(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁性のボビンにヒーター線及び温度センサーを取り付け、該ボビンを先端側から筒状のヒーターケースの内部に収容すると共に、該ヒーターケースの内部に電気絶縁性の充填材を充填してなるカートリッジヒーターにおいて、
前記ボビンは、前記ヒーター線が巻かれたボビン本体と、該ボビン本体と別体に形成されて該ボビン本体の先端部に取り付けられたボビン受けとからなり、
前記ボビン受けは、内部に仕切壁を有する円筒の側面を、前記ボビンの軸線と平行且つ相互に平行な２つの平面に沿って切除したような形をしていて、前記仕切壁で隔てられた後方側の第１凹部と前方側の第２凹部とを有し、前記第１凹部の深さは前記第２凹部の深さより深く、前記第１凹部内に前記ボビン本体の先端部が嵌合し、前記第２凹部内に、前記温度センサーの温度検出部が、該第２凹部から前方に非突出の状態且つ前記ヒーターケースの端壁に非接触の状態に収容されている、
ことを特徴とするカートリッジヒーター。
【請求項２】
前記ボビン受けは、側面の相対する位置に該ボビン受けの全長に渡って延在するスリットを有することを特徴とする請求項１に記載のカートリッジヒーター。
【請求項３】
前記ヒーター線は、該ヒーター線の一部を予め螺旋状に巻いて形成された螺線部と、該螺線部の両端に連なる導線部とを有し、前記螺線部の中にボビン本体を挿入して該ボビン本体に前記ボビン受けを取り付けることにより、前記ヒーター線が前記ボビンに装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカートリッジヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒーター線と温度センサーとを取り付けたボビンをヒーターケースの内部に収容して形成されるカートリッジヒーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体チップ等の電子部品のはんだ付けを自動はんだ付け装置や手動のはんだ付け装置を用いて行う場合、カートリッジヒーターを内蔵したはんだ鏝が使用される。このはんだ鏝は、前記カートリッジヒーターによって鏝先を加熱し、該鏝先によりはんだを溶融させてはんだ付けを行うもので、前記カートリッジヒーターとして、通常、特許文献１や特許文献２に開示されているようなものが使用されている。
【０００３】
図１１には、前記特許文献１に開示されたカートリッジヒーターが記載されている。このカートリッジヒーターは、電気絶縁性を有するボビン３０に、ニクロム線のような電気抵抗発熱式のヒーター線３１を巻き付けると共に、熱電対などからなる温度センサー３２を取り付け、前記ボビン３０を、伝熱性の良い金属からなる筒状のヒーターケース３３の内部に、前記ヒーター線３１及び温度センサー３２が該ヒーターケース３３と接触しないように電気絶縁性の充填物３４を介して収容したものである。また、前記温度センサー３２がボビン３０の先端から前方に突出しているため、この温度センサー３２が前記ヒーターケース３３の端壁３３ａと接触するのを防止する目的で、該端壁３３ａと温度センサー３２との間にシート状の絶縁部材３５を介在させている。
【０００４】
ところが、前記絶縁部材３５は、非常に小さくて軽くかつ薄い部材であるため、このような部材を細長い前記ヒーターケース３３の内部に挿入し、折れ曲がったり傾いたりしないよう正しい姿勢を保ったままヒーターケース３３の奥まで移動させ、該ヒーターケース３３の端壁３３ａに正確に接触させるのは非常に面倒で難しい作業である。しかも、ボビン３０を前記ヒーターケース３３の奥まで挿入した場合、該ボビン３０によって前記温度センサー３２が前記絶縁部材３５に強く押し付けられ、該温度センサー３２及び絶縁部材３５が変形したり破損したりするおそれもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−８８６８４号公報
【特許文献２】実開昭４７−２９８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ヒーターケースとボビンとの間に前述したような絶縁部材を介在させることなく、温度センサーを該ヒーターケースと非接触の状態に簡単かつ確実に取り付けることができるカートリッジヒーターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明のカートリッジヒーターは、電気絶縁性のボビンにヒーター線及び温度センサーを取り付け、該ボビンを先端側から筒状のヒーターケースの内部に収容すると共に、該ヒーターケースの内部に電気絶縁性の充填材を充填することにより形成され、前記ボビンは、前記ヒーター線が巻かれたボビン本体と、該ボビン本体と別体に形成されて該ボビン本体の先端部に取り付けられたボビン受けとからなり、前記ボビン受けは、内部に仕切壁を有する円筒の側面を、前記ボビンの軸線と平行且つ相互に平行な２つの平面に沿って切除したような形をしていて、前記仕切壁で隔てられた後方側の第１凹部と前方側の第２凹部とを有し、前記第１凹部の深さは前記第２凹部の深さより深く、前記第１凹部内に前記ボビン本体の先端部が嵌合し、前記第２凹部内に、前記温度センサーの温度検出部が、該第２凹部から前方に非突出の状態且つ前記ヒーターケースの端壁に非接触の状態に収容されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、前記ボビン受けは、側面の相対する位置に該ボビン受けの全長に渡って延在するスリットを有していても良い。
更に、前記ヒーター線は、該ヒーター線の一部を予め螺旋状に巻いて形成された螺線部と、該螺線部の両端に連なる導線部とを有し、前記螺線部の中にボビン本体を挿入して該ボビン本体に前記ボビン受けを取り付けることにより、前記ヒーター線が前記ボビンに装着されていることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ボビンを、ヒーター線を装着するためのボビン本体と、温度センサーを取り付けるためのボビン受けとに分けて形成し、該ボビン受けに形成した収容部内に前記温度センサーの温度検出部を非突出状態に収容したことにより、該ボビンとヒーターケースとの間に従来のような絶縁部材を介在させることなく、前記温度センサーをヒーターケースと非接触の状態に簡単かつ確実に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るはんだ鏝用ヒーターをはんだ鏝の内部に収容した状態の要部断面図である。
【図２】前記ヒーターの断面図である。
【図３】前記ヒーターの分解斜視図である。
【図４】ボビン本体の側面図である。
【図５】図４の右側面である。
【図６】図４におけるＶＩ−ＶＩ線での断面図である。
【図７】ボビン受けの側面図である。
【図８】図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。
【図９】図８におけるＩＸ−ＩＸ線での断面図である。
【図１０】ヒーター線の側面図である。
【図１１】従来のヒーターの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１には本発明に係るカートリッジヒーターを内蔵したはんだ鏝の先端の一部が示されている。このはんだ鏝は、自動はんだ付け装置（はんだ付けロボット）のハンドに取り付けられるはんだ鏝であっても、手動操作式のはんだ付け装置で使用される手持ちのはんだ鏝であっても良い。
【００１２】
前記はんだ鏝は、ステンレス等の金属からなるパイプで形成された鏝胴部１と、該鏝胴部１の先端に取り付けられた銅−鉄メッキ製あるいは銅−鉄合金製の鏝先２と、前記鏝胴部１の内部に収容されたカートリッジヒーター３とを有し、該カートリッジヒーター３の先端は、前記鏝先２に形成されたヒーター取付孔２ａ孔内に嵌合して該鏝先２と接触し、該カートリッジヒーター３からの熱で前記鏝先２が加熱されるように構成されている。
【００１３】
前記カートリッジヒーター３は、図２及び図３から分かるように、電気絶縁性のボビン４と、該ボビン４に巻かれたヒーター線５と、前記ボビン４に取り付けられた温度センサー６と、前記ボビン４が収容された筒状のヒーターケース７とからなり、該ヒーターケース７の内部に、前記ボビン４の回りの隙間を埋めるようにマグネシアやアルミナ等からなる粉末状又はセメント状をした電気絶縁性の充填材８が充填されると共に、前記ボビン４の後端部の位置で前記ヒーターケース７を封止する電気絶縁性の封止材９が設けられている。
【００１４】
前記ボビン４は、マグネシアやアルミナ等の粉末を焼き固めることにより形成されたボビン本体１０と、同様の粉末素材を焼き固めることによって該ボビン本体１０と別体に形成され、該ボビン本体１０に取り付けられたボビン受け１１とで形成されている。
【００１５】
前記ボビン本体１０は、図３−図６から明らかなように、前記ヒーター線５が外周に巻かれている丸棒状の主体部１０ａと、該主体部１０ａの軸線Ｌ方向の一端即ち基端部に形成されたフランジ部１０ｂとを有し、該主体部１０ａの軸線Ｌ方向の他端即ち先端部１０ｃは均一径のまま終わっており、該先端部１０ｃに前記ボビン受け１１が取り付けられている。
【００１６】
前記フランジ部１０ｂは、円形の一部を互いに平行な２つの平面に沿って切除したような形をしていて、相対する２つの円弧状部１０ｄ，１０ｄと、該円弧状部１０ｄ，１０ｄの間の相対する２つの平坦部１０ｅ，１０ｅとを有し、前記２つの円弧状部１０ｄ，１０ｄの曲率半径は前記主体部１０ａの半径より大きく、前記２つの平坦部１０ｅ，１０ｅ間の間隔は、前記主体部１０ａの直径とほぼ同程度に形成されている。
【００１７】
前記ボビン本体１０の基端部側の端面には、図５から分かるように、前記軸線Ｌを取り囲むように位置する４つの孔１２ａ−１２ｄが形成されている。
前記４つの孔１２ａ−１２ｄのうち、図の左右に位置する第１の孔１２ａ及び第２の孔１２ｂは、前記温度センサー６を形成する２本の金属線６ｂ及び６ｃを挿通するためのもので、軸線Ｌと平行に延びて前記ボビン本体１０を貫通し、前記主体部１０ａの先端面に開口している。また、図の上下に位置する第３の孔１２ｃ及び第４の孔１２ｄは、前記ヒーター線５を挿通するためのもので、図２、図６からも明らかなように、上方に位置する第３の孔１２ｃは、軸線Ｌと平行に延びて前記ボビン本体１０を貫通し、前記主体部１０ａの先端部１０ｃの端面と側面とに開口しており、下方に位置する第４の孔１２ｄは、軸線Ｌに対して斜めに延び、前記主体部１０ａとフランジ部１０ｂとの境目の位置でボビン本体１０の側面に開口している。
【００１８】
前記ボビン受け１１は、図７−図９からも分かるように、前記ボビン本体１０の主体部１０ａより大径をなすと共に前記フランジ部１０ｂと同径か又はそれより大径をなす中空部材のような形に形成され、軸線Ｌ方向の一側に、該主体部１０ａの先端に取り付けるための取付部１３を有し、他側に、前記温度センサー６の温度検出部６ａを非突出状態に収容するための収容部１４を有している。
【００１９】
前記ボビン受け１１の構成を更に詳細に説明すると、該ボビン受け１１は、内部に仕切壁１６を有する円筒の側面の一部を互いに平行する２つの平面に沿って切除したような形をしていて、湾曲面を向かい合わせにした姿勢で相対する断面円弧状をした一対の側壁１５，１５と、該一対の側壁１５，１５を軸線Ｌ方向の中間位置で連結する前記仕切壁１６と、該仕切壁１６で隔てられた第１凹部１７及び第２凹部１８とを有し、該ボビン受け１１の側面には、左右相対する位置に、該ボビン受け１１の全長に渡って延在するスリット１９が形成されている。そして、前記第１凹部１７により前記取付部１３が形成され、前記第２凹部１８により前記収容部１４が形成され、前記第１凹部１７内に前記ボビン本体１０の主体部１０ａの先端部１０ｃが挿入され、前記第２凹部１８内に前記温度センサー６の温度検出部６ａが該ボビン受け１１から前方に突出しないように収容されている。
【００２０】
また、前記仕切壁１６には、２つの孔２０ａ，２０ｂが左右に隣接して形成され、このうち第１の孔２０ａは、前記ボビン本体１０の第１の孔１２ａに連通し、第２の孔２０ｂは、前記ボビン本体１０の第２の孔１２ｂに連通している。
【００２１】
前記第１凹部１７及び第２凹部１８の深さ即ち軸線Ｌ方向の長さは、互いに同じではなく、主体部１０ａが挿入される第１凹部１７の深さが、温度センサー６が収容される第２凹部１８の深さより大きく形成され、それによってボビン本体１０とボビン受け１１とが安定的に結合されるようになっている。しかし、前記第１凹部１７と第２凹部１８との深さは互いに同じであっても良く、あるいは、前記ボビン本体１０とボビン受け１１とが外れないように結合されれば、第２凹部１８の深さが第１凹部１７の深さより大きくても構わない。
【００２２】
前記ヒーター線５は、電気抵抗により発熱するニクロム線のような線材で形成され、図１０に示すように、該ヒーター線５の一部を予め螺旋状に巻くと共に形状維持のための処理（例えば熱処理）を施すことによって螺旋形状を維持するように形成された螺線部５ａと、該螺線部５ａの両端から延びる２つの導線部５ｂ，５ｃとを有している。
【００２３】
そして、前記螺線部５ａの中にボビン本体１０の主体部１０ａを挿入し、該螺線部５ａの先端に連なる第１の導線部５ｂを、前記ボビン本体１０の第３の孔１２ｃに挿通して該ボビン本体１０の後端部から延出させると共に、前記螺線部５ａの後端に連なる第２の導線部５ｃを、前記ボビン本体１０の第４の孔１２ｄに挿通して該ボビン本体１０の後端部から延出させることにより、前記ヒーター線５が前記ボビン４に取り付けられ、そのあとに、前記主体部１０ａの先端に前記ボビン受け１１が取り付けられている。
ヒーター線５をこのように構成したことにより、従来のヒーターのようにヒーター線５をボビン４に巻く面倒な作業を行う必要がなく、該ヒーター線５のボビン４に対する取り付けが非常に簡単になる。
【００２４】
前記ヒーター線５の第１の導線部５ｂ及び第２の導線部５ｃの端部は、比較的ボビン４に近い位置で、発熱しない通常のリード線２１ａ，２１ｂに端子２２を介して接続され、前記ヒーターケース７の外部に導出されている。これにより、前記ヒーター線５の発熱による影響がボビン４から離れた位置まで及ぶのが防止されている。
【００２５】
また、前記温度センサー６は、２種類の金属線６ｂ，６ｃの先端部を相互に接合した熱電対により形成されたもので、前記先端部が温度検出部６ａとなっている。
そして、一方の金属線６ｂを、前記ボビン受け１１の先端側から、該ボビン受け１１の第１の孔２０ａ及びボビン本体１０の第１の孔１２ａ内に挿通して該ボビン本体１０の後端部から延出させると共に、他方の金属線６ｃを、同様にボビン受け１１の第２の孔２０ｂ及びボビン本体１０の第２の孔１２ｂ内に挿通して該ボビン本体１０の後端部から延出させ、前記温度検出部６ａを前記ボビン受け１１の収容部１４内に該ボビン受け１１の前方に突出しない状態に収容することにより、該温度センサー６が前記ボビン４に取り付けられている。
【００２６】
このようにして前記ヒーター線５及び温度センサー６が取り付けられたボビン４は、前記ヒーターケース７の内部に、ボビン受け１１の先端が該ヒーターケース７の端壁７ａに当接する位置まで挿入されることによりその位置に位置決めされ、そのあと、該ヒーターケース７の内部に、フランジ部１０ｂの平坦部１０ｅと該ヒーターケース７の内周面との間の隙間を通じて前記充填材８が充填されると共に、前記封止材９が設けられることにより、前記カートリッジヒーター３が組み立てられる。このとき前記充填材８は、前記ボビン受け１１の側面とヒーターケース７の内周面との間の隙間と前記スリット１９とを通じて該ボビン受け１１の前面側の前記収容部１４内にも流入し、前記温度センサー６の温度検出部６ａの回りを取り囲む。
【００２７】
前記カートリッジヒーター３はこのように構成されていて、前記温度センサー６の温度検出部６ａが、前記ボビン受け１１の収容部１４内に該収容部１４から前方に突出しないように収容されているので、前記ボビン４を、ヒーターケース７の内部に、ボビン受け１１の先端が端壁７ａに当接する位置まで挿入しても、前記温度検出部６ａが該端壁７ａに接触することはない。しかも、前記収容部１４は仕切壁１６でボビン本体１０の先端部１０ｃと隔てられているので、前記温度検出部６ａが該ボビン本体１０の先端部１０ｃに押されてヒーターケース７の端壁７ａに押し付けられることもない。
また、前記ボビン４は、ボビン受け１１の先端がヒーターケース７の端壁７ａに当接する位置まで挿入することによって位置決めされるため、該ボビン４の位置決めが正確かつ容易である。
【００２８】
なお、必要であれば、前記ボビン受け１１の収容部１４に電気絶縁性のキャップを嵌着し、該キャップで前記収容部１４の前面を覆うこともできる。この場合、該キャップの側面にも、前記収容部１４の側面に形成されているスリット１９と同様のスリットを設けることが望ましい。
【００２９】
前記実施形態においては、ボビン本体１０が主体部１０ａの基端側にフランジ部１０ｂを有しているが、このフランジ部１０ｂは必ずしも必要ではなく、それを省略することもできる。この場合、前記主体部１０ａの基端部は、先端部１０ｃと同様に均一径のまま終わるように形成される。
また、前記ボビン受け１１は、側面に前記スリット１９のない完全な円筒形をしていても構わない。
更に、本発明のカートリッジヒーターは、はんだ鏝以外のものにも加熱源として使用することができるものである。
【符号の説明】
【００３０】
３      カートリッジヒーター
４      ボビン
５      ヒーター線
５ａ      螺線部
５ｂ，５ｃ      導線部
６      温度センサー
６ａ      温度検出部
８      充填材
１０      ボビン本体
１０ａ      主体部
１０ｃ      先端部
１１      ボビン受け
１３      取付部
１４      収容部
１５      側壁
１６      仕切壁
１７      第１凹部
１８      第２凹部
１９      スリット
Ｌ      軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005719239.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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