烙鐵、其組裝方法及其加熱器組件的更換方法
2023-04-29 03:15:11 3
專利名稱：烙鐵、其組裝方法及其加熱器組件的更換方法
技術領域：
本發明涉及一種具有烙鐵頭和內裝加熱器的加熱器組件、而且在噴出惰性氣體的同時可以進行釺焊工作的烙鐵。特別是涉及在要求精密釺焊的情況下也可以容易進行釺焊工作的烙鐵。本發明還涉及其組裝方法、和其加熱器組件的更換方法。
背景技術：
從廢棄電器產品的印刷電路板等溶出的鉛(Pb)的危害性成為大的社會問題以來，不含有鉛的焊劑(無鉛焊劑)的必要性日益增大。然而，迄今所開發的無鉛焊劑與以往的含鉛焊劑相比，因為其熔點高出約30～50℃(210～232℃)，所以若不將烙鐵頭的溫度維持在350℃以上就發生不能得到充分的釺焊性之問題。並且，若將烙鐵頭的溫度維持在350℃以上，則因為發生焊劑的劣化等，所以另外發生加速烙鐵頭的氧化之問題。
因而，針對上述問題有各種提案。如日本實用新型專利公開公報實開平6-70962號(專利文獻1)及美國專利6247631號(專利文獻2)所揭示，從烙鐵頭附近噴出氮氣等惰性氣體，來防止烙鐵頭的氧化的方案。專利文獻1所述的裝置，是自動供給焊絲、主要適用於個人用戶的烙鐵。專利文獻2所述的裝置，是烙鐵頭和手柄部在一條直線上的烙鐵，在加熱器部外周和管內周設置有凸起，對加熱器部和管可以進行正確定位。
然而，專利文獻1所述的裝置在要求精密且高速的工業用途中，自動供給焊絲反而妨礙釺焊工作。因此，在工業用途中，不僅顯著地降低工作效率，而且隨著近年來的印刷電路板集成度的提高，完全不能使用的情況也增加了。
又，該專利文獻1的裝置，因為必須向烙鐵頭頂端供給焊絲，所以必須設置將頂端彎曲形成的加熱器部、和與該加熱器部本體正交而向該加熱器部的彎曲的頂端送給焊絲的手柄部，其結果，該專利文獻1的裝置的結構不能適用於將烙鐵頭和手柄部設置於一條直線上的烙鐵。
又，在該專利文獻1的裝置的結構中，為了形成惰性氣體的流通通道，必須將覆蓋於加熱器部上的圓筒狀管從手柄部凸出。因此，不僅該管太粗會妨礙精密的釺焊工作，而且將從手柄部凸出的管正確定位在加熱器部上也困難，總之，該裝置存在不能形成惰性氣體均一流通的通道之問題。
另一方面，專利文獻2所述的裝置，是烙鐵頭與手柄部在一條直線上的烙鐵，通過在加熱器部外周和管內周設置凸起，對加熱器部與管進行正確定位，以實現惰性氣體均一流通的通道。
然而，該專利文獻2的裝置需要在加熱器部外周及管內周設置多個凸起，相應地使製造效率降低，因此希望有一種能夠更簡單地製造的烙鐵。
另外，不僅可以對應無鉛焊劑，對烙鐵還要求具有即使在釺焊工作的內容出現改變也好，不使用特別的工具而可以立即更換烙鐵頭以適應到新的工作內容的功能。
發明內容
本發明是為了解決上述問題而做出的，其目的在於提供一種沒必要通過煩雜的定位工作而可以進行精密且高速的釺焊工作、並且即使將烙鐵頭的溫度設定得較高也可以抑制烙鐵頭的氧化的烙鐵。本發明的目的還在於提供該烙鐵的組裝方法、以及可以高效率地更換該烙鐵中的加熱器組件的方法。
為解決上述問題，本發明所提供的烙鐵，包括加熱器組件，呈大致棒狀，在其頂端部設有烙鐵頭，並且內裝有加熱所述烙鐵頭的加熱器；和烙鐵本體部，支承所述加熱器組件的基端一側；其中，所述加熱器組件具有導入開口，處於基端一側位置，用於將氣體導入到所述加熱器組件內部；和導出開口，與所述導入開口相比處於頂端一側位置，用於將氣體導出到所述加熱器組件外部；所述烙鐵本體部具有氣體導入部，與所述導入開口相對應的位置相比處於基端一側位置，用於將氣體導入到所述烙鐵本體部內部；所述烙鐵具有氣體通道，連通所述氣體導入部和所述導出開口；以便從所述導出開口導出的氣體從所述烙鐵頭頂端附近的周圍噴出。
在這裡，作為氣體，氮氣等惰性氣體為宜，但未必限於此。還有，在本說明書中，所謂頂端一側是指在烙鐵軸向方向上的烙鐵頭一側，在烙鐵頭中是指直接進行釺焊的頂端一側(有時也稱為「前端」)，所謂基端一側是指在烙鐵軸向方向上與頂端一側相反的一側(有時也稱為「後端」)。又，在本說明書中，頂端一側為「前」，基端一側為「後」。
根據上述構成，當釺焊時，則可以將氮氣等惰性氣體導入到烙鐵本體部，使之通過氣體通道從烙鐵頂端附近的周圍噴出。也就是說，可以進行無氧環境(在沒有氧氣的氣氛之下)的釺焊。因此，為了適應無鉛焊劑，即使將烙鐵的溫度設定較高也好，可以有效地抑制烙鐵頭的氧化。
並且，在烙鐵形成有氣體通道，尤其將大致棒狀的加熱器組件內部作為該氣體通道的一部分。因此，採用簡單的結構就可以形成氣體通道。而且，僅將設置在加熱器組件的導入開口附近形成規定的氣體環境，就可以容易地將氣體導入到加熱器組件內，而通過在烙鐵頭附近設置導出開口，就可以在其附近形成該氣體環境，因此沒必要通過煩雜的定位工作就可以進行釺焊。
又，通過將氣體導入部設置在烙鐵本體的基端一側，可以配設成連接的氣體導入管不會妨礙釺焊工作。通過該種氣體通道，能夠將烙鐵整體高度小型化。這樣，包括烙鐵頭，可以將加熱器組件整體形成為大致直棒狀(但本發明不限於此)。利用這些效果，可以容易地進行精密且高速的釺焊工作。
本發明的烙鐵的所述加熱器組件還可以具有氣體導出管，用於將從所述導出開口導出的氣體導流到所述烙鐵頭的頂端附近；和導出管安裝部，處於所述導入開口和所述導出開口之間位置，用於支承所述氣體導出管。
根據上述構成，通過氣體導出管可以將從導出開口導出的氣體高效率地噴出到烙鐵頭的頂端附近。
本發明的烙鐵的所述氣體導出管還可以包括內管，直徑稍大於所述加熱器組件；和蓋形螺母，可移動地嵌合在所述內管外周。
根據上述構成，可以容易地裝卸氣體導出管。也就是說，在不噴出氣體進行釺焊工作時，則可以取下氣體導出管而進行釺焊，從而提高釺焊部位的可視性，更能提高工作效率。
本發明的烙鐵還可以包括中間支承體，呈管狀，用於使所述烙鐵本體部通過該中間支承體支承所述加熱器組件；其中，所述加熱器組件還可以具有卡合部，置於其外周上，與所述中間支承體的內周形狀相對應，用於讓所述中間支承體定位在所述加熱器組件的軸向及徑向方向上而支承所述中間支承體。
根據上述構成，可以將加熱器組件和中間支承體作為一體的組件狀態。
又，本發明的烙鐵還可以包括發光體；和顯示部，至少一部分露出在所述烙鐵本體部表面，並且讓所述發光體發出的光穿過；其中，所述顯示部具有一個或多個貫通孔，沿所述烙鐵本體部軸向方向貫通，構成所述氣體通道的一部分，並且在孔內插通著電連接該貫通孔前後部件的導線；所述顯示部的所述貫通孔以外的部分，隔絕所述烙鐵本體的內部為頂端一側和基端一側。
在這裡，「電連接該貫通孔前後部件的導線」是指，電連接處於該貫通孔頂端一側位置的部件和處於基端一側位置的另一部件的導線。根據上述構成，由於設置在顯示部上的貫通孔兼作導線的通道和氣體通道，因此可以將烙鐵更小型化。從保持烙鐵本體部的氣密性及組裝烙鐵的效率考慮，在貫通孔內可以設置一根導線，也可以設置多根導線。又，除了該貫通孔，由於顯示部將烙鐵本體的內部隔絕為頂端一側和基端一側，因此在烙鐵本體表面的全周範圍內，可以露出帶狀的顯示部。故此，可以提高顯示部的可視性。另外，通過發光體發光時，將該光穿過烙鐵本體的表面使顯示部點燈，能夠發出信息。對於顯示內容沒有特別限定，例如，在向加熱器供電的時候可以使顯示部點燈，工作者就能夠正確把握對加熱器的通電狀態。
另外，本發明的烙鐵的所述加熱器組件還可以具有第1組件端子、第2組件端子以及接地部，分別處於基端一側位置，其中所述第1組件端子和所述第2組件端子分別與包括所述加熱器在內的電氣元件連接，所述接地部使從所述電氣元件漏出的電流接地，所述烙鐵本體部還可以具有電氣連接部，可以插裝所述加熱器組件的基端一側，其中，所述電氣連接部具有第1本體端子、第2本體端子以及接地端子，分別與導入到所述烙鐵本體部內部的多根導線連接，通過插裝所述加熱器組件，所述第1組件端子與所述第1本體端子電連接，所述第2組件端子與所述第2本體端子電連接，所述接地部與所述接地端子電連接。
在本說明書中，作為加熱器以外的電氣元件，可以舉例溫度傳感器，但不限定於此。
根據上述構成，在電氣元件和烙鐵的外部之間可以順利進行電力的供給或信號的收發，並且可靠地對將從電氣元件漏出的電流進行接地。
再有，本發明的烙鐵的所述加熱器組件還可以具有接地部，處於基端一側位置，用於將從包括所述加熱器在內的電氣元件漏出的電流接地；所述烙鐵本體部還可以具有電氣連接部，可以插裝所述加熱器組件的基端一側；其中，所述電氣連接部具有接地端子，處於所述電氣連接部的基端附近，用於與導入到所述烙鐵本體部內部的導線連接；和環狀導電部件，處於所述電氣連接部的頂端附近，是成形為周向的一部分被開口的環狀的電極，與伸延到頂端一側的所述接地端子電連接，並且，通過插裝所述加熱器組件被擴展而與所述接地部電連接。
根據上述構成，只要將加熱器組件插裝在電氣連接部上，就可以容易且可靠地對將從電氣元件漏出的電流接地。
還有，本發明的烙鐵的組裝方法，是一種具有上述中間支承體的烙鐵的組裝方法，其特徵在於包括，將所述加熱器組件插裝在所述中間支承體上後，將所述加熱器組件的基端一側插入到所述烙鐵本體上。
又，本發明的加熱器組件的更換方法，是一種針對具有上述中間支承體的烙鐵的加熱器組件進行更換的方法，其特徵在於包括，將所述中間支承體向頂端一側方向拉出，從而將所述加熱器組件與所述中間支承體一起拔下。
通常，按照釺焊工作的內容，需要使用不同形狀的烙鐵頭。根據上述構成，將加熱器組件與中間支承體一體化的組件作為更換部件而準備多個，可以有效地併合適地更換每個更換部件。
再說，例如，作為把持手柄(釺焊工作時的握部)形成中間支承體的話，就可以多個工作者共用烙鐵。通常，由於工作者對把持手柄有自己的握持習慣，因此在多個工作者共用一個烙鐵的場合下進行工作時，則工作者產生不適感，會妨礙細緻的釺焊工作，故此不理想。還有在衛生上也不理想。但是，根據上述構成，對每個工作者預先準備一個把持手柄，按照工作者更換把持手柄的話，就不會給釺焊工作帶來障礙，衛生問題也降至最小，且多個工作者能共用一個烙鐵。
圖1是本發明實施例的烙鐵的主視圖。
圖2是圖1的烙鐵的分解立體圖。
圖3是表示圖1的烙鐵在分解過程中的部分剖視圖。
圖4是加熱器組件的剖視主視圖。
圖5(a)是電連接器結構體的立體圖，(b)是(a)的左視圖，(c)是(a)的III-III線的剖視圖。
圖6(a)是圖5(c)的IV-IV線的剖視圖，(b)是表示在電連接器結構體中插裝有空心管的使用狀態下的電極接觸狀態的說明圖。
圖7(a)是圖5(c)的V-V線的剖視圖，(b)是第1、第2本體端子的主視圖，(c)是(a)的端子本體部的右視圖。
圖8是顯示部及手柄基座基端部周圍的剖視主視圖。
具體實施例方式
下面，就本發明的實施例，參照附圖進行說明。圖1是本發明的實施例的烙鐵1的主視圖。圖2是圖1的烙鐵的分解立體圖。烙鐵1，作為主要構成部件，包括在頂端具有烙鐵頭10的加熱器組件2；固定在加熱器組件2頂端一側的氣體導出管3；牢固地固定在加熱器組件2中央部的把持手柄4(中間支承體)；在加熱器組件2和把持手柄4一體化的狀態下，被插入到加熱器組件2基端部的手柄基座5(烙鐵本體部)；設置在手柄基座5的基端一側並且將惰性氣體(氮氣等)導入到手柄基座5內部的氣體導入部6；與氣體導入部6連接的氣體導入管65；從手柄基座5導出的電纜7；以及設置在電纜7終端部上的電連接器8。
烙鐵1是，當進行釺焊時，在如圖1所示的組裝好的狀態下使用的，其結構是工作者用手可以容易地分開的。圖3是表示該分開狀態下的烙鐵1的部分剖視圖。如圖3所示，烙鐵1被大致分成兩部分。具體地說，烙鐵1是通過手工操作可以容易地分開成更換部件80、以及從手柄基座5到電連接器8(圖1、圖2所示)的部分。更換部件80包括加熱器組件2、氣體導出管3及把持手柄4，而且是通過手工操作可以容易地裝拆氣體導出管3的。
下面，關於各部件進行詳細說明。圖4是加熱器組件2的剖視主視圖，圖中省略了其軸向方向中央的一部分，即，以沿軸向方向縮短而表示的。並且，與在圖2及圖3所示的狀態相比，以軸為中心轉動90度的狀態而表示的。
如圖2～圖4所示，加熱器組件2，作為主要構成部件，包括以形成為空心圓筒狀的導電性空心管9；固定在空心管9頂端上的烙鐵頭10；固定在空心管9外周上的導出管安裝部11；以及插入到烙鐵頭10的安裝孔10a中的加熱器部12(電氣元件)。在加熱器部12的頂端設置有溫度傳感器13(電氣元件)，加熱器部12和溫度傳感器13是通過填充在安裝孔10a裡的陶瓷塗覆材料14被固定成圖4所示的狀態。在這裡，陶瓷塗覆材料14是例如使包含粘合劑和氧化鋁的水溶液凝固而成的。
從加熱器部12導出的兩根導線15a、15b，通過空心管9內部而電連接在基端一側的第1組件端子16a及第2組件端子16b上，空心管9的基端部通過樹脂制的塞子17d被密封著。
空心管9，其頂端一側的大部分由導電性的管本體部16c構成，與管本體部16c相比處於基端一側位置配置有第1組件端子16a及第2組件端子16b。為了將從加熱器部12及溫度傳感器13漏出的電流接地，管本體部16c作為接地部，與接地端子40(參照圖7(a))電連接。即，管本體部16c還具有接地功能。
接著，針對與管本體部16c相比處於基端一側的空心管9結構進一步說明。在環狀的第1組件端子16a與第2組件端子16b之間配設有絕緣材料17b，使第1組件端子16a與第2組件端子16b電絕緣。同樣，在第1組件端子16a與塞子17d之間、以及第2組件端子16b與管本體部16c之間也分別配設有絕緣材料17a、17c從而使第1組件端子16a以及第2組件端子16b分別與其他部件電絕緣。
在第1組件端子16a與絕緣材料17a以及17c的各邊界部、還有第2組件端子16b與絕緣材料17b以及17c的各邊界部上，設置有多個氣體導入孔19(導入開口)。氣體導入孔19是連通空心管9的外部和內部的孔，是將惰性氣體導入到空心管9內部的導入口。
另外，如圖2及圖4所示，與空心管9的導出管安裝部11相比處於稍微靠頂端一側位置形成有多個氣體導出孔18(導出開口)。氣體導出孔18是連通空心管9的外部和內部的孔，是將已導入的惰性氣體導出到空心管9外部的導出口。
如圖2所示，與管本體部16c的導出管安裝部11相比處於基端一側位置，相隔設置有兩個凸條50、51(卡合部)。凸條50、51的外徑都與把持手柄4的內徑大體一致，通過凸條50的外周與把持手柄4的內周卡合，來防止把持手柄4與加熱器組件2在徑向方向鬆動。
又，從空心管9的基端一側插入把持手柄4時，凸條51與形成在把持手柄4內周的凹條(未圖示)卡合，因此也起著將把持手柄4在軸向上定位的作用。也就是說，把持手柄4的頂端要接觸到導出管安裝部11之前，通過凸條51阻止其過度插入。
如圖2及圖4所示，氣體導出管3包括直徑稍微大於空心管9的內管20；緊密嵌合在內管20頂端外周的外管21；以及可移動地嵌合在內管20外周的圓筒狀蓋形螺母22。在此，外管21的頂端，與烙鐵頭10的形狀相對應地形成為尖頭狀。另一方面，在內管20的基端一側，以朝徑向外方的環狀形成有大直徑的凸緣部20a。另外，烙鐵頭10的形狀根據釺焊工作的工作內容和工作對象，存在多個種類，因此與其相對應，外管21也存在多個種類。
如圖4所示，蓋形螺母22細分為內周直徑不同的頂端部22a和基端部22b，在基端部22b的內周面上形成有與導出管安裝部11螺合的螺紋槽。並且，頂端部22a的內周直徑設定得比內管20的外徑大。還有，頂端部22a的內周直徑設定得比內管20的凸緣部20a外徑、以及外管21的基端一側外徑小。因而，蓋形螺母22不會從內管20的前後任何方向脫落。
再說，蓋形螺母22的基端部22b內周直徑與凸緣部20a的外周直徑r(圖2所示)大致相同地形成。還有，接觸於凸緣部20a的前面(頂端一側表面)及後面(基端一側表面)的、蓋形螺母頂端部22a及導出管安裝部11的各接觸面，與凸緣部20a的前面及後面相對應而與空心管9的軸向方向正交地形成。
為此，一旦將蓋形螺母22扭進導出管安裝部11，而使凸緣部20a壓到安裝部11的接觸面上，則如圖4所示，內管20就可以相對於蓋形螺母22正確定位。這樣，在扭好蓋形螺母22的狀態下，因為蓋形螺母22、導出管安裝部11和空心管9成為一體，所以內管20相對於空心管9被正確定位，從而在內管20和空心管9之間形成均勻的縫隙。該縫隙成為將從氣體導出孔18導出的惰性氣體導入到外管21的頂端一側(即，烙鐵頭10頂端周圍)的氣體通道。另外，該氣體通道的基端一側，通過凸緣部20a與導出管安裝部11的密接而被封住。在圖4中用箭頭n表示惰性氣體的通道。
這樣，本實施例的結構不同於專利文獻2所揭示的以往的結構，沒有必要在內管20的內周面或空心管9的外周面上設置定位用的凸起，只是簡單的結構，就能在空心管9的外側形成均勻的氣體通道。
如圖2所示，把持手柄4包括由塑料制的內側筒體23；和覆蓋內側筒體23的彈性聚合物制的外側筒體24。內側筒體23及外側筒體24都由熱傳導性低的材料形成。在本實施例中，作為外側筒體24的彈性聚合物使用PVC(聚氯乙烯)，但也可以使用包括橡膠在內的、其他彈性體。外側筒體24可著色成適當的顏色。
內側筒體23與空心管9緊密地嵌合，還形成有擋住外側筒體24插入的凸緣部23a。又，在內側筒體23沿軸向方向上形成有多個(例如四個)切縫23b，並且安裝有朝該切縫23b關閉的方向施加彈性力的兩個彈性體環25a、25b。因此，內側筒體23的基端一側通過彈性體環25a、25b而朝徑向方向內側收縮，在外嵌於空心管9的狀態下，使把持手柄4和空心管9一體化。
把持手柄4的外側筒體24嵌合在內側筒體23上，通過從內側筒體23的基端一側插入，與內側筒體23一體化。又，外側筒體24具有適當的彈性，且其外徑設定成適合於用右手或左手的三根手指(大拇指、食指和中指)握住的大小。空心管9的外徑，根據搭載在印刷電路板上的IC等的集成度，必須設定成某種較小的程度，在本實施例中，使外側筒體24的外徑適合工作者的手指。另外，外側筒體24的基端一側即外側筒體基端部24a被縮小直徑，成為如後述的插入手柄基座5的插入部。
如圖3所示，手柄基座5，通過將其軸向方向兩端開放的圓筒狀手柄基座胴體部35、以及將形成帽狀的手柄基座基端部36分別螺合於顯示部68，從而成一體化。形成在手柄基座胴體部35頂端一側的手柄基座頂端部35a設有外側筒體支承部28。
外側筒體支承部28是圓筒狀部件，和外側筒體24一樣，由彈性聚合物或橡膠等的彈性材料製成。該頂端部28a的內徑設定得比外側筒體基端部24a的外徑稍微小。因而，將把持手柄4與手柄基座5結合時，需要使外側筒體基端部24a壓入到外側筒體支承部28裡。但該壓入力設定為通過手動容易壓入程度的較小的壓入力。
還有，將把持手柄4從手柄基座5拔出來時的拉拔力，也設定成為易於手動進行程度的較小的拉拔力。並且，因為外側筒體24和外側筒體支承部28都由彈性材料製成，所以在將把持手柄4從手柄基座5拔出來後，外側筒體基端部24a的外徑及外側筒體支承部28的頂端部28a的內徑分別恢復為壓入前的尺寸。這樣，可以將把持手柄4反覆多次裝拆於手柄基座5。
再說，將把持手柄4插裝到手柄基座5時，外側筒體基端部24a的外徑一側及外側筒體支承部28的頂端部28a的內徑一側由於壓入而稍微變形，通過各個恢復力相互密接。由此，手柄基座胴體部35的頂端一側被封住以保持氣密性。
手柄基座胴體部35中收容有電連接器結構體37(電氣連接部)。圖5(a)是電連接器結構體37的立體圖，圖5(b)是圖5(a)的左視圖，圖5(c)是圖5(a)的III-III線的剖視圖。圖6(a)是圖5(c)的IV-IV線的剖視圖，圖6(b)是在電連接器結構體中插裝有空心管的使用狀態下的、電極接觸狀態的說明圖。還有，圖7(a)是圖5(c)的V-V的剖視圖，圖7(b)是第1、第2本體端子41、42的主視圖，圖7(c)是圖7(a)的端子本體部39的右視圖。
如圖5(a)所示，電連接器結構體37包括塑料制的端子本體部39；以及內裝在端子本體部39的接地端子40、第1本體端子41和第2本體端子42。雖然在圖5中省略，但是接地端子40、第1本體端子41和第2本體端子42分別連接到從電纜7導出而通過了顯示部68的三根導線70、71、72(參照圖8)。
端子本體部39整體形成為大致圓筒狀，在其基端一側上形成有對應於各端子40、41、42的三個安裝孔46、47、48(參照圖7(c))。各安裝孔46、47、48，分別細分為橫寬L1的安裝槽46a、47a、48a和橫寬L2的安裝開口46b、47b、48b，其中，安裝孔47、48分別可以使第1、第2本體端子41、42從基端一側朝頂端一側的方向插入安裝。
在端子本體部39的徑向方向對稱的位置上，形成有矩形狀的第1矩形窗孔51a、51b及第2矩形窗孔52a、52b(圖6(a))。又，在與該第1矩形窗孔51b及第2矩形窗孔52b隔開90度的位置上，形成有第3矩形窗孔53b(圖7(a))。在此，第1矩形窗孔51a、51b和第2矩形窗孔52a、52b是分別對應第1本體端子41和第2本體端子42而被設置的，第3矩形窗孔53b是對應接地端子40而被設置的。
如圖6(a)、(b)所示，端子本體部39的內周直徑Φ』形成為與空心管9的外周直徑Φ大致相同，但稍微大一點的直徑。還有，端子本體部39的軸向方向長度形成為完全收容兩個環狀端子16a、16b，且收容手柄本體部16c的基端部的長度。
如圖7(a)所示，接地端子40朝頂端一側伸延而與環狀導電部件38一體化。環狀導電部件38由具有彈簧力的材料形成，在周向方向上的一部分形成有缺口部38a(圖5(b))。因此，在徑向方向上可以稍微伸縮，在以稍微收縮的狀態下、插入到端子本體部39後，在徑向方向上稍微擴展，從而可靠地安裝在端子本體部39的內周面上。
又，在環狀導電部件38的軸向中央，沿周向方向形成有朝徑向內方凸出的小徑凸出部38b(圖6(a))。該小徑凸出部38b的內周直徑形成為比空心管9的外徑Φ稍小的直徑。因此，當將加熱器組件2插入到手柄基座5時，則小徑凸出部38b被由空心管9朝徑向外方或軸向稍微擴展，以可靠地與空心管9接觸而支承空心管9。
又如圖6(b)所示，因為在使用狀態下，小徑凸出部38b形成在與管本體部16c接觸的位置，所以，接地端子40介由小徑凸出部38b可靠地與管本體部16c電連接。另外，接地端子40，通過從端子本體部39的頂端一側(圖7(a)的左側)朝基端一側的方向插入而使接地端子40的切起片40b與端子本體部39的第3矩形窗孔53b達到卡合的狀態之後，結束安裝(參照圖7(a))。
如圖6(a)所示，第1本體端子41形成得比第2本體端子42短，但都由具有彈簧力的材料製成。如圖7(b)、(c)所示，第1、第2本體端子41、42分別包括與各安裝槽47a、48a的橫寬L1大致相同的本體部；比安裝開口47b、48b的橫寬L2稍窄的頂端部41a、42a；以及具有止插部41d、42d的基端部。又，在各本體部上分別形成有切起片41b、42b，在基端部除上述的止插部41d、42d之外，還分別形成有與導線71、72釺焊連接用的開口41c、42c。
因此，當從安裝孔47、48分別插入第1本體端子41及第2本體端子42時，則第1、第2本體端子41、42的各本體部分別被安裝槽47a、48a夾持並滑動後，止插部41d、42d就與端子本體部39抵接，在該抵接狀態下，各切起片41b、42b分別與端子本體部39的矩形窗孔51b、52b卡合，從而防止第1、第2本體端子41、42的脫落，並被可靠地支承。
如圖6(a)、(b)所示，第1、第2本體端子41、42的各頂端部41a、42a朝徑向內方彎曲、且其最頂端朝徑向外方彎曲地形成。在自由狀態下，各頂端部41a、42a的最內側部分別從第1、第2矩形窗孔51a、52a向內徑側伸出。也就是說，位於空心管9外徑的內側。
由此，在插入有空心管9的使用狀態下，該伸出部向外側擴展並與空心管9密接。這時，第1、第2本體端子41、42的各頂端部41a、42a分別與第1、第2組件端子16a、16b接觸，並且分別與第1、第2組件端子16a、16b可靠地電連接。
如此，第1、第2本體端子41、42，在其本體部被支承的狀態下，通過各頂端部41a、42a的搖動而與空心管9接觸，因此插入空心管也好各端子幾乎不產生應力。
又，因為通過相互長度不同的第1、第2本體端子41、42分別與在軸向方向上相隔的第1、第2組件端子16a、16b接觸而實現電連接，所以當空心管9插入到電連接器結構體37時(即，將把持手柄4插入到手柄基座5上時)，則沒必要對軸的轉動方向進行定位。
由於空心管9的外徑與端子本體部39的內徑大致一致，因此在插入有空心管9的狀態下，空心管9在端子本體部39的軸向方向全長範圍被輕鬆地支承。另一方面，管本體部16c在從管基端部適度離開的位置，通過環狀導電部件38沿全周被可靠地支承。故此，在將空心管9插入到電連接器結構體37的狀態下，空心管9通過電連接器結構體37牢固地被支承。也就是說，由於第1本體端子41和第2本體端子42的長度不同，從電連接器結構體37的基端部到小徑凸出部38b的距離就必然變長，因此，相應地能夠可靠地支承空心管9。
還有，端子本體部39構成氣體通道的一部分。具體地說，惰性氣體從接地端子40、第1本體端子41、第2本體端子42和與各端子相對應的端子本體部39基端一側的各安裝孔46、47、48之間的各縫隙導入到端子本體部39的內徑一側，繼續從設置在空心管9的氣體導入孔19導入到空心管9的內部。在圖6(a)及圖7(a)中用箭頭n表示惰性氣體的路徑。
如上所述，手柄基座5的結構是將手柄基座胴體部35與手柄基座基端部36通過顯示部68結合的。圖8是顯示部68及手柄基座基端部36周邊的剖視主視圖。顯示部68是由半透明材料製成的部件，其頂端一側與手柄基座胴體部35螺合，其基端一側與手柄基座基端部36螺合，而且各螺合部之間的部分，作為手柄基座5的表面，沿全周露出。
在顯示部68的中央部附近設有作為發光體的發光二極體(LED)69。LED69在向加熱器12供電時發光。當LED發光時，則穿過半透明的顯示部68，其帶狀的表面露出部就點燈。也就是說，通過顯示部68的點燈，工作者就可以知道現在正向加熱部12進行供電。
在顯示部68設有軸向貫通的三個貫通孔68a(在圖8中表示的是其中一個)。導線70、71、72分別通過該三個貫通孔68a。貫通孔68a的內徑比各導線70、71、72的外徑稍大，因此各貫通孔都具有稍許縫隙。這樣，通過該縫隙，惰性氣體可以從基端一側通向頂端一側。也就是說，貫通孔68a既是導線70、71、72的通道，也是氣體通道的一部分。另外，顯示部68除貫通孔68a以外的部分，將手柄基座5的內部隔絕為基端一側與頂端一側，以保持氣密性。
各導線70、71、72從電纜7導出，其頂端一側分別與接地端子40、第1本體端子41及第2本體端子42電連接。與LED69電連接的導線79也從電纜7導出。
又，在顯示部68的頂端一側及基端一側，分別設置有板狀的安裝板43b、43c。安裝板43b連接顯示部68與電連接器結構體37，安裝板43c以固定電纜7頂端部的狀態收容在手柄基座基端部36中。
手柄基座基端部36設置在手柄基座5的後端(基端一側)，該基端部通過電纜連接部59與電纜7連接。手柄基座基端部36的基端部保持氣密地被封住。例如，可以通過下面的方式進行製造以保持氣密性。即，先在電纜7的外周固定密封部件之後，再將該密封部件壓入到手柄基座基端部36的基端部的方式。
在手柄基座基端部36的基端一側凸設有氣體導入部6。如圖8所示，在氣體導入部6設置有導入通道63和導入通道64。導入通道63是與手柄基座基端部36的內部連通而沿手柄基座胴體部35的徑向延伸的孔。導入通道64是與該導入通道63連通而沿手柄基座胴體部35的軸向延伸的孔，並且通過連接端子61與氣體導入管65連接。另外，在導入通道63上設置有密封螺釘62以保持氣密性。向氣體導入管65供給的惰性氣體通過未圖示的閥門的開閉，可以自如地切換其供給和停止的狀態。圖8中用箭頭n表示惰性氣體的路徑。
氣體導入管65和電纜7從手柄基座5的基端一側導出，並被多個夾子67夾住(圖1及圖2所示)。電纜7的後端設置有電連接器8，與控制器(未圖示)連接。該控制器是根據烙鐵頭10的設定溫度與溫度傳感器13所檢測出的溫度之差，按照需要來決定是否向加熱器部12通電(電力供給)。具體地說，溫度傳感器13檢測出的溫度比設定溫度低規定值以上、而應該提高烙鐵頭10的溫度時，則向加熱器部12供電，其餘情況停止供電。又，在向加熱器部12供電中控制器就向LED送去發光信號。此外，控制器具有介由電纜7電連接到接地端子40的接地電路。
下面，對烙鐵頭10的作用進行說明。當在惰性氣體環境之下進行釺焊工作時，則首先工作者將控制器的電源設定為「開」，並且設定烙鐵頭10的目標溫度。另外，打開惰性氣體用的閥門。
於是，通過電纜7、第1本體端子41、第1組件端子16a等而電連接到控制器的加熱部12就發熱，對烙鐵頭10進行加熱。烙鐵頭10的溫度由溫度傳感器13檢測，該檢測值通過第2組件端子16b、第2本體端子42、電纜7等而被送到控制器。
當溫度傳感器13的檢測溫度比工作者設定的目標溫度低規定值以上時，則控制器向加熱器部12供電，其餘時候停止供電。由此，烙鐵頭10的溫度穩定地維持在設定溫度附近。
又，因為管本體部16c通過環狀導電部件38、接地端子40、電纜7等而連接到控制器的接地電路，所以可靠地將從加熱部12及溫度傳感器13漏出的電流接地。
又，在向加熱器部12供電中，控制器介由電纜7向與之電連接的LED69發送發光信號。接受了該發光信號的LED69就發光，該光穿過半透明的顯示部68，在手柄基座胴體部35的基端一側呈帶狀點燈。工作者根據顯示部68的點燈/滅燈，可以正確把握對於加熱部12的通電狀態。
另外，當打開惰性氣體用的閥門時，則惰性氣體通過氣體導入管65被供給到氣體導入部6。接著，惰性氣體如圖8的箭頭n所示，從氣體導入部6被導入到手柄基座基端部36的內部，再經由貫通孔68a被導入到手柄基座胴體部35的內部。然後，通過電連接器結構體37(參照圖6(a)、圖7(a))被導入到空心管9的氣體導入孔19。接著，惰性氣體從氣體導入孔19被導入到空心管9的內部之後，如圖4的箭頭所示，被導入到其頂端一側。接著，再從氣體導出孔18被導出到空心管9的外部。之後，通過空心管9和氣體導出管3的內管20之間的縫隙，惰性氣體從外管21的頂端被噴出到烙鐵頭的頂端。
該被噴出的惰性氣體，與烙鐵頭10的頂端附近的空氣(含氧氣)置換，形成無氧環境。由於在該無氧環境下進行釺焊，因此，即使使用無鉛焊劑、並且設定為高的設定溫度而進行釺焊也好，可以有效地抑制烙鐵頭的氧化。
由於工作者使用握住合適、易握的把持手柄4，可以進行高效率的釺焊工作。又因為內側筒體23及外側筒體24的熱傳導性低，所以把持手柄4不會變熱，可以舒服地進行釺焊。
又因為烙鐵1不僅整體高度小型化，而且含有烙鐵頭的加熱器組件整體是直棒狀，所以更易進行釺焊工作。又因為氣體導入部6設置在手柄基座5的基端一側，所以氣體導入管65不會妨礙釺焊工作。根據以上的效果，工作者可以容易進行精密且快速的釺焊工作。
另外，例如，在使用以往的有鉛焊劑的場合等，如果沒有必要在無氧環境中進行的話，則關閉惰性氣體用的閥門、停止供給惰性氣體而進行釺焊便可。此時，鬆開氣體導出管3的蓋形螺母22，將氣體導出管3從導出管安裝部11上取下，則烙鐵頭10的可視性變好，易於釺焊工作。
又，根據釺焊的對象零件或部位的不同，有時需要更換烙鐵頭10。這時，只要準備具有形狀各異的烙鐵頭10的更換部件80，就可以合適地應對各工作內容的變換。具體地說，首先，將把持手柄4向頂端方向拉出，而從手柄基座5拔出更換部件80(參照圖3)。接著，選擇烙鐵頭10的形狀及大小最合適的更換部件80，握持把持手柄4或加熱器組件2，將更換部件80的外側筒體基端部24a插入到外側筒體支承部28，以致將加熱器組件2插入到電連接器結構體37上。此時，由於沒必要對軸的轉動方向進行定位，因此易於插入。
在此，為了更順利地進行如上的更換工作，對把持手柄4的外側筒體24優選使用顏色不同的多個外側筒體24。這樣，就根據顏色的不同，可以快速且正確地識別按照用途或工作者區分而事先準備好的更換部件80。
由此，通過準備更換部件80，可以向工作者提供採用了該工作者所希望的形狀、大小、顏色或材質的把持手柄4。還有，因為每個工作者能夠擁有自己的把持手柄4，所以，可以將握持愛好所產生的不適感及衛生問題降至最小。再有，在損耗把持手柄4時，由於沒必要更換烙鐵整體，因此可以節約費用。
在上述實施例中，對可以分離把持手柄4和手柄基座5的烙鐵進行了說明，可是，上面的說明對於本發明來說只是例示性的，因此本發明不受上述實施例的限定。在不超出本發明範圍的條件下，還有許多沒有例示的變形例。例如，本發明的烙鐵可以為，使把持手柄4和手柄基座5一體化，將加熱器組件2插入到其中的烙鐵。
還有，更換部件80也可以不是包括加熱器組件2、氣體導出管3、把持手柄4的，而可以是由加熱器組件2和氣體導出管3組成的。此時，將應該更換的更換部件80的加熱器組件2插入到在使用中的把持手柄4就可以繼續使用。
此外，在說明書中的「以上」、「以下」和「範圍內」皆包括本數，例如，「X以上」指「等於X或者大於X」，「X以下」指「等於X或者小於X」。「多於」、「少於」、「超過」、「超出」、「未滿」以及「不足」皆不包括本數。
權利要求
1.一種烙鐵，其特徵在於包括加熱器組件，呈大致棒狀，在其頂端部設有烙鐵頭，並且內裝有加熱所述烙鐵頭的加熱器；和烙鐵本體部，支承所述加熱器組件的基端一側；其中，所述加熱器組件具有導入開口，處於基端一側位置，用於將氣體導入到所述加熱器組件內部；和導出開口，與所述導入開口相比處於頂端一側位置，用於將氣體導出到所述加熱器組件外部；所述烙鐵本體部具有氣體導入部，與所述導入開口相對應的位置相比處於基端一側位置，用於將氣體導入到所述烙鐵本體部內部；所述烙鐵具有氣體通道，連通所述氣體導入部和所述導出開口；以便從所述導出開口導出的氣體從所述烙鐵頭頂端附近的周圍噴出。
2.如權利要求1所述的烙鐵，其特徵在於，所述加熱器組件還具有氣體導出管，用於將從所述導出開口導出的氣體導流到所述烙鐵頭的頂端附近；和導出管安裝部，處於所述導入開口和所述導出開口之間位置，用於支承所述氣體導出管。
3.如權利要求2所述的烙鐵，其特徵在於，所述氣體導出管包括內管，直徑稍大於所述加熱器組件；和蓋形螺母，可移動地嵌合在所述內管外周。
4.如權利要求1至3中任意一項所述的烙鐵，其特徵在於還包括中間支承體，呈管狀，用於使所述烙鐵本體部通過該中間支承體支承所述加熱器組件；其中，所述加熱器組件還具有卡合部，置於其外周上，與所述中間支承體的內周形狀相對應，用於讓所述中間支承體定位在所述加熱器組件的軸向及徑向方向上而支承所述中間支承體。
5.如權利要求1至3中任意一項所述的烙鐵，其特徵在於還包括發光體；和顯示部，至少一部分露出在所述烙鐵本體部表面，並且讓所述發光體發出的光穿過；其中，所述顯示部具有一個或多個貫通孔，沿所述烙鐵本體部軸向方向貫通，構成所述氣體通道的一部分，並且在孔內插通著電連接處於該貫通孔前後部件的導線；所述顯示部的所述貫通孔以外的部分，隔絕所述烙鐵本體的內部為頂端一側和基端一側。
6.如權利要求1至3中任意一項所述的烙鐵，其特徵在於，所述加熱器組件還具有第1組件端子、第2組件端子以及接地部，分別處於基端一側位置，其中所述第1組件端子和所述第2組件端子分別與包括所述加熱器在內的電氣元件連接，所述接地部使從所述電氣元件漏出的電流接地，所述烙鐵本體部還具有電氣連接部，可以插裝所述加熱器組件的基端一側，其中，所述電氣連接部具有第1本體端子、第2本體端子以及接地端子，分別與導入到所述烙鐵本體部內部的多根導線連接，通過插裝所述加熱器組件，所述第1組件端子與所述第1本體端子電連接，所述第2組件端子與所述第2本體端子電連接，所述接地部與所述接地端子電連接。
7.如權利要求1至3中任意一項所述的烙鐵，其特徵在於，所述加熱器組件還具有接地部，處於基端一側位置，用於將從包括所述加熱器在內的電氣元件漏出的電流接地；所述烙鐵本體部還具有電氣連接部，可以插裝所述加熱器組件的基端一側；其中，所述電氣連接部具有接地端子，處於所述電氣連接部的基端附近，用於與導入到所述烙鐵本體部內部的導線連接；和環狀導電部件，處於所述電氣連接部的頂端附近，是成形為周向的一部分被開口的環狀的電極，與伸延到頂端一側的所述接地端子電連接，並且，通過插裝所述加熱器組件被擴展而與所述接地部電連接。
8.一種如權利要求4所述的烙鐵的組裝方法，其特徵在於包括，將所述加熱器組件插裝在所述中間支承體上後，將所述加熱器組件的基端一側插入到所述烙鐵本體上。
9.一種如權利要求4所述的烙鐵的加熱器組件的更換方法，其特徵在於包括，將所述中間支承體向頂端一側方向拉出，從而將所述加熱器組件與所述中間支承體一起拔下。
全文摘要
一種烙鐵，具有在頂端部設置有烙鐵頭(10)的加熱器組件(2)和烙鐵本體部(5)；加熱器組件(2)具有處於基端一側位置並用於將氣體導入到加熱器組件(2)內部的導入開口(19)；和處於導入開口(19)的頂端一側位置並用於將氣體導出到加熱器組件(2)外部的導出開口(18)；烙鐵本體部(5)具有處於與導入開口(19)相對應的位置的基端一側位置並用於將氣體導入到烙鐵本體部(5)內部的氣體導入部(6)；烙鐵(1)具有連通氣體導入部(6)和導出開口(18)的氣體通道；以便從導出開口(18)導出的氣體從烙鐵頭(10)頂端附近的周圍噴出。根據上述烙鐵，可以進行精密且高速的釺焊工作，又可以抑制烙鐵頭的氧化。
文檔編號B23K3/08GK1757474SQ20051006515
公開日2006年4月12日 申請日期2005年4月1日 優先權日2004年10月4日
發明者小西宏文, 望月俊和 申請人:白光株式會社