(57)【要約】【課題】ボールをボール保持位置から離脱させようとするときの回転数（離脱回転数）の設定自由度を向上させる。【解決手段】レース部材(10)の底壁内面(103)には、レース部材(10)の周方向に所定の間隔で配置された複数のボール保持部（105,105,…,105）が形成されている。ボール保持部（105)は、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値よりも小さい場合に、ボール保持部（105)に収容されているボール(BB)に作用する重力によってボール(BB)を保持し、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値以上である場合に、ボール保持部(105)に保持されているボール(BB)を、回転体の回転数変化によりボール(BB)に作用する慣性力によってレース部材(10)の周方向へ離脱させるように構成されている。【選択図】図３
2013252223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転可能な回転体に設けられるボールバランサであって、
上記回転軸を中心とする円管状の内周壁および外周壁と、該内周壁および該外周壁の下端部および上端部をそれぞれ連結する円環状の底壁および上壁とによって中空部が構成された内部中空の円環状のレース部材と、
上記レース部材の中空部に移動可能に収容された複数のボールとを備え、
上記底壁の内面には、上記レース部材の周方向に所定の間隔で配置された複数のボール保持部が形成され、
上記複数のボール保持部の各々は、上記回転体の回転加速度の絶対値が予め定められた離脱絶対値よりも小さい場合に、該ボール保持部に収容されているボールに作用する重力によって該ボールを保持し、上記回転体の回転加速度の絶対値が上記離脱絶対値以上である場合に、該ボール保持部に保持されているボールを、該回転体の回転数変化により該ボールに対して上記レース部材の周方向に作用する慣性力によって該レース部材の周方向へ離脱させるように構成されている
ことを特徴とするボールバランサ。
【請求項２】
請求項１において、
上記複数のボール保持部の各々は、上記レース部材の軸方向上方へ向けて開口する凹部によって構成され、
上記凹部の周方向側面は、該凹部の底部から上記レース部材の周方向外方へ向けて上方傾斜するように形成されている
ことを特徴とするボールバランサ。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記レース部材の中空部には、上記複数のボール保持部にそれぞれ対応するように該レース部材の周方向に所定の間隔で配置された複数の離脱規制部が形成され、
上記複数の離脱規制部の各々は、該離脱規制部に対応するボール保持部に保持されたボールの上記レース部材の径方向外方への離脱および該ボールの該レース部材の軸方向上方への離脱のうち少なくとも一方の離脱を阻止するとともに、該ボールの該レース部材の周方向への離脱を許容するように構成されている
ことを特徴とするボールバランサ。
【請求項４】
請求項３において、
上記複数の離脱規制部の各々は、該離脱規制部に対応するボール保持部に保持されているボールが上記レース部材の軸方向上方へ離脱しようとしたときに、該ボールに接触する上方接触面を有し、
上記上方接触面は、該上方接触面に上記ボールの一部が嵌り込むことによって該ボールの上記レース部材の周方向への移動を阻止するように、上記レース部材の周方向において中央部が該ボールの接触方向に凹んでいる
ことを特徴とするボールバランサ。
【請求項５】
請求項３において、
上記複数の離脱規制部の各々は、該離脱規制部に対応するボール保持部に保持されているボールが該レース部材の軸方向上方へ離脱しようとしたときに、該ボールに接触する上方接触面を有し、
上記複数の離脱規制部の各々の上方接触面は、該離脱規制部に対応するボール保持部に保持されているボールが上記レース部材の周方向へ離脱するときに、該ボールが該上方接触面に接触しないように、該ボールの離脱軌跡に対して所定の間隔を隔てて湾曲している
ことを特徴とするボールバランサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
上記外周壁の内面の少なくとも下方部には、上記底壁の内面の外周縁部から上記レース部材の径方向外方へ向けて上方傾斜する傾斜周面が形成されている
ことを特徴とするボールバランサ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項において、
上記底壁の内面は、上記内周壁の内面の下端部から上記外周壁の内面の下端部へ向けて上方傾斜するように形成され、
上記複数のボール保持部は、上記底壁の内面の内側円環部に配置されている
ことを特徴とするボールバランサ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、
上記回転体は、該回転体の回転数を予め定められた離脱回転数まで上昇させた後に、該回転体の回転加速度の絶対値が上記離脱絶対値よりも大きくなるように該回転体の回転数を制御可能に構成されている
ことを特徴とするボールバランサ。
【請求項９】
請求項８において、
上記離脱回転数は、該ボールバランサの自励振動が発生する自励振動回転数よりも高くなっている
ことを特徴とするボールバランサ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のボールバランサと、
上記ボールバランサが設けられ上記回転軸を中心に回転可能な回転槽とを備えている
ことを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転体の重心と回転中心との間のずれを補正するバランサ装置に関し、さらに詳しくは、ボールバランサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転系の振動や騒音の原因となるアンバランス（回転体の重心と回転中心との間のずれ）を補正する装置として、ボールバランサが知られている。一般的に、ボールバランサは、内部中空の円環状のレース部材と、レース部材の内部に移動可能に収容された複数のボールとを備えている。また、ボールバランサは、回転体の回転軸と同心になるように回転体に設けられ、回転体とともに回転する。回転体の回転数が共振回転数（回転系の一次共振が発生する回転数）よりも高くなると、ボールが、回転体のアンバランス重量に対向する位置に移動する。これにより、アンバランスが補正される。このようなボールバランサは、例えば、洗濯機の回転槽の内部における衣類の偏りにより発生するアンバランスを補正するために、洗濯槽の回転槽に設けられている。なお、ボールバランサは、洗濯機の回転槽だけでなく、遠心分離機やディスク駆動装置のような回転機械の回転体にも設けられている。
【０００３】
しかしながら、回転体の回転数が共振回転数よりも低い場合、ボールが、アンバランス重量に対向する位置ではなく、アンバランス重量の位置に移動してしまう。その結果、アンバランスが助長されることになる。この対応策として、特許文献１には、バランス装置の下部に複数の溝（ボール保持位置）を設け、脱水槽が脱水槽支持系の固有振動数よりも高い回転数で回転したときにバランス錘り（ボール）が遠心力により溝から転がり出るように、溝の外周内側壁（傾斜面）の傾斜角度を決定することが開示されている。特許文献１のバランス装置では、脱水槽の回転数が固有振動数よりも高い場合に、遠心力によってバランス錘りを溝から離脱させてバランス装置の上部に移動させ、脱水槽の回転数が固有振動数よりも低い場合に、バランス錘りを溝に収納することによりアンバランスの助長を抑制している。
【０００４】
また、特許文献２には、洗濯槽に設けられた重錘案内管の内部に傾斜面を設け、洗濯槽が共振回転数以下のときに傾斜面とこの傾斜面に対向する側壁との間の隙間（ボール保持位置）により重錘（ボール）を狭持し、洗濯槽が共振回転数まで上昇したときに遠心力により重錘が傾斜面を上昇する脱水洗濯機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５４−１２０９５７号公報
【特許文献２】特開昭４９−１０５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、従来のボールバランサでは、回転体の回転数が予め定められた離脱回転数まで上昇したときに、ボールに作用する遠心力によってボールが傾斜面を上昇してボール保持位置から離脱するように、傾斜面の傾斜角度が設定されている。すなわち、傾斜面の傾斜角度が高くなるほど、ボールがボール保持位置から離脱するときの回転数（ボール離脱時の回転数）が高くなる。
【０００７】
しかしながら、傾斜面の傾斜角度が９０°に近くなるほど、傾斜面の傾斜角度の変化に対するボール離脱時の回転数の変化量が大きくなる。そのため、ボールバランサの設置角度の誤差や振動などによって傾斜面の傾斜角度に誤差が発生した場合、予め定められた離脱回転数によってボールを離脱させることが困難になる。例えば、傾斜面の傾斜角度が減少した場合、ボールがボール保持位置から実際に離脱するときの回転数（実際値）が予め定められた離脱回転数（想定値）よりも低くなってしまう可能性がある。この場合、離脱回転数よりも低い回転数によってボールが離脱してしまうことになる。このように、ボール離脱時の回転数が傾斜面の傾斜角度に依存しているので、ボールをボール保持位置から離脱させようとするときの回転数（離脱回転数）を自由に設定することが困難であった。
【０００８】
そこで、この発明は、ボールをボール保持位置から離脱させようとするときの回転数（離脱回転数）の設定自由度を向上させることが可能なボールバランサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の１つの局面に従うと、ボールバランサは、回転軸を中心に回転可能な回転体に設けられるボールバランサであって、上記回転軸を中心とする円管状の内周壁および外周壁と、該内周壁および該外周壁の下端部および上端部をそれぞれ連結する円環状の底壁および上壁とによって中空部が構成された内部中空の円環状のレース部材と、上記レース部材の中空部に移動可能に収容された複数のボールとを備え、上記底壁の内面には、上記レース部材の周方向に所定の間隔で配置された複数のボール保持部が形成され、上記複数のボール保持部の各々は、上記回転体の回転加速度の絶対値が予め定められた離脱絶対値よりも小さい場合に、該ボール保持部に収容されているボールに作用する重力によって該ボールを保持し、上記回転体の回転加速度の絶対値が上記離脱絶対値以上である場合に、該ボール保持部に保持されているボールを、該回転体の回転数変化により該ボールに対して上記レース部材の周方向に作用する慣性力によって該レース部材の周方向へ離脱させるように構成されている。
【００１０】
上記ボールバランサでは、回転体の回転数が変化すると、ボール保持部に保持されているボールに対してレース部材の周方向に慣性力が作用することになる。また、ボール保持部は、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値以上である場合に、回転体の回転数変化による慣性力によってボールをレース部材の周方向へ離脱させることができるように構成されている。したがって、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値以上になるように回転体の回転数を変化させることにより、回転体の回転数（回転速度）に拘わらず、ボールをボール保持部から離脱させることができる。このように回転体の回転加速度を調整することによってボールを離脱させることができるので、ボールをボール保持部から離脱させようとするときの回転数（離脱回転数）の設定自由度を向上させることができる。
【００１１】
なお、上記ボールバランサにおいて、上記複数のボール保持部の各々は、上記レース部材の軸方向上方へ向けて開口する凹部によって構成され、上記凹部の周方向側面は、該凹部の底部から上記レース部材の周方向外方へ向けて上方傾斜するように形成されていても良い。
【００１２】
上記ボールバランサでは、凹部に保持されているボールに作用する慣性力によってボールをレース部材の周方向外方へ向けて円滑に移動させることができる。これにより、ボールの離脱を円滑にすることができる。
【００１３】
また、上記ボールバランサにおいて、上記レース部材の中空部には、上記複数のボール保持部にそれぞれ対応するように該レース部材の周方向に所定の間隔で配置された複数の離脱規制部が形成され、上記複数の離脱規制部の各々は、該離脱規制部に対応するボール保持部に保持されたボールの上記レース部材の径方向外方への離脱および該ボールの該レース部材の軸方向上方への離脱のうち少なくとも一方の離脱を阻止するとともに、該ボールの該レース部材の周方向への離脱を許容するように構成されていても良い。
【００１４】
上記ボールバランサでは、離脱規制部によってボール（ボール保持部に保持されているボール）の離脱方向を規制することができる。これにより、ボール保持部に保持されているボールが意図しない外力によってレース部材の径方向外方または軸方向上方へ離脱してしまうことを防止することができる。例えば、ボールバランサの設置角度の誤差によってボールに作用する遠心力（ボール保持部に保持されているボールをレース部材の径方向外方へ離脱させようとする力）が大きくなったとしても、離脱規制部によってボールのレース部材の径方向外方への離脱を阻止することができる。これにより、ボールの意図しない離脱の可能性を低減することができる。
【００１５】
また、上記ボールバランサにおいて、上記複数の離脱規制部の各々は、該離脱規制部に対応するボール保持部に保持されているボールが上記レース部材の軸方向上方へ離脱しようとしたときに、該ボールに接触する上方接触面を有し、上記上方接触面は、該上方接触面に上記ボールの一部が嵌り込むことによって該ボールの上記レース部材の周方向への移動を阻止するように、上記レース部材の周方向において中央部が該ボールの接触方向に凹んでいても良い。
【００１６】
上記ボールバランサでは、離脱規制部の上方接触面に接触しているボールがレース部材の周方向に外れて離脱してしまうことを防止することができる。これにより、ボールの意図しない離脱の可能性をさらに低減することができる。
【００１７】
または、上記ボールバランサにおいて、上記複数の離脱規制部の各々は、該離脱規制部に対応するボール保持部に保持されているボールが該レース部材の軸方向上方へ離脱しようとしたときに、該ボールに接触する上方接触面を有し、上記複数の離脱規制部の各々の上方接触面は、該離脱規制部に対応するボール保持部に保持されているボールが上記レース部材の周方向へ離脱するときに、該ボールが該上方接触面に接触しないように、該ボールの離脱軌跡に対して所定の間隔を隔てて湾曲していても良い。
【００１８】
上記ボールバランサでは、ボール保持部に保持されているボールと離脱規制部の上方接触面との間の隙間を狭くすることができるので、ボール保持部に保持されているボールのレース部材の軸方向上方への移動をさらに制限することができる。これにより、ボールの意図しない離脱の可能性をさらに低減することができる。
【００１９】
また、上記ボールバランサにおいて、上記外周壁の内面の少なくとも下方部には、上記底壁の内面の外周縁部から上記レース部材の径方向外方へ向けて上方傾斜する傾斜周面が形成されていても良い。
【００２０】
上記ボールバランサでは、ボール保持部から離脱したボールを遠心力によって外周壁の内面の上方部へ向けて円滑に移動させることができる。これにより、外周壁の内面の上方部へのボールの配置を円滑にすることができる。また、外周壁内面の上方部に配置されたボールを重力によって底壁内面へ向けて円滑に移動させることができる。これにより、重力によるボールの回収を円滑にすることができる。
【００２１】
または、上記ボールバランサにおいて、上記底壁の内面は、上記内周壁の内面の下端部から上記外周壁の内面の下端部へ向けて上方傾斜するように形成され、上記複数のボール保持部は、上記底壁の内面の内側円環部に配置されていても良い。
【００２２】
上記ボールバランサでは、ボール保持部から離脱したボールを遠心力によって底壁の内面の外側円環部へ向けて円滑に移動させることができる。これにより、底壁の内面の外側円環部へのボールの配置を円滑にすることができる。また、底壁の内面の外側円環部に配置されたボールを重力によって底壁の内面の内側円環部へ向けて円滑に移動させることができる。これにより、重力によるボールの回収を円滑にすることができる。
【００２３】
また、上記ボールバランサにおいて、上記回転体は、該回転体の回転数を予め定められた離脱回転数まで上昇させた後に、該回転体の回転加速度の絶対値が上記離脱絶対値よりも大きくなるように該回転体の回転数を制御可能に構成されていても良い。
【００２４】
上記ボールバランサでは、回転体の回転数が予め定められた離脱回転数まで上昇した後に、ボールをボール保持部から離脱させることができる。
【００２５】
また、上記ボールバランサにおいて、上記離脱回転数は、該ボールバランサの自励振動が発生する自励振動回転数よりも高くなっていても良い。
【００２６】
上記ボールバランサでは、離脱回転数（ボールをボール保持部から離脱させようとするときの回転数）を自励振動回転数よりも高い回転数に設定することにより、ボールバランサの自励振動の発生を防止することができる。これにより、ボールバランサの振動および騒音を低減することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、回転体の回転加速度を調整することによってボールを離脱させることができるので、ボールをボール保持部から離脱させようとするときの回転数（離脱回転数）の設定自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ボールバランサを備える洗濯機について説明するための断面図。
【図２】回転体の制御について説明するためのグラフ。
【図３】実施形態１によるボールバランサの一部を切り欠いた斜視図。
【図４】実施形態１によるボールバランサの要部を示す平面図。
【図５】実施形態１によるボールバランサの要部を示す断面図。
【図６】実施形態１によるボールバランサの要部について説明するための断面図。
【図７】回転数の制御（離脱制御）について説明するためのグラフ。
【図８】回転数の制御（離脱制御）の変形例について説明するためのグラフ。
【図９】遠心力を利用してボールを離脱させる例について説明するための断面図。
【図１０】回転体の回転数と傾斜面の傾斜角度との関係について説明するための図。
【図１１】実施形態１における突起部の変形例１について説明するための断面図。
【図１２】実施形態１における突起部の変形例２について説明するための断面図。
【図１３】実施形態１における突起部の変形例３について説明するための断面図。
【図１４】実施形態２によるボールバランサの一部を切り欠いた斜視図。
【図１５】実施形態２によるボールバランサの要部を示す平面図。
【図１６】実施形態２によるボールバランサの要部を示す断面図。
【図１７】実施形態２によるボールバランサの要部について説明するための断面図。
【図１８】実施形態２における壁部の変形例について説明するための平面図。
【図１９】実施形態２における突起部の変形例１について説明するための断面図。
【図２０】実施形態２における突起部の変形例２について説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００３０】
（洗濯機）
図１は、ボールバランサが設けられる洗濯機の構成例を示している。この洗濯機は、ボールバランサ１と、外筐３１と、外槽３２と、弾性吊持構造３３と、回転槽３４（回転体）と、攪拌翼３５と、モータ３６と、制御装置３７とを備えている。外槽３２は、外筐３１の内部に配設されて弾性吊持構造３３により支持されている。回転槽３４は、外槽３２の内部に配設されている。回転槽３４は、回転軸３０を中心に回転可能な回転体である。ボールバランサ１は、回転槽３４の回転軸３０と同心になるように回転槽３４に設けられている。より具体的には、回転槽３４およびボールバランサ１は、回転軸３０が鉛直方向を向くように配置されている。回転槽３４が回転すると、ボールバランサ１も回転軸３０を中心に回転する。攪拌翼３５は、回転槽３４の内部に配設されている。モータ３６は、外槽３２の下方に配設され、制御装置３７による制御に応答して回転槽３４および攪拌翼３５を回転させる。制御装置３７は、洗濯機の運転工程の管理やモータ３６の回転数の制御などを実行する。なお、ボールバランサ１は、回転槽３４の上端部に設けられていても良いし、回転槽３４の中央部または下端部に設けられていても良い。また、回転槽３４に複数のボールバランサが設けられていても良い。
【００３１】
例えば、制御装置３７は、給水工程，洗い工程，中間脱水工程，すすぎ工程，最終脱水工程の順番で洗濯機が運転するように制御する。また、制御装置３７は、洗い工程およびすすぎ工程では、回転槽３４を停止させた状態で攪拌翼３５が回転するようにモータ３６を制御し、給水工程および脱水工程（中間脱水工程および最終脱水工程）では、攪拌翼３５とともに回転槽３４が回転するようにモータ３６を制御する。
【００３２】
また、図２のように、制御装置３７は、回転槽３４の回転数を目標回転数まで上昇させる場合、回転加速期間Ｐａ（所定の回転加速度で回転槽３４の回転数が上昇する期間）と回転一定期間Ｐｂ（回転槽３４の回転数が一定である期間）とを交互に繰り返すようにモータ３６を制御することによって、回転槽３４の回転数を段階的に上昇させている。
【００３３】
さらに、制御装置３７は、回転槽３４の回転数が予め定められた離脱回転数ωpまで上昇させた後に、回転槽３４の回転加速度の絶対値が予め定められた離脱絶対値αpよりも大きくなるように回転槽３４の回転数を制御する。すなわち、回転槽３４は、回転槽３４の回転数を離脱回転数ωpまで上昇させた後に、回転槽３４の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αpよりも大きくなるように、回転槽３４の回転数を制御可能に構成されている。
【００３４】
（実施形態１）
図３は、実施形態１によるボールバランサ１の概略構成を示している。ボールバランサ１は、回転軸Ｒを中心に回転可能な回転体（図示を省略）に設けられている。より具体的には、ボールバランサ１は、回転軸Ｒが鉛直方向を向くように配置されている。ボールバランサ１は、内部中空の円環状のレース部材１０と、レース部材１０の中空部１００に移動可能に収容された複数のボールＢＢ，ＢＢ，…，ＢＢとを備えている。レース部材１０の中空部１００は、回転軸Ｒを中心とする円管状の内周壁１１および外周壁１２と、内周壁１１および外周壁１２の下端部および上端部をそれぞれ連結する底壁１３および上壁１４とによって構成されている。より具体的には、レース部材１０の中空部１００は、内周壁内面１０１，外周壁内面１０２，底壁内面１０３，および上壁内面１０４に囲まれている。また、レース部材１０の中空部１００には、複数のボールＢＢ，ＢＢ，…，ＢＢとともにオイルが収容されている。
【００３５】
〔ボールバランサの要部〕
図４は、実施形態１によるボールバランサ１の要部を示す平面図であり、図５ａは、図４に示したＡ−Ａ線における断面図（周方向断面図）であり、図５ｂは、図４に示したＢ−Ｂ線における断面図（径方向断面図）である。ボールバランサ１では、以下のような構成がレース部材１０の全周に渡って形成されている。
【００３６】
以下の説明において、「軸方向」とは、レース部材の回転軸（すなわち、回転軸Ｒ）の方向のことであり、「径方向」とは、レース部材の軸方向と直交する方向のことであり、「周方向」とは、レース部材の周に沿った方向のことである。「径方向外方」とは、レース部材の径方向において回転軸から離れる方向のことであり、「径方向内方」とは、レース部材の径方向において回転軸に向かう方向のことであり。「軸方向上方」とは、軸方向においてレース部材の鉛直方向上方へ向かう方向のことであり、「軸方向下方」とは、回転軸においてレース部材の鉛直方向下方へ向かう方向のことである。
【００３７】
〈内周壁内面〉
内周壁内面１０１は、回転軸Ｒを中心とする円筒面状に形成されるとともに、レース部材１０の回転面に対して垂直に形成されている。
【００３８】
〈外周壁内面〉
外周壁内面１０２は、径方向において所定の間隔を隔てて内周壁内面１０１に対向するように、回転軸Ｒを中心とする円筒面状に形成されている。ここでは、外周壁内面１０２は、傾斜周面１０２ａと、上方周面１０２ｂとによって構成されている。傾斜周面１０２ａは、底壁内面１０３の外周縁部から径方向外方へ向けて上方傾斜するように形成されている。上方周面１０２ｂの内周縁部は、傾斜周面１０２ａの外周縁部に連結されている。上方周面１０２ｂは、レース部材１０の回転面に対して垂直に形成されている。外周壁内面１０２（より具体的には、傾斜周面１０２ａ）には、複数の突起部（離脱規制部）１０６，１０６，…，１０６が形成されている。
【００３９】
〈底壁内面〉
底壁内面１０３は、回転軸Ｒを中心とする円環面状に形成され、内周壁内面１０１の下端部と外周壁内面１０２（より具体的には、傾斜周面１０２ａ）の下端部とを連結している。また、底壁内面１０３は、レース部材１０の回転面に対して平行に形成されている。底壁内面１０３には、複数の凹部（ボール保持部）１０５，１０５，…，１０５と、複数の底壁凸部（移動規制部）１０７，１０７，…，１０７とが形成されている。
【００４０】
〈上壁内面〉
上壁内面１０４は、軸方向において所定の距離を隔てて底壁内面１０３に対向するように、回転軸Ｒを中心とする円環面状に形成され、内周壁内面１０１の上端部と外周壁内面１０２（より具体的には、上方周面１０２ｂ）の上端部とを連結している。また、上壁内面１０４は、レース部材１０の回転面に対して平行に形成されている。
【００４１】
〈凹部（ボール保持部）〉
複数の凹部（ボール保持部）１０５，１０５，…，１０５は、所定の間隔（例えば、等間隔）で周方向に配置されている。凹部１０５は、回転体の回転加速度の絶対値が予め定められた離脱絶対値αpよりも小さい場合に、凹部１０５に収容されているボールＢＢに作用する重力によってボールＢＢを保持するように構成されている。また、凹部１０５は、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αp以上である場合に、凹部１０５に保持されているボールＢＢを慣性力（回転体の回転数変化によりボールＢＢに対して周方向に作用する慣性力）によって周方向へ離脱させるように構成されている。
【００４２】
《凹部の構造》
凹部１０５は、レース部材１０の軸方向上方へ向けて開口している。凹部１０５は、底壁内面１０３に対して平行に形成された矩形状の底面１０５ａと、周方向側面１０５ｂ，１０５ｂと、外側面１０５ｃ（径方向外側面）と、内側面１０５ｄ（径方向内側面）とによって構成されている。
【００４３】
−凹部の周方向側面−
凹部１０５の周方向側面１０５ｂ，１０５ｂの各々は、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αp以上である場合に、凹部１０５に保持されているボールＢＢに作用する慣性力（回転体の回転数変化により周方向に作用する慣性力）によってボールＢＢが周方向外方へ向けて周方向側面１０５ｂを移動するように、凹部１０５の底面１０５ａ（底部）から周方向外方へ向けて上方傾斜している。
【００４４】
より具体的には、凹部１０５の周方向側面１０５ｂ，１０５ｂは、周方向において互いに対称となるように形成されている。凹部１０５の一方の周方向側面１０５ｂは、回転体の回転加速度の向きが周方向の一方から他方へ向かう方向（例えば、回転方向）であるとともに回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αp以上である場合に、ボールＢＢに作用する慣性力によってボールＢＢが周方向の他方から一方へ向けて（例えば、回転方向の逆方向へ向けて）一方の周方向側面１０５ｂを移動するように、周方向の他方から一方へ向けて（例えば、回転方向の逆方向へ向けて）上方傾斜している。例えば、図４においてレース部材１０の回転方向が時計回りであるとすると、凹部１０５の左側の周方向側面１０５ｂは、回転体の回転加速度の向きが回転方向（時計回り）であるとともに回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αp以上である場合に、ボールＢＢが回転方向の逆方向（反時計回り）へ向けて離脱するように、回転方向の逆方向（反時計回り）へ向けて上方傾斜している。
【００４５】
−凹部の外側面および内側面−
凹部１０５の外側面１０５ｃおよび内側面１０５ｄは、レース部材１０の回転面に対して垂直に形成されている。また、凹部１０５の内側面１０５ｄは、内周壁内面１０１と面一に形成されている。
【００４６】
〈突起部（離脱規制部）〉
複数の突起部（離脱規制部）１０６，１０６，…，１０６は、複数の凹部１０５，１０５，…，１０５にそれぞれ対応するように、所定の間隔で周方向に配置されている。突起部１０６は、その突起部１０６に対応する凹部１０５に保持されているボールＢＢの径方向外方への離脱（外方離脱）およびボールＢＢの軸方向上方への離脱（上方離脱）のうち少なくとも一方の離脱（ここでは、外方離脱および上方離脱の両方）を阻止するとともに、凹部１０５に保持されているボールＢＢの周方向への離脱を許容するように構成されている。
【００４７】
《突起部の構造》
突起部１０６は、その突起部１０６に対応する凹部１０５の径方向外方に配置され、外周壁内面１０２の傾斜周面１０２ａから径方向内方へ突出している。突起部１０６は、ボールＢＢの径方向外方への離脱を阻止するための胴体部と、ボールＢＢの軸方向上方への離脱を阻止するための頭部とを有している。より具体的には、突起部１０６の径方向側面（突出面）は、レース部材１０の回転面に対して垂直に形成された下段面１０６ａおよび上段面１０６ｂと、レース部材１０の回転面に対して平行に形成され下段面１０６ａおよび上段面１０６ｂを連結する連結面１０６ｃとによって構成されている（すなわち、段差面状に形成されている）。また、突起部１０６の上面は、レース部材１０の回転面に対して平行に形成されている。突起部１０６の周方向側面は、レース部材１０の回転面に対して垂直に形成されている。
【００４８】
−突起部の下段面（外方接触面）−
突起部１０６の下段面１０６ａ（外方接触面）は、凹部１０５に保持されているボールＢＢが径方向外方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢが下段面１０６ａに接触するように構成されている。また、突起部１０６の下段面１０６ａは、凹部１０５に保持されているボールＢＢが周方向へ離脱するときに、ボールＢＢが下段面１０６ａに接触しないように構成されている。ここでは、突起部１０６の下段面１０６ａは、凹部１０５の外側面１０５ｃと面一に形成されている。
【００４９】
−突起部の連結面（上方接触面）−
突起部１０６の連結面１０６ｃ（上方接触面）は、凹部１０５に保持されているボールＢＢが軸方向上方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢが連結面１０６ｃに接触するように構成されている。また、突起部１０６の連結面１０６ｃは、凹部１０５に保持されているボールＢＢが周方向へ離脱するときに、ボールＢＢが連結面１０６ｃに接触しないように構成されている。
【００５０】
〈底壁凸部（移動規制部）〉
複数の底壁凸部（移動規制部）１０７，１０７，…，１０７は、周方向において複数の凹部１０５，１０５，…，１０５の間にそれぞれ位置するように、所定の間隔で周方向に配置されている。底壁凸部１０７は、底壁内面１０３におけるボールＢＢの周方向への移動を阻止するとともに、傾斜周面１０２ａにおけるボールＢＢの周方向への移動を許容するように構成されている。
【００５１】
《底壁凸部の構造》
底壁凸部１０７は、底壁内面１０３から軸方向上方へ向けて突出している。底壁凸部１０７の上面（突出面）は、レース部材１０の回転面に対して平行に形成されている。底壁凸部１０７の周方向側面は、レース部材１０の回転面に対して垂直に形成されている。底壁凸部１０７の径方向側面は、内周壁内面１０１および外周壁内面１０２（より具体的には、傾斜周面１０２ａ）にそれぞれ連結されている。
【００５２】
〔ボールバランサの要部の詳細〕
次に、図６を参照して、ボールバランサ１の要部について詳細に説明する。なお、以下の説明において、接触点Ｑ11は、凹部１０５に保持されているボールＢＢと凹部１０５の周方向側面１０５ｂとの接触点を示し、接触点Ｑ12は、凹部１０５から離脱した直後のボールＢＢと凹部１０５の周方向側面１０５ｂとの接触点（すなわち、凹部１０５の周方向側面１０５ｂと底壁内面１０３との連結部）を示している。
【００５３】
〈凹部の詳細〉
レース部材１０の回転面に対する凹部１０５の周方向側面１０５ｂ，１０５ｂの各々の傾斜角度θ11は、回転体の回転加速度の絶対値が予め定められた離脱絶対値αpになっている場合に、凹部１０５に保持されているボールＢＢが慣性力によって周方向側面１０５ｂを上昇することができるように設定されている。例えば、重力加速度を「ｇ」とすると、傾斜角度θ11は、次の数式１のように表現することができる。
【００５４】
【数１】
2013252223.tif 000003
【００５５】
凹部１０５に保持されているボールＢＢが凹部１０５から離脱するまでに移動する離脱距離Ｌ11（すなわち、接触点Ｑ11から接触点Ｑ12までの周方向長さ）は、回転体の回転加速度が離脱絶対値αpになっている期間が予め定められた離脱期間ｔよりも長く継続した場合に、凹部１０５に保持されているボールＢＢが慣性力によって凹部１０５から離脱することができるように設定されている。例えば、離脱距離Ｌ11は、次の数式２のように表現することができる。
【００５６】
【数２】
2013252223.tif 000004
【００５７】
凹部１０５の径方向幅（径方向長さＷ11）は、ボールＢＢを接触点Ｑ11に接触させた状態でボールＢＢを凹部１０５に収容することができるように設定されている。
【００５８】
〈傾斜周面の詳細〉
レース部材１０の回転面に対する外周壁内面１０２の傾斜周面１０２ａの傾斜角度θ12は、回転体の回転数が予め定められた回収回転数（凹部１０５に保持されていないボールＢＢを凹部１０５に回収しようとするときの回転数）よりも高い場合に、ボールＢＢに作用する遠心力によってボールＢＢが径方向外方へ向けて傾斜周面１０２ａを移動し（すなわち、ボールＢＢが傾斜周面１０２ａを上昇し）、回転体の回転数が回収回転数以下である場合に、ボールＢＢに作用する重力によってボールＢＢが径方向内方へ向けて傾斜周面１０２ａを移動する（すなわち、ボールＢＢが傾斜周面１０２ａを下降する）ように設定されている。なお、回収回転数は、離脱回転数ωp（凹部１０５に保持されているボールＢＢを凹部１０５から離脱させようとするときの回転数）と同一であっても良いし、離脱回転数ωpよりも低くなっていても良い。
【００５９】
ここでは、傾斜角度θ12は、45°よりも高くなっている。すなわち、ボールＢＢは、回転体の回転数が回収回転数よりも高い場合には、ボールＢＢに作用する遠心力によって傾斜周面１０２ａに接触しながら軸方向上方へ向けて移動し、回転体の回転数が回収回転数よりも低い場合には、ボールＢＢに作用する重力によって傾斜周面１０２ａに接触しながら軸方向下方へ向けて移動することになる。
【００６０】
〈ボール収容空間〉
周方向長さＬ12，Ｌ13，径方向長さＷ11，Ｗ12，Ｗ13，および軸方向長さＨ11は、凹部１０５の軸方向上方に、ボール収容空間（ボールＢＢを収容することができる空間）が形成されるように設定されている。周方向長さＬ12は、突起部１０６の胴体部（下段面１０６ａ）の周方向幅を示し、周方向長さＬ13は、突起部１０６の頭部（連結面１０６ｃ）の周方向幅を示している。径方向長さＷ12は、突起部１０６の胴体部（下段面１０６ａ）と内周壁内面１０１との離間距離を示し、径方向長さＷ13は、突起部１０６の頭部（連結面１０６ｃ）と内周壁内面１０１との離間距離を示している。軸方向長さＨ11は、突起部１０６の頭部（連結面１０６ｃ）と底壁内面１０３との離間距離を示している。すなわち、ボール収容空間は、内周壁内面１０１の下方周面（径方向において傾斜周面１０２ａに対向している部分），凹部１０５，突起部１０６の下段面１０６ａおよび連結面１０６ｃに囲まれている。
【００６１】
〈ボール移動空間〉
突起部１０６と底壁凸部１０７との離間距離（周方向長さＬ14），および内周壁内面１０１と傾斜周面１０２ａとの離間距離（径方向長さ）は、凹部１０５および突起部１０６と底壁凸部１０７との間に、ボール通過空間（ボールＢＢが傾斜周面１０２ａに接触しながら軸方向に移動することができる空間）が形成されるように設定されている。すなわち、ボール移動空間は、傾斜周面１０２ａの下方部（軸方向において底壁凸部１０７の上面よりも下方の部分），底壁内面１０３，突起部１０６の径方向側面，および底壁凸部１０７の径方向側面に囲まれている。
【００６２】
なお、傾斜周面１０２ａが傾斜しているので、内周壁内面１０１と傾斜周面１０２ａとの離間距離（径方向長さ）は、レース部材１０の軸方向上方へ向けて次第に広くなっている。
【００６３】
〈ボール転動空間〉
径方向長さＷ13，Ｗ14，および軸方向長さＨ12，Ｈ14は、突起部１０６および底壁凸部１０７の軸方向上方に、ボール転動空間（ボールＢＢが傾斜周面１０２ａおよび上方周面１０２ｂに接触しながら周方向に移動することができる空間）が形成されるように設定されている。径方向長さＷ14は、内周壁内面１０１と上方周面１０２ｂとの離間距離を示している。軸方向長さＨ12は、突起部１０６の上面と上壁内面１０４との離間距離を示し、軸方向長さＨ14は、底壁凸部１０７の上面と上壁内面１０４との離間距離を示している。すなわち、ボール転動空間は、内周壁内面１０１の上方周面（軸方向において底壁凸部１０７の上面よりも上方の部分），傾斜周面１０２ａの上方部分（軸方向において底壁凸部１０７の上面よりも上方の部分），上方周面１０２ｂ，上壁内面１０４，突起部１０６の上面，および底壁凸部１０７の上面に囲まれている。
【００６４】
〈突起部の胴体部の詳細〉
また、突起部１０６の下段面１０６ａの周方向幅（周方向長さＬ12）および突起部１０６の下段面１０６ａと内周壁内面１０１との離間距離（径方向長さＷ12）は、凹部１０５に保持されているボールＢＢが径方向外方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢが下段面１０６ａに接触するように設定されている。ここでは、突起部１０６の下段面１０６ａと内周壁内面１０１との離間距離（径方向長さＷ12）は、凹部１０５の径方向幅（径方向長さＷ11）と同一となっている。
【００６５】
〈突起部の頭部の詳細〉
突起部１０６の連結面１０６ｃの周方向幅（周方向長さＬ13），突起部１０６の連結面１０６ｃと内周壁内面１０１との離間距離（径方向長さＷ13），および突起部１０６の連結面１０６ｃと底壁内面１０３との離間距離（軸方向長さＨ11）は、凹部１０５に保持されているボールＢＢが軸方向上方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢが突起部１０６の連結面１０６ｃに接触し、且つ、凹部１０５に保持されているボールＢＢが周方向へ離脱するときに、ボールＢＢが突起部１０６の連結面１０６ｃに接触しないように設定されている。ここでは、突起部１０６の連結面１０６ｃの周方向幅（周方向長さＬ13）は、突起部１０６の下段面１０６ａの周方向幅（周方向長さＬ12）と同一となっている。
【００６６】
また、突起部１０６の上面と上壁内面１０４との離間距離（軸方向長さＨ12）は、ボールＢＢが傾斜周面１０２ａおよび上方周面１０２ｂに接触しながら周方向に移動するときに、ボールＢＢが突起部１０６の頭部に接触しないように設定されている。
【００６７】
〈底壁凸部の詳細〉
底壁凸部１０７の突出長さ（軸方向長さＨ13）は、ボールＢＢが底壁内面１０３に接触しながら周方向に移動しているときに、ボールＢＢが底壁凸部１０７の周方向側面に接触するように設定されている。また、底壁凸部１０７の上面と上壁内面１０４との離間距離（軸方向長さＨ14）は、ボールＢＢが傾斜周面１０２ａおよび上方周面１０２ｂに接触しながら周方向に移動するときに、ボールＢＢが底壁凸部１０７の上面および径方向側面に接触しないように設定されている。
【００６８】
〔回転数の制御（離脱制御）〕
次に、図７を参照して、回転体の回転数の制御（離脱制御）について説明する。ここでは、回転体の回転数を回転数ωn-1から回転数ωnまで上昇させる場合を例に挙げて説明する。なお、回転加速度α1の絶対値は、離脱絶対値αpよりも小さく、回転加速度＋αpの絶対値は、離脱絶対値αpと同一となっている。
【００６９】
時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間では、制御装置３７は、回転体の回転加速度が回転加速度α1になるように、回転体の回転数を制御する。これにより、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間において、回転体の回転数は、回転加速度α1で回転数ωn-1から回転数ωpに上昇することになる。
【００７０】
時刻ｔ１において、回転体の回転数が離脱回転数ωpに到達すると、制御装置３７は、回転体の回転加速度が回転加速度α1から回転加速度＋αpに増加するように、回転体の回転数を制御する。これにより、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、回転体の回転数は、回転加速度＋αpで回転数ωpから回転数ω1に上昇する。このとき、回転体の回転加速度＋αpの絶対値が離脱絶対値αpになっているので、ボールバランサ１では、凹部１０５に保持されているボールＢＢは、ボールＢＢに作用する慣性力によって周方向（より具体的には、回転方向の逆方向）へ離脱することになる。
【００７１】
時刻ｔ１から離脱期間ｔが経過すると（すなわち、時刻ｔ２になると）、制御装置３７は、回転体の回転加速度が回転加速度＋αpから回転加速度α1に減少するように、回転体の回転数を制御する。これにより、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間において、回転体の回転数は、回転加速度α1で回転数ω1から回転数ωn-1に上昇する。
【００７２】
なお、図８のように、制御装置３７は、時刻ｔ１において回転体の回転数が離脱回転数ωpに到達した後に、回転体の回転加速度が回転加速度α1から回転加速度−αpに減少するように、回転体の回転数を制御しても良い。なお、回転加速度−αpの絶対値は、離脱絶対値αpと同一となっている。この場合、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において、回転体の回転数は、回転加速度−αpで回転数ωpから回転数ω2に下降することになる。また、回転体の回転加速度−αpの絶対値が離脱絶対値αpになっているので、ボールバランサ１では、凹部１０５に保持されているボールＢＢは、ボールＢＢに作用する慣性力によって周方向（より具体的には、回転方向）へ離脱することになる。
【００７３】
〔ボールの動作〕
次に、図４，図５ａ，図５ｂを参照して、ボールＢＢの動作について説明する。なお、ボール位置Ｐ１１は、凹部１０５に保持されているボールＢＢの位置であり、接触点Ｑ11に接触しているボールＢＢの位置を示している。ボール位置Ｐ１２は、凹部１０５から離脱した直後（または、凹部１０５に収容される直前）のボールＢＢの位置であり、底壁内面１０３と凹部１０５の周方向側面１０５ｂとの連結部（接触点Ｑ12）に接触しているボールＢＢの位置を示している。ボール位置Ｐ１３は、ボール転動空間（ボールＢＢが傾斜周面１０２ａおよび上方周面１０２ｂに接触しながら周方向に移動することができる空間）に配置されたボールＢＢの位置であり、傾斜周面１０２ａおよび上方周面１０２ｂに接触しているボールＢＢの位置を示している。また、回収回転数（ボールＢＢを凹部１０５に回収しようとするときの回転数）は、離脱回転数ωp（ボールＢＢを凹部１０５から離脱させようとするときの回転数）よりも低く設定されているものとする。
【００７４】
〈離脱動作〉
回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αpよりも小さい場合（例えば、回転加速度が一定である場合）、凹部１０５に収容されているボールＢＢは、ボールＢＢに作用する重力によって凹部１０５に保持されている。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ１１に配置されている。
【００７５】
回転体の回転数が離脱回転数ωpまで上昇すると、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αpよりも大きくなるように、回転体の回転数が制御される。この回転体の回転数変化により、凹部１０５に保持されているボールＢＢに、周方向（より具体的には、回転体の回転加速度の向きに対して逆方向）の慣性力が作用することになる。回転体の回転加速度の絶対値が大きくなるほど、回転体の回転数変化による慣性力が大きくなる。そして、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αpまで増加すると、凹部１０５に保持されているボールＢＢは、ボールＢＢに作用する慣性力（回転体の回転数変化による慣性力）によって凹部１０５の周方向側面１０５ｂを上昇して凹部１０５から離脱する。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ１１からボール位置Ｐ１２へ移動する。
【００７６】
また、回転体の回転数が離脱回転数ωpに到達しているので、凹部１０５から離脱したボールＢＢは、ボールＢＢに作用する遠心力によって傾斜周面１０２ａに接触しながら軸方向上方へ移動し、突起部１０６と底壁凸部１０７との間を通過して、突起部１０６および底壁凸部１０７の軸方向上方に設けられたボール転動空間に到達する。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ１２からボール位置Ｐ１３へ移動する。ボール転動空間に到達したボールＢＢは、回転体のアンバランス重量に対応する位置に移動する。これにより、回転体のアンバランス（回転体の重心と回転中心との間のずれ）を補正することができる。
【００７７】
〈回収動作〉
次に、回転体の回転数が回収回転数よりも低くなるように、回転体の回転数が制御される。そして、回転体の回転数が回収回転数よりも低くなると、ボール転動空間に配置されているボールＢＢは、ボールＢＢに作用する重力によって傾斜周面１０２ａに接触しながら軸方向下方へ移動し、突起部１０６と底壁凸部１０７との間を通過して、底壁内面１０３と凹部１０５の周方向側面１０５ｂとの連結部に到達する。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ１３からボール位置Ｐ１２へ移動する。
【００７８】
また、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αpよりも小さくなると、凹部１０５の周方向側面１０５ｂと底壁内面２０３との連結部に到達したボールＢＢは、ボールＢＢに作用する重力によって凹部１０５の周方向側面１０５ｂを下降して凹部１０５に収容される。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ１２からボール位置Ｐ１１へ移動する。凹部１０５に収容されたボールＢＢは、ボールＢＢに作用する重力によって凹部１０５に保持される。このようにして、ボールＢＢを凹部１０５に回収することができるので、凹部１０５に保持されていないボールＢＢ（非保持ボール）によるアンバランスの助長を抑制することができる。
【００７９】
〔遠心力を利用するボール離脱〕
次に、図９および図１０を参照して、ボールＢＢに作用する遠心力によってボールＢＢをボール保持位置から離脱させる例について説明する。
【００８０】
図９は、レース部材１０の比較例（以下、レース部材９０と表記）の径方向断面を示している。レース部材９０では、図９のような断面形状がレース部材９０の全周に渡って形成されている。レース部材９０において、ボール保持位置に保持されているボールＢＢ（すなわち、底壁内面９０３および傾斜周面９０２に接触しているボールＢＢ）を、ボールＢＢに作用する遠心力によってボール保持位置（すなわち、底壁内面９０３）から離脱させようとする場合、重力加速度を9.807m/s2とし、回転半径（レース部材９０の回転軸からボールＢＢの中心までの径方向距離）を0.3mとすると、ボールＢＢがボール保持位置から離脱するときの回転数と傾斜周面９０２の傾斜角度θ9との関係は、図１０のようになる。
【００８１】
図１０のように、傾斜周面９０２の傾斜角度θ9が高くなるほど、ボールＢＢがボール保持位置から離脱するときの回転数（ボール離脱時の回転数）が高くなる。また、傾斜周面９０２の傾斜角度θ9が９０°に近くなるほど、傾斜角度θ9の変化に対するボール離脱時の回転数の変化量が大きくなる。例えば、傾斜角度θ9が73.4°である場合、傾斜角度θ9が4.9°増加すると、ボール離脱時の回転数が20rpm増加する（100rpmから120rpmに変化する）ことになるが、傾斜角度θ9が88.1°である場合、傾斜角度θ9が0.2°増加しただけでボール離脱時の回転数が20rpm増加する（300rpmから320rpmに変化する）ことになる。すなわち、回転体の回転数が320rpmまで上昇したときにボールＢＢを離脱させることを想定して、傾斜周面９０２の傾斜角度θ9が88.3°に設定されている場合に、ボールバランサの設置角度の誤差や振動などによって傾斜周面９０２の傾斜角度θ9が0.2°減少する（88.3°から88.1°に減少する）と、ボール保持位置に保持されているボールＢＢは、回転体の回転数が320rpmよりも低い300rpmに到達したときに離脱してしまうことになる。
【００８２】
このように、ボールＢＢに作用する遠心力によってボールＢＢをボール保持位置から離脱させる場合、ボールＢＢがボール保持位置から離脱するときの回転数が、傾斜周面９０２の傾斜角度θ9に依存しているので、ボールＢＢをボール保持位置から離脱させようとするときの回転数（離脱回転数ωp）を自由に設定することが困難である。
【００８３】
なお、回転系（ボールバランサ１を含む回転系）の一次共振が発生する回転数（一次共振回転数）は、70rpm〜100rpm程度であり、ボールバランサの自励振動（レース部材１０内においてボールＢＢが周方向に回り続ける現象）が発生する回転数（自励振動回転数）は、200rpm〜300rpm程度であり、回転系の二次共振が発生する回転数（二次共振回転数）は、300rpm〜400rpm程度である。したがって、ボールＢＢに作用する遠心力によってボールＢＢをボール保持位置から離脱させる場合、ボールＢＢをボール保持位置から離脱させようとするときの回転数（離脱回転数ωp）を自励振動回転数よりも高くすることが非常に困難である。
【００８４】
〔実施形態１による効果〕
実施形態１によるボールバランサ１では、回転体の回転数が変化すると、凹部１０５（ボール保持部）に保持されているボールに対して周方向に慣性力が作用することになる。また、凹部１０５，１０５，…，１０５の各々は、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αp以上である場合に、回転体の回転数変化による慣性力によってボールＢＢを周方向へ離脱させることができるように構成されている。したがって、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αp以上になるように回転体の回転数を変化させることにより、回転体の回転数（回転速度）に拘わらず、ボールＢＢを凹部１０５から離脱させることができる。このように回転体の回転加速度を調整することによってボールＢＢを離脱させることができるので、ボールＢＢを凹部１０５から離脱させようとするときの回転数（離脱回転数ωp）の設定自由度を向上させることができる。
【００８５】
〈凹部の周方向側面に関する効果〉
また、底面１０５ａから周方向外方へ向けて上方傾斜するように凹部１０５の周方向側面１０５ｂを形成することにより、凹部１０５に保持されているボールＢＢに作用する慣性力によってボールＢＢを周方向外方へ向けて円滑に移動させることができる。これにより、ボールＢＢの離脱を円滑にすることができる。また、ボールＢＢに作用する重力によってボールＢＢを凹部１０５の底部へ向けて円滑に移動させることができる。これにより、重力によるボールＢＢの回収を円滑にすることができる。
【００８６】
〈突起部に関する効果〉
また、凹部１０５に対して突起部１０６（離脱規制部）を設けることにより、凹部１０５に保持されているボールＢＢの離脱方向を規制することができる。これにより、凹部１０５に保持されているボールＢＢが意図しない外力によって径方向外方または軸方向上方へ離脱してしまうことを防止することができる。例えば、ボールバランサ１の設置角度の誤差によってボールＢＢに作用する遠心力（凹部１０５に保持されているボールＢＢを径方向外方へ離脱させようとする力）が大きくなったとしても、突起部１０６によりボールＢＢの径方向外方への離脱を阻止することができる。これにより、ボールＢＢの意図しない離脱の可能性を低減することができる。
【００８７】
〈外周壁内面の傾斜周面に関する効果〉
また、外周壁内面１０２に傾斜周面１０２ａを形成することにより、凹部１０５から離脱したボールＢＢを遠心力によって外周壁内面１０２の上方周面１０２ｂへ向けて円滑に移動させることができる。これにより、外周壁内面１０２の上方周面１０２ｂ（より具体的には、ボール転動空間）へのボールＢＢの配置を円滑にすることができる。また、外周壁内面１０２の上方周面１０２ｂに配置されたボールＢＢを重力によって底壁内面１０３へ向けて円滑に移動させることができる。これにより、重力によるボールＢＢの回収を円滑にすることができる。
【００８８】
〈底壁凸部に関する効果〉
また、凹部１０５，１０５，…，１０５の間に底壁凸部（移動規制部）１０７，１０７，…，１０７をそれぞれ配置することにより、慣性力によって凹部１０５から離脱したボールＢＢが底壁内面１０３に接触しながら周方向に移動して別の凹部１０５に到達することを防止することができる。これにより、慣性力によるボールＢＢの離脱をさらに円滑にすることができる。
【００８９】
〈離脱回転数の設定に関する効果〉
また、回転体の回転加速度を調整することによって回転体の回転数（回転速度）に拘わらずボールＢＢを離脱させることができるので、離脱回転数ωpを自励振動回転数（ボールバランサの自励振動が発生する回転数）よりも高い回転数に設定することができる。これにより、ボールバランサの自励振動の発生を防止することができるので、ボールバランサの振動および騒音を低減することができる。
【００９０】
〔突起部の変形例１〕
図１１ａおよび図１１ｂのように、突起部１０６の連結面１０６ｃ（上方接触面）は、凹部１０５に保持されているボールＢＢが軸方向上方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢの一部が連結面１０６ｃに嵌り込むことによってボールＢＢの周方向への移動を阻止するように、周方向において中央部がボールＢＢの接触方向（ここでは、軸方向上方）に凹んでいても良い。ここでは、突起部１０６の連結面１０６ｃは、ボールＢＢの半径よりも曲率半径が大きい円弧面状に形成されている。
【００９１】
以上のように構成することにより、突起部１０６の連結面１０６ｃに接触しているボールＢＢが周方向に外れて離脱してしまうことを防止することができる。これにより、ボールＢＢの意図しない離脱の可能性をさらに低減することができる。
【００９２】
〔突起部の変形例２〕
図１２ａおよび図１２ｂのように、突起部１０６の連結面１０６ｃ（上方接触面）は、凹部１０５に保持されているボールＢＢが周方向へ離脱するときにボールＢＢが連結面１０６ｃに接触しないように、ボールＢＢの離脱軌跡Ｃ１０に対して所定の間隔を隔てて湾曲していても良い。ここでは、突起部１０６の連結面１０６ｃは、突起部１０６の中心平面ＣＰ１（突起部１０６の中心線を含む垂直平面）を基準に対称となる２つの円弧面（離脱軌跡Ｃ１０の湾曲に対応する円弧面）によって形成されている。
【００９３】
なお、ボール位置Ｐ１１は、突起部１０６の下段面１０６ａに接触しながら凹部１０５に保持されているボールＢＢの位置を示し、ボール位置Ｐ１２は、突起部１０６の下段面１０６ａに接触しながら凹部１０５から離脱した直後のボールＢＢの位置を示している。離脱軌跡Ｃ１０は、垂直平面ＰＰ１（突起部１０６の上段面１０６ｂを含む平面）上におけるボールＢＢの離脱軌跡（ボールＢＢがボール位置Ｐ１１からボール位置Ｐ１２まで移動するときの軌跡）を示している。ボール外縁線Ｃ１１は、ボール位置Ｐ１１に配置されているボールＢＢの垂直平面ＰＰ１における断面の外縁を示し、ボール外縁線Ｃ１２は、ボール位置Ｐ１２に配置されているボールＢＢの垂直平面ＰＰ１における断面の外縁を示している。
【００９４】
以上のように構成することにより、凹部１０５に保持されているボールＢＢと突起部１０６の連結面１０６ｃとの間の隙間を狭くすることができるので、凹部１０５に保持されているボールＢＢの軸方向上方への移動をさらに制限することができる。これにより、ボールＢＢの意図しない離脱の可能性をさらに低減することができる。
【００９５】
〔突起部の変形例３〕
図１３ａおよび図１３ｂのように、突起部１０６の下段面１０６ａ（接触面）は、凹部１０５に保持されているボールＢＢが径方向外方および軸方向上方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢが下段面１０６ａに接触し、且つ、凹部１０５に保持されているボールＢＢが周方向へ離脱するときに、ボールＢＢが下段面１０６ａに接触しないように構成されていても良い。ここでは、突起部１０６の下段面１０６ａは、底壁内面１０３から径方向内方へ向けて上方傾斜して突起部１０６の上段面１０６ｂに連結されるように形成されている。
【００９６】
以上のように構成した場合も、突起部１０６によってボールＢＢの離脱方向を規制することができるので、ボールＢＢの意図しない離脱の可能性を低減することができる。
【００９７】
（実施形態２）
図１４は、実施形態２によるボールバランサ２の概略構成を示している。ボールバランサ２は、回転軸Ｒを中心に回転可能な回転体（図示を省略）に設けられている。より具体的には、ボールバランサ２は、回転軸Ｒが鉛直方向を向くように配置されている。ボールバランサ２は、内部中空の円環状のレース部材２０と、レース部材２０の中空部２００に移動可能に収容された複数のボールＢＢ，ＢＢ，…，ＢＢとを備えている。レース部材２０の中空部２００は、回転軸Ｒを中心とする円管状の内周壁２１および外周壁２２と、内周壁２１および外周壁２２の下端部および上端部をそれぞれ連結する底壁２３および上壁２４とによって構成されている。より具体的には、レース部材２０の中空部２００は、内周壁内面２０１，外周壁内面２０２，底壁内面２０３，および上壁内面２０４に囲まれている。また、レース部材２０の中空部２００には、複数のボールＢＢ，ＢＢ，…，ＢＢとともにオイルが収容されている。
【００９８】
〔ボールバランサの要部〕
図１５は、実施形態２によるボールバランサ２の要部を示す平面図であり、図１６ａは、図１５に示したＡ−Ａ線における断面図（周方向断面図）であり、図１６ｂは、図１５に示したＢ−Ｂ線における断面図（径方向断面図）である。ボールバランサ２では、以下のような構成がレース部材２０の全周に渡って形成されている。
【００９９】
〈内周壁内面〉
内周壁内面２０１は、回転軸Ｒを中心とする円筒面状に形成されるとともに、レース部材２０の回転面に対して垂直に形成されている。内周壁内面２０１には、複数の内周壁凸部（移動規制部）２０７，２０７，…，２０７が形成されている。
【０１００】
〈外周壁内面〉
外周壁内面２０２は、径方向において所定の間隔を隔てて内周壁内面２０１に対向するように、回転軸Ｒを中心とする円筒面状に形成されるとともに、レース部材２０の回転面に対して垂直に形成されている。
【０１０１】
〈底壁内面〉
底壁内面２０３は、回転軸Ｒを中心とする円環面状に形成されている。ここでは、底壁内面２０３は、内側円環面２０３ａ（内側円環部）と、外側円環面２０３ｂ（外側円環部）とによって構成されている。なお、図１５では、内側円環面２０３ａと外側円環面２０３ｂとの境界を示すために補助線を図示している。内側円環面２０３ａの内周縁部は、内周壁内面１０１の下端部に連結されている。外側円環面２０３ｂは、内側円環面２０３ａの外周縁部と外周壁内面２０２の下端部とを連結している。また、外側円環面２０３ｂは、内側円環面２０３ａと面一に形成されている。内側円環面２０３ａおよび外側円環面２０３ｂは、内周壁内面２０１の下端部から外周壁内面２０２の下端部へ向けて上方傾斜するように形成されている。底壁内面２０３（より具体的には、内側円環面２０３ａ）には、複数の凹部（ボール保持部）２０５，２０５，…，２０５と、複数の壁部（離脱規制部）２０６，２０６，…，２０６とが形成されている。
【０１０２】
〈上壁内面〉
上壁内面２０４は、軸方向において所定の距離を隔てて底壁内面２０３に対向するように、回転軸Ｒを中心とする円環面状に形成され、内周壁内面２０１の上端部と外周壁内面２０２の上端部とを連結している。また、上壁内面２０４は、レース部材２０の回転面に対して平行に形成されている。上壁内面２０４には、複数の突起部（離脱規制部）２０８，２０８，…，２０８が形成されている。
【０１０３】
〈凹部（ボール保持部）〉
複数の凹部（ボール保持部）２０５，２０５，…，２０５は、所定の間隔（例えば、等間隔）で周方向に配置されている。凹部２０５の構成は、凹部１０５の構成と同様である。凹部２０５は、底面２０５ａと、周方向側面２０５ｂ，２０５ｂと、外側面（径方向外側面）２０５ｃと、内側面（径方向内側面）２０５ｄとによって構成されている。
【０１０４】
〈壁部（離脱規制部）〉
複数の壁部（離脱規制部）２０７は、複数の凹部２０５，２０５，…，２０５にそれぞれ対応するように、所定の間隔で周方向に配置されている。壁部２０６は、その壁部２０６に対応する凹部２０５に保持されているボールＢＢの径方向外方への離脱を阻止するとともに、凹部２０５に保持されているボールＢＢの周方向への離脱を許容するように構成されている。
【０１０５】
《壁部の構造》
壁部２０６は、その壁部２０６に対応する凹部２０５の径方向外方に配置され、底壁内面２０３（より具体的には、内側円環面２０３ａ）から上壁内面２０４に延びるように形成されている。ここでは、壁部２０６の内側面（径方向内側面）２０６ａ，外側面（径方向外側面），および周方向側面は、レース部材２０の回転面に対して垂直に形成されている。
【０１０６】
−壁部の内側面（外方接触面）−
壁部２０６の内側面２０６ａ（外方接触面）は、凹部２０５に保持されているボールＢＢが径方向外方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢが内側面２０６ａに接触するように構成されている。ここでは、壁部２０６の内側面２０６ａは、凹部２０５の外側面２０５ｃと面一に形成されている。
【０１０７】
〈突起部（離脱規制部）〉
複数の突起部（離脱規制部）２０８，２０８，…，２０８は、複数の凹部２０５，２０５，…，２０５にそれぞれ対応するように、所定の間隔で周方向に配置されている。突起部２０８は、その突起部２０８に対応する凹部２０５に保持されているボールＢＢのレース部材２０の軸方向上方への離脱を阻止するとともに、凹部２０５に保持されているボールＢＢの周方向への離脱を許容するように構成されている。
【０１０８】
〈突起部の構造〉
突起部２０８は、その突起部２０８に対応する凹部２０５のレース部材２０の軸方向上方に配置され、上壁内面２０４からレース部材２０の軸方向下方へ突出している。ここでは、突起部２０８の下面２０８ａは、レース部材２０の回転面に対して平行に形成されている。突起部２０８の周方向側面は、レース部材２０の回転面に対して垂直に形成されている。突起部２０８の径方向側面は、内周壁内面２０１および外周壁内面２０２にそれぞれ連結されている。
【０１０９】
《突起部２０８の下面（上方接触面）》
突起部２０８の下面２０８ａ（上方接触面）は、凹部２０５に保持されているボールＢＢがレース部材２０の軸方向上方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢが下面２０８ａに接触するように構成されている。また、突起部２０８の下面２０８ａは、凹部２０５に保持されているボールＢＢが周方向へ離脱するときに、ボールＢＢが下面２０８ａに接触しないように構成されている。
【０１１０】
〈内周壁凸部（移動規制部）〉
複数の内周壁凸部（移動規制部）２０７，２０７，…，２０７は、周方向において複数の凹部２０５，２０５，…，２０５の間にそれぞれ位置するように、所定の間隔で周方向に配置されている。内周壁凸部２０７は、内側円環面２０３ａにおけるボールＢＢの周方向への移動を阻止するとともに、外側円環面２０３ｂにおけるボールＢＢの周方向への移動を許容するように構成されている。
【０１１１】
《内周壁凸部の構造》
内周壁凸部２０７は、内周壁内面２０１から径方向外方へ向けて突出している。内周壁凸部２０７の径方向側面（突出面）は、レース部材２０の回転面に対して垂直に形成されている。内周壁凸部２０７の周方向側面は、内周壁凸部２０７の周方向幅が径方向内方へ向けて次第に広くなるように、内側に凹となる円弧状に湾曲している。内周壁凸部２０７の下面および上面は、底壁内面２０３（より具体的には、内側円環面２０３ａ）および上壁内面２０４にそれぞれ連結されている。
【０１１２】
〔ボールバランサの要部の詳細〕
次に、図１７を参照して、ボールバランサ２の要部について詳述する。なお、以下の説明において、接触点Ｑ21は、凹部２０５に保持されているボールＢＢと凹部２０５の周方向側面２０５ｂとの接触点を示し、接触点Ｑ22は、凹部２０５からの離脱を完了したボールＢＢと凹部１０５の周方向側面２０５ｂとの接触点（すなわち、凹部２０５の周方向側面２０５ｂと内側円環面２０３ａとの連結部）を示し、接触点Ｑ23は、外周壁内面２０２に接触しているボールＢＢと外側円環面２０３ｂとの接触点を示している。
【０１１３】
〈凹部の詳細〉
レース部材２０の回転面に対する凹部２０５の周方向側面２０５ｂ，２０５ｂの各々の傾斜角度θ21は、回転体の回転加速度が予め定められた離脱絶対値αpになっている場合に、凹部２０５に保持されているボールＢＢが周方向側面２０５ｂを上昇することができるように設定されている。例えば、重力加速度を「ｇ」とすると、傾斜角度θ21は、次の数式３のように表現することができる。
【０１１４】
【数３】
2013252223.tif 000005
【０１１５】
凹部２０５に保持されているボールＢＢが凹部２０５から離脱するまでに移動する離脱距離Ｌ21（すなわち、接触点Ｑ21から接触点Ｑ22までの周方向長さ）は、回転体の回転加速度が離脱絶対値αpになっている期間が予め定められた離脱期間ｔよりも長く継続した場合に、凹部２０５に保持されているボールＢＢが凹部２０５から離脱することができるように設定されている。例えば、離脱距離Ｌ21は、次の数式４のように表現することができる。
【０１１６】
【数４】
2013252223.tif 000006
【０１１７】
凹部２０５の径方向幅（径方向長さＷ21）は、ボールＢＢを接触点Ｑ21に接触させた状態でボールＢＢを凹部２０５に収容することができるように設定されている。
【０１１８】
〈底壁内面の詳細〉
レース部材１０の回転面に対する底壁内面２０３（より具体的には、内側円環面２０３ａおよび外側円環面２０３ｂ）の傾斜角度θ22は、回転体の回転数が予め定められた回収回転数（凹部２０５から離脱しているボールＢＢを凹部２０５に収容させようとするときの回転数）よりも高い場合に、ボールＢＢに作用する遠心力によってボールＢＢが径方向外方へ向けて底壁内面２０３を移動し（すなわち、ボールＢＢが底壁内面２０３を上昇し）、回転体の回転数が予め定められた回収回転数以下である場合に、ボールＢＢに作用する重力によってボールＢＢが径方向内方へ向けて底壁内面２０３を移動する（すなわち、ボールＢＢが底壁内面２０３を下降する）ように設定されている。なお、回収回転数は、予め定められた離脱回転数ωp（凹部２０５に保持されているボールＢＢを凹部２０５から離脱させようとするときの回転数）と同一であっても良いし、離脱回転数ωpよりも低くなっていても良い。
【０１１９】
ここでは、傾斜角度θ22は、45°よりも低くなっている。すなわち、ボールＢＢは、回転体の回転数が回収回転数よりも高い場合には、ボールＢＢに作用する遠心力によって底壁内面２０３に接触しながら径方向外方へ向けて移動し、回転体の回転数が回収回転数よりも低い場合には、ボールＢＢに作用する重力によって底壁内面２０３に接触しながら径方向内方へ向けて移動することになる。
【０１２０】
〈ボール収容空間〉
周方向長さＬ22，Ｌ23，径方向長さＷ21，Ｗ22，および軸方向長さＨ21は、凹部２０５のレース部材２０の軸方向上方に、ボール収容空間（ボールＢＢを収容することができる空間）が形成されるように設定されている。周方向長さＬ22は、壁部２０６の周方向幅を示し、周方向長さＬ23は、突起部２０８の周方向幅を示している。径方向長さＷ22は、壁部２０６の内側面２０６ａと内周壁内面２０１との離間距離を示している。軸方向長さＨ21は、突起部２０８の下面２０８ａと内側円環面２０３ａとの離間距離を示している。すなわち、ボール収容空間は、内周壁内面２０１，凹部２０５，壁部２０６の内側面２０６ａ，突起部２０８の下面２０８ａに囲まれている。
【０１２１】
なお、内側円環面２０３ａが傾斜しているので、突起部２０８の下面２０８ａと内側円環面２０３ａとの離間距離（軸方向長さＨ21）は、レース部材２０の径方向外方へ向けて次第に狭くなっている。ここでは、説明の便宜上、突起部２０８の下面２０８ａと接触点Ｑ22との離間距離を、突起部２０８の下面２０８ａと内側円環面２０３ａとの離間距離（軸方向長さＨ21）として図示している。
【０１２２】
〈ボール移動空間〉
周方向長さＬ24，Ｌ25，および軸方向長さＨ21，Ｈ22は、凹部２０５，壁部２０６，および突起部２０８と内周壁凸部２０７との間に、ボール通過空間（ボールＢＢが底壁内面２０３に接触しながら径方向に移動することができる空間）が形成されるように設定されている。周方向長さＬ24は、壁部２０６と内周壁凸部２０７との離間距離を示し、周方向長さＬ25は、突起部２０８と内周壁凸部２０７との離間距離を示している。軸方向長さＨ22は、突起部２０８の突出長さを示し、軸方向長さＨ21，Ｈ22の合計値は、内側円環面２０３ａと上壁内面２０４との離間距離を示している。すなわち、ボール移動空間は、内側円環面２０３ａ，上壁内面２０４，壁部２０６の周方向側面，内周壁凸部２０７の周方向側面，および突起部２０８の周方向側面に囲まれている。
【０１２３】
なお、内周壁凸部２０７の周方向側面が湾曲しているので、壁部２０６と内周壁凸部２０７との離間距離（周方向長さＬ24）および突起部２０８と内周壁凸部２０７との離間距離（周方向長さＬ25）は、レース部材２０の径方向外方へ向けて次第に長くなっている。図１７では、説明の便宜上、内周壁凸部２０７の角部（径方向側面と周方向側面との連結部）から壁部２０６の周方向側面までの周方向距離を、壁部２０６と内周壁凸部２０７との離間距離（周方向長さＬ24）とし、内周壁凸部２０７の角部から突起部２０８の周方向側面までの周方向距離を、突起部２０８と内周壁凸部２０７との離間距離（周方向長さＬ25）として図示している。また、ここでは、突起部２０８と内周壁凸部２０７との離間距離（周方向長さＬ25）は、壁部２０６と内周壁凸部２０７との離間距離（周方向長さＬ24）と同一になっている。
【０１２４】
〈ボール転動空間〉
径方向長さＷ23，Ｗ25，および軸方向長さＨ23は、壁部２０６および内周壁凸部２０７の径方向外方に、ボール転動空間（ボールＢＢが外側円環面２０３ｂおよび外周壁内面２０２に接触しながら周方向に移動することができる空間）が形成されるように設定されている。径方向長さＷ23は、壁部２０６の外側面と外周壁内面２０２との離間距離を示し、径方向長さＷ25は、内周壁凸部２０７の突出長さを示している。軸方向長さＨ23は、外側円環面２０３ｂと上壁内面２０４との離間距離を示している。すなわち、ボール転動空間は、外周壁内面２０２，外側円環面２０３ｂ，上壁内面２０４の外側円環面（軸方向において外側円環面２０３ｂに対向している部分），壁部２０６の外側面，内周壁凸部２０７の径方向側面に囲まれている。
【０１２５】
なお、外側円環面２０３ｂが傾斜しているので、外側円環面２０３ｂと上壁内面２０４との離間距離（軸方向長さＨ23）は、レース部材２０の径方向外方へ向けて次第に狭くなっている。ここでは、説明の便宜上、上壁内面２０４と接触点Ｑ23との離間距離を、外側円環面２０３ｂと上壁内面２０４との離間距離（軸方向長さＨ23）として図示している。
【０１２６】
〈壁部の詳細〉
壁部２０６の周方向幅（周方向長さＬ22），および壁部２０６の内側面２０６ａと内周壁内面２０１との離間距離（径方向長さＷ22）は、凹部２０５に保持されているボールＢＢが径方向外方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢが壁部２０６の内側面２０６ａに接触するように設定されている。ここでは、壁部２０６の内側面２０６ａと内周壁内面２０１との離間距離（径方向長さＷ22）は、凹部２０５の径方向幅（径方向長さＷ21）と同一となっている。
【０１２７】
また、壁部２０６の外側面と外周壁内面２０２との離間距離（径方向長さＷ23）は、ボールＢＢが外側円環面２０３ｂおよび外周壁内面１０２に接触しながら周方向に移動するときに、ボールＢＢが壁部２０６に接触しないように設定されている。
【０１２８】
〈突起部の詳細〉
突起部２０８の周方向幅（周方向長さＬ23），および突起部２０８の突出長さ（軸方向長さＨ22）は、凹部２０５に保持されているボールＢＢがレース部材２０の軸方向上方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢが突起部２０８の下面２０８ａに接触し、且つ、凹部２０５に保持されているボールＢＢが周方向へ離脱するときに、ボールＢＢが突起部２０８の下面２０８ａに接触しないように設定されている。ここでは、突起部２０８の周方向幅（周方向長さＬ23）は、壁部２０６の周方向幅（周方向長さＬ22）と同一となっている。
【０１２９】
〈内周壁凸部の詳細〉
内周壁凸部２０７の突出長さ（径方向長さＷ24）は、ボールＢＢが内側円環面２０３ａに接触しながら周方向に移動しているときに、ボールＢＢが内周壁凸部２０７の周方向側面に接触するように設定されている。また、内周壁凸部２０７の上面と外周壁内面２０２との離間距離（径方向長さＷ25）は、ボールＢＢが外側円環面２０３ｂおよび外周壁内面２０２に接触しながら周方向に移動するときに、ボールＢＢが内周壁凸部２０７に接触しないように設定されている。
【０１３０】
〔ボールの動作〕
次に、図１５，図１６ａ，図１７ｂを参照して、ボールＢＢの動作について説明する。なお、ボール位置Ｐ２１は、凹部２０５に保持されているボールＢＢの位置であり、接触点Ｑ21に接触しているボールＢＢの位置を示している。ボール位置Ｐ２２は、凹部２０５から離脱した直後（または、凹部２０５に収容される直前）のボールＢＢの位置であり、内側円環面２０３ａと凹部２０５の周方向側面２０５ｂとの連結部（接触点Ｑ22）に接触しているボールＢＢの位置を示している。ボール位置Ｐ２３は、ボール転動空間（ボールＢＢが外側円環面２０３ｂおよび外周壁内面２０２に接触しながら周方向に移動することができる空間）に配置されたボールＢＢの位置であり、外側円環面２０３ｂおよび外周壁内面２０２に接触しているボールＢＢの位置を示している。また、回収回転数（ボールＢＢを凹部２０５に回収しようとするときの回転数）は、離脱回転数ωp（ボールＢＢを凹部２０５から離脱させようとするときの回転数）よりも低く設定されているものとする。
【０１３１】
〈離脱動作〉
回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αpよりも小さい場合（例えば、回転加速度が一定である場合）、凹部２０５に収容されているボールＢＢは、ボールＢＢに作用する重力によって凹部２０５に保持されている。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ２１に配置されている。
【０１３２】
回転体の回転数が離脱回転数ωpまで上昇すると、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αpよりも大きくなるように、回転体の回転数が制御される。そして、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αpまで増加すると、凹部２０５に保持されているボールＢＢは、ボールＢＢに作用する慣性力（回転体の回転数変化による慣性力）によって凹部１０５から離脱する。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ２１からボール位置Ｐ２２へ移動する。
【０１３３】
また、回転体の回転数が離脱回転数ωpに到達しているので、凹部２０５から離脱したボールＢＢは、ボールＢＢに作用する遠心力によって内側円環面２０３ａに接触しながら径方向外方へ移動し、壁部２０６と内周壁凸部２０７との間を通過して、内側円環面２０３ａから外側円環面２０３ｂへと移り変わって、壁部２０６と内周壁凸部２０７の径方向外方に設けられたボール転動空間に到達する。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ２２からボール位置Ｐ２３へ移動する。ボール転動空間に到達したボールＢＢは、回転体のアンバランス重量に対応する位置に移動する。これにより、回転体のアンバランス（回転体の重心と回転中心との間のずれ）を補正することができる。
【０１３４】
〈回収動作〉
次に、回転体の回転数が回収回転数よりも低くなるように、回転体の回転数が制御される。そして、回転体の回転数が回収回転数よりも低くなると、ボール転動空間に配置されているボールＢＢは、ボールＢＢに作用する重力によって外側円環面２０３ｂに接触しながら径方向内方へ移動し、突起部１０６と底壁凸部１０７との間を通過して、外側円環面２０３ｂから内側円環面２０３ａへと移り変わって、内側円環面２０３ａと凹部２０５の周方向側面２０５ｂとの連結部に到達する。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ２３からボール位置Ｐ２２へ移動する。
【０１３５】
また、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αpよりも小さくなると、内側円環面２０３ａと凹部２０５の周方向側面２０５ｂとの連結部に到達したボールＢＢは、ボールＢＢに作用する重力によって凹部２０５に収容される。すなわち、ボールＢＢは、ボール位置Ｐ２２からボール位置Ｐ２１へ移動する。凹部２０５に収容されたボールＢＢは、ボールＢＢに作用する重力によって凹部２０５に保持される。このようにして、ボールＢＢを凹部２０５に回収することができるので、凹部２０５に保持されていないボールＢＢ（非保持ボール）によるアンバランスの助長を抑制することができる。
【０１３６】
〔実施形態２による効果〕
実施形態２によるボールバランサ２では、回転体の回転加速度の絶対値が離脱絶対値αp以上になるように回転体の回転数を変化させることにより、回転体の回転数（回転速度）に拘わらず、ボールＢＢを凹部２０５から離脱させることができる。このように回転体の回転加速度を調整することによってボールＢＢを離脱させることができるので、ボールＢＢを凹部２０５から離脱させようとするときの回転数（離脱回転数ωp）の設定自由度を向上させることができる。
【０１３７】
〈壁部および突起部に関する効果〉
また、凹部２０５に対して壁部２０６（離脱規制部）および突起部２０８（離脱規制部）を設けることにより、凹部２０５に保持されているボールＢＢの離脱方向を規制することができる。これにより、凹部２０５に保持されているボールＢＢが意図しない外力によって径方向外方または軸方向上方へ離脱してしまうことを防止することができるので、ボールＢＢの意図しない離脱の可能性を低減することができる。
【０１３８】
〈底壁内面に関する効果〉
また、底壁内面２０３（より具体的には、内側円環面２０３ａおよび外側円環面２０３ｂ）を、内周壁内面２０１の下端部から外周壁内面２０２の下端部へ向けて上方傾斜させることにより、凹部２０５から離脱したボールＢＢを遠心力によって外側円環面２０３ｂへ向けて円滑に移動させることができる。これにより、外側円環面２０３ｂ（より具体的には、ボール転動空間）へのボールＢＢの配置を円滑にすることができる。また、外側円環面２０３ｂに配置されたボールＢＢを重力によって内側円環面２０３ａへ向けて円滑に移動させることができる。これにより、重力によるボールＢＢの回収を円滑にすることができる。
【０１３９】
〈内周壁凸部に関する効果〉
また、凹部２０５，２０５，…，２０５の間に内周壁凸部（移動規制部）２０７，２０７，…，２０７をそれぞれ配置することにより、慣性力によって凹部２０５から離脱したボールＢＢが内側円環面２０３ａに接触しながら周方向に移動して別の凹部２０５に到達することを防止することができる。これにより、慣性力によるボールＢＢの離脱をさらに円滑にすることができる。
【０１４０】
〔壁部の変形例〕
図１８のように、壁部２０６の内側面２０６ａ（外方接触面）は、凹部２０５に保持されているボールＢＢが径方向外方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢの一部が内側面２０６ａに嵌り込むことによってボールＢＢの周方向への移動を阻止するように、周方向において中央部がボールＢＢの接触方向（ここでは、径方向外方）に凹んでいても良い。ここでは、壁部２０６の内側面２０６ａは、ボールＢＢの半径よりも曲率半径が大きい円弧面状に形成されている。
【０１４１】
以上のように構成することにより、壁部２０６の内側面２０６ａに接触しているボールＢＢが周方向に外れて離脱してしまうことを防止することができる。これにより、ボールＢＢの意図しない離脱の可能性をさらに低減することができる。
【０１４２】
〔突起部の変形例１〕
図１９のように、突起部２０８の下面２０８ａ（上方接触面）は、凹部２０５に保持されているボールＢＢがレース部材２０の軸方向上方へ離脱しようとしたときに、ボールＢＢの一部が下面２０８ａに嵌り込むことによってボールＢＢの周方向への移動を阻止するように、周方向において中央部がボールＢＢの接触方向（ここでは、軸方向上方）に凹んでいても良い。ここでは、突起部２０８の下面２０８ａは、ボールＢＢの半径よりも曲率半径が大きい円弧面状に形成されている。
【０１４３】
以上のように構成することにより、突起部２０８の下面２０８ａに接触しているボールＢＢが周方向に外れて離脱してしまうことを防止することができる。これにより、ボールＢＢの意図しない離脱の可能性をさらに低減することができる。
【０１４４】
（突起部の変形例２）
図２０のように、突起部２０８の下面２０８ａ（上方接触面）は、凹部２０５に保持されているボールＢＢが周方向へ離脱するときにボールＢＢが下面２０８ａに接触しないように、ボールＢＢの離脱軌跡Ｃ２０に対して所定の間隔を隔てて湾曲していても良い。ここでは、突起部２０８の下面２０８ａは、突起部２０８の中心平面ＣＰ２（突起部２０８の中心線を含む垂直平面）を基準に対称となる２つの円弧面（離脱軌跡Ｃ２０の湾曲に対応する円弧面）によって形成されている。
【０１４５】
なお、離脱軌跡Ｃ２１は、２つの接触点Ｑ22，Ｑ22とボールＢＢの中心点とを含む垂直平面上におけるボールＢＢの離脱軌跡（ボールＢＢがボール位置Ｐ２１からボール位置Ｐ２２まで移動するときの軌跡）を示している。
【０１４６】
以上のように構成することにより、凹部２０５に保持されているボールＢＢと突起部２０８の下面２０８ａとの間の隙間を狭くすることができるので、凹部２０５に保持されているボールＢＢの軸方向上方への移動をさらに制限することができる。これにより、ボールＢＢの意図しない離脱の可能性をさらに低減することができる。
【０１４７】
（その他の実施形態）
また、以上の実施形態では、ボールバランサが洗濯機の回転槽に設けられている場合を例に挙げて説明したが、ボールバランサは、遠心分離機やディスク駆動装置のような回転機械の回転体（回転軸を中心に回転可能な回転体）に設けられていても良い。
【０１４８】
なお、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施しても良い。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
以上説明したように、上述のボールバランサは、洗濯機，遠心分離機，ディスク駆動装置のような回転機械などに有用である。
【符号の説明】
【０１５０】
１          ボールバランサ
１０        レース部材
１１        内周壁
１２        外周壁
１３        底壁
１４        上壁
１０１      内周壁内面
１０２      外周壁内面
１０２ａ    傾斜周面
１０２ｂ    上方周面
１０３      底壁内面
１０４      上壁内面
１０５      凹部（ボール保持部）
１０６      突起部（離脱規制部）
１０７      底壁凸部（移動規制部）
２          ボールバランサ
２０        レース部材
２１        内周壁
２２        外周壁
２３        底壁
２４        上壁
２０１      内周壁内面
２０２      外周壁内面
２０３      底壁内面
２０３ａ    内側円環面
２０３ｂ    外側円環面
２０４      上壁内面
２０５      凹部（ボール保持部）
２０６      壁部（離脱規制部）
２０７      内周壁凸部（移動規制部）
２０８      突起部（離脱規制部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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