ロードヒポキシス

可憐、無意識

自作キーボードのケースをアクリル板でいい感じに作る2023

この記事は の18日目の記事です。 前日は†🍆ADeL_iPSE2🍆†さんの「Blender でキーボードケースのレンダーを作る」でした。Blenderは毎秒挫折しているので作った人は宇宙人だし扱える人も宇宙人だと思っています。

zenn.dev

自作キーボードのケース

パソコンのキーボードを自作する自作キーボードにおいてケース部分はキーキャップの次に目に入る重要なパーツです。また見た目だけでなくキーボードのサイズが決定されたり打鍵音&打鍵感を左右する部分でもあります。

一般的なキーボードはABS樹脂などのプラスチックケースが多く、より高品位な打鍵感を求めるカスタムキーボードではアルミケース、ポリカーボネートといった様々な素材が使われています。一方で国内の自作キーボードの中でも電子工作のようなホビー色の強いものにはアクリル板が使われていることが多いのはご存じの通りだと思います。

なぜアクリル?

アクリル板が使われることが多い理由として、

  • 比較的安い
  • 透けててきれい
  • 設計が楽

などがあげられます。レーザーカッターなどで安価に加工ができ、ガラスのように透けて様々な色が存在しているため見た目を豪華にしやすく、また設計するにしても(レーザーカットの2次元の図面作製で)難易度が低いです。

個人的なこだわりとして

アクリル積層ケースの構造

一方でアクリル板は文字通りの板なので、立体的なキーボードのケースを構成するためにはちょっと頭を捻る必要があります。もっともポピュラーに使われているのはアクリルを積層するタイプのケースです。

図のようにアクリルを基板やプレート、キースイッチを収める厚さになるように重ねていき、上下からネジやスペーサーなどで固定します。このタイプは板を重ねていくだけで完成するので図面を引きやすいなどのメリットがあります。しかし最も外側のものを除いた間に挟むレイヤーがアクリル板の大半を占めるうえに利用効率があまり高くなく、アクリル板の費用が高くなりがちというデメリットがあります。

アクリル板のコストを気にして間に挟むレイヤーをなくすと今度は使っているうちにホコリが入り込んでみっともない見た目になるのがさらに良くないです。ホコリは大敵です。なのでほどよく密閉できそうな箱型のケースをいかに効率よくアクリル板で作ることができるかということをだいぶ長い期間取り組んできました。

これまでのアクリルケースで作ってきたキーボード

凹凸で箱組みにしてみる(Fortitude60, 2018年)

Fortitude60 Beta

Fortitude60 Betaの裏側

初めて設計した左右分離型キーボードでもあり、ホコリの入りづらい箱形状のキーボードケースを持つキーボードがFortitude60です。このキーボードはアクリル板とプレートとPCB(素材はどちらもFR-4)の凹凸をはめ合わせることで構成されており、ネジすら不要という最初で最後の極まった設計です。

Fortitude60の構造

考え方としてはアクリル板による箱の作り方と基本的には同じで、お互いに設けた凹凸をはめ合わせ、プレートとPCBもアクリルに開けた穴に差し込んで固定する形になります。Fortitude60は頑丈に作ることができましたがあまりにも頑丈過ぎて分解できなかったり、角が鋭利過ぎて普通に痛いなどの問題点もでていました。

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スペーサーを角に配置してみる(Tabula-TKL, 2020年)

Tabula-TKL

Tabula-TKLのチルト足

特にエッジがキンキンすぎるところを直そうとしたのがTabula-TKL(アクリルバージョン)です。Fortitude60のネジ無し構造は一旦諦め、上下の固定をスペーサーとネジで行いかつスペーサーを四隅に配置することで若干丸い印象を与えることを狙っています。

Tabula-TKLの構造

凹凸の組み合わせ自体は引き継いだ上にややアップグレードし、チルト角度をつけるための足などが付きました。ただ細い箇所が多く組み立てている間に折れてしまう事故が多発したのでこのアクリルバージョンのTabula-TKLはお蔵入りになりました。

3Dプリント部品との組み合わせ(Replicara, 2023年)

Replicara

Replicaraを横から見た図。左右のちょっと濃い部品が3Dプリントのもの

アクリル板ケースから一旦離れアルミ削り出しなどにうつつを抜かしていた頃、3Dプリント部品の外注も価格がだいぶ下がってきました。そこでアクリル板と3Dプリント部品を組み合わせることで更に自由度を上げたケースができるのではないかと思って作ったのがReplicaraです。

Replicaraの構造

3Dプリント部品はキーボードケースのエッジを丸くするために存在しており、平面部分をアクリル板が担当するといった形になっています。また角の曲線が連続してアクリル板につながるような形状にしたり、レジンの3Dプリント部品を染料で煮込んでアクリル板と近い色合いにすることでお互いのつなぎ目が目立たないようにしているのもポイントです。

ゴムブッシュを使ったマウント方法

更にキーボードのマウント方法もこれまでの2作品とは異なるアプローチを取っています。プレートにC型の突起を設けて、ここに配線をケースから出すためのシリコン製のゴムブッシュをはめ込みます。これにネジを通すことで簡単に外れないようにし、かつケース側への固定も兼ねたものにしています。ゴムブッシュを介していることでガスケットマウントのような、底打ちを軽減する事になり打鍵感の向上を狙っています。

おわりに

今回これまでアクリル板で作ってきたキーボードのケースを紹介しました。正直なところ現在では大型の3DプリントやCNCによるアルミ削り出しなどのコストが激下がりしてきたので、アクリル板を使って安く作れるメリットがそんなになくなりつつあります。しかしながらアクリル板が持つ透け感やカラーの豊富さなどの魅力はこれにしか無いので、他の方が作ったアクリル板ケースの凝った作品が見られると嬉しいです。

ちなみに余談ですが、アクリル板は帯電してホコリが付きやすいのでコーティング剤でコーティングすることをおすすめします。オススメはVuPlexで塗布すると帯電防止の他に手触りがトュルトュルになって非常に良いです。

この記事はTEX Shuraで書きました。明日は 機嫌を損ねたシェフ さんです。

5年ぶりにパソコンを新しくした

今回組んだメインPC

パソコンを新しくしたので記録のためにまとめておく。前回一新したのは約5年前。厳密にいうと途中でGPUなどを買い替えているので少し異なるが一新というタイミングはこれになる。今回の目的はWindows11対応と、メモリを含めインターフェイスを新しくしたかったためとあともう一つを目的に組んだ。これは記事で後ほど。

kou014.hateblo.jp

構成

Before After
CPU AMD Ryzen 7 1700 Intel Core i5-13600KF
メモリ Corsair DDR4-3200MHz 32GB (16x2) Crucial DDR5-4800MHz 64GB (32x2)
マザー Asrock Fatal1ty AB350 Gaming-ITX/ac MSI MAG B660 TOMAHAWK WIFI
CPUクーラー Sythe 虎徹 Mark II Noctua NH-U12A
SSD1 WD Blue SN550 NVMe 1TB PCIe Gen3x4 WD Black SN850 NVMe 2TB PCIe Gen4x4
SSD2 TOSHIBA 480GB SATA WD Black SN850 NVMe 1TB PCIe Gen4x4
SSD3 Patriot Blast 480GB SATA WD Black SN850 NVMe 1TB PCIe Gen4x4
VGA ZOTAC GAMING GeForce RTX 3070 Twin Edge <--
PSU Corsair SF600 (600W) Apexgaming AG-750M-JP (750W)
ケース Abee smart ES04 Fractal Design North FD-C-NOR1C-03

GPUだけ引き継いだほぼまっさらな環境です。

目的

Windows11が正式にリリースされてから1年が経ち、Ryzen7 1700が正式にアップグレードに対応していないのが理由の大きな割合を占める。性能的にも正直あと何年か戦えるスペックではある。しかしWindows11含む最新の環境にプライベートで触れていないのはどうかというところと、仕事でマイクロソフト相手に右手で殴りながら左手で握手するようなことをしているので早いところ移行しておくべきだと判断した。*1

前回のPCを組んでから約5年がたち、足回りの環境が結構変わってきた。まずはCPUが世代を重ね、対応するメモリの規格がDDR4からDDR5に置き換わってきた。実際の性能の差があまり(ベンチマーク上)ないことや、価格の高さ(2022年12月現在同じ容量で1.5~2倍程度)が要因としてDDR3→DDR4のような速度で移行が進んでいる感じではなさそうである。*2 しかし新しいのが好きなので今回メモリをDDR5に置き換えた。

次に重要視したのは外とのインターフェイスであるUSB Type-Cである。旧PCでもあるAsrock Fatal1ty AB350にもバックプレートにUSB3.0のType-Cが一つ装備されているが、まずバックプレートのI/Oポートなんぞマスストレージの接続で接続しづらいので使っていなかった。今回新しくしたMSI MAG B660 TOMAHAWKはバックプレート側のType-CはUSB3.2 Gen2x2であるうえ、フロント用にUSB Type-E*3が一つあるので、ケースの前面にType-Cを生やすことができる。これでType-Cのあれやこれのマスストレージが使いやすくなる。

パーツの選定

5年ぶりの自作PCというのもあり、Sandy Bridgeおじさんほどではないが最新の自作PC状況に疎くなっているので事前に結構調査をした上、最終的に購入したTSUKUMOexの店員さんにも相談した。

CPUはAMDからIntelに初めて移った。今までノートPCとかでIntelのCPUは使ったことはもちろんあるが、自作ではK6-2からAthlonからPhenom IIRyzenと渡り歩いてきたので実はIntelは初めてである。必要としている性能的にはRyzen 7000シリーズでもよかったが、Intelは12th Genからbig.LITTLEのアーキテクチャに変わり、Windowsのスケジューラの最適化が結構よいという話を見たのが決定的となった。ちなみに今回使用したCPUはCore i5-13600KFで、Performanceコアが6コア、Efficientコアが8コアの合計14コア、20スレッドである。どのみちGPUは外部のグラボを使うので内臓GPUなしのFモデルを選択した。

マザーボードIntel 12th Gen用のものを選択した。現時点で13th Gen向けのB760といったミドル-ローエンド向けのチップセットがなく、13th Gen用でかつDDR5に対応したものは高価であるためMSIのB660チップセットで売れ筋のこれにした。機能的な不満といえばPCIeスロットのレーン分割機能がないのと、NVMe RAIDに対応していないのがあがそこは割り切った。

メモリについては今回の目的の一つである64GB搭載を達成した。前のマシンでもマザーボード的にはサポートしていないが実力的には可能であった。しかしこのマザーボードで64GBを達成するには2スロットしかないのでDDR4で32GBのモジュールが必要であることから、いっそのこと4スロットある今回のマザーボードに移行して将来的に128GB(32GBx4)まで増設できること見越している。

SSDは以前のマシンからの移行も十分に考えられたが、現時点でGen4のNVMe SSDが価格的にもこなれてきたので新しくした。シーケンシャルリードが7GB/sを超えたので大満足である。ちなみに構成としては2TBのSSD1をシステムに、1TBのSSD2/3をWindows上でJBOD *4 にしてSteamのデータなどのデータ入れにしている。

ケース

今回買い替えするにあたり、ちょうどぴったりのタイミングでFractal Designから天然木を使用したNorthというケースがリリースされた。久々に欲しいと思ったケースでAmazonで予約が始まったタイミングで衝動的に購入した。 www.fractal-design.com

昨今のPCケースはおおむねゲーミングの方向性で、いろいろな部分が光る上サイドパネルが強化ガラスでスケスケだったりする。そんな中、一応Northはメーカー的にはゲーミングと言っているが家具のようなデザインなので一目で気に入った。ケース表面は粉体塗装のマットな仕上げで、前面パネルには天然木を使用して北欧テイストになっている。あと何よりメーカーのロゴが電源ボタンの刻印のところにシンプルについているだけというのが気に入った。トップパネルはツールレスで取り外し可能で、外すための取っ手部分には革が使われている。

ATXのミドルタワーのカテゴリであるので裏配線も含めて内部空間も広く、電源も表からは見えないようなカバーもついているため非常に組み立てしやすかった。光物も電源ランプだけでしかもデザイン的に控えめに光るのみでとてもよかった。以前のAbeeのケースは電源ランプが青色LEDで部屋を明るく照らしてくれるので後から減光の改造を入れないと使えなかった。

フロントパネル。左端が電源で右端が電源ランプ

Northのサイドパネルは金属のメッシュと、強化ガラスの両方がラインナップされている。前述のとおり強化ガラスは好まないのでメッシュにした。メッシュが白色で明るいというのもあり、中身はほとんど透けて見えることはない。メッシュなのでホコリが入り込む可能性があるが、強化ガラスモデルでも上部などから入り込むのでどのみち変わらないと思われる。黒いほうのモデルであれば強化ガラスでもよいかもしれない

サイドのメッシュパネル。Noctuaのベージュがわずかに透けるのみ

組んだ後の所感

正直前のPCで性能的に不満という不満はなかったが、アプリの立ち上げ時などが体感的に倍ぐらい高速化された。ストレージの速度が倍になったことの影響や、メモリが64GBになったのでキャッシュが減ったというのがありそうである。

不満いう不満はほとんどないが、ATX電源のファンが一番うるさいのが難点である。マイクに入り込むほどの音量ではないがちょっと頑張っている空気清浄機な感じがする(見た目も相まって)のでしばらく使ってまだ気になるようであれば交換するかもしれない。

またmini ITXからATXに大型化したので、拡張スロットに何を増やそうかと考えている。最も可能性が高いものはThunderbolt4である*5が、MSI向けの拡張ボードは日本で販売されていない(BTOにあるらしい)し、海外でもあまり数がないので購入の難易度が高い。モニターがThunderbolt入力を持っているほか、Dockで拡張をやってみたい。

この記事はVEGA E-White + MG Salmonで書きました。 おわり

*1:手順を踏めばRyzen第一世代でもWindows11のインストールは可能だが、無限に非推奨環境と怒られ続けるのといつこれを理由にアップデートが切られるのかわからない環境にしたくないためである。

*2:Intel 12/13thがDDR4にも両対応、AMD Rytzen 7000がDDR5専用だがCPUソケットも新しくなって全部買い替える必要があるのも影響か

*3:USB規格での名前ではないらしい。要はちゃんとシールドされたヘッダー

*4:Just a Bunch Of Disks

*5:デスクトップ向けのIntel CPUはThunderboltコントローラーが内臓されておらず外付けとなる。マザーボードに搭載されているモデルは10万円に近いのでちょっと無理だった。