JP4520104B2 - 電気加熱部材、同部材を用いた電気はんだごて及び同部材を用いた電気部品着脱装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、略棒状の本体の先端部から外部に熱を供給する電気加熱部材に関するものである。特に比較的小型であることが望まれるものに関する。そして、その電気加熱部材をこて先部に使用した電気はんだごてや、同部材を2本またはそれ以上用いて脚部となし、その脚部で電子部品を挟持しながら着脱する電気部品着脱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、略棒状の本体の先端部から外部に熱を供給する電気加熱部材(あるいは電気はんだごてのこて先等における電気加熱部)として、電気によって高温になる発熱部と、その発熱部によって加熱された上記先端部の温度を検知する温度センサとを備えたものが知られている。そのような例として、図9に一般的なはんだごてのこて先を示す。図9は、従来構造のはんだごてのこて先端部100の断面図である。図示の状態で左側がこて先端側である。こて先端部100の径方向中心部にはセラミック等からなるコイル芯143が設けられ、その外周部に発熱線141がコイル状に巻回されている。一方、コイル芯143よりもやや先端寄りに温度センサ152が配されている。そして、コイル芯143、発熱線141及び温度センサ152は、覆設用セラミック145でコーティングされている。更にその外側には固定用セラミック147で固定されたこて先104が設けられている。こて先104は銅や銀を主成分とする金属等、熱の良導体で形成され、その表面には侵食防止のための薄い鉄めっきが施されている。
【0003】
即ち、こて先端部100は、中心部に凹部が設けられたこて先104の、その凹部に発熱線141や温度センサ152を設けた構造となっている。発熱線141の加熱対象と温度センサ152の検知対象とが、いずれもこて先104であるため、発熱線141と温度センサ152とは必然的に比較的接近した位置に設けられている。
【0004】
このように発熱部と温度センサが接近した位置に設けられ、しかもそれらがこて先の内側凹部に収められた構造は、例えば特許文献1にも示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−121260号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来構造のはんだごては、連続はんだ付けの際、その時間間隔が短いと、こて先の温度復帰が不十分となるという問題があった。そのため、良好なはんだ付けを行うためには一定以上の間隔をあける必要があり、作業効率の向上の阻害要因となっていた。その具体例を図10を参照しつつ説明する。図10は、従来構造のはんだごてによる連続はんだ付けの際のこて先104の温度特性である。(a)は3秒間隔の連続はんだ付け、(b)は1秒間隔の連続はんだ付けのそれぞれ特性を示す。いずれも横軸に時間(s)、縦軸に温度(℃)を示す。
【0007】
図10(a)の特性T21において、温度を約400℃に保っている期間ははんだ付けを行っていない期間、加熱開始から約100秒後〜約230秒後に見られる、温度が大きな振幅で振動している期間が連続はんだ付けを行った期間である。温度の1振動が1回のはんだ付けに相当する。この図のように、はんだ付けを行うと、はんだに熱を供給するので、一時的にこて先104の温度が100℃程度低下する。しかしそれは温度センサ152によって検知され、図外の制御部の判断によって発熱線141への供給電力が増加される。その結果、発熱量が増加することによって一時的に低下したこて先104の温度が復帰方向に上昇し、温度維持が図られる。
【0008】
ところが、連続はんだ付けを3秒間隔から更に短く1秒間隔にすると、図10(b)の特性T22に示すように温度が所定の高さまで復帰しなくなるという現象が起きる。これは、温度復帰の過程において、復帰途中に次のはんだ付けが行われ、温度が低下に転じるためである。
【0009】
また、このような現象は、比較的小型のこて先104において発生し易いものであった。
【0010】
良好なはんだ付けを行うためには、一定以上のこて先温度が必要である。即ち、連続はんだ付けにおいて良好なはんだ付けを行うためには、一定以上の復帰温度が得られる程度のはんだ付け間隔を確保する必要がある。従って、作業効率を向上するため、この間隔を短くすること、即ちこて先の温度復帰特性を向上させることが望まれていた。特に比較的小型のこて先を備えるものにその要求が大であった。
【0011】
本発明は、かかる事情に鑑み、比較的小型でありながら、連続はんだ付けにおける温度復帰特性の高い電気加熱部材を提供すること、またその電気加熱部材を用いることにより、より作業効率を向上させることができる電気はんだごて及び電気部品着脱装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、パイプからなる本体と、前記本体の先端側に設けられて外部に熱を供給するものであって、後側内部に後側が開口した凹部を有する先端部と、熱伝導性の材質からなるヒータ芯を持ち前記先端部を加熱する発熱部と、前記凹部の内部に設けられていて、前記先端部の温度を検知する温度センサと、前記凹部の内部であって前記温度センサの後方に設けられ、前記先端部の後側との間で前記ヒータ芯の先端を挟んで埋設する状態で前記発熱部と前記温度センサとを前記本体の長手方向に分離させるセンサ絶縁管とを設け、前記発熱部は前記先端部の前記凹部内に前記ヒータ芯の先端が埋設され、前記凹部より後方のヒータ芯の露出部の外周側に発熱線がコイル状に巻回されていることを特徴とする。
【0013】
本発明の発明者は、鋭意研究によって、発熱部と温度センサとが近接されていることが上記の復帰温度低下の大きな要因となっていることを見出した。即ち、温度センサは、本来こて先の温度を検知する目的で設けられているところ、発熱部に近接されていると発熱部の温度に影響され、温度検知精度が悪化し易くなるのである。温度の安定状態にあって、こて先の温度と発熱部の温度とが略等しい場合や、温度変化があってもこて先の温度変化が発熱部の温度変化に追従している場合はその影響が小さいが、温度変化が急激になるにつれてこて先の温度変化が発熱部の温度変化に追従しなくなるので、温度検知精度の悪化を招き易くなる。例えば、温度センサがこて先の温度低下を検知し、発熱部での発熱量を増加させたとき、先ず発熱部での温度が上昇してからやや遅れてこて先の温度が上昇する。このとき、温度センサは発熱部での温度に影響を受けて、こて先の温度を実際よりも高めに検知してしまうため、発熱量が本来必要な程には増加されない。その結果、復帰温度が充分に上昇しないことになる。
【0014】
本発明の構成によれば、発熱部と上記温度センサとが長手方向に分離して設けられているので、温度センサは発熱部の温度の影響を受け難く、より高精度にこて先温度を検知することができる。その結果、発熱部への供給電力を上昇させ、温度復帰特性を向上させることができる。
【0015】
また、上記温度センサは、上記発熱部よりも上記先端部の先端側に設けられるとともに、上記発熱部は、熱伝導性の高い材質からなるヒータ芯の周囲を発熱線でコイル状に巻回したものであり、上記発熱部から上記先端部へ、主に上記本体の長手方向に伝熱される構成であるので、こて先の中心部に凹部を設け、その中に発熱線や温度センサを設ける従来構造に比べ、こて先の外径を小さくすることができる。従来は発熱線のコイル径以上の凹部内径を必要とし、更に肉厚を確保してこて先外径を設定する必要があったのに対し、本構成によればそのような制約がなく、発熱線のコイル径と同程度のこて先外径とすることも可能となるからである。
【0016】
なお、従来は発熱線から主に外径側に伝熱されていたのに対し、本構成では発熱部から先端部へ、主に上記ヒータ芯を介して本体の長手方向に伝熱されるようにしているので、伝熱性についても確保されている。
【0017】
請求項2の発明は、請求項1記載の電気加熱部材において、上記発熱部に接続されたヒータ用リード線と、上記温度センサに接続されたセンサ用リード線とを備え、上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線の一部が外部に露出するように構成され、露出した上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線が外部の電極と直接導通するように構成されていることを特徴とする。
【0018】
この構成によれば、各リード線と外部の電極とを導通させるための電極を設ける必要がなくなる。各リード線の露出部がその機能を果たすからである。従って、各リード線と外部の電極との接続箇所を小型化すると共に、低コスト化も図ることができる。
【0019】
その具体的な構造として上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線の開放端側を支持するためのリード線支持孔が設けられたリード線支持部を備え、上記リード線支持部には、外部と上記リード線支持孔を連通させて上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線の一部を露出させる切り欠きが設けられている(請求項3)ようにすれば、リード線支持部に切り欠きを設けるという簡単な構造で各リード線を容易に露出させることができるので、小型化、低コスト化を図ることができる。
【0020】
そして、上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線の、少なくとも上記切り欠きから露出した部分には、接触抵抗を低減させる表面処理、望ましくはニッケルめっきが施されているようにする(請求項4及び5)と、各リード線と外部の電極との接触抵抗が低減されるので、別途電極を設けなくても電圧降下等の損失が効果的に防止される。
【0021】
請求項6の発明は、上記先端部が、銅又は銀を主成分とする金属によって形成された請求項1乃至5の何れか1項に記載の電気加熱部材を主要部とする電気はんだごてである。
【0022】
このように構成された電気はんだごては、容易にこて先を小型化、小径化することができるので、狭い場所でのはんだ付け作業において、作業効率を向上させることができる。
【0023】
請求項7の発明は、上記先端部が、銅又は銀を主成分とする金属によって形成された請求項1乃至5の何れか1項に記載の電気加熱部材を複数備え、複数の上記先端部で電子部品を加熱しつつ挟持してはんだ付けを行ったり、はんだ付けされた電気部品を、はんだを溶融しつつ取り外したりするように構成された電気部品着脱装置である。
【0024】
このように構成された電気部品着脱装置は、容易に先端部を小型化、小径化することができるので、狭い場所での部品の取り付けや取り外しの作業効率を向上させることができる。
【0025】
特に、上記電気加熱部材を2本備えて1対の脚部となし、その脚部の開閉によって電子部品を挟持するように構成され、上記発熱部から上記先端部に亘り、直線状に成形されると共に、上記脚部が、その閉脚時に形成する閉脚時挟み角は、10度乃至14度、より望ましくは12度であるように構成する(請求項8及び9)と、先端部が内側に折れ曲がった従来構造(従来、脚部の小径化が困難であったため、一般的にこのような構造であった)に対し、直線化によって先端部で電子部品を挟持する際の死角を小さくすることができ、特に小さな電子部品を扱う場合の作業性が格段に向上する。また、小径化によって電子部品の挟み角を10度乃至14度、より望ましくは12度という比較的小さな角度にすることができるので、狭い場所での取り付け、取り外しを一層容易に行うことができる。
【0026】
なお、閉脚時挟み角は、上記のように12度とするのが好適であって、上記の設定値よりも小さいと、手許と先端部との距離が長くなり過ぎて、微妙な位置調整がやり難くなる場合がある。逆にその設定値よりも大きいと、電子部品を挟持する際の死角が増加したり、狭い場所での取り付け、取り外しがやり難くなったりする場合がある。つまり、上記のような閉脚時挟み角の設定は、脚部形状を略直線状とした構造における最適値となっており、作業性向上効果を一層高めることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【0028】
図1は、本発明の一実施形態による、ピンセット型、所謂ツィーザタイプの手持ち式の電気部品着脱装置1を示す正面図である。電気部品着脱装置1は、自由時(操作力が作用していない状態)に脚部3が開脚側に付勢されているノーマルポジションの状態と、自由時に脚部3が閉脚側に付勢されているリバースポジションの状態とを切換えられるように構成されており、図1はノーマルポジションの状態を示す。そして、図1(a)は自由時の状態を示し、(b)は作業者によって操作力が加えられた作動状態を示す。以下の記述において特に指定しない限り、図1に示す状態で左側を先端側、右側を後端側と称し、上側を上側、下側を下側と称し、紙面手前側を表面側、奥側を裏面側と称する。
【0029】
電気部品着脱装置1は、薄型で、掌で掴みやすい形状のハウジング2を有している。ハウジング2の先端付近には、後述する脚部3(電気加熱部材として機能する)を支持するスリーブ6が設けられている。詳しくは上側に可動スリーブ6a、下側に固定スリーブ6bが設けられている。可動スリーブ6aは、可動脚支軸7を中心に回動自在にハウジング2に可動支持されている。可動スリーブ6aは、その上面に作業者が操作力を加え易い凹部(操作部A、B)が形成されている。固定スリーブ6bはハウジング2に固定されている。
【0030】
スリーブ6の先端側から、一対の脚部3が先端側に向かって延設されている。詳しくは、可動スリーブ6aから可動脚部3aが、固定スリーブ6bから固定脚部3bがそれぞれ延設されている。脚部3の先端付近には後述するように発熱部が内蔵されており、はんだを溶融させる熱を発生するように構成されている。脚部3の更に先端側にはこて先4が設けられている。詳しくは可動脚部3aの先端部には可動脚こて先4aが、固定脚部3bの先端部には固定脚こて先4bがそれぞれ設けられている。こて先4は電子部品を直接挟持する部位であり、脚部3に内蔵された発熱部で発生した熱がこて先4に伝導されるように構成されている。
【0031】
図に示すように、脚部3からこて先4の先端に亘り、略直線状に形成されている。従って、こて先4で電子部品を挟持する際の死角が小さく、特に小さな電子部品を扱う場合に格段の作業性向上効果を奏する。また先端部が内側に折れ曲がった従来構造に対し、電子部品の挟み角が小さく、狭い場所での取り付け、取り外しが容易に行うことができるようになっている。
【0032】
ハウジング2の後端には、図示していないメイン制御装置から電力を供給するための電源コード11が延設されている。電源コード11を介して電力を供給することにより、脚部3に内蔵された発熱部が発熱する。
【0033】
ハウジング2の表面側後端寄りに、付勢状態切換えレバー8が設けられている。付勢状態切換えレバー8は、切換えレバー支軸9まわりに回転させることにより、脚部3の自由時の付勢状態を、開脚側(ノーマルポジション)と閉脚側(リバースポジション)とに切換えるレバーである。付勢状態切換えレバー8の先端には作業者がこれを回転させるための切換えレバーつまみ10が設けられている。また、切換えレバーつまみ10は、ハウジング2に表示された「N」(ノーマルポジションを表す)または「R」(リバースポジションを表す)のマークを指し示すことにより、現在のポジション(付勢状態)を表示する。
【0034】
ノーマルポジションの自由時には、図1(a)に示すように脚部3が開脚状態となっている。図1(b)は、図1(a)の状態から、作業者が可動スリーブ6aの前方上面(操作部A)を操作力F1で略下方に押下した状態を示す。操作力F1は、脚部3を開脚させる付勢力に抗するに足る力であり、可動スリーブ6aに支持された可動脚部3aには操作力F1によって可動脚支軸7を中心とする左まわりモーメントが生じ、脚部3を閉脚させている。なお、抗力F2は操作力F1と同じ大きさで逆向きの抗力である。つまり作業者は、握るようにして操作力F1と抗力F2とを加え、脚部3を閉脚させるようになっている。
【0035】
閉脚時に可動脚部3aと固定脚部3bとのなす閉脚時挟み角θ1は、12°となるように設定されている。閉脚時挟み角θ1は、12°前後(10°〜14°程度)とするのが好適である。この設定値よりも小さいと、手許とこて先4との距離が長くなり過ぎて、微妙な位置調整がやり難くなる場合があり、逆にこの設定値よりも大きいと、電子部品を挟持する際の死角が増加したり、狭い場所での取り付け、取り外しがやり難くなったりする場合がある。こうして、脚部3からこて先4を略直線状としつつ、閉脚時挟み角θ1を12°とすることにより、微妙な位置調整をやり易くするとともに、より死角を小さくして視認性を向上させ、更に狭い場所での取り付け、取り外しをやり易くしている。
【0036】
付勢状態切換えレバー8を図1の状態から切換えレバーつまみ10が「R」を指し示す位置まで回転させると、付勢状態がリバースポジションに切り換わる。リバースポジションでは、自由時に脚部3が閉脚状態となり、作業者が可動スリーブ6aの後方上面(操作部B)を略下方に押下することによって脚部3が開脚するように構成されている。
【0037】
図2は、電気部品着脱装置1のハウジング2及びスリーブ6の内部構造図であり、図2(a)はノーマルポジションにおける自由時、図2(b)はリバースポジションにおける自由時の状態を示す。これらの図に示すように、スリーブ6の内部にはソケット5、Oリング21及び脚部固定チャック22が組み込まれており、脚部3はスリーブ6内のソケット5に嵌挿された状態で固定されている。ハウジング2の後部下方にはLED20が設けられ、脚部3に内蔵された発熱部の温度が較正されているかどうかを表示する。
【0038】
ハウジング2の中央後方寄りには脚部3を閉脚側または開脚側に付勢するための共通付勢手段としてコイルスプリング12が設けられている。コイルスプリング12は、ノーマルポジションにおいては脚部3を開脚側に付勢し、リバースポジションにおいては脚部3を閉脚側に付勢する。可動スリーブ6aの後端には、連設部材13aを介して表裏方向に平行なスプリング第1支軸13が設けられており、コイルスプリング12の前端が回動自在に支持されている。一方、コイルスプリング12の後端は、表裏方向に平行なスプリング第2支軸14に回動自在に支持されている。スプリング第2支軸14の裏面側端には、第2揺動リンク15bが連設されている。一方、スプリング第2支軸14の表面側端には、図示しない第1揺動リンクが連設されている。第1揺動リンクと第2揺動リンク15b(総称してスプリング揺動リンク15という)とは、スプリング第2支軸14とともに一体となって切換えレバー支軸9に固定されており、切換えレバー支軸9と一体回転する。このようにして、付勢状態切換えレバー8の回転に応じてスプリング第2支軸14の位置を切換え、コイルスプリング12の付勢方向を切換えるように構成されている。
【0039】
図3は、可動スリーブ6aに嵌挿された可動脚部3aの外観図であり、図3(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は左側面図である。また、図4(a)は図3(b)のIV−IV断面図であり、図4(b)はその先端付近の拡大図である。可動脚部3aは、その本体となるステンレス製の保護パイプ38の先端に銅または銀を主成分とする金属からなる可動脚こて先4aが嵌挿され、後端に樹脂製のプラグ32が嵌挿された概略構造であり、電気加熱部材として機能する。保護パイプ38の中ほど後方寄りに固定パイプ31が設けられ、その一部は平坦面とされ固定パイプ平坦面31aを形成している。可動スリーブ6aに嵌挿された可動脚部3aは、固定パイプ31の部分で可動スリーブ6aに固定され、固定パイプ平坦面31aを可動スリーブ6aの図示しない同形状の部位に合わせることにより、軸周りの回転方向の位置決めを行っている。また、プラグ32の後端部には平面形状のプラグ平坦面35が形成され、同様にプラグ32付近での軸周りの回転方向の位置決めを行っている。
【0040】
保護パイプ38の先端付近から可動脚こて先4aの後端付近にかけて、その内部に発熱部40が設けられている。発熱部40は電力によって熱を発生させる部位である。発熱部40の中心部には、先端が可動脚こて先4aの後端部に埋設されたヒータ芯43が配されている。ヒータ芯43は、銅などの熱伝導性の高い材質からなる。ヒータ芯43の露出部がヒータ芯カバー42で覆設され、更にその外周側には発熱線41がコイル状に巻回されている。発熱線41で発生した熱は、ヒータ芯カバー42を介してコイル内側のヒータ芯43に伝導され、更にヒータ芯43から可動脚こて先4aに、主に保護パイプ38の長手方向に伝導される。これによって可動脚こて先4aは350〜400℃前後に加熱され、一種のはんだごてとして作用する。
【0041】
従来の構造では、発熱部がこて先の内側凹部に設けられるのが一般的であった。即ち、コイル状の発熱線で発生した熱は、その外周側に向けて径方向に伝導され、こて先を加熱するのである。このような従来構造では、こて先の径が比較的大きくなり易い。従って、発熱部からこて先の先端までの距離を余り大きくしない(これが大きいと伝熱効率や温度応答性が低下する)ためには、こて先の先端を内側に折り曲げる必要があった。しかし当実施形態では、上記のような構造によって、保護パイプ38及び可動脚こて先4aの外径を細くしている。このため、発熱部40から可動脚こて先4aの先端にかけて、直線状の形状とすることを実現している。また、これによって脚部3の閉脚時挟み角θ1を12°という比較的小さな角度とすることも実現している。
【0042】
可動脚こて先4aの内部中心付近であって発熱部40よりも先端側に、センサ部50が設けられている。センサ部50は、可動脚こて先4aのこて先温度を検知する部位であり、その検知信号が図外の制御装置に送信されるように構成されている。そしてその制御装置では、こて先温度に応じて発熱線41への電力供給ON/OFFを切換える。即ちこて先温度が設定値よりも低いときには電力供給ONとし、高いときにはOFFとすることによって、こて先温度を所定範囲内に維持する。センサ部50の先端部であって可動脚こて先4aと接する部分に温度センサ52が設けられている。そしてその後方にはセンサ絶縁管53が設けられている。センサ絶縁管53は、センサ用リード線51の通路を形成するが、その他に発熱部40と温度センサ52との距離を一定以上保ち、発熱部40から温度センサ52に直接熱が伝導されることを可及的に防止している。
【0043】
センサ用リード線51やヒータ用リード線45は、ヒータ絶縁管44やセンサ用リード絶縁チューブ46等に被覆され、保護パイプ38の内部を経由してプラグ32に導かれている。図5は、図3(a)のV−V断面図であり、プラグ32の内部構造を主に示す図である。ヒータ用リード線45はヒータ用リード絶縁チューブ47に被覆され、更にヒータ用リード絶縁チューブ47はセンサ用リード線51と共にセンサ用リード絶縁チューブ46に被覆されている。従って、ヒータ用リード線45とセンサ用リード線51とは互いに絶縁されつつ保護パイプ38とも絶縁されている。そして、これらリード線の開放端側である後端は、プラグ32に設けられた発熱用リード線支持孔36及びセンサ用リード線支持孔37に嵌挿され、支持されている。即ち、プラグ32はリード線支持部として機能する。プラグ32には、軸方向に位置をずらせて第1切り欠き33及び第2切り欠き34が設けられている。これらの切り欠きは、それぞれ発熱用リード線支持孔36及びセンサ用リード線支持孔37に達するように設けられている。従って、第1切り欠き33からはヒータ用リード線露出部45aが露出し、第2切り欠き34からはセンサ用リード線露出部51aが露出している。
【0044】
ヒータ用リード線露出部45a及びセンサ用リード線露出部51aは、図示しない可動スリーブ6a側のそれぞれに対応する電極と接触して導通を図る。即ちこれら露出部は直接可動脚部3a側の電極として作用する。なお、ヒータ用リード線45及びセンサ用リード線51には、少なくともヒータ用リード線露出部45a及びセンサ用リード線露出部51aを含む範囲にニッケルめっきが施され、接触抵抗の低減が図られている。このような構造によって、一般的な従来構造のように電極を設け、その電極と各リード線とを接続する構造に比べて小型化、低コスト化が図られている。
【0045】
なお、当実施形態では、固定脚部3bは可動脚部3aと全く同一の構造をしている。即ち、可動脚部3aの上下を反転させて固定スリーブ6bに嵌挿し、固定したものが固定脚部3bとして機能する。このようにすることによって、部品の共通化を図り、コストを低減している。
【0046】
電気部品着脱装置1の使用にあたっては、作業者は作業内容に応じて、或いは自らの好みに応じて、作業効率を高められるようにノーマルポジションとリバースポジションとを適宜選択して良い。一般的には、部品を取り付ける際にはリバースポジション、部品を取り除く際にはノーマルポジションが適している。
【0047】
ところで電気部品着脱装置1は、はんだこてとして使用することも可能である。リバースポジションで脚部3を閉脚状態としたまま使用すれば、比較的大きなこて先のはんだごてとなり、ノーマルポジションで脚部3を開脚状態としたまま使用すれば、比較的小さな2つのこて先4a、4bを有するはんだごてとなる。この場合、一方のこて先が邪魔であれば、片方の脚部、例えば固定脚部3bを取り去って使用しても良い。
【0048】
当実施形態の電気部品着脱装置1によると、従来の構造に比べ、連続はんだ付けの際の温度復帰特性が向上される。即ち、従来の構造では、発熱部がこて先の内部に設けられるのが一般的であったため、温度センサと発熱部とが比較的近設され易かった。そのため温度センサが発熱線での発熱を検知し易く、こて先の温度検知精度を悪化させる要因となっていた。特に時間間隔の短い連続はんだ付けにおいてその影響が大きかった。しかし当実施形態では、上記のような構造によって、温度センサ52が発熱線41の発熱を検知し難くなっている。これによって、可動脚こて先4aの温度検知精度を向上させている。例えば、温度センサ52がこて先4の温度低下を検知し、発熱部40での発熱量を増加させたとき、先ず発熱部40での温度が上昇してからやや遅れてこて先4の温度が上昇する。このとき、従来構造では温度センサ52が発熱部40での温度に影響を受けて、こて先4の温度を実際よりも高めに検知してしまうため、発熱量が本来必要な程には増加されない場合があったのに対し、当実施形態では温度センサ52は発熱部40の温度の影響を受け難く、より高精度にこて先温度を検知するようになっている。その結果、発熱部40への供給電力を上昇させ、温度復帰特性を向上させている。
【0049】
図6は、電気部品着脱装置1をはんだごてとして使用し、連続はんだ付けを行った際のこてこて先4の温度特性である。(a)は3秒間隔の連続はんだ付け、(b)は1秒間隔の連続はんだ付けのそれぞれ特性を示す。いずれも横軸に時間(s)、縦軸に温度(℃)を示す。
【0050】
図6(a)の特性T11において、温度を約400℃に保っている期間ははんだ付けを行っていない期間、加熱開始から約120秒後〜約250秒後に見られる、温度が大きな振幅で振動している期間が連続はんだ付けを行った期間である。温度の1振動が1回のはんだ付けに相当する。この図のように、はんだ付けを行うと、はんだに熱を供給するので、一時的にこて先4の温度が100℃程度低下する。しかしそれは温度センサ52によって検知され、図外の制御部の判断によって発熱線41への供給電力が増加される。その結果、発熱量が増加することによって一時的に低下したこて先4の温度が復帰方向に上昇し、温度維持が図られる。
【0051】
図6(b)は、同様に連続はんだ付けを行い、その間隔を3秒間隔から更に短く1秒間隔にしたものである。ここでは、特性T12に示すように温度が所定の高さまで復帰しなくなるという現象が起きている。これは、温度復帰の過程において、復帰途中に次のはんだ付けが行われ、温度が低下に転じるためである。しかし、その程度は比較的小さく、復帰温度の低下が50℃程度に留まっている。従来技術の場合の特性T22(図10(b)参照)では80℃程度の低下であることから、その改善効果が明瞭に表れている。このように、当実施形態の構成によって、温度復帰特性を大幅に高め、連続はんだ付けの際の作業性を格段に向上させている。
【0052】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、特許請求の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、こて先4の先端形状は、当実施形態のような平面視で三角形のものに限らず、挟持する電子部品90の形状や大きさに応じて適宜変更して良い。図7及び図8に、こて先4の変形例を示す。いずれも(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は左側面図である。図7に示す脚部63に設けられたこて先64の先端形状は、平面視で先細の台形形状となっている。図8に示す脚部73に設けられたこて先74の先端形状は、更に先端部の幅を拡大し、平面視で矩形に近い先細の台形形状となっている。
【0053】
【発明の効果】
本発明によれば、略棒状の本体の先端部から外部に熱を供給する電気加熱部材であって、電気によって高温になる発熱部と、上記発熱部によって加熱された上記先端部の温度を検知する温度センサとを備え、上記発熱部と上記温度センサとは、上記本体の長手方向に分離して設けられていることを特徴とするので、比較的小型でありながら、連続はんだ付けにおける温度復帰特性の高い電気加熱部材とすることができる。
【0054】
また、先端部が、銅又は銀を主成分とする金属によって形成された本発明の電気加熱部材を主要部とする電気はんだごて、及び銅又は銀を主成分とする金属によって形成された本発明の電気加熱部材を複数備え、複数の上記先端部で電子部品を加熱しつつ挟持してはんだ付けを行ったり、はんだ付けされた電気部品を、はんだを溶融しつつ取り外したりするように構成された電気部品着脱装置は、はんだ付け作業や部品の着脱作業の効率を、より向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による実施形態の電気部品着脱装置であって、開脚側に付勢されている状態の外観を示す正面図である。(a)は自由時の状態を、(b)は操作力が加えられて閉脚した状態を示す。
【図2】 同実施形態の自由時における内部構造を示す正面図であり、(a)は開脚側に付勢されている状態を、(b)は閉脚側に付勢されている状態を、それぞれ示す。
【図3】 同実施形態の脚部として用いられる電気加熱部材の外観図であり、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は左側面図を示す。
【図4】 (a)は、図3(b)のIV−IV断面図であり、(b)は(a)の先端部付近の拡大図である。
【図5】 図3(a)のV−V断面図である。
【図6】 本発明による実施形態のはんだごての、連続はんだ付けの際のこて先温度特性である。(a)は3秒間隔の連続はんだ付け、(b)は1秒間隔の連続はんだ付けのそれぞれ特性を示す。
【図7】 本発明の実施形態のこて先形状の変形例を示す外観図であり、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は左側面図を示す。
【図8】 本発明の実施形態のこて先形状の別の変形例を示す外観図であり、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は左側面図を示す。
【図9】 従来技術におけるはんだごてのこて先構造を示す断面図である。
【図10】 従来技術におけるはんだごての、連続はんだ付けの際のこて先温度特性である。(a)は3秒間隔の連続はんだ付け、(b)は1秒間隔の連続はんだ付けのそれぞれ特性を示す。
【符号の説明】
1 電気部品着脱装置、はんだごて
3 脚部(電気加熱部材)
4 こて先(先端部)
32 プラグ(リード線支持部)
33 第1切り欠き
34 第2切り欠き
36 ヒータ用リード線支持孔
37 センサ用リード線支持孔
38 保護パイプ(電気加熱部材の本体)
40 発熱部
41 発熱線
43 ヒータ芯
45 ヒータ用リード線
50 センサ部
51 センサ用リード線
52 温度センサ
θ1 閉脚時挟み角
Claims (9)
- パイプからなる本体と、
前記本体の先端側に設けられて外部に熱を供給するものであって、後側内部に後側が開口した凹部を有する先端部と、
熱伝導性の材質からなるヒータ芯を持ち前記先端部を加熱する発熱部と、
前記凹部の内部に設けられていて、前記先端部の温度を検知する温度センサと、
前記凹部の内部であって前記温度センサの後方に設けられ、前記先端部の後側との間で前記ヒータ芯の先端を挟んで埋設する状態で前記発熱部と前記温度センサとを前記本体の長手方向に分離させるセンサ絶縁管とを設け、
前記発熱部は前記先端部の前記凹部内に前記ヒータ芯の先端が埋設され、前記凹部より後方のヒータ芯の露出部の外周側に発熱線がコイル状に巻回されていることを特徴とする電気加熱部材。 - 上記発熱部に接続されたヒータ用リード線と、
上記温度センサに接続されたセンサ用リード線と
を備え、
上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線の一部が外部に露出するように構成され、
露出した上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線が外部の電極と直接導通するように構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の電気加熱部材。 - 上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線の開放端側を支持するためのリード線支持孔が設けられたリード線支持部を備え、
上記リード線支持部には、外部と上記リード線支持孔を連通させて上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線の一部を露出させる切り欠きが設けられている
ことを特徴とする請求項2記載の電気加熱部材。 - 上記ヒータ用リード線または上記センサ用リード線の、少なくとも上記切り欠きから露出した部分には、接触抵抗を低減させる表面処理がなされている
ことを特徴とする請求項3記載の電気加熱部材。 - 上記表面処理は、ニッケルめっきであることを特徴とする請求項4記載の電気加熱部材。
- 上記先端部が、銅又は銀を主成分とする金属によって形成された請求項1乃至5の何れか1項に記載の電気加熱部材を主要部とする電気はんだごて。
- 上記先端部が、銅又は銀を主成分とする金属によって形成された請求項1乃至5の何れか1項に記載の電気加熱部材を複数備え、
複数の上記先端部で電子部品を加熱しつつ挟持してはんだ付けを行ったり、はんだ付けされた電気部品を、はんだを溶融しつつ取り外したりするように構成された電気部品着脱装置。 - 上記電気加熱部材を2本備えて1対の脚部となし、その脚部の開閉によって電子部品を挟持するように構成され、
上記発熱部から上記先端部に亘り、直線状に成形されると共に、上記脚部が、その閉脚時に形成する閉脚時挟み角は、10度乃至14度であることを特徴とする請求項7記載の電気部品着脱装置。 - 上記閉脚時挟み角は、12度であることを特徴とする請求項8記載の電気部品着脱装置。
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