윈스톰 프론트 허브베어링(Hub bearing Assembly) 교환

몇달 전 하체소음점검을 통해 정비소에가서 점검받을 것을 권유했던 윈스톰 차주인 지인이 정비소에서 몇몇 하체부품을 교환하였다고 한다. 내역서를 보내주어 살펴보았는데 역시 허브 베어링이 소음의 원인인듯 교환하였고(조수석)  볼조인트 노후 및 부식으로 좌우 양쪽 프론트 로워 암도 교환하였는데 경제적인 문제로 심각한 부분만 정비 하였기에 나머지 한쪽의 허브 베어링과 스테빌라이저등의 부품 교환을 원하여 교환 작업을 하였다.

허브 베어링은 너클(Knuckle)에 베어링과 휠 허브를 각각 조립해야하는 분리형과 허브와 베어링이 어셈블리로 되어있는 일체형이 있다. 윈스톰은 일체형이고 정품의 경우 ABS 센서(휠스피드 센서)가 어셈블리로 장착되어 있어 부품값이 비싸지만 어셈블리 교환이라 정비는 분리형보다 쉬운 편이라고 할 수 있다. 또 분리형의 경우 너클에서 베어링을 탈착하기 위해서는 프레스등의 장비가 있어야 가능하다.

윈스톰의 프론트 허브 베어링 어셈블리는 좌, 우 구분은 없고, 국내에서 제조된 애프터마켓 제품도 있으나 순정품을 원하였기 때문에 순정품을 구매, 장착 하였다.

교환시 필요한 부품

GM# 25903358 프론트 허브베어링 어셈블리 123,200원

교환시 필요한 공구

- 잭 및 잭스탠드등 리프팅 도구

- 휠너트 탈거 :19㎜ 소켓 및 렌치(임팩렌치 사용)

- 등속너트 탈장착: 36㎜ 소켓(임팩렌치 사용), 타격할 해머(망치)

- 캘리퍼 및 캘리퍼 가드로드 탈장착 :14㎜, 17㎜, 18㎜ 소켓 및 렌치, 연결대등

- 디스크 로터 탈장착 : T30 Torx, 타격드라이버

- 브레이크 피스톤 압축공구, 기어풀러(고착시)

- 허브베어링 볼트 탈장착 : 15㎜ 소켓과 컴비네이션 렌치(or 옵셋렌치)

- 고착방지제 및 나사고정제(옵션), 구리스

- 방청제 및 녹제거를 위한 도구(샌드페이퍼나 로터리툴, 철솔등)

현대기아자동차와 규격이 상이한 부분이 있는데 공구중에 등속너트(허브엑슬너트)의 규격이 36㎜이다. 국산 SUV(현대, 기아)의 경우 보통 32㎜ 규격인데 윈스톰은 36㎜ 규격이라 임팩소켓과 핸드소켓 36㎜를 새로 구매하였다. 또 디스크 로터 탈거시 디스크 스크류가 (+)가 아닌 별모양으로 T30 Torx를 사용해야 한다. 또 캘리퍼 가드 로드 체결 볼트도 18㎜ 규격이며 허브 베어링 체결볼트의 규격은 15㎜이다. 이외에 국산과는 다른 규격의 너트나 볼트를 사용하니 작업시 규격의 공구를 미리 준비하고 작업하는 것이 좋을듯 하다.

(36㎜ 핸드소켓과 임팩 소켓)

36㎜ 핸드소켓도 임팩렌치로 탈거가 안될 경우를 대비하여 준비하였는데 결과적으로 임팩렌치로 탈거되어 사용하지는 않았다. 작업시 임팩으로 풀리지 않을만큼 고착되었다면 핸드소켓을 이용하여 가능한 긴 소켓연결대(필요시 파이프 연결)하여 수공구로 시도해보아야 한다.

(36㎜ 핸드소켓과 임팩 소켓)

나사고정제도 사용하였는데 유명한 록타이트 232(중강제)는 너무 비싸서 이전에 저렴한 국산 나사고정제를 구매하였다. 성능은 아직 모르겠지만 사용기는 좋은 편이다. 가격은 록타이트 232에 비해 1/10 수준이다. 그동안 사용해보니 가격대비 만족할만한 수준이고 가격도 저렴하므로 꼭 구비하는것이 좋을듯 하다.

(나사고정제)

(나사고정제 - 사용설명서)

(고착방지제)

고착방지제는 영문으로 Anti-Seize Lubricant인데 보통 Anti-Seize라고 불리며 구매한 제품은 구리(Copper)가 주성분인 윤활제이다. 가격도 저렴하지는 않지만 구비해두는것도 좋을듯 하다. 의외로 자가정비시 많이 사용된다.

허브 베어링 볼트가 등속조인트에 간섭되어 탈장착이 어려운데 3/8" 유니버셜 조인트등을 사용했다.

(오른쪽부터 1/2" 핸드, 1/2"임팩, 3/8임팩용 유니버셜 조인트)

(18㎜ 콤비네이션 렌치와 T30 Torx 소켓)

허브 베어링 어셈블리의 교환 작업의 핵심은 탈거하기 위해 관련 부분의 볼트 및 너트, 그리고 허브베어링 어셈블리의 고착 여부이다. 고착되지 않았다면 비교적 쉬운 작업이 될수 있지만 어느 하나 고착된 부분이 있으면 정말 시간적 정신적 소모가 많은 작업이 될 수도 있다.

특히 너클과 허브 베어링 어셈블리가 심하게 고착되어 있다면 기어풀러등의 특수공구가 필요할 수도 있다.

휠베어링 탈거시 몇가지 팁이 있다면 체결볼트를 완전히 풀지않고 너트안쪽을 돌려가며 망치로 충격을 주면서 탈거하는 방법이 있고, 브레이크 디스크 탈거후 타이어를 다시 휠베어링에 결합후 타이어를 흔들어 유격을 주고 탈거하는 방법, 그리고 등속너트를 체결해주고 망치로 등속너트를 타격하여 유격을 주면서 타격하는 방법등으로 시도해볼 수 있다.

규정 체결 토크

- 허브엑슬 너트 : 220~280 N·m

- 너클-허브어셈블리 고정 볼트 : 80~100 N·m

- 캘리퍼 마운트 볼트 : 80~100 N·m

체결토크는 윈스톰 정비지침서를 구하지 못해 정확한 규정값은 알 수 없지만 스포티지, 싼타페등의 비슷한급의 SUV차량의 정비지침서의 해당 체결토크를 참조하였다. 

허브 베어링 교환 작업

허브베어링의 교환 작업에 앞서 구품의 상태를 간단하게 확인하는 방법이 있다. 차체 양쪽을 올려서 휠타이어를 회전시키보거나 전후좌우로 움직여보아 소음이나 유격등을 확인할 수 있다. 확인해보니 회전시 약간의 소음과 좌우의 유격이 발생하였음을 확인하였다.

1. 차량 리프팅

안전을 위해 안전스탠드를 꼭 사용하고 운전석쪽 작업만 하지만 공간확보를 위해 회전축을 돌려서 작업해야 하므로 양쪽 모두 올려주는것이 좋다. 여담으로 얼마전 리프트를 이용하다가 잭을 사용하려니 그것도 돌이 많은 곳이라 나무판자를 대면서 작업했더니 불편함이 더 느껴졌다.

2. 휠타이어 탈거

19㎜ 소켓을 사용하여 임팩렌치로 탈거하였다. 수공구로 탈거하기 위해서는 차량리프팅 전에 타이어가 지면에 닿아 회전하지 않도록 하고 휠너트를 풀고 타이어가 지면에서 뜨고나서 휠너트를 완전히 탈거해야 한다.

(휠타이어 탈거 후 윤활제 도포)

3. 허브 베어링 너트 제거

36㎜  임팩소켓을 이용하여 충전 임팩렌치를 사용하여 탈거하였는데 탈거전 WD-40등의 윤활제를 흠뻑 도포한다. 작업차량의 경우도 외관상 약간 부식이 있어 고착되지 않았을까 걱정을 했었고 다행히도 몇번의 임팩렌치를 이용한 시도로 탈거되었다. 싼타페나 스포티지, 투싼등의 현대기아자동차의 SUV모델과 달리 운행중 너트 풀림 방지를 위한 핀(PIN)은 없었고 너트 와셔도 일체형의 모양이다.

(허브베어링 너트 제거)

4. 캘리퍼 피스톤, 캘리퍼 로드 및 디스크로터 탈거

캘리퍼 피스톤은 17㎜와 14㎜ 오픈엔드 렌치등으로 일반적인 브레이크 패드 교환시와 같이 탈거하고 캘리퍼 피스톤은 브레이크호스와 연결되어 있으므로 S자 고리를 이용하여 쇽업서버 스프링에 걸어두고 캘리퍼 로드를 탈거한다. 허브 뒷쪽의 캘리퍼 로드는 18㎜ 2개의 볼트를 탈거하면 되는데 소켓렌치나 임팩렌치등으로 탈거하기엔 공간이 좁아 오픈엔드 렌치나 컴비네이션 렌치등으로 탈거해야 한다. 작업차량은 캘리퍼로드 볼트가 많이 고착되어 윤활제와 해머로 여러번 타격끝에 탈거 하였다.

(컴비네이션 렌치로 캘리퍼 탈거)

(18㎜ 컴비네이션 렌치를 사용하여 캘리퍼로드 탈거)

(캘리퍼 어셈블리 탈거 후)

5. 브레이크 디스크 (디스크 로터) 탈거

캘리퍼 어셈블리를 제거하고 브레이크 디스크를 탈거해야 한다. 브레이크 디스크의 탈거는 우선 디스크를 고정하고 있는 스크류를 탈거 해야 하는데 T30 Torx 와 타격드라이버를 사용하여 제거하였다. 보통 쉽게 빠지기도 하는데 타격드라이버 사용전에 Torx만 사용하려다 약간 고착된듯 하여 바로 타격드라이버를 사용하여 탈거하였다.

(T30 Torx를 이용한 디스크 고정나사 탈거)

작업차량의 브레이크 디스크도 심하게 고착되어 있어서 고생을 했는데 해머로 브레이크 디스크를 돌려가며 수십차례 타격하여 탈거하였다. 주의할 점은 너무 강하게 타격하게 되면 브레이크 디스크의 변형이 생길 수 있으므로 윤활제와 함께 인내를 가지고 적은 힘으로 여러번 타격하면서 탈거해야 한다.

(브레이크 디스크 탈거)

(교환할 허브 베어링 어셈블리)

6. 허브 베어링 어셈블리 탈거

디스크로터를 탈거 하고나면 교환할 허브 베어링 어셈블리의 모습이 보인다. 우선 ABS 휠 스피드 센서의 커넥터를 제거하는데 커넥터는 일반적인 2핀 커넥터에 적용되는 방식으로 키를 살짝 들어올려 빼내면 커넥터가 제거된다.

(ABS 휠 스피드 센서 커넥터 탈거)

너클과 결합된 허브베어링 어셈블리의 탈거는 15㎜ 볼트 3개를 탈거하면 되는데 상단의 볼트는 너클 안쪽에 있어 탈부착이 양쪽 볼트보다 더 까다롭다. 체결토크도 강하기 때문에 처음 탈거시 15㎜ 컴비네이션 렌치를 볼트에 결합하고 해머로 타격하여 풀어내고 이후 라쳇렌치와 유니버셜 조인트와 소켓을 이용하여 제거하였다.

(허브 고정 볼트 탈거)

볼트를 다 풀어도 너클과 허브베어링 어셈블리는 쉽게 분리되지 않고 붙어있다. 결합부위에 윤활제를 충분히 도포하고 해머로 작은 힘의 타격을 주면서 탈거한다. 더스트 커버도 허브 베어링 어셈블리와 함께 탈거한다.

(허브 베어링 어셈블리 탈거 후)

처음 생각했던것 보다 고착이 심하지 않았으나 부식은 예상보다 많이 있었다. 너클안쪽과 드라이브 샤프트와 결합부위를 에어그라인더와 충전로터리툴을 이용하여 제거하고 신품 허브 베어링 어셈블리의 장착작업을 준비한다. 녹제거 후 신품 허브베어링 어셈블리의 베어링과 드라이브 샤프트의 결속부분에 구리스를 도포하고 더스트커버는 부식이 많아 그라인더로 부식제거 후 아연 방청 스프레이를 도포하였다.

(주변 부식 제거)

(구품 및 신품 허브 베어링 어셈블리)

7. 역순으로 재장착

너클의 부식제거 및 더스트커버 부식제거 및 아연스프레이 도포, 구리스 충전등을 마치고 신품 허브 베어링 어셈블리를 탈거의 역순으로 장착한다. 결합 볼트는 나사고정제를 도포하여 체결하였다.

(나사고정제 도포)

(신품 허브베어링 장착)

허브 베어링 어셈블리를 장착하고 브레이크 디스크와의 접촉면에는 고착방지 구리스를 도포하였다. 필수적인 작업은 아니지만 차후 다음에 브레이크 디스크등의 탈착이 필요한 작업 시 고착을 방지하기 위함이다.

(ABS 휠 센서 커넥터 고정 및 연결)

(내부 구리스 및 표면 고착방지제 도포)

(등속조인트 너트 장착)

허브 너트의 결합도 300Nm의 토크를 가진 임팩렌치를 사용하여 체결하고 수공구와 토크렌치를 이용하여 다시한번 체결 확인하였다.

허브베어링 어셈블리와 허브 너트를 장착하고 브레이크 디스크도 다시 장착해주는데 작업차량의 브레이크 디스크의 안쪽은 부식이 심하여 부식제거에 많은 시간이 소요되었다. 브레이크 디스크 장착 후 캘리퍼 어셈블리도 재 장착한다.

(그라이더로 부식제거)

(부식제거 후)

휠타이어를 결합하기 전에 허브베어링 바깥쪽에 고착방지제를 도포하였던것 처럼 브레이크디스크 바깥쪽에도 고착방지제를 도포하여 주고 휠타이어를 결합하면 좋다.

(고착방지제 도포)

윈스톰 허브베어링 교환은 어려운 작업은 아니지만 볼트나 너트, 허브베어링 어셈블리의 고착여부가 관건이고 특히 너클-허브베어링어셈블리 결합 볼트의 탈부착시 작업 공간과 간섭으로 인해 시간이 소요되고 짜증나는 작업이 될 수 있다.

교환 후기 및 구품 상태

작업 완료 후 시험주행을 해보았다. 특별하게 들리는 소음도 없었고 회전시에도 소음없이 부드럽게 운행되는 느낌이었는데 그동안 운행하였던 차주가 직접 시험운행 후에도 운전석쪽에서 들리는 소음때문에 짜증이 났는데 소음이 전혀 없어졌다고 만족해 하였다.

작업한 윈스톰 프론트 허브 베어링 어셈블리 구품의 상태를 확인하기 위해 자체를 올리고 휠타이어를 탈거하기전에 전후좌우로 흔들어보면 유격이 있었고 휠타이어 회전시 소음이 발생하였었는데 탈거 후 구품의 베어링 상태는 겉으로 봐도 부식과 함께 고착이 많이 되었다. 내부의 베어링의 상태를 확인할 순 없지만 노후화 되었음이 분명한 듯 하다.

(허브 베어링)

(휠 베어링 어셈블리 전면)

(휠 베어링 옆면 ABS 휠스피드 센서도 장착되어 있다)

ABS 휠스피드 센서는 T30 Torx를 사용하여 분리할 수 있다. 어셈블리로 포함되어 판매되지만 애프터마켓의 제품은 ABS센서가 빠져있기도 하다. 빠진 가격만큼 저렴하므로 ABS센서가 문제가 없다면 구품의 센서를 탈거하여 다시 사용해도 괜찮다.

(허브 베어링 어셈블리 안쪽면)

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작업난이도 : ★★★☆☆

Date : 2018년 09월 08일