(57)【要約】【課題】  簡単な構成で易損品を保護できる包装用の緩衝材を提供する。【解決手段】  易損品ＰＲを衝撃から守るために使用される緩衝材１であって、易損品を保持する基部２と、この基部に接続された緩衝部３とを含み、緩衝部が弾性変形素材で形成され、該緩衝部は前記衝撃が加わるＺ方向に延びる溝部３１を備え、溝部３１に塑性変形素材４が嵌め込まれている。初期において外部衝撃に対する緩衝性能が劣る傾向にある弾性変形素材に、これを補完する塑性変形素材が嵌め込まれた構造であるので、易損品ＰＲを衝撃から確実の保護できるように緩衝材となる。また、弾性変形素材に埋め込まれた塑性変形素材は単独で使用された場合よりも繰り返し使用可能数が増加するので従来よりも長期の使用が可能な緩衝材となる。【選択図】    図１
2005138853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
易損品を衝撃から守るために使用される緩衝材であって、前記易損品を保持する基部と、前記基部に接続された緩衝部とを含み、
前記緩衝部が弾性変形素材で形成され、該緩衝部は前記衝撃が加わる方向に延びる溝部を備え、
前記溝部に塑性変形素材が嵌め込まれていることを特徴とする包装用緩衝材。
【請求項２】
前記弾性変形素材は、発泡ポリオレフィン系樹脂材、発泡ポリスチレン系樹脂材及び発泡ポリウレタン系樹脂材からなる群から選択されたいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載の包装用緩衝材。
【請求項３】
前記塑性変形素材は、紙素材であることを特徴とする請求項１に記載の包装用緩衝材。
【請求項４】
前記紙素材は波形の中芯を備えたダンボール紙であり、前記波形が前記衝撃の加わる方向と垂直な面内に現われるようにして前記溝部内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の包装用緩衝材。
【請求項５】
易損品を衝撃から守るために使用される緩衝材であって、前記易損品を保持する基部と、前記基部に接続された緩衝部とを含み、
前記緩衝部が塑性変形素材で形成され、該緩衝部は溝部を備え、
前記溝部に弾性変形素材が嵌め込まれていることを特徴とする包装用緩衝材。
【請求項６】
前記塑性変形素材は紙素材であり、前記弾性変形素材は発泡ポリオレフィン系樹脂材、発泡ポリスチレン系樹脂材及び発泡ポリウレタン系樹脂材からなる群から選択されたいずれか１つであることを特徴とする請求項５に記載の包装用緩衝材。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の包装用緩衝材を易損品にセットし、包装用の外装材に収納したことを特徴とする包装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器のように破損し易い製品（以下、易損品）を包装する際に、外部から加わる場合がある衝撃から製品を保護するために使用される包装用緩衝材に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場から出荷される製品は、トラック等の輸送手段を介して保管倉庫、販売店或いはユーザの手元へと運ばれる。このような輸送中において衝撃が製品に加わり、また積み下ろし時にも衝撃が製品に加わる場合が多い。そこで、一般に易損品をダンボール等の外装材に収納する際には、ダンボール等と易損品との間に緩衝材が配置されている。緩衝材を使用することにより、輸送時に加わる種々の衝撃から易損品を保護できる。
【０００３】
通常、緩衝材は１種類の素材で形成されている。１種類で採用される素材としては、例えば発泡ポリスチレン、発泡ポリオレフィン、発泡ポリウレタン、ダンボール、再製古紙パルプ、ウレタンフィルム等がある。保護する製品形状に合わせて、これらの素材が成型されている。また、２種類以上の素材を組合せた緩衝材も知られている。例えば、骨組みとなる部分にダンボール紙を用い、素材の変形によって特に衝撃を吸収する部分（緩衝部）に発泡ポリオレフィンを用いた構造、或いは、発泡ポリオレフィンを基材として緩衝部に衝突面と平行に発泡ポリウレタンを貼りつけた構造などが知られている。
【０００４】
素材を組合せる場合の前者は、ダンボール紙と発泡樹脂材を併用することによりコスト低減を図った緩衝材である。テレビ等のような外形が大きな易損品を保護するため緩衝材を使用する場合には、緩衝部分に対して骨組部分が大きくなりコストが増大する。そこで、骨組部分を安価な古紙再製ダンボールに置き換えたものである。また、後者は発泡ポリオレフィンと発泡ポリウレタンとを併用して、コスト低減と形状安定性及び微細振動の吸収性を高めた緩衝材である。発泡ポリオレフィンは材質物性の限界から微細振動を吸収する点において難点がある。一方、発泡ポリウレタンは微細振動を吸収する点で優れているが、やわらかく大きく歪み易いため重量物を外装箱中で安定に支えることに難点があり、また高価であるという問題がある。そこで、発泡ポリオレフィンと発泡ポリウレタンとを組合せて互いに補完した構造が提案されている。
【０００５】
上記のように従来から緩衝材に関しては、異なる素材を組わ合わせた種々の形態について提案がなされている。また、特許文献１は、緩衝材と補形部材とを組み合わせた包装材について開示している。特に特許文献１によって開示される包装材は、外装箱内で緩衝材の位置がずれないように、補形部材を嵌合させた構造を開示する。具体的には、特許文献１は緩衝材に形成した隙間に凸部を設け、隙間に嵌合させる補形部材の摺接抵抗を高めた構造を提案する。このような構造とすれば緩衝材の外装箱内での位置を安定させることができるので、製品の保護に有効である。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１７１５２号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した骨組部分にダンボールを用いるようにした発泡ポリオレフィンの緩衝材は、異なる素材を組合せることによりコスト低減を単に図っているだけである。また、発泡ポリオレフィンと発泡ポリウレタンとを併用する緩衝材の場合は、異なる性質の発泡性樹脂材を組合せて使用することを提案するだけである。このように従来においては、発泡性樹脂を緩衝材として用たこと自体の問題については十分に検討されていない。
【０００８】
発泡性樹脂材は弾性変形素材である。一般に、弾性変形素材は衝撃を受けた初期の段階においては、容易に変形するので衝撃吸収能力（衝突速度を減速させる能力、緩衝性能ともいう）が低い。しかし、その変形が進むと圧縮硬化が進むので衝撃吸収能力が高くなる（衝突速度の減速が鋭くなる）という特質がある。すなわち、発泡性樹脂材を緩衝材として用いた場合には、衝撃を受けた初期段階では緩衝材が十分に機能していないという問題が存在している。また、ダンボール紙等の塑性変形素材は衝撃を受けた初期段階で衝撃吸収能力を発揮するが、許容範囲を越えた衝撃を受けると降伏して剛性を失ってしまう。さらに、繰り返しの衝撃に弱いという特質がある。従来においては、各素材の上記のような特質にまで配慮し、素材を組合せて使用することについては検討がなされていない。
【０００９】
前述した特許文献１は、緩衝材の位置決めのために段ボール等を補形部材として使用することを提案するが、緩衝材として合成樹脂発泡体を用いることのみが提案されいるだけである。よって、この特許文献１で提案する技術についても、衝撃を受けた初期段階では緩衝材が十分に機能していないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題を解決して、簡単な構成で易損品を確実に保護できる包装用の緩衝材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】
上記目的は、易損品を衝撃から守るために使用される緩衝材であって、前記易損品を保持する基部と、前記基部に接続された緩衝部とを含み、前記緩衝部が弾性変形素材で形成され、該緩衝部は前記衝撃が加わる方向に延びる溝部を備え、前記溝部に塑性変形素材が嵌め込まれている包装用緩衝材によって達成される。
【００１２】
本発明によると、初期において外部衝撃に対する緩衝性能が劣る傾向にある弾性変形素材に、これを補完できる塑性変形素材が嵌め込まれてので、易損品を衝撃から確実に保護できる緩衝材を提供できる。また、弾性変形素材に埋め込まれた塑性変形素材は単独で使用された場合よりも繰り返し使用可能数が増加するので、従来よりも長期使用が可能な緩衝材となる。この緩衝材は簡易な構造であり、使用素材も従来のものを同様に使用できるので、低コストで作製できるというメリットもある。
【００１３】
なお、前記弾性変形素材は、発泡ポリオレフィン系樹脂材、発泡ポリスチレン系樹脂材及び発泡ポリウレタン系樹脂材からなる群から選択されたいずれか１つを採用することができる。また、前記塑性変形素材は紙素材とするこができる。紙素材としては例えばダンボール紙、厚紙、スティック状に固めた加工紙等を使用することができる。
【００１４】
特に紙素材では波形の中芯を備えたダンボール紙を好適に使用することができ、前記波形が前記衝撃の加わる方向と垂直な面内に現われるようにして前記溝部内に配置した構造を採用するのが好ましい。このような構造を採用するとダンボール紙の備える長所を活用して優れた機能を発揮する緩衝材を提供できる。
【００１５】
また、上記目的は、易損品を衝撃から守るために使用される緩衝材であって、前記易損品が保持される基部と、前記基部に接続された緩衝部とを含み、前記緩衝部が塑性変形素材で形成され、該緩衝部は溝部を備え、前記溝部に弾性変形素材が嵌め込まれている包装用緩衝材によっても同様に達成できる。
【００１６】
本発明の緩衝材も塑性変形素材と弾性変形素材とを組み合わせているので、易損品を衝撃から確実に保護できる緩衝材となる。本発明の緩衝材は、初期において外部衝撃に対する緩衝性能が高い塑性変形素材が外側に配置され、これを補完するように弾性変形素材が嵌め込まれているので易損品を衝撃から確実に保護できる。この場合の素材についても、塑性変形素材については紙素材、弾性変形素材については発泡ポリオレフィン系樹脂材、発泡ポリスチレン系樹脂材及び発泡ポリウレタン系樹脂材からなる群から選択されたいずれか１つを採用することができる。前述したような優れた機能を備える包装用緩衝材を易損品にセットし、包装用の外装材に収納した包装構造であれば、易損品を確実かつ継続的に保護することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の緩衝材は、特に衝撃を受けた初期においては塑性変形素材が衝撃を吸収し、その後は引き続いて弾性変形素材が衝撃を吸収するので、外部衝撃を平均的に吸収して易損品を確実に保護できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る最良の形態を図面を参照して説明する。ここでは、２つの実施例を示す。実施例１は、弾性変形素材が基本材であり、これに補助材として塑性変形素材が付加された形態である。実施例２は、塑性変形素材が基本材であり、これに補助材として弾性変形素材が付加された形態である。
【実施例１】
【００１９】
図１は、実施例１に係る緩衝材１の外観を３方向から示した図である。図１（Ａ）は緩衝材１の平面図、（Ｂ）は同右側面図、（Ｃ）は同正面図である。この緩衝材１は基部２と緩衝部３とを備えている。基部２と緩衝部３とを異なる材料を用いて作製し、その後に接着等により接続してもよいがコスト低減の点から一体成型することが望ましい。緩衝材１は、例えば発泡ポリオレフィン系樹脂材、発泡ポリスチレン系樹脂材及び発泡ポリウレタン系樹脂材から基本素材を選択して一体成型することが望ましい。特に、緩衝材１の基本材として、発泡ポリオレフィン系樹脂材を好適に使用することができる。
【００２０】
基部２は、中央部に易損品ＰＲを嵌め込み、保持するための空間２５を備えて、環状に形成されている。本例では易損品ＰＲが直方体形状であり、空間２５は矩形に形成されている。基部２の外周には上下、左右に突起部２１，２２が設けられている。これらの突起部２１、２２は、本緩衝材１が易損品ＰＲにセットされた状態で収納される外装箱（外装材）の寸法に対応して設計されている。すなわち、これらの突起部２１、２２は、外装箱内にちょうど納まるように形成されている。なお、本緩衝材１は蛇腹部２３を備えており、横方向への伸長が可能となっている。
【００２１】
緩衝部３は、基部２の左右から一対で立ち上がった柱状に形成されている。緩衝部３の立ち上がりの高さは、易損品ＰＲをセットした状態で外装箱に収納したときの状態に基づいて設計されている。この緩衝部３には衝撃が加わるＺ方向に向けて溝部３１が形成されている。この溝部３１には、図１（Ｃ）で示すように、補助材４が嵌め込まれている。この補助材４には、緩衝材１を構成する基本材とは異なる塑性変形素材が採用されている。
【００２２】
塑性変形材としては、コスト低減の観点から紙素材を使用することが望ましい。紙素材としては、例えば厚紙、ダンボール紙やスティック状に成型した紙などを使用することができる。特にダンボール紙は、それ自体が緩衝材としの機能を備えているので、ここでの塑性変形素材として好適に使用できる。ダンボール紙を用いるときには、図１（Ｃ）において引き出した円内で示すように、中芯４１の波形が衝撃の加わるＺ方向と垂直な面内に現われるようにして前記溝部３１内に配置するのが望ましい。このような向きでダンボール紙を溝部３１内に嵌め込むと、ダンボール紙４の耐衝撃機能を有効に活用できる。
【００２３】
なお、図１では弾性部３に形成した溝部３１は貫通した長穴状に形成している。溝部３１はこのように穴状であってもよいし、貫通していない凹部状でもよい。また、本緩衝材１の基部２は、緩衝部３と同様に弾性変形素材で形成されている。この基部２から突出させた前記突起部２１、２２はＸ、Ｙ方向での緩衝部と見ることができる。よって、これら突起部２１、２２についても溝部を設けて、同様にダンボール紙を嵌め込むようにしてもよい。図１（Ａ）では、Ｘ方向で突出する左右の突起部２１に溝部２４を追加した場合を付加的に例示している。本緩衝材１は、Ｘ，Ｙ，Ｚの全ての方向について溝部を設けてダンボール紙を嵌め込めばより耐衝撃性に優れた緩衝材となる。
【００２４】
上記のように、本緩衝材１は弾性変形素材で形成した基本材の緩衝部３に溝部を形成し、これにダンボール等の塑性変形素材を嵌め込むという簡単な構造であるため、低コストで作製できるというメリットもある。なお、弾性変形素材に塑性変形素材を嵌め込んだ場合の効果については後述する。
【００２５】
図２は、易損品ＰＲに対して図１で示した緩衝材１をセットして、外装箱５０内に収納する様子を示した図である。この図２では、基部２に接続した緩衝部３に溝部を設けてダンボール４を嵌め込む例を示している。易損品ＰＲを特に所定方向（図２で上下方向）での衝撃から保護したい場合には、このように一方向でダンボール等の塑性変形素材を嵌め込んで使用すればよい。図２に示した状態から、易損品ＰＲを外装箱５０内に収納し、外装箱５０のフラップ部５１を閉じれば外部からの衝撃から易損品ＰＲを確実の保護する包装構造が実現される。
【００２６】
以下では、上記のような構成を備えた緩衝材１の衝撃吸収機能について説明する。詳細なデータを示す前に、弾性変形素材と塑性変形素材とを組合せて使用することのメリットを大略説明する。図３は各素材が衝撃を受けたときの緩衝傾向について示した図である。横軸に時間をとり、縦軸には素材に加わった衝撃度を表す指針として加速度をとって示している。
【００２７】
この図３は、塑性変形素材として紙、弾性変形素材として発泡性樹脂、及び緩衝材１で採用するこれら組合せ素材について示した図である。塑性変形素材は降伏点に達するまでは、変形が小さく衝撃吸収能力が高い。しかし、降伏点に達してしまった後は、剛性を失い容易に変形するという特質がある。よって、紙が衝撃を受けた場合には、発泡性樹脂より早めにピークを迎えて、その後は吸収能力が急激に低下する。この様子が図３によって確認できる。一方、弾性変形素材の場合は、衝撃を受けた初期には容易に変形するので衝突速度の衝撃吸収能力が低い。しかし、変形が進むにつれて、素材自体の圧縮硬化が進んで衝撃吸収能力が高くなり、塑性変形素材と比較して後半の持続性がある。この様子も図３によって確認できる。
【００２８】
上記のように塑性変形素材は早期に衝撃吸収能力を示すが早めにその能力が低下するという欠点があり、他方の弾性変形素材は初期の衝撃吸収能力に問題がある。易損品を確実に保護するという観点からは、衝撃吸収能力が平均していることが望ましいが、どちらの素材も不十分である。これに対して、本緩衝材１が採用している組合せ素材の場合には、ピークが少し低くなるが横方向への広がりが大きくなり衝撃吸収能力が平均化している。このような点に着目して完成したのが本緩衝材１である。
【００２９】
以下、上記緩衝材１を用いた場合の衝撃吸収能力について、図４及び図５を参照して説明する。図４及び図５は、図２で示したように外装箱内に製品（易損品ＰＲ）を梱包して、製品に加わる衝撃をセンサにより検出したデータを示した図である。ここで示すデータは、緩衝材１の溝部にダンボールを嵌め込んで落下試験を行った結果である。効果確認のため、緩衝材１の溝部を空にして同じ試験を行った場合の結果を比較例として示している。落下試験にはＬａｎｓｍｏｎｔ社製のＭｏｄｅｌ  ＰＤＴ−５６ＥＤを用いた。製品に加わる加速度を検出して、衝撃度の大きさを確認した。加速度センサは、ＣＯＬＵＭＢＩＡ  Ｍｏｄｅｌ  ７００１を使用した。木材及び鉄で約１ｋｇの製品サンプルを形成し、これにテープでセンサを貼付し、図２に示したように外装箱内に収納した。この外装箱を高さ４８ｃｍで落下して試験を行った。
【００３０】
図４は、落下試験で得られた製品に貼り付けたセンサからの出力波形である。実施例の場合は加速度が減少すること、即ち、衝撃が全体的に低減することが確認できる。比較例と比べて、実施例の場合は速度変化で約９０％、加速度で約８０％の衝撃軽減効果を得ることができる。
【００３１】
図５は、落下試験を繰り返し行って、緩衝材１の緩衝性能を確認した結果を示した図である。この図５でも同様に比較例を示している。この図５から、比較例の場合は回数が増すごとに加速度が増す。すなわち製品に加わる衝撃が増加する傾向が確認される。これに対して、実施例の場合は全体的に衝撃が低く抑えられ、回数が増してもその傾向が維持されることが確認できる。一般にダンボール等の塑性変形素材は、繰り返しの衝撃を受けると緩衝性が低下する。しかし、緩衝材１のように弾性変形材と組み合わせた場合には、このような欠点が補完されることも確認できる。
【００３２】
以上のように、実施例１の緩衝材１は簡単な構成で、外部からの衝撃から製品を安定にかつ継続的に保護できる。よって、このような緩衝材１を外装箱内に配置して製品を保護する包装構造であれば、トラック等により長距離を輸送した場合でも製品が破損するという事態を確実に抑制できるようになる。
【実施例２】
【００３３】
図６は、実施例２に係る緩衝材１０について示した図である。前述した実施例１は弾性変形素材が基本材であり、これに補助材として塑性変形素材が付加されていた。本実施例２は、実施例１とは逆の構成となっている。すなわち、本実施例２は塑性変形素材が基本材であり、これに補助材として弾性変形素材が付加された形態である。図６は、実施例１について示した図１と同様に、実施例２に係る緩衝材１０の外観を３方向から示した図である。図６（Ａ）は緩衝材１０の平面図、（Ｂ）は同右側面図、（Ｃ）は同正面図である。重複した説明を避けるため緩衝材１の構成と同一部位には同一の符号を付している。
【００３４】
この緩衝材１０は、基部２及び緩衝部３を例えばダンボールによって形成することができる。基部２の形状は、発泡性樹脂を用いた実施例１の場合よりも単純化されている。緩衝部３には実施例１の場合よりも大きな溝部３１が形成され、この溝部３１内に発泡ポリオレフィン系樹脂等の弾性変形素材５が補助材として嵌め込まれる。本実施例２のように外側に塑性変形素材を採用した場合には、溝部３１を幅広に形成して、弾性変形素材５を嵌め込む構造とするのが望ましい。この実施例２の緩衝材１０でも塑性変形素材と弾性変形素材とを組合せた構造となる。よって、実施例１で示した緩衝材１の場合と同様に、外部衝撃から製品を安定にかつ継続的に保護できる。
【００３５】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１に係る緩衝材の外観を３方向から示した図であり、（Ａ）は緩衝材の平面図、（Ｂ）は同右側面図、（Ｃ）は同正面図である。
【図２】易損品に対して図１で示した緩衝材をセットして、外装箱に収納する様子を示した図である。
【図３】各素材が衝撃を受けたときの緩衝傾向を示した図である。
【図４】落下試験でセンサから得られた出力波形を示した図である。
【図５】落下試験を繰り返し行って緩衝材の緩衝性能を確認した結果を示した図である。
【図６】実施例２に係る緩衝材の外観を３方向から示した図であり、（Ａ）は緩衝材の平面図、（Ｂ）は同右側面図、（Ｃ）は同正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１０        緩衝材
２              基部
２１、２２      突起部
２５            空間
３              緩衝部
３１            溝部
４              塑性変形素材（補助素材）
５              弾性変形素材（補助素材）
５０            外装箱
ＰＲ            易損品（製品）
【図１】
2005138853.tif 000003
【図２】
2005138853.tif 000004
【図３】
2005138853.tif 000005
【図４】
2005138853.tif 000006
【図５】
2005138853.tif 000007
【図６】
2005138853.tif 000008