JPWO2016063324A1 - 回転角度検出装置、回転電機、及びエレベータ用巻上機 - Google Patents

Abstract

回転角度検出装置の基準状態では、巻数Ａｉの第１の出力巻線と、Ａｉよりも小さい巻数Ａｊの第１の出力巻線とが複数の第１の出力巻線に含まれ、巻数Ｂｋの第２の出力巻線と、Ｂｋよりも小さい巻数Ｂｍの第２の出力巻線とが複数の第２の出力巻線に含まれている。回転角度検出装置は、第１の出力巻線の巻数Ａｉが巻数Ａｉ±ａとなっていること、又は第１の出力巻線の巻数Ａｊが巻数Ａｊ±ａとなっていることを除き、第１及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数が基準状態と同じ巻数とされた構成、及び、第２の出力巻線の巻数Ｂｋが巻数Ｂｋ±ｂとなっていること、又は第２の出力巻線の巻数Ｂｍが巻数Ｂｍ±ｂとなっていることを除き、第１及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数が基準状態と同じ巻数とされた構成のうち、少なくともいずれかの構成を備えている。

Description

この発明は、検出用ステータと、検出用ステータに対して回転可能な検出用ロータとを有する回転角度検出装置、回転電機、及びエレベータ用巻上機に関するものである。

従来、回転子の回転位置を検出するために、固定子の複数のティースのそれぞれに１相の励磁巻線を巻くとともに、励磁巻線を巻いた各ティースに２相の出力巻線を交互に巻いて、２相の出力巻線のすべての巻数を同じＮ（Ｎは正の整数）とした回転角度検出装置が知られている。

しかし、このような従来の回転角度検出装置では、固定子の製造誤差等によって回転位置の検出誤差が発生することがある。従来、回転子の回転位置の検出誤差を低減させるために、２相の出力巻線のうち、一方の相の出力巻線の巻数をＮとしたまま、他方の相の出力巻線の巻数をＮ±ｍ（ｍは正の整数で、Ｎ＞ｍ）に調整した回転角度検出装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−１９４５８４号公報

しかし、特許文献１に示されている従来の回転角度検出装置では、巻数を調整する前の各出力巻線の巻数が１種類だけ（即ち、Ｎだけ）であるので、回転子の回転角度の検出誤差の軸倍角成分を低減するために調整できる出力巻線の巻数の選択肢が１種類だけに限られてしまう。これにより、回転子の回転角度の検出誤差の軸倍角成分を効果的に低減することが難しくなってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、検出用ロータの回転角度の検出誤差を効果的に低減することができる回転角度検出装置、回転電機、及びエレベータ用巻上機を得ることを目的とする。

この発明による回転角度検出装置は、検出用ステータコアと、検出用ステータコアにそれぞれ設けられた複数の励磁巻線、複数の第１の出力巻線及び複数の第２の出力巻線とを有する検出用ステータ、及び周方向へ並ぶ複数の突極を有し、検出用ステータに各突極を径方向について対向させながら検出用ステータに対して回転可能な検出用ロータを備え、第１の出力巻線及び第２の出力巻線は、互いに異なる相の出力巻線とされ、検出用ステータコアは、周方向へ並ぶ複数のティースを有し、励磁巻線は、各ティースにそれぞれ巻かれ、第１の出力巻線及び第２の出力巻線は、周方向について互いに隣り合う２つのティースに同じ相の出力巻線が巻かれることを避けながら、互いに異なるティースに巻かれており、励磁巻線の極対数は、１以上の整数であるＭとされ、突極の数は、１以上の整数であるＮとされており、１以上の整数であるＡｉを巻数とする第１の出力巻線と、Ａｉよりも小さい１以上の整数であるＡｊを巻数とする第１の出力巻線とが複数の第１の出力巻線に少なくとも含まれ、１以上の整数であるＢｋを巻数とする第２の出力巻線と、Ｂｋよりも小さい１以上の整数であるＢｍを巻数とする第２の出力巻線とが複数の第２の出力巻線に少なくとも含まれた状態で、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数の空間分布が、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数と、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波の振幅と等しい振幅を持つ空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数との和によって得られる状態を基準状態とし、Ａｊよりも小さい１以上の整数をａ、Ｂｍよりも小さい１以上の整数をｂとすると、基準状態での巻数がＡｉとなる第１の出力巻線が巻かれるティースの少なくともいずれかにＡｊよりも大きいＡｉ±ａを巻数とする第１の出力巻線が巻かれていること、又は、基準状態での巻数がＡｊとなる第１の出力巻線が巻かれるティースの少なくともいずれかにＡｉよりも小さいＡｊ±ａを巻数とする第１の出力巻線が巻かれていることを除き、第１及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数が基準状態と同じ巻数とされた構成、及び基準状態での巻数がＢｋとなる第２の出力巻線が巻かれるティースの少なくともいずれかにＢｍよりも大きいＢｋ±ｂを巻数とする第２の出力巻線が巻かれていること、又は、基準状態での巻数がＢｍとなる第２の出力巻線が巻かれるティースの少なくともいずれかにＢｋよりも小さいＢｍ±ｂを巻数とする第２の出力巻線が巻かれていることを除き、第１及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数が基準状態と同じ巻数とされた構成のうち、少なくともいずれかの構成を備えている。

この発明による回転角度検出装置、回転電機、及びエレベータ用巻上機によれば、巻数を調整する前の第１の出力巻線の巻数及び第２の出力巻線の巻数をそれぞれ２種類以上にすることができ、検出用ロータの検出誤差を調整できる第１及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数の選択肢を増やすことができる。これにより、検出用ロータの回転角度の検出誤差の軸倍角成分を効果的に低減することができる。

この発明の実施の形態１による回転電機を示す縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１の回転角度検出装置を示す断面図である。 図３のティース番号１のティースに巻かれている励磁巻線及び第１の出力巻線を示す拡大図である。 この発明の実施の形態１による回転角度検出装置と比較するための比較例の要部を示す構成図である。 基準状態での励磁巻線、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれの導線の巻数を示す表である。 図３の回転角度検出装置における検出用ステータの角度θ_sと検出用ロータの回転角度θ_rとの座標関係を示す構成図である。 図４の励磁巻線及び第１の出力巻線の領域における巻数１当たりの鎖交磁束の分布を示す拡大図である。 図４の励磁巻線、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれについて、実施例１−１による導線の巻数を示す表である。 図３のティース番号３のティースに図９の巻数で巻かれている励磁巻線及び第１の出力巻線を示す拡大図である。 図４の励磁巻線、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれについて、実施例１−２による導線の巻数を示す表である。 図３のティース番号１のティースに図１１の巻数で巻かれている励磁巻線及び第１の出力巻線を示す拡大図である。 図３の検出用ロータの回転角度の誤差の１５次成分（即ち、軸倍角成分）について、図６に示す基準状態、図９に示す実施例１−１、図１１に示す実施例１−２のそれぞれを比較するグラフである。 図６に示す基準状態、図９に示す実施例１−１、図１１に示す実施例１−２のそれぞれにおける検出用ロータの回転角度の誤差の１５次成分を比較するフェーザ図である。 この発明の実施の形態２による巻数調整を行う基準となる基準状態での励磁巻線、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれの導線の巻数を示す表である。 図４の励磁巻線、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれについて、実施例２−１による導線の巻数を示す表である。 図４の励磁巻線、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれについて、実施例２−２による導線の巻数を示す表である。 この発明の実施の形態３による回転角度検出装置の要部を示す拡大図である。 図１８の励磁巻線及び第１の出力巻線の領域における巻数１当たりの鎖交磁束の分布を示す拡大図である。 この発明の実施の形態３による励磁巻線及び第１の出力巻線が実施例３−１の巻数でティース番号３のティースに設けられている状態を示す拡大図である。 この発明の実施の形態３による励磁巻線及び第１の出力巻線が実施例３−２の巻数でティース番号１のティースに設けられている状態を示す拡大図である。 この発明の実施の形態４による励磁巻線、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれの導線の巻数を示す表である。 図６に示す基準状態における検出用ロータの回転角度の誤差の１５次成分と、図２２に示す実施の形態４における検出用ロータの回転角度の誤差の１５次成分とを比較するフェーザ図である。 この発明の実施の形態５による励磁巻線、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれの導線の巻数を示す表である。 図６に示す基準状態における検出用ロータの回転角度の誤差の１５次成分と、図２４に示す実施の形態５における検出用ロータの回転角度の誤差の１５次成分とを比較するフェーザ図である。 この発明の実施の形態６による励磁巻線、第１の出力巻線及び第２の出力巻線のそれぞれの導線の巻数を示す表である。 図６に示す基準状態における検出用ロータの回転角度の誤差の１５次成分と、図２６に示す実施の形態６における検出用ロータの回転角度の誤差の１５次成分とを比較するフェーザ図である。 この発明の実施の形態７による回転角度検出装置の励磁巻線及び第１の出力巻線がティースに設けられている状態を示す拡大図である。 実施例７−２における巻線調整された第１の出力巻線及び励磁巻線がティースに設けられている状態を示す拡大図である。 この発明の実施の形態８による回転角度検出装置の励磁巻線及び第１の出力巻線がティースに設けられている状態を示す拡大図である。 実施例８−２における巻線調整された第１の出力巻線及び励磁巻線がティースに設けられている状態を示す拡大図である。 この発明の実施の形態９による回転角度検出装置の励磁巻線及び第１の出力巻線がティースに設けられている状態を示す拡大図である。 実施例９−２における巻線調整された第１の出力巻線及び励磁巻線がティースに設けられている状態を示す拡大図である。 図３の回転角度検出装置の突極の数（軸倍角）、ティースの数、励磁巻線の空間次数、第１及び第２の出力巻線の空間次数を実施例１０−１として示す表である。 この発明の実施の形態１１による回転角度検出装置の突極の数（軸倍角）、ティースの数、励磁巻線の空間次数、第１及び第２の出力巻線の空間次数を実施例１１−１として示す表である。 この発明の実施の形態１０及び１１における軸倍角及びスロット数を含む軸倍角とスロット数との組み合わせを示すグラフである。 この発明の実施の形態１２による回転電機を示す縦断面図である。 図３７の回転角度検出装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態１３による回転角度検出装置及び回転電機を適用したエレベータ用巻上機を示す縦断面図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による回転電機を示す縦断面図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図において、回転電機１０１は、円環状のステータ１０２と、ステータ１０２の内側に配置され、ステータ１０２に対して回転可能なロータ１０３と、ステータ１０２及びロータ１０３を支持するハウジング１０４とを有している。

ハウジング１０４は、板状のハウジング本体１０５と、ハウジング本体１０５の外周部に固定された円筒状のハウジング筒部１０６とを有している。ハウジング本体１０５の中央部には、貫通孔１０７が設けられている。ハウジング１０４には、図１に示すように、ハウジング本体１０５に固定されハウジング筒部１０６の中心軸線上に配置された支軸１０８が固定されている。支軸１０８は、貫通孔１０７に内部が連通された中空（筒状）の軸である。ロータ１０３は、ベアリング１０９を介して支軸１０８に回転自在に取り付けられている。また、ロータ１０３は、支軸１０８を介してハウジング１０４に支持されている。

ステータ１０２は、ロータ１０３と同軸に配置されている。また、ステータ１０２は、ロータ１０３の外周を囲む円環状のステータコア１１０と、ステータコア１１０にそれぞれ設けられ、ステータコア１１０の周方向へ並べられた複数のステータコイル１１１と、ステータコア１１０に設けられ、ステータコア１１０と各ステータコイル１１１との間に介在するインシュレータ１１２とを有している。ステータ１０２は、ステータコア１１０がハウジング筒部１０６内に嵌められた状態でハウジング１０４に支持されている。各ステータコイル１１１とステータコア１１０との間の絶縁状態は、インシュレータ１１２により確保される。

ステータコア１１０は、支軸１０８の軸線方向に積層された複数枚の鋼板（磁性体）により構成されている。また、ステータコア１１０は、ハウジング筒部１０６の内周面に沿った円環状のバックヨーク部１１３と、バックヨーク部１１３から径方向内側へそれぞれ突出し、ステータコア１１０の周方向について互いに間隔を置いて配置された複数の磁極ティース部１１４とを有している。各磁極ティース部１１４は、ステータコア１１０の周方向について等間隔に配置されている。

ステータコイル１１１は、各磁極ティース部１１４に個別に設けられている。従って、各ステータコイル１１１は、ステータコア１１０の周方向について等間隔に配置されている。ステータ１０２には、各ステータコイル１１１への通電により回転磁界が発生する。ロータ１０３は、ステータ１０２の回転磁界の発生により支軸１０８の軸線を中心に回転される。

ロータ１０３は、ロータヨーク１１５と、ロータヨーク１１５にそれぞれ設けられた複数の永久磁石（ロータ磁極部）１１６とを有している。

ロータヨーク１１５は、鋳鉄で構成された鋳物とされている。また、ロータヨーク１１５は、図１に示すように、ベアリング１０９が取り付けられたロータヨーク本体１１７と、ロータヨーク本体１１７の外周部に固定され、支軸１０８と同軸に配置された円筒状のロータ筒部１１８と、ロータヨーク本体１１７の中央部に固定され、支軸１０８の内部を通って貫通孔１０７内に達する検出器用軸１１９とを有している。

ロータヨーク１１５は、ロータ１０３の径方向についてロータ筒部１１８の外周面をステータ１０２に対向させた状態で、ステータ１０２の内側に配置されている。これにより、ロータ筒部１１８の外周面は、径方向について各磁極ティース部１１４の先端面に対向している。

各永久磁石１１６は、ロータ筒部１１８の外周面にそれぞれ設けられている。また、各永久磁石１１６は、ロータ筒部１１８とステータ１０２との間の空間でロータ１０３の周方向（ロータ１０３の回転方向）について互いに間隔を置いて配置されている。この例では、各永久磁石１１６がロータ１０３の周方向について等間隔に配置されている。

ハウジング本体１０５の貫通孔１０７内には、ロータ１０３の回転角度を検出する回転角度検出装置１が設けられている。回転角度検出装置１は、貫通孔１０７内でハウジング本体１０５に固定された検出用ステータ２と、径方向について検出用ステータ２と対向し、検出用ステータ２に対して回転可能な磁性体である検出用ロータ３とを有している。この例では、検出用ステータ２の形状が円環状とされ、検出用ロータ３が検出用ステータ２の径方向内側に配置されている。また、この例では、検出用ロータ３が検出器用軸１１９に固定されている。

図３は、図１の回転角度検出装置１を示す断面図である。なお、図３には、各ティース２７に便宜的に割り振った周方向へ連続する番号（図３において四角形の枠で囲んでいる番号）が示されている。検出用ステータ２は、磁性体である検出用ステータコア２１と、検出用ステータコア２１にそれぞれ設けられた複数の励磁巻線２２、複数の第１の出力巻線２３及び複数の第２の出力巻線２４と、検出用ステータコア２１に設けられ、各励磁巻線２２、各第１の出力巻線２３及び各第２の出力巻線２４のそれぞれと検出用ステータコア２１との間に介在する絶縁体２５とを有している。各励磁巻線２２、各第１の出力巻線２３及び各第２の出力巻線２４のそれぞれと検出用ステータコア２１との間の絶縁状態は、絶縁体２５により確保される。

検出用ステータコア２１は、円環状のコアバック２６と、コアバック２６から径方向内側へそれぞれ突出し、検出用ステータコア２１の周方向へ並ぶ複数のティース２７とを有している。この例では、１８個のティース２７が検出用ステータコア２１の周方向へ等間隔に並んでいる。各ティース２７間には、励磁巻線２２と、第１及び第２の出力巻線２３，２４の少なくともいずれかとが配置されるスロット２８が形成されている。

励磁巻線２２は、各ティース２７にそれぞれ巻かれている。各励磁巻線２２は、電気的に互いに直列に接続されている。

第１の出力巻線（ＣＯＳ巻線）２３及び第２の出力巻線（ＳＩＮ巻線）２４は、互いに異なる相の出力巻線とされている。各第１の出力巻線２３は電気的に互いに直列に接続され、各第２の出力巻線２４も電気的に互いに直列に接続されている。また、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４は、検出用ステータコア２１の周方向について互いに隣り合う２つのティース２７に同じ相の出力巻線２３，２４が巻かれることを避けながら、互いに異なるティース２７にそれぞれ巻かれている。この例では、複数のティース２７のうち周方向について１つおきに選択された複数のティース２７に、第１の出力巻線２３がそれぞれ巻かれ、第１の出力巻線２３が巻かれているティース２７と異なる複数のティース２７に、第２の出力巻線２４がそれぞれ巻かれている。また、この例では、第１の出力巻線２３が励磁巻線２２の外周を覆い、第２の出力巻線２４も励磁巻線２２の外周を覆った状態で第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれがティース２７に巻かれている。

検出器用軸１１９には、検出用ロータ３の中心部が嵌合（固定）されている。これにより、検出用ロータ３は、検出器用軸１１９の軸線を中心として検出器用軸１１９と一体に回転される。

検出用ロータ３は、検出用ロータ３の周方向へ並ぶ複数の突極３１を有している。また、検出用ロータ３は、検出用ステータ２の内周面に各突極３１を径方向について対向させながら検出用ステータ２に対して回転可能になっている。検出用ロータ３が検出用ステータ２に対して回転したときには、検出用ロータ３と検出用ステータ２との間でのパーミアンスの脈動が各突極３１の存在によって正弦波状に変化する。

各励磁巻線２２には、各励磁巻線２２への交流電力の供給により起磁力が発生する。これにより、検出用ロータ３及び検出用ステータコア２１を通過する磁束が発生する。第１及び第２の出力巻線２３，２４には、この磁束が第１及び第２の出力巻線２３，２４を鎖交することにより電圧が発生する。検出用ロータ３と検出用ステータ２との間でのパーミアンスが検出用ロータ３の回転角度に応じて正弦波状に変化することから、検出用ロータ３の回転角度は、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれから出力される電圧を測定することにより検出される。

図４は、図３のティース番号１のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３を示す拡大図である。各ティース２７の先端部には、検出用ロータ３の周方向に沿って互いに逆方向へ突出する一対の突出部２７ａが設けられている。励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３のそれぞれの導線は、突出部２７ａとコアバック２６との間の範囲で絶縁体２５を介してティース２７に巻かれている。これにより、検出用ロータ３とティース２７との間を通過する磁束が検出用ステータコア２１を効率よく通過し、第１の出力巻線２３に鎖交する磁束が大きくなり、第１の出力巻線２３の出力電圧の値が大きくなる。

励磁巻線２２は、突出部２７ａとコアバック２６との間の範囲に亘ってティース２７に沿って設けられている。第１の出力巻線２３は、励磁巻線２２の外周を覆った状態でティース２７に設けられている。即ち、ティース２７には、励磁巻線２２と、励磁巻線２２の外周に巻かれた第１の出力巻線２３とが設けられている。

他のティース２７に設けられた第１の出力巻線２３も、同様に、励磁巻線２２の外周に巻かれている。また、ティース２７に設けられた各第２の出力巻線２４も、同様に、励磁巻線２２の外周に巻かれている。即ち、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの導線は、ティース２７に励磁巻線２２の導線が巻かれた後に、ティース２７とともに励磁巻線２２を覆うようにしてティース２７に巻かれている。

ここで、図５は、この発明の実施の形態１による回転角度検出装置１と比較するための比較例の要部を示す構成図である。比較例では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれが各ティース２７に巻かれている。また、比較例では、励磁巻線２２が、突出部２７ａとコアバック２６との間の範囲に亘ってティース２７に沿って設けられている。さらに、比較例では、第１の出力巻線２３の導線が励磁巻線２２の外周に巻かれ、第２の出力巻線２４の導線が第１の出力巻線２３の外周に巻かれている。即ち、比較例では、励磁巻線２２の導線がティース２７に巻かれた後に、第１の出力巻線２３の導線が励磁巻線２２の外周に巻かれ、第１の出力巻線２３の導線が巻かれた後に、第２の出力巻線２４の導線が第１の出力巻線２３の外周に巻かれている。

実施の形態１と比較例とを比較すると、実施の形態１では、１つのティース２７に対して第１及び第２の出力巻線２３，２４のうち、いずれかのみが設けられているのに対して、比較例では、１つのティース２７に対して第１及び第２の出力巻線２３，２４がいずれも設けられているのが分かる。これにより、実施の形態１では、比較例に比べて、ティース２７に設けられた第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの導線の巻数を多くすることができることが分かる。また、実施の形態１では、１つのティース２７に設ける巻線の数を減らすことができるので、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４を検出用ステータコア２１に設ける作業の手間を軽減することができることが分かる。さらに、比較例では、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの導線の巻き始めと巻き終わりとがあるので巻き乱れが発生しやすくなるが、実施の形態１では、巻き始めと巻き終わりとが第１及び第２の出力巻線２３，２４のいずれかのみで生じるだけなので巻き乱れが発生しにくいことが分かる。

また、本実施の形態での励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数は、基準状態における励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数を基準として決められている。基準状態の回転角度検出装置の構成は、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４の巻数に関する構成を除き、図３に示されている構成と同様である。まず、基準状態での励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの導線の巻数について説明する。

図６は、基準状態での励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの導線の巻数を示す表である。なお、図６のティース番号の下にある数字は、ティース番号に対応するティース２７に巻かれた導線の巻数である。さらに、図６の巻数における正負の表示は、導線の巻き方向が互いに逆になっていることを示している。

基準状態では、励磁巻線２２の導線が、互いに隣り合うティース２７ごとに巻き方向が逆になるようにして、すべてのティース２７にＣ＝４０回ずつ巻かれている。

また、基準状態における第１の出力巻線２３の導線は、ティース番号が１、７、１３の各ティース２７にＡ１＝４６０回ずつ巻かれ、ティース番号が３、５、９、１１、１５、１７の各ティース２７にＡ２＝２３０回ずつ巻かれている。ティース番号が１、７、１３の各ティース２７に巻かれている第１の出力巻線２３の導線は、それぞれ同一方向に巻かれている。また、ティース番号が３、５、９、１１、１５、１７の各ティース２７に巻かれている第１の出力巻線２３の導線は、ティース番号が１、７、１３の各ティース２７に巻かれている第１の出力巻線２３の導線の巻き方向と逆の方向に巻かれている。

基準状態における第２の出力巻線２４の導線は、ティース番号が２、６、８、１２、１４、１８の各ティース２７にＢ１＝３９８回ずつ巻かれている。ティース番号が２、８、１４の各ティース２７に巻かれている第２の出力巻線２４の導線は、ティース番号が１、７、１３の各ティース２７に巻かれている第１の出力巻線２３の導線の巻き方向と同一方向にそれぞれ巻かれている。また、ティース番号が６、１２、１８の各ティース２７に巻かれている第２の出力巻線２４の導線は、ティース番号が２、８、１４の各ティース２７に巻かれている第２の出力巻線２４の導線の巻き方向と逆の方向に巻かれている。ティース番号が４、１０、１６の各ティース２７には、出力巻線を正弦波状に分布させるため、Ｂ２＝０となっており、第１及び第２の出力巻線２３，２４が巻かれていない。従って、基準状態では、複数の第１の出力巻線２３のそれぞれの巻数の中で、Ａ１が最大の巻数で、Ａ２が最小の巻数になっており、複数の第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の中で、Ｂ１が最大の巻数で、Ｂ２が最小の巻数になっている。

検出用ステータコア２１のティース２７の数を２Ｍとしたときの励磁巻線２２の極対数をＭ（Ｍは、１以上の整数）、検出用ロータ３の突極３１の数（即ち、軸倍角）をＮ（Ｎは、１以上の整数）、各ティース２７における第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数をそれぞれｗ_sin,i、ｗ_cos,i（ｉは１、２、…２Ｍ）、１つのティース２７あたりの第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの最大巻数をそれぞれｗ_maxとした場合、基準状態における第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の空間分布は、それぞれ以下の式で表される。ここで、式（１）〜式（６）の複号は同順である。

式（１）〜式（６）により、基準状態では、第１の出力巻線（ＣＯＳ巻線）２３及び第２の出力巻線（ＳＩＮ巻線）２４が各ティース２７に１相ずつ交互に巻かれ、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの巻数が、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数によって得られていることが分かる。さらに、式（１）及び式（４）により、基準状態では、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の空間分布が、空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数を含んでいることが分かる。また、基準状態では、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波の振幅と、空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波の振幅とが等しくなっていることが分かる。

図７は、図３の回転角度検出装置１における検出用ステータ２の角度θ_sと検出用ロータ３の回転角度θ_rとの座標関係を示す構成図である。検出用ステータ２と検出用ロータ３との間の隙間（空隙）における磁束密度をＢ_g（θ_s）、励磁巻線２２の起磁力をＦ（θ_s）、検出用ステータ２と検出用ロータ３との間の隙間での磁束の通りやすさを示すパーミアンスをＰ（θ_s）、角度に依存しないパーミアンス成分をＰ₀、検出用ロータ３の軸倍角によって変動するパーミアンス成分の振幅をＰ_N、検出用ロータ３の軸倍角以外の誤差によって変動するパーミアンス成分の振幅及び空間次数をそれぞれＰ_r及びｒ、検出用ステータ２の誤差によって変動するパーミアンス成分の振幅及び空間次数をそれぞれＰ_s及びｓ、励磁巻線２２の起磁力の振幅をＦ_Mとすると、磁束密度Ｂ_g（θ_s）は以下の式で表される。

また、ｉ番目のティース２７における第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４が検出する巻数１当りの鎖交磁束をφｉ、検出用ステータコア２１の軸線方向の長さをＬ、検出用ステータコア２１の内周面の半径をＲ、第１の出力巻線２３が検出する電圧をＶ_cos、第２の出力巻線２４が検出する電圧をＶ_sinとおくと、回転角度検出装置１の角度誤差ｅ（θｒ）は以下の式で表される。

第１及び第２の出力巻線２３，２４の巻数の空間分布は、式（１）〜式（６）に示されるように、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数によって得られるため、式（１１）のように、式（２）及び式（６）を式（１０）に掛けて、ティース２７ごとに検出用ステータ２の角度θ_sで積分すると、角度θ_sの係数が｜Ｍ±Ｎ｜と等しくなるＣＯＳ関数の位相成分に含まれる検出用ロータ３の回転角度θ_rの係数は、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４が検出する巻数１当りの鎖交磁束φ_iの検出用ロータ３の１回転における波形の次数となる。

また、角度誤差ｅ（θ_r）が式（１４）から得られるため、式（１０）において第２項及び第３項の位相成分のみを検出した場合には、式（１４）のθ_rの係数が０となり角度誤差を生じない。

一方、式（１０）において第２項及び第３項の位相成分以外の第１項、第４項、第５項、第６項、第７項の位相成分に含まれる検出用ステータ２の角度θ_sの係数が｜Ｍ±Ｎ｜と等しくなる場合には、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４が第１項、第４項、第５項、第６項、第７項の位相成分を検出してしまい、式（１４）からθ_rの係数が０以外となり角度誤差が生じてしまう。また、式（１）及び式（４）により、第１及び第２の出力巻線２３，２４の巻数の空間分布が空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数を含むため、第１項、第４項、第５項、第６項、第７項の位相成分に含まれる検出用ステータ２の角度θ_sの係数が｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜と等しくなる場合にも、同様に、式（１４）から角度誤差が生じてしまう。

従って、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４に含まれる｜Ｍ±Ｎ｜次及び｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の両方が、誤差となる位相成分を検出しないように、励磁巻線２２の極対数Ｍと、検出用ロータ３の突極３１の数（軸倍角）Ｎとを設定する必要がある。この例では、図３に示すように軸倍角Ｎ＝１５としている。

また、第１及び第２の出力巻線２３，２４が、式（１０）における第２項及び第３項の位相成分であるＮ・θｒ成分の電圧と、式（１０）における第６項と第７項の０・θｒ成分の電圧を検出した場合、角度誤差ｅ（θ_r）として、Ｎ（＝Ｎ＋０）次の軸倍角成分が発生する。そこで、第１及び第２の出力巻線２３，２４の巻数の空間分布を巻数調整することで電圧の０次成分を発生させ、上記の０・θｒ成分となる電圧の０次成分と相殺させることで、角度誤差の軸倍角成分を低減させることができる。本実施の形態では、基準状態での第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの巻数を調整することにより、検出用ロータ３の回転角度の検出誤差の軸倍角成分の低減が図られている。

ここで、図４のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３の領域における鎖交磁束の分布を計算により算出した。なお、励磁巻線２２及び第２の出力巻線２４の領域における鎖交磁束の分布も、励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３の場合と同様となる。

図８は、図４の励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３の領域における巻数１当たりの鎖交磁束の分布を示す拡大図である。図８では、図５の励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３の領域で、ティース２７の先端部に最も近い位置でかつ周方向についてティース２７に最も近い位置を図４に示すＸＹ座標の原点Ｏとし、巻数１当たりの鎖交磁束分布を算出している。

本実施の形態では、図４の励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の具体例として、以下の実施例１−１及び実施例１−２が挙げられる。

図９は、図４の励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれについて、実施例１−１による導線の巻数を示す表である。実施例１−１では、図９に示すように、ティース番号が３、５、９、１１、１５、１７の各ティース２７に第１の出力巻線２３の導線がＡ２＋ａ＝２３１回（ａ＝１）ずつ巻かれている点と、ティース番号が２、８、１４の各ティース２７に第２の出力巻線２４の導線がＢ１＋ｂ＝３９９回（ｂ＝１）ずつ巻かれている点で、図６に示す基準状態とは異なる。ただし、Ａ１＞Ａ２＋ａ、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０、Ｂ１＋ｂ＞Ｂ２、Ｂ１＞ｂ＞０、Ｂ２＝０の関係が成立している。このように実施例１−１では、基準状態での第１の出力巻線２３の巻数Ａ２と、第２の出力巻線２４の巻数Ｂ１とが基準状態と異なる巻数に調整されている。

即ち、図９に示す実施例１−１では、Ａ１＝Ａｉ、Ａ２＝Ａｊとしたとき、基準状態での巻数がＡｊとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれに、Ａｉよりも小さいＡｊ＋ａ（Ａｉ＞Ａｊ＋ａ）を巻数とする第１の出力巻線２３が巻かれている。また、図９に示す実施例１−１では、Ｂ１＝Ｂｋ、Ｂ２＝Ｂｍとしたとき、基準状態での巻数がＢｋとなる第２の出力巻線２４が巻かれるティース２７の一部に、Ｂｍよりも大きいＢｋ＋ｂ（Ｂｋ＋ｂ＞Ｂｍ）を巻数とする第２の出力巻線２４が巻かれている。ただし、Ａｉ、Ａｊ、Ｂｋ、ａ及びｂは１以上の整数であり、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、Ｂｋ＞ｂ＞０、Ｂｍ＝０の関係が成立している。実施例１−１の他の構成は、基準状態と同じである。

図１０は、図３のティース番号３のティース２７に図９の巻数で巻かれている励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３を示す拡大図である。なお、図１０には、第１の出力巻線２３において巻数調整のためにａ＝１回の巻数だけ追加して巻かれる導線が配置可能な領域を斜線部分で示している。第１の出力巻線２３は、励磁巻線２２の外周を覆った状態でティース２７に設けられている。また、ティース番号３のティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３の巻数は、複数の第１の出力巻線２３のそれぞれの巻数の中で最小の巻数である。最小の巻数でティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３では、基準状態での第１の出力巻線２３の部分の占める領域が小さくなるため、図１０に示すように、巻数調整で追加される導線を配置するスロット内領域を広く取ることができる。これにより、図８に示す鎖交磁束の分布の範囲が広くなるため、１つのティース２７で巻数調整できる範囲が広くなり、回転角度の誤差を調整できる選択肢が増加する。

図１１は、図４の励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれについて、実施例１−２による導線の巻数を示す表である。実施例１−２では、図１１に示すように、ティース番号が１、７、１３の各ティース２７に第１の出力巻線２３の導線がＡ１＋ａ＝４６１回（ａ＝１）ずつ巻かれている点と、ティース番号が２、８、１４の各ティース２７に第２の出力巻線２４の導線がＢ１＋ｂ＝３９９回（ｂ＝１）ずつ巻かれている点で、図６に示す基準状態とは異なる。ただし、Ａ１＋ａ＞Ａ２、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０、Ｂ１＋ｂ＞Ｂ２、Ｂ１＞ｂ＞０、Ｂ２＝０の関係が成立している。このように実施例１−２では、基準状態での第１の出力巻線２３の巻数Ａ１と、第２の出力巻線２４の巻数Ｂ１とが基準状態と異なる巻数に調整されている。

即ち、図１１に示す実施例１−２では、Ａ１＝Ａｉ、Ａ２＝Ａｊとしたとき、基準状態での巻数がＡｉとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれに、Ａｊよりも大きいＡｉ＋ａ（Ａｉ＋ａ＞Ａｊ）を巻数とする第１の出力巻線２３が巻かれている。また、図１１に示す実施例１−２では、Ｂ１＝Ｂｋ、Ｂ２＝Ｂｍとしたとき、基準状態での巻数がＢｋとなる第２の出力巻線２３が巻かれるティース２７の一部に、Ｂｍよりも大きいＢｋ＋ｂ（Ｂｋ＋ｂ＞Ｂｍ）を巻数とする第２の出力巻線２４が巻かれている。ただし、Ａｉ、Ａｊ、Ｂｋ、ａ及びｂは１以上の整数であり、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、Ｂｋ＞ｂ＞０、Ｂｍ＝０の関係が成立している。実施例１−２の他の構成は、基準状態と同じである。

図１２は、図３のティース番号１のティース２７に図１１の巻数で巻かれている励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３を示す拡大図である。なお、図１２には、図１０と同様に、第１の出力巻線２３において巻数調整のためにａ＝１回の巻数だけ追加して巻かれる導線が配置可能な領域を斜線部分で示している。基準状態では、ティース番号１のティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３の巻数が、複数の第１の出力巻線２３のそれぞれの巻数の中で最大の巻数である。従って、最大の巻数でティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３では、基準状態での第１の出力巻線２３の部分の占める領域が図１０よりも大きくなるため、図１２に示すように、巻数調整で追加される導線を配置するスロット内領域が図１０よりも制限される。これにより、図１１に示す実施例１−２では、１つのティース２７で巻数調整できる範囲が図９に示す実施例１−１よりも狭くなる。

図１３は、図３の検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分（即ち、軸倍角成分）について、図６に示す基準状態、図９に示す実施例１−１、図１１に示す実施例１−２のそれぞれを比較するグラフである。なお、図１３では、図９に示す実施例１−１による検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分を実線で、図１１に示す実施例１−２による検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分を破線で、図６に示す基準状態による検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分を一点鎖線で、それぞれ示している。図１３に示すように、図６に示す基準状態に対する検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分の低減量は、図９に示す実施例１−１のほうが、図１１に示す実施例１−２よりも大きいことが分かる。

また、図６に示す基準状態での検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分をη０とすると、図９に示す実施例１−１での検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η９、及び図１１に示す実施例１−２での検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η１１は、それぞれ以下の式（１５）及び（１６）で表される。

η９＝η０＋ηｃ９＋ηｓ９…（１５）

η１１＝η０＋ηｃ１１＋ηｓ９…（１６）

ただし、ηｃ９はη９における第１の出力巻線２３の巻数調整による成分、ηｓ９はη９における第２の出力巻線２４の巻数調整による成分である。また、ηｃ１１はη１１における第１の出力巻線２３の巻数調整による成分、ηｓ１１はη１１における第２の出力巻線２４の巻数調整による成分である。

図１４は、図６に示す基準状態、図９に示す実施例１−１、図１１に示す実施例１−２のそれぞれにおける検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０、η９、η１１を比較するフェーザ図である。なお、図１４には、ηｃ９、ηｓ９、ηｃ１１、ηｓ１１と、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの巻数調整による理想の成分ηｃ、ηｓとがη０、η９、η１１とともに実線の矢印で示されている。図１４に示すように、図９に示す実施例１−１での第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ９は、図１１に示す実施例１−２での第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ１１よりも、図６に示す基準状態での検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０を低減する効果が大きいことが分かる。また、図１４から、ηｓ９及びηｓ１１が検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分を低減する効果は、同等であることが分かる。

従って、図９に示す実施例１−１による回転角度の誤差の低減効果が図１１に示す実施例１−２に対して大きく、回転角度の誤差を調整できる選択肢が広がるため、実施例１−１と実施例１−２とを比較すると、実施例１−１による巻数調整のほうが望ましい。ただし、図１１に示す実施例１−２による回転角度の誤差の低減効果は実施例１−１に比べて小さいが、低減すべき回転角度の誤差が実施例１−２によって低減可能な程度に小さい場合には、回転角度の誤差を調整できる選択肢としては十分であり、図１１に示す実施例１−２による巻数調整でも回転角度の誤差を低減することができる。このように、実施例１−１及び実施例１−２のいずれによっても、回転角度の誤差を調整できる巻線調整の選択肢が回転角度検出装置全体として増加する。

このような回転角度検出装置１では、ティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３の巻数が２種類以上あるので、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分のうち、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃの振幅を変化させることができる。これにより、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分、即ち軸倍角成分を調整できる選択肢を増やすことができ、検出用ロータ３の回転角度の誤差を効果的に低減することができる。

また、図９に示す実施例１−１、及び図１１に示す実施例１−２では、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４の巻数の調整前の空間分布が３次であるのに対して、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の調整後の空間分布が、周方向に連続して配置された６つのティース２７を一組として３回回転対称になっているため、検出用ロータ３の回転角度の誤差の３０次成分、即ち軸倍角の２倍の成分が発生しない。これにより、巻数調整によって軸倍角の２倍の成分を発生させずに、検出用ロータ３の回転角度の誤差を低減することができる。

なお、図６に示す基準状態での誤差の１５次成分η０の位相によって、図９に示す実施例１−１における第１の出力巻線２３の巻数Ａ２＋ａを巻数Ａ２−ａ（Ａ１＞Ａ２−ａ、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０）にしてもよいし、図１１に示す実施例１−２における第１の出力巻線２３の巻数Ａ１＋ａを巻数Ａ１−ａ（Ａ１−ａ＞Ａ２、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０）にしてもよい。また、図９に示す実施例１−１、及び図１１に示す実施例１−２のそれぞれにおける第２の出力巻線２４の巻数Ｂ１＋ｂを巻数Ｂ１−ｂ（Ｂ１−ｂ＞Ｂ２、Ｂ１＞ｂ＞０、Ｂ２＝０）にしてもよい。

即ち、基準状態での第１の出力巻線２３の巻数に１以上の整数であるＡｉと、Ａｉよりも小さい１以上の整数であるＡｊとが含まれているとき、基準状態での巻数がＡｊとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれにＡｉよりも小さいＡｊ±ａ（Ａｉ＞Ａｊ±ａ、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くか、又は、基準状態での巻数がＡｉとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれにＡｊよりも大きいＡｉ±ａ（Ａｉ±ａ＞Ａｊ、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くことによって基準状態での第１の出力巻線２３の巻数を調整し、基準状態での第２の出力巻線２４の巻数に１以上の整数であるＢｋと、Ｂｋよりも小さいＢｍ＝０とが含まれているとき、基準状態での巻数がＢｋとなる第２の出力巻線２４が巻かれるティース２７のそれぞれにＢｍよりも大きいＢｋ±ｂ（Ｂｋ±ｂ＞Ｂｍ、Ｂｋ＞ｂ＞０、Ｂｍ＝０、ｂは１以上の整数）を巻数とする第２の出力巻線２４を巻くことによって基準状態での第２の出力巻線２４の巻数を調整することにより、検出用ロータ３の回転角度の誤差の低減効果を得ることができる。

また、本実施の形態において、巻数１あたりで調整できる回転角度の誤差の１５次成分は、図１３から最小でも０．０２°である。図６による回転角度検出装置における検出用ロータの回転角度の誤差の１５次成分η０は、図１３から０．２°であるため、１ティースあたりの巻数調整により追加又は削減する第１の出力巻線２３の巻数ａは、ａ＝１回〜１０回となる。ａ＝１０回のときのａ／Ａ１は１０／４６０≒２％であるので、ａが１以上の整数で、ａ／Ａ１≦２％の関係が成立する構成であれば、より少ない巻数で検出用ロータ３の回転角度の誤差を低減でき、巻数調整による作業工数を低減できる。また、１ティースあたりの巻数調整により追加又は削減する第２の出力巻線２４の巻数ｂにおいても同様に、ｂが１以上の整数で、ｂ／Ｂ１≦２％の関係が成立する構成であれば、より少ない巻数で検出用ロータ３の回転角度の誤差を低減でき、巻数調整による作業工数を低減できる。

実施の形態２．
本実施の形態では、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの巻数の空間分布の位相を図６に示す基準状態に対して電気角で１０°ずらした状態を巻数調整前の基準状態としている。

図１５は、この発明の実施の形態２による巻数調整を行う基準となる基準状態での励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの導線の巻数を示す表である。基準状態における励磁巻線２２の導線は、互いに隣り合うティース２７ごとに巻き方向が逆になるようにして、すべてのティース２７にＣ＝４０回ずつ巻かれている。

基準状態における第１の出力巻線２３の導線は、ティース番号が１、７、１３の各ティース２７にＡ１＝４５３回ずつ巻かれ、ティース番号が３、９、１５の各ティース２７にＡ２＝１５７回ずつ巻かれ、ティース番号が５、１１、１７の各ティース２７にＡ３＝２９６回ずつ巻かれている。ティース番号が１、７、１３の各ティース２７に巻かれている第１の出力巻線２３の導線は、それぞれ同一方向に巻かれている。また、ティース番号が３、５、９、１１、１５、１７の各ティース２７に巻かれている第１の出力巻線２３の導線は、ティース番号が１、７、１３の各ティース２７に巻かれている第１の出力巻線２３の導線の巻き方向と逆の方向に巻かれている。

基準状態における第２の出力巻線２４の導線は、ティース番号が２、８、１４の各ティース２７にＢ１＝３５２回ずつ巻かれ、ティース番号が４、１０、１６の各ティース２７にＢ２＝８０回ずつ巻かれ、ティース番号が６、１２、１８の各ティース２７にＢ３＝４３２回ずつ巻かれている。ティース番号が２、４、８、１０、１４、１６の各ティース２７に巻かれている第２の出力巻線２４の導線は、ティース番号が１、７、１３の各ティース２７に巻かれている第１の出力巻線２３の導線の巻き方向と同一方向にそれぞれ巻かれている。また、ティース番号が６、１２、１８の各ティース２７に巻かれている第２の出力巻線２４の導線は、ティース番号が２、４、８、１０、１４、１６の各ティース２７に巻かれている第２の出力巻線２４の導線の巻き方向と逆の方向に巻かれている。図１５に示す基準状態の他の構成は、図６に示す基準状態と同様である。図１５に示す基準状態でも、図６に示す基準状態と同様に、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の空間分布が、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数と、空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数との和によって得られる。また、図１５に示す基準状態でも、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波の振幅と、空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波の振幅とが等しくなっている。

本実施の形態では、図４の励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の具体例として、以下の実施例２−１及び実施例２−２が挙げられる。

図１６は、図４の励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれについて、実施例２−１による導線の巻数を示す表である。実施例２−１では、図１６に示すように、ティース番号が３、９、１５の各ティース２７に第１の出力巻線２３の導線がＡ２＋ａ＝１５８回（ａ＝１）ずつ巻かれている点と、ティース番号が２、８、１４の各ティース２７に第２の出力巻線２４の導線がＢ１＋ｂ＝３５３回（ｂ＝１）ずつ巻かれている点で、図１５に示す基準状態とは異なる。ただし、Ａ１＞Ａ２＋ａ、Ａ３＞Ａ２＋ａ、Ａ１＞Ａ３＞Ａ２＞ａ＞０、Ｂ１＋ｂ＞Ｂ２、Ｂ３＞Ｂ１＋ｂ、Ｂ３＞Ｂ１＞Ｂ２＞ｂ＞０の関係が成立している。このように実施例２−１では、図１５に示す基準状態での第１の出力巻線２３の巻数Ａ２と、第２の出力巻線２４の巻数Ｂ１とが図１５に示す基準状態と異なる巻数に調整されている。

即ち、図１６に示す実施例２−１では、Ａ１＝Ａｉ、Ａ２＝Ａｊとしたとき、基準状態での巻数がＡｊとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれに、Ａｉよりも小さいＡｊ＋ａ（Ａｉ＞Ａｊ＋ａ）を巻数とする第１の出力巻線２３が巻かれている。また、図１６に示す実施例２−１では、Ｂ３＝Ｂｋ、Ｂ１＝Ｂｍとしたとき、基準状態での巻数がＢｍとなる第２の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれに、Ｂｋよりも小さいＢｍ＋ｂ（Ｂｋ＞Ｂｍ＋ｂ）を巻数とする第２の出力巻線２４が巻かれている。ただし、Ａｉ、Ａｊ、Ｂｋ、Ｂｍ、ａ及びｂは１以上の整数であり、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、Ｂｋ＞Ｂｍ＞ｂ＞０の関係が成立している。実施例２−１の他の構成は、図１５に示す基準状態と同じである。また、実施例２−１におけるティース番号３のティース２７に第１の出力巻線２３が設けられている構成は、図１０に示す構成と同様である。

また、図１７は、図４の励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれについて、実施例２−２による導線の巻数を示す表である。実施例２−２では、図１７に示すように、ティース番号が１、７、１３の各ティース２７に第１の出力巻線２３の導線がＡ１＋ａ＝４５４回（ａ＝１）ずつ巻かれている点と、ティース番号が２、８、１４の各ティース２７に第２の出力巻線２４の導線がＢ１＋ｂ＝３５３回（ｂ＝１）ずつ巻かれている点で、図１５に示す基準状態とは異なる。ただし、Ａ１＋ａ＞Ａ２、Ａ１＋ａ＞Ａ３、Ａ１＞Ａ３＞Ａ２＞ａ＞０、Ｂ１＋ｂ＞Ｂ２、Ｂ３＞Ｂ１＋ｂ、Ｂ３＞Ｂ１＞Ｂ２＞ｂ＞０の関係が成立している。このように実施例２−２では、図１５に示す基準状態での第１の出力巻線２３の巻数Ａ１と、図１５に示す基準状態での第２の出力巻線２４の巻数Ｂ１とが基準状態と異なる巻数に調整されている。

即ち、図１７に示す実施例２−２では、Ａ１＝Ａｉ、Ａ２＝Ａｊとしたとき、基準状態での巻数がＡｉとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれに、Ａｊよりも大きいＡｉ＋ａ（Ａｉ＋ａ＞Ａｊ）を巻数とする第１の出力巻線２３が巻かれている。また、図１７に示す実施例２−２では、Ｂ３＝Ｂｋ、Ｂ１＝Ｂｍとしたとき、基準状態での巻数がＢｍとなる第２の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれに、Ｂｋよりも小さいＢｍ＋ｂ（Ｂｋ＞Ｂｍ＋ｂ）を巻数とする第２の出力巻線２４が巻かれている。ただし、Ａｉ、Ａｊ、Ｂｋ、Ｂｍ、ａ及びｂは１以上の整数であり、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、Ｂｋ＞Ｂｍ＞ｂ＞０の関係が成立している。実施例２−２の他の構成は、図１５に示す基準状態と同じである。実施例２−２におけるティース番号１のティース２７に第１の出力巻線２３が設けられている構成は、図１２に示す構成と同様である。

図１５に示す基準状態、図１６に示す実施例２−１、図１７に示す実施例２−２のそれぞれにおける検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０、η１６、η１７を比較するフェーザ図は、図１４のη９をη１６に、ηｃ９をηｃ１６に、ηｓ９をηｓ１６に、η１１をη１７に、ηｃ１１をηｃ１７に、ηｓ１１をηｓ１７に、それぞれ置き換えた場合の図と同様である。

従って、図１６に示す実施例２−１での第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ１６は、図１７に示す実施例２−２での第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ１７よりも、図１５に示す基準状態での検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０を低減する効果が大きいことが分かる。また、ηｓ１６及びηｓ１７が検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分を低減する効果は、同等であることが分かる。

このように図１６に示す実施例２−１による回転角度の誤差の低減効果が図１７に示す実施例２−２に対して大きく、回転角度の誤差を調整できる選択肢が広がるため、実施例２−１と実施例２−２とを比較すると、実施例２−１による巻数調整のほうが望ましい。ただし、図１７に示す実施例２−２による回転角度の誤差の低減効果は実施例２−１に比べて小さいが、低減すべき回転角度の誤差が小さい場合には、回転角度の誤差を調整できる選択肢としては十分であり、図１７に示す実施例２−２による巻数調整でも回転角度の誤差を低減することができる。このように、実施例２−１及び実施例２−２のいずれによっても、回転角度の誤差を調整できる巻線調整の選択肢が回転角度検出装置全体として増加する。

また、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの巻数の空間分布の位相を図６に示す基準状態に対して電気角で１０°ずらした基準状態を基準として巻数調整した実施例２−１及び実施例２−２の場合であっても、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分、即ち軸倍角成分を調整できる選択肢を増やすことができ、検出用ロータ３の回転角度の誤差を効果的に低減することができる。

また、図１６に示す実施例２−１、及び図１７に示す実施例２−２では、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４の巻数の調整前の空間分布が３次であるのに対して、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の調整後の空間分布が、周方向に連続して配置された６つのティース２７を一組として３回回転対称になっているため、検出用ロータ３の回転角度の誤差の３０次成分、即ち軸倍角の２倍の成分が発生しない。これにより、巻数調整によって軸倍角の２倍の成分を発生させずに、検出用ロータ３の回転角度の誤差を低減することができる。

なお、図１５に示す基準状態での誤差の１５次成分η０の位相によって、図１６に示す実施例２−１における第１の出力巻線２３の巻数Ａ２＋ａを巻数Ａ２−ａ（Ａ１＞Ａ２−ａ、Ａ３＞Ａ２−ａ、Ａ１＞Ａ３＞Ａ２＞ａ＞０）にしてもよいし、図１７に示す実施例２−２における第１の出力巻線２３の巻数Ａ１＋ａを巻数Ａ１−ａ（Ａ１−ａ＞Ａ２、Ａ１−ａ＞Ａ３、Ａ１＞Ａ３＞Ａ２＞ａ＞０）にしてもよい。また、図１６に示す実施例２−１、及び図１７に示す実施例２−２のそれぞれにおける第２の出力巻線２４の巻数Ｂ１＋ｂを巻数Ｂ１−ｂ（Ｂ１−ｂ＞Ｂ２、Ｂ３＞Ｂ１−ｂ、Ｂ３＞Ｂ１＞Ｂ２＞ｂ＞０）にしてもよい。さらに、図１６に示す実施例２−１、及び図１７に示す実施例２−２のそれぞれにおける第２の出力巻線２４の巻数Ｂ１＋ｂを巻数Ｂ１にするとともに、巻数Ｂ３を巻数Ｂ３±ｂ（Ｂ３±ｂ＞Ｂ１、Ｂ３＞Ｂ１＞Ｂ２＞ｂ＞０）にしてもよい。

即ち、基準状態での第１の出力巻線２３の巻数に１以上の整数であるＡｉと、Ａｉよりも小さい１以上の整数であるＡｊとが含まれているとき、基準状態での巻数がＡｊとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれにＡｉよりも小さいＡｊ±ａ（Ａｉ＞Ａｊ±ａ、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くか、又は、基準状態での巻数がＡｉとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれにＡｊよりも大きいＡｉ±ａ（Ａｉ±ａ＞Ａｊ、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くことによって基準状態での第１の出力巻線２３の巻数を調整し、基準状態での第２の出力巻線２４の巻数に１以上の整数であるＢｋと、Ｂｋよりも小さい１以上の整数であるＢｍとが含まれているとき、基準状態での巻数がＢｍとなる第２の出力巻線２４が巻かれるティース２７のそれぞれにＢｋよりも小さいＢｍ±ｂ（Ｂｋ＞Ｂｍ±ｂ、Ｂｋ＞Ｂｍ＞ｂ＞０、ｂは１以上の整数）を巻数とする第２の出力巻線２４を巻くか、又は、基準状態での巻数がＢｋとなる第２の出力巻線２４が巻かれるティース２７のそれぞれにＢｍよりも大きいＢｋ±ｂ（Ｂｋ±ｂ＞Ｂｍ、Ｂｋ＞Ｂｍ＞ｂ＞０、ｂは１以上の整数）を巻数とする第２の出力巻線２４を巻くことによって基準状態での第２の出力巻線２４の巻数を調整することにより、検出用ロータ３の回転角度の誤差の低減効果を得ることができる。

また、実施の形態１と同様に、１ティースあたりの巻数調整により追加又は削減する第１の出力巻線２３の巻数ａが１以上の整数で、ａ／Ａ１≦２％の関係が成立する構成であれば、より少ない巻数で検出用ロータ３の回転角度の誤差を低減でき、巻数調整による作業工数を低減できる。さらに、１ティースあたりの巻数調整により追加又は削減する第２の出力巻線２４の巻数ｂにおいても同様に、ｂが１以上の整数で、ｂ／Ｂ３≦２％の関係が成立する構成であれば、より少ない巻数で検出用ロータ３の回転角度の誤差を低減でき、巻数調整による作業工数を低減できる。

実施の形態３．
図１８は、この発明の実施の形態３による回転角度検出装置１の要部を示す拡大図である。なお、図１８は、励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３がティース２７に設けられている状態を示す図である。実施の形態３では、実施の形態１及び２に対して、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれと励磁巻線２２との位置関係が異なっている。

即ち、共通のティース２７に設けられている励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３は、検出用ロータ３の径方向について並んでいる。また、励磁巻線２２は、検出用ロータ３の径方向について第１の出力巻線２３よりも検出用ロータ３に近い位置に設けられている。即ち、励磁巻線２２の導線は、ティース２７の検出用ロータ３に近い先端部に巻かれ、第１の出力巻線２３の導線は、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近いティース２７の部分に巻かれている。

他のティース２７に設けられた第１の出力巻線２３も、同様に、検出用ロータ３の径方向について励磁巻線２２よりも外側に設けられている。また、各ティース２７に設けられた第２の出力巻線２４も、同様に、検出用ロータ３の径方向について励磁巻線２２よりも外側に設けられている。他の構成は実施の形態１と同様である。

ここで、図１８のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３の領域における鎖交磁束の分布を計算により算出した。なお、実施の形態３では、励磁巻線２２及び第２の出力巻線２４の領域における鎖交磁束の分布も、第１の出力巻線２３の場合と同様となる。

図１９は、図１８の励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３の領域における巻数１当たりの鎖交磁束の分布を示す拡大図である。図１９では、図１８の励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３の領域で、ティース２７の先端部に最も近い位置でかつ周方向についてティース２７に最も近い位置を図１８に示すＸＹ座標の原点Ｏとし、巻数１当たりの鎖交磁束分布を算出している。図１９から、励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３の領域のうち、周方向についてティース２７に近い部分において、巻数１当たりの鎖交磁束の周方向変化が図８に対して小さいことが分かる。

本実施の形態では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の具体例として、図９に示す実施例１−１と同じ巻数の実施例３−１と、実施例１−２と同じ巻数の実施例３−２とが挙げられる。

図２０は、この発明の実施の形態３による励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３が実施例３−１の巻数でティース番号３のティース２７に設けられている状態を示す拡大図である。なお、図２０には、第１の出力巻線２３において巻数調整のためにａ＝１回の巻数だけ追加して巻かれる導線が配置される領域を斜線部分で示している。第１の出力巻線２３は、検出用ロータ３の径方向について励磁巻線２２よりも検出用ロータ３から離れた位置に存在するティース２７の部分に設けられており、ティース番号３のティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３の巻数は、複数の第１の出力巻線２３のそれぞれの巻数の中で最小の巻数である。従って、最小の巻数でティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３では、図２０に示すように、巻数調整で追加される導線を配置するスロット内領域を広く取ることができる。これにより、鎖交磁束の分布の範囲が広くなるため、１つのティース２７で巻数調整できる範囲が広くなり、回転角度の誤差を調整できる選択肢が増加する。

図２１は、この発明の実施の形態３による励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３が実施例３−２の巻数でティース番号１のティース２７に設けられている状態を示す拡大図である。なお、図２１には、図２０と同様に、第１の出力巻線２３において巻数調整のためにａ＝１回の巻数だけ追加して巻かれる導線が配置される領域を斜線部分で示している。ティース番号１のティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３の巻数は、複数の第１の出力巻線２３のそれぞれの巻数の中で最大の巻数である。従って、最大の巻数でティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３では、巻数調整で追加される導線が図２１の斜線部分に配置されることになる。この場合、図２１に示すように、巻数調整で追加される導線を配置するスロット内領域が図２０よりも制限され、図１９に示す鎖交磁束の分布の範囲が図２０の場合よりも狭くなる。これにより、図２１では、１つのティース２７で巻数調整できる範囲が図２０よりも狭くなる。

実施例３−１における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分は、検出用ロータ３の回転角度に応じて図１３の実線と同じ変化を示し、実施例３−２における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分は、検出用ロータ３の回転角度に応じて図１３の破線と同じ変化を示す。従って、図６に示す基準状態に対する検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分の低減量は、実施例３−１のほうが、実施例３−２よりも大きいことが分かる。

また、実施例３−１及び実施例３−２のそれぞれにおける検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分のうち、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分をそれぞれηｃ２０及びηｃ２１、第２の出力巻線２４の巻数調整による成分をそれぞれηｓ２０及びηｓ２１とし、ηｃ２０、ηｃ２１、ηｓ２０、ηｓ２１をフェーザ図で表すと、ηｃ２０及びηｃ２１は図１４のηｃ９及びηｃ１１と同じになり、ηｓ２０及びηｓ２１は図１４のηｓ９及びηｓ１１と同じになる。従って、ηｃ２０のほうがηｃ２１よりも回転角度の誤差の低減効果が大きく、実施例３−１による回転角度の誤差の低減効果が実施例３−２に対して大きいことが分かる。

このように、第１及び第２の出力巻線２３，２４のいずれかと励磁巻線２２とを検出用ロータ３の径方向について並べて配置した検出用ステータ２に対しても、ティース２７に巻かれる第１の出力巻線２３の巻数を異ならせることで、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分のうち、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃの振幅を変化させることができるため、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分、即ち軸倍角成分を低減できる選択肢を増やすことができ、検出用ロータ３の回転角度の誤差を微調整により低減することができる。

実施の形態４．
図２２は、この発明の実施の形態４による励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの導線の巻数を示す表である。なお、図２２では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれを図４の位置関係でティース２７に設けた状態での各巻線２２，２３，２４の導線の巻数が示されている。本実施の形態では、図２２に示すように、ティース番号が３、５、９、１１、１５、１７の各ティース２７に第１の出力巻線２３の導線がＡ２＋ａ＝２３１回（ａ＝１）ずつ巻かれている点で、図６に示す基準状態とは異なる。ただし、Ａ１＞Ａ２＋ａ、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０の関係が成立している。このように本実施の形態では、第１の出力巻線２３の巻数Ａ２のみが図６に示す基準状態と異なる巻数に調整されている。

即ち、本実施の形態では、Ａ１＝Ａｉ、Ａ２＝Ａｊとしたとき、基準状態での巻数がＡｊとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれに、Ａｉよりも小さいＡｊ＋ａ（Ａｉ＞Ａｊ＋ａ）を巻数とする第１の出力巻線２３が巻かれている。ただし、Ａｉ、Ａｊ、ａは１以上の整数であり、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０の関係が成立している。本実施の形態の他の構成は、図６に示す基準状態と同じである。

図２３は、図６に示す基準状態における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０と、図２２に示す実施の形態４における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η２２とを比較するフェーザ図である。η２２は、図６に示す基準状態での誤差の１５次成分η０と、図２２に示す誤差の１５次成分における第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ２２との和（即ち、η２２＝η０＋ηｃ２２）で表される。図２３には、ηｃ２２がη０、η２２とともに実線の矢印で示されている。また、図２２に示す第２の出力巻線２４については巻数の調整がされていないが、図２３には、図１１に示す実施例１−２における第２の出力巻線２４の巻数調整による成分ηｓ１１を破線の矢印で示している。

図６に示す基準状態における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０は、図２３に示すように、図２２に示す第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ２２だけでも低減されることが分かる。ただし、本実施の形態では、第２の出力巻線２４の巻数調整による成分ηｓ１１がないので、その分だけ、角度誤差の低減効果が実施の形態１〜３よりも小さくなる。

このように、第１及び第２の出力巻線２３，２４のうち、第１の出力巻線２３の巻数のみを調整するようにしても、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分のうち、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃの振幅を変化させることができるため、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分、即ち軸倍角成分を調整できる選択肢を増やすことができ、検出用ロータ３の回転角度の誤差を効果的に低減することができる。

また、第１の出力巻線２３のみが巻数調整されるので、巻数調整するティース２７の数を減らすことができ、巻線作業性を向上できる。

また、巻数調整される前の基準状態における複数の第１の出力巻線２３の巻数の中で、巻数が最小の第１の出力巻線２３の巻数を調整するため、巻線作業性を向上でき角度誤差も低減できる。さらに、他のティース２７の第１の出力巻線２３の巻数を最大にすることができるため、（第１の出力巻線２３が検出する電圧の振幅値）／（励磁巻線２２が検出する電圧の振幅値）で与えられる変圧比を向上させることができ、角度誤差を低減することができる。

なお、図６に示す基準状態での誤差の１５次成分η０の位相によって、図２２に示す実施の形態４における第１の出力巻線２３の巻数Ａ２＋ａを巻数Ａ２−ａ（Ａ１＞Ａ２−ａ、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０、ａは１以上の整数）にしてもよい。また、図２２に示す実施の形態４における第１の出力巻線２３の巻数Ａ１及びＡ２＋ａを、それぞれ巻数Ａ１±ａ（Ａ１±ａ＞Ａ２、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０、ａは１以上の整数）及びＡ２にしてもよい。

即ち、基準状態での第１の出力巻線２３の巻数に１以上の整数であるＡｉと、Ａｉよりも小さい１以上の整数であるＡｊとが含まれているとき、第２の出力巻線の巻数を図６に示す基準状態と同じにしたまま、基準状態での巻数がＡｊとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれにＡｉよりも小さいＡｊ±ａ（Ａｉ＞Ａｊ±ａ、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くか、又は、基準状態での巻数がＡｉとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれにＡｊよりも大きいＡｉ±ａ（Ａｉ±ａ＞Ａｊ、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くことによって基準状態での第１の出力巻線２３の巻数を調整することにより、検出用ロータ３の回転角度の誤差の低減効果を得ることができる。

また、実施の形態１と同様に、１ティースあたりの巻数調整により追加又は削減する第１の出力巻線２３の巻数ａが１以上の整数で、ａ／Ａ１≦２％の関係が成立する構成であれば、より少ない巻数で検出用ロータ３の回転角度の誤差を低減でき、巻数調整による作業工数を低減できる。

また、上記の例では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの位置関係が図４の位置関係となっているが、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの位置関係を図１８の位置関係としても、同様の効果を得ることができる。
また、上記の例の第１の出力巻線２３と第２の出力巻線２４とを入れ替えて第２の出力巻線２４を巻数調整しても同様の効果を奏するのは言うまでもない。

実施の形態５．
図２４は、この発明の実施の形態５による励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの導線の巻数を示す表である。なお、図２４では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれを図４の位置関係でティース２７に設けた状態での各巻線２２，２３，２４の導線の巻数が示されている。本実施の形態では、図２４に示すように、ティース番号が４、１０、１６の各ティース２７に第２の出力巻線２４の導線がＢ２＋ｂ＝１回（Ｂ２＝０、ｂ＝１）ずつ巻かれている点で、図６に示す基準状態とは異なる。ただし、Ｂ１＞Ｂ２＋ｂ、Ｂ１＞ｂ＞０、Ｂ２＝０の関係が成立している。このように本実施の形態では、図６に示す基準状態での第２の出力巻線２４の巻数Ｂ２のみが基準状態と異なる巻数に調整されている。

即ち、本実施の形態では、Ｂ１＝Ｂｋ、Ｂ２＝Ｂｍ＝０としたとき、基準状態での巻数がＢｍとなる第２の出力巻線２４が巻かれるティース２７のそれぞれに、Ｂｋよりも小さいＢｍ＋ｂ＝ｂ（Ｂｋ＞ｂ）を巻数とする第２の出力巻線２４が巻かれている。ただし、Ｂｋ、ｂは１以上の整数であり、Ｂｋ＞ｂ＞０の関係が成立している。本実施の形態の他の構成は、図６に示す基準状態と同じである。

図２５は、図６に示す基準状態における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０と、図２４に示す実施の形態５における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η２４とを比較するフェーザ図である。η２４は、図６に示す基準状態での誤差の１５次成分η０と、図２４に示す誤差の１５次成分における第２の出力巻線２４の巻数調整による成分ηｓ２４との和（即ち、η２４＝η０＋ηｓ２４）で表される。図２３には、ηｓ２４がη０、η２４とともに実線の矢印で示されている。また、図２４に示す第１の出力巻線２３については巻数の調整がされていないが、図２５には、図９に示す実施例１−１における第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ９を破線の矢印で示している。

図６に示す基準状態における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０は、図２５に示すように、図２４に示す第２の出力巻線２４の巻数調整による成分ηｓ２４だけでも低減されることが分かる。ただし、本実施の形態では、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ９がないので、その分だけ、角度誤差の低減効果が実施の形態１〜３よりも小さくなる。

このように、第１及び第２の出力巻線２３，２４のうち、第２の出力巻線２４の巻数のみを調整するようにしても、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分のうち、第２の出力巻線２４の巻数調整による成分ηｓの振幅を変化させることができるため、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分、即ち軸倍角成分を調整できる選択肢を増やすことができ、検出用ロータ３の回転角度の誤差を大きく低減することができる。

また、第２の出力巻線２４のみが巻数調整されるので、巻数調整するティース２７の数を減らすことができ、巻線作業性を向上できる。

また、巻数調整される前の基準状態における複数の第２の出力巻線２４の巻数の中で、巻数が最小０の第２の出力巻線２４の巻数を調整するため、巻線作業性を向上でき角度誤差も低減できる。さらに、他のティース２７の第２の出力巻線２４の巻数を最大にすることができるため、（第２の出力巻線２４が検出する電圧の振幅値）／（励磁巻線２２が検出する電圧の振幅値）で与えられる変圧比を向上させることができ、角度誤差を低減することができる。

なお、図６に示す基準状態での誤差の１５次成分η０の位相によって、図２４に示す実施の形態５における第２の出力巻線２４の巻数Ｂ１及びＢ２＋ｂを、それぞれ巻数Ｂ１±ｂ（Ｂ１±ｂ＞Ｂ２、Ｂ１＞ｂ＞０、ｂは１以上の整数）及びＢ２＝０にしてもよい。

即ち、基準状態での第２の出力巻線２４の巻数に１以上の整数であるＢｋと、Ｂｋよりも小さい整数であるＢｍ＝０とが含まれているとき、第１の出力巻線２３の巻数を図６に示す基準状態と同じにしたまま、基準状態での巻数がＢｍとなる第２の出力巻線２４が巻かれるティース２７のそれぞれにＢｋよりも小さいＢｍ＋ｂ＝ｂ（Ｂｋ＞ｂ＞０、Ｂｍ＝０、ｂは１以上の整数）を巻数とする第２の出力巻線２４を巻くか、又は、基準状態での巻数がＢｋとなる第２の出力巻線２４が巻かれるティース２７のそれぞれにＢｍよりも大きいＢｋ±ｂ（Ｂｋ±ｂ＞Ｂｍ、Ｂｋ＞ｂ＞０、Ｂｍ＝０、ｂは１以上の整数）を巻数とする第２の出力巻線２４を巻くことによって基準状態での第２の出力巻線２４の巻数を調整することにより、検出用ロータ３の回転角度の誤差の低減効果を得ることができる。

また、実施の形態１と同様に、１ティースあたりの巻数調整により追加又は削減する第２の出力巻線２４の巻数ｂが１以上の整数で、ｂ／Ｂ１≦２％の関係が成立する構成であれば、より少ない巻数で検出用ロータ３の回転角度の誤差を低減でき、巻数調整による作業工数を低減できる。

また、上記の例では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの位置関係が図４の位置関係となっているが、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの位置関係を図１８の位置関係としても、同様の効果を得ることができる。

また、基準状態での第１の出力巻線２３の巻数に１以上の整数であるＡｉと、Ａｉよりも小さい整数であるＡｊ＝０とが含まれているときには、第２の出力巻線２４の巻数を基準状態と同じにしたまま、基準状態での巻数がＡｊとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれにＡｉよりも小さいＡｊ＋ａ＝ａ（Ａｉ＞ａ＞０、Ａｊ＝０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くか、又は、基準状態での巻数がＡｉとなる第１の出力巻線２３が巻かれるティース２７のそれぞれにＡｊよりも大きいＡｉ±ａ（Ａｉ±ａ＞Ａｊ、Ａｉ＞ａ＞０、Ａｊ＝０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くことにより、検出用ロータ３の回転角度の誤差の低減効果を得ることができる。

実施の形態６．
図２６は、この発明の実施の形態６による励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの導線の巻数を示す表である。なお、図２６では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれを図４の位置関係でティース２７に設けた状態での各巻線２２，２３，２４の導線の巻数が示されている。本実施の形態では、図２６に示すように、ティース番号が１のティース２７にのみ第１の出力巻線２３の導線がＡ１＋ａ＝４６１回（ａ＝１）だけ巻かれている点で、図６に示す基準状態とは異なる。ただし、Ａ１＋ａ＞Ａ２、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０の関係が成立している。このように本実施の形態では、図６に示す基準状態での第１の出力巻線２３の一部の巻数Ａ１のみが基準状態と異なる巻数に調整されている。

即ち、本実施の形態では、Ａ１＝Ａｉ、Ａ２＝Ａｊとしたとき、基準状態での巻数がＡｉとなる第１の出力巻線２３が巻かれる複数のティース２７のうち、１つのティース２７にのみ、Ａｊよりも大きいＡｉ＋ａ（Ａｉ＋ａ＞Ａｊ）を巻数とする第１の出力巻線２３が巻かれている。ただし、Ａｉ、Ａｊ、ａは１以上の整数であり、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０の関係が成立している。本実施の形態の他の構成は、図６に示す基準状態と同じである。

図２７は、図６に示す基準状態における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０と、図２６に示す実施の形態６における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η２６とを比較するフェーザ図である。η２６は、図６に示す基準状態での誤差の１５次成分η０と、図２６に示す誤差の１５次成分における第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ２６との和（即ち、η２６＝η０＋ηｃ２６）で表される。図２７には、ηｃ２６がη０、η２６とともに実線の矢印で示されている。また、図２６に示す第２の出力巻線２４については巻数の調整がされていないが、図２７には、図１１に示す実施例１−２における第２の出力巻線２４の巻数調整による成分ηｓ１１を破線の矢印で示している。

図６に示す基準状態における検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分η０は、図２７に示すように、図２６に示す第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ２６だけでも低減されることが分かる。ただし、本実施の形態では、第２の出力巻線２４の巻数調整による成分ηｓ１１がないことと、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ２６が、図９に示す実施例１−１での第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃ９よりも小さい（この例では、ηｃ２６がηｃ９の１／３倍である）ことから、その分だけ、角度誤差の低減効果が実施の形態１〜３よりも小さくなる。

このように、第１及び第２の出力巻線２３，２４のうち、第１の出力巻線２３の一部の巻数のみを調整するようにしても、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分のうち、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分ηｃの振幅を変化させることができるため、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分、即ち軸倍角成分を調整できる選択肢を増やすことができ、検出用ロータ３の回転角度の誤差を微調整して低減することができる。また、第１の出力巻線２３のみが巻数調整されるので、巻数調整するティース２７の数を減らすことができ、巻線作業性を向上できる。

なお、図６に示す基準状態での誤差の１５次成分η０の位相によって、図２２に示す実施の形態６における第１の出力巻線２３の巻数Ａ１＋ａを巻数Ａ１−ａ（Ａ１−ａ＞Ａ２、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０、ａは１以上の整数）にしてもよい。また、図２６に示す実施の形態６における第１の出力巻線２３の巻数Ａ１＋ａをＡ１とするとともに、巻数がＡ２となる複数の第１の出力巻線２３のいずれか１つの第１の出力巻線２３の巻数のみをＡ２±ａ（Ａ１＞Ａ２±ａ、Ａ１＞Ａ２＞ａ＞０、ａは１以上の整数）としてもよい。

即ち、基準状態での第１の出力巻線２３の巻数に１以上の整数であるＡｉと、Ａｉよりも小さい１以上の整数であるＡｊとが含まれているとき、第２の出力巻線の巻数を図６に示す基準状態と同じにしたまま、基準状態での巻数がＡｊとなる第１の出力巻線２３が巻かれる複数のティース２７のいずれかにのみＡｉよりも小さいＡｊ±ａ（Ａｉ＞Ａｊ±ａ、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くか、又は、基準状態での巻数がＡｉとなる第１の出力巻線２３が巻かれる複数のティース２７のいずれかにのみＡｊよりも大きいＡｉ±ａ（Ａｉ±ａ＞Ａｊ、Ａｉ＞Ａｊ＞ａ＞０、ａは１以上の整数）を巻数とする第１の出力巻線２３を巻くことによって基準状態での第１の出力巻線２３の巻数を調整することにより、検出用ロータ３の回転角度の誤差の低減効果を得ることができる。

また、実施の形態１と同様に、１ティースあたりの巻数調整により追加又は削減する第１の出力巻線２３の巻数ａが１以上の整数で、ａ／Ａ１≦２％の関係が成立する構成であれば、より少ない巻数で検出用ロータ３の回転角度の誤差を低減でき、巻数調整による作業工数を低減できる。

また、上記の例では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの位置関係が図４の位置関係となっているが、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの位置関係を図１８の位置関係としても、同様の効果を得ることができる。
また、上記の例の第１の出力巻線２３と第２の出力巻線２４とを入れ替えて第２の出力巻線２４を巻数調整しても同様の効果を奏するのは言うまでもない。

実施の形態７．
図２８は、この発明の実施の形態７による回転角度検出装置１の励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３がティース２７に設けられている状態を示す拡大図である。実施の形態７では、実施の形態１に対して、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれと励磁巻線２２との位置関係が異なっている。

即ち、共通のティース２７に設けられている励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３のうち、第１の出力巻線２３は、検出用ロータ３の径方向についてティース２７の範囲に亘って設けられ、励磁巻線２２は、検出用ロータ３の径方向についてティース２７の範囲の一部にのみ設けられている。この例では、励磁巻線２２が、ティース２７の検出用ロータ３に近い先端部にのみ設けられている。第１の出力巻線２３は、励磁巻線２２の外周を覆った状態で設けられているとともに、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近いティース２７の部分（即ち、検出用ロータ３の径方向について励磁巻線２２よりも検出用ロータ３から離れた位置に存在するティース２７の部分）にも設けられている。

他のティース２７に設けられた第１の出力巻線２３も、同様に、励磁巻線２２の外周を覆った状態で設けられているとともに、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近いティース２７の部分にも設けられている。また、各ティース２７に設けられた第２の出力巻線２４も、同様に、励磁巻線２２の外周を覆った状態で設けられているとともに、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近いティース２７の部分にも設けられている。

第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの導線は、ティース２７に励磁巻線２２の導線を巻いた後に、ティース２７とともに励磁巻線２２を覆うようにしてティース２７に巻かれている。他の構成は実施の形態１と同様である。

本実施の形態では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の具体例として、図９に示す実施例１−１と同じ巻数とされた実施例７−１と、図１１に示す実施例１−２と同じ巻数とされた実施例７−２とが挙げられる。

図２８には、実施例７−１における巻数調整された第１の出力巻線２３及び励磁巻線２２がティース２７に設けられている状態を示している。また、図２８には、第１の出力巻線２３において巻数調整のために追加して巻かれる導線が配置可能な領域を斜線部分で示している。実施例７−１における第１の出力巻線２３では、図２８に示すように、巻数調整できるスロット内位置を広く取ることができる。これにより、鎖交磁束の分布の範囲が広くなるため、巻数調整できる範囲が広くなり、回転角度の誤差を調整できる選択肢が増加する。

図２９は、実施例７−２における巻線調整された第１の出力巻線２３及び励磁巻線２２がティース２７に設けられている状態を示す拡大図である。図２９には、第１の出力巻線２３において巻数調整のために追加して巻かれる導線が配置可能な領域を斜線部分で示している。実施例７−２における第１の出力巻線２３では、図２９に示すように、巻数調整できるスロット内位置が制限される。これにより、鎖交磁束の分布の範囲が狭くなるため、巻数調整できる範囲が実施例７−１よりも狭くなる。ただし、低減すべき回転角度の誤差が小さい場合には、回転角度の誤差を調整できる選択肢としては十分であり、実施例７−２による巻数調整でも回転角度の誤差を低減することができる。

このような回転角度検出装置１では、ティースに巻かれる第１の出力巻線２３の巻数を異ならせることで、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分のうち、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分δｃの振幅を変化させることができるため、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分、即ち軸倍角成分を低減できる選択肢を増やすことができ、検出用ロータ３の回転角度の誤差を効果的に低減することができる。

また、第１及び第２の出力巻線２３，２４が励磁巻線２２の外周を覆った状態で設けられているとともに、検出用ロータ３の径方向について励磁巻線２２よりも検出用ロータ３から離れた位置に存在するティース２７の部分にも設けられているので、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの巻数を多くすることができ、励磁巻線２２に流れる電流の値を大きくすることなく、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの出力電圧を大きくすることができる。

また、励磁巻線２２が、ティース２７の検出用ロータ３に近い先端部にのみ設けられているので、実施の形態２と同様に、第１及び第２の出力巻線２３，２４に鎖交する磁束のばらつきを抑制することができ、複数の回転角度検出装置を製造したときの回転角度検出装置ごとの検出精度のばらつきを低減させることができる。

また、励磁巻線２２の導線の巻数が各ティース２７のすべてで同じになっているので、第１及び第２の出力巻線２３，２４の導線が励磁巻線２２の外周に巻かれても、励磁巻線２２の巻数に左右されずに第１及び第２の出力巻線２３，２４の導線を巻くことができ、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの導線の巻き崩れの発生を抑制することができる。

なお、上記の例では、検出用ロータ３の径方向についてティース２７の検出用ロータ３に近い位置にのみ励磁巻線２２が設けられているが、検出用ロータ３の径方向についてティース２７の検出用ロータ３から離れた位置にのみ励磁巻線２２を設け、励磁巻線２２の外周、及び励磁巻線２２よりも検出用ロータ３に近いティース２７の部分に、第１又は第２の出力巻線２３，２４を設けるようにしてもよい。

また、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数について、上記の例では、実施の形態１での巻数が適用されているが、実施の形態２、４〜６での巻数を適用してもよい。

実施の形態８．
図３０は、この発明の実施の形態８による回転角度検出装置１の励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３がティース２７に設けられている状態を示す拡大図である。ティース２７に設けられている励磁巻線２２及び第２の出力巻線２４についても、図３０と同様の構成となっている。

絶縁体２５は、各ティース２７の側面に沿って設けられた巻き芯部２５ａと、径方向について巻き芯部２５ａの外側端部からコアバック２６の内周面に沿って突出する外側絶縁部２５ｂと、径方向について巻き芯部２５ａの内側端部から検出用ロータ３の周方向外側へ突出する内側絶縁部２５ｃと、外側絶縁部２５ｂと内側絶縁部２５ｃとの間で周方向について巻き芯部２５ａから検出用ロータ３の外側へ突出する仕切り部２５ｄとを有している。この例では、絶縁体２５が、合成樹脂材料（例えば、６６ナイロン（登録商標）（ガラス繊維強化品）等）により構成されている。

外側絶縁部２５ｂと仕切り部２５ｄとの間には第１の巻線領域Ａｗ１が形成され、内側絶縁部２５ｃと仕切り部２５ｄとの間には第２の巻線領域Ａｗ２が形成されている。また、第１の巻線領域Ａｗ１は、検出用ロータ３の径方向について、第２の巻線領域Ａｗ２よりも外側に位置している。励磁巻線２２は第２の巻線領域Ａｗ２に設けられ、第１又は第２の出力巻線２３，２４は第１の巻線領域Ａｗ１に設けられている。これにより、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれと励磁巻線２２とは、検出用ロータ３の径方向について仕切り部２５ｄによって仕切られている。他の構成は実施の形態３と同様である。

本実施の形態では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の具体例として、図９に示す実施例１−１と同じ巻数とされた実施例８−１と、図１１に示す実施例１−２と同じ巻数とされた実施例８−２とが挙げられる。

図３０には、実施例８−１における巻数調整された第１の出力巻線２３及び励磁巻線２２がティース２７に設けられている状態を示している。また、図３０には、第１の出力巻線２３において巻数調整のために追加して巻かれる導線が配置可能な領域を斜線部分で示している。実施例８−１における第１の出力巻線２３では、図３０に示すように、巻数調整できるスロット内位置を広く取ることができる。これにより、鎖交磁束の分布の範囲が広くなるため、巻数調整できる範囲が広くなり、回転角度の誤差を調整できる選択肢が増加する。

図３１は、実施例８−２における巻線調整された第１の出力巻線２３及び励磁巻線２２がティース２７に設けられている状態を示す拡大図である。図３１には、第１の出力巻線２３において巻数調整のために追加して巻かれる導線が配置可能な領域を斜線部分で示している。実施例８−２における第１の出力巻線２３では、図３１に示すように、巻数調整できるスロット内位置が制限される。これにより、鎖交磁束の分布の範囲が狭くなるため、巻数調整できる範囲が実施例８−１よりも狭くなる。ただし、低減すべき回転角度の誤差が小さい場合には、回転角度の誤差を調整できる選択肢としては十分であり、実施例８−２による巻数調整でも回転角度の誤差を低減することができる。

このような回転角度検出装置１では、ティースに巻かれる第１の出力巻線２３の巻数を異ならせることで、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分のうち、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分δｃの振幅を変化させることができるため、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分、即ち軸倍角成分を低減できる選択肢を増やすことができ、検出用ロータ３の回転角度の誤差を効果的に低減することができる。

また、絶縁体２５が、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれと励磁巻線２２とを検出用ロータ３の径方向について仕切る仕切り部２５ｄを有しているので、第１及び第２の出力巻線２３，２４と励磁巻線２２との間の絶縁状態を容易に確保することができる。

また、仕切り部２５ｄを基準にすることにより、第１及び第２の出力巻線２３，２４と励磁巻線２２とのそれぞれの位置をより確実に決めることができる。これにより、自動巻線機で導線をティース３７に巻くことによっても、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれと励磁巻線２２とを、より確実かつより正確に検出用ロータ３の径方向について分離してスロット２８に配置することができ、実施の形態３の場合よりも、励磁巻線２２、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの位置をより正確に決めることができる。従って、回転角度検出装置１の製造コストを低減することができるとともに、励磁巻線２２、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの導線の巻乱れを少なくして検出精度の向上を図ることもできる。

なお、仕切り部２５ｄは、珪素鋼板を積層した検出用ステータコア２１の一部として形成してもよい。ただし、漏れ磁束の防止の観点から、非磁性体により仕切り部２５ｄを構成するのが好ましい。

また、上記の例では、検出用ロータ３の径方向についてティース２７の検出用ロータ３に近い位置にのみ励磁巻線２２が設けられているが、検出用ロータ３の径方向についてティース２７の検出用ロータ３から離れた位置にのみ励磁巻線２２を設け、励磁巻線２２の外周、及び励磁巻線２２よりも検出用ロータ３に近いティース２７の部分に、第１又は第２の出力巻線２３，２４を設けるようにしてもよい。即ち、第１の巻線領域Ａｗ１に励磁巻線２２を設け、第２の巻線領域Ａｗ２に第１又は第２の出力巻線２３，２４を設けてもよい。

また、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数について、上記の例では、実施の形態１での巻数が適用されているが、実施の形態２、４〜６での巻数を適用してもよい。

実施の形態９．
図３２は、この発明の実施の形態９による回転角度検出装置１の励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３がティース２７に設けられている状態を示す拡大図である。ティース２７に設けられている励磁巻線２２及び第２の出力巻線２４についても、図３２と同様の構成となっている。

巻き芯部２５ａの外周面の一部には、励磁巻線２２が嵌る凹部４１が設けられている。凹部４１は、検出用ロータ３の径方向について巻き芯部２５ａの検出用ロータ３に近い位置（即ち、ティース２７の先端部に対応する位置）にのみ設けられている。この例では、励磁巻線２２の全体が凹部４１に収容されている。また、この例では、励磁巻線２２の厚さを凹部４１の深さと一致させて励磁巻線２２が凹部４１に収容されている。他の構成は実施の形態７と同様である。

本実施の形態では、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の具体例として、図９に示す実施例１−１と同じ巻数とされた実施例９−１と、図１１に示す実施例１−２と同じ巻数とされた実施例９−２とが挙げられる。

図３２には、実施例９−１における巻数調整された第１の出力巻線２３及び励磁巻線２２がティース２７に設けられている状態を示している。また、図３２には、第１の出力巻線２３において巻数調整のために追加して巻かれる導線が配置可能な領域を斜線部分で示している。実施例９−１における第１の出力巻線２３では、図３２に示すように、巻数調整できるスロット内位置を広く取ることができる。これにより、鎖交磁束の分布の範囲が広くなるため、巻数調整できる範囲が広くなり、回転角度の誤差を調整できる選択肢が増加する。

図３３は、実施例９−２における巻線調整された第１の出力巻線２３及び励磁巻線２２がティース２７に設けられている状態を示す拡大図である。図３３には、第１の出力巻線２３において巻数調整のために追加して巻かれる導線が配置される領域を斜線部分で示している。実施例９−２における第１の出力巻線２３では、図３３に示すように、巻数調整できるスロット内位置が制限される。これにより、鎖交磁束の分布の範囲が狭くなるため、巻数調整できる範囲が実施例９−１よりも狭くなる。ただし、低減すべき回転角度の誤差が小さい場合には、回転角度の誤差を調整できる選択肢としては十分であり、実施例９−２による巻数調整でも回転角度の誤差を低減することができる。

このような回転角度検出装置１では、ティースに巻かれる第１の出力巻線２３の巻数を異ならせることで、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分のうち、第１の出力巻線２３の巻数調整による成分δｃの振幅を変化させることができるため、検出用ロータ３の回転角度の誤差の１５次成分、即ち軸倍角成分を低減できる選択肢を増やすことができ、検出用ロータ３の回転角度の誤差を効果的に低減することができる。

また、励磁巻線２２が嵌る凹部４１が巻き芯部２５ａの外周面の一部に設けられているので、励磁巻線２２のティース２７に対する位置決めをより正確にかつ容易に行うことができ、ティース２７ごと又は回転角度検出装置１ごとに生じる励磁巻線２２の位置のばらつきを抑制することができる。また、励磁巻線２２の外周に第１又は第２の出力巻線２３，２４の導線を巻くときに、第１又は第２の出力巻線２３，２４の導線の巻き崩れの発生を抑制することができる。これにより、回転角度検出装置１の検出精度の向上をさらに図ることができる。

なお、上記の例では、励磁巻線２２の全体が凹部４１に収容されているが、励磁巻線２２が凹部４１に嵌っていれば励磁巻線２２の位置決めをより正確にかつ容易にすることができるので、励磁巻線２２の少なくとも一部が凹部４１に収容されていればよい。

また、上記の例では、巻き芯部２５ａの検出用ロータ３に近い位置に凹部４１が設けられているが、凹部４１の位置はこれに限定されず、例えば、検出用ロータ３の径方向について巻き芯部２５ａの検出用ロータ３から離れた位置に凹部４１を設けてもよい。

また、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数について、上記の例では、実施の形態１での巻数が適用されているが、実施の形態２、４〜６での巻数を適用してもよい。

実施の形態１０．
図３４は、図３の回転角度検出装置１の突極３１の数（軸倍角）、ティース２７の数、励磁巻線２２の空間次数、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数を実施例１０−１として示す表である。なお、図３４では、実施例１０−１だけでなく、実施の形態１において突極３１の数（軸倍角）を変更した他の実施例１０−２及び１０−３のティース２７の数、励磁巻線２２の空間次数、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数についても示している。

ここで、式（１０）における第４項、第５項、第６項、第７項の位相成分に含まれる検出用ステータ２の角度θ_sの係数ｒ又はｓに相当する誤差の空間次数をδ＝｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜及びε=｜δ−Ｍ｜＝｜｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜―Ｍ｜とおくと、誤差の空間次数δは式（１）及び式（４）の第１項が拾う空間次数となり、誤差の空間次数εは式（１）及び式（４）の第２項が拾う空間次数となる。

誤差の空間次数δ及びεが上式の値になる場合、回転角度検出装置の角度誤差ｅ（θ_r）は、式（１４）から、ｒ、ｓ、Ｎ±ｒ又はＮ±ｓ等の角度誤差の次数が生じ角度誤差が増大してしまう。従って、誤差の空間次数δ及びεが、回転角度検出装置１の使用時に想定されるノイズの空間次数にならないように、励磁巻線２２の極対数Ｍ（即ち、検出用ステータ２のティース２７の数２Ｍ）と、検出用ロータ３の突極３１の数（即ち、軸倍角）Ｎとを設定することにより、角度誤差の増大を抑えることができる。

実施例１０−１では、図３４における軸倍角Ｎが１５、励磁巻線２２の空間次数Ｍ（即ち、ティース２７の数の半分に当る数）が９、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数｜Ｍ±Ｎ｜が２４又は６（なお、２４は、｜１８−２４｜＝６となるため６と等価）となっている。これにより、実施例１０−１では、第１及び第２の出力巻線２３，２４が検出する誤差の空間次数δ＝｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜が１５及び３、空間次数δを検出する誤差の空間次数ε=｜δ−Ｍ｜が６となっている。即ち、実施例１０−１では、誤差の空間次数δ及びεが１、２、４以外に設定されている。

実施例１０−１では、誤差の空間次数δが１５及び３となり、空間次数δを検出する誤差の空間次数εが６となっているため、誤差の空間次数の低次成分である１次、２次、４次の誤差の空間次数を第１及び第２の出力巻線２３，２４が拾うことはない。ここで、１次の誤差の空間次数としては、例えば検出用ステータ２又は検出用ロータ３の偏心等が考えられ、２次の誤差の空間次数としては、例えば検出用ステータ２又は検出用ロータ３の楕円状変形、磁気異方性又はその組合せ等が考えられる。また、４次の誤差の空間次数としては、例えば検出用ステータ２又は検出用ロータ３の四角形状の変形、磁気異方性又はその組合せ等が考えられる。実施例１０−１では、これらの１次、２次、４次の誤差成分を第１及び第２の出力巻線２３，２４が拾わないため、検出用ステータ２又は検出用ロータ３の偏心、楕円状変形、四角形状の変形、磁気異方性等のノイズに対して、回転角度検出装置１の角度誤差を低減することができる。

また、図３４の実施例１０−２では、軸倍角Ｎが２４、励磁巻線２２の空間次数Ｍが９、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数｜Ｍ±Ｎ｜が３３又は１５（なお、３３及び１５のいずれも３と等価）となっている。これにより、実施例１０−２では、第１及び第２の出力巻線２３，２４が検出する誤差の空間次数δ＝｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜が２４及び６、空間次数δを検出する誤差の空間次数ε=｜δ−Ｍ｜が１５及び３となっている。即ち、実施例１０−２でも、誤差の空間次数δ及びεが１、２、４以外に設定されている。

実施例１０−２でも、実施例１０−１と同様に１次、２次、４次の誤差成分を第１及び第２の出力巻線２３，２４が拾わないため、検出用ステータ２又は検出用ロータ３の偏心、楕円状変形、四角形状の変形、磁気異方性等のノイズに対して、回転角度検出装置１の角度誤差を低減することができる。

さらに、図３４の実施例１０−３では、軸倍角Ｎが３０、励磁巻線２２の空間次数Ｍが９、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数｜Ｍ±Ｎ｜が３９又は２１（なお、３９及び２１のいずれも３と等価）となっている。これにより、実施例１０−３では、第１及び第２の出力巻線２３，２４が検出する誤差の空間次数δ＝｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜が３０及び１２、空間次数δを検出する誤差の空間次数ε=｜δ−Ｍ｜が２１及び３となっている。即ち、実施例１０−３でも、誤差の空間次数δ及びεが１、２、４以外に設定されている。

実施例１０−３でも、実施例１０−１と同様に１次、２次、４次の誤差成分を第１及び第２の出力巻線２３，２４が拾わないため、検出用ステータ２又は検出用ロータ３の偏心、楕円状変形、四角形状の変形、磁気異方性等のノイズに対して、回転角度検出装置１の角度誤差を低減することができる。

本実施の形態では、実施例１０−１、実施例１０−２及び実施例１０−３における第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの巻数について、実施の形態１、２、４〜６による巻数が適用されている。

このような回転角度検出装置１では、励磁巻線２２の極対数をＭ、検出用ロータ３の突極３１の数（軸倍角）をＮとすると、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの巻数の空間分布が、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数と空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数との和であって、上記空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波の振幅と上記空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波の振幅が等しい関数によって得られ、｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜で表される誤差の空間次数δ、及び｜δ−Ｍ｜で表される誤差の空間次数εは、１及び２以外となっているので、１次及び２次のそれぞれの誤差成分を第１及び第２の出力巻線２３，２４が検出することを防止することができる。これにより、検出用ステータ２又は検出用ロータ３の偏心、楕円状変形及び磁気異方性等のノイズに対して、回転角度検出装置１の角度誤差を低減することができ、検出誤差の増大を抑制することができる。また、励磁巻線２２がすべてのティース２７にそれぞれ巻かれているので、検出用ステータ２のティース２７の数（即ち、２Ｍ）に対して、励磁巻線２２の空間次数（極対数）Ｍを最大とすることができる。これにより、励磁巻線２２の起磁力で発生する磁束がティース２７間で漏れるのを抑制することができ、回転角度検出装置１の出力を向上させることができる。これにより、回転角度検出装置１を用いた回転電機１０１では、ロータ１０３の位置及び速度の制御について高精度化を図ることができる。

また、誤差の空間次数δ及びεは、１及び２だけでなく、さらに４以外にもなっているので、検出用ステータ２又は検出用ロータ３の偏心、楕円状変形及び磁気異方性等に加えて、四角形状の変形のノイズに対しても、回転角度検出装置１の角度誤差を低減することができる。

また、ティース２７の先端部には、検出用ロータ３の周方向に沿って突出する一対の突出部３７ａが設けられているので、第１及び第２の出力巻線２３，２４に鎖交する磁束が大きくなり、励磁巻線２２に流れる電流の値を大きくすることなく、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの出力電圧の値を大きくすることができる。

実施の形態１１．
図３５は、この発明の実施の形態１１による回転角度検出装置１の突極３１の数（軸倍角）、ティース２７の数、励磁巻線２２の空間次数、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数を実施例１１−１として示す表である。なお、図３５では、実施例１１−１だけでなく、実施の形態１１において突極３１の数（軸倍角）を変更した他の実施例１１−２及び１１−３のティース２７の数、励磁巻線２２の空間次数、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数についても示している。

実施の形態１１では、周方向について等間隔に並ぶティース２７の数が実施例１１−１〜実施例１１−３のすべてで３０個とされている。実施の形態１１における実施例１１−１では、図３５における軸倍角Ｎが２０、励磁巻線２２の空間次数Ｍ（即ち、ティース２７の数の半分に当る数）が１５、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数｜Ｍ±Ｎ｜が３５又は５（なお、３５は５と等価）となっている。これにより、実施例１１−１では、第１及び第２の出力巻線２３，２４が検出する誤差の空間次数δ＝｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜が２０及び１０、空間次数δを検出する誤差の空間次数ε=｜δ−Ｍ｜が５となっている。即ち、実施例１１−１では、誤差の空間次数δ及びεが１、２、３、４以外に設定されている。

これにより、実施例１１−１では、誤差の空間次数δが２０及び１０であり、空間次数δを検出する誤差の空間次数εが５となっているため、誤差の空間次数の低次成分である１次、２次、３次、４次の誤差の空間次数を第１及び第２の出力巻線２３，２４が拾うことはない。従って、実施例１１−１では、これらの１次、２次、３次、４次の誤差成分を第１及び第２の出力巻線２３，２４が拾わないため、検出用ステータ２又は検出用ロータ３の偏心、楕円状変形、三角形状の変形、四角形状の変形、磁気異方性等のノイズに対して、回転角度検出装置１の角度誤差を低減することができる。

また、図３５の実施例１１−２では、軸倍角Ｎが１０、励磁巻線２２の空間次数Ｍが１５、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数｜Ｍ±Ｎ｜が２５又は５（なお、２５は５と等価）となっている。これにより、実施例１１−２では、第１及び第２の出力巻線２３，２４が検出する誤差の空間次数δ＝｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜が１０、空間次数δを検出する誤差の空間次数ε=｜δ−Ｍ｜が５となっている。即ち、実施例１１−２でも、誤差の空間次数δ及びεが１、２、３、４以外に設定されている。

さらに、図３５の実施例１１−３では、軸倍角Ｎが２４、励磁巻線２２の空間次数Ｍが１５、第１及び第２の出力巻線２３，２４の空間次数｜Ｍ±Ｎ｜が３９又は９（なお、３９は９と等価）となっている。これにより、実施例１１−３では、第１及び第２の出力巻線２３，２４が検出する誤差の空間次数δ＝｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜が２４及び６、空間次数δを検出する誤差の空間次数ε=｜δ−Ｍ｜が９となっている。即ち、実施例１１−３でも、誤差の空間次数δ及びεが１、２、３、４以外に設定されている。

従って、実施例１１−２及び１１−３でも、実施例１１−１と同様に１次、２次、３次、４次の誤差成分を第１及び第２の出力巻線２３，２４が拾わないため、検出用ステータ２又は検出用ロータ３の偏心、楕円状変形、三角形状の変形、四角形状の変形、磁気異方性等のノイズに対して、回転角度検出装置１の角度誤差を低減することができる。

本実施の形態では、実施例１１−１、実施例１１−２及び実施例１１−３における第１及び第２の出力巻線２３，２４のうち、少なくともいずれかの巻数の種類が２種類以上となっている。また、本実施の形態では、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの巻数の空間分布が、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数と、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波の振幅と等しい振幅を持つ空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数との和によって得られる状態である基準状態から、第１及び第２の出力巻線２３，２４のそれぞれの巻数について、実施の形態１、２、４〜６での法則に従った調整が行われている。

このような回転角度検出装置１では、｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜で表される誤差の空間次数δ、及び｜δ−Ｍ｜で表される誤差の空間次数εが、１、２、３、４以外となっているので、１次、２次、３次、４次のそれぞれの誤差成分を第１及び第２の出力巻線２３，２４が検出することを防止することができる。これにより、検出用ステータ２又は検出用ロータ３の偏心、楕円状変形、三角形状の変形、四角形状の変形及び磁気異方性等のノイズに対して、回転角度検出装置１の角度誤差を低減することができ、検出誤差の増大を抑制することができる。また、励磁巻線２２がすべてのティース２７にそれぞれ巻かれているので、検出用ステータ２のティース２７の数（即ち、２Ｍ）に対して、励磁巻線２２の空間次数（極対数）Ｍを最大とすることができる。これにより、励磁巻線２２の起磁力で発生する磁束がティース２７間で漏れるのを抑制することができ、回転角度検出装置１の出力を向上させることができる。これにより、回転角度検出装置１を用いた回転電機１０１では、ロータ１０３の位置及び速度の制御について高精度化を図ることができる。

図３６は、この発明の実施の形態１０及び１１における軸倍角及びスロット数を含む軸倍角とスロット数との組み合わせを示すグラフである。図３６では、軸倍角とスロット数との組み合わせを以下の（１）〜（４）の場合に分けて示している。また、図３６の（１）〜（４）の数字は、以下の（１）〜（４）の場合分けに対応させている。
（１）１次及び２次の誤差成分の空間次数を回避し、第１及び第２の出力巻線２３，２４が巻かれていないティース２７が検出用ステータ２に存在する軸倍角とスロット数との組み合わせ
（２）１次、２次及び４次の誤差成分の空間次数を回避し、第１及び第２の出力巻線２３，２４が巻かれていないティース２７が検出用ステータ２に存在する軸倍角とスロット数との組み合わせ
（３）１次及び２次の誤差成分の空間次数を回避し、第１及び第２の出力巻線２３，２４が巻かれていないティース２７が検出用ステータ２に存在しない軸倍角とスロット数との組み合わせ
（４）１次、２次及び４次の誤差成分の空間次数を回避し、第１及び第２の出力巻線２３，２４が巻かれていないティース２７が検出用ステータ２に存在しない軸倍角とスロット数との組み合わせ

上記（１）及び（２）の軸倍角とスロット数との組み合わせでは、第１及び第２の出力巻線２３，２４が巻かれていないティース２７が存在するため、互いに隣接するティース２７に出力巻線を巻くときの巻線作業性を向上させることができ、口出し線の結線スペースにも利用でき、結線作業の作業効率を向上させることができる。また、互いに隣接するティース２７に巻かれた出力巻線の導線径を大きくすることができるため、巻線が切断されにくくなり、巻線作業性をさらに向上させることができる。また、第１及び第２の出力巻線２３，２４が巻かれていないティース２７が存在するため、出力巻線全体の銅量と抵抗を低減させることができる。さらに出力巻線の抵抗が低減するため、第１及び第２の出力巻線２３，２４で生じる銅損を低減させることができ、回転角度検出装置１の信頼性を向上させることができる。

実施の形態１２．
図３７は、この発明の実施の形態１２による回転電機１０１を示す縦断面図である。ロータヨーク１１５は、ベアリング１０９が取り付けられたロータヨーク本体１１７と、ロータヨーク本体１１７の外周部に固定され、支軸１０８と同軸に配置された円筒状のロータ筒部１１８とを有している。ロータヨーク本体１１７の中央部には、貫通孔１２１が設けられている。支軸１０８の先端部には、貫通孔１２１内に達する検出器用軸１２２が支軸１０８と同軸に設けられている。検出器用軸１２２の外径は、支軸１０８の外径よりも小さくなっている。

ロータヨーク本体１１７の貫通孔１２１内には、ロータ１０３の回転角度を検出する回転角度検出装置１が設けられている。回転角度検出装置１は、検出器用軸１２２に固定された検出用ステータ２と、径方向について検出用ステータ２と対向し、検出用ステータ２に対して回転可能な磁性体である検出用ロータ３とを有している。この例では、検出用ロータ３の形状が円環状とされ、検出用ステータ２が検出用ロータ３の径方向内側に配置されている。また、この例では、検出用ロータ３がロータヨーク本体１１７の貫通孔１２１内に固定され、検出用ロータ３がロータヨーク本体１１７と一体に回転されるようになっている。回転電機１０１の他の構成は実施の形態１と同様である。

図３８は、図３７の回転角度検出装置１を示す断面図である。検出用ステータ２は、磁性体である検出用ステータコア２１と、検出用ステータコア２１にそれぞれ設けられた複数の励磁巻線２２、複数の第１の出力巻線２３及び複数の第２の出力巻線２４と、検出用ステータコア２１に設けられ、各励磁巻線２２、各第１の出力巻線２３及び各第２の出力巻線２４のそれぞれと検出用ステータコア２１との間に介在する絶縁体２５とを有している。各励磁巻線２２、各第１の出力巻線２３及び各第２の出力巻線２４のそれぞれと検出用ステータコア２１との間の絶縁状態は、絶縁体２５により確保される。

検出用ステータコア２１は、検出器用軸１２２に中央部が嵌合（固定）されたコアバック２６と、コアバック２６から径方向外側へそれぞれ突出し、検出用ステータコア２１の周方向へ並ぶ複数のティース２７とを有している。この例では、１８個のティース２７が検出用ステータコア２１の周方向へ等間隔に並んでいる。

励磁巻線２２は、各ティース２７にそれぞれ巻かれている。各励磁巻線２２は、互いに電気的に直列に接続されている。

第１の出力巻線（ＣＯＳ巻線）２３及び第２の出力巻線（ＳＩＮ巻線）２４は、互いに異なる相の出力巻線とされている。各第１の出力巻線２３は互いに電気的に直列に接続され、各第２の出力巻線２４も互いに電気的に直列に接続されている。また、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４は、検出用ステータコア２１の周方向について互いに隣り合う２つのティース２７に同じ相の出力巻線２３，２４が巻かれることを避けながら、互いに異なるティース２７にそれぞれ巻かれている。この例では、複数のティース２７のうち周方向について１つおきに選択された複数のティース２７に、第１の出力巻線２３がそれぞれ巻かれ、第１の出力巻線２３が巻かれているティース２７と異なる複数のティース２７に、第２の出力巻線２４がそれぞれ巻かれている。

共通のティース２７に設けられている励磁巻線２２及び第１の出力巻線２３は、検出用ロータ３の径方向について並んでいる。また、励磁巻線２２は、検出用ロータ３の径方向について第１の出力巻線２３よりも検出用ロータ３に近い位置に設けられている。即ち、励磁巻線２２の導線は、ティース２７の検出用ロータ３に近い先端部に巻かれ、第１の出力巻線２３の導線は、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近いティース２７の部分に巻かれている。

他のティース２７に設けられた第１の出力巻線２３も、同様に、検出用ロータ３の径方向について励磁巻線２２よりも内側に設けられている。また、各ティース２７に設けられた第２の出力巻線２４も、同様に、検出用ロータ３の径方向について励磁巻線２２よりも内側に設けられている。

検出用ロータ３は、検出用ロータ３の周方向へ並ぶ複数の突極３１を有している。また、検出用ロータ３は、検出用ステータ２の外周面に各突極３１を径方向について対向させながら検出用ステータ２に対して回転可能になっている。検出用ロータ３が検出用ステータ２に対して回転したときには、検出用ロータ３と検出用ステータ２との間でのパーミアンスの脈動が各突極３１の存在によって正弦波状に変化する。

各励磁巻線２２には、各励磁巻線２２への交流電力の供給により起磁力が発生する。これにより、検出用ロータ３及び検出用ステータコア２１を通過する磁束が発生する。第１及び第２の出力巻線２３，２４には、この磁束が第１及び第２の出力巻線２３，２４を鎖交することにより電圧が発生する。検出用ロータ３と検出用ステータ２との間でのパーミアンスが検出用ロータ３の回転角度に応じて正弦波状に変化することから、検出用ロータ３の回転角度は、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれから出力される電圧を測定することにより検出される。他の構成は実施の形態２と同様である。

即ち、実施の形態１２では、検出用ステータ２が検出用ロータ３よりも径方向内側にある点と、励磁巻線２２が第１及び第２の出力巻線２３，２４よりも径方向外側に設けられている点とを除いて、実施の形態２と同様である。

このように検出用ロータ３よりも径方向内側に検出用ステータ２を設けても、実施の形態２と同様の効果を得ることができる。

また、各ティース２７がコアバック２６から径方向外側へ突出しているので、各ティース２７間に形成されるスロット２８の開口幅を実施の形態１と比べて広げることができ、励磁巻線２２、第１の出力巻線２３及び第２の出力巻線２４のそれぞれの導線をティース２７に巻く作業を容易にすることができる。

また、検出用ロータ３がロータヨーク本体１１７に固定されているので、実施の形態１のような中空の支軸１０８内に検出器用軸１１９を通した構造とする必要がなくなり、回転電機１０１の構造を簡素化することができる。これにより、コストの低減化を図ることができる。

実施の形態１３．
上記実施の形態１〜１２による回転角度検出装置１及び回転電機１０１をエレベータ用巻上機に適用してもよい。
即ち、図３９は、この発明の実施の形態１３による回転角度検出装置１及び回転電機１０１を適用したエレベータ用巻上機を示す縦断面図である。図において、エレベータ用巻上機は、実施の形態１と同様の回転角度検出装置１と、回転電機であるモータ１７１と、モータ１７１の駆動力により回転される駆動シーブ１７２とを有している。

駆動シーブ１７２は、ベアリング１０９を介して支軸１０８に回転自在に支持されている。駆動シーブ１７２は、ロータヨーク１１５と一体に成形されている。この例では、駆動シーブ１７２及びロータヨーク１１５を構成する材料が鋳鉄とされている。駆動シーブ１７２は、支軸１０８の軸線方向について、ステータ１０２の範囲から外れた位置に設けられている。駆動シーブ１７２及びロータ１０３は、ステータコイル１１１への通電により、支軸１０８の軸線を中心に一体に回転される。駆動シーブ１７２の外周面には、複数本の主索用溝１７３が駆動シーブ１７２の周方向に沿って設けられている。

かご及び釣合おもり（いずれも図示せず）を吊り下げる複数本の主索は、各主索用溝１７３に沿って駆動シーブ１７２に巻き掛けられる。かご及び釣合おもりは、駆動シーブ１７２の回転により昇降路内を昇降される。

ロータ筒部１１８の内側には、駆動シーブ１７２及びロータ１０３に対して制動力を与えるブレーキ装置１７４が設けられている。ブレーキ装置１７４は、ロータ筒部１１８に対してロータ１０３の径方向へ変位可能なブレーキシュー（図示せず）を有している。ブレーキ装置１７４は、ブレーキシューをロータ筒部１１８の内周面に接触させることにより駆動シーブ１７２及びロータ１０３に制動力を与え、ブレーキシューをロータ筒部１１８から離すことにより駆動シーブ１７２及びロータ１０３に対する制動力を解除する。

このようなエレベータ用巻上機では、実施の形態１による回転電機１０１がモータ１７１として用いられているとともに、実施の形態１による回転角度検出装置１がモータ１７１に用いられているので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。即ち、ロータ１０３の位置及び速度の制御について高精度化を図ることができ、トルク脈動の低減化を図ることができるエレベータ用巻上機を得ることができる。

なお、上記の例では、実施の形態１と同様の回転電機１０１が巻上機のモータ１７１とされているが、実施の形態２〜１２のいずれかと同様の回転角度検出装置１を用いた回転電機１０１を巻上機のモータ１７１としてもよい。
また、実施の形態１〜１２では、ロータ１０３の外周を環状のステータ１０２が囲むインナロータ型の回転電機にこの発明が適用されているが、ステータ１０２の外周を環状のロータ１０３が囲むアウタロータ型の回転電機にこの発明を適用してもよい。

Claims (11)

1. 検出用ステータコアと、上記検出用ステータコアにそれぞれ設けられた複数の励磁巻線、複数の第１の出力巻線及び複数の第２の出力巻線とを有する検出用ステータ、及び
   周方向へ並ぶ複数の突極を有し、上記検出用ステータに各上記突極を径方向について対向させながら上記検出用ステータに対して回転可能な検出用ロータ
   を備え、
   上記第１の出力巻線及び上記第２の出力巻線は、互いに異なる相の出力巻線とされ、
   上記検出用ステータコアは、周方向へ並ぶ複数のティースを有し、
   上記励磁巻線は、各上記ティースにそれぞれ巻かれ、
   上記第１の出力巻線及び上記第２の出力巻線は、周方向について互いに隣り合う２つの上記ティースに同じ相の上記出力巻線が巻かれることを避けながら、互いに異なる上記ティースに巻かれており、
   上記励磁巻線の極対数は、１以上の整数であるＭとされ、
   上記突極の数は、１以上の整数であるＮとされており、
   １以上の整数であるＡｉを巻数とする上記第１の出力巻線と、Ａｉよりも小さい１以上の整数であるＡｊを巻数とする上記第１の出力巻線とが上記複数の第１の出力巻線に少なくとも含まれ、１以上の整数であるＢｋを巻数とする上記第２の出力巻線と、Ｂｋよりも小さい１以上の整数であるＢｍを巻数とする上記第２の出力巻線とが上記複数の第２の出力巻線に少なくとも含まれた状態で、上記第１の出力巻線及び上記第２の出力巻線のそれぞれの巻数の空間分布が、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数と、上記空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波の振幅と等しい振幅を持つ空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数との和によって得られる状態を基準状態とし、Ａｊよりも小さい１以上の整数をａ、Ｂｍよりも小さい１以上の整数をｂとすると、
   上記基準状態での巻数がＡｉとなる上記第１の出力巻線が巻かれる上記ティースの少なくともいずれかにＡｊよりも大きいＡｉ±ａを巻数とする上記第１の出力巻線が巻かれていること、又は、上記基準状態での巻数がＡｊとなる上記第１の出力巻線が巻かれる上記ティースの少なくともいずれかにＡｉよりも小さいＡｊ±ａを巻数とする上記第１の出力巻線が巻かれていることを除き、上記第１及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数が上記基準状態と同じ巻数とされた構成、及び
   上記基準状態での巻数がＢｋとなる上記第２の出力巻線が巻かれる上記ティースの少なくともいずれかにＢｍよりも大きいＢｋ±ｂを巻数とする上記第２の出力巻線が巻かれていること、又は、上記基準状態での巻数がＢｍとなる上記第２の出力巻線が巻かれる上記ティースの少なくともいずれかにＢｋよりも小さいＢｍ±ｂを巻数とする上記第２の出力巻線が巻かれていることを除き、上記第１及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数が上記基準状態と同じ巻数とされた構成のうち、少なくともいずれかの構成を備えている回転角度検出装置。
2. 上記基準状態での上記複数の第１の出力巻線のそれぞれの巻数の中でＡｊが最小の巻数となっている構成、及び上記基準状態での上記複数の第２の出力巻線のそれぞれの巻数の中でＢｍが最小の巻数となっている構成のうち、少なくともいずれかの構成を備えている請求項１に記載の回転角度検出装置。
3. Ａｉ±ａ又はＡｊ±ａを巻数とする上記第１の出力巻線が複数の上記ティースのいずれか１つにのみ巻かれている構成、及び
   Ｂｋ±ｂ又はＢｍ±ｂを巻数とする上記第２の出力巻線が複数の上記ティースのいずれか１つにのみ巻かれている構成のうち、少なくともいずれかの構成を備えている請求項１に記載の回転角度検出装置。
4. 検出用ステータコアと、上記検出用ステータコアにそれぞれ設けられた複数の励磁巻線、複数の第１の出力巻線及び複数の第２の出力巻線とを有する検出用ステータ、及び
   周方向へ並ぶ複数の突極を有し、上記検出用ステータに各上記突極を径方向について対向させながら上記検出用ステータに対して回転可能な検出用ロータ
   を備え、
   上記第１の出力巻線及び上記第２の出力巻線は、互いに異なる相の出力巻線とされ、
   上記検出用ステータコアは、周方向へ並ぶ複数のティースを有し、
   上記励磁巻線は、各上記ティースにそれぞれ巻かれ、
   上記第１の出力巻線及び上記第２の出力巻線は、周方向について互いに隣り合う２つの上記ティースに同じ相の上記出力巻線が巻かれることを避けながら、互いに異なる上記ティースに巻かれており、
   上記励磁巻線の極対数は、１以上の整数であるＭとされ、
   上記突極の数は、１以上の整数であるＮとされており、
   １以上の整数であるＡｉを巻数とする上記第１の出力巻線と、Ａｉよりも小さい整数であるＡｊを巻数とする上記第１の出力巻線とが上記複数の第１の出力巻線に少なくとも含まれ、１以上の整数であるＢｋを巻数とする上記第２の出力巻線と、Ｂｋよりも小さい整数であるＢｍを巻数とする上記第２の出力巻線とが上記複数の第２の出力巻線に少なくとも含まれた状態で、上記第１の出力巻線及び上記第２の出力巻線のそれぞれの巻数の空間分布が、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数と、上記空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波の振幅と等しい振幅を持つ空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数との和によって得られる状態を基準状態とすると、
   上記基準状態での巻数がＡｊ＝０となる上記第１の出力巻線が巻かれる上記ティースの少なくともいずれかに１以上の整数であるａを巻数とする上記第１の出力巻線が巻かれていることを除き、上記第１及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数が上記基準状態と同じ巻数とされた構成、及び
   上記基準状態での巻数がＢｍ＝０となる上記第２の出力巻線が巻かれる上記ティースの少なくともいずれかに１以上の整数であるｂを巻数とする上記第２の出力巻線が巻かれていることを除き、上記第１及び第２の出力巻線のそれぞれの巻数が上記基準状態と同じ巻数とされた構成のうち、少なくともいずれかの構成を備えている回転角度検出装置。
5. ａ／Ａｉ≦２％の関係が成立する構成、及び
   ｂ／Ｂｋ≦２％の関係が成立する構成のうち、少なくともいずれかの構成を備えている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転角度検出装置。
6. ｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜で表される誤差の空間次数δ、及び｜δ−Ｍ｜で表される誤差の空間次数εは、１及び２以外となっている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の回転角度検出装置。
7. 上記誤差の空間次数δ及びεは、さらに４以外となっている請求項６に記載の回転角度検出装置。
8. 上記励磁巻線の極対数Ｍは、９であり、
   上記突極の数Ｎは、１５、２４又は３０である請求項６又は請求項７に記載の回転角度検出装置。
9. 上記励磁巻線の極対数Ｍは、１５であり、
   上記突極の数Ｎは、１０、２０又は２４である請求項６又は請求項７に記載の回転角度検出装置。
10. ステータ、
    上記ステータに対して回転されるロータ、及び
    上記検出用ロータが上記ロータと一体に回転される請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の回転角度検出装置
    を備えている回転電機。
11. 請求項１０に記載の回転電機であるモータ、及び
    上記モータの駆動力により回転される駆動シーブ
    を備えているエレベータ用巻上機。

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