CN109791834A - 芯构件、带空隙的芯、电流传感器和带空隙的芯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够适当设定整体或一部分被树脂模制部包覆后的芯主体的空隙宽度并且能够谋求芯主体与母线用开口的绝缘的芯构件、带空隙的芯和电流传感器。本发明的芯构件10是，一种芯构件，具有形成空隙21的空隙形成区域C，其中，所述芯构件具备：环状的芯主体20，具备配置母线62的母线用开口12；树脂模制部30，包覆所述芯主体的整体或一部分，并且，至少包覆所述空隙形成区域的一部分；以及树脂桥部40，两端与所述树脂模制部连结且被形成在所述芯主体的内周侧与所述母线用开口之间，并且，以与所述空隙形成区域相向的方式在与所述芯主体或树脂模制部之间存在在所述芯构件的厚度方向上贯通的缝隙42。

Description

芯构件、带空隙的芯、电流传感器和带空隙的芯的制造方法

技术领域

本发明涉及带空隙的芯和使用了其的电流传感器，更详细的是涉及使用电绝缘性的树脂材料对芯的部分或整体进行模制后的带空隙的芯和使用了其的电流传感器。

背景技术

已知在芯主体形成空隙且以贯通芯主体的内周侧的母线用开口的方式配置母线并且在空隙中配置磁检测元件而成的电流传感器（例如参照特许文献1）。在专利文献1的电流传感器用的带空隙的芯中，在使用电绝缘性的树脂对环状的芯主体进行模制之后，通过切割刀片（圆盘状的磨具）切断树脂模制部以及芯主体，但是，残留芯主体的内周侧的树脂模制部，由此，谋求芯主体与母线的绝缘。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-88019号公报。

发明内容

发明要解决的课题

近年来，要求使空隙的宽度为宽度宽。然而，在切割刀片的厚度存在限制，因此，不能形成比切割刀片宽度宽的空隙。

因此，发明人们尝试了通过2个切割刀片来形成空隙。然而，在为了芯主体与母线的绝缘而以残留芯主体的内周侧的树脂模制部的方式进行切断的情况下，如图10所示那样，即使能够切断芯主体20，在芯主体20的内侧的树脂模制部30中也仅拉开2个切口16、16。即，切断后的芯片22和覆盖其的树脂模制部32通过圆圈部B的部分保持与芯主体20接合的状态，因此，存在不能去除它们的问题。

本发明的目的在于提供能够适当设定整体或一部分被树脂模制部包覆后的芯主体的空隙宽度并且能够谋求芯主体与母线用开口的绝缘的芯构件、带空隙的芯和电流传感器。

用于解决课题的方案

本发明的芯构件是，

一种芯构件，具有形成空隙的空隙形成区域，其中，所述芯构件具备：

环状的芯主体，具备配置母线的母线用开口；

树脂模制部，包覆所述芯主体的整体或一部分，并且，至少包覆所述空隙形成区域的一部分；以及

树脂桥部，两端与所述树脂模制部连结且被形成在所述芯主体的内周侧与所述母线用开口之间，并且，以与所述空隙形成区域相向的方式在与所述芯主体或树脂模制部之间存在在所述芯构件的厚度方向上贯通的缝隙。

本发明的带空隙的芯是，关于上述记载的芯构件，具有以残留所述树脂桥部的方式在所述空隙形成区域中切断所述芯主体而成的空隙。

此外，本发明的带空隙的芯具备：

具有空隙的环状的芯主体，具有构成所述空隙的第1端面和与所述第1端面相向的第2端面，所述第1端面具有向与所述第2端面相反侧延伸的第1侧面，所述第2端面具有向与所述第1端面相反侧延伸的第2侧面；

第1树脂模制部，包覆所述第1侧面；

第2树脂模制部，包覆所述第2侧面；以及

树脂桥部，在所述芯主体的内周侧连结所述第1树脂模制部和所述第2树脂模制部。

所述树脂桥部的内部宽度优选形成得比所述空隙宽。

在所述芯主体中，所述第1端面和所述第2端面以外的侧面整体能够由树脂模制部包覆。

在所述芯主体中，至少所述第1侧面和所述第2侧面能够由树脂模制部部分包覆。

本发明的电流传感器是，一种电流传感器，具备上述记载的带空隙的芯，其中，所述电流传感器具备：

流动测定对象的电流的母线，贯通所述带空隙的芯的所述树脂桥部的内周侧；以及

磁检测元件，配置在所述空隙中，检测在所述空隙中产生的磁场。

在所述带空隙的芯中，在所述树脂桥部能够形成所述母线和/或所述磁检测元件的安装部。

本发明的带空隙的芯的制造方法是，一种带空隙的芯的制造方法，包括：

模制步骤，使用电绝缘性的树脂对芯主体的一部分或全部进行模制来形成树脂模制部；以及

切断步骤，通过第1切断部和第2切断部将所述树脂模制部及所述芯主体切断，在所述芯主体形成通过所述第1切断部切断出的第1端面和通过所述第2切断部切断出的第2端面，在所述第1端面与所述第2端面之间形成空隙，

其中，

所述模制步骤包括形成树脂桥部的步骤，所述树脂桥部为所述芯主体的内周侧并且两端与所述树脂模制部连续并且在中间在与所述芯主体或所述树脂模制部之间具有缝隙，

在所述切断步骤中，所述第1切断部和所述第2切断部与所述缝隙相向，在不切除所述树脂桥部的情况下实施所述切断。

发明效果

根据本发明的芯构件，在芯主体的内周侧形成具有缝隙的树脂桥部，以在不切除的情况下残留树脂桥部的方式切断芯主体，由此，能够构成带空隙的芯，并且，树脂桥部能够谋求芯主体与芯主体的内周侧的绝缘。在第1切断部和第2切断部这二处切断芯主体，因此，调整第1切断部与第2切断部的间隔，由此，能够适当设定形成的空隙的宽度。

此外，与芯主体的切断部分相向地形成了树脂桥部。还具有该树脂桥部为加强而能够防止在芯主体的切断时和切断后芯主体变形的优点。

附图说明

图1是在芯主体形成有树脂模制（resin mold）部的芯构件的平面图。

图2是芯构件的树脂桥（bridge）部附近的放大图。

图3是沿着图2的线A-A的截面图。

图4是示出在芯构件形成空隙（gap）的工序的放大图。

图5是示出接着图4的形成空隙的工序的放大图。

图6是带空隙的芯（gapped core）的空隙的附近的放大图。

图7是本发明的一个实施方式的电流传感器的平面图。

图8是示出本发明的不同的实施方式的芯构件的树脂桥部附近的放大图。

图9是示出本发明的进一步不同的实施方式的芯构件的树脂桥部附近的放大图。

图10是在专利文献1的形成有树脂模制部的芯主体尝试形成空隙后的参考图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的一个实施方式的芯构件10、带空隙的芯50和电流传感器60进行说明。

图1是在本发明的一个实施方式中芯构件10的平面图，图2是芯构件10的树脂桥部40的附近的放大图，图3是沿着图2的线A-A的截面图。芯构件10如图所示那样是由树脂模制部30包覆环状的芯主体20后的构件，是形成空隙前的部件。通过在该芯构件10形成空隙21，从而制作带空隙的芯50，在带空隙的芯50配置母线（bus bar）62和磁检测元件63，由此，得到电流传感器60。

芯主体20能够由磁性材料构成，能够例示卷绕磁性材料的薄板后的卷绕铁芯、将环状的磁性材料的薄板层叠后的层叠铁芯、将磁性材料粉末压粉成形后的压粉铁芯（dustcore）。

树脂模制部30由电绝缘性的树脂构成。例如，能够利用通过在金属模内配置芯主体20并且压入熔融状态的树脂的模制步骤与芯主体20整体化的嵌入成型（insertmolding）来形成树脂模制部30。在树脂模制部30的中央形成有在图7中说明的母线62插通的母线用开口12。

在芯构件10中，如后述的图4至图7所示那样，以切断芯主体20的方式形成空隙21。在成为形成该空隙21的区域的空隙形成区域C如图1至图3所示那样形成了两端与芯主体20的内周侧的树脂模制部30连结并且在与母线用开口12之间具有在芯主体20的厚度方向上贯通的缝隙42的、树脂桥部40。树脂桥部40和缝隙42被形成在与空隙形成区域C相向的位置。例如，能够通过在金属模的内表面设置与缝隙42对应的突部来形成树脂桥部40。

使树脂桥部40的厚度为能得到绝缘性能的最小壁厚（约1mm）以上。

此外，使树脂桥部40的内部宽度即缝隙42的沿着芯主体20的方向的长度比形成的空隙21宽是优选的。理由后述。

如图1至图3所示，在芯构件10中在空隙形成区域C形成了空隙21（参照图6），在所述芯构件10中在芯主体20形成有包括树脂桥部40的树脂模制部30。使用2个切割刀片（dicing blade）70、71（圆盘状的磨具）来切断芯构件10，由此，能够制作空隙21。

具体而言，如图4所示，使切割刀片70、71分别从芯构件10的外周侧沿与树脂桥部40的缝隙42相向的第1切断部14和第2切断部15接近来形成切口，由此，切断了芯构件10（切断步骤）。切割刀片70、71的间隔配合形成的空隙21的宽度。即，关于空隙21，只要在空隙形成区域C内，则能够设定为期望的宽度。

然后，切断步骤如图5所示那样实施到切割刀片70、71到达缝隙42为止。由此，将芯片22和包覆其的树脂模制部32与芯构件10完全切断，如图6所示那样，通过除去它们来形成空隙21，制作带空隙的芯50。此时，树脂桥部40均未被切除，由此，树脂桥部40成为芯主体20与后述的母线62的绝缘构件。

在切断步骤中，可以使2个切割刀片70、71同时接近于芯构件10来进行切断，也可以使用1个切割刀片进行2次切断。当然，如果存在与形成的空隙21的宽度对应的厚度的切割刀片，则也能够通过使用该切割板进行1次切断来形成空隙21。

再有，使树脂桥部40的内部宽度即缝隙42的沿着芯主体20的左右方向的长度比形成的空隙21宽，由此，在切断芯构件10时，第1切断部14和第2切断部15可靠地到达缝隙42，因此，能够将芯片22和包覆其的树脂模制部32可靠地与芯构件10切断。

如上述那样，根据本发明，通过适当调整利用树脂桥部40形成的缝隙42的宽度以及切断部14、15间的距离即切割刀片70、71的间隔，从而能够使形成的空隙21的宽度可变。因此，不需要与形成的空隙21的宽度对应的厚度的切割刀片，能够形成宽度比切割刀片宽的空隙21。

进而，通过与芯主体20的切断部分相向地形成了树脂桥部40，从而该树脂桥部40为加强，还能够防止在芯主体20的切断时和切断后形成的空隙21加大等芯主体20的变形。

此外，通过改变切割刀片70、71的间隔，从而能够使形成的空隙21的宽度可变，因此，能够进行将芯构件10共同化而仅改变形成的空隙21的宽度的加工，此外，能够使用共同的金属模来将树脂模制部30成型。

图6是形成的空隙21和树脂桥部40的附近的放大图。如图所示，在芯主体20中，根据第1切断部14和第2切断部15而出现第1端面23和与前述第1端面23相向的第2端面26，利用它们来构成空隙21。此外，在芯主体20中，从第1端面23向与第2端面26相反侧延伸的第1侧面24被树脂模制部（第1树脂模制部34）包覆，同样地，从第2端面26向与第1端面23相反侧延伸的第2侧面27被树脂模制部（第2树脂模制部35）包覆。然后，通过树脂桥部40在芯主体20的内周侧连结第1树脂模制部34和第2树脂模制部35。树脂桥部40是保持成型后的状态的表面，没有如专利文献1那样被切割刀片削去后的痕跡。另一方面，在芯主体20的第1端面23和第2端面未附着有树脂，因此，在预先在芯主体形成空隙之后，还能够与树脂模制后的带空隙的芯进行辨别。

在通过上述形成有空隙21的芯50中，如图7所示那样以贯通母线用开口12的方式配置母线62，在空隙21配置霍尔元件等磁检测元件63，由此，得到电流传感器60。然后，在母线62中流动测定对象的电流，能够使用磁检测元件63测定在空隙21中产生的磁场的变化。此时，由于在母线62与芯主体20的空隙21之间存在树脂桥部40，所以，它们之间的绝缘由树脂桥部40达成。

再有，在上述实施方式中，使用树脂模制部30包覆了芯主体20的整体，但是，树脂模制部30也可以为如图8所示那样将芯主体20的至少相当于第1切断部14和第2切断部15的位置及其周缘部分包覆的方式。在图中，点划线示出了切断部14、15的一个例子。

此外，在图1等中，在缝隙42与芯主体20之间还形成有树脂模制部30，但是，也可以在该位置使芯主体20露出而芯主体20的一部分直接成为形成缝隙42的壁。

进而，在树脂桥部40还能够如图8所示那样形成用于安装母线的安装部44、用于安装磁检测元件的安装部45。

在上述实施方式中，树脂桥部40形成为从芯主体20的与空隙形成区域C相同的边突出，但是，如图9所示那样，树脂桥部40还能够形成为将夹持空隙形成区域C相向的二边相结。像这样，通过使用树脂桥部40来连结相向的二边来谋求母线与芯主体20的绝缘是当然的，树脂桥部40为加强而能够进一步提高对在芯主体20的切断或切断后芯主体20从空隙21部分起加大等变形进行抑制的效果。

上述说明用于说明本发明，并且，不应解释为限定专利权利要求书所记载的发明或者限制缩小范围。此外，本发明的各部结构不限于上述实施例，当然能够在专利权利要求书所记载的技术的范围内进行各种变形。

例如，芯主体20、树脂模制部30、树脂桥部40的形状、进而形成的空隙21的宽度等当然不限定于上述实施方式。

附图标记的说明

10 芯构件

20 芯主体

21 空隙

23 第1端面

24 第1侧面

25 第2端面

26 第2侧面

30 树脂模制部

34 第1树脂模制部

35 第2树脂模制部

40 树脂桥部

42 缝隙

50 带空隙的芯

60 电流传感器

C 空隙形成区域。

Claims (9)

1.一种芯构件，具有形成空隙的空隙形成区域，其中，所述芯构件具备：

环状的芯主体，具备配置母线的母线用开口；

树脂模制部，包覆所述芯主体的整体或一部分，并且，至少包覆所述空隙形成区域的一部分；以及

树脂桥部，两端与所述树脂模制部连结且被形成在所述芯主体的内周侧与所述母线用开口之间，并且，以与所述空隙形成区域相向的方式在与所述芯主体或树脂模制部之间存在在所述芯构件的厚度方向上贯通的缝隙。

2.一种带空隙的芯，其中，

关于根据权利要求1所述的芯构件，具有以残留所述树脂桥部的方式在所述空隙形成区域中切断所述芯主体而成的空隙。

3.一种带空隙的芯，其特征在于，具备：

具有空隙的环状的芯主体，具有构成所述空隙的第1端面和与所述第1端面相向的第2端面，所述第1端面具有向与所述第2端面相反侧延伸的第1侧面，所述第2端面具有向与所述第1端面相反侧延伸的第2侧面；

第1树脂模制部，包覆所述第1侧面；

第2树脂模制部，包覆所述第2侧面；以及

树脂桥部，在所述芯主体的内周侧连结所述第1树脂模制部和所述第2树脂模制部。

4.根据权利要求3所述的带空隙的芯，其中，

所述树脂桥部的内部宽度比所述空隙宽。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的带空隙的芯，其中，

在所述芯主体中，所述第1端面和所述第2端面以外的侧面整体被树脂模制部包覆。

6.根据权利要求3或权利要求4所述的带空隙的芯，其中，

在所述芯主体中，至少所述第1侧面和所述第2侧面被树脂模制部部分包覆。

7.一种电流传感器，具备根据权利要求3至权利要求6的任一项所述的带空隙的芯，其中，所述电流传感器具备：

流动测定对象的电流的母线，贯通所述带空隙的芯的所述树脂桥部的内周侧；以及

磁检测元件，配置在所述空隙中，检测在所述空隙中产生的磁场。

8.根据权利要求7所述的电流传感器，其中，

在所述带空隙的芯中，在所述树脂桥部形成有所述母线和/或所述磁检测元件的安装部。

9.一种带空隙的芯的制造方法，包括：

模制步骤，使用电绝缘性的树脂对芯主体的一部分或全部进行模制来形成树脂模制部；以及

切断步骤，通过第1切断部和第2切断部将所述树脂模制部及所述芯主体切断，在所述芯主体形成通过所述第1切断部切断出的第1端面和通过所述第2切断部切断出的第2端面，在所述第1端面与所述第2端面之间形成空隙，

其中，

所述模制步骤包括形成树脂桥部的步骤，所述树脂桥部为所述芯主体的内周侧并且两端与所述树脂模制部连续并且在中间在与所述芯主体或所述树脂模制部之间具有缝隙，

在所述切断步骤中，所述第1切断部和所述第2切断部与所述缝隙相向，在不切除所述树脂桥部的情况下实施所述切断。