締結部材の状態を検出する検出装置、その検出装置を備えた蓄電機構
【課題】蓄電機構の端子ボルトの緩みを安価に精度よく検出する。
【解決手段】検出装置は、一方の先端側のコア部に複数の回折格子２１０が形成された光ファイバであるＦＢＧ２００と、送受信器３００と、ＥＣＵ４００とを含む。ＦＧＢ２００は、各端子ボルト１４０ごとに設けられ、回折格子２１０が設けられた側の先端は、エンドプレート１３０と端子ボルト１４０との間に、端子ボルト１４０と接続リング１６０との締結力によって生じた圧力により挟持される。ＦＧＢ２００の回折格子２１０が設けられた側と異なる側の先端は、送受信器３００に接続される。送受信器３００は、広い波長帯域をもつ光源と、ブラッグ波長を検出する波長センサとを、各ＦＧＢ２００ごとに備える。送受信器３００は、各波長センサにより検出したブラッグ波長を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。
【解決手段】検出装置は、一方の先端側のコア部に複数の回折格子２１０が形成された光ファイバであるＦＢＧ２００と、送受信器３００と、ＥＣＵ４００とを含む。ＦＧＢ２００は、各端子ボルト１４０ごとに設けられ、回折格子２１０が設けられた側の先端は、エンドプレート１３０と端子ボルト１４０との間に、端子ボルト１４０と接続リング１６０との締結力によって生じた圧力により挟持される。ＦＧＢ２００の回折格子２１０が設けられた側と異なる側の先端は、送受信器３００に接続される。送受信器３００は、広い波長帯域をもつ光源と、ブラッグ波長を検出する波長センサとを、各ＦＧＢ２００ごとに備える。送受信器３００は、各波長センサにより検出したブラッグ波長を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトなどの締結部材の緩みを検出する技術に関し、特に、蓄電機構の各端子と各端子間を接続する接続部材（バスバー）とを締結するボルトの緩みを検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車などにおいては、複数の蓄電池を並列あるいは直列に接続して組電池として用い、必要な電力を取り出すようにされている。このように複数の蓄電池を接続する構造として、ボルト等を用いて、導電性金属から形成されたバスバーを各蓄電池の端子に配列に応じて接触させる構造が一般に用いられている。ところが、車両走行時の振動や熱による膨張・収縮などによりボルト等が緩む場合がある。このようにボルト等が緩むと、端子とバスバーとの間の密着性が低下して接触抵抗が増大し、エネルギーの損失が大きくなったり、電池からの電力が出力されなくなったりする場合がある。このような問題を解決する技術が、たとえば特開平９−３０６４６８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
この公報に開示された電池の端子接続構造は、電池の端子にバスバーをナットで締結することによりバスバーと端子とを導通させて接続する。この端子接続構造は、圧電体から形成され、ナットの締結力による圧力に応じた電圧を発生する圧力センサ（ロードワッシャなど）と、圧力センサをバスバーとともにナットで締結するための手段と、圧力センサからの信号（電圧値）を検出するための手段とを含む。
【０００４】
この公報に開示された端子接続構造によると、バスバーとともに圧電式の圧力センサをナットで締結している。そして、圧力センサからの電圧値を検出して常時監視することにより、ナットの締結力による圧力が基準値より低下した場合には、ナットが緩んだことを検出することができる。したがってナットの再締め付けなどを速やかに行うことができ、エネルギーの損失を最小限に抑制するとともに、電池からの電力が出力されなくなる状態を抑制することができる。
【特許文献１】特開平９−３０６４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された装置のように、圧電式の圧力センサを用いてナットの緩みを検出するのでは、以下のような問題がある。すなわち、圧電式の圧力センサは、比較的高価なものであり、ナットの締結部が多数存在する場合には、圧力センサ自体にかかるコストが高価になり過ぎてしまう。また、車両駆動用モータを制御するインバータなどに起因して電磁ノイズが圧電式の圧力センサからの出力電圧値に重畳すると、ナットの緩みを正確に検出できないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、締結部材の緩みを安価に精度よく検出することができる検出装置および蓄電機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る検出装置は、蓄電機構の端子と端子間を接続する接続部材とを接触させるように、接続部材を介在させて端子に締結される締結部材の状態を検出する。この検出装置は、端子と締結部材との間に締結部材により挟持され、締結部材の締結力による圧力に応じた波長の光を反射する複数の回折格子がコア部に備えられた光ファイバと、光ファイバに接続された光源と、光ファイバからの反射光に関する物理量を検出するための検出手段とを含む。
【０００８】
第１の発明によると、端子と締結部材との間に光ファイバが挟持される。この光ファイバのコア部には、締結部材の締結力による圧力に応じた波長の光を反射する回折格子が備えられる。そのため、締結部材が緩んで締結部材の締結力による圧力が変化すると、回折格子による反射光の波長が変化する。すなわち、光ファイバからの反射光に関する物理量（反射光の波長や強度）を検出手段により検出することにより、締結部材の緩みを検出することができる。ここで、光ファイバは、圧電式の圧力センサなどと比べて安価である。さらに、光ファイバからの反射光は電磁ノイズの影響を受けない。そのため、蓄電機構における締結部材の緩みを安価に精度よく検出することができる。その結果、蓄電機構における締結部材の緩みを安価に精度よく検出することができる検出装置を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る検出装置においては、第１の発明の構成に加えて、締結部材は、複数設けられる。光ファイバは、複数の締結部材ごとに複数設けられる。
【００１０】
第２の発明によると、複数の締結部材ごとに、圧電式の圧力センサより安価な光ファイバが複数設けられる。そのため、検出装置全体のコストを抑制することができるとともに、各光ファイバからの反射光に関する物理量検出することにより、いずれの締結部材が緩んだ状態であるかを検出することができる。
【００１１】
第３の発明に係る検出装置においては、第１の発明の構成に加えて、締結部材は、複数設けられる。光ファイバは、複数の締結部材に挟持された部分ごとに回折格子が備えられた１つの光ファイバである。
【００１２】
第４の発明によると、光ファイバは、複数の締結部材に挟持された部分ごとに回折格子が備えられた１つの光ファイバである。これにより、光源および検出手段を複数設ける必要がないので、検出装置全体のコストを抑制することができる。
【００１３】
第４の発明に係る検出装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、検出手段は、反射光の波長を検出するための手段を含む。
【００１４】
第４の発明によると、締結部材の状態が緩んでいない状態から緩んだ状態に変化したことに応じて、反射光の波長が変化する。そのため、反射光の波長が変化したことを検出手段により検出することにより、締結部材の緩みを検出することができる。
【００１５】
第５の発明に係る検出装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、検出手段は、予め定められた波長の反射光の強度を検出するための手段を含む。
【００１６】
第５の発明によると、締結部材の状態が緩んでいない状態から緩んだ状態に変化したことに応じて、反射光の波長が変化する。すなわち、締結部材が緩んでいない状態における波長の反射光の強度は、締結部材が緩んだ状態に変化することにより低下する。そのため、予め定められた波長（たとえば、締結部材が緩んでいない状態における反射光の波長）の反射光の強度を検出することにより、締結部材の緩みを検出することができる。
【００１７】
第６の発明に係る検出装置においては、第５の発明の構成に加えて、予め定められた波長は、締結部材が緩んでいない状態における反射光の波長である。
【００１８】
第６の発明によると、締結部材が緩んでいない状態における波長の反射光の強度が低下したことを検出することにより、締結部材の緩みを検出することができる。
【００１９】
第７の発明に係る蓄電機構は、第１〜６のいずれかの発明に係る検出装置を備える。そのため、第１〜６のいずれかの発明に係る検出装置を用いて、締結部材の緩みを安価に精度よく検出することができる蓄電機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２１】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備えた二次電池について説明する。なお、本実施の形態においては、二次電池の端子ボルトの状態を検出する検出装置について説明するが、本実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備える蓄電機構は、二次電池に限定されず、たとえば、キャパシタであってもよい。また、本実施の形態に係る検出装置を備えた蓄電機構についても本発明の一態様である。
【００２２】
二次電池１００は、エンジンとモータとの駆動力により走行するハイブリッド車両や、モータの駆動力により走行する電気自動車に搭載される。二次電池１００は、蓄電された電力をモータに放電したり、モータで発電された電力を充電したりする。なお、二次電池１００は、必ずしも車両に搭載されることに限定されない。
【００２３】
二次電池１００は、筐体１１０およびエンドプレート１２０，１３０で覆われている。筐体１１０の内部には、低電圧のニッケル水素電池セルを直列に数個程度接続した電池モジュールが、エンドプレート１２０，１３０の水平方向に対して２列、鉛直方向に対して６列設けられる。なお、電池セルおよび電池モジュールの配列個数および配列方向は、これらに限定されない。また、二次電池１００は、ニッケル水素電池であることに限定されない。
【００２４】
水平方向に設けられた２列の電池モジュールの各端子は、端子ボルト１４０が締結されることにより、エンドプレート１３０内に設けられたバスバー１３２に接触する。バスバー１３２により直列に接続された２列の電池モジュールは、エンドプレート１２０内に設けられたバスバー（図示せず）により、鉛直方向に設けられた６列の電池モジュールと直列に接続される。
【００２５】
図２を参照して、二次電池１００の電池モジュールの端子とバスバー１３２との接続構造について説明する。なお、図２は、図１の水平方向の断面図を示す。
【００２６】
二次電池１００の内部は、壁面１１２により２つの空間に分けられ、各空間には、上述のように、２列の電池モジュール１５０Ａ，１５０Ｂが設けられる。各電池モジュール１５０Ａ，１５０Ｂのエンドプレート１３０側の端部には、接続リング１６０Ａ，１６０Ｂが接続される。
【００２７】
接続リング１６０Ａ，１６０Ｂのエンドプレート１３０側には、端子ボルト１４０の雄ねじに対応する雌ねじが内面に切られたボルト穴部１６２Ａ，１６２Ｂが設けられる。エンドプレート１３０に設けられた貫通部１３４Ａ，１３４Ｂを経由して、端子ボルト１４０がボルト穴部１６２Ａ，１６２Ｂに締結されることにより、接続リング１６０Ａ，１６０Ｂ（以下、単に接続リング１６０とも記載する）と、バスバー１３２とが接触した状態で固定される。
【００２８】
以上のような構成において、車両走行時の振動などにより端子ボルト１４０が緩む場合がある。端子ボルト１４０が緩むと、電池モジュールの各端子である接続リング１６０とバスバー１３２との間の密着性が低下して接触抵抗が増大し、エネルギーの損失が大きくなったり、二次電池１００からの電力が出力されなくなったりする場合がある。このような問題を解決するため、本実施の形態においては、検出装置により端子ボルト１４０の緩みを検出する。
【００２９】
図３を参照して、本実施の形態に係る検出装置について説明する。本実施の形態に係る検出装置は、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）２００と、送受信器３００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４００とを含む。
【００３０】
ＦＧＢ２００は、各端子ボルト１４０ごとに設けられ、一方の先端側のコア部に複数の回折格子２１０が形成された光ファイバである。ＦＧＢ２００の回折格子２１０が設けられた側の先端は、エンドプレート１３０と端子ボルト１４０との間に巻き付けられ、端子ボルト１４０と接続リング１６０との締結力によって生じる圧力により、エンドプレート１３０と端子ボルト１４０との間に挟持される。ＦＧＢ２００の回折格子２１０が設けられた側と異なる側の先端は、送受信器３００に接続される。
【００３１】
送受信器３００は、ＥＣＵ４００にハーネスなどにより接続される。送受信器３００は、ＳＬＤ(Super Luminescent Diode)やＬＥＤ（Light Emit Diode）など、広い波長帯域をもつ光源を備える。送受信器３００は、ＥＣＵ４００からの信号に基づいて光源を制御して、各ＦＧＢ２００に多波長の光を入射する。さらに、送受信器３００は、各ＦＧＢ２００への入射光に対する反射光の波長を検出する波長センサを各ＦＧＢ２００ごとに備える。送受信器３００は、各波長センサによる検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。なお、図３において、送受信器３００とＥＣＵ４００とを別々に構成しているが、たとえば、送受信器３００とＥＣＵ４００とを１つに構成してもよい。
【００３２】
図４および図５を参照して、本実施の形態に係るＦＧＢ２００について説明する。送受信器３００からＦＧＢ２００に多波長の光が入射された場合、ＦＧＢ２００は、複数の回折格子２１０間の距離に応じた特定の波長の光を反射する特性を有する。以下、この反射光をブラッグ波とも記載し、この反射光の波長をブラッグ波長とも記載する。
【００３３】
回折格子２１０間の距離が変化すると、ブラッグ波長が変化する。具体的には、回折格子２１０間の距離が短くなると、ブラッグ波長は短くなる。そのため、車両の走行による振動等の影響により端子ボルト１４０が緩んで端子ボルト１４０からＦＧＢ２００に加えられる圧力が小さくなると、回折格子２１０間の距離が短くなり、図５に示すように、ブラッグ波長は、初期波長λ（１）から回折格子２１０間の距離に応じてΔλ（１）だけ短いλ（２）に変化する。
【００３４】
本実施の形態においては、このようなＦＧＢ２００の特性を利用して、端子ボルト１４０の緩みを検出する。
【００３５】
図６を参照して、本実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＥＣＵ４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、各ＦＧＢ２００ごとに行なわれる。また、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００３６】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ４００は、送受信器３００に多波長の入射光を発生させる指令を出力する。Ｓ１０２にて、ＥＣＵ４００は、ＦＧＢ２００のブラッグ波長を検出する。
【００３７】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ４００は、ブラッグ波長が初期波長λ（１）よりしきい値以上短いか否かを判断する。なお、初期波長λ（１）は、端子ボルト１４０が十分に締結された状態で検出されたブラッグ波長の値である。また、しきい値は、電池モジュールの各端子とバスバー１３２との間の密着性と端子ボルト１４０の緩みとの相関関係に基づいて予め定められる。初期波長λ（１）およびしきい値は、ＥＣＵ４００内のメモリに予め記憶される。ブラッグ波長が初期波長λ（１）よりしきい値以上短いと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。
【００３８】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ４００は、端子ボルト１４０が緩んでいると判断する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ４００は、端子ボルト１４０が緩んでいないと判断する。
【００３９】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る検出装置の動作について説明する。
【００４０】
エンドプレート１３０と各端子ボルト１４０との間には、ＦＧＢ２００が、端子ボルト１４０により挟持される。車両走行時の振動などの影響により、端子ボルト１４０が緩んで端子ボルト１４０からＦＧＢ２００に加えられる圧力が小さくなると、回折格子２１０間の距離が短くなり、ＦＧＢ２００からのブラッグ波長は短くなる。そこで、ブラッグ波長が初期波長λ（１）よりしきい値以上短くなると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、端子ボルト１４０が緩んでいると判断される（Ｓ１０６）。これにより、端子ボルト１４０の緩みを検出することができる。
【００４１】
ここで、ＦＧＢ２００は、光ファイバで構成される。光ファイバは、圧電式の圧力センサなどと比べて安価である。そのため、圧電式の圧力センサを端子ボルトごとに設ける場合と比べて、検出装置のコストを抑制することができる。
【００４２】
特に、本実施の形態においては、端子ボルト１４０ごとにＦＧＢ２００が設けられ、各ＦＧＢ２００ごとのブラッグ波長が検出される。そのため、いずれの端子ボルト１４０が緩んでいるかを検出することができるとともに、圧電式の圧力センサを端子ボルトごとに複数設ける場合と比べて、検出装置のコストをより抑制することができる。
【００４３】
さらに、ブラッグ波は光であることから、車両駆動用のモータを制御するインバータに備えられるスイッチング素子などによる電磁ノイズの影響を受けない。そのため、端子ボルト１４０の緩みを精度よく検出することができる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る検出装置によれば、安価な光ファイバで構成されるＦＧＢが、二次電池の端子ボルトによって挟持される。電磁ノイズの影響を受けないＦＧＢからのブラッグ波長を検出することにより、端子ボルトの緩みが検出される。そのため、二次電池の端子ボルトの緩みを安価に精度よく検出することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、ブラッグ波長を検出することにより端子ボルトの緩みを検出したが、端子ボルトの緩みを検出する方法は、これに限定されない。たとえば、ブラッグ波長の初期波長λ（１）の波長の光の強度を検出することにより端子ボルトの緩みを検出するようにしてもよい。すなわち、端子ボルト１４０の緩みでブラッグ波長が短くなりλ（１）の波長の光の強度が低下した場合に、端子ボルトが緩んでいると検出するようにしてもよい。
【００４６】
＜第２の実施の形態＞
図７を参照して、本実施の形態に係る検出装置について説明する。なお、本実施の形態に係る二次電池は、上述の第１の実施の形態に係る二次電池と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００４７】
本実施の形態に係る検出装置は、ＦＢＧ１２００と、送受信器１３００と、ＥＣＵ１４００とを含む。
【００４８】
ＦＧＢ１２００は、１本の光ファイバで構成される。ＦＧＢ１２００は、各端子ボルト１４０により各端子ボルト１４０とエンドプレート１３０との間に挟持される。ＦＧＢ１２００を構成する光ファイバのコア部分には、各端子ボルト１４０による挟持個所ごとに、複数の回折格子１２１０が形成される。ＦＧＢ１２００の一端は、送受信器１３００に接続される。
【００４９】
送受信器１３００は、ＥＣＵ１４００にハーネスなどにより接続される。送受信器１３００は、ＳＬＤやＬＥＤなど、広い波長帯域をもつ光源を備える。送受信器１３００は、ＥＣＵ１４００からの信号に基づいて光源を制御して、ＦＧＢ１２００に多波長の光を入射する。さらに、送受信器１３００は、ブラッグ波の強度Ｔを検出する強度センサを備える。送受信器１３００は、強度センサにより検出したブラッグ波の強度Ｔを表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。
【００５０】
図８を参照して、本実施の形態に係るＦＧＢ１２００について説明する。送受信器１３００からＦＧＢ１２００に多波長の光が入射された場合、ＦＧＢ１２００は、複数の回折格子１２１０間の距離に応じたブラッグ波長の光を反射する特性を有する。回折格子１２１０は、１本の光ファイバで形成されたＦＧＢ１２００の各端子ボルト１４０による挟持個所ごとに形成される。そのため、各回折格子１２１０のブラッグ波長が初期波長λ（３）で共通していた場合には、初期波長λ（３）の波長の光の強度は、各回折格子１２１０の数量が多いほど増大される。各端子ボルト１４０のうちのいずれかの端子ボルトが緩むと、図８に示すように、緩んだ端子ボルト１４０に挟持されていた回折格子１２１０からのブラッグ波長が、初期波長λ（３）よりΔλ（２）だけ短いλ（４）に変化する。そのため、初期波長λ（３）の波長のブラッグ波の強度Ｔは、図８に示すように、ブラッグ波長がλ（４）に変化したブラッグ波の強度Ｔ（１）だけ初期強度Ｔ（０）から減少する。
【００５１】
本実施の形態においては、このようなＦＧＢ１２００の特性を利用して、端子ボルト１４０の緩みを検出する。
【００５２】
図９を参照して、本実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＥＣＵ１４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図９に示したフローチャートの中で、前述の図６に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００５３】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ１４００は、初期波長λ（３）の波長のブラッグ波の強度Ｔを検出する。
【００５４】
Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１４００は、ブラッグ波の強度Ｔが初期強度Ｔ（０）よりしきい値以上減少したか否かを判断する。なお、初期強度Ｔ（０）は、各端子ボルト１４０が十分に締結された状態における初期波長λ（３）のブラッグ波の強度である。また、しきい値は、いずれか１つの回折格子１２１０からのブラッグ波の強度Ｔ（１）に基づいて予め定められる。初期強度Ｔ（０）およびしきい値は、ＥＣＵ４００内のメモリに予め記憶される。ブラッグ波の強度Ｔが初期強度Ｔ（０）よりしきい値以上減少すると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。そうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２０６に移される。
【００５５】
Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１４００は、いずれかの端子ボルト１４０が緩んでいると判断する。Ｓ２０６にて、ＥＣＵ１４００は、いずれの端子ボルト１４０も緩んでいないと判断する。
【００５６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る検出装置の動作について説明する。
【００５７】
エンドプレート１３０と各端子ボルト１４０との間には、１本の光ファイバにより形成されたＦＧＢ１２００が挟持される。車両走行時の振動などの影響により、各端子ボルト１４０のいずれかが緩むと、緩んだ端子ボルト１４０に挟持されていた回折格子１２１０からのブラッグ波長が短くなる。そのため、初期波長λ（３）の波長のブラッグ波の強度Ｔが減少する。
【００５８】
そこで、ブラッグ波の強度Ｔが初期強度Ｔ（０）よりしきい値以上減少すると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、いずれかの端子ボルト１４０が緩んでいると判断される（Ｓ２０４）。これにより、いずれかの端子ボルト１４０が緩んでいることを、第１の実施の形態と同様に、安価に精度よく検出することができる。さらに、ＦＧＢ１２００は１つの光ファイバであるため、送受信器１３００における光源や強度センサを複数設ける必要がない。そのため、検出装置全体のコストをより抑制することができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態に係る検出装置によれば、安価な光ファイバで形成されるＦＧＢが、二次電池の端子ボルトによって挟持される。電磁ノイズの影響を受けないＦＧＢからのブラッグ波の強度を検出することにより、端子ボルトの緩みが検出される。そのため、二次電池の端子ボルトの緩みを安価に精度よく検出することができる。さらに、複数の端子ボルトに対してＦＧＢは１本であるため、光源や強度センサを複数設ける必要がない。そのため、検出装置全体のコストをより抑制することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、ブラッグ波の強度を検出することにより端子ボルトの緩みを検出したが、端子ボルトの緩みを検出する方法は、これに限定されない。たとえば、ブラッグ波長を検出することにより端子ボルトの緩みを検出するようにしてもよい。すなわち、ブラッグ波長が初期波長λ（３）以外の波長（たとえば図８のλ（４））のブラッグ波長が検出された場合に、いずれかの端子ボルト１４０が緩んでいると検出するようにしてもよい。
【００６１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備えた二次電池の構造を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備えた二次電池の電池モジュールの端子とバスバーとの接続構造を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の外観図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＦＧＢの構造および特性を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＦＧＢの特性を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備えた二次電池の構造を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＦＧＢの特性を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 二次電池、１１０ 筐体、１１２ 壁面、１２０，１３０ エンドプレート、１３２ バスバー、１３４Ａ，１３４Ｂ 貫通部、１４０ 端子ボルト、１５０Ａ，１５０Ｂ 電池モジュール、１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ 接続リング、１６２Ａ，１６２Ｂ ボルト穴部、２００，１２００ ＦＧＢ、２１０，１２１０ 回折格子、３００，１３００ 送受信器、４００，１４００ ＥＣＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトなどの締結部材の緩みを検出する技術に関し、特に、蓄電機構の各端子と各端子間を接続する接続部材（バスバー）とを締結するボルトの緩みを検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車などにおいては、複数の蓄電池を並列あるいは直列に接続して組電池として用い、必要な電力を取り出すようにされている。このように複数の蓄電池を接続する構造として、ボルト等を用いて、導電性金属から形成されたバスバーを各蓄電池の端子に配列に応じて接触させる構造が一般に用いられている。ところが、車両走行時の振動や熱による膨張・収縮などによりボルト等が緩む場合がある。このようにボルト等が緩むと、端子とバスバーとの間の密着性が低下して接触抵抗が増大し、エネルギーの損失が大きくなったり、電池からの電力が出力されなくなったりする場合がある。このような問題を解決する技術が、たとえば特開平９−３０６４６８号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
この公報に開示された電池の端子接続構造は、電池の端子にバスバーをナットで締結することによりバスバーと端子とを導通させて接続する。この端子接続構造は、圧電体から形成され、ナットの締結力による圧力に応じた電圧を発生する圧力センサ（ロードワッシャなど）と、圧力センサをバスバーとともにナットで締結するための手段と、圧力センサからの信号（電圧値）を検出するための手段とを含む。
【０００４】
この公報に開示された端子接続構造によると、バスバーとともに圧電式の圧力センサをナットで締結している。そして、圧力センサからの電圧値を検出して常時監視することにより、ナットの締結力による圧力が基準値より低下した場合には、ナットが緩んだことを検出することができる。したがってナットの再締め付けなどを速やかに行うことができ、エネルギーの損失を最小限に抑制するとともに、電池からの電力が出力されなくなる状態を抑制することができる。
【特許文献１】特開平９−３０６４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された装置のように、圧電式の圧力センサを用いてナットの緩みを検出するのでは、以下のような問題がある。すなわち、圧電式の圧力センサは、比較的高価なものであり、ナットの締結部が多数存在する場合には、圧力センサ自体にかかるコストが高価になり過ぎてしまう。また、車両駆動用モータを制御するインバータなどに起因して電磁ノイズが圧電式の圧力センサからの出力電圧値に重畳すると、ナットの緩みを正確に検出できないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、締結部材の緩みを安価に精度よく検出することができる検出装置および蓄電機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る検出装置は、蓄電機構の端子と端子間を接続する接続部材とを接触させるように、接続部材を介在させて端子に締結される締結部材の状態を検出する。この検出装置は、端子と締結部材との間に締結部材により挟持され、締結部材の締結力による圧力に応じた波長の光を反射する複数の回折格子がコア部に備えられた光ファイバと、光ファイバに接続された光源と、光ファイバからの反射光に関する物理量を検出するための検出手段とを含む。
【０００８】
第１の発明によると、端子と締結部材との間に光ファイバが挟持される。この光ファイバのコア部には、締結部材の締結力による圧力に応じた波長の光を反射する回折格子が備えられる。そのため、締結部材が緩んで締結部材の締結力による圧力が変化すると、回折格子による反射光の波長が変化する。すなわち、光ファイバからの反射光に関する物理量（反射光の波長や強度）を検出手段により検出することにより、締結部材の緩みを検出することができる。ここで、光ファイバは、圧電式の圧力センサなどと比べて安価である。さらに、光ファイバからの反射光は電磁ノイズの影響を受けない。そのため、蓄電機構における締結部材の緩みを安価に精度よく検出することができる。その結果、蓄電機構における締結部材の緩みを安価に精度よく検出することができる検出装置を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る検出装置においては、第１の発明の構成に加えて、締結部材は、複数設けられる。光ファイバは、複数の締結部材ごとに複数設けられる。
【００１０】
第２の発明によると、複数の締結部材ごとに、圧電式の圧力センサより安価な光ファイバが複数設けられる。そのため、検出装置全体のコストを抑制することができるとともに、各光ファイバからの反射光に関する物理量検出することにより、いずれの締結部材が緩んだ状態であるかを検出することができる。
【００１１】
第３の発明に係る検出装置においては、第１の発明の構成に加えて、締結部材は、複数設けられる。光ファイバは、複数の締結部材に挟持された部分ごとに回折格子が備えられた１つの光ファイバである。
【００１２】
第４の発明によると、光ファイバは、複数の締結部材に挟持された部分ごとに回折格子が備えられた１つの光ファイバである。これにより、光源および検出手段を複数設ける必要がないので、検出装置全体のコストを抑制することができる。
【００１３】
第４の発明に係る検出装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、検出手段は、反射光の波長を検出するための手段を含む。
【００１４】
第４の発明によると、締結部材の状態が緩んでいない状態から緩んだ状態に変化したことに応じて、反射光の波長が変化する。そのため、反射光の波長が変化したことを検出手段により検出することにより、締結部材の緩みを検出することができる。
【００１５】
第５の発明に係る検出装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、検出手段は、予め定められた波長の反射光の強度を検出するための手段を含む。
【００１６】
第５の発明によると、締結部材の状態が緩んでいない状態から緩んだ状態に変化したことに応じて、反射光の波長が変化する。すなわち、締結部材が緩んでいない状態における波長の反射光の強度は、締結部材が緩んだ状態に変化することにより低下する。そのため、予め定められた波長（たとえば、締結部材が緩んでいない状態における反射光の波長）の反射光の強度を検出することにより、締結部材の緩みを検出することができる。
【００１７】
第６の発明に係る検出装置においては、第５の発明の構成に加えて、予め定められた波長は、締結部材が緩んでいない状態における反射光の波長である。
【００１８】
第６の発明によると、締結部材が緩んでいない状態における波長の反射光の強度が低下したことを検出することにより、締結部材の緩みを検出することができる。
【００１９】
第７の発明に係る蓄電機構は、第１〜６のいずれかの発明に係る検出装置を備える。そのため、第１〜６のいずれかの発明に係る検出装置を用いて、締結部材の緩みを安価に精度よく検出することができる蓄電機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２１】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備えた二次電池について説明する。なお、本実施の形態においては、二次電池の端子ボルトの状態を検出する検出装置について説明するが、本実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備える蓄電機構は、二次電池に限定されず、たとえば、キャパシタであってもよい。また、本実施の形態に係る検出装置を備えた蓄電機構についても本発明の一態様である。
【００２２】
二次電池１００は、エンジンとモータとの駆動力により走行するハイブリッド車両や、モータの駆動力により走行する電気自動車に搭載される。二次電池１００は、蓄電された電力をモータに放電したり、モータで発電された電力を充電したりする。なお、二次電池１００は、必ずしも車両に搭載されることに限定されない。
【００２３】
二次電池１００は、筐体１１０およびエンドプレート１２０，１３０で覆われている。筐体１１０の内部には、低電圧のニッケル水素電池セルを直列に数個程度接続した電池モジュールが、エンドプレート１２０，１３０の水平方向に対して２列、鉛直方向に対して６列設けられる。なお、電池セルおよび電池モジュールの配列個数および配列方向は、これらに限定されない。また、二次電池１００は、ニッケル水素電池であることに限定されない。
【００２４】
水平方向に設けられた２列の電池モジュールの各端子は、端子ボルト１４０が締結されることにより、エンドプレート１３０内に設けられたバスバー１３２に接触する。バスバー１３２により直列に接続された２列の電池モジュールは、エンドプレート１２０内に設けられたバスバー（図示せず）により、鉛直方向に設けられた６列の電池モジュールと直列に接続される。
【００２５】
図２を参照して、二次電池１００の電池モジュールの端子とバスバー１３２との接続構造について説明する。なお、図２は、図１の水平方向の断面図を示す。
【００２６】
二次電池１００の内部は、壁面１１２により２つの空間に分けられ、各空間には、上述のように、２列の電池モジュール１５０Ａ，１５０Ｂが設けられる。各電池モジュール１５０Ａ，１５０Ｂのエンドプレート１３０側の端部には、接続リング１６０Ａ，１６０Ｂが接続される。
【００２７】
接続リング１６０Ａ，１６０Ｂのエンドプレート１３０側には、端子ボルト１４０の雄ねじに対応する雌ねじが内面に切られたボルト穴部１６２Ａ，１６２Ｂが設けられる。エンドプレート１３０に設けられた貫通部１３４Ａ，１３４Ｂを経由して、端子ボルト１４０がボルト穴部１６２Ａ，１６２Ｂに締結されることにより、接続リング１６０Ａ，１６０Ｂ（以下、単に接続リング１６０とも記載する）と、バスバー１３２とが接触した状態で固定される。
【００２８】
以上のような構成において、車両走行時の振動などにより端子ボルト１４０が緩む場合がある。端子ボルト１４０が緩むと、電池モジュールの各端子である接続リング１６０とバスバー１３２との間の密着性が低下して接触抵抗が増大し、エネルギーの損失が大きくなったり、二次電池１００からの電力が出力されなくなったりする場合がある。このような問題を解決するため、本実施の形態においては、検出装置により端子ボルト１４０の緩みを検出する。
【００２９】
図３を参照して、本実施の形態に係る検出装置について説明する。本実施の形態に係る検出装置は、ＦＢＧ（Fiber Bragg Grating）２００と、送受信器３００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４００とを含む。
【００３０】
ＦＧＢ２００は、各端子ボルト１４０ごとに設けられ、一方の先端側のコア部に複数の回折格子２１０が形成された光ファイバである。ＦＧＢ２００の回折格子２１０が設けられた側の先端は、エンドプレート１３０と端子ボルト１４０との間に巻き付けられ、端子ボルト１４０と接続リング１６０との締結力によって生じる圧力により、エンドプレート１３０と端子ボルト１４０との間に挟持される。ＦＧＢ２００の回折格子２１０が設けられた側と異なる側の先端は、送受信器３００に接続される。
【００３１】
送受信器３００は、ＥＣＵ４００にハーネスなどにより接続される。送受信器３００は、ＳＬＤ(Super Luminescent Diode)やＬＥＤ（Light Emit Diode）など、広い波長帯域をもつ光源を備える。送受信器３００は、ＥＣＵ４００からの信号に基づいて光源を制御して、各ＦＧＢ２００に多波長の光を入射する。さらに、送受信器３００は、各ＦＧＢ２００への入射光に対する反射光の波長を検出する波長センサを各ＦＧＢ２００ごとに備える。送受信器３００は、各波長センサによる検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。なお、図３において、送受信器３００とＥＣＵ４００とを別々に構成しているが、たとえば、送受信器３００とＥＣＵ４００とを１つに構成してもよい。
【００３２】
図４および図５を参照して、本実施の形態に係るＦＧＢ２００について説明する。送受信器３００からＦＧＢ２００に多波長の光が入射された場合、ＦＧＢ２００は、複数の回折格子２１０間の距離に応じた特定の波長の光を反射する特性を有する。以下、この反射光をブラッグ波とも記載し、この反射光の波長をブラッグ波長とも記載する。
【００３３】
回折格子２１０間の距離が変化すると、ブラッグ波長が変化する。具体的には、回折格子２１０間の距離が短くなると、ブラッグ波長は短くなる。そのため、車両の走行による振動等の影響により端子ボルト１４０が緩んで端子ボルト１４０からＦＧＢ２００に加えられる圧力が小さくなると、回折格子２１０間の距離が短くなり、図５に示すように、ブラッグ波長は、初期波長λ（１）から回折格子２１０間の距離に応じてΔλ（１）だけ短いλ（２）に変化する。
【００３４】
本実施の形態においては、このようなＦＧＢ２００の特性を利用して、端子ボルト１４０の緩みを検出する。
【００３５】
図６を参照して、本実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＥＣＵ４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、各ＦＧＢ２００ごとに行なわれる。また、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００３６】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ４００は、送受信器３００に多波長の入射光を発生させる指令を出力する。Ｓ１０２にて、ＥＣＵ４００は、ＦＧＢ２００のブラッグ波長を検出する。
【００３７】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ４００は、ブラッグ波長が初期波長λ（１）よりしきい値以上短いか否かを判断する。なお、初期波長λ（１）は、端子ボルト１４０が十分に締結された状態で検出されたブラッグ波長の値である。また、しきい値は、電池モジュールの各端子とバスバー１３２との間の密着性と端子ボルト１４０の緩みとの相関関係に基づいて予め定められる。初期波長λ（１）およびしきい値は、ＥＣＵ４００内のメモリに予め記憶される。ブラッグ波長が初期波長λ（１）よりしきい値以上短いと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。
【００３８】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ４００は、端子ボルト１４０が緩んでいると判断する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ４００は、端子ボルト１４０が緩んでいないと判断する。
【００３９】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る検出装置の動作について説明する。
【００４０】
エンドプレート１３０と各端子ボルト１４０との間には、ＦＧＢ２００が、端子ボルト１４０により挟持される。車両走行時の振動などの影響により、端子ボルト１４０が緩んで端子ボルト１４０からＦＧＢ２００に加えられる圧力が小さくなると、回折格子２１０間の距離が短くなり、ＦＧＢ２００からのブラッグ波長は短くなる。そこで、ブラッグ波長が初期波長λ（１）よりしきい値以上短くなると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、端子ボルト１４０が緩んでいると判断される（Ｓ１０６）。これにより、端子ボルト１４０の緩みを検出することができる。
【００４１】
ここで、ＦＧＢ２００は、光ファイバで構成される。光ファイバは、圧電式の圧力センサなどと比べて安価である。そのため、圧電式の圧力センサを端子ボルトごとに設ける場合と比べて、検出装置のコストを抑制することができる。
【００４２】
特に、本実施の形態においては、端子ボルト１４０ごとにＦＧＢ２００が設けられ、各ＦＧＢ２００ごとのブラッグ波長が検出される。そのため、いずれの端子ボルト１４０が緩んでいるかを検出することができるとともに、圧電式の圧力センサを端子ボルトごとに複数設ける場合と比べて、検出装置のコストをより抑制することができる。
【００４３】
さらに、ブラッグ波は光であることから、車両駆動用のモータを制御するインバータに備えられるスイッチング素子などによる電磁ノイズの影響を受けない。そのため、端子ボルト１４０の緩みを精度よく検出することができる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る検出装置によれば、安価な光ファイバで構成されるＦＧＢが、二次電池の端子ボルトによって挟持される。電磁ノイズの影響を受けないＦＧＢからのブラッグ波長を検出することにより、端子ボルトの緩みが検出される。そのため、二次電池の端子ボルトの緩みを安価に精度よく検出することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、ブラッグ波長を検出することにより端子ボルトの緩みを検出したが、端子ボルトの緩みを検出する方法は、これに限定されない。たとえば、ブラッグ波長の初期波長λ（１）の波長の光の強度を検出することにより端子ボルトの緩みを検出するようにしてもよい。すなわち、端子ボルト１４０の緩みでブラッグ波長が短くなりλ（１）の波長の光の強度が低下した場合に、端子ボルトが緩んでいると検出するようにしてもよい。
【００４６】
＜第２の実施の形態＞
図７を参照して、本実施の形態に係る検出装置について説明する。なお、本実施の形態に係る二次電池は、上述の第１の実施の形態に係る二次電池と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００４７】
本実施の形態に係る検出装置は、ＦＢＧ１２００と、送受信器１３００と、ＥＣＵ１４００とを含む。
【００４８】
ＦＧＢ１２００は、１本の光ファイバで構成される。ＦＧＢ１２００は、各端子ボルト１４０により各端子ボルト１４０とエンドプレート１３０との間に挟持される。ＦＧＢ１２００を構成する光ファイバのコア部分には、各端子ボルト１４０による挟持個所ごとに、複数の回折格子１２１０が形成される。ＦＧＢ１２００の一端は、送受信器１３００に接続される。
【００４９】
送受信器１３００は、ＥＣＵ１４００にハーネスなどにより接続される。送受信器１３００は、ＳＬＤやＬＥＤなど、広い波長帯域をもつ光源を備える。送受信器１３００は、ＥＣＵ１４００からの信号に基づいて光源を制御して、ＦＧＢ１２００に多波長の光を入射する。さらに、送受信器１３００は、ブラッグ波の強度Ｔを検出する強度センサを備える。送受信器１３００は、強度センサにより検出したブラッグ波の強度Ｔを表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。
【００５０】
図８を参照して、本実施の形態に係るＦＧＢ１２００について説明する。送受信器１３００からＦＧＢ１２００に多波長の光が入射された場合、ＦＧＢ１２００は、複数の回折格子１２１０間の距離に応じたブラッグ波長の光を反射する特性を有する。回折格子１２１０は、１本の光ファイバで形成されたＦＧＢ１２００の各端子ボルト１４０による挟持個所ごとに形成される。そのため、各回折格子１２１０のブラッグ波長が初期波長λ（３）で共通していた場合には、初期波長λ（３）の波長の光の強度は、各回折格子１２１０の数量が多いほど増大される。各端子ボルト１４０のうちのいずれかの端子ボルトが緩むと、図８に示すように、緩んだ端子ボルト１４０に挟持されていた回折格子１２１０からのブラッグ波長が、初期波長λ（３）よりΔλ（２）だけ短いλ（４）に変化する。そのため、初期波長λ（３）の波長のブラッグ波の強度Ｔは、図８に示すように、ブラッグ波長がλ（４）に変化したブラッグ波の強度Ｔ（１）だけ初期強度Ｔ（０）から減少する。
【００５１】
本実施の形態においては、このようなＦＧＢ１２００の特性を利用して、端子ボルト１４０の緩みを検出する。
【００５２】
図９を参照して、本実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＥＣＵ１４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図９に示したフローチャートの中で、前述の図６に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００５３】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ１４００は、初期波長λ（３）の波長のブラッグ波の強度Ｔを検出する。
【００５４】
Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１４００は、ブラッグ波の強度Ｔが初期強度Ｔ（０）よりしきい値以上減少したか否かを判断する。なお、初期強度Ｔ（０）は、各端子ボルト１４０が十分に締結された状態における初期波長λ（３）のブラッグ波の強度である。また、しきい値は、いずれか１つの回折格子１２１０からのブラッグ波の強度Ｔ（１）に基づいて予め定められる。初期強度Ｔ（０）およびしきい値は、ＥＣＵ４００内のメモリに予め記憶される。ブラッグ波の強度Ｔが初期強度Ｔ（０）よりしきい値以上減少すると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。そうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２０６に移される。
【００５５】
Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１４００は、いずれかの端子ボルト１４０が緩んでいると判断する。Ｓ２０６にて、ＥＣＵ１４００は、いずれの端子ボルト１４０も緩んでいないと判断する。
【００５６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る検出装置の動作について説明する。
【００５７】
エンドプレート１３０と各端子ボルト１４０との間には、１本の光ファイバにより形成されたＦＧＢ１２００が挟持される。車両走行時の振動などの影響により、各端子ボルト１４０のいずれかが緩むと、緩んだ端子ボルト１４０に挟持されていた回折格子１２１０からのブラッグ波長が短くなる。そのため、初期波長λ（３）の波長のブラッグ波の強度Ｔが減少する。
【００５８】
そこで、ブラッグ波の強度Ｔが初期強度Ｔ（０）よりしきい値以上減少すると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、いずれかの端子ボルト１４０が緩んでいると判断される（Ｓ２０４）。これにより、いずれかの端子ボルト１４０が緩んでいることを、第１の実施の形態と同様に、安価に精度よく検出することができる。さらに、ＦＧＢ１２００は１つの光ファイバであるため、送受信器１３００における光源や強度センサを複数設ける必要がない。そのため、検出装置全体のコストをより抑制することができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態に係る検出装置によれば、安価な光ファイバで形成されるＦＧＢが、二次電池の端子ボルトによって挟持される。電磁ノイズの影響を受けないＦＧＢからのブラッグ波の強度を検出することにより、端子ボルトの緩みが検出される。そのため、二次電池の端子ボルトの緩みを安価に精度よく検出することができる。さらに、複数の端子ボルトに対してＦＧＢは１本であるため、光源や強度センサを複数設ける必要がない。そのため、検出装置全体のコストをより抑制することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、ブラッグ波の強度を検出することにより端子ボルトの緩みを検出したが、端子ボルトの緩みを検出する方法は、これに限定されない。たとえば、ブラッグ波長を検出することにより端子ボルトの緩みを検出するようにしてもよい。すなわち、ブラッグ波長が初期波長λ（３）以外の波長（たとえば図８のλ（４））のブラッグ波長が検出された場合に、いずれかの端子ボルト１４０が緩んでいると検出するようにしてもよい。
【００６１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備えた二次電池の構造を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備えた二次電池の電池モジュールの端子とバスバーとの接続構造を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の外観図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＦＧＢの構造および特性を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＦＧＢの特性を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る検出装置の検出対象となる端子ボルトを備えた二次電池の構造を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＦＧＢの特性を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る検出装置の一部を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 二次電池、１１０ 筐体、１１２ 壁面、１２０，１３０ エンドプレート、１３２ バスバー、１３４Ａ，１３４Ｂ 貫通部、１４０ 端子ボルト、１５０Ａ，１５０Ｂ 電池モジュール、１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ 接続リング、１６２Ａ，１６２Ｂ ボルト穴部、２００，１２００ ＦＧＢ、２１０，１２１０ 回折格子、３００，１３００ 送受信器、４００，１４００ ＥＣＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電機構の端子と前記端子間を接続する接続部材とを接触させるように、前記接続部材を介在させて前記端子に締結される締結部材の状態を検出する検出装置であって、
前記端子と前記締結部材との間に前記締結部材により挟持され、前記締結部材の締結力による圧力に応じた波長の光を反射する複数の回折格子がコア部に備えられた光ファイバと、
前記光ファイバに接続された光源と、
前記光ファイバからの反射光に関する物理量を検出するための検出手段とを含む、検出装置。
【請求項２】
前記締結部材は、複数設けられ、
前記光ファイバは、前記複数の締結部材ごとに複数設けられる、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記締結部材は、複数設けられ、
前記光ファイバは、前記複数の締結部材に挟持された部分ごとに前記回折格子が備えられた１つの光ファイバである、請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記反射光の波長を検出するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の検出装置。
【請求項５】
前記検出手段は、予め定められた波長の前記反射光の強度を検出するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の検出装置。
【請求項６】
前記予め定められた波長は、前記締結部材が緩んでいない状態における前記反射光の波長である、請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の検出装置を備えた蓄電機構。
【請求項１】
蓄電機構の端子と前記端子間を接続する接続部材とを接触させるように、前記接続部材を介在させて前記端子に締結される締結部材の状態を検出する検出装置であって、
前記端子と前記締結部材との間に前記締結部材により挟持され、前記締結部材の締結力による圧力に応じた波長の光を反射する複数の回折格子がコア部に備えられた光ファイバと、
前記光ファイバに接続された光源と、
前記光ファイバからの反射光に関する物理量を検出するための検出手段とを含む、検出装置。
【請求項２】
前記締結部材は、複数設けられ、
前記光ファイバは、前記複数の締結部材ごとに複数設けられる、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記締結部材は、複数設けられ、
前記光ファイバは、前記複数の締結部材に挟持された部分ごとに前記回折格子が備えられた１つの光ファイバである、請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記反射光の波長を検出するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の検出装置。
【請求項５】
前記検出手段は、予め定められた波長の前記反射光の強度を検出するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の検出装置。
【請求項６】
前記予め定められた波長は、前記締結部材が緩んでいない状態における前記反射光の波長である、請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の検出装置を備えた蓄電機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２４１４２１（Ｐ２００８−２４１４２１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８１４３５（Ｐ２００７−８１４３５）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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