JP5873468B2 - プラグ接続具 - Google Patents

Description

本発明は、点火プラグに接続されるプラグキャップやプラグコードなどのプラグ接続具に関する。

プラグキャップや、キャップ付きのプラグコードなどのプラグ接続具は、点火プラグの端子電極に接続される金属製の端子接続部材と、端子接続部材が固定される樹脂製のキャップ本体と、を備えている(例えば、特許文献１)。

キャップ本体の端子接続部材が固定される位置には、筒状の端子接続部材が挿入される挿入孔が形成されている。この挿入孔に、例えば、端子接続部材が熱間圧入されることによって、端子接続部材がキャップ本体に固定されている。

ここで、キャップ本体に対する端子接続部材の固着力が弱いと、点火プラグの端子電極を端子接続部材から取り外したときなどに、端子接続部材がキャップ本体から抜ける可能性がある。例えば、上記文献の端子接続部材の挿入孔に挿入される部位の外周面には、周方向に沿って外周面を一周する角溝が、軸方向に２本並んで形成されている。この２本の溝に挿入孔を形成する内周面部分の樹脂が侵入することよって、上記の固着力が増大する。

特開２０１０−１９８７６６号公報

このように、キャップ本体に対する端子接続部材の固着力を向上して端子接続部材の抜けを抑制する技術が求められている。

本発明の目的は、プラグ接続具において、端子接続部材の抜けを抑制できる新たな技術を提供することである。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
［態様］外部と連通する空洞と、前記空洞と連通する挿入孔と、を内部に有する熱硬化性樹脂製のキャップ本体と、
前記キャップ本体の前記挿入孔に挿入される筒形状を有する部材であり、前記筒形状の軸方向に沿う第１方向の端部に、点火プラグの端子電極が接続および固定される接続口を有し、前記第１方向の端部が前記空洞に露出している端子接続部材と、
を備えるプラグ接続具であって、
前記端子接続部材は、前記キャップ本体の前記挿入孔に挿入される部位に、前記第１方向側から、前記第１方向の反対方向である第２方向側に向かって外径が大きくなる拡径部を備え、
前記挿入孔の内壁が前記拡径部のテーパー状の外周面に圧接されている、プラグ接続具。

［適用例１］
外部と連通する空洞と、前記空洞と連通する挿入孔と、を内部に有する樹脂製のキャップ本体と、
前記キャップ本体の前記挿入孔に挿入される筒形状を有する部材であり、前記筒形状の軸方向に沿う第１方向の端部に、点火プラグの端子電極が接続される接続口を有し、前記第１方向の端部が前記空洞に露出している端子接続部材と、
を備えるプラグ接続具であって、
前記端子接続部材は、前記キャップ本体の前記挿入孔に挿入される部位に、前記第１方向側から、前記第１方向の反対方向である第２方向側に向かって外径が大きくなる拡径部を備える、プラグ接続具。

上記構成によれば、端子接続部材は、キャップ本体の挿入孔に挿入される部位に、第１方向側から第２方向側に向かって外径が大きくなる拡径部を有している。この結果、拡径部の外周面は、キャップ本体によって径方向の内側に支持されるとともに、第２方向側にも支持される。この結果、端子接続部材をキャップ本体に強固に固定することができる。また、端子接続部材が第１方向に引き抜かれる場合には、拡径部によって挿入孔が押し広げられるので、端子接続部材を第１方向に引き抜くためには、比較的大きな力が必要になる。したがって、キャップ本体に対する端子接続部材の固着力を向上して、端子接続部材の抜けを抑制することができる。

［適用例２］
適用例１に記載のプラグ接続具であって、
前記拡径部の前記第２方向の端の外径と、前記拡径部の前記第１方向の端の外径と、の径差は、０．１ｍｍ以上、かつ、０．５ｍｍ以下である、プラグ接続具。

この構成によれば、拡径部の第２方向の端の外径と、拡径部の第１方向の端の外径と、を適正化することによって、キャップ本体に対する端子接続部材の固着力を向上することができる。

［適用例３］
適用例２に記載のプラグ接続具であって、
前記径差は、０．３ｍｍ以下である、プラグ接続具。

この構成によれば、拡径部の第２方向の端の外径と、拡径部の第１方向の端の外径と、をさらに適正化することによって、キャップ本体に対する端子接続部材の固着力をさらに向上することができる。

［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれかに記載のプラグ接続具であって、
前記拡径部は、外周面のうちの少なくとも一部に、周方向と交差する方向に延びる複数個の凹部が形成されている、プラグ接続具。

キャップ本体に対して端子接続部材が回転すると、キャップ本体に対して端子接続部材が緩む可能性がある。端子接続部の緩みに起因して、キャップ本体に対する端子接続部材の固着力が低下する可能性がある。この構成によれば、周方向と交差する方向に延びる複数個の凹部に、キャップ本体の挿入孔を形成する部位の樹脂が入りこむことによって、キャップ本体に対して端子接続部材が回転することを抑制することができる。この結果、端子接続部材の緩みを抑制して、キャップ本体に対する端子接続部材の固着力の低下を抑制することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、点火プラグ用のプラグキャップや、点火プラグ用のプラグコード、点火プラグ用の端子接続部材、等の態様で実現することができる。

本発明の一実施形態としてのプラグキャップ１００を示す図である。 端子接続部材５０の拡大図である。 キャップ本体１０への端子接続部材５０の取り付け工程について説明する図である。 固着力評価試験の説明図である。 評価試験の結果を図示するグラフである。 第２実施形態のプラグキャップの端子接続部材５０Ａを示す図である。 第１の軸線ＣＬ１と直交する面ＣＳ（図６）で拡径部５２１Ａを切断した断面図である。 第２実施形態のプラグキャップの端子接続部材の変形例を示す図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１． プラグキャップ１００の全体構成
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態としてのプラグキャップ１００を示す図である。図１（Ａ）には、プラグキャップ１００の断面図が示され、図１（Ｂ）には、外観図が示されている。

図１に示すように、プラグキャップ１００は、キャップ本体１０と、コード取付ねじ２０と、抵抗体３０と、バネ４０と、端子接続部材５０と、プラグ側カバー６０と、コード側カバー７０と、を備えている。

キャップ本体１０は、耐熱性および耐電圧性に優れる熱硬化性樹脂、例えば、不飽和ポリエステル樹脂やフェノール樹脂を用いて形成されている。キャップ本体１０は、第１の軸線ＣＬ１に沿って延びる筒形状を有する第１構成部１１と、第２の軸線ＣＬ２に沿って延びる筒形状を有する第２構成部１２と、を備えている。第１の軸線ＣＬ１と平行な方向のうち、図１の下方向を第１方向Ｄ１とも呼び、図１の上方向、すなわち、第１方向Ｄ１の反対方向を第２方向Ｄ２とも呼ぶ。第２の軸線ＣＬ２と平行な方向のうち、図１の左上から右下へ向かう方向を第３方向Ｄ３とも呼び、図１の右下から左上へ向かう方向を第４方向Ｄ４とも呼ぶ。第１構成部１１の第２方向Ｄ２の端と、第２構成部１２の第４方向Ｄ４の端とは、接続されている。

第１の軸線ＣＬ１と、第２の軸線ＣＬ２と、が成す角度、すなわち、第１構成部１１と第２構成部１２とが成す角度は、図１の例では、約６０度の鋭角である。第１構成部１１と第２構成部１２とが成す角度は、これに限らず、９０度、１２０度などの他の角度であっても良い。

第１構成部１１は、第１方向Ｄ１に開口する第１空洞１１Ａと、第１空洞１１Ａの第２方向Ｄ２側に配置され、空洞１１Ａと連通する第１挿入孔１１Ｂと、を備えている。換言すれば、第１挿入孔１１Ｂは、空洞１１Ａを形成する第１構成部１１の内面に開口している。第１空洞１１Ａと第１挿入孔１１Ｂとは、第１の軸線ＣＬ１を中心軸とする円筒形状を有している。第１空洞１１Ａの内径は、第１挿入孔１１Ｂの内径より大きい。第１空洞１１Ａの第１方向Ｄ１側の端は、プラグ側カバー６０の孔６１Ａ（後述）を介して、外部に連通している。なお、キャップ本体１０（第１構成部１１）の第１挿入孔１１Ｂには、端子接続部材５０が取り付けられる。このため、キャップ本体１０（第１構成部１１）のうち、第１挿入孔１１Ｂが形成されている部位を取付部１３とも呼ぶ。

第２構成部１２は、第３方向Ｄ３に開口する第２空洞１２Ａと、第２空洞１２Ａの第４方向Ｄ４側に配置され、第２空洞１２Ａと連通する第２挿入孔１２Ｂと、を備えている。第２空洞１２Ａと第２挿入孔１２Ｂとは、第２の軸線ＣＬ２を中心軸とする円筒形状を有している。第２空洞１２Ａの内径は、第２挿入孔１２Ｂの内径より大きい。第２挿入孔１２Ｂの第４方向Ｄ４側の端部は、第１挿入孔１１Ｂの第２方向Ｄ２側の端部と、連通している。

端子接続部材５０は、導電性を有する金属（例えば、真鍮）で形成された筒形状を有する部材である。端子接続部材５０の軸線は、キャップ本体１０の第１構成部１１の第１の軸線ＣＬ１と同じである。すなわち、端子接続部材５０と第１構成部１１とは、同軸状に配置されている。端子接続部材５０は、頭部５１と、頭部５１より第１方向Ｄ１側に配置された挿入部５２と、挿入部５２より第１方向Ｄ１側に配置された露出部５３と、を備えている。端子接続部材５０の詳細については後述する。

抵抗体３０は、円筒形状を有しており、第２構成部１２の第２挿入孔１２Ｂ内に配置されている。抵抗体３０は、導電性セラミックスを用いて形成されており、所定の抵抗値（例えば、５ｋΩ）を有している。抵抗体３０は、電気的なノイズを抑制するために設けられている。

バネ４０は、導電性を有する金属（例えば、ステンレス）を用いて形成されている。バネ４０は、第２構成部１２の第２挿入孔１２Ｂ内における抵抗体３０と、端子接続部材５０の頭部５１と、の間に、第２の軸線ＣＬ２の方向に圧縮された状態で、配置されている。バネ４０の第３方向Ｄ３側の端は、バネ４０の弾性力によって、抵抗体３０に圧接されている。同様に、バネ４０の第４方向Ｄ４側の端は、バネ４０の弾性力によって、端子接続部材５０の頭部５１に圧接されている。

コード取付ねじ２０は、導電性を有する金属（例えば、真鍮）を用いて形成されている。コード取付ねじ２０は、頭部側を第４方向Ｄ４に向け、雄ねじ側を第３方向Ｄ３に向けて、第２構成部１２の第２空洞１２Ａ内に配置されている。コード取付ねじ２０は、２個のワッシャー４、５によって、第２空洞１２Ａを形成する第２構成部１２の内周面に固定されている。コード取付ねじ２０の頭部は、抵抗体３０に圧接されている。

ワッシャー４、５は、平面視が円形状を有しており、円形状の外縁部にギザギザ形状が形成されている。ワッシャー４、５の円形状の中央部には、孔が形成されている当該孔にコード取付ねじ２０の軸部分が挿入される。ワッシャー４、５は、第２構成部１２の第２空洞１２Ａの奥において、コード取付ねじ２０の頭部に当接するまで押し込まれている。

コード取付ねじ２０は、プラグキャップ１００に、図示しないプラグコードを接続するために利用される。すなわち、プラグキャップ１００にプラグコードを接続する際には、プラグコードの端が、第２空洞１２Ａに挿入され、コード取付ねじ２０にねじ込まれる。これによって、プラグコード内の導線と、コード取付ねじ２０と、とが、電気的に接続される。

図１から解るように、バネ４０と、抵抗体３０と、コード取付ねじ２０とは、キャップ本体１０の第２構成部１２の内部に、第２の軸線ＣＬ２に沿って同軸状に配置されている。

プラグ側カバー６０は、シリコンゴムなどのゴムを用いて形成されている。プラグ側カバー６０は、筒状の小径部６１と、小径部６１の第２方向Ｄ２側に配置され、小径部６１の外径より大きな外径を有する大径部６２と、を備えている。孔６１Ａを形成する小径部６１の内周面は、プラグキャップ１００に接続される点火プラグ（図示省略）の外周面に密着して、外部から第１空洞１１Ａ内への水の侵入を防止する。大径部６２に形成された孔６２Ａには、キャップ本体１０の第１構成部１１の第１方向Ｄ１側の端部が嵌合されている。

コード側カバー７０は、シリコンゴムなどのゴムを用いて形成されている。コード側カバー７０は、筒状の小径部７１と、小径部７１の第４方向Ｄ４側に配置され、小径部７１の外径より大きな外径を有する大径部７２と、を備えている。孔７１Ａを形成する小径部７１の内周面は、プラグキャップ１００に接続されるプラグコード（図示省略）の外周面に密着して、外部から第２空洞１２Ａ内への水の侵入を防止する。大径部７２に形成された孔７２Ａには、キャップ本体１０の第２構成部１２の第３方向Ｄ３側の端部が嵌合されている。

Ａ−２．端子接続部材５０の構成
次に、端子接続部材５０の構成について、さらに、説明する。図２は、端子接続部材５０の拡大図である。端子接続部材５０は、上述したように、頭部５１と挿入部５２と露出部５３とを備えている。頭部５１は、円筒形状を有しており、第２構成部１２の第２挿入孔１２Ｂ内の第４方向Ｄ４の端部に位置している（図１）。挿入部５２は、頭部５１の外径より大きな外径を有する円筒形状を有しており、第１構成部１１の第１挿入孔１１Ｂに挿入されている（図１）。露出部５３は、プラグキャップ１００の第１構成部１１の第１空洞１１Ａ内に露出している（図１）。

端子接続部材５０の露出部５３と挿入部５２の内部には、円筒状のプラグ挿入孔５５が形成されている。プラグ挿入孔５５の第２方向Ｄ２側は、閉じており、プラグ挿入孔５５の第１方向Ｄ１側は、点火プラグの端子電極（図示せず）を接続するための接続口ＣＰとして開口している。すなわち、端子接続部材５０は、第１の軸線ＣＬ１に沿う第１方向Ｄ１の端部に、接続口ＣＰを有している。

露出部５３は、挿入部５２より僅かに大きな外径を有している。露出部５３の第１の軸線ＣＬ１に沿う方向（以下、軸線方向とも呼ぶ）の中央部には、環状のコネクタスプリング３（図１）が係合する溝５３１が形成されている。溝５３１の一部には、プラグ挿入孔５５と連通する切り欠き５３２が形成されている。これによって、溝５３１に係合されたコネクタスプリング３の一部が、切り欠き５３２からプラグ挿入孔５５に露出する。コネクタスプリング３のうち、プラグ挿入孔５５に露出する部分によって、プラグ挿入孔５５に挿入された点火プラグの端子電極が、プラグ挿入孔５５内に固定される。

挿入部５２は、後述するように、キャップ本体１０の取付部１３に形成された第１挿入孔１１Ｂに挿入される部位である。挿入部５２は、外径が一定値Ｒ１（第１の径Ｒ１とも呼ぶ）である等径部５２２と、等径部５２２の第２方向Ｄ２側に配置された拡径部５２１と、を備えている。拡径部５２１の外径は、第１方向Ｄ１側から、第２方向Ｄ２側に向かって、第１の径Ｒ１から第２の径Ｒ２まで直線的に大きくなっている。換言すれば、拡径部５２１は、外径が第１方向Ｄ１側から、第２方向Ｄ２側に向かって、第１の径Ｒ１から第２の径Ｒ２まで直線的に大きくなるテーパー形状を有している。第２の径Ｒ２は、これに限られるものではないが、例えば、４．０ｍｍ以上であり、４．５ｍｍ以上であることが好ましく、５．５ｍｍ以上であることが特に好ましい。また、第２の径Ｒ２は、これに限られるものではないが、例えば、２５．０ｍｍ以下であり、２０．０ｍｍ以下であることが好ましく、１０．０ｍｍ以下であることが特に好ましい。第１の径Ｒ１は、拡径部５２１の第１方向Ｄ１の端の外径と言うことができ、第２の径Ｒ２は、拡径部５２１の第２方向Ｄ２の端の外径と言うことができる（図２）。

第１の径Ｒ１は、第２の径Ｒ２から所定の径差ΔＲを減じた値（Ｒ１＝Ｒ２−ΔＲ）とされている。径差ΔＲの値は、これに限られるものではないが、例えば、０．０３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましい。径差ΔＲの特に好ましい範囲は、評価試験の結果とともに後述する。

挿入部５２の軸線方向の長さＹ３は、これに限られるものではないが、例えば、３．５ｍｍ以上であり、４．０ｍｍ以上であることが好ましく、５．０ｍｍ以上であることが特に好ましい。また、挿入部５２の軸線方向の長さＹ３は、これに限られるものではないが、例えば、２５．０ｍｍ以下であり、２０．０ｍｍ以下であることが好ましく、１０．０ｍｍ以下であることが特に好ましい。

拡径部５２１の軸線方向の長さＹ１は、これに限られるものではないが、挿入部５２の軸線方向の長さＹ３の長さの１０％以上１００％以下であることが好ましく、２０％以上１００％以下であることが特に好ましい。

等径部５２２の軸線方向の長さＹ２は、拡径部５２１の軸線方向の長さＹ１と、挿入部５２の軸線方向の長さＹ３と、に応じて決定される値である。すなわち、等径部５２２の軸線方向の長さＹ２は、挿入部５２の軸線方向の長さＹ３から拡径部５２１の軸線方向の長さＹ１を減じた値である（Ｙ２＝Ｙ３−Ｙ１）。拡径部５２１の縦方向の長さＹ１が、挿入部５２の軸線方向の長さＹ３の１００％であるとは、等径部５２２が省略されることを意味する。すなわち、挿入部５２の全体が拡径部５２１となる。

ここで、プラグキャップ１００の製造工程における、キャップ本体１０に対する端子接続部材５０の取り付けについて説明する。図３は、キャップ本体１０への端子接続部材５０の取り付け工程について説明する図である。先ず、熱硬化性樹脂を型成形することによって、キャップ本体１０を作製する。キャップ本体１０の取付部１３に形成された第１挿入孔１１Ｂに対して、端子接続部材５０が、第１の軸線ＣＬ１に沿って、第１方向Ｄ１から第２方向Ｄ２に向かって挿入し、圧入される（図３（Ａ）、図３（Ｂ））。これによって、その後にキャップ本体１０が収縮して、端子接続部材５０が、キャップ本体１０に固定される。キャップ本体１０の成形時の第１挿入孔１１Ｂの内径Ｒ３は、端子接続部材５０の挿入部５２の上端の外径Ｒ２（図２）より若干小さくされている。

熱処理等による収縮によって、第１挿入孔１１Ｂが形成された取付部１３（樹脂）は、拡径部５２１の最大径である第２の径Ｒ２を有する仮想的な円筒より径方向内側の領域ＳＡ（図２のハッチングされた領域）に侵入する。そして、取付部１３は、拡径部５２１の外周面に圧接される。この結果、キャップ本体１０に固定された状態の端子接続部材５０において、拡径部５２１の外周面は、取付部１３から力を受ける。拡径部５２１が上述したようにテーパー状に形成されているので、この力は、図２の矢印ＡＲ１で示すように、軸線方向に沿って第１方向Ｄ１側から第２方向Ｄ２側に向かう第１成分と、矢印ＡＲ２で示すように、径方向の内側に向かう第２成分と、を有する。

したがって、端子接続部材５０の拡径部５２１は、キャップ本体１０によって径方向の内側に支持されるとともに、第２方向Ｄ２側にも支持される。この結果、端子接続部材５０をキャップ本体１０に強固に固定することができる。また、端子接続部材５０が第１方向Ｄ１に引き抜かれる場合には、拡径部５２１によって取付部１３に形成された第１挿入孔１１Ｂが押し広げられる。この結果、端子接続部材５０を第１方向Ｄ１に引き抜くためには、比較的大きな力が必要になる。したがって、キャップ本体１０に対する端子接続部材５０の固着力を確保して、端子接続部材５０の抜けを抑制することができる。

さらに、端子接続部材５０の拡径部５２１は、外径が滑らかに変化するので、取付部１３と、端子接続部材５０の拡径部５２１と、の間に隙間が発生し難い。例えば、拡径部５２１と等径部５２２とに代えて、第２の径Ｒ２を有する部分と、第１の径Ｒ１を有する部分とが、軸線方向に沿って交互に並ぶ構成が採用される場合には、第２の径Ｒ２を有する部分と、第１の径Ｒ１を有する部分と、の段差の部分で、取付部１３と、端子接続部材の外周面と、の間に隙間が発生する可能性がある。このような隙間は、端子接続部材の固着力の低下をもたらす可能性がある。本実施形態では、取付部１３と、端子接続部材５０の拡径部５２１と、の間の隙間の発生を抑制して、端子接続部材５０の抜けを抑制することができる。

さらに、端子接続部材５０の拡径部５２１は、外径が滑らかに変化するので、取付部１３に対して局所的な応力が発生し難い。例えば、拡径部５２１と等径部５２２とに代えて、第２の径Ｒ２を有する部分と、第１の径Ｒ１を有する部分とが、軸線方向に沿って交互に並ぶ構成が採用される場合には、第２の径Ｒ２を有する部分と、第１の径Ｒ１を有する部分と、の段差の部分で、取付部１３に対する局所的な応力が高くなる可能性がある。本実施形態では、取付部１３に対する局所的な応力の発生を抑制して、取付部１３にクラック等の破損が発生することを抑制することができる。

Ａ−３．第１評価試験
第１評価試験では、下の表１に示すように、１５種類のプラグキャップのサンプル１〜１５を作製し、端子接続部材５０の固着力評価試験を行った。１５種類のサンプルの間で異なる点は、端子接続部材５０の寸法のみである。各サンプルで共通な寸法は、以下のとおりである。なお、端子接続部材５０が挿入されるキャップ本体１０の第１挿入孔１１Ｂの内径Ｒ３は、拡径部５２１の第２の径Ｒ２以下の一定の径である。
拡径部５２１の第２の径Ｒ２：６．０ｍｍ
挿入部５２の軸方向の長さＹ３：５．５ｍｍ

１５種類のサンプル間では、端子接続部材５０の拡径部５２１の軸方向の長さＹ１と、径差ΔＲ（＝Ｒ２−Ｒ１）と、の組合わせが互いに異なる。なお、等径部５２２の軸方向の長さＹ２は、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１の長さに応じて変更されている（Ｙ２＝Ｙ３−Ｙ１）。具体的には、サンプル１〜５を含む第１サンプル群では、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１が、２．０ｍｍとされ、サンプル６〜１０を含む第２サンプル群では、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１が、３．０ｍｍとされ、サンプル１１〜１５を含む第３サンプル群では、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１が、５．５ｍｍとされた。これに対応して、第１サンプル群では、等径部５２２の軸方向の長さＹ２が、３．５ｍｍとされ、第２サンプル群では、等径部５２２の軸方向の長さＹ２が、２．５ｍｍとされ、第３サンプル群では、等径部５２２の軸方向の長さＹ２が、０ｍｍとされている。すなわち、第３サンプル群では、等径部５２２がなく、挿入部５２の全体が拡径部５２１である。

各サンプル群に含まれる５種類のサンプルでは、径差ΔＲが互いに異なっている。具体的には、ΔＲが０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの５種類に設定されている。なお、径差ΔＲは、第２の径Ｒ２を固定し、第１の径Ｒ１を変更することによって、変更されている。

さらに、比較形態として、拡径部５２１が設けられていないサンプル１６を作製して、同様に、固着力評価試験を行った。すなわち、サンプル１６では、径差ΔＲが０ｍｍであり、挿入部５２の全体が第２の径Ｒ２の等径部となっている。

固着力評価試験の内容について説明する。図４は、固着力評価試験の説明図である。図４に示すように、端子接続部材５０の頭部５１が外部に露出するように、端子接続部材５０が取り付けられたキャップ本体１０から、キャップ本体１０の第２構成部１２等が、取り除かれる。その後に、端子接続部材５０の頭部５１に対して、第２方向Ｄ２から第１方向Ｄ１に向かって、荷重を加えた。そして、端子接続部材５０がキャップ本体１０から外れたときの荷重（単位は、Ｎ）を、固着力として測定した。そして、サンプルの種類ごとに、１０回ずつ固着力の測定を行い、測定された固着力の平均値を各サンプルの固着力とした。

端子接続部材５０の接続口ＣＰに接続された点火プラグを、第１方向Ｄ１に端子接続部材５０から引き抜くために要する力は、約２００Ｎである。端子接続部材５０の固着力が２００Ｎ以上であれば、点火プラグを端子接続部材５０から引き抜いたときに、端子接続部材５０がキャップ本体１０から抜けることを防止することができる。このために、本固着力評価試験では、２００Ｎと、２００Ｎより大きな２８０Ｎを、閾値として、固着力を評価した。

具体的には、固着力が、２００Ｎ未満であるサンプルの評価を「Ｃ評価」とし、固着力が、２００Ｎ以上２８０Ｎ未満のサンプルの評価を「Ｂ評価」とし、固着力が、２８０Ｎ以上のサンプルの評価を「Ａ評価」とした。Ｂ評価であれば、端子接続部材５０の抜けを抑制できると言え、Ａ評価であれば、端子接続部材５０の抜けをさらに効果的に抑制できると言える。評価結果を、以下の表１および図５に示す。図５において、棒グラフに示された数字は、サンプル番号を示す。

表１に示すように、拡径部５２１が設けられていないサンプル１６は、Ｃ評価であった。拡径部５２１が設けられているサンプル１〜１５は、いずれもＢ評価、あるいは、Ａ評価であった。この結果から、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１や径差ΔＲに拘わらずに、拡径部５２１を設けることによって、端子接続部材５０の固着力を向上して、端子接続部材５０の抜けを抑制することができることが確認された。

図５（Ａ）〜図５（Ｃ）、表１に示すように、径差ΔＲを変化させると、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１に拘わらずに、径差ΔＲ＝０．２ｍｍで固着力が最大となった。そして、径差ΔＲ≦０．２ｍｍの範囲では、径差ΔＲが小さくなるほど固着力が小さくなる傾向があることが解った。また、径差ΔＲ＞０．２ｍｍの範囲では、径差ΔＲが大きくなるほど固着力が小さくなる傾向があることが解った。すなわち、径差ΔＲ≦０．２ｍｍの範囲では、径差ΔＲは、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍであることが最も好ましい。そして、ΔＲ＞０．２ｍｍの範囲では、径差ΔＲは、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以下であることが特に好ましく、０．３ｍｍ以下であることが最も好ましい。

そして、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１に拘わらずに、少なくとも径差ΔＲが、０．１ｍｍ≦ΔＲ≦０．５ｍｍを満たす場合には、Ｂ評価以上、すなわち、点火プラグを引き抜いたときにおける端子接続部材５０の抜けを抑制できる２００Ｎ以上の固着力を確保できることが解った。なお、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１に拘わらずに、Ｂ評価以上の評価を得られた径差ΔＲは、具体的には、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍである。これらの数値のうちの任意の２つの値を、径差ΔＲの好ましい範囲の上限と下限として採用可能である。

さらに、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１＝２．０ｍｍ、３．０ｍｍであり、径差ΔＲが０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍのサンプル１〜３、６〜８は、Ａ評価であった（図５（Ａ）、図５（Ｂ））。拡径部５２１の軸方向の長さＹ１＝２．０ｍｍ、３．０ｍｍであり、径差ΔＲが０．４ｍｍ、０．５ｍｍのサンプル４、５、９、１０は、Ｂ評価であった（図５（Ａ）、図５（Ｂ））。そして、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１＝５．５ｍｍであり、径差ΔＲが０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍのサンプル１１〜１４は、Ａ評価であった（図５（Ｃ））。拡径部５２１の軸方向の長さＹ１＝５．５ｍｍであり、径差ΔＲが０．５ｍｍのサンプル１５は、Ｂ評価であった（図５（Ｃ））。以上のように、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１に拘わらずに、少なくとも径差ΔＲが、０．１ｍｍ≦ΔＲ≦０．３ｍｍを満たす場合には、２８０Ｎ以上の固着力を確保できることが解った。なお、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１に拘わらずに、Ａ評価以上の評価を得られた径差ΔＲは、具体的には、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍである。これらの数値のうちの任意の２つの値を、径差ΔＲの特に好ましい範囲の上限と下限として採用可能である。

上記評価結果の理由は、以下のように推定される。径差ΔＲが過度に小さい場合には、拡径部５２１の外周面が、軸線方向に平行に近くなる。この結果、拡径部５２１の外周面が、取付部１３から受ける圧力のうち、第２方向Ｄ２の成分（図２の矢印ＡＲ２）が小さくなる。また、図２の領域ＳＡの体積が小さくなるので、端子接続部材５０が第１方向Ｄ１に引き抜かれるときの抵抗が小さくなる。このために、径差ΔＲ≦０．２ｍｍの範囲では、径差ΔＲが小さくなるほど、端子接続部材５０の固着力が低下すると考えられる。

そして、径差ΔＲが過度に大きい場合には、キャップ本体１０の冷却による収縮に対して、図２の領域ＳＡの体積が過度に大きくなり、拡径部５２１の外周面が、取付部１３から受ける圧力が小さくなる。場合によっては、拡径部５２１の外周面と、第１挿入孔１１Ｂを形成する取付部１３の表面とが、接触しない領域が発生する可能性もある。この結果、径差ΔＲ＞０．２ｍｍの範囲では、径差ΔＲが大きくなるほど、端子接続部材５０の固着力が低下すると考えられる。

以上の説明から解るように、端子接続部材５０の固着力を向上する観点から、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１に拘わらずに、径差ΔＲが、０．１ｍｍ≦ΔＲ≦０．５ｍｍを満たすことが好ましく、径差ΔＲが０．１ｍｍ≦ΔＲ≦０．３ｍｍを満たすことが特に好ましい。さらに、径差ΔＲが０．２ｍｍであることが、最も好ましい。

さらに、詳細に見ると、径差ΔＲが同じサンプルを比較すると、表１から解るように、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１が長いほど、固着力が高いことが解った。例えば、径差ΔＲ＝０．２であるサンプル２、７、１２を比較すると、固着力が高い順に、サンプル１２（Ｙ１＝５．５ｍｍ）、サンプル７（Ｙ１＝３．０ｍｍ）、サンプル２（Ｙ１＝２．０ｍｍ）であった。この理由は、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１が長いほど、拡径部５２１の外周面の面積が大きくなるからであると考えられる。すなわち、上述した第２方向Ｄ２の成分と、径方向内側に向かう成分と、を含む圧力を、キャップ本体１０の表面から受ける面積が大きくなるからであると考えられる。すなわち、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１は、２．０ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることが特に好ましく、５．５ｍｍ以上であることが最も好ましい。ただし、評価結果から解るように、拡径部５２１の軸方向の長さＹ１の個着力への影響は、径差ΔＲの影響と比較すると、小さいことが解った。

Ｂ．第２実施形態：
図６は、第２実施形態のプラグキャップの端子接続部材５０Ａを示す図である。第２実施形態のプラグキャップは、図２の端子接続部材５０に代えて、図６の端子接続部材５０Ａが採用されている点を除いて、第１実施形態と同一である。したがって、端子接続部材５０Ａの構成について説明し、他の構成については説明を省略する。

図６に示すように、端子接続部材５０Ａの挿入部５２Ａは、第１実施形態の拡径部５２１とは異なる拡径部５２１Ａを備えている。端子接続部材５０Ａの他の構成は、第１実施形態の端子接続部材５０（図２）と同一であるので、同一の構成要素について図２と同一の符号を付し、その説明を省略する。

拡径部５２１Ａは、図２の拡径部５２１と同様に、外径が第１方向Ｄ１側から、第２方向Ｄ２側に向かって、第１の径Ｒ１から第２の径Ｒ２まで直線的に大きくなるテーパー形状を有している。さらに、拡径部５２１は、外周面に、周方向と直交する方向に沿って延びる複数個の溝状の凹部５７が形成されている。各凹部５７は、拡径部５２１の軸線方向の全長に亘って、すなわち、拡径部５２１の第１方向Ｄ１側の端から、第２方向Ｄ２の端まで延びている。複数個の凹部５７は、拡径部５２１の全周に亘って、略等間隔で配置されている。

ここで、拡径部５２１の第２の径Ｒ２は、拡径部５２１の第２方向Ｄ２の端のうち、凹部５７が形成されていない位置の径、すなわち、凹部５７が形成されている位置とは異なる位置の径である。同様に、拡径部５２１の第１の径Ｒ１は、拡径部５２１の第１方向Ｄ１の端のうち、凹部５７が形成されていない位置の径である。

第２実施形態のプラグキャップによれば、キャップ本体１０の取付部１３が、拡径部５２１の複数個の凹部５７に入り込むことによって、端子接続部材５０がキャップ本体１０に対して回転すること（端子接続部材５０の緩みとも呼ぶ）を抑制することができる。端子接続部材５０の緩みが生じると、キャップ本体１０に対する端子接続部材５０Ａの固着力の低下し得る。この結果、キャップ本体１０から端子接続部材５０が抜けやすくなる可能性がある。第２実施形態のプラグキャップによれば、端子接続部材５０の緩みを抑制することによって、より効果的に、端子接続部材５０の抜けを抑制することができる。

さらに、詳しく説明する。図７は、第１の軸線ＣＬ１と直交する面ＣＳ（図６）で、拡径部５２１Ａを切断した断面図である。各凹部５７の幅Ｗは、これに限られるものではないが、取付部１３が適切に入り込み、端子接続部材５０の緩みを抑制できるように、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とされることが好ましい。また、凹部５７の深さＤは、これに限られるものではないが、例えば、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とされることが好ましい。

Ｃ．変形例：
（１）図８は、第２実施形態のプラグキャップの端子接続部材の変形例を示す図である。図６の凹部５７は、周方向と直交する方向に沿って延びる形状を有しているが、これに限られない。例えば、図８（Ａ）に示す端子接続部材５０Ｂの拡径部５２１Ｂの外周面に形成された複数個の凹部５７Ｂは、周方向に直交する方向に沿って延びる複数個の溝と、周方向に沿って延びる複数個の溝と、を含んでいる。また、図８（Ｂ）に示す端子接続部材５０Ｃの拡径部５２１Ｃの外周面に形成された複数個の凹部５７Ｃは、周方向に対して斜めに延びている。また、図８（Ｃ）に示す端子接続部材５０Ｄの拡径部５２１Ｄの外周面に形成された複数個の凹部５７Ｄは、周方向に対して斜めに延びる複数個の溝と、当該溝に対して交差するとともに周方向に対して斜めに延びる複数個の溝と、を含んでいる。周方向に対して斜めに延びる溝は、端子接続部材５０の回転に対する抵抗となるとともに、端子接続部材５０の軸線方向への移動に対する抵抗となる。この結果、キャップ本体１０からの端子接続部材５０の抜けを効果的に抑制し得る。

また、上述複数個の凹部５７、５７Ｂ〜５７Ｄは、拡径部５２１Ａ〜５２１Ｄの外周面の全体に亘って配置されているが、外周面の一部の領域にのみ配置されていても良い。例えば、拡径部５２１Ａ〜５２１Ｄの外周面のうちの第２方向Ｄ２側の半分の領域にのみ、複数個の凹部５７、５７Ｂ〜５７Ｄが配置されても良い。

以上を一般的に言えば、拡径部に形成される凹部は、拡径部の外周面のうちの少なくとも一部に、周方向と交差する方向に延びるように形成されていればよい。

（２）上記各実施形態では、プラグ接続具の一例として、プラグキャップ１００（図１）を例示しているが、これに限られない。例えば、プラグ接続具は、プラグキャップ１００が端部に接続されたプラグコード（キャップ付きのプラグコード）として実現されても良い。

（３）図１のプラグキャップ１００の具体的な構成は、一例であり、これに限られない。例えば、抵抗体３０は、省略されても良い。また、抵抗体３０が端子接続部材５０の第２方向Ｄ２側の端部に固定され、抵抗体３０とコード取付ねじ２０との間にバネ４０が配置されても良い。

（４）また、図１のプラグキャップ１００を構成する部材の材質は、上記で例示した材料に限られない。例えば、抵抗体３０は、セラミックスに限らず、巻線抵抗体でも良い。また、端子接続部材５０、コード取付ねじ２０、バネ４０は、各種金属、導電性樹脂、導電性セラミックスなど様々な材質が用いられ得る。キャップ本体１０は、不飽和ポリエステル樹脂やフェノール樹脂など熱硬化性樹脂で形成されている。これに代えて、キャップ本体１０は、例えば、ＰＰＳ樹脂などの熱可塑性樹脂など様々な絶縁性の材質で作製されても良い。

以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した本発明の実施形態、変形例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

３...コネクタスプリング、４...ワッシャー、１０...キャップ本体、１１...第１構成部、１１Ａ...空洞、１１Ａ...第１空洞、１１Ｂ...第１挿入孔、１２...サンプル、１２...第２構成部、１２Ａ...第２空洞、１２Ｂ...第２挿入孔、２０...コード取付ねじ、３０...抵抗体、４０...バネ、５０、５０Ａ〜５０Ｄ...端子接続部材、５１...小径部、５２、５２Ａ...大径部、５３...露出部、５５...プラグ挿入孔、５７、５７Ｂ〜５７Ｄ...凹部、６０...プラグ側カバー、６１...小径部、６２...大径部、７０...コード側カバー、７１...小径部、７２...大径部、１００...プラグキャップ、５２１、５２１Ａ〜５２１Ｄ...拡径部、５２２...等径部、５３１...溝、ＣＰ...接続口

Claims (4)

1. 外部と連通する空洞と、前記空洞と連通する挿入孔と、を内部に有する熱硬化性樹脂製のキャップ本体と、
   前記キャップ本体の前記挿入孔に挿入される筒形状を有する部材であり、前記筒形状の軸方向に沿う第１方向の端部に、点火プラグの端子電極が接続および固定される接続口を有し、前記第１方向の端部が前記空洞に露出している端子接続部材と、
   を備えるプラグ接続具であって、
   前記端子接続部材は、前記キャップ本体の前記挿入孔に挿入される部位に、前記第１方向側から、前記第１方向の反対方向である第２方向側に向かって外径が大きくなる拡径部を備え、
   前記熱硬化性樹脂製の前記キャップ本体の前記挿入孔を形成する内壁面が前記拡径部のテーパー状の外周面に圧接されている、プラグ接続具。
2. 請求項１に記載のプラグ接続具であって、
   前記拡径部の前記第２方向の端の外径と、前記拡径部の前記第１方向の端の外径と、の径差は、０．１ｍｍ以上、かつ、０．５ｍｍ以下である、プラグ接続具。
3. 請求項２に記載のプラグ接続具であって、
   前記径差は、０．３ｍｍ以下である、プラグ接続具。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプラグ接続具であって、
   前記拡径部は、外周面のうちの少なくとも一部に、周方向と交差する方向に延びる複数個の凹部が形成されている、プラグ接続具。

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