(57)【要約】【課題】製造時間をより短縮し、製造コストの低減を実現可能な水車ランナの製造方法を提供する。【解決手段】ＮＣ工作機械１０は、カッタ１２により、フランシス水車ランナ１の原型であるブロック状素材２を上下に２分割する。その後、分割された下側ブロック状素材２ａ、上側ブロック状素材２ｂに対して、ＮＣ工作機械１０において別々に切削加工が行われ、グラインダにより表面磨きが行われる。次に、クラウン３上の各下羽根６ｂと加工用ベース５上の各上羽根６ｂの形状が連なるように、加工用ベース５と下羽根６ａとを溶接する。その後、当該下羽根６ａ及び上羽根６ｂの形状に沿って不要な加工用ベース５を削り落とす。加工用ベース５を削り落とした面に対して、グラインダによる研磨を行い、クラウン３上に、上羽根６ｂ、加工用ベース５の一部及び下羽根６ｃから形成される羽根６が製造される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水車ランナの原型であるブロック状素材を上下複数段に分割し、
分割後の最下段に位置するブロック状素材から、クラウンと当該クラウンの上に位置する複数の羽根とを削り出し、
前記最下段より上方に位置する各段のブロック状素材から、ベースと当該ベースの上に位置する複数の羽根とを削り出し、
削り出した羽根、クラウン及びベースを表面研磨後、
分割した際の各段の順序を維持し、かつ、各段の羽根の形状がベースを挟んで連なるように、各段を接合し、
接合後に、連なった各羽根の形状に沿って前記ベースを削り落とし、
最上段の複数の羽根の上にバンドを接合することを特徴とする水車ランナの製造方法。
【請求項２】
連なった各羽根の形状に沿って前記ベースを削り落とした箇所を表面研磨することを特徴とする請求項１に記載の水車ランナの製造方法。
【請求項３】
前記ブロック状素材は、鋳物素材からなることを特徴とする請求項１に記載の水車ランナの製造方法。
【請求項４】
前記ブロック状素材の分割は、切削刃を水車中心軸回りに回転させることで形成した曲面をもとに行われることを特徴とする請求項１に記載の水車ランナの製造方法。
【請求項５】
前記ブロック状素材の分割は、切削刃を水車中心軸回りに回転させることで形成した円錐面をもとに行われることを特徴とする請求項１に記載の水車ランナの製造方法。
【請求項６】
前記ブロック状素材の分割は、切削刃を水車中心軸回りに回転させることで形成した平面をもとに行われることを特徴とする請求項１に記載の水車ランナの製造方法。
【請求項７】
水車ランナの原型であるブロック状素材を上下複数段に分割し、
分割後の最下段に位置するブロック状素材から、クラウンと当該クラウンの上に位置する複数の羽根とを削り出し、
前記最下段より上方に位置する各段のブロック状素材から、ベースと当該ベースの上に位置する複数の羽根とを削り出し、
削り出した羽根、クラウン及びベースを表面研磨後、
分割した際の各段の順序を維持し、かつ、各段の羽根の形状が連なるように、前記ベースを削り落とした上で各段を接合し、
接合後に、最上段の複数の羽根の上にバンドを接合することを特徴とする水車ランナの製造方法。
【請求項８】
分割した際の各段の順序を維持し、かつ、各段の羽根の形状が連なるように、前記ベースを削り落とした上で、各段はボルトにより接合されることを特徴とする請求項７に記載の水車ランナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水車ランナの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、フランシスやポンプの水車ランナは、クラウン、バンド、それから羽根単体に分かれて鋳物素材から製造される。すなわち、クラウン、バンド、羽根単体のそれぞれをＮＣ工作機械を用いて切削加工し、その後グラインダによる表面磨きを経て、クラウン面に羽根を溶接する。それから、バンド面を羽根に溶接することで、水車ランナが製造される。
【０００３】
この羽根単体の製造方法としては、羽根金型を作成し、そこに鋳物素材を注入後、プレス加工により羽根を製造する方法が一般的である。しかしながら、この羽根単体の製造方法では、羽根金型を作成する等により作業工程が増加及び複雑化するため、作業効率が低下し、水車ランナの製造期間の短縮化の妨げになる。
【０００４】
そのため、水車ランナは、ＮＣ工作機械を用いて、切削加工によりブロック状の素材から徐々に羽根を削り出すことで製造される。しかしながら、この隣接する羽根間の狭隘領域の切削加工では、細いカッタにより低速切削を行うため、羽根枚数の多い水車ランナや高比速度の水車ランナのように羽根間が狭隘な場合にあっては、隣接する羽根に切削工具が干渉するので、削り残りが発生してしまう。故に、この削り残りに対してグラインダによる研磨を行う必要が生じ、水車ランナの完成までに多大な加工時間及び製造期間を要していた。
【０００５】
そこで、羽根枚数が多い、すなわちベーンが多枚数の水車ランナであっても、水車ランナを分割鋳造後、機械加工を行い、溶接することで切削工具の干渉を防止し、製造の容易化を可能とする水車ランナを製造する方法が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、水車ランナをランナベーン枚数分の、ランナベーン、クラウン部及びバンド部で構成されるランナピースに分割することで製作される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１００５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このような、ランナベーン枚数分のランナベーン、クラウン部及びバンド部で構成されるランナピースに分割して製造する方法では、分割鋳造したランナピースのランナベーン、クラウン部及びバンド部の全面に対して機械加工を行う必要が生じる。その上、分割鋳造したランナピース毎に加工段取りを含めた準備が必要となるため、当該方法であっても膨大な機械加工時間を必要とした。
【０００８】
また、分割鋳造した各ランナピースに対して、クラウン部、バンド部の溶接が必要となるから、ランナベーン部分のみを溶接する場合に比較して多大な作業時間を要してしまう。すなわち、ランナベーン部分に相当する羽根単体を、クラウン部及びバンド部に対して、一枚ずつ位置決めを行うことは、多くの段取り作業時間を必要とする。これにより、さらに、製造時間は増加し、精度面及びコスト面においても有益な製造方法とは言えなかった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解消するために提案されたものであって、その目的は、製造時間をより短縮し、製造コストの低減を実現可能な水車ランナの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本発明は、水車ランナの原型であるブロック状素材を上下複数段に分割し、分割後の最下段に位置するブロック状素材から、クラウンと当該クラウンの上に位置する複数の羽根とを削り出し、前記最下段より上方に位置する各段のブロック状素材から、ベースと当該ベースの上に位置する複数の羽根とを削り出し、削り出した羽根、クラウン及びベースを表面研磨後、分割した際の各段の順序を維持し、かつ、各段の羽根の形状がベースを挟んで連なるように、各段を接合し、接合後に、連なった各羽根の形状に沿って前記ベースを削り落とし、最上段の複数の羽根の上にバンドを接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のような本発明によれば、水車ランナを複数に分割して製造できることから、羽根枚数が多い水車ランナや高比速度の水車ランナのような羽根間の狭隘なランナであっても機械加工が容易となり、製造期間及びコスト低減を図ることが可能な水車ランナの製造方法を提供することができる。
【００１２】
また、分割した水車ランナの原型となるブロック状素材から、複数の羽根と共に加工用ベースを削り出すため、溶接接合時の各羽根の位置決めも容易となり、羽根単体毎に切削加工するよりも製造時間を大幅に削減することが可能となる。なお、通常の羽根の間に中間羽根を設けたスプリッタタイプの水車ランナを製造する場合であっても本発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の水車ランナの製造装置の構成を示す概略図。
【図２】本発明により製造されたフランシス水車ランナの外形を示す斜視図（ａ）及びフランシス水車ランナの材料となるブロック状素材の軸方向の縦断面図（ｂ）。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るフランシス水車ランナの分割工程を示す軸方向の縦断面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る分割後の下側ブロック状素材（クラウン及び下羽根）の軸方向の縦断面図（ａ）及び（ａ）を上方から見た図（ｂ）。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る分割後の上側ブロック状素材（加工用ベース及び上羽根）の軸方向の縦断面図（ａ）及び（ａ）を上方から見た図（ｂ）。
【図６】分割したフランシス水車ランナの溶接工程を示す概略図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る分割したフランシス水車ランナの溶接工程を示す概略図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るフランシス水車ランナの分割工程を示す概略図。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る分割したフランシス水車ランナの接合工程を示す概略図。
【図１０】本発明の２以上に分割したフランシス水車ランナを示す軸方向の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［１．第１の実施形態］
次に、本発明に係る水車ランナの製造方法の形態のうち、第１の実施形態について図１〜６及び１０を参照して詳述する。なお、本発明は、フランシス型やポンプ型の水車ランナの製造方法であるが、以下では、一例として、フランシス型の水車ランナ１（以下、フランシス水車ランナ１と称する）を製造する方法について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る水車ランナの製造装置の構成を示す概略図である。図２（ａ）は、本発明により製造されたフランシス水車ランナ１の外形を示す斜視図であり、ここでは一例として１３枚の羽根を有するフランシス水車ランナ１を使用する。図２（ｂ）は、フランシス水車ランナ１の材料となるブロック状素材２の軸方向の縦断面図（切削予定のクラウン３（斜線で示す部分）が内包される。）である。
【００１６】
図３は、分割した際のフランシス水車ランナ１の軸方向の縦断面図である。図４（ａ）は、分割後の下側ブロック状素材２ａ（クラウン３及び下羽根６ａ）の軸方向の縦断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）を上方から見た図でる。図５（ａ）は、分割後の上側ブロック状素材２ｂ（加工用ベース５及び上羽根６ｂ）の軸方向の縦断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）を上方から見た図である。図６は、分割したフランシス水車ランナ１の溶接工程を示す概略図であり、図１０は、３分割した場合のフランシス水車ランナ１の軸方向の縦断面図である。
【００１７】
［１．１．構成］
第１の実施形態に係る水車ランナの製造装置の構成について、図１を参照して説明する。
図１に示す通り、水車ランナの製造装置は、フランシス水車ランナ１を切削加工する多軸のＮＣ（Numerical Control）工作機械１０と、当該ＮＣ工作機械の動作を制御するＮＣ制御装置２０と、記憶装置３０から構成される。
【００１８】
ＮＣ工作機械１０は、図１の通り、直交座標軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、回転軸（Ｂ：ロータリテーブル，Ａ：ティルトテーブル）を備えた５軸の工作機械である。このＮＣ工作機械１０は、前記制御装置２０からの制御信号に基づき各軸を動作させ、主軸ヘッド１１に取り付けられたカッタ１２（「切削刃」に対応する）を上記５軸に動作させることで、フランシス水車ランナ１に対して切削加工を行なう。
【００１９】
ＮＣ制御装置２０は、被切削加工物の外形形状（切削範囲）、使用するカッタ形状、被切削加工物に対するカッタオフセット点及びカッタ軸方向であるカッタベクトル（移動経路や移動速度）等を含む切削用データ、すなわちＮＣデータに基づいてＮＣ工作機械１０の動作を制御する装置である。
【００２０】
記憶装置３０は、例えば、ハードディスク、光磁気ディスク等から構成された、前記切削用データを予めＮＣデータとして記憶する装置である。なお、この記憶装置３０は、ＮＣ工作機械１０やＮＣ制御装置２０の外部に設置するものであっても、ＮＣ制御装置２０に内蔵するものであっても構わない。
【００２１】
［１．２．作用］
次に、第１の実施形態に係るフランシス水車ランナ１の製造手順について図２〜６及び１０を参照して以下に詳述する。以下では、ＮＣ工作機械１０がＮＣ制御装置２０による制御のもと、フランシス水車ランナ１を切削加工する手順を説明する。
【００２２】
［（１）ブロック状素材の分割工程］
まず、ＮＣ工作機械１０は、カッタ１２により、図２（ｂ）に示されるフランシス水車ランナ１の原型であるブロック状素材２を、図３の通り、上下に２分割し、後にクラウン３及び下羽根６ａが削り出される下側ブロック状素材２ａと、加工用ベース５及び上羽根６ｂが削り出される上側ブロック状素材２ｂとに切断する。
【００２３】
なお、図３ではブロック状素材２の分割数を上下に２分割しているが、これに限定するものではなく、図１０に示すように、３分割するものやそれ以上に分割するものであっても構わない。ブロック状素材２を上下に３以上に分割する場合には、最下部に位置するブロック状素材が２分割した際の下側ブロック状素材２ａに相当し、最下部より上方に位置する各ブロック状素材は２分割した際の上側ブロック状素材２ｂに相当する。
【００２４】
また、フランシス水車ランナ１の原型となる素材は、上記のようなブロック状素材２に限定するものではなく、例えば、鋳物素材を採用することも可能である。
【００２５】
［（２）上下側ブロック状素材の切削工程］
図３に示すように、ブロック状素材２が、下側ブロック状素材２ａと上側ブロック状素材２ｂとに２分割されると、その後、分割された下側ブロック状素材２ａ、上側ブロック状素材２ｂに対して、ＮＣ工作機械１０において別々に切削加工が行われ、グラインダにより表面磨きが行われる。
【００２６】
ここで、まず、下側ブロック状素材２ａの切削加工について具体的に説明すると、図４（ａ）の通り、当該下側ブロック状素材２ａはＮＣ工作機械１０の加工テーブル９上に加工冶具８ａを介して段取りされ、ＮＣ工作機械１０のカッタ１２により、クラウン３とその上に位置する下羽根６ａとが削り出される。より詳細に言えば、図４（ａ）の通り、下側ブロック状素材２ａの下面側にクラウン３を削り出し、さらに、そのクラウン３上に、図４（ｂ）に示すような複数の下羽根６ａを削り出す。
【００２７】
次に、分割した上側ブロック状素材２ｂの切削加工について具体的に説明すると、図５（ａ）に示す通り、当該上側ブロック状素材２ｂはＮＣ工作機械１０の加工テーブル９上に加工冶具８ｂを介して段取りされ、ＮＣ工作機械１０のカッタ１２により、上羽根６ｂと当該上羽根６ｂを支持する加工用ベース５（「ベース」に対応する）が削り出される。より詳細に言えば、上側ブロック状素材２ｂの下面側に加工用ベース５を削り出し、この加工用ベース５上に複数の上羽根６ｂを所定の間隔で削り出す（図５（ｂ））。
【００２８】
特に、この加工用ベース５は、図５（ｂ）の通り、フランシス水車ランナ１の回転中心軸８を基準として径方向に上羽根６ｂから突出し、また、各上羽根６ｂ間にも存在する。なお、この加工用ベース５は、複数の上羽根６ｂを支持するだけでなく、下側ブロック状素材２ａから削り出された下羽根６ａと接合する上での接合面となる。
【００２９】
上記のように、下側ブロック状素材２ａからクラウン３及び下羽根６ａ、上側ブロック状素材２ｂから加工用ベース５及び上羽根６ｂが削り出されると、その後、このクラウン３及び下羽根６ａと、加工用ベース５及び上羽根６ｂに対して、グラインダを用いた表面研磨を実行する。
【００３０】
［（３）溶接工程］
表面研磨が終わると、次に、クラウン３上の各下羽根６ｂと加工用ベース５上の各上羽根６ｂの形状が連なるように、上側ブロック状素材２ｂから削り出された加工用ベース５と下側ブロック状素材２ａから削りだされた下羽根６ａとを溶接する。ここで、溶接により加工用ベース５を挟んで上羽根６ｂと下羽根６ｂとが接合されていることから、その後、当該下羽根６ａ及び上羽根６ｂの形状に沿って不要な加工用ベース５を削り落とす。
【００３１】
このような溶接工程について図６を参照して以下に詳述する。
まず、図６（ａ）に示す通り、下側ブロック状素材２ａから削り出された下羽根６ａの上端部に、加工用ベース５と溶接により接合するための溶接開先７を機械加工により製作する。
【００３２】
次に、図６（ｂ）に示す通り、加工用ベース５上の各上羽根６ｂとクラウン３上の各下羽根６ａとの形状が当該加工用ベース５を挟んで連なるように、この加工用ベース５を位置合わせした下羽根６ａの上に配設し、当該下羽根６ａに形成した溶接開先７を溶接する。これにより、上羽根６ｂ及び加工用ベース５と下羽根６ｂとが接合される。
【００３３】
そして、ＮＣ工作機械１０は、図６（ｃ）に示す通り、連なった各上羽根６ｂ及び下羽根６ａの形状に沿って、機械加工により加工用ベース５を削り落とす。具体的には、複数の上羽根６ｂが位置する加工用ベース５のうち、フランシス水車ランナ１の回転中心軸８を基準にすれば径方向に上羽根６ｂから突出した部分、及び各上羽根６ｂ間の部分を、機械加工により削り落とす。
【００３４】
その後、加工用ベース５を削り落とした面に対して、グラインダによる研磨を行い、図６（ｄ）に示すような、クラウン３上に、上羽根６ｂ、加工用ベース５の一部及び下羽根６ａから形成される羽根６が製造される。
【００３５】
［（４）バンド溶接工程］
以上のように、クラウン３上に羽根６が製造されると、この羽根６の上面（上羽根６ｂの上面）に対して、別途製造しておいたバンド４を溶接することで、クラウン３、羽根６及びバンド４とが一体となるフランシス水車ランナ１が完成する。
【００３６】
［２．第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るフランシス水車ランナ１の製造方法について説明する。なお、第１の実施形態と同様の水車ランナの製造装置の構成は省略し、さらに、第１の実施形態と同様の製造工程についても省略する。以下では、第２の実施形態特有のフランシス水車ランナ１の製造工程について、図７を参照して説明する。なお、図７は、第２の実施形態における溶接工程を示す概略図である。
【００３７】
第２の実施形態では、下側ブロック状素材２ａから削り出された下羽根６ａと、上側ブロック状素材２ｂから削り出された加工用ベース５及び上羽根６ｂと、の溶接工程に関して、第１の実施形態と異なり、下記のような手順によりフランシス水車ランナ１は製造される。
【００３８】
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、分割されたブロック状素材２から各々機械加工されたクラウン３及び下羽根６ａと、加工用ベース５及び上羽根６ｂに対して、グラインダによる表面研磨が行われると、上羽根６ｂが位置する加工用ベース５と下羽根６ａとの接合前に、連なる上羽根６ｂ及び下羽根６ａの形状に沿って不要な加工用ベース５を削り落とす。
【００３９】
より詳細には、図７（ａ）に示すように、溶接による接合前に、クラウン３上の各上羽根６ｂと加工用ベース５上の各下羽根６ａとの形状が連なる位置において、この各上羽根６ｂ及び下羽根６ａの形状に沿って、不要な加工用ベース５を削り落とす。すなわち、接合前に、複数の上羽根６ｂが位置する加工用ベース５のうち、フランシス水車ランナ１の回転中心軸８を基準にすれば上羽根６ｂから径方向に突出する部分、及び各上羽根６ｂ間の部分を削り落とす。そして、この加工用ベース５を削り落とした箇所に対して、グラインダによる表面研磨を実行する。
【００４０】
その後、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、加工用ベース５上の各上羽根６ｂとクラウン３上の各下羽根６ａとの形状が連なる位置にて、不要な部分が削り落とされた加工用ベース５を下羽根６ａの上に配設し、当該下羽根６ａに形成した溶接開先７を溶接する。これにより、上羽根６ｂ及び加工用ベース５と下羽根６ａが接合され、羽根６が製造される。なお、この製造された羽根６の上面に、別途製造しておいたバンド４が溶接される工程は第１の実施形態と同様である。
【００４１】
［３．第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係るフランシス水車ランナ１の製造方法について説明する。なお、第１の実施形態と同様の水車ランナの製造装置の構成は省略し、さらに、第１又は２の実施形態と同様の製造工程についても省略する。以下では、第３の実施形態特有のフランシス水車ランナ１の原型であるブロック状素材２の分割工程について、図８を参照して説明する。なお、図８は、ブロック状素材の分割態様を示す軸方向の縦断面図である。
【００４２】
第３の実施形態では、第１及び２の実施形態と異なり、ＮＣ工作機械１０は、カッタ１２により、フランシス水車ランナ１の原型であるブロック状素材２を、次のような方法により上下に２分割する。なお、以降では、下側ブロック状素材２ａと上側ブロック状素材２ｂに２分割する工程を説明しているが、これに限定するものではなく、３以上に分割する態様も包含する。
【００４３】
図８（ａ）に示す通り、第３の実施形態では、クラウン３に設けられたブロック状素材２に対して、流線形状のカッタ１２をフランシス水車ランナ１の中心軸８回りに回転させることで形成される曲面をもとに、このブロック状素材２を分割する。
【００４４】
また、図８（ｂ）に示すような、クラウン３に設けられたブロック状素材２に対して、フランシス水車ランナ１の中心軸８に対して鋭角を成す直線形状のカッタ１２を当該中心軸８回りに回転させることで形成する円錐面をもとに、このブロック状素材２を分割することも可能である。
【００４５】
さらに、図８（ｃ）に示すような、クラウン３に設けられたブロック状素材２に対して、フランシス水車ランナ１の中心軸８に対して垂直を成す直線形状のカッタ１２を当該中心軸８回りに回転させることで形成する平面をもとに、このブロック状素材２を分割することも可能である。
【００４６】
このように、第３の実施形態では、図８（ａ）〜（ｃ）に示した方法により、下側ブロック状素材２ａと上側ブロック状素材２ｂとに分割する工程に特徴を有する。なお、これ以降の下側ブロック状素材２ａ、上側ブロック状素材２ｂの各々対する切削加工等の工程は、第１又は２の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００４７】
［４．第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係るフランシス水車ランナ１の製造方法について説明する。なお、第１の実施形態と同様の水車ランナの製造装置の構成は省略し、さらに、第１、２又は３の実施形態と同様の製造工程についても省略する。
第４の実施形態では、上側ブロック状素材２ｂから削り出された加工用ベース５と下側ブロック状素材２ａから削り出された下羽根６ａとの溶接に至るまでの工程は、第１、２又は３の実施形態と同様であり、それ以降の工程について以下に説明する。
【００４８】
第１及び２の実施形態と同様に、下側ブロック状素材２ａからクラウン３及び下羽根６ａ、上側ブロック状素材２ｂから加工用ベース５及び上羽根６ｂが削り出され、グラインダによる表面研磨が行われると、まず、第２の実施形態と同様に、図７（ａ）の通り、上羽根６ｂが位置する加工用ベース５と下羽根６ａとの接合前に、連なる上羽根６ｂ及び下羽根６ａの形状に沿って不要な加工用ベース５を削り落とす。さらに、この加工用ベース５を削り落とした箇所に対して、グラインダによる表面研磨を実行する。
【００４９】
そして、例えば、図９（ａ）に示すような、不要な部分が削り落とされた加工用ベース５の下部と下羽根６ａの上部とが相互にかみ合う形状に、加工用ベース５と下羽根６ａを削り出す。なお、後述するボルト９ａにより、加工用ベース５と下羽根６ａとが留まる形状であれば、図９（ａ）のような形状に限定するものではない。
【００５０】
相互にかみ合うように加工用ベース５と下羽根６ａとが削り出されると、図９（ｂ）に示す通り、この加工用ベース５とかみ合う上羽根６ａの部位に対して、ボルト９ａを挿入するためのボルト穴スペース９ｂが機械加工により製作される。なお、このボルト穴スペース９ｂが形成される部位は、下羽根６ａに限定するものではなく、両羽根がかみ合う箇所であれば、上羽根６ｂや加工用ベース５であっても構わない。もちろん、下羽根６ａ、上羽根６ｂの双方にボルト穴スペース９ｂを設けることも可能である。
【００５１】
その後、図９（ｃ）に示すように、下羽根６ａに設けられたボルト穴スペース９ｂに埋め込み式のボルト９ａをねじ込むことにより、当該下羽根６ａと上羽根６ｂが位置する加工用ベース５とを接合し、さらに、このボルト穴スペース９ｂをブロック状素材２と同等の素材により埋めるよう加工する。
【００５２】
そして、この加工箇所に対して、グラインダによる表面研磨を行い、クラウン３上に、上羽根６ｂ、加工用ベース５の一部及び下羽根６ｃから形成される羽根６が製造される。なお、この製造された羽根６の上面に、別途製造しておいたバンド４が溶接される工程は第１〜３の実施形態と同様である。
【００５３】
以上のようは第１〜４の実施形態によれば、水車ランナを複数に分割して製造できることから、羽根枚数が多い水車ランナや高比速度の水車ランナのような羽根間の狭隘なランナであっても機械加工が容易となり、製造期間及びコスト低減を図ることが可能な水車ランナの製造方法を提供することができる。
【００５４】
また、分割した水車ランナの原型となるブロック状素材から、複数の羽根と共に加工用ベースを削り出すため、溶接接合時の各羽根の位置決めも容易となり、羽根単体毎に切削加工するよりも製造時間を大幅に削減することが可能となる。なお、通常の羽根の間に中間羽根を設けたスプリッタタイプの水車ランナを製造する場合であっても本実施形態は有効である。
【符号の説明】
【００５５】
１…フランシス水車ランナ
２…ブロック状素材
２ａ…下側ブロック状素材
２ｂ…上側ブロック状素材
３…クラウン
４…バンド
５…加工用ベース
６…羽根
６ａ…下羽根
６ｂ…上羽根
７…溶接開先
８…中心軸
８ａ…加工冶具
８ｂ…加工冶具
９…加工テーブル
９ａ…ボルト
９ｂ…ボルト穴スペース
１０…ＮＣ工作機械
１１…主軸ヘッド
１２…カッタ
２０…ＮＣ制御装置
３０…記憶装置
【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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