(57)【要約】【課題】ホールＩＣとステータコアとの位置関係を最適化したブラシレスモータ及び冷却ファンを提供する。【解決手段】ブラシレスモータのロータ部は、略円筒状のロータマグネットとその外周部を保持するロータホルダとを備え、ステータ部は、コイルが巻回されたステータコアと、ロータマグネットから発生する磁束を検出するホールＩＣ３４とを備える。ステータコアは、径方向外方に伸びる、コイル３１が巻回された腕部と、腕部から径方向外方及び周方向両側に延びる延伸部３２２とを含むティースが周方向４箇所に離間するように設けられた構造を有する。ホールＩＣ３４に含まれるセンサ部３４１は、隣り合う延伸部間の中点Ｐ１と中心軸ＡＸとを径方向に結ぶ直線Ｌ２を基準線として周方向に機械角で進角θ＝４度以下、かつ、隣り合う延伸部３２２の外周縁を結ぶ円弧を基準として径方向外側へｒ＝１ｍｍ以下の範囲ＲＧ内に位置する。【選択図】図４
2009112135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を中心とするステータ部と、前記ステータ部に対して前記中心軸を中心に回転するロータ部とを備えたブラシレスモータであって、
前記ロータ部は、略円筒状のロータマグネットと、前記ロータマグネットの外周部を保持する円筒部を有するロータホルダとを備え、
前記ステータ部は、コイルが巻回されたステータコアと、前記ロータマグネットの回転に伴う磁束の変化を検出する位置検出手段とを備え、前記ステータコアは、前記中心軸を中心として径方向外方に伸びる、前記コイルが巻回された腕部と、前記腕部から径方向外方及び周方向両側に延びる延伸部とを含むティースが周方向４箇所に離間するように設けられた構造を有し、
前記位置検出手段に含まれるセンサ部が、隣り合う前記延伸部を周方向に最短で結ぶ線を二等分する点と前記中心軸とを径方向に結ぶ直線を基準線として周方向に進角４度以下、かつ、前記隣り合う延伸部の外周縁を結ぶ、前記中心軸を中心とする円弧を基準として径方向外側へ１ｍｍ以下の範囲内に位置することを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記ロータマグネットの軸方向における前記位置検出手段側の端面が前記ステータコアの軸方向における前記位置検出手段側の端面より前記位置検出手段に近く、その差が２ｍｍ以下である請求項１記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記ロータマグネットの軸方向における前記位置検出手段側の端面と前記位置検出手段のセンサ部との距離が２ｍｍ以下である請求項２記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記位置検出手段としてホール素子又は前記ホール素子が組み込まれたホールＩＣが使用されている請求項１、２又は３記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４記載のブラシレスモータと、
前記ロータホルダの外周に固定されたインペラと、
前記ブラシレスモータの軸方向一端側を保持するベース部及び前記インペラの径方向外側を囲む筒状部を有するハウジングと
を備えたことを特徴とする冷却ファン。
【請求項６】
前記中心軸方向の外形寸法が１５ｍｍ以下である請求項４記載の冷却ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータ及び冷却ファンに関し、詳しくはロータの磁極位置を検出するためのホール素子又はホールＩＣのような位置検出手段の配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器には、冷却ファンや記憶装置等の回転駆動用モータとして、小形、薄型のブラシレスＤＣモータ（以下、単にブラシレスモータという）が多く使用されている。ブラシレスモータでは、ブラシ及び整流子に代わる素子として、ロータの磁極位置を検出するための位置検出手段と、その検出信号に基づいてステータのコイルに供給する電流を切替える半導体スイッチング素子とが使用される。
【０００３】
位置検出手段として、特許文献１又は２に記載されているようなホール素子又はホールＩＣが使用されることが多い。ホール素子は、ホール効果と呼ばれる電磁現象に基づいて磁界の向きと強さを検出する素子であり、電流供給用の２端子とアナログ信号出力用の２端子を含む計４端子を有するパッケージに収められている。また、ホールＩＣは、ホール素子と共に、その出力信号の増幅回路及び波形整形回路を内蔵した集積回路であり、電源用の２端子とデジタル出力用の１端子を含む計３端子のパッケージに収められている。
【０００４】
上記のようなホール素子又はホールＩＣは、ステータ側の部材、例えば回路基板に実装され、ステータコアの隣り合うティース（極歯）の間（スロット）、あるいはティースの周方向中央部に配置される。なお、一般的な３相モータでは周方向に離間した３箇所に３個のホール素子又はホールＩＣを配置するが、冷却ファンに使用される二相半波又は単相全波モータではホール素子又はホールＩＣが１個だけ配置される。
【特許文献１】特開平１０−２０１２０９号公報
【特許文献２】特開平９−２１５２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の電子機器の小型化及び薄型化に対応して、それに取り付けられる冷却ファンにも小型化及び薄型化が求められている。特に、軸方向の厚さが１５ｍｍ以下の薄型ファンでは、軸方向寸法に余裕がないために、ステータコアの端面とホール素子又はホールＩＣとの距離を確保することが難しい。ホール素子又はホールＩＣは、ロータマグネットから発生する磁界（磁束）を検出するものであるから、ロータマグネットとホール素子又はホールＩＣとの距離が短いことが好ましいが、ステータコアとホール素子又はホールＩＣとの距離が短くなると、ロータマグネットから発生する磁界を検出しにくくなる。これは、ロータマグネットから発生する磁束がステータコア側に強く引っ張られて、ホール素子又はホールＩＣへの（漏れ）磁束が弱くなるためと考えられる。
【０００６】
特に、冷却ファンのインペラの回転数が高くなるに伴ってステータコイルに供給される電流が増大すると、ロータマグネットから発生する磁界がステータコア側にさらに強く引っ張られ、ホール素子又はホールＩＣがロータマグネットからの磁界を正しく検出できなくなる。その結果、インペラの回転が停止してしまう場合もある。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決し、ホール素子又はホールＩＣとステータコアとの位置関係、更にはロータマグネットとの位置関係を最適化したブラシレスモータ及び冷却ファンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に係るブラシレスモータは、中心軸を中心とするステータ部と、前記ステータ部に対して前記中心軸を中心に回転するロータ部とを備えたブラシレスモータであって、前記ロータ部は、略円筒状のロータマグネットと、前記ロータマグネットの外周部を保持する円筒部を有するロータホルダとを備え、前記ステータ部は、コイルが巻回されたステータコアと、前記ロータマグネットの回転に伴う磁束の変化を検出する位置検出手段とを備え、前記ステータコアは、前記中心軸を中心として径方向外方に伸びる、前記コイルが巻回された腕部と、前記腕部から径方向外方及び周方向両側に延びる延伸部とを含むティース（極歯）が周方向４箇所に離間するように設けられた構造を有し、前記位置検出手段に含まれるセンサ部が、隣り合う前記延伸部を周方向に最短で結ぶ線を二等分する点と前記中心軸とを径方向に結ぶ直線を基準線として周方向に進角４度以下、かつ、前記隣り合う延伸部の外周縁を結ぶ、前記中心軸を中心とする円弧を基準として径方向外側へ１ｍｍ以下の範囲内に位置することを特徴とする。
【０００９】
ここで、「位置検出手段に含まれるセンサ部」とは、ある大きさのパッケージに収容されたホール素子又はホールＩＣのような位置検出手段の内部において、実際に磁界を検出（センス）する部分（点）を意味する。例えばホール素子であればロータマグネットの磁界がホール効果によって検出される中心部を意味し、ホールＩＣであれば、それに内蔵されたホール素子の上記中心部を意味する。また、ここでいう「進角」は、基準線からロータマグネットの回転方向と逆の方向（位相が進んでいる方向）の角度（電気角ではなく機械角）を意味する。
【００１０】
上記のように、軸方向から見た位置検出手段（に含まれるセンサ部）とステータコアとの位置関係を規定することにより、ロータの回転位置を正しく検出することができ、モータの回転制御を正常に行うことができる。位置関係の規定の根拠となる具体的なデータについては後述する。
【００１１】
好ましい実施形態において、前記ロータマグネットの軸方向における前記位置検出手段側の端面が前記ステータコアの軸方向における前記位置検出手段側の端面より前記位置検出手段に近く、その差が２ｍｍ以下である。
【００１２】
本発明は、薄型化に要請に対応するために、ステータコアの軸方向における端面と位置検出手段のセンサ部との距離が近くなった場合、つまり、ロータマグネットの軸方向における位置検出手段側の端面とステータコアの軸方向における位置検出手段側の端面との差が２ｍｍ以下となる場合に特に効果がある。
【００１３】
また、さらに好ましい実施形態において、前記ロータマグネットの軸方向における前記位置検出手段側の端面と前記位置検出手段のセンサ部との距離が２ｍｍ以下である。
【００１４】
軸方向から見た位置検出手段のセンサ部とステータコアとの位置関係に加えて、軸方向における位置検出手段のセンサ部とロータマグネットとの位置関係を上記のように規定することにより、ロータの回転位置を一層正しく検出することができ、モータの回転制御を正常に行うことができる。位置関係の規定の根拠となる具体的なデータについては後述する。
【００１５】
また、前記位置検出手段としてホール素子又は前記ホール素子が組み込まれたホールＩＣを使用することが好ましい。なお、これらの他に、ホール素子とその信号増幅回路及び波形整形回路だけでなく、スイッチング回路等が含まれたモータ駆動用ＩＣ（ホール素子内蔵型モータ駆動用ＩＣ）を使用してもよいし、ＭＲセンサのような他の磁気式の位置検出手段を使用してもよい。
【００１６】
本発明の実施形態に係る冷却ファンは、上記のようなブラシレスモータと、前記ロータホルダの外周に固定されたインペラと、前記ブラシレスモータの軸方向一端側を保持するベース部及び前記インペラの径方向外側を囲む筒状部を有するハウジングとを備えたことを特徴とする。
【００１７】
好ましい実施形態において、前記冷却ファンは、前記中心軸方向の外形寸法が１５ｍｍ以下である薄型のファンである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のブラシレスモータ及び冷却ファンによれば、位置検出手段（ホール素子又はホールＩＣ）とステータコアとの位置関係、さらにはロータマグネットを含む三者の位置関係が最適化され、モータ（インペラ）の回転数が高くなっても回転制御を正常に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係るブラシレスモータを用いた冷却ファンの概略平面図であり、図２は同じく冷却ファンの概略断面図である。この冷却ファンは、樹脂成形品であるハウジング１の内部に、ブラシレスモータ２及びインペラ４を組み込んだ軸流型ファンである。中心軸ＡＸに沿う方向の外形寸法、つまりハウジング１の厚みが１５ｍｍ以下の薄型ファンであり、平面視で一辺約６０ｍｍの略正方形の外形を有する。
【００２１】
ハウジング１は、平面視で略正方形の外形と略円形の内周面を有する筒状部１１と、その中心部に配置された平面視で円形のベース部１２と、複数本（例えば４本）の連結部（本実施形態では静翼、但しリブでもよい）１３とからなる。筒状部１１の平面視で略正方形の４隅には、冷却ファンを電子機器に取り付けるためのボルトを挿入する４個の孔１１１が設けられている。筒状部１１の平面視で円形の内周面１１２は、インペラ４の外周縁と所定の空隙を挟んで対向する略円筒状の内周面であり、インペラ４の回転によって軸方向に送られる空気の通路を構成している。なお、ハウジング１は、樹脂成形品に限らず、アルミニウムのダイカストにより成型してもよい。また、ハウジング１の筒状部１１、ベース部１２、及び連結部１３は、樹脂の射出成形やアルミニウムのダイカストにより一体に形成される。
【００２２】
ハウジング１のベース部１２は、複数本の連結部１３によって筒状部１１の内側中心部に支持されており、ブラシレスモータ２の軸方向一端側を保持する。より正確には、ベース部１２の中心に中心軸ＡＸを中心とする円筒部１２１が立設され、この中にブラシレスモータ２（及びインペラ４）の回転軸２１を回転自在に支持するスリーブ軸受２２と、スラストチップマグネット２３及びスラスト板２３１を含むスラストピボット軸受が収容されている。スラストチップマグネット２３は、磁気吸引力によって回転軸２１を基端側へ吸引し、回転軸２１の先端側への移動を規制する。なお、中心軸ＡＸに沿う方向（軸方向）において、ハウジング１のベース部１２及び連結部１３がある側を基端側といい、反対側を先端側という。
【００２３】
回転軸２１の先端側には、回転軸２１の軸方向先端側への移動を規制する抜け止めリング２４が固定され、さらにその先端側に鉄製（例えばＳＵＳなど）のロータホルダ２５が固定されている。ロータホルダ２５は、回転軸２１に固定された中心部から径方向に略円板状に広がる円板部２５１と、その外周部から基端側へ折れ曲がって延びる円筒部２５２を有する。円筒部２５２の内周面には、略円筒状のロータマグネット２６の外周部が固着され、保持されている。ロータマグネット２６は４極に磁化されている。
【００２４】
ロータホルダ２５の外側（外周面及び先端側の面）には、インペラ４が固定されている。インペラ４は樹脂成形品であり、ロータホルダ２５の円板部２５１及び円筒部２５２の外面を覆う円筒部４１と、その外周面から放射状に延びる複数枚（図１の例では１１枚）の羽根４２とからなる。
【００２５】
次に、図２及び図３を参照しながら、ブラシレスモータ２の構造について説明を加える。図３は、ブラシレスモータ２を構成するステータ部を軸方向先端側から見た平面図である。ブラシレスモータ２は中心軸ＡＸを中心とするステータ部と中心軸ＡＸを中心に回転するロータ部とを備えている。
【００２６】
ロータ部は、上記のように略円筒状のロータマグネット２６と、ロータマグネット２６の外周部を保持する円筒部２５２を有するロータホルダ２５とを備え、ステータ部は、コイル３１が巻回されたステータコア３２と、ロータマグネット２６の回転に伴う磁束の変化を検出する位置検出手段としてのホールＩＣ３４を備えている。
【００２７】
ステータコア３２は、中心軸ＡＸを中心として径方向外方に伸びる、コイルが巻回された腕部３２１と、腕部３２１から径方向外方及び周方向両側に延びる延伸部３２２とを含むティース（極歯）３２０が周方向４箇所に離間するように設けられた構造を有する。より具体的には、ステータコア３２は複数枚の電磁鋼板が中心軸ＡＸの方向に積層されたものであり、各電磁鋼板は、ドーナツ状の部分の外周から上記のティース３２０を構成する部分が９０度間隔で４箇所から径方向外方へ延びる形状を有している。ドーナツ状の部分が積層されて構成されるステータコア３２の円筒状部分が、ハウジング１のベース部１２の円筒部１２１の周囲に外嵌するようにして、ステータコア３２を含むステータがハウジング１のベース部１２に固定される。
【００２８】
また、ステータコア３２には樹脂製の絶縁物であるインシュレータ３３が軸方向両側から被せられ、その上からコイル３１が巻回されている。ステータコア３２（延伸部３２２）の外周面は電磁鋼板の端面が露出している。なお、軸方向先端側のインシュレータ３３の先端側部分の中央開口３３１の内径は、回転軸２１に固定された抜け止めリング２４の外形よりも少し小さい。これにより、インシュレータ３３の先端側部分が抜け止めリング２４のストッパーを兼ねている。
【００２９】
本実施形態の冷却ファンのブラシレスモータ２は４極４スロットの二相半波（又は単相全波）モータであり、上記のように、ステータコア３２には４個のティース３２０が設けられ、４箇所のスロット（隣接ティース間）のうちの一箇所にホールＩＣ３４が配置されている。実際には、ステータコア３２の基端側に配置され、ステータコア３２と共にハウジング１のベース部１２に固定される略ドーナツ形状の回路基板３５にホールＩＣ３４が実装されている。
【００３０】
回路基板３５には、ブラシレスモータ２の駆動用ＩＣを含む駆動回路も実装されている。また、ステータコア３２にインシュレータ３３を介して巻回されたコイル３１の引出線が、インシュレータ３３に固定された３本の金属ピン３１１を介して回路基板３５の導体パターン（半田付ランド）に接続されている。
【００３１】
ホールＩＣ３４は、ホール効果と呼ばれる電磁現象に基づいて磁界の向きと強さを検出するホール素子と、その出力信号の増幅回路及び波形整形回路を内蔵した集積回路であり、直方体のプラスチックパッケージに収められている。図３に示すように、回路基板３５の外周部の１箇所に設けられた切欠き部３５１にホールＩＣ３４が装着されている。図示は省略しているが、ホールＩＣ３４から電源用の２端子とデジタル出力用の１端子を含む計３端子が出ており、これらは回路基板３５の導体パターン（半田付ランド）に接続されている。
【００３２】
なお、回路基板３５に切欠き部３５１を設けて、ここに沈み込むようにホールＩＣ３４を実装しているのは、回路基板３５の表面から突出するホールＩＣ３４の高さを抑えて、冷却ファンの軸方向寸法（厚み）の低減に寄与させるためである。あるいは、回路基板３５の基端側の面が実装面となる場合に、先端側の面からホールＩＣ３４を露出させるために有効な実装方法である。
【００３３】
図３において、ホールＩＣ３４を示す長方形の中心から左下へ少しずれた箇所に示されている小丸３４１は、ホールＩＣ３４に含まれるホール素子のセンサ部の位置を示している。以下の説明において、センサ部３４１と記すこともある。ここでいう「センサ部」は、ホール素子の中で実際に磁界を検出（センス）する部分（中心部）を意味する。本実施形態の冷却ファン用ブラシレスモータ２では、冷却ファンの小形化（薄型化）に伴う前述のような問題点を解決すべく、後述する実験結果に基づいて、ホールＩＣ３４のセンサ部３４１の位置が最適化されている。
【００３４】
次に、図４から図８を参照して、最適化されたホールＩＣ３４のセンサ部３４１の位置について説明する。図４は、図３の部分拡大図であり、ブラシレスモータ２を構成するステータ部のホールＩＣ３４の配置を示す平面図である。また、図５は、図２の部分拡大図であり、ブラシレスモータ２を構成するステータ部のホールＩＣ３４の配置を示す断面図である。
【００３５】
まず、図４に示す平面図において、ホールＩＣ３４のセンサ部３４１の位置は、ハッチングが付された略長方形の範囲ＲＧの内に位置するように最適化されている。この範囲ＲＧは、ステータコア３２の隣り合うティース３２０の延伸部３２２を周方向に最短で結ぶ線Ｌ１を二等分する点Ｐ１と中心軸ＡＸとを径方向に結ぶ直線Ｌ２を基準線として周方向に機械角で進角θ以内、かつ、隣り合う延伸部３２２の外周縁を結ぶ、中心軸ＡＸを中心とする円弧を基準として径方向外側へ距離ｒ以内の範囲として規定される。
【００３６】
ここでいう「進角」は、基準線からロータマグネットの回転方向（矢印ＲＴで示す方向）と逆の方向（位相が進んでいる方向）の角度（電気角ではなく機械角）を意味する。進角θ及び距離ｒの具体的な数値は、以下に述べるように、θ＝４（度）、ｒ＝１（ｍｍ）である。なお、図４及び図５において破線で示す輪郭３４’は従来のホールＩＣの位置を示し、そのセンサ部の位置３４１’は範囲ＲＧから外れた位置にある。
【００３７】
まず、径方向の距離ｒの値を決めるために、ホールＩＣ３４のセンサ部３４１に対応する位置に磁束アナライザのホールプローブをセットして、径方向に移動させたときに得られる磁束密度の変化を測定した。このとき、周方向の位置はθ＝２度に固定し、軸方向の位置（高さ）をパラメータとして測定した。この測定結果をグラフとして図６に示す。
【００３８】
図６のグラフにおいて、横軸はホールＩＣ３４のセンサ部３４１に対応する径方向の距離ｒを示している。また、軸方向の位置（高さ）Ｈと、図５に示すｈ（ロータマグネット２６の軸方向における端面からセンサ部３４１までの距離）とは、ｈ＝Ｈ＋０．１５（ｍｍ）の関係がある。
【００３９】
図６に示す測定結果から、以下のことがわかる。第１に、当然のことながら、軸方向の位置（高さ）Ｈ（＝ｈ−０．１５）が大きくなるほど、つまり、ロータマグネット２６の端面からの距離が大きくなるほど、得られる磁束密度は小さくなる。Ｈ＝１．８５（ｈ＝２．０）ｍｍ程度までの距離であれば、つまり、ロータマグネット２６の軸方向における端面とホールＩＣ３４のセンサ部３４１との距離ｈが２ｍｍ以下であれば、所定の径方向距離ｒの範囲内で、所望の磁束密度が得られる。
【００４０】
第２に、上記のように規定した軸方向の位置（高さ）Ｈ（ｈ）に対して、ｒが０ｍｍから１ｍｍの範囲内では、比較的大きな磁束密度が得られる。換言すれば、ｒが０ｍｍ付近より小さくなるか、又は１ｍｍ付近より大きくなると、高さＨの各値に対して得られる磁束密度が急激に低下する。
【００４１】
これより、ｒが０から１ｍｍの範囲内、つまり、隣り合う延伸部３２２の外周縁を結ぶ、中心軸ＡＸを中心とする円弧を基準として径方向外側へ１ｍｍ以下の範囲内にホールＩＣ３４のセンサ部３４１が位置するように規定する。
【００４２】
次に、周方向の進角θの値を決めるために、進角θを変化させたときに得られる磁束密度を、上記と同様に磁束アナライザを用いて測定した。なお、径方向の位置ｒ及び軸方向の高さｈは、ｒ＝０ｍｍ、ｈ＝１．１ｍｍに固定して測定した。この測定結果をグラフとして図７に示す。
【００４３】
図７に示す測定結果から分かるように、進角（度）が大きくなるほど、得られる磁束密度が小さくなる。十分な磁束密度が得られなければ、ステータコア３２から発生する磁束をホールＩＣ３４のセンサ部３４１が正しく検出できなくなり、ホールＩＣ３４から出力されるディジタル信号に基づいてブラシレスモータ２のステータ（コイル）に流す電流を駆動用ＩＣが正しく切替えることができなくなる。ひとまず、図７に示す測定結果から進角θの値を４度（以下）と定め、以下のような考察と実験を行った。
【００４４】
上述のようにして、ホールＩＣ３４のセンサ部３４１の適切な位置を決めるに際して、軸方向の位置（高さ）に関して言えば（図５参照）、ロータマグネット２６の軸方向における端面からの距離ｈだけでなく、ステータコア３２の軸方向端面からの距離（ｄ＋ｈ）が影響する。換言すれば、ロータマグネット２６の軸方向におけるホールＩＣ３４側の端面とステータコア３２の軸方向におけるホールＩＣ３４側の端面との距離ｄがホールＩＣ３４のセンサ部３４１の軸方向位置の最適化に影響する。
【００４５】
この距離ｄが十分大きければ、ロータマグネット２６の軸方向端面からの磁束がステータコア３２に引っ張られないで、ホールＩＣ３４のセンサ部を通過しやすくなるので、ホールＩＣ３４はロータマグネット２６の磁界を正しく検出することができる。しかし、前述のように、本実施形態のような軸方向寸法（厚み）が小さい薄型の冷却ファンのモータでは、距離ｄを十分に確保することが困難である。例えば、距離ｄが２ｍｍ以下になれば、ホールＩＣ３４のセンサ部３４１の位置を一層適切に規定する必要がある。
【００４６】
そこで、前述のように規定したホールＩＣ３４のセンサ部３４１の位置のうち、距離ｄをパラメータとして０ｍｍから１．６ｍｍまで段階的に変化させたときの進角θと磁束密度の関係を磁束アナライザにより測定した。進角θは０度から６度まで変化させた。また、ステータ（コイル）に電流を流さない状態（非通電状態）と、流した状態（通電状態）との２通りについて測定した。なお、通電状態では、２相のコイルのうち、ホールＩＣ３４に近い側のコイルに０．２アンペア供給した。また、径方向の位置ｒ及び軸方向の高さｈは、ｒ＝０ｍｍ、ｈ＝１．１８ｍｍに固定して測定した。この測定結果をグラフとして図８（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００４７】
図８（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ非通電状態及び通電状態における測定結果のデータを示すグラフであり、いずれも、横軸に進角θをとり、縦軸に得られる磁束密度をとっている。また、距離ｄをパラメータとして変化させ、距離ｄの各値に対する進角θと磁束密度との関係をプロットしている。
【００４８】
図８（ａ）及び（ｂ）のグラフより以下のことがわかる。図８（ａ）及び（ｂ）を比較すると、非通電状態（図８（ａ））よりも通電状態（図８（ｂ））のほうが、得られる磁束密度が低くなる。これは、非通電状態よりも通電状態のほうがロータマグネット２６からステータコア３２に引っ張られる磁束が多くなり、その分だけホールＩＣ３４で検出できる磁束密度が低くなることを意味する。また、図７に示したグラフと同様に、進角が大きくなるほど、得られる磁束密度が低下する傾向がある。この傾向は、距離ｄが小さくなるほど顕著になる。つまり、ロータマグネット２６の軸方向におけるホールＩＣ３４側の端面とステータコア３２の軸方向におけるホールＩＣ３４側の端面との距離ｄが小さくなるほど、進角の増加に応じて磁束密度が低下する傾きが大きくなる。また、非通電状態よりも通電状態のほうがその傾きが大きくなっている。
【００４９】
この実験では距離ｄを０から１．６ｍｍまで段階的に変化させたが、距離ｄが２．０ｍｍ程度になれば、進角の増加に応じて磁束密度が低下する傾きが更に小さくなり、通電状態でステータコア３２の影響を受けにくくなることが図８（ａ）及び（ｂ）から推測される。図８（ａ）及び（ｂ）のグラフから、距離ｄが０から１．６ｍｍ（又は２．０ｍｍ）まで、かつ、進角θが０から４度までの範囲内において、非通電状態及び通電状態で得られる磁束密度が実用上問題のない範囲内にあると判断することができる。
【００５０】
このように、距離ｄが２ｍｍ以下の薄型冷却ファン用のブラシレスモータにおいて、進角θが４度以下、かつ、前述の径方向距離ｒが１ｍｍ以下の範囲内にホールＩＣ３４のセンサ部３４１を配置することにより、ロータマグネット２６からの磁束（磁界）をホールＩＣ３４が正しく検出することができる。さらに、軸方向の位置に関して言えば、ロータマグネット２６の軸方向端面とホールＩＣ３４のセンサ部３４１との距離を２ｍｍ以下にすることにより、ホールＩＣ３４はロータマグネット２６からの磁束（磁界）を一層正確に検出することができる。これにより、ホールＩＣ３４から出力されるディジタル信号に基づいてブラシレスモータ２のステータ（コイル）に流す電流を駆動用ＩＣが正しく切替えることができる。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明のブラシレスモータ及び冷却ファンは、上記の実施形態に限らず種々の形態で実施することができる。
【００５２】
例えば、上記の実施形態ではロータマグネットの回転に伴う磁束の変化を検出する位置検出手段として、ホール素子が組み込まれたホールＩＣ３４を使用しているが、位置検出手段としてホール素子を用いる場合にも本発明を適用することができる。その場合に、センサ部はホール素子の内部のホール効果によって磁界を検出する中心部を意味する。また、モータ駆動用ＩＣにホール素子が内蔵されている場合にも本発明を適用することができ、その場合は、モータ駆動用ＩＣが位置検出手段に相当する（位置検出手段を含んでいる）と考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係るブラシレスモータを用いた冷却ファンの概略平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷却ファンの概略断面図である。
【図３】ブラシレスモータを構成するステータ部を軸方向先端側から見た平面図である。
【図４】ステータ部のホールＩＣの配置を示すための、図３の部分拡大図である。
【図５】ステータ部のホールＩＣの配置を示すための、図２の部分拡大図である。
【図６】ステータ部のホールＩＣの径方向位置と磁束密度との関係を示すグラフである。
【図７】ステータ部のホールＩＣの周方向位置としての進角と磁束密度との関係を示すグラフである。
【図８】ロータマグネットとステータコアとの軸方向端面間距離をパラメータとして、ステータ部のホールＩＣの周方向位置としての進角と磁束密度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１  ハウジング
２  ブラシレスモータ
４  インペラ
１１  ハウジングの筒状部
１２  ハウジングのベース部
２５  ロータホルダ
２６  ロータマグネット
３１  コイル
３２  ステータコア
３４  位置検出手段（ホールＩＣ）
３２０  ステータコアのティース
３２１  ティースの腕部
３２２  ティースの延伸部
３４１  位置検出手段のセンサ部
ＡＸ  中心軸
【図１】
2009112135.tif 000003
【図２】
2009112135.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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