4月度の、宇部おもちゃ病院定期開院です。
1件目、音・光の出るおもちゃの鉄砲です。（写真は修理後。ケーシングが割れて、テープで止めていましたが、割れた欠片もなかったので、これは直しませんでした。）
引き金の部分が取れて鳴らせなくなった、との事です。分解してみると、引き金の軸部分が折損してました。接着等の固定では強度が出ないと判断し、ボルト通しで固定としました。
写真はボルト通し後。SWが超適当な構造です。引き金のバネが電極にもなってますが、てきとーにリード線に引っ掛けてありました。組み戻す時に、どの辺に引っ掛けるかで、微妙に鳴ったりならなかったりする…。
回路起こすのは面倒なので、適当につついてみた結果、バネの先端をちょこっと切って邪魔な所に当たらないようにしたら、ちゃんと機能するようになりました。
「ぶるぶる」するように、モータに先端に重りをつけて偏心させたバイブレーションがついてますが、とりあえず最初は動いていませんでした。
「渋り」と思ったのですが、ごそごそしてると回ったり回らなかったり。
仕方ないので分解してみたら、断線でした。付け根から引き直そうかと思ったのですが、いろいろ困難で、途中から継ぎ足して直りました。
2件目、アンパンマンの電車です。
音が全く鳴らない。あと、開いたドアが閉まらなくなった、との事。
電池電極が錆びてましたが、サビを取っても復旧しない。
分解の結果、スピーカが不良でした。予備品に取り替え、線もかなり傷んでいたので、引き換えました。
「ドアが閉まらなくなった」の件は、分解してみましたが、特にどこも割れたりしてない…。
バネに対して部品の剛性が低くて、ロックが解除されにくい様です。
解除のボタンの端の方を押すと解除できるのが分かったので、その旨説明して返却することにしました。
3件目、ラジコンカーです。が…、難航でした。自分のおもちゃドクターとしての実力がまだまだなのを痛感させられる1件でした…。
症状は「ステアリングは動くけど、前後進は動かない」という状態。
このラジコン、2.4GHz。開院中に、他のドクターが対応してたのですが、送信機から電波・信号が出てるかどうか、誰の検波器を使っても確認できず…。
上のアンパンマンの電車と同じ人だったので、ぼくが持って帰る事になりました。
さて、ステアリングは動くので、電波も出てるし、エンコード・デコードはできてるはず。
モータ単体で電圧を掛けると、ちゃんと回るので、モータや配線の不具合ではない。
①送信機側の不具合で、前進・後進の操作が認識されず、前後進の信号が出ていない。
②前後進のモータ駆動回路の不具合
③ICから前後進の信号が出てない？（または、ICから信号は出ても、途中の基板断線等で、モータ駆動回路まで信号が伝わってない。）
等の不具合を疑ったのですが、なにせ検波ができないので、①の確認ができない…。
ネットで調べると、確かに2.4GHzの検波確認は難しいらしい。周波数高いので、ON時間の短いショットキーバリアダイオードの方が良く、中でも、順電圧の低い「1SS108」が最適らしい。
ぼくのラジコン検波は、日本おもちゃ病院の技術講習会で製作した倍電圧整流の検波器で、受講したときのテキストによると、使ったダイオードは「ショットキーバリア」とだけ書いてあり、型番は書いてない。
ちょうど秋葉原に行く用事があり、最近入手困難になってきた1SS108を置いてる店が見つかったので買ってきて、検波器のダイオードを取り替えてみたのだが、やっぱりどうしても検波ができない…。
送信機側は、全点再ハンダ付けしてみたり、前後進操作のVRを外して抵抗値確認してみたりしたけど、状況変わらない…。
①の確認ができないので、③と②を確認したい。
基板はこんな感じの、超こまかい片面表面実装基板。
真ん中らへんに2個、3.3kΩの抵抗が2個並んでる所が、ICからモータ駆動部への信号ラインに違いないと思うが、コントローラ操作しても、信号が確認されない。モータ駆動回路の健全性もよく分からない…。
仕方なく、回路起こしてみる事にした。
かねてから作ろうと思ってた、LEDが光るだけの導通器を作って、基板のパターンを追っていきます。（テスタで追うと、当たりながらテスタの方を見ないといけなくて、目を離すと当たってる所がズレて追いにくいので、手元で確認できる導通器が必要でした。）
相当細かい基板、かなりの拡大率のルーペでのぞきながら、導通を追っていきました。
モータ駆動回路付近のみ追った結果が、下図。
さ～て、回路図を起こそうとしたのですが、各Trがどう繋がってるのか、知識不足でよく分からない…。いつもの日本おもちゃ病院協会の「困ってます」掲示板に質問を出しました。
NPNとPNPのトランジスタが2個ずつあるので、てっきり「4-Trによるフルブリッジにモータ駆動専用ICが繋げてある」と思ってたのですが、モータ駆動の8PINの素子３つ、「上の２つ：4953がP-ch、下の9926がN-chのMOSFET」との回答あり。
ネットでMOSFETの動作・使い方等調べて、ようやく回路が起こせました。
P-ch・N-chのMOSFETを使ったフルブリッジ正逆回路で、ラジコンICからの出力では直接動かせないので、ドライブ用にTrで受けてたんですね。
回路起こす段階で、「どこがV+ラインなのか分からない…」で、アナログテスタでGND間との電圧を当たってみようとしてたら、NPNの方のTrのコレクタを触ると、モータが回った！
逆のTrのコレクタを触ると、ちゃんと逆転もする。
回路起こし終わったら、何故そうなるのか理解できましたが、結論としては、モータ駆動回路は壊れていませんでした。
そしてやっぱり、中央付近の3.3kΩ×２がICからの制御ラインで、やはり信号は出ていないようです…。
検波確認ができてないので、送信機側か受信機側かの切り分けがまだできてないのですが、復活の見込みがなく、「修理不能で返却しよう」と思っていたのですが…。
写真には写っていない基板の裏側に、でっかいセメント抵抗が乗っています。「5WR33J」と書いてありますが、協会掲示板の回答によると、Rは小数点の意味で、「0.33Ω」との事。
掲示板に書き込みするのに、もう1回確認してみようと、基板止めてるネジを外して確認していたら、このセメント抵抗、リードが基板から外れてる！
回路図の通り、このセメント抵抗は、モータをGNDに繋げるラインなので、ここが断線してたらモータは絶対回りませんね。
ここでむくむくと疑惑が…。もしかして、不具合は最初からここだけだったのではなかろうか…？
現時点で、送信機操作しても、ICから前後進の出力が出てないのは確かなのだけど、調査の過程で掛けるべきじゃない所に電圧掛けちゃって壊してしまっただけで、最初はちゃんと信号出てたんじゃないのか…？回路をつつき始めるより前に、信号出てるかたしか確認したよね…？
思い出そうとしてもハッキリしない…。考えてくとどうしても、壊れてなかったラジコンICを、自分が壊してしまった気がしてきた………。
真実は定かではない…。しかし、壊れてなかったところを壊してしまって直らないのでは、おもちゃに申し訳ない…。（依頼者さんにも申し訳ないのですが。）
しっかりした駆動回路で、まだ健全。電池はUSB充電式の7.2VLi-ionバッテリーで、高級感あり…。ボディもまだキレイ…。このままゴミにしてしまう訳にはいかない…。
①送信機からのコードを解析して、PICで受信機を作る→しかし、検波ができないのではコード解析もできないし、ペアリングしているようなので、双方向なら送信コードの解析だけでは通信できない？
②PICを使って送信機と受信機をオリジナルで作って換装してしまう。
③別の送信機・受信機を入手して、健全なモータ駆動回路に繋ぎこんで復活させる。
②は、がんばればできるかもしれません。が、試行錯誤と勉強しながら3か月ぐらい掛かりそう…。送受信の高周波部は、完全自作すると部品集めも含めてめんどうなので、aitendoのモジュール辺りを使うと、合計1500～2000円ぐらいは掛かるかしら…。
③の為にネットオークションで調べるも、送料込みで納得の物がみつからない…。
という事で、近所の店に探しに行くと、2000円ぐらいで新品が売っている…。結局、ホイーラタイプのコントローラのヤツで、使う予定の無い500円引き券を使って、税込み1,620円で購入。そいつの受信機で換装することにしました。
分解すると、基板はこんな。
回路起こすまでもなく、信号ラインは明白。かつ、テストランドがついていて、明白かつハンダ付けも楽チン。
元の本体の方の基板は、信号ラインを既設ICの出口で切り離して、代わりにビニール線をハンダ付け。既設基板から、電源・GND含めて6本、線を取り出し。元の本体のケーシングの上に固定して、こんな感じ。
コントローラ（送信機）は、買ってきたやつをそのまま使います。
テストして、ステアリングの左右・主モータの前後を合わせて、完成です。
（完成までに、「電源来ない現象」でだいぶ時間を費やしたのですが。）
という事で、何とか動くようになりました。が、これはおもちゃドクターとしては、失格と言わざるを得ない…。
おもちゃドクター活動は、「直せば使えるのにもったいない」「物を大事に使って欲しい」「まだ使えるものをゴミにしたくない」といったポリシーなので、おもちゃ1個直すのに、新品のおもちゃを買って「にこいち」では、もはや修理とは言えなくなってしまいます…。
今回「頭脳を取っちゃって、胴体・手足だけになってしまったラジコン」は、自分の勉強の為にも、いずれ送信機と受信機を作って復活させることを心に誓って、この度の修理は完とします。
（しかし、いつの事になるやら…）
