JP7335803B2 - MOTOR AND MOTOR STATE DETERMINATION DEVICE - Google Patents

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JP7335803B2 JP2019224278A JP2019224278A JP7335803B2 JP 7335803 B2 JP7335803 B2 JP 7335803B2 JP 2019224278 A JP2019224278 A JP 2019224278A JP 2019224278 A JP2019224278 A JP 2019224278A JP 7335803 B2 JP7335803 B2 JP 7335803B2
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本発明は、モータ、及び、モータの状態判定装置に関する。 The present invention relates to a motor and a motor state determination device.

モータは、その故障の一因として、ロータに取り付けられる回転軸を支持する軸受の故障などの異常が挙げられる。 One of the causes of failure of a motor is an abnormality such as failure of a bearing that supports a rotating shaft attached to a rotor.

なお、モータにおける軸受の故障予兆の有無を適切に診断するために、電動機（モータ）の軸部材の一端側に設置される第１軸受の温度を検出する第１温度センサと、軸部材の他端側に設置される第２軸受の温度を検出する第２温度センサと、第１軸受の温度と第２軸受の温度との差に基づいて第１軸受及び第２軸受の故障予兆の有無を診断する軸受故障予兆診断手段と、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。 In addition, in order to appropriately diagnose the presence or absence of a failure sign of the bearing in the motor, a first temperature sensor for detecting the temperature of the first bearing installed on one end side of the shaft member of the electric motor (motor), A second temperature sensor installed on the end side detects the temperature of the second bearing, and based on the difference between the temperature of the first bearing and the temperature of the second bearing, the presence or absence of a sign of failure of the first bearing and the second bearing is detected. and bearing failure sign diagnosis means for diagnosis is known (see Patent Document 1).

特開２０１５－２３１２９５号公報JP 2015-231295 A

モータにおいて、軸受に異常が発生した場合には、ロータの回転に支障が生じるため、軸受を交換する必要がある。特に、サーバの内部を冷却するための冷却ファン用のモータ（以下「ファンモータ」という）は、ファンモータが故障することでサーバの使用にも支障が出るため、高い信頼性が要求されている。ファンモータにおける軸受の高い信頼性とは、具体的には、軸受に異常が発生するまでの期間、つまり軸受の寿命が長いこと、あるいは、軸受の寿命を予測し得ることが挙げられる。 2. Description of the Related Art In a motor, when an abnormality occurs in a bearing, it is necessary to replace the bearing because it interferes with the rotation of the rotor. In particular, cooling fan motors (hereinafter referred to as "fan motors") for cooling the inside of servers are required to be highly reliable, as failure of the fan motors can interfere with the use of the servers. . The high reliability of the bearings in the fan motor specifically means that the life of the bearings is long until an abnormality occurs in the bearings, or that the lifespan of the bearings can be predicted.

しかしながら、特許文献１の技術では、軸受の寿命を予測して信頼性を向上し得るものの、２つの軸受それぞれに温度センサを備える必要があるため、温度センサの取り付け場所の確保する必要があるなど、モータの構成が複雑になっていた。 However, although the technology of Patent Document 1 can predict the service life of the bearings and improve reliability, it is necessary to provide a temperature sensor for each of the two bearings, so it is necessary to secure a place to install the temperature sensor. , the configuration of the motor was complicated.

本発明は、上述の課題を一例とするものであり、簡易な構成でモータにおける軸受の信頼性を向上することができる技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technology capable of improving the reliability of bearings in a motor with a simple configuration.

上記目的を達成するために、本発明に係るモータは、回転軸を有するロータと、前記ロータの周方向に対向して配置されているステータと、前記回転軸を回転可能に支持する一対の軸受部と、を備え、前記一対の軸受部は、前記回転軸とともに回転可能な第１軸受、前記第１軸受とともに回転可能な第２軸受、及び、前記第１軸受と前記第２軸受とが連動して回転するように結合しているカップリング部をそれぞれ有し、前記一対の軸受部がそれぞれ有する前記カップリング部は、連動して回転するように結合している。 In order to achieve the above object, a motor according to the present invention comprises a rotor having a rotating shaft, a stator disposed facing the rotor in the circumferential direction, and a pair of bearings rotatably supporting the rotating shaft. wherein the pair of bearings includes a first bearing rotatable together with the rotating shaft, a second bearing rotatable together with the first bearing, and the first bearing and the second bearing interlocking. Each of the pair of bearings has a coupling portion that is coupled so as to rotate together, and the coupling portions that the pair of bearing portions have are coupled so as to rotate in conjunction with each other.

本発明の一態様に係るモータにおいて、前記第１軸受は、前記回転軸とともに回転可能な第１内輪と、前記第１内輪の外周側に設けられている第１外輪と、前記第１内輪と前記第１外輪との間に配置されている第１転動体とを有し、前記第２軸受は、前記回転軸の軸線方向において前記第１軸受とは離れた位置に設けられていて、前記第１外輪とともに回転可能な第２内輪と、前記第２内輪の外周側に設けられている第２外輪と、前記第２内輪と前記第２外輪との間に配置されている第２転動体とを有し、前記カップリング部は、前記第１外輪と前記第２内輪とを回転可能に結合する。 In the motor according to one aspect of the present invention, the first bearing includes a first inner ring rotatable together with the rotating shaft, a first outer ring provided on an outer peripheral side of the first inner ring, and the first inner ring. and a first rolling element arranged between the first outer ring, and the second bearing is provided at a position separated from the first bearing in the axial direction of the rotating shaft, A second inner ring rotatable together with a first outer ring, a second outer ring provided on the outer peripheral side of the second inner ring, and a second rolling element arranged between the second inner ring and the second outer ring. and the coupling portion rotatably couples the first outer ring and the second inner ring.

本発明の一態様に係るモータにおいて、前記一対の軸受部のうち少なくとも一方の動作を検出する軸受動作検出部を備え、前記軸受動作検出部は、前記第１外輪の回転動作に応じた軸受動作情報を出力する。 A motor according to an aspect of the present invention further includes a bearing motion detection section that detects motion of at least one of the pair of bearing portions, wherein the bearing motion detection section detects a bearing motion corresponding to a rotational motion of the first outer ring. Output information.

本発明の一態様に係るモータにおいて、前記軸受動作検出部は、前記第１外輪とともに回転可能な軸受動作検出マグネットと、前記軸受動作検出マグネットの回転動作に応じて前記軸受動作情報を出力する軸受動作検出センサと、を有する。 In the motor according to one aspect of the present invention, the bearing motion detection unit includes a bearing motion detection magnet rotatable together with the first outer ring, and a bearing that outputs the bearing motion information in accordance with the rotational motion of the bearing motion detection magnet. and a motion detection sensor.

本発明の一態様に係るモータにおいて、前記軸受動作検出センサは、前記一対の軸受部のうちの前記軸受動作検出部が設けられた軸受部の外周側に設けられた基板に搭載されている。 In the motor according to one aspect of the present invention, the bearing motion detection sensor is mounted on a substrate provided on the outer peripheral side of the bearing portion provided with the bearing motion detection portion of the pair of bearing portions.

本発明の一態様に係るモータにおいて、前記軸受動作検出部は、前記カップリング部の外周側に設けられている。 In the motor according to one aspect of the present invention, the bearing operation detection section is provided on the outer peripheral side of the coupling section.

本発明の一態様に係るモータにおいて、前記基板には、前記ロータの回転動作に応じたロータ動作情報を出力するロータ動作検出部が搭載されている。 In the motor according to one aspect of the present invention, the substrate is mounted with a rotor motion detector that outputs rotor motion information according to the rotational motion of the rotor.

上記目的を達成するために、モータの軸受部の状態を判定する状態判定装置であり、前記モータは、回転軸を有するロータと、前記ロータの周方向に対向して配置されているステータと、前記回転軸を回転可能に支持し、前記回転軸とともに回転可能な第１軸受、前記第１軸受とともに回転可能な第２軸受、及び、前記第１軸受と前記第２軸受とが連動して回転するように結合しているカップリング部をそれぞれ有する一対の軸受部と、前記一対の軸受部の少なくとも一方に設けられて、前記第１軸受の回転動作に応じた軸受動作情報を出力する軸受動作検出部と、を備え、前記一対の軸受部は、前記第１軸受は、前記回転軸とともに回転可能な第１内輪と、前記第１内輪の外周側に設けられている第１外輪と、前記第１内輪と前記第１外輪との間に配置されている第１転動体とを有し、前記第２軸受は、前記回転軸の軸線方向において前記第１軸受とは離れた位置に設けられていて、前記第１外輪とともに回転可能な第２内輪と、前記第２内輪の外周側に設けられている第２外輪と、前記第２内輪と前記第２外輪との間に配置されている第２転動体とを有し、前記カップリング部は、前記第１外輪と前記第２内輪とを回転可能に結合し、前記軸受動作検出部は、前記第１外輪の回転動作に応じた軸受動作情報を出力し、前記状態判定装置は、前記軸受動作検出部が出力した前記軸受動作情報に基づいて前記一対の軸受部の回転運動の状態を判定する状態判定部を備える。 In order to achieve the above object, there is provided a state determination device for determining a state of a bearing portion of a motor, wherein the motor includes a rotor having a rotating shaft, a stator arranged to face the rotor in the circumferential direction, A first bearing rotatably supporting the rotating shaft and rotatable together with the rotating shaft, a second bearing rotatable together with the first bearing, and the first bearing and the second bearing rotating in conjunction with each other a pair of bearing portions each having a coupling portion coupled so as to form a bearing; and a bearing operation provided in at least one of the pair of bearing portions for outputting bearing operation information according to the rotational operation of the first bearing. a detector, wherein the pair of bearings includes a first inner ring rotatable together with the rotating shaft; a first outer ring provided on an outer peripheral side of the first inner ring; and a first rolling element disposed between the first inner ring and the first outer ring, and the second bearing is provided at a position separated from the first bearing in the axial direction of the rotating shaft. a second inner ring rotatable together with the first outer ring; a second outer ring provided on the outer peripheral side of the second inner ring; and disposed between the second inner ring and the second outer ring. a second rolling element, wherein the coupling portion rotatably couples the first outer ring and the second inner ring; and the bearing motion detection portion detects a rotational motion of the first outer ring The state determination device outputs motion information, and includes a state determination unit that determines a state of rotational motion of the pair of bearings based on the bearing motion information output by the bearing motion detection unit.

本発明の一態様に係るモータの状態判定装置において、前記状態判定装置は、前記軸受動作情報に基づいて、前記一対の軸受部の少なくともいずれかがが劣化しているか否か判定する。 In the motor state determination device according to the aspect of the present invention, the state determination device determines whether or not at least one of the pair of bearing portions has deteriorated based on the bearing operation information.

本発明の一態様に係るモータの状態判定装置において、前記軸受動作検出部は、前記一対の軸受部の一方に設けられていて、前記一対の軸受部の一方が劣化したとき、前記カップリング部の回転動作により、前記一対の軸受部のうちいずれか一方が有している前記第１軸受が劣化していると判定する。 In the motor state determination device according to one aspect of the present invention, the bearing operation detection section is provided in one of the pair of bearing sections, and when one of the pair of bearing sections is degraded, the coupling section , it is determined that the first bearing of one of the pair of bearings has deteriorated.

本発明の一態様に係るモータの状態判定装置において、前記一対の軸受部の他方が劣化したとき、前記カップリング部の回転動作により、前記一対の軸受部のうちいずれか一方が有している前記第１軸受が劣化していると判定する。 In the motor state determination device according to the aspect of the present invention, when the other of the pair of bearings is deteriorated, one of the pair of bearings is held by the rotational movement of the coupling portion. It is determined that the first bearing has deteriorated.

本発明の一態様に係るモータの状態判定装置において、前記モータは、ロータの回転動作に応じたロータ動作情報を出力するロータ動作検出部を備え、前記状態判定部は、前記軸受動作情報及び前記ロータ動作情報に基づいて前記第１軸受の回転運動の状態を判定する。 In a motor state determination device according to an aspect of the present invention, the motor includes a rotor motion detection section that outputs rotor motion information corresponding to rotational motion of a rotor, and the state determination section outputs the bearing motion information and the A state of rotational motion of the first bearing is determined based on the rotor operation information.

本発明の一態様に係るモータの状態判定装置において、前記軸受動作情報は、前記第１外輪の回転数に応じた情報であり、前記ロータ動作情報は、前記ロータの回転数に応じた情報である。 In the motor state determination device according to one aspect of the present invention, the bearing operation information is information corresponding to the rotation speed of the first outer ring, and the rotor operation information is information corresponding to the rotation speed of the rotor. be.

本発明によれば、モータにおける軸受の信頼性を向上することができる。 According to the present invention, the reliability of bearings in a motor can be improved.

本発明に係る実施の形態のモータを備えるファン装置の構成を概略的に示す正面図である。1 is a front view schematically showing the configuration of a fan device provided with a motor according to an embodiment of the invention; FIG. 図１に示すファン装置の構成を概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fan device shown in FIG. 1; 図１に示すファン装置が備える軸受部の構成を概略的に示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the structure of a bearing provided in the fan device shown in FIG. 1; 図１に示すファン装置が備える軸受部の構成を概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a bearing provided in the fan device shown in FIG. 1; 本発明の実施の形態に係るモータの駆動制御装置の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of a motor drive control device according to an embodiment of the present invention; FIG. 図１に示すファン装置が備えるモータにおける、下側の軸受部が劣化した場合の軸受部の動作、及び、軸受動作検出部の動作の推移を示すためのフローチャートである。4 is a flow chart for showing transition of the operation of the bearing and the operation of the bearing operation detection unit when the lower bearing of the motor provided in the fan device shown in FIG. 1 is deteriorated. 図１に示すファン装置が備えるモータにおける、上側の軸受部が劣化した場合の軸受部の動作、及び、軸受動作検出部の動作の推移を示すためのフローチャートである。3 is a flow chart showing changes in the operation of the bearing and the operation of the bearing operation detection unit when the upper bearing in the motor provided in the fan device shown in FIG. 1 has deteriorated. 図６に示すモータの駆動制御装置による軸受部の状態検出処理の例を示すためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for showing an example of a state detection process of a bearing portion by the motor drive control device shown in FIG. 6; FIG. 図１に示すファン装置が備えるモータにおける、（ａ）第１ホール信号に基づくロータ動作情報としてのＦＧ信号、（ｂ）第１軸受が正常に動作している状態における第２ホール信号に基づく軸受動作情報としての軸受回転数信号、（ｃ）第１軸受が劣化した状態における第２ホール信号に基づく軸受動作情報としての軸受回転数信号、及び、（ｄ）第１軸受が固着（故障）した状態における第２ホール信号に基づく軸受動作情報としての軸受回転数信号の模式図である。(a) FG signal as rotor operation information based on the first Hall signal, (b) bearing based on the second Hall signal when the first bearing is operating normally in the motor provided in the fan device shown in FIG. (c) a bearing rotation speed signal as bearing operation information based on the second Hall signal when the first bearing is degraded; and (d) the first bearing is stuck (failed). FIG. 4 is a schematic diagram of a bearing rotation speed signal as bearing operation information based on a second Hall signal in a state;

以下、本発明の実施の形態に係るモータ及びモータの状態判定装置について図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A motor and a motor state determination device according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

＜モータの実施の形態＞
図１は、本発明に係る実施の形態のモータ１０を備えるファン装置１の構成を概略的に示す正面図である。図２は、ファン装置１の構成を概略的に示す断面図である。図３は、ファン装置１が備える軸受部２２Ａ，２２Ｂの構成を概略的に示す分解斜視図である。図４は、ファン装置１が備える軸受部２２Ａ，２２Ｂの構成を概略的に示す断面図である。 <Embodiment of Motor>
FIG. 1 is a front view schematically showing the configuration of a fan device 1 having a motor 10 according to an embodiment of the invention. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the fan device 1. As shown in FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing the structure of bearings 22A and 22B provided in fan device 1. As shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the structure of bearings 22A and 22B provided in fan device 1. As shown in FIG.

以下の説明では、便宜上、軸線ｘ方向において矢印ａ方向を上側ａとし、矢印ｂ方向を下側ｂとする。また、軸線ｘに垂直な径方向において、軸線ｘから遠ざかる方向（図１の矢印ｃ方向）を外周側ｃとし、軸線ｘに向かう方向（図１の矢印ｄ方向）を内周側ｄとする。以下の説明では、便宜上、図１に示す方向をモータの側面とする。また、以下の説明では、便宜上、モータを上側ａから下側ｂに向かって見る方向を正面、下側ｂから上側ａに向かって見る方向を底面とする。 In the following description, for the sake of convenience, the direction of the arrow a in the direction of the axis x is defined as the upper side a, and the direction of the arrow b is defined as the lower side b. In the radial direction perpendicular to the axis x, the direction away from the axis x (the direction of the arrow c in FIG. 1) is defined as the outer peripheral side c, and the direction toward the axis x (the direction of the arrow d in FIG. 1) is defined as the inner peripheral side d. . In the following description, for convenience, the direction shown in FIG. 1 is the side of the motor. Further, in the following description, for convenience, the direction in which the motor is viewed from the upper side a to the lower side b is referred to as the front side, and the direction viewed from the lower side b to the upper side a is referred to as the bottom side.

図１乃至図４に示すように、本実施の形態に係るモータ１０は、回転軸２３を有するロータと、ロータの周方向に対向して配置されているステータ２４と、回転軸２３を回転可能に支持する一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂとを備える。一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂは、回転軸２３とともに回転可能な第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂ、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂとともに回転可能な第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂ、及び、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂと第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂとが連動して回転するように結合しているカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂをそれぞれ有し、一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ有するカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂは、連動して回転するように結合している。以下、モータ１０を備えるファン装置１の構成及び動作を具体的に説明する。 As shown in FIGS. 1 to 4, the motor 10 according to the present embodiment includes a rotor having a rotating shaft 23, a stator 24 arranged to face the rotor in the circumferential direction, and the rotating shaft 23 being rotatable. A pair of bearings 22A and 22B are provided. The pair of bearings 22A and 22B includes first bearings 221A and 221B rotatable together with the rotating shaft 23, second bearings 222A and 222B rotatable together with the first bearings 221A and 221B, and first bearings 221A and 221B and the first bearings 221A and 221B. The two bearings 222A and 222B have coupling portions 223A and 223B that are coupled so as to rotate in conjunction with each other. connected to rotate. The configuration and operation of the fan device 1 including the motor 10 will be specifically described below.

［ファン装置の構成］
図１に示すように、ファン装置１は、ハブ２５に複数の羽根２８を備えるインペラ３０と、インペラ３０の外周を覆いファン装置１の外形形状を定めるケーシング４０とを備える。インペラ３０は、ハブ２５がケーシング４０の内部において軸線ｘを中心とする中央部に配置されている。図２に示すように、ファン装置１は、インペラ３０のハブ２５の内部にモータ１０が配置されている。 [Configuration of fan device]
As shown in FIG. 1 , the fan device 1 includes an impeller 30 having a plurality of blades 28 on a hub 25 and a casing 40 that covers the outer circumference of the impeller 30 and defines the outer shape of the fan device 1 . The impeller 30 has a hub 25 arranged in a central portion centered on the axis x inside the casing 40 . As shown in FIG. 2 , the fan device 1 has the motor 10 arranged inside the hub 25 of the impeller 30 .

図２に示すように、モータ１０は、例えば、回転軸２３、回転軸２３に接続されているロータヨーク２６、及びインペラ３０がロータを構成するアウターロータ型のブラシレスＤＣ（Direct Current）モータである。モータ１０は、回転軸２３、軸受ハウジング２１、一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂ、ステータ２４、ロータヨーク２６、マグネット２７、基板２９、ロータ動作検出センサ（ロータ動作検出部の一例）３６、及び、軸受動作検出部３７を備える。 As shown in FIG. 2, the motor 10 is, for example, an outer rotor type brushless DC (Direct Current) motor in which a rotating shaft 23, a rotor yoke 26 connected to the rotating shaft 23, and an impeller 30 constitute a rotor. The motor 10 includes a rotary shaft 23, a bearing housing 21, a pair of bearing portions 22A and 22B, a stator 24, a rotor yoke 26, a magnet 27, a substrate 29, a rotor motion detection sensor (an example of a rotor motion detection portion) 36, and bearing motion. A detection unit 37 is provided.

図２に示すように、回転軸２３は、軸線ｘ方向を長手方向として配置されている棒状部材である。軸受ハウジング２１は、ケーシング４０の中央部に支持される中空の筒状体である。軸受ハウジング２１は、一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂを介して回転軸２３を回転可能に支持している。図３に示すように、軸受ハウジング２１は、円筒状のハウジング本体２１１の軸線ｘ方向の一端に軸受部２２Ａを支持する軸受支持部２１２と、ハウジング本体２１１の軸線ｘ方向の他端に軸受部２２Ｂを支持する軸受支持部２１３とを備える。軸受支持部２１２，２１３は、それぞれ、ハウジング本体２１１の内周面に形成されている。 As shown in FIG. 2, the rotary shaft 23 is a rod-shaped member arranged with the axis x direction as its longitudinal direction. The bearing housing 21 is a hollow cylindrical body supported in the central portion of the casing 40 . The bearing housing 21 rotatably supports the rotating shaft 23 via a pair of bearing portions 22A and 22B. As shown in FIG. 3, the bearing housing 21 includes a bearing support portion 212 that supports the bearing portion 22A at one end of a cylindrical housing body 211 in the axis x direction, and a bearing portion at the other end of the housing body 211 in the axis x direction. and a bearing support portion 213 that supports 22B. The bearing support portions 212 and 213 are formed on the inner peripheral surface of the housing body 211 respectively.

図３及び図４に示すように、一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂは、具体的には、上述のように軸受ハウジング２１の軸線ｘ方向の一端に設けられている軸受支持部２１２に支持される軸受部２２Ａと、軸受ハウジング２１の軸線ｘ方向の他端に設けられている軸受支持部２１３に支持される軸受部２２Ｂとである。一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂ、第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂ、及びカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂを備える。一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂそれぞれにおいて、第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂは、回転軸２３の軸線ｘ方向において第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂとは離れた位置に設けられている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the pair of bearing portions 22A and 22B are specifically supported by the bearing support portion 212 provided at one end of the bearing housing 21 in the direction of the axis x as described above. A bearing portion 22A and a bearing portion 22B supported by a bearing support portion 213 provided at the other end of the bearing housing 21 in the direction of the axis x. The pair of bearing portions 22A and 22B respectively includes first bearings 221A and 221B, second bearings 222A and 222B, and coupling portions 223A and 223B. In each of the pair of bearing portions 22A and 22B, the second bearings 222A and 222B are provided at positions separated from the first bearings 221A and 221B in the axis x direction of the rotary shaft 23 .

図４に示すように、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂは、第１内輪２２１１、第１外輪２２１２、及び第１転動体２２１３を備える。第１内輪２２１１は、図２に示す回転軸２３の外周面２３ａに装着可能な内周面を有する環状の部材である。第１内輪２２１１は、回転軸２３の外周面２３ａに装着されることにより、回転軸２３とともに回転可能である。第１外輪２２１２は、第１内輪２２１１の外周側ｃに設けられている。第１外輪２２１２は、第１内輪２２１１と同軸で第１内輪２２１１よりも大径の環状の部材である。第１転動体２２１３は、第１内輪２２１１と第１外輪２２１２との間に複数配置されている球状の部材である。第１軸受２２１は、第１内輪２２１１、第１外輪２２１２、及び第１転動体２２１３の間に潤滑剤が封入されている。 As shown in FIG. 4 , the first bearings 221A, 221B include a first inner ring 2211, a first outer ring 2212, and first rolling elements 2213. The first inner ring 2211 is an annular member having an inner peripheral surface that can be attached to the outer peripheral surface 23a of the rotating shaft 23 shown in FIG. The first inner ring 2211 can rotate together with the rotating shaft 23 by being mounted on the outer peripheral surface 23 a of the rotating shaft 23 . The first outer ring 2212 is provided on the outer peripheral side c of the first inner ring 2211 . The first outer ring 2212 is an annular member that is coaxial with the first inner ring 2211 and has a larger diameter than the first inner ring 2211 . The first rolling elements 2213 are spherical members arranged between the first inner ring 2211 and the first outer ring 2212 . In the first bearing 221 , lubricant is enclosed between the first inner ring 2211 , the first outer ring 2212 and the first rolling elements 2213 .

第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂは、第２内輪２２２１、第２外輪２２２２、及び第２転動体２２２３を備える。第２内輪２２２１は、カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂに装着可能な内周面を有する環状の部材である。第２内輪２２２１は、カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂに装着されることにより、カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂを介して第１外輪２２１２とともに回転可能である。第２外輪２２２２は、第２内輪２２２１の外周側ｃに設けられている。第２外輪２２２２は、第２内輪２２２１と同軸で第２内輪２２２１よりも大径の環状の部材である。第２転動体２２２３は、第２内輪２２２１と第２外輪２２２２との間に複数配置されている球状の部材である。第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂは、第２内輪２２２１、第２外輪２２２２、及び第２転動体２２２３の間に潤滑剤が封入されている。第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂは、例えば、ゴムシールタイプのベアリングを用いるなどの手法により、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂと比較して高回転でも回転しにくい性質を有していてもよい。 The second bearings 222A, 222B have a second inner ring 2221, a second outer ring 2222, and a second rolling element 2223. The second inner ring 2221 is an annular member having an inner peripheral surface that can be attached to the coupling portions 223A and 223B. The second inner ring 2221 is rotatable together with the first outer ring 2212 via the coupling sections 223A and 223B by being attached to the coupling sections 223A and 223B. The second outer ring 2222 is provided on the outer peripheral side c of the second inner ring 2221 . The second outer ring 2222 is an annular member that is coaxial with the second inner ring 2221 and has a larger diameter than the second inner ring 2221 . The second rolling elements 2223 are spherical members arranged between the second inner ring 2221 and the second outer ring 2222 . In the second bearings 222A, 222B, lubricant is enclosed between the second inner ring 2221, the second outer ring 2222, and the second rolling elements 2223. The second bearings 222A and 222B may have a property of being difficult to rotate even at a high rotation speed compared to the first bearings 221A and 221B, for example, by using a rubber seal type bearing.

カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂは、それぞれ第１軸受収容部２２３１、第２軸受収容部２２３２、段差部２２３３、及び、結合部２２３４を備える。カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂは、それぞれ径方向の寸法が異なる筒状の部分である第１軸受収容部２２３１及び第２軸受収容部２２３２と、第１軸受収容部２２３１及び第２軸受収容部２２３２を繋ぐ段差部２２３３とにより、第１外輪２２１２と第２内輪２２２１とを回転可能に結合している。 The coupling portions 223A and 223B each include a first bearing accommodation portion 2231, a second bearing accommodation portion 2232, a stepped portion 2233, and a coupling portion 2234. As shown in FIG. The coupling portions 223A and 223B include a first bearing housing portion 2231 and a second bearing housing portion 2232, which are cylindrical portions having different radial dimensions, and a first bearing housing portion 2231 and a second bearing housing portion 2232. The first outer ring 2212 and the second inner ring 2221 are rotatably connected by the connecting step portion 2233 .

第１軸受収容部２２３１は、第１軸受２２１の第１外輪２２１２を収容可能な内周面を有する。具体的には、第１軸受収容部２２３１は、第１外輪２２１２と協働して回転可能な形状及び寸法に形成されている。 The first bearing housing portion 2231 has an inner peripheral surface capable of housing the first outer ring 2212 of the first bearing 221 . Specifically, the first bearing accommodating portion 2231 is formed to have a shape and dimensions that allow it to rotate in cooperation with the first outer ring 2212 .

第２軸受収容部２２３２は、回転軸２３の外周面２３ａに対して所定の空隙を有する形状及び寸法の内周面を有する。また、第２軸受収容部２２３２は、第２軸受２２２の第２内輪２２２１を収容可能な外周面を有する。第２軸受収容部２２３２は、第２内輪２２２１と協働して回転可能な形状及び寸法に形成されている。 The second bearing accommodating portion 2232 has an inner peripheral surface having a shape and dimensions with a predetermined gap with respect to the outer peripheral surface 23 a of the rotating shaft 23 . Also, the second bearing accommodating portion 2232 has an outer peripheral surface capable of accommodating the second inner ring 2221 of the second bearing 222 . The second bearing accommodating portion 2232 is formed in a shape and dimensions that allow it to rotate in cooperation with the second inner ring 2221 .

また、軸線ｘ方向において上側ａに設けられているカップリング部２２３Ａと下側ｂに設けられているカップリング部２２３Ｂとは、連動して回転するように結合している。カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂは、具体的には、軸線ｘ方向において第１軸受収容部２２３１とは反対側の端部に設けられている結合部２２３４Ａ，２２３４Ｂにより、上側ａのカップリング部２２３Ａと、下側ｂのカップリング部２２３Ｂとが連動して回転するように結合している。上側ａのカップリング部２２３Ａに設けられている結合部２２３４Ａと、下側ｂのカップリング部２２３Ｂに設けられている結合部２２３４Ｂとは、嵌合や接合などの構造により連動して回転するように結合している。結合部２２３４Ａは、結合部２２３４Ｂの突部を受容可能な窪み部を有するように形成されている。結合部２２３４Ｂも、結合部２２３４Ａの突部を収容可能な窪み部を有するように形成されている。カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂは、結合部２２３４Ａの突部と結合部２２３４Ｂの突部が互いに収容しあうことにより、カップリング部２２３Ａまたはカップリング部２２３Ｂの一方が回転する際に結合部２２３４Ａと結合部２２３４Ｂとが接してカップリング部２２３Ａまたはカップリング部２２３Ｂの他方とともに一体となって回転することができる。カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂがこのように構成されていることにより、軸線ｘ方向上側ａの第２軸受２２２Ａと下側ｂの第２軸受２２２Ｂとが連動して回転することができる。 The coupling portion 223A provided on the upper side a and the coupling portion 223B provided on the lower side b in the direction of the axis x are coupled so as to rotate together. Specifically, the coupling portions 223A and 223B are connected to the coupling portion 223A on the upper side a by connecting portions 2234A and 2234B provided at the ends opposite to the first bearing accommodating portion 2231 in the direction of the axis x. , and the coupling portion 223B on the lower side b are coupled so as to rotate together. A coupling portion 2234A provided in the coupling portion 223A on the upper side a and a coupling portion 2234B provided in the coupling portion 223B on the lower side b are designed to rotate in conjunction with each other by a structure such as fitting or joining. is bound to Coupling portion 2234A is formed to have a recess that can receive the protrusion of coupling portion 2234B. Coupling portion 2234B is also formed to have a recess that can accommodate the protrusion of coupling portion 2234A. Coupling portions 223A and 223B are coupled with coupling portion 2234A when one of coupling portion 223A and coupling portion 223B rotates by mutually receiving the projections of coupling portion 2234A and coupling portion 2234B. In contact with the portion 2234B, it can rotate integrally with the other of the coupling portion 223A or the coupling portion 223B. By configuring the coupling portions 223A and 223B in this manner, the second bearing 222A on the upper side a in the axis x direction and the second bearing 222B on the lower side b can be rotated in conjunction with each other.

なお、結合部２２３４Ａ，２２３４Ｂの結合方法、それぞれの形状などは、特に限定されない。結合部２２３４Ａ，２２３４Ｂは、カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂのどちらか一方の回転に応じて、他方が一体となって回転することができるように構成されていればよい。また、結合部２２３４Ａ，２２３４Ｂは、モータ１０として組み立てることが可能であれば、一体で形成されていてもよい。 The method of connecting the connecting portions 2234A and 2234B, their shapes, and the like are not particularly limited. Coupling portions 2234A and 2234B may be configured so that the rotation of one of coupling portions 223A and 223B allows the other to rotate integrally. Also, the connecting portions 2234A and 2234B may be integrally formed as long as the motor 10 can be assembled.

図２に示すように、ステータ２４は、ケーシング４０の例えば、下側ｂに固定されている。ステータ２４は、例えば、複数の電磁鋼板を積層して形成されたステータコア２４１と、ステータコア２４１上に巻回されたコイル２４２と、ステータコア２４１に設けられたインシュレータ２４３と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the stator 24 is fixed to, for example, the lower side b of the casing 40 . The stator 24 includes, for example, a stator core 241 formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets, coils 242 wound on the stator core 241, and insulators 243 provided on the stator core 241.

ロータヨーク２６は、例えば、インペラ３０のハブ２５の内周部に設けられている。ロータヨーク２６は、マグネット２７を収容するために、例えば、概略筒状に形成されている。ロータヨーク２６は、ハブ２５と別体で形成しても一体で形成してもよい。マグネット２７は、ロータヨーク２６の内周面に取り付けられている。マグネット２７は、内周側ｄに設けられているステータ２４との間に所定の間隙を有するように設けられている。 The rotor yoke 26 is provided, for example, on the inner peripheral portion of the hub 25 of the impeller 30 . The rotor yoke 26 is, for example, generally cylindrical in order to accommodate the magnets 27 . The rotor yoke 26 may be formed separately or integrally with the hub 25 . The magnet 27 is attached to the inner peripheral surface of the rotor yoke 26 . The magnet 27 is provided so as to have a predetermined gap with the stator 24 provided on the inner peripheral side d.

基板２９は、図２に示すように、軸受部２２Ａ，２２Ｂの少なくとも一方、例えば、ステータ２４の軸線ｘ方向の他端にあたる下側の軸受部２２Ｂの外周側ｃに設けられている。基板２９は、例えば、軸受部２２Ｂの外周側ｃに略円環形状に形成されている板状の基板である。基板２９の上側ａには、ロータ動作検出部としてのロータ動作検出センサ３６が搭載されている。また、基板２９の下側ｂには、軸受動作検出部３７の軸受動作検出センサ３７２が搭載されている。 As shown in FIG. 2, the substrate 29 is provided on at least one of the bearing portions 22A and 22B, for example, on the outer peripheral side c of the lower bearing portion 22B corresponding to the other end of the stator 24 in the direction of the axis x. The substrate 29 is, for example, a plate-like substrate formed in a substantially annular shape on the outer peripheral side c of the bearing portion 22B. A rotor operation detection sensor 36 as a rotor operation detection unit is mounted on the upper side a of the substrate 29 . A bearing operation detection sensor 372 of the bearing operation detection unit 37 is mounted on the lower side b of the substrate 29 .

ロータ動作検出センサ３６は、上述のように基板２９の上側ａに搭載されている。ロータ動作検出センサ３６は、ロータを構成しているインペラ３０のハブ２５の内周面に設けられているマグネット２７の磁界範囲、例えば、マグネット２７の下側ｂに配置されている。ロータ動作検出センサ３６は、ロータに取り付けられているマグネット２７が回転するのに伴い、このマグネット２７の回転動作に応じた位置信号であるロータ動作情報としての第１ホール信号（ロータ動作情報の一例）を出力する。ロータ動作情報とは、具体的には、例えば、ロータの回転数あるいは回転速度の情報などのロータの回転数に応じた情報であり、具体的には、上述の第１ホール信号または第１ホール信号から算出したロータの回転数の情報（ロータ回転数信号）である。なお、ロータ動作検出センサ３６の数は、本実施の形態に限定されない。 The rotor motion detection sensor 36 is mounted on the upper side a of the substrate 29 as described above. The rotor movement detection sensor 36 is arranged in the magnetic field range of the magnet 27 provided on the inner peripheral surface of the hub 25 of the impeller 30 that constitutes the rotor, for example, the lower side b of the magnet 27 . As the magnet 27 attached to the rotor rotates, the rotor motion detection sensor 36 detects a first Hall signal (an example of rotor motion information) as rotor motion information, which is a position signal corresponding to the rotating motion of the magnet 27. ). Specifically, the rotor operation information is, for example, information corresponding to the rotation speed of the rotor, such as information on the rotation speed or rotation speed of the rotor. This is information on the rotor speed calculated from the signal (rotor speed signal). Note that the number of rotor motion detection sensors 36 is not limited to that of this embodiment.

軸受動作検出部３７は、軸受動作検出マグネット３７１と軸受動作検出センサ３７２とにより構成されている。軸受動作検出マグネット３７１は、図４に示すように、下側ｂの軸受部２２Ｂの第１外輪２２１２の外周側ｃ、例えば、軸受部２２Ｂの第１外輪２２１２の外周側ｃを覆い第１外輪２２１２とともに回転可能なカップリング部２２３Ｂの第１軸受収容部２２３１の外周側ｃに設けられている。軸受動作検出マグネット３７１は、このように配置されていることで、第１外輪２２１２とともに回転可能である。軸受動作検出センサ３７２は、軸受動作検出マグネット３７１の磁界範囲、具体的には、軸受動作検出マグネット３７１の外周側ｃに位置する基板２９の下側ｂに搭載されている。軸受動作検出センサ３７２は、第１外輪２２１２とともに回転するカップリング部２２３に取り付けられている軸受動作検出マグネット３７１が回転するのに伴い、この軸受動作検出マグネット３７１の回転動作に応じたホール信号である軸受動作情報としての第２ホール信号を出力する。軸受動作情報とは、具体的には、例えば、軸受の回転数あるいは回転速度の情報であり、具体的には、第２ホール信号または第２ホール信号から算出した第１軸受２２１の回転数に応じた情報（軸受回転数信号）である。なお、軸受動作検出部３７の数は、本実施の形態に限定されない。 The bearing motion detector 37 is composed of a bearing motion detection magnet 371 and a bearing motion detection sensor 372 . As shown in FIG. 4, the bearing motion detection magnet 371 covers the outer peripheral side c of the first outer ring 2212 of the bearing portion 22B on the lower side b, for example, the outer peripheral side c of the first outer ring 2212 of the bearing portion 22B. It is provided on the outer peripheral side c of the first bearing accommodating portion 2231 of the coupling portion 223B that can rotate together with 2212 . The bearing motion detection magnet 371 is rotatable together with the first outer ring 2212 by being arranged in this manner. The bearing motion detection sensor 372 is mounted in the magnetic field range of the bearing motion detection magnet 371 , specifically, on the lower side b of the substrate 29 positioned on the outer peripheral side c of the bearing motion detection magnet 371 . As the bearing motion detection magnet 371 attached to the coupling portion 223 that rotates together with the first outer ring 2212 rotates, the bearing motion detection sensor 372 outputs a Hall signal according to the rotating motion of the bearing motion detection magnet 371. A second Hall signal is output as certain bearing operation information. Specifically, the bearing operation information is, for example, information on the rotation speed or rotation speed of the bearing. This is the corresponding information (bearing rotation speed signal). Note that the number of bearing operation detection units 37 is not limited to that of this embodiment.

＜モータの状態判定装置の構成＞
次に、モータの状態判定装置の構成について説明する。 <Configuration of motor state determination device>
Next, the configuration of the motor state determination device will be described.

本実施の形態において、モータ１０の駆動制御装置３は、モータ１０の軸受部２２Ａ，２２Ｂの状態を判定する状態判定装置として機能する。駆動制御装置３は、モータ１０の軸受動作検出部３７の軸受動作検出センサ３７２が出力した軸受動作情報と、ロータ動作検出センサ３６が出力したロータ動作情報とを用いて第１軸受２２１の回転運動の状態を判定する状態判定部としての軸受異常判定部３５を備える。後述するように、軸受異常判定部３５は、軸受動作情報に基づいて、第１軸受２２１が劣化しているか否かを判定する。また、軸受異常判定部３５は、軸受動作情報とロータ動作情報とに基づいて、第１軸受が故障しているか否かを判定する。以下、モータの状態判定装置として機能するモータ１０の駆動制御装置３について説明する。 In this embodiment, the drive control device 3 of the motor 10 functions as a state determination device that determines the state of the bearings 22A and 22B of the motor 10. FIG. The drive control device 3 uses the bearing motion information output by the bearing motion detection sensor 372 of the bearing motion detector 37 of the motor 10 and the rotor motion information output by the rotor motion detection sensor 36 to detect the rotational motion of the first bearing 221. A bearing abnormality determination unit 35 is provided as a state determination unit that determines the state of (1). As will be described later, the bearing abnormality determination unit 35 determines whether or not the first bearing 221 has deteriorated based on the bearing operation information. Moreover, the bearing abnormality determination unit 35 determines whether or not the first bearing is out of order based on the bearing operation information and the rotor operation information. The drive control device 3 for the motor 10, which functions as a motor state determination device, will be described below.

図５は、本発明の実施の形態に係るモータ１０の駆動制御装置３の機能ブロック図である。図６に示すように、モータ１０の駆動制御装置（状態判定装置の一例）３は、速度指令解析部３１、第１回転数算出部３２１、第２回転数算出部３２２、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）指令部３３、ＰＷＭ信号生成部３４、軸受異常判定部（状態判定部の一例）３５を備える。駆動制御装置３は、例えば、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）のように、本発明に係る駆動制御装置３による下記の機能ブロックを実現するためのプログラムを含む各種コンピュータプログラムを実行可能な情報処理装置と、コンピュータプログラムやプログラム実行時のデータなどを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）のような記憶装置とにより実現される。また、ＲＯＭには、後述の軸受異常判定部３５による処理で用いられる第１軸受２２１が劣化していると判定する際に用いられる閾値、及び、第１軸受２２１が故障していると判定される際の軸受回転数信号（軸受動作情報の一例）Ｓ５に対するロータ回転数信号（ロータ動作情報の一例）Ｓ２の比率に関する情報も格納されている。 FIG. 5 is a functional block diagram of the drive control device 3 for the motor 10 according to the embodiment of the invention. As shown in FIG. 6, a drive control device (an example of a state determination device) 3 for the motor 10 includes a speed command analysis unit 31, a first rotation speed calculation unit 321, a second rotation speed calculation unit 322, a PWM (Pulse Width Modulation) ) command unit 33 , PWM signal generation unit 34 , and bearing abnormality determination unit (an example of a state determination unit) 35 . The drive control device 3 is an information processing device, such as an MCU (Micro Controller Unit), capable of executing various computer programs including programs for realizing the following functional blocks by the drive control device 3 according to the present invention. , and a storage device such as a ROM (Read Only Memory) that stores computer programs and data for program execution. Further, in the ROM, a threshold value used when determining that the first bearing 221 is deteriorated, which is used in processing by the bearing abnormality determination unit 35 to be described later, and a threshold for determining that the first bearing 221 is out of order. Also stored is information on the ratio of the rotor rotation speed signal (an example of rotor operation information) S2 to the bearing rotation speed signal (an example of bearing operation information) S5.

速度指令解析部３１は、サーバの制御部など不図示の外部機器からのモータ１０の速度指令信号Ｓｃを受信し、ＰＷＭ指令部３３に指示を与えるための目標回転数信号Ｓ１を生成する。 The speed command analysis unit 31 receives a speed command signal Sc for the motor 10 from an external device (not shown) such as a server control unit, and generates a target rotation speed signal S1 for instructing the PWM command unit 33 .

第１回転数算出部３２１は、モータ１０に取り付けられてロータのマグネット２７の回転数を検出するために設けられているロータ動作検出センサ３６が取得した第１ホール信号Ｓｈ１（ロータの回転数に関する情報；ロータ動作情報の一例）を取得して、第１ホール信号Ｓｈ１に基づいてロータの回転数を算出してロータ回転数信号Ｓ２を出力する。第１回転数算出部３２１は、ロータ回転数信号Ｓ２をＰＷＭ指令部３３及び軸受異常判定部３５に出力する。また、第１回転数算出部３２１は、算出したロータの回転数をＦＧ（Frequency Generator）信号ＦＧとして外部機器に出力する。 The first rotation speed calculation unit 321 receives a first Hall signal Sh1 (related to the rotation speed of the rotor) obtained by the rotor operation detection sensor 36 attached to the motor 10 and provided to detect the rotation speed of the magnet 27 of the rotor. information (an example of rotor operation information) is acquired, the rotation speed of the rotor is calculated based on the first Hall signal Sh1, and a rotor rotation speed signal S2 is output. The first rotation speed calculator 321 outputs the rotor rotation speed signal S<b>2 to the PWM command unit 33 and the bearing abnormality determination unit 35 . Further, the first rotation speed calculator 321 outputs the calculated rotation speed of the rotor to an external device as an FG (Frequency Generator) signal FG.

第２回転数算出部３２２は、モータ１０において軸受部２２Ａ，２２Ｂの第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂの第１外輪２２１２の回転数を検出するために設けられている軸受動作検出部３７から取得した第２ホール信号Ｓｈ２（第１軸受２２１の第１外輪２２１２の回転数に関する情報）を取得して、第２ホール信号Ｓｈ２に基づいて第１外輪２２１２の回転数を算出して軸受回転数信号Ｓ５を出力する。第２回転数算出部３２２は、軸受回転数信号Ｓ５を軸受異常判定部３５に出力する。 The second rotation speed calculation unit 322 calculates the rotation speed of the first outer rings 2212 of the first bearings 221A and 221B of the bearings 22A and 22B in the motor 10, which is obtained from the bearing operation detection unit 37. A second Hall signal Sh2 (information about the number of rotations of the first outer ring 2212 of the first bearing 221) is acquired, the number of rotations of the first outer ring 2212 is calculated based on the second Hall signal Sh2, and the bearing rotation number signal S5 is obtained. Output. The second rotation speed calculator 322 outputs the bearing rotation speed signal S<b>5 to the bearing abnormality determination unit 35 .

ＰＷＭ指令部３３は、速度指令解析部３１から出力された目標回転数信号Ｓ１、及び、第１回転数算出部３２１から出力されたロータ回転数信号Ｓ２に基づいて生成するＰＷＭ設定指示信号Ｓ３をＰＷＭ信号生成部３４に出力する。ＰＷＭ設定指示信号Ｓ３は、ＰＷＭ信号生成部３４が生成するＰＷＭ信号の設定、つまりモータ１０を所望の回転数で駆動するのに必要なＰＷＭ信号のデューティ比を指示する信号である。 The PWM command unit 33 generates a PWM setting instruction signal S3 based on the target rotation speed signal S1 output from the speed command analysis unit 31 and the rotor rotation speed signal S2 output from the first rotation speed calculation unit 321. Output to the PWM signal generator 34 . The PWM setting instruction signal S3 is a signal that instructs the setting of the PWM signal generated by the PWM signal generator 34, that is, the duty ratio of the PWM signal required to drive the motor 10 at a desired rotation speed.

ＰＷＭ信号生成部３４は、ＰＷＭ指令部３３が出力したＰＷＭ設定指示信号Ｓ３に基づいて、モータ駆動部２を制御する駆動制御信号Ｓｄ、つまり所望のデューティ比のＰＷＭ信号Ｓ４を生成し、出力する。 The PWM signal generation unit 34 generates and outputs a drive control signal Sd for controlling the motor drive unit 2, that is, a PWM signal S4 having a desired duty ratio, based on the PWM setting instruction signal S3 output by the PWM command unit 33. .

モータ駆動部２は、駆動制御信号Ｓｄに基づいてモータ１０を駆動する。 The motor drive section 2 drives the motor 10 based on the drive control signal Sd.

軸受異常判定部３５は、第１回転数算出部３２１が算出したロータ動作情報、及び、第２回転数算出部３２２が算出した軸受動作情報に基づいて一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂの回転運動の状態を判定する状態判定部として機能する。 The bearing abnormality determination unit 35 determines the rotational motion of the pair of bearings 22A and 22B based on the rotor operation information calculated by the first rotation speed calculation unit 321 and the bearing operation information calculated by the second rotation speed calculation unit 322. It functions as a state determination unit that determines the state.

軸受異常判定部３５は、軸受動作検出センサ３７２から軸受動作情報、つまり第１外輪２２１２が回転していることを示すパルス信号の第２ホール信号Ｓｈ２が出力され、第２回転数算出部３２２から軸受回転数信号Ｓ５が出力された場合、軸受部２２Ａ，２２Ｂにおいて第２軸受２２２が回転軸２３とともに回転していると判定する。 The bearing operation detection sensor 372 outputs the bearing operation information, that is, the second Hall signal Sh2 which is a pulse signal indicating that the first outer ring 2212 is rotating. When the bearing rotation speed signal S5 is output, it is determined that the second bearing 222 is rotating together with the rotation shaft 23 in the bearing portions 22A and 22B.

軸受異常判定部３５は、軸受動作情報（例えば、軸受回転数信号Ｓ５）とロータ動作情報（例えば、ロータ回転数信号Ｓ２）とを比較することによって、軸受部２２Ａ，２２Ｂの第１軸受２２１に劣化や故障などの異常が生じているか否かを検出する。具体的には、軸受異常判定部３５は、軸受動作情報とロータ動作情報とを比較することによって、第１外輪２２１２が回転している場合であり、第１外輪２２１２の回転数に対するロータの回転数の比率が所定の数値未満である場合に、第１軸受２２１の劣化（機能低下）が生じていると判定する。また、軸受異常判定部３５は、軸受動作情報とロータ動作情報とを比較することによって、第１外輪２２１２の回転数に対するロータの回転数の比率が所定の数値以上である場合に、第１軸受２２１の異常状態、すなわち劣化が進行し、回転軸２３と第１軸受２２１とが固着、つまり故障していると判定する。軸受異常判定部３５は、検出した軸受部２２Ａ，２２Ｂの状態の情報を異常報知信号Ｓａとして外部機器に出力する。なお、軸受異常判定部３５は、ロータ動作情報と軸受動作情報とを用いて第１軸受２２１の劣化または故障を判定するものであればよい。このため、軸受異常判定部３５は、ロータ回転数信号Ｓ２に代えて、例えば、第１ホール信号Ｓｈ１またはＦＧ信号を処理に用いてもよい。また、軸受異常判定部３５は、軸受回転数信号Ｓ５に代えて、例えば、第２ホール信号Ｓｈ２を処理に用いてもよい。 The bearing abnormality determination unit 35 compares the bearing operation information (for example, the bearing rotation speed signal S5) and the rotor operation information (for example, the rotor rotation speed signal S2) to determine whether the first bearing 221 of the bearing units 22A and 22B Detects whether or not an abnormality such as deterioration or failure has occurred. Specifically, the bearing abnormality determination unit 35 compares the bearing operation information and the rotor operation information to determine whether the first outer ring 2212 is rotating and the rotation speed of the rotor relative to the number of revolutions of the first outer ring 2212. If the ratio of the numbers is less than a predetermined numerical value, it is determined that the first bearing 221 has deteriorated (function deterioration). Further, by comparing the bearing operation information and the rotor operation information, the bearing abnormality determination unit 35 determines that if the ratio of the number of rotations of the rotor to the number of rotations of the first outer ring 2212 is equal to or greater than a predetermined value, the first bearing 221 is in an abnormal state, that is, deterioration progresses, and it is determined that the rotating shaft 23 and the first bearing 221 are fixed, that is, are out of order. The bearing abnormality determination unit 35 outputs information on the detected states of the bearings 22A and 22B as an abnormality notification signal Sa to an external device. Note that the bearing abnormality determination unit 35 may determine deterioration or failure of the first bearing 221 using rotor operation information and bearing operation information. Therefore, the bearing abnormality determination unit 35 may use, for example, the first Hall signal Sh1 or the FG signal for processing instead of the rotor rotation speed signal S2. Further, the bearing abnormality determination unit 35 may use, for example, the second Hall signal Sh2 for processing instead of the bearing rotation speed signal S5.

［ファン装置及び駆動制御装置の動作］
次に、以上説明した構成を備えるファン装置１及びファン装置１のモータ１０の駆動制御装置３の動作について説明する。 [Operation of Fan Device and Drive Control Device]
Next, the operation of the fan device 1 having the configuration described above and the drive control device 3 for the motor 10 of the fan device 1 will be described.

図６は、ファン装置１が備えるモータ１０における、下側ｂの軸受部２２Ｂが劣化した場合の軸受部２２Ａ，２２Ｂの動作、及び、軸受動作検出部３７の動作の推移を示すためのフローチャートである。図７は、ファン装置１が備えるモータ１０における、上側ａの軸受部２２Ａが劣化した場合の軸受部２２Ａ，２２Ｂの動作、及び、軸受動作検出部３７の動作の推移を示すためのフローチャートである。図８は、モータ１０の駆動制御装置３による軸受部２２Ａ，２２Ｂの状態検出処理の例を示すためのフローチャートである。図９は、ファン装置１が備えるモータ１０における、（ａ）第１ホール信号Ｓｈ１に基づくロータ動作情報としてのＦＧ信号、（ｂ）第１軸受２２１が正常に動作している状態における第２ホール信号Ｓｈ２に基づく軸受動作情報としての軸受回転数信号Ｓ５、（ｃ）第１軸受が劣化した状態における第２ホール信号Ｓｈ２に基づく軸受動作情報としての軸受回転数信号Ｓ５、及び、（ｄ）第１軸受が固着（故障）した状態における第２ホール信号Ｓｈ２に基づく軸受動作情報としての軸受回転数信号Ｓ５の模式図である。 FIG. 6 is a flow chart showing the transition of the operation of the bearings 22A and 22B and the operation of the bearing operation detector 37 when the bearing 22B on the lower side b of the motor 10 included in the fan device 1 has deteriorated. be. FIG. 7 is a flow chart showing transitions in the operation of the bearings 22A and 22B and the operation of the bearing operation detector 37 when the bearing 22A on the upper side a deteriorates in the motor 10 provided in the fan device 1. . FIG. 8 is a flow chart showing an example of state detection processing of the bearings 22A and 22B by the drive control device 3 of the motor 10. As shown in FIG. FIG. 9 shows (a) the FG signal as rotor operation information based on the first Hall signal Sh1, and (b) the second Hall signal when the first bearing 221 is operating normally, in the motor 10 included in the fan device 1. A bearing rotation speed signal S5 as bearing operation information based on the signal Sh2, (c) a bearing rotation speed signal S5 as bearing operation information based on the second Hall signal Sh2 in a state where the first bearing is deteriorated, and (d) 1 is a schematic diagram of a bearing rotation speed signal S5 as bearing operation information based on a second Hall signal Sh2 in a state in which one bearing is stuck (failed); FIG.

以下、図６、及び、図９を参照して、ファン装置１が備えるモータ１０における、下側ｂの軸受部２２Ｂが劣化した場合の軸受部２２Ａ，２２Ｂの動作、及び、軸受動作検出部３７の動作の推移を説明する。 6 and 9, the operation of the bearings 22A and 22B and the bearing operation detector 37 when the bearing 22B on the lower side b of the motor 10 included in the fan device 1 is deteriorated. will explain the transition of the operation.

図６に示すように、モータ１０は、駆動電流が流れることで、回転軸２３の回転が開始する（ステップＳ１）。モータ１０の回転軸２３は、図２に示すように、軸受ハウジング２１に装着された一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂによって回転可能に支持されている。また、回転軸２３は、上側ａの一端がインペラ３０のハブ２５と結合している。このため、モータ１０が駆動されることによって回転軸２３が軸線ｘを中心に回転し、それに伴ってインペラ３０も軸線ｘを中心に回転する。 As shown in FIG. 6, the motor 10 starts rotating the rotary shaft 23 when the driving current flows (step S1). A rotating shaft 23 of the motor 10 is rotatably supported by a pair of bearings 22A and 22B attached to a bearing housing 21, as shown in FIG. One end of the upper side a of the rotating shaft 23 is connected to the hub 25 of the impeller 30 . Therefore, when the motor 10 is driven, the rotating shaft 23 rotates about the axis x, and the impeller 30 also rotates about the axis x accordingly.

モータ１０は、一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂが、回転軸２３とともに回転可能な第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂと、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂとともに回転可能な第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂと、をそれぞれ備える。ここで、一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂは、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂの第１内輪２２１１と回転軸２３の外周面２３ａとが接しているため、第１内輪２２１１と回転軸２３とがともに回転する。第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂは、第１外輪２２１２がカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂの第１軸受収容部２２３１と接している。第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂは、第２内輪２２２１がカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂの第２軸受収容部２２３２と接している。このため、軸受部２２Ａ，２２Ｂは、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂが劣化または故障して第１内輪２２１１と第１外輪２２１２とが一体となって回転すると、第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂが回転軸２３とともに回転する。 A pair of bearing portions 22A and 22B of the motor 10 are provided with first bearings 221A and 221B rotatable together with the rotary shaft 23 and second bearings 222A and 222B rotatable together with the first bearings 221A and 221B, respectively. Here, in the pair of bearing portions 22A and 22B, since the first inner rings 2211 of the first bearings 221A and 221B are in contact with the outer peripheral surface 23a of the rotating shaft 23, the first inner rings 2211 and the rotating shaft 23 rotate together. do. In the first bearings 221A, 221B, the first outer rings 2212 are in contact with the first bearing accommodating portions 2231 of the coupling portions 223A, 223B. The second inner rings 2221 of the second bearings 222A, 222B are in contact with the second bearing accommodating portions 2232 of the coupling portions 223A, 223B. Therefore, when the first inner ring 2211 and the first outer ring 2212 rotate together due to deterioration or failure of the first bearings 221A and 221B, the second bearings 222A and 222B are rotated by the rotating shaft 23. rotate with

以上のように構成されているモータ１０の軸受部２２Ａ，２２Ｂにおいて、通常（稼働後の所定時間）の状態では、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂが正常な動作機能を有しているため、第１内輪２２１１が第１転動体２２１３及び第１外輪２２１２に支持されて回転軸２３とともに回転する。この場合において、ロータ動作検出センサ３６は、ロータが、例えば、所定の回転数で回転しているときに図９（ａ）のように回転動作に応じたパルス信号（第１ホール信号Ｓｈ１）を出力する。 In the bearing portions 22A and 22B of the motor 10 configured as described above, the first bearings 221A and 221B have normal operating functions in a normal state (for a predetermined time after operation). The inner ring 2211 is supported by the first rolling elements 2213 and the first outer ring 2212 and rotates together with the rotating shaft 23 . In this case, the rotor motion detection sensor 36 outputs a pulse signal (first Hall signal Sh1) corresponding to the rotating motion as shown in FIG. Output.

つまり、モータ１０では、通常の状態において、第１内輪２２１１が回転軸２３とともに回転するため、第１外輪２２１２及び第１外輪２２１２とともに回転可能なカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂは回転しない。このため、カップリング部２２３Ｂの外周側ｃに取り付けられている軸受動作検出マグネット３７１も回転しない（ステップＳ１１）。軸受動作検出マグネット３７１が回転しないため、軸受動作検出センサ３７２から出力される第２ホール信号Ｓｈ２は、図９（ｂ）に示すように、パルス信号ではなくＨｉｇｈまたはＬｏｗの一定の信号として出力される（ステップＳ１２）。 That is, in the motor 10, in a normal state, the first inner ring 2211 rotates together with the rotating shaft 23, so the first outer ring 2212 and the coupling portions 223A and 223B rotatable together with the first outer ring 2212 do not rotate. Therefore, the bearing operation detection magnet 371 attached to the outer peripheral side c of the coupling portion 223B also does not rotate (step S11). Since the bearing motion detection magnet 371 does not rotate, the second Hall signal Sh2 output from the bearing motion detection sensor 372 is output not as a pulse signal but as a constant High or Low signal, as shown in FIG. 9(b). (step S12).

その後、モータ１０において、軸受部２２Ａ，２２Ｂのうち、下側ｂ、すなわち、軸線ｘ方向において軸受動作検出マグネット３７１が設けられている側の軸受部２２Ｂの第１軸受２２１Ｂの動作機能の劣化が開始する（ステップＳ２）。軸受部２２Ｂにおいて、第１軸受２２１Ｂの回転トルクが第２軸受２２２Ａの起動トルクを上回ると、カップリング部２２３Ｂ及び第２軸受２２２Ｂの回転が開始する（ステップＳ３）。具体的には、軸受部２２Ｂでは、第１軸受２２１Ｂの第１内輪２２１１と、第１外輪２２１２及び第１転動体２２１３が一体となって回転軸２３とともに回転する。モータ１０では、このように第１軸受２２１Ｂの動作機能が劣化、あるいは故障したなどの異常が発生した状態に、第１軸受２２１Ｂでは、その劣化や故障状況に応じて、第１軸受２２１Ｂの回転トルクが上昇し、第１内輪２２１１とともに第１外輪２２１２が回転する。このため、第１外輪２２１２及び第１外輪２２１２とともに回転可能なカップリング部２２３Ｂも、第１外輪２２１２とともに回転する。そして、カップリング部２２３Ｂの外周側ｃに取り付けられている軸受動作検出マグネット３７１も回転を開始する（ステップＳ３１）。この場合、第１軸受２２１Ｂは、第１内輪２２１１と第１転動体２２１３とが完全に固着していないため、ロータとは異なる比率で回転動作を継続している。つまり、第１軸受２２１Ｂにおいて、第１外輪２２１２の回転が回転軸２３（ロータ）に対して低回転数で回転していてロータの回転数とは同期していないため、軸受動作検出センサ３７２から出力される第２ホール信号Ｓｈ２は、図９（ｃ）に示すように、図９（ａ）に示したＦＧ信号とは異なる周期で出力されている（ステップＳ３２）。 After that, in the motor 10, deterioration of the operation function of the first bearing 221B of the bearing portion 22B on the lower side b, that is, the side where the bearing operation detection magnet 371 is provided in the direction of the axis x, among the bearing portions 22A and 22B. start (step S2). In the bearing portion 22B, when the rotational torque of the first bearing 221B exceeds the starting torque of the second bearing 222A, the coupling portion 223B and the second bearing 222B start rotating (step S3). Specifically, in the bearing portion 22B, the first inner ring 2211, the first outer ring 2212, and the first rolling elements 2213 of the first bearing 221B rotate together with the rotating shaft 23 together. In the motor 10, when an abnormality such as deterioration or failure of the operating function of the first bearing 221B occurs, the rotation of the first bearing 221B is controlled according to the deterioration or failure of the first bearing 221B. The torque increases and the first outer ring 2212 rotates together with the first inner ring 2211 . Therefore, the first outer ring 2212 and the coupling portion 223B rotatable together with the first outer ring 2212 also rotate together with the first outer ring 2212 . Then, the bearing operation detection magnet 371 attached to the outer peripheral side c of the coupling portion 223B also starts rotating (step S31). In this case, since the first inner ring 2211 and the first rolling elements 2213 are not completely fixed, the first bearing 221B continues to rotate at a rate different from that of the rotor. That is, in the first bearing 221B, the rotation of the first outer ring 2212 rotates at a low rotation speed with respect to the rotating shaft 23 (rotor) and is not synchronized with the rotation speed of the rotor. As shown in FIG. 9(c), the output second Hall signal Sh2 is outputted in a period different from that of the FG signal shown in FIG. 9(a) (step S32).

カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂは、上述のように第１軸受収容部２２３１の内周面が第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂの第１外輪２２１２とともに回転可能に接続している。このように、第１軸受２２１Ｂにおいて第１内輪２２１１とともに第１外輪２２１２が回転する（共回りする）状態になる（ステップＳ４）と、第１軸受２２１Ｂの回転トルクが第２軸受２２２Ｂの起動トルクを上回る。このとき、軸受部２２Ｂでは、カップリング部２２３Ｂを介して第２軸受２２２Ｂが回転軸２３とともに回転を開始する。すなわち、第２軸受２２２Ｂの第２内輪２２２１は、上述のようにカップリング部２２３Ｂの第２軸受収容部２２３２の外周面に取り付けられていて、カップリング部２２３Ｂの回転に応じて回転可能である。このため、モータ１０において、カップリング部２２３Ｂ、及び第２軸受２２２Ｂが回転軸２３とともに回転する（ステップＳ５）。 In the coupling portions 223A and 223B, the inner peripheral surfaces of the first bearing accommodating portions 2231 are rotatably connected together with the first outer rings 2212 of the first bearings 221A and 221B as described above. Thus, when the first outer ring 2212 rotates (co-rotates) together with the first inner ring 2211 in the first bearing 221B (step S4), the rotational torque of the first bearing 221B becomes the starting torque of the second bearing 222B. surpass. At this time, in the bearing portion 22B, the second bearing 222B starts rotating together with the rotating shaft 23 via the coupling portion 223B. That is, the second inner ring 2221 of the second bearing 222B is attached to the outer peripheral surface of the second bearing accommodating portion 2232 of the coupling portion 223B as described above, and is rotatable according to the rotation of the coupling portion 223B. . Therefore, in the motor 10, the coupling portion 223B and the second bearing 222B rotate together with the rotating shaft 23 (step S5).

モータ１０では、このように第１軸受２２１Ｂの動作機能が劣化、あるいは故障した状態が進行すると、第１軸受２２１Ｂにおいて、第１内輪２２１１、第１転動体２２１３、及び第１外輪２２１２の回転数は、徐々に上昇し最終的に回転軸２３と一体となって回転軸２３と同一の回転数で回転する。このため、第１外輪２２１２及び第１外輪２２１２とともに回転可能なカップリング部２２３Ｂも、第１外輪２２１２とともに回転軸２３と同一の回転数で回転する。また、カップリング部２２３Ｂの外周側ｃに取り付けられている軸受動作検出マグネット３７１の回転数も第１外輪２２１２の回転数と同様に上昇し、回転軸２３と同一の回転数で回転する（ステップＳ５１）。つまり、第１軸受２２１Ｂにおいて、第１外輪２２１２の回転が回転軸２３（ロータ）とは同期しているため、軸受動作検出センサ３７２から出力される第２ホール信号Ｓｈ２は、周波数が上昇し、図９（ｄ）に示すように、図９（ａ）に示したＦＧ信号とはほぼ同様の周波数で出力される（ステップＳ５２）。 In the motor 10, when the operating function of the first bearing 221B deteriorates or fails, the number of rotations of the first inner ring 2211, the first rolling elements 2213, and the first outer ring 2212 increases in the first bearing 221B. gradually rises and finally unites with the rotating shaft 23 and rotates at the same rotational speed as the rotating shaft 23 . Therefore, the first outer ring 2212 and the coupling portion 223B rotatable together with the first outer ring 2212 also rotate together with the first outer ring 2212 at the same rotational speed as the rotating shaft 23 . Further, the rotation speed of the bearing operation detection magnet 371 attached to the outer peripheral side c of the coupling portion 223B also increases in the same manner as the rotation speed of the first outer ring 2212, and rotates at the same rotation speed as the rotating shaft 23 (step S51). That is, in the first bearing 221B, since the rotation of the first outer ring 2212 is synchronized with the rotating shaft 23 (rotor), the frequency of the second Hall signal Sh2 output from the bearing operation detection sensor 372 increases, As shown in FIG. 9(d), the FG signal is output at substantially the same frequency as the FG signal shown in FIG. 9(a) (step S52).

次に、図７、及び、図９を参照して、ファン装置１が備えるモータ１０における、上側ａの軸受部２２Ａが劣化した場合の軸受部２２Ａ，２２Ｂの動作、及び、軸受動作検出部３７の動作の推移を説明する。なお、以下の説明において、先に説明した下側ｂの軸受部２２Ｂが劣化した場合の軸受部２２Ａ，２２Ｂの動作、及び、軸受動作検出部３７の動作の推移と共通の処理については同一の番号を用い、相違点のみを説明する。 Next, referring to FIGS. 7 and 9, in the motor 10 included in the fan device 1, the operation of the bearings 22A and 22B and the bearing operation detection unit 37 when the bearing 22A on the upper side a is deteriorated. will explain the transition of the operation. In the following description, the operations of the bearing portions 22A and 22B when the bearing portion 22B on the lower side b is deteriorated, and the transition of the operation of the bearing operation detection portion 37 and the common processing are the same. Numbers are used and only the differences are described.

図７に示すように、モータ１０は、駆動電流が流れることで、回転軸２３の回転が開始し、ステップＳ１からステップＳ１２までの動作及び処理が行われる。 As shown in FIG. 7, the motor 10 starts rotating the rotating shaft 23 when the drive current flows, and the operations and processes from step S1 to step S12 are performed.

その後、モータ１０において、軸受部２２Ａ，２２Ｂのうち、上側ａ、すなわち、軸線ｘ方向において軸受動作検出マグネット３７１が設けられている側とは反対側の軸受部２２Ａの第１軸受２２１Ａの動作機能の劣化が開始する（ステップＳ２０）。軸受部２２Ａにおいて、第１軸受２２１Ａの回転トルクが第２軸受２２２Ａの起動トルクを上回ると、カップリング部２２３Ａ及び第２軸受２２２Ａの回転が開始する（ステップＳ３０）。具体的には、軸受部２２Ａでは、第１軸受２２１Ａの第１内輪２２１１と、第１外輪２２１２及び第１転動体２２１３が一体となって回転軸２３とともに回転する。モータ１０では、このように第１軸受２２１Ａの動作機能が劣化、あるいは故障したなどの異常が発生した状態において、第１軸受２２１Ａでは、その劣化や故障状況に応じて、第１軸受２２１Ａの回転トルクが上昇し、第１内輪２２１１とともに第１外輪２２１２が回転する。このため、第１外輪２２１２及び第１外輪２２１２とともに回転可能なカップリング部２２３Ａも、第１外輪２２１２とともに回転する。 After that, in the motor 10, the operation function of the first bearing 221A of the bearing portion 22A on the side opposite to the side on which the bearing motion detection magnet 371 is provided in the direction of the axis x, that is, on the upper side a of the bearing portions 22A and 22B starts to deteriorate (step S20). In the bearing portion 22A, when the rotational torque of the first bearing 221A exceeds the starting torque of the second bearing 222A, the coupling portion 223A and the second bearing 222A start rotating (step S30). Specifically, in the bearing portion 22A, the first inner ring 2211, the first outer ring 2212, and the first rolling elements 2213 of the first bearing 221A rotate together with the rotating shaft 23 as a unit. In the motor 10, in such a state where the operation function of the first bearing 221A has deteriorated or malfunctioned, the rotation of the first bearing 221A is controlled according to the deterioration or failure state. The torque increases and the first outer ring 2212 rotates together with the first inner ring 2211 . Therefore, the first outer ring 2212 and the coupling portion 223A rotatable together with the first outer ring 2212 also rotate together with the first outer ring 2212 .

結合部２２３４Ａ，２２３４Ｂにより、カップリング部２２３Ａとともに回転可能に結合されているカップリング部２２３Ｂも回転する（ステップＳ６）。そして、カップリング部２２３Ｂの外周側ｃに取り付けられている軸受動作検出マグネット３７１も回転を開始する（ステップＳ６１）。この場合、第１軸受２２１Ａは、第１内輪２２１１と第１転動体２２１３とが完全に固着していないため、ロータとは異なる比率で回転動作を継続している。つまり、第１軸受２２１Ａにおいて、第１外輪２２１２の回転が回転軸２３（ロータ）に対して低回転数で回転していてロータの回転数とは同期していないため、軸受動作検出センサ３７２から出力される第２ホール信号Ｓｈ２は、図９（ｃ）に示すように、図９（ａ）に示したＦＧ信号とは異なる周期で出力されている（ステップＳ６２）。 Coupling portion 223B, which is rotatably coupled together with coupling portion 223A, is also rotated by coupling portions 2234A and 2234B (step S6). Then, the bearing operation detection magnet 371 attached to the outer peripheral side c of the coupling portion 223B also starts rotating (step S61). In this case, since the first inner ring 2211 and the first rolling elements 2213 are not completely fixed, the first bearing 221A continues to rotate at a rate different from that of the rotor. That is, in the first bearing 221A, the rotation of the first outer ring 2212 rotates at a low rotation speed with respect to the rotating shaft 23 (rotor) and is not synchronized with the rotation speed of the rotor. As shown in FIG. 9(c), the output second Hall signal Sh2 is outputted in a cycle different from that of the FG signal shown in FIG. 9(a) (step S62).

カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂは、上述のように第１軸受収容部２２３１の内周面が第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂの第１外輪２２１２とともに回転可能に接続している。このように、第１軸受２２１Ａにおいて第１内輪２２１１とともに第１外輪２２１２が回転する（共回りする）状態になる（ステップＳ４０）と、第１軸受２２１Ａの回転トルクが第２軸受２２２Ａの起動トルクを上回る。このとき、軸受部２２Ａでは、カップリング部２２３Ａを介して第２軸受２２２Ａが回転軸２３とともに回転を開始する。すなわち、第２軸受２２２Ａの第２内輪２２２１は、上述のようにカップリング部２２３Ａの第２軸受収容部２２３２の外周面に取り付けられていて、カップリング部２２３Ａの回転に応じて回転可能である。このため、モータ１０において、カップリング部２２３Ａ、及び第２軸受２２２Ａが回転軸２３とともに回転する。また、カップリング部２２３Ａに結合されている下側ｂのカップリング部２２３Ｂも、カップリング部２２３Ａと一体となって回転する（ステップＳ７）。 In the coupling portions 223A and 223B, the inner peripheral surfaces of the first bearing accommodating portions 2231 are rotatably connected together with the first outer rings 2212 of the first bearings 221A and 221B as described above. Thus, when the first outer ring 2212 rotates (co-rotates) together with the first inner ring 2211 in the first bearing 221A (step S40), the rotational torque of the first bearing 221A becomes the starting torque of the second bearing 222A. surpass. At this time, in the bearing portion 22A, the second bearing 222A starts rotating together with the rotary shaft 23 via the coupling portion 223A. That is, the second inner ring 2221 of the second bearing 222A is attached to the outer peripheral surface of the second bearing accommodating portion 2232 of the coupling portion 223A as described above, and is rotatable in accordance with the rotation of the coupling portion 223A. . Therefore, in the motor 10 , the coupling portion 223A and the second bearing 222A rotate together with the rotating shaft 23 . Further, the lower coupling portion 223B coupled to the coupling portion 223A also rotates together with the coupling portion 223A (step S7).

モータ１０では、このように第１軸受２２１Ａの動作機能が劣化、あるいは故障した状態が進行すると、第１軸受２２１Ａにおいて、第１内輪２２１１、第１転動体２２１３、及び第１外輪２２１２の回転数は、徐々に上昇し最終的に回転軸２３と一体となって回転軸２３と同一の回転数で回転する。このため、第１外輪２２１２及び第１外輪２２１２とともに回転可能なカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂも、第１外輪２２１２とともに回転軸２３と同一の回転数で回転する。また、カップリング部２２３Ｂの外周側ｃに取り付けられている軸受動作検出マグネット３７１の回転数も第１外輪２２１２の回転数と同様に上昇し、回転軸２３と同一の回転数で回転する（ステップＳ７１）。つまり、第１軸受２２１Ａにおいて、第１外輪２２１２の回転が回転軸２３（ロータ）とは同期しているため、軸受動作検出センサ３７２から出力される第２ホール信号Ｓｈ２は、周波数が上昇し、図９（ｄ）に示すように、図９（ａ）に示したＦＧ信号とはほぼ同様の周波数で出力される（ステップＳ７２）。 In the motor 10, when the operating function of the first bearing 221A deteriorates or fails, the number of rotations of the first inner ring 2211, the first rolling elements 2213, and the first outer ring 2212 increases in the first bearing 221A. gradually rises and finally unites with the rotating shaft 23 and rotates at the same rotational speed as the rotating shaft 23 . Therefore, the first outer ring 2212 and the coupling portions 223A and 223B rotatable together with the first outer ring 2212 also rotate together with the first outer ring 2212 at the same rotation speed as the rotating shaft 23 . Further, the rotation speed of the bearing operation detection magnet 371 attached to the outer peripheral side c of the coupling portion 223B also increases in the same manner as the rotation speed of the first outer ring 2212, and rotates at the same rotation speed as the rotating shaft 23 (step S71). That is, in the first bearing 221A, since the rotation of the first outer ring 2212 is synchronized with the rotating shaft 23 (rotor), the frequency of the second Hall signal Sh2 output from the bearing operation detection sensor 372 increases, As shown in FIG. 9(d), the FG signal is output at substantially the same frequency as the FG signal shown in FIG. 9(a) (step S72).

図８は、モータ１０の駆動制御装置３による軸受部２２Ａ，２２Ｂの状態検出処理の例を示すためのフローチャートである。図８に示す駆動制御装置３による軸受部２２Ａ，２２Ｂの状態検出処理の例では、軸受異常判定部３５は、上述のように、第１外輪２２１２が回転している場合であり、第１外輪２２１２の回転数に対するロータの回転数の比率が所定の数値未満である場合に、第１軸受２２１の劣化（機能低下）が生じていると判定する。また、軸受異常判定部３５は、第１外輪２２１２の回転数に対するロータの回転数の比率が所定の数値以上である場合に、第１軸受２２１の劣化が進行し、回転軸２３と第１軸受２２１とが固着、つまり故障していると判定する。図８に示す軸受部２２Ａ，２２Ｂの状態検出処理の例では、軸受動作情報として軸受動作検出部３７から出力される第２ホール信号Ｓｈ２を用いる。また図８に示す軸受部２２Ａ，２２Ｂの状態検出処理の例では、ロータ動作情報としてＦＧ信号を用いる。 FIG. 8 is a flow chart showing an example of state detection processing of the bearings 22A and 22B by the drive control device 3 of the motor 10. As shown in FIG. In the example of the state detection processing of the bearing portions 22A and 22B by the drive control device 3 shown in FIG. If the ratio of the number of rotations of the rotor to the number of rotations of 2212 is less than a predetermined value, it is determined that the first bearing 221 has deteriorated (decreased function). Further, when the ratio of the number of rotations of the rotor to the number of rotations of the first outer ring 2212 is equal to or greater than a predetermined value, the bearing abnormality determination unit 35 determines that the deterioration of the first bearing 221 progresses and the rotation shaft 23 and the first bearing 221 is stuck, that is, is out of order. In the example of the state detection processing of the bearing portions 22A and 22B shown in FIG. 8, the second Hall signal Sh2 output from the bearing operation detection portion 37 is used as the bearing operation information. Further, in the example of the state detection processing of the bearings 22A and 22B shown in FIG. 8, the FG signal is used as the rotor operation information.

軸受異常判定部３５は、第２回転数算出部３２２を介して第２ホール信号Ｓｈ２について、図９（ｃ）または図９（ｄ）で示したパルス出力波形であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。 The bearing abnormality determination unit 35 determines whether or not the second Hall signal Sh2 has the pulse output waveform shown in FIG. 9(c) or FIG. step S101).

第２ホール信号Ｓｈ２がパルス出力波形ではない場合、つまり図９（ｂ）で示した正常な状態の信号である場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、軸受異常判定部３５は、第２ホール信号Ｓｈ２に基づいて、モータ１０の軸受部２２Ａ，２２Ｂにおいて第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂは正常（第１内輪２２１１が回転軸２３と回転し、第１外輪２２１２が回転していない状態）であると判定する（ステップＳ１０２）。 When the second Hall signal Sh2 does not have a pulse output waveform, that is, when it is a signal in a normal state shown in FIG. Based on this, it is determined that the first bearings 221A and 221B in the bearing portions 22A and 22B of the motor 10 are normal (the state in which the first inner ring 2211 rotates with the rotating shaft 23 and the first outer ring 2212 does not rotate) ( step S102).

第２ホール信号Ｓｈ２がパルス出力波形である場合、つまり図９（ｃ）または図９（ｄ）で示した第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂが劣化や故障したときに出力される信号である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、軸受異常判定部３５は、第２ホール信号Ｓｈ２とＦＧ信号とを比較し、ロータの回転数に対する第１外輪の回転数の比率が所定の値であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。例えば、第１軸受２２１Ａが劣化した場合は、第１軸受２２１Ａの回転トルクが徐々に高まることにより、第２ホール信号Ｓｈ２のパルス信号の周期がＦＧ信号のようにパルス信号の周期に近づく。すなわち、言い換えると、第１軸受２２１Ａが劣化した場合は、第１軸受２２１Ａの回転数が、モータ１０の実回転数である所定の回転数に近づく。本ステップでは、第２ホール信号Ｓｈ２とＦＧ信号ＦＧの周期の比率に基づき、第１軸受２２１Ａが劣化しているか、あるいは、第１軸受２２１Ａが故障しているかのいずれかを判定する。 When the second Hall signal Sh2 is a pulse output waveform, that is, when it is a signal output when the first bearings 221A and 221B shown in FIG. 9(c) or 9(d) deteriorate or fail (step S101: YES), the bearing abnormality determination section 35 compares the second Hall signal Sh2 with the FG signal, and determines whether or not the ratio of the number of rotations of the first outer ring to the number of rotations of the rotor is a predetermined value. (Step S103). For example, when the first bearing 221A deteriorates, the rotation torque of the first bearing 221A gradually increases, so that the cycle of the pulse signal of the second Hall signal Sh2 approaches the cycle of the pulse signal like the FG signal. That is, in other words, when the first bearing 221A deteriorates, the rotation speed of the first bearing 221A approaches the predetermined rotation speed, which is the actual rotation speed of the motor 10 . In this step, it is determined whether the first bearing 221A is deteriorated or out of order based on the period ratio of the second Hall signal Sh2 and the FG signal FG.

第２ホール信号Ｓｈ２の周期が、図９（ｃ）で示したようにＦＧ信号の周期と比較して所定の比率のパルス出力波形ではない（本実施の形態では、図９（ａ）のＦＧ信号よりも長い周期）場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、軸受異常判定部３５は、第１外輪２２１２が回転しているが、その回転が回転軸２３（ロータ）の回転とは同期していないため、第１軸受２２１が所定回転数未満で回転している劣化状態であると判定する（ステップＳ１０４）。 The period of the second Hall signal Sh2 is not a pulse output waveform with a predetermined ratio compared to the period of the FG signal as shown in FIG. If the cycle is longer than the signal) (step S103: NO), the bearing abnormality determination unit 35 determines that the first outer ring 2212 is rotating, but the rotation is not synchronized with the rotation of the rotating shaft 23 (rotor). , it is determined that the first bearing 221 is in a deteriorated state in which it rotates at less than a predetermined number of revolutions (step S104).

一方、第２ホール信号Ｓｈ２の周期が、図９（ｄ）で示したようにＦＧ信号の周期と比較して所定の比率（本実施の形態では、図９（ａ）のＦＧ信号と同じ周期）のパルス出力波形である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、軸受異常判定部３５は、第１軸受２２１において、第１外輪２２１２の回転が回転軸２３（ロータ）の回転と同期している（第１軸受２２１が回転軸２３と同じ所定の回転数で回転している）と判定し、第１軸受２２１Ａの第１内輪２２１１、第１外輪２２１２、及び第１転動体２２１３が固着している故障状態であると判定する（ステップＳ１０４）。 On the other hand, the period of the second Hall signal Sh2 is a predetermined ratio compared to the period of the FG signal as shown in FIG. ) (step S103: YES), the bearing abnormality determination unit 35 determines that the rotation of the first outer ring 2212 is synchronized with the rotation of the rotating shaft 23 (rotor) in the first bearing 221 (the first 1 bearing 221 is rotating at the same predetermined rotation speed as the rotating shaft 23), and the first inner ring 2211, the first outer ring 2212, and the first rolling element 2213 of the first bearing 221A are stuck. state (step S104).

以上のように構成されているモータ１０によれば、第１軸受２２１及び第２軸受２２２を有する一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂにより回転軸２３を支持しているモータ１０において、第１軸受２２１の第１外輪２２１２の動作状況を検出する軸受動作検出部３７から第２ホール信号Ｓｈ２を出力することができる。また、モータ１０の駆動制御装置３によれば、モータ１０から出力された第２ホール信号Ｓｈ２に基づく軸受回転数信号Ｓ５から軸受部２２Ａ，２２Ｂの動作状態を判定している。このため、軸受部２２Ａ，２２Ｂにおいて第１軸受２２１または第２軸受２２２のいずれが動作しているか、すなわち軸受部２２Ａ，２２Ｂの動作状態を容易に判定することができる。つまり、以上のように構成されているモータ１０の駆動制御装置３によれば、モータ１０の軸受部２２Ａ，２２Ｂの動作状態を容易に判定することができるため、軸受部２２Ａ，２２Ｂの交換時期、寿命を予測することができる。 According to the motor 10 configured as described above, in the motor 10 in which the rotating shaft 23 is supported by the pair of bearing portions 22A and 22B having the first bearing 221 and the second bearing 222, the first bearing 221 A second Hall signal Sh2 can be output from the bearing operation detector 37 that detects the operation status of the first outer ring 2212 . Further, according to the drive control device 3 of the motor 10, the operating states of the bearing portions 22A and 22B are determined from the bearing rotation speed signal S5 based on the second Hall signal Sh2 output from the motor 10. FIG. Therefore, it is possible to easily determine which of the first bearing 221 and the second bearing 222 is operating in the bearings 22A and 22B, that is, the operating state of the bearings 22A and 22B. In other words, according to the drive control device 3 for the motor 10 configured as described above, it is possible to easily determine the operation state of the bearings 22A and 22B of the motor 10. , the lifetime can be predicted.

モータ１０によれば、軸線ｘ方向において上側ａと下側ｂとに離れて設けられている一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂそれぞれが有しているカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂが連動して回転するように結合しているため、一方の軸受部、例えば、軸受部２２Ｂの異常発生状況を軸受動作検出部３７の軸受動作検出マグネット３７１と軸受動作検出センサ３７２により監視することにより、一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂのいずれか一方で発生する故障を検出ことができる。つまり、モータ１０によれば、簡易な構造で軸受部２２Ａ，２２Ｂの故障を検出して軸受の信頼性を向上することができる。また、モータ１０によれば、カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂの結合部２２３４Ａ，２２３４Ｂが噛み合うことにより一体となって回転可能になる構造のため、高回転時でもカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂ、カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂに取り付けられている第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂが回転しにくくなる。 According to the motor 10, the coupling portions 223A and 223B included in the pair of bearing portions 22A and 22B provided separately on the upper side a and the lower side b in the direction of the axis x rotate in conjunction with each other. Therefore, by monitoring the abnormal state of one of the bearings, for example, the bearing 22B, by the bearing operation detection magnet 371 and the bearing operation detection sensor 372 of the bearing operation detection unit 37, the pair of bearings 22A can be detected. , 22B can be detected. In other words, according to the motor 10, it is possible to detect failures of the bearing portions 22A and 22B with a simple structure, thereby improving the reliability of the bearings. Further, according to the motor 10, since the coupling portions 2234A and 2234B of the coupling portions 223A and 223B are meshed with each other, the motor 10 can rotate as one. The rotation of the second bearings 222A, 222B attached to 223A, 223B becomes difficult.

従って、以上のように構成されているモータ１０の駆動制御装置３によれば、軸受の信頼性を向上することができる。 Therefore, according to the drive control device 3 for the motor 10 configured as described above, the reliability of the bearing can be improved.

その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のモータ及びモータの状態判定装置を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。例えば、以上説明した実施の形態において、モータ１０は、アウターロータ型のブラシレスＤＣモータであったが、本発明においてモータの種類や構造はこれに限定されない。また、以上説明した実施の形態では、軸受部２２Ａ，２２Ｂの第１軸受２２１と第２軸受２２２とが軸線ｘ方向に離れた位置に配置されている場合には、カップリング部２２３を用いて第１外輪２２１２と第２内輪２２２１とを接続していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１外輪２２１２と第２内輪２２２１とを溶接などで連結して同様の作用を得てもよい。また、モータ１０の駆動制御装置３において、異常報知信号ＳａとＦＧ信号とが共通の出力ラインで出力されてもよい。また、モータ１０の駆動制御装置３において、異常判定に用いるモータ１０のロータ回転数信号Ｓ２と軸受回転数信号Ｓ５の所定値は、上述の例には限定されず、任意の値を採用することができる。また、軸受回転数信号Ｓ５の周期とロータ回転数信号Ｓ２の周期とが同等であるか否かの判定は、軸受回転数信号Ｓ５の周期とロータ回転数信号Ｓ２の周期との相関関係に基づいて判定すればよいため、両周期が同一でなくてもよい。さらに、本実施の形態において、軸受部２２Ａ，２２Ｂの回転動作を検出する軸受動作検出部３７は、下側ｂの軸受部２２Ｂにのみ取り付けられていたが、上側ａの軸受部２２Ａに軸受動作検出部３７が取り付けられていても、一対の軸受部２２Ａ，２２Ｂにそれぞれ軸受動作検出部３７が取り付けられていてもよい。 In addition, those skilled in the art can appropriately modify the motor and the motor state determination device of the present invention according to conventionally known knowledge. As long as the configuration of the present invention is still provided even with such modification, it is, of course, included in the scope of the present invention. For example, in the embodiment described above, the motor 10 was an outer rotor type brushless DC motor, but the type and structure of the motor are not limited to this in the present invention. Further, in the embodiment described above, when the first bearing 221 and the second bearing 222 of the bearing portions 22A and 22B are arranged at positions separated from each other in the direction of the axis x, the coupling portion 223 is used to Although the first outer ring 2212 and the second inner ring 2221 are connected, the present invention is not limited to this. For example, the first outer ring 2212 and the second inner ring 2221 may be connected by welding or the like to obtain the same effect. Further, in the drive control device 3 of the motor 10, the abnormality notification signal Sa and the FG signal may be output through a common output line. Further, in the drive control device 3 for the motor 10, the predetermined values of the rotor rotation speed signal S2 and the bearing rotation speed signal S5 of the motor 10 used for abnormality determination are not limited to the above examples, and arbitrary values may be adopted. can be done. Further, whether or not the period of the bearing rotation speed signal S5 and the period of the rotor rotation speed signal S2 are equal is determined based on the correlation between the period of the bearing rotation speed signal S5 and the period of the rotor rotation speed signal S2. Therefore, both periods need not be the same. Furthermore, in the present embodiment, the bearing motion detector 37 for detecting the rotational motion of the bearings 22A and 22B is attached only to the bearing 22B on the lower side b. The detection unit 37 may be attached, or the bearing operation detection unit 37 may be attached to each of the pair of bearings 22A and 22B.

第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂは、上述したゴムシールタイプのベアリングを用いる以外の手法により、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂと比較して高回転でも回転しにくい性質を有していてもよい。具体的には、第２軸受２２２Ｂの外周側ｃに設けられている軸受動作検出マグネット３７１の近傍に鉄板などの磁性部材を例えば、軸受ハウジング２１の内周側ｄに付加する構造とし、カップリング部２２３Ｂが回転しにくくなるようにしてもよい。また、第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂの第２内輪２２２１の内周側ｄに設けられている、カップリング部２２３Ａ，２２３Ｂの外周側ｃにマグネットを配置し、ステータ２４に対して磁力を発生させてカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂが回転しづらくなるような吸引力を与えるようにしてカップリング部２２３Ａ，２２３Ｂが回転しにくくなるようにしてもよい。 The second bearings 222A, 222B may have a property of being less likely to rotate even at high speeds compared to the first bearings 221A, 221B by a method other than using the rubber seal type bearings described above. Specifically, a magnetic member such as an iron plate is added to the inner peripheral side d of the bearing housing 21 in the vicinity of the bearing operation detection magnet 371 provided on the outer peripheral side c of the second bearing 222B. You may make it difficult for the part 223B to rotate. A magnet is arranged on the outer peripheral side c of the coupling portions 223A and 223B provided on the inner peripheral side d of the second inner ring 2221 of the second bearings 222A and 222B to generate a magnetic force on the stator 24. The coupling parts 223A and 223B may be made difficult to rotate by applying a suction force that makes the coupling parts 223A and 223B difficult to rotate.

また、例えば、第１軸受２２１Ａ，２２１Ｂと第２軸受２２２Ａ，２２２Ｂは、それぞれに用いられる構成要素の機械的摩擦係数や潤滑剤の粘度の相違などにより、互いの動粘度が相違してもよい。 Further, for example, the first bearings 221A, 221B and the second bearings 222A, 222B may have different kinematic viscosities due to differences in the mechanical friction coefficients of the constituent elements used therein, the viscosity of the lubricant, and the like. .

１…ファン装置、２…モータ駆動部、３…駆動制御装置（状態判定装置の一例）、１０…モータ、２１…軸受ハウジング、２２Ａ，２２Ｂ…軸受部、２３…回転軸、２３ａ…外周面、２４…ステータ、２５…ハブ、２６…ロータヨーク、２７…マグネット、２８…羽根、２９…基板、３０…インペラ、３１…速度指令解析部、３３…ＰＷＭ指令部、３４…ＰＷＭ信号生成部、３５…軸受異常判定部（状態判定部の一例）、３６…ロータ動作検出センサ（ロータ動作検出部の一例）、３７…軸受動作検出部、４０…ケーシング、２１１…ハウジング本体、２１２…軸受支持部、２１３…軸受支持部、２２１Ａ，２２１Ｂ（２２１）…第１軸受、２２２Ａ，２２２Ｂ（２２２）…第２軸受、２２３Ａ，２２３Ｂ…カップリング部、２４１…ステータコア、２４２…コイル、２４３…インシュレータ、３２１…第１回転数算出部、３２２…第２回転数算出部、３７１…軸受動作検出マグネット、３７２…軸受動作検出センサ、２２１１…第１内輪、２２１２…第１外輪、２２１３…第１転動体、２２２１…第２内輪、２２２２…第２外輪、２２２３…第２転動体、２２３１…第１軸受収容部、２２３２…第２軸受収容部、２２３３…段差部、２２３４Ａ、２２３４Ｂ（２２３４）…結合部、Ｓｃ…速度指令信号、Ｓ１…目標回転数信号、Ｓ２…ロータ回転数信号（ロータ動作情報の一例）、Ｓ３…ＰＷＭ設定指示信号、Ｓ４…ＰＷＭ信号、Ｓ５…軸受回転数信号（軸受動作情報の一例）、Ｓｄ…駆動制御信号、Ｓｈ１…第１ホール信号（ロータ動作情報の一例）、Ｓｈ２…第２ホール信号（軸受動作情報の一例）、Ｓａ…異常報知信号、ＦＧ…ＦＧ信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Fan apparatus, 2... Motor drive part, 3... Drive control apparatus (an example of a state determination apparatus), 10... Motor, 21... Bearing housing, 22A, 22B... Bearing part, 23... Rotating shaft, 23a... Outer peripheral surface, 24... Stator, 25... Hub, 26... Rotor yoke, 27... Magnet, 28... Blade, 29... Substrate, 30... Impeller, 31... Speed command analysis unit, 33... PWM command unit, 34... PWM signal generation unit, 35... Bearing abnormality determination unit (an example of a state determination unit) 36 Rotor operation detection sensor (an example of a rotor operation detection unit) 37 Bearing operation detection unit 40 Casing 211 Housing body 212 Bearing support 213 ... bearing support portion 221A, 221B (221) ... first bearing 222A, 222B (222) ... second bearing 223A, 223B ... coupling portion 241 ... stator core 242 ... coil 243 ... insulator 321 ... third 1 rotational speed calculator 322 second rotational speed calculator 371 bearing operation detection magnet 372 bearing operation detection sensor 2211 first inner ring 2212 first outer ring 2213 first rolling element 2221 Second inner ring 2222 Second outer ring 2223 Second rolling element 2231 First bearing housing portion 2232 Second bearing housing portion 2233 Step portion 2234A, 2234B (2234) Coupling portion Sc Speed command signal S1 Target rotation speed signal S2 Rotor rotation speed signal (an example of rotor operation information) S3 PWM setting instruction signal S4 PWM signal S5 Bearing rotation speed signal (an example of bearing operation information) , Sd... drive control signal, Sh1... first hall signal (an example of rotor operation information), Sh2... second hall signal (an example of bearing operation information), Sa... anomaly notification signal, FG... FG signal

Claims (13)

回転軸を有するロータと、
前記ロータの周方向に対向して配置されているステータと、
前記回転軸を回転可能に支持する一対の軸受部と、
を備え、
前記一対の軸受部は、
前記回転軸とともに回転可能な第１軸受、前記第１軸受とともに回転可能な第２軸受、及び、前記第１軸受と前記第２軸受とが連動して回転するように結合しているカップリング部をそれぞれ有し、
前記一対の軸受部がそれぞれ有する前記カップリング部は、連動して回転するように結合している、
モータ。 a rotor having a rotating shaft;
a stator arranged facing the rotor in the circumferential direction;
a pair of bearings rotatably supporting the rotating shaft;
with
The pair of bearings are
A first bearing rotatable together with the rotating shaft, a second bearing rotatable together with the first bearing, and a coupling section coupling the first bearing and the second bearing so as to rotate together. each having
The coupling portions respectively possessed by the pair of bearing portions are coupled so as to rotate in conjunction with each other.
motor. 前記第１軸受は、
前記回転軸とともに回転可能な第１内輪と、前記第１内輪の外周側に設けられている第１外輪と、前記第１内輪と前記第１外輪との間に配置されている第１転動体とを有し、
前記第２軸受は、
前記回転軸の軸線方向において前記第１軸受とは離れた位置に設けられていて、前記第１外輪とともに回転可能な第２内輪と、前記第２内輪の外周側に設けられている第２外輪と、前記第２内輪と前記第２外輪との間に配置されている第２転動体とを有し、
前記カップリング部は、前記第１外輪と前記第２内輪とを回転可能に結合する、
請求項１に記載のモータ。 The first bearing is
A first inner ring rotatable together with the rotating shaft, a first outer ring provided on the outer peripheral side of the first inner ring, and a first rolling element arranged between the first inner ring and the first outer ring. and
the second bearing,
a second inner ring provided at a position apart from the first bearing in the axial direction of the rotating shaft and rotatable together with the first outer ring; and a second outer ring provided on the outer peripheral side of the second inner ring. and a second rolling element arranged between the second inner ring and the second outer ring,
The coupling portion rotatably couples the first outer ring and the second inner ring,
A motor according to claim 1. 前記一対の軸受部のうち少なくとも一方の動作を検出する軸受動作検出部を備え、
前記軸受動作検出部は、前記第１外輪の回転動作に応じた軸受動作情報を出力する、
請求項２に記載のモータ。 a bearing motion detector that detects motion of at least one of the pair of bearings;
The bearing motion detector outputs bearing motion information according to the rotational motion of the first outer ring.
A motor according to claim 2. 前記軸受動作検出部は、
前記第１外輪とともに回転可能な軸受動作検出マグネットと、前記軸受動作検出マグネットの回転動作に応じて前記軸受動作情報を出力する軸受動作検出センサと、を有する、
請求項３に記載のモータ。 The bearing operation detection unit includes:
a bearing motion detection magnet rotatable together with the first outer ring; and a bearing motion detection sensor that outputs the bearing motion information according to the rotational motion of the bearing motion detection magnet;
A motor according to claim 3. 前記軸受動作検出センサは、前記一対の軸受部のうちの前記軸受動作検出部が設けられた軸受部の外周側に設けられた基板に搭載されている、
請求項４に記載のモータ。 The bearing motion detection sensor is mounted on a substrate provided on the outer peripheral side of the bearing portion provided with the bearing motion detection portion of the pair of bearing portions,
A motor according to claim 4. 前記軸受動作検出部は、前記カップリング部の外周側に設けられている、
請求項３乃至５のいずれか１項に記載のモータ。 The bearing operation detection unit is provided on the outer peripheral side of the coupling unit,
A motor according to any one of claims 3 to 5. 前記基板には、前記ロータの回転動作に応じたロータ動作情報を出力するロータ動作検出部が搭載されている、
請求項５に記載のモータ。 A rotor operation detection unit that outputs rotor operation information according to the rotational operation of the rotor is mounted on the substrate.
A motor according to claim 5. モータの軸受部の状態を判定する状態判定装置であり、
前記モータは、
回転軸を有するロータと、
前記ロータの周方向に対向して配置されているステータと、
前記回転軸を回転可能に支持し、前記回転軸とともに回転可能な第１軸受、前記第１軸受とともに回転可能な第２軸受、及び、前記第１軸受と前記第２軸受とが連動して回転するように結合しているカップリング部をそれぞれ有する一対の軸受部と、
前記一対の軸受部の少なくとも一方に設けられて、前記第１軸受の回転動作に応じた軸受動作情報を出力する軸受動作検出部と、
を備え、
前記一対の軸受部は、
前記第１軸受は、前記回転軸とともに回転可能な第１内輪と、前記第１内輪の外周側に設けられている第１外輪と、前記第１内輪と前記第１外輪との間に配置されている第１転動体とを有し、
前記第２軸受は、前記回転軸の軸線方向において前記第１軸受とは離れた位置に設けられていて、前記第１外輪とともに回転可能な第２内輪と、前記第２内輪の外周側に設けられている第２外輪と、前記第２内輪と前記第２外輪との間に配置されている第２転動体とを有し、
前記カップリング部は、前記第１外輪と前記第２内輪とを回転可能に結合し、
前記軸受動作検出部は、前記第１外輪の回転動作に応じた軸受動作情報を出力し、
前記状態判定装置は、
前記軸受動作検出部が出力した前記軸受動作情報に基づいて前記一対の軸受部の回転運動の状態を判定する状態判定部を備える、
モータの状態判定装置。 A state determination device that determines the state of a bearing of a motor,
The motor is
a rotor having a rotating shaft;
a stator arranged facing the rotor in the circumferential direction;
A first bearing rotatably supporting the rotating shaft and rotatable together with the rotating shaft, a second bearing rotatable together with the first bearing, and the first bearing and the second bearing rotating in conjunction with each other a pair of bearing portions each having a coupling portion coupled to
a bearing motion detector provided in at least one of the pair of bearing portions and configured to output bearing motion information corresponding to the rotational motion of the first bearing;
with
The pair of bearings are
The first bearing is arranged between a first inner ring rotatable together with the rotating shaft, a first outer ring provided on an outer peripheral side of the first inner ring, and the first inner ring and the first outer ring. and a first rolling element,
The second bearing is provided at a position apart from the first bearing in the axial direction of the rotating shaft and is rotatable together with the first outer ring. and a second rolling element disposed between the second inner ring and the second outer ring,
the coupling portion rotatably couples the first outer ring and the second inner ring;
The bearing motion detector outputs bearing motion information according to the rotational motion of the first outer ring,
The state determination device is
a state determination unit that determines a state of rotational motion of the pair of bearings based on the bearing operation information output by the bearing operation detection unit;
Motor status determination device. 前記状態判定装置は、
前記軸受動作情報に基づいて、前記一対の軸受部の少なくともいずれかが劣化しているか否か判定する、
請求項８に記載のモータの状態判定装置。 The state determination device is
Determining whether at least one of the pair of bearings has deteriorated based on the bearing operation information;
The motor state determination device according to claim 8 . 前記軸受動作検出部は、前記一対の軸受部の一方に設けられていて、
前記一対の軸受部の一方が劣化したとき、前記カップリング部の回転動作により、前記一対の軸受部のうちいずれか一方が有している前記第１軸受が劣化していると判定する、
請求項８または９に記載のモータの状態判定装置。 The bearing motion detector is provided on one of the pair of bearings,
When one of the pair of bearing portions has deteriorated, it is determined that the first bearing of one of the pair of bearing portions has deteriorated due to the rotational movement of the coupling portion.
The motor state determination device according to claim 8 or 9. 前記一対の軸受部の他方が劣化したとき、前記カップリング部の回転動作により、前記一対の軸受部のうちいずれか一方が有している前記第１軸受が劣化していると判定する、
請求項１０に記載のモータの状態判定装置。 When the other of the pair of bearing portions has deteriorated, it is determined that the first bearing of one of the pair of bearing portions has deteriorated due to the rotational movement of the coupling portion.
11. The motor state determination device according to claim 10. 前記モータは、
ロータの回転動作に応じたロータ動作情報を出力するロータ動作検出部を備え、
前記状態判定部は、
前記軸受動作情報及び前記ロータ動作情報に基づいて前記第１軸受の回転運動の状態を判定する、
請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のモータの状態判定装置。 The motor is
A rotor motion detector that outputs rotor motion information according to the rotational motion of the rotor,
The state determination unit
determining a state of rotational motion of the first bearing based on the bearing operation information and the rotor operation information;
The motor state determination device according to any one of claims 8 to 11. 前記軸受動作情報は、前記第１外輪の回転数に応じた情報であり、
前記ロータ動作情報は、前記ロータの回転数に応じた情報である、
請求項１２に記載のモータの状態判定装置。
The bearing operation information is information corresponding to the rotation speed of the first outer ring,
The rotor operation information is information corresponding to the rotation speed of the rotor,
13. The motor state determination device according to claim 12.
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