湯上りのPC改造記
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その他改造
PCの本体以外にも色々改造してきましたが、古いものが多いので割愛します。ここでは最近の事例として選んでみました。

ページ内ジャンプ(一部項目を削除しました)
 1. マイクロソフトマウス改造  ホイールとサイドボタンの感触を改善する改造
 3. NOTE PC HDD置換顛末記  Panasonic のCF-T1を購入し、HDD置換を試みました。はたしてその結果は.....訂正2003-7-4 update 8-14update 2004-1-5
 4. S-ATA ボード改造  購入したS-ATAボードのリアパネル用ソケット取り出し口がケースのフレームに干渉。改造するしかない。
 5. S-ATA外出しリアパネル製作  オンボードのS-ATAポートをリアパネルから外部に取り出すためのパネルを作成しました。


1. マイクロソフトマウス改造
いきさつ: 
2000ドット分解能の旧モデルが更新され、6000ドット分解能のモデルにアップグレードされました。 触ってもみずに購入したら、サイドのスイッチが軽すぎること、ホイールのクリック感触が強すぎることが大いに不満でした。

改造:
まず、サイドのボタンは、図のように内部構造のヒンジ部分の付け根側にボンドをつけ、剛性を高めました。
ホイールについては写真のようにクリック感を出しているプラスチック(U字型)の付け根にハンダこてをあててわずかづつ溶かし(当然左右2ヶ所)、感触が適度になるまで、繰り返して調整しました。
高いマウスだというこでで、多少はびびりました。


3. NOTE PC HDD置換顛末記
これまでのノートPC 松下CF-B5Rに換え、おなじくLet's noteシリーズ CF-T1を購入しました。軽量さとバッテリ保持時間(公称5hr)に惹かれての選択です。 購入モデルはメモリ256MB、HDD40GB(東芝 9.5mm厚 4200rpm 2MBバッファ MK4020GLS)搭載で、メモリは512MBに増設していました。 特に不満はないのですが、CF-B5Rで5400rmp 16MBバッファのMK3019GAXに置換していた者としては少しもの足りませんでした。 ただ、CF-T1搭載のHDDは3.3V仕様(従来の2.5インチHDDは5V仕様)と巷の情報があり、置換はあきらめかけていました。ただ、たまたまHDDのデータシートに行き着いたこと、MK3019を分解して回路を解析してみると、5Vを給電されながらもロジック系は内部で生成した3.3Vで動作していることが判り、置換してみようという意欲が沸いてきました。
もったいつけますが、さて、成功したのでしょうか?

本改造はきわめて危険かつ高度な改造内容です。本体もHDD(復元不能)も保証を受けられなくなります。また、HDD置換に関して、本体回路とのマッチング上問題がおきないという確信は100%に到達していません。専門知識をお持ちであっても、高いリスクを負っての作業となること承知おきください。
訂正: 左上の回路図と一部説明で、41番ピンと42番ピンが逆になっておりました(現在は訂正済)。ただし、改造写真の内容には誤りはありませんでした。2003-7-4.

さて、CF-T1搭載のMK4020は3.3V駆動とカタログ等で記載されていますが、正しくは、
  モータ系への給電はやはり5V、
  ロジック系への給電は3.3Vか5V仕様
です。これまでのHDDはロジック系は公称5Vのみの給電でした。
たしかにMK3019のデータシートを見ると、ロジック系電源への給電は5Vでした。ためしにMK3019の基板をはずし(これは簡単)、回路を追って見た結果が左図の回路図で、内部回路はモータ駆動のパワー系以外は、モータ系の5V電源から内部で3.3Vを生成し、それで動作していることが判りました。
つまり、モータ系5V、ロジック系3.3Vが給電されるCF-T1に5V系HDDを搭載するには、以下の2つの方法があることになります。
a. ロジック電源の配線先を変更してモータ系5Vからもらい、本体からの3.3Vの給電は非接続にする(ただし消費電力は増える)。
b. 内部の3.3V生成のレギュレータ回路を単純なスイッチ回路として動作させるか、回路を完全にバイパスしてロジック電源端子41PINから内部の3.3V系電源ラインに直接配線を行う。
回路を解析して見る限り、b の方法の可能性は高いのですが、電源制御ICの仕様がいまひとつ不明であること、保護用と思われる1.2オームの抵抗での電圧ドロップが大きいことから100%の確信が得られませんでした。よって、a の方法をとることとしました。

回路図上での改造内容はすでに左図に記載されています(逆に言えば、Remove Jumperと記載されていたところにはチップジャンパが実装されていました)。

左の基板の写真はMK3019のものです。
ちなみに上がMK4020、下がMK3019です。
(写真の掲載順番が逆なのですが、)下の写真は改造前で、コネクタそばに2本チップジャンパが置かれています。
上の写真が改造内容で、内部回路側のチップジャンパ用のランド(パターン)の間をショートします。
これで、外部41番ピンからの3.3V給電はしゃ断され、代わってモータ系の5Vがロジック電源として給電されます。
もう一つ改造が必要です。 CF-T1のHDD配線用のコネクタには、5V系HDDを接続できないようにプロテクトするため、44番ピンに相当する端子だけピン穴が埋められています。それに対応するため、左図のようにMK3019のピンを切り取る必要があります。このピンは5VタイプのHDDにとって「リザーブ」されたピンでなんら使われていないピンであり、切り取っても影響はありません。
PC本体の分解法を示します。
1) 本体左右のコーナ部はツメで固定されており、本体下から写真のようこじ開けるしかありません。本体前側にツメがあるので、手前側を回転中心にするイメージで扱い、決して手前側を左右側に強く引っ張ってはいけません。
本体裏のネジを全てはずすとキーボード部が写真のように(ツメなし)簡単に持ち上がります。
キーボード部にはFPC配線があり、コネクタ部のスライドロックを注意深く緩めます。
キーボードをはずしたあと。
本体上側のカバーをはずすには、まずキーボード下の黒いネジを全てはずします。
次に写真(上)の2ピンリードコネクタをはずします。
上カバーを上げるとき、本体前側は、写真(下)のようにFPCの配線があるので、一気に持ち上げないでください。ここもコネクタのスライドを緩めてFPCをはずします。
上カバーをはずした状態です。
(なお、本写真では、すでに若干改造が入っており、オリジナルの状態と異なります。それは下シャーシ表面に貼ったアイボリー色の防振シートです)
注意深くHDDのFPC用のコネクタのスライダを緩め、FPCを抜きます。
HDDはクッション類で囲まれ、押し込まれているだけなので、持ち上げれば取り出せます。
クッション類はシートに貼り付けられ、テープでHDD本体に軽く固定されています。ただ、そのテープ類は写真を取ったときにははずれされています。
HDD用クッション付ホルダです。
あとは、新たなHDDに置き換えて逆の手順で組み立てます。

さて、物理的置換はいいとして、HDDの記録内容はどうしたでしょう。
実はCF-T1のバックアップデータはCD−ROMでは供給されず、HDDに設けられた約3GBのFAT32の隠し領域(リカバリー領域と呼ばれる)に記録されているのみです。この領域は、HDDデータをイメージでバックアップするアプリやパーティション操作のアプリでも使わないと領域さえ認識できません。説明すると長くなるので割愛しますが、私はDrive Works 7なるバックアップソフトを使いHDD上のリカバリー領域をMK3019にコピーしました。どうせHDDははずしているので、メインマシンのIDEのコネクタに接続して作業しています。このリカバリー領域が有効になれば、あとは、簡単な手順で工場出荷状態にできます。

さて、成功したのでしょうか?  成功です!

各種アプリのインストールも成功し、簡単にベンチマークもとってみました(OSはプリインストールのWinXPです。メモリ512KB)

Winbench 99 High-End Disk Winmark
  MK4020(オリジナル)--- 12100kB/sec
  MK3019-------------- 17800kB/sec

Winbench 99 Bisiness Disk Winmark
  MK4020------------- 2880kB/sec
  MK3019------------- 4380kB/sec

Winbench 99 Disk Transfer Rate(Beginning)
  MK4020------------- 23.7MB/sec
  MK3019------------- 27.0MB/sec

性能差は圧倒的です。シーケンスの読み取り、書き込み速度というより、キャッシュの大きさの違い(2MBと16MB)の影響が大きいと考えます。体感速度、WinXP起動までの時間でもはっきり差を感じます。

しかし、しかし、問題ありです! それはHDDの動作音と振動です。MK4020とMK3019の両HDDを外に取り出してコピー作業をしているときに並べて比べてみると良くわかったのですが、振動といい、動作騒音といい、両者の差は歴然でした。
とくに振動に関しては、PC本体の上面のパームレスト部に手をおいてタイプ作業するときHDDの振動がブルブルと伝わるのです。一度気にすると、我慢しずらくなります。実は、「ソルボセイン」といったような衝撃吸収ゴムでHDDを覆ったりもしてみたのですが、あまりに周辺の隙間が狭すぎ、振動吸収のための防振材料の厚みがとれません。結果多少は緩和したものの、許容レベルに収まりませんでした。紹介した本体内部写真にはシャーシ部分に貼った防振シートが見えますが、これも悪戦苦闘の残骸です。
微妙な感覚の問題なので、気にならない人もいるでしょうが、私の結論は、
「振動吸収(とはいってもやわらかいスポンジで囲ったのでは、衝撃時の損傷の危険が高まります)に新たな良い案が浮かぶまでは、オリジナルのMK4020で使っておこう」というものでした。

なにやら予想外のところでケチがついたという顛末記でした。

UPDATE ---- IBM HDDへの置換 (2003-8-14)
前回は、5400rpmの振動に泣かされ、置換・常用を断念しました。 それでは、4200rpmでも、最新の高密度プラッタ(40GB/プラッタ)で、高容量バッファ(8MB)なら、5400rpmの性能に近いのではないかと考え、置換しました。 HDDは、Hitachi-IBMのIC25N060ATMR04-0(Travelstar 80GN) の60GB版です。HitachiのHDDの場合、ロジック用(41ピン)と、モータ用((42ピン)が、基板内部でショートされているので、このままでは、PC側の3.3Vと5Vがショートしてしまいます。 今回も基板を改造しようとしたのですが、基板固定ネジが特殊ネジではずせませんでした。 専用ドライバが売られているのも知っていますが、結構高いのです。 どうせ44ピンを折ることになるので、1本も2本も変わらないと考え、基板改造でなく、ピン折り法で対処しました。
左の図にあるように、44ピン(PC側はソケット穴が埋められている)と41ピンを折りました。 5V電源は、42ピンのモータ用5V電源から給電され、内部でロジック用とモータ用として使われます。

あとの改造は、前述の東芝HDDの場合となんら変わりません。

環境の移行は、
1) PCの分解前に、3GBのHDDのリカバリー領域を可視にするため、c:\util \oxp \tools \showRHDD.js を実行し、その後分解。
2)両HDDをデスクトップのIDEコネクタに接続し、Drive Works7で単純なドライブコピーを行う。
3) 新ドライブで再組み立て
4) リカバリー領域を再び不可視にするため、c:\util \oxp \tools \hideRHDD.jsを実行。
という手順でした。どうせ60GBをまるまる使うことはないので、元のHDDの40GBの領域のみコピーしてます。
ベンチマークもとってみました(OSはプリインストールのWinXPです。メモリ512KB)。 比較のために、前述の他のHDDの値も併記します。

Winbench 99 High-End Disk Winmark
  Travelstar 80GN------ 13600kB/sec
  MK4020(オリジナル)--- 12100kB/sec
  MK3019------------- 17800kB/sec
Winbench 99 Bisiness Disk Winmark
  Travelstar 80GN------  3280kB/sec.
  MK4020------------- 2880kB/sec
  MK3019------------- 4380kB/sec

Winbench 99 Disk Transfer Rate(Beginning)
  Travelstar 80GN------ 28.1MB/sec.
  MK4020------------- 23.7MB/sec
  MK3019------------- 27.0MB/sec

まあ、データ転送速度は高密度プラッタの面目躍如というところですが、Winbenchの結果は旧4200rpmタイプと、5400rpmタイプの中間でした。 順位は良いとしても、数値が4200rpm側の値に近いのが少し期待はずれでした。オリジナルと比べて体感できるかと聞かれると、「少しは早いかな」というところです。パームレストの振動はオリジナルのMK4020より多少大きく、逆に言えば、最新のものでも5400rpmはやはり振動は気になるのでは?と考えます。
常用するか? Yesです。 ピンを折って、もう売れなくなったHDD、使いきります。

なお、念のため HDDのAcoustic management の機能(アクセス機械音の低減設定)がどうなっているか確認しました。IBMのFeature Tools(ver1.8)でHDDの動作モードをチェックしてみましたが、Acoustic managementはDisableでした。この設定がEnableなら、Disableにすることで動作速度向上が得られるかなという はかない期待は破られました。なお、この機能はアクセス音の低減用であり、振動対策ではありません。

USB-HDDを使ったHDDイメージバックアップについて:
改造完成後、 普段デスクトップPCで使っている、Norton Ghostなるバックアップツールで、USB-HDDにHDDイメージをバックアップできるのか実験してみました。 HDDはこのHPにある、S-ATA/USB2 対応HDDで、MK3019搭載のものです。 結果、あっさりできました。が、15GBほどの元容量のバックアップに5hr近くかかりました。USB1.1で動作しているようです。 無人運転するしかない。 最近、PCMCIAカードでS-ATA用ができたようです。これなら、速度制約はなさそうです。
UPDATE ---- Seagate HDDへの置換 (2004-1-5)

前々回の東芝MK3019(5400rpm、16MBキャッシュ)は振動の点でNGでした。4200rpmの日立Travelstar 80GNは振動も速度もそれなりで、100%の満足は得られませんでした。 最近あまりにすることがなくなったので、お年玉で(?) Seagateの5400rpm 2.5インチHDD =ST94811A(40GB、8MBキャッシュ)を衝動買いしました。さて、どうなることやら。
ロジックとモータ系の配線は、日立と同じでで、内部で接続されていました。 これをCF-T1で使うには、前回のTravelstarのように、41ピンを外部でピン折りするか、内部で41ピンの配線をカットするかです。今回は、PIN折りをやめ、41ピンを内部で基板から浮かす方法としました。左の写真で言えば、下から4番目のピンをニッパでカットして、基板から切り離しました。 これなら、後に再度基板にハンダ付けすれば元の状態に復活します。
44ピンのリザーブピンは本来カットすべきですが、どういう訳かそのままCF-T1のコネクタに入ってしまったので、カットは不要でした(コネクタ側の44ピンの穴が何かで穴埋めされていたのですが、これがとれたためにピンがささるようになりました)。

(写真は改造前)

振動については、改造を始めるまえにチェックしました。 HDDを動作させ、指先の感覚で振動を比較し、MK3019より大幅に小さくない限り、改造・置換をあきらめるつもりでした。結果は良好でした。 Seagate製はMK3019より振動が大幅に小さく、Travelstar 80GNよりほんのわずかに大きい程度でした。 さすがにMK4020は別格で、振動の点では、うっかりすると指先で感じとれない程度です。
結果としてST94811AをCF-T1に組み上げた時のパームレストの振動は十分小さく、許容できるレベルでした。

さて、期待のベンチマーク結果です。条件は上記 「その2」と同じです。

Winbench 99 High-End Disk Winmark
  Travelstar 80GN------ 13600kB/sec
  MK4020(オリジナル)--- 12100kB/sec
  MK3019------------- 17800kB/sec
  ST94811A----------- 17900kB/sec
Winbench 99 Bisiness Disk Winmark
  Travelstar 80GN------  3280kB/sec.
  MK4020------------- 2880kB/sec
  MK3019------------- 4380kB/sec
  ST94811A----------- 4340kB/sec

Winbench 99 Disk Transfer Rate(Beginning)
  Travelstar 80GN------ 28.1MB/sec.
  MK4020------------- 23.7MB/sec
  MK3019------------- 27.0MB/sec
  ST94811A----------- 34.6MB/sec

Seagateのシーケンシャルリードの速度はすごいですね。他を大きく引き離しています。 一方、Disk Winmarkは、MK3019並みでした。 同じ5400rpmで、設計世代が新しいSeagate製が、古いMK3019と同等程度なのは、キャッシュ容量の違いでしょう。つくづく16MBの威力を感じました。

ともあれ、今回はビンゴでした。遠回りしましたが、これでHDD選びも終わりになるでしょう。


4. S-ATAボードの改造
HDDイメージバックアップ用の外付けHDDはこれまでずっとSCSIでしたが、最近は主流ではなくなったために部品の入手難、コスト高に悩まされます。
そこで、Bios/DOSレベルでアクセス可能なインターフェースであるS-ATAに着目し、SCSIからの置き換えを目指し、使って見ることにしました。

実験も兼ねて初めて購入したのが、写真の玄人志向のボード SERIALATA1.5-PCI。コネクタは3つありますが、内外使用の合計で2つのHDDまでしか使えません。
(選定理由は単純。 隣接するオーディオボードと同じ形状であること、さらにATIのビデオボードと色が同じ赤だからです。)

動作には何も問題はなかったのですが、1) SATAケーブルのメーカによっては、プラグ部のボディが(ボード単品の状態で)プレートの穴に入らない、 2)ケースに装着すると、ケースのリアパネルと干渉して、ケーブルのコネクタが入らない、という問題がありました。後者は、本来内部接続用のオンボードコネクタを単純にリアパネルに応用したためでしょう。

この点、システムトークスはリアパネル取り出しコネクタを直接メインのボードに乗せず、別基板を使って、メインボードから浮かしています。エライ。

さて、どうしたものかと考えていたら、あるパーツショップで左の写真の680円のボードを見つけました。「この基板のコネクタ部を切り出して、スペーサ代わりにすれば簡単にコネクタ位置を浮かすことができる!!」 と思いつき、即購入です。

ついでに、安いボードの割には、リアパネル用コネクタに板金のホルダが装着されていますが、コネクタのこじり耐性改善に役立ちます。さらに、ツメ構造があり、コネクタの抜け防止効果が期待できることから、願ってもないボードです。

火も入れず、即、部品取りされたボードとなりました。

(ちなみに、Vipower社のVP-9601Aというボードでした)
玄人志向のボードに、ジャンクボードから取り外したコネクタをつけた状態です。基板板圧1.6mm分位置が移動しました。 スペーサにした基板は当然ボンドでしっかり取り付けています。また、S-ATAのコネクタの固定用ターミナルは、スペーサ基板を貫通し、メインボードまで到達して半田付けされています。
外部取り出しのコネクタ部です。 パネル部の穴は当然拡大しています。 基板が2枚重なって見えます。 もうケースのリアパネル(のフレーム)と ケーブルのコネクタと干渉することはありません。

まあ、S-ATAの外付け使用はサポートされていないという意味では、改造を要するボードにも文句は言えないのでしょうかね。

コネクタと内部ケーブルのみの拡張パネルを購入するのが簡単ですね。


5. S-ATA外出しリアパネルの製作
セカンドマシンのMBにはオンボードのS-ATAのコネクタが装着されています。外部のS-ATAドライブに接続する場合、PCIにS-ATAボードを挿すか、S-ATAコネクタ対応のリアパネルを使う方法とあります。PCIボードは余っていますが、起動時間が余分にかかるという欠点があります。
後者は、まだ市販されていません(特殊コネクタの物はあるが)。 そこで、コネクタ外出し用のリアパネルを作成しました。 PCIボードから取り外したコネクタを2個使い、リード線どうしを直接ハンダ付けしています。それをLアングルのアルミで作ったブラケットにボンド付けしました。
S-ATAケーブルは全長1mまでという制約があり、内部配線で25cmほど使ってしまうので、外付けケーブルは70cmに制限されます。ただ、ちょっと実験する限りでは、全長1.5mでも問題なく動いていましたが....(このあたりは、自己責任で)。
上記のコネクタを手間をかけて作成していたとき、ふと思いつきました。 別コーナで紹介した680円のS-ATAボードを左図のように改造すれば、簡単にリアパネルができるはずです。
この場合、基板そのものをスペーサで浮かせれば、コネクタとリアシャーシとの干渉(上記 4. S-ATAボードの改造参照)も解決できます。
今回の板金加工したリアパネルはコストゼロですが、手間代(2.5hr)は680円を超えています。まあ、世の中こんなものでしょう。

ところで、有名パソコンショップで、ジャンク扱いに限りなく近い状態で売られていたこのS-ATAボード、まだあるのかな?


2005-10-30 追記
左下写真、下写真: 結局作っていました。コネクタの穴はそのままですが、基板位置は座金で1mm分ほど動かしています。


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