TW201826296A - 芯構件、附間隙之芯部、電流感測器及附間隙之芯部的製造方法 - Google Patents

芯構件、附間隙之芯部、電流感測器及附間隙之芯部的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明係提供一種芯構件、附間隙之芯部及電流感測器，可適當設定整體或一部分被樹脂塑模部覆蓋之芯部本體的間隙寬度，且可謀求芯部本體與匯流排條用開口間的絕緣。
本發明的芯構件10係具有供間隙21形成的間隙形成區域C；前述芯構件係具有：芯部本體20，係為環狀，且具有供匯流排條62配置的匯流排條用開口12；樹脂塑模部30，係覆蓋前述芯部本體的整體或一部分者，且係至少覆蓋前述間隙形成區域的一部分；及樹脂橋接部40，係兩端銜接前述樹脂塑模部，且形成於前述芯部本體之內周側與前述匯流排條用開口之間，該樹脂橋接部40係以與前述間隙形成區域相對向之方式在與前述芯部本體或樹脂塑模部之間具有貫通於前述芯構件之厚度方向的空隙42。

Description

芯構件、附間隙之芯部、電流感測器及附間隙之芯部的製造方法
本發明係關於一種附間隙之芯部(core)及使用該附間隙之芯部的電流感測器(sensor)，更詳而言之，係關於一種將芯部以電氣絕緣性的樹脂材料予以局部或整體塑模(mold)後的附間隙之芯部及使用該附間隙之芯部的電流感測器。
已知有一種在芯部本體形成間隙，且以貫通芯部本體之內周側之匯流排條(bus bar)用開口之方式配置匯流排條，並且在間隙配置磁性檢測元件而成的電流感測器(請參照例如專利文獻1)。在專利文獻1之電流感測器用的附間隙之芯部中，雖在以電氣絕緣性的樹脂將環狀的芯部本體予以塑模之後，藉由切割刀(dicing blade)(圓盤狀磨刀石)將芯部本體連同樹脂塑模部一起切斷，但會留下芯部本體之內周側的樹脂塑模部，藉以謀求芯部本體與匯流排條的絕緣。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2007-88019號公報
近年來，係要求要將間隙的寬度增大。然而，由於切割刀的厚度有其限制，因此無法形成較切割刀更寬的間隙。
因此，發明人等乃嘗試以2片切割刀來形成間隙。然而，當為了芯部本體與匯流排條間的絕緣，以留下芯部本體之內周側之樹脂塑模部的方式切斷時，如第10圖所示，即使可切斷芯部本體20，在芯部本體20之內側的樹脂塑模部30中，也只能加入2條切口16、16。亦即，由於被切斷的芯片22與覆蓋此芯片22的樹脂塑模部32係在圓圈部B的部分仍與芯部本體20相連，因此會有無法將此等予以去除的問題。
本發明之目的為提供一種可適當設定整體或一部分被樹脂塑模部覆蓋之芯部本體的間隙寬度，且可謀求芯部本體與匯流排條用開口間之絕緣的芯構件、附間隙之芯部及電流感測器。
本發明之芯構件係具有供間隙形成的間隙形成區域；前述芯構件係具有： 芯部本體，係為環狀，且具有供匯流排條配置的匯流排條用開口；樹脂塑模部，係覆蓋前述芯部本體的整體或一部分，且至少覆蓋前述間隙形成區域的一部分；及樹脂橋接部，係兩端銜接前述樹脂塑模部，且形成於前述芯部本體之內周側與前述匯流排條用開口之間者，前述樹脂橋接部係以與前述間隙形成區域相對向之方式在與前述芯部本體或樹脂塑模部之間具有貫通於前述芯構件之厚度方向的空隙。
本發明之附間隙之芯部係具有間隙，該間隙係針對上述記載的芯構件以留下前述樹脂橋接部之方式而於前述間隙形成區域將前述芯部本體切斷而成者。
此外，本發明之附間隙之芯部係包括：芯部本體，係具有間隙之環狀之芯部本體，且係具有構成前述間隙的第一端面及相對向於前述第一端面的第二端面，前述第一端面係具有朝與前述第二端面為相反側延伸的第一側面，前述第二端面係具有朝與前述第一端面為相反側延伸的第二側面；第一樹脂塑模部，係覆蓋前述第一側面；第二樹脂塑模部，係覆蓋前述第二側面；及樹脂橋接部，係在前述芯部本體的內周側銜接前述第一樹脂塑模部與前述第二樹脂塑模部。
較佳為前述樹脂橋接部的內寬係形成為較前述間隙為寬。
前述芯部本體之前述第一端面及前述第二端面以外的側面整體係可藉由樹脂塑模部覆蓋。
前述芯部本體之至少前述第一側面與前述第二側面係可藉由樹脂塑模部局部覆蓋。
本發明之電流感測器係包括上述記載的附間隙之芯部；該電流感測器係包括：匯流排條，係貫通前述附間隙之芯部之較前述樹脂塑模部更內周側，供測量對象的電流流通；及磁性檢測元件，係配置於前述間隙，檢測產生於前述間隙的磁場。
前述附間隙之芯部係可於前述樹脂橋接部形成前述匯流排條及/或前述磁性檢測元件的安裝部。
本發明之附間隙之芯部的製造方法係包含：塑模步驟，係以電氣絕緣性的樹脂將芯部本體的一部分或全部予以塑模而形成樹脂塑模部；及切斷步驟，在第一切斷部與第二切斷部將前述芯部本體連同前述樹脂塑模部一起切斷，在前述芯部本體形成在前述第一切斷部被切斷的第一端面、及在前述第2切斷部被切斷的第二端面，在前述第一端面與前述第2端面之間形成間隙；前述塑模步驟係包含形成樹脂橋接部的步驟，前述樹脂橋接部之兩端在前述芯部本體的內周側與前述樹脂塑模部相連續，且在中間於與前述芯部本體或前述樹脂塑模部 之間具有空隙；前述切斷步驟係以使前述第一切斷部與前述第二切斷部與前述空隙相對向且前述切斷不會切除前述樹脂橋接部之方式實施。
依據本發明的芯構件，係在芯部本體的內周側形成具有空隙的樹脂橋接部，以不切除而留下樹脂橋接部之方式切斷芯部本體，藉此可構成附間隙之芯部，並且樹脂橋接部可謀求芯部本體與芯部本體之內周側的絕緣。芯部本體係在第一切斷部與第二切斷部的二處被切斷，因此藉由調整第一切斷部與第二切斷部的間隔，可適當設定所形成之間隙的寬度。
此外，相對向於芯部本體的切斷部分而形成有樹脂橋接部。此樹脂橋接部形成補強，而亦有可防止芯部本體切斷時及切斷後芯部本體會變形的優點。
10‧‧‧芯部構件
12‧‧‧匯流排條用開口
14‧‧‧第一切斷部
15‧‧‧第二切斷部
16‧‧‧切口
20‧‧‧芯部本體
21、42‧‧‧間隙
22‧‧‧芯片
23‧‧‧第一端面
24‧‧‧第一側面
26‧‧‧第二端面
27‧‧‧第二側面
30‧‧‧樹脂塑模部
32‧‧‧樹脂塑模部
34‧‧‧第一樹脂塑模部
35‧‧‧第二樹脂塑模部
40‧‧‧樹脂橋接部
44、45‧‧‧安裝部
50‧‧‧附間隙之芯部
60‧‧‧電流感測器
62‧‧‧匯流排條
63‧‧‧磁性檢測元件
70、71‧‧‧切割刀
B‧‧‧圓圈部
C‧‧‧間隙形成區域
第1圖係為於芯部本體形成有樹脂塑模部之芯構件的俯視圖。
第2圖係為芯構件之樹脂橋接部附近的放大圖。
第3圖係為沿著第2圖之線A-A的剖面圖。
第4圖係為顯示在芯構件形成間隙之步驟的放大圖。
第5圖係為顯示接續第4圖之形成間隙之步驟的放大圖。
第6圖係為附間隙之芯部之間隙附近的放大圖。
第7圖係為本發明之一實施形態之電流感測器的俯視圖。
第8圖係為顯示本發明之不同實施形態之芯構件之樹脂橋接部附近的放大圖。
第9圖係為顯示本發明之又一不同實施形態之芯構件之樹脂橋接部附近的放大圖。
第10圖係為在專利文獻1之形成有樹脂塑模部的芯部本體嘗試形成間隙的參考圖。
以下一面參照圖式一面說明本發明之一實施形態之芯部構件10、附間隙之芯部50及電流感測器60。
第1圖係為本發明之一實施形態之芯部構件10的俯視圖，第2圖係為芯部構件10之樹脂橋接部40附近的放大圖，第3圖係為沿著第2圖之線A-A的剖面圖。如圖所示，芯部構件10係為藉由樹脂塑模部30將環狀的芯部本體20予以覆蓋者，且為形成間隙前的零件。在此芯部構件10形成間隙21以製作附間隙之芯部50，且在附間隙之芯部50配置匯流排條62與磁性檢測元件63以獲得電流感測器60。
芯部本體20係可由磁性材料所構成，例如有磁性材料之薄板經捲繞而成的卷繞鐵芯、環狀磁性材料之薄板經疊層而成的疊層鐵芯、磁性材料粉末經壓粉成形所獲得的鐵粉芯(dust core)。
樹脂塑模部30係由電氣絕緣性的樹脂所構成。例如，樹脂塑模部30係可藉由在模具內配置芯部本體20，並將熔融狀態的樹脂予以壓入的塑模(mold)步驟，以與芯部本體20一體化的嵌入(insert)成型方式形成。在樹脂塑模部30的中央，係形成有第7圖中所要說明之供匯流排條62插通的匯流排條用開口12。
在芯部構件10中，如後述的第4圖至第7圖所示，係將芯部本體20切斷而形成間隙21。在成為供此間隙21形成之區域的間隙形成區域C，如第1圖至第3圖所示，係形成有樹脂橋接部40，該樹脂橋接部40係兩端與芯部本體20之內周側的樹脂塑模部30銜接，且在其與匯流排條用開口12之間具有貫通於芯部本體20之厚度方向的空隙42。樹脂橋接部40及空隙42係形成於與間隙形成區域C相對向的位置。例如，樹脂橋接部40係可藉由在模具的內面設置與空隙42對應的突部而形成。
樹脂橋接部40的厚度係設為可獲得絕緣性能的最小壁厚(約1mm)以上。
此外，樹脂橋接部40之內寬，亦即空隙42之沿著芯部本體20之方向的長度，較佳為預先設為較要形成之間隙21更寬。理由詳如後述。
如第1圖至第3圖所示，在形成有包含樹脂橋接部40之樹脂塑模部30於芯部本體20的芯部構件10中，係於間隙形成區域C形成間隙21(參照第6圖)。間隙21係可藉由以2片切割刀70、71(圓盤狀磨刀石)切斷芯 部構件10來製作。
具體而言，如第4圖所示，使切割刀70、71分別從芯部構件10的外周側分別接近與樹脂橋接部40之空隙42相對向的第一切斷部14與第二切斷部15而形成切口來切斷芯部構件10(切斷步驟)。切割刀70、71的間隔係配合所要形成之間隙21的寬度。亦即，只要間隙21是在間隙形成區域C內，則可設定為所期望的寬度。
再者，如第5圖所示，切斷步驟係實施至切割刀70、71到達空隙42為止。藉此，芯片22及覆蓋此芯片22的樹脂塑模部32即從芯部構件10被完全切斷，如第6圖所示，藉由將此等予以去除而形成間隙21，以製作附間隙之芯部50。此時，藉由使樹脂橋接部40不一併被切除，而使樹脂橋接部40成為芯部本體20與後述之匯流排條62的絕緣構件。
在切斷步驟中，係可設為使2片切割刀70、71同時接近芯部構件10而進行切斷，亦可以1片切割刀而進行2次切斷。當然，若是有對應要形成之間隙21之寬度之厚度的切割刀，則藉由該切割刀切斷1次，亦可形成間隙21。
另外，藉由將樹脂橋接部40的內寬，亦即空隙42之沿著芯部本體20之左右方向的長度，預先設為較所要形成的間隙21更寬，於切斷芯部構件10時，由於第一切斷部14與第二切斷部15會確實地抵達空隙42，因此可將芯片22及覆蓋此芯片22的樹脂塑模部32予以確實 地從芯部構件10切斷開。
如上所述，依據本發明，藉由適當調整經由樹脂橋接部40所形成之空隙42的寬度與切斷部14、15間的距離，亦即切割刀70、71的間隔，即可使所要形成之間隙21成為可變更。因此，不需要對應所要形成之間隙21之寬度之厚度的切割刀，可形成較切割刀更寬的間隙21。
再者，藉由與芯部本體20之切斷部分相對向而形成樹脂橋接部40，此樹脂橋接部40會成為補強，亦可防止芯部本體20之切斷時及切斷後所形成間隙21的張開等芯部本體20的變形。
此外，藉由改變切割刀70、71的間隔，可使所要形成間隙21的寬度成為可變更，因此可將芯部構件10共通化，而可進行僅改變所要形成之間隙21之寬度的加工，此外，可藉由共通的模具而將樹脂塑模部30成型。
第6圖係為所形成之間隙21及樹脂橋接部40附近的放大圖。如圖所示，在芯部本體20中，因為第一切斷部14與第二切斷部15而使得第一端面23與相對向於前述第一端面23的第二端面26出現，且因為此等而構成了間隙21。此外，芯部本體20之從第一端面23朝與第二端面26為相反側延伸的第一側面24，係被樹脂塑模部(第一樹脂塑模部34)所覆蓋，同樣地從第二端面26朝與第一端面23為相反側延伸的第二側面27，係被樹脂塑模部(第二樹脂塑模部35)所覆蓋。再者，第一樹脂塑模部34 與第二樹脂塑模部35係藉由樹脂橋接部40而在芯部本體20的內周側銜接。樹脂橋接部40係為維持被成型之狀態的表面，並無如專利文獻1被切割刀切削後的痕跡。另一方面，由於芯部本體20的第一端面23與第二端面並未附著有樹脂，因此亦可達成判定為是在預先於芯部本體形成間隙之後，經過樹脂塑模後的附間隙的芯部。
如上所述在形成有間隙21的芯部50中，如第7圖所示，係以貫通匯流排條用開口12之方式配置匯流排條62，且在間隙21配置霍耳(hall)元件等的磁性檢測元件63，藉此可獲得電流感測器60。再者，使測量對象的電流流通於匯流排條62，以磁性檢測元件63來測量在間隙21所產生之磁場的變化。此時，由於在匯流排條62與芯部本體20之間隙21之間存在有樹脂橋接部40，因此此等之間的絕緣係藉由樹脂橋接部40來達成。
另外，在上述實施形態中，雖藉由樹脂塑模部30覆蓋了芯部本體20的整體，但樹脂塑模部30亦可為如第8圖所示將相當於芯部本體20之至少第一切斷部14與第二切斷部15的位置及其周緣予以局部覆蓋的形態。圖中，一點鏈線係顯示切斷部14、15之一例。
此外，在第1圖等中，雖係於空隙42與芯部本體20之間形成有樹脂塑模部30，惟亦可構成為使芯部本體20在此位置露出，而使芯部本體20的一部分直接成為形成空隙42的壁。
再者，如第8圖所示，在樹脂橋接部40中 亦可形成用以安裝匯流排條的安裝部44、及用以安裝磁性檢測元件的安裝部45。
在上述實施形態中，樹脂橋接部40雖形成為從與芯部本體20之間隙形成區域C相同的邊突出，但如第9圖所示，樹脂橋接部40亦可形成為包夾間隙形成區域C而連結相對向的二邊。如此，藉由以樹脂橋接部40來銜接相對向的二邊，當然可謀求匯流排條與芯部本體20間的絕緣，同時樹脂橋接部40成為補強，可更提高芯部本體20之切斷或切斷後，抑制芯部本體20從間隙21部分張開等之變形的效果。
上述說明係用以說明本發明者，不應解釋成限定申請專利範圍所記載的發明，或限縮範圍。此外，本發明的各部構成並不限定於上述實施例，在申請專利範圍所記載的技術範圍內，當然可進行各種的變形。
例如，芯部本體20、樹脂塑模部30、樹脂橋接部40的形狀，甚且所要形成之間隙21的寬度等，當然不限定於上述實施形態。

Claims (9)

  1. 一種芯構件，係具有供間隙形成的間隙形成區域；前述芯構件係具有：芯部本體，係為環狀，且具有供匯流排條配置的匯流排條用開口；樹脂塑模部，係覆蓋前述芯部本體的整體或一部分，且至少覆蓋前述間隙形成區域的一部分；及樹脂橋接部，係兩端銜接前述樹脂塑模部，且形成於前述芯部本體之內周側與前述匯流排條用開口之間者，前述樹脂橋接部係以與前述間隙形成區域相對向之方式在與前述芯部本體或樹脂塑模部之間具有貫通於前述芯構件之厚度方向的間隙。
  2. 一種附間隙之芯部，係具有間隙，該間隙係針對申請專利範圍第1項所述的芯構件以留下前述樹脂橋接部之方式而於前述間隙形成區域將前述芯部本體切斷而成者。
  3. 一種附間隙之芯部，係包括：芯部本體，係具有間隙之環狀之芯部本體，且係具有構成前述間隙的第一端面及相對向於前述第一端面的第二端面，前述第一端面係具有朝與前述第二端面為相反側延伸的第一側面，前述第二端面係具有朝與前述第一端面為相反側延伸的第二側面；第一樹脂塑模部，係覆蓋前述第一側面；第二樹脂塑模部，係覆蓋前述第二側面；及 樹脂橋接部，係在前述芯部本體的內周側銜接前述第一樹脂塑模部與前述第二樹脂塑模部。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之附間隙之芯部，其中前述樹脂橋接部的內寬係較前述間隙為寬。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之附間隙之芯部，其中前述芯部本體之前述第一端面及前述第二端面以外的側面整體係被樹脂塑模部所覆蓋。
  6. 如申請專利範圍第3項或第4項所述之附間隙之芯部，其中前述芯部本體之至少前述第一側面與前述第二側面係被樹脂塑模部局部覆蓋。
  7. 一種電流感測器，係包括申請專利範圍第3項至第6項中任一項所述的附間隙之芯部；該電流感測器係包括：匯流排條，係貫通前述附間隙之芯部之較前述樹脂塑模部更內周側，供測量對象的電流流通；及磁性檢測元件，係配置於前述間隙，檢測產生於前述間隙的磁場。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電流感測器，其中前述附間隙之芯部係於前述樹脂橋接部形成有前述匯流排條及/或前述磁性檢測元件的安裝部。
  9. 一種附間隙之芯部的製造方法，係包含：塑模步驟，係以電氣絕緣性的樹脂將芯部本體的一部分或全部予以塑模而形成樹脂塑模部；及切斷步驟，在第一切斷部與第二切斷部將前述芯 部本體連同前述樹脂塑模部一起切斷，在前述芯部本體形成在前述第一切斷部被切斷的第一端面、及在前述第二切斷部被切斷的第二端面，在前述第一端面與前述第二端面之間形成間隙；前述塑模步驟係包含形成樹脂橋接部的步驟，前述樹脂橋接部之兩端在前述芯部本體的內周側與前述樹脂塑模部相連續，且在中間於與前述芯部本體或前述樹脂塑模部之間具有空隙；前述切斷步驟係以使前述第一切斷部與前述第二切斷部與前述空隙相對向且前述切斷不會切除前述樹脂橋接部之方式實施。
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