メタル積層ケースを作った話
この記事はキーボード#2 Advent Calendar 2022の23日目の記事です
12月22日の記事はai03さんの「2022年の振り返りと裏話」でした。
この記事は「メタル積層ケースを作った話」です。
Metal is forever....
メタル積層ケースって？
キーボード筐体を作る手法の一つに、アクリル板を何枚も重ねてケースにする「アクリル積層ケース」という手法がありますが、今回そのアクリル板を金属板に置き換えた「メタル積層ケース」について考えてみました。アクリル積層ケースのシンプルな設計・構造を踏襲しつつ、素材を金属板にすることでケースの重量も確保する。そんなケースを目指した過程を簡単に説明します。
きっかけはキー部2％への参加
先月11月に参加したキー部2％、そこには金属削り出しキーボードがたくさん展示されおり、私は恥ずかしながらそこで初めて金属削り出しキーボードというものを体験しました。普段常用しているアクリル積層ケースとの違いはその重量、重たいキーボードは安定感があり、打鍵音も素晴らしい、すっかりその魅力に取り付かれてしまいました。
当日触ったキーボードの中で特に重かったのはマスロさん設計のMirror ver2、丁寧に持ち上げさせてもらいましたが、本当に本当に重かった。曲線的なデザインも美しく打鍵感も素晴らしかったです。ai03さん、サリチル酸さんといった最前線を走る設計者の方々の金属切削キーボードも触ることができ、本当に良い体験をさせていただきました。
重いキーボード作りたい
イベントが終わって一夜明けた帰りの新幹線で「重量のあるキーボードよかったなあ」「重いキーボードを作りたいなあ」と考えるようになりました。どうやって作るか、皆さんと同じように金属削り出し筐体をやるか、、、、けどたいしたアイデアもないのに着手しても、同じことを模倣するだけになるし、それはちょっと危険かなあと感じました。自分のモチベーションを維持するためにも、キムラシンショクバならではのアプローチで重いキーボードを作ることが大事、そんなことを考えながら家に帰りつきました。
自分にしかできないこと、メタル積層ケースに行き着いた
考えた結果、自分ならではのアプローチとは、、、、、やはりアクリル積層ケースの設計・デザインの経験を生かすことかなと思いました。今まで作ってきた積層構造をベースにして、重量を持たすため・・・思い切ってパーツを全て金属にする、アクリル積層ケースではなくメタル積層ケース、という考えに行き着きました。
メタル積層ケースはアイデア自体は色んな方が言及していた所ですが、恐らくそこまでやるなら金属切削を選ぶ人が大半なのだと思います。実際にメタル積層ケースを製作した等の報告を見かけませんでした（私が見逃していたのであればすいません）。キー部2％の余韻も重なり、誰もやっていないならば！ということで製作を決めました。
重さを得るために、アクリル板は一切使わないことにした
その一方で、今回はケース自体の重さを重視するため、普段のケース製作に使っているアクリル板を一切使わないという選択をしました。積層ケースの設計という自分らしさを生かしつつ、しっかり重いキーボードを作る、アクリルでは目標の重さには届かないと判断しました。
アクリルにはアクリルの良さがあるし、金属には金属のよさがある。アクリルでしかケースを作れない縛りをやっているわけでじゃないので、今回ばかりは目標達成のためアクリルは使わない！そう心に決めました。
ちなみに今後一切アクリルを使わないわけではないですよ笑。今回の目的に沿っただけで、アクリル積層の良さはひきつづきまた別の作品で披露できればと考えています。
キーボードはcocot46plusを選んだ
メタル積層ケースを作るキーボードはaki27さんのcocot46plusを選びました。Aki27さんもキー部2％に参加しており、直接ご挨拶した際にいつかcocotシリーズのケースを作りたい旨を相談したところ、後日cocot46plusのボツ基板と各種部品を譲っていただきました。その節は本当にありがとうございました。あと今後海外出向を控えていると聞いたので、ケースを作るならaki27さんが国内にいるうちに早くやらねば、今一番やりたいメタル積層ケースでこれは進めよう、ということで速攻でデザインに着手しました。
全体的なデザインをシンプルにした分、スイッチプレートの設計に時間をかけた
前述の通り、基本的な設計はアクリル積層ケースをベースとした積層構造です。全体的なデザインはcocot46plusのプレートデータをベースにfusino360でささっと作っていきました。素材は一番重量がありそうかつ加工依頼ができるステンレスを選びました。
細かなデザインに凝りだすと無限に時間が溶けていくので、今回全体的なデザインはなるべくシンプルにしてさっさと片づけて、打鍵時の柔らかさを得るためリーフプレート形状検討に時間を割きました。リーフプレートは、以前、policiumさん、keebtaroさんと製作したGRIN BOXのそれを参考にしました。
GRIN BOXのリーフプレートはpoliciumさんが設計されたもので、自作のリーフプレートとしては今回が初挑戦でした。Fusion360のシミュレーションモードを用いてスリット幅、長さ等のパラメータを振って検証しました。一定荷重をかけた際、どの部分を押しても一定距離沈み込むようスリット幅と長さを調節しました。スイッチプレートの素材はより柔らかさを得るためアルミを選びました。
遊び程度に色々触っていたけど意外となんとかなりそう pic.twitter.com/46QCxbNzdh
— キムラシンショクバ (@zettai3_reido) 2022年11月22日
正式発注→納品までほぼ1週間で届いた
製作はお世話になっている切断堂さんに依頼しました。普段はアクリル積層ケースのスイッチプレート（真鍮、アルミ）の製作をお願いしているのですが、今回はメタル積層ケースということで、スイッチプレート含め全てのパーツのカットを依頼しました。各パーツのdxfファイルを送付して見積依頼したら次の日の夕方には見積の回答がきました。値段の詳細は伏せますが、予想よりもはるかに安かった、とだけ言っておきます。アクリル積層ケースの製作費用と比較しても、個人的には全然アリな値段でした。正式発注して1週間後に納品、相変わらず納期はめちゃくちゃはやい。届いた部品たちがこちら。
部品が揃ったのでいざ組立へ
PCBのはんだづけと各種MODを施していきます。
プレートのしなりを柔らかく受け止め静音化を図ります
スイッチはGazzew U4t タクタイル、親指部分にDiamond Linear
キーキャップはGMK Noireにしました。
そして完成！
積層ケースでありながらしっかりとした重量があり、アクリルとはまた違った見た目・質感で面白いですね。ちなみに組立後の重量は2.7kgでした。ひそかに目標としていた重量4.0kgには及ばずな結果となりましたが、2.7kgでも十分ずっしり思い！打鍵時の安定感も抜群で大満足な一品となりました。
おまけ
aki27さんにも製作した旨を報告。とても喜んでくださいました😊
2023年も引き続きメタル積層ケースの可能性を探っていこうと思います。
この記事はcocot46plus （メタル積層ケース）で書きました。
細かすぎて伝わらない、アクリル積層ケースのこだわり写真4選
本記事はKEEB_PD Advent Calendar 2021の17日目の記事です。
こんにちは。キムラシンショクバと申します。KEEB_PDではアクリル積層ケースの写真をよく投稿させていただいております。
本記事では普段のKEEB_PDでは細かすぎて伝わらない、アクリル積層ケースのこだわり写真を個人的見解を交えて4つご紹介します。KEEB_PDアドベントカレンダー至上、誰よりもゆるーくふわーっとした記事になっており恐縮ですが、最後までお付き合いください。
ちなみに撮影はEOS Kiss X8iを用いています。カメラ初心者なのでお手柔らかに。
1. 光の反射を利用したシルエット
光沢のあるアクリル積層ケースを撮影するときのあるあるとして、よく自分の姿が反射して映り込んでしまいます。良い写真がとれたなと思ったけどよく見たら、だらしないスエット姿で撮影している自分の姿がそこに。。。。。なんとも残念な気持ちになりました。そこで、キーボードを窓の方に傾けて、自然光を反射させるようにしてみました。こうすれば自分の姿は映らなくなりますし、反射光がストライプ状に反射することで、ケースに模様を描いたような形になりました。キーキャップの影とメリハリがつくのも非常に良いですね。
2. キーキャップやスイッチが無い姿、その中に、、、
早くも真理に行きつきましたが、個人的にアクリル積層ケースの最も美しい姿はスイッチもキーキャップもない姿だと思っています。アクリル板の積層の美しさと金属製スイッチプレートの上品な光沢。。。。。と、ここまではいつものこと。この写真のこだわりポイントはもうひとつあります。
ケースの中央を見てください、アクリルの積層面に金属製プレートの姿が反射しているのが見えるでしょう。白い机、白い壁、自然光、スイッチもキーキャップもない、一見シンプルにまとめていると見せかけて、中央部分には金属製プレートをアクリルの鏡にさりげなく反射、シンプルの中にこっそりリッチなアピールを取り入れてみました。これがこの写真のこだわりポイントです。うーん細かすぎて伝わらない！
3. 積層にピントが合えばヨシ！
三度の飯より積層が好き。茶畑が美しいのも、ひな祭りの菱餅が美しいのも、すべては階段状の積層があるからです（個人の見解です）。この写真、問題作です。積層にはピントが当っておりますが、キーキャップには全くピントが合っていません。いったい何がしたいのか。私が撮影した写真を見返すと、こういう写真によく出くわします。無意識に積層へピントを当てているのか、単純に撮影がへたくそなのか、真相はわかりませんが、当の本人は楽しく撮影しているのでヨシ！です。
4. 普段見えない部分に知らない美しさが隠れているかも
こちらはアクリル積層ケースを正面からではなく、あえて背面から撮影したものです。小学生の頃、習字の先生から「自分の書いた字が気に入らないか、ならば反対側から見てみろ、なんだかいい字に見える気がするだろ」と言われたことが今でも強烈に頭に残っています。普段使っている道具も違った角度から見ると、新しい美しさに気づくことがあるかもしれません。
5. おわりに
技術的な話とは無縁な私の記事ですが、お楽しみいただけましたでしょうか。来年もひきつづきアクリル積層ケースの製作に力をいれつつ、撮影のスキルも上げていきたいと思います。まだ未勝利マンなので、第100回までには優勝したい.....！これからもKEEB_PDを盛り上げていきましょう！😊
この記事はtenalice-ambidextrous（アクリル積層ケース）で書きました。
アクリルをひたすら切った2021年
本記事はキーボード♯1 Advent Calenderの14日目の記事です。
こんにちは。キムラシンショクバと申します。KEEB＿PDや♯俺キーにてたびたび写真を投稿させていただいておりますが、今回はアクリル積層ケースに関する内容です。今まで製作したケースについて、ゆるーくまとめてみました。
１．アクリル積層ケースに興味を持ったきっかけ
きっかけはTALPKEYBOARDさんのブログで紹介されたsesameです。sesameはFR4プレートによるサンドイッチ構造が主流（？）ですが、リポジトリ内にkb-elmo氏がデザインしたアクリル積層ケースのdxfデータが用意されています。
自作キーボードを知って半年を過ぎた当時の私は、このとき初めてアクリル積層ケースというものを知ります。衝撃的でした。まず目についたのは設計です。層を重ねれば立体になるのは誰もが思いつく所ですが、素人の私が見ても明らかに構造が洗練されていることを感じました。このアクリル積層ケースという文化は、多くの検討を経て今の形になっていると思いました。後にQlavier氏がこの構造の基礎を作り、様々なデザイナーにより派生が生み出されていることを知ります。美しい造形物の積み重ねられた歴史を感じました。アクリル積層だけに（？）。
引用：https://github.com/kb-elmo/sesame
そして数日後、Daihukuさん主催でsesameのGBが行われました。
このキーボード作りたいと思ってます。
— Daihuku (@Daihuku0015) 2021年3月17日
PCBの製造最小枚数が5枚なので、賛同者と割り勘してお安く作りたい。
営利目的ではないのでライセンス的にOKか？を設計者さんに問い合わせしてます。もしOKでたらINしたい方いますか？https://t.co/myBCI51zM8
ちょうどその日の昼休憩が遅番で、運よくtwitterを開いていたのですぐさま参加表明できました。そこからsesameが待ち遠しくてdxfデータを眺めたりしながら気を紛らわしていました。
しかしそんな気休めにもとうとう耐え切れなくなり、DaihukuさんからPCBが届く前にケースを製作するという熱意がすごいのかただのバカなのか、狂気じみた行動に出ます。
アクリルのカットは業者を頼ることも考えたのですが、近場にカインズ工房があり、レーザー加工機をレンタルできる環境があったので自分でカットすることにしました。
— キムラシンショクバ (@zettai3_reido) 2021年4月11日
当時は不慣れなこともあり、dxfデータをそのままレーザー加工機に読み込ませて*1、線の色も黒のまま、各種パラメータをカット用に変更し実行するという悩ましい客でした（その後店員さんに正しい設定方法を教えてもらい以降はルールを守るようにしています、良い子の皆様はちゃんとルールは守って利用しましょう）。そんなこんなで2日かけてようやく完成しました。完成したケースはとても美しくしばらく見とれていました。
めちゃくちゃ綺麗 pic.twitter.com/8FAr6KUDJ8
— キムラシンショクバ (@zettai3_reido) 2021年4月13日
ケース製作にかかった費用は約2万円です。当時を振り返ると、端材が多く残るようなカットをしていたり、段取り良く作業できず思いのほかレンタル料を支払っていたりと、費用としてはかなりかかりましたが、苦労の末に得られたこの感動はプライスレスです😊。このsesame以降、アクリル積層ケースの魅力により一層惹かれていきました。アクリル積層だけに（？）。
２．fusion360を用いてケースのデザインを始めた
sesameはkb-elmo氏がデザインしたケースデータをそのまま利用しましたが、次に製作するアクリル積層ケースは自分でデザインしたいなと考えました。仕事でsolidworksを使っているので、dxfデータを編集できる環境があればヨシ！ただ、趣味で職場のCADを使うわけにはいかないので、個人PC用の3Dもしくは2DCADを探すことにしました。そして3Dプリントケースや金属切削ケースを設計している界隈の皆様の中に、fusion360を利用している方がいらっしゃったので、私もひっそりとダウンロードしてみました。
約8年ぶりのautodesk pic.twitter.com/R6y4zqlPE9
— キムラシンショクバ (@zettai3_reido) 2021年5月16日
約8年前、大学在学中にInventorを使用していたため、ふたたびautodeskのお世話になることになりました。
アクリル積層ケースの設計は基本的に平面図をいくつも描くことになります。その平面図を重ねることでキーボードの筐体が出来上がるので、アルミ削り出しケースのような3次元的な設計と比べると手ごろに設計できます。この手軽さが魅力です。
平面図の作成は、kicadとinkscapeを駆使しても十分事足りるとは思うのですが、前述のとおり私はずっと機械設計用CADを使ってきたので、操作方法も共通していて扱いやすいfusion360を使ってます。あと作成した平面図から3次元モデルを作成しアセンブリできるので、出来上がりの様子やケースの配色が検討できるのも便利ですね。
3．今までの製作物について
ここからは今まで製作したアクリル積層ケースを簡単に説明していきます。
アクリル板：ファンタレックス アート カラー A-52M
スイッチプレート：真鍮製（切断堂で発注）
sesameの次に製作したのが、こちらのVISIONのアクリル積層ケースです。VISIONは販売当時あっという間に完売してしまったため、私の中では欲しいけど手に入らないキーボードの一つでした。ただboothにはエクストラPCBが残っており、sesameを製作した今、これはVISIONをアクリル積層ケースで作れというお告げだ！ということで製作をすることにしました。
sesameをはじめ、この頃はTALPKEYBOARDさんのブログが私の情報源でした。そしてHavenstudio、Qlavier氏を知った頃だったので、私も先人の例に習い、アクリルの間に金属製のスイッチプレートを挟む構造にチャレンジすることにしました。学ぶことは真似ることの精神です。
ただひとつ問題がありました。それはスイッチプレートです。まだPCB設計の経験がなく、kicadも知らなかったので、VISIONのスイッチの穴の位置がわからず平面図が書けないのです。（後にSatTさんのリポジトリ内に基盤データがあることを知ります）
さてどうやってスイッチプレートの平面図を描けばいいのか。悩んだ末、VISIONのPCBを買って、地道に寸法を測ることにしました。そして運の良いことに、sesameのスイッチプレートをVISIONのPCBに重ねて穴の位置を確認してみると、おおよその位置が合ってることが分かりました。これはラッキー！sesameのプレートを基準に平面図を作成、外れている箇所はノギス等で寸法を図り、、、、そしてなんとか平面図を作成しました。
visionのPCBが届いたので、検証としてsesameのプレートを装着。結果、想定していた箇所は問題なくスイッチを嵌めることができた。
— キムラシンショクバ (@zettai3_reido) 2021年5月17日
よし、今作成中の3Dデータはなんとか使えそうだぞ。 pic.twitter.com/4wT5v9Y9za
sesameのalice配列を参考にざっくり描いてみた。わからないところは長穴で誤魔化す。 pic.twitter.com/lQnTWMOYys
— キムラシンショクバ (@zettai3_reido) 2021年5月11日
ところどころ長穴で誤魔化す雑っぷり。どうしてもVISIONが欲しかったのです。
Title: 「どうしてもvisionが欲しかったので、PCBだけboothで購入して、ケースは自作しました」
— キムラシンショクバ (@zettai3_reido) 2021年5月30日
Keyboard:vision（SatT keyboards）
Case:自作（アクリル＋真鍮プレート）
Switch:MMK Frog KeySwitch
Keycap:PBT DA DYE-SUB KEYCAPS#KEEB_PD #KEEB_PD_R46#俺キー pic.twitter.com/Jtl2McIxH0
そして後日、同じくVISIONのアクリル積層ケースを設計・製作したろかさんから、リポジトリ内に基盤データがあることを教えてもらいました。ろかさんが設計されたVISIONアクリル積層ケースのデータはこちらに公開されていますので、興味のある方は是非とも製作にチャレンジしてみてください。
②Aleth42
keyboard：ALETH42（monksoffunk氏）
アクリル板：ファンタレックス アート 白 A-00M
スイッチプレート：ファンタレックス アート 白 A-00M（アクリル製）
ALETH42は初めて購入した自作キーボードで、実はsesameよりも前に持っていたキーボードになります。OLKB社製Placnkのケースと互換性があるため、購入してしばらくはplanckケースや3Dプリントケースを使っていました。
しかし手持ちのキーボードが徐々にアクリル積層ケースなキーボードになっていくにつれて、打鍵感の好みも移り気していき、ALETH42の使用機会は減りつつありました。
ただ、ALETH42のキー配置は私に最も馴染んでいました。ホームポジションを動かさずにほとんどの文字が打てる、初心者の私に40％配列の素晴らしさを教えてくれたのがALETH42でした。そんなキーボードを「打鍵感が好みでないから」という理由で使用機会が減るというのは悲しかったので、打鍵感の向上を目的に、ALETH42もアクリル積層ケース化することにしました。
スイッチプレートは金属製ではなく筐体と同じ白いアクリルで製作し、スイッチもCreamスイッチからアクアキングに変更しました。結果、打鍵感も滑らかかつ柔らかになり、お気に入り上位に返り咲くキーボードとなりました。
光がアクリルを程よく透過してよいですね☃️ pic.twitter.com/E4NeLRHqIO
— キムラシンショクバ (@zettai3_reido) 2021年11月23日
せっかくなのでLEDもつけてみました。LEDとアクリル積層ケースの親和性は抜群ですね。ALETH42のPCBはもう一枚持ってるので、次回は乳白色の半透明アクリルを使って製作してみたいです。
③Tenalice-ambidextrous
keyboard：Tenalice-ambidextrous（Cerbekos氏）
アクリル板：ファンタレックス アート カラー A-14M
スイッチプレート：アルミ製（切断堂で発注）
某日
Alice配列及びアクリル積層の美しさを教えてくれたsesame
40％のすばらしさを教えてくれたALETH42
そして40％でありながらAlice配列であるVISION
いやー大満足だ！
この3台があれば！
もうキーボードは！
しばらくいらないかもな！
キラキラキラキラ
おや、あれは
何かが舞い降りてきました！
！！！
ひよこです、、、！
円盤さんが
ひよこくんを連れてきました、、、
ひ、ひよこくん、、、、
私のVISIONキーボードに何か用かい？
— ROMｺｯﾎﾟﾗ (@riv_mk) 2021年5月31日
もしや、、、、！
それを伝えにきてくれたのかい？
ついに、、、、、、！
ついにエンドゲームなのか、、、！
長かったような短かったような、、、！
ありがとう！
ひよこくん！！
来年もひよこアドカレ頑張ってね！！
俺明日から新しい趣味見つけるよ！！
本当に！
本当に！
ありがとーーーー！
夜7時
日曜日
KEEB_PD
キーボード設計に挑戦！第２弾
— Cerbekos↲ｹﾙﾍﾞｺｽ (@Cerbekos00) 2021年10月31日
Keyboard:Tenalice-ambidextrous
Switch:Diamond Linear
Keycap:TEX ADA keycaps#KEEB_PD #KEEB_PD_R68 #KEEB_PD_TYPING #俺キー pic.twitter.com/CrRgnIncXv
ひあああああああああああああ！
なにこれええええええええええええ！
かあっこいいいいいいいいいいいいい！
ぎあああああああああああああああああ！
それがTenalice-ambidextrousでした（？）。まさに黒船来航。sesame、aleth42、visonという私の中で勝手に決め込んだエンドゲームを颯爽と破壊し、新たなエンドゲームを探すよう、諭された感覚でした。
Tenalice-ambidextrousは40％Alice配列でありながら、中央にはテンキー部があります。左側か右側のどちらかにテンキーがあるキーボードはいくつか見たことはありましたが、中心にテンキーがあるのは斬新でした。しかも両手でアクセスできかつシンメトリーな配置なため、機能性とデザインが両立されている、まさに独創的なキーボードだと思いました。これは是非アクリル積層ケースを作りたいとCerbekosさんに頼み込み、プレートデータを公開いただきました。
今回製作したケース、私にとって新しい試みを色々取り入れました。些細な内容ではありますが、私にとっては大きな一歩です。
sesameからTenaliceまでのアクリル積層ケースを製作してきましたが、設計や製造に関する気づきは多くありました。品質とコストを両立させる設計はどうあるべきか、レーザー加工のタクトタイムを短くするために何をすべきか、まだ誰もやっていないデザインや設計は本当に無いのかなど、まだ答えには至っていません。これからもも製作を続けて、悩みながらも楽しくものづくりができたらなと考えています。まだまだエンドゲームではなかった、これからですね😊
4. おわりに
非常にまとまりのない文章でしたが、自由に楽しく書かせていただきました。来年は新しい試みとして、アクリル積層ケースの魅力を伝えるような何かを発信できればと考えています。2022年も自作キーボードの世界を盛り上げていきましょう。
この記事は
sesame（アクリル積層ケース）とVISION（アクリル積層ケース）とAleth42（アクリル積層ケース）とTenalice-ambidextrous（アクリル積層ケース）で書きました。
