(57)【要約】【課題】一体構造で形成することができ、これによって強度及び流体力学的性能の信頼性低下を防止できかつ機械的な信頼性を向上させることができる、回転機械および回転機械の製造方法を提供する。【解決手段】ディスク３、カバー４およびブレードの少なくともいずれかを貫通し、ディスク３、カバー４およびブレードによって囲まれた空間に連通して設けられた貫通孔１０と、この貫通孔１０を埋めて設けられた栓体１１と、を有し、栓体１１は、ディスク３、カバー４およびブレードに外力が作用する方向（矢印Ｂ１方向）へ、貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2017155640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と一体に回転可能に設けられたディスクと、
このディスクとの間に軸方向および半径方向に間隔をおいて設けられたカバーと、
これらディスクとカバーとの間に設けられてこれらディスクとカバーとの間の流体を外方に向けて案内する複数のブレードと、
前記ディスク、カバーおよびブレードの少なくともいずれかを貫通し、前記ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれた内部空間に連通して設けられた貫通孔と、
この貫通孔を埋めて設けられた栓体と、を有し、
前記栓体は、前記ディスク、カバーおよびブレードへ外力が作用する方向へ、前記貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されていることを特徴とする回転機械。
【請求項２】
前記貫通孔は前記ディスクを貫通して設けられ、前記ディスクに加わる遠心力の方向へ断面が漸次小さくなる形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
【請求項３】
前記貫通孔は前記カバーを貫通して設けられ、前記カバーに加わる遠心力の方向へ断面が漸次小さくなる形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
【請求項４】
前記貫通孔は前記ブレードを貫通して設けられ、前記ブレードに加わる遠心力の方向へ断面が漸次小さくなる形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
【請求項５】
前記内部空間となる流路の入口又は流出口に位置する前記ブレードの縁部には切欠部が形成されており、
前記ブレードの縁部には、前記切欠部を塞ぐための穴埋め部材が固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転機械。
【請求項６】
前記穴埋め部材は、前記ブレードに加わる遠心力により該ブレードとの接触力が上昇するようにテーパー面が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の回転機械。
【請求項７】
前記貫通孔は前記軸体の回転方向に沿って配置された複数の前記ブレードを貫通して設けられたことを特徴とする請求項１に記載の回転機械。
【請求項８】
軸体と一体に回転可能に設けられたディスクと、
このディスクとの間に軸方向および半径方向に間隔をおいて設けられたカバーと、
これらディスクとカバーとの間に設けられてこれらディスクとカバーとの間の流体を外方に向けて案内する複数のブレードと、
これらディスクとカバーとの間に設けられて、前記軸体から半径方向外方へ流体を案内する複数のブレードと、を有する回転機械の製造方法であって、
前記ディスクとカバーとを含む外形を有する母材を形成する第１工程と、
前記ディスクとカバーとの間の半径方向および軸線方向への間隔に相当する領域から回転工具を挿入して、前記ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれる流路の一部を形成する第２工程と、
前記ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれる流路に連通し、これらディスク、カバーおよびブレードに外力が作用する方向へ、前記貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状の貫通孔を形成する第３工程と、
前記貫通孔から回転工具を挿入して、前記ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれ、前記第２工程による加工がされていない前記流路の他の部分を形成する第４工程と、
前記貫通孔に前記外力が作用する方向へ向けて栓体を挿入して閉塞させる第５工程と、を有することを特徴とする回転機械の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載された回転機械の製造方法における第４工程によって前記流路の一部を形成した後、前記流路の他の部分を第２工程によって形成することを特徴とする回転機械の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機、ガスタービン、産業用圧縮機、遠心圧縮機、ポンプ等のインペラに適用される回転機械および回転機械の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、腐食性ガスを作動流体とする化学プロセス等の腐食性環境下で運転される遠心圧縮機の分野では、作動流体の流量増加および作動流体による腐食防止の観点から、溶接部を有しない１ピースのインペラとすること、すなわち、耐腐食性金属製の母材から機械加工等によって所定形状に形成することが望ましいとされている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示される三次元羽根車では、羽根車の回転軸に交わる方向の面で羽根車を分割した形状の複数の羽根車部品を形成し、かつこれら羽根車部品を組み立てる分割構造を有しており、これら分割された羽根車部品を、当接面を介して拡散接合又はろう付けすることにより一体化させている。
しかしながら、このような分割構造体では、作動流体の流量増加および作動流体による腐食防止の観点に基づく信頼性が低下するとともに、製造時の組立て誤差が大きくなり、このため、特許文献２では、分割構造による問題点が生じない一体構造体が提案されている。
【０００４】
特許文献２に示される遠心圧縮機用インペラは、複数枚のブレードと、該ブレードの根元部に配置される本体と、該ブレードの先端部に配置されるシュラウドとが一体化された構造体であって、前記シュラウドに、周方向に沿ってシュラウドの板厚方向に貫通するスリット、又は周方向に沿ってシュラウドの板厚方向に貫通する複数個の孔を具備する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０８６４７号公報
【特許文献２】特開２００９−１５６１２２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、特許文献２に示される回転機械では、一体構造化されるものの、加工時に形成したスリット又は孔が残存することにより、強度及び流体力学的性能の信頼性低下を招く。
また、特許文献２に示される回転機械では、シュラウドに周方向に沿い板厚方向に貫通する大きなスリットが残ることにより、強度及び流体力学的性能の信頼性低下を招く。
【０００７】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、一体構造での形成が可能であり、これによって強度及び流体力学的性能の信頼性低下を防止しかつ機械的な信頼性を向上させることができる、回転機械および回転機械の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、軸体と一体に回転可能に設けられたディスクと、このディスクとの間に軸方向および半径方向に間隔をおいて設けられたカバーと、これらディスクとカバーとの間に設けられてこれらディスクとカバーとの間の流体を外方に向けて案内する複数のブレードと、前記ディスク、カバーおよびブレードの少なくともいずれかを貫通し、前記ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれた内部空間に連通して設けられた貫通孔と、この貫通孔を埋めて設けられた栓体と、を有し、前記栓体は、前記ディスク、カバーおよびブレードに加わる外力が小さくなる方向へ、前記貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれた内部空間に通じる貫通孔が設けられる構成であるので、この貫通孔を通じて回転工具を内部空間に挿入することができ、該回転工具によって外部から届き難い内部空間の領域にて、該回転工具による機械加工を行うことができる。
その結果、本発明では、ブロック形状の母材からの機械加工により、一体構造となるインペラ等の回転機械を容易に形成することができ、かつ当該領域に係る加工コストを低く抑えることができる。
また、本発明では、ディスク、カバーおよびブレードの内部空間に通じる貫通孔を栓体により埋める構造であるので、該栓体によって全体が一体構造化し、その後の回転機械の使用時において回転機械の強度及び流体力学的性能の信頼性低下を防止することが可能となる。
また、本発明は、ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれた内部空間に連通しする貫通孔と、該貫通孔を埋める栓体とを有する簡易な構成であるので、内部空間に形成される流路に対する影響、栓体の接合面が占める割合を最小限に抑えることができる。
また、本発明では、栓体がこれらディスク、カバーおよびブレードに加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向へ向けて貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されているので、回転機械の回転に伴って加わる外力により、該栓体が貫通孔内に押し込まれる。その結果、栓体が抜け落ちることが防止され、回転機械全体の一体構造化（すなわち、１ピースクローズドインペラ）を維持して、回転機械の強度及び流体力学的性能の信頼性低下を防止することが可能となる。
【００１０】
また、本発明では、前記貫通孔は前記ディスクを貫通して設けられ、前記ディスクに加わる遠心力の方向へ断面が漸次小さくなる形状に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明では、前記貫通孔は前記カバーを貫通して設けられ、前記カバーに加わる遠心力の方向へ断面が漸次小さくなる形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明では、前記貫通孔は前記ブレードを貫通して設けられ、前記ブレードに加わる遠心力の方向へ断面が漸次小さくなる形状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
そして、上記のように構成された発明によれば、ディスク／カバー／ブレードを貫通する貫通孔について、ディスクに加わる遠心力の方向へ断面が漸次小さくなる形状に形成されているので、回転に伴って加わる外力により、該栓体が貫通孔内に押し込まれて、回転機械全体の一体構造化（すなわち、１ピースクローズドインペラ）を形成することができる。
【００１４】
また、本発明では、前記内部空間となる流路の流入口又は流出口に位置する前記ブレードの縁部には切欠部が形成されており、前記ブレードの縁部には、前記切欠部を塞ぐための穴埋め部材が固定されることを特徴とする。
【００１５】
そして、上記発明によれば、内部空間となる流路の流入口又は流出口に位置するブレードの縁部には切欠部が形成されているので、該切欠部を通じて、回転工具を内部空間に挿入することができ、該回転工具によって外部から届き難い内部空間の領域にて、該回転工具による機械加工を行うことができる。
さらに、本発明では、回転工具による機械加工後に、穴埋め部材が切欠部を覆うようにブレードの縁部に固定されることから、該穴埋め部材により、インペラの形状を補う役目をすることができる。
【００１６】
また、本発明では、前記穴埋め部材は、前記ブレードに加わる外力により該ブレードとの接触力が上昇するようにテーパー面が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
そして、上記発明によれば、穴埋め部材に、ブレードに加わる外力により該ブレードとの接触力が上昇するようにテーパー面が形成されていることから、該穴埋め部材が、インペラの回転に伴って加わる外力によりブレードの縁部に密着して、該インペラの一体構造化に寄与することができる。
【００１８】
また、本発明では、前記貫通孔は前記軸体の回転方向に沿って配置された複数の前記ブレードを貫通して設けられたことを特徴とする。
【００１９】
そして、上記発明によれば、軸体の回転方向に沿って配置された複数のブレードを貫通して貫通孔が設けられているので、該貫通孔を通じて挿入した回転工具により、外部から届き難い内部空間の領域にて、該回転工具による機械加工を行うことができる。
【００２０】
また、本発明は、軸体と一体に回転可能に設けられたディスクと、このディスクとの間に軸方向および半径方向に間隔をおいて設けられたカバーと、これらディスクとカバーとの間に設けられてこれらディスクとカバーとの間の流体を外方に向けて案内する複数のブレードと、これらディスクとカバーとの間に設けられて、前記軸体から半径方向外方へ流体を案内する複数のブレードと、を有する回転機械の製造方法であって、前記ディスクとカバーとを含む外形を有する母材を形成する第１工程と、前記ディスクとカバーとの間の半径方向および軸線方向への間隔に相当する領域から回転工具を挿入して、前記ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれる流路の大部分を形成する第２工程と、前記ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれる流路に連通し、これらディスク、カバーおよびブレードへ外力が作用する方向へ、前記貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状の貫通孔を形成する第３工程と、前記貫通孔から回転工具を挿入して、前記ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれる前記流路の残りの部分を形成する第４工程と、前記貫通孔に前記外力が作用する方向へ向けて栓体を挿入して閉塞させる第５工程とを行い、あるいは前記第４工程を先に、第２工程を後で行うことを特徴とする。
【００２１】
そして、上記発明によれば、第１工程にてディスクとカバーとを含む外形を有する母材を形成した後、第２または第４工程にて、ディスクとカバーとの間の半径方向および軸線方向への間隔に相当する領域から回転工具を挿入して、これらディスク、カバーおよびブレードによって囲まれる流路の大部分を形成する。
その後、第３工程にて、ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれる流路に向けて連通し、かつこれらディスク、カバーおよびブレードに加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向へ、前記貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状の貫通孔を形成する。
その後、第４または第２工程にて、該貫通孔から回転工具を挿入して、ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれる流路の残りの部分を形成した後、第５工程にて、貫通孔内に、外力が作用する方向へ向けて栓体を挿入して閉塞させる。
すなわち、本発明に示される回転機械の製造方法によれば、第３工程にて、ディスク、カバーおよびブレードによって囲まれた内部空間に通じる貫通孔を別途設けるようにしたので、第４工程にて該貫通孔を通じて回転工具を内部空間に挿入することができ、該回転工具によって外部から届き難い内部空間の領域にて、該回転工具による機械加工を行うことができる。
その結果、本発明では、ブロック形状の母材からの機械加工により、一体構造となるインペラ等の回転機械を容易に形成することができ、かつ当該領域に係る加工コストを低く抑えることができる。
また、本発明では、第５工程にて、ディスク、カバーおよびブレードの内部空間に通じる貫通孔を栓体により埋めるようにしたので、該栓体により全体が一体構造化し、その後の回転機械の使用時において回転機械の強度及び流体力学的性能の信頼性低下を防止することが可能となる。
また、本発明では、栓体がこれらディスク、カバーおよびブレードに加わる遠心力が小さくなる方向へ向けて貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されているので、回転機械の回転に伴って加わる外力により、該栓体が貫通孔内に押し込まれる。その結果、栓体が抜け落ちることが防止され、回転機械全体の一体構造化（すなわち、１ピースクローズドインペラ）を維持して、回転機械の強度及び流体力学的性能の信頼性低下を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、ブロック形状の母材からの機械加工により、一体構造となるインペラ等の回転機械を容易に形成することができ、かつ回転工具が外部から届き難い内部空間の領域に係る加工コストを低く抑えることができる。
また、本発明では、ディスク、カバーおよびブレードの内部空間に通じる貫通孔を栓体により埋める構造であるので、該栓体によって全体が一体構造化し、その後の回転機械の使用時において回転機械の強度及び流体力学的性能の信頼性低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインペラを示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係るインペラの製造方法を工程順に示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るインペラを示す平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るインペラを示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】（Ａ）はブレードの縁部に形成された凹状の切欠部を示す図、（Ｂ）はブレードの縁部に固定された穴埋め部材を示す図である。
【図９】ブレードの縁部に固定された穴埋め部材を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るインペラの貫通孔を示す斜視図である。
【図１１】図１０の平面図である。
【図１２】インペラの栓体に加わる遠心力の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１および図２は第１実施形態に係る回転機械１００となるインペラ１であって、ハブ２と一体に回転可能に設けられたディスク３と、このディスク３に間隔をおいて設けられたカバー４と、これらディスク３とカバー４との間に設けられた翼部材となる複数のブレード５とから構成される。
【００２５】
ディスク３はハブ２と一体に設けられたものであって、該ハブ２を介して回転軸となる軸体Ｃに固定される。
カバー４は、ディスク３との間に軸方向（イ）および半径方向（ロ）に間隔をおいて設けられたものであって、該ディスク３との間に内部空間となる流路６が形成されている。この流路６は、半径方向（ロ）外方に向けて順次、軸方向（イ）の間隔が縮小するように、ディスク３およびカバー４が設置されている。
ブレード５は、ディスク３の回転時に、該ディスク３とカバー４との間の半径方向（ロ）の間隔からディスク３とカバー４との間の軸方向（イ）の間隔へ流体を案内する翼部材であって、これによって図１および図２に矢印Ａ方向に示す外方に向けて、該流体を減速しつつ案内する。
【００２６】
カバー４には、流路６となる内部空間に連通する複数の貫通孔１０が設けられている。
これら貫通孔１０は、ディスク３、カバー４および周方向に隣接する２つのブレード５によって囲まれた内部空間に連通し、かつディスク３の軸線Ｏを中心として周方向に一定の間隔をおいて複数設けられている。
そして、インペラ製作時において、各貫通孔１０を通じてエンドミル等の回転工具を内部空間に挿入することができ、該回転工具によって外部から届き難い内部空間の領域にて、該回転工具による機械加工（例えば切削加工や研削加工）を行うことができる。その結果、本例では、ブロック形状の母材からの機械加工により、複雑な三次元形状を有する一体構造のインペラ１を容易に形成することができる。
また、各貫通孔１０は、ディスク３、カバー４およびブレード５に加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向（矢印Ｂ１方向）に沿い、貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されているものであって、前述した回転工具による機械加工後に、栓体１１により埋められ閉塞される。
【００２７】
この栓体１１は、貫通孔１０の形状に対応して、ディスク３、カバー４およびブレード５に加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向（矢印Ｂ１方向）に沿い、貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されている。
このような構成により、栓体１１が、インペラ１の回転に伴って加わる外力により貫通孔１０内に押し込まれて、該インペラ１の一体構造化（すなわち、１ピースクローズドインペラ）を維持することができる。
【００２８】
なお、栓体１１は、外力を作用させて貫通孔１０に押し込むことにより、弾性変形又は塑性変形させ、貫通孔１０の内周面に密着させるようにする。
また、上述した栓体１１は、栓体１１を弾性変形又は塑性変形して貫通孔１０に密着させることに限定されず、貫通孔１０の内周面に雌ねじを形成し、かつ栓体１１の外周面に雄ねじを形成し、貫通孔１０内に栓体１１をねじ込むようにしても良い。
【００２９】
次に、図３を参照して回転機械１００となるインペラ１（１ピースクローズドインペラ）の製造方法について説明する。
〔第１工程〕
まず、図３（Ａ）に示す母材となる金属ブロック１２を用意した上で、図３（Ｂ）に示すように、エンドミル等の回転工具によりインペラ１がおおよその形状となるように加工する。
【００３０】
〔第２工程〕
図３（Ｃ）に示されるように、ディスク３とカバー４との間の半径方向（ロ）および軸方向（イ）への間隔に相当する領域から回転工具（符号Ｄで示す）を挿入して、ディスク３、カバー４およびブレード５によって囲まれる流路６の大部分を作製する。
【００３１】
〔第３工程〕
図３（Ｄ）〜（Ｅ）に示されるように、ディスク３、カバー４およびブレード５によって囲まれる内部空間となる流路６に連通し、これらディスク３、カバー４およびブレード５に加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向（矢印Ｂ１方向）に沿い、貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状の貫通孔１０を形成する。
なお、この貫通孔１０を形成する箇所は、先の第２工程にて流路６を形成できなかった部分、すなわち、本例では、図３（Ｄ）に示されるように、回転工具Ｄが届きにくいディスク３および／又はカバー４間の流路６中央部付近としている。
【００３２】
〔第４工程〕
図３（Ｅ）に示されるように、貫通孔１０から回転工具Ｄを挿入して、ディスク３、カバー４およびブレード５によって囲まれる流路６の残りの部分を掘削する。
【００３３】
〔第５工程〕
図３（Ｆ）に示されるように、貫通孔１０内に、貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状の栓体１１を、外力が作用する方向（矢印Ｂ１方向）へ向けて挿入する。これにより、栓体１１が、インペラ１の回転に伴って加わる外力により貫通孔１０内に押し込まれて、該インペラ１の一体構造化（すなわち、１ピースクローズドインペラ）を維持することができる。
【００３４】
以上詳細に説明したように第１実施形態によれば、ディスク３、カバー４およびブレード５によって囲まれた内部空間に通じる貫通孔１０が、該カバー４に設けられる構成であるので、この貫通孔１０を通じて回転工具Ｄを内部空間に挿入することができ、該回転工具Ｄによって外部から届き難い領域にて、該回転工具Ｄによる機械加工を行うことができる。
その結果、本実施形態では、ブロック形状の母材からの機械加工により、一体構造となるインペラ等の回転機械を容易に形成することができ、かつ回転工具が外部から届き難い内部空間の領域に係る加工コストを低く抑えることができる。
また、本実施形態では、カバー４に形成された貫通孔１０を栓体１１により埋める構造であるので、該栓体１１によって全体が一体構造化し、その後の回転機械の使用時において回転機械の強度及び流体力学的性能の信頼性低下を防止することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態は、ディスク３、カバー４およびブレード５によって囲まれた内部空間に連通しする貫通孔１０と、該貫通孔１０を埋める栓体１１とを有する簡易な構成であるので、内部空間に形成される流路６に対する影響、栓体１１の接合面が占める割合を最小限に抑えることができる。
また、本実施形態では、栓体１１が、カバー４に加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向（矢印Ｂ１方向）へ向けて貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されているので、回転機械の回転に伴って加わる外力により、該栓体１１が貫通孔１０内に押し込まれる。
その結果、栓体１１が抜け落ちることが防止され、回転機械全体の一体構造化（すなわち、１ピースクローズドインペラ）を維持して、回転機械の強度及び流体力学的性能の信頼性低下を防止することが可能となる。
【００３６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図４および図５を参照して説明する。なお、以下の説明において第１実施形態と構成を共通にする箇所に同一符号を付し重複した説明を省略する。
第２実施形態に係る回転機械１０１となるインペラ２０が第１実施形態のインペラ１と異なる点は、ディスク３にも貫通孔２１が設けられている点である。
【００３７】
すなわち、図５に詳細に示されるように、ディスク３の最も肉厚となる部分にも貫通孔２１が複数設けられている。
これら貫通孔２１は、前述したカバー４の貫通孔１０と同様、ディスク３、カバー４および周方向に隣接する２つのブレード５によって囲まれた内部空間となる流路６に連通し、かつディスク３の軸線Ｏを中心として周方向に一定の間隔をおいて複数設けられている。
そして、インペラ製作時において、各貫通孔２１を通じてエンドミル等の回転工具Ｄを流路６に挿入することができ、該回転工具Ｄによって外部から届き難い内部空間の領域にて、該回転工具Ｄによる機械加工を行うことができる。その結果、本例では、ブロック形状の母材からの機械加工により、複雑な三次元形状を有する一体構造のインペラ２０を容易に形成することができる。
また、各貫通孔２１は、ディスク３、カバー４およびブレード５に加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向（矢印Ｂ２方向）に沿い、貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されているものであって、前述した回転工具Ｄによる機械加工後に、栓体２２により埋められ閉塞される。
【００３８】
この栓体２２は、貫通孔２１の形状に対応して、ディスク３、カバー４およびブレード５に加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向（矢印Ｂ２方向）に沿い、貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されている。
このような構成により、栓体２２が、インペラ２０の回転に伴って加わる外力により貫通孔２１内に押し込まれて、該インペラ２０の一体構造化（すなわち、１ピースクローズドインペラ）を維持することができる。
【００３９】
なお、栓体２２として、栓体１１と同様、弾性変形又は塑性変形させ、貫通孔２１の内周面に密着させると良い。
また、上述した栓体２２は、弾性変形又は塑性変形によらず、貫通孔２１の内周面に雌ねじを形成し、かつ栓体２２の外周面に雄ねじを形成し、貫通孔２１内に栓体２２をねじ込むようにしても良い。
【００４０】
以上詳細に説明したように第２実施形態によれば、ディスク３、カバー４およびブレード５によって囲まれた内部空間に通じる貫通孔２１が、該ディスク３に設けられる構成であるので、先の貫通孔１０とともに貫通孔２１を経由して、回転工具Ｄを内部空間に挿入することができ、該回転工具Ｄによって外部から届き難い領域にて、該回転工具Ｄによる機械加工を行うことができる。
その結果、第２実施形態では、ブロック形状の母材からの機械加工により、一体構造となるインペラ等の回転機械を容易に形成することができ、かつ回転工具Ｄが外部から届き難い内部空間の領域に係る加工コストを低く抑えることができる等、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図６〜図９を参照して説明する。なお、以下の説明において先の実施形態と構成を共通にする箇所に同一符号を付し重複した説明を省略する。
第３実施形態に係る回転機械１０２となるインペラ３０が先の実施形態のインペラ１・２０と異なる点は、流路６の流入口開口に位置するブレード５の縁部５Ａに凹状の切欠部３１がさらに形成されている点である。
【００４２】
該切欠部３１は、図８（Ａ）に示すように、ディスク３の軸線Ｏを中心として周方向に一定の間隔をおいて複数設けられたブレード５の縁部５Ａにそれぞれ形成されるものであって、各切欠部３１を通じてエンドミル等の回転工具Ｄを流路６に挿入することができ、該回転工具Ｄによって外部から届き難い内部空間の領域にて、該回転工具Ｄによる機械加工を行うことができる。
その結果、本例では、ブロック形状の母材からの機械加工により、複雑な三次元形状を有する一体構造のインペラ３０を容易に形成することができる。
【００４３】
ブレード５の縁部５Ａには、図８（Ｂ）および図９に詳細に示されるように切欠部３１を塞ぐための穴埋め部材３２が固定される。
この穴埋め部材３２は、回転工具Ｄによる機械加工後に、切欠部３１を覆うようにブレード５の縁部５Ａに固定されるものであって、該穴埋め部材３２により、インペラ３０の形状を補う役目をする。
【００４４】
また、ブレード５と穴埋め部材３２との間には、図９に示されるように、ブレード５に加わる遠心力（矢印Ｍで示す）により該ブレード５との接触力が上昇するようにテーパー面３３・３４が形成されている。
そして、このようなテーパー面３３・３４により、穴埋め部材３２が、インペラ３０の回転に伴って加わる外力によりブレード５の縁部５Ａに密着して、該インペラ３０の一体構造化に寄与することができる。
【００４５】
以上詳細に説明したように第３実施形態によれば、ディスク３、カバー４およびブレード５によって囲まれた内部空間に通じる切欠部３１が、該ブレード５の縁部５Ａに設けられる構成であるので、先の貫通孔１０・２１とともに切欠部３１を経由して、回転工具Ｄを内部空間に挿入することができ、該回転工具Ｄによって外部から届き難い領域にて、該回転工具Ｄによる機械加工を行うことができる。
その結果、第３実施形態では、ブロック形状の母材からの機械加工により、一体構造となるインペラ等の回転機械を容易に形成することができ、かつ回転工具Ｄが外部から届き難い内部空間の領域に係る加工コストを低く抑えることができる等、第１および第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
なお、第３実施形態において、流路６の流入口開口に位置するブレード５の縁部５Ａに凹状の切欠部３１、および該切欠部３１を塞ぐための穴埋め部材３２を設けるようにしたが、これに限定されず、これら切欠部３１および穴埋め部材３２を、流路６の流出口開口に位置するブレード５の縁部に設けるようにしても良い。
【００４７】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について図１０〜図１２を参照して説明する。なお、以下の説明において先の実施形態と構成を共通にする箇所に同一符号を付し重複した説明を省略する。
第４実施形態に係る回転機械１０３となるインペラ４０が先の実施形態のインペラ１・２０・３０と異なる点は、貫通孔４１が形成される位置である。
【００４８】
すなわち、第４実施形態に示される貫通孔４１は、図１０および図１１に示されるように、ディスク３の軸線Ｏを中心として周方向に一定の間隔をおいて設けられた複数のブレード５を貫通して設けられている。
該貫通孔４１は、複数のブレード５を直線状に貫通して設けられており、インペラ製作時において、該貫通孔４１を通じてエンドミル等の回転工具Ｄを流路６に挿入することができ、該回転工具Ｄによって外部から届き難い内部空間の領域にて、該回転工具Ｄによる機械加工を行うことができる。
その結果、本例では、ブロック形状の母材からの機械加工により、複雑な三次元形状を有する一体構造のインペラ２０を容易に形成することができる。
また、各貫通孔４１は、図１２に示すように、ブレード５に加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向（矢印Ｂ３方向）に沿い、貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されているものであり、前述した回転工具Ｄによる機械加工後に、栓体４２により埋められ閉塞される。
【００４９】
この栓体４２は、貫通孔４１の形状に対応して、ディスク３、カバー４およびブレード５に加わる外力（すなわち、遠心力、流体の供給圧力）が作用する方向（矢印Ｂ３方向）に沿い、貫通方向と交差する断面が漸次小さくなる形状に形成されている。
このような構成により、栓体４２が、インペラ２０の回転に伴う外力により貫通孔４１内に押し込まれて、該インペラ２０の一体構造化（すなわち、１ピースクローズドインペラ）を維持することができる。
【００５０】
なお、栓体４２として、栓体１１と同様、弾性変形又は塑性変形させ、貫通孔４１の内周面に密着させると良い。
また、上述した栓体４２は、弾性変形又は塑性変形によらず、貫通孔４１の内周面に雌ねじを形成し、かつ栓体４２の外周面に雄ねじを形成し、貫通孔４１内に栓体４２をねじ込むようにしても良い。
【００５１】
以上詳細に説明したように第４実施形態によれば、ディスク３、カバー４およびブレード５によって囲まれた内部空間に通じる貫通孔４１が、複数のディスク３を貫通するように設けられる構成であるので、該貫通孔４１を経由して、回転工具Ｄを内部空間に挿入することができ、該回転工具Ｄによって外部から届き難い領域にて、該回転工具Ｄによる機械加工を行うことができる。
その結果、第４実施形態では、ブロック形状の母材からの機械加工により、一体構造となるインペラ等の回転機械を容易に形成することができ、かつ回転工具Ｄが外部から届き難い内部空間の領域に係る加工コストを低く抑えることができる等、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、過給機、ガスタービン、産業用圧縮機等の遠心圧縮機のインペラに適用される回転機械および回転機械の製造方法に関する。
【符号の説明】
【００５４】
１  インペラ  
３  ディスク
４  カバー
５  ブレード
５Ａ  縁部
６  流路
１０  貫通孔
１１  栓体
２０  インペラ
２１  貫通孔
２２  栓体
３０  インペラ
３１  切欠部
３２  穴埋め部材
３３  テーパー面
３４  テーパー面
４０  インペラ
４１  貫通孔
４２  栓体
１００  回転機械
１０１  回転機械
１０２  回転機械
１０３  回転機械
Ｂ１  外力が作用する方向
Ｂ２  外力が作用する方向
Ｂ３  外力が作用する方向
Ｃ  軸体
Ｄ  回転工具
Ｏ  軸線
【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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