さて、約2年前にDactyl Manuform を作り、エルゴノミックキーボードデビューを果たしてからというもの、いまでは完全にメインキーボードとしてヘビーユースしています。もう平らなキーボードだけの生活には戻れない体になってしまいました。
（このビルドログが当ブログの最初の記事でした！） www.creativity-ape.com
一点モノを主戦力に使い続けるのはなかなかリスキーなので、バックアップ用の2台目を作ることにしました。しかし、同じものをそのまま作るのでは楽しみがないので、今回はちょこっとカスタムに挑戦してみます。
コンセプト
さて、Dactyl Manuform のケースをプリントする際、表側をきれいにプリントしようとすると、お椀を伏せたような形で出力することになります。そうすると内側がサポートで満たされることになるので、だいぶプリント時間が長くなります。
3Dプリントには失敗がつきものですが、長時間のプリントの途中でトラブルが起きると、大きな精神的ダメージを受けることになります。
この問題への対策として、ケースを3つののブロックに分割することで、失敗のリスクを分散するという案を考えました。
基本設計
モデルを切り分ける
Dactyl Manuform のカスタマイズは、公式のREADMEに解説がある通り、このような手順でやっていきます。
- Clojureのソースを編集する
- スクリプトを実行すると、.scadファイルが生成される
- OpenSCADで開いてstlをエクスポートする
Clojureを使う環境を整えるのが少し大変でしたが、READMEをよく読みながら頑張ればなんとかなります。
部位ごとにわかりやすい名前をつけてくれているので、それっぽいところをコメントアウト→書き出して確認というのを繰り返して、必要な部分だけが残るように編集しました。
Clojureで全部設計するスキルはないので、メインの構造はOpenSCADで作っていきます。 Clojureで書くのに比べて効率的にはだいぶ不利ですが、いまの自分のスキル的にこの方法が最善でした。
構造は金属シャフトで連結
そうして切り出したブロックを組み立てるために、しっかり剛性が確保できる仕組みが必要です。キーボードを打つときにかかる力の方向は、キーに対して鉛直方向になるはずなので、これを柱で支えることを考えました。
柱には、入手性がよく値段も安い、ネジ付きのアルミスペーサーを使うことにしました。
バランスを見ながらカッコよくなるように調整した結果、M4の20mm、30mm、50mmを組み合わせて使うことにしました。
50mmの2本は平行に配置してあるので、こんな感じでブラケットを作れば、コントローラーなどの付帯要素を自由に拡張できるはずです。
ディティールはSF映画を参考に
カッコいいSF系ハードサーフェスというと、ニール・ブロムカンプ監督作品が思い浮かぶ派なので、エリジウムとかチャッピーとか第9地区のコンセプトアートを検索しまくってデザインのリファレンスにしました。
ビスは小頭のM4皿ネジで
カッコよさ重視でM4のスペーサーを選びましたが、通常のM4ビスは頭の直径が8mmあるので、配置がかなり制限されてしまいます。
色々探したところ、頭が6mmの小頭皿ネジというのを見つけました。このサイズで2mmの差は大きいです。
3Dプリントのコストダウン検討
DMOTEのケースのプリントが面倒だったので、今回はプリントを外注することにしました。
今回のように複数のパーツをプリントする場合、部品をなるべく密に並べることで、加工容積にかかるコストを抑えることができます。
※なんと、職場の同僚が格安でプリントしてくれることになり、この項は不要になっちゃったので、ツイートの切り貼りでサラッと届けします。
物理演算による3Dプリント自動レイアウト、手動と比べたらまあまあ高くてそのまま使うわけにはいかないけど、かなり可能性は感じる。
— アツユキ (@aaa_tu) 2021年1月26日
物理演算→¥17,465
手動→¥12,214
フォースフィールドを追加したり、少しチューニングすればもっと良い結果が出るかも。 pic.twitter.com/5EaUqu1Ydk
手動でレイアウトしたのはこんな感じ。 pic.twitter.com/uIktVRrM97
— アツユキ (@aaa_tu) 2021年1月26日
テストプリント
これがその同僚に出力してもらった成果物、彼はサバゲー用のカスタムパーツを作っている人だったので、問答無用でマットブラックのフィラメントです。めちゃめちゃカッコいいな！
ベースプレートの取り付け用に、底面にM3のヒートインサートナットを入れておきました。
4mmの下穴をあけておいて、ハンダゴテで熱圧入します。 コツは、樹脂が溶け始めたらコテを外し、すぐに平らなところに押し付けて押し込むと、うまく垂直に圧入できます。
アリエクのDescription信じすぎちゃいけない問題
注文していたアルミスペーサーが届いたので、よし仮組みというところで、少々問題が発覚しました。
M4のスペーサーは、外径が7mmと書いてあったんですが
実際届いたものを見てみると…おや、20mm長のスペーサーだけ外径が8mmあるぞ…？
普通の用途なら、外径はあまり関係ないことが多いでしょうが、今回に限っては大問題です。
まあ下に書くとおり結果オーライになったんですが、アリエクで買い物をする場合、書いてある仕様は参考程度にして、クリティカルな部分の設計は、現物を確認してからやるのが安全です。
20mmのスペーサー無くていいや
ひとまず、30・50mmのスペーサーだけで仮組みしてみたところ、これだけでガッチリ固定できました。
そもそも、このサイズの樹脂製品にM4はオーバースペックなので、当然と言えば当然ですが。
ということで、スペーサーを減らしたデザインに変更です。こういうところにOpenSCADの本領が発揮されます。
ここから数行コメントアウトするだけで
ほらこの通り！
底面が狭くなるので安定感は下がりそうですが、ベースプレートが入れば問題ありません。
ベースプレートの設計
このへんはもうフィーリングです、底面の断面を切って
安定感を意識して外形を描き足して
ちょっとノッペリするので、サイファイ味を少々追加
こんな感じですね。
下部の三角のパーツは、あとで書きますがジョイスティックマウスの固定用です。
ステンレスベースプレート構想
ベースプレートは安定性（というか重さ）と剛性が欲しいので、欲を言えば金属製にしたいところです。
ちょうど良いことに、中国の「星王虹精密零件」という会社からtwitterで営業DMが来てたので、勉強のためってことで少し奮発して、ためしにそこにお願いしてみました。
twitter.com皆さん、おはようございます。隆（りゅう）と申します。
— 星王虹精密零件 (@GuixingLong) 2021年3月11日
弊社は加工業です。
プラスチック加工
金属加工
板金加工
３Ｄプリンターなど
1個から量産まで対応できます
お気軽にお問い合わせください
Email：lgx@prototype-szxwh.com
URL：https://t.co/xmrE9LGj1T
これから宜しくお願い致します pic.twitter.com/Mhr1YUha9o
奮発したといっても、相場感からしたらかなり安かったです。いまちょうど作ってもらっているところなので、モノが届いたら次の記事で紹介させてもらおうと思います。
やりとりは日本語通じるし、DMで仕様相談するとレスポンスめちゃくちゃ早いし、費用もリーズナブルでなかなか良いです。
残タスク
- ベースプレートをガンブルー液で黒染めする
- 最終版をプリント
- スイッチ（赤軸の予定）を取り付ける
- コントローラー（Arduino Pro micro）を取り付ける
- ダイオードを取り付ける
- 綺麗に配線する
- USBとか端子類取り付ける（取り付け方も考える）
- ファームウェアを書き込む
最終的に、プリント用のSTLデータはここにまとめる予定です↓
オマケ：ジョイスティックマウスをつくる
サブプロジェクトとして、ジョイスティックマウスを作っています。 こっちもそのうち別記事にまとめる予定。
こんな感じ、だいぶ良い使い心地になってきた pic.twitter.com/Ww8C1wqWVP
— アツユキ (@aaa_tu) 2021年2月18日
