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ハンディルーターを速度変更できるように改造してみた(回路図付)2012/10/08 23:32:07



昨日は夕方に東急ハンズへ寄り道。前から欲しかったルーターをゲット!(衝動買いとも言う)
2300円位。乾電池で動くのでコードが出ない事と、プロクソンなどの有名なルーターのビットの仕様で作られているのが購入の決めて。しかもビットをワンタッチで交換できる。



専用ケース付きなのも良い。ビットもよく使う5種類が最初から入っている。



早速基板のパターンをこれでカットしてみる。カッターナイフより安全で早い。でも、すぐに不満が出てくる。回転スピードが速いので、削る所にうまくビットを当てられないのだ。そういえば、会社でルーターを使っていた時は、速度調整のあるものを使っていたから、これが使いにくいと感じたのだろう。思い立ったら吉日、早速改造してやろう。


ハンディルーター分解

まずはフタを開けてみる。想定していたが、マブチモーターにタクトスイッチw タクトスイッチ万能だなwww 逆に考えれば一般部品を使っているので交換もできると言うことだ。



回路構成を考える。最初はマイコンを使ってPWM制御でもしようと思ったが、少ないスペースで組み立てるには、単純で簡単な回路がふさわしい。昔々マキタかリョービの電気ドライバーのトリガー部分を分解した時、無段変速回路にシュミットトリガーのインバーターである4584Bを使っていた事を思い出した。その回路をココで発見する事ができた。これが回路図(jpeg)

それを元に手持ちの74HC14のSSOPがあったので、これを使えば小さくできる。早速加工開始。
速度調節のボリウムは半固定抵抗を外に出るように取り付けた。右利きなので、写真の筐体側にボリウムを取り付ける。モーターにもノイズ取りのコンデンサーを取り付けた。



ここでアクシデント発生!! 74HC14のGND側が根本から折れた\(^o^)/
ここまで作るのに結構苦労しているので、折れた部分を削ってピンをはやし、そこにハンダ付け。



よしよし、これで何とか使える。74HC14の上に載っているのはPチャンネルFETのIRLML6402。こんな小さくてもオン抵抗がとても小さいのでモーターなんて簡単にドライブできる。



内部配線を組み立てて、一旦動作テスト。空中配線は何かと時間の掛かる工作。バネのハンダ付けが中々厄介だった。



乾電池は逆にも入れられてしまうので、回路を壊す恐れがある。なので、以前から紹介している逆耐圧を阻止する回路を入れた。IRLML6402使わず、リード付きで大量に手持ちのある2SJ377を利用。これで乾電池のプラスとマイナスを逆に入れてもICから煙が出ることは無い。
動作確認して、ホットメルトで回路を固める。



逆耐圧、逆接続防止に整流ダイオードでも実験したが、このダイオードの電圧降下で最大速度が落ちてしまうので却下。



筺体を元に組み立て動作確認をした後、半固定抵抗器の部分をホットメルトで補強して出来上がり。ドライバーを使わないと調整がし難いのだが、頻度に速度を変える事も無いので、結果的にこれでOKだった。



回転数を落とせるので、使いやすさが一気に向上。今回は回路を内蔵したが、大きな部品を使って作れば楽に作れるはずである。



アルミ缶に文字を掘ってみる。上側の「速度可変」は低速で掘った物で、下の方が最高速で掘った物。高速回転は、ブレやすく扱いにくいのが、低速にすることで安定した使い心地となる。



基板のパターンカットも狙った部分を削ることができて、20枚位の加工がすぐに終わった。


※2014/12/30 図面をアップデート

今回の回路図。色々コメントを入れているので参考にして頂ければ幸いである。
回路図内で、周波数を決めるコンデンサーが、GND側でなく電源側に入っているのは、CMOSのICなので、電源側・GND側のどちらでも良く、また電源側の方が作りやすかったからである。

CMOS ICの使用しない入力ピンはオープンにすると消費電流が増えたり発熱の原因になるので、本来ならGNDや電源に固定するのだが、配線が増えてしまうので、この回路の様にゲートの出力を未使用の入力に入れて繋ぐ事で、回路を簡単化している。

100KΩは、74HC14に直接FETのゲートに繋ぐ場合はレベルが確定しているので不要だが、回路図上でのQ3やQ4では100KΩは必須となる。前段にFETをかませたり、マイコンでコントロールする場合は、モーターをドライブするFETのゲートが、ハイインピーダンス状態になってレベルが不定になるので、そのレベル確立に必要な抵抗である。

CMOS ICは手持ちの74HC14を使用した。これは5.5Vが最大であるので、それ以上の高い電圧電圧で動かしたい場合は、回路図下段の様に少々工夫が必要。4584Bなどの4000/4500番台のCMOS ICなら、電源電圧が18Vまで直接扱えるので、74HC14と同じ回路で電源電圧を5V以上で使用出来る。千石電商マルツ共立等で入手が可能だ。

ルーターは100円ショップで扱っている所もあるそうだ。こういう回路を内蔵してより使いやすくしてしまうのも良いだろう。回転速度変更機能は、あるととっても便利。AC100Vで動作させるルーターならトライアック式の調光器などが使える。







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