自作キーボード / キースイッチ

自作キーボード / キースイッチ

自作キーボードというと真っ先に注目されるのがこのキースイッチ。

自作では事実上キースイッチというと Cherry MX スイッチとその互換品となる。 一部さらにマニアックならアルプススイッチという選択肢もあるといえばある。 しかしほとんどのキーキャップが Cherry MX 用に作られているため非常に選択肢が狭くなる。

メンブレンや、静電容量式、というキースイッチもあるが、どちらもスイッチというよりも、キーボードシステムそのものであり、 独自の配列を少量生産するのに、技術、手間、コストの面で向かない。なので単純なメカニカルスイッチが好まれている。

自作の場合はその実装難度と性能と価格からメカニカルスイッチが用いられることが多い。 殆どの場合 Cherry MX スイッチ互換のものが用いられる。

薄型メカニカルキースイッチ

Cherry MX 互換キースイッチはその形状の関係で薄いキーボードを作ることが出来ない。

メンブレン

2つの回路のフィルムをあわせてそこを押さえることでキースイッチとする実装方式。部品点数が少なく、コンパクトで組み立ても容易なので5000円以下ぐらいの安物キーボードは大体これである。

回路のフィルムを作る必要があり自作としては実装はほぼ不可能で、既存のキーボードからの流用、改造も難しい。

既存のキーボードの回路、スイッチ、キーキャップの殆どを流用し、チップだけ入れ替えるならいけるのかもしれん。

静電容量式

東プレの一連の高級キーボードに使われているスイッチだが、単純なオンオフのスイッチ回路ではなく、キーの押し込み量を検知するという方式なので、 これを制御するための専用のチップが必要になる。

このためスイッチと制御ソフトウェアが一体化しておりスイッチだけを部品として使用することができず自作難度が高い。

スイッチ固定方法

キースイッチ自体の固定方法として、基盤へのピンのみの保持の PCB マウント、キースイッチ自体を枠にはめ込んで固定する プレートマウント があるようだ。

PCB でも実用上問題ないようだが、プレートマウントのほうが剛性が高いようだ。 しかし プレートマウント後に PCB マウントでガッチリしてしまうと、剛性は高くなるが、スイッチを PCB とプレートでサンドイッチして片方ははんだ付けしてしまうので、メンテ性が非常に悪化する。

プレートマウントを別名、「板金スナップ固定」とも言うようだ。

このプレートマウントにする場合の穴は 14mm x 14mm で厚さ 1.4mm ということだ。厚み 1.4mm のアクリル材の規格はあるようだ。 しかし 1.4mm のアクリルというのは強度的に心配な感じもするので何枚重ねて積層したほうがよいな。

キーピッチは標準で19mm キーキャップのサイズは標準で1が18mm ということ

ということはキー間隔は片側で1mm あればよい スイッチの最外周が 15.6 mm x 15.6mm なのでつまり

(14mm + 1.6mm) = 15.6mm 15.6mm + 2.4mm = 18mm 18mm + 1mm = 19mm

ということで穴と穴の間の部材幅は5mmということになる。

ここに積層することになると 2mm 削るので部材幅 3mm になる 16mm の穴を開けた版も数枚あるとよい キーの水面下部の深さが5mm あるので 1.4mm を3枚積層すればよい。強度を見て調整しよう

keyboard/diy_keyboard/key_switch/start.txt · 最終更新: 2021-06-30 16:34 by ore