DE3513267A1

DE3513267A1 - Hydraulikbremsschlauch

Info

Publication number: DE3513267A1
Application number: DE19853513267
Authority: DE
Inventors: Tetsuji Inazawa Aichi Asano; Keiichi Nagoya Aichi Kodama; Terumitsu Aichi Shigeki
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1984-04-14
Filing date: 1985-04-13
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE3513267C2; AU4122285A; AU552159B2; US4617213A

Description

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen HydrauliJcbremsschlauch, der bei einem hydraulischen Bremssystem eines Fahrzeugs eingesetzt wird, insbesondere betrifft die Erfindung einen Bremsschlauch geringer Ausdehnbarkeit, welcher sich für ein Kraft-Zweirad eignet.

Herkömmliche Bremsschläuche bestehen aus einem Innenrohr aus Teflon und einer Verstärkungsschicht aus rostfreiem Stahldraht, die das Innenrohr umgibt.

Das aus Teflon bestehende Innenrohr besitzt einen niedrigen Elastizitätsmodul, so daß es sich bei Beaufschlagung mit Öldruck sehr leicht ausdehnt. Um diesen Nachteil des Innenrohrs zu vermeiden und dem Bremsschlauch eine geringe Ausdehnbarkeit sowie hervorragende Druckwiderstandsfähigkeit zu verleihen, ist die Verstärkungsschicht aus rostfreiem Stahldraht vorgesehen.

Allerdings wirft der rostfreie Stahldraht das Problem auf, daß er hinsichtlich der Dauerbiegefestigkeit gering Qualität hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsschlauch zu schaffen, der geringe Ausdehnbarkeit, hervorragende Druckwiderstandsfähigkeit und Dauerhaltbarkeit aufweist. Hierzu schafft die Erfindung einen Bremsschlauch mit einem Innenrohr, einer Faserschicht und einem Außenrohr. Außerdem soll durch die Erfindung ein Bindemittel geschaffen werden, um die Faserschicht fest an dem Innenrohr zu binden.

Der erfindungsgemäße Bremsschlauch enthält ein Innenrohr aus Polyamid-Kunstharz mit einem Elastizitätsmodul von 7000 bis 15000 kg/cm², einer Faserschicht aus hochpoly-

merem Material, zum Beispiel Kunstseide und Polyester mit hervorragender Dauerhaltbarkeit, wobei die Faserschicht das Innenrohr umgibt, und ein Außenrohr aus Gummi, welches hervorragende Wetterbeständigkeit besitzt und die Faserschicht umgibt. Das Innenrohr, die Faserschicht und das Außenrohr sind mit einem Klebemittel aneinander befestigt.

Erfindungsgemäß beträgt der Innendurchmesser des Innenrohrs nicht weniger als 2,0 mm im Hinblick auf den Strömungswiderstand im Inneren des Innenrohrs und nach Maßgabe der japanischen Industrienorm (JIS).

Der Außendurchmesser des Bremsschlauchs wird auf nicht mehr als 6,0 mm eingestellt, wobei die niedrige Ausdehnbarkeit und die Biegefestigkeit berücksichtigt werden. Ferner wird die Dicke des Innenrohrs auf nicht weniger als 0,7 mm eingestellt, wobei die niedrige Ausdehnbarkeit, die Festigkeit und die Herstellbarkeit berücksichtigt sind.

Auf der Außenfläche des Innenrohrs befindet sich in schichtförmiger Anordnung eine Isocyanat-Klebeschicht und eine Chloropren-Gummischicht z.ur Bildung von zwei Klebeschichten.

Auf der Chloropren-Gummi-Schicht befindet sich als weitere Schicht eine Faserschicht, die imprägniert ist mit Chloropren-Gummi enthaltendem Resorcin-Formaldehyd-Latex-Bindemittel, um die Faserschicht fest an dem Innenrohr z.u binden.

Im folgenden wenden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 35

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit teilweise

weggebrochenen Teilen eines erfindungsgemäßen Bremsschläuche,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des Brems-

schlauchs nach Fig. 1, und

Fig. 3 und 4 graphische Darstellungen, die die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Bremsschlauchs in Form von Versuchsergebnissen darstellen.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Bremsschlauch, bei dem um ein aus Polyamid-Kunstharz wie Nylon-11 bestehendes Innenrohr 1 netzförmig eine Verstärkungsfaserschicht 3 gewickelt ist, die aus hochmolekularem Material wie Kunstseide, Polyester, Polyamid und Polyvinylalkohol besteht.

Auf die Verstärkungsfaserschicht 3 ist eine aus Chloropren-Gummi oder dergleichen bestehende Außenschicht 5 gewickelt. Das Innenrohr 1, die Verstärkungsfaserschicht 3 und das Außenrohr 5 sind mittels einer Klebeschicht 2 fest miteinander verbunden.

Es wurden verschiedene Versuche mit dem erfindungsgemäßen Bremsschlauch durchgeführt. Proben wurden nach folgenden Verfahren hergestellt:

Zunächst wurde auf die äußere Umfangsfläche des aus Nylon-11 bestehenden Innenrohrs 1 ein Isocyanat-Klebstoff (Chemlok 402, LORD FAR EAST INC.) mit einer Dicke von etwa 20 μΐη aufgebracht. Dann wurde auf die Isocyanat-Klebeschicht von einem organischen Lösungsmittel gelöster Chloropren-Gummi mit einer Dicke von etwa 40 μΐη aufgebracht. Anschließend wurde der Chloropren-Gummi getrocknet.

Um die Chloropren-Guinini-Schicht wurde eine Kunstseidefaser netzförmig aufgewickelt, wobei die Kunstseidefaser imprägniert war mit Resorcin-Formaldehyd-Latex (ein Klebstoff, der gebildet wird durch Kombinieren eines Kondensats aus Resorcin und Formalin mit Chloropren-Gummi-Latex, im folgenden als RFL bezeichnet). Dann wurde das aus Chloropren-Gummi bestehende Außenrohr auf das mit den Kunstseidefasern bewickelte Innenrohr durch Extrudieren aufgebracht.

Es wurde ein Schlauch erhalten, der sich zusammensetzte aus dem Innenrohr 1 aus Polyamid-Kunstharz (Nylon-11), der Klebeschicht 2, die sich zusammensetzte aus der Isocyanat-Klebeschicht 2a und der Chloropren-Gummi-Schicht 2b, der Verstärkungsfaserschicht 3 aus Seidefaser, imprägniert mit RFL 4, und dem Außenrohr 5 aus Chloropren-Gummi.

Als nächstes wurde entsprechend der japanischen Industrienorm JIS K 6301 der Abschältest (peeling test) durchgeführt .

Zu Vergleichszwecken wurde ein anderer Schlauch gebildet, indem auf die Außenfläche des aus Nylon-11 bestehenden Innenrohrs "Chemlok 402" nach dem oben erwähnten Verfahren aufgebracht wurde und auf das so behandelte Innenrohr direkt mit RFL imprägnierte Kunstseidefaser gewickelt wurde, ohne daß Chloropren-Gummi angewendet wurde. Damit wurde der Abschältest durchgeführt.

Die Versuchsergebnisse liefen darauf hinaus, daß die Abschälbelastung der Faserschicht des erfindungsgemäßen. Schlauchs 2,5 bis. 4,5 kg/cm betrug, gegenüber. 1,0 bis 2,0 kg/cm bei dem Vergleichsschlauch.

Es ist bekannt, daß Isocyanat-Klebstoff die Eigenschaft besitzt, fest an Polyamid-Harz und Chloropren-Gummi zu haften.

Erfindungsgemäß wird die Isocyanat-Klebeschicht auf der Außenfläche des Innenrohrs, welches aus Polyamid-Kunstharz besteht, gebildet, und die mit Chloropren-Gummi enthaltendem RFL imprägnierte Faserschicht wird auf der gebildeten Isocyanat-Klebeschicht durch die Chloropren-Gummi-Schicht hindurch gebunden. Auf diese Weise werden Innenrohr, Chloropren-Gummi-Schicht und Faserschicht fest miteinander verbunden.

Als nächstes wird anhand von Fig. 3 die Beziehung zwisehen der Ausdehnung und der Biegefestigkeit für den Fall gezeigt, daß die Elastizitätsmodulen des aus Nylon bestehenden Innenrohrs 1 auf unterschiedliche Weise geändert werden. In diesem Fall betrug der Innendurchmesser des Innenrohrs 1 3 mm, und der Außendurchmesser betrug 5 mm. Folglich betrug die Dicke des Innenrohrs 1 mm.

In Fig. 3 zeigt die Linie A die Ausdehnung, während die Linie B die Biegefestigkeit zeigt. Die Ausdehnung bedeutet die volumenmäßige Ausdehnung des Schlauchs mit einer freien Länge von 305 mm bei einem Innendruck von 50 kg/cm²-.

Von einem niedrige Ausdehnbarkeit aufweisenden Bremsschlauch bei einem Kraft-Zweirad wird gewünscht, daß die Ausdehnung etwa 40 kg-cm oder weniger beträgt. Daher beträgt, wie aus Fig. 3 hervorgeht, der geeignete Bereich für den Elastizitätsmodul des inneren Rohrs 1 7000 bis 15000 kg/cm².

Es wurde durch Versuche bestätigt, daß der Elastizitätsmodul sowohl der Verstärkungsfaserschicht 3 als auch des Außenrohrs 5 des Bremsschlauchs mit dem oben beschriebenen

Aufbau extrem klein war im Vergleich zu dem des Innenrohrs 1, so daß der Elastizitätsmodul des gesamten Schlauchs etwa dem des Innenrohrs 1 entsprach.

Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen der Ausdehnung und der Biegefestigkeit für den Fall, daß der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des Innenrohrs 1 unterschiedlich geändert werden. In diesem Fall besteht das Innenrohr 1 aus Nylon mit einem Elastizitätsmodul von 7000 kg/cm².

Die Linien A₁ , A₀ und A-. zeigen die Schwankungen der Ausdehnung der Schläuche mit Innendurchmessern von 3,0 mm, 2,8 mm bzw. 2,6 mm.

Die Linie B₁ zeigt die Schwankung der Biegefestigkeit. Die Biegefestigkeit wird kaum beeinflußt von dem Unterschied des Innendurchmessers des Innenrohrs 1 und lediglich durch dessen Außendurchmesser bestimmt.

Aus Fig. 4 ist klar ersichtlich, daß der Außendurchmesser des Innenrohrs 1 auf 6,0 mm oder weniger eingestellt werden sollte, um die Ausdehnung des Schlauchs auf nicht mehr als 0,08 cm³ und die Biegefestigkeit des Schlauchs auf nicht mehr als 40 kg-cm zu beschränken.

Der Innendurchmesser des Innenrohrs des Bremsschlauchs soll gemäß der japanischen Industrienorm JIS im Hinblick auf den Strömungswiderstand und dergleichen innerhalb des Innenrohrs nicht weniger als 2,0 mm. betragen. Vorzugsweise wird die Dicke des Innenrohrs auf nicht weniger als 0,7 mm eingestellt, um zu verhindern, daß das Innenrohr durch Steine von der Straße oder dergleichen beschädigt wird.

Durch von den Erfindern durchgeführte Versuche wurde bestätigt, daß, wenn das Innenrohr eine Dicke von weniger als

0,7 mm besitzt, in das Innenrohr ein Dorn eingefügt werden muß, damit das Innenrohr nicht durch die beim Bilden der Verstärkungsfaserschicht auf die Außenumfangsflache aufgebrachte hohe Zugkraft zusammengequetscht wird. Das Einbringen des Dorns würde die Herstellung kompliziert machen. Daher muß das Innenrohr eine Dicke von nicht weniger als 0,7 mm besitzen.

Wenn gemäß Fig. 4 die Dicke des Innenrohrs mit einem Innendurchmesser von 3,0 mm (Linie A.) auf 0,7 mm eingestellt wird, wird der Außendurchmesser des Innenrohrs 4,4 mm. In diesem Fall beträgt die Ausdehnung etwas weniger als 0,09 cm³, und die Biegefestigkeit beträgt 10 kg-cm. Dieses Innenrohr A₁ weist eine hervorragende Flexibilität auf, ist jedoch hinsichtlich der geringen Ausdehnbarkeit etwas ungünstiger.

Nimmt die Dicke des Innenrohrs A₁ zu, so wird der Außendurchmesser erhöht, und die Ausdehnung nimmt auf 0,0 8 cm³ oder weniger ab.

Wenn die Dicke des Innenrohrs mit einem Innendurchmesser von 2,8 mm (Linie A~) auf 0,7 mm eingestellt wird, beträgt der Außendurchmesser 4,2 mm. In diesem Fall beträgt die Ausdehnung etwas weniger als 0,08 cm³. Daher weist das Innenrohr A~ eine hervorragend niedrige Ausdehnbarkeit auf. Die Ausdehnung des Innenrohrs A„ wird weiter herabgesetzt, wenn die Dicke des Rohrs zunimmt.

Bei den Versuchen, deren Ergebnisse in Fig. 4 dargestellt sind, wurde Nylon-11 mit einem Elastizitätsmodul von 7000 kg/cm² als Material für das Innenrohr verwendet. Wenn das Material einen Elastizitätsmodul von nicht weniger als 7000 kg/cm² verwendet, wird die Biegefestigkeit des Innenrohrs erhöht. In diesem Fall muß der Außendurchmesser des Innenrohrs im Hinblick auf die Zunahme der Biegefestigkeit

auf weniger als 6 nun eingestellt werden.

Als nächstes wurde die in der japanischen Industrienorm JIS D2601 beschriebene Dauertest durchgeführt. Das Testergebnis zeigt, daß der erfindungsgemäße Schlauch (Innenrohr: Nylon-11 mit einem Elastizitätsmodul von 10000 kg/cm², mit einem Innendurchmesser von 3,0 mm und einem Außendurchmesser von 5,0 mm; Verstärkungsrohr: Kunstseidefaser; Außenrohr: Chloropren-Gummi) eine Dauerfestigkeit aufweist, die etwa fünfmal so groß ist wie die des herkömmlichen Bremsschlauchs, der im Handel erhältlich ist (Innenrohr: Teflon; Verstärkungsrohr: rostfreier Stahldraht).

Wie oben beschrieben wurde, ist zur Verbesserung der geringen Dauerfestigkeit der herkömmlichen Verstärkungsschicht aus Metalldraht die Verstärkungsschicht aus der Faserschicht gebildet, die aus hochpolymerem Material wie Kunstseide, Polyester, Polyamid und Polyvinylalkohol besteht, und es ist keine metallische Verstärkungsschicht vorgesehen. Erfindungsgemäß läßt sich die Ausdehnbarkeit des Schlauchs dadurch niedrig halten, daß man die geeigneten physikalischen Eigenschaften den Innenrohrs auswählt. Durch geeignetes Kombinieren von Elastizitätsmodul, Außendurchmesser, Innendurchmesser und Dicke des aus Polyamid-Kunstharz bestehenden Innenrohrs wird ein Hydraulikbremsenschlauch geschaffen, der geringe Ausdehnbarkeit, hervorragende Flexibilität und Haltbarkeit aufweist.

Claims

Patentansprüche

1. Hydraulikbremsschlauch, gekennzeichnet durch: ein aus Polyamid-Kunstharz bestehendes Innenrohr (1),

eine auf der Außenfläche des Innenrohrs gebildete Klebeschicht (2),

eine aus aus hochpolymerem Material bestehenden Fasern hergestellte Verstärkungsfaserschicht (3), die auf der Außenfläche der Klebeschicht (2) gebildet ist,

ein Außenrohr (5) aus Gummi, das an der Außenfläche der Verstärkungsfaserschicht gebildet ist, wobei das Innenrohr einen Elastizitätsmodul von 7000

2
bis 15000 kg/cm , einen Innendurchmesser von nicht weniger als 2,0 mm, einen Außendurchmesser von nicht mehr als 6,0 mm und eine Dicke von nicht weniger als 0,7 mm besitzt.

Radeckestraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 883603/883604 Telex 5212313 Telegramme Patentconsult Sonn··- Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon'""""' S6294J/561998 Te'ex 418623? TeIe Patentconsult

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid-Harz des Innenrohrs Nylon ist, daß das hochpolymere Material für die Verstärkungsfaserschicht ausgewählt ist aus der Gruppe Kunstseide, Polyester, Polyamid und Polyvinylalkohol, und daß der Gummi des Außenrohrs Chloropren-Gummi ist.

3. Schlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht sich zusammensetzt aus einer Isocyanat-Klebeschicht auf der Außenfläche des Innenrohrs und einer" Chloropren-Gummi-Klebeschicht auf der Außenseite der Isocyanat-Klebeschicht, und daß die Faser für die Verstärkungsfaserschicht imprägniert ist mit Chloropren-Gummi enthaltendem Resorcin-Formaldehyd-Latex.

15

20

25

30

35