(57)【要約】  各オリフィスに同一温度且つ同一圧力の同じ流体を流して原型部品のオリフィスの流量と加工物のオリフィスの流量を比較し、上流圧力が一定の時はこれらのオリフィスから出る流体の下流圧力を比較するか、または、下流圧力が一定の時は上流圧力を比較する方法及び装置。純粋な測定目的のためには、流体は非研磨性媒体でよいが、加工物のオリフィスを機械加工する必要がある場合は、流動性の研磨性媒体を導入して、それを所望の圧力差が得られるまでオリフィスを介して流すことができる。原型部品のさらに別の流れ特性を用いると、加工物及び原型部品の出口の圧力差だけを用いて加工物のオリフィスの流量を計算することも可能である。
2007506564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物の各オリフィスは原型部品のオリフィスに類似するように形成されており、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量を原型部品の１またはそれ以上の対応オリフィスの流量と比較して、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定する、加工物の１またはそれ以上をオリフィスの流量を比較する方法であって、
ａ）リザバーからの加圧下の較正流体を強制的に原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｂ）同じリザバーからの同じ圧力下の較正流体を強制的に加工物の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｃ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量と原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量が等しくなるように流体の流れを制御し、
ｄ）各加工物及び原型部品の下流の流体圧力を比較して、圧力差が加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が許容誤差内か否かを示す所定の限界内にあるか否かを判定するステップより成る方法。
【請求項２】
流体は非研磨性である請求項１の方法。
【請求項３】
加工物の１またはそれ以上のオリフィスは加工物の出口を画定し、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスは原型部品の出口を画定し、加工物の出口と原型部品の出口で圧力差が測定される請求項１の方法。
【請求項４】
流体は流動性の研磨性媒体であり、原型部品の材料は流動性の研磨性媒体が浸透せず、またそれによる影響を受けず、較正流体を強制的に加工物の１またはそれ以上のオリフィスに通すステップにより加工物の１またはそれ以上のオリフィスが研磨させる請求項１の方法。
【請求項５】
媒体の圧力を比較するステップに続いて、加工物の下流圧力と原型部品の下流圧力の差が所定の値に等しいかそれより小さい時は加工物の１またはそれ以上のオリフィスを通過する研磨性媒体の流れを停止するステップをさらに含む請求項４の方法。
【請求項６】
原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに類似するように形成された多数の加工物の１又はそれ以上のオリフィスの流量を、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量と比較して、多数の加工物の各々の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上の対応オリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定する、流量の比較方法であって、
ａ）リザバーからの加圧下の較正流体を強制的に原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｂ）同じリザバーからの同じ圧力下の較正流体を強制的に多数の加工物の各々の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｃ）多数の加工物の各々の１またはそれ以上のオリフィスの流量と、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量とが等しくなるように流体の流れを制御し、
ｄ）多数の加工物の下流の流体圧力と原型部品の下流の流体圧力を比較して、圧力差が各加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が許容誤差内にあるか否かを示す所定の限界内にあるか否かを判定するステップより成る流量比較方法。
【請求項７】
加工物の１又はそれ以上のオリフィスは原型部品の１又はそれ以上のオリフィスに類似するように形成されており、加工物のオリフィスの流量を原型部品のオリフィスの流量と比較して、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定し、研磨性媒体により加工物の１またはそれ以上のオリフィスを機械加工する方法であって、
ａ）流動性の研磨性媒体が浸透せず、それによる影響を受けない材料でできた原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを介して加圧下のリザバーからの流動性の研磨性媒体を押出し、
ｂ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスを介して加圧下のリザバーからの流動性の研磨性媒体を押出し、その押出し前に加工物の１またはそれ以上のオリフィスは原型部品の１またはそれ以上のオリフィス以上に流れを制限し、
ｃ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量と原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量が等しくなるように流体の流れを制御し、
ｄ）加工物の下流の媒体の圧力と原型部品の下流の媒体の圧力を比較し、
ｅ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスを出る媒体の圧力と原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを出る媒体の圧力の間の差が所定の限界値の間にあれば加工物の１またはそれ以上のオリフィスを介する押出しを停止させるステップより成る方法。
【請求項８】
押出しを停止させるステップは圧力差が３５−４０ｐｓｉｇまたはそれ以下の時に実行される請求項７の方法。
【請求項９】
加工物の１またはそれ以上のオリフィスは加工物の出口を形成し、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスは原型部品の出口を形成し、加工物の下流の媒体圧力と原型部品の下流の媒体圧力の比較ステップは原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの出口と加工物の１またはそれ以上のオリフィスの出口の下流圧力間の圧力差を測定することにより実行される請求項７の方法。
【請求項１０】
加工物の下流の媒体圧力と原型部品の下流の媒体圧力を比較するステップは、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの出口の圧力と加工物の１またはそれ以上のオリフィスの出口の圧力を測定してこれらの圧力値を比較することにより行われる請求項７の方法。
【請求項１１】
各加工物の１またはそれ以上のオリフィスは原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに類似するように形成されており、多数の加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量を原型部品の１またはそれ以上の対応オリフィスの流量と比較して、各加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定し、その後、研磨性媒体により加工物の１またはそれ以上のオリフィスを機械加工する方法であって、
ａ）流動性の研磨性媒体が浸透せず、それによる影響を受けない材料でできた原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを介して加圧下のリザバーからの流動性の研磨性媒体を押出し、
ｂ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスを介して加圧下のリザバーからの流動性の研磨性媒体を押出し、その押出し前に加工物の１またはそれ以上のオリフィスは原型部品の１またはそれ以上のオリフィス以上に流れを制限し、
ｃ）各加工物のオリフィスの流量と原型部品のオリフィスの流量が等しくなるように流体の流れを制御し、
ｄ）各加工物の下流の媒体の圧力と原型部品の下流の媒体の圧力を比較し、
ｅ）任意の加工物の下流の圧力と原型部品の下流の圧力の間の差が所定の限界内にあれば加工物のオリフィスを介する押出しを停止させるステップより成る方法。
【請求項１２】
原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに類似するように形成された加工物の１又はそれ以上のオリフィスの流量を、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量と比較して、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定する装置であって、
ａ）加圧下の較正流体を原型部品の１またはそれ以上のオリフィスと、加工物の１またはそれ以上の加工物のオリフィスに供給するためのリザバーと、
ｂ）リザバーからの流体が加工物の１またはそれ以上のオリフィスを流れる流量と、リザバーからの流体が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを流れる流量が等しくなるようにする加工物及び原型部品に連携する流れ制御器と、
ｃ）原型部品のオリフィスの下流圧力と、加工物の下流圧力を比較する測定装置とより成り、加工物の下流圧力と原型部品の下流圧力の差が所定の限界内の時は加工物のオリフィスが許容誤差内にあると見なす装置。
【請求項１３】
加工物及び原型部品に連携する流れ制御器は、加工物及び原型部品の各々の下流の受容シリンダと、加工物及び原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを介する流体の流れを制限し制御する各シリンダ内の後退可能なピストンである請求項１２の装置。
【請求項１４】
後退可能なピストンはそれぞれ、加工物及び原型部品の各々のオリフィスの流れが制御されて流量が等しくなるように別の後退可能なピストンに結合されている請求項１３の装置。
【請求項１５】
後退可能な各ピストンは、全てのピストンを原型部品のピストンと共に一斉に移動させるか、選択されたピストンを原型部品のピストンと共に一斉に移動させながら他のピストンを静止状態に保つことができる中央オペレータにより、それぞれ独立に移動可能である請求項１３の装置。
【請求項１６】
測定装置は加工物及び原型部品の各々の下流の圧力計器である請求項１２の装置。
【請求項１７】
測定装置は加工物及び原型部品のそれぞれの下流の圧力比較器である請求項１２の装置。
【請求項１８】
流体は流動性の非研磨性媒体である請求項１２の装置。
【請求項１９】
流体は流動性の研磨性媒体であり、原型部品の材料は流動性の研磨性媒体が浸透せずそれによる影響を受けない請求項１２の装置。
【請求項２０】
原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに類似するように形成された１またはそれ以上のオリフィスを有する加工物の流量を求める方法であって、
ａ）リザバーからの加圧下の較正流体を強制的に原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｂ）同じリザバーからの同じ圧力下の較正流体を強制的に加工物の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｃ）加工物及び原型部品の各々のオリフィスの流量が等しくなるように流体の流れを制御し、
ｄ）原型部品の下流の媒体圧力を加工物の下流の媒体圧力と比較して圧力差を求め、
ｅ）原型部品に関する所定の流量データ、加工物と原型部品の間の下流の圧力差と、原型部品のオリフィスと加工物のオリフィスの間の数学的関係を用いて加工物のオリフィスの流量を計算するステップより成る方法。
【請求項２１】
加工物の１またはそれ以上のオリフィスは加工物の出口を形成し、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスは原型部品の出口を形成し、原型部品の出口と少なくとも１つの加工物の出口の圧力差が測定される請求項２０の方法。  
【請求項２２】
原型部品に関する所定の流量データは流れ作業台を用いて原型部品をテストすることにより提供される請求項２０の方法。
【請求項２３】
加工物の各オリフィスは原型部品のオリフィスに類似するように形成されており、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量を原型部品の１またはそれ以上の対応オリフィスの流量と比較して、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定する、加工物の１またはそれ以上をオリフィスの流量を比較する方法であって、
ａ）加圧下の較正流体を強制的に原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｂ）加圧下の較正流体を強制的に加工物の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｃ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量と原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量が等しくなるように流体の流れを制御し、
ｄ）原型部品及び加工物の下流に均等な圧力を維持し、
ｅ）各加工物及び原型部品の下流の流体圧力を比較して、圧力差が加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が許容誤差内か否かを示す所定の限界内にあるか否かを判定するステップより成る方法。
【請求項２４】
原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに類似するように形成された多数の加工物の１又はそれ以上のオリフィスの流量を、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量と比較して、多数の加工物の各々の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上の対応オリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定する、流量の比較方法であって、
ａ）加圧下の較正流体を強制的に原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｂ）加圧下の較正流体を強制的に多数の加工物の各々の１またはそれ以上のオリフィスに通し、
ｃ）多数の加工物の各々の１またはそれ以上のオリフィスの流量と、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量とが等しくなるように流体の流れを制御し、
ｄ）原型部品及び加工物の各々の下流に均等な圧力を維持し、
ｅ）多数の加工物の下流の流体圧力と原型部品の下流の流体圧力を比較して、圧力差が各加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が許容誤差内にあるか否かを示す所定の限界内にあるか否かを判定するステップより成る流量比較方法。
【請求項２５】
加工物の１またはそれ以上のオリフィスは原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに類似するように形成されており、加工物のオリフィスの流量を原型部品のオリフィスの流量と比較して、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定し、研磨性媒体により加工物の１またはそれ以上のオリフィスを機械加工する方法であって、
ａ）流動性の研磨性媒体が浸透せず、それによる影響を受けない材料でできた原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを介して加圧下の流動性の研磨性媒体を押出し、
ｂ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスを介して加圧下の流動性の研磨性媒体を押出し、その押出し前に加工物の１またはそれ以上のオリフィスは原型部品の１またはそれ以上のオリフィス以上に流れを制限し、
ｃ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量と原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量が等しくなるように流体の流れを制御し、
ｄ）原型部品及び加工物の各々の下流に均等な圧力を維持し、
ｅ）加工物の下流の媒体の圧力と原型部品の下流の媒体の圧力を比較し、
ｆ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスを出る媒体と原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを出る媒体の圧力差が所定の限界内にあれば加工物の１またはそれ以上のオリフィスを介する押出しを停止させるステップより成る方法。
【請求項２６】
原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに類似するように形成された加工物の１又はそれ以上のオリフィスの流量を、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量と比較して、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定する装置であって、
ａ）原型部品の１またはそれ以上のオリフィスと、加工物の１又はそれ以上のオリフィスに加圧下の較正流体を供給するための受容シリンダと、
ｂ）各受容シリンダから加工物の１またはそれ以上のオリフィス及び原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを流れる流体の流量が等しくなるようにする加工物及び原型部品に連携する流れ制御器と、
ｃ）原型部品の下流の圧力と加工物の下流の圧力を２つの圧力が均等になるように制御する手段と、
ｄ）原型部品のオリフィスの上流圧力と、加工物の上流圧力を比較する測定装置とより成り、加工物の上流圧力と原型部品の上流圧力の差が所定の限界内の時は加工物のオリフィスが許容誤差内にあると見なす装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原型部品の１またはそれ以上の対応オリフィスの流量と比較して加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が許容誤差内にあるか否かを判定する方法及び装置に係る。この判定は、加工物及び原型部品のオリフィスを通過する流体流の特性に基づき行われる。さらに、本発明は、加工物の１またはそれ以上のオリフィスを、その幾何学的形状が原型部品の１またはそれ以上の対応オリフィスに良く一致するように機械加工する方法及び装置に係る。最後に、本発明は、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量を測定する方法に係る。
【関連技術の説明】
【０００２】
燃料噴射器及びオリフィスプレートのようなコンポーネントは通常、流量を非常に小さい許容誤差で正確に制御しなければならない小さなオリフィスを備えている。かかるコンポーネントの製造者は、一般的に、コンポーネントのオリフィスに正確な圧力下で較正流体を強制的に流した後、該コンポーネントのオリフィスの流量を測定する流れ作業台のような測定装置を利用する。この流量測定は、コリオリ計器、歯車とピストンポンプのような容積流量計、タービン流量計、開口型渦流量計を含む広範囲の技術を利用した流量計により行うことができる。
【０００３】
図１は、従来技術であって、１またはそれ以上のオリフィス（図示せず）が内部を延びる加工物３１０の流量測定に用いる典型的な流れ作業台３００の概略図である。リザバー３１５からの較正流体は、ポンプ３２５により強制的に熱交換器３３０及びフィルタ３３５を通過した後、加圧下で加工物３１０の少なくとも１つのオリフィス（図示せず）を通過する。加工物３１０の下流の流量は流量計３４０が直接測定する。流量計３４０を介して流体を駆動するために、加工物３１０を通過する流体の下流には最小の圧力が必要である。流量計３４０を出ると、流体は再びリザバー１３５へ導入される。
【０００４】
しかしながら、流量計を用いる方法には製造プロセス全体に長い測定時間に起因する問題点がある。通常の測定方法は所与の圧力で部品の流量を測定するため、加圧状態の較正流体をその部品に供給する手段に依り異なるが、所望圧力を達成した後にその圧力で流体の流れが安定化して流量測定が可能になるまでに数秒かかることがある。さらに、流量測定装置は安定な測定値を得られるまで長い測定時間を必要とすることが多い。その結果、従来技術を用いると、部品が所定の流れ許容誤差範囲内にあるか否かを判定するのに２５乃至６０秒またはそれ以上の測定時間が必要である。
【０００５】
従来型の流れ作業台を使用すると、流量が質量流量かまたは体積流量かに拘らず、測定圧力下で部品を介する流量の絶対値がオペレータに与えられる。流量が許容誤差内であればその部品は合格である。流量が目標値より低ければ、その部品は再加工のために送り返される。再加工ができなければ、その部品はスクラップにされる。その部品の流量が大きすぎる場合は、通常はスクラップとして扱われる。
【０００６】
オリフィスの流量のチェックに用いるために螺設部または孔部用若しくは他の機械加工作業用のゴー・ノーゴー計器に似た計器を製造する必要性が存在する。かかる計器は、部品が許容誤差内であるか否か、許容誤差の範囲外であれば何れの方向に外れているかをただ示すに過ぎない。かかる測定は流量の数値を発生させる必要がなければ可能であろう。流量の実際値が必要でないため、速度の速い技術を使用することができる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、１つの実施例において、加工物の各オリフィスは原型部品のオリフィスに類似するように形成されており、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量を原型部品の１またはそれ以上の対応オリフィスの流量と比較して、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定する、加工物の１またはそれ以上をオリフィスの流量を比較する方法に向けられている。この方法は、ａ）リザバーからの加圧下の較正流体を強制的に原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに通し、ｂ）同じリザバーからの同じ圧力下の較正流体を強制的に加工物の１またはそれ以上のオリフィスに通し、ｃ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量と原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量が等しくなるように流体の流れを制御し、ｄ）各加工物及び原型部品の下流の流体圧力を比較して、圧力差が加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が許容誤差内か否かを示す所定の限界内にあるか否かを判定するステップより成る。この方法は、多数の加工物のそれぞれの１またはそれ以上のオリフィスを比較するように構成することも可能である。
【０００８】
本発明は別の実施例において、同様な方法に向けられているが、加工物の下流の圧力が均等に保たれ、較正流体の圧力が加工物及び原型部品のそれぞれの上流で比較されて圧力差が所定の範囲内にあるか否かが判定される。
【０００９】
本発明は、別の実施例において、加工物の１又はそれ以上のオリフィスは原型部品の１又はそれ以上のオリフィスに類似するように形成されており、加工物のオリフィスの流量を原型部品のオリフィスの流量と比較して、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定し、研磨性媒体により加工物の１またはそれ以上のオリフィスを機械加工する方法であって、ａ）流動性の研磨性媒体が浸透せず、それによる影響を受けない材料でできた原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを介して加圧下のリザバーからの流動性の研磨性媒体を押出し、ｂ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスを介して加圧下のリザバーからの流動性の研磨性媒体を押出し、その押出し前に加工物の１またはそれ以上のオリフィスは原型部品の１またはそれ以上のオリフィス以上に流れを制限し、ｃ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量と原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量が等しくなるように流体の流れを制御し、ｄ）加工物の下流の媒体の圧力と原型部品の下流の媒体の圧力を比較し、ｅ）加工物の１またはそれ以上のオリフィスを出る媒体の圧力と原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを出る媒体の圧力の間の差が所定の限界値の間にあれば加工物の１またはそれ以上のオリフィスを介する押出しを停止させるステップより成る方法に向けられている。
【００１０】
本発明は別の実施例において、同様な方法に向けられているが、加工物の下流の圧力が均等に保たれ、流動性の研磨性媒体の圧力が各加工物及び原型部品の上流で比較されて圧力差が所定の範囲内にあるか否かが判定される。
【００１１】
本発明は、別の実施例において、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに類似するように形成された１またはそれ以上のオリフィスを有する加工物の流量を求める方法であって、ａ）リザバーからの加圧下の較正流体を強制的に原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに通し、ｂ）同じリザバーからの同じ圧力下の較正流体を強制的に加工物の１またはそれ以上のオリフィスに通し、ｃ）加工物及び原型部品の各々のオリフィスの流量が等しくなるように流体の流れを制御し、ｄ）原型部品の下流の媒体圧力を加工物の下流の媒体圧力と比較して圧力差を求め、ｅ）原型部品に関する所定の流量データ、加工物と原型部品の間の下流の圧力差と、原型部品のオリフィスと加工物のオリフィスの間の数学的関係を用いて加工物のオリフィスの流量を計算するステップより成る方法に向けられている。
【００１２】
本発明は別の実施例において、同様な方法に向けられているが、加工物を介する流量は、原型部品に関する所定の流量データ、下流の圧力を均等に保持する時の加工物と原型部品の間の上流の圧力差と、原型部品のオリフィスと加工物のオリフィスの間の数学的関係を用いて計算される。
【００１３】
本発明は、さらに別の実施例において、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスに類似するように形成された加工物の１又はそれ以上のオリフィスの流量を、原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量と比較して、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスの流量の許容誤差内か否かを判定する装置であって、ａ）加圧下の較正流体を原型部品の１またはそれ以上のオリフィスと、加工物の１またはそれ以上の加工物のオリフィスに供給するためのリザバーと、ｂ）リザバーからの流体が加工物の１またはそれ以上のオリフィスを流れる流量と、リザバーからの流体が原型部品の１またはそれ以上のオリフィスを流れる流量が等しくなるようにする加工物及び原型部品に連携する流れ制御器と、ｃ）原型部品のオリフィスの下流圧力と、加工物の下流圧力を比較する測定装置とより成り、加工物の下流圧力と原型部品の下流圧力の差が所定の限界内の時は加工物のオリフィスが許容誤差内にあると見なす装置に向けられている。
【００１４】
本発明は、別の実施例において、同様な装置に向けられているが、下流の圧力が均等に保たれ、測定装置は原型部品のオリフィスの上流圧力と加工物の上流圧力を比較する。
【実施例】
【００１５】
オリフィスの流量は、オリフィスの圧力降下、オリフィスの幾何学的形状及びオリフィスを流れる流体特性の関数である。一般的に、均等圧力下の流体は、質量流量かまたは体積流量かに無関係に、同一の幾何学的形状の２つのオリフィスを同一流量で通過する。同様に、均等な上流圧力下の流体はこれら２つの同一オリフィスを通過すると、これらのオリフィスに同一の圧力降下を発生させる。
【００１６】
典型的な加工物として、通過する流体を分散させる半径方向に向いた複数のオリフィスを備えたノズルがある。また、典型的な加工物として、単一のオリフィスを有するノズルがある。また、典型的な加工物として、単一のオリフィスが貫通する単純で平坦なプレートより成るオリフィスプレートがある。説明の目的のために、加工物及び連携の原型部品は単一のオリフィスを有することにするが、かかる加工物及び原型部品がそれぞれ１またはそれ以上のオリフィスを備える場合がることを理解されたい。しかしながら、何れの場合でも、加工物のオリフィスと原型部品のオリフィスの間には直接的な１対１の相関関係が存在する。
【００１７】
本発明では、原型部品のオリフィスと、加工物のオリフィスとに均等な上流圧力を導入して、原型部品と加工物の流量が同じであれば、下流圧力が等しいという条件の下で、加工物のオリフィスの幾何学的形状は原型部品のオリフィスの幾何学的形状の許容誤差内にあると仮定する。加圧流体は共通のソースから供給するため、粘度及び温度は同一であると仮定することができる。その結果、原型部品の下流の流体と加工物の下流の流体の圧力差がゼロであれば、下流圧力が等しいため、加工物と原型部品のオリフィスの幾何学的形状は等価であると仮定する。
【００１８】
本発明は、加工物のオリフィスと原型部品の既知のオリフィスとを迅速に比較して、加工物のオリフィスがオリフィス製造者の仕様限界内にあるか否かを判定するために利用される。原型部品の下流圧力が加工物の下流圧力よりも大きければ、加工物のオリフィスの方に原型部品のオリフィスよりも流れを妨げる大きいものがあるということである。原型部品の下流圧力が加工物の下流圧力よりも小さければ、加工物のオリフィスの流れを妨げるものは小さい。
【００１９】
このように、本発明は、上述したように１つの部品の測定時間が２０秒またはそれ以上である流れスタンドで通常実施される従来技術の流量測定方法に比べて多数の利点を有する。本発明により実施される測定は圧力測定であり、圧力は流量に比較すると測定を非常に迅速に行うことができる。その結果、本発明による装置は１つの部品を１０秒またはそれ未満の時間でチェックするこができる。さらに、本発明による装置の能力を、多数の受容シリンダをただ付加して多数の部品を同時にチェックすることにより拡充することができる。
【００２０】
加圧流体は共通ソースから送られるため、原型部品のオリフィスに流入する流体と、加工物のオリフィスに流入する流体の特性は同一であるから流体の特性及び温度の影響が自己補償される。さらに、各オリフィスに共通のリザバーから流体が送られる時、上流圧力は単なる比較テストのためには厳密に制御する必要はない。
【００２１】
原型部品のオリフィスの実際流量が既知であるという仮定の下に、差圧測定値がわかると、原型部品のオリフィスと１またはそれ以上の加工物のオリフィスとの間である特定の範囲内の真の流量測定値を得るようにこの装置を較正することができる。
【００２２】
図２は、通路１５が一方の端部１２から延び、加工物１０の反対端部１４を貫通するオリフィス２０と交差する燃料噴射器噴霧ノズルとしての加工物１０の断面図である。かかる典型的なノズル１０の先端部２５の周面に等角度で配置された７個の半径方向に延びるオリフィス２０の油の流量は、２０３１ｐｓｉｇ（１４ＭＰａ）で５１．８インチ3／分（８５０ｃｃ／分）となることがある。各オリフィス２０の内径３０は約０．００５９インチ（０．１４９ｍｍ）である。
【００２３】
典型的な加工物１０はオリフィス２０を有する通路１５を備えているが、加工物１０を流れる流体の圧力降下は通路１５の流れ及びオリフィス２０の流れにより生じることを理解されたい。しかしながら、通路１５の直径は通常、オリフィス２０の直径より格段に大きく、その結果、通路１５による圧力降下はオリフィス２０の圧力降下に比べて小さいものにすぎない。そのため、以下の説明はオリフィス２０の圧力降下に関するものであり、通路１５の圧力降下についてはさらに言及しない。
【００２４】
簡潔を図る目的で、図２は多数のオリフィス２０を有する加工物１０を示すが、図３に示すように原型部品１１０及び加工物１２０はそれらの全長に沿って延びる単一のオリフィスを備えている。上述したように、単一のオリフィスを有する加工物について説明するが、本発明は多数のオリフィスを有する加工物にも利用可能であることが分かるであろう。原型部品１１０はそれを貫通するオリフィス１１５を有し、一方、加工物１２０はそれを貫通するオリフィス１２５を有する。この装置１００は、低粘度の油のような流体１４２を容れたリザバー１４０を有する。リザバー１４０内の流体１４２は、原型部品１１０及び加工物１２０と直接連通関係にある。リザバー１４０から原型部品１１０及び加工物１２０のそれぞれへの流体の流れ条件は本質的に同一であることが特に重要である。これは、リザバー１４０から原型部品１１０及び加工物１２０へ流体を運ぶ管体またはパイプが同一であるため、パイプの圧力降下及びパイプに沿う熱伝達が各オリフィスにつき同一であり限り、リザバー１４０から原型部品１１０及び加工物１２０のそれぞれへ流体が流れる距離を同一にすることにより実現できる。このようにして、原型部品１１０のオリフィス１１５と加工物１２０のオリフィス１２５の両方の入口における流体１４２の流入条件が同一になる。このパラメータは、これによりこれらのオリフィスの両方に流入する流体の圧力が確実に同一となるため重要である。本発明の基本的な仮定条件として、原型部品のオリフィス１１５及び加工物のオリフィス１２５のそれぞれを通過する同一圧力下の同一流体は原型部品のオリフィス１１５及び加工物のオリフィス１２５の幾何学的形状が同一である場合に限り同一の圧力降下に遭遇するということである。これらのオリフィスのそれぞれに同一圧力で流体が流入しなければ、各オリフィスの圧力降下の測定はより複雑になる。
【００２５】
リザバーの流体は両方のオリフィスへ送られ、各オリフィスの出口の圧力だけが重要な測定値を提供するため、流体の特性及びオリフィス入口における流体温度が変化するかもしれないが、その変化は両方のオリフィスにより経験される。しかしながら、各オリフィスの流量は同一であることが重要である。
【００２６】
図３−５を参照して、また便宜的に、各オリフィスを介する流体の制御された流れに関連するハードウェアは同一であるため、それらの同一部品を共通の参照番号で表示する。しかしながら、これらは異なる添字で区別される。原型部品１１０に関連する部品に添字ａを、また、加工物１２０を介する流体に関連する部品に添字ｂを付す。後述するように、さらに別の加工物については異なる添字を使用することがある。
【００２７】
図３を参照して、原型部品１１０は受容シリンダ１５０ａ内に着脱自在に取り付けられている。受容シリンダ１５０ａはリザバー１４０と直接連通関係にある。流体１４２は受容シリンダ１５０ａの上流チェンバ１５２ａに流入し、オリフィス１１５を通って下流チェンバ１５０ａに流入する。この流体は大気中に出ることはできないが、代わりに、後退ピストン１５５ａが流体がオリフィス１１５を通過する流れを決定する。詳述すれば、流体１４２はピストン１５５ａの後退速度のみにより決まるレートでオリフィス１１５を通過する。ピストン１５５ａの後退速度は流体１４２の流れに適応するように設計され、下流チェンバ１５４ａ内にキャビテーションを発生させるように意図されていない。
【００２８】
同じ態様で、加工物１２０は受容シリンダ１５０ｂ内に着脱自在に固定されている。受容シリンダ１５０ｂはリザバー１４０と直接連通関係にある。流体１４２は受容シリンダ１５０ｂの上流チェンバ１５２ｂに流入し、オリフィス１２５を通過して下流チェンバ１５４ｂに入る。この流体は大気中に出ることはできないが、後退ピストン１５５ｂがこの流体がオリフィス１１５を通過する流量を決定する。詳述すると、流体１４２はオリフィス１２５をピストン１５５ｂの後退速度のみにより決定されるレートで通過する。ピストン１５５ｂの後退速度は流体１４２の流れに適応するように設計されており、下流チェンバ１５４ｂ内にキャビテーションを発生するように意図されていない。
【００２９】
原型部品のオリフィス１１５と、加工物のオリフィス１２５を流れる流体１４２の流量は同一であるはずであるから、また、各後退ピストン１５５ａ及び１５５ｂはオリフィス１１５、１２５の各々の流体流量を決定するため、各後退ピストン１５５ａ、１５５ｂをこの流体の流れが等しくなるように後退させるのが重要である。受容シリンダ１５０ａ及び受容シリンダ１５０ｂの寸法が同一であるため、各後退ピストン１５５ａ、１１５ｂの後退速度は同一でなければならない。この目標は、各後退ピストン１５５ａ、１５５ｂを、例えば、回転運動を後退ピストン１５５ａ、１５５ｂの線形運動に変換するボールねじまたは同様な装置に結合されたモータにより構成可能な流れ制御器１６０を用いて、互いに機械的に結合することにより達成可能である。この一定流量は、各後退ピストン１５５ａ、１５５ｂを互いに剛性的に接続するだけで容易に達成できる。例えば、後退ピストン１５５ａ、１５５ｂのピストン棒１５７ａ、１５７ｂを共通のプラテン１６２に固着し、このプラテンを上述したモータとボールねじの装置により駆動する。
【００３０】
測定装置１８０は、原型部品のオリフィス１１５の出口の下流圧力と、加工物のオリフィス１２５の出口の下流圧力とを比較して、これらのオリフィスの下流圧力差を求める。その圧力が所定の限界内であれば、加工物のオリフィス１２５は原型部品のオリフィス１１５の許容誤差内であると見なす。
【００３１】
加工物のオリフィス１２５は、最初は、既存の大量生産設備により原型部品のオリフィス１１５にできる限り類似するように形成される。
【００３２】
図２には図示しないが、加工物のオリフィス１２５に連携する後退ピストン１５５ｂは、該後退ピストン１５５ｂを原型部品のオリフィス１１５に連携する後退ピストン１５５ａと共に一斉に移動させることの可能な中央オペレータ（図示せず）により独立に移動することができる。以下に述べるように、本発明の別の実施例では、流体は各オリフィスの表面を実際に研磨する研磨粒子を含むものでよく、かかる状況の下では、中央オペレータは１または、１またはそれ以上の選択された後退ピストンを原型部品に連携する後退ピストン１５５ａと共に一斉に移動させながら、他の後退ピストンを静止状態に保持することにより、幾つかのオリフィスを選択的に研磨することができる。
【００３３】
各オリフィスの下流の受容シリンダ内の圧力差を測定するために、測定装置１８０は、測定値が比較されて圧力差が表示される圧力ゲージである。一方、この測定装置１８０を、受容シリンダ１５０ａの下流チェンバ１５４ａと、受容シリンダ１５０ｂの下流チェンバ１５４ｂに流体接続された圧力比較器により構成することができる。
【００３４】
加工物のオリフィス１２５が原型部品のオリフィス１１５の許容誤差内にあるか否かを判定するだけなら、流体は低粘度の較正流体のような流動性のある非研磨性媒体でよい。しかしながら、加工物のオリフィス１２５が原型部品のオリフィス１１５の許容誤差内でなく、研磨によりさらに金属を除去できる場合は、流動性のある非研磨性媒体を流動性のある研磨性媒体と交換し、オリフィスを介して研磨性媒体を移動させることにより原型部品のオリフィス１１５と加工物のオリフィス１２５の下流圧力間の差が所定の値またはそれ以下になるまでオリフィスから材料を除去することができる。流体が流動性の研磨性媒体であれば、原型部品１１０は研磨性媒体が浸透せずそれによる影響を受けない材料で作られていることが必須条件である。
【００３５】
流動性の研磨性媒体を用いると、下流チェンバ１５４ａ、１５４ｂの圧力差をモニターして、その圧力差が所定の限界間にあれば加工物のオリフィス１２５への研磨性媒体の流れを停止させることができる。しかしながら、加工物のオリフィス１２５の圧力降下が原型部品のオリフィス１１５の圧力降下により大きいため、加工物のオリフィス１２５からのさらなる材料の除去が望ましいことが判明すれば、加工物のオリフィス１２５を介する研磨性媒体の流れを継続させ、原型部品のオリフィス１１５と加工物のオリフィス１２５との間の下流圧力が所定の限界間に来るまで圧力差をモニターする。
【００３６】
以上において、原型部品のオリフィスに類似するように形成された加工物の少なくとも１つのオリフィスと、原型部品のオリフィスの流量を比較することにより、加工物のオリフィスの流量が原型部品のオリフィスの流量の許容誤差内にあるか否かを判定する装置について説明した。
【００３７】
かかる装置を用いる方法は、リザバー１４０からの流体１４２を加圧下で原型部品のオリフィス１１５を介して強制的に流すステップより成る。さらに、同じ流体１４２を同じリザバー１４０から同一圧力下で少なくとも１つの加工物のオリフィス１２５を介して強制的に流す。流体１４２の流れを、加工物の少なくとも１つのオリフィス１２５と、原型部品のオリフィス１１５のそれぞれの体積または質量流量が等しくなるように制御する。オリフィスの下流の流体圧力を測定して、圧力差が加工物の少なくとも１つのオリフィスの流量が許容誤差内にあるか否かを示す所定の限界間にあるか否かを判定する。この方法は加工物のオリフィスが原型部品のオリフィスの許容誤差内にあるか否かの判定にのみ利用されるため、流体は非研磨性でよい。しかしながら、流体１４２は流動性の研磨性媒体でもよく、原型部品１１０の材料は流動性の研磨性媒体が浸透せず、それによる影響を受けないもので、流体１４２を加工物の少なくとも１つのオリフィス１２５を介して強制的に流すステップは、流動性の研磨性媒体より成る流体１４２により加工物の少なくとも１つのオリフィス１２５を機械加工してそのオリフィス１２５を研磨し、オリフィス１２５の圧力降下を減少させることを含む。これらの状況下で、加工物のオリフィス１２５を流れる流体１４２の流れは、加工物のオリフィス１２５の下流圧力と原型部品のオリフィス１２５の下流圧力の差が所定の限界内になると停止される。
【００３８】
一般的なガイドラインとして、原型部品のオリフィス１１５の下流圧力と、加工物のオリフィス１２５の下流圧力の間の圧力差が３５−４０ｐｓｉｇまたはそれ以下になった時に押出しを停止するステップを実行すればよい。適当な圧力差は所望の許容誤差に基づき測定すればよい。
【００３９】
図４は、図３に略示した本発明の実施例の断面図である。この装置の動作は既に詳述しているため、この装置の重要な構成要素を図３の同一の参照番号を用いて識別するため簡単に説明する。
【００４０】
図４は、貫通するオリフィス１１５を備えた原型部品１１０を示す。原型部品１１０は受容シリンダ１５０ａ内に着脱自在に取り付けられ、このシリンダは流体１４２が導入される上流チェンバ１５２ａと、流体がオリフィス１１５を通過した後流入する下流チェンバ１５４ａとを有する。後退ピストン１５５ａは、流体１４２がオリフィス１１５を通過する流量を決定する。
【００４１】
同様に、オリフィス１２５を有する加工物１２０は受容シリンダ１５０ｂ内に着脱自在に固定されている。受容シリンダ１５０ｂはリザバー（図示せず）と直接連通関係にある。流体１４２は受容シリンダ１５０ｂの上流チェンバ１５２ｂに流入し、オリフィス１１５を通って下流チェンバ１５４ｂに流入する。後退ピストン１５５ｂは流体がオリフィス１１５を通過する流量を決定する。後退ピストン１５５ａ、１５５ｂは、例えば、上述したように、回転運動を後退ピストン１５５ａ、１５５ｂの線形運動に変換するボールねじまたは同様な装置に結合されたモータにより構成可能な流れ制御器（図示せず）を用いて、互いに機械的に結合されている。後退ピストン１５５ａ、１５５ｂに連携する各ピストン棒１５７ａ、１５７ｂは共通のプラテン（図示せず）に固定され、このプラテンは上述したモータとボールねじの装置により駆動される。
【００４２】
測定装置１８０は、原型部品のオリフィス１１５の下流圧力と、加工物のオリフィス１２５の下流圧力を比較して、これらのオリフィスの下流の圧力差を測定する。その圧力が所定の限界間にあれば、加工物のオリフィス１２５は原型部品のオリフィス１１５の許容誤差内にあると見なす。リザバー（図示せず）から受容シリンダ１５０ａ、１５０ｂへの通路１６５ａ、１６５ｂの長さ及び直径は、各上流チェンバ１５２ａ、１５２ｂに流入する流体１４２の特性が同一となるように同一であることに注意されたい。
【００４３】
以上において、加工物のオリフィス１２５の下流圧力と、原型部品のオリフィスの下流圧力を比較する第１の実施例、及び、研磨性流体により加工物のオリフィス１２５を原型部品のオリフィス１１５の誤差内になるまで機械加工する第２の実施例の方法及び装置について述べた。
【００４４】
また、単一の原型部品のオリフィスを用いて複数の加工物のオリフィスを同時にテストすることにより各オリフィスが許容誤差内にあるか否かを判定することが可能である。
【００４５】
図５を参照して、リザバー２４０内の流体１４２は、オリフィス１１５を有する原型部品１１０に連携する受容シリンダ１５０ｂと直接連通関係にある。上述したように、受容シリンダ１５０ａは、上流チェンバ１５２ａと下流チェンバ１５４ａを有し、原型部品１１０は受容シリンダ１５０ａ内のそれらの間に着脱自在に固定されている。受容シリンダ１５０ｂ内に取り付けられたオリフィス１２５を有する加工物１２５と、受容シリンダ１５０ｃ内に取り付けられたオリフィス２２５を有する加工物２２０についても、同様な構成が存在する。各後退ピストン１５５ａ、１５５ｂ、１５５ｃは、各オリフィス１１５、１２５、２２５を介する流体１４２の流量が等しくなるようにそれぞれの受容シリンダ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ内を均等な速度で後退させることができる。測定装置１８０は、下流チェンバ１５４ａと下流チェンバ１５４ｂの間の流体１４２の圧力差を測定する。さらに、測定装置２８０は、受容シリンダ１５０ａの下流チェンバ１５４ａと受容シリンダ１５０ｃの下流チェンバ１５４ｃの間の圧力差を測定する。このように、２つの加工物のオリフィス１２５、２２５を同時に測定して、それらが原型部品のオリフィス１１５の許容誤差内にあるか否かを判定できる。これらの状況下では、後退ピストン１５５ａ、１５５ｂ、１５５ｃの後退速度は同一であり、流体１４２は非研磨性媒体である。
【００４６】
下流チェンバ１５４ａ内の流体と下流チェンバ１５４ｃ内の流体の圧力差が加工物のオリフィス１２５、２２５に狭い箇所があることを示す場合、本発明の別の実施例によると、非研磨性流体１４２を流動性の研磨性媒体のような研磨性流体に交換することができる。これらの状況下では、上述したように、原型部品１１０は流動性の研磨性媒体を浸透させず、流動性の研磨性媒体は、その狭い箇所が除去されて測定装置２８０によりオリフィス１１５、２２５の下流圧力差が所定の限界内になったことが判明するまで、加工物のオリフィス１２５、２２５を介して流される。
【００４７】
複数の加工物が装置２００内に取り付けられ、１またはそれ以上の加工物のオリフィスがそれらが原型部品のオリフィス１１５の許容誤差範囲外にあることを示す狭い箇所がある状況の下で、流れ制御器は、１またはそれ以上の後退ピストン１５０ｂ、１５０ｃの運動を選択的に制御して原型部品のオリフィスと同じ流量で流体が流れるか、流体が流れないようにすることができる。一例として、加工物のオリフィス１２５及び加工物のオリフィス２２５が共に原型部品のオリフィス１１０よりも小さい狭い箇所を有し、それによりこれらのオリフィスが原型部品のオリフィス１１５の許容誤差範囲外である場合、研磨性流体１４２を各オリフィス１１５、１２５に流して、原型部品のオリフィス１１５の下流圧力との圧力差をモニターする。オリフィス１２５の下流圧力が原型部品のオリフィス１１５の下流圧力の所定の範囲内になれば、後退ピストン１５５ａの後退を停止させ、後退ピストン１５５ｃの後退を継続させながらオリフィス２２０をさらに機械加工することができる。かかるプロセスは、加工物のオリフィス２２５の下流圧力と原型部品のオリフィス１１５の下流圧力の差が所定の範囲内になるまで継続する。
【００４８】
上述した装置は、テストされる２またはそれ以上の部品のオリフィスの流れに対して相対的な圧力差を与える比較器である。この装置はそれ自体は加工物のオリフィスの流量を量定しない。加工物のオリフィスが原型部品のオリフィスの許容誤差内にあるか否かをだけで十分な時は流量の測定は不要である。しかしながら、加工物のオリフィスが許容誤差範囲内にある場合、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量を所与の条件下で知ると、加工物を再加工するか、スクラップにする必要があるかの判定を行う助けとなる。さらに、プロセスのセットアップまたは特殊なテスト時のように真の流量値が必要な場合が幾つかある。
【００４９】
本発明の装置は、加工物の１またはそれ以上のオリフィスの流量が原型部品の１またはそれ以上の対応オリフィスの流量とどの程度相違するかを判定するため、原型部品の流量を知るだけで十分であり、これにより加工物の流量を求めることができる。
【００５０】
詳述すると、オリフィスを流れる流体の理論的流量の方程式は十分に確立されたものであり、流体力学の教科書で見つけることができる。均等な上流圧力の下で２つの部品を流れる同一流体を考察する場合、当業者は、既知の部品（Ａ、以下の例）の（真の）流量に対する既知でない部品（Ｂ）の（真の）流量、流体の特性、装置のける流体の流量、該装置の差圧、Ａの真の流量を測定した圧力降下の間の理論的関係を抽出することができる。かかる関係を下式に示す。
【００５１】
2007506564.tif 000003
上式において、
ＱＡは以下の条件：
ΔＰfbはオリフィスの圧力降下；
ρfbは標準流れ作業台における流体の密度
の下で標準流れ作業台上で測定される部品Ａの流量；
ＱＢは部品Ｂの流量（ＱＡを同じ流体及び圧力降下の下で測定された場合）；
ΔＰpmsは本発明の受容シリンダの差圧；
ρpmsは上述した装置の流体密度；
Ｑは上述した装置における部品の流量である。
【００５２】
この公式はオリフィスを介する理論的流量に基づくものであるが、実際の流量は入口の幾何学的形状、表面のでこぼこ等の効果により理論的流量よりも一般的に小さい。これに鑑みて、上記方程式で示される関係は同じであるが、理論値と実際値の間の差に適応するために係数の導入が必要である。係数Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は実験的に決定可能である。この方程式は測定される圧力が各オリフィスの上流圧力か下流圧力かに拘らず適用可能である。
【００５３】
これまで、加工物及び原型部品の上流で測定された一定流量及び加工物と原型部品の下流圧力の比較について述べた。しかしながら、均等の下流圧力を維持しながら上流圧力の比較結果をインジケータとして使用可能であることを理解されたい。
【００５４】
図６を参照して、また、便宜的に、各オリフィスを介する流体の制御された流れに関連するハードウェアは同一であるため、それらの同一部品を共通の参照番号で表示する。しかしながら、これらは異なる添字で区別される。原型部品１１０に関連する部品に添字ａを、また、加工物１２０を介する流体に関連する部品に添字ｂを付す。後述するように、さらに別の加工物については異なる添字を使用することがある。
【００５５】
図６を参照して、原型部品１１０は受容シリンダ４５０ａ内に着脱自在に取り付けられている。受容シリンダ４５０aの上流チェンバ４５２ａ内の流体４４２は、オリフィス１１５を通って下流チェンバ４５４ａに流入する。この流体は大気中に出ることができないか、または、図６に示すように、後退ピストン４５５による抵抗を受けるため、原型部品１１０の下流に背圧が発生する。オリフィス１１５の流量は、前進ピストン４５８ａの速度により決定される。詳述すると、流体４４２はオリフィス１１５をピストン４５８ａの前進速度だけにより決まる速度で通過する。ピストン４５５の後退速度は流体４４２の流れに適応するように設計されており、下流チェンバ４５４ａ内にキャビテーションを発生するように意図されていない。
【００５６】
同様に、加工物１２０は受容シリンダ４５０ｂ内に着脱自在に固定されている。受容シリンダ４５０ｂの上流チェンバ４５２ｂ内の流体４４２は、オリフィス１２５を通って下流チェンバ４５４ｂに流入する。この流体は大気中に出ることができないか、あるいは、図６に示すように、後退ピストン４５５による抵抗を受けるため、加工物１２０の下流に背圧が発生する。原型部品１１０の下流圧力は、加工物１２０の下流圧力と同一であるべきである。オリフィス１２５の流量は、前進ピストン４５８ｂの速度により決定される。詳述すると、流体４４２はピストン４５８ｂの前進速度によってのみ決まる速度でオリフィス１２５を通過する。再び、ピストン４５５ａの後退速度は流体４４２の流れに適応するように設計されており、下流チェンバ４４５ｂ内にキャビテーションを発生するように意図されていない。
【００５７】
原型部品のオリフィス１１５及び加工物のオリフィス１２５を流れる流体４４２の流量は同一であるべきであるため、また、各前進ピストン４５８ａ、４５８ｂはオリフィス１１５、１２５の流量を決定するため、前進ピストン４５８ａ、４５８ｂを各オリフィスの流量が等しくなるようにそれぞれ前進させることが重要である。
【００５８】
受容ピストン４５０ａ及び４５０ｂの寸法は同一であるため、各前進ピストン４５８ａ、４５８ｂの前進速度は同一でなければならない。この目標は、例えば、後退ピストン１５５ａ、１５５ｂの制御に関して上述したような機構により各前進ピストン４５８ａ、４５８ｂを互いに機械的に結合することにより達成可能である。
【００５９】
測定装置４８０は、原型部品のオリフィス１１５の入口の上流圧力と、加工物のオリフィス１２５の入口の上流圧力を比較して、これらのオリフィスの上流の圧力差を測定する。その圧力が所定の限界内にあれば、加工物のオリフィス１２５は原型部品のオリフィス１１５の許容誤差内にあると見なす。
【００６０】
加工物のオリフィス１２５は、最初に、既存の大量生産設備により原型部品のオリフィス１１５にできるだけ類似するように形成される。
【００６１】
図６には図示しないが、加工物のオリフィス１２５に連携する前進ピストン４５８ｂは、原型部品のオリフィス１１５に連携する前進ピストン４５８ａと一斉に動かすことのできる中央オペレータ（図示せず）により独立に移動可能である。上述したように、本発明の別の実施例では、流体は各オリフィスの表面を実際に研磨する研磨性粒子を含み、かかる状況下において、中央オペレータは１またはそれ以上の選択された前進ピストンを原型部品に連携する前進ピストン４５８ａと共に一斉に移動させながら他の前進ピストンを静止位置に保持して、一部のオリフィスを選択的に研磨することができる。
【００６２】
各オリフィスの上流の受容シリンダ内の圧力差を求めるために、測定装置４８０は指示される値を比較して圧力差が求められる圧力ゲージである。一方、測定装置４８０は受容シリンダ４５０ａの上流チェンバ４５２ａ及び受容シリンダ４５０ｂの上流チェンバ４５２ｂに流体接続された圧力比較器より成る。
【００６３】
流動性の研磨性媒体を使用すると、上流チェンバ４５２ａ、４５２ｂの圧力差をモニターし、その圧力差が所定の限界間に来れば加工物のオリフィス１２５への研磨性媒体の流れを停止することができる。しかしながら、加工物のオリフィス１２５の圧力降下が原型部品のオリフィス１１５の圧力降下よりも大きいため加工物のオリフィス１２５の材料をさらに除去するのが望ましいと判定される場合は、加工物のオリフィス１２５を介する研磨性媒体の流れを継続して、原型部品のオリフィス１１５と加工物のオリフィス１２５の間の上流圧力が所定の限界間に来るような時まで圧力差をモニターする。
【００６４】
本発明の特定の実施例を詳細に説明したが、当業者は、本願の教示全体に鑑みてそれらの詳細事項に対する種々の変形例及び設計変更を想到できるであろうことが理解される。図示説明した現在において好ましい実施例は例示のためであるにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、頭書の特許請求の範囲及び任意そして全ての均等物の全幅を与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来技術の典型的な流れ作業台の構成を示す概略図である。
【図２】従来技術の燃料噴射器計量ノズルの断面図である。
【図３】本発明による装置の一実施例を示す概略図である。
【図４】図３の概略図に示す装置の断面図である。
【図５】多数の加工物のオリフィスが共通の原型部品のオリフィスに関して同時に測定される別の実施例を示す概略図である。
【図６】本発明の装置の別の実施例を示す概略図である。
【図１】
2007506564.tif 000004
【図２】
2007506564.tif 000005
【図３】
2007506564.tif 000006
【図４】
2007506564.tif 000007
【図５】
2007506564.tif 000008
【図６】
2007506564.tif 000009
【国際調査報告】
2007506564.tif 000010