に有用である。

Claims (20)

1. 衝撃に弱い物品の緩衝を、異なるサイズの前記物品について可能にするための一体構造の緩衝梱包体であって、
   前記物品を収容する物品収容領域であって、前記物品を載置することができるプラットフォームを有する前記物品収容領域を画定する、弾性基部と、
   前記物品収容領域に接する内側物品保持壁を有し、前記物品収容領域の全体を占めるサイズの前記物品を保持する、緩衝構造と、
   前記弾性基部に形成されて前記プラットフォーム上の前記物品収容領域の少なくとも一部分を占める、直立した物品保持スタッドの少なくとも１つのアレイであって、前記直立した物品保持スタッドは、前記直立した物品保持スタッドを前記基部内に押し下げることを可能にしているヒンジ部分を残すよう前記直立した物品保持スタッドを部分的に取り囲む切り込みを有し、それによって、横方向の力には対抗するが、前記物品収容領域に載置される前記物品が前記直立した物品保持スタッドの上方に重ねられたことによって生じる上下方向の力には柔順であり、前記物品のうち前記物品収容領域よりも小さいサイズの小型物品が前記直立した物品保持スタッドの複数を露出させて前記物品収容領域に載置されたときに、前記物品収容領域内で前記複数によって前記小型物品が前記横方向から保持されるように構成されている、前記直立した物品保持スタッドの少なくとも１つのアレイと、
   を備える緩衝梱包体。
2. 前記ヒンジ部分は、ヒンジの屈曲を容易にする、線状に並んだ穿孔を含む、請求項１に記載の緩衝梱包体。
3. 前記直立した物品保持スタッドはそれぞれ、前記小型物品が前記横方向で当接するように前記物品収容領域の外縁に対して内方へ向けられた面を有し、前記ヒンジ部分は、前記面に対して垂直に向けられている、請求項１に記載の緩衝梱包体。
4. 前記直立した物品保持スタッドはそれぞれ、前記小型物品が前記横方向で当接するように前記物品収容領域の外縁に対して内方へ向けられた面を有し、前記ヒンジ部分は、前記面に平行に向けられており、前記切り込みは、前記面から突出して前記物品収容領域に載置された前記小型物品の下で延びるために前記直立した物品保持スタッドに取り付けられたタブを画定し、それにより前記横方向の力に反応して前記直立した物品保持スタッドの上方への旋回動作を抑制する、請求項１に記載の緩衝梱包体。
5. 前記物品収容領域は略長方形であり、前記アレイは前記物品収容領域内でＬ字形に配置されている、請求項１に記載の緩衝梱包体。
6. 前記緩衝構造を画定するばね移行領域によって前記内側物品保持壁に結合された外側壁をさらに備える、請求項１に記載の緩衝梱包体。
7. 前記直立した物品保持スタッドは、前記物品収容領域に載置された物品に面する平坦面を備えた略角錐台形状を有する、請求項１に記載の緩衝梱包体。
8. 前記弾性基部が熱成形シートから作成される、請求項１に記載の緩衝梱包体。
9. 前記物品収容領域に中央ウェルをさらに備える、請求項１に記載の緩衝梱包体。
10. 前記弾性基部に緊密に篏合可能な弾性カバーと組み合わせて前記物品を前記弾性基部上の所定の位置に保つ、請求項１に記載の緩衝梱包体。
11. 前記弾性カバーは、前記弾性カバー内に押し下げることが可能な物品保持スタッドを有し、前記物品保持スタッドは前記弾性基部上の前記直立した物品保持スタッドに対してオフセットされている、請求項１０に記載の緩衝梱包体。
12. 前記弾性カバーが熱成形シートから作成される、請求項１０に記載の緩衝梱包体。
13. 衝撃に弱い物品の緩衝を、異なるサイズの前記物品について可能にするための緩衝梱包体であって、
    前記物品を収容する物品収容領域であって、前記物品を載置することができるプラットフォームを有する前記物品収容領域を画定する単体構造の弾性基部と、
    前記物品収容領域に接する内側物品保持壁を有し、前記物品収容領域の全体を占めるサイズの前記物品を保持する働きをする、緩衝構造と、
    前記プラットフォーム上の前記物品収容領域内に形成された、直立した物品保持スタッドの少なくとも１つのアレイであって、前記直立した物品保持スタッドは、横方向の力には対抗するが、前記物品収容領域に載置される前記物品が前記直立した物品保持スタッドの上方に重ねられたことによって生じる上下方向の力には柔順であり、前記物品のうち前記物品収容領域よりも小さいサイズの小型物品が前記直立した物品保持スタッドの複数を露出させて前記物品収容領域に載置されたときに、前記物品収容領域に載置された前記小型物品の外辺部内にある前記直立した物品保持スタッドが前記プラットフォームの下方へ押し下げられ、前記物品収容領域内で前記複数によって前記小型物品が前記横方向から保持されるように構成されている、前記直立した物品保持スタッドの少なくとも１つのアレイと、
    前記物品に前記上下方向の圧力を印加する、前記弾性基部に篏合可能な弾性カバーと、
    を備える緩衝梱包体。
14. 前記直立した物品保持スタッドの前記弾性基部内への旋回を可能にする前記ヒンジ部分を残す、前記物品保持スタッドを部分的に取り囲む切り込みを更に備える、請求項１２に記載の緩衝梱包体。
15. 前記ヒンジ部分は、ヒンジの屈曲を容易にする、線状に並んだ穿孔を含む、請求項１４に記載の緩衝梱包体。
16. 前記直立した物品保持スタッドはそれぞれ、前記小型物品が前記横方向で当接するように前記物品収容領域の外縁に対して内方へ向けられた面を有し、前記ヒンジ部分は、前記面に平行に向けられている、請求項１４に記載の緩衝梱包体。
17. 前記物品収容領域は略長方形であり、前記アレイは前記物品収容領域内でＬ字形に配置されている、請求項１６に記載の緩衝梱包体。
18. 前記弾性カバーが前記弾性基部の前記物品保持スタッドと異なる別の物品保持スタッドの少なくとも１つのアレイを有し、前記別の物品保持スタッドは前記横方向の力には対抗するが前記上下方向の力には従い、それによって、前記弾性カバーと前記弾性基部とが互いに嵌合したときに、前記物品収容領域に載置された前記小型物品の外辺部内にある前記別の物品保持スタッドは前記弾性カバー内に押し上げられる、請求項１２に記載の緩衝梱包体。
19. 前記弾性カバーの前記別の物品保持スタッドは、前記弾性基部の前記物品保持スタッドに対してオフセットされ、前記弾性カバーと前記弾性基部とが互いに嵌合したときに、前記弾性基部の前記物品保持スタッドと前記弾性カバーの前記別の物品保持スタッドとが交錯する、請求項１８に記載の緩衝梱包体。
20. 前記物品保持スタッドはそれぞれ、前記小型物品が前記横方向で当接するように前記物品収容領域の外縁に対して内方に向けられた面を有し、前記ヒンジ部分は、前記面に平行に向けられており、前記切り込みは、前記面から突出するために前記物品保持スタッドに取り付けられたタブを画定し、前記タブは、前記物品収容領域に載置された前記小型物品の下で延び、それにより前記横方向の力に反応して前記物品保持スタッドの上方への旋回動作を抑制する、請求項１４に記載の緩衝梱包体。