(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路が形成された外側ノズルと、前記外側ノズルの流路に嵌め込まれた内側ノズルと、を備える加工ノズルであって、
前記内側ノズルには、前記外側ノズルとの間を閉塞するフランジが形成され、
前記フランジには、前記流路の前記フランジよりも上流側と下流側とを連通させる連通路が形成され、
前記流路の前記フランジよりも下流において、前記外側ノズルとの間、または前記内側ノズルとの間に間隙を形成させる間隙形成部をさらに備え、
前記連通路での流路面積の総和よりも、前記間隙での流路面積の総和のほうが小さいことを特徴とする加工ノズル。
【請求項２】
前記間隙形成部は、前記外側ノズルと一体に形成され、前記内側ノズルとの間に前記間隙を形成することを特徴とする請求項１に記載の加工ノズル。
【請求項３】
前記間隙形成部は、前記内側ノズルと一体に形成され、前記外側ノズルとの間に前記間隙を形成することを特徴とする請求項１に記載の加工ノズル。
【請求項４】
流路が形成された外側ノズルと、前記外側ノズルの流路に嵌め込まれた内側ノズルと、を備える加工ノズルであって、
前記内側ノズルには、前記外側ノズルとの間を閉塞するフランジが形成され、
前記フランジには、前記流路の前記フランジよりも上流側と下流側とを連通させる連通路が形成され、
前記流路の前記フランジよりも下流において、前記内側ノズルとの間に間隙を形成させる間隙形成部をさらに備え、
前記間隙形成部は、前記外側ノズルと一体に形成されて、前記内側ノズルに当接する当接面を有し、
前記当接面には、溝が形成され、
前記溝部分で前記内側ノズルとの間に前記間隙が形成されることを特徴とする加工ノズル。
【請求項５】
流路が形成された外側ノズルと、前記外側ノズルの流路に嵌め込まれた内側ノズルと、を備える加工ノズルであって、
前記内側ノズルには、前記外側ノズルとの間を閉塞するフランジが形成され、
前記フランジには、前記流路の前記フランジよりも上流側と下流側とを連通させる連通路が形成され、
前記流路の前記フランジよりも下流において、前記外側ノズルとの間に間隙を形成させる間隙形成部をさらに備え、
前記間隙形成部は、前記内側ノズルと一体に形成されて、前記外側ノズルに当接する当接面を有し、
前記当接面には、溝が形成され、
前記溝部分で前記外側ノズルとの間に前記間隙が形成されることを特徴とする加工ノズル。
【請求項６】
流路が形成された外側ノズルと、前記外側ノズルの流路に嵌め込まれた内側ノズルと、を備える加工ノズルであって、
前記内側ノズルには、前記外側ノズルとの間を閉塞するフランジが形成され、
前記フランジには、前記流路の前記フランジよりも上流側と下流側とを連通させる連通路が形成され、
前記流路の前記フランジよりも下流において、前記外側ノズルとの間に間隙を形成させる間隙形成部をさらに備え、
前記間隙形成部は、前記外側ノズルと前記内側ノズルとの間に挟持される被挟持部であり、
前記被挟持部は、前記外側ノズルに当接する当接面を有し、
前記当接面には、溝が形成され、
前記溝部分で前記間隙が形成されることを特徴とする加工ノズル。
【請求項７】
流路が形成された外側ノズルと、前記外側ノズルの流路に嵌め込まれた内側ノズルと、を備える加工ノズルであって、
前記内側ノズルには、前記外側ノズルとの間を閉塞するフランジが形成され、
前記フランジには、前記流路の前記フランジよりも上流側と下流側とを連通させる連通路が形成され、
前記流路の前記フランジよりも下流において、前記内側ノズルとの間に間隙を形成させる間隙形成部をさらに備え、
前記間隙形成部は、前記外側ノズルと前記内側ノズルとの間に挟持される被挟持部であり、
前記被挟持部は、前記内側ノズルに当接する当接面を有し、
前記当接面には、溝が形成され、
前記溝部分で前記間隙が形成されることを特徴とする加工ノズル。
【請求項８】
流路が形成された外側ノズルと、前記外側ノズルの流路に嵌め込まれた内側ノズルと、を備える加工ノズルであって、
前記内側ノズルには、前記外側ノズルとの間を閉塞するフランジが形成され、
前記フランジには、前記流路の前記フランジよりも上流側と下流側とを連通させる連通路が形成され、
前記流路の前記フランジよりも下流において、前記内側ノズルとの間に間隙を形成させる間隙形成部をさらに備え、
前記連通路は、前記フランジに形成された孔であり、
前記間隙形成部は、前記外側ノズルと一体に形成され、前記孔の一部を塞いで前記間隙を形成することを特徴とする加工ノズル。
【請求項９】
前記連通路での流路面積の総和よりも、前記間隙での流路面積の総和のほうが小さいことを特徴とする請求項４から８のいずれか１つに記載の加工ノズル。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の加工ノズルと、
前記加工ノズルを通して出射されるレーザビームを発振するレーザ発振器と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工に用いられる加工ノズルおよびレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工ノズルから出射されたレーザビームを用いてレーザ加工を行うレーザ加工装置では、加工ノズルの先端からアシストガスを噴出させるものがある。加工ノズルから噴出されたアシストガスは、被加工物の加工部位に吹き付けられる。【０００３】
レーザ加工装置の加工ノズルには、特許文献１に示すように、外側ノズルの内側に内側ノズルを嵌め込んだ二重ノズル式の加工ノズルがある。二重ノズル式の加工ノズルでは、内側ノズルの内側に形成された内側流路と、内側ノズルと外側ノズルとの間に形成された外側流路の両方にアシストガスを通過させて、加工ノズルの先端からまとめて噴出させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９０６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二重ノズル式の加工ノズルでは、内側流路を通過するアシストガスの流量と、外側流路を通過するアシストガスの流量との比率を調整することで、レーザ加工によって被加工物に形成されたスリットの内部と、被加工物の表面とへの、十分かつ適量でのアシストガスの供給が図られる。スリットの内部および被加工物の表面への十分かつ適量でのアシストガスの供給によって、レーザ加工の加工品質の向上が図られる。具体的には、外側流路を通過するアシストガスの流量を抑えることで、加工品質の向上が図られる。【０００６】
ここで、内側ノズルに形成された孔を通してアシストガスは外側流路に供給される。そのため、内側ノズルに形成される孔の大きさを小さくすることで、外側流路を通過するアシストガスの流量の抑制が図られる。しかしながら、外側流路へのアシストガスの流量を抑えるために、孔を小さく形成すると、孔の加工精度の低下による流量のばらつき、または孔の加工精度を確保するための加工費用の増大が生じてしまう。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造コストを抑えて外側流路を通過するアシストガスの流量の抑制を図り、レーザ加工の加工品質の向上を図ることができる加工ノズルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、流路が形成された外側ノズルと、外側ノズルの流路に嵌め込まれた内側ノズルと、を備える加工ノズルであって、内側ノズルには、外側ノズルとの間を閉塞するフランジが形成され、フランジには、流路のフランジよりも上流側と下流側とを連通させる連通路が形成され、流路のフランジよりも下流において、外側ノズルとの間、または内側ノズルとの間に間隙を形成させる間隙形成部をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる加工ノズルは、製造コストを抑えて外側流路を通過するアシストガスの流量の抑制を図り、レーザ加工の加工品質の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるレーザ加工装置の概略構成を示す図
【図２】実施の形態１にかかるレーザ加工装置が備える加工ノズルの断面図
【図３】実施の形態１にかかるレーザ加工装置が備える外側ノズルをレーザビームの入射側から見た平面図
【図４】実施の形態１にかかるレーザ加工装置が備える外側ノズルの断面図であって、図３に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図
【図５】図４に示した外側ノズルの断面斜視図
【図６】実施の形態１にかかるレーザ加工装置が備える内側ノズルをレーザビームの入射側から見た平面図
【図７】実施の形態１にかかるレーザ加工装置が備える内側ノズルの断面図であって、図６に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図
【図８】実施の形態１にかかるレーザ加工装置が備える加工ノズルの変形例を示す断面図
【図９】図８に示す加工ノズルが備える外側ノズルの変形例を示す断面斜視図
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる加工ノズルの断面図
【図１１】本発明の実施の形態３にかかる加工ノズルの断面図
【図１２】本発明の実施の形態３にかかる加工ノズルが備える環状部材の平面図
【図１３】本発明の実施の形態３にかかる加工ノズルが備える環状部材の断面斜視図
【図１４】実施の形態３にかかる加工ノズルの変形例を示す断面図
【図１５】本発明の実施の形態４にかかる加工ノズルの断面図
【図１６】実施の形態４にかかる加工ノズルの孔をレーザビームの入射側から見た平面図
【図１７】内側ノズルのフランジの形状の変形例を示す図
【図１８】内側ノズルのフランジの形状の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる加工ノズルおよびレーザ加工装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるレーザ加工装置の概略構成を示す図である。レーザ加工装置１００は、保持テーブル１０３に保持された被加工物１０１にレーザビーム１０２を照射してレーザ加工を行う装置である。レーザ加工装置１００は、レーザ発振器１０４と、反射ミラー１０５と、加工ヘッド１と、アシストガス供給源１０６と、を備える。
【００１３】
レーザ発振器１０４は、レーザビーム１０２を出力する。反射ミラー１０５は、レーザ発振器１０４から出力されたレーザビーム１０２を加工ヘッド１側へ反射させる。
【００１４】
加工ヘッド１は、内部に加工レンズ６を備える。また、加工ヘッド１は、レーザビーム１０２の出射側に加工ノズル２を備える。反射ミラー１０５に反射されて加工ヘッド１に入射されたレーザビーム１０２は、加工レンズ６で集光される。加工レンズ６で集光されたレーザビーム１０２は、加工ノズル２から出射されて被加工物１０１に照射される。
【００１５】
アシストガス供給源１０６は、加工ヘッド１に送る加工ガスであるアシストガスを格納しており、アシストガスをガス路１０７に送出する。アシストガスは、例えば酸素である。ガス路１０７は、加工ヘッド１に形成された供給口７に接続されている。アシストガス供給源１０６から送られてくるアシストガスは、供給口７を通じて加工ヘッド１の内部に供給される。加工ヘッド１の内部に供給されたアシストガスは、加工ノズル２から噴出されて、被加工物１０１のレーザビーム１０２が照射される位置に吹き付けられる。加工ヘッド１の移動または保持テーブル１０３の移動によって、被加工物１０１へのレーザビーム１０２の照射位置を変更させることで、被加工物１０１の切断加工が行われる。
【００１６】
次に、レーザビーム１０２の出射およびアシストガスの噴射が行われる加工ノズル２について詳細に説明する。図２は、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００が備える加工ノズル２の断面図である。加工ノズル２は、筒状形状を呈する外側ノズル３と、筒状形状を呈して外側ノズル３の内側に嵌め込まれる内側ノズル５とを備える。
【００１７】
図３は、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００が備える外側ノズル３をレーザビーム１０２の入射側から見た平面図である。図４は、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００が備える外側ノズル３の断面図であって、図３に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。図５は、図４に示した外側ノズル３の断面斜視図である。
【００１８】
筒状形状を呈する外側ノズル３の内側は、アシストガスが通過する流路４となる。外側ノズル３の内側の形状は、アシストガスが噴出される噴出口２１に向けて細くなっている。外側ノズル３の内側には、後述する内側ノズル５のフランジ部が嵌め込まれるフランジ嵌め込み部８が形成される。
【００１９】
外側ノズル３の内側には、フランジ嵌め込み部８に嵌め込まれたフランジに向けて突出する環状突出部９が形成されている。環状突出部９は、外側ノズル３が呈する筒状形状の中心軸と同軸となる円環形状を呈している。なお、以下の説明において、外側ノズル３が呈する筒状形状の中心軸を、加工ノズル２の中心軸と呼ぶ。環状突出部９の先端には、内側ノズル５のフランジに当接する当接面９ａが形成される。環状突出部９の当接面９ａには、複数の溝９ｂが等間隔で形成されている。溝９ｂは、環状突出部９の外側面と内側面との間を貫通して形成される。
【００２０】
図６は、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００が備える内側ノズル５をレーザビーム１０２の入射側から見た平面図である。図７は、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００が備える内側ノズル５の断面図であって、図６に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【００２１】
内側ノズル５には、外側ノズル３との間を閉塞するフランジ１１が形成される。フランジ１１の外側面が、外側ノズル３の内側面に当接する。内側ノズル５では、フランジ１１から外側ノズル３の噴出口２１に向けて筒状形状を呈する筒状部１２が突出形成されている。筒状部１２の内側は、アシストガスが通過する内側流路１０となる。筒状部１２の先端である噴出口２２は、外側ノズル３の噴出口２１よりも流路４の内側に位置している。内側流路１０は、噴出口２２に向けて細くなっている。
【００２２】
図２に示すように、外側ノズル３のフランジ嵌め込み部８にフランジ１１を嵌め込む、すなわち内側ノズル５を外側ノズル３の流路４に嵌め込むことで、筒状部１２の外側では、流路４がフランジ１１によってアシストガスの通過方向における上流側と下流側とに分けられる。ここで、外側ノズル３の内側に形成される流路４のうち、フランジ１１よりも上流側を上流流路４ａとし、フランジ１１よりも下流側であって内側ノズル５の筒状部１２と外側ノズル３との間を外側流路４ｂとする。
【００２３】
外側ノズル３のフランジ嵌め込み部８にフランジ１１を嵌め込むことで、外側ノズル３の環状突出部９に形成された当接面９ａがフランジ１１に当接する。当接面９ａがフランジ１１に当接することで、内側ノズル５の流路４内での奥行き方向への位置決めがなされる。当接面９ａがフランジ１１に当接することで、フランジ１１と溝９ｂとの間に間隙が形成される。すなわち、環状突出部９は、間隙形成部である。なお、内側ノズル５の径方向への位置決めは、フランジ１１の外側面と、外側ノズル３の内側面との当接によって行われる。
【００２４】
また、フランジ１１には、上流流路４ａと外側流路４ｂとを連通させる連通路である複数の孔１３が、加工ノズル２の中心軸を中心とする円周状に等間隔に形成されている。
【００２５】
以上のように構成された加工ノズル２では、レーザビーム１０２は、上流流路４ａ、内側流路１０、噴出口２２、噴出口２１を通過して加工ノズル２から出射される。また、上流流路４ａに供給されたアシストガスは、内側流路１０、噴出口２２、噴出口２１を通過して噴出されるものと、孔１３、外側流路４ｂ、噴出口２１を通過して噴出されるものとに分けられる。なお、以下の説明において、内側流路１０を通過して噴出されるアシストガスを内側気流と称し、外側流路４ｂを通過して噴出されるアシストガスを外側気流と称する。
【００２６】
図１に戻って、加工ノズル２から噴出されるアシストガスのうち、内側気流は主にレーザ加工によって被加工物１０１に形成されたスリット１０８の内部へ供給される。また、加工ノズル２から噴出されるアシストガスのうち、外側気流は主にレーザ加工によって被加工物１０１に形成されたスリット１０８と表面１０１ａとの境界部分へ供給される。なお、外側気流の外側に存在する外気と内側気流との間に外側気流が流れることで、内側気流と外気との速度差が低減される。これにより、内側気流への外気の巻き込みが抑えられ、内側気流の直進性が向上するとともに、アシストガスの濃度の低下が抑制される。
【００２７】
ここで、被加工物１０１が軟鋼である軟鋼切断加工について説明する。軟鋼切断加工においては、アシストガスとして主に高純度酸素が用いられる。高純度酸素中でレーザビーム１０２が照射されて高温となった軟鋼表面では、アシストガスの供給によって酸化反応が促進されてさらに高温となる。これにより、被加工物１０１にスリット１０８が形成されて、効率的に切断加工を進行させることができる。
【００２８】
レーザ加工による切断面の品質の向上を図るためには、レーザビーム１０２が照射されている場所、すなわちスリット１０８の内部に多くのアシストガスを供給する必要がある。そこで、スリット１０８の内部には、内側気流が供給される。また、上述したように、外側気流の噴出によって直進性が向上した内側気流は、スリット１０８の内部に濃度を維持したまま到達しやすくなっている。
【００２９】
一方、被加工物１０１の表面１０１ａとスリット１０８との境界部分では、アシストガスの供給量を抑えることで酸化反応を抑えて、表面１０１ａの溶融によって表面１０１ａが不安定に加工されることを防ぐことができる。これにより、シャープなスリット１０８を形成することができる。被加工物１０１の表面１０１ａとスリット１０８との境界部分へのアシストガスの供給量を抑えるためには、外側気流の量を抑える必要がある。なお、外側気流は、内側気流の直進性の向上および濃度の維持を図るための流量を確保する必要もあるため、外側気流の流量の調整には高い精度が要求される。
【００３０】
外側気流の量を抑えるためには、加工ノズル２内の外側気流が通過する流路の面積を小さくすればよい。本実施の形態１では、環状突出部９に形成された溝９ｂとフランジ１１との間に形成された間隙の大きさによって、外側気流が通過する流路の面積を小さくすることができる。すなわち、溝９ｂの幅および深さを小さくすることで、外側気流が通過する流路の面積を小さくすることができる。本実施の形態１では、複数の孔１３の開口面積（流路面積）の総和よりも、複数の溝９ｂとフランジ１１との間の間隙によって形成される流路の面積の総和のほうが小さくなっている。
【００３１】
ここで、フランジ１１に形成される孔１３を小さくして、外側気流が通過する流路の面積を小さくすることも可能である。しかしながら、孔１３を形成する孔開け加工では、孔の大きさを小さくすることで、加工精度が低下しやすくなり、外側気流の供給量にばらつきが生じやすくなる。外側気流の供給量のばらつきを抑えることができるように孔開け加工の加工精度を確保した場合には、加工費用が増大してしまう。
【００３２】
一方、本実施の形態１にかかる加工ノズル２では、環状突出部９に形成された溝９ｂの幅および深さを小さくすることで、外側気流が通過する流路の面積を小さくすることができる。溝９ｂを形成する溝加工は、孔開け加工に比べて幅および深さを小さくした場合に、加工精度の低下が生じにくい。そのため、溝加工の加工精度の確保に必要な加工費用も抑えやすい。例えば、噴出口２１の直径が１．５ｍｍから３ｍｍの場合であっても、溝９ｂの加工精度として一般公差である±０．１ｍｍを採用することができる。
【００３３】
また、溝９ｂ部分で流量の抑制が図られるため、フランジ１１に形成される孔１３を大きく形成することができる。これにより、孔開け加工の費用を抑えることができる。したがって、本実施の形態１にかかる加工ノズル２では、製造コストを抑えて外側流路を通過するアシストガスの流量の抑制を図り、レーザ加工の加工品質の向上を図ることができる。
【００３４】
また、複数の孔１３および複数の溝９ｂのそれぞれが等間隔で形成されているため、内側気流の周囲で外側気流の流量が周方向で均一化される。そのため、切断加工の進行方向による加工品質のばらつきを抑えることができる。なお、外側気流の均一化を図るためには、複数の孔１３および複数の溝９ｂの数は３個以上であることが好ましい。また、外側流路４ｂにおいて、中心軸に対する筒状部１２の外側面の傾きよりも、中心軸に対する外側ノズル３の内側面の傾きのほうを大きくすることで、外側気流のより一層の均一化を図ることができる。
【００３５】
なお、レーザ加工装置１００として、レーザ発振器１０４から加工ヘッド１まで反射ミラー１０５を用いてレーザビーム１０２を伝搬するものを例示したがこれに限られない。例えば、レーザ発振器１０４から加工ヘッド１までファイバーでレーザビームを伝搬するレーザ加工装置であってもよい。ファイバーで伝搬されるレーザには、例えばファイバーレーザおよびダイレクトダイオードレーザがある。
【００３６】
図８は、実施の形態１にかかるレーザ加工装置１００が備える加工ノズル２の変形例を示す断面図である。図９は、図８に示す加工ノズル２が備える外側ノズル３の変形例を示す断面斜視図である。本変形例では、環状突出部９の先端面９ｃに溝が形成されておらず、先端面９ｃの全体とフランジ１１との間に、外側流路４ｂの流路面積を小さくする間隙が形成される。本変形例では、環状突出部９がフランジ１１に当接しないため、内側ノズル５の奥行き方向への位置決めを行う位置決め突出部１４が外側ノズル３に形成されている。位置決め突出部１４には、孔１３が形成された位置よりも外周側で、フランジ１１に当接する当て面１４ａが形成されている。
【００３７】
本変形例では、環状突出部９に溝を形成しないため、外側ノズル３の形状を簡素化して、製造コストの抑制を図ることができる。本変形例では、複数の孔１３の開口面積（流路面積）の総和よりも、環状突出部９の先端面９ｃとフランジ１１との間の間隙によって形成される流路の面積の総和のほうが小さくなっている。
【００３８】
実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２にかかる加工ノズルの断面図である。なお、上記実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施の形態２にかかる加工ノズル３２は、環状突出部３９が内側ノズル５に形成されている。環状突出部３９の先端は、外側ノズル３の当て面３４に当接する当接面３９ａとなっている。環状突出部３９の当接面３９ａには、実施の形態１と同様に複数の溝３９ｂが等間隔で形成されており、溝３９ｂと当て面３４との間に形成される間隙が、外側流路４ｂの流路面積を小さくする。
【００３９】
本実施の形態２にかかる加工ノズル３２では、実施の形態１と同様に、溝３９ｂの形成によって、外側流路４ｂの流路面積を小さくすることができるので、製造コストを抑えて外側流路４ｂを通過するアシストガスの流量の抑制を図り、レーザ加工の加工品質の向上を図ることができる。本実施の形態２では、複数の孔１３の開口面積（流路面積）の総和よりも、複数の溝３９ｂと当て面３４との間の間隙によって形成される流路の面積の総和のほうが小さくなっている。
【００４０】
なお、上記実施の形態１の変形例と同様に、環状突出部３９の先端面に溝を形成せずに、先端面全体と当て面３４との間に形成される隙間で、外側流路４ｂの流路面積を小さくしてもよい。この場合には、実施の形態１の変形例と同様に、内側ノズル５の奥行き方向への位置決めを行うために、当て面１４ａが形成された位置決め突出部１４（図８も参照）が外側ノズル３に形成される。また、複数の孔１３の開口面積（流路面積）の総和よりも、環状突出部３９の先端面と当て面３４との間の間隙によって形成される流路の面積の総和のほうが小さくなっている。
【００４１】
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３にかかる加工ノズルの断面図である。なお、上記実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施の形態３にかかる加工ノズル４２は、上記実施の形態１および上記実施の形態２で示した環状突出部に代えて、外側ノズル３および内側ノズル５とは別体のリング状の環状部材４９を備える。環状部材４９は、外側ノズル３と内側ノズル５との間に挟持される被挟持部である。
【００４２】
図１２は、本発明の実施の形態３にかかる加工ノズル４２が備える環状部材４９の平面図である。図１３は、本発明の実施の形態３にかかる加工ノズル４２が備える環状部材４９の断面斜視図である。環状部材４９のうち、フランジ１１と対向する面には、フランジ１１に当接する当接面４９ａが形成され、当接面４９ａには等間隔で複数の溝４９ｂが形成される。溝４９ｂは、環状部材４９の外側面と内側面とを貫通する。環状部材４９は、外側ノズル３に円形形状に形成された位置決め溝４４に嵌ることで位置決めされる。
【００４３】
本実施の形態３では、環状部材４９に形成された溝４９ｂとフランジ１１との間に形成される間隙によって外側流路４ｂの流路面積を小さくすることができる。したがって、上記実施の形態１と同様に、製造コストを抑えて外側流路４ｂを通過するアシストガスの流量の抑制を図り、レーザ加工の加工品質の向上を図ることができる。また、溝４９ｂの幅および深さの異なる環状部材４９に交換することで、外側気流の流量の変更を容易に行うことができる。本実施の形態３では、複数の孔１３の開口面積（流路面積）の総和よりも、複数の溝４９ｂとフランジ１１との間の間隙によって形成される流路の面積の総和のほうが小さくなっている。
【００４４】
図１４は、実施の形態３にかかる加工ノズル４２の変形例を示す断面図である。本変形例では、内側ノズル５のフランジ１１に位置決め溝４４を形成するとともに、図１２に示した例とは上下反転させて環状部材４９を設けている。これにより、環状部材４９に形成された溝４９ｂと外側ノズル３との間に形成された間隙によって外側流路４ｂの流路面積を小さくすることができる。本変形例では、複数の孔１３の開口面積（流路面積）の総和よりも、複数の溝４９ｂと外側ノズル３との間の間隙によって形成される流路の面積の総和のほうが小さくなっている。
【００４５】
実施の形態４．
図１５は、本発明の実施の形態４にかかる加工ノズル５２の断面図である。図１６は、実施の形態４にかかる加工ノズル５２の孔をレーザビーム１０２の入射側から見た平面図である。なお、上記実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施の形態４では、フランジ１１に形成された孔１３からの外側流路４ｂへの流出口の一部を、外側ノズル３に形成されてフランジ１１に当接する当て面５５で塞いでいる。図１６では、図面の理解容易化のために当て面５５にハッチングを付して示している。
【００４６】
本実施の形態４では、間隙形成部である当て面５５と孔１３の流出口とで形成される間隙によって、外側流路４ｂの流路面積を小さくしている。ここで、間隙の面積は、当て面５５の縁部５５ａの位置によって定められる。縁部５５ａの位置は、切削加工によって調整されるため、上記実施の形態１と同様に、製造コストを抑えて外側流路４ｂを通過するアシストガスの流量の抑制を図り、レーザ加工の加工品質の向上を図ることができる。
【００４７】
図１７および図１８は、内側ノズル５のフランジ１１の形状の変形例を示す図である。図１７および図１８に示すように内側ノズル５のフランジ１１に対して、孔１３に代えて、フランジ１１の外周に切欠き１５を形成してもよい。この場合、外側ノズル３の内側面と切欠き１５との間が上流流路４ａと外側流路４ｂを連通させる連通路として機能する。切欠き１５であれば、孔１３を形成するよりも加工費用を抑えやすいため、加工ノズルの製造コストの抑制を図ることができる。
【００４８】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１  加工ヘッド、２  加工ノズル、３  外側ノズル、４  流路、４ａ  上流流路、４ｂ  外側流路、５  内側ノズル、６  加工レンズ、７  供給口、８  フランジ嵌め込み部、９  環状突出部（間隙形成部）、９ａ  当接面、９ｂ  溝、９ｃ  先端面、１０  内側流路、１１  フランジ、１２  筒状部、１３  孔（連通路）、１４  位置決め突出部、１４ａ  当て面、１５  切欠き（連通路）、２１  噴出口、２２  噴出口、３２  加工ノズル、３４  当て面、３９  環状突出部（間隙形成部）、３９ａ  当接面、３９ｂ  溝、４２  加工ノズル、４４  位置決め溝、４９  環状部材（被挟持部）、４９ａ  当接面、４９ｂ  溝、５２  加工ノズル、５５  当て面（間隙形成部）、５５ａ  縁部、１００  レーザ加工装置、１０１  被加工物、１０１ａ  表面、１０２  レーザビーム、１０３  保持テーブル、１０４  レーザ発振器、１０５  反射ミラー、１０６  アシストガス供給源、１０７  ガス路、１０８  スリット。
【要約】
加工ノズル（２）は、流路（４）が形成された外側ノズル（３）と、外側ノズル（３）の流路（４）に嵌め込まれた内側ノズル（５）と、を備える加工ノズル（２）であって、内側ノズル（５）には、外側ノズル（３）との間を閉塞するフランジ（１１）が形成され、フランジ（１１）には、流路（４）のフランジ（１１）よりも上流側と下流側とを連通させる連通路（１３）が形成され、流路（４）のフランジ（１１）よりも下流において、内側ノズル（５）との間に間隙を形成させる間隙形成部（９）をさらに備える。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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