ワイルドで現金な邪念の掃き溜め

PC-9801USのメンテナンス その12

続いて、USのFDD(FD1139C)のマイクロスイッチを分解してみます。

FD1138Dのもの(画像左)と比べて、一回り小さいですね。
二つある突起のうち、手前がライトプロテクト、奥がメディア検出のスイッチです。
これをはんだごてで取り外し、

分解します。
サイズは小さいものの、側面のツメが浅い位置にあるので1138Dの時より簡単に
バラすことができました。
なお、分解手順はどちらも一緒です。

黒いケースの中にある接点は、酸化を通り越して焼けたような色になっています。
今回は軽く磨くだけで済ませましたが、ここまで酷い場合は接点復活剤を使った方が
良いのかもしれません。

バネは変形しているようには見えなかったのですが、組み上げるとスイッチボタンが
斜めになってしまいます(いじくり回した後の画像なのでひん曲がってますが)。
バネのテンションが偏っているために板バネが浮いて接触不良を起こしていたのが、
誤動作の直接原因だったようです。
これについては何度も修正を試みましたが上手く行かず、最終的にバネを逆さまに
取り付けることで解決しました。
＃よ〜く見ると左右でバネの輪の大きさに違いがあります。
＃多分取り付ける向きにも意味があるはずですが、結果オーライということで。

元通りにしたスイッチをFDDにはんだ付けし、US本体に接続して動作確認。
何とか不具合を直すことができました。
いずれは上下FDDのマイクロスイッチを入れ換えて、痛んだ部品を片方のドライブに
まとめておきたいところです。

PC-9801USのメンテナンス その11

今日はマイクロスイッチを修理する話です。

FDDの異音の原因がマイクロスイッチの劣化によるヘッドの誤動作であることが
分かったので、まずはこれを交換してみようと考えました。
しかし、FDDのメディア検出・ライトプロテクト検出に使われるスイッチというのは
一般的に売られているものではないようです。
ならば手持ちのFDDからスイッチを剥ぎ取って移植してみようと思ったのですが、
残念ながら形状が一致するものはありませんでした。

仕方が無いので、スイッチそのものを分解してみることにします。
＃マイクロスイッチの分解修理の話を以前どこかで見た覚えがあるのですが、
＃どこだったかなぁ…思い出せません。

いきなりぶっつけ本番は怖いので、まずは使い道のないジャンクFDDで練習。
このFD1138Dは98ノートの外付けドライブ用のものらしいです。
対応機種を持っていないので詳しいことは知りません。

はんだを足して3本の足を交互に温めながら、スイッチを外します。
LEDは先に外しておいて方が良いでしょう。
部品の足回りが汚いのは、後で撮影し直した画像だからです。

ランド剥がれた〜！
…これが練習で良かった。

外したスイッチをバラして構成部品を並べてみました。
＃横のタバコ箱と比べてもその細かさが伝わるかと思います。

スイッチは、透明なパーツの側面のツメを起こして持ち上げてやると分解できます。
ツメは側面1ヶ所の他に底面に3ヶ所あるのですが、力加減を間違えると一気に
外れてしまいます。
中のバネが飛び出したりしないよう、慎重に開けないといけません。
でないと、消えた部品が見つかるまで床に這いつくばることになります(実話)。

内部は、スイッチが押されていない時にバネの力で接点が閉じる構造になっています。
バネの変形や接点の劣化で導通が保たれなくなると、誤動作するようになるのでしょう。
ですから、バネや板バネに変形があれば修正し、接点の状態を回復させてやれば
元通り使えるようになるはずです。

バネが暴れるので、組み上げるのは大変。
スイッチボタンが邪魔で、平らな面に置くこともできないのです。
うっかりバネを飛ばしてしまうと、消えた部品が見つかるまで(以下略)。

試行錯誤の末、基板に仮固定した状態で部品を順に積み上げていく方法に行き着きました。
ケースを閉じる際も中のバネの位置に注意します。

最後に気付いたのですが、このドライブの動作確認を取る方法がありません。
組み上げたスイッチも、正常に動作するかが分からないのです。
まぁ、いい練習にはなったと思います。

PC-9801USのメンテナンス その10

さて、メンテ中のUSですが手を入れられそうな所は一通り片付きました。
その後の動作テストでは、一部を除いて順調です。
後は手を付けるとするならば…

1.電源ユニット一次側のコンデンサ(マルコン製DWF-M/180V470uF)
手持ちの98の電源をいくつか覗いてみたのですが、一次側のコンデンサについては
どうやら「大型コンデンサ・基板自立型・85℃通常品」で良いような気がします。
現行品だとニッケミ製SMQ/SMMやニチコン製LS辺りが条件に該当しますが、
容易に入手できるものかどうかは調べていません。
なお、USの電源ユニット一次側のコンデンサはφ22x35mmというサイズですので、
それと同じかより小さいものを選ぶ必要があります。

2.バックアップ電池

USは98シリーズとしては珍しく、バックアップ電池に一次電池が使われています。
電池はSANYO製のCR12600SEという型番で、時計などの設定内容が保持できなくなったら
交換するしかありません。
この電池は現行品ではありませんが、まだ新品を取り扱っているところがあるようです。
＃検索すると、盗聴器やらの怪しい用途で需要があるみたいです。
他のCR型番の3V品、例えば手に入れやすいリチウムコイン一次電池等と置き換える
実験をしてみるのも面白そうですね。

＊2/14追記
三洋の電池関連事業(の一部)はFDKという会社に引き継がれており、そこのサイトでは
CR12600SEが現行品扱いになっています。
まだ生産が続いているかどうかは分かりませんが…。

3.FDDからたまに異音がする
これは第一FDDだけなのですが、電源投入直後やFDメディアの取り出し後などに、
不規則な読み書きをするような音が鳴る時があるのです。
コンデンサ交換に失敗した可能性(中古基板からの剥ぎ取り品を使った)もあると考え、
再度新品に置き換えたのですが症状が治まりません。

ドライブのトップカバーを外した状態で動作を観察してみたところ、異音の正体は
読み取りヘッドが暴れている音だということが分かりました。
マイクロスイッチの劣化によってFDメディア検出が不安定になっており、
ヘッドが存在しないメディアを読みに行こうとしているのが原因のようです。
スイッチの交換や修理ができれば直せるかもしれません。
ちなみに正常なFDDでも、動作中にマイクロスイッチを触ると同じことが起こります。

PC-9801USのメンテナンス その9

昨日の続き。
残るは±12Vの部分です。

LXFの35V220uF*2個(C7,C9)とCE-USの50V10uF*2個(C8,C10)を、

LXZとKYの同スペック品と交換します。
LXFはφ8mm*高さ20mm、リード間隔3.5mmというサイズで、交換用のLXZは高さが15mmで
あること以外は一緒です。
+12Vがやけに細く感じられますが、USは筐体の構造上3.5インチHDDや光学ドライブを
内蔵することが出来ませんからこれで足りるのでしょう。

なお、ここのLXF2個も当然のように液漏れしていました。
これでLXFは全滅です。
A-MATEの電源とか(少なくとも手元のAp3の電源にLXFが使われているのは確認)でも
同じことが起こってるんだろうなぁ…。

まあ20年近く前の製品ですから、液漏れがどうこう以前に今まで壊れずに持ってくれた
ことを喜ぶべきなのかもしれません。

C7、C9のLXFはリード間隔3.5mmのものを5mm間隔の穴に強引に取り付けてあり、
そのまま代替品に置き換えると同じように浮いてしまいます(基板設計のミス？)。
かといって、リード間隔に合うφ10〜12,5mmのコンデンサを実装するには
部品面に空間的余裕がありません。

(1/26,画像追加)
これを回避するため、部品穴を斜め方向から内向きにほんの少しだけ拡張し、
φ8mm品でも基板とコンデンサ底面が密着するようにしてあります。
隣のφ5mm品も浮いていますが、さすがにこれはどうしようもありませんでした。

交換ついでに部品の下も確認しようと外してみたら、この有様。
掃除に使ったアルコール(当然電解液も混じっている)が、コネクタやコイルの
下にまで入り込んでいました。
フラットICなどの周囲を掃除する際も、気を付けないとこれと同じことが
起こる可能性があるということですね。

ちなみにこの手の電解液をはんだごてで加熱すると、何とも言えない異臭がします。
自分が今まで経験した匂いで例えるなら、
水槽で飼っていた魚が知らぬ間に行方不明になり、一週間後に家具の隙間から
発見されるまで部屋に漂い続けたニオイが最も近いかな。
目視で確認できないレベルの液漏れも、この匂いで気付く時があります。

掃除を済ませたところ。
電解液は、茶色いです。
そういえば、An2号機で液漏れしていたニチコン製PFもこんな色でした。

コンデンサを新調し、一時的に外した部品を元に戻して、交換完了。
一次側のコンデンサは情報不足のため、今回は手付かずです。
＃マルコン製のため素性が不明なのと、交換品に85℃品を使う必要があるのかどうかが
＃(このクラスのコンデンサは85℃品の方が耐リプル特性は良い)分からなかったため。

動作テストは
　電源単体で通電しファンの動作を確認
↓通電したまま半日放置
↓電源を切り丸一日放置(気休めエージング)
↓US本体に組み付けて動作確認
という手順で行いました。

今のところ問題なく動いているようで、一安心です。

＃お約束＃
掲載内容は同様の改造行為における結果について保証するものではありません。
PCの電源ユニットを闇雲に弄るのは火災や感電事故の原因にもなり得ます。
改造は自己責任で！

PC-9801USのメンテナンス その8

続いて、電源二次側のコンデンサ交換に移ります。
二次側はいい加減な代替品を使うわけには行きませんので、部品の選定にはかなり
時間がかかってしまいました。

代替品を選ぶ上でのポイントは、
1.容量、耐圧はもちろん、電気特性が同じか近い(下回るのはなるべく避ける)もので、
2.物理的制約をクリアし、
3.個人で入手できるものを探し出すこと
あたりではないかと思います。
PC関連のコンデンサ交換のノウハウについては、主にここを参考にしました。

＊1.
メーカー(日ケミ)のサイトで調べると、LXFは「低インピーダンス・長寿命品」とのこと。
またLXFの後継であるLXYは、「電源出力平滑用」というカテゴリーに分類されています。
スペックから類推して代替品に使えそうなものとして、
　日ケミ；LXY、LXZ
　ニチコン；PM、PW
　松下；FC(上の4つと比べると若干動作保証時間が短い)
が候補に挙がりました。
もっとも、基板設計からコンデンサの必要スペックを読み取ったり、グレードと
容量・耐圧の差し引きを計算できる技量があれば、選択の幅はもっと広がるでしょう。
例えば、ルビコンのYXG、東信工業のUTWXZクラスなら性能的には十分使えそうです。
＃…と思ったら、YXGではインピーダンス値が足りず(汗
＃まあ、電源二次側やACアダプタに搭載実績のあるものなので大丈夫だとは思います。

＊2.
USの電源の場合基本的に直径オーバーは不可です(高さには余裕がある場所もある)。
一般的にφ8mm品はリード間隔3.5mm、φ10mm/12.5mm品はリード間隔5mmなのですが、
同一スペックで寸法が異なる製品もあるのでかなり迷いました。
実装時にゲタを履かせるなどしてオフセットすれば多少の融通は利くようになるものの、
動作上リードの長さは短くする方が(隙間を空けない方が)好ましいようです。

＊3.
1と2の条件を満たしつつ一般市場に流通しているものとなると、選択肢がかなり
狭くなってしまいます。
仮にメーカーのサイトに載っていてもそれが小売りされているとは限りませんし、
販売単位が1000個入りのリール一巻きではとても買えたものではありません。
＃「PCマザーボード修理用」などと称する超低ESRコンデンサなら多くの電子部品屋で
＃取り扱っているようなのですが、あまりに性能が違いすぎるものを用いるのも
＃どうかと考え今回は候補から外しています。

前置きが長くなってしまいました(汗

+5VラインのコンデンサはLXFの10V2700uF*2個(C11,C12)と10V1000uF(C13)。
前者はφ12.5mm*高さ30mm、後者はφ10mm*高さ20mmという寸法でした。
リード間隔はいずれも5mmです。

外してみて分かったのですが、10V2700uFの2個の方も結構液漏れしていましたね。

上が取り外したLXF、下が交換用のPWとLXZ。
PWの方の高さが25mmである以外は、取り外したLXFと直径、リード間隔は一緒です。
およそどーでもいい話ですが、
電解コンデンサを平らな面に並べてかつスリーブの印刷を任意の向きに揃える
のは凄まじく面倒でした(←布の上などに並べるという発想は無かったらしい)。

LXZが16V品なのは、マルツのラインナップとリード間隔の都合。
これと置き換えるLXFの液漏れが一番酷かったので、少し余裕を持たせたいという
後付けの理由もあります。
＃同じ容量で耐圧を上げるとESRは下がり、耐リプル電流値は上がります。
もっとも、LXFの液漏れは負荷の大小の問題ではない(恐らく電解液の成分が悪い)ので、
効果があるかは不明ですが。

あっ、交換後の画像を撮り忘れていました。
今日はこれまで。