(57)【要約】【課題】レーザ発振器やその光学系でのダメージの発生を防止すべく、ワークの加工面に対してレーザ加工機の同軸ノズルを傾けて使用することで、ワークの加工面からの反射光が同軸ノズルにあたっても、同軸ノズルが過熱することを防ぐ。【解決手段】内側をレーザ光ＬＢとインナーガスＧ１とが通過するインナーノズル１３と、インナーノズル１３の外側に設けられているアウターノズル１５と、インナーノズル１３を冷却する冷却回路１７とを有するレーザ加工機の同軸ノズル１である。【選択図】図５
2013215801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側をレーザ光とインナーガスとが通過するインナーノズルと、
前記インナーノズルの外側に設けられているアウターノズルと、
前記インナーノズルを冷却する冷却回路と、
を有することを特徴とするレーザ加工機の同軸ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、
前記冷却回路は、クロスジェットガスを用いて前記インナーノズルの外周を冷却する構成であることを特徴とするレーザ加工機の同軸ノズル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、
前記冷却回路は、前記インナーノズルと前記アウターノズルとの間に存在する筒状の空間に、中間筒状体を設置することで、前記クロスジェットガスのみが流れる空間を前記インナーノズルの外周の少なくとも一部を囲むようにして形成してあることを特徴とするレーザ加工機の同軸ノズル。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、
レーザ加工機の同軸ノズルから発したレーザ光が照射されるワークの部位からは、インナーノズルで遮られていることで、アウターノズルが見えないように構成されていることを特徴とするレーザ加工機の同軸ノズル。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、
前記インナーノズルの周壁または該インナーノズルの内部に連通する筒状部品の周壁に、前記インナーノズルの内側に前記インナーガスを供給する供給口が設けられ、
前記周壁の外側に、前記供給口とインナーガスの流入口とを有し該流入口から流入するインナーガスを流入時の流体エネルギーを減衰させた上で前記供給口から排出するインナーガスチャンバが設けられ、
前記供給口に、前記インナーノズルの内側に供給するインナーガスの流れを層流化する整流手段が設けられていることを特徴とするレーザ加工機の同軸ノズル。
【請求項６】
請求項５に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、
前記供給口の通路面積が、前記インナーノズルの先端側の開口最小断面積と基端側の開口最小断面積の和よりも小さく設定されていることを特徴とするレーザ加工機の同軸ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工機の同軸ノズルに係り、特に、ノズルの冷却回路を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ用同軸ノズル（レーザノズル）２００は、ワークの溶接をする際、溶接部からの反射光がレーザ発振器やその光学系に戻りレーザ発振器やその光学系にダメージを与えてしまうことを防止するために、ワークＷの加工面に対して１０°〜２０°傾けてられている（図２参照）。
【０００３】
なお、従来の技術に関する文献として、例えば、特許文献１、特許文献２を掲げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−６８３８２号公報
【特許文献２】特公平４−２３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、レーザノズルを傾けることで、レーザ発振器やその光学系でのダメージの発生は防止できるが、ワークの加工面からの反射光がレーザノズルにあたってしまい（照射されてしまい）、レーザノズルが過熱してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、レーザ発振器やその光学系でのダメージの発生を防止すべく、ワークの加工面に対してレーザ加工機の同軸ノズルを傾けて使用することで、ワークの加工面からの反射光が同軸ノズルにあたっても、同軸ノズルが過熱することを防ぐことがきるレーザ加工機の同軸ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、内側をレーザ光とインナーガスとが通過するインナーノズルと、前記インナーノズルの外側に設けられているアウターノズルと、前記インナーノズルを冷却する冷却回路とを有するレーザ加工機の同軸ノズルである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、前記冷却回路は、クロスジェットガスを用いて前記インナーノズルの外周を冷却する構成であるレーザ加工機の同軸ノズルである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、前記冷却回路は、前記インナーノズルと前記アウターノズルとの間に存在する筒状の空間に、中間筒状体を設置することで、前記クロスジェットガスのみが流れる空間を前記インナーノズルの外周の少なくとも一部を囲むようにして形成してあるレーザ加工機の同軸ノズルである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、レーザ加工機の同軸ノズルから発したレーザ光が照射されるワークの部位からは、インナーノズルで遮られていることで、アウターノズルが見えないように構成されているレーザ加工機の同軸ノズルである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、前記インナーノズルの周壁または該インナーノズルの内部に連通する筒状部品の周壁に、前記インナーノズルの内側に前記インナーガスを供給する供給口が設けられ、前記周壁の外側に、前記供給口とインナーガスの流入口とを有し該流入口から流入するインナーガスを流入時の流体エネルギーを減衰させた上で前記供給口から排出するインナーガスチャンバが設けられ、前記供給口に、前記インナーノズルの内側に供給するインナーガスの流れを層流化する整流手段が設けられているレーザ加工機の同軸ノズルである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のレーザ加工機の同軸ノズルにおいて、前記供給口の通路面積が、前記インナーノズルの先端側の開口最小断面積と基端側の開口最小断面積の和よりも小さく設定されているレーザ加工機の同軸ノズルである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レーザ発振器やその光学系でのダメージの発生を防止すべく、ワークの加工面に対してレーザ加工機の同軸ノズルを傾けて使用することで、ワークの加工面からの反射光が同軸ノズルにあたっても、同軸ノズルが過熱することを防ぐことがきるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の同軸ノズルが採用されているレーザ加工用ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図２】レーザ加工機の同軸ノズルをワークの加工面に対して傾けて使用するときの状況を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の同軸ノズルの概略構成を示す断面斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の同軸ノズルが採用されているレーザ加工用ヘッドの概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るレーザ加工機の同軸ノズルの概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
まず、実施形態に係るレーザ加工機（例えば、レーザ光ＬＢを使用してワークを溶接するレーザ溶接機）の同軸ノズル１が採用されているレーザ加工用ヘッド３の概略構成を説明する。
【００１７】
レーザ加工用ヘッド３は、図１や図４で示すように、光学素子支持体５とクロスジェット組立体７とノズルベース９と同軸ノズル（レーザ加工機の同軸ノズル）１とを備えて構成されている。
【００１８】
ここで、説明の便宜のために、レーザ加工用ヘッド３の軸（中心軸）の延伸方向をＺ軸方向とし、このＺ軸方向における一端側を基端側（上側）とし、他端側を先端側（下側）とする。
【００１９】
光学素子支持体５は、レーザ加工用ヘッド３の基端部側に位置しており、光学素子支持体５の先端にはクロスジェット組立体７が一体的に設けられ、クロスジェット組立体７の先端にはノズルベース９が一体的に設けられ、ノズルベース９の先端には同軸ノズル１が一体的に設けられている。
【００２０】
光学素子支持体５は、レーザ光を集光する集光レンズ等の光学素子を支持しているものであり、クロスジェット組立体７は、光学素子支持体５に設けられている集光レンズ等の光学素子を保護するためにクロスジェットガスＧ３のエアーカーテンＧ４を生成するものである（図１参照）。
【００２１】
図示しないレーザ発振器が発したレーザ光ＬＢは、レーザ加工用ヘッド３の内部を通って（レーザ加工用ヘッド３の中心軸やこのまわりを通って、Ｚ軸方向の基端側から先端側に進み）同軸ノズル１から出射されてワークＷ（図２参照）に照射されるようになっている。
【００２２】
ここで、同軸ノズル１について詳しく説明する。同軸ノズル１は、インナーノズル１３とアウターノズル１５と冷却回路１７とを備えて構成されている。
【００２３】
インナーノズル１３は、筒状（例えば円筒状）に形成されており、内側をレーザ光と、レーザ光の加工部位に供給されるインナーシールドガス（インナーガス）Ｇ１とが通過することで、先端からワークＷに向けてレーザ光ＬＢを出射すると共に、ワークＷに対する加工部位に向けてインナーシールドガスＧ１を噴出するようになっている（図３参照）。
【００２４】
インナーノズル１３の内側は、レーザ光が通過するので、インナーシールドガスＧ１の流れを層流化する部品（ガスレンズ用メッシュなど）等を取り付けることができない。そのため、後述するように、レーザ光の通過を邪魔しない位置（レーザ光の通過する空間の側方）に層流化を実現するための部品を配置している。
【００２５】
インナーシールドガスＧ１とは、例えば、レーザ光が照射されたワークＷの酸化を防止するとともに発生するプラズマを除去するためにワークＷの加工部位に供給されるガスであり、ここでは、例えば窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスが主に使用されている。プラズマとは、レーザ光によって蒸発したワークＷの蒸気（ワークＷが金属である場合には、金属蒸気）である。
【００２６】
アウターノズル１５は、筒状（例えば円筒状）に形成されており、インナーノズル１３の外側でインナーノズル１３に一体的に連結されている。また、アウターノズル１５は、インナーノズル１３の外側に筒状（例えば円筒状）の空間（隙間）１９を形成するように、インナーノズル１３を囲んでおり、筒状の空間１９のところをアウターシールドガス（アウターガス）Ｇ２が流れ、先端からアウターシールドガスＧ２を噴出するようになっている（図３参照）。
【００２７】
アウターシールドガスＧ２とは、例えば、レーザ光が照射された加工部位でのワークＷの酸化を防止するために加工部位のまわりに供給されるガスであり、ここでは、例えば窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスが主に使用されている。
【００２８】
アウターノズル１５とインナーノズル１３の間の筒状の空間１９は、レーザ光が通過する部分ではないために、通常の層流化部品（ガスレンズ用メッシュ２７など）を設置することができて、層流化した状態でアウターシールドガスＧ２をインナーノズル１３に沿って噴出することができるようになっている。
【００２９】
なお、インナーノズル１３の中心軸とアウターノズル１５の中心軸とは、レーザ加工用ヘッド３の軸に一致している。レーザ加工用ヘッド３は、従来と同様にして、平面状のワークＷの加工面に対し垂直な直線に対して、同軸ノズル１の軸を１０°〜２０°傾けて、ワークＷにレーザ光を照射するようになっている（図２参照）。
【００３０】
冷却回路１７は、インナーノズル１３の外周を冷却するものである。冷却回路１７は、前述したインナーシールドガスＧ１やアウターシールドガスＧ２とは異なるガスであるクロスジェットガスＧ３を用いてインナーノズル１３の外周を冷却する構成になっている。クロスジェットガスＧ３とは、レーザ加工によって発生するスパッタから、レーザ光が通過する集光レンズ等の光学系を保護するためのガスである。
【００３１】
なお、冷却回路１７で冷却に使用されたクロスジェットガスＧ３が、前述したように、クロスジェット組立体７で（光学素子支持体５の光学系とワークＷのレーザ照射部との間で）エアーカーテンＧ４を形成し、集光レンズ等の光学系を保護するようになっている。
【００３２】
すなわち、クロスジェットガスＧ３によって、インナーノズル１３内に入ってきた溶接のスパッタ等を吹き飛ばし、溶接のスパッタ等が光学素子支持体５の集光レンズやレンズ保護用のウィンドウに付着しないようにすることができる。なお、図１では、クロスジェットガスＧ３の経路が概略的に示されている。
【００３３】
また、冷却回路１７は、インナーノズル１３とアウターノズル１５との間に存在する円筒状の空間（間隙）１９に、例えば円筒状の中間筒状体２１を設置することで（中間筒状体２１をインナーノズル１３に一体的に設置することで）、クロスジェットガスＧ３のみが流れる空間（例えば円筒状等の筒状の空間）２３を形成している。この空間２３は、インナーノズル１３の外周の少なくとも一部を囲んでいる。
【００３４】
また、レーザ加工用ヘッド３では、同軸ノズル１から発したレーザ光が照射されるワークＷの部位からは、インナーノズル１３（特に、後述する先端側インナーノズル１３Ｂ）で遮られていることで、アウターノズル１５やその他の構成体（光学素子支持体５、クロスジェット組立体７、ノズルベース９等）が見えないように構成されている。もちろん、平面状のワークＷの加工面に対し垂直な直線に対して、同軸ノズル１の軸を１０°〜２０°傾けて加工する場合にあっても、見えないようになっている。
【００３５】
同軸ノズル１についてさらに詳しく説明する。
【００３６】
図５等で示すように、ノズルベース９の先端（下端）には、インナーノズル１３の内側の空間３４に連通する筒状部品として円筒状のメッシュ支持体２５が設けられており、そのメッシュ支持体２５の外側に、メッシュ支持体２５よりも径の大きい円筒状のパーテーション２９が設けられ、このパーテーション２９の外側に、パーテーション２９よりも径の大きい円筒状のノズルホルダー３３が設けられている。
【００３７】
パーテーション２９は、アウターノズル１５の内側の円筒状の空間１９の内部に別の空間を仕切るもので、メッシュ支持体２５とパーテーション２９との間には、その別の空間として、円筒状のインナーガスチャンバ３１が確保されている。
【００３８】
メッシュ支持体２５（インナーノズル１３の内部に連通する筒状部品）の周壁には、インナーガスチャンバ３１の上部に位置させて、インナーノズル１３の内側の空間３４にインナーシールドガスＧ１を供給する複数の供給口（切欠によって構成されている）２６が設けられており、それら供給口２６に、インナーノズル１３の内側の空間３５に供給するインナーシールドガスＧ１の流れを層流化するための整流手段としてガスレンズ用の金属製のメッシュ２７が設けられている。つまり、インナーガスチャンバ３１の基端（上端）側の箇所はメッシュ２７を通して、メッシュ支持体２５の内側の空間３５（インナーノズル１３の内側の空間３４に連通する空間）に連通している。
【００３９】
この場合のメッシュ２７は、供給口２６ごとに円弧面状または矩形平面状の形で設けられていてもよいし、全部の供給口２６を覆うように円筒状または多角形状に設けられていてもよい。また、供給口２６およびメッシュ２７の向きを、メッシュ支持体２５の軸線に直交する方向に設定するのではなく、ノズル先端方向に斜めに向くように設定してもよい。
【００４０】
つまり、供給口２６およびメッシュ２７を、メッシュ支持体２５の軸線に対して平行に設けるのではなく、レーザ光の通過に影響ない範囲で、例えば、０°〜３０°程度傾けて設けてもよい。そうした場合、ノズル上部（ノズルベース９やメッシュ支持体２５の中央の開口）から流出するインナーシールドガスＧ１の量をより少なく抑制することが可能となる。
【００４１】
このように層流化のための部品であるメッシュ２７を、レーザ光が通過する空間３４、３５の側方に配置した場合、ワークからレーザ反射光が直接メッシュ２７に当たらなくなり、反射光によるメッシュ２７の損傷を防ぐことができる。また、スパッタによる損傷（付着、孔明きなど）も軽減できる。
【００４２】
なお、層流化のための整流手段として、メッシュ２７の代わりに、焼結フィルタやウレタンウールなどを使用することもできる。
【００４３】
供給口２６を有するメッシュ支持体２５の周壁の外側には前記環状のインナーガスチャンバ３１が形成されており、そのインナーガスチャンバ３１には、その上部に位置して、インナーシールドガスＧ１がインナーガスチャンバ３１内に流入する流入口（矢印Ｓ１の先端で示す）が設けられている。
【００４４】
そして、ノズルベース９に設けられた流路（図示せず）を通ってきたインナーシールドガスＧ１は、インナーガスチャンバ３１とメッシュ２７と空間３５とを通り、インナーノズル１３の内部の空間３４を経てインナーノズル１３の先端から噴出され、レーザ加工部位に供給されるようになっている。
【００４５】
ここでは、このインナーシールドガスＧ１の流路を含む手段により第１のシールドガス供給手段Ｓ１（図３中の矢印で便宜的に示す）が構成されている。
【００４６】
この場合、ノズルベース９に設けられた流路（図示せず）を通ってインナーガスチャンバ３１まで到達したインナーシールドガスＧ１の少なくとも一部は、インナーガスチャンバ３１の先端側の内面（インナーガスチャンバ３１の内底面）にぶつかって、一旦基端側に方向を変え、メッシュ２７を通る。このようにガス流れの方向が反転することで、流入口から流入するインナーシールドガスＧ１は、流入時の流体エネルギーが減衰された上で供給口２５から排出される。従って、インナーシールドガスＧ１の流速および不均一性が緩和され、その後、メッシュ２７を通過することで層流化した状態でインナーノズル１３内に導入される。
【００４７】
なお、インナーガスチャンバ３１の内部にウレタンウールなどを詰めたりすることにより、流速を遅くしたり流速の不均一を是正したりするインナーガスチャンバ３１の効果をより高めることが可能である。
【００４８】
また、メッシュ２７が設けられた供給口２６の総面積は、インナーノズル１３の上端開放口と下端開放口の断面積の和よりも小さくなるように設定されており、インナーノズル１３内で層流となる上限速度（レイノズル数などで計算される）以下でインナーシールドガスＧ１の必要流量を供給できるようになっている。そのため、インナーノズル１３内に導入されたインナーシールドガスＧ１は、方向を変えながらインナーノズル１３の先端から噴出されても、層流状態を維持することができるようになっている。
【００４９】
パーテーション２９の先端には、ノズルホルダー３３と一体の円筒状の基端側インナーノズル１３Ａが連結されており、基端側インナーノズル１３Ａの先端には、先が円錐状になって細くなっている筒状の先端側インナーノズル１３Ｂが接続されている。この先端側インナーノズル１３Ｂとして、例えばカーボン製のものを使用すれば、スパッタの付着を抑制することができる。
【００５０】
そして、円筒状の基端側インナーノズル１３Ａと先端側インナーノズル１３Ｂとでインナーノズル１３が形成されており、先端側インナーノズル１３Ｂが基端側インナーノズル１３Ａに螺合されていることで、先端側インナーノズル１３Ｂが容易に交換できるようになっている。
【００５１】
なお、本実施形態では、ノズルホルダー３３と基端側インナーノズル１３Ａとが一体で構成され、ノズルホルダー３３の先端側は、インナーノズル１３の一部を形成する基端側インナーノズル１３Ａとなっている。
【００５２】
中間筒状体２１の径は、インナーノズル１３の径よりも大きくなっており、ノズルホルダー３３の先端に設けられており、基端側インナーノズル１３Ａを覆っている。中間筒状体２１と基端側インナーノズル１３Ａとの間には、円筒状の空間２３が形成されている。
【００５３】
そして、図示しない流路を通ってきたクロスジェットガスＧ３が、空間２３を通って基端側インナーノズル１３Ａを冷却し、図示しない別流路を通って、クロスジェット組立体７まで戻り、集光レンズ等の光学素子を保護するためにクロスジェットガスＧ３のエアーカーテンＧ４を生成するようになっている。
【００５４】
なお、基端側インナーノズル１３Ａの外周には、大きな外径部と小さな外径部とが軸方向で交互に並んで形成されているフィン３９が設けられており、クロスジェットガスＧ３による基端側インナーノズル１３Ａの冷却効率が高められている。
【００５５】
アウターノズル１５の径は、インナーノズル１３や中間筒状体２１の径よりも大きくなっており、アウターノズル１５は、ノズルホルダー３３の先端に設けられ、中間筒状体２１と基端側インナーノズル１３Ａと先端側インナーノズル１３Ｂの一部（基端側部位）を覆っている。
【００５６】
そして、図示しない流路を通ってきたアウターシールドガスＧ２が、アウターノズル１５とインナーノズル１３との間に確保された円筒状の空間１９を経由し、アウターノズル１５の先端の開口３７に設けたガスレンズ用のメッシュ２７を通過し、レーザ加工部位のまわりに向けて層流状態で噴出されるようになっている。
【００５７】
ここでは、アウターノズル１５とインナーノズル１３との間に確保された円筒状の空間１９にアウターシールドガスＧ２を供給する流路を含む手段により、第２のシールドガス供給手段Ｓ２（図３中の矢印Ｓ２で便宜的に示す）が構成されている。
【００５８】
この同軸ノズル１によれば、インナーノズル１３を冷却する冷却回路１７が、熱源（ワークWにおける溶接部等の加工部位）の近く設けられているので、ワークＷの加工面に対してレーザ加工用ヘッド３の同軸ノズル１を傾けて使用することでワークＷの加工面からの反射光がインナーノズル１３にあたっても、インナーノズル１３の過熱を防ぐことがきる。また、冷却効率の高い冷却水を用いることなくレーザ光の出力を上げても、インナーノズル１３の過熱を防ぐことができる。さらに、インナーノズル１３が冷却されることで、熱伝導によりアウターノズル１５も冷却され過熱が防止される。
【００５９】
また、この同軸ノズル１によれば、クロスジェットガスＧ３を用いてインナーノズル１３の外周を冷却する構成であるので、冷却用の媒体を新たに追加することなく、簡素な構成で同軸ノズル１を冷却することができる。また、クロスジェットガスＧ３を用いるので、同軸ノズル１の冷却にかかるランニングコストを低減することができる。
【００６０】
また、この同軸ノズル１によれば、中間筒状体２１によってクロスジェットガスＧ３のみが流れる空間（インナーノズル１３を冷却するための空間）２３を形成してあるので、シールドガス（インナーシールドガス、アウターシールドガス）Ｇ１、Ｇ２の流れが乱れることがなく、ワークＷの加工点（溶接部）でもシールドガスＧ１、Ｇ２の濃度を所望の値に保つことが容易になっている。
【００６１】
また、この同軸ノズル１によれば、レーザ加工用ヘッド３の同軸ノズル１から発したレーザ光ＬＢが照射されるワークＷの部位からは、アウターノズル１５が見えないように構成されているので、レーザ光ＬＢの反射によってアウターノズル１５がダメージを受けることがなくなり、アウターノズルの１５交換は不要になる。
【００６２】
なお、上記説明では、クロスジェットガスＧ３を用いてインナーノズル１３を冷却しているが、クロスジェットガスＧ３に代えてもしくは加えて、冷媒（冷却水、冷却エアー）を用い、インナーノズル１３を冷却するように構成してもよい。
【００６３】
また、この同軸ノズル１によれば、インナーノズル１３の内部に連通する筒状部品（メッシュ支持体２５）の周壁に、インナーノズル１３の内部の空間３４にインナーシールドガスＧ１を供給する供給口２６を設ける共に、その周壁の外側に、供給口２６と流入口とを有し流入口から流入するインナーシールドガスＧ１を、流入時の流体エネルギーを減衰させた上で供給口２６から排出するインナーガスチャンバ３１を確保しているので、供給口２６からインナーノズル１３内に供給するインナーシールドガスＧ１の流速を落とすことができると共に流速の不均一を是正することができる。従って、供給口２６に設けたメッシュ２７を通してインナーノズル１３の内側に供給するインナーシールドガスＧ１の流れを、安定した層流状態にすることができる。
【００６４】
また、メッシュ支持体２５の周壁に形成した供給口２６からガスレンズとしてのメッシュ２７を介してインナーシールドガスＧ１を層流状態でインナーノズル１３内に供給するので、レーザ光の通過するインナーノズル１３の内部やそれに連通する筒状部品（パーテーション２９）の内部を障害物のない空間として完全に空けておくことができ、レーザ光の通過を妨げることがない。
【００６５】
また、供給口２６およびメッシュ２７の通路面積が、インナーノズル１３の先端側の開口最小断面積（先端側インナーノズル１３Ｂの先端開口断面積）と基端側の開口最小断面積（メッシュ２７より上側の例えばメッシュ支持体２５の最小径部の断面積）の和よりも小さく設定されているので、インナーノズル１３内で層流となる上限速度（レイノズル数などで計算される）以下でインナーシールドガスＧ１の必要流量を供給できる。そのため、インナーノズル１３内に導入されたインナーシールドガスＧ１を、方向を変えながらインナーノズル１３の先端から層流状態で噴出させることができる。
【００６６】
従って、大口径のインナーノズル１３を用いた場合でも、層流で高純度のシールドガスを加工部分に供給することができる。
【００６７】
また、この同軸ノズル１によれば、インナーノズル１３の内側と外側を通過するインナーシールドガスＧ１およびアウターシールドガスＧ２の流れを層流としているので、大気中の酸素の巻き込みを確実に遮断することができる。その結果、レーザ発振器やその光学系でのダメージの発生を防止すべく、ワークＷの加工面に対してレーザ加工機の同軸ノズル１を傾けて使用することで、ワークＷの加工面からの反射光が先端側インナーノズル１３Ｂ（インナーノズル１３の先端部）に当たって先端側インナーノズル１３Ｂが過熱した場合でも、大気中の酸素の接触を遮断することで、先端側インナーノズル１３Ｂの熱劣化を抑制して耐熱強度を高めることができる。
【００６８】
特に、先端側インナーノズル１３Ｂをスパッタ剥離性の良いカーボン製とした場合は、シールドガスとして不活性ガスを使用することにより、カーボン部分（カーボンは、大気中では４００℃近傍で酸化し消耗や強度低下を引き起こす）の耐熱強度を２０００℃以上に高めることができ、先端側インナーノズル１３Ｂの寿命を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  レーザ加工機の同軸ノズル
１３  インナーノズル
１５  アウターノズル
１７  冷却回路
１９  筒状の空間
２１  中間筒状体
２３  空間
２６  供給口
２７  メッシュ（整流手段）
２９  パーテーション（筒状部品）
３１  インナーガスチャンバ
Ｇ１  インナーシールドガス（インナーガス）
Ｇ２  アウターシールドガス
Ｇ３  クロスジェットガス
ＬＢ  レーザ光
【図１】
2013215801.tif 000003
【図２】
2013215801.tif 000004
【図３】
2013215801.tif 000005
【図４】
2013215801.tif 000006
【図５】
2013215801.tif 000007