(57)【要約】【課題】煩雑な作業を伴うことなく製造でき、コテ先温度を高く設定しても、コテ先チップの酸化を防止できる半田ごてを提供する。【解決手段】先端部に半田チップ１０を有する一方、基端部に電気的接続端子１６ａ，１６ｂを有するヒータカートリッジ２と、ヒータカートリッジ２に外嵌される把持ハンドル４と、把持ハンドル４と一体化された状態で、ヒータカートリッジ２の基端部が挿入されてヒータカートリッジ２への通電を実現するハンドルベース５と、ハンドルベース５の先端部に固定され、不活性ガスをヒータカートリッジ２に伝えるガス注入部６とを備える。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に半田チップを有する一方、軸方向に離間して入力開口と出力開口を有するヒータカートリッジと、前記入力開口からヒータカートリッジの内部にガスを供給するガス注入部とを備え、
前記出力開口から出力されたガスが、前記半田チップの回りから噴出するよう構成されていることを特徴とする半田ごて。
【請求項２】
前記ヒータカートリッジには、前記入力開口と前記出力開口の間に装着部が設けられると共に、前記装着部によって保持されるガス導出管が設けられている請求項１に記載の半田ごて。
【請求項３】
前記ガス導出管は、前記ヒータカートリッジよりやや大きい内管と、前記内管の外周に移動可能に嵌合された袋ナットとを含んでいる請求項２に記載の半田ごて。
【請求項４】
前記ヒータカートリッジを保持する把持ハンドルを設けると共に、前記ヒータカートリッジの外周には、前記把持ハンドルの内周形状に対応して係合部を設け、
前記係合部によって、前記把持ハンドルが、前記ヒータカートリッジに対して軸方向及び径方向に保持されるようになっている請求項１に記載の半田ごて。
【請求項５】
前記ガス注入部は、その内部にガス室を備えると共に、その基端側はハンドルベースを受け入れるように円筒形に形成されており、
前記ハンドルベースの先端面に当接する弾性部材によって、前記ガス室の一部が封止されている請求項１に記載の半田ごて。
【請求項６】
前記ガス注入部は、その内部にガス室を形成して構成されると共に、前記ガス室の先端側と基端側には弾性体が配置され、
前記ヒータカートリッジが前記ガス室に挿入された状態では、前記弾性体によって前記ガス室を気密に封止している請求項１に記載の半田ごて。
【請求項７】
前記ヒータカートリッジの基端部が挿入されるハンドルベースを備え、前記ハンドルベースの中に配置される導電部には、アース端子と第一端子と第二端子とが内蔵されている請求項１に記載の半田ごて。
【請求項８】
前記ヒータカートリッジの基端部が挿入されるハンドルベースを備え、前記ハンドルベースの中に配置される導電部にはアース端子が内蔵され、
前記アース端子は、先端側に向けて延長されて環状導電部材に電気的に接続され、前記環状導電部材は、周方向の一部が切り欠かれて構成されて、挿入されたヒータカートリッジによって押し広げられるようになっている請求項１に記載の半田ごて。
【請求項９】
先端部に半田チップを有する一方、軸方向に離間して入力開口と出力開口を有するヒータカートリッジと、前記入力開口からヒータカートリッジの内部にガスを供給するガス注入部とを備える半田ごての組立方法であって、
前記ヒータカートリッジを把持ハンドルの中に挿入した後、前記ヒータカートリッジの基端側をハンドルベースに挿入するようにした半田ごての組立方法。
【請求項１０】
先端部に半田チップを有する一方、軸方向に離間して入力開口と出力開口を有するヒータカートリッジと、前記入力開口からヒータカートリッジの内部にガスを供給するガス注入部とを備える半田ごてにおけるヒータカートリッジの交換方法であって、
前記ヒータカートリッジを保持する把持ハンドルを設け、前記把持ハンドルを先端側に引っ張ることによって、前記把持ハンドルと共に前記ヒータカートリッジを引き抜くようにした半田ごてのヒータカートリッジの交換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不活性ガスを噴出しつつ半田付け作業を行うことのできる半田ごてに関し、特に、極限的に小型化された結果、精密な半田付け作業にも何の支障も生じない半田ごてに関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄された電気製品のプリント基板などから溶出する鉛Ｐｂの有害性が大きな社会問題となって以来、鉛Ｐｂを含有しない半田が必要とされるようになった。しかし、現在までに開発されたＰｂフリーの半田は、何れもＰｂを含有する従来の半田に比べ、融点が３０〜５０℃高いため（２１０〜２３２℃）、コテ先温度を３５０℃以上に維持しないと十分な半田付け性が得られないという問題がある。そして、コテ先温度を３５０℃以上に維持すると、フラックスの劣化などが生じるので、コテ先チップの酸化が急速に進行してしまうという弊害があった。
【０００３】
そこで、かかる問題に対処すべく各種の提案がされており、例えば、実開平６−７０９６２号（特許文献１）や米国特許６２４７６３１号（特許文献２）に記載された方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、糸半田を自動的に供給する、主として個人ユーザ用の半田ごてに関するものであり、供給される糸半田が作業の邪魔になるため、最近のように集積度の上がったプリント基板では全く使用できない。
【０００５】
また、この特許文献１は、半田ごてチップの先端に糸半田を供給する必要性から、先端を屈曲形成してなるヒータ部と、ヒータ部の本体に直交して設けられ、ヒータ部の屈曲先端に向けて糸半田を送るハンドル部とが必要となり、その結果、この特許文献１の構成は、半田チップとハンドル部とが一直線上に揃う半田ごてには適用できない。
【０００６】
更にまた、特許文献１の構成では、不活性ガスの流路を形成するためには、ヒータ部に被せる円筒状のパイプをハンドル部から突出させる必要がある。そのため、このパイプの太さが精密な半田付け作業の邪魔になるだけでなく、ハンドル部から突出するパイプを、ヒータ部に対して正確に位置決めすることが困難であり、要するに、不活性ガスの均一な流路を形成できないという問題があった。
【０００７】
一方、特許文献２に記載の発明は、上記の問題に対処すべく、半田チップとハンドル部とが一直線上に揃う半田ごてにおいて、ヒータ部の外周やパイプの内周に突起を設けて、ヒータ部とパイプを正確に位置決めし、不活性ガスの均一な流路を実現している。
【０００８】
しかしながら、特許文献２の発明のように、ヒータ部の外周やパイプの内周に複数の突起を設けるのは、その分だけ製造効率が悪いので、より簡単に製造できる半田ごてが望まれていた。また、Ｐｂフリーの半田に対処できるだけでなく、半田付け作業の作業内容が変った場合にも、特別の道具を用いることなく即座にコテ先を変更できる半田ごてが望まれている。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであって、煩雑な作業を伴うことなく製造でき、コテ先温度を高く設定しても、コテ先チップの酸化を防止できる半田ごてを提供することを主たる目的とする。また、本発明は、煩雑な作業を伴うことなく製造できるだけでなく、組立状態では、ヒータ部の回りに均一なガス流路を形成できる半田ごてを提供することを目的とする。
【００１０】
更にまた、本発明は、極限的に小型化されて、精密な半田付け作業が可能であって、且つ、不活性ガスを噴出しつつ半田付け作業を行うことができる半田ごてを提供することを目的とする。また、本発明は、使用者ごとに交換部材を用意することのできる半田ごてを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る半田ごては、先端部に半田チップを有する一方、軸方向に離間して入力開口と出力開口を有するヒータカートリッジと、前記入力開口からヒータカートリッジの内部にガスを供給するガス注入部とを備え、前記出力開口から出力されたガスが、前記半田チップの回りから噴出するよう構成されている。
【００１２】
また、請求項９に係る発明は、先端部に半田チップを有する一方、軸方向に離間して入力開口と出力開口を有するヒータカートリッジと、前記入力開口からヒータカートリッジの内部にガスを供給するガス注入部とを備える半田ごての組立方法であって、前記ヒータカートリッジを把持ハンドルの中に挿入した後、前記ヒータカートリッジの基端側をハンドルベースに挿入するようにしている。
【００１３】
また、請求項１０に係る発明は、先端部に半田チップを有する一方、軸方向に離間して入力開口と出力開口を有するヒータカートリッジと、前記入力開口からヒータカートリッジの内部にガスを供給するガス注入部とを備える半田ごてにおけるヒータカートリッジの交換方法であって、前記ヒータカートリッジを保持する把持ハンドルを設け、前記把持ハンドルを先端側に引っ張ることによって、前記把持ハンドルと共に前記ヒータカートリッジを引き抜くようにしている。
【００１４】
好ましくは、前記ヒータカートリッジには、前記入力開口と前記出力開口の間に装着部が設けられると共に、前記装着部によって保持されるガス導出管が設けられている。この場合、前記ガス導出管によって覆われる前記ヒータカートリッジの内部には、前記半田チップを加熱するヒータ部が内蔵されているのが好ましい。また、前記ガス導出管は、前記ヒータカートリッジよりやや大きい内管と、前記内管の外周に移動可能に嵌合された袋ナットとを含んでいるのが好ましい。ここで、前記内管の基端には、径方向外向きにフランジ部が形成され、前記袋ナットの内周面の一部は、前記フランジ部の外周形状に対応して構成されていると更に好ましい。
【００１５】
好ましくは、前記ヒータカートリッジには、前記ガス導出管で覆われて形成されたガス通路の基端部に、前記出力開口が形成されている。同様に、請求項１に係る発明は、前記半田チップの最先端部を突出させている一方、前記ヒータカートリッジの外周に接触することなく保持されているガス導出管が設けられているのが好ましい。ここで、前記ガス導入管は、前記ヒータカートリッジよりやや大きい内管と、内管の外周に移動可能に嵌合された袋ナットと、前記袋ナットが抜け落ちない外径を有して前記内管の先端外周に固定されている外管とを備え、前記袋ナットは、内周径の異なる先端部と基端部とに区分され、前記基端部の内周径は、内管に形成されたフランジ部の外径にほぼ一致しているのが好ましい。
【００１６】
請求項１に係る発明は、前記ヒータカートリッジに設けられた装着部に前記ガス導出管を固定することによって、前記ヒータカートリッジの外周部が均一に覆われてガス通路が形成される一方、前記ガス導入管の基端側の端面が、前記装着部の先端側の端面に当接されて、前記ガス通路の基端側が閉塞されるようになっているのが好ましい。
【００１７】
また、半田チップに形成された取付穴の中には、ヒータ部が配置され、前記出力開口は、前記ヒータ部よりも基端側の位置に設けられているのが好ましい。また、前記ヒータカートリッジの基端側には、それぞれ環状に形成された２つの接続端子が設けられているのが好ましい。前記ヒータカートリッジは、把持ハンドルによって保持された状態で、その基端部がハンドルベースに挿入されているのが好ましい。
【００１８】
好ましくは、前記カートリッジヒータの基端部を受け入れるハンドルベースを設けると共に、前記ハンドルベース中には、先端部が径方向内側に向くように屈曲された２つの接続片を設け、前記ヒータカートリッジがハンドルベースに挿入されると、前記接続片の一部が径方向外側に押し広げられて電気的接続が実現するようになっている。
【００１９】
また、前記ヒータカートリッジを保持する把持ハンドルを設けると共に、前記ヒータカートリッジの外周には、前記把持ハンドルの内周形状に対応して係合部を設け、前記係合部によって、前記把持ハンドルが、前記ヒータカートリッジに対して軸方向及び径方向に保持されるようになっているのが好適である。ここで、前記係合部は、好ましくは、円環状に形成された複数の突条で構成されている。
【００２０】
請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジを保持する把持ハンドルを設けると共に、前記把持ハンドルは、前記ヒータカートリッジに接触するプラスチック製の筒体を備えて構成され、前記筒体に形成された軸方向の切込み溝の位置に、径方向内向きに収縮する弾性体を装着することで、前記把持ハンドルを前記ヒータカートリッジに固定している。
【００２１】
請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジを保持する把持ハンドルを設けると共に、前記把持ハンドルは、前記ヒータカートリッジに接触する内側筒体と、前記内側筒体を覆う外側筒体とを備えて構成され、前記２つの筒体は、いずれも熱伝導性に劣る材料で形成されている。
【００２２】
請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジを保持する把持ハンドルを設けると共に、前記把持ハンドルは、前記ヒータカートリッジに接触するプラスチック製の内側筒体と、前記内側筒体を覆う弾性ポリマー製の外側筒体とを備えて構成され、前記外側筒体は着色可能な材料で形成されている。
【００２３】
請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジを保持する把持ハンドルを設けると共に、前記把持ハンドルの基端側は、前記ガス注入部にほぼ接触するよう組立てられ、前記把持ハンドルの外径は、右手又は左手で握るのに適合した大きさに設定されている。請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ガス注入部は、その内部にガス室を備えると共に、その基端側はハンドルベースを受け入れるように円筒形に形成されており、前記ハンドルベースの先端面に当接する弾性部材によって、前記ガス室の一部が封止されている。
【００２４】
請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ガス注入部は、その内部にガス室を形成して構成されると共に、前記ガス室の先端側と基端側には弾性体が配置され、前記ヒータカートリッジが前記ガス室に挿入された状態では、前記弾性体によって前記ガス室を気密に封止している。請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ガス注入部は、その内部にガス室を形成して構成されると共に、前記ガス注入部に装着された導入部材を通して、前記ガス室に不活性ガスを供給している。
【００２５】
請求項１に係る発明は、好ましくは、前記導入部材は、前記ヒータカートリッジの軸方向に沿って装着され、前記不活性ガスは、前記ヒータカートリッジの軸方向に沿って供給される。請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ガス注入部は、その内部に略円柱状のガス室を形成して構成され、外部から導入されたガスは、径方向内向きの通路を通って前記ガス室に伝えられる。
【００２６】
請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジの基端部が挿入されるハンドルベースを備え、このハンドルベースは、第一部と第二部とに分離可能に構成されている。請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジの基端部が挿入されるハンドルベースを備え、このハンドルベースには、ガス注入部が装着されている。請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジの基端部が挿入されるハンドルベースを備え、前記ハンドルベースの中に配置される導電部には、アース端子と第一端子と第二端子とが内蔵されている。
【００２７】
請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジの基端部が挿入されるハンドルベースを備え、前記ハンドルベースの中に配置される導電部にはアース端子が内蔵され、前記アース端子は、先端側に向けて延長されて環状導電部材に電気的に接続され、前記環状導電部材は、周方向の一部が切り欠かれて構成されて、挿入されたヒータカートリッジによって押し広げられるようになっている。請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジの基端部が挿入されるハンドルベースを備え、前記ハンドルベースの中に配置される導電部には第一端子と第二端子とが内蔵され、前記第一端子と第二端子とは、その先端が径方向内向きに屈曲して形成された板材であり、一方の板材が他方の板材より短く形成されている。
【００２８】
請求項１に係る発明は、好ましくは、前記ヒータカートリッジの基端部が挿入されるハンドルベースを備え、前記ハンドルベースの中に配置される導電部には第一端子と第二端子とが内蔵され、前記第一端子と第二端子とは、その先端が径方向内向きに屈曲して形成された板材であり、前記ヒータカートリッジが挿入されると、前記板材の先端部が前記ヒータカートリッジの外周に接触して、径方向外向きに押し返されるようになっている。
【００２９】
請求項９に係る発明は、好ましくは、前記把持ハンドルの基端部が、前記ハンドルベースの先端部にほぼ当接することによって、組立てが完了するようになっている。同様に、好ましくは、前記把持ハンドルの基端部が、前記ハンドルベースの先端部にほぼ当接した組立て完了状態では、前記ヒータカートリッジの基端部がハンドルベースの導電部に接触している。好ましくは、前記把持ハンドルは、前記ヒータカートリッジに接触するプラスチック製の筒体を備えており、前記筒体に形成された軸方向の切込み溝の位置に、径方向内向きに収縮する弾性体を装着することで、前記把持ハンドルと前記ヒータカートリッジとが一体化されている。
【００３０】
請求項９に係る発明は、好ましくは、前記把持ハンドルは、前記ヒータカートリッジに接触する内側筒体と、前記内側筒体を覆う外側筒体とを備え、前記２つの筒体は、いずれも熱伝導性に劣る材料で形成されている。同様に好ましくは、前記把持ハンドルは、前記ヒータカートリッジに接触するプラスチック製の内側筒体と、前記内側筒体を覆う弾性ポリマー製の外側筒体とを備え、前記外側筒体は着色可能な材料で形成されている。また、前記把持ハンドルの基端側は、前記ガス注入部に接触するよう組立てられ、前記把持ハンドルの外径は、右手又は左手で握るのに適合した大きさに設定されているのが好ましい。
【００３１】
請求項１０に係る発明は、好ましくは、前記把持ハンドルが、前記ヒータカートリッジに接触するプラスチック製の筒体を備えており、前記筒体に形成された軸方向の切込み溝の位置に、径方向内向きに収縮する弾性体を装着することで、前記把持ハンドルを前記ヒータカートリッジと一体化させている。好ましくは、前記把持ハンドルは、前記ヒータカートリッジに接触する内側筒体と、前記内側筒体を覆う外側筒体とを備え、前記２つの筒体は、いずれも熱伝導性に劣る材料で形成されている。好ましくは、前記把持ハンドルは、前記ヒータカートリッジに接触するプラスチック製の内側筒体と、前記内側筒体を覆う弾性ポリマー製の外側筒体とを備え、前記外側筒体は着色可能な材料で形成されている。好ましくは、前記把持ハンドルの基端側は、前記ガス注入部に接触するよう組立てられ、前記把持ハンドルの外径は、右手又は左手で握るのに適合した大きさに設定されている。
【００３２】
また、以下のような内容の電気コネクタ構造体も、米国特許４８３９５０１号及び米国特許６５１３６９７号の存在に拘わらず、特許性を有する発明である。すなわち、略円筒状に形成された非導電性の本体部の内部に、第一端子と第二端子と基準端子とが装着されてなり、前記基準端子は、前記本体部の先端に装着される円環導電体と、前記円環導電体に接続されて前記本体部の基端から導出される導電接続体とで構成されている半田ごて用の電気コネクタ構造体も優れた特許性を有している。
【００３３】
ここで、前記円環導電体には、径方向内向きに突出する小径突出部が円周方向に形成されているのが好適である。また、第一端子と第二端子の各先端位置は、前記本体部の軸方向に離間して配置されていたり、或いは、第一端子と第二端子はバネ性を有する板材で形成され、その先端が径方向内向きに屈曲されており、この屈曲部が自由状態で前記本体部の内周より内側に突出されているのも好適である。
【００３４】
また、前記円環導電体は、その一部に切欠き部を備えて、径方向に若干の伸縮を許容して構成されていたり、或いは、前記基準端子と前記第一端子と前記第二端子は、配線ケーブルを固定する連結部を通して給電されているのも好適である。また、前記電気コネクタ構造体は、第一部と第二部とに分離可能に構成されたハンドル部の中に装着されているのも好適であり、前記第一部と第二部とは、その間に配置される連結部によって一体化されていると更に好適である。
【００３５】
上記した電気コネクタ構造体は、前記本体部の内部にヒータカートリッジを挿入すると、第一端子と第二端子と基準端子が、前記ヒータカートリッジの外周に接触するようになっているのが好ましく、前記基準端子は、ヒータカートリッジのアース端子として機能しているのが好ましい。また、前記第一端子と第二端子とは、軸方向に離間して設けられたヒータカートリッジの２つの環状端子に対応して形成されているのが好適である。
【００３６】
更にまた、略円筒状に形成された非導電性の本体部の内部に、第一端子と第二端子と基準端子とが装着されてなる電気コネクタ構造体を内蔵する半田ごてハンドルも特許性を有する発明である。ここで、前記基準端子は、前記本体部の先端に装着される円環導電体と、前記円環導電体に接続されて前記本体部の基端から導出される導電接続体とで構成されているのが好適である。
【００３７】
同様にまた、略円筒状に形成された非導電性の本体部の内部に、第一端子と第二端子と基準端子とが装着されてなる電気コネクタ構造体によって通電を実現している半田ごてであって、前記基準端子は、前記本体部の先端に装着される円環導電体と、前記円環導電体に接続されて前記本体部の基端から導出される導電接続体とで構成されている半田ごても特許性を有する発明である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、実施例に係る半田ごて１の全体構成を示す分解斜視図である。この半田ごて１は、ヒータカートリッジ２と、ヒータカートリッジ２の先端側に固定されるガス導出管３と、ヒータカートリッジ２の中央部にきつく固定される把持ハンドル４と、把持ハンドル４と一体化された状態で、ヒータカートリッジ２の基端部が挿入されるハンドルベース５と、ハンドルベース５に固定されて不活性ガスをヒータカートリッジ２に伝えるガス注入部６と、ハンドルベース５から導出されるケーブル７の終端部に設けられる電気コネクタ８とを中心に構成されている。
【００３９】
組み立て状態では、ガス注入部６には、不活性ガスを供給するチューブ部材（不図示）が接続されている。また、ヒータカートリッジ２には、先端側からガス導入管３が装着される一方、基端側から把持ハンドル４が装着され、その結果、ガス導入管３とヒータカートリッジ２と把持ハンドル４とが一体化される（図７参照）。
【００４０】
そして、この状態の把持ハンドル４を把持するか、或いはヒータカートリッジ２を把持して、ヒータカートリッジ２をハンドルベース５に挿入すると、半田ごて１の組立てが完了する。この場合、把持ハンドル４の基端部がハンドルベース５の先端部に当接することによって、ヒータカートリッジ２の過度の挿入が阻止されるのでヒータカートリッジの基端部にストレスが加わることはない。なお、ガス導入管３とヒータカートリッジ２と把持ハンドル４とは、一体化させて交換部材ＥＸとして用意しておくのが好適である。但し、ガス導入管３を装着したヒータカートリッジ２を、交換部材ＥＸとして用意しておくのでも良い。
【００４１】
何れにしても、組立て状態では、把持ハンドル４の基端側がガス注入部６に接触しており、把持ハンドル４とガス注入部６の接触点は、半田ごて１の全長の中心点よりやや先端側に位置している。また、前記把持ハンドルの外径は、右手又は左手三本の指（親指＋人指し指＋中指）で握るのに適合した大きさに設定され、しかも、把持ハンドル４は適度な弾力性を有している。そのため、集積度の高いプリント基板であっても支障なく作業ができる。
【００４２】
図１及び図２に示すように、ヒータカートリッジ２は、中空円筒状に形成された導電性の中空パイプ９と、中空パイプ９の先端に固着される半田チップ（ｔｉｐ）１０と、中空パイプ９の外周に固着される装着部１１と、半田チップ１０の取付穴１０ａに挿入されるヒータ部１２とを中心に構成されている。なお、ヒータ部１２の先端には、温度センサ１３が設けられており、ヒータ部１２と温度センサ１３とは、取付穴１０ａに充填されたセラミックコート材１４によって図示の状態に固定されている。ここで、セラミックコート材１４は、例えば、バインダとアルミナとを含んだ水溶液が固化されたものである。
【００４３】
ヒータ部１２から導出される２本の導線１５ａ，１５ｂは、中空パイプ２の中を通って基端側の環状端子１６ａ，１６ｂに電気的に接続され、中空パイプ２の基端部は絶縁材１７ａによってほぼ閉塞されている（図１）。なお、絶縁材１７ａには小径孔が形成されているが、半田ごての使用状態では、中空パイプ２の基端部は、ハンドルベース５の中に密閉状態で収容されるので、中空パイプ９に注入された不活性ガスがハンドルベース５から漏出することはない。すなわち、後述するように、ハンドルベース５は、その基端側が実質的に閉塞されている一方、その先端側は中空パイプ９と弾性体２７ｂとによって確実に密閉状態とされる。
【００４４】
中空パイプ２の基端側の構成を更に説明すると、環状端子１６ａと環状端子１６ｂの間と、環状端子１６ｂとパイプ本体部１６ｃの間には、それぞれ絶縁材１７ｂ，１７ｃが配置され、３つの部材１６ａ，１６ｂ，１６ｃを互いに電気的に絶縁している。なお、中空パイプ２の本体部１６ｃは、半田チップ１０と電気的に接続されている。
【００４５】
図１及び図２に示すように、パイプ本体部１６ｃには、装着部１１よりやや先端側に第一群の開口穴１８が形成されると共に、ガス注入部６の位置に対応して、第二群の開口穴１９が形成されている。ここで、第二群の開口穴１９は、不活性ガスを中空パイプ２の中に導入するための導入口であり、第一群の開口穴１８は、中空パイプ２に導入された不活性ガスの導出口である。なお、第二群の開口穴１９は、パイプ本体１６ｃの同一円周上に離間して複数個（例えば２個）が設けられ、第一群の開口穴１８は、パイプ本体１６ｃの軸方向及び周方向に離間して複数個（例えば４個）が設けられている。
【００４６】
パイプ本体部１６ｃには、装着部１１より後端側に２つの突条５０，５１が離間して設けられている。突条５０，５１の外周径は、ともに把持ハンドル４の内周径とほぼ一致しているので、突条５０の外周と把持ハンドル１４の内周とが係合することになり、その結果、把持ハンドル４とヒータカートリッジ２の径方向のブレが防止される。
【００４７】
また、突条５１は、中空パイプ２の後端側から把持ハンドル４を挿入した際に、把持ハンドル４の内周に形成された段差（不図示）と係合して、把持ハンドル４を軸方向に位置決めする役目も果たしている。すなわち、把持ハンドル４は、把持ハンドル４の先端が装着部１１に接触する手前で、突条５１によって、それ以上の挿入が阻止される。
【００４８】
ガス導出管３は、中空パイプ９よりやや大径の内管２０と、内管２０の先端外周に密着して嵌合される外管２１と、内管２０の外周に移動可能に嵌合される円筒状の袋ナット２２とで構成されている。ここで、外管２１の先端は、半田チップ１０の形状に合わせて先細に形成されている。一方、内管２０の基端には、大径のフランジ部２０ａが径方向外向きに環状に形成されている。なお、半田チップ１０の形状は、半田付け作業の作業内容や作業対象に合わせて、複数の種類が存在するので、それに合わせて、外管２１の形状も複数の種類が存在する。
【００４９】
図２に示すように、袋ナット２２は、詳細には、内周径の異なる先端部２２ａと基端部２２ｂとに区分され、基端部２２ｂの内周面には、装着部１１に対応するネジ溝が形成されている。そして、先端部２２ａの内周径は、内管２０の外径より大きく設定されている。また、先端部２２ａの内周径は、内管２０のフランジ部２０ａの外径や、外管２１の基端側の外径より小さく設定されている。したがって、袋ナット２２は、内管２０の前後いずれの方向からも抜け落ちることがない。
【００５０】
ところで、袋ナット２２の基端部２２ｂの内周径は、フランジ部２０ａの外周径（ｒ）とほぼ同一に形成されている。また、フランジ部２０ａの前後面に当接する、袋ナット先端部２２ａと装着部１１の各接触面は、フランジ部２０ａに対応して、中空パイプ９の軸方向に直交して形成されている。
【００５１】
そのため、袋ナット２２を装着部１１にネジ込んでフランジ部２０を装着部１１の接触面に押し当てると、それだけで、図２に示すように、内管２０が袋ナット２２に対して正しく位置決めされることになる。そして、袋ナット２２をネジ込んだ状態では、袋ナット２２と装着部１１と中空パイプ９とが一体化されるので、結局、内管２０が中空パイプ９に対して正しく位置決めされることになり、内管２０と中空パイプ９の間には均一な隙間が形成され、最適なガス通路が確保される。
【００５２】
このように、本実施例の構成によれば、米国特許６２４７６３１号の場合のように、内管２０の内周面や中空パイプ９の外周面に位置決め用の突起を設ける必要がなくなり、単純な構成でありながら、中空パイプ９の外側に均一なガス通路を形成することができる。ガス通路は、図２に示す通りであり、第一の開口群１８から導出された不活性ガスは、中空パイプ９と内管２０の間に形成されたガス通路を先端に向けて移動して、外管２１と半田チップ１０の間に形成されたガス通路に達した後、作業面に向けて噴出される。なお、ガス通路の基端側は、フランジ部２０ａと、装着部１１の密着によって閉塞されている。
【００５３】
図１に示すように、把持ハンドル４は、プラスチック製の内側筒体２３と、内側筒体２３を覆う弾性ポリマー製の外側筒体２４とで構成されている。なお、この実施例では、弾性ポリマーとしてＰＶＣ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）を使用しているが、ゴムを含め、他のエラストマを使用しても良い。
【００５４】
いずれにしても、内外の筒体２３，２４は、いずれも熱伝導性に劣る材料で形成されているので、半田ごて１の使用時には、使用者が何の支障もなく外側筒体２４を把持することができる。また、外側筒体２４は、適宜な色に着色可能であるので、色彩によって区別される複数の外側筒体２４を用意しておくことができる。
【００５５】
内側筒体２３は、中空パイプ９にきつく嵌合されるものであり、また、外側筒体２４の挿入を受け止めるフランジ部２３ａが形成されている。また、内側筒体２３には、軸方向に複数個（例えば４個）の切込み溝２３ｂが形成され、その切込み溝２３ｂを閉じる向きに付勢された２つの弾性体リング２５ａ，２５ｂが装着されている。そのため、内側筒体２３の基端側は、弾性体リング２５ａ，２５ｂによって径方向内側に収縮され、中空パイプ９に外嵌された状態では、把持ハンドル４と中空パイプ９とが一体化されることになる。
【００５６】
把持ハンドル４の外側筒体２４は、内側筒体２３に嵌合するよう構成されており、内側筒体２３の基端側から挿入されることによって、内側筒体２３と一体化される。また、外側筒体２４は適度な弾力性を有すると共に、その外径は、右手又は左手三本（親指＋人指し指＋中指）で握るのに適合した大きさに設定されている。
【００５７】
中空パイプ９の外径は、プリント基板に搭載されるＩＣなどの集積度に合わせて、ある程度小さく設定する必要があるが、本実施例では、外側筒体２４の外径を作業者の指に適合させている。しかも、外側筒体２４とガス注入部の接触点は、半田ごて１の中央よりやや先端側に位置しているので、これらの構成の結果、快適な半田付け作業を可能にしている。
【００５８】
ガス注入部６は、注入本体部２６の不要部分を封止ネジ３０で閉塞させると共に、注入本体部２６の先端側と基端側を、２つのＯリング２７ａ，２７ｂで気密に封止して構成されている。なお、Ｏリング２７ａは押え板２８によって保持され、Ｏリング２７ｂは、ハンドルベース５の先端面によって保持されている。
【００５９】
図３に示すように、注入本体部２６の基端側は、ハンドルベース５を受け入れるように円筒形に形成されており、受け入れたハンドルベース５を保持ネジ３１によって固定するようになっている。また、注入本体部２６には、導入部材３２をネジ込む装着口３３が形成されている。そして、導入部材３２を経由して導入された不活性ガスは、その後、径方向内向きに移動した後、中央のガス室３４に達するようになっている。
【００６０】
不活性ガスとしては、好適には、窒素ガスが選択される。そして、このような不活性ガスは、導入部材３２に装着されたチューブ部材（不図示）を通して供給されるが、図３から明らかなように、このチューブ部材は、半田ごての軸方向に沿って配置されるので、半田付け作業の邪魔にならず作業効率を悪化させることはない。なお、導入部材３２に装着されたチューブ部材を通して供給される不活性ガスは、不図示のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作によって、その供給と停止とが、適宜に切り換えられる。すなわち、作業者は、半田付け作業の作業状況に応じて不活性ガスの供給の有無を適宜に選択することができる。
【００６１】
ガス室３４は、中空パイプ９よりやや大径の円柱形状に形成されており、その軸方向の両端部は、中空パイプ９が挿入された状態で、２つのＯリング２７ａ，２７ｂによって密閉される。また、中空パイプ９をハンドルベース５に挿入した組み立て状態では、中空パイプ９の第二群の開口１９は、前記のガス室３４に位置するよう構成されている。そのため、ガス室３４にまで達した不活性ガスは、第二群の開口１９を通って中空パイプ９に導入されることになる。先に説明したように、中空パイプ９の先端側と基端側は、それぞれ実質的に閉塞されているので、導入された不活性ガスは、第一群の開口１８から導出されることになる。
【００６２】
図４（ａ）（ｃ）に示すように、ハンドルベース５は、軸方向両端が開放された円筒状の第一部３５と、キャップ状に形成された第二部３６とが、それぞれ連結部４３に螺合されることで一体化されており、第一部３５の中には電気コネクタ構造体３７が収容されている。そして、第一部３５の先端３５ａは、ガス注入部６の本体部２６の基端側に内挿され、この内挿状態では、第一部３５の先端３５ａが、弾性体２７ｂを押圧している。したがって、ヒータカートリッジ２が挿入された組立て状態では、ハンドルベース５の内部は、中空パイプ９の外周と弾性体２７ｂとによって確実に密閉されることになる。
【００６３】
図４（ａ）に示すように、ハンドルベース５は、第一部３５と第二部３６に分離可能に構成されている。第二部３６の基端部は、そこにケーブル７が挿通されることで実質的に閉塞されており、ケーブル７からは三本の導線４４，４５，４６が導出している（図４（ｂ））。なお、第二部３６の基端部を確実に閉塞するためには、ケーブル７の外周に封止部材を固着させ、この封止部材を第二部３６の基端部に圧入するようにしても良い。
【００６４】
連結部４３は、軸方向両端にネジ溝の形成された本体部４３ａと、本体部４３ａから軸方向前後に突出する板状の取付板４３ｂ，４３ｃとで構成されている。そして、本体部４３ａには、ケーブル７から導出された三本の導線４４，４５，４６を通過させる３つの貫通孔が形成されている。ここで、取付板４３ｃは、ケーブル７の先端部を固定した状態で第二部３６の中に収容され、一方、取付板４３ｂは、連結部４３と電気コネクタ構造体３７とを連結する役目を果たしている。
【００６５】
電気コネクタ構造体３７は、図５（ａ）に示すように、プラスチック製の端子本体部３９に、アース端子板４０と第一端子板４１と第二端子板４２とが内蔵されて構成されている。なお、図示を省略しているが、アース端子板４０と第一端子板４１と第二端子板４２とは、それぞれ、ケーブル７から導出されて本体部４３ａを通過した三本の導線４４，４５，４６に接続されている。
【００６６】
端子本体部３９は、全体が略円筒形に形成されており、その基端側には、各端子板４０，４１，４２に対応して、３つの取付穴４６，４７，４８が形成されている（図６（ｅ）参照）。各取付穴４６，４７，４８は、詳細には、横幅Ｌ１の取付溝４６ａ，４７ａ，４８ａと、横幅Ｌ２の取付開口４６ｂ，４７ｂ，４８ｂとに区分されており、第一と第二の端子板４１，４２を、基端側の取付穴４７，４８から先端側に向けて挿入して装着するようになっている。
【００６７】
端子本体部３９には、径方向の対称位置において、矩形状の第一窓５１ａ，５１ｂ及び第二窓５２ａ，５２ｂが形成されている（図６（ａ））。また、この第一窓５１ｂと第二窓５２ｂから９０度離間した位置には、第三矩形窓５３ｂが設けられている（図６（ｂ））。ここで、第一矩形窓５１ａ，５１ｂと第二矩形窓５２ａ，５２ｂは、第一と第二の端子板４１，４２に対応して設けられ、第三矩形窓５３ｂは、アース端子４０に対応して設けられている。
【００６８】
端子本体部３９の内周径Φ’は、中空パイプ９の外周径Φとほぼ同一で、僅かに大きく形成されている（図６（ａ）（ｃ））。また、端子本体部３９の軸方向の長さは、２つの環状端子１６ａ，１６ｂを完全に収容すると共に、更にハンドル本体部１６ｃの基端部を収容する長さに形成されている。
【００６９】
アース端子板４０は、図６（ｂ）に示すように、先端側に向けて延長されて環状導電体３８と一体化されている。環状導電体３８は、バネ性を有する材料で形成されており、周方向の一部には、切欠き部３８ａが形成されている（図５（ａ））。そのため、径方向に若干の伸縮が可能となり、やや収縮させた状態で端子本体部３９に挿入された後、径方向に多少広がることによって、端子本体部３９の内周面に確実に装着される。
【００７０】
また、環状導電体３８の軸方向中央には、径方向内向きに突出する小径突出部３８ｂが円周方向に形成されている（図６（ａ））。そして、この小径突出部３８ｂの内周径は、中空パイプ９の外径Φより、ごく僅か小さく形成されている。そのため、ハンドルベース５にヒータカートリッジ２を挿入すると、小径突出部３８ｂは、中空パイプによって径方向外向き又は軸方向にやや押し広げられることになり中空パイプ９を確実に接触して保持することになる。
【００７１】
また、小径突出部３８ｂは、パイプ本体部１６ｃに接触する位置に形成されているので（図６（ａ）（ｃ）参照）、ハンドルベース５にヒータカートリッジ２が挿入された状態では、アース端子４０は、小径突出部３８ｂを通してパイプ本体部１６ｃに確実に電気的に接続されることになる。なお、アース端子４０は、端子本体部３９の先端側（図６の左側）から基端側に向けて挿入され、アース端子４０の切起し片４０ｂが、端子本体部３９の第三矩形窓５３ｂに係合した状態で装着が完了する（図６（ｂ））。
【００７２】
第一端子板４１は、第二端子板４２より短く形成されているが、何れも、バネ性を有する材料で構成されている。そして、各端子板４１，４２は、取付溝４７ａ，４８ａの横幅Ｌ１とほぼ同一幅の本体部と、取付開口４７ｂ，４８ｂの横幅Ｌ２よりやや狭い先端部と、挿入止めＳＴを備えた基端部とで構成されている（図６（ｄ）参照）。また、図６（ｄ）に示すように、第一端子板４１の本体部には、切起し片４１ｂが形成され、基端部には、前記した挿入止めＳＴの他に、導線４５との半田付け接続用の開口４１ｃが形成されている。同様に、第二端子板４２にも、挿入止めＳＴと共に、切起し片４２ｂと開口４２ｃとが形成されている（図６（ａ））。
【００７３】
したがって、第一端子板４１や第二端子板４２を取付穴４７，４８から挿入すると、各端子板４１，４２の本体部が、取付溝４７ａ，４８ａに挟持されてスライドした後、挿入止めＳＴが端子本体部３９に当接することになり、この当接状態では、各切起し片４１ｂ，４２ｂが端子本体部３９の矩形窓５１ｂ，５２ｂに係合して、端子板４１，４２の抜けが防止されて確実に保持される。
【００７４】
図６（ａ）に現れるように、各端子板４１，４２の先端は、径方向内向きに屈曲して形成されており、自由状態では、屈曲部４１ａ，４２ａが、中空パイプ９の外径より内側に位置している。また、中空パイプ９を挿入した状態では、第一端子板４１の屈曲部４１ａが環状端子１６ａに接触し、第二端子板４２の屈曲部４２ａが環状端子１６ｂに接触するようになっている（図６（ｃ）参照）。
【００７５】
そのため、第一端子板４１及び第二端子板４２は、それぞれ環状端子１６ａ及び環状端子１６ｂに、確実に電気的に接続される。このように、本実施例の端子板４１，４２は、本体部が支持された状態で、先端側の屈曲部４２ａ，４１ａが揺動するだけであり、中空パイプから圧力を受けることはないので、米国特許４８３９５０１号の場合ように、中空パイプの挿入によるストレスが問題にならない。
【００７６】
また、本実施例の場合には、長さの異なる２つの端子板４１，４２と、２つの環状端子１６ａ，１６ｂの接触によって電気的接続を実現しているので、ヒータパイプを挿入する際に回転方向の位置決めが不要であり、米国特許６５１３６９７号の構成のような、挿入作業時の煩雑さが解消される。なお、この中空パイプ９の挿入状態では、アース端子板４０とパイプ本体部１６ｃとが確実に電気的に接続されるのは先に説明した通りである。
【００７７】
本実施例の場合、中空パイプ９の外径と端子本体部３９の内径とがほぼ一致しているので、中空パイプ９が挿入された状態では、中空パイプ９は、端子本体部３９の軸方向の全長にわたって緩やかに保持される。一方、パイプ本体部１６ｃは、パイプ基端部から適度に離間した位置で、環状導電体３８によって全周にわたって確実に保持される。したがって、本実施例の以上の構成によって、中空パイプ９を電気コネクタ構造体３７に挿入した状態では、中空パイプ９は、電気コネクタ構造体によって機械的にしっかり保持されることになる。すなわち、本実施例では、２つの端子板４１，４２の長さが異なるので、電気コネクタ構造体３７の基端部から小径突出部３８ｂまでの距離が必然的に長くなり、その分だけ中空パイプ９を確実に保持できることになる。
【００７８】
図７に示すように、本実施例では、把持ハンドル４とハンドルベース５とが分離可能に構成されている。また、把持ハンドル４に中空パイプ９を挿入した状態では、ヒータカートリッジ２と、ガス導出管３と、把持ハンドル４とが一体化している。そのため、ヒータカートリッジ２とガス導出管３と把持ハンドル４とを組み立てた交換部材ＥＸを用意しておくだけで、作業内容の変更に適切に対応できる。
【００７９】
具体的に説明すると、作業内容が変わった場合には、先ず、把持ハンドル４を先端方向に引っ張ることにより、ヒータカートリッジ２とガス導出管３と把持ハンドル４とを一体的に引き抜くことになる。次に、半田チップ１０の形状や大きさが最適の交換部材ＥＸを選択し、交換部材ＥＸの把持ハンドル４か又はヒータカートリッジ２を持って、ヒータカートリッジ２を、ガス注入部２６及びハンドルベース５に挿入する。
【００８０】
ここで、このような交換作業を円滑化するためには、把持ハンドル４の外側筒体２４について、色彩のみ異なる複数の外側筒体２４を用いるのが好適である。この場合には、色彩の違いによって、用途別や個人別に準備された交換部材ＥＸを、迅速かつ正確に認識することが可能となる。
【００８１】
以上、ヒータカートリッジ２とガス導出管３と把持ハンドル４とが一体化された交換部材ＥＸを用いる場合について説明したが、これに代えて、ガス導出管３とヒータカートリッジ２とが一体化された交換部材ＥＸ’を用いても良い。この場合には、それまで使用していた把持ハンドル４の中に、交換部材ＥＸ’のヒータカートリッジ２を挿入して引き続き使用することになる。
【００８２】
いずれにしても、本実施例では、ヒータカートリッジ２に着脱可能に外嵌される把持ハンドル４を有するので、ユーザが所望する形状、サイズ、色及び材質を用いた把持ハンドルを実現することができる。また、ユーザ毎に自己の把持ハンドルを所有できるので衛生上の問題も最小となり、さらに、把持ハンドルが消耗した際には、はんだごて全体を取り替える必要がないので費用節減にもなる。
【００８３】
以上、本発明の実施例について具体的に説明したが、具体的な記載内容は、何ら本発明を限定するものではない。すなわち、当業者にとって、本発明の趣旨を逸脱することなく各種の変更が可能であるが、そのような如何なる変更も本発明の権利範囲に含まれる。例えば、実施例では、把持ハンドル４とハンドルベース５とが分離可能な半田ごてについて説明したが、本発明は、把持ハンドル４とハンドルベース５とを一体化させ、これにヒータカートリッジ２を挿入して完成させる半田ごてを排除する趣旨ではなく、このような構成も好ましい。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、煩雑な作業を伴うことなく製造でき、コテ先温度を高く設定しても、コテ先チップの酸化を防止できる半田ごてを実現することができる。また、本発明によれば、煩雑な作業を伴うことなく製造できるだけでなく、組立状態では、ヒータ部の回りに均一なガス流路を形成できる半田ごてを実現できる。
【００８５】
更にまた、本発明によれば、極限的に小型化されて、精密な半田付け作業が可能であって、且つ、不活性ガスを噴出しつつ半田付け作業を行うことができる半田ごてを実現できる、
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る半田ごての分解状態を示す斜視図である。
【図２】図１の半田ごての先端部分を示す断面図である。
【図３】図１の半田ごてのガス注入部を示す中央断面図（ａ）と、右側面図（ｂ）と、左側面図（ｃ）である。
【図４】分解状態のハンドルベースを示す斜視図である。
【図５】ハンドルベースに内蔵されている導電部の全体斜視図（ａ）と、右側面図（ｂ）とＡ−Ａ断面図（ｃ）である。
【図６】図５（ａ）に示す導電部のＣ−Ｃ断面図（ａ）と、Ｂ−Ｂ断面図（ｂ）である。
【図７】分解状態の半田ごてを示す斜視図である。
【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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