로드바이크 포크 분리와 장착법

로드바이크 포크(Fork) 분리와 장착법.

준비물

- 장갑

- 육각렌치(Allen wrench)

- 그리스(Grease)

산악자전거에 비해 로드바이크 포크의 경우 분해 정비가 그렇게 빈번하지는 않다. 기능이나 구조가 단순하기 때문에 그렇다. 다른 포크로 교체하는 일조차 프레임과의 색상과 디자인의 조화 때문에 잘 발생하지 않는다. 로드바이크의 포크를 분해 정비할 경우는 완전분해정비 과정이거나 내부 베어링에 이상이 있어서 교체할 때나 소음이 발생해서 조치를 할 때 정도가 전부이다.

대부분의 자전거 정비가 그렇듯 정비 난이도가 산악자전거쪽이 높으므로 그쪽 정비에 익숙한 사람이라면 크게 어려운 작업은 아니다.

다만, 이것도 워낙 역사가 오래되다보니 프레임 헤드튜브(Head tube)나 그에 따른 헤드세트(Head set)의 구조가 다양해서 까다롭고 어렵게 보이기도 한다. 특히 무슨 대단한 기능이라도 있는냥 선전하며 자기회사 특유의 사이즈나 구조를 고집하고 있는 브랜드의 헤드튜브나 헤드세트의 경우 호환이라는 문제에서는 조금 알고 있어야 하는 부분이 적지 않다.

이번 포스팅에서 분리해 볼 포크는 그렇게 흔하지도 그렇다고 아주 독특한 방식도 아닌 중간 정도 빈도의 부속이다. 이 정도만 파악하고 있으면 다른 회사 로드바이크 포크에도 응용이 가능할 것이다. 본격적인 작업에 들어가보자.

1.먼저 브레이크의 퀵릴리즈(Quick realease) 레버를 위로 젖힌다.

2.휠셋의 퀵릴리즈 레버를 바깥으로 젖힌 뒤 시계반대방향으로 돌려 고정상태를 느슨하게 만든다.

3.그 상태에서 바퀴를 아래로 당기면 쉽게 포크에서 분리할 수 있다.

4.브레이크 캘리퍼(Caliper)를 손으로 움켜쥐고 육각렌치로 고정너트를 시계반대방향으로 돌려준다. 육각렌치의 사이즈는 모델마다 다를 수 있으므로 렌치는 세트로 구비하고 있는 것이 좋다.

분리한 너트와 와셔는 분실하지 않도록 같이 결합해둔다.

5.육각렌치로 스템(Stem) 고정 볼트 좌우를 서너 바퀴 시계반대방향으로 돌려 풀어준다. 완전히 제거할 필요없다.

6.포크를 잡아주는 상단 탑캡(Top cap) 볼트를 시계반대방향으로 돌려서 제거한다. 정비대에 자전거를 거치해 놓고 이 작업을 할 때는 포크의 하단을 손으로 잡은 상태가 좋다. 가끔 포크가 아래로 떨어지는 일이 있다.

완전히 분리된 탑캡이다. 이 포크의 경우 일반적인 방식의 스타너트(Star nut) 이른바 해바라기를 사용하고 있는 방식이다.

7.스템을 잡고 위로 잡아당기면 핸들바를 비롯한 조향파트 전체가 포크에서 분리된다.

8.스페이서(Spacer)를 뺀다.

아래 사진을 유심히 보자. 검정색을 띤 포크의 스티어 튜브(Steer tube) 아래로 은색의 부속이 보인다. 이 부속이 컴프레션 링(Compression ring)이다. 이 자전거의 경우 컴프레션 링이 쉽게 분리가 되었는데, 잘 안빠질 때는 뾰족한 드라이버나 송곳등으로 링의 갈라진 곳에 끼우고 위로 들어올려야 한다.

이 링이 프레임 헤드튜브(Head tube)와 포크 스티어 튜브를 제자리에 자리잡게 해주는 역할을 하는데 갑자기 빠지면 포크가 아래로 떨어진다. 포크가 작업자의 발등으로 떨어져 부상을 입힐 수도 있고, 맨바닥에 떨어지면 포크 하단부 드롭아웃(Drop out)에 손상이 가기도 하므로 컴프레션 링을 제거할 때는 포크 하단을 손으로 받치고 작업하는 것이 좋다.

컴프레션 링만 제거하면 포크는 쉽게 아래로 빠진다.

9.상단 베어링을 들어내면 분리작업이 끝나게 된다.

자, 이 시점에서 이전에 헤드세트와 헤드튜브 방식을 설명한 포스팅에서 아주 길고 길게 설명했던 내용을 한 번 복습해보자. 아래 프레임 헤드튜브를 살펴보면 헤드튜브내에 각도를 이루며 가공이 되어 있고 그 위로 베어링이 바로 삽입되는 구조다. 별도의 베어링컵(Bearing cup)이 없다. 이런 방식이 무엇일까?

인티그레이티드(Integrated)방식 헤드세트와 헤드튜브이다. 기억이 안나거나 처음 접하는 독자가 있다면 이전 포스팅을 참고하기 바란다.

biketool링크  헤드세트 종류

아래 사진의 검은색 부속이 베어링이다. 이른바 통베어링이라고 하는 쉴드 카트리지 베어링(Shield cartridge bearing)이다. 베어링 설명은 이전에도 많이 했고 글 하단에서도 약간 다룰 것이므로 일단 넘어가고. 

이렇게 헤드튜브에 베어링이 직접 밀착하여 고정되는 방식의 경우 두 부품의 접촉면에서 소음이 발생할 수 있다. 반드시는 아닌데 핸들바에 체중이 실리는 상태에서 오르막을 오르거나 할 때 불규칙적인 틱,하는 소리가 날 수 있다. 다른 부분을 다 점검했는데도 불규칙한 틱, 소리가 자전거 앞쪽에서 난다면 이 부분을 점검해보아야 한다. 

물론 이 소리는 간헐적으로 나는 것이고 자전거 기능에는 크게 문제를 발생케 하는 것은 아니지만, 일단 원인을 알고는 있어야 마음이 편하다. 제조사에서도 소음에 대비해 사진에서 확인한 바와 같이 베어링과 만나는 헤드튜브 주변으로 그리스를 도포해놓고 있다. 노란색이 보이는가? 소음방지용으로 도포하는 그리스는 이른바 떡그리스라고 하는 산업용 점도가 높은 것이 좋다. 

고압물세차를 자주 하면 이 부분이 물과 섞여 기능을 하지 않을 수 있으므로 아주 가끔 생각이 날 때 그리스를 도포해주는 것이 소음과 녹방지에 좋다. 필자는 귀찮아서 한 번도 해본 적이 없다. 

스티어 튜브 하단에도 베어링과 오염방지 실(Seal) 그 밑에 베어링 하단부와 만나는 크라운 레이스가 있다. 오염방지용 실은 모델에 따라 있는 것도 있고 없는 것도 있다. 없어도 작동에는 영향을 미치지 않는다. 베어링의 방향이 상단과 반대인 것을 기억하기 바란다.

이전에 소개했던, 같은 방식의 산악자전거와 차이가 없음을 알 수 있다. 로드바이크든 산악이든 픽시든 어떤 방식이냐가 중요하다. 자전거정비는 자전거 장르에 따라 정비가 달라지는 경우보다 해당 자전거가 어떤 방식의 부품을 사용하고 있느냐가 우선일 때가 구십프로 이상이다.

정비의 시작은 내 자전거가 어떤 방식의 부품을 사용하고 있는가에 대한 파악이 최우선이다.

스티어 튜브를 살펴보면 스티커에 몇가지 숫자가 보인다. 700C와 45라는 수치에 체크가 되어 있다. 앞은 타이어 사이즈에 맞춘 포크라는 뜻이다. 트라이애슬론 자전거는 650C 사이즈를 채택하기도 한다. 하단 45는 포크 레이크(Rake) 값으로 간단하게 설명하면 프레임 헤드튜브 중심에서 떨어지는 가상의 직선에서 하단 드롭아웃 중심까지의 거리를 의미한다.

이 거리가 길면 직진성을 증가하고 핸들바를 움직이는 조향은 조금 불편해진다. 상대적으로 큰 충격을 견뎌야 하고 굴곡 많은 산악지형을 달려야 하는 산악자전거에는 조향을 민감하게 조작할 수 있도록 이 값을 달리하여 포크를 설계한다. 일부 장거리 여행용 자전거의 경우 포크레이크를 더 길게 커스텀으로 제작하기도 한다. 

예전 포크 하단이 앞으로 많이 구부러져 있던 이른바 신사용 자전거의 경우 손놓고 타는 것이 더 수월했다는 것을 기억하는 독자가 있다면 포크 레이크의 개념이 어떤 의미인지 어렴풋이 감이 올 것이다.

이는 프레임 빌딩과 관련한 영역이므로 다음에 혹시 기회가 있다면 다루기로 하고 참고만 하길 바란다.

스티어 튜브 안쪽으로 스타너트가 장착되어 있다.

10.볼베어링이 노출되어 있는 형태가 아니므로 바깥쪽을 잡고 안쪽을 손가락으로 돌려보아 베어링의 회전에 이상이 있는지 없는지 확인한다. 헤드세트 베어링의 경우 워낙 작동범위가 짧고, 기껏해야 반바퀴 조금 더 도는 정도이니 이 베어링에 저항감이 설령 있다고 하더라도 크게 신경쓰지 않아도 된다.

안쪽 실을 날카로운 커터칼로 들어내면 내부에 그리스를 주입할 수 있다. 필자는 자전거 물청소를 잘 하지 않으므로 이 역시 크게 정비의 필요성을 느끼지 않는다. 가끔 물청소를 많이 한 자전거는 베어링 내부가 녹슨 경우가 있는데 윤활유나 그리스를 도포해주면 된다.

아래 사진은 이전에 카트리지 베어링을 설명할 목적으로 열어봤던 것이다. 참고로 하기 바란다. 작고 촘촘한 베어링들이 카트리지 내부에 자리잡고 있다 그 위로 필요하면 윤활을 해주면 된다. 일부러 오염시키지 않는 한 수명이 대단히 길다.

아래 사진은 분해한 인티그레이티드 방식의 헤드세트 부속과 포크를 늘어놓은 모습이다. 헤드세트 중에 부품수가 제일 적어서 간단한 맛이 있다.

정비는 이미 설명했듯이 간단하다. 다시 요약하면 베어링 내외부와 프레임 접촉면에 그리스 도포가 정비의 전부라고 해도 과언이 아니다. 이것도 어떤 기능의 개선을 위해서라기보다는 소음방지와 내부로 습기가 침투하는 것을 방지하기 위한 목적이다. 베어링에 이상이 있으면 교체해 주어야 하는데, 정비과정중에 실수로 망가뜨리지 않는한 베어링의 수명은 반영구적이라고 해도 과언이 아니다.

다른 형태의 헤드세트 부속을 확인하고 싶은 독자가 있다면 상단 링크를 참고하기 바란다. 

11.조립은 헤드세트를 분리한 순서의 역순으로 진행한다. 컴프레션 링까지 꼼꼼하게 결합한 다음 탑캡을 시계방향으로 조여준다. 

탑캡을 조일 때는 너무 과하게 조이면 내부 스타너트가 뒤집어지므로 하단 포크가 흔들리지 않을 정도면 된다. 렌치에 저항감이 느껴지기 시작한 시점에서 한바퀴 정도 더 돌려주면 무난하다.

스티어 튜브가 카본 소재인 경우에 사용하는 컴프레션 플러그(Compressio plug)의 경우도 마찬가지다. 너무 강하게 조이면 카본 튜브 내측과 플러그 부속에 무리한 힘을 가할 수 있다.

biketool링크  컴프레션 플러그 장착법

탑캡 볼트를 조인 다음 포크를 흔들어봐 유격이 느껴지지 않을 정도면 된다. 핸들바가 돌아가지 않게 잡아주는 역할은 스템의 좌우 볼트이므로 탑캡 볼트를 너무 조여서 부속의 이상을 초래하는 일이 없어야 하겠다.

12.휠셋을 결합한 다음 큐알레버를 조여준다.

13.브레이크 캘리퍼를 결합한다.

14.패드(Pad)와 림(Rim)의 간격을 좌우 일정하게 유지한 상태에서 고정너트를 시계방향으로 조여주면 된다. 미세조정이 필요하면 이전 포스팅을 참고하기 바란다.

biketool링크  로드바이크 켈리퍼 브레이크 세팅법

15.타이어와 스템을 일직선상에 위치하게 한 다음.

16.스템 고정 볼트를 조여준다. 양쪽 볼트를 번갈아 조금씩 조여주어야 한다. 한쪽을 미리 많이 조이지 말고 조금씩 양쪽을 번갈아서. 사진촬영을 쉽게 하기 위해 거치대를 사용했는데, 스템과 타이어 중심을 일직선으로 맞추는 작업은 작업자가 자전거 탑튜브(Top tube)에 올라탄 상태에서 하는 것이 더 쉽다.

17.마지막으로 앞브레이크를 잡은 상태에서 헤드세트 각 부위에 손가락을 대고 자전거를 앞뒤로 흔들어본다. 흔들리는 유격이 없으면 제대로 작업이 이뤄진 것이다. 만약 흔들리면 스템 고정 볼트 좌우를 다시 느슨하게 풀어주고 헤드세트 탑캡 볼트를 더 조여주어 유격을 없애주어야 한다.

로드바이크 포크의 분리와 장착 그리고 헤드세트의 구조에 대한 이해에 도움이 되었으면 한다./자전거공작소