WO2016136512A1 - モータ、モータ制御システム - Google Patents

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WO2016136512A1
WO2016136512A1 PCT/JP2016/054241 JP2016054241W WO2016136512A1 WO 2016136512 A1 WO2016136512 A1 WO 2016136512A1 JP 2016054241 W JP2016054241 W JP 2016054241W WO 2016136512 A1 WO2016136512 A1 WO 2016136512A1
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rotation
bearing
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pressure gas
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金井　孝
松下　裕樹
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日本電産コパル電子株式会社
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    • H02K2213/06—Machines characterised by the presence of fail safe, back up, redundant or other similar emergency arrangements

Definitions

  • the present invention is a motor having a dynamic pressure gas bearing and a rotating body rotating at high speed, and in particular, a motor used in a blower device called a sirocco fan or a turbo blower, and a motor control system including the motor It is about.
  • Patent Document 1 a motor using a dynamic pressure gas bearing that supports a shaft with a sleeve is known as a motor (for example, Patent Document 1).
  • the conventional motor described above has a structure in which dynamic pressure is generated between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the sleeve due to the rotation of the shaft, resulting in bearing rigidity. If the shaft and the sleeve are relatively swung in the direction in which the rotating shaft of the rotating body tilts, for example, the contact friction torque of the dynamic pressure gas bearing increases and adhesion or burning of the dynamic pressure gas bearing increases. There is a risk of galling due to sticking, which may cause fatal damage to the dynamic pressure gas bearing. Therefore, in order to continue the rotation safely, the sliding bearing, the rolling bearing provided outside the sliding bearing, and the rolling bearing until the rotational torque transmitted from the sliding bearing to the rolling bearing becomes equal to or higher than the reference rotational torque.
  • a rotation restricting means for restricting the rotation for example, Patent Document 2.
  • the conventional rotation restricting means described above has a contact structure in which the elastic member or the connecting member attached to the outer annular member is in contact with the inner annular member, the transmitted rotational torque exceeds the reference rotational torque. Even when rotating with a rolling bearing, the connecting member breaks when the elastic member comes into contact with each rotation and the elastic member breaks, or when the transmitted rotational torque exceeds the reference rotational torque. Therefore, there has been a problem that the structure itself of the rotation restricting means is damaged.
  • the present invention solves the problems of the prior art as described above. That is, the object of the present invention is to cause the motor shaft and the sleeve to oscillate and come into contact with each other by applying a disturbance to the motor. Prevents galling due to adhesion and seizure of the dynamic pressure gas bearing when the contact friction torque of the dynamic pressure gas bearing increases, and swings the total rotational speed of the rotating body relative to the motor case body without breaking the structure. To provide a motor and a motor control system that can be made substantially constant before and after the occurrence of contact, and that can detect the rotation of an auxiliary bearing.
  • the invention according to claim 1 is a motor case body, a motor shaft that is rotatably supported with respect to the motor case body, a drive coil that is disposed in the motor case body and generates a magnetic force by energization,
  • a motor comprising a rotor magnet that generates a rotational force using attraction / repulsion force with the drive coil, and a dynamic pressure gas bearing having a sleeve covering the periphery of the motor shaft, the dynamic pressure gas bearing;
  • An auxiliary bearing that is arranged in series and rotatably supports the motor shaft, and a non-contact type detent torque generating mechanism that is arranged in parallel with the auxiliary bearing and suppresses rotation of the auxiliary bearing, the motor shaft and the sleeve, Ta is the viscous friction torque during rotation of the dynamic pressure gas bearings in a state where they are separated from each other, and the dynamic pressure gas bearing is damaged by the rocking contact between the motor shaft and the sleeve.
  • the non-contact type detent torque generating mechanism rotates integrally with the motor shaft to change the pole in the circumferential direction.
  • the above-described problem is further solved by including a side magnet and a fixed side magnet disposed opposite to the outer circumference side of the rotation side magnet or in the axial direction of the rotation side magnet and having a pole in the circumferential direction. It is.
  • the invention according to claim 3 further solves the above-described problem by the fact that the auxiliary bearing is a rolling bearing in addition to the configuration of the motor described in claim 1 or claim 2.
  • the motor in a motor control system that controls a motor by including a motor and a control unit that controls the rotation of the motor, the motor is any one of the first to third aspects.
  • the control unit solves the above-described problem by receiving a rotation detection signal from the rotation detection means.
  • the control unit issues a notification command to the notification means when receiving the rotation detection signal.
  • the control unit when the control unit receives the rotation detection signal, the rotation integration of the auxiliary bearing is performed. By measuring the time, the above-described problem is further solved.
  • control unit counts the number of times the rotation detection signal is received. This further solves the aforementioned problems.
  • the control unit receives the rotation detection signal and then performs the rotation.
  • the rotational speed of the motor is decreased until the detection signal is not received, and the rotational speed of the motor is increased after the rotation detection signal is not received, so that the rotation of the auxiliary bearing is returned to the suppressed state. It solves the problems that have been solved.
  • the motor of the present invention includes a motor case body, a motor shaft that is rotatably supported with respect to the motor case body, a drive coil that is disposed in the motor case body and generates a magnetic force when energized, and the drive coil
  • a rotor magnet that generates a rotational force using the attractive / repulsive force of the motor and a hydrodynamic gas bearing having a sleeve that covers the periphery of the motor shaft
  • at least one of the motor shaft and the sleeve is a rotating body. In addition to being able to rotate at high speed, the following specific effects can be achieved.
  • the auxiliary bearing that is arranged in series with the dynamic pressure gas bearing and rotatably supports the motor shaft, and the auxiliary bearing that is arranged in parallel to suppress rotation of the auxiliary bearing.
  • a contact type detent torque generating mechanism Ta is the viscous friction torque during rotation of the hydrodynamic gas bearing in a state where the motor shaft and the sleeve are separated from each other, and the dynamic pressure is obtained by the rocking contact between the motor shaft and the sleeve.
  • Tka is the contact friction torque that may damage the gas bearing
  • Tb is the rotation friction torque of the auxiliary bearing
  • Tdmax is the maximum torque that is generated while the rotation of the auxiliary bearing is suppressed by the non-contact type detent torque generation mechanism.
  • the value of Tdmax is set so that (Ta + Tka)> (Tb + Tdmax)> (Ta), and rotation detection means for detecting the rotation of the auxiliary bearing is provided.
  • the detent torque generating mechanism is a non-contact type, the rotation can be continued without destroying the structure of the detent torque generating mechanism even when the rotation of the auxiliary bearing is started. Further, by providing a rotation detecting means for detecting the rotation of the auxiliary bearing, even if the rotation of the auxiliary bearing is started, it can be detected that the auxiliary bearing is rotating in real time. .
  • the non-contact detent torque generating mechanism rotates integrally with the motor shaft and changes its pole in the circumferential direction.
  • the rotation of the auxiliary bearing is started by including a rotation-side magnet and a stationary-side magnet that is disposed opposite to the rotation-side magnet or in the axial direction of the rotation-side magnet and whose pole is changed in the circumferential direction.
  • the maximum attractive force acting between the rotation side magnet and the fixed side magnet becomes the maximum detent torque generated when the rotation of the auxiliary bearing is suppressed.
  • the detent torque when the auxiliary bearing is rotating changes in a sine wave shape according to the relative angle between the rotating side magnet and the fixed side magnet, and the torque hitting this apex becomes the maximum torque, while the auxiliary bearing When the auxiliary bearing rotates, no substantial loss occurs due to the detent torque.
  • the auxiliary bearing is a rolling bearing, so that there is no sudden deterioration and galling occurs. Therefore, the rotation of the auxiliary bearing can be started reliably and quickly before the motor shaft and the sleeve come into oscillating contact with each other due to disturbance or the like to cause fatal damage to the dynamic pressure gas bearing.
  • the motor is the motor according to any one of claims 1 to 3, and the control unit receives a rotation detection signal from the rotation detection means.
  • the control unit can grasp the rotation of the auxiliary bearing in real time.
  • the control unit issues a notification command to the notification means when receiving the rotation detection signal.
  • the control unit issues a notification command to the notification means when receiving the rotation detection signal.
  • the rotation integration time of the auxiliary bearing when the control unit receives the rotation detection signal By measuring the above, the control unit can calculate and predict the life of the auxiliary bearing from the accumulated rotation time. For example, the replacement of the motor and the auxiliary bearing can be promoted based on the life prediction.
  • the control unit counts the number of times the rotation detection signal is received. By doing this, the number of times the auxiliary bearing has started to be rotated is counted, so that the control unit can calculate and predict the life of the auxiliary bearing from the number of rotation starts. For example, the replacement of the motor and the auxiliary bearing can be promoted based on the life prediction.
  • the control unit rotates after receiving the rotation detection signal.
  • the non-contact detent torque generating mechanism again suppresses the rotation of the auxiliary bearing, and the rotation of the motor after the rotation detection signal is not received.
  • FIG. 2 is a side sectional view taken along the line 2A-2A in FIG. 1 and shows rotation in a state where a motor shaft and a sleeve are separated from each other.
  • FIG. 2B is a side cross-sectional view of the main part viewed from 2B-2B in FIG.
  • the sum of the viscous friction torque during rotation and the contact friction torque that may damage the dynamic pressure gas bearing is the sum of the friction torque of the ball bearing and the maximum torque generated by the non-contact detent torque generation mechanism when rotation is suppressed.
  • the sectional side view which shows rotation when it becomes a larger value.
  • the sum of the viscous friction torque during rotation and the contact friction torque that may damage the dynamic pressure gas bearing is the sum of the friction torque of the ball bearing and the maximum torque generated by the non-contact detent torque generation mechanism when rotation is suppressed.
  • the principle figure which shows the eddy current sensor as a rotation detection means.
  • 1 is a schematic block diagram of a motor control system using a motor according to a first embodiment of the present invention.
  • the chart figure showing the 4th mode of a motor control system. The sectional side view which shows the air blower using the motor which is 2nd Example of this invention.
  • the present invention relates to a motor case body, a motor shaft that is rotatably supported with respect to the motor case body, a drive coil that is disposed in the motor case body and generates a magnetic force when energized, and a suction /
  • a motor equipped with a rotor magnet that generates a rotational force using repulsive force and a dynamic pressure gas bearing with a sleeve that covers the periphery of the motor shaft the motor shaft is arranged in series with the dynamic pressure gas bearing so that the motor shaft can rotate freely Of the hydrodynamic gas bearing with the motor shaft and the sleeve spaced apart from each other, and an auxiliary bearing that is supported in parallel with the auxiliary bearing and a non-contact type detent torque generation mechanism that suppresses rotation of the auxiliary bearing.
  • the viscous friction torque during rotation is Ta
  • the contact friction torque that may cause damage to the dynamic pressure gas bearing by the rocking contact between the motor shaft and the sleeve is Tka
  • the rotational friction of the auxiliary bearing is Torque Tb
  • the maximum torque by contactless detent torque generating mechanism generates while suppressing the rotation of the auxiliary bearing Tdmax, and was at the time, (Ta + Tka)> (Tb + Tdmax)> (Ta)
  • the value of Tdmax is set so that the rotation of the auxiliary bearing is detected, and a rotation detecting means for detecting the rotation of the auxiliary bearing is provided.
  • the rotation number of the rotating body with respect to the motor case body is substantially constant before and after the occurrence of the swing contact, and the rotation of the auxiliary bearing is started.
  • the specific embodiment thereof is not limited. It doesn't matter.
  • the motor may be a so-called sleeve rotation type in which the motor shaft does not rotate in the dynamic pressure gas bearing during normal rotation before the disturbance is applied, and the motor shaft does not rotate.
  • a so-called rotating shaft type may be used.
  • the motor may be any motor that rotates at high speed, such as a brushless DC motor (brushless DC motor) or an AC motor (AC motor).
  • the auxiliary bearing may be another contact type bearing such as a rolling bearing such as a ball bearing, a sliding bearing that makes surface contact or line contact, and a pivot bearing that makes contact at substantially one point.
  • the non-contact detent torque generating mechanism may be any non-contact type, such as a mechanism that generates detent torque using the magnetic force of a permanent magnet or a mechanism that generates detent torque using the magnetic force of an electromagnet. .
  • the rotation detecting means may be a Hall sensor, a sensor using a fluxgate pattern, a magnetic sensor such as an eddy current sensor, or an optical sensor using a CCD (Charge-Coupled Device), a photo reflector, or the like. Also good.
  • a magnetic sensor By providing a sensor in the vicinity of the detent torque generating mechanism, a magnetic force is generated to detect the rotation of the permanent magnet that forms part of the detent torque generating mechanism, that is, the rotating side magnet. Since it can be used as a source, it is not necessary to provide a separate member, but it is not always necessary to provide the rotation detecting means in the case body.
  • an optical sensor since the magnetic force of the detent torque generating mechanism is not used, the rotational position detecting means can be appropriately disposed regardless of the location of the detent torque generating mechanism.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a blower device B using the motor 100 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2A is a side sectional view taken along the line 2A-2A in FIG.
  • FIG. 2B is a diagram showing rotation in a state where the motor shaft 120 and the sleeve 130 are separated from each other
  • FIG. 2B is a cross-sectional side view of the main part viewed by reference numeral 2B-2B in FIG. 2A.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a blower device B using the motor 100 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2A is a side sectional view taken along the line 2A-2A in FIG.
  • FIG. 2B is a diagram showing rotation in a state where the motor shaft 120 and the sleeve 130 are separated from each other
  • FIG. 2B is a cross-sectional side view of the main part viewed by reference numeral 2B-2B in FIG. 2A.
  • FIG. 2A Corresponds to
  • FIG. 2A is a side sectional view showing the rotation when a value larger than the sum of the maximum torque Tdmax generated in a state in which the rotation of 2 is suppressed, that is, (Ta + Tka)> (Tb + Tdmax), and FIG.
  • FIG. 4B is a plane principle view showing the Hall sensor 191 as the detection means 190
  • FIG. 4B is a side cross-sectional principle view seen from the reference numeral 4B-4B in FIG. 4A
  • FIG. 4C is a flux as the ball bearing rotation detection means 190
  • 4D is a plan view showing the gate pattern 192
  • FIG. 4D is a side sectional view taken along the line 4D-4D in FIG. 4C
  • FIG. 4E shows an eddy current sensor 193 as the ball bearing rotation detector 190
  • 4F is a principle view of a plane
  • FIG. 4F is a principle diagram of a side section taken along the line 4F-4F in FIG. 4E
  • FIG. 6A is a diagram showing changes in the rotational speeds of the front and rear dynamic pressure gas bearings and the ball bearings 171 and 172, and FIG. 6A shows the viscous friction torque Ta during rotation of the dynamic pressure gas bearing and the friction torque Tb of the ball bearings 171 and 172.
  • FIG. 6B shows the relationship between the rotational speed N of the impeller W (motor), the rotational speed Na of the dynamic pressure gas bearing, and the rotational speed Nb of the ball bearings 171 and 172.
  • FIG. 7 is a schematic block diagram of a motor control system MS using the motor 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a chart showing a first mode of the motor control system MS.
  • 9 is a chart showing the second mode of the motor control system MS
  • FIG. 10 is a chart showing the third mode of the motor control system MS
  • FIG. It is a chart showing a fourth mode of chromatography motor control system MS.
  • the blower device B that is the first embodiment of the present invention includes a motor 100, a hub H, an impeller W, an air suction port I, and an air discharge port E. And a cover plate C.
  • the motor 100 according to the first embodiment is a sleeve rotation type in which a sleeve 130 rotates with respect to a motor shaft 120 in a motor case body 110.
  • the hub H is integrally fitted with a sleeve 130 that is a rotor.
  • the impeller W is integrally fitted with the sleeve 130 via the hub H, and the motor shaft 120 is rotatably inserted into the impeller W.
  • the air suction port I is provided in the upper center of the motor case body 110 of the motor 100 in FIG. 1, and the air discharge port E is provided in the side part of the motor case body 110 in FIG.
  • the cover plate C is disposed above the air suction port I in FIG. 1 with a space therebetween, and is configured to prevent intrusion of foreign matters.
  • the motor 100 includes a motor case body 110, a motor shaft 120, a sleeve 130, a rotor magnet 140, a drive coil 150 that generates a magnetic force when energized, a yoke 160 as an insulating core, and a ball bearing 171 as an auxiliary bearing. 172 and a non-contact type detent torque generation mechanism 180 that suppresses the rotation of the ball bearings 171 and 172.
  • the sleeve 130 is disposed around the motor shaft 120 with a minute gap therebetween, and a portion opposed to the minute gap is a dynamic pressure gas bearing.
  • the rotor magnet 140 is formed of a permanent magnet and is configured to be fitted to the outer periphery of the sleeve 130 and rotate integrally with the sleeve 130.
  • the drive coil 150 is arranged as a stator at a position facing the rotor magnet 140 on the outer periphery of the rotor magnet 140 and is attached to the substrate 151 so as to generate a magnetic force when energized.
  • the yoke 160 is installed on the outer periphery of the drive coil 150 and has an effect of increasing the magnetic force of the drive coil 150.
  • the two ball bearings 171 and 172 as auxiliary bearings are arranged in series with a sleeve 130 that constitutes a part of the dynamic pressure gas bearing in a path through which torque is transmitted.
  • the ball bearing 171 is held by a bearing holder 173 and rotatably supports the upper end of the motor shaft 120 in FIG. 2A.
  • the bearing holder 173 is attached to the motor case body 110 via a vibration absorbing O-ring 177 formed of an elastic material, and the vibration absorbing O-ring 177 has a function of applying a preload to the bearing holder 173. is doing.
  • the ball bearing 172 is held by the bearing holder 174, and rotatably supports the lower end side of the motor shaft 120 in FIG. 2A.
  • the bearing holder 174 is attached to the motor case body 110 via a vibration absorbing O-ring 178 made of an elastic material.
  • the vibration absorbing O-ring 178 also has a function of applying a preload to the bearing holder 174. is doing
  • the non-contact type detent torque generating mechanism 180 is arranged in parallel with the ball bearings 171 and 172 as auxiliary bearings in a path through which torque is transmitted.
  • the non-contact type detent torque generating mechanism 180 includes a movable side annular magnet 181 as a rotating side magnet that rotates integrally with the motor shaft 120 and changes its pole in the circumferential direction, and an outer periphery of the movable side annular magnet 181.
  • a fixed-side annular magnet 182 as a fixed-side magnet which is disposed on the side and whose pole is changed in the circumferential direction.
  • the movable annular magnet 181 is fitted on the lower end side of the motor shaft 120 in FIG.
  • the fixed-side annular magnet 182 is attached to the motor case body 110 at a position facing the movable-side annular magnet 181.
  • the rotation of the ball bearings 171 and 172 is suppressed by the attractive force of the movable annular magnet 181 and the stationary annular magnet 182.
  • an inner thrust magnet 175 is fitted to the upper end side of the motor shaft 120 so as to rotate integrally with the motor shaft 120.
  • An outer thrust magnet 176 is installed at a position facing the outer peripheral side of the inner thrust magnet 175 so as to rotate integrally with the hub H.
  • ball bearing rotation detection means 190 as rotation detection means for detecting the rotation of the ball bearings 171 and 172 is installed inside the motor case body 110.
  • the ball bearing rotation detection unit 190 is configured to have, for example, a dipole magnetized movable side annular magnet 181 and a position facing the movable side annular magnet 181. You may comprise by the Hall sensor 191 installed in the board
  • FIG. When the movable-side annular magnet 181 rotates, its magnetic force changes in a sine wave form, and the Hall voltage changes by detecting the so-called Hall effect, so that the ball bearings 171 and 172 rotate. It is a detected configuration.
  • the ball bearing rotation detecting means 190 has, for example, an 18-pole fluxgate pattern 192 printed on the substrate 151, and the number of fluxgate patterns 192 and the number of poles. May be constituted by the same movable annular magnet (181). By detecting a change in inductance when the movable annular magnet 181 rotates, the rotation of the ball bearings 171 and 172 is detected.
  • the ball bearing rotation detecting means 190 is, for example, a metal uneven portion 194 that rotates integrally with the movable-side annular magnet 181 and the metal uneven portion 194. You may comprise by the eddy current sensor 193 installed.
  • the outer peripheral surface of the metal concavo-convex portion 194 is formed in an concavo-convex shape, and the ball is detected by detecting changes in the eddy current magnetic field (changes in the amplitude and phase of the detection coil induced voltage) when the metal concavo-convex portion 194 rotates. In this configuration, the rotation of the bearings 171 and 172 is detected.
  • the ball bearing rotation detection means 190 is not limited to a configuration that detects a magnetic change due to rotation, but may be any other known configuration such as a configuration that detects an optical change due to rotation. Needless to say, it is good.
  • the motor shaft 120 Since the value is set to be larger than the viscous friction torque Ta at the time of rotation of the dynamic pressure gas bearing in a state where they are separated from each other, that is, (Tb + Tdmax)> (Ta), the motor shaft 120 does not rotate in this state.
  • the first rotor composed of the impeller W and the outer thrust magnet 176 receives the contact friction torque Tka that may damage the dynamic pressure gas bearing, and starts rotating as the second rotor.
  • the motor shaft 120 and the sleeve 130 are in contact with each other and the sum of the rotational viscous friction torque Ta of the dynamic pressure gas bearing and the contact friction torque Tsa of the dynamic pressure gas bearing is the friction torque Tb of the ball bearings 171 and 172.
  • the sum of the maximum torques Tdmax generated by the non-contact type detent torque generating mechanism 180 provided for suppressing the rotation of the ball bearings 171 and 172 is not satisfied, that is, when (Ta + Tsa) ⁇ (Tb + Tdmax) (Tsa ⁇ Tka), since the ball bearings 171 and 172 hardly rotate (even if they move slightly at the moment of contact, they do not reach continuous rotation), as shown by the thick dashed line in FIG. 130, a rotor magnet 140, a hub H, an impeller W, and an outer thrust magnet 176. Only the rotor continues to rotate. This is because there is no possibility of damaging the dynamic pressure gas bearing such as galling.
  • the sum of the rotational viscous friction torque Ta of the dynamic pressure gas bearing and the contact friction torque Tsa of the dynamic pressure gas bearing is the friction torque Tb of the ball bearings 171 and 172 and the ball bearings 171 and 172.
  • the ball bearings 171 and 172 start rotating instantaneously to prevent damage to the dynamic pressure gas bearing, and both the dynamic pressure gas bearing and the ball bearings 171 and 172 rotate to be in a stable state.
  • the transition period up to is as short as tens of milliseconds. This is because when the motor shaft 120 and the sleeve 130 are separated from each other again, the dynamic pressure gas bearing is not damaged, so the contact friction torque Tsa becomes zero, while the movable side annular magnet 181 and the stationary side annular magnet 182
  • the relative detent torque Td by the movable side annular magnet 181 and the fixed side annular magnet 182 changes in a sine wave shape according to the relative angle (position) by repeating attraction and repulsion by rotating relatively. Since the average detent torque per rotation after the ball bearings 171 and 172 start rotating is 0, no substantial loss occurs.
  • the rotational speed Na of the dynamic pressure gas bearing decreases due to the occurrence of contact friction torque Tka that may damage the dynamic pressure gas bearing, but on the other hand, the ball bearings 171 and 172 start to rotate.
  • the movable annular magnet 181 and the stationary annular magnet 182 Since the average detent torque per rotation is 0 and there is no substantial loss, the rotational speed N of the impeller W (motor) does not change even after the transition, and the impeller W before and after the occurrence of the oscillating contact occurs.
  • the (motor) rotation speed N is substantially constant.
  • the reason why the rotational speed Na of the dynamic pressure gas bearing after the transition and the rotational speed Nb of the ball bearings 171 and 172 are stabilized at a constant rotational speed is that the dynamic pressure gas bearing and the ball This is because the bearings 171 and 172 have a relationship between the rotational viscous friction torque Ta of the dynamic pressure gas bearing shown in FIG. 6A, the friction torque Tb of the ball bearings 171 and 172, and the rotational speed.
  • the respective rotation speeds Na and Nb corresponding to the torque are obtained. is there.
  • the ball bearing rotation detection means 190 as the rotation detection means for detecting the rotation of the ball bearings 171 and 172 is installed inside the motor case body 110. Accordingly, if the ball bearings 171 and 172 start to rotate, the rotation of the ball bearings 171 and 172 is detected. That is, it is possible to grasp the state change inside the motor 100.
  • the auxiliary bearing is constituted by ball bearings 171 and 172 which are examples of rolling bearings, so that there is no rapid deterioration and galling is unlikely to occur. That is, when the contact friction torque Tka that may damage the dynamic pressure gas bearing is reached ((Ta + Tka)> (Tb + Tdmax)), the rotation of the ball bearings 171 and 172 is surely started, so that the dynamic pressure is increased.
  • the ball bearings 171 and 172 have a feature that the ball does not easily squeeze because the ball rolls.
  • the rotational speed Nb of the ball bearings 171 and 172 when the magnitude of the friction torque Tb of the ball bearings 171 and 172 and the magnitude of the viscous friction torque Ta during rotation of the dynamic pressure gas bearing are balanced is It becomes smaller than the rotation speed Na of the dynamic pressure gas bearing.
  • the motor shaft 120 and the sleeve 130 are relatively swung and brought into contact with each other, and the contact friction torque Tsa of the hydrodynamic gas bearing is generated and increased.
  • the value is larger than the sum of the maximum torque Tdmax generated by the non-contact detent torque generating mechanism 180 in a state where the rotation of the ball bearings 171 and 172 is suppressed ((Ta + Tka)> (Tb + Tdmax)).
  • the contact friction torque Tka that may damage the dynamic pressure gas bearing is transmitted to the ball bearings 171 and 172, and the ball bearings 171 and 172 start rotating.
  • the rotational speed Na of the pressurized gas bearing decreases to 51,000 revolutions / minute, and at the same time, as indicated by the arrow B2, the rotational speed Nb of the ball bearings 171 and 172 increases to 29,000 revolutions / minute (FIG. 3A). State).
  • the first rotor and the second rotor may be rotated as they are, but the ball bearings 171 and 172 as auxiliary bearings are contact bearings, and therefore only the first rotor from the viewpoint of motor life. It is desirable to return to the original state where the is rotating.
  • the rotational speed Na of the dynamic pressure gas bearing and the rotational speed Nb of the ball bearings 171 and 172 remain in balance with the viscous friction torque Ta during rotation of the dynamic pressure gas bearing and the friction torque Tb of the ball bearings 171 and 172. Decrease.
  • the rotational speed N of the impeller W (motor) is reduced by controlling the energization to the drive coil 150 until at least A4 and B4 where the rotational speed Nb of the ball bearings 171 and 172 becomes 0, the non-contact type
  • the rotation of the ball bearings 171 and 172 is again suppressed by the detent torque generating mechanism 180, and the original state where only the first rotor shown in FIG. 2A is rotating is restored.
  • the ball bearing rotation detection means 190 can detect whether or not the rotation speed Nb of the ball bearings 171 and 172 has become zero. Then, as necessary, energization to the drive coil 150 is controlled to increase the rotational speed N of the impeller W (motor) as indicated by an arrow A1. Further, as indicated by arrows A3 and B3, the energization of the drive coil 150 is controlled to reduce the rotational speed N of the impeller W (motor), so that only the first rotor is rotating. In addition to this, the impeller W (motor) may be rotated as indicated by the arrow A1 after the impeller W is completely stopped.
  • the non-contact type detent torque generating mechanism 180 is an electromagnet instead of a permanent magnet
  • the attraction force of the electromagnet is increased, the rotation speed Nb of the ball bearings 171 and 172 is reduced to 0, and then the attraction force by the electromagnet. May be returned to its original size.
  • the non-contact type detent torque generating mechanism 180 is constituted by a permanent magnet, and separately from this, a non-contact type detent torque generating mechanism (not shown) using an electromagnet is combined for braking the ball bearings 171 and 172. You can also. In this case, only when it is desired to set the rotational speed Nb of the ball bearings 171 and 172 to 0, it is only necessary to generate an electromagnetic force in a non-contact type detent torque generating mechanism using an electromagnet (not shown). It can be suppressed and is efficient.
  • the motor control system MS includes a motor 100, a controller CL, a drive circuit CT, a notification unit AL, and a display unit DP.
  • the control part CL is comprised so that rotation of the motor 100 may be controlled via the drive circuit CT.
  • the controller CL is also configured to receive a rotation detection signal from the ball bearing rotation detection means 190.
  • the drive circuit CT is configured to configure an inverter circuit, for example, to convert a rotation instruction from the controller CL into a signal that matches the motor 100 and to send a pulse signal to the motor 100 as an example.
  • the notification means AL turns on the lamp or notifies the user that the ball bearings 171 and 172 are rotating and the replacement timing of the motor 100 and the ball bearings 171 and 172 according to an instruction from the controller CL. It is configured to notify by sounding or the like. Further, the display means DP displays on the display or the like that the ball bearings 171 and 172 are rotating and that the replacement timing of the motor 100 and the ball bearings 171 and 172 is approaching, according to an instruction from the control unit CL. It is configured as follows. If necessary, a signal may be output from the control unit CL to the outside. By inputting this external output signal to an external control device (not shown), a plurality of motors are centrally managed and used for various purposes. Also good.
  • step S11 of the first mode the controller CL confirms that the ball bearings 171 and 172 are not rotating due to the presence or absence of a rotation detection signal from the ball bearing rotation detection means 190. To do.
  • step S12 it is assumed that the dynamic pressure gas bearing is in rocking contact and contact friction torque Tsa is generated.
  • step S ⁇ b> 13 the control unit CL determines whether or not the ball bearings 171 and 172 are rotating based on whether or not a rotation detection signal is received from the ball bearing rotation detection unit 190. If it is determined that it is rotating, the process proceeds to step S14. On the other hand, if it is determined that it is not rotating, the process returns to step S11.
  • step S14 the controller CL adds one time as the number of times the rotation detection signal has been received. In other words, counting up the number of rotations of the ball bearings 171 and 172 is executed.
  • step S15 the controller CL determines whether or not the number of rotation starts has reached a predetermined number.
  • the predetermined number of times is the number of times before the life of the ball bearings 171 and 172, and it is desirable to anticipate an appropriate safety factor according to the use environment, application, and the like. If it is determined that the number of rotations has reached the predetermined number, the process proceeds to step S16. On the other hand, if it is determined that the number of rotation starts is less than the predetermined number, the first mode is terminated.
  • step S16 the controller CL instructs at least one of the notification means AL and the display means DP to notify or display that the replacement time of the motor 100 and the ball bearings 171 and 172 has arrived. Then, the first mode ends. In the first mode, the life of the ball bearings 171 and 172 can be calculated and predicted from the number of rotation starts. And based on this lifetime prediction, a user can be notified of the replacement time of the motor 100 and the ball bearings 171 and 172.
  • step S21 of the second mode the controller CL determines whether or not the ball bearings 171 and 172 are rotating depending on whether or not a rotation detection signal is received from the ball bearing rotation detection means 190. to decide. If it is determined that it is rotating, the process proceeds to step S22. On the other hand, if it is determined that it is not rotating, the process returns to step S21. In step S ⁇ b> 22, the controller CL calculates the accumulated time while receiving the rotation detection signal from the ball bearing rotation detection means 190.
  • step S23 the control unit CL compares the ball bearing rotation integration time with a predetermined set time before the life of the ball bearings 171 and 172.
  • the predetermined set time is the accumulated rotation time before the life of the ball bearings 171 and 172, and it is desirable to allow for an appropriate safety factor according to the use environment, application, and the like. If it is determined that the ball bearing rotation accumulated time has reached a predetermined set time before the lifetime of the ball bearings 171 and 172, the process proceeds to step S24. When it is determined that the ball bearing rotation accumulated time is less than the predetermined set time before the life of the ball bearings 171 and 172, the second mode is terminated.
  • step S24 the controller CL instructs or notifies at least one of the notification means AL and the display means DP to notify or display that the replacement time of the motor 100 and the ball bearings 171 and 172 has arrived. Then, the second mode ends. By the second mode, the life of the ball bearings 171 and 172 can be calculated and predicted from the rotation accumulated time. And based on this lifetime prediction, a user can be notified of the replacement time of the motor 100 and the ball bearings 171 and 172.
  • step S31 of the third mode the controller CL determines whether or not the ball bearings 171 and 172 are rotating depending on whether or not a rotation detection signal is received from the ball bearing rotation detection means 190. to decide. If it is determined that it is rotating, the process proceeds to step S32. On the other hand, if it is determined that it is not rotating, the process returns to step S31. In step S32, the controller CL measures the time after receiving the rotation detection signal from the ball bearing rotation detector 190, and determines whether or not a predetermined time has elapsed.
  • the predetermined time is a time set for shifting from the state where the ball bearings 171 and 172 are rotating to the state where the rotation is suppressed again, and the time when the ball bearings 171 and 172 are rotating. If you want to shorten the time as much as possible, set it to a few seconds, or if you want to rotate it to some extent, set it from a few minutes to a few hours. Can do. And when it determines with predetermined time having passed, it progresses to step S33. On the other hand, when it determines with predetermined time not having passed, it returns to step S32.
  • step S33 the controller CL decreases the number of rotations of the motor 100.
  • step S34 the controller CL determines whether or not the ball bearings 171 and 172 are rotating based on whether or not a rotation detection signal is received from the ball bearing rotation detection unit 190. If it is determined that it is rotating, the process returns to step S33. On the other hand, if it is determined that it is not rotating, that is, if it is determined that rotation of the auxiliary bearing has been suppressed again by the non-contact detent torque generating mechanism 180, the process proceeds to step S35.
  • step S35 the controller CL increases the rotation speed of the motor 100.
  • step S36 the controller CL adjusts the rotation speed of the motor 100 to the initial predetermined rotation speed, and ends the third mode. In the third mode, the rotation of the ball bearings 171 and 172 is suppressed, and the motor shaft 120 and the sleeve 130 are returned to the rotational state and the rotational speed before the rocking contact.
  • step S41 of the fourth mode the controller CL determines whether or not the ball bearings 171 and 172 are rotating depending on whether or not a rotation detection signal is received from the ball bearing rotation detection means 190. to decide. If it is determined that it is rotating, the process proceeds to step S42. On the other hand, if it is determined that it is not rotating, the process returns to step S41.
  • step S44 the controller CL determines whether or not the ball bearings 171 and 172 are rotating based on whether or not a rotation detection signal is received from the ball bearing rotation detection unit 190. If it is determined that it is rotating, the process returns to step S43. On the other hand, if it is determined that it is not rotating, the process proceeds to step S45. In step S45, the controller CL increases (accelerates) the rotational speed until the rotational speed of the motor 100 reaches a predetermined rotational speed.
  • step S46 the controller CL compares the rotational speed N of the impeller W with the rotational speeds of the ball bearings 171 and 172, and determines whether or not they are equal.
  • the rotation speeds of the ball bearings 171 and 172 are calculated by, for example, the magnetic field change amount of the ball bearing rotation detection means 190, that is, the magnetic field change per unit time. If it is determined that both are equal, the process proceeds to step S47. On the other hand, if it is determined that they are not equal, the fourth mode is terminated.
  • step S47 the controller CL increases the count value by one.
  • the motor 100 may be rotated only by the ball bearings 171 and 172 after notifying that the dynamic pressure gas bearing is in an abnormal state. it can.
  • the number of rotations of the motor 100 is equal to the number of rotations of the ball bearings 171 and 172, the time until the ball bearings 171 and 172 reach the end of their life is shortened. Therefore, the accumulated rotation time described in the second mode is used. Then, it is desirable to prompt the replacement of the motor 100 earlier by setting the rotation integration time before the life expecting the safety factor more than in the second mode.
  • ball bearings 171 and 172 which are examples of auxiliary bearings for the dynamic pressure gas bearing are arranged in series with the dynamic pressure gas bearing.
  • 172, a non-contact type detent torque generating mechanism 180 arranged in parallel with the ball bearings 171 and 172, and the viscous friction during rotation of the dynamic pressure gas bearing with the motor shaft 120 and the sleeve 130 separated from each other
  • Tdmax By setting the value of Tdmax so that (Ta + Tka)> (Tb + Tdmax)> (Ta) when the large torque Tdmax is established, and by providing the ball bearing rotation detection means
  • a non-contact type detent torque generating mechanism 180 is disposed on the outer peripheral side of the movable side annular magnet 181 as a rotating side magnet whose pole is changed in the circumferential direction of the motor shaft 120, and in the circumferential direction.
  • auxiliary bearings are ball bearings 171 and 172 which are examples of rolling bearings
  • the motor shaft 120 and the sleeve 130 are in oscillating contact, and the viscous friction torque Ta and the contact friction torque at the time of rotation of the hydrodynamic gas bearing.
  • the control unit CL receives the rotation detection signal from the ball bearing rotation detection means 190, so that the control unit CL rotates the ball bearings 171 and 172. Can be grasped. Further, when the control unit CL receives the rotation detection signal, the control unit CL issues a notification command to the notification unit AL, so that the user can know the rotation of the ball bearings 171 and 172.
  • control unit CL when the control unit CL receives the rotation detection signal, the control unit CL measures the accumulated rotation time of the ball bearings 171 and 172, so that the control unit CL calculates and predicts the life of the ball bearings 171 and 172 from the accumulated rotation time. can do. Further, the control unit CL counts the number of times of receiving the rotation detection signal, so that the control unit CL can calculate and predict the life of the ball bearings 171 and 172 from the number of rotation start times.
  • the controller CL decreases the rotation speed of the motor 100 until the rotation detection signal disappears, and increases the rotation speed of the motor 100 after the rotation detection signal disappears, whereby the motor shaft
  • the effect is enormous, such as being able to return to the rotational state and the rotational speed before the 120 and the sleeve 130 are in oscillating contact.
  • FIG. 12A is a side sectional view showing the blower B using the motor 200 according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 12B is a side sectional view of the main part viewed by reference numeral 12B-12B in FIG. 12A.
  • FIG. The motor 200 according to the second embodiment is obtained by changing the sleeve rotation type motor 100 according to the first embodiment into a shaft rotation type, and is common to the motor 100 according to the first embodiment with respect to many elements. Detailed description is omitted, and only the reference numerals in the 200s are used for the last two digits.
  • the impeller W and the hub H are attached so as to rotate integrally with the motor shaft 220.
  • a rotor case 241 is disposed below the hub H, and is configured to rotate integrally with the motor shaft 220.
  • a rotor magnet 240 is disposed on the inner peripheral side of the rotor case 241 and is configured to rotate integrally with the motor shaft 220.
  • a drive coil 250 is disposed on the inner peripheral side of the rotor magnet 240 as a stator.
  • a yoke 260 is disposed on the inner peripheral side of the drive coil 250.
  • Ball bearings 271 and 272 as auxiliary bearings are respectively held by bearing holders 273 and 274, and the bearing holders 273 and 274 are attached to the yoke 260.
  • Ball bearings 271 and 272 rotatably support the sleeve 230 with respect to the yoke 260 constituting the stator.
  • the sleeve 230 is provided around the motor shaft 220.
  • a movable side annular magnet 281 as a rotating side magnet of the non-contact type detent torque generating mechanism 280 is disposed on the outer periphery of the sleeve 230 so as to rotate integrally with the sleeve 230, and a fixed side annular magnet 282 as a fixed side magnet. Is attached to the motor case body 210. Further, the inner thrust magnet 275 is disposed at the lower end of the motor shaft 220 in FIG. 12A so as to rotate integrally with the motor shaft 220. On the other hand, the outer thrust magnet 276 is attached to the motor case body 210 at a position facing the inner thrust magnet 275.
  • the motor shaft 220, the impeller W, the hub H, and the inner thrust magnet 275 constitute a first rotor.
  • the sleeve 230, the movable-side annular magnet 281 and the inner diameter side of the ball bearings 271 and 272 constitute a second rotor.
  • the ball bearing rotation detection means 290 includes, for example, a dipole magnetized movable annular magnet 281 and a hall sensor 291 installed on the substrate 251 at a position facing the movable annular magnet 281. You may comprise by.
  • the rotation of the ball bearings 271 and 272 is detected by detecting the so-called Hall effect in which the Hall voltage changes when the movable annular magnet 281 rotates.
  • the motor 200 is a shaft rotation type, the same effect as the sleeve rotation type of the first embodiment described above can be obtained.
  • the non-contact type detent torque generating mechanism an example in which the rotating side magnet and the stationary side magnet are arranged to face each other in the direction (radial direction) orthogonal to the rotating shaft is shown, but the same as the rotating shaft It can also be arranged opposite to the direction (axial direction). The same applies to the rotation detection means.
  • the fixed side magnet (permanent magnet) of the non-contact type detent torque generating mechanism can be replaced with a magnetic member in which a plurality of protrusions are formed toward the rotating side magnet, such as gear teeth of an internal gear. .
  • non-contact detent torque generating mechanisms 181, 281 ... movable side annular magnet (rotary side magnet) 182, 282... Fixed side annular magnet (fixed side magnet) 190, 290 ... Ball bearing rotation detection means 191, 291 ... Hall sensor 192 ... Flux gate pattern 193 ... Eddy current sensor 194 ... Metal uneven part AL ... Notification means B ... ⁇ Air blower C ... Cover plate CL ... Control unit CT ... Drive circuit DP ... Display means E ... Air outlet H ... Hub I ... Air suction port MS ... Motor control system N ... Impeller revolution speed Na ... Dynamic pressure gas bearing revolution speed Nb ... Ball bearing revolution speed Ta ... Viscous friction torque during rotation (of dynamic pressure gas bearing) Td ...
  • Detent torque Tsa (of non-contact type detent torque generating mechanism) ... (Dynamic pressure gas shaft) Contact friction torque Tka ... Contact friction torque Tb that may damage the dynamic pressure gas bearing ... Friction torque W (of the ball bearing) ... Impeller

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Abstract

　モータ軸とスリーブとが揺動接触して動圧気体軸受の接触摩擦トルクが増大する際の動圧気体軸受の凝着であるかじりを防止し、回転体のモータケース体に対する総回転数を揺動接触の発生前後で略一定にするとともに補助軸受の回転を検知すること。　動圧気体軸受（１３０）と直列配置された補助軸受（１７１、１７２）と、補助軸受と並列配置されて補助軸受の回転を抑制する非接触式ディテントトルク発生機構（１８０）とを備え、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクをＴａ、動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクをＴｋａ、補助軸受の回転摩擦トルクをＴｂ、非接触式ディテントトルク発生機構により補助軸受の回転を抑制した状態で発生する最大トルクをＴｄmax、としたときに、（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax）＞（Ｔａ）と設定されているとともに、補助軸受の回転を検出する回転検出手段（１９０）を設けたことを特徴とするモータ（１００）。

Description

モータ、モータ制御システム
　本発明は、動圧気体軸受を備えて回転体が高速回転するモータであって、特に、シロッコファンやターボブロワーなどと称される送風機器に用いられるモータ、およびこのモータを備えたモータ制御システムに関するものである。
　従来、モータとして、シャフトをスリーブで支持する動圧気体軸受を用いたモータが知られている（例えば、特許文献１）。
実開平０３－１０１１５４号公報（全文明細） 実公昭５７－１１３２号公報
　ところが、上述した従来のモータは、単に、シャフトが回転することによってシャフトの外周面とスリーブの内周面との間に動圧が発生して軸受剛性が生じる構造であったため、モータに外乱が加えられるなどして回転体の回転軸が傾く方向にシャフトとスリーブとが相対的に揺動して接触すると、動圧気体軸受の接触摩擦トルクが増大して動圧気体軸受の凝着や焼付きによりかじりが発生し、動圧気体軸受に致命的な損傷を与える虞がある。
　そこで、安全に回転を持続するために、滑り軸受と、この滑り軸受の外側に設けた転がり軸受と、滑り軸受から転がり軸受へ伝達される回転トルクが基準回転トルク以上となるまでは、転がり軸受の回転を規制する回転規制手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献２）。
　しかしながら、上述した従来の回転規制手段は、外側環状部材に取り付けられた弾性部材や連結部材が内側環状部材と当接する接触式の構造であったため、伝達される回転トルクが基準回転トルクを超えて転がり軸受で回転しているときも、回転毎に弾性部材が当接して弾性部材が破損してしまうという問題や、伝達される回転トルクが基準回転トルクを超えたときに、連結部材が破断して回転規制手段の構造自体が破損してしまうという問題があった。
　そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、モータに外乱が加えられるなどしてモータ軸とスリーブとが揺動接触して、動圧気体軸受の接触摩擦トルクが増大する際の動圧気体軸受の凝着や焼付きによるかじりを防止し、構造が破壊されることなく回転体のモータケース体に対する総回転数を揺動接触の発生前後で略一定にするとともに、補助軸受の回転を検知することのできるモータ、およびモータ制御システムを提供することである。
　本請求項１に係る発明は、モータケース体と、このモータケース体に対して回転自在に支持されたモータ軸と、前記モータケース体内に配設されて通電により磁力を発生する駆動コイルと、前記駆動コイルとの吸引・反発力を利用して回転力を発生するロータマグネットと、前記モータ軸の周囲を覆うスリーブを有した動圧気体軸受とを備えたモータにおいて、前記動圧気体軸受と直列配置され、前記モータ軸を回転自在に支持する補助軸受と、前記補助軸受と並列配置され、該補助軸受の回転を抑制する非接触式ディテントトルク発生機構とを備え、前記モータ軸とスリーブとを互いに離間した状態での動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクをＴａ、前記モータ軸と前記スリーブとが揺動接触することにより、前記動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクをＴｋａ、前記補助軸受の回転摩擦トルクをＴｂ、前記非接触式ディテントトルク発生機構により前記補助軸受の回転を抑制した状態で発生する最大トルクをＴｄmax、としたときに、
　（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax）＞（Ｔａ）
となるようにＴｄmaxの値を設定するとともに、前記補助軸受の回転を検出する回転検出手段を設けることにより、前述した課題を解決するものである。
　本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたモータの構成に加えて、前記非接触式ディテントトルク発生機構が、前記モータ軸と一体的に回転して周方向に極の替わる回転側磁石と、該回転側磁石より外周側あるいは該回転側磁石の軸方向に対向配設されて周方向に極の替わる固定側磁石とを備えていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
　本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたモータの構成に加えて、前記補助軸受が、転がり軸受であることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
　本請求項４に係る発明は、モータと、該モータの回転を制御する制御部とを備えてモータを制御するモータ制御システムにおいて、前記モータが、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のモータであり、前記制御部が、前記回転検出手段からの回転検出信号を受信することにより、前述した課題を解決するものである。
　本請求項５に係る発明は、請求項４に記載されたモータ制御システムの構成に加えて、前記制御部が、前記回転検出信号を受信したときに、報知手段に対して報知指令を発することにより、前述した課題をさらに解決するものである。
　本請求項６に係る発明は、請求項４または請求項５に記載されたモータ制御システムの構成に加えて、前記制御部が、前記回転検出信号を受信したときに、前記補助軸受の回転積算時間を計測することにより、前述した課題をさらに解決するものである。
　本請求項７に係る発明は、請求項４乃至請求項６のいずれか１つに記載されたモータ制御システムの構成に加えて、前記制御部が、前記回転検出信号を受信した回数をカウントすることにより、前述した課題をさらに解決するものである。
　本請求項８に係る発明は、請求項４乃至請求項７のいずれか１つに記載されたモータ制御システムの構成に加えて、前記制御部が、前記回転検出信号を受信した後、前記回転検出信号が受信されなくなるまで前記モータの回転数を減少させ、前記回転検出信号が受信されなくなった後に前記モータの回転数を増加させることにより、補助軸受の回転を抑制した状態に復帰させ、前述した課題をさらに解決するものである。
　本発明のモータは、モータケース体と、このモータケース体に対して回転自在に支持されたモータ軸と、モータケース体内に配設されて通電により磁力を発生する駆動コイルと、この駆動コイルとの吸引・反発力を利用して回転力を発生するロータマグネットと、モータ軸の周囲を覆うスリーブを有した動圧気体軸受とを備えていることにより、モータ軸およびスリーブの少なくとも一方が回転体として高速回転することができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。
　本請求項１に係る発明のモータによれば、動圧気体軸受と直列配置され、モータ軸を回転自在に支持する補助軸受と、この補助軸受と並列配置され、補助軸受の回転を抑制する非接触式ディテントトルク発生機構とを備え、モータ軸とスリーブとを互いに離間した状態での動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクをＴａ、モータ軸とスリーブとが揺動接触することにより、動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクをＴｋａ、補助軸受の回転摩擦トルクをＴｂ、非接触式ディテントトルク発生機構により補助軸受の回転を抑制した状態で発生する最大トルクをＴｄmax、としたときに、（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax）＞（Ｔａ）となるようにＴｄmaxの値を設定するとともに、補助軸受の回転を検出する回転検出手段を設けたことにより、仮にモータに外乱が加えられるなどして、モータ軸とスリーブとが揺動接触した際に、動圧気体軸受に凝着や焼付きなどのかじりが生じる前に、補助軸受の回転が開始されるため、動圧気体軸受に致命的な損傷を与えることなく、回転体のモータケース体に対する総回転数を揺動接触の発生前後で変化なく略一定にすることができる。
　さらに、ディテントトルク発生機構が非接触式であるため、補助軸受の回転が開始された場合であっても、ディテントトルク発生機構の構造が破壊されることなく回転を継続することができる。
　また、補助軸受の回転を検出する回転検出手段を備えていることにより、仮に補助軸受の回転が開始された場合であっても、リアルタイムに補助軸受が回転していることを検知することができる。
　本請求項２に係る発明のモータによれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、非接触式ディテントトルク発生機構が、モータ軸と一体的に回転して周方向に極の替わる回転側磁石と、この回転側磁石より外周側あるいは該回転側磁石の軸方向に対向配設されて周方向に極の替わる固定側磁石とを備えていることにより、補助軸受の回転が開始される前は、回転側磁石と固定側磁石との間に働く最大吸引力が、補助軸受の回転抑制時に発生するディテントトルクの最大トルクとなる。
　一方、補助軸受が回転しているときのディテントトルクは、回転側磁石と固定側磁石との相対的な角度に応じて正弦波状に変化し、この頂点に当たるトルクが最大トルクとなり、一方、補助軸受が１回転したときの平均トルクは０になるため、補助軸受が回転しているときには、ディテントトルクによる実質的な損失は発生しない。
　本請求項３に係る発明のモータによれば、請求項１または請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、補助軸受が、転がり軸受であることにより、急激な劣化がなくてかじりが生じにくいため、外乱等によりモータ軸とスリーブとが揺動接触して、動圧気体軸受に致命的な損傷を与える前に、確実且つ速やかに補助軸受の回転を開始させることができる。
　本請求項４に係る発明のモータ制御システムによれば、モータが、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のモータであり、制御部が、回転検出手段からの回転検出信号を受信することにより、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、仮に補助軸受の回転が開始された場合に、補助軸受が回転していることを検出することができるため、制御部は補助軸受の回転をリアルタイムに把握することができる。
　本請求項５に係る発明のモータ制御システムによれば、請求項４に係る発明が奏する効果に加えて、制御部が、回転検出信号を受信したときに報知手段に対して報知指令を発することにより、仮に補助軸受の回転が開始された場合に、そのことがユーザに報知され、ユーザは補助軸受の回転を知ることができる。
　そして、必要に応じて、モータや補助軸受の交換をユーザに対して促すことができる。
　本請求項６に係る発明のモータ制御システムによれば、請求項４または請求項５に係る発明が奏する効果に加えて、制御部が、回転検出信号を受信したときの補助軸受の回転積算時間を計測することにより、制御部が補助軸受の寿命を回転積算時間から算出して予測することができる。
　そして、例えば、この寿命予測に基づいて、モータや補助軸受の交換を促すことができる。
　本請求項７に係る発明のモータ制御システムによれば、請求項４乃至請求項６のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、制御部が、回転検出信号を受信した回数をカウントすることにより、補助軸受における回転を開始した回数がカウントされるため、制御部が補助軸受の寿命を回転開始回数から算出して予測することができる。
　そして、例えば、この寿命予測に基づいて、モータや補助軸受の交換を促すことができる。
　本請求項８に係る発明のモータ制御システムによれば、請求項４乃至請求項７のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、制御部が、回転検出信号を受信した後、回転検出信号が受信されなくなるまでモータの回転数を減少させることにより、非接触式ディテントトルク発生機構によって、再び補助軸受の回転が抑制された状態となり、回転検出信号が受信されなくなった後にモータの回転数を再び増加させることにより、モータ軸とスリーブとが揺動接触する前の回転状態および回転数に復帰させることができるため、モータ（軸受）の寿命を半永久的にすることができる。
本発明の第１実施例であるモータを用いた送風機器を示す斜視図。 図１の符号２Ａ－２Ａで視た側断面図であってモータ軸とスリーブとを互いに離間した状態での回転を示す図。 図２Ａの符号２Ｂ－２Ｂで視た要部側断面図。 回転時粘性摩擦トルクと動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクとの和が、ボールベアリングの摩擦トルクと回転抑制時の非接触式ディテントトルク発生機構により発生する最大トルクとの和より大なる値となったときの回転を示す側断面図。 回転時粘性摩擦トルクと動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクとの和が、ボールベアリングの摩擦トルクと回転抑制時の非接触式ディテントトルク発生機構により発生する最大トルクとの和より大なる値となったときの回転を示す側断面図。 回転検出手段としてのホールセンサを示す原理図。 回転検出手段としてのホールセンサを示す原理図。 回転検出手段としてのフラックスゲートパターンを示す原理図。 回転検出手段としてのフラックスゲートパターンを示す原理図。 回転検出手段としての渦電流センサを示す原理図。 回転検出手段としての渦電流センサを示す原理図。 モータ軸とスリーブとの揺動接触前後の動圧気体軸受およびボールベアリングのそれぞれの回転数の変化を示す図。 動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクとボールベアリングの摩擦トルクと回転数との関係を示す図。 羽根車（モータ）の回転数と動圧気体軸受の回転数、ボールベアリングの回転数との関係を示す図。 本発明の第１実施例であるモータを用いたモータ制御システムの概略ブロック図。 モータ制御システムの第１モードを示すチャート図。 モータ制御システムの第２モードを示すチャート図。 モータ制御システムの第３モードを示すチャート図。 モータ制御システムの第４モードを示すチャート図。 本発明の第２実施例であるモータを用いた送風機器を示す側断面図。 本発明の第２実施例であるモータを用いた送風機器を示す側断面図。
　本発明は、モータケース体と、このモータケース体に対して回転自在に支持されたモータ軸と、モータケース体内に配設されて通電により磁力を発生する駆動コイルと、駆動コイルとの吸引・反発力を利用して回転力を発生するロータマグネットと、モータ軸の周囲を覆うスリーブを有した動圧気体軸受とを備えたモータにおいて、動圧気体軸受と直列配置され、モータ軸を回転自在に支持する補助軸受と、補助軸受と並列配置され、この補助軸受の回転を抑制する非接触式ディテントトルク発生機構とを備え、モータ軸とスリーブとを互いに離間した状態での動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクをＴａ、モータ軸とスリーブとが揺動接触することにより、動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクをＴｋａ、補助軸受の回転摩擦トルクをＴｂ、非接触式ディテントトルク発生機構により補助軸受の回転を抑制した状態で発生する最大トルクをＴｄmax、としたときに、
　　（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax）＞（Ｔａ）
となるようにＴｄmaxの値を設定するとともに、補助軸受の回転を検出する回転検出手段を設けることにより、仮にモータに外乱が加えられるなどしてモータ軸とスリーブとが揺動接触して動圧気体軸受の接触摩擦トルクが増大した場合であっても、回転体のモータケース体に対する回転数を揺動接触の発生前後で変化なく略一定にし、補助軸受の回転が開始された場合であっても、非接触式ディテントトルク発生機構の構造が破壊されることなく回転を継続するとともに、補助軸受の回転を検知することができるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。
　例えば、モータは、外乱が加えられる前の通常回転時に、動圧気体軸受において、モータ軸が回転せずにスリーブ側が回転する所謂、スリーブ回転タイプでもよいし、スリーブ側が回転せずにモータ軸が回転する所謂、シャフト回転タイプでもよい。
　また、モータは、ブラシレスＤＣモータ（ブラシレス直流モータ）、ＡＣモータ（交流モータ）など高速回転するものであれば如何なるものであっても構わない。
　補助軸受は、ボールベアリング等の転がり軸受、面接触または線接触する滑り軸受、略一点で接触するピボット軸受など、他の接触式軸受であっても構わない。
　非接触式ディテントトルク発生機構は、永久磁石の磁力を用いてディテントトルクを発生させるもの、電磁石の磁力を用いてディテントトルクを発生させるものなど非接触式であれば如何なるものであっても構わない。
　また、回転検出手段は、ホールセンサ、フラックスゲートパターンを用いたセンサ、渦電流センサなどの磁気的センサでもよいし、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）、フォトリフレクタなどを用いた光学的センサであってもよい。
　また、磁気的センサを用いる場合には、ディテントトルク発生機構の近傍にセンサを設けることにより、ディテントトルク発生機構の一部を構成する永久磁石、すなわち回転側磁石の回転検出を行うための磁力発生源として利用することができるため、別部材を設ける必要がなく望ましいが、必ずしも回転検出手段はケース体内に設けなくてもよい。
　特に光学的センサを用いる場合には、ディテントトルク発生機構の磁力を利用しないため、ディテントトルク発生機構の配置場所とは無関係に、回転位置検出手段を適宜配置することができる。
　以下に、本発明の第１実施例であるモータ１００を用いた送風機器Ｂについて、図１乃至図６Ｂに基づいて説明し、モータ１００を用いたモータ制御システムＭＳについて、図７乃至図１１に基づいて説明する。
　ここで、図１は、本発明の第１実施例であるモータ１００を用いた送風機器Ｂを示す斜視図であり、図２Ａは、図１の符号２Ａ－２Ａで視た側断面図であって、モータ軸１２０とスリーブ１３０とを互いに離間した状態での回転を示す図であり、図２Ｂは、図２Ａの符号２Ｂ－２Ｂで視た要部側断面図であり、図３Ａおよび図３Ｂは、図２Ａおよび図２Ｂとそれぞれ対応して、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａと、何らかの外乱によりモータ軸１００とスリーブ１３０とが揺動接触することにより、動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクＴｋａとの和が、ボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂと、回転抑制時の非接触ディテントトルク発生機構１８０により、補助軸受であるボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制した状態で発生する最大トルクＴｄmaxとの和より大なる値、すなわち（Ｔａ＋Ｔｋa）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax）となったときの回転を示す側断面図であり、図４Ａは、ボールベアリング回転検出手段１９０としてのホールセンサ１９１を示す平面原理図であり、図４Ｂは、図４Ａの符号４Ｂ－４Ｂで視た側断面原理図であり、図４Ｃは、ボールベアリング回転検出手段１９０としてのフラックスゲートパターン１９２を示す平面原理図であり、図４Ｄは、図４Ｃの符号４Ｄ－４Ｄで視た側断面原理図であり、図４Ｅは、ボールベアリング回転検出手段１９０としての渦電流センサ１９３を示す平面原理図であり、図４Ｆは、図４Ｅの符号４Ｆ－４Ｆで視た側断面原理図であり、図５は、モータ軸１２０とスリーブ１３０との揺動接触前後の動圧気体軸受およびボールベアリング１７１、１７２のそれぞれの回転数の変化を示す図であり、図６Ａは、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａとボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂと回転数との関係を示す図であり、図６Ｂは、羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎと、動圧気体軸受の回転数Ｎａとボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂとの関係を示す図であり、図７は、本発明の第１実施例であるモータ１００を用いたモータ制御システムＭＳの概略ブロック図であり、図８は、モータ制御システムＭＳの第１モードを示すチャート図であり、図９は、モータ制御システムＭＳの第２モードを示すチャート図であり、図１０は、モータ制御システムＭＳの第３モードを示すチャート図であり、図１１は、モータ制御システムＭＳの第４モードを示すチャート図である。
　本発明の第１実施例である送風機器Ｂは、図１および図２Ａ、図２Ｂに示すように、モータ１００と、ハブＨと、羽根車Ｗと、空気吸引口Ｉと、空気排出口Ｅと、カバープレートＣとを備えている。
　第１実施例のモータ１００は、モータケース体１１０内においてモータ軸１２０に対してスリーブ１３０が回転するスリーブ回転タイプである。
　ハブＨは、回転子であるスリーブ１３０と一体に嵌合されている。
　羽根車Ｗは、ハブＨを介してスリーブ１３０と一体に嵌合され、羽根車Ｗには、モータ軸１２０が回転自在に挿通されている。
　空気吸引口Ｉは、図１におけるモータ１００のモータケース体１１０の上部中央に設けられ、空気排出口Ｅは、図１におけるモータケース体１１０の側部に設けられている。
　羽根車Ｗが高速回転することにより、外部の空気が、空気吸引口Ｉを介して内部の羽根車室内へ吸引され、羽根車室内の気圧が高まり、羽根車室内の空気が、空気排出口Ｅから排出される。
　カバープレートＣは、間隔を空けて空気吸引口Ｉの図１における上方に配設され、異物の侵入などを防止するように構成されている。
　続いて、モータ１００について詳しく説明する。
　モータ１００は、モータケース体１１０と、モータ軸１２０と、スリーブ１３０と、ロータマグネット１４０と、通電により磁力を発生する駆動コイル１５０と、絶縁コアとしてのヨーク１６０と、補助軸受としてのボールベアリング１７１、１７２と、ボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制する非接触式ディテントトルク発生機構１８０とを備えている。
　スリーブ１３０は、モータ軸１２０の周囲に微小の隙間を隔てて設置されており、この微小隙間を隔てて対向した部分が動圧気体軸受となっている。
　スリーブ１３０の内周面およびモータ軸１２０の外周面の一方に、例えば、ヘリングボーン形状の溝を形成することにより、相対的に回転したときにモータ軸１２０の外周面とスリーブ１３０の内周面との間に動圧が発生して軸受剛性が生じる。
　ロータマグネット１４０は、永久磁石で形成され、スリーブ１３０の外周に嵌合されてスリーブ１３０と一体に回転するように構成されている。
　駆動コイル１５０は、ロータマグネット１４０の外周でロータマグネット１４０と対向する位置にステータとして配置されるとともに基板１５１に取り付けられ、通電することにより磁力を発生するように構成されている。
　ヨーク１６０は、駆動コイル１５０の外周に設置されており、駆動コイル１５０の磁力を高める効果がある。
　補助軸受としての２つのボールベアリング１７１、１７２は、トルクが伝達される経路で動圧気体軸受の一部を構成するスリーブ１３０と直列となる関係で配置されている。
　具体的には、ボールベアリング１７１は、ベアリングホルダ１７３に保持され、図２Ａにおけるモータ軸１２０の上端を回転自在に支持している。
　また、ベアリングホルダ１７３は、弾性材料で形成された振動吸収用Ｏリング１７７を介してモータケース体１１０に取り付けられており、振動吸収用Ｏリング１７７は、ベアリングホルダ１７３に予圧を与える機能も有している。
　同様に、ボールベアリング１７２は、ベアリングホルダ１７４に保持され、図２Ａにおけるモータ軸１２０の下端側を回転自在に支持している。
　また、ベアリングホルダ１７４は、弾性材料で形成された振動吸収用Ｏリング１７８を介してモータケース体１１０に取り付けられており、振動吸収用Ｏリング１７８は、ベアリングホルダ１７４に予圧を与える機能も有している。
　非接触式ディテントトルク発生機構１８０は、トルクが伝達される経路で補助軸受としてのボールベアリング１７１、１７２と並列となる関係で配置されている。
　具体的には、非接触式ディテントトルク発生機構１８０は、モータ軸１２０と一体的に回転して周方向に極の替わる回転側磁石としての可動側環状磁石１８１と、可動側環状磁石１８１より外周側に配設されて周方向に極の替わる固定側磁石としての固定側環状磁石１８２とを備えている。
　可動側環状磁石１８１は、図２Ａにおけるモータ軸１２０の下端側であってボールベアリング１７２の上方近傍にモータ軸１２０と一体的に回転するように嵌合されている。
　固定側環状磁石１８２は、可動側環状磁石１８１と対向する位置でモータケース体１１０に取り付けられている。
　そして、可動側環状磁石１８１と固定側環状磁石１８２との吸引力により、ボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制している。
　また、モータ軸１２０の上端側には、内側スラストマグネット１７５が、モータ軸１２０と一体的に回転するように嵌合されている。
　内側スラストマグネット１７５の外周側で対向する位置には、外側スラストマグネット１７６が、ハブＨと一体的に回転するように設置されている。
　内側スラストマグネット１７５と外側スラストマグネット１７６との吸引力により、モータ軸１２０とスリーブ１３０とのスラスト方向における相対的な位置関係が安定するように構成されている。
　さらに、本発明では、ボールベアリング１７１、１７２の回転を検出する、回転検出手段としてのボールベアリング回転検出手段１９０が、モータケース体１１０の内側に設置されている。
　ボールベアリング回転検出手段１９０は、図２Ｂ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂに示すように、例えば、２極着磁の可動側環状磁石１８１と、この可動側環状磁石１８１と対向する位置で、基板１５１に設置したホールセンサ１９１とにより構成してもよい。
　可動側環状磁石１８１が回転したときに、その磁力が正弦波状に変化することを受けて、ホール電圧が変化する所謂、ホール効果を利用して検出することにより、ボールベアリング１７１、１７２の回転が検出される構成である。
　また、ボールベアリング回転検出手段１９０は、図４Ｃ、図４Ｄに示すように、例えば、基板１５１にプリントされた、例えば１８極のフラックスゲートパターン１９２と、このフラックスゲートパターン１９２の数と着磁極数が同じ可動側環状磁石（１８１）とにより構成してもよい。
　可動側環状磁石１８１が回転したときのインダクタンスの変化を検出することにより、ボールベアリング１７１、１７２の回転が検出される構成である。
　さらに、ボールベアリング回転検出手段１９０は、図４Ｅ、図４Ｆに示すように、例えば、可動側環状磁石１８１と一体的に回転する金属製凹凸部１９４と、この金属製凹凸部１９４と対向して設置された渦電流センサ１９３とにより構成してもよい。
　金属製凹凸部１９４の外周面は、凹凸形状に形成され、金属製凹凸部１９４が回転したときの渦電流磁界の変化（検出コイル誘起電圧の振幅と位相の変化）を検出することにより、ボールベアリング１７１、１７２の回転が検出される構成である。
　なお、ボールベアリング回転検出手段１９０は、回転による磁気的変化を検出する構成だけでなく、回転による光学的変化を検出する構成などその他公知の構成でもよく、必ずしもモータケース体内に配置しなくてもよいのは言うまでもない。
　そして、駆動コイル１５０に通電することにより磁力を発生して、ロータマグネット１４０と協働して回転力が生じると、図２Ａの太線一点鎖線で示すように、スリーブ１３０とロータマグネット１４０とハブＨと羽根車Ｗと外側スラストマグネット１７６とが、第１の回転子として回転する。
　ここで、ボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂと、ボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制したときに非接触式ディテントトルク発生機構１８０により発生する最大トルクＴｄmaxとの和が、モータ軸１２０とスリーブ１３０とを互いに離間した状態での動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａより大なる値、すなわち（Ｔｂ＋Ｔｄmax）＞（Ｔａ）に設定されているため、この状態ではモータ軸１２０は回転しない。
　ここで、何らかの要因により、モータ１００に外乱が加えられて、モータ軸１２０とスリーブ１３０とが相対的に揺動して接触することにより、動圧気体軸受に接触摩擦トルクＴｓａが発生し、この接触摩擦トルクＴｓａが動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクＴｋａに至った場合には、（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax）となるように、補助軸受であるボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制するために設けた非接触式ディテントトルク発生機構１８０により発生する最大トルクＴｄmaxの値を設定しているため、図３Ａ、図５に示すように、動圧気体軸受に凝着や焼付きなどのかじりが生じる前に、動圧気体軸受の接触摩擦トルクＴｓａ＝Ｔｋａがボールベアリング１７１、１７２に伝達されて、ボールベアリング１７１、１７２も回転を開始する。
　つまり、図３Ａの太線二点鎖線で示すように、モータ軸１２０とボールベアリング１７１、１７２の内径側と可動側環状磁石１８１と内側スラストマグネット１７５とが、スリーブ１３０とロータマグネット１４０とハブＨと羽根車Ｗと外側スラストマグネット１７６とからなる第１の回転子から、動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクＴｋａを受けて、第２の回転子として回転し始める。
　なお、モータ軸１２０とスリーブ１３０とが接触して動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａと、動圧気体軸受の接触摩擦トルクＴｓａとの和が、ボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂと、ボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制するために設けた非接触式ディテントトルク発生機構１８０により発生する最大トルクＴｄmaxの和に満たない場合、すなわち、（Ｔａ＋Ｔｓａ）＜（Ｔｂ＋Ｔｄmax）の場合（Ｔｓａ＜Ｔｋａ）には、ボールベアリング１７１、１７２はほとんど回転しない（接触の瞬間わずかに動くことがあっても、連続回転するまでには至らない）ため、図２Ａの太線一点鎖線で示すように、スリーブ１３０とロータマグネット１４０とハブＨと羽根車Ｗと外側スラストマグネット１７６とからなる第１の回転子だけが回転し続ける。
　これは、かじりが生じるなど、動圧気体軸受に損傷を与える虞がないからである。
　図５に示すように、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａと、動圧気体軸受の接触摩擦トルクＴｓａとの和が、ボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂと、ボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制するために設けた非接触式ディテントトルク発生機構１８０により発生する最大トルクＴｄmaxとの和より大なる値となった場合、すなわち、（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax）となった場合（Ｔｓａ＝Ｔｋａ）には、瞬時にボールベアリング１７１、１７２の回転が開始され、動圧気体軸受の損傷を防ぐことができ、且つ、動圧気体軸受とボールベアリング１７１、１７２の両方が回転し安定状態となるまでの移行期間は、数十ミリ秒と短い。
　これは、モータ軸１２０とスリーブ１３０とが再び離間すると、動圧気体軸受は損傷を受けていないことから接触摩擦トルクＴｓａが０になり、一方で可動側環状磁石１８１と固定側環状磁石１８２とが相対的に回転することにより、吸引・反発を繰り返して相対的な角度（位置）に応じて、可動側環状磁石１８１と固定側環状磁石１８２とによるディテントトルクＴｄが正弦波状に変化するが、ボールベアリング１７１、１７２が回転を開始した後の１回転あたりの平均ディテントトルクは０であるため実質的な損失は発生しない。
　そして、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａとボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂとが釣り合うところで、動圧気体軸受によるスリーブ１３０の回転数Ｎａと、ボールベアリング１７１、１７２によるモータ軸１２０の回転数Ｎｂが一定となる。
　移行期間において、動圧気体軸受の回転数Ｎａは、動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクＴｋａが発生したことにより減少するが、他方でボールベアリング１７１、１７２が回転を開始し、その回転数Ｎｂが徐々に増加し、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａと接触摩擦トルクＴｓａとの和と、ボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂとが釣り合う、すなわち、（Ｔａ＋Ｔｓａ）＝（Ｔｂ）となる回転数まで増加する。
　ここで、羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎは、動圧気体軸受の回転数Ｎａと、ボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂとの和、すなわち、（Ｎ＝Ｎａ＋Ｎｂ）の関係にあり、動圧気体軸受の回転数Ｎａが減少した分だけ、ボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂが増加するため、結果的に羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎは殆ど変化しない。
　また、接触摩擦トルクＴｓａが動圧気体軸受に損傷を与える虞のある大きさＴｋａに至り、ボールベアリング１７１、１７２の回転が開始されても、可動側環状磁石１８１と固定側環状磁石１８２との１回転あたりの平均ディテントトルクは０であり実質的な損失がないため、移行後においても、羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎに変化はなく、揺動接触の発生前後での羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎは略一定になる。
　ここで、図５に示すように、移行後の動圧気体軸受の回転数Ｎａと、ボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂがそれぞれ一定の回転数で安定する理由は、動圧気体軸受とボールベアリング１７１、１７２とが、図６Ａに示す動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａとボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂと回転数との関係を有しているからである。
　言い換えると、移行後においては、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａとボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂとが釣り合うので、そのトルクに対応したそれぞれの回転数Ｎａ、Ｎｂとなるからである。
　本発明では、上述したように、ボールベアリング１７１、１７２の回転を検出する回転検出手段としてのボールベアリング回転検出手段１９０が、モータケース体１１０の内側に設置されている。
　これにより、仮にボールベアリング１７１、１７２が回転を開始した場合に、ボールベアリング１７１、１７２の回転が検出される。
　つまり、モータ１００の内部の状態変化を把握することができる。
　また、本実施例では、補助軸受が、転がり軸受の一例であるボールベアリング１７１、１７２により構成されているため、急激な劣化がなく、かじりが生じにくい。
　つまり、動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクＴｋａとなった（（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax））ときに、確実にボールベアリング１７１、１７２の回転が開始されることにより、動圧気体軸受が損傷を受けるのを未然に回避することができることに加えて、ボールベアリング１７１、１７２はボールが転がる構造であるので、そもそも、かじりが生じにくいという特徴を有する。
　さらに、本実施例では、ボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂの大きさと、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａの大きさとが釣り合ったときの、ボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂは、動圧気体軸受の回転数Ｎａより小さくなる。
　結果的に、動圧気体軸受を主、ボールベアリング１７１、１７２を従とした主従関係が維持されるため、ボールベアリング１７１、１７２は余裕を持った状態で回転することになり、著しく寿命が短くなることはない。
　続いて、補助軸受の回転を抑制した状態に復帰させるまでの一連の動作について説明する。
　図６Ｂの矢印Ａ１に示すように、駆動コイル１５０に通電することにより、当初は、スリーブ１３０とロータマグネット１４０とハブＨと羽根車Ｗと外側スラストマグネット１７６とからなる第１の回転子が停止している状態から回転し始めて（図２Ａの状態）、例えば、所定の回転数である８０，０００回転／分まで羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎが増加する。
　言い換えると、動圧気体軸受により回転自在に支持されて、停止している状態から所定の回転数である８０，０００回転／分まで、羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎが増加する。
　そして、何らかの要因により、モータ１００に外乱が加えられて、モータ軸１２０とスリーブ１３０とが相対的に揺動して接触し、動圧気体軸受の接触摩擦トルクＴｓａが発生して増大すると、動圧気体軸受に凝着や焼付きなどのかじりが生じる前に、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａと接触摩擦トルクＴｓａ＝Ｔｋａとの和が、ボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂと、ボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制した状態で非接触式ディテントトルク発生機構１８０により発生する最大トルクＴｄmaxとの和よりも大なる値（（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax））となる。
　すると、動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクＴｋａがボールベアリング１７１、１７２に伝達されて、ボールベアリング１７１、１７２の回転が開始されると同時に、矢印Ａ２に示すように、動圧気体軸受の回転数Ｎａが、５１，０００回転／分まで減少し、同時に矢印Ｂ２に示すように、ボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂが、２９，０００回転／分まで増加する（図３Ａの状態）。
　このまま、第１の回転子および第２の回転子を回転させてもよいが、補助軸受であるボールベアリング１７１、１７２は接触式の軸受であるため、モータ寿命の観点から第１の回転子のみが回転している元の状態に戻すことが望ましい。
　そこで、駆動コイル１５０への通電を制御することにより、矢印Ａ３および矢印Ｂ３に示すように、羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎを減少させて、動圧気体軸受の回転数Ｎａおよびボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂを減少させる。
　この際、図６Ｂに示す動圧気体軸受の回転数Ｎａおよびボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂの曲線の傾きは、図６Ａに示す回転数と摩擦トルクとの関係に応じてそれぞれ変化する。
　つまり、動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａとボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂとが釣り合ったままの関係で、動圧気体軸受の回転数Ｎａおよびボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂが減少する。
　そして、少なくとも、ボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂが０になるＡ４、Ｂ４まで、駆動コイル１５０への通電を制御して羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎを減少させると、非接触式ディテントトルク発生機構１８０により、再びボールベアリング１７１、１７２の回転が抑制され、図２Ａに示す第１の回転子のみが回転している元の状態に復帰する。
　なお、ボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂが０になったか否かは、上述したように、ボールベアリング回転検出手段１９０で検知することができる。
　そして、必要に応じて、駆動コイル１５０への通電を制御して、矢印Ａ１に示すように、羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎを増加させる。
　また、矢印Ａ３および矢印Ｂ３に示すように、駆動コイル１５０への通電を制御して羽根車Ｗ（モータ）の回転数Ｎを減少させて、第１の回転子のみが回転している状態にする以外にも、完全に羽根車Ｗを停止させてから再び矢印Ａ１に示すように、羽根車Ｗ（モータ）を回転させてもよい。
　さらに、非接触式ディテントトルク発生機構１８０が、永久磁石ではなく電磁石である場合には、電磁石の吸引力を強めて、ボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂを０にしてから、電磁石による吸引力を元の大きさに戻してもよい。
　また、非接触式ディテントトルク発生機構１８０を永久磁石により構成した上で、これとは別にボールベアリング１７１、１７２の制動用として、電磁石による非接触式ディテントトルク発生機構（図示せず）を組み合わせることもできる。
　この場合、ボールベアリング１７１、１７２の回転数Ｎｂを０にしたいときにだけ、図示しない電磁石による非接触式ディテントトルク発生機構に電磁力を発生させればよいため、電磁石への通電を最小限に抑えることができ効率的である。
　続いて、モータ１００を用いたモータ制御システムＭＳについて説明する。
　図７に示すように、モータ制御システムＭＳは、モータ１００と、制御部ＣＬと、駆動回路ＣＴと、報知手段ＡＬと、表示手段ＤＰとを備えている。
　このうち、制御部ＣＬは、駆動回路ＣＴを介してモータ１００の回転を制御するように構成されている。
　また、制御部ＣＬは、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号を受信するようにも構成されている。
　駆動回路ＣＴは、例えばインバータ回路を構成して制御部ＣＬからの回転指示をモータ１００に合わせた信号に変換してモータ１００へ一例としてパルス信号を送るように構成されている。
　報知手段ＡＬは、制御部ＣＬからの指示によってユーザに対して、ボールベアリング１７１、１７２が回転している旨や、モータ１００やボールベアリング１７１、１７２の交換時期を、ランプを点灯したり、報知音を鳴らしたりなどして報知するように構成されている。
　また、表示手段ＤＰは、制御部ＣＬからの指示によって、ボールベアリング１７１、１７２が回転している旨や、モータ１００やボールベアリング１７１、１７２の交換時期が迫っている旨をディスプレイなどに表示するように構成されている。
　なお、必要に応じて制御部ＣＬから外部へ信号を出力してもよく、この外部出力信号を図示しない外部の制御機器に入力することにより、複数のモータを集中管理するなど多目的に利用してもよい。
　図８に示すように、第１モードのステップＳ１１では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号の受信の有無により、ボールベアリング１７１、１７２が回転していないことを確認する。
　そして、ステップＳ１２では、動圧気体軸受が揺動接触して接触摩擦トルクＴｓａが発生したとする。
　ステップＳ１３では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号の受信の有無により、ボールベアリング１７１、１７２が回転しているか否かを判断する。
　回転していると判断した場合は、ステップＳ１４へ進む。
　他方、回転していないと判断した場合は、ステップＳ１１へ戻る。
　ステップＳ１４では、制御部ＣＬが、回転検出信号を受信した回数として１回分加算する。
　言い換えると、ボールベアリング１７１、１７２の回転開始回数のカウントアップを実行する。
　ステップＳ１５では、回転開始回数が所定回数に達したか否かを、制御部ＣＬが判定する。
　ここで、所定回数は、ボールベアリング１７１、１７２の寿命前の回数であり、使用環境や用途等に応じて適切な安全率を見込むことが望ましい。
　回転開始回数が所定回数に達したと判定した場合は、ステップＳ１６へ進む。
　他方、回転開始回数が所定回数に満たないと判定した場合は、第１モードを終了する。
　ステップＳ１６では、制御部ＣＬが、報知手段ＡＬおよび表示手段ＤＰの少なくとも一方へ指示して、モータ１００やボールベアリング１７１、１７２の交換時期到来の旨を報知または表示させる。
　そして、第１モードを終了する。
　第１モードにより、ボールベアリング１７１、１７２の寿命を、回転開始回数から算出して予測することができる。
　そして、この寿命予測に基づいて、モータ１００やボールベアリング１７１、１７２の交換時期をユーザに知らせることができる。
　図９に示すように、第２モードのステップＳ２１では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号の受信の有無により、ボールベアリング１７１、１７２が回転しているか否かを判断する。
　回転していると判断した場合は、ステップＳ２２へ進む。
　他方、回転していないと判断した場合は、ステップＳ２１へ戻る。
　ステップＳ２２では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号を受信している間の積算時間を算出する。
　ステップＳ２３では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転積算時間と、ボールベアリング１７１、１７２の寿命前の所定設定時間とを比べる。
　ここで、所定設定時間は、ボールベアリング１７１、１７２の寿命前の回転積算時間であり、使用環境や用途等に応じて適切な安全率を見込むことが望ましい。
　ボールベアリング回転積算時間がボールベアリング１７１、１７２の寿命前の所定設定時間に達したと判定した場合は、ステップＳ２４へ進む。
　ボールベアリング回転積算時間がボールベアリング１７１、１７２の寿命前の所定設定時間に満たないと判定した場合は、第２モードを終了する。
　ステップＳ２４では、制御部ＣＬが、報知手段ＡＬおよび表示手段ＤＰの少なくとも一方へ指示してモータ１００やボールベアリング１７１、１７２の交換時期到来の旨を報知または表示させる。
　そして、第２モードを終了する。
　第２モードにより、ボールベアリング１７１、１７２の寿命を、回転積算時間から算出して予測することができる。
　そして、この寿命予測に基づいて、モータ１００やボールベアリング１７１、１７２の交換時期をユーザに知らせることができる。
　図１０に示すように、第３モードのステップＳ３１では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号の受信の有無により、ボールベアリング１７１、１７２が回転しているか否かを判断する。
　回転していると判断した場合は、ステップＳ３２へ進む。
　他方、回転していないと判断した場合は、ステップＳ３１へ戻る。
　ステップＳ３２では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号を受信してからの時間を計測し、所定時間経過したか否かを判定する。
　ここで、所定時間は、ボールベアリング１７１、１７２が回転している状態から、再び回転が抑制された状態に移行させるために設定される時間であり、ボールベアリング１７１、１７２が回転している時間を極力短くしたいという場合には数秒に設定したり、ある程度長く回転していてもよいという場合には数分から数時間に設定するといったように、使用環境や使用目的等に応じて適宜設定することができる。
　そして、所定時間経過したと判定した場合は、ステップＳ３３へ進む。
　他方、所定時間経過していないと判定した場合は、ステップＳ３２へ戻る。
　ステップＳ３３では、制御部ＣＬが、モータ１００の回転数を減少させる。
　ステップＳ３４では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号の受信の有無により、ボールベアリング１７１、１７２が回転しているか否かを判断する。
　回転していると判断した場合は、ステップＳ３３へ戻る。
　他方、回転していないと判断した場合、すなわち、補助軸受が非接触式ディテントトルク発生機構１８０により、再び回転が抑制された状態に至ったと判断した場合は、ステップＳ３５へ進む。
　ステップＳ３５では、制御部ＣＬが、モータ１００の回転数を増加させる。
　ステップＳ３６では、制御部ＣＬが、モータ１００の回転数を当初の所定回転数に合わせ、第３モードを終了する。
　第３モードにより、ボールベアリング１７１、１７２の回転が抑制された、モータ軸１２０とスリーブ１３０とが揺動接触する前の回転状態および回転数に復帰する。
　図１１に示すように、第４モードのステップＳ４１では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号の受信の有無により、ボールベアリング１７１、１７２が回転しているか否かを判断する。
　回転していると判断した場合は、ステップＳ４２へ進む。
　他方、回転していないと判断した場合は、ステップＳ４１へ戻る。
　ステップＳ４２では、制御部ＣＬが、カウント値（ｋ値）と、所定の閾値（一例として閾値＝２）とを比べる。
　カウント値が所定の閾値に達したと判定した場合は、第４モードを終了する。
　他方、カウント値が所定の閾値に達していないと判定した場合は、ステップＳ４３へ進む。
　ステップＳ４３では、制御部ＣＬが、モータ１００の回転数を減少させる。
　ステップＳ４４では、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号の受信の有無により、ボールベアリング１７１、１７２が回転しているか否かを判断する。
　回転していると判断した場合は、ステップＳ４３へ戻る。
　他方、回転していないと判断した場合は、ステップＳ４５へ進む。
　ステップＳ４５では、制御部ＣＬが、モータ１００の回転数が所定回転数になるまで回転数を増加（加速）させる。
　ステップＳ４６では、制御部ＣＬが、羽根車Ｗの回転数Ｎと、ボールベアリング１７１、１７２の回転数とを比べて、両者が等しいか否かを判定する。
　ここで、ボールベアリング１７１、１７２の回転数は、ボールベアリング回転検出手段１９０の例えば、磁界変化量、すなわち、単位時間当たりの磁界変化により算出する。
　両者が等しいと判定した場合は、ステップＳ４７へ進む。
　他方、両者が等しくないと判定した場合は、第４モードを終了する。
　ステップＳ４７では、制御部ＣＬが、カウント値を１だけ増加させる。
　再びステップＳ４２で、制御部ＣＬが、カウント値（ｋ値）と、所定の閾値（一例として閾値＝２）とを比べる。
　カウント値が所定の閾値に達したと判定した場合は、動圧気体軸受にかじりが生じている異常状態であると判断して、第４モードを終了する。
　他方、カウント値が所定の閾値に達していないと判定した場合は、ステップＳ４３へ戻る。
　第４モードにより、動圧気体軸受にかじりが生じているかどうかを、モータ１００の回転数を減少させて、動圧気体軸受のみによる回転を試行することにより判断することができ、動圧気体軸受が回転できない異常状態（かじりが生じている）であると判断したときには、動圧気体軸受が異常状態であることを知らしめた上で、ボールベアリング１７１、１７２のみでモータ１００を回転させることもできる。
　この場合は、モータ１００の回転数＝ボールベアリング１７１、１７２の回転数となるため、ボールベアリング１７１、１７２が寿命に至るまでの時間が短くなるため、第２モードに記載した回転積算時間を利用して、第２モードよりもさらに安全率を見込んだ寿命前の回転積算時間を設定することにより、早めにモータ１００の交換を促すことが望ましい。
　このようにして得られた本発明の第１実施例であるモータ１００は、動圧気体軸受に対する補助軸受の一例であるボールベアリング１７１、１７２が、動圧気体軸受と直列配置され、ボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制する非接触式ディテントトルク発生機構１８０が、ボールベアリング１７１、１７２と並列配置され、モータ軸１２０とスリーブ１３０とを互いに離間した状態での動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａ、モータ軸１２０とスリーブ１３０とが揺動接触することにより、動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクＴｋａ、ボールベアリング１７１、１７２の回転摩擦トルクＴｂ、非接触式ディテントトルク発生機構１８０によりボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制した状態で発生する最大トルクＴｄmax、としたときに、（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax）＞（Ｔａ）となるようにＴｄmaxの値を設定するとともに、ボールベアリング回転検出手段１９０を備えることにより、ボールベアリング１７１、１７２の回転を知ることができる。
　さらに、非接触式ディテントトルク発生機構１８０が、モータ軸１２０の周方向に極の替わる回転側磁石としての可動側環状磁石１８１と、この可動側環状磁石１８１より外周側に配設されて周方向に極の替わる固定側磁石としての固定側環状磁石１８２とを備えていることにより、ボールベアリング１７１、１７２に回転が生じているときのディテントトルクＴｄによる実質的な損失を無くすことができる。
　また、補助軸受が、転がり軸受の一例であるボールベアリング１７１、１７２であることにより、モータ軸１２０とスリーブ１３０とが揺動接触して動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクＴａと接触摩擦トルクＴｓａ＝Ｔｋａとの和が、ボールベアリング１７１、１７２の摩擦トルクＴｂと、ボールベアリング１７１、１７２の回転を抑制した状態で非接触式ディテントトルク発生機構１８０により発生する最大トルクＴｄmaxとの和よりも大なる値（（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax））となったとき、すなわち、動圧気体軸受に凝着や焼付きなどのかじりが生じる前に、確実にボールベアリング１７１、１７２の回転を開始させることができる。
　また、本発明の第１実施例であるモータ制御システムＭＳは、制御部ＣＬが、ボールベアリング回転検出手段１９０からの回転検出信号を受信することにより、制御部ＣＬはボールベアリング１７１、１７２の回転を把握することができる。
　さらに、制御部ＣＬが、回転検出信号を受信したときに報知手段ＡＬに対して報知指令をすることにより、ユーザはボールベアリング１７１、１７２の回転を知ることができる。
　また、制御部ＣＬが、回転検出信号を受信したときにボールベアリング１７１、１７２の回転積算時間を計測することにより、制御部ＣＬがボールベアリング１７１、１７２の寿命を回転積算時間から算出して予測することができる。
　さらに、制御部ＣＬが、回転検出信号を受信した回数をカウントすることにより、制御部ＣＬがボールベアリング１７１、１７２の寿命を回転開始回数から算出して予測することができる。
　また、制御部ＣＬが、回転検出信号を受信した後、回転検出信号が無くなるまでモータ１００の回転数を減少させ、回転検出信号が無くなった後にモータ１００の回転数を増加させることにより、モータ軸１２０とスリーブ１３０とが揺動接触する前の回転状態および回転数に復帰させることができるなど、その効果は甚大である。
　続いて、本発明の第２実施例であるモータ２００を用いた送風機器Ｂについて、図１２Ａおよび図１２Ｂに基づいて説明する。
　ここで、図１２Ａは、本発明の第２実施例であるモータ２００を用いた送風機器Ｂを示す側断面図であり、図１２Ｂは、図１２Ａの符号１２Ｂ－１２Ｂで視た要部側断面図である。
　第２実施例のモータ２００は、第１実施例のスリーブ回転タイプのモータ１００をシャフト回転タイプに変更したものであり、多くの要素について第１実施例のモータ１００と共通するので、共通する事項については詳しい説明を省略し、下２桁が共通する２００番台の符号を付すのみとする。
　本発明の第２実施例である送風機器Ｂのモータ２００では、図１２Ａに示すように、羽根車ＷおよびハブＨが、モータ軸２２０と一体に回転するように取り付けられている。
　また、ハブＨの下方には、ロータケース２４１が配設され、モータ軸２２０と一体に回転するように構成されている。
　ロータケース２４１の内周側には、ロータマグネット２４０が配設され、モータ軸２２０と一体に回転するように構成されている。
　ロータマグネット２４０の内周側には、ステータとして駆動コイル２５０が配設されている。
　また、駆動コイル２５０の内周側には、ヨーク２６０が配設されている。
　補助軸受としてのボールベアリング２７１、２７２が、ベアリングホルダ２７３、２７４によってそれぞれ保持され、ベアリングホルダ２７３、２７４は、ヨーク２６０に取り付けられている。
　ボールベアリング２７１、２７２が、ステータを構成するヨーク２６０に対してスリーブ２３０を回転自在に支持している。
　スリーブ２３０は、モータ軸２２０の周囲に設けられている。
　非接触式ディテントトルク発生機構２８０の回転側磁石としての可動側環状磁石２８１が、スリーブ２３０の外周にスリーブ２３０と一体的に回転するように配設され、固定側磁石としての固定側環状磁石２８２が、モータケース体２１０に取り付けられている。
　また、内側スラストマグネット２７５が、図１２Ａにおけるモータ軸２２０の下端にモータ軸２２０と一体的に回転するように配設されている。
　他方、外側スラストマグネット２７６は、内側スラストマグネット２７５と対向する位置でモータケース体２１０に取り付けられている。
　そして、太線一点鎖線で示すように、モータ軸２２０と羽根車ＷとハブＨと内側スラストマグネット２７５とが、第１の回転子を構成する。
　また、太線二点鎖線で示すように、スリーブ２３０と可動側環状磁石２８１とボールベアリング２７１、２７２の内径側とが、第２の回転子を構成する。
　さらに、図１２Ｂに示すように、ボールベアリング回転検出手段２９０は、例えば、２極着磁の可動側環状磁石２８１と、この可動側環状磁石２８１と対向する位置で基板２５１に設置したホールセンサ２９１とにより構成してもよい。
　可動側環状磁石２８１が回転したときにホール電圧が変化する所謂、ホール効果を利用して検出することにより、ボールベアリング２７１、２７２の回転が検出される構成である。
　このように、モータ２００が、シャフト回転タイプであっても、上述した第１実施例のスリーブ回転タイプと同様の作用効果を得ることができる。
　なお、２つの実施例において、非接触式ディテントトルク発生機構として、回転側磁石と固定側磁石とを回転軸と直交する向き（径方向）に対向配置した例を示したが、回転軸と同じ方向（軸方向）に対向配置することもできる。
　これは、回転検出手段についても同様である。
　また、非接触式ディテントトルク発生機構の固定側磁石（永久磁石）を、例えば内歯車のギヤ歯のように、回転側磁石に向かって複数の突起部が形成された磁性部材に置き換えることもできる。
１００、２００　・・・　モータ
１１０、２１０　・・・　モータケース体
１２０、２２０　・・・　モータ軸
１３０、２３０　・・・　スリーブ（動圧気体軸受）
１４０、２４０　・・・　ロータマグネット
　　　　２４１　・・・　ロータケース
１５０、２５０　・・・　駆動コイル
１５１、２５１　・・・　基板
１６０、２６０　・・・　ヨーク（絶縁コア）
１７１、２７１　・・・　ボールベアリング（補助軸受）
１７２、２７２　・・・　ボールベアリング（補助軸受）
１７３、２７３　・・・　ベアリングホルダ
１７４、２７４　・・・　ベアリングホルダ
１７５、２７５　・・・　内側スラストマグネット
１７６、２７６　・・・　外側スラストマグネット
１７７　　　　　・・・　振動吸収用Ｏリング
１７８　　　　　・・・　振動吸収用Ｏリング
１８０、２８０　・・・　非接触式ディテントトルク発生機構
１８１、２８１　・・・　可動側環状磁石（回転側磁石）
１８２、２８２　・・・　固定側環状磁石（固定側磁石）
１９０、２９０　・・・　ボールベアリング回転検出手段
１９１、２９１　・・・　ホールセンサ
１９２　　　　　・・・　フラックスゲートパターン
１９３　　　　　・・・　渦電流センサ
１９４　　　　　・・・　金属製凹凸部
ＡＬ　　　　　　・・・　報知手段
Ｂ　　　　　　　・・・　送風機器
Ｃ　　　　　　　・・・　カバープレート
ＣＬ　　　　　　・・・　制御部
ＣＴ　　　　　　・・・　駆動回路
ＤＰ　　　　　　・・・　表示手段
Ｅ　　　　　　　・・・　空気排出口
Ｈ　　　　　　　・・・　ハブ
Ｉ　　　　　　　・・・　空気吸引口
ＭＳ　　　　　　・・・　モータ制御システム
Ｎ　　　　　　　・・・　羽根車の回転数
Ｎａ　　　　　　・・・　動圧気体軸受での回転数
Ｎｂ　　　　　　・・・　ボールベアリングでの回転数
Ｔａ　　　　　　・・・　（動圧気体軸受の）回転時粘性摩擦トルク
Ｔｄ　　　　　　・・・　（非接触式ディテントトルク発生機構の）ディテントトルク
Ｔｓａ　　　　　・・・　（動圧気体軸受の）接触摩擦トルク
Ｔｋａ　　　　　・・・　動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルク
Ｔｂ　　　　　　・・・　（ボールベアリングの）摩擦トルク
Ｗ　　　　　　　・・・　羽根車

Claims (8)

  1. 　モータケース体と、このモータケース体に対して回転自在に支持されたモータ軸と、前記モータケース体内に配設されて通電により磁力を発生する駆動コイルと、前記駆動コイルとの吸引・反発力を利用して回転力を発生するロータマグネットと、前記モータ軸の周囲を覆うスリーブを有した動圧気体軸受とを備えたモータにおいて、
    　前記動圧気体軸受と直列配置され、前記モータ軸を回転自在に支持する補助軸受と、
    　前記補助軸受と並列配置され、該補助軸受の回転を抑制する非接触式ディテントトルク発生機構とを備え、
    　前記モータ軸と前記スリーブとを互いに離間した状態での動圧気体軸受の回転時粘性摩擦トルクをＴａ、
    　前記モータ軸と前記スリーブとが揺動接触することにより、前記動圧気体軸受に損傷を与える虞のある接触摩擦トルクをＴｋａ、
    　前記補助軸受の回転摩擦トルクをＴｂ、
    　前記非接触式ディテントトルク発生機構により前記補助軸受の回転を抑制した状態で発生する最大トルクをＴｄmax、としたときに、
    　　（Ｔａ＋Ｔｋａ）＞（Ｔｂ＋Ｔｄmax）＞（Ｔａ）
    となるようにＴｄmaxの値を設定するとともに、
    　前記補助軸受の回転を検出する回転検出手段を設けたことを特徴とするモータ。
  2. 　前記非接触式ディテントトルク発生機構が、前記モータ軸と一体的に回転して周方向に極の替わる回転側磁石と、該回転側磁石より外周側あるいは該回転側磁石の軸方向に対向配設されて周方向に極の替わる固定側磁石とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
  3. 　前記補助軸受が、転がり軸受であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ。
  4. 　モータと、該モータの回転を制御する制御部とを備えてモータを制御するモータ制御システムにおいて、
    　前記モータが、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のモータであり、
    　前記制御部が、前記回転検出手段からの回転検出信号を受信することを特徴とするモータ制御システム。
  5. 　前記制御部が、前記回転検出手段からの回転検出信号を受信したときに、報知手段に対して報知指令を発することを特徴とする請求項４に記載のモータ制御システム。
  6. 　前記制御部が、前記回転検出信号を受信したときに、前記補助軸受の回転積算時間を計測することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のモータ制御システム。
  7. 　前記制御部が、前記回転検出信号を受信した回数をカウントすることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１つに記載のモータ制御システム。
  8. 　前記制御部が、前記回転検出信号を受信した後、前記回転検出信号が受信されなくなるまで前記モータの回転数を減少させ、前記回転検出信号が受信されなくなった後に前記モータの回転数を増加させ、補助軸受の回転を抑制した状態に復帰させることを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれか１つに記載のモータ制御システム。
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