自作キーボード：やさしいキーキャップの作り方

はじめに

この記事では、Autodesk Fusion 360を使用し、初心者でも簡単にキーキャップを作成できる方法を説明します。
キーキャップ作りを始める際の参考になれば幸いです。
また、丸みを帯びたキーキャップが作りたい方は、malayan_tapirさんの下記記事をお読み下さい。
私のキーキャップとは違う作り方をされていて、勉強になります。

この記事を読むと作れるキーキャップ達

大まかな流れ

1. スケッチ機能で下書きをする

2. 押し出し機能で平面を立体にする

3. シェル機能で穴を空ける

4. 軸穴を作る

5. 完成

それでは、やっていきたいと思います。

スケッチ機能で下書きをする

作成内のスケッチアイコンをクリックします。

次に、スケッチする平面を指定します。
赤い矢印が指している灰色の面をクリックします。

平面をクリックすると、こんな画面になります。
画面右側に、スケッチパレットが表示されるはずです。

画面左上の作成内の長方形 → 中心の長方形をクリックします。

長方形を作成するための中心となる点の位置を指定します。
画面中央（赤と緑の線が交わっている所）をクリックし、マウスカーソルを上下左右に動かします。

そうすると、先ほど指定した点を中心に線が表示されます。
この状態でTabキーを押すと、サイズの入力フォームが選択されますので、
縦横共に「18 mm」と入力します。

18mm の線になったらEnterキーを押して確定します。

確定すると青い正方形になります。
画面右側のスケッチパレット内にある、スケッチを終了ボタンをクリックしてスケッチを終了します。
これでキーキャップの下書きは完了です。

押し出し機能で平面を立体にする

平面の下書きを立体にしていきます。
画面左上の作成内にある、押し出しアイコンをクリックします。

クリックすると正方形が青くなりますので（ならない場合は正方形をクリック）、
画面右側の押し出しウィンドウ内の距離に「7 mm」と入力し、OKボタンをクリックします。

平面だった下書きが、立体になりました。
押し出し作業はこれで完了です。

シェル機能で穴を空ける

画面右上の上下左右と書かれている正方形を操作し、下が見える様にします。

修正内のシェルアイコンをクリックします。

シェル化するボディを選択します。
画面に表示されている正方形の下の面をクリックします。

面をクリックすると、内側の厚さを入力できるフォームが表示されますので、
「2mm」と入力し、画面右側のシェルウィンドウ内のOKボタンをクリックします。

これで穴が空きました。
穴空け作業はこれで完了です。

軸穴を作る

スケッチアイコンをクリックし、軸穴を下書きしていきます。
サイズさえ分かっていれば簡単です。

下書きする平面は、先ほど穴を開けた部分の裏側を指定します。
オレンジ色の正方形ではないので注意して下さい。

次に、画面左上の作成内にある中心と直径で指定した円アイコンをクリックします。

長方形の時と同じように、中心点を決めます。
画面中央（赤と緑の線が交わる所）をクリックします。

中心点を決め、マウスカーソルを上下左右に動かすと、大きさを入力するフォームが表示されます。
入力フォームに「5.4 mm」と入力して下さい。

5.4mmの円が描けました。

円が描けたら、画面左上の作成内から中心の長方形を選択します。

今回も画面中央に中心点を設定します。

中心点を設定したら、縦4.2mm × 横1.2mmと入力し、長方形を描きます。

軸は十字なので、横の長方形も描いていきます。
画面上部の修正内にある「移動/コピー」をクリックします。

クリックしたら、移動する物の中心点を設定します。
ここでも画面中央をに中心点を設定してください。

次に、移動する物を選択します。
先ほど描いた長方形をダブルクリックして下さい、長方形が選択されます。

長方形を選択したら、
移動/コピーウィンドウ内の「コピーを作成」チェックボックスにチェックを入れます。

チェックを入れたら、実際に長方形を動かしましょう。
画像の赤い矢印が指している丸い所を左にドラッグし「-90.0 deg」になるまで動かします。

そうすると、元の線を残したまま、新しい長方形が描かれます。
もし、元の線が消えてしまったら、Escキーを押して移動の操作からやり直して下さい。
無事に長方形が描けたら、移動/コピーウィンドウ内のOKボタンをクリックします。

これで軸穴が描けました。
スケッチを終了し、押し出し機能で立体化していきましょう。

そのままでは確認がしづらいので、画面右上の正方形をドラッグし、見やすい角度に変更します。

次に、押し出しアイコンをクリックし、押し出す箇所を指定します。
上の画像を参考に、円の中を選択して下さい（灰色になっているところ）。

押し出す箇所をクリックすると、画像のように押し出す距離を求められます。

今回は、画像のグレーでハイライトされている縁の部分をクリックして下さい。

そうすると、
縁と同じ高さまで自動で押し出してくれるので、OKボタンをクリックして押し出し作業を終了します。

キーキャップの完成

画面右上に表示されている、家のアイコンをクリックしましょう。
自動でデフォルト表示に戻してくれます。

これでキーキャップのデータが完成しました。
お疲れ様でした。

もう半歩進んだキーキャップの作り方

キーキャップのデータが完成しましたが、ただの正方形で面白くないですよね。
ここからは、フィレット機能を使用して、キーキャップに形をつけていきたいと思います。

完成予想図。
私が作成しているEkamキーキャップのような形にしていきたいと思います。

まずは、正方形を描いて押し出したものを作ります。
(シェル機能を使用する前のもの)

フィレットする箇所がわかりやすい角度にします。

修正内にあるフィレットアイコンをクリックします。

フィレットする箇所を選択します。
今回は左の手前側を選択して下さい。

次に、フィレットする距離を入力します。
今回は「5 mm」と入力します。

同じ要領で、右の手前側を「3 mm」に

右の奥側を「1.5 mm」にします。

ついでなので、指当たりが良いように、上部の角をフィレットで落としておきましょう。

あとはシェルで穴をあけ、軸穴をつけたら完成です。

番外編

フィレット以外にも面取りという機能もあります。
操作はフィレットと同じなので省きますが、

画像のように角を落とすことができ、無骨なデザインのキーキャップを作成することができます。

もう一歩進んだキーキャップの作り方

既製品に近い形を作りたい場合、もう少し頑張る必要があります。
とはいえ、それほど難しい作業ではないので、ここで紹介したいと思います。

まずは、おなじみの正方形を作ります。

次に、表面をえぐっていきます。
右上の正方形を操作して、前がこちらを向くようにして下さい。

スケッチアイコンをクリックし、平面は正方形の前面を選択します。

表面をえぐるための下書きしていきます。
作成内のフィット点スプラインアイコンをクリックします。

最初の点として、面の左上をクリックします。
カーソルを近づけると、青い正方形になるはずです。

次の点を設定します。
画像とグリットを参考に、1mm下の箇所をクリックします。
こちらも、カーソルを近づけると、青い正方形になるはずです。

３箇所目の点は、右端の箇所を選択します。
この時、ダブルクリックをして、線を引くのを一旦終わらせます。

ダブルクリックすると、画像のように青い曲線が描かれます。

曲線が描かれたら、再度左上の箇所をクリックします。

今回はそのまま右上の箇所をダブルクリックで選択し、点と点を線で繋ぎます。

下書きが終わるとグレーでハイライトされている形になります。
スケッチを終了して、押し出し作業に入りましょう。

押し出しアイコンをクリックして、先ほどの下書き部分を選択します。

次に、反対側の面を選択します。

反対側の面を選択すると、画像のように赤くなります。
そのまま押し出しウィンドウ内のOKボタンをクリックして、押し出し作業を終了します。

表面がえぐれました。
次は、角度をつけていきましょう。

修正内の勾配をクリックします。

まずは、前面を選択し、

次は上面を選択します。

変な形になりますが、慌てず赤い矢印の箇所を上下にドラッグして角度を調節します。

今回は「8.0 deg」としました。
勾配ウィンドウ内のOKボタンを押して、勾配作業を終了します。

次は、前面に角度をつけていきます。
勾配アイコンをクリックし、底面を選択します。

次に、前面を選択し、

角度を調節します。
今回は「-15.0 deg」としました。

同じ要領で、左右の面にも角度をつけます。

奥面にも角度をつけました。

角度をつけると、だいぶキーキャップらしくなりますね。
最後に軸穴をつけていきましょう。

シェル機能で穴を開けます。
今回も「2 mm」で開けています。

軸穴の下書きを書きたいのですが、今回は穴の中が平らではないからか選択できません。
平面はオレンジ色の正方形を選択します。

軸穴を下書きし、スケッチを終了すると、画像のようになります。
先ほどと同じ方法で押し出しをすると、

画像の矢印の箇所に隙間が空いてしまいますので、
今回は押し出す方法を変更します。

まずは、押し出すものを選択します。

次に、押し出しウィンドウ内の範囲のタイプを「オブジェクト」に変更します。

オブジェクトに変更したら、上面の裏側を選択します。
（画像のグレーでハイライトされている箇所）

押し出しウィンドウに戻り、延長の項目の「設置する面に」を選択し、OKボタンを押します。

先ほどあった隙間がなくなっています。

あとはフィレットや面取りなどで細かい調整をすればキーキャップの完成です。
お疲れ様でした。

おわりに

Autodesk Fusion 360を使用したキーキャップの作り方を書いてみました。
Fusion 360に詳しいわけではないため、もう少し効率的なやり方があるかもしれませんが、私はこのような操作でキーキャップを作っています。

丸みのあるキーキャップが作りたい方は、malayan_tapirさんの下記記事を読まれると勉強になると思います、私の作成方法とは全く違うので勉強になります。

ご注意

今回の説明で使用した寸法は、参考程度にして下さい。
特に軸穴は環境や3Dプリンタが変わればmm単位での変更が必要になります。

この記事はAppleのMagic Keyboardを使用して書きました(キーボードイベント参加のため、自作キーボードは全て梱包しちゃってました、すみません)。