JP5876012B2 - 継手 - Google Patents

Description

本発明は継手に係り、特に、２つの流路が交差する交差部を有する継手に関する。

従来、Ｌ字継手、Ｔ字継手、十字継手等の高圧継手は、２つの流路が交差する交差部を有し、高圧ポンプから供給される高圧流体を交差部で屈曲させたり、合流させたり、分岐させたりしながら、高圧流体を目的の部位まで供給する部材であり、種々の高圧流体噴射装置等に広く使用されている。高圧継手における交差部は、流路内を流れる高圧流体による圧力（内圧）が繰り返し作用して変動するため、内圧により生じる亀裂が継手寿命に重大な影響を及ぼすことが知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の高圧継手は、本体１２２内の共通平面（ＸＹ平面）上に形成されたＸ軸方向の流路１２８とＹ軸方向の流路１３０が交差する部位（交差部）の真上および真下の位置に圧縮付勢力が集中するようにして、共通平面に垂直に作用するＺ軸方向に分離しようとするＺ軸方向の分離力（内部応力）を圧縮付勢力で相殺して、共通平面（ＸＹ平面）に沿って生じる亀裂を防止しようとするものである。

具体的には、特許文献１に記載の高圧継手は、本体１２２を挟んだ状態で圧縮力を付与する圧縮突起１３４が形成された第１および第２の圧縮部材１３２を締め具１３８で締め付けて交差部に圧縮付勢力を付与する。

特表２００８−５１０９３７号公報（請求項１、請求項２、段落０００１８〜００２０、図７、図８、図１３）

しかしながら、第１に、特許文献１に記載の高圧継手では、圧縮突起１３４の位置と圧縮力を付与する締め具の位置が異なるため、流路が交差する交差部に付与する圧縮力の位置ないし方向や大きさを必ずしも適正に設定することができないという問題があった。

また、第２に、流路が交差する交差部には高圧流体により多様な内圧が作用するため、特許文献１に記載の高圧継手のように交差部の中心にＺ軸方向の圧縮力を付与する場合には、この圧縮力（一軸横圧縮）により、交差部に不測の多様な変形が生じ、この変形により新たに生じた内部応力が高圧流体の内圧に重畳されて新たな損傷の起因が生じる可能性があるという問題があった。交差部に付与する圧縮力の方向や位置が必ずしも適正に管理されていないことも不確定な要因となる。

この交差部の中心に付与する圧縮力によって新たに生じる不測の種々の内部応力（例えば、ＸＹ平面に沿う方向の内部応力）について、図１から図３を参照しながら説明する。
参照する図１は、Ｘ軸方向の流路とＹ軸方向の流路が交差する交差部に作用する内圧を示す斜視図である。図２は、交差部に作用する内圧による内部応力を説明するための図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た正面図、（ｂ）はＹ軸方向から見た側面図、（ｃ）はＸＹ平面上に亀裂が発生する様子を示すＺ軸方向から見た平面図である。図３は、内圧による内部応力と圧縮力との関係を示す図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た正面図、（ｂ）はＹ軸方向から見た側面図、（ｃ）は圧縮力ＰによりＸＹ平面に沿う方向の内部応力が生じた状態を示す正面図である。

なお、以下の説明において、図１に示すように、説明の便宜上、第１の流路１１０と第２の流路１２０が通る仮想平面をＸＹ平面といい、第１の流路１１０の方向をＸ軸方向、第２の流路１２０の方向をＹ軸方向とし、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ軸方向とする。また、Ｙ軸とＺ軸を含む面をＹＺ平面、Ｘ軸とＺ軸を含む面をＸＺ平面という。

＜内圧による内部応力＞
図１に示すように、十字継手１００において、ケーシング１００ａに形成されたＸ軸方向の第１の流路１１０とＹ軸方向の第２の流路１２０は、ＸＹ平面上の交差部１３０で合流している。交差部１３０における交点１４０は、第１の流路１１０の周壁部１１０ａと第２の流路１２０の周壁部１２０ａとのＸＹ平面上における接合点である（図２（ｃ）参照）。つまり、交点１４０は、図２（ｃ）に示すように、交差部１３０をＺ軸方向から見た場合における第１の流路１１０の周壁部１１０ａと第２の流路１２０の周壁部１２０ａの交点である。

この交点１４０では、図２（ａ）に示すように、第１の流路１１０に流通する圧力流体の内圧ｑ１による内部応力Ｑ１がＺ軸方向（図４参照）に作用する。また、図２（ｂ）に示すように、第２の流路１２０に流通する圧力流体の内圧ｑ２による内部応力Ｑ２がＺ軸方向（図４参照）に作用する。このため、内部応力Ｑ１と内部応力Ｑ２により、交点１４０では応力集中が生じて亀裂ＣＲ１が発生しやすくなり、図２（ｃ）に示すように、この亀裂ＣＲ１がＸＹ平面上に沿って進展する。

このＸＹ平面上に生じる亀裂ＣＲ１を防止するため、図１に示すように、Ｚ軸方向の両側から挟むように、圧縮力Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）を交差部１３０の中心１５０（図２（ｃ）参照）にかけるようにケーシング１００ａを押圧することで、圧縮力Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）により内部応力Ｑ１および内部応力Ｑ２を相殺して（図２（ａ）、（ｂ））、亀裂ＣＲ１（図５（ｃ））の発生を抑制することができる。

具体的には、図３（ａ）に示すように、圧縮力Ｐ（Ｐ１）により第１の流路１１０に流通する圧力流体の内圧ｑ１による内部応力Ｑ１を相殺し、図３（ｂ）に示すように、圧縮力Ｐ（Ｐ２）により第２の流路１２０に流通する圧力流体の内圧ｑ２による内部応力Ｑ２相殺する。

なお、圧縮力Ｐは、説明の便宜上、内部応力Ｑ１と内部応力Ｑ２にそれぞれ対応させるために圧縮力Ｐ１と圧縮力Ｐ２に分けて概念的に説明したが、圧縮力Ｐを圧縮力Ｐ１と圧縮力Ｐ２の合力と考えてもよい。

＜付与した圧縮力による新たな内部応力＞
しかしながら、Ｚ軸方向から交差部１３０の中心１５０に圧縮力Ｐを付与することで、交差部１３０には、不測の変形による新たな種々の内部応力が生じていることが想定される。
例えば、図３（ｃ）に示すように、第１の流路１１０の周壁部１１０ａと第２の流路１２０の周壁部１２０ａが交差するＹＺ平面（Ｙ軸とＺ軸を含みＸ軸に直交する平面）上の交点１６０（図１参照）に着目すると、圧縮力Ｐを付与することにより、第２の流路１２０にはＸ軸方向で拡径されＺ軸方向で縮径される変形が生じるため（符号Ｅ参照）、ＹＺ平面に対して垂直なＸ軸方向の内部応力Ｑ４が生じる。

ここでさらに、このＹＺ平面における交点１６０（図１参照）には、流路１２０に流通する圧力流体の内圧ｑ２による内部応力Ｑ３がＸ軸方向に作用するため、圧縮力Ｐによる内部応力Ｑ４と圧力流体の内圧ｑ２によるＸ軸方向の内部応力Ｑ３の合力が、ＹＺ平面に沿う方向の亀裂ＣＲ２を生じさせる要因となる。

したがって、複数の第１の流路１１０、および第２の１２０が交差する交差部１３０の中心１５０（図１、図２（ｃ）参照）参照）に付与するＺ軸方向の圧縮力Ｐにより生じるＹＺ平面に対して垂直なＸ軸方向の内部応力Ｑ４による新たな弊害を抑制することが必要となる。

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、２つの流路が交差する交差部に付与する圧縮力の位置ないし方向や大きさを適切に設定するとともに、かつ、交差部を押圧する圧縮力による新たな内部応力の発生を抑制して耐久性を向上させることができる継手を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、ケーシングに穿孔された第１の流路および第２の流路と、前記第１の流路と第２の流路がＸＹ平面において交差する交差部と、前記交差部を挟んで前記ＸＹ平面に直交するＺ軸方向の両側から押圧部材により前記ケーシングを挟持して当該交差部に圧縮力を付与する押圧手段と、を有する継手であって、前記押圧手段は、前記ケーシングに形成され前記押圧部材を嵌入して支持する穿孔部と、前記圧縮力を調整する調整手段と、を備え、前記押圧部材は、前記Ｚ軸方向から見て前記第１の流路の周壁部と前記第２の流路の周壁部の交点を含む位置に配設され、前記押圧部材と前記穿孔部の底部との当接部は、前記周壁部の交点に合致する位置を押圧し、前記交差部の中心部に合致する位置を押圧しないように前記押圧部材の中央部に非当接部を設けたこと、を特徴とする。

本発明は、第１に、前記押圧部材を嵌入して支持する穿孔部を備えたことで、交差部に対して押圧部材を適切な位置に配設して安定して支持することができる。また、前記圧縮力を調整する調整手段を備えたことで、押圧部材を介して交差部に対して適切な大きさの圧縮力を付与することができる。
このようにして、本発明は、押圧部材を介して交差部に対して適切な位置にかつ適切な大きさの圧縮力を好適に付与することで、Ｚ軸方向の内部応力を効果的に相殺して亀裂の発生を抑制し継手の耐久性を向上させることができる。

本発明は、第２に、前記押圧部材と前記穿孔部の底部との当接部は、前記周壁部の交点に合致する位置を押圧し、前記交差部の中心部に合致する位置を押圧しないように押圧部材の中央部に非当接部を設けたことで、前記交差部における前記第１の流路と前記第２の流路の中心線の交点（交差部の中心）に圧縮力を付与するのではなく、前記第１の流路の周壁部と前記第２の流路の周壁部の交点に精度よくＺ軸方向から圧縮力を付与することができる。
このため、前記交差部の変形を抑制しながら交差部に発生するＺ軸方向の内部応力を効果的に相殺して亀裂の発生を防止することができる。

このようにして、本発明は、付与する圧縮力による交差部等の変形を抑制して、変形によって生じる新たな内部応力の発生を回避することで、変形によって生じる新たな内部応力が、第１の流路および第２の流路を流通する高圧流体の内圧による内部応力に重畳されて新たな疲労や損傷が生じることを効果的に防止して継手の耐久性を向上させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の継手であって、前記押圧部材と前記穿孔部の当接部が点接触であること、を特徴とする。

かかる構成によれば、前記当接部が点接触であることで、圧縮力の作用点を正確に設定して、応力が集中する箇所を集中的に押圧して亀裂の発生を効果的に抑制することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の継手であって、前記押圧部材と前記穿孔部の底部の当接部が環状をなした平面接触であること、を特徴とする。

かかる構成によれば、前記当接部が平面接触であることで、前記当接部における平面領域内で交差部に対して均等に圧縮力を付与することができる。このため、応力が集中する箇所を含んでその周囲までを広範に押圧することにより、応力が集中する箇所を確実に押圧して亀裂の発生を効果的に抑制することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載の継手であって、前記調整手段は、前記穿孔部と同軸に前記ケーシングに形成されたねじ穴と、前記押圧部材に形成されたねじ部と、を備え、このねじ部により前記ねじ穴に前記押圧部材を螺入し、当該押圧部材のねじ込み力により前記圧縮力を調整することを特徴とする。

かかる構成によれば、前記押圧部材に形成されたねじ部により、前記押圧部材が挿通される穿孔部と同軸に形成された前記ねじ穴に前記押圧部材を螺入することで、前記交差部に対してＺ軸方向から正確に圧縮力を付与することができる。また、前記押圧部材のねじ込み力により前記圧縮力を調整することで、圧縮力の大きさを好適に設定することができるため、Ｚ軸方向の内部応力をより効果的に相殺して亀裂の発生を抑制し継手の耐久性を向上させることができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の継手であって、前記押圧部材は、前記ねじ部が形成されたスクリューと、このスクリューの先端部に当接して配設され前記当接部が形成された押圧片と、を備え、前記押圧片の当接部は、前記スクリューの径よりも小さいことを特徴とする。

かかる構成によれば、前記スクリューの径よりも小さい押圧片を備えたことで、スクリューの径を大きくして押圧片を小さくすることができるため、スクリューに確実にねじ込み力を付与しながら損傷を防止するとともに、交差部に対して適切に圧縮力を付与することができる。

請求項６に係る発明は、請求項２に記載の継手であって、前記押圧部材は前記ケーシングを挟持する当接部が球形をなし、前記当接部は、前記Ｚ軸方向から見て前記第１の流路の周壁部と前記第２の流路の周壁部の交点に合致する位置に当接されていること、を特徴とする

かかる構成によれば、前記当接部を球形とすることで、前記押圧部材と前記先行部の当接部を点接触にして、圧縮力の作用点を正確に設定できるため、前記Ｚ軸方向から見て前記第１の流路の周壁部と前記第２の流路の周壁部の交点に合致する位置に精度よく圧縮力を付与することができる。
また、前記周壁部の交点に圧縮力を付与することで、前記周壁部の交点に集中して発生するＺ軸方向の内部応力を効果的に相殺して亀裂の発生をより確実に抑制し継手の耐久性を向上させることができる。

本発明に係る継手は、２つの流路が交差する交差部に付与する圧縮力の位置ないし方向や大きさを適性に設定することができる。

交差部に作用する内圧と付与した圧縮力を示す斜視図である。 交差部に作用する内圧による内部応力を説明するための模式図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た交差部の正面断面図、（ｂ）はＹ軸方向から見た側面断面図、（ｃ）はＸＹ平面上に亀裂が発生する様子を示すＺ軸方向から見た平面図である。 内圧による内部応力と圧縮力との関係を示す模式図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た交差部の正面断面図、（ｂ）はＹ軸方向から見た側面断面図、（ｃ）は圧縮力ＰによりＸＹ平面に沿う方向の内部応力が生じた状態を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る継手の構成を示す断面図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た正面図、（ｂ）はＺ軸方向から見た（ａ）のＡ−Ａ線の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る継手の変形例を示す断面図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た正面図、（ｂ）はＺ軸方向から見た（ａ）のＡ−Ａ線の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る継手の交差部に作用する内圧と付与した圧縮力を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る継手の交差部に作用する内圧による内部応力を説明するための模式図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た交差部の正面断面図、（ｂ）はＹ軸方向から見た側面断面図、（ｃ）はＸＹ平面上に亀裂が発生する様子を示すＺ軸方向から見た平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る継手の交差部に作用する内圧と付与した圧縮力との関係を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る継手の構成を示す断面図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た正面図、（ｂ）はＺ軸方向から見た（ａ）のＡ−Ａ線の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る継手の動作を示す模式図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た正面断面図、（ｂ）はＺ軸方向から見た平面図、（ｃ）は押圧手段の他の実施例を示すＸ軸方向から見た正面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る継手の変形例を示す断面図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た正面図、（ｂ）はＺ軸方向から見た（ａ）のＢ−Ｂ線の平面図である。

本発明の第１の実施形態に係る継手である十字形の高圧継手１Ａについて、適宜図４から図７を参照しながら詳細に説明する。
高圧継手１は、図４に示すように、第１のケーシング２と、第１のケーシング２に穿孔された第１の流路３および第２の流路４と、第１の流路３と第２の流路４がＸＹ平面において交差する交差部５と、第１のケーシング２の外側に被せるように嵌装された第２のケーシング６と、交差部５を挟んで第１のケーシング２に対して円環状に圧縮力Ｐ（図６参照）を付与する押圧手段８Ａと、を備えている。

なお、以下の説明において、図６に示すように、第１の流路３と第２の流路４が通る仮想平面をＸＹ平面といい、第１の流路３の方向をＸ軸方向、第２の流路４の方向をＹ軸方向とし、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ軸方向とする。また、Ｙ軸とＺ軸を含む面をＹＺ平面、Ｘ軸とＺ軸を含む面をＸＺ平面という。

第１のケーシング２は、図４（ａ）に示すように、断面が矩形の角棒状の部材で構成され、コーナ部には第２のケーシング６に挿入しやすいように面取りが施されている。図４（ｂ）に示すように、第１のケーシング２には、Ｘ軸方向に第１の流路３が穿孔され、Ｙ軸方向に第２の流路４が穿孔されている。そして、第１の流路３と第２の流路４は、交差部５で直交し、第１の流路３を流れる高圧流体（不図示）と第２の流路４を流れる高圧流体（不図示）とを合流させたり、分流させたりすることができる。

第２のケーシング６は、図４（ａ）に示すように、中央部に第１のケーシング２が内挿される矩形の貫通孔が形成された環状の部材であり、第２の流路４に高圧流体を供給する高圧配管（不図示）が連結されるねじ穴からなる連結部６１を備えている。第２のケーシング６には、交差部５を挟んで第１のケーシング２に円環状の圧縮力Ｐ（図６参照）を付与する押圧手段８Ａを構成する押圧部が装着されている。

なお、本実施形態では、組み合わせの多様性や加工性を考慮して、ケーシングを第１のケーシング２と第２のケーシング６に分割して構成したが、これに限定されるものではなく、第１のケーシング２と第２のケーシング６を一体としてもよい。

第１の流路３は、図４（ｂ）に示すように、ＸＹ平面における第１のケーシング２の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って形成された円管状の流路であり、両端部には高圧流体が流通する高圧配管（不図示）が連結される連結部３１が形成されている。第２の流路４は、ＸＹ平面における第１のケーシング２の短手方向（Ｙ軸方向）に沿って形成された円管状の流路である。

なお、第１の流路３および第２の流路４は、高圧継手１Ａの用途等により、適宜種々の形状を採用することができ、本実施形態においては、第２の流路４を第１の流路３よりも流路の直径が小さく設定したが、これに限定されるものではなく、同じ直径でもよい。

交差部５は、ＸＹ平面における第１の流路３と第２の流路４が合流分岐する部位である。交差部５では、第１の流路３や第２の流路４から供給される高圧流体により内圧が変動して繰り返し応力が負荷されるため、過酷な使用条件となる。

ここで、交差部５において、図４（ｂ）と図６に示すように、第１の流路３の周壁部３ａと第２の流路４の周壁部４ａとのＸＹ平面上における接合点を交点５５という。
具体的には、図６に示すように、ケーシング２に形成されたＸ軸方向の第１の流路３とＹ軸方向の第２の流路４は、ＸＹ平面上の交差部５で合流している。交差部５における交点５５は、第１の流路４の周壁部３ａと第２の流路４の周壁部４ａとのＸＹ平面上における接合点である（図７（ｃ）参照）。つまり、交点５５は、図７（ｃ）に示すように、交差部５をＺ軸方向から見た場合における第１の流路３の周壁部３ａと第２の流路４の周壁部４ａの交点である。

本発明の実施形態に係る高圧継手１Ａは、押圧手段８Ａにより、図４（ａ）と図６に示すように、交差部５を挟んでＺ軸方向の両側から第１のケーシング２を挟持して交差部５に均等な分布荷重からなる円環状の圧縮力Ｐを付与するように構成されている。

押圧手段８Ａは、図４（ａ）に示すように、第１のケーシング２に形成された穿孔部８２Ａと、穿孔部８２Ａと同軸に第２のケーシング６に形成されたねじ穴８５Ａと、このねじ穴８５Ａに螺入され第１のケーシング２を押圧する押圧部材であるスクリュー８６Ａと、を備えている。

押圧手段８Ａは、交差部５を挟んでＺ軸方向の両側から第１のケーシング２を挟持するように一対が対峙して配設され、この１対の押圧手段８Ａは同様の構成であるので、図４（ａ）の左側の押圧手段８Ａについて説明し右側の押圧手段８Ａの詳細な説明は省略する。

穿孔部８２Ａは、第１のケーシング２の表面からＺ軸方向に沿って交差部５の近傍まで穿孔され、底部８２Ａ１が平面をなし、この底部８２Ａ１までスクリュー８６Ａの先端部が到達するようになっている。スクリュー８６Ａは、スクリュー８６Ａの先端部が穿孔部８２Ａに嵌入するように挿通されて支持されている。

ねじ穴８５Ａは、第２のケーシング６の表面からＺ軸方向に沿って穿孔部８２Ａと同軸に形成されている。

スクリュー８６Ａは、外周部にねじ穴８５Ａに螺合されるねじ部である雄ねじ８８Ａが形成され、第１のケーシング２と当接する先端部は平面をなし中央部には非当接部である断面が円形の凹部８９Ａが形成され、後端部にはスクリュー８６Ａを回転するための六角穴８７Ａが形成されている。

かかる構成により、押圧部材であるスクリュー８６Ａは、先端部が平面をなしているため、スクリュー８６Ａの先端部と第１のケーシング２に形成された穿孔部８２Ａの底面が互いに平面と平面で当接する。
このため、交差部５を挟んでＺ軸方向の両側から第１のケーシング２に対して、第１の流路３の周壁部と第２の流路４の周壁部の４つの交点５５，５５，５５，５５を含んでその周りに均等な分布荷重からなる円環状の圧縮力Ｐ（図６参照）を付与するようになっている。

また、押圧手段８Ａは、スクリュー８６Ａの先端部に非当接部である凹部８９Ａが形成されているため、交差部５における第１の流路３と第２の流路４の中心線の交点５０（図６、図７（ｃ）参照、以下、単に「交差部５の中心５０」という。）を押圧しないようになっている。

つまり、押圧手段８Ａは、第１の流路３の周壁部３ａと第２の流路４の周壁部４ａの４つの交点５５を包含する円環状の圧縮力Ｐ（図６参照）を付与することで、交差部５の中心５０に圧縮力を付与することなく、４つの交点５５の周りに精度よく均等な分布荷重を付与することができる。

また、押圧手段８Ａは、スクリュー８６Ａをねじ穴８５Ａにねじ込むことで、ねじ込みトルクにより圧縮力Ｐ（図６参照）を調整することができるため、圧縮力Ｐを簡易かつ好適に設定することができる（圧縮力の調整手段）。

＜押圧部材の変形例＞
なお、前記した押圧手段８Ａでは、押圧部材をスクリュー８６Ａで構成したが、これに限定されるものではなく、以下のように押圧部材を変形して実施することもできる。図５は、押圧部材の変形例を示す断面図であり、（ａ）はＸ軸方向から見た正面図、（ｂ）はＺ軸方向から見た（ａ）のＡ−Ａ線の平面図である。この図５では、図４と同様の構成については同一の符号を付し、同様な構成については変形例における詳細な説明は省略する。

第１の実施形態の変形例に係る押圧手段８Ａ′は、図５（ａ）に示すように、第１のケーシング２に形成された穿孔部８２Ａ′と、この穿孔部８２Ａ′よりも大径に第２のケーシング６に形成されたねじ穴８５Ａ′と、第１のケーシング２を押圧する押圧部材８６Ａ′と、を備えている。

押圧部材８６Ａ′は、雄ねじ８８Ａ′が形成され、この雄ねじ８８Ａ′がねじ穴８５Ａ′に螺入されたスクリュー８６１Ａ′と、このスクリュー８６１Ａ′の先端部に当接して配設され穿孔部８２Ａ′に嵌入された円柱形状の押圧片８６２Ａ′と、を備えている。

押圧片８６２Ａ′は、第１のケーシング２と当接する先端部は平面をなし中央部には非当接部である断面が円形の凹部８９Ａ′が形成されている。押圧片８６２Ａ′の径は、スクリュー８６１Ａ′の径よりも小さく構成されている。スクリュー８６１Ａ′は、後端部にはスクリュー８６１Ａ′を回転するための六角穴８７Ａ′が形成され、圧縮力Ｐ（図６参照）を調整する圧縮力の調整手段に該当する。
なお、本変形例に係るスクリュー８６１Ａ′と押圧片８６２Ａ′とは別体として構成したが、一体としてもよい。

かかる構成により、第１の実施形態の変形例に係る押圧手段８Ａ′は、スクリュー８６１Ａ′の径よりも押圧片８６２Ａ′を小さくしたことで、スクリュー８６１Ａ′の径を大きくして押圧片８６２Ａ′を小さくすることができるため、スクリュー８６１Ａ′に確実にねじ込み力を付与しながら損傷を防止するとともに、交差部５５（図６（ｂ）参照）に対して適切に圧縮力を付与することができる。

なお、前記した実施形態においては、押圧手段における圧縮力調整手段は、スクリュー８６Ａ′をねじ穴８５Ａ′に螺入するねじ込みトルクにより圧縮力を調整したが、これに限定されるものではなく、ねじ穴８５Ａ′ではなく貫通孔を形成し、押圧片８６２Ａ′を穿孔部８２Ａ′に嵌入した状態で貫通孔にピンを挿通し、第２のケーシング６に固定部材を締結具で固定して、固定部材でピンを押圧して押圧片８６２Ａ′に圧縮力を付与するようにしてもよい。かかる構成によっても、固定部材を締結する締め付け力を調整して圧縮力を調整することができる。

以上のように構成された本発明の第１の実施形態に係る高圧継手１Ａ，１Ａ′の作用効果について、主として図６と図７を参照しながら説明する。
＜内圧による内部応力の発生＞
図６に示すように、高圧継手１Ａにおいて、交差部５をＺ軸方向から見た場合における第１の流路３の周壁部３ａと第２の流路４の周壁部４ａの交点５５では、図７（ａ）に示すように、第１の流路３に流通する圧力流体の内圧ｑ１による内部応力Ｑ１がＺ軸方向（図４参照）に作用する。また、図７（ｂ）に示すように、第２の流路４に流通する圧力流体の内圧ｑ２による内部応力Ｑ２がＺ軸方向（図６参照）に作用する。
このため、内部応力Ｑ１と内部応力Ｑ２により、交点５５では応力集中が生じて亀裂ＣＲ１が発生しやすくなり、交点５５に亀裂ＣＲ１が発生すると、図７（ｃ）に示すように、この亀裂ＣＲ１はＸＹ平面上に沿って進展する。

＜内部応力の相殺＞
このＸＹ平面上に生じる亀裂ＣＲ１を防止するため、高圧継手１Ａは、図６に示すように、Ｚ軸方向の両側から挟むように、均等な分布荷重からなる円環状の圧縮力Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）を交差部５の中心５０（図６（ｃ）、図７（ｃ）参照）に付与するのではなく、第１の流路３の周壁部３ａと第２の流路４の周壁部４ａの４つの交点５５の周りに付与することで、圧縮力Ｐ（Ｐ１）により内部応力Ｑ１を相殺し（図７（ａ）参照）、圧縮力Ｐ（Ｐ２）により内部応力Ｑ２を相殺して（図７（ｂ）参照）、亀裂ＣＲ１（図７（ｃ））の発生を抑制することができる。

一方、円環状の圧縮力Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）により、交差部５の中心５０（図６（ｃ）、図７（ｃ）参照）を押圧しないことで、交差部５の中心に付与する圧縮力によって新たに生じる不測の種々の内部応力（図３（ｃ）の内部応力Ｑ４参照）の発生を回避することができる。
このようにして、高圧継手１Ａは、交差部５の変形を抑制しながら交差部５に発生するＺ軸方向の内部応力を効果的に相殺して亀裂の発生を防止することができる。

なお、圧縮力Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）は、説明の便宜上、内部応力Ｑ１と内部応力Ｑ２にそれぞれ対応させるために圧縮力Ｐ１と圧縮力Ｐ２に分けて概念的に説明したが、圧縮力Ｐを圧縮力Ｐ１と圧縮力Ｐ２の合力と考えてもよい。

続いて、本発明の第２の実施形態に係る継手である十字形の高圧継手１Ｂについて、適宜図８から図１０を参照しながら詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る高圧継手１Ｂは、押圧手段８Ｂにより、図８と図９（ａ）に示すように、交差部５を挟んでＺ軸方向の両側から押圧部材を構成する４個の球体８１Ｂ（図１０（ａ）参照）により第１のケーシング２を挟持して交差部５における４箇所の交点５５（図９（ｂ）参照）に圧縮力Ｐを付与するように構成されている。

このため、以下の説明において、前記した第１の実施形態に係る高圧継手１Ａと同様の構成要素については同じ符号を付して重複する説明は省略する。

押圧手段８Ｂは、図９（ａ）に示すように、第１のケーシング２に形成された穿孔部８２Ｂと、穿孔部８２Ｂの底部に形成され４個の球体８１Ｂをそれぞれ所定の位置に保持する保持溝８３Ｂと（図１０（ａ）参照）、４個の球体８１Ｂに当接するように穿孔部８２Ｂに装着された中間球体８４Ｂと、穿孔部８２Ｂと同軸に第２のケーシング６に形成されたねじ穴８５Ｂと、このねじ穴８５Ｂに螺入され４個の球体８１Ｂを第１のケーシング２に押圧する圧縮力を調整する調整手段であるスクリュー８６Ｂと、を備えている。

なお、第２の実施形態に係る高圧継手１Ｂでは、押圧手段８Ｂにおける押圧部材は、スクリュー８６Ｂと、中間球体８４Ｂと、４個の球体８１Ｂと、を備えて構成されている。

４個の球体８１Ｂは、図１０（ｂ）に示すように、それぞれＺ軸方向から見て第１の流路３の周壁部３ａと第２の流路４の周壁部４ａの交点５５に合致する所定の位置（以下、単に、「所定の位置」という。）に配設されている。

かかる構成により、Ｚ軸方向の両側から第１のケーシング２を介して交点５５を挟むようにして圧縮力Ｐ（図１０（ａ）参照）を付与するようになっている。また、第１のケーシング２との当接部を球形とすることで、圧縮力Ｐの作用点を正確に設定できるため、交点５５に合致する位置に精度よくＺ軸方向から圧縮力Ｐを付与することができる。

なお、本実施形態においては、第１のケーシング２を４個の球体８１Ｂで押圧子手圧縮力を付与したが、これに限定されるものではなく第１のケーシング２に当接する先端部のみを球状の凸形状とすることもできる。また、球形状に限定されるものでもなく、当接面を小さくした平面形状とすることもできる。

穿孔部８２Ｂは、第１のケーシング２の表面からＺ軸方向に沿って交差部５の近傍まで穿孔され、底部に４個の球体８１Ｂをそれぞれ所定の位置に保持する保持溝８３Ｂが形成されている。
保持溝８３Ｂは、図１０（ａ）に示すように、球体８１の形状に適合した窪み状の溝であり、球体８１Ｂが所定の位置から移動しないように保持できるようになっている。

中間球体８４Ｂは、図９（ａ）に示すように、スクリュー８６Ｂと４個の球体８１Ｂの間に介装され、スクリュー８６Ｂの押圧力を４個の球体８１Ｂに均等に伝達するための部材であり、４個の球体８１Ｂよりも球径が大きく所定の位置に配設された４個の球体８１Ｂに当接するように穿孔部８２Ｂに装着されている。

ねじ穴８５Ｂは、第２のケーシング６の表面からＺ軸方向に沿って穿孔部８２Ｂと同軸に形成されている。
スクリュー８６Ｂは、外周部にねじ穴８５Ｂに螺合されるねじ部である雄ねじ８８Ｂが形成され、中間球体８４Ｂと当接する先端部には中間球体８４Ｂに適合する円錐形状の押さえ穴が形成され、後端部にはスクリュー８６Ｂを回転するための六角穴８７Ｂが形成されている。

かかる構成により、押圧手段８Ｂは、スクリュー８６Ｂをねじ穴８５Ｂにねじ込むことで、ねじ込みトルクにより４個の球体８１Ｂを押圧して圧縮力Ｐ（図８参照）を調整することができるため、圧縮力Ｐを簡易かつ好適に設定することができる（圧縮力の調整手段）。

押圧手段８Ｂは、中間球体８４Ｂを介して４個の球体８１Ｂを同時に押圧して圧縮力Ｐを付与したが、これに限定されるものではなく、４個の球体８１Ｂに付与する圧縮力Ｐをそれぞれ独立して調整するようにしてもよい（独立調整式の押圧手段）。

独立調整式の押圧手段８００は、図１０（ｃ）に示すように、第１のケーシング２に形成され球体８１Ｂを底部に収容する穿孔部８２０と、この穿孔部８２０と同軸に第１のケーシング２に形成されたねじ穴（ねじ穴８５Ｂと同様のため不図示）と、このねじ穴に螺入され球体８１Ｂを第１のケーシング２に押圧するスクリュー（スクリュー８６Ｂと同様のため不図示）と、を備えている。

つまり、押圧手段８００は、中間球体８４Ｂを設けずに４個の球体８１Ｂをそれぞれ所定の位置に保持する穿孔部８２０をそれぞれ独立して４箇所に設け、４個の球体８１Ｂを押圧するスクリュー（不図示）もそれぞれの球体８１Ｂに対応して別個に設けたものである。

かかる構成により、押圧手段８００は、４個の各球体８１Ｂによる圧縮力Ｐを別個に調整することができるため、圧縮力Ｐをバランスよく均等に調整することができる。

以上のように構成された第２の実施形態に係る高圧継手１Ｂの作用効果について、主として図８と図１０を参照しながら説明する。
本実施形態に係る高圧継手１は、４個の球体８１ＢをＺ軸方向から見て第１の流路３の周壁部３ａと第２の流路４の周壁部４ａの交点５５に合致する位置に配設したことで、４個の球体８１Ｂにより第１のケーシング２を介して交点５５の位置に精度よく圧縮力Ｐ（図８参照）を付与することができる。

つまり、第２の実施形態に係る高圧継手１Ｂは、交差部５の中心５０（図６、図７（ｃ）参照）の周りに均等に分布荷重からなる圧縮力Ｐ（図６参照）を付与するのではなく、第１の流路３の周壁部３ａと第２の流路４の周壁部４ａの交点５５にそれぞれ精度よくＺ軸方向から圧縮力Ｐ（図８参照）を付与することで、交差部５の変形を抑制しながら交差部５に発生するＺ軸方向の内部応力Ｑを効果的に相殺して亀裂の発生を防止することができる（図１０（ａ），（ｃ）参照）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、前記した実施形態においては、十字形の高圧継手１について説明したが、これに限定されるものではなく、Ｌ字継手、Ｔ字継手、十字継手等の種々の形状の継手に同様に適用することができる。

また、前記した実施形態においては、第１のケーシング２に第２のケーシング６を嵌挿して交差部５を形成したが、これに限定されるものではなく、図１１に示すように、第１のケーシング２の長さを延長して第１の流路３００を共用化し、第１のケーシング２００に向きが異なる第３のケーシング６００を嵌挿して、さらに交差部５００を追加した高圧継手１０としてもよい。

１Ａ，１Ａ′，１Ｂ 高圧継手（継手）
２，２００ 第１のケーシング（ケーシング）
３，３００ 第１の流路
３ａ 周壁部
４ 第２の流路
４ａ 周壁部
５，５００ 交差部
６，６００ 第２のケーシング（ケーシング）
８Ａ，８Ａ′，８Ｂ，８００ 押圧手段
５５ 交点
８１Ａ，８１Ｂ 球体（押圧部材）
８２Ａ，８２Ａ′，８２Ｂ，８２０ 穿孔部
８２Ａ１，８２Ａ１′ 底部
８３Ｂ 保持溝
８４Ｂ 中間球体
８５Ａ，８５Ａ′，８５Ｂ ねじ穴（ねじ部）
８６Ａ，８６Ａ′，８６Ｂ スクリュー（押圧部材、圧縮力調整手段）
８６１Ａ 押圧片（押圧部材）
８８Ａ，８８Ｂ 雄ねじ（ねじ部）
８９Ａ，８９Ｂ 凹部（非当接部）
Ｐ 圧縮力
Ｑ 内部応力

Claims (6)

1. ケーシングに穿孔された第１の流路および第２の流路と、
   前記第１の流路と第２の流路がＸＹ平面において交差する交差部と、
   前記交差部を挟んで前記ＸＹ平面に直交するＺ軸方向の両側から押圧部材により前記ケーシングを挟持して当該交差部に圧縮力を付与する押圧手段と、を有する継手であって、
   前記押圧手段は、前記ケーシングに形成され前記押圧部材を嵌入して支持する穿孔部と、
   前記圧縮力を調整する調整手段と、を備え、
   前記押圧部材は、前記Ｚ軸方向から見て前記第１の流路の周壁部と前記第２の流路の周壁部の交点を含む位置に配設され、
   前記押圧部材と前記穿孔部の底部との当接部は、前記周壁部の交点に合致する位置を押圧し、前記交差部の中心部に合致する位置を押圧しないように前記押圧部材の中央部に非当接部を設けたこと、
   を特徴とする継手。
2. 前記押圧部材と前記穿孔部の当接部が点接触であること、を特徴とする請求項１に記載の継手。
3. 前記押圧部材と前記穿孔部の底部の当接部が環状をなした平面接触であること、を特徴とする請求項１に記載の継手。
4. 前記調整手段は、
   前記穿孔部と同軸に前記ケーシングに形成されたねじ穴と、
   前記押圧部材に形成されたねじ部と、を備え、
   このねじ部により前記ねじ穴に前記押圧部材を螺入し、当該押圧部材のねじ込み力により前記圧縮力を調整することを特徴とする請求項１に記載の継手。
5. 前記押圧部材は、前記ねじ部が形成されたスクリューと、このスクリューの先端部に当接して配設され前記当接部が形成された押圧片と、を備え、
   前記押圧片の当接部は、前記スクリューの径よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の継手。
6. 前記押圧部材は前記ケーシングを挟持する当接部が球形をなし、
   前記当接部は、前記Ｚ軸方向から見て前記第１の流路の周壁部と前記第２の流路の周壁部の交点に合致する位置に当接されていること、
   を特徴とする請求項２に記載の継手。

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