ES2904531T3 - Dispositivo para la formación de una bobina toroidal y método para la formación de una bobina toroidal - Google Patents

Abstract

El dispositivo comprende una pieza de guiado anular (1) que delimita un espacio central (5) para el alojamiento del núcleo magnético toroidal (4), y que comprende una pluralidad de acanaladuras (2) para la recepción de porciones de un hilo que conforman unas espiras (3) de dicha bobina toroidal al disponerse alrededor del núcleo magnético toroidal (4), estando dichas acanaladuras (2) dispuestas transversalmente, de base a base de la pieza de guiado anular (1), distribuidas por un pared anular interior (1i) separadas entre sí según una ordenación predeterminada. El método comprende utilizar el dispositivo de la invención para la formación de una bobina toroidal consistente en uno o más bobinados.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para la formación de una bobina toroidal y método para la formación de una bobina toroidal Campo de la técnica

La presente invención concierne en general, en un primer aspecto, a un dispositivo para la formación de una bobina toroidal, formada por uno o más bobinados, y más en particular a un dispositivo que proporciona un posicionado de las espiras de la bobina toroidal siguiendo una ordenación predeterminada.

Un segundo aspecto de la invención concierne a un método para la formación de una bobina toroidal que comprende utilizar el dispositivo del primer aspecto.

Estado de la técnica anterior

Las bobinas toroidales son utilizadas para diversas aplicaciones, para muchas de las cuales los requerimientos en cuanto a ordenación de espiras no son demasiado exigentes. No obstante, existen algunos campos de aplicación que requieren de bobinas toroidales con una ordenación de espiras, sobre todo en relación con las distancias entre las mismas, muy específica y precisa. Tal es el caso de los cargadores inalámbricos de baterías de diferentes clases de dispositivos o sistemas, tal como teléfonos móviles o incluso vehículos eléctricos, que funcionan mediante el acoplamiento inductivo, en ocasiones resonante, entre las bobinas de un emisor dispuesto en el cargador y de un receptor dispuesto o conectado con el dispositivo o sistema que opera mediante batería. En tal aplicación, cuanto más precisa sea la ordenación de espiras y más similar sea ésta en ambas bobinas y/o los bobinados de cada bobina (si éstas incluyen más de un bobinado), es decir cuanto mayor sea la simetría entre las bobinas y/o los bobinados, mejor será el acoplamiento inductivo obtenido, lo que aumentará el rendimiento del proceso de carga. En el documento US5274907 se propone un sistema que incluye un dispositivo para la formación de una bobina toroidal que reúne las características del preámbulo de la reivindicación 1 de la presente invención, ya que incluye una pieza de guiado que incluye, en una cara, unas acanaladuras para la recepción de porciones de un hilo que conforman unas espiras de la bobina toroidal al disponerse alrededor de un núcleo magnético toroidal, en este caso para el paso del hilo durante el bobinado. La herramienta descrita en dicha patente se utiliza para el bobinado helicoidal de núcleos toroidales, y se lleva a cabo con alimentación continua del hilo en lugar de hacerse como la mayoría de las máquinas de bobinado de toroides donde se carga el contenido del hilo en una estructura anular con forma de C que luego es cerrada sobre el núcleo, que gira mientras el hilo gira describiendo el bobinado helicoidal sobre el cuerpo del toroide.

La pieza de guiado del documento US5274907 adopta una forma curva y las acanaladuras están dispuestas longitudinalmente siguiendo la curvatura de la pieza de guiado, en una cara interior de la misma. Para realizar el bobinado del núcleo, la pieza de guiado se fija a un soporte, se dispone con las acanaladuras enfrentadas, transversalmente, al núcleo y se hace girar a éste mientras se va introduciendo el hilo por las acanaladuras de la pieza, de manera que el hilo se arrolla helicoidalmente alrededor del núcleo, formando las espiras.

Mediante el uso del dispositivo propuesto en el documento US5274907 no puede garantizarse un espaciado determinado entre espiras, ya que éste dependerá no solamente de la distancia entre acanaladuras sino también de otros factores, tal como la velocidad de rotación del núcleo y de suministro del hilo, entro otros.

Para las aplicaciones exigentes indicadas anteriormente, que requieren de una ordenación de espiras muy precisa, debido a que ésta no puede garantizarse con los dispositivos del estado de la técnica, deben verificarse un gran número de las bobinas fabricadas, con el fin de garantizar un mínimo nivel de calidad.

Los documentos de patente JP2002289455A y JPH02152875A describen sendos dispositivos para la formación de una bobina toroidal, cada uno de los cuales comprende una pieza de guiado que dispone de una única acanaladura en forma de espiral definida en una cara interior a enfrentar a una cara exterior del núcleo magnético toroidal. Tal disposición de una única acanaladura dificulta enormemente el bobinado de las espiras alrededor del núcleo magnético toroidal, ya que el hilo debe recorrer todo el camino que conforma la acanaladura para realizar el bobinado completo sin poder salir al exterior hasta que no llegue al extremo final de la acanaladura, lo que implica que, por ejemplo, pueda atascarse si los movimientos de bobinado no son suficientemente precisos o si existe algún obstáculo dentro de la acanaladura. Asimismo, tal dispositivo no permitiría formar dos o más bobinados alrededor del núcleo, ni bobinar núcleos toroidales de sección rectangular. Adicionalmente, dispositivos para la formación de una bobina toroidal se conocen a partir de los documentos US 4 975 672, CN 102254 676 y “SPACING WINDINGS EVENLY IN TOROIDAL INDUCTORS”, NTIS TECH NOTES, US DEPARTMENT OF COMMERCE, SPRINGFIELD, VA, EEUU, 1 de agosto de 1991, página 657.

Descripción de la invención

Aparece necesario ofrecer una alternativa al estado de la técnica que cubra las carencias existentes en relación con los dispositivos para la formación de bobinas toroidales, y que permita obtener unas bobinas toroidales con ordenaciones de espiras muy precisas que ofrezca las suficientes garantías como para prescindir del proceso de verificación de las mismas, o como mínimo para reducirlo a la verificación de solo una pequeña muestra de las bobinas fabricadas.

Con tal fin, la presente invención concierne, en un primer aspecto, un dispositivo para la formación de una bobina toroidal, que comprende una pieza de guiado que incluye unas acanaladuras para la recepción de porciones de un hilo (en general de cobre) que conforman unas espiras de dicha bobina toroidal al disponerse alrededor de un núcleo magnético toroidal, estando dichas acanaladuras definidas en una cara de dicha pieza de guiado a enfrentar a una cara exterior de dicho núcleo magnético toroidal.

A diferencia de los dispositivos conocidos, en particular a diferencia del de US5274907, de manera característica, en el dispositivo del primer aspecto de la invención la pieza de guiado tiene una forma anular con una pared anular interior que delimita un espacio central para el alojamiento del núcleo magnético toroidal, y comprende una pluralidad de dichas acanaladuras dispuestas transversalmente, de base a base de la pieza de guiado anular, distribuidas por la pared anular interior separadas entre sí según una ordenación predeterminada.

El dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención es apto para la formación de una bobina toroidal con uno o más bobinados.

Para un ejemplo de realización preferido, dicha ordenación predeterminada incluye la disposición de las acanaladuras de manera equidistante, por lo que las acanaladuras de la pluralidad de acanaladuras están separadas entre sí de manera equidistante.

Según otros ejemplos de realización menos preferidos, la ordenación predeterminada incluye distintas distancias de separación entre acanaladuras o grupos de acanaladuras.

En general, la pieza de guiado anular está hecha de un material dieléctrico, como plástico o similar

Preferentemente, las mencionadas acanaladuras discurren en paralelo, las unas con respecto a las otras y con respecto al eje central geométrico de la pieza de guiado anular.

De acuerdo con la invención reivindicada, el espacio central está delimitado por las porciones intersticiales entre acanaladuras de la pared anular interior y tiene un diámetro superior al diámetro exterior del núcleo magnético toroidal.

Además, en como mínimo un extremo de parte o todas las porciones intersticiales, el dispositivo comprende unos salientes para soportar al núcleo magnético toroidal por una de sus bases o caras mayores.

La pieza de guiado anular de la invención comprende dos partes o semi-piezas de guiado anulares acoplables entre sí por dos de sus respectivas bases enfrentadas, o bases de acoplamiento.

Cada una de dichas semi-piezas de guiado anulares comprende, en un extremo de parte o todas sus respectivas porciones intersticiales una pluralidad de salientes, donde dicho extremo es el que está próximo o en contacto con la base de la semi-pieza de guiado anular opuesta a la base de acoplamiento, para soportar al núcleo magnético toroidal por ambas de sus bases o caras mayores.

De manera alternativa, para otros ejemplos de realización, el dispositivo comprende otra clase de configuraciones de soporte y/o sustentación del núcleo magnético, tal como unos elementos deformables elásticamente dispuestos en distintos puntos a lo largo de la pared interior de la pieza de guiado, o constituidos por distintas zonas de la propia pared interior, y que sujetan firmemente al núcleo por su contorno circunferencial exterior. Para tal sujeción por deformación elástica, el diámetro interior definido por el perímetro circular que ocupan tales elementos elásticos es ligeramente inferior al diámetro externo del núcleo magnético toroidal, de manera que deba ejercerse una pequeña presión para insertar al núcleo en el alojamiento de la pieza de guiado anular.

Con el fin de acoplar las dos semi-piezas de guiado anulares, atrapando al núcleo magnético toroidal entre ellas, las mencionadas bases de acoplamiento comprenden unas respectivas configuraciones de acoplamiento complementarias.

Según un ejemplo de realización, dichas configuraciones de acoplamiento comprenden unos respectivos pines y orificios dispuestos en las bases de acoplamiento enfrentados entre sí, para acoplarlas mediante la firme introducción de los primeros en los segundos. Obviamente, otra clase de configuraciones de acoplamiento también son posibles, tales como unas configuraciones superficiales conjugadas definidas en las bases de acoplamiento o directamente mediante adhesivo.

Alternativa o complementariamente, las mencionadas configuraciones de acoplamiento complementarias comprenden, respectivamente, uno o más apéndices con una configuración de enganche en su extremo libre y una o más aberturas (en general pasantes), dispuestos respectivamente en las bases de acoplamiento enfrentados entre sí, y configurados para acoplarse por deformación elástica y recuperación de cada apéndice al introducirlo en la abertura enfrentada al mismo, reteniendo la configuración de enganche a una de las semi-piezas de guiado anular contra la otra.

Opcionalmente, también pueden acoplarse ambas semi-piezas mediante unos medios de acoplamiento externos (tal como unas bridas), sin la necesidad de que las bases de acoplamiento dispongan de las mencionadas configuraciones de acoplamiento.

Un segundo aspecto de la invención concierne a un método para la formación de una bobina toroidal que comprende utilizar el dispositivo del primer aspecto para la formación de una bobina toroidal, con uno o más bobinados.

Según un ejemplo de realización del método propuesto por el segundo aspecto de la invención, éste comprende realizar el bobinado de las espiras alrededor del núcleo magnético toroidal, introduciendo al mismo, desnudo, en el alojamiento definido por el espacio central de la pieza de guiado anular, y pasando el hilo, alternativamente, por las acanaladuras de la pieza de guiado anular y por la zona central delimitada por la pared interior del núcleo magnético toroidal, siguiendo un proceso similar al de cosido.

Para un ejemplo de realización alternativo, relativo al caso en que la bobina ya esté parcialmente formada debido a que ya se ha realizado una etapa de bobinado, pero no se considere aceptable la calidad de la bobina toroidal ya bobinada debido a que las espiras de la misma no están bien ordenadas, por ejemplo no están dispuestas de manera equidistante, el método comprende ordenar las espiras de un núcleo magnético toroidal ya bobinado, introduciéndolo en el alojamiento definido por el espacio central de la pieza de guiado anular posicionando las espiras en las acanaladuras de la pieza de guiado anular, una espira por acanaladura.

Una vez constituidas y posicionadas las espiras siguiendo la ordenación predeterminada de la pieza de guiado anular, o de manera previa al bobinado, el método comprende, para los dos ejemplos de realización alternativos arriba descritos, en general, aplicar una serie de puntos de fijación alrededor de la bobina, para evitar que las espiras puedan desplazarse y abandonar las posiciones ordenadas, por ejemplo mediante adhesivo o mediante cinta de doble cara, en este último caso situando la cinta sobre el diámetro externo del núcleo antes del proceso de bobinado de las espiras, para que éstas, al bobinarse, queden fijadas a él. Posteriormente, se realiza una etapa de curado del adhesivo.

Ventajosamente, también se aplica una etapa de barnizado de las espiras y tras ello se retira la pieza anular.

Según un ejemplo de realización, el método comprende la formación de al menos una pareja de bobinas toroidales con ordenaciones de espiras idénticas, o cuasi-idénticas, utilizando la misma pieza de guiado anular o dos piezas con ordenaciones de acanaladuras idénticas o cuasi-idénticas, para su uso en sistemas de carga inalámbricos mediante acoplamiento inductivo.

Según otro ejemplo de realización, el método comprende la formación de una bobina toroidal con dos bobinados con ordenaciones de espiras idénticas o cuasi-idénticas entre sí, y con una simetría tal entre bobinados que la diferencia entra las respectivas inductancias que constituyen cada uno de ellos sea muy pequeña, con preferencia inferior al 2%.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:

la Fig. 1a muestra, mediante una vista en perspectiva, al dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención, en el que la pieza de guiado anular comprendida por éste comprende dos partes o semi-piezas acoplables entre sí, ilustrándose ambas semi-piezas desacopladas y distanciadas entre sí;

la Fig. 1b es una vista explosionada análoga a la de la Fig. 1a pero que también ilustra al núcleo magnético toroidal desnudo, dispuesto entre ambas semi-piezas en una situación previa a ser atrapado entre ambas y a ser bobinado; la Fig. 2 ilustra el mismo ejemplo de realización que las Fig. 1a y 1b pero muestra a las semi-piezas una vez acopladas entre sí, con el núcleo magnético toroidal atrapado entre ambas y ya bobinado;

la Fig. 3 es una vista en perspectiva que ilustra un dispositivo ejemplar en el que la pieza de guiado anular es un única pieza, y a un núcleo magnético toroidal ya bobinado en una situación previa a su introducción en el alojamiento definido por la pieza de guiado, para el caso de que se utilice a ésta solamente para ordenar unas espiras ya formadas, o en una situación posterior a su extracción de tal alojamiento, para el caso de que el bobinado se haya realizado mediante la pieza de guiado;

la Fig. 4 muestra a los mismos elementos que la Fig. 3 pero con el núcleo introducido en el alojamiento definido por la pieza de guiado anular;

la Fig. 5 es una vista en planta desde arriba de los elementos ilustrados en la Fig. 4;

la Fig. 6 es una vista análoga a la de la Fig. 5, pero para un ejemplo de realización para el que la bobina toroidal incluye dos bobinados con ordenaciones de espiras idénticas, o cuasi-idénticas, entre sí;

la Fig. 7 ilustra, mediante una vista en perspectiva explosionada, al dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención para otro ejemplo de realización similar al de la Fig. 1b, pero donde las semi-piezas incluyen unas aletas con unos medios de acoplamiento complementario; y

las Figs. 8a, 8b y 8c ilustran el mismo ejemplo de realización que la Fig. 7 pero con las semi-piezas acopladas entre sí y con el núcleo magnético toroidal bobinado atrapado entre ambas, mediante, respectivamente, una vista en planta superior, una vista en alzado seccionada tomada a través del plano de corte indicado por la línea B-B en la Fig. 8a, y una vista en alzado.

Descripción detallada de unos ejemplos de realización

Según se ilustra, en especial, en las Figuras 1a, 1b, 2 y 3, el dispositivo para la formación de una bobina toroidal propuesto por el primer aspecto de la presente invención comprende una pieza de guiado anular 1 con una pared anular interior 1i que delimita un espacio central 5 para el alojamiento del núcleo magnético toroidal 4, y que comprende una pluralidad de acanaladuras 2 dispuestas transversalmente, de base a base de la pieza de guiado anular 1, distribuidas por la pared anular interior 1i de manera equidistante y en paralelo, las unas con respecto a las otras y con respecto al eje central geométrico de la pieza de guiado anular 1.

Las acanaladuras 2 están previstas para la recepción de porciones de un hilo que conforman las espiras 3 de la bobina toroidal al disponerse alrededor del núcleo magnético toroidal 4.

El espacio central 5 está delimitado por unas porciones intersticiales 6 entre acanaladuras 2 de la pared anular interior 1i y tiene un diámetro superior al diámetro exterior del núcleo magnético toroidal 4.

En el ejemplo de realización de las Figs. 1a, 1b y 2, la pieza de guiado anular 1 comprende dos partes o semi-piezas de guiado anulares P1, P2 acoplables entre sí por dos de sus respectivas bases enfrentadas P1a, P2b, o bases de acoplamiento, y cada una de las semi-piezas de guiado anulares P1, P2 comprende, en un extremo de sus respectivas porciones intersticiales 6 una pluralidad de salientes 7, para soportar al núcleo magnético toroidal 4 por ambas de sus bases o caras mayores 4a, 4b, es decir atrapado entre los salientes 7 próximos a la base P1b y los salientes 7 próximos a la base P2a (estos últimos ilustrados en la Fig. 2 contactando con la cara mayor 4a) .

Adyacentes a dichos salientes 7, cada una de las acanaladuras 2 tiene un abocardado cónico 2a que facilita la entrada del hilo de cobre, para el caso de que el bobinado se realice utilizando la pieza de guiado 1, o la entrada de las espiras 3, para el caso de que la pieza de guiado 1 se utilice para ordenar las espiras 3 de un núcleo ya bobinado.

Tal y como se aprecia en las Fig. 1a y 1b, las bases de acoplamiento P1a, P2b comprenden unas respectivas configuraciones de acoplamiento complementarias que, para el ejemplo de realización allí ilustrado, comprenden unos respectivos pines 8a y orificios 8b dispuestos en las bases de acoplamiento P1a, P2b enfrentados entre sí, para acoplarlas mediante la firme introducción de los primeros 8a en los segundos 8b, quedando firmemente unidas tal y como se ilustra en la Fig. 2.

Para el ejemplo de realización ilustrado en las Figs. 3, 4 y 5, la pieza de guiado anular 1 es una única pieza, y las acanaladuras 2 tienen el mencionado abocardado cónico 2a definido en un extremo de las mismas. En la Fig. 4 se aprecian los extremos 3a y 3b del hilo que conforma las espiras 3 de la bobina toroidal.

Tal y como se ha descrito en un apartado anterior, el método propuesto por el segundo aspecto de la invención comprende utilizar el dispositivo del primer aspecto para realizar el bobinado de un núcleo magnético 2 desnudo o, de manera alternativa, para ordenar las espiras 3 de un núcleo 4 ya bobinado.

En el primer caso, el núcleo 4 se introduce en el espacio central 5 de la pieza de guiado anular 1, introduciéndolo directamente por una de sus caras para el ejemplo de realización de la Fig. 3 o en una de las semi-piezas P1, P2, para el ejemplo de realización de las Figs. 1a, 1b y 2, tras lo cual se dispone la otra semi-pieza P2, P1 sobre el núcleo 4 atrapándolo entre ambas. Una vez dispuesto el núcleo 4 en el alojamiento 5, se procede a realizar el bobinado introduciendo el hilo de cobre por un extremo de una de las acanaladuras 2, sacándolo por el otro extremo, haciéndolo pasar por la zona central 9 (ver Fig. 5), introduciéndolo por el extremo inferior de la canaladura 2 adyacente, y así repetidamente hasta completar el bobinado, siguiendo un proceso similar al de cosido. Tras finalizar el bobinado, de manera preferida, la pieza 1 se retira, es decir el producto final no incluye a la pieza 1, sino solamente a la bobina toroidal así formada.

Con el fin de que las espiras 3 no pierdan las posiciones adoptadas y para que estén protegidas frente a las condiciones ambientales adversas, antes de retirar la pieza anular 1 se realiza una etapa de fijado de las espiras 3 al núcleo 4, por ejemplo, mediante adhesivo o cinta adhesiva de doble cara. Al menos cuando esta etapa de fijado se realiza utilizando cinta adhesiva de doble cara, esta etapa se lleva a cabo antes de realizar el bobinado de las espiras, situando la cinta sobre el diámetro externo del núcleo desnudo, para que las espiras, al bobinarse, queden fijadas a él. Posteriormente, se realiza una etapa de curado del adhesivo. Una vez las espiras 3 se encuentran debidamente posicionadas, éstas se barnizan, quedando así por tanto fijadas firmemente y protegidas frente a condiciones ambientales adversas. La pieza anular 1 se reutiliza para la formación de otras bobinas.

De manera preferida, la pieza anular 1 puede no retirarse, quedándose incluida en el producto final.

Para el segundo caso, es decir el de la ordenación de las espiras 3 de un núcleo 4 ya bobinado, éste se introduce de igual forma que la explicada en el párrafo anterior pero posicionado de manera que las espiras 3 entren en las acanaladuras 2 (por los abocardados 2a para el ejemplo de realización de la Fig. 3), de manera que éstas fuerzan a las espiras 3 desplazándolas de manera guiada hasta quedar posicionadas, cada una de ellas, centrada en una respectiva acanaladura 2. Tras ello, se fijan las espiras 3 al núcleo 4, mediante adhesivo posteriormente curado, para que cuando se retira la pieza de guiado 1 éstas no pierdan la posición de ordenación adoptada, y se barnizan para que se mantengan protegidas frente a condiciones ambientales adversas.

En la Fig. 6 se ilustra un ejemplo de realización preferido que se distingue del de la Fig. 5 en que la bobina toroidal incluye dos bobinados, uno formado por las espiras 3 y el otro por las espiras 13, con ordenaciones de espiras idénticas, o cuasi-idénticas, entre sí. Obviamente, para este ejemplo de realización, los bobinados ilustrados pueden obtenerse según cualquiera de los dos casos alternativos explicados arriba con referencia al método propuesto por el segundo aspecto de la invención, es decir para realizar el bobinado de un núcleo magnético 2 desnudo o, de manera alternativa, para ordenar las espiras 3, 13 de un núcleo 4 ya bobinado.

En las Figs. 7, 8a, 8b y 8c se ilustra un ejemplo de realización más, similar al de las Figs. 1a, 1b y 2, pero donde, adicionalmente a los pines 8a y orificios 8b, las configuraciones de acoplamiento complementarias comprenden, respectivamente, dos apéndices 11a, 11b, cada uno de ellos con una configuración de enganche en su extremo libre (en particular en forma de pestaña o uña), y dos aberturas pasantes 14a, 14b, dispuestos respectivamente en las bases de acoplamiento P2b, P1a enfrentados entre sí, y configurados para acoplarse por deformación elástica y recuperación de cada apéndice 11a, 11b al introducirlo en la abertura pasante 14a, 14b enfrentada al mismo, reteniendo la configuración de enganche a una de las semi-piezas de guiado anular P1 contra la otra P2. Aunque en las figuras se han representado los apéndices 11a, 11b dispuestos en la semi-pieza P2 y las aberturas pasantes 14a, 14b en la semi-pieza P1, para otros ejemplos de realización (no ilustrados) la situación puede ser la inversa o combinarse apéndices y aberturas en cada una de las semi-piezas P1, P2. El número de apéndices y de aberturas también puede ser otro diferente de dos, para otros ejemplos de realización, no ilustrados.

Para el ejemplo de realización ilustrado en las Figs. 7, 8a, 8b y 8c, la semi-pieza de guiado anular P2 comprende dos aletas 10a, 10b que se extienden hacia fuera desde dos partes o regiones opuestas de su contorno exterior y que comprenden, cada una de ellas, a uno de los dos apéndices 11a, 11b. Asimismo, la semi-pieza de guiado anular P1 comprende también dos aletas 12a, 12b que se extienden hacia fuera desde dos partes o regiones opuestas de su contorno exterior y que comprenden, cada una de ellas, a una de las dos aberturas pasantes 14a, 14b.

Como puede apreciarse en las Figs. 7, 8a, 8b y 8c, cada par de aletas 10a, 10b y 12a, 12b se encuentran en un respectivo plano, siendo ambos planos paralelos entre sí y transversales al eje central geométrico de la pieza de guiado anular 1, en el caso ilustrado ortogonales a dicho eje central geométrico. Para otros ejemplos de realización, no ilustrados, tales planos no son ortogonales al eje central geométrico.

Asimismo, para el ejemplo de realización ilustrado, las aletas de cada par de aletas 10a, 10b y 12a, 12b son simétricas entre sí respecto al eje de simetría que pasa por la línea de corte B-B en la Fig. 8a y respecto a un eje de simetría perpendicular a B-B.

El número de aletas, su forma y su disposición puede ser otro al ilustrado, para otros ejemplos de realización (no ilustrados), incluyendo la no coplanaridad y/o asimetría de las aletas 10a, 10b y 12a, 12b de cada semi-pieza P1, P2.

En las Figs. 8 b y 8c, se aprecia cómo una vez acopladas las dos semi-piezas P1, P2, las configuraciones de enganche de los apéndices 11a, 11b retienen firmemente a las aletas 12a, 12b contra las aletas 10a, 10b, y por tanto a la semi-pieza P1 contra la P2. Para desacoplar a ambas semi-piezas deben presionarse ambas configuraciones de enganche hacia dentro, según indican las flechas horizontales en la Fig. 8c, y tirar de la semipieza P2 según indica la flecha vertical de la Fig. 8c, separándola de la P1.

En el ejemplo de realización de las Figs. 7, 8a, 8b y 8c, de igual modo que en el de la Fig. 6, la bobina toroidal incluye dos bobinados, uno formado por las espiras 3 y el otro por las espiras 13, apreciándose en la Fig. 8c los dos pares de extremos, 3a, 3b y 13a, 13b, de los hilos que conforman ambas espiras 3, 13. Para otro ejemplo de realización análogo al de las Figs. 7, 8a, 8b y 8c, la bobina toroidal incluye un número de bobinados distinto de dos. El ejemplo de realización de las Figs. 7, 8a, 8b y 8c también se diferencia del de las Figs. 1a, 1b y 2 en que la altura de la región anular de la semi-pieza P2 es mucho menor que la de la semi-pieza P1, de hecho, es coincidente con el grosor de las aletas 10a, 10b y coplanar a las mismas. Ligeras variantes de tal ejemplo de realización (no ilustradas) contemplan una altura para la región anular de la semi-pieza P2 mayor que el grosor de las aletas 10a, 10b, y/o una no coplanaridad con las mismas.

Un experto en la materia podría introducir cambios y modificaciones en los ejemplos de realización descritos sin salirse del alcance de la invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. - Dispositivo para la formación de una bobina toroidal, que comprende una pieza de guiado (1) que incluye unas acanaladuras (2) para la recepción de porciones de un hilo que conforman unas espiras (3) de dicha bobina toroidal al disponerse alrededor de un núcleo magnético toroidal (4), estando dichas acanaladuras (2) definidas en una cara de dicha pieza de guiado (1) a enfrentar a una cara exterior de dicho núcleo magnético toroidal (4), teniendo dicha pieza de guiado (1) una forma anular con una pared anular interior (1i) que delimita un espacio central (5) para el alojamiento del núcleo magnético toroidal (4), y que comprende una pluralidad de dichas acanaladuras (2) dispuestas transversalmente, de base a base de la pieza de guiado anular (1), distribuidas por dicha pared anular interior (1i) separadas entre sí según una ordenación predeterminada, caracterizado porque

dicho espacio central (5) está delimitado por las porciones intersticiales (6) entre acanaladuras (2) de dicha pared anular interior (1i) y la pared interior tiene un diámetro mayor que el diámetro exterior del núcleo magnético toroidal (4); y

la pieza anular de guiado (1) comprende unos salientes (7) al menos en uno de los extremos de una parte de las porciones intersticiales (6) para soportar el núcleo magnético toroidal (4) por una de sus caras mayores o bases (4a, 4b),

en el que la pieza anular de guiado (1) comprende dos partes o semi-piezas de guiado anulares (P1, P2) acoplables entre sí por dos de sus respectivas bases de acoplamiento (P1a, P2b), y dichas bases de acoplamiento (P1a, P2b), comprenden respectivas configuraciones de acoplamiento complementarias.

2. - Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las acanaladuras (2) de dicha pluralidad de acanaladuras (2) están separadas entre sí de manera equidistante.

3. - Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las acanaladuras (2) de dicha pluralidad de acanaladuras (2) están separadas entre sí según distintas distancias de separación entre acanaladuras (2) o grupos de acanaladuras.

4. - Dispositivo según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque dichas acanaladuras (2) discurren en paralelo, las unas con respecto a las otras y con respecto al eje central geométrico de la pieza de guiado anular (1).

5. - Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de dichas semi-piezas de guiado anulares (P1, P2) comprende, en un extremo de al menos parte de sus respectivas porciones intersticiales (6) una pluralidad de dichos salientes (7), donde dicho extremo es el que está próximo o en contacto con la base (P1b, P2a) de la semi-pieza de guiado anular (P1, P2) opuesta a la base de acoplamiento (P1a, P2b), para soportar al núcleo magnético toroidal (4) por ambas de sus bases o caras mayores (4a, 4b).

6. - Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque dichas bases de acoplamiento (P1a, P2b) comprenden unas respectivas configuraciones de acoplamiento complementarias y porque dichas configuraciones de acoplamiento complementarias comprenden unos respectivos pines (8a) y orificios (8b) dispuestos en dichas bases de acoplamiento (P1a, P2b) enfrentados entre sí, para acoplarlas mediante la firme introducción de los primeros (8a) en los segundos (8b).

7. - Dispositivo según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque dichas configuraciones de acoplamiento complementarias comprenden, respectivamente, uno o más apéndices (11a, 11b) con una configuración de enganche en su extremo libre y una o más aberturas (14a, 14b), dispuestos respectivamente en dichas bases de acoplamiento (P2b, P1a) enfrentados entre sí, y configurados para acoplarse por deformación elástica y recuperación de cada apéndice (11a, 11b) al introducirlo en la abertura (14a, 14b) enfrentada al mismo, reteniendo la configuración de enganche a una de las semi-piezas de guiado anular (P1) contra la otra (P2).

8. - Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque cada una de dichas semi-piezas de guiado anular (P1, P2) comprende una o más aletas (12a, 12b; 10a, 10b) que se extienden hacia fuera desde al menos parte del contorno exterior de las semi-piezas de guiado anular (P1, P2) en planos paralelos entre sí y transversales al eje central geométrico de la pieza de guiado anular (1), donde dichas aletas (12a, 12b; 10a, 10b) comprenden, respectivamente, a dicha o dichas aberturas (14a, 14b), las cuales son pasantes, y a dicho o dichos apéndices (11a, 11b).

9. - Método para la formación de una bobina toroidal que comprende utilizar el dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores para la formación de una bobina toroidal con uno o más bobinados comprendiendo realizar el bobinado de las espiras (3) alrededor del núcleo magnético toroidal (4), introduciendo al mismo, desnudo, en el alojamiento definido por el espacio central (5) de la pieza de guiado anular (1), y pasando el hilo, alternativamente, por las acanaladuras (2) de la pieza de guiado anular (1) y por la zona central (9) delimitada por la pared interior (4i) del núcleo magnético toroidal (4).

10. - Método según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende ordenar las espiras (3) de un núcleo magnético toroidal (4) ya bobinado, introduciéndolo en el alojamiento definido por el espacio central (5) de la pieza de guiado anular (1) posicionando las espiras (3) en las acanaladuras (2) de la pieza de guiado anular (1), una espira por acanaladura.

11. - Método según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque comprende la formación de al menos una pareja de bobinas toroidales con ordenaciones de espiras idénticas, o cuasi-idénticas, configuradas para su uso en sistemas de carga inalámbricos mediante acoplamiento inductivo.

12. - Método según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque comprende la formación de una bobina toroidal con dos bobinados con ordenaciones de espiras idénticas, o cuasi-idénticas, entre sí.

13. - Método según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque comprende, una vez las espiras (3) están constituidas y posicionadas en las acanaladuras (2) o de manera previa al bobinado de las mismas, fijarlas al núcleo magnético (4), y posteriormente, una vez las espiras (3) están constituidas, posicionadas y fijadas, aplicar sobre las mismas unas etapas de barnizado, y tras ello, retirar a la pieza anular (1).