(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-22
(45)【発行日】2022-08-30
(54)【発明の名称】管継手の軸力測定装置及び軸力測定方法
(51)【国際特許分類】
G01L 5/00 20060101AFI20220823BHJP
F16L 19/028 20060101ALI20220823BHJP
【ＦＩ】
G01L5/00 103B
F16L19/028
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2022036667
(22)【出願日】2022-02-18
(62)【分割の表示】P 2019127215の分割
【原出願日】2019-02-22
(65)【公開番号】P2022075787
(43)【公開日】2022-05-18
【審査請求日】2022-02-18
(73)【特許権者】
【識別番号】390039929
【氏名又は名称】三桜工業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】郡司 崇浩
(72)【発明者】
【氏名】黒澤 篤史
【審査官】森 雅之
(56)【参考文献】
【文献】特許第６８９８７０２（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特許第５４３８３８７（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特許第５７８９１９８（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特許第６０９３４３１（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特許第６１６２２８６（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特許第６５６６３７６（ＪＰ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｌ
Ｆ１６Ｌ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フレームと、管径方向外側に突出する環状部が形成されたチューブに装着されたねじ式の管継手に対する締付操作を行う締付操作部と、
前記管継手がねじ込まれるとともに前記チューブが結合される試験用部材を保持する相手部材保持部とを備え、
前記管継手の中心線及び前記チューブの管軸の方向に延びる基準軸線方向に前記締付操作部と前記相手部材保持部とが並ぶようにして前記フレームに設けられた管継手の軸力測定装置であって、
前記試験用部材は、前記管継手と噛み合う雌ねじが形成されたねじ穴にて貫かれた第１パーツと、前記チューブの前記環状部が押し付けられる底部を有する第２パーツとを有し、
前記相手部材保持部は、前記第１パーツの前記ねじ穴と前記第２パーツの前記底部とが同心状に突き合わされた状態で前記第１パーツ及び前記第２パーツを保持し、
前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか一方は、前記基準軸線方向に移動不能な状態で前記相手部材保持部にて保持され、
前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方は、前記基準軸線方向の荷重に応じた信号を出力するロードセルを介在させた状態で前記基準軸線方向に拘束されている管継手の軸力測定装置。
【請求項3】
管径方向外側に突出する環状部が形成されたチューブに装着された状態で試験用部材にねじ込まれるねじ式の管継手に生じる軸力を測定する管継手の軸力測定方法であって、前記試験用部材として、前記管継手と噛み合う雌ねじが形成されたねじ穴にて貫かれた第１パーツと、前記チューブの前記環状部が押し付けられる底部を有する第２パーツとを、前記チューブの管軸の方向に延びる基準軸線方向に並ぶように配置する工程と、
前記第１パーツの前記ねじ穴と前記第２パーツの前記底部とを同心状に突き合わせた状態で前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか一方を前記基準軸線方向に移動不能に保持するとともに前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方を前記基準軸線方向に拘束して前記管継手を前記第１パーツにねじ込む工程と、
前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方に働く前記基準軸線方向の荷重を前記管継手の軸力として測定する工程と、
を備える管継手の軸力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は管継手の軸力測定装置及び軸力測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
規格化されたボルトやナット等のねじ部材の緩み止めや軸力を高める目的で、ねじ部材の表面に潤滑剤や接着剤を塗布したり、めっき等の表面処理を施したりすることが周知である。また、自動車のブレーキチューブ等に使用されるねじ式の管継手に樹脂コーティングを施す技術が知られている（例えば、特許文献１～３参照）。
【0003】
ねじ部材を相手部材に締結する締付トルクが一定であると、ねじ部材と相手部材との間に働く摩擦力が小さいほど軸力が大きくなる。そこで、ねじ部材に表面処理を施して摩擦力を低下させる。これによって同じ締付トルクで大きな軸力を得ることができる。このことは、規格化されたねじ部材に限らず、ねじ式の管継手も同様である。例えば、管継手は金属製のチューブの結合に使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１５－２３００９９号公報
【文献】特開２００９－２９９８９５号公報
【文献】欧州特許出願公開第２７０６２７７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、ねじ部材やねじ式の管継手の軸力は締付トルクをトルク係数及びねじの呼び径で除算して算出することが一般的であった。トルク係数は一定ではなく適当な値が経験的に設定されるので計算される軸力は概略値にすぎない。そのため、管継手の軸力を正確に取得するには、管継手の軸力を直接測定できる装置及び方法が必要であった。
【0006】
そこで、本発明の一つの目的は、管継手の軸力を、締付トルクを基礎とした計算によらずに測定値として直接取得できる管継手の軸力測定装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の軸力測定装置は、フレームと、管径方向外側に突出する環状部が形成されたチューブに装着されたねじ式の管継手に対する締付操作を行う締付操作部と、前記管継手がねじ込まれるとともに前記チューブが結合される試験用部材を保持する相手部材保持部とを備え、前記管継手の中心線及び前記チューブの管軸の方向に延びる基準軸線方向に前記締付操作部と前記相手部材保持部とが並ぶようにして前記フレームに設けられた軸力測定装置であって、前記試験用部材は、前記管継手と噛み合う雌ねじが形成されたねじ穴にて貫かれた第１パーツと、前記チューブの前記環状部が押し付けられる底部を有する第２パーツとを有し、前記相手部材保持部は、前記第１パーツの前記ねじ穴と前記第２パーツの前記底部とが同心状に突き合わされた状態で前記第１パーツ及び前記第２パーツを保持し、前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか一方は、前記基準軸線方向に移動不能な状態で前記相手部材保持部にて保持され、前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方は、前記基準軸線方向の荷重に応じた信号を出力するロードセルを介在させた状態で前記基準軸線方向に拘束されている。
【0008】
本発明の軸力測定方法は、管径方向外側に突出する環状部が形成されたチューブに装着された状態で試験用部材にねじ込まれるねじ式の管継手に生じる軸力を測定する管継手の軸力測定方法であって、前記試験用部材として、前記管継手と噛み合う雌ねじが形成されたねじ穴にて貫かれた第１パーツと前記チューブの前記環状部が押し付けられる底部を有する第２パーツとを、前記チューブの管軸の方向に延びる基準軸線方向に並ぶように配置する工程と、前記第１パーツの前記ねじ穴と前記第２パーツの前記底部とを同心状に突き合わせた状態で前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか一方を前記基準軸線方向に移動不能に保持するとともに前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方を前記基準軸線方向に拘束して前記管継手を前記第１パーツにねじ込む工程と、前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方に働く前記基準軸線方向の荷重を前記管継手の軸力として測定する工程とを備える。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】 管継手が装着され曲げ加工された複数のブレーキチューブがアッセンブリされた状態を示した図。
【図2】 管継手の一例であるフレアナットを示した図。
【図3】 環状部の一例であるＩＳＯフレアが端末に形成されたブレーキチューブを示した図。
【図4】 相手部材の一例であるマスターシリンダにブレーキチューブが結合された状態を示した図。
【図6】 樹脂コーティング層の形成方法の概要を示した図。
【図7】 管継手の他の一例であるフレアナットを示した図。
【図8】 環状部の他の一例であるダブルフレアが端末に形成されたブレーキチューブを示した図。
【図11A】 試験サンプルの一覧表を示した図。
【図12】 軸力測定装置の構成を示した図。
【図13A】 締結試験の試験結果を示した図。
【図14A】 評価結果をまとめて合格サンプルと不合格サンプルとを整理した図。
【図15】 単位面積質量と耐食性との関係を示した図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
一例として、自動車のブレーキチューブは、マスターシリンダで発生した圧力を車輪毎に設けられたブレーキユニットまで伝達する配管として使用される。多くの場合、マスターシリンダからブレーキユニットまでには、ＡＢＳユニットやＥＳＣユニットが設けられており、ブレーキチューブはこれらユニット間の連結にも使用される。これらユニット間に要求される耐圧条件等の諸条件に合わせて管径の異なる複数のブレーキチューブが選定される。
【0011】
図１に示すように、複数のブレーキチューブＢＴ…は、例えば樹脂製のクランプＣによってまとめられ、かつ自動車の底部レイアウトに従ってそれぞれ曲げ加工されたアッセンブリ製品として自動車の組み立てラインに供給される。各ブレーキチューブＢＴは、ブレーキの作動圧に耐えるため、鋼板等の金属板材を素材とし耐圧強度に優れた二重巻きチューブが使用される。ブレーキチューブの場合、一例として、外径φが４．７６～８．００［ｍｍ］の範囲内のチューブが選択される。各ブレーキチューブＢＴには、その外径に適合するフレアナットＦＮ…が装着されている。自動車の組み立てラインでは、作業者は各ブレーキチューブＢＴに装着されたフレアナットＦＮを予め規定された共通の締付トルクにて上記各ユニットに対して締結することによりブレーキチューブＢＴの結合を一括して実施する。
【0012】
各ブレーキチューブＢＴの端末には、フレアナットＦＮが装着された状態で高圧用の端末加工が施されている。高圧用の端末加工としては、国際標準化機構（ＩＳＯ）で規定されたＩＳＯフレアや日本自動車技術会規格（ＪＡＳＯ）で規定されたダブルフレア等の環状部Ｒｐを形成する端末加工がある。各ブレーキチューブＢＴはフレアナットＦＮが外周に装着された状態で環状部Ｒｐを形成する端末加工と曲げ部Ｂｐを形成する曲げ加工が行われる。そのため、フレアナットＦＮは環状部Ｒｐとその環状部Ｒｐから離れた位置に設けられた曲げ部ＢｐとによってブレーキチューブＢＴから抜け止めされる。
【0013】
（第１の形態）
図２には、ＩＳＯフレアに適したフレアナット１Ａが示されている。フレアナット１Ａは本発明の軸力測定対象となり得る管継手の一例に相当する。フレアナット１Ａはチューブを挿入可能な貫通孔１０が形成された中空状の管継手である。フレアナット１Ａは雄ねじ１２ａが形成されたねじ部１２と、ねじ部１２の一端側に設けられた頭部１３と、ねじ部１２の他端側に設けられた接触部１４とを備える。これら頭部１３、ねじ部１２及び接触部１４は中心線ＣＬ１方向に延びる貫通孔１０にて貫かれている。図示のフレアナット１Ａの貫通孔１０は軸方向に一定の内径を有する形状であるが、例えば、貫通孔１０の代わりに軸方向の所定箇所で内径が変化する段付き孔形状の貫通孔に変更できる。
図２には、ＩＳＯフレアに適したフレアナット１Ａが示されている。フレアナット１Ａは本発明の軸力測定対象となり得る管継手の一例に相当する。フレアナット１Ａはチューブを挿入可能な貫通孔１０が形成された中空状の管継手である。フレアナット１Ａは雄ねじ１２ａが形成されたねじ部１２と、ねじ部１２の一端側に設けられた頭部１３と、ねじ部１２の他端側に設けられた接触部１４とを備える。これら頭部１３、ねじ部１２及び接触部１４は中心線ＣＬ１方向に延びる貫通孔１０にて貫かれている。図示のフレアナット１Ａの貫通孔１０は軸方向に一定の内径を有する形状であるが、例えば、貫通孔１０の代わりに軸方向の所定箇所で内径が変化する段付き孔形状の貫通孔に変更できる。
【0014】
ねじ部１２に形成された雄ねじ１２ａは、一例として、ＩＳＯで規格化されたメートル並目ねじであり相手部材に形成された雌ねじ１２ｂ（図４参照）と噛み合う。もっとも、雄ねじ１２ａは一例として同規格のメートル細目ねじに変更してもよい。細目ねじは並目ねじに比べてリード角が小さいので、細目ねじに変更することで同一軸力でより緩みにくいフレアナットを提供できる。なお、上述したブレーキチューブＢＴに適用されるフレアナット１Ａのねじ部１２のサイズとして、装着するチューブの外径が大きいほど大きなサイズのねじが採用される傾向がある。特殊な事情がない限り、ねじ部１２のサイズとしては、呼び径がＭ１０～Ｍ１４すなわち外径が１０．０～１４．０［ｍｍ］の範囲内であることが一般的である。なお、インチねじをフレアナット１Ａに設ける場合は、呼び径が３／８インチ～１／２インチ（約９．５３～１２．７［ｍｍ］）の範囲内のねじが採用される。したがって、フレアナット１Ａに採用され得る雄ねじ１２ａは、その外径が９．５３～１４．０［ｍｍ］の範囲内である。
【0015】
頭部１３は、締結時に締付トルクが入力される部位であり、フレアナットレンチ等の一般的な工具で締結できるように規格化された六角形状を有する。頭部１３のサイズは、ねじ部１２のサイズに合わせて選ばれるが、規格化されたボルトの頭部の場合とは異なり、工具の交換回数を削減するためある程度共通化される。
【0016】
接触部１４は、中心線ＣＬ１に沿った図２の右側の端部、換言すると締結時における雄ねじ１２ａの進行方向側の端部に設けられている。接触部１４は、相手部材への締結時にＩＳＯフレアとして形成された環状部１６（図３参照）に接触しながら、環状部１６を相手部材に押し付ける機能を持つ。図２のフレアナット１Ａの場合、接触部１４はねじ部１２から端部側に延びる円筒部分を含む。接触部１４と貫通孔１０との境界部には、中心線ＣＬ１方向に対して約４５°に傾斜する面取り部１０ａが設けられている。面取り部１０ａによって、締結時におけるチューブ外装とフレアナット１Ａとの干渉や貫通孔１０と接触部１４との境界部への応力集中が緩和される。なお、面取り部１０ａは、中心線ＣＬ１に関する断面に現れる稜線が直線となる円錐面を有する。この面取り部１０ａの代わりに、その稜線が中心側に凸となる一又は複数の円弧で描かれた曲線となる曲面を有する加工部に変更してもよい。
【0017】
接触部１４の内径は貫通孔１０の内径で決まる。接触部１４の内径ｄは、例えば、ブレーキチューブＢＴの外径φが４．７６［ｍｍ］の場合は４．９８［ｍｍ］に、外径φが６．０［ｍｍ］の場合は６．２４［ｍｍ］に、外径φが６．３５［ｍｍ］の場合は６．５９［ｍｍ］に、外径φが８．０［ｍｍ］の場合は８．２９［ｍｍ］に、それぞれ設定される。接触部１４の内径ｄは、一例として、＋０．１５［ｍｍ］の誤差が許容される。したがって、フレアナット１Ａに採用され得る接触部１４は、その内径ｄが４．９８～８．４４［ｍｍ］の範囲内である。
【0018】
図３に示すように、環状部１６はブレーキチューブＢＴの端末に形成される。その形成手順の一例として、初めにブレーキチューブＢＴの樹脂被覆層ＢＴａを端末から管軸Ｔｘ方向の所定範囲について周方向に亘って剥離し、その後樹脂被覆層が剥離された剥離部分ＢＴｂの端末部に対して管軸Ｔｘと直交する管径方向外側に突出するＩＳＯフレア形状の環状部１６を形成する。なお、樹脂被覆層ＢＴａの樹脂材料によっては、樹脂被覆層ＢＴａを剥離せずに、ブレーキチューブＢＴの端末部に対して環状部１６を形成する場合もある。
【0019】
フレアナット１Ａの使用例として、図４を参照しながらマスターシリンダＭＣ１にブレーキチューブＢＴを結合する場合を説明する。相手部材の一例であるマスターシリンダＭＣ１はハウジング４０を有する。ハウジング４０にはブレーキチューブＢＴが挿入される挿入穴４１が形成されている。挿入穴４１はハウジング４０の外部に開口しており、その開口部の反対側はハウジング４０に形成された液通路４２に連通している。液通路４２は挿入穴４１の底部４３にて開口する。底部４３は、ブレーキチューブＢＴの環状部１６の形状に適合するように装置内部側に後退した形状に形成されている。挿入穴４１が形成されたハウジング４０の内周面には、フレアナット１Ａの雄ねじ１２ａと噛み合う雌ねじ１２ｂが形成されている。
【0020】
まず、フレアナット１Ａを端末から離れる方向に移動させた状態で、ブレーキチューブＢＴの環状部１６が挿入穴４１の底部４３に突き当たるようにしてブレーキチューブＢＴを挿入する。その状態で、フレアナット１Ａを挿入穴１６に近づけてねじ部１２の雄ねじ１２ａとハウジング４０の雌ねじ１２ｂとを噛合わせる。フレアナット１Ａを締結方向に回転させると接触部１４が環状部１６に接触する。そして、接触部１４を環状部１６に接触させながらフレアナット１Ａを締め付けると、接触部１４によって環状部１６は底部４３に押し付けられる。フレアナット１Ａが締め付けられている間、環状部１６は接触部１４と底部４３とに挟まれて弾性変形から塑性変形に移行しながら徐々に変形する。これにより、ブレーキチューブＢＴはマスターシリンダＭＣ１に対して液密に結合される。ブレーキチューブＢＴの結合力はこのような締結操作時に働く最大の軸力によって決まる。
【0021】
ブレーキチューブＢＴを強固に結合させるため、図５に示すように、フレアナット１Ａには締結時の軸力を大きくあるいは安定化させるため樹脂コーティング層１８が設けられている。フレアナット１Ａは金属素地Ｍ１の上に亜鉛系めっき層Ｐ１が形成された表面１７を有しており、樹脂コーティング層１８はその表面１７に設けられている。なお、亜鉛系めっき層Ｐ１は主として耐食性を向上させるために設けられている。亜鉛系めっき層Ｐ１を形成するため、亜鉛めっき、亜鉛鉄合金めっき、または亜鉛ニッケル合金めっきのいずれかを実施してよい。この形態では、亜鉛系めっき層Ｐ１として亜鉛ニッケル合金めっき層が設けられている。
【0022】
樹脂コーティング層１８は、少なくとも、ねじ部１２及び接触部１４の各表面を含むコーティング領域Ｒ（図２参照）に形成される。このコーティング領域Ｒはフレアナット１Ａの全表面に設定されている。すなわち、コーティング領域Ｒはフレアナット１Ａのねじ部１２、頭部１３及び接触部１４の各表面並びに貫通孔１０にて貫かれたフレアナット１Ａの内周面に設定される。樹脂コーティング層１８は、ポリエチレン系物質、潤滑物、及び固体粒子を成分として含み、かつ所定の粘度に調整されたコーティング剤Ｃがコーティング領域Ｒに付着することにより形成される。ポリエチレン系物質としては、例えば、ポリエチレン又はポリエチレン共重合体を選択できる。潤滑物としては、例えば、ポリエチレンワックス、二硫化モリブデン、グラファイト、若しくは窒化ホウ素のいずれか一つ又はこれらの任意の組み合わせを選択できる。潤滑物は固体でも液体でもよい。また、固定粒子としては、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、若しくは窒化チタンのいずれか一つ又はこれらの任意の組み合わせを選択できる。
【0023】
なお、亜鉛系めっき層Ｐ１に化成処理が施された表面１７に対して樹脂コーティング層１８が設けられてもよい。換言すれば、亜鉛系めっき層Ｐ１と樹脂コーティング層１８との間に化成処理層が存在してもよい。これにより、表面１７と樹脂コーティング層１８との密着性が高まる。化成処理層には、チタン、ジルコニウム、モリブテン、タングステン、バナジウム、マンガン、ニッケル、コバルト、クロム、及び鉛から選ばれる金属原子が含まれてよい。また、これらの金属原子の一部は酸化物等の化合物として化成処理層に含まれてよい。化成処理層はクロムフリー化成処理層でもよい。化成処理層を形成する化成処理工程は、反応型又は塗布型でもよく、三価クロム化成処理でも、クロムフリー化成処理でもよい。なお、樹脂コーティング層１８の摩擦係数は亜鉛系めっき層Ｐ１又は化成処理層が形成された表面１７の摩擦係数よりも小さい。
【0024】
一例として、図６を参照しながら樹脂コーティング層１８の形成方法を説明する。まず、準備工程Ａにおいて、上述しためっき処理が施され、かつ樹脂コーティング層１８が未形成の未処理ナット１′を準備する。未処理ナット１′は複数個準備してよい。準備した未処理ナット１′を所定サイズの網目を持つ処理用カゴ３０に投入する。次のコーティング工程Ｂは処理用カゴ３０に未処理ナット１′が収められた状態で実施される。
【0025】
コーティング工程Ｂでは、一例としてディップコーティング法が実施される。コーティング工程Ｂは、コーティング剤Ｃに未処理ナット１′を浸漬させる浸漬工程ｂ１と、未処理ナット１′に付着したコーティング剤Ｃを乾燥させる乾燥工程ｂ２とを含む。
【0026】
浸漬工程ｂ１において、コーティング剤Ｃが所定レベルまで収容された浸漬槽３１に対し、その上方から未処理ナット１′が収められた処理用カゴ３０を沈める。浸漬槽３１は槽内に収容された液体の温度を調整する機能を有する。コーティング剤Ｃの温度は、一例として、３０～４０［℃］の範囲内に調整される。浸漬槽３１には、被処理物である未処理ナット１′の浸漬によるコーティング剤Ｃの温度変化を無視できる程度に十分な分量のコーティング剤Ｃが収容されている。
【0027】
その後、浸漬槽３１に沈められた処理用カゴ３０を浸漬槽３１から引き上げて乾燥工程ｂ２を実施する。乾燥工程ｂ２では、未処理ナット１′が収められた処理用カゴ３０を乾燥機３２に投入する。乾燥機３２は、所定の温度範囲に調整可能な処理空間３３と、処理用カゴ３０を保持した状態で軸線Ａｘの回りに回転する回転機構３４とを有する。乾燥工程ｂ２では、処理空間３３内の温度を所定温度に保持したうえで、回転機構３４に保持された処理用カゴ３０を所定速度で回転させる。回転機構３４は回転速度を変更できる。例えば、１００～９００［ｒｐｍ］の範囲内で回転速度を調整できる。乾燥機３２による処理時間は適宜に設定される。これにより、余分なコーティング剤Ｃが回転機構３４の遠心力で振り切られ、かつコーティング領域Ｒに付着したコーティング剤Ｃが乾燥して定着する。この乾燥工程ｂ２の実施によって、樹脂コーティング層１８を備えたフレアナット１Ａが製造される。
【0028】
フレアナット１Ａに設けられた樹脂コーティング層１８はその厚さが制御される。後述するように、樹脂コーティング層１８の厚さがフレアナット１Ａの軸力等の機械的特性に影響する要因であることが分かっている。また、樹脂コーティング層１８の厚さがフレアナット１Ａの耐食性にも影響があることも分かっている。例えば、粘度調整されたコーティング剤Ｃを準備し、かつ被処理物の浸漬時におけるコーティング剤Ｃを温度調整することにより、樹脂コーティング層１８の厚さを制御できる。さらに、上述した乾燥工程ｂ２における処理空間３３内の温度と回転機構３２の回転速度を調整することによって樹脂コーティング層１８の厚さを制御できる。つまり、樹脂コーティング層１８の厚さを制御するパラメータは、コーティング剤Ｃの粘度、浸漬時における温度、並びに乾燥時の温度及び回転速度である。なお、樹脂コーティング層１８の厚さがフレアナット１Ａの部位に関わらずに一様になることがないため、その厚さと相関する物理量として後述する単位面積質量を用いて樹脂コーティング層１８の厚さを定量的に制御ないし管理する。
【0029】
（第２の形態）
図７には、ダブルフレアに適したフレアナット１Ｂが示されている。フレアナット１Ｂは本発明の軸力測定対象となり得る管継手の一例に相当する。フレアナット１Ｂはチューブを挿入可能な貫通孔２０が形成された中空状の管継手である。フレアナット１Ｂは雄ねじ２２ａが形成されたねじ部２２と、ねじ部２２の一端側に設けられた頭部２３と、ねじ部２２の他端側に設けられた接触部２４とを備える。これら頭部２３、ねじ部２２及び接触部２４は中心線ＣＬ２方向に延びる貫通孔２０にて貫かれている。フレアナット１Ｂの場合、貫通孔２０は軸方向に一定の内径を有する形状であるが、例えば貫通孔２０の代わりに軸方向の所定箇所で内径が変化する段付き孔形状の貫通孔に変更できる。
図７には、ダブルフレアに適したフレアナット１Ｂが示されている。フレアナット１Ｂは本発明の軸力測定対象となり得る管継手の一例に相当する。フレアナット１Ｂはチューブを挿入可能な貫通孔２０が形成された中空状の管継手である。フレアナット１Ｂは雄ねじ２２ａが形成されたねじ部２２と、ねじ部２２の一端側に設けられた頭部２３と、ねじ部２２の他端側に設けられた接触部２４とを備える。これら頭部２３、ねじ部２２及び接触部２４は中心線ＣＬ２方向に延びる貫通孔２０にて貫かれている。フレアナット１Ｂの場合、貫通孔２０は軸方向に一定の内径を有する形状であるが、例えば貫通孔２０の代わりに軸方向の所定箇所で内径が変化する段付き孔形状の貫通孔に変更できる。
【0030】
ねじ部２２に形成された雄ねじ２２ａは、第１の形態のフレアナット１Ａのねじ部１２に設けられた雄ねじ１２ａと同じ仕様であり、フレアナット１Ｂとして採用され得る雄ねじ２２ａは、その外径が９．５３～１４．０［ｍｍ］の範囲内である。また、頭部２３の仕様もフレアナット１Ａの頭部１３の仕様と同じである。接触部２４の仕様もフレアナット１Ａの接触部１４の仕様と同じであり、フレアナット１Ｂとして採用され得る接触部２４は、その内径ｄが４．９８～８．４４［ｍｍ］の範囲内である。
【0031】
接触部２４は、中心線ＣＬ２に沿った図７の右側の端部に、換言すれば締結時における雄ねじ２２ａの進行方向側の端部に設けられている。接触部２４は、相手部材の締結時にダブルフレアとして形成された環状部２６（図８参照）に接触しながら、環状部２６を相手部材に押し付ける機能を持つ。フレアナット１Ｂの場合、接触部２４はねじ部２２の終端付近に設けられ、フレアナット１Ａの接触部１４のように明確な円筒部分が存在しない。もっとも、ダブルフレアに適したフレアナットとして、フレアナット１Ａの接触部１４のような円筒部分を明確に含むものも存在する。接触部２４は軸方向に対して約４２°の傾斜角を持つ円錐面状の接触面２４ａを有する。
【0032】
図８に示すように、環状部２６はブレーキチューブＢＴの端末に形成される。その形成手順の一例として、初めにブレーキチューブＢＴの樹脂被覆層ＢＴａを端末から管軸Ｔｘ方向の所定範囲について周方向に亘って剥離し、その後樹脂被覆層ＢＴａが剥離された剥離部分ＢＴｂの端末部に対して管軸Ｔｘと直交する管径方向外側に突出するダブルフレア形状の環状部２６を形成する。なお、樹脂被覆層ＢＴａの樹脂材料によっては、樹脂被覆層ＢＴａを剥離せずに、ブレーキチューブＢＴの端末部に対して環状部２６を形成する場合もある。
【0033】
環状部２６が形成されたブレーキチューブＢＴが結合される相手部材には、図９に示した構造の挿入穴５１が形成される。例えば、挿入穴５１は相手部材の一例であるマスターシリンダＭＣ２に形成される。挿入穴５１はハウジング５０の外部に開口しており、その開口部の反対側はハウジング５０に形成された液通路５２に連通している。液通路５２は挿入穴５１の底部５３に開口する。底部５３は、ブレーキチューブＢＴの環状部２６の形状に適合するように装置外部側に突出した形状に形成されている。挿入穴５１が形成されたハウジング５０の内周面には、フレアナット１Ｂの雄ねじ２２ａと噛み合う雌ねじ２２ｂが形成されている。フレアナット１Ｂを使用したブレーキチューブＢＴの結合についてはフレアナット１Ａの場合と同様であるため説明を省略する。
【0034】
図１０に示すように、フレアナット１Ｂには、樹脂コーティング層２８が設けられている。フレアナット１Ｂは金属素地Ｍ２の上に亜鉛系めっき層Ｐ２が形成された表面２７を有しており、樹脂コーティング層２８はその表面２７に設けられている。なお、亜鉛系めっき層Ｐ２は主として耐食性を向上させるために設けられている。亜鉛系めっき層Ｐ２を形成するため、亜鉛めっき、亜鉛鉄合金めっき、または亜鉛ニッケル合金めっきのいずれかを実施してよい。この形態では、亜鉛系めっき層Ｐ２として亜鉛ニッケル合金めっき層が設けられている。第１の形態と同様に、亜鉛系めっき層Ｐ２と樹脂コーティング層２８との間に化成処理層が存在してもよい。また、第１の形態と同様に、樹脂コーティング層２８の摩擦係数は亜鉛系めっき層Ｐ２又は化成処理層が形成された表面２７の摩擦係数よりも小さい。樹脂コーティング層２８の形成方法は図６に示した形成方法と同じである。
【実施例】
Ａ：締結試験
【0035】
上述した各フレアナット１Ａ、１Ｂに対して、同じ締付トルクによる締結とその解除を繰り返すことにより、その繰り返し数の増加に応じて締結時の軸力が低下する傾向があった。そして、以下に説明する締結試験によって、樹脂コーティング層の厚さが軸力低下率に影響する主な要因であることが分かった。なお、締結試験の試験結果に対して、フレアナット１Ａ及びフレアナット１Ｂの両者に有意な差を見出せなかったため、以下フレアナット１Ａについて実施した試験結果を開示する。
【0036】
１．試験サンプル
（１）試験サンプルの準備
図１１Ａ及び図１１Ｂに示したように、４種類のコーティング剤Ｃ１～Ｃ４を使用し、形状やサイズが異なる３種類のフレアナットのそれぞれに樹脂コーティング層を形成して、これらを合計１２種類のグループＧ１～Ｇ１２に分類した。樹脂コーティング層の形成方法としては上述したディップコーティング法を採用した。各グループＧ１～Ｇ１２には、樹脂コーティング層の厚さが互いに異なる複数個のサンプルが含まれる。上述したように、樹脂コーティング層の厚さを制御するパラメータは、コーティング剤の粘度、浸漬時における温度、並びに乾燥時の温度及び回転速度である。これらの条件を変化させることにより、グループＧ１～Ｇ１２毎にコーティング層の厚さが異なる複数のサンプルを準備した。なお、コーティング層の厚さは、その厚さに相関する後述の単位面積質量ｗ［ｇ／ｍ２］にて定量化した。
（１）試験サンプルの準備
図１１Ａ及び図１１Ｂに示したように、４種類のコーティング剤Ｃ１～Ｃ４を使用し、形状やサイズが異なる３種類のフレアナットのそれぞれに樹脂コーティング層を形成して、これらを合計１２種類のグループＧ１～Ｇ１２に分類した。樹脂コーティング層の形成方法としては上述したディップコーティング法を採用した。各グループＧ１～Ｇ１２には、樹脂コーティング層の厚さが互いに異なる複数個のサンプルが含まれる。上述したように、樹脂コーティング層の厚さを制御するパラメータは、コーティング剤の粘度、浸漬時における温度、並びに乾燥時の温度及び回転速度である。これらの条件を変化させることにより、グループＧ１～Ｇ１２毎にコーティング層の厚さが異なる複数のサンプルを準備した。なお、コーティング層の厚さは、その厚さに相関する後述の単位面積質量ｗ［ｇ／ｍ２］にて定量化した。
【0037】
（２）コーティング剤の粘度測定
コーティング剤の準備にあたり各コーティング剤の粘度を以下の方法で測定した。
コーティング剤の準備にあたり各コーティング剤の粘度を以下の方法で測定した。
【0038】
・使用機器：ＩＳＯ ２５５５：１９９０の規格に準拠した回転粘度計
（機器名：ＴＶＢ－１０Ｍ、製造元：東機産業株式会社）
・スピンドル回転速度：６０［ｒｐｍ］
・上記条件で２５［℃］における粘度を測定
（機器名：ＴＶＢ－１０Ｍ、製造元：東機産業株式会社）
・スピンドル回転速度：６０［ｒｐｍ］
・上記条件で２５［℃］における粘度を測定
【0039】
（３）コーティング剤の粘度
コーティング剤Ｃ１～Ｃ４の２５［℃］における粘度は次の通りである。
・コーティング剤Ｃ１： ４．５１［ｍＰａ・ｓ］
・コーティング剤Ｃ２： ５．２７［ｍＰａ・ｓ］
・コーティング剤Ｃ３： ４．２５［ｍＰａ・ｓ］
・コーティング剤Ｃ４： ４．２４［ｍＰａ・ｓ］
（４）コーティング剤の成分
コーティング剤Ｃ１～Ｃ４のそれぞれは、上述したポリエチレン系物質、潤滑物、及び固体粒子を共通の成分として含有する。
（５）単位面積質量の計算
樹脂コーティング層の厚さはコーティング領域に付着した物質の質量と相関する。そこで、樹脂コーティング層の厚さと相関する物理量として、樹脂コーティング層の有無による質量差をコーティング領域の表面積で除算して得られる値を単位面積質量ｗ［ｇ／ｍ２］と定義した。この単位面積質量ｗを用いて樹脂コーティング層の厚さを定量化した。
コーティング剤Ｃ１～Ｃ４の２５［℃］における粘度は次の通りである。
・コーティング剤Ｃ１： ４．５１［ｍＰａ・ｓ］
・コーティング剤Ｃ２： ５．２７［ｍＰａ・ｓ］
・コーティング剤Ｃ３： ４．２５［ｍＰａ・ｓ］
・コーティング剤Ｃ４： ４．２４［ｍＰａ・ｓ］
（４）コーティング剤の成分
コーティング剤Ｃ１～Ｃ４のそれぞれは、上述したポリエチレン系物質、潤滑物、及び固体粒子を共通の成分として含有する。
（５）単位面積質量の計算
樹脂コーティング層の厚さはコーティング領域に付着した物質の質量と相関する。そこで、樹脂コーティング層の厚さと相関する物理量として、樹脂コーティング層の有無による質量差をコーティング領域の表面積で除算して得られる値を単位面積質量ｗ［ｇ／ｍ２］と定義した。この単位面積質量ｗを用いて樹脂コーティング層の厚さを定量化した。
【0040】
単位面積質量ｗは、樹脂コーティング処理前のフレアナットの質量と樹脂コーティング層形成後のフレアナットの質量との質量差を、フレアナットの全表面積で除算することによって算出した。なお、この方法とは逆に、単位面積質量ｗは、樹脂コーティング層が形成されたフレアナットの質量と樹脂コーティング層を除去した後のフレアナットの質量との質量差を、フレアナットの全表面積で除算して算出してもよい。樹脂コーティング層の除去方法としては、例えば、樹脂コーティング層が形成されたフレアナットを高温の有機溶剤に浸漬した後に、浸漬後のフレアナットを洗浄用として別途用意した有機溶剤で洗浄して乾燥させる方法がある。フレアナットを浸漬する有機溶剤としては、例えば、ベンゼンやデカリン等のポリエチレンを溶解し得る有機溶剤を用いることができる。この浸漬時間や乾燥時間は、樹脂コーティング処理前のフレアナットと同一視できる程度に設定される。例えば、有機溶剤への浸漬時間を５時間とし、洗浄用の有機溶剤で洗浄後、乾燥時間を１時間としてよい。この処理によって樹脂コーティング層を除去したフレアナットは、樹脂コーティング処理前のフレアナットと同一視できる。
【0041】
フレアナットの全表面積は、フレアナットの設計図面データに基づいてＣＡＤソフトウエアに付属する表面積算出機能を用いて算出した。同機能を利用することにより、フレアナットの任意の範囲について表面積を算出できる。
【0042】
なお、ＣＡＤソフトウエアによって表面積の算出値に若干の差異が生じる場合があるが、その差異は小数点以下２桁で算出する単位面積質量ｗの算出上は無視できる。また、ＣＡＤソフトウエアによる算出値と、現物の外形寸法を三次元計測し、その計測データに基づいて算出した算出値との誤差も同様に無視できる程度にすぎない。
【0043】
（６）サンプル番号
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、各サンプルにはこれらを互いに区別するサンプル番号♯１０１～＃４２１を付与した。なお、サンプル番号の一桁目の数字はコーティング剤Ｃ１～Ｃ４の種類に対応して付与されている。
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、各サンプルにはこれらを互いに区別するサンプル番号♯１０１～＃４２１を付与した。なお、サンプル番号の一桁目の数字はコーティング剤Ｃ１～Ｃ４の種類に対応して付与されている。
【0044】
２．締結試験方法
（１）軸力測定装置
各サンプルの軸力を測定するために図１２に示した軸力測定装置を使用した。図１２は軸力測定装置１００の構成を模式的に示している。軸力測定装置１００にはブレーキチューブＢＴに相当する試験用チューブＴがセットされる。試験用チューブＴは、その管軸Ｔｘと基準軸線ＳＡｘとが一致するようにして軸力測定装置１００にセットされる。試験用チューブＴにはフレアナットのサンプルＳが装着されており、試験用チューブＴの端末には試験用環状部ＴＲが形成されている。軸力測定装置１００は、サンプルＳに対して所定の締付トルクに至るまで締付操作を行って試験用チューブＴを相手部材に相当する試験用部材ＴＭに結合する。軸力測定装置１００は締付操作の過程でサンプルＳの軸力や他の物理量を測定する。
（１）軸力測定装置
各サンプルの軸力を測定するために図１２に示した軸力測定装置を使用した。図１２は軸力測定装置１００の構成を模式的に示している。軸力測定装置１００にはブレーキチューブＢＴに相当する試験用チューブＴがセットされる。試験用チューブＴは、その管軸Ｔｘと基準軸線ＳＡｘとが一致するようにして軸力測定装置１００にセットされる。試験用チューブＴにはフレアナットのサンプルＳが装着されており、試験用チューブＴの端末には試験用環状部ＴＲが形成されている。軸力測定装置１００は、サンプルＳに対して所定の締付トルクに至るまで締付操作を行って試験用チューブＴを相手部材に相当する試験用部材ＴＭに結合する。軸力測定装置１００は締付操作の過程でサンプルＳの軸力や他の物理量を測定する。
【0045】
軸力測定装置１００はフレーム１０１を備え、フレーム１０１は一例として試験室の床部等に設置される。軸力測定装置１００のフレーム１０１には、サンプルＳに対する締付操作を行う締付操作部１０２と、試験用部材ＴＭを保持する相手部材保持部１０３と、試験用チューブＴを保持するチューブ保持部１０４とがそれぞれ設けられている。締付操作部１０２、相手部材保持部１０３、及びチューブ保持部１０４は基準軸線ＳＡｘ方向に並ぶようにしてフレーム１０１に設けられる。
【0046】
締付操作部１０２はサンプルＳの頭部に嵌め合わされる工具１１０と、工具１１０を基準軸線ＳＡｘの回りに回転駆動するモータ１１１と、工具１１０の駆動抵抗に応じた信号を出力する締付トルクセンサ１１２とを含む。
【0047】
相手部材保持部１０３は基準軸線ＳＡｘ方向に分割された第１冶具１０３ａ及び第２冶具１０３ｂにて試験用部材ＴＭを保持する。試験用部材ＴＭは基準軸線ＳＡｘ方向に分割されており、一方の第１パーツＴＭａが第１冶具１０３ａに、他方の第２パーツＴＭｂが第２冶具１０３ｂにそれぞれ保持される。第１パーツＴＭａはサンプルＳの雄ねじと噛み合う雌ねじ１１５ｂが形成されたねじ穴１１５を有する。第２パーツＴＭｂは試験用チューブＴの試験用環状部ＴＲが押し付けられる底部１１６を有する。ねじ穴１１５と底部１１６とが同心状に突き合わされると上述した挿入穴４１、５１に相当する穴形状になる。第１冶具１０３ａ及び第２冶具１０３ｂは第１パーツＴＭａのねじ穴１１５と第２パーツＴＭｂの底部１１６とが同心状に突き合わされた状態に保持できる。第１冶具１０３ａはフレーム１０１に固定されている。一方、第２冶具１０３ｂは第１パーツＴＭａと第２パーツＴＭｂとが突き当てられ、かつロードセル１１７が介在した状態で基準軸線ＳＡｘ方向に拘束される。
【0048】
チューブ保持部１０４は、試験用チューブＴの端末から所定距離（例えば、０．３［ｍ］）に設定された固定位置をクランプする固定機構１１８と、固定機構１１８に生じる基準軸線ＳＡｘ回りのトルクに応じた信号を出力する供回りトルクセンサ１１９とを備えている。
【0049】
締付操作部１０１によってサンプルＳに対する締付操作が行われると、サンプルＳが試験用部材ＴＭの第１パーツＴＭａに形成された雌ねじ１１５ｂに噛み合いながら進み、試験用環状部ＴＲが第２パーツＴＭｂに形成された底部１１６に押し付けられる。これにより、第１パーツＴＭａ及び第２パーツＴＭｂには、これらを基準軸線ＳＡｘ方向に互いに引き離す力が作用する。第１パーツＴＭａはフレーム１０１に固定された第１冶具１０３ａに保持されることにより基準軸線ＳＡｘ方向に移動不能な状態となる一方、第２パーツＴＭｂは第２冶具１０３ｂに保持されることによりロードセル１１７を介在させた状態で基準軸線ＳＡｘ方向に拘束される。したがって、第２パーツＴＭｂに働く荷重はサンプルＳの軸力の反力に相当するため、ロードセル１１７の検出値を軸力の測定値として扱うことができる。つまり、サンプルＳの軸力を、締付トルクを基礎とした計算によらずにロードセル１１７の出力信号に基づいて直接的に測定できる。締付トルクセンサ１１２、ロードセル１１７、及び供回りトルクセンサ１１９の各信号は制御装置１２０に入力される。制御装置１２０は、一例としてパーソナルコンピュータでもよい。制御装置１２０は、各センサからの入力信号に対して所定の処理を実行し、サンプルＳに入力した締付トルクに対して軸力及び供回りトルクが対応付けられたデータを測定結果として記憶し、かつ必要に応じて当該測定結果を例えばディスプレイ等の出力手段に対して出力できる。
【0050】
（２）試験方法
図１２に示した軸力測定装置１００を使用し、未使用の試験用チューブＴに未使用のサンプルＳを装着して上述した締結操作を行い、その後、締付操作部１０１にてサンプルの締結を緩めて試験用チューブＴの試験用部材ＴＭへの結合を解除する解除操作を行う。なお、ロードセル１１７の検出値が初期値（例えば、０．０［ｋＮ］）に復帰することをもって、試験用チューブＴの結合が解除されたものと判断した。締付操作部１０１による締結時の締付トルクは、一例として、１２．０［Ｎｍ］～２２．０［Ｎｍ］の範囲内の値、例えば１７．０［Ｎｍ］に設定した。以上の操作を１回目の締結試験とし、試験用チューブＴとサンプルＳとを交換せずに締付操作、軸力等の測定及び解除操作を含む締結試験を合計５回繰り返した。各締結試験においては、軸力測定装置１００よって軸力と供回りトルクとを測定値として取得して記録した。各締結試験間のインターバルは一例として６０［ｓｅｃ］とした。
図１２に示した軸力測定装置１００を使用し、未使用の試験用チューブＴに未使用のサンプルＳを装着して上述した締結操作を行い、その後、締付操作部１０１にてサンプルの締結を緩めて試験用チューブＴの試験用部材ＴＭへの結合を解除する解除操作を行う。なお、ロードセル１１７の検出値が初期値（例えば、０．０［ｋＮ］）に復帰することをもって、試験用チューブＴの結合が解除されたものと判断した。締付操作部１０１による締結時の締付トルクは、一例として、１２．０［Ｎｍ］～２２．０［Ｎｍ］の範囲内の値、例えば１７．０［Ｎｍ］に設定した。以上の操作を１回目の締結試験とし、試験用チューブＴとサンプルＳとを交換せずに締付操作、軸力等の測定及び解除操作を含む締結試験を合計５回繰り返した。各締結試験においては、軸力測定装置１００よって軸力と供回りトルクとを測定値として取得して記録した。各締結試験間のインターバルは一例として６０［ｓｅｃ］とした。
【0051】
なお、締結試験の繰り返し回数は自動車のブレーキチューブが新車時から廃車時までの期間内で取り外される回数の限界に基づいて定めた。自動車のブレーキチューブが取り外される機会は頻繁にはないが、その取り外し回数を確率変数とした離散確率分布に基づいてその限界を見積った。ここでは、ブレーキチューブが結合される相手部材としてＡＢＳユニット、マスターシリンダ及びブレーキユニットの３要素を想定し、これら３要素の故障時にフレアナットを必ず再利用することを前提条件として、３要素の故障発生確率、ブレーキチューブの結合箇所数、新車時から廃車時までの期間の平均値その他のパラメータを考慮した。これにより、ブレーキチューブの取り外し回数が６回又は６回を超えることが無視できるほど低確率と推定された。よって締結試験の繰り返し回数を６回未満の５回とした。
【0052】
（３）軸力低下率
同じフレアナットに対して締結試験を繰り返すことによる軸力変化を評価するパラメータとして、軸力低下率α［ｋＮ／回］を以下の式１で定義した。
同じフレアナットに対して締結試験を繰り返すことによる軸力変化を評価するパラメータとして、軸力低下率α［ｋＮ／回］を以下の式１で定義した。
【0053】
α＝－（Ｆｎ－Ｆ１）／（ｎ－１）……１
【0054】
ここで、Ｆ１［ｋＮ］は１回目の締結試験で生じる最大軸力である初回軸力である。Ｆｎ［ｋＮ］はｎ回目（但し、１＜ｎ＜６）の締結試験で生じる最大軸力であるｎ回目軸力である。但し、式１は、ｎ－１回目で生じるｎ－１回目軸力をＦｎ－１とした場合において、０＜Ｆｎ＜Ｆｎ－１が成立することを条件とする。したがって、α＞０である。
【0055】
上述したように、この試験では繰り返し回数を６回未満のｎ＝５としたので、軸力低下率αを定義する上記式１は、５回目の軸力をＦ５とすると以下の式１′に書き換え得る。
【0056】
α＝－（Ｆ５－Ｆ１）／４………１′
【0057】
【0058】
（１）評価基準
各サンプルを、フレアナットの機械的特性に基づく以下の基準ａ及び基準ｂにて評価した。
・基準ａ 初回軸力Ｆ１が１４．０［ｋＮ］未満であること
・基準ｂ 軸力低下率αが１．７５［ｋＮ／回］未満であること
各サンプルを、フレアナットの機械的特性に基づく以下の基準ａ及び基準ｂにて評価した。
・基準ａ 初回軸力Ｆ１が１４．０［ｋＮ］未満であること
・基準ｂ 軸力低下率αが１．７５［ｋＮ／回］未満であること
【0059】
基準ａは初回軸力Ｆ１の上限値を規定する。この上限値は供回りトルクの上限値に基づいて定めた。供回りトルクの上限値はチューブの強度及び車両の振動を考慮して決定され、一例として１．０［Ｎｍ］である。供回りトルクと軸力とは相関し、供回りトルクの上限値に対応する軸力は一意に決定される。その軸力は一例として１４．０［ｋＮ］である。供回りトルクはチューブに形成された環状部の塑性変形を伴う初回締結時が最大であり、フレアナットの再使用時から低下して再使用の回数によってあまり変化しない傾向があった。したがって、軸力が基準ａに適合することにより、再使用時においても供回りトルクが上限値未満になることが保証される。なお、初回軸力Ｆ１の下限値は、フレアナットの再使用時に軸力が低下してもチューブに要求される結合力を確保できるように設定される。例えば、初回軸力Ｆ１の下限値としては、１０．０［ｋＮ］が好ましく、１１．０［ｋＮ］がより好ましく、１２．０［ｋＮ］がさらに好ましい。つまり、初回軸力Ｆ１は、１０．０＜Ｆ１＜１４．０が好ましく、１１．０＜Ｆ１＜１４．０がより好ましく、１２．０＜Ｆ１＜１４．０がさらに好ましい。
【0060】
基準ｂは軸力低下率αの上限値を規定する。軸力低下率αが一例として１．７５［ｋＮ／回］以上になると、再使用時において初回締結時と同じ締付トルクにてフレアナットを締結しても軸力の下限値を下回ることが多い。この軸力の下限値はブレーキチューブに要求される結合力の下限値に基づいて設定される。基準ｂに適合することにより、フレアナットの再使用時に初回締結時と同じ締付トルクで締結しても軸力の下限値を下回ることを回避できる。これにより、フレアナットの再使用時においてもブレーキチューブに要求される結合力を確保できる。なお、軸力低下率αは、α＞０であることを条件として、小さければ小さいほどよい。
【0061】
（２）評価結果
評価結果を図１４Ａ及び図１４Ｂに示す。これらの図では、各サンプルを単位面積質量ｗが小さいものから大きいものへ順番に並べて、基準ａ及び基準ｂの両者に適合した合格サンプルと、これらの基準ａ及び基準ｂの少なくとも一方が不適合であった不合格サンプルとをまとめた。なお、図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、基準ａ又は基準ｂに適合した場合を「ｙ」、不適合の場合を「ｎ」とそれぞれ表記した。また、基準ａ及び基準ｂの両者に適合した場合を「ＹＥＳ］、基準ａ及び基準ｂの少なくとも一方が不適合であった場合を「ＮＯ」とそれぞれ表記した。
（３）考察
図１４Ａ及び図１４Ｂから理解できるように、基準ａ及び基準ｂの適否はコーティング剤の異同に関わらず単位面積質量ｗに依存する。単位面積質量ｗが大きくなるに従って、概ね初回軸力Ｆ１が増加する一方で軸力低下率αが減少する傾向がある。逆に、単位面積質量ｗが小さくなるに従って、概ね初回軸力Ｆ１が減少する一方で軸力低下率αが増加する傾向がある。単位面積質量ｗが大きすぎると基準ａが不適合となり、単位面積質量ｗが小さすぎると基準ｂが不適合となることが判明した。合格サンプルを概観すると、合格サンプルの単位面積質量ｗは０．７９＜ｗ＜１０．０７の範囲内となる。初回軸力Ｆ１が小さいほどチューブに必要な結合力を確保しつつチューブへのダメージを低減できる。また、フレアナットの大量生産を考慮した場合、コーティング剤の使用量はできるだけ少ないほうが生産コスト面で有利である。そこで、機械的特性だけでなく、チューブへのダメージ及びフレアナットの生産コストを考慮した場合、単位面積質量ｗの上限値としては、例えば、９．００［ｇ／ｍ２］未満が好ましく、７．５０［ｇ／ｍ２］未満がより好ましく、６．００［ｇ／ｍ２］未満がさらに好ましい。すなわち、単位面積質量ｗは、０．７９＜ｗ＜９．００が好ましく、０．７９＜ｗ＜７．５０がより好ましく、０．７９＜ｗ＜６．００がさらに好ましい。
評価結果を図１４Ａ及び図１４Ｂに示す。これらの図では、各サンプルを単位面積質量ｗが小さいものから大きいものへ順番に並べて、基準ａ及び基準ｂの両者に適合した合格サンプルと、これらの基準ａ及び基準ｂの少なくとも一方が不適合であった不合格サンプルとをまとめた。なお、図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、基準ａ又は基準ｂに適合した場合を「ｙ」、不適合の場合を「ｎ」とそれぞれ表記した。また、基準ａ及び基準ｂの両者に適合した場合を「ＹＥＳ］、基準ａ及び基準ｂの少なくとも一方が不適合であった場合を「ＮＯ」とそれぞれ表記した。
（３）考察
図１４Ａ及び図１４Ｂから理解できるように、基準ａ及び基準ｂの適否はコーティング剤の異同に関わらず単位面積質量ｗに依存する。単位面積質量ｗが大きくなるに従って、概ね初回軸力Ｆ１が増加する一方で軸力低下率αが減少する傾向がある。逆に、単位面積質量ｗが小さくなるに従って、概ね初回軸力Ｆ１が減少する一方で軸力低下率αが増加する傾向がある。単位面積質量ｗが大きすぎると基準ａが不適合となり、単位面積質量ｗが小さすぎると基準ｂが不適合となることが判明した。合格サンプルを概観すると、合格サンプルの単位面積質量ｗは０．７９＜ｗ＜１０．０７の範囲内となる。初回軸力Ｆ１が小さいほどチューブに必要な結合力を確保しつつチューブへのダメージを低減できる。また、フレアナットの大量生産を考慮した場合、コーティング剤の使用量はできるだけ少ないほうが生産コスト面で有利である。そこで、機械的特性だけでなく、チューブへのダメージ及びフレアナットの生産コストを考慮した場合、単位面積質量ｗの上限値としては、例えば、９．００［ｇ／ｍ２］未満が好ましく、７．５０［ｇ／ｍ２］未満がより好ましく、６．００［ｇ／ｍ２］未満がさらに好ましい。すなわち、単位面積質量ｗは、０．７９＜ｗ＜９．００が好ましく、０．７９＜ｗ＜７．５０がより好ましく、０．７９＜ｗ＜６．００がさらに好ましい。
【0062】
単位面積質量ｗが上記のいずれかの範囲内であればフレアナットに要求される機械的特性を満足する。しかし、単位面積質量ｗが小さすぎると、フレアナットの機械的特性を満足するが再使用時におけるフレアナットの耐食性に問題があることが分かった。
【0063】
Ｂ：腐食試験
フレアナットの耐食性と単位面積質量ｗとの関係を腐食試験にて確認した。
フレアナットの耐食性と単位面積質量ｗとの関係を腐食試験にて確認した。
【0064】
（サンプルの準備）
寸法及び形状が共通し単位面積質量ｗが互いに異なる所定個数のフレアナットを準備し、これらのフレアナットに対して上記締結試験を実施し、以下の要領で同試験の試行回数が異なる試験サンプル群を作成した。一例として、上記締結試験を１回試行して試験用チューブから取り外した初回サンプル群と、同試験を３回試行して試験用チューブから取り外した３回目サンプル群と、同試験を５回試行して試験用チューブから取り外した５回目サンプル群とを準備した。また、比較例として、これら試験サンプル群と同じ寸法及び形状を有し単位面積質量ｗが互いに異なる未使用の比較サンプル群を準備した。
寸法及び形状が共通し単位面積質量ｗが互いに異なる所定個数のフレアナットを準備し、これらのフレアナットに対して上記締結試験を実施し、以下の要領で同試験の試行回数が異なる試験サンプル群を作成した。一例として、上記締結試験を１回試行して試験用チューブから取り外した初回サンプル群と、同試験を３回試行して試験用チューブから取り外した３回目サンプル群と、同試験を５回試行して試験用チューブから取り外した５回目サンプル群とを準備した。また、比較例として、これら試験サンプル群と同じ寸法及び形状を有し単位面積質量ｗが互いに異なる未使用の比較サンプル群を準備した。
【0065】
（試験方法及び結果）
各試験サンプル群及び比較サンプル群のそれぞれに対して腐食試験を実施した。この試験は、ＪＡＳＯ １０４－８６で規定された塩水噴霧試験に適合する。試験結果をまとめると、耐食性と単位面積質量との間に図１５に示す関係があることが分かった。図１５の縦軸は、試験開始から白錆発生までの時間［ｈｒ］でありフレアナットの耐食性を意味する。図１５の横軸は樹脂コーティング層の厚さに相関する単位面積質量ｗである。
各試験サンプル群及び比較サンプル群のそれぞれに対して腐食試験を実施した。この試験は、ＪＡＳＯ １０４－８６で規定された塩水噴霧試験に適合する。試験結果をまとめると、耐食性と単位面積質量との間に図１５に示す関係があることが分かった。図１５の縦軸は、試験開始から白錆発生までの時間［ｈｒ］でありフレアナットの耐食性を意味する。図１５の横軸は樹脂コーティング層の厚さに相関する単位面積質量ｗである。
【0066】
（考察）
図１５に示したように、全体的な耐食性の傾向として、単位面積質量ｗが大きいほど耐食性が向上することが分かる。そして、各試験サンプル群と比較サンプル群とを比較すると、単位面積質量ｗが１．２０以下の領域では、各試験サンプル群は比較サンプル群に比べて同程度の単位面積質量ｗであっても短時間で白錆が発生する傾向がある。つまり単位面積質量ｗが１．２０以下の領域では、再使用によって耐食性が低下する。そして、同領域において各試験サンプル群を互いに比較すると、繰り返し回数が多いほど耐食性が低い傾向がある。これらの傾向は単位面積質量ｗが０．４０～１．００の範囲内において顕著である。
図１５に示したように、全体的な耐食性の傾向として、単位面積質量ｗが大きいほど耐食性が向上することが分かる。そして、各試験サンプル群と比較サンプル群とを比較すると、単位面積質量ｗが１．２０以下の領域では、各試験サンプル群は比較サンプル群に比べて同程度の単位面積質量ｗであっても短時間で白錆が発生する傾向がある。つまり単位面積質量ｗが１．２０以下の領域では、再使用によって耐食性が低下する。そして、同領域において各試験サンプル群を互いに比較すると、繰り返し回数が多いほど耐食性が低い傾向がある。これらの傾向は単位面積質量ｗが０．４０～１．００の範囲内において顕著である。
【0067】
一方、単位面積質量ｗが１．２０を超える領域では各試験サンプル群と比較サンプル群とは単位面積質量ｗに対して耐食性に有意な差がないことが分かる。つまり、単位面積質量ｗが１．２０を超える領域では再使用の回数によって耐食性は変化しない。したがって、単位面積質量ｗが１．２０を超える場合には、フレアナットの再使用時においても初回使用時と同等の耐食性を確保できる。なお、単位面積質量ｗが１．２０を超えれば初回使用時と同等の耐食性を確保できるが、初回使用時と遜色のない耐食性を確実に得るためには単位面積質量ｗが１．５０を超えることが好ましく、１．８０を超えることがより好ましく、２．００を超えることがさらに好ましい。
【0068】
Ｃ：まとめ
以上の締結試験及び耐食性試験の各試験結果を総合すると、フレアナットに要求される機械的特性を満足させつつ再使用時において初回使用時と同等の耐食性を確保するためには、締結試験によって得られた条件：０．７９＜ｗ＜１０．０７と、耐食性試験によって得られた条件：１．２０＜ｗとを充足する必要がある。したがって、単位面積質量ｗに関して、少なくとも以下の式２が成立する必要がある。
以上の締結試験及び耐食性試験の各試験結果を総合すると、フレアナットに要求される機械的特性を満足させつつ再使用時において初回使用時と同等の耐食性を確保するためには、締結試験によって得られた条件：０．７９＜ｗ＜１０．０７と、耐食性試験によって得られた条件：１．２０＜ｗとを充足する必要がある。したがって、単位面積質量ｗに関して、少なくとも以下の式２が成立する必要がある。
【0069】
１．２０＜ｗ＜１０．０７ ……２
【0070】
上記形態から特定可能な発明を以下に開示する。なお、開示発明の理解を容易にするため、上記各形態の説明に用いた参照符号や図番をかっこ内に記載したが、図示した構成の形状や構造等に限定されない。
【0071】
開示発明の軸力測定装置は、フレーム（１０１）と、管径方向外側に突出する環状部（Ｒ）が形成されたチューブに装着されたねじ式の管継手（Ｓ）に対する締付操作を行う締付操作部（１０２）と、前記管継手がねじ込まれるとともに前記チューブが結合される試験用部材（ＴＭ）を保持する相手部材保持部（１０３）とを備え、前記管継手の中心線（ＣＬ）及び前記チューブの管軸（Ｔｘ）の方向に延びる基準軸線（ＳＡｘ）方向に前記締付操作部と前記相手部材保持部とが並ぶようにして前記フレームに設けられた軸力測定装置であって、前記試験用部材は、前記管継手と噛み合う雌ねじ（１１５ｂ）が形成されたねじ穴（１１５）にて貫かれた第１パーツ（ＴＭａ）と、前記チューブの前記環状部が押し付けられる底部（１１６）を有する第２パーツ（ＴＭａ）とを有し、前記相手部材保持部は、前記第１パーツの前記ねじ穴と前記第２パーツの前記底部とが同心状に突き合わされた状態で前記第１パーツ及び前記第２パーツを保持し、前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか一方は、前記基準軸線方向に移動不能な状態で前記相手部材保持部にて保持され、前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方は、前記基準軸線方向の荷重に応じた信号を出力するロードセル（１１７）を介在させた状態で前記基準軸線方向に拘束されている軸力測定装置である。
【0072】
この軸力測定装置によれば、チューブに装着された管継手が試験用部材にねじ込まれると管継手が第１パーツの雌ねじに噛み合いながら進み第２パーツに環状部が押し付けられる。これにより、第１パーツ及び第２パーツにはこれらを基準軸線方向に互いに引き離す力が作用する。第１パーツ又は第２パーツのいずれか一方が基準軸線方向に移動不能な状態で保持される一方で、第１パーツ又は第２パーツのいずれか他方がロードセルを介在させた状態で基準軸線方向に拘束されている。そのため第１パーツ又は第２パーツのいずれか他方に作用する基準軸線方向の荷重が管継手の軸力の反力に相当する。したがって、管継手の軸力を、締付トルクを基礎とした計算によらずにロードセルの出力信号に基づいて測定値として直接取得できる。
【0073】
この軸力測定装置の一態様において、前記相手部材保持部は、前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか一方を保持するとともに前記フレームに固定された第１冶具（１０３ａ）と、前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方を保持するとともに前記ロードセルを介在させた状態で前記基準軸線方向に拘束された第２冶具（１０３ｂ）とを有してもよい。
【0074】
開示発明の軸力測定方法は、管径方向外側に突出する環状部（ＴＲ）が形成されたチューブ（Ｔ）に装着された状態で試験用部材（ＴＭ）にねじ込まれるねじ式の管継手（Ｓ）に生じる軸力を測定する管継手の軸力測定方法であって、前記試験用部材として、前記管継手と噛み合う雌ねじ（１１５ｂ）が形成されたねじ穴（１１５）にて貫かれた第１パーツ（ＴＭａ）と前記チューブの前記環状部が押し付けられる底部（１１６）を有する第２パーツ（ＴＭｂ）とを、前記チューブの管軸（Ｔｘ）の方向に延びる基準軸線（ＳＡｘ）方向に並ぶように配置する工程と、前記第１パーツの前記ねじ穴と前記第２パーツの前記底部とを同心状に配置した状態で前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか一方を前記基準軸線方向に移動不能に保持するとともに前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方を前記基準軸線方向に拘束しておき、前記管継手を前記第１パーツにねじ込む工程と、前記第１パーツ又は前記第２パーツのいずれか他方に働く前記基準軸線方向の荷重を前記管継手の軸力として測定する工程とを備える。
【符号の説明】
【0075】
１Ａ、１Ｂ フレアナット（管継手）
１０、２０ 貫通孔
１２、２２ ねじ部
１２ａ、２２ａ 雄ねじ
１４、２４ 接触部
１６ ＩＳＯフレア（環状部）
１８、２８ コーティング層
２６ ダブルフレア（環状部）
ＢＴ ブレーキチューブ（チューブ）
ＦＮ フレアナット
ＭＣ１、ＭＣ２ マスターシリンダ（相手部材）
Ｒ コーティング領域
Ｔ 試験用チューブ
ＴＭ 試験用部材
ＴＲ 試験用環状部
１０、２０ 貫通孔
１２、２２ ねじ部
１２ａ、２２ａ 雄ねじ
１４、２４ 接触部
１６ ＩＳＯフレア（環状部）
１８、２８ コーティング層
２６ ダブルフレア（環状部）
ＢＴ ブレーキチューブ（チューブ）
ＦＮ フレアナット
ＭＣ１、ＭＣ２ マスターシリンダ（相手部材）
Ｒ コーティング領域
Ｔ 試験用チューブ
ＴＭ 試験用部材
ＴＲ 試験用環状部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15】