JP2022181995A - 半田噴流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱損傷を受け難いポンプ手段を採用して安定生産をなし得る半田噴流装置を提供する。【解決手段】半田槽１に吐出口が上方へ突出して配された噴流ノズル２の内部に、該半田槽１に貯留した溶融半田Ｍを、ポンプ手段３で圧送して、吐出口から噴流させる半田噴流装置において、ポンプ手段３が、半田槽１の外側に配される動力用モータ３２と、前記溶融半田Ｍ中に沈められる羽根車３１ａを有して、該羽根車の支軸３１２の上部を、半田槽Ｍよりも上方へ突き出させているポンプ主部３１と、モータ３２の回転軸３２１と横架軸３３の一端部側とを係合させ、該回転軸３２１の回転を該横架軸３３の回転へと伝動する一次伝動機構３４と、横架軸３３の他端部側に固着された円筒状第三磁気歯車３５１が支軸３１２の上部に固着された円筒状第四磁気歯車３５２と係合し、横架軸３３の回転を該支軸３１２の回転へと磁力を使って伝動する二次伝動機構３５と、を具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば電子部品のリードや端子等に、噴流半田を接触させて半田付けを可能にする半田噴流装置で、詳しくは小ロット生産に好適な卓上タイプの半田噴流装置に関する。

本出願人は、特許文献１、２のような小ロット生産に好適な卓上半田付け装置を発明して、その製品を国内外に出荷販売している。

特許第５４９６９６８号公報 特開２０２１－２２６２７号公報

特許文献１、２の卓上半田付け装置は、プリヒート用熱源を新たに設置することなくプリヒートを行い、品質安定,生産性を向上させるなど優れものの装置となっている。

しかるに、特許文献１、２の半田付け装置には、いずれも半田槽の溶融半田を噴流ノズルから噴流させるポンプ手段にベルト伝動機構が用いられており、時にベルトが損傷する虞があった。
特許文献２で説明すると、ポンプの羽根車３１ａを半田槽１内に配して、動力用モータ３２を半田槽１外に設置し、該モータ３２に固着したプーリｍと該羽根車３１ａの支軸に固着したプーリｍとにベルトｂｔを巻回したベルト伝動機構を採用している(図１０)。よって、例えば一連作業を終えた後の段取り替え掃除等で、高温の溶融半田Ｍが飛び散ると、半田槽１内の溶融半田Ｍと至近距離に配されているベルトｂｔに付着した。場合によっては、ゴム製ベルトｂｔが損傷し、ベルト交換を余儀なくされた。ベルト交換となると、ベルトｂｔのコストのみならず、交換に時間がかかり、生産性低下を招いた。
また、最近はこれまでの約300℃で半田付けを行っていた装置から、半田付けする箇所のエナメル被覆部分を溶かして半田付け可能な高温タイプの半田装置も製品化している。溶融半田Ｍの温度が約500℃に達しており、ベルト損傷が増加する傾向にあって問題化した。

本発明は、上記問題を解決するもので、ベルト伝動機構に代って溶融半田からの熱損傷を受け難いポンプ手段を採用して安定生産をなし得、さらに非接触形磁気歯車の伝動機構によって品質向上も可能な半田噴流装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、第１発明の要旨は、半田槽に吐出口が上方に突出して配された噴流ノズル内へ、該半田槽に貯留した溶融半田を、ポンプ手段で圧送して、前記吐出口から噴流させる半田噴流装置において、前記ポンプ手段が、前記半田槽の外側に配される動力用モータと、前記溶融半田中に沈められる羽根車を有して、該羽根車の支軸の上部を、前記半田槽よりも上方へ突き出させているポンプ主部と、前記モータの回転軸と横架軸の一端部側とを係合させ、該回転軸の回転を該横架軸の回転へと伝動する一次伝動機構と、前記横架軸の他端部側に固着された円筒状第三磁気歯車が前記支軸の上部に固着された円筒状第四磁気歯車と係合し、前記横架軸の回転を該支軸の回転へと磁力を使って伝動する二次伝動機構と、を具備することを特徴とする半田噴流装置にある。第２発明の半田噴流装置は、第１発明で、一次伝動機構は、前記回転軸の先端部に嵌挿固着された円筒状第一磁気歯車と、前記横架軸の一端部側に嵌挿固着された円筒状第二磁気歯車とが係合して、該回転軸の回転を該横架軸の回転へと磁力を使って伝動させるようにし、さらに該回転軸と前記支軸とが離間して鉛直起立し、且つ一端部側を該回転軸の先端部に近接させ、また他端部側を該支軸の上部に近接させた前記横架軸が、水平配設されていることを特徴とする。第３発明の半田噴流装置は、第２発明で、第一磁気歯車と前記第二磁気歯車とが非接触で係合すると共に、前記第三磁気歯車と前記第四磁気歯車とが非接触で係合し、さらに該第一磁気歯車、該第二磁気歯車、該第三磁気歯車、及び該第四磁気歯車が全て同一部品で形成されたことを特徴とする。第４発明の半田噴流装置は、第２発明又は第３発明で、半田槽が、槽外形本体の外槽と、該外槽内で溶融半田中に沈むように配される吸込み孔付き横長筒部と該横長筒部上に起立する縦筒部と該縦筒部の下縁から延在して該横長筒部内に入り込む有底筒部とを有する内槽と、を備え、且つ前記吸込み孔域に前記ポンプ手段の羽根車を配し、該有底筒部の筒側面に前記横長筒部と導通する透孔を設けて、前記溶融半田が該透孔を潜って前記縦筒部の筒上端部分に装着された前記噴流ノズルの吐出口から噴流するようにしたことを特徴とする。

本発明の半田噴流装置は、モータの回転軸と横架軸の一端部側とを係合させる一次伝動機構と、その横架軸の他端部側とポンプの支軸とを磁気歯車で係合させる二次伝動機構と、を具備するポンプ手段を採用しているので、熱損傷を受けるベルト伝動機構と違って耐熱性に優れた構造にでき、さらに磁気歯車を非接触で用いると摩耗等が発生せず、摩耗に伴う不純物が溶融半田に入り込むことがないので、高品質の半田付けも可能になるなど優れた効果を発揮する。

本発明の半田噴流装置の一形態で、その側面断面図である。 図１のII-II線断面図である。 図１のポンプ手段周りの斜視図である。 図３のポンプ手段に係る一次伝動機構と二次伝動機構の平面図である。 コントローラの信号伝達を加えた図１のV-V線断面図である。 図５の昇降機構,押圧手段が作動し、保持枠が下端に達した後、吐出口から溶融半田が噴流し、半田付けする説明断面図である。 溶融半田にスルーホールが浸かった基板周りの拡大断面図である。 半田付け終了後、基板上昇中にある基板周りの拡大断面図である。 他態様の一次伝動機構を組み込んだポンプ手段周りの斜視図である。 従来技術の説明断面図である。

以下、本発明に係る半田噴流装置について詳述する。図１～図９は本発明の半田噴流装置の一形態で、図１はその側面断面図、図２は図１のII-II線断面図、図３は図１のポンプ手段周りの斜視図、図４は図３の一次伝動機構と二次伝動機構の平面図、図５はコントローラの信号伝達を加えた図１のV-V線断面図、図６は図５の昇降機構,押圧手段の作動後、吐出口から溶融半田が噴流する断面図、図７は溶融半田にスルーホールが浸かった基板周りの拡大図、図８は半田付け終了後、基板上昇中にある基板周りの拡大図、図９は他態様の一次伝動機構を組み込んだポンプ手段周りの斜視図を示す。尚、図面を判り易くするため、発明要部を強調図示する。また断面表示のハッチングを一部省略すると共に、本発明に直接関係しない構成部分や部材等は省略する。図５はモータ３２の起動直後の断面図、図１は保持枠４５を上端位置にしたまま図５から時間経過して、吐出口２２に溶融半田Ｍが達した説明用の断面図とする。

（１）実施形態１
半田噴流装置Ｐには、ケーシング９内にヒータＨＴで加熱した溶融半田Ｍを貯溜する半田槽１が設けられる。この半田槽１に吐出口２２が上方に突出して配された噴流ノズル２内へ、ポンプ手段３で溶融半田Ｍを圧送して吐出口２２から噴流させる卓上タイプの半田噴流装置Ｐになっている。ポンプ手段３の作動で、溶融半田Ｍが内槽１Ｂを通ってその縦筒部１６上に取着された噴流ノズル２から溢れ出て、半田槽１内を循環する。尚、半田噴流装置Ｐは、起動スイッチＳ２の前に作業者が通常立って作業する図１の側面断面図で、紙面右方を前方,前側、紙面左方を後方,後側、紙面上方を上方、紙面手前方向を左方、紙面奥方を右方、紙面左右横方向の線を含む紙面垂直面方向を水平方向という。
半田噴流装置Ｐは、ケーシング９と半田槽１と噴流ノズル２とヒータＨＴとポンプ手段３とコントローラＣＲとを具備する(図１)。

ケーシング９は平面視矩形の箱形容器である (図１,図２)。水平配設される底板９０には、前立板９１寄りに半田槽１が配され、該半田槽１と後立板９２との間にポンプ手段３のモータ３２が配される。前立板９１,後立板９２,両側立板９３,９４で底板９０周縁を囲って半田槽１,モータ３２等を収容する。後立板９２の上縁で前方に上板９５を延設し、該上板９５の先で下降傾斜してモータ３２を被う。一方、前立板９１は上方部が後方に傾く傾板部分とし、その上縁から水平鍔が後方に張り出す。

半田槽１は、槽外形本体の外槽１Ａと、内槽１Ｂとを備える(図１～図５)。
外槽１Ａは、板状の底部１０,前壁部１１,後壁部１２,両側壁部１３,１４からなる上面開口の方形容器で、溶融半田Ｍを貯留する。
内槽１Ｂは、外槽１Ａ内で溶融半田Ｍ中に沈むように配される吸込み孔１５ａ付き横長筒部１５と、該横長筒部１５上に起立する縦筒部１６と、該縦筒部１６の下縁から延在して該横長筒部１５内に入り込む有底筒部１７と、を有する。
横長筒部１５は角筒形にして横置きされ、その一端側筒口を後壁部１２で塞いで、ここから底部１０,両側壁部１３,１４と平行にして他端側筒口が前壁部１１近くまで配される。他端側筒口を蓋１５ｄで塞ぎ、該蓋１５ｄ寄り横長筒部１５の上面に吐出孔１５ｂを設ける。また後壁部１２寄り横長筒部１５の下面に吸込み孔１５ａを設け、該吸込み孔１５ａの上方に在る横長筒部１５の上面にポンプ用孔を設ける。
縦筒部１６は、下端筒口内に前記吐出孔１５ｂを配した角筒体で、横長筒部１５上に立設する。有底筒部１７は縦筒部１６よりも筒径を小さくして横長筒部１５内へ延在し、該有底筒部１７の筒側面に横長筒部１５内と導通する透孔１７ａが設けられる(図５)。そして、ポンプ手段３の停止時に、縦筒部１６の上端が溶融半田Ｍの液面Ｍ１よりも高所位置に設定される。縦筒部１６の筒上端部分には噴流ノズル２が着脱自在に装着される。

噴流ノズル２は、基端部２１の開口面積よりも上方側吐出口２２の開口面積を広く設定した筒状体である(図５)。噴流ノズル２は、縦筒部１６の上端部分に下方側接続部となる基端部２１を嵌合させて、半田槽１の上方に向け吐出口２２側が突出するように取着される。詳しくは、基端部２１を方形筒部とする一方、先端の吐出口２２に向けて図５のように装置左右方向に吐出口２２を大きく広げた横長矩形とする。吐出口２２の開口面積が広くなり、マスク治具５１に一度に複数(四個)の基板５２をセットできる。前記ポンプ用孔にポンプ手段３の支軸３１２を挿通させ、支軸下端部に固着した羽根車３１ａを吸込み孔１５ａ域に配して、ポンプ手段３の作動により、吸込み孔１５ａから吸込んだ溶融半田Ｍを、図１の矢印のごとく横長筒部１５内,透孔１７ａ,縦筒部１６内を経て、噴流ノズル２の吐出口２２から噴流させ、半田付けを可能とする(図６)。

ヒータＨＴは半田槽１内の溶融半田Ｍを加温して溶融維持する熱源で、ここでは、棒状のヒータＨＴを、図５のごとく半田槽１内の底部１０寄りで紙面垂直方向に二本配設する。

ポンプ手段３は、半田槽１の外にモータ３２を設置し、該モータ３２の回転力を羽根車３１ａに伝えることにより、その遠心力を利用して外槽１Ａ内に在る高温の溶融半田Ｍを、強制的に内槽１Ｂを通って、噴流ノズル２へと送り出す機器である。
モータ３２を作動させることによって、ポンプ停止時の半田液面Ｍ１が縦筒部１６内を上昇して(図５の矢印)、溶融半田Ｍが吐出口２２から噴流、すなわち溢れ出るようにするポンプ手段３は、ポンプ主部３１とモータ３２と一次伝動機構３４と二次伝動機構３５と、を具備する。図６中、符号Ｍ２はオーバーフロー半田液を示す。
ここでは、外槽１Ａに係る後壁部１２寄りの両側壁部１３,１４上に受台３８１を載置し、該受台３８１に設けた軸受３８２にポンプ主部３１の支軸３１２が回転自在に支えられる。また、受台３８１の上面と略同一水平レベルのベース板３６が後壁部１２域からケーシング９の後立板９２近くにまで水平配設され、該ベース板３６に、モータ３２がそのフランジ部３２３をビスｖ１固定することによって取付けられる(図２,図３)。符号ｖ２はベース板３６を水平に配置固定するビスを示す。一次伝動機構３４,二次伝動機構３５の構成要素になる横架軸３３は、横置きしてベース板３６上の軸受３７に回転自在に支えられる。

ポンプ主部３１は、溶融半田Ｍ中に沈められる羽根車３１ａを有するポンプ主要部で、該羽根車３１ａを下端部分で固定支持する支軸３１２の上部３１２ａを、前記半田槽１よりも上方へ突き出させて設置される。ポンプ主部３１の動力用モータ３２は、前述のごとく半田槽１の外側に在り、隔壁９９と後立板９１間の空所に配されている。
そして、一次伝動機構３４が、モータ３２の上方向へ突き出す回転軸３２１と横架軸３３の一端部３３１側とを係合させ、回転軸３２１の回転を横架軸３３の回転へと伝動する。さらに、二次伝動機構３５は、横架軸３３の他端部３３２側に固着された円筒状第三磁気歯車３５１が支軸３１２の上部３１２ａに固着された円筒状第四磁気歯車３５２と係合し、横架軸３３の回転をポンプ主部３１の支軸３１２の回転へと磁力を使って伝動するしくみになっている。

ここで、「横架軸３３の他端部３３２側に固着された円筒状第三磁気歯車３５１が支軸３１２の上部３１２ａに固着された円筒状第四磁気歯車３５２と係合し」の係合とは、第三磁気歯車３５１が第四磁気歯車３５２と、直かに接触してかかわり合うだけでなく、非接触の状態でかかわり合うものでもよい。
磁気歯車そのものはミスミ、ＦＥＣ等の公知部品であり、実開昭63-48386号,特開平3-285556号,特開2003-139213号,特開2005-114162号,特開2008-232349号等の公報が存在する。磁気歯車は、歯車の歯に代わって、磁力の吸引，反発を利用して動力を伝達する歯のない歯車であり、磁力歯車とも呼ばれる。例えば円筒形基体の外周面に、図３,図４のような永久磁石の磁気部５３１ａ(３５２ａ)を所定の厚みで形成し、所定厚みの層が一回り大きな外径円筒部となって円筒形基体に密着固定する円筒状磁気歯車３５１(３５２)である。磁気歯車は磁石を利用した非接触形の伝動機構として用いることができる。本実施形態はミスミの非接触磁力歯車標準タイプを使用する。

前記磁気歯車が組込まれた二次伝動機構３５は以下のごとくである。水平配設した横架軸３３に支軸３１２を鉛直配設し、横架軸３３と支軸３１２とが図１の側面視で直交する。横架軸３３の他端部３３２側に図３,図４のように第三磁気歯車３５１を嵌挿固着するとともに、支軸３１２の上部３１２ａに第四磁気歯車３５２を嵌挿固着する。横架軸３３の他端部３３２及び支軸３１２の上端部から磁気歯車を夫々嵌め入れた後、円筒形基体の半径方向に設けた図示しない孔を使って、ねじで磁気歯車を横架軸３３及び支軸３１２に夫々螺着固定する。横架軸３３側の第三磁気歯車３５１に係る円筒状磁気部３５１ａと支軸３１２側の第四磁気歯車３５２に係る円筒状磁気部３５２ａとは接触させることもできる。しかし、ここでは、図４のように0.5mm以下の隙間εを確保して、両者を非接触としながら、横架軸３３の回転をポンプ主部３１の支軸３１２の回転へと磁力を使って伝動させる動力伝達機構とする。磁気歯車が固着された横架軸３３,支軸３１２を直交させる形で且つ非接触状態にして動力を伝達している。

本実施形態の一次伝動機構３４は、二次伝動機構３５と同様、回転軸３２１の先端部３２１ａに嵌挿固着された円筒状第一磁気歯車３４１と、横架軸３３の一端部３３１側に嵌挿固着された円筒状第二磁気歯車３４２とが係合して、該回転軸３２１の回転を該横架軸３３の回転へと磁力を使って伝動させるようにしている。一次伝動機構３４も、二次伝動機構３５と同じく、第一磁気歯車３４１の円筒状磁気部３４１ａと第二磁気歯車３４２の円筒状磁気部３４２ａとを非接触にしている。回転軸３２１と支軸３１２とが離間して鉛直起立し、且つ一端部３３１側を該回転軸３２１の先端部３２１ａに近接させ、また他端部３３２側を該支軸３１２の上部３１２ａに近接させた前記横架軸３３が水平配設されて、回転軸３２１と支軸３１２と横架軸３３とで図１のような側面視門型にする。回転軸３２１の軸線と横架軸３３の軸線とが側面視で直交し、また横架軸３３の軸線と支軸３１２の軸線が側面視で直交する。そして、第一～第四磁気歯車３４１,３４２,３５１,３５２に同一部品を採用する。部品管理のコスト低減や、回転軸３２１と支軸３１２と横架軸３３の位置関係を単純化できる。

モータ３２は、本体をベース板３６の下面に固定し、出力シャフトたる回転軸３２１がベース板３６の円孔３６１を潜って上方へ突き出し、図１のごとく横架軸３３と側面視で交差する姿態にする。モータ３２は半田槽１に貯留する溶融半田Ｍの高熱から確実に守るため、横架軸３３で距離をとり且つ隔壁９９を介して半田槽１の後方側に配されている。
起動スイッチＳ２でモータ３２を動かすと、コントローラＣＲによってモータ３２の回転軸３２１が所定回転数に制御され、図４の回転軸３２１の回転に合わせ、横架軸３３、さらに支軸３１２が回転して、支軸３１２の下端部分に固着した羽根車３１ａが、半田槽１の吸込み孔１５ａ周りに在る溶融半田Ｍを噴流ノズル２の吐出口２２へと送り出す。

本実施形態では、さらに昇降機構４、押圧手段７、空冷手段８を付加した卓上半田付け装置になっている。
昇降機構４は、第一シリンダ４１と保持枠４５とを備え、両側壁部１３,１４近くにエアシリンダの第一シリンダ４１が一対設けられる。第一シリンダ４１のシリンダ本体から上方へ伸びる第一ロッド４２の先端に、水平配設した保持枠４５を固定する。ポンプ手段３域よりも前方側で、且つ半田槽１の上面開口部上方で、保持枠４５が上下動する。吐出口２２から溶融半田Ｍが噴流する状況下、第一ロッド４２が後退すると、マスク治具５１を介して保持枠４５に支えられた基板５２のスルーホール５２０が溶融半田Ｍに浸かる下端位置に配される(図６)。一方、第一ロッド４２が進出すると、基板５２のスルーホール５２０が、噴流する溶融半田Ｍの液面Ｍ１から上方に離れた図１,図５の上端位置に配される。

前記保持枠４５に支えられる基板５２のスルーホール５２０にリード５３１を挿入した電子部品５３をケース５４が覆うが、押圧手段７は、該ケース５４の上面にあてがう盤状体６３に接続し、該盤状体６３をケース５４の上面に当ててマスク治具５１へ向け押圧する装置である。保持枠４５上に立設する支柱６１の上端で、吐出口２２を跨ぐように天板６２が固着される(図６)。天板６２上に押圧手段７たる第二エアシリンダ７１の本体固定部が取着され、第二ロッド７２が通孔を通って天板６２の下方へ突き出る。第二ロッド下端に下面６３ｂが水平の盤状体６３を固着して、第二ロッド７２が進出すると、盤状体６３が複数のケース５４の上面を押さえる。符号７３はガイド軸を示す。

空冷手段８は、盤状体６３に流路８１を設け、一端側入口孔８２が圧縮エア供給用の導管８３に接続し、盤状体６３の下面に他端側出口孔８０を設けて、導管８３へのエア供給により、出口孔８０からエアが吹き出す装置である。基板５２上に載る電子部品５３を覆うケース５４へ、該エアを吹付ける。入口孔８２に弁８３１を介在させて圧縮エア供給用の導管８３を接続し、弁８３１を開にすると、エアが入口孔８２,流路８１を通って出口孔８０から各ケース５４へ吹付ける。

コントローラＣＲは、昇降機構４及びポンプ手段３が起動し、保持枠４５,基板５２が下降して下端位置に達し、そして、プリヒート設定時間経過後に、ポンプ手段３による液面上昇中の溶融半田Ｍが吐出口２２から噴流し、この噴流する溶融半田Ｍにスルーホール５２０が浸って半田付けを行い、その後、所要時間浸かった時点で、ポンプ手段３を停止させる等を有する制御手段である(図５)。コントローラＣＲは、電子回路,電子タイマー,センサ等から構成され、一連動作をプログラムしておき、プログラム通りに動かすシーケンス制御を採用している。

次に、上記半田噴流装置Ｐ、さらに半田付け装置を含めた一使用例と動作とを説明する。
まず、電源スイッチＳ１をオンにして、ヒータＨＴによって半田槽１に溶融半田Ｍを所定の高温度で貯留し、且つ図５の初期状態にする。ここで、前処理として、図５のケース５４で覆った電子部品５３搭載の基板５２(以下、「被半田付け物」ともいう。)のマスク治具５１へのセットと、フラックス塗布をする。
スルーホール５２０にリード５３１を挿入して電子部品５３を載せた基板５２を、マスク治具５１に四個(複数)セットする。尚、本発明のリード５３１にはピンを含む。電子部品５３を簡略図示するが、電子部品５３を載せた基板５２はケース５４で覆われており、これが被半田付け物になる。続いて、被半田付け物がセットされたマスク治具５１を、図示しないフラックス塗布装置(特許第5421955号)の上面開口上に置いて、フラックス塗布する。該塗布装置を用いて、スルーホール５２０から覗くリード５３１等の必要箇所にフラックス塗布を行う。フラックス塗布完了の被半田付け物が載ったマスク治具５１を、保持枠４５にセットして図５の状態にする。

しかる後、作業者が起動スイッチＳ２を押す。すると、昇降機構４及びポンプ手段３が起動し、溶融半田Ｍが吐出口２２に到達する前に、昇降機構４の保持枠４５と共に基板５２が下降して、下端位置に達する。

ポンプ手段３の方は、モータ３２の回転軸３２１が図４のように回って、第一磁気歯車３４１から第二磁気歯車３４２の横架軸３３,第三磁気歯車３５１の回転へと伝動する。回転軸の先端部３２１ａに、第一磁気部３４１ａの磁極を軸方向に合わせながらも傾斜させてＮ極、Ｓ極と交互に配した第一磁気歯車３４１を嵌挿固着し、また側面視で回転軸３２１に直交させて配置した横架軸３３の第一磁気歯車３４１との対向部位となる横架軸３３の一端部へ、第二磁気部３４２ａの磁極を横架軸方向に合わせながらも傾斜させてＮ極、Ｓ極と交互に配した第二磁気歯車３４２を嵌挿固着している。よって、第一磁気歯車３４１と第二磁気歯車３４２が対向する磁極間に作用する磁気の吸引及び反発を利用して、回転軸３２１の回転トルクが横架軸３３の回転へと伝動する。
第一磁気歯車３４１から第二磁気歯車３４２への伝動と同様に、第三磁気歯車３５１の回転が第四磁気歯車３５２の支軸３１２、羽根車３１ａを回転させる。モータ３２の回転が横架軸３３を介して羽根車３１ａの回転へとつながり、吸込み孔１５ａ域の溶融半田Ｍが横長筒部１５内へ送り込まれる。横長筒部１５内へ送り込まれた溶融半田Ｍは、透孔１７ａを通って縦筒部１６内の半田液面Ｍ１が図５の矢印のごとく上昇し、やがて、噴流ノズル２の吐出口２２に達して溢れ出る所望の噴流装置となる(図１,図６)。

さらに、半田槽１内に貯留した溶融半田Ｍを噴流ノズル２から噴流させた前記噴流装置が、その半田液面Ｍ１にプリント基板５２等を浸漬させて半田付けする半田付け装置になる。
前記下端位置に先に到達した基板５２は、半田槽１からの熱を近くで受け、また溶融半田Ｍの液面Ｍ１が縦筒部１６、噴流ノズル２内を上昇し下から近づいてくる過程で、基板５２に載る電子部品５３のリード５３１,フラックスがプリヒートされる。プリヒートの設定時間完了時点で、吐出口２２から溶融半田Ｍが噴流するタイミングになるように、コントローラＣＲで設定されている。かくして、吐出口２２からの溶融半田Ｍの噴流によって半田付けが行なわれる。
ポンプ手段３による液面上昇中の溶融半田Ｍが吐出口２２から噴流し、吐出口２２からの溶融半田Ｍの噴流開始に伴い、該溶融半田Ｍにスルーホール５２０が浸かり、スルーホール５２０に挿入したリード５３１への半田付けに進む(図６,図７)。基板５２,電子部品５３に所要時間(3～5秒)をかけて半田付けが行われる。

その後、噴流する溶融半田Ｍにスルーホール５２０が半田付け所要時間浸かった時点で、コントローラＣＲからポンプ手段３を停止させる指令が送られる。モータ３２の停止により、横架軸３３,支軸３１２の回転が止まる。吐出口２２から噴流していた溶融半田Ｍの噴流が止まり、溶融半田液面Ｍ１が下降する。液面Ｍ１が噴流ノズル２の下方地点まで下がり、リード５３１に所望の半田付けを行った図８の実装基板製品に仕上がる。リード５３１と半田が馴染んで、良好なフィレットＦを形成する半田付け装置になっている。

前記半田付けが終った段階で、昇降機構４の第一ロッド４２が進出し、保持枠４５、基板５２が上昇し、初期位置へ戻る。作業者が半田付けを終えた基板５２を外し、電子部品５３の半田付け箇所にフラックス塗布した新たな基板５２をマスク治具５１、保持枠４５にセットすれば、初期状態の半田噴流装置Ｐ(半田付け装置)になる。
後は、前述した作業を繰り返せば、半田噴流装置Ｐ(半田付け装置)を用いた半田付けを順次行うことができる。

尚、ここでは押圧手段７,空冷手段８も設けており、これらを用いる場合は、起動スイッチＳ２のオンだけで、シーケンス制御によって、押圧手段７が昇降機構４よりも先に起動して、盤状体６３でケース５４を下方へ向けて押圧すると同時に又は該押圧後に、第一ロッド４２が退動する指令を出す。空冷手段８に関しては、半田付け所要時間の経過と同時又はその直前からケース５４へエア吹付けを行う指令を出す。

（２）実施形態２
ここでは、実施形態１の一次伝動機構３４に代わって、図９のような歯車伝達機構ユニット３４５を用いる。歯車伝達機構ユニット３４５は、歯車を組合わせて、モータ回転軸３２１の回転軸方向と直交する回転軸方向に変えて、横架軸３３へと伝達する。
図９では、歯車伝達機構ユニット３４５の下面から突き出すジョイント部３４５ａにモータ回転軸３２１の先端部３２１ａを接続し、歯車伝達機構ユニット３４５の前面から突き出す図示しない軸に横架軸３３の一端部３３１を接続する。こうして、モータ３２の回転軸３２１と横架軸３３の一端部３３１側とを歯車伝達機構ユニット３４５で係合させ、回転軸３２１の回転を横架軸３３の回転へと伝動している。尚、本実施形態のベース板３６は受台３８１に立設させた起立板３６Ａとして、該起立板３６Ａに歯車伝達機構ユニット３４５を固定している。
他の構成は、実施形態１と同様で、その説明を省く。図９中、実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示す。

（３）効果
このように構成した半田噴流装置Ｐは、二次伝動機構３５が具備する横架軸３３、支軸３１２、第三磁気歯車３５１、及び第四磁気歯車３５２を、耐熱性の金属製品にできる。横架軸３３の他端部３３２側に固着された第三磁気歯車３５１が支軸３１２の上部３１２ａに固着された第四磁気歯車３５２と係合し、横架軸３３の回転を該支軸３１２の回転へと磁力を使って伝動する二次伝動機構３５とを備えるポンプ手段３を採用すると、高温の溶融半田Ｍを貯留する半田槽１付近に配される横架軸３３、第三磁気歯車３５１、第四磁気歯車３５２、及び支軸３１２の全てを耐熱性のある金属製部品にすることができる。
よって、半田付け終了後の掃除や段取り替え等で、従来のベルト伝動機構のベルトが熱損傷した場合の、ベルト交換費用や交換作業に伴う生産性低下の問題を解消できる。横架軸３３、支軸３１２、第三磁気歯車３５１、及び第四磁気歯車３５２が耐熱性を有するので、作業中の不手際や何かのはずみで、横架軸３３等に溶融半田Ｍが飛び散ったり付着したりしても、ベルト伝動のゴム製ベルトと違って特に支障ない。
また、横架軸３３に必要長さをとれば、半田槽１に在る高温の溶融半田Ｍからの熱的影響を受けやすいモータ３２を図１のごとくの安全域へ離すことができる。

さらに、回転軸３２１の先端部３２１ａに嵌挿固着された第一磁気歯車３４１と、横架軸３３の一端部３３１側に固着された第二磁気歯車３４２とが係合して、回転軸３２１の回転を横架軸３３の回転へと磁力を使って伝動させる一次伝動機構３４を採用すると、ポンプ手段３は全てを耐熱性金属部品にして、モータ３２を除けば、溶融半田Ｍからの熱的損傷を免れることができる。
また、一次伝動機構３４は、実施形態２のような歯車伝達機構ユニット３４５でもよいが、歯車伝達機構ユニット３４５等を採用すると、図９のごとくその容積が大きくなるので、その分、モータ３２を小さくしなければならず、モータ能力低下を余儀なくされる。これに対し、回転軸３２１と支軸３１２とが離間して鉛直起立し、且つ一端部３３１側を回転軸３２１の先端部３２１ａに近接させ、また他端部３３２側を支軸３１２の上部３１２ａに近接させた横架軸３３が水平配設されると、回転軸３２１と支軸３１２と横架軸３３とで側面視が図１ごとくの門型形状になって、ポンプ手段３をシンプルにして小型化できる。図９の歯車伝達機構ユニット３４５と違って、一次伝動機構３４が図１のごとくさほど場所をとらず、羽根車３１ａを回転させるに十分な必要能力のモータ３２を設置できる。

加えて、第一磁気歯車３４１、第二磁気歯車３４２、第三磁気歯車３５１、及び第四磁気歯車３５２が全て同一部品で形成されると、部品管理が楽で、部品管理のコスト低減につながる。
さらに、第一磁気歯車３４１と第二磁気歯車３４２とが非接触で係合すると共に、第三磁気歯車３５１と第四磁気歯車３５２とが非接触で係合すると、かみ合い歯車の伝達機構やベルト伝動機構等にみられる摩耗が起こらない。クリーンな環境を保ち、摩耗ゴミが半田槽１の溶融半田Ｍに入り込まなくなるため、高品質の半田付けを行うことができる。また、かみ合い歯車の伝達機構は、摩耗や騒音を抑えるためグリスアップを要するが、本発明は非接触で係合する機構を採用するので、グリスアップがいらない。

さらにいえば、半田槽１の内槽１Ｂに係る有底筒部１７の筒側面に横長筒部１５と導通する透孔１７ａを設けて、溶融半田Ｍが透孔１７ａを潜って縦筒部１６を経て噴流ノズル２の吐出口２２から噴流するようにすると、羽根車３１ａによる吐出口２２への溶融半田Ｍの偏流が抑えられる。該溶融半田Ｍを透孔１７ａに潜らせることによって、溶融半田Ｍは縦筒部１６内の筒半径方向における上昇流を半田付けに好適な均等化させた上昇速度にて吐出口２２へ到達する。むらのない品質安定させた半田付けが可能になる。
このように本半田噴流装置Ｐは、上述した種々の優れた効果を発揮し、多大な効を奏する。

尚、本発明においては前記実施形態に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。半田槽１,噴流ノズル２,ポンプ手段３等の形状,大きさ,個数,材料,材質等は用途に合わせて適宜選択できる。

１ 半田槽
１Ａ 外槽
１Ｂ 内槽
２ 噴流ノズル
３ ポンプ手段
３１ ポンプ主部
３２ モータ
３３ 横架軸
３４ 一次伝動機構
３４１ 第一磁気歯車
３４２ 第二磁気歯車
３５ 二次伝動機構
３５１ 第三磁気歯車
３５２ 第四磁気歯車
Ｍ 溶融半田
Ｐ 半田噴流装置

Claims (4)

1. 半田槽に吐出口が上方に突出して配された噴流ノズル内へ、該半田槽に貯留した溶融半田を、ポンプ手段で圧送して、前記吐出口から噴流させる半田噴流装置において、
   前記ポンプ手段が、前記半田槽の外側に配される動力用モータと、
   前記溶融半田中に沈められる羽根車を有して、該羽根車の支軸の上部を、前記半田槽よりも上方へ突き出させているポンプ主部と、
   前記モータの回転軸と横架軸の一端部側とを係合させ、該回転軸の回転を該横架軸の回転へと伝動する一次伝動機構と、
   前記横架軸の他端部側に固着された円筒状第三磁気歯車が前記支軸の上部に固着された円筒状第四磁気歯車と係合し、前記横架軸の回転を該支軸の回転へと磁力を使って伝動する二次伝動機構と、を具備することを特徴とする半田噴流装置。
2. 前記一次伝動機構は、前記回転軸の先端部に嵌挿固着された円筒状第一磁気歯車と、前記横架軸の一端部側に嵌挿固着された円筒状第二磁気歯車とが係合して、該回転軸の回転を該横架軸の回転へと磁力を使って伝動させるようにし、さらに該回転軸と前記支軸とが離間して鉛直起立し、且つ一端部側を該回転軸の先端部に近接させ、また他端部側を該支軸の上部に近接させた前記横架軸が、水平配設されている請求項１記載の半田噴流装置。
3. 前記第一磁気歯車と前記第二磁気歯車とが非接触で係合すると共に、前記第三磁気歯車と前記第四磁気歯車とが非接触で係合し、さらに該第一磁気歯車、該第二磁気歯車、該第三磁気歯車、及び該第四磁気歯車が全て同一部品で形成された請求項２記載の半田噴流装置。
4. 前記半田槽が、槽外形本体の外槽と、該外槽内で溶融半田中に沈むように配される吸込み孔付き横長筒部と該横長筒部上に起立する縦筒部と該縦筒部の下縁から延在して該横長筒部内に入り込む有底筒部とを有する内槽と、を備え、且つ前記吸込み孔域に前記ポンプ手段の羽根車を配し、該有底筒部の筒側面に前記横長筒部と導通する透孔を設けて、前記溶融半田が該透孔を潜って前記縦筒部の筒上端部分に装着された前記噴流ノズルの吐出口から噴流するようにした卓上タイプの請求２又は３に記載の半田噴流装置。

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