(57)【要約】【課題】  鏝先の温度管理を高精度に行うことができて、各種電子部品等の半田付けに好適に使用することができたり、加熱コイルの交換等が可能となってメンテナンス性や使い勝手に優れた高周波半田鏝を提供する。【解決手段】  外周面に加熱コイルが巻回配置され鏝先ピースを有する発熱体と、該発熱体を保持する握持部と、加熱コイルに高周波電流を供給する高周波電源と、鏝先ピースの温度を検出する温度センサと、該温度センサで検出された温度に基づいて高周波電源を制御する制御回路と、を備える。前記発熱体は、筒状支持部材を介して握持部に着脱可能に支持される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に加熱コイルが巻回配置され鏝先ピースを有する発熱体と、該発熱体を保持する握持部と、前記加熱コイルに高周波電流を供給する高周波電源と、前記鏝先ピースの温度を検出する温度センサと、該温度センサで検出された温度に基づいて前記高周波電源を制御する制御回路と、を備えたことを特徴とする高周波半田鏝装置。
【請求項２】
前記発熱体が筒状支持部材を介して握持部に着脱可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波半田鏝装置。
【請求項３】
前記鏝先ピースが発熱体に着脱可能に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の高周波半田鏝装置。
【請求項４】
前記握持部の内部に、高周波電源と加熱コイルとを整合させる整合回路が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の高周波半田鏝装置。
【請求項５】
前記温度センサが発熱体から鏝先ピースに貫通配置された状態で配設されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の高周波半田鏝装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波の誘導加熱を利用して発熱体の鏝先を加熱することにより、各種電子部品等の半田付けに好適に使用し得る高周波半田鏝装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高周波式の半田鏝としては、例えば特許文献１に開示のものが提案されている。この半田鏝は、内部に加熱コイルが巻回状態で配置された筒状のケース体と、該ケース体の嵌合孔に挿脱され先端に着脱可能な鏝先を有するカートリッジ式の被加熱体と、加熱コイルに高周波電流を供給するトランジスタインバータ回路等を備え、加熱コイルへの高周波電流の供給により、被加熱体を誘導加熱して鏝先を所定温度に維持するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００１−２９８２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この半田鏝においては、被加熱体がカートリッジ式に形成されて握持部に設けたケース体に対して着脱できるものの、非加熱体自体が握持部に対して固定的に配置されているため、加熱コイルの交換・修理等のメンテナンスの作業性が劣り、例えば巻数（加熱効率）の異なる加熱コイルへの交換等が困難であるという問題点を有している。
【０００４】
また、鏝先の温度を検出するセンサを被加熱体に埋設しているものの、被加熱体の先端の温度で鏝先の温度を代用しているため、鏝先先端の温度を精度良く検出することが困難で、半田鏝の温度管理を高精度に行うことが難しいという問題点を有している。特に、この種の半田鏝においては、電子部品の半田耐熱性等の観点から鏝先先端の温度管理が極めて重要視されており、その改善が望まれているのが実情である。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、鏝先の温度管理を高精度に行うことができて、各種電子部品等の半田付けに好適に使用し得る高周波半田鏝装置を提供することにある。また、他の目的は、前記目的に加え、加熱コイルの交換等が可能となってメンテナンス性と使い勝手に優れた高周波半田鏝を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、外周面に加熱コイルが巻回配置され鏝先ピースを有する発熱体と、該発熱体を保持する握持部と、前記加熱コイルに高周波電流を供給する高周波電源と、前記鏝先ピースの温度を検出する温度センサと、該温度センサで検出された温度に基づいて前記高周波電源を制御する制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記発熱体が筒状支持部材を介して握持部に着脱可能に配設されていることを特徴とし、請求項３に記載の発明は、前記鏝先ピースが発熱体に着脱可能に配設されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、前記握持部の内部に、高周波電源と加熱コイルとを整合させる整合回路が設けられていることを特徴とし、請求項５に記載の発明は、前記温度センサが発熱体から鏝先ピースに貫通配置された状態で配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、鏝先ピースの温度が該ピース内に配設された温度センサで検出され、この検出温度に基づいて制御回路によって高周波電源の出力が調整（制御）されるため、温度センサで検出した温度に基づいて発熱体の鏝先ピース先端の温度を高精度に管理することができて、例えば半導体電子部品等であっても、最適温度で素早く半田付けすることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、発熱体が筒状支持部材を介して握持部に着脱可能に支持されているため、加熱コイルが巻回されている発熱体を握持部から取り外しできて、例えば巻数の異なる発熱体に交換できて、所望の加熱効率の発熱体を使用できたり加熱コイルの保守が可能になる等、半田鏝のメンテナンス性と使い勝手の向上を図ることができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、鏝先ピースが発熱体に着脱可能に配設されているため、摩耗した鏝先ピースの交換が簡単に行えると共に、所望の温度状態が得られる所望材質の鏝先ピースを使用できる等、半田鏝のメンテナンス性と使い勝手の一層の向上を図ることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、握持部の内部に高周波電源と加熱コイルとを整合させる整合回路が設けられているため、握持部の内部空間を有効利用しつつ、加熱コイルにできるだけ近い位置での整合が可能となり、伝達ロス等を抑えて発熱体に効率的な加熱状態を容易に得ることができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１ないし４に記載の発明の効果に加え、温度センサが発熱体から鏝先ピースに貫通配置された状態で配設されているため、例えば発熱体を着脱式に構成する場合であっても、温度センサを鏝先ピース内に確実に位置させることができて、鏝先ピース先端の温度管理を一層良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図５は、本発明に係わる高周波半田鏝装置の一実施形態を示し、図１がその一部を破断した側面図、図２がその要部の拡大断面図、図３が図１のＡ−Ａ矢視図、図４が図２のＢ−Ｂ矢視図、図５が高周波半田鏝装置のブロック図である。
【００１５】
図１〜図４において、高周波半田鏝装置１（以下、半田鏝装置１という）は、半田付け時に作業者が手で握ると共に、その長手方向の一端部に着脱可能に配設された鏝部３を有する握持部２と、この握持部２の長手方向の他方の端部から引き出されたケーブル５に接続された電源部４等を備えている。
【００１６】
前記握持部２は、図１及び図２に示すように、例えば樹脂、木材等によって中央部分に凹部が形成された一対の板状部材を、４隅に設けた取付孔６を利用してネジ（図示せず）で合わせ固定することにより、内部に前記一対の凹部からなる空洞部７を有する略角柱形状に形成され、空洞部７内には後述する整合回路９等が構築されたプリント基板８が内蔵されている。
【００１７】
また、握持部２の長手方向の一方の端面である前面には、円形の嵌合孔１０が前記空洞部７に連通状態で設けられると共に、嵌合孔１０の空洞部７側の端部には、コネクタ１１が嵌合孔１０に嵌め込み状態で固定されている。このコネクタ１１は、例えば雌型コネクタで形成され、その端子に接続されたフラットケーブル１３の各リード線が前記プリント基板８に接続されている。さらに、握持部２の前端側の上面には、その下端が前記嵌合孔１０に連通するネジ孔１４が形成されており、このネジ孔１４には鏝部３を固定するためのねじ１５がねじ込まれている。
【００１８】
なお、握持部２に設けられる前記嵌合孔１０は、コネクタ１１部分の内径が前方側の内径に対して段差１６（図２参照）を有するように小径に形成されており、この段差１６によって、鏝部３を握持部２の嵌合孔１０に挿入して装着する際の位置決めがなされるようになっている。
【００１９】
この握持部２に着脱可能に装着される前記鏝部３は、例えば電熱用マイカ等で形成された所定長さでその内部に断熱材１８が充填された筒状支持部材１７を有し、この筒状支持部材１７の先端部内には、例えばスターバックス材等の渦電流を誘起し得る金属製の発熱体１９がねじ２０により着脱可能に装着されている。この発熱体１９は、先端側が筒状支持部材１７の内径と同一の外径形状に形成されて筒状支持部材１７内にねじ２０で固定支持されると共に、後端側が径小に形成され、この径小部分の外周面にマイカ２６を介して加熱コイル２１が所定回数巻回されている。
【００２０】
また、発熱体１９の先端面には軸方向にネジ部１９ａが形成され、このネジ部１９ａに銅材で形成された鏝先ピース２２のネジ部２２ａがねじ込まれている。さらに、前記筒状支持部材１７の後端部には、例えば雄型コネクタで形成されたコネクタ１２が固定されており、このコネクタ１２が前記コネクタ１１に嵌合されるようになっている。この筒状支持部材１７のコネクタ１２の端子には、前記加熱コイル２１の両端部に接続された電線２１ａが接続されると共に、先端部が鏝先ピース２２の略先端まで挿通されたシース熱電対からなる温度センサ２３のリード線が接続されている。
【００２１】
これにより、握持部２の嵌合孔１０に筒状支持部材１７の後端部を挿入してそのコネクタ１２をコネクタ１１に嵌合させることにより、加熱コイル２１や温度センサ２３がプリント基板８に電気的に接続されると共に、ねじ１５をネジ孔１４にねじ込んでその下端を筒状支持部材１７に当接させることにより、鏝部３が握持部２に支持されるようになっている。また、ねじ１５を緩めて筒状支持部材１７を引っ張ることにより、コネクタ１１、１２の嵌合状態が解除されて鏝部３が握持部２から取り外しできると共に、鏝先ピース２２を発熱体１９に対して回転操作することにより着脱できて、鏝部３自体の取り外しや交換あるいは鏝先ピース２２の交換等が可能となっている。
【００２２】
前記電源部４は、図５に示すように、高周波電源回路２４と温度制御回路２５等を有し、図示しない筐体の操作パネルには、電源スイッチや加熱スイッチ、鏝先ピース２２の温度を設定する温度設定器、この温度設定器で設定した設定温度や鏝先ピース２２の温度（温度センサ２３の温度）を表示する温度表示器等が設けられている。前記高周波電源回路２４は、例えばＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＳＩＴ等の半導体スイッチング素子を有するトランジスタインバータ回路で構成され、所定周波数の高周波電流を加熱コイル２１に供給できるようになっている。
【００２３】
また、温度制御回路２５は、例えばリレーやシーケンサーあるいはマイコン等が使用され、温度センサ２３から入力される鏝先ピース２２の温度信号に基づいて高周波電源回路２４の出力を増減させて、加熱コイル２１による発熱体１９の加熱温度を増減させるようになっており、この温度制御回路２５により、鏝先ピース２２の温度が高精度に制御されて、例えば温度が低下した場合の瞬時の復帰等が可能となっている。
【００２４】
前記握持部２に内蔵されたプリント基板８上に構築されている整合回路９は、図示しない整合トランス等を有し、電源部４の高周波電源回路２４の出力と加熱コイル２１とを整合（マッチング）させて、所定周波数で所定電力の高周波電流を加熱コイル２１に効率的に供給するためのものである。また、この整合回路９が構築されるプリント基板８には、整合回路９の他に、温度センサ２３の温度信号を温度制御回路２５に送信するための図示しない回路等も構築されている。なお、前記温度制御回路２５は、電源部４に設けることなくプリント基板８上に設け、ケーブル５を介して電源部４としての高周波電源回路２４を制御するように構成しても良い。
【００２５】
この半田鏝装置１を使用する場合は、先ず、電源部４の電源スイッチをオンさせ、温度設定器により半田付けする電子部品の最適半田付け温度を設定し、加熱スイッチをオンさせる。加熱スイッチがオンすると、高周波電源回路２４から設定温度に応じた高周波電流がケーブル５、整合回路９及びコネクタ１１、１２等を介し加熱コイル２１に供給されて加熱コイル２１から磁力線が発生する。この磁力線により、発熱体１９に渦電流が誘起されて該発熱体１９が所定温度まで誘導加熱され、この発熱体１９の加熱温度が鏝先ピース２２に伝熱されて、鏝先ピース２２の鏝先が所定温度まで加熱される。
【００２６】
この加熱された鏝先ピース２２により電子部品が半田付けされ、この半田付け時に鏝先ピース２２が、電子部品やプリント基板のパターンに接触することで熱が奪われてその温度が低下すると、この温度低下が温度センサ２３で検出されて温度制御回路２５に入力され、高周波電源回路２４の出力電流が所定量増加されて、鏝先ピース２２が設定した温度に瞬時に復帰する。
【００２７】
この時、温度センサ２３が鏝先ピース２２の先端に埋設されていることから、鏝先ピース２２の鏝先先端部の温度を高精度に検出できて、鏝先ピース２２の温度を設定温度に維持しつつ半田付け作業が行え、低温度による半田付け作業の能率低下が防止されると共に、高温度による電子部品への熱的ストレスの印可等が確実に防止されることになる。
【００２８】
このように、上記実施形態の半田鏝装置１にあっては、鏝先ピース２２内に埋設した温度センサ２３により鏝先先端の温度が検出され、この検出温度に基づいて温度制御回路２５によって高周波電源回路２４の出力が調整（制御）されるため、温度センサ２３で検出した温度に基づいて鏝先ピース２２の鏝先先端の温度を高精度に管理しつつ、電子部品等を半田付けすることができる。
【００２９】
特に、温度センサ２３によって検出された温度に基づき加熱コイル２１への通電量が調整され、この加熱コイル２１の通電による磁束で発熱体１９が誘導加熱されると共に、この発熱体１９の温度が銅等の熱伝導率の高い鏝先ピース２２に伝熱されることから、鏝先を従来の電熱式の半田鏝に比較して素早く所定温度まで加熱（昇温）させることができ、温度レスポンスに優れかつ精度良い温度管理が行える半田鏝装置１を容易に得ることができる。これにより、例えば熱的ストレスに弱い半導体電子部品等であっても、最適温度で素早くかつ効率的に半田付け作業を行うことができる等、各種電子部品の半田付け作業に好適に使用することが可能となる。
【００３０】
また、発熱体１９が筒状支持部材１７を介して握持部２に着脱可能に支持されているため、加熱コイル２１が巻回されている発熱体１７を握持部２から取り外すことができて、例えば巻数の異なる加熱コイル２１を有する発熱体１９に交換できて、電子部品の最適半田付け温度に対応した所望の加熱効率の発熱体１９を使用することができ、汎用性に優れた半田鏝装置１が得られると共に、半田鏝装置１自体の使い勝手を向上させることが可能となる。
【００３１】
さらに、鏝先ピース２２が発熱体１９に着脱可能に設けられているため、摩耗した鏝先ピース２２の交換を簡単に行うことができると共に、所望の温度状態が得られる所望材質の鏝先ピース２２を使用できる等、半田鏝装置１自体の使い勝手の一層の向上を図ることが可能となる。また、握持部２の内部に高周波電源回路２４と加熱コイル２１とを整合させる整合回路９が構築されたプリント基板８が埋設状態で配設されているため、握持部２の空洞部７を有効利用しつつ、加熱コイル２１にできるだけ近い位置での整合が可能となり、高周波電流の伝達ロス等を抑えて発熱体１９の加熱効率を一層高めることができ、半田付け作業の一層の能率向上を図ることが可能となる。
【００３２】
また、鏝部３が握持部２に対してワンタッチ式に着脱できると共に、筒状支持部材１７に対して発熱体１９がネジ２０を取り外すことで取り外しでき、さらに発熱体１９に対して鏝先ピース２２を回転操作で取り外すことができるため、鏝部３の３つの部材を全て分解状態とすることができて、使用により劣化し易い加熱コイル２１等の修理や交換等のメンテナンス作業を極めて簡単に行うことが可能となる。
【００３３】
なお、上記実施形態においては、鏝先ピース２２を発熱体１９にねじ込み方式で着脱可能に配設したが、本発明はこれに限定されず、例えば鏝先ピース２２を発熱体１９と同様の材質で一体形成し、この発熱体１９の全体を加熱コイル２１によって誘導加熱するようにしても良い。このようにすれば、鏝先ピース２２として銅等の摩耗し易い金属ではなく、ステンレスや鉄、チタン等の耐久性に優れた金属を使用できて、半田鏝装置１の鏝先の寿命を大幅に伸ばすこと等ができる。
【００３４】
また、上記実施形態における発熱体１９の構造や鏝先ピース２２の形状、筒状支持部材１７の握持部２に対する着脱構造等も一例であって、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、電源部が握持部と別体で形成された半田鏝装置以外に、電源部を握持部内に内蔵した半田鏝装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係わる高周波半田鏝装置の一実施形態を示す一部破断した側面図
【図２】同その要部の拡大断面図
【図３】同図１のＡ−Ａ矢視図
【図４】同図２のＢ−Ｂ矢視図
【図５】同高周波半田鏝装置のブロック図
【符号の説明】
【００３７】
１・・・高周波半田鏝装置、２・・・握持部、３・・・鏝部、４・・・電源部、５・・・ケーブル、６・・・取付孔、７・・・空洞部、８・・・プリント基板、９・・・整合回路、１０・・・嵌合孔、１１、１２・・・コネクタ、１３・・・フラットケーブル、１５・・・ねじ、１７・・・筒状支持部材、１８・・・断熱材、１９・・・発熱体、１９ａ・・・ネジ部、２１・・・加熱コイル、２２・・・鏝先ピース、２２ａ・・・ネジ部、２３・・・・温度センサ、２４・・・高周波電源回路、２５・・・温度制御回路、２６・・・マイカ。
【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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