特開 2021-194760 超音波ウォータージェット装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-194760(P2021-194760A)

(43)【公開日】2021年12月27日

(54)【発明の名称】超音波ウォータージェット装置

(51)【国際特許分類】

   B23P 17/00 20060101AFI20211129BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20211129BHJP

【ＦＩ】

   B23P17/00 A

   B08B3/02 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-105654(P2020-105654)

(22)【出願日】2020年6月18日

(71)【出願人】

【識別番号】000132161

【氏名又は名称】株式会社スギノマシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】狩野 佑弥

(72)【発明者】

【氏名】伊東 光一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 章

【テーマコード（参考）】

3B201

【Ｆターム（参考）】

3B201AA46

3B201AB52

3B201BB32

3B201BB83

3B201BB90

3B201BB92

(57)【要約】      （修正有）

【課題】超音波を安定してウォータージェットに伝達するとともに、ノズル内の流れを制御できる超音波ウォータージェット装置を提供する。
【解決手段】本発明の超音波ウォータージェット装置Ｗは、超音波を生成する超音波発振器１と、超音波発振器１の超音波を伝達する変換器２を固定する本体３と、本体３内に対してウォータージェットを供給する高圧水供給装置と、本体３の先端に配置され、液体を噴出するノズル５と、変換器２の先端側に径方向の外側に拡大した内部空間を有する導水部４とを備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波を生成する超音波発振器と、
前記超音波発振器の超音波を伝達する変換器を固定する本体と、
前記本体内に対してウォータージェットを供給する高圧水供給装置と、
前記本体の先端に配置され、液体を噴出するノズルと、
前記変換器の先端側に径方向の外側に拡大した内部空間を有する導水部とを備えている
ことを特徴とする超音波ウォータージェット装置。

【請求項2】

超音波を生成する超音波発振器と、
前記超音波発振器の超音波を伝達する変換器を固定する本体と、
前記本体内に対してウォータージェットを供給する高圧水供給装置と、
前記本体の先端に配置され、液体を噴出するノズルとを備え、
前記変換器の先端に、ウォータージェットとなる液体の流路が外方向に対して拡大する内部空間を有している
ことを特徴とする超音波ウォータージェット装置。

【請求項3】

超音波を生成する超音波発振器と、
前記超音波発振器の超音波を伝達する変換器と、
ウォータージェットとなる液体を噴出するノズルとを備え、
前記液体の流路は、外方向に対して拡大する内部空間を有している
ことを特徴とする超音波ウォータージェット装置。

【請求項4】

前記導水部は、前記変換器の軸部面上であって、前記変換器の先端にあるテーパ部側に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波ウォータージェット装置。

【請求項5】

前記内部空間は、前記変換器の軸部の外方であって、前記変換器の一方側の先端に形成されるテーパ部よりも、前記超音波発振器が位置する他方側に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波ウォータージェット装置。

【請求項6】

前記導水部は、前記内部空間の外周に前記内部空間を形成するスペーサを備えている
ことを特徴とする請求項１、請求項４、または請求項５のうちの何れか一項に記載の超音波ウォータージェット装置。

【請求項7】

前記本体の内部に、前記変換器の軸部外周外方向に拡大する拡大空間を有すること、
を特徴とする請求項１、請求項４、または請求項６のうちの何れか１項記載の超音波ウォータージェット装置。

【請求項8】

前記本体の先端および前記ノズルを固定するキャップを備えている
ことを特徴とする請求項１、または請求項４から請求項７のうちの何れか１項記載の超音波ウォータージェット装置。

【請求項9】

前記内部空間は、前記変換器の軸部方向の幅が１〜６ｍｍである
ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちの何れか１項記載の超音波ウォータージェット装置。

【請求項10】

前記内部空間は、前記変換器の軸部の径方向の内径がφ１４〜φ２４である
ことを特徴とする請求項１から請求項９のうちの何れか１項記載の超音波ウォータージェット装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波ウォータージェット装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、切断、剥離、バリ取り等の用途に対して、ウォータージェットが利用されている。そのため、ウォータージェット用ガン等を用いて施工することは周知となっている。
しかし、そうしたウォータージェットの施工においては、高圧になればなるほど、ポンプコスト、維持費が高くなる。したがって、ウォータージェットの設備自体またはウォータージェット装置の運用には多くのコストを要している。
そのため、メンテナンスコストをいかに抑えるかという課題があり、技術的に改良の余地がある。

【0003】

硬質コーティング、例えば、航空機に対するコーティング剥離においては、使用できる圧力に制限がある。そこで、ウォータージェットの圧力を増加させることなく、剥離の性能を向上させるニーズが存在する。
そこで、従来よりウォータージェットと超音波とを組み合わせることによって、従来のウォータージェットよりも衝撃力を高め、効率の良い装置に対するニーズが存在する。

【0004】

例えば、下記の特許文献１等の特許権が見受けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４７１９３２７号公報

【特許文献2】特許第５６１１３５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１において、以下の課題がある。
ウォータージェットへの超音波の伝達を安定させる必要がある。
また、超音波をより効率的にウォータージェットに伝達させるためには、ウォータージェットの乱れを制御する必要がある。
本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、超音波を安定してウォータージェットに伝達するとともに、ノズル内の流れを制御できる超音波ウォータージェット装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するため、本発明の超音波ウォータージェット装置は、超音波を生成する超音波発振器と、前記超音波発振器の超音波を伝達する変換器を固定する本体と、前記本体内に対してウォータージェットを供給する高圧水供給装置と、前記本体の先端に配置され、液体を噴出するノズルと、前記変換器の先端側に径方向の外側に拡大した内部空間を有する導水部とを備えている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、超音波を安定してウォータージェットに伝達するとともに、ノズル内の流れを制御できる超音波ウォータージェット装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る実施形態の超音波ウォータージェット装置の縦断面図。

【図2A】実施例１の超音波ウォータージェット装置の導水部の縦断面図。

【図2B】実施例１の超音波ウォータージェット装置の導水部の内部空間を形成するのに用いたスペーサの斜視図。

【図3】実施例１〜５の加工対象である対象ワークの加工試験結果の上面図の写真。

【図4】実施例１〜３の加工対象である対象ワークｗ２の加工試験結果の斜視図の写真。

【図5】実施例１でＳＯＤを３０〜１１０ｍｍと変化させた場合の対象ワークの加工試験結果の上面図の写真。

【図6A】実施例２の超音波ウォータージェット装置の導水部の縦断面図。

【図6B】実施例２の超音波ウォータージェット装置の導水部の内部空間を形成するのに用いた第１スペーサの斜視図。

【図6C】実施例２の超音波ウォータージェット装置の導水部の内部空間を形成するのに用いた第２スペーサの斜視図。

【図6D】実施例２の他例の超音波ウォータージェット装置の導水部の縦断面図。

【図7】実施例２でＳＯＤを３０〜１２０ｍｍと変化させた場合の対象ワークの加工試験結果の上面図の写真。

【図8A】実施例３の超音波ウォータージェット装置の導水部の縦断面図。

【図8B】実施例３の超音波ウォータージェット装置の導水部の内部空間を形成するのに用いた第１スペーサの斜視図。

【図8C】実施例３の超音波ウォータージェット装置の導水部の内部空間を形成するのに用いた第２スペーサの斜視図。

【図9A】実施例４の超音波ウォータージェット装置の導水部の縦断面図。

【図9B】実施例４の超音波ウォータージェット装置の導水部の内部空間を形成するのに用いたスペーサの斜視図。

【図10】実施例４の超音波ウォータージェット装置の導水部でＳＯＤを３０〜９０ｍｍと変化させた場合の対象ワークの加工試験結果の上面図の写真。

【図11】実施例５の超音波ウォータージェット装置の導水部の縦断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
＜＜実施形態１＞＞
図１に、本発明に係る実施形態の超音波ウォータージェット装置Ｗの縦断面図を示す。なお、図１における導水部４の構成の詳細は後記の図２Ａ、図６Ａ、図６Ｄ、図８Ａ、図９Ａ、図１１で示す。
実施形態の超音波ウォータージェット装置Ｗは、ジェット水流の衝撃力を用いて、ワークを加工する装置である。

【0011】

超音波ウォータージェット装置Ｗは、超音波発振器１、変換器２、本体３、導水部４、ノズル５、およびキャップ６を具備している。
超音波発振器１は、超音波を発振させる。
変換器２は、超音波発振器１の超音波を、供給される液体の水に伝達する。変換器２は、柱状の胴部２ａと軸部２ｂとを有している。軸部２ｂは、胴部２ａより細径の円柱形状を呈している。軸部２ｂは、円柱部２ｂ１と円柱部２ｂ１の径が先端側に行くに従い細くなる傾斜部２ｂ２とを有している。

【0012】

変換器２の胴部２ａの一方端は超音波発振器１に固定され、他方端には軸部２ｂの円柱部２ｂ１が固定されている。

【0013】

＜本体３＞
本体３は、変換器２を超音波ウォータージェット装置Ｗの一部として固定する。変換器２は、本体３に固定されている。
本体３には、変換器２の固定部３ａ、挿通孔３ｂ、挿通孔３ｂが連通する拡大空間３ｃ、水が供給される供給孔３ｄ、ノズル５が固定されるノズル固定孔３ｅが設けられている。

【0014】

本体３の挿通孔３ｂにおける拡大空間３ｃの下流には導水部４が設けられている。
本体３の固定部３ａには、変換器２の胴部２ａが固定されている。
本体３の挿通孔３ｂは、変換器２の軸部２ｂの外径より大きな内径を有しており、変換器２の軸部２ｂが挿通される。本体３の挿通孔３ｂと変換器２の軸部２ｂとの間の空間ｓｐ１は、不図示の高圧水供給装置から供給される水で満たされている。空間ｓｐ１は、超音波発振器１からの超音波を変換器２の軸部２ｂを介して水に伝達する役割をもつ。

【0015】

拡大空間３ｃは、挿通孔３ｂの途中に設けられ、挿通孔３ｂの内径より大きな内径を有している。
供給孔３ｄからは、不図示の高圧水供給装置から、ウォータージェットに使用される水が拡大空間３ｃに供給されている。拡大空間３ｃは、挿通孔３ｂの内径より大きな内径をもつため、供給孔３ｄからの水が円滑に（滞りなく）変換器２の軸部２ｂと挿通孔３ｂとの間の空間ｓｐ１に供給される。

【0016】

導水部４は、本体３において、拡大空間３ｃの下流の挿通孔３ｂに設けられている。導水部４は、ウォータージェットに使用される水に急拡大効果とオリフィス効果を組み合わせて付与する役割を担う。これにより、導水部４は、供給される水に超音波を安定的に伝達するように制御している。導水部４の詳細は後記する。

【0017】

＜ノズル５、キャップ６＞
本体３、ノズル５、およびキャップ６は、変換器２の軸部２ｂを中心とする中心軸Ｏをもつ。
ノズル５は、傾斜孔５ａとノズル孔５ｂとを有している。
傾斜孔５ａは、端部側は径が大きく中央側は径が小さくなる傾斜をもつ。ノズル孔５ｂは、傾斜孔５ａの径が小さい端部に連続して形成されている。

【0018】

ノズル孔５ｂの先端側から、加工対象のワークに対してウォータージェットが噴出される。
本体３の挿通孔３ｂの下流端は、ノズル５の傾斜孔５ａの径が大きい端部に連続している。
キャップ６は、段付き内径をもつ筒状の部材である。キャップ６は、大径部６ａと中径部６ｂと小径部６ｃと傾斜径部６ｄとを有している。

【0019】

大径部６ａの内径と、中径部６ｂの内径と、小径部６ｃの内径と、傾斜径部６ｄの内径は、傾斜径部６ｄの内径＜小径部６ｃの内径＜中径部６ｂの内径＜大径部６ａの内径の関係にある。
キャップ６の大径部６ａが本体３に固定されている。傾斜径部６ｄのノズル孔５ｂに続く一端側には、ノズル５の先端部が固定されており、傾斜径部６ｄの他端側はキャップ６の先端部となっている。
キャップ６の傾斜径部６ｄの内径ｓ４は、内部側の一端側から外部側の他端側に行くに従って径が漸増している。

【0020】

傾斜径部６ｄの内径ｓ４の小径の一端側は、ノズル５のノズル孔５ｂの径より大きい。これにより、傾斜径部６ｄの漸増する内径ｓ４がノズル孔５ｂから加工対象のワークに対して噴出されるウォータージェットに干渉しないように構成されている。
キャップ６は、ノズル５の固定と、ノズル５から伝搬されるウォータージェットによる内圧を受け止める。

【0021】

＜変換器２＞
変換器２は、超音波発振器１からの超音波を伝達する。
変換器２の最適な材料としては、音の伝達に応じて周りの素材との相性等もあるが、アルミニウム、チタン等が用いられる。音速から、材料の性能を予想すると、アルミニウム＞チタン＞ＳＵＳ３０４（ステンレス）＞ＳＵＳ６３０（ステンレス）＞チタン合金がよい。本実施形態では、変換器２の形状、強度を考慮して、ＳＵＳ６３０を使用する。

【0022】

変換器２と本体３を接続する箇所でウォータージェットに使用される水をシールしている。
ここで、空間sp1が大きいとウォータージェットの内圧による、変換器２への負荷が大きくなるため、空間sp1を狭くするとよい。そこで、本超音波ウォータージェット装置Ｗでは、変換器２の軸部２ｂの外径ができるだけ小さくなるように調整している。

【0023】

また、変換器２は、超音波発振器１からの超音波の振動を抑えることなく（抑制／阻害しないように）本体３に固定されることが望ましい。

【0024】

特に、超音波の振動の節は、振幅がゼロであるので重要な意味合いを持つ。超音波の振動の節で固定すると超音波の振動への影響を抑えられる。
変換器２の本体３に対する固定部を超音波の振動の節の位置に一致させることで、固定部における超音波の振動の振幅はゼロとなる。そのため、超音波発振器１からの超音波の振動を可及的に抑制／阻害しないようにすることが可能である。

【0025】

そこで、変換器２を本体３に固定する箇所を超音波の振動の節の位置に一致させることが望ましい。
ここで、変換器２を本体３に固定する箇所は固定とともにシールが重要である。

【0026】

＜導水部４＞
従来の超音波ウォータージェット装置（特許文献１、２等）は、超音波は伝達しているが、ウォータージェットの噴流が安定せず、不連続的な施工形状となる課題があり、作業効率が悪い。
超音波がウォータージェットに適切に乗らないと、加工の効果が得られない。すなわち、超音波が正常にウォータージェットに伝搬して、はつり能力（加工能力）が増加するタイミングと、超音波が正常にウォータージェットに伝搬せず、はつり能力（加工能力）が増加しないタイミングがある。そのため、作業を安定して行えず、作業効率が低下する場合がある。

【0027】

また、従来、噴流は安定しているが、超音波が正常にウォータージェットに伝達しておらず、施工できない場合がある。つまり、施工はできるが、ウォータージェットに超音波を付加した恩恵を受けられず、処理能力が増加しない。そのため、ウォータージェットに超音波を付加したことによる最適な効果が得られない。
従来は、ウォータージェットの噴流の安定と、超音波の正常なウォータージェットへの伝達が両立できていない問題があった。

【0028】

これの対策として、本実施形態の導水部４（図１参照）は、導水部４の内部空間ｐに安定した擾乱を発生させることで、超音波が安定してウォータージェットに伝達される。そのため、ウォータージェットの施工結果のばらつきを低減することができる。
導水部４の構成としては、スペーサ１０を間に挟むことで、ウォータージェットとなる水が流れる内部空間ｐを作る構造としている。以下の実施例で具体的構成と加工結果を説明する。

【0029】

＜超音波発振器１による超音波＞
超音波発振器１は、周波数４０ｋＨｚの超音波を用いている。
超音波の周波数、波長に応じて、超音波の節は変わってくる。そのため、ノズル５の大きさや各要素の配置部位の最適値、ＳＯＤ（Stand of distance（対象物との距離））等は変わる。

【0030】

＜実施例１＞
図２Ａに、実施例１の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ａの縦断面図を示す。図２Ｂに、実施例１の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ａの内部空間ｐ１を形成するのに用いたスペーサ１０の斜視図を示す。
実施例１の導水部４Ａの内部空間ｐ１は、内径Φ１６ｍｍ、幅４ｍｍの寸法をもつ空間である。

【0031】

図２Ｂに示すスペーサ１０は、厚さｔ１＝２ｍｍ、内径ｄ１＝Φ１６ｍｍの寸法をもつ円環状の部材である。
実施例１の内部空間ｐ１（図２Ａ）は、円環状のスペーサ１０を２枚用いて、内径Φ１６ｍｍ、幅４ｍｍの寸法をもつ空間を形成したものである。スペーサ１０を単数、複数用いることで、内部空間ｐ１の大きさの調整が可能である。
実施例１を含めた以下の実施例は、下記のテスト条件で超音波ウォータージェット装置Ｗによる加工の試験を行った。

【0032】

超音波発振器１の発振周波数：４０ｋＨｚ
水の圧力：７０ＭＰａ
水の流量：３０Ｌ／ｍｉｎ
ノズル５のノズル孔５ｂの径のノズル径：φ１．３５ｍｍ
ノズル５の移動速度：１２ｍｍ／ｓ
ノズル５のパス回数：１回（ノズル５のパス回数の記載がない場合は、パス回数：１回とする）

【0033】

図３に、実施例１〜５の加工対象である対象ワークｗ１の加工試験結果の上面図の写真を示す。図３に示す実施例１〜５の試験の対象ワークｗ１は、アルミニウム合金のＡ５０５２である。
実施例１の図３に示す対象ワークｗ１の加工形状ｋ１１のＳＯＤ（Stand of distance（対象ワークｗ１との距離））は１００ｍｍである。

【0034】

図４に、実施例１〜３の加工対象である対象ワークｗ２の加工試験結果の斜視図の写真を示す。図４に示す実施例１〜３の試験の対象ワークｗ２は、一般構造用圧延鋼材のＳＳ４００である。

【0035】

図４のテスト条件は、
ＳＯＤが１００ｍｍである
実施例１の図４に示す対象ワークｗ２の加工は、加工形状ｋ１２が４０パスではつり深さ０．４４３ｍｍであり、加工形状ｋ１３が９２パスではつり深さ１．０２１ｍｍである。
ＳＯＤ：１００ｍｍにおける内径Φ１６ｍｍ、幅４ｍｍの内部空間ｐ１での加工は、良好である。

【0036】

図５に、実施例１でＳＯＤを３０〜１１０ｍｍと変化させた場合の対象ワークｗ１の加工試験結果の上面図の写真を示す。
表１に、加工形状ｊ１１〜ｊ１４の条件と結果を示す。

【0037】

【表1】

図５の加工形状ｊ１１〜ｊ１６の結果から、加工形状ｊ１１のＳＯＤ＝３０ｍｍ以外は良好な結果であった。

【0038】

＜実施例２＞
図６Ａに、実施例２の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ｂの縦断面図を示す。図６Ｂ、図６Ｃに、それぞれ実施例２の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ｂの内部空間ｐ２を形成するのに用いた第１スペーサ１０ａ１、第２スペーサ１０ａ２の斜視図を示す。
実施例２の導水部４Ｂの内部空間ｐ２（図６Ａ参照）は、内径Φ１６ｍｍ、幅３ｍｍの寸法をもつ空間である。

【0039】

図６Ｂに示す第１スペーサ１０ａ１は、厚さｔ２１＝１ｍｍ、内径ｄ２１＝Φ１６ｍｍの寸法をもつ円環状の部材である。
図６Ｃに示す第２スペーサ１０ａ２は、厚さｔ２２＝２ｍｍ、内径ｄ２２＝Φ１６ｍｍの寸法をもつ円環状の部材である。
実施例２の導水部４の内部空間ｐ２は、円環状の第１スペーサ１０ａ１と第２スペーサ１０ａ２を用いて、内径Φ１６ｍｍ、幅４ｍｍの寸法をもつ空間を形成した。

【0040】

実施例２の図３に示すに示す対象ワークｗ１の加工形状ｋ２１のＳＯＤ（Stand of distance（対象ワークｗ１との距離））は１００ｍｍである。
実施例２の図４に示す対象ワークｗ２の加工では、加工形状ｋ２２が４０パスではつり深さ０．３３６ｍｍであり、加工形状ｋ２３が９２パスではつり深さ０．７４４ｍｍである。

【0041】

図６Ｄに、実施例２の他例の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ｂ１の縦断面図を示す。
実施例２の導水部４Ｂ１の内部空間ｐ２１は、内径Φ１６ｍｍ、幅３ｍｍの寸法をもつ空間である。導水部４Ｂ１の内部空間ｐ２１は、図６Ａの導水部４Ｂの内部空間ｐ２より、１ｍｍの距離、変換器２の傾斜部２ｂ２側に配置したものである。内部空間ｐ２１は、変換器２の円柱部２ｂ１における傾斜部２ｂ２との境界に配置している。

【0042】

図７に、実施例２でＳＯＤを３０〜１２０ｍｍと変化させた場合の対象ワークｗ１の加工試験結果の上面図の写真を示す。
加工形状ｊ２１〜ｊ２６は、図６Ａの導水部４Ｂのウォータージェットの加工結果である。
表２に、加工形状ｊ２１〜ｊ２９の条件と結果を示す。

【0043】

【表2】

【0044】

加工形状ｊ２７〜ｊ２９は、図６Ｄの他例の導水部４Ｂ１のウォータージェットの加工結果である。

【0045】

図７の結果より、図６Ａの導水部４Ｂのウォータージェットの加工の方が図６Ｄの導水部４Ｂ１のウォータージェットよりも良好な結果であった。

【0046】

＜実施例３＞
図８Ａに、実施例３の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ｃの縦断面図を示す。図８Ｂ、図８Ｃに、それぞれ実施例３の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ｃの内部空間ｐ３を形成するのに用いた第１スペーサ１０ｂ１、第２スペーサ１０ｂ２の斜視図を示す。
実施例３の導水部４Ｃの内部空間ｐ３は、内径Φ２２ｍｍ、幅２ｍｍの寸法をもつ空間を間に挟んだ内径Φ１６ｍｍ、幅１ｍｍの寸法をもつ２つの空間で成る。

【0047】

図８Ｂに示す第１スペーサ１０ｂ１は、厚さｔ３１＝１ｍｍ、内径ｄ３１＝Φ１６ｍｍの寸法をもつ円環状の部材である。
図８Ｃに示す第２スペーサ１０ｂ２は、厚さｔ３２＝１ｍｍ、内径ｄ３２＝Φ２２ｍｍの寸法をもつ円環状の部材である。
実施例３の導水部４の内部空間ｐ３は、円環状の２枚の第２スペーサ１０ｂ２と、２枚の第２スペーサ１０ｂ２を間に挟んだ一対の第１スペーサ１０ｂ１とを用いて、形成される空間である。

【0048】

実施例３の図３に示す対象ワークｗ１の加工形状ｋ３１のＳＯＤ（Stand of distance（対象ワークｗ１との距離））は１００ｍｍである。
実施例３の図４に示す対象ワークｗ２の加工では、ＳＯＤ：１００ｍｍである。加工形状ｋ３２が４０パスではつり深さ０．２９０ｍｍであり、加工形状ｋ３３が９２パスではつり深さ０．７４１ｍｍである。
実施例３の内部空間ｐ３で、良好な加工結果が得られた。

【0049】

＜実施例４＞
図９Ａに、実施例４の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ｄの縦断面図を示す。図９Ｂに、実施例４の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ｄの内部空間ｐ４を形成するのに用いたスペーサ１０ｃの斜視図を示す。
実施例４の導水部４Ｄの内部空間ｐ４は、内径がΦ２２ｍｍ、幅が２ｍｍの寸法をもつ空間である。

【0050】

図９Ｂに示すスペーサ１０ｃは、厚さｔ４＝１ｍｍ、内径ｄ４＝Φ２２ｍｍの寸法をもつ円環状の部材である。
実施例４の導水部４の内部空間ｐ４は、円環状の２枚のスペーサ１０ｃを用いて形成された。
実施例４の図３に示す対象ワークｗ１の加工形状ｋ４１のＳＯＤは１００ｍｍである。

【0051】

図１０に、実施例４の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４ＤでＳＯＤを３０〜９０ｍｍと変化させた場合の対象ワークｗ１の加工試験結果の上面図の写真を示す。
表３に、加工形状ｊ４１〜ｊ４６の条件を示す。

【表3】

【0052】

図１０の結果から、加工形状ｊ４２のＳＯＤ＝６０ｍｍが最も良好な加工性であった。加工形状ｊ４１のＳＯＤ＝３０ｍｍは最も加工性が悪い。その他の加工形状ｊ４３〜ｊ４６は、ほぼ良好な加工性である。

【0053】

＜実施例５＞
図１１に、実施例５の超音波ウォータージェット装置Ｗの導水部４Ｅの縦断面図を示す。
実施例５の導水部４Ｅの内部空間ｐ５は、内径がΦ１６ｍｍ、幅が１ｍｍの寸法をもつ空間である。
内部空間ｐ５は、本体３に形成したものであり、変換器２の円柱部２ｂ１における傾斜部２ｂ２との境界に配置したものである。

【0054】

実施例５の導水部４Ｅを用いた加工結果は、図３に示す加工形状ｊ５１、ｊ５２、ｊ５３である。
表４に、加工形状ｊ５１〜ｊ５３の条件と結果を示す。

【表4】

【0055】

図３の加工形状ｊ５１〜ｊ５３は、従来より優れた加工性を示した。
実施例５より、内部空間ｐ５は、円柱部２ｂ１と傾斜部２ｂ２との境界よりも、円柱部２ｂ１側に配置する方が好ましい。
実施例１〜５の結果から、超音波ウォータージェット装置Ｗに、幅：１〜５ｍｍ、内径：φ１６、φ２２の空間を、変換器２の傾斜部２ｂ２より上流に設けることで、ワークｗ１、ｗ２に対するはつり量を根拠に有効に加工できることが確認できた。

【0056】

そのため、幅：約１〜６ｍｍ、内径：約φ１４〜φ２４程度の空間で有効に機能するものと考えられる。
また、スペーサ（１０、１０ａ１、１０ａ２、１０ｂ１、１０ｂ２、１０ｃ）を用いることで、内部空間ｐ１〜ｐ４の大きさの調整が容易に行える。
実施形態の超音波ウォータージェット装置Ｗは、変換器２の軸部２ｂの先端（傾斜部２ｂ２）が短いので、そもそも振動が発生しにくい構造になっている。

【0057】

超音波ウォータージェット装置Ｗは、ウォータージェットが本体３の内部に供給された後、導水部４の内部空間ｐ（ｐ１〜ｐ５）に向けて急拡大した後、変換器２の先端の傾斜部２ｂ２へオリフィス効果を経て、ノズル５から噴射されるようになっている。
本体３のウォータージェットの流路の内部で、急拡大とオリフィスを繰り返していることが効果に繋がっていると考えられる。
以上より、超音波ウォータージェット装置Ｗは、導水部４の内部空間ｐ（ｐ１〜ｐ５）に安定した擾乱を発生させることで、超音波が安定してウォータージェットに伝達されるため、ウォータージェットの施工結果のばらつきを低減することができる。

【0058】

また、導水部４の内部空間ｐ（ｐ１〜ｐ５）内への急拡大効果とオリフィス効果を組み合わせることによって、ノズル５内の流れを制御することができる。

【0059】

＜＜その他の実施形態＞＞
１．実施形態は１例を示したものであり、特許請求の範囲内で様々な形態が可能である。

【符号の説明】

【0060】

１ 超音波発振器
２ 変換器
２ａ 胴部（他方端）
２ｂ 軸部
２ｂ１ 円柱部（他方端）
２ｂ２ 傾斜部（テーパ部）
３ 本体
４ 導水部
５ ノズル
６ キャップ
１０，１０ｃ スペーサ
１０ａ１、１０ｂ１ 第１スペーサ（スペーサ）
１０ａ２、１０ｂ２ 第２スペーサ（スペーサ）
ｐ 内部空間
Ｗ 超音波ウォータージェット装置

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】