JPH10239167A - こて先温度検出用の熱電対センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱電対センサと信号線との極性を誤った接続
をなくし、センサ素線の径をより大径にして破断等の問
題をなくした熱電対センサの提供。 【構成】 こて先１の尖頭部１１の先端付近にはコンス
タンタンで構成された無被覆で線径０．５mmのセンサ素
線２の一端をスポット溶接により固設する。このスポッ
ト溶接はこて先１の鉄メッキ層１ｂに対して行ない、こ
て先１の鉄メッキ層１ｂとセンサ素線２とで熱電対セン
サを構成する。センサ素線２は、感熱部であるスポット
溶接部から尖頭部１１の外表面を筒状基部１２側に向か
って這わせ、かつ尖頭部１１と筒状基部１２との境界に
開口した連通孔１ａを通じて筒状基部１２の中空部１２
ａ中に引き込み、ヒータ３の案内孔３ａを通じて後方に
延長するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、こて先温度を所望
の温度に制御する温度制御装置を付属させた電気半田ご
てに於いて、こて先の温度を検出して、検出結果を上記
温度制御装置に伝えるために使用されるこて先温度検出
用の熱電対センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気配線の半田付けを適切に行うには、
特に、電気半田ごてのこて先の温度を適切に設定する必
要がある。そこで、従来からこて先温度を所望の温度に
調節可能に構成した温度制御装置を付属させた電気半田
ごてが提供されている。

【０００３】このような従来の電気半田ごては、古く
は、こて先の尖頭部の温度を直接に検出するものではな
く、こて先加熱用のヒータの先端にセラミックエレメン
トに封じた熱電対センサの感熱部を配して、この部位の
温度を検出し、その検出温度からこて先尖頭部の温度を
推定するように構成したものであり、こて先温度の制御
は、このような推定されたこて先温度に基づいて行なわ
れるものであったため正確さを欠くという問題があっ
た。

【０００４】そこで、本件出願人は、以上の問題を解決
すべく、こて先温度を正確に、かつ応答性良く制御する
ことのできる電気半田ごてを提案した（特開平７−４０
０３７号、以下本件出願人の第一の従来例という）。

【０００５】上記本件出願人の第一の従来例の電気半田
ごては、こて先をヒータにより加熱する電気半田ごてで
あって、検出されたこて先温度に基づいて制御手段によ
り前記ヒータへの通電量を調節することで、こて先温度
を所望温度に制御する電気半田ごてに於いて、前記こて
先の先端部付近に該こて先の温度を検出する温度センサ
を取り付けた電気半田ごてである。

【０００６】以上の本件出願人の第一の従来例の電気半
田ごてに於ては、具体的には、前記温度センサとして熱
電対センサを用いたものが示されており、こて先の先端
部（尖頭部）に熱電対センサの接点部を固定し、該こて
先の先端部と筒状基部との境界付近に形成した溝を通じ
て、該熱電対センサの一対のセンサ素線を筒状基部の外
周とヒータカバーとの間に引込み、かつそれらの後端か
ら引き出すように延長したものが提案されている。

【０００７】この電気半田ごてでは、こて先の先端部
（尖頭部）の温度が直接に熱電対センサにより検出さ
れ、この検出温度に基づいて制御手段によりヒータへの
通電量が調節されるため、こて先温度は、より正確に設
定温度に制御されることとなる。

【０００８】こうして、以上の本件出願人の第一の従来
例の電気半田ごてでは、前記こて先温度を正確に制御す
るという重要な課題は解決されることとなるが、こて先
の先端部（尖頭部）にまで熱電対センサの接点部（感熱
部）を引き出して固定するものとなったため、接点部付
近のセンサ素線が外部に露出し、半田付作業上、これら
が周囲の種々の物品と衝突して破損する等の虞が生じる
こととなった。勿論、これらの外部に露出するセンサ素
線を保護する手段はあるが、若干、製作工程が増す問題
点を認めざるを得ない。

【０００９】更に、以上の本件出願人の第一の従来例の
電気半田ごてでは、短絡を避けるための技術常識にした
がって前記熱電対センサのセンサ素線には絶縁被覆を施
したものを用いたが、このことにより絶縁被覆の焼損等
による破損を避けるため、センサ素線を温度の比較的低
いこて先の筒状基部とヒータカバーとの間を通じて後方
に延長させる必要が生じ、またそのような狭い部位を通
過させるためにセンサ素線それ自体を径の細いものにす
る必要が生じた。しかして熱電対センサの外部に露出し
ているセンサ素線の接点部付近は、前記のように、半田
づけ作業中等に周囲の種々の物品と衝突した場合に一層
容易に断線する虞が高まることとなる。

【００１０】それ故、以上の本件出願人の第一の従来例
に於いて、温度センサとして熱電対センサを用いた場合
には、品質は良好であるが、該熱電対センサの接点部付
近に保護手段等を配するとすれば、構成がやや複雑化
し、加工及び組立て工数も多くなって若干高コストにな
ると云う問題も併せて生じることとなった。

【００１１】そこで本件出願人は、以上の問題点を解決
することを目的としてこて先への熱電対センサの取付構
造を提案した（特開平８−２１９８９９号、以下本件出
願人の第二の従来例と云う）。

【００１２】上記本件出願人の第二の従来例は、こて先
の温度を検出して、検出温度信号を、こて先加熱用のヒ
ータへの通電量を制御する温度制御手段に供給する熱電
対センサのこて先への取付構造に於いて、前記熱電対セ
ンサを無被覆の一対のセンサ素線で構成し、その感熱部
を前記こて先の尖頭部に固定し、かつ感熱部から延長す
る前記一対のセンサ素線を、これら相互を強く接触させ
る外力又はこれらとこて先を含む何らかの導体部材とを
強く接触させる外力がいずれも加わらない状態で、前記
尖頭部の後端から延長している筒状基部の中空部に引き
込み、かつ該筒状基部の後部側まで引き込んである温度
制御手段のこて先温度信号受給端に接続できるように構
成した、こて先への熱電対センサの取付構造である。

【００１３】この電気半田ごてでは、こて先尖頭部の温
度が直接に熱電対センサで検出されるので、実際のこて
先尖頭部の温度が正確に検出され、更にその検出結果に
基づいて温度制御手段により前記ヒータへの通電量が調
節されるため、こて先尖頭部の温度は、アイドリング時
は勿論、半田付けの実作業中に於いても、設定温度に、
応答性良くかつ正確に制御されることとなる。

【００１４】なおこの電気半田ごてに於ては、熱電対セ
ンサのセンサ素線に無被覆のそれを用いているが、セン
サ素線相互は、その途中で直接間接に接触が生じても相
互の弱い接触では、仕上げの絶縁用コーティング剤が有
効に働かないような最悪の場合でも、線間の接触抵抗が
５００〜１kΩ程度以上はあり、実際上、こて先尖頭部
の温度の検出に異常を生じることはない。こて先の加熱
にともないセンサ素線の表面に酸化被膜が生じ、これに
より線間の電気抵抗が一層大きくなるが、このようにし
て生じた酸化被膜は、熱電対センサに通常生じる１０mV
程度の熱起電圧のパワーでは容易に破壊されるものでも
ない。これも検出異常を生じさせない理由を補強する。

【００１５】しかしてこのような本件出願人の第二の従
来例によれば、無被覆のセンサ素線で熱電対センサを構
成するものであるため、前記本件出願人の第一の従来例
のそれと比較して大径のセンサ素線を採用でき、それ
故、こて先尖頭部で露出するセンサ素線の周囲の物品等
との衝突等にともなう断線の虞を相当程度低下させるこ
とができることとなったものである。

【００１６】こうして本件出願人の第二の従来例は、そ
れ以前の半田ごての問題点の多くを解決した優れたもの
であるが、用いられている熱電対センサが一対のセンサ
素線であることから生じる問題点、即ち、半田ごての組
立の際やこて先の交換の際に、後段の制御手段から延長
した信号線と、極性を誤って接続する虞があること、セ
ンサ素線が一対であるため、やはりまだ充分に大径のそ
れを用いることができないこと、センサ素線が一対であ
るため、これらをこて先尖頭部から後方のグリップ側に
延長する構造を充分にシンプル化できないこと、等の問
題点は残っているものである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかして本発明は、特
に前記本件出願人の第二の従来例の有する利点を全て備
えた上で、それに残された以上の問題点を解決し、熱電
対センサと後段の制御手段の信号線との接続時に極性を
誤る虞をなくした、半田ごてに於けるシンプルな構造の
熱電対センサを構成することを解決の課題とするもので
ある。またセンサ素線の線径をより大径にし得る熱電対
センサを構成することをも解決の課題とするものであ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、こて先の温度
を検出して、得られた検出温度信号を、こて先加熱用の
ヒータへの通電量を制御する温度制御手段に供給する、
こて先温度検出用の熱電対センサに於いて、前記こて先
を、熱電対センサを構成する一方の導体として兼用し、
該こて先の要温度検出部である尖頭部の一部に熱電対セ
ンサを構成する他方の導体の一端を接続して接点を構成
し、該接点を感熱部としたこて先温度検出用の熱電対セ
ンサである。

【００１９】したがって本発明のこて先温度検出用の熱
電対センサによれば、一方の導体を構成するこて先とこ
れの要温度検出部に接続した他方の導体とで熱電対セン
サを構成することになり、こて先以外の導体が一つにな
るので、これを用いた半田ごてでは、先ず前記他方の導
体を大径のセンサ素線で構成することができる。例え
ば、線径が０．４５mm以上のセンサ素線でも問題なく採
用することができる。そのため、半田づけ作業中等に、
該センサ素線のこて先尖頭部に於ける外部に露出する部
位が周囲の何らかの物品等に衝突するようなことがあっ
ても容易にそれが断線する虞がなく、安心して使用する
ことができる。またそのように他方の導体を大径のセン
サ素線で構成することができるので、これに保護手段を
付設する必要がなく、構成がシンプルになる利点もあ
る。

【００２０】更に前記他方の導体を大径のセンサ素線で
構成し得ることとなるため、それ自体の「こし」を強く
し得、その末端にプラグを取付けず、それ自体を、後段
の温度制御手段のこて先温度信号受給端であるソケット
に直接挿入して接続することも可能になる。このように
プラグが不要になるため、組立て工数が少なくなるとと
もに、部品点数を減少させてコストダウンを図ることも
できることとなる。

【００２１】また熱電対センサを構成する導体が、こて
先とセンサ素線のように全く形状の異なるものになった
ため、半田ごての組立又はこて先の交換等の場合に、後
段の制御手段からの信号線との接続に際して、極性を誤
って接続するような虞がなくなり、これらの作業が簡便
化される。また組立工程では、一本のセンサ素線をこて
先にスポット溶接等により取り付けるだけになるので、
工程が簡素化され、かつ一本のセンサ素線しか用いない
ので、極性に対応したセンサ素線の種別を誤る等の問題
も完全になくすことができるものである。更にこのよう
に一本のセンサ素線しか用いないので製造コストも削減
することができる。

【００２２】また本発明を適用した電気半田ごては、前
記本件出願人の第一及び第二の従来例と同様な温度検出
能力を発揮することができるものである。

【００２３】このような本発明を適用した電気半田ごて
も、云うまでもなく、本件出願人の第一及び第二の従来
例と同様の用法によって使用する。そのヒータに通電し
てこれを発熱させることにより、こて先を加熱し、半田
付け作業を行なう。このとき、熱電対センサで検出され
たこて先尖頭部の温度に基づいて温度制御手段により前
記ヒータへの通電量が調節され、こて先尖頭部の温度
は、使用者が設定した設定温度に制御されることとな
る。

【００２４】本発明を適用した電気半田ごてに於いて
は、前記のように、熱電対センサを一方の導体を兼ねる
こて先と他方の導体とで構成し、他方の導体の一端を要
温度検出部であるこて先尖頭部の一部に接続して接点を
構成し、該接点を感熱部としたものであるから、直接に
こて先尖頭部の要温度検出部の温度の検出が行なわれる
ものであり、このことにより、実際のこて先尖頭部の温
度が正確に検出されることとなる。

【００２５】また本発明に於ては、以上のように、熱電
対センサを構成する一方の導体としてこて先それ自体を
兼用しているものであるが、熱電対センサは二種類の異
なる導体で閉回路を作った場合に、その二つの接合部の
温度が異なる場合に熱起電力を生じ、電流が流れる現象
（ゼーベック効果）を利用したものであり、こて先がそ
の一方の導体を兼ねるとしても理論的に全く問題がない
ことは当然として、実験上も、こて先を兼用しない一般
の熱電対センサと同様の温度検出能力を実現することが
できる。

【００２６】したがって、以上のように、一方の導体を
こて先が兼ねた本件の熱電対センサに於いて、その検出
結果に異常が生じるような虞はなく、それ故、これに基
づくヒータへの通電量の制御も正確になされ、正確に調
整することができることとなるものである。

【００２７】なお本発明を適用した電気半田ごてに於て
も、本件出願人の第二の従来例と同様に、熱電対センサ
を構成する一方の導体であるこて先及び他方の導体をい
ずれも無被覆で構成することができるが、そのように構
成したとしても、前記本件出願人の第二の従来例につい
て説明したと同様の理由で、検出異常を生じることはな
く、こて先尖頭部の温度の正確な検出を行なうことがで
きる。

【００２８】前記他方の導体は、例えば、前記一方の導
体であるこて先尖頭部の一部に接続した一端以外の部位
が直接又は間接に該こて先に強く接触することとならな
いようにしつつ、こて先尖頭部の後端から延びる筒状基
部の中空部に引き込み、かつ該筒状基部中に挿入したヒ
ータの絶縁支持体に貫通してある案内孔を通じて制御手
段側に延長することができ、このように構成すれば、異
常温度検出の原因となるような、一方の導体であるこて
先と他方の導体の間の短絡事故が生じる虞はない。

【００２９】このように構成した場合も双方の導体間に
は、例えば、他方の導体の前記ヒータの絶縁支持体の案
内孔に挿入されている部分以外の部位では、相互間に接
触が生じる虞があり、この場合には外観上短絡が生じた
ように見えることになるが、そのような接触が弱い力で
行なわれた、単なる接触に過ぎない場合は、実際上、異
常温度検出は生じない。その理由は、前記本件出願人の
第二の従来例について説明したと同様である。

【００３０】以上の本発明のこて先温度検出用の熱電対
センサに於いて、前記こて先の内、表面の鉄メッキ部を
熱電対センサの一方の導体として利用し、他方の導体を
こて先尖頭部の鉄メッキ部に接続して接点を構成するこ
とができ、このように構成した場合には、一方の導体と
して鉄を採用したわけであり、他方の導体としてこれに
対応する適当な材質の導体を採用し、外観的には、一つ
の導体をこて先尖頭部の一部に接続するのみの極めて簡
明な構成となり、かつ表面のメッキ層に接続するのみで
あるからそれ自体も極めて容易である。

【００３１】前記こて先の内、銅で構成された本体部を
熱電対センサの一方の導体として利用し、他方の導体を
こて先尖頭部の本体部に接続して接点を構成することが
でき、このように構成した場合は、一方の導体として銅
を採用したわけであり、他方の導体としてこれに対応す
る適当な材質の導体を採用し、外観的には、一つの導体
をこて先尖頭部の一部に接続するのみの極めて簡明な構
成となる。他方の導体はメッキ層の内部と接続すること
になるが、簡単な工程で実行できるものである。

【００３２】以上の二つの場合、即ち、こて先の鉄メッ
キ部を前記一方の導体として採用した場合、銅で構成さ
れた本体部を前記一方の導体として採用した場合のいず
れの場合も、前記他方の導体としてコンスタンタンで構
成したセンサ素線を用いることができ、このように構成
した場合は、極めて容易に正確な熱電対センサを構成す
ることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を一実施
例に基づいて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図
１〜図４は本発明の一実施例を示しており、図１は、熱
電対センサを構成し、かつその筒状基部の中空部にヒー
タを挿入した状態のこて先を示した一部切欠断面図、図
２は、熱電対センサを構成したこて先を組み込んだ半田
ごての一部切欠概略正面図、図３は、一実施例のこて先
を組み込む半田ごての主要構成要素を示す一部切欠分解
正面図、図４は、一実施例の熱電対センサと一般の熱電
対センサとで、同時に、多数のカーボン抵抗の連続半田
づけ作業を行なった際のこて先温度の変化を測定した場
合の、それぞれの測定温度の変化曲線図である。

【００３４】図１及び図３に示すように、この実施例を
適用するこて先１は、その先端部の先細りの尖頭部１１
と、該尖頭部１１の後端から後方に延長した円筒形の筒
状基部１２とで構成したものであり、上記尖頭部１１と
上記筒状基部１２の境界に尖頭部１１の表面側から上記
筒状基部１２に形成した中空部１２ａ中に連通する連通
孔１ａが構成してある。また上記こて先１は、尖頭部１
１及び筒状基部１２を含めて、その表面全体に鉄メッキ
層１ｂが施してある。こて先１の本体部は銅で構成して
ある。

【００３５】上記こて先１の尖頭部１１の先端付近に
は、コンスタンタンで構成された無被覆で線径０．５mm
のセンサ素線２の一端をスポット溶接により固設する。
このセンサ素線２のスポット溶接はこて先１の鉄メッキ
層１ｂに対して行ない、該鉄メッキ層１ｂと前記センサ
素線２とで熱電対センサを構成することとする。しかし
て上記溶接によって構成された両導体の接点、即ち、鉄
メッキ層１ｂとセンサ素線２との接点が感熱部となる。
上記センサ素線２は、感熱部であるスポット溶接部から
尖頭部１１の外表面を筒状基部１２側に向かって這わ
せ、かつ尖頭部１１と筒状基部１２との境界に開口した
連通孔１ａを通じて筒状基部１２の中空部１２ａ中に引
き込むようになっている。

【００３６】この実施例のこて先温度検出用の熱電対セ
ンサは、以上のように、こて先１に構成したものであ
り、検出温度は、既存の技術によって、前記センサ素線
２の末端及び前記こて先１の鉄メッキ層１ｂの内、筒状
基部１２の末端に施してある部分から、図示しない温度
制御装置に伝達することができる。

【００３７】以上のこて先は、例えば、次のように半田
ごてに組み込むことができる。図１に示すように、先ず
こて先１の筒状基部１２の中空部１２ａにヒータ３を挿
入し、このとき、同時に、該ヒータ３の絶縁支持体の軸
心に軸方向に沿って形成してある案内孔３ａに、中空部
１２ａに引き込んである前記センサ素線２を挿入貫通さ
せる。

【００３８】以上のように準備したこて先１の後部、即
ち、筒状基部１２の後端側を、図２に示すように、グリ
ップ４を構成する前グリップ部４ａの先端側に挿入して
固定する。前グリップ部４ａは、図３に示すように、基
本的に筒形で、その後方から、同図に示すような、後部
外周に係止鍔５ａを備えたインナースリーブ５を挿入
し、前記係止鍔５ａを、図２に示すように、前グリップ
部４ａの内周の中央部付近に形成した係止段部１４ａに
係止させておき、更にスプリング７を前部筒内に配した
支持部材８をその背後に配し、その前端で前記インナー
スリーブ５の係止鍔５ａを前記係止段部１４ａ側に抑え
付けるようにする。このように配置し、位置決めしたイ
ンナースリーブ５中にその先端側から前記こて先１の筒
状基部１２の後端側を挿入するものである。

【００３９】こうした上で、図３に示すような中空固定
ボルト６を、その中空部で、こて先１を外装しつつ前グ
リップ部４ａの先端側に進入させ、かつその雄螺子部６
ｂを前グリップ部４ａに構成した先端内周の雌螺子１４
ｂに螺合し、締め付け固定する。このとき中空固定ボル
ト６の中空部の内のテーパ状部６ａで前記インナースリ
ーブ５が締め付けられ、これを通じてその中に挿入した
こて先１の筒状基部１２が同様に締め付けられてこの部
位に固定されることとなる。

【００４０】以上のように、前グリップ部４ａに固定さ
れたこて先１の筒状基部１２に挿入したヒータ３は、図
２に示すように、その後端に突出している電極３ｂ、３
ｂが温度制御装置で制御される電源からの電源線の末端
に配したソケット１０ａ、１０ｂに嵌入し、電気的に接
続するとともに、該ソケット１０ａ、１０ｂを支持する
支持部材（図示しない）を介して支持され、筒状基部１
２の中空部１２ａ中で安定する。

【００４１】なお上記ヒータ３は、図３に示すように、
円柱状のセラミック材である絶縁支持体で支持され、そ
の前半部分の外周に近接する部位にのみ発熱部を有する
構造になっており、該発熱部は、云うまでもなく、前記
絶縁支持体の後端に設けた二つの電極３ｂ、３ｂに電気
的に接続している。

【００４２】熱電対センサを構成する鉄メッキ層１ｂ側
は、図２に示すように、こて先１の筒状基部１２の後端
に当接するように支持部材８の前部筒内に配したスプリ
ング７、上記支持部材８及びこれに接続する信号線を介
して電気的に後段の温度制御装置（図示していない）に
接続する。また前記ヒータ３の案内孔３ａを貫通した、
熱電対センサを構成する他方の導体である前記センサ素
線２は、同様に、図示しない温度制御装置から延長した
信号線の末端に配したソケット９に嵌入し、電気的に接
続する。

【００４３】前記電源線や前記信号線は後グリップ部４
ｂの後端を通じてグリップ４内に引き込まれるようにな
っている。後グリップ部４ｂは前グリップ部４ａと前者
の前端の雌螺子１４ｃと後者の後端の雄螺子１４ｄとで
螺合接続するようになっている。

【００４４】なお、前記温度制御装置は、熱電対センサ
の検出したこて先１の温度を使用者の設定した設定温度
と比較して、前記ヒータ３への通電量を調節すること
で、こて先１の温度を設定温度に制御する一般的な装置
である。

【００４５】この例では、以上のように、本発明を適用
したこて先を半田ごてに組み込んだので、次のように使
用され、作用する。この例の電気半田ごては、通常のこ
の種の電気半田ごてと同様に、温度制御装置の電源部か
ら電源線を介して前記ヒータ３に通電して発熱させ、そ
の熱でこて先１を加熱して、半田付け作業を行う。

【００４６】この電気半田ごてに於ては、こて先１の尖
頭部１１の先端部の鉄メッキ層１ｂにセンサ素線２が溶
接固定してあり、前記鉄メッキ層１ｂ及びセンサ素線
（コンスタンタン）２が熱電対センサを構成している。
しかしてその接点であるスポット溶接部が感熱部とな
り、この感熱部でこて先１の尖頭部１１の温度が検出さ
れ、電気信号として得られる検出温度情報がそのセンサ
素線２、これに接続する信号線、前記鉄メッキ層１ｂ、
前記スプリング７、支持部材８及び信号線を通じて温度
制御装置の信号処理部に伝達されることとなる。図示し
ない温度制御装置に於ては、信号処理部での処理結果に
基づいて電源部で通電量が決定され、これが電源線を通
じて前記ヒータ３に供給され、適切な加熱作用が行なわ
れ、こて先１の尖頭部１１を設定温度にすべく制御す
る。

【００４７】なお前記信号処理部で行なう信号処理は、
実時間で受け取るこて先１の尖頭部１１の検出温度情報
及び予め使用者が設定した設定温度に基づいて行なわれ
ることは云うまでもない。

【００４８】この電気半田ごてを使用して半田付けの実
作業が行われると、そのこて先１、特に、その尖頭部１
１が半田や半田付け対象の電気部品等により冷却される
が、この実施例では、前記のように、こて先１の尖頭部
１１に熱電対センサの感熱部を構成し、こて先１の尖頭
部１１の温度が直接検出されるようになっている。

【００４９】そのためこて先１の尖頭部１１の温度を時
間遅れを生じることなく検出し、その検出結果に基づい
て直ちにヒータ３への通電量を制御できる。したがっ
て、こて先１の尖頭部１１の温度をリアルタイムで、か
つ正確に調整することができ、精密電気部品の半田付け
に於いて要求される緻密な半田付け温度の調整を正確に
行うことができる。

【００５０】ところでこの電気半田ごてに於ては、熱電
対センサを構成する導体としてこて先１の表面に施され
ている鉄メッキ層１ｂとセンサ素線（コンスタンタン）
２とを用いているものであるが、既述のように、熱電対
センサはゼーベック効果を利用したものであり、こて先
１の鉄メッキ層１ｂがその一方の導体を兼ねるとしても
理論的に全く問題がないことは当然として、実際上も、
こて先を兼用しない一般の熱電対センサと同様の温度検
出能力を実現することができる。

【００５１】図４は、この電気半田ごての以上の熱電対
センサによるこて先温度の検出結果と、この電気半田ご
てのこて先１の尖頭部１１に感熱部を固定した一対のセ
ンサ素線（鉄とコンスタンタン）からなる他の熱電対セ
ンサによるこて先温度の検出結果を示したものである。

【００５２】この電気半田ごてを、先ず設定温度を２５
０℃にセットしてアイドリングした後、その設定温度を
３５０℃に上げ、双方の目盛条件を２５℃／目盛に合わ
せる。再び設定温度を２５０℃に変えてアイドリングし
た後ペンレコーダーをスタートさせ、設定温度を３５０
℃に変更して安定させる。その後、ユニバーサル基板に
セットした１／４Ｗの４２本のカーボン抵抗のリード部
を、連続２１本づつ、２回、半田づけ作業を行なった。

【００５３】図４の上下の温度変化曲線の内、下方のそ
れが本件実施例の熱電対センサの検出結果Ａであり、上
方のそれが従来の一対のセンサ素線を利用した熱電対セ
ンサの検出結果Ｂである。

【００５４】双方を比較すると、本件実施例の熱電対セ
ンサの検出結果Ａの方が従来のそれの検出結果Ｂより若
干振幅が大きいことが分かる。これは実はこて先１の尖
頭部１１に配した感熱部の取付位置が若干異なることに
よるものである。即ち、同一のこて先１の尖頭部１１に
於いて二つの感熱部を同一位置に取り付けるのが困難な
ことから、本件実施例の熱電対センサの感熱部の方を従
来のそれより若干先端側に位置させたため、検出結果Ａ
の振幅が検出結果Ｂの振幅より大きくなったものであ
る。なおこて先のより先端側の方が、先細りで熱容量が
小さいこと及び直接半田や半田づけ対象に接触を繰り返
すことのため、基部側より温度変化の振幅が大きくなる
ものであり、かつこれは経験的にも知られている。

【００５５】以上の温度変化の振幅の違いを除いては双
方の温度変化曲線はほぼ一致しており、本件実施例の熱
電対センサがセンサとして充分機能を果たしていること
が理解できる。

【００５６】したがって、以上のように、本件の熱電対
センサに於いて、一方の導体としてこて先１の鉄メッキ
層１ｂを兼用したが故にその検出結果に異常が生じると
云うような虞はなく、それ故、これに基づくヒータ３へ
の通電量の制御も正確になされるものである。

【００５７】またこの例の電気半田ごてに於ては、熱電
対センサの他方の導体であるセンサ素線２に無被覆のそ
れを用いているが、それにもかかわらず、こて先１の尖
頭部１１の温度の検出に異常を生じることはない。これ
は、図４に示した検出結果からも明らかであるが、その
理由は既に述べた通りである。

【００５８】略述すれば、それは、センサ素線２が無被
覆であるにもかかわらず、これと鉄メッキ層１ｂとを、
故意に、例えば、マイナスドライバで強圧接触させるよ
うなことをしなければ、事実上、このセンサ素線２と鉄
メッキ層１ｂとの間には、元来最低でも接触抵抗が５０
０〜１kΩ程度以上はあり、加えて、加熱により、酸化
被膜が生じ、かつこれが熱電対センサの通常生じる起電
力では破壊されることはないためである。

【００５９】したがってこの実施例の熱電対センサは、
その一方の導体として、無被覆のセンサ素線２を用いた
ものであり、かつ他方の導体としてこて先１の鉄メッキ
層１ｂを用いているため、外観上、一本のセンサ素線２
で構成されたようになり、取付スペースに若干の余裕が
生じることとなった。しかしてこの実施例では、前記し
たように、センサ素線２として、線径が０．５mmの充分
大径のそれを用いている。

【００６０】そのためセンサ素線２のこて先１の尖頭部
１１の外面に露出している部位が、半田付け作業中その
他で、何かに接触した場合であっても、前記のように、
大径であるため、殆ど断線が生じるような虞はない。そ
れ故、断線防止のために、これを保護する保護手段等を
設ける必要はない。

【００６１】またセンサ素線２の径が、前記のように、
０．５mmと大きくなったことで、それ自体の「こし」が
強くなり、その末端にプラグを取付けず、それ自体を、
温度制御装置のこて先温度信号受給端であるソケット９
に直接挿入して接続することが可能になった。そのため
組立て工数が少なくなるとともに、プラグが不要になる
ため、コストダウンに繋がるものである。

【００６２】また熱電対センサを構成する導体が、こて
先１を覆う鉄メッキ層１ｂとセンサ素線のように全く形
状の異なるものになったため、半田ごての組立又はこて
先の交換等の場合に、後段の温度制御装置からの信号線
のソケット９との接続に際して、極性を誤って接続する
ような虞が全くなくなり、これらの作業が簡便化され
る。

【００６３】また組立工程では、一本のセンサ素線２を
こて先１の尖頭部１１に於いて、その先端部の鉄メッキ
層１ｂにスポット溶接により取り付け、これを前記のよ
うに、筒状基部１２の中空部１２ａを通じて後方に延長
するだけになるので、工程が簡素化され、かつ一本のセ
ンサ素線２しか用いないので、極性に対応したセンサ素
線の種別を誤る等の問題も完全になくすことができるも
のである。更にこのように一本のセンサ素線２しか用い
ないので製造コストも削減することができる。

【００６４】

【発明の効果】したがって本発明のこて先温度検出用の
熱電対センサによれば、こて先以外の導体が一つになる
ので、これを用いた半田ごてでは、先ず前記他方の導体
を大径のセンサ素線で構成することができる。そのた
め、半田づけ作業中等に、該センサ素線のこて先尖頭部
に於ける外部に露出する部位が周囲の何らかの物品等に
衝突するようなことがあっても容易にそれが断線する虞
がなく、安心して使用することができる。またそのよう
に他方の導体を大径のセンサ素線で構成することができ
るので、これに保護手段を付設する必要がなく、構成が
シンプルになる利点もある。

【００６５】更に前記他方の導体を大径のセンサ素線で
構成し得ることとなるため、それ自体の「こし」を強く
し得、その末端にプラグを取付けず、それ自体を、後段
の温度制御手段のこて先温度信号受給端であるソケット
に直接挿入して接続することも可能になる。このように
プラグが不要になるため、組立て工数が少なくなるとと
もに、コストダウンを図ることもできることとなる。

【００６６】また熱電対センサを構成する導体が、こて
先とセンサ素線のように全く形状の異なるものになった
ため、半田ごての組立又はこて先の交換等の場合に、後
段の温度制御手段からの信号線との接続に際して、逆極
性になるような誤ったソケットとの接続をするような虞
がなくなり、これらの作業が簡便化される。

【００６７】また組立工程では、一本のセンサ素線をこ
て先にスポット溶接等により取り付けるだけになるの
で、工程が簡素化され、かつ一本のセンサ素線しか用い
ないので、極性に対応したセンサ素線の種別を誤る等の
問題も完全になくすことができる。更にこのように一本
のセンサ素線しか用いないので製造コストも削減するこ
とができる。

【００６８】また本発明を適用した電気半田ごてに於い
ては、前記のように、熱電対センサを一方の導体を兼ね
るこて先と他方の導体とで構成し、他方の導体の一端を
要温度検出部であるこて先尖頭部の一部に接続固定して
接点を構成し、該接点を感温部としたものであるから、
直接にこて先尖頭部の要温度検出部の温度の検出が行な
われるものであり、このことにより、実際のこて先尖頭
部の温度が正確に検出されることとなる。

【００６９】また本発明に於ては、以上のように、熱電
対センサを構成する一方の導体としてこて先それ自体を
兼用しているものであるが、熱電対センサは二種類の異
なる導体で閉回路を作った場合に、その二つの接合部の
温度が異なる場合に熱起電力を生じ、電流が流れる現象
（ゼーベック効果）を利用したものであり、こて先がそ
の一方の導体を兼ねるとしても理論的に全く問題がない
ことは当然として、実験上も、こて先を兼用しない一般
の熱電対センサと同様の温度検出能力を実現することが
できる。

【００７０】なお本発明を適用した電気半田ごてに於て
も、本件出願人の第二の従来例と同様に、熱電対センサ
を構成する一方の導体であるこて先及び他方の導体をい
ずれも無被覆で構成することができるが、そのように構
成したとしても、前記本件出願人の第二の従来例につい
て説明したと同様の理由で、検出異常を生じることはな
く、こて先尖頭部の温度の正確な検出を行なうことがで
きる。

【００７１】即ち、前記他方の導体は、例えば、前記一
方の導体であるこて先尖頭部の一部に接続した一端以外
の部位が直接又は間接に該こて先に強く接触することと
ならないようにしつつ、こて先尖頭部の後端から延びる
筒状基部の中空部に引き込み、かつ該筒状基部中に挿入
したヒータの絶縁支持体に貫通してある案内孔を通じて
制御手段側に延長することができ、このように構成すれ
ば、異常温度検出の原因となるような、一方の導体であ
るこて先と他方の導体の間の短絡事故が生じる虞はな
い。

【００７２】このように構成した場合も双方の導体間に
は、例えば、他方の導体の前記ヒータの絶縁支持体の案
内孔に挿入されている部分以外の部位では、相互間に接
触が生じる虞があり、この場合には外観上短絡が生じた
ように見えることになるが、そのような接触が弱い力で
行なわれた、単なる接触に過ぎない場合は、実際上、異
常温度検出は生じない。その理由は、既述の通りであ
る。

【００７３】以上の本発明のこて先温度検出用の熱電対
センサに於いて、前記こて先の内、表面の鉄メッキ部を
熱電対センサの一方の導体として利用し、他方の導体を
こて先尖頭部の鉄メッキ部に接続して接点を構成した場
合には、一方の導体として鉄を採用したわけであり、他
方の導体としてこれに対応する適当な材質の導体を採用
し、外観的には、一つの導体をこて先尖頭部の一部に接
続するのみの極めて簡明な構成となり、かつ表面のメッ
キ層に接続するのみであるからそれ自体も極めて容易で
ある。またこれによってこて先の要温度検出部に直接感
熱部が構成され、より正確な温度検出ができるものでも
ある。

【００７４】前記こて先の内、銅で構成された本体部を
熱電対センサの一方の導体として利用し、他方の導体を
こて先尖頭部の本体部に接続して接点を構成した場合
は、一方の導体として銅を採用したわけであり、他方の
導体としてこれに対応する適当な材質の導体を採用し、
外観的には、一つの導体をこて先尖頭部の一部に接続す
るのみの極めて簡明な構成となる。他方の導体はメッキ
層の内部と接続することになるが、簡単な工程で実行で
きるものである。またこれによってこて先の要温度検出
部に直接感熱部が構成され、より正確な温度検出ができ
るものでもある。

【００７５】以上の二つの場合、即ち、こて先の鉄メッ
キ部を前記一方の導体として採用した場合、銅で構成さ
れた本体部を前記一方の導体として採用した場合のいず
れの場合も、前記他方の導体としてコンスタンタンで構
成したセンサ素線を用いることができ、このように構成
した場合は、極めて容易に正確な熱電対センサを構成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱電対センサを構成し、かつその筒状基部の中
空部にヒータを挿入した状態のこて先を示した一部切欠
断面図。

【図２】熱電対センサを構成したこて先を組み込んだ半
田ごての一部切欠概略正面図。

【図３】一実施例のこて先を組み込む半田ごての主要構
成要素を示す一部切欠分解正面図。

【図４】一実施例の熱電対センサと一般の熱電対センサ
とで、同時に、多数のカーボン抵抗の連続半田づけ作業
を行なった際のこて先温度の変化を測定した場合の、そ
れぞれの測定温度の変化曲線図。

【符号の説明】

１ こて先 １ａ 連通孔 １ｂ 鉄メッキ層 １１ 尖頭部 １２ 筒状基部 １２ａ 中空部 ２ センサ素線 ３ ヒータ ３ａ 案内孔 ３ｂ 電極 ４ グリップ ４ａ 前グリップ部 ４ｂ 後グリップ部 １４ａ 係止段部 １４ｂ 雌螺子 １４ｃ 雌螺子 １４ｄ 雄螺子 ５ インナースリーブ ５ａ 係止鍔 ６ 中空固定ボルト ６ａ テーパ状部 ６ｂ 雄螺子部 ７ スプリング ８ 支持部材 ９ ソケット １０ａ、１０ｂ ソケット Ａ 本件実施例の熱電対センサの検出結果 Ｂ 従来の一対のセンサ素線を利用した熱電対センサ
の検出結果

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 こて先の温度を検出して、得られた検出
   温度信号を、こて先加熱用のヒータへの通電量を制御す
   る温度制御手段に供給する、こて先温度検出用の熱電対
   センサに於いて、 前記こて先を、熱電対センサを構成する一方の導体とし
   て兼用し、該こて先の要温度検出部である尖頭部の一部
   に熱電対センサを構成する他方の導体の一端を接続して
   接点を構成し、該接点を感熱部としたこて先温度検出用
   の熱電対センサ。
2. 【請求項２】 前記こて先の内、表面の鉄メッキ部を熱
   電対センサの一方の導体として利用し、他方の導体をこ
   て先尖頭部の鉄メッキ部に接続して接点を構成した請求
   項１のこて先温度検出用の熱電対センサ。
3. 【請求項３】 前記こて先の内、銅で構成された本体部
   を熱電対センサの一方の導体として利用し、他方の導体
   をこて先尖頭部の本体部に接続して接点を構成した請求
   項１のこて先温度検出用の熱電対センサ。
4. 【請求項４】 前記他方の導体としてコンスタンタンで
   構成したセンサ素線を用いた請求項２又は３のこて先温
   度検出用の熱電対センサ。