(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、重ね継手のレーザ溶接部において、２部材の境界面の上側及び下側に存在する欠陥を検出可能にすることにある。【解決手段】  溶接線Ｗｅの一方の側の異なる位置に横波用発生レーザＬａＴＴと縦波用発生レーザＬａＴＬとを照射する。溶接線Ｗｅの他方の側の異なる位置に横波用受信レーザＬａＲＴと縦波用受信レーザＬａＲＬとを照射する。横波用受信レーザＬａＲＴで横波超音波ＷＴを検出して第１部材２０１と第２部材２０２との境界面ＳＢより深い位置の欠陥Ｄｅ１を検出する。縦波用受信レーザＬａＲＬで縦波超音波ＷＬを検出して境界面ＳＢより浅い位置の欠陥Ｄｅ３を検出する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね継手を構成する第１部材及び第２部材に対して前記第１部材側からレーザを照射してレーザ溶接を行ったレーザ溶接部内の欠陥をレーザ照射による超音波で検出する超音波検査方法において、
溶接部が線状を成す溶接線を挟んで一方の側に位置する横波用発生レーザ照射位置に横波用発生レーザを照射すると共に、前記横波用発生レーザ照射位置よりも前記溶接線から離れて前記一方の側に位置する縦波用発生レーザ照射位置に縦波用発生レーザを照射し、
前記溶接線を挟んで他方の側に位置する横波用受信レーザ照射位置に横波用受信レーザを照射すると共に、前記横波用受信レーザ照射位置よりも前記溶接線から離れて前記他方の側に位置する縦波用受信レーザ照射位置に縦波用受信レーザを照射し、
前記横波用発生レーザの照射による熱弾性モードにより生じる横波超音波を前記横波用受信レーザで検出し、
前記縦波用発生レーザの照射による熱弾性モードにより生じる縦波超音波を前記縦波用受信レーザで検出し、
前記第１部材と前記第２部材との境界面より浅い位置の欠陥は前記縦波超音波で検出し、
前記境界面より深い位置の欠陥は前記横波超音波で検出することを特徴とする超音波検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波検査方法において、
前記境界面より浅い位置の欠陥の位置は、前記縦波超音波の指向角に基づいて検出することを特徴とする超音波検査方法。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波検査方法において、
前記境界面より深い位置の欠陥の位置は、前記横波超音波の指向角に基づいて検出することを特徴とする超音波検査方法。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波検査方法において、
前記溶接線の線幅は前記第１部材の厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする超音波検査方法。
【請求項５】
請求項１に記載の超音波検査方法において、
前記横波用発生レーザ及び前記縦波用発生レーザは前記溶接線に沿う方向に長手方向を有するライン状焦点を形成するように照射され、
前記横波用受信レーザ及び前記縦波用受信レーザは点状焦点を形成するように照射されることを特徴とする超音波検査方法。
【請求項６】
請求項１に記載の超音波検査方法において、
前記縦波超音波は前記縦波用発生レーザ照射位置から前記境界面で反射されることなく前記境界面より浅い位置の欠陥に伝搬し、
前記横波超音波は前記横波用発生レーザ照射位置から前記境界面で反射されることなく前記境界面より深い位置の欠陥に伝搬することを特徴とする超音波検査方法。
【請求項７】
重ね継手を構成する第１部材及び第２部材に対して前記第１部材側からレーザを照射してレーザ溶接を行ったレーザー溶接部内の欠陥をレーザー照射による超音波で検出する超音波検査装置において、
溶接部が線状を成す溶接線を挟んで一方の側に位置する横波用発生レーザ照射位置に横波用発生レーザを照射すると共に、前記横波用発生レーザ照射位置よりも前記溶接線から離れて前記一方の側に位置する縦波用発生レーザ照射位置に縦波用発生レーザを照射する発生レーザ照射部と、
前記溶接線を挟んで他方の側に位置する横波用受信レーザ照射位置に横波用受信レーザを照射すると共に、前記横波用受信レーザ照射位置よりも前記溶接線から離れて前記他方の側に位置する縦波用受信レーザ照射位置に縦波用受信レーザを照射する受信レーザ照射部と、
前記縦波用発生レーザの照射による熱弾性モードにより生じる縦波超音波を前記縦波用受信レーザで検出する縦波用干渉計測部と、
前記横波用発生レーザの照射による熱弾性モードにより生じる横波超音波を前記横波用受信レーザで検出する横波用干渉計測部と、
を備え、
前記第１部材と前記第２部材との境界面より浅い位置の欠陥は前記縦波超音波で検出し、前記境界面より深い位置の欠陥は前記横波超音波で検出することを特徴とする超音波検査装置。
【請求項８】
請求項７に記載の超音波検査装置において、
前記境界面より浅い位置の欠陥の位置は、前記縦波超音波の指向角に基づいて検出することを特徴とする超音波検査装置。
【請求項９】
請求項７に記載の超音波検査装置において、
前記境界面より深い位置の欠陥の位置は、前記横波超音波の指向角に基づいて検出することを特徴とする超音波検査装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の超音波検査装置において、
前記溶接線の線幅は前記第１部材の厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする超音波検査装置。
【請求項１１】
重ね継手を構成する第１部材及び第２部材に対して前記第１部材側からレーザを照射してレーザ溶接を行うレーザ溶接工程と、レーザー溶接部内の欠陥をレーザー照射による超音波で検出する超音波検査工程と、を有する高圧燃料供給ポンプの製造方法において、
前記超音波検査工程は、
溶接部が線状を成す溶接線を挟んで一方の側に位置する横波用発生レーザ照射位置に横波用発生レーザを照射すると共に、前記横波用発生レーザ照射位置よりも前記溶接線から離れて前記一方の側に位置する縦波用発生レーザ照射位置に縦波用発生レーザを照射し、
前記溶接線を挟んで他方の側に位置する横波用受信レーザ照射位置に横波用受信レーザを照射すると共に、前記横波用受信レーザ照射位置よりも前記溶接線から離れて前記他方の側に位置する縦波用受信レーザ照射位置に縦波用受信レーザを照射し、
前記縦波用発生レーザの照射による熱弾性モードにより生じる縦波超音波を前記縦波用受信レーザで検出し、
前記横波用発生レーザの照射による熱弾性モードにより生じる横波超音波を前記横波用受信レーザで検出し、
前記第１部材と前記第２部材との境界面より浅い位置の欠陥は前記縦波超音波で検出し、
前記境界面より深い位置の欠陥は前記横波超音波で検出する超音波検査工程であって、
前記レーザ溶接工程によるレーザ溶接を実行しながら、前記超音波検査工程によるレーザー溶接部内の欠陥検出を実行することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の高圧燃料供給ポンプの製造方法において、
前記境界面より浅い位置の欠陥の位置は、前記縦波超音波の指向角に基づいて検出することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの製造方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の高圧燃料供給ポンプの製造方法において、
前記境界面より深い位置の欠陥の位置は、前記横波超音波の指向角に基づいて検出することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの製造方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の高圧燃料供給ポンプの製造方法において、
前記溶接線の線幅は前記第１部材の厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする高圧燃料供給ポンプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ溶接部の欠陥をレーザ照射による超音波で検出する超音波検査方法及び超音波検査装置と、この超音波検査方法を用いて高圧燃料供給ポンプを製造する高圧燃料供給ポンプの製造方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景技術として、特開２０１２−００６０７８号公報（特許文献１）の溶接システム及び特開２０１７−１６１４４１号公報（特許文献２）の溶接継手の超音波探傷方法が知られている。
【０００３】
特許文献１は、レーザ超音波法により溶接不良を検出する溶接システムを開示している。この溶接システムは、溶接機構と、送信用レーザ光源と、溶接機構と共に被溶接対象に対して移動しながら送信用レーザ光源で発生した送信用レーザ光を溶接後の被溶接対象の表面に照射して送信用超音波を発生させる送信用光学機構と、受信用レーザ光を発生して被溶接対象に照射し送信用超音波の反射によって得られる反射超音波を検出するための受信用レーザ光源と、溶接機構と共に被溶接対象に対して移動しながら受信用レーザ光を溶接後の被溶接対象の表面に照射し被溶接対象表面で散乱・反射したレーザ光を集光させる受信用光学機構と、散乱・反射したレーザ光を干渉計測するための干渉計と、を有している（要約参照）。
【０００４】
また、特許文献２の溶接継手の超音波探傷方法は、超音波を用いて溶接継手の欠陥を探傷する超音波探傷法であって、クリーピング波法、縦波斜角法、ラウンドトリップ法、横波斜角法のうち、少なくとも２種の組合せによって探傷を行う（要約参照）。特許文献２には、欠陥の種類として、下記の（ａ）〜（ｆ）を想定し、検出の可否の検証を行ったことが記載されている。
（ａ）溶接部内の割れなどの面状欠陥を模したもの
（ｂ）開先面の融合不良を模したもの
（ｃ）裏当金との隙間から発生するウォームホール、及びブローホールを模したもの
（ｄ）溶接表面近傍の割れなどの面状欠陥を模したもの
（ｅ）開先ルート面の溶け込み不足欠陥を模したもの
（ｆ）２層目溶接で発生するウォームホール、及びブローホールを模したもの
その結果、クリーピング波法では表面近傍の（ａ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｆ）を検出でき、縦波斜角法及びラウンドトリップ法ではクリーピング波法で検出できる深さよりも深い領域での（ａ）、（ｃ）を検出でき、横波斜角法では（ｂ）及び（ｅ）を検出できたことが説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−００６０７８号公報
【特許文献２】特開２０１７−１６１４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は突合せ継手における溶接が示されており、２つの部材を重ねて２つの部材に対して一方の側から溶接を行う重ね継手における溶接については配慮されていない。一方特許文献２では、重ね継手の溶接に配慮している。さらに特許文献２では、縦波と横波とを用いて異なる種類（上記（ａ）〜（ｆ））の欠陥の検出を可能にしている。しかし、特許文献２の上記（ａ）〜（ｆ）の欠陥は２つの部材の境界面よりも上側（溶接を行う側）に存在している。つまり特許文献１及び特許文献２では、重ね継手における２つの部材の境界面よりも下側（溶接を行う側とは反対側）に存在する欠陥を検出することについて、十分な配慮が成されていない。
【０００７】
超音波法で使用される縦波及び横波には指向性があり、また縦波及び横波は２つの部材の境界面で反射されるため、レーザ溶接による狭隘な溶接部の内部に生じた欠陥を検出することは容易でない。
【０００８】
本発明の目的は、重ね継手のレーザ溶接部において、２部材の境界面の上側及び下側に存在する欠陥を検出可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、重ね継手を構成する第１部材及び第２部材に対して前記第１部材側からレーザを照射してレーザ溶接を行ったレーザ溶接部内の欠陥をレーザ照射による超音波で検出する。溶接線を挟んで一方の側に位置する横波用発生レーザ照射位置に横波用発生レーザを照射し、横波用発生レーザ照射位置よりも溶接線から離れて前記一方の側に位置する縦波用発生レーザ照射位置に縦波用発生レーザを照射する。溶接線を挟んで他方の側に位置する横波用受信レーザ照射位置に横波用受信レーザを照射し、横波用受信レーザ照射位置よりも溶接線から離れて前記他方の側に位置する縦波用受信レーザ照射位置に縦波用受信レーザを照射する。横波用発生レーザの照射による熱弾性モードにより生じる横波超音波を横波用受信レーザで検出し、縦波用発生レーザの照射による熱弾性モードにより生じる縦波超音波を縦波用受信レーザで検出する。第１部材と第２部材との境界面より浅い位置の欠陥は縦波超音波で検出し、境界面より深い位置の欠陥は横波超音波で検出する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、重ね継手のレーザ溶接部において、２部材の境界面の上側及び下側に存在する欠陥を検出可能にすることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】レーザ超音波法による欠陥Ｄｅの検出過程を示す概念図である。
【図２】本発明に係る超音波検査装置１を用いたインプロセス検査装置の概念を示す図である。
【図３】本発明に係る超音波検査装置１及びレーザ溶接装置２を組み合わせたインプロセス検査装置１０００の構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】レーザ照射で発生する超音波の指向性を示す図であり、熱弾性モードにおける指向性を示す図である。
【図４Ｂ】レーザ照射で発生する超音波の指向性を示す図であり、アブレーションモードにおける指向性を示す図である。
【図５】本実施例に係る超音波検査方法を説明する概念図であり、横波ＷＴによる超音波検査方法の特徴を示す図である。
【図６】横波ＷＴによる欠陥Ｄｅの検出が可能な範囲と検出が困難な範囲を示す図である。
【図７】横波ＷＴによる超音波信号の時間変化を示す図である。
【図８】本実施例に係る超音波検査方法を説明する概念図であり、縦波ＷＬによる超音波検査方法の特徴を示す図である。
【図９】縦波ＷＬによる欠陥Ｄｅの検出が可能な範囲と検出が困難な範囲を示す図である。
【図１０】縦波ＷＬによる超音波信号の時間変化を示す図である。
【図１１】横波ＷＴと縦波ＷＬを併用した本発明に係るレーザ超音波検査方法を示す概念図である。
【図１２】縦波用発生レーザＬａＴＬ、縦波用受信レーザＬａＲＬ、横波用発生レーザＬａＴＴ、及び横波用受信レーザＬａＲＴの照射状態を示す概念図である。
【図１３】本発明に係る高圧燃料供給ポンプ１００の製造工程を示す図である。
【図１４】本発明に係る高圧燃料ポンプ１００の一実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施例を、図面を用いて説明する。
【００１３】
図１はレーザ超音波法による欠陥Ｄｅの検出過程を示す概念図である。レーザ超音波法は、レーザＬａＴを被検査対象Ａに照射して被検査対象Ａに超音波を発生させる。被検査対象Ａに生じた超音波ＵＴは欠陥Ｄｅで反射され、被検査対象Ａの表面に変位（表面変位）Ｄｉを生じさせる。そして、表面変位Ｄｉが生じている表面にレーザＬａＲを照射し、表面変位Ｄｉを検出器Ｄｅｔで検出し、欠陥Ｄｅを検出する。
【００１４】
被検査対象Ａに超音波ＵＴを発生させるレーザＬａＴを発生レーザ又は送信レーザと呼ぶ。また表面変位Ｄｉを検出するレーザＬａＲを、受信レーザ又は検出レーザと呼ぶ。以下、レーザ超音波法を用いて欠陥検出を行う方法を超音波検査方法と呼び、レーザ超音波法を用いて欠陥検出を行う装置を超音波検査装置と呼ぶ。また本実施例では、超音波検査方法及び超音波検査装置はレーザ溶接における溶接部Ｗｅの欠陥Ｄｅを検出する。溶接部Ｗｅの欠陥（傷）Ｄｅとしては、例えばクラックやブローホールがある。
【００１５】
なお本実施例では、溶接部Ｗｅは溶接により溶融した金属が固まった部分である。溶接部Ｗｅの表面側には盛り上がり（溶接ビード）が形成される。この溶接ビードは除去されてもよい。
【００１６】
図２は、本発明に係る超音波検査装置１を用いたインプロセス検査装置１０００の概念を示す図である。
【００１７】
本実施例の超音波検査装置１は、レーザ溶接装置２と連動するインプロセス検査装置１０００を構成する。すなわち本実施例の超音波検査装置１は、高圧燃料供給ポンプ１００の製造装置に適用され、レーザ溶接装置２で高圧燃料供給ポンプ１００にレーザ溶接を行いながら、同時に超音波検査装置１でレーザ溶接部Ｗｅに発生する欠陥Ｄｅを検出する。このために、超音波検査装置１及びレーザ溶接装置２は、高圧燃料供給ポンプ１００の周囲に配置される。
【００１８】
レーザ溶接装置２はレーザ溶接工程を制御装置３により制御される。超音波検査装置１は欠陥Ｄｅの検出工程（探傷工程）を制御装置３により制御される。レーザ溶接装置２及び超音波検査装置１は駆動装置４により回転軸線ＡＲ回りにＡｒ方向に回転駆動される。
【００１９】
本実施例では、被検査対象Ａは被溶接対象である。被溶接対象Ａは回転軸周りに回転され、この回転に合わせて、レーザ溶接装置２はレーザ溶接を行い、超音波検査装置１はレーザ超音波法を用いた非接触検査（探傷）を行う。このため、レーザ溶接部Ｗｅは線状を成す溶接線として構成される。
【００２０】
本実施例では、被溶接対象（被検査対象）Ａとして、高圧燃料供給ポンプ１００について説明しているが、燃料噴射弁やその他のものであってもよい。また、必ずしもインプロセス検査装置を構成する必要はなく、溶接と検査を別々に行ってもよいし、検査のみを行う超音波検査装置１として構成してもよい。しかし、超音波検査装置１を用いてインプロセス検査装置を構成し、溶接を行いながら検査を行い、欠陥が見つかった場合に再溶接することで、不良品の発生を未然に防ぐことができ、生産性を向上することができる。
【００２１】
図３は、本発明に係る超音波検査装置１及びレーザ溶接装置２を組み合わせたインプロセス検査装置１０００の構成を示すブロック図である。
【００２２】
インプロセス検査装置１０００は、超音波検査装置１とレーザ溶接装置２と制御装置３とを備えて構成される。
【００２３】
レーザ溶接装置２は被溶接対象（ワーク）Ａである高圧燃料供給ポンプ１００にレーザ溶接を行う溶接装置である。本実施例では、レーザ溶接装置２は、ポンプ本体１０１とダンパカバー１１１とを溶接する例を示している。ポンプ本体１０１及びダンパカバー１１１は重ね継手を構成し、ダンパカバー１１１の側からレーザＬａＷが照射される。被溶接対象Ａは回転軸線ＡＲを中心として回転される。従って、溶接部は回転軸線ＡＲを中心とする周方向に伸びる溶接線を構成する。
【００２４】
本実施例では、被溶接対象Ａを回転させる構成としているが、レーザ溶接装置２を回転軸線ＡＲ回りに回転させる構成であってもよい。レーザ溶接装置２を回転軸線ＡＲ回りに回転させる場合は、超音波検査装置１も回転軸線ＡＲ回りに回転させる構成とする。すなわち駆動装置４は、超音波検査装置１及びレーザ溶接装置２と被溶接対象Ａとを溶接線Ｗｅに沿う方向に相対変位（相対移動）させるに構成される。
【００２５】
溶接装置としては、レーザ溶接以外の溶接方法による装置を用いることもできる。しかし本実施例の超音波検査装置１は、レーザ溶接のように溶接線Ｗｅの線幅に対して溶接深さが深くなる溶接方法に対して優れた探傷性能を発揮し、溶接線Ｗｅの線幅に対して溶接深さが深くなるほど有効に機能する。
【００２６】
超音波検査装置１は、被溶接対象（被検査対象）Ａに超音波を発生させる発生レーザ（第１レーザ）ＬａＴを照射するための発生レーザ照射部（第１レーザ照射部）１１と、表面変位Ｄｉを検出する受信レーザ（第２レーザ）ＬａＲを照射するための受信レーザ照射部（第２レーザ照射部）１２と、干渉計側部１３Ｂ，１３Ｃと、データ記録／解析装置１４と、を備える。
【００２７】
発生レーザ照射部１１は、発生レーザ光源（第１レーザ光源）１１Ａ、縦波用発生レーザ光学系（縦波用第１レーザ光学系）１１Ｂ及び横波用発生レーザ光学系（横波用第１レーザ光学系）１１Ｃを備える。受信レーザ照射部１２は、受信レーザ光源（第２レーザ光源）１２Ａ、縦波用受信レーザ光学系（縦波用第２レーザ光学系）１２Ｂ及び横波用受信レーザ光学系（横波用第２レーザ光学系）１２Ｃを備える。
【００２８】
発生レーザ光源１１Ａは発生レーザＬａＴを発生する。縦波用発生レーザ光学系１１Ｂ及び横波用発生レーザ光学系１１Ｃは発生レーザＬａＴを被溶接対象Ａに照射するための光学系であり、レンズ、反射鏡、及び光ファイバ等の光学部品により構成される。本実施例では、縦波用発生レーザ光学系１１Ｂ及び横波用発生レーザ光学系１１Ｃは共通のレーザ光源である発生レーザ光源１１Ａで発生された発生レーザＬａＴを被溶接対象Ａに照射する。縦波用発生レーザ光学系１１Ｂ及び横波用発生レーザ光学系１１Ｃのそれぞれに個別の発生レーザ光源１１Ａが設けられる構成であってもよい。
【００２９】
受信レーザ光源１２Ａは受信レーザＬａＲを発生する。縦波用受信レーザ光学系１２Ｂ及び横波用受信レーザ光学系１２Ｃは受信レーザＬａＲを被溶接対象Ａに照射するための光学系であり、受信レーザＬａＲの照射点からの反射光及び散乱光を集光する光学系である。縦波用受信レーザ光学系１２Ｂ及び横波用受信レーザ光学系１２Ｃは、レンズ、反射鏡、及び光ファイバ等の光学部品により構成される。本実施例では、縦波用受信レーザ光学系１２Ｂ及び横波用受信レーザ光学系１２Ｃは共通のレーザ光源である受信レーザ光源１２Ａで発生された受信レーザＬａＴを被溶接対象Ａに照射する。縦波用受信レーザ光学系１２Ｂ及び横波用受信レーザ光学系１２Ｃのそれぞれに個別の受信レーザ光源１２Ａが設けられる構成であってもよい。
【００３０】
発生レーザ光源１１Ａ及び受信レーザ光源１２Ａは、特許文献１に記載されているような種々の公知のレーザ光源を利用することができる。
【００３１】
干渉計側部１３Ｂ，１３Ｃは、干渉計を備え、受信レーザＬａＲの照射点からの反射光及び散乱光を用いて干渉計測を行う。反射光及び散乱光は超音波ＵＴによる被溶接対象Ａの表面変位Ｄｉの影響を受けている。このため、干渉計測によって被溶接対象Ａの表面変位Ｄｉを検出することで、欠陥Ｄｅの情報を含む超音波信号１３Ｂｓ，１３Ｃｓを検出することができる。干渉計側部１３Ｂ，１３Ｃは干渉計測によって得られた超音波信号１３Ｂｓ，１３Ｃｓを電気信号として出力する。干渉計側部１３Ｂ，１３Ｃから出力される超音波信号１３Ｂｓ，１３Ｃｓは、超音波信号データとしてデータ記録／解析装置１４に記録され、超音波信号データに基づいて欠陥Ｄｅの情報が解析される。
【００３２】
干渉計側部１３Ｂは縦波ＷＬの干渉計測を行い、超音波信号１３Ｂｓを出力する第１干渉計測部（縦波用干渉計測部）を構成する。干渉計側部１３Ｃは横波ＷＴの干渉計測を行い、超音波信号１３Ｃｓを出力する第２干渉計測部（横波用干渉計測部）を構成する。
【００３３】
欠陥Ｄｅの情報解析においては、超音波信号１３Ｂｓ，１Ｃｓに対応する発生レーザＬａＴ及び受信レーザＬａＲの照射位置に基づいて、欠陥Ｄｅの位置の特定が行われる。欠陥Ｄｅの位置は溶接線Ｗｅに沿う周方向の位置として特定される。溶接線Ｗｅに沿う周方向の位置を特定するために、被溶接対象Ａには周方向の基準位置が設定される。この基準位置は、被溶接対象Ａに設けられる任意の構造に設定されてもよいし、被溶接対象Ａの構造とは無関係に設定されてもよい。例えば、高圧燃料供給ポンプの場合、基準位置を設定する任意の構造として、吸入弁機構１１４や吐出ジョイント１１６等（図１３）参照を用いることができる。
【００３４】
さらに本実施例では、詳細は後で説明するが、溶接深さ方向において浅い位置の欠陥Ｄｅを縦波で検出し、深い位置の欠陥Ｄｅを横波で検出する。このため、浅い位置の欠陥Ｄｅと深い位置の欠陥Ｄｅとを相対的に区別することができる。この欠陥Ｄｅの深さ情報をデータ記録／解析装置１４に記録してもよい。
【００３５】
レーザ超音波を用いた欠陥Ｄｅの検出原理は特許文献１に記載された内容を適用することができる。また特許文献２はレーザを用いていない点で本実施例とは異なるが、超音波を用いた欠陥Ｄｅの検出原理は特許文献２に記載された内容を適用することができる。
【００３６】
次に、図４Ａ，４Ｂ，５〜１１を参照して、本発明に係るレーザを用いた超音波検査方法について、具体的に説明する。
【００３７】
図４Ａは、レーザ照射で発生する超音波の指向性を示す図であり、熱弾性モードにおける指向性を示す図である。図４Ｂは、レーザ照射で発生する超音波の指向性を示す図であり、アブレーションモードにおける指向性を示す図である。
【００３８】
熱弾性モードはレーザの照射エネルギが小さい場合に生じるモードであり、アブレーションモードはレーザの照射エネルギが大きい場合に生じるモードである。なおレーザ超音波式でない接触式のセンサを用いた場合も、超音波の指向性は図４Ｂと同様な指向性を持つ。
【００３９】
本実施例では、熱弾性モードを使用する。熱弾性モードでは、レーザを照射した場合に発生する超音波の横波ＷＴは、照射方向に沿う軸線（０°の軸）に対して３０°傾いた方向に指向性ＤＲ１を有し、超音波の縦波ＷＬは、照射方向に沿う軸線（０°の軸）に対して６５°傾いた方向に指向性ＤＲ２を有する。横波ＷＴの指向性ＤＲ１と縦波ＷＬの指向性ＤＲ２とは異なっている。この指向性ＤＲ１，ＤＲ２の違いにより、横波ＷＴの伝達経路と縦波ＷＬの伝達経路とは異なったものになる。本実施例では、横波ＷＴと縦波ＷＬの指向性ＤＲ１，ＤＲ２の違い（伝搬経路の違い）を利用して、溶接部Ｗｅの異なる深さに存在する欠陥Ｄｅを検出する。
【００４０】
一方、アブレーションモードは、熱弾性モードに対して指向性ＤＲ１’，ＤＲ２’が拡大し、横波ＷＴ及び縦波ＷＬの指向性ＤＲ１’，ＤＲ２’の違い（伝搬経路の違い）を利用した欠陥Ｄｅの検出が難しくなる。
【００４１】
図５は、本実施例に係る超音波検査方法を説明する概念図であり、横波ＷＴによる超音波検査方法の特徴を示す図である。
【００４２】
図５は、第１部材２０１と第２部材２０２とが重ね継手を構成した状態で、レーザ溶接による溶接部Ｗｅにより接合された状態を示している。第１部材２０１と第２部材２０２とは、第１部材２０１の面２０１Ａと第２部材２０２の面２０２Ａとが圧着された状態で、レーザ溶接されており、第１部材２０１と第２部材２０２との間に境界面ＳＢが構成されている。
【００４３】
レーザ溶接は第１部材２０１側からレーザが照射されて行われる。溶接部Ｗｅは線状の溶接線を形成する。図５は溶接線Ｗｅに垂直な断面を示している。本実施例の溶接部Ｗｅは、溶接線Ｗｅの線幅ΔＷｅに対して溶接深さＤ＿Ｗｅが大きく形成される。この場合、溶接線Ｗｅの線幅ΔＷｅは第１部材２０１の表面に現れる線幅である。なお本実施例では第１部材２０１の厚さ寸法は１．２ｍｍであり、溶接線Ｗｅの線幅ΔＷｅは第１部材２０１の厚さ寸法よりも小さい１．０ｍｍ以下に形成される。また境界面ＳＢにおける溶融部Ｗｅの幅ΔＷｅ＿ＳＢは線幅ΔＷｅの半分以下（１／２以下）であり、０．５ｍｍ以下に形成される。
【００４４】
溶接線Ｗｅを挟んで溶接線Ｗｅの一方の側方に位置する横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴに、横波ＷＴを発生させる横波用発生レーザＬａＴＴが照射される。横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴに照射された横波用発生レーザＬａＴＴは超音波ＵＴの横波ＷＴを発生させる。横波ＷＴはレーザの照射軸線Ａｘ＿ＬａＴＴに対して３０°傾いた方向に伝搬し、欠陥Ｄｅ２で反射されて溶接線Ｗｅの他方の側方に位置する検出位置（横波用受信レーザ照射位置）ＰＲＴに伝搬する。検出位置ＰＲＴには横波用受信レーザＬａＲＴが照射され、検出位置ＰＲＴに生じる微小変位Ｄｉ（図１参照）が検出される。
【００４５】
横波用発生レーザＬａＴＴは溶接線Ｗｅの幅方向の中心（中心線）Ｃ＿Ｗｅから溶接線Ｗｅに直交する方向に、間隔ｌｔｔだけ離れた横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴに照射される。横波用受信レーザＬａＲＴは溶接線Ｗｅの幅方向の中心（中心線）Ｃ＿Ｗｅから溶接線Ｗｅに直交する方向に、間隔ｌｒｔだけ離れた横波用受信レーザ照射位置に照射される。
【００４６】
図６は、横波ＷＴによる欠陥Ｄｅの検出が可能な範囲と検出が困難な範囲を示す図である。図７は、横波ＷＴによる超音波信号の時間変化を示す図である。
【００４７】
横波ＷＴによる検出では、境界面ＳＢの深さにある欠陥Ｄｅ２及び境界面ＳＢよりも深い位置にある欠陥Ｄｅ１を検出することができる。これは、欠陥Ｄｅ１，Ｄｅ２がある場合と欠陥Ｄｅが無い場合とで、超音波信号の時間領域II（０．９μｓ以降、より詳しくは０．９〜１．２μｓ）に差が表れるためである。
【００４８】
図７では、境界面ＳＢよりも深い位置にある欠陥Ｄｅ１及び境界面ＳＢよりも浅い位置にある欠陥Ｄｅ３が存在する場合の超音波信号１３Ｃｓ１と、欠陥Ｄｅが存在しない場合の超音波信号１３Ｃｓ２と、を概念的に表現している。
【００４９】
超音波信号１３Ｃｓ１は、表面波ＷＳによって生じるピークＰｋＷＳと、欠陥Ｄｅ１によって生じるピークＰｋＤｅ１と、欠陥Ｄｅ３によって生じるピークＰｋＤｅ３と、有する。表面波ＷＳによって生じるピークＰｋＷＳ及び欠陥Ｄｅ３によって生じるピークＰｋＤｅ３は時間領域Ｉ（０．９μｓ以前）に存在し、ピークＰｋＷＳとピークＰｋＤｅ３とは重なるため区別することが困難である。一方、欠陥Ｄｅ１によって生じるピークＰｋＤｅ１は時間領域II（０．９μｓ以降）に存在し、ピークＰｋＷＳとピークＰｋＤｅ１とは区別することができる。境界面ＳＢの深さに欠陥Ｄｅ２がある場合も時間領域II（０．９μｓ以降）にピークが生じ、欠陥Ｄｅ２によるピークはピークＰｋＷＳと区別することができる。
【００５０】
従って、境界面ＳＢの深さにある欠陥Ｄｅ２及び境界面ＳＢよりも深い位置にある欠陥Ｄｅ１は横波ＷＴによって検出することができる。一方、境界面ＳＢよりも浅い位置にある欠陥Ｄｅ３については、横波ＷＴによって検出することは困難である。
【００５１】
境界面ＳＢから深い位置に分布する欠陥Ｄｅ１，Ｄｅ２を検出するために、横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴ及び横波用受信レーザ照射位置ＰＲＴを、溶接線Ｗｅに直交する方向に変化させるとよい。
【００５２】
図８は、本実施例に係る超音波検査方法を説明する概念図であり、縦波ＷＬによる超音波検査方法の特徴を示している。
【００５３】
図８の被溶接対象Ａは図５と同様に溶接されている。
【００５４】
溶接線Ｗｅを挟んで溶接線Ｗｅの一方の側方に位置する縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬに、縦波ＷＬを発生させる縦波用発生レーザＬａＴＬが照射される。縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬに照射された縦波用発生レーザＬａＴＬは超音波ＵＴの縦波ＷＬを発生させる。縦波ＷＬはレーザの照射軸線Ａｘ＿ＬａＴＬ対して６５°傾いた方向に伝搬し、欠陥Ｄｅ２で反射されて溶接線Ｗｅの他方の側方に位置する検出位置（縦波用受信レーザ照射位置）ＰＲＬに伝搬する。検出位置ＰＲＬには縦波用受信レーザＬａＲＬが照射され、検出位置ＰＲＬに生じる微小変位Ｄｉ（図１参照）が検出される。
【００５５】
縦波用発生レーザＬａＴＬは溶接線Ｗｅの幅方向の中心（中心線）Ｃ＿Ｗｅから溶接線Ｗｅに直交する方向に、間隔ｌｔｌだけ離れた縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬに照射される。縦波用受信レーザＬａＲＬは溶接線Ｗｅの幅方向の中心（中心線）Ｃ＿Ｗｅから溶接線Ｗｅに直交する方向に、間隔ｌｒｌだけ離れた縦波用受信レーザ照射位置ＰＲＬに照射される。この場合、間隔ｌｔｌは間隔ｌｔｔよりも大きく、間隔ｌｒｌは間隔ｌｒｔよりも大きい。すなわち、縦波用発生レーザＬａＴＬは横波用発生レーザＬａＴＴに対して溶接線Ｗｅの中心（中心線）Ｃ＿Ｗｅから離れた位置に照射され、縦波用受信レーザＬａＲＬは横波用受信レーザＬａＲＴに対して溶接線Ｗｅの中心（中心線）Ｃ＿Ｗｅから離れた位置に照射される。このため、縦波用発生レーザＬａＴＬ及び縦波用受信レーザＬａＲＬは横波用発生レーザＬａＴＴ及び横波用受信レーザＬａＲＴの外側から照射される。
【００５６】
図９は、縦波ＷＬによる欠陥Ｄｅの検出が可能な範囲と検出が困難な範囲を示す図である。図１０は、縦波ＷＬによる超音波信号の時間変化を示す図である。
【００５７】
縦波ＷＬによる検出では、境界面ＳＢの深さにある欠陥Ｄｅ２及び境界面ＳＢよりも浅い位置にある欠陥Ｄｅ３を検出することができる。これは、欠陥Ｄｅ２，Ｄｅ３がある場合と欠陥Ｄｅが無い場合とで、超音波信号の時間領域Ｉ（０．９μｓ以前、より詳しくは０．６〜０．９μｓ）に差が表れるためである。
【００５８】
図１０では、境界面ＳＢよりも深い位置にある欠陥Ｄｅ１及び境界面ＳＢよりも浅い位置にある欠陥Ｄｅ３が存在する場合の超音波信号１３Ｂｓ１と、欠陥Ｄｅが存在しない場合の超音波信号１３Ｂｓ２と、を概念的に表現している。
【００５９】
超音波信号１３Ｂｓ１は、表面波ＷＳによって生じるピークＰｋＷＳと、欠陥Ｄｅ３によって生じるピークＰｋＤｅ３と、有する。縦波ＷＬは、レーザの照射軸線Ａｘ＿ＬａＴＬに対して６５°傾いた方向に伝搬するため、境界面ＳＢで反射され、境界面ＳＢの深さよりも深い位置に入り込むことが困難である。このため縦波ＷＬは、境界面ＳＢの深さよりも深い位置に分布する欠陥Ｄｅ１を検出することができない。
【００６０】
表面波ＷＳによって生じるピークＰｋＷＳは時間領域II（０．９μｓ以降、より詳しくは０．９〜１．２μｓ）に現れる。一方、欠陥Ｄｅ３によって生じるピークＰｋＤｅ３は時間領域Ｉに現れ、ピークＰｋＷＳとピークＰｋＤｅ１とを区別することができる。境界面ＳＢの深さに欠陥Ｄｅ２がある場合、時間領域II（０．９μｓ以降）にピークが生じるものの、ピークＰｋＷＳよりも早い時間にピークＰｋＷＳからずれて生じるため、欠陥Ｄｅ２によるピークはピークＰｋＷＳと区別することができる。
【００６１】
従って、境界面ＳＢの深さにある欠陥Ｄｅ２及び境界面ＳＢよりも浅い位置にある欠陥Ｄｅ３は縦波ＷＬによって検出することができる。一方、境界面ＳＢよりも深い位置にある欠陥Ｄｅ１については、縦波ＷＬによって検出することは困難である。
【００６２】
なお、境界面ＳＢから浅い位置に分布する欠陥Ｄｅ２，Ｄｅ３を検出するために、縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬ及び縦波用受信レーザ照射位置ＰＲＬを、溶接線Ｗｅに直交する方向に変化させるとよい。
【００６３】
図１１は、横波ＷＴと縦波ＷＬを併用した本発明に係るレーザ超音波検査方法を示す概念図である。
【００６４】
本実施例の溶接部Ｗｅの断面形状は、幅ΔＷｅが小さく、深さ方向の長さＤ＿Ｗｅが大きい、狭隘な断面形状を有する。この狭隘な断面形状に対して、本実施例の超音波検出方法は、境界面ＳＢよりも浅い位置の欠陥Ｄｅ３を縦波超音波ＷＬで検出し、境界面ＳＢよりも深い位置の欠陥Ｄｅ１を横波超音波ＷＴで検出する。境界面ＳＢの深さにある欠陥Ｄｅ２は、縦波超音波ＷＬ又は横波超音波ＷＴのいずれか、或いは縦波超音波ＷＬ及び横波超音波ＷＴの両方で検出するとよい。
【００６５】
このために、縦波用発生レーザＬａＴＬ及び縦波用受信レーザＬａＲＬは横波用発生レーザＬａＴＴ及び横波用受信レーザＬａＲＴの外側から照射される。すなわち、横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴ及び横波用受信レーザ照射位置ＰＲＴは縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬ及び縦波用受信レーザ照射位置ＰＲＬに対して内側（溶接線Ｗｅ寄り）に位置するように設けられ、縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬ及び縦波用受信レーザ照射位置ＰＲＬは横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴ及び横波用受信レーザ照射位置ＰＲＴに対して外側（溶接線Ｗｅから離れる側）に位置するように設けられる。
【００６６】
本実施例では、縦波用発生レーザＬａＴＬ及び縦波用受信レーザＬａＲＬは、溶接線Ｗｅと直交する方向に異なった位置にそれぞれ照射される。これにより、表面波の影響（ノイズ）を受けることなく、欠陥Ｄｅを検出することができる。
【００６７】
なお、縦波用発生レーザ光学系１１Ｂによる縦波用発生レーザＬａＴＬ（図８参照）の照射位置ＰＴＬには、縦波ＷＬと横波（図示せず）の両方の超音波が発生する。縦波用受信レーザ光学系１２Ｂ及び干渉計１３Ｂでは、縦波用発生レーザ光学系１１Ｂからの縦波用発生レーザＬａＴＬの照射により発生した縦波及び横波のうち、縦波ＷＬを用いて欠陥Ｄｅの検出を行う。また、横波用発生レーザ光学系１１Ｃによる横波用発生レーザＬａＴＴ（図５参照）の照射位置ＰＴＴには縦波（図示せず）と横波ＷＴの両方の超音波が発生する。横波用受信レーザ光学系１２Ｃ及び干渉計１３Ｃでは、横波用発生レーザ光学系１１Ｃからの横波用発生レーザＬａＴＴの照射により発生した縦波及び横波のうち、横波ＷＴを用いて欠陥Ｄｅの検出を行う。
【００６８】
本実施例では、レーザ超音波の指向性の特性を利用して、横波ＷＴに加えて縦波ＷＬを併用する。横波ＷＴと縦波ＷＬとを併用することで、境界面ＳＢを含む上下の領域を確実に検査することが可能になる。レーザ超音波の横波ＷＴは約３０度方向に指向性を持ち、その指向性（指向角３０°）と第１部材２０１の板厚で決まる送受信位置に横波用発生レーザＬａＴＴ及び横波用受信レーザＬａＲＴを照射する。レーザ超音波の縦波ＷＬは約６５度方向に指向性を持ち、その指向性（指向角６５°）と第１部材２０１の板厚で決まる送受信位置に縦波用発生レーザＬａＴＬ及び縦波用受信レーザＬａＲＬを照射する。
【００６９】
すなわち、境界面ＳＢより浅い位置の欠陥Ｄｅ３の位置は、縦波超音波ＷＬの指向角（６５°）に基づいて検出することができる。また、境界面ＳＢより深い位置の欠陥Ｄｅ１の位置は、横波超音波ＷＴの指向角（３０°）に基づいて検出することができる。
【００７０】
本実施例では、溶接ビードを形成する溶接部Ｗｅは線状の溶接線を構成し、溶接線Ｗｅの線幅ΔＷｅは第１部材２０１の厚さ寸法よりも小さい狭隘な断面形状を有する溶接部Ｗｅが形成される。本実施例では、横波ＷＴと縦波ＷＬとを併用することで、境界面ＳＢを含む上下の領域に存在する欠陥Ｄｅを確実に検査することができる。
【００７１】
また本実施例では、縦波超音波ＷＬは縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬから境界面ＳＢで反射されることなく境界面ＳＢより浅い位置の欠陥Ｄｅ３に伝搬する。また横波超音波ＷＴは横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴから境界面ＳＢで反射されることなく境界面ＳＢより深い位置の欠陥Ｄｅ１に伝搬する。このため、反射に係る複雑な伝搬経路に配慮する必要がなく、欠陥Ｄｅ１，Ｄｅ２，Ｄｅ３の位置を簡単に計算することができる。
【００７２】
図１２は、縦波用発生レーザＬａＴＬ、縦波用受信レーザＬａＲＬ、横波用発生レーザＬａＴＴ、及び横波用受信レーザＬａＲＴの照射状態を示す概念図である。
【００７３】
本実施例では、縦波用発生レーザＬａＴＬ及び横波用発生レーザＬａＴＴは溶接線Ｗｅに沿う方向に長手方向を有するライン状焦点を形成するように照射され、縦波用受信レーザＬａＲＬ及び横波用受信レーザＬａＲＴは点状焦点を形成するように照射される。この場合、図１２に示すように、縦波超音波ＷＬ及び横波超音波ＷＴは、溶接線Ｗｅに沿う方向におけるライン状焦点の長さに対して絞られた範囲を伝搬する。
【００７４】
本実施例では、上述した焦点配置により、縦波用受信レーザＬａＲＬの点状焦点と横波用受信レーザＬａＲＴの点状焦点とを近接させて配置することができ、装置をコンパクトに構成することができる。
【００７５】
図１３は、本発明に係る高圧燃料供給ポンプ１００の製造工程を示す図である。
【００７６】
図１３では、レーザ溶接及び超音波検査に係る工程部分のみを示しており、レーザ溶接装置２によるレーザ溶接を行いながら超音波検査装置１による超音波検査を行うインプロセス検査による製造方法を示している。
【００７７】
本実施例では、レーザ溶接装置２で高圧燃料供給ポンプ１００にレーザ溶接を行いながら、同時に超音波検査装置１でレーザ溶接部Ｗｅに発生する欠陥Ｄｅを検出する。このために、ステップＳ１で、溶接仕様データに基づいて溶接データが設定される。溶接仕様データは、溶接位置やレーザ溶接のレーザパワー等のデータが制御装置３に設定される。
【００７８】
制御装置３は、溶接データに基づいてレーザ溶接装置２を制御して被溶接対象Ａにレーザ溶接を行うと共に、溶接された溶接部Ｗｅの検査を超音波検査装置１によって実行する。すなわちレーザ溶接工程Ｓ２を実行しながら、超音波検査工程Ｓ３を実行する。超音波検査工程Ｓ３の実行に伴って、溶接部Ｗｅにおける欠陥Ｄｅの有無をステップＳ４において判定する。欠陥Ｄｅの存在が判定された場合は、溶接データの修正を行い、レーザ溶接工程Ｓ２を繰り返す。レーザ溶接工程Ｓ２の再実行時にも超音波検査工程Ｓ３は実行される。
【００７９】
ステップＳ４における欠陥Ｄｅの有無の判定は、レーザ溶接工程Ｓ２が完了した時点で行ってもよいし、レーザ溶接工程Ｓ２の実行中に行われてもよい。
【００８０】
本実施例では、レーザ溶接装置２によるレーザ溶接と超音波検査装置１による超音波検査とを同時実施することができ、レーザ溶接で不具合があった場合に、その不具合を超音波検査装置１で即検出し、再溶接することで、製造工程における高圧燃料供給ポンプ１００の歩留まりを向上することができる。
【００８１】
図１４を参照して、本発明を高圧燃料供給ポンプ１００に適用した例を説明する。図１４は、本発明に係る高圧燃料ポンプ１００の一実施例を示す断面図である。
【００８２】
高圧燃料供給ポンプ１００は、燃料タンクからフィードポンプ（図示せず）によって汲み上げられた燃料を高圧にして燃料噴射弁に供給するポンプである。高圧燃料供給ポンプ１００は、車両に搭載される内燃機関（エンジン）に用いられる。以下、高圧燃料供給ポンプ１００をポンプ１００と呼んで説明する。
【００８３】
ポンプ本体１０１には、加圧室１０７が形成され、加圧室１０７の内部にプランジャ１０４の上端部（先端部）が挿入される。プランジャ１０４は、加圧室１０７内で往復運動し、燃料を加圧する。
【００８４】
ポンプ本体（ポンプハウジング）１０１はエンジンに固定するための取付けフランジ１０２を有する。取付けフランジ１０２はポンプ本体１０１にレーザ溶接により全周を溶接結合されている。取付けフランジ１０２とポンプ本体１０１との溶接個所３０１を第一溶接部という。
【００８５】
ポンプ本体１０１には、吸入弁機構１１４と吐出弁機構１１５とが設けられる。吸入弁機構１１４のボディ１１４ｃは、ポンプ本体１０１にレーザ溶接により固定される。この溶接個所３０２を第二溶接部という。第二溶接部３０２では、吸入弁機構１１４のボディ１１４ｃの外周が全周に亘って溶接されている。吐出弁機構１１５の下流側には吐出ジョイント１１６が設けられる。吐出ジョイント１１６はポンプ本体１０１にレーザ溶接３０３により固定される。この溶接個所３０３を第三溶接部という。第三溶接部３０３では、吐出ジョイント１１６の外周が全周に亘って溶接されている。
【００８６】
ポンプ本体１０１の上部には、ダンパカバー１１１が取り付けられる。ダンパカバー１１１はポンプ本体１０１にレーザ溶接により固定されている。この溶接個所３０４を第四溶接部という。第四溶接部３０４は全周に亘って溶接されている。
【００８７】
ダンパカバー１１１には、吸入ジョイント１１２がレーザ溶接により固定されている。この溶接個所３０５を第五溶接部という。第五溶接部３０５は、吸入ジョイント１１２の外周が全周に亘って溶接されている。
【００８８】
第一溶接部３０１、第二溶接部３０２及び第三溶接部３０３の溶接継ぎ手は突合せ溶接構造である。これらの溶接部に本実施例のインプロセス検査工程を適用することも可能である。第一溶接部３０１では、レーザ４００（ＬａＷ）を溶接対象物表面に垂直に照射する。第二溶接部３０２及び第三溶接部３０３では、溶接対象物表面に垂直な方向からθ°傾斜させて、レーザ４００（ＬａＷ）を照射する。
【００８９】
第四溶接部３０４及び第五溶接部３０５の溶接継ぎ手は重ね溶接構造であり、第四溶接部３０４及び第五溶接部３０５は本実施例のインプロセス検査工程を適用して溶接される。第四溶接部３０４及び第五溶接部３０５では、レーザ４００（ＬａＷ）を溶接対象物表面に垂直に照射する。
【００９０】
ポンプ１００では燃料漏れは許されない。ポンプ本体１０１、吸入弁機構１１４のボディ１１４ｃ、吐出ジョイント１１６、ダンパカバー１１１及び吸入ジョイント１１２は、燃料が流れる燃料通路を構成する部品である。そして第二溶接部３０２〜第五溶接部３０５は燃料のシールを兼ねる。このため、燃料流路が形成される部品の溶接には、有効溶接長を十分に確保することが望ましい。また、ポンプ１００は厳しい環境下で使用されることが想定される。ロバスト性に優れた溶接プロセスを用いることにより、ポンプ１００の信頼性を高めることができる。
【００９１】
上述したように、本発明に係る超音波検査方法は、重ね継手を構成する第１部材２０１及び第２部材２０２に対して第１部材２０１側からレーザＬａＷを照射してレーザ溶接を行ったレーザ溶接部Ｗｅ内の欠陥Ｄｅをレーザ照射による超音波ＵＴで検出する超音波検査方法において、以下の工程を有して動作する。
（１）溶接ビードを挟んで一方の側に位置する横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴに、横波用発生レーザＬａＴＴを照射する工程。
（２）横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴよりも溶接ビードから離れて前記一方の側に位置する縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬに、縦波用発生レーザＬａＴＬを照射する工程。
（３）溶接ビードを挟んで他方の側に位置する横波用受信レーザ照射位置ＰＲＴに、横波用受信レーザＬａＲＴを照射する工程。
（４）横波用受信レーザ照射位置ＰＲＴよりも溶接ビードから離れて前記他方の側に位置する縦波用受信レーザ照射位置ＰＲＬに、縦波用受信レーザＬａＲＬを照射する工程。
（５）横波用発生レーザＬａＴＴの照射による熱弾性モードにより生じる横波超音波ＷＴを横波用受信レーザＬａＲＴで検出する工程。
（６）縦波用発生レーザＬａＴＬの照射による熱弾性モードにより生じる縦波超音波ＷＬを縦波用受信レーザＬａＲＬで検出する工程。
（７）第１部材２０１と第２部材２０２との境界面ＳＢより浅い位置の欠陥Ｄｅ３を縦波超音波ＷＬで検出する工程。
（８）境界面ＳＢより深い位置の欠陥Ｄｅ１を横波超音波ＷＴで検出する工程。
【００９２】
上述した超音波検査方法において、（１）と（３）とは連動するように実行され、（２）と（４）とは連動するように実行される。（１）及び（３）の後に（５）が実行され、（２）及び（４）の後に（６）が実行される。さらに（５）の後に（７）が実行され、（６）の後に（８）が実行される。
【００９３】
また本発明に係る超音波検査装置は、重ね継手を構成する第１部材２０１及び第２部材２０２に対して第１部材２０１側からレーザを照射してレーザ溶接を行ったレーザ溶接部Ｗｅ内の欠陥Ｄｅをレーザ照射による超音波ＵＴで検出する。このために以下の構成を備える。
（１）溶接ビードを挟んで一方の側に位置する横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴに横波用発生レーザＬａＴＴを照射すると共に、横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴよりも溶接ビードから離れて前記一方の側に位置する縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬに縦波用発生レーザＬａＴＬを照射する発生レーザ照射部１１。
（２）溶接ビードを挟んで他方の側に位置する横波用受信レーザ照射位置ＰＲＴに横波用受信レーザＬａＲＴを照射すると共に、横波用受信レーザ照射位置ＰＲＴよりも溶接ビードから離れて前記他方の側に位置する縦波用受信レーザ照射位置ＰＲＬに縦波用受信レーザＬａＲＬを照射する受信レーザ照射部１２。
（３）縦波用発生レーザＬａＴＬの照射による熱弾性モードにより生じる縦波超音波ＷＬを縦波用受信レーザＬａＲＬで検出する縦波用干渉計測部１３Ｂ。
（４）横波用発生レーザＬａＴＴの照射による熱弾性モードにより生じる横波超音波ＷＴを横波用受信レーザＬａＲＴで検出する横波用干渉計測部１３Ｃ。
そして本発明に係る超音波検査装置は、第１部材２０１と第２部材２０２との境界面ＳＢより浅い位置の欠陥Ｄｅ３は縦波超音波ＷＬで検出し、境界面ＳＢより深い位置の欠陥Ｄｅ１は横波超音波ＷＴで検出する。
【００９４】
また本発明に係る高圧燃料供給ポンプの製造方法は、重ね継手を構成する第１部材２０１及び第２部材２０２に対して第１部材２０１側からレーザを照射してレーザ溶接を行うレーザ溶接工程Ｓ２と、レーザー溶接部Ｗｅ内の欠陥Ｄｅをレーザー照射による超音波ＵＴで検出する超音波検査工程Ｓ３と、を有する。
【００９５】
さらに超音波検査工程Ｓ３は、以下の工程を有する。
（１）溶接ビードを挟んで一方の側に位置する横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴに横波用発生レーザＬａＴＴを照射する工程。
（２）横波用発生レーザ照射位置ＰＴＴよりも溶接ビードから離れて前記一方の側に位置する縦波用発生レーザ照射位置ＰＴＬに縦波用発生レーザＬａＴＬを照射する工程。
（３）溶接ビードを挟んで他方の側に位置する横波用受信レーザ照射位置ＰＲＴに横波用受信レーザＬａＲＴを照射する工程。
（４）横波用受信レーザ照射位置ＰＲＴよりも溶接ビードから離れて前記他方の側に位置する縦波用受信レーザ照射位置ＰＲＬに縦波用受信レーザＬａＲＬを照射する工程。
（５）縦波用発生レーザＬａＴＬの照射による熱弾性モードにより生じる縦波超音波ＷＬを縦波用受信レーザＬａＲＬで検出する工程。
（６）横波用発生レーザＬａＴＴの照射による熱弾性モードにより生じる横波超音波ＷＴを横波用受信レーザＬａＲＴで検出する工程。
（７）第１部材２０１と第２部材２０２との境界面ＳＢより浅い位置の欠陥Ｄｅ３を縦波超音波ＷＬで検出する工程。
（８）境界面ＳＢより深い位置の欠陥Ｄｅ１を横波超音波ＷＴで検出する工程。
そして本発明に係る高圧燃料供給ポンプの製造方法は、レーザ溶接工程Ｓ２によるレーザ溶接を実行しながら、超音波検査工程Ｓ３によるレーザー溶接部Ｗｅ内の欠陥検出を実行する。
【００９６】
上述した高圧燃料供給ポンプの製造方法の超音波検査工程において、（１）と（３）とは連動するように実行され、（２）と（４）とは連動するように実行される。（１）及び（３）の後に（５）が実行され、（２）及び（４）の後に（６）が実行される。さらに（５）の後に（７）が実行され、（６）の後に（８）が実行される。
【００９７】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００９８】
２０１…重ね継手を構成する第１部材、２０２…重ね継手を構成する第２部材、Ｄｅ１…境界面ＳＢより深い位置の欠陥、Ｄｅ３…境界面ＳＢより浅い位置の欠陥、ＬａＲＬ…縦波用受信レーザ、ＬａＲＴ…横波用受信レーザ、ＬａＴＬ…縦波用発生レーザ、ＬａＴＴ…横波用発生レーザ、ＰＲＬ…縦波用受信レーザ照射位置、ＰＲＴ…横波用受信レーザ照射位置、ＰＴＬ…縦波用発生レーザ照射位置、ＰＴＴ…横波用発生レーザ照射位置、ＳＢ…第１部材２０１と第２部材２０２との境界面、ＷＬ…縦波超音波、ＷＴ…横波超音波。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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