JP4687124B2

JP4687124B2 - 補強ホースの製造方法

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Publication number: JP4687124B2
Application number: JP2005022847A
Authority: JP
Inventors: 実具小野; 哲水谷; 大介江崎; 輝生加藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2025-01-31
Also published as: JP2006205624A

Description

本発明は、油圧ホースなどの圧力流体の流路に用いられ、補強糸層が編組された補強ホースの製造方法に関する。

従来、この種のブレーキホースとして、例えば、図１３に示すもの（特許文献１，２）が知られている。図１３はブレーキホースを示す断面図である。ブレーキホース１００は、作動流体を流すための流路から外側に向けて順に、内管層１０２、下糸層１０４、中間ゴム層１０６、上糸層１０８、外皮ゴム層１１０を積層することにより構成されている。このブレーキホースを製造するには、まず、エチレンプロピレンジエン三元共重合体のゴム材料を環状に押し出し成形することにより内管層１０２を形成した後、編込装置により下糸１５を編組することにより下糸層１０４を形成する。その後、シート状のゴム材を下糸層１０４上に巻き付け、さらに上糸を編組することにより上糸層１０８を形成する。続いて、上糸層１０８上にエマルジョン状態の接着剤を塗布するディップ処理を施し、該接着層を乾燥させた後に、ゴム材料を上糸層１０８上に押し出すことにより外皮ゴム層１１０を積層する。そして、加硫し、所定の後加工することによりブレーキホース１００が完成する。ブレーキホース１００では、耐圧性を高めるために、下糸層１０４及び上糸層１０８の２層をゴム基体内に埋設している。しかも、上糸層１０８の上に、接着剤層を塗布することにより、上糸層１０８及び外皮ゴム層１１０との接合強度を高めて、耐圧性を高めている。

しかし、従来のブレーキホースは、車両に組み付けたときの軌跡が製品毎にバラツキを生じたり、車両に組み付けても使用とともに軌跡が変わって他の部品に干渉しやすいという問題があった。

特開２０００−４６２５５号公報特開２００３−１６１３８８号公報

本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、曲げ剛性を均一化することができるブレーキホースを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、
ゴム基体上に補強糸を編組した補強層を形成する工程と、
上記補強層に、ＲＦＬ接着液により接着層を形成する工程と、
上記接着層を形成した補強層上に外皮ゴム層を形成する工程と、
上記外皮ゴム層を形成した後に加硫する工程と、
上記加硫後の補強ホースに曲げ剛性を均一化するほぐし処理を施す工程と、
を備え、
上記ほぐし処理は、上記補強ホースを所定経路に沿って蛇行させることにより、上記外皮ゴムと上記補強糸との接着を維持しつつ上記補強糸同士の接着を切ること、を特徴とする。

本発明にかかる補強ホースは、ゴム基体上に補強糸を編組した補強層を有し、この補強層を外皮ゴム層で覆っている。補強層と外皮ゴム層とは、接着層により接着されている。補強ホースは、加硫後に曲げ剛性を均一化するほぐし処理が施される。ほぐし処理は、補強層と外皮ゴム層との接着を維持するが、補強層の補強糸同士の接着を切断する。これにより、補強ホースは、曲げ剛性が所定の範囲内に収まり、製品毎のバラツキを抑制する。また、補強ホースを他の部品に組み付けて曲げられる力が加えられても、その軌跡のバラツキを抑制できる。

本発明の好適な態様として、ほぐし処理は、上記補強ホースを所定経路に沿って蛇行させる工程をとることができる。ここで、蛇行させる所定経路は、所定間隙を隔てて配置されたローラにより構成することができる。また、ほぐし処理の他の態様は、上記補強ホースを長さ方向に引っ張る工程をとることができる。ここで、上記接着層は、ＲＦＬ接着液を用いて形成することができる。

また、補強ホースは、圧力流体の耐圧性に耐えるための補強層を有するものであればよく、例えば、ブレーキホースに適用することができる。この態様において、ゴム基体は、圧力流体を流す流路を形成するとともにゴム材料から内管層を形成し、この内管層上に下糸を編組することにより下糸層を形成し、この下糸層上に積層されゴム材料から中間ゴム層を形成することにより構成することができる。

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、補強ホースの自動車のブレーキホースに適用した好適な実施例について説明する。

図１はブレーキホース１０を一部破断した斜視図、図２はブレーキホース１０の断面図である。図１及び図２において、ブレーキホース１０は、自動車のマスタシリンダとブレーキシリンダとの間でブレーキ圧液を供給するために使用するホースであり、流路１１を形成する内管層１２と、内管層１２上に編組された下糸層１４と、下糸層１４の表面に被覆された中間ゴム層１６と、中間ゴム層１６の表面に編組された上糸層１８と、上糸層１８の表面に被覆された外皮ゴム層２０とから構成され、端部に口金２２がかしめにより締結されている。

上記内管層１２は、エチレンプロピレンジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）またはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などから形成されたゴム管体であり、その内側に流路１１を形成しており、その内径は３．０〜３．４ｍｍ、厚さは０．５〜１．０ｍｍである。
上記下糸層１４は、下糸１５を編組することにより形成されている。下糸１５は、下糸１５は、ポリエステル、ビニロン、レーヨンなどからなり、２００〜４００本のフィラメント糸を束ねることにより形成されている。
上記中間ゴム層１６は、ＥＰＤＭ、天然ゴム（ＮＲ）などから形成されており、厚さ０．１〜０．３ｍｍである。
上記上糸層１８は、上糸１９を編組することにより形成されている。上糸１９は、ポリエステル、ビニロン、レーヨンからなり２００〜４００本のフィラメント糸を束ねることにより形成されている。
外皮ゴム層２０は、ＥＰＤＭ、クロロプレンゴム（ＣＲ）などから形成され、厚さ０．５〜１．３ｍｍである。
上糸層１８と外皮ゴム層２０とは、ＲＦＬ接着液により接着処理が施されることで互いに強固に接着している。ＲＦＬ接着液とは、レゾルシン・ホルムアルデヒドの初期縮合物の水溶液と、ゴムラテックスとを混合した液である。上記初期縮合物の水溶液は、レゾルシン１モルに対し、ホルムアルデヒド０．８〜０．７５モルを、塩基性触媒中、常温付近の温度で反応させて調製することができる。塩基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム等の塩基性物質が好適に使用される。上記ゴムラテックスには、天然ゴムラテックス及び合成ゴムラテックスを用いることができ、合成ゴムラテックスとして、例えば、スチレン・ブタジエン共重合ゴムラテックス、ビニルピリジン・ブタジエン・スチレン共重合ゴムラテックス等を用いることができる。

次に、ブレーキホース１０の一連の製造工程について説明する。図３ないし図７はブレーキホース１０の製造工程を示す説明図である。図３（Ａ）において、第１押出装置３１によりＥＰＤＭゴムを押し出すことにより内管層１２を形成するための内管押出体１２Ａを形成し、冷却装置３２により冷却し、さらにカッタ３３により所定長さ（例えば、３５００ｍｍ）に切断し、その後、マンドレルＭｄを挿入する。続いて、図３（Ｂ）に示すように、押し出された内管押出体１２Ａ上に、第１編込装置３４により上述した下糸１５を内管押出体１２Ａ上に編組することにより下糸層１４を形成する。さらに、下糸層１４を覆うように中間ゴム層１６を形成する。中間ゴム層１６は、ローラ３５から繰り出されたシートゴム材１６Ａを下糸層１４上に巻き付けることにより形成する。さらに、中間ゴム層１６上に、第２編込装置３６により上糸１９を編組することにより上糸層１８を形成する。

続いて、図４に示すように、上糸層１８を編組した押出管体１８Ａを接着槽３７のＲＦＬ接着液に浸漬する。ＲＦＬ接着液は、上述したように、レゾルシン・ホルムアルデヒドの初期縮合物の水溶液と、ゴムラテックスとを混合した液である。その後、押出管体１８Ａを乾燥装置３８で９０〜２００℃で乾燥することでＲＦＬ接着液を乾燥する。続いて、第２押出装置３９によりＥＰＤＭゴムを上糸層１８上に押し出すことにより外皮ゴム層２０を形成する。

その後、加硫工程を通常の条件にて行なう。例えば、加硫条件は、約１４５〜１６５℃×約１５〜６０分である。この加硫工程により、内管層１２、中間ゴム層１６及び外皮ゴム層２０は、通常の加硫接着により接合される。これと同時に、上糸層１８の上糸１９は、ＲＦＬ接着液を介して加硫時の熱で、外皮ゴム層２０に対して接着する。その後、マンドレルＭｄ（図３参照）を引き抜く。これにより、補強ホース１０Ａが得られる。

続いて、ほぐし処理を行なう。図５はほぐし処理を説明する説明図、図６はほぐし処理を行うほぐし装置４０を説明する説明図である。ほぐし装置４０は、第１ローラ群４１と、第１ローラ群４１の上に配置された第２ローラ群４２と、上流側に配置されたガイド部４３を備え、第１ローラ群４１と第２ローラ群４２とを互い違いに配置することで構成されている。第１ローラ群４１は、４個の平面上に配置された第１ローラ４１ａから構成されている。また、第２ローラ群４２は、第１ローラ群４１の上方でかつ第１ローラ４１ａの間に配置された３個の第２ローラ４２ａから構成されている。また、第２ローラ群４２は、図６（Ｂ）に示すように、第１ローラ群４１に対して開閉可能に支持されている。
図７に示すように、第１ローラ群４１の第１ローラ４１ａおよび第２ローラ群４２の第２ローラ４２ａの送り方向の間隙はＬ１に設定され、第１ローラ４１ａと第２ローラ４２ａとの厚さ方向の間隙はＬ２に設定されている。間隙Ｌ２は、補強ホース１０Ａの外径Ｄ０より小さく設定されており、これにより、補強ホース１０Ａが第１ローラ群４１と第２ローラ群４２との間を通ったときに蛇行する。例えば、ローラ径ｆを２５ｍｍ、間隔Ｌ１を１００ｍｍ、間隙Ｌ２を０ｍｍ、外径Ｄ０を１０ｍｍとしたとき、補強ホースは、曲率Ｒが１１７．５ｍｍで蛇行するように配置される。なお、間隔Ｌ２を−２ｍｍ〜４ｍｍの範囲で変更すると、曲率Ｒは、９４〜１４０ｍｍの範囲で設定される。
図６において、ガイド部４３は、第１および第２ローラ群４１，４２の上流側に立設された複数のガイドポール４３ａを備えている。各々のガイドポール４３ａの間隔は、補強ホース１０Ａの外径Ｄ０より僅かに大きく配置され、補強ホース１０Ａを第１ローラ群４１と第２ローラ群４２との間に位置ずれを起こさないようにガイドする。

このほぐし装置４０を用いてほぐし処理をするには、図６（Ｂ）に示すように第２ローラ群４２を第１ローラ群４１に対して開いて、複数の補強ホース１０Ａをガイドポール４３ａの間に通し、さらに第１ローラ群４１に乗せる。第２ローラ群４２を閉じることで、複数の管体を第１ローラ群４１とで挟持する（図６（Ａ）の状態）。そして、複数の補強ホース１０Ａの先端をチャック（図示省略）などで掴んで補強ホース１０Ａを同時に引き出す。補強ホース１０Ａは、第１ローラ群４１と第２ローラ群４２との間を通ることにより、補強ホース１０Ａの外径Ｄ０より小さい間隙を隔てて上下に配置された第１ローラ群４１と第２ローラ群４２との間を通って蛇行するときに屈曲するとともに押しつぶされる。
このほぐし処理で、上糸１９と外皮ゴム層２０との接着を維持しつつ上糸１９と上糸１９との間の接着を切ることができる。すなわち、上糸１９と外皮ゴム層２０とのＲＦＬ接着液による接着強度は大きく、ほぐし処理を施しても、その接着が失われることがないが、上糸１９同士では、その接着強度が弱いためにその接着が失われる。
その後、補強ホース１０Ａを所定長さに切断した後に、口金２２を装着することによりブレーキホース１０が得られる。

次に、補強ホース１０Ａの曲げ剛性試験について説明する。図８は曲げ剛性試験を説明する説明図である。曲げ剛性試験は、補強ホース１０Ａをその長手方向で２００ｍｍの間隔で支持し、その支持箇所の中心に荷重を加え、補強ホース１０Ａが１０ｍｍ撓んだときの荷重を測定することにより行なった。図９および図１０に補強ホース１０Ａの長さ方向における各部位の曲げ剛性を示し、図９は従来の補強ホース１０Ａ（試料Ａ１〜Ａ３）を示し、図１０は本実施例にかかるほぐし処理を施した補強ホース１０Ａ（試料Ａ４〜Ａ６）を示す。ここで、各々の試料は、ゴム材料はＥＰＤＭであり、補強ホースの外径は、１０．５ｍｍ、長さを３５００ｍｍ、内管層の内径を３．２ｍｍ、内管層の厚さを０．８ｍｍ、中間ゴム層の厚さを０．２ｍｍ、外皮ゴム層の厚さを０．８ｍｍとした。また、下糸及び上糸はポリエステル（ＰＥＴ）繊維を用いた。従来例の試料Ａ１〜Ａ３および実施例の試料Ａ４〜Ａ６は上糸層１８上にＲＦＬ接着液に浸漬する処理（ディップ処理）を施した。
図９の従来の試料Ａ１〜Ａ３は、ホースの長さ方向の部位において、曲げ剛性に１３０〜３４０Ｎ・ｃｍ^２でバラツキを生じている。これに対して、図１０の試料Ａ４〜Ａ６では、約１２０Ｎ・ｃｍ^２の付近の値で安定し、バラツキを抑制している。

次に、ほぐし処理において、補強ホースが蛇行する割合、つまり図７に示す曲率Ｒに対する曲げ剛性を調べた。曲率Ｒは第１ローラ群４１と第２ローラ群４２との間隙Ｌ２を変更することにより調整される。図１１にローラ間隔と曲げ剛性試験との関係を示す。この実験では、ローラ径ｆを２５ｍｍ、間隔Ｌ１を１００ｍｍとして、ローラの間隙Ｌ２を２ｍｍ、０ｍｍ、−２ｍｍ、４ｍｍと変更した場合について調べた。この結果、間隔Ｌ２が−２ｍｍを越えると、曲げ剛性が１２０Ｎ・ｃｍ^２で安定することが分かった。

上記実施例にかかる補強ホースは、ローラを蛇行させつつ屈曲させるほぐし処理を施すことにより、以下の作用・効果を得ることができる。上糸層１８を編組した後に、ＲＦＬ接着液に浸漬すると、ＲＦＬ接着液は、エマルジョン状態の液体であるため上糸層１８の内部にも浸透し、上糸１９同士を接着する。上糸１９同士の接着は、曲げ、引張りなどのストレスを加えることにより分離される。ほぐし処理は、ブレーキホース１０の上糸の間の接着を切断するので、曲げ剛性が製品毎にバラツキを生じるのを抑制し、車両に組み付けても軌跡が大きく変わることもなく、他の部品に干渉することもない。なお、このようなほぐし処理により、上糸層１８と外皮ゴム層２０との接着は維持されるので、ブレーキホース１０の特性に影響しない。

また、切断する前の長尺の補強ホースにほぐし処理を施しているので、個別に行なうより生産性が高い。

図１２は他の実施例を説明するためのグラフである。本実施例にかかるほぐし処理は、ホースを引っ張ることにより行なう工程に特徴を有する。補強ホースの両端をチャックなどで把持し、チャックで補強ホースを伸ばすように引っ張る。ここで、ホースの全長をＬ０、ホースを引っ張って伸ばしたときの長さをＬａ１とすると、（Ｌａ１−Ｌａ０）×１００／Ｌａ０で定義される引張率は、５〜２０％の範囲でホースを引っ張るほぐし処理を施すことが好ましいことが分かった。これは、５％を越えるほぐし処理を施すことで、ほぼ一定の曲げ剛性の範囲内に落ち着き、その間が変動しないことが分かった。なお、２０％を越えると、ホースの耐圧性などの仕様を満たさないことがあるから、これ以下であることが好ましい。

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。

ブレーキホースを一部破断した斜視図である。ブレーキホースの断面図である。ブレーキホースの一実施例にかかる製造工程を説明する説明図である。図３に続く製造工程を説明する説明図である。ほぐし処理を説明する説明図である。ほぐし処理を行うほぐし装置を説明する説明図である。ほぐし処理の作用を説明する説明図である。曲げ剛性試験を説明する説明図である。補強ホースの長さ方向の各部位における曲げ剛性を示すグラフである。補強ホースの長さ方向の各部位における曲げ剛性を示すグラフである。ローラ間隔と曲げ剛性との関係を示すグラフである。他の実施例にかかるホースの引張率と曲げ剛性との関係を説明する説明図である。従来のブレーキホースを示す断面図である。

符号の説明

１０...ブレーキホース
１０Ａ...補強ホース
１１...流路
１２...内管層
１２Ａ...内管押出体
１４...下糸層
１５...下糸
１６...中間ゴム層
１６Ａ...シートゴム材
１８...上糸層
１８Ａ...押出管体
１９...上糸
２０...外皮ゴム層
２２...口金
３１...第１押出装置
３２...冷却装置
３３...カッタ
３４...第１編込装置
３５...ローラ
３６...第２編込装置
３７...接着槽
３８...乾燥装置
３９...第２押出装置
４０...ほぐし装置
４１ａ...第１ローラ
４２ａ...第２ローラ
４３...ガイド部
４３ａ...ガイドポール
Ｍｄ...マンドレル

Claims

ゴム基体上に補強糸を編組した補強層を形成する工程と、
上記補強層に、ＲＦＬ接着液により接着層を形成する工程と、
上記接着層を形成した補強層上に外皮ゴム層を形成する工程と、
上記外皮ゴム層を形成した後に加硫する工程と、
上記加硫後の補強ホースに曲げ剛性を均一化するほぐし処理を施す工程と、
を備え、
上記ほぐし処理は、上記補強ホースを所定経路に沿って蛇行させることにより、上記外皮ゴムと上記補強糸との接着を維持しつつ上記補強糸同士の接着を切ること、を特徴とする補強ホースの製造方法。
請求項１に記載の補強ホースの製造方法において、
上記蛇行させる所定経路は、所定間隙を隔てて配置されたローラにより構成されている補強ホースの製造方法。
請求項１または請求項２に記載の補強ホースの製造方法において、
上記ゴム基体は、
圧力流体を流す流路を形成するとともにゴム材料から内管層を形成し、この内管層上に下糸を編組することにより下糸層を形成し、この下糸層上に積層されゴム材料から中間ゴム層を形成することにより構成されている補強ホースの製造方法。
ゴム基体上に補強糸を編組した補強層を形成する工程と、
上記補強層に、ＲＦＬ接着液により接着層を形成する工程と、
上記接着層を形成した補強層上に外皮ゴム層を形成する工程と、
上記外皮ゴム層を形成した後に加硫する工程と、
上記加硫後の補強ホースに曲げ剛性を均一化するほぐし処理を施す工程と、
を備え、
上記ほぐし処理は、上記補強ホースを長さ方向に引っ張ることにより、上記外皮ゴムと上記補強糸との接着を維持しつつ上記補強糸同士の接着を切ること、を特徴とする補強ホースの製造方法。
請求項４に記載の補強ホースの製造方法において、
上記ゴム基体は、
圧力流体を流す流路を形成するとともにゴム材料から内管層を形成し、この内管層上に下糸を編組することにより下糸層を形成し、この下糸層上に積層されゴム材料から中間ゴム層を形成することにより構成されている補強ホースの製造方法。