JP2017119295A - 半田ごて - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、こて先内のヒータ線の熱劣化や溶断を防止する事が可能であり、また、こて先の小径化が可能な半田ごてを提供する。【解決手段】先端が半田を溶融可能に構成されたこて先を備えた半田ごてであって、前記こて先は、内部に長手方向に沿って延びる空洞を有するこて先本体と、前記こて先本体を加熱するヒータ線と、前記ヒータ線に給電する給電線と、前記空洞に収容される絶縁管と、を少なくとも有し、前記給電線は、前記絶縁管の内部で前記こて先の基端から先端に向けて延び、前記ヒータ線は、前記空洞内における前記こて先の先端近傍で前記給電線に接続され、前記絶縁管の外周面にコイル状に巻回されつつ前記こて先の先端から基端に向けて延び、前記給電線は、前記ヒータ線よりも導電率の高い材料によって形成されていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、半田ごてに関する。

従来から、半田ごてのこて先にあっては、熱伝導性の有する材料を長手方向に沿って延びる空洞を有するこて先本体とし、そのこて先本体の内部にヒータおよび温度制御用の温度センサを内蔵させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

従来、こて先本体を加熱するためのヒータ線は、こて先本体の内部に設けた絶縁管の内側を通ってこて先の基端部から先端部に向けて延びる往路部と、先端部で折り返されて絶縁管の外周面にコイル状に巻回されて基端部に延びる復路部とから構成されている。こうしたヒータ線は、往路部と復路部とが同一の材料、例えば全体がアルミニウム含有鉄クロム合金線によって形成されている。

特開２００４−１７０６０号公報

しかしながら、上述した従来の半田ごては、往路部と復路部とが同一の材料で形成されているため、絶縁管の内部を通る往路部でもヒータ線が発熱する。このため、断熱性の高い絶縁管の内部に熱がこもって極めて高熱になり、ヒータ線の熱劣化が早まるという課題があった。特に、発熱温度の高い高出力のヒータ線を用いた場合、ヒータ線の往路部が絶縁管の内部で溶断するといった不具合が生じることもあった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、ヒータ線の熱劣化や溶断を防止することが可能な半田ごてを提供することにある。

すなわち、本発明の半田ごては、以下の構成を有する。
先端が半田を溶融可能に構成されたこて先を備えた半田ごてであって、前記こて先は、内部に長手方向に沿って延びる空洞を有するこて先本体と、前記こて先本体を加熱するヒータ線と、前記ヒータ線に給電する給電線と、前記空洞に収容される絶縁管と、を少なくとも有し、前記給電線は、前記絶縁管の内部で前記こて先の基端から先端に向けて延び、 前記ヒータ線は、前記空洞内における前記こて先の先端近傍で前記給電線に接続され、前記絶縁管の外周面にコイル状に巻回されつつ前記こて先の先端から基端に向けて延び、 前記給電線は、前記ヒータ線よりも導電率の高い材料によって形成されていることを特徴とする。

上述した構成の半田ごてによれば、従来のように、通電により発熱を伴うヒータ線を絶縁管の内部に通す構成と比較して、ヒータ線よりも導電率が高く、通電により発熱することが少ない給電線を絶縁管の内部に通すことにより、絶縁管が高温になってヒータ線が劣化したり、熱による溶断などの不具合が発生することを確実に防止することが可能になる。

前記給電線は、ニッケル線、ニッケル合金線、銅線、銅合金線によって形成されていることを特徴とする。

前記ヒータ線は、アルミニウム含有鉄クロム合金線によって形成されていることを特徴とする。

前記給電線は、前記ヒータ線よりも直径が大きいことを特徴とする。

本発明の半田ごてによれば、簡易な構成で、ヒータ線の熱劣化や溶断を防止することが可能な半田ごてを提供することが可能になる。

本発明の第一実施形態に係る半田ごてを示す外観斜視図である。 こて先を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ’線での断面図である。

以下、本発明を適用した一実施形態である半田ごてについて図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

図１は本発明の一実施形態に係る半田ごてを示す外観斜視図である。図２はこて先を示す断面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ’線での断面図である。
半田ごて１０は、その先端部１１ａで低融点合金である半田を溶融し、はんだ付けしたり、付けられていた半田を取り除いたりすることを目的として使用されるものである。半田ごて１０は、大まかに分けて、先端１１ａで半田を溶融可能にされたこて先１１と、そのこて先１１の基端１１ｂ側に、こて先１１と一体とされるように設けられるこて本体１２とから構成されている。

また、こて本体１２の基端１２ｂには、ゴムで形成されたコードアーマ１３が取り付けられている。そして、このコードアーマ１３には、電源と接続可能なコード１４が貫通形成されている。なお、以下の説明において、各部材の「先端」と称する場合は、当該部材のこて先１１の先端１１ａ方向の端部を意味し、各部材の「基端」と称する場合は、当該部材のこて本体１２の基端１２ｂ方向の端部を意味する。

図２に示すように、こて先１１は、内部が空洞にされた外装体２１と、この外装体２１の内部に挿入される加熱装置２２とを備えている。また、外装体２１の先端は、こて先１１の先端１１ａとされている。

本実施形態では、外装体２１は銅材に鉄メッキおよびニッケル−クロムメッキを施したものによって形成されている。なお、外装体２１は、ステンレス合金、銅、銅合金、銀、銀合金などによって形成することもできる。また、外装体２１と加熱装置２２との隙間には、熱伝導性のよい絶縁体、例えばセラミックスなどからなる充填材２３が形成されている。

加熱装置２２は、絶縁材料、例えばセラミックスからなる中空の絶縁管２４と、外装体２１を加熱するヒータ線２５と、ヒータ線２５に給電する給電線２６と、こて先１１の先端１１ａの温度を検出する温度センサ２７とを有している。

ヒータ線２５は、こて先１１の先端１１ａ近傍の接続部２８で給電線２６に接続され、この接続部２８からこて先１１の基端１１ｂに向けて絶縁管２４の外周面に巻回されている。そして、ヒータ線２５は、こて先１１の基端１１ｂ側において、接片２９を介して電力線３１に接続されている。

こうしたヒータ線２５は、例えば、アルミニウム含有鉄クロム合金線、タングステン線、ニクロム線などの高抵抗材料から構成されている。なお、ヒータ線の材質はこれらのものに限定されるものでは無く、通電によって発熱するものであれば、どのようなものを用いてもよく限定されるものでは無い。本実施形態では、ヒータ線２５としてアルミニウム含有鉄クロム合金線を用いている。
ヒータ線２５は、電力線３１と給電線２６との間で電力が供給されることで発熱し、充填材２３を介してこて先１１の先端１１ａを加熱し、半田を溶融させることができる。

なお、ヒーター線２５は、絶縁性を高めるために表面を焼成するなどして酸化膜によって被覆することもできる。これにより、より配置密度を高くすることができ、ヒータ線どうしの間隔を詰めて配置することができる。これによって、より小さなこて先にすることも可能であり、ヒータ線の密度が高いので、熱効率を良くすることができる。

給電線２６は、こて先１１の基端１１ｂ側から絶縁管２４の内部を通ってこて先１１の先端１１ａ側に延びる。そして、接片２８を介してヒータ線２５に接続されている。
こうした給電線２６は、ヒータ線２５よりも導電率の高い材料によって形成されている。例えば、給電線２６の構成材料としては、ニッケル線、ニッケル合金線、銅線、銅合金線などが挙げられる。本実施形態では、給電線２６としてニッケル線を用いている。なお、給電線２６は、図示するようにその周囲が絶縁材料２６ａによって被覆されていても、後述する温度センサ２７のセンサ線２７ｂに対して絶縁が保たれれば、特に被覆されていなくてもよい。

給電線２６は、電気抵抗の低減の観点から、ヒータ線２５よりも断面の直径が大きいものを用いることが好ましい。
なお、給電線２６は、ヒータ線２５に接続される電力線３１と対を成す他方の電力線が絶縁管２４の内部を通ってこて先１１の先端１１ａ側まで延長されたものであればよい。

温度センサ２７は、絶縁管２４の先端側に配される温度検出部２７ａと、この温度検出部２７ａから延びる２本のセンサ線２７ｂとからなる。温度検出部２７ａは、加熱装置２２の先端側に配される。温度検出部２７ａは、例えば、アルメル−クロメル接合体などのＫ型熱電対、クロメル−コンスタンタン接合体などのＥ型熱電対、鉄−コンスタンタン接合体などのＪ型熱電対および、熱電対と同等の働きをするセンサを用いることができる。なお、温度センサ２７の温度検出部２７ａは、図示されているように先端側に向けて真っ直ぐに形成する以外にも、基端側に向けて屈曲させるように形成することもできる。

絶縁管２４は、全体が例えばセラミックスから形成された中空略円筒形の部材である。こうした絶縁管２４の内部には、給電線２６、および温度センサ２７を構成するセンサ線２７ｂが通される。なお、絶縁管２４の内壁と給電線２６およびセンサ線２７ｂとの間の隙間には、充填材２３が充填されている。

以上のような構成の半田ごて１０の作用、効果について説明する。
本発明の半田ごて１０では、通電によって発熱するヒータ線２５を、こて先１１の先端１１ａの近傍から絶縁管２４の外周面に巻回させつつこて先１１の基端１１ｂに向かう部分に限定し、このヒータ線２５よりも導電率の高い例えばニッケル線によって形成された給電線２６を、こて先１１の基端１１ｂ側から絶縁管２４の内部を通ってこて先１１の先端１１ａ側に延ばして、接続部２８でヒータ線２５に接続させている。

こうした構成によって、例えば、従来のように、通電により発熱を伴うヒータ線を絶縁管２４の内部に通す構成と比較して、通電により発熱することが少ないニッケル線などからなる給電線２６を絶縁管２４の内部に通すことにより、絶縁管２４が高温になってヒータ線が劣化したり、熱による溶断などの不具合が発生することを確実に防止することが可能になる。また、絶縁管２４に通される温度センサ２７のセンサ線２７ｂに対しても、熱による劣化や溶断などの不具合が発生することを確実に防止することが可能になる。更に、給電線２６としてヒータ線２５よりも断面の直径が大きいニッケル線などを用いることで、給電線２６の電気抵抗を低減して通電による発熱をより一層低減することもできる。

なお、上述した実施形態では、給電線２６として、ヒータ線２５に接続される電力線３１と対を成す他方の電力線を絶縁管２４の内部を通ってこて先１１の先端１１ａ側まで延長させたものとしているが、これ以外にも、例えば、ヒータ線２５に接続される電力線３１と対を成す他方の電力線とは別な部材で給電線２６を形成し、こて先１１の基端１１ｂ側で電力線３１と対を成す他方の電力線と給電線２６の一端とを接続し、こて先１１の先端１１ａ側でヒータ線２５と給電線２６の他端とを接続する構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、給電線２６としてニッケル線、ニッケル合金線、銅線、銅合金線などを挙げているが、これ以外にも、ヒータ線２５よりも単位面積当たりの電気抵抗が低い材料であれば、どのようなものでも適用することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、説明した本発明の半田ごては、上述した実施形態以外にも、互いに開閉可能な２本のこて先を備えた、電子部品の脱着用のホットピンセット（半田ごて）にも適用することができる。これによって、ヒータ線の熱による劣化や断線を防止した部品脱着用のホットピンセット（半田ごて）を実現できる。

１０ 半田ごて
１１ こて先
２１ 外装体
２２ 加熱装置
２３ 充填材
２４ 絶縁管
２５ ヒータ線
２６ 給電線
２７ 温度センサ

Claims (4)

1. 先端が半田を溶融可能に構成されたこて先を備えた半田ごてであって、
   前記こて先は、内部に長手方向に沿って延びる空洞を有するこて先本体と、前記こて先本体を加熱するヒータ線と、前記ヒータ線に給電する給電線と、前記空洞に収容される絶縁管と、を少なくとも有し、
   前記給電線は、前記絶縁管の内部で前記こて先の基端から先端に向けて延び、
   前記ヒータ線は、前記空洞内における前記こて先の先端近傍で前記給電線に接続され、前記絶縁管の外周面にコイル状に巻回されつつ前記こて先の先端から基端に向けて延び、
   前記給電線は、前記ヒータ線よりも導電率の高い材料によって形成されていることを特徴とする半田ごて。
2. 前記給電線は、ニッケル線、ニッケル合金線、銅線、銅合金線によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の半田ごて。
3. 前記ヒータ線は、アルミニウム含有鉄クロム合金線によって形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の半田ごて。
4. 前記給電線は、前記ヒータ線よりも直径が大きいことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一項記載の半田ごて。

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