ボルト穴円（PCD）計算ツールとは？
ボルト穴円（BHC：Bolt Hole Circle）は、ピッチ円直径（PCD：Pitch Circle Diameter）とも呼ばれ、仮想の円周上に等間隔で配置された穴の並びを指します。本ツールは、円の直径・穴数・開始角度を入力するだけで、各穴の正確なX/Y座標と角度位置を計算します。エンジニア、機械加工者、DIYで部品を製作する方まで、世界中で使える汎用的な計算ツールです。フランジ、ホイールハブ、歯車素材、モーター取付台など、複数の穴を同一円周上にそろえて配置するあらゆる部品に役立ちます。
使い方
- 円の直径（PCD）：穴の中心が並ぶ円の直径を、mmまたはインチで入力します。
- 穴数：円周上に等間隔で配置する穴の数を入力します。
- 開始角度：最初の穴の角度を指定します（一般に0°は右方向を指しますが、12時の位置を基準にする流儀もあるため、図面の慣例に合わせてください）。
計算結果として、各穴の角度と、円の中心を基準としたX/Y座標が表示されます。けがきによる位置出しや、CNCマシンへのプログラム入力にそのまま使えます。
計算式の解説
穴は等間隔で配置されるため、隣り合う穴の間の角度は次のように求められます。
$$\left( x_i,\; y_i \right) = \left( r\cos\theta_i,\; r\sin\theta_i \right)$$$$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} r &= \dfrac{\text{Diameter}}{2} \\ \theta_i &= \text{Start Angle} + i \cdot \dfrac{360^{\circ}}{\text{Holes}} \\ i &= 0,\,1,\,\dots,\,\text{Holes}-1 \end{aligned} \right.$$- 角度ピッチ ＝ 360° ÷ 穴数
- n番目の穴の角度 ＝ 開始角度 ＋ （n − 1）× 角度ピッチ
- X ＝ （PCD ÷ 2）× cos（角度）
- Y ＝ （PCD ÷ 2）× sin（角度）
半径は単純にPCDの半分です。三角関数を使って、各穴の角度をパターン中心からの直交座標（X/Y）に変換します。
計算例
たとえば、PCD100mmの円周上に、開始角度0°で6つの穴を配置する場合を考えます。角度ピッチは\(360 \div 6 = 60^{\circ}\)なので、各穴は0°、60°、120°、180°、240°、300°の位置に並びます。半径は50mmです。最初の穴は\(X = 50 \times \cos(0^{\circ}) = 50\)、\(Y = 50 \times \sin(0^{\circ}) = 0\)の位置にきます。2番目の穴は\(X = 50 \times \cos(60^{\circ}) = 25\)、\(Y = 50 \times \sin(60^{\circ}) \approx 43.3\)となり、以降も同じ要領で円周上に配置されていきます。
一般的な標準ボルト穴円パターン
ボルト穴円（BHC）は、ボルト円直径（PCD、ピッチ円直径）とも呼ばれ、円の周りに均等に配置された一連の穴を表します。以下の表は、広く使用されている標準パターンを列挙しています。自動車用ホイールのPCDは（穴の数）×（PCDをmm単位で）で表示されますが、フランジボルト円はASME B16.5などの配管標準に従います。
| パターン | PCD | 穴の数 | 角度ステップ | 一般的な用途 |
|---|---|---|---|---|
| 4 × 100 | 100 mm | 4 | 90° | 小型/コンパクトカー（例：エコノミーハッチバック） |
| 4 × 114.3 | 114.3 mm | 4 | 90° | 古いセダン、軽自動車 |
| 5 × 100 | 100 mm | 5 | 72° | 多くのコンパクトおよびスポーツコンパクト |
| 5 × 114.3 | 114.3 mm | 5 | 72° | 非常に一般的な乗用車/クロスオーバーPCD |
| 5 × 120 | 120 mm | 5 | 72° | BMWおよび複数の大型セダン |
| 6 × 139.7 | 139.7 mm | 6 | 60° | ピックアップトラックおよびSUV |
| 8 × 165.1 | 165.1 mm | 8 | 45° | ヘビーデューティトラック |
| NPS 2" クラス150フランジ | 120.7 mm (4.75") | 4 | 90° | ASME B16.5配管フランジ |
| NPS 4" クラス150フランジ | 190.5 mm (7.5") | 8 | 45° | ASME B16.5配管フランジ |
| NPS 6" クラス150フランジ | 241.3 mm (9.5") | 8 | 45° | ASME B16.5配管フランジ |
隣接する穴間の角度ステップは単に \(360^\circ / n\) です。ここで \(n\) は穴の数です。例えば、5穴パターンのステップは \(360^\circ/5 = 72^\circ\) であり、8穴パターンは \(360^\circ/8 = 45^\circ\) のステップを持ちます。
実用的なレイアウトおよび加工のヒント
- 開始角度の規約を確認してください。この計算機は \(0^\circ\) を正のX軸（3時方向）に沿って測定し、反時計回りに回転します。図面が12時方向（上部）の位置を参照する場合、開始角度として \(90^\circ\) を入力してください。時計回りパターンの場合、ステップを負にするか、Y値をミラーリングしてください。
- 原点をCNCゼロと一致させてください。計算されたX/Y値はボルト円の中心に対する相対値です。マシンのワーク座標系（G54パート原点）をその中心に設定するか、またはすべての座標に中心オフセットを追加して、切削前に符号と象限が正しいことを確認してください。
- 穴の直径とPCDを混同しないでください。PCDは穴の中心を示し、その縁ではありません。ファスナーのクリアランスに基づいて別途ドリルまたはエンドミルを選択し、エッジ距離を計画するときに穴の直径のための材料を残してください。
- センタードリルおよびバリ取りを行ってください。各位置を最初にスポットドリルまたはセンタードリルで穴を開け、ドリルが真の位置から離れないようにしてから、両面のバリを取ってください。フランジでは、バリが適切なガスケットシールを妨げます。
- 穴あけ前に測定によってPCDを確認してください。穴の数が偶数の場合、PCDは2つの対向する穴の中心間距離に等しくなります。奇数パターン（例：5穴）の場合、1つの穴の中心から対向する2つの穴の中点まで測定するか、弦と半径の関係を使用して円を逆算してください。常に対合する部品と確認してください。
- 弦（穴間）間隔を確認してください。隣接する穴間の間隔は、良好な独立した交差チェックです。\(2r\sin(180^\circ/n)\) に等しくなります。このノギスでこの距離を確認することで、金属が除去される前にデータ入力またはユニットのエラーをキャッチできます。
これらは一般的なレイアウトガイドです。常に管理図面、ファスナー仕様、または該当する標準（例：ASME B16.5）に従って、許容値と最終寸法を確認してください。
よくある質問
PCDとボルト穴円直径の違いは？どちらも同じ意味で、すべての穴の中心を通る円の直径を指します。
0°はどこを基準にしていますか？本ツールでは、0°は右方向（X軸の正方向）を指し、角度は反時計回りに増加します。図面の基準に合わせて開始角度を調整してください。
インチでも使えますか？はい。座標は、直径に入力した単位と同じ単位で出力されます。
