JP3002480U

JP3002480U - ダイヤフラム式真空ポンプ及びこれを備えるはんだ除去器

Info

Publication number: JP3002480U
Application number: JP1994000944U
Authority: JP
Inventors: 俊和望月; 康則三宝
Original assignee: Hakko Corp
Current assignee: Hakko Corp
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 1994-09-27
Anticipated expiration: 2000-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で高流量特性をもつダイヤフラム式真空
ポンプの提供。【構成】２個のダイヤフラム４１を備え、各ダイヤフ
ラムを駆動するクランク３３がモーター出力軸２１と偏
心したクランク軸３１に設けられ、且つ各クランクのな
す角がモーター出力軸の軸心を中心として約９０度にし
て、各ダイヤフラムによる吸気若しくは排気状態を一部
重ねた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、はんだ除去器の真空源や部品吸着用の真空源として使用されるダイヤフラム式真空ポンプに関し、そして特に、複数個のダイヤフラムを備えるダイヤフラム式真空ポンプと、これを備えるはんだ除去器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

はんだ付けされた電子部品を交換するはんだ除去作業においては、はんだ吸取線、手動式はんだ除去器、電動式はんだ除去器（除去こて）などの各種の工具が使用されている。特に、電動式はんだ除去こては、連続作業性、耐久性に優れており、電子、電気機器製造方面に普及している。この電動式はんだ除去こては、真空源としてダイヤフラム式真空ポンプが一般に用いられており、モーター出力軸にクランク機構を取り付け、このクランク機構先端部のダイヤフラムの往復運動により弁を開閉させる。そして、この弁の開閉により、吸気と排気とが交互に行われ、吸気側に接続された除去こてによって、はんだ除去作業を行うのである。

【０００３】このダイヤフラム式真空ポンプの特性としては、高流量で高真空度のものが求められており、この要求を満たすために、次のような対策が考えられている。（１）流量を決定する因子、つまり、ダイヤフラムの往復量、モーターの回転数、ダイヤフラムと弁を組み込んでなるポンプヘッド内径の３つの因子を増大させる方法。（２）ダイヤフラムの数を２個にする方法。従来、２個のダイヤフラムを備え、これらを駆動するクランクがモーター出力軸と偏心したクランク軸に設けられ、且つ各クランクのなす角がモーター出力軸の軸心を中心として１８０度に対向して配置された真空ポンプがあった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、以上の方法にはそれぞれ次のような欠点があった。（１）ダイヤフラムの往復量、モーターの回転数、ポンプヘッド内径を増大させる方法は、流量を増大させることができる一方で、モーターやポンプヘッド部の大型化と重量化をまねくので好ましくない。特に、はんだ除去器の傾向が卓上型から真空ポンプ内蔵タイプの手持ち式へと変化してきており、これによるポンプ部の小型化、軽量化、低振動性の要求に反することとなる。（２）２個のポンプヘッドを１８０度に対向させて配置する方法では、流量の増加が小さい。この原因は、一方のポンプヘッドが吸気を始めるタイミングの時、他方のポンプヘッドが排気を開始してしまい、吸気側に空気が逆流して吸気する流量を降下させてしまうためと考えられる。この考案は、これらの課題を解決するためになされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案は、複数個のダイヤフラム４１を備え、少なくとも隣接する２つのダイヤフラム４１による吸気若しくは排気状態が一部重なっていることを特徴とするダイヤフラム式真空ポンプ１である。また、２個のダイヤフラム４１を備え、各ダイヤフラム４１を駆動するクランク３３がモーター出力軸２１と偏心したクランク軸３１に設けられ、且つ各クランクのなす角がモーター出力軸２１の軸心を中心として約４５度から１５０度であることを特徴とするダイヤフラム式真空ポンプ１であり、前記角度を特に約９０度とするのが好適である。さらに、この考案は、これらのダイヤフラム式真空ポンプ１を備えることを特徴とするはんだ除去器２である。

【０００６】

【作用】

モーター２０を駆動させてモーター出力軸２１を回転させると、モーター出力軸２１と偏心したクランク軸３１が偏心距離を半径としてモーター出力軸２１のまわりを回転する。これにより、クランク軸３１の径方向外側に向けて設けられたクランク３３が往復運動を行い、それに合わせてクランク３３の先端に固定されたダイヤフラム４１も変形する。クランク３３がダイヤフラム４１の方向に動くと、ダイヤフラム４１が変形し、ポンプヘッド４０内の密閉空間４８の容積が減少して圧力が上昇する。この結果、吸気弁４４が閉まると共に排気弁４５が開いて、空気が外部へ排出される。逆に、クランク３３がダイヤフラム４１から離れる方向に動くと、ダイヤフラム４１が変形し、ポンプヘッド４０内の密閉空間４８の容積が増大して圧力が減少する。この結果、排気弁４５が閉まると共に吸気弁４４が開いて、吸気弁４４側の吸気口４６及び吸気通路６４と連通したはんだ吸引ノズル７１から溶融はんだを吸引する。この考案では、このようなポンプヘッド４０を２個以上備えた真空ポンプ１であり、少なくとも隣接する２つのダイヤフラムによる吸気若しくは排気状態が一部重なるように配置することにより、単に２個のポンプヘッドを対向させて配置させた場合よりも吸気状態を長くすることができる。

【０００７】

【実施例】

以下、この考案のダイヤフラム式真空ポンプ１について、さらに詳細に説明する。図１は本考案のダイヤフラム式真空ポンプ１の一実施例を示す平視断面図であり、図２は、このポンプ１のポンプヘッド４０を１８０度方向に展開したＡ−Ａ断面図である。このダイヤフラム式真空ポンプ１は、モーター２０と、その回転力を往復運動に変換するクランク機構３０と、その往復運動に合わせて変形するダイヤフラム４１を有するポンプヘッド４０と、そのポンプヘッド４０の弁４４，４５を支持する弁押さえ５０とからなる。また、この実施例のポンプ１は、ポンプヘッド４０（ダイヤフラム４１）を２個備える。

【０００８】ポンプヘッド４０内の各ダイヤフラム４１はダイヤフラム押さえ４２により挟持され、その中央部がクランク３３の先端にネジ４３によって連結されている。クランク３３の基端は、クランク軸３１にベアリング３４により回動自在に固定されている。ダイヤフラム４１と連結した各クランク３３は、クランク軸３１との結合位置をそれぞれクランク軸３１の軸線方向にずらして固定されている。クランク軸３１は、モーター２０の出力軸２１と平行で偏心して設けられている。各ダイヤフラム４１は、弁４４，４５と共にポンプヘッド４０に組み込まれている。ポンプヘッド４０には、ダイヤフラム４１が往復運動可能であり、弁４４，４５との間に空気の密閉空間４８を形成する。この密閉空間４８は、吸気弁４４や排気弁４５の開閉によってクランク３３と反対側に形成された吸気口４６と排気口４７とそれぞれ連通したり遮断されたりする。この実施例のポンプ１は、このようなポンプヘッド４０を２個備え、ダイヤフラム４１を駆動する各クランク３３のなす角が、モーター出力軸２１の軸心を中心として９０度になるように配置されている。

【０００９】次に、このポンプ１の作動状態について説明すると、次のようになる。モーター２０が駆動されてモーター出力軸２１が回転すると、クランク軸３１がモーター出力軸２１との偏心量を半径としてモーター出力軸２１のまわりを回転する。このクランク軸３１は、ベアリング３４を介してクランク３３と連結されているので、クランク３３は往復運動を行い、それに合わせてクランク３３の先端に固定されたダイヤフラム４１も変形する。クランク３３がダイヤフラム４１の方向に動くと、ダイヤフラム４１が変形し、ポンプヘッド４０内の密閉空間４８の容積が減少して圧力が上昇する。この結果、吸気弁４４が閉まると共に排気弁４５が開いて、ポンプヘッド４０内の空気が排気口４７から外部へ排出される。逆に、クランク３３がダイヤフラム４１から離れる方向に動くと、ダイヤフラム４１が変形し、ポンプヘッド４０内の密閉空間４８の容積が増大して圧力が減少する。この結果、排気弁４５が閉まると共に吸気弁４４が開いて、吸気口４６から空気を吸引する。このように、モーター２０の回転がクランク３３の往復運動に変換され、これに応じてダイヤフラム４１が変形し、弁４４，４５の開閉が周期的に行われるのであるが、本考案では、ダイヤフラム４１を駆動する各クランク３３のなす角を、出力軸２１の軸心を中心として９０度隔てて配置しているので、各ポンプヘッド４０の吸気若しくは排気状態が少なくとも一部で重なる。つまり、各ポンプヘッド４０は吸気や排気の位相がずれている。

【００１０】次に、このポンプ１と、ポンプヘッド４０を１個だけ使用した従来のポンプとの流量特性の比較実験の結果について述べる。ダイヤフラムの往復量を５．５ｍｍ、モーターの回転数を３７００ｒｐｍ、ポンプヘッドの内径を３２ｍｍのとき、この発明によるポンプの流量は約１０．５リットルであるのに対し、ポンプヘッド１個使用時の従来のポンプの流量は約７リットルであり、この考案のポンプは流量を従来のポンプに対して約１．５倍にできることを確認することができた。

【００１１】次に、ダイヤフラム４１を２個備えるポンプ１において、出力軸２１に対するダイヤフラム４１の取り付け角度の問題について述べる。２個のダイヤフラム４１を駆動する各クランク３３のなす角を、出力軸２１の軸心を中心として１８０度隔てて対向させた従来のポンプでは、一方のダイヤフラム４１が吸気を始めるとき、他方のダイヤフラム４１は排気を開始してしまうので、吸気側に空気が逆流して吸気する流量を降下させた。よって、ポンプヘッド１個のときよりも吸引動作の周期を半分にすることができるが、吸引力は１０％程度しか上昇させることができなかった。逆に、ダイヤフラム４１を駆動する各クランク３３を角度的に隔てないで、つまり、軸線に沿って上下に設ければ、吸引動作の周期はダイヤフラム１個の場合と同じとなるが、その吸引力は約２倍となる。よって、軸線に沿ってダイヤフラム４１を２個設ければ、周期を小さくすることが出来ないだけでなく、ポンプ１がかさばるので好ましくない。これに対して、この考案のポンプ１のように、２個のダイヤフラム４１を駆動する各クランク３３のなす角を、出力軸２１の軸心を中心として９０度になるように構成すれば、各ポンプヘッド４０の吸気若しくは排気状態が少なくとも一部で重なるので、吸気状態を長く保つことができるのである。なお、各クランク３３のなす角を、出力軸２１の軸心を中心として９０度になるように配置しないで、約４５度から１５０度の範囲内において取り付けてもほぼ同様の効果が得られることも確認されている。さらに、吸気若しくは排気状態が少なくとも一部で重なる構成にするには、モーター２０の出力をクランク３３に伝えるクランク機構３０を変化させることなどによっても可能であるが、実施例の構成にする方が各構成部品をコンパクトに配置することができるので好ましい。

【００１２】なお、この考案のダイヤフラム式真空ポンプ１は、以上の構成に限らず各種変更可能である。例えば、上記の実施例ではダイヤフラム４１を２個備えるポンプ１について述べたが、少なくとも隣接する２つのダイヤフラム４１による吸気若しくは排気状態が一部で重なるように、ダイヤフラム４１を３個以上設けてもよい。また、モーター２０の出力をダイヤフラム４１と一体のクランク３３に伝達するクランク機構３０や、ポンプヘッド４０の構成も変更可能である。

【００１３】次に、上述した本考案のダイヤフラム式真空ポンプ１を利用した実施例について述べる。図３は、この考案のダイヤフラム式真空ポンプ１を使用したはんだ除去器２の一部を断面にした正面図であり、図４は、このはんだ除去器２の一部を断面にした右側面図である。このはんだ除去器２は、手持ち式のタイプであり、全体としてピストル形状を有しており、銃身部６０と、その先端に設けられるはんだ吸引ノズル体７０と、前記銃身部６０の下部にこれと一体に設けられたグリップ８０とからなる。

【００１４】銃身部６０には、本考案のダイヤフラム式真空ポンプ１が使用されている。このポンプ１は、図４に示すように、ポンプヘッド４０を駆動する各クランク３３のなす角がモーター出力軸２１の軸心を中心として９０度になるように配置されている。このはんだ除去器２は、銃身部６０の先にはんだ吸引ノズル体７０を取り付けて使用されるが、このはんだ吸引ノズル体７０にはヒーター７２が内蔵されており、先端のはんだ吸引ノズル７１を加熱する。また、はんだ吸引ノズル体７０の中央には吸引管７３が貫通されており、この吸引管７３は銃身部６０のフィルターパイプ６１と連通され、このフィルターパイプ６１内の第１フィルター６２と第２フィルター６３を介して吸気通路６４と連通しており、この吸気通路６４は本考案の真空ポンプ１の吸気口４６と連結され、吸気弁４４を介してポンプヘッド４０内の密閉空間４８と連通している。真空ポンプ１はモーター２０によって作動し、このモーター２０は銃身部６０の下部に形成されたグリップ８０のトリガ６５をグリップ側に押すことによりグリップ８０内のモーター駆動スイッチ６６をオンにすることにより駆動される。モーター２０の回転はクランク機構３０によって、先端にダイヤフラム４１が固定されているクランク３３の往復運動に変換される。これにより、ポンプヘッド４０内の吸気弁４４や排気弁４５が交互に開閉されるのである。また、モーター駆動スイッチ６６がオンになると、モーター２０の駆動と共に、はんだ吸引ノズル体７０のヒーター７２にも通電され、はんだ吸引ノズル７１が加熱される。

【００１５】はんだ吸引ノズル７１が、はんだを溶融するのに適当な温度にまで加熱されると、その先端を電子部品回路などにおける取り外したい部品を固定しているはんだに押しつける。これによってはんだは溶融され、溶融されたはんだは、クランク３３の往復運動により吸気弁４４が開いて吸気口４６からポンプヘッド４０内に空気が吸入される吸気状態となると、吸気口４６と連通した吸気ノズル体７０の吸気管７３から空気とともにフィルターパイプ６１内に吸引される。溶融はんだはフィルターパイプ内で冷却されると共に、フィルター６２，６３によって真空ポンプ側の吸気通路６４には進入できないが、空気はフィルター６２，６３を通過して吸気通路６４、吸気口４６、吸気弁４４を通ってポンプヘッド４０内の密閉空間４８に進入する。逆に、吸気弁４４が閉まって排気弁４５が開くと、ポンプヘッド４０内の空気は、排気弁４５、排気口４７、排気通路を通って外部に排気される。このような動作を繰り返しながら、はんだ除去作業が行われるのであるが、本考案のポンプ１は各ダイヤフラム４１による吸気若しくは排気状態が一部重なっているので、吸気の時間が長く、しかも流量が大きいので安定した作業を行うことができる。なお、フィルターパイプ内に除去されたはんだは、容易に取り出して捨てることができる。また、フィルターを交換することも可能である。

【００１６】以上の実施例では、手持ち式のはんだ除去器２に適用した例を述べたが、卓上型の機器のポンプステーション内に用いてもよいことはもちろんのことである。ただ、手持ち式のはんだ除去器２に用いれば、この考案の特徴である小型化、軽量化、低振動化を発揮することができるのである。また、この考案のダイヤフラム式真空ポンプ１は、はんだ除去器の真空源の他、部品吸着用の真空源などとして使用することができる。

【００１７】

【考案の効果】

この考案によれば、吸気若しくは排気状態を少なくとも一部で重ねたことにより、ポンプ流量を増加させることができたので、はんだ除去作業をより容易に安定して行うことが出来る。また、ポンプの流量を増加させたので、従来の流量を保ったまま、モーターをより小型にすることができ、しかもダイヤフラムの往復量も小さくすることができるので、振動を著しく減少させることができる。モーターを小型にすることにより、はんだ除去器の大きさと重量とポンプの振動とを減少させることができたので、作業者にかかる負担をより減らすことができた。このように、本考案のダイヤフラム式真空ポンプは、小型化、軽量化、低振動化を可能としたので、卓上型のはんだ除去器だけでなく、手持ち式のはんだ除去器にも使用することができる。さらに、ダイヤフラムを駆動するクランクを、モーター出力軸の軸心を中心として９０度程度隔てて配置すれば、ポンプ部分を一層小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のダイヤフラム式真空ポンプの一実施
例を示す平視断面図である。

【図２】この考案のダイヤフラム式真空ポンプの一実施
例を示すＡ−Ａ断面図であり、ポンプヘッドを１８０度
方向に展開した図である。

【図３】この考案のダイヤフラム式真空ポンプを使用し
たはんだ除去器の一実施例を示す一部を断面にした正面
図である。

【図４】この考案のダイヤフラム式真空ポンプを使用し
たはんだ除去器の一実施例を示す一部を断面にした右側
面図である。

【符号の説明】

１ダイヤフラム式真空ポンプ２はんだ除去器２０モーター２１モーター出力軸３０クランク機構３１クランク軸３３クランク４０ポンプヘッド４１ダイヤフラム４４吸気弁４５排気弁４６吸気口４７排気口５０弁押さえ６０銃身部７０はんだ吸引ノズル体８０グリップ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数個のダイヤフラムを備え、少なくと
も隣接する２つのダイヤフラムによる吸気若しくは排気
状態が一部重なっていることを特徴とするダイヤフラム
式真空ポンプ。
【請求項２】２個のダイヤフラムを備え、各ダイヤフ
ラムを駆動するクランクがモーター出力軸と偏心したク
ランク軸に設けられ、且つ各クランクのなす角がモータ
ー出力軸の軸心を中心として約４５度から１５０度であ
ることを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム式真
空ポンプ。
【請求項３】２個のダイヤフラムを備え、各ダイヤフ
ラムを駆動するクランクがモーター出力軸と偏心したク
ランク軸に設けられ、且つ各クランクのなす角がモータ
ー出力軸の軸心を中心として約９０度であることを特徴
とする請求項２に記載のダイヤフラム式真空ポンプ。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかに記載
のダイヤフラム式真空ポンプを備えることを特徴とする
はんだ除去器。
【請求項５】２個のダイヤフラムを備え、各ダイヤフ
ラムを駆動するクランクがモーター出力軸と偏心したク
ランク軸に設けられ、且つ各クランクのなす角がモータ
ー出力軸の軸心を中心として約９０度であって、２個の
ダイヤフラムによる吸気状態が一部重なるダイヤフラム
式真空ポンプが内蔵され、このダイヤフラム式真空ポン
プの吸気側に、フィルターを介してはんだ吸引ノズルが
連設されたことを特徴とするはんだ除去器。