キースイッチの研究7

自分が普段常用しているスイッチはGazzew Boba Gum Silent LinearをSPRITの30Sスプリングに交換したものだ。 軽いスプリングとBoba Gumのステムについている大きな静音ゴムの組み合わせが、 軽いのに底づきが痛くないスイッチになってくれる。

まずはスプリング交換前。 底づきした時の緩やかな変化が、 フォースカーブでも見て取れる。

f:id:eswai:20220213203629p:plain

そして30Sのスプリングに交換した。 actuation 21gと非常に軽い力で、タイピング疲れを減らしてくれるし、 同時押しする薙刀式との相性も良い。

f:id:eswai:20220213203733p:plain

そしていつものようにTribosys 3203でルブしてみると、、、 ルブした分だけ少し摩擦力が減っているようにも見えるが、 明確な差はフォースカーブ上ではないようだ。

ルブの効果は別に研究してみたいと思う。

f:id:eswai:20220213205254p:plain f:id:eswai:20220213210052p:plain

キースイッチの研究6

gnuplotでアクチュエーション、リリースポイントを表示できるようになったのでメモ。 プレスとリリースのカーブの色分けもできなくはないけど、折り返し地点が0になってあまり美しくないのでまだ不採用。

set terminal png nocrop enhanced size 640,480 medium 
set xlabel "Travel [mm]" 
set ylabel "Force [gf]" 
set datafile separator ","
set key top left
set xtics 0.5
set ytics 10
set grid
set title 'Gateron BOX INK V2 Black'
set output 'switch.png'
prv = 0
plot [0:4.5][0:100] \
'jfc00313.csv' using 1:2 with l lw 2 title 'Press', \
'jfc00313.csv' using 1:(a=abs($3-prv)*$2, prv=$3, a > 0 ? a:-1) with points pt 7 lc 1 lw 3 title 'Actuation/Release', \

f:id:eswai:20220212190132p:plain

これで行けた。なるほど0/0を返すとデータなし扱いになるのか。

set terminal png nocrop enhanced size 640,480 medium 
set xlabel "Travel [mm]" 
set ylabel "Force [gf]" 
set datafile separator ","
set key top left
set xtics 0.5
set ytics 10
set grid
set title 'Gateron BOX INK V2 Black'
set output 'switch.png'
prv = 0
plot [0:4.5][0:100] \
'jfc00315.csv' using 1:2 with l lw 2 lc rgbcolor '#0000CC' title 'Press', \
'jfc00315.csv' using 1:($4>0 ? $2:0/0) with l lw 2 lc rgbcolor '#00AA00' title 'Release', \
'jfc00315.csv' using 1:(a=$3-prv, prv=$3, a!=0 ? $2:0/0):(sprintf("%3.2fmm %3.1fgf", $1, $2)) with labels offset char 0,1 point pt 7 lc rgbcolor '#000000' lw 3 title 'Actuation/Release', \

f:id:eswai:20220212210229p:plain

キースイッチの研究5

軸の秤のファームウェアがバージョンアップして、 測定間隔を短くするとリリース側の測定をせずに、測定が終了するバグがなおった。 これで本格的にデータが集められる。

測定のパラメータには測定の間隔と停止してから何msec待ってから荷重を測るか、を指定できる。 まずはこのパラメータで測定結果が変化するのか確認してみた。

あと、gnuplotでグラフ描くようにしてみた。

set terminal png nocrop enhanced size 640,480 medium 
set xlabel "Travel [mm]" 
set ylabel "Force [gf]" 
set datafile separator ","
set key top left
set xtics 0.5
set ytics 10
set grid
set title 'Gateron BOX INK V2 Black'
set output 'ink2_step.png'
plot [0:4][0:100] \
'jfc00305.csv' using 1:2 with l lw 2 title '0.039mm', \
'jfc00308.csv' using 1:2 with l lw 2 title '0.070mm', \
'jfc00306.csv' using 1:2 with l lw 2 title '0.102mm', \
'jfc00307.csv' using 1:2 with l lw 2 title '0.164mm', \

f:id:eswai:20220212165309p:plain

荷重の立ち上がりや底付きを正確に測るには、測定間隔は0.1mmくらいは必要な感じ。 とりあえず0.07mmとしておく。

f:id:eswai:20220212180946p:plain

荷重の表示を見ていると、 圧子が止まっても荷重はしばらく変化している。 ロードセルはたわむことで荷重を測定するから、 モーターが止まっても、 ロードセルとスイッチのバネが釣り合うところまで少し動く、 これが止まってもしばらく荷重が変化する理由で良いのだろうか。 でも1500msと500msがほぼ一致、2000msと1000msが一致するというのは、なんだろう。 振動しているのかな。 何度か計測し直したが、誤差ではないようだ。 待てば安定する、という感じではないのは不思議。 とりあえず500msで測定してみるか。

キースイッチの研究4

スイッチの軸の中央からオフセットした位置を押した場合のフォースカーブをとってみたが、 それと同様に軸の中央を押すんだけど、真下ではなくて角度を持って押した場合のフォースカーブもとってみた。 とりあえず真下に加えて、4方向に3度傾けて計測してみた。 目立った影響はない感じ。

f:id:eswai:20220123124111j:plain

f:id:eswai:20220123213500p:plain

f:id:eswai:20220123213554p:plain

キースイッチの研究 3

軸の直進性、軸のがたつきはしばしばスイッチの特性として話題になりますが、 フォースカーブ的にはどう現れるのでしょうか。 中心を押した時、中心から上下左右に3.5mmズレて押した時の5点をグラフ化しました。

f:id:eswai:20220115174338j:plain

まず、ZealのTealious。 プレス側はあまり変わりませんが、 リリース側は中心(青)とズレている時で、差が現れていますね。 Tealiousは軸がぶれないことで有名でしたので、 こんなものかもしれません。

f:id:eswai:20220116120041p:plain

もう一つ、Gateron Clearを計測してみました。 こちらも比較的、安定した結果ですね。

f:id:eswai:20220116154720p:plain

Gateron Red。

f:id:eswai:20220116202741p:plain

Kailh/NovelKeysのCreamスイッチ、 これは他のスイッチと違って、リーフスプリングが外れてから、 押す位置で大きな違いを見せました。 青が中心ですが、それに比べて上下にプレスとリリースで分かれます。 プレスとリリースのカーブが一致しないのは摩擦力の向きが行きと帰りで変化するからだと思いますが、 CreamスイッチはPOM素材で自己潤滑性に優れると言われているので、 この結果は意外です。

f:id:eswai:20220116162119p:plain

キースイッチの研究 2

キースイッチ間の個体差を見てみたいと思います。 まずはGateron BOX INK V2を3個、測定してみました。 軸がリーフスプリングに当たっている2mmまでの部分は、5gf程度のばらつきがありますね。 リーフスプリングから離れる2mm以降は、ほぼ同じような荷重を示しています。 actuation point(原点補正なし)も0.15と0.1625のものがありました。

f:id:eswai:20220116082904p:plain

次に、Gateron BOX INK V2 Pinkを3個。 こちらも同様に、5gf程度のばらつきがあるようです。 荷重変化の直線性という意味でも、優劣がありそうですね。 actuation point(原点補正なし)も0.125と0.15までばらつきました。

f:id:eswai:20220116082835p:plain

フォースカーブはスイッチを1個測って、それでそのスイッチを代表する、 というのは、少し無理があるかもしれません。

追加: Tealiousを8個

f:id:eswai:20220116095817p:plain