놀랍도록 어렵다!? 핸들링에 크게 영향을 미치는 스템 베어링에 편리한 특수 해머는 무엇인가?

브레이크, 휠, 타이어, 서스펜션을 커스터마이징하여 서스펜션을 튜닝할 때 스티어링 스템 베어링을 점검하는 것을 잊지 않는 것이 중요합니다. 핸들을 좌우로 돌릴 때 부드럽게 작동하지 않거나 중간에 걸리는 느낌이 있다면 베어링을 교체해야 합니다. 하지만 새 베어링을 스템 샤프트에 압입하는 것은 어려울 수 있습니다. 이때 베어링 레이스 해머가 유용합니다. 이 공구의 핵심은 "긴 속이 빈 샤프트"입니다.

프론트 엔드를 분리하면 스템 베어링 점검이 더 쉬워집니다

프론트 타이어가 지면에 닿은 상태에서 핸들을 좌우로 완전히 잠그는 것만으로도 스템 베어링의 이상을 알아차릴 수 있습니다. 라이더의 체중 영향을 배제하기 위해 핸들을 조작할 때는 시트에 앉은 상태가 아니라 오토바이 옆에 서서 하는 것이 좋습니다. 센터 스탠드가 있다면 시트 뒷부분에 무게를 실어 프론트 타이어를 들어 올린 후 좌우로 돌려보세요.

타이어나 프론트 포크가 있으면 관성 질량의 영향을 받으므로, 이를 제거하고 스티어링 스템만 있는 상태에서 좌우로 돌리면 경미한 타흔이라도 알아차리기 쉽습니다. 이 정도까지 분해했다면, 이상이 없더라도 베어링 세척과 그리스 주입을 하도록 하세요.

구형 차량이든 최신 차량이든, 스쿠터든 빅바이크든, 정립식 포크든 도립식 포크든, 타이어, 휠, 서스펜션과 프레임을 연결하는 부분에는 반드시 스티어링 스템 베어링이 장착되어 있습니다.

프레임이나 프론트 포크의 강성이 아무리 높아져도, 스티어링 스템과 프레임의 헤드 파이프 사이에는 볼 베어링이나 테이퍼 롤러 베어링이 장착되는 구조는 예전부터 변함이 없습니다.

그리고 스템 베어링은 전복이나 노면 충격으로 인한 손상을 받기 쉬우며, 레이스면에 타흔이 생기면 핸들링에 악영향을 미칠 수 있다는 것은 예전부터 잘 알려져 있습니다.

스포츠 모델을 중심으로 센터 스탠드(메인 스탠드)를 장착하지 않는 바이크가 일반화되면서, 프론트 타이어를 들어 올리는 것 자체가 어려워졌다는 사정이 있지만, 스템 베어링의 상태나 양부를 확인하려면 프론트를 들어 올리는 것이 최선입니다.

베어링 손상이 경미한 경우, 프론트 타이어가 지면에 닿아 있으면 알아차리기 어려울 수 있지만, 타이어를 들어 올려 하중을 빼면 베어링의 걸림이 명확해집니다. 오일 교환이나 씰 교환으로 프론트 포크를 분리했을 때 확인하는 것이 더욱 좋습니다.

핸들을 좌우로 돌릴 때 "무게"가 되는 타이어나 포크를 제거하면 관성 질량이 감소하여 베어링의 이상이 미미해도 위화감이 전달되기 쉬워집니다. 프론트 포크까지 분리했다면, 탑 브릿지와 스티어링 스템을 분리하여 직접 육안으로 확인하는 것도 큰 수고가 아니지만, 현재의 스템 너트 조임 상태로 부드러운지 여부를 확인하려면 포크까지 분리한 상태에서 핸들을 돌려보는 것이 좋습니다.

헤드 파이프에 압입된 아우터 레이스는 두드려서 빼낸다

안타깝게도 스템 베어링에 레이스 타흔 등의 문제가 있다면 베어링을 교체하는 수밖에 없습니다. 아우터 레이스는 프레임의 헤드 파이프에 압입되어 있으며, 파이프 안쪽에 적절한 막대를 삽입하여 레이스의 안쪽 가장자리를 두드려 빼내는 것이 일반적인 방법입니다.

이 작업에서 주의해야 할 점은 "레이스가 기울어지지 않도록 두드리는 것"입니다. 현실적으로 안쪽 가장자리 한 점을 두드리면 레이스가 어느 정도 기울어지는 것을 피할 수 없습니다. 하지만 한 곳을 두드렸다면 다음에는 다른 곳을 두드리는 식으로, 헤드 파이프의 안쪽 벽을 따라 타격 지점을 변경함으로써 레이스의 기울임을 억제할 수 있습니다. 레이스 소재는 프레임 소재보다 훨씬 단단하므로, 이를 무시하고 한 곳만 계속 두드리면 헤드 파이프의 레이스 홀더 부분이 타원형으로 변형되어 새 레이스를 압입할 수 없는 최악의 사태가 발생할 수 있으므로 신중하게 작업해야 합니다.

참고로, 아우터 레이스에 타흔이 있는 경우, 이너 레이스도 세트로 교체하는 것이 필수입니다. 테이퍼 롤러 베어링의 이너 레이스에는 테이퍼 롤러와 지지대가 포함되어 있어 레이스 면이 잘 보이지 않지만, 아우터 레이스에 선형의 타흔이 나열되어 있다면 이너 레이스에도 반드시 타흔이 있을 것이므로, 교체 없이 재사용하는 것은 엄금입니다.

헤드 파이프에 압입된 이너 레이스는 헤드 파이프보다 길고 단단한 막대(여기서는 폐차 스윙 암 피벗 이너 파이프)로 두드려 빼냅니다. 이 방법은 이너 레이스의 내경이 헤드 파이프 내경보다 작고, 레이스의 안쪽 가장자리에 두드리는 막대가 걸리는 경우에만 사용할 수 있습니다.

헤드 파이프 위에서 막대를 통과시켜 아래쪽 이너 레이스를 빼내고, 막대를 아래에서 삽입하여 위쪽 레이스를 빼냅니다. 한 곳만 집중해서 두드리면 레이스가 기울어지는 동시에 헤드 파이프의 레이스 홀더가 변형되므로, 헤드 파이프 안쪽을 따라 조금씩 여러 곳을 두드리면서 빼내야 합니다.

이너 레이스와 아우터 레이스는 반드시 세트로 교체합니다. 테이퍼 롤러 베어링의 이너 레이스에는 지지대와 테이퍼 롤러가 포함되어 있어 레이스 면이 잘 보이지 않지만, 전복 등 큰 힘이 가해져 아우터 레이스에 타흔이 생긴 경우, 그 영향은 이너 레이스에도 미칩니다.

스템 샤프트 하단에 압입된 레이스는 빼는 것도 압입하는 것도 어렵다

스템 샤프트에 압입된 이너 레이스를 제거할 때는 정(chisel)을 사용하는 것이 일반적입니다. 스템을 바이스에 단단히 고정하고, 로어 브래킷이나 스템 샤프트에 흠집이 나지 않도록 조심스럽게 두드려 제거합니다.

이너 레이스와 로어 브래킷 사이에 더스트 씰이 있는 경우, 정으로 타격하면 손상될 가능성이 높습니다. 스템 베어링을 주문할 때 더스트 씰도 함께 구비해두면 작업 중 손상되어도 당황하지 않고 대처할 수 있습니다.

스템 베어링 교체에도 불구하고 이너 레이스를 재사용하고 싶어지는 이유는, 스티어링 스템의 샤프트, 즉 스템 샤프트에 압입된 이너 레이스가 "빼기 어렵고 압입하기 어렵기" 때문입니다.

차종에 따라 다르지만, 헤드 파이프를 관통하는 스템 샤프트는 200mm 가까이 되는 경우도 있으며, 그 뿌리에 압입된 이너 레이스를 제거하려면 일반적인 수공구로는 부족합니다. 테이퍼 롤러 베어링용 전용 공구인 풀러도 있지만, 아마추어에게는 상당히 고가입니다.

따라서 이너 레이스 하단과 언더 브래킷의 결합면을 노려 정을 대고 조금씩 빼내는 것이 일반적이지만, 헤드 파이프에 압입된 아우터 레이스와 마찬가지로, 스템 샤프트와 레이스의 재질 경도 차이 때문에 레이스가 기울어지면 아주 쉽게 스템 샤프트에 파고들어 버립니다.

이 때문에 레이스를 두드릴 때는 바깥쪽 가장자리를 따라 정을 이동하면서 조금씩 어긋나게 제거해야 합니다.

그리고 제거하는 것보다 더 난이도가 높은 것이, 스템 샤프트에 새로운 이너 레이스를 압입하는 작업입니다.

레이스를 정확하게 압입하는 데 편리한 베어링 레이스 해머

아스트로 프로덕츠에서 판매하는 베어링 레이스 해머. 베어링의 이너 레이스에 접촉하는 어태치먼트는 알루미늄 재질이며, 어태치먼트에 끼워지는 샤프트는 스틸 재질입니다. 사용하지 않는 이너 튜브나 홈센터에서 구입할 수 있는 PVC 파이프 등을 사용하여 작업하는 예도 있지만, 핵심은 어태치먼트가 이너 레이스 사이즈에 맞춰 제작되었다는 점입니다.

검은색 어태치먼트는 φ32mm, 금색은 φ35mm, 빨간색은 φ44mm로, 압입할 이너 레이스 사이즈에 맞춰 사용합니다.

샤프트 끝에 원뿔형 캡이 달려 있어, 해머로 두드린 힘이 어태치먼트의 전체 둘레에 균등하게 전달되어 이너 레이스가 기울기 어려운 것이 특징입니다. "약간 기울어져 있어도 언젠가는 평평해지겠지"라고 낙관적으로 두드리면, 레이스가 스템 샤프트에 파고들어 돌이킬 수 없게 될 수도 있습니다.

압입 전에 볼이 구르는 레이스 부분에 닿지 않는 어태치먼트를 선택합니다.

어태치먼트가 흔들리지 않도록 주의하면서 스템에 샤프트를 통과시키고, 상단의 원뿔 부분을 해머로 똑바로 타격합니다. 바닥 등에 직접 놓으면 타격 반동으로 스템이 튀거나 타격력이 바닥에서 흡수될 수도 있으므로, 바이스 등으로 단단히 고정한 상태에서 작업하세요.

스템 샤프트에 이너 레이스를 압입할 때 주의할 점은 "레이스가 기울어지지 않도록" 하고 "레이스 표면을 긁지 않도록" 하는 것입니다.

레이스가 스템 샤프트에 기울어진 상태로 압입되면 샤프트 표면이 긁히게 됩니다. 이 상태로 계속 두드리면 접합부가 약해질 뿐만 아니라, 긁힌 샤프트 조각이 레이스 하단과 언더 브래킷 사이에 끼어 제대로 접촉되지 않아 약간의 간극이 생긴 상태로 멈출 수도 있습니다.

이너 레이스의 회전면이 아우터 레이스에 대해 기울어져 있으면, 프론트 엔드를 조립했을 때 그 간극이 균일하지 않게 되어 베어링이 제대로 작동하지 않게 되므로 교체 작업이 무의미해집니다.

레이스 표면을 긁지 않도록 두드리는 것도 중요합니다. 휠 베어링을 휠에 압입할 때와 마찬가지로, 스템 샤프트에 이너 레이스를 압입할 때는 적절한 "컵"이 필요합니다. 이 컵이 압입 중에 볼 베어링용 레이스 표면이나 테이퍼 롤러 베어링용 테이퍼 롤러에 닿으면 긁힘을 유발하여 교체 직후 손상으로 이어질 수 있습니다.

숙련된 정비사들은 긴 스템 샤프트 주변에서 작업하면서 이너 레이스를 긁지 않기 위해 독창적인 아이디어를 담은 자체 제작 공구를 사용하기도 하지만, 실제로 이를 방지하기 위한 특수 공구가 있습니다. 그중 하나가 바로 "베어링 레이스 해머"입니다.

이 공구는 베어링의 이너 레이스 크기에 맞는 링 모양의 어태치먼트와 금속 파이프가 결합된 형태로, 아스트로 프로덕츠에서 판매하고 있습니다.

전용 공구답게 3가지 종류의 어태치먼트는 스템 베어링에 일반적으로 사용되는 치수에 맞춰 직경이 제작되었으며, 레이스 표면에 닿지 않고 이너 레이스의 안쪽 가장자리에 정확하게 맞춰져 긁힘에 대한 걱정을 덜어줍니다.

또 다른 특징은 370mm 길이의 속이 빈 샤프트로, 긴 스템 샤프트 전체를 감쌀 수 있으며, 샤프트 반대쪽 끝에는 어태치먼트에 맞는 테이퍼 캡이 달려 있다는 점입니다.

스템 샤프트에 장착되는 테이퍼 캡은 샤프트의 중심이 되므로, 이 부분을 해머로 두드리면 충격력이 어태치먼트를 통해 이너 레이스에 균등하게 전달됩니다.

DIY 정비사 중에는 스템 샤프트보다 긴 파이프가 없어 이너 레이스를 어떻게 박아야 할지 고민했던 경험이 있는 분들도 있을 것입니다. 이 공구를 사용하면 "기울어짐"이나 "긁힘" 없이 압입할 수 있습니다.

전문 공구는 아마추어의 실패 위험을 줄이는 데 효과적입니다

체인 장력 조절이나 브레이크 캘리퍼 피스톤 작업과 같은 정비 작업에는 실수나 실패가 따르지만, 스템 베어링 교체 역시 내재된 위험이 있는 작업입니다. 그 일반적인 이유는 작업을 안전하게 수행할 수 있는 적절한 공구가 부족하기 때문입니다.

베어링 레이스 해머는 드라이버나 렌치만큼 다용도는 아니며, 스템 베어링 교체는 자주 하는 작업이 아니므로 유용성을 인지하더라도 구매를 망설일 수 있습니다. 하지만 서두에서 언급했듯이, 스티어링 스템 베어링은 오토바이의 조향 안정성에 크게 영향을 미치는 중요한 부품입니다.

핸들 반응에 이상을 느끼고 바이크 샵에 점검을 의뢰하여 필요한 경우 베어링 교체를 요청한다면, 여기서 소개된 작업과 공구는 필요하지 않습니다. 하지만 프론트 휠을 들어 올려 핸들을 돌렸을 때 중간에 "덜컥"거리는 느낌이 들고 직접 해결하고 싶다면, 실패 위험을 최소화하기 위해 전용 공구를 구입하는 것을 고려해 볼 수 있습니다.

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