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本发明提供具有嵌合类型的连接构造并且根据电流传感器的配置能够实现装置的小型化的电源装置用的连接器。连接器(2)设于具有开关元件(12)的逆变器装置(1)并与配线(7)的对象侧连接器(5)嵌合，具备：一端部与逆变器装置(1)的逆变器壳(10)内的第一至第三输出端子(151～153)连接的第一至第三连接端子(21～23)；容纳第一至第三连接端子(21～23)的至少一部分且固定于逆变器壳(10)的壳体(20)；容纳于壳体(20)且检测由流动于第一至第三连接端子(21～23)的电流产生的磁场的第一至第三电流传感器(31～33)；以及传输第一至第三电流传感器(31～33)的输出信号的信号线(4)。

权利要求书1.  一种连接器，其设置于具有开关元件的电源装置并与配线的对象侧连接器嵌合，其特征在于，具备：连接端子，其一端部与上述电源装置的机壳内的输出端子连接；壳体，其容纳上述连接端子的至少一部分并固定于上述机壳；电流传感器，其容纳于上述壳体并检测由流动于上述连接端子的电流产生的磁场；以及信号线，其传输上述电流传感器的输出信号。2.  根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，上述信号线的从上述壳体导出的部分在与上述连接端子的上述一端部的延伸方向正交的方向引出。3.  根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，上述连接端子与从上述电源装置输出的各相电流的多个输出端子对应地在规定的排列方向上并列配置多个，上述信号线沿上述排列方向引出。4.  根据权利要求1～3任一项所述的连接器，其特征在于，上述电流传感器是具有巨磁阻元件的GMR传感器，上述巨磁阻元件的检测轴是沿着由流动于上述连接端子的电流产生的磁场的方向的方向。5.  根据权利要求1～4任一项所述的连接器，其特征在于，上述电流传感器以分别检测从上述电源装置输出的多相电流所产生的磁场的方式配置多个，上述多个上述电流传感器安装在保持于上述壳体的基板。

说明书连接器
技术领域
本发明涉及设于具有开关元件的电源装置的连接器。
背景技术
以往有如下装置，即、在具有开关元件的逆变器装置等的电源装置，具有用于对输出的电流进行检测的传感器。专利文献1所记载的逆变器装置中，在外壳内容纳有多个电流传感器，按照由该多个电流传感器检测到的电流值进行马达的反馈控制。
另外，提出了从逆变器装置分离电流传感器而能够实现逆变器装置的小型化的带连接器的电缆。专利文献2所记载的带连接器的电缆具有：具有与逆变器装置的输出端子连接的母线的连接器；经由该连接器与逆变器装置连接的多个电缆；以及检测在多个电缆流动的电流的多个电流传感器，该多个电流传感器配置在连接器内。电流传感器的输出信号经由线束向逆变器装置侧输出。
并且，作为用于连接逆变器装置和配线的连接构造，公知有专利文献3所记载的构造。专利文献3所记载的构造中，在逆变器装置设置阳连接器，并且配线的阴连接器与该阳连接器嵌合。根据该嵌合类型的连接构造，能够容易进行逆变器装置和配线的装卸。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2010-239811号公报
专利文献2：日本特开2013-105714号公报
专利文献3：日本特开2012-212679号公报
本发明人考虑了采用嵌合类型的连接构造，并且如专利文献2所记载那样地在带连接器的电缆的连接器内配置电流传感器。但是，此时必须在逆变器装置的连接器设置用于将电流传感器的输出信号进行中继的中继连接器，从而有逆变器装置的连接器大型化的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述事情而完成的，其目的在于提供具有嵌合类型的连接构造并且根据电流传感器的配置能够实现装置的小型化的电源装置用的连接器。
以解决上述课题为目的，本发明提供一种连接器，其设于具有开关元件的电源装置并与配线的对象侧连接器嵌合，其具备：连接端子，其一端部与上述电源装置的机壳内的输出端子连接；壳体，其容纳上述连接端子的至少一部分并固定于上述机壳；电流传感器，其容纳于上述壳体并检测由在上述连接端子流动的电流产生的磁场；以及信号线，其传输上述电流传感器的输出信号。
发明的效果如下。
根据本发明的连接器，其具有嵌合类型的连接构造并且根据电流传感器的配置能够实现装置的小型化。
附图说明
图1是表示设有本发明的实施方式的连接器的逆变器装置的简图。
图2是表示端子板、连接器以及具有与连接器嵌合的对象侧连接器的配线的一端部的立体图。
图3是放大表示图2的连接器的放大图。
符号的说明
1—逆变器装置(电源装置)，2—连接器，4—信号线，10—逆变器壳(机壳)，12—开关元件，20—壳体，21～23—第一至第三连接端子，30—基板，31～33—第一至第三电流传感器，151～153—第一至第三输出端子。
具体实施方式
[实施方式]
图1是表示作为设有本实施方式的连接器的电源装置的逆变器装置的简图。该逆变器装置1例如安装于车辆，将从蓄电池输出的直流电压通过PMV(Pulse Width Modulation)调制变换为交流电压，并向作为驱动车辆的驱动源的三相交流马达输出。
该逆变器装置1具有作为机壳的逆变器壳10、固定于逆变器壳10的电路基板11、固定于电路基板11的多个开关元件12、用于进行开关元件12的冷却的散热片13、用于切换开关元件12的接通状态和断开状态的多个电路部件14、端子板15、以及连接器2。电路基板11、多个开关元件12、电路部件14 以及端子板15容纳于逆变器壳10。连接器2的一部分容纳于逆变器壳1，另外一部分从逆变器壳10露出。
逆变器壳10例如由铝合金等导电性金属构成。图1中，切断该逆变器壳10的一部分而图示其内部。散热片13在与多个开关元件12之间配置在夹着逆变器壳10的底面的位置。
开关元件12例如是功率晶体管，每相(U相、V相以及W相)分别设有两个开关元件12。即、在本实施方式中，六个开关元件12固定在电路基板11。图1中，图示了其中三个开关元件12。
多个电路部件14包括用于切换开关元件12的开/关状态而进行调制的逻辑电路元件、放大元件、以及电阻器或电容器等无源元件等，并安装在电路基板11的与多个开关元件12相反一侧的安装面。
端子板15配置在电路基板11的端部的安装面侧。端子板15具有后述的多个输出端子，并从该多个输出端子输出各相电流。
连接器2的一部分插通形成于逆变器壳10的开口10a，并设置为相对于逆变器壳10能够装卸。该连接器2具有与从逆变器装置1输出的多相电流的输出端子对应的多个连接端子。
另外，连接器2具有与从逆变器装置1输出的多相电流对应的多个电流传感器，该多个电流传感器的输出信号由信号线4向电路基板11传输。该输出信号用于三相交流马达的反馈控制。
图2是表示端子板15、连接器2以及具有与连接器2嵌合的对象侧连接器5的配线7的一端部的立体图。图3是放大表示图2的连接器2的放大图。图3中，以假想线(双点划线)表示连接器2的第一至第三连接端子21～23，并以实线表示其相对侧。
端子板15具有由树脂构成的主体150和第一至第三输出端子151～153。第一输出端子151是U相电流的输出端子，第二输出端子152是V相电流的输出端子，第三输出端子153是W相电流的输出端子。
连接器2具备：一端部与容纳于逆变器壳10的端子板15的第一至第三输出端子151～153连接的第一至第三连接端子21～23；容纳第一至第三连接端子21～23的至少一部分的壳体20；容纳于壳体20并检测由流动于第一至第三连 接端子21～23的电流产生的磁场的第一至第三电流传感器31～33；安装有第一至第三电流传感器31～33的基板30；以及传输第一至第三电流传感器31～33的输出信号的信号线4。
连接器2的第一至第三连接端子21～23与第一至第三输出端子151～153对应地在规定的排列方向上并列配置。在本实施方式中，第一至第三连接端子21～23的一端部从壳体20露出，该露出部分与端子板15的第一至第三输出端子151～153连接。第一至第三连接端子21～23的与端子板15的第一至第三输出端子151～153连接的一端部呈平板状，在其前端部形成有插通孔21a、22a、23a，该插通孔21a、22a、23a使用于向端子板15进行固定的图示省略的螺栓插通。
连接器2的第一连接端子21由图示省略的螺栓固定，以便与端子板15的第一输出端子151接触。同样，第二连接端子22由图示省略的螺栓固定，以便与第二输出端子152接触，第三连接端子23由图示省略的螺栓固定，以便与第三输出端子153接触。
连接器2的壳体20包括：由树脂构成的内壳体201；和由铝合金等导电性金属构成的外壳体202。内壳体201容纳于外壳体202。第一至第三连接端子21～23保持于内壳体201。
另外，第一至第三连接端子21～23在规定的排列方向上并列配置，在第一连接端子21与第三连接端子23之间配置有第二连接端子22。第一至第三连接端子21～23的一端部相互平行。
外壳体202具有筒状的主体部202a、形成于主体部202a的外表面的一对突条202b(图2中仅表示一个突条202b)、在突条202b的长边方向的端部设置的突起202c、以及从主体部202a向外侧伸出而形成的板状的凸缘部202d。一对突条202b形成于主体部202a的沿第一至第三连接端子21～23的排列方向的两端部。突起202c形成于突条202b的与凸缘部202d相反一侧的端部。凸缘部202d呈四边形板状，在其四角形成有螺栓插通孔202e。连接器2由插通于该螺栓插通孔202e的螺栓24(图1所示的)以能够装卸的方式固定于逆变器壳10。
第一至第三电流传感器31～33是具有巨磁阻元件的GMR(Giant Magneto  Resistive effect)传感器。该巨磁阻元件利用相对于较小的磁场变化而能够得到较大电阻的变化的巨磁阻效应。更具体而言，例如霍尔元件的磁阻效应的电阻的变化率为几个百分点左右，与此相对地，使用了该巨磁阻效应的巨磁阻元件的电阻的变化率为几十个百分点左右而较大。另外，巨磁阻元件具有检测沿规定的检测轴的方向的磁场的强度但不检测与该检测轴正交的方向的磁场的特性。图3中，在第一至第三电流传感器31～33上用箭头表示该检测轴。
第一电流传感器31配置在第一连接端子21的附近，以便检测由U相电流产生的磁场的强度。第二电流传感器32配置在第二连接端子22的附近，以便检测由V相电流产生的磁场的强度。另外，第三电流传感器33配置在第三连接端子23的附近，以便检测由W相电流产生的磁场的强度。
第一电流传感器31的检测轴是沿着由流动于第一连接端子21的U相电流产生的磁场的方向的方向。第二电流传感器32的检测轴是沿着由流动于第二连接端子22的V相电流产生的磁场的方向的方向。另外，第三电流传感器33的检测轴是沿着由流动于第三连接端子23的W相电流产生的磁场的方向的方向。
第一至第三电流传感器31～33安装在保持于壳体20的基板30。在本实施方式中，基板30保持于内壳体201。另外，第一至第三电流传感器31～33相比壳体20的开口端面20a配置在壳体20的内侧。由此，第一至第三电流传感器31～33的整体容纳于壳体20。
传输第一至第三电流传感器31～33的输出信号的信号线4由多个(在本实施方式中为六根)绝缘电线40构成，这些绝缘电线40由图示省略的导向部件引导。信号线4的作为从壳体20导出的部分的导出部4a向与第一至第三连接端子21～23的一端部的延伸方向正交的方向引出。该延伸方向与在第一至第三连接端子21～23流动的各相电流的方向一致。该导出部4a的长度(从壳体20导出的信号线4在与第一至第三连接端子21～23的一端部的延伸方向正交的方向上延伸的长度)优选为1.0mm以上，更加优选为5.0mm以上。
另外，在本实施方式中，信号线4沿第一至第三连接端子21～23的规定的排列方向引出。换句话说，信号线4的导出部4a与该规定的排列方向平行地延伸。
此外，信号线4也可以不从基板30的端部露出，还可以从基板30的中央部露出。另外，例如由流动于第一至第三连接端子21～23的电流产生的磁场是不会对在信号线4传输的输出信号产生影响的程度的强度的情况下，也可以不具有导出部4a。即，信号线4也可以沿第一至第三连接端子21～23的延伸方向延伸。
第一至第三连接端子21～23的另一端部通过连接器2与对象侧连接器5的嵌合而与对象侧连接器5的第一至第三连接端子51～53接触。对象侧连接器5具有壳体50、第一至第三连接端子51～53、以及转动杆54。壳体50包括：由树脂构成的内壳体501；和由铝合金等导电性金属构成的外壳体502。内壳体501容纳于外壳体502。第一至第三连接端子51～53保持于内壳体501。
在外壳体502且在第一至第三连接端子51～53的排列方向的两端部，形成有供连接器2的突条202b插入的一对滑动槽502a。另外，在外壳体502形成有作为转动杆54的旋转轴的突起502b。在转动杆54形成有弯曲成圆弧状的弯曲槽541。转动杆54通过以突起502b为中心的旋转动作而将连接器2的突起202c沿弯曲槽541引入滑动槽502a的里侧，而可靠地进行连接器2与对象侧连接器5的嵌合。
在第一连接端子51连接有U相电线61的一端部。在第二连接端子52连接有V相电线62的一端部。另外，在第三连接端子53连接有W相电线63的一端部。U相电线61、V相电线62、以及W相电线63的另一端部经由图示省略的连接器与三相交流马达的U相、V相以及W相各绕线电连接。
如以上那样构成的逆变器装置1经由与连接器2连接的配线7供给三相交流马达的U相、V相以及W相电流。第一至第三电流传感器31～33检测由U相、V相以及W相电流产生的磁场，并经由信号线4将其输出信号向逆变器壳10内的电路部件14传输。
(实施方式的作用以及效果)
根据以上说明的实施方式，得到以下的作用以及效果。
(1)由于第一至第三电流传感器31～33配置于连接器2，由信号线4传输该电流传感器31～33的输出信号，所以与假设将检测由各相电流产生的磁场的电流传感器设于对象侧连接器5的情况相比，能够抑制连接器2的大型化。 换句话说，在电流传感器配置于对象侧连接器5的情况下，需要将其输出信号经由连接器2引入逆变器壳10内，且需要在连接器2追加中继连接器等部件，但在本实施方式中，不需要追加这样的部件，从而能够抑制连接器2的大型化。
(2)通过将第一至第三电流传感器31～33配置在连接器2的壳体20内，从而与假设将检测由各相电流产生的磁场的电流传感器安装于电路基板11的情况相比，能够使第一至第三电流传感器31～33远离作为噪声源的多个开关元件12。由此，能够抑制多个开关元件12所产生的电磁波的影响，从而提高第一至第三电流传感器31～33的检测精度。另外，由于不需要在电路基板11配置多个电流传感器，所以能够使电路基板11小型化，进而能够使逆变器装置1小型化。
(3)由于信号线4的从壳体20导出的导出部4a在与第一至第三连接端子21～23的一端部的延伸方向正交的方向引出，所以利用由在第一至第三连接端子21～23流动的电流产生的磁场，能够抑制在信号线4传播的信号(第一至第三电流传感器31～33的输出信号)附着噪声。换句话说，在假设将信号线4与第一至第三连接端子21～23的一端部的延伸方向平行地从壳体20导出的情况下，信号线4与第一至第三连接端子21～23之间的距离较短的区间变长，从而在信号线4传播的信号容易受到由在第一至第三连接端子21～23流动的电流产生的磁场的影响。但是，根据本实施方式，能够减小该磁场的影响。尤其，在本实施方式中，由于信号线4沿第一至第三连接端子21～23的规定的排列方向引出，所以能够尽可能地减小在信号线4传播的信号受到由在第一至第三连接端子21～23流动的电流产生的磁场的影响。
(4)由于第一至第三电流传感器31～33是具有巨磁阻元件的GMR传感器，所以能够高精度地检测由在第一至第三连接端子21～23流动的电流产生的磁场。
(5)由于第一至第三电流传感器31～33安装在保持于壳体20的基板30，所以能够将第一至第三电流传感器31～33容易地固定于适于检测磁场的适当位置。另外，信号线4的各绝缘电线40通过由软钎焊等与芯线形成于基板30的电极连接，能够在第一至第三电流传感器31～33进行传输，从而信号线4的连接也变得容易。
(6)由于连接器2相对于逆变器壳10能够装卸，所以能够容易地进行在电流传感器发生故障时的部件的更换作业。换句话说，在电流传感器设于对象侧连接器5的情况下，若电流传感器产生故障则必须更换配线7的整体，但根据本实施方式，在第一至第三电流传感器31～33中任一个发生故障的情况下，仅更换连接器2即可。由此，能够容易进行在第一至第三电流传感器31～33中任一个发生故障时的更换作业。
(实施方式的总结)
接下来，引用实施方式的符号等对根据以上说明的实施方式把握的技术思想进行记载。其中，以下记载的各符号不将权利要求书的构成要素限定为实施方式中具体表示的部件等。
[1]一种连接器(2)，其设于具有开关元件(12)的电源装置(逆变器装置1)并与配线(7)的对象侧连接器(5)嵌合，其具备：连接端子(21～23)，其一端部与上述电源装置(逆变器装置1)的机壳(逆变器壳10)内的输出端子(151～153)连接；壳体(20)，其容纳上述连接端子(21～23)的至少一部分并固定于上述机壳(逆变器壳10)；电流传感器(31～33)，其容纳于上述壳体(20)并对由流动于上述连接端子(21～23)的电流产生的磁场进行检测；以及信号线(4)，其传输上述电流传感器(31～33)的输出信号。
[2]根据上述[1]所记载的连接器(2)，上述信号线(4)的从上述壳体(20)导出的部分在与上述连接端子(21～23)的上述一端部的延伸方向正交的方向引出。
[3]根据上述[2]所记载的连接器(2)，上述连接端子(21～23)与从上述电源装置(逆变器装置1)输出的各相电流的多个输出端子(151～153)对应地在规定的排列方向上并列配置多个，上述信号线(4)沿上述排列方向引出。
[4]根据上述[1]至[3]任一项所记载的连接器(2)，上述电流传感器(31～33)是具有巨磁阻元件的GMR传感器，上述巨磁阻元件的检测轴是沿着由流动于上述连接端子(21～23)的电流产生的磁场的方向的方向。
[5]根据上述[1]至[4]任一项所记载的连接器(2)，上述电流传感器(31～33)以分别检测从上述电源装置(逆变器装置1)输出的多相电流所产生的磁场的方式配置多个，上述多个上述电流传感器(31～33)安装在保持于上述壳体(20) 的基板(30)。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，上述记载的实施方式不限定权利要求书的发明。另外，应留意的是，实施方式中说明的特征的全部组合未必必须是用于解决发明的课题的方案。
另外，本发明在不脱离其主旨的范围内也能够适当变形地进行实施。例如，上述实施方式中，对连接器2适用于逆变器装置1的情况进行了说明，但并不限定于此，能够在具有开关元件的变换器装置等各种电源装置中适用连接器2。
另外，上述实施方式中，对第一至第三连接端子21～23的一部分容纳于壳体20的情况进行了说明，但并不限定于此，也可以是第一至第三连接端子21～23的整体容纳于壳体20。换句话说，第一至第三连接端子21～23的至少一部分容纳于壳体20即可。
另外，上述实施方式中，对信号线4沿第一至第三连接端子21～23的规定的排列方向引出的情况进行了说明，但并不限定于此，若从壳体20导出的信号线4在与第一至第三连接端子21～23的一端部的延伸方向正交的方向引出，则能够得到一定的效果。
另外，上述实施方式中，对第一至第三电流传感器31～33是GMR传感器的情况进行了说明，但并不限定于此，例如也可以将霍尔IC用作第一至第三电流传感器31～33。