JPH02268967A

JPH02268967A - 電気ごて

Info

Publication number: JPH02268967A
Application number: JP9203789A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sugimori; 英夫杉森
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1990-11-02
Also published as: JPH0355223B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、半田ごて、ヘアアイロン等に適用しうる電気
ごてに関する。

〈従来の技術〉本発明者は、特願昭５９−１６３２９４号（特開昭６１
−４２４８１号公報）において、ヒータとこて先との間
の熱抵抗が小さく、且つヒータ又はこて先と外界との間
の熱抵抗を大きくすることにより、ヒータ温度とこて先
温度との温度差が小さく、従って、こて先温度を目標値
近くに制御することができ、しかも、ハンドルに伝わる
熱を小さく抑えて効率を高めた電気ごてを提案している
。

また最近、ヒータの酸化を防ぎ長寿命化を計るため、ヒ
ータをセラミック内に埋設したセラミックヒータが普及
しつつある。しかし、このセラミックヒータは、焼成工
程により寸法の収縮が生じ、しかも超硬質のため切削、
研磨が容易でなく、従って寸法精度がきわめて悪い。現
在、セラミックヒータを用いた半田ごてが多数市販され
ているが、そのいずれも、こて先部材とセラミックヒー
タの密着性がわるく、そのため、こて先を被加熱物に接
触させたとたんに、こて先温度が低下するという欠点が
あった。これに対し、こて先部材を大形化してこて先部
材の熱容量を大きくすれば、上記欠点がある程度軽減さ
れるものの、こて先温度に対してヒータ温度を高く設定
せねばならず、セラミックヒータとハンドルの間の断熱
が不十分なこともあってハンドル温度が上昇し、作業者
がハンドルを素手で持つには熱すぎるという欠点があっ
た。

〈発明が解決しようとする課題〉上記した先願発明は、ヒータ温度とこて先温度の温度差
が小さく、しかも、ハンドルに伝わる熱が小さいという
長所があるが、こて先部材をテーバにより締め付けられ
る摩擦力のみにより保持しているため、温度変化に応じ
て締結力が変化するという問題があり、また、電気ヒー
タをそのリード線により保持しているので保持力が十分
でなく、締結用ドライバを締め付ける際に電気ヒータに
捩れが生じ易いという問題がある。

本発明は、これら諸問題を解決すると同時に、現在市販
されている商品の上記した諸欠点も一挙に解する改良さ
れた電気ごての実現を解決課題とする。

〈課題を解決するための手段〉本発明の電気ごては、棒状の電気ヒータと、その電気ヒ
ータの少なくともヒータ内蔵部分に嵌合する筒部と上記
電気ヒータ先端面を軸方向に押圧する底をもつ孔が穿た
れ、その先端にこて先が設けられ、かつ、上記筒部の外
周にテーバが形成されているこて先部材・と、そのこて
先部材のテーバに当接する抑え部と上記筒部よりも根元
側へ伸びたフランジ状係止部をもつ固定パイプと、上記
ごて先部材の上記抑え部に当る部分およびそれより根元
側に設けられた軸方向の割溝と、上記電気ヒータの根元
部と一体に設けられた第１のフランジと、その第１のフ
ランジを支持するハンドルと、上記第１のフランジと上
記フランジ状係止部の間を引張る締結手段を有すること
により特徴づけられる。また、本発明の締結手段は、上
記第１のフランジを上記ハンドルと共同して挟持する第
２のフランジをもつフランジ部材と、そのフランジ部材
の先端部と上記フランジ状係止部を締め付ける締結部材
より構成することができる。

〈作用〉第３図に、本発明の熱現象を電気回路に模して表現した
熱等価回路図を示す。熱源を電流源に、伝熱路を電気抵
抗に、熱容量を静電容量に代えて表現している。図に付
されている記号の意味を下記に列記する。

ＴＨ：ヒータの温度Ｔ５　：こて先の温度Ｔ、：環境温度ＴＧ　：ハンドルの温度Ｐｈ　：ヒータの電力損失Ｒｏ　：ヒータとこて先の間の熱抵抗Ｒ１：こて先と外気の間の熱抵抗ＲＬ　：被加熱物と外気の間の熱抵抗Ｒ０９：ヒータとハンドルの間の熱抵抗Ｒａ１ｌ：ハン
ドルと外気の間の熱抵抗Ｃ，：こて先の熱容量ＣＬ　：被加熱物の熱容量Ｓｏ　：こて先と被加熱物の接触、非接触を表すスイッ
チ一般に、電気ヒータによりこて先を加熱する加熱器にお
いて、ヒータの通電を制御する場合、こて先の温度Ｔｔ
と目標値との偏差ができるだけ小さくなるように制御さ
れなければならない。

ヒータによって発生する熱がこて先に伝導される経路を
上記回路図により考えると、熱約定常状態において、ＴＨ＝Ｐｈ−ＲＯ＋Ｐｈ−Ｒｍ＋Ｔ、　　　　、・・・
（１）ただし、Ｒｏ　ｅ　＞　Ｒｏであるからこて先か
らハンドルを通して外気へ逃げる熱は無視している。

Ｔ　ｔ　−Ｐ　ｈ・Ｒ，＋Ｔ、　　　　　　　　・・・
・（２）であるから（１１（２１弐両弐より ’ｒ、−’ｒ、　　　　　　　　Ｐｈ−Ｒ。

Ｔｌｌ　　ＴＭ　　　　　ＰＨ・Ｒｏ＋　Ｐｈ　・Ｒａ
Ｒ１・・・・（３）Ｒｏ　＋　Ｒｓこの式より明らかなように、こて光温度Ｔ、は、ヒータ
温度ＴＨよりも低い。更に、こて先が被加熱物に触れる
とスイッチＳＷがオンになって、過渡的に熱容量ＣＬに
熱がうばわれるが、その後定常状態になると熱抵抗Ｒ８
の回路に熱抵抗ＲＬの回路が並列接触されるため、外気
への放熱が増大してこて光温度Ｔ、は更に低下する。

スイッチＳＷのオン、オフいずれの場合にも、Ｔｔの低
下変動分を小さく抑えるためには熱抵抗Ｒｏを小さく抑
えることが肝要である。このことは、見方を変えれば、
熱抵抗Ｒ０が小さい場合は、こて光温度Ｔ、にヒータ温
度ＴＨを近づけることが可能となり、ヒータ温度Ｔ□を
低（することは、熱抵抗Ｒ６９１Ｒ１１９を通して外気
への放熱が少なくなり、ハンドル温度ＴＧの低下にもな
る。熱抵抗ＲＯを低減するためには、こて先とヒータを
強く押圧し合うことが必要である。

さて、本発明の構成において、締結手段を締め付けるこ
とにより、電気ヒータの根元部と一体に設けられた第１
のフランジと固定パイプのフランジ状係止部が強く引張
られ、それにより固定パイプの抑え部がこて先部材のテ
ーバを軸方向に対し斜め方向に押圧し、その軸心に向く
分力がこて先部材の根元部を締め付けて割溝の溝幅を縮
小させ、軸方向の分力が電気ヒータとこて先部材を強く
押圧する。また、電気ヒータからハンドル側へ伝わる熱
は、その殆んどが第１のフランジを通して外気へ放出さ
れ、第１のフランジとハンドル間の熱抵抗が非常に大き
く、しかもハンドルへ向かう軸方向の空気通路が第１の
フランジにより遮断されているので、ハンドルの温度上
昇が非常に低く抑えられる。

〈実施例〉第１図に本発明実施例の分解斜視図を示し、第２図にそ
の組立て状態の縦断面図を示す。

丸棒状のセラミックヒータ１はその最先端部に温度セン
サ２が埋設され、つづいて、発熱体３が埋設され、各リ
ード線が後端から導出されて端子板４に接続されている
。このセラミックヒータの根元部に第１のフランジ５が
ろう付けにより一体接合されている。このフランジ５は
、熱伝導が良好で、曲げ応力が比較的小さい材料、例え
ばニッケル又はその合金により構成されている。フラン
ジ５の外周には例えば３個の貫通孔ε・・・６が穿たれ
ている。

ハンドル７は、プラスチック、木等の熱不良導体より成
り、その先端にフランジ部８が形成され、そのフランジ
部８の端面に上記した貫通孔と対応する３個の座部９・
・・９が一体形成され、その座部にメネジが刻設されて
いる。ハンドル７の中心部は中空であって、端子板４等
が収納される。

こて先部材１０は、セラミックヒータ１の少なくとも電
気ヒータ３の内蔵部分に嵌合する筒部とセラミックヒー
タ１の先端面１ａに当接する底をもつ孔１１が穿たれ、
その先端にこて先１２が設けられ、孔１１が形成された
部分に、軸方向の割溝１３が刻設され、筒部の外周には
、先端が細くなるテーバ１４が形成されている。

固定パイプ１５は、上記したこて先部材１０の筒部の外
周に嵌合してこれを包み、こて先部材１０のテーバ１４
に当接する抑え部１６と、こて先部材１０の後端１０ａ
よりも根元側へ伸びたフランジ状係止部１７が形成され
ている。

フランジ部材１８は、ハンドル７の座部９・・・９と共
同して第１のフランジ５を挟着するための第２のフラン
ジ１９と、それと一体のおねじ２０を有し、セラミック
ヒータ１の間に十分な間隙をもつ貫通孔２１が穿たれて
いる。このおねじ２０の山径は上記したフランジ状係止
部１７の外径とほぼ等しい。締結部材２２は、フランジ
状係止部１７とおねじ２０を連結して両者を引張るため
の部材である。

これを組み立てるときは、セラミックヒータ１の端子板
４等を接続したのち、その第１のフランジ部５をハンド
ル７の座部９・・・９に当接し、その上からフランジ部
材１８を重ね合わせて、ビス２３・・・２３によりハン
ドルに固着する。次にセラミックヒータ１の先端部にこ
て先部材１０を挿入し、つづいてこのこて先部材１０の
上に固定パイプ１５を挿入し、締結部材２２を締め付け
ることにより組み立て作業が完了する。

この状態において、こて先部材１０のテーパ１４が固定
パイプ１５の抑え部１６により強く押圧され、その押圧
面に作用する力の軸方向分力が、こて先部材１０とセラ
ミックヒータ１を軸方向に強く押圧し、その半径方向分
力が軸心へ作用して、セラミックヒータ１の外周をこて
先部材１０が締め付けて強く密着させる。また、セラミ
ックヒータ１の真円度または軸方向真直度、或いは第１
フランジ５の固着角度が理想値よりも偏っていても、第
１のフランジ５が変形性を有しているので、これらの製
作上の誤差を吸収して、セラミックヒータ１とこて先部
材１０との当接が最も密になるよう第１のフランジ５が
変形するので、セラミックヒータ１にかかる曲げ応力お
よび捩れ応力が緩和される。さらに、ハンドル７の先端
面に座部９・・・９が設けられ、その結果、セラミック
ヒータ１に固着された第１のフランジ５とハンドル７の
間に外気による熱不良導体が形成される。

本発明の電気ヒータは、上記したセラミックヒータに限
らず、例えば、ステンレスパイプ内に、電気抵抗体およ
び温度センサを収納し、その空間を、例えばマグネシア
（ＭｇＯ）又はアルミナの粉末を水ガラスで溶いた耐熱
性絶縁材料で充填したものによっても実施することがで
きる。

〈発明の効果〉本発明によれば、棒状電気ヒータの根元部と先端の両端
で軸方向に強く挟持することにより、電気ヒータとこて
先部材を強く当接させているので、ヒータとこて先の間
の熱抵抗Ｒ６が非常に小さくなり、こて光温度が常に目
標値近くに制御される。

また、棒状の電気ヒータには圧縮力が作用するだけで、
着脱時または使用時に涙れや曲げが作用しないので、セ
ラミックのような脆性の大きい材料を用いる場合でも電
気ヒータを破損することがない。また、構成が簡単で部
品点数も少ないので、組立て作業が容易であり、安価に
製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の分解斜視図、第２図はその組立て状態の縦断面図、第３図は、本発明の詳細な説明する熱等価回路図である
。・セラミックヒータ（電気ヒータ）・第１のフランジ・ハンドル・こて先部材・孔・こて先・割溝・テーパ・固定パイプ・抑え部・フランジ状係止部１８・・・フランジ部材１日・・・第２のフランジ２０・・・締結部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）棒状の電気ヒータと、その電気ヒータの少なくと
もヒータ内蔵部分に嵌合する筒部と上記電気ヒータ先端
面を軸方向に押圧する底をもつ孔が穿たれ、その先端に
こて先が設けられ、かつ、上記筒部の外周にテーパが形
成されているこて先部材と、そのこて先部材のテーパに
当接する抑え部と上記筒部よりも根元側へ伸びたフラン
ジ状係止部をもつ固定パイプと、上記こて先部材の上記
抑え部に当る部分およびそれより根元側に設けられた軸
方向の割溝と、上記電気ヒータの根元部と一体に設けら
れた第１のフランジと、その第１のフランジを支持する
ハンドルと、上記第１のフランジと上記フランジ状係止
部の間を引張る締結手段を有する電気ごて。
（２）上記締結手段が、上記第１のフランジを上記ハン
ドルと共同して挟持する第２のフランジをもつフランジ
部材と、そのフランジ部材の先端部と上記フランジ状係
止部を締め付ける締結部材より成る、第１項記載の電気
ごて。