JP2020159274A

JP2020159274A - 点火コイル

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Publication number: JP2020159274A
Application number: JP2019059260A
Authority: JP
Inventors: 常永　孝二; Koji Tokinaga; 孝二常永; 伊藤　繁美; Shigemi Ito; 繁美伊藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-03-26
Also published as: US11276524B2; JP7238530B2; DE102020107232A1; US20200312544A1

Abstract

【課題】導電部材とスパークプラグの端子金具との間の接続信頼性の向上を図ることができる点火コイルを提供する。【解決手段】点火コイルは、コイル本体部と導電部材２と保護部３とを備える。コイル本体部は、高電圧を発生させる。導電部材２は、コイル本体部とスパークプラグ４の端子金具４３とを電気的に接続する。保護部３は、導電部材２を内側に配しており、電気的絶縁性を有する。導電部材２は、導電部材２の長手方向に弾性変形可能な弾性部６と、弾性部６の先端側に配された導電端子体７とを備える。導電端子体７の先端面は、凹面７２１を備える。内周側へ向かうほど基端側へ向かう形状を有しており、スパークプラグ４の端子金具４３に当接する。凹面７２１は、端子金具４３との当接部を環状に形成することができるよう構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、点火コイルに関する。

自動車等の内燃機関には、スパークプラグに高電圧を印加してスパークプラグに放電を生じさせるために点火コイルが用いられている。かかる点火コイルとして、特許文献１には、高電圧を生じさせるコイル本体部と、コイル本体部の出力をスパークプラグに伝達する導電部材と、導電部材を外周側から覆う絶縁性を有する保護カバーとを備える点火コイルが開示されている。特許文献１において、導電部材は、コイルバネを備える。

ここで、特許文献１に記載された点火コイル及びスパークプラグは、スパークプラグの端子金具に後述の凹陥部を形成するとともに、コイルバネの先端部を凹陥部に挿入する構造を採用している。

凹陥部は、スパークプラグの端子金具の基端面が先端側に向かって凹む形状を有する。また、凹陥部の側面は、基端側に向かうほど拡径するテーパ状に形成されている。そして、コイルバネにおける凹陥部に挿入される先端部は、凹陥部の側面形状に沿うよう、先端側に向かうほど縮径する円錐状に形成されている。かかる構成を採用することにより、特許文献１に記載された点火コイル及びスパークプラグは、スパークプラグの端子金具の凹陥部の側面と、コイルバネの先端部との接触面積を確保し、これらの間の電気的接続性を確保しようとしている。

特表２０１３−５０１１８０号公報

しかしながら、コイルバネの先端部を凹陥部の側面に沿うよう形成するには、コイルバネの製造上、高い精度が要求されるため、凹陥部の側面とコイルバネの先端部との接触面積を向上させることは難しい。そのため、特許文献１に記載の点火コイルにおいては、コイルバネの先端部とスパークプラグの端子金具との間の接触点が１点等と少なくなることが考えられる。そのため、特許文献１に記載の点火コイルにおいては、コイルバネと端子金具との間の接続信頼性を確保する観点から改善の余地がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、導電部材とスパークプラグの端子金具との間の接続信頼性の向上を図ることができる点火コイルを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、高電圧を発生させるコイル本体部（１１）と、
前記コイル本体部とスパークプラグ（４）の端子金具（４３）とを電気的に接続する導電部材（２）と、
前記導電部材を内側に配するとともに、電気的絶縁性を有する保護部（３）と、を備え、
前記導電部材は、前記導電部材の長手方向に弾性変形可能な弾性部（６）と、前記弾性部の先端側に配された導電端子体（７）と、を備え、
前記導電端子体の先端面は、内周側へ向かうほど基端側へ向かい、前記スパークプラグの前記端子金具に当接する凹面（７２１）、又は、内周側へ向かうほど先端側へ向かい、前記スパークプラグの前記端子金具に当接する凸面（７２５）を有し、かつ、前記スパークプラグの前記端子金具との当接部を環状に形成することができるよう構成されている、点火コイル（１）にある。

前記態様の点火コイルにおいて、弾性部の先端には、導電端子体が取り付けられている。そして、導電端子体の先端面は、内周側へ向かうほど基端側へ向かい、スパークプラグの端子金具に当接する凹面、又は、内周側へ向かうほど先端側へ向かい、スパークプラグの端子金具に当接する凸面を有する。そして、導電端子体の先端面は、スパークプラグの端子金具との当接部を環状に形成することができるよう構成されている。それゆえ、凹面又は凸面とスパークプラグの端子金具との接触領域を稼ぐことができ、導電部材とスパークプラグの端子金具との電気的接続の信頼性を確保しやすい。

以上のごとく、前記態様によれば、導電部材とスパークプラグの端子金具との間の接続信頼性の向上を図ることができる点火コイルを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、内燃機関用の点火コイル及びスパークプラグの一部断面正面図。図１の、導電端子体周辺の拡大図。実施形態１における、導電端子体及びスパークプラグの、一部断面正面図。図３の、導電端子体とスパークプラグとを離して表した図。実施形態１における、導電端子体の正面図。実施形態１における、導電端子体を先端側から見た底面図。実施形態１における、コイルバネ及び導電端子体が保護部に対して径方向に偏心した点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、端子金具と導電端子体とが当接していない状態を示す図。実施形態１における、コイルバネ及び導電端子体が保護部に対して径方向に偏心した点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、端子金具と導電端子体とが当接した状態を示す図。実施形態１における、コイルバネ及び導電端子体が保護部に対して径方向に偏心した点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、スパークプラグが点火コイルに組み付いた状態を示す図。実施形態１における、コイルバネ及び導電端子体の中心軸が、保護部の中心軸に対して傾いている点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、端子金具と導電端子体とが当接していない状態を示す図。実施形態１における、コイルバネ及び導電端子体の中心軸が、保護部の中心軸に対して傾いている点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、端子金具と導電端子体とが当接した状態を示す図。実施形態１における、コイルバネ及び導電端子体の中心軸が、保護部の中心軸に対して傾いている点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、スパークプラグが点火コイルに組み付いた状態を示す図。実施形態１の変形形態１における、導電端子体及びスパークプラグの基端部の一部断面正面図。実施形態１の変形形態２における、導電端子体及びスパークプラグの基端部の一部断面正面図。実施形態２における、導電端子体の断面図。実施形態３における、導電端子体の断面図。実施形態４における、導電端子体の一部断面正面図。実施形態５における、導電端子体の断面図。実施形態６における、導電端子体の斜視図。実施形態７における、導電端子体の斜視図。実施形態８における、内燃機関用の点火コイル及びスパークプラグの一部を断面で表した正面図。図２１における、導電端子体周辺の拡大図。実施形態８における、導電端子体及びスパークプラグの、一部断面正面図。実施形態８における、導電端子体とスパークプラグとを離して表した図。実施形態８における、導電端子体の正面図。実施形態８における、導電端子体を先端側から見た底面図。実施形態８における、スパークプラグの基端部の一部断面正面図。実施形態８における、突出端子部を基端側から見た平面図。実施形態８における、コイルバネ及び導電端子体が保護部に対して径方向に偏心した点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、端子金具と導電端子体とが当接していない状態を示す図。実施形態８における、コイルバネ及び導電端子体が保護部に対して径方向に偏心した点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、端子金具と導電端子体とが当接した状態を示す図。実施形態８における、実施形態１における、コイルバネ及び導電端子体が保護部に対して径方向に偏心した点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、スパークプラグが点火コイルに組み付いた状態を示す図。実施形態８における、コイルバネ及び導電端子体の中心軸が、保護部の中心軸に対して傾いている点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、端子金具と導電端子体とが当接していない状態を示す図。実施形態８における、コイルバネ及び導電端子体の中心軸が、保護部の中心軸に対して傾いている点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、端子金具と導電端子体とが当接した状態を示す図。実施形態８における、コイルバネ及び導電端子体の中心軸が、保護部の中心軸に対して傾いている点火コイルにスパークプラグを組み付ける様子を示す一部断面正面図であって、スパークプラグが点火コイルに組み付いた状態を示す図。実施形態９における、導電端子体の正面図。実施形態１０における、導電端子体の正面図。実施形態１０における、導電端子体及びスパークプラグ基端部の、一部断面正面図。実施形態１１における、導電端子体の正面図。実施形態１２における、導電端子体の正面図。実施形態１３における、導電端子体の正面図。

（実施形態１）
点火コイルの実施形態につき、図１〜図１２を用いて説明する。
本実施形態の点火コイル１は、図１に示すごとく、コイル本体部１１と導電部材２と保護部３とを備える。

コイル本体部１１は、高電圧を発生させる。導電部材２は、コイル本体部１１とスパークプラグ４の端子金具４３とを電気的に接続する。保護部３は、導電部材２を内側に配しており、電気的絶縁性を有する。

導電部材２は、導電部材２の長手方向に弾性変形可能な弾性部６と、弾性部６の先端側に配された導電端子体７とを備える。図２、図３に示すごとく、導電端子体７の先端面は、凹面７２１を備える。凹面７２１は、内周側へ向かうほど基端側へ向かう形状を有しており、スパークプラグ４の端子金具４３に当接する。凹面７２１は、端子金具４３との当接部を環状に形成することができるよう構成されている。なお、２つの部材の当接部が環状に形成されている、とは、２つの部材の当接部が、点火コイル１の周方向の３箇所以上に形成されていることを意味する。
以後、本実施形態につき詳説する。

本明細書において、導電部材２及び保護部３の中心軸が延びる方向を軸方向Ｚという。また、軸方向Ｚの一方側であって、点火コイル１におけるスパークプラグ４が接続される側を先端側といい、その反対側を基端側という。また、単に径方向といったときは、保護部３の径方向を意味するものとし、単に周方向といったときは、保護部３の周方向を意味するものとする。

本実施形態の点火コイル１は、自動車、コージェネレーション等のシリンダヘッドのプラグホールに取り付けられるスパークプラグ４に接続される。そして、点火コイル１は、スパークプラグ４に高電圧を印加する手段として用いられる。点火コイル１は、保護部３をプラグホールに挿入してシリンダヘッドに取り付けられる。

図示は省略するが、コイル本体部１１は、互いに磁気結合した一次コイル及び二次コイルを有する。コイル本体部１１は、一次コイルを流れる電流の時間変化により、二次コイルにスパークプラグ４の点火用の高電圧を発生させるよう構成されている。図１に示すごとく、コイル本体部１１は、一次コイル及び二次コイルを収容するケース１１１を備える。

ケース１１１は、電気的絶縁性を有する材料からなる。図１に示すごとく、ケース１１１は、ケース本体部１１１ａとタワー部１１１ｂとを備える。ケース本体部１１１ａは、基端側が開放された矩形箱体状を呈しており、内部に一次コイル及び二次コイルを収容している。タワー部１１１ｂは、ケース本体部１１１ａの底壁の中央部から先端側に突出するよう形成されている。タワー部１１１ｂは、軸方向Ｚに形成された筒状を呈しており、その内側の空間がケース１１１本体内の空間と連通している。点火コイル１において、タワー部１１１ｂの基端部には、二次コイルに電気的に接続された高圧端子１１２が嵌入されている。高圧端子１１２は、点火コイル１の出力端子としての役割を有する。そして、タワー部１１１ｂには、筒状の保護部３が組み付けられている。

保護部３は、シールラバー３１とポールジョイント３２とプラグキャップ３３とを備える。シールラバー３１は、タワー部１１１ｂを外周側から覆うようにタワー部１１１ｂに組み付けられている。シールラバー３１は、弾性変形可能なゴム等の材料からなる。シールラバー３１は、その基端部において点火コイル１のケース１１１と点火コイル１が取り付けられるシリンダヘッドとの双方に密着し、これらの間のシール性を確保する。シールラバー３１の先端部に、ポールジョイント３２が嵌合している。

ポールジョイント３２は、シールラバー３１よりも硬質で、電気的絶縁性を有する材料からなる。ポールジョイント３２は、例えば樹脂を軸方向Ｚに長尺な筒状に形成してなる。そして、ポールジョイント３２の先端に、プラグキャップ３３が嵌合している。

プラグキャップ３３は、弾性変形可能で、かつ電気的絶縁性を有する材料からなる。プラグキャップ３３は、例えばゴムからなる。プラグキャップ３３には、その先端側からスパークプラグ４が挿入される。そして、タワー部１１１ｂ及び保護部３の内側に、導電部材２が配されている。

導電部材２は、抵抗体５と弾性部６と導電端子体７とを備える。抵抗体５は、スパークプラグ４における火花放電の発生に起因して、点火コイル１に高周波のノイズ電流が流れ込むことを抑制するためのものである。抵抗体５は、タワー部１１１ｂにおける高圧端子１１２の先端側に挿入されているとともに、高圧端子１１２に電気的に接続されている。

弾性部６は、コイルバネからなる。以後、弾性部６をコイルバネ６という。コイルバネ６は、軸方向Ｚに巻回されたコイル状を呈しており、軸方向Ｚに伸縮可能に構成されている。コイルバネ６は、軸方向Ｚに圧縮された状態で点火コイル１に組み付けられている。そして、コイルバネ６の基端部は、抵抗体５を基端側に弾性的に押圧している。図１、図２に示すごとく、コイルバネ６の先端部に、導電端子体７が装着されている。

導電端子体７は、導電性を有する材料からなる。例えば、導電端子体７は、鋼、鉄、銅合金、アルミニウム、カーボン、導電樹脂、導電ゴム、等の導電材料からなる。導電端子体７は、例えば、鋼、銅合金、アルミニウムからなる場合は鍛造、切削により製造可能であり、カーボンからなる場合は焼結により製造可能であり、導電樹脂からなる場合は成形により製造可能である。なお、導電端子体７は、必ずしも導電率を高く確保する必要はない。例えば、導電端子体７を、適度に低い導電率の材料で構成することにより、スパークプラグ４の放電ギャップに生じる火花放電に伴って発生する電波雑音の抑制効果を得ることができる。

図２〜図６に示すごとく、導電端子体７は、軸方向Ｚに延在する回転軸に対して回転対称な回転体形状を有する。図２に示すごとく、導電端子体７は、コイルバネ６に接続されるバネ接続部７１と、スパークプラグ４の端子金具４３に接続されるプラグ接続部７２とを備える。

図２〜図５に示すごとく、バネ接続部７１は、導電端子体７において基端側に突出する柱状に形成されている。バネ接続部７１は、先端部に形成された小径部７１１と、小径部７１１から基端側に形成され、小径部７１１よりも外径が大きい大径部７１２とを備える。小径部７１１は、軸方向Ｚに形成された円柱状を呈している。小径部７１１は、軸方向Ｚから見たときの外形が、バネ接続部７１において小径部７１１の基端側に隣接する部位（すなわち大径部７１２）よりも小さい。大径部７１２は、小径部７１１よりも外周側に突出するよう形成されている。そして、大径部７１２の基端部は、基端側に向かうほど縮径する円錐台形状を呈している。これにより、バネ接続部７１をコイルバネ６の内側に挿入しやすくしている。

図２に示すごとく、コイルバネ６の先端部は、１ターン以上、小径部７１１に巻回されている。小径部７１１に巻回されたコイルバネ６の先端部の内径は、小径部７１１の基端側に隣接する部位（すなわち大径部７１２）の外径よりも小径に形成されている。これにより、コイルバネ６の先端部に導電端子体７が保持されている。本実施形態においては、コイルバネ６の先端部は、２ターン以上、小径部７１１に巻回されている。そして、コイルバネ６の先端は、導電端子体７の大径部７１２の基端面に当接している。

図２〜図５に示すごとく、プラグ接続部７２は、バネ接続部７１よりも大径に形成されている。プラグ接続部７２の基端側の面における中央部から基端側に、バネ接続部７１が形成されている。プラグ接続部７２は、外形が高さの低い円柱状に形成されている。

プラグ接続部７２は、先端面に凹面７２１を有する。凹面７２１は、プラグ接続部７２の先端面の周縁部を除く中央部が基端側に向かって凹んだ形状を有する。凹面７２１は、半球面状に形成されている。これにより、凹面７２１全体は、基端側に向かうほど内周側に向かうよう湾曲している。

次に、点火コイル１及びこれに組み付けられるスパークプラグ４を備えた点火装置１０に関し、説明する。

図１に示すごとく、点火コイル１に挿入されるスパークプラグ４は、ハウジング４１、絶縁碍子４２、及び端子金具４３を備える。ハウジング４１は、筒状に形成されており、外周部に、シリンダヘッドのプラグホールに形成された雌ネジ穴に取り付けるための図示しない取付ネジが形成されている。絶縁碍子４２は、筒状に形成されており、ハウジング４１の内側に保持されている。絶縁碍子４２は、ハウジング４１から基端側に突出する碍子頭部４２１を有する。

端子金具４３は、例えば鉄からなる。端子金具４３は、その基端部を除く部位が絶縁碍子４２の内側に配されており、その基端部が碍子頭部４２１から基端側に突出した突出端子部４３１となっている。図２〜図４に示すごとく、突出端子部４３１は、先端部に、突出端子部４３１の他の部位よりも外周側に突出するとともに絶縁碍子４２の基端面に当接する端子鍔部４３１ａを有し、端子鍔部４３１ａから基端側に円柱状の端子本体部４３１ｂを有する。突出端子部４３１は、軸方向Ｚに延在する回転軸に対して回転対称な回転体形状を有する。

端子本体部４３１ｂは、その基端面と側面との間の角部である端子角部４３１ｃが、テーパ状に形成されている。端子角部４３１ｃは、基端側に向かうほど内周側に向かうテーパ状に形成されている。端子角部４３１ｃは、スパークプラグ４をプラグキャップ３３に挿入する際、スパークプラグ４の端子金具４３の突出端子部４３１が、導電端子体７の凹面７２１内に配されやすくするためのガイドとしての役割を有する。

スパークプラグ４は、碍子頭部４２１を、点火コイル１のプラグキャップ３３の先端側からプラグキャップ３３内に挿入することで、点火コイル１に組み付けられている。

ここで、図４に示すごとく、導電端子体７の最大外径をＤ１、凹面７２１の開口端（すなわち先端部）の外径をＤ２、端子本体部４３１ｂの凹面７２１内に挿入される部位の外径をＤ３とする。このとき、Ｄ１〜Ｄ３は、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３、の関係を満たす。凹面７２１の開口端の外径Ｄ２が、端子本体部４３１ｂの外形Ｄ３よりも大きいことにより、スパークプラグ４を点火コイル１に組み付けたとき、スパークプラグ４の端子本体部４３１ｂが、凹面７２１の内側に挿入できるようになっている。また、導電端子体７の最大外径Ｄ１は、プラグキャップ３３の最小内径よりも小さい。

スパークプラグ４が点火コイル１に組み付けられた状態において、図２、図３に示すごとく、導電端子体７の凹面７２１に端子金具４３の端子角部４３１ｃが当接する。凹面７２１と端子金具４３との当接部は、前述のように環状に形成されている。当接部が環状に形成されているとは、当接部が周方向に断続的に形成された多点接触や、当接部が周方向に連続的に、円状に形成された線接触等がある。

なお、突出端子部４３１は、例えば図１３に示すごとく、高さが小さい円柱状に形成されていてもよい。この場合、突出端子部４３１における凹面７２１の内側に配される部位の外径は、凹面７２１の開口端の外径Ｄ２よりも小さくなる。

また、突出端子部４３１は、例えば図１４に示すごとく、突出端子部４３１の基端部４３１ｇが外周側に膨らんだような形状を呈していてもよい。突出端子部４３１の基端部４３１ｇは、軸方向Ｚの中央部が、軸方向Ｚに平行な円柱状に形成されており、軸方向Ｚの両端部が、軸方向Ｚにおける中央部から遠ざかるほど縮径する円錐台形状になっている。この場合においても、突出端子部４３１における凹面７２１の内側に配される部位の外径は、凹面７２１の開口端の外径Ｄ２よりも小さくなる。図１４に示す構成においては、突出端子部４３１の基端側に形成された、外周側に膨らむよう形成された部位の最大径が、凹面７２１の開口端の外径Ｄ２よりも小さくなる。

次に、点火コイル１にスパークプラグ４を組み付ける際の様子を説明する。

まず、図７に示すごとく、点火コイル１にスパークプラグ４が組み付く前の状態において、導電部材２におけるコイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１が、保護部３の中心軸ｃ２に対して径方向にずれている場合を想定する。すなわち、コイルバネ６及び導電端子体７が、保護部３に対して径方向の一方側に偏心して組み付けられている場合を想定する。ここでは、径方向の一つであって、保護部３に対してコイルバネ６及び導電端子体７が偏心した側を偏心側Ｘ１といい、その反対側を反偏心側Ｘ２という。

点火コイル１のプラグキャップ３３の先端から、プラグキャップ３３内にスパークプラグ４の碍子頭部４２１を挿入していくと、まず、端子金具４３の端子角部４３１ｃが、導電端子体７の内側に挿入されて、図８に示すごとく、端子角部４３１ｃの反偏心側Ｘ２の部位が導電端子体７の凹面７２１の反偏心側Ｘ２の部位に当接する。そして、更にプラグキャップ３３へのスパークプラグ４の挿入を進めると、導電端子体７が端子金具４３に押されて基端側に移動しつつ、コイルバネ６が軸方向Ｚに圧縮される。これと同時に、導電端子体７の凹面７２１が端子金具４３の端子角部４３１ｃの表面を滑り、導電端子体７が反偏心側Ｘ２に移動し、図９に示すごとく、導電端子体７の凹面７２１が、端子金具４３の端子角部４３１ｃと環状に当接する。

そして、点火コイル１にスパークプラグ４が組み付いた状態においては、組み付く前の状態に比べ、コイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１と保護部３の中心軸ｃ２との偏心量が低減される。すなわち、点火コイル１にスパークプラグ４を組み付けることで、コイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１が、保護部３の中心軸ｃ２に揃うよう調芯される。

次に、図１０に示すごとく、導電部材２におけるコイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１が、保護部３の中心軸ｃ２に対して傾いている場合を想定する。ここでは、導電部材２におけるコイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１は、先端側へ向かうほど径方向の一方側である傾斜側Ｘ３に傾斜している。また、径方向における傾斜側Ｘ３の反対側を反傾斜側Ｘ４という。

この場合、点火コイル１のプラグキャップ３３の先端から、プラグキャップ３３内にスパークプラグ４の碍子頭部４２１を挿入していくと、まず、図１１に示すごとく、端子金具４３の端子角部４３１ｃが、導電端子体７の内側に挿入されて導電端子体７の凹面７２１の反傾斜側Ｘ４の部位に当接する。そして、更にプラグキャップ３３へのスパークプラグ４の挿入を進めると、導電端子体７が端子金具４３によって基端側に押されて基端側に移動しつつ、コイルバネ６が軸方向Ｚに圧縮される。これと同時に、導電端子体７の凹面７２１が端子金具４３の端子角部４３１ｃの表面を滑って反傾斜側Ｘ４に移動するとともに、凹面７２１と端子金具４３との当接部（すなわち凹面７２１の反傾斜側Ｘ４の部位）を中心に回動し、図１２に示すごとく、凹面７２１が、端子金具４３の端子角部４３１ｃと環状に当接する。

そして、点火コイル１にスパークプラグ４が組み付いた状態においては、組み付く前の状態に比べ、保護部３の中心軸ｃ２に対するコイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１の傾斜角度が低減される。すなわち、点火コイル１にスパークプラグ４を組み付けることで、コイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１の傾きが、軸方向Ｚに沿うように修正される。

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態の点火コイル１において、コイルバネ６の先端には、導電端子体７が取り付けられている。そして、導電端子体７の先端面は、内周側へ向かうほど基端側へ向かい、スパークプラグ４の端子金具４３に当接する凹面７２１を有する。そして、導電端子体７の先端面は、スパークプラグ４の端子金具４３との当接部を環状に形成することができるよう構成されている。それゆえ、凹面７２１とスパークプラグ４の端子金具４３との接触領域を稼ぐことができ、導電部材２とスパークプラグ４の端子金具４３との電気的接続の信頼性を確保しやすい。

また、凹面７２１は、基端側に向かうほど内周側に向かうよう形成されているため、保護部３の中心軸に対して、導電部材２の中心軸が偏心、或いは傾いている場合であっても、前述のごとく、偏心、或いは傾きが修正される。

また、スパークプラグ４の端子金具４３に接触する導電端子体７は、コイルバネ６とは別体に構成されている。それゆえ、導電端子体７を、端子金具４３との耐摩耗性を考慮した材料としたり、導電端子体７の表面処理を行うことで、導電端子体７と端子金具４３との間の耐摩耗性を確保したりすることができる。例えば、導電端子体７の材料を、これに当接する端子金具４３の材料とは異なる材料とすることで、これらの間の耐摩耗性を向上させることができる。

また、凹面７２１は、球面状に形成されている。それゆえ、保護部３の中心軸に対して、導電部材２が周方向のいずれの側に偏心、或いは傾いていても、スパークプラグ４を点火コイル１に組み付けることで、前述の偏心、或いは傾きを修正することができる。

また、導電端子体７は、軸方向Ｚから見たときの外形が基端側に隣接する部位よりも小さい小径部７１１を有し、コイルバネ６の先端部は、１ターン以上、小径部７１１に巻回されている。それゆえ、コイルバネ６に導電端子体７を固定しやすい。

以上のごとく、本実施形態によれば、導電部材とスパークプラグの端子金具との間の接続信頼性の向上を図ることができる点火コイルを提供することができる。

（実施形態２）
本実施形態は、図１５に示すごとく、実施形態１に対して、導電端子体７の凹面７２１の形状を変更した実施形態である。

本実施形態の凹面７２１は、先端側を向くよう、軸方向Ｚに直交する平面状に形成された凹天面７２１ａと、凹天面７２１ａの全周から先端側に延設された凹側面７２１ｂとを有する。凹側面７２１ｂは、基端側（すなわち凹天面７２１ａ側）に向かうほど内周側に向かうよう湾曲している。凹側面７２１ｂは、径方向の外周側に膨らむよう湾曲した形状を有する。そして、点火コイル１にスパークプラグ４が組み付いた状態においては、凹側面７２１ｂと端子金具４３の端子角部４３１ｃとが環状に当接する。

その他は、実施形態１と同様である。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態３）
本実施形態は、図１６に示すごとく、実施形態２に対して、凹側面７２１ｂの形状を変更した実施形態である。

本実施形態において、凹側面７２１ｂは、基端側に向かうほど内周側に向かうテーパ状に形成されている。すなわち、凹側面７２１ｂは、導電端子体７の中心軸を通るとともに当該中心軸に平行な断面において、直線形状を有する。
その他は、実施形態２と同様である。

本実施形態においても、実施形態２と同様の作用効果を有する。

（実施形態４）
本実施形態は、図１７に示すごとく、実施形態１に対して、導電端子体７のバネ接続部７１の形状を変更した実施形態である。

本実施形態において、バネ接続部７１の外周部には、螺旋状のネジ山部７１３が設けられている。そして、バネ接続部７１は、ネジ山部７１３が大径部７１２を構成しており、軸方向Ｚに隣接するネジ山部７１３間のネジ谷部７１４が小径部７１１を構成している。すなわち、本実施形態において小径部７１１は螺旋状に形成される。そして、本実施形態においても、コイルバネ６の先端部が小径部７１１に巻回されている。
その他は、実施形態１と同様である。

（実施形態５）
本実施形態は、図１８に示すごとく、実施形態１に対して、バネ接続部７１の大径部７１２の形状を変更した実施形態である。

大径部７１２は、第一部位７１５と第二部位７１６とを有する。第一部位７１５は、小径部７１１から基端側に形成されており、基端側に向かうほど拡径する円錐台形状に形成されている。そして、第二部位７１６は、基端側に向かうほど縮径する円錐状に形成されている。そして、大径部７１２は、第一部位７１５と第二部位７１６との境界部が、最大径を備える。
その他は、実施形態１と同様である。

（実施形態６）
本実施形態は、図１９に示すごとく、実施形態１に対して、バネ接続部７１の形状を変更した実施形態である。

本実施形態において、バネ接続部７１の外周面は、基端側に向かうほど拡径するラッパ状を呈している。そして、バネ接続部７１の先端部分が小径部７１１を構成し、バネ接続部７１の基端部分が大径部７１２を構成している。

バネ接続部７１を基端側から見たときのバネ接続部７１の中央には、基端側に向かって開放された穴部７１７が形成されている。本実施形態のバネ接続部７１は、例えば軸方向Ｚに径が一定の円柱状の部材の中心に、穴部７１７と同形状の棒状の治具を押し付けて円柱状の部材を外周側に広げるよう塑性変形させることにより、図１９に示すような形状にすることができる。
その他は、実施形態１と同様である。

（実施形態７）
本実施形態は、図２０に示すごとく、実施形態６に対して、バネ接続部７１の大径部７１２の形状を変更した実施形態である。

本実施形態において、大径部７１２には、大径部７１２を周方向に分断する溝部７１８が形成されている。溝部７１８は、大径部７１２の基端部から先端側に向かって形成されている。溝部７１８は、すり割り加工等によって形成される。
その他は、実施形態６と同様である。

本実施形態においては、大径部７１２が溝部７１８を備える。そのため、軸方向Ｚにおいて外径が一定の加工前の大径部７１２の穴部７１７に、柱状の部材の中央に棒状の軸を挿入して大径部７１２を拡径させるよう塑性変形させて大径部７１２を製造する際、容易に（すなわち、少ない力で）大径部７１２を拡径させることができる。
本実施形態においても、実施形態６と同様の作用効果を有する。

（実施形態８）
本実施形態は、図２１〜図３４に示すごとく、実施形態１に対して、導電端子体７の形状、及び、スパークプラグ４の端子金具４３の突出端子部４３１の形状を変更した実施形態である。

図２２〜図２６に示すごとく、本実施形態において、導電端子体７は、プラグ接続部７２の形状が、実施形態１の形状と異なる。図２２〜図２５に示すごとく、プラグ接続部７２は、基端側に配された円柱状部７２３と、円柱状部７２３から先端側に形成された半球状部７２４とを有する。半球状部７２４は、先端側に向かうほど縮径する半球形状を有する。

プラグ接続部７２の先端面、すなわち半球状部７２４の表面は、凸面７２５を構成している。凸面７２５は、先端側に膨らむ半球面状に形成されている。すなわち、凸面７２５は、内周側に向かうほど先端側に向かうよう形成されている。図２２、図２３に示すごとく、凸面７２５は、端子金具４３の後述の端子凹面４３１ｄに挿入されるよう構成されている。本実施形態においても、導電端子体７は、軸方向Ｚに延在する回転軸に対して回転対称な回転体形状を有する。

そして、図２７、図２８に示すごとく、端子金具４３の突出端子部４３１は、実施形態１と同様、端子本体部４３１ｂと端子鍔部４３１ａとを有する。端子本体部４３１ｂは、基端面の端縁を除く中央部が先端側に向かって凹んだ端子凹面４３１ｄを有する。本実施形態においても、端子本体部４３１ｂの基端面と側面との間の端子角部４３１ｃは、基端側へ向かうほど内周側へ向かうテーパ状に形成されている。端子凹面４３１ｄは、端子角部４３１ｃよりも内周側に形成されている。

端子凹面４３１ｄは、基端側を向くとともに軸方向Ｚに直交する面状に形成された端子凹底面４３１ｅと、端子凹底面４３１ｅの全周から基端側に延設された端子凹側面４３１ｆとを備える。端子凹側面４３１ｆは、先端側（すなわち端子凹底面４３１ｅ側）に向かうほど内周側に向かうテーパ状に形成されている。そして端子凹面４３１ｄ内に空間は、先端側に向かうほど縮径する円錐台形状を有する。また、本実施形態においても、端子金具４３の突出端子部４３１は、軸方向Ｚに延在する回転軸に対して回転対称な回転体形状を有する。

ここで、図２４に示すごとく、導電端子体７の凸面７２５の最大外径をＤａ、端子凹側面４３１ｆの開口端（すなわち基端側端部）の外径をＤｂ、端子金具４３における端子凹底面４３１ｅの外径をＤｃとする。このとき、Ｄａ〜Ｄｃは、Ｄａ＞Ｄｂ＞Ｄｃの関係を満たす。導電端子体７の凸面７２５の最大外径Ｄａが、端子凹側面４３１ｆの開口端の外径Ｄｂよりも大きいことにより、スパークプラグ４を点火コイル１に組み付けたとき、導電端子体７の凸面７２５が、端子凹側面４３１ｆに当接することができるようになっている。

図２２に示すごとく、スパークプラグ４が点火コイル１に組み付けられた状態において、導電端子体７の凸面７２６に端子金具４３の端子凹側面４３１ｆが当接する。凸面７２６と端子凹側面４３１ｆとの当接部は、環状に形成されている。

まず、図２９に示すごとく、点火コイル１にスパークプラグ４が組み付く前の状態において、導電部材２におけるコイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１が、保護部３の中心軸ｃ２に対して径方向にずれている場合を想定する。すなわち、コイルバネ６及び導電端子体７が、保護部３に対して径方向の一方側に偏心して組み付けられている場合を想定する。ここでは、径方向の一つであって、保護部３に対してコイルバネ６及び導電端子体７が偏心した側を偏心側Ｘ５といい、その反対側を反偏心側Ｘ６という。

点火コイル１のプラグキャップ３３の先端から、プラグキャップ３３内にスパークプラグ４の碍子頭部４２１を挿入していくと、まず、端子金具４３の端子凹面４３１ｄの内側に、導電端子体７の凸面７２６が挿入されて、図３０に示すごとく、突出端子部４３１の端子凹面４３１ｄの偏心側Ｘ５の部位が凸面７２６の偏心側Ｘ５の部位に当接する。そして、更にプラグキャップ３３へのスパークプラグ４の挿入を進めると、導電端子体７が端子金具４３に押されて基端側に移動しつつ、コイルバネ６が軸方向Ｚに圧縮される。これと同時に、導電端子体７の凸面７２６が端子金具４３の端子凹側面４３１ｆを滑り、導電端子体７が反偏心側Ｘ６に移動し、図３１に示すごとく、導電端子体７の凸面７２６が、環状に端子金具４３の端子凹側面４３１ｆと当接する。

次に、図３２に示すごとく、導電部材２におけるコイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１が、保護部３の中心軸ｃ２に対して傾いている場合を想定する。ここでは、導電部材２におけるコイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１は、先端側へ向かうほど径方向の一方側である傾斜側Ｘ７に傾斜している、という。また、径方向における傾斜側Ｘ７の反対側を反傾斜側Ｘ８という。

この場合、点火コイル１のプラグキャップ３３の先端から、プラグキャップ３３内にスパークプラグ４の碍子頭部４２１を挿入していくと、まず、図３３に示すごとく、端子金具４３の端子凹面４３１ｄの内側に、導電端子体７の凸面７２６が挿入されて、突出端子部４３１の端子凹面４３１ｄの傾斜側Ｘ７の部位が凸面７２６の傾斜側Ｘ７の部位に当接する。そして、更にプラグキャップ３３へのスパークプラグ４の挿入を進めると、導電端子体７が端子金具４３によって基端側に押されて基端側に移動しつつ、コイルバネ６が軸方向Ｚに圧縮される。これと同時に、導電端子体７の凸面７２６が端子金具４３の端子凹側面４３１ｆを滑って反傾斜側Ｘ８に移動し、図３４に示すごとく、凸面７２６が、環状に端子金具４３の端子凹側面４３１ｆと当接する。

そして、点火コイル１にスパークプラグ４が組み付いた状態においては、組み付く前の状態に比べ、保護部３の中心軸ｃ２に対するコイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１の傾斜角度が低減される。すなわち、点火コイル１にスパークプラグ４を組み付けることで、コイルバネ６及び導電端子体７の中心軸ｃ１の傾きが、軸方向Ｚに沿うように修正される。
その他は、実施形態１と同様である。

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態において、コイルバネ６の先端には、導電端子体７が取り付けられている。そして、導電端子体７の先端面は、内周側へ向かうほど先端側へ向かい、スパークプラグ４の端子金具４３に当接する凸面７２５を有する。そして、導電端子体７の先端面は、スパークプラグ４の端子金具４３との当接部を環状に形成することができるよう構成されている。それゆえ、凸面７２５とスパークプラグ４の端子金具４３との接触領域を稼ぐことができ、導電部材２とスパークプラグ４の端子金具４３との電気的接続の信頼性を確保しやすい。

また、凸面７２５は、先端側に向かうほど内周側に向かうよう形成されているため、保護部３の中心軸に対して、導電部材２の中心軸が偏心、或いは傾いている場合であっても、前述のごとく、偏心、或いは傾きが修正される。

また、凸面７２５は、球面状に形成されている。それゆえ、保護部３の中心軸に対して、導電部材２が周方向のいずれの側に偏心、或いは傾いていても、スパークプラグ４を点火コイル１に組み付けることで、前述の偏心、或いは傾きを修正することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態９）
本実施形態は、図３５に示すごとく、実施形態８に対して、導電端子体７の凸面７２５の形状を変更した実施形態である。

本実施形態の凸面７２５は、先端に形成されるとともに軸方向Ｚに直交する平面状に形成された凸底面７２５ａと、凸底面７２５ａの全周から基端側に延設された凸側面７２５ｂとを有する。凸側面７２５ｂは、先端側（すなわち凸底面７２５ａ側）に向かうほど内周側に向かうよう湾曲している。凸側面７２５ｂは、径方向の外周側に膨らむよう湾曲した形状を有する。そして、点火コイル１にスパークプラグ４が組み付いた状態においては、凸側面７２５ｂと端子金具４３の端子凹側面４３１ｆとが環状に当接する。
その他は、実施形態８と同様である。

本実施形態においても、実施形態８と同様の作用効果を有する。

（実施形態１０）
本実施形態は、図３６、図３７に示すごとく、実施形態９に対して、凸側面７２５ｂの形状を変更した実施形態である。

本実施形態において、凸側面７２５ｂは、先端側に向かうほど内周側に向かうテーパ状に形成されている。すなわち、凸側面７２５ｂは、導電端子体７の中心軸を通るとともに当該中心軸に平行な断面において、直線形状を有する。

図３７に示すごとく、凸面７２５のテーパ角θ１は、端子凹側面４３１ｆのテーパ角θ２よりも大きい。凸面７２５のテーパ角θ１は、導電端子体７の中心軸を通るとともに当該中心軸に平行な断面において表れる一対の凸側面７２５ｂの延長線同士がなす角である。また、端子凹側面４３１ｆのテーパ角は、スパークプラグ４の中心軸を通るとともに当該中心軸に平行な断面に表れる一対の端子凹側面４３１ｆの延長線同士がなす角である。
その他は、実施形態９と同様である。

本実施形態において、凸面７２５のテーパ角θ１は、端子凹側面４３１ｆのテーパ角よりも大きい。それゆえ、スパークプラグ４を点火コイル１に組み付けた際、プラグ接続部７２の凸底面７２５ａが端子金具４３の端子凹底面４３１ｅに衝突することを防止するとともに、確実に凸側面７２５ｂが端子凹側面４３１ｆに環状に当接する。
その他、実施形態９と同様の作用効果を有する。

（実施形態１１）
本実施形態は、図３８に示すごとく、実施形態８に対して、プラグ接続部７２の形状を変更した実施形態である。

本実施形態において、プラグ接続部７２は、全体として略球状に形成されている。具体的には、プラグ接続部７２は、球の基端側端部を軸方向Ｚに直交する面方向に切り落とした形状を有する。これに伴い、プラグ接続部７２の表面は、略球状の凸面７２５となっている。そして、凸面７２５における軸方向Ｚの略中央から先端側の部位は、先端側に向かうほど内周側に向かう半球面状に形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。

（実施形態１２）
本実施形態は、図３９に示すごとく、実施形態８に対して、導電端子体７の形状を変更した実施形態である。

本実施形態において、導電端子体７は、軸方向Ｚにおいて対称な形状となるよう形成されている。すなわち、導電端子体７は、その姿勢を軸方向Ｚに反転させても、反転前の形状と同じ形状となる。導電端子体７は、実施形態８と同様、バネ接続部７１とプラグ接続部７２とを有し、バネ接続部７１は、小径部７１１と大径部７１２とを有する。プラグ接続部７２は、実施形態８と同様の形状を有する。そして、バネ接続部７１の大径部７１２は、プラグ接続部７２を軸方向Ｚに反転させた形状を有する。そして、プラグ接続部７２とバネ接続部７１との間に、これらより小径な小径部７１１が形成されている。
その他は、実施形態８と同様である。

本実施形態においては、導電端子体７は、軸方向Ｚにおいて対称な形状を有する。そのため、点火コイル１の生産性を向上させやすい。すなわち、点火コイル１の組み付け工程において、導電端子体７の軸方向の先端側、基端側を認識する工程を省略することができ、点火コイル１の組み付け効率を向上させることができる。
その他、実施形態８と同様の作用効果を有する。

（実施形態１３）
本実施形態は、図４０に示すごとく、実施形態１２と同様、導電端子体７を軸方向Ｚに対称な形状に構成した実施形態である。

本実施形態においても、導電端子体７は、バネ接続部７１とプラグ接続部７２とを有し、バネ接続部７１は、小径部７１１と大径部７１２とを有する。プラグ接続部７２は、実施形態１１と同様の形状を有する。そして、バネ接続部７１の大径部７１２は、プラグ接続部７２を軸方向Ｚに反転させた形状を有する。そして、プラグ接続部７２とバネ接続部７１との間に、これらより小径な小径部７１１が形成されている。
その他は、実施形態１２と同様である。

本実施形態においても、実施形態１２と同様の作用効果を有する。

本発明は、前記各実施形態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種々の実施形態に適用することが可能である。

例えば、実施形態８〜実施形態１１において、バネ接続部の形状を、実施形態４〜実施形態７で示した形状に変更することもできる。また、実施形態１〜実施形態７において、端子金具の突出端子部の形状を、実施形態８で示した形状に変更することもできる。

１点火コイル
１１コイル本体部
２導電部材
３保護部
４スパークプラグ
４３端子金具
４３１ｄ端子凹面
６弾性部
７２１凹面
７２５凸面

Claims

高電圧を発生させるコイル本体部（１１）と、
前記コイル本体部とスパークプラグ（４）の端子金具（４３）とを電気的に接続する導電部材（２）と、
前記導電部材を内側に配するとともに、電気的絶縁性を有する保護部（３）と、を備え、
前記導電部材は、前記導電部材の長手方向に弾性変形可能な弾性部（６）と、前記弾性部の先端側に配された導電端子体（７）と、を備え、
前記導電端子体の先端面は、内周側へ向かうほど基端側へ向かい、前記スパークプラグの前記端子金具に当接する凹面（７２１）、又は、内周側へ向かうほど先端側へ向かい、前記スパークプラグの前記端子金具に当接する凸面（７２５）を有し、かつ、前記スパークプラグの前記端子金具との当接部を環状に形成することができるよう構成されている、点火コイル（１）。
前記導電端子体の前記先端面は、前記凹面である、請求項１に記載の点火コイル。
前記凹面は、球面状に形成されている、請求項２に記載の点火コイル。
前記導電端子体の前記先端面は、前記凸面である、請求項１に記載の点火コイル。
前記凸面は、球面状に形成されている、請求項４に記載の点火コイル。
前記凸面は、先端側に向かうほど内周側に向かうテーパ状に形成されており、かつ、前記端子金具の基端面において内周側に向かうほど先端側に向かうテーパ状に形成された端子凹面に、環状に当接することができるよう構成されており、前記凸面のテーパ角（θ１）は、前記端子凹面のテーパ角（θ２）よりも大きい、請求項４に記載の点火コイル。
前記弾性部は、前記導電部材の長手方向に伸縮可能なコイルバネによって構成されており、前記導電端子体は、前記長手方向から見たときの外形が基端側に隣接する部位よりも小さい小径部（７１１）を有し、前記コイルバネの先端部は、１ターン以上、前記小径部に巻回されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の点火コイル。