(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に固定される本体部材を備え、上記回転体の回転バランスを調整する回転体のバランス調整装置において、
上記回転体の回転軸の軸方向を深さ方向として、上記回転体の円周方向に沿って上記本体部材に環状に形成されると共に、上記回転軸の径方向の外側に向かって複数のポケット部が形成されている溝部と、
上記回転バランスを調整するために上記溝部に注入された磁性流体と、
上記溝部のうち上記ポケット部よりも上記回転体の円周方向に沿って一方側に進行する部位であって上記溝部のうち上記ポケット部よりも径方向の内側となる部位を少なくとも一部分が通過する磁束を発生させることにより、上記溝部内の上記磁性流体の動きを制御可能とする複数の電磁石と、
を具備し、
上記磁束の発生により、上記磁性流体の一部が上記円周方向に沿う一方側に進行してそれまで収納されていた上記ポケット部から離れ、
その離れた後における上記回転体が回転させられる際の力の作用により、上記磁性流体はそれまで収納されていた上記ポケット部に対して上記円周方向の一方側において隣り合う上記ポケット部に移動する、
ことを特徴とする回転体のバランス調整装置。
【請求項２】
回転体に固定される本体部材を備え、上記回転体の回転バランスを調整する回転体のバランス調整装置において、
上記回転体の回転軸の軸方向を深さ方向として、上記回転体の円周方向に沿って上記本体部材に環状に形成されると共に、所定の幅に形成された狭幅部、この狭幅部よりも上記回転軸の径方向の外側に向かって幅が拡がるように形成された拡幅部、および上記狭幅部と上記拡幅部との間に位置すると共に上記円周方向における他の部分よりも幅が急激に変化する不連続変化部とをそれぞれ複数備える溝部と、
上記回転バランスを調整するために上記溝部に注入された磁性流体と、
上記溝部のうち上記不連続変化部または当該不連続変化部よりも上記回転体の円周方向に沿って一方側に進行する部位を少なくとも一部が通過する磁束を発生させることにより、上記溝部内の上記磁性流体の動きを制御する複数の電磁石と、
を具備し、
上記磁束の発生により、上記磁性流体の一部が上記不連続変化部に向かって上記円周方向に沿う一方側に進行してそれまで収納されていた上記拡幅部から離れ、
その離れた後における上記回転体が回転させられる際の力の作用により、上記磁性流体はそれまで収納されていた上記拡幅部に対して上記円周方向の一方側において隣り合う上記拡幅部に移動する、
ことを特徴とする回転体のバランス調整装置。
【請求項３】
前記電磁石は、磁束を発生させる２個の巻線と、該２個の巻線がそれぞれ巻回され、空隙を介して対向する一対の磁極と、該一対の磁極を接続して磁路を形成するリターンヨークとを備えるＨ型電磁石であり、
上記空隙に、前記溝部のうち前記不連続変化部または当該不連続変化部よりも前記回転体の円周方向に沿って一方側に進行する部位が配置されていることを特徴とする請求項２記載の回転体のバランス調整装置。
【請求項４】
前記回転方向と逆の反回転方向における前記狭幅部と前記拡幅部との間で、前記回転体の停止時に前記磁性流体を磁力で保持する永久磁石を備えることを特徴とする請求項２または３記載の回転体のバランス調整装置。
【請求項５】
前記回転方向と逆の反回転方向で、前記狭幅部から前記拡幅部に向かって前記溝部の幅が前記径方向の外側に次第に拡がっていることを特徴とする請求項２から４いずれかに記載の回転体のバランス調整装置。
【請求項６】
前記複数の電磁石は、前記本体部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の回転体のバランス調整装置。
【請求項７】
前記複数の電磁石の制御を行う制御基板が、前記本体部材に取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の回転体のバランス調整装置。
【請求項８】
請求項１から７いずれかに記載の回転体のバランス調整装置と、該バランス調整装置が取り付けられる主軸とを備えることを特徴とする工作機械。
【請求項９】
前記工作機械の本体に取り付けられる１次巻線と、前記本体部材に取り付けられる２次巻線との相互誘導を利用して発電を行う非接触式の発電機構を備え、
該発電機構によって、前記回転体のバランス調整装置で使用する電気を発生させることを特徴とする請求項８記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体のバランス調整装置、および、この回転体のバランス調整装置を備える工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、砥石を回転させる研削盤等の主軸に取り付けられ、主軸を含む回転体の回転バランスの調整を行うバランス調整装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたバランス調整装置では、主軸の先端部の外周に圧電素子からなるリング状の振動子が取り付けられ、振動子の外周側に、主軸の回転バランスを調整するためのリング状のバランスリングが配設されている。このバランス調整装置では、振動子の振動によって、振動子の外周面に進行波が生じ、バランスリングが回転して、主軸の回転バランスを調整する。
【０００３】
また、洗濯機での振動や騒音を防止するため、洗濯機の回転ドラムの回転バランスの調整を行うバランス調整装置が知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載されたバランス調整装置は、磁性流体が注入された中空環状体と、中空環状体内部の磁性流体の動きを制御する電磁石とを備えている。このバランス調整装置では、中空環状体が回転ドラムに固定され、電磁石が、中空環状体の内周側に対応する位置で洗濯機の本体フレーム側に固定されている。そして、回転ドラムの回転時に、電磁石を構成する巻線に通電し、電磁石で発生する磁力によって磁性流体を中空環状体の内周側に集めることで、また、巻線への通電を停止し、回転ドラムの遠心力によって磁性流体を中空環状体の外周側に集めることで、回転ドラムの回転バランスを調整する。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１３１５４０号公報
【特許文献２】特開平８−２２９２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の振動子とバランスリングとを用いたバランス調整装置と比較して、特許文献２に記載の磁性流体と電磁石とを用いたバランス調整装置は構成の簡素化が容易で、その結果、小型化や低コスト化が容易である。しかしながら、特許文献２のバランス調整装置は、回転精度が要求されない洗濯機の回転ドラムに使用されるものである。そのため、回転精度が要求される工作機械等の回転体の回転バランスの調整に、特許文献２に記載のバランス調整装置を利用することができない。すなわち、特許文献２のバランス調整装置を使用しても、回転精度が要求される回転体の適切な回転バランスの調整を行うことはできない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、回転精度が要求される回転体の回転バランスの調整に磁性流体を用いることが可能な構成を備える回転体のバランス調整装置および、この回転体のバランス調整装置を備える工作機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、回転体に固定される本体部材を備え、回転体の回転バランスを調整する回転体のバランス調整装置において、回転体の回転軸の軸方向を深さ方向として、回転体の円周方向に沿って本体部材に環状に形成されると共に、回転軸の径方向の外側に向かって複数のポケット部が形成されている溝部と、回転バランスを調整するために溝部に注入された磁性流体と、溝部のうちポケット部よりも回転体の円周方向に沿って一方側に進行する部位であって溝部のうちポケット部よりも径方向の内側となる部位を少なくとも一部分が通過する磁束を発生させることにより、溝部内の磁性流体の動きを制御可能とする複数の電磁石と、を具備し、磁束の発生により、磁性流体の一部が円周方向に沿う一方側に進行してそれまで収納されていたポケット部から離れ、その離れた後における回転体が回転させられる際の力の作用により、磁性流体はそれまで収納されていたポケット部に対して円周方向の一方側において隣り合うポケット部に移動する、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の回転体のバランス調整装置では、環状の溝部に、回転体の回転時の遠心力で磁性流体が集まる複数のポケット部が形成されている。この複数のポケット部は、回転軸の径方向の外側に向かって、かつ、複数の電磁石に対応する位置に形成されている。また、電磁石に生じる磁束が、対応するポケット部の、回転体の回転方向と逆の反回転方向側の少なくとも径方向の内側部分を通過することから、電磁石を通電状態とすることで、電磁石の磁力によって、対応するポケット部の、反回転方向側の径方向内側部分に磁性流体を集めることができる。
【０００９】
そのため、回転体を回転させながら電磁石を通電状態とし、その後、電磁石への通電を停止する（非通電状態にする）ことで、ポケット部の、反回転方向側の径方向内側部分に集めた磁性流体の一部を遠心力でそのポケット部に集め、残りの磁性流体を慣性力で溝部に沿って流し、回転体の回転方向の下流側に位置する他のポケット部に集めることができる。すなわち、複数のポケット部間で回転バランスを調整するための磁性流体を移動させることができる。また、複数のポケット部は、複数の電磁石に対応する位置に形成されているため、個別に電磁石を駆動することで、各ポケット部に集める磁性流体の量を個別に調整することができる。その結果、磁性流体と電磁石とを用いた構成で、回転精度が要求される回転体の回転バランスの調整を行うことが可能になる。
【００１０】
また、上記の課題を解決するため、本発明は、回転体に固定される本体部材を備え、回転体の回転バランスを調整する回転体のバランス調整装置において、回転体の回転軸の軸方向を深さ方向として、回転体の円周方向に沿って本体部材に環状に形成されると共に、所定の幅に形成された狭幅部、この狭幅部よりも回転軸の径方向の外側に向かって幅が拡がるように形成された拡幅部、および狭幅部と拡幅部との間に位置すると共に円周方向における他の部分よりも幅が急激に変化する不連続変化部とをそれぞれ複数備える溝部と、回転バランスを調整するために溝部に注入された磁性流体と、溝部のうち不連続変化部または当該不連続変化部よりも回転体の円周方向に沿って一方側に進行する部位を少なくとも一部が通過する磁束を発生させることにより、溝部内の磁性流体の動きを制御する複数の電磁石と、を具備し、磁束の発生により、磁性流体の一部が不連続変化部に向かって円周方向に沿う一方側に進行してそれまで収納されていた拡幅部から離れ、その離れた後における回転体が回転させられる際の力の作用により、磁性流体はそれまで収納されていた拡幅部に対して円周方向の一方側において隣り合う拡幅部に移動する、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の回転体のバランス調整装置では、環状の溝部が、回転軸の回転方向で、所定の幅に形成された狭幅部から、狭幅部よりも少なくとも回転軸の径方向の外側に向かって幅が拡がるように形成された拡幅部へと不連続に変化する複数の不連続変化部を備えている。そのため、回転体の回転時の遠心力によって拡幅部の径方向外側部分に磁性流体を集めることができる。また、不連続変化部は、電磁石に対応する位置に形成され、電磁石に生じる磁束が、対応する不連続変化部の少なくとも径方向の内側部分を通過することから、電磁石を通電状態とすることで、電磁石の磁力によって、対応する不連続変化部の径方向内側部分に磁性流体を集めることができる。
【００１２】
そのため、回転体を回転させながら電磁石を通電状態とし、その後、電磁石を非通電状態にすることで、不連続変化部の径方向内側部分に集めた磁性流体の一部を遠心力でその不連続変化部を構成する拡幅部の径方向外側部分に集め、残りの磁性流体を慣性力で溝部に沿って流し、回転体の回転方向の下流側に位置する他の拡幅部の径方向外側部分に集めることができる。すなわち、複数の拡幅部間で回転バランスを調整するための磁性流体を移動させることができる。また、複数の不連続変化部は、複数の電磁石に対応する位置に形成されているため、個別に電磁石を駆動することで、拡幅部に集める磁性流体の量を個別に調整することができる。その結果、磁性流体と電磁石とを用いた構成で、回転精度が要求される回転体の回転バランスの調整を行うことが可能になる。
【００１３】
また、不連続変化部では、回転軸の回転方向で、所定の幅に形成された狭幅部から拡幅部へと不連続に変化する。そのため、回転体の回転時には、遠心力によって拡幅部の径方向外側に集まった磁性流体を拡幅部の径方向外側部分に確実に保持できる。
【００１４】
本発明において、電磁石は、磁束を発生させる２個の巻線と、２個の巻線がそれぞれ巻回され、空隙を介して対向する一対の磁極と、一対の磁極を接続して磁路を形成するリターンヨークとを備えるＨ型電磁石であり、空隙に、溝部のうち不連続変化部または当該不連続変化部よりも回転体の円周方向に沿って一方側に進行する部位が配置されていることが好ましい。このように構成すると、不連続変化部の径方向の内側部分に効率良く磁性流体を集めることができる。
【００１５】
本発明において、回転方向と逆の反回転方向における狭幅部と拡幅部との間で、回転体の停止時に磁性流体を磁力で保持する永久磁石を備えることが好ましい。このように構成すると、回転体の停止時においても回転バランスが調整された状態を維持することが可能になる。すなわち、回転バランスを調整した後の回転体の停止時において、反回転方向における狭幅部と拡幅部との間に、バランス調整後の所定量の磁性流体を保持することができるため、回転体が再び回転した場合には、対応する拡幅部の径方向外側部分に遠心力で所定量の磁性流体を集めることができ、回転バランスが調整された状態を再現することが可能になる。
【００１６】
本発明において、回転方向と逆の反回転方向で、狭幅部から拡幅部に向かって溝部の幅が径方向の外側に次第に拡がっていることが好ましい。このように構成すると、回転体の回転時の遠心力によって、溝部の外周側の側面に沿って磁性流体を円滑に移動させて、拡幅部の径方向外側部分に磁性流体を確実に集めることができる。
【００１７】
本発明において、複数の電磁石は、本体部材に取り付けられていることが好ましい。このように構成すると、バランス調整装置をユニット化することが可能になり、バランス調整装置の取扱いが容易になる。たとえば、回転体へのバランス調整装置の着脱が容易になる。
【００１８】
本発明において、複数の電磁石の制御を行う制御基板が、本体部材に取り付けられていることが好ましい。このように構成すると、バランス調整装置の取扱いがさらに容易になる。
【００１９】
本発明の回転体のバランス調整装置は、このバランス調整装置が取り付けられる主軸を備える工作機械に用いることができる。この工作機械では、磁性流体と電磁石とを利用した構成の簡素化が容易で、小型化や低コスト化が可能な回転体のバランス調整装置が用いられているため、工作機械の小型化や低コスト化を図ることができる。また、本発明の回転体のバランス調整装置は、回転精度が要求される回転体の回転バランスの調整を行うことができるため、小型化や低コスト化を図りつつ、回転精度が要求される主軸の回転バランスを精度良く調整することができる。
【００２０】
本発明の工作機械は、工作機械の本体に取り付けられる１次巻線と、本体部材に取り付けられる２次巻線との相互誘導を利用して発電を行う非接触式の発電機構を備え、発電機構によって、回転体のバランス調整装置で使用する電気を発生させることが好ましい。このように構成すると、主軸とともに回転するバランス調整装置と工作機械の本体との間の配線が不要となり、工作機械の構成を簡素化できる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明にかかる回転体のバランス調整装置では、磁性流体を用いて、回転精度が要求される回転体の回転バランスの調整を行うことが可能になる。また、本発明の工作機械では、磁性流体を利用した構成の簡素化が容易で、小型化や低コスト化が可能な回転体のバランス調整装置が用いられているため、機械の小型化や低コスト化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（工作機械の要部の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる工作機械１の要部の概略構成を示す側面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ方向から発電用基板９を示す図である。
【００２４】
本形態の工作機械１は、所定の加工対象物（ワーク）２の表面切削、ネジ切りあるいは孔あけ等を行う旋盤である。特に、本形態の工作機械１は、たとえば、内径４０μｍ、外径１００μｍであるステンレス鋼管や、径が６０μｍである金属棒材等の小径かつ小型のワーク２に対して切削加工を行うための旋盤であり、また、卓上への設置が可能な小型の旋盤である。
【００２５】
この工作機械１は、図１に示すように、ワーク２に当接して加工を行う加工工具３が固定される回転軸（主軸）４と、主軸４を回転可能に支持する軸受５、５等を含む主軸４の回転駆動機構等が収納される本体フレーム６と、主軸４を含む回転体１３の回転バランスを調整する回転体のバランス調整装置７（以下、バランス調整装置７とする。）と、バランス調整装置７で使用する電気を発生させるための発電機構８を構成する発電用基板９とを備えている。なお、本形態では、加工工具３および主軸４等から、バランス調整装置７によって回転バランスが調整される回転体１３が構成されている。
【００２６】
また、工作機械１は上述した構成の他、加工時にワーク２を保持するチャッキング装置（図示省略）、チャッキング装置を図１の左右方向、紙面垂直方向および上下方向に移動するチャッキング装置駆動機構（図示省略）、本体フレーム６を図１の左右方向および紙面垂直へ移動する本体部駆動機構（図示省略）、および、回転体１３の回転バランスを測定するためのバランスセンサ（図示省略）等を備えている。なお、チャッキング装置は、加工時にワーク２を回転させるための回転機構を備えていても良い。また、本体部駆動機構は、本体フレーム６を図１の上下方向に移動するための構成を備えていても良い。
【００２７】
上述のように、本形態の工作機械１では、小径かつ小型のワーク２に対して切削加工を行うため、工作機械１には高い回転精度が要求される。たとえば、工作機械１では、回転体１３の回転振れを０．１μｍ未満に抑える必要があり、バランス調整装置７で回転体１３の回転バランスの調整を行うことで、回転体１３の回転振れがその値未満に抑制されている。
【００２８】
主軸４は、図１に示すように、２つの軸受５、５によって支持される支持部４ａと、加工工具３が固定される先端部４ｂと、支持部４ａと先端部４ｂとの間に配置され、支持部４ａおよび先端部４ｂよりも径の大きなフランジ部４ｃとを備えている。上述のように、本形態の工作機械１は、小径かつ小型のワーク２に対して切削加工を行うものであるため、主軸４の径も細くなっている。たとえば、主軸４の先端部４ｂの径は２０ｍｍである。
【００２９】
先端部４ｂは、加工工具３を固定するためのチャッキング機構（図示省略）を先端に備えている。また、先端部４ｂの外周側には、バランス調整装置７を主軸４に固定するための後述の固定用ナット１０が螺合されるオネジが形成されている。
【００３０】
図１における支持部４ａの左端（図示省略）は、主軸４を回転駆動する駆動モータ（図示省略）の出力軸にカップリング（図示省略）等を介して接続されている。これらの駆動モータやカップリング等は、主軸４の回転駆動機構を構成しており、本体フレーム６に収納されている。本形態の主軸４は、回転駆動機構によって高速回転するように構成されており、たとえば、主軸４は、５００００ｒｐｍで回転する。
【００３１】
バランス調整装置７は、略円筒状に形成されており（図３、図４参照）、その内周側に主軸４の先端部４ｂが挿通された状態で主軸４に固定されている。具体的には、図１に示すように、バランス調整装置７の内周側に先端部４ｂが挿通され、フランジ部４ｃに一端面（図１の左端面）が当接した状態で、先端部４ｂに形成されたオネジに固定用ナット１０が螺合されることで、バランス調整装置７は主軸４に固定されている。上述のように、本形態の工作機械１は、小径かつ小型のワーク２に対して切削加工を行うものであるため、バランス調整装置７の外径も小さく、また、軸方向の長さも短くなっている。たとえば、バランス調整装置７の外径は６０ｍｍであり、軸方向の長さは３０ｍｍである。なお、バランス調整装置７を先端部４ｂに焼嵌め等することで、バランス調整装置７を主軸４に固定しても良い。バランス調整装置７の詳細な構成は後述する。
【００３２】
発電用基板９には、図１および図２に示すように、主軸４の先端部４ｂが挿通される貫通孔９ａが形成されている。この発電用基板９は、本体フレーム６に固定された取付部材１１を介して本体フレーム６に取り付けられている。具体的には、貫通孔９ａに先端部４ｂが挿通された状態で、バランス調整装置７よりも主軸４の先端側（図１の右側）に、かつ、バランス調整装置７と主軸４の軸方向で対向するように、発電用基板９は取付部材１１に固定されている。
【００３３】
また、発電用基板９には、バランス調整装置７が有する後述の２次巻線２８と協働して、バランス調整装置７で使用する電気を発生させるためのたとえば円環状の１次巻線１２が実装されている。すなわち、図１に示すように、１次巻線１２は、主軸４の軸方向で２次巻線２８と対向するように発電用基板９に実装されている。１次巻線１２は、渦巻き状に巻回されている。また、この１次巻線１２に、所定の周波数で変化する交番電流（交流）が供給されることで、１次巻線１２と２次巻線２８との相互誘導を利用した発電が行われる。このように、本形態では、発電用基板９に実装された１次巻線１２および２次巻線２８等から、バランス調整装置７を構成する後述の電磁石１７で使用される電気を発生させる非接触式の発電機構８が構成されている。なお、図１では、便宜上、１次巻線１２を発電用基板９から図示左方向に大きく突出させて図示しているが、実際の１次巻線１２は、発電用基板９からほとんど突出していない状態で実装されている。
【００３４】
本形態では、回転体１３の回転に悪影響が生じないように（すなわち、コギングの発生を防止するために）、１次巻線１２に供給される交流の周波数は、回転体１３の回転周波数よりも非常に高くなっている。たとえば、回転体１３の回転周波数が約８３３Ｈｚ（＝５００００ｒｐｍ／６０ｓｅｃ）であるのに対して、１次巻線１２に供給される交流の周波数は約１ＭＨｚとなっている。
【００３５】
（バランス調整装置の構成）
図３は、図１に示すバランス調整装置７の軸方向の断面を示す断面図である。図４は、図３のＹ−Ｙ方向から、第１ケース体１８およびシール部材２２を取り外した状態を示す図である。図５は、図３のＺ部を拡大して示す拡大図である。図６は、図１に示す回転体１３の回転時における磁性流体Ｍの動きを説明するための図であり、（Ａ）は電磁石１７が非通電状態にあるときを示し、（Ｂ）は電磁石１７が通電状態にあるときを示す。なお、図３では、図４のＷ−Ｗ方向から見たバランス調整装置７の断面が図示されている。また、図６では、図４のＶ部が拡大して図示されている。
【００３６】
バランス調整装置７は、図３および図４に示すように、主軸４に固定される本体部材１６と、本体部材１６に取り付けられる３個の電磁石１７と、電磁石１７の制御を行う制御基板２１とを備えている。本形態では、制御基板２１によって、３個の電磁石１７を個別に駆動できるように構成されている。
【００３７】
なお、以下のバランス調整装置７の説明では、主軸４の軸方向（図３の左右方向）を「軸方向」、主軸４の径方向を「径方向」と、主軸４の円周方向を「円周方向」と表記する。また、軸方向の本体フレーム６側（図３の左側）を「本体側」、軸方向の加工工具３側（図３の右側）を「先端側」と表記する。さらに、本形態では、ワーク２に加工を施すときの主軸４は、図４における反時計方向（矢印Ｒで示す方向）にのみ回転する。そのため、矢印Ｒで示す方向を「回転方向」、この回転方向と逆の時計方向を「反回転方向」と表記する。
【００３８】
本体部材１６は、図３に示すように、非磁性材料で形成された第１から第３のケース体１８、１９、２０と、第２ケース体１９に形成された後述の溝部１９ｅに注入される磁性流体Ｍ（図６参照）の漏れを防止するシール部材２２とを備えている。第１ケース体１８、シール部材２２、第２ケース体１９および第３ケース体２０は、本体側から先端側に向かってこの順番で隣接するもの同士が互いに当接した状態で固定されている。具体的には、主軸４の回転中心（以下、回転中心と表記する。）に対して１２０°ピッチで、かつ、軸方向に配置された３本の位置決め用のノックピン２３に位置決めされた状態で、同じく回転中心に対して１２０°ピッチで、かつ、軸方向に配置された３本の固定用のネジ２４によって、第１ケース体１８、シール部材２２、第２ケース体１９および第３ケース体２０が固定されている。なお、ノックピン２３は、ネジ２４よりも径方向内側に配置されている。また、円周方向では、ノックピン２３およびネジ２４は、回転中心に対してほぼ同じ角度で配置されている。
【００３９】
第１ケース体１８は、図３に示すように、径方向の厚さが厚い厚肉の円筒状に形成されている。この第１ケース体１８には、ノックピン２３が挿通される丸い３個の貫通孔１８ａと、ネジ２４が挿通される丸い３個の貫通孔１８ｂとが回転中心に対して１２０°ピッチで軸方向に貫通するように形成されている。また、第１ケース体１８の先端側の面には、図３に示すように、電磁石１７の一部が配設される矩形状の３個の角孔１８ｃが、軸方向に窪むように形成されている。具体的には、３個の角孔１８ｃは、貫通孔１８ａ、１８ｂから円周方向に約６０°ずれた位置に１２０°ピッチで形成されている。
【００４０】
第２ケース体１９は、図３に示すように、径方向の厚さが厚い厚肉の円筒状に形成されている。この第２ケース体１９には、図３および図４に示すように、ノックピン２３が挿通される丸い３個の貫通孔１９ａと、ネジ２４が挿通される丸い３個の貫通孔１９ｂとが回転中心に対して１２０°ピッチで軸方向に貫通するように形成されている。また、第２ケース体１９の先端側の面には、電磁石１７の一部が配設される矩形状の３個の角孔１９ｃが、軸方向に窪むように形成されている。この３個の角孔１９ｃは、円周方向では、貫通孔１９ａ、貫通孔１９ｂから約６０°ずれた位置に１２０°ピッチで形成されている。さらに、第２ケース体１９には、各角孔１９ｃの径方向両端の底部から本体側の面まで貫通する一対の貫通孔１９ｄ、１９ｄが形成されている。すなわち、第２ケース体１９には、角孔１９ｃと一対の貫通孔１９ｄ、１９ｄとから構成されるＵ形状の孔が回転中心に対して１２０°ピッチで３個形成されている。
【００４１】
また、第２ケース体１９の本体側の面には、図４に示すように、軸方向を深さ方向とする環状の溝部１９ｅが形成されている。溝部１９ｅには、回転体１３の回転バランスの調整を行うための磁性流体（界面活性剤等を添加した油性または水溶性の液体に、きわめて微細な強磁性体が均一に分散しているもの）Ｍが注入されている。この溝部１９ｅは、具体的には、円周方向に略円環状に形成されるとともに、径方向では一対の貫通孔１９ｄ、１９ｄの間で、かつ、貫通孔１９ａと貫通孔１９ｂとの間に形成されている。また、図３および図５に示すように、溝部１９ｅの軸方向の断面は矩形状となっている。さらに、溝部１９ｅの内周側の壁面は、図４に示すように、軸方向から見たときに、回転中心と略同心の円形状となるように形成されている。さらにまた、溝部１９ｅの深さは略一定となっている。
【００４２】
この溝部１９ｅは、図４および図６に示すように、幅（径方向の幅）が狭い３個の狭幅部１９ｆと、狭幅部１９ｆよりも径方向の外側に向かって幅が拡がるように形成された３個の拡幅部１９ｇとを備えるとともに、回転方向（矢印Ｒの方向）で、狭幅部１９ｆから拡幅部１９ｇへと不連続に（急激に）変化する不連続変化部１９ｈを３箇所に備えている。この３個の不連続変化部１９ｈはそれぞれ、一対の貫通孔１９ｄ、１９ｄに間に配置されている。また、本形態ではたとえば、拡幅部１９ｇの幅は狭幅部１９ｆの幅の２．５倍であり、不連続変化部１９ｈでは、回転方向で溝部１９ｅの幅が２．５倍に広がる。なお、本形態では、溝部１９ｅの、拡幅部１９ｇに対応する部分（具体的には、拡幅部１９ｇおよび拡幅部１９ｇから回転方向に向かう所定範囲）が、図６（Ａ）に示すように、回転体１３の回転時の遠心力Ｆ１で磁性流体が集まるポケット部１９ｊとなっている。
【００４３】
本形態では、図４に示すように、反回転方向で、狭幅部１９ｆから拡幅部１９ｇに向かって溝部１９ｅの幅が径方向の外側に次第に拡がっている。すなわち、狭幅部１９ｆから反回転方向側の拡幅部１９ｇに向かう部分は、溝部１９ｅの幅が径方向の外側に次第に拡がる漸次拡大部となっている。具体的には、溝部１９ｅの外周側の壁面は、図４に示すように、軸方向から見たときに、反回転方向で狭幅部１９ｆから拡幅部１９ｇに向かって回転中心に対して半径が次第に大きくなる円弧状に形成されている。
【００４４】
さらに、第２ケース体１９の先端側の面には、図４に示すように、軸方向に窪む３個の円形状の丸孔１９ｋが形成されている（図３では図示省略）。この３個の丸孔１９ｋは、円周方向では、角孔１９ｃから回転方向に約３０°ずれた位置に１２０°ピッチで形成され、径方向では、環状の溝部１９ｅの下側に位置するように形成されている。すなわち、３個の丸孔１９ｋは、反回転方向における狭幅部１９ｆと拡幅部１９ｇとの間では、比較的、拡幅部１９ｇに近い位置に形成されている。
【００４５】
３個の丸孔１９ｋにはそれぞれ、円柱状の永久磁石２５が、第２ケース体１９の先端側から挿入されて固定されている。この３個の永久磁石２５は、反回転方向における狭幅部１９ｆと拡幅部１９ｇとの間で、回転体１３の停止時に磁性流体Ｍを磁力で保持する機能を果たしている。
【００４６】
第３ケース体２０は、図３に示すように、本体側の端部に形成されたフランジ部２０ａと、径方向の厚さが薄い薄肉の円筒状に形成され径方向内側に配置される内側筒部２０ｂと、径方向の厚さが薄い薄肉の円筒状に形成され径方向外側に配置される外側筒部２０ｃとを備えている。フランジ部２０ａには、ノックピン２３が挿入される丸い３個の丸孔２０ｄと、ネジ２４が螺合される３個のネジ孔２０ｅとが回転中心に対して１２０°ピッチで形成されている。内側筒部２０ｂの内周側には、主軸４の先端部４ｂが挿通される。外側筒部２０ｃの外周には、第３ケース体２０に制御基板２１を固定する後述の固定部材２７が嵌め込まれる。
【００４７】
シール部材２２は、ゴム等の弾性材料で円板状に形成されるとともに、主軸４の先端部４ｂが挿通される貫通孔が中心部に形成されている。また、シール部材２２には、図３に示すように、ノックピン２３が挿通される丸い３個の貫通孔２２ａと、ネジ２４が挿通される３個の貫通孔２２ｂとが回転中心に対して１２０°ピッチで形成されている。さらに、図５に示すように、シール部材２２には、電磁石１７を構成する後述の第１ヨーク３４の一部が挿通される一対の貫通孔２２ｃ、２２ｃが、第２ケース体１９に形成された一対の貫通孔１９ｄ、１９ｄに対応する位置に３箇所形成されている。このシール部材２２は、第１ケース体１８と第２ケース体１９とに所定の力で挟み込まれて、溝部１９ｅに注入された磁性流体Ｍの漏れを防止する。
【００４８】
制御基板２１は、図３に示すように、第３ケース体２０の内側筒部２０ｂの外周に嵌め込まれる円形の開口部２１ａを有する円板状に形成されている。この制御基板２１は、内周側に広がる基板抑え部２７ａが先端側に形成された略円筒状の固定部材２７によって、第３ケース体２０の先端側に固定されている。具体的には、開口部２１ａが内側筒部２０ｂの先端側に嵌め込まれるとともに、固定部材２７が制御基板２１の外周を本体側に向かって抑えながら外側筒部２０ｃの外周に嵌め込まれることで、制御基板２１が第３ケース体２０の先端側に固定されている。
【００４９】
制御基板２１の本体側の面には、バランス調整装置７の制御を行うための制御用素子（図示省略）が実装されている。すなわち、制御用素子は、フランジ部２０ａ、内側筒部２０ｂ、外側筒部２０ｃおよび制御基板２１で囲まれた空間に配置されている。本形態の制御基板２１は、制御用素子として、たとえば、電磁石１７を構成する後述の２個の巻線３１、３１への通電のオンオフ制御（スイッチング）を行うフォトダイオード（受光素子）を備えている。本形態では、耐電圧の高いフォトダイオード（たとえば、耐電圧が２００Ｖのもの）が用いられている。そのため、フォトダイオード用に降圧回路を設ける必要がなく、制御基板２１の回路構成が簡素化される。
【００５０】
また、制御基板２１には、上述した１次巻線１２と協働して、バランス調整装置７で使用する電気を発生させるためのたとえば円環状の２次巻線２８が実装されている。具体的には、上述のように、２次巻線２８は、軸方向で１次巻線１２と対向するように制御基板２１に実装されている。２次巻線２８も１次巻線と同様に、渦巻き状に巻回されている。なお、相互誘導によって２次巻線２８に生じる電気を蓄えるためのコンデンサ等の簡易な蓄電手段を制御基板２１に設けても良い。また、図１および図３では、便宜上、２次巻線２８を制御基板２１から先端側に大きく突出させて図示しているが、実際の２次巻線２８は、制御基板２１からほとんど突出していない状態で実装されている。
【００５１】
電磁石１７は、図５に示すように、磁束を発生させる２個の巻線３１、３１と、２個の巻線３１、３１がそれぞれ巻回され、空隙を介して対向する一対の磁極３２、３２と、一対の磁極３２、３２を接続して磁路を形成するリターンヨーク３３とを備えるいわゆるＨ型電磁石である。この電磁石１７は、溝部１９ｅに注入された磁性流体Ｍの溝部１９ｅでの動きを制御して、回転体１３の回転バランスを調整するために設けられている。
【００５２】
一対の磁極３２、３２は、磁性材料から円柱状に形成され、２個の巻線３１、３１が発生させる磁束を増幅する。この一対の磁極３２、３２は、図５に示すように、軸方向で対向するように配置されている。また、磁極３２、３２のそれぞれの外周側には、図示を省略する円筒状のボビンを介して巻線３１、３１が巻回されている。本形態では、巻線３１、３１に電流が供給されると、一対の磁極３２、３２の対向面がそれぞれ異極に磁化されて、一対の磁極３２、３２の対向面の間に形成される空隙に密度の高い磁束が発生する。すなわち、本形態では、一方の磁極３２の対向面がＮ極に磁化されれば、他方の磁極３２の対向面がＳ極に磁化されて、空隙に密度の高い磁束が発生する。
【００５３】
リターンヨーク３３は、図５に示すように、軸方向の断面が略角溝形状をなすように板状の磁性材料が折り曲げられて形成された第１ヨーク３４と、磁性材料から平板状に形成された２枚の第２ヨーク３５、３５と、同じく、磁性材料から平板状に形成された第３ヨーク３６とから構成されている。このリターンヨーク３３によって、磁極３２、３２で増幅された磁束の外部への漏れが抑制されている。
【００５４】
第１ヨーク３４は、底面部３４ａと２つの側面部３４ｂ、３４ｂとから構成されている。この第１ヨーク３４は、内側に巻線３１および磁極３２を配置した状態で、図３に示すように、第２ケース体１９の角孔１９ｃおよび一対の貫通孔１９ｄ、１９ｄに、第２ケース体１９の先端側の面から挿入されて配置されている。具体的には、底面部３４ａの本体側の面に磁極３２の先端側の面が当接するように、巻線３１と磁極３２とを内側に配置した状態で、底面部３４ａと底面部３４ａにつながる２つの側面部３４ｂ、３４ｂの先端側の部分（図３の左側の部分）が角孔１９ｃに配置され、２つの側面部３４ｂ、３４ｂの本体側の端部が、一対の貫通孔１９ｄ、１９ｄにそれぞれ配置されている。また、２つの側面部３４ｂ、３４ｂの本体側の端部は、シール部材２２に形成された一対の貫通孔２２ｃ、２２ｃにそれぞれ挿通されている。
【００５５】
２枚の第２ヨーク３５、３５は、径方向で対向するように、第１ケース体１８の角孔１８ｃに配置され、第３ヨーク３６は、第１ヨーク３４の底面部３４ａと対向するように、かつ、径方向の両端面がそれぞれ第２ヨーク３５、３５と当接するように、第１ケース体１８の角孔１８ｃに配置されている。また、第２ヨーク３５、３５と第３ヨーク３６とのよって囲まれた空間には、第３ヨーク３６の先端側の面に磁極３２の本体側の面が当接するように、巻線３１と磁極３２とが配置されている。なお、本形態では、第２ヨーク３５、３５と第３ヨーク３６とが別体となっているが、第２ヨーク３５、３５と第３ヨーク３６とが一体で形成されても良い。
【００５６】
図５に示すように、第２ヨーク３５、３５の先端側の端部と、第１ヨーク３４の側面部３４ｂ、３４ｂの本体側の端部とは当接しており、第１ヨーク３４と第２ヨーク３５、３５と第３ヨーク３６（すなわち、リターンヨーク３３）によって、上述のように、一対の磁極３２、３２を接続する磁路が形成されている。
【００５７】
一対の磁極３２、３２の対向面の間に形成される空隙には、図５に示すように、第２ケース体１９の一部が配置されるとともに、第２ケース体１９に形成された溝部１９ｅが配置されている。具体的には、図４に示すように、磁極３２、３２の対向面の間に形成される空隙に、不連続変化部１９ｈの径方向の内側部分が配置されている。そのため、電磁石１７に生じる磁束は、不連続変化部１９ｈの径方向の内側部分を通過する。すなわち、磁極３２、３２の対向面の間に形成される空隙には、ポケット部１９ｊの、反回転方向側の径方向の内側部分が配置されているため、電磁石１７に生じる磁束は、ポケット部１９ｊの、反回転方向側の径方向の内側部分を通過する。
【００５８】
本形態では、電磁石１７への通電がされていない状態で、回転体１３が回転しているときには、図６（Ａ）に示すように、遠心力Ｆ１で磁性流体Ｍがポケット部１９ｊに集まる。すなわち、拡幅部１９ｇの径方向外側部分に磁性流体Ｍが集まる。
【００５９】
また、この状態で、電磁石１７を通電状態にすると、図６（Ｂ）に示すように、電磁石１７の磁力で、ポケット部１９ｊの、反回転方向側の径方向内側部分に磁性流体Ｍが集まる。すなわち、電磁石１７を通電状態にすると、電磁石１７の磁力によって、不連続変化部１９ｈの径方向内側部分に磁性流体Ｍが集まる。
【００６０】
その後再び、電磁石１７への通電を停止すると、図６（Ａ）に示すように、ポケット部１９ｊの、反回転方向側の径方向内側部分に集まった磁性流体Ｍの一部は遠心力Ｆ１でそのポケット部１９ｊに集まり、残りの磁性流体Ｍは慣性力Ｆ２で溝部１９ｅに沿って回転方向の下流側に流れ（図６（Ａ）の２点鎖線参照）、回転方向の下流側に位置する他のポケット部１９ｊに集まる。すなわち、不連続変化部１９ｈの径方向内側部分に集まった磁性流体Ｍの一部が遠心力Ｆ１でその不連続変化部１９ｈを構成する拡幅部１９ｇの径方向外側部分に集まり、残りの磁性流体Ｍは慣性力Ｆ２で溝部１９ｅに沿って流れ、回転方向の下流側に位置する他の拡幅部１９ｇの径方向外側部分に集まる。そのため、電磁石１７のオンオフによって、３個のポケット部１９ｊ間で（３個の拡幅部１９ｇ間で）、磁性流体Ｍを移動させることができる。すなわち、電磁石１７のオンオフによって、３個のポケット部１９ｊの（３個の拡幅部１９ｇの）磁性流体Ｍの割合を変更することができる。また、３個のポケット部１９ｊは（３個の不連続変化部１９ｈは）、３個の電磁石１７のそれぞれに対応する位置に形成されている。そのため、個別に電磁石１７を駆動することで、各ポケット部１９ｊに（各拡幅部１９ｇに）集める磁性流体Ｍの量を個別に調整することができる。
【００６１】
なお、回転体１３が停止しているときには、磁性流体Ｍは、永久磁石２５の磁力で、溝部１９ｅの永久磁石２５に対応する位置で保持されている。
【００６２】
（回転バランスの調整方法）
図７は、図１に示す工作機械１の回転体１３の回転バランスの調整手順を示すフローチャートである。
【００６３】
以上のように構成された工作機械１では、以下のように、回転体１３の回転バランスの調整を行う。
【００６４】
本形態では、回転体１３の回転バランスの調整は主軸４を回転させた状態で行う。すなわち、まず、主軸４を回転させる（ステップＳ１）。主軸４が回転すると、磁性流体Ｍは、ポケット部１９ｊに集まる（図６（Ａ）参照）。この状態で、バランスセンサ（図示省略）で回転体１３の回転バランスを測定し（ステップＳ２）、回転バランスの調整が必要であるか否かを判断する（ステップＳ３）。なお、本形態では、主軸４を回転させた状態で回転体１３の回転バランスの調整を行っているため、回転バランスを測定しながら、回転バランスの調整を行うことができる。したがって、回転バランスの調整が容易になる。
【００６５】
ステップＳ３で、回転バランスの調整が必要でないと判断した場合には、主軸４の回転を停止し（ステップＳ９）、回転体１３の回転バランスの調整を終了する。一方、回転バランスの調整が必要であると判断した場合には、発電機構８で発電を行い、電磁石１７の駆動に必要な電気を発生させる（ステップＳ４）。具体的には、１次巻線１２に所定の周波数の交流を供給して発電を行う。なお、発電装置８での発電をステップＳ１の後に行っても良い。
【００６６】
その後、電磁石１７を通電状態にする（ステップＳ５）。すなわち、回転バランスの測定結果に基づいて、磁性流体Ｍの量を減らしたいポケット部１９ｊに対応する電磁石１７に制御基板２１から電気を供給する。電磁石１７が通電状態になると、磁性流体Ｍの量を減らしたいポケット部１９ｊの、反回転方向側の径方向内側部分に磁性流体Ｍが集まる（図６（Ｂ）参照）。
【００６７】
その後、電磁石１７への通電を停止する（ステップＳ６）。電磁石１７が非通電状態になると、対応するポケット部１９ｊの、反回転方向側の径方向内側部分に集まった磁性流体Ｍの一部は遠心力Ｆ１でそのポケット部１９ｊに集まり、残りの磁性流体Ｍは慣性力Ｆ２で溝部１９ｅに沿って回転方向の下流側に流れ、回転方向の下流側に位置する他のポケット部１９ｊに集まる。
【００６８】
その後、再び、回転体１３の回転バランスを測定し（ステップＳ７）、回転バランスの調整が必要であるか否かを判断する（ステップＳ８）。回転バランスの調整が必要でないときには、主軸４の回転を停止し（ステップＳ９）、回転体１３の回転バランスの調整を終了する。一方、回転バランスの調整が必要なときには、ステップＳ５に戻って、回転体１３の回転バランスが適切なものとなるまで（すなわち、回転体１３の回転振れが所定の値以下または所定の値未満になるまで）、回転バランスの調整を継続する。
【００６９】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、回転体１３を回転させながら電磁石１７を通電状態とし、その後、電磁石１７への通電を停止することで、３個のポケット部１９ｊ間で（３個の拡幅部１９ｇ間で）回転バランスを調整するための磁性流体Ｍを移動させることができる。また、３個の電磁石１７を個別に駆動することで、各ポケット部１９ｊ（各拡幅部１９ｇの径方向外側部分）に集める磁性流体Ｍの量を個別に調整することができる。その結果、磁性流体Ｍと電磁石１７とを用いた構成で、回転精度が要求される主軸４の回転バランスの調整を行うことができる。
【００７０】
すなわち、本形態の工作機械１では、磁性流体Ｍと電磁石１７とを利用した構成の簡素化が容易で、小型化や低コスト化が可能なバランス調整装置７が用いられているため、工作機械１の小型化や低コスト化を図ることができる。また、小型化や低コスト化を図りつつ、回転精度が要求される主軸４の回転バランスを回転体１３の回転を止めることなく精度良く調整することができる。
【００７１】
また、本形態の溝部１９ｅは、不連続変化部１９ｈを備え、この不連続変化部１９ｈでは、回転方向で、溝部１９ｅの幅が、狭幅部１９ｈから拡幅部１９ｇへと不連続に（急激に）変化する。そのため、回転体１３の回転時には、遠心力Ｆ１によってポケット部１９ｊに（拡幅部１９ｇの径方向外側に）集まった磁性流体Ｍの回転方向下流側への流出が防止され、磁性流体Ｍをポケット部１９ｊに（拡幅部１９ｇの径方向外側部分に）確実に保持できる。
【００７２】
特に、本形態では、電磁石１７はいわゆるＨ型電磁石であり、一対の磁極３２、３２の間に形成される空隙に、ポケット部１９ｊの、反回転方向の径方向の内側部分が配置されている。そのため、ポケット部１９ｊの、反回転方向の径方向の内側部分に効率良く磁性流体Ｍを集めることができる。すなわち、磁極３２、３２の間に形成される空隙に、不連続変化部１９ｈの径方向の内側部分が配置されているため、不連続変化部１９ｈの径方向の内側部分に効率良く磁性流体Ｍを集めることができる。
【００７３】
本形態では、反回転方向における狭幅部１９ｆと拡幅部１９ｇとの間で、回転体１３の停止時に磁性流体Ｍを磁力で保持する３個の永久磁石２５を備えている。そのため、回転体１３の停止時においても回転バランスが調整された状態を維持することができる。すなわち、回転バランスを調整した後の回転体１３の停止時において、狭幅部１９ｆと拡幅部１９ｇとの間の永久磁石２５に対応する溝部１９ｅの部分で、バランス調整後の所定量の磁性流体Ｍを保持することができるため、回転体１３が再び回転した場合には、対応するポケット部１９ｊに遠心力Ｆ１で停止前と同一量の磁性流体Ｍを集めることができ、回転バランスが調整された状態を再現することができる。特に、本形態では、反回転方向における狭幅部１９ｆと拡幅部１９ｇとの間では、比較的、拡幅部１９ｇに近い位置に永久磁石２５が配置されているため、回転バランスが調整された状態を確実に再現することができる。
【００７４】
本形態では、反回転方向で、狭幅部１９ｆから拡幅部１９ｇに向かって溝部１９ｅの幅が径方向の外側に次第に拡がっている。そのため、回転体１３の回転時の遠心力Ｆ１によって、溝部１９の外周側の側面に沿って磁性流体Ｍを円滑に移動させることができる。その結果、ポケット部１９ｊに磁性流体Ｍを確実に集めることができる。
【００７５】
本形態では、３個の電磁石１７が、本体部材１６に取り付けられている。また、電磁石１７の制御を行う制御基板２１も、本体部材１６に取り付けられている。そのため、バランス調整装置７をユニット化することが可能になり、バランス調整装置７の取扱いが容易になる。たとえば、主軸４へのバランス調整装置７の着脱が容易になる。
【００７６】
本形態では、１次巻線１２と２次巻線２８との相互誘導を利用する非接触式の発電機構８によって、バランス調整装置７で使用する電気を発生させている。そのため、バランス調整装置７と工作機械１の本体との間の配線が不要となり、工作機械１の構成を簡素化できる。
【００７７】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。たとえば、上述した溝部１９ｅが形成された第２ケース体１９に代えて、図８に示す円環状の溝部５９ｅが形成された第２ケース体５９を用いてバランス調整装置７を構成しても良い。すなわち、図８に示すように、径方向外側に向かって拡がるように略円弧状に、かつ、回転中心に対して１２０°ピッチで形成された３個のポケット部５９ｊを備える溝部５９ｅが形成された第２ケース体５９を用いてバランス調整装置７を構成しても良い。
【００７８】
この第２ケース体５９では、溝部５９ｅの内周側の壁面および外周側の壁面が、軸方向から見たときに、回転中心と略同心の円形状となるように形成されている。また、第２ケース体５９には、上述した形態の角孔１９ｃおよび一対の貫通孔１９ｄ、１９ｄにそれぞれ相当し、電磁石１７の一部が配置される角孔５９ｃおよび一対の貫通孔５９ｄ、５９ｄが形成され、この角孔５９ｃおよび貫通孔５９ｄ、５９ｄが形成された位置に対応するように３個のポケット部５９ｊが形成されている。さらに、一対の磁極３２、３２の対向面の間に形成される空隙には、ポケット部５９ｊの、反回転方向側の径方向の内側部分が配置されている。そのため、電磁石１７に生じる磁束は、ポケット部５９ｊの、反回転方向側の径方向の内側部分を通過する。また、第２ケース体５９では、上述した３個の丸孔１９ｋに相当する３個の丸孔５９ｋが、ポケット部５９ｊの、回転方向側の端部に対応する位置に形成され、この３個の丸孔５９ｋに永久磁石２５が固定されている。この３個の永久磁石２５は、回転体１３の停止時に、ポケット部５９ｊの回転方向側の端部で磁性流体Ｍを保持する機能を果たしている。なお、上述した貫通孔１９ａ、１９ｂに相当する貫通孔が第２ケース体５９にも形成されているが、図８では図示を省略している。
【００７９】
図８に示す溝部５９ｅのように、第２ケース体に形成される溝部は、上述した形態の不連続変化部１９ｈに相当する不連続変化部を必ずしも備えていなくても良い。この場合であっても、回転体１３を回転させながら電磁石１７を通電状態とし、その後、電磁石１７への通電を停止することで、３個のポケット部５９ｊ間で磁性流体Ｍを移動させることができる。また、３個の電磁石１７を個別に駆動することで、各ポケット部５９ｊに集める磁性流体Ｍの量を個別に調整することができる。その結果、磁性流体Ｍと電磁石１７とを用いた構成で、回転精度が要求される主軸４の回転バランスの調整を行うことができる。
【００８０】
また、上述した形態および図８に示す他の形態では、第２ケース体１９、５９には、ポケット部１９ｊ、５９ｊが３個形成され、第２ケース体１９には、不連続変化部１９ｈが３個形成されている。この他にもたとえば、第２ケース体１９、５９に形成されるポケット部１９ｊ、５９ｊや不連続変化部１９ｈは２個であっても良いし、４個以上であっても良い。また、磁性流体Ｍの各ポケット部１９ｊ、５９ｊ部間の移動が可能であれば、溝部１９ｅ、５９ｅは必ずしも円環状に形成されていなくても良い。
【００８１】
さらに、上述した形態および図８に示す他の形態では、一対の磁極３２、３２は、軸方向で対向するように配置されている。この他にもたとえば、一対の磁極３２、３２が径方向で対向するように配置されても良い。また、電磁石１７は、Ｈ型電磁石には限定されず、たとえば、リターンヨーク３３を備えていない電磁石であっても良い。さらに、電磁石は必ずしも一対の磁極を備えている必要はなく、１個の磁極のみを有するものであっても良い。
【００８２】
さらにまた、上述した形態および図８に示す他の形態では、一対の磁極３２、３２の対向面の間に形成される空隙に、ポケット部１９ｊ、５９ｊの、反回転方向側の径方向の内側部分（不連続変化部１９ｈの径方向の内側部分）が配置されている。しかし、磁極３２、３２の間の空隙に、ポケット部１９ｊ、５９ｊの、反回転方向側の径方向の内側部分（不連続変化部１９ｈの径方向の内側部分）が配置されていなくても、少なくともポケット部１９ｊ、５９ｊの、反回転方向側の径方向の内側部分（不連続変化部１９ｈの径方向の内側部分）を電磁石１７に生じる磁束が通過するように構成すれば、上述した効果を得ることが可能になる。
【００８３】
また、上述した形態および図８に示す他の形態では、電磁石１７は、本体部材１６を構成する第２ケース体１９、５９に取り付けられている。この他にもたとえば、本体部材１６とは別の部材に電磁石１７を取り付けて、その別の部材を主軸４に固定しても良い。
【００８４】
さらに、上述した形態では、主軸４の先端側（図１の右側）に、１個のバランス調整装置７が取り付けられている。この他にもたとえば、図９に示すように、主軸４の、軸受５、５に軸支される部分の両側に１個ずつ、合計２個のバランス調整装置７が取り付けられても良い。このように構成した場合には、回転体１３の回転バランスをより適切に調整することが可能になる。なお、図９では、図１に示す構成と同様の構成および図１に示す構成と同等の構成については、同一の符号を付している。
【００８５】
さらにまた、上述した形態では、発電機構８によって、バランス調整装置７で使用する電気を発生させている。この他にもたとえば、バランス調整装置７に充電式の電池を取り付けて、バランス調整装置７で使用する電気をこの電池から供給しても良い。
【００８６】
また、上述した形態では、主軸４の先端に加工工具３が固定されている。この他にもたとえば、主軸４の先端にワーク２が固定されても良い。また、上述した形態では、工作機械１として旋盤を例に挙げて、本発明の実施の形態を説明したが、工作機械１は旋盤には限定されず、フライス盤、研削盤、あるいは、マシニングセンタ等であっても良い。さらにまた、回転体を有する工作機械１以外の装置（たとえば、回転体としてのロータを有するモータ等）で、上述した形態のバランス調整７を用いて回転体の回転バランスの調整を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の形態にかかる工作機械の要部の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ方向から発電用基板を示す図である。
【図３】図１に示すバランス調整装置の軸方向の断面を示す断面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ方向から、第１ケース体およびシール部材を取り外した状態を示す図である。
【図５】図３のＺ部を拡大して示す拡大図である。
【図６】図１に示す回転体の回転時における磁性流体の動きを説明するための図であり、（Ａ）は電磁石が非通電状態にあるときを示し、（Ｂ）は電磁石が通電状態にあるときを示す。
【図７】図１に示す工作機械の回転体の回転バランスの調整手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる第２ケース体を、図３のＹ−Ｙ方向から示す図である。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかる工作機械の主軸の周辺を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  工作機械
４  主軸（回転軸）
６  本体フレーム（本体）
７  回転体のバランス調整装置
８  発電機構
１２  １次巻線
１３  回転体
１６  本体部材
１７  電磁石
１９、５９  第２ケース体
１９ｅ、５９ｅ  溝部
１９ｆ  狭幅部
１９ｇ  拡幅部
１９ｈ  不連続変化部
１９ｊ、５９ｊ  ポケット部
２１  制御基板
２５  永久磁石
２８  ２次巻線
３１  巻線
３２  磁極
３３  リターンヨーク
Ｆ１  遠心力
Ｍ  磁性流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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