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自作キーボード4号機の設計、制作を終えて

2022/01/22に公開約1,900字

はじめに

JLCPCBが3Dプリントサービスを開始したということで、
3DCADの操作を覚えるついでにケースも作成したいと思い設計を開始した。

2DCADでレイアウト


3DCADのみで作図すればいいのだが、2DCADの方が平面を書くだけなら楽なので2Dで書き、
Fusion360にdxfを取り込むことにした。

3DCADでモデリング


今見返すと、Fusionの作図方法がぐちゃぐちゃになってる。

Kicadで作図、基板の発注


今回始めてホットスワップに挑戦&Picoをスイッチに重ねる設計にした。


別基板でフットプリントの確認、picoの位置を確認したが見事に失敗する。

キーキャップの作成



2Uスペース&エンターは、2個のスイッチに被せるステム位置を変更したタイプなので、
3Dプリンターでキーキャップを印刷した。親指に優しい緩やかなカーブタイプ。

キーキャップにレーザーで書き込む


特殊な配置が多めだったので

組み立て


失敗点


  • 寸法ミスによりUSBの位置がずれた。
  • ダイオードとケースが干渉したので裏側を削った。

  • ケースと裏蓋のクリアランスを大きめにとったため重ねた際にズレが生じた。
    裏蓋のみ大きめに設計し組んだ後、削る方がいいかもしれない。
  • レジンにタップを切ってみたがM2だとネジ山がすぐになめてしまう。

    次回は中にナットを入れて接着剤で止めるやり方に変更したい。

良かった点

  • マクロなどの小型ではなく、フルキーボードに初めてprk_firmwareを使用した。
    中身を書くのに苦労したが無事に動いた。
  • レジンのケースは重量感があり、PCBサンドとは違う打鍵感を得られ、
    自分の好きなタイプだった。
  • オリジナルのキーキャップが親指にとても馴染んだ。

次に作るキーボードの構想

マウスの右側にテンキーを置きたい。
ついでに本体から数字行を無くす。
左にジョイステック&CAD用のショートカットキーを配置
2号機の設計思想をもう1度復活させようかな。

マクロパッド-本体-マウス-テンキーみたいな配置にしたい。
前回はHDMIケーブルを使用したが、線が固く上部に大きな円弧を描いてしまうので、
別の接続方法を模索する。
5wayswitchなる1Uサイズのデジタルスイッチがあったので、現物を触ってみて良さそうなら
矢印キーをそれに置き換えるかも。

ボツ案


変形3U型 色々変更したいことがあったので。もしかしたら裏手配線で作るかも




0.5mmほどの溝を付け、黒色のポリパテで埋め表面を磨いたキーキャップ
磨き終えると黒が薄れる。UVレジンなどを使い溝を埋めれば綺麗にできるかも
オリジナルの印字キーキャップを作る方法としてはアリ。
薄平のプロファイルを作成してみたが隣のキーとの隙間がないと誤爆しやすいので、
このプロファイルはだめかな。

現在進行中




低融点金属を使用したキーキャップの作成



テンキー


調整できる左手デバイス

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