(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０３−１０１１５４号公報（全文明細）
【特許文献２】実公昭５７−１１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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）。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】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２】（Ａ）は図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、（Ｂ）は図２（Ａ）の符号２Ｂ−２Ｂで視た要部側断面図。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は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。
【図４】（Ａ）（Ｂ）は回転検出手段としてのホールセンサを示す原理図、（Ｃ）（Ｄ）は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、（Ｅ）（Ｆ）は回転検出手段としての渦電流センサを示す原理図。
【図５】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。
【図６】（Ａ）は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であり、（Ｂ）は羽根車（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。
【図７】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。
【図８】モータ制御システムの第１モードを示すチャート図。
【図９】モータ制御システムの第２モードを示すチャート図。
【図１０】モータ制御システムの第３モードを示すチャート図。
【図１１】モータ制御システムの第４モードを示すチャート図。
【図１２】（Ａ）（Ｂ）は本発明の第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。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【実施例１】
【００２９】
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６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２（Ａ）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２（Ｂ）は、図２（Ａ）の符号２Ｂ−２Ｂで視た要部側断面図であり、図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、図２（Ａ）および図２（Ｂ）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４（Ａ）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４（Ｂ）は、図４（Ａ）の符号４Ｂ−４Ｂで視た側断面原理図であり、図４（Ｃ）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４（Ｄ）は、図４（Ｃ）の符号４Ｄ−４Ｄで視た側断面原理図であり、図４（Ｅ）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４（Ｆ）は、図４（Ｅ）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６（Ａ）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６（Ｂ）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。
【００３０】
本発明の第１実施例である送風機器Ｂは、図１および図２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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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２（Ａ）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２（Ａ）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。
【００３６】
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２（Ａ）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。
【００３７】
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。
【００３８】
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２（Ｂ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）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。
【００３９】
また、ボールベアリング回転検出手段１９０は、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）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。
【００４０】
さらに、ボールベアリング回転検出手段１９０は、図４（Ｅ）、図４（Ｆ）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。
【００４１】
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２（Ａ）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。
【００４２】
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３（Ａ）、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。
【００４３】
つまり、図３（Ａ）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。
【００４４】
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２（Ａ）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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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６（Ａ）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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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６（Ｂ）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２（Ａ）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。
【００５２】
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。
【００５３】
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３（Ａ）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。
【００５４】
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６（Ｂ）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６（Ａ）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。
【００５５】
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２（Ａ）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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【実施例２】
【００８０】
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１２に基づいて説明する。
ここで、図１２（Ａ）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１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）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。
【００８１】
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１２（Ａ）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。
【００８２】
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。
【００８３】
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１２（Ａ）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。
【００８４】
さらに、図１２（Ｂ）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。
【符号の説明】
【００８５】
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
【図１】
0006391496.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006391496.tif 000006
【図６】
0006391496.tif 000007
【図７】
0006391496.tif 000008
【図８】
0006391496.tif 000009
【図９】
0006391496.tif 000010
【図１０】
0006391496.tif 000011
【図１１】
0006391496.tif 000012
【図１２】
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