ワッシャーの使い方!裏表の使い分け!整備役立ち情報!

Moto-Ace-技術研究所のANDYです。

自分のバイクを整備すると、様々なネジやボルトに付属しているワッシャー。 何気なく元どおりに組んでいる方も多いと思いのではないでしょうか? でも、ワッシャーの機能や役割を理解していないと、「アレ? ここワッシャーがはまってたよな・・・? 見つからねー! ・・・まいっか! 無くても特に困らないっしょϵ( ‘Θ’ )϶」とワッシャー無しで組み込んでしまう。

なんて事があると思います。 でもちょっと待ってください。 日本の優秀なバイクメーカーの優秀なエンジニアは、不要な部品をあえて設定する事はしません。 少しでも軽く!少しでも安く!と常日頃から上司やプロジェクトリーダーから口酸っぱく言われています。 仮に言われなくてもバイクエンジニア魂がそんな事許しません。

ワッシャーの機能と役割、使い方をマスターすれば、メンテナンスの幅が広がり、ボルトの知識との相乗効果で、部品の寿命を延ばしたり、マシンポテンシャルを高める事も可能です! 次回メンテナンスの時のお役に立てれば嬉しいです☆「以前のボルトに関する記事はコチラから」

バイクに使用されるワッシャー

用途

  • シーリング・・・オイルドレンボルトやブレーキバンジョーボルトに使用して、液体漏れを防ぐ。
  • 傷付き防止・・・スクリーン締付けビスや、カウルに使用し、傷を防止し保護する。
  • 軸力安定化・・・アルミと鉄ボルトなど異種材料の締付けに使用して、摩擦を安定させ、軸力の均一化を図る。

ワッシャーを使用する目的は、主にこの3つと言って良いでしょう。 もしかしたらスプリングワッシャを忘れてるよ! 緩み止めの効果があるんだから! と思っている方がおられるかもしれません。 実は・・・全く緩み止めの効果が無い事は既に科学的に証明されています。 ボルトの軸力は、以前の記事にも記した通り、M6で約1.4tです。 スプリングワッシャの軸方向への力は30〜50nです。軸力の0.3%しかありません。 この程度の力では到底緩み止めとして機能させる事は出来ません。

 

材質

アルミ(Alumnium)

バイクに使用するワッシャーの材質でアルミが使用されているワッシャーは、何と言ってもオイルドレンボルトに装着するシーリングワッシャでしょう。 多くのライダーがその存在を知っている事と思います。 どうやってオイルの漏れを防いでいるのか? それは柔らかいワッシャー自身が潰れる事で、エンジンとドレンボルトに密着して、オイル漏れを防いでいます。

また、ブレーキホースをカスタムすると、バンジョーボルトのシーリングワッシャーはアルミが一般的です。 個人的にはアルミワッシャはオススメしません。 後述しますが、銅ワッシャの方が向いています。

アルミのシーリングワッシャの場合は、原則使い捨てです。再使用はNGです。(但し整備士の判断の下、再使用する事はあります)

 


銅(Copper)

街乗りバイクで銅ワッシャを使用しているボルトを外す時はエンジン分解整備の時しか見る事はありません。 またオフロード車では、ミッションオイルの点検窓のボルトに銅ワッシャが使われています。銅ワッシャは再利用可能なシーリングワッシャです。 市販ロードレーサーのRS125や、RS250などにはたくさん使用されています。

マルケス
エェ!!?? 再利用できるならエンジンオイルのドレンワッシャも銅にしたらいいじゃん! なぜ使い切りのアルミワッシャにするのさ? 
池上先生
イイ質問ですねぇ〜! それはズバリ、コスト!です。地金の価格で銅はアルミに比べて2.5倍のお値段です。 そして二つ目は重さです。比重はアルミ2.7に対して銅は8.95! 3.3倍も重たくなってしまいます。 高くて重たい銅に用はないのです。

 



樹脂(Plastic)

スクリーンや、カウル、外装部品など、樹脂製品を締め付ける時に使用されるワッシャー素材です。樹脂と樹脂なので製品を傷つけない事が魅力ですが、経年劣化すると、ネジの軸力で潰れたワッシャの反発力(元の形に戻ろうとする力)が無くなるので、締めすぎには注意しなければいけません。 ナット側がゴムになっていて、ゴムの潰れで反力を得る方法も同じです。 むぎゅ!っと締めた時はOKなのですが、変形させすぎると、ゴムが切れたりして反力が無くなり、緩みに繋がります。

 


鉄(Steel)

バイクに使用するワッシャーはほとんどが鉄系です。 バイクの場合、アルミ部品に鉄ボルトを締め付けると、柔らかいアルミが削られて座面が荒れていきます。 座面が荒れると、締め付ける力は摩擦力となって奪われ、軸力を高める事ができません。 なのでワッシャもボルトと同じ鉄にする事で、摩擦力を低く保ちボルト軸力を安定させる事ができます。  エンジンケースやシリンダー、ヘッドの組み立ての時、1箇所でも軸力が異なると、部品の歪みが均一で無くなりエンジンのポテンシャルを発揮できません。 鉄系のワッシャーが使用されている部品は、締め付けによって性能が左右される!と考えて間違いありません。

また、特にエンジン部品は、狙いの軸力を必要とし且つ、ボルト毎のバラつきを小さくする必要があります。→締付けによる部品の変形をBESTな形状に保つ為。 その為、ワッシャーに特殊なコーティングを施したり、摩擦安定剤などを塗布するような締付指示のあるモデルも存在します。

 

ワッシャーの裏表の使い分け

ワッシャを拡大すると左の図のようになっています。基本的には、この「表」と記載のある丸みがある側をボルト座面と接触させます。

「裏」と記載のあるバリがある側を車体や部品と接触させる。 これが基本的なワッシャの裏表の考え方です。その理由は2つあります。

 


1、接触面積が広く、陥没(座屈と言う)リスクを低減できる。

ボルトは回転しなくても緩む事があります。 それは、締め付けていた部品が軸力によって圧縮され変形してしまった場合です。 特にアルミで肉厚の薄い部品に起こりやすい現象です。 言わば「かんじき」と同じ効果です。 新雪を歩く時に、長靴では足が深く埋まってしまいます。そんな時かんじきを履くと埋もれずに雪の表面を歩く事ができます。

このかんじきも機能はワッシャと同じです。足が雪に埋もれる事を防ぎます。

ワッシャも面積を増やす事で面圧を下げ、ボルトが部品に埋もれる事(座屈)を防ぎます。その為には、より広い面積の方が有利なので、バリのある裏側を部品に向けて組み付けます。

 


2、部品の傷つき防止

バリのある裏側を部品側にする事で、ボルトを締める時バリが部品に引っかかる。→ワッシャは部品に引っかかって回転しない。→ワッシャが固定され、ボルトがワッシャの上で回転する。 つまりボルトの回転傷はワッシャにしか残らない為、部品をいつまでも綺麗な状態に保てる。 座面が荒れてきたら、ワッシャとボルトのみを交換すればよく、部品交換の必要が無い。

もし、ワッシャを敷いていなければ、ボルトの回転キズは部品に残る。 座面が荒れたり削れた場合には、部品とボルトを購入しなければならず、高い出費となる。

 


3、裏表の無い切削ワッシャーも存在する

それは、プレス機で製造されていない切削加工で作られたシムワッシャーや、カーボンワッシャなど、は裏表がありません。

このようなワッシャは方向性がないのでどちらでも構いません。

 

正しいグリスの塗り方

①ナット(ボルト)座面と、ナットに接触するワッシャ座面の2箇所にグリスを塗布します。

*ワッシャの部品と接触する面(裏)にはグリスを塗ってはいけません! この面はスリップさせたくないからです。

 


②ナットがワッシャの表面をスリップしている痕跡がハッキリと見て取れます。

ワッシャと、部品(この写真はアクスルブロック)はグリスを塗布しておらず、摩擦係数が高いのでガッチリ喰いついてスリップしません。

 


③部品側(アクスルブロック)には一切キズは付いていません。

このようにグリスを塗布すれば、部品はいつまでもキレイな状態を保つ事ができます。 そしてスリップする部品が常に同じなので、摩擦が安定し、軸力(バネ力)を安定させる事ができます。

おそらく、ワッシャーの両面にグリスを塗るんだ!! なんてパイセンに教わった方も多いと思います。 ワッシャの両面に塗った場合は、ワッシャが部品の上で回転する可能性が出てきます。そう、部品にキズがつき、常に安定したバネ力を調節できなくなってしまいます。 ちなみにこの写真の我がレプ男は、新車購入しタイヤ交換4回目の時に撮影した写真です。

 

 


カウルなどの外装部品は、ワッシャの裏表を逆に使用する!

バイクでは少ないですが、カウルやスクリーンなど外装部品の締付けボルトにワッシャを使用している場合があります。 そんな時は、表(丸みがある)をカウル側へ、裏(バリがある)をボルト側へ向けて締め付けます。 そうする事でワッシャのバリでカウルへキズを付ける事がありません。  そして同じようにグリスを薄らと、ボルトと接触する面へ塗ってあげます。 やはり部品側でワッシャが回転しない為、部品にキズをつけません。

 

まとめ

ワッシャーがある事で、ボルトの締付けキズは、①ワッシャ②ボルト。 この2箇所のみで済む事はご理解頂けたでしょうか? 指定された締付けトルクの範囲内であっても、分解整備を繰り返すと座面は荒れてきます。そうなると、締付け力が荒れた座面の摩擦に奪われ軸力が低下してしまいます。 その予防の為の部品費はなるべく安く抑えたい。

そして、締め付けるボルトやナットの締付条件を整える事で常に軸力(バネ力)を安定させ何度締め直しても同じバネ力を得る事で、マシンポテンシャルを高める事ができます。

この記事を読んで、次回の整備が楽しくなって頂けたら嬉しいです!

Moto-Ace-技術研究所
ANDY
Let’s Fun Ride Run!!

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ABOUTこの記事をかいた人

バイク歴18年、名古屋在住34歳で愛機はZRX1200Rと、CBR1000RRです。
ツーリングも大好きですがサーキットも大好きで鈴鹿8時間耐久ロードレースにライダーとして参戦しています。2017年は29位で完走する事ができました!^ ^
  
本田技術研究所で二輪の開発業務に10年間従事し、そのうち5年間をレーサー開発のテストライドグループで操縦安定性や空力性能のテスト、評価を担当。 この時の経験を生かしバイク工学のブログ発信を2017年5月からスタートしました。 高品質な二輪情報を発信しライダーのバイクライフを充実させる事を目的としてサイトを運営しています。 どうぞ宜しくお願い致します☆