特開 2022-43145 電磁コイルのためのデバイスおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022043145

(43)【公開日】2022-03-15

(54)【発明の名称】電磁コイルのためのデバイスおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 27/02 20060101AFI20220308BHJP

   G01R 31/34 20200101ALI20220308BHJP

   H01F 17/00 20060101ALI20220308BHJP

   H01F 27/28 20060101ALI20220308BHJP

   H01F 41/04 20060101ALI20220308BHJP

【ＦＩ】

G01R27/02 R

G01R31/34 A

H01F17/00 C

H01F27/28 152

H01F41/04 C

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021200948

(22)【出願日】2021-12-10

(62)【分割の表示】P 2020523703の分割

【原出願日】2018-10-31

(31)【優先権主張番号】15/799,432

(32)【優先日】2017-10-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】317015065

【氏名又は名称】ウェイモ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100126480

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】ジョンソン，ハリー

(57)【要約】      （修正有）

【課題】複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられた前記複数のコイル巻線から電気的測定値を取得する方法。
【解決手段】各コイル巻線は、第１の端部と第２の端部との間に、かつ前記共有コア領域の周りに延在し、前記第１の端部は、第１の端部の電気接点に電気的に接続され、前記第２の端部は、第２の端部の電気接点に電気的に接続され、それによって各コイル巻線は、２つの電気接点の間に、かつ前記共有コア領域の周りに延在するコイル形状の導電経路を画定する、取得することと、前記電気的測定値に基づいて前記複数のコイル巻線に対する電気的特性を判定することと、各取り付け可能な構成要素が、前記複数のコイル巻線から第１のコイル巻線を第２のコイル巻線に電気的に結合するように構成されるように、複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることと、を含む方法。
【選択図】図３Ｃ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

デバイスであって、
複数のコイル巻線であって、前記複数のコイル巻線は、前記複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられており、各コイル巻線は、それぞれの第１の端部とそれぞれの第２の端部との間に、かつ前記共有コア領域の周りに延在し、前記それぞれの第１の端部は、それぞれの第１の端部の電気接点に電気的に接続されており、前記それぞれの第２の端部は、それぞれの第２の端部の電気接点に電気的に接続されている、複数のコイル巻線と、
複数の取り付け可能な構成要素であって、各取り付け可能な構成要素は、それぞれの第１のコイル巻線をそれぞれの第２のコイル巻線に、前記それぞれの第１のコイル巻線の前記それぞれの第１の端部の電気接点、および前記それぞれの第２のコイル巻線の前記それぞれの第２の端部の電気接点を介して、電気的に結合している、複数の取り付け可能な構成要素と、を含む、デバイス。

【請求項2】

前記複数の取り付け可能な構成要素は、複数の抵抗器を含む、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記複数のコイル巻線は、前記共有コア領域を中心にトロイダル配置されている、請求項１に記載のデバイス。

【請求項4】

１つまたは複数の電流を前記複数のコイル巻線に流す電気回路をさらに含み、前記１つまたは複数の電流は、前記複数のコイル巻線に前記共有コア領域に関連付けられた磁場を生成させる、請求項１に記載のデバイス。

【請求項5】

前記複数のコイル巻線のうちの２つ以上は、前記複数の取り付け可能な構成要素のうちの１つまたは複数を介して直列回路構成で接続されている、請求項１に記載のデバイス。

【請求項6】

前記複数のコイル巻線のうちの２つ以上は、前記複数の取り付け可能な構成要素のうちの１つまたは複数を介して並列回路構成で接続されている、請求項１に記載のデバイス。

【請求項7】

前記複数のコイル巻線は、
第１の同一平面上配置にある第１の複数の導電性構造と、
第２の同一平面上配置にある第２の複数の導電性構造と、
前記第１の複数の導電性構造を前記第２の複数の導電性構造に電気的に結合して、前記複数のコイル巻線を形成する複数の相互接続部と、を含む、請求項１に記載のデバイス。

【請求項8】

前記第１の複数の導電性構造は、
第１のコイル巻線に含まれる第１の導電性構造と、
前記第１の同一平面上配置にある前記第１の導電性構造に隣接する第２の導電性構造と、を含み、前記第２の導電性構造は、第２のコイル巻線に含まれる、請求項７に記載のデバイス。

【請求項9】

前記デバイスは、回路基板をさらに含み、前記第１の複数の導電性構造は、前記回路基板の第１の層に配設されており、前記第２の複数の導電性構造は、前記回路基板の第２の層に配設されており、前記複数の相互接続部は、前記第１の層と前記第２の層との間の電気的接続を含む、請求項７に記載のデバイス。

【請求項10】

前記第１の同一平面上配置は、前記第２の同一平面上配置と実質的に平行である、請求項７に記載のデバイス。

【請求項11】

軸を中心に回転するプラットフォームをさらに含み、前記第１の複数の導電性構造は、前記軸に対して所与の距離にある、請求項７に記載のデバイス。

【請求項12】

前記第２の複数の導電性構造は、前記軸に対して前記所与の距離にある、請求項１１に記載のデバイス。

【請求項13】

前記軸は、前記第１の同一平面上配置の中心、および前記第２の同一平面上配置の中心を通って延在し、前記軸は、前記第１の同一平面上配置、および前記第２の同一平面上配置に対して垂直である、請求項１１に記載のデバイス。

【請求項14】

方法であって、
前記複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられた複数のコイル巻線の電気的測定値を取得することであって、
各コイル巻線は、それぞれの第１の端部とそれぞれの第２の端部との間に、かつ前記共有コア領域の周りに延在し、前記それぞれの第１の端部に電気的に接続されたそれぞれの第１の端部の電気接点と、前記それぞれの第２の端部に電気的に接続されたそれぞれの第２の端部の電気接点を有し、
前記複数のコイル巻線の前記電気的測定値を取得することは、前記コイル巻線の前記それぞれの第１の端部の電気接点、および前記コイル巻線の前記それぞれの第２の端部の電気接点を介して各コイル巻線を測定することを含む、取得することと、
前記電気的測定値に基づいて前記複数のコイル巻線の電気的特性を判定することと、
複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることであって、各取り付け可能な構成要素は、それぞれの第１のコイル巻線をそれぞれの第２のコイル巻線に、前記それぞれの第１のコイル巻線の前記それぞれの第１の端部の電気接点、および前記それぞれの第２のコイル巻線の前記それぞれの第２の端部の電気接点を介して、電気的に結合する、取り付けることと、を含む方法。

【請求項15】

前記複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることは、前記複数のコイル巻線の前記電気的特性と値の閾値範囲との比較に基づく、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

所与のコイル巻線の所与の電気的特性は、前記所与のコイル巻線に接続された第１の端部の電気接点および第２の端部の電気接点との間の前記所与のコイル巻線の抵抗の測定値を含み、前記複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることは、前記測定された抵抗が閾値範囲内にあるという判定に基づく、請求項１４に記載の方法。

【請求項17】

デバイスであって、
複数のトロイダルコイル巻線であって、前記複数のトロイダルコイル巻線は、前記複数のトロイダルコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられており、各トロイダルコイル巻線は、それぞれの第１の端部とそれぞれの第２の端部との間に、かつ前記共有コア領域の周りに延在し、前記それぞれの第１の端部は、それぞれの第１の端部の電気接点に電気的に接続されており、前記それぞれの第２の端部は、それぞれの第２の端部の電気接点に電気的に接続されている、複数のトロイダルコイル巻線と、
複数の取り付け可能な構成要素であって、各取り付け可能な構成要素は、それぞれの第１のトロイダルコイル巻線をそれぞれの第２のトロイダルコイル巻線に、前記それぞれの第１のトロイダルコイル巻線の前記それぞれの第１の端部の電気接点、および前記それぞれの第２のトロイダルコイル巻線の前記それぞれの第２の端部の電気接点を介して、電気的に結合している、複数の取り付け可能な構成要素と、を含む、デバイス。

【請求項18】

前記複数のトロイダルコイル巻線は、
第１の同一平面上配置にある第１の複数の導電性構造と、
第２の同一平面上配置にある第２の複数の導電性構造と、
前記第１の複数の導電性構造を前記第２の複数の導電性構造に電気的に結合して、前記複数のトロイダルコイル巻線を形成する複数の相互接続部と、を含む、請求項１７に記載のデバイス。

【請求項19】

回路基板をさらに含み、前記第１の複数の導電性構造は、前記回路基板の第１の層に配設されており、前記第２の複数の導電性構造は、前記回路基板の第２の層に配設されており、前記複数の相互接続部は、前記第１の層から前記第２の層に延在する、請求項１８に記載のデバイス。

【請求項20】

前記第１の複数の導電性構造、および前記第２の複数の導電性構造は、前記複数のトロイダルコイル巻線の対称軸を中心に同心円状に配置されている、請求項１８に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１０月３１日に出願された米国特許出願第１５／９７７，４３２号に対する優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に援用される。

【背景技術】

【0002】

本明細書に別段の断りのない限り、このセクションに記載の資料は、本出願の特許請求の範囲に対する先行技術ではなく、このセクションに含めることよって先行技術であると認められるものでもない。

【0003】

電磁コイルは、インダクタ、電磁石、変圧器、センサ、電気モータ、または電流と磁場との間の相互作用に基づいて動作するように構成された他のデバイスなど様々なデバイスで採用され得る。いくつかの配置では、電磁コイルを採用して、電磁コイルに電流を提供することによって磁場を生成し得る。他の配置では、電磁コイルを採用して、電磁コイルを流れる（例えば、磁場によって誘導される）電流を測定することによって磁場を検出し得る。

【0004】

電磁コイルは、他の可能性の中でもとりわけ、コイル、らせん、またはヘリックス配置にある１つまたは複数の導電体（例えば、ワイヤ、コイル巻線など）を含み得る。いくつかの例では、電磁コイルは、コイルの中心にあるコア領域（例えば、「磁気軸」）の周りに延在する複数のコイル巻線（例えば、コイル形状のワイヤなど）を含み得る。さらに、いくつかの用途では、コイル巻線は、互いに隣接して、および／または重なり合って密に配置され得る。特定のコイル巻線の、別のコイル巻線に入る前の長さに沿った電流の流れを促進するために、それぞれのコイル巻線は、それぞれの長さに沿って互いに電気的に絶縁され得る。例えば、コイル巻線は、（露出した）端子またはコイル巻線の端部との間に延在する、例えばプラスチックまたはエナメルなど非導電性絶縁材料のコーティングを有し得る。

【発明の概要】

【0005】

一例では、デバイスは、複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられた複数のコイル巻線を含む。各コイル巻線は、それぞれの第１の端部とそれぞれの第２の端部との間に、かつ共有コア領域の周りに延在する。それぞれの第１の端部は、それぞれの第１の端部の電気接点に電気的に接続されている。それぞれの第２の端部は、それぞれの第２の端部の電気接点に電気的に接続されている。デバイスはまた、複数の取り付け可能な構成要素も含む。各取り付け可能な構成要素は、それぞれの第１のコイル巻線をそれぞれの第２のコイル巻線に、それぞれの第１のコイル巻線のそれぞれの第１の端部の電気接点、およびそれぞれの第２のコイル巻線のそれぞれの第２の端部の電気接点を介して、電気的に結合している。

【0006】

別の例では、方法は、複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられた複数のコイル巻線の電気的測定値を取得することを含む。この方法はまた、電気的測定値に基づいて複数のコイル巻線の電気的特性を判定することを含む。この方法はまた、複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることを含む。各取り付け可能な構成要素は、それぞれの第１のコイル巻線をそれぞれの第２のコイル巻線に、それぞれの第１のコイル巻線のそれぞれの第１の端部の電気接点、およびそれぞれの第２のコイル巻線のそれぞれの第２の端部の電気接点を介して、電気的に結合する。

【0007】

さらに別の例では、デバイスは、複数のトロイダルコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられた複数のトロイダルコイル巻線を含む。各トロイダルコイル巻線は、それぞれの第１の端部とそれぞれの第２の端部との間に、かつ共有コア領域の周りに延在する。それぞれの第１の端部は、それぞれの第１の端部の電気接点に電気的に接続されている。それぞれの第２の端部は、それぞれの第２の端部の電気接点に電気的に接続されている。デバイスはまた、複数の取り付け可能な構成要素を含む。各取り付け可能な構成要素は、それぞれの第１のトロイダルコイル巻線をそれぞれの第２のトロイダルコイル巻線に、それぞれの第１のトロイダルコイル巻線のそれぞれの第１の端部の電気接点、およびそれぞれの第２のトロイダルコイル巻線のそれぞれの第２の端部の電気接点を介して、電気的に結合している。

【0008】

さらに別の例では、システムは、複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられた複数のコイル巻線の電気的測定値を取得するための手段を含む。システムはまた、電気的測定値に基づいて複数のコイル巻線の電気的特性を判定するための手段も含む。システムはまた、複数の取り付け可能な構成要素を取り付けるための手段も含んでいた。各取り付け可能な構成要素は、それぞれの第１のコイル巻線をそれぞれの第２のコイル巻線に、それぞれの第１のコイル巻線のそれぞれの第１の端部の電気接点、およびそれぞれの第２のコイル巻線のそれぞれの第２の端部の電気接点を介して、電気的に結合している。

【0009】

これらの態様、ならびに他の態様、利点、および代替物は、当業者には、以下の詳細な説明を添付の図面を適宜参照して読み取ることにより明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】例示的な実施形態による、電磁コイルを含むデバイスの簡略化されたブロック図である。

【図2】例示的な実施形態による、回転継手を含むデバイスの簡略化されたブロック図である。

【図3A】例示的な実施形態による、回転継手を含むデバイスの側面図を例解する。

【図3B】図３Ａのデバイスの断面図を例解する。

【図3C】図３Ａのデバイスの別の断面図を例解する。

【図3D】図３Ａのデバイスのさらに別の断面図を例解する。

【図4】例示的な実施形態による、電磁コイルを含むデバイスの簡略化された回路図である。

【図5】例示的な実施形態による方法のフローチャートである。

【図6】例示的な実施形態による別の方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下の詳細な説明は、添付の図面を参照して、開示された実施形態の様々な特徴および機能を説明している。図では、特に文脈によって説明しない限り、同様の記号は、同様の構成要素を特定する。本明細書において説明される例示的な実施形態は、限定することを意図していない。開示された実装形態の特定の態様を、多種多様な異なる構成で配置および組み合わせ得ることが容易に理解されるであろう。

【0012】

Ｉ．概要
いくつかの実装形態では、電磁コイルは、共有コア領域の周りに同軸相対配置にある複数のコイル巻線を含み得る。例えば、コイル巻線のそれぞれの巻きは、交互配置されるか、さもなければ互いに隣接しており、共有コア領域の周りに１つまたは複数の導電経路を画定するコイル巻線の密なリングを形成し得る。しかしながら、いくつかのシナリオでは、隣接するコイル巻線は、それぞれのコイル巻線の端子（例えば、端部）以外の場所で意図せずに（例えば、欠陥または製造誤差などにより）電気的に結合（例えば、短絡）され得る。これらのシナリオでは、コイルによって生成（または検出）された結果の磁場は、欠陥なしで生成（または検出）される予想磁場とは異なり得る。

【0013】

かかる欠陥を検出するために、コイルの組立中または組立後に、コイル巻線の電気的特性は、測定され得る（例えば、フライングプローブテストなど）。例えば、コイル巻線の測定された抵抗は、コイル巻線が、隣接するコイル巻線から適切に絶縁されている場合に予測される所定の値または値の範囲と比較され得る。しかしながら、いくつかのシナリオでは、各コイル巻線を個別に試験することが技術的に困難であり得る。例えば、電磁コイルの組立後、個々のコイル巻線の端子または端部は、互いに直列または並列に接続されて、電磁コイルを形成し得る。

【0014】

したがって、１つの例示的なデバイスは、複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられた複数のコイル巻線を含む。

【0015】

一実装形態では、コイル巻線は、共有コア領域の周りに巻かれた複数のコイル形状のワイヤを含み得る。いくつかの場合では、コイル形状のワイヤのうちの２つ以上は、直列に接続されて、コア領域の長さに沿って２倍以上延在する導電経路を形成し得る。他の場合では、コイル形状のワイヤのうちの２つ以上は、並列に接続されて、それぞれがコア領域の長さに沿って延在する２つの別個の導電経路を形成し得る。

【0016】

別の実装形態では、コイル巻線は、多層回路基板（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ））に形成され得る。例えば、コイル巻線は、ＰＣＢの第１の層内に第１の複数の導電性構造（例えば、銅トレースなど）と、ＰＣＢの第２の層内に第２の複数の導電性構造とを含み得る。一実施形態では、両方の層内の導電性構造は、（例えば、少なくとも部分的に互いに重なり合うように）共通軸を中心に円形に配置され得る。さらに、ＰＣＢ内の複数の相互接続部（例えば、ビア）は、２つの層の導電性構造を接続するように配置されて、共通軸を中心に１つまたは複数のコイル形状の導電経路を形成し得る。例えば、この配置では、導電性構造および相互接続部は共に、共有コア領域（例えば、２つのＰＣＢ層との間の絶縁材料）の周りに互いに交互配置される複数のトロイダルコイル巻線を画定し得る。

【0017】

例示的なデバイスはまた、複数のコイル巻線のそれぞれの端部に接続された複数の電気接点も含み得る。例えば、各コイル巻線は、２つのそれぞれの電気接点との間に、かつ共有コア領域の周りに延在するコイル形状の導電経路を画定し得る。一実施形態では、電気接点（例えば、露出した銅トレース）は、回路基板の取り付け面（例えば、上層または下層）に沿って配設され得る。

【0018】

例示的なデバイスはまた、抵抗器、ワイヤ、取り外し可能なコネクタなどの複数の取り付け可能な構成要素も含み得る。所与の取り付け可能な構成要素は、取り付けられると、第１のコイル巻線の第１の電気接点を第２のコイル巻線の第２の電気接点に電気的に結合し得る。一例では、所与の取り付け可能な構成要素は、２つのコイル巻線を直列回路構成で接続するように構成され得る。したがって、この例では、２つのコイル形状の導電経路（例えば、２つのコイル巻線）は、互いに接続されて、共有コア領域の長さに沿って２倍延在する単一の導電経路を形成し得る。別の例では、所与の取り付け可能な構成要素は、２つのコイル巻線を並列回路構成で接続するように構成され得る。したがって、この例では、並列に接続された２つのコイル形状の導電経路（例えば、２つのコイル巻線）は、並列に２つの電流（例えば、位相シフトＡＣ信号など）を支持し得る。

【0019】

例えば、この構成では、コイル巻線を互いに接続する取り付け可能な構成要素を取り付ける前に、各コイル巻線は、個別に試験され得る。例えば、特定のコイル巻線の抵抗および／またはインダクタンスは、特定のコイル巻線を（直列または並列に）別のコイル巻線に接続する前に、特定のコイル巻線の電気接点（すなわち、端子）において測定または調査され得る。次に、測定された抵抗および／またはインダクタンスは、所定の値または値の範囲と比較されて、特定のコイル巻線に欠陥があるかどうかを判定し得る。

【0020】

例として、特定のコイル巻線のループ（例えば、巻き）が別のコイル巻線のループに意図せずに接続されている場合（例えば、「短絡」）、または特定のコイル巻線が、他の可能性の中でもとりわけ、関連付けられた２つの電気接点との間の導電経路を定義しない場合（例えば、特定のコイル巻線の２つのループとの間の「開回路」）、測定された抵抗および／またはインダクタンスは、所定の値の範囲外であり得る。

【0021】

いくつかの実装形態では、コイル巻線を個別に試験する後に、複数の取り付け可能な構成要素を例示的なデバイスに取り付けて、コイル巻線を接続し、共有コア領域を有する電磁コイルを形成し得る。

【0022】

ＩＩ．例示的なシステムおよびデバイス
次に、例示的な実施形態を実装され得るシステムおよびデバイスについて、より詳細に説明する。一般に、本明細書で開示される１つまたは複数の実施形態は、電磁コイルを含む任意のシステムで使用され得る。例示的なシステムの非包括的なリストは、電気モータ、センサコイル、インダクタ、変圧器、電磁石、トランスデューサ、スピーカ、回転継手、または電磁コイルを含む任意の他のシステムを含む。

【0023】

図１は、例示的な実施形態による、電磁コイルを含むデバイス１００の簡略化されたブロック図である。図示のように、デバイス１００は、電磁コイル１４０および電気回路１５０を含む。

【0024】

コイル１４０は、コイル１４０の内側の共有コア領域の周りに１つまたは複数の導電経路を画定する導電性材料（例えば、銅、金、他の金属など）の１つまたは複数のループを含み得る。第１の例では、コイル１４０は、例えば、コイル１４０の内側のコア領域の周りに延在する、コイル、らせん、またはヘリックスの形状のワイヤなど導電体を含み得る。第２の例では、コイル１４０は、各々が共有コア領域の周りに巻かれたコイル、らせん、ヘリックスなどの形状を有する複数の導電体（例えば、ワイヤ）を含み得る。この例では、各導電体は、コイル１４０のコイル巻線に対応し得る。第３の例では、コイル１４０は、互いに接続された同一平面上導電性構造の１つまたは複数の配置を含み、コイル１４０のコア領域の周りに１つまたは複数のコイル巻線（すなわち、導電経路など）を形成し得る。他の例も可能である。

【0025】

図示の例では、コイル１４０は、複数のコイル巻線１１０、複数の電気接点１２０、および複数の取り付け可能な構成要素１３０を含む。

【0026】

コイル巻線１１０は、様々な方法で実装され得る。いくつかの例では、コイル巻線は、コア領域の周りに巻かれるワイヤまたは他の導電体から形成され、コイル１４０の磁気軸を画定し得る。他の例では、コイル巻線は、互いに接続されている複数の導電性構造から形成され、コイル、ヘリックス、らせんなどの形状の導電経路を形成し得る。そのために、コイル１４０のコア領域は、とりわけ、円筒形状またはトロイダル形状など様々な形状を有し得る。

【0027】

図示のように、コイル巻線１１０は、複数の導電性構造１１２および複数の相互接続部１１４を含み得る。

【0028】

導電性構造１１２は、互いに電気的に結合されている導電性材料（例えば、銅、他の金属など）の部分を含み、コイル１４０のコア領域または磁気軸の周りに少なくとも１つの（例えば、コイル形状の）導電経路を画定し得る。そのために、相互接続部１１４は、特定の導電性構造間の電気的接続の配置を含み、コイル巻線１１０の導電経路を画定し得る。

【0029】

一実施形態では、導電性構造１１２は、第１の同一平面上および円形の配列にある第１の複数の導電性構造を含み得る。この実施形態では、導電性構造１１２はまた、第１の複数の導電性構造に重なる（例えば、平行な）第２の同一平面上配列および円形配列にある第２の複数の導電性構造も含み得る。例えば、回路基板実装では、第１の複数の導電性構造は、回路基板の第１の層に沿って配設またはパターン化され得、第２の複数の導電性構造は、回路基板の第２の層に沿って配設またはパターン化され得る。

【0030】

この実施形態では、相互接続部１１４は、回路基板の２つの層の間のドリル穴（例えば、ビア）を通って延在する導電性材料を含み得る。この配置により、コイル巻線１１０は、導電性構造体１１２の円形配置の中心を通って延在する対称軸を有するトロイダルコア領域の周りに形成され得る。したがって、この実施形態では、相互接続部１１４は、（回路基板の第１層内の）第１の複数の導電性構造を（回路基板の第２層内の）第２の複数の導電性構造に結合して、トロイダル対称軸を中心に延在する複数のトロイダルコイル巻線（すなわち、巻線１１０）を画定し得る。

【0031】

コイル巻線１１０が異なる形状（例えば、円筒形状など）を有するコア領域に関連付けられている実施形態など、他の実施形態も同様に可能である。

【0032】

電気接点１２０は、コイル巻線１１０のそれぞれのコイル巻線の端子または端部に接続されている導電性材料（例えば、銅など）を含み得る。特定のコイル巻線が相互接続部１１４を介して互いに接続されている一組の導電性構造を含む例として、電気接点１２０は、特定のコイル巻線の最初かつ最後の導電性構造に接続された２つの特定の電気接点を含み得る。したがって、この例では、特定のコイル巻線を流れる電流は、２つの特定の電気接点によって画定される特定のコイル巻線の端子において、測定および／または提供され得る。一実施形態では、２つの特定の電気接点は、導電性構造１１２を含む回路基板の取り付け面（例えば、上層または下層）に配設され得る。

【0033】

取り付け可能な構成要素１３０は、抵抗器、ワイヤ、プラグ、スイッチ、またはデバイス１００に取り付けられると、第１のコイル巻線の第１の電気接点を第２のコイル巻線の第２の電気接点に電気的に接続するように構成された他の取り外し可能に取り付け可能な電子部品を含み得る。一例では、コイル巻線１１０のうちの２つは、所与の取り付け可能なコネクタを介して互いに直列に接続されて、コイル１４０のコア領域の長さに沿って２倍延在する導電経路を画定し得る。別の例では、コイル巻線１１０のうちの２つは、互いに並列に接続されて、コイル１４０のコア領域の長さに沿って２つの別個の電流を支持し得る２つの平行な導電経路を画定し得る。一実施形態では、取り付け可能な構成要素１３０は、回路基板の取り付け面に取り付けられている低抵抗抵抗器（例えば、０．００２オームなど）を含み、２つのコイル巻線の２つの特定の電気接点に重なり得る。

【0034】

電気回路１５０は、コイル１４０のコイル巻線１１０を流れる電流を提供および／または検出するように構成されたアナログまたはデジタル構成要素を含み得る。そのために、電気回路１５０は、電源、コントローラ、フィルタ、キャパシタ、トランジスタ、センサ、または任意の他の電子構成要素の任意の組み合わせを含み得る。

【0035】

一例では、電気回路１５０は、コイル１４０のコア領域と交差する磁場によりコイル１４０に誘導される電流（複数可）を測定する検知素子を含み得る。この例では、電気回路１５０はまた、測定された電流（複数可）に基づいて磁場を判定するコントローラまたはコンピュータシステムも含み得る。

【0036】

別の例では、電気回路１５０は、コイル１４０を流れる電流（複数可）を変調して、コイル１４０に磁場を生成させるコントローラを含み得る。一実施形態では、電気回路１５０は、３相ＡＣ信号をコイル１４０を通って提供して、コイル１４０を使用して回転磁場を生成し得る。他の例も可能である。さらに、いくつかの場合では、電気回路１５０は、コイル巻線１１０を流れる電流（複数可）を調整することによって、生成された磁場を変調し得る。したがって、電気回路１５０は、配線、導電性材料、キャパシタ、抵抗器、増幅器、フィルタ、コンパレータ、電圧レギュレータ、コントローラ、ならびに／あるいはコイル１４０を流れる電流（複数可）を提供および変調するように配置された他の電気回路の任意の組み合わせを含み得る。

【0037】

上述のように、本明細書で開示される１つまたは複数の実施形態は、電磁コイルを含む任意のデバイスで使用され得る。例として、回転継手装置は、第１の構造（例えば、ロータ）を含み、第１の構造は、第２の構造（例えば、ステータ）に対して回転するように構成され得る。回転継手装置を採用する例示的なシステムは、とりわけ、センサシステム（例えば、ＲＡＤＡＲ、ＬＩＤＡＲなど）およびロボットシステム（例えば、マイクロフォン、スピーカ、ロボット構成要素などを方向付けるための）を含む。そのために、本明細書で説明される例示的な実施形態は、デバイス１００と同様に電磁コイルを含む回転継手装置を含む。

【0038】

図２は、例示的な実施形態による、回転継手を含むデバイス２００の簡略化されたブロック図である。図示のように、デバイス２００は、第１のプラットフォーム２１０および第２のプラットフォーム２３０を含む。

【0039】

第１のプラットフォーム２１０は、ロータまたは他の可動構成要素を含むか、またはそれらに結合され得る。例えば、プラットフォーム２１０は、プラットフォーム２３０に対して、およびプラットフォーム２１０の回転軸（例えば、ロータ軸）を中心に回転するように構成され得る。したがって、プラットフォーム２１０は、回転継手構成における回転プラットフォームとして構成され得る。図示のように、プラットフォーム２１０は、センサ２１２、コントローラ２１４、通信インターフェース２１６、電力インターフェース２１８、および１つまたは複数の磁石２２０を含む。

【0040】

いくつかの例では、プラットフォーム２１０は、プラットフォーム２１０の様々な構成要素を支持および／または取り付けるのに適した任意の固体材料を含み得る。例えば、プラットフォーム２１０は、通信インターフェース２１６および／またはプラットフォーム２１０の他の構成要素を取り付けるプリント回路基板（ＰＣＢ）を含み得る。この場合のＰＣＢはまた、プラットフォーム２１０の構成要素（例えば、センサ２１２、コントローラ２１４、通信インターフェース２１６、電力インターフェース２１８など）のうちの１つまたは複数を互いに電気的に結合する電気回路（図示せず）も含み得る。この場合のＰＣＢは、取り付けられた構成要素がプラットフォーム２３０の対応する側面に面するか、または対向するプラットフォーム２１０の側面に沿うように位置付けられ得る。この構成では、例えば、プラットフォーム２１０および２３０は、プラットフォーム２３０に対するプラットフォーム２１０の回転に応答して、互いに所与の距離内に留まり得る。

【0041】

センサ２１２は、プラットフォーム２１０に取り付けられたセンサの任意の組み合わせを含み得る。例示的なセンサの非包括的なリストは、他の例の中でもとりわけ、方向センサ（例えば、ジャイロスコープ、加速度計など）、リモートセンシングデバイス（例えば、ＲＡＤＡＲ、ＬＩＤＡＲなど）、音センサ（例えば、マイクロフォン）を含み得る。

【0042】

コントローラ２１４は、第１のプラットフォーム２１０の構成要素のうちの１つまたは複数を動作させるように構成され得る。そのために、コントローラ２１４は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、データストレージ、論理回路、および／またはデバイス２００の１つまたは複数の構成要素を動作させるように構成された任意の他の電気回路の任意の組み合わせを含み得る。一実装形態では、コントローラ２１４は、データストレージに記憶された命令を実行して、センサ２１２、インターフェース２１６などを動作させる１つまたは複数のプロセッサを含む。別の実装形態では、コントローラ２１４は、代替的または加えて、デバイス２００の１つまたは複数の構成要素を動作させるために本明細書で説明する機能およびプロセスのうちの１つまたは複数を実行するように配線された電気回路を含む。一例では、コントローラ２１４は、センサ２１２によって収集されたセンサデータを受信し、センサデータを示す変調された電気信号を通信インターフェース２１６に提供するように構成され得る。例えば、センサデータは、測定された配向、周囲環境のスキャン、検出された音、および／またはセンサ２１２の任意の他のセンサ出力を示し得る。

【0043】

通信インターフェース２１６は、プラットフォーム２１０と２３０との間でデータおよび／または命令を送信および／または受信するように構成された無線または有線通信構成要素（例えば、送信機、受信機、アンテナ、光源、光検出器など）の任意の組み合わせを含み得る。通信インターフェース２１６が光通信インターフェースである一例では、インターフェース２１６は、プラットフォーム２３０に含まれる光検出器による受信のために変調光信号２０２を放出するように配置された１つまたは複数の光源を含み得る。例えば、信号２０２は、センサ２１２によって収集されたセンサデータを示し得る。さらに、この例では、インターフェース２１６は、プラットフォーム２３０から放出された変調光信号２０４を受信するための光検出器を含み得る。例えば、信号２０４は、センサ２１２および／またはプラットフォーム２１０に結合された任意の他の構成要素を動作させるための命令を示し得る。この場合、コントローラ２１４は、インターフェース２１６を介して検出された受信された命令に基づいて、センサ２１２を動作させ得る。

【0044】

電力インターフェース２１８は、プラットフォーム２１０と２３０との間の電力の無線（または有線）送信のために構成された１つまたは複数の構成要素を含み得る。例として、インターフェース２１８は、トランスコイルを通って延在する磁束を受けるように構成されるトランスコイル（複数可）（図示せず）を含み、プラットフォーム２１０の１つまたは複数の構成要素（例えば、センサ２１２、コントローラ２１４、通信インターフェース２１６など）に電力を供給するための電流を誘導し得る。例えば、トランスコイルは、プラットフォーム２３０に含まれる対応するトランスコイルに対向するプラットフォーム２１０の中央領域の周りに配置され得る。さらに、例えば、デバイス２００はまた、インターフェース２１８内のトランスコイル（および／またはプラットフォーム２３０に含まれるトランスコイル）を通って延在する磁気コア（図示せず）も含み、それぞれのトランスコイルを通る磁束を誘導し、それにより、２つのプラットフォーム間の動力伝達の効率を向上させ得る。他の構成も同様に可能である。

【0045】

磁石（複数可）２２０は、鉄、強磁性化合物、フェライトなど強磁性材料、および／または磁化されてプラットフォーム２１０の第１のプラットフォームの磁場を生成する任意の他の材料から形成され得る。

【0046】

一実施形態では、磁石２２０は、プラットフォーム２１０の回転軸を中心とする実質的に円形配置にある複数の磁石として実装され得る。例えば、磁石２２０は、回転軸に同心である円に沿って配置されて、プラットフォーム２３０に向かっておよび／またはプラットフォーム２３０を通って延在する結合磁場を生成し得る。さらに、例えば、磁石２２０のうちの隣接する磁石は、プラットフォーム２３０に面している所与の磁石の表面に沿った所与の磁石の磁極が、同様の表面に沿った隣接する磁石の磁極と反対になるように交互方向に磁化され得る。この構成では、例えば、磁場は、所与の磁石の表面からプラットフォーム２３０に向かって、次いで、隣接する磁石の表面に向かって延在し得る。さらに、別の磁場は、所与の磁石の表面からプラットフォーム２３０に向かって、次いで、別の隣接する磁石に向かって延在し得る。

【0047】

別の実装形態では、磁石２２０は、第１のプラットフォームの回転軸と同心である単一のリング磁石として実装され得る。この実装形態では、リング磁石は、上記の複数の磁石と同様の磁化パターンを有するように磁化され得る。例えば、リング磁石は、複数のリングセクタ（例えば、それぞれの放射軸間のリング磁石の領域）を有するプリント磁石として実装され得る。この例では、リング磁石の隣接するリングセクタを交互方向に磁化して、プラットフォーム２３０に面する複数の交互の磁極を画定し得る。

【0048】

図示のように、磁石（複数可）２２０は、任意選択的に、インデックス磁石２２２を含み得る。インデックス磁石２２２は、磁石２２０内の他の磁石の特性とは異なる特性を有するように構成されている磁石（例えば、強磁性材料など）を含み得る。

【0049】

第２のプラットフォーム２３０は、回転継手構成におけるステータプラットフォームとして構成され得る。例えば、プラットフォーム２１０の回転軸は、プラットフォーム２３０を通って延在し得、したがって、プラットフォーム２１０は、プラットフォーム２３０に対して所与の距離内に留まりながら、プラットフォーム２３０に対して回転する。図示のように、プラットフォーム２３０は、コントローラ２３４、通信インターフェース２３６、電力インターフェース２３８、電磁コイル２４０、電気回路２５０、および磁場センサ２９０を含む。そのために、プラットフォーム２３０は、プラットフォーム２３０に取り付けられた、またはそうでなければ結合された様々な構成要素を支持するのに適した固体材料の任意の組み合わせから形成され得る。いくつかの例では、プラットフォーム２３０は、デバイス２００の１つまたは複数の構成要素（例えば、インターフェース２３６、２３８、センサ２９０など）を取り付ける回路基板を含み得る。

【0050】

コントローラ２３４は、例えば、コントローラ２１４と同様に、様々な物理的実装（例えば、プロセッサ、論理回路、アナログ回路、データストレージなど）を有し得る。さらに、コントローラ２３４は、例えば、それぞれ、コントローラ２１４、通信インターフェース２１６、および信号２０２と同様に、通信インターフェース２３６を動作させて、データまたは命令の送信を示す信号２０４を送信し得る。例えば、コントローラ２３４は、インターフェース２３６（例えば、トランシーバ、アンテナ、光源など）を動作させて、センサ２１２および／またはプラットフォーム２１０の他の構成要素を動作させるための命令を示す変調無線信号を提供し得る。さらに、例えば、コントローラ２９０は、インターフェース２３６から、プラットフォーム２１０から送信された変調信号２０２を示す変調電気信号を受信し得る。

【0051】

通信インターフェース２３６は、インターフェース２１６と同様に実装され、信号２０２および２０４を介したプラットフォーム２１０と２３０の間の通信を容易にし得る。

【0052】

電力インターフェース２３８は、電力インターフェース２１８と同様に構成され得、したがって、電力インターフェース２１８と共に動作されて、プラットフォーム２１０と２３０との間の電力の送信を容易にし得る。例として、インターフェース２３８は、トランスコイル（図示せず）を含み得、コントローラ２３４によって、電流がトランスコイルを流れるように構成され得る。次に、電流は、電力インターフェース２１８の対応するトランスコイル（図示せず）を通って延在する磁束を生成して、対応するトランスコイルを通る電流を誘導し得る。したがって、誘導された電流は、プラットフォーム２１０の１つまたは複数の構成要素に電力を提供し得る。

【0053】

電磁コイル２４０および電気回路２５０は、例えば、それぞれ、電磁コイル１４０および電気回路１５０と同様であり得る。

【0054】

一実装形態では、電気回路２５０（および／またはコントローラ２３４）によって、１つまたは複数の電流がコイル２４０を流れて、コイル２４０の内側に第２のプラットフォームの磁場を生成し得る。したがって、プラットフォーム２１０の第１のプラットフォームの磁場は、プラットフォーム２３０の第２のプラットフォームの磁場と相互作用して、プラットフォーム２１０に力またはトルクを提供し得る。次に、誘導された力によって、プラットフォーム２１０はその回転軸を中心に回転し得る。さらに、いくつかの場合では、電気回路２５０（および／またはコントローラ２３４）は、コイル２４０を流れる電流（複数可）を調整することによって、第２のプラットフォームの磁場を変調し得る。そうすることにより、例えば、デバイス２００は、プラットフォーム２１０の回転の方向または速度を制御し得る。

【0055】

磁場センサ２９０は、磁石（複数可）２２０に関連付けられた第１のプラットフォームの磁場の１つまたは複数の特性（例えば、方向、角度、大きさ、磁束密度など）を測定するように構成され得る。例えば、センサ２９０は、磁石（複数可）２２０および／または第１のプラットフォームの磁場に重なるように配置された１つまたは複数の磁力計を含み得る。例示的なセンサの非包括的なリストは、他の例の中でもとりわけ、プロトン磁力計、オーバーハウザー効果センサ、セシウム蒸気センサ、カリウム蒸気センサ、回転コイルセンサ、ホール効果センサ、磁気抵抗素子センサ、フラックスゲート磁力計、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）センサ、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）センサ、スピン交換緩和フリー（ＳＥＲＦ）原子センサを含む。一実装形態では、センサ２９０は、直交座標系表現（例えば、ｘｙｚ軸構成要素）または他のベクトル場表現に従って、センサ２９０の位置における第１のプラットフォームの磁場の角度（および／または大きさ）の指示を出力する３次元（３Ｄ）ホール効果センサを含み得る。

【0056】

したがって、デバイス２００は、回転軸を中心とするプラットフォーム２１０の配向または位置を判定するための基礎として、センサ２９０からの出力（複数可）を使用し得る。例として、センサ２９０は、磁石（複数可）２２０のうちの２つの隣接する磁石の間に延在する第１のプラットフォームの磁場の一部分と重なるように位置付けられ得る。第１のプラットフォーム２１０が回転すると、その部分の角度がセンサ２９０の位置において変化し得るため、電気回路２５０（および／またはコントローラー２３４）は、センサ２９０からの出力をサンプリングして、２つの隣接する磁石に対するセンサ２９０の位置を推定し得る。

【0057】

したがって、この構成では、デバイス２００は、プラットフォーム２１０を作動させるため、およびプラットフォーム２１０の配向を測定するための構成要素（複数可）（例えば、磁気エンコーダ）として磁石（複数可）２２０を使用し得る。この構成により、コストが削減され、よりコンパクトな設計のアクチュエータおよび磁気エンコーダを提供し得る。

【0058】

磁石（複数可）２２０がインデックス磁石２２２を含む実装形態では、インデックス磁石２２２とインデックス磁石２２２に隣接する１つまたは複数の磁石との間に延在する第１のプラットフォームの磁場の特定の部分は、第１のプラットフォームの磁場の他の部分に対して、１つまたは複数の識別特徴を有し得る。例として、インデックス磁石２２２が、プラットフォーム２１０の回転軸に対して、プラットフォーム２１０の回転軸と磁石（複数可）２２０の他の磁石との間の実質的に均一な距離とは異なる距離に位置付けられている場合、第１のプラットフォームの磁場の特定の部分の方向は、他の部分のそれぞれの方向とは異なり得る。したがって、いくつかの例では、電気回路２５０（および／またはコントローラ２３４）は、この差の検出を、センサ２９０がインデックス磁石２２２、またはインデックス磁石２２２と隣接する磁石との間の一領域と重なるプラットフォーム２１０の配向と関連付け得る。このプロセスを通じて、例えば、デバイス２００は、センサ２９０の出力を、インデックス磁石２２２の位置に対するプラットフォーム２１０の様々な配向の範囲にマッピングし得る。

【0059】

いくつかの実装形態では、デバイス２００は、図示されたものよりも少ないまたは多い構成要素を含み得る。一例では、デバイス２００は、インデックス磁石２２２、センサ２９０、および／または図示された他の任意の構成要素なしで実装され得る。別の例では、プラットフォーム２１０および／または２３０は、追加のまたは代替のセンサ（例えば、マイクロフォンなど）、コンピューティングサブシステム、および／または任意の他の構成要素を含み得る。加えて、図示された様々な機能ブロックは、図示されたものとは異なる配置で配置され得るか、または組み合わされ得ることに留意されたい。例えば、プラットフォーム２１０に含まれる構成要素のいくつかは、代替的に、プラットフォーム２３０に含まれ得るか、またはデバイス２００の別個の構成要素として実装され得る。

【0060】

図３Ａは、例示的な実施形態による、回転継手を含むデバイス３００の側面図を例解する。図示のように、デバイス３００は、それぞれプラットフォーム２１０および２３０と同様であり得るロータプラットフォーム３１０およびステータプラットフォーム３３０を含む。図示の例では、プラットフォーム３１０の側面３１０ａは、プラットフォーム３３０の側面３３０ａに対して所与の距離３０８に位置付けられている。プラットフォーム３１０は、回転軸３０６を中心に回転するロータプラットフォームとして構成され得る。さらに、プラットフォーム３３０は、軸３０６を中心としたプラットフォーム３１０の回転に応答してプラットフォーム３１０に対して距離３０８内に留まるステータプラットフォームとして構成され得る。いくつかの例では、側面３１０ａは、プラットフォーム３１０の平坦な取り付け面（例えば、回路基板の外層）に対応し得る。同様に、例えば、側面３３０ａは、プラットフォーム３３０の平坦な取り付け面に対応し得る。

【0061】

図３Ｂは、デバイス３００の断面図を例解する。図３Ｂでは、軸３０６は紙面を通って延在する。図３Ｂに示すように、デバイス３００はまた、マウント３２８、および磁石３２０、３２２、３２４、３２６によって例示される複数の磁石を含む。

【0062】

磁石３２０、３２２、３２４、４２６は、磁石（複数可）３２０と同様であり得る。例えば、図示のように、磁石３２０、３２２、３２４、３２６は、回転軸３０６を中心に実質的に円形配置に取り付けられている。いくつかの例では、デバイス３００の隣接する磁石は、交互方向に磁化され得る。例えば、図示のように、磁石３２０は、紙面に向かう方向（例えば、紙面から外へ向かう、文字「Ｓ」によって示されるＳ極）に磁化され、磁石３２２は、紙面から外へ向かう方向（例えば、紙面から外へ向かう、文字「Ｎ」で示されるＮ極）、磁石３２４は、磁石３２０と同じ方向に磁化され、以下同様である。したがって、いくつかの例では、図示のように、複数の磁石（例えば、３２０、３２２、３２４、３２６など）のそれぞれの磁化方向は、軸３０６に実質的に平行であり得る。

【0063】

マウント３２８は、プラットフォーム３１０の複数の磁石を、軸３０６を中心とする円形配置に支持するように構成された任意の構造を含み得る。そのために、マウント３２８は、複数の磁石を円形配置に支持するのに適した任意の固体構造（例えば、プラスチック、アルミニウム、他の金属など）を含み得る。例えば、図示のように、マウント３２８は、（円形の）縁部３２８ａと３２８ｂとの間に延在するリング形状を有し得る。さらに、図示のように、マウント３２８は、複数の磁石を円形配置に収容するくぼみを含み得る。例えば、図示のように、マウント３２８は、磁石３２６を収容するように成形された（壁３２８ｃと３２８ｄとの間の）くぼみを含む。したがって、例えば、組立中に、複数の磁石は、マウント３２８のそれぞれのくぼみに嵌め込まれ、複数の磁石を円形配置に設置するのを容易にし得る。さらに、図示のように、リング形状のマウント３２８は、軸３０６（例えば、リング形状のマウント３２８の中心軸と位置合わせされた軸３０６）に対して同心円状に配置され得る。したがって、例えば、円形縁部３２８ａ、３２８ｂ、および磁石３２０、３２２、３２４、３２６などは、軸３０６を中心とするプラットフォーム３１０の回転に応答して、軸３０６に対してそれぞれの所与の距離内に留まり得る。

【0064】

いくつかの例では、インデックス磁石２２２と同様に、デバイス３００内の少なくとも１つの磁石は、他の磁石の共通の特性とは異なる１つまたは複数の特性を有するインデックス磁石として構成され得る。図示のように、例えば、磁石３２２は、軸３０６に対して、他の磁石（例えば、３２０、３２４、３２６など）と軸３０６との間の距離とは異なる距離に取り付けられている。これを容易にするために、図示のように、インデックス磁石３２２を収容する（例えば、壁３２８ｅによって画定される）くぼみは、磁石３２０、３２４、３２６などを収容するそれぞれのくぼみよりも短い長さを有し得る。結果として、インデックス磁石３２２は、取り付けられると、磁石３２０、３２４、３２６などよりも縁部３２８ａ（および軸３０６）により近くなり得る。

【0065】

図３Ｂに示すように、プラットフォーム３１０は、縁部３１０ｂによって画定される中心ギャップを含み得る。この例では、プラットフォーム３１０は、縁部３１０ｂの周りに配置されたトランスコイル（図示せず）を含み得る。さらに、この例では、デバイス３００は、中心ギャップを通って延在する磁気コア（図示せず）を含み、プラットフォーム３３０の同様のトランスコイル（図示せず）によって生成される磁束を誘導し得る。したがって、例えば、電力は、電力インターフェース２１８および２３８についての上記の議論に沿って、プラットフォーム３１０と３３０との間で送信され得る。

【0066】

プラットフォーム３１０は、図示されるものよりも追加の、またはより少ない構成要素を含み得ることに留意されたい。一例では、マウント３２８は、プリント回路基板（ＰＣＢ）または他の回路基板の周辺に沿って配置され得る。別の例では、マウント３２８は、回路基板の表面または層に沿って配設され得る。

【0067】

図３Ｃおよび図３Ｄは、デバイス３００の他の断面図を例解する。図３Ｃの断面図では、プラットフォーム３３０の側面３３０ａは、紙面の表面に沿っている。図３Ｄの断面図は、側面３３０ａに実質的に平行であるプラットフォーム３３０の層の図に対応し得る。例えば、図３Ｄに示す層は、プラットフォーム３３０の側面３３０ａと３３０ｂとの間の層（例えば、内層など）に対応し得る。代替的に、例えば、図３Ｄに示す層は、プラットフォーム３３０の側面３３０ｂにある層（例えば、外層など）に対応し得る。一実装形態では、プラットフォーム３３０は、多層回路基板（例えば、ＰＣＢ）として物理的に実装され得るか、またはその中に埋め込まれた多層ＰＣＢを含み得る。そのために、図３Ｃに示す１つまたは複数の構成要素は、ＰＣＢの第１の層に沿ってパターン化された導電性材料（複数可）（トラック、トレース、銅など）に対応し得、図３Ｄに示す１つまたは複数の構成要素は、ＰＣＢの第２の層に沿ってパターン化された導電性材料（複数可）に対応し得る。他の実装形態も同様に可能である。

【0068】

図３Ｃに示すように、デバイス３００はまた、構造３４０、３４２、３４４、３４６、３４８、３４９によって例示される第１の複数の導電性構造、相互接続部３５０、３５２、３５４、３５６、３５８によって例示される複数の相互接続部、磁場センサ３９０、およびコネクタ３９２、３９４を含む。図３Ｄに示すように、デバイス３００はまた、構造３６０、３６２、３６４、３６６によって例示される第２の複数の導電性構造を含む。図３Ｃおよび図３Ｄに示すように、デバイス３００はまた、接点３３２、３３４、４３６、３７０、３７２、３７４、３７６、３７８によって例示される複数の電気接点も含む。

【0069】

図３Ｃに示す電気接点３３２、３３４、３３６は、それぞれ第１の複数の導電性構造および第２の複数の導電性構造を、電源、電圧レギュレータ、電流増幅器、あるいは、それぞれの接点に結合されたそれぞれの導電性トラックを流れる１つまたは複数の電流を提供または調整する他の電気回路（例えば、電気回路３５０）に電気的に結合するように構成され得る。そのために、接点３３２、３３４、３３６は、図３Ｃに示すプラットフォーム３３０の層に配設された導電性材料（例えば、銅など）から形成され得る。一例では、接点３３２、３３４、３３６は、導電性構造によって画定されたコイル巻線に３相ＡＣ信号を提供するように構成され得る。この例では、３相ＡＣ信号は、変調されて、プラットフォーム３３０によって生成されたステータプラットフォーム磁場を制御し得る。しかしながら、他の実装形態も同様に可能である（例えば、２相信号など）。

【0070】

図３Ｃに示す第１の複数の導電性構造（３４０、３４２、３４４、３４６、３４８、３４９など）は、軸３０６を中心とする円形配置にある導電性材料（例えば、銅など）を含み得る。例えば、図３Ｃに示すように、第１の複数の導電性構造は、軸３０６と同心である円３０１と３０２との間に延在する。円３０１と３０２との間の側面３３０ａの一領域は、例えば、ロータプラットフォーム３１０の複数の磁石３２０、３２２、３２４、３２６などと少なくとも部分的に重なり得る。さらに、図３Ｃに示すように、各導電性構造（例えば、構造３４２など）は、軸３０６を中心に第１の方向（例えば、時計回り）に傾けられている。さらに、第１の複数の導電性構造は、実質的に同一平面上配置にある。したがって、例えば、構造３４０、３４２、３４４、３４６、３４８、３４９などは、回路基板（例えば、ＰＣＢ）の単一の層に沿ったパターン化された導電性トラックとして形成され得る。

【0071】

同様に、図３Ｄに示す第２の複数の導電性構造（３６０、３６２、３６４、３６６など）は、（例えば、ＰＣＢの第２の層に沿って）実質的に同一平面上である円形配置にある。したがって、例えば、第１の複数の導電性構造は、ロータプラットフォーム３１０に対して第１の距離にあり得、第１の距離は、第２の複数の導電性構造とロータプラットフォーム３１０との間の第２の距離よりも短い。

【0072】

加えて、構造３６０、３６２、３６４、３６６などは、それぞれ、円３０３と３０４との間に延在する。円３０３および３０４は、円３０１および３０２と同様であり得、したがって、軸３０６と同心であり得、それぞれ、円３０１および３０２の半径と同様の半径を有する。図３Ｄに示すように、第２の複数の導電性構造は、軸３０６に対して第２の方向（例えば、反時計回りの方向）に傾けられている。したがって、図３Ｄにおいて第２の複数の構造は、図３Ｃの第１の複数の構造の傾斜方向と反対の方向に傾斜している。例えば、構造３４０（図３Ｃ）は、軸３０６を中心に時計回り方向に傾けられている。一方、構造３６０（図３Ｃ）は、軸３０６を中心に反時計回りに傾けられている。

【0073】

上述のように、第１の複数の導電性構造および第２の複数の導電性構造は、互いに電気的に結合されて、複数のコイル巻線を形成し得る。これを容易にするために、相互接続部３５０、３５２、３５４、３５６、３５８などは、プラットフォーム３３０を通って（例えば、紙面を通って）延在する導電性材料を含み、相互接続部のそれぞれの位置において重なるそれぞれの導電性構造を接続し得る。例えば、相互接続部３５０は、導電性構造３４０（図３Ｃ）を導電性構造３６０（図３Ｄ）に電気的に結合する。同様に、相互接続部３５２は、導電性構造３４２（図３Ｃ）を導電性構造３６２（図３Ｄ）などに電気的に結合する。

【0074】

この構成により、例えば、デバイス３００の第１のコイル巻線は、構造３６４を通って、構造３４０、相互接続部３５０、構造３６０、相互接続部３５４、構造３４４などをこの順序で含む第１の導電経路を画定し得る。したがって、第１のコイル巻線は、軸３０６を中心に、かつ、第１のコイル巻線の内側の実質的にリング形状のコア領域の周り（すなわち、円３０１、３０２、３０３、３０４との間に、かつ第１の複数の導電性構造および第２の複数の導電性構造と重なる、プラットフォーム３３０の内側の領域）に延在し得る。したがって、図示される例では、第１のコイル巻線は、構造３４０および３６４の端子との間のトロイダルコイル巻線として構成され得る。同様に、デバイス３００の第２のコイル巻線は、構造３６６を通って、構造３４２、相互接続部３５２、構造３６２、相互接続部３５６、構造３４６などをこの順序で含む第２の導電経路を画定し得る。

【0075】

したがって、いくつかの場合では、デバイス３００は、複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられる、上記の第１のコイル巻線および第２のコイル巻線など複数の交互配置トロイダルコイル巻線を含み得る。例えば、図３Ｃでは、隣接する構造３４０および３４２は、軸３０６を中心とする共有コア領域を取り囲む２つの異なるトロイダルコイル巻線に含まれ得る。デバイス３００がＰＣＢを含む一実施形態では、コア領域は、ＰＣＢの中間層（図３Ｃおよび図３Ｄに示す層との間）に含まれ得る。

【0076】

そのために、例えば、電流（複数可）が複数のコイル巻線を流れるとき、ステータプラットフォーム磁場は、共有コア領域内部に生成され得る。次に、ステータプラットフォーム磁場は、ロータプラットフォーム３１０内の磁石に関連付けられたロータプラットフォーム磁場と相互作用して、プラットフォーム３１０を軸３０６を中心に回転させるトルクまたは力を生じさせ得る。

【0077】

したがって、いくつかの例では、図３Ｃおよび図３Ｄに示す導電性構造は、（例えば、相互接続部によって）電気的に結合されて、コアレスＰＣＢモータコイルを形成し得る。例えば、図３Ｃに示す第１の複数の導電性構造は、図３Ｄに示す第２の複数の導電性構造から、図３Ｃおよび図３Ｄに示す２つの層との間の電気絶縁層（例えば、プラスチック、エナメルなど）などの絶縁材料によって分離され得る。この場合では、ステータプラットフォーム磁場は、絶縁材料を通って延在し得る。

【0078】

しかしながら、他の例では、デバイス３００は、図３Ｃおよび図３Ｄの２つの層との間に透磁コア（図示せず）を含み、生成されたステータプラットフォーム磁場を方向付け得るぁ、または集束させ得る。例えば、プラットフォーム３３０の中間層（図示せず）は、図３Ｃおよび図３Ｄの導電性構造との間に配設された導電性材料（例えば、リング形状の銅トレースなど）を含み得る。そのために、中間層の導電性材料は、その中のステータプラットフォーム磁場を強化する磁気コアとして機能し得る。

【0079】

図３Ｃに示す接点３３２、３３４、３３６などと同様に、図３Ｄに示す電気接点３７０、３７２、３７４、３７６、３７８などは、デバイス３００の複数のコイル巻線のそれぞれの端部に接続されている導電性材料（例えば、銅トレースなど）を含み得る。上記の例を続けると、第１のコイル巻線（例えば、構造３６４）の第１の端部は、電気接点３７０に接続されている。同様に、第２のコイル巻線（例えば、構造３６６）の一端部は、電気接点３７２に接続され、第２のコイル巻線（例えば、構造３４２）の他の端部は、相互接続部３５８を介して、電気接点３７２に接続されている。

【0080】

したがって、この構成では、電気接点３７０、３７２、３７４、３７６、３７８などが互いに接続されていない場合（例えば、「開回路」構成）、デバイス３００の様々なコイル巻線に関連付けられた導電経路は、互いに電気的に分離され得る。したがって、上記の議論に沿って、各コイル巻線は、それぞれのコイル巻線の端部または端子における２つのそれぞれの電気接点との間の電気的特性を測定することによって個別に試験（例えば、フライングプローブテストなど）され得る。

【0081】

さらに、いくつかの例では、２つのコイル巻線は、電気接点を電気的に結合することにより、直列回路構成で接続され得る。例えば、第１のコイル巻線（構造３４０および３６４を含む）は、接点３７０を接点３７２に接続することにより、第２のコイル巻線（構造３４２および３６６を含む）と直列に接続することができる。例えば、抵抗器またはワイヤなど取り付け可能な構成要素（図示せず）は、接点３７０および３７２に取り付けられて、２つのコイル巻線を接続し得る。この場合、電流は、第１のコイル巻線および第２のコイル巻線の２つの導電経路を組み合わせることにより、軸３０６を中心に２倍流れ得る。組み合わされた導電経路は、例えば、接点３３２、第１のコイル巻線、接点３７０、取り付け可能な構成要素（図示せず）、接点３７２、相互接続部３５８、次いで第２のコイル巻線を、この順序で含み得る。

【0082】

代替的または加えて、いくつかの例では、２つのコイル巻線は、電気接点を介して並列回路構成で接続され得る。例えば、取り付け可能な構成要素が接点３７４および３７６を電気的に結合する場合、第２のコイル巻線は、軸３０６を中心とする第３のコイル巻線（例えば、接点３７８で終わる巻線）と並列に接続され得る。

【0083】

磁場センサ３９０は、センサ２９０と同様であり得る。そのために、センサ３９０は、プラットフォーム３１０の磁石（例えば、３２０、３２２、３２４、３２６など）によって生成されたロータプラットフォーム磁場を測定するように構成された、ホール効果センサなど任意の磁力計を含み得る。したがって、例えば、コンピューティングシステム（例えば、コントローラ２３４、電気回路２５０など）は、センサ３９０からの出力に基づいて、軸３０６を中心とするプラットフォーム３１０の配向を判定し得る。

【0084】

これを容易にするために、いくつかの例では、センサ３９０は、プラットフォーム３１０のロータプラットフォーム磁場と実質的に重なるプラットフォーム３３０内の一場所に位置付けられ得る。例えば、図３Ｃに示すように、センサ３９０は、円３０１と３０２との間の領域（プラットフォーム３１０の磁石と少なくとも部分的に重なる領域）に位置付けられている。加えて、第１の複数の導電性構造および第２の複数の導電性構造によって画定されるコイル巻線のステータプラットフォーム磁場からの干渉を緩和するために、プラットフォーム３３０における、軸３０６を中心に延在するコイル形状の導電経路の一部分は、センサ３９０が位置特定されているプラットフォーム３３０の領域において、中断または変更され得る。

【0085】

図３Ｃに示すように、例えば、第１の複数の導電性構造は、実質的に均一な距離だけ離間された複数の離間した導電性構造を含む。しかしながら、図３Ｃに示す第１の複数の導電性構造は、実質的に均一な距離よりも大きな距離だけ離れている２つの隣接する構造（例えば、３４８および３４９）を含み得る。同様に、例えば、（図３Ｄに示す）第２の複数の導電性構造はまた、第２の複数の構造の他の構造との間の実質的に均一な距離よりも大きい距離だけ離れている２つの隣接する構造を含み得る。したがって、図３Ｃに示すように、センサ４３０は、構造３４８と３４９との間（すなわち、軸３０６を中心に延在するコイル形状の導電経路（複数可）における「隙間」内）に位置特定され得る。

【0086】

これを容易にするために、センサ３９０が位置特定されている領域（例えば、円３０１と３０２などの間の領域の外側）から離れて延在するコネクタ３９２、３９４などを採用して、コイル形状の導電経路（複数可）の一部分、およびコイル形状の導電経路の残りの部分を電気的に結合し得る。そのために、コネクタ３９２および３９４は、センサ３９０から適切な距離に成形および／または配設される導電性材料（例えば、銅、金属、金属化合物など）を含み、ステータプラットフォーム磁場がセンサ３９０による測定値に与える影響を低減し得る。

【0087】

さらに、２つのコネクタ３９２および３９４が示されているが、デバイス３００は、示されているよりも追加のまたは少ないコネクタ（例えば、各コイル巻線用のコネクタ）を含み得る。加えて、コネクタ３９２および３９４のうちの一方または両方は、図３Ｃに示す層とは異なる層に代替的に配設され得る。さらに、磁気センサ３９０は、プラットフォーム３３０の側面３３０ａに取り付けられるように示されているが、いくつかの例では、センサ３９０は、代替的に、プラットフォーム３３０の異なる側面（例えば、側面３３０ｂ）または任意の他の場所に沿って位置付けられ得る。

【0088】

デバイス３００および／またはその構成要素について図３Ａ～図３Ｄに示す形状、寸法、および相対位置は、必ずしも一定の縮尺ではなく、説明の便宜のために示されるように例解されるだけであることに留意されたい。そのために、例えば、デバイス３００および／またはその１つまたは複数の構成要素は、他の形態、形状、配置、および／または寸法も同様に有し得る。また、デバイス４００は、とりわけ、デバイス３００の構成要素（例えば、インターフェース、センサ、コントローラなど）のいずれかなど、示されるものよりも少ないまたは多い構成要素を含み得ることにも留意されたい。

【0089】

図４は、例示的な実施形態による、電磁コイルを含むデバイス４００の簡略化された回路図である。デバイス４００は、例えば、デバイス１００、２００、および／または３００と同様であり得る。図示のように、デバイス４００は、複数の電気接点４３２、４３４、４３６、４７０、４７２、４７４、４７６、複数のコイル巻線４４０、４４２、４４４、４４６、４４８、４５０、および構成要素４８０、４８２によって例示される、複数の取り付け可能な構成要素を含む。

【0090】

いくつかの例では、図４の例解は、図３のデバイス３００の１つまたは複数の構成要素の回路表現に対応し得る。

【0091】

接点４３２、４３４、４３６は、それぞれ、接点３３２、３３４、３３６と同様であり得る。一実装形態では、接点４３２、４３４、４３６は、例えばコイル巻線４４０、４４２、４４４、４４６、４４８、４５０を流れる、例えば３相交流電流（ＡＣ）信号など変調電力信号を提供する電源に接続されて、回転磁場（例えば、デバイス３００について説明されたステータプラットフォーム磁場と同様）を生成し得る。しかしながら、入力電力信号の他の構成も同様に可能である。したがって、いくつかの実装形態では、デバイス４００は、コイル巻線に（接点４３２、４３４、４３６を介して）電気信号を提供するように構成され、磁場を生成し得る。

【0092】

しかしながら、他の実装形態では、デバイス４００は、外部磁場源（図示せず）によってコイル巻線に誘導された電流（複数可）を検出するように構成され得る。例えば、電力トランスシステムでは、デバイス４００は、別のトランスコイル（図示せず）によって生成される磁場に基づいて電力を提供するように構成され得る。したがって、これらの実装形態では、接点４３２、４３４、４３６は、コイル巻線に誘導された電流を検出する、および／またはそうでなければ調整する電気回路（例えば、電気回路２５０）に接続され得る。

【0093】

コイル巻線４４０、４４２、４４６、４４８、４５０は、共有コア領域に重なる複数のコイル巻線を含み得る。そのために、コイル巻線４４０、４４２、４４６、４４８、４５０は、説明の便宜だけのために、物理的に離れた位置にあるように示されていることに留意されたい。実際には、例えば、コイル巻線は、コイル巻線の内側の同じコア領域を取り囲み得る。

【0094】

例えば、図３Ｃ～図３Ｄに戻って参照すると、コイル巻線４４０は、構造３６４を通って、構造３４０、相互接続部３５０、構造３６０、相互接続部３５４、構造３４４などをこの順序に含む第１のトロイダルコイル巻線として実装され得る。さらに、コイル巻線４４２は、構造３６６を通って、構造３４２、相互接続部３５２、構造３６２、相互接続部３５６、構造３４６などをこの順序に含む第２のトロイダルコイル巻線として実装され得る。

【0095】

別の例として、デバイス４００は、円筒形状のコア領域を有する電磁コイルを含む。各コイル巻線は、円筒形状のコアの一端部から反対側の端部まで、かつ円筒形状のコアの円周の周りに延在するコイル形状のワイヤとして実装され得る。例えば、コイル巻線は、物理的に積み重ねられて、円筒形状のコアの周りで互いに重なり合い得る。他の例も可能である。

【0096】

したがって、いくつかの例では、コイル巻線４４０、４４２、４４６、４４８、４５０の導電性ループは、それぞれのコイル巻線の長さに沿って互いに絡み合ったり、交互に配置されたり、重なり合ったり、またはそうでなければ互いに近接し得る。

【0097】

電気接点４７０、４７２、４７４、４７６は、それぞれ、電気接点３７０、３７２、３７４、３７６と同様であり得る。例えば、電気接点を使用して、デバイス４００内のコイル巻線の端子（または端部）を電気的に分離し得る。例えば、図３Ｄに戻って参照すると、接点３７０および３７２と同様に、接点４７０および４７２は、コイル巻線４４０および４４２の端子との間に介在され得る。さらに、接点３７４および３７６と同様に、接点４７４および４７６は、コイル巻線４４２の端子とコイル巻線４４６および４５０の端子との間に介在され得る。

【0098】

取り付け可能な構成要素４８０、４８２などは、例えば、デバイス１００の取り付け可能な構成要素１３０と同様であり得る。一例では、取り付け可能な構成要素４８０、４８２などは、デバイス４００に取り付けられる抵抗器として実装され、それぞれのコイル巻線を直列に、および／または並列構成で接続し得る。例えば、図３Ｄに戻って参照すると、取り付け可能な構成要素４８０（例えば、抵抗器、ワイヤなど）は、接点３７０および３７２を含む取り付け面に取り付けられ、接点３７０、３７２を互いに電気的に接続し得る。したがって、この例では、取り付け可能な構成要素４８０は、回路の電力リード線（すなわち、接点４３２、４３４、４３６）に対して直列回路構成で２つのトロイダルコイル巻線（例えば、巻線４４０および４４２）を接続し得る。この配置では、例えば、直列に接続された２つのトロイダルコイル巻線は、コア領域の長さの周りに２倍延在する導電経路を画定し得る。別の例として、取り付け可能な構成要素４８２は、接点４７４および４７６に取り付けられる抵抗器として実装され、回路の電力リード線（すなわち、接点４３２、４３４、４３６）に対して並列回路構成でコイル巻線４４２を巻線４４６および４５０に接続し得る。

【0099】

したがって、この構成では、取り付け可能な構成要素４８０、４８２などにより、様々なコイルの用途（例えば、電源端子間の巻数またはループ数を制御すること、並列導電経路内の巻数またはループ数を制御することなど）が可能になり得る。さらに、取り付け可能な構成要素を取り付ける前に、各個々のコイル巻線は、他のコイル巻線からの干渉なしに、短絡またはその他の欠陥がないか試験され得る。例えば、コイル巻線４４０の抵抗、インダクタンスなどは、構成要素４８０を接点４７０および４７２に取り付ける前に測定され得る。同様に、例えば、コイル巻線４４２は、構成要素４８０および４８２を取り付ける前に、個別に試験および／または測定され得る。

【0100】

ＩＩＩ．例示的な方法およびコンピュータ可読媒体
図５は、例示的な実施形態による方法５００のフローチャートである。方法５００は、例えば、デバイス１００、２００、３００、および／または４００のうちのいずれかで使用され得る方法の実施形態を提示する。方法５００は、ブロック５０２～５０４のうちの１つまたは複数によって図示のように、１つまたは複数の操作、機能、またはアクションを含み得る。ブロックは連続した順序で示されているが、これらのブロックは、いくつかの例では、並行に、かつ／または本明細書で説明された順序とは異なる順序で実行され得る。また、様々なブロックは、より少ないブロックに組み合わされ、追加のブロックに分割され、かつ／または所望の実装に基づいて除去されてもよい。

【0101】

さらに、方法５００ならびに本明細書で開示される他のプロセスおよび方法について、フローチャートは、本実施形態のうちの１つの可能な実装の機能および操作を示す。これに関して、各ブロックは、モジュール、セグメント、製造または操作プロセスの一部、またはプログラムコードの一部を表すことができ、それにはプロセス内の特定の論理機能またはステップを実行するためのプロセッサによって実行可能な１つまたは複数の命令が含まれる。プログラムコードは、例えば、ディスクまたはハードドライブを含むストレージ装置のような任意のタイプのコンピュータ可読媒体に格納することができる。コンピュータ可読媒体は、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような、データを短時間にわたって格納するコンピュータ可読媒体などの非一時的なコンピュータ可読媒体を含むことができる。コンピュータ可読媒体は、例えばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、光ディスクまたは磁気ディスク、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）のような補助ストレージまたは永続長期ストレージなどの非一時的なコンピュータ可読媒体を含むこともできる。コンピュータ可読媒体は、任意の他の揮発性または不揮発性ストレージシステムとすることもできる。コンピュータ可読媒体は、例えばコンピュータ可読記憶媒体、または有形のストレージ装置であると考えることができる。

【0102】

さらに、方法５００および本明細書で開示される他のプロセスおよび方法について、図５の各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能を実行するように配線された回路を表すことができる。

【0103】

方法５００は、デバイス（例えば、デバイス３００）のロータプラットフォーム（例えば、第１のプラットフォーム３１０）を、デバイスのステータプラットフォーム（例えば、第２のプラットフォーム３３０）に対して、およびロータプラットフォームの回転軸（例えば、軸３０６）を中心に回転させるための例示的な方法である。したがって、いくつかの例では、ロータプラットフォームは、上記の議論に沿って、ロータプラットフォームの回転に応答して、ステータプラットフォームに対して所与の距離（例えば、距離３０８）内に留まり得る。

【0104】

ブロック５０２において、方法５００は、電流を、ステータプラットフォームに含まれ、ロータプラットフォームの回転軸を中心に延在する導電経路に流すことを含む。例として、デバイス２００は、導電経路（例えば、コイル巻線４４０、４４２、４４４、４４６、４４８、４５０など）に電流を提供する電気回路２５０（例えば、電源（複数可）、電圧レギュレータ（複数可）、電流増幅器（複数可）、配線など）を含み得る。

【0105】

したがって、上述のように、コイルを流れる電流（すなわち、平面導電構造の配置）は、ロータプラットフォームのロータプラットフォーム磁場と相互作用するステータプラットフォーム磁場を生成し、したがって、ロータプラットフォームは、回転軸を中心に回転する。例えば、磁場の相互作用は、ロータプラットフォームを回転軸を中心に時計回りまたは反時計回りの方向（提供された電流に応じて）に回転させるトルクまたは力を誘導し得る。

【0106】

ブロック５０４において、方法５００は、電流を変調して、回転軸を中心とする第１のプラットフォームの配向を調整することを含む。例として、センサ２１２がプラットフォーム２１０に取り付けられたジャイロスコープ（例えば、方向）センサであるシナリオを考える。シナリオにおいて、コントローラ２１４（または２３４）は、センサ２１２からの出力を処理するように、およびセンサ２１２が方向の特定の目標変化（例えば、ゼロの値など）を測定するまで、プラットフォーム２１０を回転させるように構成され得る。このシナリオでは、電気回路２５０は、電流を変調して、プラットフォーム３１０を、センサ３１２によって測定された方向または速度の変化とは反対の特定の方向および／または速度で回転させ得る。他のシナリオも同様に可能である。

【0107】

したがって、いくつかの実装形態では、方法５００はまた、ロータプラットフォームの回転の特性（例えば、速度、加速、方向など）を変調することも含む。加えてまたは代替的に、いくつかの実装形態では、方法５００はまた、磁場センサ（例えば、センサ２９０）の出力を取得すること、および磁場センサの出力に基づいて、回転軸を中心とするロータプラットフォームの配向を判定することも含む。

【0108】

図６は、例示的な実施形態による、別の方法６００のフローチャートである。方法６００は、例えば、デバイス１００、２００、３００、および／または４００のうちのいずれかと共に使用され得る方法の実施形態を提示する。方法６００は、ブロック６０２～６０６のうちの１つまたは複数によって図示のように、１つまたは複数の操作、機能、またはアクションを含み得る。ブロックは連続した順序で示されているが、これらのブロックは、いくつかの例では、並行に、かつ／または本明細書で説明された順序とは異なる順序で実行され得る。また、様々なブロックは、より少ないブロックに組み合わされ、追加のブロックに分割され、かつ／または所望の実装に基づいて除去されてもよい。

【0109】

ブロック６０２で、方法６００は、複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられた複数のコイル巻線の電気的測定値を取得することを含む。ブロック６０４において、方法６００は、電気的測定値に基づいて複数のコイル巻線の電気的特性を判定することを含む。

【0110】

例として、ロボット装置は、コイル巻線のそれぞれの端部において（例えば、コンピュータビジョンまたは他の検知装置を介して）電気接点の位置を検出し、次いで測定装置（例えば、電圧計、抵抗計など）のプローブ端子を電気接点上に位置付けるように構成され得る。一実施態様では、フライングボードテストシステムを使用して、電気的測定値を取得し得る。例えば、例示的なシステムは、プローブを電気機械的に制御して、コイルを含むＰＣＢの取り付け面上の電気接点にアクセスするように構成され得る。とりわけ、インサーキットテスト（ＩＣＴ）システム、製造欠陥分析装置（ＭＤＡ）、ベッドオブネイルテストシステムなど、他の例示的なシステムも同様に可能である。

【0111】

いくつかの例では、各コイル巻線は、それぞれの第１の端部（例えば、構造３４０）とそれぞれの第２の端部（例えば、構造３６４）との間に、かつ共有コア領域の周りに延在し、それぞれの第１の端部に電気的に接続されたそれぞれの第１の端部の電気接点（例えば、接点３３２）と、それぞれの第２の端部に電気的に接続されたそれぞれの第２の端部の電気接点（例えば、接点３７０）と、を有し得る。

【0112】

したがって、いくつかの例では、ブロック６０２で電気的測定値を取得することは、コイル巻線のそれぞれの第１の端部の電気接点、およびコイル巻線のそれぞれの第２の端部の電気接点を介して各コイル巻線を測定することを含み得る。例えば、図４に戻って参照すると、抵抗、インダクタンスなど電気的特性は、接点４７０と接点４３２との間のコイル４４０について測定され得る。同様に、コイル４４２の電気的特性は、（例えば、プローブの端子を接点４７２、４７４上に設置することにより）接点４７２と４７４との間で測定され得る。

【0113】

ブロック６０６において、方法６００は、複数の取り付け可能な構成要素を取り付けて、複数のコイル巻線を電気的に結合することを含む。いくつかの例では、各取り付け可能な構成要素は、それぞれの第１のコイル巻線をそれぞれの第２のコイル巻線に、それぞれの第１のコイル巻線のそれぞれの第１の端部の電気接点、およびそれぞれの第２のコイル巻線のそれぞれの第２の端部の電気接点を介して、電気的に結合するように構成され得る。例えば、図４に戻って参照すると、取り付け可能な構成要素４８０は、コイル巻線４４０と４４２の端子との間に取り付けられて、巻線を直列回路構成で接続し得る。別の例として、取り付け可能な構成要素４８２は、巻線４４２および４４６（および４５０）の端子との間に取り付けられて、巻線を並列回路構成で接続し得る。

【0114】

いくつかの実装形態では、ブロック６０６で複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることは、ブロック６０４で判定された電気的特性と値の閾値範囲との間の比較に基づく。例えば、図４に戻って参照すると、構成要素４８０および４８２をデバイス４００に取り付ける前に、コンピューティングシステム（例えば、組立装置など）は、コイル巻線４４２の測定された抵抗を、巻線４４２が別のコイル巻線と（意図せずに）短絡されていない場合に予測される値の所定の範囲と比較し得る。測定された抵抗が値の範囲内にある場合、コンピューティングシステムは、ロボットアームまたは他の装置を動作させて、構成要素４８０を接点４７０、４７２との間に取り付ける、および／または構成要素４８２を接点４７４、４７６との間に取り付け得る。

【0115】

ＩＶ．結論
本明細書において説明される構成は、例示のみを目的としていることを理解されたい。このようなことから、当業者であれば、他の配置および他の要素（例えば、機械、インターフェース、機能、順序、および機能のグループ化など）が代わりに使用され得、いくつかの要素が所望の結果に応じて一括して省略され得ることを理解するであろう。さらに、説明される要素の多くは、個別の構成要素または分散した構成要素として実装することができ、または他の構成要素と共に、任意の適切な組み合わせおよび場所で実装することができるか、または独立した構造として説明される他の構造要素を組み合わせることができる。

【0116】

様々な態様および実装態様が本明細書において開示されているが、当業者には、その他の態様および実装態様が見えてくるであろう。本明細書において開示される様々な態様および実施形態は、例示を目的とするものであり、限定することを意図するものではなく、かかる特許請求の範囲の権利が与えられる均等物の全範囲と共に、真の範囲は、以下の特許請求の範囲により示される。本明細書において使用される専門用語は、特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、限定することを意図するものではないことも理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2022-01-06

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

方法であって、
複数のコイル巻線の内側の共有コア領域に関連付けられた前記複数のコイル巻線から電気的測定値を取得することであって、各コイル巻線は、第１の端部と第２の端部との間に、かつ前記共有コア領域の周りに延在し、前記第１の端部は、第１の端部の電気接点に電気的に接続され、前記第２の端部は、第２の端部の電気接点に電気的に接続され、それによって各コイル巻線は、２つの電気接点の間に、かつ前記共有コア領域の周りに延在するコイル形状の導電経路を画定する、取得することと、
前記電気的測定値に基づいて前記複数のコイル巻線に対する電気的特性を判定することと、
各取り付け可能な構成要素が、前記複数のコイル巻線から第１のコイル巻線を第２のコイル巻線に電気的に結合するように構成されるように、複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることと、を含む方法。

【請求項2】

前記複数のコイル巻線から前記電気的測定値を取得することは、所与のコイル巻線からの第１の端部の電気接点及び第２の端部の電気接点を測定して前記所与のコイル巻線から電気的測定値を取得することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

各取り付け可能な構成要素が前記複数のコイル巻線から前記第１のコイル巻線を前記第２のコイル巻線に電気的に結合するように構成されるように、前記複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることは、前記第１のコイル巻線からの第１の端部の電気接点と前記第２のコイル巻線の第２の端部の電気接点との間に取り付け可能な構成要素を取り付けることを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記複数のコイル巻線に対する電気的特性を判定することに応答して、前記電気的特性と値の閾値範囲との比較を行うことをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

各取り付け可能な構成要素が前記複数のコイル巻線から前記第１のコイル巻線を前記第２のコイル巻線に電気的に結合するように構成されるように、前記複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることは、前記比較に基づいて１つ又は複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることを含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記複数のコイル巻線に対する電気的特性を判定することは、前記複数のコイル巻線からの１つ又は複数のコイル巻線に対する抵抗を判定することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

各取り付け可能な構成要素が前記複数のコイル巻線から前記第１のコイル巻線を前記第２のコイル巻線に電気的に結合するように構成されるように、前記複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることは、前記複数のコイル巻線からの前記１つ又は複数のコイル巻線に対する前記抵抗に基づいて１つ又は複数の取り付け可能な構成要素を取り付けることを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

電気モータデバイスであって、
共有コア領域の周りに第１の導電経路を画定する第１のコイル巻線と、
前記共有コア領域の周りに第２の導電経路を画定する第２のコイル巻線と、
前記第１のコイル巻線を前記第２のコイル巻線に電気的に結合するように構成された取り付け可能な構成要素と、を含む、電気モータデバイス。

【請求項9】

前記第１の導電経路が第１の端部の電気接点と第２の端部の電気接点との間にあるように、前記第１のコイル巻線の第１の端部は前記第１の端部の電気接点に結合され、前記第１のコイル巻線の第２の端部は前記第２の端部の電気接点に結合される、請求項８に記載の電気モータデバイス。

【請求項10】

前記第２の導電経路が第３の端部の電気接点と第４の端部の電気接点との間にあるように、前記第２のコイル巻線の第２の端部は前記第３の端部の電気接点に結合され、前記第２のコイル巻線の第２の端部は前記第４の端部の電気接点に結合される、請求項９に記載の電気モータデバイス。

【請求項11】

前記取り付け可能な構成要素は、前記第１の端部の電気接点及び前記第４の端部の電気接点に結合される、請求項１０に記載の電気モータデバイス。

【請求項12】

前記第１のコイル巻線及び前記第２のコイル巻線は、前記共有コア領域を中心にトロイダル配置されている、請求項８に記載の電気モータデバイス。

【請求項13】

前記取り付け可能な構成要素は抵抗器である、請求項８に記載の電気モータデバイス。

【請求項14】

前記第１のコイル巻線及び前記第２のコイル巻線は、前記取り付け可能な構成要素を介して直列回路構成で電気的に結合されている、請求項８に記載の電気モータデバイス。

【請求項15】

前記第１のコイル巻線及び前記第２のコイル巻線は、前記取り付け可能な構成要素を介して並列回路構成で電気的に結合されている、請求項８に記載の電気モータデバイス。

【請求項16】

前記第１のコイル巻線及び前記第２のコイル巻線が磁場を生成するように電流を前記第１のコイル巻線及び前記第２のコイル巻線に流すように構成された電気回路をさらに含む、請求項８に記載の電気モータデバイス。

【請求項17】

前記第１のコイル巻線及び前記第２のコイル巻線は、
第１の同一平面上配置にある第１の複数の導電性構造と、
第２の同一平面上配置にある第２の複数の導電性構造と、
前記第１の複数の導電性構造を前記第２の複数の導電性構造に電気的に結合して、前記第１のコイル巻線及び前記第２のコイル巻線を形成する複数の相互接続部と、を含む、請求項８に記載の電気モータデバイス。

【請求項18】

前記第１の同一平面上配置は、前記第２の同一平面上配置と実質的に平行である、請求項１７に記載の電気モータデバイス。

【請求項19】

回路基板をさらに含み、前記第１の複数の導電性構造は、前記回路基板の第１の層に配設されており、前記第２の複数の導電性構造は、前記回路基板の第２の層に配設されており、前記複数の相互接続部は、前記第１の層から前記第２の層に延在する、請求項１８に記載の電気モータデバイス。

【請求項20】

前記第１の複数の導電性構造及び前記第２の複数の導電性構造は、前記第１のコイル巻線及び前記第２のコイル巻線の対称軸を中心に同心円状に配置されている、請求項１９に記載の電気モータデバイス。

【外国語明細書】