自作キーボード：やさしいケースの作り方
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ボードのケースを作成できる方法を説明したいと思います。何かの参考になれば幸いです。
大まかな流れ
基板データを読み込む
ケースの下書きをする
Pro Microを作る
外見を整える
完成
キーキャップより大変ですが、頑張っていきましょう。
基板データを読み込む
マイコンピューターから開くから、先ほどエクスポートしたSTEPファイルを読み込みます。
これで基板データの読み込みは完了です。
ケースの下書きをする
まずは、画面上部の修正内にある「オフセット」アイコンをクリックします。
すると、外枠が青くなりますので、その状態でクリックします。
入力フォームに「0.5 mm」と入力し、Enterキーを押下すると、
選択した線より0.5mm大きい枠が描かれます。
修正内の「トリム」アイコンをクリックします。
これを繰り返して、不要な線を切り取っていきます。
右下に警告が表示されますが、気にしなくても大丈夫です。
線と線を繋げるめ、作成内の「線分」アイコンをクリックします。
オフセットアイコンをクリックして、基板の外枠を選択。
ケースの厚みに関係します、お好みで数値を変えていただいても構いません。
次は、押し出し機能で立体化していきます。
少し脱線
そんな時は、画像のように線分で線を描きます。
長方形と決まっている訳ではありませんので、色々試行錯誤して素敵な形にしてみて下さい。
下書きが終わりましたので、スケッチパレット内の、スケッチを終了ボタンをクリックします。
これは、表示/非表示を切り替えるアイコンです。
これからの作業で何回も使いますので、覚えておいて下さい。
これでスッキリと作業が行えます。
作成内の「押し出し」アイコンをクリックします。
画像のように、外枠を選択して下さい。
ケースの高さに関係しますので、お好みの距離を入力して下さい。
押し出し機能を使用して、後から高さを変更することも可能です。
次はケースの底を作っていきましょう。
画像の青くなっている矢印アイコンをクリックします。
これが先ほど作成した外枠についている名前です。
せっかくなので、名前を変更してみましょう。
「外枠」と入力し、Enterキーを押下します。
ボディが増えてくると識別が難しくなるので、名前を変更しておくと作業が楽になります。
外枠の左側に表示されている、目のアイコンをクリックすると、外枠が非表示になり、
ボディフォルダーの左側に表示されている目のアイコンをクリックすると、
ボディフォルダー内に入っているパーツが全て非表示になります。
先ほどの要領で、スケッチモードにします。
平面は今回も基板の表面を選択して下さい。
枠線が描けたらスケッチを終了します。
立体化していきましょう。
ドラッグで一気に選択することも可能です。
1mmでは薄いと思います、2mmでもいいかもしれません。
お好みの数値を入力して下さい。
底ができると、ケースっぽくなりますね。
次はスペーサーを固定するネジ穴を開けていきます。
入力フォームに「2 mm」と入力し、Enterキーを押下して下さい。
今回はM2ねじを使用する前提で作成していますので、他のサイズのねじを使用する場合は、
円をお好みのサイズに変更して下さい。
2mmの円が書かれていますので、これを押し出し機能を使用して穴を開けていきます。
なっていない場合は、ドラッグする方向が間違っている可能性があります。
これでねじを通す穴が開きました。
検査内の計測アイコンをクリックします。
これでケースの大まかな部分が完成しました。
Pro Microを作る（Type-C版を前提としています）
次はUSBの接続穴を開けるためにPro Microを作っていきます。
その準備のため、底だけを表示させます。
スケッチアイコンをクリックし、平面は底の表面を選択します。
距離の確認に使用するためなので、なんmmでも大丈夫です。
サンドイッチで作成したキーボードのボトムプレートと実装基板の隙間は6mmでした。
先ほど書いた円を6mm押し出していきます。
結合のままだと、底とくっついてしまい、ボディの削除が行えなくなるなど不都合が出てきますので、
後から修正/変更予定のあるボディを作成する場合は、新規ボディで作成しておくと作業が楽になります。
基板を移動させていきましょう。
基板は平なのでどこを選択しても大丈夫です。
上を向いている矢印（画像では青くなっている）を上にドラッグして位置を調整します。
位置が決まったらEnterキーを押して移動を終了します。
ボディフォルダ内の該当ボディを右クリック → 削除で消しておきます。
基板が正しい位置にきましたので、Pro Microを作っていきたいと思います。
私の基板はPro Microが裏側につくため、基板の裏側を表示させます。
次にスケッチアイコンをクリックし、平面は基板の裏を選択します。
縦「35 mm」、横「17 mm」と入力し、Enterキーを押下して、スケッチを終了させて下さい。
この時、操作の項目は「新規ボディ」にして下さい。
再度スケッチアイコンを押下し、平面は先ほど押し出した長方形を選択します。
修正内の「移動/コピー」をクリックして下さい。
すると、青い線が濃くなり選択されたことになります。
画像のように拡大すると、グリッドの1マスが0.5なので、2マス分上に移動させれば良いはずです。
移動させたら、先ほど使用した計測ツールで距離を確認します。
今回も操作の項目は新規ボディに変更します。
修正内の「フィレット」アイコンをクリックします。
今回は4つの角をクリックして選択して下さい。
正面から見ると、USBの口らしくなりました。
修正内の結合アイコンをクリックして下さい。
どちらでも良いですが、まずはUSBの口を選択して下さい。
分かりやすいように、名前をPro Microに変更しておきましょう。
外見を整える
最後の項目です、もう少しですので頑張りましょう。
穴がないとUSBケーブルが刺せないので、開けていきましょう。
USBの口と同じ大きさの線を書き、スケッチを終了します。
先ほど書いた下書きを選択します。
青い矢印をケースの外側にドラッグすると…
しかし、これでは穴が狭いため、拡張しましょう。
この要領で、上と左右も広げていきます。
完成
スペーサーをねじ止めする穴が空いていることを確認。
大丈夫そうです。
お疲れ様でした。
おわりに
ケースの裏にねじ穴を空け、スペーサーを固定するという、非常に簡単なものですが、とりあえず、キーボードのケースが作成できたと思います。
私もFusion 360に詳しい訳ではないので、もう少し効率的な作成方法があるかもしれませんが、私はこのような操作でケースを作成しています。
今回の作成で、Fusion 360の操作にもなれたと思いますので、さらなる高みに登りたい方は、下記の書籍を購入すると幸せになれるかもしれません。
このブログよりも本格的なケースの作成方法が学べます。
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。
基板の形やPro Microの取り付け位置、個人の好みにより大きく変わってくるかと思います。
オマケのようなもの
この記事で作成できるケースは、スペーサーを取り付けるために底面にネジ穴が開けられています。これは、3Dプリント技術ではネジ穴を正確に再現することが難しいからです。
JLCPCBさんに黒レジンで下記画像のケースをプリントしていただきましたが、ネジ穴ではなくただの穴が開いているだけでした。強めにネジを締めることで基板を固定することは可能でしたが、ネジ穴が潰れる可能性があるため、あまりおすすめできません。
ガスケットマウントのケース開発中ですが、ねじで固定する方式ではなく、マグネットで固定する方式の検討を進めています。
この記事はAkasha Amritaを使用して書きました。
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