JP7352988B1

JP7352988B1 - 金具付ホース

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Publication number: JP7352988B1
Application number: JP2022122162A
Authority: JP
Inventors: 温子南; 一秀岸本
Original assignee: Nichirin Co Ltd
Current assignee: Nichirin Co Ltd
Priority date: 2022-07-29
Filing date: 2022-07-29
Publication date: 2023-09-29
Anticipated expiration: 2042-07-29
Also published as: WO2024024974A1; JP2024018685A

Abstract

【課題】耐久性を備えた金具付ホースを提供する。【解決手段】金具付ホースは、ホース２と、金具３と、スリーブ４とを有する。ホース２の一端部は、金具３の金具筒状部３１に接続されている。スリーブ４は、ホース２と金具筒状部３１とを覆っている。スリーブ４は、金具筒状部３１を覆う第１筒状部４１と、ホース２を覆う第２筒状部４２とを有する。第２筒状部４２は、第１筒状部４１より径が小さい。第２筒状部４２の長さは８ｍｍ以上である。第２筒状部４２の厚さは１ｍｍ以上である。第２筒状部４２の硬さはＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが７０以上９５以下である。【選択図】図４

Description

本発明は、ホースに金具が接続された金具付ホースに関する。

自動車や二輪自動車などの車両に用いられるホース（例えば、ブレーキホース）には、ホースの端部に金具が接続された金具付ホースが用いられている。このようなホースには、車両内での振動や屈曲などに耐え得る耐久性が求められる。

特許文献１には、上記耐久性を有するブレーキホースが記載されている。特許文献１に記載されたブレーキホースは、端部に金具を有し、金具がソケット部とその内側に同心に形成されたニップル部とを有し、ソケット部とニップル部との間にホースが嵌められる。特許文献１に記載されたブレーキホースでは、ホースを曲げた時にニップル部の先端付近に応力が集中することを回避するため、ニップル部の先端をソケット部の先端より３～７ｍｍ突出させている。

特開２００７－３３３１１２号公報

特許文献１に記載のブレーキホースでは、金具の構成を変えているが、これと異なる構成、例えば、金具の構成を変えずに耐久性を有するホースを提供することも望まれている。

本発明は、従来と異なる構成により、耐久性を備えた金具付ホースを提供することを目的とする。

本明細書に開示される金具付ホースは、ホースと、前記ホースの一端部が接続された金具筒状部を有する金具と、前記ホースと前記金具筒状部とを覆うスリーブと、を備え、前記スリーブは、前記金具筒状部を覆う第１筒状部と、前記ホースを覆い、且つ、前記第１筒状部より径が小さい第２筒状部と、を有し、前記第２筒状部の長さは、８ｍｍ以上であり、前記第２筒状部の厚さは、１ｍｍ以上であり、前記第２筒状部の硬さは、ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが、７０以上９５以下である。
上記構成において、前記ホースの内側と前記金具の内側とが連通していることが好ましい。前記ホースは、内面樹脂層、金属ワイヤ補強層および外面樹脂層を内側から順に有することが好ましい。前記内面樹脂層は、フッ素樹脂を含む単層であることが好ましい。前記スリーブの前記第１筒状部が前記金具筒状部を直接覆い、第２筒状部が前記ホースを直接覆うことが好ましい。前記スリーブの材質は、熱可塑性エラストマーまたはゴムであることが好ましい。前記スリーブの材質と前記外面樹脂層の材質とが同じであることが好ましい。

振動が生じたりホースが曲がったりしたとき、ホースと金具との接続部付近に応力が集中することにより、この付近でホースに亀裂が発生しやすい。ホースと金具との接続部付近を上記構成のスリーブで覆うことにより、ホースに亀裂が発生することを抑えられることがわかった。
上記構成にすることで、従来と異なる構成により、耐久性を備えたホースを提供することができる。

従来と異なる構成により、耐久性を備えた金具付ホースを提供することができる。

実施形態に係る金具付ホースの外観図である。ホースの構造を示すホース外観図である。金具付ホースの一方の端部の内部構造を示す図である。ホースと金具との接続部分付近の一部断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。

図１に、金具付ホース１を示している。金具付ホース１は、ホース２と、金具３と、スリーブ４とを備えている。ホース２の両端部に金具３が接続されている。ホース２と金具３との接続部付近が、スリーブ４に覆われている（後述の図３参照）。金具付ホース１は、例えば、車両のブレーキホースなどとして用いられる。

ホース２は、図２に示すように、内側から順に、内面樹脂層２１、金属ワイヤ補強層２２および外面樹脂層２３を有する。

内面樹脂層２１は、例えば、フッ素樹脂を含む単層から構成されていてもよい。フッ素樹脂として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）および四フッ化エチレン共重合体（ＦＥＰ）からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。これらの群からなる１種を使用してもよく、２種以上をブレンドして使用してもよい。この場合、内面樹脂層２１に、フッ素樹脂以外の成分が含まれていてもよい。また、別の例として、内面樹脂層２１が、複数層から構成されていてもよい。例えば、内面樹脂層２１は、内側から順に、内層、中間層および外層の３層から構成されていてもよい。この場合、内層がフッ素樹脂（エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）など）を含む層であり、中間層が接着性ポリアミド樹脂(ポリアミド１２（ＰＡ１２）など)を含む層であり、外層がガスバリア性を有するポリアミド樹脂（ポリアミド１１（ＰＡ１１）など）を含む層でもよい。

金属ワイヤ補強層２２は、金属ワイヤ（金属細線）を編組させることにより形成された層である。金属ワイヤには、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）のワイヤなどが用いられる。

外面樹脂層２３は、樹脂の層である。樹脂として、例えば、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）などが挙げられる。

図３に、スリーブ４の内側の構造を破線で示している。金具３は、端部に、金具筒状部３１を有する。金具筒状部３１にホース２の端部が嵌められることにより、金具３とホース２とが接続されている。本実施形態では、金具３として、いわゆるアイジョイントを図示しているが、これ以外の金具を使用してもよい。

金具筒状部３１とホース２とは、スリーブ４に覆われている。具体的には、金具筒状部３１とホース２との接続部付近がスリーブ４に覆われている。金具筒状部３１の全体がスリーブ４に覆われていてもよく、金具筒状部３１の一部がスリーブ４に覆われていてもよい。ホース２についても、ホース２の少なくとも一部がスリーブ４に覆われているとよい。

図４に、ホース２と金具３との接続部付近の一部断面図を示している。スリーブ４は、金具筒状部３１を覆う第１筒状部４１と、ホース２を覆う第２筒状部４２とを有する。第１筒状部４１は、主にスリーブ４を金具筒状部３１に保持するための部分である。第２筒状部４２は、第１筒状部４１より径が小さい。ここで、「第２筒状部４２は、第１筒状部４１より径が小さい」とは、第２筒状部４２に、（１）第１筒状部４１の内径より小さい内径の部分がある、（２）第１筒状部４１の外径より小さい外径の部分がある、および、（３）第１筒状部４１の内径および外径より小さい内径および外径の部分がある、のいずれか１つを満たす部分が存在することである。

第２筒状部４２は、円筒部５１と、傾斜部５２とを有する。円筒部５１は、内径および外径がほぼ一定の円筒状である。傾斜部５２は、第１筒状部４１と円筒部５１との間に形成されている。傾斜部５２は、円筒部５１に近付くにつれて径が小さくなる部分である。ここで、「円筒部５１に近付くにつれて径が小さくなる」とは、円筒部５１に近付くにつれて内径および／または外径が小さくなる部分である。

第２筒状部４２の長さｌ（図４に示す「ｌ」）は、８ｍｍ以上である。スリーブ４が、ホース２および金具筒状部３１を覆った状態において（図４参照）、ホース２の金具筒状部３１に嵌まっていない部分は、金具筒状部３１の先端から８ｍｍ以上、スリーブ４に覆われる。なお、第２筒状部４２の長さｌの上限は、特に限定されない。第２筒状部４２の長さｌの上限は、例えば、金具付ホース１を車両などに固定する図示しないブッシュと重ならない長さとしたり、金具付ホース１の他方の端部の金具３とホース２とを覆う別のスリーブ４と重ならない長さとしたりすることが考えられる。これらを考慮して、例えば、第２筒状部４２の長さｌを５０ｍｍ以下としてもよい。第２筒状部４２の長さｌの上限は、後述する耐久性の効果に影響しない。

第２筒状部４２の厚さ（図４に示す「ｔ₁₁」）は、１ｍｍ以上である。第２筒状部４２の厚さの上限は特に限定されない。第２筒状部４２の厚さの上限は、後述する耐久性の効果に影響しない。例えば、金具付ホース１の設置スペースなどを考慮して、第２筒状部４２の厚さを５ｍｍ以下としてもよい。

第２筒状部４２の厚さ（図４に示す「ｔ₁₁」、「ｔ₁₂」）は、全て同じ厚さでもよく、全て同じ厚さでなくてもよい。例えば、傾斜部５２の厚さｔ₁₂と円筒部５１の厚さｔ₁₁とが同じでもよく、傾斜部５２の少なくとも一部の厚さｔ₁₂と円筒部５１の厚さｔ₁₁とが異なってもよい。例えば、傾斜部５２の少なくとも一部の厚さｔ₁₂が円筒部５１の厚さｔ₁₁より厚くてもよい。

また、第２筒状部４２の厚さ（図４に示す「ｔ₁₁」、「ｔ₁₂」）は、第１筒状部４１の厚さｔ₁と同じでもよく、異なってもよい。例えば、第２筒状部４２の厚さが、第１筒状部４１の厚さｔ₁より厚くてもよい。第２筒状部４２の傾斜部５２の厚さｔ₁₂が、第１筒状部４１の厚さｔ₁より厚くてもよい。

第２筒状部４２の硬さは、ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが、７０以上９５以下である。第２筒状部４２の硬さは、第１筒状部４１の硬さと同じでもよく、異なってもよい。

第１筒状部４１の長さ、厚さおよび硬さは、特に限定されない。第１筒状部４１の長さ、厚さおよび硬さは、後述する耐久性に影響しない。

スリーブ４の材質は、樹脂である。樹脂は、特に限定されないが、例えば、熱可塑性エラストマーまたはゴムでもよい。熱可塑性エラストマーは、特に限定されない。熱可塑性エラストマーとして、例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマーなどが挙げられる。これらのエラストマーを単独で使用してもよく、二種以上をブレンドして使用してもよい。ゴムは、特に限定されないが、例えば、ジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、アクリル系ゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＦＫＭ、ＦＫＭ）などが挙げられる。これらのゴム成分を単独で使用してもよく、二種以上をブレンドして使用してもよい。

スリーブ４は、例えば、ホース２が金具筒状部３１に接続された状態で、ホース２と金具筒状部３１との接続部付近に被せられる。スリーブ４は、例えば、金具筒状部３１に接着剤などにより接着されてもよく、金具筒状部３１にバンド固定されてもよく、金具筒状部３１に被せられているだけでもよい。振動やホースの屈曲が生じる環境でも、スリーブ４が、金属筒状部３１とホース２とを覆う状態が維持される構成とすることが好ましい。スリーブ４が、金属筒状部３１とホース２とを覆う状態が維持されれば、スリーブ４の内径は、ホース２の外径や金具筒状部３１の外径とほぼ同じでなくてもよい。

上述した本実施形態によると、以下の効果が得られる。
スリーブ４がない金具付ホースの場合、振動が生じたり、ホース２が屈曲したりしたとき、ホース２と金具筒状部３１との接続部付近に応力が集中し、当該接続部付近でホース２に亀裂が発生しやすい。本実施形態では、ホース２と金具筒状部３１との接続部付近が上記構成のスリーブ４で覆われていることにより、振動が生じたり、ホース２が屈曲したりする環境でも、ホース２に亀裂が発生することを抑えられる。本実施形態によると、金具の構成を変えることなく、既存の金具を使用しつつ、耐久性を有する金具付ホース１を提供することができる。具体的には、後述するように、車両用ブレーキホースとして求められる耐ホイップ性を備えることがわかった。

また、スリーブ４には、図４に示すように、径が小さくなる傾斜部５２が形成されている。金具筒状部３１とホース２との接続部近辺の応力が最も集中しやすい部分に傾斜部５２が存在することにより、ホース２と金具３との接続部付近で、ホース２に亀裂が発生することをより抑えられる。これにより、耐久性を高めることができる。

さらに、応力が最も集中しやすい傾斜部５２の厚さｔ₁₂を厚くすることにより、ホース２と金具３との接続部付近で、ホース２に亀裂が発生することを抑える効果が高まる。このことから、傾斜部５２の厚さｔ₁₂をスリーブ４の他の部分より厚くしてもよい。例えば、傾斜部５２の厚さｔ₁₂を第１筒状部４１の厚さｔ₁より厚くすることにより、耐久性をさらに高めることができる。また、傾斜部５２の少なくとも一部の厚さｔ₁₂を円筒部５１の厚さｔ₁₁より厚くすることにより、耐久性をさらに高めることができる。

スリーブ４の材質は、特に限定されないが、例えば、熱可塑性エラストマーまたはゴムといった入手しやすい材質とすることで、金具付ホース１の耐久性を高めることができる。また、スリーブ４の材質が、ホース２の外面樹脂層２３の材質と同じ場合には、金具付ホース１に亀裂がより発生しにくくなり、耐久性をより高めることができる。

ホース２の構成は、特に限定されないが、図２に示すように、内面樹脂層２１、金属ワイヤ補強層２２および外面樹脂層２３を内側から順に有する場合、以下の効果が得られる。
最内層としてホース２を通る流体に腐食しにくい内面樹脂層２１を形成し、外側に金属ワイヤ補強層２２を形成することにより、流体による内圧を受けてもホース２の膨張が抑えられる。また、金属ワイヤ補強層２２の外側に外面樹脂層２３を形成して保護することにより、金属ワイヤ補強層２２の外部からの損傷を抑えられる。

また、近年、二輪自動車用ブレーキホースにおいて、耐熱性の向上が求められている。ホース２の内面樹脂層２１（図２参照）を、フッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ）を含む単層とすることにより、ホース２の耐熱性を向上させることができることがわかった。その一方で、内面樹脂層２１と金属ワイヤ補強層２２と外面樹脂層２３とは、一般的に接着剤で接着されているが、内面樹脂層２１が、フッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ）を含む単層である場合、フッ素樹脂に接着剤が接着しないため、内面樹脂層２１と金属ワイヤ補強層２２との接着性が弱い。そのため、振動やホース２の屈曲などが生じた場合、内面樹脂層２１と金属ワイヤ補強層２２との間にずれが発生し、金属ワイヤ補強層２２や外面樹脂層２３に亀裂が生じやすくなり、十分な耐久性が得られないおそれがある。

しかし、上述したように、ホース２と金具筒状部３１との接続部付近を、上記構成のスリーブ４で覆うことにより（図４参照）、ホース２の内面樹脂層２１が、フッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ）を含む単層である場合でも、振動が生じたり、ホース２が屈曲したりする環境で、ホース２に亀裂が発生することを抑えられることがわかった。具板的には、後述するように、車両用ブレーキホースとして求められる耐ホイップ性を有することがわかった。したがって、二輪自動車用ブレーキホースなどに求められる高い耐熱性を備えつつ、耐久性を有する金具付ホース１を提供することができる。

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。但し、下記実施例は、本発明を制限するものではない。

〔実験１〕
図１～図４に示す構成と同様な構成の金具付ホースを用いて、耐久性を調べる実験（ホイップ試験）を行った。

ホースとして、内側から順に、内面樹脂層、金属ワイヤ補強層および外面樹脂層を有するものを用いた。内管樹脂層は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の単層であり、金属ワイヤ補強層は、ステンレス（ＳＵＳ）ワイヤ補強（編組）層であり、外面樹脂層は、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）層である。

スリーブとして、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）製のスリーブを用いた。スリーブの厚さは１ｍｍであり、ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが７０（７０Ａ）のスリーブを使用した。

表１に示すように、スリーブの第２筒状部の長さ（図４の「ｌ」参照）が異なる４種類の金具付ホースを準備した。各金具付ホースに、ＪＩＳＤ２６０１に準じた方法で、ホイップ試験を実施した。表１に、ホースが破壊するまでの時間を示している。

日本産業規格のＪＩＳＤ２６０１には、ホイップ試験によるホイップ性が規定されており、車両用ブレーキホースでは、ホイップ試験におけるホース破壊までの時間が３５ｈｒ以上でなければならないことが規定されている。
表１から、ホース破壊までの時間が３５ｈｒ（３５時間）以上となるのは、スリーブの第２筒状部の長さが８ｍｍ以上のときであることがわかった。

〔実験２〕
スリーブの第２筒状部の長さを８ｍｍとし、スリーブの第２筒状部の厚さを表２に示す厚さとした４種類の金具付ホースを準備した。それ以外は、実験１と同様な条件でホイップ試験を実施した。

表２から、ホース破壊までの時間が３５ｈｒ（３５時間）以上となるのは、スリーブの第２筒状部の厚さが１ｍｍ以上のときであることがわかった。

〔実験３〕
スリーブの第２筒状部の長さを８ｍｍとし、スリーブの第２筒状部の硬さを表３に示す硬さとした５種類の金具付ホースを準備した。それ以外は、実験１と同様な条件でホイップ試験を実施した。

表３に示す「６０Ａ」、「７０Ａ」、「７５Ａ」、「８５Ａ」および「９５Ａ」は、以下を示す。
６０Ａ：ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが６０である
７０Ａ：ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが７０である
７５Ａ：ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが７５である
８５Ａ：ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが８５である
９５Ａ：ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが９５である

表３から、ホース破壊までの時間が３５ｈｒ（３５時間）以上となるのは、スリーブの第２筒状部の硬さが、ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが７０以上９５以下のときであることがわかった。

上記実験１～３から、スリーブとして、第２筒状部の長さが８ｍｍ以上であり、厚さが１ｍｍ以上であり、硬さがＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが７０以上９５以下であるスリーブを用いることにより、ＪＩＳＤ２６０１に規定された耐久性を有する金具付ホースが得られることがわかった。

また、上記実験１～３では、ホースの内管樹脂層としてＰＴＦＥを使用しているため、内管樹脂層とその外側の金属ワイヤ補強層との間にずれが発生しやすい。このようなホースを用いた場合でも、上記スリーブを用いることにより、ＪＩＳＤ２６０１に規定された耐久性を有する金具付ホースが得られることがわかった。

以上、本発明の実施形態などについて図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態などに限定されるものでないと考えられるべきである。そして、本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

例えば、ホースの構成は、図２に示す内面樹脂層２１、金属ワイヤ補強層２２および外面樹脂層２３の３層構造に限られず、変更可能である。内面樹脂層２１の構成も変更可能である。

また、スリーブにおいて、図４に示すように、第１筒状部４１と円筒部５１との間に傾斜部５２が存在してもよく、傾斜部５２が存在することなく、第１筒状部４１と円筒部５１とが連続していてもよい。

１金具付ホース
２ホース
２１内面樹脂層
２２金属ワイヤ補強層
２３外面樹脂層
３金具
４スリーブ
４１第１筒状部
４２第２筒状部
５１円筒部
５２傾斜部

Claims

ホースと、
前記ホースの一端部が接続された金具筒状部を有する金具と、
前記ホースと前記金具筒状部とを覆うスリーブと、
を備え、
前記ホースの内側と前記金具の内側とが連通し、
前記ホースは、内面樹脂層、金属ワイヤ補強層および外面樹脂層を内側から順に有し、
前記内面樹脂層は、フッ素樹脂を含む単層であり、
前記スリーブは、
前記金具筒状部を直接覆う第１筒状部と、
前記ホースを直接覆い、且つ、前記第１筒状部より径が小さい第２筒状部と、
を有し、
前記第２筒状部の長さは、８ｍｍ以上であり、
前記第２筒状部の厚さは、１ｍｍ以上であり、
前記第２筒状部の硬さは、ＪＩＳＫ６２５３に準拠して、デュロメータタイプＡで測定される硬さが、７０以上９５以下であり、
前記スリーブの材質は、熱可塑性エラストマーまたはゴムであり、
前記スリーブの材質と前記外面樹脂層の材質とが同じである、
金具付ホース。
前記第２筒状部は、
円筒部と、
前記第１筒状部と前記円筒部との間に配置され、前記円筒部に近付くにつれて径が小さくなる傾斜部と、
を有する、
請求項１に記載の金具付ホース。
前記傾斜部の厚さは、前記第１筒状部の厚さより厚い、
請求項２に記載の金具付ホース。
前記傾斜部の少なくとも一部の厚さは、前記円筒部の厚さより厚い、
請求項２または３に記載の金具付ホース。
前記スリーブの材質および前記内面樹脂層の材質は、熱可塑性ポリウレタンである、
請求項１～３のいずれか１項に記載の金具付ホース。