JP2002048274A - 高圧ゴムホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐疲労性及び耐食性を充分に満足すると共
に、耐膨張性にも優れた新規な高圧ゴムホースの提供。 【解決手段】 内層ゴム１の外周に第一補強層２，中間
ゴム３，第二補強層４，外層ゴム５を順次設けてなる高
圧ゴムホースにおいて、上記第一補強層２及び第二補強
層４をそれぞれポリエチレンテレフタレート繊維から形
成すると共に、上記第一補強層２のポリエチレンテレフ
タレート繊維の乾熱収縮率を上記第二補強層４のそれよ
りも小さくする。これによって耐疲労性，耐食性，耐膨
張性のいずれの特性も高次元で実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種産業機械用の
液圧伝達ホースや自動車用のブレーキホース等として用
いられる高圧ゴムホースに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種産業機械用の液圧伝達ホース
や自動車用のブレーキホース等として用いられる高圧ゴ
ムホースは、その特性上、確実に液圧を伝達するために
優れた耐膨張性が要求される。

【０００３】また、可動部に設けられる高圧ゴムホー
ス、例えば組立機械の液圧伝達ホースや自動車用のブレ
ーキホース等にあっては、屈曲等による過酷な機械的ス
トレスやダメージ等を繰り返し受けることから耐疲労性
にも優れていることが要求される。

【０００４】このような特性を満足するための従来の高
圧ゴムホースとしては、例えば、天然ゴムやクロロプロ
ピレンゴム等のゴム材料からなるチューブ状の内層ゴム
の外周に、ポリビニルアルコール繊維やレーヨン繊維等
の強化繊維からなる第一補強繊維層を備えると共に、そ
の第一補強層の周囲に中間ゴム層を介して同じく強化繊
維からなる第二補強層を備え、さらに、その第二補強層
の周囲に外層ゴムを被覆形成した多層構造をしたものが
一般的に多用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この第一及
び第二補強層を構成するポリビニルアルコール繊維やレ
ーヨン繊維は、ある種の作動液（ブレーキ液等）に対し
ては劣化し易く、耐久性に乏しいといった欠点があるこ
とから、最近ではこの第一及び第二補強層を構成する補
強繊維として、優れた耐食性を有するポリエチレンテレ
フタレート繊維を採用することが検討されている。

【０００６】しかしながら、このポリエチレンテレフタ
レート繊維は、一般にポリビニルアルコール繊維やレー
ヨン繊維と比較して耐食性の点では格段に優れている
が、繊維の弾性率が小さいものが多いため、高圧ゴムホ
ースの重要特性である耐膨張性の面では不利である。

【０００７】すなわち、この第一及び第二補強層として
ポリエチレンテレフタレート繊維を用いた高圧ゴムホー
スにあっては、従来の高圧ゴムホースに比べて耐食性や
耐疲労性については格段に向上するが、その反面、加圧
時にホースの体積膨張量が大きくなってしまうため、例
えば、これを自動車のブレーキホースとして用いた場合
には、制動時の応答性やブレーキフィーリングが鈍くな
り、いわゆる「ブレーキの利きが悪い」という状態を招
くおそれがある。

【０００８】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、耐
疲労性及び耐食性を充分に満足すると共に、優れた耐膨
張性を発揮できる優れた新規な高圧ゴムホースを提供す
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、請求項１に示すように、内層ゴムの外周に
第一補強層、中間ゴム、第二補強層、外層ゴムを順次設
けてなる高圧ゴムホースにおいて、上記第一補強層及び
第二補強層がそれぞれポリエチレンテレフタレート繊維
からなっていると共に、上記第一補強層を形成するポリ
エチレンテレフタレート繊維の乾熱収縮率が上記第二補
強層を形成するポリエチレンテレフタレート繊維の乾熱
収縮率よりも小さいことを特徴とする高圧ゴムホースで
ある。

【００１０】上述したようにポリエチレンテレフタレー
ト繊維を補強層として採用した高圧ゴムホースにあって
は、耐食性や耐疲労性の点では優れているが、加圧時の
膨張量が比較的大きい。しかしながら、本発明者らが鋭
意研究を重ねた結果、この現象は第一補強層を構成する
ポリエチレンテレフタレート繊維と第二補強層を構成す
るポリエチレンテレフタレート繊維の乾熱膨張率が同じ
か、あるいはその差が大きい場合に現れる現象であり、
ある条件下での組み合わせ、すなわち第一補強層を構成
するポリエチレンテレフタレート繊維の乾熱膨張率が第
二補強層を構成するポリエチレンテレフタレート繊維の
乾熱膨張率よりも一定の範囲で小さく、かつ一定の引張
り強さ及び伸度を備えている場合には、ホース全体とし
ての膨張率を低く抑えることができることを見出し、本
発明に至ったものである。

【００１１】従って、本発明のように乾熱収縮率の異な
る２種類のポリエチレンテレフタレート繊維を組み合わ
せることによって、後述する実施例で実証するように耐
疲労性及び耐食性を充分に満足すると同時に優れた低膨
張性を発揮することができる。

【００１２】具体的には、請求項２に示すように、第一
補強層が、単位デニール当たりの引張り強さが６．０ｇ
ｆ以上で、単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度が
６．０％以下であり、かつ１５０℃における乾熱収縮率
が０．５〜３．０％のポリエチレンテレフタレート繊維
からなり、上記第二補強層が、単位デニール当たりの引
張り強さが６．０ｇｆ以上で、単位デニール当たり２．
３ｇ荷重時の伸度が６．０％以下であり、かつ１５０℃
における乾熱収縮率が上記第一補強層を構成するポリエ
チレンテレフタレート繊維のそれよりも１．０〜１０．
０％高いポリエチレンテレフタレート繊維からなるもの
である。

【００１３】さらに、請求項３に示すように、上記内層
ゴム，中間ゴム，外層ゴムとして、天然ゴム（ＮＲ），
クロロプレンゴム（ＣＲ），スチレンブタジエンゴム
（ＳＢＲ），エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤ
Ｍ），イソブチレンゴム（ＩＩＲ），クロロスルホン化
ポリエチレン（ＣＳＭ）のうちいずれかのゴム材料から
構成することにより、優れた特性を兼ね備えた新規な高
圧ゴムホースを容易に得ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は本発明に係る高圧ゴムホースの実施
の一形態を示したものである。

【００１６】図示するように、この高圧ゴムホースは、
直接作動液を流すべくチューブ状をした内層ゴム１の外
周に第一補強層２が編組されると共に、この第一補強層
２の外周に中間ゴム３を介して第二補強層４が編組さ
れ、さらにこの第二補強層４の外周に外層ゴム５が順次
被覆形成された多層構造となっている。

【００１７】そして、本発明の高圧ゴムホースにあって
は、この第一補強層２を構成するポリエチレンテレフタ
レート繊維として、単位デニール当たりの引張り強さが
６．０ｇｆ以上で、単位デニール当たり２．３ｇ荷重時
の伸度が６．０％以下であり、かつ１５０℃における乾
熱収縮率が０．５〜３．０％の範囲のものを用いると共
に、第二補強層２を構成するポリエチレンテレフタレー
ト繊維として、単位デニール当たりの引張り強さが６．
０ｇｆ以上で、単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸
度が６．０％以下であり、かつ１５０℃における乾熱収
縮率が上記第一補強層２を構成するポリエチレンテレフ
タレート繊維よりも１．０〜１０．０％の範囲で高いも
のを組み合わせて用いたものであり、これによって優れ
た耐疲労性，耐食性及び耐膨張性を高次元で両立するこ
とが可能となる。

【００１８】すなわち、先ず、第一補強層２に適用する
ポリエチレンテレフタレート繊維として１５０℃におけ
る熱乾収縮率が０．５〜３．０％のものを用いることに
よって第一補強層２として優れた耐膨張性を発揮するこ
とが可能となる。ここで熱乾収縮率を０．５〜３．０％
と限定した理由は、０．５％以下では、耐膨張性を左右
する体積膨張量の低減効果が不十分であり、反対に３．
０％を越えると、次に述べる第二補強層４の熱乾収縮率
との差が少なくなって同じく体積膨張量の低減効果が不
十分となるからであり、望ましくは１．０〜２．０％程
度である。

【００１９】次に、第二補強層４に適用するポリエチレ
ンテレフタレート繊維として、同じくその熱乾収縮率が
第一補強層２のそれよりも１．０〜１０．０％の範囲で
上回るものを用いることによってより優れた耐膨張性を
発揮することが可能となる。ここで、その熱乾収縮率の
差を１．０〜１０．０％の範囲と限定した理由は、１．
０％以下の差では、第二補強層４としての体積膨張量の
低減効果が殆ど得られず、また、１０．０％を越える差
では、量産性に影響を及ぼすマンドレル引抜性が悪化す
るからであり、望ましくは２．０〜５．０％の差であ
る。

【００２０】また、これら第一補強層２及び第二補強層
４に適用するポリエチレンテレフタレート繊維として、
これに加えて単位デニール当たりの引張り強さが６．０
ｇｆ以上のものを用いることによって優れた破壊強度を
得ることができる。ここで、その引張り強さを６．０ｇ
ｆ以上と限定したのは、６．０ｇｆより小さいと耐圧性
を左右する破壊強度が十分に得られないためであり、望
ましくは８．０ｇｆ以上である。さらに、同じく単位デ
ニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度が６．０％以下のも
のと限定したのは、６．０％を上回ると同じく体積膨張
量の低減が達成できないからである。

【００２１】一方、内層ゴム１，中間ゴム３，外層ゴム
５を構成するゴム材料としては、天然ゴム（ＮＲ），ク
ロロプレンゴム（ＣＲ），スチレンブタジエンゴム（Ｓ
ＢＲ），エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ），
イソブチレンゴム（ＩＩＲ），クロロスルホン化ポリエ
チレン（ＣＳＭ）等の従来と同様なゴム材料を用いるこ
とが好ましく、これらは各部位の要求特性に応じて最適
なものが用いられる。

【００２２】尚、上記第一補強層２及び第二補強層４を
構成するポリエチレンテレフタレート繊維は、必要に応
じＲＦＬ等による処理を行っても良く、また、これら第
一補強層２及び第二補強層４、並びに内層ゴム１，中間
ゴム３，外層ゴム５の各層間を接着剤で接合しても良
い。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を説明する。

【００２４】（実施例１）図１に示す内層ゴム１，中間
ゴム３，外層ゴム５としてそれぞれエチレンプロピエン
ジゴム（ＥＰＤＭ）から形成し、第一補強層２として１
０００デニールのポリエチレンテレフタレート繊維を２
本合糸×２４打ちの条件で編組したものを用いると共
に、第二補強層４として同じく２０００デニールのポリ
エチレンテレフタレート繊維を２本合糸×２４打ちの条
件で編組したものを用いた高圧ゴムホースを作製した。
ここで、第一補強層２として用いられるポリエチレンテ
レフタレート繊維は、以下の表１に示すように１５０℃
における熱乾収縮率が１．３％、単位デニール当たりの
引張り強度が９．０ｇｆ、単位デニール当たり２．３ｇ
荷重時の伸度が４．８％のものを用いると共に、第二補
強層４として用いられるポリエチレンテレフタレート繊
維は、１５０℃における熱乾収縮率が４．７％、単位デ
ニール当たりの引張り強度が９．０ｇｆ、単位デニール
当たり２．３ｇ荷重時の伸度が４．８％のものを用い
た。尚、この繊維特性はいずれもＪＩＳ−Ｌ１０１３に
準拠して測定したものである。

【００２５】そして、このようにして得られた高圧ゴム
ホースについて、体積膨張量，破壊強度及びマンドレル
引抜性を評価し、その結果を以下の表１の下欄に示す。

【００２６】尚、体積膨張量の評価方法としては、ＪＩ
Ｓ−Ｄ２６０１に基づいて行ったものであり、１０５ｋ
ｇｆ／ｃｍ² 加圧時の自由長３０５ｍｍのホースの内容
積変化量を測定することによって行い、合否の目安とし
て変化量が０．２５ｃｃ以下のものを合格、それ以上の
ものを不合格として評価した。また、破壊強度の評価方
法としては、同じくＪＩＳ−Ｄ２６０１に基づいて行
い、同じく合否の目安として９００ｋｇｆ／ｃｍ² 以上
のものを合格、それ以下のものを不合格として評価し
た。

【００２７】（実施例２）第一補強層２として、１５０
℃における乾熱収縮率０．８％，単位デニール当たりの
引張強さ７．２ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重
時の伸度５．８％のポリエチレンテレフタレート繊維を
用いると共に、第二補強層４として、１５０℃における
乾熱収縮率３．０％，単位デニール当たりの引張強さ
７．２ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度
５．０％のポリエチレンテレフタレート繊維を用いた他
は実施例１と同様な構造をした高圧ゴムホースを作製
し、実施例１と同様な方法でその特性を評価した。

【００２８】（実施例３）第一補強層２として、１５０
℃における乾熱収縮率２．５％，単位デニール当たりの
引張強さ９．２ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重
時の伸度４．４％のポリエチレンテレフタレート繊維を
用いると共に、第二補強層４として、１５０℃における
乾熱収縮率１１．０％，単位デニール当たりの引張強さ
９．５ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度
３．９％のポリエチレンテレフタレート繊維を用いた他
は実施例１と同様な構造をした高圧ゴムホースを作製
し、実施例１と同様な方法でその特性を評価した。

【００２９】（比較例１）第一補強層２として、１５０
℃における乾熱収縮率０．３％，単位デニール当たりの
引張強さ８．５ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重
時の伸度５．４％のポリエチレンテレフタレート繊維を
用いると共に、第二補強層４として、１５０℃における
乾熱収縮率４．７％，単位デニール当たりの引張強さ
９．０ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度
４．８％のポリエチレンテレフタレート繊維を用いた他
は実施例１と同様な構造をした高圧ゴムホースを作製
し、実施例１と同様な方法でその特性を評価した。

【００３０】（比較例２）第一補強層２として、１５０
℃における乾熱収縮率４．０％，単位デニール当たりの
引張強さ９．５ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重
時の伸度４．３％のポリエチレンテレフタレート繊維を
用いると共に、第二補強層４として、１５０℃における
乾熱収縮率４．７％，単位デニール当たりの引張強さ
９．０ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度
４．８％のポリエチレンテレフタレート繊維を用いた他
は実施例１と同様な構造をした高圧ゴムホースを作製
し、実施例１と同様な方法でその特性を評価した。

【００３１】（比較例３）第一補強層２として、１５０
℃における乾熱収縮率１．３％，単位デニール当たりの
引張強さ９．０ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重
時の伸度４．８％のポリエチレンテレフタレート繊維を
用いると共に、第二補強層４として、１５０℃における
乾熱収縮率１．３％，単位デニール当たりの引張強さ
８．７ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度
５．５％のポリエチレンテレフタレート繊維を用いた他
は実施例１と同様な構造をした高圧ゴムホースを作製
し、実施例１と同様な方法でその特性を評価した。

【００３２】（比較例４）第一補強層２として、１５０
℃における乾熱収縮率１．３％，単位デニール当たりの
引張強さ９．０ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重
時の伸度４．８％のポリエチレンテレフタレート繊維を
用いると共に、第二補強層４として、１５０℃における
乾熱収縮率１４．０％，単位デニール当たりの引張強さ
９．６ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度
３．７％のポリエチレンテレフタレート繊維を用いた他
は実施例１と同様な構造をした高圧ゴムホースを作製
し、実施例１と同様な方法でその特性を評価した。

【００３３】（比較例５）第一補強層２として、１５０
℃における乾熱収縮率１．５％，単位デニール当たりの
引張強さ５．０ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重
時の伸度５．０％のポリエチレンテレフタレート繊維を
用いると共に、第二補強層４として、１５０℃における
乾熱収縮率４．５％，単位デニール当たりの引張強さ
５．０ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度
５．４％のポリエチレンテレフタレート繊維を用いた他
は実施例１と同様な構造をした高圧ゴムホースを作製
し、実施例１と同様な方法でその特性を評価した。

【００３４】（比較例６）第一補強層２として、１５０
℃における乾熱収縮率１．３％，単位デニール当たりの
引張強さ９．０ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重
時の伸度８．０％のポリエチレンテレフタレート繊維を
用いると共に、第二補強層４として、１５０℃における
乾熱収縮率５．３％，単位デニール当たりの引張強さ
８．２ｇｆ，単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度
８．０％のポリエチレンテレフタレート繊維を用いた他
は実施例１と同様な構造をした高圧ゴムホースを作製
し、実施例１と同様な方法でその特性を評価した。

【００３５】

【表１】

【００３６】この結果、表１からも明らかなように、本
発明に係る実施例１〜３の高圧ゴムホースにあっては、
体積膨張量，破裂強度のいずれも十分な性能を発揮し、
また、マンドレル引抜性も良好であった。

【００３７】これに対し、先ず、第一補強層の熱乾収縮
率が本発明の規定値（０．３〜５．０％）を下回る比較
例１にあっては、体積膨張量が０．２７ｃｃとなってし
まい、体積膨張量の合格ライン（０．２５ｃｃ以下）を
越えてしまった。

【００３８】次に、第一及び第二補強層の熱乾収縮率の
差が１％以下である比較例２にあっては、体積膨張量及
び破壊強度のいずれも合格したが、マンドレルの引抜性
が悪く、量産性に適しないことがわかった。また、第一
及び第二補強層の熱乾収縮率に差がない比較例３にあっ
ては、体積膨張量が０．３０ｃｃと大きくなってしま
い、さらに、この差が１０％を越える比較例４にあって
は、マンドレルの引抜性が悪化してしまった。

【００３９】また、第一及び第二補強層の単位デニール
当たりの引張り強度が本発明の規定値（６．０ｇｆ以
上）以下である比較例５にあっては、体積膨張量は良好
であったものの破壊強度が大きく劣ってしまった。

【００４０】さらに、第一及び第二補強層の単位デニー
ル当たり２．３ｇ荷重時の伸度が本発明の規定値（６．
０％以下）を越える比較例６にあっては、破壊強度は良
好であったものの、体積膨張量が大きく劣ってしまっ
た。

【００４１】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、耐疲労性
は勿論、作動液に対する耐食性も向上するため、ブレー
キ液による劣化のおそれもなくなり、優れた信頼性と長
寿命を獲得することができる。また、加圧時（作動時）
の体積膨張率も小さくなるため、鋭敏に液圧を伝達する
ことが可能となり、応答性やブレーキフィーリング等を
大幅に向上することができる等といった優れた効果を発
揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高圧ゴムホースの実施の一形態を
示す破断斜視図である。

【符号の説明】

１ 内層ゴム ２ 第一補強層 ３ 中間ゴム ４ 第二補強層 ５ 外層ゴム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 久 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 堀越 秀樹 茨城県日立市助川町３丁目１番１号 日立 電線株式会社電線工場内 Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA11 BA25 BA34 CA52 CB06 CC03 CC18 DA08 DA26 DB12 4F100 AK04A AK04C AK04E AK04K AK09A AK09C AK09E AK09K AK28A AK28C AK28E AK28K AK42B AK42D AK73A AK73C AK73E AK75A AK75C AK75E AL06A AL06C AL06E AN00A AN00C AN00E AN01A AN01C AN01E AN02A AN02C AN02E BA05 BA06 BA10A BA10E BA13 DA11 DD31 DG13B DG13D GB32 GB51 JA03B JA03D JB02 JB07 JK02B JK02D JK04 JK08B JK08D JL00 YY00B YY00D 4L035 EE01 FF01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内層ゴムの外周に第一補強層，中間ゴ
   ム，第二補強層，外層ゴムを順次設けてなる高圧ゴムホ
   ースにおいて、上記第一補強層及び第二補強層がそれぞ
   れポリエチレンテレフタレート繊維からなると共に、上
   記第一補強層を形成するポリエチレンテレフタレート繊
   維の乾熱収縮率が上記第二補強層を形成するポリエチレ
   ンテレフタレート繊維の乾熱収縮率よりも小さいことを
   特徴とする高圧ゴムホース。
2. 【請求項２】 内層ゴムの外周に第一補強層、中間ゴ
   ム、第二補強層、外層ゴムを順次設けてなる高圧ゴムホ
   ースにおいて、上記第一補強層が、単位デニール当たり
   の引張り強さが６．０ｇｆ以上で、単位デニール当たり
   ２．３ｇ荷重時の伸度が６．０％以下であり、かつ１５
   ０℃における乾熱収縮率が０．５〜３．０％のポリエチ
   レンテレフタレート繊維からなり、上記第二補強層が、
   単位デニール当たりの引張り強さが６．０ｇｆ以上で、
   単位デニール当たり２．３ｇ荷重時の伸度が６．０％以
   下であり、かつ１５０℃における乾熱収縮率が上記第一
   補強層を構成するポリエチレンテレフタレート繊維のそ
   れよりも１．０〜１０．０％の範囲で高いポリエチレン
   テレフタレート繊維からなることを特徴とする高圧ゴム
   ホース。
3. 【請求項３】 上記内層ゴム，中間ゴム，外層ゴムは、
   天然ゴム（ＮＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ），スチレ
   ンブタジエンゴム（ＳＢＲ），エチレンプロピレンジエ
   ンゴム（ＥＰＤＭ），イソブチレンゴム（ＩＩＲ），ク
   ロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）のうちいずれか
   のゴム材料から構成されていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の高圧ゴムホース。