JP6003794B2 - ゴムホースの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキホース等のゴムホースの製造方法に関するものである。

ブレーキホースは、車両の安全性を確保する上で極めて重要であり、重要保安部品に指定されている。

このようなブレーキホースとしては、特許文献１に記載のブレーキホースがある。

特許文献１のブレーキホースは、内部にブレーキ液を充填する第１のコアホース層（チューブ）と、第１のコアホース層の外周に設けられた第１の補強部材層と、第１の補強部材層の外周に設けられた中間ホース層と、中間ホース層の外周に設けられた第２の補強部材層と、第２の補強部材層の外周に設けられた外側ホース層とからなり、第１の補強部材層は、補強糸を１ｏｖｅｒ−１ｕｎｄｅｒパターンで編み組したものであり、第２の補強部材層は、補強糸を３ｏｖｅｒ−３ｕｎｄｅｒパターンで編み組したものからなるものである。

特開２００５−１８０６９４号公報 特表２０１０−５１５００２号公報

ところで、ブレーキホースは、車両ハンドルの繰り返し動作による屈曲、転舵及び揺動など過酷な機械的ストレスに対する耐久性（揺動耐久性）が必要であるとともに、内部ホース層の中空部に充填されたブレーキ液に圧力を加えたときのブレーキホースの膨張量である加圧膨張量が大きくならないこと（低膨張性能）が必要になる。

しかしながら、特許文献１のブレーキホースでは、高い揺動耐久性及び低膨張性能が得られないという問題があった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、揺動耐久性及び低膨張性能の向上が可能なゴムホースの製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、中空部を有する内側ゴム層と、前記内側ゴム層の外周に設けられ、複数の第１糸状体を編み組することにより形成される第１編組層と、前記第１編組層の外周に設けられた中間ゴム層と、前記中間ゴム層の外周に設けられ、複数の第２糸状体を編み組することにより形成された第２編組層と、前記第２編組層の外周に設けられた外側ゴム層と、を有し、前記第１編組層は、乾式法によって製造されたビニロン繊維からなる前記複数の第１糸状体を３ｏｖｅｒ−３ｕｎｄｅｒパターンで編み組してなり、前記第２編組層は、湿式法によって製造されたビニロン繊維からなる前記複数の第２糸状体を２ｏｖｅｒ−２ｕｎｄｅｒパターンで編み組してなる、ことを特徴とするゴムホースの製造方法である。

前記第１糸状体及び前記第２糸状体は、２本又は３本の合糸を一束にした持ち糸であることが好ましい。

前記内側ゴム層及び前記外側ゴム層は、ＥＰＤＭからなるのが好ましい。

本発明は、揺動耐久性及び低膨張性能を両立し、引張り力の低下を最小限に抑えたゴムホースの製造方法を提供できるという優れた効果を発揮する。

本発明のゴムホースの一実施の形態を示す全体図である。 本発明において、編組層の詳細を示し、（ａ）は第１編組層（３ｏｖｅｒ−３ｕｎｄｅｒ）、（ｂ）は第２編組層（２ｏｖｅｒ−２ｕｎｄｅｒ）を示す図である。 本発明においてゴムホース屈曲耐久試験を説明する図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１において、本発明のゴムホース１は、少なくとも長手方向に沿って中空部が形成された内側ゴム層２と、内側ゴム層２の外周に設けられ複数の第１糸状体を編み組することにより形成される第１編組層３と、第１編組層３の外周に設けられた中間ゴム層４と、中間ゴム層４の外周に設けられ、複数の第２糸状体を編み組することにより形成された第２編組層５と、第２編組層５の外周に設けられた外側ゴム層６とを有して構成される。

内側ゴム層２と外側ゴム層６は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）からなるのが好ましく、ＥＰＤＭ以外にもクロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳВＲ）、イソブチレンゴム（ＩＩＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）が特性に応じて用いられる。またゴム中には、充填剤、架橋剤、補強剤、可塑剤、架橋助剤、活性剤、スコーチ防止剤、老化防止剤を適宜添加してもよく、加硫系には、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤などが必要に応じて用いられる。

ここで、ＥＰＤＭを用いた内側ゴム層２と外側ゴム層６は、ＥＰＤＭの分子構造から耐熱性、耐寒性、耐オゾン性、及び耐光性に優れる。また極性の低いポリマーであり、金具部品を腐食する危険性も低いことから、ブレーキホースの材料として最適である。

図２（ａ）は、第１編組層３の詳細を示し、乾式法によって製造されたビニロン繊維からなる複数の第１糸状体７を３ｏｖｅｒ−３ｕｎｄｅｒパターンで編み組して第１編組層３が構成される。第１糸状体７は、図２（ａ）では３本の合糸７ａ、７ｂ、７ｃを一束にした持ち糸からなるが、２本の合糸を一束にして持ち糸としてもよい。第１糸状体７は、縦の第１糸状体７と横の第１糸状体７が交差し、その交差部で縦横の第１糸状体７が、それぞれ横縦の第１糸状体７に対して３本上（ｏｖｅｒ）になった後、３本下（ｕｎｄｅｒ）となるように編み組される。

図２（ｂ）は、第２編組層５の詳細を示し、湿式法によって製造されたビニロン繊維からなる複数の第２糸状体８を２ｏｖｅｒ−２ｕｎｄｅｒパターンで編み組して第２編組層５が構成される。第２糸状体８は、図２（ｂ）では３本の合糸８ａ、８ｂ、８ｃを一束にした持ち糸からなるが、２本の合糸を一束にして持ち糸としてもよい。第２糸状体８は、縦の第２糸状体８と横の第２糸状体８が交差し、その交差部で縦横の第２糸状体８が、それぞれ横縦の第２糸状体８に対して２本上（ｏｖｅｒ）になった後、２本下（ｕｎｄｅｒ）となるように編み組される。

第１編組層３の第１糸状体７としての合糸７ａ〜ｃは、乾式法によって製造されるビニロン繊維であり、揮発性の紡糸液に溶かしたビニロンポリマをノズルから吐出しながら加熱により紡糸液を気化して繊維化したものである。第２編組層５の第２糸状体８としての合糸８ａ〜ｃは、湿式法によって製造されるビニロン繊維であり、紡糸液に溶かしたビニロンポリマを液中でノズルから吐出して繊維化したものである。この湿式法で製造するビニロン繊維は、紡糸液を液（凝固液）へ押出して、分子配向を高度に制御できるため、引張り強力が大きく、荷重に対する伸度も小さくなる繊維を得ることができるため、ホースの低膨張化、引張り力の増大に効果がある。

第１編組層３の編み方を３ｏｖｅｒ−３ｕｎｄｅｒにし、耐久性への影響の少ない第２編組層５へ湿式ビニロン繊維を採用することに加え、総繊維度少なくすることで、更なる低膨張化が図れる。これは、糸への力は、内圧×（周ｏｒ断面積）で変わるため、編組外径が小さくなると、同じ内径での糸１本にかかる力が小さくなるため、伸びが少なくなり、その結果、膨張量が少なくなる。また強力の強い湿式ビニロン繊維を用いることで、総繊維度を少なくしても引張り力の低下を最小限に抑えることができる。

以上により、高価な湿式ビニロン繊維を用いても、総繊維度を少なくすることで、コスト増分を抑えることができる。

次に本発明の実施例と比較例を併せて説明する。

表１に実施例１と比較例１〜３のホースの材料構成及び試験結果を示す。

実施例１は、マンドレル上に内側ゴム層を押出、これに第１編組層を編組により作製し、これに中間層を被覆し、第２編組層を編組により作製し、さらに押出しによる外側ゴム層を順次形成した後に、加硫を施して完成させた。比較例１〜３も実施例１と同様に表１に材料構成で完成させた。

上記方法で製造したホースを所定の長さに切断し、膨張量・耐久・引張り力の試験を行った。

耐久力の試験は、（株）サム電子機械製の屈曲試験機（型番：Ｖ２７０−２）を用いて行った。ホース管体にブレーキ液（ＪＩＳ Ｋ２２３３）を封入後、ホースに対して、０ＭＰａと９．８ＭＰａの繰り返し加圧を加える機構に取り付け、雰囲気温度を１００℃に調整した。そこに図３に示すようにホースの一端を固定端とし、他端を屈曲ストローク±４０ｍｍを周波数１．６６Ｈｚで加え、ホースに損傷が発生するまでの屈曲回数を耐久回数とした。なお、試験時の取り付けは、屈曲と捩りを同時に発生させるレイアウトで行った。

糸の１０Ｎ負荷時伸度は、１０ＭＰａ加圧時を想定した指標であり、測定繊維度は、１３３０ｄｔｅｘの合糸を用いた。

表１の結果から明らかなように、比較例１と比較例２を比較すると、第２編組糸の総繊維度の減少は、膨張量が小さくなることに寄与することがわかる。比較例１と比較例３を比較すると、糸の１０Ｎ負荷時伸度が小さいことが低膨張を実現するが、耐久力を低下させてしまう。

引張り力は、表１の実施例１及び比較例１〜３を比較すると、糸の１０Ｎ負荷時伸度が小さく、総繊維度が大きいと、引張り強力が大きくなる傾向にある。

このように実施例１のホースは、総繊維度の低減にもかかわらず、引張り強力の低下を最小限に抑え、０．０９０ｍｌ／３０５ｍｍ以下（実施例では、０．０８７ｍｌ／３０５ｍｍ）の超低膨張性と、６０万回以上（実施例では、７０万回）の耐久性を維持したホースとすることができる。

以上説明してきたように、本発明は、第１編組層の編み方を３ｏｖｅｒ−３ｕｎｄｅｒにすることで、超低膨張性を実現できる。湿式ビニロン繊維を耐久性の影響力の少ない第２編組層へ採用し、総繊維度を落として、編組中心径を小さくすることで、更なる低膨張化と総繊維度の減少に伴うホースの引張り力の低下も最小限に抑えることができる。

また製造設備としては第１編組層の編組機の編み方を左右するディフレクター長の変更のみに抑えられるため、製造コストの上昇を抑えられ、実用性は極めて大きい。

以上、本発明の実施の形態と実施例を説明したが、本発明は上記の範囲に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において種々変更できることに留意すべきである。

１ ゴムホース
２ 内側ゴム層
３ 第１編組層
４ 中間ゴム層
５ 第２編組層
６ 外側ゴム層
７ 第１糸状体
８ 第２糸状体

Claims (3)

1. 中空部を有する内側ゴム層と、
   前記内側ゴム層の外周に設けられ、複数の第１糸状体を編み組することにより形成される第１編組層と、
   前記第１編組層の外周に設けられた中間ゴム層と、
   前記中間ゴム層の外周に設けられ、複数の第２糸状体を編み組することにより形成された第２編組層と、
   前記第２編組層の外周に設けられた外側ゴム層と、
   を有し、
   前記第１編組層は、乾式法によって製造されたビニロン繊維からなる前記複数の第１糸状体を３ｏｖｅｒ−３ｕｎｄｅｒパターンで編み組してなり、
   前記第２編組層は、湿式法によって製造されたビニロン繊維からなる前記複数の第２糸状体を２ｏｖｅｒ−２ｕｎｄｅｒパターンで編み組してなる、
   ことを特徴とするゴムホースの製造方法。
2. 前記第１糸状体及び前記第２糸状体は、２本又は３本の合糸を一束にした持ち糸である、請求項１に記載のゴムホースの製造方法。
3. 前記内側ゴム層及び前記外側ゴム層は、ＥＰＤＭからなる、請求項１又は２に記載のゴムホースの製造方法。

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