JP2006305622A

JP2006305622A - クリーム半田の吐出機能付き半田ごて

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Publication number: JP2006305622A
Application number: JP2005160399A
Authority: JP
Inventors: Hiroatsu Kondo; 博厚近藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】こて先部の先端から溶融した半田を吐出する半田ごてにおいて、簡単な構造による排出機構により耐久性及び作業の操作性を向上させ、半田付けの品質信頼性を高められるクリーム半田の吐出機能付き半田ごてを提供する。
【解決手段】クリーム半田を充填した充填容器を排出通路の後端部に着脱自在に設け、排出機構により充填容器から排出されたクリーム半田を排出通路内の加熱部近傍において溶融させ、こて先の先端部から吐出するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を回路基板などに半田付けするときに使用される半田ごてに関し、半田ごてのこて先部の先端からクリーム半田を吐出する機能を有した半田ごてに関するものである。

従来の一般的な半田ごては、こて先と、こて先を加熱する加熱部と、作業者が持つための握り柄を備え、半田付け作業の際、片方の手に半田ごてを持ち、もう一方の手に糸半田を持って、糸半田をこて先に供給しながら作業を行うため、被半田付け部品を手で保持することができず、被半田付け部品の脱落防止のため、予め仮半田付けした後、本半田付け作業をしている。

この様な作業方法では、被半田付け部品の微妙な位置合わせが困難であり、また仮半田付け作業が加わるため半田付けの品質信頼性が悪いものとなり、しかも作業性の悪いものであった。

このような問題点を解決する手段として、こて先部の先端から溶融した半田を吐出する半田ごてが知られている。

このような半田ごてとして、例えば特許文献１に示されるように、充填室にクリーム半田を充填し、こて先を加熱する加熱手段により、充填室内のクリーム半田と共に、空気を加熱し、熱膨張した充填室内の空気圧により溶融半田をノズルから押し出すもので、こて先に設けられたノズルが半田対象物に接触すると、溶融半田をノズルから排出し、離れると、溶融半田の排出を停止するものが開示されている。

また、特許文献２では、クリーム半田の代わりに、固形の半田が装入され、溶融して半田タンク部に収納し、プッシュロッドとスリットゲートを連動させて半田タンク内の溶融した半田を一定量ずつこて先から吐出させるものが開示されている。
特開２０００−１９７９６５号公報特開２０００−１０２８６２号公報

上記特許文献１に開示の半田ごては、充填室内のクリーム半田を吐出するのに充填室内の熱膨張した空気圧を利用するため、充填室の機密性が複雑となり、またクリーム半田の残量により吐出圧力が変化し、作業者が吐出速度を自由に調節できない欠点があった。

また、溶融半田の排出、停止は、こて先の先端から突出したノズルを押して開閉弁を操作するため、微細で複雑な形状の被半田付け部品には不向きであり、さらに内部構造が複雑なものとなっていた。しかも、クリーム半田の補充の際、充填室が加熱状態においては、溶融半田の飛散等危険な作業を伴うものであった。

さらに、充填室を常時過熱するため、クリーム半田の半田成分及びクリーム半田に含まれたフラックス分の劣化が加速され、半田付けの品質信頼性の悪化を招くものであった。また、充填室を大きくすると、半田ごて全体の熱容量が大きくなりすぎ、他の問題を引起すため、クリーム半田の充填量を多くできない限界があった。

一方、上記特許文献２に開示の半田ごては、上記特許文献１に開示の半田ごてと比べてクリーム半田を半田タンク内に固形の半田を溶融して収納したもので、内部構造の複雑性及び半田タンクの常時加熱による半田付けの品質信頼性の劣化については、同じように欠点をもっている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で機構の耐久性及び作業の操作性を向上させるとともに半田付けの信頼性を高めることができるクリーム半田の吐出機能付き半田ごてを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、半田付けするための先端部を有したこて部と、このこて部を加熱する加熱部を備えた半田ごてにおいて、クリーム半田を充填した充填容器と、この充填容器からクリーム半田を排出するための排出機構と、上記こて部の先端部に設けられたこて先部と、このこて先部の軸中心部に形成された貫通孔と、この貫通孔と連設してクリーム半田を上記こて先部の先端部から吐出させる排出通路とを備え、上記充填容器から排出されたクリーム半田を上記排出通路内の上記加熱部近傍において溶融させ、上記こて先部の先端部から吐出させるように構成されていることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のクリーム半田の吐出機能付き半田ごてにおいて、上記充填容器は、軸方向に伸縮自在なジャバラ構造の筒状容器で、上記充填容器の先端部が上記排出通路の後端部と着脱自在に結合されるものである。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のクリーム半田の吐出機能付き半田ごてにおいて、上記排出機構は、上記充填容器の前後端方向に移動できるスライド部材と、このスライド部材と係止して一方向へ移動させる一方向結合機構と、この一方向結合機構を操作するための操作レバーを備え、上記操作レバーの往復動作により上記スライド部材が上記充填容器内のクリーム半田を上記排出通路に排出されるものである。

上記請求項１に係る発明によれば、この半田ごては、クリーム半田を充填した充填容器と、充填容器からクリーム半田を排出させる排出機構と、こて先部の貫通孔と、貫通孔と連設してクリーム半田をこて先の先端部から吐出させる排出通路を備え、上記充填容器から排出されたクリーム半田を上記排出通路内の加熱部近傍において溶融させ、こて先部の先端部から吐出させるように構成されているので、半田付け作業の直前にクリーム半田が溶融されるためクリーム半田の熱による劣化を防止でき、半田付けの信頼性を向上させることができる。

請求項２に係る発明においては、充填容器が軸方向に伸縮自在なジャバラ構造の筒状の容器であり、充填容器の先端部が上記排出通路の後端部と着脱自在に結合されているので、簡単な構造で機構の耐久性を向上させることができ、作業の操作性も良いものとすることができる。

請求項３に係る発明によれば、上記排出機構は、充填容器内のクリーム半田を操作レバーの往復動作により排出通路に排出し、こて先部の先端部から吐出させるため、作業者の手操作の加減で吐出量を自由に調節することができ、半田付けの作業性が向上する。

本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す部分断面図、図２及び図３は図１の一実施形態の使用状態を示す部分断面図、図４は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

図１及び図４に示すように、本発明の一実施形態に係るクリーム半田の吐出機能付き半田ごて１は、半田付けするための先端部を有したこて部２と、このこて部２を加熱する加熱部３と、先端部にこて部２を固定し、ピストル型に形成された把持本体４とから構成されている。

こて部２は、軸中心部に細径状の貫通孔５が形成されたこて先部６と、こて先部６に連接して同軸上の加熱芯７と、加熱芯７を加熱するヒーター８からなり、この加熱芯７及びヒーター８で加熱部３を形成する。加熱芯７は、円筒状の支持パイプ９を外周面に固着し、支持パイプ９の後端部にて把持本体４にビス止めされ保持されている。こて先部６は、加熱芯７の先端部に密着結合して着脱自在に取り付けられている。

また、加熱芯７の軸中心部には薄肉で細管の導通パイプ１０が固定され、導通パイプ１０の先端部は、こて先部６の貫通孔５と同軸をなし、後端部は、支持パイプ９の後端部よりさらに突出して把持本体４の先端部の導通孔１１に嵌挿している。導通孔１１と、導通パイプ１０と、貫通孔５は同軸上に結合されて排出通路１２を形成している。

ヒーター８は円筒状のセラミックヒーターで加熱芯７の内径面に当接して保持され、導通パイプ１０の外周面に位置している。また、支持パイプ９の後端部近傍には通風孔１３が設けられている。

把持本体４は、ペースト状のクリーム半田が充填された充填容器１４と、充填容器１４からクリーム半田を排出させる排出機構１５と、ヒーター８を制御する制御基板１６が配設されている。

充填容器１４は、軸方向に伸縮自在なジャバラ構造の筒状で、先端中心部に導通孔１１の後端穴に嵌挿できるノズル１７を設け、着脱自在に結合されている。

排出機構１５は、把持本体４内に保持された支軸１８をガイドとして充填容器１４の前後端方向に移動できるスライド部材１９と、把持本体４内の長穴２０に係止して上下方向に少し移動可能な支軸２１を支点として回転できる操作レバー２２を備え、スライド部材１９と操作レバー２２との間に介在し、操作レバー２２の往復動作により一方向へ移動させる一方向結合機構２３により構成されている。

一方向結合機構２３は、ピニオンギヤ２４と、このピニオンギヤ２４の両側面に一体的に配設されたラチェットギヤ２５と、このラチェットギヤ２５と操作レバー２２との間に係止するラチェット爪２６を備え、支軸２１を支点として操作レバー２２と共に回転自在に設けられている。

スライド部材１９は、上部のアーム２７が充填容器１４の後端面と当接し、圧縮バネ２８により充填容器１４の前方向に付勢されている。また、下面中央部にはラックギヤ２９が前端から後端までの間に連続して設けられており、ラックギヤ２９は一方向結合機構２３のピニオンギヤ２４と噛合するように構成されている。

ロックレバー３０は、把持本体４内のガイドピン３１により前後方向に所定量移動可能で、スナップ機構により前端または後端位置で保持される。ロックレバー３０の側壁に設けられた長穴３２は斜め下方向の勾配面を有し、支軸２１を懸架している。ロックレバー３０の後端部に設けた操作片３３は把持本体４の後部より突出するように配設されている。操作片３３が前方に押されてロックレバー３０が前端位置の状態においては支軸２１が長穴３２の上端位置に保持し、操作片３３が後方に引かれてロックレバー３０が後端位置の状態においては支軸２１が長穴３２の斜め下の下端位置に保持される。図１および図２は、前端位置での使用状態を示し、図３は、後端位置での使用状態を示している。

操作レバー２２の下部は、圧縮バネ３４により前方に付勢されて、把持本体４の把持部の前部に突出している。

次に、上記構成のクリーム半田の吐出機能付き半田ごて１の作用について説明する。

まず、クリーム半田の吐出機能付き半田ごて１に電源が投入されると、制御基板１６に接続されたヒーター８が所定の温度に加熱されて加熱芯７が加熱される。加熱芯７の先端部に密着結合して取り付けられたこて先部６も加熱される。このとき加熱芯７に固定された導通パイプ１０は加熱芯７およびヒーター８の近傍すなわち導通パイプ１０の先端部において加熱され、後端部近傍は支持パイプ９に設けられた通風孔１３によりクリーム半田の溶融温度以下に空冷されている。

次に、図１において、操作レバー２２を圧縮バネ３４の付勢力に抗して反時計方向に回転させたとき、一方向結合機構２３のラチェットギヤ２５は操作レバー２２との間に係止されたラチェット爪２６との作用により支軸２１上をピニオンギヤ２４とともに反時計方向に回転させられる。

そして、ピニオンギヤ２４と噛合したスライド部材１９の下面中央部に設けたラックギヤ２９を介して、スライド部材１９は支軸１８をガイドとして左方向へ移動させられる。

操作レバー２２は、反時計方向の回転を止めたとき、圧縮バネ３４の付勢力で時計方向に回転する。このとき、ラチェット爪２６はラチェットギヤ２５から外れて空転し、一方向結合機能を有し、ラチェットギヤ２５と一体となったピニオンギヤ２４は回転することなく、スライド部材１９もまた移動することはない。この操作レバー２２の往復動作の繰返しによりスライド部材１９は順次左方向へ移動させられ、図２に示す如く左端まで移動できる。

また、スライド部材１９が左方向へ移動することにより、クリーム半田が充填された充填容器１４の後端面と当接したスライド部材１９のアーム２７により、ジャバラ構造の筒状で軸方向に伸縮自在な充填容器１４の内部からクリーム半田を押し出し、ノズル１７から排出する。

ノズル１７は排出通路１２後端の導通孔１１の後端穴に結合されているため、ノズル１７から排出されたクリーム半田は排出通路１２内を通り、こて先部６の貫通孔５先端から吐出される。このとき、クリーム半田は、排出通路１２内を通る過程において、加熱芯７およびヒーター８の近傍で加熱、溶融され、貫通孔５先端から吐出されることとなる。

この状態で、クリーム半田の吐出機能付き半田ごて１の電源を切断すれば、ヒーター８および加熱芯７は自然冷却され、排出通路１２内の溶融したクリーム半田もまた冷却されて固化する。この固化した状態から電源が再投入されたとき、排出通路１２内の固化したクリーム半田は再度、溶融されて従前と同じ使用状態となる。

次に、充填容器１４の着脱方法について説明する。例えば、図２に示すように充填容器１４内のクリーム半田をほぼ使い切った状態において、充填容器１４を把持本体４から取外す場合、ロックレバー３０後端の操作片３３を持って後方へ引けばロックレバー３０は略平行移動してスナップ機構の効果により、図３に示す位置に保持される。このとき、支軸２１は斜め下方向の勾配面を有した長穴３２に押し下げられて、長穴３２の斜め下の下端位置に保持される。

このことにより、支軸２１上に設けられた一方向結合機構２３は下方向に下がり、スライド部材１９下面のラックギヤ２９と噛合していたピニオンギヤ２４は離間することとなる。この状態において、スライド部材１９は圧縮バネ２８に抗して後方向へ移動させることができる。このとき、充填容器１４は導通孔１１の後端穴に嵌挿されたノズル１７の結合を外して取外すことができる。装着する場合は、逆の操作により取り付けし、図１の使用状態となる。

次に、上記一実施形態において、こて先部６の変形例を説明する。図５に示すこて先部６ａは、細径状の貫通孔５ａの先端部に段付状に径を拡大した半田溜まり部５ｂを設けており、半田付け時において、こて先先端部の溶融した半田量を増やすことができ、半田付け作業の作業性が良くなる。また、半田溜まり部５ｂの内面は半田の濡れ性を良くした表面処理を施せばさらに作業性が改善される。

上記一実施形態において、クリーム半田が充填された充填容器１４は伸縮自在なジャバラ構造としたが、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、チューブ容器から圧接ローラ等で絞り出す方法であってもよく、また、注射器形状のディスペンサー容器から押し出す方法であってもよい。

本発明の一実施形態に係るクリーム半田の吐出機能付き半田ごてを示す部分断面図である。図１の一実施形態の使用状態を示す部分断面図である。図１の一実施形態の使用状態を示す部分断面図である。図１におけるＡ−Ａ線断面図である。本発明の一実施形態に係るクリーム半田の吐出機能付き半田ごてにおけるこて先部の変形例を示す要部断面図である。

符号の説明

１クリーム半田の吐出機能付き半田ごて
２こて部
３加熱部
４把持本体
５貫通孔
６こて先部
７加熱芯
８ヒーター
１０導通パイプ
１２排出通路
１４充填容器
１５排出機構
１７ノズル
１９スライド部材
２２操作レバー
２３一方向結合機構

Claims

半田付けするための先端部を有したこて部と、このこて部を加熱する加熱部を備えた半田ごてにおいて、
クリーム半田を充填した充填容器と、この充填容器からクリーム半田を排出させるための排出機構と、上記こて部の先端部に設けられたこて先部と、このこて先部の軸中心部に形成された貫通孔と、この貫通孔と連設してクリーム半田を上記こて先部の先端部から吐出させる排出通路とを備え、
上記充填容器から排出されたクリーム半田を上記排出通路内の上記加熱部近傍において溶融させ、上記こて先部の先端部から吐出させるように構成されていることを特徴とするクリーム半田の吐出機能付き半田ごて。
上記充填容器は、軸方向に伸縮自在なジャバラ構造の筒状容器で、上記充填容器の先端部が上記排出通路の後端部と着脱自在に結合されていることを特徴とする請求項１記載のクリーム半田の吐出機能付き半田ごて。
上記排出機構は、上記充填容器の前後端方向に移動できるスライド部材と、このスライド部材と係止して一方向へ移動させる一方向結合機構と、この一方向結合機構を操作するための操作レバーを備え、
上記操作レバーの往復動作により上記スライド部材が上記充填容器内のクリーム半田を上記排出通路に排出されることを特徴とする請求項１または２記載のクリーム半田の吐出機能付き半田ごて。