JP7258875B2 - 電磁コイルのためのデバイスおよび方法 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (17)
- 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、
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ために、複数の電流を前記複数のコイル巻線に流すことが可能な電気回路であって、前記複数の電流のそれぞれを調整することによって前記磁場を変調する、電気回路と、を含み、
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、デバイス。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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1に記載のデバイス。 - 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1に記載のデバイス。
- 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1に記載のデバイス。
- 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1に記載のデバイス。
- 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9に記載のデバイス。
- 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9に記載のデバイス。
- 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、を含み、
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、電気的に結合することと、
複数の電流を前記複数のコイル巻線に流すことによって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ことであって、前記複数の電流のそれぞれを調整することによって前記磁場を変調することと、を含む方法。 - 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12に記載の方法。
- 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12に記載の方法。
- 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、
前記複数のトロイダル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ために、複数の電流を前記複数のトロイダルコイル巻線に流すことが可能な電気回路であって、前記複数の電流のそれぞれを調整することによって前記磁場を変調する、電気回路と、を含み、
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、デバイス。 - 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15に記載のデバイス。
- 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15に記載のデバイス。
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