JP2016156465A - Brake hose - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液圧式のブレーキシステムにおいて、液圧を伝達するためのブレーキホースに関するものである。 The present invention relates to a brake hose for transmitting hydraulic pressure in a hydraulic brake system.
従来より、自動車等の車両には、ブレーキ液に圧力を加えることでブレーキを作動させる液圧式ブレーキシステムが多く採用されている。ブレーキへの液圧の伝達は、例えば特許文献1、2に記載されているような可撓性のブレーキホースを介して行われるのが一般的である。このようなブレーキホースにおいては、少なくとも三層(内層、補強層および外層)で構成されているのが一般的であり、各層が膨張しやすいものであると、液圧が速やかにブレーキに伝達されず、ブレーキの応答性が悪化する。そこで、ブレーキホースの低膨張性を向上させることが重要となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hydraulic brake system that activates a brake by applying pressure to the brake fluid is often used in a vehicle such as an automobile. Transmission of hydraulic pressure to the brake is generally performed via a flexible brake hose as described in
特許文献1のブレーキホースは、内層ゴム、第一補強繊維層、中間ゴム、第二補強繊維層、および外層ゴムを、この順番に内側から設けて構成されている。そして、第二補強繊維層にポリエチレン−2,6−ナフタレート繊維を採用することによって、ブレーキホースの低膨張性を確保できるものとされている。
The brake hose of
また、特許文献2のブレーキホースは、内面材層、第1補強層、中間材層、第2補強層、および外面被覆層を積層して構成されている。このブレーキホースでは、補強層に使用する補強糸を、加硫温度での乾熱収縮率が1%以上のものに規定することにより、加圧時におけるホースの膨張量の低減を図っている。 Further, the brake hose of Patent Document 2 is configured by laminating an inner surface material layer, a first reinforcing layer, an intermediate material layer, a second reinforcing layer, and an outer surface covering layer. In this brake hose, the amount of expansion of the hose during pressurization is reduced by defining the reinforcing yarn used for the reinforcing layer to have a dry heat shrinkage of 1% or more at the vulcanization temperature.
ところで、例えばマウンテンバイクやロードバイクといった、ブレーキの応答性に対する要求が一般的なブレーキよりも厳しい製品においては、ブレーキホースの低膨張性を十分に確保する必要がある。特許文献1、2に記載のブレーキホースは、補強層の材料を規定することによりブレーキホースの低膨張化が図られているが、そもそもブレーキホースの主要部を構成する内層および外層がゴム製のため低膨張性に限界があり、ブレーキの応答性に対する厳しい要求に応えられるものではなかった。
By the way, in a product such as a mountain bike or a road bike, where the demand for brake response is stricter than that of a general brake, it is necessary to sufficiently ensure the low expansion of the brake hose. The brake hoses described in
そこで、ブレーキホースの材料として、ゴムよりも弾性変形しにくい樹脂材等を使用し、ブレーキホースの低膨張化を図ることが考えられる。しかし、弾性変形しにくい材料を用いると一般的に屈曲耐久性が低下し、特に低温環境において十分な屈曲耐久性が得られないという問題が発生し得る。そうすると、実車走行時の使用環境に耐えられなくなり、ブレーキホースが破損してしまうおそれがあった。 Therefore, it is conceivable to use a resin material or the like that is less elastically deformed than rubber as a material for the brake hose and to reduce the expansion of the brake hose. However, if a material that is not easily elastically deformed is used, the bending durability generally decreases, and a problem that sufficient bending durability cannot be obtained particularly in a low temperature environment may occur. If it does so, it could endure the use environment at the time of a real vehicle run, and there was a possibility that a brake hose might be damaged.
そこで、本発明の目的は、低膨張性および低温屈曲耐久性を両立させたブレーキホースを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a brake hose that achieves both low expansibility and low-temperature bending durability.
本発明にかかるブレーキホースは、曲げ弾性率が1400MPa以上2000MPa以下の芳香族ポリアミド樹脂からなる内層と、前記内層の外周面に設けられる補強層と、前記補強層の外側に設けられ、ポリエステル系樹脂からなる外層と、を備えることを特徴とする。 The brake hose according to the present invention includes an inner layer made of an aromatic polyamide resin having a flexural modulus of 1400 MPa or more and 2000 MPa or less, a reinforcing layer provided on the outer peripheral surface of the inner layer, a polyester-based resin provided outside the reinforcing layer, And an outer layer.
本発明にかかるブレーキホースでは、内層に芳香族ポリアミド樹脂を採用し、外層にポリエステル系樹脂を採用している。芳香族ポリアミド樹脂は低温特性に優れているため、これを内層に使用することによって、ブレーキホースの低温屈曲耐久性を向上させることができる。その一方で、芳香族ポリアミド樹脂は、外層に使用するポリエステル系樹脂と比べると、一般的に曲げ弾性率が小さく、低膨張性が若干劣る。しかしながら、本発明では、内層に使用する芳香族ポリアミド樹脂の曲げ弾性率の下限値を1400MPaに規定することで、内層の膨張を抑制し、ブレーキホースの低膨張性を確保している。加えて、内層の外周面に直接補強層が設けられているので、内層の膨張を補強層によって確実に抑制し、ブレーキホースのさらなる低膨張化を可能としている。以上のように、本発明によれば、低膨張性および低温屈曲耐久性を両立させたブレーキホースを提供することができる。 The brake hose according to the present invention employs an aromatic polyamide resin for the inner layer and a polyester resin for the outer layer. Since the aromatic polyamide resin is excellent in low-temperature characteristics, the use of the aromatic polyamide resin for the inner layer can improve the low-temperature bending durability of the brake hose. On the other hand, the aromatic polyamide resin generally has a low flexural modulus and is slightly inferior in low expansibility as compared with the polyester resin used for the outer layer. However, in the present invention, the lower limit of the flexural modulus of the aromatic polyamide resin used for the inner layer is regulated to 1400 MPa, thereby suppressing the expansion of the inner layer and ensuring the low expansion of the brake hose. In addition, since the reinforcing layer is directly provided on the outer peripheral surface of the inner layer, expansion of the inner layer is surely suppressed by the reinforcing layer, and further expansion of the brake hose is possible. As described above, according to the present invention, it is possible to provide a brake hose having both low expansibility and low temperature bending durability.
ここで、前記補強層が、ポリビニルアルコール系繊維からなる補強糸を編み組むことで形成されていると好適である。このように、補強糸の編み組みにより補強層を形成することで、補強層の強度が向上し、内層の膨張をより確実に抑制することができる。また、補強糸をポリビニルアルコール系繊維とすることで、例えば補強糸を金属で形成する場合と比べ、補強層の厚みを抑えつつ、ブレーキホースの低膨張化を実現することができる。 Here, it is preferable that the reinforcing layer is formed by braiding reinforcing yarn made of polyvinyl alcohol fiber. In this way, by forming the reinforcing layer by braiding the reinforcing yarn, the strength of the reinforcing layer is improved, and the expansion of the inner layer can be more reliably suppressed. Further, by using a polyvinyl alcohol fiber as the reinforcing yarn, for example, the expansion of the brake hose can be reduced while suppressing the thickness of the reinforcing layer as compared with the case where the reinforcing yarn is formed of metal.
本発明にかかるブレーキホースの実施形態について説明する。図1は、本実施形態におけるブレーキホース1の一部切欠斜視図である。ブレーキホース1は、径方向内側から順番に内層11、補強層12および外層13を積層してなる三層構造の可撓性ホースである。内層11の内部空間はブレーキ液等の内部流体で満たされており、当該内部流体に圧力が作用することで不図示のブレーキが作動する。ブレーキホース1が搭載される車両は特に限定されないが、特にブレーキの応答性に対する要求が厳しく、かつブレーキホースの低温屈曲耐久性等も求められる、競技用マウンテンバイク等において好適に使用できるものである。
An embodiment of a brake hose according to the present invention will be described. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a
内層11は、芳香族ポリアミド樹脂によって形成されている。芳香族ポリアミド樹脂は低温特性に優れており、これを内層11に使用することによって、ブレーキホース1の低温屈曲耐久性を向上させることができる。また、ブレーキホース1では、内層11を形成する芳香族ポリアミド樹脂の曲げ弾性率を1400MPa以上としている。このように、曲げ弾性率の下限を規定し、内層11の膨張を抑制することで、ブレーキホース1の低膨張性を確保している。
The
曲げ弾性率が1400MPa以上の芳香族ポリアミド樹脂としては、例えばPA10T(ポリアミド10T)を採用することができる。しかしながら、内層11に使用する芳香族ポリアミド樹脂はPA10Tに限定されず、曲げ弾性率が1400MPa以上であれば、他の材料、例えば、PA10Tと同様に、高い結晶性を得ることができるPA8T、PA12Tなどを採用することも可能である。
As an aromatic polyamide resin having a flexural modulus of 1400 MPa or more, for example, PA10T (polyamide 10T) can be employed. However, the aromatic polyamide resin used for the
内層11の外周面には補強層12が設けられる。このように、内層11の外周面に直接補強層12を設けることで、内層11の膨張を補強層12によって確実に抑制することができる。補強層12は、内層11に繊維状の補強糸を編み組むことで構成されており、かかる構成により、補強層12の強度が向上し、内層11の膨張をより確実に抑制することができる。
A reinforcing
ここで、補強糸には、金属繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維等の種々の繊維を用いることができる。しかしながら、金属繊維を用いた場合には、補強層12が厚くなり、ブレーキホース1が大径化するおそれがある。したがって、補強層12の厚みを抑えつつ、ブレーキホース1の低膨張化を実現するためには、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維等の樹脂繊維を使用するのが好ましい。さらに、コストパフォーマンスを考慮すると、よりモジュラスの高いポリビニルアルコール系繊維を用いるのがよい。
Here, various fibers such as metal fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyester fibers, and polyamide fibers can be used for the reinforcing yarn. However, when metal fibers are used, the reinforcing
また、補強糸は引張応力を与えた状態で編み組みしていくことで、内層11を締め付けるように補強層12を形成することができ、内層11の膨張をさらに抑制することができる。編み組み方法としては、強度が優れているブレード編みを採用するのが好ましい。
Further, by braiding the reinforcing yarn in a state where a tensile stress is applied, the reinforcing
さらに、補強層12の外周面には、ポリエステル系樹脂から形成された外層13が設けられる。このように、外層13をポリエステル系樹脂としつつ、補強層12の外周面に直接外層13を設けることで、補強層12および外層13の低膨張性を向上させることができ、ブレーキホース1を全体としてさらに低膨張化することができる。
Further, an
外層13の材料として、ポリエステル系樹脂の中でも、特にポリエチレンテレフタレート(PET:polyethylene terephthalate)樹脂やポリブチレンナフタレート(PBN:polybutylene naphthalate)樹脂を採用することでコストを抑えることができる。ただし、他のポリエステル系樹脂を採用することも可能である。
As the material of the
以上のように、ブレーキホース1では、内層11に芳香族ポリアミド樹脂を採用し、外層13にポリエステル系樹脂を採用している。芳香族ポリアミド樹脂は低温特性に優れているため、これを内層11に使用することによって、ブレーキホース1の低温屈曲耐久性を向上させることができる。その一方で、芳香族ポリアミド樹脂は、外層13に使用するポリエステル系樹脂と比べると、一般的に曲げ弾性率が小さく、低膨張性が若干劣る。しかしながら、ブレーキホース1では、内層11に使用する芳香族ポリアミド樹脂の曲げ弾性率の下限値を1400MPaに規定することで、内層11の膨張を抑制し、ブレーキホース1の低膨張性を確保している。加えて、内層11の外周面に直接補強層12が設けられているので、内層11の膨張を補強層12によって確実に抑制し、ブレーキホース1のさらなる低膨張化を可能としている。したがって、ブレーキホース1を、低膨張性および低温屈曲耐久性を両立させたものとすることができ、ブレーキの応答性に対する要求が厳しく、かつブレーキホースの低温屈曲耐久性等も求められる製品での使用にも耐え得るものとすることができる。
As described above, the
なお、本実施形態では、ブレーキホース1を内層11、補強層12および外層13からなる三層構造としたが、四層以上の構造とすることも可能である。ただし、本実施形態のように三層構造のブレーキホース1により低膨張化を実現することで、ブレーキホース1の大径化を抑制することができ、ブレーキホース1の取り回しを容易に行うことができる。
In the present embodiment, the
[検証試験]
ブレーキホース1の低膨張性を検証するため、ブレーキホース1の膨張量試験を行った。実施例1、2および比較例1、2においては、ブレーキホース1を、PA10Tからなる内層11、ポリビニルアルコール繊維からなる補強層12、およびPET樹脂からなる外層13の三層構造とした。そのうえで、内層11を構成するPA10Tの曲げ弾性率を、実施例1では1400〜1500MPa、実施例2では1900〜2000MPa、比較例1では800〜900MPa、比較例2では2400〜2500MPaとした。実施例1、2および比較例1、2に関する試験結果を、先述の特許文献1、2に記載の実施例(比較例3〜5)と併せて表1に示す。なお、試験の詳細については、特許文献2の[0024]、[0031]、[0032]および[図3]等を参照されたい。
In order to verify the low expansibility of the
表1から明らかなように、試験圧力が6.86MPaおよび10.3MPaのいずれの場合においても、実施例1、2および比較例1、2では、比較例3〜5と比べて大幅に膨張量が小さくなっている。比較例3〜5では、補強層を構成する材料によりブレーキホースの低膨張化を図っているが、主要部である内層および外層はゴム製となっている。それに対し、実施例1、2および比較例1、2では、ブレーキホース1の主要部である内層11をポリアミド系樹脂とし、外層13をポリエステル系樹脂としたために、従来よりも大幅に低膨張化を図ることができたと考えられる。特に、内層11を構成するポリアミド系樹脂の曲げ弾性率が1400MPa以上である実施例1、2および比較例2(表1において太枠で図示)では、いずれも目標値を満たす結果が得られた。
As is clear from Table 1, in any of the test pressures of 6.86 MPa and 10.3 MPa, in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the amount of expansion was significantly larger than that of Comparative Examples 3 to 5. Is getting smaller. In Comparative Examples 3 to 5, the material constituting the reinforcing layer is used to reduce the expansion of the brake hose, but the inner layer and the outer layer, which are the main parts, are made of rubber. On the other hand, in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the
さらに、ブレーキホース1の実施例1、2および比較例1、2に関する低温屈曲耐久性を検証するための試験を行った。図2は、低温屈曲耐久試験を説明するための模式図である。この低温屈曲耐久試験は、図2に示すように、ブレーキホース1の両端が口金具11を介して試験装置に取り付けられたブレーキホースアセンブリ10を用いて行われる。
Furthermore, the test for verifying the low temperature bending durability regarding Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 of the
まず、図2のb図に示すように、ブレーキホースアセンブリ10を屈曲時最小曲げ半径が20mmとなるように試験装置に取り付け、雰囲気温度を−30℃±2℃に調整する。次に、所定のブレーキ液(例えばJIS−K2233に規定されたものなど)を、液圧が4.9MPaとなるようにブレーキホースアセンブリ10に封入する。そして、a図の状態とb図の状態を交互に実現するように、150mmの屈曲ストロークおよび150cpm(2.5Hz)の屈曲サイクルで50万回試験を行い、その後にブレーキホース1に破裂や異常がないかを確認した。
First, as shown in FIG. 2b, the
このような低温屈曲耐久試験を実施例1、2および比較例1、2について実施したところ、内層11を構成するポリアミド系樹脂の曲げ弾性率が2000MPa以下である実施例1、2および比較例1では、いずれも目標値である50万回の屈曲を繰り返した後においても特に破損や異常は見られず、ブレーキホース1が十分な低温屈曲耐久性を有することが検証された。一方、内層11を構成するポリアミド系樹脂の曲げ弾性率が2400〜2500MPaである比較例2では、約21万回の屈曲を繰り返した時点で内層11が破損する結果となった。
When such a low-temperature bending durability test was conducted for Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 in which the flexural modulus of the polyamide-based resin constituting the
以上の試験結果より、内層11を構成するポリアミド系樹脂の曲げ弾性率を1400MPa以上2000MPa以下とすることで、ブレーキホース1の低膨張化と低温屈曲耐久性の確保とを両立できることが示された。
From the above test results, it was shown that both the low expansion of the
1 ブレーキホース
11 内層
12 補強層
13 外層
1
Claims (2)
前記内層の外周面に設けられる補強層と、
前記補強層の外側に設けられ、ポリエステル系樹脂からなる外層と、
を備えることを特徴とするブレーキホース。 An inner layer made of an aromatic polyamide resin having a flexural modulus of 1400 MPa to 2000 MPa,
A reinforcing layer provided on the outer peripheral surface of the inner layer;
An outer layer provided on the outside of the reinforcing layer and made of a polyester-based resin;
A brake hose comprising:
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JP2015035135A JP2016156465A (en) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Brake hose |
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JP2015035135A Pending JP2016156465A (en) | 2015-02-25 | 2015-02-25 | Brake hose |
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