特許 7471813 部品を流体キャビテーション処理するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-12

(45)【発行日】2024-04-22

(54)【発明の名称】部品を流体キャビテーション処理するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B24C 3/00 20060101AFI20240415BHJP

   B24C 11/00 20060101ALI20240415BHJP

   B24C 9/00 20060101ALI20240415BHJP

   B24C 1/10 20060101ALI20240415BHJP

   B23P 17/00 20060101ALI20240415BHJP

【ＦＩ】

B24C3/00 A

B24C11/00 Z

B24C9/00 Z

B24C1/10 C

B23P17/00 A

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019232374

(22)【出願日】2019-12-24

(65)【公開番号】P2020157470

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2022-12-23

(31)【優先権主張番号】16/275,100

(32)【優先日】2019-02-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】サンダーズ， ダニエル ジー．

(72)【発明者】

【氏名】ソーレソン， アマンダ ジェー．

(72)【発明者】

【氏名】ディープ， ハリ ティー．

(72)【発明者】

【氏名】ラムジー， グレゴリー エル．

【審査官】須中 栄治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１２１７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２２１３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０５０４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０３１５１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０９２００３４１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開平０４－３６２１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８６８３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｃ１／１０

Ｂ２４Ｃ３／００－３／３４

Ｂ２３Ｐ１７／００

Ｂ０８Ｂ３／０２

Ｃ２１Ｄ７／０６

Ｂ２４Ｃ９／００

Ｂ２４Ｃ１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品（１４０）の内面（１４２）を表面処理するためのシステム（１００）であって、
内部に前記部品（１４０）が位置付け可能なタンク（１０２）、
前記タンク（１０２）内の流体（１０４）であって、前記部品（１４０）が前記タンク（１０２）内に位置付けられたときに、前記部品（１４０）を沈めることができる流体（１０４）、
前記流体（１０４）内に沈められたノズル（１２０）であって、第１の方向（１５０）に向けられたキャビテーション流体（１２２）の流れを生成するように構成されたノズル（１２０）、及び
前記流体（１０４）内に沈められた偏向ツール（１４４）であって、前記キャビテーション流体（１２２）の流れを、前記第１の方向（１５０）から第２の方向（１５２）に再方向付けする偏向面（１４６）を備え、前記第１の方向（１５０）が前記部品（１４０）の前記内面（１４２）から離れ、前記第２の方向（１５２）が前記部品（１４０）の前記内面（１４２）に向かっている、偏向ツール（１４４）を備え、
前記偏向ツール（１４４）が前記タンク（１０２）に対して移動しないように前記偏向ツール（１４４）は前記タンク（１０２）に対して固定され、前記ノズル（１２０）は前記偏向ツール（１４４）に対して移動できる、システム（１００）。

【請求項2】

前記部品（１４０）が前記タンク（１０２）内に位置付けられたときに、前記ノズル（１２０）が、前記部品（１４０）の前記内面（１４２）との見通し線を有さず、
前記部品（１４０）が前記タンク（１０２）内に位置付けられたときに、前記偏向面（１４６）が、前記部品（１４０）の前記内面（１４２）との見通し線を有する、請求項１に記載のシステム（１００）。

【請求項3】

前記偏向ツール（１４４）が、前記部品（１４０）の凹部分（１４１）内で前記部品（１４０）に固定され、
前記部品の前記凹部分（１４１）が、前記内面（１４２）を画定する、請求項１又は２に記載のシステム（１００）。

【請求項4】

前記偏向面（１４６）が、平坦、湾曲、凹状、又は凸状の何れかである、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項5】

前記偏向ツール（１４４）が、少なくとも２つの偏向面（１４６）を更に備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項6】

前記偏向面（１４６）が、前記部品（１４０）の前記内面（１４２）の輪郭を補足する輪郭を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項7】

前記第２の方向（１５２）が、前記内面（１４２）に対して垂直である、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項8】

前記部品（１４０）が、矩形状のポケットを備え、
前記内面（１４２）が、それぞれが隣接する側面に対して垂直な４つの側面を備え、
前記部品（１４０）が前記タンク（１０２）内に位置付けられたときに、前記偏向ツール（１４４）が、前記矩形状のポケット内に位置付けられ、
前記偏向ツール（１４４）が、それぞれが前記キャビテーション流体（１２２）の流れの一部分を前記内面（１４２）の前記４つの側面のうちの対応する１つに向けて方向付けるように構成された、４つの偏向面（１４６）を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項9】

前記偏向ツール（１４４）の前記偏向面（１４６）の展性が、前記部品（１４０）の展性より大きい、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項10】

前記キャビテーション流体（１２２）の流れが、前記部品（１４０）の前記内面（１４２）に接触すると、前記内面（１４２）において前記部品（１４０）に圧縮応力を与えるように構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項11】

前記タンク（１０２）内の前記流体（１０４）に混合された研磨媒体（１２８）を更に含み、
前記キャビテーション流体（１２２）の流れが、前記研磨媒体（１２８）を更に含み、
前記キャビテーション流体（１２２）の流れの前記研磨媒体（１２８）が、前記部品（１４０）の前記内面（１４２）に接触すると、前記部品（１４０）の前記内面（１４２）の粗さを低減させるように構成されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム（１００）。

【請求項12】

部品（１４０）の内面（１４２）を表面処理する方法（２００）であって、
キャビテーション流体（１２２）の流れを、前記部品（１４０）の前記内面（１４２）から離れた第１の方向（１５０）に、且つシステムの偏向ツール（１４４）の偏向面（１４６）と接触するように向けること、
前記偏向面（１４６）からの前記キャビテーション流体（１２２）の流れを、前記部品（１４０）の前記内面（１４２）に向かう第２の方向（１５２）に偏向させること、及び
前記偏向面（１４６）からの偏向した前記キャビテーション流体（１２２）の流れを、前記部品（１４０）の前記内面（１４２）に衝突させることを含み、
前記システムは、
内部に前記部品（１４０）が位置付けられているタンク（１０２）、
前記タンク（１０２）内の流体（１０４）であって、前記部品（１４０）を沈める流体（１０４）、及び
前記流体（１０４）内に沈められたノズル（１２０）であって、前記タンク（１０２）に対して移動でき、且つ前記第１の方向（１５０）に向けられた前記キャビテーション流体（１２２）の流れを生成するように構成されたノズル（１２０）を備え、
前記偏向ツール（１４４）が前記タンク（１０２）に対して移動しないように前記偏向ツール（１４４）は前記タンク（１０２）に対して固定され、前記ノズル（１２０）は前記偏向ツール（１４４）に対して移動できる、方法（２００）。

【請求項13】

前記キャビテーション流体（１２２）の流れを前記部品（１４０）の前記内面（１４２）に衝突させることが、前記内面（１４２）において前記部品（１４０）に圧縮応力を与えることを含む、請求項１２に記載の方法（２００）。

【請求項14】

前記キャビテーション流体（１２２）の流れの中に研磨媒体（１２８）を導入することを更に含み、前記キャビテーション流体（１２２）の流れを前記部品（１４０）の前記内面（１４２）に衝突させることが、前記キャビテーション流体（１２２）の流れの中に導入された前記研磨媒体（１２８）を前記部品（１４０）の前記内面（１４２）に衝突させること、及び、前記研磨媒体（１２８）を用いて前記部品（１４０）の前記内面（１４２）の表面粗さを低減させることを含む、請求項１２又は１３に記載の方法（２００）。

【請求項15】

前記偏向ツール（１４４）の少なくとも一部分が、前記部品（１４０）の凹部分（１４１）内に位置付けられ、
前記キャビテーション流体（１２２）の流れが、少なくとも部分的に、前記第１の方向（１５０）にある前記部品（１４０）の前記凹部分（１４１）の中に向けられる、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法（２００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、広くは、製造される部品の流体キャビテーション処理に関し、特に、流体キャビテーションプロセスを使用して、アクセスすることが困難な表面を有する製造される部品の表面処理を行うことに関する。

【背景技術】

【0002】

流体キャビテーション処理は、製造される部品の表面を処理するために使用される。ある技法によれば、流体キャビテーションプロセスは、製造される部品の表面をピーニング（peening）して、圧縮残留応力層を生成し、部品の機械的特性を改変するために使用される。他の技法では、製造される部品の表面粗さを仕上げ、その粗さを低減させる助けとなるために、流体キャビテーションプロセスに研磨媒体が導入される。積層造形法を使用して作製されるものなどの、幾つかの複雑な部品又は部品内の複雑な特徴にとって、キャビテーション流体が、部品の到達することが困難な表面にアクセスすることは難しい場合がある。

【発明の概要】

【0003】

本出願の主題は、当該技術分野の現状に応じて、特に、現在使用可能な技法によってまだ完全には解決されていない、製造される部品の到達することが困難な表面を処理するための、流体キャビテーション処理技法の欠点に応じて、開発されたものである。したがって、本出願の主題は、先行技術の上述された欠点のうちの少なくとも幾つかを克服する、製造される部品の到達することが困難な表面を処理するための流体キャビテーションシステム及び方法を提供するために開発されてきた。

【0004】

本明細書で開示されるのは、部品の内面を表面処理するためのシステムである。該システムは、内部に部品が位置付け可能なタンクを備える。該システムは、タンク内の流体であって、部品がタンク内に位置付けられたときに、部品を沈めることができる流体も含む。該システムは、流体内に沈められたノズルであって、第１の方向に向けられたキャビテーション流体の流れを生成するように構成されたノズルを更に備える。該システムは、流体内に沈められた偏向ツールであって、キャビテーション流体の流れを第１の方向から第２の方向に再方向付けする偏向面を備えた偏向ツールを更に備える。第１の方向は、部品の内面から離れ、第２の方向は、部品の内面に向かっている。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１を特徴付ける。

【0005】

ノズルは、部品がタンク内に位置付けられたときに、部品の内面との見通し線（line-of-sight）を有さない。偏向面は、部品がタンク内に位置付けられたときに、部品の内面との見通し線を有する。この段落の前述の主題は、本開示の実施例２を特徴付けており、実施例２は、上述の実施例１による主題も含む。

【0006】

偏向ツールは、部品がタンク内に位置付けられたときに、部品に隣接する位置においてタンクに固定されている。この段落の前述の主題は、本開示の実施例３を特徴付けており、実施例３は、上述の実施例１又は２による主題も含む。

【0007】

偏向ツールは、部品の凹部分内で部品に固定されている。部品の凹部分は、内面を画定する。この段落の前述の主題は、本開示の実施例４を特徴付けており、実施例４は、上述の実施例１又は２による主題も含む。

【0008】

偏向面は、平坦である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例５を特徴付けており、実施例５は、上述の実施例１から４のいずれか１つによる主題も含む。

【0009】

偏向面は、湾曲している。この段落の前述の主題は、本開示の実施例６を特徴付けており、実施例６は、上述の実施例１から５のいずれか１つによる主題も含む。

【0010】

偏向面は、凹状である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例７を特徴付けており、実施例７は、上述の実施例６による主題も含む。

【0011】

偏向面は、凸状である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例８を特徴付けており、実施例８は、上述の実施例６による主題も含む。

【0012】

偏向ツールは、球を備え、偏向面は、球の表面である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例９を特徴付けており、実施例９は、上述の実施例８による主題も含む。

【0013】

偏向ツールは、少なくとも２つの偏向面を更に備える。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１０を特徴付けており、実施例１０は、上述の実施例１から９のうちのいずれか１つによる主題も含む。

【0014】

偏向面は、部品の内面の輪郭を補足する輪郭を有する。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１１を特徴付けており、実施例１１は、上述の実施例１から１０のうちのいずれか１つによる主題も含む。

【0015】

第２の方向は、内面に対して垂直である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１２を特徴付けており、実施例１２は、上述の実施例１から１１のうちのいずれか１つによる主題も含む。

【0016】

部品は、矩形状のポケットを備える。内面は、それぞれが隣接する側面に垂直な４つの側面を備える。偏向ツールは、部品がタンク内に位置付けられたときに、矩形状のポケット内に位置付けられる。偏向ツールは、４つの偏向面を備え、それぞれが、内面の４つの側面のうちの対応する１つに向けてキャビテーション流体の流れの一部分を方向付けるように構成されている。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１３を特徴付けており、実施例１３は上述の実施例１、２、及び４から１２のうちのいずれか１つによる主題も含む。

【0017】

偏向ツールの偏向面の展性は、部品の展性より大きい。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１４を特徴付けており、実施例１４は、上述の実施例１から１３のうちのいずれか１つによる主題も含む。

【0018】

キャビテーション流体の流れは、部品の内面に接触すると、内面において部品に圧縮応力を与えるように構成されている。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１５を特徴付けており、実施例１５は、上述の実施例１から１４のいずれか１つによる主題も含む。

【0019】

該システムは、タンク内の流体と混合した研磨媒体を更に含む。キャビテーション流体の流れは、研磨媒体を更に含む。キャビテーション流体の流れの研磨媒体は、部品の内面に接触すると、部品の内面の粗さを低減させるように構成されている。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１６を特徴付けており、実施例１６は、上述の実施例１から１４のいずれか１つによる主題も含む。

【0020】

部品の内面を表面処理する方法が、更に本明細書で開示される。該方法は、キャビテーション流体の流れを、部品の内面から離れて偏向ツールの偏向面と接触する第１の方向に向けることを含む。該方法は、偏向面からのキャビテーション流体の流れを、部品の内面に向かう第２の方向に偏向させることも含む。該方法は、偏向面からの偏向したキャビテーション流体の流れを、部品の内面に衝突させることを更に含む。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１７を特徴付ける。

【0021】

偏向面からの偏向したキャビテーション流体の流れを、部品の内面に衝突させることは、内面において部品に圧縮応力を与えることを含む。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１８を特徴付けており、実施例１８は、上述の実施例１７による主題も含む。

【0022】

該方法は、キャビテーション流体の流れの中に研磨媒体を導入することを更に含む。キャビテーション流体の流れを部品の内面に衝突させることは、キャビテーション流体の流れの中に導入された研磨媒体を部品の内面に衝突させること、及び研磨媒体を用いて部品の内面の表面粗さを低減させることを含む。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１９を特徴付けており、実施例１９は、上述の実施例１７による主題も含む。

【0023】

偏向ツールの少なくとも一部分は、部品の凹部分内に位置付けられている。キャビテーション流体の流れは、少なくとも部分的に、第１の方向にある部品の凹部分の中に向けられる。この段落の前述の主題は、本開示の実施例２０を特徴付けており、実施例２０は上述の実施例１７から実施例１９のいずれか１つによる主題も含む。

【0024】

説明される本開示の主題の特徴、構造、利点、及び／又は特性は、任意の適切なやり方で、１以上の実施形態及び／又は実施態様に組み合わされてもよい。本開示の主題にかかる実施形態の深い理解を促すために、後述の記載において、数々の具体的な詳細が提供される。本開示の主題が、特定の実施形態又は実施態様の具体的な特徴、詳細、構成要素、材料、及び／又は方法のうちの１以上がなくても実施され得ることを、当業者は認識するであろう。他の事例では、特定の実施形態及び／又は実施態様において、全ての実施形態又は実施態様には存在しなくてもよい追加の特徴及び利点が認められる場合がある。更に、ある事例では、本開示の主題の態様を不明瞭にしないよう、周知の構造、材料、又は工程が、詳細に記載又は図示されていない。本開示の主題の特徴及び利点は、後述の記載及び添付の特許請求の範囲によって更に明らかとなる、或いは、本主題を下記に記載されるように実施することによって理解されるであろう。

【0025】

本主題の利点がより容易に理解され得るように、上記で概説した本主題のより具体的な記載が、添付図面に示す特定の実施形態を参照して提供される。これら図面は本主題の典型的な実施形態のみを示し、従ってその範囲を限定すると見なすべきではなく、本主題は、図面を使用して更なる具体性及び詳細を用いて説明されることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本開示の１以上の実施例による、部品の内面を表面処理するためのシステムの概略的な側面図である。

【図2】本開示の１以上の実施例による、部品の内面を表面処理するためのシステムの概略的な側面図である。

【図3】本開示の１以上の実施例による、部品の内面を表面処理するためのシステムの概略的な側面図である。

【図4】本開示の１以上の実施例による、部品の内面を表面処理するためのシステムの概略的な上面図である。

【図5】本開示の１以上の実施例による、部品の内面を表面処理するためのシステムの概略的な側面図である。

【図6】本開示の１以上の実施例による、部品の内面を表面処理するためのシステムの概略的な側面図である。

【図7】本開示の１以上の実施例による、部品の内面を表面処理するためのシステムの概略的な側面図である。

【図8】本開示の１以上の実施例による、部品の内面を表面処理するためのシステムの概略的な側面図である。

【図9】本開示の１以上の実施例による、部品の内面を表面処理する方法の概略なフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本明細書全体で言及される「一実施形態」、「ある実施形態」、又は同様の文言は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書を通じて記載されている「一実施形態では」、「ある実施形態では」、又は同様の文言は、全て同一の実施形態を意味してもよいが、必ずしもそうでなくともよい。同様に、「実施態様」という語の使用は、本開示の１つ以上の実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、又は特性を有する１つの実施態様を意味するが、別段の相互関係が明示されない限り、実施態様は１以上の実施形態に関連付けられ得る。

【0028】

図１を参照すると、ある実施例によれば、部品１４０の内面１４２を表面処理するためのシステム１００が、本明細書で説明される。システム１００は、内部に部品１４０が位置付け可能なタンク１０２を含む。システム１００は、タンク１０２内の流体１０４も含む。流体１０４は、部品１４０がタンク１０２内に位置付けられたときに、部品１４０を沈めることができる。システム１００は、流体１０４内に沈められたノズル１２０も含む。ノズル１２０は、第１の方向１５０に向けられたキャビテーション流体１２２の流れを生成するように構成されている。システム１００は、流体１０４内に沈められた偏向ツール１４４を更に含む。偏向ツール１４４は、キャビテーション流体１２２の流れを第１の方向１５０から第２の方向１５２に再方向付けする偏向面１４６を含む。第１の方向１５０は、部品１４０の内面１４２から離れ、第２の方向１５２は、部品１４０の内面１４２に向かっている。

【0029】

システム１００は、ノズル１２０の見通し線内にない部品１４０の表面に対する、流体キャビテーションプロセス（例えば、キャビテーションピーニング又はキャビテーション研磨表面仕上げ）を増強する助けとなる。例えば、特定の実施態様では、ノズル１２０は、部品１４０がタンク１０２内に位置付けられたときに、部品１４０の内面１４２との見通し線を有さない。しかし、そのような実施態様では、偏向面１４６は、部品１４０がタンク１０２内に位置付けられたときに、表面仕上げされる部品１４０の内面１４２との見通し線を有する。それは、キャビテーション流体１２２の流れが、偏向ツール１４４なしに実現可能でない強度で、部品１４０の表面に到達するための方向付けを容易にする。

【0030】

タンク１０２は、流体１０４を含むように構成されている。概して、タンク１０２は、底部、及び底部から上向きに延在する側部を含む。側部は、タンク１０２を側方に包囲するように互いに連結されている。タンク１０２の上部は、少なくとも部分的に開いている。それは、流体１０４が、タンク１０２の中に注がれることを可能にし、タンク１０２内の流体１０４内に位置付けられるノズル１２０に対するアクセスを提供する。タンク１０２は、部品１４０、偏向ツール１４４、及びノズル１２０を、流体１０４内に完全に沈めるのに十分な流体１０４で満たされる。流体１０４は、ある実施例では水であり、他の実施例では、水以外の流体である。

【0031】

ノズル１２０は、システム１００の流れ生成サブシステム１０６の部分を形成する。流れ生成サブシステム１０６は、ノズル１２０が、キャビテーション流体１２２の流れを生成することを可能にする。特定の実施例では、流れ生成サブシステム１０６が、ノズル１２０に加えて、流体源１１０、ポンプ１１２、弁１１４、及び一連の導管１１６を含む。導管１１６は、流体源１１０、ポンプ１１２、弁１１４、及びノズル１２０を、共に流体連結する。ポンプ１１２は、流体源１１０から流体１０４を引き、その流体１０４を弁１１４に提供する。弁１１４は、流体１０４をノズル１２０に提供する前に、流体１０４の圧力を調整するように構成された圧力調整弁である。ある実施態様では、弁１１４が、所望且つ調整可能な圧力まで流体１０４を加圧する電子制御された弁である。弁１１４は、ノズル１２０に供給される流体１０４の流量の制御を容易にする。ノズル１２０に供給される流体１０４の圧力及び流量は、キャビテーション流体１２２の流れのエネルギーに、比例的に影響を与える。したがって、キャビテーション流体１２２の流れのエネルギー、及びしたがって表面処理のレベルは、弁１１４の制御を介して調整可能である。

【0032】

ノズル１２０は、キャビテーション流体１２２の高速流れ（例えば、クラウド、噴流など）を生成するやり方で、流体１０４の中に高圧流体を導入するように構成された様々なデバイスのうちの何れかである。キャビテーション流体１２２は、流体１０４の圧力又は流体１０４に作用する他の力における急速な変化によって形成される、蒸気キャビティ１２４又は小さい非液体気泡（liquid-free bubble）を含む流体である。低圧において蒸気又は空気を含む蒸気キャビティ１２４が、より高い圧力に晒されたときに、蒸気キャビティ１２４は、内側に破裂して、流体の衝撃波を生成する。蒸気キャビティ１２４の内破を引き起こすために必要な高い圧力は、蒸気キャビティ１２４が部品の表面に衝突した後の、蒸気キャビティ１２４への流体圧力の高まりによってもたらされ得る。蒸気キャビティ１２４の内破によって引き起こされた衝撃波は、部品の表面に向けられる。衝撃波のエネルギーに応じて、衝撃波の力が、部品内に圧縮残留応力を与え得る。そのようなプロセスは、図１で描かれている、流体キャビテーションピーニングとして知られている。図２を参照すると、タンク１０２内の流体１０４に研磨媒体１２８を追加することによって、キャビテーション流体１２２の流れのエネルギーを低減させ、キャビテーション流体１２２の中に研磨媒体１２８を導入することは、衝撃波を利用して研磨媒体１２８を部品の表面に駆動し、表面から材料を除去することによって表面を滑らかにする（すなわち、表面の粗さを低減させる）。図３から図８のシステム１００では示されていないが、ある実施例では、これらのシステム１００でも、タンク１０２内の流体１０４内に研磨媒体１２８を含み、研磨媒体１２８をキャビテーション流体１２２の中に導入することによって、部品の表面の粗さを低減させる助けとなる。

【0033】

したがって、ある実施例では、ノズル１２０が、流体１０４内に蒸気キャビティ１２４を生成し、流体１０４をキャビテーション流体１２２の流れに変換するように、ノズル１２０を通過する流体１０４の圧力の急激な変化を生成するように構成されている。

【0034】

図示されていないが、システム１００は、ノズル１２０などの流れ生成サブシステム１０６の１以上の構成要素に連結された多軸ロボットを含んでよい。ロボットは、タンク１０２内でノズル１２０を移動させ、方向付けるように構成されている。このやり方では、ノズル１２０が、タンク１０２内で、様々な位置の何れかから様々な方向の何れか（例えば、図７参照）に、キャビテーション流体１２２の流れを方向付けるように操作されてよい。このやり方でノズル１２０を移動させ方向付けることによって、キャビテーション流体１２２の流れの位置及び方向を操作する機能にも関わらず、内面を有するものなどの幾つかの複雑な部品では、部品によって生成される障害物により、ノズル１２０を十分に操作して、ノズル１２０から直接的にキャビテーション流体１２２の流れを部品の内面に向けることができない。この理由で、システム１００は、偏向ツール１４４を含む。偏向ツール１４４は、最初は部品の内面に直接的に向けられていなかったキャビテーション流体１２２の流れが、部品の内面に直接的に向けられるように再方向付けされることを可能にする。

【0035】

システム１００の偏向ツール１４４は、表面処理される部品１４０に隣接し又は連結されて、タンク１０２内に位置付けられる。より具体的には、偏向ツール１４４は、偏向ツール１４４の１以上の偏向面１４６において、ノズル１２０からキャビテーション流体１２２の流れを受け、部品１４０の１以上の内面１４２にキャビテーション流体１２２の流れを再方向付けするように、位置付けられ配置されている。

【0036】

部品１４０は、複雑な形状を有する。本明細書で使用される際に、複雑な形状は、凹部分１４１又は部分的に包囲された部分を有する任意の形状である。（１以上）の内面１４２は、部品１４０の凹部分１４１又は部分的に包囲された部分を画定する（１以上の）表面である。より具体的には、ある実施例では、部品１４０の（１以上の）内面１４２が、ノズル１２０との見通し線内にないこれらの表面である。図１を参照すると、例えば、凹部分１４１は、部品の一側部で開いている部品１４０内のサイドスロットである。内面１４２は、サイドスロットを画定し、ノズル１２０が図１で示されているものより角度が付けられた位置に移動したとしても、ノズル１２０の見通し線から略遮られている部分を含む。凹部分１４１の内面１４２の部分は、ノズル１２０から遮られているので、ノズル１２０によって生成されるキャビテーション流体１２２の流れは、全く又は遮られている部分を効果的に表面処理するための十分な強度で、内面１４２のこれらの遮られている部分に到達することがないだろう。より具体的には、キャビテーション流体１２２の流れが、蒸気キャビティ１２４の複数方向の流れを含み、したがって、ノズル１２０との見通し線内にない部品１４０の幾つかの表面は、蒸気キャビティ１２４の一部によって衝突され得るが、これらの表面に衝突する蒸気キャビティ１２４の量又は強度は、表面を効果的に表面処理するのに不十分であろう。

【0037】

偏向ツール１４４の偏向面１４６は、キャビテーション流体１２２の流れを内面１４２に向けて再方向付けする助けとなる。それは、内面１４２に衝突する蒸気キャビティ１２４の量又は強度を増加させ、したがって、内面１４２の表面処理を改善する。概して、特定の実施例では、偏向面１４６が、部品１４０の内面の１４２の輪郭を補足する輪郭を有する。本明細書で使用される際に、一実施例では、偏向面１４６から偏向したキャビテーション流体１２２の流れが、内面１４２に向けて方向付けられるように、偏向面１４６が、内面１４２の形状に応じて形作られたときに、偏向面１４６の輪郭が、部品１４０の内面１４２の輪郭を補足すると考えられてよい。

【0038】

キャビテーション流体１２２の流れは、蒸気キャビティ１２４の全方向流れを含むので、その流れは、流れがノズル１２０から離れるように移動するに従って拡大し又は広がる。しかし、ノズル１２０から出る際に、キャビテーション流体１２２の流れは、同じ初期方向に向けられ、蒸気キャビティ１２４の平均的な流れは、初期方向にあるので、キャビテーション流体１２２の流れは、方向矢印によって示されている第１の方向１５０に流れるように画定され得る。第１の方向１５０は、部品１４０の内面１４２から離れる。というのも、部品１４０は、キャビテーション流体１２２の流れの蒸気キャビティ１２４が、内面１４２に到達するのを遮っており、又は、第１の方向は、内面１４２からオフセットされ、内面１４２から離れるように広がり、若しくは内面１４２から離れるように向けられているからである。第１の方向１５０は、偏向ツール１４４の偏向面１４６に向けられている。したがって、キャビテーション流体１２２の流れの少なくとも部分（例えば、全て又は大部分）は、偏向面１４６に衝突する。

【0039】

偏向面１４６は、キャビテーション流体１２２の流れを、第２の方向１５２に再方向付けする。キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れは、蒸気キャビティ１２４の全方向流れを含むので、再方向付けされた流れは、流れが偏向面１４６から離れるように移動するに従って広がり又は拡大する。しかし、偏向面１４６からの偏向の際に、キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れは、同じ初期方向に向けられ、蒸気キャビティ１２４の平均的な流れは、初期方向にあるので、キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れは、方向矢印によって示されている第２の方向１５２に流れるように画定され得る。第２の方向１５２は、部品１４０の内面１４２に向かっている。というのも、キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れの蒸気キャビティ１２４が、内面１４２に到達することを遮る部品１４０の部分はなく、又は第２の方向が内面１４２に向けられているからである。

【0040】

偏向ツール１４４は、部品１４０のものより小さい展性を有する材料から作製されている。したがって、キャビテーション流体１２２の流れは、部品１４０に対するよりも偏向ツール１４４に対して小さい影響を与える。更に、ある実施例では、キャビテーション流体１２２の流れが偏向ツール１４４に衝突する際に、流れの強度が偏向ツール１４４にほとんどか全く影響を与えないのに十分な低さの展性を有するという観点から、偏向ツール１４４の材料が選択されている。一実施例によれば、偏向ツール１４４は、4030合金鋼などの工具鋼から作製されている。

【0041】

偏向面１４６は、第１の方向１５０に対して角度θだけ角度が付けられている。角度θは、０度より大きいが９０度未満である。第１の方向１５０に対する偏向面１４６の角度θは、第１の方向１５０に対する第２の方向１５２の角度又は水平方向に対する第２の方向１５２の角度を決定する。角度θに応じて、第２の方向１５２は、水平方向であってよく、下向きに方向付けられてよく、又は上向きに方向付けられてよい。したがって、偏向ツール１４４は、第２の方向１５２が部品１４０の内面１４２に向けられることをもたらす角度θを有するように構成されている。

【0042】

部品１４０は、タンク１０２内に位置付けられ、タンク１０２に固定されている。ある実施例では、部品１４０が、固定用プレート１０８又はタンク１０２の底部を形成する他の表面に固定されている。固定用プレート１０８は、部品１４０が表面処理されている間に、その上に部品１４０が固定され得るところの安定した表面を提供する。クランプ、ファスナ、ブラケット、ストラップなどの、固定用構成要素が使用されて、部品１４０を固定用プレート１０８上に固定してよい。

【0043】

偏向ツール１４４は、部品１４０に隣接し又は連結されて、タンク１０２内に位置付けられる。概して、偏向ツール１４４は、部品１４０に対してタンク１０２内に位置付けられる。それによって、偏向面１４６は、キャビテーション流体１２２の流れを受け、キャビテーション流体１２２の流れを部品１４０の内面１４２に向けて再方向付けする。図１及び図２を参照すると、凹部分１４１がサイドスロットなので、偏向ツール１４４は、部品１４０に隣接して位置付けられた第１の偏向ツール１４４Ａである。第１の偏向ツール１４４Ａの偏向面１４６は、凹部分１４１と対面している。本明細書で使用される際に、隣接は、図１で示されているように間隔を空けられているか、又は部品１４０の外面に接触（例えば、当接）しているかの何れかを意味する。

【0044】

キャビテーション流体１２２の流れは、図１及び図２の部品１４０の凹部分１４１のほとんどに入ることが遮られているので、偏向ツール１４４Ａは、部品１４０の外側で部品１４０に隣接して位置付けられている。更に、凹部分１４１は、部品１４０の一側部にあるので、偏向ツール１４４Ａは、ただ１つの偏向面１４６を含む。更に、キャビテーション流体１２２の流れがカバーする広がり幅を維持するために、偏向ツール１４４Ａの偏向面１４６は平坦であり、それによって、偏向面１４６に衝突するキャビテーション流体１２２の流れと少なくとも同じ幅をカバーする、キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れがもたらされる。概して、キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れが、偏向面１４６から離れて移動する際に、蒸気キャビティ１２４の全方向移動のために、キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れは、拡大し又は広がる。

【0045】

図３を参照すると、部品１４０の凹部分１４１は、部品１４０の上部又は上向き表面内に形成された、空洞、窪み、スロット、チャネル、又は他の凹部である。図３の部品１４０の凹部分１４１は、少なくとも部分的に上向きに開いているので、キャビテーション流体１２２の流れの少なくとも一部分は、凹部分１４１に直接的に入ることができる。しかし、部品１４０の直立した側壁を画定する内面などの凹部分１４１を画定する内面１４２の一部分は、キャビテーション流体１２２の流れとの直接的な衝突が不可能なように角度が付けられ得る。したがって、ある実施例では、部品１４０の（１以上の）内面１４２は、ノズル１２０によって生成されたキャビテーション流体１２２の流れからの直接的な衝突（例えば、第１の方向が、（１以上）の内面１４２に向けられている場合）を受けることができないそれらの表面である。そのような実施例では、キャビテーション流体１２２の流れからの直接的な衝突を受けることができない内面１４２の部分であっても、偏向ツール１４４を凹部分１４１内に位置付けることによって、キャビテーション流体と直接的に衝突することが実現される。偏向ツール１４４は、部品１４０上で凹部分１４１内に位置付けられている。特定の実施例では、偏向ツール１４４が、ファスナ、クリップ、ブラケット、接着剤などを介して部品１４０に連結されている。

【0046】

更に、キャビテーション流体１２２の流れを、内面１４２の対向する複数の部分に再方向付けする助けとなるために、偏向ツール１４４は、少なくとも２つの偏向面１４６を有する第２の偏向ツール１４４Ｂである。偏向面１４６のそれぞれは、キャビテーション流体１２２の流れの第１の方向１５０に対して角度θを規定する。キャビテーション流体１２２の流れを凹部分１４１、より具体的には、偏向ツール１４４Ｂの少なくとも２つの偏向面１４６の交差部分に向けることによって、キャビテーション流体１２２の流れの第１の部分は、偏向ツール１４４Ｂの偏向面１４６のうちの１つから内面１４２の第１の部分に向けて再方向付けされ、キャビテーション流体１２２の流れの第２の部分は、偏向ツール１４４Ｂの偏向面１４６のうちの別の１つから内面１４２の第２の部分（図３の例示的な実施例では、内面１４２の第１の部分に対向する）に向けて再方向付けされる。このやり方では、キャビテーション流体１３０Ａの第１の再方向付けされた流れが、内面１４２の所望の部分に直接的に衝突し、キャビテーション流体１３０Ｂの第２の再方向付けされた流れが、内面１４２の異なる所望の部分に直接的に衝突する。

【0047】

図４を参照すると、キャビテーション流体１２２の流れを、凹部分１４１の内面１４２の更に多くの対向する部分に再方向付けする助けとなるために、偏向ツール１４４は、少なくとも４つの偏向面１４６を有する第３の偏向ツール１４４Ｃである。ある実施態様では、第３の偏向ツール１１４Ｃが、ピラミッド形状である。図４の凹部分１４１は、それぞれが隣接する側部に垂直な４つの側部を有するポケット（例えば、矩形状のポケット）であり、部品１４０は、浴槽フィッティングであってよい。特定の実施例では、図３が、図４の断面であると考えられてよい。偏向面１４６のそれぞれは、キャビテーション流体１２２の流れの第１の方向１５０に対して角度θを規定する。キャビテーション流体１２２の流れを、凹部分１４１に、より具体的には、第３の偏向ツール１４４Ｃの４つの偏向面１４６の交差部分に向けることによって、キャビテーション流体１２２の流れの４つの異なる部分は、偏向ツール１４４Ｃの４つの異なる偏向面１４６から、内面１４２の４つの異なる部分に向けて再方向付けされる。このやり方では、キャビテーション流体１３０Ａの第１の再方向付けされた流れが、内面１４２の第１の部分に直接的に衝突し、キャビテーション流体１３０Ｂの第２の再方向付けされた流れが、内面１４２の第２の部分に直接的に衝突し、キャビテーション流体１３０Ｃの第３の再方向付けされた流れが、内面１４２の第３の部分に直接的に衝突し、且つ、キャビテーション流体１３０Ｄの第４の再方向付けされた流れが、内面１４２の第４の部分に直接的に衝突する。ある実施例では、図示されているように、再方向付けされた流れの第２の方向１５２が、衝突されている内面の部分に対して垂直である。それは、特定の実施態様では、表面処理の効果を改善する。しかし、他の実施例では、再方向付けされた流れの第２の方向１５２が、衝突されている内面の部分に対して垂直ではない。

【0048】

平坦である、第１の偏向ツール１４４Ａ、第２の偏向ツール１４４Ｂ、及び第３の偏向ツール１４４Ｃの偏向面１４６とは対照的に、ある実施例では、偏向ツール１４４の（１以上の）偏向面１４６は、湾曲している。偏向面１４６を湾曲させることは、キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れのカバー範囲（coverage）を広げ又は狭くする助けとなる。一実施例として、図５を参照すると、偏向ツール１４４は、凸状である偏向面１４６を有する第４の偏向ツール１４４Ｄである。キャビテーション流体１２２の流れによって衝突されたときに、偏向面１４６の凸状性は、キャビテーション流体１２２の流れを、偏向面１４６に衝突するキャビテーション流体１２２の流れよりも広いカバー範囲を有するキャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れに再方向付けする。言い換えると、偏向面１４６の凸状性は、キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れの広がりを拡大する。それは、キャビテーション流体１２２によって直接的に衝突される内面１４２の部分を増大させる助けとなり得る。ある実施例では、第４の偏向ツール１４４Ｄが、球を備え、偏向面１４６は、球の表面である。球は、とりわけ、図５の部品１４０の場合などの、部品１４０が、より大きな内部空洞への狭い開口部を有する場合に、キャビテーション流体１２２が、内面１４２のうちのより広い部分に到達する助けとなる。第４の偏向ツール１４４Ｄは、円形断面形状を有する球であるが、他の実施例では、偏向ツール１４４が、再方向付けされた流れにわたり予測可能に変動する強度を有するキャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れを生成するために、凸状偏向面及び楕円断面形状又は非円形断面形状を有する、球のようなものであってよい。

【0049】

凸状である第４の偏向ツール１４４Ｄの偏向面１４６とは対照的に、ある実施例では、偏向ツール１４４の（１以上の）偏向面が、凹状である。一実施例として、図６を参照すると、偏向ツール１４４は、凹状である偏向面１４６を有する第５の偏向ツール１４４Ｅである。キャビテーション流体１２２の流れによって衝突されたときに、偏向面１４６の凹状性は、キャビテーション流体１２２の流れを、偏向面１４６に衝突するキャビテーション流体１２２の流れをよりも狭いカバー範囲を有するキャビテーション流体１３０Ａの再方向付けされた流れに再方向付けする。言い換えると、偏向面１４６の凹状性は、キャビテーション流体１３０の再方向付けされた流れを集束させ又は集中させる。それは、内面１４２の焦点を絞られた部分へのキャビテーション流体１２２の強度を増大させる助けとなり得る。ある実施例では、図示されているように、第５の偏向ツール１４４Ｅは、それぞれが凹形状を有する少なくとも２つの偏向面１４６を含む。それは、内面１４２の２つの部分へのキャビテーション流体１３０の集中した衝突を促進する。

【0050】

次に図７を参照すると、ある実施例によれば、ノズル１２０の配向が、キャビテーション流体１２２の流れの第１の方向１５０を調整するように調整可能である。したがって、図示されているように、キャビテーション流体１２２の流れの第１の方向１５０は、垂直線に対して（０度と９０度の間の何らかの角度で）角度が付けられている。一方で、図１のキャビテーション流体１２２の流れの第１の方向１５０は、垂直線に対して角度が付けられていない（例えば、垂直線と平行である）。図７のシステム１００は、図１のものと類似しているが、第１の方向１５０の角度を補償するために、垂直線に対する第６の偏向ツール１４４Ｆの偏向面１４６の角度γが、図１のものとは異なっている点を除けばの話である。ある実施例では、第６の偏向ツール１４４Ｆの偏向面１４６の角度γは、図７の角度が付けられた第１の方向１５０に対する偏向面１４６の角度θが、図１の角度が付けられていない第１の方向１５０に対する偏向面１４６の角度θと同じになるようになっている。更に、特定の実施例では、図７の第２の方向１５２が、図１の第２の方向１５２と同じ方向になるように、第１の方向１５０が角度が付けられ、第６の偏向ツール１４４Ｆが構成されている。したがって、第１の方向１５０が角度が付けられたシステム１００は、未だ、第１の方向１５０が角度が付けられてないシステム１００と同じ第２の方向１５２を生成することができる。

【0051】

図８を参照すると、システム１００は、管形状の有する部品１４０の内面を処理するように構成されている。図８の部品１４０の凹部分１４１は、細長く、円周が閉じられた導管である。導管にアクセスし、導管の内面１４２を処理するのに十分な強度を有するキャビテーション流体１２２の流れを導管の中に向けることは、困難であり得る。したがって、システム１００の偏向ツール１４４は、第４の偏向ツール１４４Ｄと類似した、湾曲した凸状の偏向面１４６を有する第７の偏向ツール１４４Ｇである。しかし、第４の偏向ツール１４４Ｄとは異なって、偏向面１４６は、内側に向けられている。したがって、第７の偏向ツール１４４Ｇは、漏斗形状を有する。第７の偏向ツール１４４Ｇの狭い出口部分１８０は、部品１４０の導管の中に部分的に挿入されるようにサイズ決定されている。それによって、第７の偏向ツール１４４Ｇの広い入口部分１８２は、導管の外部にある。ノズル１２０は、第１の方向１５０が、広い入口部分１８２の中に向けられるように位置付けられ、方向付けられている。この形状では、ノズル１２０によって生成されるキャビテーション流体１２２の流れの少なくとも一部分が、第７の偏向ツール１４４Ｇの中に向けられている。第７の偏向ツール１４４Ｇに入った後で、キャビテーション流体１２２の流れは、偏向面１４６によって再方向付けされる。偏向面１４６の内側に面した凸状性は、キャビテーション流体１２２の流れを、キャビテーション流体１２２のより狭い再方向付けされた流れに集中させ又は縮小するように作用する。その狭い流れは、第７の偏向ツール１４４Ｇから、部品１４０の導管の中に導入される。それは、導管を画定する内面１４２を処理する。

【0052】

図９を参照すると、ある実施例によれば、部品１４０の内面１４２を表面処理する方法２００が、本明細書で開示される。方法２００は、キャビテーション流体１２２の流れを、部品１４０の内面１４２から離れて偏向ツール１４４の偏向面１４６と接触する第１の方向１５０に向けること（ブロック２０２）を含む。方法２００は、偏向面１４６からのキャビテーション流体１２２の流れを、部品１４０の内面１４２に向かう第２の方向１５２に偏向させること（ブロック２０４）も含む。方法２００は、偏向面１４６からの偏向したキャビテーション流体１２２の流れを、部品１４０の内面１４２に衝突させること（ブロック２０６）を更に含む。特定の実施例では、内面１４２が、キャビテーション流体１２２の流れを生成するノズル１２０の見通し線の範囲内にない。

【0053】

方法２００は、ある実施例では、部品１４０の内面１４２の形状及び位置を含む部品１４０の幾何学的な形状、又は部品１４０の材料のうちの少なくとも一方に応じて、偏向ツール１４４及び対応する偏向面１４６を選択することを更に含む。例えば、アクセスすることがより困難な内面１４２にとっては、キャビテーション流体１２２の流れのより徹底的な再方向付けを与える偏向面１４６を有する偏向ツール１４４が望ましい。別の一実施例として、より展性の高い材料から作製される部品１４０にとっては、キャビテーション流体１２２の流れのより徹底的でない再方向付けを与える偏向ツール１４４が望ましい。

【0054】

ある実施例では、方法２００が、部品１４０の所望の表面処理を実現するために、キャビテーション流体１２２の流れの強度を決定することを更に含む。キャビテーション流体１２２の流れの強度を決定することは、部品１４０の展性、部品１４０の表面粗さ、部品１４０の幾何学的な形状、部品１４０の所望の表面粗さ、及び／又は部品１４０内の所望の残留応力レベルなどの、１以上の要因に基づいてよい。方法２００は、部品１４０と選択された偏向ツール１４４を、タンク１０２の中で互いに対して位置決めし、方向付けることを更に含んでよい。方法２００は、決定された強度を有するキャビテーション流体１２２の流れを生成すること、及び、部品１４０の所望の表面処理を実現するための対応する期間内に、部品１４０に対して所望の位置及び配向にある選択された偏向ツール１４４を使用して、キャビテーション流体１２２の流れを部品に衝突させることも含む。

【0055】

方法２００の特定の実施例では、偏向面１４６からの偏向したキャビテーション流体１２２の流れを、部品１４０の内面１４２に衝突させること（ブロック２０６）が、図１などで示されているように、内面１４２において部品１４０に圧縮応力を与えることを含む。更に又は代替的に、ある実施例では、方法２００が、キャビテーション流体１２２の流れの中に研磨媒体１２８を導入することを更に含み、偏向面１４６からの偏向したキャビテーション流体１２２の流れを、部品１４０の内面１４２に衝突させること（ブロック２０６）が、図２などで示されているように、キャビテーション流体１２２の流れの中に導入された研磨媒体を、部品１４０の内面１４２に衝突させること、及び、研磨媒体１２８を用いて部品１４０の内面１４２の表面粗さを低減させることを含む。方法２００の他の実施例によれば、偏向ツール１４４の少なくとも一部分が、部品１４０の凹部分１４１内に位置付けられ、キャビテーション流体１２２の流れは、少なくとも部分的に、第１の方向１５０にある部品１４０の凹部分１４１の中に向けられる。

【0056】

更に、本開示は以下の条項による実施例を含む。
条項１．
部品の内面を表面処理するためのシステムであって、
内部に前記部品が位置付け可能なタンク、
前記タンク内の流体であって、前記部品が前記タンク内に位置付けられたときに、前記部品を沈めることができる流体、
前記流体内に沈められたノズルであって、第１の方向に向けられたキャビテーション流体の流れを生成するように構成されたノズル、及び
前記流体内に沈められた偏向ツールであって、前記キャビテーション流体の流れを、前記第１の方向から第２の方向に再方向付けする偏向面を備え、前記第１の方向が前記部品の前記内面から離れ、前記第２の方向が前記部品の前記内面に向かっている、偏向ツールを備える、システム。
条項２．
前記部品が前記タンク内に位置付けられたときに、前記ノズルが、前記部品の前記内面との見通し線を有さず、
前記部品が前記タンク内に位置付けられたときに、前記偏向面が、前記部品の前記内面との見通し線を有する、条項１に記載のシステム。
条項３．
前記部品が前記タンク内に位置付けられたときに、前記偏向ツールが、前記部品に隣接する位置において前記タンクに固定される、条項１又は２に記載のシステム。
条項４．
前記偏向ツールが、前記部品の凹部分内で前記部品に固定され、
前記部品の前記凹部分が、前記内面を画定する、条項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
条項５．
前記偏向面が平坦である、条項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
条項６．
前記偏向面が湾曲している、条項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
条項７．
前記偏向面が凹状である、条項６に記載のシステム。
条項８．
前記偏向面が凸状である、条項６に記載のシステム。
条項９．
前記偏向ツールが、球を備え、前記偏向面が、前記球の表面である、条項８に記載のシステム。
条項１０．
前記偏向ツールが、少なくとも２つの偏向面を更に備える、条項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
条項１１．
前記偏向面が、前記部品の前記内面の輪郭を補足する輪郭を有する、条項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
条項１２．
前記第２の方向が、前記内面に対して垂直である、条項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
条項１３．
前記部品が、矩形状のポケットを備え、
前記内面が、それぞれが隣接する側面に対して垂直な４つの側面を備え、
前記部品が前記タンク内に位置付けられたときに、前記偏向ツールが、前記矩形状のポケット内に位置付けられ、
前記偏向ツールが、それぞれが前記キャビテーション流体の流れの一部分を前記内面の前記４つの側面のうちの対応する１つに向けて方向付けるように構成された、４つの偏向面を備える、条項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
条項１４．
前記偏向ツールの前記偏向面の展性が、前記部品の展性より大きい、条項１から１３のいずれか一項に記載のシステム。
条項１５．
前記キャビテーション流体の流れが、前記部品の前記内面に接触すると、前記内面において前記部品に圧縮応力を与えるように構成されている、条項１から１４のいずれか一項に記載のシステム。
条項１６．
前記タンク内の前記流体に混合された研磨媒体を更に含み、
前記キャビテーション流体の流れが、前記研磨媒体を更に含み、
前記キャビテーション流体の流れの前記研磨媒体が、前記部品の前記内面に接触すると、前記部品の前記内面の粗さを低減させるように構成されている、条項１から１５のいずれか一項に記載のシステム。
条項１７．
部品の内面を表面処理する方法であって、
キャビテーション流体の流れを、前記部品の前記内面から離れて偏向ツールの偏向面と接触する第１の方向に向けること、
前記偏向面からの前記キャビテーション流体の流れを、前記部品の前記内面に向かう第２の方向に偏向させること、及び
前記偏向面からの偏向した前記キャビテーション流体の流れを、前記部品の前記内面に衝突させることを含む、方法。
条項１８．
前記キャビテーション流体の流れを前記部品の前記内面に衝突させることが、前記内面において前記部品に圧縮応力を与えることを含む、条項１７に記載の方法。
条項１９．
前記キャビテーション流体の流れの中に研磨媒体を導入することを更に含み、前記キャビテーション流体の流れを前記部品の前記内面に衝突させることが、前記キャビテーション流体の流れの中に導入された前記研磨媒体を前記部品の前記内面に衝突させること、及び、前記研磨媒体を用いて前記部品の前記内面の表面粗さを低減させることを含む、条項１７又は１８に記載の方法。
条項２０．
前記偏向ツールの少なくとも一部分が、前記部品の凹部分内に位置付けられ、
前記キャビテーション流体の流れが、少なくとも部分的に、前記第１の方向にある前記部品の前記凹部分の中に向けられる、条項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。

【0057】

以上の説明では、「上」、「下」、「上部」、「下部」、「水平」、「垂直」、「左」、「右」、「～の上」、「～の下」などの特定の用語が使用され得る。これらの用語は、必要に応じ、相関関係を取り扱う際に説明に何らかの明確性をもたらすために用いられている。しかしながら、これらの用語には絶対的な関係、位置、及び／又は向きを含意させる意図はない。例えば、ある対象物に関して、単純にこの対象物の上下を逆にすることで「上方の」表面が「下方の」表面となり得る。それでもなお、これは同じ対象物である。更に、「含む」、「備える」、「有する」などの用語及びこれらの変化形は、別途明示的な記載がない限り、「～を含むがそれらに限定されない」ことを意味する。列挙されたアイテムは、別途明示的な記載がない限り、それらアイテムのうちの任意のもの又はすべてが互いを排除する及び／又は互いを含むものであることを含意しない。「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」などの用語は、別途明示的な記載がない限り、「１つ又は複数の」という意味も表す。更に、「複数」という用語は、「少なくとも２つ」と定義され得る。更に、特に記載していない限り、本書で明確にしているように、複数の特定の特徴は、必ずしも、特定の特徴のセットまたはクラス全体のあらゆる特定の特徴を意味するわけではない。

【0058】

更に、本明細書において、１つの要素が他の要素に「連結される」とは、直接的な連結及び間接的な連結を含み得る。直接的結合は、１つの要素が他の要素と結合しており、また他の要素と何らかの接触があることと定義され得る。間接的連結とは、互いに直接接触しておらず、連結された要素間に１つ又は複数の追加の要素を有する、２つの要素間の連結と定義され得る。更に、１つの要素を他の要素に固定することとは、本明細書で使用される場合、直接的な固定及び間接的な固定を含み得る。更に、「隣接」とは、本明細書で使用される場合、必ずしも接触を意味しない。例えば、１つの要素が他の要素に接触することなく隣接し得る。

【0059】

本明細書で使用される際に、列挙されたアイテムと共に使用される「～のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの１以上の種々の組み合わせが使用されてもよく、また列挙された各アイテムのうちの１つだけが必要とされてもよいということを意味する。アイテムとは、特定の物体、物品、又はカテゴリであり得る。すなわち、「～のうち少なくとも１つ」とは、列挙された中から任意の組み合わせのアイテム又は幾つかのアイテムを使用してもよいが、列挙されたアイテムの全てが必要ではない場合があることを意味する。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」とは、例えば、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」を意味し得る。幾つかの場合には、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、又は他の好適な組み合わせを意味し得る。

【0060】

別途提示されない限り、「第１」、「第２」などの用語は、本明細書では単に符号として使用されており、これらの用語が表すアイテムに対して、順序的、位置的、又は序列的な要件を課すことを意図していない。更に、例えば、「第２」のアイテムが言及された場合、例えば、「第１」の若しくはより小さい数のアイテム、及び／又は、「第３」の若しくはより大きい数のアイテムが必要とされたり、除外されたりすることはない。

【0061】

本明細書において、特定の機能を実施する「ように構成／設定された（configured to）」システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、実際には、いかなる変更も伴わずにその特定の機能を実施することが可能であり、更なる改変の後にその特定の機能を実施する可能性があるにすぎないというものではない。換言すると、特定の機能を実施する「ように構成／設定された」システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、その特定の機能を実施するという目的のために、特に選択され、作り出され、実装され、利用され、プログラムされ、且つ／又は設計される。本明細書において、「ように構成／設定された（configured to）」という表現は、システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアがさらなる改変なしで特定の機能を実行することを可能にする、システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアの既存の特性を意味する。この開示において、特定の機能を実施する「ように構成／設定され」ていると説明されているシステム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、追加的又は代替的には、その機能を実施するよう「適合している（adapted to）」、及び／又は、実施するよう「動作可能である（operative to）」とも説明され得る。

【0062】

本明細書に含まれる概略フローチャートは一般的に、論理フローチャートとして記載されている。しがって、記載の順序及び名付けられたステップは、提示される方法の一実施形態を示す。示される方法の１つ以上のステップもしくはそれらの部分の機能、論理、または効果と均等である他のステップ及び方法が、想起され得る。更に、用いられている形式及びシンボルは、本方法の論理的ステップを説明するために提供されており、本方法の範囲を限定するものではないと理解される。フローチャートにおいて様々なタイプの矢印及び線が用いられ得るが、これらに対応する方法の範囲を限定するものではないことが理解される。実際、幾つかの矢印又はその他のコネクタは、本方法の論理的フローのみを示すために用いられ得る。例えば、矢印は、記載の方法の列挙されたステップの間の、不特定の長さの待機時間又はモニタリング時間を示し得る。更に、具体的な方法が発生する順序は、図示されている対応するステップの順序に厳密に従うこともあるが、従わないこともある。

【0063】

本主題は、その精神や本質的な特性から逸脱することなく、他の具体的な形態で具現化され得る。記載された実施形態はあらゆる点で例示に過ぎず、限定的ではないと解釈されるべきである。特許請求の範囲の目的及び均等範囲内に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】