日本包装学会誌vbL61Vb,ＪＵ９９刀

一般論文

段ボール箱の圧縮強さ（１）KelIicutt式の新定数提案一
川端洋一＊

CompressionStrengthofCorrugateｄＢｏｘ（１）ＥｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｏｆＮｅｗＣｏｎｓｔａｎｔｓｆｏｒＫeIIicutt,ｓＥｑｕａｔｉｏｎ
ＹｏｉｃｈｉＫＡＷＡＢＡＴＡ簿

InJapan，Ke1licutt，ｓｄｅｓｉｇｎｆｏｒｍｕｌａｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｔｏｃａlculatethecompressivestrength
ofcorrugatedboxes・However，itisrathercomplexanditsapplicationisrestrictedonlyto
singlewallcorrugatedboxes，ｔｈａｔｉｓＡ，Ｂ，CfluteBygeneralizingtheKellicuttlsnuteconstants（aXIJandboxfactors（J）asvariablesfOrcorrugatedboardthickness（ｈ)，Iestablishednewconstantsforeveｒｙｎｕｔｅ、
Ｂｖｔｈｉｓｗａｙ，thesimplifiedequationofpredictingthecompressivestrengthofdoublewallcorrugatedboxesaswellassinglewallcorrugatedboxes,ｗａｓestablished．

Keywords：Kellicutt，sequation，Compressionstrength，Corrugatedbox，Corrugatedsheet
thickness，Ringcrushvalue，Boxfactor，Predictingequation，Perimeter

日本では、レンゴーを始め多くの会社が、段ボール箱の圧縮強さの推定のために、ライナの総合リング
クラッシュ値を基本構成要素としたKellicutt式を利用している。しかし、Kellicutt式は両面段ボールのＡ、Ｂ、Ｃフルートが対象で、複両面段ボールについては、五十嵐がＡ－Ｂフルートについて常数を設定しているだけである。フルートの常数（aX2）と箱の常数（J）を段ボールシートの厚さ（h）の変数として一般化し次式を誘導した。

aX2＝9.1287h'/２，Ｊ＝0.7922ｈｌ/‘
これにより、Ａフルート、Ｂフルート、Ａ－Ａフルート、Ｂ－Ｃフルート等について、Kellicutt式の新常数を設定した。新たに設定した常数は、米国等のin、ｌb単位系の国でもKellicutt式にそのまま使用する事ができ、段ボール箱の圧縮強さを推定する事が出来る。

また、Kellicutt式を簡略化したKellicutt-Kawabata式の常数（β）も段ボールシートの厚さ（h）に置き換える事が出来た。

Ｐ＝Ｒ」.3386h'/２（Ｌ＋Ｗ)''３
本式で、いかなるフルート構成でもその段ボール箱の圧縮強さの推定が可能となり、段ボール箱の圧縮強さ推定方式を確立した。

キーワード：ケリカット式、圧縮強さ、段ボール箱、段ボールシートの厚さ、リングクラッシュ値、箱の常数、推定式、周辺長

ルンゴー(株)包装技術センター（〒332埼玉県Ⅱ|口市領家5-14-8）：ＲＥＮＧＯＣＯＬＴＤ・PackageEngineeringCenter，
5-14-8,RyokeKawagucbi-shi，Saitama,３３２－１９－段ボール箱の圧縮強さ（Jノ１．はじめに

Ｐ＝Ｒｽβ（Ｌ＋Ｗ)'/3-…-------…(2)

日本では多くの会社が、段ボール箱の圧縮

Ｐ：圧縮強さ（kgf）

強さの推定のために、段ボールライナの総合

凡：総合リングクラッシュ値(kgf／6ｍ）

リングクラッシュ値を基本構成要素としたK

β：フルートによる常数

QKellicutt式を利用している。

Ｌ：箱の長さに、）

しかしながら、KQKellicutt式は両面段

Ｗ：箱の幅に、）ボールのＡ、Ｂ、Ｃフルートが対象で、複両面統合された常数βは次式で表せる。

段ボールのＡＢ－、ＢＣ－フルートなどについβ＝［(2aX2)2／2.54]'/３Ｊ／３－－－(3)はＫ・QKellicuttの報告'１には記載されてい1981年五十嵐はKQKellicutt式におけない。

また、Ｋ・QKellicutt式そのものもかなり複雑で、且つ常数が箱の常数Ｊの他にフルーるＡＢ－フルートの常数aX2と箱の常数Ｊを求めて報告釦している。

トの常数aX2が使われている。

P-P借粁z］

ＡＢ－フルートの常数ａＸ２＝13.36

箱の常数Ｊ＝０．５５
しかし、ＡＢ－フルートの常数aX2の求め方(1)

は、Ａ－フルートとＢ－フルートの常数ａＸ２

Ｐ：圧縮強さ（lb）をただ単に足した値で、KQKellicutt式のＰＸ：総合リングクラッシュ値（lb／in）

常数として使用するのは不適切である。何故aX2：フルートの常数なら、Ｋ・QKellicutt式の常数aX2は総合リ

Ｊ：箱の常数

ングクラッシュ値と一致する圧縮強さを持つ

Ｚ：箱の周辺長（in）

段ボールの胴枠の平均幅寸法を意味する値で1969年川端はＫ・QKellicutt式の定数をあるからである。

統合して単純な形に変換し、それをＫ－Ｋ式と名付け報告2）した。

Ｋ､QKellicuttの圧縮強さ推定式は、その実用性が高い為に、多くの会社で使われていTableｌＴｅｎｔａｔｉｖｅｂｏｘｆａｃｔｏｒｓｆｏｒＡ－１Ｂ－、andC-fIuteboxes

Boxfactors（J）forboxes
Typeofmanufacturers

withflutesverticalinsidewalls蟻joint

ＦｌｕｔｅO

Sourceofboxes

Ａ

Laboratorymadefrom

COmmercialmateTial

Commerciallymade

0.717

Taped

Stapled
Taped

Ｃ

0.752

0.717

0.622
0.677

Stapled

Ｂ

0.597

0.667

0.564

*Boxfactorsforboxeswithfluteshorizontalinsidewallshavenotbeendetermined－２０－日本包装学会誌VbL6jVb」（199刀

るものの、KQKellicuttの報告４１でも、かこのＦｉｇ．１から、次式が得られた。

なりばらついた常数（Tableｌ参照）であっ

β==1.3386h'/2--…………-------‐（４）たものが仮に決められて、その後の報告'）で決められた常数では、Ｂ－フルートの箱の常β：統合されたフルートの常数

数ＪとＣ－フルートの箱の常数Ｊは同一の値

ｈ：段ボールシートの厚さに、）0.68が使われている等各フルートの常数の間にあまり整合性がなく、そのまま使われている。この問題点を解決すべ<検討を行った。

この式を用いて新たに計算してβを求めるとＴａｂｌｅ３が得られる。α：段繰率
Table3Thjcknessofsheethandconstantβin

K-Wsequation

2.常数の一般化

ＦｌｕｔｅｂｃｍａＸ２α』βL3386hI/２((3)式）を使って各フルートの常数を統合す
ると、Ｔａｂｌｅ２が得られる。

ＡＢＦ

８．３６

0.59

1.523

0.94250.9465５，００0.68

1.361

0.77110.7332

6.10

0.68

1.447

0.88040.8466

13.36

0.55

2.884

1.20091.1973ｈ：Thicknessofsheet,ａＸｚ：Constant,Ｊ：Boxfactor，α：Take-upratio，β：Constant

Table2Constantβandthicknessofsheet（h）

Ｔａｂｌｅ２の値に較べると、Ｂ－フルートとＡＦＢＦＣＦＡＢＦｈに、）０５0.3

0.4

0.8

ﾉヲ0.9425

0.77110.88041.2009Ｃ－フルートの場合がやや小さい値が出るが、KQKellicutt式とほぼ同じ推定圧縮強さが得られた。

この統合されたフルートの常数βと段ボールシートの厚さ（h)c､とは、Ｆｉｇ．１に示すよ

3.常数変更提案

うに高い相関`性があり、フルートの常数βはシートの厚さ（h）の平方根に比例している。

「ロ一目句笏目。。

＝

￣〆

〆〆

Ｋ,QKellicuttの段ボール箱圧縮強さ推定式において、箱の常数Ｊは胴の接合の形式に依存する段ボール胴枠と段ボール箱の圧縮強１Ｊ／／ざの比例常数である。従って、総てのフルー

トに共通の常数のようにも考えられるが、Ｂ■■■■■■■－フルートとＣ－フルートの場合では同じ￣-－■ﾛ０６８だが、Ａ－フルートの場合ではやや小さ〆￣〆

■

＝０．５

●●■０式）で使った統合された常数βを求める式

ＣＦ５３４８

前述のＫ－Ｋ式（Kellicutt-Kawabata

ＢＦ００００ＡＦ￣
ロＺ■■■■■■■■■■､■■■■■

く0.59である。つまりフルートに依存する常■■■■■■■■■、ﾛ■■■■■■uUHU■■■

ｑ1０．５１

hThicknessofsheetに、）

Ｆｉｇ．１Relationshipbetweenthicknessofsheeth
andconstantβｉｎｔｈｅＫ－Ｋ'sequation数である。それにも関わらず、Ｂ－フルートとＣ－フルートの場合に同じである事は矛盾している。

－２１－

そこで、前項で得られた統合された常数β

段ボール箱の圧鯨麟さロノの和では両面、複両面の整合性がない。

Table4NewconstantsofKeIlicuttaｎｄｎｅｗ

ｃｏｎｓｔａｎｔｓｏｆＫ－Ｋ,sequationofdifferent
kindsoffIute

FlutehcmaX2Ｊａβ→→一・β

ＢＢＦ

ＢＣＦ
ＡＢＦ
ＡＣＦ
ＡＡＦ

0.61

1.270

0.59865.00065

1.361

ｑ7371

5.77

0.68

1.447

0.84846.46070

1.523

0.9416

7.07

0.73

2.722

1.03681.1199

7.64

0.75

2.808

8.17

０．７６

2.884

1.1956

8.66

0.78

2.970

1.2699

9.13

0.79

3.046

1.3386

０４５４４２０７４

ＣＦ

ＡＦ

4.08

６７８９０１２２３●●●⑪●の●Ｂ０００００１１１１１

ＢＦ

２３４５６７８９０
勺Ｓｃ■●■■Ｏ■００００００００１

ＥＦ

ｈ：Thicknessofsheet,ａＸ２：Constantj：Boxfactor，α：Take-upratio，β：Constant

Ｔａｂｌｅ４の新フルート常数aX2についてＡ－フルートの値とＢ－フルートの値の平方和を開平すれば、Ａ－Ｂフルートの新フルート常数が得られる。同様にして、その他の複両面もＡ－ＢＦ…－ﾍﾉT5Z5Tz~二F~｢而丁＝ａ１７
Ｂ－ＣＦ.－ﾍﾉT5mｱﾏＴ~厨7戸＝7.64
Ｂ－ＢＦ－－ﾍﾉ“百ｍ７＝7.07
Ａ－ＣＦ……ﾍﾉT5Z57-T面７７＝8.66となる。五十嵐の求めたＡ－Ｂフルートの常数aX2、13.36は単なる和であるが、新常数のaX2、８．１７は両面、複両面の整合`性がある。の式を使って、新たにフルートの常数aX2と更に、従来のKQKellicutt式の欠点であ箱の常数Ｊを逆算して求めると、Ｔａｂｌｅ４がった特定のフルート（Ａ､Ｂ､Ｃ及びAB)以外得られた。α：段繰率

でもその圧縮強さを推定する事が出来た。特β＝［(2aX2)2／2.54]!/３Ｊ／３
β＝L3386hl/２…………..……………_(5)に、最近海外調達先として盛んに進出していなお、この場合､aX2は原式の常数の中で整合が多く、その圧縮強さ推定式の誘導は、輸数であるＢ－フルートの5.00を基準とし、そ送包装設計上どうしても必要であったが、本れに対応する常数Ｊが同じ数値であるｃ－フ式の活用によって問題が解決された。

る東南アジアでは、ＢＣフルートを使用する場ルートの０．６８を基準としている。
ａＸ２＝9.1287hI/2---------------（６）4．Ｋ－Ｋ式の簡略化

Ｊ＝0.7922h'/６………..………-－－（７）上式を使って、フルートの種類による圧縮Ｋ－Ｋ式の統合された常数βが段ボール強さの推定式の常数を、新たに計算して求めシートの厚さｈの平方根に比例することかた結果をＴａｂｌｅ４に示す。

ら、Ｋ－Ｋ式の常数βも省略して、段ボールここで得られた新常数のaX2とＪは米国なシートの厚さｈに置き換えることが出来る。

どのin、lb単位系で６Ｋ.QKellicuttの原式にそのまま使用でき、段ボール箱の圧縮強さを推定する事が出来る。

Ｐ＝1.3386Rxh1/２（Ｌ＋Ｗ)'/３－－－(8)Ｐ：圧縮強さ（kgf）

KQKellicutt式の常数aX2は総合リング

Ｌ:総合リングクラッシュ値(kgf／6in）クラッシュ値と一致する圧縮強さを持つ段

ｈ：段ボールシートの厚さに、）ボールの胴枠の平均幅寸法を意味する値で、

Ｌ：段ボール箱の長さ（c、）複両面段ボールの場合、構成段ボールのａＸ塵

Ｗ：段ボール箱の幅に、）－２２－日本包装学会灘ＷＬ６１Ｖｂ」“9刀」マベ」○二」酉至」。□

」』□

」。

」一」、

」』

われているＢＣフルート等の段ボール箱の圧Ⅱ『α’ａ109．ｌ２８７ｈＩハ

縮強さの推定を可能とし、輸送包装の設計を容易にした。

グ￣

ＰI５

また、提案したKQKellicuttの式の新常￣

数は、米国等のin、ｌｂ単位系の国でもＫ・Q
Kellicutt式にそのまま使用でき、段ボール箱〆Ｂ三の圧縮強さを推定する事が出来る。
更に、段ボール箱の圧縮強さは段ボールシートの厚さの平方根に比例する事から、新Ｆ＝〆1.3386ｈ’’３〆＝＝ご＝－』『＝〆β｜〉〆１（円）Ｂ］○項爵（こつ［局（、×口）・□］【局］⑭巨○。

ゲ切0－､￣し〈（Kellicutt-Kawabata）式の簡略化を0.7922ｈ'’０

二・■■-１

進めていかなるフルート構成でもその段ボール箱の圧縮強さを推定する事が出来た。

最後に本研究及び発表の機会を与えて頂いたレンゴー株式会社に深く感謝する。
＜引用文献＞､１0.1０．５１ｌ）Ｋ・QKellicutt,Ｅ､Ｆ・Landt，“BasicDesignhThicknessofsheettm）

DatafOrtheUseofFiberboardinShippFig.２Relationshipbetweensheetthickneｓｓａｎｄ

ingContainers・BoxStrengthCalculator,，

ｎｅｗｃｏｎｓｔａｎｔ（No.Rl911-ALUnitedStatesDepartmenｔ

こうして得られた更に簡略化したＫ－Ｋ式
は常数1.3386のみでいかなるフルート構成
でもその段ボール箱の圧縮強さを推定することが可能となった。

ｏfAgricultureForestServiceForestProd‐

uctsLaboratory，Dec.,(1952）
２）川端洋一、包装技術関係機関合同会議、第二回研究発表会、ｐ､８（1969）
３）五十嵐清一、月刊段ボール、（246)，３８（1981）

5．おわりに

４）Ｋ・QKellicutt,Ｅ､Ｆ・Landt，“BasicDesign
DatafortheUseofFiberboardinShipp-

段ボール箱の圧縮強さ推定式として良く使

ingContainers'，（No.Dl911)，UnitedStates

われているＫ・QKellicuttの式の常数に着目DepartmentofAgricultureForestService

して、その整合`性のなさや汎用`性の不備を段ForestProductsLaboratory，Nov.,(1951）

ボールシートの厚さの要素を取り入れる事で解決した。

(原稿受付1996年10月９日）

そして新たにＫ､QKellicuttの式の常数を提案した。その結果、東南アジア等で多く使－２３－(審査受理1997年１月６日）