(57)【要約】【課題】デブリがノズルボディの弁座に付着することを抑制可能な孔開け加工装置を提供する。【解決手段】孔開け加工装置１０は、ワーク保持部２３、弁座受け部３１およびデブリ通路部３２を有する回転体１５と、レーザ照射器１８と、ポンプ４４と、制御ユニット１９とを備える。ワーク保持部２３はノズルボディ９３を保持可能である。弁座受け部３１は、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３の弁座９４に接触する。レーザ照射器１８は、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３に外壁側からレーザを照射して噴孔９８を開ける。デブリ通路部３２は、弁座受け部３１に対して径方向内側に設けられ、噴孔９８が開けられるとき生じるデブリを導くデブリ通路３４を有する。ポンプ４４は、デブリ通路３４を通じてデブリを吸引する。制御ユニット１９は、レーザ照射器のレーザ出力およびポンプ４４の吸引力を制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁に弁座（９４）を有するノズルボディ（９３）に噴孔（９８）を開ける孔開け加工装置であって、
前記ノズルボディを保持可能なワーク保持部（２３）と、
前記ワーク保持部に保持された前記ノズルボディの前記弁座に接触する弁座受け部（３１、５５、６１）と、
前記ワーク保持部に保持された前記ノズルボディに外壁側からレーザを照射して前記噴孔を開けるレーザ照射部（１８）と、
前記弁座受け部に対して径方向内側に設けられ、前記噴孔が開けられるとき生じるデブリを導くデブリ通路（３４）を有するデブリ通路部（３２、７２）と、
前記デブリ通路を通じて前記デブリを吸引する吸引部（４４）と、
前記レーザ照射部のレーザ出力および前記吸引部の吸引力を制御する制御部（１９）と、
を備えることを特徴とする孔開け加工装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記噴孔が貫通する前から前記吸引部による吸引を開始することを特徴とする請求項１に記載の孔開け加工装置。
【請求項３】
前記デブリ通路部は、前記ワーク保持部に保持された前記ノズルボディとの間にデブリ排出空間（３６）を区画形成し、
前記デブリ通路は、前記デブリ排出空間に連通し、
前記弁座受け部（６１）は、前記デブリ排出空間に連通し且つ外部空間に連通している外部連通路（６２、６７）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の孔開け加工装置。
【請求項４】
前記外部連通路（６２）は、前記ワーク保持部に保持された前記ノズルボディの前記弁座と対向する箇所に形成されている溝であることを特徴とする請求項３に記載の孔開け加工装置。
【請求項５】
前記外部連通路が占める周方向の角度範囲は、前記レーザ照射部によるレーザの照射箇所（６５）が占める周方向の角度範囲と重なり合っていることを特徴とする請求項３または４に記載の孔開け加工装置。
【請求項６】
前記噴孔が貫通したことを検知する貫通検知部（１９、４３、５７、５９）をさらに備え、
前記制御部は、前記噴孔が貫通したことに基づき前記レーザ照射部のレーザ出力および前記吸引部の吸引力の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の孔開け加工装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記噴孔が貫通したことが検知されてから所定の第１待機時間経過したとき前記レーザ照射部のレーザ出力を低下させるか又は前記レーザ照射部によるレーザの出力を停止することを特徴とする請求項６に記載の孔開け加工装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記噴孔が貫通したことが検知される前から前記吸引部による吸引を開始し、
前記噴孔が貫通したことが検知されたとき前記吸引部の吸引力を増大させ、
前記噴孔が貫通したことが検知されてから所定の第２待機時間経過したとき前記吸引部の吸引力を低下させるか又は前記吸引部による吸引を停止することを特徴とする請求項６または７に記載の孔開け加工装置。
【請求項９】
前記弁座受け部は、前記ワーク保持部に保持された前記ノズルボディの前記弁座に接触するテーパ面状の弁座受け面（３３）を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の孔開け加工装置。
【請求項１０】
前記弁座受け部は、前記ワーク保持部に保持された前記ノズルボディの前記弁座に接触する凸曲面状の弁座受け面（５１）を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の孔開け加工装置。
【請求項１１】
前記ワーク保持部に保持された前記ノズルボディの前記弁座と前記弁座受け部との間に位置するシール部（５３）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の孔開け加工装置。
【請求項１２】
前記デブリ通路部は、前記噴孔を通過したレーザを前記ノズルボディ内で受けるレーザ受け部（３７）を有し、
前記弁座受け部（５５）のうち、少なくとも前記弁座と接触する箇所の材質は、前記レーザ受け部の材質とは異なることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の孔開け加工装置。
【請求項１３】
前記レーザ照射部によるレーザの照射箇所以外で既に開いている前記噴孔を塞ぐカバー部（７１、７７）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の孔開け加工装置。
【請求項１４】
前記カバー部（７１）は、前記デブリ通路部（７２）と一体に設けられており、前記ノズルボディの内壁側から前記噴孔を塞ぐことを特徴とする請求項１３に記載の孔開け加工装置。
【請求項１５】
前記カバー部（７７）は、前記ノズルボディの外壁側から前記噴孔を塞ぐことを特徴とする請求項１３に記載の孔開け加工装置。
【請求項１６】
前記弁座受け部は前記レーザ照射部に対して相対回転可能であり、
前記弁座受け部が前記弁座に接触したままの状態で当該弁座受け部を前記ノズルボディと共に軸心まわりに回転駆動可能な駆動部（１６）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の孔開け加工装置。
【請求項１７】
前記弁座受け部は、前記デブリ通路部に対して相対回転可能であることを特徴とする請求項１６に記載の孔開け加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルボディの孔開け加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザによりノズルボディに噴孔を開ける孔開け加工装置が知られている。例えば引用文献１に開示された孔開け加工装置は、ノズルボディ内に挿入される挿入部材を備えている。挿入部材の先端部には、噴孔を通過したレーザを受ける芯体が設けられている。芯体は、噴孔が開けられるとき生じるデブリを導く連通孔を有する。デブリとは、レーザ加工時に光エネルギにより蒸発した金属のことである。デブリは、ポンプにより連通孔を通じて吸引される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５１８６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１では、挿入部材の外壁とノズルボディの内壁との間に区画形成される空間をデブリ吸引通路として利用している。このデブリ吸引通路には、芯体の外壁とノズルボディの弁座との間の空間（弁座隣接空間）が含まれている。芯体の連通孔の出口は、弁座隣接空間につながっている。
【０００５】
さらに、特許文献１では、芯体の外壁とノズルボディのサック室内壁との間に隙間がある状態でレーザ加工が行われる。噴孔からデブリが排出される空間は、上記隙間を介して弁座隣接空間につながっている。そのため、上記隙間が連通孔よりも小さい場合であっても、少なからず噴孔から上記隙間を通じて弁座隣接空間に向かう流れは生じる。
【０００６】
したがって、特許文献１に開示された孔開け加工装置では、デブリがノズルボディの弁座に付着するおそれがあった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、デブリがノズルボディの弁座に付着することを抑制可能な孔開け加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による孔開け加工装置は、ワーク保持部、弁座受け部、レーザ照射部、デブリ通路部、吸引部および制御部を備える。ワーク保持部はノズルボディを保持可能である。弁座受け部は、ワーク保持部に保持されたノズルボディの弁座に接触する。レーザ照射部は、ワーク保持部に保持されたノズルボディに外壁側からレーザを照射して噴孔を開ける。デブリ通路部は、弁座受け部に対して径方向内側に設けられ、噴孔が開けられるとき生じるデブリを導くデブリ通路を有する。吸引部は、デブリ通路を通じてデブリを吸引する。制御部は、レーザ照射部のレーザ出力および吸引部の吸引力を制御する。
【０００８】
このように弁座に接触する弁座受け部を設けることで、弁座は、弁座受け部によってデブリから守られる。つまり、噴孔が開いた瞬間にノズルボディ内に排出されるデブリは、弁座に触れることなくデブリ通路を通じて吸引される。したがって、本発明によれば、デブリが弁座に付着することを抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による孔開け加工装置により加工されるノズルボディを備える燃料噴射弁の断面図である。
【図２】図１のノズルボディ付近の拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態による孔開け加工装置の全体図である。
【図４】図３の孔開け加工装置の回転体付近の拡大図である。
【図５】図４のＶ部分の拡大図である。
【図６】図３の制御ユニットにより実行される処理を説明するフローチャートである。
【図７】図３の測定室の流速、ポンプの吸引力およびレーザ照射器のレーザ出力の時系列変化を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態による孔開け加工装置のワーク保持部付近の拡大図である。
【図９】本発明の第３実施形態による孔開け加工装置のワーク保持部付近の拡大図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による孔開け加工装置のワーク保持部付近の拡大図である。
【図１１】本発明の第５実施形態による孔開け加工装置の全体図である。
【図１２】本発明の第６実施形態による孔開け加工装置の全体図である。
【図１３】本発明の第７実施形態による孔開け加工装置のワーク保持部付近の拡大図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【図１５】本発明の第８実施形態による孔開け加工装置のワーク保持部付近の拡大図である。
【図１６】本発明の第９実施形態による孔開け加工装置の回転体付近の拡大図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ部分の拡大図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】本発明の第１０実施形態による孔開け加工装置のワーク保持部付近の拡大図である。
【図２０】参考形態による孔開け加工装置の全体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による孔開け加工装置は、図１に示す燃料噴射弁９０のノズルボディ９３の加工に用いる。
【００１１】
図１、図２に示すように、燃料噴射弁９０は、ハウジング９１と、ハウジング９１の一端部に設けられている燃料導入パイプ９２と、ハウジング９１の他端部に設けられているノズルボディ９３と、ノズルボディ９３の内壁に形成された弁座９４に接近および離間可能に設けられているニードル９５と、ニードル９５を軸方向へ駆動可能な駆動部９６と、を備えている。
【００１２】
弁座９４に着座したニードル９５とノズルボディ９３との間には、サック室９７が区画形成される。ノズルボディ９３は、外壁面から内壁面まで貫通し且つサック室９７に連通する噴孔９８を有する。燃料導入パイプ９２からハウジング９１に導入された燃料は、ニードル９５が弁座９４から離座したときサック室９７に供給されて噴孔９８から外部に噴射される。噴孔９８は、孔開け加工装置１０により開けられる。
【００１３】
（基本構成）
先ず、孔開け加工装置の基本構成について図３、図４を参照して説明する。
図３、図４に示すように、孔開け加工装置１０は、第１支持体１２、第２支持体１３、第３支持体１４、回転体１５、駆動部１６、「レーザ照射部」としてのレーザ照射器１８、および、「制御部」としての制御ユニット１９などを備えている。
【００１４】
回転体１５は、軸受２１を介して第１支持体１２により回転可能に支持されている軸受部２２と、軸受部２２から軸方向へ突き出す筒状のワーク保持部２３とを形成している。ワーク保持部２３は、ノズルボディ９３が嵌合可能な有底の嵌合穴２４を有している。ワーク保持部２３はノズルボディ９３を保持可能である。
【００１５】
嵌合穴２４の筒部にはシール部材２５が設けられている。シール部材２５は、嵌合穴２４の筒部とノズルボディ９３との隙間を封止する。また、嵌合穴２４の底部には位置決めピン２６が設けられている。位置決めピン２６は、ノズルボディ９３と係合して、ワーク保持部２３とノズルボディ９３との相対回転を規制する。
【００１６】
駆動部１６は、第１駆動部１６１および第２駆動部１６２を含む。
第１駆動部１６１は、モータ１６３および減速機１６４から構成されている。モータ１６３は第２支持体１３に固定されている。減速機１６４は、モータ１６３の出力軸に固定されているドライブギヤ２７と、回転体１５に固定されるとともにドライブギヤ２７に噛み合うドリブンギヤ２８とから構成されている。モータ１６３の回転は、減速機１６４により減速されて回転体１５に伝達される。第１駆動部１６１は、図３中に矢印Ｃで示すように回転体１５を軸心ＡＸまわりに回転可能である。
【００１７】
第２駆動部１６２は、第１支持体１２と第２支持体１３と各支持体に固定または保持された部材（回転体１５を含む）とを、図３中に矢印Ｘ、Ｙ、Ｚで示すように互いに直交する３方向へ移動可能であるとともに、図３中に矢印Ａで示すようにＸ方向と平行な軸まわりに回転可能である。
【００１８】
レーザ照射器１８は、例えば図示しないレーザ発振器およびレンズ等を有しており、第３支持体１４に固定されている。レーザ照射器１８は、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３に外壁側からレーザを照射して噴孔９８を開けることが可能である。
【００１９】
制御ユニット１９は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、レーザ照射器１８および駆動部１６を制御する。具体的には、制御ユニット１９は、レーザ照射器１８のレーザ出力およびレーザ照射時間などを制御する。また、制御ユニット１９は、回転位置センサ２９および図示しない位置センサが検出する回転体１５の位置に基づき、レーザ照射の合間に駆動部１６を作動させて、噴孔９８を開ける位置とレーザの照射箇所とを一致させる。
【００２０】
（特徴構成）
次に、孔開け加工装置１０の特徴構成について図３〜図６を参照して説明する。
図４、図５に示すように、回転体１５は、弁座受け部３１およびデブリ通路部３２を形成している。
【００２１】
図５に示すように、弁座受け部３１は、嵌合穴２４の底部から軸方向へ突き出すように筒状に形成されている。弁座受け部３１は、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３の弁座９４に接触するテーパ面状の弁座受け面３３を有する。本実施形態では、ノズルボディ９３は、ワーク保持部２３に保持されるとき、図示しないクランプによって嵌合穴２４の底部側へ押圧される。これにより、弁座受け面３３は弁座９４の全面に密着する。
【００２２】
デブリ通路部３２は、弁座受け部３１に対して径方向内側に設けられ、レーザにより噴孔９８が開けられるとき生じるデブリを導くことが可能なデブリ通路３４を有する。本実施形態では、デブリ通路部３２は、回転体１５の中心部に設けられている。デブリ通路部３２の一端部３５は、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３との間にデブリ排出空間３６を区画形成する。デブリ通路３４はデブリ排出空間３６に連通する。また、デブリ通路部３２の一端部３５は、噴孔９８が貫通したとき噴孔９８を通過するレーザをノズルボディ９３内で受けるレーザ受け部３７を形成している。
【００２３】
図４に示すように、デブリ通路部３２の他端部３８は、軸受部２２から軸方向へ突き出すように形成されており、第２支持体１３の有底穴３９に嵌合している。デブリ通路３４は、回転体１５の中心を軸方向へ貫通するように設けられている。有底穴３９の筒部とデブリ通路部３２との隙間は、シール部材４１により封止されている。有底穴３９の底面とデブリ通路部３２の端面との間には測定室４２が区画形成されている。測定室４２には流速センサ４３が設けられている。
【００２４】
図３に示すように、孔開け加工装置１０は、「吸引部」としてのポンプ４４をさらに備えている。ポンプ４４は、吸引管４５を介して測定室４２に接続されている。ポンプ４４は、噴孔９８が開いた瞬間にデブリ排出空間３６に排出されるデブリを、デブリ通路３４と吸引管４５内部と測定室４２とを通じて吸引可能である。
【００２５】
流速センサ４３および制御ユニット１９は、噴孔９８が貫通したことを検知する「貫通検知部」を構成している。具体的には、制御ユニット１９は、レーザ照射器１８がレーザを照射し始めるタイミングでポンプ４４による吸引を開始する。そして、制御ユニット１９は、流速センサ４３が検出する測定室４２の流速の上昇率が所定値以上となったとき、噴孔９８が貫通したと判定する。以下、噴孔９８が貫通したことを検知したタイミングを単に「貫通検知タイミング」と記載する。
【００２６】
制御ユニット１９は、貫通検知タイミングに基づきレーザ照射器１８のレーザ出力およびポンプ４４の吸引力を制御する。具体的には、制御ユニット１９は、貫通検知タイミングから所定の第１待機時間経過したときレーザ照射器１８によるレーザの出力を停止する。第１待機時間は、噴孔９８が貫通した瞬間から、噴孔９８のうち内壁側の縁部が完全に除去されるまでにかかる必要十分な時間に設定される。また、制御ユニット１９は、貫通検知タイミングでポンプ４４の吸引力を増大させる。また、制御ユニット１９は、貫通検知タイミングから所定の第２待機時間経過したときポンプ４４による吸引を停止する。第２待機時間は、貫通した瞬間から、デブリ排出空間３６に排出されるデブリが完全に除去されるまでにかかる必要十分な時間に設定される。
【００２７】
制御ユニット１９は、図６に示す処理を実行することによって上述の各機能を実現させる。以下に示す一連のステップの処理は、例えばノズルボディ９３がワーク保持部２３にセットされる等の条件が整ってから実行される。
図６の処理の実行が開始されると、先ずステップＳ１では、駆動部１６が作動させられて、噴孔９８を開ける位置とレーザの照射箇所とが一致させられる。ステップＳ１のあと、処理はステップＳ２に移行する。
【００２８】
ステップＳ２では、レーザ照射器１８によるレーザの照射が開始される。ステップＳ２のあと、処理はステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、ポンプ４４による吸引が開始される。ステップＳ３のあと、処理はステップＳ４に移行する。
【００２９】
ステップＳ４では、噴孔９８が貫通したか否かが判定される。本実施形態では、測定室４２の流速の上昇率が所定値以上となったとき噴孔９８が貫通したと判定される。ステップＳ４の判定が否定される間（Ｓ４：Ｎｏ）、処理はステップＳ４を繰り返す。一方、ステップＳ４の判定が肯定された場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、ポンプ４４の吸引力が増大される。ステップＳ５のあと、処理はステップＳ６に移行する。
【００３０】
ステップＳ６では、貫通検知タイミングから第１待機時間が経過したか否かが判定される。ステップＳ６の判定が否定される間（Ｓ６：Ｎｏ）、処理はステップＳ６を繰り返す。一方、ステップＳ６の判定が肯定された場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、レーザ照射器１８によるレーザの照射が停止される。ステップＳ７のあと、処理はステップＳ８に移行する。
【００３１】
ステップＳ８では、貫通検知タイミングから第２待機時間が経過したか否かが判定される。ステップＳ８の判定が否定される間（Ｓ８：Ｎｏ）、処理はステップＳ８を繰り返す。一方、ステップＳ８の判定が肯定された場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、ポンプ４４による吸引が停止される。ステップＳ９のあと、処理はステップＳ１０に移行する。
【００３２】
ステップＳ１０では、孔開け回数（噴孔９８を開けた回数）のカウンタが１回カウントアップされる。ステップＳ１０のあと、処理はステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１１では、孔開け回数が所定回数に達したか否かが判定される。ステップＳ１１の判定が否定される場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、処理はステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ１１の判定が肯定された場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、処理は図６のルーチンを抜ける。
【００３３】
図７は、測定室４２の流速、ポンプ４４の吸引力およびレーザ照射器１８のレーザ出力の時系列変化を示すタイムチャートである。時刻ｔ０では、レーザ照射器１８によるレーザの照射が開始されるとともに、ポンプ４４による吸引が開始される。時刻ｔ１では、噴孔９８が貫通することによって、流速が一瞬低下したあと上昇する。時刻ｔ２では、流速の上昇率が所定値以上となることに伴って、制御ユニット１９により噴孔９８が貫通したと判定されて吸引力が増大される。貫通検知タイミングである時刻ｔ２から第１待機時間Ｔ１経過した時刻ｔ３では、レーザ照射器１８によるレーザの照射が停止される。時刻ｔ２から第２待機時間Ｔ２経過した時刻ｔ４では、ポンプ４４の吸引力が低下させられる。
【００３４】
（効果）
以上説明したように、第１実施形態では、孔開け加工装置１０は、ワーク保持部２３、弁座受け部３１およびデブリ通路部３２を有する回転体１５と、レーザ照射器１８と、ポンプ４４と、制御ユニット１９とを備える。ワーク保持部２３はノズルボディ９３を保持可能である。弁座受け部３１は、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３の弁座９４に接触する。レーザ照射器１８は、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３に外壁側からレーザを照射して噴孔９８を開ける。デブリ通路部３２は、弁座受け部３１に対して径方向内側に設けられ、噴孔９８が開けられるとき生じるデブリを導くデブリ通路３４を有する。ポンプ４４は、デブリ通路３４を通じてデブリを吸引する。制御ユニット１９は、レーザ照射器１８のレーザ出力およびポンプ４４の吸引力を制御する。
【００３５】
このように弁座９４に接触する弁座受け部３１を設けることで、弁座９４は、弁座受け部３１によってデブリから守られる。つまり、噴孔９８が開いた瞬間にノズルボディ９３内に排出されるデブリは、弁座９４に触れることなくデブリ通路３４等を通じて吸引される。したがって、第１実施形態によれば、デブリが弁座９４に付着することを抑制可能である。
【００３６】
また、第１実施形態では、噴孔９８が貫通したことを検知する「貫通検知部」として流速センサ４３および制御ユニット１９を有する。制御ユニット１９は、貫通検知タイミングに基づきレーザ照射器１８のレーザ出力およびポンプ４４の吸引力を制御する。
これにより、例えば、噴孔９８が貫通したあと不必要にレーザを照射し続けること、噴孔９８が貫通する前から不必要に吸引力を大きくすること、および、噴孔９８が貫通したあと不必要に吸引し続けることを避けることができる。そのため、消費電力を低減可能である。
【００３７】
また、第１実施形態では、制御ユニット１９は、貫通検知タイミングから第１待機時間Ｔ１経過したときレーザ照射器１８によるレーザの出力を停止する。
このように構成することで、噴孔９８のサック室９７側の縁部をきれいに加工してからレーザ照射を停止することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、制御ユニット１９は、レーザ照射器１８によるレーザの照射が開始してから噴孔９８が貫通するまでの間にポンプ４４による吸引を開始する。また、制御ユニット１９は、貫通検知タイミングでポンプ４４の吸引力を増大させる。また、制御ユニット１９は、貫通検知タイミングから第２待機時間Ｔ２経過したときポンプ４４による吸引を停止する。
このように構成することで、噴孔９８が貫通した瞬間にノズルボディ９３内に流れ込むデブリを効率良く除去することができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、弁座受け部３１は、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３の弁座９４に接触するテーパ面状の弁座受け面３３を有する。
したがって、デブリが弁座９４に付着することを抑制可能である。
【００４０】
また、第１実施形態では、デブリ通路部３２は、貫通した噴孔９８を通過するレーザをノズルボディ９３内で受けるレーザ受け部３７を形成している。
したがって、噴孔９８を通過したレーザがノズルボディ９３の内壁を傷つけることを抑制可能である。
【００４１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態では、図８に示すように、弁座受け部３１は凸曲面状の弁座受け面５１を有する。弁座受け面５１は、弁座９４のうち径方向内側の部分に接触する。このように、弁座受け面５１が凸曲面状であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態では、図９に示すように、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３の弁座９４と弁座受け部３１との間に位置する「シール部」としてのシール部材５３を備える。シール部材５３は例えばＯリングである。また、シール部材５３は、弁座９４のうち径方向内側の部分に接触する。このように、弁座９４と弁座受け部３１との間にシール部材５３を設けることによって、デブリが弁座９４に付着することを一層抑制可能である。
【００４３】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態では、図１０に示すように、弁座受け部５５の材質は、例えばゴムなど、弾力性のあるものである。レーザ受け部３７の材質は、例えばジルコニアなど、レーザにより溶融しにくいものである。このように、弁座受け部５５のうち少なくとも弁座９４と接触する箇所の材質がレーザ受け部３７の材質とは異なるように構成することで、各部の材質を最適化して機能性を向上することができる。弁座受け部５５は弁座９４との密着性が高まり、また、レーザ受け部３７はレーザによる損傷が抑えられる。
【００４４】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態では、図１１に示すように、測定室４２には圧力センサ５７が設けられている。圧力センサ５７は、第１実施形態における流速センサ４３に代えて設けられる。圧力センサ５７および制御ユニット１９は「貫通検知部」を構成している。制御ユニット１９は、圧力センサ５７が検出する測定室４２の圧力の上昇率が所定値以上となったとき、噴孔９８が貫通したと判定する。このように、流速センサ４３に代えて圧力センサ５７が設けられても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態では、図１２に示すように、ポンプ４４の回転数を検出するポンプ回転数センサ５９が設けられている。ポンプ回転数センサ５９は、第１実施形態における流速センサ４３に代えて設けられる。ポンプ回転数センサ５９および制御ユニット１９は「貫通検知部」を構成している。制御ユニット１９は、ポンプ回転数センサ５９が検出するポンプ４４の回転数の上昇率が所定値以上となったとき、噴孔９８が貫通したと判定する。このように、流速センサ４３に代えてポンプ回転数センサ５９が設けられても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
［第７実施形態］
本発明の第７実施形態では、図１３に示すように、弁座受け部６１は、デブリ排出空間３６に連通し且つ外部空間に連通している外部連通路６２を有する。外部連通路６２は、嵌合穴２４の底部とノズルボディ９３との隙間６３、および、ワーク保持部２３の通孔６４を通じて外部空間につながっている。そのため、噴孔９８が貫通する前からポンプ４４による吸引が開始されることから、図１３に破線の矢印で示すように外部連通路６２からデブリ排出空間３６を経てデブリ通路３４に向かう気流を、噴孔９８が貫通する前から生成することができる。したがって、噴孔９８が貫通したとき既に生成されている気流に乗せてデブリを効率良く除去することができる。
【００４７】
また、第７実施形態では、外部連通路６２は、ワーク保持部２３に保持されたノズルボディ９３の弁座９４と対向する箇所に形成されている溝である。そのため、径方向においてデブリ排出空間３６の外側から内側に向かって流れる気流を生成することができる。したがって、デブリを効率良く除去することができる。
【００４８】
また、第７実施形態では、図１４に示すように、外部連通路６２が占める周方向の角度範囲θ１は、レーザ照射器１８によるレーザの照射箇所６５が占める周方向の角度範囲θ２と重なり合っている。そのため、外部連通路６２からデブリ排出空間３６を経てデブリ通路３４に向かう気流を噴孔９８付近に生成することができる。したがって、デブリを効率良く除去することができる。
【００４９】
［第８実施形態］
本発明の第８実施形態では、図１５に示すように、外部連通路６７は孔である。このように、外部連通路６７が孔であっても、第７実施形態と同様に、図１５に破線の矢印で示すように外部連通路６７からデブリ排出空間３６を経てデブリ通路３４に向かう気流を、噴孔９８が貫通する前から生成することができる。
【００５０】
［第９実施形態］
本発明の第９実施形態では、図１６〜図１８に示すように、レーザの照射箇所以外で既に開いている噴孔９８を塞ぐカバー部７１が設けられている。カバー部７１は、デブリ通路部７２と一体に設けられており、ノズルボディ９３の内壁側から噴孔９８を塞ぐ。本実施形態では、カバー部７１は、デブリ通路部７２から軸方向へ突き出すように形成されており、レーザの照射箇所に対応する周方向の一部に切欠き７３を有する。このように構成されることで、既に開いている噴孔９８からデブリ排出空間３６に空気が入ることに起因して吸引力が低下することを抑制可能である。
【００５１】
また、第９実施形態では、弁座受け部３１は、デブリ通路部７２に対して相対回転可能である。デブリ通路部７２は第２支持体１３に固定されている。回転体７５は、軸受部２２、ワーク保持部２３および弁座受け部３１から構成されている。駆動部１６は、弁座受け部３１が弁座９４に接触したままの状態で回転体７５をノズルボディ９３と共に軸心ＡＸまわりに回転駆動可能である。このように構成することで、レーザの照射箇所とカバー部７１との相対位置関係を変えることなく、ノズルボディ９３の噴孔９８を開ける位置を変更することができる。
【００５２】
［第１０実施形態］
本発明の第１０実施形態では、図１９に示すように、レーザの照射箇所以外で既に開いている噴孔９８を塞ぐカバー部７７が設けられている。カバー部７７は、ノズルボディ９３の外壁側から噴孔９８を塞ぐ。カバー部７７は、例えば第２支持体１３（図３参照）により軸心ＡＸに平行方向へ移動可能に設けられる。このように構成されることで、既に開いている噴孔９８からデブリ排出空間３６に空気が入ることに起因して吸引力が低下することを抑制可能である。
【００５３】
［参考形態］
参考形態を図２０に示す。参考形態では、回転体８１は、軸受部２２、ワーク保持部２３および弁座受け部３１から構成されている。デブリ通路およびポンプは設けられていない。
第１実施形態における流速センサ４３に変えて、距離センサ８２が設けられている。距離センサ８２は、照射箇所から跳ね返ってくるレーザに基づき、レーザ照射器１８とレーザ照射箇所との距離を検出する。
【００５４】
距離センサ８２および制御ユニット８３は、噴孔９８が貫通したことを検知する「貫通検知部」を構成している。具体的には、制御ユニット１９は、距離センサ８２が検出する距離が所定値以上となったとき、噴孔９８が貫通したと判定する。
【００５５】
制御ユニット８３は、第１実施形態における制御ユニット１９が有する機能のうち、吸引に関する機能以外を有する。つまり、制御ユニット８３は、貫通検知タイミングに基づきレーザ照射器１８のレーザ出力を制御する。具体的には、制御ユニット８３は、貫通検知タイミングから所定の第１待機時間経過したときレーザ照射器１８によるレーザの出力を停止する。
【００５６】
［他の実施形態］
本発明の他の実施形態では、貫通検知部は、ポンプへの印加電圧または供給電流などに基づき噴孔が貫通したことを判定してもよい。また、貫通検知部は、デブリ排出空間のうちレーザ照射部位以外の箇所に設けられた光センサによる光関連値の検出値に基づき噴孔が貫通したことを判定してもよい。要するに、噴孔が貫通したときに変化するパラメータを用いればよい。
本発明の他の実施形態では、貫通検知部が設けられず、予め決められた時間だけレーザ照射が行われてもよい。その際、レーザ出力は、終始一定であってもよいし、時間に応じて変化させてもよい。
【００５７】
本発明の他の実施形態では、貫通検知部が設けられず、予め決められた時間だけ吸引が行われてもよい。その際、吸引力は、終始一定であってもよいし、時間に応じて変化させてもよい。
本発明の他の実施形態では、弁座受け部は、金属またはゴムに限らず、例えば樹脂等であってもよい。
本発明の他の実施形態では、レーザ照射と吸引とが同時に開始されなくてもよい。
【００５８】
本発明の他の実施形態では、レーザ受け部の材質は、ジルコニアに限らず、例えばセラミック等であってもよい。要するに、ノズルボディを構成する金属と比べてレーザにより溶融しにくい材料から構成されていればよい。
第１〜第１０実施形態では、駆動部は、駆動軸を５軸持つものであった。これに対して、本発明の他の実施形態では、駆動部は、駆動軸を４軸以下または６軸以上もつものであってもよい。
本発明の他の実施形態では、レーザ照射部を弁座受け部に対して相対移動させることが可能な駆動部を備えていてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１８・・・レーザ照射器（レーザ照射部）
１９・・・制御ユニット（制御部）
２３・・・ワーク保持部
３１、５５、６１・・・弁座保持部
３２、７２・・・デブリ通路部
３４・・・デブリ通路
４４・・・ポンプ（吸引部）
９３・・・ノズルボディ
９４・・・弁座
９８・・・噴孔
【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】
2016132032.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2016132032.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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