ハンダ付け装置及びこれを用いたランプの製造方法
【課題】メンテナンス性の向上、ハンダ付け不良の発生防止、製品品質の向上等を図ることのできるハンダ付け装置及びこれを用いたランプの製造方法を提供する。
【解決手段】ランプの口金３に対しハンダ付けを行うためのハンダ付け装置１１は、口金３のアイレット部５を上向きにしてランプを保持するチャックと、アイレット部５の上方に配設される遮蔽板１６と、当該遮蔽板１６のアイレット部５に対応する位置に設けられた貫通孔１６ａと、当該貫通孔１６ａ及びその近傍に向け高温気体を噴射するジェットヒータ１５と、貫通孔１６ａを介して上方からアイレット部５に向けてハンダ１３を供給するハンダ供給装置１４とを備えている。
【解決手段】ランプの口金３に対しハンダ付けを行うためのハンダ付け装置１１は、口金３のアイレット部５を上向きにしてランプを保持するチャックと、アイレット部５の上方に配設される遮蔽板１６と、当該遮蔽板１６のアイレット部５に対応する位置に設けられた貫通孔１６ａと、当該貫通孔１６ａ及びその近傍に向け高温気体を噴射するジェットヒータ１５と、貫通孔１６ａを介して上方からアイレット部５に向けてハンダ１３を供給するハンダ供給装置１４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白熱電球等に代表されるランプの口金に対しハンダ付けを行うハンダ付け装置及びこれを用いたランプの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球、電球形蛍光ランプ、ＬＥＤ電球等のランプは、フィラメントやＬＥＤ等の発光体が、ガラスバルブ等からなる電球本体の内部に収容されるとともに、当該電球本体に対し、照明器具のソケット部に挿し込まれる口金が装着されてなる。口金は、ソケット部からの電力供給を受ける部位であり、電球本体内の発光体に繋がる一対のリード線のうちの一方が口金端部のアイレット部に接続され、他方が口金側部のシェル部に接続されている。
【０００３】
口金端部のアイレット部に対しリード線をハンダ付けする方法としては、例えばハンダゴテを用いる方法が一般に知られている。
【０００４】
しかしながら、ハンダゴテを用いる方法では、ハンダの付着に伴うコテの劣化などに起因してその交換頻度が多くなるなど、メンテナンス作業に多大な労力を要するとともに、コストの増大を招くおそれがあった。
【０００５】
これに対し、熱風を噴射して加熱を行うジェットヒータを用いる技術なども知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭５８−１８５３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記ジェットヒータを用いる方法では、ジェットヒータの風圧により、溶融したハンダが周囲に飛散し、メンテナンス作業に多大な労力を要するおそれがある。
【０００８】
また、ジェットヒータの風圧により、溶融したハンダがアイレット部からこぼれ落ちたり、ハンダ表面が波打つ等して、ハンダ付け不良となるおそれがある。ひいては、照明器具へのランプ取付時における接触不良などの原因にも繋がり、製品品質の低下が懸念される。
【０００９】
さらに、ジェットヒータから噴射される熱風が広範囲に拡散し、意図しない部位が加熱されてしまうおそれもある。例えば、電球形蛍光ランプやＬＥＤ電球などの場合、電球本体の内部に、点灯回路を実装した樹脂製のプリント基板などが配設されているため、これらが高温に晒されて、製品不良の発生原因となるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、メンテナンス性の向上、ハンダ付け不良の発生防止、製品品質の向上等を図ることのできるハンダ付け装置及びこれを用いたランプの製造方法を提供することを主たる目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【００１２】
手段１．ランプの口金に対しハンダ付けを行うためのハンダ付け装置であって、
前記口金のハンダ付け対象部を上向きにして前記ランプを保持する保持手段と、
前記ランプの上方に配設される遮蔽部材と、
前記遮蔽部材における前記ハンダ付け対象部に対応する位置に設けられた貫通孔と、
前記貫通孔の斜め上方位置から当該貫通孔及びその近傍に向け高温気体を噴射する加熱手段と、
前記貫通孔を介して上方から前記ハンダ付け対象部に向けてハンダを供給するハンダ供給手段とを備えたことを特徴とするハンダ付け装置。
【００１３】
なお、本手段における「ランプ」とは、発光体を内包した電球（ランプ）本体と、照明器具のソケット部等に挿し込まれる口金とを備えた物品全般を指し、白熱電球、電球形蛍光ランプ、ＬＥＤ電球などを包括する概念である。
【００１４】
上記手段１によれば、加熱手段から噴射される高温気体がハンダ付け対象部に直接吹き付けられるのを、遮蔽部材により遮ることができる。これにより、高温噴射気体の風圧によりハンダ付け対象部上に載った溶融ハンダがこぼれ落ちたり、ハンダ表面が波打つ等するのを防止することができ、ハンダ付け不良の発生を低減することができる。結果として、ハンダ形状を安定させ、ハンダ付け品質の向上を図ることができる。ひいては、ランプの接触不良の発生を低減し、製品品質の向上を図ることができる。
【００１５】
また、ランプの上方を覆う遮蔽部材を備えることで、仮に溶融したハンダが飛散した場合でも、ランプや他の機構にハンダが付着するのを防止することができ、メンテナンス性が向上する。
【００１６】
さらに、遮蔽部材を備えることにより、加熱手段から噴射される高温気体がランプ本体など意図しない部位に吹き付けられ、当該部位が加熱されてしまうといったおそれを低減することができる。結果として、熱の影響による製品不良の発生を抑制することができ、製品品質の向上を図ることができる。
【００１７】
加えて、貫通孔に向け高温気体を噴射する構成とすることにより、貫通孔内への熱の集中及び熱の拡散防止等を図ることができるため、貫通孔及びその近傍において効率よくハンダやハンダ付け対象部等の加熱を行うことができる。結果として、生産性の向上を図ることができる。
【００１８】
手段２．円形状の前記貫通孔の径が、円形状の前記ハンダ付け対象部の径以下となっていることを特徴とする手段１に記載のハンダ付け装置。
【００１９】
上記手段２によれば、貫通孔の径を比較的小さくすることで、ハンダやハンダ付け対象部等の加熱効率をさらに高めるとともに、遮蔽部材本体によりランプ上方を覆う面積をより大きくすることができ、熱や風の遮蔽効果をより高めることができる。結果として、上記手段１の作用効果をさらに高めることができる。
【００２０】
手段３．少なくとも前記ランプと前記遮蔽部材との相対位置関係を上下方向に変更可能な可変手段を備えたことを特徴とする手段２に記載のハンダ付け装置。
【００２１】
ハンダ付けの開始当初は、ハンダ付け対象部の温度が十分に上昇していないため、ハンダ付け対象部と遮蔽部材との距離をできる限り近づけ、加熱効率を高めることが好ましい。しかし、かかる構成の下、上記手段２のように、貫通孔の径をハンダ付け対象部の径以下とした場合には、ハンダ付け対象部上で徐々にボリュームが大きくなっていくハンダと遮蔽部材とが接触して、完成時のハンダ形状が歪になってしまうおそれがある。
【００２２】
これに対し、本手段によれば、上記可変手段を備えることにより、ハンダ付け対象部上の溶融ハンダの増加に合わせて、ランプと遮蔽部材との相対位置関係を変更させつつハンダ付けを行うことが可能となるため、上記不具合の発生を防止することができる。例えば、「前記ランプと前記遮蔽部材との距離を段階的に引離し、複数回に分けて前記ハンダ付け対象部に対しハンダ付けを行う」構成とすることが一例に挙げられる。
【００２３】
手段４．前記ランプと前記遮蔽部材との相対位置関係が変更された際に、前記遮蔽部材と前記加熱手段との相対位置関係が維持されるようにしたことを特徴とする手段３に記載のハンダ付け装置。
【００２４】
上記手段４によれば、ランプと遮蔽部材との相対位置関係の変更の前後を通じて、貫通孔に向け適正に高温気体を噴射できるため、安定した加熱処理及びハンダ付けを行うことができる。
【００２５】
手段５．前記ハンダ付けの開始時には、前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部とが当接又は近接した状態となることを特徴とする手段３又は４に記載のハンダ付け装置。
【００２６】
上記手段５によれば、ハンダ付け開始時においては、遮蔽部材の下面における貫通孔の周縁部と、ハンダ付け対象部の周縁部との間に隙間が形成されず（又はほとんど形成されず）、当該隙間を高温噴射気体が吹き抜けることもない（又はほとんどない）。このため、貫通孔の内壁及びハンダ付け対象部により囲まれた空間内に、溶融ハンダを安定して保持することができるとともに、加熱効率を高めることができる。結果として、上記手段１の作用効果をさらに高めることができる。
【００２７】
なお、遮蔽部材とハンダ付け対象部とが近接した状態において、上記作用効果をより確実に得るためには、遮蔽部材の下面とハンダ付け対象部との上下方向における距離が０．５ｍｍ以下となることが好ましい。この程度の隙間であれば、ハンダ付け対象部上の溶融ハンダが、その粘性や表面張力等により、当該隙間から流れ出すおそれは極めて小さい。また、ある程度、両者間に隙間を確保しておくことで、ハンダ付け装置の駆動精度の悪さやランプの製造誤差等を吸収することができ、遮蔽部材とハンダ付け対象部との無理な接触を避けることができる。
【００２８】
手段６．上記手段３乃至５のいずれかに記載のハンダ付け装置を用いて、ランプの口金に対しハンダ付けを行うハンダ付け工程を備えたランプの製造方法であって、
前記ハンダ付け工程において、
前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部とを当接又は近接させた状態で、前記ハンダ供給手段より送り出された所定量のハンダを前記加熱手段により溶融して前記ハンダ付け対象部にハンダ付けを行う一次工程と、
前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部との距離を前記一次工程よりも離間させた状態で、前記ハンダ供給手段より送り出された所定量のハンダを前記加熱手段により溶融して前記ハンダ付け対象部にハンダ付けを行う二次工程とを少なくとも備え、
複数回に分けて前記ハンダ付け対象部に対しハンダ付けを行うことを特徴とするランプの製造方法。
【００２９】
上記手段６によれば、上記手段３乃至５と同様の作用効果が奏される。つまり、一次工程においては、遮蔽部材とハンダ付け対象部とを当接又は近接させることにより、ハンダ付け対象部等の加熱効率を高めるとともに、貫通孔の内壁及びハンダ付け対象部により囲まれた空間内に溶融ハンダを安定して保持しつつ、１回目のハンダ付けを行い、二次工程においては、遮蔽部材とハンダ付け対象部との距離をより引離すことで、ハンダ付け対象部上の溶融ハンダと遮蔽部材とが接触するといった不具合を防止しつつ、２回目のハンダ付けを行うといったように、ハンダ付け工程を複数回に分けることで、適正でかつ生産効率のよいハンダ付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ハンダ付け装置を説明するための概略構成図である。
【図２】ハンダ付け作業位置付近の要部を拡大した一部破断拡大図である。
【図３】アイレット部付近の要部を拡大した一部破断拡大図である。
【図４】第１予熱工程を説明するための模式図である。
【図５】第２予熱工程を説明するための模式図である。
【図６】第１ハンダ送出し工程を説明するための模式図である。
【図７】第１ハンダ送出し工程を説明するための模式図である。
【図８】変位工程及び第２ハンダ送出し工程を説明するための模式図である。
【図９】変位工程及び第２ハンダ送出し工程を説明するための模式図である。
【図１０】変位工程を行わず、第２ハンダ送出し工程のみを行った場合の状態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態において製造されるランプについて説明する。
【００３２】
本実施形態に係るランプ１（図１等参照）は、ＬＥＤ電球よりなり、例えばガラスバルブ等からなる電球本体２内に、光源となるＬＥＤ（発光ダイオード）や、その点灯回路等を実装したプリント基板、点灯回路に接続される外部電力供給用の一対のリード線などが収容されてなる。そして、電球本体２のネック部２ａ（図２参照）には、図示しない照明器具のソケット部に挿し込まれ、外部電力を受電するための口金３が装着されている。
【００３３】
図２，３に示すように、口金３は、ランプ中心線Ｃ１を囲むように設けられた筒状のシェル部４と、当該シェル部４よりもさらに、ソケット部への挿込方向（図２等の上方向）へ突出したアイレット部５とが、図示しない絶縁体を介して一体形成されてなる。これらシェル部４及びアイレット部５が上記点灯回路に外部電力を供給するための電極を構成する。ここで、アイレット部５の端面５ａ（図３参照）が本実施形態におけるハンダ付け対象部に相当する。
【００３４】
シェル部４は、例えばニッケルめっきを施した銅などの導電性金属が筒状に成形されてなり、その外周囲にソケット部へ装着するためのネジ部４ａが形成されている。シェル部４は、接着剤や加締め加工などにより電球本体２のネック部２ａに組付けられている。シェル部４には、電球本体２から導出された一対のリード線（図示略）のうちの一方が接合されている。
【００３５】
アイレット部５は、例えばニッケルめっきを施した銅などの導電性金属が略円盤状に成形されてなり、その中央部にはランプ中心線Ｃ１に沿ってリード線挿通孔５ｂ（図３参照）が形成されている。そして、上記一対のリード線のうちの他方は、当該リード線挿通孔５ｂを介して外部に導出され、アイレット部５の端面５ａに接合される。当該リード線とアイレット部５との接合は、後述するように、導出されたリード線を覆うようにアイレット部５の端面５ａにハンダ付けをすることにより行われる。
【００３６】
アイレット部５の突出部分は、ソケット部への挿込方向へ向けテーパ状に先細った断面略台形状をなしている。本実施形態では、ランプ中心線Ｃ１と直交するアイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１は１０ｍｍに設定されている。
【００３７】
次にランプ１の製造方法について説明する。従来同様、電球本体２内に、ＬＥＤや点灯回路、リード線等を収容した後、口金３を電球本体２のネック部２ａに装着する。次いで、一対のリード線をシェル部４及びアイレット部５にそれぞれ接合することにより、ランプ１が完成する。
【００３８】
本実施形態では、リード線をアイレット部５に接合するアイレット部ハンダ付け工程（以下、単にハンダ付け工程という）に主たる特徴を有しているため、以下、当該ハンダ付け工程について詳しく説明する。
【００３９】
まず、当該ハンダ付け工程に使用するハンダ付け装置について説明する。図１は、ハンダ付け装置１１を説明するための概略構成図である。図２は、そのハンダ付け作業位置付近の要部を拡大した一部破断拡大図であり、図３は、さらにそのアイレット部５付近の要部を拡大した一部破断拡大図である。
【００４０】
図１，２に示すように、ハンダ付け装置１１は、ランプ１を把持し所定の作業位置に搬送する保持手段としてのチャック１２と、ハンダ（糸ハンダ）１３を供給するハンダ供給手段としてのハンダ供給装置１４と、ハンダ１３等を加熱する加熱手段としてのジェットヒータ１５と、主にジェットヒータ１５から噴射される高温気体を遮る機能を有する遮蔽部材としての遮蔽板１６と、これらの動作を制御する制御手段としての制御装置１７とを備えている。
【００４１】
チャック１２は、図示しない駆動手段により駆動される。そして、チャック１２は、口金３（アイレット部５）を上向きにして、ランプ中心線Ｃ１が上下方向に沿うようにランプ１を保持する。
【００４２】
ハンダ供給装置１４は、ハンダ１３が巻回されたボビン２０と、当該ボビン２０を回転駆動しハンダ１３を送り出す図示しないモータと、当該送り出されたハンダ１３がチューブ２１を介して案内されるガイド部材２２とを備えている。なお、便宜上、各図面において、ハンダ１３に相当する部分には散点模様を付す。
【００４３】
ガイド部材２２は、変位不能に所定の基台２５に固定されている。ガイド部材２２は、その供給ノズル２２ａの軸線がランプ中心線Ｃ１と重なるように配設されている。これにより、上方の供給ノズル２２ａから送り出されたハンダ１３は、ランプ中心線Ｃ１に沿って、下方の作業位置に配置されたランプ１のアイレット部５に向けて真っ直ぐに送られる。本実施形態では、端面５ａの直径Ｗ１が１０ｍｍのアイレット部５に対し、太さ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍのハンダ１３を用いている。
【００４４】
ジェットヒータ１５は、電熱線等により加熱した高温気体を噴射ノズル１５ａより噴射することで、ハンダ１３等の加熱を行うものである。本実施形態におけるジェットヒータ１５は、温度調節機能を備えており、加熱温度を任意に変更可能に構成されている。
【００４５】
ジェットヒータ１５は、噴射ノズル１５ａの軸線Ｃ２がランプ中心線Ｃ１（上下方向）及び遮蔽板１６（水平方向）に対し傾斜し、かつ、噴射ノズル１５ａの先端が後述する遮蔽板１６の貫通孔１６ａの中心部へ向くように配置されている。
【００４６】
また、ジェットヒータ１５は、図示しない駆動手段により上下方向へ変位可能に構成されるとともに、遮蔽板１６との前記位置関係が変化しないように、制御装置１７の制御により遮蔽板１６と一体に変位する構成となっている。
【００４７】
遮蔽板１６は、ハンダ１３が付着しにくい材質、例えばセラミック、アルミニウム、ジュラルミン等により略平板状に形成されてなる。
【００４８】
遮蔽板１６は、上記基台２５に取付けられた可変手段としての駆動シリンダ２７のロッド２８に取付けられており、作業位置にて保持されるランプ１の口金３の上方位置にて、上下方向に変位可能な構成となっている。
【００４９】
遮蔽板１６には、作業位置に配置されるランプ１のアイレット部５に対応する位置において、上下方向に貫通する貫通孔１６ａが形成されている。本実施形態では、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１が１０ｍｍであるのに対し、図３に示すように、貫通孔１６ａの直径Ｗ２がこれよりも小さくかつハンダ１３を挿通可能な８ｍｍに設定されている。
【００５０】
次に、上記のように構成されてなるハンダ付け装置１１を用いたアイレット部５へのハンダ付け工程について説明する。
【００５１】
まず、図４に示すように、ワークとなるランプ１が搬送されてくる前段階において第１予熱工程を行う。当該第１予熱工程では、ジェットヒータ１５から噴射される高温気体（以下、ホットエアブローという）により、遮蔽板１６、特に貫通孔１６ａの周縁部の予熱を行う。この段階では、ハンダ１３の下端がホットエアブローの影響を受けない比較的上方に位置する。
【００５２】
次に、図５に示すように、ランプ１が作業位置まで搬送され、口金３のアイレット部５が遮蔽板１６の貫通孔１６ａの直下に配置されると、第２予熱工程を行う。なお、本実施形態では、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの隙間、すなわちランプ中心線Ｃ１方向における距離Ｘ１が０．５ｍｍに設定されている（図３参照）。これは、ハンダ付け装置１１の駆動精度の悪さやランプ１の製造誤差等による遮蔽板１６とアイレット部５との無理な接触を避けるためである。
【００５３】
第２予熱工程では、ホットエアブローや、予熱された遮蔽板１６の輻射熱等により、アイレット部５の予熱を行う。この際、ハンダ付け対象部となるアイレット部５の端面５ａに対しては、貫通孔１６ａを介してホットエアブローを集中して吹き付けることができるため、効率よく加熱を行うことができる。一方、ハンダ付け対象部とならないアイレット部５の側面やシェル部４等に対しては、ホットエアブローが直接的にはあたらないため、当該部位の急激な温度上昇を抑制することができる。つまり、遮蔽板１６は、ホットエアブローを遮る遮風部材としての機能のみならず、遮熱部材としての機能を有する。
【００５４】
続いて、図６に示すように、ハンダ供給装置１４を駆動させ、ハンダ１３を所定量送り出す第１ハンダ送出し工程を行う。当該工程において、貫通孔１６ａ内及びその近傍へ送出されたハンダ１３は、順次、ホットエアブロー又は接触したアイレット部５の端面５ａの熱により溶融し、図７に示すようにアイレット部５の端面５ａ上に溜まっていく。つまり、これら一連の工程が本実施形態における一次工程に相当する。但し、初期段階では、アイレット部５の端面５ａの温度が十分に上昇していないため、溶融してアイレット部５の端面５ａ上に溜まったハンダ溜り（溶融ハンダ）１３ａは、すぐにはアイレット部５の端面５ａに付着せず、略球状となってアイレット部５の端面５ａ上に載っただけの状態となっている。従って、このような状態において、直接、ハンダ溜り１３ａに対しホットエアブローが吹き付けられると、その風圧によりハンダ溜り１３ａが飛ばされてしまうおそれがある。しかし、本実施形態では、アイレット部５の端面５ａの周囲が遮蔽板１６の貫通孔１６ａの内周壁により囲まれ、ガードされている。従って、その内部にあるハンダ溜り１３ａに対するホットエアブローの吹き付けは、上方からのみで横風を受けないため、当該ハンダ溜り１３ａが飛ばされるおそれは小さい。
【００５５】
また、本実施形態では、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの間には僅かな隙間が存在するが、その隙間（ランプ中心線Ｃ１方向における距離Ｘ１）が０．５ｍｍと非常に小さいことに加え、ハンダ１３の粘度が非常に高いため、当該隙間からハンダ溜り１３ａがアイレット部５の端面５ａから流出するおそれも低い。つまり、遮蔽板１６（貫通孔１６ａ）は、当該ハンダ溜り１３ａを保持する役割も果たす。
【００５６】
この状態で、しばらくハンダ１３、ひいてはアイレット部５の端面５ａの加熱を続け、アイレット部５の端面５ａが十分な温度に達すると、球状のハンダ溜り１３ａがアイレット部５の端面５ａ全体に溶け広がり、付着することとなる。
【００５７】
次に、図８に示すように、遮蔽板１６及びジェットヒータ１５を一体に所定量上昇させる変位工程を行いつつ、併せてハンダ供給装置１４を駆動させ、ハンダ１３を所定量送り出す第２ハンダ送出し工程を行う。これら一連の工程が本実施形態における二次工程に相当する。
【００５８】
そして、第２ハンダ送出し工程により、貫通孔１６ａ内及びその近傍へ送出されたハンダ１３は、ホットエアブローにより溶融して滴下し、アイレット部５の端面５ａ上のハンダ溜り１３ａに加わる。これにより、アイレット部５の端面５ａ上には、図９に示すように、最終的に必要な量のハンダ溜り１３ａが載ることとなる。
【００５９】
その後、当該ハンダ溜り１３ａが固化することにより、ランプ１におけるソケット接触部となるハンダ付け部１３ｂが形成され、最終的にハンダ付け工程が完了する。
【００６０】
なお、本実施形態では、上記変位工程により、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの間の距離Ｘ１が初期設定時の０．５ｍｍよりも大きい、１．０ｍｍとなるように設定されている。
【００６１】
ここで、遮蔽板１６等を上昇させる変位工程を行い、２回に分けてハンダ付けを行う理由は、貫通孔１６ａの直径Ｗ２を、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１よりも小さく設定するとともに、ハンダ付け完了時のハンダ溜り１３ａ（ハンダ付け部１３ｂ）の高さＸ２が、遮蔽板１６とアイレット部５との間の初期設定時の距離Ｘ１よりも高くなるためである。
【００６２】
当該条件の下、仮に上記変位工程を行わず、第２ハンダ送出し工程のみを行った場合、すなわち遮蔽板１６を上昇させずに元の状態のまま、１回目のハンダ送出しに連続して２回目のハンダ送出しを行うと、図１０に示すように、貫通孔１６ａが邪魔をして、完成時のハンダ付け部１３ｂの形状が適正形状とならないおそれがある。これに対し、本実施形態では、このような不具合の発生を防止することができる。
【００６３】
一方、仮に遮蔽板１６を省略した場合には、直接、ホットエアブローが吹き付けられ、ハンダ溜り１３ａの表面が波打つ、又は、ハンダ溜り１３ａがアイレット部５の端面５ａ上からこぼれ落ちるなどの不具合の発生が懸念される。しかし、本実施形態では、アイレット部５の端面５ａの周囲が遮蔽板１６の貫通孔１６ａの内周壁により囲まれ、ガードされているため、そのような不具合が発生するおそれは少ない。
【００６４】
また、遮蔽板１６等を上昇させた際、遮蔽板１６とアイレット部５との間の隙間も大きくなるため、当該隙間を介して下方へ抜けるホットエアブローの量が増加し、上記同様の不具合が発生することも考えられる。しかし、貫通孔１６ａを介することによりホットエアブローの風圧が弱められることに加え、遮蔽板１６とアイレット部５との距離Ｘ１も大きくなるため、ハンダ溜り１３ａの表面が波打つほどの影響を受けることはない。
【００６５】
このように、本実施形態では、ハンダ付け開始当初は、遮蔽板１６とアイレット部５とを近接させることにより、アイレット部５等の加熱効率を高めるとともに、貫通孔１６ａの内壁及びアイレット部５により囲まれた空間内にハンダ溜り１３ａを安定して保持しつつ、１回目のハンダ付けを行い、その後、遮蔽板１６とアイレット部５との距離をより引離すことで、ハンダ溜り１３ａと遮蔽板１６とが接触するといった不具合を防止しつつ、２回目のハンダ付けを行うといったように、ハンダ付け工程を複数回に分けることで、適正でかつ生産効率のよいハンダ付けを行なっている。
【００６６】
以上詳述したように、本実施形態によれば、ジェットヒータ１５から噴射されるホットエアブローがアイレット部５に直接吹き付けられるのを、遮蔽板１６により遮ることができる。これにより、ホットエアブローの風圧によりアイレット部５の端面５ａ上に載ったハンダ溜り１３ａがこぼれ落ちたり、ハンダ表面が波打つ等するのを防止することができ、ハンダ付け不良の発生を低減することができる。結果として、ハンダ形状を安定させ、ハンダ付け品質の向上を図ることができる。ひいては、ランプ１の接触不良の発生を低減し、製品品質の向上を図ることができる。
【００６７】
また、ランプ１の上方を覆う遮蔽板１６を備えることで、仮に溶融したハンダ１３が飛散した場合でも、ランプ１や他の機構にハンダ１３が付着するのを防止することができ、メンテナンス性が向上する。
【００６８】
さらに、遮蔽板１６を備えることにより、ジェットヒータ１５から噴射されるホットエアブローが電球本体２など意図しない部位に吹き付けられ、当該部位が加熱されてしまうといったおそれを低減することができる。結果として、熱の影響による製品不良の発生を抑制することができ、製品品質の向上を図ることができる。
【００６９】
加えて、貫通孔１６ａに向けホットエアブローを噴射する構成とすることにより、貫通孔１６ａ内への熱の集中及び熱の拡散防止等を図ることができるため、貫通孔１６ａ及びその近傍において効率よくハンダ１３やアイレット部５等の加熱を行うことができる。結果として、生産性の向上を図ることができる。
【００７０】
尚、上述した実施形態の記載内容に限定されることなく、例えば次のように実施してもよい。
【００７１】
（ａ）上記実施形態では、ＬＥＤ電球よりなるランプ１を製造する構成に具体化しているが、これに限らず、白熱電球や電球形蛍光ランプなど、他のランプを製造する構成に具体化してもよい。また、口金３に関しても、ねじ込み式のものに限らず、挿し込み式のものであってもよい。
【００７２】
（ｂ）上記実施形態では、遮蔽板１６が上下方向に変位することにより、当該遮蔽板１６とランプ１との相対位置関係が上下方向に変更される構成となっているが、これに限らず、例えばランプ１を上下方向に変位させて、両者の位置関係を相対変位させる構成としてもよい。
【００７３】
（ｃ）上記実施形態では、遮蔽板１６の変位に合わせて、ジェットヒータ１５の高さ位置を変位させ、両者の位置関係が維持されるように構成されているが、これに限らず、例えば遮蔽板１６の昇降量が比較的小さい場合には、ジェットヒータ１５を固定して変位させない構成としてもよい。
【００７４】
（ｄ）上記実施形態では、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの間に隙間が生じるように設定されているが、これに限らず、例えばハンダ付け工程の開始当初は、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとが当接する構成としてもよい。遮蔽板１６を当接させることで、当該遮蔽板１６からの熱伝導により、アイレット部５の予熱を効率よく行うことができる。
【００７５】
また、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの間の距離Ｘ１も上記実施形態の値に限定されるものではない。但し、上記実施形態と同様の作用効果をより確実に得るためには、前記距離Ｘ１が初期設定時においては０．５ｍｍ以下に設定されることがより好ましい。この程度の隙間であれば、アイレット部５の端面５ａ上のハンダ溜り１３ａが、その粘性や表面張力等により、当該隙間から流れ出すおそれは極めて小さい。また、ハンダ付け工程の開始当初において、前記距離Ｘ１が０．５ｍｍよりも大きくなると、熱の漏れ量が多くなり、加熱効率が低下するおそれもある。
【００７６】
（ｅ）遮蔽板１６の貫通孔１６ａの大きさ等は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１が１０ｍｍであるのに対し、貫通孔１６ａの直径Ｗ２がこれよりも小さい８ｍｍに設定されているが、これに限らず、貫通孔１６ａの直径Ｗ２が、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１と同一又はそれよりもやや大きい構成としてもよい。但し、貫通孔１６ａの直径Ｗ２を、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１以下に設定すれば、遮蔽板１６によりアイレット部５上方を覆う面積をより大きくすることができ、熱や風の遮蔽効果をより高めるとともに、アイレット部５等に対する加熱効率を高めることができる。
【００７７】
（ｆ）上記実施形態では、ジェットヒータ１５の噴射ノズル１５ａの軸線Ｃ２の傾斜角度について特に言及していないが、ホットエアブローの風圧やアイレット部５等に対する加熱効率等を考慮した場合には、ランプ中心線Ｃ１（上下方向）又は遮蔽板１６（水平方向）に対する噴射ノズル１５ａの軸線Ｃ２の傾斜角度が３０度以上６０度以下となることが好ましい。
【符号の説明】
【００７８】
１…ランプ、２…電球本体、３…口金、５…アイレット部、５ａ…端面、１１…ハンダ付け装置、１２…チャック、１３…ハンダ、１３ａ…ハンダ溜り、１４…ハンダ供給装置、１５…ジェットヒータ、１６…遮蔽板、１６ａ…貫通孔、Ｗ１…アイレット部の端面の直径、Ｗ２…貫通孔の直径、Ｘ１…遮蔽板の下面とアイレット部の端面との間の距離、Ｘ２…ハンダ付け完了時のハンダ溜りの高さ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白熱電球等に代表されるランプの口金に対しハンダ付けを行うハンダ付け装置及びこれを用いたランプの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球、電球形蛍光ランプ、ＬＥＤ電球等のランプは、フィラメントやＬＥＤ等の発光体が、ガラスバルブ等からなる電球本体の内部に収容されるとともに、当該電球本体に対し、照明器具のソケット部に挿し込まれる口金が装着されてなる。口金は、ソケット部からの電力供給を受ける部位であり、電球本体内の発光体に繋がる一対のリード線のうちの一方が口金端部のアイレット部に接続され、他方が口金側部のシェル部に接続されている。
【０００３】
口金端部のアイレット部に対しリード線をハンダ付けする方法としては、例えばハンダゴテを用いる方法が一般に知られている。
【０００４】
しかしながら、ハンダゴテを用いる方法では、ハンダの付着に伴うコテの劣化などに起因してその交換頻度が多くなるなど、メンテナンス作業に多大な労力を要するとともに、コストの増大を招くおそれがあった。
【０００５】
これに対し、熱風を噴射して加熱を行うジェットヒータを用いる技術なども知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭５８−１８５３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記ジェットヒータを用いる方法では、ジェットヒータの風圧により、溶融したハンダが周囲に飛散し、メンテナンス作業に多大な労力を要するおそれがある。
【０００８】
また、ジェットヒータの風圧により、溶融したハンダがアイレット部からこぼれ落ちたり、ハンダ表面が波打つ等して、ハンダ付け不良となるおそれがある。ひいては、照明器具へのランプ取付時における接触不良などの原因にも繋がり、製品品質の低下が懸念される。
【０００９】
さらに、ジェットヒータから噴射される熱風が広範囲に拡散し、意図しない部位が加熱されてしまうおそれもある。例えば、電球形蛍光ランプやＬＥＤ電球などの場合、電球本体の内部に、点灯回路を実装した樹脂製のプリント基板などが配設されているため、これらが高温に晒されて、製品不良の発生原因となるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、メンテナンス性の向上、ハンダ付け不良の発生防止、製品品質の向上等を図ることのできるハンダ付け装置及びこれを用いたランプの製造方法を提供することを主たる目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【００１２】
手段１．ランプの口金に対しハンダ付けを行うためのハンダ付け装置であって、
前記口金のハンダ付け対象部を上向きにして前記ランプを保持する保持手段と、
前記ランプの上方に配設される遮蔽部材と、
前記遮蔽部材における前記ハンダ付け対象部に対応する位置に設けられた貫通孔と、
前記貫通孔の斜め上方位置から当該貫通孔及びその近傍に向け高温気体を噴射する加熱手段と、
前記貫通孔を介して上方から前記ハンダ付け対象部に向けてハンダを供給するハンダ供給手段とを備えたことを特徴とするハンダ付け装置。
【００１３】
なお、本手段における「ランプ」とは、発光体を内包した電球（ランプ）本体と、照明器具のソケット部等に挿し込まれる口金とを備えた物品全般を指し、白熱電球、電球形蛍光ランプ、ＬＥＤ電球などを包括する概念である。
【００１４】
上記手段１によれば、加熱手段から噴射される高温気体がハンダ付け対象部に直接吹き付けられるのを、遮蔽部材により遮ることができる。これにより、高温噴射気体の風圧によりハンダ付け対象部上に載った溶融ハンダがこぼれ落ちたり、ハンダ表面が波打つ等するのを防止することができ、ハンダ付け不良の発生を低減することができる。結果として、ハンダ形状を安定させ、ハンダ付け品質の向上を図ることができる。ひいては、ランプの接触不良の発生を低減し、製品品質の向上を図ることができる。
【００１５】
また、ランプの上方を覆う遮蔽部材を備えることで、仮に溶融したハンダが飛散した場合でも、ランプや他の機構にハンダが付着するのを防止することができ、メンテナンス性が向上する。
【００１６】
さらに、遮蔽部材を備えることにより、加熱手段から噴射される高温気体がランプ本体など意図しない部位に吹き付けられ、当該部位が加熱されてしまうといったおそれを低減することができる。結果として、熱の影響による製品不良の発生を抑制することができ、製品品質の向上を図ることができる。
【００１７】
加えて、貫通孔に向け高温気体を噴射する構成とすることにより、貫通孔内への熱の集中及び熱の拡散防止等を図ることができるため、貫通孔及びその近傍において効率よくハンダやハンダ付け対象部等の加熱を行うことができる。結果として、生産性の向上を図ることができる。
【００１８】
手段２．円形状の前記貫通孔の径が、円形状の前記ハンダ付け対象部の径以下となっていることを特徴とする手段１に記載のハンダ付け装置。
【００１９】
上記手段２によれば、貫通孔の径を比較的小さくすることで、ハンダやハンダ付け対象部等の加熱効率をさらに高めるとともに、遮蔽部材本体によりランプ上方を覆う面積をより大きくすることができ、熱や風の遮蔽効果をより高めることができる。結果として、上記手段１の作用効果をさらに高めることができる。
【００２０】
手段３．少なくとも前記ランプと前記遮蔽部材との相対位置関係を上下方向に変更可能な可変手段を備えたことを特徴とする手段２に記載のハンダ付け装置。
【００２１】
ハンダ付けの開始当初は、ハンダ付け対象部の温度が十分に上昇していないため、ハンダ付け対象部と遮蔽部材との距離をできる限り近づけ、加熱効率を高めることが好ましい。しかし、かかる構成の下、上記手段２のように、貫通孔の径をハンダ付け対象部の径以下とした場合には、ハンダ付け対象部上で徐々にボリュームが大きくなっていくハンダと遮蔽部材とが接触して、完成時のハンダ形状が歪になってしまうおそれがある。
【００２２】
これに対し、本手段によれば、上記可変手段を備えることにより、ハンダ付け対象部上の溶融ハンダの増加に合わせて、ランプと遮蔽部材との相対位置関係を変更させつつハンダ付けを行うことが可能となるため、上記不具合の発生を防止することができる。例えば、「前記ランプと前記遮蔽部材との距離を段階的に引離し、複数回に分けて前記ハンダ付け対象部に対しハンダ付けを行う」構成とすることが一例に挙げられる。
【００２３】
手段４．前記ランプと前記遮蔽部材との相対位置関係が変更された際に、前記遮蔽部材と前記加熱手段との相対位置関係が維持されるようにしたことを特徴とする手段３に記載のハンダ付け装置。
【００２４】
上記手段４によれば、ランプと遮蔽部材との相対位置関係の変更の前後を通じて、貫通孔に向け適正に高温気体を噴射できるため、安定した加熱処理及びハンダ付けを行うことができる。
【００２５】
手段５．前記ハンダ付けの開始時には、前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部とが当接又は近接した状態となることを特徴とする手段３又は４に記載のハンダ付け装置。
【００２６】
上記手段５によれば、ハンダ付け開始時においては、遮蔽部材の下面における貫通孔の周縁部と、ハンダ付け対象部の周縁部との間に隙間が形成されず（又はほとんど形成されず）、当該隙間を高温噴射気体が吹き抜けることもない（又はほとんどない）。このため、貫通孔の内壁及びハンダ付け対象部により囲まれた空間内に、溶融ハンダを安定して保持することができるとともに、加熱効率を高めることができる。結果として、上記手段１の作用効果をさらに高めることができる。
【００２７】
なお、遮蔽部材とハンダ付け対象部とが近接した状態において、上記作用効果をより確実に得るためには、遮蔽部材の下面とハンダ付け対象部との上下方向における距離が０．５ｍｍ以下となることが好ましい。この程度の隙間であれば、ハンダ付け対象部上の溶融ハンダが、その粘性や表面張力等により、当該隙間から流れ出すおそれは極めて小さい。また、ある程度、両者間に隙間を確保しておくことで、ハンダ付け装置の駆動精度の悪さやランプの製造誤差等を吸収することができ、遮蔽部材とハンダ付け対象部との無理な接触を避けることができる。
【００２８】
手段６．上記手段３乃至５のいずれかに記載のハンダ付け装置を用いて、ランプの口金に対しハンダ付けを行うハンダ付け工程を備えたランプの製造方法であって、
前記ハンダ付け工程において、
前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部とを当接又は近接させた状態で、前記ハンダ供給手段より送り出された所定量のハンダを前記加熱手段により溶融して前記ハンダ付け対象部にハンダ付けを行う一次工程と、
前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部との距離を前記一次工程よりも離間させた状態で、前記ハンダ供給手段より送り出された所定量のハンダを前記加熱手段により溶融して前記ハンダ付け対象部にハンダ付けを行う二次工程とを少なくとも備え、
複数回に分けて前記ハンダ付け対象部に対しハンダ付けを行うことを特徴とするランプの製造方法。
【００２９】
上記手段６によれば、上記手段３乃至５と同様の作用効果が奏される。つまり、一次工程においては、遮蔽部材とハンダ付け対象部とを当接又は近接させることにより、ハンダ付け対象部等の加熱効率を高めるとともに、貫通孔の内壁及びハンダ付け対象部により囲まれた空間内に溶融ハンダを安定して保持しつつ、１回目のハンダ付けを行い、二次工程においては、遮蔽部材とハンダ付け対象部との距離をより引離すことで、ハンダ付け対象部上の溶融ハンダと遮蔽部材とが接触するといった不具合を防止しつつ、２回目のハンダ付けを行うといったように、ハンダ付け工程を複数回に分けることで、適正でかつ生産効率のよいハンダ付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ハンダ付け装置を説明するための概略構成図である。
【図２】ハンダ付け作業位置付近の要部を拡大した一部破断拡大図である。
【図３】アイレット部付近の要部を拡大した一部破断拡大図である。
【図４】第１予熱工程を説明するための模式図である。
【図５】第２予熱工程を説明するための模式図である。
【図６】第１ハンダ送出し工程を説明するための模式図である。
【図７】第１ハンダ送出し工程を説明するための模式図である。
【図８】変位工程及び第２ハンダ送出し工程を説明するための模式図である。
【図９】変位工程及び第２ハンダ送出し工程を説明するための模式図である。
【図１０】変位工程を行わず、第２ハンダ送出し工程のみを行った場合の状態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態において製造されるランプについて説明する。
【００３２】
本実施形態に係るランプ１（図１等参照）は、ＬＥＤ電球よりなり、例えばガラスバルブ等からなる電球本体２内に、光源となるＬＥＤ（発光ダイオード）や、その点灯回路等を実装したプリント基板、点灯回路に接続される外部電力供給用の一対のリード線などが収容されてなる。そして、電球本体２のネック部２ａ（図２参照）には、図示しない照明器具のソケット部に挿し込まれ、外部電力を受電するための口金３が装着されている。
【００３３】
図２，３に示すように、口金３は、ランプ中心線Ｃ１を囲むように設けられた筒状のシェル部４と、当該シェル部４よりもさらに、ソケット部への挿込方向（図２等の上方向）へ突出したアイレット部５とが、図示しない絶縁体を介して一体形成されてなる。これらシェル部４及びアイレット部５が上記点灯回路に外部電力を供給するための電極を構成する。ここで、アイレット部５の端面５ａ（図３参照）が本実施形態におけるハンダ付け対象部に相当する。
【００３４】
シェル部４は、例えばニッケルめっきを施した銅などの導電性金属が筒状に成形されてなり、その外周囲にソケット部へ装着するためのネジ部４ａが形成されている。シェル部４は、接着剤や加締め加工などにより電球本体２のネック部２ａに組付けられている。シェル部４には、電球本体２から導出された一対のリード線（図示略）のうちの一方が接合されている。
【００３５】
アイレット部５は、例えばニッケルめっきを施した銅などの導電性金属が略円盤状に成形されてなり、その中央部にはランプ中心線Ｃ１に沿ってリード線挿通孔５ｂ（図３参照）が形成されている。そして、上記一対のリード線のうちの他方は、当該リード線挿通孔５ｂを介して外部に導出され、アイレット部５の端面５ａに接合される。当該リード線とアイレット部５との接合は、後述するように、導出されたリード線を覆うようにアイレット部５の端面５ａにハンダ付けをすることにより行われる。
【００３６】
アイレット部５の突出部分は、ソケット部への挿込方向へ向けテーパ状に先細った断面略台形状をなしている。本実施形態では、ランプ中心線Ｃ１と直交するアイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１は１０ｍｍに設定されている。
【００３７】
次にランプ１の製造方法について説明する。従来同様、電球本体２内に、ＬＥＤや点灯回路、リード線等を収容した後、口金３を電球本体２のネック部２ａに装着する。次いで、一対のリード線をシェル部４及びアイレット部５にそれぞれ接合することにより、ランプ１が完成する。
【００３８】
本実施形態では、リード線をアイレット部５に接合するアイレット部ハンダ付け工程（以下、単にハンダ付け工程という）に主たる特徴を有しているため、以下、当該ハンダ付け工程について詳しく説明する。
【００３９】
まず、当該ハンダ付け工程に使用するハンダ付け装置について説明する。図１は、ハンダ付け装置１１を説明するための概略構成図である。図２は、そのハンダ付け作業位置付近の要部を拡大した一部破断拡大図であり、図３は、さらにそのアイレット部５付近の要部を拡大した一部破断拡大図である。
【００４０】
図１，２に示すように、ハンダ付け装置１１は、ランプ１を把持し所定の作業位置に搬送する保持手段としてのチャック１２と、ハンダ（糸ハンダ）１３を供給するハンダ供給手段としてのハンダ供給装置１４と、ハンダ１３等を加熱する加熱手段としてのジェットヒータ１５と、主にジェットヒータ１５から噴射される高温気体を遮る機能を有する遮蔽部材としての遮蔽板１６と、これらの動作を制御する制御手段としての制御装置１７とを備えている。
【００４１】
チャック１２は、図示しない駆動手段により駆動される。そして、チャック１２は、口金３（アイレット部５）を上向きにして、ランプ中心線Ｃ１が上下方向に沿うようにランプ１を保持する。
【００４２】
ハンダ供給装置１４は、ハンダ１３が巻回されたボビン２０と、当該ボビン２０を回転駆動しハンダ１３を送り出す図示しないモータと、当該送り出されたハンダ１３がチューブ２１を介して案内されるガイド部材２２とを備えている。なお、便宜上、各図面において、ハンダ１３に相当する部分には散点模様を付す。
【００４３】
ガイド部材２２は、変位不能に所定の基台２５に固定されている。ガイド部材２２は、その供給ノズル２２ａの軸線がランプ中心線Ｃ１と重なるように配設されている。これにより、上方の供給ノズル２２ａから送り出されたハンダ１３は、ランプ中心線Ｃ１に沿って、下方の作業位置に配置されたランプ１のアイレット部５に向けて真っ直ぐに送られる。本実施形態では、端面５ａの直径Ｗ１が１０ｍｍのアイレット部５に対し、太さ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍのハンダ１３を用いている。
【００４４】
ジェットヒータ１５は、電熱線等により加熱した高温気体を噴射ノズル１５ａより噴射することで、ハンダ１３等の加熱を行うものである。本実施形態におけるジェットヒータ１５は、温度調節機能を備えており、加熱温度を任意に変更可能に構成されている。
【００４５】
ジェットヒータ１５は、噴射ノズル１５ａの軸線Ｃ２がランプ中心線Ｃ１（上下方向）及び遮蔽板１６（水平方向）に対し傾斜し、かつ、噴射ノズル１５ａの先端が後述する遮蔽板１６の貫通孔１６ａの中心部へ向くように配置されている。
【００４６】
また、ジェットヒータ１５は、図示しない駆動手段により上下方向へ変位可能に構成されるとともに、遮蔽板１６との前記位置関係が変化しないように、制御装置１７の制御により遮蔽板１６と一体に変位する構成となっている。
【００４７】
遮蔽板１６は、ハンダ１３が付着しにくい材質、例えばセラミック、アルミニウム、ジュラルミン等により略平板状に形成されてなる。
【００４８】
遮蔽板１６は、上記基台２５に取付けられた可変手段としての駆動シリンダ２７のロッド２８に取付けられており、作業位置にて保持されるランプ１の口金３の上方位置にて、上下方向に変位可能な構成となっている。
【００４９】
遮蔽板１６には、作業位置に配置されるランプ１のアイレット部５に対応する位置において、上下方向に貫通する貫通孔１６ａが形成されている。本実施形態では、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１が１０ｍｍであるのに対し、図３に示すように、貫通孔１６ａの直径Ｗ２がこれよりも小さくかつハンダ１３を挿通可能な８ｍｍに設定されている。
【００５０】
次に、上記のように構成されてなるハンダ付け装置１１を用いたアイレット部５へのハンダ付け工程について説明する。
【００５１】
まず、図４に示すように、ワークとなるランプ１が搬送されてくる前段階において第１予熱工程を行う。当該第１予熱工程では、ジェットヒータ１５から噴射される高温気体（以下、ホットエアブローという）により、遮蔽板１６、特に貫通孔１６ａの周縁部の予熱を行う。この段階では、ハンダ１３の下端がホットエアブローの影響を受けない比較的上方に位置する。
【００５２】
次に、図５に示すように、ランプ１が作業位置まで搬送され、口金３のアイレット部５が遮蔽板１６の貫通孔１６ａの直下に配置されると、第２予熱工程を行う。なお、本実施形態では、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの隙間、すなわちランプ中心線Ｃ１方向における距離Ｘ１が０．５ｍｍに設定されている（図３参照）。これは、ハンダ付け装置１１の駆動精度の悪さやランプ１の製造誤差等による遮蔽板１６とアイレット部５との無理な接触を避けるためである。
【００５３】
第２予熱工程では、ホットエアブローや、予熱された遮蔽板１６の輻射熱等により、アイレット部５の予熱を行う。この際、ハンダ付け対象部となるアイレット部５の端面５ａに対しては、貫通孔１６ａを介してホットエアブローを集中して吹き付けることができるため、効率よく加熱を行うことができる。一方、ハンダ付け対象部とならないアイレット部５の側面やシェル部４等に対しては、ホットエアブローが直接的にはあたらないため、当該部位の急激な温度上昇を抑制することができる。つまり、遮蔽板１６は、ホットエアブローを遮る遮風部材としての機能のみならず、遮熱部材としての機能を有する。
【００５４】
続いて、図６に示すように、ハンダ供給装置１４を駆動させ、ハンダ１３を所定量送り出す第１ハンダ送出し工程を行う。当該工程において、貫通孔１６ａ内及びその近傍へ送出されたハンダ１３は、順次、ホットエアブロー又は接触したアイレット部５の端面５ａの熱により溶融し、図７に示すようにアイレット部５の端面５ａ上に溜まっていく。つまり、これら一連の工程が本実施形態における一次工程に相当する。但し、初期段階では、アイレット部５の端面５ａの温度が十分に上昇していないため、溶融してアイレット部５の端面５ａ上に溜まったハンダ溜り（溶融ハンダ）１３ａは、すぐにはアイレット部５の端面５ａに付着せず、略球状となってアイレット部５の端面５ａ上に載っただけの状態となっている。従って、このような状態において、直接、ハンダ溜り１３ａに対しホットエアブローが吹き付けられると、その風圧によりハンダ溜り１３ａが飛ばされてしまうおそれがある。しかし、本実施形態では、アイレット部５の端面５ａの周囲が遮蔽板１６の貫通孔１６ａの内周壁により囲まれ、ガードされている。従って、その内部にあるハンダ溜り１３ａに対するホットエアブローの吹き付けは、上方からのみで横風を受けないため、当該ハンダ溜り１３ａが飛ばされるおそれは小さい。
【００５５】
また、本実施形態では、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの間には僅かな隙間が存在するが、その隙間（ランプ中心線Ｃ１方向における距離Ｘ１）が０．５ｍｍと非常に小さいことに加え、ハンダ１３の粘度が非常に高いため、当該隙間からハンダ溜り１３ａがアイレット部５の端面５ａから流出するおそれも低い。つまり、遮蔽板１６（貫通孔１６ａ）は、当該ハンダ溜り１３ａを保持する役割も果たす。
【００５６】
この状態で、しばらくハンダ１３、ひいてはアイレット部５の端面５ａの加熱を続け、アイレット部５の端面５ａが十分な温度に達すると、球状のハンダ溜り１３ａがアイレット部５の端面５ａ全体に溶け広がり、付着することとなる。
【００５７】
次に、図８に示すように、遮蔽板１６及びジェットヒータ１５を一体に所定量上昇させる変位工程を行いつつ、併せてハンダ供給装置１４を駆動させ、ハンダ１３を所定量送り出す第２ハンダ送出し工程を行う。これら一連の工程が本実施形態における二次工程に相当する。
【００５８】
そして、第２ハンダ送出し工程により、貫通孔１６ａ内及びその近傍へ送出されたハンダ１３は、ホットエアブローにより溶融して滴下し、アイレット部５の端面５ａ上のハンダ溜り１３ａに加わる。これにより、アイレット部５の端面５ａ上には、図９に示すように、最終的に必要な量のハンダ溜り１３ａが載ることとなる。
【００５９】
その後、当該ハンダ溜り１３ａが固化することにより、ランプ１におけるソケット接触部となるハンダ付け部１３ｂが形成され、最終的にハンダ付け工程が完了する。
【００６０】
なお、本実施形態では、上記変位工程により、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの間の距離Ｘ１が初期設定時の０．５ｍｍよりも大きい、１．０ｍｍとなるように設定されている。
【００６１】
ここで、遮蔽板１６等を上昇させる変位工程を行い、２回に分けてハンダ付けを行う理由は、貫通孔１６ａの直径Ｗ２を、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１よりも小さく設定するとともに、ハンダ付け完了時のハンダ溜り１３ａ（ハンダ付け部１３ｂ）の高さＸ２が、遮蔽板１６とアイレット部５との間の初期設定時の距離Ｘ１よりも高くなるためである。
【００６２】
当該条件の下、仮に上記変位工程を行わず、第２ハンダ送出し工程のみを行った場合、すなわち遮蔽板１６を上昇させずに元の状態のまま、１回目のハンダ送出しに連続して２回目のハンダ送出しを行うと、図１０に示すように、貫通孔１６ａが邪魔をして、完成時のハンダ付け部１３ｂの形状が適正形状とならないおそれがある。これに対し、本実施形態では、このような不具合の発生を防止することができる。
【００６３】
一方、仮に遮蔽板１６を省略した場合には、直接、ホットエアブローが吹き付けられ、ハンダ溜り１３ａの表面が波打つ、又は、ハンダ溜り１３ａがアイレット部５の端面５ａ上からこぼれ落ちるなどの不具合の発生が懸念される。しかし、本実施形態では、アイレット部５の端面５ａの周囲が遮蔽板１６の貫通孔１６ａの内周壁により囲まれ、ガードされているため、そのような不具合が発生するおそれは少ない。
【００６４】
また、遮蔽板１６等を上昇させた際、遮蔽板１６とアイレット部５との間の隙間も大きくなるため、当該隙間を介して下方へ抜けるホットエアブローの量が増加し、上記同様の不具合が発生することも考えられる。しかし、貫通孔１６ａを介することによりホットエアブローの風圧が弱められることに加え、遮蔽板１６とアイレット部５との距離Ｘ１も大きくなるため、ハンダ溜り１３ａの表面が波打つほどの影響を受けることはない。
【００６５】
このように、本実施形態では、ハンダ付け開始当初は、遮蔽板１６とアイレット部５とを近接させることにより、アイレット部５等の加熱効率を高めるとともに、貫通孔１６ａの内壁及びアイレット部５により囲まれた空間内にハンダ溜り１３ａを安定して保持しつつ、１回目のハンダ付けを行い、その後、遮蔽板１６とアイレット部５との距離をより引離すことで、ハンダ溜り１３ａと遮蔽板１６とが接触するといった不具合を防止しつつ、２回目のハンダ付けを行うといったように、ハンダ付け工程を複数回に分けることで、適正でかつ生産効率のよいハンダ付けを行なっている。
【００６６】
以上詳述したように、本実施形態によれば、ジェットヒータ１５から噴射されるホットエアブローがアイレット部５に直接吹き付けられるのを、遮蔽板１６により遮ることができる。これにより、ホットエアブローの風圧によりアイレット部５の端面５ａ上に載ったハンダ溜り１３ａがこぼれ落ちたり、ハンダ表面が波打つ等するのを防止することができ、ハンダ付け不良の発生を低減することができる。結果として、ハンダ形状を安定させ、ハンダ付け品質の向上を図ることができる。ひいては、ランプ１の接触不良の発生を低減し、製品品質の向上を図ることができる。
【００６７】
また、ランプ１の上方を覆う遮蔽板１６を備えることで、仮に溶融したハンダ１３が飛散した場合でも、ランプ１や他の機構にハンダ１３が付着するのを防止することができ、メンテナンス性が向上する。
【００６８】
さらに、遮蔽板１６を備えることにより、ジェットヒータ１５から噴射されるホットエアブローが電球本体２など意図しない部位に吹き付けられ、当該部位が加熱されてしまうといったおそれを低減することができる。結果として、熱の影響による製品不良の発生を抑制することができ、製品品質の向上を図ることができる。
【００６９】
加えて、貫通孔１６ａに向けホットエアブローを噴射する構成とすることにより、貫通孔１６ａ内への熱の集中及び熱の拡散防止等を図ることができるため、貫通孔１６ａ及びその近傍において効率よくハンダ１３やアイレット部５等の加熱を行うことができる。結果として、生産性の向上を図ることができる。
【００７０】
尚、上述した実施形態の記載内容に限定されることなく、例えば次のように実施してもよい。
【００７１】
（ａ）上記実施形態では、ＬＥＤ電球よりなるランプ１を製造する構成に具体化しているが、これに限らず、白熱電球や電球形蛍光ランプなど、他のランプを製造する構成に具体化してもよい。また、口金３に関しても、ねじ込み式のものに限らず、挿し込み式のものであってもよい。
【００７２】
（ｂ）上記実施形態では、遮蔽板１６が上下方向に変位することにより、当該遮蔽板１６とランプ１との相対位置関係が上下方向に変更される構成となっているが、これに限らず、例えばランプ１を上下方向に変位させて、両者の位置関係を相対変位させる構成としてもよい。
【００７３】
（ｃ）上記実施形態では、遮蔽板１６の変位に合わせて、ジェットヒータ１５の高さ位置を変位させ、両者の位置関係が維持されるように構成されているが、これに限らず、例えば遮蔽板１６の昇降量が比較的小さい場合には、ジェットヒータ１５を固定して変位させない構成としてもよい。
【００７４】
（ｄ）上記実施形態では、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの間に隙間が生じるように設定されているが、これに限らず、例えばハンダ付け工程の開始当初は、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとが当接する構成としてもよい。遮蔽板１６を当接させることで、当該遮蔽板１６からの熱伝導により、アイレット部５の予熱を効率よく行うことができる。
【００７５】
また、遮蔽板１６の下面１６ｂとアイレット部５の端面５ａとの間の距離Ｘ１も上記実施形態の値に限定されるものではない。但し、上記実施形態と同様の作用効果をより確実に得るためには、前記距離Ｘ１が初期設定時においては０．５ｍｍ以下に設定されることがより好ましい。この程度の隙間であれば、アイレット部５の端面５ａ上のハンダ溜り１３ａが、その粘性や表面張力等により、当該隙間から流れ出すおそれは極めて小さい。また、ハンダ付け工程の開始当初において、前記距離Ｘ１が０．５ｍｍよりも大きくなると、熱の漏れ量が多くなり、加熱効率が低下するおそれもある。
【００７６】
（ｅ）遮蔽板１６の貫通孔１６ａの大きさ等は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１が１０ｍｍであるのに対し、貫通孔１６ａの直径Ｗ２がこれよりも小さい８ｍｍに設定されているが、これに限らず、貫通孔１６ａの直径Ｗ２が、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１と同一又はそれよりもやや大きい構成としてもよい。但し、貫通孔１６ａの直径Ｗ２を、アイレット部５の端面５ａの直径Ｗ１以下に設定すれば、遮蔽板１６によりアイレット部５上方を覆う面積をより大きくすることができ、熱や風の遮蔽効果をより高めるとともに、アイレット部５等に対する加熱効率を高めることができる。
【００７７】
（ｆ）上記実施形態では、ジェットヒータ１５の噴射ノズル１５ａの軸線Ｃ２の傾斜角度について特に言及していないが、ホットエアブローの風圧やアイレット部５等に対する加熱効率等を考慮した場合には、ランプ中心線Ｃ１（上下方向）又は遮蔽板１６（水平方向）に対する噴射ノズル１５ａの軸線Ｃ２の傾斜角度が３０度以上６０度以下となることが好ましい。
【符号の説明】
【００７８】
１…ランプ、２…電球本体、３…口金、５…アイレット部、５ａ…端面、１１…ハンダ付け装置、１２…チャック、１３…ハンダ、１３ａ…ハンダ溜り、１４…ハンダ供給装置、１５…ジェットヒータ、１６…遮蔽板、１６ａ…貫通孔、Ｗ１…アイレット部の端面の直径、Ｗ２…貫通孔の直径、Ｘ１…遮蔽板の下面とアイレット部の端面との間の距離、Ｘ２…ハンダ付け完了時のハンダ溜りの高さ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプの口金に対しハンダ付けを行うためのハンダ付け装置であって、
前記口金のハンダ付け対象部を上向きにして前記ランプを保持する保持手段と、
前記ランプの上方に配設される遮蔽部材と、
前記遮蔽部材における前記ハンダ付け対象部に対応する位置に設けられた貫通孔と、
前記貫通孔の斜め上方位置から当該貫通孔及びその近傍に向け高温気体を噴射する加熱手段と、
前記貫通孔を介して上方から前記ハンダ付け対象部に向けてハンダを供給するハンダ供給手段とを備えたことを特徴とするハンダ付け装置。
【請求項２】
円形状の前記貫通孔の径が、円形状の前記ハンダ付け対象部の径以下となっていることを特徴とする請求項１に記載のハンダ付け装置。
【請求項３】
少なくとも前記ランプと前記遮蔽部材との相対位置関係を上下方向に変更可能な可変手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のハンダ付け装置。
【請求項４】
前記ランプと前記遮蔽部材との相対位置関係が変更された際に、前記遮蔽部材と前記加熱手段との相対位置関係が維持されるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のハンダ付け装置。
【請求項５】
前記ハンダ付けの開始時には、前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部とが当接又は近接した状態となることを特徴とする請求項３又は４に記載のハンダ付け装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかに記載のハンダ付け装置を用いて、ランプの口金に対しハンダ付けを行うハンダ付け工程を備えたランプの製造方法であって、
前記ハンダ付け工程において、
前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部とを当接又は近接させた状態で、前記ハンダ供給手段より送り出された所定量のハンダを前記加熱手段により溶融して前記ハンダ付け対象部にハンダ付けを行う一次工程と、
前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部との距離を前記一次工程よりも離間させた状態で、前記ハンダ供給手段より送り出された所定量のハンダを前記加熱手段により溶融して前記ハンダ付け対象部にハンダ付けを行う二次工程とを少なくとも備え、
複数回に分けて前記ハンダ付け対象部に対しハンダ付けを行うことを特徴とするランプの製造方法。
【請求項１】
ランプの口金に対しハンダ付けを行うためのハンダ付け装置であって、
前記口金のハンダ付け対象部を上向きにして前記ランプを保持する保持手段と、
前記ランプの上方に配設される遮蔽部材と、
前記遮蔽部材における前記ハンダ付け対象部に対応する位置に設けられた貫通孔と、
前記貫通孔の斜め上方位置から当該貫通孔及びその近傍に向け高温気体を噴射する加熱手段と、
前記貫通孔を介して上方から前記ハンダ付け対象部に向けてハンダを供給するハンダ供給手段とを備えたことを特徴とするハンダ付け装置。
【請求項２】
円形状の前記貫通孔の径が、円形状の前記ハンダ付け対象部の径以下となっていることを特徴とする請求項１に記載のハンダ付け装置。
【請求項３】
少なくとも前記ランプと前記遮蔽部材との相対位置関係を上下方向に変更可能な可変手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のハンダ付け装置。
【請求項４】
前記ランプと前記遮蔽部材との相対位置関係が変更された際に、前記遮蔽部材と前記加熱手段との相対位置関係が維持されるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のハンダ付け装置。
【請求項５】
前記ハンダ付けの開始時には、前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部とが当接又は近接した状態となることを特徴とする請求項３又は４に記載のハンダ付け装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかに記載のハンダ付け装置を用いて、ランプの口金に対しハンダ付けを行うハンダ付け工程を備えたランプの製造方法であって、
前記ハンダ付け工程において、
前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部とを当接又は近接させた状態で、前記ハンダ供給手段より送り出された所定量のハンダを前記加熱手段により溶融して前記ハンダ付け対象部にハンダ付けを行う一次工程と、
前記遮蔽部材と前記ハンダ付け対象部との距離を前記一次工程よりも離間させた状態で、前記ハンダ供給手段より送り出された所定量のハンダを前記加熱手段により溶融して前記ハンダ付け対象部にハンダ付けを行う二次工程とを少なくとも備え、
複数回に分けて前記ハンダ付け対象部に対しハンダ付けを行うことを特徴とするランプの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１４３４２２（Ｐ２０１１−１４３４２２Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４６６４（Ｐ２０１０−４６６４）
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
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