ベベルプロトラクターの仕組みと重要性

プロトラクター（分度器）とは？

プロトラクターは、通常透明なプラスチックやガラスで作られた角度測定器具です。シンプルな半円形のものもあれば、ベベルプロトラクターのように1つまたは2つの可動アームを備え、角度測定を補助する高度なものもあります。

ほとんどのプロトラクターは度（°）で角度を測定します。ラジアン目盛りのものはラジアンで測定。多くは180等分され、精密プロトラクターでは度をさらに分（分度）に細分します。

機械・工学関連の様々な用途に使用され、学校の幾何学授業での使用が一般的です。

ベベルプロトラクターとは？

ベベルプロトラクターは、1つの支点アームを持つ目盛り付き円形プロトラクターで、角度の測定やケガキに使用されます。より精密な読み取りのためにバーニアスケールが付属することもあります。建築・機械製図で広く用いられますが、CADなどの現代的な製図ソフトの普及により使用は減少傾向にあります。

ユニバーサルベベルプロトラクターはツールメーカーにも使用され、機械的接触で角度を測定するため機械式プロトラクターに分類されます。

ベベルプロトラクターは、非常に厳しい公差で角度を設定・検査するために使用されます。5分（5′または1/12°）まで読み取り可能で、0°〜360°の角度を測定できます。

ベベルプロトラクターは、ビーム、目盛り付きダイヤル、サムナットとクランプでスウェルプレート（バーニアスケール付き）に接続されたブレードで構成されます。ビームとブレードのエッジが平行になると、スウェルプレートの小さなマークがダイヤルのゼロ線と一致します。

ビームとブレードの間の角度が90°以下の場合、スウェルプレートのマークが示すダイヤルの目盛り数から直接読み取れます。90°を超える角度の場合、ダイヤルの目盛り数を180°から引きます（ダイヤルは反対側のゼロマークからそれぞれ90°まで目盛られているため）。

メインスケールとバーニアスケールの両方がゼロから左右両方向に番号付けされているため、どの角度も測定可能。メインスケールのゼロが動く方向に応じて、右または左から読み取ります。

バーニアベベルプロトラクターの作動原理

ベースプレート（ストック）が作業エッジの一つとして機能し、もう一つの作業エッジは円盤に保持されたブレードとなります。バーニアベベルプロトラクターのサンプル位置が作動中の様子がわかります。

この調整ブレードは円盤とともにメインボディ上で回転可能。つまり、円盤上のバーニアスケールが、メインボディに目盛られたメインスケール上を回転します。

バーニアスケールはセンターゼロの両側に12目盛ずつ（計24目盛）あります。12目盛はバーニアスケール上で60分を表します（15、30、45、60と表示）。つまり12目盛＝60分。

1目盛＝60/12＝5分。メインスケール上では同じ部分が23°で表されます（バーニアスケール12目盛＝メインスケール23°）。バーニアスケール1目盛＝1.91666°＝1°55′（1度55分）。

バーニアキャリパーの作動原理と同様に、バーニアスケールのゼロがメインスケール上を移動します。測定時、バーニアスケールのゼロ線がメインスケール上に示す読み値をメインスケール読み取り値とします。

どこかでバーニアスケールの目盛りとメインスケールの目盛りが一致します。この読み値をバーニアスケール読み取り値とします。これらの値とバーニアベベルプロトラクターの最小読み取り値を用いて、最終的な読み値を計算します。

ベベルプロトラクターの構成部品

• スウェルプレート： ダイヤル上を回転。バーニアスケールが一体化されています。
• 拡大鏡： スウェルプレートのバーニアスケール上に配置。メインスケールとバーニアスケールの角度値をより鮮明に読み取るために使用。
• バーニアスケール： スウェルプレートに固定され、スウェルプレートとともに移動。角度の残りを分単位で表示。1度＝60分。中心にゼロがあり、ゼロの両側に12目盛、各目盛は5分。ゼロの両側にそれぞれ60分あります。
• 角度固定ネジ： ベベルプロトラクターを特定角度でロックし、測定中に角度が変わらないようにする。スウェルプレートがダイヤルに対して回転しないように固定。
• ダイヤル： ベベルプロトラクターのベース。他の部品が載ります。メインスケール（ダイヤルスケール）が刻まれています。
• ダイヤルスケール： ベベルプロトラクターの主要部分。0°〜360°の目盛り付き角度スケール。10度ごとに番号が振られ、360°が4つの90°に分割されています。
• ブレード： 高炭素鋼製。テーパー形状。長さは150mmまたは300mm。ブレードがストックと平行になると、バーニアスケールのゼロがメインスケールのゼロと一致。ブレードの片側は45°、もう片側は30°のエッジを持ち、これらの角度を直接測定可能。
• ブレード固定ネジ： ブレードを特定位置でロック。ワーク表面に合わせて必要なブレード長さを設定する際に使用。
• ストック： 角度測定時の接触面の一つ。ダイヤルと一体化。ストックが動くとダイヤルもブレードに対して回転し、ダイヤルスケールの角度値が変化。測定対象ワークの一方をこのストックに接触させ、もう一方をブレードに接触させる。ブレードはストックにあるスロット内を移動。

ベベルプロトラクターの利点

• 5分（5アークミニット）まで精密に角度測定可能、360°まで測定可。
• 非常に正確な測定値が得られる。
• 非常に厳しい公差で角度を設定・検査するのに使用される。

ベベルプロトラクターの用途

• Vブロックの検査
• 研削面の内側ベベル面の検査
• 鋭角の測定