(57)【要約】      （修正有）【課題】積層造形法により羽根車を形成する場合に羽根車の端部の変形を抑制する。【解決手段】羽根車と、補強部材と、を有する構造体を、積層造形法により形成する構造体形成工程Ｓ１と、当該構造体から当該補強部材を除去する除去工程Ｓ４と、を有し、当該構造体形成工程Ｓ１において、前記羽根車は、上下に配置される少なくとも一対の端部を有し、当該補強部材の一端が、前記一対の端部のうち上方の端部の少なくとも一部に連結するように、当該構造体が形成される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車と、補強部材と、を有する構造体を積層造形法により形成する構造体形成工程と、
前記構造体から前記補強部材を除去する除去工程と、
を有し、
前記構造体形成工程において、
前記羽根車は、上下に配置される少なくとも一対の端部を有し、
前記補強部材の一端が、前記一対の端部のうち上方の端部の少なくとも一部に連結するように、前記構造体が形成される
羽根車の製造方法。
【請求項２】
前記構造体形成工程において、前記補強部材のうち、少なくとも前記補強部材の前記一端は、連結される前記羽根車の端部と略同じ密度になるように形成される
請求項１に記載の羽根車の製造方法。
【請求項３】
前記構造体形成工程において、前記補強部材は、連結される前記羽根車の端部よりも低い密度で、且つ、前記羽根車の端部より傾いた角度で形成される
請求項１に記載の羽根車の製造方法。
【請求項４】
前記構造体形成工程において、前記構造体の少なくとも一部が、当該構造体より低い金属密度の部材によって支持されて形成される
請求項１から３に記載の羽根車の製造方法。
【請求項５】
前記補強部材は、当該補強部材の前記一端から延伸し、
当該補強部材が延伸する距離は、当該補強部材の素材に応じて決まる限界距離以下である
請求項１から４のいずれか一項に記載の羽根車の製造方法。
【請求項６】
前記補強部材は、当該補強部材の前記一端から略水平に延伸する第１の部材と、当該補強部材の前記他端から垂直方向に延伸して前記第１の部材を支持する第２の部材と、を有し、
前記第２の部材と、前記一対の端部のうち下方の端部との間に水平距離を有する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の羽根車の製造方法。
【請求項７】
前記構造体は、前記一対の端部のうち下方に位置する端部の少なくとも一部から延伸した第２の補強部材を有し、
前記第２の補強部材は、当該補強部材の前記一端から延伸する第１の部材を有し、
当該第１の部材が延伸する距離は、当該第１の部材の素材に応じて決まる限界距離以下である
請求項１から６のいずれか一項に記載の羽根車の製造方法。
【請求項８】
前記羽根車は、
主板と、側板と、当該主板と当該側板との間に設けられ揚液にエネルギーを与える主翼と、を備え、
前記一対の端部は、前記主板または前記側板の吐出し側の端部である、
請求項１から７のいずれか一項に記載の羽根車の製造方法。
【請求項９】
前記羽根車は、
主板と、側板と、当該主板と当該側板との間に設けられる複数の主翼と、を備え、
前記一対の端部は、前記側板の吸込み側の端部である、
請求項１から７のいずれか一項に記載の羽根車の製造方法。
【請求項１０】
前記羽根車は、
揚液にエネルギーを与える複数の主翼と、を備え、
前記一対の端部は、前記複数の主翼のうち隣り合う主翼の端部である、
請求項１から７のいずれか一項に記載の羽根車の製造方法。
【請求項１１】
主板と、側板と、当該主板と当該側板との間に設けられ揚液にエネルギーを与える主翼と、を備えた羽根車であって、
前記主板、前記側板および前記主翼にて形成される流路が積層造形により形成され、且つ、前記主板と前記側板との少なくとも一方の外周面が切削加工にて形成された羽根車。
【請求項１２】
前記流路面と、前記外周面との表面粗さが異なる、請求項１１に記載の羽根車。
【請求項１３】
前記流路面は、外周面よりも表面粗さが粗い、請求項１２に記載の羽根車。
【請求項１４】
羽根車と、補強部材と、を有する構造体を積層造形法により形成する構造体形成工程と、
前記構造体から前記補強部材を除去する除去工程と、
を有し、
前記構造体形成工程において、
前記羽根車は、前記羽根車の端部の円形の開口が積層面に対し垂直となるように配置され、
前記補強部材の一端部が、前記円形の端部のうち中点よりも上方の端部の少なくとも一部に連結するように、前記構造体が形成される
羽根車の製造方法。
【請求項１５】
前記羽根車の端部の円形の開口が吸込み口である、請求項１４に記載の羽根車の製造方法。
【請求項１６】
前記羽根車の端部の円形の開口がインペラハブの開口部である、請求項１４または１５に記載の羽根車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、羽根車の製造方法及び羽根車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ポンプに応じて、様々な羽根車が用いられている。クローズドインペラ、オープンインペラ、ノンクロッグ形インペラなどがある。クローズドインペラは、遠心ポンプ及び斜流ポンプで側板のあるインペラである。オープンインペラは、遠心ポンプ及び斜流ポンプで側板のないインペラである。このうち主板が羽根外周まであるものをセミオープン形インペラといい，主板を極力短くしたものがフルオープン形インペラである。
【０００３】
また、吸込形式に応じて異なる形態の羽根車が用いられている。片吸込ポンプの場合、片吸込用の羽根車が用いられており、両吸込ポンプの場合、両吸込用の羽根車が用いられる。両吸込用の羽根車は、羽根車の左右両方から均等に流体を吸い込んで加速する。例えば、両吸込用の羽根車は、横軸両吸込渦巻ポンプに使用される。
【０００４】
３Ｄプリンタの適用技術として、レーザ等による積層造形法と呼ばれる技術が知られている。この技術は、一例として、レーザ等により金属粉末を実質的な二次元平面上で焼結または溶融させ、これを積み上げていくことで三次元形状を得るものである。特許文献１には、タービンホイールに適用される羽根車を、積層造形法により形成する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−０３７９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、積層造形法により、ポンプ（特に搬送流体が液体のポンプ）に用いられる羽根車を形成する場合、羽根車の端部の下側に支持する部材がないと、積層造形の途中で重力によって羽根車の端部が落ちてきてしまい、羽根車の端部（例えば、流路の入口または出口となる部分）が変形しやすいという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、積層造形法により羽根車を形成する場合に羽根車の端部の変形を抑制することを可能とする羽根車の製造方法及び羽根車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】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る羽根車の製造方法は、羽根車と、補強部材と、を有する構造体を積層造形法により形成する構造体形成工程と、前記構造体から前記補強部材を除去する除去工程と、を有し、前記構造体形成工程において、前記羽根車は、上下に配置される少なくとも一対の端部を有し、前記補強部材の一端が、前記一対の端部のうち上方の端部の少なくとも一部に連結するように、前記構造体が形成される。
【０００９】
この構成によれば、補強部材が、上下に配置される少なくとも一対の端部のうち上方の端部の少なくとも一部を支持するため、当該上方の端部の変形を抑えることができる。従って、積層造形法により羽根車を形成する場合に羽根車の端部の変形を抑制することができる。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る羽根車の製造方法は、第１の態様に係る羽根車の製造方法であって、前記構造体形成工程において、前記補強部材のうち、少なくとも前記補強部材の前記一端は、連結される前記羽根車の端部と略同じ金属密度になるように形成される。
【００１１】
この構成によれば、補強部材の一端が、連結される羽根車の端部と略同じ密度になり、補強部材が羽根車の端部と同じ強度で維持できるので、羽根車の端部の変形を抑制することができる。また、補強部材が略同じ密度であることによって、羽根車の端部が羽根車の他の部位と同様の放熱性を有するので、羽根車の端部が羽根車の他の部位と同様の速度で冷却されるので変形が抑えられる。
【００１２】
本発明の第３の態様に係る羽根車の製造方法は、第１または第２の態様に係る羽根車の製造方法であって、前記構造体形成工程において、前記補強部材は、連結される前記羽根車の端部よりも低い密度で、且つ、前記羽根車の端部より傾いた角度で形成される。
【００１３】
この構成によれば、補強部材の素材量を低減することができるので、羽根車の製造コストを抑制することができる。それとともに、補強部材が羽根車の端部より傾いた角度で形成されるので、補強部材の変形を抑える。
【００１４】
本発明の第４の態様に係る羽根車の製造方法は、第１から３のいずれかの態様に係る羽根車の製造方法であって、前記構造体形成工程において、前記構造体の少なくとも一部が、当該構造体より低い金属密度の部材によって支持されて形成される。
【００１５】
本発明の第５の態様に係る羽根車の製造方法は、第１から４のいずれかの態様に係る羽根車の製造方法であって、前記補強部材は、当該補強部材の前記一端から延伸し、当該補強部材が延伸する距離は、当該補強部材の素材に応じて決まる限界距離以下である。
【００１６】
この構成によれば、補強部材が延伸する距離を、当該補強部材の素材に応じて決まる限界距離以下にすることによって、補強部材が途中で崩れ落ちる可能性を抑制することができる。
【００１７】
本発明の第６の態様に係る羽根車の製造方法は、第１から５のいずれかの態様に係る羽根車の製造方法であって、当該補強部材の前記一端から略水平に延伸する第１の部材と、当該補強部材の前記他端から垂直方向に延伸して前記第１の部材を支持する第２の部材と、を有し、前記第２の部材と前記一対の端部のうち下方の端部との間に水平距離を有する。
【００１８】
この構成によれば、一対の端部のうち下方の端部を支持することができるので、一対の端部のうち下方の端部の変形を抑制することができる。
【００１９】
本発明の第７の態様に係る羽根車の製造方法は、第１から６のいずれかの態様に係る羽根車の製造方法であって、一対の端部のうち下方に位置する端部の少なくとも一部から延伸した第２の補強部材を有し、前記第２の補強部材は、当該補強部材の前記一端から延伸する第１の部材を有し、当該第１の部材が延伸する距離は、当該第１の部材の素材に応じて決まる限界距離以下である。
【００２０】
この構成によれば、一対の端部のうち下方に位置する端部を支持することができるので、一対の端部のうち下方に位置する端部の変形を抑制することができる。
【００２１】
本発明の第８の態様に係る羽根車の製造方法は、第１から７のいずれかの態様に係る羽根車の製造方法であって、前記羽根車は、主板と、側板と、当該主板と当該側板との間に設けられ揚液にエネルギーを与える主翼と、を備え、前記一対の端部は、前記主板または前記側板の吐出し側の端部である。
【００２２】
この構成によれば、主板または側板の吐出し側の端部のうち上方の端部を支持することができるので、主板または側板の吐出し側の端部の変形を抑制することができる。
【００２３】
本発明の第９の態様に係る羽根車の製造方法は、第１から７のいずれかの態様に係る羽根車の製造方法であって、前記羽根車は、主板と、側板と、当該主板と当該側板との間に設けられる複数の主翼と、を備え、前記一対の端部は、前記側板の吸込み側の端部である。
【００２４】
この構成によれば、側板の吸込み側の端部を支持することができるので、側板の吸込み側の端部の変形を抑制することができる。
【００２５】
本発明の第１０の態様に係る羽根車の製造方法は、第１から７のいずれかの態様に係る羽根車の製造方法であって、前記羽根車は、揚液にエネルギーを与える複数の主翼と、を備え、前記一対の端部は、前記複数の主翼のうち隣り合う主翼の端部である。
【００２６】
この構成によれば、複数の主翼のうち隣り合う主翼の端部を支持することができるので、複数の主翼のうち隣り合う主翼の端部の変形を抑制することができる。
【００２７】
本発明の第１１の態様に係る羽根車は、主板と、側板と、当該主板と当該側板との間に設けられ揚液にエネルギーを与える主翼と、を備えた羽根車であって、前記主板、前記側板および前記主翼にて形成される流路が積層造形により形成され、且つ、前記主板と前記側板との少なくとも一方の外周面が切削加工にて形成された羽根車である。
【００２８】
この構成によれば、流路が積層造形により形成されるので当該流路の加工精度が向上し、主板と側板との少なくとも一方の外周面が切削加工されているので、当該端部の加工精度が向上する。
【００２９】
本発明の第１２の態様に係る羽根車は、第１１の態様に係る羽根車であって、前記流路面と、前記外周面との表面粗さが異なる。
【００３０】
本発明の第１３の態様に係る羽根車は、第１２の態様に係る羽根車であって、前記流路面は、外周面よりも表面粗さが粗い。
【００３１】
本発明の第１４の態様に係る羽根車の製造方法は、羽根車と、補強部材と、を有する構造体を積層造形法により形成する構造体形成工程と、前記構造体から前記補強部材を除去する除去工程と、を有し、前記構造体形成工程において、前記羽根車は、前記羽根車の端部の円形の開口が積層面に対し垂直となるように配置され、前記補強部材の一端部が、前記円形の端部のうち中点よりも上方の端部の少なくとも一部に連結するように、前記構造体が形成される。
【００３２】
本発明の第１５の態様に係る羽根車の製造方法は、第１４の態様に係る羽根車の製造方法であって、前記羽根車の端部の円形の開口が吸込み口である。
【００３３】
本発明の第１６の態様に係る羽根車の製造方法は、第１４または１５の態様に係る羽根車の製造方法であって、前記羽根車の端部の円形の開口がインペラハブの開口部である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の一態様によれば、ベースプレートから積層された補強部材が、主板と側板のうち後に積層造形する方の端部の少なくとも一部を支持するため、主板と側板のうち後に積層造形する方の端部の変形を抑えることができる。従って、積層造形法により羽根車を形成する場合に羽根車の端部の変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態に係るポンプの構造を示す断面図である。
【図２】図１に示すポンプのポンプケーシングの正面図である。
【図３】図１に示す羽根車の断面図である。
【図４】図３に示す羽根車を、その吸込口側から見たときの一部切断の正面図である。
【図５】第１の実施形態に係る羽根車の製造工程の途中で形成される構造体の一例の断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る羽根車の製造工程の途中で形成される構造体を、その吸込口側から見たときの一部切断の正面図である。
【図７】第１の実施形態に係る羽根車の製造方法の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態の第１の変形例に係る構造体の一例の断面図である。
【図９】第１の実施形態の第２の変形例に係る構造体の一例の断面図である。
【図１０】第２の実施形態に係る構造体の一例の断面図である。
【図１１】第３の実施形態に係る構造体の一例の断面図である。
【図１２】第４の実施形態に係る構造体の一例の断面図である。
【図１３】第５の実施形態に係る構造体の一例の斜視図である。
【図１４】第５の実施形態に係る構造体の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００３７】
本実施形態では、ベースプレートの上に金属粉末を用いた積層造形法により、本実施形態に係る羽根車の原型となる構造体を形成する。ここで、積層造形法は、所望の羽根車の形状に合わせて配置した金属粉末を、レーザ又は電子ビーム等による熱エネルギーにより焼結させる。金属粉末の配置及び焼結といった工程を順次繰り返すことで、焼結された金属粉末が積層され、所望の形状の羽根車の原型となる構造体が形成される。
【００３８】
図１は、第１の実施形態に係るポンプの構造を示す断面図である。図２は、図１に示すポンプのポンプケーシングの正面図である。図１及び図２に示すように、ポンプは、吸込口１ａと吐出し口１ｂを有するポンプケーシング１と、ケーシングカバー２とを備えている。羽根車３は、その吸込口９（図３参照）がポンプケーシング１の吸込口１ａを向くようにポンプケーシング１の内部に配置され、吸込口１ａからポンプケーシング１の内部に入った流体は、羽根車３を通って昇圧され、ポンプケーシング１の吐出し口１ｂから外部に排出される。羽根車３は、軸受胴体４に組込まれた軸受５ａ，５ｂに支持された主軸であるポンプ軸６のポンプケーシング１側の端部に固定されている。ポンプ軸６の他端には図示しない駆動機が連結されており、ポンプ軸６を介して羽根車３が回転駆動される。図２は、ポンプケーシング１を軸受胴体４側からみた図を示す。
【００３９】
図３は、図１に示す羽根車の断面図である。図４は、図３に示す羽根車を、その吸込口側から見たときの一部切断の正面図である。図３及び図４に示すように、羽根車３は、インペラハブ１０、主板１１、側板１２及び主板１１と側板１２との間に配置された複数の主翼１３から構成されている。インペラハブ１０は、ポンプ軸６が貫通する開口部８を有し、ポンプ軸６に固定され，主翼１３を取り付ける回転体である。主板１１は、羽根車３を形成する側壁のうち、インペラハブ１０に連なる側の側壁である。側板１２は、羽根車３を形成する側壁のうち、主翼１３に支えられる側の側壁である。主翼１３は、揚液にエネルギーを与える羽根であり、インペラハブ１０に取り付けられている。主翼１３は、この例では、厚さｔ１の板状に形成されて、互いに隣接する一方の主翼１３の回転方向側の表面１３ａと他方の主翼１３の反回転方向側の裏面１３ｂとの間に、流路２０がそれぞれ区画形成されている。また図３には、主板１１と側板１２との間に形成された流路２０の出口幅Ｂ２が示されている。
【００４０】
図５は、第１の実施形態に係る羽根車の製造工程の途中で形成される構造体の一例の断面図である。図６は、第１の実施形態に係る羽根車の製造工程の途中で形成される構造体を、羽根車３の吸込口９側から見たときの一部切断の正面図である。図５及び図６に示すように、羽根車３の原型となる構造体１４は、インペラハブ１０と、主板１１と、側板１２と、当該主板１１と当該側板１２との間に設けられる複数の主翼１３と、を備える羽根車３と、側板１２を支持する支持部材２２と、インペラハブ１０を支持する支持部材２３と、補強部材３０と、を有する。構造体１４は、ベースプレート２１の上に金属粉末を用いた積層造形法により形成されている。
【００４１】
図５及び図６に示すように、補強部材３０の一端部３０ａが、主板１１の外周面１１ｃに連結している。補強部材３０の第２の部材３２は、主板１１の外周面１１ｃから離れており、補強部材３０の他端部３０ｂがベースプレート２１に連結している。
【００４２】
より詳細には、補強部材３０は、当該補強部材３０の一端部３０ａから主板１１の外周面１１ｃに向かって延伸する第１の部材３１と、当該補強部材３０の他端部３０ｂから垂直方向に延伸して第１の部材３１を支持する第２の部材３２と、を有する。この第２の部材３２と側板１２との間の水平距離Ｄは、造形する素材に応じて決まる限界距離以下に設定されている。この構成によれば、第２の部材３２と主板１１との間の水平距離Ｄを、当該限界距離以下にすることによって、補強部材３０が途中で崩れ落ちるのを抑制することができる。本実施形態では、主板１１が略水平に配置されて積層造形されるため、第１の部材３１は補強部材３０の一端部３０ａから略水平に延伸する。一実施形態では、主板１１が水平から傾いて配置されて積層造形してもよいし、または／および、第１の部材３１は、補強部材３０の一端部３０ａから水平に対して所定の角度で延伸してもよい。そうすれば、水平距離Ｄを長くできる。また、積層造形では、順次積層される水平面の面積を極力少なくすることで、形成される構造体１４の変形を抑えることができる。第１の部材３１を水平より傾いた角度で形成することで、補強部材３０の変形を抑えることができる。
【００４３】
本実施形態に係る構造体形成工程において、補強部材３０のうち、少なくとも一端部３０ａは、羽根車３と略同じ金属密度になるように形成されることが好ましい。これにより、主板１１の外周面１１ｃと連結する補強部材３０の一端部３０ａが、主板１１と略同じ金属密度になり、補強部材３０が主板１１の端部と同じ強度で維持できるので、主板１１の外周面の変形を抑制することができる。また、積層造形では、造形時の熱がうまく放熱できないと、結果として変形してしまう。ここで、外周面１１ｃに補強部材３０がないと、外周面１１ｃは空気に触れて放熱されにくい。また、外周面１１ｃより低い金属密度の補強部材３０が当接すると、羽根車３の他の部分に比べて放熱されにくく外周面１１ｃが部分的に変形してしまう虞がある。しかしながら、外周面１１ｃと略同じ金属密度の補強部材３０が当接すれば、羽根車の外周面１１ｃが羽根車の他の部位と同様の放熱性を有するので、外周面１１ｃは羽根車の他の部位と同様の速度で冷却され変形が抑えられる。本実施形態では、第１の部材３１は全て羽根車３と同じ金属密度で形成される。一実施形態では、第１の部材３１の外周側の少なくとも一部が羽根車３より低い金属密度（例えば、メッシュ構造やスポンジ状の造形物）で形成されてもよい。
【００４４】
本実施形態に係る構造体形成工程において、補強部材３０のうち、少なくとも補強部材３０の他端部３０ｂは、羽根車３より低い金属密度（例えば、メッシュ構造やスポンジ状の造形物）で形成されてもよい。これにより、補強部材３０の金属量を低減することができるので、羽根車の製造コストを抑制することができる。本実施形態では、第２の部材３２は全て羽根車３より低い金属密度（例えば、メッシュ構造やスポンジ状の造形物）で形成される。一実施形態では、第２の部材３２の少なくとも一部が羽根車３と同じ金属密度で形成されてもよい。
【００４５】
本実施形態に係る構造体形成工程において、支持部材２２は、例えば、羽根車３に比べて低い金属密度（例えば、メッシュ構造やスポンジ状の造形物）になるように形成されてもよい。これにより、支持部材２２の金属量を低減することができるので、羽根車３の製造コストを抑制することができる。本実施形態では、支持部材２２はインペラハブ１０および側板１２全体を支持するように形成される。一実施形態では、羽根車３の径が小さい等で側板１２が安定して形成できるのであれば、支持部材２２は側板１２の少なくとも一部のみを支持するように形成されてもよい。更には、支持部材２２はなくてもよい。
【００４６】
図７を用いて第１の実施形態に係る羽根車の製造方法について説明する。図７は、第１の実施形態に係る羽根車の製造方法の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４７】
（ステップＳ１）まず、ベースプレート２１の上に、金属粉末（例えば、チタンまたはステンレスなど）を用いた積層造形法により、本実施形態に係る羽根車３の原型となる構造体１４を形成する。
【００４８】
（ステップＳ２）次に、構造体１４をベースプレート２１から剥がす。例えば、構造体１４が構成される金属がチタンの場合、ペンチで構造体１４をベースプレート２１から剥がしてもよい。一方、例えば、構造体１４が構成される金属がステンレスの場合、機械加工で構造体１４をベースプレート２１から剥がしてもよい。
【００４９】
（ステップＳ３）次に、構造体１４から支持部材２２を除去する。例えば、構造体１４が構成される金属がチタンの場合、ペンチで構造体１４から支持部材２２を除去してもよい。一方、例えば、構造体１４が構成される金属がステンレスの場合、機械加工（例えば、切削加工）で構造体１４から支持部材２２を除去してもよい。
【００５０】
（ステップＳ４）次に、構造体１４から補強部材３０を機械加工等（ここでは一例として切削加工）で除去する。ここで、本実施形態では、構造体１４から第２の部材３２を除去した後、構造体１４から第１の部材３１を除去する。具体的には、ペンチやカッター等で構造体１４から羽根車３よりも金属密度が低い部材（本実施形態では、第２の部材３２）を切断し、次に羽根車３と金属密度が同じ部分（本実施形態では、第１の部材３１）を旋盤にて切削する。当該旋盤での切削は、ステップＳ５における研磨作業を兼ねることができるため作業工程を簡略化できる。また、旋盤では、加工中に被加工物の硬さが変化すると加工機械が（特に工具刃）傷んでしまう虞があるため、補強部材３０のうちの少なくとも一端部３０ａは、主板１１の外周面の一周に渡り連結され且つ主板１１と同じ金属密度で形成されるとよい。
【００５１】
（ステップＳ５）次に、構造体１４を研磨する。前記主板１１、前記側板１２の外表面１１ａ、１２ａは、旋盤等によって切削加工による研磨がなされ、前記主板１１、前記側板１２および前記主翼１３にて形成される流路２０は、スライム等による流体研磨がなされる。なお、ステップＳ５は省略されてもよい。
【００５２】
ここで、ステップＳ５にて製造された羽根車３は、積層造形にて形成された表面の積層面に対して傾斜した面に積層段差が残り、積層面に平行な面にはレーザ又は電子ビーム等による塗り痕が残る。それに対して、切削加工の面には工具痕（例えば筋目方向の傷）が残る。このように、羽根車３は、積層造形にて形成された流路面（流路面１１ｂ、１２ｂ、および主翼１３の表面１３ａ、裏面１３ｂ）と、機械加工された面（外周面１１ｃ、１２ｃおよび外表面１１ａ、１２ａ）との表面粗さが異なる。そして、主板１１は、流路面１１ｂにおける表面粗さが外周面１１ｃよりも粗い。一例として、主板１１の流路面１１ｂ（流路面のうち上側の面）の表面粗さはＳａ（算術平均高さ）が２０μｍ〜１００μｍであるのに対して、外周面１１ｃ（旋盤加工された面）の表面粗さはＳａが５μｍ以下である。
特に、クローズドインペラの製造において、鋳物や溶接に比して積層造形であれば、複雑な流路を形成でき、更に、積層造形にて変形しやすい主板１１または／および側板１２は旋盤等で後から切削加工することで、所望する形状の羽根車３を製造できる。
【００５３】
なお、ステップＳ３とステップＳ４の順番は逆でもよい。
【００５４】
このように、羽根車３は、上下に配置される少なくとも一対の端部である外周面１１ｃ、１２ｃを有し、補強部材３０の一端部３０ａが、一対の端部のうち上方の端部（外周面１１ｃ）の少なくとも一部に連結するように、構造体１４が形成される。また、積層造形により形成された主板１１、側板１２および主翼１３にて形成される流路２０と、切削加工にて形成された主板１１の外周側の端部である一端部１１ｃとの表面粗さが異なる。
【００５５】
なお、本実施形態では一例として、図６に示すように、主板１１の外周面１１ｃの一周に渡って補強部材３０を連結するようにしたが、これに限ったものではなく、主板１１の外周面１１ｃの半周毎に半周分に相当する補強部材３０を連結してもよいし、外周方向に間隔を設けて円弧分に相当する補強部材３０を複数連結してもよい。また、補強部材３０は、主板１１の外周面に限らず、主板１１の外周側の端部（表面の端部または裏面の端部）に連結していてもよい。このように、補強部材３０は、主板１１の端部（例えば、外周面）の少なくとも一部に連結していればよい。特に、主翼１３は補強部材３０と同様に積層造形時に主板１１を支持することができるので、外周面１１ｃの主翼１３に接する部分から所定の間隔を空けて補強部材３０を配置してもよい。また、本実施形態では、第１の部材３１は側板１１の外周面１１ｃの一周に渡り、且つ、複数の第２の部材３２が第１の部材３１の外周側の一周に渡り設けられている。一実施形態では、第１の部材３１は側板１１の外周面１１ｃの一周に渡り、且つ、第２の部材３２が第１の部材３１の外周側の少なくとも一部に設けられてもよい。
【００５６】
＜第１の実施形態の第１の変形例＞
続いて第１の実施形態の第１の変形例について説明する。図８は、第１の実施形態の第１の変形例に係る構造体の一例の断面図である。第１の実施形態の構造体は、主板１１より上に側板１２が積層形成され、補強部材３０が側板１２に連結されているものとして説明したが、第１の実施形態の第１の変形例に係る構造体は、主板１１より上に側板１２が積層形成されたものであり、補強部材４０が、主板１１ではなく側板１２に連結されている点が異なっている。これは、主板１１が支持部材２３によって支持されるようになる一方、側板１２の外周面１２ｃ側は支持部材で支持されなくなるので、補強部材４０で支持するためである。
【００５７】
図８に示すように、補強部材４０の一端４０ａが側板１２の外周面１２ｃに連結している。また補強部材４０の第２の部材４２が主板１１の外周面から離れている。補強部材４０の他端４０ｂがベースプレート２１に連結している。
【００５８】
補強部材４０は、当該補強部材４０の一端４０ａから略水平に延伸する第１の部材４１と、当該補強部材４０の他端４０ｂから垂直方向に延伸して第１の部材４１を支持する第２の部材４２と、を有する。この第２の部材４２と主板１１との間の水平距離Ｄは、積層する素材に応じて決まる限界距離以下である。この構成によれば、第２の部材４２と主板１１との間の水平距離Ｄを設ける。なぜならば、当接した第２の部材４２と主板１１を積層造形した結果、形成不良等で第２の部材４２が異物として流路２０内に入り込んでしまうと、当該流路内の第２の部材４２を後工程で流路２０から取り除かなければならないからである。特に、搬送流体が気体等のタービンの羽根車に比して搬送流体が液体のポンプの場合、流路２０内の異物による圧損が顕著に現れる。しかしながら、主板１１、側板１２および主翼１３にて形成される流路２０から異物を取り除くのは困難である。そのため、特に搬送流体が液体のポンプの場合には、水平距離Ｄを設け異物が流路２０内に入るのを防止することが有効である。また、第１の部材４１を当該限界距離以下で延伸することによって、補強部材４０が途中で崩れ落ちるのを抑制することができる。
【００５９】
本実施形態では、補強部材３０と同様に、一端部４０ａが羽根車３と同じ金属密度で形成され且つ側板１２の外周面１２ｃの一周に渡って連結されることで、第１の部材４１を旋盤にて良好に切削することができる。
【００６０】
このように、第１の実施形態の第１の変形例における羽根車３は、上下に配置される少なくとも一対の端部である外周面１１ｃ、１２ｃを有し、補強部材４０の一端部４０ａが、一対の端部のうち上方の端部（外周面１２ｃ）の少なくとも一部に連結するように、構造体１４が形成される。また、第１の実施形態と同様に積層造形により形成された側板１２にて形成される流路２０と、切削加工にて形成された側板１２の外周側の端部である一端部１２ｃとの表面粗さが異なる。
【００６１】
なお、第１の実施形態の第１の変形例では、一例として側板１２の外周面１２ｃの一周に渡って補強部材４０を連結するようにしたが、これに限ったものではなく、側板１２の外周面１２ｃの半周毎に半周分に相当する補強部材４０を連結してもよいし、外周方向に間隔を設けて円弧分に相当する補強部材４０を複数連結してもよい。また、補強部材３０は、側板１２の外周面に限らず、側板１２の外周側の端部（表面の端部または裏面の端部）に連結していてもよい。このように、補強部材４０は、側板１２の端部（例えば、外周面）の少なくとも一部に連結していればよい。
【００６２】
＜第１の実施形態の第２の変形例＞
続いて第１の実施形態の第２の変形例について説明する。図９は、第１の実施形態の第２の変形例に係る構造体の一例の断面図である。第１の実施形態の第１の変形例に係る構造体では、補強部材４０が一つであったのに対して、第１の実施形態の第２の変形例に係る構造体では、第２の補強部材４３が追加され、その分、第１の変形例に係る支持部材２３より支持部材２４が水平方向に更に長くなっており、第１の変形例に係る補強部材４０の第１の部材４１より補強部材４０ｃの第１の部材４１ｃが水平方向に更に長くなっている点が異なっている。
【００６３】
図９に示すように、構造体１４ｃは、主板１１の外周面の少なくとも一部（ここでは一例として外周面全体）に連結する第２の補強部材４３を有する。第２の補強部材４３は、補強部材４０と同様に、当該第２の補強部材４３の一端部４３ａから略水平に延伸する第１の部材４３ｃと、当該第１の部材４３ｃの他端部４３ｂから垂直方向に延伸して第１の部材４３ｃを支持する第２の部材４４と、を有する。
補強部材４０ｃは、補強部材４０と同様に、当該補強部材４０ｃの一端部４０ａから略水平に延伸する第１の部材４１ｃと、当該補強部材４０ｃの他端部４０ｂから垂直方向に延伸して第１の部材４１ｃを支持する第２の部材４２と、を有する。第２の部材４２と第２の補強部材４３との間の水平距離Ｄは、金属粉末の素材に応じて決まる限界距離以下である。
図７のステップＳ４における除去工程において、構造体１４ｃから補強部材４０ｃに加えて第２の補強部材４３を除去する。よって、補強部材３０と同様に、補強部材４０ｃの一端部４０ａ並びに第２の補強部材４３の一端部４３ａは、羽根車３と同じ金属密度にて形成されるとよい。
この構成によれば、主板１１の外周面１１ｃと側板１２の外周面１２ｃの両方を支持することができるので、羽根車３の外周面１１ｃ、１２ｃ側の端部の両方の変形を抑制することができる。
【００６４】
以上によれば、一実施形態に係る羽根車の製造方法は、主板１１と、側板１２と、当該主板１１と当該側板１２との間に設けられる複数の主翼１３と、補強部材３０、４０または４０ｃと、を有する構造体１４、１４ｂまたは１４ｃを、ベースプレート２１の上に金属粉末を用いた積層造形法により形成する構造体形成工程と、構造体１４、１４ｂまたは１４ｃから前記補強部材３０、４０または４０ｃを除去する除去工程と、を有する。
この構造体形成工程において、補強部材３０、４０または４０ｃの一端が主板１１と側板１２のうち後に積層造形する方の端部の少なくとも一部に連結し、且つ補強部材３０、４０または４０ｃが主板１１と側板１２のうち先に積層造形する方の端部から離れており、且つ補強部材３０、４０または４０ｃの他端がベースプレート２１に連結するように、構造体１４、１４ｂまたは１４ｃが形成される。
【００６５】
この構成によれば、ベースプレート２１から積層された補強部材３０、４０または４０ｃが、主板１１と側板１２のうち後に積層造形する方の端部の少なくとも一部を支持するため、主板１１と側板１２のうち後に積層造形する方の端部の変形を抑えることができる。従って、積層造形法により羽根車３を形成する場合に羽根車３の端部（主板１１または／および側板１２の外周面１１ｃ、１２ｃ側の端部）の変形を抑制することができる。
【００６６】
なお、構造体形成工程において、補強部材３０、４０または４０ｃは、当該補強部材３０、４０または４０ｃのベースプレート２１に連結している他端部３０ｂまたは４０ｂまたは当該補強部材３０、４０または４０ｃの途中の高さから、当該補強部材３０、４０または４０ｃの一端部３０ａまたは他端部３０ｂにかけて、水平より傾いた角度で形成されてもよい。この構成によれば、主板１１の外周面１１ｃまたは側板１２の外周面１２ｃを斜めに支持することができるので、補強部材３０、４０または４０ｃの他端部３０ｂと、主板１１または側板１２との間の水平距離を長くすることができる。傾いた角度で形成されると、水平に形成されるのに比して一層の形成面が少ない。そのため、補強部材３０、４０、４０ｃの第１の部材３１、４１、４１ｃは金属密度を低く（例えば、メッシュ構造）して形成しても形状が安定するので、材料が少なくて済むという利点がある。
【００６７】
＜第２の実施形態＞
続いて第２の実施形態について説明する。図１０は、第２の実施形態に係る構造体の一例の断面図である。図１０に示すように、第２の実施形態では、構造体１４ｄを形成する積層方向を、第１の実施形態の積層方法に対して９０度回転させたものになっている。
図１０に示すように、構造体１４ｄは、主板１１、側板１２、及び主翼１３に加えて、側板１２と連結している補強部材５１、インペラハブ１０と連結している補強部材５２、インペラハブ１０と連結している補強部材５３と、側板１２と連結している補強部材５４、及び主板１１、側板１２及び主翼１３を支持する支持部材２５を備える。本実施形態では、図１０のＡ断面矢視図およびＢ断面矢視図に示すように、補強部材の一端部５２ａ、５３ａが開口部８の全周に渡って連結している。つまり、補強部材の一端部５２ａが開口部８の中点Ｒよりも上方の端部に連結し、補強部材の一端部５３ａが開口部８の中点Ｒよりも下方の端部に連結する。同様に、補強部材の一端部５１ａが吸込口９の中点Ｒよりも上方の端部に連結し、補強部材の一端部５４ａが開口部８の中点Ｒよりも下方の端部に連結する。一実施形態では、補強部材の一端部５２ａが開口部８の中点Ｒよりも上方の端部の少なくとも一部に連結し、補強部材の一端部５３ａが開口部８の中点Ｒよりも下方の端部の少なくとも一部に連結する。同様に、補強部材の一端部５１ａが吸込口９の中点Ｒよりも上方の端部の少なくとも一部に連結し、補強部材の一端部５４ａが開口部８の中点Ｒよりも下方の端部の少なくとも一部に連結する。
【００６８】
第２の実施形態に係る羽根車の製造工程は、図７における第１の実施形態に係る羽根車の製造工程に比べて、構造体１４ｄ自体の構成が異なることに加えて、図７のステップＳ４における除去工程において、構造体１４ｄから補強部材５１及び補強部材５２を除去する点が異なり、図７のステップＳ３における除去工程において、構造体１４ｄから支持部材２５を除去する点が異なる。また、羽根車３と、補強部材５１、５２、５３、５４を有する構造体１４ｄを積層造形法により形成する構造体形成工程（Ｓ１）と、構造体１４ｄから補強部材５１、５２、５３、５４を除去する除去工程（Ｓ４）と、を有する。構造体形成工程Ｓ１において羽根車３は当該羽根車３の端部の円形の開口（吸込口９、開口部８）が積層面に対し垂直となるように配置される。そして、補強部材の一端部５１ａが吸込口９の中点Ｒ（つまり軸線）よりも上方の端部の少なくとも一部に連結し、補強部材の一端部５３ａが吸込口９の中点Ｒ（つまり軸線）よりも下方の端部の少なくとも一部に連結する。また、補強部材の一端部５２ａが開口部８の中点Ｒよりも上方の端部の少なくとも一部に連結し、補強部材の一端部５３ａが開口部８の中点Ｒよりも下方の端部の少なくとも一部に連結する。これにより、第１の実施形態と同様に、羽根車３の端部である吸込口９および/または開口部８の変形を防止することができる。
【００６９】
また、一端部５１ａ、５４ａが羽根車３と同じ金属密度で形成され且つ吸込口９の外周面の一周に渡って連結され、一端部５２ａ、５３ａが羽根車３と同じ金属密度で形成され且つインペラハブ１０の外周面１０ｃの一周に渡って連結されることで、補強部材３０と同様にＳ４の切削加工の工程において旋盤にて良好に切削することができる。
【００７０】
＜第３の実施形態＞
続いて第３の実施形態について説明する。図１１は、第３の実施形態に係る構造体の一例の断面図である。第１の実施形態及び第２の実施形態では片吸込用の羽根車３であったのに対して、第３の実施形態では、両吸込用の羽根車１０３である。なお、第３の実施形態に係る両吸込ポンプの構成図は省略する。
【００７１】
図１１に示すように、第３の実施形態に係る構造体１４ｅは、インペラハブ６１ａ、主板６１ｂ、側板６２ａ、６２ｃ、を備えた羽根車１０３に加えて、一端部が側板６２ａの端部に連結され且つ他端部がベースプレート２１に連結された補強部材６４ａと、一端部が側板６２ａの端部に連結され且つ他端部がベースプレート２１に連結された補強部材６４ｂとを備える。
更に、構造体１４ｅは、一端部がインペラハブ６１ａの端部に連結され且つ他端部がベースプレート２１に連結された補強部材６５ａと、一端がインペラハブ６１ａの端部に連結され且つ他端がベースプレート２１に連結された補強部材６５ｂとを備える。更に、構造体１４ｅは、インペラハブ６１ａを支持する支持部材２６と、側板６２ｃを支持する支持部材２７とを備える。
【００７２】
補強部材６４ａ、６５ａは、ベースプレート２１に連結された他端から垂直方向に積層された後に、途中の高さから、当該補強部材６４ａ、６５ａの一端にかけて、水平より傾いた角度で形成されている。具体的には、補強部材６４ａは、側板６２ａの端部から、水平線に対して所定の角度θ１で傾斜するように構成されており、補強部材６５ａは、主板６１ｂの端部から、水平線に対して所定の角度θ２で傾斜するように構成されている。ここで、角度θ１と角度θ２は同じであっても異なっていてもよい。補強部材６４ａ、６５ａは、連結される羽根車１０３の端部（ここでは側板６２ａの端部またはインペラハブ６１ａの端部）よりも低い密度であることが好ましい。これにより、補強部材６４ａ、６５ａの素材量を低減することができるので、羽根車１０３の製造コストを抑制することができる。本実施形態では、補強部材６４ａ、６５ａ、６４ｂ、６５ｂは、側板６２ａ、側板６２ｃの端部の軸対称の位置に設けられる。一実施形態では、所定の角度で傾斜する補強部材６４ａ、６５ａが側板６２ａ、側板６２ｃの端部に複数設けられてもよい。一実施形態では、補強部材６４ａ、６５ａが設けられずに補強部材６４ｂ、６５ｂのみが側板６２ａ、側板６２ｃの端部の一周に渡って設けられてもよい。また、一実施形態では、補強部材６４ｂ、６５ｂが設けられずに水平線に対して所定の角度で傾斜する補強部材６４ａ、６５ａのみが側板６２ａ、側板６２ｃの端部の一周に渡って設けられてもよい。
【００７３】
第３の実施形態に係る羽根車１３０の製造工程は、図７における第１の実施形態に係る羽根車の製造工程に比べて、構造体１４ｅ自体の構成が異なることに加えて、図７のステップＳ３における除去工程において、構造体１４ｅから支持部材２６、２７を除去する点が異なり、図７のステップＳ４における除去工程において、構造体１４ｅから補強部材６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂを除去する点が異なる。
【００７４】
このように、本実施形態に係る羽根車１０３の製造工程では、上下に配置される一対の端部である主板６１ｂの端部と側板６２ａの端部を有し、補強部材６４ａまたは／および６４ｂの一端が、当該一対の端部のうち上方の端部である側板６２ａの少なくとも一部に連結する構造体１４ｅが形成される。また、羽根車３の製造では、上下に配置される一対の端部である主板６１ｂの端部と側板６２ｃの端部を有し、補強部材６５ａまたは／および６５ｂの一端が、当該一対の端部のうち上方の端部である主板６１ｂの少なくとも一部に連結する構造体１４ｅが形成される。
【００７５】
以上、第３の実施形態に係る羽根車の製造工程は、主板６１ｂと、側板６２ａ、６２ｃ、と、当該主板６１ｂと当該側板６２ａ、６２ｃとの間に設けられる主翼６３と、補強部材６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂと、を有する構造体１４ｅを、ベースプレート２１の上に金属粉末を用いた積層造形法により形成する構造体形成工程と、構造体１４ｅから補強部材６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂを除去する除去工程と、を有する。
この構造体形成工程において、補強部材６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂの一端が前記主板６１ｂの端部の少なくとも一部または側板６２ａの端部の少なくとも一部に連結し、且つ補強部材６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂの他端がベースプレート２１に連結するように、構造体１４ｅが形成される。
【００７６】
この構成によれば、ベースプレート２１から積層された補強部材６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂが、主板６１ｂの端部の少なくとも一部または側板６２ａの端部の少なくとも一部を支持するため、主板６１ｂの端部または側板６２ａの端部の変形を抑えることができる。従って、積層造形法により羽根車を形成する場合に羽根車の端部の変形を抑制することができる。
【００７７】
＜第４の実施形態＞
続いて第４の実施形態について説明する。図１２は、第４の実施形態に係る構造体の一例の断面図である。図１２に示すように、第４の実施形態では、構造体１４ｆを形成する積層方向を、第３の実施形態の積層方法に対して９０度回転させたものになっている。
【００７８】
図１２に示すように、構造体１４ｆは、インペラハブ６１ａ、主板６１ｂ、側板６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、主翼６３を備える羽根車１０３に加えて、側板６２ａと連結している補強部材６６ａと、側板６２ｃと連結している補強部材６６ｃと、主板６１ｂを支持する支持部材２６と、側板６２ｂ、６２ｄを支持する支持部材２７とを備える。本実施形態では、補強部材６６ａ、６６ｃが側板６２ａ、６２ｃの最上部にのみ接続するように設けられている。一実施形態では、吸込口９の中点Ｒ１（つまり軸線）よりも上方に位置する側板６２ａ、６２ｃの端部の全てに補強部材６６ａ、６６ｃが接してもよい。
【００７９】
第４の実施形態に係る羽根車の製造工程は、図７における第１の実施形態に係る羽根車の製造工程に比べて、構造体１４ｆ自体の構成が異なることに加えて、図７のステップＳ４における除去工程において、構造体１４ｆから補強部材６６ａ、６６ｃを除去する点が異なり、図７のステップＳ３における除去工程において、構造体１４ｆから支持部材２６、２７を除去する点が異なる。
【００８０】
このように、羽根車３と、補強部材６６ａ、６６ｃを有する構造体１４ｆを積層造形法により形成する構造体形成工程（Ｓ１）と、構造体１４ｄから補強部材６６ａ、６６ｃを除去する除去工程（Ｓ４）と、を有する。構造体形成工程Ｓ１において羽根車３は当該羽根車３の端部の円形の開口（吸込口９）が積層面に対し垂直となるように配置される。そして、補強部材６６ａの一端部６６ａ１が吸込口９の中点Ｒ１（つまり軸線）よりも上方の端部の少なくとも一部に連結し、補強部材６６ｃの一端部６６ｃ１が吸込口９の中点Ｒ（つまり軸線）よりも上方の端部の少なくとも一部に連結する。これにより、第１の実施形態と同様に、羽根車１０３の端部である吸込口９の変形を防止することができる。
【００８１】
＜第５の実施形態＞
続いて第５の実施形態について説明する。図１３は、第５の実施形態に係る構造体の一例の斜視図である。図１４は、第５の実施形態に係る構造体の一例の断面図である。第１、第２、第３及び第４の実施形態の羽根車はクローズドインペラであったのに対して、第５の実施形態の羽根車はオープン形インペラである。
【００８２】
図１３及び図１４に示すように、構造体１４ｇは、インペラハブ７０と、順に連結された複数の主翼７１、７２、７３、７４と、を備える羽根車２０３と、主翼７２の外周面に連結されている補強部材８３と、主翼７３の外周面に連結されている補強部材８３と、主翼７２の外周面に連結されている補強部材８４と、主翼７３の外周面に連結されている補強部材８５と、主翼７４を支持する支持部材２８と、を備える。
【００８３】
第５の実施形態に係る羽根車の製造工程は、図７における第１の実施形態に係る羽根車の製造工程に比べて、構造体１４ｇ自体の構成が異なることに加えて、図７のステップＳ４における除去工程において、構造体１４ｇから補強部材８２、８３を除去する点が異なり、図７のステップＳ３における除去工程において、構造体１４ｇから支持部材２８を除去する点が異なる。
【００８４】
以上、第５の実施形態に係る羽根車の製造方法は、複数の主翼７１〜７４と、補強部材８２、８３と、を有する構造体１４ｇを、ベースプレート２１の上に金属粉末を用いた積層造形法により形成する構造体形成工程と、構造体１４ｇから補強部材８２、８３を除去する除去工程と、を有する。つまり、本実施形態に係る羽根車２０３の製造工程では、上下に配置される一対の端部である主翼７２、７３を有し、補強部材８２の一端部が、当該一対の端部のうち上方の端部である主翼７２の端部の少なくとも一部に連結する構造体１４ｇが形成される。また、上下に配置される一対の端部である主翼７３、７４を有し、補強部材８３の一端部が、当該一対の端部のうち上方の端部である主翼７３の端部の少なくとも一部に連結する構造体１４ｇが形成される。
この構造体形成工程において、補強部材８３の一端が複数の主翼のうち後に積層造形する方（例えば、主翼７３）の端部の少なくとも一部に連結し、且つ補強部材８３が複数の主翼のうち先に積層造形する方（例えば、主翼７４）の端部から離れており、且つ補強部材８３の他端がベースプレート２１に連結するように、構造体１４ｇが形成される。
【００８５】
この構成によれば、ベースプレートから積層された補強部材が、複数の主翼のうち先に積層造形する後に積層造形する方の端部の少なくとも一部を支持するため、複数の主翼のうち先に積層造形する後に積層造形する方の端部の変形を抑えることができる。従って、積層造形法により羽根車を形成する場合に羽根車の端部の変形を抑制することができる。
【００８６】
なお、ステップＳ５にて製造された上述の羽根車１０３、２０３は、羽根車３と同様に、積層造形にて形成された表面の積層面に対して傾斜した面に積層段差が残り、積層面に平行な面にはレーザ又は電子ビーム等による塗り痕が残る。それに対して、切削加工の面には工具痕（例えば筋目方向の傷）が残る。このように、羽根車１０３、２０３においても、積層造形にて形成された面と、機械加工された面との表面粗さが異なり、積層造形にて形成された面の表面粗さは、機械加工された面よりも粗い。上述したように、鋳物や溶接に比して複雑な形状を製造できる積層造形にて構造体１４〜１４ｇを形成し、積層造形にて変形しやすい端部に接続された補強部材を旋盤等で後から切削加工することで、所望する形状の羽根車を製造できる。
【００８７】
なお、各実施形態において、ベースプレート２１の上に積層したが、ベースプレート２１はなくてもよい。また、各実施形態において、羽根車を構成する材料は、金属に限らず、合成樹脂、カーボン、または複合材などであってもよく、その場合、合成樹脂の粉末、カーボンの粉末、または複合材の粉末を用いて積層造形してもよい。また、各実施形態において、粉末を用いて積層造形したが、これに限らず、ワイヤーを積層するような積層造形であってもよい。
【００８８】
以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  ポンプケーシング
１ａ  吸込口
１ｂ  吐出し口
１１  主板
１１ａ  外表面
１１ｂ  流路面
１１ｃ  外周面
１２  側板
１２ａ  外表面
１２ｂ  流路面
１２ｃ  外周面
１３  主翼
１３ａ  表面
１３ｂ  裏面
１４、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ  構造体
２  ケーシングカバー
２０  流路
２１  ベースプレート
２２〜２８  支持部材
３  羽根車
３０、４０、４０ｃ、５１、５２、６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂ、６６ａ、６６ｃ、８２、８３、８４、８５  補強部材
３１、４１、４１ｃ  第１の部材
３２、４２  第２の部材
３０ａ  一端部
３０ｂ  他端部
４  軸受胴体
４３、４３ｂ  第２の補強部材
５ａ  軸受
６  ポンプ軸
６１ａ、６１ｂ  インペラハブ
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ  側板
６３、７１、７２、７３、７４  主翼
【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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