特許 7487643 内燃機関用点火コイル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-13

(45)【発行日】2024-05-21

(54)【発明の名称】内燃機関用点火コイル

(51)【国際特許分類】

   F02P 13/00 20060101AFI20240514BHJP

   F02P 15/00 20060101ALI20240514BHJP

   H01F 38/12 20060101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

F02P13/00 301C

F02P15/00 303E

H01F38/12 G

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020185270

(22)【出願日】2020-11-05

(65)【公開番号】P2021175894

(43)【公開日】2021-11-04

【審査請求日】2023-09-07

(31)【優先権主張番号】P 2020079702

(32)【優先日】2020-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】鳥井 健大

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１０２６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３８５８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１４０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－９９４２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｐ １３／００

Ｆ０２Ｐ １５／００

Ｈ０１Ｆ ３８／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次コイル（２）、前記一次コイルに磁気的に結合される二次コイル（３）、並びに前記一次コイル及び前記二次コイルを覆うケース（４）を含み、内燃機関のプラグホール（１０１）の外部に配置されるコイル本体部（１１）と、
前記二次コイルの高電圧側端部とスパークプラグ（１０）とを電気接続するコイルスプリング（８）、及び前記ケースに連結されて前記コイルスプリングが挿入された中空穴（１３０）を有するプラグブーツ（１３）を有し、前記プラグホールの内部に配置されるジョイント部（１２）と、を備え、
前記プラグブーツにおける前記中空穴の軸方向（Ｌ）の少なくとも一部には、前記中空穴の周方向（Ｃ）に向けて、前記コイルスプリングの外周に線接触可能な半径縮小部（５２）と、前記半径縮小部の半径よりも大きな半径を有する半径拡大部（５３）とが交互に複数形成されている、内燃機関用点火コイル（１）。

【請求項2】

前記中空穴における、前記半径縮小部及び前記半径拡大部が形成された前記軸方向の部位である接触穴部（５１）の前記軸方向に直交する断面は、
多角形状の辺部を形成する複数の直線部（５２１）と、前記直線部同士を繋ぐ複数の角部（５３１）とによる形状を有し、
前記半径縮小部は前記直線部によって構成され、前記半径拡大部は前記角部によって構成されている、請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。

【請求項3】

前記中空穴における、前記半径縮小部及び前記半径拡大部が形成された前記軸方向の部位である接触穴部（５１）の前記軸方向に直交する断面は、
多角形状の角部（５３１）の曲率半径（Ｒ１）よりも大きな曲率半径（Ｒ２）を有して内周側又は外周側へ曲線状に膨らむ、前記多角形状の辺部を形成する曲線部（５２２）と、前記曲線部同士を繋ぐ複数の前記角部とによる形状を有し、
前記半径縮小部は前記曲線部によって構成され、前記半径拡大部は前記角部によって構成されている、請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。

【請求項4】

前記中空穴における、前記半径縮小部及び前記半径拡大部が形成された前記軸方向の部位である接触穴部（５１）の前記軸方向に直交する断面は、
多角形状の辺部を形成する複数の直線部（５２１）と、前記多角形状の角部（５３１）の曲率半径（Ｒ１）よりも大きな曲率半径（Ｒ２）を有して内周側又は外周側へ曲線状に膨らむ、前記多角形状の辺部を形成する複数の曲線部（５２２）と、前記直線部と前記曲線部とを繋ぐ複数の前記角部とによる形状を有し、
前記半径縮小部は前記直線部又は前記曲線部によって構成され、前記半径拡大部は前記角部によって構成されている、請求項１に記載の内燃機関用点火コイル。

【請求項5】

前記接触穴部は、前記コイルスプリングの全長に対する半分以上の軸方向長さで、前記中空穴に形成されている、請求項２～４のいずれか１項に記載の内燃機関用点火コイル。

【請求項6】

前記コイルスプリングは、外径が最も大きな軸方向部位が形成された大径部（８１）と、前記大径部の軸方向の両側に位置して、前記大径部の外径よりも小さな外径に形成された一対の小径部（８２）とを有しており、
一対の前記小径部は、前記コイルスプリングの前記軸方向の中心を対称軸にして、前記軸方向に対称な形状を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の内燃機関用点火コイル。

【請求項7】

前記プラグブーツは、
前記中空穴が形成された樹脂製の筒状ジョイント（５）と、
前記筒状ジョイントの前記軸方向の基端部（５０２）と前記コイル本体部の前記ケースとに連結されたゴム製のシールラバー（６）と、
前記筒状ジョイントの前記軸方向の先端部（５０３）に連結され、前記スパークプラグに装着されるゴム製のプラグキャップ（７）と、を有しており、
前記筒状ジョイントの前記中空穴における前記軸方向の先端側部分には、内径が最も縮小して前記コイルスプリングの前記大径部の端部を掛止するための段差穴部（５４）が形成されており、
前記段差穴部の前記軸方向の基端側に位置する段差面（５４１）の外周側への投影位置には、前記プラグキャップが存在する、請求項６に記載の内燃機関用点火コイル。

【請求項8】

前記プラグブーツは、前記中空穴が形成された樹脂製の筒状ジョイント（５）を有しており、
前記筒状ジョイントを構成する樹脂材料（５００）が合流した跡としてのウェルド部（Ｗ）は、１つ又は複数の前記角部を利用して形成されている、請求項２～５のいずれか１項に記載の内燃機関用点火コイル。

【請求項9】

前記筒状ジョイントの成形によるゲート跡（Ｇ）は、前記筒状ジョイントにおける、前記中空穴の前記接触穴部の前記角部の外周側に位置する表面、又は前記接触穴部の外周側に位置する表面を除く表面に形成されている、請求項８に記載の内燃機関用点火コイル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関用点火コイルに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関用点火コイル（以下、点火コイルという。）は、内燃機関としてのエンジンの燃焼室内における、燃料と燃焼用空気との混合気に点火するために用いられる。点火コイルは、一次コイル及び二次コイルがケース内に配置されたコイル本体部と、二次コイルの高電圧側端部に電気接続されたコイルスプリング及びコイルスプリングが挿入されたプラグブーツを有するジョイント部とを備える。

【0003】

例えば、特許文献１の内燃機関の点火装置においては、コイルスプリングの横揺れを防止するとともに、コイルスプリングの設計自由度を向上させることを目的として、プラグブーツの形状に工夫をすることが記載されている。具体的には、コイルスプリングとプラグブーツの内壁面との間には、プラグブーツの内径縮小部と、コイルスプリングの大径部との存在によって、コイルスプリング及びプラグブーツの軸方向の２箇所にクリアランスが縮小した部分が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】ＷＯ２０１７／０８１７８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の点火装置においては、プラグブーツの内径縮小部は、プラグブーツの内壁面の周方向の複数箇所において内周側に突出する複数のリブによって形成されている。この複数のリブは、内壁面の周方向の一部において形状が急激に変化して形成されており、凹凸形状の凸部を形成している。

【0006】

この構成により、点火装置に装着されたスパークプラグにおいて火花放電が発生する際に、コイルスプリングとリブとの間に電界集中が生じ、プラグブーツの外周側へ電流がリークするおそれがあることが判明した。この電界集中の発生は、コイルスプリングに対してリブの先端部が点接触に近い状態で接触すること、及びプラグブーツの内壁面におけるリブの形成部位に急激な形状変化部があること等に起因していることが分かった。また、凸部同士の間にコイルスプリングが落ち込むことによって、早期に電流のリークが発生する懸念もある。

【0007】

そのため、コイルスプリングの横揺れ防止等の耐振性の向上と、コイルスプリングからの電流リークの防止等の耐電圧性の向上とを両立させるためには、プラグブーツの形状にさらなる工夫が必要とされる。

【0008】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、コイルスプリングの耐振性の向上とコイルスプリングの耐電圧性の向上とを両立させることができる内燃機関用点火コイルを提供しようとして得られたものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様は、
一次コイル（２）、前記一次コイルに磁気的に結合される二次コイル（３）、並びに前記一次コイル及び前記二次コイルを覆うケース（４）を含み、内燃機関のプラグホール（１０１）の外部に配置されるコイル本体部（１１）と、
前記二次コイルの高電圧側端部とスパークプラグ（１０）とを電気接続するコイルスプリング（８）、及び前記ケースに連結されて前記コイルスプリングが挿入された中空穴（１３０）を有するプラグブーツ（１３）を有し、前記プラグホールの内部に配置されるジョイント部（１２）と、を備え、
前記プラグブーツにおける前記中空穴の軸方向（Ｌ）の少なくとも一部には、前記中空穴の周方向（Ｃ）に向けて、前記コイルスプリングの外周に線接触可能な半径縮小部（５２）と、前記半径縮小部の半径よりも大きな半径を有する半径拡大部（５３）とが交互に複数形成されている、内燃機関用点火コイル（１）にある。

【発明の効果】

【0010】

前記内燃機関用点火コイル（以下、点火コイルという。）は、プラグブーツの形状に、コイルスプリングの耐振性及び耐電圧性を向上させるための工夫をしたものである。具体的には、プラグブーツにおける中空穴の軸方向の少なくとも一部には、中空穴の周方向に向けて、半径縮小部と半径拡大部とが交互に複数形成されている。複数の半径縮小部は、コイルスプリングの外周の周方向に線接触可能である。

【0011】

つまり、複数の半径縮小部は、中空穴の軸方向に直交する断面において、直線状又は緩やかな曲線状に形成されている。これにより、コイルスプリングの外周は、複数の半径縮小部の周方向に線接触することが可能である。また、複数の半径縮小部は、中空穴に急激な形状変化部を形成していない。

【0012】

複数の半径縮小部の形成により、コイルスプリングがプラグブーツの中空穴内において、軸方向に直交する方向に振動しにくくするとともに、点火コイルの使用時に、コイルスプリングとプラグブーツとの間に電界集中が生じにくくすることができる。また、中空穴の特定箇所にコイルスプリングが落ち込むことが防止され、早期に電流のリークが発生することが防止される。

【0013】

それ故、前記点火コイルによれば、コイルスプリングの耐振性の向上とコイルスプリングの耐電圧性の向上とを両立させることができる。

【0014】

コイルスプリングは、円形の断面を有する線材が螺旋状に巻かれて形成されているため、コイルスプリングの外周と半径縮小部とは、軸方向に対して傾斜する状態で周方向に線接触することが可能である。

【0015】

半径縮小部の半径とは、軸方向に直交する断面において、プラグブーツの中空穴の中心からの半径のことをいう。半径拡大部の半径についても同様である。

【0016】

本発明の一態様において示す各構成要素のカッコ書きの符号は、実施形態における図中の符号との対応関係を示すが、各構成要素を実施形態の内容のみに限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態１にかかる、点火コイルを、プラグブーツの軸方向に沿った断面によって示す説明図である。

【図2】図２は、実施形態１にかかる、プラグブーツを軸方向に沿った断面によって示す説明図である。

【図3】図３は、実施形態１にかかる、プラグブーツを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図4】図４は、実施形態１にかかる、他のプラグブーツを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図5】図５は、実施形態１にかかる、他のプラグブーツを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図6】図６は、実施形態１にかかる、コイルスプリングを示す説明図である。

【図7】図７は、実施形態１にかかる、点火コイルにおける、筒状ジョイントに対するプラグキャップの装着部位の周辺を、プラグブーツの軸方向に沿った断面によって拡大して示す説明図である。

【図8】図８は、実施形態２にかかる、プラグブーツを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図9】図９は、実施形態２にかかる、他のプラグブーツを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図10】図１０は、実施形態２にかかる、他のプラグブーツを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図11】図１１は、実施形態２にかかる、他のプラグブーツを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図12】図１２は、実施形態３にかかる、筒状ジョイントを軸方向に沿った断面によって示す説明図である。

【図13】図１３は、実施形態３にかかる、筒状ジョイントを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図14】図１４は、実施形態３にかかる、筒状ジョイントを成形するための成形型を、軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図15】図１５は、実施形態３にかかる、他の筒状ジョイントを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【図16】図１６は、実施形態３にかかる、他の筒状ジョイントを軸方向に直交する断面によって示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

前述した内燃機関用点火コイルにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
本形態の内燃機関用点火コイル１（以下、点火コイル１という。）は、図１及び図２に示すように、コイル本体部１１とジョイント部１２とを備える。コイル本体部１１は、一次コイル２と、一次コイル２に磁気的に結合される二次コイル３と、一次コイル２及び二次コイル３を覆うケース４とを有する。コイル本体部１１は、内燃機関のプラグホール１０１の外部に配置される。ジョイント部１２は、二次コイル３の高電圧側端部とスパークプラグ１０とを電気接続するコイルスプリング８と、ケース４に連結されてコイルスプリング８が挿入された中空穴１３０を有するプラグブーツ１３とを有する。ジョイント部１２は、プラグホール１０１の内部に配置される。

【0019】

図３に示すように、プラグブーツ１３における中空穴１３０の軸方向Ｌの少なくとも一部には、中空穴１３０の周方向Ｃに向けて、半径縮小部５２と半径拡大部５３とが交互に複数形成されている。半径縮小部５２は、コイルスプリング８の外周に線接触可能である。半径拡大部５３の、中空穴１３０の中心Ｏからの半径ｒ２は、半径縮小部５２の、中空穴１３０の中心Ｏからの半径ｒ１よりも大きい。

【0020】

以下に、本形態の点火コイル１について詳説する。
（点火コイル１）
図１に示すように、点火コイル１は、車両の内燃機関としてのエンジンにおいて、シリンダヘッドカバー１００に配置され、シリンダヘッドに配置されたスパークプラグ１０から、シリンダヘッドの燃焼室内に火花放電を発生させるために用いられる。本形態の点火コイル１は、車載用のものである。点火コイル１は、一次コイル２、二次コイル３、ケース４等によって構成されたコイル本体部１１と、コイル本体部１１から突出して、スパークプラグ１０が装着されるジョイント部１２とを有する。コイル本体部１１は、シリンダヘッドカバー１００に配置され、ジョイント部１２は、シリンダヘッドカバー１００のプラグホール１０１内に配置される。

【0021】

（軸方向Ｌ）
本形態において、軸方向Ｌとは、プラグブーツ１３の中心軸線が延びる方向のことをいう。そして、点火コイル１において、コイル本体部１１が形成された側を、軸方向Ｌの基端側Ｌ１といい、ジョイント部１２が形成された側を、軸方向Ｌの先端側Ｌ２という。

【0022】

（一次コイル２）
一次コイル２は、マグネットワイヤの巻線によって形成されており、一次スプールの外周に配置されている。一次コイル２は、イグナイタ４５のスイッチング素子によって、通電が断続される、換言すれば通電及び通電の遮断が繰り返されるものである。一次コイル２の内周側には、中心コア２１が配置されており、一次コイル２の外周側には外周コア２２が配置されている

【0023】

（二次コイル３）
二次コイル３は、一次コイル２の外周側に、一次コイル２と同軸状に配置されている。二次コイル３は、一次コイル２のマグネットワイヤよりも細いマグネットワイヤが、一次コイル２よりも多く巻線されて形成されており、二次スプールの外周に配置されている。二次コイル３は、一次コイル２への通電が遮断されたときに、相互誘導作用による誘導起電力を発生させるものである。

【0024】

（ケース４）
図１に示すように、ケース４は、熱可塑性樹脂等によって形成されており、一次コイル２、二次コイル３等を収容する凹部を有する。一次コイル２、二次コイル３、イグナイタ４５等が凹部内に配置された状態において、ケース４内の隙間は、熱硬化性樹脂等の充填材によって充填されている。イグナイタ４５は、点火コイル１の外部に配置されたエンジン制御装置からの指令を受けて、一次コイル２に通電及び通電の遮断を行うためのスイッチング素子を有する。

【0025】

ケース４は、ケース本体部４１と、ケース本体部４１から突出して、ジョイント部１２のプラグブーツ１３が連結されるタワー部４２とを有する。タワー部４２は、円筒形状に形成されており、タワー部４２の外周には、プラグブーツ１３の後述するシールラバー６を係止する係止突起４２１が形成されている。タワー部４２の中心部には、タワー中空穴４２０が形成されている。タワー中空穴４２０内には、二次コイル３の高電圧側端部に電気接続された接続部材４３、及び接続部材４３に接触するコイルスプリング８の一部が配置されている。

【0026】

（プラグブーツ１３）
図１及び図２に示すように、プラグブーツ１３は、中空穴５０が形成された樹脂製の筒状ジョイント５と、筒状ジョイント５の軸方向Ｌの基端部５０２とケース４のタワー部４２とに連結されたゴム製のシールラバー６と、筒状ジョイント５の軸方向Ｌの先端部５０３に連結され、スパークプラグ１０に装着されるゴム製のプラグキャップ７とを有する。プラグブーツ１３は、ジョイント部１２における、コイルスプリング８を除く部分を構成する。

【0027】

（筒状ジョイント５）
図２に示すように、筒状ジョイント５の軸方向Ｌの基端部５０２には、シールラバー６が装着される基端側装着部５５が形成されている。基端側装着部５５の外周には、シールラバー６を係止する基端側係止部５５１が形成されている。筒状ジョイント５の軸方向Ｌの先端部５０３には、プラグキャップ７が装着される先端側装着部５６が形成されている。先端側装着部５６の外周には、プラグキャップ７を係止する先端側係止部５６１が形成されている。筒状ジョイント５の中心部に形成された中空穴５０には、コイルスプリング８が挿通される。

【0028】

筒状ジョイント５の中空穴５０は、軸方向Ｌの中央部５０１において一定の内径に形成されている。中空穴５０の軸方向Ｌの基端部５０２の内径は、基端側Ｌ１に行くほど拡径する傾斜面によって、中央部５０１の内径よりも拡大している。本形態の半径縮小部５２及び半径拡大部５３は、中空穴５０の軸方向Ｌの中央部分において、接触穴部５１として形成されている。換言すれば、接触穴部５１とは、中空穴５０における、複数の半径縮小部５２及び複数の半径拡大部５３が形成された軸方向Ｌの部位のことをいう。接触穴部５１は、中空穴５０の軸方向Ｌの中央部５０１において、一定の断面に形成されている。

【0029】

図３に示すように、中空穴５０の接触穴部５１の軸方向Ｌに直交する断面は、軸方向Ｌに向けて一定の形状に形成されている。本形態の接触穴部５１の軸方向Ｌに直交する断面は、多角形状の辺部を形成する複数の直線部５２１と、直線部５２１同士を繋ぐ複数の角部５３１とによる形状を有する。接触穴部５１の断面形状は、図３に示すように、４つの直線部５２１による四角形状の他、例えば、図４に示すように、３つの直線部５２１による三角形状、図５に示すように、５つの直線部５２１による五角形状、６つの直線部５２１による六角形状等とすることができる。また、角部５３１は、外周側に膨らむ曲線状に形成されている。なお、図３～図５は、プラグブーツ１３における、筒状ジョイント５の接触穴部５１の形成位置の断面を示す。

【0030】

本形態においては、半径縮小部５２は直線部５２１によって構成されており、半径拡大部５３は角部５３１によって構成されている。半径縮小部５２を直線部５２１によって形成することにより、半径縮小部５２の形成が容易である。筒状ジョイント５の中空穴５０における接触穴部５１の中心Ｏからの半径は、直線部５２１の周方向Ｃの中心位置において最も小さくなっており、コイルスプリング８の外周には、直線部５２１の周方向Ｃの中心部分５２１Ａが接触可能である。

【0031】

中空穴５０の接触穴部５１の直線部５２１とコイルスプリング８の外周とは、直線部５２１の周方向Ｃの中心部分５２１Ａの軸方向Ｌに沿った断面を見たときに、軸方向Ｌに適宜間隔を空けた状態で断続的に接触可能である。接触穴部５１の軸方向Ｌの複数箇所において、直線部５２１の周方向Ｃの中心部分５２１Ａには、コイルスプリング８を構成する線材８０１が、軸方向Ｌに傾斜する状態で周方向Ｃに向けて線接触可能である。軸方向Ｌに傾斜する状態は、コイルスプリング８を構成する線材８０１が螺旋状に配置されていることによって形成される。

【0032】

図２に示すように、接触穴部５１は、コイルスプリング８の全長に対する半分以上の軸方向Ｌの長さａで、中空穴５０に形成されている。この構成により、接触穴部５１の半径縮小部５２が、中空穴５０の軸方向Ｌのできるだけ長い範囲において、コイルスプリング８の外周に接触することができる。

【0033】

（シールラバー６）
図１及び図２に示すように、シールラバー６は、ケース４のタワー部４２と筒状ジョイント５の軸方向Ｌの基端部５０２とに装着される。シールラバー６は、タワー部４２の外周とケース４の外面とに密着される。シールラバー６は、ケース４のタワー部４２の係止突起４２１に係止されるラバー被係止部６１と、筒状ジョイント５の基端側係止部５５１に係止されるラバー被係止部６２と、プラグホール１０１を封止する封止部６３とを有する。

【0034】

（プラグキャップ７）
プラグキャップ７は、筒状ジョイント５の軸方向Ｌの先端部５０３に装着され、筒状ジョイント５の先端側係止部５６１に係止されるキャップ被係止部７１を有する。プラグキャップ７の中心部には、スパークプラグ１０の中心電極部が挿入される挿入穴７２が形成されている。

【0035】

（コイルスプリング８）
図６に示すように、コイルスプリング８は、ねじりコイルバネとも呼ばれ、軸方向Ｌに圧縮されたときに弾性反発力を発生させるものである。コイルスプリング８は、円形の断面を有する線材（鋼線）８０１が螺旋状に巻かれて形成されている。コイルスプリング８は、外径が最も大きな軸方向Ｌの部位が形成された大径部８１と、大径部８１の軸方向Ｌの両側に位置して、大径部８１の外径よりも小さな外径に形成された一対の小径部８２とを有する。一対の小径部８２は、コイルスプリング８の軸方向Ｌの中心を対称軸にして、軸方向Ｌに対称な形状を有する。本形態のコイルスプリング８は、コイルスプリング８の軸方向Ｌの中心を対称軸にして、軸方向Ｌに対称な形状を有する。

【0036】

コイルスプリング８の軸方向Ｌの中心側部分に大径部８１が形成されていることにより、コイルスプリング８が大径部８１によって筒状ジョイント５の中空穴５０の接触穴部５１に接触しやすくすることができる。また、一対の小径部８２又はコイルスプリング８が軸方向Ｌの対称形状に形成されていることにより、プラグブーツ１３に挿入するコイルスプリング８の向きを気にする必要がなくなる。これにより、コイルスプリング８の組付が容易になる。

【0037】

また、図６に示すように、大径部８１における軸方向Ｌの適宜箇所には、最大の外径を有する最大外径部分８１１よりも外径が縮小した縮径部分８１２が形成されていてもよい。本形態の大径部８１においては、軸方向Ｌの両側に最大外径部分８１１が形成されており、軸方向Ｌの中心側に縮径部分８１２が形成されている。縮径部分８１２の外径は、小径部８２の外径よりも小さくてもよい。

【0038】

大径部８１と小径部８２との間、大径部８１における、大径部８１における軸方向Ｌの中心部分等には、線材８０１を螺旋状に形成するピッチが小さく、線材８０１同士が軸方向Ｌにほぼ接触する状態で巻かれた節部８３が形成されている。節部８３は、図６に示すように、軸方向Ｌに傾斜していてもよく、図２に示すように、軸方向Ｌに垂直であってもよい。節部８３は、コイルスプリング８の剛性を強くするために、コイルスプリング８の軸方向Ｌの適宜箇所に形成することができる。そして、節部８３を形成する位置及び数を調整することにより、コイルスプリング８が座屈しにくく、コイルスプリング８の全体で必要とするバネ特性を確保することができる。

【0039】

図２に示すように、コイルスプリング８の大径部８１は、筒状ジョイント５の中空穴５０の接触穴部５１に配置されている。コイルスプリング８の大径部８１の最大外径部分８１１が接触穴部５１の直線部５２１に接触することにより、コイルスプリング８の、軸方向Ｌに直交する方向における振動を抑制することができる。

【0040】

筒状ジョイント５の中空穴５０へのコイルスプリング８の挿入を可能にするには、筒状ジョイント５の中空穴５０の内径は、コイルスプリング８の外径よりも大きく、中空穴５０とコイルスプリング８との間には隙間が形成される。中空穴５０に接触穴部５１が形成されることにより、この隙間が小さくなる部分を、直線部５２１の形成部位として周方向Ｃの複数箇所に限定することができる。これにより、中空穴５０へのコイルスプリング８の挿入性を確保しつつ、コイルスプリング８の、軸方向Ｌに直交する方向への振動を抑制することができる。

【0041】

図３に示すように、接触穴部５１の直線部５２１は、軸方向Ｌに直交する断面において、筒状ジョイント５の中空穴５０の接線方向に沿って形成されている。そして、筒状ジョイント５及びコイルスプリング８の周方向Ｃにおいて、直線部５２１の周方向Ｃの中心部分５２１Ａと、この中心部分５２１Ａに対向するコイルスプリング８の外周とが、ほぼ平行に配置される。この状態の形成により、コイルスプリング８を構成する線材８０１と筒状ジョイント５の中空穴５０とが点接触に近い状態で接触することが避けられる。そして、コイルスプリング８を構成する線材８０１と筒状ジョイント５の中空穴５０とは、線材８０１が螺旋状に形成された方向に沿って線接触することが可能である。

【0042】

二次コイル３において発生した高電圧の電流がコイルスプリング８に流れる際に、コイルスプリング８の周辺に生じる電界は、コイルスプリング８を構成する線材８０１と筒状ジョイント５とが接触する部位、又はコイルスプリング８を構成する線材８０１と筒状ジョイント５とが最も近くなる部位において大きくなる。そして、これらの部位に電界が集中し、コイルスプリング８に生じる高電圧と、シリンダヘッドにおけるグラウンド電位との電位差によって、これらの部位の周辺に電流のリークが生じるおそれがある。

【0043】

従来の点火コイルにおいて、筒状ジョイント５の中空穴５０の周方向Ｃにおける複数箇所に、内周側に突出するリブが形成されている場合には、リブの内周側の先端部及びリブの外周側の根元部に電界が集中して、リブの外周側の根元部から筒状ジョイント５の外周側に電流がリークするおそれがある。

【0044】

一方、本形態の点火コイル１においては、筒状ジョイント５の中空穴５０にリブが形成されておらず、筒状ジョイント５の中空穴５０の内周側に突出する部位は存在しない。そして、コイルスプリング８を構成する線材８０１は、筒状ジョイント５の中空穴５０における直線部５２１に線状に接触する。これにより、筒状ジョイント５及びコイルスプリング８に電界集中が生じにくくし、筒状ジョイント５の外周側に電流のリークが生じにくくすることができる。

【0045】

（筒状ジョイント５の段差穴部５４）
図７に示すように、筒状ジョイント５の中空穴５０における軸方向Ｌの先端側Ｌ２の部分、換言すれば、接触穴部５１の軸方向Ｌの先端側Ｌ２に隣接する部分には、内径が最も縮小してコイルスプリング８の大径部８１における軸方向Ｌの先端側Ｌ２の端部を掛止するための段差穴部５４が形成されている。中空穴５０の軸方向Ｌの中央部５０１に形成された接触穴部５１には、コイルスプリング８の大径部８１が配置されており、段差穴部５４には、コイルスプリング８の、軸方向Ｌの先端側Ｌ２に位置する小径部８２が配置されている。そして、コイルスプリング８の大径部８１における軸方向Ｌの先端側Ｌ２の端部に形成された段差部８１３は、段差穴部５４の軸方向Ｌの基端側Ｌ１に位置する段差面５４１によって掛止される。この構成により、プラグブーツ１３の中空穴１３０内に配置されたコイルスプリング８が外部に落下することが防止される。

【0046】

段差穴部５４の軸方向Ｌの基端側Ｌ１に位置する段差面５４１の、外周側への投影位置には、プラグキャップ７が存在する。換言すれば、段差穴部５４、及び段差穴部５４の軸方向Ｌの基端側Ｌ１に位置する段差面５４１の外周側には、プラグキャップ７の軸方向Ｌの基端側Ｌ１の部分が配置されている。

【0047】

段差穴部５４の段差面５４１の付近においては、筒状ジョイント５の中空穴５０の形状が急激に変化しており、コイルスプリング８に高電圧の電流が流れる際に、電界集中が生じやすい部分である。ただし、段差穴部５４の段差面５４１の外周側にプラグキャップ７が存在することにより、段差穴部５４の段差面５４１の外周側における耐電圧性を高めることができる。これにより、段差穴部５４の段差面５４１の周辺に電界集中が生じたとしても、筒状ジョイント５の外周側への電流のリークが生じにくくすることができる。この電流のリークが生じるおそれがある方向を、図７の二点鎖線Ｘによって示す。

【0048】

（作用効果）
本形態の点火コイル１は、プラグブーツ１３の筒状ジョイント５の形状に、コイルスプリング８の耐振性及び耐電圧性を向上させるための工夫をしたものである。具体的には、筒状ジョイント５における中空穴５０には、軸方向Ｌに向けて連続して接触穴部５１が形成されている。この接触穴部５１は、中空穴５０の周方向Ｃに向けて、半径縮小部５２としての直線部５２１と、半径拡大部５３としての角部５３１とが交互に複数形成された形状を有している。

【0049】

複数の直線部５２１は、中空穴５０の軸方向Ｌに直交する断面において、直線状に形成されている。これにより、コイルスプリング８を構成する線材８０１は、複数の直線部５２１の周方向Ｃに、軸方向Ｌに傾斜する状態で線接触することが可能である。また、複数の直線部５２１は、中空穴５０に急激な形状変化部を形成していない。

【0050】

複数の直線部５２１の形成により、コイルスプリング８がプラグブーツ１３の中空穴１３０内において、軸方向Ｌに直交する方向に振動しにくくするとともに、点火コイル１の使用時に、コイルスプリング８と筒状ジョイント５との間に電界集中が生じにくくすることができる。また、中空穴５０の特定箇所にコイルスプリング８が落ち込むことが防止され、早期に電流のリークが発生することが防止される。

【0051】

それ故、本形態の点火コイル１によれば、コイルスプリング８の耐振性の向上とコイルスプリング８の耐電圧性の向上とを両立させることができる。

【0052】

＜実施形態２＞
本形態は、筒状ジョイント５の中空穴５０における接触穴部５１の断面形状が、実施形態１の形状と異なる場合について示す。図８に示すように、接触穴部５１の軸方向Ｌに直交する断面においては、複数の半径縮小部５２としての直線部５２１の代わりに、内周側に緩やかに膨らむ複数の曲線部５２２が形成されていてもよい。複数の曲線部５２２は、多角形状の角部５３１の曲率半径Ｒ１よりも大きな曲率半径Ｒ２を有する。複数の角部５３１は、曲線部５２２同士を繋ぐ状態に形成される。この場合においても、コイルスプリング８を構成する線材８０１は、軸方向Ｌに対して傾斜する状態で曲線部５２２の周方向Ｃに線接触することが可能である。また、この場合においても、筒状ジョイント５の中空穴５０には、急激な形状変化部は形成されない。

【0053】

また、図９に示すように、接触穴部５１の軸方向Ｌに直交する断面においては、内周側に緩やかに膨らむ複数の曲線部５２２の代わりに、外周側に緩やかに膨らむ複数の曲線部５２２が形成されていてもよい。この場合においても、コイルスプリング８を構成する線材８０１は、軸方向Ｌに対して傾斜する状態で曲線部５２２の周方向Ｃに線接触することが可能である。また、この場合においても、筒状ジョイント５の中空穴５０には、急激な形状変化部は形成されない。

【0054】

また、図１０に示すように、接触穴部５１の軸方向Ｌに直交する断面においては、複数の半径縮小部５２としての、複数の直線部５２１と複数の曲線部５２２とが形成されていてもよい。多角形状の各辺部においては、直線部５２１と曲線部５２２とが交互に形成されている。複数の角部５３１は、直線部５２１と曲線部５２２とを繋ぐ状態に形成される。図１０においては、曲線部５２２は、内周側に膨らんで形成されている。曲線部５２２は、外周側に膨らんで形成されていてもよい。

【0055】

図１１には、接触穴部５１が、直線部５２１及び曲線部５２２による六角形状を有する場合について示す。図１１においては、曲線部５２２が外周側に膨らんで形成されており、直線部５２１の周方向Ｃの中心位置における、接触穴部５１の中心Ｏからの半径が最も小さくなっている。多角形状における辺部としての直線部５２１又は曲線部５２２の数を多くすると、接触穴部５１へのコイルスプリング８の挿入性を確保しつつ、コイルスプリング８の、軸方向Ｌに直交する方向への振動を効果的に抑制できる場合がある。

【0056】

この場合においても、コイルスプリング８を構成する線材８０１は、軸方向Ｌに対して傾斜する状態で直線部５２１又は曲線部５２２の周方向Ｃに線接触することが可能である。また、この場合においても、筒状ジョイント５の中空穴５０には、急激な形状変化部は形成されない。

【0057】

本形態の点火コイル１における、その他の構成、作用効果等については、実施形態１に示した点火コイル１と同様である。また、本形態においても、実施形態１に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態１の場合と同様である。

【0058】

＜実施形態３＞
本形態は、図１２～図１６に示すように、筒状ジョイント５の成形時におけるウェルド部Ｗ及びゲート跡Ｇの形成部位を特定の部位に設定した場合について示す。本形態においては、筒状ジョイント５においてウェルド部Ｗ及びゲート跡Ｇが形成される部位を特定して、筒状ジョイント５の耐電圧性をさらに向上させている。

【0059】

筒状ジョイント５は、熱可塑性樹脂の射出成形等を行って形成される。射出成形において用いられる成形型９には、筒状ジョイント５を成形するための円筒形状のキャビティ９１と、キャビティ９１に繋がって、溶融した熱可塑性樹脂による樹脂材料５００が注入されるゲート９２とが形成されている。そして、ゲート９２から成形型９内に注入される樹脂材料５００は、キャビティ９１の形状に倣って流れて、キャビティ９１内に充填される。ここで、キャビティ９１の軸方向Ｌは、筒状ジョイント５の軸方向Ｌに対応し、キャビティ９１の周方向Ｃは、筒状ジョイント５の周方向Ｃに対応する。

【0060】

図１４に示すように、キャビティ９１に充填された樹脂材料５００によって成形された筒状ジョイント５においては、キャビティ９１の周方向Ｃにおけるいずれかの箇所において、流動する樹脂材料５００同士が合わさったウェルド部Ｗが形成される。このウェルド部Ｗは、筒状ジョイント５の周方向Ｃにおけるいずれかの箇所において、軸方向Ｌに対してほぼ平行に線状に形成される。ウェルド部Ｗは、他の部位に比べて強度、靭性等が低い脆弱部位となる。

【0061】

また、キャビティ９１におけるゲート９２が繋がる部位に成形された筒状ジョイント５の表面には、ゲート跡Ｇが形成される。ゲート跡Ｇは、筒状ジョイント５において、ウェルド部Ｗの次に強度、靭性等が低い脆弱部位となる。ゲート跡Ｇは、キャビティ９１内に成形された筒状ジョイント５から、ゲート９２内に成形された成形物が切除されたときに、切除痕として筒状ジョイント５の表面に残る。

【0062】

ゲート９２は、キャビティ９１の１箇所に配置するだけでなく、キャビティ９１の複数箇所に配置してもよい。ゲート跡Ｇは、キャビティ９１にゲート９２が配置された数と同じ数が筒状ジョイント５に形成される。ウェルド部Ｗは、ゲート９２がキャビティ９１の周方向Ｃの複数箇所に配置された場合には、筒状ジョイント５の周方向Ｃの複数箇所に形成されることがある。

【0063】

図１３及び図１４に示すように、キャビティ９１の周方向Ｃの１箇所にゲート９２が配置されている場合には、筒状ジョイント５の周方向Ｃにおいて略１８０°異なる位置に、ゲート跡Ｇとウェルド部Ｗとが形成される。キャビティ９１の周方向Ｃの２箇所以上にゲート９２が配置されている場合には、原則として、図１５に示すように、筒状ジョイント５の周方向Ｃにおける、ゲート跡Ｇが形成された箇所から最も離れた位置にウェルド部Ｗが形成される。

【0064】

筒状ジョイント５を構成する樹脂材料５００が合流した跡としてのウェルド部Ｗは、１つ又は複数の半径拡大部５３としての角部５３１を利用して形成されている。本形態のウェルド部Ｗは、筒状ジョイント５における、接触穴部５１の軸方向Ｌの形成部位においては、角部５３１の頂点付近の外周側部位に形成されている。また、ウェルド部Ｗは、角部５３１から連続して、筒状ジョイント５における、接触穴部５１の軸方向Ｌの形成部位以外の部位である基端側装着部５５及び先端側装着部５６にも形成されている。図１２においては、接触穴部５１の軸方向Ｌの形成部位を、符号ａによって示す。

【0065】

接触穴部５１の断面形状には、四角形状の他にも、例えば、三角形状、五角形状、六角形状等がある。接触穴部５１が四角形状に形成されている場合において、ウェルド部Ｗは、図１３及び図１６に示すように、筒状ジョイント５における、接触穴部５１における１つの角部５３１の頂点付近の外周側部位に形成されていてもよい。この場合には、筒状ジョイント５の周方向Ｃにおいて、ウェルド部Ｗが形成された角部５３１と反対側の部位の表面には、ゲート跡Ｇが形成される。

【0066】

また、ウェルド部Ｗは、図１５に示すように、筒状ジョイント５における、接触穴部５１における互いに対向する２つの角部５３１の頂点付近の外周側部位に形成されていてもよい。この場合には、筒状ジョイント５の周方向Ｃにおいて、ウェルド部Ｗが形成されていない残りの２つの角部５３１の外周側の表面には、ゲート跡Ｇが形成される。

【0067】

筒状ジョイント５の成形によるゲート跡Ｇは、筒状ジョイント５における、中空穴５０の接触穴部５１の角部５３１の外周側に位置する表面、又は接触穴部５１の外周側に位置する表面を除く表面に形成されている。図１２の実線の矢印で示すように、成形型９におけるゲート９２を、キャビティ９１における、四角形状の接触穴部５１の１つの角部５３１の外周側を成形する位置に配置した場合には、樹脂材料５００は、ゲート９２から、キャビティ９１の軸方向Ｌの両側へ流動するとともに、キャビティ９１の周方向Ｃの両側へ流動する。

【0068】

そして、キャビティ９１内に筒状ジョイント５が成形されたときには、接触穴部５１の１つの角部５３１の外周側に位置する表面には、ゲート跡Ｇが形成される。また、この筒状ジョイント５においては、ゲート跡Ｇが形成された角部５３１の反対側に位置する角部５３１の外周側に位置する部位には、ウェルド部Ｗが形成される。このウェルド部Ｗは、角部５３１の外周側に位置する部位から軸方向Ｌの両側に延びて、基端側装着部５５及び先端側装着部５６にも形成される。ただし、樹脂材料５００の流動の仕方によって、基端側装着部５５及び先端側装着部５６には、ウェルド部Ｗがあまり形成されないこともある。

【0069】

図１５に示すように、成形型９におけるゲート９２を、キャビティ９１における、四角形状の接触穴部５１の互いに対向する２つの角部５３１の外周側を成形する位置に配置した場合には、樹脂材料５００は、各ゲート９２からキャビティ９１の軸方向Ｌの両側へ流動するとともに、各ゲート９２からキャビティ９１の周方向Ｃの両側へ流動する。図１５においては、キャビティ９１、ゲート９２及び樹脂材料５００をかっこ書きの符号によって示す。

【0070】

そして、キャビティ９１内に筒状ジョイント５が成形されたときには、接触穴部５１の２つの角部５３１の外周側に位置する表面には、ゲート跡Ｇが形成される。また、この筒状ジョイント５においては、接触穴部５１の残りの２つの角部５３１の外周側に位置する部位には、ウェルド部Ｗが形成される。

【0071】

図１２の破線の矢印で示すように、成形型９におけるゲート９２を、キャビティ９１における基端側装着部５５又は先端側装着部５６を成形する部位に配置した場合には、樹脂材料５００は、ゲート９２からキャビティ９１の軸方向Ｌの一方側へ流動する。この場合にも、流動する樹脂材料５００は、キャビティ９１の周方向Ｃにおける、ゲート９２の配置部位の反対側の部位においてウェルド部Ｗを形成する。この場合においても、ゲート９２の配置部位は、接触穴部５１の直線部５２１（又は曲線部５２２）の外周側にウェルド部Ｗが形成されないように決定する。そして、筒状ジョイント５における、接触穴部５１の軸方向Ｌの形成部位にウェルド部Ｗが形成されるときには、このウェルド部Ｗは角部５３１の外周側の部位に形成されるようにする。なお、この場合のウェルド部Ｗは、キャビティ９１におけるゲート９２の配置部位から軸方向Ｌに離れるほど形成されにくくなる。

【0072】

六角形状、八角形状等の偶数個の角部５３１を有する接触穴部５１を持つ筒状ジョイント５を成形する際には、四角形状の接触穴部５１を有する筒状ジョイント５を成形する場合と同様に、ゲート跡Ｇ及びウェルド部Ｗの形成位置を設定することができる。一方、三角形状、五角形状等の奇数個の角部５３１を有する接触穴部５１を持つ筒状ジョイント５を成形する場合には、ウェルド部Ｗが接触穴部５１の角部５３１の外周側の部位に形成されるようにするために、キャビティ９１のゲート９２は、接触穴部５１の直線部５２１（又は曲線部５２２）の外周側に対応する部位に配置する。また、この場合のゲート９２は、接触穴部５１の直線部５２１（又は曲線部５２２）の外周側に対応する部位から軸方向Ｌにずれた部位に配置してもよい。

【0073】

奇数個の角部５３１を有する接触穴部５１を持つ筒状ジョイント５を成形する場合には、ゲート跡Ｇに比べてウェルド部Ｗを保護する必要性が高いことにより、ウェルド部Ｗが角部５３１の外周側の部位に形成されることを優先する。また、この場合には、ゲート跡Ｇが、筒状ジョイント５における、接触穴部５１の形成部位の軸方向Ｌの両側に位置する基端側装着部５５又は先端側装着部５６に形成されるようにすればよい。

【0074】

図１６に示すように、成形型９におけるゲート９２を、キャビティ９１における、三角形状の接触穴部５１における１つの直線部５２１（又は曲線部５２２）の外周側に対応する部位に配置した場合には、樹脂材料５００は、ゲート９２から、キャビティ９１の軸方向Ｌの両側へ流動するとともに、キャビティ９１の周方向Ｃの両側へ流動する。そして、キャビティ９１内に筒状ジョイント５が成形されたときには、接触穴部５１の１つの直線部５２１（又は曲線部５２２）の外周側に位置する表面には、ゲート跡Ｇが形成される。また、この筒状ジョイント５においては、ゲート跡Ｇが形成された直線部５２１（又は曲線部５２２）の反対側に位置する角部５３１の外周側に位置する部位には、ウェルド部Ｗが形成される。この場合においても、基端側装着部５５及び先端側装着部５６におけるウェルド部Ｗの形成状態は、前述した四角形状の接触穴部５１を有する筒状ジョイント５を成形する場合と同様である。図１６においては、キャビティ９１、ゲート９２及び樹脂材料５００をかっこ書きの符号によって示す。

【0075】

（作用効果）
実施形態１，２に示した筒状ジョイント５においては、コイルスプリング８が筒状ジョイント５の接触穴部５１の直線部５２１（又は曲線部５２２）に点接触しないようにして、コイルスプリング８と筒状ジョイント５との間に電界集中が生じにくくしている。ただし、コイルスプリング８が接触穴部５１の直線部５２１（又は曲線部５２２）に線接触したときには、この接触部位には、電界が集中しやすくなる。一方、筒状ジョイント５の接触穴部５１において、各角部５３１の頂点付近は、コイルスプリング８から最も離れており、各角部５３１には、コイルスプリング８が接触する可能性がほとんどない。

【0076】

そこで、本形態においては、コイルスプリング８が接触穴部５１の直線部５２１（又は曲線部５２２）に線接触した場合であっても、この直線部５２１（又は曲線部５２２）の外周側部位に脆弱部位としてのウェルド部Ｗが配置されないようにして、換言すれば、角部５３１の外周側部位にウェルド部Ｗが配置されるようにして、ウェルド部Ｗを電界から保護することができる。また、本形態においては、ゲート跡Ｇが、接触穴部５１の角部５３１の外周側に位置する表面、又は接触穴部５１の外周側に位置する表面から軸方向Ｌの基端側又は先端側にずれた表面に形成されるようにして、ゲート跡Ｇを電界から保護することができる。

【0077】

本形態の点火コイル１によれば、コイルスプリング８の耐電圧性をさらに向上させることができる。本形態の点火コイル１における、その他の構成、作用効果等については、実施形態１，２に示した点火コイル１と同様である。また、本形態においても、実施形態１に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態１の場合と同様である。

【0078】

本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。さらに、本発明から想定される様々な構成要素の組み合わせ、形態等も本発明の技術思想に含まれる。

【符号の説明】

【0079】

１ 点火コイル
１０ スパークプラグ
１１ コイル本体部
１２ ジョイント部
１３ プラグブーツ
５１ 接触穴部
５２ 半径縮小部
５３ 半径拡大部
８ コイルスプリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】