JP2012221669A - プラグキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】形状設計に関する自由度や生産性の向上を図ることができるプラグキャップを提供する。
【解決手段】プラグキャップ１は、一端側に点火プラグが接続されるプラグ接続部７が設けられ、他端側にプラグコードが接続されるコード接続部６が設けられたターミナルボディ２と、プラグ接続部７とコード接続部６との間に設けられ、点火プラグと電気的に接続されるコネクタ部３とを備える。ターミナルボディ２には、導電性樹脂により形成された樹脂部としてのターミナルボディ本体５が設けられ、ターミナルボディ本体５を介して、コネクタ部３とコード接続部６との間が電気的に接続される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、点火プラグとプラグコードとを電気的に接続するためのプラグキャップに関する。

プラグキャップは、点火プラグに対して電力を供給するために、内燃機関等に取付けられた点火プラグと、点火コイルやディストリビュータから延びるプラグコードとを電気的に接続するものである。プラグキャップは、ターミナルボディを備えており、ターミナルボディは、絶縁性樹脂により形成された筒状のターミナルボディ本体と、当該ターミナルボディ本体の内周に配置され、点火プラグ及びプラグコード間を電気的に接続する電気的接続部とを具備している。さらに、ターミナルボディの一端部には、プラグコードが挿入される筒状のコード挿設部と、プラグコードがねじ込まれる金属製のコード取付ねじとを備えてなるコード接続部が設けられる。一方で、ターミナルボディの他端部には、点火プラグの端子電極が挿入される筒状のプラグ接続部と、端子電極が接触する金属製のコネクタ部とが設けられる。

また、一般に前記電気的接続部は、スプリングやプレート等の金属部品や、ノイズ抑制のための抵抗体などが直列的に接続されることで構成されている（例えば、特許文献１等参照）。さらに、前記抵抗体としては、一般に導電性セラミックからなるセラミック抵抗体や金属線が巻回されてなる巻線抵抗体が用いられる。

特開２０１０−１６０９００号公報

ところで、金属部品やセラミック抵抗体等により電気的接続部を構成した場合には、金属部品や抵抗体の形状に合わせて、ターミナルボディひいてはプラグキャップの形状を設定する必要が生じてしまう（すなわち、金属部品や抵抗体の存在により、プラグキャップの形状設計に制約が生じてしまう）。

また、一般にセラミック抵抗体や巻線抵抗体の作製には多くの時間を要するため、セラミック抵抗体等を用いることは、生産性の面で不利に働いてしまうおそれがある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、形状設計に関する自由度や生産性の向上を図ることができるプラグキャップを提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。

構成１．本構成のプラグキャップは、一端側に点火プラグが接続されるプラグ接続部が設けられ、他端側にプラグコードが接続されるコード接続部が設けられたターミナルボディと、
前記プラグ接続部と前記コード接続部との間に設けられ、前記点火プラグと電気的に接続されるコネクタ部とを備えたプラグキャップであって、
前記ターミナルボディには、導電性樹脂により形成された樹脂部が設けられ、
前記樹脂部を介して、前記コネクタ部と前記コード接続部との間が電気的に接続されることを特徴とする。

上記構成１によれば、コネクタ部及びコード接続部間が導電性樹脂からなる樹脂部を介して電気的に接続されている。従って、コネクタ部とコード接続部とを電気的に接続する電気的接続部の形状設計に関する自由度を高めることができる。その結果、ターミナルボディひいてはプラグキャップについて、その形状設計に関する自由度を効果的に向上させることができる。

また、上記構成１によれば、樹脂部が抵抗体として機能するように構成することができる。ここで、一般にセラミック抵抗体や巻線抵抗体と比べて、導電性樹脂からなる抵抗体（樹脂部）の作製は容易である。従って、樹脂部を抵抗体として用いることで、抵抗体の作製に要する時間を削減することができ、ひいては生産性の向上を図ることができる。

構成２．本構成のプラグキャップは、上記構成１において、前記樹脂部のみを介して、前記コネクタ部と前記コード接続部とが電気的に接続されることを特徴とする。

上記構成２によれば、コネクタ部及びコード接続部間が樹脂部のみを介して電気的に接続されている（すなわち、電気的接続部が樹脂部により構成されている）。従って、部品点数の削減が可能となり、製造コストの低減を図ることができる。

また、金属部品や抵抗体の存在による形状設計の面での制約がより少なくなり、様々な形状のプラグキャップを製造することができる。

構成３．本構成のプラグキャップは、上記構成１又は２において、前記ターミナルボディ全体が、前記樹脂部とされることを特徴とする。

上記構成３によれば、ターミナルボディ全体が導電性樹脂からなる樹脂部とされるため、金属製のコード取付ねじ等を別途設ける必要がなくなり、部品点数の更なる削減が可能となる。さらに、ターミナルボディが抵抗体として機能するため、別途の抵抗体を設ける必要がなくなる。その結果、製造コストを一層低減することができる。

さらに、金属部品や抵抗体の存在によるプラグキャップの形状面における制約を一層少なくすることができる。

構成４．本構成のプラグキャップは、上記構成１乃至３のいずれかにおいて、前記ターミナルボディ全体と前記コネクタ部とが導電性樹脂で形成されることを特徴とする。

上記構成４によれば、ターミナルボディ全体及びコネクタ部が導電性樹脂により形成されている。すなわち、点火プラグ及びプラグコード間が樹脂部のみを介して電気的に接続されるように構成されている。これにより、金属部品や抵抗体の存在による形状面の制約を受けることがなくなり、プラグキャップの形状設計に関する自由度をより一層向上させることができる。

構成５．本構成のプラグキャップは、上記構成１乃至４のいずれかにおいて、前記樹脂部の外周面は、樹脂、エラストマー、又は、ゴムからなる絶縁性物質で覆われることを特徴とする。

上記構成５によれば、樹脂部の外周が絶縁性物質で覆われるように構成されている。そのため、点火プラグへの電力供給時に、樹脂部の表面を這った沿面放電が生じてしまうという事態をより確実に防止することができる。その結果、沿面放電に伴いノイズ抑制効果が低減してしまうという事態を効果的に抑制することができる。また、樹脂部の周囲に金属部品が配置される場合には、樹脂部と前記金属部品との間におけるコロナ放電の発生を抑制することができ、ひいては金属部品の急激な腐食を防止することができる。

さらに、上記構成３及び構成４のように、ターミナルボディ全体が導電性樹脂により形成されている（ターミナルボディ全体が樹脂部とされる）場合には、ターミナルボディとその周囲に配置された金属製の部品（例えば、内燃機関に設けられたプラグホール等）との間における電流のリークをより確実に防止することができる。その結果、点火プラグに対してより確実に電力を供給することができる。

プラグキャップの構成を示す断面図である。 ターミナルボディ本体に対するコード取付ねじの固定手法の別例を説明するためのプラグキャップの断面図である。 コネクタ部の別例を説明するためのプラグキャップの断面図である。 第２実施形態におけるプラグキャップの構成を示す断面図である。 抵抗体や被覆体等を示す部分拡大断面図である。 別の実施形態におけるコード取付ねじ等の構成を示す断面図である。 別の実施形態におけるコネクタ部等の構成を示す断面図である。 別の実施形態におけるプラグキャップの構成を示す断面図である。 別の実施形態におけるプラグキャップの構成を示す断面図である。

以下に、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔第１実施形態〕
図１に示すように、プラグキャップ１は、ターミナルボディ２と、コネクタ部３と、被覆体４とを備えている。

ターミナルボディ２は、導電性樹脂により形成され、自身の略中間部分において略直角に屈曲する樹脂部としてのターミナルボディ本体５を備えている。尚、導電性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂や不飽和ポリエステル樹脂、ＰＰＳ樹脂などの樹脂材料に、金属粉末（例えば、銅、銀、銅合金、ニッケル等）、金属繊維（例えば、ステンレスファイバー等）、炭素繊維、カーボン粉末、金属酸化物（例えば、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム等）などの導電性物質のうち少なくとも一種を混ぜ合わせたいわゆる複合導電性樹脂が好適に用いられるが、場合によっては、ポリアセチレンやポリピロール等の本質的な導電性樹脂を用いることとしてもよい。

また、ターミナルボディ２は、コード接続部６と、プラグ接続部７とを備えている。

コード接続部６は、ターミナルボディ本体５の一端側に設けられた筒状のコード挿通部６１と、コード取付ねじ６２とにより構成されている。

コード挿通部６１は、第１軸線ＣＬ１に沿って延びる筒状をなし、図示しない点火コイルやディストリビュータから延びるプラグコード（図示せず）が挿通される。

コード取付ねじ６２は、導電性金属（例えば、真鍮）により形成されており、第１軸線ＣＬ１に沿って延びる木ねじ形状とされている。また、コード取付ねじ６２のねじ形状部分は、前記コード挿通部６１に向けて突き出して配置されている。さらに、コード取付ねじ６２のうち前記ねじ形状部分の反対側には、括れ形状の突部６２Ｐが形成されており、当該突部６２Ｐがターミナルボディ本体５に圧入されることで、コード取付ねじ６２がターミナルボディ本体５に固定されている。また、プラグコードを接続する際には、プラグコードの端部をコード挿通部６１に挿通しつつ、プラグコードの端部をコード取付ねじ６２にねじ込むことで、プラグコード内の導線とコード取付ねじ６２とが電気的に接続されるようになっている。

尚、突部６２Ｐのターミナルボディ本体５に対する圧入により、コード取付ねじ６２をターミナルボディ本体５に固定することなく、例えば、図２に示すように、コード挿通部６１及びコード取付ねじ６２間にリング状のワッシャーＬＷ１，ＬＷ２を嵌め込むことで、コード取付ねじ６２をターミナルボディ本体５に固定してもよい。

図１に戻り、プラグ接続部７は、ターミナルボディ本体５の他端側に設けられ、第２軸線ＣＬ２に沿って延びる筒状をなしている。プラグ接続部７に対しては、図示しない内燃機関に取付けられた点火プラグ（図示せず）の端子電極や絶縁碍子が挿通される。

さらに、前記コネクタ部３は、有底円筒状をなす導電性金属（例えば、真鍮）により形成されており、その他端部が前記プラグ接続部７内に配置されている。また、コネクタ部３は、その一端部がターミナルボディ本体５に圧入されることで、ターミナルボディ本体５に固定されている。加えて、コネクタ部３の外周には、環状のコネクタスプリング３１が取付けられている。プラグキャップ１を点火プラグに接続した際には、前記コネクタスプリング３１から前記点火プラグの端子電極に対して径方向内側に向けた締付力が加わることとなり、その結果、コネクタ部３を点火プラグに対して安定した状態で電気的に接続できるようになっている。

尚、図３に示すように、コネクタ部３の一端部に棒状の突部３Ｐを設け、ターミナルボディ本体５に対する埋入量を増大させることで、ターミナルボディ本体５に対してコネクタ部３をより安定した状態で固定してもよい。また、ターミナルボディ本体５に対してコネクタ部３やコード取付ねじ６２を固定するにあたっては、上記以外の手法を用いてもよい。従って、例えば、ターミナルボディ本体５を型成形するための金型の所定位置にコネクタ部３やコード取付ねじ６２を配置した上で、ターミナルボディ本体５を型成形することにより、ターミナルボディ本体５に対してコネクタ部３等を固定してもよい。

図１に戻り、本実施形態においては、上述の通り、ターミナルボディ本体５が導電性樹脂により形成されているため、コネクタ部３とコード接続部６（コード取付ねじ６２）とがターミナルボディ本体５（すなわち、樹脂部）のみを介して電気的に接続されている。また、コネクタ部３とコード接続部６との間における電気抵抗が所定の抵抗値（例えば、５ｋΩ）とされており、ターミナルボディ本体５がノイズ抑制のための抵抗体としての機能を備えるように構成されている。

前記被覆体４は、樹脂、エラストマー、又は、ゴムからなる絶縁性物質（例えば、耐熱性に優れるシリコーンゴムやフッ素ゴム、アクリルゴム、フッ素樹脂など）により形成されており、ターミナルボディ本体５の外周に配置される被覆体本体４１と、一端側に設けられる一端側被覆体４２と、他端側に設けられる他端側被覆体４３とを備えている。

被覆体本体４１は、自身の略中間部分にて略直角に屈曲しており、自身の内周がターミナルボディ本体５の外周形状に沿った形状とされている。

一端側被覆体４２は、第１軸線ＣＬ１に沿って延びる筒状をなしている。また、一端側被覆体４２の内径は、被覆体本体４１の内径よりも小さく、かつ、プラグコードの外径よりも若干小さくなるように構成されており、さらに、一端側被覆体４２の内周面には、径方向内側に向けて突出形成された環状の突条部４２Ｐが複数設けられている。このため、プラグコードがプラグキャップ１に接続された際には、一端側被覆体４２がプラグコードにより押し広げられるとともに、プラグコードの外周面と突条部４２Ｐとが密着する。その結果、コード接続部６への水の浸入が防止されるようになっている。

他端側被覆体４３は、第２軸線ＣＬ２に沿って延びる筒状をなし、その内径が点火プラグの絶縁碍子の後端部の外径よりも若干小さくなるように構成されている。加えて、他端側被覆体４３の内周面には、一端側被覆体４２と同様に、径方向内側に向けて突出形成された環状の突条部４３Ｐが複数設けられている。そして、点火プラグにプラグキャップ１が接続された際には、他端側被覆体４３が点火プラグの絶縁碍子により押し広げられるとともに、点火プラグの絶縁碍子の外周面と突条部４３Ｐとが密着し、その結果、プラグ接続部７内への水の浸入が防止される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、コネクタ部３及びコード接続部６（コード取付ねじ６２）間が導電性樹脂からなるターミナルボディ本体５のみを介して電気的に接続されている。従って、金属部品や抵抗体の存在による形状設計の面での制約を少なくすることができ、様々な形状のプラグキャップ１を製造することができる。

また、コネクタ部３とコード接続部６とを電気的に接続するための部品を削減することができ、製造コストの低減を図ることができる。さらに、本実施形態では、ターミナルボディ本体５が抵抗体として機能するように構成されているため、別途の抵抗体を設ける必要がなくなり、製造コストの更なる低減を図ることができる。

加えて、ターミナルボディ本体５が絶縁性物質からなる被覆体４で覆われているため、ターミナルボディ２とその周囲に配置された金属製の部品（例えば、内燃機関に設けられたプラグホール等）との間における電流のリークをより確実に防止することができる。その結果、点火プラグに対してより確実に電力を供給することができる。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。上記第１実施形態では、ターミナルボディ本体５のみを介してコネクタ部３とコード接続部６とが電気的に接続されている。これに対して、本第２実施形態では、図４に示すように、ターミナルボディ１２が、絶縁性樹脂からなる筒状のターミナルボディ本体１２１と、ターミナルボディ本体１２１の内周に配置された導電性の電気的接続部１２２とを備えるようにプラグキャップ１１が構成されている。そして、電気的接続部１２２を介してコネクタ部１３と、コード接続部１６とが電気的に接続されており、また、電気的接続部１２２には、導電性樹脂により円柱状に形成された抵抗体１５（樹脂部に相当する）が介在されている。すなわち、コネクタ部１３及びコード接続部１６間の電気的接続経路において、抵抗体１５がその一部を担うように構成されている。

また、前記抵抗体１５は、所定の電気抵抗（例えば、５ｋΩ）を有しており、電波雑音の抑制を図る機能を備えている。加えて、図５に示すように、抵抗体１５の両端部には、それぞれ有底筒状をなす金属製のコンタクトキャップ１８Ａ，１８Ｂが配置されている。そして、コンタクトキャップ１８Ａがコード取付ねじ１６２に接触することで、抵抗体１５の一端部とコード取付ねじ１６２とが電気的に接続されている。また、コンタクトキャップ１８Ｂは、導電性金属（例えば、ステンレス）により形成されたコンタクトスプリング１９に接触しており、コンタクトスプリング１９を介して、抵抗体１５の他端部とコネクタ部１３とが電気的に接続されている。尚、コンタクトスプリング１９を設けることで耐振動性が高まることとなり、コネクタ部１３からコード取付ねじ１６２までの間が安定した状態で電気的に接続されるようになっている。

さらに、抵抗体１５の外周には、樹脂、エラストマー、又は、ゴムからなる絶縁性物質により形成された筒状の被覆体１４が設けられている。当該被覆体１４は、その一端側がコンタクトキャップ１８Ａの筒状部分と抵抗体１５の外周面との間に介在されており、その他端側がコンタクトキャップ１８Ｂの筒状部分の外周に配置されている。尚、被覆体１４の端部を、コンタクトキャップ１８Ａ，１８Ｂの筒状部分の外周に配置してもよいし、コンタクトキャップ１８Ａ，１８Ｂの筒状部分と抵抗体１５の外周面との間に配置してもよい。すなわち、被覆体１４により抵抗体１５の表面が酸素等と極力接触しない状態とされていればよい。

また、図４に示すように、ターミナルボディ本体１２１の両端部には、それぞれ筒状をなすゴム部材ＲＥ１，ＲＥ２とが接続されており、コネクタ部１３やコード取付ねじ１６２側への水の浸入が防止されている。

以上、本第２実施形態によれば、コネクタ部１３及びコード接続部１６間が導電性樹脂からなる抵抗体１５を介して電気的に接続されている。従って、コネクタ部１３とコード接続部１６とを電気的に接続する電気的接続部１２２の形状設計に関する自由度を高めることができる。その結果、ターミナルボディ１２ひいてはプラグキャップ１１について、その形状設計に関する自由度を効果的に向上させることができる。

また、一般にセラミック抵抗体や巻線抵抗体と比べて、導電性樹脂からなる抵抗体１５（樹脂部）の作製は容易である。従って、抵抗体１５の作製に要する時間を削減することができ、生産性の向上を図ることができる。

加えて、本第２実施形態では、抵抗体１５の外周が絶縁性物質からなる被覆体１４で覆われている。そのため、点火プラグへの電力供給時に、抵抗体１５の表面を這った沿面放電が生じてしまうという事態をより確実に防止することができる。その結果、沿面放電に伴いノイズ抑制効果が低減してしまうという事態を効果的に抑制することができる。また、抵抗体１５とコンタクトキャップ１８Ａ，１８Ｂとの間におけるコロナ放電の発生を抑制することができ、コンタクトキャップ１８Ａ，１８Ｂの急激な腐食、ひいては電気的接続部１２２の抵抗値の急激な増大をより確実に防止することができる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記第１実施形態では、コード取り付けねじ６２が金属材料により形成されているが、図６に示すように、コード取付ねじ２６２を導電性樹脂により形成することで、ターミナルボディ本体２５とコード取付ねじ２６２とを一体的に形成してもよい。すなわち、ターミナルボディ２２全体を導電性樹脂で形成してもよい。この場合には、金属製のコード取付ねじを別途設ける必要がなくなり、部品点数の更なる削減が可能となる。さらに、プラグキャップの形状面における制約を一層少なくすることができる。

（ｂ）上記第１実施形態では、コネクタ部３が金属材料により形成されているが、図７に示すように、コネクタ部２３を導電性樹脂により形成することで、ターミナルボディ本体２５とコネクタ部２３とを導電性樹脂により形成してもよい。

また、図８に示すように、コネクタ部２３及びコード取付ねじ２６２の双方を導電性樹脂により形成することで、ターミナルボディ２２全体とコネクタ部２３とを導電性樹脂により形成してもよい。すなわち、点火プラグ及びプラグコード間が導電性樹脂からなる樹脂部のみを介して電気的に接続されるように構成してもよい。この場合には、金属部品の存在による形状面の制約を受けることがなくなり、プラグキャップの形状設計に関する自由度をより一層向上させることができる。

（ｃ）上記第２実施形態において、ターミナルボディ本体１２１は絶縁性樹脂により形成されているが、図９に示すように、ターミナルボディ本体３２１の一部を導電性樹脂により形成し、当該導電性樹脂により形成した樹脂部３５とコンタクトスプリング３９とを介してコネクタ部３３とコード接続部３６とを電気的に接続してもよい。この場合には、ターミナルボディ本体３２１の一部である樹脂部３５が抵抗体としての役割を担うこととなり、抵抗体を別途設ける場合と比較して、コストの低減を図ることができる。

（ｄ）上記実施形態では、略直角に屈曲するプラグキャップを例示しているが、プラグキャップの形状は特に限定されるものではない。

１，１１…プラグキャップ、２，１２…ターミナルボディ、３，１３，２３，３３…コネクタ部、４，１４…被覆体、５…ターミナルボディ本体（樹脂部）、６，１６…コード接続部、７…プラグ接続部、１５…抵抗体（樹脂部）、３５…樹脂部。

Claims (5)

1. 一端側に点火プラグが接続されるプラグ接続部が設けられ、他端側にプラグコードが接続されるコード接続部が設けられたターミナルボディと、
   前記プラグ接続部と前記コード接続部との間に設けられ、前記点火プラグと電気的に接続されるコネクタ部とを備えたプラグキャップであって、
   前記ターミナルボディには、導電性樹脂により形成された樹脂部が設けられ、
   前記樹脂部を介して、前記コネクタ部と前記コード接続部との間が電気的に接続されることを特徴とするプラグキャップ。
2. 前記樹脂部のみを介して、前記コネクタ部と前記コード接続部とが電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のプラグキャップ。
3. 前記ターミナルボディ全体が、前記樹脂部とされることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラグキャップ。
4. 前記ターミナルボディ全体と前記コネクタ部とが導電性樹脂で形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラグキャップ。
5. 前記樹脂部の外周面は、樹脂、エラストマー、又は、ゴムからなる絶縁性物質で覆われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプラグキャップ。

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