JP5150395B2 - 緩衝材および梱包箱 - Google Patents

Description

本発明は、製品を収容する梱包箱に使用される緩衝材、および梱包箱に関する。

電子機器等の梱包箱において、静的な外荷重付加や落下衝撃などの衝撃力により、内蔵する機器等の被梱包物に損傷を生じることを防ぐため、梱包箱内部には緩衝材が用いられる。緩衝材の材質としては、安価で調達が容易でリサイクル可能なダンボールが多用されている。一方、輸送コストおよび環境負荷の観点から梱包箱の小型化が求められる。梱包箱のサイズは内蔵する機器の寸法と緩衝材で決定されており、緩衝材の小型化が梱包箱の小型化への有効な手段である。

しかしながら、緩衝材を小型化すると、内蔵物と梱包箱との空隙を狭めることになり、衝撃力を緩衝するための緩衝ストロークが短くなるというトレードオフ問題が生じる。

従来、ダンボール製緩衝材を用いて被梱包物を保護するものとして、被梱包物のコーナーに筒状部材の側壁部を設ける構造が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。

また、弾性変形によるエネルギ吸収だけでなく、塑性変形によるエネルギ吸収を積極的に利用し、衝撃に対する吸収性を高めて製品保護性能の向上を図る構造も提案されている。これは、緩衝材に中空的な突出構造を設け、その突出構造の変形により衝撃を吸収するものである（例えば、特許文献３参照。）。

さらに、突出構造に加え、被梱包物を支持する緩衝材に切り欠きを設けて、塑性変形を促す工夫をした構造も提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
特開平０９−１２０６３号公報 特開平０８−３２４６４５号公報 特開２００７−２２５９１号公報 特開２００４−１８８２号公報

しかし、上述した座屈を利用したエネルギ吸収構造では、衝撃力により圧潰したダンボールシートが、図４（ａ）のように緩衝ストロークの線上に剛性の高い部材として残るため、外装箱と被梱包物との空隙を緩衝に有効に活用できないという問題がある。

また、複雑な構造の緩衝材は、特定の被梱包物だけにしか適用できず、製造コストも高額なものとなっていた。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、電子機器の梱包において、簡素な作りで緩衝ストロークが十分確保でき、外装箱と内蔵機器との空隙の縮小を図ることのできる緩衝材を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、梱包箱内で被梱包物を支持する緩衝材において、略等脚台形の形をした側壁が隣り合う側壁同士では、前記等脚台形の上底と下底が上下逆になって４面に亘って連接して角筒状に形成して成ることを特徴とする緩衝材が提供される。

本発明に係る緩衝材は、ダンボールシートを材料として形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、緩衝材を構成する部材の破断を利用して衝撃エネルギを吸収すると共に、潰れた部材の折り重なりを負荷方向に垂直の面内へ退避させて緩衝ストロークを確保することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る緩衝材１０の斜視図である。また、図２は、図１に示す緩衝材１０を展開した図である。この緩衝材１０は、略等脚台形の形をした側壁１が隣り合う側壁同士では、等脚台形の上底と下底が上下逆になって４面に亘って連接している。また、緩衝材１０の上方と下方は開放された角筒状を呈している。図２に示すように、この緩衝材１０は展開すると、一枚の長方形状を呈していることがわかる。図２において、破線部２を全て山折りまたは谷折りすることで、図１の斜視図で示した緩衝材１０が得られる。緩衝材１０の接合部３は、折り込むことで接合し固定することができる。糊付けやテープによる接合、緩衝材１０の素材シートに切り込みを入れることによる接合も可能である。

緩衝材１０の素材としては、安価で入手も容易なダンボールシートが好適である。ダンボールシートとしては、いわゆるＡフルート、Ｂフルート、Ｗフルートのいずれも使用することができる。また、溶解した古紙でパルプモールド成形されたシートでもよい。以下の説明では、ダンボールシートを例にして説明する。

図１に示す緩衝材１０に対して、開口部の面に対して垂直な力が加わった場合、角筒状をした緩衝材のそれぞれの側壁１は、図１に示した矢印の方向に倒れる。すなわち、等脚台形の上底が長い側壁同士は近づき、等脚台形の上底が短い側壁同士は遠のく方向に倒れる。このとき、隣接する側壁１の折り曲げ部分１ａにおいて、面外のせん断力が働く。緩衝材１０を構成するダンボールシートは、山折りまたは谷折り部分２から最終的に破断していき、図３（ａ）に示した圧潰前の形状から図３（ｂ）に示した圧潰後の形状に至るまで圧潰する。圧潰後のダンボールシートの折り重なり部分は２層以下となり、被梱包物と外装箱との空隙を、緩衝ストロークとして有効に活用できる。すなわち、ダンボールシートが破れた後も、緩衝効果が奏される。ダンボールシートの表裏ライナーと中芯とも、構成する繊維が複雑に絡み合う構造となっており、繊維破断に際して大きなエネルギ吸収を伴うと考えられ、破断によるエネルギ吸収性能にも大いに期待できる。

ここで、仮に緩衝材を４面が長方形から成る角筒形状の被梱包物を支持する緩衝構造とし、同様に開口部の面に対して垂直な力が加わった場合を考察する。すると、圧潰後のダンボールシートの断面は、図４（ａ）に示すように、剛性が増大したダンボールシートの折り重なりとなる。これに対して、本実施形態に係る緩衝材では、圧潰後のダンボールシートの断面は、図４（ｂ）に示すように、横方向に延伸していく。このため、圧潰しても、十分な緩衝ストロークが得られることが明らかである。

本実施形態に係る緩衝材は上記のものに限られることはなく、いくつかの変形例が考えられるので、以下に種々の変形例について説明する。

図５（ａ）は、端点に切り欠き４を形成した緩衝材１０の斜視図であり、図５（ｂ）はその展開図である。隣り合う等脚台形の端点に切り欠き４を形成しておくことにより、開口部の面に対して垂直な力が加わった場合の圧潰が円滑に実現される。

図６は、側壁１を成す等脚台形の下底にスカート部５を形成した緩衝材１０の斜視図である。スカート部５を備えているので、緩衝材１０を梱包箱に載置する際の安定性が増すという効果がある。スカート部５は、梱包箱に固定しないので、開口部の面に対して垂直な力が加わった場合の圧潰に、支障となることはない。

図７は、開口部６の形状が曲面を成している緩衝材１０の斜視図である。曲面は、梱包箱に内蔵する被梱包物の形状に合わせて決定される。被梱包物を確実に支持し、開口部６の面に対して垂直な力が加わった場合、圧潰しても十分な緩衝ストロークが得られる。

次に、図８は、山折りあるいは谷折り部分２を介して隣り合う等脚台形の大きさが異なっている緩衝材１０の斜視図である。一般的に、梱包箱内において、複数の緩衝材１０を配置して被梱包物を支持するが、被梱包物が平面形状を成している場合には、図８で示した緩衝材であれば、より安定的に被梱包物を支持することができる。

図９は、緩衝材１０の開口部６のうちの一辺６ａにおいて他の構造体２０と連結させた場合の展開図である。この変形例によれば、緩衝材１０と構造体２０とが一体化されるので、被梱包物を支持した場合に、開口部６の面に対して、より確実に垂直な力が加わり易いという効果が得られる。

本実施形態によれば、ダンボールシートの破断を利用して衝撃エネルギを吸収すると共に、潰れたダンボールシートの折り重なりを負荷方向に垂直の面内へ退避させて緩衝ストロークを確保することができる。それにより、被梱包物と外装箱との空隙を緩衝ストロークとして有効に活用できる。

本実施形態に係る緩衝材は、外箱の内部に複数個、配設することにより、被梱包物である例えばＰＣのような電子機器を安定的に支持することができる。図１０は、梱包箱（図示しない）の内部に載置される外箱３０の内部に緩衝材１０を４個配設した場合を模式的に示した斜視図である。被梱包物であるＰＣの輸送中における水平面内での余分な動きは、外箱３０によって阻止され、上下方向、特に落下方向での衝撃は緩衝材１０で吸収されるので、被梱包物であるＰＣが受けるダメージは、頗る軽微なものとすることができる。尚、図１０において、被梱包物と緩衝材１０との間に、例えば平板状のダンボールシート（図示しない）を介装させることもできる。被梱包物の下面の形状が平坦でない場合には、各緩衝材１０の高さは適宜変えられるので、緩衝材１０に直接的に被梱包物を載置させる方が、部材費用も削減でき、好適である。一方、被梱包物の下面の形状が平坦な場合には、平板状のダンボールシートを介装した方が被梱包物を載置しやすく、各緩衝材１０は均等に圧潰されやすくなる。

なお、本発明は上記の実施形態のそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素の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幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施形態に係る緩衝材の斜視図である。 図１に示す緩衝材を展開した図である。 緩衝材の圧潰前後の形状を説明する図である。 開口部の面に対して垂直な力が加わった場合を説明する図である。 端点に切り込みを形成した緩衝材の斜視図及び展開図である。 スカート部を形成した緩衝材の斜視図である。 開口部の形状が曲面を成している緩衝材の斜視図である。 隣り合う等脚台形の大きさが異なっている緩衝材の斜視図である。 緩衝材の開口部のうちの一辺において他の構造体と連結させた場合の展開図である。 外箱の内部に緩衝材を４個配設した場合を模式的に示した斜視図である。

符号の説明

１０・・・緩衝材
１・・・側壁
２・・・緩衝材の展開図における折れ線
３・・・緩衝材の接合部
４・・・切り欠き
５・・・スカート部
６・・・開口面
２０・・・構造材
３０・・・外箱

Claims (8)

1. 梱包箱内で被梱包物を支持する緩衝材において、
   略等脚台形の形をした側壁が隣り合う側壁同士では、前記等脚台形の上底と下底が上下逆になって４面に亘って連接して角筒状に形成して成ることを特徴とする緩衝材。
2. 前記隣り合う等脚台形の端点に切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝材。
3. 前記側壁を成す等脚台形の下底にスカート部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝材。
4. 前記角筒状で形成される開口部は、前記被梱包物の形状に合わせた曲面であることを特徴とする請求項１に記載の緩衝材。
5. 前記隣り合う等脚台形の大きさが異なっていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝材。
6. ダンボールシートを材料として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝材。
7. パルプモールドを材料として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の緩衝材。
8. 外箱と、この外箱内に配設される請求項１乃至７のいずれか１項に記載の緩衝材とを有することを特徴とする梱包箱。

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