(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱の各隅角にそれぞれ縦に納まる断面ほゞ二等辺三角形状のコーナー補強部材と、内袋が納まるように各コーナー補強部材の内向面に接合し、且つ隣接コーナー補強部材の間では箱の側壁と空間を隔てる同じく半剛性素材からなる多角形又は円筒状の保持枠とを備えたことを特徴とする胴脹れ防止機能付き箱。
【請求項２】
コーナー補強部材が、断面がほゞ二等辺三角形状であって、且つその二等辺三角形の底辺に相当する内向面が凹み得る半剛性素材からなる中空状であることを特徴とする請求項１記載の胴脹れ防止機能付き箱。
【請求項３】
箱が段ボール製であって、コーナー補強部材を段ボールでその二つ折りから順次折り曲げることにより、内向面の幅中央で内側に折り込んだ両端部を三角形の頂角へ向けて拝み合わせて接着し、その折込合体片の先端と頂角との間に前記凹みのための間隔を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の胴脹れ防止機能付き箱。
【請求項４】
保持枠が面状補強材をラミネートした特殊段ボールで組み立てられていることを特徴とする請求項１，２または３記載の胴脹れ防止機能付き箱。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、段ボールや厚紙等の半剛性素材によって組み立てられる胴脹れ防止機能付き箱に関する。
【０００２】
【従来の技術】
段ボール等の箱は、胴部が一般的に四角筒形に組み立てられるために、内容物が液体や粉粒物等の流動体であると、その圧力により各側壁が出っ張る胴脹れが生じ、特に下端部において著しく現出する。これを防止するために、従来では、厚い段ボールを使用して丈夫にする他、木枠で補強したり、内容物を直接詰める内袋付きとする等の手段が採られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の胴脹れ防止機能付き箱によれば、段ボール等の素材を厚手にしたり、殊に比較的高価な木枠を用いたりすると、コスト高になることは避けられないことはもちろん、重量が大きく運搬に不利となる。また、木枠により箱内を窮屈に固めることになり、容量が小さくなる欠点もある。
【０００４】
内袋を用いる場合には、コストが余りかからなく且つ軽量となる。また、内袋の胴脹れによりそれが各側壁の内面に円形において内接するようにしておけば、その内接状態が均等に保持される限り胴脹れが有効に防止される。しかし、先に述べたように下端部の膨出を止めるには適しないし、運搬において箱が傾くと、内容物の圧力が傾いた方向に偏って異常に掛かるために、その方向において胴脹れが却って生じ、危険な状態すら招くことになる。
【０００５】
この発明は、上記のような実情に鑑みて、段ボール等のコスト的に安価なあり触れた素材と内袋を使用し、安定した胴脹れ防止の機能と安全性が得られる胴脹れ防止機能付き箱を提供することを目的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、箱の各隅角にそれぞれ縦に納まる断面ほゞ二等辺三角形状のコーナー補強部材と、内袋が納まるように各コーナー補強部材の内向面に接合し、且つ隣接コーナー補強部材の間では箱の側壁と空間を隔てる同じく半剛性素材からなる多角形又は円筒状の保持枠とを備えて胴脹れ防止機能付き箱を構成した。
【０００７】
また、上記コーナー補強部材が、その断面二等辺三角形の底辺に相当する内向面が凹み得る半剛性素材からなる中空状であれば、本発明の目的達成に非常に有効である。
【０００８】
加えて、箱が段ボール製であって、コーナー補強部材を段ボールでその二つ折りから順次折り曲げることにより、内向面の幅中央で内側に折り込んだ両端部を三角形の頂角へ向けて拝み合わせて接着し、その折込合体片の先端と頂角との間に前記凹みのための間隔を設けてあると、目的の達成により有効である。
【０００９】
また、保持枠が面状補強材をラミネートした段ボールで組み立てられていると、目的の達成にさらに有効である。
【００１０】
【作  用】
内袋をその保持枠に納めた状態において、内容物をそれに充填すると、その圧力により内袋とともに保持枠が膨出して各コーナー補強部材を凹ませ、凹みによりそれに結合する。また、隣接コーナー補強部材間においても膨出してその間に食い込むために、各コーナー補強部材との結合が強固となる。また、保持枠は、元来、結合しやすい多角形状又は円筒状である。そのため、箱が傾いたときのように圧力が偏在することがあっても、その偏在が異常となることもない。
【００１１】
内容物の圧力は、内袋および保持枠を円形に膨出させるように作用するが、コーナー補強部材はこれを妨げないように作用する。つまり、内袋および保持枠は、コーナー補強部材間の空間と、その部材の凹みへ膨出する。しかも、凹みによりコーナー補強部材の両側面が箱の側壁から内側へ離反することによっても円形が促進される。
【００１２】
【実施例】
次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１ないし図３は、段ボール箱として実施した一例を示したもので、その胴脹れ防止機能付き箱は、段ボールで組み立てられる箱１と蓋２の他に、箱１の各隅角に納めるコーナー補強部材３、各コーナー補強部材３，３，・・に接合する角筒形の保持枠５およびそれに付される内袋７とから構成される。
【００１４】
箱１は、各側壁９，９，・・が同幅となる矩形の角筒形に組み立てられる一般的な箱であるが、各側壁９，９，・・の上端に折込縁１１を連設した。これがあると、上からの圧力をコーナー補強部材３に受けさせるので、荷重圧に耐えやすくなり、また、内容物による内圧に耐えやすくなる。これはフラップでも良いのであるが、短片により材料の節約を有効に果たした。
【００１５】
コーナー補強部材３は、ほゞ二等辺三角形の中空体であって、その二等辺の底辺に相当する内向面１６で一定の深さにまで凹むように段ボールで組み立てられる。つまり、段ボールをまず幅中央で折り曲げることにより、箱１のコーナーに差し合う直角の頂角１３を形成し、次に、左右対称に二回内側に折り曲げることによって、二等辺三角形に形成するとともに、内側に折った両端部を頂角１３に向けて拝み合わせ接着し、浮き脚状の折込合体片１５が形成されている。Ｐが浮き脚として頂角１３との間に設けられる間隔である。そして、内向面１６の幅を側壁９の幅の三等分よりもやゝ長く形成してある。これは次の保持枠５を正八角形にするためである。
【００１６】
保持枠５は、段ボールを等分に折り曲げるとともに両端部を連結したもので、コーナー補強部材３の内向面１６に接合する正八角形の筒形である。材質については、外面に面状補強材としてプラスチックフィルムやフラット・ヤーンをラミネートした特殊段ボールを使用した。これを表１において「ラミダン」として商標名で表示する。なお、この実施例では、保持枠の多角形状を正八角形としたが多角形がさらに発展して円筒形状になっても、本発明に係る保持枠を構成するものである。
【００１７】
内袋７は、箱１の各側壁９，９，・・に内接または近接して円形に近い形状に膨出するもので、プラスチックフィルムないしシートにより形成されている。保持枠５に対しては、一体に結合されていても良いし、別であっても良い。いずれにしても、保持枠５の中において、内袋７に流体が充填されると、膨出により各コーナー補強部材３，３，・・が外側へ押され、内向面１６が折込合体片１５が頂角１３に達するまで凹むことにより、内袋７がほゞ円形状態を保持する。図３では円形に変形した状態を示したが、下端部では側壁９，９，・・に接触した。
【００１８】
各コーナー補強部材３がこのように内向面１６で凹むと、両側の二等辺の両側面１９，１９が箱１の側壁９，９から離反し、それにより内袋７を内側へ押し付けるために、これによっても内袋７の円形状態が保持され、側壁９に対する圧迫が緩和される。
【００１９】
表１は、上記のように実施した「本段ボール箱」と「通常段ボール箱」とを物性や構造、大きさ等において比較したもので、図４および図５において、双方の実験結果を示す。容量・外箱の材質は、双方とも１，０００ｍ3と、ｋ７×ＭＭ１８０×ｋ７×ＭＭ１８０×ｋ７  ＡＢＦとし、「本段ボール箱」には、段ボール特殊構造体として「コーナー補強」および「八角形の保持枠付き内袋」が箱にセットされている。
【表１】
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【００２０】
圧縮応力強さ試験において、最大圧縮強度は、通常段ボール箱が１，５２０ｋｇに対し、「本段ボール箱」は５，０００ｋｇ以上と最大圧縮強度に三倍以上の大きな差が認められた。また、胴脹れ量も圧縮応力が１，５００ｋｇｇ時に、通常段ボール箱は５２ｍｍもの大きな胴脹れ現象が発生した。しかし、「本段ボール箱」は１ｍｍと、ほとんど胴脹れ現象がなかった。
【００２１】
これは、特殊段ボール構造体として「本段ボール箱」に設けた「特殊コーナー補強部材」により、圧縮強度が大幅に向上したもので、実際に「本段ボール箱」を積み重ねた実用試験においても、二段積みで１ｍｍ、三段積みでも２ｍｍ程度の胴脹れ量に抑えることができた。
【００２２】
図４は、容器内に液体を充填し、その水位で胴脹れ現象がどの程度発生するかを、容器内の「水位にともなう胴脹れ試験」により、比較したものである。
【００２３】
図４から解るように、通常段ボール箱は容器内に水を入れていくと、水位が５００ｍｍになるまでは胴脹れ量がわずかづつであるが、６００ｍｍに達すると急激に胴脹れ量が増大し、大きく変化していくことがわかる。このことは、通常段ボール箱の高さの約半分（水位６００ｍｍ）で、容器が水による内圧に耐えられなくなり、容器形状が大きく変形し、胴脹れしたものと推察される。
【００２４】
一方、「本段ボール箱」は、水位が容器内いっぱいの１，０００ｍｍになっても胴脹れ量が０と変化しなかった。
【００２５】
図５は、「圧縮応力による胴脹れ、および圧縮歪み量」について通常段ボール箱と「本段ボール箱」とを比較試験したものである。通常段ボール箱は、圧縮応力１，５００ｋｇで容器が完全に挫屈し潰れた。しかも、その時点での胴脹れ量が５２ｍｍに達し、圧縮歪み量も３３ｍｍであった。
【００２６】
一方、「本段ボール箱」は、圧縮応力が約１，５００ｋｇの時点でも、胴脹れ量が１ｍｍ程度で、圧縮歪み量も通常段ボール箱と比較して、２６ｍｍと低い数値であった。さらに圧縮応力を上げ、圧縮試験機の最大測定量である５トンまで上げた。その結果、３トンンまでは、わずか２ｍｍと胴脹れ現象がほとんど見られなかった。このことから、「本段ボール箱」の倉庫での２段積み（１トンの圧縮応力）は勿論のこと、３段積み（２トンの圧縮応力）も可能である。また、圧縮応力が約３．５トンの時点から、５００ｋｇ上がるごとに、胴脹れ量が約２倍になっていくことが判明した。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の胴脹れ防止機能付き箱によれば、内容物の圧力により内袋とともに保持枠が膨出して各コーナー補強部材に合理的に均等に結合するため、箱が傾いても過度の圧力の偏在が避けられ、また、各コーナー補強部材の変形が伴うこともあって、内袋が強度的に安定する円形に近づき、その状態がコーナー補強部材で保持されるので、安定した膨出防止機能を発揮することはもとより、内部構造に変形の融通性があるため容量が極力大きくなるという優れた効果がある。加えて、胴脹れが、圧力が特に掛かる下端部においても有効に防止されるばかりか、圧縮応力による胴脹れおよび歪みも有りふれた素材により有効に防止される等の優れた効果がある。
【００２８】
箱およびコーナー補強部材が段ボール製であると（請求項３）、省資源のためのリサイクルに適し、また、折込合体片により、内袋および保持枠の円形状態が安定して保持されやすい。さらに、保持枠が補強されていると（請求項３）、胴脹れ防止機能が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の胴脹れ防止機能付き箱の斜視図である。
【図２】同箱の横断面図である。
【図３】同箱の使用による変形状態を示す図２に対応する断面図である。
【図４】水位にともなう胴脹れ試験を示したグラフ。
【図５】圧縮応力による胴脹れ、および圧縮歪み量を示したグラフ。
【符号の説明】
１  箱
３  コーナー補強部材
５  保持枠
７  内袋
９  箱の側壁
１３  頂角
１５  折込合体片
１６  内向面
１７  空間
Ｐ  間隔
【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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