(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する係止部を有し、該係止部が前記ワークに対して係止した状態で、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を備え、
前記複数のクランプ部材が、前記各クランプ部材の総合質量の調整により、前記各クランプ部材についての、前記各クランプ部材の総合剛性の前記総合質量に対する比が、前記複数のクランプ部材で相互に等しくなるように構成されてい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】
前記回転部の回転にともなう振動特性として、前記治具を含み一体的に構成される装置本体による共振が生じる前記回転部についての回転周波数である第一の共振周波数と、前記クランプ部材による共振が生じる前記回転周波数であり前記第一の共振周波数よりも大きい第二の共振周波数とを有し、
前記係止部の形状の寸法のうち、前記総合剛性に対する影響が比較的大きい所定の寸法と、前記総合剛性に対する影響が比較的小さい所定の寸法との、少なくともいずれかの寸法の調整により、
前記振動特性における前記第二の共振周波数からの前記回転周波数の減少にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が前記第二の共振周波数での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数と、
前記振動特性における前記第一の共振周波数からの前記回転周波数の増加にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が前記第一の共振周波数での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数との差が、５００Ｈｚ以上となるように構成されてい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】
前記回転部の回転にともなう振動特性として、前記治具を含み一体的に構成される装置本体による共振が生じる前記回転部についての回転周波数である第一の共振周波数と、前記クランプ部材による共振が生じる前記回転周波数であり前記第一の共振周波数よりも大きい第二の共振周波数とを有し、
前記係止部の形状の寸法のうち、前記総合剛性に対する影響が比較的大きい所定の寸法と、前記総合剛性に対する影響が比較的小さい所定の寸法との、少なくともいずれかの寸法の調整により、
前記第二の共振周波数に、前記振動特性における前記第二の共振周波数からの前記回転周波数の減少にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が前記第二の共振周波数での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数が導かれる所定の係数をかけた値と、
前記第一の共振周波数に、前記振動特性における前記第一の共振周波数からの前記回転周波数の増加にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が前記第一の共振周波数での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数が導かれる所定の係数をかけた値との差が、５００Ｈｚ以上となるように構成されてい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】
前記クランプ部材における少なくとも前記係止部を構成する部分が、前記総合剛性の前記総合質量に対する比の値が比較的高い材料により構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の高速回転機器のアンバランス修正装置。
【請求項５】
前記治具を含み一体的に構成される装置本体の質量の調整、および前記複数のクランプ部材のうちいずれか一つの所定のクランプ部材の総合質量の調整により、
前記所定のクランプ部材が、前記装置本体に対する動吸振器として、前記所定のクランプ部材の固有振動数が前記装置本体の固有振動数に最適同調するように構成されてい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６】
前記治具を含み一体的に構成される装置本体の質量の調整、ならびに前記クランプ部材の総合質量および総合剛性の少なくともいずれかの調整により、
前記各クランプ部材が、前記装置本体に対する動吸振器として、前記各クランプ部材の固有振動数が前記装置本体の固有振動数に最適同調するように構成されてい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７】
前記クランプ部材は、前記回転部の回転にともなう前記クランプ部材の前記所定の方向を含む方向の振動を吸収するためのダンパ機構を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の高速回転機器のアンバランス修正装置。
【請求項８】
前記回転部の回転にともなう振動を前記ワークから前記クランプ部材を介して前記治具の前記ワークを支持する側と異なる側から該治具を介して前記振動検出手段に伝達する振動伝達経路を形成する部材間に介装される制振部材と、
前記係止部が前記ワークに対して係止した状態での、前記クランプ部材の前記治具に対する位置決めを行う位置決め手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の高速回転機器のアンバランス修正装置。
【請求項９】
前記ワークは、前記治具に支持された状態で該治具に対する当たり面となる平面状の接触面を有し、
前記治具は、該治具に前記ワークが支持された状態で前記接触面が接触する面となる支持面を有し、
前記支持面は、平面状の平面部と、該平面部に対してわずかに盛り上がった部分である隆起部とを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の高速回転機器のアンバランス修正装置。
【請求項１０】
前記隆起部は、前記回転部の回転軸線の位置を基準として、前記振動検出手段が位置する側に設けられることを特徴とする請求項９に記載の高速回転機器のアンバランス修正装置。
【請求項１１】
前記ワークは、前記治具に支持された状態で、前記支持面と該支持面の周囲に形成される周壁面とを有する支持凹部に嵌合した状態となるものであり、
前記治具に支持された状態の前記ワークを、前記回転部の回転軸線に対する垂直方向であって前記振動検出手段が位置する側に向かう方向に、前記周壁面に対して押し付けるための押圧手段を備えることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の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２８を用いて説明する。図２８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２８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２８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２８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２８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２８（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２８（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２８（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２８（ｄ）参照）。ここで、ターボチャージャ１０２においては、図２８（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２９を用いて説明する。図２９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２９参照）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２８（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２９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２９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２９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２９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。
すなわち、ターボチャージャ１０２のアンバランス修正に際しては、前記のとおり、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で、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。ワーク回転部が回転することにより、ワーク回転部の回転にともなう装置の振動特性として、ワーク回転部の回転周波数によって共振が生じる。つまり、ワーク回転部の回転にともない、装置が有する固有振動数とワーク回転部の回転周波数とが一致することによる共振が生じる。
【００１５】
そして、前述したように、ワーク１２０の治具に対する固定に際して係止爪１１１によるクランプ方式が用いられる構成を備える装置においては、ワーク回転部の回転にともない発生する共振として、架台およびこの架台上に設けられるタービンハウジング部１０３等を含む構成である装置本体による共振（以下「本体系による共振」という。）と、ロッド部１１２を含む係止爪１１１部分による共振（以下「爪系による共振」という。）とが生じる。つまり、前記装置本体の固有振動数と、ロッド部１１２を含む係止爪１１１の固有振動数とが異なることとなる。
【００１６】
本体系による共振および爪系による共振は、装置本体および係止爪１１１それぞれの固有振動数である共振周波数（共振点に対応する回転周波数）を含む回転周波数についての所定の領域（範囲）で、加速度ピックアップによって測定される振動加速度に影響する。つまり、前記各部分による共振が生じることで、ワーク回転部自体の回転により生じる振動加速度に、共振による振動加速度が加わり、その共振による振動加速度が含まれた振動加速度が、加速度ピックアップによって検出されることとなる。
また、爪系による共振については、係止爪１１１による係止部が複数設けられるため、各係止爪１１１に作用する力の大きさの違い等によって剛性（バネ定数）が異なることとなり、係止爪１１１同士でも固有振動数（共振周波数）が異なることとなる。
【００１７】
このように、本体系による共振に加え、爪系による共振についての共振周波数が存在すると、それら各共振周波数を含む回転周波数の領域に、アンバランス修正回転数が含まれる場合が生じる。かかる場合、加速度ピックアップによって検出される振動加速度について、共振による振動加速度が影響し、ワーク回転部についての振動加速度の測定の正確性が確保されないこととなる。つまり、加速度ピックアップによって検出される、ワーク回転部についての振動加速度の正確性が確保されるためには、アンバランス修正回転数が、ワーク回転部の回転にともなう装置の振動特性において、各部分による共振による影響が少なく、かつ安定した領域において設定される必要がある。
【００１８】
一方で、アンバランス修正回転数については、車両の騒音と相関が取られている関係等から、所定の回転数に固定される場合がある。つまり、アンバランス修正回転数については、その値が車両の構造等に基づいて制限されることから、アンバランス修正回転数を変更することによっては、前述のような共振による影響を避けることができない場合がある。
【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】
【００１９】
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、アンバランス修正回転数として用いられる回転周波数を含む周波数領域において、ワークの回転部の回転にともなう装置の振動特性について、共振による影響が少なく安定した周波数領域を確保することができ、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】
【００２０】
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。
【００２１】
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する係止部を有し、該係止部が前記ワークに対して係止した状態で、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を備え、前記複数のクランプ部材が、前記各クランプ部材の総合質量の調整により、前記各クランプ部材についての、前記各クランプ部材の総合剛性の前記総合質量に対する比が、前記複数のクランプ部材で相互に等しくなるように構成されているものである。
【００２２】
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、前記回転部の回転にともなう振動特性として、前記治具を含み一体的に構成される装置本体による共振が生じる前記回転部についての回転周波数である第一の共振周波数と、前記クランプ部材による共振が生じる前記回転周波数であり前記第一の共振周波数よりも大きい第二の共振周波数とを有し、前記係止部の形状の寸法のうち、前記総合剛性に対する影響が比較的大きい所定の寸法と、前記総合剛性に対する影響が比較的小さい所定の寸法との、少なくともいずれかの寸法の調整により、前記振動特性における前記第二の共振周波数からの前記回転周波数の減少にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が前記第二の共振周波数での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数と、前記振動特性における前記第一の共振周波数からの前記回転周波数の増加にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が前記第一の共振周波数での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数との差が、５００Ｈｚ以上となるように構成されているものである。
【００２３】
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、前記回転部の回転にともなう振動特性として、前記治具を含み一体的に構成される装置本体による共振が生じる前記回転部についての回転周波数である第一の共振周波数と、前記クランプ部材による共振が生じる前記回転周波数であり前記第一の共振周波数よりも大きい第二の共振周波数とを有し、前記係止部の形状の寸法のうち、前記総合剛性に対する影響が比較的大きい所定の寸法と、前記総合剛性に対する影響が比較的小さい所定の寸法との、少なくともいずれかの寸法の調整により、前記第二の共振周波数に、前記振動特性における前記第二の共振周波数からの前記回転周波数の減少にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が前記第二の共振周波数での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数が導かれる所定の係数をかけた値と、前記第一の共振周波数に、前記振動特性における前記第一の共振周波数からの前記回転周波数の増加にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が前記第一の共振周波数での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数が導かれる所定の係数をかけた値との差が、５００Ｈｚ以上となるように構成されているものである。
【００２４】
請求項４においては、請求項１〜３のいずれか一項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、前記クランプ部材における少なくとも前記係止部を構成する部分が、前記総合剛性の前記総合質量に対する比の値が比較的高い材料により構成されているものである。
【００２５】
請求項５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、前記治具を含み一体的に構成される装置本体の質量の調整、および前記複数のクランプ部材のうちいずれか一つの所定のクランプ部材の総合質量の調整により、前記所定のクランプ部材が、前記装置本体に対する動吸振器として、前記所定のクランプ部材の固有振動数が前記装置本体の固有振動数に最適同調するように構成されているものである。
【００２６】
請求項６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、前記治具を含み一体的に構成される装置本体の質量の調整、ならびに前記クランプ部材の総合質量および総合剛性の少なくともいずれかの調整により、前記各クランプ部材が、前記装置本体に対する動吸振器として、前記各クランプ部材の固有振動数が前記装置本体の固有振動数に最適同調するように構成されているものである。
【００２７】
請求項７においては、請求項１〜６のいずれか一項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、前記クランプ部材は、前記回転部の回転にともなう前記クランプ部材の前記所定の方向を含む方向の振動を吸収するためのダンパ機構を有するものである。
【００２８】
請求項８においては、請求項１〜７のいずれか一項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、前記回転部の回転にともなう振動を前記ワークから前記クランプ部材を介して前記治具の前記ワークを支持する側と異なる側から該治具を介して前記振動検出手段に伝達する振動伝達経路を形成する部材間に介装される制振部材と、前記係止部が前記ワークに対して係止した状態での、前記クランプ部材の前記治具に対する位置決めを行う位置決め手段と、を備えるものである。
【００２９】
請求項９においては、請求項１〜８のいずれか一項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、前記ワークは、前記治具に支持された状態で該治具に対する当たり面となる平面状の接触面を有し、前記治具は、該治具に前記ワークが支持された状態で前記接触面が接触する面となる支持面を有し、前記支持面は、平面状の平面部と、該平面部に対してわずかに盛り上がった部分である隆起部とを有するものである。
【００３０】
請求項１０においては、請求項９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、前記隆起部は、前記回転部の回転軸線の位置を基準として、前記振動検出手段が位置する側に設けられるものである。
【００３１】
請求項１１においては、請求項９または請求項１０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、前記ワークは、前記治具に支持された状態で、前記支持面と該支持面の周囲に形成される周壁面とを有する支持凹部に嵌合した状態となるものであり、前記治具に支持された状態の前記ワークを、前記回転部の回転軸線に対する垂直方向であって前記振動検出手段が位置する側に向かう方向に、前記周壁面に対して押し付けるための押圧手段を備えるものである。
【発明の効果】
【００３２】
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、アンバランス修正回転数として用いられる回転周波数を含む周波数領域において、ワークの回転部の回転にともなう装置の振動特性について、共振による影響が少なく安定した周波数領域を確保することができ、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】
【００３３】
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。
【００３４】
本実施形態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。）の構成について、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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に対して係止する係止部１３を有する。爪構造体１０は、その係止部１３がワーク２０に対して係止した状態で、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。
【００４９】
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、係止部１３を有する。つまり、本実施形態では、爪部１１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に対して係止する係止部１３が構成される。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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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について、その係止部１３がワーク２０に対して係止した状態となる。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１は、爪構造体１０をワーク固定方向に付勢するための手段として、シリンダ機構３０を備える。
【００５６】
シリンダ機構３０は、エア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。
【００５７】
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。
【００５８】
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縮エアが、エア源（図示略）からシリンダケース３１に対して供給される。そして、シリンダケース３１内のエア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。
【００５９】
なお、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、エア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、爪構造体１０をワーク固定方向に付勢するための手段は、これに限定されるものではない。爪構造体１０をワーク固定方向に付勢するための手段としては、例えば、油圧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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
以上のように、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、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、爪構造体１０による共振が生じる。
【００６６】
すなわち、アンバランス修正装置１においては、ワーク回転部が回転することにより、ワーク回転部の回転にともなう装置の振動特性として、ワーク回転部の回転周波数によって共振が生じる。つまり、ワーク回転部の回転にともない、アンバランス修正装置１が有する固有振動数とワーク回転部の回転周波数とが一致することによる共振が生じる。
【００６７】
そして、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発生する共振として、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よる共振（以下「本体系による共振」という。）と、爪構造体１０による共振（以下「爪系による共振」という。）が生じる。つまり、アンバランス修正装置１においては、装置本体の固有振動数と、爪構造体１０の固有振動数とが異なり、本体系による共振が生じることに加え、爪系による共振が生じる。
【００６８】
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３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）。これにより、装置本体の固有振動数、つまり本体系による共振が生じる共振周波数（共振点に対応する回転周波数）とは異なる回転周波数において、爪系による共振が生じる。
【００６９】
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共振について、図４および図５を用いて説明する。図４は本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置を４自由度系にモデル化した図、図５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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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５（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５（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。
【００７３】
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を４自由度系の振動モデルに置き換えることが可能となる。
【００７４】
すなわち、図４に示すように、４自由度系に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上に、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、本体マス４０は、床面７に対して、バネ定数ｋ０のバネ４０ａおよび減衰係数ｃ０のダンパ４０ｂを介して接続された状態となる。また、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。
【００７５】
ここで、本体マス４０について、バネ定数ｋ０は、質量ｍ０の系の総合剛性を示す。また、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、本体マス４０について、減衰係数ｃ０は、質量ｍ０の系の総合減衰を示す。同様にして、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し、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。
【００７６】
このようにして４自由度系にモデル化されるアンバランス修正装置１においては、前述したように、ワーク回転部の回転にともなって生じる共振は、本体系による共振と爪系による共振とに大別される。
このように、本体系による共振と爪系による共振とが生じ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う装置の振動特性（加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度についての特性）について、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ことにより行われるアンバランス修正に際しての好ましい振動特性（以下単に「好ましい振動特性」という。）が存在する。
【００７７】
アンバランス修正装置１の好ましい振動特性について、図６を用いて説明する。図６は本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置の好ましい振動特性のグラフの一例を示す図である。
図６において、横軸はワーク回転部の回転周波数（周波数［Ｈｚ］）、縦軸は加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度（加速度［Ｇ］、（１Ｇ＝９．８ｍ／ｓ２））である。なお、以下の説明における他の振動特性のグラフにおける横軸および縦軸についても、図６に示すグラフと同様である。
【００７８】
図６のグラフに示すように、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う振動特性として、本体系による共振と爪系による共振とが生じる。本体系による共振については、図６に示すグラフにおいて、装置本体の固有振動数に対応する共振周波数（以下「第一の共振周波数」という。）ｆｎ１をピークとする山形状の部分となる。
同様に、爪系による共振については、爪構造体１０の固有振動数対応する共振周波数（以下「第二の共振周波数」という。）ｆｎ２をピークとする山形状の部分となる。なお、第二の共振周波数ｆｎ２は、第一の共振周波数ｆｎ１よりも大きな値となる。
【００７９】
このように、アンバランス修正装置１の好ましい振動特性のグラフにおいては、本体系による共振および爪系による共振それぞれの共振周波数をピークとする二つの山形状の部分が存在する。つまり、アンバランス修正装置１の好ましい振動特性としては、三つの爪構造体１０についての爪系による共振の共振周波数が、第二の共振周波数ｆｎ２として共通の回転周波数となる。言い換えると、三つの爪構造体１０それぞれの固有振動数が一致する状態となる。
【００８０】
また、本体系による共振や爪系による共振により生じる振動加速度は、ターボチャージャ２のアンバランス修正に際し、加速度ピックアップ４によるワーク回転部の回転にともなう振動加速度の検出に影響する。つまり、加速度ピックアップ４により検出される振動加速度の値に、前記各共振により生じる振動加速度が影響することとなる。この共振により生じる振動加速度の影響が大きくなると、ワーク回転部についての振動加速度の測定の正確性が確保されないこととなり、アンバランス修正についての精度が低下する。
【００８１】
このため、アンバランス修正回転数は、加速度ピックアップ４によって検出される、ワーク回転部についての振動加速度の正確性が確保されるためには、アンバランス修正回転数が、ワーク回転部の回転にともなう装置の振動特性において、本体系による共振や爪系による共振による影響が少なく、かつ安定した領域において設定される必要がある。
一方で、アンバランス修正回転数については、車両の騒音と相関が取られている関係等から、所定の回転数に固定される場合がある。つまり、アンバランス修正回転数については、その値が車両の構造等に基づいて制限されることから、アンバランス修正回転数を変更することによっては、前述のような共振による影響を避けることができない場合がある。
【００８２】
したがって、前記のとおり所定の回転数に固定されるアンバランス修正回転数が、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間の回転周波数となる場合、アンバランス修正装置１の好ましい振動特性のグラフにおいては、次のような部分が存在する。
【００８３】
すなわち、図６に示すように、アンバランス修正装置１の好ましい振動特性のグラフにおいては、本体系による共振についての山形状の部分と、爪系による共振についての山形状の部分との間に、本体系による共振および爪系による共振による影響が少なく、かつ安定した領域の部分（破線領域部分Ｂ１参照）が存在する。そして、アンバランス修正回転数が、前記領域の部分（破線領域部分Ｂ１参照）の略中央部分に対応する回転周波数として設定される。
以下では、アンバランス修正装置１の好ましい振動特性のグラフにおける、本体系による共振および爪系による共振による影響が少なく、かつ安定した領域の部分（破線領域部分Ｂ１参照）を、「振動特性の安定領域」という。
【００８４】
このように、アンバランス修正装置１の好ましい振動特性のグラフにおいては、本体系による共振および爪系による共振それぞれの共振周波数をピークとする二つの山形状の部分が存在するとともに、これらの山形状の部分の間に、振動特性の安定領域が存在する。そして、この振動特性の安定領域の略中央部分に対応する回転周波数が、アンバランス修正回転数とされるべき回転周波数となる。言い換えると、アンバランス修正装置１の好ましい振動特性は、所定の回転数に固定されるアンバランス修正回転数が、振動特性の安定領域の略中央部分に対応する回転周波数となるように、振動特性の安定領域を有することとなる。
なお、アンバランス修正装置１の好ましい振動特性のグラフにおいて、振動特性の安定領域として、共振による影響が少ない部分がある程度の範囲（領域）で存在することが好ましいことは、アンバランス修正が行われている状態で、アンバランス修正回転数が外乱等によって変動することによって共振による影響（振動加速度）が急激に大きくなることを防止する観点に基づく。
【００８５】
次に、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う装置の振動特性を、前述した好ましい振動特性に近付けるための対策が講じられていない場合における、アンバランス修正装置１の振動特性（以下「対策前の振動特性」という。）について、図７および図８を用いて説明する。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対策前の振動特性のグラフの一例を示す図、図８はワークについてその自重により生じるモーメントの説明図である。
【００８６】
図７のグラフに示すように、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う振動特性として、本体系による共振と爪系による共振とが生じる。本体系による共振については、前述した好ましい振動特性の場合と同様、図７に示すグラフにおいて、第一の共振周波数ｆｎ１をピークとする山形状の部分となる。そして、対策前の振動特性においては、爪系による共振として、第一爪構造体１０ａによる共振と、第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃによる共振との二つの共振が生じる。つまり、爪系による共振については、図７に示すグラフにおいて、第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃによる共振として、これら爪構造体１０ｂ、１０ｃそれぞれの固有振動数となる共振周波数ｆｎ３をピークとする山形状の部分と、第一爪構造体１０ａによる共振として、第一爪構造体１０ａの固有振動数となる共振周波数ｆｎ４をピークとする山形状の部分とが生じることとなる。ここで、第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃによる共振についての共振周波数ｆｎ３は、第一の共振周波数ｆｎ１よりも大きな値となり、第一爪構造体１０ａによる共振についての共振周波数ｆｎ４は、前記共振周波数ｆｎ３よりも大きな値となる。
【００８７】
このように、アンバランス修正装置１の対策前の振動特性のグラフにおいては、本体系による共振の共振周波数をピークとする一つの山形状の部分と、爪系による共振の二つの共振周波数をピークとする二つの山形状の部分との、計三つの山形状の部分が存在する。つまり、アンバランス修正装置１の対策前の振動特性としては、三つの爪構造体１０についての爪系による共振の共振周波数が、第一爪構造体１０ａの共振周波数ｆｎ４と、第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃの共振周波数ｆｎ３とで値の異なる二つの回転周波数となる。言い換えると、第一爪構造体１０ａの固有振動数と、第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃの固有振動数とが存在する状態となる。
【００８８】
アンバランス修正装置１の対策前の振動特性について、爪系による共振として、二つの共振が生じること（異なる二つの共振周波数が存在すること）は、本実施形態のアンバランス修正装置１が備える次のような構成に基づく。
【００８９】
前述したように、アンバランス修正装置１においては、ワーク２０が、そのワーク回転部の回転軸線の方向が略水平方向となる姿勢で、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、タービンハウジング部３の支持面３ａに取り付けられる。そして、ワーク２０は、三つの爪構造体１０により、略水平方向に押え付けられてクランプされることで、タービンハウジング部３に対して固定される。
【００９０】
このようなワーク２０の支持構成においては、図８に示すように、ワーク２０の自重による重力が、ワーク２０の重心の位置（点Ｃ１参照）に、ワーク回転部の回転軸線の方向に対して略垂直方向となる鉛直方向に作用する（矢印Ｃ２参照）。このワーク２０に作用する重力により、ワーク２０において、支持面３ａを基準とするモーメントが生じる。つまり、図８に示すように、ワーク２０においては、ワーク２０が、その自重によって、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傾く方向のモーメント（図８において右回りの方向のモーメント）が生じる。
【００９１】
こうしたワーク２０における自重によるモーメントにより、ワーク２０のクランプに際し、三つの爪構造体１０それぞれが、各シリンダ機構３０によって同一の推力でワーク２０をクランプしている状態であっても、各爪構造体１０の爪部１１（の押圧面１３ａ）に作用する反力が異なることとなる。
【００９２】
ワーク２０のクランプにともない、各爪構造体１０の爪部１１に作用する反力について説明する。なお、ここでの説明は、前述のとおり等間隔を隔てて設けられる三つの爪構造体１０のうち、第一爪構造体１０ａが、係止部１３の本体部１１ａからの突出方向が鉛直方向となる位置に設けられる場合とする。したがって、第二爪構造体１０ｂと第三爪構造体１０ｃとは、図２に示す回転軸線方向視で左右対称の状態で設けられる。また、三つの爪構造体１０について同一となるシリンダ機構３０による推力の値をＦｓとする。
【００９３】
三つの爪構造体１０によってワーク２０がクランプされた状態においては、前記のようなワーク２０における自重によるモーメントにより、各爪構造体１０の爪部１１に対して反力が作用する。このワーク２０におけるモーメントによって三つの爪構造体１０の爪部１１に作用する反力（以下「モーメントによる反力」という。）の合計の値をＦｈとする。そうすると、ワーク２０がその自重によって傾く方向（図８参照）から、モーメントによる反力は、ワーク２０の重心の位置（点Ｃ１参照）よりも上側の部分を支持する爪構造体１０（第一爪構造体１０ａ）にはプラス方向（図８における右方向）に作用し、ワーク２０の重心の位置（点Ｃ１参照）よりも下側の部分を支持する爪構造体１０（第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃ）にはマイナス方向（図８における左方向）に作用することとなる。
【００９４】
したがって、モーメントによる反力の合計の値がＦｈである場合、第一爪構造体１０ａの爪部１１に作用するモーメントによる反力の値は、ワーク２０におけるモーメントの方向から、Ｆｈ／２となる。つまり、第一爪構造体１０ａにおいては、そのモーメントによる反力は、ワーク２０のクランプにともないシリンダ機構３０による推力によって爪部１１（の押圧面１３ａ）に作用する反力（以下「クランプにともなう反力」という。）と同じ方向に作用する。
また、第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃそれぞれの爪部１１に作用するモーメントによる反力の値は、ワーク２０におけるモーメントの方向から、−Ｆｈ／４となる。つまり、第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃにおいては、そのモーメントによる反力は、クランプにともなう反力と反対方向に作用する。
【００９５】
したがって、三つの爪構造体１０によってワーク２０がクランプされた状態において、各爪構造体１０の爪部１１に作用する反力、つまりクランプにともなう反力とモーメントによる反力との合計は、次のようになる。
すなわち、各爪構造体１０において爪部１１に作用する反力の値をそれぞれ、第一爪構造体１０ａについてはＦａ、第二爪構造体１０ｂについてはＦｂ、第三爪構造体１０ｃについてはＦｃとすると、Ｆａ＝Ｆｓ＋（Ｆｈ／２）、Ｆｂ＝Ｆｃ＝Ｆｓ−（Ｆｈ／４）となる。
【００９６】
このように、爪構造体１０の爪部１１に作用する反力の値が、各爪構造体１０の設けられる位置によって異なるということは、前述した４自由度系のモデル（図４参照）において、各爪マスについての総合剛性であるバネ定数ｋ１、ｋ２、ｋ３が異なることとなる。
具体的には、爪部１１に作用する反力が大きくなる第一爪構造体１０ａに対応する第一爪マス４１についてのバネ定数ｋ１が、第二爪構造体１０ｂに対応する第二爪マス４２についてのバネ定数ｋ２および第三爪構造体１０ｃに対応する第三爪マス４３についてのバネ定数ｋ３よりも大きくなる。つまりは、前述した各爪構造体１０において爪部１１に作用する反力の値に基づくと、ｋ１＞ｋ２＝ｋ３となる。
【００９７】
そして、ある部分についての固有振動数ｆは、その部分のバネ定数（剛性）をｋ、質量をｍとした場合、ｆ＝（１／２π）・√（ｋ／ｍ）と表せることから、各爪構造体１０の質量（ｍ１、ｍ２、ｍ３）が同じ場合、前述したように、第一爪構造体１０ａによる共振についての共振周波数ｆｎ４は、第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃによる共振についての共振周波数ｆｎ３よりも大きな値となる。
【００９８】
このように、アンバランス修正装置１の対策前の振動特性においては、爪系による共振について、異なる二つの共振周波数が存在することとなる。つまり、各爪系による共振により、図７に示す対策前の振動特性のグラフにおいて、爪系による共振のピークが二つ存在することとなる。
これにより、アンバランス修正装置１の対策前の振動特性においては、図７に示すように、本体系による共振の共振周波数と爪系による共振の共振周波数との間に、振動特性の安定領域（破線領域部分Ｂ１参照）が存在しない場合がある。つまり、アンバランス修正装置１の対策前の振動特性においては、前記のとおり所定の回転数に固定されるアンバランス修正回転数が、本体系による共振の共振周波数と爪系による共振の共振周波数との間の回転周波数となる場合において、アンバランス修正回転数が振動特性の安定領域に対応する回転周波数となることができないときがある。
【００９９】
そこで、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、装置の振動特性に関し、対策前の振動特性（図７参照）を好ましい振動特性（図６参照）に近付けるための対策、つまり、本体系による共振の共振周波数と爪系による共振の共振周波数との間に振動特性の安定領域を形成しようとするための対策が講じられている。
以下では、アンバランス修正装置１における、対策前の振動特性を好ましい振動特性に近付けるための対策について説明する。
【０１００】
まず、アンバランス修正装置１においては、三つの爪構造体１０が、各爪構造体１０の総合質量の調整により、各爪構造体１０についての、各爪構造体１０の総合剛性の前記総合質量に対する比が、三つの爪構造体１０で相互に等しくなるように構成されている。
【０１０１】
図９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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
以上より、各爪構造体１０についての総合剛性の総合質量に対する比とは、ｋａｌｌ／ｍａｌｌとなる。
そして、前述した４自由度系のモデル（図４参照）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。
【０１０４】
したがって、各爪構造体１０についての総合剛性の総合質量に対する比ｋａｌｌ／ｍａｌｌが、三つの爪構造体１０で相互に等しくなる場合、次式（２）が成り立つこととなる。
ｋ１／ｍ１＝ｋ２／ｍ２＝ｋ３／ｍ３  ・・・（２）
【０１０５】
すなわち、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、三つの爪構造体１０が、各爪構造体１０の総合質量の調整により、式（２）が満たされるように構成されている。言い換えると、各爪構造体１０の総合質量が、式（２）が満たされるように調整されている。
つまり、前述したように、爪構造体１０の爪部１１に作用する反力の大きさが各爪構造体１０で異なることから、各爪構造体１０の総合剛性ｋ１、ｋ２、ｋ３が異なることとなる。そこで、各爪構造体１０の総合質量ｍ１、ｍ２、ｍ３が調整されることにより、式（２）が満たされる。
【０１０６】
各爪構造体１０における総合質量の調整は、爪部１１およびロッド部１２の少なくともいずれかの質量が調整されることにより行われる。爪部１１およびロッド部１２の質量の調整は、例えば、各部の形状や大きさ（寸法）の調整、あるいは各部を構成する材料の選定等により行われる。
【０１０７】
なお、式（２）が満たされるように行われる各爪構造体１０における総合質量の調整に際しては、所定の範囲（例えば、±５％程度）の誤差が許容される。つまり、各爪構造体１０における総合質量の調整によって式（２）が満たされることには、調整される値について所定の範囲の誤差が存在する場合も含まれる。
【０１０８】
このように、ワーク２０の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アンバランス修正装置１において、各爪構造体１０についての総合剛性の総合質量に対する比が、三つの爪構造体１０で相互に等しくなるように構成されることにより、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、アンバランス修正回転数として用いられる回転周波数を含む周波数領域において、ワーク回転部の回転にともなう装置の振動特性について、共振による影響が少なく安定した周波数領域を確保することができ、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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
また、三つの爪構造体１０が、上記式（２）を満たすように構成されることにより、三つの爪構造体１０において、各爪構造体１０の固有振動数を一致させることができる。つまり、第一爪構造体１０ａの固有振動数をｆａ、第二爪構造体１０ｂの固有振動数をｆｂ、第三爪構造体１０ｃの固有振動数をｆｃとすると、各固有振動数は、次式で表される。
ｆａ＝（１／２π）・√（ｋ１／ｍ１）  ・・・（３）
ｆｂ＝（１／２π）・√（ｋ２／ｍ２）  ・・・（４）
ｆｃ＝（１／２π）・√（ｋ３／ｍ３）  ・・・（５）
【０１１１】
これら式（３）〜（５）と、上記式（２）から、次式（６）が成り立つ。
【０１１２】
【数１】
0004232841.tif 000002
【０１１３】
つまり、三つの爪構造体１０が、上記式（２）を満たすように構成されることにより、各爪構造体１０の固有振動数が一致することとなる。この一致する三つの爪構造体１０についての固有振動数が、爪系による共振についての第二の共振周波数ｆｎ２となる。
【０１１４】
このように、各爪構造体１０の固有振動数が一致することにより、爪系による共振についての共振周波数（振動特性のグラフにおけるピーク）が、アンバランス修正回転数付近で発生することを避けることが容易となる。すなわち、各爪構造体１０の固有振動数が一致せずに複数存在する場合、爪系による共振についての共振周波数が複数存在することとなり（図７参照）、その共振周波数がアンバランス修正回転数付近で発生しやすくなる。しかし、前記のとおり各爪構造体１０の固有振動数を一致させることにより、爪系による共振の共振周波数が一つとなり、その共振がアンバランス修正回転数付近で発生することを避けることが容易となる。
これにより、ターボチャージャ２のアンバランス修正に際して、爪系による共振の影響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。
【０１１５】
具体的には、図１０（ａ）に示すように、アンバランス修正装置１の改善前の振動特性においては、アンバランス修正回転数（回転周波数ｆｕ［Ｈｚ］、以下「アンバランス修正回転数ｆｕ」ともいう。）付近に第二爪構造体１０ｂおよび第三爪構造体１０ｃによる共振の共振周波数ｆｎ３が存在する場合がある。かかる場合、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ける、共振による振動加速度が比較的大きくなる（矢印Ｅ１参照）。つまり、加速度ピックアップ４により検出される振動加速度について、ワーク回転部自体の回転により生じる振動加速度に加わる、共振による振動加速度が比較的大きくなる。これにより、加速度ピックアップ４によって検出される、ワーク回転部についての振動加速度の正確性が確保されない状態となる。
【０１１６】
そこで、前述のように各爪構造体１０の固有振動数を一致させることにより、図１０（ｂ）に示すように、爪系による共振の共振周波数を、第二の共振周波数ｆｎ２として共通の回転周波数とすることができ、アンバランス修正装置１の振動特性のグラフにおいて、アンバランス修正回転数ｆｕ付近に存在していた爪系による共振のピークを無くすことができる。これにより、アンバランス修正装置１の振動特性を好ましい振動特性に近付けることができ、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ける、共振による振動加速度を小さくすることができる（図１０（ａ）における矢印Ｅ１に対する同図（ｂ）における矢印Ｅ２参照）。結果として、ターボチャージャ２のアンバランス修正に際して、爪系による共振の影響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。
【０１１７】
このように、各爪構造体１０の固有振動数を一致させることにより、アンバランス修正装置１の振動特性のグラフにおいて、爪系による共振のピークを一つにすることができ、ターボチャージャ２のアンバランス修正に際して、爪系による共振の影響を低減することができる。一方で、アンバランス修正装置１の共振周波数として、本体系による共振についての第一の共振周波数ｆｎ１と、爪系による共振についての第二の共振周波数ｆｎ２とが存在する状態において、アンバランス修正回転数ｆｕが第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に存在する場合、両者の共振の影響により、アンバランス修正回転数ｆｕでの共振による振動加速度が十分に低減されないときがある。
すなわち、前述したように振動特性のグラフにおいてそれぞれ山形状の部分となる本体系による共振および爪系による共振による振動加速度の値は、それぞれの共振周波数の位置をピークとして、回転周波数の値が共振周波数から遠ざかるにつれて減衰する。そして、アンバランス修正回転数ｆｕが第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に存在する場合において、両者の共振による振動加速度の値が第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間にて十分に減衰しないときがある。
【０１１８】
そこで、前記のとおりアンバランス修正回転数ｆｕでの共振による振動加速度が十分に低減されないことについての対策としては、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間隔を広げる（差を大きくする）ことが考えられる。つまり、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間隔が確保されることで、両者の共振による振動加速度の値が減衰する範囲が確保される。これにより、アンバランス修正回転数ｆｕが第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に存在する場合において、アンバランス修正回転数ｆｕでの共振による振動加速度が十分に低減される。
【０１１９】
第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間隔を広げるための手法の一つとして、第二の共振周波数ｆｎ２、つまり各爪構造体１０の固有振動数を上げることがある。ここで、ある部分についての固有振動数ｆは、前記のとおりｆ＝（１／２π）・√（ｋ／ｍ）と表せることから、爪構造体１０の剛性（バネ定数）または質量を調整することで、各爪構造体１０の固有振動数、つまり第二の共振周波数ｆｎ２を上げることができる。
【０１２０】
一方で、爪構造体１０の剛性や質量は、爪系による共振についての振動特性に限らず、本体系による共振についての振動特性にも影響する。
具体的には、爪構造体１０の剛性が高められると、通常、爪構造体１０の質量の増加をともない、爪系による共振についての振動（振幅）が大きくなるとともに、本体系による共振についての振動（振幅）が小さくなる（図１１（ａ）参照）。また、爪構造体１０の質量が低下させられると、通常、クランプ剛性の低下をともない、本体系による共振についての振動（振幅）が大きくなるとともに、爪系による共振についての振動（振幅）が小さくなる（図１１（ｂ）参照）。
【０１２１】
このため、第二の共振周波数ｆｎ２を上げるに際し、爪構造体１０の剛性や質量が成行きで調整されると、アンバランス修正装置１の振動特性が、アンバランス修正回転数ｆｕあるいはその近傍の回転周波数において、共振による振動加速度を低減させることに対して好ましくないように変動する場合が生じる。
そこで、本実施形態のアンバランス修正装置１は、次のように構成されている。
【０１２２】
前述したように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、ワーク回転部の回転にともなう振動特性（以下単に「振動特性」ともいう。）として、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による共振（本体系による共振）が生じるワーク回転部についての回転周波数である第一の共振周波数ｆｎ１と、爪構造体１０による共振（爪系による共振）が生じる前記回転周波数であり第一の共振周波数ｆｎ１よりも大きい第二の共振周波数ｆｎ２とを有する。
そして、爪構造体１０の係止部１３の形状の寸法が調整されることで、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に所定の間隔が確保される。
【０１２３】
すなわち、アンバランス修正装置１は、爪構造体１０が有する係止部１３の形状の寸法の調整により、振動特性における第二の共振周波数ｆｎ２からの回転周波数の減少にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が第二の共振周波数ｆｎ２での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数（以下「爪系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ２」とする。）と、振動特性における第一の共振周波数ｆｎ１からの回転周波数の増加にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が第一の共振周波数ｆｎ１での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数（以下「本体系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ１」とする。）との差が、５００Ｈｚ以上となるように構成されている。
【０１２４】
係止部１３の形状の寸法の調整は、係止部１３の形状の寸法のうち、総合剛性ｋａｌｌに対する影響が比較的大きい所定の寸法と、総合剛性ｋａｌｌに対する影響が比較的小さい所定の寸法との、少なくともいずれかの寸法の調整により行われる。
【０１２５】
すなわち、爪構造体１０の固有振動数、つまり第二の共振周波数ｆｎ２は、ｆｎ２＝（１／２π）・√（ｋａｌｌ／ｍａｌｌ）で表されることから、爪構造体１０の総合質量ｍａｌｌおよび総合剛性ｋａｌｌが、係止部１３の形状の寸法から調整されることにより、第二の共振周波数ｆｎ２が調整される。
【０１２６】
ここで、係止部１３の形状の寸法のうち、総合剛性ｋａｌｌに対する影響が比較的大きい所定の寸法（以下「第一の調整寸法」という。）とは、それが変化することにより、上記式（１）から導かれる爪構造体１０の総合剛性ｋａｌｌの値が比較的大きく変化する係止部１３の形状の寸法となる。
具体的には、爪構造体１０において、総合剛性ｋａｌｌを定める各剛性（ｋＴ、ｋＲ、ｋＦ）のうち、係止部１３の寸法が変化することによって影響を受ける剛性は、爪部１１における剛性、特にクランプ剛性ｋＦとなる。つまり、係止部１３の形状の寸法のうち、第一の調整寸法の調整により、主にクランプ剛性ｋＦが変化することで、爪構造体１０の総合剛性ｋａｌｌが変化する。
【０１２７】
本実施形態では、係止部１３は、前述したように、爪構造体１０が有する爪部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（図１２参照）。したがって、係止部１３の形状において、第一の調整寸法は、図１２に示すように、板状の部分である係止部１３の厚さ方向の寸法ｂとなる。
すなわち、係止部１３のクランプ剛性ｋＦは、概略的には、爪部１１の材料のヤング率と係止部１３の厚さ方向の寸法ｂの３乗との積に比例することとなる。このため、係止部１３の厚さ方向の寸法ｂが、クランプ剛性ｋＦ、ひいては爪構造体１０の総合剛性ｋａｌｌに比較的大きく影響する。そこで、本実施形態では、第一の調整寸法は、係止部１３の厚さ方向の寸法ｂとなる。
【０１２８】
また、係止部１３の形状の寸法のうち、総合剛性ｋａｌｌに対する影響が比較的小さい所定の寸法（以下「第二の調整寸法」という。）とは、それが変化することによる、上記式（１）から導かれる爪構造体１０の総合剛性ｋａｌｌの値の変化が比較的小さい係止部１３の形状の寸法となる。
【０１２９】
本実施形態では、係止部１３の形状において、第二の調整寸法は、図１２に示すように、板状の部分である係止部１３の幅方向の寸法ｈとなる。
すなわち、係止部１３のクランプ剛性ｋＦは、前記のとおり係止部１３の厚さ方向の寸法ｂにより比較的大きく影響を受けることから、係止部１３の幅方向の寸法ｈは、クランプ剛性ｋＦに対する影響が、厚さ方向の寸法ｂに対して比較的小さい寸法となる。したがって、係止部１３の幅方向の寸法ｈは、爪構造体１０の総合剛性ｋａｌｌに対する影響が比較的小さい寸法となる。そこで、本実施形態では、第二の調整寸法は、係止部１３の幅方向の寸法ｈとなる。
【０１３０】
そして、係止部１３の幅方向の寸法ｈが変化することで、爪部１１の質量ｍＴが変化し、爪構造体１０の総合質量ｍａｌｌが変化する。つまり、第二の調整寸法である係止部１３の幅方向の寸法ｈが調整されることで、爪構造体１０の総合剛性ｋａｌｌの変化が比較的小さい状態での、爪構造体１０の総合質量ｍａｌｌの調整が可能となる。
したがって、係止部１３の形状における第二の調整寸法は、爪構造体１０の総合質量ｍａｌｌに対する影響が比較的大きい寸法であることが好ましい。本実施形態では、爪部１１において、本体部１１ａの部分も含み係止部１３の幅方向の寸法ｈが調整される場合、つまり爪部１１全体として係止部１３の幅方向の寸法ｈが調整される場合、第二の調整寸法である係止部１３の幅方向の寸法ｈは、爪構造体１０の総合質量ｍａｌｌに対する影響が比較的大きい寸法となる。
【０１３１】
このように、爪構造体１０の総合質量ｍａｌｌおよび総合剛性ｋａｌｌが、係止部１３の形状の寸法から調整されることにより、第二の共振周波数ｆｎ２が調整される。そして、係止部１３の寸法の調整は、第一の調整寸法である係止部１３の厚さ方向の寸法ｂと、第二の調整寸法である係止部１３の幅方向の寸法ｈとの、少なくともいずれかの寸法が調整されることにより行われる。
具体的には、第二の共振周波数ｆｎ２を上げる場合は、前述した固有振動数の式から、総合剛性ｋａｌｌについては増加するように、総合質量ｍａｌｌについては減少するように、係止部１３の形状の寸法が調整される。つまり、第二の共振周波数ｆｎ２を上げる場合は、係止部１３の厚さ方向の寸法ｂについては大きくされ、係止部１３の幅方向の寸法ｈについては小さくされる。したがって、逆に、第二の共振周波数ｆｎ２を下げる場合における、係止部１３の形状の寸法の調整に際しては、係止部１３の厚さ方向の寸法ｂについては小さくされ、係止部１３の幅方向の寸法ｈについては大きくされる。
【０１３２】
そして、第二の共振周波数ｆｎ２の調整に際しては、爪系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ２（以下単に「回転周波数Ｎｆ２」ともいう。）と、本体系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ１（以下単に「回転周波数Ｎｆ１」ともいう。）との差が、５００Ｈｚ以上となるように、係止部１３の形状の寸法の調整が行われる。
【０１３３】
ここで、爪系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ２とは、次のような数値である。
すなわち、振動特性のグラフにおいて、爪系による共振については、第二の共振周波数ｆｎ２の位置をピークとする一つの山形状の部分となる。つまり、回転周波数が第二の共振周波数ｆｎ２である場合の振動加速度の値をピークとして、回転周波数が第二の共振周波数ｆｎ２から増加方向および減少方向に変化するにつれて、爪系による共振による振動加速度の値が減衰する。この振動加速度の値が減衰することについて、グラフにおける山形状の部分の勾配を減衰性ということができる。そこで、爪系による共振による振動加速度について、第二の共振周波数ｆｎ２から第一の共振周波数ｆｎ１側にかけての減衰性、つまり回転周波数の減少にともなう振動加速度の減衰性に基づき、回転周波数Ｎｆ２が定められる。
【０１３４】
爪系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ２は、前記のとおり振動加速度の値が第二の共振周波数ｆｎ２での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数となる（図１３参照）。つまり、回転周波数Ｎｆ２における振動加速度の値が、爪系による共振の振動特性におけるピークでの振動加速度の値に対して十分に小さくなるように、回転周波数Ｎｆ２が設定される。言い換えると、爪系による共振による振動特性の値が十分に減衰した状態となる回転周波数として、回転周波数Ｎｆ２が設定される。
【０１３５】
また、本体系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ１とは、次のような数値である。
すなわち、振動特性のグラフにおいて、本体系による共振については、爪系による共振の場合と同様に、第一の共振周波数ｆｎ１の位置をピークとする一つの山形状の部分となる。つまり、回転周波数が第一の共振周波数ｆｎ１である場合の振動加速度の値をピークとして、回転周波数が第一の共振周波数ｆｎ１から増加方向および減少方向に変化するにつれて、本体系による共振による振動加速度の値が減衰する。
そこで、本体系による共振による振動加速度について、第一の共振周波数ｆｎ１から第二の共振周波数ｆｎ２側にかけての減衰性、つまり回転周波数の増加にともなう振動加速度の減衰性に基づき、回転周波数Ｎｆ１が定められる。
【０１３６】
本体系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ１は、前記のとおり振動加速度の値が第一の共振周波数ｆｎ１での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数となる（図１３参照）。つまり、回転周波数Ｎｆ１における振動加速度の値が、本体系による共振の振動特性におけるピークでの振動加速度の値に対して十分に小さくなるように、回転周波数Ｎｆ１が設定される。言い換えると、本体系による共振による振動特性の値が十分に減衰した状態となる回転周波数として、回転周波数Ｎｆ１が設定される。
【０１３７】
これら回転周波数Ｎｆ２、Ｎｆ１の設定に際し、振動特性における振動加速度の減衰性は、アンバランス修正装置１において、ハンマリング試験等の加振試験を実施することにより把握することができる。
具体的には、タービンハウジング部３にワーク２０が固定された状態において、装置における所定の部分がハンマリングされることにより振動させられ、加速度ピックアップ等によって振動特性が測定される。この振動特性から、前述のような振動加速度の減衰性が把握される。
【０１３８】
以上のようにして設定される、爪系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ２と本体系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ１との差が、５００Ｈｚ以上となるように、第二の共振周波数ｆｎ２が、係止部１３の形状の寸法の調整によって調整される。
これにより、図１３に示すように、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間の周波数領域において、５００Ｈｚ以上の範囲にわたって、アンバランス修正装置１における爪系による共振および本体系による共振による振動加速度の値が十分に少ない領域が確保されることとなる（破線領域部分Ｆ１参照）。
【０１３９】
本実施形態のアンバランス修正装置１では、各回転周波数Ｎｆ２、Ｎｆ１は、それぞれ第二の共振周波数ｆｎ２、第一の共振周波数ｆｎ１に所定の係数がかけられることにより導かれる。
つまり、第二の共振周波数ｆｎ２に対しては、１より小さい値の係数がかけられることにより、第二の共振周波数ｆｎ２の値よりも小さい値となる（グラフにおいて第二の共振周波数ｆｎ２よりも左側に位置する）、爪系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ２が導かれる。また、第一の共振周波数ｆｎ１に対しては、１より大きい値の係数がかけられることにより、第一の共振周波数ｆｎ１の値よりも大きい値となる（グラフにおいて第一の共振周波数ｆｎ１よりも右側に位置する）、本体系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ１が導かれる。以下では、第二の共振周波数ｆｎ２にかけられる所定の係数を「第二の共振周波数についての係数」とし、第一の共振周波数ｆｎ１にかけられる所定の係数を「第一の共振周波数についての係数」とする。
【０１４０】
第二の共振周波数についての係数は、振動特性における第二の共振周波数ｆｎ２からの回転周波数の減少にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が第二の共振周波数ｆｎ２での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数が導かれる所定の係数となる。つまり、第二の共振周波数ｆｎ２に、第二の共振周波数についての係数がかけられることにより、爪系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ２が導かれる。したがって、第二の共振周波数についての係数は、回転周波数Ｎｆ２と同様に、振動特性において爪系による共振の減衰性に基づいて定められる。
【０１４１】
また、第一の共振周波数についての係数は、振動特性における第一の共振周波数ｆｎ１からの回転周波数の増加にともなう振動加速度の減衰性に基づいて振動加速度の値が第一の共振周波数ｆｎ１での振動加速度の値に対して十分に小さくなる回転周波数が導かれる所定の係数となる。つまり、第一の共振周波数ｆｎ１に、第一の共振周波数についての係数がかけられることにより、本体系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ１が導かれる。したがって、第一の共振周波数についての係数は、回転周波数Ｎｆ１と同様に、振動特性において本体系による共振の減衰性に基づいて定められる。
【０１４２】
以上より、第二の共振周波数ｆｎ２に、第二の共振周波数についての係数をかけた値と、第一の共振周波数ｆｎ１に、第一の共振周波数についての係数をかけた値との差が、５００Ｈｚ以上となるように、第二の共振周波数ｆｎ２が、係止部１３の形状の寸法の調整によって調整される。
【０１４３】
本実施形態のアンバランス修正装置１においては、第二の共振周波数についての係数として０．８が、第一の共振周波数についての係数として１．５が、それぞれ採用される。つまりこの場合、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に、次式（７）の関係が成り立つ。
０．８ｆｎ２−１．５ｆｎ１≧５００（Ｈｚ）  ・・・（７）
【０１４４】
第二の共振周波数についての係数としての０．８、および第一の共振周波数についての係数としての１．５は、本実施形態のアンバランス修正装置１において、前述したようなハンマリング試験による実験結果等に基づいて求められた、各係数についての好適な値である。
つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、第二の共振周波数についての係数として０．８が、第一の共振周波数についての係数として１．５が、それぞれ用いられることにより、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間において５００Ｈｚ以上の領域にわたって、共振による振動加速度の値が十分に小さい領域が確保されることとなる。そして、この第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間の５００Ｈｚ以上の領域における略中央部分に、アンバランス修正回転数が設定される状態となる。
【０１４５】
このように、アンバランス修正装置１の振動特性において、共振による振動加速度の値が十分に小さい領域が所定の範囲で確保されることにより、本体系による共振についての第一の共振周波数ｆｎ１と爪系による共振についての第二の共振周波数ｆｎ２との間に振動特性の安定領域を形成することができる。これにより、振動特性を、前述した好ましい振動特性により近付けることができ、振動特性について共振による影響が少なく安定した領域を確保することができ、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。
【０１４６】
また、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間隔が広げられて振動特性の安定領域が形成されるに際し、第二の共振周波数ｆｎ２、つまり各爪構造体１０の固有振動数を上げるため、次のような手法が用いられる。
【０１４７】
すなわち、爪構造体１０における少なくとも係止部１３を構成する部分が、総合剛性の総合質量に対する比の値が比較的高い材料により構成されている。
つまり、爪構造体１０において、少なくとも係止部１３を構成する部分である爪部１１について、それを構成する材料として、爪構造体１０における総合剛性ｋａｌｌ／総合質量ｍａｌｌが、比較的大きくなる材料が用いられる。これにより、前述した固有振動数ｆの式から、各爪構造体１０の固有振動数、つまり第二の共振周波数ｆｎ２を上げることができる。
【０１４８】
具体的には、爪構造体１０が有する爪部１１、あるいは爪部１１およびロッド部１２を構成する材料として、（剛性／質量）の値の比較的高い材料が用いられる。
このような材料の具体例としては、チタン（Ｔｉ）が挙げられる。チタンは、鉄系の材料等と比べて、（剛性／質量）の値が比較的高い材料となる。
【０１４９】
このように、爪構造体１０を構成する材料の選定によっても、本体系による共振についての第一の共振周波数ｆｎ１と爪系による共振についての第二の共振周波数ｆｎ２との間に振動特性の安定領域を形成することができる。
【０１５０】
ところで、アンバランス修正装置１においては、その構造上、装置本体の固有振動数に対応する第一の共振周波数ｆｎ１と、爪構造体１０の固有振動数に対応する第二の共振周波数ｆｎ２とを十分に離すことができない場合がある。つまり、前述したように、第二の共振周波数ｆｎ２を調整することによって、本体系による共振の第一の共振周波数ｆｎ１と爪系による共振の第二の共振周波数ｆｎ２との間に振動特性の安定領域を形成することができない場合がある。
また、アンバランス修正装置１においては、ワーク２０（ターボチャージャ２）が備えられるエンジンが搭載される車種の違いで、アンバランス修正回転数が大きく異なる場合がある。つまりこの場合は、前述したように第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に形成される振動特性の安定領域が、その異なるアンバランス修正回転数について共通に適用することが困難な場合となる。
そこで、これらの場合に対応して、アンバランス修正装置１においては、次のような方策がとられる。
【０１５１】
すなわち、アンバランス修正装置１において、装置本体の質量の調整、および三つの爪構造体１０のうちいずれか一つの所定の爪構造体１０の総合質量の調整により、前記所定の爪構造体１０が、装置本体に対する動吸振器として、前記所定の爪構造体１０の固有振動数が装置本体の固有振動数に最適同調するように構成される。
【０１５２】
ここでは、図１４に示すように、便宜上、前記所定の爪構造体１０として、前述したようにモデル化されたアンバランス修正装置１において、三つの爪構造体１０のうち第二爪構造体１０ｂを用いて説明する。
【０１５３】
図１４に示すように、床面７に対して、バネ定数ｋ０のバネ４０ａおよび減衰係数ｃ０のダンパ４０ｂを介して接続された状態となる質量ｍ０の本体マス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る質量ｍ２の第二爪マス４２は、動吸振器として機能させることができる。
【０１５４】
すなわち、動吸振器とは、外力の作用によって振動する物体を制振対象（主振動系）として、これに付加的に取り付けられる振動系（副振動系）であり、主振動系とともに相互作用することによって、主振動系の振動を抑えるためのものである。
そして、アンバランス修正装置１においては、装置本体（本体マス４０）が、ワーク回転部の回転にともなう外力が作用して振動する主振動系となり、この主振動系に対して、第二爪構造体１０ｂ（第二爪マス４２）が、１自由度振動系として取り付けられた状態の副振動系となる減衰型の動吸振器となる。
【０１５５】
このように、副振動系である第二爪マス４２が主振動系である本体マス４０に対して動吸振器として機能する構成においては、動吸振器の基本原理として、主振動系（本体マス４０）の固有振動数と、副振動系（第二爪マス４２）の固有振動数との関係について、主振動系に対する制振効果（動吸振効果）が最も高くなるための条件が存在することが知られている。かかる条件は、主振動系の固有振動数（角振動数）をωｎ０、副振動系の固有振動数をωｎ２、主振動系と副振動系の質量比をμとすると、次式で表される。
【０１５６】
【数２】
0004232841.tif 000003
【０１５７】
ここで、ωｎ０＝√（ｋ０／ｍ０）、ωｎ２＝√（ｋ２／ｍ２）、μ＝ｍ２／ｍ０である。
【０１５８】
つまり、主振動系の固有振動数と副振動系の固有振動数との関係について、これらの固有振動数比ωｎ２／ωｎ０が最適値となる条件として、式（８）で表される関係が存在する。このように、主振動系と副振動系との固有振動数比ωｎ２／ωｎ０が最適値となること（式（８）が満たされること）が、第二爪構造体１０ｂの固有振動数ωｎ２が装置本体の固有振動数ωｎ０に最適同調することとなる。
【０１５９】
このように、第二爪構造体１０ｂの固有振動数が装置本体の固有振動数に最適同調することが、装置本体の質量の調整、および第二爪構造体１０ｂの総合質量ｍａｌｌの調整により行われる。
具体的には、アンバランス修正装置１において次のような調整が行われる。
【０１６０】
装置本体の質量の調整としては、アンバランス修正回転数についての角振動数（以下「アンバランス修正振動数」という。）ωｕが、主振動系の固有振動数ωｎ０と一致するように、本体マス４０の質量ｍ０が調整される。これは、動吸振器の設計に際しては、外力の振動数（ワーク回転部の回転にともなう振動）と主振動系の固有振動数ωｎ０とが一致する共振周波数のところで振動が抑制されることに基づく。
【０１６１】
また、第二爪構造体１０ｂの総合質量ｍａｌｌの調整としては、第二爪マス４２の質量ｍ２が、式（８）が満たされるように調整される。ここで、本体マス４０のバネ定数ｋ０および第二爪マス４２のバネ定数ｋ２は、ハンマリング試験等の実験により導出される。
【０１６２】
第二爪構造体１０ｂにおける総合質量の調整は、爪部１１およびロッド部１２の少なくともいずれかの質量が調整されることにより行われる。爪部１１およびロッド部１２の質量の調整は、例えば、各部の形状や大きさ（寸法）の調整、あるいは各部を構成する材料の選定等により行われる。
【０１６３】
なお、式（８）が満たされるように行われる第二爪構造体１０ｂにおける総合質量の調整に際しては、所定の範囲（例えば、±５％程度）の誤差が許容される。つまり、第二爪構造体１０ｂにおける総合質量の調整によって式（８）が満たされることには、調整される値について所定の範囲の誤差が存在する場合も含まれる。
【０１６４】
このように、所定の一つの爪構造体１０が、その総合質量の調整によって、装置本体に対して動吸振器として最適同調することにより、ワーク回転部の回転にともなう振動特性について、アンバランス修正回転数付近での振動特性の安定化を図ることができる。
これにより、アンバランス修正装置１において、前述したように、第二の共振周波数ｆｎ２を調整することによって第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に振動特性の安定領域を形成することができない場合や、ワーク２０（ターボチャージャ２）が備えられるエンジンが搭載される車種の違いでアンバランス修正回転数が大きく異なる場合において、アンバランス修正に際し、ワーク回転部のアンバランスによる振動を正確に測定することが可能となる。
【０１６５】
前述したように、第二爪構造体１０ｂが、装置本体に対して動吸振器として最適同調することによる効果について、図１５を用いて説明する。図１５は動吸振器として機能する爪構造体による効果を説明するための装置本体の振幅曲線を示す図である。
図１５に示すグラフにおいて、横軸は、外力の振動数（ワーク回転部の回転数についての角振動数）ωと主振動系の固有振動数ωｎ０との振動数比（ω／ωｎ０）、縦軸は、主振動系の振幅｜Ｘ１｜（ここで、主振動系の変位ｘ１＝Ｘ１ｃｏｓωｎ０ｔ）である。
【０１６６】
図１５（ａ）は、第二爪構造体１０ｂが装置本体に対して動吸振器として最適同調しない場合の主振動系の振幅曲線の一例である。
この場合、外力の振動数ωが、前記のとおり主振動系の固有振動数ωｎ０と一致するアンバランス修正振動数ωｕである状態（ω／ωｎ０＝１の状態）における主振動系の振幅｜Ｘ１｜の値は、その周波数付近（振動数比付近）で略極小の値となる。そして、外力の振動数ωがアンバランス修正振動数ωｕ付近（振動数比の値が１付近）での、主振動系の振幅｜Ｘ１｜の値の変化が比較的急となる。
【０１６７】
図１５（ｂ）は、第二爪構造体１０ｂが装置本体に対して動吸振器として最適同調する場合の主振動系の振幅曲線の一例である。
この場合、外力の振動数ωが、前記のとおり主振動系の固有振動数ωｎ０と一致するアンバランス修正振動数ωｕである状態（ω／ωｎ０＝１の状態）における主振動系の振幅の値｜Ｘ１｜は、図１５（ａ）に示す場合と同様、その周波数付近（振動数比付近）で略極小の値となる。しかし、この場合、ω／ωｎ０＝１の状態における主振動系の振幅の値｜Ｘ１｜は、図１５（ａ）に示す場合と比べて大きくなるものの（矢印Ｇ１に対する矢印Ｇ２参照）、外力の振動数ωがアンバランス修正振動数ωｕ付近（振動数比の値が１付近）における主振動系の振幅の値｜Ｘ１｜の変化は、図１５（ａ）に示す場合と比べてなだらかとなる。
【０１６８】
すなわち、第二爪構造体１０ｂが装置本体に対して動吸振器として最適同調することにより、アンバランス修正振動数ωｕについて高いロバスト性が得られ、前述したようにアンバランス修正回転数付近での振動特性の安定化を図ることができる。これにより、アンバランス修正が行われている状態で、アンバランス修正回転数が外乱等によって変動することによって主振動系の振幅が急激に大きくなることを防止することができ、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。
【０１６９】
以上の説明においては、前記所定の爪構造体１０として、第二爪構造体１０ｂを用いて説明したが、これに限定されない。つまり、前述した第二爪構造体１０ｂの場合と同様に、第一爪構造体１０ａまたは第三爪構造体１０ｃの総合質量の調整により、その爪構造体１０（１０ａまたは１０ｃ）が、装置本体に対する動吸振器として最適同調するように構成されてもよい。
【０１７０】
したがって、第一爪構造体１０ａが、前記所定の爪構造体１０として用いられる場合は、主振動系である本体マス４０に対して、第一爪マス４１が副振動系となる。そして、次式を満たすように、第一爪マス４１の質量ｍ１（第一爪構造体１０ａの総合質量）の調整が行われる。
【０１７１】
【数３】
0004232841.tif 000004
【０１７２】
ここで、ωｎ０＝√（ｋ０／ｍ０）、ωｎ１＝√（ｋ１／ｍ１）、μ＝ｍ１／ｍ０である。
【０１７３】
また、第三爪構造体１０ｃが、前記所定の爪構造体１０として用いられる場合は、主振動系である本体マス４０に対して、第三爪マス４３が副振動系となる。そして、次式を満たすように、第三爪マス４３の質量ｍ３（第三爪構造体１０ｃの総合質量）の調整が行われる。
【０１７４】
【数４】
0004232841.tif 000005
【０１７５】
ここで、ωｎ０＝√（ｋ０／ｍ０）、ωｎ３＝√（ｋ３／ｍ３）、μ＝ｍ３／ｍ０である。
【０１７６】
また、前述したように第二爪構造体１０ｂが装置本体に対して動吸振器として最適同調するように第二爪構造体１０ｂ（第二爪マス４２）の質量ｍ２が調整されている状態においては、他の二つの爪構造体１０、つまり第一爪構造体１０ａ（第一爪マス４１）の質量ｍ１および第三爪構造体１０ｃ（第三爪マス４３）の質量ｍ３は、上記式（２）に従う値となる。
【０１７７】
したがって、第二爪構造体１０ｂが動吸振器として最適同調するように質量ｍ２が調整される場合、第一爪構造体１０ａおよび第三爪構造体１０ｃは、それぞれの質量ｍ１、ｍ３がｍ２と異なる場合は、動吸振器として最適同調しない場合（式（９）または式（１０）を満たさない場合）がある。しかし、このような場合であっても、第一爪構造体１０ａおよび第三爪構造体１０ｃは、第二爪構造体１０ｂに対して近似的に装置本体に対して動吸振器として機能し、主振動系の振動を抑制する役割を果たすと考えられる。
【０１７８】
また、爪構造体１０を装置本体に対して動吸振器として機能させるに際しては、次のような手法を用いることもできる。なお、既に説明した内容と重複する部分については、適宜その説明を省略する。
【０１７９】
すなわち、アンバランス修正装置１において、装置本体の質量の調整、ならびに爪構造体１０の総合質量および総合剛性の少なくともいずれかの調整により、各爪構造体１０が、装置本体に対する動吸振器として、各爪構造体１０の固有振動数が装置本体の固有振動数に最適同調するように構成される。
【０１８０】
ここでは、三つの爪構造体１０それぞれの総合質量および総合剛性の少なくともいずれかが調整されることで、三つの爪構造体１０それぞれが、主振動系である本体マス４０に対する動吸振器として最適同調するように構成される。
つまり、第一爪構造体１０ａについては、式（９）を満たすように、総合質量（第一爪マス４１の質量ｍ１）および総合剛性（第一爪マス４１のバネ定数ｋ１）の少なくともいずれかが調整される。また、第二爪構造体１０ｂについては、式（８）を満たすように、総合質量（第二爪マス４２の質量ｍ２）および総合剛性（第二爪マス４２のバネ定数ｋ２）の少なくともいずれかが調整される。また、第三爪構造体１０ｃについては、式（１０）を満たすように、総合質量（第三爪マス４３の質量ｍ３）および総合剛性（第三爪マス４３のバネ定数ｋ３）の少なくともいずれかが調整される。
ただし、これら各爪構造体１０についての総合質量および総合剛性の調整は、式（２）の条件のもとで行われる。
【０１８１】
各爪構造体１０における総合剛性の調整は、爪構造体１０が有する爪部１１の剛性、ロッド部１２の剛性、およびクランプ剛性の少なくともいずれかが調整されることにより行われる。爪部１１およびロッド部１２の剛性の調整は、例えば、各部の形状や大きさ（寸法）の調整、あるいは各部を構成する材料の選定等により行われる。また、クランプ剛性の調整は、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）の大きさの調整等により行われる。
【０１８２】
なお、式（８）、式（９）および式（１０）が満たされるように行われる各爪構造体１０における総合質量および総合剛性の調整に際しては、所定の範囲（例えば、±５％程度）の誤差が許容される。つまり、各爪構造体１０における総合質量および総合剛性の調整によって式（８）、式（９）および式（１０）が満たされることには、調整される値について所定の範囲の誤差が存在する場合も含まれる。
【０１８３】
このように、各爪構造体１０が、その総合質量および総合剛性の少なくともいずれかの調整によって、装置本体に対して動吸振器として最適同調することによっても、ワーク回転部の回転にともなう振動特性について、アンバランス修正回転数付近での振動特性の安定化を図ることができる。
【０１８４】
以上のように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、ワーク回転部の回転にともなう振動特性を好ましい振動特性にするための構成を備えることにより、アンバランス修正精度の向上が図られている。
一方で、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う振動についての伝達性、つまり回転するワーク回転部から振動加速度を検出する加速度ピックアップ４への振動伝達性の面からも、アンバランス修正精度の向上を図ることができる。
【０１８５】
本実施形態のアンバランス修正装置１における振動伝達性について、図１６を用いて説明する。図１６は本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置における振動伝達経路を示す説明図である。
本実施形態のアンバランス修正装置１において、三つの爪構造体１０によってワーク２０がクランプされた状態での、ワーク回転部から加速度ピックアップ４への振動伝達経路（以下単に「振動伝達経路」という。）は、主に次の二つの経路がある。
【０１８６】
すなわち、一つめの振動伝達経路は、図１６において矢印Ｈ１で示すように、回転するワーク回転部の振動が、その支持されるセンターハウジング２４を介して、センターハウジング２４が固定されるタービンハウジング部３に伝達され、タービンハウジング部３に設けられる加速度ピックアップ４に伝達されるという直接的な経路である。
【０１８７】
二つめの振動伝達経路は、図１６において矢印Ｈ２で示すように、回転するワーク回転部の振動が、その支持されるセンターハウジング２４を介して、センターハウジング２４をタービンハウジング部３に固定する三つの爪構造体１０、および爪構造体１０を移動可能に支持するシリンダ機構３０等を経て、タービンハウジング部３に伝達され、タービンハウジング部３に設けられる加速度ピックアップ４に伝達されるという間接的な経路である。
具体的には、二つめの振動伝達経路においては、回転するワーク回転部の振動が、軸受を介してセンターハウジング２４に伝達され、センターハウジング２４のフランジ部２４ａを介して、各爪構造体１０の係止部１３に伝達される。係止部１３に伝達された振動は、爪構造体１０において爪部１１における本体部１１ａを介してロッド部１２に伝達される。ロッド部１２に伝達された振動は、ロッド部１２のピストン部１４を介してシリンダ機構３０のシリンダケース３１に伝達される。シリンダケース３１に伝達された振動は、シリンダケース３１が支持固定されるシリンダプレート９を経て、このシリンダプレート９が固定されるタービンハウジング部３に伝達され、タービンハウジング部３から加速度ピックアップ４に伝達される。
【０１８８】
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、その振動伝達経路として、主に二つの経路が存在する。そして、これら二つの振動伝達経路のうち、図１６において矢印Ｈ１で示す直接的な振動伝達経路（以下「第一経路」という。）は、必要な振動伝達経路であり、図１６において矢印Ｈ２で示す間接的な振動伝達経路（以下「第二経路」という。）は、不要な振動伝達経路であるといえる。
【０１８９】
つまり、アンバランス修正装置１において、第一経路と第二経路との二つの振動伝達経路が同等に併存することは、加速度ピックアップ４に対する振動伝達性の面から好ましくない。そして、第一経路の方が、第二経路よりも、ワーク回転部の振動の伝達性が加速度ピックアップ４に対してより直接的であるため、アンバランス修正に際し、ワーク回転部の振動を検出する上で好ましい。
【０１９０】
すなわち、アンバランス修正装置１においては、第二経路が遮断されることにより、振動伝達経路として第一経路が用いられるとともに、その第一経路において良好な振動伝達性が得られることが、アンバランス修正に際し、ワーク回転部の振動を検出する上で好ましい。ここで、第二経路が遮断されることとは、ワーク回転部の回転にともなって第二経路を介して加速度ピックアップ４に伝達される振動が低減することを意味する。したがって、第二経路が遮断されることには、ワーク回転部の回転にともない、第二経路を形成する部材自体の振動が抑制されること、および第二経路を形成する部材間の振動伝達が抑制されることが含まれる。
【０１９１】
そこで、アンバランス修正装置１は、第二経路を遮断するための構成と、第一経路における振動伝達性を向上させるための構成とを備える。以下、これらの構成について説明する。
【０１９２】
まず、アンバランス修正装置１が備える、第二経路を遮断するための構成について説明する。
アンバランス修正装置１は、第二経路を遮断するための構成として、爪構造体１０において次のような構成を備える。
すなわち、爪構造体１０は、ワーク回転部の回転にともなう爪構造体１０のワーク固定方向を含む方向の振動を吸収するためのダンパ機構５０を有する。
【０１９３】
図１７に示すように、ダンパ機構５０は、爪構造体１０において爪部１１の内部に設けられる。つまり、ダンパ機構５０は、爪部１１の内部に設けられる空洞部１１ｂ内に構成される。ダンパ機構５０は、本実施形態のアンバランス修正装置１が備える三つの爪構造体１０それぞれに設けられる。
【０１９４】
ダンパ機構５０は、ワーク回転部の回転にともなう爪構造体１０の振動を吸収して減衰させる。ダンパ機構５０は、爪構造体１０の振動について、前述したように爪構造体１０がシリンダ機構により付勢される方向であるワーク固定方向を含む方向、つまり本実施形態ではワーク回転部の回転軸線の方向に対して略平行方向（矢印Ｊ１参照、以下「横方向」という。）の振動を吸収する。
【０１９５】
ダンパ機構５０は、爪部１１とロッド部１２とが一体的に構成された爪構造体１０に対し、比較的小さな振動体として構成される。爪構造体１０に対する振動体であるダンパ機構５０は、マス部材としての球状マス５１と、弾性要素であるバネ５２と、減衰要素であるダンパ５３とを有する。
【０１９６】
球状マス５１は、爪部１１の空洞部１１ｂに対して横方向に移動可能となるように設けられる。球状マス５１は、質量ｍｄを有する。球状マス５１は、その質量ｍｄが、爪構造体１０の総合質量に対して比較的小さくなるように構成される。球状マス５１は、爪部１１の空洞部１１ｂ内において、横方向にバネ定数ｋｄ、減衰係数ｃｄで振動するように設けられる。
球状マス５１としては、例えば鉄鋼等の金属材により構成される鉄球等が用いられる。ただし、ダンパ機構５０を構成するマス部材としては、その形状や材質は特に限定されるものではない。
【０１９７】
バネ５２は、球状マス５１に対して、その振動方向である横方向についてバネ定数ｋｄの弾性を付与する。図示では、バネ５２は、球状マス５１に対して横方向両側に設けられる。つまり、バネ５２は、球状マス５１の横方向両側において、空洞部１１ｂを形成する壁面に対して球状マス５１を接続した状態で設けられている。したがって、これら二つのバネ５２について合成されたバネ定数（二つのバネ５２のバネ定数の和）がバネ定数ｋｄに対応する。なお、バネ５２は、球状マス５１に対して横方向一側に設けられる構成であってもよい。
バネ５２としては、例えばコイルバネや板バネ等の弾性部材が用いられる。
【０１９８】
ダンパ５３は、球状マス５１に対して、その振動方向である横方向について減衰係数ｃｄの減衰を付与する。ダンパ５３は、球状マス５１の横方向一側（図１７では右側）において、空洞部１１ｂを形成する壁面に対して球状マス５１を接続した状態で設けられる。
ダンパ５３としては、例えばエアダンパやオイルダンパや磁気ダンパ等の減衰部材が用いられる。また、ダンパ５３は、ダンパ機構５０を構成する減衰要素として、爪部１１の空洞部１１ｂ内に充填されたオイル等によっても代替可能である。
【０１９９】
このような構成を備えるダンパ機構５０においては、球状マス５１が、バネ５２およびダンパ５３を介して接続される爪部１１を介して、爪構造体１０に対して、横方向にバネ定数ｋｄ、減衰係数ｃｄで振動する。
【０２００】
そして、ダンパ機構５０においては、球状マス５１が、横方向の爪構造体１０の振動に対して、爪構造体１０の固有振動数、つまり第二の共振周波数ｆｎ２と同じ周波数であって、かつ逆位相で横方向に振動するように、質量ｍｄ、バネ定数ｋｄ、および減衰係数ｃｄが設定される。
【０２０１】
すなわち、ダンパ機構５０における球状マス５１の振動についての周波数が、爪構造体１０の固有振動数（第二の共振周波数ｆｎ２）と一致するように、球状マス５１の質量ｍｄおよびバネ５２のバネ定数ｋｄが設定される。そして、これら質量ｍｄおよびバネ定数ｋｄが設定に加えて、ダンパ機構５０における球状マス５１の振動についての位相が、横方向の爪構造体１０の振動に対して、逆位相となるように、ダンパ５３の減衰係数ｃｄが設定される。
【０２０２】
なお、ダンパ機構５０における質量ｍｄ、バネ定数ｋｄ、および減衰係数ｃｄの設定に際しては、前記のとおり周波数が爪構造体１０の固有振動数（第二の共振周波数ｆｎ２）と一致すること、および位相が横方向の爪構造体１０の振動に対して逆位相となることに対して、所定の範囲の誤差が許容される。つまり、前記のとおり周波数が爪構造体１０の固有振動数（第二の共振周波数ｆｎ２）と一致することには、略一致する場合が含まれ、位相が横方向の爪構造体１０の振動に対して逆位相となることには、略逆位相となる場合が含まれる。
【０２０３】
また、本実施形態では、ダンパ機構５０は、爪構造体１０に対して、爪部１１の内部に設けられるが、これに限定されるものではない。つまり、ダンパ機構５０は、爪構造体１０において、爪部１１の外部やロッド部１２等の他の部分に設けられてもよい。
【０２０４】
以上のように、ダンパ機構５０は、爪構造体１０の総合質量よりも比較的小さい質量であって、爪構造体１０の固有振動数（第二の共振周波数ｆｎ２）と同じ周波数、かつ逆位相で、横方向に振動する振動体として構成される。
【０２０５】
このように、爪構造体１０にダンパ機構５０を設けることにより、第二経路を形成する部材である爪構造体１０の振動を減衰させて抑制することができ、第二経路を遮断することができる。つまり、ワーク回転部の回転にともなう振動が、センターハウジング２４等を介して伝達されることで生じる爪構造体１０の振動を抑制することができ、第二経路を遮断することができる。
【０２０６】
また、爪構造体１０にダンパ機構５０が設けられることで、爪構造体１０の横方向の振動が抑制されることから、その横方向のうちの一方向（ワーク固定方向）に爪構造体１０によって押し付けられることでタービンハウジング部３に対して固定されるワーク２０のガタツキが抑制される。これにより、第一経路における振動伝達性が向上する。つまり、爪構造体１０にダンパ機構５０が設けられることは、第一経路における振動伝達性の向上にも寄与する。
【０２０７】
また、アンバランス修正装置１は、第二経路を遮断するための構成として、爪構造体１０を支持するとともにワーク固定方向に付勢する付勢手段であるシリンダ機構３０において、次のような構成を備える。
すなわち、シリンダ機構３０において、爪構造体１０のロッド部１２をシリンダロッドとして収容するシリンダケース３１が、振動についての減衰性が比較的高い制振部材により構成されている。
【０２０８】
本実施形態では、シリンダケース３１は、制振部材として、アルミニウムとガラス繊維との組み合わせによる複合材が用いられて構成されている。
図１８に示すように、シリンダケース３１は、全体として略直方体状（略柱状）に構成される。シリンダケース３１は、その外層部としてアルミニウムを材料として構成されるアルミ層３２を有する。また、シリンダケース３１は、アルミ層３２に対する内層部として、ガラス繊維を材料として構成されるガラス繊維層３３を有する。これらアルミ層３２とガラス繊維層３３とを有する複合材により、略直方体状の外形を有するシリンダケース３１が構成される。
【０２０９】
このように、本実施形態のシリンダ機構３０においては、シリンダケース３１が、制振部材としてアルミニウムとガラス繊維とからなる複合材が用いられて構成される。そして、シリンダ機構３０においては、シリンダケース３１の内層部であるガラス繊維層３３の内側に形成される空間に、爪構造体１０のロッド部１２が移動可能に収容される。
【０２１０】
ここで、ガラス繊維層３３とロッド部１２との間には、ロッド部１２のピストン部１４を摺動させる内壁を形成するためのライナ部材（図示略）が介装される。したがって、ライナ部材は、その外形形状として、ガラス繊維層３３の内周面形状に沿う形状を有する。また、ライナ部材は、その内周面形状として、ピストン部１４が摺動可能となるようにピストン部１４の外周面形状に沿う形状を有する。例えば、図１８に示すように、ガラス繊維層３３の内周面形状がシリンダケース３１の外形形状と同様に略直方体状であり、ピストン部１４の外周面形状が円筒形状である場合、前記ライナ部材は、略直方体状の外形形状を有するとともに、円筒形状の内周面を有することとなる。
また、前記ライナ部材は、ピストン部１４の摺動に対してガラス繊維層３３よりも耐摩耗性を有する材料、例えば鉄系金属等により構成される。
【０２１１】
なお、本実施形態では、シリンダケース３１を構成する制振部材として、アルミニウムとガラス繊維とからなる複合材が用いられているが、これに限定されるものではない。すなわち、シリンダケース３１を構成する制振部材としては、ワーク回転部が回転することで爪構造体１０を介してシリンダケース３１に伝達される振動について、その周波数領域での振動を減衰することができる特性を有するものであればよい。
シリンダケース３１を構成する制振部材としては、前記アルミ層３２を構成する材料であるアルミニウムに代えて鉄やステンレスや制振合金等を有するとともに、前記ガラス繊維層３３を構成する材料であるガラス繊維に代えてカーボン繊維やアラミド繊維等を有する複合材や、ねずみ鋳鉄や制振合金等の減衰性を有する金属材や、ゴムや合成樹脂やアスファルト等を含む部材等、種々の部材を用いることができる。
【０２１２】
このように、シリンダ機構３０のシリンダケース３１を制振部材により構成することにより、第二経路を形成する部材であるシリンダケース３１の振動を減衰させて抑制することができ、第二経路を遮断することができる。つまり、ワーク回転部の回転にともなう振動が、爪構造体１０等を介して伝達されることで生じるシリンダケース３１の振動を抑制することができ、第二経路を遮断することができる。
【０２１３】
また、シリンダ機構３０においては、第二経路を遮断するための構成として、次のような構成を備えることができる。本実施形態のシリンダ機構３０についての別構成であるシリンダ機構６０について説明する。
本構成のシリンダ機構６０においては、シリンダケース６１内の流体として、前述したようなエアに代えて、高粘度流体が用いられる。つまり、本構成のシリンダ機構６０は、爪構造体１０に対して流体圧を付与する流体圧シリンダとして構成されるとともに、その流体として、粘性（粘性率）が比較的高い流体である高粘度流体をシリンダケース６１内に有する。
【０２１４】
本構成では、シリンダ機構６０において、シリンダケース６１内の高粘度流体として、高粘度オイルが用いられている。
図１９に示すように、シリンダケース６１は、全体として略直方体状（略柱状）に構成される。このシリンダケース６１内に、流体として高粘度オイル６２が充填される。
【０２１５】
このように、本構成のシリンダ機構６０においては、シリンダケース６１内に充填される高粘度流体として、高粘度オイル６２が用いられる。そして、この高粘度オイル６２が充填されたシリンダケース６１の内部空間に、爪構造体１０のロッド部１２が移動可能に収容される。つまり、本構成のシリンダ機構６０は、高粘度オイル６２による油圧シリンダとして構成される。
【０２１６】
また、本構成のシリンダ機構６０においては、高粘度オイル６２を冷却するための冷却機構が設けられることが好ましい。
本構成のシリンダ機構６０は、高粘度オイル６２を冷却するための冷却機構として、冷却水ジャケットを有する。冷却水ジャケットは、図１９に示すように、シリンダケース６１に設けられる冷却水通路６３に、冷却水６４が流通することにより構成される。本構成のシリンダ機構６０においては、シリンダケース６１が、所定の間隔を隔てて形成される外層部６５と内層部６６とを有する二重構造とされることにより、冷却水通路６３が形成される。つまり、シリンダケース６１において、その外層部６５と内層部６６との間にて層状の冷却水通路６３が形成され、この冷却水通路６３内に冷却水６４が満たされた状態となる。そして、内層部６６の内側に形成される空間が、高粘度オイル６２が充填されて爪構造体１０のロッド部１２が収容される空間となる。
【０２１７】
冷却水ジャケットの冷却水通路６３に対しては、シリンダケース６１における所定の位置に形成される流入口６７と流出口６８とが設けられる。流入口６７および流出口６８は、冷却水通路６３と連通するとともに、図示せぬ配管等を介して冷却水タンク（図示略）に接続される。かかる構成において、図示せぬ冷却水ポンプ等によって、冷却水タンクからの冷却水が流入口６７を介して冷却水通路６３内に流入し（矢印Ｋ１参照）、冷却水通路６３内の冷却水が流出口６８を介して流出し（矢印Ｋ２参照）、冷却水タンク等に戻される。このようにして、冷却水通路６３内に供給される冷却水が循環する。
【０２１８】
そして、シリンダケース６１内の高粘度オイル６２が、冷却水通路６３内を循環する冷却水によって内層部６６を介して冷却される。冷却水通路６３に対して循環する冷却水の温度としては、常温（例えば２５℃）よりも低い温度（例えば１０℃程度）に一定制御される。これにより、高粘度オイル６２の温度が、所定の冷却温度に保たれる。
【０２１９】
このように、シリンダ機構６０が高粘度オイル６２を冷却するための冷却機構を有することにより、高粘度オイル６２の粘度を比較的高粘度に保つことができる。つまり、液体の粘性率は、一般に温度の低下とともに増加するため、高粘度オイル６２の温度が所定の冷却温度に保たれることで、高粘度オイル６２を比較的高粘度に安定させることができる。
【０２２０】
なお、本構成では、シリンダケース６１内の高粘度流体として、高粘度オイルが用いられているが、これに限定されるものではない。すなわち、シリンダケース６１内の高粘度流体としては、ワーク回転部が回転することで爪構造体１０を介してシリンダケース６１に伝達される振動について、その周波数領域での振動を減衰することができる特性を有するものであればよい。
シリンダケース６１内の高粘度流体としては、高粘度オイル６２のほか、液体樹脂等を用いることができる。
【０２２１】
このように、シリンダ機構６０のシリンダケース６１内の流体として高粘度流体を用いることにより、第二経路を形成する部材となるシリンダケース６１の振動を減衰させて抑制することができ、第二経路を遮断することができる。つまり、高粘度流体によって爪構造体１０の振動を吸収することができるので、ワーク回転部の回転にともなう振動が、爪構造体１０からシリンダケース６１に伝達されること（爪構造体１０とシリンダケース６１との間の振動伝達）を抑制することができ、第二経路を遮断することができる。
【０２２２】
また、アンバランス修正装置１は、第二経路を遮断するための構成として、次のような構成を備える。
すなわち、アンバランス修正装置１は、第二経路を形成する部材間に介装される制振部材と、係止部１３がワーク２０に対して係止した状態での、爪構造体１０のタービンハウジング部３に対する位置決めを行う位置決め手段とを備える。
【０２２３】
図２０および図２１に示すように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、前記制振部材として、シリンダプレート９とタービンハウジング部３との間に介装される制振材７０を備える。
【０２２４】
制振材７０は、制振材料により構成される板状の部材である。板状の部材である制振材７０は、シリンダプレート９とタービンハウジング部３との間に挟まれた状態で介装される。つまり、前述したように板状の部材であるシリンダプレート９が、タービンハウジング部３における支持面３ａと反対側に固定される構成において、タービンハウジング部３における支持面３ａと反対側の面部となる背面部３ｄと、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（シリンダケース３１が固定される側と反対側）の板面部９ｃとの間に、板状の制振材７０が介装される。制振材７０は、タービンハウジング部３とシリンダプレート９との合わせ面に対して略全面にわたる大きさを有する。
【０２２５】
制振材７０を構成する制振材料は、第二経路において、ワーク回転部の回転にともない、ワーク２０のセンターハウジング２４、爪構造体１０、およびシリンダケース３１を介してシリンダプレート９に伝達される振動について、その周波数領域での振動を減衰することができる特性を有するものであれば、特に限定されるものではない。つまり、制振材７０を構成する制振材料としては、ワーク回転部の回転にともない第二経路によって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に伝達される振動を吸収することができる特性を有するものであればよい。
制振材７０を構成する制振材料としては、制振合金や制振鋼板等の金属系の制振材料や、プラスチック系の制振材料や、金属や木材やコンクリート等の構造部材（基材）に、アスファルト系やゴム系や塗料系や接着剤系や金属系等の粘弾性材料が貼付された制振材料等、種々の制振材料が適用可能である。
【０２２６】
なお、本実施形態のアンバランス修正装置１では、制振材７０は、第二経路を形成する部材間として、シリンダプレート９とタービンハウジング部３との間に介装されているが、これに限定されるものではない。アンバランス修正装置１が備える制振部材としては、シリンダプレート９とタービンハウジング部３との間に介装される制振材７０に加え、あるいはこれに代えて、例えば第二経路を形成する部材間であるシリンダプレート９とこれに支持固定される各シリンダケース３１との間等に介装されてもよい。これにより、ワーク回転部の回転にともない第二経路において伝達される振動を、いずれかの部材間にて減衰させることができる。
【０２２７】
このように、アンバランス修正装置１において第二経路に制振材７０が設けられることにより、シリンダプレート９からタービンハウジング部３に伝達される振動を吸収して抑制することができ、第二経路を遮断することができる。つまり、制振材７０によってシリンダプレート９の振動を吸収することができるので、ワーク回転部の回転にともなう振動が、爪構造体１０等を介してシリンダプレート９からタービンハウジング部３に伝達されること（シリンダプレート９とタービンハウジング部３との間の振動伝達）を抑制することができ、第二経路を遮断することができる。
【０２２８】
一方で、第二経路を形成する部材間（本実施形態ではシリンダプレート９とタービンハウジング部３との間）に制振部材（制振材７０）が介装されることにより、これら部材同士の剛性（支持剛性）が低くなる場合がある。つまり、制振部材は、第二経路を形成する他の部材に比べて剛性が低い部材となることから、制振部材が介装される部材同士の支持剛性が低くなる場合がある。
【０２２９】
第二経路において、制振部材が介装される部材同士の支持剛性が低くなると、タービンハウジング部３に対してシリンダプレート９およびシリンダケース３１を介して支持される爪構造体１０の、タービンハウジング部３に対する位置にバラツキが生じる。爪構造体１０のタービンハウジング部３に対する位置にバラツキが生じるということは、タービンハウジング部３に支持されるワーク２０に対する爪構造体１０の位置、つまり爪構造体１０の係止部１３によるワーク２０（フランジ部２４ａ）に対する係止位置（クランプ位置）にバラツキが生じることとなる。係止部１３によるワーク２０に対する係止位置にバラツキが生じると、ワーク回転部の回転にともなうワーク２０の振動についてもバラツキが生じ、アンバランス修正についての精度が低下する場合がある。
【０２３０】
そこで、アンバランス修正装置１は、前記のとおり係止部１３がワーク２０に対して係止した状態での、爪構造体１０のタービンハウジング部３に対する位置決めを行う位置決め手段を備える。
【０２３１】
図２０および図２１に示すように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、前記位置決め手段として、爪構造体１０に対するガイドピン７１を備える。
【０２３２】
ガイドピン７１は、タービンハウジング部３に設けられる。ガイドピン７１は、棒状の部材であり、タービンハウジング部３において支持面３ａ側から、爪構造体１０の移動方向に沿う方向（図２１において右方向）に突出するように設けられる。ガイドピン７１は、タービンハウジング部３に設けられる穴部３ｅに圧入されることにより、タービンハウジング部３に対して固定される。なお、ガイドピン７１のタービンハウジング部３に対する固定方法は特に限定されるものではない。ガイドピン７１のタービンハウジング部３に対する固定に際しては、例えば、溶接やボルト固定等の方法が用いられてもよい。
【０２３３】
ガイドピン７１に対しては、爪構造体１０において、ガイドピン７１に対応して係合するガイド孔７２が設けられる。ガイド孔７２は、ガイドピン７１の突出方向に対応する方向に貫通する孔部であり、ガイドピン７１を挿通させることでガイドピン７１に係合する。
【０２３４】
本実施形態では、ガイド孔７２は、爪構造体１０における爪部１１の係止部１３に設けられる。つまり、ガイド孔７２は、爪構造体１０の移動方向に対して略垂直方向に突出する板状の部分である係止部１３において、その係止部１３を爪構造体１０の移動方向に貫通するように設けられる。
【０２３５】
ガイドピン７１は、ガイド孔７２に対してほぼ隙間なく挿通した状態となる。したがって、ガイド孔７２は、その孔径が、ガイドピン７１が挿入可能な程度にガイドピン７１の外径と略同一となるように形成される。
【０２３６】
ガイドピン７１およびガイド孔７２は、ワーク２０の支持面３ａに対する支持、および係止部１３のワーク２０に対する係止（押圧面１３ａのフランジ部２４ａに対する接触）を妨げることのない位置であって、爪構造体１０の移動方向について互いに対応する位置（互いに係合可能な位置）にそれぞれ設けられる。そして、爪構造体１０の係止部１３が、ワーク２０に対して係止した状態で、ガイドピン７１とガイド孔７２とが互いに係合した状態（ガイドピン７１がガイド孔７２に挿通した状態）となる。したがって、ガイドピン７１は、係止部１３がワーク２０に対して係止した状態で、ガイド孔７２に挿通可能な突出長さを有する。
【０２３７】
ガイドピン７１およびガイド孔７２は、三つの爪構造体１０それぞれについて設けられる。つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１においては、ガイドピン７１は、各爪構造体１０に対応するように三箇所に設けられ、各ガイドピン７１に対応するガイド孔７２が、各爪構造体１０に設けられる。
なお、図２１においては、便宜上、一つの爪構造体１０（第一爪構造体１０ａ）についてのガイドピン７１およびこれに対応するガイド孔７２のみを示している。
【０２３８】
このように構成される位置決め手段を備えるアンバランス修正装置１においては、ワーク２０がタービンハウジング部３の支持面３ａに支持された状態において、爪構造体１０がワーク固定方向に移動し、係止部１３がワークに係止した状態となることにより、ガイドピン７１がガイド孔７２に挿通して係合した状態となる。
このようにして、アンバランス修正装置１が備える位置決め手段により、係止部１３がワーク２０に対して係止した状態での、爪構造体１０のタービンハウジング部３に対する位置決めが行われる。
【０２３９】
なお、アンバランス修正装置１が備える位置決め手段は、係止部１３がワーク２０に対して係止した状態での、爪構造体１０のタービンハウジング部３に対する位置決めが行われる構成であれば、本実施形態に限定されるものではない。
アンバランス修正装置１が備える位置決め手段としては、例えば、ガイドピン７１がガイド孔７２に対して嵌合することで係合する構成であったり、各爪構造体１０に対して複数のガイドピン７１（およびこれに対応する複数のガイド孔７２）が設けられる構成であったりしてもよい。
【０２４０】
このように、アンバランス修正装置１が位置決め手段を備えることにより、前述したように第二経路を形成する部材間に制振部材（制振材７０）が介装されることでその部材同士の支持剛性が低下することに起因して生じる、係止部１３によるワーク２０に対する係止位置（クランプ位置）のバラツキを防止することができる。
つまり、アンバランス修正装置１は、第二経路を形成する部材間に制振部材を備えるとともに、爪構造体１０のタービンハウジング部３に対する位置決め手段を備えることにより、係止部１３によるクランプ位置のバラツキを生じさせることなく、第二経路を遮断することができる。
【０２４１】
なお、アンバランス修正装置１が備える制振部材が介装されるのは、アンバランス修正装置１における第二経路を形成する部材間に限定されるものではない。アンバランス修正装置１において、制振部材が介装されるのは、次のような振動伝達経路を形成する部材間であればよい。すなわち、ワーク回転部の回転にともなう振動をワーク２０から爪構造体１０を介してタービンハウジング部３に対してこのタービンハウジング部３のワーク２０を支持する側（支持面３ａ側）と異なる側から伝達する振動伝達経路である。言い換えると、前述したように直接的な振動伝達経路である第一経路に対して、これと異なる間接的な振動伝達経路である。
つまり、本実施形態のアンバランス修正装置１における第二経路は、前記のような第一経路と異なる間接的な振動伝達経路の一例である。したがって、アンバランス修正装置１において、第二経路以外に、第一経路と異なる間接的な振動伝達経路が存在する場合は、その間接的な振動伝達経路を形成する部材間に、前述のような制振部材が介装されてもよい。
【０２４２】
以上のように、アンバランス修正装置１において、第二経路が遮断されることにより、ワーク回転部の回転にともなう振動の検出に際してその検出精度を向上することができ、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。
【０２４３】
具体的には、図２２（ａ）に示すように、アンバランス修正装置１が、前述したような第二経路を遮断するための構成を備えない場合は、振動特性のグラフにおいて、爪系による共振のピーク（第二の共振周波数ｆｎ２をピークとする山形状の部分）が比較的はっきりと存在する。つまり、アンバランス修正装置１が第二経路を遮断するための構成を備えない場合は、振動特性のグラフにおいて、前述したように爪系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ２と本体系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ１との差が５００Ｈｚ以上とされること等により、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に振動特性の安定領域が形成された状態においても、爪系による共振のピークが比較的はっきりと存在する。
【０２４４】
一方、アンバランス修正装置１が、前述したような第二経路を遮断するための構成を備えることにより、図２２（ｂ）に示すように、アンバランス修正装置１の振動特性において、爪系による共振による影響を低減することができる。つまり、振動特性のグラフにおいては、爪系による共振のピークが小さくなり（矢印Ｌ１参照）、第二の共振周波数ｆｎ２をピークとする山形状の部分がなだらかとなる。
これにより、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に形成される振動特性の安定領域について、その振動特性をさらに安定することができる。結果として、振動特性の安定領域に対応する回転周波数をアンバランス修正回転数として行われるアンバランス修正において、ワーク回転部の回転にともなう振動の検出に際してその検出精度を向上することができ、アンバランス修正の精度を向上することができる。
【０２４５】
次に、アンバランス修正装置１が備える、第一経路における振動伝達性を向上させるための構成について説明する。
ここでまず、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する支持構成について、図２３を用いて具体的に説明する。図２３はワークのタービンハウジング部に対する支持構成を示す説明図である。図２３において、（ａ）はワーク２０がタービンハウジング部３に対して離間した状態を示す図、（ｂ）はワーク２０がタービンハウジング部３に対して支持された状態を示す図である。
【０２４６】
ワーク２０が支持される支持面３ａは、前述したように、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（図２３において左側））の面として形成される。したがって、図２３に示すように、支持凹部３ｂは、支持面３ａと、この支持面３ａの周囲に形成される周壁面３ｃとを有する。つまり、周壁面３ｃは、円周状の内壁面となる（図２６参照）。したがって、支持凹部３ｂとフランジ部２４ａとの嵌合形状は円周形状となる。また、支持面３ａは、ワーク２０のタービンロータ２２のタービンハウジング部３内への収容を許容するため、円環状の面部となる。
【０２４７】
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に対し、センターハウジング２４のフランジ部２４ａが嵌合した状態となることで、ワーク２０がタービンハウジング部３に対して支持された状態となる（図２３（ｂ）参照）。そして、ワーク２０がタービンハウジング部３に対して支持された状態においては、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、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、センターハウジング２４のフランジ部２４ａの一側（タービンロータ２２側）の面が、支持面３ａに接触する面であって、タービンハウジング部３に対する当たり面となる平面状の接触面２４ｂとなる。したがって、フランジ部２４ａの接触面２４ｂは、支持面３ａの形状に対応して円環状の面部となる（図２４参照）。
【０２４８】
このように、アンバランス修正装置１におけるワーク２０のタービンハウジング部３に対する支持構成においては、ワーク２０は、タービンハウジング部３に支持された状態でこのタービンハウジング部３に対する当たり面となる平面状の接触面２４ｂを有する。また、タービンハウジング部３は、このタービンハウジング部３にワーク２０が支持された状態で前記接触面２４ｂに接触する面（ワーク２０に対する当たり面）となる支持面３ａを有する。
【０２４９】
そして、アンバランス修正装置１は、第一経路における振動伝達性を向上させるための構成として、タービンハウジング部３の支持面３ａにおいて次のような構成を備える。
すなわち、ワーク２０に対する支持面３ａは、平面状の平面部８０と、この平面部８０に対してわずかに盛り上がった部分である隆起部８１とを有する。
【０２５０】
図２４および図２５に示すように、円環状である支持面３ａにおいて、その円周方向の一部が、平面状である他の部分（平面部８０）に対して、わずかに盛り上がった部分となる隆起部８１が設けられている（図２４の薄墨部分参照）。
【０２５１】
隆起部８１の隆起形状としては、本実施形態では、図２５に示すように、円環状である支持面３ａの円周方向に沿って９０°程度の角度範囲で隆起する山形の形状となる。また、隆起部８１の隆起形状については、円環状である支持面３ａの径方向についても山形の形状となる。なお、図２５は、図２４におけるＭ１−Ｍ２線に沿う、支持面３ａの円周方向についての形状を示すための展開図である。ここで、回転軸線方向視となる図２４において、ワーク回転部の回転軸線の位置（以下「回転軸心位置」という。）Ｃｐを中心とする円形状について回転軸心位置Ｃｐから右方向の半径方向の角度位置を基準（Ｍ１：０°、Ｍ２：３６０°）に、反時計方向（左回り）に角度が進むこととする。ただし、便宜上、図示では角度位置Ｍ１と角度位置Ｍ２とは異なる位置として示している。
【０２５２】
隆起部８１の隆起高さは、１０μｍ程度となる。つまり、図２５に示すように、平面部８０を基準とする隆起部８１の頂点部の高さが、１０μｍ程度となる。
なお、隆起部８１の隆起高さは、１０μｍ程度に限定されるものではない。つまり、支持面３ａにおいて平面部８０に対してわずかに盛り上がった部分である隆起部８１の隆起高さは、支持面３ａに対するワーク２０の支持やワーク２０が支持された状態でのワーク回転部の回転の妨げにならない範囲で、ワーク２０側において平面状である接触面２４ｂについての平面度の公差値等に基づいて定められる。隆起部８１の隆起高さは、ワーク２０の接触面２４ｂの平面度の公差値に対して比較的大きい値となるように定められる。言い換えると、隆起部８１は、接触面２４ｂの平面度の公差値に対して比較的大きくなるように、平面部８０に対してわずかに盛り上がった部分となる。
このような隆起部８１が、タービンハウジング部３の支持面３ａの加工に際して、平面部８０とともに形成される。
【０２５３】
このように、平面部８０とこれに対して盛り上がった部分である隆起部８１とを有する支持面３ａに対して、ワーク２０側における接触面２４ｂが接触する。つまり、タービンハウジング部３における支持凹部３ｂに、ワーク２０のセンターハウジング２４のフランジ部２４ａが嵌合した状態となることで、タービンハウジング部３の支持面３ａとワーク２０の接触面２４ｂとが接触する。これにより、ワーク２０がタービンハウジング部３に支持された状態となる。
【０２５４】
以上のように、ワーク２０側が有する平面状の接触面２４ｂに対するタービンハウジング部３側の支持面３ａが、平面部８０と隆起部８１とを有することにより、ワーク２０がタービンハウジング部３に対して爪構造体１０によって固定された状態において、ワーク２０とタービンハウジング部３との当たりついて常に決まった位置（部分）における当たりを強くすることができる。つまり、タービンハウジング部３にワーク２０が固定された状態で、タービンハウジング部３の支持面３ａとワーク２０の接触面２４ｂとの接触部において、互いの当たりが強くなる位置（部分）が、支持面３ａの隆起部８１が設けられる位置（部分）として常に決まった位置（部分）とすることができる。
【０２５５】
すなわち、タービンハウジング部３の支持面３ａが全体的に平面状に形成される場合（隆起部８１を有しない場合）、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て行われるアンバランス修正に際し、ワーク２０側の接触面２４ｂの平面度の公差に起因して、タービンハウジング部３とワーク２０との当たり方にバラツキが生じる。つまりこの場合、複数のワーク２０についてのアンバランス修正の成行きによっては、支持面３ａと接触面２４ｂとの接触部において、タービンハウジング部３とワーク２０との当たりが強くなる位置（部分）を制御することができないこととなる。
このように、タービンハウジング部３とワーク２０との当たり方のバラツキは、第一経路によって加速度ピックアップ４に伝達される振動の大きさについてバラツキが生じる原因となる。
【０２５６】
そこで、複数のワーク２０に対して共通の治具であるタービンハウジング部３において、その支持面３ａに前述したような隆起部８１が設けられることにより、異なるワーク２０について、タービンハウジング部３に対して常に同じ位置（部分）での当たりを強くすることができる。
これにより、タービンハウジング部３とワーク２０との当たり方のバラツキを低減することができ、第一経路によって加速度ピックアップ４に伝達される振動の大きさについてバラツキが生じることを抑制することができる。つまり、ワーク回転部の回転にともなう振動について、ワーク２０（センターハウジング２４）からタービンハウジング部３に対する振動伝達性を向上することができ、第一経路における振動伝達性を向上させることができる。結果として、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。
【０２５７】
また、支持面３ａが有する隆起部８１は、回転軸心位置Ｃｐを基準として、加速度ピックアップ４が位置する側に設けられることが好ましい。
【０２５８】
すなわち、回転軸線方向視である図２４に示すように、回転軸心位置Ｃｐを中心とする円環状に形成される支持面３ａにおいて、加速度ピックアップ４が設けられる側に、隆起部８１が設けられることが好ましい。
【０２５９】
本実施形態では、加速度ピックアップ４は、図２４に示すように、前述した角度位置Ｍ１を基準とする角度位置で、略１８０°の角度位置（図２４において回転軸心位置Ｃｐを中心とする円形状について回転軸心位置Ｃｐから左方向の半径方向の角度位置）に位置する。
そして、前記のとおり円環状である支持面３ａの円周方向に沿って山形の形状となる隆起部８１が、その円周方向に沿う山形の形状の中心位置（最も高くなる位置）が角度位置Ｍ１を基準とする角度位置で略１８０°の角度位置となるように設けられる。
【０２６０】
このように、支持面３ａが有する隆起部８１を、回転軸心位置Ｃｐを基準として、加速度ピックアップ４が位置する側に設けることにより、タービンハウジング部３とワーク２０との間で当たりが強くなる位置（部分）を、加速度ピックアップ４に対して近付けることができる。これにより、ワーク回転部の回転にともない、ワーク２０からタービンハウジング部に伝達される振動を、加速度ピックアップ４に対してより直接的に伝達させることができる。結果として、第一経路における振動伝達性をより効果的に向上させることができる。
【０２６１】
また、アンバランス修正装置１は、第一経路における振動伝達性を向上させるための構成として、次のような構成を備える。
前述したように、アンバランス修正装置１におけるワーク２０のタービンハウジング部３に対する支持構成においては、ワーク２０は、そのフランジ部２４ａを介して、タービンハウジング部３に支持された状態で、支持面３ａとこの支持面３ａの周囲に形成される周壁面３ｃとを有する支持凹部３ｂに嵌合した状態となる。
そして、アンバランス修正装置１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を、ワーク回転部の回転軸線に対する垂直方向であって加速度ピックアップ４が位置する側に向かう方向に、周壁面３ｃに対して押し付けるための押圧手段を備える。
【０２６２】
すなわち、図２６に示すように、タービンハウジング部３の支持凹部３ｂに対してワーク２０のフランジ部２４ａが嵌合した状態においては、支持凹部３ｂとフランジ部２４ａとの間、具体的には支持凹部３ｂの周壁面３ｃとフランジ部２４ａの外周面２４ｃとの間に、わずかな嵌合隙間（例えば数十μｍ程度の隙間）が存在する。
そこで、前記嵌合隙間において加速度ピックアップ４側の部分の隙間が埋まるように、タービンハウジング部３に支持された状態のワーク２０を押し付けるための押圧手段が、アンバランス修正装置１において備えられる。
【０２６３】
本実施形態では、アンバランス修正装置１は、前記押圧手段として、図２６に示すように、アクチュエータ９０を備える。
アクチュエータ９０は、ワーク２０を、ワーク回転部の回転軸線に対する垂直方向であって加速度ピックアップ４が位置する側に向かう方向（以下「検出側方向」という。）に押し付ける。ここで、検出側方向について、ワーク回転部の回転軸線に対する垂直方向とは、ワーク回転部の回転軸線の方向が垂直方向となる面に沿う方向である。また、同じく検出方向について、加速度ピックアップ４が位置する側に向かう方向とは、図２６で示す回転軸線方向視で、支持凹部３ｂとフランジ部２４ａとの嵌合形状である円周形状において加速度ピックアップ４が位置する側に向かう方向である。
したがって、本実施形態では、アクチュエータ９０は、図２６に示す回転軸線方向視で左側に向かう方向にワーク２０を押し付けることとなる（矢印Ｎ１参照）。
【０２６４】
アクチュエータ９０は、ワーク２０の押付けに際して、押圧部９１を有する。つまり、アクチュエータ９０は、押圧部９１がワーク２０における所定の部分に接触した状態で、ワーク２０を押し付ける。押圧部９１がワーク２０に対して接触する部分は、特に限定されるものではない。押圧部９１がワーク２０に対して接触する部分は、ワーク２０におけるワーク回転部以外の部分となる。具体的には、例えば、押圧部９１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において、支持凹部３ｂに嵌合した状態のフランジ部２４ａのうち支持凹部３ｂから露出している部分に対して接触する。
【０２６５】
アクチュエータ９０は、押圧部９１による検出側方向へのワーク２０に対する押圧作用が得られるものであれば、特に限定されるものではない。アクチュエータ９０としては、エアシリンダや油圧シリンダ等のシリンダ機構や、ソレノイドアクチュエータや、ネジ機構等、種々のアクチュエータを用いることができる。
また、ワーク２０を押し付けるための押圧手段は、アクチュエータ９０に限定されるものではない。つまり、ワーク２０を押し付けるための押圧手段は、タービンハウジング部３に支持された状態のワーク２０を、検出側方向に、周壁面３ｃに対して押し付けるための手段であれば特に限定されるものではない。
【０２６６】
このように、アンバランス修正装置１が、タービンハウジング部３に支持された状態のワーク２０を支持凹部３ｂの周壁面３ｃに対して押し付けるためのアクチュエータ９０を備えることにより、検出側方向における支持凹部３ｂの周壁面３ｃとフランジ部２４ａの外周面２４ｃとの接触を確実にすることができる。これにより、ワーク回転部の回転にともなう振動について、ワーク２０のセンターハウジング２４からタービンハウジング部３を介する振動伝達性を向上することができ、第一経路における振動伝達性を向上させることができる。
【０２６７】
また、加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の方向が、アクチュエータ９０によるワーク２０の押付け方向である検出側方向を含む方向（図２６における左右方向）である場合、第一経路における振動伝達性をより効果的に向上させることができる。
【０２６８】
すなわち、前記のとおり加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の方向が検出側方向を含む方向（以下「振動検出方向」という。）である場合において、ワーク２０が周壁面３ｃに対して押し付けられていない状態では、ワーク回転部の回転にともない生じるワーク２０の振動検出方向の振動は、主に支持面３ａおよび接触面２４ｂを介してワーク回転部の回転軸線の方向に伝達されることとなる。言い換えると、Ｘ−Ｙ直交座標系において、振動検出方向をＸ方向（図２６における左右方向）、ワーク回転部の回転軸線の方向をＹ方向（図２３における左右方向、図２６における紙面に垂直方向）とすると、加速度ピックアップ４において検出されるＸ方向の振動が、タービンハウジング部３とワーク２０とのＹ方向の当たり面で伝達されることとなる。
【０２６９】
そこで、アクチュエータ９０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が検出側方向に押し付けられることによって、振動検出方向（Ｘ方向）におけるタービンハウジング部３とワーク２０との接触（周壁面３ｃと外周面２４ｃとの接触）が確実となり、加速度ピックアップ４に対してその振動検出方向の振動伝達性を向上することができる。これにより、第一経路における振動伝達性をより効果的に向上させることができる。
【０２７０】
以上のように、アンバランス修正装置１において、第一経路における振動伝達性が向上することにより、ワーク回転部の回転にともなう振動の検出に際してその検出精度を向上することができ、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。
【０２７１】
具体的には、図２７（ａ）に示すように、アンバランス修正装置１が、前述したような第一経路における振動伝達性を向上させるための構成を備えない場合は、例えばアンバランス修正回転数ｆｕにおける振動加速度について見ると、加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の値Ｇｕにおける第一経路による振動伝達分（矢印Ｐ１参照）と第二経路による振動伝達分（矢印Ｐ２参照）との割合について、矢印Ｐ２で示す第二経路による振動伝達分の割合が、振動加速度の全体の大きさ（値Ｇｕ）に対して比較的大きくなる。つまり、アンバランス修正装置１が第一経路における振動伝達性を向上させるための構成を備えない場合は、前述したように第二経路を遮断するための構成を備えることにより、振動特性の安定領域についてその振動特性が安定した状態においても、矢印Ｐ２で示す第二経路による振動伝達分の割合が、振動加速度の全体の大きさ（値Ｇｕ）に対して比較的大きくなる。
【０２７２】
このように、加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の値について、第二経路による振動伝達分が大きくなることは、加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の値全体に対する第一経路による振動伝達分が不足することとなるため、アンバランス修正についての精度の低下の原因となる。つまり、第一経路は、前述したようにアンバランス修正装置１における振動伝達経路のうち直接的な振動伝達経路であるため、この第一経路による振動伝達分の割合が十分に得られることが、アンバランス修正についての精度を向上するうえで好ましい。
なお、ここでは便宜上、ワーク回転部の回転にともなう振動が、第一経路および第二経路のいずれかの経路によって加速度ピックアップ４に伝達されることとしている。つまり、加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の値が、第一経路による伝達分と第二経路による伝達分とに分けられることとしている。
【０２７３】
一方、アンバランス修正装置１が、前述したような第一経路における振動伝達性を向上させるための構成を備えることにより、図２７（ｂ）に示すように、加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の値Ｇｕにおける第一経路による振動伝達分（矢印Ｐ３参照）と第二経路による振動伝達分（矢印Ｐ４参照）との割合について、矢印Ｐ４で示す第二経路による振動伝達分の割合を、振動加速度の全体の大きさ（値Ｇｕ）に対して比較的小さくすることができる。つまり、アンバランス修正装置１が第一経路における振動伝達性を向上させるための構成を備えることにより、加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の値について、第一経路による振動伝達分を大きくすることができ（矢印Ｐ１に対する矢印Ｐ３）、その分、第二経路による振動伝達分を小さくすることができる（矢印Ｐ２に対する矢印Ｐ４）。
これにより、加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の値全体に対する第一経路による振動伝達分について、十分な割合を得ることができる。結果として、ワーク回転部の回転にともなう振動の検出に際してその検出精度を向上することができ、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。
【０２７４】
以上の構成を備えるアンバランス修正装置１における振動特性の向上をまとめると、次のようになる。
【０２７５】
すなわち、アンバランス修正装置１において、図１０に示すように、爪構造体１０の総合質量の調整によって各爪構造体１０の固有振動数を一致させることにより、アンバランス修正装置１の振動特性のグラフにおいて、爪系による共振のピークを一つにすることができる。
【０２７６】
次に、図１３に示すように、振動特性のグラフにおいて、爪系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ２と本体系による共振の減衰性に基づく回転周波数Ｎｆ１との差が５００Ｈｚ以上とされること等により、爪系による共振のピークが一つになった状態から、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に振動特性の安定領域を形成することができる。
【０２７７】
続いて、図２２に示すように、アンバランス修正装置１が第二経路を遮断するための構成を備えることにより、第一の共振周波数ｆｎ１と第二の共振周波数ｆｎ２との間に振動特性の安定領域が形成された状態から、爪系による共振のピークを小さくすることができる。
【０２７８】
そして、図２７に示すように、アンバランス修正装置１が第一経路における振動伝達性を向上させるための構成を備えることにより、加速度ピックアップ４によって検出される振動加速度の値全体に対する第一経路による振動伝達分について、十分な割合を得ることができる。
【０２７９】
なお、爪系による共振のピークを一つにするための構成、第二経路を遮断するための構成、および第一経路における振動伝達性を向上させるための構成は、それぞれの構成について独立した効果を得ることができる。つまり、これらの構成のうちいずれかの構成がアンバランス修正装置１に備えられることにより、前述した対策前の振動特性（図７参照）に対して振動特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２８０】
【図１】本発明の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】爪構造体の構成を模式的に示す図。
【図４】本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置を４自由度系にモデル化した図。
【図５】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６】本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置の好ましい振動特性のグラフの一例を示す図。
【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対策前の振動特性のグラフの一例を示す図。
【図８】ワークについてその自重により生じるモーメントの説明図。
【図９】爪構造体を示す図。
【図１０】本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置の振動特性の変化の一例を示す図。
【図１１】爪構造体の剛性および質量の変化による振動特性への影響を示す説明図。
【図１２】爪構造体の爪部を示す斜視図。
【図１３】本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置の振動特性のグラフの一例を示す図。
【図１４】動吸振器として機能する爪構造体を説明するためのモデルを示す図。
【図１５】動吸振器として機能する爪構造体による効果を説明するための装置本体の振幅曲線を示す図。
【図１６】本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置における振動伝達経路を示す説明図。
【図１７】ダンパ機構の構成を示す図。
【図１８】シリンダ機構の構成を示す斜視図。
【図１９】シリンダ機構の別構成を示す斜視図。
【図２０】制振部材および位置決め手段を備えるアンバランス修正装置の一例を示す図。
【図２１】制振部材および位置決め手段の構成を示す説明図。
【図２２】本発明の一実施形態に係るアンバランス修正装置の振動特性の変化の一例を示す図。
【図２３】ワークのタービンハウジング部に対する支持構成を示す説明図。
【図２４】図２３におけるＣ−Ｃ断面図。
【図２５】図２４におけるＭ１−Ｍ２線に沿う支持面の円周方向についての形状を示すための展開図。
【図２６】図２３におけるＤ−Ｄ断面図。
【図２７】第一経路および第二経路による振動伝達の割合を説明するための図２２におけるＢ部分拡大図。
【図２８】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２９】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。
【符号の説明】
【０２８１】
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）
３ａ    支持面
３ｂ    支持凹部
３ｃ    周壁面
４      加速度ピックアップ（振動検出手段）
５      架台
９      シリンダプレート
１０    爪構造体（クランプ部材）
１１    爪部       
１２    ロッド部
１３    係止部
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
２４ａ  フランジ部
２４ｂ  接触面
３０    シリンダ機構
３１    シリンダケース
５０    ダンパ機構
６０    シリンダ機構
７０    制振材（制振部材）
７１    ガイドピン
７２    ガイド孔
８０    平面部
８１    隆起部
９０    アクチュエータ（押圧手段）
【図１】
0004232841.tif 000006
【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】
0004232841.tif 000012
【図８】
0004232841.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0004232841.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
0004232841.tif 000018
【図１４】
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【図１５】
0004232841.tif 000020
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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