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おもちゃ修理、R/C 建設車 スーパーショベル

◆まえがき
3月末開催のおもちゃ病院の修理事例紹介の最終回、今回はR/Cショベルカー RT-01(EXT)の修理です。修理内容としては、ラジコンのコントローラーのアンテナが取れたというものです。デカいおもちゃですが、修理内容は簡単なので楽勝だと思っていたら、分解するのに苦労しました。

◆外観
スーパ-ショベル
この写真は修理後なのでアンテナが付いていますが、緑色の矢印部にあるアンテナが無くなってしまったので修理して欲しいという依頼です。同時に、ラジコンの感度が悪いというコメントも付いています。

◆分解に手こずった
修理のためにコントローラーのケースを開ける必要がありますが、操縦桿のノブが邪魔してケースを分離することが出来ませんでした。ノブを引っ張ったり回したりしてみたのですがどうやっても外せませんでした。

そこで、ヒモにぶら下げた磁石を使ってノブの周囲を調べると、磁石が吸引されました。ということは、中でビス止めされている可能性が高いことになります。ちなみに、使った磁石は 電池の端子にくっつけて給電するための磁石 としていつも持参している物で、思わぬところで役に立ちました。

磁石による調査でどうやらネジ止めされているらしい、ということまでは判ったのですが、操縦桿の上面はプラスチックのカバーで蓋がされていて、このカバーを外さないとネジを廻すことは出来ません。仕方ないのでその蓋を無理やりむしり取ってしまいました。

実は、このカバーを外せばネジにアクセス出来そうな気はしていました。しかし、本当にネジがあるか確信が持てず、もしも蓋を破壊したけどネジが無かったなんてことになったら傷を広げるだけ、つまり医療事故になってしまうので踏み切れないでいました。

・操縦桿の取り外し後
操縦桿を外す
写真の右下の小さな赤い円盤が、むしり取った操縦桿の蓋。その上が取り外した操縦桿のノブです。蓋の下側は細いスリーブ状になっていてノブに圧入(あるいは接着)されたまま残っていて、その穴の底にタッピングネジが閉じ込められている状態になっていました。ともかく、そのネジを緩めることでようやく操縦桿のノブの取り外しが出来ました。

後になって判ったのですが、ノブの蓋を外すもっとうまい方法がありました。詳しくはこの記事の最後に書いておいたので、ぜひそちらもご覧ください。

・コントローラー内部
ショベルコントローラーの内部
緑矢印部がノブを取り外した操縦桿のシャフトです。

中はタクトスイッチをふんだんに使った、しっかりとした作りになっていました。砂がある場所で使われる可能性があるので、密閉型のスイッチでないと接触不良で使い物にならなくなる、という事情があるのだと思います。なお、この写真はアンテナの修理後です。

・アンテナ製作
アンテナを作る
アンテナは無くなってしまっているので、代替品としてボールペンの軸をアンテナケースとして使いました。長さはネットで入手した写真を参考にオリジナルと変わらないように寸法を調整しました。

ちなみに、27MHzのラジコン用としてはアンテナがえらく短い気がしますが、収納時に邪魔にならないように配慮した結果なのでしょう。でも、あまり短いとアンテナ効率も悪いでしょうから、写真のように導線をヘリカルに巻いて出来るだけ電気長を稼ぐように作ってみました。(爪楊枝を軸にして出来るだけいっぱい線を巻いてUVレジンで固定しました)

・アンテナの取り付けとアンテナ線の接続
アンテナ線の配線
アンテナのステーとなるL字型のプラ部品は残っているので、そこに2液のエポキシを使ってアンテナ本体を接着。引き出し線ははんだ付けした後で、収縮チューブとUVレジンを使って養生・固定しておきました。

◆後始末と試運転
操縦桿の上の蓋は取り外す際に変形してしまったので、そのままでは使えない状態になってしまいました。そこで、赤色のビニールテープを円形に切って貼り付けることで蓋の代わりにしておきました。この記事の最初の写真はそうやって目隠し処理を行った状態のものです。

試運転すると、シャベルの上下や旋回はもちろんのこと、左右のキャタピラを逆転させて旋回(超信地旋回)することも可能で、なかなかリアルな動きをしました。

◆まとめ
操縦桿の取り外しに手こずりましたが、何とか修理出来て良かったです。

後で気付いたのですが、ネットで見つけたトミーマックさんが 2023.06.18 付で公開されている R/C建設車 スーパーショベルの修理法(電源が入らない、アーム昇降しない) という資料では、操縦桿の蓋に小さな穴を開け、そこに小さなビスを入れて蓋を引き抜いていらっしゃいます。この方法なら蓋を傷めずに外すことが出来、小さな穴なのでそのまま残しても気にならないと思います。つまり、トミーマックさんのやり方の方が優れているので、まずはそちらの方法を試すのが良いと思います。

以上で一連のおもちゃ修理の記事はおしまいです。次回はたぶん8月頃になると思います。

おもちゃ修理、すみっこぐらしパソコン

◆まえがき
おもちゃ修理の話の2回目、今回は「すみっこぐらしパソコン」というおもちゃのノートパソコンです。症状はマウスが動かないというもの。

いつまで存在するのか判りませんが、この商品のメーカー(SEGA)のサイトはこちら→ すみっこ暮らしパソコンのページ

◆外観
すみっこぐらしパソコン
パソコンの画面を開いた写真を撮り忘れました。液晶画面は小さいですがフルキー付きのノートパソコンです。大昔のパソコンに比べたら、あらゆる性能で上回っていそうです。

本体の右上に出ている線に繋がっているのがマウスで、この反応が全く無いという症状です。なお、他に4つあるマウスみたいな物は着せ替え用のマウスカバーです。

◆不具合箇所
マウスから出ている線の根元を曲げると、光学マウスのLEDが点灯して動くことがありました。
すみっこぐらしパソコンのマウス
つまり、この写真の矢印付近で中の線が断線しているようです。(この写真はマウスカバーを外した状態です)

◆修理
・マウス内部
マウス内部
基板の上にネジ止めされている白いプラスチックケースの中に、PC用のマウスに使われているのと同じ光学マウスのセンサーが入っていました。

マウスから出る線はしっかりとネジで固定されていて、簡単に抜けたりしない構造になっているのですが、ともかくこの部分で中の線が切れているようです。

・基板との接続部
接続部
修理のためには基板からケーブルを外し、この写真のパッドを使って再接続するしかありません。

普通のPC用のマウス(USBマウス)なら線は5本(V, G, D1, D2, シールド)が普通だと思いますが、このマウスは9本も線が使われています。着せ替えのカバーの種類の検出スイッチが3つあるのでその分は配線が余計に必要になるのですが、それを考慮しても線の本数が多い理由が良く判りません。(標準マウスのインターフェイスに、クリックボタンなどを別系統で配線してある?)

◆修理
ともかく、ケーブルの断線箇所を切除して残ったケーブルを基板に接続し直して修理しました。

こんなことするとケーブルが少し短くなってしまうので、本来なら新しいケーブルに交換したいところです。しかし、9芯で使えそうなケーブルの手持ちは無いのでやむを得ず元のケーブルを切り詰めて使いました。

ちなみに、使われていたケーブルには補強用の繊維索が3本入っていて、繰り返して曲げられることを考慮した物が使われていました。それでも断線しているので、かなり強い力が加わったのかも知れません。

・修理完了
修理完了
接続部の保護用に盛られていたホットボンドを剥がし、線を接続し直した状態です。

基板の接続パッドとケーブルの線色の関係を間違えないようにはんだ付けし、最後にUVレジンを塗って接続部を保護しておきました。

本来なら再度の断線を防ぐためにケーブルの根元に収縮チューブなどを使ってブーツを付ければ良いのですが、サイズ(外径)的に難しかったのでそこまでは出来ませんでした。そこで、ケーブルの出口のモールドをベルマウス状に加工して、多少なりとも応力の集中が緩和されるような処置を行っておきました。

◆まとめ
やってみると、あまり難しい修理をしなくても直ったので良かったです。

マウスの断線対策としてもう少し効果のある対策を施すことが出来れば良かったのですが、おもちゃ病院の開院時間内に修理を終わらせたかったので原状復帰 +α 程度の処置に留まってしまったのがちょっと心残りです。依頼者に返却用のメモに「マウスの線はとても細くて切れやすいので、優しく使ってね。」と書いておいたのですが、ひょっとしたらこれが一番良い対策になるのかも知れません。

◆追記(2024/3/27)
このおもちゃのマウスケーブルの断線はよく起こっているようです。

この記事ではマウス側で断線していましたが、本体側の出口付近での断線もよく起こっているようです。その場合の修理にはパネル面のシートの裏の隠しネジを外して分解する必要があるそうです。

詳しくは下記リンクなどを参照(探せばもっと出て来ます)。
・ マウスできせかえ! すみっコぐらしパソコンの修理法(マウスが動かない) (トミー・マックさん)
・ 「マウスできせかえ!すみっコぐらしパソコン」のマウスが動かなくなったので分解修理してみた 原因はマウスの接続線の断線 (DreamerDreamのブログさん)
・ すみっコぐらしパソコンの修理 (掛川菊川おもちゃ病院)
・ 開院85回目(8/9)診察13(すみっこぐらしパソコン) (浜松とんかちのおもちゃ修理記録)

パネル面のシートの周囲を剥がして隠しネジを外す必要があります。
9芯の柔らかいケーブルが使われていて、代替品の入手が難しいので皆さん苦労されています。他のおもちゃの修理でも多芯(10芯くらい)の可撓性の良いケーブルが必要になったことがあります。ジャンクなどで見かけたら入手しておくと良さそうです。

おもちゃ修理、赤外線ヘリコプター ジャイロファルコン3

◆まえがき
先日開催された稲城市主催のおもちゃ病院で、私が担当したおもちゃの修理の事例を紹介します。最初はジャイロコプターです。

症状はリモコン操作を受け付けないというもので、外れてしまった部品も添付されていました。

◆外観
ジャイロファルコン3
赤外線ヘリコプター (GYRO FALCON III) ジャイロファルコン3という名前です。

20240320IMG_4859.jpg
二重反転プロペラのラジコンヘリです。ジャイロという名前が付いているのは、たぶんローターのピッチをジャイロ効果を利用し制御することで姿勢の安定化を図っているからだと思います。

◆分解
複雑な物なのでおもちゃ病院の開催時間中の修理は無理と判断し、持ち帰って修理することにしました。

分解したジャイロコプター
配線を切らないように慎重にバラして行きます。飛び物なので当然ですが、ものすごく軽く作られています。

・基板上面
基板上面
板厚0.5mmくらいの両面スルホール基板で、8ピンのICがラジコンのレシーバー兼コントローラー。他の石はたぶんモーターのドライバーではないかと思います。
注:この写真は修理後に撮影しているので基板の右の後ろにIRセンサーが付いています。

・基板下面
基板裏面(機体下面側)
電源スイッチと充電コネクタがあります。ICはLiPo電池の充電コントローラーのような気がします。
受光センサーは赤丸で示した位置にあったものと思われますが、折れたリードだけが残っています。センサーのシルク印刷に出っ張りが書かれていて取り付け方向が判って親切です。

・センサーをあてがってみる
外れたセンサー
外れたセンサーが添付されていたので、基板にあてがってみた様子です。ここにこの向きで取り付ければ良さそうです。

随分と部品のリードが長い感じですが、この長さを変えないように配線し直すことにしました。なお、このセンサーは黒色の樹脂でモールドされているので IRセンサーと考えて良さそうです。三本足なのでアンプ内蔵型なのかも知れません。

◆修理完了
修理後
Φ0.5mmのスズメッキ線を使い、センサーを元の位置に付け直した状態です。センサーのセンターピンに被せてある絶縁チューブは、センサーと共に修理依頼者によって持ち込まれていた物をそのまま使いました。

◆修理作業中にパターンを焼損させた
ここまで読むと順調に修理出来たように見えますが、実は大チョンボをやらかしていました。というのはセンサーを取り付けて電源を入れてもLEDが光りませんでした。調べてみると基板のパターンが一本焼損していました。上の写真に焼損していた場所を示します。たぶん過電流が流れて断線したのだと思います。

もちろん修理中は機体の電源スイッチを切っていたのですが、それでも通電されている箇所があって、はんだ付けやはんだ吸除線を使っている時にショートさせてしまったのだと思います。モーターには大電流が流れるのそのパスにスイッチは入れられないのかも知れません。(つまり、常時充電されている箇所がある)

そんなことで、切れたパターンの上に短いリード線を載せてはんだ付けして修復しました。

車の電装品をいじる時にバッテリーのマイナス端子を外すのは常識ですが、同じことがLiPo電池内蔵の機器にも言えるということです。

ともかく、パターン焼損に気付いた以降の作業は、バッテリーのマイナス側の線を外した状態(はんだ付けを外し、線の先をテープで絶縁処理)で作業を行いました。ラジコンヘリなどに使われている LiPoバッテリーは内部抵抗が小さいので、ショーとさせると大電流が流れるので要注意です。

◆試運転
Xに投稿したものです
重りの代わりに、平行クランプを機体のスキッドに通して飛び上がらないようにして試運転している様子です。機体の向きが変わるのはリモコンを操作しているからです。

◆追加情報
1)バッテリー容量
LiPo電池
試運転のためにバッテリーを充電しましたが、その際にUSB電源チェッカーで充電電流量の測定を行いました。その結果は90mAhでした。

LiPo電池の容量(放電容量)は充電電流量の95%程度らしいので、この機体に付いている電池の容量は約85.5mAhということになります。電池に表示されている容量は上の写真のように90mAhなので、この電池はほとんど「へたっていない」と言えそうです。

2)機体の仕様
今回の修理を行うに当たり、院長先生から参考用に下記の機体を預かりました。
3モーターの機体
今回修理した物より二回りくらい大きな機体ですが、大きな違いは下記の二点です。
 1) ジャイロが上側のローターだけに付いている(シングルジャイロ)
 2) テールローターが上向きに付いている。

特に2) 項のテールローターの向きの違いは予想外だったので詳しくその働きを考察してみます。

テールローターが上向きということは、機体のピッチが変化することになるので、前進/後退の制御が可能になっているのだと思います。となると、機体の向き(ヨー軸)の制御はどうやるの?という話になります。機体をよく調べると、二重反転ローターのそれぞれにモーターが付いていて、そのパワーバランスを調整することで機首方向の制御が可能な仕組みになっていました。

ちなみに、今回修理した機体の二重反転ローターは歯車によって相互が結合されているので、機首方位を変えるような操作は出来ません。それでは機首の向きをコントロール出来ないので、横向きのテールローターで機首の向きを変える、という方式を取っているようです。とりあえずこれで上昇/降下と機首方位の指定は出来るのですが、前進/後退は指定出来ないはずです。そんなことで、今回修理した機体を思い通りのルートを飛行させることは難しそうな気がします。

機体の重心位置をやや前方に置くことで、ゆっくりと前進するようにセッティングする(してある)のでしょうか。あるいは水平尾翼に当たるメインローターの風を利用して前後のピッチ制御を行っているのかも知れません。ともかくこういう物を操縦した経験が無いので推測の話ばかりになるので、これ以上は言及しないことにします。

◆まとめ
飛び物の修理はあまり得意ではないのですが、今回のヘリは簡単な故障だったので何とか修理出来て良かったです。何より、外れた部品を回収して添付してくれていたので助かりました。よくぞ拾っておいてくれました、良い子です。

修理の過程でプリント基板のパターンを焼損・断線させる、という大チョンボをやらかしてしまいました。幸いパターンの修理をするだけで修復出来、他のIC等を壊すようなことは無かったのは運が良かっただけでしょう。小容量でも電池が入ったプリント基板に手を入れる時は、面倒でも電池の配線を外してから作業しましょうと言うことです。
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