리어 액슬(Rear Axle) 필로우볼(Pillow Ball) 교환

YF쏘나타나 같은 플랫폼을 사용하는 차량은 출고시 리어 액슬과 리어 로워암과의 연결을 부싱(Bushing) 대신 필로우볼을 장착하여 출고한다. 물론 일부 차종등에서는 필로우볼 대신 부싱이 기본적으로 장착되어 출고되지만 2010년식 차량인 YF쏘나타 2.0 LPi모델인 작업차량에서는 필로우볼로 출고되었다. 운행거리도 꽤 되었고 10년이 넘은 차량이기 때문에 브레이크디스크나 패드등의 브레이크시스템이라든가 스태빌라이져 링크나 부싱등 서스펜션의 부품을 교환하기도 하였지만 리어쪽의 전체적인 점검의 일환으로 리어 쇽업서버와 필로우볼을 교환하였다.

 

필요한 부품

551304D000 필로우 볼 부쉬 앗세이 PILLOW BALL BUSH ASSY 9,790원

필로우볼 정품은 별도의 박스포장 없이 비닐에 포장되어 있다. 여담으로 현대기아부품의 박스나 포장과 스티커가 새롭게 바뀌었는데 구입한 제품은 리뉴얼 이전이 제품이다.

(비닐포장된 필로우볼 부품 패키지)

(필로우볼)

(필로우볼 윗면)

(밑면)

굳이 윗면 밑면으로 표현하였는데 자세히 보면 윗면의 테두리는 둥글게, 밑면은 각이져 있어 모양이 다른데 필로우볼을 삽입할때 둥글게된 윗면쪽으로 장착해야 하고 기존의 필로우볼을 빼낼경우에는 각진 밑면에서 밀면서 탈거해야 한다.

 

참고로 동일한 플랫폼등을 사용하는 현대기아자동차의 차량에서의 리어액슬 부쉬는 동일하게 적용된다.

 

그랜저HG (2010~2014), 그랜저HG (2014~2016), 쏘나타YF (2009~2016), 쏘나타LF (2014~), 쏘나타LF (2017~)
아반떼HD (2006~2006.10), 아반떼HD (2006.11~2010), 아슬란 (2014~2017), 에쿠스 (2009~2012)
에쿠스 (2012~2015), 제네시스 (2008~2011), 제네시스 (2011~2016), 제네시스 (2007~2014)
I30/I30CW (2007~2011, I40 (2011~2014), I40 (2015~2018), I40 (2018~)
맥스크루즈 (2013~2015), 맥스크루즈 (2015~2018), 베라크루즈 (2006~2006.10), 베라크루즈 (2006.11~2015)
싼타페 (2005~2006.09), 싼타페 (2006.09~2009), 싼타페 (2012~2015), 싼타페 (2015~2018),

그랜저 하이브리드 (2013~2017), 아반떼 하이브리드 (2009~2013)

 

부품의 크기를 측정해 보았다. 부쉬나 필로우볼등을 수공구로 장착하려고 한다면 사이즈가 중요해서 사이즈에 따라 슬리브의 크기를 선택하여 탈장착해야 하기 때문이다.

(외경 약 44mm)

(길이 약 59mm)

(장착부분의 길이 약 28mm)

(내경 약14mm)

 

부쉬와 필로우볼 장단점 비교

 

일반부싱을 선택하느냐 필로우 볼을 선택하느냐는 굉장히 주관적이라서 무엇이 좋다 나쁘다를 평가할 수는 없을듯 하다. 다만 아래와 같이 보통 알려진 장단점을 살펴보고 본인에게 맞는 선택을 하는것이 좋은 방법일듯 하다.

다만 동일차종 중에서 과거에는 부싱으로 출고되었지만 현재는 (부품값이 부싱에 비해 비쌈에도 불구하고)필로우볼로 출고되는 차량이 많은점을 고려하면 제조사측에서도 부싱보다는 더 나은 이점이 있기 때문에 선택되는것으로 생각된다.

기능	고무부쉬	필로우 볼 부쉬
진동	O	X
노면소음	O	X
승차감	O	X
운동성능	X	O
노면접지력	X	O
내구성	X	O

*임의상 상대적으로 좋으면 O표, 상대적으로 나쁘면 X표를 표기하였다

 

 

필요한 공구 및 장비

- 부쉬 교환 특수공구

일반적인 정비소에서는 유압이든 에어든 프레스장비를 사용하여 부싱을 교환하며 더구나 부싱교환 보다는 어셈블리를 교환하는것이 시간적으로나 작업편이성이든 좋기때문에 부싱만 교환하는 일은 점점 드물게 되었다. (다만 액슬이나 특수한 부품의 경우는 폐차시 까지 거의 교환하지 않는 경우가 있긴 하다)

본작업은 상업적인 작업이 아니고 취미를 위한 자가정비라 유압프레스등의 전문공구는 구비하지 못하고 다만 수공구인 부싱교환기를 구매하여 작업하였다.

 

(부싱 탈부착 공구)

 

범용인 위의 제품말고도 인터넷등으로 검색하면 본작업의 작업에 사용할 수 있도록 부싱교환기가 국내에서 제작되어 별도로 판매되며 대략 5만원대인데 다른 부싱작업이 필요없다면 제품을 구매해도 좋을듯 하다. 본인은 이것저것 범용으로 해보고 싶고 해당 전용공구보다는 범용공구를 선호하기 때문에 위의 제품을 구매하였다.

 

(YF쏘나타등 특정차량에 맞게 제작된 부싱교환기, 출처:인터넷)

- 부쉬공구중 구품 및 신품 탈거에 필요한 외경 44mm슬리브, 내경 40mm 슬리브, 46mm~50mm 정도의 리시브 슬리브, 장착 볼트 및 너트를 사용하면 되며 특정차량에 맞는 공구를 구입하면 해당 크기의 부싱이나 필로우볼을 사용하면 된다.

(외경44mm 내경 34mm의 슬리브)

구품 탈거시는 필로우볼의 외경이 44mm라 슬리브의 44mm를 꺼내어 크기를 비교하였는데 꼭 맞는다. 하지만 실제 기존의 부싱이나 필로우볼을 탈거(제거)하기 위해서 슬리브가 안으로 밀면서 제거해야 하므로 44mm는 꼭맞아 타이트하고 약간 작은 43mm의 슬리브가 가장 좋다. 따라서 43mm의 슬리브로 탈거하면 좋지만 구성품에는 44mm가 제일 작은 크기로 구성품에는 해당크기가 없지만 사진과 같이 슬리브가 완전한 원통이 아니고 중간에 홈이 있어 타이트하겠지만 삽입되면서 외경이 약간 줄어들것으로 생각되어 외경 44mm 슬리브를 그대로 사용하였다.

 

(44mm인 슬리브와 외경이 동일하다)

또 구품이 밀려 나오면서 리시버 슬리브가 필요한데 내경 50mm의 슬리브를 사용하였다.

신품 필로우볼을 장착시에는 필로우볼을 감싸는 부분을 밀어주면서 장착해야 하고 고무부분에는 슬리브가 닿지 않아야 하므로 내경 40mm정도의 슬리브로 선택하였다.

(장착시 사용한 내경 40mm 슬리브)

- 필로우볼 내경이 14mm가 넘기때문에 M14 장착볼트를 사용하였고 M14 장착볼트의 헤드는 21mm소켓과 양구렌치,  1/2" 라쳇렌치를 사용하였다.

- 차체를 올려줄 리프트 장비등(저상잭과 안전스탠드 사용)

- 리어 로워암과 액슬이 연결되어 있는 고정볼트를 탈거해야 하므로 지지하기 위한 사다리잭등이 추가로 필요하다.

- 19mm 소켓과 렌치, 소켓연장대

- 구리스와 철솔, WD-40등 크리닝 도구등

- 규정토크와 공차체결을 위해 토크렌치가 반드시 필요하다

 

규정 토크

로어암과캐리어 : 14.0 ~ 16.0 kgfm

 

 

교환작업

교환작업은 안전하게 차량을 리프팅 후 리어 로워암의 액슬부분의 고정부를 탈거해야 한다. 액슬어셈블리 전체를 탈거하여 작업해도 괜찮지만 프레싱등의 공구를 사용할것이 아니면 굳이 액슬어셈블리를 탈거할 필요는 없으며 고정부만 탈거해도 작업은 충분하다.

 

액슬과 로워암 연결부 하부에 사다리잭으로 지지하여 약간 올려준다. 이는 스프링 장력으로 인하여 튕길 수 있기 때문인데 서포트 없이 탈거하게되면 다칠 수 있으므로 주의한다. (교환작업의 내용은 운전석쪽을 설명한다)

 

(사다리잭으로 로워암 서포트)

(로워암과 연결된 스태빌라이저 링크)

로워암 서포트 후 스태빌라이저 링크를 19mm 소켓을 사용하여 너트를 탈거한다. 이후 동일한 소켓으로 로워암과 액슬이 연결된 결합 너트와 볼트를 탈거한다. 볼트 탈거시 잘 빠지지 않는다면 잭을 좀더 올리거나 내리면서 로워암이 일직선이 되도록 하면 조금 쉽게 탈거할 수 있으며 필요시 톡톡 망치로 쳐주면서 탈거한다.

 

(탈거한 로워암 - 액슬 고정 볼트 및 너트)

고정볼트를 탈거하였다면 지지한 잭을 조금씩 내려주면 사진과 같이 필로우 볼 교환작업을 할 수 있게 로워암이 하부로 쳐지게 된다.

참고로 아래 사진에서는 쇽업서버를 탈거하였는데 이는 필로우볼 교환과 상관없고 쇽업서버를 점검하려고 탈거한것이다. 그런데 쇽업서버와 액슬의 고정부위는 일반적인 부싱으로 되어있는것이 보이는데 이 부싱은 외경 38mm 크기의 부싱이므로 이곳도 문제가 있거나 교환하고자 한다면 동일한 방법으로 교환할 수 있다.

 

기존의 장착되었던 액슬과 쇽업서버 연결부의 부싱의 품번은 아래와 같다.

527732G000 부슁 BUSHING 3,850원

 

이제 필로우볼 교환을 위한 준비작업은 거의 끝났다. 작업하기 전에 주변을 철솔과 방청제등으로 녹과 이물질등을 제거하여 탈착에 용이하도록 한 후 작업한다.

 

(바깥쪽 부분의 필로우볼의 모습)

(안쪽의 필로우볼 모습)

필로우볼 크기와 동일하거나 1mm정도 작은 크기의 슬리브를 안쪽(필로우볼의 테두리가 평평한곳)에서 바깥쪽으로 삽이되어 있는 구품 필로우볼을 탈거해야 하므로 탈거 설치를 하고 라쳇렌치를 사용하여 조여준다. 설치시 주의할 점은 슬리브가 삽입될 방향과 위치를 정확히 맞추는 일이다. 또한 구품 탈거시에는 고착과 부식등의 영향으로 큰힘이 필요하므로 가능한 긴 렌치를 사용하는것이 좋다.

 

(구품 탈거)

구품 필로우볼이 탈거되면서 딱하는 소리와 함께 점차적으로 밀려나게 되며 이렇게 인내(?)와 큰힘을 주면서 렌치로 조이게 되면 구품 필로우볼을 탈거가 된다.

 

(어느정도 슬리브가 삽입되어 탈거되기 직전)

(구품 필로우볼 탈거)

구품 필로우볼을 탈거한 후 장착하기전 장착될 부분의 내부를 철솔등으로 깨끗하게 하고 구리스를 내부와 필로우볼 외부에도 발라주어 삽입이 좀더 편하게 할수 있도록 한다.

 

(장착전 크리닝 및 구리스 도포)

(신품 필로우볼 구리스 도포)

(장착될 부분)

(반대편 리시브 부분)

(거의 장착된 시점)

당연하지만 신품장착은 탈착시 보다 적은 힘으로 비교적 쉽게 장착이 된다. 일반적인 라쳇렌치로도 될정도로 부드럽게 장착이된다.

 

(장착완료)

(반대편 장착모습)

신품 장착 후 로워암과 액슬을 재 조립한 하는데 지지했던 잭을 올리거나 내리면서 드라이버등으로 홀을 맞추어 볼트를 삽입한후 너트를 체결한다. 이때 공차체결을 위해 완전히 체결하지 않고 살짝 조여주는 정도로 체결 후 휠타이어 장착 후 규정토크로 체결한다.

(필로우볼 장착 완료)

같은 방법으로 조수석쪽 필로우볼도 체결하였는데 액슬의 쇽업서버 연결부 부싱도 교환 시 동일한 방법으로 교환하면 될듯 하다.

 

아래의 영상은 조수석쪽 리어 액슬 필러우볼 교환전 손상된 필로우볼의 영상이다. 고무가 경화되어 움직임이 뻑뻑하지 못하고 쉽게 움직이며 앞부분의 금속부분은 손상이 되어 있는 상태이다.

 

(조수석쪽 구품 필로우볼 탈거)

(구품과 신품 비교)

(조수석쪽 필로우볼 장착완료)

 

공차체결

상하로 움직이는 부싱류나 체결부품의 고정은 반드시 공차체결을 해야한다. 이번 작업은 로워암 고정볼트를 탈거하였고 부싱교환 후 체결하였기 때문에 로워암 조립시 공차체결을 해야 한다. 리프트가 없으면 자세가 불편하지만 소켓연장대를 사용하여 규정토크로 체결하였다. 

 

(교환한 필로우볼)

 

 

교환 후 운행 소감

좌우의 필로우 볼을 교환하고 운행하였는데 운전석에서 운전하면서 느끼는 소감은 장착전과 크게 다른점은 크게 느끼지 못했다. 다만 방지턱을 넘거나 회전 시 고속주행시 서스펜션이 조금 단단해진 느낌이 들었다. 하체의 잡소리의 많은 원인이 부싱의 문제가 크기 때문에 주행거리가 많거나 연식이 오래되었다면 부싱 교환을 통해 어셈블리보다 저렴하게 효과를 보는것도 좋을듯 하다.

 

 

필로우볼

구품 필로우볼을 드라이버로 회전시켜 보았는데 구품은 신품에 비해 손으로도 쉽게 회전하는 것을 볼 수 있으며 필로우볼 내부에는 구리스로 채워져 있으며 볼(Ball) 모양으로 축의 상하좌우 운동에 대해 유연하게 움직이며 완충역할을 한다.

 

(필로우볼 내부)