(57)【要約】【課題】  様々な形状の被梱包物に対応可能で、被梱包物を適当に保持して衝撃を吸収するとともに圧縮変形して輸送時の振動を減衰することが可能な衝撃吸収クッションを提供する。【解決手段】  軟質でかつ通気性を有し被梱包物の外面を被覆可能な凹部を有する袋体と、前記袋体の内部に互いに空隙を有して所定の密度で収容される複数の略同一の大きさの球状体とからなる衝撃吸収クッションを、前記袋体の外部側から負荷される外力を前記球状体が前記空隙の範囲内で移動して弾性圧縮変形することによって減衰させて、前記被梱包物を外力から保護するように構成する。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟質でかつ通気性を有し被梱包物の外面を被覆可能な凹部を有する袋体と、前記袋体の内部に互いに空隙を有して所定の密度で収容される複数の略同一の大きさの球状体とからなる衝撃吸収クッションであって、
前記袋体の外部側から負荷される外力を前記球状体が前記空隙の範囲内で移動して弾性圧縮変形することによって減衰させて、前記被梱包物を外力から保護することを特徴とする衝撃吸収クッション。
【請求項２】
前記袋体及び前記球状体が、同一材料によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収クッション。
【請求項３】
前記袋体及び前記球状体が、リサイクル可能な合成樹脂材料によって形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の衝撃吸収クッション。
【請求項４】
被梱包物を収容する収容部と、前記被梱包物の収容後に前記収容部と嵌合して封止する蓋部とからなる輸送用箱型構造体であって、前記収容部及び前記蓋部の内側にそれぞれ前記請求項１から３記載のいずれか一項記載の衝撃吸収クッションを取り付けて、前記衝撃吸収クッションを前記被梱包物と接触させて保持固定することを特徴とする輸送用箱型構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃吸収クッションに関し、特に内部に粒状体を備え、包装材として用いることができるクッションまたは包装材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、梱包箱内に被梱包物を入れて梱包する場合、例えば図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、発泡スチロール等によって被梱包物１の外形に合わせて成形した凹部３ａ、３ｂ（３ｂは図示せず）を有する保持体２ａ、２ｂを用いて、被梱包物１を凹部３ａ、３ｂにそれぞれ嵌合させ、梱包箱内に被梱包物１を動かないよう固定する方法等が採用されている。
【０００３】
このように、成形された保持体を用いて被梱包物を梱包箱内に梱包する方法は、被梱包物１の外形が様々に異なることから、それぞれの被梱包物に合わせた凹部３ａ、３ｂの形状を有する保持体２ａ、２ｂが必要なため保持体の共通化や梱包コストの低減を図れず、また、被梱包物の外形が複雑な場合には保持体自体の製作が容易でないという問題があった。
【０００４】
このような問題については、例えば特許文献１に見られるように、複数の箱部材を互いに相対移動させることによって内容積を可変とした梱包箱と、通気性材料により形成され脱気口を有する袋体、及びこの袋体内に設けられて袋体内の空気が脱気されるにつれて互いに密着集合となり固化状態となる粒状体を含み梱包箱の内面側に配置されるフィット体と、からなり、箱部材を相対的に接近させて内容積を小さくすることによって袋体内の空気を脱気し、フィット体を被梱包物の外形に追従させて固定保持する梱包装置の構成を用いることによって、任意の形状の被梱包物に対しても、梱包箱内に確実に保持することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１６３３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
梱包物または梱包箱を積載して輸送する際に、多くの場合はトラック等の陸路の輸送が行われている。このとき、輸送品すなわち被梱包物には、梱包箱どうしの接触による水平方向の衝撃と、路面の凹凸等に起因する天地方向の微弱な振動とが負荷される。ここで、水平方向の衝撃は、従来の梱包用保持体または特許文献１で開示されているフィット体を用いて梱包箱との間に緩衝部を設けることにより、強固に固定して大半を吸収することが可能である。
【０００７】
しかしながら、天地方向の微弱な振動は、梱包箱に繰り返し負荷されるとともに、梱包箱や緩衝材の材料特性によっては十分に圧縮変形できずに減衰できなくなる場合がある。図１（ａ）及び（ｂ）に示す保持体２ａ、２ｂでは、こうした振動を伝達する面積を小さくするための突起４が設けられている場合があるが、被梱包物１とは固体のままで固着されるため、伝達される振動は直接被梱包物１に作用してしまう。また、特許文献１に開示されているフィット体では、内部の空気を脱気することで袋体と粒状体とが隙間なく固着するために、天地方向への圧縮変形ができず、こうした微弱な振動を吸収することができないという問題点があった。
【０００８】
また、上述の微弱な振動を減衰させるために、例えば発泡ポリウレタン製の緩衝材を用いることがあるが、発泡ポリウレタンは、確かに振動を吸収する効果は高いものの、素材としての価格が高価であり、更にはリサイクルができないことから、緩衝材としての使用後の廃棄ができず、環境に影響を与えるという問題点があった。
【０００９】
そこで本発明は、様々な形状の被梱包物に対応可能で、被梱包物を適当に保持して衝撃を吸収するとともに圧縮変形して輸送時の振動を減衰することが可能な衝撃吸収クッションを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、上記衝撃吸収クッションを用いた輸送用箱型構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するために、本発明は、請求項１記載のように、軟質でかつ通気性を有し被梱包物の外面を被覆可能な凹部を有する袋体と、前記袋体の内部に互いに空隙を有して所定の密度で収容される複数の略同一の大きさの球状体とからなる衝撃吸収クッションであって、前記袋体の外部側から負荷される外力を前記球状体が前記空隙の範囲内で移動して弾性圧縮変形することによって減衰させて、前記被梱包物を外力から保護するように構成される。このような構成によれば、様々な形状の被梱包物に対応可能で、被梱包物を適切に保持して衝撃を吸収するとともに、圧縮変形して輸送時の振動を減衰することが可能な衝撃吸収クッションの実現が可能である。
【００１２】
請求項１記載の衝撃吸収クッションは、例えば請求項２記載のように、前記袋体及び前記球状体が、同一材料によって形成されているように構成することもできる。このような構成によれば、袋体と球状体の材質が同一となり、伝達される振動周波数と共振範囲を減少させることが可能となる。
【００１３】
請求項１または２記載の衝撃吸収クッションは、例えば請求項３記載のように、前記袋体及び前記球状体が、リサイクル可能な合成樹脂材料によって形成されているように構成することもできる。このような構成によれば、リサイクルが可能でかつ低コストな衝撃吸収クッションを実現することが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、請求項４記載のように、被梱包物を収容する収容部と、前記被梱包物の収容後に前記収容部と嵌合して封止する蓋部とからなる輸送用箱型構造体であって、前記収容部及び前記蓋部の内側にそれぞれ前記請求項１から３記載のいずれか一項記載の衝撃吸収クッションを取り付けて、前記衝撃吸収クッションを前記被梱包物と接触させて保持固定するように構成してもよい。このような構成によれば、当該箱部材の形状に規則正しく積載でき、かつ箱部材の内部で衝撃吸収クッションが機能できる構成となり、輸送業務が容易となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、様々な形状の被梱包物に対応可能で、被梱包物を適当に保持して衝撃を吸収するとともに圧縮変形して輸送時の振動を減衰することが可能な衝撃吸収クッションを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。図２は、本実施例１による衝撃吸収クッション１２ａ、１２ｂを用いて、被梱包物１を梱包する際の取り付け外観を示している。図２に示すように、衝撃クッション１２ａ、１２ｂは、被梱包物１の形状に追従可能に変形自在に構成されている。尚、以下では、図２で示すように、被梱包物１を左右両端側から覆うように嵌合させる左右同一の構成の衝撃吸収クッション１２ａ、１２ｂを用いるため、一方のクッション１２ａを例に挙げて説明する。
【００１８】
図３は、本実施例１による衝撃吸収クッション１２ａの構成を模式図で示しており、図３（ａ）は被梱包物１と嵌合する方向から見た図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＡ−Ａ線で切断した断面図である。衝撃吸収クッション１２ａは、開口部１３ａを含む略箱形状を有しており、例えばポリエチレン等の軟質で通気性を有する合成樹脂材料を用いて袋体を成している。図３（ｂ）に示すように、衝撃吸収クッション１２ａの断面は、袋体に覆われた略コの字型となっており、開口部１３ａ方向以外の方向からの衝撃から被梱包物を保護する構造となっている。ここで本実施例１では、衝撃吸収クッションの断面は略コの字形状となっているが、上述のように袋体自体が軟質の合成樹脂で構成されているため、使用時には、被梱包物を隙間なく覆うように嵌合できる形状を採り得る。
【００１９】
衝撃吸収クッション１２ａの内部には、例えばポリスチレン又はポリエチレン等の合成樹脂製の球状体１４が多数収容されている。図４は、図３（ａ）において点線Ｂで示された領域の拡大図であり、図４（ａ）は衝撃力Ｐが負荷される前の状態、図４（ｂ）は衝撃力Ｐが負荷された状態を模式的に示している。粒状体１４は、衝撃吸収クッション１２ａの袋体構造の内部に、クッション全体の形状を維持できる程度に粒状体１４どうしの空隙１５を有する密度で収容されており、一例として、直径３〜４ミリメートルの球状体が１８〜２２個毎立法センチメートルの密度で収容されている。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、衝撃吸収クッション１２ａは、外周を形成する外側面１６ａと被梱包物１に摺動可能に接触する内側面１６ｂとを有しており、上述のように、これら２つの面間に球状体１４が所定の密度で分布している。球状体１４は、適当な空隙１５が設けられているため、クッション１２ａ内部で流体粒子のように振る舞うことができる。このため、被梱包物１の外形に凹凸がある場合でも、軟質の合成樹脂製の内側面１６ｂがその凹凸形状に追従するように密着して保持することが可能である。また、図４に示すように衝撃吸収クッション１２ａの外側面１６ａに矢印で示すような衝撃力Ｐが負荷された場合、外側面１６ａは内側面１６ｂの方向に変形する。このとき、内側面１６ｂは被梱包物１と接触しているため移動または変形することができないが、球状体１４は各々の間の空隙１５の分だけ移動が可能なため、図４（ｂ）に示すように、衝撃吸収クッション１２ａは圧縮変形することになる。また、荷重の負荷前後でクッション１２ａは拘束を受けないため、衝撃力Ｐ等の外力が除去されれば、再び空隙１５は適当な平衡状態に戻る、すなわち衝撃吸収クッション１２ａは、弾性圧縮変形することで衝撃力を吸収しかつ微弱な振動を減衰させることが可能である。
【００２１】
図５は、図１に示す従来型の保持体２ａ、２ｂと、図２に示す本実施例１による衝撃吸収クッション１２ａ、１２ｂとを用いて、振動試験機による応答特性試験を実施した結果を示している。ここで、図５（ａ）は従来型の保持体２ａ、２ｂを用いた場合、図５（ｂ）は本実施例による衝撃吸収クッション１２ａ、１２ｂを用いた場合を示している。振動試験は、線形加振型振動試験機（図示せず）を用いて、それぞれの保持体に重さ１．７ｋｇで木製の被梱包材を嵌合させて保持して試験機に固定して行った。試験条件は、天地方向の両振り加振で、振幅２ｍｍ（一定）を１分間（一定）負荷し、加速度センサを用いて被梱包物の最大振幅値を振幅周波数５〜５０Ｈｚについて０．１Ｈｚ毎に測定した。
【００２２】
従来型の保持体２ａ、２ｂを用いた場合は、図５（ａ）に示すように、２６．２Ｈｚで７．４ｍｍの最大振幅値を取る応答波形が得られた。これは保持体２ａ、２ｂの固有振動周波数が２６．２Ｈｚで共振を生じたため、加振した振幅以上の応答となったものと考えられる。これに対して、本実施例１による衝撃吸収クッション１２ａ、１２ｂを用いた場合は、図５（ｂ）に示すように、同じ試験条件で、１８．３Ｈｚに２．８ｍｍの最大振幅値を取る応答波形が得られた。このことから、本実施例１による衝撃吸収クッション１２ａ、１２ｂは、従来型の保持体２ａ、２ｂと比較して、ピーク時応答周波数及び最大振幅値がともに小さくなるという結果が得られた。すなわち、本実施例１による衝撃吸収クッション１２ａは、従来型の保持体２ａを用いた場合に対して、被梱包物１の天地方向への移動（跳ね飛び）の高さと回数を減少させる効果があることがわかる。
【００２３】
以上のような構成とすることによって、様々な形状の被梱包物に対応可能で、被梱包物を適当に保持して衝撃を吸収するとともに圧縮変形して輸送時の振動を減衰することが可能な衝撃吸収クッションを提供することが可能となる。
【００２４】
また、上記実施例１で示した通り、衝撃吸収クッションの袋体の材料とその内部に収容される球状体の材料とを共に同じ合成樹脂材料、例えばポリエチレン等を用いることによって、袋体と球状体の材質が同一となり、伝達される振動周波数と共振範囲を減少させることができる。特に、ポリエチレンを用いた場合は、仮に輸送後に廃棄する際にも、一括してリサイクルが可能となり、輸送コストの大幅な縮小を実現できる。
【００２５】
更に、本実施例１の衝撃吸収クッションは、図６（ａ）に示すように、被梱包物１を収容する箱型構造体２０の蓋部２１ａ及び収容部２１ｂの各々の内面側に取り付けて用いてもよい。すなわち、図６（ａ）に示す面Ｃで切断した断面図である図６（ｂ）に示すように、被梱包物１は、蓋部２１ａの内面側に設けられた衝撃吸収クッション１２ｃと、収容部２１ｂの内面側に設けられた衝撃吸収クッション１２ｄとの間に挟まれる形で固定される。このような構成にすることによって、当該箱型構造体の形状に合わせて規則正しく積載でき、かつ箱型構造体の内部で衝撃吸収クッションが機能できる構成となり、輸送業務が容易となる。
【００２６】
以上、説明した実施例１は、本発明を実施するための最良の形態の一つにすぎず、本発明はその趣旨を逸脱しない限り種々変化及び変形して実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の輸送用衝撃吸収保持体の構成及び被梱包物との配置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１による衝撃吸収クッション１２ａ、１２ｂの被梱包物１との配置を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例１による衝撃吸収クッション１２ａの構成を模式的に示しており、図３（ａ）は被梱包物１と嵌合する方向から見た図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図４】図３（ａ）において点線Ｂで示された領域の拡大図であり、図４（ａ）は衝撃力Ｐが負荷される前の状態、図４（ｂ）は衝撃力Ｐが負荷された状態を模式的に示している。
【図５】振動試験機による応答特性試験によって得られた応答波形であり、図５（ａ）は従来型の保持体２ａ、２ｂを用いた場合、図５（ｂ）は本実施例による衝撃吸収クッション１２ａ、１２ｂを用いた場合の波形をそれぞれ示している。
【図６】本実施例１による衝撃吸収クッション１２ｃ、１２ｄを用いた箱型構造体２０の構成を示しており、図６（ａ）は箱型構造体２０の斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）中の面Ｃで切断した断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  被梱包物
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  衝撃吸収クッション
１３ａ  開口部
１４  球状体
１５  空隙
１６ａ  外側面
１６ｂ  内側面
２０  箱型構造体
２１ａ  蓋部
２１ｂ  収容部
Ｐ  外力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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