KR200266797Y1 - 포장박스 내장용 완충체 및 이를 적용한 완충 구조체 - Google Patents

Abstract

포장박스 내장용 완충체 및 이를 적용한 완충 구조체가 개시된다. 완충구조체는 외부의 충격을 흡수할 수 있도록 피포장제품과 포장박스 사이에 삽입하여 사용할 수 있도록 발포성 합성 수지로 소정 형상으로 형성시킨 폼부재 및 발포성 합성 수지와는 다른 소재로 폼부재에 삽입된 적어도 하나의 완충체를 구비한다. 이러한 포장박스 내장용 완충체 및 이를 적용한 완충 구조체에 의하면, 원하는 충격흡수 요건을 만족하기 위해 요구되는 완충체의 체적이 감소됨으로써, 포장체적을 줄일 수 있다. 따라서, 이러한 완충체 및 완충구조체를 적용하여 제품을 포장하게 되면, 포장체적이 감소되어 유통시 적재효율을 향상시킬 수 있어 물류비용을 줄일 수 있고, 피포장제품 자체에서 고려되었된 내충격 및 내진동 설계부분에 대한 부담을 경감시킬 수 있어 제품개발 소요기간을 단축시킬 수 있으며, 생산비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 각 제품마다 생산자에 의해 행해졌던 포장시험기준의 통과를 위한 제품개발 과정 및 소요 인력을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

포장박스 내장용 완충체 및 이를 적용한 완충 구조체{Impact absorption device and structure thereof}

본 고안은 포장박스 내장용 완충체 및 이를 적용한 완충 구조체에 관한 것으로서, 상세하게는 피포장제품과 포장박스 사이에 개제되어 외부의 충격으로부터 피포장제품을 보호하기 위한 포장박스 내장용 완충체 및 이를 적용한 완충 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 전자제품 예컨대, 텔레비젼, 비디오 테이프 레코더, 냉장고, 세탁기 등은 제품 제조 후 소비자에게 전달되기까지 거치는 유통과정에서 발생할 수 있는 충격에 대해 제품의 손상을 방지할 수 있도록 포장공정을 통해 제품을 포장하여 출하된다.

유통과정 즉, 제품의 운송, 보관 하역시 발생하는 충격, 진동, 압력이 제품에 전달되는 것을 억제할 수 있도록 완충체가 제품과 포장박스 사이에 게제된다.

이러한 완충체는 제품을 충격으로 보호하기 위해 적절한 충격흡수능력, 유통의 편리를 위해 경량성, 적은 체적, 적은 부품수를 만족시키는 것이 요구된다.

종래의 포장방식은 통상적으로 도 1에 도시된 바와 같이 골판지와 같은 소재로 미리 제작된 포장박스(30)내의 모서리 부분에 제품(10)과 포장박스(30) 사이에 밀착 지지될 수 있도록 성형된 폼부재(20)를 개제시켜 포장한다.

종래의 성형 폼부재(20)는 소위 스치로폴 이라고 하는 발포성 합성수지로 성형되었다.

그런데, 발포성 합성수지만으로 형성된 폼부재(20)는 제품의 변형을 억제시키면서 외부 충격을 흡수할 수 있도록 하기 위해 제품 하중에 대하여 요구되는 체적이 커 포장크기가 커지는 단점이 있다.

이렇게 외부로부터의 충격을 보호하기 위해 소요되는 폼부재(20)의 크기가 커지면 그에 따른 제품의 포장크기도 커져 물류 비용의 상승을 초래하게 된다.

또한, 발포성 합성수지로된 폼부재(20)는 일정한 체적이상부터는 체적 증가에 대응한 충격 흡수량의 증가가 미세하여 하중이 큰 제품에 대해서는 포장 체적 부담 및 적절한 형태 및 밀도를 갖는 구조로 설계하기가 매우 어렵기 때문에 적용하기 어려운 단점이 있다.

또한, 발포성 합성수지로만 된 폼부재(20)는 충격 에너지 흡수율을 높이기 위해 충격하중 작용시 폼부재(20)에 가해지는 평균압축 하중을 높이도록 충분한 체적을 갖는다 하더라고 반복된 충격하중 및 진동 작용시 완충체의 낮은 강도 특성에 따라 압축변형이 발생되어 충격에너지 흡수율이 점진적으로 감쇠되어 반복 충격하중 및 진동에 대해 제품을 보호하기가 어려운 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 원하는 충격흡수 능력을 갖도록 하기 위해 요구되는 체적을 보다 줄 일 수 있고, 반복 충격에 대해 압축변형이 억제될 수 있는 포장박스 내장용 완충체 및 이를 적용한 완충 구조체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 포장구조를 나타내 보인 부분 단면도이고,

도 2는 본 고안에 따른 완충구조체가 적용된 포장구조의 일예를 나타내 보인 부분 단면도이고,

도 3a 내지 도 3n은 도 2의 완충 구조체에 적용되는 완충체의 예를 나타내 보인 도면이고,

도 4는 본 고안에 따른 완충 구조체의 외력과 변위와의 관계를 나타내 보인 그래프이고,

도 5는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 에지형 완충체를 나타내 보인 사시도이고,

도 6은 도 5의 하중 흡수부만 분리해서 나타내 보인 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40: 제품 50: 완충구조체

51, 70: 완충체 55: 폼부재

60: 포장박스 71: 하중 분산부

72:지지부 75: 안착부

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 포장박스 내장용 완충체는 외부의 충격을 흡수할 수 있도록 피포장제품과 포장박스 사이에 삽입하여 사용하는 포장박스 내장용 완충체에 있어서, 소정 형상으로 된 몸통부; 및 상기 몸통부를 관통하도록 형성된 적어도 하나 이상의 공동부;를 구비한다.

바람직하게는 상기 몸통부는 플라스틱소재 또는 금속소재로 형성된다.

상기 몸통부는 상기 공동부에 대하여 대칭되게 또는 비대칭 되게 형성된다.]

본 고안의 다른 측면에 따른 완충체는 외부의 충격을 흡수할 수 있도록 피포장제품과 포장박스 사이에 삽입하여 사용하는 포장박스 내장용 완충체에 있어서, 상기 피포장제품과 상기 포장박스에 소정 면적으로 접할 수 있도록 소정 형상으로 각각 이격되게 형성된 복수의 지지부; 및 상기 지지부 사이를 상호 연결시키되, 연결에 의해 적어도 하나 이상의 요홈이 형성되도록 상기 지지부들과 결합된 연결부;를 구비한다. 상기 지지부 및 연결부는 동일 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

본 고안의 또 다른 측면에 따른 완충체는 피포장제품의 3변이 만나는 에지부분이 안착될 수 있도록 형성된 안착부와; 상기 안착부와 소정 거리 이격되어 상호 직교되는 3개의 면이 만나도록 형성되되 상기 3개의 면이 상호 만나는 에지 중심점으로부터 소정거리 연장된 각 면의 일부까지가 절개된 형태로 형성된 하중 분산부와; 상기 안착부의 2개의 면이 상호 만나는 부분과 상기 하중 분산부의 2개의 만나는 부분을 상호 결합시켜 지지하는 복수의 지지부;를 구비한다.

또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 완충구조체는 외부의 충격을 흡수할 수 있도록 피포장제품과 포장박스 사이에 삽입하여 사용하는 포장박스 내장용 완충 구조체에 있어서, 발포성 합성 수지로 소정 형상으로 형성시킨 폼부재; 및 상기 발포성 합성 수지와는 다른 소재로 상기 폼부재에 삽입된 적어도 하나의 완충체;를 더 구비한다.

상기 완충체는 플라스틱소재 또는 금속소재로 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 포장박스 내장용 완충체 및 이를 적용한 완충 구조체를 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 완충구조체가 적용된 포장구조의 일 예를 나타내 보인 부분 단면도이다.

도면을 참조하면, 완충 구조체(50)는 발포성 합성수지로 된 폼부재(55)와, 폼부재(55)사이에 개재된 완충체(51)(52)를 구비한다.

폼부재(55)는 발포성 합성수지 예컨대, 발포 폴리스틸렌(EPS:Extended poly-stylene) 또는 발포 폴리프로필렌(EPP:Extended poly-propylene)으로 제품의 형상에 대응되게 형성된다.

완충체(51)(52)는 발포성 합성수지와는 다른 소재로 형성시켜 폼부재(55)에 결합된다.

바람직하게는 완충체(51)(52)는 폼부재(55)에 비해 반복 압축하중에 대해 압축변형이 억제될 수 있고, 흡수할 수 있는 평균 압축 하중을 높일 수 있는 소재, 예컨대 플라스틱소재 또는 알루미늄과 같은 금속소재로 형성시킨다.

더욱 바람직하게는 완충체(51)(52)는 피포장제품(40)과 포장박스(60) 사이에 삽입된 상태에서 피포장제품(40)과 포장박스(60)와 대향되는 면이 접할 수 있는 구조 및 크기로 형성되어 폼부재(55)와 결합된다.

완충체(51)(52)는 피포장제품(40)에 대해 요구되는 충격보호 요건에 맞게 다양한 형태로 제작될 수 있다.

참조부호 51로 표기된 완충체는 도 3a 상세히 도시된 바와 같이 공기와 같은 유체가 관통할 수 있는 홀과 같은 공동부(51d)가 형성된 몸통부를 갖는다.

몸통부는 공동부(51d)를 중심으로 수직방향으로 대칭되게 형성되어 있다.

즉, 몸통부는 상호 이격되어 나란하게 형성된 지지판(51a)(51b)과, 대향된 지지판 사이를 연결하되 공동부(51d)를 갖도록 형성된 파이프형 부재(51c)로 형성되어 있다.

공동부(51d)의 형태는 도시된 바와 같은 타원형 이외에도 원형, 또는 삼각형, 주름형등 요구되는 충격흡수력 및 충격흡수 방향을 고려하여 적절하게 선택하여 적용하면 된다.

공동부를 갖도록 몸통부를 형성시키는 완충체의 다른 형태의 예가 도 3b 내지 도 3k에 되어 있다.

이러한 완충체는 하나의 공동부를 갖되 공동부를 중심으로 적어도 일방향을 따라 대칭되게 형성된 구조의 완충체(51)(53b)(53c)(53d), 하나의 공동부를 갖되 공동부를 중심으로 비대칭되게 형성된 구조의 완충체(53e)(53f), 복수의 공동부를 갖는 완충체(53g)(53h)(53i)(53j)(53k)로 구별될 수 있다.

또한, 완충체는 도시되지는 않았지만 복수의 공동부를 갖되 비대칭으로 형성시킬 수 있음은 물론이다.

몸통부가 공동부에 대해 대칭이냐 비대칭이냐에 따라 충격에 대한 변형특성이 달라지기 때문에 충격에 대해 요구되는 변형특성을 고려하여 적절한 형태의 완충체를 폼부재에 결합시키면 된다.

한편, 공동부 대신에 요홈을 갖도록 완충체가 구조될 수 도 있다.

이러한 완충체는 피포장제품(40)과 포장박스(60)에 소정 면적으로 접할 수 있도록 소정 형상으로 각각 이격되게 형성된 복수의 지지부와 지지부 사이를 적어도 하나의 요홈이 형성되도록 연결시키는 연결부를 갖도록 형성시킨다.

즉, 도 3l 내지 도 3n에 도시된 완충체(54l)(54m)(54n)는 요홈을 갖도록 형성시킨 완충체의 예들이다.

도면에서 참조부호 P는 지지부에 해당하고, 지지부(P)를 연결하고 있는 나머지 부분이 연결부(S)가 된다.

요홈을 갖도록 형성시킨 완충체는 도시된 예 이외에도 원하는 충격흡수 특성에 맞게 다양하게 제작될 수 있음은 물론이다.

이러한 완충 구조체(50)는 제조하고자 하는 완충구조체(50)의 형상에 대응되는 성형틀에 기 제조된 완충체를 설치한 후 발포성 합성 수지를 발포 성형하여 제작할 수 있다.

또 다르게는 완충체가 삽입될 수 있는 공간이 형성되게 폼부재(55)를 형성시킨 다음 완충체를 해당 공간에 끼워 삽입하여 제작할 수 도 있다.

이러한 완충구조체의 힘과 변위와의 관계가 도 4에 도시되어 있다.

도면에 도시된 힘(P)과-변위(δ)와의 관계를 나타내는 곡선을 통해 알 수 있는 바와 같이 본 고안에 따른 완충체 또는 완충구조체(50)는 진동하는 패턴을 갖는 압축모드(compressive mode) 특성을 제공하고 있어 충격 발생시 변형량이 커져도 압축 하중 크기를 거의 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 시뮬레이션을 통해 종래의 폼부재 단독으로 충격시험을 했을 때의 충격에너지 흡수율과, 시험에 사용한 종래의 폼부재의 두께를 40%정도 제거하고 본 고안에 따른 완충체를 삽입한 완충구조체의 충격 에너지 흡수율을 동일한 시험조건에서 실험한 결과가 아래의 표1에 도시되어 있다.

시험대상물	충격흡수 에너지(KN*mm)
#1	41,889
#2	38,146
#3	44,589

여기서, 시험대상물 #1은 종래의 폼부재이고, #2는 #1의 두께를 40% 제거한 종래의 폼부재이고, #3은 #2에 완충체를 결합한 완충구조체이다.

위의 표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이 본 고안에 따른 완충구조체는 기존의 완충체 보다 체적을 감소시키면서도 충격 흡수율을 높일 수 있어 통상적인 충격시험을 만족시키기 위해 요구되는 제품의 포장크기를 줄일 수 있다.

이러한 완충구조체에 적용된 완충체는 폼부재와 결합하지 않은 상태 즉, 독립적으로 피포장제품과 포장박스 사이에 적절하게 개재시켜 이용할 수 있음은 물론이다.

또한, 에지형으로 적용할 수 있는 완충체의 예가 도 5에 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 완충체(70)는 피포장제품의 에지부가 안착될 수 있게 형성된 안착부(75)와, 포장박스에 지지될 수 있도록 형성된 하중 분사부(71)와, 안착부(75)와 하중 분산부(71) 사이를 연결하여 지지하는 복수의 지지부(72)를 갖는다.

안착부(75)는 피포장제품(미도시)의 3면이 만나는 에지부분이 안착될 수 있도록 직교되는 3개의 면이 상호 접하도록 형성되어 있다.

하중 분산부(71)는 도 6에 도시된 바와 같이 안착부(75)의 각 면과 대향되는 위치상에 3개의 면이 상호 접하도록 형성되되 3개의 면이 상호 만나는 에지 중심점으로부터 소정거리 연장된 각 면(71a)(71b)(71c)의 일부까지가 절개된 형태로 되어 있다. 참조부호 71d는 하중분산부의 에지중심점으로부터 각 면을 따라 일정부분 절개된 부분을 나타낸 것으로서 절개된 부분의 형상은 안착부(75)의 형상과 대응된다.

지지부(72)는 안착부(75)의 2개의 면이 상호 만나는 부분 즉 직교축을 따르는 부분과 하중 분산부(71)의 2개의 면이 상호 만나는 부분을 각각 결합시켜 지지하도록 3개(72ab)(72bc)(72ac)가 형성되어 있다.

이러한 에지형 완충체(70)는 모서리 충격시 하중이 집중되는 피포장제품의 에지 및 포장박스의 에지부분 사이에 개재시켜 사용하면, 피포장제품의 에지부분의 하중을 포장박스의 에지부분으로부터 일정거리 이격되게 밀착되게 형성된 하중 분산부(71)의 각 면으로 분사시킬 수 있어 충격흡수를 보다 효과적으로 할 수 있다.

에지형 완충체(70)는 플라스틱 또는 금속소재로 형성하는 것이 바람직하다.

에지형 완충체(70)는 규빅형 포장박스의 각 에지에 각각 사용하면 된다.

지금까지 설명된 바와 같이, 본 고안에 따른 포장박스 내장용 완충체 및 이를 적용한 완충 구조체에 의하면, 원하는 충격흡수 요건을 만족하기 위해 요구되는 완충체의 체적이 감소됨으로써, 포장체적을 줄일 수 있다. 따라서, 이러한 완충체 및 완충구조체를 적용하여 제품을 포장하게 되면, 포장체적이 감소되어 유통시 적재효율을 향상시킬 수 있어 물류비용을 줄일 수 있고, 피포장제품 자체에서 고려되었된 내충격 및 내진동 설계부분에 대한 부담을 경감시킬 수 있어 제품개발 소요기간을 단축시킬 수 있으며, 생산비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 각 제품마다 생산자에 의해 행해졌던 포장시험기준의 통과를 위한 제품개발 과정 및 소요 인력을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (14)

1. 외부의 충격을 흡수할 수 있도록 피포장제품과 포장박스 사이에 삽입하여 사용하는 포장박스 내장용 완충체에 있어서,

   소정 형상으로 된 몸통부; 및

   상기 몸통부를 관통하도록 형성된 적어도 하나 이상의 공동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
2. 제1항에 있어서, 상기 몸통부는 플라스틱소재로 형성된 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
3. 제1항에 있어서, 상기 몸통부는 금속소재로 형성된 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
4. 제1항에 있어서, 상기 몸통부는 상기 공동부에 대하여 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
5. 제1항에 있어서, 상기 몸통부는 상기 공동부에 대하여 비대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
6. 외부의 충격을 흡수할 수 있도록 피포장제품과 포장박스 사이에 삽입하여 사용하는 포장박스 내장용 완충체에 있어서,

   상기 피포장제품과 상기 포장박스에 소정 면적으로 접할 수 있도록 소정 형상으로 각각 이격되게 형성된 복수의 지지부; 및

   상기 지지부 사이를 상호 연결시키되, 연결에 의해 적어도 하나 이상의 요홈이 형성되도록 상기 지지부들과 결합된 연결부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
7. 제6항에 있어서, 상기 지지부 및 연결부는 동일 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
8. 제7항에 있어서, 상기 지지부 및 연결부는 플라스틱소재로 형성된 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
9. 제7항에 있어서, 상기 지지부 및 연결부는 금속소재로 형성된 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
10. 외부의 충격을 흡수할 수 있도록 피포장제품과 포장박스 사이에 삽입하여 사용하는 포장박스 내장용 완충체에 있어서,

    상기 피포장제품의 3변이 만나는 에지부분이 안착될 수 있도록 형성된 안착부와;

    상기 안착부와 소정 거리 이격되어 상호 직교되는 3개의 면이 만나도록 형성되되 상기 3개의 면이 상호 만나는 에지 중심점으로부터 소정거리 연장된 각 면의 일부까지가 절개된 형태로 형성된 하중 분산부와;

    상기 안착부의 2개의 면이 상호 만나는 부분과 상기 하중 분산부의 2개의 만나는 부분을 상호 결합시켜 지지하는 복수의 지지부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충체.
11. 외부의 충격을 흡수할 수 있도록 피포장제품과 포장박스 사이에 삽입하여 사용하는 포장박스 내장용 완충 구조체에 있어서,

    발포성 합성 수지로 소정 형상으로 형성시킨 폼부재; 및

    상기 발포성 합성 수지와는 다른 소재로 상기 폼부재에 삽입된 적어도 하나의 완충체;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충 구조체.
12. 제11항에 있어서, 상기 완충체는 플라스틱소재로 형성된 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충 구조체.
13. 제11항에 있어서, 상기 완충체는 금속소재로 형성된 것을 특징으로 하는 포장박스 내장용 완충 구조체.
14. 제11항에 있어서, 상기 완충체는 유체가 관통할 수 있는 적어도 하나 이상의 공동부를 갖는 것을 특징으로 하는 구비하는 포장박스 내장용 완충 구조체.