Hewlett Packard HP67 プログラム電卓の修理

1977年頃、プログラムが磁気カードに記憶できるというHP-67が憧れでしたが、高嶺の花でした。
しかし、ヤフオクで結構安く出品されていたので、つい手が出て買ってしまいました。
バッテリーパックは無しで、ACアダプター付きの作動品です。

HP67の分解や、Card Readerの修理方法などは下記のサイトを参考にしました。
分解方法　HP-67 Card Reader Repair
　　https://www.hpmuseum.org/cgi-sys/cgiwrap/hpmuseum/articles.cgi?read=179

分解方法とクラッチに言及　Repairing the HP67
　　https://www.hpmuseum.org/guest/hoskins/67crfix.pdf

クラッチ修理を詳しく説明　HP-65 HP-67 HP-97 "Clutch" Fix
　　https://www.hpmuseum.org/repclutc.htm

(1) バッテリーパックの製作
　色々解説を読むと、バッテリーなしでACアダプターで作動させると、カードリーダー回路が壊れるという説もあったので、先ずバッテリーパックを製作しました。
単三のニッケル水素電池（エネループ）をスポット溶接で繋ぎました。


(2) Card Reader のローラー交換
　磁気カードを挿入しても吸い込まないので、ローラーの劣化と考え、Oリング式で交換することにしました。
思った通り、ローラーは完全に劣化していました。


Card Readerの構造は基本的にはHP82104Aと同じで、リードスイッチをカードが押し上げてモーターなどをONする方式です。
HP67の場合は、プラスチックのボール4個（φ3.2mm)で押し上げる方式です。




ローラーを交換した状態です。
使ったOリングはHP41CXのHP82104Aと同じで線径φ1.8mm,外径φ6.1mmです。
これを再組してテストしたところ、2回ほどは正常にカードを吸い込み、プログラムをロードできましたが、それ以降は送り速度が大きく変動し、最後には吸い込まなくなりました。


上記の参考サイトから、モーター軸が滑っていると判断し、チェックしました。
先ず、Card Reader部分を取り外し、モーターを外部電源で駆動することにしました。
そのため、他に影響しないように関係する結線を取り外しました。
この状態で、外部電源から2.6Vをモーターに供給し、カードを送り込んだ時どうなるか確認したところ、思った通りモーターが空回りしていました。


モーターを取り外したところ、ウォームギャは抵抗なく抜けてきました。
これではトルクを伝達できません。
上に挙げた参考サイトの3番目はこの部分をクラッチと称しています。
アルミのパイプの中はゴム状のものが充填され、トルク伝達とダンパーの役目を果たすようです。　現状は、完全に硬化していました。
参考サイトでは、この硬化したものを取り去って、シリコンシーラントを充填するようになっています。
　今回、この劣化した充填剤は除去せず、安易な方法ではありますが、硬化しても弾性があるゴム用の接着剤を使ってモーター軸を接着しました。


修復後、モーターを取り付け、外部電源で駆動しカードを吸い込むことを確認した後、本体に組付けました。
カードは正常に読み込みプログラムをロードすることを確認しました。
修理は成功しました。


(3) バッテリーとACアダプターとの関係
　ACアダプターは3ピンの出力で、本体の受け口は下のようになっています。
3ピンのうち、下側のピンはBatteryの ＋ に繋がっており、カードリーダーのsenser ICに電圧を供給します。
上側のピンはCPU基板に繋がっています。

ACアダプターを差し込まないときには、銅板で下と上のピンが接続されているので、Battery電圧がCard ReaderとCPUに供給されます。
ACアダプターを差し込むと、銅板による短絡が外れ、下のピンには13.6V, 上のピンには5.4Vが供給されます。
従って、バッテリーが装着されていないとCard ReaderのICに13.6Vが入ってしまうことになります。　バッテリーなしでACアダプターを使うとReaderが壊れるというのは、このことのようです。
また、ACアダプターを使うと、バッテリーは13.6Vと高い電圧で充電されるようです。