(57)【要約】【課題】ワークにおける回転部の軸受支持構造等に起因して生じるホワール振動が発生した場合であっても、ホワール振動の整数倍成分の、高速回転機器のアンバランスに起因する振動である回転１次振動に対する影響を排除することができ、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方法を提供すること。【解決手段】検出振動（オーバオール値）およびホワール振動（抽出値）それぞれについての時間軸データを、周波数分析することによって周波数軸データとし、各周波数軸データから、回転１次周波数における振幅値および位相値を導出し、これらを複素ベクトルに変換し、検出振動についての複素ベクトルとホワール振動についての複素ベクトルとの差ベクトルを算出することで、見かけの回転１次振動からホワール振動の整数倍成分の影響が除かれたアンバランスベクトルを算出する。【選択図】図２０
2009031052.tif 000002
【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信号に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行う高速回転機器のアンバランス修正方法であって、
前記振動検出手段による検出信号から、該振動検出手段により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データを計測し、
前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記所定の回転数に対応する周波数である回転１次周波数よりも低い周波数であって、前記回転１次周波数に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出し、
前記所定のフィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、前記オーバオール値の時間軸データから、前記自励振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出し、
前記オーバオール値の時間軸データおよび前記抽出値の時間軸データを、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動についての振幅値および位相値の周波数軸データ、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データを算出し、
前記各周波数軸データから、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、前記回転１次周波数の整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値の周波数軸データから定められる前記自励振動のピーク周波数である自励周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出し、
前記検出振動についての振幅値の周波数軸データに基づき、前記回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出し、
前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値に基づいて、前記自励周波数の整数倍の周波数である自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を推定し、
前記回転１次整数倍振動成分の減衰比、前記自励整数倍周波数、前記自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データに基づいて、前記自励整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である自励振動整数倍成分を含む、前記自励振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数を算出し、
前記周波数応答関数から、前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出し、
前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を、それぞれ振幅値が大きさとなり位相値が実数軸からの回転角度となる複素ベクトルに変換し、
前記検出振動についての前記複素ベクトルと、前記自励振動ついての前記複素ベクトルとの差ベクトルを算出し、
前記差ベクトルの大きさおよび実数軸からの回転角度を、前記正味の振動の振幅値および位相値として算出し、
前記正味の振動の振幅値および位相値に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行う、
ことを特徴とする高速回転機器のアンバランス修正方法。
【請求項２】
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、予め設定される所定の回転数範囲における所定間隔毎の回転数である多数の検出回転数で回転させ、前記回転部が前記各検出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信号により計測される、前記所定の回転数範囲における振動加速度の最大値を、予め設定された振動加速度についての基準値と比較することで、前記回転部の回転にともなう振動の大きさの確認を行い、その確認結果に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行う高速回転機器のアンバランス修正方法であって、
前記回転部が、前記各検出回転数で回転している状態で、
前記振動検出手段による検出信号から、該振動検出手段により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データを計測し、
前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記各検出回転数に対応する周波数である回転１次周波数よりも低い周波数であって、前記回転１次周波数に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出し、
前記所定のフィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、前記オーバオール値の時間軸データから、前記自励振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出し、
前記オーバオール値の時間軸データおよび前記抽出値の時間軸データを、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動についての振幅値および位相値の周波数軸データ、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データを算出し、
前記各周波数軸データから、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、前記回転１次周波数の整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値の周波数軸データから定められる前記自励振動のピーク周波数である自励周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出し、
前記検出振動についての振幅値の周波数軸データに基づき、前記回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出し、
前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値に基づいて、前記自励周波数の整数倍の周波数である自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を推定し、
前記回転１次整数倍振動成分の減衰比、前記自励整数倍周波数、前記自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データに基づいて、前記自励整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である自励振動整数倍成分を含む、前記自励振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数を算出し、
前記周波数応答関数から、前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出することで、
前記各検出回転数についての、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値から、前記所定の回転数範囲での、前記回転１次周波数における前記検出振動の振動加速度の値の回転数軸データ、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振動加速度の値の回転数軸データを取得し、
前記各回転数軸データから、前記検出振動についての前記回転数軸データにおける振動加速度のピーク値と、該ピーク値に対応する回転数における前記自励振動の振動加速度の値である対応値とを導出し、
前記対応値の大きさが、前記ピーク値の大きさに対して予め設定された所定の許容値以下である場合は、前記ピーク値を、前記所定の回転数範囲における振動加速度の最大値とし、
前記対応値の大きさが、前記所定の許容値以下でない場合は、前記治具を含み一体的に構成される装置本体の固有振動数の調整を行う、
ことを特徴とする高速回転機器のアンバランス修正方法。
【請求項３】
前記装置本体の固有振動数の調整を、
前記装置本体を構成する部材同士を固定するための締結部材の締付けトルクを可変とし、該締付けトルクの調整により、前記装置本体の剛性を調整することで行う、
ことを特徴とする請求項２に記載の高速回転機器のアンバランス修正方法。
【請求項４】
前記装置本体の固有振動数の調整を、
前記装置本体に、収容する液体の量が調整可能なタンクを設け、該タンク内の液体の量の調整により、前記装置本体の質量を調整することで行う、
ことを特徴とする請求項２に記載の高速回転機器のアンバランス修正方法。
【請求項５】
前記装置本体の固有振動数の調整を、
前記ワークの前記治具に対する固定力の調整により、前記装置本体の剛性を調整することで行う、
ことを特徴とする請求項２に記載の高速回転機器のアンバランス修正方法。
【請求項６】
回転部を有するワークを支持固定した状態で、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振動を検出することにより、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、
前記ワークを支持する治具と、
前記回転部の回転にともなう振動を検出する振動検出手段と、
前記回転部の回転数を検出する回転検出手段と、
前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記回転部を前記所定の回転数で回転させるとともに、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信号に基づいて、前記回転部の回転にともなう正味の振動の振幅値および位相値を算出する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記振動検出手段による検出信号から、該振動検出手段により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データを計測するデータ計測部と、
前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記所定の回転数に対応する周波数である回転１次周波数よりも低い周波数であって、前記回転１次周波数に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出するフィルタリング周波数算出部と、
前記所定のフィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、前記オーバオール値の時間軸データから、前記自励振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出するデータ抽出部と、
前記オーバオール値の時間軸データおよび前記抽出値の時間軸データを、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動についての振幅値および位相値の周波数軸データ、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データを算出するとともに、これらの周波数軸データから、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、前記回転１次周波数の整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値の周波数軸データから定められる前記自励振動のピーク周波数である自励周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出する周波数分析部と、
前記検出振動についての振幅値の周波数軸データに基づき、前記回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出する減衰比算出部と、
前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値に基づいて、前記自励周波数の整数倍の周波数である自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を推定する振幅・位相推定部と、
前記回転１次整数倍振動成分の減衰比、前記自励整数倍周波数、前記自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データに基づいて、前記自励整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分を含む、前記自励振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数を算出するとともに、該周波数応答関数から、前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出する周波数応答関数算出部と、
前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を、それぞれ振幅値が大きさとなり位相値が実数軸からの回転角度となる複素ベクトルに変換するベクトル変換部と、
前記検出振動についての前記複素ベクトルと、前記自励振動ついての前記複素ベクトルとの差ベクトルを算出する差ベクトル算出部と、
前記差ベクトルの大きさおよび実数軸からの回転角度を、前記正味の振動の振幅値および位相値として算出する振幅・位相算出部と、
を有す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７】
回転部を有するワークを支持固定した状態で、前記回転部を、予め設定される所定の回転数範囲における所定間隔毎の回転数である多数の検出回転数で回転させ、前記回転部が前記各検出回転数で回転している状態での振動を検出して計測した、前記所定の回転数範囲における振動加速度の最大値を、予め設定された振動加速度についての基準値と比較することで、前記回転部の回転にともなう振動の大きさの確認を行い、その確認結果に基づいて、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、
前記ワークを支持する治具と、
前記回転部の回転にともなう振動を検出する振動検出手段と、
前記回転部の回転数を検出する回転検出手段と、
前記治具を含み一体的に構成される装置本体の固有振動数の調整を行うための固有振動数調整手段と、
前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記回転部を前記各検出回転数で回転させるとともに、前記回転部が前記各検出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信号に基づいて、前記振動加速度の最大値を算出する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記振動検出手段による検出信号から、該振動検出手段により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データを計測するデータ計測部と、
前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記各検出回転数に対応する周波数である回転１次周波数よりも低い周波数であって、前記回転１次周波数に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出するフィルタリング周波数算出部と、
前記所定のフィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、前記オーバオール値の時間軸データから、前記自励振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出するデータ抽出部と、
前記オーバオール値の時間軸データおよび前記抽出値の時間軸データを、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動についての振幅値および位相値の周波数軸データ、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データを算出するとともに、これらの周波数軸データから、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、前記回転１次周波数の整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値の周波数軸データから定められる前記自励振動のピーク周波数である自励周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出する周波数分析部と、
前記検出振動についての振幅値の周波数軸データに基づき、前記回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出する減衰比算出部と、
前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値に基づいて、前記自励周波数の整数倍の周波数である自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を推定する振幅・位相推定部と、
前記回転１次整数倍振動成分の減衰比、前記自励整数倍周波数、前記自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データに基づいて、前記自励整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分を含む、前記自励振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数を算出するとともに、該周波数応答関数から、前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出する周波数応答関数算出部と、
前記各検出回転数についての、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値から、前記所定の回転数範囲での、前記回転１次周波数における前記検出振動の振動加速度の値の回転数軸データ、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振動加速度の値の回転数軸データを取得するトラッキングデータ取得部と、
前記回転部の回転数を、前記所定の回転数範囲において、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値が得られた所定のタイミングで、前記各検出回転数に順次変化させる回転数制御部と、
前記各回転数軸データから、前記検出振動についての前記回転数軸データにおける振動加速度のピーク値と、該ピーク値に対応する回転数における前記自励振動の振動加速度の値である対応値とを導出する振動加速度導出部と、
前記対応値の大きさが、前記ピーク値の大きさに対して予め設定された所定の許容値以下であるか否かを判定し、前記対応値の大きさが前記所定の許容値以下であると判定した場合に、前記ピーク値を、前記所定の回転数範囲における振動加速度の最大値とする振動加速度判定部と、を有し、
前記振動加速度判定部により、前記対応値の大きさが前記所定の許容値以下であると判定されなかった場合は、前記固有振動数調整手段により、前記装置本体の固有振動数の調整が行われる、
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８】
前記固有振動数調整手段は、
前記装置本体を構成する部材同士を締結固定するとともに、締付けトルクが可変とされる締結部材であることを特徴とする請求項７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】
前記固有振動数調整手段は、
前記装置本体に設けられ、収容する液体の量が調整可能な液体タンクであることを特徴とする請求項７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を備え、
前記固有振動数調整手段は、
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付勢する付勢力を調整することで、前記クランプ部材によるクランプ力を調整するためのクランプ力調整機構であることを特徴とする請求項７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方法および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３０を用いて説明する。図３０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３０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３０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３０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３０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３０（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３０（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３０（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３０（ｄ）参照）。ここで、ターボチャージャ１０２においては、図３０（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３１を用いて説明する。図３１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３０参照）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１０４が設けられる。
【００１１】
ここで、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ては、クランプ方式が用いられている。すなわち、図３１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３１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３１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３１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。
【００１２】
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１０４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。
【００１３】
このように、ワーク回転部が比較的高速で回転するターボチャージャ１０２等の高速回転機器の回転に際しては、回転部の回転数がある回転数以上となると、その回転部の軸受支持構造等に起因して、ホワール振動と呼ばれる自励振動が発生する場合がある。ホワール振動について、ターボチャージャ１０２を例に、図３２を用いて説明する。図３２はターボチャージャにおける軸受支持構造を示す説明図である。
【００１４】
ホワール振動は、オイルホワール等とも称され、回転部を支持する軸受が、全浮動型の浮動ブッシュ軸受（いわゆるフルフロートベアリング）として構成される場合に発生しやすい。具体的には、図３２に示すように、前記のとおりターボチャージャ１０２において回転軸１２１とセンターハウジング１２４との間に介装された状態でワーク回転部の回転軸１２１を支持する軸受１２５が、フルフロートベアリングとして構成されるとする。この場合、軸受１２５の外周側とセンターハウジング１２４との間（符号Ｃ１参照）、および軸受１２５の内周側と回転軸１２１との間（符号Ｃ２参照）に、それぞれクリアランスが設けられる。そして、これら各クリアランスに、オイル（潤滑油）が所定の圧力で供給され充填された状態となる。これにより、軸受１２５の外周側および内周側それぞれに油膜が形成された状態（二重油膜が形成された状態）となる。したがって、回転軸１２１は、軸受１２５に対して浮いた状態で回転する。
【００１５】
このように、ワーク回転部の回転軸１２１が、フルフロートベアリングである軸受１２５により支持される構成においては、軸受１２５の外周側と内周側に形成される油膜の影響等により、回転軸１２１が回転しながら振れ回りする自励振動、すなわちホワール振動が発生する。
【００１６】
ホワール振動の周波数は、回転軸１２１の回転周波数に対して低い周波数領域（例えば回転周波数の約１／２の周波数）で発生することが知られている。また、ホワール振動については、その発生する周波数の整数倍の周波数で生じる振動成分（以下「整数倍成分」という。）が発生する。このため、ホワール振動が、例えばアンバランス修正回転数に対応する（等しい）回転周波数の１／２の周波数で発生した場合、ホワール振動の整数倍成分である２倍成分（ホワール振動が発生する周波数の２倍の周波数で生じる振動成分）が、ターボチャージャ１０２で生じる回転１次振動と重なることとなる。ここで、回転１次振動とは、ターボチャージャ１０２の（ワーク回転部の）回転数に対応する（等しい）周波数の振動であり、ターボチャージャ１０２におけるアンバランスに起因する振動となる。
【００１７】
このように、前記のようなホワール振動の２倍成分がターボチャージャ１０２の回転１次振動と重なる場合を含め、ホワール振動の整数倍成分が、アンバランス修正の回転周波数（アンバランス修正回転数）あるいはその近傍の周波数で生じると、アンバランス修正についての精度が低下する。
すなわち、ホワール振動が発生すると、その整数倍成分がアンバランス修正の回転周波数あるいはその近傍の周波数で生じた場合、ターボチャージャ１０２の回転１次振動が、ホワール振動の整数倍成分の影響を受けることとなる。つまりこの場合、ホワール振動の整数倍成分の影響を受けた回転１次振動が、加速度ピックアップ１０４によって検出されることとなる。ターボチャージャ１０２のアンバランス修正に際して必要な振動は、前記のとおりターボチャージャ１０２におけるアンバランスに起因する振動となる回転１次振動である。このため、ターボチャージャ１０２の回転１次振動が、ホワール振動の整数倍成分の影響を受けると、ターボチャージャ１０２の回転１次振動についての振動測定の精度が低下し、アンバランス修正の精度が低下する。
【００１８】
一方で、ホワール振動の発生周波数は、軸受１２５とセンターハウジング１２４との間のクリアランス（符号Ｃ１参照）、および軸受１２５と回転軸１２１との間のクリアランス（符号Ｃ２参照）の大きさが主たる要因として決まる。このため、ターボチャージャ１０２の製品としての前記各クリアランスの公差範囲内で、ホワール振動の発生周波数を一定の周波数として固定することができないのが現状である。
【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、ワークにおける回転部の軸受支持構造等に起因して生じるホワール振動が発生した場合であっても、ホワール振動の整数倍成分の、高速回転機器のアンバランスに起因する振動である回転１次振動に対する影響を排除することができ、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方法および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信号に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行う高速回転機器のアンバランス修正方法であって、前記振動検出手段による検出信号から、該振動検出手段により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データを計測し、前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記所定の回転数に対応する周波数である回転１次周波数よりも低い周波数であって、前記回転１次周波数に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出し、前記所定のフィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、前記オーバオール値の時間軸データから、前記自励振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出し、前記オーバオール値の時間軸データおよび前記抽出値の時間軸データを、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動についての振幅値および位相値の周波数軸データ、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データを算出し、前記各周波数軸データから、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、前記回転１次周波数の整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値の周波数軸データから定められる前記自励振動のピーク周波数である自励周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出し、前記検出振動についての振幅値の周波数軸データに基づき、前記回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出し、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値に基づいて、前記自励周波数の整数倍の周波数である自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を推定し、前記回転１次整数倍振動成分の減衰比、前記自励整数倍周波数、前記自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データに基づいて、前記自励整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である自励振動整数倍成分を含む、前記自励振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数を算出し、前記周波数応答関数から、前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出し、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を、それぞれ振幅値が大きさとなり位相値が実数軸からの回転角度となる複素ベクトルに変換し、前記検出振動についての前記複素ベクトルと、前記自励振動ついての前記複素ベクトルとの差ベクトルを算出し、前記差ベクトルの大きさおよび実数軸からの回転角度を、前記正味の振動の振幅値および位相値として算出し、前記正味の振動の振幅値および位相値に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行う、ものである。
【００２２】
請求項２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、予め設定される所定の回転数範囲における所定間隔毎の回転数である多数の検出回転数で回転させ、前記回転部が前記各検出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信号により計測される、前記所定の回転数範囲における振動加速度の最大値を、予め設定された振動加速度についての基準値と比較することで、前記回転部の回転にともなう振動の大きさの確認を行い、その確認結果に基づいて、前記回転部のアンバランス修正を行う高速回転機器のアンバランス修正方法であって、前記回転部が、前記各検出回転数で回転している状態で、前記振動検出手段による検出信号から、該振動検出手段により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データを計測し、前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記各検出回転数に対応する周波数である回転１次周波数よりも低い周波数であって、前記回転１次周波数に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出し、前記所定のフィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、前記オーバオール値の時間軸データから、前記自励振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出し、前記オーバオール値の時間軸データおよび前記抽出値の時間軸データを、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動についての振幅値および位相値の周波数軸データ、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データを算出し、前記各周波数軸データから、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、前記回転１次周波数の整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値の周波数軸データから定められる前記自励振動のピーク周波数である自励周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出し、前記検出振動についての振幅値の周波数軸データに基づき、前記回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出し、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値に基づいて、前記自励周波数の整数倍の周波数である自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を推定し、前記回転１次整数倍振動成分の減衰比、前記自励整数倍周波数、前記自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データに基づいて、前記自励整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である自励振動整数倍成分を含む、前記自励振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数を算出し、前記周波数応答関数から、前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出することで、前記各検出回転数についての、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値から、前記所定の回転数範囲での、前記回転１次周波数における前記検出振動の振動加速度の値の回転数軸データ、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振動加速度の値の回転数軸データを取得し、前記各回転数軸データから、前記検出振動についての前記回転数軸データにおける振動加速度のピーク値と、該ピーク値に対応する回転数における前記自励振動の振動加速度の値である対応値とを導出し、前記対応値の大きさが、前記ピーク値の大きさに対して予め設定された所定の許容値以下である場合は、前記ピーク値を、前記所定の回転数範囲における振動加速度の最大値とし、前記対応値の大きさが、前記所定の許容値以下でない場合は、前記治具を含み一体的に構成される装置本体の固有振動数の調整を行う、ものである。
【００２３】
請求項３においては、請求項２に記載の高速回転機器のアンバランス修正方法において、前記装置本体の固有振動数の調整を、前記装置本体を構成する部材同士を固定するための締結部材の締付けトルクを可変とし、該締付けトルクの調整により、前記装置本体の剛性を調整することで行う、ものである。
【００２４】
請求項４においては、請求項２に記載の高速回転機器のアンバランス修正方法において、前記装置本体の固有振動数の調整を、前記装置本体に、収容する液体の量が調整可能なタンクを設け、該タンク内の液体の量の調整により、前記装置本体の質量を調整することで行う、ものである。
【００２５】
請求項５においては、請求項２に記載の高速回転機器のアンバランス修正方法において、前記装置本体の固有振動数の調整を、前記ワークの前記治具に対する固定力の調整により、前記装置本体の剛性を調整することで行う、ものである。
【００２６】
請求項６においては、回転部を有するワークを支持固定した状態で、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振動を検出することにより、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、前記ワークを支持する治具と、前記回転部の回転にともなう振動を検出する振動検出手段と、前記回転部の回転数を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記回転部を前記所定の回転数で回転させるとともに、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信号に基づいて、前記回転部の回転にともなう正味の振動の振幅値および位相値を算出する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記振動検出手段による検出信号から、該振動検出手段により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データを計測するデータ計測部と、前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記所定の回転数に対応する周波数である回転１次周波数よりも低い周波数であって、前記回転１次周波数に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出するフィルタリング周波数算出部と、前記所定のフィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、前記オーバオール値の時間軸データから、前記自励振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出するデータ抽出部と、前記オーバオール値の時間軸データおよび前記抽出値の時間軸データを、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動についての振幅値および位相値の周波数軸データ、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データを算出するとともに、これらの周波数軸データから、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、前記回転１次周波数の整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値の周波数軸データから定められる前記自励振動のピーク周波数である自励周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出する周波数分析部と、前記検出振動についての振幅値の周波数軸データに基づき、前記回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出する減衰比算出部と、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値に基づいて、前記自励周波数の整数倍の周波数である自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を推定する振幅・位相推定部と、前記回転１次整数倍振動成分の減衰比、前記自励整数倍周波数、前記自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データに基づいて、前記自励整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分を含む、前記自励振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数を算出するとともに、該周波数応答関数から、前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出する周波数応答関数算出部と、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を、それぞれ振幅値が大きさとなり位相値が実数軸からの回転角度となる複素ベクトルに変換するベクトル変換部と、前記検出振動についての前記複素ベクトルと、前記自励振動ついての前記複素ベクトルとの差ベクトルを算出する差ベクトル算出部と、前記差ベクトルの大きさおよび実数軸からの回転角度を、前記正味の振動の振幅値および位相値として算出する振幅・位相算出部と、を有するものである。
【００２７】
請求項７においては、回転部を有するワークを支持固定した状態で、前記回転部を、予め設定される所定の回転数範囲における所定間隔毎の回転数である多数の検出回転数で回転させ、前記回転部が前記各検出回転数で回転している状態での振動を検出して計測した、前記所定の回転数範囲における振動加速度の最大値を、予め設定された振動加速度についての基準値と比較することで、前記回転部の回転にともなう振動の大きさの確認を行い、その確認結果に基づいて、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、前記ワークを支持する治具と、前記回転部の回転にともなう振動を検出する振動検出手段と、前記回転部の回転数を検出する回転検出手段と、前記治具を含み一体的に構成される装置本体の固有振動数の調整を行うための固有振動数調整手段と、前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記回転部を前記各検出回転数で回転させるとともに、前記回転部が前記各検出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信号に基づいて、前記振動加速度の最大値を算出する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記振動検出手段による検出信号から、該振動検出手段により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データを計測するデータ計測部と、前記回転検出手段による検出信号に基づいて、前記各検出回転数に対応する周波数である回転１次周波数よりも低い周波数であって、前記回転１次周波数に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出するフィルタリング周波数算出部と、前記所定のフィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、前記オーバオール値の時間軸データから、前記自励振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出するデータ抽出部と、前記オーバオール値の時間軸データおよび前記抽出値の時間軸データを、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動についての振幅値および位相値の周波数軸データ、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データを算出するとともに、これらの周波数軸データから、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、前記回転１次周波数の整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値の周波数軸データから定められる前記自励振動のピーク周波数である自励周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出する周波数分析部と、前記検出振動についての振幅値の周波数軸データに基づき、前記回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出する減衰比算出部と、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値および位相値、ならびに前記回転１次整数倍周波数における前記検出振動の振幅値および位相値に基づいて、前記自励周波数の整数倍の周波数である自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を推定する振幅・位相推定部と、前記回転１次整数倍振動成分の減衰比、前記自励整数倍周波数、前記自励整数倍周波数における前記自励振動の振幅値および位相値、ならびに前記自励振動についての前記所定の周波数領域における振幅値および位相値の周波数軸データに基づいて、前記自励整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分を含む、前記自励振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数を算出するとともに、該周波数応答関数から、前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値および位相値を導出する周波数応答関数算出部と、前記各検出回転数についての、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値から、前記所定の回転数範囲での、前記回転１次周波数における前記検出振動の振動加速度の値の回転数軸データ、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振動加速度の値の回転数軸データを取得するトラッキングデータ取得部と、前記回転部の回転数を、前記所定の回転数範囲において、前記回転１次周波数における前記検出振動の振幅値、および前記回転１次周波数における前記自励振動の振幅値が得られた所定のタイミングで、前記各検出回転数に順次変化させる回転数制御部と、前記各回転数軸データから、前記検出振動についての前記回転数軸データにおける振動加速度のピーク値と、該ピーク値に対応する回転数における前記自励振動の振動加速度の値である対応値とを導出する振動加速度導出部と、前記対応値の大きさが、前記ピーク値の大きさに対して予め設定された所定の許容値以下であるか否かを判定し、前記対応値の大きさが前記所定の許容値以下であると判定した場合に、前記ピーク値を、前記所定の回転数範囲における振動加速度の最大値とする振動加速度判定部と、を有し、前記振動加速度判定部により、前記対応値の大きさが前記所定の許容値以下であると判定されなかった場合は、前記固有振動数調整手段により、前記装置本体の固有振動数の調整が行われる、ものである。
【００２８】
請求項８においては、請求項７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、前記固有振動数調整手段は、前記装置本体を構成する部材同士を締結固定するとともに、締付けトルクが可変とされる締結部材であるものである。
【００２９】
請求項９においては、請求項７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、前記固有振動数調整手段は、前記装置本体に設けられ、収容する液体の量が調整可能な液体タンクであるものである。
【００３０】
請求項１０においては、請求項７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を備え、前記固有振動数調整手段は、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付勢する付勢力を調整することで、前記クランプ部材によるクランプ力を調整するためのクランプ力調整機構であるものである。
【発明の効果】
【００３１】
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、ワークにおける回転部の軸受支持構造等に起因して生じるホワール振動が発生した場合であっても、ホワール振動の整数倍成分の、高速回転機器のアンバランスに起因する振動である回転１次振動に対する影響を排除することができ、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】
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
ターボチャージャ２において、その回転部を支持する軸受は、全浮動型の浮動ブッシュ軸受（いわゆるフルフロートベアリング）として構成される。すなわち、回転軸２１とセンターハウジング２４との間に介装された状態で回転部の回転軸２１を支持する軸受について、その外周側とセンターハウジング２４との間（図３２符号Ｃ１参照）、および軸受の内周側と回転軸２１との間（同図符号Ｃ２参照）に、それぞれクリアランスが設けられる。そして、これら各クリアランスに、オイル（潤滑油）が所定の圧力で供給され充填された状態となる。これにより、軸受の外周側および内周側それぞれに油膜が形成された状態（二重油膜が形成された状態）となる。したがって、回転軸２１は、軸受に対して浮いた状態で回転する。
【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に対してステー２６（図２２参照）を介する等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、ワーク回転部の回転にともなう振動（以下「ワーク回転振動」という。）を検出する。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。
【００４３】
なお、本実施形態では、加速度ピックアップ４は、タービンハウジング部３に設けられているが、これに限定されるものではない。つまり、加速度ピックアップ４が設けられる位置は、ワーク回転振動を検出することができる位置であれば、特に限定されるものではない。
【００４４】
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数を検出する回転検出手段としての回転センサ２５が設けられる。回転センサ２５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。回転センサ２５により、ワーク回転部の回転数に応じた信号が得られる。
【００４５】
なお、回転センサ２５は、ワーク回転部の回転数に応じた信号を得ることができるものであれば特に限定されるものではない。回転センサ２５としては、例えば、ワーク回転部の回転数に対応したパルス信号を出力するパルスエンコーダ等、接触式の回転変位センサ等であってもよい。
【００４６】
このように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、ワーク２０を支持する治具であるタービンハウジング部３と、ワーク回転部の回転にともなう振動を検出する振動検出手段としての加速度ピックアップ４と、ワーク回転部の回転数（以下「ワーク回転数」という。）を検出する回転検出手段としての回転センサ２５とを備える。
【００４７】
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による検出信号に基づいて、ワーク回転部のアンバランス修正が行われる。
つまり、アンバランス修正装置１は、ワーク２０を支持固定した状態で、ワーク回転部を所定の回転数で回転させ、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振動を検出することにより、ワーク回転部のアンバランス修正を行うためのものである。
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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、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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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においては、ワーク回転部のアンバランス修正に際し、ワーク回転部についてのアンバランスの測定および修正が行われる工程（以下「アンバランス修正工程」という。）と、アンバランス修正工程の後に行われる工程であってワーク回転振動の大きさの確認が行われる工程（以下「振動確認工程」という。）とが行われる。
【００７２】
アンバランス修正工程では、前述したように、ワーク回転部が、アンバランス修正回転数としての一定の回転数で回転している状態で、加速度ピックアップ４による検出信号に基づいて、ワーク回転部のアンバランスの測定が行われる。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。
【００７３】
また、振動確認工程では、アンバランス修正工程によりアンバランスが修正されたワーク回転部が、所定の回転数範囲において所定の回転数間隔で変化する回転数で回転させられる。その変化する回転数についての各回転数で、加速度ピックアップ４による検出信号に基づいて、振動の大きさが測定される。これにより、ワーク回転振動の大きさについての、回転数を変化させることによるトラッキングデータ（回転数軸データ）が得られる。そして、そのトラッキングデータから、振動の大きさについてのピーク値が求められ、そのピーク値が、予め設定された基準値よりも小さいことが確認される。
【００７４】
アンバランス修正工程について、より具体的に説明する。
アンバランス修正工程では、まず、図３に示すように、加速度ピックアップ４による検出信号から、この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の時間軸データ（時刻暦データ）が計測される。図３に示すグラフにおいて、横軸は時間［ｓｅｃ］であり、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。すなわち、アンバランス修正工程では、まず、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、加速度ピックアップ４により、ワーク回転振動についての生データが取得される。
【００７５】
次に、加速度ピックアップ４によって取得された時間軸データが、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が施されることにより、周波数分析される。これにより、前記時間軸データ（振動波形）についての振幅と位相が、周波数ごとに求められる。すなわち、図４に示すように、ワーク回転振動のデータについて、振幅の周波数軸データ（図４（ａ）参照）と、位相の周波数軸データ（同図（ｂ）参照）とが求められる。
【００７６】
以下では、図４（ａ）に示すような、高速フーリエ変換による周波数分析によって得られる振幅（加速度振幅）［Ｇ］の周波数軸データを「振幅スペクトル」といい、同図（ｂ）に示すような、同じく周波数分析によって得られる位相［ｄｅｇ］の周波数軸データを「位相スペクトル」という。
【００７７】
続いて、前記のとおり周波数分析によって得られた振幅スペクトルおよび位相スペクトルそれぞれについての、回転１次周波数における値が求められる。ここで、回転１次周波数とは、ワーク回転数に対応する周波数（回転周波数）である。したがって、ワーク回転部がアンバランス修正回転数で回転するアンバランス修正工程においては、アンバランス修正回転数に対応する周波数（回転周波数）ｆ１が、回転１次周波数となる。つまり、アンバランス修正回転数がＮｔ［ｒｐｍ］であるとすると、これに対応する回転１次周波数ｆ１は、ｆ１＝Ｎｔ／６０［Ｈｚ］となる。すなわち、振動スペクトルから、回転１次周波数における振幅値（以下「回転１次振幅値」という。）が求められ、位相スペクトルから、回転１次周波数における位相値（以下「回転１次位相値」という。）が求められる。ここでは、図４に示すように、回転１次振幅値をＶ１、回転１次位相値をθ１とする。
【００７８】
回転１次振幅値Ｖ１および回転１次位相値θ１が求められることにより、ワーク回転部のアンバランスについての量と角度（方向）が測定されたこととなる。すなわち、ワーク回転部のアンバランスは、一般的には、ワーク回転部の回転軸心（回転軸２１の軸心）位置からのベクトル（アンバランスベクトル）により表される。したがって、この場合のワーク回転部のアンバランスは、図５に示すように、ワーク回転部の回転軸心に対応する点Ｃ０を中心として、Ｖ１の大きさ（長さ）であって基準位置（０°の位置）からθ１の角度（方向）のアンバランスベクトルＡ１として表される。
そして、アンバランスベクトルＡ１に基づき、前述したように、ワーク回転部において所定の部分が削られることにより、ワーク回転部についてのアンバランス修正が行われる。
【００７９】
次に、振動確認工程について、より具体的に説明する。
振動確認工程では、図６に示すように、加速度ピックアップ４による検出信号から、この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の回転数についてのトラッキングデータ（回転数軸データ）が取得される。図６に示すグラフにおいて、横軸はワーク回転数［ｒｐｍ］であり、縦軸は振動加速度［Ｇ］である。
【００８０】
すなわち、振動確認工程では、ワーク回転数について、所定の回転数範囲（例えば、０〜数十万回転数程度の範囲）における所定間隔（例えば、数百回転数程度）毎の回転数である多数の検出回転数が、予め設定される。
【００８１】
そして、ワーク回転部が前記各検出回転数で回転している状態において、回転１次周波数における振動加速度の値が求められる。なお、ここでの回転１次周波数は、前記各検出回転数に対応する周波数（回転周波数）となる。すなわち、ワーク回転部が前記各検出回転数で回転している状態において、前述したアンバランス修正工程の場合と同様に、振動加速度の値の時間軸データ（図３参照）が周波数分析されることにより、振動加速度の値についての周波数軸データ（図４（ａ）参照）が得られる。この周波数軸データから、回転１次周波数における振動加速度の値が求められる。
【００８２】
このような各検出回転数についての、回転１次周波数における振動加速度の値から、図６に示すような、振動加速度の値についてのトラッキングデータが得られる。このトラッキングデータから、振動加速度の値についてのピーク値（以下「回転１次トラッキングピーク値」という。）ＶＰが求められる。そして、回転１次トラッキングピーク値ＶＰが、予め設定されている基準値ＶＳよりも小さいことが確認される。ここで、基準値ＶＳは、ワーク回転振動の大きさと相関の高い、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自動車等の車両における騒音についての基準値等に基づいて設定される。
【００８３】
このように、アンバランス修正工程に加えて振動確認工程が行われるのは、次のような理由に基づく。すなわち、ワーク回転振動の大きさは、前記のような車両における騒音の大きさに対応する。こうしたワーク回転振動の大きさは、ワーク回転部に存在するアンバランスのほか、ワーク回転部が回転することによるワーク回転部からの振動の伝達性にも関係する。ワーク回転部からの振動の伝達性は、ワーク２０によって異なることとなる。具体的には、ワーク２０においては、そのワーク回転部の軸受が、前述したようにフルフロートベアリングとして構成される。かかる構成においては、ワーク回転部からの振動の伝達性は、軸受の外周側および内周側に設けられるクリアランスの大きさ、即ち軸受の外周側および内周側に形成される油膜の厚さの影響を受ける。また、前記油膜の厚さは、その公差範囲内でワーク２０によって異なる。したがって、ワーク回転部からの振動の伝達性は、ワーク２０によって異なることとなる。
【００８４】
このように、ワーク回転振動の大きさがワーク回転部のアンバランスとワーク回転部からの振動の伝達性とに影響を受けること、およびそのワーク回転部からの振動の伝達性がワーク２０によって異なることから、アンバランス修正工程においてワーク回転部のアンバランスが各ワーク２０について同じように修正されても、ワーク回転振動の大きさが異なる場合がある。言い換えると、同じ量のアンバランスが存在するワーク２０同士であっても、各ワーク２０のワーク回転振動の大きさが互いに異なる場合がある。
【００８５】
そこで、振動確認工程が行われることにより、アンバランス修正工程でアンバランスが修正されたワーク２０について、所定の回転数範囲で実際に回転している状態でのワーク回転振動の大きさが確認される。したがって、振動確認工程において、回転１次トラッキングピーク値ＶＰの大きさが、基準値ＶＳよりも大きい場合は、アンバランス修正工程にて、そのワーク２０について再度アンバランス修正が行われる。
【００８６】
また、図６に示すように、振動確認工程にて得られる回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対応する回転数（以下「ピーク回転数」という。）Ｎｐは、アンバランス修正装置１における装置本体の共振回転数に対応することが多いことが、実験結果等により判っている。
【００８７】
前記装置本体とは、アンバランス修正装置１において、ワーク２０が支持固定された状態のタービンハウジング部３を含み一体的に構成される部分である。具体的には、図７に示すように、装置本体は、架台５と、支持壁６と、タービンハウジング部３と、これに支持固定された状態のワーク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（質量体）となる。
こうした装置本体の、ワーク回転部の回転にともなう共振回転数が、前述したピーク回転数Ｎｐとなることが多い。言い換えると、ピーク回転数Ｎｐに対応する周波数（回転周波数）は、装置本体の固有振動数となることが多い。
【００８８】
以上のようにして行われるアンバランス修正工程および振動確認工程の各工程においては、測定される振動の大きさ（振幅、振動加速度の大きさ）に及ぼされる、ワーク回転部についての自励振動であるホワール振動による影響が問題となる。
【００８９】
まず、アンバランス修正工程におけるホワール振動による影響について説明する。
ターボチャージャ２の回転に際しては、ワーク回転数がある回転数以上となると、ワーク回転部の軸受支持構造等に起因して、ワーク回転部のホワール振動が発生する場合がある。すなわち、前述したようにワーク回転部の回転軸２１が、フルフロートベアリングである軸受により支持される構成においては、その軸受の外周側と内周側に形成される油膜の影響等により、回転軸２１が回転しながら振れ回りするホワール振動が発生する場合がある。
【００９０】
ホワール振動は、回転軸２１（ワーク回転部）の回転周波数に対して低い周波数領域で発生することが知られている。また、ホワール振動については、その発生する周波数の整数倍の周波数で生じる振動成分（以下「整数倍成分」という。）が発生する。このため、ホワール振動が発生すると、その整数倍成分がアンバランス修正の回転周波数（回転１次周波数）あるいはその近傍の周波数で生じた場合、ターボチャージャ２の回転１次振動が、ホワール振動の整数倍成分の影響を受けることとなる。つまりこの場合、ホワール振動の整数倍成分の影響を受けた回転１次振動が、加速度ピックアップ４によって検出されることとなる。ここで、回転１次振動とは、ターボチャージャ２の（ワーク回転部の）回転数に対応する（等しい）周波数の振動であり、ターボチャージャ２におけるアンバランスに起因する振動となる。したがって、アンバランス修正工程では、前述した回転１次周波数ｆ１での振動が、回転１次振動となる。
【００９１】
このように、ホワール振動が発生し、その整数倍成分が回転１次振動に影響を及ぼす場合、加速度ピックアップ４によって検出される回転１次振動が、その振幅値についてホワール振動による影響を受けた「見かけの回転１次振動」となる。見かけの回転１次振動について、図８および図９を用いて具体的に説明する。なお、ここでは、ホワール振動が、回転１次周波数ｆ１の１／２の周波数ｆＷで発生した場合について説明する。この場合、ホワール振動の整数倍成分である２倍成分（ホワール振動が発生する周波数（以下「ホワール周波数」という。）ｆＷの２倍の周波数で生じる振動成分）が、ターボチャージャ２で生じる回転１次振動と重なることとなる。
【００９２】
図８および図９は、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の１／２の周波数で発生した場合における振幅スペクトルおよび位相スペクトルである。
【００９３】
図８は、ホワール振動が回転１次振動と同位相である場合の振幅スペクトルおよび位相スペクトルを示している。すなわち、図８（ｂ）に示すように、ホワール周波数ｆＷにおける位相値θＷが、回転１次位相値θ１と同じ値となる。
【００９４】
図８（ａ）に示すように、ホワール振動が発生した場合、振幅スペクトルにおいて、ホワール振動による振幅値が、山形状の部分として現れる（符号Ｗ１参照）。そして、このホワール振動の２倍成分が、ホワール周波数ｆＷの２倍の周波数、つまりこの場合における回転１次周波数ｆ１において現れる（符号Ｗ２参照）。
【００９５】
このように、ホワール振動が回転１次振動と同位相である場合、見かけの回転１次振動は、実際の（正味の）回転１次振動にホワール振動の２倍成分が加わったものとなる。すなわち、図８（ａ）に示すように、実際の（正味の）回転１次振動による振幅値がＶａ、ホワール振動の２倍成分による振幅値がＶｗであるとすると、見かけの回転１次振動の振幅値Ｖｉは、Ｖｉ＝Ｖａ＋Ｖｗとなる。つまりこの場合、加速度ピックアップ４によって検出される回転１次振動の大きさが、ホワール振動の２倍成分の分だけ、正味の回転１次振動よりも大きくなる。
【００９６】
図９は、ホワール振動が回転１次振動と逆位相である場合の振幅スペクトルおよび位相スペクトルを示している。すなわち、図９（ｂ）に示すように、ホワール周波数ｆＷにおける位相値θＷが、回転１次位相値θ１に対してずれており、そのずれ量が１８０°となる。
【００９７】
図９（ａ）に示すように、ホワール振動が発生した場合、図８（ａ）に示す場合と同様、振幅スペクトルにおいて、ホワール振動による振幅値が、山形状の部分として現れる（符号Ｗ３参照）。そして、このホワール振動の２倍成分が、ホワール周波数ｆＷの２倍の周波数、つまりこの場合における回転１次周波数ｆ１において現れる（符号Ｗ４参照）。
【００９８】
このように、ホワール振動が回転１次振動と逆位相である場合、見かけの回転１次振動は、実際の（正味の）回転１次振動からホワール振動の２倍成分が減じられたものとなる。すなわち、図９（ａ）に示すように、図８（ａ）に示す場合と同様、実際の（正味の）回転１次振動による振幅値がＶａ、ホワール振動の２倍成分による振幅値がＶｗであるとすると、見かけの回転１次振動の振幅値Ｖｉは、Ｖｉ＝Ｖａ−Ｖｗとなる。つまりこの場合、加速度ピックアップ４によって検出される回転１次振動の大きさが、ホワール振動の２倍成分の分だけ、正味の回転１次振動よりも小さくなる。
【００９９】
以上のように、ホワール振動が回転１次周波数ｆ１の１／２の周波数で発生した場合、見かけの回転１次振動の大きさに、ホワール振動の２倍成分が含まれることとなる。すなわち、実際の（正味の）回転１次振動による振幅値Ｖａは、前記にならってホワール振動の２倍成分による振幅値をＶｗ、見かけの回転１次振動の振幅値をＶｉとすると、次式（１）で表されることとなる。
【０１００】
Ｖａ＝Ｖｉ−Ｖｗ  ・・・（１）
なお、式（１）において、ホワール振動の２倍成分が回転１次振動と逆位相の場合、ホワール振動の２倍成分による振幅値Ｖｗは負の値となる。
【０１０１】
このように、前述のようなホワール振動の２倍成分がターボチャージャ２の回転１次振動と重なる場合を含め、ホワール振動の整数倍成分が、アンバランス修正の回転周波数（回転１次周波数）あるいはその近傍の周波数で生じると、アンバランス修正についての精度が低下する。すなわち、ターボチャージャ２のアンバランス修正に際して必要な振動は、前記のとおりターボチャージャ２におけるアンバランスに起因する振動となる回転１次振動である。このため、ターボチャージャ２の回転１次振動が、ホワール振動の整数倍成分の影響を受けると、ターボチャージャ２の回転１次振動についての振動測定の精度が低下し、アンバランス修正の精度が低下する。
【０１０２】
アンバランス修正工程においては、以上のようにして、ホワール振動による影響が及ぼされる。
【０１０３】
次に、振動確認工程におけるホワール振動による影響について説明する。
振動確認工程では、所定の回転数範囲で設定される多数の検出回転数において、前述したアンバランス修正工程の場合における振幅スペクトルに対応する振動加速度の値についての周波数軸データが得られる。このため、振動確認工程においてホワール振動が発生した場合、ワーク回転部の回転数領域によって、アンバランス修正工程の場合と同様、回転１次振動が、ホワール振動の整数倍成分の影響を受けることとなる。つまり、各検出回転数における回転１次振動についての振動加速度の値（回転１次周波数における振動加速度の値）に、ホワール振動の整数倍成分が含まれることとなる（見かけの回転１次振動となる）。
【０１０４】
したがって、振動確認工程において、各検出回転数での回転１次振動についての振動加速度の値から得られるトラッキングデータに、ホワール振動の整数倍成分が含まれる回転数領域が生じることとなる。振動確認工程において、ホワール振動の整数倍成分がトラッキングデータに及ぼす影響について、図１０を用いて説明する。
【０１０５】
図１０に、キャンベル線図と呼ばれるグラフを示す。図１０に示すグラフにおいて、横軸はワーク回転数［ｒｐｍ］であり、縦軸は周波数［Ｈｚ］である。また、グラフ中の円の大きさは、その円の中心点に対応する回転数および周波数で発生する振動の振幅（振動レベル）の大きさを相対的に表すものである。したがって、図１０に示すグラフでは、表現上、複数の円が連なった状態となっているが、実際の振幅の大きさは、隣り合う円の間において、その隣り合う円のそれぞれの大きさが示す相対的な振幅の間の振幅で連続的に変化する。
【０１０６】
図１０のグラフにおいて、原点を通る直線Ｌ１は、回転数の変化にともなう回転１次振動を示す。つまり、直線Ｌ１は、振動確認工程にて得られる回転数を変化させることによるトラッキングデータに対応する。したがって、回転数がピーク回転数Ｎｐである振幅の大きさ（円の大きさ）が、振動確認工程における所定の回転数範囲で最大となる。
【０１０７】
図１０のグラフにおいて、回転１次振動を示す直線Ｌ１よりも低い周波数領域で現れている曲線Ｌ２（破線領域参照）は、ホワール振動を示す。つまり、図１０のグラフから、ホワール振動が、ワーク回転部の回転周波数（回転１次周波数）に対して低い周波数領域で発生することがわかる。そして、ホワール振動は、ピーク回転数Ｎｐを中間部分に含む回転数領域で発生している。このようなホワール振動の整数倍成分が、回転１次振動のトラッキングデータに影響を及ぼす。
【０１０８】
例えば、ワーク回転数がピーク回転数Ｎｐの状態で発生するホワール振動が、回転１次周波数の１／２の周波数で発生した場合、回転１次振動が受けるホワール振動の２倍成分の影響は、回転数がピーク回転数Ｎｐである時に最大となる。また、回転１次振動が受けるホワール振動の２倍成分の影響は、ピーク回転数近傍の回転数領域においても及ぼされる。つまりこの場合、ホワール振動の２倍成分による、回転１次振動のトラッキングデータに対する影響として、例えば図６において符号Ｔｗで示すように、ピーク回転数Ｎｐでの振動加速度の値が最大となるホワール振動の２倍成分についてのトラッキング値が生じる。
【０１０９】
このように、振動確認工程においてホワール振動が発生すると、その整数倍成分が、回転１次のトラッキングデータに影響を及ぼすこととなる。これにより、回転１次トラッキングピーク値ＶＰについての測定精度が低下することとなる。
【０１１０】
具体的には、回転１次振動に影響を及ぼすホワール振動の整数倍成分が、回転１次振動と同位相の場合は、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに、ホワール振動の整数倍成分による振動加速度の値が加わることとなる。かかる場合、実際の（正味の）回転１次振動による回転１次トラッキングピーク値は、基準値ＶＳよりも小さいにもにもかかわらず、ホワール振動の整数倍成分を含む回転１次トラッキングピーク値ＶＰが基準値ＶＳを上回る場合がある。
【０１１１】
逆に、回転１次振動に影響を及ぼすホワール振動の整数倍成分が、回転１次振動と逆位相の場合は、回転１次トラッキングピーク値ＶＰから、ホワール振動の整数倍成分による振動加速度の値が減じられることとなる。かかる場合、実際の（正味の）回転１次振動による回転１次トラッキングピーク値は、基準値ＶＳよりも大きいにもにもかかわらず、ホワール振動の整数倍成分を含む回転１次トラッキングピーク値ＶＰが基準値ＶＳを下回る場合がある。
【０１１２】
振動確認工程においては、以上のようにして、ホワール振動による影響が及ぼされる。
【０１１３】
以上のように、アンバランス修正工程および振動確認工程の各工程においては、ワーク回転部についての自励振動であるホワール振動が、その整数倍成分によって回転１次振動に対して影響を及ぼす。
【０１１４】
そこで、本実施形態のアンバランス修正装置１では、アンバランス修正工程および振動確認工程の各工程において、以下に説明するような手法が用いられる。以下では、本実施形態のアンバランス修正装置１において各工程で用いられる方法およびアンバランス修正装置１が各工程を行うために備える構成について説明する。
【０１１５】
まず、本実施形態のアンバランス修正装置１におけるアンバランス修正工程について説明する。
【０１１６】
はじめに、本実施形態のアンバランス修正装置１が備える、アンバランス修正工程を行うための制御構成について説明する。
【０１１７】
図１１に示すように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、アンバランス修正を行うための制御手段としての制御部４０を備える。制御部４０は、回転センサ２５による検出信号に基づいて、ワーク回転部をアンバランス修正回転数で回転させるとともに、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加速度ピックアップ４による検出信号に基づいて、ワーク回転部の回転にともなう正味の振動の振幅値および位相値を算出する。
【０１１８】
制御部４０は、加速度ピックアップ４と接続される。制御部４０は、加速度ピックアップ４により検出されたワーク回転振動による振動加速度についての信号を受信する。これにより制御部４０は、ワーク回転振動による振動加速度に係る情報を取得する。
【０１１９】
制御部４０は、回転センサ２５と接続される。制御部４０は、回転センサ２５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、制御部４０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。
【０１２０】
制御部４０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、回転センサ２５から出力される検出信号に基づいてワーク回転数をアンバランス修正回転数に保持制御する回転制御部等を有する。前記格納部に格納されるプログラム等には、後述するデータ計測プログラム、フィルタリング周波数算出プログラム、データ抽出プログラム、周波数分析プログラム、減衰比算出プログラム、振幅・位相推定プログラム、周波数応答関数算出プログラム、ベクトル変換プログラム、差ベクトル算出プログラム、振幅・位相算出プログラムが含まれる。
【０１２１】
制御部４０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４０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。
【０１２２】
制御部４０は、図１１に示すように、データ計測部４１と、フィルタリング周波数算出部４２と、データ抽出部４３と、周波数分析部４４と、減衰比算出部４５と、振幅・位相推定部４６と、周波数応答関数算出部４７と、ベクトル変換部４８と、差ベクトル算出部４９と、振幅・位相算出部５０とを有する。
【０１２３】
データ計測部４１は、加速度ピックアップ４による検出信号から、この加速度ピックアップ４により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データを計測する。
【０１２４】
このようなデータ計測部４１によるデータの計測は、制御部４０がその格納部に格納されたデータ計測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。
【０１２５】
データ計測部４１により計測されるデータは、前記のとおり加速度ピックアップ４により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データ（時刻暦データ）であり、例えば、図１２に示すようなデータとなる。図１２に示すグラフにおいて、横軸は時間［ｓｅｃ］であり、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［Ｇ］のオーバオール値である。
【０１２６】
すなわち、データ計測部４１は、加速度ピックアップ４からの検出信号（振動出力）に基づいて、ワーク回転振動についての、振動加速度の全周波数成分の合計（振動全体のレベル）となるオーバオール値の時間変化のデータを計測する。
【０１２７】
以下では、図１２に示すような、データ計測部４１により計測される振動加速度のオーバオール値の時間軸データを、「オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）」とする。
【０１２８】
フィルタリング周波数算出部４２は、回転センサ２５による検出信号に基づいて、アンバランス修正回転数に対応する周波数である回転１次周波数ｆ１よりも低い周波数であって、回転１次周波数ｆ１に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出する。
【０１２９】
このようなフィルタリング周波数算出部４２によるフィルタリング周波数の算出は、制御部４０がその格納部に格納されたフィルタリング周波数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。
【０１３０】
前記所定のフィルタリング周波数としては、例えば、回転１次周波数ｆ１の０．８倍の値の周波数が採用される。つまりこの場合、フィルタリング周波数算出部４２は、回転センサ２５により検出されたアンバランス修正回転数がＮｔ［ｒｐｍ］であるとすると、フィルタリング周波数ｆｆを次式（２）に基づいて算出する。
【０１３１】
ｆｆ＝（Ｎｔ／６０）×０．８  ・・・（２）
ここで、Ｎｔ／６０＝ｆ１である。
【０１３２】
このように、フィルタリング周波数ｆｆとして、回転１次周波数ｆ１よりも低い周波数が算出されるのは、前述したように、ホワール振動が、回転軸２１（ワーク回転部）の回転周波数（この場合、回転１次周波数ｆ１）に対して低い周波数領域で発生することに基づく。なお、フィルタリング周波数ｆｆの回転１次周波数ｆ１に対する大きさ（式（２）における回転１次周波数ｆ１に対する係数の大きさ）は、本例に限定されるものではない。つまり、フィルタリング周波数ｆｆの回転１次周波数ｆ１に対する大きさ（式（２）における回転１次周波数ｆ１に対する係数の大きさ）は、ホワール振動が発生する周波数領域や、回転１次振動による振動成分が生じる周波数領域などが考慮されて設定される。
【０１３３】
データ抽出部４３は、フィルタリング周波数ｆｆに基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）から、ホワール振動（自励振動）についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出する。
【０１３４】
このようなデータ抽出部４３によるデータの抽出は、制御部４０がその格納部に格納されたデータ抽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。
【０１３５】
データ抽出部４３により抽出されるデータは、前記のとおりホワール振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データ（時刻暦データ）であり、例えば、図１３に示すようなデータとなる。図１３に示すグラフにおいて、横軸は時間［ｓｅｃ］であり、縦軸はホワール振動についての振動加速度［Ｇ］の抽出値（ホワール振動成分）である。
【０１３６】
すなわち、データ抽出部４３は、データ計測部４１により測定された加速度ピックアップ４の振動出力であるオーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）を、フィルタリング周波数ｆｆに基づいてフィルタリングすることにより、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）から、回転１次振動の振動成分が除かれた、ホワール振動（の基本成分）が含まれる振動成分を抽出する。この抽出された振動成分が、ホワール振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データとなる。つまり、データ抽出部４３は、加速度ピックアップ４の振動出力であるワーク回転振動のオーバオール値から、ホワール振動による振動出力を抽出するフィルタとしての機能を有する。
【０１３７】
本実施形態では、データ抽出部４３は、フィルタリング周波数ｆｆに基づく所定の周波数領域を、フィルタリング周波数ｆｆ以下の周波数とする。つまり、本実施形態では、データ抽出部４３は、フィルタリング周波数ｆｆ以下の振動成分を通過させるローパスフィルタリングを行うことで、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）から、ホワール振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出する。したがって、本実施形態では、データ抽出部４３は、フィルタリング周波数ｆｆ以下の振動成分を通過させるローパスフィルタとして機能する。
【０１３８】
すなわち、前記のとおり、ホワール振動は、回転１次周波数ｆ１に対して低い周波数領域で発生する。このため、回転１次周波数ｆ１よりも低い周波数であって回転１次振動の影響が及ばない周波数がフィルタリング周波数ｆｆとされ、このフィルタリング周波数ｆｆ以下の振動成分が抽出されることで、ホワール振動による振動成分が得られる。
【０１３９】
以下では、図１３に示すような、データ抽出部４３により抽出されるホワール振動についての振動加速度の抽出値の時間軸データを、「抽出値時間軸データＷ（ｔ）」とする。
【０１４０】
なお、本実施形態では、データ抽出部４３は、フィルタリング周波数ｆｆ以下の振動成分を通過させるローパスフィルタリングを行う構成となっているが、これに限定されるものではない。つまり、フィルタリング周波数ｆｆに基づく所定の周波数領域としては、例えば、複数のフィルタリング周波数から定められる所定の周波数範囲であってもよい。この場合、前述したフィルタリング周波数算出部４２によって複数のフィルタリング周波数が算出されることとなり、データ抽出部４３は、その複数のフィルタリング周波数から定められる所定の周波数範囲の振動成分を通過させるバンドパスフィルタリングを行うこととなる。
【０１４１】
周波数分析部４４は、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）および抽出値時間軸データＷ（ｔ）を、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動（オーバオール値）についての振幅スペクトルおよび位相スペクトル、ならびにホワール振動（抽出値）についての振幅スペクトルおよび位相スペクトルを算出する。そして、これらのスペクトルから、回転１次周波数ｆ１における検出振動についての振幅値（回転１次振幅）および位相値（回転１次位相）、回転１次周波数の整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における検出振動についての振幅値および位相値、ならびにホワール振動についての振幅スペクトルから定められるホワール振動のピーク周波数である自励周波数（ホワール周波数ｆＷ）における自励振動についての振幅値および位相値を導出する。
【０１４２】
このような周波数分析部４４による時間軸データの周波数分析、および振幅値・位相値の導出は、制御部４０がその格納部に格納された周波数分析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。
【０１４３】
周波数分析部４４は、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）および抽出値時間軸データＷ（ｔ）のそれぞれに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施すことにより、各時間軸データを周波数分析する。
【０１４４】
すなわち、周波数分析部４４は、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）を、高速フーリエ変換することにより、検出振動（オーバオール値）の周波数軸データＯＡ（ｆ）に変換する（図１４参照）。検出振動の周波数軸データＯＡ（ｆ）は、検出振動の振幅ＶＯＡについての周波数軸データ（振幅スペクトル）と、検出振動の位相θＯＡについての周波数軸データ（位相スペクトル）とからなる。検出振動についての振幅スペクトルは、図１４（ａ）に示すようなデータとなり、検出振動についての位相スペクトルは、同図（ｂ）に示すようなデータとなる。
【０１４５】
図１４（ａ）に示すように、ホワール振動が発生した場合、検出振動についての振幅スペクトルにおいては、回転１次周波数ｆ１（ｆ１＝アンバランス修正回転数Ｎｔ／６０）よりも低い周波数領域にて、ホワール振動による振幅値が、山形状の部分として現れる（符号Ｗ５参照）。なお、本実施形態では、ホワール振動が、回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生した場合として説明する。したがって、本実施形態では、ホワール振動の２倍成分が、回転１次振動に影響を及ぼすこととなる。
【０１４６】
また、図１４（ａ）に示すように、検出振動についての振幅スペクトルにおいては、回転１次振動による振幅値が、回転１次周波数ｆ１での振幅値をピークとする山形状の部分として現れる（符号Ｘ１参照）。この検出振動についての振幅スペクトルにおける回転１次振幅値には、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生することから、ホワール振動の２倍成分による振幅値が含まれたものとなる。また、検出振動についての振幅スペクトルにおいては、回転１次振動の２倍成分である回転１次２倍振動成分による振幅値が、回転１次周波数ｆ１の２倍の周波数である回転１次２倍周波数ｆ２（＝２・ｆ１）での振幅値をピークとする山形状の部分として現れる（符号Ｘ２参照）。
【０１４７】
そして、周波数分析部４４は、検出振動についての振幅スペクトルから、回転１次振幅値を導出する。すなわち、周波数分析部４４は、図１４（ａ）に示すように、検出振動についての振幅スペクトルにおける回転１次周波数ｆ１についての振幅値である回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）を算出する。
【０１４８】
また、周波数分析部４４は、検出振動についての振幅スペクトルから、回転１次２倍周波数ｆ２における検出振動の振幅値を導出する。すなわち、周波数分析部４４は、図１４（ａ）に示すように、検出振動についての振幅スペクトルにおける回転１次２倍周波数ｆ２についての振幅値である回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）を算出する。
【０１４９】
同様にして、周波数分析部４４は、図１４（ｂ）に示すように、検出振動についての位相スペクトルにおける回転１次周波数ｆ１についての位相値である回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、および回転１次２倍周波数ｆ２についての位相値である回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）を算出する。
【０１５０】
また、周波数分析部４４は、抽出値時間軸データＷ（ｔ）を、高速フーリエ変換することにより、ホワール振動（抽出値）の周波数軸データＷ（ｆ）に変換する（図１５参照）。ホワール振動の周波数軸データＷ（ｆ）は、ホワール振動の振幅ＶＷについての周波数軸データ（振幅スペクトル）と、ホワール振動の位相θＷについての周波数軸データ（位相スペクトル）とからなる。ホワール振動についての振幅スペクトルは、図１５（ａ）に示すようなデータとなり、ホワール振動についての位相スペクトルは、同図（ｂ）に示すようなデータとなる。
【０１５１】
図１５（ａ）に示すように、ホワール振動が発生した場合、ホワール振動についての振幅スペクトルにおいては、ホワール振動の基本成分による振幅値が、ホワール周波数ｆＷでの振幅値をピークとする山形状の部分として現れる（符号Ｗ６参照）。
【０１５２】
そして、周波数分析部４４は、ホワール振動についての振幅スペクトルから、ホワール周波数ｆＷにおけるホワール振動の振幅値を導出する。すなわち、周波数分析部４４は、図１５（ａ）に示すように、ホワール振動についての振幅スペクトルにおけるホワール周波数ｆＷについての振幅値（以下「ホワール振幅値」という。）ＶＷ（ｆＷ）を算出する。
【０１５３】
同様にして、周波数分析部４４は、図１５（ｂ）に示すように、ホワール振動についての位相スペクトルにおけるホワール周波数ｆＷについての位相値（以下「ホワール位相値」という。）θＷ（ｆＷ）を算出する。
【０１５４】
以上のように、周波数分析部４４は、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）および抽出値時間軸データＷ（ｔ）を、それぞれ周波数分析することにより、検出振動についての振幅スペクトルおよび位相スペクトル、ならびにホワール振動についての振幅スペクトルおよび位相スペクトルを算出する。そして、これらの各スペクトルから、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、検出振動についての回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）および回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）、ならびにホワール振動についてのホワール振幅値ＶＷ（ｆＷ）およびホワール位相値θＷ（ｆＷ）を導出する。
【０１５５】
なお、本実施形態では、周波数分析部４４による時間軸データの周波数分析は、高速フーリエ変換により行われているが、これに限定されるものではない。周波数分析部４４による時間軸データの周波数分析は、例えば、バンドパスフィルタ等の他の方法により行われてもよい。
【０１５６】
また、本実施形態では、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生することから、周波数分析部４４は、回転１次整数倍周波数における検出振動の振幅値および位相値として、回転１次２倍周波数ｆ２における検出振動の回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）および回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）を導出しているが、これに限定されるものではない。つまり、ホワール振動が、例えば回転１次周波数ｆ１の略１／３の周波数で発生する場合、言い換えると、ホワール振動の整数倍成分としてその３倍成分が回転１次振動に影響を及ぼす場合は、周波数分析部４４は、回転１次周波数の３倍の周波数における検出振動の振幅値および位相値を導出することとなる。
【０１５７】
減衰比算出部４５は、検出振動についての振幅スペクトルに基づき、回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出する。したがって、本実施形態では、減衰比算出部４５は、回転１次２倍周波数ｆ２における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次２倍振動成分の減衰比を算出する。
【０１５８】
このような減衰比算出部４５による減衰比の算出は、制御部４０がその格納部に格納された減衰比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。
【０１５９】
減衰比算出部４５は、図１４（ａ）に示すように、前記のとおり検出振動についての振幅スペクトルにおいて回転１次２倍周波数ｆ２での振幅値をピークとする山形状の部分として現れる回転１次２倍振動成分（符号Ｘ２参照、以下「回転１次２倍振動成分Ｘ２」とする。）についての減衰比、つまり振幅スペクトルにおける山形状の広がり具合を算出する。
【０１６０】
本実施形態では、減衰比算出部４５は、いわゆる半値幅法を用いて回転１次２倍振動成分Ｘ２についての減衰比を算出する。半値幅法においては、ピークを持つ振動スペクトル部分において、そのピーク値の半分の振動エネルギーを持つ振動成分が生じる２点の周波数が算出される。この２点の周波数の差が、半値幅となる。そして、この半値幅に基づき、減衰比が算出される。
【０１６１】
したがって、減衰比算出部４５は、図１７に示すように、山形状である回転１次２倍振動成分Ｘ２において、ピーク値となる回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）の半分の振動エネルギーを持つ振動成分が生じる周波数ｆ＿１および周波数ｆ＿２を算出する。ここで、振動エネルギーが半分となることは、振幅が１／√２となることに対応する。したがって、減衰比算出部４５は、回転１次２倍振動成分Ｘ２において、振幅値がＶＯＡ（ｆ２）／√２となる周波数を、前記周波数ｆ＿１および周波数ｆ＿２として算出する。これら周波数の差、つまりｆ＿２−ｆ＿１の値が、半値幅となる。
【０１６２】
そして、減衰比算出部４５は、半値幅法における減衰比算出についての一般的な式である次式（３）に基づいて、回転１次２倍振動成分Ｘ２についての減衰比ζを算出する。
ζ＝（ｆ＿２−ｆ＿１）／２・ｆ２  ・・・（３）
【０１６３】
このように、本実施形態では、減衰比算出部４５は、半値幅法によって回転１次２倍振動成分Ｘ２についての減衰比ζを算出する。
【０１６４】
なお、本実施形態では、減衰比算出部４５による減衰比の算出は、半値幅法により行われているが、これに限定されるものではない。つまり、減衰比算出部４５による減衰比の算出に際して用いられる方法は、回転１次２倍振動成分Ｘ２のような振動成分の減衰比を算出することができる方法であれば他の方法であってもよい。
【０１６５】
また、本実施形態では、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生することから、減衰比算出部４５は、回転１次整数倍振動成分の減衰比として、回転１次２倍振動成分Ｘ２の減衰比を算出しているが、これに限定されるものではない。つまり、ホワール振動が、回転１次周波数ｆ１の略１／ｎ（ｎ：整数）の周波数で発生する場合、言い換えると、ホワール振動のｎ倍成分が回転１次振動に影響を及ぼす場合は、減衰比算出部４５は、次式（４）により、回転１次整数倍振動成分についての減衰比ζ（ｎ）を算出する。
ζ（ｎ）＝（ｆ＿２（ｎ）−ｆ＿１（ｎ））／２・ｎ・ｆ１  ・・・（４）
ここで、周波数ｆ＿１（ｎ）および周波数ｆ＿２（ｎ）は、回転１次整数倍振動成分におけるピーク値となる振幅値ＶＯＡ（ｎ・ｆ１）に対して、振幅値がＶＯＡ（ｎ・ｆ１）／√２となる周波数である。
【０１６６】
振幅・位相推定部４６は、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびに検出振動についての回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）および回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）に基づいて、ホワール周波数ｆＷの２倍の周波数であるホワール２倍周波数２・ｆＷにおけるホワール振動の振幅値および位相値を推定する。
【０１６７】
このような振幅・位相推定部４６による振幅値・位相値の推定は、制御部４０がその格納部に格納された振幅・位相推定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。
【０１６８】
振幅・位相推定部４６は、ホワール２倍周波数２・ｆＷにおけるホワール振動の振幅値（以下「ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）」という。）については、回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）の回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）に対する割合（減衰率）から推定する。つまり、振幅・位相推定部４６は、回転１次２倍振動成分Ｘ２の、回転１次振動による振動成分（図１４（ａ）符号Ｘ１参照、以下「回転１次振動成分Ｘ１」とする。）に対する、振動値のピーク値同士の減衰率から、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）を推定する。したがって、振幅・位相推定部４６は、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）の、ホワール振動の基本成分の振幅値のピーク値であるホワール振幅値ＶＷ（ｆＷ）に対する減衰率が、回転１次２倍振動成分Ｘ２の回転１次振動成分Ｘ１に対する減衰率と同じであるとして、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）を推定する。
【０１６９】
また、振幅・位相推定部４６は、ホワール２倍周波数２・ｆＷにおけるホワール振動の位相値（以下「ホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）」という。）については、回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）の回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）に対する位相差から推定する。つまり、振幅・位相推定部４６は、回転１次２倍振動成分Ｘ２の、回転１次振動成分Ｘ１に対する、振幅値がピークとなる周波数での位相同士の差から、ホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）を推定する。したがって、振幅・位相推定部４６は、ホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）の、ホワール振動の基本成分の振幅値がピーク値となる周波数での位相であるホワール位相値θＷ（ｆＷ）に対する位相差が、回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）の回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）に対する位相差と同じであるとして、ホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）を推定する。
【０１７０】
以上より、回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）の回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）に対する割合をα、回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）の回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）に対する位相差をβとすると、振幅・位相推定部４６は、次式（５）、（６）により、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）およびホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）を推定する。
【０１７１】
ＶＷ（２・ｆＷ）＝α・ＶＷ（ｆＷ）  ・・・（５）
θＷ（２・ｆＷ）＝θＯＡ（ｆ１）−β  ・・・（６）
ここで、α＝ＶＯＡ（ｆ２）／ＶＯＡ（ｆ１）、β＝θＯＡ（ｆ１）−θＯＡ（ｆ２）である。
【０１７２】
なお、本実施形態では、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生することから、振幅・位相推定部４６は、ホワール周波数ｆＷの整数倍の周波数である自励整数倍周波数におけるホワール振動の振幅値および位相値として、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）およびホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）を推定しているが、これに限定されるものではない。つまり、ホワール振動が、回転１次周波数ｆ１の略１／ｎ（ｎ：整数）の周波数で発生する場合、言い換えると、ホワール振動のｎ倍成分が回転１次振動に影響を及ぼす場合は、振幅・位相推定部４６は、次式（７）、（８）により、自励整数倍周波数におけるホワール振動の振幅値ＶＷ（ｎ・ｆＷ）および位相値θＷ（ｎ・ｆＷ）を推定する。
【０１７３】
ＶＷ（ｎ・ｆＷ）＝α（ｎ）・ＶＷ（ｆＷ）  ・・・（７）
θＷ（ｎ・ｆＷ）＝θＯＡ（ｆ１）−β（ｎ）  ・・・（８）
ここで、α（ｎ）＝ＶＯＡ（ｎ・ｆ１）／ＶＯＡ（ｆ１）、β（ｎ）＝θＯＡ（ｆ１）−θＯＡ（ｎ・ｆ１）である。
【０１７４】
周波数応答関数算出部４７は、回転１次２倍振動成分Ｘ２の減衰比ζ、ホワール２倍周波数２・ｆＷ、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）およびホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）、ならびにホワール振動についての振幅スペクトルおよび位相スペクトルに基づいて、ホワール振動の２倍成分を含む、ホワール振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）を算出する。そして、この周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）から、回転１次周波数ｆ１におけるホワール振動の振幅値および位相値を導出する。
【０１７５】
このような周波数応答関数算出部４７による周波数応答関数の算出、および振幅値・位相値の導出は、制御部４０がその格納部に格納された周波数応答関数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。
【０１７６】
周波数応答関数算出部４７は、回転１次２倍振動成分Ｘ２の減衰比ζ、ホワール２倍周波数２・ｆＷ、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）およびホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）を用いて、一般的な周波数応答関数を求める手法により、ホワール振動の２倍成分についての振幅スペクトルおよび位相スペクトルである周波数応答関数を推定する。そして、周波数応答関数算出部４７は、ホワール振動の２倍成分についての周波数応答関数と、前述したように周波数分析部４４によって得られたホワール振動についての振幅スペクトルおよび位相スペクトル（図１５参照）から、ホワール振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）を算出する。周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）は、図１６に示すようなものとなる。図１６（ａ）は振幅についての関数であり、同図（ｂ）は位相についての関数である。
【０１７７】
図１６（ａ）に示すように、ホワール振動についての振幅値の関数においては、ホワール周波数ｆＷでの振幅値をピークとするホワール振動の基本成分による振幅値（符号Ｗ７参照）に加え、ホワール振動の２倍成分として、ホワール２倍周波数２・ｆＷでの振幅値をピークとするホワール振動の２倍成分による振幅値（符号Ｗ８参照）が、山形状の部分として現れている。図１６（ａ）に示すように、周波数応答関数におけるホワール振動の２倍成分の振幅値のピーク値は、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）となる。同様に、図１６（ｂ）に示すように、周波数応答関数におけるホワール振動の２倍成分のホワール２倍周波数２・ｆＷにおける位相値は、ホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）となる。
【０１７８】
ここで、前述したようにホワール周波数ｆＷが回転１次周波数ｆ１の略１／２であることから、ホワール振動の２倍成分による振幅値が、回転１次周波数ｆ１にて生じている。具体的には、図１６（ａ）に示すように、回転１次周波数ｆ１が、ホワール２倍周波数２・ｆＷから若干ずれている。これにより、ホワール振動の２倍成分による山形状の部分の中途部の振動値が、回転１次周波数ｆ１にて生じている。
【０１７９】
そして、周波数応答関数算出部４７は、周波数応答関数の振幅値の関数から、回転１次周波数ｆ１におけるホワール振動についての振幅値を導出する。すなわち、周波数応答関数算出部４７は、図１６（ａ）に示すように、周波数応答関数における回転１次周波数ｆ１についての振幅値であるホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）を算出する。
【０１８０】
また、周波数応答関数算出部４７は、周波数応答関数の位相値の関数から、回転１次周波数ｆ１におけるホワール振動についての位相値を導出する。すなわち、周波数応答関数算出部４７は、図１６（ｂ）に示すように、周波数応答関数における回転１次周波数ｆ１についての位相値であるホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）を算出する。
【０１８１】
以上のように、周波数応答関数算出部４７は、ホワール振動の２倍成分を含むホワール振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）を算出する。そして、この周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）から、ホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）を導出する。
【０１８２】
このように、周波数応答関数算出部４７により導出されたホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）が、ホワール振動の２倍成分による回転１次周波数における振幅値および位相値として推定された値となる。そして、これらホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）が、それぞれ実際の（正味の）回転１次振動の振幅値および位相値に影響を及ぼすこととなる。
【０１８３】
なお、本実施形態では、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生することから、周波数応答関数算出部４７により算出される周波数応答関数は、ホワール振動の２倍成分までの周波数領域となっているが、これに限定されるものではない。つまり、ホワール振動が、回転１次周波数ｆ１の略１／ｎ（ｎ：整数）の周波数で発生する場合、言い換えると、ホワール振動のｎ倍成分が回転１次振動に影響を及ぼす場合は、周波数応答関数算出部４７は、回転１次整数倍振動成分についての減衰比ζ（ｎ）、自励整数倍周波数（ｎ・ｆＷ）、自励整数倍周波数（ｎ・ｆＷ）におけるホワール振動の振幅値ＶＷ（ｎ・ｆＷ）および位相値θＷ（ｎ・ｆＷ）を用いて、ホワール振動のｎ倍成分についての周波数応答関数を算出する。そして、ホワール振動のｎ倍成分についての周波数応答関数と、ホワール振動の振幅スペクトルおよび位相スペクトル（図１５参照）から、ホワール振動についての周波数応答関数を算出する。
【０１８４】
例えば、ホワール振動の３倍成分の周波数応答関数が算出された場合、振幅値については、図１６（ａ）に示すように、ホワール振動の３倍成分として、ホワール周波数ｆＷの３倍の周波数３・ｆＷでの振幅値をピークとするホワール振動の３倍成分による振幅値（符号Ｗ９参照）が、山形状の部分として現れることとなる。同じく位相値についても、図１６（ｂ）に示すように、ホワール振動の３倍成分までの周波数領域までの周波数応答関数が算出されることとなる（二点鎖線部分参照）。
【０１８５】
ベクトル変換部４８は、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびにホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）を、それぞれ振幅値が大きさとなり位相値が実数軸からの回転角度となる複素ベクトルに変換する。
【０１８６】
このようなベクトル変換部４８による複素ベクトルへの変換は、制御部４０がその格納部に格納されたベクトル変換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。
【０１８７】
前述したように周波数分析部４４において高速フーリエ変換によって周波数分析された検出振動（オーバオール値）についての周波数成分、および周波数応答関数算出部４７において導出されたホワール振動についての周波数成分は、実数部および虚数部を有する複素数として表すことができる。
【０１８８】
したがって、周波数分析部４４によって得られた、検出振動（オーバオール値）についての回転１次周波数ｆ１の成分に対応する回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）は、一つの複素数として表すことができる。同様に、周波数応答関数算出部４７によって得られた、ホワール振動についての回転１次周波数ｆ１の成分に対応するホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）は、一つの複素数として表すことができる。
【０１８９】
また、実数部および虚数部を有する複素数は、実数部と虚数部とを直角座標の各成分とする複素平面（ガウス平面）上のベクトル（複素ベクトル）として表すことができる。したがって、周波数分析部４４によって得られた検出振動（オーバオール値）についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）から、一つの複素ベクトルが導かれる。同様に、ホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）から、一つの複素ベクトルが導かれる。こうした複素ベクトルは、その大きさ（長さ）が振幅値に対応し、実数軸からの回転角度（方向）が位相値に対応するベクトルとなる。
【０１９０】
具体的には、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）から導かれる複素ベクトル（以下「検出振動ベクトルＶＥＯＡ」という。）の実数部をＲｅＯＡ、虚数部をＩｍＯＡとし、ホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）から導かれる複素ベクトル（以下「ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌ」という。）の実数部をＲｅＷａｌｌ、虚数部をＩｍＷａｌｌとすると、各複素ベクトルは、例えば、図１８に示すように表される。
【０１９１】
すなわち、図１８に示すように、複素平面において、検出振動ベクトルＶＥＯＡは、その大きさが回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）となり、実数軸からの回転角度が回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）となる。また、ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌは、その大きさがホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）となり、実数軸からの回転角度がホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）となる。したがって、検出振動ベクトルＶＥＯＡの実数部ＲｅＯＡおよび虚数部ＩｍＯＡ、ならびにホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌの実数部ＲｅＷａｌｌおよび虚数部ＩｍＷａｌｌは、次式（９）〜（１１）により表されることとなる。
【０１９２】
ＲｅＯＡ＝ＶＯＡ（ｆ１）・ｃｏｓ（θＯＡ（ｆ１））  ・・・（９）
ＩｍＯＡ＝ＶＯＡ（ｆ１）・ｓｉｎ（θＯＡ（ｆ１））  ・・・（１０）
ＲｅＷａｌｌ＝ＶＷａｌｌ（ｆ１）・ｃｏｓ（θＷａｌｌ（ｆ１））  ・・・（１１）
ＩｍＷａｌｌ＝ＶＷａｌｌ（ｆ１）・ｓｉｎ（θＷａｌｌ（ｆ１））  ・・・（１２）
【０１９３】
なお、図１０においては、便宜上、ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌの大きさ（ＶＷａｌｌ（ｆ１））を比較的大きく示しているが、実際には、ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌの大きさ（ＶＷａｌｌ（ｆ１））は、検出振動ベクトルＶＥＯＡの大きさ（ＶＯＡ（ｆ１））との対比において相当程度小さいものとなる。
【０１９４】
以上のように、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびにホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）は、それぞれ複素ベクトルで表される。
【０１９５】
そこで、ベクトル変換部４８は、周波数分析部４４により得られた検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびに周波数応答関数算出部４７により得られたホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）を、それぞれ複素ベクトルに変換する。すなわち、ベクトル変換部４８は、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）を、検出振動ベクトルＶＥＯＡに変換し、ホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）を、ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌに変換する。
【０１９６】
差ベクトル算出部４９は、検出振動ベクトルＶＥＯＡと、ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌとの差ベクトルを算出する。
【０１９７】
このような差ベクトル算出部４９による差ベクトルの算出は、制御部４０がその格納部に格納された差ベクトル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。
【０１９８】
検出振動ベクトルＶＥＯＡは、実際の（正味の）回転１次振動およびホワール振動が含まれた振動に基づくアンバランスベクトルに対応する。また、ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌは、ホワール振動に基づくアンバランスベクトルに対応する。したがって、検出振動ベクトルＶＥＯＡと、ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌとの差ベクトルは、正味の回転１次振動に基づくアンバランスベクトルとなる。以下では、検出振動ベクトルＶＥＯＡと、ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌとの差ベクトルを「正味振動ベクトルＶＥＣ」とする。
【０１９９】
図１８に示すように、正味振動ベクトルＶＥＣの実数部をＲｅＣ、虚数部をＩｍＣとすると、次式（１３）、（１４）が成り立つ。
ＲｅＣ＝ＲｅＯＡ−ＲｅＷａｌｌ  ・・・（１３）
ＩｍＣ＝ＩｍＯＡ−ＩｍＷａｌｌ  ・・・（１４）
【０２００】
すなわち、差ベクトル算出部４９は、上記式（１３）、（１４）により、正味振動ベクトルＶＥＣの実数部ＲｅＣおよび虚数部ＩｍＣを算出する。ここで、式（１３）におけるＲｅＯＡ、ＲｅＷａｌｌ、および式（１４）におけるＩｍＯＡ、ＩｍＷａｌｌの各値については、上記式（９）〜（１２）が用いられる。
【０２０１】
振幅・位相算出部５０は、正味振動ベクトルＶＥＣの大きさおよび実数軸からの回転角度を、ワーク回転部の回転にともなう正味の振動（回転１次振動）の振幅値および位相値として算出する。
【０２０２】
このような振幅・位相算出部５０による正味の振動の振幅値・位相値の算出は、制御部４０がその格納部に格納された振幅・位相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。
【０２０３】
前述したように、複素ベクトルについては、その大きさ（長さ）が振幅値に対応し、実数軸からの回転角度（方向）が位相値に対応する。また、前述のように差ベクトル算出部４９において算出された正味振動ベクトルＶＥＣは、複素平面において図１９に示すようなベクトルとして表される。したがって、振幅値に対応する正味振動ベクトルＶＥＣの大きさＶＣ、および位相値に対応する正味振動ベクトルＶＥＣの実数軸からの回転角度θＣは、それぞれ次式（１５）、（１６）にて算出される。
【０２０４】
【数１】
2009031052.tif 000003
【０２０５】
【数２】
2009031052.tif 000004
【０２０６】
すなわち、振幅・位相算出部５０は、上記式（１５）、（１６）により、正味振動ベクトルＶＥＣの、大きさＶＣおよび実数軸からの回転角度θＣを算出し、これらＶＣおよびθＣの値を、それぞれ正味の振動の振幅値および位相値とする。ここで、式（１５）、（１６）におけるＲｅＣ、ＩｍＣの各値については、上記式（９）〜（１４）が用いられる。
【０２０７】
以上のような構成により、本実施形態のアンバランス修正装置１におけるアンバランス修正工程が行われる。
【０２０８】
本実施形態のアンバランス修正装置１におけるアンバランス修正工程について、図２０および図２１に示すフロー図を用いて説明する。
【０２０９】
アンバランス修正工程に際しては、まず、タービンハウジング部３に対して支持固定された状態のワーク２０が回転させられる（Ｓ１００）。つまり、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によってクランプされた状態において、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、ワーク回転部が回転させられる。
【０２１０】
ワーク２０が回転している状態において、ワーク回転数の計測が行われる（Ｓ２００）。つまり、回転センサ２５から出力される検出信号に基づいて、ワーク回転数が計測される。アンバランス修正工程においては、前記のとおりワーク回転部はアンバランス修正回転数で回転させられるため、ここで計測されるワーク回転数は、アンバランス修正回転数に対応する回転数となる。
【０２１１】
ワーク２０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、前述した検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびにホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）の導出が行われる（Ｓ３００）。これら各振幅値および位相値の導出が行われるステップＳ３００について、図２１に示すフロー図を用いて具体的に説明する。
【０２１２】
ステップＳ３００においては、まず、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）の計測が行われる（Ｓ３１０）。つまり、データ計測部４１により、加速度ピックアップ４による検出信号から、この加速度ピックアップ４により検出される検出振動についての振動加速度のオーバオール値の時間軸データが計測される（図１２参照）。
【０２１３】
次に、フィルタリング周波数ｆｆの算出が行われる（Ｓ３２０）。つまり、フィルタリング周波数算出部４２により、回転センサ２５による検出信号に基づいて、アンバランス修正回転数Ｎｔに対応する周波数である回転１次周波数ｆ１よりも低い周波数であって、回転１次周波数ｆ１に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数ｆｆが算出される（上記式（２）参照）。
【０２１４】
続いて、抽出値時間軸データＷ（ｔ）の抽出が行われる（Ｓ３３０）。つまり、データ抽出部４３により、フィルタリング周波数ｆｆ以下の振動成分を通過させるローパスフィルタリングが行われることで、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）から、抽出値時間軸データＷ（ｔ）が抽出される（図１３参照）。
【０２１５】
ここで、本実施形態では、ステップＳ３３０においては、所定のフィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングとして、フィルタリング周波数ｆｆ以下の振動成分を通過させるローパスフィルタリングが行われる構成となっているが、これに限定されるものではない。つまり、フィルタリング周波数ｆｆに基づく所定の周波数領域としては、例えば、複数のフィルタリング周波数から定められる所定の周波数範囲であってもよい。この場合、前述したステップＳ３２０において複数のフィルタリング周波数が算出されることとなり、本ステップＳ３３０では、その複数のフィルタリング周波数から定められる所定の周波数範囲の振動成分を通過させるバンドパスフィルタリングが行われることとなる。
【０２１６】
次に、検出振動（オーバオール値）についての周波数軸データＯＡ（ｆ）、およびホワール振動（抽出値）についての周波数軸データＷ（ｆ）の算出が行われる（Ｓ３４０）つまり、周波数分析部４４により、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）および抽出値時間軸データＷ（ｔ）が、それぞれ高速フーリエ変換によって周波数分析されることにより、検出振動についての振幅スペクトルおよび位相スペクトル（図１４参照）、ならびにホワール振動についての、フィルタリング周波数ｆｆ以下の周波数領域における振幅スペクトルおよび位相スペクトル（図１５参照）が算出される。
【０２１７】
ここで、本実施形態では、本ステップＳ３４０における時間軸データの周波数分析は、高速フーリエ変換により行われているが、これに限定されるものではない。本ステップＳ３４０における時間軸データの周波数分析は、例えば、バンドパスフィルタ等の他の方法により行われてもよい。
【０２１８】
続いて、周波数軸データＯＡ（ｆ）および周波数軸データＷ（ｆ）から、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、検出振動についての回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）および回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）、ならびにホワール振幅値ＶＷ（ｆＷ）およびホワール位相値θＷ（ｆＷ）の導出が行われる（Ｓ３５０）。つまり、周波数分析部４４により、図１４に示すような周波数軸データＯＡ（ｆ）から、回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびに回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）および回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）が算出される。また、周波数分析部４４により、図１５に示すような周波数軸データＷ（ｆ）から、ホワール振幅値ＶＷ（ｆＷ）およびホワール位相値θＷ（ｆＷ）が算出される。
【０２１９】
ここで、本実施形態では、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生することから、本ステップＳ３５０においては、回転１次整数倍周波数における検出振動の振幅値および位相値として、回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）および回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）が導出されているが、これに限定されるものではない。つまり、ホワール振動が、例えば回転１次周波数ｆ１の略１／３の周波数で発生する場合、言い換えると、ホワール振動の整数倍成分としてその３倍成分が回転１次振動に影響を及ぼす場合は、本ステップＳ３５０では、回転１次周波数の３倍の周波数における検出振動の振幅値および位相値が導出されることとなる。
【０２２０】
次に、回転１次２倍振動成分Ｘ２についての減衰比ζの算出が行われる（Ｓ３６０）。つまり、減衰比算出部４５により、検出振動についての振幅スペクトル（図１４（ａ）参照）に基づき、半値幅法により、回転１次２周波数ｆ２における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次２倍振動成分Ｘ２の減衰比ζが算出される（図１７、上記式（３）参照）。
【０２２１】
ここで、本実施形態では、ステップＳ３６０における減衰比の算出は、半値幅法により行われているが、これに限定されるものではない。つまり、ステップＳ３６０における減衰比の算出に際して用いられる方法は、回転１次２倍振動成分Ｘ２のような振動成分の減衰比を算出することができる方法であれば他の方法であってもよい。
【０２２２】
また、本実施形態では、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生することから、本ステップＳ３５０においては、回転１次整数倍振動成分の減衰比として、回転１次２倍振動成分Ｘ２の減衰比が算出されているが、これに限定されるものではない。つまり、ホワール振動が、回転１次周波数ｆ１の略１／ｎ（ｎ：整数）の周波数で発生する場合、言い換えると、ホワール振動のｎ倍成分が回転１次振動に影響を及ぼす場合は、本ステップＳ３６０では、上記式（４）により、回転１次整数倍振動成分についての減衰比ζ（ｎ）が算出される。
【０２２３】
続いて、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびに検出振動についての回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）および回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）に基づいて、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）およびホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）の推定が行われる（Ｓ３７０）。つまり、振幅・位相推定部４６により、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）については、回転１次２倍振幅値ＶＯＡ（ｆ２）の回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）に対する割合（減衰率）から推定される（上記式（５）参照）。また、振幅・位相推定部４６により、ホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）については、回転１次２倍位相値θＯＡ（ｆ２）の回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）に対する位相差から推定される（上記式（６）参照）。
【０２２４】
ここで、本実施形態では、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生することから、本ステップＳ３７０においては、ホワール周波数ｆＷの整数倍の周波数である自励整数倍周波数におけるホワール振動の振幅値および位相値として、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）およびホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）が推定されているが、これに限定されるものではない。つまり、ホワール振動が、回転１次周波数ｆ１の略１／ｎ（ｎ：整数）の周波数で発生する場合、言い換えると、ホワール振動のｎ倍成分が回転１次振動に影響を及ぼす場合は、本ステップＳ３７０では、上記式（７）、（８）により、自励整数倍周波数におけるホワール振動の振幅値ＶＷ（ｎ・ｆＷ）および位相値θＷ（ｎ・ｆＷ）が推定される。
【０２２５】
次に、周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）の算出がおこなわれる（Ｓ３８０）。つまり、周波数応答関数算出部４７により、回転１次２倍振動成分Ｘ２の減衰比ζ、ホワール２倍周波数２・ｆＷ、ホワール２倍振幅値ＶＷ（２・ｆＷ）およびホワール２倍位相値θＷ（２・ｆＷ）、ならびにホワール振動についての振幅スペクトルおよび位相スペクトル（図１５参照）に基づいて、ホワール振動の２倍成分を含む、ホワール振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）が算出される（図１６参照）。
【０２２６】
ここで、本実施形態では、前記のとおりホワール振動が回転１次周波数ｆ１の略１／２の周波数で発生することから、本ステップＳ３８０において算出される周波数応答関数は、ホワール振動の２倍成分までの周波数領域となっているが、これに限定されるものではない。つまり、ホワール振動が、回転１次周波数ｆ１の略１／ｎ（ｎ：整数）の周波数で発生する場合、言い換えると、ホワール振動のｎ倍成分が回転１次振動に影響を及ぼす場合は、本ステップＳ３８０では、回転１次整数倍振動成分についての減衰比ζ（ｎ）、自励整数倍周波数（ｎ・ｆＷ）、自励整数倍周波数（ｎ・ｆＷ）におけるホワール振動の振幅値ＶＷ（ｎ・ｆＷ）および位相値θＷ（ｎ・ｆＷ）を用いて、ホワール振動のｎ倍成分についての周波数応答関数が算出される。そして、ホワール振動のｎ倍成分についての周波数応答関数と、ホワール振動の振幅スペクトルおよび位相スペクトル（図１５参照）から、ホワール振動についての周波数応答関数が算出される。
【０２２７】
続いて、周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）から、ホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）の導出が行われる（Ｓ３９０）。つまり、周波数応答関数算出部４７により、周波数応答関数における回転１次周波数ｆ１についての振幅値であるホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）が算出される（図１６（ａ）参照）。また、周波数応答関数算出部４７により、周波数応答関数における回転１次周波数ｆ１についての位相値であるホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）が算出される（図１６（ｂ）参照）。
【０２２８】
以上のステップＳ３１０〜Ｓ３９０が、前述した検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびにホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）の導出が行われるステップＳ３００に対応する。すなわち、ステップＳ３４０において、回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）が導出され、ステップＳ３９０において、ホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）が導出される。
【０２２９】
次に、図２０に示すフロー図に戻り、回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびにホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）について、それぞれ複素ベクトルへのベクトル変換が行われる（Ｓ４００）。つまり、ベクトル変換部４８により、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）が、検出振動ベクトルＶＥＯＡに変換され、ホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）が、ホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌに変換される（図１８、上記式（９）〜（１２）参照）。
【０２３０】
続いて、正味振動ベクトルＶＥＣの算出が行われる（Ｓ５００）。つまり、差ベクトル算出部４９により、検出振動ベクトルＶＥＯＡとホワール振動ベクトルＶＥＷａｌｌとの差ベクトルである正味振動ベクトルＶＥＣが算出される（図１９、上記式（１３）、（１４）参照）。
【０２３１】
次に、正味の振動の振幅値ＶＣおよび位相値θＣの算出が行われる（Ｓ６００）。つまり、振幅・位相算出部５０により、正味振動ベクトルＶＥＣの大きさおよび実数軸からの回転角度が、正味の振動の振幅値ＶＣおよび位相値θＣとして算出される（上記式（１５）、（１６）参照）。
【０２３２】
そして、正味の振動の振幅値ＶＣおよび位相値θＣ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（Ｓ７００）。すなわち、前記正味の振動の振幅値ＶＣおよび位相値θＣから定まるアンバランスベクトルに基づいて、前述したように、ワーク回転部において所定の部分が削られることにより、ワーク回転部についてのアンバランス修正が行われる。
【０２３３】
以上のようにして、アンバランス修正工程が行われることにより、ワーク２０におけるワーク回転部の軸受支持構造等に起因して生じるホワール振動が発生した場合であっても、ホワール振動の整数倍成分の、ターボチャージャ２のアンバランスに起因する振動である回転１次振動に対する影響を排除することができ、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。
【０２３４】
すなわち、前述のように算出された正味の振動の振幅値ＶＣおよび位相値θＣから定まるアンバランスベクトルは、ホワール振動の整数倍成分による影響が排除された回転１次振動についてのアンバランスベクトルとなる。このため、この正味の振動の振幅値ＶＣおよび位相値θＣから定まるアンバランスベクトルに基づいてアンバランス修正が行われることにより、ターボチャージャ２のアンバランス修正に際して必要な振動である回転１次振動に対するホワール振動の整数倍成分による影響を排除することができ、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。
【０２３５】
次に、本実施形態のアンバランス修正装置１における振動確認工程について説明する。
【０２３６】
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が固定した状態で、ワーク回転部が、予め設定される所定の回転数範囲（以下「トラッキング回転数範囲」という。）における所定間隔毎の回転数である多数の検出回転数で回転させられる。そして、ワーク回転部が前記各検出回転数で回転している状態での加速度ピックアップ４による検出信号により計測される、トラッキング回転数範囲における振動加速度の最大値を、予め設定された振動加速度についての基準値と比較することで、ワーク回転部の回転にともなう振動の大きさの確認が行われる。その確認結果に基づいて、ワーク回転部のアンバランス修正が行われる。
つまり、アンバランス修正装置１は、ワーク２０を支持固定した状態で、ワーク回転部を前記各検出回転数で回転させ、ワーク回転部が前記各検出回転数で回転している状態での振動を検出して計測した、トラッキング回転数範囲における振動加速度の最大値を、予め設定された振動加速度についての基準値と比較することで、ワーク回転部の回転にともなう振動の大きさの確認を行い、その確認結果に基づいて、ワーク回転部のアンバランス修正を行うためのものである。
【０２３７】
アンバランス修正装置１は、振動確認工程を行うに際し、ワーク２０が支持固定される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（図７参照）の固有振動数の調整を行うための固有振動数調整手段を備える。
【０２３８】
図２２に示すように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、前記固有振動数調整手段として、装置本体を構成する部材同士を締結固定するとともに、締付けトルクが可変とされる締結部材である締付けボルト２８を備える。
【０２３９】
本実施形態のアンバランス修正装置１において、固有振動数調整手段として機能する締付けボルト２８は、装置本体の剛性を調整するための手段である。すなわち、前述したように一つのマス（質量体）となる装置本体について、その質量がｍ０、剛性（バネ定数）がｋ０である場合、装置本体の固有振動数ｆ０は、次式（１７）により算出される。
ｆ０＝（１／２π）・√（ｋ０／ｍ０）  ・・・（１７）
したがって、締付けボルト２８によって装置本体の剛性（ｋ０）が調整されることで、装置本体の固有振動数（ｆ０）が調整される。
【０２４０】
図２２に示すように、本実施形態において、締付けボルト２８は、装置本体を構成する部材である架台５とリブ部材２７とを締結固定する。リブ部材２７は、図２２に示す回転軸線方向視で略直角三角形状を有し、架台５と、この架台５上に立設される支持壁６との間に架設される。具体的には、リブ部材２７は、架台５の上面５ａと、支持壁６におけるタービンハウジング部６が設けられる側（ステー２６側）と反対側の壁面６ａとの間に架設される。リブ部材２７は、支持壁６に対しては、ボルト固定や溶接等により固着される。また、リブ部材２７の架台５に対する固着には、前記のとおり締付けボルト２８が用いられる。
【０２４１】
図２２に示すように、締付けボルト２８は、リブ部材２７において架台５の上面５ａに沿うように形成される鍔部２７ａを介して架台５に螺挿されることにより、架台５とリブ部材２７とを締結固定する。すなわち、架台５においては、締付けボルト２８が螺挿されるネジ穴５ｂが、上面５ａに開口するように設けられる。また、リブ部材２７においては、その鍔部２７ａにおけるネジ穴５ｂに対応する位置に、締付けボルト２８が貫通するネジ孔２７ｂが設けられる。そして、締付けボルト２８は、リブ部材２７のネジ孔２７ｂを介して架台５のネジ穴５ｂに螺挿される。
【０２４２】
締付けボルト２８は、その締付けトルクが可変とされる。締付けボルト２８の締付けトルクの調整に際しては、締付けボルト２８の頭部２８ａが操作部となる。ここで、締付けボルト２８は、例えば、締付けボルト２８の軸方向（螺挿方向）や回転角度について目盛りが付されること等により、締付けボルト２８の締付けトルクの調整量（変化量）が把握できるように構成される。
【０２４３】
このように、締付けトルクが可変である締付けボルト２８が設けられることにより、装置本体の剛性の調整が可能となる。すなわち、締付けボルト２８の締付けトルクが変化することにより、リブ部材２７の架台５に対する固定強度が変化する。これにより、装置本体を構成する架台５と支持壁６との間の剛性、つまり装置本体の剛性が変化する。したがって、締付けボルト２８の締付けトルクが調整されることにより、装置本体の剛性が調整される。つまりは、装置本体の固有振動数が調整される（式（１７）参照）。
【０２４４】
なお、本実施形態では、締付けボルト２８は、架台５とリブ部材２７とを締結固定するものであるが、これに限定されるものではない。つまり、固有振動数調整手段として機能する締付けボルト２８は、装置本体を構成する他の部材同士を締結固定するものであってもよい。また、締付けボルト２８は、装置本体において複数箇所に設けられてもよい。
【０２４５】
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、装置本体の固有振動数の調整が、装置本体を構成する部材同士を固定するための締付けボルト２８の締付けトルクが可変とされ、この締付けトルクの調整により、装置本体の剛性が調整されることで行われる。
【０２４６】
続いて、本実施形態のアンバランス修正装置１が備える、振動確認工程を行うための制御構成について説明する。
【０２４７】
図２３に示すように、本実施形態のアンバランス修正装置１は、振動確認工程を行うための制御手段としての制御部６０を備える。制御部６０は、回転センサ２５による検出信号に基づいて、ワーク回転部を前記各検出回転数で回転させるとともに、ワーク回転部が前記各検出回転数で回転している状態での加速度ピックアップ４による検出信号に基づいて、トラッキング回転数範囲における振動加速度の最大値を算出する。
【０２４８】
制御部６０は、加速度ピックアップ４と接続される。制御部６０は、加速度ピックアップ４により検出されたワーク回転振動による振動加速度についての信号を受信する。これにより制御部６０は、ワーク回転振動による振動加速度に係る情報を取得する。
【０２４９】
制御部６０は、回転センサ２５と接続される。制御部６０は、回転センサ２５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、制御部６０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。
【０２５０】
制御部６０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、回転センサ２５から出力される検出信号に基づいてワーク回転数を前記各検出回転数に保持制御する回転制御部等を有する。前記格納部に格納されるプログラム等には、後述するデータ計測プログラム、フィルタリング周波数算出プログラム、データ抽出プログラム、周波数分析プログラム、減衰比算出プログラム、振幅・位相推定プログラム、周波数応答関数算出プログラム、トラッキングデータ取得プログラム、回転数制御プログラム、振動加速度導出プログラム、振動加速度判定プログラムが含まれる。また、制御部６０においては、前述したようにトラッキングピーク値に対する比較対象となる基準値ＶＳが、前記格納部等に予め設定され記憶される。
【０２５１】
制御部６０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６０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。
【０２５２】
制御部６０は、図２３に示すように、データ計測部６１と、フィルタリング周波数算出部６２と、データ抽出部６３と、周波数分析部６４と、減衰比算出部６５と、振幅・位相推定部６６と、周波数応答関数算出部６７と、トラッキングデータ取得部６８と、回転数制御部６９と、振動加速度導出部７０と、振動加速度判定部７１とを有する。
【０２５３】
なお、上記の制御部６０が有する各部について、前述した制御部４０（図１１参照）が有する各部と対応する（同一名称の）部分は、それぞれ制御部４０が有する各部と同様の機能を有する部分である。このため、以下の説明においては、制御部６０が有する各部のうち、制御部４０が有する各部に対応する部分については、その説明を適宜省略する。
【０２５４】
振動確認工程においては、前述したように、ワーク回転数について、トラッキング回転数範囲における所定間隔毎の回転数である多数の検出回転数が、予め設定される。このようなトラッキング回転数範囲における多数の検出回転数、言い換えると、トラッキング回転数範囲と、回転数を変化させることによるトラッキングデータ（回転数軸データ）を得るための回転数の変化幅とは、制御部６０においてその格納部等に予め設定され記憶される。以下の説明においては、便宜上、トラッキング回転数範囲を０〜１０万ｒｐｍ、このトラッキング回転数範囲における回転数の変化幅を２００ｒｐｍとする。つまりこの場合、前記検出回転数が、０〜１０万ｒｐｍのトラッキング回転数範囲において、２００ｒｐｍごとに５００個存在することとなる。なお、ワーク回転数についてのトラッキングおよび所定間隔は、特に限定されるものではない。
【０２５５】
データ計測部６１は、加速度ピックアップ４による検出信号から、この加速度ピックアップ４により検出される検出振動についてのオーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）を計測する（図１２参照）。
【０２５６】
このようなデータ計測部６１によるデータの計測は、制御部６０がその格納部に格納されたデータ計測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。
【０２５７】
フィルタリング周波数算出部６２は、回転センサ２５による検出信号に基づいて、各検出回転数に対応する周波数である回転１次周波数よりも低い周波数であって、回転１次周波数に基づいて定められる所定のフィルタリング周波数を算出する（上記式（２）参照）。なお、以下の説明においては、各検出回転数に対応する周波数である回転１次周波数、つまり各検出回転数がＮｄ［ｒｐｍ］であるとすると、Ｎｔ／６０［Ｈｚ］となる周波数を、「回転１次周波数ｆｄ」とする。したがって、回転１次周波数ｆｄは、トラッキング回転数範囲における多数の検出回転数によって異なることとなる。
【０２５８】
このようなフィルタリング周波数算出部６２によるフィルタリング周波数の算出は、制御部６０がその格納部に格納されたフィルタリング周波数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。
【０２５９】
データ抽出部６３は、フィルタリング周波数に基づく所定の周波数領域の振動成分を通過させるフィルタリングを行うことにより、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）から、ホワール振動（自励振動）についての振動加速度の抽出値の時間軸データを抽出する（図１３参照）。
【０２６０】
このようなデータ抽出部６３によるデータの抽出は、制御部６０がその格納部に格納されたデータ抽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。
【０２６１】
周波数分析部６４は、オーバオール値時間軸データＯＡ（ｔ）および抽出値時間軸データＷ（ｔ）を、それぞれ周波数分析することにより、前記検出振動（オーバオール値）についての振幅スペクトルおよび位相スペクトル（図１４参照）、ならびにホワール振動（抽出値）についての振幅スペクトルおよび位相スペクトル（図１５参照）を算出する。そして、これらのスペクトルから、回転１次周波数ｆｄにおける検出振動についての振幅値（回転１次振幅値）および位相値（回転１次位相値）、回転１次周波数ｆｄの整数倍の周波数である回転１次整数倍周波数における検出振動についての振幅値および位相値、ならびにホワール振動についての振幅スペクトルから定められるホワール振動のピーク周波数である自励周波数（ホワール周波数ｆＷ）におけるホワール振動についての振幅値および位相値を導出する。
【０２６２】
このような周波数分析部６４による時間軸データの周波数分析、および振幅値・位相値の導出は、制御部６０がその格納部に格納された周波数分析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。
【０２６３】
減衰比算出部６５は、検出振動についての振幅スペクトル（図１４（ａ）参照）に基づき、回転１次整数倍周波数における振幅値をピーク値とする振動成分である回転１次整数倍振動成分の減衰比を算出する（図１７、上記式（３）、（４）参照）。
【０２６４】
このような減衰比算出部６５による減衰比の算出は、制御部６０がその格納部に格納された減衰比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。
【０２６５】
振幅・位相推定部６６は、回転１次周波数ｆｄにおける検出振動の振幅値および位相値、ならびに回転１次整数倍周波数における検出振動の振幅値および位相値に基づいて、自励周波数の整数倍の周波数である自励整数倍周波数におけるホワール振動の振幅値および位相値を推定する（上記式（５）〜（８））。
【０２６６】
このような振幅・位相推定部６６による振幅値・位相値の推定は、制御部６０がその格納部に格納された振幅・位相推定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。
【０２６７】
周波数応答関数算出部６７は、回転１次整数倍振動成分の減衰比、自励整数倍周波数、自励整数倍周波数におけるホワール振動の振幅値および位相値、ならびにホワール振動についての振幅スペクトルおよび位相スペクトル（図１５参照）に基づいて、ホワール振動の整数倍成分を含む、ホワール振動についての振幅値および位相値の周波数軸データとなる周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）を算出する（図１６参照）。そして、この周波数応答関数Ｗａｌｌ（ｆ）から、回転１次周波数ｆｄにおけるホワール振動の振幅値および位相値を導出する。
【０２６８】
このような周波数応答関数算出部６７による周波数応答関数の算出、および振幅値・位相値の導出は、制御部６０がその格納部に格納された周波数応答関数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。
【０２６９】
トラッキングデータ取得部６８は、前記各検出回転数についての、回転１次周波数ｆｄにおける検出振動の振幅値、および回転１次周波数ｆｄにおけるホワール振動の振幅値から、トラッキング回転数範囲での、回転１次周波数ｆｄにおける検出振動の振動加速度の値の回転数軸データ、および回転１次周波数ｆｄにおけるホワール振動の振動加速度の値の回転数軸データを取得する。
【０２７０】
このようなトラッキングデータ取得部６８によるトラッキングデータの取得は、制御部６０がその格納部に格納されたトラッキングデータ取得プログラムに従って所定の演算等を行うことにより行われる。
【０２７１】
トラッキングデータ取得部６８により取得されるデータは、前記のとおりトラッキング回転数範囲での、回転１次周波数ｆｄにおける検出振動の振動加速度の値の回転数軸データ（以下「回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）」という。）と、回転１次周波数ｆｄにおけるホワール振動の振動加速度の値の回転数軸データ（以下「ホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）」という。）とであり、例えば、図２４に示すようなデータとなる。図２４に示すグラフにおいて、横軸はワーク回転数［ｒｐｍ］であり、縦軸は各検出回転数における回転１次周波数ｆｄでの振幅値（振動加速度）の値［Ｇ］である。また、図２４（ａ）が、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）であり、同図（ｂ）が、ホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）である。
【０２７２】
トラッキングデータ取得部６８は、前述したように周波数分析部６４により導出された、各検出回転数についての、回転１次周波数ｆｄにおける検出振動についての振幅値（回転１次振幅値）から、図２４（ａ）に示すような回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）を取得する。すなわち、トラッキングデータ取得部６８は、トラッキング回転数範囲において各検出回転数について導出されるたびに記憶されストックされる計５００個の回転１次振幅値から、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）を取得する。
【０２７３】
図２４（ａ）に示すように、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）において、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対応する回転数であるピーク回転数Ｎｐは、アンバランス修正装置１における装置本体の共振回転数に対応する。このため、装置本体の固有振動数が変化すると、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）が変化して、ピーク回転数Ｎｐが変化する。例えば、装置本体の固有振動数が高められると、図２４（ａ）において実線で示すトラッキングデータＤ１が、二点鎖線で示すトラッキングデータＤ２のように変化し、そのピーク位置の変化からピーク回転数Ｎｐがピーク回転数Ｎｐ１に上昇することとなる（矢印Ｄ３参照）。
【０２７４】
したがって、前述したように締付けボルト２８による締付けトルクの調整が行われることによって装置本体の固有振動数の調整が行われることから、締付けボルト２８による締付けトルクの調整により、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）におけるピーク回転数Ｎｐをずらすことができる。
【０２７５】
また、トラッキングデータ取得部６８は、前述したように周波数応答関数算出部６７により導出された回転１次周波数ｆｄにおけるホワール振動の振幅値から、図２４（ｂ）に示すようなホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）を取得する。すなわち、トラッキングデータ取得部６８は、トラッキング回転数範囲において各検出回転数について導出されるたびに記憶されストックされる計５００個の回転１次周波数ｆｄにおけるホワール振動の振幅値から、ホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）を取得する。ホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）においては、ピーク回転数Ｎｐの近傍の回転数において、振動加速度のピーク値が生じている。
【０２７６】
トラッキングデータ取得部６８によって取得される回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）は、ホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）が含まれたものとなる。つまり、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）は、振動加速度のオーバオール値に基づくものであるため、ホワール振動による振動成分が含まれたものとなる。
【０２７７】
回転数制御部６９は、ワーク回転数を、トラッキング回転数範囲において、回転１次振幅値、および回転１次周波数ｆｄにおけるホワール振動の振幅値が得られた所定のタイミングで、各検出回転数に順次変化させる。
【０２７８】
このような回転数制御部６９による回転数の制御は、制御部６０がその格納部に格納された回転数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行われる。
【０２７９】
回転数制御部６９は、ある検出回転数について、回転１次振幅値、および回転１次周波数ｆｄにおけるホワール振動の振幅値が得られた後に、所定のタイミングでワーク回転数を次の検出回転数に変化させる。つまり、本例においては、ワーク回転数が上昇させられることで回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）およびホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）が取得される場合、回転数制御部６９は、前記所定のタイミングで、ワーク回転部の回転数を２００回転上昇させることとなる。そして、回転数制御部６９は、ワーク回転数が、本例の場合１０万ｒｐｍであるトラッキング回転数範囲における最大回転数（以下「トラッキング最大回転数」という。）となるまで、ワーク回転数を変化させる。
【０２８０】
振動加速度導出部７０は、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）およびホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）から、回転１次トラッキングピーク値ＶＰと、ピーク回転数Ｎｐにおけるホワール振動の振動加速度の値である対応値とを導出する。
【０２８１】
このような振動加速度導出部７０による振動加速度の値の導出は、制御部６０がその格納部に格納された振動加速度導出プログラムに従って所定の演算等を行うことにより行われる。
【０２８２】
振動加速度導出部７０により導出される振動加速度の値は、前記のとおり回転１次トラッキングピーク値ＶＰと、ピーク回転数Ｎｐにおけるホワール振動の振動加速度の値である対応値（以下「ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）」とする。）とである。すなわち、振動加速度導出部７０は、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）から、回転１次トラッキングピーク値ＶＰを算出する。そして、同じく回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）から、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対応するピーク回転数Ｎｐを算出し、ホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）から、ピーク回転数Ｎｐに対応するホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）を算出する。
【０２８３】
振動加速度判定部７１は、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の大きさが、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対して予め設定された所定の許容値以下であるか否かを判定し、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の大きさが前記所定の許容値以下であると判定した場合に、回転１次トラッキングピーク値ＶＰを、トラッキング回転数範囲における振動加速度の最大値とする。
【０２８４】
このような振動加速度判定部７１による振動加速度の値の判定は、制御部６０がその格納部に格納された振動加速度判定プログラムに従って所定の演算等を行うことにより行われる。
【０２８５】
本実施形態では、振動加速度判定部７１において、前記所定の許容値は、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対してその５％の値として予め設定される。したがって、振動加速度判定部７１は、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の大きさが、０．０５・ＶＰ以下であるか否かを判定する。なお、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）についての前記所定の許容値は、特に限定されるものではないが、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対して十分に小さい値（例えば回転１次トラッキングピーク値ＶＰの数％程度）として設定される。
【０２８６】
そして、振動加速度判定部７１は、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の大きさが、０．０５・ＶＰ以下であると判定した場合は、振動加速度導出部７０によって導出された回転１次トラッキングピーク値ＶＰを、トラッキング回転数範囲における振動加速度の最大値（以下「トラッキング最大値ＶＰＲ」とする。）とする。つまりこの場合、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対するホワール振動による影響が十分に小さいこととなるので、その回転１次トラッキングピーク値ＶＰが、トラッキング最大値ＶＰＲとされる。したがって、このトラッキング最大値ＶＰＲとされた回転１次トラッキングピーク値ＶＰが、前述したように予め設定されている基準値ＶＳよりも小さいことが確認される。
【０２８７】
一方で、振動加速度判定部７１により、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の大きさが０．０５・ＶＰ以下であると判定されなかった場合は、アンバランス修正装置１において、締付けボルト２８により、装置本体の固有振動数の調整が行われる。
【０２８８】
つまりこの場合、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対するホワール振動による影響が比較的大きいこととなる。そこで、締付けボルト２８における締付けトルクの調整が行われることにより、装置本体についてその剛性が調整されることで固有振動数の調整が行われる。そして、前述したように装置本体の固有振動数が変化することでピーク回転数Ｎｐが変化することから、ピーク回転数Ｎｐが、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対するホワール振動による影響が十分に小さくなる周波数となるまで、締付けボルト２８の締付けトルクの調整が行われる。
【０２８９】
以上のような構成により、本実施形態のアンバランス修正装置１における振動確認工程が行われる。
なお、振動確認工程を行うための制御部６０は、前述したアンバランス修正工程を行うための制御部４０とパーソナルコンピュータやワークステーション等により一体的に構成されてもよい。また、制御部４０と制御部６０において、同様の機能を有する部分は、アンバランス修正工程および振動確認工程において共用されてもよい。
【０２９０】
本実施形態のアンバランス修正装置１における振動確認工程について、図２５に示すフロー図を用いて説明する。
【０２９１】
振動確認工程においては、まず、締付けボルト２８による締付けトルクが所定の初期値とされる（Ｓ１０００）。つまり、前述したように締付けトルクの調整量（変化量）が把握できるように構成される締付けボルト２８において、その締付けトルクの値が、所定の初期値とされる。そして、以下の説明においては、締付けボルト２８による締付けトルクの調整に際し、その締付けトルクが同じ量（ΔＴ）ずつ増加するように段階的な調整が行われることとする。すなわち、締付けボルト２８の締付けトルクをＴ（ｊ）、（ｊ＝１、２、３・・・）とすると、Ｔ（ｊ＋１）＝Ｔ（ｊ）＋ΔＴとなる。したがって、本ステップＳ１０００においては、締付けボルト２８による締付けトルクが、その初期値であるＴ（１）となる。これにより、装置本体の固有振動数が、締付けボルト２８による締付けトルクの初期値Ｔ（１）に対応する値となる。ここで、締付けトルクの調整量ΔＴは、締付けトルクの変化量に対する装置本体の剛性の変化量に基づいて設定される。
【０２９２】
次に、ワーク回転数が所定の初期値とされる（Ｓ１１００）。つまり、トラッキング回転数範囲における検出回転数について、ワーク回転数が、その検出回転数のうちの所定の初期値とされる。そして、以下の説明においては、ワーク回転数の変化について、その回転数が０ｒｐｍから１０万ｒｐｍまで変化幅２００回転で増加するように変化させられることとする。すなわち、ワーク回転数（各検出回転数）をＮ（ｉ）、（ｉ＝１、２、３・・・５００）とすると、Ｎ（ｉ＋１）＝Ｎ（ｉ）＋２００となる。したがって、本ステップＳ２０００においては、ワーク回転数が、検出回転数の初期値であるＮ（１）＝２００ｒｐｍとなる。
【０２９３】
ワーク２０が回転している状態において、ワーク回転数の計測が行われる（Ｓ１２００）。つまり、回転センサ２５から出力される検出信号に基づいて、ワーク回転数が計測される。振動確認工程においては、ワーク回転部は各検出回転数で回転させられるため、ここで計測されるワーク回転数は、各検出回転数に対応する回転数となる。
【０２９４】
ワーク２０が各検出回転数で回転している状態において、検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆｄ）、およびホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆｄ）の導出が行われる（Ｓ１３００）。これら各振幅値の導出は、前述したアンバランス修正工程において検出振動についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆ１）および回転１次位相値θＯＡ（ｆ１）、ならびにホワール振動についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆ１）およびホワール振動成分位相値θＷａｌｌ（ｆ１）の導出が行われるステップＳ３００（図２０参照）と同様の手法（図２１に示すフロー図参照）により行われる。ただし、振動確認工程においては、アンバランス修正工程ではアンバランス修正回転数であるところが、各検出回転数となる。つまり、アンバランス修正工程では、回転１次周波数が、アンバランス修正回転数に対応する周波数である回転１次周波数ｆ１であるところが、振動確認工程では、回転１次周波数が、各検出回転数に対応する周波数である回転１次周波数ｆｄとなる。言い換えると、アンバランス修正工程においては、アンバランス修正回転数で行われたステップＳ３００（Ｓ３１０〜Ｓ３９０）が、本ステップＳ１３００では、各検出回転数で行われることとなる。したがって、振動確認工程においては、アンバランス修正回転数で行われたステップＳ３００（Ｓ３１０〜Ｓ３９０）が、計５００回行われることとなる。
【０２９５】
そして、振動確認工程においては、アンバランス修正工程におけるステップＳ３００において導出される検出振動についての回転１次振幅値および回転１次位相値、ならびにホワール振動についてのホワール振動成分振幅値およびホワール振動成分位相値のうち、検出振動についての回転１次振幅値、およびホワール振動についてのホワール振動成分振幅値が用いられる。すなわち、本ステップＳ１３００においては、図２１に示すフロー図で、ステップＳ３４０において、回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆｄ）が導出され、ステップＳ３９０において、ホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆｄ）が導出される。
【０２９６】
このような回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆｄ）およびホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆｄ）の導出が、トラッキング回転数範囲における各検出回転数において行われる。すなわち、ステップＳ１３００において、ある検出回転数（ステップＳ１１００からの流れの場合初期ワーク回転数Ｎ（１））についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆｄ）およびホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆｄ）が導出された後に、回転数制御部６９により、ワーク回転数がトラッキング最大回転数に達するまで（Ｓ１４００）、ワーク回転数が所定のタイミングで次の検出回転数に変化させられる（Ｓ１５００）。つまり、ステップＳ１４００において、ワーク回転数がトラッキング最大回転数でない場合（トラッキング最大回転数に達してない場合）、ステップＳ１５００において、回転数制御部６９によって、ワーク回転数Ｎ（ｉ）についてｉ＝ｉ＋１とされる。
【０２９７】
このように、ワーク回転部が、各検出回転数で回転している状態で、回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆｄ）およびホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆｄ）が導出されることで、即ちステップＳ１４００において、ワーク回転数がトラッキング最大回転数に達することで、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）およびホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）が取得される（Ｓ１６００）。つまり、トラッキングデータ取得部６８により、各検出回転数についての回転１次振幅値ＶＯＡ（ｆｄ）から、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）が取得され（図２４（ａ）参照）、各検出回転数についてのホワール振動成分振幅値ＶＷａｌｌ（ｆｄ）から、ホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）が取得される（図２４（ｂ）参照）。
【０２９８】
次に、前記各トラッキングデータから、回転１次トラッキングピーク値ＶＰおよびホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が導出される（Ｓ１７００）。つまり、振動加速度導出部７０により、回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ）から、回転１次トラッキングピーク値ＶＰが導出され（図２４（ａ）参照）、ホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ）から、ピーク回転数Ｎｐに対応するホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が導出される（同図（ｂ）参照）。
【０２９９】
続いて、ステップＳ１７００にて導出されたホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が、このホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）ついての所定の許容値である０．０５ＶＰ以下であるかの否かの判定が行われる（Ｓ１８００）。つまり、振動加速度判定部７１により、振動加速度導出部７０によって導出されたホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が、０．０５ＶＰ以下であるかの否かの判定が行われる。
【０３００】
ステップＳ１８００において、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が、０．０５ＶＰ以下である場合は、ステップＳ１７００にて導出された回転１次トラッキングピーク値ＶＰが、トラッキング最大値ＶＰＲとされる（Ｓ２０００）。
【０３０１】
一方、ステップＳ１８００において、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が、０．０５ＶＰ以下でない場合は、締付けボルト２８による締付けトルクの調整が行われる（Ｓ１９００）。つまり、前述したように締付けボルト２８による締付けトルクが同じ量（ΔＴ）ずつ増加するような締付けトルクの段階的な調整において、その締付けトルクの大きさが１段階（ΔＴ）上げられる（締付けトルクＴ（ｊ）についてｊ＝ｉ＋１とされる）。
【０３０２】
これにより、締付けボルト２８による締付けトルクが増加した分、装置本体の剛性が大きくなり、装置本体の固有振動数が高くなる（式（１７）参照）。結果として、ピーク回転数Ｎｐがずれることとなる。これにより、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対するホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の影響（ホワール振動による影響）の度合いが変化する（図２４参照）。そして、この回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対するホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の影響の大きさが十分に小さくなるまで、つまりステップＳ１８００において、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が、０．０５ＶＰ以下となるまで、ステップＳ１１００〜Ｓ１７００が繰返し行われる。
【０３０３】
なお、本実施形態では、ワーク回転数の変化について、ワーク回転数がトラッキング回転数範囲において０ｒｐｍから１０万ｒｐｍ（トラッキング最大回転数）となるまで増加するように変化させられるが、これに限定されるものではない。つまり、ワーク回転数は、トラッキング最大回転数から０ｒｐｍまで減少するように変化させられてもよい。
【０３０４】
また、本実施形態では、締付けボルト２８による締付けトルクの段階的な調整について、締付けトルクが増加するように（装置本体の剛性つまりは固有振動数が高くなるように）調整されるが、これに限定されるものではない。つまり、締付けボルト２８による締付けトルクの段階的な調整については、締付けトルクが減少するように（装置本体の剛性つまりは固有振動数が低くなるように）調整されてもよい。
【０３０５】
そして、ステップＳ２０００において回転１次トラッキングピーク値ＶＰとして定められたトラッキング最大値ＶＰＲが、予め設定されている基準値ＶＳ以下であるか否かの判定が行われる（Ｓ２１００）。
【０３０６】
ステップＳ２０００において、トラッキング最大値ＶＰＲが基準値ＶＳ以下であると判定された場合は、振動確認工程が終了する（Ｓ２２００）。
【０３０７】
一方、ステップＳ２０００において、トラッキング最大値ＶＰＲが基準値ＶＳ以下であると判定されなかった場合は、再度アンバランス修正工程が行われる（Ｓ２３００）。つまりこの場合、ターボチャージャ２についての、トラッキング回転数範囲における振動のレベルが基準値よりも大きいこととなるため、アンバランス修正工程にて、再度ワーク回転部のアンバランス修正が行われる。
【０３０８】
ところで、アンバランス修正装置１においては、前述したような振動確認工程が行われるに際して備えられる、装置本体の固有振動数の調整を行うための固有振動数調整手段は、次のような構成であってもよい。アンバランス修正装置１が備える固有振動数調整手段の他の構成例について、図２６を用いて説明する。
【０３０９】
図２６に示すように、本例においては、アンバランス修正装置１は、前記固有振動数調整手段として、装置本体に設けられ、収容する液体であるオイルの量が調整可能な液体タンクとしてのオイルタンク２９を備える。
【０３１０】
本例のアンバランス修正装置１において、固有振動数調整手段として機能するオイルタンク２９は、装置本体の質量を調整するための手段である。すなわち、前述したように一つのマス（質量体）となる装置本体についての上記式（１７）により、オイルタンク２９によって装置本体の質量（ｍ０）が調整されることで、装置本体の固有振動数（ｆ０）が調整される。
【０３１１】
図２６に示すように、本例において、オイルタンク２９は、装置本体を構成する部材である支持壁６に対して設けられる。具体的には、オイルタンク２９は、そのタンク本体２９ａが支持壁６におけるタービンハウジング部６が設けられる側（ステー２６側）と反対側の壁面６ａに対して固定されることにより、支持壁６に対して設けられる。タンク本体２９ａは、支持壁６に対して、ボルト固定や溶接等により固着される。
【０３１２】
オイルタンク２９は、そのタンク本体２９ａの内部に収容するオイル２９ｂの量（タンク内オイル質量）が可変とされる。すなわち、オイルタンク２９は、そのタンク本体２９ａの内部と連通する供給管３２および排出管３３を有する。供給管３２および排出管３３は、他のオイルタンク等のオイル供給源（図示略）と連通した状態で設けられる。つまり、タンク本体２９ａの内部は、供給管３２および排出管３３を介して前記オイル供給源と連通した状態となる。そして、オイルポンプ等が用いられることにより、供給管３２を介してオイルタンク２９へのオイルの供給が行われ、排出管３３を介してオイルタンク２９からのオイルの排出が行われる。また、供給管３２には、オイル供給用弁３４が設けられ、排出管３３には、オイル排出用弁３５が設けられる。
【０３１３】
このような構成において、オイル供給用弁３４の制御によるオイルタンク２９に対するオイルの供給量、およびオイル排出用弁３５の制御によるオイルタンク２９からのオイルの排出量が調整されることにより、オイルタンク２９の内部に収容されるオイル２９ｂの量（質量）が調整される。ここで、オイルタンク２９は、例えば、タンク本体２９ａにおいて目盛りが設けられること等により、オイルタンク２９が収容するオイル２９ｂの量（タンク内オイル質量）の調整量（変化量）が把握できるように構成される。
【０３１４】
このように、収容するオイルの量が調整可能なオイルタンク２９が設けられることにより、装置本体の質量の調整が可能となる。すなわち、オイルタンク２９におけるタンク内オイル質量が変化することにより、このオイルタンク２９が含まれることとなる装置本体の質量が変化する。したがって、オイルタンク２９におけるタンク内オイル質量が調整されることにより、装置本体の質量が調整される。つまりは、装置本体の固有振動数が調整される（式（１７）参照）。
【０３１５】
なお、本例では、オイルタンク２９は、装置本体を構成する支持壁９に対して設けられる構成であるが、これに限定されるものではない。つまり、固有振動数調整手段として機能するオイルタンク２９は、装置本体を構成する他の部材に対して設けられてもよい。また、オイルタンク２９は、装置本体において複数箇所に設けられてもよい。また、本例では、固有振動数調整手段としての液体タンクが、オイルタンク２９であるが、これに限定されるものではない。つまり、固有振動数調整手段としての液体タンクが収容する液体の種類は、特に限定されるものではない。例えば、固有振動数調整手段としては、収容する液体が水であるウォータタンク等であってもよい。また、オイルタンク２９においては、前記供給管３２および排出管３３がゴムホースで構成されたり、供給管３２および排出管３３が着脱可能な継手部を介すること等によって前記オイル供給源に対して断絶可能に構成されたりすることにより、振動確認工程が行われるに際して、オイルタンク２９に配管が接続されることによる装置本体の振動に対する影響がない状態とされる。
【０３１６】
このように、本例の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の調整が、装置本体に、収容するオイル２９ｂの量が調整可能なオイルタンク２９が設けられ、このオイルタンク２９内のオイル２９ｂの量の調整により、装置本体の質量が調整されることで行われる。
【０３１７】
以上のように、アンバランス修正装置１が備える固有振動数調整手段として、オイルタンク２９が備えられる構成においては、振動確認工程は、次のようにして行われる。本例の場合における振動確認工程について、図２７に示すフロー図を用いて説明する。なお、ここでは、図２５に示すフロー図を用いて説明した振動確認工程、つまり固有振動数調整手段として締付けボルト２８が備えられる場合の振動確認工程と異なる部分についてのみ説明する。
【０３１８】
図２７に示すように、固有振動数調整手段としてオイルタンク２９が備えられる場合の振動確認工程においては、前述したステップＳ１０００において、オイルタンク２９におけるタンク内オイル質量が所定の初期値とされる。つまり、前述したようにタンク内オイル質量の調整量（変化量）が把握できるように構成されるオイルタンク２９において、そのタンク内オイル質量の値が、所定の初期値とされる。そして、オイルタンク２９におけるタンク内オイル質量の調整に際し、そのタンク内オイル質量が同じ量（ΔＭ）ずつ増加するように段階的な調整が行われることとする。すなわち、オイルタンク２９におけるタンク内オイル質量をＭ（ｊ）、（ｊ＝１、２、３・・・）とすると、Ｍ（ｊ＋１）＝Ｍ（ｊ）＋ΔＭとなる。したがって、ステップＳ１０００においては、オイルタンク２９におけるタンク内オイル質量が、その初期値であるＭ（１）となる。これにより、装置本体の固有振動数が、オイルタンク２９におけるタンク内オイル質量の初期値Ｍ（１）に対応する値となる。ここで、タンク内オイル質量の調整量ΔＭは、タンク内オイル質量の変化量に対する装置本体の質量の変化量に基づいて設定される。
【０３１９】
また、固有振動数調整手段としてオイルタンク２９が備えられる場合の振動確認工程においては、前述したステップＳ１８００において、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が、０．０５ＶＰ以下でない場合に、前述したステップＳ１９００において、オイルタンク２９におけるタンク内オイル質量の調整が行われる。つまり、前述したようにオイルタンク２９におけるタンク内オイル質量が同じ量（ΔＭ）ずつ増加するようなタンク内オイル質量の段階的な調整において、そのタンク内オイル質量が１段階（ΔＭ）上げられる（タンク内オイル質量Ｍ（ｊ）についてｊ＝ｉ＋１とされる）。
【０３２０】
これにより、オイルタンク２９におけるタンク内オイル質量が増加した分、装置本体の質量が大きくなり、装置本体の固有振動数が低くなる（式（１７）参照）。結果として、ピーク回転数Ｎｐがずれることとなる。これにより、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対するホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の影響（ホワール振動による影響）の度合いが変化する（図２４参照）。そして、この回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対するホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の影響の大きさが十分に小さくなるまで、つまりステップＳ１８００において、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が、０．０５ＶＰ以下となるまで、ステップＳ１１００〜Ｓ１７００が繰返し行われる。
【０３２１】
このようにして、アンバランス修正装置１において、固有振動数調整手段としてオイルタンク２９が備えられる場合の振動確認工程が行われる。
【０３２２】
また、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の調整を行うための固有振動数調整手段として、次のような構成が用いられてもよい。アンバランス修正装置１が備える固有振動数調整手段の他の構成例について、図２８を用いて説明する。
【０３２３】
アンバランス修正装置１においては、前述したように、タービンハウジング部３に支持された状態のワーク２０に対して係止した状態である係止状態で、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複数のクランプ部材として、三つの爪構造体１０が設けられる。また、各爪構造体１０に対して設けられ、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、シリンダ機構３０が設けられる。
【０３２４】
そこで、図２８に示すように、本例においては、アンバランス修正装置１は、前記固有振動数調整手段として、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を付勢する付勢力を調整することで、爪構造体１０によるクランプ力を調整するためのクランプ力調整機構としての電磁弁３６を備える。なお、図２８においては、説明の便宜上、アンバランス修正装置１において第三爪構造体１０ｃに対して設けられるシリンダ機構３０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。
【０３２５】
本例のアンバランス修正装置１において、固有振動数調整手段として機能する電磁弁３６は、装置本体の剛性を調整するための手段である。すなわち、前述したように一つのマス（質量体）となる装置本体についての上記式（１７）により、電磁弁３６によって装置本体の剛性（ｋ０）が調整されることで、装置本体の固有振動数（ｆ０）が調整される。
【０３２６】
図２８に示すように、本例において、電磁弁３６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３６を介して供給される。
【０３２７】
このような構成において、電磁弁３６の開閉または開度の調整、つまり電磁弁３６の開閉制御が行われることにより、爪構造体１０の係止状態でのワーク固定方向の付勢力が調整される。これにより、爪構造体１０によるクランプ力が調整される。ここで、電磁弁３６は、その開閉制御について、爪構造体１０によるクランプ力の調整量（変化量）が把握できるように構成される。
【０３２８】
このように、爪構造体１０のクランプ力を調整可能な電磁弁３６が設けられることにより、装置本体の剛性の調整が可能となる。すなわち、爪構造体１０によるクランプ力が変化することにより、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する固定強度が変化する。これにより、装置本体を構成するタービンハウジング部３とこれに固定されて装置本体に含まれるワーク２０との間の剛性、つまり装置本体の剛性が変化する。したがって、電磁弁３６によって爪構造体１０によるクランプ力が調整されることにより、装置本体の剛性が調整される。つまりは、装置本体の固有振動数が調整される（式（１７）参照）。
【０３２９】
なお、本例では、クランプ力調整機構は、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３６であるが、これに限定されるものではない。つまり、クランプ力調整機構としては、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、クランプ力調整機構としては、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。
【０３３０】
このように、本例の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の調整が、ワーク２０のタービンハウジング部３に対する固定力（クランプ力）の調整により、装置本体の剛性が調整されることで行われる。
【０３３１】
以上のように、アンバランス修正装置１が備える固有振動数調整手段として、電磁弁３６が備えられる構成においては、振動確認工程は、次のようにして行われる。本例の場合における振動確認工程について、図２９に示すフロー図を用いて説明する。なお、ここでは、図２５に示すフロー図を用いて説明した振動確認工程、つまり固有振動数調整手段として締付けボルト２８が備えられる場合の振動確認工程と異なる部分についてのみ説明する。
【０３３２】
図２９に示すように、固有振動数調整手段として電磁弁３６が備えられる場合の振動確認工程においては、前述したステップＳ１０００において、電磁弁３６によって調整される爪構造体１０によるクランプ力が所定の初期値とされる。つまり、前述したように爪構造体１０によるクランプ力の調整量（変化量）が把握できるように構成される電磁弁３６において、そのクランプ力の値が、所定の初期値とされる。そして、電磁弁３６による爪構造体１０のクランプ力の調整に際し、そのクランプ力が同じ量（ΔＦ）ずつ増加するように段階的な調整が行われることとする。すなわち、電磁弁３６によって調整される爪構造体１０によるクランプ力をＦ（ｊ）、（ｊ＝１、２、３・・・）とすると、Ｆ（ｊ＋１）＝Ｆ（ｊ）＋ΔＦとなる。したがって、ステップＳ１０００においては、爪構造体１０によるクランプ力が、その初期値であるＦ（１）となる。これにより、装置本体の固有振動数が、電磁弁３６によって調整される爪構造体１０によるクランプ力の初期値Ｆ（１）に対応する値となる。ここで、爪構造体１０によるクランプ力の調整量ΔＦは、爪構造体１０によるクランプ力の変化量に対する装置本体の剛性の変化量に基づいて設定される。
【０３３３】
また、固有振動数調整手段として電磁弁３６が備えられる場合の振動確認工程においては、前述したステップＳ１８００において、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が、０．０５ＶＰ以下でない場合に、前述したステップＳ１９００において、電磁弁３６による爪構造体１０のクランプ力の調整が行われる。つまり、前述したように爪構造体１０によるクランプ力が同じ量（ΔＦ）ずつ増加するような爪構造体１０によるクランプ力の段階的な調整において、その爪構造体１０によるクランプ力が１段階（ΔＦ）上げられる（爪構造体１０によるクランプ力Ｆ（ｊ）についてｊ＝ｉ＋１とされる）。
【０３３４】
これにより、電磁弁３６により調整される爪構造体１０のクランプ力が増加した分、装置本体の剛性が大きくなり、装置本体の固有振動数が高くなる（式（１７）参照）。結果として、ピーク回転数Ｎｐがずれることとなる。これにより、回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対するホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の影響（ホワール振動による影響）の度合いが変化する（図２４参照）。そして、この回転１次トラッキングピーク値ＶＰに対するホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）の影響の大きさが十分に小さくなるまで、つまりステップＳ１８００において、ホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）が、０．０５ＶＰ以下となるまで、ステップＳ１１００〜Ｓ１７００が繰返し行われる。
【０３３５】
このようにして、アンバランス修正装置１において、固有振動数調整手段として電磁弁３６が備えられる場合の振動確認工程が行われる。
【０３３６】
以上のようにして、振動確認工程が行われることにより、ワーク２０におけるワーク回転部の軸受支持構造等に起因して生じるホワール振動が発生した場合であっても、ホワール振動の整数倍成分の、ターボチャージャ２のアンバランスに起因する振動である回転１次振動に対する影響を排除することができ、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。
【０３３７】
すなわち、前述したように、振動確認工程においては、検出振動（オーバオール値）についてのトラッキングデータ（回転１次トラッキングデータＴＯＡ（Ｎ））およびホワール振動（抽出値）についてのトラッキングデータ（ホワールトラッキングデータＴＷ（Ｎ））が取得され、これらから導出される回転１次トラッキングピーク値ＶＰとホワール対応値ＶＷ（Ｎｐ）との比較により、回転１次振動に対するホワール振動の整数倍成分による影響が十分に小さいかどうかの確認が行われる。このため、振動確認工程においてホワール振動の整数倍成分による影響を十分に小さくすることができる。また、回転１次振動に対するホワール振動の整数倍成分による影響が比較的大きい場合であっても、前述したような固有振動数調整手段により、装置本体の剛性あるいは質量を変えることで装置本体の固有振動数を調整することができ、ピーク回転数Ｎｐをずらすことができる。これにより、回転１次振動に対するホワール振動の整数倍成分による影響が十分に小さくなるワーク回転数における回転１次トラッキングピーク値ＶＰを取得することができる。つまりは、回転１次振動に対するホワール振動の整数倍成分による影響が十分に小さい回転１次トラッキングピーク値ＶＰを、予め設定される基準値ＶＳの比較対象とすることができる。こられのことから、振動確認工程においてホワール振動の整数倍成分による影響を排除することができ、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。
【図面の簡単な説明】
【０３３８】
【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】加速度ピックアップにより検出される振動加速度の値の時間軸データの一例を示す図。
【図４】振幅スペクトルおよび位相スペクトルの一例を示す図。
【図５】アンバランスベクトルの説明図。
【図６】回転１次周波数における振動加速度の値の回転数軸データの一例を示す図。
【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装置本体のマス（質量体）を示す図。
【図８】ホワール振動の整数倍成分が回転１次振動に与える影響の一例を示す図。
【図９】ホワール振動の整数倍成分が回転１次振動に与える影響の一例を示す図。
【図１０】ホワール振動の整数倍成分が回転１次振動に与える影響を説明するためのキャンベル線図。
【図１１】アンバランス修正工程についての制御構成を示すブロック図。
【図１２】振動加速度のオーバオール値の時間軸データの一例を示す図。
【図１３】振動加速度の抽出値の時間軸データの一例を示す図。
【図１４】検出振動の振幅スペクトルおよび位相スペクトルの一例を示す図。
【図１５】ホワール振動の振幅スペクトルおよび位相スペクトルの一例を示す図。
【図１６】ホワール振動の周波数応答関数の一例を示す図。
【図１７】図１４に示す検出振動の振幅スペクトルの部分拡大図。
【図１８】複素平面における検出振動ベクトルおよびホワール振動ベクトルを示す図。
【図１９】複素平面における正味振動ベクトルを示す図。
【図２０】アンバランス修正工程についてのフロー図。
【図２１】回転１次振幅値および回転１次位相値、ならびにホワール振動成分振幅値およびホワール振動成分位相値を導出するためのフロー図。
【図２２】固有振動数調整手段を示す図１におけるＢ矢視図。
【図２３】振動確認工程についての制御構成を示すブロック図。
【図２４】検出振動およびホワール振動それぞれについての回転１次周波数における振動加速度の値の回転数軸データの一例を示す図。
【図２５】振動確認工程についてのフロー図。
【図２６】固有振動数調整手段の他の例を示す図１におけるＢ矢視図。
【図２７】振動確認工程についてのフロー図。
【図２８】固有振動数調整手段の他の例を示す説明図。
【図２９】振動確認工程についてのフロー図。
【図３０】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３１】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３２】ターボチャージャにおける軸受支持構造を示す説明図。
【符号の説明】
【０３３９】
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）
５          架台
９          支持壁
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
２５        回転センサ（回転検出手段）
２７        リブ部材
２８        締付けボルト（固有振動数調整手段、締結部材）
２９        オイルタンク（固有振動数調整手段、液体タンク）
３０        シリンダ機構（移動付勢手段）
３６        電磁弁（固有振動数調整手段、クランプ値調整機構）
４０、６０  制御部（制御手段）
４１、６１  データ計測部
４２、６２  フィルタリング周波数算出部
４３、６３  データ抽出部
４４、６４  周波数分析部
４５、６５  減衰比算出部
４６、６６  振幅・位相推定部
４７、６７  周波数応答関数算出部
４８        ベクトル変換部
４９        差ベクトル算出部
５０        振幅・位相算出部
６８        トラッキングデータ取得部
６９        回転数制御部
７０        振動加速度導出部
７１        振動加速度判定部
【図１】
2009031052.tif 000005
【図２】
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【図３】
2009031052.tif 000007
【図４】
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【図５】
2009031052.tif 000009
【図６】
2009031052.tif 000010
【図７】
2009031052.tif 000011
【図８】
2009031052.tif 000012
【図９】
2009031052.tif 000013
【図１０】
2009031052.tif 000014
【図１１】
2009031052.tif 000015
【図１２】
2009031052.tif 000016
【図１３】
2009031052.tif 000017
【図１４】
2009031052.tif 000018
【図１５】
2009031052.tif 000019
【図１６】
2009031052.tif 000020
【図１７】
2009031052.tif 000021
【図１８】
2009031052.tif 000022
【図１９】
2009031052.tif 000023
【図２０】
2009031052.tif 000024
【図２１】
2009031052.tif 000025
【図２２】
2009031052.tif 000026
【図２３】
2009031052.tif 000027
【図２４】
2009031052.tif 000028
【図２５】
2009031052.tif 000029
【図２６】
2009031052.tif 000030
【図２７】
2009031052.tif 000031
【図２８】
2009031052.tif 000032
【図２９】
2009031052.tif 000033
【図３０】
2009031052.tif 000034
【図３１】
2009031052.tif 000035
【図３２】
2009031052.tif 000036