【事件の表示】
　特許第２７３４５４０号「点火コイル」の請求項１ないし８に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　　訂正を認める。
　　特許第２７３４５４０号の請求項１ないし８に係る特許を維持する。
【理由】
Ａ．手続きの経緯
　　本件特許２７３４５４０号発明は、昭和６３年７月２８日に特許出願され、平成９年１０月３１日に特許登録がなされ、その後、片岡健より特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年６月１４日に訂正請求がなされた。
Ｂ．訂正の適否についての判断
　イ．訂正の内容と訂正の目的の適否及び拡張
・変更の存否の判断
　　１．訂正内容
　　▲１▼明細書第７頁４行の「磁化・・・必要」を訂正する
　　▲２▼（ｉ）明細書第１３頁１１行乃至同頁第１２行の「である。・・・なお、」、および
　　　（ｉｉ）明細書第１３頁１７行乃至同頁第１８行の「である。・・・以上に」を訂正する。
　　２．判断
　　▲１▼の訂正は、訂正前明細書ではＨ，ｌＭとなっていた記載をＨ・ｌＭとするもので、これは誤記の訂正と求められる。
　　▲２▼の（ｉ）の訂正は、第５図は二次発生電圧の等高線を表すものであること、第６図は第５図の等高線で表された二次発生電圧をＳＧ／ＳＦ線で切って表したものであることを述べるものであり、不明瞭な記載の釈明と認められる。また、（ｉｉ）の訂正は、（３）式（４）式が（１）式（２）式を満たす中心値　ＬＭ０，ＳＧ０／ＳＦ０［＝ＳＭ０／ＳＦ０］を表すものであることを述べるものであり、不明瞭な記載の釈明と認められる。
　よって、本件訂正は、特許法第１２０条の４第２項の規定に適合したものと認められるる
　ロ．独立特許要件の判断
　　取消理由の概要は、本件明細書の記載には不明な個所が存在すると言うものであるが、前記の訂正により取消理由は解消したものと認められる。
　ハ．結び
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２、３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
Ｃ．特許異議の申立についての判断
　イ．理由の概要
▲１▼本件出願に対してなされた２回の補正はいずれも願書に最初に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内であるとは認められず、特許法第１７条の２第３項の規定に違反してなされたものである。
　したがって、本件出願の全請求項に係る特許は特許法第１１３条第１項第１号の規定に該当し、取り消されるべきものである。
▲２▼本件出願の各請求項に記載された発明はいずれも、発明の詳細な説明に記載したものとは認められず、特許法第３６条第６項第１号の規定に違反してなされたものである。
　したがって、本件出願の全請求項に係る特許は特許法第１１３条第１頃第４号の規定に該当し、取り消されるべきものである。
▲３▼本件出願の発明の詳細な説明は、以下の点で不備のため、その発明の属する技術分野における通常の知識を有するものがその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載されたものであるとは認められず、特許法第３６条第４項の規定に違反してなされたものである。
　したがって、本件出願の全請求項に係る特許は特許法第１１３条第１項第４号の規定に該当し、取り消されるべきものである。
　ａ）公報第５頁１８行〜第２９行で示される数値範囲には明細書記載の現象を表さないものが含まれる
　ｂ）第５図および第６図の見方に関する記述は明確かつ十分なものではない。
　ｃ）の主張は、明細書に記載された点火コイルの寸法条件は、素材の材質等で任意に設定できるものであるにもかかわらず、その上限、下限の値あるいは比率の値が普遍的なものであると検証がなされていない
　ロ．判断
　▲１▼に関して、
　　特許法附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過処置を定める政令（平成七年五月政令二０五号）第４条により、特許法第１１３条第１項第１号の規定は本件には適用されない。よって、異議申立人の当該主張は採用できない。
　▲２▼に関して、
　　異議申立人の主張は、各請求項には「（１）式＝（２）式の時に与えられる最適ギャップ比ＩＭ：ＳＧが一定」という条件が存在せず、各請求項に記載された発明は発明の詳細な説明に記載されたものではないというものである。この主張は本件の第６図は第５図に「（１）式＝（２）式の時に与えられる最適ギャップ比ＩＭ：ＳＧが一定」の条件を付加したものであり、両図は異なる条件でなされたものであると解釈した結果と認められるところ、出願当初の明細書第１２頁１５行乃至１９行の「なお、第６図は、第５図に示された二次発生電圧Ｖ２の分布を示す曲線を、永久磁石の厚みｌＭと二次発生電圧Ｖ２との間の関係を示す二次元特性曲線に変えて見易く表示したものである。」の記載から、第６図の曲線Ｖ２は第５図で等高線の集合として表されている二次発生電圧Ｖ２の分布を１つの断面で表示したもの、即ち第５図を視点を変えて表したにすぎないものであることは明らかである。してみれは、本件発明において「（１）式＝（２）式の時に与えられる最適ギャップ比ＩＭ：ＳＧが一定」の条件が必須の要件とする異議申立人の主張は採用できない。
　▲３▼に関して、
　　ａ）の主張に関して、公報第５頁１８行〜第２９行で示される数値で高い二次発生電圧が得られることは明らかであり、この記載に問題点は存在しない。
　　ｂ）の主張は、第５図および第６図とそに説明の曖昧さによるものと認められるところ、前記訂正により解消した。
　　ｃ）の主張に関して、本件明細書には当業者か各諸元に対して検証し、かつ本願発明を実施し得るに十分な開示がなされているものと認められる。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年６月２５日（１９９９．６．２５）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
▲１▼訂正事項ａ
　発明の詳細な説明を、誤記の訂正を目的として、次の通りに訂正する。
　第７頁第４行の「磁化・・・・・・必要」を
「磁化し、鉄心にＨ・ｌＭに相当する起磁力損失を与え、Ｃ点をＤ点に移す必要」に訂正します。
▲２▼訂正事頁ｂ
　発明の詳細な説明を、明瞭でない記載の釈明を目的として、次の通りに訂正する。
（ｉ）第１３頁第１１行から同ページ第１２行の「である。……なお、」を以下の文章に訂正します。
「である。
　ここで、図５、図６の見方を説明する。
　この両図でＳＧ／ＳＦと書かれた直線は、前記緒元のうちＢＦ，μ、ｎＩｐ．ＨＦ、ｌＦを式（１）に代入して与えられたものをグラフ化したものであり、巻線部の鉄心断面積ＳＦに対する永久磁石挿入部の鉄心断面積ＳＧの比ＳＧ／ＳＦが挿入される永久磁石の厚みＬＭに対して、比ＬＭ：ＳＧ／ＳＦが一定であることを表している（ここで前提として永久磁石挿入部の鉄心断面積ＳＧ≒永久磁石の断面積ＳＭである。なお、永久磁石挿入部の鉄心断面積ＳＧは永久磁石の断面積ＳＭにほぼ等しいとしているのは一次コイルの通電による磁化方向と逆方向に鉄心を磁化すべき永久磁石の断面積ＳＭを鉄心の断面積ＳＧより大きくしても、永久磁石の磁化が鉄心の断面積が大きい分無駄となるからである）。
　すなわち、式（１）は物理的には、使用する鉄心材料の緒元ＢＦ、ＨＦ、鉄心の磁路長ｌＦ、永久磁石利料の緒元μ、一次コイルに流す励磁電流Ｉｐ、一次コイルの巻数ｎを一定とすれば、コイル巻線に磁束が流れた状態において、鉄心ならびに永久磁石内を流れる磁束の漏れがない効率的なコイルとするためには、永久磁石の厚みＬＭとＳＧ（≒ＳＭ）／ＳＦの比の値は一定にするのがよいことを表している。
　また、ＳＭ／ＳＦと書かれた曲線は、前記緒元のうち、ＢＦ、ｎＩｐ．（ＢＨ）ＭＡＸ、を式（２）に代入して与えられたものであり、巻線部の鉄心断面積ＳＦに対する永久磁石の断面積ＳＭの比ＳＭ／ＳＦと挿入する永久磁石の厚みＬＭとの積ＬＭ・ＳＭ／ＳＦが一定であることを表している。
　すなわち、式（２）は物理的には、使用する鉄心材料の緒元ＢＦ、永久磁石材料の緒元（ＢＨ）ＭＡＸ、一次コイルに流す励磁電流Ｉｐ、一次コイルの巻数ｎを一定としたとき、一次コイルに励磁電流を流すことにより生じるあらかじめ決められた値である磁化力ｎＩｐにより、永久磁石の負の磁束に抗して、負の磁束の飽和点近傍から正の磁束の飽和点近傍まで鉄心を磁化することができるようにするためには、言い換えれば、鉄心の磁化曲線の広い範囲を動作範囲とすることにより、一次コイルの蓄積エネルギを最大にすることができるようにするためには、永久磁石体積すなわち厚みＬＭとＳＭ／ＳＦの積の値は一定にするのがよいことを表している。
　そして、前記緒元を式（１）、式（２）に代入して与えられた値は、上記のごとく算出されているので、式（１）を表す直線ＳＧ／ＳＦと式（２）を表す曲線ＳＭ／ＳＦとの交点
　　１Ｍ＝１．２、　　ＳＧ／ＳＦ＝３
が、磁束の漏れがなく、かつ、一次コイルの蓄積エネルギを最大にでき、最大２次発生電圧が効率よく発生させることができる最適点である。
　次に、この最適点の周りに書かれた２次発生電圧の等高線について説明する。この等高線は発明者らが実験により求めたものであり、以下の条件で記載されている。
　すなわち、上記最適点ｌＭ＝１．２、ＳＧ／ＳＦ＝ＳＭ／ＳＦ＝３を境にして、
　０＜ｌＭ＜１．２とｌＭ＞１．２では形状の選定方法が異なる磁石を挿入して実験値から等高線を記載している。具体的には以下のごとくである。
　０＜ｌＭ＜１．２の範囲では、所定の磁化力ｎＩｐで１次コイルの蓄積エネルギを最大とすることができるという点で好適であることを示すＳＭ／ＳＦ曲線が、永久磁石からの磁束漏れが少ないという点で好適であることを示すＳＧ／ＳＦ直線より上部に位置している。これは０＜ｌＭ＜１．２（ｍｍ）の範囲ではあるｌＭに対する最適な永久磁石断面積ＳＭの選択肢が、永久磁石挿入部断面積ＳＧと等しい値であるＳＧ／ＳＦ直線上の第１値とそれより大きい値であるＳＭ／ＳＦ曲線上の第２値があることを示している。２次発生電圧の等高線を書くにあたって、第１値と第２値のどちらを選択するかが問題となるが、前述したように鉄心を磁化すべき永久磁石の断面積ＳＭを永久磁石挿入部の鉄心断面積ＳＧより大きくしても、永久磁石の磁化力が無駄となる。そこでこの等高線は第１値であるＳＭ＝ＳＧの磁石を挿入して２次発生電圧を測定した実験値からプロットしてある。
　一方、ｌＭ＞１．２の範囲では、所定の磁化力ｎＩｐで１次コイルの蓄積エネルギを最大とすることができるという点で好適であることを示すＳＭ／ＳＦ曲線が、永久磁石からの磁束漏れが少ないという点で好適であることを示すＳＧ／ＳＦ直線より下部に位置している。これはｌＭ＞１．２（ｍｍ）の範囲ではあるｌＭに対する最適な永久磁石断面積ＳＭの選択肢が、永久磁石挿入部断面積ＳＧと等しい値であるＳＧ／ＳＦ直線上の第１値とそれより小さい値であるＳＭ／ＳＦ曲線上の第２値があることを示している。ここでは前述した０＜ｌＭ＜１．２（ｍｍ）の範囲とは異なり、磁石体積の小型化を考慮し、２次発生電圧の等高線を書くにあたって、第２値であるＳＭ＜ＳＧの磁石、すなわち厚みに応じて断面積を変えて一定の最適磁石体積とした磁石を挿入して２次発生電圧を測定した実験値からプロットしてある。この最適磁石体積とは上記式（２）からＳＦを固定し、ｌＭ・ＳＭの値を算出したものである。
　第６図は、等価的には、図５の等高線をＳＧ／ＳＦ直線で切ってｌＭの値と２次発生電圧との関係をわかりやすくしたもので、特定のＳＧ，ＳＭに対する２次発生電圧Ｖ２を読み取ることができる。
　すなわちあるＩＭの値に対する、ＳＧ／ＳＦの値をＳＧ／ＳＦ直線から求め、ＳＭの値はＳＭ＝ＳＧとする。このものでの２次発生電圧Ｖ２をＶ２と書かれた曲線から求めることができる。
　そして第５図、またはこの第６図からは、ｌＭの範囲が
　　　　　　　　　　　　　　０．６ｍｍ＜ｌＭ＜１．８ｍｍ
であると２次発生電圧が顕著に高くなることがわかり、このｌＭの範囲に対応するＳＧ／ＳＦ、ＳＭ／ＳＦの範囲はそれぞれ、
　　　　　　　　　　　　　　１．５＜ＳＧ／ＳＦ＜４．５
　　　　　　　　　　　　　　　　２＜ＳＭ／ＳＦ＜６
であることがわかるので、実施例の緒元においては、この範囲内であれば、２次発生電圧が高く、かつ効率的な磁石付き点火コイルを得ることができる。
　なお、」
（ｉｉ）第１３頁第１７行から同頁第１８行の「である。……以上に」を以下の文章に訂正します。
「である。
　ここで２次発生電圧を高くすることができるＳＧ／ＳＦ＝ＳＭ／ＳＦ、ｌＭの一般解としての範囲を第５図および前記（１）式、（２）式から求めてみよう。本実施例ではｎＩｐ−２ＨＦ・ＩＦ≒ｎＩｐとなっており本実施例に限らず一般的な話としてＨＦ・ＩＦを無視して考えると、（１）式、（２）式を満たす中心値（ＬＭＯ、ＳＧＯ／ＳＦＯ［＝ＳＭＯ／ＳＦＯ］）においては、（１）式／（２）式より、
の形に一般化される。２次発生電圧を高くできる範囲を実験データで求められた中心値（ＬＭＯ、ＳＧＯ／ＳＦＯ［＝ＳＭＯ／ＳＦＯ］）からのずれという概念でとらえると、実施例の図５の範囲
　　０．６ｍｍ＜１Ｍ＜１．８ｍｍ
　　　　　　６＞ＳＭ／ＳＦ＞２
　　　　１．５＜ＳＧ／ＳＦ＜４．５は
実施例の中心値（ＬＭＯ、ＳＧＯ／ＳＦＯ［＝ＳＭＯ／ＳＦＯ］）＝（　１．２ｍｍ、３）であることから比例計算により、
　　　　１ＭＯ／２＜　１Ｍ　　＜３１ＭＯ／２
　　２ＳＭＯ／ＳＦＯ＞ＳＭ／ＳＦ＞２／３　ＳＭＯ／ＳＦＯ
　　１／２ＳＧＯ／ＳＦＯ＜ＳＧ／ＳＦ＜３／２　ＳＧＯ／ＳＦＯの形に一般化され（３）、（４）式を代入して、
を得る。
　この式（５）、式（６）、式（７）が、永久磁石材料の緒元（ＢＨ）ＭＡＸ、μ、鉄心材料緒元ＢＦ，一次コイルに流す励磁電流Ｉｐ、一次コイルの巻数ｎがら求めることができる―般式となる。
　以上に」
（５４）【発明の名称】
点火コイル
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　（イ）その一部に設けられた空隙部を介して閉磁路を形成する鉄心と、
　（ロ）前記鉄心の外周に巻回され、通電されることにより鉄心を励磁する一次コイルと、
　（ハ）前記鉄心に巻回された二次コイルと、
　（ニ）前記鉄心の空隙部に挿入され、前記一次コイルへの通電による励磁方向とは逆方向に磁化された板状の永久磁石とを備えて、
　（ホ）前記永久磁石は、前記永久磁石側から前記鉄心側を見て、前記鉄心の最小断面積部分を飽和磁束密度に近い最大使用磁束密度に到達させるために必要な磁石エネルギより大きなエネルギの磁石であり、前記永久磁石に起磁力損失を与えた点火コイルであって、
　（へ）前記永久磁石の厚みをｌＭ、前記空隙部に面する鉄心の面積をＳＧ、さらに前記一次コイルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をＳＦとした場合に、下記条件
　０．６ｍｍ＜１Ｍ＜１．８ｍｍ
　１．５＜ＳＧ／ＳＦ＜４．５
を満たすことを特徴とする点火コイル。
　　【請求項２】　請求項１記載の点火コイルにおいて、
　前記空隙部における前記磁石の断面積をＳＭとした場合に、下記条件
　２＜ＳＭ／ＳＦ＜６
を満たすことを特徴とする点火コイル。
　　【請求項３】　請求項１記載の点火コイルにおいて、
　前記空隙部における前記磁石の断面積をＳＭ、前記空隙部に面する鉄心の面積をＳＧ、さらに前記一次コイルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をＳＦとした場合に、ＳＭ＜ＳＧの条件下においてさらに下記条件
　１．５＜ＳＧ／ＳＦ＜４．５
　　　１．５＜ＳＭ／ＳＦ＜４．５
を満たすことを特徴とする点火コイル。
　　【請求項４】　請求項１記載の点火コイルにおいて、
　前記永久磁石の厚みをｌＭ、前記一次コイルの磁化力をｎＩｐ．前記磁石の透磁率をμ、前記磁石の最大エネルギ積を（Ｂ・Ｈ）ｍａｘとした場合に、
なる条件を満たすとともに、
　前記空隙部に面する鉄心の面積をＳＧ、前記一次コイルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をＳＦ、前記鉄心の最大使用磁束密度をＢＦ、前記磁石の透磁率をμ、前記磁石の最大エネルギ積を（Ｂ・Ｈ）ｍａｘとした場合に、
なる条件を満たすことを特徴とする点火コイル。
　　【請求項５】　請求項１記載の点火コイルにおいて、
　前記永久磁石の厚みをｌＭ、前記一次コイルの磁化力をｎＩｐ．前記磁石の透磁率をμ、前記磁石の最大エネルギ積を（Ｂ・Ｈ）ｍａｘとした場合に、
なる条件を満たすとともに、
　前記磁石の断面積をＳＭ、前記一次コイルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をＳＦ、前記鉄心の最大使用磁束密度をＢＦ、前記磁石の透磁率をμ、前記磁石の最大エネルギ積を（Ｂ・Ｈ）ｍａｘとした場合に、
なる条件を満たすことを特徴とする点火コイル。
　　【請求項６】　請求項１記載の点火コイルにおいて、
　前記空隙部に面する鉄心の面積をＳＧ、前記一次コイルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をＳＦ、前記鉄心の最大使用磁束密度をＢＦ、前記磁石の透磁率をμ、前記磁石の最大エネルギ積を（Ｂ・Ｈ）ｍａｘとした場合に、
なる条件を満たすとともに、
　前記磁石の断面積をＳＭ、前記一次コイルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をＳＦ、前記鉄心の最大使用磁束密度をＢＦ、前記磁石の透磁率をμ、前記磁石の最大エネルギ積を（Ｂ・Ｈ）ｍａｘとした場合に、
なる条件を満たすことを特徴とする点火コイル。
　　【請求項７】　請求項１記載の点火コイルにおいて、
前記永久磁石の厚みをｌＭ、前記一次コイルの磁化力をｎＩｐ、前記磁石の透磁率をμ、前記磁石の最大エネルギ積を（Ｂ・Ｈ）ｍａｘとした場合に、
なる条件を満たすとともに、
　前記空隙部に面する鉄心の面積をＳＧ、前記一次コイルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をＳＦ、前記鉄心の最大使用磁束密度をＢＦ、前記磁石の透磁率をμ、前記磁石の最大エネルギ積を（Ｂ・Ｈ）ｍａｘとした場合に、
なる条件を満たし、さらに
　前記磁石の断面積をＳＭ、前記一次コイルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をＳＦ、前記鉄心の最大使用磁束密度をＢＦ、前記磁石の透磁率をμ、前記磁石の最大エネルギ積を（Ｂ・Ｈ）ｍａｘとした場合に、
なる条件を満たすことを特徴とする点火コイル。
　　【請求項８】　請求項１ないし７のいずれかにおいて、
　前記鉄心は、ロ型コアとＴ型コアとを組み合わせて構成されている点火コイル。
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
　本発明は、主として車両用内燃機関に用いられる改良された点火コイルに関する。
（従来技術）
　永久磁石を鉄心の空隙部に挿入することにより点火コイル等の電磁コイルに蓄積されるエネルギを増大する提案は、例えば、従来技術文献の実開昭４８−４９４２５号、西独実用新案登録第７９２４９８９号、特開昭５９−１６７００６号、米国特許第４，５４６，７５３号などによつてなされている。しかしながら、上記の従来技術文献のいずれにおいても、どのような形状、寸法等の鉄心及び永久磁石を含む磁気回路を有する構成とすれば効率のよい点火コイルを得ることができるかという点については何ら確立された技術の開示はなく、また今まで実用に供された点火コイルにおいても、特に永久磁石を加えた割には、従前のものに比しさほどの性能向上、あるいは小形化が達成されていない。一方、近年、点火コイルの鉄心中に挿入して使用すれば、その鉄心を飽和させるほどの磁束を生じさせ、起磁力損失を起こさせうる、Ｓｍ（サマリユーム）、Ｎｄ（ネオジウム）等の元素を含有する強力な永久磁石材料が開発され、かつ、量産されるようになってその用途の拡大が期待されるに至った。そのため上記のような点火コイルに適用するのに好適な特性を有する永久磁石の材料の入手が容易になつてきた。
（発明が解決しようとする問題点）
　本発明は、適切な形状、寸法等の鉄心及び永久磁石を含む磁気回路を有する構成を用いて上記の強力な永久磁石材料を有効に活用し、飛躍的に小形軽量化された点火コイルを提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
　本発明によれば次の構成の点火コイルが提供される。
（イ）その一部に設けられた空隙部を介して閉磁路を形成する鉄心と、
（ロ）前記鉄心の外周に巻回され、通電されることにより鉄心を励磁する一次コイルと、
（ハ）前記鉄心に巻回された二次コイルと、
（ニ）前記鉄心の空隙部に挿入され、前記一次コイルへの通電による励磁方向とは逆方向に磁化された板状の永久磁石とを備えて、
（ホ）前記永久磁石は、前記永久磁石側から前記鉄心側を見て、前記鉄心の最小断面積部分を飽和磁束密度に近い最大使用磁束密度に到達させるために必要な磁石エネルギより大きなエネルギの磁石であり、前記永久磁石に起磁力損失を与えた点火コイルであって、
（へ）前記永久磁石の厚みをｌＭ、前記空隙部に面する鉄心の面積をＳＧ、さらに前記一次コイルへの通電による磁束が鎖交する前記鉄心の最小の断面積をＳＦとした場合に、下記条件
　０．６ｍ＜１Ｍ＜１．８ｍｍ
　１．５＜ＳＧ／ＳＦ＜４．５
を満たすことを特徴とする点火コイル。
（作用）
　上記構成の点火コイルにおいては、一次コイル及び二次コイルが巻装され閉磁路を形成する鉄心の一部分に設けられた空隙部に永久磁石が挿入されており、一次コイルに通電する以前には、上記永久磁石の磁化力により一次コイルの通電による磁化方向とは逆の向きに鉄心を負方向の最大使用磁束密度まで磁化しておく。次に、上記点火コイルの使用時には、一次コイルに励磁電流を流すことにより上記永久磁石の磁化力とは逆方向の磁化力を発生させ、それにより鉄心を正方向の最大使用磁束密度まで磁化する。この状態で、点火時期において一次電流を遮断すれば、二次コイルの有効交差磁束としては、永久磁石を含まないで一次コイルの通電によつてのみ鉄心を正方向の最大使用磁束密度まで磁化する従来の点火コイルによって利用できる有効交差磁束の倍量利用できる。従つて一定の火花エネルギを発生させるために必要な点火コイルの体積としては、本発明による点火コイルは、従来の点火コイルと比べて格段に小さくすることが可能になる。
（実施例）
　第１図は、一例りとして、いわゆる外鉄形鉄心を用いた場合における、本発明による点火コイルの永久磁石を嵌装した鉄心の基本的な磁気回路の構成図である。第１図の本発明の点火コイルの磁気回路において、ＳＦは磁束Φが通る巻線部の鉄心の断面積を示し、ＳＧは永久磁石挿入部の鉄心の断面積を示し、１Ｆは鉄心の平均磁路長を示し、ＳＭは永久磁石の断面積を示し、１Ｍ永久磁石の厚みを示している。
　第２図は、本発明による点火コイルの基本的な磁気動作を説明するための動作特性図である。第２図を参照すると、本発明の点火コイルの巻線部の鉄心上に巻数ｎの一次コイルを巻回し、負方向の磁束−Φ′を生じさせる永久磁石の磁化の向きとは逆の向きの磁束＋Φ′が巻線部の鉄心中に生じるように、一次コイルに励磁電流ＩＰ′を流した場合における一次コイルの蓄積エネルギは、第２図の中のハツチング部の面積Ｗ′で表わされ、そのＷ′の大きさは、
である。そして、この永久磁石入り点火コイルの一次コイルの蓄積エネルギＷ′を最大にするためには、第３図に示した本発明の好適実施例の点火コイルの磁気動作特性図の左下の負の磁束の領域において、鉄心の負の磁束の飽和点の近傍のＣ点まで永久磁石の磁化力によって鉄心を磁化し、鉄心にＨ・ｌＭに相当する起磁力損失を与え、Ｃ点をＤ点に移す必要がある。
　一方、第３図の中の正の磁束の領域を示した第４図を参照し、本発明の点火コイルの一次コイルの励磁電流の最大値に対応した好適な鉄心の最大使用磁束密度の値のとり方について説明する。
　第４図において、曲線ａは鉄心の磁化曲線を、直線ｂは永久磁石の磁化曲線を、曲線ｃは曲線ａ及び直線ｂのそれぞれの磁化力の和の磁化力を示す一次コイルの磁化曲線を示している。そして、本発明の点火コイルの鉄心の好適な最大使用磁束密度ＢＦの値は、第４図において、直線ｂに平行に引いた曲線ａの切線の切点Ｔに対応した鉄心の磁束密度の値として与えられる。
　他方、一次コイルの磁化曲線の傾きは、永久磁石の透磁率μによって決まるので、第３図のハツチング部の面積Ｗで表わされる一次コイルの蓄積エネルギを大きくするためには、μの値ができるだけ１に近い永久磁石材料を選定することが肝要である。
　次に、第１図に示した本発明の点火コイルの永久磁石の厚さｌＭの大きさと断面積比ＳＧ／ＳＦの値との関係を調べる。
　第３図の中の正の磁束の領域について考えると、そこに示されたように、一次コイルの励磁電流による磁化力ｎＩＰ／２は、鉄心の磁化力ＨＦ・ｌＦ（ただしＨＦは鉄心中の磁界）と永久磁石を含む空隙部にかかる磁化力Ｈ・ｌＭ（ただしＨは該空隙部に生じる磁界）との和であるから、
　従って、
　他方、永久磁石内の磁束密度はＢＭ＝μＨと表わされるので、
磁石を含む空隙部における平均磁束密度をＢＧとすれば
　ＢＧ・ＳＧ＝ＢＦ・ＳＦ
　後述するように、本発明の点火コイルの鉄心及び永久磁石の好適な構成においては、ＳＧ≒ＳＭのように選定されるためＢＧ≒ＢＭであり、上記の等式は、ＢＭ・ＳＧ＝ＢＦ・ＳＦと表わされる。従つて、上記のＢＭの式と組み合わせて、
これより、ｌＭの大きさを表わす式として、
が導かれ、上式を変形すれば、断面積比ＳＧ／ＳＦを表わす式として、
が導かれる。
　又、本発明の点火コイルでは、第３図の動作特囲曲線図のハッチング部分のうち、負の磁束の領域は、一次コイルの磁化力によって、磁石の持つエネルギに逆らつて鉄心中に正の磁束を通す向きに磁化する領域であるから、前述の如く、最初は、第３図の左下の鉄心の負の磁束の飽和点の近傍のＣ点まで永久磁石の磁化力によつて鉄心を磁化しておき、次に、一次コイルに励磁電流ＩＰを流すことにより生じる磁化力ｎＩＰにより第３図の右上の正の磁束の飽和点の近傍のＴ点まで鉄心を磁化した場合において、その材質及び形状によつて与えられる永久磁石の持つ最大エネルギＥＭと、第３図にＷで示された一次コイルの蓄積エネルギとの関係は
である。
　第３図の面積Ｗの大きさは、
である。
　他方、永久磁石の最大エネルギ積は（Ｂ・Ｈ）ＭＡＸで表わされ、そして永久磁石の持つ最大エネルギＥＭの理論値は、ＥＭ＝（Ｂ・Ｈ）ＭＡＸ・（ＳＭ・ｌＭ）と表わされる。本発明の点火コイルにおいては、第４図に示した前述の永久磁石の磁化曲線ｂの傾きによって決まる永久磁石の動作点としては、最大エネルギ積（Ｂ・Ｈ）ＭＡＸを与える動作点もしくはその近傍の動作点が選定される。
　従って、
上式より、断面積比ＳＭ／ＳＦを表わす式として、
が得られる。
　上記の２つの式（１）及び（２）は、本発明の点火コイルにおいて、永久磁石のエネルギを最も効果的に利用するために選定されるべき磁気回路の各部の寸法の関係を表わしている。
　次に、本発明による点火コイルを具体的に構成した後、その性能テストを行つた結果について説明する。ここで、本発明の点火コイルを具体的に構成するために、前述の式（１）及び（２）に対して適用するべく選定された諸元の値は下記の通りである。
　永久磁石材料はＳｍＣｏ５を用いたが、その諸元は、
　（ＢＨ）ＭＡＸ＝２０メガＧ・Ｏｅ
　　　　　　　μ＝１．０５
　また、鉄心材料は無方向性ケイ素鋼板を用いたが、その諸元は、
　ＢＦ＝１．４Ｗｂ／ｍ２、
　ｎＩＰ＝８００ＡＴ、ＨＦ＝１５０ＡＴ／ｍ、
　ｌＦ＝０．１ｍ（ｎＩＰ−ＨＦ・ＬＦ≒ｎＩｐ）
　上記の諸元を式（１）及び（２）に代入して求めた断面積比ＳＧ／ＳＦ及びＳＭ／ＳＦのそれぞれとｌＭとの関係を第５図及び第６図に示した。なお、同時に、ｌＭを変えたとき得られるそれぞれの各部寸法を有する点火コイルについて性能テストを行い、得られた二次コイル発生電圧Ｖ２を、それぞれ第５図及び第６図中に図示した。なお、第６図は、第５図に示された二次発生電圧Ｖ２の分布を示す曲線を、永久磁石の厚みｌＭと二次発生電圧Ｖ２との間の関係を示す二次元特件曲線に変えて見易く表示したものである。
　このようにして得られた第５図及び第６図に図示の結果によってわかったことは、本発明の点火コイルの最適の寸法条件としては、
（イ）ＳＧ≒ＳＭすなわち、永久磁石挿入部の鉄心断面積と永久磁石の断面積とがほぼ等しくなつた状態の近傍にあること、及び
（ロ）ｌＭ、ＳＭ／ＳＦ及びＳＧ／ＳＦの値が下記の範囲内にあれば、二次発生電圧Ｖ２が顕著に高くなること、
　０．６ｍｍ＜ｌＭ＜１．８ｍｍ
　２＜ＳＭ／ＳＦ＜６
　１．５＜ＳＧ／ＳＦ＜４．５
ある。
　ここで、図５、図６の見方を説明する。
　この両図でＳＧ／ＳＦと書かれた直線は、前記緒元のうちＢＦ、μ、ｎＩｐ、ＨＦ、ｌＦを式（１）に代入して与えられたものをグラフ化したものであり、巻線部の鉄心断面積ＳＦに対する永久磁石挿入部の鉄心断面積ＳＧの比ＳＧ／ＳＦが挿入される永久磁石の厚みＬＭに対して、比ＬＭ：ＳＧ／ＳＦが一定であることを表している（ここで前提として永久磁石挿入部の鉄心断面積ＳＧ≒永久磁石の断面積ＳＭである。なお、永久磁石挿入部の鉄心断面積ＳＧ≒永久磁石の断面積ＳＭにほぼ等しいとしているのは一次コイルの通電による磁化方向と逆方向に鉄心を磁化すべき永久磁石の断面積ＳＭを鉄心の断面積ＳＧより大きくしても、永久磁石の磁化が鉄心の断面積が大きい分無駄となるからである）。
　すなわち、式（１）は物理的には、使用する鉄心材料の緒元ＢＦ、ＨＦ、鉄心の磁路長ｌＦ、永久磁石材料の緒元μ、一次コイルに流す励磁電流Ｉｐ、一次コイルの巻数ｎを一定とすれば、コイル巻線に磁束が流れた状態において、鉄心ならびに永久磁石内を流れる磁束の漏れがない効率的なコイルとするためには、永久磁石の厚みＬＭとＳＧ（≒ＳＭ）／ＳＦの比の値は一定にするのがよいことを表している。
　また、ＳＭ／ＳＦと書かれた曲線は、前記緒元のうち、ＢＦ、ｎＩｐ、（ＢＨ）ＭＡＸ、を式（２）に代入して与えられたものであり、巻線部の鉄心断面積ＳＦに対する永久磁石の断面積ＳＭの比ＳＭ／ＳＦと挿入する永久磁石の厚みＬＭとの積ＬＭ・ＳＭ／ＳＦが一定であることを表している。
　すなわち、式（２）は物理的には、使用する鉄心材料の緒元ＢＦ、永久磁石材料の緒元（ＢＨ）ＭＡＸ、一次コイルに流す励磁電流Ｉｐ、一次コイルの巻数ｎを一定としたとき、一次コイルに励磁電流を流すことにより生じるあらかじめ決められた値である磁化力ｎＩｐにより、永久磁石の負の磁束に抗して、負の磁束の飽和点近傍から正の磁束の飽和点近傍まで鉄心を磁化することができるようにするためには、言い換えれば、鉄心の磁化曲線の広い範囲を動作範囲とすることにより、一次コイルの蓄積エネルギを最大にすることができるようにするためには、永久磁石体積すなわち厚みＬＭとＳＭ／ＳＦの積の値は一定にするのがよいことを表している。
　そして、前記緒元を式（１）、式（２）に代入して与えられた値は、上記のごとく算出されているので、式（１）を表す直線ＳＧ／ＳＦと式（２）を表す曲線ＳＭ／ＳＦとの交点
　ｌＭ＝１．２、　ＳＧ／ＳＦ＝３
が、磁束の漏れがなく、かつ、一次コイルの蓄積エネルギを最大にでき、最大２次発生電圧が効率よく発生させることができる最適点である。
　次に、この最適点の周りに書かれた２次発生電圧の等高線について説明する。この等高線は発明者らが実験により求めたものであり、以下の条件で記載されている。
　すなわち、上記最適点ｌＭ＝１．２、ＳＧ／ＳＦ＝ＳＭ／ＳＦ＝３を境にして、
　０＜ｌＭ＜１．２とｌＭ＞１．２では形状の選定方法が異なる磁石を挿入して実験値から等高線を記載している。具体的には以下のごとくである。
　０＜ｌＭ＜１．２の範囲では、所定の磁化力ｎＩｐで１次コイルの蓄積エネルギを最大とすることができるという点で好適であることを示すＳＭ／ＳＦ曲線が、永久磁石からの磁束漏れが少ないという点で好適であることを示すＳＧ／ＳＦ直線より上部に位置している。これは０＜１Ｍ＜１．２（ｍｍ）の範囲ではあるｌＭに対する最適な永久磁石断面積ＳＭの選択肢が、永久磁石挿入部断面積ＳＧと等しい値であるＳＧ／ＳＦ直線上の第１値とそれより大きい値であるＳＭ／ＳＦ曲線上の第２値があることを示している。２次発生電圧の等高線を書くにあたって、第１値と第２値のどちらを選択するかが問題となるが、前述したように鉄心を磁化すべき永久磁石の断面積ＳＭを永久磁石挿入部の鉄心断面積ＳＧより大きくしても、永久磁石の磁化力が無駄となる。そこでこの等高線は第１値であるＳＭ＝ＳＧの磁石を挿入して２次発生電圧を測定した実験値からプロットしてある。
　一方、ｌＭ＞１．２の範囲では、所定の磁化力ｎＩｐで１次コイルの蓄積エネルギを最大とすることができるという点で好適であることを示すＳＭ／ＳＦ曲線が、永久磁石からの磁束漏れが少ないという点で好適であることを示すＳＧ／ＳＦ直線より下部に位置している。これはｌＭ＞１．２（ｍｍ）の範囲ではあるＩＭに対する最適な永久磁石断面積ＳＭの選択肢が、永久磁石挿入部断面積ＳＧと等しい値であるＳＧ／ＳＦ直線上の第１値とそれより小さい値であるＳＭ／ＳＦ曲線上の第２値があることを示している。ここでは前述した０＜ＩＭ＜１．２（ｍｍ）の範囲とは異なり、磁石体積の小型化を考慮し、２次発生電圧の等高線を書くにあたって、第２値であるＳＭ＜ＳＧの磁石、すなわち厚みに応じて断面積を変えて一定の最適磁石体積とした磁石を挿入して２次発生電圧を測定した実験値からプロットしてある。この最適磁石体積とは上記式（２）からＳＦを固定し、ｌＭ・ＳＭの値を算出したものである。
　第６図は、等価的には、図５の等高線をＳＧ／ＳＦ直線で切ってｌＭの値と２次発生電圧との関係をわかりやすくしたもので、特定のＳＧ，ＳＭに対する２次発生電圧Ｖ２を読み取ることができる。
　すなわちあるｌＭの値に対する、ＳＧ／ＳＦの値をＳＧ／ＳＦ直線から求め、ＳＭの値はＳＭ＝ＳＧとする。このものでの２次発生電圧Ｖ２をＶ２と書かれた曲線から求めることができる。
　そして第５図、またはこの第６図からは、ｌＭの範囲が
　０．６ｍｍ＜ｌＭ＜１．８ｍｍ
であると２次発生電圧が顕著に高くなることがわかり、このｌＭの範囲に対応するＳＧ／ＳＦ、ＳＭ／ＳＦの範囲はそれぞれ、
　１．５＜ＳＧ／ＳＦ＜４．５
　２＜ＳＭ／ＳＦ＜６
であることがわかるので、実施例の緒元においては、この範囲内であれば、２次発生電圧が高く、かつ効率的な磁石付き点火コイルを得ることができる。
　なお、上記の本発明の点火コイルの性能テストの終了後の調査結果によれば、使用した永久磁石の諸特性には上記性能テストの前後を通して変化は認められず、従つて本発明の点火コイルは、所望の件能を維持しつつ連続的使用に耐えうることは明らかである。
　ここで２次発生電圧を高くすることができるＳＧ／ＳＦ＝ＳＭ／ＳＦ、ｌＭの一般解としての範囲を第５図および前記（１）式、（２）式から求めてみよう。本実施例ではｎＩｐ−２ＨＦ・ＩＦ≒ｎＩｐとなっており本実施例に限らず一般的な話としてＨＦ・ＩＦを無視して考えると、（１）式、（２）式を満たす中心値（ＬＭＯ、ＳＧＯ／ＳＦＯ［＝ＳＭＯ／ＳＦＯ］）においては、（１）式／（２）式より、
の形に一般化される。２次発生電圧を高くできる範囲を実験データで求められた中心値（ＬＭＯ、ＳＧＯ／ＳＦＯ［＝ＳＭＯ／ＳＦＯ］）からのずれという概念でとらえると、実施例の図５の範囲
　０．６ｍｍ＜ｌＭ＜１．８ｍｍ
　　　　　６＞ＳＭ／ＳＦ＞２
　　　１．５＜ＳＧ／ＳＦ＜４．５　　は
実施例の中心値（ＬＭＯ、ＳＧＯ／ＳＦＯ［＝ＳＭＯ／ＳＦＯ］）＝（　１．２ｍｍ、３）であることから比例計算により、
　ｌＭＯ／２＜ｌＭ　＜３ｌＭＯ／２
　２ＳＭＯ／ＳＦＯ＞ＳＭ／ＳＦ＞２／３　ＳＭＯ／ＳＦＯ
　１／２ＳＧＯ／ＳＦＯ＜ＳＧ／ＳＦ＜３／２　ＳＧＯ／ＳＦＯの形に一般化され（３）、（４）式を代入して、
を得る。
　この式（５）、式（６）、式（７）が、永久磁石材料の緒元（ＢＨ）ＭＡＸ、μ、鉄心材料緒元ＢＦ，一次コイルに流す励磁電流Ｉｐ、一次コイルの巻数ｎから求めることができる一般式となる。
　以上に説明した最適の寸法条件を満たすような構成を有する本発明による点火コイルと、従来技術による点火コイルとの間の具体的な数値の比較について以下に説明する。
　第７図及び第８図は、本発明の点火コイルと従来技術の点火コイルとが同一の性能を有するように、両者は、同じ抵抗値を有し、かつ、同じ巻数の巻線を用いることにより、同じＡＴ値を有し、同じ大きさの二次発生電圧を生じるように構成した場合における、それそれ本発明及び従来技術による点火コイルの縦断面構造を示している。
　下記の比較表は、第７図及び第８図にそれぞれ示した本発明及び従来技術による点火コイルの諸元を比較して示したものである。
　上記のように構成された本発明による点火コイルと従来技術による点火コイルの諸元の比較結果によれば、同一性能を発揮させるような構成とした場合、本発明の点火コイルでは、その巻線部の鉄心断面積ＳＦを、従来技術の点火コイルのそれの約１／２に激減させることができ、従って巻線部の鉄心の周囲長は約
に減少し、それにより鉄心重量は１／３近くまで減少し、全巻線スペースは１／２近くまで減少する。その結果、完成品総重量は１／２以下に減少させることができ、かくして本発明の点火コイルは、従来技術の点火コイルと比べて、飛躍的な小形軽量化を達成することができることが明らかになつた。
（発明の効果）
　本発明による点火コイルにおいては、その磁気回路中に嵌装された強力な永久磁石の機能を有効に活用するために、適切な形状、寸法等の鉄心及び永久磁石を含む磁気回路を有する構成を具現することにより、同一性能を有する従来技術による点火コイルと比べて、飛躍的に小形軽量化された点火コイルが得られるというすぐれた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
　第１図は、本発明の点火コイルの永久磁石を嵌装した鉄心の基本的な磁気回路の構成図である。
　第２図は、本発明の点火コイルの基本的磁気動作を説明するための動作特性図である。
　第３図は、本発明の好適実施例の点火コイルの磁気動作特性図である。
　第４図は、第３図の磁気動作特性図の正の磁束の領域について、鉄心の最大使用磁束密度の値のとり方を説明するための説明図である。
　第５図及び第６図は、本発明の具体的実施例の点火コイルにおける断面積比ＳＧ／ＳＦ及びＳＭ／ＳＦ並びに二次コイル発生電圧Ｖ２と永久磁石の厚みｌＭとの関係を示す特性図であり、その中、第６図は、特に、二次発生電圧Ｖ２対永久磁石の厚みｌＭの特性曲線を図示している。
　第７図及び第８図は、本発明と従来技術との比較を行うために作成した、それぞれ本発明及び従来技術による点火コイルの縦断面図である。
（符号の説明）
　ＳＭ……永久磁石の断面積、ｌＭ……永久磁石の厚み、ＳＦ……巻線部の鉄心断面積、ＳＧ……永久磁石挿入部の鉄心断面積、ｌＦ……鉄心の平均磁路長、ＢＭ…永久磁石内の磁束密度、μ……永久磁石の透磁率、ＢＦ……鉄心の最大使用磁束密度、ＢＧ……磁石を含む空隙部の平均磁束密度、ｎＩＰ……一次電流ＩＰにより生じる磁化力、ＨＦ……鉄心中の磁界、Ｈ……鉄心の空隙部（永久磁石）の中の磁界。