(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流路を有するインジェクタ体の壁部にレーザ光を照射すると共に前記インジェクタ体のレーザ照射領域にガスを供給し、第１の噴射孔の下孔が貫通した後はレーザ出射側をレーザ入射側より低圧にすることで前記第１の噴射孔を通過する前記ガスの流量を計測し、第２の噴射孔以降はレーザ出射側をレーザ入射側より低圧にすることでそれまで開けた複数の噴射孔を通過する前記ガスの流量を計測するようにしたインジェクタ体の噴射孔加工方法において、
前記インジェクタ体の壁部に、予め決められたレーザ光照射時間と孔径の対応関係から求められた一定時間だけレーザ光を照射するレーザ照射工程と、
前記レーザ光の照射を停止し、前記噴射孔を通過する気体流量を計測する流量計測工程と、
目標流量から計測した前記気体流量を差し引いた値と前記レーザ光の仕上げ照射時間の対応関係から、前記噴射孔の径を調整するための前記レーザ光の仕上げ照射時間を求め、
前記下孔に、前記対応関係から求めた前記照射時間だけ前記レーザ光を照射し、
前記噴射孔を通過する気体流量を計測し、計測した流量を予め決定した目標流量と比較する比較工程と、
計測した流量が前記目標流量に到達したときに前記レーザ光の照射を停止するレーザ停止工程と、
を繰り返して孔毎に流量調整を行うことで複数個の噴射孔を形成することを特徴とするインジェクタ体の噴射孔加工方法。
【請求項２】
内部に流路を有するインジェクタ体の壁部にレーザ光を照射すると共に前記インジェクタ体のレーザ照射領域にガスを供給し、第１の噴射孔の下孔が貫通した後はレーザ出射側をレーザ入射側より低圧にすることで前記第１の噴射孔を通過する前記ガスの流量を計測し、第２の噴射孔以降はレーザ出射側をレーザ入射側より低圧にすることでそれまで開けた複数の噴射孔を通過する前記ガスの流量を計測するようにしたインジェクタ体の噴射孔加工方法において、
前記インジェクタ体の壁部に、予め決められたレーザ光照射時間と気体流量の対応関係から求められた一定時間だけレーザ光を照射するレーザ照射工程と、
前記レーザ光の照射を停止し、前記噴射孔を通過する気体流量を計測する流量計測工程と、
目標流量から計測した前記気体流量を差し引いた絶対値が、前記目標流量の許容範囲内であるか判定し、
判定が許容範囲内である場合は、さらに、計測した前記気体流量が前記目標流量以上か否かを判定することで、計測した流量を予め決定した目標流量と比較する比較工程と、
計測した前記気体流量が前記目標流量以上である場合、次の下孔の前記レーザ光を照射する一定時間を、一つ前の加工時間から調整時間を引いた値として、次の前記下孔の孔径が目標値より若干小さくなるように調整し、
計測した前記気体流量が前記目標流量より小さい場合、次の下孔の前記レーザ光を照射する一定時間を、一つ前の加工時間に調整時間を足した値として、次の前記下孔の孔径が目標値より若干大きくなるように調整し、次の孔加工へ移ること
を繰り返して次の孔で流量調整を行うことで複数個の噴射孔を形成することを特徴とするインジェクタ体の噴射孔加工方法。
【請求項３】
前記流量計測工程は、前記レーザ光を照射する工程から計測した流量を予め決定した目標流量と比較する工程まで、並行して実施することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインジェクタ体の噴射孔加工方法。
【請求項４】
前記第１の噴射孔の下孔を形成する際は、気密に形成したチャンバーに前記インジェクタ体を収納し、前記チャンバーの前記インジェクタ体に臨む位置に配置されたガス導入口から高圧ガスを導入し、前記チャンバーの前記ガス導入口と反対側の位置に配置されたガス導出口からガスを導出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のインジェクタ体の噴射孔加工方法。
【請求項５】
前記レーザ光の照射点に貫通した下孔に前記レーザ光の照射によって発生する高温ガスを、前記流路に所定の範囲内の負圧を発生させ、前記下孔の溶融部から連続的に前記流路に吸い出すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のインジェクタ体の噴射孔加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を照射することにより、インジェクタ体の壁部に噴射孔を貫通形成するインジェクタ体の噴射孔加工技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射ノズルを製造する際、インジェクタ体の壁部に噴射孔を形成するため、例えば壁部にレーザ光を照射して孔開けを行う。燃料噴射ノズルによる燃料噴射は燃料噴射量の精度が要求されるので、燃料が噴射される噴射孔の径の精度を高める必要がある。このため、インジェクタ体の噴射孔加工技術が各種提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００３】
図１５は従来技術に係るインジェクタ体の噴射孔加工技術の基本原理を説明する図であり、インジェクタ体１００には、予めレーザ光等により複数の下孔１０１、１０１が設けられている。下孔１０１、１０１を仕上げるため、インジェクタ体１００を噴射孔加工装置１０２にセットする。
【０００４】
次に砥粒を含む加工流体１０３を下孔１０１、１０１に流す。下孔１０１、１０１は研磨される。加工流体１０３の流量を流量計１０４で計測すると、噴射孔１０１、１０１の拡径及び面取りに伴い加工流体１０３の流量は増加する。この流量が、目標流量に到達したときに加工流体の流れを停止させるよう制御部１０５でポンプ１０６を制御する。目標流量に到達したときに加工流体の流れを停止することで、適切な径の噴射孔が得られる。
【０００５】
しかし、インジェクタ体１００に噴射孔１０１を形成するために、レーザ加工等による下孔加工工程と、噴射孔加工装置１０２による仕上げ加工工程との２つの工程が必要となり、製造工数が多くなる。すなわち、製造工数を少なくすることができるインジェクタ体の噴射孔加工技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３７５７４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、製造工数を少なくすることができるインジェクタ体の噴射孔加工技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、内部に流路を有するインジェクタ体の壁部にレーザ光を照射すると共に前記インジェクタ体のレーザ照射領域にガスを供給し、第１の噴射孔の下孔が貫通した後はレーザ出射側をレーザ入射側より低圧にすることで前記第１の噴射孔を通過する前記ガスの流量を計測し、第２の噴射孔以降はレーザ出射側をレーザ入射側より低圧にすることでそれまで開けた複数の噴射孔を通過する前記ガスの流量を計測するようにしたインジェクタ体の噴射孔加工方法において、前記インジェクタ体の壁部に、予め決められたレーザ光照射時間と孔径の対応関係から求められた一定時間だけレーザ光を照射するレーザ照射工程と、前記レーザ光の照射を停止し、前記噴射孔を通過する気体流量を計測する流量計測工程と、目標流量から計測した前記気体流量を差し引いた値と前記レーザ光の仕上げ照射時間の対応関係から、前記噴射孔の径を調整するための前記レーザ光の仕上げ照射時間を求め、前記下孔に、前記対応関係から求めた前記照射時間だけ前記レーザ光を照射し、前記噴射孔を通過する気体流量を計測し、計測した流量を予め決定した目標流量と比較する比較工程と、計測した流量が前記目標流量に到達したときに前記レーザ光の照射を停止するレーザ停止工程と、を繰り返して孔毎に流量調整を行うことで複数個の噴射孔を形成することを特徴とする
請求項２に係る発明は、内部に流路を有するインジェクタ体の壁部にレーザ光を照射すると共に前記インジェクタ体のレーザ照射領域にガスを供給し、第１の噴射孔の下孔が貫通した後はレーザ出射側をレーザ入射側より低圧にすることで前記第１の噴射孔を通過する前記ガスの流量を計測し、第２の噴射孔以降はレーザ出射側をレーザ入射側より低圧にすることでそれまで開けた複数の噴射孔を通過する前記ガスの流量を計測するようにしたインジェクタ体の噴射孔加工方法において、前記インジェクタ体の壁部に、予め決められたレーザ光照射時間と気体流量の対応関係から求められた一定時間だけレーザ光を照射するレーザ照射工程と、前記レーザ光の照射を停止し、前記噴射孔を通過する気体流量を計測する流量計測工程と、目標流量から計測した前記気体流量を差し引いた絶対値が、前記目標流量の許容範囲内であるか判定し、判定が許容範囲内である場合は、さらに、計測した前記気体流量が前記目標流量以上か否かを判定することで、計測した流量を予め決定した目標流量と比較する比較工程と、計測した前記気体流量が前記目標流量以上である場合、次の下孔の前記レーザ光を照射する一定時間を、一つ前の加工時間から調整時間を引いた値として、次の前記下孔の孔径が目標値より若干小さくなるように調整し、計測した前記気体流量が前記目標流量より小さい場合、次の下孔の前記レーザ光を照射する一定時間を、一つ前の加工時間に調整時間を足した値として、次の前記下孔の孔径が目標値より若干大きくなるように調整し、次の孔加工へ移ることを繰り返して次の孔で流量調整を行うことで複数個の噴射孔を形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明では、流量計測工程は、レーザ光を照射する工程から計測した流量を予め決定した目標流量と比較する工程まで、並行して実施することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明では、第１の噴射孔の下孔を形成する際は、気密に形成したチャンバーにインジェクタ体を収納し、チャンバーのインジェクタ体に臨む位置に配置されたガス導入口から高圧ガスを導入し、チャンバーのガス導入口と反対側の位置に配置されたガス導出口からガスを導出することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、レーザ光の照射点に貫通した下孔にレーザ光の照射によって発生する高温ガスを、流路に所定の範囲内の負圧を発生させ、下孔の溶融部から連続的に流路に吸い出すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、インジェクタ体の壁部にレーザ光を照射するレーザ照射工程と、計測した流量が目標流量に到達したときにレーザ光の照射を停止するレーザ停止工程とを有する。
レーザ光を照射して噴射孔が貫通後に、噴射孔を通過する流量を計測するので、計測した流量が目標流量に到達した時にレーザ光の照射を停止でき、レーザ光を照射する工程で各々の噴射孔の流量を均一にでき、噴射孔全部の流量も目標流量にすることができる。そうすると、砥粒を含む流体による、いわゆる流動研磨による噴射孔の流量調整を施さなくても、レーザ光の照射だけで噴射孔の流量を制御できる。結果、製造工数を少なくすることができるインジェクタ体の噴射孔加工技術を提供することができる。さらに、孔毎に流量調整することができる。
請求項２に係る発明では、レーザ光を照射して噴射孔が貫通後に、噴射孔を通過する流量を計測するので、計測した流量が目標流量に到達した時にレーザ光の照射を停止でき、レーザ光を照射する工程で各々の噴射孔の流量を均一にでき、噴射孔全部の流量も目標流量にすることができる。そうすると、砥粒を含む流体による、いわゆる流動研磨による噴射孔の流量調整を施さなくても、レーザ光の照射だけで噴射孔の流量を制御できる。結果、製造工数を少なくすることができるインジェクタ体の噴射孔加工技術を提供することができる。次の孔で流量調整することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、流量計測工程は、レーザ光を照射する工程から計測した流量を予め決定した目標流量と比較する工程まで、並行して実施する。ガスの流量を計測する工程分の工数を削減できるので、噴射孔加工の全体の工数を更に少なくすることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、第１の噴射孔の下孔を形成する際は、チャンバーのインジェクタ体に臨む位置に配置されたガス導入口から高圧ガスを導入し、ガス導出口からガスを導出する。インジェクタ体へのレーザ光の照射により、インジェクタ体が溶融した溶融ガスが発生するが、高圧ガスで溶融ガスを吹き飛ばすので、インジェクタ体に異物が付着するのを防止でき、噴射孔の孔径がより均一になる。
【００１５】
請求項５に係る発明では、レーザ光の照射点に貫通した下孔にレーザ光の照射によって発生する高温ガスを、流路に所定の範囲内の負圧を発生させ、下孔の溶融部から連続的に流路に吸い出す。下孔にガスの流れが発生するので、溶融した高温ガスが異物として下孔に付着するのを防止でき、噴射孔の孔径がより一層均一になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】インジェクタ体の側面図である。
【図２】噴射孔加工装置の断面図である。
【図３】本発明に係るレーザ照射工程を説明する図である。
【図４】下孔を拡径する工程を説明する図である。
【図５】第１の噴射孔における加工時間と気体流量の相関図である。
【図６】任意の噴射孔における加工時間と気体流量の相関図である。
【図７】本発明のインジェクタ体の噴射孔加工方法に係るフロー図である。
【図８】加工時間と孔径の相関図ある。
【図９】（目標流量と計測流量の差）と仕上げ照射時間の相関図ある。
【図１０】複数の孔を開ける場合の加工時間と気体流量の相関図ある。
【図１１】別態様の任意の噴射孔における加工時間と気体流量の相関図である。
【図１２】本発明の別態様のインジェクタ体の噴射孔加工方法に係るフロー図である。
【図１３】別態様の加工時間と気体流量の相関図ある。
【図１４】（目標流量と計測流量の絶対値差）と調整時間の相関図である。
【図１５】従来技術の基本原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００１８】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は本発明に係るインジェクタ体の噴射孔加工方法を適用するインジェクタ体の説明図である。
（ａ）に示すように、被加工物としての燃料噴射弁１０は、ノズルホルダ１１と、このノズルホルダ１１の先端部に保持されたノズル１２とからなる。なお、１３は燃料を吸入する吸入口である。
【００１９】
（ｂ）はノズル１２の先端部の要部断面図であり、ノズル１２は、ホール型のものであり、インジェクタ体１４と、このインジェクタ体１４の燃料流路を開閉するノズルニードル１５とからなる。
インジェクタ体１４は、突出する先端の壁部１６に燃料を噴射する複数の噴射孔１７、１７が開けられている。これらの噴射孔１７、１７は、インジェクタ体１４内部の流路１８に連通される。これらの噴射孔１７、１７が、本発明のインジェクタ体の噴射孔加工方法によって開けられる。
【００２０】
次にインジェクタ体の噴射孔加工装置について説明する。
図２に示されるように、インジェクタ体１４の噴射孔加工装置２０は、レーザ発振器２１と、このレーザ発振器２１の下部に設けられてレーザ光を発射する加工ヘッド２２と、この加工ヘッド２２の下方に配置されインジェクタ体１４を保持するインジェクタ体保持部２３とからなる。
【００２１】
インジェクタ体保持部２３は、ベースとなる保持ベース２４と、この保持ベース２４にベアリング２５、２５を介して回転自在に取り付けられたインジェクタ体保持本体２６と、このインジェクタ体保持本体２６のベアリング２５、２５からの抜け止めをするカラー２７及びナット２８と、ベアリング２５、２５の近くに配置されるシール部材２９と、ベアリング２５、２５を支持するために保持ベース２４に取り付けられた環状部材３１と、保持ベースに取り付けられインジェクタ体保持本体２６を回転させる駆動装置３２と、この駆動装置３２に取り付けられ駆動力を伝える駆動ギヤ３３と、この駆動ギヤ３３から駆動力を得るためにインジェクタ体保持本体２６の基端近くに取り付けられた従動ギヤ３４と、インジェクタ体保持本体２６の基端に配置されるシール部材３５と、インジェクタ体保持本体２６を所定回転角度毎に位置決めするためのインジェクタ体回転角度割出し機構４０と、インジェクタ体１４の外側と内側に圧力差を発生させるための圧力差発生機構５０とからなる。なお、４８はインジェクタ体保持本体２６でインジェクタ体１４を支持するときにインジェクタ体保持本体２６に対してインジェクタ体１４の回転止めをする位置決めピンであり、４９はインジェクタ体１４とインジェクタ体保持本体２６の隙間のガスの流れを遮断するシール部材である。
【００２２】
インジェクタ体保持本体２６は、インジェクタ体１４内の流路１８に通じる通路３６が形成された部材である。通路３６は、保持ベース２４内に形成された中空部３７に連通する。
【００２３】
上記流路１８、通路３６及び中空部３７は、レーザ加工中に発生するプリューム（すなわち、インジェクタ体１４が熱で蒸発して出来た金属蒸気やイオン化した混合気体）を吸引するためのプリューム吸引通路３８を構成する部分である。
【００２４】
ワーク回転角度割り出し機構４０は、インジェクタ体保持本体２６に設けられた大径部４１の外周面に周方向に所定角度毎に形成された複数の凹部４２と、大径部４１の外周面に対向するように保持ベース２４に設けられたケース４３と、このケース４３内に配置されるとともに複数の凹部４２にそれぞれ嵌合可能なボール４４と、このボール４４を凹部４２に押し付けるためにケース４３内に設けられた圧縮ばね４５とからなる。
隣り合う凹部４２、４２の周方向の間隔（角度）は、インジェクタ体１４の壁部１６に開けられた噴射孔（図１（ｂ）、符号１７）の隣り同士の周方向の角度に一致している。
【００２５】
圧力差発生機構５０は、保持ベース２４に取り付けられインジェクタ体１４を囲う密閉部材５１と、この密閉部材５１の端部に設けられガスの漏れを遮断するシール部材５３と、加工ヘッド２２から照射されたレーザ光５４をチャンバー５２内に透過する透過板５５と、チャンバー５２を大気圧より高圧にするために高圧ガスをガス導入口５６からチャンバー５２に導入する高圧ガス供給源５７と、チャンバー５２に接続されチャンバー５２からガス導出口５８を介してガスを吸引するチャンバー用吸引ポンプ５９とを備える。
【００２６】
また、圧力差発生機構５０は、プリューム吸引通路３８に接続されプリューム吸引通路３８から吸引されたガスを導く吸引通路６１と、この吸引通路６１に設けられ吸引されたガスから異物を除去するフィルタ６２と、噴射孔１７を通過するガスの流量を計測する流量計測器６３と、プリューム吸引通路３８からガスを吸引する真空ポンプ６４とからなる。
【００２７】
また、噴射孔加工装置２０は、流量計測器６３からの流量情報に基づいて、レーザ発振器２１、駆動装置３２、高圧ガス供給源５７、チャンバー用吸引ポンプ５９及び真空ポンプ６４の動作を制御する制御部６５を備える。
【００２８】
高圧ガス供給源５７は、ガスが空気であればコンプレッサ、ガスが窒素であればガスボンベが好適である。
窒素ガスは非酸化性ガスであるため、金属における酸化が防止できて、好ましい。ただし、ガスボンベは高価である。この点、空気はコストが掛からない上に、取扱いが容易であり、実用的である。そこで、以下を空気に定めて説明する。
【００２９】
次にレーザ照射工程について説明する。
図３（ａ）に示されるように、チャンバー５２を大気圧又は若干高圧に保った状態で、加工ヘッド２２からレーザ光５４を発射し、インジェクタ体１４の壁部１６に照射する。加工によりプリューム６６が発生する。
なお、下穴６７が貫通するまでは、チャンバー５２に空気の逃げ場がないため、加圧しすぎると透過板５５又は密閉部材が破損するおそれがある。このため、高圧ガス供給源５７で空気をチャンバー５２に導入する一方で、チャンバー用吸引ポンプ５９でチャンバー５２から空気を吸引する。
また、加圧しすぎると加工がなかなか進まないおそれもある。すなわち、加圧しすぎると空気がプリューム６６を押さえてしまい、加工されるべき箇所からプリューム６６が除去されずに、そのプリューム６６がレーザ光５４を遮ってしまうおそれがある。更に換言すると、加圧しすぎない方が、加工が進むからである。
【００３０】
レーザ光５４での加工が進むと、（ｂ）に示すように、下穴６７が貫通する。下穴６７が貫通するタイミングで、高圧ガス供給源５７でチャンバー５２（下穴６７の入口側）を加圧して大気圧より高圧にし、真空ポンプ６４で流路１８（下穴６７の出口側）を減圧して大気圧より低圧にする。そうすると、圧力差が生じ、空気が下穴６７内を矢印（１）のように流れる。これに伴い、プリューム６６は流路１８に押し流される。なお、形成されるべき噴射孔１７を二点鎖線で示している。
【００３１】
次に下孔を拡径する工程を説明する。
図４（ａ）に示されるように、上述した圧力差を保ちながらレーザ光５４を照射し、下穴６７を拡径して仕上げ加工を施す。圧力差により、空気が矢印（２）のように流れ、プリューム６６は流路１８に押し流される。プリューム６６で照射を阻害されないので、レーザ光５４の照射効率は低下しない。
また、矢印（３）のように、レーザ光５４を回転させ、想像線で示すレーザ光５４により、下穴６７が拡径されて噴射孔１７の仕上げ加工が完了する。
【００３２】
（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図であり、レーザ光５４を矢印（４）のように高速回転させ、単位時間あたりにレーザ光５４がノズル本体１４に照射される面積を増やすことで、高速加工を行うことができる。
【００３３】
次に第１の噴射孔における加工時間と気体流量の相関について説明する。
図５に示されるように、横軸はレーザ光（図３、符号５４）の照射を開始してからの時間を示し、縦軸は流量計測器（図２、符号６３）で計測される第１の噴射孔（図３、符号１７）を通過したガスの流量を示す。
【００３４】
図５のグラフ中、図３（ａ）と記した領域は、レーザ光５４が照射が開始され下孔（図３、符号６７）が貫通していない状態である。下孔６７が貫通していないので、ガスが流れず、気体流量Ｑは０である。
図５のグラフ中、図３（ｂ）と記した点は、下孔６７が貫通した直後の状態である。ガスが流れ始めるので、気体流量Ｑが若干計測される。
【００３５】
図５のグラフ中、図４（ａ）と記した領域は、下孔６７が拡径されている状態である。下孔６７が拡径されるにつれて、下孔６７を通過するガスの流量Ｑが増加する。そして、計測されるガスの流量Ｑが、目標流量Ｑｓｔになったところでレーザ光５４の照射を停止する。噴射孔（図４、符号１７）が形成され、噴射孔１７の径が一定となるので、計測されるガスの流量もＱｓｔで一定となる。
【００３６】
次に孔毎に流量調整する場合の任意の噴射孔における加工時間と気体流量の相関を説明する。
図６に示されるように、横軸は時間ｔを示し、縦軸は流量計測器（図２、符号６３）で計測される噴射孔（図３、符号１７）を通過したガスの流量Ｑｎを示す。
レーザ光（図３、符号５４）による下孔（図３、符号６７）の加工を、一定時間ｔ０実施して流量を計測すると、気体流量がＱ１になったことを示す。この噴射孔１７での目標流量をＱｓｔとすると、気体流量Ｑ１は、Ｑｓｔを基準として全噴射孔を開けたときの全体の目標流量値の±２％以内に入る。
【００３７】
気体流量Ｑ１が目標流量Ｑｓｔに達していないので、さらに時間ｔ１だけレーザ光５４を照射して噴射孔１７を拡径すると、気体流量が目標流量Ｑｓｔになったことが分かる。以上により、この噴射孔１７での調量加工は終了し、次の下孔６７の加工に移る。
【００３８】
次に孔毎に流量調整する場合の噴射孔加工方法のフローを説明する。
図７に示されるように、ステップ（以下、ＳＴと記す。）０１で、インジェクタ体（図３、符号１４）の壁部１６に、一定時間ｔ０だけレーザ光５４を照射する（レーザ照射工程）。時間ｔ０は予め決められたレーザ光照射時間ｔｎと孔径Ｄの対応関係から求められる（詳細後述）。
ＳＴ０２で、レーザ光５４の照射を停止する。
【００３９】
ＳＴ０３で、流量計測器（図２、符号６３）で、気体流量Ｑ１を計測する（流量計測工程）。
ＳＴ０４で、目標流量Ｑｓｔとし、（Ｑｓｔ−Ｑ１）の値から噴射孔１７の径を調整するためのレーザ光の照射時間ｔ１を求める。時間ｔ１は予め決められた流量の差（Ｑｓｔ−Ｑ１）とレーザ光５４の仕上げ照射時間ｔｎの対応関係から求められる（詳細後述）。
【００４０】
ＳＴ０５で、下孔６７に、時間ｔ１だけレーザ光５４を照射する。
ＳＴ０６で、流量計測器６３で、気体流量Ｑ２を計測する。
ＳＴ０７で、（Ｑｓｔ−Ｑ１）≧０か否かを判定する（比較工程）。ＹＥＳの場合は、ＳＴ０８に進む。ＮＯの場合は、ＳＴ０４に戻る。
ＳＴ０８で、レーザ光５４の照射を停止し（レーザ停止工程）、次の孔加工へ移る。
【００４１】
次に加工時間と孔径の相関について説明する。
図８に示されるように、レーザ光（図３、符号５４）の照射時間をｔｎとし、下孔（図３、符号６７）の孔径をＤとする。レーザ光５４の照射時間ｔｎに対応して、下孔６７は徐々に大きくなることが分かる。下孔６７に、一定時間ｔ０だけレーザ光５４を照射すると孔径Ｄ０となる。目標とする孔径をＤｓｔとすると、孔径Ｄ０はＤｓｔより若干小さい値となる。
【００４２】
次に（目標流量と計測流量の差）と仕上げ照射時間の相関について説明する。
図９に示されるように、目標流量をＱｓｔとし、計測した流量をＱ１とし、レーザ光（図３、符号５４）による仕上げ照射時間をｔｎとする。流量の差（Ｑｓｔ−Ｑ１）が大きい程、レーザ光５４の仕上げ照射時間ｔｎが長くなることが分かる。なお、レーザ光５４の仕上げ照射時間ｔｎが長い程、下孔６７の径が大きくなる。
流量の差が（Ｑｓｔ−Ｑ１）である場合、仕上げ照射時間はｔ１となる。
【００４３】
次に孔毎の流量調整する場合の複数の孔全部の加工時間と気体流量の相関について説明する。
図１０に示されるように、第１の噴射孔（図１、符号１７）は、レーザ光（図２、符号５４）による加工と流量計測による調量加工によって、計測した流量Ｑｎが目標流量Ｑｓｔ１となる。同様にして、第２の噴射孔１７を開けたときの計測した流量Ｑｎが目標流量Ｑｓｔ２となる。孔毎に目標流量Ｑｓｔとなるようにし、これを第ｎ番目の孔まで繰り返して、最終的な目標流量Ｑｓｔｎとなるようにする。なお、符号ｂは複数の噴射孔１７全部における目標流量をＱｓｔｎとした場合の誤差の許容範囲を示す。本発明においては、ｂは±２％とする。
【００４４】
次の孔で流量調整する場合の任意の噴射孔における加工時間と気体流量の相関について次に説明する。
図１１に示されるように、横軸は時間ｔを示し、縦軸は流量計測器（図２、符号６３）で計測される噴射孔（図３、符号１７）を通過したガスの流量Ｑｎを示す。
レーザ光（図３、符号５４）による下孔（図３、符号６７）の加工を、一定時間ｔ３実施して流量を計測すると、気体流量がＱ３になったことを示す。この噴射孔１７での目標流量をＱｓｔ３とすると、気体流量Ｑ３は、Ｑｓｔ３を基準として全噴射孔を開けたときの全体の目標流量値の±２％以内（以下、許容範囲内という。）に入る。
【００４５】
気体流量Ｑ３が目標流量Ｑｓｔ３に達していないが、許容範囲内であるので、次の下孔６７の加工に移る。微小時間とΔｔとすると、次の下孔６７の加工においては、一つ前の噴射孔１７の流量不足分を補うため、加工時間がΔｔ分だけ長くなる。次の下孔６７では、レーザ光５４を時間（ｔ３＋Δｔ）だけ照射して、流量Ｑｎを計測すると目標流量Ｑｓｔ４になっていることが分かる。以上により次の噴射孔１７での調量加工は終了し、さらに次の下孔６７の加工に移る。
【００４６】
次の孔で流量調整する場合の噴射孔加工方法のフローを次に説明する。
図１２に示されるように、ステップ（以下、ＳＴと記す。）０９で、インジェクタ体（図３、符号１４）の壁部１６に、一定時間ｔ３だけレーザ光５４を照射する（レーザ照射工程）。時間ｔ３は予め決められたレーザ光照射時間ｔｎと気体流量Ｑｎの対応関係から求められる（詳細後述）。
ＳＴ１０で、レーザ光５４の照射を停止する（レーザ停止工程）。
【００４７】
ＳＴ１１で、流量計測器（図２、符号６３）で、気体流量Ｑ３を計測する（流量計測工程）。
ＳＴ１２で、目標流量Ｑｓｔ３とし、｜Ｑｓｔ３−Ｑ３｜≦２％であるか否を判定する。ＹＥＳの場合は、ＳＴ１４に進む。ＮＯの場合はＳＴ１３に進む。
ＳＴ１３で、噴射孔１７に微小時間レーザ光５４を照射し、噴射孔１７を若干拡径してから、ＳＴ１０に戻る。
ＳＴ１４で、Ｑ３≧Ｑｓｔ３か否かを判定する（比較工程）。ＹＥＳの場合は、ＳＴ１５に進む。ＮＯの場合は、ＳＴ１６に進む。
【００４８】
ＳＴ１５で、次の下孔６７の加工時間ｔ３を調整する。この場合、一つ前の加工済の噴射孔１７の孔径が若干大きいので、次の下孔６７では孔径が目標値より若干小さくなるように調整する。調整時間をΔｔ（詳細後述）とすると、次の下孔６７のｔ３に、一つ前の加工時間ｔ３からΔｔを引いた値（ｔ３−Δｔ）を代入し、次の孔加工へ移る。
【００４９】
ＳＴ１６で、次の下孔６７の加工時間ｔ３を調整する。この場合、一つ前の加工済の噴射孔１７の孔径が若干小さいので、次の下孔６７では孔径が目標値より若干大きくなるように調整する。調整時間をΔｔ（詳細後述）とすると、次の下孔６７のｔ３に、一つ前の加工時間ｔ３からΔｔをた足した値（ｔ３＋Δｔ）を代入し、次の孔加工へ移る。
【００５０】
次に加工時間と気体流量の相関について説明する。
図１３に示されるように、レーザ光（図３、符号５４）の照射時間をｔｎとし、流量計測器（図２、符号６３）で計測された流量をＱｎとする。レーザ光５４の照射時間ｔｎに対応して、流量Ｑｎは徐々に大きくなることが分かる。下孔６７に、一定時間ｔ３だけレーザ光５４を照射すると流量は目標流量Ｑｓｔ３となる。実際の加工においては誤差が生じるが許容範囲ｂの領域に入る。なお、符号ｂは複数の噴射孔１７全部における目標流量をＱｓｔｎとした場合の誤差の許容範囲を示す。本発明においては、ｂは±２％とする。
【００５１】
次に（目標流量と計測流量の絶対値差）と調整時間の相関について説明する。
図１４に示されるように、目標流量をＱｓｔ３とし、計測した流量をＱ３とし、レーザ光（図３、符号５４）による調整時間をΔｔとする。流量の絶対値差｜Ｑｓｔ３−Ｑ３｜が大きい程、レーザ光５４の調整時間Δｔが大きくなることが分かる。
流量の絶対値差｜Ｑｓｔ３−Ｑ３｜である場合、調整時間はΔｔとなる。
【００５２】
以上に述べたインジェクタ体の噴射孔加工方法の作用効果をまとめて以下に記載する。
上記の図７に示されるように、図２に示す内部に流路１８を有するインジェクタ体１４の壁部１６にレーザ光５４を照射すると共にインジェクタ体１４のレーザ照射領域にガスを供給し、第１の噴射孔１７の下孔（図３、符号６７）が貫通した後はレーザ出射側（流路１８側）をレーザ入射側（チャンバー５２側）より低圧にすることで第１の噴射孔１７を通過するガスの流量を計測し、第２の噴射孔１７はレーザ出射側をレーザ入射側より低圧にすることでそれまで開けた複数の噴射孔１７を通過するガスの流量を計測するようにしたインジェクタ体１４の噴射孔加工方法において、インジェクタ体１４の壁部１６にレーザ光５４を照射するレーザ照射工程と、噴射孔１７を通過するガスの流量を計測する流量計測工程と、計測した流量を予め決定した目標流量と比較する比較工程と、計測した流量が前記目標流量に到達したときにレーザ光５４の照射を停止するレーザ停止工程と、を繰り返して複数個の噴射孔を形成する。
【００５３】
この工程により、レーザ光５４を照射して噴射孔１７が貫通後に、噴射孔１７を通過する流量を計測するので、計測した流量が目標流量に到達した時にレーザ光５４の照射を停止でき、レーザ光５４を照射する工程で各々の噴射孔１７の流量を均一にでき、噴射孔１７全部の流量も目標流量にすることができる。そうすると、砥粒を含む流体による、いわゆる流動研磨による噴射孔の流量調整を施さなくても、レーザ光５４の照射だけで噴射孔１７の流量を制御できる。結果、製造工数を少なくすることができるインジェクタ体の噴射孔加工技術を提供することができる。
【００５４】
上記の図２に示されるように、流量計測工程は、レーザ光５４を照射する工程から計測した流量を予め決定した目標流量と比較する工程まで、並行して実施する。
この工程により、ガスの流量を計測する工程分の工数を削減できるので、噴射孔１７加工の全体の工数を更に少なくすることができる。
【００５５】
上記の図２に示されるように、第１の噴射孔１７の下孔を形成する際は、気密に形成したチャンバー５２にインジェクタ体１４を収納し、チャンバー５２のインジェクタ体１４に臨む位置に配置されたガス導入口５６から高圧ガスを導入し、チャンバー５２のガス導入口５６と反対側の位置に配置されたガス導出口５８からガスを導出する。
【００５６】
この工程のより、インジェクタ体１４へのレーザ光５４の照射により、インジェクタ体１４が溶融した溶融ガスが発生するが、高圧ガスで溶融ガスを吹き飛ばすので、インジェクタ体１４に異物が付着するのを防止でき、噴射孔１７の孔径がより均一になる。
【００５７】
上記の図３に示されるように、レーザ光５４の照射点に貫通した下孔６７にレーザ光５４の照射によって発生する高温ガスを、流路１８に所定の範囲内の負圧を発生させ、下孔６７の溶融部から連続的に流路に吸い出す。
この工程により、下孔６７にガスの流れが発生するので、溶融した高温ガスが異物として下孔６７に付着するのを防止でき、噴射孔１７の孔径がより一層均一になる。
【００５８】
尚、本発明に係る噴射孔加工方法は、調量加工を、孔毎に調整または次の孔で調整としたが、計測した流量が目標流量に到達したときにレーザ光の照射を停止すれば他の調量加工方法であっても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る噴射孔加工方法は、インジェクタ体の噴射孔加工に好適である。
【符号の説明】
【００６０】
１４…インジェクタ体、１６…壁部、１７…噴射孔、１８…流路、２０…噴射孔加工装置、５２…チャンバー、５４…レーザ光、５６…ガス導入口、５８…ガス導出口、６３…流量計測器、６６…プリューム、６７…下孔。
【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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