(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイル（１１）及び二次コイル（１２）を有するコイル本体部（２）と、
該コイル本体部（２）から先端側へ突出した筒状の高圧タワー（３）と、
該高圧タワー（３）に連結されると共に、先端側へ延びた筒状のジョイント部（４）と、
上記高圧タワー（３）内に配され、上記二次コイル（１２）に電気的に接続された第一巻線抵抗体（５）と、
上記ジョイント部（４）内に配され、上記第一巻線抵抗体（５）に電気的に接続された第二巻線抵抗体（６）と、を有し、
該第二巻線抵抗体（６）は、軸方向（Ｚ）に弾性的に伸縮可能なコイルスプリング（７）からなり、
該コイルスプリング（７）は、巻線同士が絶縁膜（７０２）を介して軸方向（Ｚ）に接触した密巻部（７１）と、該密巻部（７１）の先端側に配されて軸方向（Ｚ）に弾性圧縮可能な先端弾性部（７２）と、上記密巻部（７１）の基端側に配されて軸方向（Ｚ）に弾性圧縮可能な基端弾性部（７３）とを有し、
上記密巻部（７１）は、軸方向（Ｚ）において、上記コイルスプリング（７）の全長の半分以上の長さを有することを特徴とする内燃機関用の点火コイル（１）。
【請求項２】
上記コイルスプリング（７）は、全周が上記絶縁膜（７０２）に覆われた導線（７０１）からなる被覆巻線（７０）を巻回してなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用の点火コイル（１）。
【請求項３】
上記密巻部（７１）は、磁性体からなるコア（６１）の周囲に巻回されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用の点火コイル（１）。
【請求項４】
上記第一巻線抵抗体（５）のインピーダンスがピーク値を示す周波数である第一ピーク周波数ｆ１と、上記第二巻線抵抗体（６）のインピーダンスがピーク値を示す周波数である第二ピーク周波数ｆ２とが、０．６５≦ｆ２／ｆ１≦１．０５の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル（１）。
【請求項５】
上記第一巻線抵抗体（５）のインピーダンスが最大となるときの電流の第一ピーク周波数ｆ１は、３０〜４０ＭＨｚであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル（１）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関用の点火コイル（１）と、該点火コイル（１）に接続されたスパークプラグ（８）とを有する点火装置（１０）であって、
上記スパークプラグ（８）は、筒状のハウジング（８１）と、基端部の一部を上記ハウジング（８１）の基端側に露出させつつ、上記ハウジング（８１）の内側に保持された筒状の絶縁碍子（８２）と、基端部が突出するように上記絶縁碍子（８２）の内側に保持された端子金具（８３）と、上記端子金具（８３）の先端側であって、上記絶縁碍子（８２）の内側に配されたプラグ抵抗体（８４）と、該プラグ抵抗体（８４）の先端側であって、先端部が突出するように上記絶縁碍子（８２）の内側に保持された中心電極（８５）と、該中心電極（８５）との間に火花放電ギャップ（８７）を形成する接地電極（８６）と、を有し、
上記端子金具（８３）は、上記コイルスプリング（７）に電気的に接続されており、
上記第一巻線抵抗体（５）の電気抵抗値と、上記プラグ抵抗体（８４）の電気抵抗値との合成電気抵抗値は、１〜３ｋΩであることを特徴とする内燃機関用の点火装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の点火コイル及び点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スパークプラグに高電圧を印加して火花放電を発生させるための点火コイルが知られている。点火コイルとしては、互いに磁気的に結合された一次コイル及び二次コイルを有するものがある。そして、特許文献１には、火花放電の発生に起因して点火コイルに高周波のノイズ電流が流れ込むことを抑制するために、二次コイルとスパークプラグとの間に抵抗体を配置したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５１５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記点火コイルにおいては以下のような課題がある。
近年、点火コイルの高出力化の要請に伴い、抵抗体の抵抗値の低減が求められている。しかし、単に抵抗体の抵抗値を低下させたのでは、火花放電に起因して生じるノイズ電流の抑制効果が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ノイズ電流を抑制でき、かつ、高出力化を図ることができる内燃機関用の点火コイル及び点火装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、一次コイル及び二次コイルを有するコイル本体部と、
該コイル本体部から先端側へ突出した筒状の高圧タワー部と、
該高圧タワー部に連結されると共に、先端側へ延びた筒状のジョイント部と、
上記高圧タワー部内に配され、上記二次コイルに電気的に接続された第一巻線抵抗体と、
上記ジョイント部内に配され、上記第一巻線抵抗体に電気的に接続された第二巻線抵抗体と、を有し、
該第二巻線抵抗体は、軸方向に弾性的に伸縮可能なコイルスプリングからなり、
該コイルスプリングは、巻線同士が絶縁膜を介して軸方向に接触した密巻部と、該密巻部の先端側に配されて軸方向に弾性圧縮可能な先端弾性部と、上記密巻部の基端側に配されて軸方向に弾性圧縮可能な基端弾性部とを有し、
上記密巻部は、軸方向において、上記コイルスプリングの全長の半分以上の長さを有することを特徴とする内燃機関用の点火コイルにある。
【０００７】
本発明の他の態様は、上記内燃機関用の点火コイルと、該点火コイルに接続されたスパークプラグとを有する点火装置であって、
上記スパークプラグは、筒状のハウジングと、基端部の一部を上記ハウジングの基端側に露出させつつ、上記ハウジングの内側に保持された筒状の絶縁碍子と、基端部が突出するように上記絶縁碍子の内側に保持された端子金具と、上記端子金具の先端側であって、上記絶縁碍子の内側に配されたプラグ抵抗体と、該プラグ抵抗体の先端側であって、先端部が突出するように上記絶縁碍子の内側に保持された中心電極と、該中心電極との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、を有し、
上記端子金具は、上記コイルスプリングに電気的に接続されており、
上記第一巻線抵抗体の電気抵抗値と、上記プラグ抵抗体の電気抵抗値との合成電気抵抗値は、１〜３ｋΩであることを特徴とする内燃機関用の点火装置にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記内燃機関用の点火コイルは、直列接続された第一巻線抵抗体と第二巻線抵抗体とを有する。そのため、点火コイルに接続されるスパークプラグとコイル本体部との間の、第一巻線抵抗体及び第二巻線抵抗体からなる接続経路におけるインダクタンスを高くしやすい。さらに、第二巻線抵抗体は、その全長の半分以上を密巻部によって構成されている。それゆえ、第二巻線抵抗体のインダクタンスを大きくすることができる。その結果、上記接続経路のインダクタンスを大きくすることができる。これにより、上記点火コイルは、上記接続経路において、高周波のノイズ電流に対して高いインピーダンスを得ることができる。一方、点火コイルからスパークプラグへ供給される供給電流の周波数は充分小さいため、上記接続経路におけるインダクタンスが大きくても、供給電流に対するインピーダンスが大きくなることはない。このように、インダクタンス成分によってノイズ電流に対する上記接続経路のインピーダンスを大きくできる分、電気抵抗成分を充分に小さくすることができる。それゆえ、上記点火コイルにおいては、高出力化を実現しつつ、ノイズ電流に対する雑防性（ノイズ抑制性能）を確保することができる。
【０００９】
また、コイルスプリングの密巻部は、巻線同士が絶縁膜を介して軸方向に接触している。それゆえ、巻線同士が軸方向に短絡することを防止できる。それゆえ、巻線同士の短絡によるインダクタンスの変化を防止できるとともに、密巻部において巻線を密に巻回しやすく、第二巻線抵抗体（コイルスプリング）のインダクタンスを確保しやすい。
【００１０】
また、上記のようにインピーダンスの電気抵抗成分を充分に小さくすることにより、ジュール熱を抑制することもできる。それゆえ、熱による点火コイルの劣化を抑制でき、製品寿命を向上させることができる。
【００１１】
また、第二巻線抵抗体は、コイルスプリングからなる。それゆえ、第二巻線抵抗体に、インダクタンスを持たせる役割に加え、コイル本体部と点火コイルに接続されるスパークプラグとを、安定的に電気接続する役割を持たすこともできる。そのため、点火コイルの部品点数を抑制することができる。
【００１２】
また、上記内燃機関用の点火装置は、第一巻線抵抗体の電気抵抗値とプラグ抵抗体の電気抵抗値との合成電気抵抗値が、１〜３ｋΩである。すなわち、スパークプラグを、ノイズ電流を抑制できる上記点火コイルに取り付けることにより、第一巻線抵抗体とプラグ抵抗体との合成電気抵抗値を充分低減できる。それにより、点火コイルの高出力化を一層図ることができる。さらに、ジュール熱を抑制することもできるため、熱による点火コイル及びスパークプラグの劣化を抑制でき、製品寿命を向上させることができる。
【００１３】
また、スパークプラグのプラグ抵抗体の電気抵抗値が１ｋΩ以上である。それゆえ、スパークプラグの中心電極及び接地電極に流れる電流が大きくなりすぎることを防ぐことができ、中心電極及び接地電極の電極消耗量を減らすことができる。
【００１４】
以上のごとく、上記態様によれば、ノイズ電流を抑制でき、かつ、高出力化を図ることができる内燃機関用の点火コイル及び点火装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１における、内燃機関用の点火コイルの断面図。
【図２】実施形態１における、第一巻線抵抗体の正面図。
【図３】実施形態１における、第二巻線抵抗体の正面図。
【図４】実施形態１における、密巻部の拡大正面図。
【図５】実施形態１における、コイルスプリングの拡大断面図。
【図６】実施形態２における、第二巻線抵抗体の正面図。
【図７】実施形態２における、密巻部周辺の、第二巻線抵抗体の中心軸を通る拡大断面図。
【図８】実施形態３における、第一巻線抵抗体、第二巻線抵抗体の、電流周波数とインピーダンスとの関係を説明するための線図。
【図９】実施形態４における、内燃機関用の点火装置の断面図。
【図１０】実施形態４における、スパークプラグの中心軸を通る断面図。
【図１１】実験例１における、電流周波数と合成インピーダンスＺとの関係を示す線図。
【図１２】実験例２における、試料１４についての、電流周波数と合成インピーダンスＺとの関係を示す線図。
【図１３】実験例２における、試料１５についての、電流周波数と合成インピーダンスＺとの関係を示す線図。
【図１４】実験例２における、試料１６についての、電流周波数と合成インピーダンスＺとの関係を示す線図。
【図１５】実験例２における、評価結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
内燃機関用の点火コイルの実施形態につき、図１〜図５を用いて説明する。
本実施形態の内燃機関用の点火コイル１は、図１に示すごとく、一次コイル１１及び二次コイル１２を有するコイル本体部２と、コイル本体部２から先端側へ突出した筒状の高圧タワー部３と、ジョイント部４と、第一巻線抵抗体５と、第二巻線抵抗体６とを有する。ジョイント部４は、高圧タワー部３に連結されると共に、先端側へ延びた筒形状を有する。第一巻線抵抗体５は、高圧タワー部３内に配され、二次コイル１２に電気的に接続されている。第二巻線抵抗体６は、ジョイント部４内に配され、第一巻線抵抗体５に電気的に接続されている。
【００１７】
図３に示すごとく、第二巻線抵抗体６は、軸方向Ｚに弾性的に伸縮可能なコイルスプリング７からなる。コイルスプリング７は、巻線同士が図５に示すように絶縁膜７０２を介して軸方向Ｚに接触した密巻部７１と、密巻部７１の先端側に配されて軸方向Ｚに弾性圧縮可能な先端弾性部７２と、密巻部７１の基端側に配されて軸方向Ｚに弾性圧縮可能な基端弾性部７３とを有する。密巻部７１は、軸方向Ｚにおいて、コイルスプリング７の全長の半分以上の長さを有する。
なお、図１において、コイルスプリング７については断面図ではなく正面図を表している。また、図３には、自由状態のコイルスプリング７の正面図を示している。
【００１８】
内燃機関用の点火コイル１は、自動車、コージェネレーション等の内燃機関に用いるものとすることができる。
なお、内燃機関用の点火コイル１におけるスパークプラグが接続される側を先端側とし、その反対側を基端側として説明する。
【００１９】
図１に示すごとく、一次コイル１１及び二次コイル１２は、同心状に内外周に重なって配置されている。一次コイル１１及び二次コイル１２の内側には、中心コア１３が配置されている。また、一次コイル１１及び二次コイル１２の外周を、軸方向Ｚに直交する方向から取り囲むように外周コア１４が配されている。中心コア１３及び外周コア１４は、一次コイル１１への通電によって発生する磁界の磁路を構成する。
【００２０】
コイル本体部２は、一次コイル１１及び二次コイル１２を、絶縁性を有する本体ケース１５内に収容してなる。なお、本体ケース１５内には、一次コイル１１への通電及び通電の遮断を制御するためのイグナイタ１６や、中心コア１３と外周コア１４との間に配された磁石体１７等も収容されている。
【００２１】
本体ケース１５から先端側に突出するように、高圧タワー部３が形成されている。高圧タワー部３は、接続端子１８を介して二次コイル１２に電気的に接続された高圧出力端子１９を内側に配置してなる。高圧出力端子１９は、高圧タワー部３の基端部に圧入されている。そして、本体ケース１５内における高圧出力端子１９の基端側の領域には、電気絶縁性を有する充填樹脂１１１が充填され、一次コイル１１及び二次コイル１２、接続端子１８、中心コア１３、外周コア１４、イグナイタ１６、磁石体１７等が封止されている。
【００２２】
高圧タワー部３内における高圧出力端子１９の先端側に、第一巻線抵抗体５が挿入配置されている。第一巻線抵抗体５は、高圧出力端子１９に当接している。これにより、第一巻線抵抗体５は、高圧出力端子１９及び接続端子１８を介して二次コイル１２と導通している。
【００２３】
図２に示すごとく、第一巻線抵抗体５は、絶縁性を有する磁性体である芯材５１と、芯材５１の外周面に沿って螺旋状に巻回された導体巻線５２と、軸方向Ｚにおける芯材５１の両端に配されると共に、導体巻線５２に接触する一対の金属キャップ５３とからなる。
【００２４】
導体巻線５２は、細線からなる。導体巻線５２は、軸方向Ｚにおいて隣り合う線間に一定の間隔を設けて巻回されている。そして、導体巻線５２における軸方向Ｚに隣り合う線間には、図示しない絶縁コーティング材が配されている。これにより、導体巻線５２は、軸方向Ｚに隣り合う線間に間隔が形成された状態で固定されている。一対の金属キャップ５３のうちの基端側の金属キャップ５３が高圧出力端子１９と接続されており、先端側の金属キャップ５３が第二巻線抵抗体６と接続されている。
【００２５】
図３に示すごとく、第二巻線抵抗体６は、軸方向Ｚに弾性伸縮可能に構成されたコイルスプリング７からなる。図５に示すごとく、コイルスプリング７は、全周が絶縁膜７０２に覆われた導線７０１からなる被覆巻線７０を巻回してなる。なお、コイルスプリング７が他の部品と電気的に接続される部位（本例においては先端と基端）においては、コイルスプリング７は導線７０１が絶縁膜７０２から露出している。
【００２６】
導線７０１の直径は、第一巻線抵抗体５の導体巻線５２の直径よりも大きく、例えば０．４５〜０．８ｍｍとすることができる。コイルスプリング７の導線７０１の電気抵抗値は、第一巻線抵抗体５の電気抵抗値と比べて非常に小さい。また、絶縁膜７０２における少なくとも密巻部７１を覆っている部位は、例えば厚みが０．０１〜０．０３μｍである。コイルスプリング７を製造する際には、まず、巻回する前の状態の導線７０１に絶縁膜７０２を被覆させて被覆巻線７０を構成し、次いで、これを巻回する。これにより、導線７０１同士が軸方向Ｚに接触することを確実に防ぎやすい。
【００２７】
図３に示すごとく、コイルスプリング７は、先端部に先端弾性部７２、基端部に基端弾性部７３を有し、先端弾性部７２と基端弾性部７３との間に密巻部７１を有する。
【００２８】
先端弾性部７２及び基端弾性部７３は、少なくとも自由状態において、軸方向Ｚに隣り合う巻線の線間に間隔が形成されるように巻回されている。これにより、先端弾性部７２及び基端弾性部７３は、自由状態において、軸方向Ｚに弾性圧縮できるように構成されている。
【００２９】
密巻部７１は、先端弾性部７２及び基端弾性部７３よりも、軸方向Ｚにおける単位長さあたりの巻回数が多い。図５に示すごとく、密巻部７１は、軸方向Ｚに隣り合う被覆巻線７０の絶縁膜７０２同士が密着するように密に巻回されている。
【００３０】
図３に示すごとく、コイルスプリング７は、自由状態において、密巻部７１の軸方向Ｚの長さＬａが、コイルスプリング７の軸方向Ｚの全長Ｌの半分以上の長さを有する。これにより、第二巻線抵抗体６（コイルスプリング７）は、密巻部７１において高いインダクタンスを確保できるように構成されている。密巻部７１全体の巻回数は、例えば８５〜１２０回である。
【００３１】
図１に示すごとく、コイルスプリング７は、高圧タワー部３に連結されたジョイント部４内に配されている。ジョイント部４は、コイルスプリング７を内側に配置した筒状のジョイント本体部４１と、ジョイント本体部４１の基端部に嵌合されたシールラバー４２と、ジョイント本体部４１の先端部に嵌合されたゴム製のプラグキャップ４３とを有する。シールラバー４２は、ジョイント本体部４１と高圧タワー部３との間をシールしつつ、これらを連結する。また、プラグキャップ４３には、プラグキャップ４３の先端側からスパークプラグが嵌入される。
【００３２】
コイルスプリング７は、密巻部７１において、ジョイント本体部４１に対して軸方向Ｚに固定されている（図示略）。ジョイント本体部４１に対するコイルスプリング７の軸方向Ｚの固定は、例えば、軸方向Ｚにおけるジョイント本体部４１の一部において、内周面に内周側に突出する係止部を設けるとともに、軸方向Ｚにおけるコイルスプリング７の一部において、外周側に突出する被系止部を設け、これらを互いに軸方向Ｚに係止させることにより行うことができる。
【００３３】
コイルスプリング７は、基端弾性部７３を弾性圧縮した状態にて、ジョイント本体部４１に対して軸方向Ｚに位置決めされている。そして、基端弾性部７３は、その弾性力（復元力）によって第一巻線抵抗体５を基端側に押圧して保持している。そして、基端弾性部７３は、第一巻線抵抗体５の金属キャップ５３に電気的に接続されている。これにより、第一巻線抵抗体５と第二巻線抵抗体６とが電気的に直列接続されている。
【００３４】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
内燃機関用の点火コイル１は、直列接続された第一巻線抵抗体５と第二巻線抵抗体６とを有する。そのため、点火コイル１に接続されるスパークプラグ８とコイル本体部２との間の、第一巻線抵抗体５及び第二巻線抵抗体６からなる接続経路１００（以下においては、単に「接続経路１００」ということもある。）におけるインダクタンスを高くしやすい。さらに、第二巻線抵抗体６は、その全長の半分以上を密巻部７１によって構成されている。それゆえ、第二巻線抵抗体６のインダクタンスを大きくすることができる。その結果、接続経路１００のインダクタンスを大きくすることができる。これにより、点火コイル１は、接続経路１００において、高周波のノイズ電流に対しては高いインピーダンスを得ることができる。一方、点火コイル１からスパークプラグ８へ供給される供給電流の周波数は充分小さいため、接続経路１００におけるインダクタンスが大きくても、供給電流に対するインピーダンスが大きくなることはない。このように、インダクタンス成分によってノイズ電流に対する接続経路１００のインピーダンスを大きくできる分、電気抵抗成分を充分に小さくすることができる。それゆえ、点火コイル１においては、高出力化を実現しつつ、ノイズ電流に対する雑防性（ノイズ抑制性能）を確保することができる。
【００３５】
また、コイルスプリング７の密巻部７１は、巻線（被覆巻線７０）同士が絶縁膜７０２を介して軸方向Ｚに接触している。それゆえ、被覆巻線７０の導線７０１同士が軸方向Ｚに短絡することを防止できる。それゆえ、導線７０１同士の短絡によるインダクタンスの変化を防止できるとともに、密巻部７１において被覆巻線７０を密に巻回しやすく、第二巻線抵抗体６（コイルスプリング７）のインダクタンスを確保しやすい。
【００３６】
また、上記のようにインピーダンスの電気抵抗成分を充分に小さくすることにより、ジュール熱を抑制することもできる。それゆえ、熱による点火コイル１の劣化を抑制でき、製品寿命を向上させることができる。
【００３７】
また、第二巻線抵抗体６は、コイルスプリング７からなる。それゆえ、第二巻線抵抗体６に、インダクタンスを持たせる役割に加え、コイル本体部２と点火コイル１に接続されるスパークプラグ８とを、安定的に電気接続する役割を持たすこともできる。そのため、点火コイル１の部品点数を抑制することができる。
【００３８】
また、コイルスプリング７は、全周が絶縁膜７０２に覆われた導線７０１からなる被覆巻線７０を巻回してなる。それゆえ、被覆巻線７０における軸方向Ｚの線間の絶縁性を確保しつつ、密に巻回しやすい。それゆえ、インダクタンスを確保しつつ密巻部７０１を製造しやすい。また、コイルスプリング７とジョイント部４との間の絶縁性を確保することができる。そのため、コイルスプリング７とジョイント部４との間に、コロナ放電が発生することを抑制することができ、コイルスプリング７及びジョイント部４の長寿命化を図ることもできる。
【００３９】
以上のごとく、本実施形態においては、ノイズ電流を抑制でき、かつ、高出力化を図ることができる。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態は、図６、図７に示すごとく、密巻部７１が、磁性体からなるコア６１の周囲に巻回されている例である。本実施形態において、コア６１は鉄心である。密巻部７１は、軸方向Ｚにおける全体において、コア６１の周囲に巻回されている。密巻部７１は、巻線の内周端が絶縁膜（図示略）を介してコア６１の外周端に接触している。
【００４１】
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。
【００４２】
本実施形態においては、コイルスプリング７がコア６１の周囲に巻回されているため、インピーダンスのうちのインダクタンス成分を向上させやすい。また、本実施形態においても、全体が絶縁膜に覆われた巻線を巻回してコイルスプリング７を構成することにより、コア６１を鉄心等の導通性を有する材料から構成しても、コイルスプリング７の巻線とコア６１とが電気的に短絡することがない。それゆえ、コイルスプリング７の巻線とコア６１との絶縁性を確保するために、コア６１をフェライト等のような比較的高価な絶縁材料とする必要がなく、コスト低減を図りやすい。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４３】
（実施形態３）
本実施形態は、実施形態１において、第一巻線抵抗体５のインピーダンスがピーク値を示す周波数である第一ピーク周波数ｆ１と、上記第二巻線抵抗体６のインピーダンスがピーク値を示す周波数である第二ピーク周波数ｆ２とを調整した実施形態である。図８は、第一巻線抵抗体５と第二巻線抵抗体６とのそれぞれについて、電流周波数とインピーダンスとの関係の概略を示した線図である。図８において、線Ｌ５は第一巻線抵抗体５についての電流周波数とインピーダンスとの関係の概略を示したものであり、線Ｌ６は第二巻線抵抗体６についての電流周波数とインピーダンスとの関係の概略を示したものである。
【００４４】
まず、第一ピーク周波数ｆ１、第二ピーク周波数ｆ２について説明する。
巻線を巻回してなる第一巻線抵抗体５及び第二巻線抵抗体６のそれぞれは、インダクタンスとして機能すると共に、軸方向Ｚに隣接する巻線同士等がコンデンサとして機能する。そのため、第一巻線抵抗体５、第二巻線抵抗体６のそれぞれは、流れる電流の周波数が所定値以上となると、インダクタンスとしての機能が小さくなり、コンデンサとしての機能が大きくなる。それゆえ、図８に示すごとく、第一巻線抵抗体５、第二巻線抵抗体６にそれぞれ流れる電流の周波数をあげていくと、電流周波数が所定値のところでインピーダンスはピークとなり、そこからさらに電流周波数をあげると徐々にインピーダンスは低下していく。このように、第一巻線抵抗体５のインピーダンスがピークとなるときの電流の周波数を第一ピーク周波数ｆ１、第二巻線抵抗体６のインピーダンスがピークとなるときの電流の周波数を第二ピーク周波数ｆ２としている。
【００４５】
本実施形態においては、第一巻線抵抗体５のインピーダンスがピーク値を示す周波数である第一ピーク周波数ｆ１と、第二巻線抵抗体６のインピーダンスがピーク値を示す周波数である第二ピーク周波数ｆ２とが、０．６５≦ｆ２／ｆ１≦１．０５の関係を満たす。つまり、第一ピーク周波数ｆ１と第二ピーク周波数ｆ２とは、上記関係（０．６５≦ｆ２／ｆ１≦１．０５）を満たす程度に、互いに近い値となっている。さらに、第一ピーク周波数ｆ１は、３０〜４０ｋＨｚである。
【００４６】
なお、第一ピーク周波数ｆ１、第二ピーク周波数ｆ２の調整は、例えば巻線の巻回数、長さ、軸方向Ｚに直交するコイル断面積等を調整することにより行うことができる。
その他は、実施形態１と同様である。
【００４７】
本実施形態においては、第一ピーク周波数ｆ１と第二ピーク周波数ｆ２とが、０．６５≦ｆ２／ｆ１≦１．０５の関係を満たす。それゆえ、接続経路１００に流れる電流の周波数のうち、狙いの周波数帯において、第一巻線抵抗体５のインピーダンスのピークと第二巻線抵抗体６のインピーダンスのピークとを重ねることができる。それゆえ、接続経路１００のインピーダンスを、例えばノイズ電流の抑制が特に求められる周波数帯において相乗的に高くすることができる。それゆえ、効果的にノイズを抑制しやすい。
【００４８】
また、第一ピーク周波数ｆ１は、３０〜４０ＭＨｚである。接続経路１００に流れるノイズ電流が、３０〜４０ＭＨｚ程度の比較的低周波のときにおいては、接続経路１００のインピーダンスのうちのインダクタンスによるインピーダンス成分が小さくなりやすい。その一方、スパークプラグの点火時のノイズとして、３０〜４０ＭＨｚの周波数域においても充分にノイズ電流が生じる。そこで、第一巻線抵抗体５のインピーダンスがピーク値を示す周波数ｆ１を３０〜４０ＭＨｚとすることにより、周波数３０〜４０ＭＨｚを効果的に抑制することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４９】
（実施形態４）
本実施形態は、図９に示すごとく、実施形態３の内燃機関用の点火コイル１と、点火コイル１に接続されたスパークプラグ８とを有する点火装置１の実施形態である。
図１０に示すごとく、スパークプラグ８は、筒状のハウジング８１と、基端部の一部をハウジング８１の基端側に露出させつつ、ハウジング８１の内側に保持された筒状の絶縁碍子８２と、端子金具８３とプラグ抵抗体８４と中心電極８５と接地電極８６とを有する。端子金具８３は、基端部が突出するように絶縁碍子８２の内側に保持されている。プラグ抵抗体８４は、端子金具８３の先端側であって、絶縁碍子８２の内側に配されている。中心電極８５は、プラグ抵抗体８４の先端側であって、先端部が突出するように絶縁碍子８２の内側に保持されている。接地電極８６は、中心電極８５との間に火花放電ギャップ８７を形成する。端子金具８３は、コイルスプリング７に電気的に接続されている。第一巻線抵抗体５の電気抵抗値と、プラグ抵抗体８４の電気抵抗値との合成電気抵抗値は、１〜３ｋΩである。
【００５０】
なお、図９において、コイルスプリング７及びスパークプラグ８については、断面図ではなく正面図を表している。
【００５１】
図９に示すごとく、スパークプラグ８は、プラグキャップ４３の先端側からプラグキャップ４３に嵌入されている。スパークプラグ８は、絶縁碍子８２におけるハウジング８１の基端側に露出した部位の外周面を、点火コイル１のプラグキャップ４３の内周面に接触させてプラグキャップ４３に嵌入されている。そして、スパークプラグ８をプラグキャップ４３に嵌入するときに、スパークプラグ８は、端子金具８３にてコイルスプリング７の先端弾性部７２を軸方向Ｚに押して弾性圧縮させながら、点火コイル１に組み付けられる。これにより、端子金具８３とコイルスプリング７との導通が確保される。
【００５２】
図１０に示すごとく、スパークプラグ８における端子金具８３の先端側であって、絶縁碍子８２の内側には、ガラスシール８８を介してプラグ抵抗体８４が配置されている。ガラスシール８８は、ガラスに銅粉（Ｃｕ）を混入させてなる銅ガラスからなる。プラグ抵抗体８４は、カーボン粉末を混合したガラスを主成分とする粉末状の抵抗材を炉内で焼結させた円柱状の部材である。本実施形態において、プラグ抵抗体８４の電気抵抗値は１ｋΩ以上である。すなわち、本実施形態においては、プラグ抵抗体８４の電気抵抗値を１ｋΩ以上としつつ、第一巻線抵抗体５の電気抵抗値とプラグ抵抗体８４の電気抵抗値との合成抵抗値を１〜３ｋΩとしている。
【００５３】
なお、第一巻線抵抗体５と中心電極８５との間の電気経路における、第一巻線抵抗体５及びプラグ抵抗体８４を除いた部分の電気抵抗値は、２０Ω未満である。
【００５４】
スパークプラグ８におけるプラグ抵抗体８４の先端側であって、絶縁碍子８２の内側には、ガラスシール８８を介して中心電極８５が配されている。中心電極８５との間に火花放電ギャップ８７を形成する接地電極８６は、ハウジング８１の先端に配設されている。そして、接地電極８６は、軸方向Ｚにおいて中心電極８５の先端と対向している。これにより、中心電極８５と接地電極８６との間に、火花放電ギャップ８７が形成されている。
【００５５】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態においては、第一巻線抵抗体５の電気抵抗値と、プラグ抵抗体８４の電気抵抗値との合成電気抵抗値が、１〜３ｋΩである。すなわち、スパークプラグ８を、ノイズ電流を抑制できる実施形態１の点火コイル１に取り付けることにより、第一巻線抵抗体５とプラグ抵抗体８４との合成電気抵抗値を充分低減できる。それにより、点火コイル１の高出力化を一層図ることができる。さらに、ジュール熱を抑制することもできるため、熱による点火コイル１及びスパークプラグ８の劣化を抑制でき、製品寿命を向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態においては、スパークプラグ８のプラグ抵抗体８４の電気抵抗値が１ｋΩ以上である。それゆえ、スパークプラグ８の中心電極８５及び接地電極８６に流れる電流が大きくなりすぎることを防ぐことができ、中心電極８５及び接地電極８６の電極消耗量を減らすことができる。
その他、実施形態３と同様の作用効果を有する。
【００５７】
（実験例１）
本例は、図１１に示すごとく、第一巻線抵抗体とプラグ抵抗体との合成電気抵抗値を変化させたときの、点火装置のノイズ抑制性能への影響を示した例である。なお、本例、及び以下の実験例２において、第一巻線抵抗体とプラグ抵抗体との合成電気抵抗値を、「合成電気抵抗値Ｒｓ」ということもある。
【００５８】
本例においては、以下に説明する試料Ａと試料Ｂとを用意した。すなわち、試料Ａと試料Ｂとは、第一ピーク周波数ｆ１と第二ピーク周波数ｆ２とが、０．６５≦ｆ２／ｆ１≦１．０５の関係を満たしていない点火装置であって、互いに合成電気抵抗値Ｒｓが異なるものである。試料Ａは合成電気抵抗値Ｒｓが１．４ｋΩであり、試料Ｂは、合成電気抵抗値Ｒｓが５．４ｋΩである。つまり、試料Ａと試料Ｂとでは、合成電気抵抗値Ｒｓの差が４ｋΩである。その他の基本構造については、実施形態４と同様である。
【００５９】
そして、本例においては、各試料の第一巻線抵抗体から中心電極までの間に種々の周波数の電流を流したときの、第一巻線抵抗体から中心電極までの間の合成インピーダンスを解析した。解析結果を図１１に示す。図１１において、試料Ａについての合成インピーダンスの結果を破線にて、試料Ｂについての合成インピーダンスの結果を実線にて表す。なお、本例、及び以下の実験例２において、第一巻線抵抗体から中心電極までの間の合成インピーダンスを、単に「合成インピーダンスＺ」ということもある。
【００６０】
図１１から分かるように、各試料に流れる高周波電流に対する合成インピーダンスＺは、周波数に応じて略同様に変化する。しかし、各試料に流れる電流の周波数が８０ＭＨｚ以下の帯域においては、試料Ａについての合成インピーダンスＺは、試料Ｂについての合成インピーダンスＺに対して大きく低下している。この低下は、電流周波数が３０〜４０ＭＨｚとなった領域において特に増大した。
【００６１】
この結果から、合成電気抵抗値Ｒｓが高い点火装置に対して、合成電気抵抗値Ｒｓが低い点火装置は、周波数３０〜４０ＭＨｚの電流に対する合成インピーダンスＺが特に低くなりやすいことが分かる。
【００６２】
そこで、実施形態４においては、合成電気抵抗値Ｒｓを１〜３ｋΩと低くしつつ、第一ピーク周波数ｆ１と第二ピーク周波数ｆ２とを０．６５≦ｆ２／ｆ１≦１．０５の関係とし、かつ、第一ピーク周波数ｆ１を、３０〜４０ＭＨｚとしている。これによって、実施形態４においては、合成電気抵抗値Ｒｓを低くして点火コイル１の高出力化を図りつつ、合成電気抵抗値Ｒｓを単に低くした場合に合成インピーダンスＺの低下が懸念されるノイズ電流の周波数帯（３０〜４０ＭＨｚ）に対しても、高いインピーダンスを確保することができる。
【００６３】
（実験例２）
本例は、基本構成を実施形態４と同様とした点火装置につき、図１２〜図１５に示すごとく、ｆ２／ｆ１及び合成電気抵抗値Ｒｓを種々変更したときのノイズの抑制性能への影響を解析評価した例である。本例においては、合成電気抵抗値Ｒｓを比較的低くしつつ、第一ピーク周波数ｆ１を３２ＭＨｚとしている。周波数３２ＭＨｚは、合成電気抵抗値Ｒｓを低くしたときに合成インピーダンスＺの低下が懸念される電流の周波数帯（３０〜４０ＭＨｚ）に含まれる。
【００６４】
本例においては、基本構成を実施形態４と同様としつつ、ｆ２／ｆ１及び合成電気抵抗値Ｒｓを種々変更した試料１〜試料２８を用意した。ここで、ｆ２／ｆ１については、０．５〜１．２の範囲において種々変更した。試料１〜試料２８において、ｆ２／ｆ１の値の調整は、第一ピーク周波数ｆ１を３２ＭＨｚとしつつ、第二ピーク周波数ｆ２を調整することにより行った。ここで、試料１〜試料２８において、第一巻線抵抗体は同じものとした。そして、第二ピーク周波数ｆ２の調整は、第二巻線抵抗体６のインダクタンスを調整することにより行った。また、合成電気抵抗値Ｒｓについては、０．５〜３．０ｋΩの間において種々変更した。
【００６５】
また、基本構成を実施形態４と同様としつつ、合成電気抵抗値Ｒｓが試料１〜試料２８のいずれよりも高く、第一ピーク周波数ｆ１と第二ピーク周波数ｆ２とが０．６５≦ｆ２／ｆ１≦１．０５の関係を満たさない比較試料も用意した。具体的には、比較試料は、第一ピーク周波数ｆ１が３２．５ＭＨｚ、第二ピーク周波数ｆ２が６０．１３ＭＨｚ、ｆ２／ｆ１が１．８５、合成電気抵抗値Ｒｓが５．４ｋΩである。
【００６６】
各試料のｆ２／ｆ１、合成電気抵抗値Ｒｓ、第一巻線抵抗体５の電気抵抗値Ｒ１、第一ピーク周波数ｆ１、第一巻線抵抗体５のインダクタンスＬ１、第二ピーク周波数ｆ２、第二巻線抵抗体６のインダクタンスＬ２、スパークプラグ８のプラグ抵抗体８４の電気抵抗値Ｒｒについては、表１に示す。
【００６７】
【表１】
0006503949.tif 000002
【００６８】
本例においては、各試料における、第一巻線抵抗体５から中心電極８５までの間の合成インピーダンスＺを、電流の周波数別に解析した。そして、図１２にはｆ２／ｆ１が０．６５である試料１４、図１３にはｆ２／ｆ１が１である試料１５、図１４にはｆ２／ｆ１が１．０５である試料１６に関する解析結果を、それぞれ実線にて表した。また、図１２〜図１４には、比較試料の解析結果も破線にて表している。
【００６９】
そして、この解析結果を基に、試料１〜試料２８におけるノイズ抑制性能の評価を行った。試料１〜試料２８におけるノイズの抑制性能の評価は、流れる電流の周波数３０〜４０ＭＨｚの領域における合成インピーダンスＺのピーク値が比較試料よりも大きく、かつ、当該領域のうちの略９割以上の領域において、合成インピーダンスＺが比較試料よりも上回っているか否かにて行った。評価結果を図１５に示す。同図において、合成インピーダンスＺが比較試料よりも大きいものを「○」とし、小さいものを「×」として示した。
例えば図１２〜図１４に示す試料１４〜試料１６においては、いずれも流れる電流の周波数が３０〜４０ＭＨｚの領域における合成インピーダンスＺのピーク値が比較試料のものよりも大きく、かつ、当該領域のうちの約９割以上の領域において、合成インピーダンスＺが比較試料よりも上回っているため、評価は○となっている。
【００７０】
図１５から分かるように、電流の周波数が３０〜４０ＭＨｚのものに関しては、合成電気抵抗値Ｒｓが１〜３ｋΩ、ｆ２／ｆ１が０．６５≦ｆ２／ｆ１≦１．０５を満たしている場合、評価はすべて○となった。つまり、この場合、合成電気抵抗値Ｒｓを小さくして点火コイルの高出力化を図ることができると共に、それによって悪化が懸念される周波数のノイズ電流の抑制性能も確保できる。
【００７１】
また、第一ピーク周波数ｆ１と第二ピーク周波数ｆ２とが同じである、すなわちｆ２／ｆ１＝１であるとき、合成電気抵抗値を０．５ｋΩと非常に小さくしても、高い合成インピーダンスを確保することができる。それゆえ、第一ピーク周波数ｆ１と第二ピーク周波数ｆ２とを同じにすることにより、一層高出力化を図ることができると共に、ノイズ抑制性能も確保できる。
【符号の説明】
【００７２】
１  点火コイル
１１  一次コイル
１２  二次コイル
２  コイル本体部
３  高圧タワー部
４  ジョイント部
５  第一巻線抵抗体
６  第二巻線抵抗体
７  コイルスプリング
７１  密巻部
７２  先端弾性部
７３  基端弾性部
Ｚ  軸方向
【図１】
0006503949.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006503949.tif 000008
【図７】
0006503949.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006503949.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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