(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部を有するワークを支持するとともに振動検出手段を有する治具を備え、該治具に、前記回転部が回転可能な状態で前記ワークを固定した状態で、前記回転部を所定の回転数で回転させ、前記回転部が前記所定の回転数で回転している状態での前記振動検出手段による検出値に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行うための高速回転機器のアンバランス修正装置であって、
前記治具に支持された状態の前記ワークに対して係止した状態である係止状態で、前記ワークを前記治具に固定することとなる所定の方向に付勢されることにより、前記ワークを前記治具に対してクランプして固定する複数のクランプ部材と、
前記各クランプ部材に対して設けられ、前記クランプ部材を前記所定の方向を含む移動方向に移動させるとともに、前記係止状態の前記クランプ部材を前記所定の方向に付勢する移動付勢手段と、
前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記移動付勢手段による前記クランプ部材を前記移動方向に移動させる移動量および前記クランプ部材を前記所定の方向に付勢する付勢力を調整するためのクランプ調整手段と、
前記各クランプ部材に対して設けられ、前記係止状態の前記クランプ部材の前記移動方向における位置を検出する位置検出手段と、
前記各位置検出手段からの検出信号に基づいて、前記位置検出手段により検出された前記係止状態の前記クランプ部材の前記移動方向における位置の、予め設定された基準位置に対するズレ量が、該ズレ量について予め設定された所定の許容値よりも小さくなるように、前記各クランプ調整手段を制御する姿勢制御手段と、
を備えることを特徴とする高速回転機器のアンバランス修正装置。
【請求項２】
前記各クランプ部材に対して設けられ、前記ワークを前記治具に対してクランプした状態の前記クランプ部材の、前記回転部の回転にともなう前記治具を含み一体的に構成される装置本体に対する前記移動方向の振動の変位を検出する変位検出手段と、
前記各移動付勢手段に対して設けられ、該移動付勢手段による前記クランプ部材の前記移動方向についての移動付勢方向を切り換えるための方向切換手段と、
前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記方向切換手段により定められた前記クランプ部材の前記移動付勢方向について、前記移動付勢手段による前記クランプ部材を付勢する付勢力を調整するための付勢力調整手段と、
前記変位検出手段により検出された前記クランプ部材の前記変位、ならびに前記クランプ部材の総合質量、前記クランプ部材の前記移動方向における総合減衰、および前記クランプ部材の前記移動方向における総合剛性に基づいて、前記回転部の回転にともない前記クランプ部材に作用する前記移動方向についての加振力を算出する加振力算出手段と、
前記加振力算出手段により算出された前記加振力の方向と反対方向であって該加振力の大きさと同じ大きさの力を、前記クランプ部材に作用させる制振力として算出する制振力算出手段と、
前記制振力算出手段により算出された前記制振力が、前記クランプ部材に作用するように、前記方向切換手段および前記付勢力調整手段を制御する制振制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の高速回転機器のアンバランス修正装置。
【請求項３】
前記移動付勢手段は、磁性流体を作動流体とする流体圧シリンダ機構として構成されるものであり、
前記各クランプ部材に対して設けられ、前記ワークを前記治具に対してクランプした状態の前記クランプ部材の、前記回転部の回転にともなう前記治具を含み一体的に構成される装置本体に対する前記移動方向の振動の変位を検出する変位検出手段と、
前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記磁性流体に磁場を印加するための磁場印加手段と、
予め求められた、前記磁場印加手段によって前記磁性流体に印加される磁場の強さと前記総合減衰との関係に係るデータを記憶するデータ記憶手段と、
前記変位検出手段により検出された前記クランプ部材の前記変位、ならびに前記クランプ部材の総合質量、および前記クランプ部材の前記移動方向における総合剛性に基づいて、前記回転部の回転にともない前記クランプ部材に作用する前記移動方向についての加振力が打ち消されることとなる、前記クランプ部材の前記移動方向における総合減衰を算出する減衰算出手段と、
前記データ記憶手段により記憶された前記データに基づき、前記磁性流体に印加される磁場の強さが、前記減衰算出手段により算出された前記総合減衰に対応する磁場の強さとなるように、前記磁場印加手段を制御する制振制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の高速回転機器のアンバランス修正装置。
【請求項４】
回転部を有するワークを支持するとともに振動検出手段を有する治具を備え、該治具に、前記回転部が回転可能な状態で前記ワークを固定した状態で、前記回転部を所定の回転数で回転させ、前記回転部が前記所定の回転数で回転している状態での前記振動検出手段による検出値に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行うための高速回転機器のアンバランス修正装置であって、
前記治具に支持された状態の前記ワークに対して係止した状態である係止状態で、前記ワークを前記治具に固定することとなる所定の方向に付勢されることにより、前記ワークを前記治具に対してクランプして固定する複数のクランプ部材と、
前記各クランプ部材に対して設けられ、前記クランプ部材を前記所定の方向を含む移動方向に移動させるとともに、前記係止状態の前記クランプ部材を前記所定の方向に付勢する移動付勢手段と、
前記各クランプ部材に対して設けられ、前記ワークを前記治具に対してクランプした状態の前記クランプ部材の、前記回転部の回転にともなう前記治具を含み一体的に構成される装置本体に対する前記移動方向の振動の変位を検出する変位検出手段と、
前記各移動付勢手段に対して設けられ、該移動付勢手段による前記クランプ部材の前記移動方向についての移動付勢方向を切り換えるための方向切換手段と、
前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記方向切換手段により定められた前記クランプ部材の前記移動付勢方向について、前記移動付勢手段による前記クランプ部材を付勢する付勢力を調整するための付勢力調整手段と、
前記変位検出手段により検出された前記クランプ部材の前記変位、ならびに前記クランプ部材の総合質量、前記クランプ部材の前記移動方向における総合減衰、および前記クランプ部材の前記移動方向における総合剛性に基づいて、前記回転部の回転にともない前記クランプ部材に作用する前記移動方向についての加振力を算出する加振力算出手段と、
前記加振力算出手段により算出された前記加振力の方向と反対方向であって該加振力の大きさと同じ大きさの力を、前記クランプ部材に作用させる制振力として算出する制振力算出手段と、
前記制振力算出手段により算出された前記制振力が、前記クランプ部材に作用するように、前記方向切換手段および前記付勢力調整手段を制御する制振制御手段と、
を備えることを特徴とする高速回転機器のアンバランス修正装置。
【請求項５】
回転部を有するワークを支持するとともに振動検出手段を有する治具を備え、該治具に、前記回転部が回転可能な状態で前記ワークを固定した状態で、前記回転部を所定の回転数で回転させ、前記回転部が前記所定の回転数で回転している状態での前記振動検出手段による検出値に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行うための高速回転機器のアンバランス修正装置であって、
前記治具に支持された状態の前記ワークに対して係止した状態である係止状態で、前記ワークを前記治具に固定することとなる所定の方向に付勢されることにより、前記ワークを前記治具に対してクランプして固定する複数のクランプ部材と、
前記各クランプ部材に対して設けられ、磁性流体を作動流体とする流体圧シリンダ機構として構成され、前記クランプ部材を前記所定の方向を含む移動方向に移動させるとともに、前記係止状態の前記クランプ部材を前記所定の方向に付勢する移動付勢手段と、
前記各クランプ部材に対して設けられ、前記ワークを前記治具に対してクランプした状態の前記クランプ部材の、前記回転部の回転にともなう前記治具を含み一体的に構成される装置本体に対する前記移動方向の振動の変位を検出する変位検出手段と、
前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記磁性流体に磁場を印加するための磁場印加手段と、
予め求められた、前記磁場印加手段によって前記磁性流体に印加される磁場の強さと前記総合減衰との関係に係るデータを記憶するデータ記憶手段と、
前記変位検出手段により検出された前記クランプ部材の前記変位、ならびに前記クランプ部材の総合質量、および前記クランプ部材の前記移動方向における総合剛性に基づいて、前記回転部の回転にともない前記クランプ部材に作用する前記移動方向についての加振力が打ち消されることとなる、前記クランプ部材の前記移動方向における総合減衰を算出する減衰算出手段と、
前記データ記憶手段により記憶された前記データに基づき、前記磁性流体に印加される磁場の強さが、前記減衰算出手段により算出された前記総合減衰に対応する磁場の強さとなるように、前記磁場印加手段を制御する制振制御手段と、
を備えることを特徴とする高速回転機器のアンバランス修正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車エンジンに備えられるターボチャージャ等の、比較的高速で回転する回転部を有する高速回転機器について、その回転部のアンバランスを修正するために用いられる高速回転機器のアンバランス修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的高速で回転する回転部を有する高速回転機器においては、その回転部における残留アンバランス（回転部を構成する部品の加工後や組立後に残存するアンバランス）が大きいと、回転部がその回転にともなって振動過大となり、回転部の周りのハウジングの振動やそれにともなう騒音等の不具合が生じる場合がある。このような高速回転機器の一例として、自動車エンジンに備えられるターボチャージャがある。ターボチャージャにおいては、その回転部の回転数が、例えば１５万ｒｐｍ以上にも及ぶ場合がある。このため、ターボチャージャにおける回転部の残留アンバランスが大きいと、その回転部の振動過大により、前記のような不具合に加え、回転部が支持される軸受部におけるベアリングの焼付き等の現象が発生する場合がある。
【０００３】
ここで、ターボチャージャを例に、高速回転機器におけるアンバランスに起因する不具合の発生メカニズムについて、図１７を用いて説明する。図１７はターボチャージャにおけるアンバランスに起因する不具合の発生メカニズムについての説明図である。
【０００４】
ターボチャージャ１０２は、回転部を有する。回転部は、回転軸１２１と、この回転軸１２１の一端（図１７において左端）に設けられるタービンロータ１２２と、回転軸１２１の他端（図１７において右端）に設けられるコンプレッサロータ１２３とを有する。つまり、ターボチャージャ１０２が有する回転部は、回転軸１２１とタービンロータ１２２とコンプレッサロータ１２３とが組み立てられ一体的に回転する回転体として構成される。
【０００５】
回転軸１２１は、センターハウジング１２４に回転自在に支持される。回転軸１２１は、センターハウジング１２４に対して、二箇所に設けられる軸受１２５を介して支持される。つまり、軸受１２５は、回転軸１２１とセンターハウジング１２４との間に介装された状態となる。タービンロータ１２２は、センターハウジング１２４の一側（図１７において左側）に取り付けられるタービンハウジング１２６に収容される。なお、図示は省略するが、ターボチャージャ１０２が実際に製品として使用される場合は、コンプレッサロータ１２３は、センターハウジング１２４の他側（図１７において右側）に取り付けられるコンプレッサハウジングに収容されることとなる。
【０００６】
このような構成を備えるターボチャージャ１０２により、エンジンからの排気が、回収されて圧縮され、吸気として再度エンジンに供給される。すなわち、ターボチャージャ１０２においては、エンジンからの排気により、タービンハウジング１２６内のタービンロータ１２２が回転する。タービンロータ１２２が回転することにより、回転軸１２１を介してコンプレッサロータ１２３が回転する。このコンプレッサロータ１２３の回転により、ターボチャージャ１０２内に回収されたエンジンからの排気が、圧縮されて吸気として再びエンジンに供給される。
【０００７】
このような構成を備えるターボチャージャ１０２において、図１７（ａ）に示すように、例えばコンプレッサロータ１２３にアンバランス部１２７が存在することにより、回転部の（回転軸１２１の）回転軸線Ｃから距離ｒの位置に、質量ｍのアンバランスが、回転部に存在する場合を仮定する。かかる場合、回転部（回転軸１２１、タービンロータ１２２、およびコンプレッサロータ１２３からなる回転体）の回転により、軸受１２５は、回転軸１２１から遠心力としてｍｒω２の反力を受ける（図１７（ｂ）参照）。
軸受１２５が受けた回転軸１２１からの反力は、センターハウジング１２４に伝達される（図１７（ｃ）参照）。センターハウジング１２４においては、軸受１２５を介して受けた力により、振動が生じる。センターハウジング１２４の振動は、タービンハウジング１２６に伝達される（図１７（ｄ）参照）。ここで、ターボチャージャ１０２においては、図１７（ｄ）に示すように、センターハウジング１２４とタービンハウジング１２６とは、ボルト１２８が用いられて締結固定される。このため、センターハウジング１２４とタービンハウジング１２６との間で良好な振動伝達性が得られ、回転部のアンバランスを起振源として発生した振動は、タービンハウジング１２６に伝わりやすくなる。なお、ボルト１２８は、センターハウジング１２４の端部に形成されるフランジ部１２４ａを介してタービンハウジング１２６に螺挿される。このようにして、回転部の回転にともなってタービンハウジング１２６が振動することで、ターボチャージャ１０２による騒音が発生する。
【０００８】
このように、ターボチャージャ１０２においては、その回転部のアンバランスに起因して、タービンハウジング１２６の振動にともなう騒音という不具合が発生する。
タービンハウジング１２６の振動は、ターボチャージャ１０２が備えられるエンジンが搭載される自動車等の車両の騒音と相関が高い。このため、タービンハウジング１２６での振動を低減させることが、ターボチャージャ１０２による騒音を低減させることについての中間特性とされている。つまり、ターボチャージャ１０２において、回転部のアンバランスが修正されることにより、タービンハウジング１２６についての振動が抑制され、ターボチャージャ１０２で発生する騒音が低減される。
【０００９】
そこで、ターボチャージャ等の高速回転機器においては、その回転部の残留アンバランスに起因する不具合を防止するため、回転部についてのアンバランス修正が行われている（例えば、特許文献１参照。）。アンバランス修正の一例について、高速回転機器が前述したターボチャージャ１０２である場合を例に図１８を用いて説明する。図１８はアンバランス修正時におけるターボチャージャの状態を示す図である。
【００１０】
ターボチャージャ１０２のアンバランス修正に際しては、アンバランス修正装置が用いられる。アンバランス修正装置においては、防振支持等された架台上に、ターボチャージャ１０２を支持する治具として、タービンハウジング部１０３が設けられる。タービンハウジング部１０３は、製品としてのターボチャージャ１０２におけるタービンハウジング１２６（図１７参照）に相当する部材により構成される。このタービンハウジング部１０３に対して、ターボチャージャ１０２の回転部（回転軸１２１、タービンロータ１２２、およびコンプレッサロータ１２３からなる回転体）およびセンターハウジング１２４を含む構成（以下「ワーク１２０」とする。）が取り付けられる。ワーク１２０のタービンハウジング部１０３に対する取付けに際しては、センターハウジング１２４が、タービンハウジング部１０３に固定される。また、アンバランス修正装置における所定の位置（例えばタービンハウジング部１０３）には、振動検出手段としての加速度ピックアップが設けられる。
【００１１】
そして、ワーク１２０がタービンハウジング部１０３に取り付けられた状態において、エンジンからの排気と同様のエア（排気ガス圧に相当する圧力を有する圧縮エア）が、エア源からタービンハウジング部１０３に対して供給され、タービンロータ１２２を介してこれを含む回転部が回転させられる。
アンバランス修正に際しては、ワーク１２０の回転部（以下「ワーク回転部」という。）は、予め定められた所定の回転数（例えば７万ｒｐｍ、以下「アンバランス修正回転数」という。）で回転させられる。つまり、ワーク回転部がアンバランス修正回転数で回転している状態での振動加速度が、加速度ピックアップによって検出される。この検出された振動加速度の値に基づいて、ワーク回転部のアンバランスが測定される。
そして、測定されたアンバランスの値に基づき、ワーク回転部のアンバランスの修正が行われる。ワーク回転部についてのアンバランスの修正は、例えば、ワーク回転部において、コンプレッサロータ１２３を回転軸１２１に固定するために用いられるナットの部分等の、所定の部分が研削機等で削られることにより行われる。
【００１２】
このようにして行われるターボチャージャ１０２のアンバランス修正においては、ワーク１２０の（センターハウジング１２４の）タービンハウジング部１０３に対する固定に際し、製品としてのターボチャージャ１０２におけるセンターハウジング１２４のタービンハウジング１２６に対する固定と同様に、ボルト固定を用いることが考えられる（図１７（ｄ）参照）。
しかし、ターボチャージャ１０２のアンバランス修正に際してワーク１２０を治具（タービンハウジング部１０３）に対してボルト固定することは、ターボチャージャ１０２の生産ラインにおいて生産性の低下につながる。つまり、ターボチャージャ１０２の生産ラインにおいて行われるアンバランス修正の都度、ワーク１２０の治具に対する取付けに際して複数のボルトを締め付けて固定することは、生産性の面から好ましくない。
【００１３】
そこで、ターボチャージャ１０２のアンバランス修正において、ワーク１２０の治具に対する固定に際し、クランプ方式を用いることが行われている。具体的には次のとおりである。
図１８に示すように、クランプ方式においては、ワーク１２０のタービンハウジング部１０３に対する固定に際し、係止爪１１１が用いられる。係止爪１１１は、ワーク回転部の回転方向に所定の間隔を隔てて複数（図１８では二個図示）設けられる。この係止爪１１１により、センターハウジング１２４のフランジ部１２４ａがタービンハウジング部１０３に対して押え付けられることにより、ワーク１２０がタービンハウジング部１０３に対して固定される。すなわち、係止爪１１１は、センターハウジング１２４のフランジ部１２４ａをタービンハウジング部１０３に対して押え付けるための係止部１１３を有する。この係止部１１３がフランジ部１２４ａに係止した状態で、係止爪１１１が、その係止部１１３によってセンターハウジング１２４のフランジ部１２４ａを押え付ける方向（図１８において左方向）に付勢されることにより、センターハウジング１２４がタービンハウジング部１０３に対して固定される。ここで、係止爪１１１は、その一側（図１８において左側）から延出するロッド部１１２を介して、例えばシリンダ機構によって引っ張られることにより、前記押え付ける方向に付勢される。
【００１４】
このように、ワーク１２０の治具に対する固定に際してクランプ方式が用いられるアンバランス修正装置においては、次のような問題が生じる。
【００１５】
アンバランス修正に際しては、前記のとおり治具であるタービンハウジング部１０３は、複数のワーク１２０に対して共通の治具として用いられる。そして、ワーク１２０がクランプされることでタービンハウジング部１０３に対して固定される構成においては、ワーク１２０のタービンハウジング部１０３に対してクランプされた状態（以下「クランプ状態」という。）での、ワーク１２０のタービンハウジング部１０３に対する姿勢（以下「ワーク姿勢」という。）に、バラツキが生じる場合がある。
【００１６】
すなわち、図１８に示すように、ワーク１２０は、そのワーク回転部の回転軸線の方向が略水平方向（図１８における左右方向）となる姿勢で、タービンハウジング部１０３における略鉛直方向の面部に対して支持される。したがって、タービンハウジング部１０３に支持された状態のワーク１２０においては、その自重による重力が、支持される方向（図１８において左方向）とは異なる方向（図１８において下方向）に作用する。
クランプ状態のワーク１２０に作用する自重による重力は、図１９に誇張して示すように、センターハウジング２４のフランジ部２４ａの下端部が接触した状態でワーク１２０が傾くように作用することとなる。また、ワーク姿勢が傾くと、係止爪１１１による係止部１１３のワーク１２０（フランジ部１２４ａ）に対する係止位置（クランプ位置）も変化することとなる。
【００１７】
このような、クランプ状態のワーク１２０対する自重による重力の作用や、その他ワーク１２０の個体差等に起因して、クランプ状態のワーク姿勢が、ワーク１２０によって異なることとなる。つまり、複数のワーク１２０のクランプが成り行きまかせで行われると、ワーク１２０が変わるとワーク姿勢も異なるときがあり、複数のワーク１２０の間でワーク姿勢にバラツキが生じる場合がある。
【００１８】
このように、ワーク姿勢にバラツキが生じると、係止爪１１１によるワーク１２０に対する係止位置（クランプ位置）にもバラツキが生じ、ワーク回転部の回転にともなうワーク１２０自体の振動や、タービンハウジング部１０３を介して加速度ピックアップに伝達される振動の大きさ等についてバラツキが生じることとなる。つまり、ワーク姿勢にバラツキが生じることは、ワーク１２０のアンバランス修正についての精度が低下する原因となる。
【００１９】
また、ワーク１２０がクランプされることでタービンハウジング部１０３に対して固定される構成においては、ワーク回転部の回転にともない、ワーク１２０をクランプする部材（係止爪１１１）が、タービンハウジング部１０３に対して（タービンハウジング部１０３を含む構成とは異なる固有振動数で）振動する（図１８矢印Ｘ１、Ｘ２参照）。ワーク１２０をクランプする部材が振動することは、その振動の程度によっては、ワーク１２０のクランプ力、つまりワーク１２０がタービンハウジング部１０３に対して押え付けられる力の不安定化を招く。ワーク１２０のクランプ力が不安定になると、タービンハウジング部１０３に対して複数箇所でクランプされるワーク１２０が大きく振動する場合があり（図１８矢印Ｘ３参照）、場合によってはクランプ状態のワーク１２０が暴れることもあり得る。
【００２０】
このように、クランプ状態のワーク１２０が大きく振動すると、アンバランス修正に際して正確な振動測定を行うことができなくなり、アンバランス修正についての精度が低下する。つまり、アンバランス修正に際して精度の向上を図るうえでは、ワーク１２０をクランプする部材の、ワーク回転部の回転にともなう振動が抑えられることが好ましい。
【特許文献１】特開２００２−３９９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、高速回転機器の生産ラインにおける生産性の低下を防止することができるとともに、治具に支持されるワークの姿勢のバラツキを低減することや、ワークを治具に対して固定するための部材（クランプ部材）の振動を抑制することができ、アンバランス修正についての精度を向上することができる高速回転機器のアン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】
【００２２】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００２３】
すなわち、請求項１においては、回転部を有するワークを支持するとともに振動検出手段を有する治具を備え、該治具に、前記回転部が回転可能な状態で前記ワークを固定した状態で、前記回転部を所定の回転数で回転させ、前記回転部が前記所定の回転数で回転している状態での前記振動検出手段による検出値に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行うための高速回転機器のアンバランス修正装置であって、前記治具に支持された状態の前記ワークに対して係止した状態である係止状態で、前記ワークを前記治具に固定することとなる所定の方向に付勢されることにより、前記ワークを前記治具に対してクランプして固定する複数のクランプ部材と、前記各クランプ部材に対して設けられ、前記クランプ部材を前記所定の方向を含む移動方向に移動させるとともに、前記係止状態の前記クランプ部材を前記所定の方向に付勢する移動付勢手段と、前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記移動付勢手段による前記クランプ部材を前記移動方向に移動させる移動量および前記クランプ部材を前記所定の方向に付勢する付勢力を調整するためのクランプ調整手段と、前記各クランプ部材に対して設けられ、前記係止状態の前記クランプ部材の前記移動方向における位置を検出する位置検出手段と、前記各位置検出手段からの検出信号に基づいて、前記位置検出手段により検出された前記係止状態の前記クランプ部材の前記移動方向における位置の、予め設定された基準位置に対するズレ量が、該ズレ量について予め設定された所定の許容値よりも小さくなるように、前記各クランプ調整手段を制御する姿勢制御手段と、を備えるものである。
【００２４】
請求項２においては、請求項１に記載の高速回転機器のアンバランス修正装置において、前記各クランプ部材に対して設けられ、前記ワークを前記治具に対してクランプした状態の前記クランプ部材の、前記回転部の回転にともなう前記治具を含み一体的に構成される装置本体に対する前記移動方向の振動の変位を検出する変位検出手段と、前記各移動付勢手段に対して設けられ、該移動付勢手段による前記クランプ部材の前記移動方向についての移動付勢方向を切り換えるための方向切換手段と、前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記方向切換手段により定められた前記クランプ部材の前記移動付勢方向について、前記移動付勢手段による前記クランプ部材を付勢する付勢力を調整するための付勢力調整手段と、前記変位検出手段により検出された前記クランプ部材の前記変位、ならびに前記クランプ部材の総合質量、前記クランプ部材の前記移動方向における総合減衰、および前記クランプ部材の前記移動方向における総合剛性に基づいて、前記回転部の回転にともない前記クランプ部材に作用する前記移動方向についての加振力を算出する加振力算出手段と、前記加振力算出手段により算出された前記加振力の方向と反対方向であって該加振力の大きさと同じ大きさの力を、前記クランプ部材に作用させる制振力として算出する制振力算出手段と、前記制振力算出手段により算出された前記制振力が、前記クランプ部材に作用するように、前記方向切換手段および前記付勢力調整手段を制御する制振制御手段と、を備えるものである。
【００２５】
請求項３においては、請求項１に記載の高速回転機器のアンバランス修正装置において、前記移動付勢手段は、磁性流体を作動流体とする流体圧シリンダ機構として構成されるものであり、前記各クランプ部材に対して設けられ、前記ワークを前記治具に対してクランプした状態の前記クランプ部材の、前記回転部の回転にともなう前記治具を含み一体的に構成される装置本体に対する前記移動方向の振動の変位を検出する変位検出手段と、前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記磁性流体に磁場を印加するための磁場印加手段と、予め求められた、前記磁場印加手段によって前記磁性流体に印加される磁場の強さと前記総合減衰との関係に係るデータを記憶するデータ記憶手段と、前記変位検出手段により検出された前記クランプ部材の前記変位、ならびに前記クランプ部材の総合質量、および前記クランプ部材の前記移動方向における総合剛性に基づいて、前記回転部の回転にともない前記クランプ部材に作用する前記移動方向についての加振力が打ち消されることとなる、前記クランプ部材の前記移動方向における総合減衰を算出する減衰算出手段と、前記データ記憶手段により記憶された前記データに基づき、前記磁性流体に印加される磁場の強さが、前記減衰算出手段により算出された前記総合減衰に対応する磁場の強さとなるように、前記磁場印加手段を制御する制振制御手段と、を備えるものである。
【００２６】
請求項４においては、回転部を有するワークを支持するとともに振動検出手段を有する治具を備え、該治具に、前記回転部が回転可能な状態で前記ワークを固定した状態で、前記回転部を所定の回転数で回転させ、前記回転部が前記所定の回転数で回転している状態での前記振動検出手段による検出値に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行うための高速回転機器のアンバランス修正装置であって、前記治具に支持された状態の前記ワークに対して係止した状態である係止状態で、前記ワークを前記治具に固定することとなる所定の方向に付勢されることにより、前記ワークを前記治具に対してクランプして固定する複数のクランプ部材と、前記各クランプ部材に対して設けられ、前記クランプ部材を前記所定の方向を含む移動方向に移動させるとともに、前記係止状態の前記クランプ部材を前記所定の方向に付勢する移動付勢手段と、前記各クランプ部材に対して設けられ、前記ワークを前記治具に対してクランプした状態の前記クランプ部材の、前記回転部の回転にともなう前記治具を含み一体的に構成される装置本体に対する前記移動方向の振動の変位を検出する変位検出手段と、前記各移動付勢手段に対して設けられ、該移動付勢手段による前記クランプ部材の前記移動方向についての移動付勢方向を切り換えるための方向切換手段と、前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記方向切換手段により定められた前記クランプ部材の前記移動付勢方向について、前記移動付勢手段による前記クランプ部材を付勢する付勢力を調整するための付勢力調整手段と、前記変位検出手段により検出された前記クランプ部材の前記変位、ならびに前記クランプ部材の総合質量、前記クランプ部材の前記移動方向における総合減衰、および前記クランプ部材の前記移動方向における総合剛性に基づいて、前記回転部の回転にともない前記クランプ部材に作用する前記移動方向についての加振力を算出する加振力算出手段と、前記加振力算出手段により算出された前記加振力の方向と反対方向であって該加振力の大きさと同じ大きさの力を、前記クランプ部材に作用させる制振力として算出する制振力算出手段と、前記制振力算出手段により算出された前記制振力が、前記クランプ部材に作用するように、前記方向切換手段および前記付勢力調整手段を制御する制振制御手段と、を備えるものである。
【００２７】
請求項５においては、回転部を有するワークを支持するとともに振動検出手段を有する治具を備え、該治具に、前記回転部が回転可能な状態で前記ワークを固定した状態で、前記回転部を所定の回転数で回転させ、前記回転部が前記所定の回転数で回転している状態での前記振動検出手段による検出値に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行うための高速回転機器のアンバランス修正装置であって、前記治具に支持された状態の前記ワークに対して係止した状態である係止状態で、前記ワークを前記治具に固定することとなる所定の方向に付勢されることにより、前記ワークを前記治具に対してクランプして固定する複数のクランプ部材と、前記各クランプ部材に対して設けられ、磁性流体を作動流体とする流体圧シリンダ機構として構成され、前記クランプ部材を前記所定の方向を含む移動方向に移動させるとともに、前記係止状態の前記クランプ部材を前記所定の方向に付勢する移動付勢手段と、前記各クランプ部材に対して設けられ、前記ワークを前記治具に対してクランプした状態の前記クランプ部材の、前記回転部の回転にともなう前記治具を含み一体的に構成される装置本体に対する前記移動方向の振動の変位を検出する変位検出手段と、前記各移動付勢手段に対して設けられ、前記磁性流体に磁場を印加するための磁場印加手段と、予め求められた、前記磁場印加手段によって前記磁性流体に印加される磁場の強さと前記総合減衰との関係に係るデータを記憶するデータ記憶手段と、前記変位検出手段により検出された前記クランプ部材の前記変位、ならびに前記クランプ部材の総合質量、および前記クランプ部材の前記移動方向における総合剛性に基づいて、前記回転部の回転にともない前記クランプ部材に作用する前記移動方向についての加振力が打ち消されることとなる、前記クランプ部材の前記移動方向における総合減衰を算出する減衰算出手段と、前記データ記憶手段により記憶された前記データに基づき、前記磁性流体に印加される磁場の強さが、前記減衰算出手段により算出された前記総合減衰に対応する磁場の強さとなるように、前記磁場印加手段を制御する制振制御手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、高速回転機器の生産ラインにおける生産性の低下を防止することができるとともに、治具に支持されるワークの姿勢のバラツキを低減することや、ワークを治具に対して固定するための部材（クランプ部材）の振動を抑制することができ、アンバランス修正についての精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る高速回転機器のアンバランス修正装置は、例えば自動車エンジンに備えられるターボチャージャ等の、比較的高速で回転する回転部を有する高速回転機器について、その回転部のアンバランスを修正するために用いられるものである。
すなわち、高速回転機器のアンバランス修正装置においては、高速回転機器の回転部が、所定の回転数で回転させられ、その回転部の回転にともなう振動加速度が測定される。その測定された振動加速度に基づいて、回転部のアンバランスが測定される。そして、測定されたアンバランスの値に基づき、高速回転機器における回転部のアンバランスが修正される。
【００３０】
本発明に係る高速回転機器のアンバランス修正装置（以下単に「アンバランス修正装置」という。）の第一実施形態について、図１および図２を用いて説明する。図１は本発明の第一実施形態に係るアンバランス修正装置の全体構成を示す図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。なお、本実施形態では、アンバランス修正装置が用いられることでアンバランスが修正される高速回転機器を、自動車エンジンに備えられるターボチャージャとする。
【００３１】
図１に示すように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、ターボチャージャ２のアンバランス修正を行うために用いられる。
ターボチャージャ２は、回転部を有する。本実施形態では、ターボチャージャ２が有する回転部は、回転軸２１と、この回転軸２１の一端（図１において左端）に設けられるタービンロータ２２と、回転軸２１の他端（図１において右端）に設けられるコンプレッサロータ２３とを有する。つまり、本実施形態では、ターボチャージャ２が有する回転部は、回転軸２１とタービンロータ２２とコンプレッサロータ２３とが組み立てられ一体的に回転する回転体として構成される。
回転軸２１は、全体として略筒状に構成されるセンターハウジング２４に回転自在に支持される。回転軸２１は、センターハウジング２４に対して軸受（図示略）を介して支持される。
【００３２】
ターボチャージャ２が実際に製品として使用される場合は、タービンロータ２２は、センターハウジング２４の一側（図１において左側）に取り付けられるタービンハウジングに収容されることとなる。同じくターボチャージャ２が実際に製品として使用される場合は、コンプレッサロータ２３は、センターハウジング２４の他側（図１において右側）に取り付けられるコンプレッサハウジングに収容されることとなる。
【００３３】
このような構成を備えるターボチャージャ２により、エンジンからの排気が、回収されて圧縮され、吸気として再度エンジンに供給される。すなわち、ターボチャージャ２においては、エンジンからの排気により、タービンハウジング内のタービンロータ２２が回転する。タービンロータ２２が回転することにより、回転軸２１を介してコンプレッサハウジング内のコンプレッサロータ２３が回転する。このコンプレッサロータ２３の回転により、ターボチャージャ２内に回収されたエンジンからの排気が、圧縮されて吸気として再びエンジンに供給される。
【００３４】
ターボチャージャ２については、その回転部およびセンターハウジング２４を含む構成が、アンバランス修正装置１におけるワーク２０となる。すなわち、本実施形態では、回転軸２１とタービンロータ２２とコンプレッサロータ２３とを有する回転部を回転可能に支持した状態のセンターハウジング２４が、アンバランス修正装置１におけるワーク２０となる。したがって、ワーク２０は、半組立状態のターボチャージャ２となる。そして、ターボチャージャ２のアンバランス修正に際しては、ワーク２０の回転部のアンバランスが修正される。
以下では、ターボチャージャ２における回転部、即ち回転軸２１、タービンロータ２２、およびコンプレッサロータ２３からなる回転体を「ワーク回転部」ともいう。
【００３５】
本実施形態のアンバランス修正装置１は、回転部を有するワーク２０を支持するとともに振動検出手段としての加速度ピックアップ４を有する治具として、タービンハウジング部３を備える。
【００３６】
タービンハウジング部３は、前記のとおり製品としてのターボチャージャ２においてタービンロータ２２を収容することとなるタービンハウジングと同様の部材により構成される。つまり、タービンハウジング部３は、ターボチャージャ２の生産ライン等において、アンバランス修正装置１によりアンバランス修正が行われる複数のワーク２０に対して、共通の治具として用いられる。したがって、アンバランス修正装置１においては、センターハウジング２４が、タービンハウジング部３に対して支持されることで、ワーク２０がタービンハウジング部３に支持される。
【００３７】
タービンハウジング部３は、架台５上において所定の姿勢で設けられる。本実施形態では、タービンハウジング部３は、その支持するワーク２０の回転部の回転軸線の方向が略水平方向となる姿勢で設けられる。したがって、タービンハウジング部３に支持された状態のワーク２０は、その回転部の回転軸線の方向が、略水平方向（図１における左右方向）となる。タービンハウジング部３は、架台５上に立設される支持壁６に対して所定の姿勢で支持固定されることで、架台５上において所定の姿勢で設けられる。
架台５は、床面７上にゴムマウント８を介して防振支持された状態で設けられる。
【００３８】
加速度ピックアップ４は、タービンハウジング部３における所定の位置に設けられる。加速度ピックアップ４は、例えば加速度センサ等により構成され、タービンハウジング部３の所定の位置についての振動加速度を検出（ピックアップ）する。加速度ピックアップ４により検出された振動加速度の値に基づいて、ワーク回転部のアンバランスが測定される。
すなわち、加速度ピックアップ４は、図示せぬ演算装置に接続され、加速度ピックアップ４から出力される検出信号が演算装置に入力される。そして、演算装置において、ワーク２０についてのアンバランスの測定および修正に係る演算が行われる。
【００３９】
アンバランス修正装置１においては、タービンハウジング部３に、ワーク回転部が回転可能な状態でワーク２０が固定された状態で、ワーク回転部が所定の回転数で回転させられる。そして、ワーク回転部が前記所定の回転数で回転している状態での加速度ピックアップ４による検出値に基づいて、ワーク回転部のアンバランス修正が行われる。
具体的には、アンバランス修正装置１におけるアンバランス修正は、次のようにして行われる。
【００４０】
アンバランス修正装置１におけるアンバランス修正に際しては、まず、ワーク２０がタービンハウジング部３に取り付けられる。タービンハウジング部３に対するワーク２０の取付けに際しては、センターハウジング２４が、タービンハウジング部３に固定される。
ワーク２０がタービンハウジング部３に取り付けられた状態において、エンジンからの排気と同様のエア（排気ガス圧に相当する圧力を有する圧縮エア）が、エア源（図示略）からタービンハウジング部３に対して供給され、タービンロータ２２を介してこれを含むワーク回転部が回転させられる。
【００４１】
アンバランス修正に際しては、ワーク回転部は、予め定められた所定の回転数（例えば７万ｒｐｍ、以下「アンバランス修正回転数」という。）で回転させられる。つまり、ワーク回転部がアンバランス修正回転数で回転している状態での振動加速度が、加速度ピックアップ４によって検出される。この検出された振動加速度の値に基づいて、ワーク回転部のアンバランスが測定される。
【００４２】
そして、測定されたアンバランスの値に基づき、ワーク回転部のアンバランスの修正が行われる。ワーク回転部についてのアンバランスの修正は、例えば、ワーク回転部において、コンプレッサロータ２３を回転軸２１に固定するために用いられるナットの部分等の、所定の部分が研削機等で削られることにより行われる。
【００４３】
以上のようにして行われるターボチャージャ２についてのアンバランス修正に用いられる本実施形態のアンバランス修正装置１は、アンバランス修正に際し、タービンハウジング部３にワーク２０を固定するため、複数の爪構造体１０を備える。爪構造体１０は、ワーク２０をタービンハウジング部３に対してクランプして固定するクランプ部材の実施の一形態である。
【００４４】
爪構造体１０は、タービンハウジング部３に支持された状態のワーク２０に対して係止した状態である係止状態（以下単に「係止状態」という。）で、ワーク２０をタービンハウジング部３に固定することとなる所定の方向に付勢されることにより、ワーク２０をタービンハウジング部３に対してクランプして固定する。
【００４５】
本実施形態では、図１に示すように、爪構造体１０は、爪部１１とロッド部１２とを有する。
爪部１１は、タービンハウジング部３に支持された状態のワーク２０に対して係止する係止部１３を有する。つまり、本実施形態では、係止部１３がワーク２０に対して係止した状態が、爪構造体１０の係止状態となる。係止部１３は、爪部１１において、略直方体形状に構成される本体部１１ａの一端部（先端部）にて突出形成される板状の部分である。
【００４６】
ロッド部１２は、爪部１１において係止部１３が設けられる側（先端側、図１において右側）と反対側（後端側、図１において左側）から延設される。ロッド部１２は、爪部１１の大きさに対して細径の棒状部分として構成される。
【００４７】
このような構成を有する爪構造体１０により、タービンハウジング部３に支持された状態のワーク２０が固定される。
タービンハウジング部３は、ワーク回転部の回転軸線に対して略垂直方向の面となる支持面３ａを有する。支持面３ａは、タービンハウジング部３においてワーク２０を支持する側に形成される支持凹部３ｂの底側（奥側）の面として形成される。このタービンハウジング部３の支持面３ａに対して、ワーク２０が支持される。ワーク２０のセンターハウジング２４は、その一側（タービンハウジングが取り付けられる側）に、環状のフランジ部２４ａを有する。そして、ワーク２０は、その支持された状態で、センターハウジング２４のフランジ部２４ａが、タービンハウジング部３の支持面３ａに接触した状態となる。つまり、タービンハウジング部３が有する支持凹部３ｂは、センターハウジング２４のフランジ部２４ａの形状に沿う円形の形状を有し、フランジ部２４ａの一部が支持凹部３ｂに嵌合した状態で、フランジ部２４ａが支持面３ａに接触した状態となる。かかる状態において、爪構造体１０によってフランジ部２４ａが支持面３ａに対して押え付けられることにより、ワーク２０がタービンハウジング部３に対して固定される。
【００４８】
爪構造体１０は、その係止部１３をセンターハウジング２４のフランジ部２４ａに係止させた状態で、フランジ部２４ａをタービンハウジング部３の支持面３ａに対して押え付ける。つまり、ワーク２０におけるセンターハウジング２４のフランジ部２４ａが、爪構造体１０の係止部１３に対する被係止部となる。
ここで、係止部１３によるフランジ部２４ａの押え付けに際しては、前記のとおり板状の部分である係止部１３の一側の面が、フランジ部２４ａに対する押圧面１３ａとなる。つまり、係止部１３の押圧面１３ａは、タービンハウジング部３の支持面３ａに対して略平行な面となる。そして、ワーク２０が爪構造体１０によってタービンハウジング部３に固定された状態では、センターハウジング２４のフランジ部２４ａが、タービンハウジング部３の支持面３ａと係止部１３の押圧面１３ａとの間に挟まれた状態となる。このように、押圧面１３ａがフランジ部２４ａに接触した状態が、爪構造体１０の係止状態となる。
【００４９】
したがって、爪構造体１０は、アンバランス修正装置１において、係止部１３の押圧面１３ａが、タービンハウジング部３の支持面３ａに接触した状態のフランジ部２４ａに対向した状態となる姿勢で設けられる。本実施形態では、爪構造体１０は、アンバランス修正装置１において、ロッド部１２の延設方向が、ワーク回転部の回転軸線の方向に対して略平行となる姿勢で設けられる。また、爪構造体１０は、爪部１１における係止部１３の本体部１１ａからの突出方向が、ワーク回転部の径方向（回転軸２１等の径方向）に沿うような（前記突出方向がワーク回転部の回転軸線に向かう方向となるような）姿勢で設けられる。
また、爪構造体１０は、その押圧面１３ａが、フランジ部２４ａに対して近接・離間する方向（図１における左右方向）に移動可能に設けられる。
【００５０】
そして、爪構造体１０は、その移動方向（前記近接・離間する方向）において、押圧面１３ａがフランジ部２４ａに接触した状態、即ち係止部１３がワーク２０に対して係止した状態から、係止部１３によってフランジ部２４ａを押え付ける方向に付勢可能に設けられる。つまり、本実施形態では、爪構造体１０は、爪部１１に対するロッド部１２の延設方向（図１における左方向）に付勢可能に設けられる。
したがって、本実施形態において、爪構造体１０について、その付勢される方向である、ワーク２０をタービンハウジング部３に固定することとなる所定の方向は、爪構造体１０が、その係止部１３の押圧面１３ａによって、フランジ部２４ａを押え付ける方向となる。以下では、爪構造体１０について、その付勢される方向となる前記所定の方向を、「ワーク固定方向」という。また、爪構造体１０について、その移動する方向となるワーク固定方向を含む移動方向（前記近接・離間する方向）を、単に「移動方向」という。
【００５１】
爪構造体１０のワーク固定方向への付勢は、シリンダ機構３０により行われる。シリンダ機構３０は、前記のとおりアンバランス修正装置１において複数備えられる爪構造体１０それぞれに対して設けられる。つまり、シリンダ機構３０は、各爪構造体１０に対して設けられ、爪構造体１０を移動方向に移動させるとともに、係止状態の爪構造体１０をワーク固定方向に付勢する移動付勢手段として機能する。
【００５２】
シリンダ機構３０は、油圧シリンダとして構成される。シリンダ機構３０は、爪構造体１０のロッド部１２をシリンダロッドとして移動可能に収容するシリンダケース３１を有する。すなわち、ロッド部１２は、拡径部分となるピストン部１４を有し、このピストン部１４を介して、シリンダケース３１に内装された状態でシリンダケース３１に対して摺動可能に設けられる。ピストン部１４は、ロッド部１２における爪部１１側と反対側（図１における左側）の端部に設けられる。ピストン部１４は、シリンダケース３１の内壁に対して摺動可能な形状を有する栓状の部分である。
【００５３】
シリンダケース３１は、シリンダプレート９に対して固定されることで支持される。シリンダプレート９は、板状の部材であり、その板面が、ワーク回転部の回転軸線の方向に対して略垂直方向の面となるように、タービンハウジング部３における支持面３ａ側と反対側に固定される。このシリンダプレート９におけるタービンハウジング部３側と反対側の板面部に対して、シリンダケース３１が、その内装するロッド部１２の摺動方向が前述した爪構造体１０の移動方向に対応する方向となる姿勢で支持される。
なお、シリンダプレート９には、ロッド部１２を貫通させた状態で爪構造体１０の移動を許容するための貫通孔９ａが設けられている。
【００５４】
このように構成されるシリンダ機構３０において、爪構造体１０のワーク固定方向への付勢に際しては、所定の圧力を有する圧油が、オイルタンクからオイルポンプ等を介してシリンダケース３１に対して供給される。そして、シリンダケース３１内の油圧が調整されることにより、爪構造体１０が、ピストン部１４を介して所定の付勢力をもってワーク固定方向に引っ張られる。このようにして、シリンダ機構３０における推力により、爪構造体１０がワーク固定方向に付勢される。このように、爪構造体１０がワーク固定方向に付勢されることにより、係止部１３の押圧面１３ａとタービンハウジング部３の支持面３ａとにより挟まれた状態のフランジ部２４ａが、係止部１３からの所定の押圧力によって支持面３ａに対して圧接した状態となり、ワーク２０がタービンハウジング部３に対して固定された状態となる。
【００５５】
ここで、シリンダ機構３０は、爪構造体１０のロッド部１２をシリンダケース３１の一側から突出させる片ロッド型の複動シリンダとして構成される。すなわち、シリンダ機構３０において、シリンダケース３１内のシリンダ室は、爪構造体１０が有するロッド部１２のピストン部１４を介して二つのシリンダ室３１ａ、３１ｂとなる。各シリンダ室３１ａ、３１ｂには、油の出入口が設けられる。そして、各シリンダ室３１ａ、３１ｂの油の出入口が、切換弁等の回路切換によって交互に油の入口または出口となり、爪構造体１０の移動方向についての往復動が行われる。
【００５６】
したがって、ロッド部１２が突出する側（図１において右側）のシリンダ室３１ａに圧油が供給されることにより、爪構造体１０が引っ張られ、爪構造体１０のワーク固定方向への移動および爪構造体１０の係止状態からのワーク固定方向への付勢が行われる。一方、ロッド部１２が突出する側と反対側（図１において左側）のシリンダ室３１ｂに圧油が供給されることにより、爪構造体１０が押し出され、爪構造体１０のワーク固定方向と反対方向への移動および爪構造体１０の係止状態の解除（ワーク固定方向と反対方向への付勢）が行われる。
以下の説明では、圧油が供給されることで爪構造体１０が引っ張られる側（ロッド部１２が突出する側）のシリンダ室３１ａを「第一シリンダ室３１ａ」とし、圧油が供給されることで爪構造体１０が押し出される側のシリンダ室３１ｂを「第二シリンダ室３１ｂ」とする。
【００５７】
なお、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、油圧シリンダとして構成されるシリンダ機構３０が備えられるが、各爪構造体１０に対して設けられ、爪構造体１０を移動方向に移動させるとともに、係止状態の爪構造体１０をワーク固定方向に付勢する移動付勢手段は、これに限定されるものではない。つまり、本発明に係るアンバランス修正装置が備える移動付勢手段としては、例えば、エアシリンダ等の他の流体圧シリンダ機構等であってもよい。
【００５８】
このように、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、爪構造体１０は、爪部１１が有する係止部１３によって、センターハウジング２４のフランジ部２４ａをタービンハウジング部３の支持面３ａに対して押し付けることにより、ワーク２０をタービンハウジング部３に対してクランプして固定する。したがって、爪構造体１０において、係止部１３を構成する部分である爪部１１は、係止部１３によるワーク２０の固定に際して十分な（シリンダ機構３０による付勢によって破損や変形等が生じることのないような）強度および剛性を備える部分となる。
【００５９】
本実施形態では、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する固定に際し、三つの爪構造体１０が用いられる。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１は、三つの爪構造体１０を備える。そして、センターハウジング２４のフランジ部２４ａが三箇所で押え付けられることにより、ワーク２０がタービンハウジング部３に対して固定される（図２参照）。
本実施形態のアンバランス修正装置１においては、三つの爪構造体１０は、次のようにして配設される。
【００６０】
三つの爪構造体１０は、環状のフランジ部２４ａに対して、その周方向に等間隔を隔てて設けられる。したがって、図２に示すように、ワーク回転部の回転軸線方向視（以下単に「回転軸線方向視」という。）において、この回転軸線の位置を中心とする円周に対して、各爪構造体１０（の中心位置）同士の角度間隔が１２０°となる。
【００６１】
そして、図２に示すように、三つの爪構造体１０のうちの一つの爪構造体１０ａは、フランジ部２４ａの周方向において、前記のとおりワーク回転部の径方向に沿う方向となる、係止部１３の本体部１１ａからの突出方向が、略鉛直方向となる位置に設けられる。つまり、この爪構造体１０ａは、その係止部１３が床面７（図１参照）を基準とするとフランジ部２４ａの上端部に対して係止することとなる。したがって、前記のとおり周方向に等間隔を隔てて設けられる三つの爪構造体１０のうちの他の二つの爪構造体１０ｂ、１０ｃは、フランジ部２４ａの周方向において、図２に示す回転軸線方向視（床面７が下となる回転軸線方向視）で、爪部１１の姿勢が略左右対称となるように位置することとなる。
【００６２】
なお、各爪構造体１０ａ、１０ｂ、１０ｃに対応して、シリンダ機構３０が設けられる。つまり、シリンダプレート９には、各爪構造体１０ａ、１０ｂ、１０ｃに対応する三つのシリンダケース３１が支持固定される。
以下では、三つの爪構造体１０を、その設けられる位置によって区別して指す場合は、前記のとおり係止部１３の本体部１１ａからの突出方向が略鉛直方向となる位置に設けられる爪構造体１０ａを「第一爪構造体１０ａ」とする。また、三つの爪構造体１０のうちの他の二つの爪構造体１０ｂ、１０ｃのうち、図２に示す回転軸線方向視で反時計回りで第一爪構造体１０ａの次に位置する爪構造体１０ｂ（図２において左側の爪構造体１０ｂ）を、「第二爪構造体１０ｂ」とし、残りの爪構造体１０ｃ（図２において右側の爪構造体１０ｃ）を、「第三爪構造体１０ｃ」とする。
【００６３】
同様にして、三つのシリンダ機構３０を、その移動付勢可能に支持する爪構造体１０によって区別して指す場合は、第一爪構造体１０ａを移動付勢可能に支持するシリンダ機構３０を「第一シリンダ機構３０ａ」とし、第二爪構造体１０ｂを移動付勢可能に支持するシリンダ機構３０を「第二シリンダ機構３０ｂ」とし、第三爪構造体１０ｃを移動付勢可能に支持するシリンダ機構３０を「第三シリンダ機構３０ｃ」とする。
【００６４】
また、アンバランス修正装置１においては、各シリンダ機構３０に対して電磁弁３５が設けられる。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１は、三つの電磁弁３５を備える。
【００６５】
電磁弁３５は、シリンダ機構３０に対して、第一シリンダ室３１ａに圧油を供給するための配管に設けられる。すなわち、オイルポンプによってオイルタンクからシリンダ機構３０の第一シリンダ室３１ａに供給される圧油は、電磁弁３５を介して供給される。したがって、電磁弁３５の開閉または開度の調整、つまり電磁弁３５の開閉制御が行われることにより、爪構造体１０のワーク固定方向への移動量および爪構造体１０の係止状態でのワーク固定方向の付勢力の調整が行われる。
【００６６】
このように、電磁弁３５は、各シリンダ機構３０に対して設けられ、シリンダ機構３０による爪構造体１０を移動方向に移動させる移動量および爪構造体１０をワーク固定方向に付勢する付勢力を調整するためのクランプ調整手段として機能する。
【００６７】
以下では、三つの電磁弁３５を、その設けられるシリンダ機構３０によって区別して指す場合は、第一シリンダ機構３０ａに対して設けられる電磁弁３５を「第一電磁弁３５ａ」とし、第二シリンダ機構３０ｂに対して設けられる電磁弁３５を「第二電磁弁３５ｂ」とし、第三シリンダ機構３０ｃに対して設けられる電磁弁３５を「第三電磁弁３５ｃ」とする。
【００６８】
また、アンバランス修正装置１においては、各爪構造体１０に対して位置センサ３７が設けられる。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１は、三つの位置センサ３７を備える。
【００６９】
位置センサ３７は、係止状態の爪構造体１０の移動方向における位置を検出する。位置センサ３７は、移動方向についての爪構造体１０との間のギャップを検出することにより、被測定物である爪構造体１０の移動方向についての位置（変位）を検出する、非接触式のギャップセンサ（変位センサ）として構成される。
【００７０】
本実施形態では、位置センサ３７は、爪構造体１０の移動方向について一側の端面となる、爪部１１の端面である先端面１１ｓを検出対象面とする。すなわち、位置センサ３７は、爪構造体１０の先端面１１ｓの間のギャップＧ１（図１参照）を検出することにより、爪構造体１０の移動方向についての位置（変位）を検出する。ギャップセンサである位置センサ３７としては、例えば、渦電流式や静電容量式のもの、あるいはレーザーセンサや超音波センサ等を用いることができる。
【００７１】
このように、位置センサ３７は、各爪構造体１０に対して設けられ、係止状態の爪構造体１０の移動方向における位置を検出する位置検出手段として機能する。
【００７２】
以下では、三つの位置センサ３７を、その設けられる爪構造体１０によって区別して指す場合は、第一爪構造体１０ａに対して設けられる位置センサ３７を「第一位置センサ３７ａ」とし、第二爪構造体１０ｂに対して設けられる位置センサ３７を「第二位置センサ３７ｂ」とし、第三爪構造体１０ｃに対して設けられる位置センサ３７を「第三位置センサ３７ｃ」とする。
【００７３】
以上のような構成を備える本実施形態のアンバランス修正装置１における、ワーク２０の姿勢制御についての制御構成について、図３を用いて説明する。
【００７４】
図３に示すように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、ワーク２０の姿勢制御を行うための制御部３９を備える。制御部３９は、各位置センサ３７から出力される検出信号に基づいて、各電磁弁３５を制御する。これにより、爪構造体１０の移動方向における位置が制御され、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する姿勢が制御される。
【００７５】
制御部３９は、信号線を介する等して各電磁弁３５および各位置センサ３７と接続される。制御部３９は、各電磁弁３５に対して、電磁弁３５の開閉や開度の調整、つまり電磁弁３５の開閉動作をさせるための信号を送信する。これにより、制御部３９は、各電磁弁３５の開閉制御を行う。また、制御部３９は、各位置センサ３７により検出された、係止状態の各爪構造体１０の移動方向における位置についての信号を受信する。これにより、制御部３９は、係止状態の各爪構造体１０の移動方向における位置に係る情報を取得する。
【００７６】
制御部３９は、各位置センサ３７からの検出信号に基づいて、各電磁弁３５を独立して制御する。すなわち、第一位置センサ３７ａからの検出信号に基づいて、第一電磁弁３５ａを制御し、第二位置センサ３７ｂからの検出信号に基づいて、第二電磁弁３５ｂを制御し、第三位置センサ３７ｃからの検出信号に基づいて、第三電磁弁３５ｃを制御する。これにより、係止状態の各爪構造体１０の移動方向における位置が独立して制御され、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する姿勢が制御される。
【００７７】
制御部３９は、プログラム等を格納する格納部、プログラム等を展開する展開部、プログラム等に従って所定の演算を行う演算部、演算部による演算結果等を保管する保管部、位置センサ３７から出力される検出信号に基づいて係止状態の爪構造体１０の移動方向における位置（変位）等を計測する計測部等を有する。前記格納部に格納されるプログラム等には、後述する姿勢制御プログラムが含まれる。
制御部３９としては、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成や、ワンチップのＬＳＩ等からなる構成が用いられる。また、本実施形態の制御部３９は、専用品であるが、市販のパーソナルコンピュータやワークステーション等に上記プログラム等が格納されたものでも代替可能である。
【００７８】
制御部３９は、各位置センサ３７からの検出信号に基づいて、位置センサ３７により検出された係止状態の爪構造体１０の移動方向における位置の、予め設定された基準位置に対するズレ量が、このズレ量について予め設定された所定の許容値よりも小さくなるように、各電磁弁３５を制御する。
【００７９】
このような制御部３９による電磁弁３５の制御は、制御部３９がその格納部に格納された姿勢制御プログラムに従って所定の演算等を実行することにより行われる。つまり、ワーク２０の姿勢制御においては、制御部３９によって、各位置センサ３７からの検出信号に基づく各電磁弁３５の制御が行われることにより、タービンハウジング部３にクランプされるワーク２０の姿勢が制御される。
【００８０】
ワーク２０の姿勢制御に際し、位置センサ３７により検出された係止状態の爪構造体１０の移動方向における位置について、予め設定された基準位置（以下、爪構造体１０について単に「基準位置」という。）は、次のようにして定められる。
【００８１】
本実施形態では、位置センサ３７は、前記のとおり爪構造体１０の先端面１１ｓの間のギャップＧ１（図１参照）を検出することにより、爪構造体１０の移動方向についての位置（変位）を検出する。そこで、各爪構造体１０の基準位置は、ギャップＧ１の大きさにより定められる。つまり、各爪構造体１０について、その先端面１１ｓと位置センサ３７との間のギャップＧ１の大きさについて所定の値が予め定められることにより、各爪構造体１０の基準位置が設定される。
【００８２】
以下では、第一爪構造体１０ａの基準位置は、第一位置センサ３７ａと第一爪構造体１０ａの先端面１１ｓとの間のギャップＧ１についての基準値Ｌａとして定まることとする（図３参照）。つまり、移動方向に移動する第一爪構造体１０ａとこれに対して定位置にある第一位置センサ３７ａとの間のギャップＧ１が基準値Ｌａである状態が、第一爪構造体１０ａが基準位置にある状態となる。同様にして、第二爪構造体１０ｂの基準位置は、第二位置センサ３７ｂと第二爪構造体１０ｂの先端面１１ｓとの間のギャップＧ１についての基準値Ｌｂとして定まることとし、第三爪構造体１０ｃの基準位置は、第三位置センサ３７ｃと第三爪構造体１０ｃの先端面１１ｓとの間のギャップＧ１についての基準値Ｌｃとして定まることとする（図３参照）。
【００８３】
各爪構造体１０の基準位置、つまり基準値Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの各値は、ワーク２０のタービンハウジング部３に対してクランプされた状態（以下「クランプ状態」という。）での、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する姿勢（以下「ワーク姿勢」という。）についての所定の基準姿勢に基づいて設定される。つまり、クランプ状態でのワーク姿勢についての所定の基準姿勢が存在し、ワーク姿勢がその所定の基準姿勢となる状態での、各爪構造体１０の移動方向における位置（ギャップＧ１の値）が、各爪構造体１０の基準位置（基準値Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ）として設定される。したがって、各爪構造体１０が基準位置に位置することにより、ワーク姿勢が前記所定の基準姿勢となる。
【００８４】
各爪構造体１０の基準位置は、例えば次のようにして設定される。すなわち、本実施形態のように、ワーク回転部の回転軸線の方向が略水平方向となるようにワーク２０がタービンハウジング部３に対して支持される構成において、各爪構造体１０の移動方向（ワーク回転部の回転軸線の方向）における位置が、三つの爪構造体１０で略同一となるように、各爪構造体１０の基準位置が設定される。
【００８５】
また、ワーク２０の姿勢制御に際しては、爪構造体１０の基準位置に対するズレ量が、予め設定されて所定の許容値よりも小さくなるように、電磁弁３５が制御される。爪構造体１０の基準位置に対するズレ量は、係止状態の爪構造体１０の移動方向についての基準値Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃに対するズレ量（差）となる。そして、この爪構造体１０の基準位置に対する移動方向のズレ量（以下、爪構造体１０について単に「ズレ量」という。）について、所定の許容値が予め設定される。
【００８６】
つまり、各爪構造体１０の基準値Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃに対するズレ量を、それぞれΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃとすると、各ズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃの値が、前記所定の許容値よりも小さくなるように、各電磁弁３５が制御され、係止状態の各爪構造体１０の移動方向における位置が制御される。すなわち、ワーク２０の姿勢制御においては、各電磁弁３５を介して、係止状態の各爪構造体１０の移動方向における位置が制御されることにより、三つの爪構造体１０によりクランプされるワーク２０の姿勢が制御される。
【００８７】
したがって、各爪構造体１０のズレ量についての所定の許容値をいずれもΔＬｘとすると、ワーク２０の姿勢制御においては、係止状態の各爪構造体１０の移動方向における位置は、それぞれ、基準値Ｌａ±ΔＬｘ、基準値Ｌｂ±ΔＬｘ、基準値Ｌｃ±ΔＬｘの範囲で許容されることとなる。爪構造体１０についてのズレ量は、爪構造体１０の移動方向の移動範囲に対して十分に小さい値（例えば数μ〜数十μｍ程度）として設定される。
【００８８】
以上のように、ワーク２０の姿勢制御に際して用いられる各値、即ち各爪構造体１０の基準位置を定める基準値Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃや、各基準値に対するズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃについての許容値は、制御部３９においてその格納部等に予め設定され記憶される。
【００８９】
ワーク２０の姿勢制御について、図４に示すワーク２０の姿勢制御についてのフロー図を用いて説明する。なお、以下に説明するワーク２０の姿勢制御においては、各爪構造体１０のズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃについての許容値を、いずれも１０μｍとする。
【００９０】
ワーク２０の姿勢制御に際しては、まず、ワーク２０がセットされる（Ｓ１００）。つまり、ワーク２０のセンターハウジング２４のフランジ部２４ａが、タービンハウジング部３において支持面３ａを形成する支持凹部３ｂに嵌合し、ワーク２０が支持面３ａに対して支持された状態となる。なお、この段階においては、爪構造体１０は、ワーク２０のタービンハウジング部３に対するセットの妨げとならないように、ワーク固定方向と反対方向に移動した所定の待機位置にある。
【００９１】
ワーク２０がセットされた状態から、各シリンダ機構３０に対して設けられる電磁弁３５が開かれる（Ｓ１１０）。つまり、オイルポンプによってオイルタンクから供給される圧油が、開状態の電磁弁３５を介して各シリンダ機構３０における第一シリンダ室３１ａに供給される。これにより、各爪構造体１０が、前記所定の待機位置から引っ張られ、ワーク固定方向に移動し、セットされたワーク２０に対して係止状態となる。
【００９２】
係止状態となった各爪構造体１０は、第一シリンダ室３１ａに供給される圧油により、ワーク固定方向へ付勢される。これにより、ワーク２０はクランプ状態となる（Ｓ１２０）。ワーク２０がクランプ状態となることで、各電磁弁３５は、必要に応じて一端閉じられる。ここでのワーク２０のクランプ状態を、以下では「仮クランプ状態」と称する。
【００９３】
ワーク２０の仮クランプ状態において、各位置センサ３７からのセンサ出力が行われ、このセンサ出力に基づいて、各爪構造体１０についてのズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃの計測が行われる（Ｓ１３０）。つまり、ワーク２０が仮クランプ状態になってから、各位置センサ３７からの検出信号に基づいて、各爪構造体１０についてのギャップＧ１の大きさの計測が行われる。そして、各爪構造体１０についてのギャップＧ１の大きさの計測値から、各爪構造体１０の基準値Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃに対するズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃが計測される。
【００９４】
続いて、ステップＳ１３０にて計測された各爪構造体１０についてのズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃが、いずれも許容値である１０μｍよりも小さいか否かの判断が行われる（Ｓ１４０）。つまり、各爪構造体１０のズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃについて、ΔＬａ＜１０μｍ、ΔＬｂ＜１０μｍ、ΔＬｃ＜１０μｍのいずれもが満たされているか否かの判断が行われる。
【００９５】
ステップＳ１４０において、各爪構造体１０についてのズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃが、いずれも許容値である１０μｍよりも小さいと判断された場合、ワーク２０のクランプが完了する（Ｓ１６０）。つまりこの場合、係止状態の各爪構造体１０についての移動方向における位置が、基準位置に対して許容される誤差範囲内にあり、ワーク姿勢が、前記所定の基準姿勢に対して許容される誤差範囲内の姿勢であることとなるので、ワーク２０のクランプが完了する。これにより、ワーク２０の姿勢制御が終了する。
【００９６】
一方、ステップＳ１４０において、各爪構造体１０についてのズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃが、いずれも許容値である１０μｍよりも小さいと判断されなかった場合、電磁弁３５の開閉制御が行われる（Ｓ１５０）。つまり、第一爪構造体１０ａのズレ量ΔＬａが１０μｍよりも小さいと判断されなかった場合は、第一電磁弁３５ａの開閉制御が行われることにより、ズレ量ΔＬａが小さくなるように、第一爪構造体１０ａの移動方向における位置の調整が行われる。同様にして、第二爪構造体１０ｂのズレ量ΔＬｂが１０μｍよりも小さいと判断されなかった場合は、第二電磁弁３５ｂの開閉制御が行われることにより、ズレ量ΔＬｂが小さくなるように、第二爪構造体１０ｂの移動方向における位置の調整が行われる。また、第三爪構造体１０ｃのズレ量ΔＬｃが１０μｍよりも小さいと判断されなかった場合は、第三電磁弁３５ｃの開閉制御が行われることにより、ズレ量ΔＬｃが小さくなるように、第三爪構造体１０ｃの移動方向における位置の調整が行われる。
【００９７】
そして、ステップＳ１５０において、いずれかの電磁弁３５の開閉制御が行われることによりそれに対応する爪構造体１０の移動方向における位置の調整が行われることで、他の爪構造体１０が変位する場合がある。つまり、電磁弁３５の開閉制御による爪構造体１０の位置調整が、三つの爪構造体１０間において相互に影響する場合がある。このため、ステップＳ１４０において、三つの爪構造体１０についてのズレ量ΔＬａ、ΔＬｂ、ΔＬｃのいずれもが、１０μｍよりも小さいと判断されるまで、ステップＳ１５０における電磁弁３５の開閉制御およびステップＳ１４０における判断が繰り返される。
【００９８】
このように、制御部３９は、各位置センサ３７からの検出値に基づいて、位置センサ３７により検出された係止状態の爪構造体１０の移動方向における位置の基準位置に対するズレ量が、このズレ量について予め設定された所定の許容値よりも小さくなるように、電磁弁３５を制御する姿勢制御手段として機能する。具体的には、制御部３９は、その格納部に格納された姿勢制御プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、前記姿勢制御手段として機能する。
【００９９】
このように、ワーク２０の姿勢制御を行うことにより、ターボチャージャ２の生産ラインにおける生産性の低下を防止することができるとともに、タービンハウジング部３に支持されるワーク２０の姿勢のバラツキを低減することができ、アンバランス修正についての精度を向上することができる。
【０１００】
すなわち、本実施形態のアンバランス修正装置１のように、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する固定に際し、爪構造体１０によるクランプ方式が用いられることにより、ワーク２０の固定にボルト固定が用いられる場合と比べて、ターボチャージャ２の生産ラインにおいて生産性が低下することを防止することができる。
【０１０１】
また、ワーク２０の姿勢制御においては、三つの爪構造体１０の移動方向についての移動の誤差が十分に小さい値となるので、タービンハウジング部３が複数のワーク２０に対して共通の治具として用いられる構成において、ワーク姿勢のバラツキを低減することができる。これにより、爪構造体１０によるワーク２０に対する係止位置（クランプ位置）のバラツキを低減することができ、ワーク回転部の回転にともなうワーク２０自体の振動や、タービンハウジング部３を介して加速度ピックアップ４に伝達される振動の大きさ等についてのバラツキを低減することができる。結果として、ワーク２０のアンバランス修正についての精度を向上することができる。
【０１０２】
なお、本実施形態のアンバランス修正装置１は、各シリンダ機構３０に対して設けられるクランプ調整手段として、第一シリンダ室３１ａに圧油を供給するための配管に設けられる電磁弁３５を備えるが、前記クランプ調整手段はこれに限定されるものではない。前記クランプ調整手段としては、各シリンダ機構３０に対して設けられ、シリンダ機構３０による爪構造体１０を移動方向に移動させる移動量および爪構造体１０をワーク固定方向に付勢する付勢力を調整するための手段であればよい。
前記クランプ調整手段としては、例えば、前記のとおり複動シリンダとして構成されるシリンダ機構３０に対し、第一シリンダ室３１ａおよび第二シリンダ室３１ｂにそれぞれ圧油を供給するための配管に設けられる二つの電磁弁が用いられてもよい。また、前記クランプ調整手段としては、第一シリンダ室３１ａおよび第二シリンダ室３１ｂの少なくともいずれかに供給される圧油について、その供給・停止の切換や流量の調整等を行う他の弁機構等であってもよい。
【０１０３】
また、本実施形態のアンバランス修正装置１は、各爪構造体１０に対して設けられる位置検出手段として、非接触式のギャップセンサとして構成される位置センサ３７を備えるが、前記位置検出手段はこれに限定されるものではない。前記位置検出手段としては、各爪構造体１０に対して設けられ、係止状態の爪構造体１０の移動方向における位置を検出する手段であればよい。
前記位置検出手段としては、ワーク２０の仮クランプ状態における爪構造体１０のズレ量が検出できる程度の精度（例えば数μ〜数十μｍオーダーの精度）を有するものであれば、例えば、近接スイッチや接触式のギャップセンサ等、他の直線位置センサであってもよい。
【０１０４】
ところで、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、三つの爪構造体１０により、ワーク２０がタービンハウジング部３に対してクランプして固定される。
このように、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する固定に際して爪構造体１０によるクランプ方式が用いられる構成を備えるアンバランス修正装置１においては、ワーク回転部の回転にともない、ワーク２０をクランプする部材である爪構造体１０が、タービンハウジング部３に対して（タービンハウジング部３を含み一体的に構成される装置本体とは異なる固有振動数で）振動する。
【０１０５】
すなわち、前記のとおりクランプ方式が用いられる構成を備えるアンバランス修正装置１においては、ワーク回転部の回転にともない、架台５およびこの架台５上に設けられるタービンハウジング部３を含む各部材が一体的に構成される装置本体に対して、爪構造体１０が振動する。つまり、アンバランス修正装置１においては、装置本体と爪構造体１０とが異なる固有振動数を有することとなる。
【０１０６】
爪構造体１０においては、爪部１１は、前述したように係止部１３によるワーク２０の固定を行うため、そのワーク２０の固定に際して十分な強度および剛性を備える部分であることが必要となる。
このため、図５の模式図に示すように、爪構造体１０は、略水平方向（横方向）に配されて一端側がシリンダ機構３０に支持される細径（小径）のロッド部１２の他端側（先端側）に、重量物となる爪部１１が付いている構成となる。かかる構成に起因して、ワーク回転部の回転にともない、ロッド部１２を介して爪部１１が振動し、アンバランス修正装置１における前記装置本体に含まれるシリンダ機構３０に対して、爪構造体１０の相対的な振動が生じる（矢印Ａ１参照）。このように、爪構造体１０が装置本体とは異なる固有振動数で振動する。
【０１０７】
アンバランス修正装置１においてワーク回転部の回転にともなって生じる爪構造体１０の振動について、図６および図７を用いて説明する。図６は各爪構造体を装置本体に対する１自由度系にモデル化した図、図７は本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置のモデル化に際しての各マス（質量体）を示す図である。
【０１０８】
本実施形態のアンバランス修正装置１においては、爪構造体１０は、シリンダ機構３０のシリンダケース３１内の流体（本実施形態ではエア）によりフローティングしている状態にあるといえる。つまり、爪構造体１０は、アンバランス修正装置１の装置本体に対してフローティングしている状態にあると見ることができる。
【０１０９】
そこで、アンバランス修正装置１は、マス（質量体）として、一つの大きいマスとなる装置本体としてのマス（以下「本体マス」という。）と、三つの小さいマスとなる爪構造体１０としてのマス（以下「爪マス」という。）とを備えることとなる。
【０１１０】
すなわち、本実施形態のアンバランス修正装置１において、本体マスは、図７（ａ）に示すように、架台５と、支持壁６と、タービンハウジング部３と、ワーク２０と、シリンダプレート９と、シリンダケース３１とを含み、これらがボルト固定等によって一体的に構成された一つのマスとなる。また、爪マスは、図７（ｂ）に示すように、爪部１１とロッド部１２とを有しこれらが一体的に構成された一つの爪構造体１０としてのマスとなる。したがって、アンバランス修正装置１は、第一爪構造体１０ａとしての爪マス（第一爪マス）と、第二爪構造体１０ｂとしての爪マス（第二爪マス）と、第三爪構造体１０ｃとしての爪マス（第三爪マス）との三つの爪マスを有することとなる。
【０１１１】
このように、アンバランス修正装置１が、一つの本体マスと三つの爪マスとを備えるという概念を用いることで、アンバランス修正装置１においては、各爪構造体１０を、装置本体に対して１自由度系の振動モデルに置き換えることが可能となる。
【０１１２】
すなわち、図６に示すように、前記のとおりモデル化されたアンバランス修正装置１においては、質量ｍ０の本体マス４０に対して、質量ｍ１の第一爪マス４１と、質量ｍ２の第二爪マス４２と、質量ｍ３の第三爪マス４３とが存在することとなる。そして、第一爪マス４１は、本体マス４０に対して、バネ定数ｋ１のバネ４１ａおよび減衰係数ｃ１のダンパ４１ｂを介して接続された状態となる。同様にして、第二爪マス４２は、本体マス４０に対して、バネ定数ｋ２のバネ４２ａおよび減衰係数ｃ２のダンパ４２ｂを介して接続された状態となり、第三爪マス４３は、本体マス４０に対して、バネ定数ｋ３のバネ４３ａおよび減衰係数ｃ３のダンパ４３ｂを介して接続された状態となる。なお、本体マス４０は、床面７（図１参照）に対して、所定のバネ定数および減衰係数で接続された状態となる。
【０１１３】
ここで、第一爪マス４１について、バネ定数ｋ１は、質量ｍ１の系の総合剛性を示す。同様にして、第二爪マス４２について、バネ定数ｋ２は、質量ｍ２の系の総合剛性を示し、第三爪マス４３について、バネ定数ｋ３は、質量ｍ３の系の総合剛性を示す。なお、各爪マス４１〜４３についての総合剛性には、ワーク２０がタービンハウジング部３に固定された状態で、爪構造体１０によるクランプに際し、押圧面１３ａ（図１参照）に対して作用する反力に対する剛性（以下「クランプ剛性」という。）が含まれる。クランプ剛性は、爪構造体１０がシリンダ機構３０により付勢される力（係止部１３からの押圧力）の大きさによって異なることとなる。
また、第一爪マス４１について、減衰係数ｃ１は、質量ｍ１の系の総合減衰を示す。同様にして、第二爪マス４２について、減衰係数ｃ２は、質量ｍ２の系の総合減衰を示し、第三爪マス４３について、減衰係数ｃ３は、質量ｍ３の系の総合減衰を示す。
【０１１４】
ここで、各爪構造体１０についての総合質量、総合剛性、および総合質量について説明する。
図８に示すように、爪構造体１０の総合質量とは、爪構造体１０が有する爪部１１の質量とロッド部１２の質量との合計である。つまり、爪構造体１０の総合質量をｍａｌｌ、爪部１１の質量をｍＴ、ロッド部１２の質量をｍＲとすると、ｍａｌｌ＝ｍＴ＋ｍＲとなる。
【０１１５】
また、爪構造体１０の総合剛性（バネ定数）とは、爪構造体１０が有する爪部１１の剛性とロッド部１２の剛性とクランプ剛性（矢印Ｄ１参照）とが含まれる。そして、爪構造体１０の総合剛性をｋａｌｌ、爪部１１の剛性をｋＴ、ロッド部１２の剛性をｋＲ、クランプ剛性をｋＦとすると、次式（１）が成り立つ。
１／ｋａｌｌ＝（１／ｋＴ）＋（１／ｋＲ）＋（１／ｋＦ）  ・・・（１）
したがって、ｋａｌｌ＝ｋＴｋＲｋＦ／（ｋＲｋＦ＋ｋＦｋＴ＋ｋＴｋＲ）となる。
【０１１６】
また、爪構造体１０の総合減衰とは、油圧シリンダとして構成されるシリンダ機構３０に対して、移動付勢可能に支持される爪構造体１０についての減衰係数である。すなわち、シリンダケース３１内の油を介して支持される爪構造体１０は、その振動に際し、油との相対運動により生じる粘性抵抗（粘性減衰）を受ける。かかる粘性抵抗は、爪構造体１０の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して、爪構造体１０に対して減衰力（粘性減衰力）を作用させる。この爪構造体１０に作用する減衰力は、爪構造体１０の振動の速度に比例する。この減衰力についての速度に対する比例定数が、前記のとおり爪部１１とロッド部１２とを有しこれらが一体的に構成された一つの爪構造体１０についての減衰係数（粘性係数）であり、爪構造体１０の総合減衰となる。
【０１１７】
そして、前述した爪構造体１０の振動モデル（図６参照）において、質量ｍ１は第一爪構造体１０ａの総合質量を、質量ｍ２は第二爪構造体１０ｂの総合質量を、質量ｍ３は第三爪構造体１０ｃの総合質量をそれぞれ示す。また、バネ定数ｋ１は第一爪構造体１０ａの総合剛性を、バネ定数ｋ２は第二爪構造体１０ｂの総合剛性を、バネ定数ｋ３は第三爪構造体１０ｃの総合剛性をそれぞれ示す。また、減衰係数ｃ１は第一爪構造体１０ａの総合減衰を、減衰係数ｃ２は第二爪構造体１０ｂの総合減衰を、減衰係数ｃ３は第三爪構造体１０ｃの総合減衰をそれぞれ示す。
【０１１８】
以上のように、各爪構造体１０についての、ワーク回転部の回転にともなう移動方向の振動は、装置本体に対する、減衰（粘性減衰）をもつ１自由度系の強制振動とみなすことができる。つまり、ワーク回転部の回転にともない、各爪マス４１〜４３（爪系）により表される各爪構造体１０に対して、強制振動力として周期的な外力が作用し、各爪構造体１０が、本体マス４０（本体系）で表される装置本体に対して、移動方向について減衰をもって振動する。
【０１１９】
したがって、爪構造体１０の振動方向についての座標（基準位置に対する変位）をｘとし、ワーク回転部の回転にともなって爪構造体１０に作用する強制振動力である周期的な外力をＦｓｉｎωｔ（ω：角振動数、ｔ：時間）とすると、減衰をもつ１自由度系の振動を表す一般的な運動方程式として、次式（２）が成り立つ。
【０１２０】
【数１】
0004192996.tif 000002
【０１２１】
なお、式（２）において、ｍは、爪構造体１０の総合質量に対応し、ｃは爪構造体１０の総合減衰（減衰係数）に対応し、ｋは爪構造体１０の総合剛性（バネ定数）に対応する。
【０１２２】
式（２）より、爪構造体１０についての総合質量、総合減衰、および総合剛性が、予め測定等により判っている場合、爪構造体１０の基準位置からの変位ｘが求まれば、ワーク回転部の回転にともないその爪構造体１０に作用する加振力（大きさ・方向）が導かれる。
すなわち、ワーク回転部の回転にともない各爪構造体１０に作用する加振力について、第一爪構造体１０ａに作用する加振力をＦａ、第二爪構造体１０ｂに作用する加振力をＦｂ、第三爪構造体１０ｃに作用する加振力をＦｃとすると、上記式（２）に基づき、次式（３）〜（５）が成り立つ。
【０１２３】
【数２】
0004192996.tif 000003
【０１２４】
【数３】
0004192996.tif 000004
【０１２５】
【数４】
0004192996.tif 000005
【０１２６】
このように、ワーク回転部の回転にともなう各爪構造体１０の装置本体に対する移動方向の振動については、各爪構造体１０に作用する加振力が、上記式（３）〜（５）により導かれる。
【０１２７】
そこで、アンバランス修正装置１においては、アンバランス修正に際し、ワーク回転部の回転にともなって各爪構造体１０に作用する加振力を打ち消すような力を、各爪構造体１０に制振力として作用させることにより、各爪構造体１０の装置本体に対する固有の振動（挙動）を抑制するアクティブな制振制御が行われる。本実施形態のアンバランス修正装置１は、各爪構造体１０の制振制御を行うに際し、以下のような構成を備える。なお、以下の説明では、各爪構造体１０の制振制御において、その制振の対象となる爪構造体１０の振動の方向を、爪構造体１０の移動方向（図１における左右方向）とし、その方向をｘ軸の方向とする。つまり、以下の説明において、爪構造体１０について「振動」とは、爪構造体１０の移動方向（ｘ軸方向）の振動を指す。
【０１２８】
図９に示すように、アンバランス修正装置１においては、各爪構造体１０に対して変位センサ５０が設けられる。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１は、三つの変位センサ５０を備える。なお、図９においては、説明の便宜上、アンバランス修正装置１における第三シリンダ機構３０ｃの位置を、図２に示す本来の位置からずらして表している。
【０１２９】
変位センサ５０は、ワーク２０をタービンハウジング部３に対してクランプした状態の爪構造体１０の、ワーク回転部の回転にともなう振動についての変位（変位量および変位方向）を検出する。変位センサ５０は、移動方向についての爪構造体１０との間のギャップを検出することにより、被測定物である爪構造体１０の振動についての変位を検出する、非接触式のギャップセンサとして構成される。
【０１３０】
本実施形態では、変位センサ５０は、爪構造体１０の移動方向について一側の端面となる、爪部１１の端面である先端面１１ｓを検出対象面とする。すなわち、変位センサ５０は、爪構造体１０の先端面１１ｓの間のギャップＧ２（図９参照）を検出することにより、爪構造体１０の振動についての変位を検出する。変位センサ５０としては、例えば、渦電流式や静電容量式のもの、あるいはレーザーセンサや超音波センサ等を用いることができる。
【０１３１】
変位センサ５０は、ワーク回転部の回転にともなう爪構造体１０の振動に関し、その装置本体に対する相対的な振動についての変位を検出する。すなわち、変位センサ５０は、変位センサ５０自体が装置本体と一体的に振動するように設けられたり、変位センサ５０による検出値に装置本体の振動が加味されたりすること等により、爪構造体１０の装置本体に対する相対的な振動についての変位を検出する。
【０１３２】
本実施形態では、変位センサ５０は、タービンハウジング部３に基準位置部５１を有する。つまり、本実施形態では、変位センサ５０は、基準位置部５１が設けられるタービンハウジング部３を基準位置として、爪構造体１０の振動についての変位を検出する。言い換えると、変位センサ５０は、爪構造体１０のタービンハウジング部３に対する相対的な振動についての変位を検出する。なお、変位センサ５０が基準位置とする位置は、タービンハウジング部３を含み一体的に構成される装置本体におけるいずれかの位置であれば、特に限定されるものではない。
【０１３３】
また、変位センサ５０による、爪構造体１０の振動についての変位の検出に際しての爪構造体１０の初期位置（ｘ＝０となる基準位置）は、爪構造体１０によってワーク２０のタービンハウジング部３に対するクランプが完了した時点での、爪構造体１０の位置となる。したがって、例えば前述したように、ワーク２０の姿勢制御が行われた場合は、そのワーク２０の姿勢制御において、ワーク２０のクランプが完了した時点での各爪構造体１０の位置が、各変位センサ５０についての、爪構造体１０の初期位置となる。
【０１３４】
このように、変位センサ５０は、各爪構造体１０に対して設けられ、ワーク２０をタービンハウジング部３に対してクランプした状態の爪構造体１０の、ワーク回転部の回転にともなう装置本体に対する振動の変位を検出する変位検出手段として機能する。
【０１３５】
以下では、三つの変位センサ５０を、その設けられる爪構造体１０によって区別して指す場合は、第一爪構造体１０ａに対して設けられる変位センサ５０を「第一変位センサ５０ａ」とし、第二爪構造体１０ｂに対して設けられる変位センサ５０を「第二変位センサ５０ｂ」とし、第三爪構造体１０ｃに対して設けられる変位センサ５０を「第三変位センサ５０ｃ」とする。そして、第一変位センサ５０ａにより検出される第一爪構造体１０ａについての振動の変位をＸａとし、第二変位センサ５０ｂにより検出される第二爪構造体１０ｂについての振動の変位をＸｂとし、第三変位センサ５０ｃにより検出される第三爪構造体１０ｃについての振動の変位をＸｃとする。
【０１３６】
また、アンバランス修正装置１においては、図９に示すように、各シリンダ機構３０に対して電磁切換弁５２が設けられる。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１は、三つの電磁切換弁５２を備える。
【０１３７】
電磁切換弁５２は、爪構造体１０の移動方向についての移動する方向（付勢する方向）の切換えを行う。具体的には、次のとおりである。
【０１３８】
すなわち、前述したように、シリンダ機構３０は、シリンダケース３１内において第一シリンダ室３１ａと第二シリンダ室３１ｂとを有する複動シリンダとして構成される。そして、図９に示すように、第一シリンダ室３１ａに対しては、その油の出入口に、第一油路５３ａが連通接続される。この第一油路５３ａを介して、第一シリンダ室３１ａに対する圧油の供給および第一シリンダ室３１ａからの油の排出（戻し）が行われる。同様に、第二シリンダ室３１ｂに対しては、その油の出入口に、第二油路５３ｂが連通接続される。この第二油路５３ｂを介して、第二シリンダ室３１ｂに対する圧油の供給および第二シリンダ室３１ｂからの油の排出（戻し）が行われる。
【０１３９】
各シリンダ機構３０に対して配される第一油路５３ａおよび第二油路５３ｂは、図９に示すように、電磁切換弁５２を介して、供給用油路５４ａおよび戻し用油路５４ｂと接続される。これら供給用油路５４ａおよび戻し用油路５４ｂは、オイルポンプ５５を介してオイルタンク５６に接続される。つまり、オイルタンク５６内に貯溜されている油は、オイルポンプ５５によって、供給用油路５４ａから電磁切換弁５２を介して各シリンダ機構３０に供給される。また、各シリンダ機構３０から戻される油は、電磁切換弁５２を介して戻し用油路５４ｂから、オイルタンク５６へと戻される。
【０１４０】
ここで、爪構造体１０が引っ張られる方向（ワーク固定方向）に移動付勢される場合は、電磁切換弁５２を介した圧油が、第一油路５３ａから第一シリンダ室３１ａ内に供給されるとともに、第二シリンダ室３１ｂ内の油が、第二油路５３ｂから電磁切換弁５２を介して戻される。逆に、爪構造体１０が押し出される方向（ワーク固定方向と反対方向）に移動付勢される場合は、電磁切換弁５２を介した圧油が、第二油路５３ｂから第二シリンダ室３１ｂ内に供給されるとともに、第一シリンダ室３１ａ内の油が、第一油路５３ａから電磁切換弁５２を介して戻される。
【０１４１】
このような各シリンダ機構３０に対する油の給排構成において、電磁切換弁５２は、第一シリンダ室３１ａへの圧油の供給（第二シリンダ室３１ｂからの油の戻し）と、第二シリンダ室３１ｂへの圧油の供給（第一シリンダ室３１ａからの油の戻し）とを切り換える。
【０１４２】
電磁切換弁５２は、いわゆるソレノイド操作４ポート切換弁として構成される。すなわち、電磁切換弁５２においては、所定の制御信号（電気信号）によって、リレーを介してソレノイド（電磁石）が操作され、その力でスプールが動かされ、油圧回路の流路の切換えが行われる。また、電磁切換弁５２は、いわゆる３位置弁として構成される。つまり、電磁切換弁５２においては、スプールが３位置で切り換えられ、各スプールの位置に対応する流路が形成される。
【０１４３】
本実施形態のアンバランス修正装置１における電磁切換弁５２による流路の切換えについて、図１１を用いて説明する。
前記のとおり３位置弁として構成される電磁切換弁５２においては、そのスプールの位置により、油圧回路の流路について、第一油路５３ａおよび供給用油路５４ａ、ならびに第二油路５３ｂおよび戻し用油路５４ｂの連通接続状態（第一の状態）と、第一油路５３ａおよび戻し用油路５４ｂ、ならびに第二油路５３ｂおよび供給用油路５４ａの連通接続状態（第二の状態）と、流路の遮断状態（非接続状態）（第三の状態）との三つの状態が切り換えられる。
【０１４４】
具体的には、電磁切換弁５２は、第一油路５３ａ、第二油路５３ｂ、供給用油路５４ａ、および戻し用油路５４ｂがそれぞれ連通接続される４つのポートを有する。ここで、図１１に示すように、電磁切換弁５２が有する４つのポートについて、第一油路５３ａが接続されるポートをポートＰａ１、第二油路５３ｂが接続されるポートをポートＰｂ１、供給用油路５４ａが接続されるポートをポートＰａ２、戻し用油路５４ｂが接続されるポートをポートＰｂ２とする。
【０１４５】
図１１（ａ）には、電磁切換弁５２における前記第一の状態を示す。すなわち、かかる状態の電磁切換弁５２においては、各ポートが、ポートＰａ２→Ｐａ１、ポートＰｂ１→Ｐｂ２のように接続される。つまり、供給用油路５４ａと第一油路５３ａとが連通接続され、第一シリンダ室３１ａ内に圧油が供給されるとともに、第二油路５３ｂと戻し用油路５４ｂとが連通接続され、第二シリンダ室３１ｂ内の油が戻される。これにより、爪構造体１０は、引っ張られる方向（ワーク固定方向）に移動付勢される（矢印Ｂ１参照）。
【０１４６】
図１１（ｂ）には、電磁切換弁５２における前記第二の状態を示す。すなわち、かかる状態の電磁切換弁５２においては、各ポートが、ポートＰａ２→Ｐｂ１、ポートＰａ１→Ｐｂ２のように接続される。つまり、供給用油路５４ａと第二油路５３ｂとが連通接続され、第二シリンダ室３１ｂ内に圧油が供給されるとともに、第一油路５３ａと戻し用油路５４ｂとが連通接続され、第一シリンダ室３１ａ内の油が戻される。これにより、爪構造体１０は、押し出される方向（ワーク固定方向と反対方向）に移動付勢される（矢印Ｂ２参照）。
【０１４７】
図１１（ｃ）には、電磁切換弁５２における前記第三の状態を示す。すなわち、かかる状態の電磁切換弁５２においては、各ポートが、スプールによって塞がれることで遮断される。つまり、第一油路５３ａ、第二油路５３ｂ、供給用油路５４ａ、および戻し用油路５４ｂのいずれもが各ポートにおいて遮断され、シリンダ機構３０についての油の給排が遮断される。したがって、この状態では、シリンダ機構３０における第一シリンダ室３１ａおよび第二シリンダ室３１ｂの油圧が保たれることとなる。
【０１４８】
以上のような電磁切換弁５２による流路の切換えは、前記のとおりスプールの位置の切換えにより行われることから、以下では、電磁切換弁５２による流路の切換えについて、前記第一の状態をポジションＰ１（図１１（ａ）参照）、前記第二の状態をポジションＰ２（図１１（ｂ）参照）、前記第三の状態をポジションＰＮ（図１１（ｃ）参照）とする。つまり、電磁切換弁５２がポジションＰ１、Ｐ２、ＰＮのいずれかの状態となることで、電磁切換弁５２による流路の切換えが行われる。これにより、爪構造体１０の移動方向についての移動付勢方向が切り換えられる。
【０１４９】
このように、電磁切換弁５２は、各シリンダ機構３０に対して設けられ、このシリンダ機構３０による爪構造体１０の移動方向についての移動付勢方向を切り換えるための方向切換手段として機能する。
【０１５０】
以下では、三つの電磁切換弁５２を、その設けられるシリンダ機構３０によって区別して指す場合は、第一シリンダ機構３０ａに対して設けられる電磁切換弁５２を「第一電磁切換弁５２ａ」とし、第二シリンダ機構３０ｂに対して設けられる電磁切換弁５２を「第二電磁切換弁５２ｂ」とし、第三シリンダ機構３０ｃに対して設けられる電磁切換弁５２を「第三電磁切換弁５２ｃ」とする。
【０１５１】
また、アンバランス修正装置１においては、各シリンダ機構３０に対して供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２が設けられる。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１は、三つの供給用流量制御弁６１および三つの戻し用流量制御弁６２を備える。
【０１５２】
供給用流量制御弁６１は、オイルタンク５６からオイルポンプ５５によってシリンダ機構３０に供給される圧油の流量の制御を行う。すなわち、図９に示すように、供給用流量制御弁６１は、供給用油路５４ａに設けられ、オイルポンプ５５と電磁切換弁５２との間において、シリンダ機構３０に供給されることとなる圧油の流量の調整を行う。
【０１５３】
戻し用流量制御弁６２は、シリンダ機構３０からオイルタンク５６に戻される油の流量の制御を行う。すなわち、図９に示すように、戻し用流量制御弁６２は、戻し用油路５４ｂに設けられ、電磁切換弁５２とオイルポンプ５５との間において、シリンダ機構３０から戻された油の流量の調整を行う。
【０１５４】
供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２は、それぞれ、チェック弁を有する一方向絞り弁として構成される。すなわち、供給用流量制御弁６１においては、シリンダ機構３０に対する供給方向の流れについては制御流れとなり、反対方向については自由流れとなる。逆に、戻し用流量制御弁６２においては、シリンダ機構３０からの戻し方向の流れについては制御流れとなり、反対方向については自由流れとなる。
【０１５５】
以上のように、供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２によって、電磁切換弁５２を介してシリンダ機構３０について給排される油の流量が調整されることにより、シリンダ機構３０によって爪構造体１０に作用する付勢力の大きさが調整される。すなわち、供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２による油の流量の調整により、電磁切換弁５２がポジションＰ１にある状態においては、シリンダ機構３０によって爪構造体１０に対して引っ張る方向に作用する付勢力の大きさが調整され、電磁切換弁５２がポジションＰ２にある状態においては、シリンダ機構３０によって爪構造体１０に対して押し出す方向に作用する付勢力の大きさが調整される。
【０１５６】
このように、供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２は、各シリンダ機構３０に対して設けられ、電磁切換弁５２により定められた爪構造体１０の移動付勢方向について、シリンダ機構３０による爪構造体１０を付勢する付勢力を調整するための付勢力調整手段として機能する。
【０１５７】
以下では、三つの供給用流量制御弁６１を、その設けられるシリンダ機構３０によって区別して指す場合は、第一シリンダ機構３０ａに対して設けられる供給用流量制御弁６１を「第一供給用流量制御弁６１ａ」とし、第二シリンダ機構３０ｂに対して設けられる供給用流量制御弁６１を「第二供給用流量制御弁６１ｂ」とし、第三シリンダ機構３０ｃに対して設けられる供給用流量制御弁６１を「第三供給用流量制御弁６１ｃ」とする。同様に、第一シリンダ機構３０ａに対して設けられる戻し用流量制御弁６２を「第一戻し用流量制御弁６２ａ」とし、第二シリンダ機構３０ｂに対して設けられる戻し用流量制御弁６２を「第二戻し用流量制御弁６２ｂ」とし、第三シリンダ機構３０ｃに対して設けられる戻し用流量制御弁６２を「第三戻し用流量制御弁６２ｃ」とする。
【０１５８】
また、アンバランス修正装置１においては、クランプ状態のワーク２０に対して、そのワーク回転部の回転を検出する回転センサ５７が設けられる。回転センサ５７としては、例えば、光学式センサや磁気式センサ等の非接触式の回転変位（回転角度）センサが用いられる。
【０１５９】
以上のような構成を備える本実施形態のアンバランス修正装置１における、爪構造体１０の制振制御についての制御構成について、図１０を用いて説明する。
【０１６０】
図１０に示すように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、爪構造体１０の制振制御を行うための制御システム７０を備える。制御システム７０は、各変位センサ５０から出力される検出信号に基づいて、各電磁切換弁５２、各供給用流量制御弁６１、および各戻し用流量制御弁６２を制御する。これにより、シリンダ機構３０によって爪構造体１０に作用する付勢力が制御され、爪構造体１０の装置本体（タービンハウジング部３）に対する振動が減衰する。
【０１６１】
制御システム７０は、信号線を介する等して各変位センサ５０、各電磁切換弁５２、各供給用流量制御弁６１、および各戻し用流量制御弁６２と接続される。制御システム７０は、各変位センサ５０により検出された、ワーク２０をクランプした状態の爪構造体１０の振動についての変位についての信号を受信する。これにより、制御システム７０は、ワーク２０をクランプした状態の爪構造体１０の振動についての変位に係る情報を取得する。また、制御システム７０は、各電磁切換弁５２、各供給用流量制御弁６１、および各戻し用流量制御弁６２に対して、制御信号を送信する。つまり、制御システム７０は、各電磁切換弁５２に対して、流路（電磁切換弁５２についてのポジション）を切り換えるための信号を送信する。これにより、制御システム７０は、各電磁切換弁５２の切換制御を行う。また、制御システム７０は、各供給用流量制御弁６１および各戻し用流量制御弁６２に対して、流量（弁開度）を調整するための信号を送信する。これにより、制御システム７０は、各供給用流量制御弁６１および各戻し用流量制御弁６２の調整制御を行う。
【０１６２】
制御システム７０は、各変位センサ５０からの検出信号に基づいて、各電磁切換弁５２、各供給用流量制御弁６１および各戻し用流量制御弁６２を独立して制御する。すなわち、第一変位センサ５０ａからの検出信号に基づいて、第一電磁切換弁５２ａ、第一供給用流量制御弁６１ａおよび第一戻し用流量制御弁６２ａを制御し、第二変位センサ５０ｂからの検出信号に基づいて、第二電磁切換弁５２ｂ、第二供給用流量制御弁６１ｂおよび第二戻し用流量制御弁６２ｂを制御し、第三変位センサ５０ｃからの検出信号に基づいて、第三電磁切換弁５２ｃ、第三供給用流量制御弁６１ｃおよび第三戻し用流量制御弁６２ｃを制御する。これにより、ワーク２０をクランプした状態の爪構造体１０に付勢力を作用させるシリンダ機構３０が独立して制御され、各爪構造体１０の装置本体（タービンハウジング部３）に対する振動が減衰させられる。
【０１６３】
また、制御システム７０は、回転センサ５７と接続される。制御システム７０は、回転センサ５７により検出されたクランプ状態のワーク２０のワーク回転部の回転変位（回転角度）についての信号を受信する。これにより、制御システム７０は、クランプ状態のワーク２０のワーク回転部の回転変位（回転角度）に係る情報を取得する。
【０１６４】
制御システム７０は、プログラム等を格納する格納部、プログラム等を展開する展開部、プログラム等に従って所定の演算を行う演算部、演算部による演算結果等を保管する保管部、変位センサ５０から出力される検出信号に基づいてワーク２０をクランプした状態の爪構造体１０の振動についての変位等を計測する計測部等を有する。前記格納部に格納されるプログラム等には、後述する加振力算出プログラム、制振力算出プログラム、制振制御プログラムが含まれる。
【０１６５】
制御システム７０としては、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成や、ワンチップのＬＳＩ等からなる構成が用いられる。また、本実施形態の制御システム７０は、専用品であるが、市販のパーソナルコンピュータやワークステーション等に上記プログラム等が格納されたものでも代替可能である。
【０１６６】
制御システム７０は、加振力算出部７１と、制振力算出部７２と、制振制御部７３とを有する。
【０１６７】
加振力算出部７１は、変位センサ５０により検出された爪構造体１０の変位、ならびに爪構造体１０の総合質量、爪構造体１０の移動方向における総合減衰、および爪構造体１０の移動方向における総合剛性に基づいて、ワーク回転部の回転にともない爪構造体１０に作用する移動方向についての加振力を算出する。
【０１６８】
このような加振力算出部７１による加振力の算出は、制御システム７０がその格納部に格納された加振力算出プログラムに従って所定の演算等を実行することにより行われる。つまり、爪構造体１０の制振制御においては、加振力算出部７１によって、ワーク２０をクランプした状態の各爪構造体１０に対し、ワーク回転部の回転にともなって作用する加振力が算出される。
【０１６９】
加振力算出部７１による爪構造体１０に作用する加振力の算出に際しては、爪構造体１０の振動についての変位、総合質量、総合減衰、および総合剛性の各値が用いられる。
【０１７０】
ここで、爪構造体１０の振動についての変位は、変位センサ５０により検出される。すなわち、爪構造体１０の振動についての変位は、前述したように、変位センサ５０により検出される、ワーク２０のクランプが完了した時点での爪構造体１０の位置を初期位置（ｘ＝０の基準位置）とする、爪構造体１０の振動方向（ｘ軸方向、図９参照）についての変位（ｘの値）である。言い換えると、変位センサ５０により検出される爪構造体１０の振動についての変位は、爪構造体１０が加振力を受けたときの変位となる。
【０１７１】
また、爪構造体１０の総合質量は、爪構造体１０が有する爪部１１の質量とロッド部１２の質量との合計（ｍａｌｌ）である。また、爪構造体１０の総合減衰は、油圧シリンダとして構成されるシリンダ機構３０に対して、移動付勢可能に支持される爪構造体１０についての振動についての減衰係数である。また、爪構造体１０の総合剛性は、爪構造体１０が有する爪部１１の剛性とロッド部１２の剛性とクランプ剛性とにより、上記式（１）から導かれる、振動についてのバネ定数（ｋａｌｌ）である。
【０１７２】
そして、加振力算出部７１は、爪構造体１０の振動についての前記各値に基づき、上記式（３）〜（５）によって、ワーク２０をクランプした状態の各爪構造体１０に作用する加振力を算出する。
すなわち、加振力算出部７１は、第一爪構造体１０ａについては、その総合質量である質量ｍ１、総合減衰である減衰係数ｃ１、総合剛性であるバネ定数ｋ１に基づき、式（３）によって、第一爪構造体１０ａに作用する加振力Ｆａを算出する。同様にして、加振力算出部７１は、第二爪構造体１０ｂについては、質量ｍ２、減衰係数ｃ２、バネ定数ｋ２に基づき、式（４）によって、第二爪構造体１０ｂに作用する加振力Ｆｂを算出する。また、加振力算出部７１は、第三爪構造体１０ｃについては、質量ｍ３、減衰係数ｃ３、バネ定数ｋ３に基づき、式（５）によって、第三爪構造体１０ｃに作用する加振力Ｆｃを算出する。
【０１７３】
以上のように、加振力算出部７１による、各爪構造体１０に作用する加振力の算出に際して用いられる各値、即ち爪構造体１０の振動についての変位、総合質量、総合減衰、および総合剛性それぞれの値は、制御システム７０においてその格納部等に予め設定され記憶される。
【０１７４】
このように、加振力算出部７１は、変位センサ５０により検出された爪構造体１０の変位、ならびに爪構造体１０の総合質量、爪構造体１０の移動方向における総合減衰、および爪構造体１０の移動方向における総合剛性に基づいて、ワーク回転部の回転にともない爪構造体１０に作用する移動方向についての加振力を算出する加振力算出手段として機能する。具体的には、制御システム７０が、その格納部に格納された加振力算出プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、前記加振力算出手段として機能する。
【０１７５】
制振力算出部７２は、加振力算出部７１により算出された加振力の方向と反対方向であってこの加振力の大きさと同じ大きさの力を、爪構造体１０に作用させる制振力として算出する。
【０１７６】
このような制振力算出部７２による制振力の算出は、制御システム７０がその格納部に格納された制振力算出プログラムに従って所定の演算等を実行することにより行われる。つまり、爪構造体１０の制振制御においては、制振力算出部７２によって、ワーク２０をクランプした状態でワーク回転部の回転にともなって加振力を受ける各爪構造体１０に対して作用させる制振力が算出される。
【０１７７】
制振力算出部７２による爪構造体１０に作用させる制振力の算出に際しては、加振力算出部７１によって算出された加振力の値が用いられる。すなわち、制振力算出部７２は、加振力算出部７１によって算出された加振力を打ち消すような力、つまり算出された加振力の方向と反対方向であってこの加振力の大きさと同じ大きさの力を、爪構造体１０に作用させる制振力として算出する。
したがって、加振力算出部７１により算出された加振力の値が、例えばＦｘ（Ｎ）であった場合、制振力算出部７２は、爪構造体１０に作用させる制振力を−Ｆｘ（Ｎ）として算出する。
【０１７８】
すなわち、制振力算出部７２は、第一爪構造体１０ａについては、加振力算出部７１によって算出された加振力Ｆａ（式（３）参照）に対する制振力（−Ｆａ）を算出する。同様にして、制振力算出部７２は、第二爪構造体１０ｂについては、加振力Ｆｂ（式（４）参照）に対する制振力（−Ｆｂ）を算出し、第三爪構造体１０ｃについては、加振力Ｆｃ（式（５）参照）に対する制振力（−Ｆｃ）を算出する。
【０１７９】
このように、制振力算出部７２は、加振力算出部７１により算出された加振力の方向と反対方向であってこの加振力の大きさと同じ大きさの力を、爪構造体１０に作用させる制振力として算出する制振力算出手段として機能する。具体的には、制御システム７０が、その格納部に格納された制振力算出プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、前記制振力算出手段として機能する。
【０１８０】
制振制御部７３は、制振力算出部７２により算出された制振力が、爪構造体１０に作用するように、電磁切換弁５２、供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２を制御する。
【０１８１】
このような制振制御部７３による電磁切換弁５２、供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２の制御は、制御システム７０がその格納部に格納された制振制御プログラムに従って所定の演算等を実行することにより行われる。つまり、爪構造体１０の制振制御においては、制振制御部７３によって、各電磁切換弁５２、各供給用流量制御弁６１および各戻し用流量制御弁６２が制御されることにより、制振力算出部７２により算出された各爪構造体１０についての制振力が各爪構造体１０に作用するように、各シリンダ機構３０による爪構造体１０に対する付勢力の方向と大きさが制御される。
【０１８２】
制振制御部７３による電磁切換弁５２の制御に際しては、シリンダ機構３０により爪構造体１０に作用する付勢力の方向が、制振力算出部７２により算出された制振力の方向（加振力算出部７１により算出された加振力の方向と反対方向）となるように、流路（電磁切換弁５２についてのポジション）が切り換えられる。
【０１８３】
したがって、制振力算出部７２により算出された制振力の方向が、爪構造体１０を引っ張る方向（ｘ軸における−方向）である場合は、制振制御部７３は、電磁切換弁５２をポジションＰ１に切り換える。逆に、制振力算出部７２により算出された制振力の方向が、爪構造体１０を押し出す方向（ｘ軸における＋方向）である場合は、制振制御部７３は、電磁切換弁５２をポジションＰ２に切り換える。
【０１８４】
制振制御部７３による供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２の制御に際しては、シリンダ機構３０により爪構造体１０に作用する付勢力の大きさが、制振力算出部７２により算出された制振力の大きさ（加振力算出部７１により算出された加振力の大きさと同じ大きさ）となるように、各流量制御弁６１・６２の弁開度が調整される。
【０１８５】
シリンダ機構３０により爪構造体１０に作用する付勢力の大きさは、シリンダ機構３０における爪構造体１０のピストン部１４に作用する力の大きさとなる。このピストン部１４に作用する力の値は、概略的にはピストン部１４に作用する圧力（油圧）と、ピストン部１４の有効面積との積から求まる。
したがって、シリンダ機構３０による爪構造体１０に対する付勢力が、爪構造体１０を引っ張る方向に作用する場合、その付勢力の大きさは、第一シリンダ室３１ａからピストン部１４に作用する圧力と、ピストン部１４の第一シリンダ室３１ａを形成する側の面１４ａ（図１１（ａ）参照）の面積（有効面積）との積となる。また、シリンダ機構３０による爪構造体１０に対する付勢力が、爪構造体１０を押し出す方向に作用する場合、その付勢力の大きさは、第二シリンダ室３１ｂからピストン部１４に作用する圧力と、ピストン部１４の第二シリンダ室３１ｂを形成する側の面１４ｂ（図１１（ａ）参照）の面積（有効面積）との積となる。
【０１８６】
つまり、シリンダ機構３０により爪構造体１０に作用する付勢力の大きさが、制振力算出部７２により算出された制振力の大きさとなるように、ピストン部１４に作用する圧力が調整される。そして、このピストン部１４に作用する圧力は、供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２における油の流量の調整によって調整される。以下では、ピストン部１４に作用する圧力について、シリンダ機構３０により爪構造体１０に作用する付勢力の大きさが、制振力算出部７２により算出された制振力の大きさとなる圧力を「調整圧力」という。
【０１８７】
したがって、制振制御部７３は、ピストン部１４に調整圧力が作用するように、供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２の弁開度を調整する。このピストン部１４に作用させる調整圧力には、シリンダ機構３０におけるピストン部１４の摩擦抵抗や、一方のシリンダ室から戻される油が流出するための背圧抵抗等が含まれることとなる。
【０１８８】
制振制御部７３による供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２の制御（弁開度を調整）に際しては、オイルポンプ５５の吐出圧力や、第一油路５３ａ、第二油路５３ｂ、供給用油路５４ａ、戻し用油路５４ｂの各油路を形成する配管における圧力損失や、前記各油路を形成する配管の径等が加味される。
つまり、制振制御部７３は、ピストン部１４の有効面積（前記面１４ａ、１４ｂの面積）や、オイルポンプ５５の吐出圧力や、各油路を形成する配管における圧力損失や管径等の各値に基づいて、各供給用流量制御弁６１および各戻し用流量制御弁６２の弁開度を算出し、算出した弁開度となるように、各流量制御弁６１・６２を制御する。なお、前記ピストン部１４の有効面積等の各値は、必要に応じて制御システム７０においてその格納部等に予め設定され記憶される。
【０１８９】
以上のような制振制御部７３による電磁切換弁５２、供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２の制御は、各シリンダ機構３０に設けられる各弁に対して独立に行われる。すなわち、制振制御部７３は、第一爪構造体１０ａの制振制御に際しては、第一シリンダ機構３０ａに対して設けられる第一電磁切換弁５２ａ、第一供給用流量制御弁６１ａおよび第一戻し用流量制御弁６２ａを制御する。同様にして、制振制御部７３は、第二爪構造体１０ｂの制振制御に際しては、第二シリンダ機構３０ｂに対して設けられる第二電磁切換弁５２ｂ、第二供給用流量制御弁６１ｂおよび第二戻し用流量制御弁６２ｂを制御し、第三爪構造体１０ｃの制振制御に際しては、第三シリンダ機構３０ｃに対して設けられる第三電磁切換弁５２ｃ、第三供給用流量制御弁６１ｃおよび第三戻し用流量制御弁６２ｃを制御する。
【０１９０】
このように、制振制御部７３は、制振力算出部７２により算出された制振力が、爪構造体１０に作用するように、電磁切換弁５２、供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２を制御する制振制御手段として機能する。具体的には、制御システム７０が、その格納部に格納された制振制御プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、前記制振制御手段として機能する。
【０１９１】
爪構造体１０の制振制御について、図１２に示す爪構造体１０の制振制御についてのフロー図を用いて説明する。
【０１９２】
爪構造体１０の制振制御に際しては、まず、ワーク２０がセットされる（Ｓ２００）。つまり、ワーク２０のセンターハウジング２４のフランジ部２４ａが、タービンハウジング部３において支持面３ａを形成する支持凹部３ｂに嵌合し、ワーク２０が支持面３ａに対して支持された状態となる。
【０１９３】
ワーク２０がセットされた状態から、各爪構造体１０により、ワーク２０がクランプ状態となる（Ｓ２１０）。つまり、オイルポンプ５５によってオイルタンク５６から各シリンダ機構３０の第一シリンダ室３１ａに圧油が供給されることで、各爪構造体１０が、引っ張られてワーク固定方向に移動し、セットされたワーク２０に対して係止状態となるとともに、ワーク固定方向へ付勢される。これにより、ワーク２０のクランプが完了する。
【０１９４】
なお、ステップＳ２１０でのワーク２０のクランプは、前述したワーク２０の姿勢制御が行われる場合は、図４に示すフロー図におけるステップＳ１６０に対応することとなる。この場合、各シリンダ機構３０に対して設けられる電磁弁３５（図１および図３参照）は、第一シリンダ室３１ａに圧油を供給するための配管となる第一油路５３ａまたは供給用油路５４ａに設けられることとなる。
【０１９５】
上記ステップＳ２１０において、ワーク２０のクランプが完了した状態においては、制御システム７０により、各電磁切換弁５２は、ポジションＰＮの状態とされる。つまり、ワーク２０のクランプが完了した状態においては、各シリンダ機構３０についての油の給排が遮断され、各シリンダ機構３０における第一シリンダ室３１ａおよび第二シリンダ室３１ｂの油圧が一定に保持される状態となる。
【０１９６】
ワーク２０のクランプが完了すると、ワーク回転部の回転がスタートする（Ｓ２２０）。つまり、エンジンからの排気と同様の圧縮エアが、タービンハウジング部３に対して供給され、タービンロータ２２を介してこれを含むワーク回転部がアンバランス修正回転数で回転させられる。
【０１９７】
ワーク回転部がアンバランス修正回転数で回転している状態において、各変位センサ５０からのセンサ出力が行われ、このセンサ出力に基づいて、各爪構造体１０についての振動の変位Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃの計測が行われる（Ｓ２３０）。つまり、ワーク２０がクランプ状態になってから、各変位センサ５０からの検出信号に基づいて、各爪構造体１０についてのギャップＧ２の大きさの計測が行われる。そして、各爪構造体１０についてのギャップＧ２の大きさの計測値から、各爪構造体１０の振動の変位Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃが計測される。
【０１９８】
続いて、ステップＳ２３０にて計測された各爪構造体１０についての振動の変位Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃから、ワーク回転部の回転にともない各爪構造体１０に作用する加振力が算出される（Ｓ２４０）。つまり、加振力算出部７１により、各爪構造体１０についての振動の変位Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、各爪構造体１０の総合質量ｍ１、ｍ２、ｍ３、総合減衰ｃ１、ｃ２、ｃ３、および総合剛性ｋ１、ｋ２、ｋ３から、上記式（３）〜（５）によって、ワーク２０をクランプした状態の各爪構造体１０に作用する加振力が算出される。ここで、式（３）におけるｘには、第一爪構造体１０ａについての振動の変位Ｘａが対応し、式（４）におけるｘには、第二爪構造体１０ｂについての振動の変位Ｘｂが対応し、式（５）におけるｘには、第三爪構造体１０ｃについての振動の変位Ｘｃが対応する。
【０１９９】
次に、ステップＳ２４０にて算出された加振力から、各爪構造体１０に作用させる制振力が算出される（Ｓ２５０）。つまり、制振力算出部７２により、各爪構造体１０に作用する加振力から、この加振力を打ち消すような力として、各爪構造体１０に作用させる制振力が算出される。
【０２００】
次に、ステップＳ２５０にて算出された制振力が、各爪構造体１０に作用するように、各電磁切換弁５２の流路の切換えが行われる（２６０）。つまり、制振制御部７３により、シリンダ機構３０によって各爪構造体１０に作用する付勢力の方向が、算出された制振力の方向となるように、各電磁切換弁５２が、ポジションＰ１またはポジションＰ２に切り換えられ、流路の切り換えが行われる。
【０２０１】
次に、ステップＳ２５０にて算出された制振力が、各爪構造体１０に作用するように、各供給用流量制御弁６１および各戻し用流量制御弁６２の弁開度の調整が行われる（２７０）。つまり、制振制御部７３により、シリンダ機構３０によって各爪構造体１０に作用する付勢力の大きさが、算出された制振力の大きさとなるように（ピストン部１４に作用する圧力が前記調整圧力となるように）、各供給用流量制御弁６１および各戻し用流量制御弁６２の弁開度が調整され、流量の調整が行われる。
【０２０２】
そして、このような変位センサ５０からの検出信号に基づく、各電磁切換弁５２、各供給用流量制御弁６１、および各戻し用流量制御弁６２の制御（ステップＳ２３０〜Ｓ２７０）、つまり各爪構造体１０の制振制御が、ワーク回転部の回転が停止するまで行われる（Ｓ２８０）。ここで、ワーク回転部の回転の停止は、回転センサ５７により検出される。
【０２０３】
このように、各爪構造体１０の制振制御を行うことにより、ターボチャージャ２の生産ラインにおける生産性の低下を防止することができるとともに、ワーク２０をタービンハウジング部３に対して固定するための部材である各爪構造体１０の振動を抑制することができ、アンバランス修正についての精度を向上することができる。
【０２０４】
すなわち、前述したように、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する固定に際して爪構造体１０によるクランプ方式が用いられることで、ターボチャージャ２の生産ラインにおいて生産性が低下することを防止することができる。
【０２０５】
また、ワーク２０をタービンハウジング部３に対して固定するための部材である各爪構造体１０の振動を低減することができことにより、ワーク２０のクランプ力（ワーク２０がタービンハウジング部３に対して押え付けられる力）を安定させることができ、ワーク回転部の回転にともないワーク２０が大きく振動することを防止することができる。結果として、ワーク２０のアンバランス修正についての精度を向上することができる。
【０２０６】
なお、本実施形態のアンバランス修正装置１は、各爪構造体１０に対して設けられる変位検出手段として、非接触式のギャップセンサとして構成される変位センサ５０を備えるが、前記変位検出手段はこれに限定されるものではない。前記変位検出手段としては、各爪構造体１０に対して設けられ、ワーク２０をタービンハウジング部３に対してクランプした状態の爪構造体１０の、ワーク回転部の回転にともなう装置本体に対する移動方向の振動の変位を検出する手段であればよい。
前記変位検出手段としては、ワーク２０をクランプした状態の爪構造体１０の振動の変位が検出できる程度の精度（例えば数μ〜数十μｍオーダーの精度）を有するものであれば、例えば、近接スイッチや接触式のギャップセンサ等、他の直線位置センサであってもよい。
【０２０７】
また、本実施形態のアンバランス修正装置１は、各シリンダ機構３０に対して設けられる方向切換手段として、ソレノイド操作４ポート切換弁として構成される電磁切換弁５２を備えるが、前記方向切換手段はこれに限定されるものではない。前記方向切換手段としては、各シリンダ機構３０に対して設けられ、このシリンダ機構３０による爪構造体１０の移動方向についての移動付勢方向を切り換えるための手段であればよい。
前記方向切換手段としては、例えば、パイロット操作切換弁等、他の構成の切換弁であってもよい。
【０２０８】
また、本実施形態のアンバランス修正装置１は、各シリンダ機構３０に対して設けられる付勢力調整手段として、チェック弁を有する一方向絞り弁として構成される供給用流量制御弁６１および戻し用流量制御弁６２を備えるが、前記付勢力調整手段はこれに限定されるものではない。前記付勢力調整手段としては、各クランプ部材３０に対して設けられ、電磁切換弁５２により定められた爪構造体１０の移動付勢方向について、シリンダ機構３０による爪構造体１０を付勢する付勢力を調整するためのであればよい。
前記付勢力調整手段としては、例えば、流量調整弁等、他の構成の流量制御弁であってもよい。
【０２０９】
本発明に係るアンバランス修正装置の第二実施形態について説明する。なお、第一実施形態のアンバランス修正装置１と共通する部分については、同一の符号を用いる等して、適宜説明を省略する。
【０２１０】
図１３に示すように、本実施形態に係るアンバランス修正装置８１は、前述した第一実施形態のアンバランス修正装置１におけるシリンダ機構３０の代わりに、磁性流体を作動流体とする流体圧シリンダ機構として構成される磁性流体シリンダ機構８３を備える。つまり、磁性流体シリンダ機構８３は、各爪構造体１０に対して設けられ、爪構造体１０を移動方向に移動させるとともに、係止状態の爪構造体１０をワーク固定方向に付勢する移動付勢手段として機能する。
【０２１１】
磁性流体シリンダ機構８３においては、爪構造体１０が有するロッド部１２のピストン部１４を介して第一シリンダ室３１ａおよび第二シリンダ室３１ｂを形成するシリンダケース３１内に充填される作動流体として、磁性流体８４が用いられる。
ここで、磁性流体とは、液体の特性である流動性と磁性体としての性質との両方を有するものである。具体的には、磁性流体は、マグネタイトやマンガン−亜鉛フェライト等のフェライト、鉄、ニッケル、コバルト等の、直径が１０ｎｍ程度の磁性微粒子が、界面活性剤の作用により、水や有機溶剤やパラフィン等の溶媒中に拡散したものとなる。
【０２１２】
磁性流体シリンダ機構８３は、シリンダ機構３０と同様に複動シリンダとして構成される。すなわち、図１３に示すように、磁性流体シリンダ機構８３が有する第一シリンダ室３１ａに対しては、その磁性流体の出入口に、第一流路８２ａが連通接続される。この第一流路８２ａを介して、第一シリンダ室３１ａに対する磁性流体の供給および第一シリンダ室３１ａからの磁性流体８４の排出（戻し）が行われる。同様に、第二シリンダ室３１ｂに対しては、その磁性流体の出入口に、第二流路８２ｂが連通接続される。この第二流路８２ｂを介して、第二シリンダ室３１ｂに対する磁性流体の供給および第二シリンダ室３１ｂからの磁性流体８４の排出（戻し）が行われる。
【０２１３】
各磁性流体シリンダ機構８３に対して配される第一流路８２ａおよび第二流路８２ｂは、図１３に示すように、ポンプ８５を介してタンク８６に接続される。つまり、タンク８６内には、磁性流体８６ａが貯溜されており、この貯溜されている磁性流体８６ａは、ポンプ８５によって、第一流路８２ａまたは第二流路８２ｂを介して各磁性流体シリンダ機構８３に供給される。また、磁性流体シリンダ機構８３から戻される磁性流体は、第一流路８２ａまたは第二流路８２ｂを介してタンク８６へと戻される。
【０２１４】
以下では、三つの磁性流体シリンダ機構８３を、その移動付勢可能に支持する爪構造体１０によって区別して指す場合は、第一爪構造体１０ａを移動付勢可能に支持する磁性流体シリンダ機構８３を「第一磁性流体シリンダ機構８３ａ」とし、第二爪構造体１０ｂを移動付勢可能に支持する磁性流体シリンダ機構８３を「第二磁性流体シリンダ機構８３ｂ」とし、第三爪構造体１０ｃを移動付勢可能に支持する磁性流体シリンダ機構８３を「第三磁性流体シリンダ機構８３ｃ」とする。
【０２１５】
このように、爪構造体１０を移動付勢可能に支持するための構成として磁性流体シリンダ機構８３を備えるアンバランス修正装置８１においては、アンバランス修正に際し、ワーク回転部の回転にともなって各爪構造体１０に作用する加振力を打ち消すような力として、各爪構造体１０に、磁性流体シリンダ機構８３における磁性流体の粘性抵抗による減衰力を作用させることにより、各爪構造体１０の装置本体に対する固有の振動（挙動）を抑制する制振制御が行われる。これは、次のような原理および磁性流体が有する性質に基づく。
【０２１６】
すなわち、磁性流体シリンダ機構８３においてシリンダケース３１内の磁性流体８４を介して支持される爪構造体１０は、その振動に際し、磁性流体８４との相対運動により生じる粘性抵抗を受ける。かかる粘性抵抗は、爪構造体１０の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して、爪構造体１０に対して減衰力を作用させる。したがって、磁性流体８４の粘度が変化することにより、爪構造体１０に対する粘性抵抗、つまり爪構造体１０に作用する減衰力の大きさが変化する。
一方、磁性流体は、その有する性質として、印加される磁場の強さによって流動性、つまり粘度（見かけ上の粘度）が変化する。これは、流動する磁性流体が磁場の作用を受けると、磁性微粒子が持つ磁気双極子相互作用によって、磁場の方向に粒子が連鎖しようとすることに基づく。
【０２１７】
そこで、本実施形態のアンバランス修正装置１は、磁性流体シリンダ機構８３におけるシリンダケース３１内の磁性流体８４に対して、磁場を印加するとともに、その磁場の強さを変化させることにより、磁性流体８４の見かけ上の粘度を変化させ、ワーク回転部の回転にともなって各爪構造体１０に作用する加振力に対してこれを打ち消すような減衰力を作用させることで、各爪構造体１０の振動を抑制する制振制御を行う。本実施形態のアンバランス修正装置８１は、各爪構造体１０の制振制御を行うに際し、以下のような構成を備える。
【０２１８】
図１３に示すように、アンバランス修正装置８１においては、各爪構造体１０に対して変位センサ５０が設けられる。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置８１は、三つの変位センサ５０を備える。なお、図１３においては、説明の便宜上、アンバランス修正装置８１における第三磁性流体シリンダ機構８３ｃの位置を、本来の位置（図２参照）からずらして表している。また、本実施形態のアンバランス修正装置８１が備える変位センサ５０については、第一実施形態のアンバランス修正装置１と共通する部分であるため、説明を省略する。
【０２１９】
また、アンバランス修正装置８１においては、図１３に示すように、各磁性流体シリンダ機構８３に対してシリンダコイル８７が設けられる。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置８１は、三つのシリンダコイル８７を備える。
【０２２０】
シリンダコイル８７は、いわゆるソレノイドコイルであり、シリンダケース３１に対して巻回された状態で設けられる。すなわち、シリンダコイル８７に電流が流れることにより、シリンダケース３１内の磁性流体８４に対して、シリンダケース３１の軸方向（図１３における左右方向）に磁場が印加される。
そして、シリンダコイル８７に流れる電流の大きさ（電流値）が変化することにより、シリンダケース３１内の磁性流体８４に対して印加される磁場の強さが変化する。これにともない、シリンダケース３１内の磁性流体８４の見かけ上の粘度（流動性）が変化し、振動する爪構造体１０に作用する減衰力の大きさが変化する。
【０２２１】
このように、シリンダコイル８７は、各磁性流体シリンダ機構８３に対して設けられ、磁性流体８４に磁場を印加するための磁場印加手段として機能する。
【０２２２】
以下では、三つのシリンダコイル８７を、その設けられる磁性流体シリンダ機構８３によって区別して指す場合は、第一磁性流体シリンダ機構８３ａに対して設けられるシリンダコイル８７を「第一シリンダコイル８７ａ」とし、第二磁性流体シリンダ機構８３ｂに対して設けられるシリンダコイル８７を「第二シリンダコイル８７ｂ」とし、第三磁性流体シリンダ機構８３ｃに対して設けられるシリンダコイル８７を「第三シリンダコイル８７ｃ」とする。
【０２２３】
以上のような構成を備える本実施形態のアンバランス修正装置８１における、爪構造体１０の制振制御についての制御構成について、図１４を用いて説明する。
【０２２４】
図１４に示すように、本実施形態のアンバランス修正装置８１は、爪構造体１０の制振制御を行うための制御システム９０を備える。制御システム９０は、各変位センサから出力される検出信号に基づいて、各シリンダコイル８７によってシリンダケース３１内の磁性流体８４に印加される磁場の強さを制御する。実体的には、制御システム９０からシリンダコイル８７に供給される（入力される）電流の大きさ（電流値）が制御されることにより、各シリンダコイル８７によってシリンダケース３１内の磁性流体８４に印加される磁場の強さが制御される。これにより、磁性流体シリンダ機構８３において爪構造体１０に作用する減衰力が制御され、爪構造体１０の装置本体（タービンハウジング部３）に対する振動が減衰する。
【０２２５】
制御システム９０は、信号線を介する等して各変位センサ５０と接続される。また、制御システム９０は、リード線等を介して各シリンダコイル８７と接続される。制御システム９０は、各変位センサ５０により検出された、ワーク２０をクランプした状態の爪構造体１０の振動についての変位についての信号を受信する。これにより、制御システム９０は、ワーク２０をクランプした状態の爪構造体１０の振動についての変位に係る情報を取得する。また、制御システム９０は、各シリンダコイル８７に対して、電流を供給するとともに、その電流の大きさを、磁性流体８４に印加する磁場の強さに応じて制御する。
【０２２６】
制御システム９０は、各変位センサ５０からの検出信号に基づいて、各シリンダコイル８７に供給する電流を独立して制御する。すなわち、第一変位センサ５０ａからの検出信号に基づいて、第一シリンダコイル８７ａに供給する電流を制御し、第二変位センサ５０ｂからの検出信号に基づいて、第二シリンダコイル８７ｂに供給する電流を制御し、第三変位センサ５０ｃからの検出信号に基づいて、第三シリンダコイル８７ｃに供給する電流を制御する。これにより、ワーク２０をクランプした状態の爪構造体１０に対してその振動にともない減衰力を作用させる磁性流体シリンダ機構８３が独立して制御され、各爪構造体１０の装置本体（タービンハウジング部３）に対する振動が減衰させられる。
【０２２７】
また、制御システム９０は、回転センサ５７と接続される。制御システム９０は、回転センサ５７により検出されたクランプ状態のワーク２０のワーク回転部の回転変位（回転角度）についての信号を受信する。これにより、制御システム９０は、クランプ状態のワーク２０のワーク回転部の回転変位（回転角度）に係る情報を取得する。
【０２２８】
制御システム９０は、プログラム等を格納する格納部、プログラム等を展開する展開部、プログラム等に従って所定の演算を行う演算部、演算部による演算結果等を保管する保管部、変位センサ５０から出力される検出信号に基づいてワーク２０をクランプした状態の爪構造体１０の振動についての変位等を計測する計測部、シリンダコイル８７に電流を供給する（入力する）ための電源部等を有する。前記格納部に格納されるプログラム等には、後述する減衰算出プログラム、制振制御プログラム、およびシリンダコイル８７によって磁性流体８４に印加される磁場の強さと爪構造体１０の移動方向における総合減衰（減衰係数）との関係に係るデータが含まれる。
【０２２９】
制御システム９０としては、具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成や、ワンチップのＬＳＩ等からなる構成が用いられる。また、本実施形態の制御システム９０は、専用品であるが、市販のパーソナルコンピュータやワークステーション等に上記プログラム等が格納されたものでも代替可能である。
【０２３０】
制御システム９０は、データ記憶部９１と、減衰算出部９２と、制振制御部９３とを有する。
【０２３１】
データ記憶部９１は、予め求められた、シリンダコイル８７によって磁性流体８４に印加される磁場の強さと総合減衰（減衰係数）との関係に係るデータ（以下「磁場の強さと減衰との関係に係るデータ」という。）を記憶する。
【０２３２】
データ記憶部９１は、磁場の強さと減衰との関係に係るデータとして、シリンダコイル８７に供給する電流値Ｉと磁性流体８４の粘度μとの関係のデータを記憶する。
すなわち、前述したように、シリンダコイル８７によって磁性流体８４に印加される磁場の強さは、シリンダコイル８７に流れる電流の大きさに依存する。また、爪構造体１０の振動についての減衰係数は、振動する爪構造体１０に作用する減衰力（粘性減衰力）についての振動の速度に対する比例定数であり、振動する爪構造体１０に対する粘性抵抗（粘性減衰）、つまり磁性流体８４の粘度（粘性係数）μとなる。そこで、データ記憶部９１は、各磁性流体シリンダ機構８３についての磁場の強さと減衰との関係に係るデータを、各磁性流体シリンダ機構８３について、予め求められた、シリンダコイル８７に供給する電流値Ｉと磁性流体８４の粘度μとの関係（以下「電流値Ｉと粘度μとの関係」という。）のデータとして記憶する。
【０２３３】
電流値Ｉと粘度μとの関係は、例えば、図１５に示すような関係となる。本例では、電流値Ｉと粘度μとの関係は比例関係となり、電流値Ｉと粘度μとの関係を示すグラフは直線状となる。これは、強磁性を示すものではない磁性流体８４についての磁場と磁化との関係を示す磁化曲線が、直線状となることに基づく。すなわち、強磁性を示さない磁性体では、磁場と磁化とは比例する。そして、磁場については、シリンダコイル８７に対する供給電流（電流値Ｉ）に置き換えることができ、磁化については、磁性流体８４の粘度μに置き換えることができる。つまり、本実施形態において磁性流体シリンダ機構８３において作動流体として用いられる磁性流体８４は、強磁性を示すものではなく、電流値Ｉと粘度μとの関係は、図１５に示すように、比例関係となる。このような磁性流体８４についての電流値Ｉと粘度μとの関係が、予め求められ、例えばマップ化されたデータとして、データ記憶部９１に記憶される。このように、データ記憶部９１には、磁場の強さと減衰との関係に係るデータが、磁性流体８４についての電流値Ｉと粘度μとの関係のデータとして記憶される。
【０２３４】
ここで、図１５に示すように、電流値Ｉが０の時の粘度μ０は、各磁性流体シリンダ機構８３において磁性流体８４に磁場が印加されてない状態（無磁場中）での磁性流体８４の粘度である。つまり、粘度μ０は、磁性流体８４の粘度μついての初期値となる。
【０２３５】
そして、データ記憶部９１は、各磁性流体シリンダ機構８３について、電流値Ｉと粘度μとの関係のデータを記憶する。
すなわち、データ記憶部９１は、第一磁性流体シリンダ機構８３ａについては、第一シリンダコイル８７ａに供給される電流値Ｉと、第一磁性流体シリンダ機構８３ａにおけるシリンダケース３１内の磁性流体８４の粘度μとの関係のデータを記憶する。同様にして、データ記憶部９１は、第二磁性流体シリンダ機構８３ｂについては、第二シリンダコイル８７ｂに供給される電流値Ｉと、第二磁性流体シリンダ機構８３ｂの磁性流体８４の粘度μとの関係のデータを記憶し、第三磁性流体シリンダ機構８３ｃについては、第三シリンダコイル８７ｃに供給される電流値Ｉと、第三磁性流体シリンダ機構８３ｃの磁性流体８４の粘度μとの関係のデータを記憶する。
【０２３６】
このように、データ記憶部９１は、予め求められた、磁場の強さと減衰との関係に係るデータを記憶する記憶手段として機能する。具体的には、制御システム９０が、ＲＯＭ等に磁場の強さと減衰との関係に係るデータを記憶することにより、前記記憶手段として機能する。
【０２３７】
減衰算出部９２は、変位センサ５０により検出された爪構造体１０の変位、ならびに爪構造体１０の総合質量、および爪構造体１０の移動方向における総合剛性に基づいて、ワーク回転部の回転にともない爪構造体１０に作用する移動方向についての加振力が打ち消されることとなる、爪構造体１０の移動方向における総合減衰（減衰係数）を算出する。
【０２３８】
このような減衰算出部９２による減衰係数の算出は、制御システム９０がその格納部に格納された減衰算出プログラムに従って所定の演算等を実行することにより行われる。つまり、爪構造体１０の制振制御においては、減衰算出部９２によって、ワーク回転部の回転にともなってワーク２０をクランプした状態の各爪構造体１０に対して作用する加振力が打ち消されることとなる総合減衰（減衰係数）が算出される。言い換えると、爪構造体１０の減衰係数が、減衰算出部９２によって算出された減衰係数となることで、爪構造体１０に作用する加振力が打ち消される。
【０２３９】
減衰算出部９２による減衰係数の算出に際しては、変位センサ５０により検出された爪構造体１０の振動についての変位、爪構造体１０の総合質量および総合剛性の各値が用いられる。すなわち、減衰算出部９２は、ワーク回転部の回転にともなって爪構造体１０に作用する加振力が打ち消されるような（加振力の値が０となるような）爪構造体１０の減衰係数（以下「加振力を打ち消す減衰係数」という。）を算出する。
【０２４０】
したがって、減衰算出部９２は、各爪構造体１０についての加振力を打ち消す減衰係数の算出に際しては、各爪構造体１０に作用する加振力を０とした計算、つまり上記式（３）〜（５）それぞれの式において、Ｆａ＝０、Ｆｂ＝０、Ｆｃ＝０とした計算を行う。すなわち、減衰算出部９２は、第一爪構造体１０ａについての加振力を打ち消す減衰係数をｃａ、第二爪構造体１０ｂについての加振力を打ち消す減衰係数をｃｂ、第三爪構造体１０ｃについての加振力を打ち消す減衰係数をｃｃとすると、上記式（３）〜（５）においてＦａ＝０、Ｆｂ＝０、Ｆｃ＝０とすることで導かれる次式（６）〜（８）により、各爪構造体１０についての加振力を打ち消す減衰係数を算出する。
【０２４１】
【数５】
0004192996.tif 000006
【０２４２】
【数６】
0004192996.tif 000007
【０２４３】
【数７】
0004192996.tif 000008
【０２４４】
ここで、各爪構造体１０についての減衰係数ｃａ、ｃｂ、ｃｃの値、前記のとおり磁性流体８４の粘度（粘性係数）に対応する値であるため、絶対値（正の値）となる。
【０２４５】
このように、減衰算出部９２は、変位センサ５０により検出された爪構造体１０の振動についての変位、爪構造体１０の総合質量および総合剛性の各値に基づき、上記式（６）〜（８）によって、各爪構造体１０についての加振力を打ち消す減衰係数を算出する。
すなわち、減衰算出部９２は、第一爪構造体１０ａについては、変位センサ５０により検出された変位Ｘａ、総合質量である質量ｍ１、総合剛性であるバネ定数ｋ１に基づき、式（６）によって、第一爪構造体１０ａについての加振力を打ち消す減衰係数ｃａを算出する。同様にして、減衰算出部９２は、第二爪構造体１０ｂについては、変位センサ５０により検出された変位Ｘｂ、総合質量である質量ｍ２、総合剛性であるバネ定数ｋ２に基づき、式（７）によって、第二爪構造体１０ｂについての加振力を打ち消す減衰係数ｃｂを算出する。また、減衰算出部９２は、第三爪構造体１０ｃについては、変位センサ５０により検出された変位Ｘｃ、総合質量である質量ｍ３、総合剛性であるバネ定数ｋ３に基づき、式（８）によって、第三爪構造体１０ｃについての加振力を打ち消す減衰係数ｃｃを算出する。
【０２４６】
ワーク回転部の回転にともない加振力が作用する各爪構造体１０についての減衰係数が、前述のようにして減衰算出部９２により算出された減衰係数となることで、爪構造体１０に作用する減衰力が変化し、爪構造体１０に作用する加振力が打ち消されることとなる。
【０２４７】
このように、減衰算出部９２は、変位センサ５０により検出された爪構造体１０の変位、ならびに爪構造体１０の総合質量、および爪構造体１０の移動方向における総合剛性に基づいて、ワーク回転部の回転にともない爪構造体１０に作用する移動方向についての加振力が打ち消されることとなる、爪構造体１０の移動方向における総合減衰（減衰係数）を算出する減衰算出手段として機能する。具体的には、制御システム９０が、その格納部に格納された減衰算出プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、前記減衰算出手段として機能する。
【０２４８】
制振制御部９３は、データ記憶部９１により記憶された磁場の強さと減衰との関係に係るデータに基づき、磁性流体８４に印加される磁場の強さが、減衰算出部９２により算出された総合減衰（減衰係数）に対応する磁場の強さとなるように、シリンダコイル８７を制御する。
【０２４９】
このような制振制御部９３によるシリンダコイル８７の制御、具体的にはシリンダコイル８７を流れる電流の制御は、制御システム９０がその格納部に格納された制振制御プログラムに従って所定の演算等を実行することにより行われる。つまり、爪構造体１０の制振制御においては、制振制御部９３によって、各シリンダコイル８７に供給される電流の大きさが制御されることにより、シリンダケース３１内の磁性流体８４に印加される磁場の強さが制御される。これにより、磁性流体８４の粘度（粘性係数）μ、つまり減衰係数が制御され、加振力の作用を受ける爪構造体１０に作用する減衰力（粘性減衰力）の大きさが制御される。
【０２５０】
制振制御部９３によるシリンダコイル８７の制御に際しては、データ記憶部９１に記憶されている電流値Ｉと粘度μとの関係のデータが用いられ、シリンダコイル８７に供給する電流値Ｉが求められる。シリンダコイル８７に供給する電流値Ｉに対応する粘度μ、つまり減衰係数は、前述したように減衰算出部９２により算出された減衰係数の値が用いられる。すなわち、図１５に示すように、減衰算出部９２により算出された減衰係数の値に対応する粘度がμｘである場合、データ記憶部９１に記憶されている電流値Ｉと粘度μとの関係に基づき、粘度μｘに対応する電流値Ｉｘの電流が、シリンダコイル８７に供給される。
【０２５１】
そして、シリンダコイル８７に、減衰算出部９２により算出された減衰係数の値（粘度の値）に対応する電流値の電流が流れることにより、磁性流体８４に印加される磁場の強さが、減衰算出部９２により算出された総合減衰（減衰係数）に対応する磁場の強さとなる。これにより、磁性流体８４の粘度変化によって、爪構造体１０に作用する減衰力（粘性減衰力）の値が、爪構造体１０に作用する加振力が打ち消されるような値となる。
【０２５２】
以上のような制振制御部９３によるシリンダコイル８７の制御は、各磁性流体シリンダ機構８３に設けられるシリンダコイル８７に対して独立に行われる。すなわち、制振制御部９３は、第一爪構造体１０ａの制振制御に際しては、第一磁性流体シリンダ機構８３ａに対して設けられる第一シリンダコイル８７ａ（に供給する電流）を制御する。同様にして、制振制御部９３は、第二爪構造体１０ｂの制振制御に際しては、第二磁性流体シリンダ機構８３ｂに対して設けられる第二シリンダコイル８７ｂを制御し、第三爪構造体１０ｃの制振制御に際しては、第三磁性流体シリンダ機構８３ｃに対して設けられる第三シリンダコイル８７ｃを制御する。
【０２５３】
このように、制振制御部９３は、データ記憶部９１により記憶された磁場の強さと減衰との関係に係るデータに基づき、磁性流体８４に印加される磁場の強さが、減衰算出部９２により算出された総合減衰（減衰係数）に対応する磁場の強さとなるように、シリンダコイル８７を制御する制振制御手段として機能する。具体的には、制御システム９０が、その格納部に格納された制振制御プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、前記制振制御手段として機能する。
【０２５４】
爪構造体１０の制振制御について、図１６に示す爪構造体１０の制振制御についてのフロー図を用いて説明する。
【０２５５】
爪構造体１０の制振制御に際しては、まず、ワーク２０がセットされる（Ｓ３００）。
【０２５６】
ワーク２０がセットされた状態から、各爪構造体１０により、ワーク２０がクランプ状態となる（Ｓ３１０）。つまり、ポンプ８５によってタンク８６から各磁性流体シリンダ機構８３の第一シリンダ室３１ａに磁性流体が圧送されることで、各爪構造体１０が、引っ張られてワーク固定方向に移動し、セットされたワーク２０に対して係止状態となるとともに、ワーク固定方向へ付勢される。これにより、ワーク２０のクランプが完了する。
【０２５７】
なお、ステップＳ３１０でのワーク２０のクランプは、前述したワーク２０の姿勢制御が行われる場合は、図４に示すフロー図におけるステップＳ１６０に対応することとなる。この場合、各磁性流体シリンダ機構８３に対して設けられることとなる電磁弁３５（図１および図３参照）は、第一シリンダ室３１ａに圧油を供給するための配管となる第一流路８２ａに設けられることとなる。
【０２５８】
上記ステップＳ３１０において、ワーク２０のクランプが完了した状態においては、図示せぬ弁機構等により、各磁性流体シリンダ機構８３についての磁性流体の給排が遮断され、各磁性流体シリンダ機構８３における第一シリンダ室３１ａおよび第二シリンダ室３１ｂの磁性流体の圧力が一定に保持される状態となる。
【０２５９】
ワーク２０のクランプが完了すると、ワーク回転部の回転がスタートする（Ｓ３２０）。
【０２６０】
ワーク回転部がアンバランス修正回転数で回転している状態において、各変位センサ５０からのセンサ出力が行われ、このセンサ出力に基づいて、各爪構造体１０についての振動の変位Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃの計測が行われる（Ｓ３３０）。
【０２６１】
続いて、ステップＳ３３０にて計測された各爪構造体１０についての振動の変位Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃから、加振力を打ち消す減衰係数が算出される（Ｓ３４０）。つまり、減衰算出部９２により、変位センサ５０により検出された爪構造体１０についての振動の変位Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ、各爪構造体１０の総合質量ｍ１、ｍ２、ｍ３、および総合剛性ｋ１、ｋ２、ｋ３から、上記式（６）〜（８）によって、各爪構造体１０についての加振力を打ち消す減衰係数ｃａ、ｃｂ、ｃｃが算出される。
【０２６２】
次に、ステップＳ３４０にて算出された減衰係数から、各シリンダコイル８７に供給される電流の大きさが決定される（Ｓ３５０）。つまり、制振制御部９３により、データ記憶部９１に記憶されている電流値Ｉと粘度μとの関係のデータから、減衰算出部９２により算出された減衰係数の値（粘度の値）に対応する電流値Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃが決定される。ここで、電流値Ｉａは、第一シリンダコイル８７ａについての電流値であり、電流値Ｉｂは第二シリンダコイル８７ｂについての電流値であり、電流値Ｉｃは第三シリンダコイル８７ｃについての電流値である。
【０２６３】
次に、ステップＳ３５０にて決定された電流値の電流が、各シリンダコイル８７に供給される（Ｓ３６０）。つまり、制御システム９０が有する電源部から、第一シリンダコイル８７ａに対して電流値Ｉａの電流が、第二シリンダコイル８７ｂに対して電流値Ｉｂの電流が、第三シリンダコイル８７ｃに対して電流値Ｉｃの電流が、それぞれ供給される。
【０２６４】
これにより、各磁性流体シリンダ機構８３における磁性流体８４に磁場が印加され、磁性流体８４の粘度が上昇し、各爪構造体１０に対して減衰力（粘性減衰力）が作用する。ここで、磁性流体８４に印加される磁場の強さは、減衰算出部９２により算出された総合減衰（減衰係数）に対応する磁場の強さとなり、各爪構造体１０に作用する減衰力は、爪構造体１０に作用する加振力を打ち消す大きさとなる。
【０２６５】
そして、このような変位センサ５０からの検出信号等に基づく、各シリンダコイル８７（に供給する電流）の制御（ステップＳ３３０〜Ｓ３６０）、つまり各爪構造体１０の制振制御が、ワーク回転部の回転が停止するまで行われる（Ｓ３７０）。ここで、ワーク回転部の回転の停止は、回転センサ５７により検出される。
【０２６６】
以上のような各爪構造体１０についての制振制御が行われる本実施形態のアンバランス修正装置８１においては、第一実施形態の場合に得られる効果に加え、装置構成をシンプルにすることができるという効果を得ることができる。
【０２６７】
すなわち、本実施形態における各爪構造体１０の制振制御は、各磁性流体シリンダ機構８３に対する磁性流体の給排が停止された状態で、各シリンダコイル８７に対する電気的な制御のみで行われる。このため、各爪構造体１０の制振制御に際して、磁性流体シリンダ機構８３に対する磁性流体の給排の切換えや流量の調整を行うための切換弁や流量制御弁等の弁機構が不要となる。これにより、装置構成をシンプルにすることができるという効果が得られる。
【０２６８】
なお、本実施形態のアンバランス修正装置８１は、各磁性流体シリンダ機構８３に設けられる磁場印加手段として、シリンダケース３１に対して巻回された状態で設けられるシリンダコイル８７を備えるが、前記磁場印加手段はこれに限定されるものではない。磁場印加手段としては、各磁性流体シリンダ機構８３に対して設けられ、シリンダケース３１内の磁性流体８４に磁場を印加するための手段であればよい。
前記磁場印加手段としては、例えば、シリンダケース３１の内部においてシリンダコイルが内蔵される構成や、シリンダケース３１において第一シリンダ室３１ａおよび第二シリンダ室３１ｂの少なくともいずれかに連通して磁性流体を流通させる管路がシリンダケース３１の本体とは別途に設けられ、この管路に対してシリンダコイルが巻回された状態で設けられる構成等であってもよい。また、本実施形態では、シリンダコイル８７によってシリンダケース３１内の磁性流体８４に対して印加される磁場の方向は、シリンダケース３１の軸方向（図１３における左右方向）であるが、磁性流体８４に対して印加される磁場の方向は特に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０２６９】
【図１】本発明の第一実施形態に係るアンバランス修正装置の全体構成を示す図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明の第一実施形態に係るアンバランス修正装置におけるワークの姿勢制御についての制御構成を示す図。
【図４】ワークの姿勢制御についてのフロー図。
【図５】爪構造体の構成を模式的に示す図。
【図６】各爪構造体を装置本体に対する１自由度系にモデル化した図。
【図７】本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置のモデル化に際しての各マス（質量体）を示す図。
【図８】爪構造体を示す図。
【図９】本発明の第一実施形態に係るアンバランス修正装置の爪構造体の制振制御のための装置構成を示す図。
【図１０】本発明の第一実施形態に係るアンバランス修正装置における爪構造体の制振制御についての制御構成を示す図。
【図１１】電磁切換弁による流路の切換えについての説明図。
【図１２】第一実施形態における爪構造体の制振制御についてのフロー図。
【図１３】本発明の第二実施形態に係るアンバランス修正装置における爪構造体の制振制御のための装置構成を示す図。
【図１４】本発明の第二実施形態に係るアンバランス修正装置における爪構造体の制振制御についての制御構成を示す図。
【図１５】シリンダコイルに供給する電流値Ｉと磁性流体の粘度μとの関係の一例を示す図。
【図１６】第二実施形態における爪構造体の制振制御のフロー図。
【図１７】ターボチャージャにおけるアンバランスに起因する不具合の発生メカニズムについての説明図。
【図１８】アンバランス修正時におけるターボチャージャの状態を示す図。
【図１９】ワーク姿勢の傾きを示す図。
【符号の説明】
【０２７０】
１    アンバランス修正装置（高速回転機器のアンバランス修正装置）
２    ターボチャージャ（高速回転機器）
３    タービンハウジング部（治具）
４    加速度ピックアップ（振動検出手段）
１０  爪構造体（クランプ部材）
２０  ワーク
２１  回転軸
２２  タービンロータ
２３  コンプレッサロータ
２４  センターハウジング
３０  シリンダ機構（移動付勢手段）
３５  電磁弁（クランプ調整手段）
３７  位置センサ（位置検出手段）
３９  制御部（姿勢制御手段）
５０  変位センサ（変位検出手段）
５２  電磁切換弁（方向切換手段）
６１  供給用流量制御弁（付勢力調整手段）
６２  戻し用流量制御弁（付勢力調整手段）
７０  制御システム
７１  加振力算出部
７２  制振力算出部
７３  制振制御部
８１  アンバランス修正装置（高速回転機器のアンバランス修正装置）
８３  磁性流体シリンダ機構（移動付勢手段）
８４  磁性流体
８７  シリンダコイル（磁場印加手段）
９０  制御システム
９１  データ記憶部
９２  減衰算出部
９３  制振制御部
【要約】
【課題】高速回転機器の生産ラインにおける生産性の低下を防止することができるとともに、治具に支持されるワークの姿勢のバラツキを低減することや、ワークを治具に対して固定するための部材（クランプ部材）の振動を抑制することができ、アンバランス修正についての精度を向上することができる高速回転機器のアンバランス修正装置を提供すること。
【解決手段】ワーク２０をタービンハウジング部３に対してクランプして固定する複数の爪構造体１０（クランプ部材）と、爪構造体１０を移動させるとともに付勢するシリンダ機構３０と、シリンダ機構３０による爪構造体１０を移動させる移動量および付勢する付勢力を調整するための電磁弁３５と、爪構造体１０の位置を検出する位置センサ３７と、位置センサ３７により検出された爪構造体１０の位置のズレ量が、許容値よりも小さくなるように、各電磁弁３５を制御する姿勢制御手段とを備える構成とした。
【選択図】図１【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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