(57)【要約】【課題】電子部品を実装基板より取外す事が出来る、簡易な小型電気加熱器を提供する。【解決手段】  ヒーター部と、ヒーター部を保持するヒーター保持部と、ヒーター部への通電を操作する通電操作部とから成り、ヒーター部はヒーターリード線付ヒーターロッドと、ヒーターリード線保護材と、二本のフレキシブルな金属平角線の平角線こて先部分を密接して残し、ーターロッドの赤熱中心部分から接着固定しながら両端へ密接して巻回した平角線蓄熱用コイル部分からなる。先端が細いセラミックコートされた狭持具で、電子部品を平角線こて先部分を介して狭持し、半田を溶かして実装基板から取外す。ヒーター保持部は、ヒーターロッドのヒーターリード線側に金属線で巻回し接着固定されたヒーターロッド保持用コイル部分と、使い易い様に折り曲げた放熱用コイル部分と、ヒーターロッドとは反対端の指先取付用コイル部分と、を備える小型電気加熱器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒーター部と、前記ヒーター部を保持するヒーター保持部と、前記ヒーター部への通電を操作する通電操作部と、を備え、前記ヒーター部は、ヒーターリード線が付いているヒーターロッドと、ヒーターリード線を保護するヒータ-リード線保護材と、二本のフレキシブルな金属平角線の平角線こて先部分を密接して残し、ヒーターロッドの赤熱中心部分から接着固定しながら両端へ密接して巻回した平角線蓄熱用コイル部分からなる。前記ヒーター保持部は、ヒーターロッドのヒーターリード線側に金属線でヒーターロッドに巻回して接着固定するヒーターロッド保持用コイル部分と、使い易いように折り曲げ可能な放熱用コイル部分と、ヒーターロッドとは反対側の端にある、指に着脱可能な指先取付用コイル部分を有することを特徴とする小型電気加熱器。
【請求項２】
前記ヒーターロッドから出ているヒーターリード線を、ショート防止用ヒーターリード線保護材の耐熱絶縁チューブで被覆して、断線防止用ヒーターリード線保護材の金属線からなるヒーターリード断線防止用コイル内に挿入して、通電操作部と接続したことを特徴とする請求項１に記載の小型電気加熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を実装基板よりの取外し等に用いられる小型電気加熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を実装基板より取外し等に用いられる器具として、簡易なしかも効率よく使用できる小型電気加熱器が求められている。
例えば、特許文献１には、電子部品の取外しに使用出来る高性能なホットピンセットと称されている小型電気加熱器が開示されている。
【０００３】
ホットピンセッとトは、電子部品を加熱しながら狭持出来るように、一対の脚部が互いに平行な状態で接近・離反するような連結機構で連結されたこて先が設けられている。例えば、親指と人差し指により二本のこて先を動かして電子部品を狭持し、半田を溶かすことにより実装基板より取外すことが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１４１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のホットピンセットは、発熱部に汎用品のヒーターリード線付き陶磁器製のセラミックヒーターロッドを利用していた。
電子部品を狭持するため,ヒーターロッドを二本の脚部の中に入れてその熱を脚部に伝えてから、脚部の先端にある各々のこて先に伝えている。ヒーターロッドで発生した熱をその外周側の径方向に伝えて脚部を加熱する為、脚部の径を太くしなければならない。
その為、微細な電子部品を狭持するには、脚部が太くなりすぎて、ヒーターロッドからこて先を遠くに離す必要があった。特許文献１記載の、電子部品の取外しに使用出来る高性能なホットピンセットの発熱部は、汎用品のヒーターロッドを使用せずに、ヒーター芯加熱方法を利用した。ヒーター芯の絶縁カバーに発熱線を巻いて、こて先の中に巻いていない細い部分のヒーター芯を入れる事で、脚部の径を細くして二個のこて先を造り、発熱部からこて先までの距離を近づけていた。
【０００６】
そこで、従来の汎用品のヒーターロッドを利用しつつ、こて先が出来るだけヒーターロッドの赤熱中心部の近くにあり、しかも簡易な構造で伝熱効率の良い小型電気加熱器が望まれていた。
【０００７】
本発明は、二個のこて先をヒーターロッドの赤熱中心部に設け、狭持具を使って微細な電子部品を狭持して半田を溶かし実装基板から取外す事の出来る、かつより迅速な加熱や伝熱効率の向上を可能にする簡易な構造の小型電気加熱器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、こて先の中にヒーターロッドを挿入しないタイプの小型電気加熱器である。二本のフレキシブルな金属平角線の平角線こて先部分を、密接して残し二個のこて先にする。続いて、ヒーターロッドの赤熱中心部分から接着固定しながら両端へ密接して巻回し、二本の平角線蓄熱用コイル部分を造る。この小型電気加熱器は、ヒーターロッドの赤熱中心部分の側面に、こて先部分が設けられるので、迅速な加熱や伝熱効率の点で優れている。また、ヒーターロッドのヒーターリード線側に金属線で巻回し接着固定されたヒーターロッド保持用コイル部分と、使い易い様に折り曲げた放熱用コイル部分と、ヒーターロッドとは反対端の指先取付用コイル部分と、を備える。使用方法は、先端が細いセラミックコートされた狭持具で、平角線こて先部分を介して電子部品を狭持し、半田を溶かして実装基板から取外す。この様に、こて先部分がヒーターロッドの側面に設けられていても使い難くなく、使用のしやすさの点でも優れている。すなわち、前記の本発明が解決しようとする課題は、以下に示す構成からなる発明により解決される。
【０００９】
本発明の請求項１に係る小型電気加熱器は、ヒーター部と、前記ヒーター部を保持するヒーター保持部と、前記ヒーター部への通電を操作する通電操作部と、を備え、前記ヒーター部は、ヒーターリード線が付いているヒーターロッドと、ヒーターリード線を保護する
ヒータ-リード線保護材と、二本のフレキシブルなる金属平角線の平角線こて先部分を密接して残し、ヒーターロッドの赤熱中心部分から接着固定しながら両端へ密接して巻回した平角線蓄熱用コイル部分からなる。前記ヒーター保持部は、ヒーターロッドのヒーターリード線側に金属線でヒーターロッドに巻回して接着固定するヒーターロッド保持用コイル部分と、使い易いように折り曲げ可能な放熱用コイル部分と、ヒーターロッドとは反対側の端にある、指に着脱可能な指先取付用コイル部分を有することを特徴とする小型電気加熱器である。
【００１０】
金属平角線は、フレキシブルな高伝熱材料で、銅や、銅合金を挙げることができる。フレキシブル故、塑性変形が可能なであることを意味する。さらに高伝熱材料故、平角線蓄熱用コイル部分は、ヒーターロッドの熱膨張や冷却収縮に対応する為、直接ヒーターロッドの外周表面に金属平角線を、金属平角線同士は密接しながら、ヒーターロッドとはセラミック接着剤を塗りながら密着して接着固定する。平角線こて先部分は、二本の平角線こて先部分の先端部分の間隔を広げておいてから、電子部品を平角線こて先部分を介して挟んで狭持することでヒーターロッドの熱を、電子部品の半田を溶かすために効率よく利用できる。
【００１１】
本発明の小型電気加熱器には、狭持機構が設けられていない。その為、実装補助具として圧縮コイルばねで常時開いた状態の、先端のつかむ部分だけ、角度が３０度程曲げられたセラミックコーティングされている精密ラジオペンチの狭持具を準備する。狭持具は、常時圧縮コイルばねの力で開いている状態で、狭持するときだけ力を入れ、作業が終わり力を抜けば開いた状態に戻る。圧縮コイルばねの代わりに板バネを利用した狭持具でも良い。セラミックコーティングは、平角線こて先部分の熱を狭持具に出来るだけ奪われないようにさせる。故先端のつかむ部分だけ、セラミック材又は耐熱樹脂材で構成するのが好ましい。狭持具を使って、平角線こて先部分の側面部分で電子部品と、平角線こて先部分の底面部分で実装基板の端子と密接に接触させる。精密ラジオペンチの他の名称には、精密プライヤーやピンセットラジオペンチ等がある。又、板バネを利用している、先端がセラミックコーティングされているピンセットでも良い。
【００１２】
前記ヒーター保持部は、ヒーターロッド保持コイル部、放熱用コイル部分及び指先取付コイル部分よりなる。金属線は、剛性のある一本の細い金属線を用いる。材質は、鉄鋼で合金鋼の例えば、クロム鋼線やニッケル鋼線又は、ステンレス鋼線等がある。ピアノ線やステンレス鋼線等が好ましい。ヒーターロッド保持コイル部分は、ヒーター保持部をヒーターロッドに接続している部分である。金属線でヒーターロッドに巻回してセラミック接着剤で密着固定する。放熱用コイル部分は、ヒーターロッドからの熱が指先取付コイル部分に伝わらないように放熱させる部分である。好ましくは、熱を伝え難くする為、金属線を細くする。また、放熱用コイル部分で作業し易いように、実装基板と作業時平行になる様先端部分を３０度程曲げる。ヒーター保持部の指先取付コイル部分の金属線だけに、シリコンチューブを被せて指を挿入した時、指が直接金属線と接触しない様にして熱からさらに保護しても良い。前記通電操作部は、ヒーター保持部の指先取付コイル部の近傍に手のひらで保持する。
【００１３】
この小型電気加熱器は、ヒーター保持部の指先取付用コイル部分に例えば、右手の人差し指を入れ、ヒーターロッドの熱を伝わらない様にする放熱用コイル部分を設け、ヒーターロッド保持用コイル部分でヒーター部分に接着固定する。左手で先端部が細いセラミックコートされた狭持具を持ち、ヒーターロッドに巻回している平角線蓄熱用コイル部分の先端にある平角線こて先部分を介して電子部品を狭持する。右手のひらでヒーター部の通電を操作する通電操作部の保持スイッチケースを保持し、表面に突出する押しボタンを強く握る事でスイッチを入れ半田を溶かして電子部品を実装基板から取外す。電子部品を実装基板から取外したら、右手のひらの力を緩めてヒーターロッドへの通電を止める。
【００１４】
請求項２に係る発明は、前記ヒーターロッドから出ているヒーターリード線を、ショート防止用ヒーターリード線保護材の耐熱絶チューブで被覆して、断線防止用ヒーターリード線保護材の金属線からなるヒーターリード断線防止用コイル内に挿入して、通電操作部と接続したことを特徴とする請求項１に記載の小型電気加熱器である。耐熱絶縁チューブは、ポリイミドチューブを用いる。ヒーターリード断線防止用コイルは、圧縮コイルばねを用いて、線材はばね用硬鋼線または合金鋼等で、ピアノ線やステンレス鋼線等が好ましい。ヒーターリード断線防止用コイルは、間違って手の中の保持スイッチケースを落としてしまった時ヒーターリード線の断線を防ぐために備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の小型電気加熱器のヒーター部は、二本のフレキシブルな金属平角線を用いて、ヒーターロッドの赤熱中心部分から接着固定しながら両端へ密接して巻回した平角線蓄熱用コイル部分を造る。故に、平角線蓄熱コイル部分は、ヒーターロッドの熱膨張や冷却収縮に対応できる。それにより、ヒーターロッドの熱を点接触ではなく、面接触の熱伝導で伝えることが出来るので、伝熱効率が良い。また、従来のホットピンセットや、特許文献１記載のホットピンセットの蓄熱部分に相当するこて先部分が発熱部分の先端にあるが、本発明の蓄熱部分の平角線蓄熱用コイル部分は、発熱部分のヒーターロッドに巻回しているので熱応答性が良い。
【００１６】
手のひらでヒーター部の通電を操作する通電操作部の保持スイッチケースを保持し、表面に突出する押釦スイッチを強く握る事でスイッチを入れ半田を溶かして電子部品を実装基板から取外す。電子部品を実装基板から取外したら、手のひらの力を緩めてヒーターロッドの通電を止める。取外し作業をするたびにスイッチの入り切りをするので、ヒーター部が低い温度からの昇温過程で使うようになり、半田に含まれているフラックスの蒸発を防いで、平角線こて先部分を半田で濡れ易くする事が出来る。また、余分な熱を出来るだけ指取付用コイル部分に伝えない。さらに、ヒーター部の温度が４００度以上になる時間を短くすることが出来るので、半田メッキの下地に用いている鉄メッキを半田食われから守り、小型電気加熱器をより長く使うことが出来る。
【００１７】
平角線蓄熱用コイル部分の外形は太くなっても、電子部品の取外しの操作性にはあまり影響は出ないので、径の太い熱容量の大きいヒーターロッドを利用出来る。また、サイズの大きい金属平角線を利用して、平角線蓄熱用コイル部分の熱容量の大きい小型電気加熱器を造れる。ただし、ヒーター保持部の放熱用コイル部分は、ヒーター部の熱容量を大きくした分、長くする必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の小型電気加熱器の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の小型電気加熱器の一使用形態の構成の一部を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の小型電気加熱器の一使用形態の構成の一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施の形態や実施例は、あくまで本発明の一例であって、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨を損なわない範囲で、以下の実施の形態や実施例を変更することが出来る。
【００２０】
本発明の小型電気加熱器は、ヒーター部とヒーター保持部と通電操作部を有する。ヒーター部は、ヒーターロッド、ヒーターリード線、ヒータリード線保護材、平角線蓄熱用コイル部分及び平角線こて先部分を有する。ヒーターロッドは、ヒーターリード線付きの棒状のセラミックヒーターであり、通電により発熱する。
【００２１】
２本のヒーターリード線は、好ましくは撚り線を形成し、ショート防止用ヒーターリード線保護材の耐熱絶縁チューブの例えばポリイミド製薄肉パイプで電気的に絶縁して更に、断線防止用ヒーターリード線保護材の衝撃的な力による断線に対して保護出来きて、自由自在に動かしストレスの無い様にフレキシブルな金属線からなる圧縮ばねコイルのヒーターリード断線防止用コイルの中に入れる。
ヒーターリード断線防止用コイルは、ヒーターロッドからヒーター保持部の放熱用コイル部分と指先取付コイル部分の間等から出して、通電操作部の開口部分にあるブッシュ等で固定する。ヒーターリード線の終端は、通電操作部の内部の電気部品を介してＡＣコンセント付電源コードと接続する。
【００２２】
二本のフレキシブルな金属平角線の平角線こて先部分を密接して残し、ヒーターロッドの赤熱中心部分から接着固定しながら両端へ密接して巻回した平角線蓄熱用コイル部分からなる。金属平角線全体には、下地に半田と相性の悪い鉄メッキをして、好ましはその上にニッケルやクロムメッキを施して、さらにその上に平角線こて先部分だけ半田メッキをする。
【００２３】
通電操作部は、ヒーターロッドへの通電を操作するものであり、押釦スイッチやヒーターランプを内蔵する保持スイッチケースとＡＣコンセント付電源コードからなる。押釦スイッチの代わりに通電のオンオフを指先により操作出来るスライドスイッチやトルグスイッチでも良い。また、ＡＣコンセント付電源コード用ヒーターロッドは３０Ｗの１００Ｖ交流を利用するが、安全のため例えは電圧の低い１２Ｖ直流の３０Ｗのヒーターロッド用に、保護スイッチケースにＤＣジャックを付けてスイッチングＡＣアダプタを用いても良い。
【００２４】
次に、本発明の小型電気加熱器のより具体的な一例及びその使い方を、図を参照しながら説明する。
図１は、本発明の小型電気加熱器の一例を示す斜視図である。
図２は、本発明の小型電気加熱器の一例の構成の一部を示す分解斜視図である。
【００２５】
図中のヒーターロッド１は、外径5ｍｍ、長さ４０ｍｍであり、赤熱中心部分が先端より１５ｍｍにある１００V３０W仕様の半田付け対応の汎用品のヒーターリード線付き陶磁器製のセラミックヒーターロッドである。二本のヒーターリード線は、各々０．３ｍｍの撚り線外径で長さ１２０ｍｍである。但し、ヒーターリード線のセラミック封止の際、高温焼結するので外周表面に細かい凹凸や歪が生じるので真円柱度が悪い。故、従来のヒーターロッドをこて先に挿入するタイプだと、焼結後のヒーターロッドを研削加工するか、こて先の挿入穴大きくしなければならない。本発明の金属平角線は、密接（０．１ｍｍ程の隙間）にしかも、密着して接着固定しながら
巻く。
【００２６】
二本の１．４×１．４ｍｍの長さ２２０ｍｍのメッキが施された銅平角線を密接させて、共に８ｍｍ程の長さの平角線こて先部分７の部分を残し、ヒーターロッド１の赤熱中心部分からセラミック接着剤でヒーターロッド１に接着固定しながら、両端へ密接して巻回した平角線蓄熱用コイル部分６を造る。
【００２７】
ヒーターリード線２は、２本のリード線の撚り線をショート防止用ヒーターリード線保護材の耐熱絶縁チューブのポリイミドチューブで被覆して、断線防止用ヒーターリード線保護材の金属線からなるヒーターリード断線防止用コイル５内に挿入する。ヒーターリード断線防止用コイル５は、保持スイッチケース１２のヒーターリード線２の導入開口部分のゴムブッシュ等に固定する。ポリイミドチューブは、
保持スイッチケース１２の内部の電子部品と接続する直前まで被覆している。２本の撚り線は、ヒューズ等やヒーターランプ１４やヒーターを操作する押釦スイッチ１3等を介して、ＡＣコンセント付電源コード１５に接続している。保持スイッチケース１２は、寸法１５×２５×６０ｍｍ程が好ましい。
【００２８】
具体的には、２本の撚り線のヒーターリード線２は、撚り線径０．３ｍｍ長さ１２０ｍｍである。２本の撚り線の内一本だけを内径０．４ｍｍ外径０．５ｍｍ長さ１１０ｍｍの小径耐熱絶縁チューブ３のポリイミドチューブの中に入れ被覆してから、残りの裸のヒーターリード線と共に、内径０．９ｍｍ外径１．０ｍｍ長さ１１０ｍｍの中径耐熱絶縁チューブ４のポリイミドチューブの中に入れ被覆してヒーターリード線２を耐熱絶縁する。このようにして耐熱絶縁されたヒーターリード線２を、外径３．０ｍｍ、長さ８０ｍｍの可とう性のあるヒーターリード断線防止用コイル５の圧縮コイルばねの中に入れる。圧縮コイルばねの線材は、線径０．２ｍｍのステンレス鋼線を用いる。
【００２９】
ヒーター保持部は、ヒーターロッド保持用コイル部分８と放熱用コイル部分９と指先取付用コイル部分１０により成る。すなわち、ヒーター保持部は、１本の金属線のコイルからなり、線材は線径１．０ｍｍ長さ９００ｍｍ程のステンレス鋼線を用い機械巻して造る。
【００３０】
ヒーターロッド保持用コイル部分８は、ヒーターロッド１が外径５．０ｍｍ故外形４．８ｍｍに１０ターンを引張りコイルばね状に機械巻して、次に、７ターンをラグビーボール形状に最大径が２５ｍｍに成る様に機械巻し、最後に指の形状に６ターン機械巻きする。ヒーター保持部の全長は７０ｍｍ程になる。但し、指の形状は人の数だけ違うので、代表的な指の形状を造る。例えば、男性用の４形状と女性用の４形状の８パターンを機械巻して造る。使い始める時、自分の指にコイル形状を広げたり縮めたり伸ばしたりして合わせる。
ヒーター保持部のヒーターロッド保持用コイル部分８に、ヒーターロッド１のヒーターリード線側から１０ｍｍ程の所までセラミック接着剤を塗布して、コイルの径を５．０ｍｍより少し広げてヒーターロッドに被せて接着固定する。
【００３１】
図３は、本発明の小型電気加熱器の一使用形態の構成の一部を示す斜視図であり、２本の平角線こて先部分７の間に、実装基板上の電子部品用端子１７の上に半田付けされている電子部品１６を入れて、平角線こて先部分７を介して精密ラジオペンチの狭持具１８で狭持しようとする例を示す。
【符号の説明】
【００３２】
1     ヒーターロッド
2     ヒーターリード線
3     小径耐熱絶縁チューブ
4     中径耐熱絶縁チューブ
5     ヒーターリード断線防止用コイル
6     平角線蓄熱用コイル部分
7     平角線こて先部分
8     ヒーターロッド保持用コイル部分
9     放熱用コイル部分
10    指先取付用コイル部分
11    指
12    保持スイッチケース
13    押釦 スイッチ
14    ヒーターランプ
15    ACコンセント付電源コード
16    電子部品
17    電子部品用端子
18    狭持具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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