JP4304922B2

JP4304922B2 - 車両用ブレーキホース

Info

Publication number: JP4304922B2
Application number: JP2002174130A
Authority: JP
Inventors: 秀樹萩原; 達也海東; 友弥石井; 亮宇野; 恒大久保; 秀樹堀越
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: WO2003106878A1; US7021339B2; JP2004019752A; US20050051227A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や自動二輪車等の車両におけるブレーキ装置に使用され、高圧流体を移送又は圧力を伝達する車両用ブレーキホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のブレーキホースとして、図７に示すものが知られている。従来のブレーキホース２０は、内部にブレーキ液が充填されるホース孔１Ａが形成され、エチレン・プロピレン・ジエンゴムなどにより形成される内管ゴム層１、内管ゴム層１の外周に強力レーヨン、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維などにより編み込まれた第１繊維編組補強層２、第１繊維編組補強層２の外側に天然ゴム等から成る中間ゴム層８を介して第２繊維編組補強層９が設けられ、第２繊維編組補強層９の外周にクロロプレンゴムなどにより形成された外管ゴム層５から構成される。
【０００３】
ここで中間ゴム層８を設けるのは、第１繊維編組補強層２及び第２繊維編組補強層９の繊維間の磨耗を防ぎ、耐久性を向上させるためである。この中間ゴム層８が存在しない場合には、使用時に加圧、屈曲運動や転舵運動が生じ、編組繊維が擦れあって磨耗し、繊維の強度が低下しホースの破壊が生ずるおそれがある。
【０００４】
第２繊維編組補強層９と外管ゴム層５の間に接着層を形成するのは、ＪＩＳＤ２６０１「自動車部品−非鉱油系液ブレーキホースアセンブリ」をはじめ種々の規格で定められる性能を満足させるためであり、特に、ホース、金具間のシール性能を向上させ、「ブレーキ液適合性」を満足させるためである。
【０００５】
また、ＪＩＳＤ２６０１等の規格によると、車両用ブレーキホースは、繊維層を２層以上設けることが規定されている。
【０００６】
ところで、車両用ブレーキホースは、上記のように種々の制約があるが、近年製造コストの低減化や環境対策のためのブレーキホースの軽量化などが求められている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の車両用ブレーキホースによると、材料費の削減、換言すれば、単純に材料の使用量を削減して製造コストを下げるとすれば、ＪＩＳ等に規格されている性能、特に耐久性を維持できないおそれがあるという問題がある。
【０００８】
また、ブレーキ制動力及びブレーキフィーリングに大きく影響を与えるホース膨張量は、材料が削減されても低膨張であることが求められているが、低膨張を維持しようとすると、これ以上材料を削減することができない。
【０００９】
更に、車両開発時におけるブレーキホースのレイアウト設計においては、エンジンルームの拡大やサスペンション性能及びブレーキ制動力の向上などにより、ブレーキホースは、狭く隙間の少ない部位に配置されるため、ブレーキホースレイアウトの設計に時間がかかるとともに、実装する際にも剛性を有するため配置が困難であるという問題がある。
【００１０】
従って、本発明の目的は、製造コストを低減するために材料の使用量を削減し、ホースの軽量化を図るとともに、材料が削減されたとしても耐久性が維持され、低膨張量であり、更に剛性を低減できる車両用ブレーキホースを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、内側層と、この内側層の外側に中間ゴム層を介さずに設けられた第１及び第２の繊維編組補強層と、前記第２繊維編組補強層の外側に形成された外側層とからなる車両用ブレーキホースにおいて、前記第１繊維編組補強層の繊維編組は、糸間面積が０．１〜０．５ｍｍ² の範囲で編み込まれており、前記第２繊維編組補強層の繊維編組は、糸間面積が１．５〜２．０ｍｍ² の範囲で編み込まれており、前記第１及び第２の繊維編組補強層が接着層を介して外側層と接着されており、前記第１及び第２繊維編組補強層と外側層との接着力が９．８Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする車両用ブレーキホースを提供する。
【００１２】
第１繊維編組補強層の繊維編組は、糸間面積が０．１〜０．５ｍｍ² の範囲で編み込まれており、第２繊維編組補強層の繊維編組は、糸間面積が１．５〜２．０ｍｍ² の範囲で編み込まれることで、第２繊維編組補強層は、第１繊維編組補強層を補強する役目を果たすことになり、第１繊維編組補強層の強度を高めることができる。その結果、中間ゴム層を廃止することができるとともに、糸の使用量を低減でき、ホースの重量を軽減することができる。また、第１及び第２の繊維編組補強層と外側層との間に接着層を有することで、第１及び第２の繊維編組補強層の外側と外側層とが一体化し、三者が一体となって挙動するため、強度が向上するだけでなく低膨張を実現でき、また、剛性が低減する。
【００１３】
本発明においては、前記目的を達成するために、前記第１及び第２繊維編組補強層は、外側層との接着力が９．８Ｎ／ｃｍ以上である。
【００１４】
上記したように第２繊維編組補強層の編組は、糸間面積が１．５〜２．０ｍｍ ² の範囲で編みこまれているため、第２繊維編組補強層の編組の糸間から第１繊維編組補強層の編組が露出するため、第１及び第２の繊維編組補強層と外側層とが接着層を介して密着し、ＪＩＳ等の規格に適合する強度が得られる。
【００１６】
第２繊維編組補強層の編組は、疎に編み込まれているため、第２繊維編組補強層の編組の糸間から第１繊維編組補強層の編組が露出するが、第２繊維編組補強層の糸間面積を大きくすることで、第１及び第２の繊維編組補強層と外側層とが密着しやすくなり、接着力が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明による車両用ブレーキホースの実施の形態を説明する。
本発明の車両用ブレーキホースは、第１繊維編組補強層と第２繊維編組補強層の間の中間ゴム層を廃止したものである。疎に編み込まれた第２繊維編組補強層の外周に接着層を形成することにより、結果として第２繊維編組補強層の編組の糸間から見える第１繊維編組補強層の外周も接着層が形成されるため、外管ゴム層と、第１繊維編組補強層及び第２繊維編組補強層との接触面積は、従来のブレーキホースと同等となる。適切な接着面積により、外管ゴム層と、第１繊維編組補強層及び第２繊維編組補強層の間の接着力は、９．８Ｎ／ｃｍ以上が確保され、ブレーキホースとして要求される強度を満足する。
【００２０】
また、第２繊維編組補強層を外管ゴム層により拘束することで、中間ゴム層を無くしても、第２繊維編組補強層の動きを抑えることができ、従来のブレーキホースと同等あるいは同等以上の耐久性を有することとなる。
【００２１】
図２から図４を参照しながら説明する。図２は第２繊維編組補強層の糸間面積と第１及び第２の繊維編組補強層と外管ゴム層との接着力の関係を示すグラフ、図３は、接着層を形成する前のブレーキホースの模式図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。なお（ａ）において第１繊維編組補強層を省略してある。図４はブレーキホースの断面の模式図であり、（ａ）は第２繊維編組補強層の編組の糸間面積が狭い場合、（ｂ）は第２繊維編組補強層の編組の糸間面積が広い場合の断面図である。
【００２２】
第２繊維編組補強層の編組の糸間面積（図３（ａ）における符号３Ａ）により、第１繊維編組補強層及び第２繊維編組補強層と、外管ゴム層の接着力が異なる。第２繊維編組補強層の編組の糸間面積が１ｍｍ²付近までは接着力が低下するが、１ｍｍ²以上になると接着力が上昇する。１．５ｍｍ²以上で接着力は、９．８Ｎ／ｃｍ以上となる（図２参照）。
【００２３】
第１繊維編組補強層２は密に、第２繊維編組補強層３は第１繊維編組補強層２の外周に疎にそれぞれ編み込むのであるが、第２繊維編組補強層３の編組の糸間面積が狭いと接着層４を第２繊維編組補強層３の外周に形成して外管ゴム層５を被覆する際、第２繊維編組補強層３の編組の糸間に外管ゴム層５が流れ込まず、外管ゴム層５と第１繊維編組補強層２の外周との間に隙間３０ができてしまう。従って、第１繊維編組補強層２及び第２繊維編組補強層３と外管ゴム層５との接着が不十分となり、これらの間の接着力が小さくなる。そのため、ブレーキホースが加圧、屈曲、転舵されることにより第２繊維編組補強層３が大きく移動し、第１繊維編組補強層２及び第２繊維編組補強層３間が擦れ合うことにより摩耗し耐久性が低下する。
【００２４】
第２繊維編組補強層３の編組の糸間面積が大きいと、第２繊維編組補強層３の編組の糸間に外管ゴム層５が流れ込み、外管ゴム層５と第１繊維編組補強層２の外周との間が密着する。従って、第１繊維編組補強層２ブレーキホース１０と口金具４０とを及び第２繊維編組補強層３と外管ゴム層５との接着が十分となり、これらの間の接着力が大きくなる。そのため、ブレーキホースが加圧、屈曲、転舵されても、第２繊維編組補強層３が外管ゴム層５に拘束され、第１繊維編組補強層２及び第２繊維編組補強層３間が擦れ合うことがなく、耐久性が低下することがない。
【００２５】
第１繊維編組補強層２及び第２繊維編組補強層３と、外管ゴム層５との接着力が９．８Ｎ／ｃｍ以下になるとＪＩＳＤ２６０１に準じたブレーキ液適合性試験を満足することはできない。すなわち、ブレーキ液の漏れが発生する。
【００２６】
図５は、ブレーキ液の漏れが発生する過程の説明図であり、（ａ）はブレーキ液が進行する説明図、（ｂ）は液漏れの発生の説明図である。
【００２７】
ブレーキホース１０の内管ゴム層１のホース孔１Ａに口金具４０の挿入部４１を、ブレーキホース端部１０Ａが挿入部４１の根元４２に達するまで挿入する。かしめ機（図示しない）などにより口金具４０のカシメ部４３をかしめて、ブレーキホース１０と口金具４０とを結合する。
【００２８】
このとき、第１繊維編組補強層２及び第２繊維編組補強層３と、外管ゴム層５の接着力が弱いと第１繊維編組補強層２及び第２繊維編組補強層３と、外管ゴム層５の間にブレーキ液５０が符号５１で示すように進入し、ある程度ブレーキ液が溜まり（符号５２で示す。）圧力が高くなった状態のときに外管ゴム層５に衝撃等が加わることにより外管ゴム層５が破裂することが生じ得るからである。
【００２９】
また、第１繊維編組補強層及び第２繊維編組補強層と、外管ゴム層の接着力を上げることにより、第１繊維編組補強層と第２繊維編組補強層間の摩耗が低減され、中間ゴム層がなくても、耐久性の向上が可能となる。
【００３０】
更に、中間ゴム層を省略できるため、細径とすることができ、第１繊維編組補強層及び第２繊維編組補強層と、外管ゴム層が一体に接着されることにより、それらが一体に挙動し、剛性が低減するにもかかわらず低膨脹化が可能となる。
【００３１】
（実施例）
図１は、本発明による車両用ブレーキホースの一実施例を示す図である。本発明による車両用ブレーキホース１０は、内管ゴム層１と、その内管ゴム層１の外周に形成された第１繊維編組補強層２と、第１繊維編組補強層２の外周に設けられた第２繊維編組補強層３と、第２繊維編組補強層３の外周に接着層４を介して形成された外管ゴム層５とから構成される
【００３２】
内管ゴム層１は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）により、内径が３．３mmとなるように中心にホース孔１Ａを形成する。内管ゴム層１の管の肉厚は、０．３ｍｍ以上である。
【００３３】
内管ゴム層１の材質は、ＥＰＤＭの他に、スチレンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ブチルゴム）（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）又はこれらのブレンドしたものや樹脂が適用可能である。
【００３４】
第１繊維編組補強層２は、１０００ｄｅｎのビニロン繊維を２本使用し、これを２４キャリアの編組機を用いて密に編み込んだ。このとき、編組の糸間面積は、０．１〜０．５ｍｍ²である。
【００３５】
第２繊維編組補強層３は、１０００ｄｅｎのビニロン繊維を１本使用し、これを２４キャリアの編組機を用いて打ち込み数１２打で１つ飛びとした疎に編み込んだ。このとき、編組の糸間面積３Ａは、１．５ｍｍ²である。
【００３６】
編み込み角度（ホース軸線に対する繊維の傾き）は、ホースに内圧がかかったときに繊維編組が伸張しない角度である静止角５４°４４′で編み込んだ。
【００３７】
第２繊維編組補強層３は、編組の糸間面積３Ａを調整するため、本実施例では打ち込み数（１２打）で調整したが、下記の４通りの調整が可能である。
【００３８】
（１）繊維のｄｅｎ数の増減による調整
（２）繊維の持ち数（実施例で第１繊維編組補強層は２本持ち、第２繊維編組補強層は１本持ち）
（３）繊維の打ち込み数（実施例で第１繊維編組補強層は２４打、第２繊維編組補強層は１２打）（第２繊維編組補強層の打ち込み数は、１打以上であればよい。）
（４）編み込み角度（実施例は、静止角５４°４４′）
【００３９】
第１繊維編組補強層２及び第２繊維編組補強層３は、ビニロン繊維（ＰＶＡ）を使用したが、ポリエステル系繊維（ＰＥＴ、ＰＥＮ等）、ナイロン、レーヨン等が使用可能である。
【００４０】
接着層４は、ＥＰＤＭを溶剤で溶かして液状としたものを、第２繊維編組補強層３の外周に塗布した。このとき、第２繊維編組補強層の編組の糸間から第１繊維編組補強層の外周が見えるので、第１繊維編組補強層の外周にも塗布する。
【００４１】
接着層４の材質として、ＳＢＲ、ＩＩＲ、ＮＢＲ、ＣＲ、天然ゴム又はこれらのブレンドゴムが適用可能である。実施例では、溶剤で溶かして液状としたが、シート状に形成し、第２繊維編組補強層外周に巻き付けて被覆することも可能である。また、市販の熱硬化型接着剤を使用することも可能である。更に、接着を目的として糸に形成され処理剤レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）の向上により、接着層を廃止することも可能である。ＲＦＬの材料として、ＳＢＲ、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ＣＲ、ハイバロン（ＣＳＭ）又はこれらのブレンドしたものが適用可能である。
【００４２】
外管ゴム層５は、ＥＰＤＭにより形成されるが、その他ＳＢＲ、ＩＩＲ、ＮＢＲ、ＣＲ又はこれらのブレンドゴムや樹脂の適用が可能である。
【００４３】
以上のような構成の車両用ブレーキホースについて、ブレーキ液適合性試験（ＪＩＳＤ２６０１に準じる）及び高温転舵試験を行い、従来品と比較した。
【００４４】
図６は、高温転舵試験の状態を示す図である。図の１３の位置を固定し、被試験材であるブレーキホース１０を図の矢印Ａ，Ｂの方向に繰り返し転舵する。この試験は、圧力１００ｋｇｆ／ｃｍ²、雰囲気温度１００℃の条件で、従来品及び本発明の実施例のサンプルを使用して行った。
【００４５】
表１は、従来品、本発明の実施例、比較実施例１及び２について行ったブレーキ液適合性及び高温転舵試験の結果である。
【００４６】
【表１】

本発明の実施品は、上記のように構成しても、ブレーキ液適合性を満足し、また、高温転舵試験においても従来品と比較してはるか耐久性が向上していることがわかる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による車両用ブレーキホースによれば、密に編み込まれた第１繊維編組補強層と疎に編み込まれた第２繊維編組補強層が接着層を介して外管ゴム層を形成することとしたため、材料の使用量を削減して製造コストを下げることができるとともに、ＪＩＳ等に規格されている性能、特に耐久性を維持できた。
【００４８】
また、ブレーキ制動力及びブレーキフィーリングに大きく影響を与えるホース膨張量は、材料が削減されても低膨張を維持できた。
【００４９】
更に、車両開発時におけるホース部品レイアウト設計において、本発明のブレーキホースが細径とすることができ、剛性の低減を図ることができたため、ブレーキホースレイアウトの設計時間の短縮が可能となり、また、狭く隙間の少ない部位に配置することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるブレーキホースを示す図である。
【図２】第２繊維編組補強層の糸間面積と第１及び第２の繊維編組補強層と外管ゴム層との接着力の関係を示すグラフ図である。
【図３】接着層を形成する前のブレーキホースの模式図である。
【図４】ブレーキホースの断面の模式図である。
【図５】ブレーキ液の漏れが発生する過程の説明図である。
【図６】高温転舵試験の状態を示す図である。
【図７】従来のブレーキホースを示す図である。
【符号の説明】
１内管ゴム層
１Ａホース孔
２第１繊維編組補強層
３第２繊維編組補強層
３Ａ糸間面積
４接着層
５外管ゴム層
８中間ゴム層
９第２繊維編組補強層
１０ブレーキホース
１０Ａブレーキホース端部
２０ブレーキホース
３０隙間
４０口金具
４１挿入部
４２挿入部の根元
４３カシメ部
５０ブレーキ液
５１ブレーキ液の進入経路
５２ブレーキ液が溜まった部位

Claims

内側層と、この内側層の外側に中間ゴム層を介さずに設けられた第１及び第２の繊維編組補強層と、前記第２繊維編組補強層の外側に形成された外側層とからなる車両用ブレーキホースにおいて、前記第１繊維編組補強層の繊維編組は、糸間面積が０．１〜０．５ｍｍ² の範囲で編み込まれており、前記第２繊維編組補強層の繊維編組は、糸間面積が１．５〜２．０ｍｍ² の範囲で編み込まれており、前記第１及び第２の繊維編組補強層が接着層を介して外側層と接着されており、前記第１及び第２繊維編組補強層と外側層との接着力が９．８Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする車両用ブレーキホース。