JP2003161386A - ブレーキホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキホース１０は、高圧耐久性および低
膨張性を高めることにある。 【解決手段】 ゴム基体内に下糸層と上糸層とを有する
２層の補強糸層を有するブレーキホースにおいて、次式
（１）で表わされる下編負担率が５０〜６５％とする。 下編負担率（％）＝（下編破裂圧／製品破裂圧）×１０
０...（１） 下編破裂圧： 上糸層がないときに下糸層だけで内圧を
受けたときの破裂圧 製品破裂圧：下糸層および上糸層があるときの破裂圧

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム基体内に下糸
層と上糸層とを有する２層の補強糸層を有するブレーキ
ホースに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車に使用されるブレーキホー
スとして、図７に示すものが知られている（特開平６−
２０１０７６号公報）。図７は従来のブレーキホース１
００の要部を示す断面図である。ブレーキホース１００
は、ブレーキ油圧に対して高い耐圧性を有する必要か
ら、ゴム及び繊維糸を多層に積層することにより形成さ
れている。すなわち、ブレーキホース１００は、ブレー
キ油を流す流路１０１を形成する内管ゴム層１０２と、
下糸層１０４と、中間ゴム層１０６と、上糸層１０８
と、外管ゴム層１１０と、を積層することにより構成さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ブレーキホ
ース１００は、冷却系や燃料系のホースに比べて高い耐
圧性の基準を満たすことが要求されているが、近年、自
動車の高温、高圧化に伴って、より高い耐圧性を要求さ
れる場合がある。

【０００４】ブレーキホース１００内の流路１０１に流
される圧力流体は、内周から外周側へ伝わって、つまり
内管ゴム層１０２、下糸層１０４、中間ゴム層１０６、
上糸層１０８および外皮ゴム層１１０に伝わって各層を
拡張する。各層には、圧力流体の圧力に抗して、拡張を
抑制する拘束力が生じる。このとき、内管ゴム層１０
２、中間ゴム層１０６および外皮ゴム層１１０の各ゴム
層は、弾性が大きいことから１０％以下の拘束力しか生
ぜず、下糸層１０４および上糸層１０８により大部分の
拘束力を負っている。したがって、下糸層１０４および
上糸層１０８の拘束力を大きくすることが、ブレーキホ
ース１００の耐久性や耐膨張性（体積膨張量）を高める
ことにつながる。このため、従来、下糸層１０４や上糸
層１０８の糸種や編組条件を変更することにより、両特
性を高めることが検討されているが、まだ十分な特性を
得るに至っていない。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、下糸層と上糸層とが負担する荷重に着目
し、耐久性と耐膨張性（体積膨張量）の両特性を向上さ
せたブレーキホースを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するためになされた本発明のブレーキホー
スは、ゴム基体内に下糸層と上糸層とを有する２層の補
強糸層を有するブレーキホースにおいて、次式（１）で
表わされる下編負担率が５０〜６５％であることを特徴
とする。 下編負担率（％）＝（下編破裂圧／製品破裂圧）×１００...（１） 下編破裂圧： 上糸層がないときに下糸層だけで内圧を
受けたときの破裂圧 製品破裂圧：下糸層および上糸層があるときの破裂圧

【０００７】本発明にかかるブレーキホースにおいて、
流路に流された圧力流体は、内周から外周側へ伝わっ
て、ゴム基体の内側から、下糸層、上糸層へ伝わって各
層を拡張する。各層には、圧力流体の圧力に抗して、拡
張を抑制する拘束力が生じる。このとき、ゴム基体は、
弾性が大きいことから１０％以下の拘束力しか生ぜず、
下糸層および上糸層により大部分の拘束力を負ってい
る。

【０００８】このように伝わる流体圧力は、内周側から
外周側に拡がるにつれて単位面積当たりで小さくなるか
ら、内周側の下糸層が上糸層より大きな拡張力を受け
る。このため、下糸層と上糸層とを同じ材質の糸で形成
した場合には、下糸層の下糸が上糸層の上糸より大きな
引張り力を受ける。このことは、下糸は、大きな引張り
力を受けて破断したときにも、上糸は、破断するまで余
裕があることを意味する。こうした事実に着目して、下
編負担率を５０〜６５％に設定して、つまり、上糸の負
担割合を従来のブレーキホースよりも増大させるように
設定して、下糸への負担を軽減している。よって、下糸
の１本に加わる負荷が小さくなり、最終的なブレーキホ
ース自体の破断圧力を高めることができる。

【０００９】ここで、下編負担率を５０〜６５％とした
のは、以下の理由による。下糸および上糸は、引張り強
度や伸度に所定以上の特性を必要とし、例えば、ビニロ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタ
レート、レーヨン、などが用いられる。これらの糸で
は、下編負担率を５０％未満とするような設定が困難だ
からである。一方、６５％を越えると、本発明の特徴で
ある製品破裂圧の増大の効果を得られないからである。

【００１０】ここで、上糸層の上糸の好適な態様とし
て、下糸層の下糸より伸びが小さい糸を用いることがで
きる。このような上糸は、引張り力を受けたときの伸び
が小さいので、下糸層が拡張して切断するまでに大きな
力を負担することになる。

【００１１】例えば、上糸は、単位デシテックス当たり
の引張り強さが８．５ｇ以上、２．７ｇのときの伸度が
３．０±１％の特性値を持つ糸を用いることができ、下
糸は、単位デシテックス当たりの引張り強さが６．５ｇ
以上、２．７ｇのときの伸度が３．５±１％の特性値を
持つ糸を用いることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例
について説明する。

【００１３】（１） ブレーキホース１０の概略構造 図１は本発明の一実施の形態にかかるブレーキホース１
０を一部破断した斜視図、図２はブレーキホース１０の
半断面図である。図１及び図２において、ブレーキホー
ス１０は、図示しない自動車の油圧ブレーキに使用され
るマスタシリンダとタイヤ側の油圧装置とを接続するた
めに使用されるものであり、５層に積層されることによ
りブレーキ液圧に耐えうるように構成されている。すな
わち、ブレーキホース１０は、流路１１を有する内管ゴ
ム層１２と、下糸層１４と、中間ゴム層１６と、上糸層
１８と、外皮ゴム層２０とを備えている。ブレーキホー
ス１０は、端部に口金２２がかしめにより締結されてい
る。

【００１４】（２） ブレーキホース１０の各層の構成 ブレーキホース１０は、５０ＭＰａまでのブレーキ液圧
に耐えることができる耐圧性、耐久性および耐膨張性な
どの特性を得るために、各層の材質や肉厚等が定められ
ている。

【００１５】（２）−１ 内管ゴム層１２ 内管ゴム層１２は、主に耐油性を得るためにエチレン・
プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン
・ブタジエンゴム共重合物（ＳＢＲ）などから形成され
ており、その内径は３．０〜３．４ｍｍ、厚さは０．５
〜１．０ｍｍである。

【００１６】（２）−２ 下糸層１４ 下糸層１４は、ビニロン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、レーヨンなどの繊維糸
を２本または３本合糸し、２０打または２４打で、内管
ゴム層１２上に編組することにより形成されている。上
記下糸層の下糸は、後述する上糸層１８との下編負担率
との関係から、単位デシテックス当たりの引張り強さが
６．５ｇ以上、２．７ｇのときの伸度が３．５±１％の
特性値を持つ糸を適用することが好ましい。

【００１７】（２）−３ 中間ゴム層１６ 中間ゴム層１６は、下糸層１４および上糸層１８のずれ
を防止するための層であり、ゴム材料からなるシート材
を下糸層１４上に巻き付けることにより、またはゴム糊
を塗布することにより構成されている。

【００１８】シート材のゴム材料としては、ＥＰＤＭ、
イソブチレン・イソプレン共重合物（ＩＩＲ）、天然ゴ
ム（ＮＲ）を用いることができる。この場合において、
ＥＰＤＭおよびＩＩＲ、およびそのブレンド材を用いた
場合には、その物性値から耐熱性を高めることができ
る。

【００１９】また、中間ゴム層１６のムーニー粘度は、
１０〜４０Ｍｖ（最低ムーニー値）１４５℃であること
が好ましい。これは、以下の理由による。中間ゴム層１
６は、下糸層１４の下糸１５の間に食い込んで下糸層１
４および上糸層１８のずれを防止する。こうした中間ゴ
ム層１６の作用を高めるために、上記中間ゴム層１６
は、ムーニー粘度が１０〜４０Ｍｖ（最低ムーニー値）
１４５℃のシート材を用いることにより、上糸層１８が
編組されたときに、下糸層１４および上糸層１８の糸間
に入り込んで、下糸層１４および上糸層１８の糸ずれを
抑制する。よって、内圧発生時に、下糸層１４および上
糸層１８の糸ずれが小さく、耐久性、耐膨張性を向上さ
せることができる。ここで、中間ゴム層１６に使用され
るゴム材料のムーニー粘度は、例えば、ゴム材料に添加
されるカーボンの種類を変更することにより調製でき
る。

【００２０】中間ゴム層１６の肉厚は、０．１〜０．２
５ｍｍであることが好ましい。すなわち、中間ゴム層１
６が０．１ｍｍ未満であると、薄すぎて下糸層１４上に
編組することができないからであり、一方、０．２５ｍ
ｍを越えると、厚い中間ゴム層が下糸層１４のずれを許
容する弾性層として作用し、下糸層のずれを抑える作用
が小さくなるからである。

【００２１】中間ゴム層１６として、ゴム糊を用いた場
合には、ムーニー粘度はほぼ０であり、多数回（例え
ば、３回以上）重ね塗りすることにより、上述の厚さと
する。ゴム糊は、ＩＩＲとＥＰＤＭのブレンド材料をト
リクロルエタンに溶解したものである。

【００２２】（２）−４ 上糸層１８ 上糸層１８は、ビニロン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、レーヨンなどの繊維糸
を２本または３本合糸し、２０打または２４打で、中間
ゴム層１６上に編組することにより形成されている。上
糸１９は、２００〜４００本のフィラメント糸を束ね、
これを、２本または３本合糸または２０打、２４打の条
件で編組されて形成されている。

【００２３】上糸は、下糸１５より伸度の小さい糸、例
えば、単位デシテックス当たりの引張り強さが８．５ｇ
以上、２．７ｇのときの伸度が３．０±１％の特性値を
持つ糸を用いることができる。同じ材質で引張り力の異
なる糸は、糸を引張りつつ熱を加える延伸・熱処理など
により製造することができる。

【００２４】（２）−５ 外皮ゴム層２０ 外皮ゴム層２０は主に耐オゾン性を得るために、ＥＰＤ
Ｍ、ＥＰＤＭとＣＲのブレンド材などから形成されてい
る。厚さ０．５〜１．０ｍｍである。

【００２５】（３） ブレーキホース１０の製造方法 次に、ブレーキホース１０の製造方法について説明す
る。ブレーキホース１０は、周知の方法により、つまり
ゴム押出工程、繊維糸の編組工程及び加硫工程を施すこ
とにより製造することができる。

【００２６】（３）−１ ホース製造装置３０ 図３はホース製造装置３０を説明する説明図である。図
３において、ホース製造装置３０は、第１押出装置３１
と、第１編込装置３２と、中間シート形成装置３４と、
第２編込装置３５と、第２押出装置３７と、を備えてい
る。第１押出装置３１は、ゴム材料を押し出して内管ゴ
ム層１２を形成する装置である。第１編込装置３２は、
ドラム３２ａに装着されたボビンキャリアを備え、該ボ
ビンキャリアから下糸１５を繰り出しつつ内管押出体１
２Ａ上に編組することにより下糸層１４を形成する装置
である。中間シート形成装置３４は、第１編込装置３２
によって編組された下糸層１４上に、中間ゴム層１６を
形成するためのシート材１６Ａをローラから繰り出す装
置である。第２編込装置３５は、第１編込装置３２とほ
ぼ同様な構成であり、該ドラム３５ａに装着されたボビ
ンキャリアを備え、該ボビンキャリアから上糸１９を繰
り出しつつ中間ゴム層１６上に編組することにより上糸
層１８を形成する装置である。第２押出装置３７は、ゴ
ム材料を押し出して外皮ゴム層２０を形成する装置であ
る。

【００２７】（３）−２ ブレーキホース１０の製造工
程 次に、図３を用いて、ホース製造装置３０によるブレー
キホース１０の一連の製造工程について説明する。ま
ず、第１押出装置３１によりゴム材料を押し出すことに
より内管ゴム層１２を形成する。このとき、内管ゴム層
１２内には、マンドレル（図示省略）が挿入される。続
いて、押し出された内管ゴム層１２上に、第１編込装置
３２のドラム３２ａを回転しつつボビンから下糸１５を
繰り出して内管ゴム層１２上に編組することにより下糸
層１４を形成する。この場合において、例えば、下糸層
１４を２０打で編組するには、逆方向に回転する合計２
０カ所のボビンからそれぞれ下糸１５を繰り出すことに
より行なう。次に、下糸層１４上に、中間シート形成装
置３４からシート材１６Ａを供給することにより中間ゴ
ム層１６を形成する。さらに、中間ゴム層１６上に第２
編込装置３５のドラム３５ａを回転しつつボビンから上
糸１９を繰り出して中間ゴム層１６上に上糸層１８を編
組みする。そして、上糸層１８に、第２押出装置３７か
らゴム材料を押し出すことにより、外皮ゴム層２０を形
成する。

【００２８】続いて、加硫工程を行なう。加硫工程の条
件として、１２０〜１７０℃で１５〜６０分に設定す
る。この加硫工程の加熱によりＲＦＬ処理された上糸層
１８と下糸層１４が内管ゴム層１２、中間ゴム層１６、
外皮ゴム層２０と接着される。これにより、ブレーキホ
ース１０が一体化して形成される。

【００２９】（４） ブレーキホースの作用・効果 （４）−１ 下編負担率 次に、下編負担率を変更したときの耐久性および耐膨張
性（体積膨張量）について調べた。図４は試料として作
成した実施例および比較例１〜３についての下糸層およ
び上糸層の種類および物性値を示す。下糸は、それぞれ
ポリエステル（ＰＥＴ）繊維を用い、実施例は、比較例
１と同じ物性値の糸を用い、比較例２，３に伸度および
引張り強度が異なった糸を用いた。上糸は、実施例、比
較例１，２でビニロンを用い、比較例３でポリエステル
を用いた。また、実施例の上糸は、比較例より引っ張り
強度が大きく、伸度が小さい糸を用いた。なお、ブレー
キホースの他の寸法などは、ブレーキホースの外径を１
０．５ｍｍ、長さを３０５ｍｍ、内管ゴム層の内径を
３．２ｍｍ、内管ゴム層の厚さを０．８ｍｍ、外皮ゴム
層の厚さを０．８ｍｍとした。また、中間ゴム層は、厚
さ０．２ｍｍのＥＰＤＭからなるシート材を用いた。

【００３０】下編負担率は、ブレーキホースを作成し、
これに内圧を加えて破裂したときの圧力を測定し、これ
を製品破裂圧とし、さらに、ブレーキホースの外皮ゴム
層、上糸層、中間ゴム層を剥がして、破裂したときの圧
力を測定し、これを下編破裂圧とし、次式により求め
た。 下編負担率（％）＝（下編破裂圧／製品破裂圧）×１０
０

【００３１】（４）−２ 耐久性試験 耐久性試験は、ブレーキホースにブレーキ圧油を実際に
流すことによる繰り返し加圧試験で行なった。すなわ
ち、１２０℃の雰囲気下において、ブレーキ圧液を０Ｍ
Ｐａと２０Ｍｐａとの間で０．３Ｈｚの周期で繰り返し
流し、その破損までの回数を調べた。その結果を図５に
示す。図５は縦軸に繰り返し加圧回数を指数で、横軸に
下編負担率を示す。実施例のように下編負担率が６５％
を下回ると、６７％、７５％、７８％の比較例１，２，
３とそれぞれ比較して耐久性が向上していることが分か
った。これは、ブレーキ圧油の大きくなった圧力分を、
引張り強度を大きくするとともに伸度を小さくした上糸
層で負担して、下糸に大きな荷重を加えるのを回避し
て、耐久性を向上させたからである。

【００３２】（４）−３ 体積膨張量試験 体積膨張量試験は、ＪＩＳ２６０１に基づき、油圧を１
０．３ＭＰａで加圧したときの、３０５ｍｍの自由長の
ブレーキホースの内容積変化量を測定することにより調
べた。その結果を図６に示す。図６は縦軸に体積膨張量
を、横軸に下編負担率を示すグラフである。実施例のよ
うに下編負担率が６５％を下回ると、耐久性試験と同様
に、体積膨張量が減少していることが分かった。これ
は、ブレーキ圧油の大きくなった圧力分を、引張り強度
を大きくするとともに伸度を小さくした上糸層で負担し
て、つまり上糸層でブレーキホースの拡張する力に対す
る抵抗力を大きくして、体積膨張量を減少させたからで
ある。

【００３３】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかるブレーキホース
１０を一部破断した斜視図である。

【図２】ブレーキホース１０の要部の断面図である。

【図３】ホース製造装置３０を説明する説明図である。

【図４】実施例１および比較例１〜３についての下糸層
および上糸層の種類および物性値を示す説明図である。

【図５】下編負担率と耐久性との関係を示すグラフであ
る。

【図６】下編負担率と体積膨張量との関係を示すグラフ
である。

【図７】従来のブレーキホース１００の要部を示す断面
図である。

【符号の説明】

１０...ブレーキホース １１...流路 １２...内管ゴム層 １２Ａ...内管押出体 １４...下糸層 １５...下糸 １６...中間ゴム層 １６Ａ...シート材 １８...上糸層 １９...上糸 ２０...外皮ゴム層 ２２...口金 ３０...ホース製造装置 ３１...第１押出装置 ３２...第１編込装置 ３２ａ...ドラム ３４...中間シート形成装置 ３５...第２編込装置 ３５ａ...ドラム ３７...第２押出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 泰三 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA13 BA25 CA52 CB06 CB14 CB24 CC03 CC18 DA07 DB12 DB19 EA04 4F100 AJ05 AK21 AK42 AK73 AK75 AN00A AN00C AN00E AN01 BA05 BA07 BA10A BA10E DA11 DG13B DG13D GB32 JK02B JK02D JK08B JK08D JL00 JL04 YY00B YY00D

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム基体内に下糸層と上糸層とを有する
   ２層の補強糸層を有するブレーキホースにおいて、 次式（１）で表わされる下編負担率が５０〜６５％であ
   ることを特徴とするブレーキホース。 下編負担率（％）＝（下編破裂圧／製品破裂圧）×１００...（１） 下編破裂圧： 上糸層がないときに下糸層だけで内圧を
   受けたときの破裂圧 製品破裂圧：下糸層および上糸層があるときの破裂圧
2. 【請求項２】 請求項１のブレーキホースにおいて、 上記上糸層の上糸は、下糸層の下糸より伸びが小さい糸
   を用いたブレーキホース
3. 【請求項３】 請求項２のブレーキホースにおいて、 上記上糸層の上糸は、単位デシテックス当たりの引張り
   強さが８．５ｇ以上、２．７ｇのときの伸度が３．０±
   １％の特性値を持つ糸であるブレーキホース。
4. 【請求項４】 請求項３のブレーキホースにおいて、 上記下糸層の下糸は、単位デシテックス当たりの引張り
   強さが６．５ｇ以上、２．７ｇのときの伸度が３．５±
   １％の特性値を持つ糸であるブレーキホース。