ヤングSSのタコメーター解析&修理

スバル360 ヤングSSのタコメーターの修理です。(依頼品)

症状

針が全く動かず。
ゆすると針が揺れるので、固着では無さそう。

車両側のハーネスは、オシロで当たるとちゃんとイグニッション波形が出ていました。

ファンクションジェネレータでパルスを入れてみたりしましたが、やはり反応せず。

分解

基板の部品面。フェノール基板はかなり草臥れてる
回路基板

ゲルマニウムトランジスタが出現!ゲルマニウムダイオードも数点使われています。
メーターには昭和43年の文字があります。今から50年以上前の製品です。

テスターのダイオードレンジで簡易的に当たってみましたが、壊れては無さそうです。

あとテスターで基板を触った時にメーターの針が振れたので、
一番危惧していたメーターコイルは断線していませんでした。

回路図

持ち帰って回路図を起こしました。

回路図。実際の基板には部品番号は無いよ

構成はチャージポンプ回路でした。
パルスのH期間に0.5uFのコンデンサを充電し、パルスの立下りエッジで電流計(メーター)へ電荷を放電します。

エンジン回転数が上がると充放電回数も増えるので、電流計の指示値が比例的に増加します。
コンデンサの電圧が8.5Vのツェナーダイオードで制限されているので、電源電圧の変動を受けません。

トランジスタは2SB364
スペックはVCEO=-20V, VEBO=-12V, IC=-400mA, hFE=60~150

ダイオードはゲルマニウムダイオードです。スペックは不明です。

メーターは電流計で、フルスケール約600uA。内部抵抗は640Ωです。

1.5kΩの抵抗は実際には3kΩの可変抵抗です。

少ない部品点数でよくできています。先人の知恵です。

故障個所

2個のコンデンサと抵抗の故障でした。ESRが異常になっていました。

  • 0.1uF 250V MPコンデンサ
  • 0.5uF 50V マイカコンデンサ
  • 100Ω 抵抗

コンデンサはどちらもフィルムコンデンサに交換しました。

トランジスタは壊れていませんでした。基板から外して確認すると、hFEは約100でした。
ゲルマニウム半導体は熱に弱いので注意が必要(最大は80℃です……)。

100Ωの抵抗は実測440Ωぐらいになっていました。カーボン抵抗に交換しました。

修理した基板と交換した部品
修理した基板と交換した部品
基板の裏側
基板の裏側

調整

0~12Vの矩形波で266.7Hzの時8000rpmになるよう調整しました。

入力パルスの形によってズレると思いますので仮の調整です。

スバル360は2ストローク2気筒なので、クランク1回転で2回点火します。

8000rpm時・・・点火周波数 [Hz]=8000 [rpm] / 60 * 2 = 266.7 [Hz]

あ!この時代ならHzじゃなくて「c/s」ですね。

4000rpmを示すタコメーター
4000rpm時は133.3Hzとなる

動作確認

実車に取り付けたところ、問題なく動作しました。

2個目の修理依頼

もう1台のタコメーターも直してほしいと渡されたので修理しました。
1個目と同じくコンデンサが壊れていました。抵抗は無事でした。

2個目のタコメーターを分解した写真。調整用のボリュームの形が1個目と違った。
ボリュームの形が違った

これも調整したのち返却しました。

波形

参考として回路の波形を掲載します。

入力信号と電流計(メーター)の電圧です。
入力信号の周波数やDuty比が変わっても、メーターに入るパルスの形は同じ。よくできてますよね。

freq.=30Hz, Duty=50%
freq.=100Hz, Duty=50%
freq.=100Hz, Duty=10%

参考文献


金属3Dプリントサービスを使ってレコードプレーヤーを直した話

JLCPCBの3Dプリントサービスを使って金属部品を作成してみた。レコードプレーヤーの壊れた部品です。

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