(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部にツバ部（４）を有する巻枠（１）に、導体上に複数の絶縁被覆層が形成され該絶縁被覆層が分離可能な多層絶縁電線（３）が巻回され、この多層絶縁電線（３）の端部を前記ツバ部（４）の下側に設けられた端子（２）に巻き付けて形成した接続部（６）を有する電気部品の当該接続部（６）を、半田付けする方法であって、冷却ガスを導入する導入口（９）と、該導入口（９）から導入された冷却ガスを吹きつける吹出口（１０）と、該吹出口（１０）より下側に前方に突出する突出部（１１）とを有する治具を、前記吹出口（１０）からの冷却ガスが接続部（６）の近傍のツバ部（４）もしくは多層絶縁電線（３）に吹き付けられるように設置することにより、前記ツバ部（４）よりも巻枠（１）側に位置する多層絶縁電線（３）の絶縁被覆をなす各層が互いに分離可能な状態を維持できることを特徴とする半田付け方法。
【請求項２】
下部にツバ部（４）を有する巻枠（１）に導体上に複数の絶縁被覆層が形成され該絶縁被覆層が分離可能な多層絶縁電線（３）が巻回され、この多層絶縁電線（３）の端部を前記ツバ部（４）の下側に設けられた端子（２）に巻き付けて形成した接続部（６）を有する電気部品の当該接続部（６）を、半田付けする方法であって、前記ツバ部（４）に近接して接続部（６）の近傍を冷却する部分を有すると共に、少なくともこの接続部（６）近傍を冷却する部分を冷却する機構を有する治具を備え、該治具は、前記多層絶縁電線（３）が通過するツバ部（４）の凹部（１４）に嵌入するとともに前記多層絶縁電線（３）に当接するように凸部（８）が形成されていることにより、前記ツバ部（４）よりも巻枠（１）側に位置する多層絶縁電線（３）の絶縁被覆をなす各層が互いに分離可能な状態を維持できることを特徴とする半田付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電気・電子機器内に使用される電気部品の端子と電線との半田付け方法に関し、特にトランス、チョークコイル、インダクター等のコイル類の端子と電線との半田付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すようなコイル５に代表される電気部品の端子２と電線３との半田付けは、従来、ウレタンエナメル線などの自己ろう着絶縁電線を用いる場合、絶縁被覆を剥離しないでそのまま端子２に巻き付けて接続部６を形成し、ついでこの接続部６を半田槽に浸漬している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の方法では、接続部６を半田槽に浸漬すると、溶融した半田の熱が電線３の導体を伝導して、接続部６の近傍に位置する電線３の絶縁被覆、例えば図４に示すツバ部４の凹部１４を通過する電線３の絶縁被覆（図中Ｂ部）が溶融分解される場合がある。このように凹部１４に位置する電線３の絶縁被覆が溶融分解されると、この溶融分解した部分が図５のように皮膜カス１２として残存するので、見た目が悪く半田付け後除去しなければならず、又絶縁特性が著しく低下する等の不都合が生じる。このため図５に示すように補助チューブ１３等によって溶融部分の導体に補助絶縁を施すことも行われているが、このような手段を用いると作業性の低下、及び多大なコストアップを招くことになる。
【０００４】
ところで近年前記電線３として、図６に示すような複数の層ａからなる合成樹脂製絶縁被覆１７が押出被覆やテープ巻により施されている多層絶縁電線３が注目されている。
この多層絶縁電線３は、絶縁被覆１７をなす複数の層ａが各々分離可能である必要がある。このような絶縁被覆１７をなす複数の層ａが分離可能な多層絶縁電線３を使用することにより、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission ）６５（１９８５年発行）やＩＥＣ９５０（１９９１年９月）等の安全規格を満足しつつ、トランスの層間テープやバリヤーを省略することができ、トランスの小型化を実現できる。このためこの多層絶縁電線３は広く使用され始めてきている。
【０００５】
図４に示すような多層絶縁電線３を使用するコイル５は通常、絶縁被覆１７をなす樹脂の溶融や分解をツバ部４を通過する部分までに抑え、それよりも巻枠１側（図中Ａ部）では、絶縁被覆１７をなす各層ａが互いに分離可能である状態を維持できることを保証しなければ、上記ＩＥＣの規格を満足できない。
ところがこの多層絶縁電線３をウレタンエナメル線と同じように上記した方法で端子２に半田付けする場合、多層絶縁電線３の絶縁被覆１７は、ウレタンエナメル皮膜に比べて皮膜厚が厚いため、接続部６に半田がのり難い。このため多層絶縁電線３を用いる場合には従来より半田温度を高温にしたり、長時間浸漬しなければならない。しかし前記したように半田温度を高温にしたり、長時間浸漬すると、多層絶縁電線３の導体１８を伝導する熱や半田の輻射熱により、凹部１４より巻枠１側に位置する多層絶縁電線３の絶縁被覆１７が溶融分解してしまう。従って通常の巻枠１を用いていたのでは、凹部１４より巻枠１側であっても、多層絶縁電線３の絶縁被覆１７をなす各層ａが互いに分離不可能となり、規定の沿面距離を確保することができない。このためツバ部４の厚さを厚くしたり、無駄巻部を設けるなどの方法で沿面距離を確保しているが、これでは特殊な巻枠を製造する必要があり、トランスの小型化ができないといった問題が生じる。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、接続部６を半田付けする際に、ツバ部４の凹部１４に位置する電線３の絶縁被覆が熱で変質するのを防止することにより、所望の絶縁特性を確保でき、かつ作業性の向上及びコストダウンが図れる半田付け方法を提供することを目的とする。多層絶縁電線３を用いた場合、特殊な巻枠を用いなくても、ツバ部４の凹部１４よりも巻枠１側に位置する多層絶縁電線３の絶縁被覆１７をなす各層ａが、互いに分離可能な状態を維持できる半田付け方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、前記半田槽１５に接続部６を浸漬する際、前記接続部６近傍を冷却する半田付け方法により前記課題の解決を図った。
【０００８】
本発明の半田付け方法において、接続部６近傍を冷却する手段としては例えば、▲１▼、▲２▼の手段があげられる。
▲１▼銅、アルミニウム等の熱伝導性が良好な金属からなる冷却ブロックを接続部６近傍の電線３に当接させ、接続部６を半田槽に浸漬した際に、該接続部６から伝導してきた熱を該ブロックで除去する。
▲２▼冷却ガスを接続部６近傍に吹きつける。
【０００９】
▲１▼の手段によって冷却する際、連続して作業を行うと冷却ブロックの温度が上昇して冷却効果が薄れる場合があるので、冷却ブロック内に冷却水等の冷却液を外部循環させるのが好ましい。
【００１０】
▲２▼の手段で用いる冷却ガスとしては、空気でもよいが、電線３や半田と反応しないガス、例えばＨｅ、Ａｒ、Ｎ2 等の不活性なガスを用いるのが好ましい。
また冷却ガスによる接続部６近傍の冷却温度は、好ましくは−５０℃以上１００℃以下、より好ましくは−５０℃以上８０℃以下、さらに好ましくは−２０℃以上８０℃以下である。
上記範囲内であれば、接続部６の温度低下による半田付け性の低下を避けつつ、接続部６近傍の絶縁被覆が溶融分解されるのを防止できるからである。
【００１１】
また冷却ガスによって接続部６近傍を冷却し始める時機は、接続部６を半田槽１５に浸漬するのと同時であっても、また接続部６を半田槽１５に浸漬する前であってもよい。しかし接続部６近傍の電線３の絶縁被覆が溶融分解されるのをより確実に防止するためには、半田付け前から接続部６近傍を冷却しておく後者の方が好ましい。
【００１２】
なお、接続部６を半田槽１５に浸漬する前から接続部６近傍を冷却する場合は、半田槽１５に浸漬中は、前記冷却ガスの吹きつけや、冷却ガスブロックの当接を中止してもよい。
【００１３】
請求項１の半田付け方法は、導入口９から導入された冷却ガスを吹出口１０から接続部６近傍に吹きつけて冷却する際、該吹出口１０の下側に設けられている前方に突出する突出部１１により、接続部６方向への冷却ガスの流れを低減できる。よって半田温度や接続部の温度低下による半田付け性の低下を避けることができる。請求項１の半田付け方法は、ツバ部４に近接して接続部６の近傍を冷却する部分を有すると共に、少なくともこの接続部６の近傍を冷却する部分を冷却する機構を有しているので、効率よく冷却できる。請求項２の半田付け方法は、接続部６の近傍を冷却する部分が、電線３が通過する電線３が通過するツバ部４の凹部１４に嵌入する凸形状なので、接続部６近傍の電線に凸部８を当接することにより、より効率よく冷却することができる。
【００１４】
【実施例】
（参考例１）図４は巻枠に電線が巻回されてなるコイル５を示し、図中符号１は巻枠、２は巻枠１の下部に設けられた端子、３は電線、４は巻枠１から引き出された電線３を保護するためのツバ部である。前記電線３は外径０．５ｍｍの軟銅線の外周にポリウレタン樹脂を３３μｍの皮膜厚で被覆した絶縁電線である。
【００１５】
このコイル５では巻枠１から引き出された電線３が巻枠１の下部に設けられている端子２に３ターン巻き付けられ接続部６を形成している。この接続部６を３８０℃に保持されている噴流式半田槽（連取電機製作所製、型式：ＴＤ−Ｈ５０４型）に４秒間浸漬して半田付けを行った。この際、巻枠１から引き出され、ツバ部４で保護されている電線３に図１に示すような銅製の半田付け治具を当接させた。この半田付け治具には接続部６近傍の電線３に当接できるように電線３が通過するツバ部４の凹部１４に嵌まり込む凸部８が形成されている。また半田付け治具の内部には、該半田付け治具の温度を所定温度（本参考例では１０℃）以下に保持するために、冷却水を外部循環させるための循環孔７が設けられている。本参考例においては、半田付け治具により接続部６近傍の電線３を冷却しながら半田付けを行ったので、ツバ部４の凹部１４に位置する電線３の絶縁被覆が溶融分解して発生する皮膜カス１２等は観察されなかった。
【００１６】
（参考例２〜５）図２は接続部６近傍の電線３に冷却ガスを吹きつけるための半田付け治具を示し、図３はこの半田付け治具を備えた半田付け装置の要部を示している。この半田付け装置は冷却ガスを発生させる装置１６から導入口９を通って送り込まれたＮ２ガス（温度−２０℃）を接続部６近傍の電線３に吹きつけるための吹出口１０が設けられている。この吹出口１０は巻枠１のツバ部の凹部ごとに設けておくとよい。また吹出口１０より下側には、前方に突出した突出部１１が設けられている。この突出部１１により図３のように巻枠１を支持し、Ｎ2 ガスをツバ部の凹部に位置する電線３の付近に吹出口１０から吹きつけながら半田槽１５に浸漬する。このとき突出部１１が接続部６方向へのＮ２ガスの流れを低減し、Ｎ２ガスによる半田温度の低下を防止している。このような半田付け装置で半田付け開始前から接続部６近傍の電線３を冷却しながら以下のような条件で半田付けした。電線３として外径０．８ｍｍの軟銅線の外周にポリウレタン樹脂を３３μｍの皮膜厚で被覆した絶縁電線を用いる以外は参考例１と同様のコイル５を用いた。このコイル５の接続部６を、３８０℃に保持されている半田槽１５にそれぞれ４秒（参考例２）、６秒（参考例３）、８秒（参考例４）、１０秒（参考例５）間浸漬した。
【００１７】
このようにして半田付けした接続部６の半田付け性と、電線３の外観を確認した。半田付け性は端子２に巻付けられた電線３の２ターン分以上に半田が乗れば良とした。また電線３の外観は、ツバ部４の凹部１４に位置する電線３に皮膜カス１２の発生がなければ良とした。
その結果を表１に示す。
【００１８】
（比較例１〜４）
接続部６近傍の電線３を冷却せずに、３８０℃に保持されている半田槽に実施例２〜５と同様にしてそれぞれ４秒（比較例１）、６秒（比較例２）、８秒（比較例３）、１０秒（比較例４）間接続部６を浸漬して半田付けを行った。
このようにして半田付けした接続部６の半田付け性と、電線３の外観を実施例２〜５と同様にして確認した。
その結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
0003845125.tif 000002
【００２０】
（結果）表１から、参考例では、半田付け時に接続部６近傍を冷却しているので、１０秒間（参考例５）半田槽１５に浸漬しても凹部１４に位置する電線３に皮膜カス１２の発生は見られず、また４秒間（参考例２）程度の浸漬でも半田付け性が良であった。これに対し比較例１〜４では、凹部１４に位置する電線３に皮膜カス１２が発生して外観が不良となった。
【００２１】
（実施例６〜９）電線として図６に示すような外径０．８ｍｍの軟銅線の外周にポリエステル樹脂を３３μｍの皮膜厚で２層被覆し、さらにその外周にナイロン樹脂を３３μｍの皮膜厚で被覆した多層絶縁電線３（ＩＥＣ９５０の安全規格を満たすトランスを構成できるもの）を用い、４４０℃に保持されている噴流式半田槽（連取電気製作所製：型式ＴＤ−Ｈ５０４型）に４秒間（実施例６）、６秒間（実施例７）、８秒間（実施例８）、１０秒間（実施例９）接続部６を浸漬した。それ以外は参考例１と同様にして半田付け治具により接続部６近傍の多層絶縁電線３を冷却しながら半田付けを行った。
【００２２】
本実施例においては、半田付け治具により接続部６近傍の多層絶縁電線３を冷却しながら半田付けを行ったので、凹部１４に位置する多層絶縁電線３に皮膜カス１２等は観察されなかった。また半田付け後、凹部１４よりも巻枠１側に位置する絶縁被覆１７を各層ａに分離できることを確認するために、実際に多層絶縁電線３の絶縁被覆１７の各層ａを分離してみたところ３層とも分離できた。
【００２３】
（実施例１０〜１３）電線として外径０．２ｍｍの軟銅線の外周にポリエステル樹脂を３３μｍの皮膜厚で２層被覆し、さらにその外周にナイロン樹脂を３３μｍの皮膜厚で被覆した多層絶縁電線３を用いた。また噴流式半田槽の保持温度は４２０℃とした。それ以外は参考例２〜５と同様にして接続部６近傍の多層絶縁電線３をガス冷却しながら半田付けを行った。
【００２４】
このようにして半田付けした接続部６の半田付け性、多層絶縁電線３の外観、および多層絶縁の確保を確認した。半田付け性は端子２に巻付けられた多層絶縁電線３の２ターン分以上に半田が乗ったものを良とした。多層絶縁電線３の外観は、凹部１４に位置する多層絶縁電線３に皮膜カス１２の発生がなければ良とした。また多層絶縁の確保では、実際に多層絶縁電線３の絶縁被覆１７の各層ａをツバ部４に位置している部分において分離し、３層とも分離できれば良とした。
それらの結果を表２に示す。
【００２５】
（実施例１４〜２５）
軟銅線の外径が０．４ｍｍ（実施例１４〜１７）、０．６ｍｍ（実施例１８〜２１）、０．８ｍｍ（実施例２２〜２５）である以外は実施例１０〜１３と同様の多層絶縁電線３を用いた。それ以外は実施例１０〜１３と同様にして接続部６近傍の多層絶縁電線３をガス冷却しながら半田付けを行った。
このようにして半田付けした接続部６の半田付け性と、多層絶縁電線３の外観、および多層絶縁の確保について実施例１０〜１３と同様にして確認した。
それらの結果を表２に示す。
【００２６】
（比較例５〜２０）
実施例１０〜２５と同様の多層絶縁電線３を用い、接続部６近傍の多層絶縁電線３を冷却ガスにて冷却することなく半田付けを行った。
このようにして半田付けした接続部６の半田付け性と、多層絶縁電線３の外観、および多層絶縁の確保について実施例１０〜２５と同様にして確認した。
それらの結果を表３に示す。
【００２７】
【表２】
0003845125.tif 000003
【００２８】
【表３】
0003845125.tif 000004
【００２９】
（結果）
表２、３から実施例１０〜２５では半田付け時に接続部６近傍を冷却しているので、多層絶縁電線３に半田がのりやすくするために、長時間（１０秒間）（実施例１３、１７、２１、２５）、高温（４２０℃）の半田槽１５に浸漬しても凹部１４に位置する多層絶縁電線３の絶縁被覆１７に変色、変形は見られなかった。また凹部１４より巻枠１側に位置している絶縁被覆１７は各層ａとも互いに分離可能であった。また半田付け性についても良好であった。これに対し、比較例５〜２０ではいずれも半田付け性は良かったものの、４２０℃の半田槽に浸漬すると半田付け時に接続部６近傍を冷却していないので、４秒程度の浸漬でも凹部１４に位置する多層絶縁電線３の絶縁被覆１７に変色や変形が見られ、また凹部１４より巻枠１側に位置している絶縁被覆１７は、各層ａが互いに融着しており分離不可能であった。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の半田付け方法は導入口９から導入された冷却ガスを吹出口１０から接続部６近傍に吹きつけて冷却する際、該吹出口１０の下側に設けられている前方に突出する突出部１１により、接続部６方向への冷却ガスの流れを低減できる。従って請求項１の発明によれば、半田温度や接続部の温度低下による半田付け性の低下を避けることができ、容易に作業性の向上及びコストダウンが図れる半田付け装置を提供できる。請求項２の半田付け方法は、ツバ部４に近接して接続部６の近傍を冷却する部分を有すると共に、少なくともこの接続部６の近傍を冷却する部分を冷却する機構を有しているので、効率よく冷却できる。従って請求項２の発明によれば容易に作業性の向上及びコストダウンが図れる半田付け装置を提供できる。請求項２の半田付け方法は、接続部６の近傍を冷却する部分が、電線３が通過するツバ部４の凹部１４に嵌入する凸形状なので、接続部６近傍の電線に凸部８を当接することにより、より効率よく冷却することができる。従って請求項２の発明によれば容易に作業性の向上及びコストダウンが図れる半田付け方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、半田付け治具を示す概略図。
【図２】図２は、冷却ガスを接続部近傍に吹きつけるための半田付け治具を示す概略図。
【図３】図３は、半田付け治具を備えた半田付け装置の要部の概略図。
【図４】図４は、コイルを示す外観図。
【図５】図５は、従来の半田付け法により半田付けしたコイルを示す外観図。
【図６】多層絶縁電線の断面図。
【符号の説明】
１          巻枠
２          端子
３          電線
４          ツバ部
５          コイル
６          接続部
７          循環孔
８          凸部
９          導入口
１０        吹出口
１１        突出部
１２        皮膜カス
１３        補助チューブ
１４        凹部
１５        半田槽
１６        冷却ガスを発生させる装置
１７        （多層絶縁電線の）絶縁被覆
１８        導体
ａ          多層絶縁電線の絶縁被覆をなす層
【図１】
0003845125.tif 000005
【図２】
0003845125.tif 000006
【図３】
0003845125.tif 000007
【図４】
0003845125.tif 000008
【図５】
0003845125.tif 000009
【図６】
0003845125.tif 000010