(57)【要約】【課題】効率良くバランス修正を行うことができる回転体のバランス修正装置を提供する。【解決手段】バランス修正装置の制御装置は、第１のレーザー照射部によるレーザーの照射位置が、タービンホイールの先端部２１において質量を除去する必要がある第１の修正部位（所定の回転角範囲Ｓ）と一致していると検出されているときには、先端部２１の表面に焦点を合わせてレーザーを照射し続けるように第１のレーザー照射部を制御する。また、バランス修正装置の制御装置は、第１のレーザー照射部によるレーザーの照射位置が第１の修正部位（所定の回転角範囲Ｓ）と一致していないと検出されているときには、タービンホイールの先端部２１の表面から焦点をずらしてレーザーを照射するように第１のレーザー照射部を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を回転させる駆動部と、
前記駆動部によって回転させられている前記回転体にレーザーを照射するとともに、照射するレーザーの焦点距離を変更可能なレーザー照射部と、
前記レーザー照射部を制御する制御部と、
前記回転体に対するレーザーの照射位置が除去する必要のある部位である修正部位と一致しているか否かを検出する検出部とを備え、
前記回転体を回転させながら、レーザーを照射し、前記修正部位を除去することによって前記回転体のバランスを修正する回転体のバランス修正装置であり、
前記制御部が、前記検出部によって前記照射位置が前記修正部位と一致していると検出されているときには、前記回転体の表面に焦点を合わせてレーザーを照射し続けるように前記レーザー照射部を制御する一方、前記検出部によって前記照射位置が前記修正部位と一致していないと検出されているときには、前記回転体の表面から焦点をずらしてレーザーを照射するように前記レーザー照射部を制御する回転体のバランス修正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体のバランス修正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される回転体のバランス修正装置は、回転体のバランス修正のために質量を除去する必要がある部位を修正部位として特定し、この修正部位にレーザーを照射して除去することで、回転体のバランスを修正するようにしている。このバランス修正装置では、詳細には、回転体を回転させ、レーザー照射装置から照射されるレーザーの照射位置と上記修正部位とが一致したときに、レーザー照射装置から回転体に対してレーザーを照射することで、修正部位にレーザーが照射されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるバランス修正装置では、回転体のバランス修正を効率良く行うという点においては、未だ改善の余地を残すものとなっている。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率良くバランス修正を行うことができる回転体のバランス修正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのバランス修正装置は、回転体を回転させる駆動部と、前記駆動部によって回転させられている前記回転体にレーザーを照射するとともに、照射するレーザーの焦点距離を変更可能なレーザー照射部と、前記レーザー照射部を制御する制御部と、前記回転体に対するレーザーの照射位置が除去する必要のある部位である修正部位と一致しているか否かを検出する検出部とを備え、前記回転体を回転させながら、レーザーを照射し、前記修正部位を除去することによって前記回転体のバランスを修正する回転体のバランス修正装置である。そして、バランス修正装置では、前記制御部が、前記検出部によって前記照射位置が前記修正部位と一致していると検出されているときには、前記回転体の表面に焦点を合わせてレーザーを照射し続けるように前記レーザー照射部を制御する一方、前記検出部によって前記照射位置が前記修正部位と一致していないと検出されているときには、前記回転体の表面から焦点をずらしてレーザーを照射するように前記レーザー照射部を制御する。
【０００６】
上記構成によれば、回転体におけるレーザーの照射位置が修正部位と一致していないときには、回転体の表面からレーザーの焦点がずらされた状態、すなわち回転体に対してレーザーがデフォーカスされた状態で照射される。そのため、デフォーカスされたレーザーによって回転体が予熱されることになる。
【０００７】
このような予熱が行われる場合、予熱が行われない場合と比べて、その後に回転体の表面にレーザーの焦点を合わせた状態で照射した場合に、レーザーが照射された部位が溶融しやすくなったり蒸発しやすくなったりする。すなわち、上記構成では、照射位置と修正部位とが一致していないときにデフォーカスされたレーザーによって回転体の予熱が行われるようになるため、予熱が行われない場合と比べて、回転体の修正部位を効率良く除去することができる。したがって、回転体のバランス修正を効率良く行うことができる。
【０００８】
なお、回転体の表面から焦点をずらしてデフォーカスした状態でレーザーを照射するにあたっては、回転体を溶融させたり蒸発させたりすることなく回転体を加熱させることができるように焦点距離を設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】回転体のバランス修正装置の一実施形態を示す模式図。
【図２】同実施形態におけるタービンホイールの先端部の正面図。
【図３】同実施形態において、（ａ）は、タービンホイールの回転角に対する焦点位置の変化を示すグラフであり、（ｂ）は回転角に対する受熱量の変化を示すグラフ。
【図４】同実施形態及び比較例において、タービンホイールの先端部の第１の修正部位における表面からの深さと温度との関係を示すグラフ。
【図５】同実施形態及び比較例において、タービンホイールの先端部の第１の修正部位における径方向の温度分布を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、バランス修正装置の一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態のバランス修正装置１は、内燃機関の排気により駆動されるターボチャージャ５の回転体１０の回転バランスを修正する装置である。
【００１１】
図１に示すように、ターボチャージャ５の回転体１０は、内燃機関の排気を受けて回転するタービンホイール２０と、このタービンホイール２０の回転に伴って回転することで吸気を圧縮し、同機関のシリンダへと送り込むコンプレッサホイール３０とを備えている。
【００１２】
これらタービンホイール２０とコンプレッサホイール３０とは、ロータリーシャフト１１を介して一体に回転するように連結されている。ロータリーシャフト１１は、ターボチャージャ５のセンターハウジング１２内に設けられた軸受部１４に回転可能に支持されている。本実施形態では、ロータリーシャフト１１はタービンホイール２０と一体に形成されている。また、このロータリーシャフト１１のコンプレッサ側の先端部には雄ねじが形成されている。コンプレッサホイール３０には、ロータリーシャフト１１が挿入されており、コンプレッサホイール３０は、ホイールナット３６によってロータリーシャフト１１に締結固定されている。本実施形態のバランス修正装置１は、タービンホイール２０の先端部２１の表面の一部を溶融して除去するとともに、コンプレッサホイール３０のホイールナット３６の表面の一部を溶融して除去することで、回転体１０のバランスを修正するものである。なお、以下においては、タービンホイール２０の先端部２１をタービン先端部２１と称する。
【００１３】
バランス修正装置１は、上記ターボチャージャ５を支持する架台４０と、架台４０に支持されたターボチャージャ５にエアＡＲを供給するエア供給器４９とを備えている。架台４０は、所定の高さの位置に、治具用ハウジング４３が設けられている。治具用ハウジング４３は、製品用のタービンハウジングと同じ形状であり、エア吸入口４４とエア排出口４５とを備えている。本実施形態では、ターボチャージャ５が架台４０に支持される状況では、コンプレッサホイール３０は製品用のコンプレッサハウジング３１に収容された状態である一方、タービンホイール２０は、製品用のタービンハウジングに収容されていない。そして、タービンホイール２０を治具用ハウジング４３内に配置するとともに、センターハウジング１２のボルト挿入孔１３と治具用ハウジング４３のボルト挿入部４６とに順にボルト１８を挿入して、センターハウジング１２を治具用ハウジング４３に固定することで、ターボチャージャ５が架台４０に支持される。本実施形態では、センターハウジング１２が治具用ハウジング４３に締結された状態で、ロータリーシャフト１１が水平方向に延びる状態となるように、架台４０に対して治具用ハウジング４３が固定されている。
【００１４】
架台４０にターボチャージャ５が支持された状態で、エア供給器４９で発生した駆動用のエアＡＲを治具用ハウジング４３のエア吸入口４４から治具用ハウジング４３内に供給すると、タービンホイール２０が回転する。そして、こうしたタービンホイール２０の回転に伴って、ロータリーシャフト１１及びコンプレッサホイール３０が回転する。また、治具用ハウジング４３内に供給されたエアＡＲはエア排出口４５から排出される。本実施形態では、架台４０、治具用ハウジング４３及びエア供給器４９が回転体１０を回転させる駆動部を構成している。
【００１５】
また、バランス修正装置１は、２つの加速度センサ５０，５１と回転角センサ５５と制御装置６０とを備えている。第１加速度センサ５０は、治具用ハウジング４３の所定位置に固定されており、治具用ハウジング４３の所定位置での振動を検出する。また、第２加速度センサ５１は、コンプレッサハウジング３１の所定位置に取り付けられ、コンプレッサハウジング３１の所定位置での振動を検出する。また、回転角センサ５５は、タービンホイール２０及びコンプレッサホイール３０の回転方向の基準位置からの回転角を検出する。
【００１６】
これら加速度センサ５０，５１及び回転角センサ５５の検出信号は、制御装置６０に入力される。制御装置６０は、第１加速度センサ５０及び回転角センサ５５の検出信号に基づいて、タービンホイール２０のバランス修正のために、タービン先端部２１の質量を除去する必要がある部位を第１の修正部位として特定する。また、制御装置６０は、第２加速度センサ５１と回転角センサ５５の検出信号に基づいて、コンプレッサホイール３０のバランス修正のために、ホイールナット３６の質量を除去する必要がある部位を第２の修正部位として特定する。
【００１７】
バランス修正装置１は、さらに、架台４０に支持された状態で回転している回転体１０にレーザーを照射する２つのレーザー照射部７０，７５を備えている。レーザー照射部７０，７５が照射するレーザーとしては、ＹＡＧレーザーやルビーレーザ等の固体レーザー、ダイオードレーザ等の半導体レーザー、エキシマレーザやＣＯ２レーザー等の気体レーザー、その他昇華型レーザー等、各種レーザーを用いることが可能であり、タービン先端部２１やホイールナット３６の材質等に応じて選択される。
【００１８】
第１のレーザー照射部７０は、破線矢印Ｌ１に示すように、タービン先端部２１にレーザーを照射することで、タービン先端部２１における第１の修正部位を溶融して除去する。第１のレーザー照射部７０は、レーザーを発振させて発生させるとともに、発生したレーザーを集光部７１によって集光し、ノズル７３からタービン先端部２１に向けて照射する。集光部７１は集光レンズ７２を備えており、この集光レンズ７２により焦点距離を変更することで、タービン先端部２１表面におけるレーザーの集光径を変化させる。また、第１のレーザー照射部７０は、レーザーの照射によって溶融した金属を吹き飛ばすためのアシストガスを発生させるガス発生部も備えており、上記ノズル７３から、タービン先端部２１に向けてアシストガスも供給される。
【００１９】
また、図２に示すように、第１のレーザー照射部７０によるレーザーの照射位置は、タービン先端部２１の中心軸ｃから径方向の長さＲ１の位置である。したがって、回転体１０が回転することによって、図２に示すように、タービン先端部２１の中心軸ｃから径方向の長さＲ１の位置に全周に亘ってレーザーが照射される。このとき、レーザーの照射位置が、タービン先端部２１の第１の修正部位と一致する状況となったり、第１の修正部位と一致しない状況となったりする。
【００２０】
また、第２のレーザー照射部７５は、破線矢印Ｌ２に示すように、コンプレッサホイール３０のホイールナット３６にレーザーを照射することで、ホイールナット３６の第２の修正部位を除去する。第２のレーザー照射部７５は、レーザーを発振させて発生させるとともに、発生したレーザーを集光部７６によって集光し、ノズル７８からホイールナット３６に向けて照射する。集光部７６は集光レンズ７７を備えており、この集光レンズ７７により焦点距離を変更することで、ホイールナット３６表面におけるレーザーの集光径を変化させる。また、第２のレーザー照射部７５は、レーザーの照射によって溶融した金属を吹き飛ばすためのアシストガスを発生させるガス発生部も備えており、上記ノズル７８から、ホイールナット３６に向けてアシストガスも供給される。
【００２１】
なお、第２のレーザー照射部７５によるレーザーの照射位置は、ホイールナット３６の中心軸から径方向の長さＲ２の位置である。したがって、回転体１０が回転することによって、ホイールナット３６の中心軸から径方向の長さＲ２の位置に全周に亘ってレーザーが照射される。このとき、レーザーの照射位置が、ホイールナット３６における第２の修正部位と一致する状況となったり、第２の修正部位と一致しない状況となったりする。
【００２２】
制御装置６０は、検出部として、回転角センサ５５によって検出される回転角から第１のレーザー照射部７０のレーザー照射位置がタービン先端部２１における第１の修正部位に一致しているか否かを検出し、制御部として、この検出結果に基づいて第１のレーザー照射部７０を制御する。また、制御装置６０は、検出部として、回転角センサ５５によって検出される回転角から第２のレーザー照射部７５のレーザー照射位置がホイールナット３６における第２の修正部位に一致しているか否かを検出し、制御部として、この検出結果に基づいて第２のレーザー照射部７５を制御する。なお、制御装置６０による第１のレーザー照射部７０の照射位置と第１の修正部位とが一致しているか否かの検出、及びこの検出に基づく第１のレーザー照射部７０の制御は、第２のレーザー照射部７５による照射位置と第２の修正部位とが一致しているか否かの検出、及びこの検出に基づく第２のレーザー照射部７５の制御と、同様の態様で行われる。したがって、以下では、制御装置６０による第１のレーザー照射部７０の制御については詳細に説明し、第２のレーザー照射部７５の制御については説明を適宜省略する。以下、制御装置６０による第１のレーザー照射部７０の制御について説明する。
【００２３】
上記の通り、バランス修正装置１は、架台４０に支持されたターボチャージャ５にエア供給器４９によりエアＡＲを供給して回転体１０を回転駆動する。そして、この状態において、制御装置６０が、加速度センサ５０，５１及び回転角センサ５５の検出信号に基づいて、第１の修正部位及び第２の修正部位をそれぞれ特定する。ここで、図２に示すように、タービンホイール２０においては基準位置０°からα°回転した回転角を中心とする所定の回転角範囲Ｓに第１の修正部位が特定されたとする。バランス修正装置１の制御装置６０は、こうした修正部位の特定をしながら、この特定結果に基づいて、第１のレーザー照射部７０を以下のように制御する。
【００２４】
すなわち、図２に示すように、制御装置６０は、回転角センサ５５の検出信号に基づいて、レーザーの照射位置と第１の修正部位とが一致したと検出したとき、すなわちレーザーの照射位置が所定の回転角範囲Ｓにあることを検出したときには、タービン先端部２１の表面に焦点を合わせてレーザーを照射し続けるようにレーザー照射部７０を制御する。詳細には、制御装置６０は、レーザーの照射位置が第１の修正部位に一致したと検出したときには、第１のレーザー照射部７０の集光部７１において、集光レンズ７２の位置を制御して焦点距離を調整し、タービン先端部２１の表面に焦点を合わせる。したがって、図２に示すように、タービン先端部２１における第１の修正部位でのレーザーの集光径ｒ１は小さくなる。なお、本実施形態では、タービン先端部２１の表面に焦点を合わせた場合に、タービン先端部２１の表面が溶融して除去されるように、第１のレーザー照射部７０のレーザーの出力が予め設定されている。
【００２５】
一方、制御装置６０が、第１のレーザー照射部７０によるレーザーの照射位置が第１の修正部位に一致していないと検出したとき、すなわちレーザーの照射位置が所定の回転角範囲Ｓに含まれていない回転角にあることを検出したときには、タービン先端部２１の表面から焦点をずらしてレーザーを照射し続けるようにレーザー照射部７０を制御する。詳細には、制御装置６０は、レーザーの照射位置が第１の修正部位に一致していないと検出したときには、第１のレーザー照射部７０の集光部７１において、集光レンズ７２の位置を制御して焦点距離を調整し、タービン先端部２１の表面から焦点をずらすことによって、タービン先端部２１の表面にデフォーカスされたレーザーを照射する。したがって、図２に示すように、このときのタービン先端部２１におけるレーザーの集光径ｒ２は、第１の修正部位におけるレーザーの集光径ｒ１よりも大きくなる。なお、本実施形態では、タービン先端部２１の表面から焦点をずらして照射する場合には、焦点をずらしたことによってタービン先端部２１を溶融させることがないように焦点距離が設定される。
【００２６】
なお、制御装置６０は、第２のレーザー照射部７５を制御する場合も、第１のレーザー照射部７０の制御と同様の態様で制御する。すなわち、制御装置６０は、第２のレーザー照射部７５による照射位置とコンプレッサホイール３０のホイールナット３６の第２の修正部位とが一致していることを検出しているときには、ホイールナット３６表面に焦点を合わせてレーザーを照射するように第２のレーザー照射部７５を制御する。一方、制御装置６０は、第２のレーザー照射部７５による照射位置とホイールナット３６の第２の修正部位とが一致していないと検出しているときには、ホイールナット３６表面から焦点をずらしてレーザーを照射するように第２のレーザー照射部７５を制御する。
【００２７】
次に、本実施形態の作用を説明する。なお、ここでも制御装置６０により第１のレーザー照射部７０を制御する場合の作用を詳細に説明し、第２のレーザー照射部７５を制御する場合の作用は適宜省略する。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、第１のレーザー照射部７０による照射位置が第１の修正部位（所定の回転角範囲Ｓ）と一致しておらず、第１の修正部位から離間した位置では、第１のレーザー照射部７０に対してタービン先端部２１よりも手前の位置に焦点を合わせるように焦点距離を調整される。すなわち、照射位置が第１の修正部位と一致しておらず、第１の修正部位から離間した位置では、タービン先端部２１の表面から焦点をずらす。こうして、タービン先端部２１の表面から焦点がずらされデフォーカスされると、タービン先端部２１におけるレーザー照射位置での集光径が広がる。したがって、広い集光径の範囲にレーザーが照射されるため、図３（ｂ）に示すように、レーザーが照射されている範囲における単位面積あたりの受熱量は小さくなる。これにより、タービン先端部２１が溶融して除去されることはない。しかしながら、タービン先端部２１にはレーザーが照射されるため、タービン先端部２１が予熱される。
【００２９】
そして、図３（ａ）に示すように、制御装置６０は、レーザー照射部７０による照射位置が第１の修正部位（所定の回転角範囲Ｓ）に近づくにつれて、徐々に焦点位置をタービン先端部２１の表面に近づけて、第１のレーザー照射部７０による照射位置が第１の修正部位と一致するときには、焦点をタービン先端部２１の表面に合わせる。すなわち、レーザー照射部７０による照射位置が第１の修正部位と一致するときには、レーザーがフォーカスされた状態でタービン先端部２１の表面に照射される。したがって、集光径が小さい範囲にレーザーが照射されるため、図３（ｂ）に示すように、第１の修正部位に近づくにつれて単位面積あたりの受熱量も徐々に大きくなり、この受熱量は第１の修正部位の中心（回転角α°）に一致するときに最大となる。これにより、第１の修正部位において、タービン先端部２１を溶融して除去することができる。
【００３０】
ここで、タービン先端部２１におけるレーザーの照射位置が第１の修正部位と一致していないときには、タービン先端部２１の表面からレーザーの焦点がずらされた状態で照射されて、タービン先端部２１が予熱されている。そのため、予熱が行われない場合と比べて、タービン先端部２１が温度上昇しやすくなり、その後に、レーザー照射位置と第１の修正部位とが一致したときにタービン先端部２１表面にレーザーの焦点を合わせて照射した場合に、レーザーが照射された部位がより溶融しやすくなる。
【００３１】
図４は、タービン先端部２１の第１の修正部位における表面からの深さと温度との関係を示している。図４の実線Ａは本実施形態におけるタービン先端部２１の第１の修正部位における温度を示しており、破線Ｂは比較例のタービン先端部２１の第１修正部位における温度を示している。比較例では、レーザーの照射位置が第１の修正部位と一致していると検出されているときには、タービン先端部２１の表面に焦点を合わせてレーザーを照射し続けるようにレーザー照射部７０が制御される。しかしながら、比較例では、レーザーの照射位置が第１の修正部位と一致していないと検出されているときには、レーザー照射部７０がレーザーの照射を常時停止するように制御される。すなわち、比較例のタービン先端部２１では、レーザーの照射位置が修正部位と一致していないと検出されているときには、タービン先端部２１にレーザーが照射されず、焦点をずらしてレーザーを照射することによるタービン先端部２１の予熱が行われない。なお、本実施形態と比較例では、第１のレーザー照射部７０からレーザーが照射されるときの出力は同じであり、回転体１０を回転させる回転速度も同じである。
【００３２】
本実施形態のタービン先端部２１は、比較例とは異なり、タービン先端部２１の第１の修正部位とレーザー照射位置とが一致していないときにも、タービン先端部２１の表面に焦点をずらしたレーザーが照射され、タービン先端部２１が予熱される。したがって、本実施形態では、図４の実線Ａに示すように、破線Ｂに示す比較例よりも、タービン先端部２１の表面から深さ方向における各部位における温度が高温となる。そのため、比較例では、表面から深さｂまでの範囲でタービン先端部２１の融点を超えるのに対し、本実施形態では表面から深さｂよりも深い深さａまでの範囲で融点を超える。すなわち、本実施形態では、予熱が行われない比較例と比べて、溶融深さが深くなる。したがって、本実施形態では、第１の修正部位を効率よく除去することができる。
【００３３】
また、図５は、タービン先端部の第１の修正部位（所定の回転角範囲Ｓ）における径方向Ｒでの温度分布を示しており、実線Ｃが本実施形態の温度分布を示し、破線Ｄが比較例の温度分布を示している。実線Ｃに示す本実施形態では、タービン先端部２１の第１修正部位における径方向の各部位における温度が、破線Ｄに示す比較例よりも高温となる。これは、本実施形態では、レーザーの照射位置が第１の修正部位とずれているときには、レーザーの焦点をタービン先端部２１の表面からずらして照射することによる予熱がなされるのと、このときのレーザーを照射する集光径が大きくされ、中心軸ｃから径方向に長さＲ１の位置を中心として径方向の広い範囲にレーザーが照射されるためである。また、第１の修正部位における回転方向の周辺部位においても予熱のためにレーザーが照射されることから、第１の修正部位における回転方向の周辺部位においても、比較例よりも温度を高くすることができる。ここで、第１の修正部位が融点を超える温度となったとしても、その周辺部位の温度が低いと、周辺部位にその熱量を奪われて、温度低下してしまう可能性がある。この点、本実施形態では、比較例と比べて、タービン先端部２１の中心軸ｃから径方向に長さＲ１の部位における第１の修正部位の周辺の部位の温度も高くすることができるため、第１の修正部位において溶融に必要な熱量がその周辺に奪われることを抑制することができる。したがって、本実施形態では、第１の修正部位を効率よく除去することができる。
【００３４】
なお、図４及び図５に示すように、本実施形態では、回転体１０を回転させる回転速度が比較例と同じであるものの、第１の修正部位の温度をより高温にすることができる。したがって、換言すれば、レーザーを照射して第１の修正部位を融点以上とするため第１の修正部位にレーザーを照射する時間を比較例の場合よりも短くすることができ、回転体１０の回転速度を更に高めることができる。そのため、本実施形態では、比較例と比べて第１の修正部位を除去することによるバランス修正を短時間で行うことができる。
【００３５】
なお、制御装置６０により第２のレーザー照射部７５を制御して、ホイールナット３６の第２の修正部位を除去する場合にも、同様の作用を奏する。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
【００３６】
（１）本実施形態では、照射位置と第１の修正部位とが一致していないときにデフォーカスされたレーザーによってタービン先端部２１の予熱が行われるようになるため、予熱が行われない場合と比べて、タービン先端部２１の第１の修正部位を効率良く除去することができる。このようにして、タービンホイール２０のバランス修正を効率良く行うことができる。
【００３７】
また、同様にして、コンプレッサホイール３０のホイールナット３６においても、修正部位を効率良く除去することができるため、コンプレッサホイール３０のバランス修正を効率良く行うことができる。
【００３８】
（２）本実施形態では、タービン先端部２１において、第１の修正部位を溶融除去するためのレーザーの照射と予熱のためのレーザーの照射を１つのレーザー照射部７０によって行っている。そのため、タービンの回転振動が大きい場合であっても、タービンホイール２０の回転方向において第１の修正部位と回転方向の連続した位置にデフォーカスされたレーザーが照射されるため、第１の修正部位における予熱の効果を高めることができる。なお、コンプレッサホイール３０のホイールナット３６においても、１つのレーザー照射部７５によりレーザーが照射されるため、同様の効果を奏することができる。
【００３９】
なお、回転体のバランス修正装置は、上記に例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することができる。また、以下の変形例において組み合わせ可能なものは、適宜組み合わせて上記実施形態に適用することもできる。
【００４０】
・上記実施形態では、レーザー照射部７０，７５が照射するレーザーの焦点を、タービン先端部２１の表面及びコンプレッサホイール３０のホイールナット３６の表面よりも手前で合わせることで、これらの部材２１，３６の表面から焦点をずらすようにしている。しかしながら、レーザー照射部７０，７５に対して、タービン先端部２１の表面及びコンプレッサホイール３０のホイールナット３６よりも遠い位置に焦点を合わせることで、焦点をずらすようにしてもよい。このような場合であっても、タービン先端部２１の表面及びホイールナット３６の表面に対してレーザーがデフォーカスされた状態で照射されるため、これらの部材２１，３６を予熱することができる。
【００４１】
・上記実施形態では、レーザー照射部７０，７５のレーザーの焦点をずらすことによって、タービン先端部２１及びホイールナット３６を予熱するようにしている。しかしながら、修正部位の予熱にあたっては、レーザーを照射することによる予熱に加えて、ランプ加熱や高周波加熱など、レーザー以外の非接触の加熱源を補助的に用いるようにしてもよい。
【００４２】
・上記実施形態では、レーザーの照射位置と修正部位とが一致しておらず、レーザーの照射位置と修正部位とが離間しているときには、図３（ａ）に示すように、焦点距離を一定としている。しかしながら、たとえば、レーザーの照射位置と修正部位とが一致していない場合には、修正位置から離間するほど集光径が大きくなるようにレーザーの焦点距離を変更させるようにしてもよい。
【００４３】
・上記実施形態では、レーザーの照射位置と修正部位とが一致していないと検出されるときに、タービン先端部２１の表面及びコンプレッサホイール３０のホイールナット３６表面にレーザーを照射し続けるようにしている。しかしながら、バランス修正装置１は、レーザーの照射位置と修正部位とが一致していないと検出されるときに、タービン先端部２１及びホイールナット３６表面にレーザーを照射するものであればよい。したがって、例えば、レーザーの照射位置と修正部位とが一致しておらず、レーザーの照射位置が修正部位の近傍に位置しているときには、これらの部材２１，３６表面から焦点をずらしてレーザーを照射し、レーザーの照射位置と修正部位とが離間しているときには、レーザーの照射を停止するようにしてもよい。これにより、修正部位の予熱にさほど寄与しないと推定される部位に不必要なレーザー照射が行われることを抑制することができる。
【００４４】
・上記実施形態のバランス修正装置１は、回転体１０のバランス修正を行い、タービン先端部２１とコンプレッサホイール３０のホイールナット３６とのそれぞれにおいて修正部位を溶融除去するようにしている。しかしながら、タービン先端部２１とコンプレッサホイール３０のホイールナット３６とのうちの一方のみを溶融除去して、回転体１０のバランスを修正するようにしてもよい。また、バランス修正装置は、ターボチャージャ５の回転体１０に限らず、それ以外の回転体のバランスを修正するものであってもよい。
【００４５】
・上記実施形態のバランス修正装置１は、加速度センサ５０、５１と回転角センサ５５とを備え、修正部位の特定をしながらレーザー照射部７０，７５の制御を行うようにしている。しかしながら、バランス修正装置１は、修正部位の特定とレーザーの照射とを個別に行うものであってもよい。すなわち、加速度センサ５０，５１及び回転角センサ５５を用いて修正部位を特定し、その特定がなされた後に、レーザーの照射による修正部位の除去を行うようにしてもよい。また、バランス修正装置１とは別の装置を用いて修正部位を特定した後に、バランス修正装置１によるレーザーの照射によって修正部位の除去を行うようにしてもよい。また、修正部位を特定する方法は、加速度センサ５０，５１及び回転角センサ５５を用いる方法に限定されない。
【００４６】
・上記実施形態のバランス修正装置１は、回転体１０の部材表面にレーザーを照射することで、部材表面を溶融して除去するものであったが、レーザーを照射することにより部材表面を蒸発させて除去するものであってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…バランス修正装置、５…ターボチャージャ、１０…回転体、１１…ロータリーシャフト、１２…センターハウジング、１３…ボルト挿入孔、１４…軸受部、１８…ボルト、２０…タービンホイール、２１…先端部（タービン先端部）、３０…コンプレッサホイール、３１…コンプレッサハウジング、３６…ホイールナット、４０…架台、４３…治具用ハウジング、４４…エア吸入口、４５…エア排出口、４６…ボルト挿入部、４９…エア供給器、５０…第１加速度センサ、５１…第２加速度センサ、５５…回転角センサ、６０…制御装置、７０…第１のレーザー照射部、７１…集光部、７２…集光レンズ、７３…ノズル、７５…第２のレーザー照射部、７６…集光部、７７…集光レンズ、７８…ノズル。
【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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