2015年10月9日金曜日

Buffalo WBR-G54 へ USB ポートを筐体へ組み込み

昨日、USB ポート付きのステップアップ・コンバータを WBR-G54 へ電気的に接続して動作確認まで済ませていました。今日は、この USB ポート付きのステップアップ・コンバータを筐体へ組み込む加工を行いました。

USB ポート付きステップアップ・コンバータの設置場所

USB ポートの設置場所はいろいろ悩んだのですが、結局背面の電源ソケットと WAN ポートの間に決めました。

ただ狭い空間のため、USB ポートの向きにも注意が必要でした。ボードと平行に取り付けた場合、外部へ装着する USB メモリの幅によっては挿入できない事態になりそうでした。そこでボードに対して垂直に立てて取り付けることとしました。

当初はボードに対して水平に取り付けるつもりでした。
しかし USB メモリが電源プラグやイーサネットケーブルに干渉するため変更しました。
ボードに対して垂直に立てて取り付けることとしました。

筐体の加工

取り付ける場所と向きが決まったところで、筐体の加工に取り掛かりました。USB ポート付きステップアップ・コンバータを押し当てて、切り取りに必要な大きさを鉛筆で印をつけました。

背面部品に切り出す印を付けたところです。

そして糸のこぎりを使って USB ソケットが飛び出す部分を切り抜きました。そして切り抜いた切り口をヤスリで仕上げました。

糸のこぎりで USB ソケットの取り出し口を切り出しているところです。
切り抜きた部分をヤスリで仕上げました。

この時点で必要な大きさの穴が開いているのか確認をしておきました。

常に現物合わせて大きさや位置を確認しました。

ボードへ接着

USB ポート付きステップアップ・コンバータを接着する前にいろいろと下準備をしておきました。

まずボード表面の余分なハンダをハンダ吸取り線で除去して出来るだけ平面を作り出しておきました。

ボード表面の不要なハンダを除去したところです。

そして USB ポート付きステップアップ・コンバータの側面を接着する形となりますが、このままでは接着面が小さくて、すぐに接着剤が剥がれてしまいそうでした。そこで小さなプラ板(2 ミリ厚)を USB ソケットの金属筐体の側面の部分に貼り付けて接着面積を広げるのと垂直に立ちやすいようにしました。なお接着剤は二液性のエポキシ接着剤を使用しました。

USB ソケットの筐体へ 2 ミリ厚のプラ板の小片を接着しました。

そしてボードの方にも小さな表面実装の抵抗器二個が接着予定地に存在しています。そこでここもプラ板(1 ミリ厚)を適当な大きさに切り出して、抵抗器を避けて、ボードの高さを嵩上げしました。この黒いプラ板もエポキシ接着剤で固定しました。また表面は接着効果を高めるために紙やすりでザラザラの表面にしておきました。

表面実装の抵抗器を避けるため 1 ミリ厚のプラ板で台座を設けました。
プラ板はしっかり接着するために重しを乗せて固着させました。

USB ポート側の小さなプラ板とボード側のプラ板の接着が終わったところで、いよいよ両者を接着します。 USB ポート付きステップアップ・コンバータの側面とプラ板にエポキシ接着剤を塗り、そっと所定の位置へ置いた後、セロテープで仮止めして固着するのを待ちました。固着するまでの時間は十分にありましたので、何度も傾きを直しながら固着するのを待ちました。

セロテープで接着剤が固着するまで仮止めしておきました。

配線の見直し

実用的な強度までエポキシ接着剤が固着したところで、配線の長さに余分がありましたので、これを見直して、少し切り詰めました。

元々の配線の長さです。
少し配線を切り詰めて整えました。
電源用のオレンジ色の電線ももっと切り詰められるのですが、万が一、再び USB ポートを取り外すことがあった場合のことも考えて、少し長めにして、他の USB ケーブルと同じ余裕が出るようにしました。

動作試験

配線の見直しを行ったこともあり、再度動作確認を行なっておきました。まだ安心して USB ポートへ USB メモリを装着するだけの強度があるのか不安だったので、USB ポートの背後を指で支えながらそっと USB メモリを挿入しました。そして電源を入れて動作確認を行いました。もちろん問題なく動作していました。

動作確認を行なっているところです。
動作確認中にはボードの表面温度が上昇するため、接着剤の固着にはちょうどよい条件でした。

筐体の組み立て

動作試験を行なっているとボードの表面温度が上昇します。これを利用してエポキシ接着剤の固着を早めるようにしながら、数時間放置した後、筐体を組み立てました。

筐体の蓋の部分の USB ソケットと干渉する部分を削りとりました。

筐体の蓋の部分も USB ソケットを避けるように削りとりました。

全体の組み立てが終わったところで、再度の動作試験を行なって、WBR-G54 への USB ポートの取り付け加工は終了しました。入手してから様々な加工を繰り返してきましたが、長い道のりも今日までとなりました!

筐体の組み立てが終わった WBR-G54 です。
前から見ると普通の日焼けした WBR-G54 です。
しかし裏側を見ると USB ポート付きのスーパー WBR-G54 になっています。


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