KR102202098B1 - Seat cross member assembly for vehicles - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 차체 바닥면을 형성하는 플로워 패널에 마련되어, 차량의 측면 충돌과 후방 충돌 하중을 분산하는 차량용 시트 크로스 멤버 조립체에 관한 것으로서, 상기 플로워 패널의 중앙부위에 돌출하며 배치되며, 알루미늄 합금 소재로 이루어진 센터 플로워 터널; 상기 센터 플로워 터널을 중심으로 좌우 양측에 배치되며, 초고장력강 소재로 이루어진 한 쌍 이상의 시트 크로스 멤버; 및 상기 시트 크로스 멤버를 상기 센터 플로워 터널에 장착하며, 알루미늄 합금 소재로 이루어진 마운팅 브래킷을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a vehicle seat cross member assembly that is provided on a floor panel forming a bottom surface of a vehicle body and distributes a side impact and a rear impact load of the vehicle, and is disposed to protrude from the center of the floor panel, and is an aluminum alloy Center floor tunnel made of material; At least one pair of seat cross members disposed on both left and right sides of the center floor tunnel and made of an ultra-high tensile steel material; And mounting the seat cross member to the center follower tunnel and comprising a mounting bracket made of an aluminum alloy material.

Description

차량용 시트 크로스 멤버 조립체{SEAT CROSS MEMBER ASSEMBLY FOR VEHICLES}Vehicle seat cross member assembly {SEAT CROSS MEMBER ASSEMBLY FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 시트 크로스 멤버 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 내구 강도를 확보하며 경량화를 도모한 차량용 시트 크로스 멤버 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle seat cross member assembly, and more particularly, to a vehicle seat cross member assembly aimed at reducing weight while securing durability strength.

일반적으로 차량의 전후방 및 측면 충돌 시, 충돌 에너지에 의해 붕괴된 차체가 탑승자의 공간으로 밀려들어오면서, 탑승자의 상해 발생율이 증가하는 것을 방지하고자, 플로어 조립체의 차체 바닥면을 형성하는 플로어 패널(floor panel)에는 보강부재의 기능을 수행하는 시트 크로스 멤버 조립체가 설치되어 있다.In general, in the event of a front-to-back and side-facing of a vehicle, a floor panel that forms the bottom surface of the vehicle body of the floor assembly is to prevent an increase in the incidence of injury to the occupant as the body collapsed by the collision energy is pushed into the occupant's space. panel) is equipped with a seat cross member assembly that functions as a reinforcing member.

시트 크로스 멤버 조립체는 센터 플로워 터널(center floor tunnel)과, 두 쌍의 시트 크로스 멤버(seat cross member)와, 두 쌍의 마운팅 브래킷을 포함한다.The seat cross member assembly includes a center floor tunnel, two pairs of seat cross members, and two pairs of mounting brackets.

센터 플로워 터널은 차량의 플로워 패널의 중앙부위에 돌출하며 마련된다.The center floor tunnel is provided protruding from the center of the floor panel of the vehicle.

센터 플로워 터널을 중심으로 좌우 양측에 각각 한 쌍의 전방 시트 크로스 멤버가 배치되고, 한 쌍의 전방 시트 크로스 멤버의 후방에는 한 쌍의 후방 시트 크로스 멤버가 센터 플로워 터널을 중심으로 좌우 양측에 배치된다.A pair of front seat cross members are arranged on both left and right sides around the center floor tunnel, and a pair of rear seat cross members are arranged on both left and right sides around the center floor tunnel at the rear of the pair of front seat cross members. .

그리고, 플로워 패널의 양측단에는 차체의 사이드실이 형성되고, 한 쌍의 전방 시트 크로스 멤버와 한 쌍의 후방 시트 크로스멤버가 센터 플로워 터널을 기준으로 좌우 양측에 각각 배치된 상태에서 각 시트 크로스 멤버의 일단부에는 마운팅 브래킷이 용접되어 센터 플로워 터널에 고정되고, 각 시트 크로스 멤버의 타단부에 마운팅 브래킷이 용접되어 사이드실에 고정된다.In addition, side seals of the vehicle body are formed at both side ends of the floor panel, and each seat cross member is in a state in which a pair of front seat cross members and a pair of rear seat cross members are disposed on both left and right sides based on the center floor tunnel. A mounting bracket is welded to one end of the center follower tunnel and fixed to the center follower tunnel, and a mounting bracket is welded to the other end of each seat cross member to be fixed to the side seal.

이러한 시트 크로스 멤버 조립체는 차량의 충돌 시 측면 충돌 성능 및 굽힘 강성을 증대가 요구된다.Such a seat cross member assembly is required to increase side impact performance and bending stiffness when a vehicle crashes.

그런데, 종래의 시트 크로스 멤버 조립체는 시트 크로스 멤버 조립체를 구성하는 각 부품의 형상, 소재의 두께 등에 있어서 제약이 있고, 주변 부품과의 결합성 및 요구 성능 등을 만족시키지 못하는 문제점이 있다.However, the conventional sheet cross member assembly has limitations in the shape of each component constituting the sheet cross member assembly, the thickness of the material, and the like, and it is not possible to satisfy the coupling properties and required performance with surrounding components.

이에 따라, 종래의 시트 크로스 멤버 조립체를 두꺼운 소재로 제조하거나 시트 크로스 멤버 조립체의 응력 집중 부분에 별도의 보강부재를 부착하는 등의 문제가 있다.Accordingly, there is a problem in that the conventional sheet cross member assembly is made of a thick material or a separate reinforcing member is attached to the stress concentration portion of the sheet cross member assembly.

두꺼운 소재의 사용은 차량의 중량 상승을 야기하여 차량의 연료 소비 증가를 초래하고, 별도의 보강부재를 부착할 경우 보강부재의 부착에 따른 공정수가 증가되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.The use of a thick material causes an increase in the weight of the vehicle, resulting in an increase in fuel consumption of the vehicle, and when a separate reinforcing member is attached, there is a problem in that the number of processes due to the attachment of the reinforcing member increases, resulting in a decrease in productivity.

한편, 최근에는 Ultra-Light Steel Automotive Body-Advanced Vehicle Concept (ULSAB-AVC)에 의해 개발된 초고장력강이 자동차의 연비향상을 위한 차체 경량화, 충돌 시 탑승자의 안전성 등의 이점으로 알루미늄 합금과 같은 경량 소재와 함께 차체 적용에 대한 관심이 높아지고 있다.On the other hand, recently, the ultra-high-strength steel developed by the Ultra-Light Steel Automotive Body-Advanced Vehicle Concept (ULSAB-AVC) is a lightweight material such as aluminum alloy with advantages such as weight reduction of the body and safety of occupants in case of a collision. Along with this, interest in the application of the vehicle body is increasing.

이러한 이유로 차체 조립 또는 접합 과정에서 용접이 어려운 초고장력강과 알루미늄 합금의 이종재료 접합이 요구되고 있는 실정이다.For this reason, there is a demand for bonding of dissimilar materials between super high-strength steel and aluminum alloy, which is difficult to weld in the vehicle body assembly or bonding process.

따라서, 본 출원인은 초고장력강과 알루미늄 합금 소재를 이용하여 내구 강도를 확보함과 동시에, 차량의 경량화를 도모할 수 있는 시트 크로스 멤버 조립체를 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the applicant of the present invention has come to develop a seat cross member assembly capable of securing durable strength and at the same time reducing the weight of a vehicle by using an ultra-high tensile steel and an aluminum alloy material.

국내공개실용신안공보 제20-1998-0038286호Korean Utility Model Publication No. 20-1998-0038286

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초고장력강과 알루미늄 합금 소재를 이용하여 내구 강도를 확보함과 동시에, 차량의 경량화를 도모하여 차량의 연비를 향상시키고, 탑승자의 안전성을 향상시킬 수 있는 시트 크로스 멤버 조립체를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and at the same time, by using ultra-high tensile steel and aluminum alloy material, it is possible to secure durability strength and at the same time improve the fuel economy of the vehicle and improve the safety of the occupant by promoting weight reduction of the vehicle. It is an object of the invention to provide a seat cross member assembly.

본 발명의 목적은, 차량의 차체 바닥면을 형성하는 플로워 패널에 마련되어, 차량의 측면 충돌과 후방 충돌 하중을 분산하는 차량용 시트 크로스 멤버 조립체에 있어서, 상기 플로워 패널의 중앙부위에 돌출하며 배치되며, 알루미늄 합금 소재로 이루어진 센터 플로워 터널; 상기 센터 플로워 터널을 중심으로 좌우 양측에 배치되며, 초고장력강 소재로 이루어진 한 쌍 이상의 시트 크로스 멤버; 및 상기 시트 크로스 멤버를 상기 센터 플로워 터널에 장착하며, 알루미늄 합금 소재로 이루어진 마운팅 브래킷을 포함하는, 차량용 시트 크로스 멤버 조립체에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention is a vehicle seat cross member assembly that is provided on a floor panel forming a vehicle body bottom surface of a vehicle and distributes a side impact and a rear impact load of a vehicle, and is disposed to protrude from a central portion of the floor panel, Center floor tunnel made of aluminum alloy material; At least one pair of seat cross members disposed on both left and right sides of the center floor tunnel and made of an ultra-high tensile steel material; And mounting the seat cross member to the center follower tunnel, it can be achieved by a vehicle seat cross member assembly comprising a mounting bracket made of an aluminum alloy material.

여기서, 상기 센터 플로워 시트 크로스 멤버와 상기 마운팅 브래킷은 프레스 성형되고, 상기 시트 크로스 멤버는 롤 포밍 성형될 수 있다.Here, the center follower seat cross member and the mounting bracket may be press-formed, and the seat cross member may be roll-formed.

또한, 상기 시트 크로스 멤버와 상기 마운팅 브래킷은 SPR(self-piercing rivet) 접합될 수 있다.In addition, the seat cross member and the mounting bracket may be self-piercing rivet (SPR) bonded.

본 발명에 따르면, 초고장력강과 알루미늄 합금 소재를 이용하여 내구 강도를 확보함과 동시에, 차량의 경량화를 도모하여 차량의 연비를 향상시키고, 탑승자의 안전성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the fuel efficiency of the vehicle and improve the safety of the occupant by securing the durability strength by using the ultra-high strength steel and the aluminum alloy material, and at the same time aiming to reduce the weight of the vehicle.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 크로스 멤버 조립체의 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 시트 크로스 멤버의 종단면도,
도 4는 도 1의 시트 크로스 멤버를 롤 포밍하는 복수의 롤 포머가 다단계로 배치된 상태를 도시한 도면,
도 5는 도 1의 시트 크로스 멤버와 마운팅 브래킷을 SPR 접합하는 과정을 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a seat cross member assembly according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1,
3 is a longitudinal sectional view of the seat cross member of FIG. 1;
4 is a view showing a state in which a plurality of roll formers for roll forming the sheet cross member of FIG. 1 are arranged in multiple stages;
5 is a diagram illustrating a process of SPR bonding the seat cross member and the mounting bracket of FIG. 1.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, It is provided to fully inform the technician of the scope of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements. Throughout the specification, the same reference numerals refer to the same elements, and “and/or” includes each and all combinations of one or more of the mentioned elements. Although "first", "second", and the like are used to describe various elements, it goes without saying that these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 크로스 멤버 조립체가 도시되어 있다.1 to 3 illustrate a seat cross member assembly according to an embodiment of the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 시트 크로스 멤버 조립체(10)는 차체의 바닥면을 형성하는 플로워 패널(1, floor panel)에 설치되며, 센터 플로워 터널(20, center floor tunnel)과, 두 쌍의 시트 크로스 멤버(30a,30b, seat cross member)와, 두 쌍의 마운팅 브래킷(50)을 포함한다.As shown in these drawings, the seat cross member assembly 10 is installed on a floor panel 1 forming the bottom surface of the vehicle body, and a center floor tunnel 20 and two pairs of It includes a seat cross member (30a, 30b, seat cross member) and two pairs of mounting brackets (50).

센터 플로워 터널(20)은 일측이 개구된 속이 빈 통 형상을 가진다. 센터 플로워 터널(20)은 차량의 플로워 패널(1)의 중앙부위에 차량의 길이방향을 따라 돌출하며 배치된다.The center follower tunnel 20 has a hollow cylindrical shape with one side open. The center floor tunnel 20 is disposed protruding along the longitudinal direction of the vehicle at the center portion of the vehicle floor panel 1.

여기서, 센터 플로워 터널(20)은 시트 크로스 멤버 조립체(10)의 경량화 및 동등 이상의 성능을 만족하기 위해, 알루미늄 합금 소재, 바람직하게는 Al5052, Al6061 소재로 이루어질 수 있다.Here, the center follower tunnel 20 may be made of an aluminum alloy material, preferably Al5052 or Al6061 material, in order to reduce the weight of the seat cross member assembly 10 and satisfy the performance equivalent to or higher.

Al5052 소재는 2.6％ Mg과 소량의 Cr이 함유된 중강도의 합금으로 내해수성이 뛰어나고 내식성, 성형가공성, 용접성이 우수한 경량 소재이다. 또한, Al6061 소재는 Mg2Si에 의한 석출 경화형 합금으로, 열처리를 통한 시효 경화 효과를 위해 Mg과 Si이 첨가되어 있어 Al5052 소재에 비해 성형성이 부족하나, 높은 강도와 용접성, 절삭성이 우수하다.Al5052 material is a medium-strength alloy containing 2.6% Mg and a small amount of Cr. It is a lightweight material with excellent seawater resistance, corrosion resistance, molding processability, and weldability. In addition, Al6061 material is a precipitation hardening alloy by Mg2Si, and Mg and Si are added for the aging hardening effect through heat treatment, so it lacks formability compared to Al5052 material, but has high strength, weldability, and excellent machinability.

이러한 알루미늄 합금 소재로 이루어진 센터 플로워 터널(20)은 목적하는 형상으로 프레스 성형된다.The center follower tunnel 20 made of such an aluminum alloy material is press-formed into a desired shape.

센터 플로워 터널(20)을 중심으로 좌우 양측에는 각각 한 쌍의 전방 시트 크로스 멤버(30a)가 배치되고, 한 쌍의 전방 시트 크로스 멤버(30a)의 후방에는 한 쌍의 후방 시트 크로스 멤버(30b)가 센터 플로워 터널(20)을 중심으로 좌우 양측에 배치된다.A pair of front seat cross members 30a are disposed on both left and right sides of the center follower tunnel 20, respectively, and a pair of rear seat cross members 30b are arranged at the rear of the pair of front seat cross members 30a. Are disposed on both left and right sides around the center floor tunnel 20.

이러한 전방 시트 크로스 멤버(30a) 및 후방 시트 크로스 멤버(30b)는 플로워 패널(1)에 설치되는 골격 구조물로서, 강도나 강성을 높이기 위해 사용되며, 차체 양측의 사이드실과 플로어 패널(1)의 중앙부 사이에 횡방향으로 길게 설치되어 차체 강도를 높임으로써, 탑승자를 안전하게 보호하게 된다.These front seat cross members 30a and rear seat cross members 30b are skeletal structures installed on the floor panel 1, and are used to increase strength or rigidity, and the side sills on both sides of the vehicle body and the center portion of the floor panel 1 It is installed long in the transverse direction in between to increase the strength of the vehicle body, thereby protecting the occupants safely.

특히, 전방 시트 크로스 멤버(30a) 및 후방 시트 크로스 멤버(30b)는 차량 진행 방향에 대해 직각으로 설치되어, 전후, 좌우방향의 비틀림이나 휘어짐이 방지되도록 하는 동시에, 측면 충돌 성능 및 굽힘 강성을 증대시켜 탑승자의 안전성을 증대시킨다.In particular, the front seat cross member (30a) and the rear seat cross member (30b) are installed at right angles to the vehicle traveling direction, thereby preventing torsion or bending in the front and rear, left and right directions, while increasing side impact performance and bending stiffness. To increase the safety of occupants.

플로워 패널(1)의 양측단에는 차체의 사이드실(미도시)이 형성되고, 한 쌍의 전방 시트 크로스 멤버(30a)와 한 쌍의 후방 시트 크로스 멤버(30b)가 센터 플로워 터널(20)을 기준으로 좌우 양측에 각각 배치된 상태에서 그 양단부가 플로워 패널(1)의 센터 플로워 터널(20)과 사이드실에 고정된다.Side seals (not shown) of the vehicle body are formed at both side ends of the follower panel 1, and a pair of front seat cross members 30a and a pair of rear seat cross members 30b connect the center follower tunnel 20. As a reference, both ends are fixed to the center follower tunnel 20 and the side sills of the follower panel 1 in a state disposed on both left and right sides respectively.

한편, 한 쌍의 전방 시트 크로스 멤버(30a)와 한 쌍의 후방 시트 크로스 멤버(30b)는 각각, 초고장력강 판재, 바람직하게는 1180MPa 이상의 인장강도를 갖는 초고장력강 판재로 제조된다.On the other hand, the pair of front sheet cross members 30a and the pair of rear sheet cross members 30b are each made of an ultra-high tensile steel plate, preferably an ultra-high tensile steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more.

초고장력강은 열처리에 따른 상변태로 인한 비강도를 갖는 소재로서, 마르텐사이트, 베이나이트, 잔류 오스테나이트 등의 미세조직으로 구성될 수 있다. 초고장력강은 망간과 규소가 일반 강보다 많이 함유되어 강도와 인성이 높다. 또한, 기존의 고장력강과 달리 강도와 강성뿐만 아니라 성형성, 연성도 높기 때문에 기존 재료보다 무게 절감, 높은 충격 에너지 흡수 등을 기대할 수 있다.The ultra-high tensile steel is a material having a specific strength due to phase transformation due to heat treatment, and may be composed of a microstructure such as martensite, bainite, and retained austenite. Ultra-high strength steel contains more manganese and silicon than general steel, and has high strength and toughness. In addition, unlike existing high-tensile steels, it has high strength and stiffness, as well as formability and ductility, so it can be expected to reduce weight and absorb higher impact energy than conventional materials.

각 전방 시트 크로스 멤버(30a)와 후방 크로스 멤버(30b)는, 상판부(31)와 한 쌍의 측벽부(41)와, 한 쌍의 플랜지(45)를 포함하는 일측이 개구된 속이 빈 통 형상을 가진다.Each front seat cross member (30a) and rear cross member (30b) is a hollow cylindrical shape with an open side including an upper plate portion 31, a pair of side wall portions 41, and a pair of flanges 45 Have.

상판부(31)는 판 형상을 가지며, 차량의 플로워 패널(1)과 간격을 두고 배치된다. 한편, 상판부(31)에는 차량의 플로워 패널(1)을 향해 돌출된 돌출부(33)와, 차량의 플로워 패널(1)에 대해 함몰된 함몰부(35)가 형성되어 있으며, 이에 외부의 충격을 흡수하여 차량의 강성을 증대시킬 수 있다.The upper plate portion 31 has a plate shape and is disposed at a distance from the vehicle follower panel 1. On the other hand, the upper plate portion 31 is formed with a protruding portion 33 protruding toward the vehicle's floor panel 1 and a depression portion 35 recessed with respect to the vehicle's floor panel 1, thereby preventing external impact. It can be absorbed to increase the rigidity of the vehicle.

한 쌍의 측벽부(41)는 상판부(31)의 양측 가장자리를 따라 상호 대향하도록 각각 배치되어 있다.A pair of side wall portions 41 are disposed to face each other along both side edges of the upper plate portion 31.

한 쌍의 플랜지(45)는 한 쌍의 측벽부(41)로부터 상호 반대편을 향해 각각 배치되어 있다. 이에, 플랜지(45)가 형성되는 한 쌍의 측벽부(41) 사이에는 개구가 형성된다. 한편, 플랜지(45)는 플로워 패널(1)에 안착되어, 시트 크로스 멤버(30a,30b)를 플로워 패널(1)에 용접하기 위한 용접단 역할을 한다. The pair of flanges 45 are respectively disposed toward opposite sides from the pair of side wall portions 41. Accordingly, an opening is formed between the pair of side wall portions 41 on which the flanges 45 are formed. On the other hand, the flange 45 is seated on the follower panel 1 and serves as a welding end for welding the seat cross members 30a and 30b to the follower panel 1.

따라서, 시트 크로스 멤버(30a,30b)는 일측이 개구된 속이 빈 통 형상 예컨대, 전체적으로 'ㄷ'자 단면형상을 가진다. Accordingly, the sheet cross members 30a and 30b have a hollow cylindrical shape with one side open, for example, a'U' cross-sectional shape as a whole.

이러한 전방 시트 크로스 멤버(30a)와 후방 크로스 멤버(30b)는 초고장력강 판재를 도 4 도시된 바와 같이 다단계로 일렬 배치된 롤 포머(200)에 통과시키며 롤 포밍하여, 목적하는 형상의 시트 크로스 멤버(30a,30b)를 성형한다.These front sheet cross members (30a) and rear cross members (30b) are roll-formed by passing an ultra-high-strength steel plate through a roll former 200 arranged in a row as shown in FIG. 4 to form a sheet cross member having a desired shape. Mold (30a, 30b).

여기서, 본 실시예에서는 전방 시트 크로스 멤버(30a)와 후방 시트 크로스 멤버(30b)의 각 상판부(31)의 형상이 부분적으로 상이하지만 예컨대, 전방 시트 크로스 멤버(30a)의 상판부(31)는 평평한 형상을 갖고 후방 시트 크로스 멤버(30b)의 상판부(31)는 단이 형성된 형상을 갖지만, 전방 시트 크로스 멤버(30a)와 후방 시트 크로스 멤버(30b)는 동일한 단면형상을 가질 수 있다. Here, in this embodiment, the shape of each top plate portion 31 of the front seat cross member 30a and the rear seat cross member 30b is partially different, but for example, the top plate portion 31 of the front seat cross member 30a is flat. The shape has a shape, and the upper plate portion 31 of the rear seat cross member 30b has a stepped shape, but the front seat cross member 30a and the rear seat cross member 30b may have the same cross-sectional shape.

이와 같이 롤 포밍 성형된 한 쌍의 전방 시트 크로스 멤버(30a)와 한 쌍의 후방 시트 크로스 멤버(30b)의 각 일단부는 마운팅 브래킷(50)에 의해 센터 플로워 터널(20)에 고정된다.Each end portion of the pair of front sheet cross members 30a and the pair of rear sheet cross members 30b roll-formed as described above is fixed to the center follower tunnel 20 by the mounting bracket 50.

마운팅 브래킷(50)은 시트 크로스 멤버 조립체(10)의 경량화 및 동등 이상의 성능을 만족하기 위해, 알루미늄 합금 소재, 바람직하게는 Al5052, Al6061 소재로 이루어질 수 있다.The mounting bracket 50 may be made of an aluminum alloy material, preferably Al5052 or Al6061 material, in order to reduce the weight of the seat cross member assembly 10 and satisfy the performance equivalent or higher.

이러한 알루미늄 합금 소재로 이루어진 마운팅 브래킷(50)은 목적하는 형상으로 프레스 성형된다.The mounting bracket 50 made of such an aluminum alloy material is press-formed into a desired shape.

이와 같이 초고장력강 판재로 제조된 시트 크로스 멤버(30a,30b)와, 알루미늄 합금 소재로 제조된 센터 플로워 터널(20) 및 마운팅 브래킷(50)을 포함하는 시트 크로스 멤버 조립체(10)는 플로워 패널(1)에 설치된다.In this way, the seat cross member assembly 10 including the sheet cross members 30a and 30b made of an ultra-high tensile steel plate, the center follower tunnel 20 made of an aluminum alloy material and the mounting bracket 50 is a follower panel ( It is installed in 1).

시트 크로스 멤버 조립체(10)가 플로워 패널(1)에 조립될 때, 이종 재료로 이루어진 시트 크로스 멤버(30a,30b)와 마운팅 브래킷(50)은 SPR(self-piercing rivet) 접합된다.When the seat cross member assembly 10 is assembled to the follower panel 1, the seat cross members 30a and 30b made of different materials and the mounting bracket 50 are self-piercing rivet (SPR) joined.

SPR 접합은 알루미늄 합금 소재로 이루어진 마운팅 브래킷(50)을 사전의 홀가공없이 스스로 피어싱하고, 초고장력강으로 이루어진 시트 크로스 멤버(30a,30b)와 소성 결합하는 방식이다.SPR bonding is a method in which a mounting bracket 50 made of an aluminum alloy material is pierced by itself without prior hole processing, and plastically coupled with the sheet cross members 30a and 30b made of ultra-high tensile steel.

이러한 SPR 접합을 위해 SPR 접합의 일련의 과정을 도시한 도 5의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 세미튜블러 리벳(320, semi-tublar rivet)과 중앙에 볼록한 돌기가 형성된 앤빌(330, anvil)을 이용하여, 시트 크로스 멤버(30a,30b)와 마운팅 브래킷(50)을 접합한다.As shown in Fig. 5 (a) to (d) showing a series of processes of SPR bonding for such SPR bonding, a semi-tublar rivet 320 and an anvil having a convex projection in the center Using (330, anvil), the seat cross members 30a and 30b and the mounting bracket 50 are joined.

즉, 속이 빈 실린더 형태의 헤드 세터(300)와 앤빌(330) 사이에 접합하고자 하는 시트 크로스 멤버(30a,30b)와 마운팅 브래킷(50)을 적층 배치하고 나서, 헤드 세터(300)에 세미튜블러 리벳(320)을 삽입한 후, 펀치(310)로 세미튜블러 리벳(320)을 앤빌(330)을 향해 가압함에 따라, 세미튜블러 리벳(320)이 마운팅 브래킷(50)을 통과하여, 세미튜블러 리벳(320)의 말단부가 시트 크로스 멤버(30a,30b)의 저부에 배치된 앤빌(330)의 함몰부 단면형상에 따라 벌어지며 시트 크로스 멤버(30a,30b)에 로킹되어, 시트 크로스 멤버(30a,30b)와 마운팅 브래킷(50)은 접합된다.That is, the sheet cross members 30a and 30b to be bonded and the mounting bracket 50 are stacked and disposed between the head setter 300 in the form of a hollow cylinder and the anvil 330, and then semi-tufted on the head setter 300. After inserting the blur rivet 320, as the semi-tubular rivet 320 is pressed toward the anvil 330 with a punch 310, the semi-tubular rivet 320 passes through the mounting bracket 50, The distal end of the semi-tubular rivet 320 is widened according to the cross-sectional shape of the recessed portion of the anvil 330 disposed at the bottom of the seat cross members 30a and 30b and is locked to the seat cross members 30a and 30b, The members 30a and 30b and the mounting bracket 50 are joined.

이러한 SPR 접합은 용융 접합이 아닌 기계적 결합에 의해 접합되므로 이종의 소재 접합 예컨대, 고장력강의 시트 크로스 멤버(30a,30b)와 알루미늄 합금 소재의 마운팅 브래킷(50)의 접합에 유리하고, 공정상 유해가스의 발생 염려가 없으며, 용접이 필요 없게 되어 용접 스패터, 분진 등의 잔재물이 발생하지 않으며, 접합되는 표면에 열에 의한 손상이 없는 장점을 가진다.Since such SPR bonding is bonded by mechanical bonding rather than melt bonding, it is advantageous for bonding of heterogeneous materials, for example, the bonding of the sheet cross members 30a, 30b of high-tensile steel and the mounting bracket 50 of aluminum alloy material, and harmful gases in the process. There is no fear of occurrence of, and since welding is not necessary, residues such as welding spatter and dust are not generated, and there is no heat damage to the surface to be joined.

그리고, 각 시트 크로스 멤버(30a,30b)는 각 시트 크로스 멤버(30a,30b)의 플랜지(45)가 플로워 패널(1)에 안착되어, 플로워 패널(1)에 스폿 용접됨으로써, 플로워 패널(1)에 조립된다. In addition, in each of the seat cross members 30a and 30b, the flanges 45 of the respective seat cross members 30a and 30b are seated on the follower panel 1 and spot-welded to the follower panel 1, so that the follower panel 1 ) Is assembled.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트 크로스 멤버 조립체(10)는, 차량의 차체 바닥면을 형성하는 플로워 패널(1)의 중앙 부위에 알루미늄 합금 소재로 이루어진 센터 플로워 패널(1)이 차량의 길이방향을 따라 배치됨과 동시에, 센터 플로워 터널(20)을 중심으로 좌우 양측에 초고장력강 소재로 이루어진 두 쌍의 시트 크로스 멤버(30a,30b)가 차량의 길이방향을 따라 간격을 두고 배치되며, 각 시트 크로스 멤버(30a,30b)의 일단부와 센터 플로워 터널(20)은 알루미늄 합금 소재로 이루어진 마운팅 브래킷(50)에 의해 상호 연결되어, 차량의 측면 충돌과 후방 충돌 하중을 분산한다.As described above, in the vehicle seat cross member assembly 10 according to an embodiment of the present invention, the center follower panel 1 made of an aluminum alloy material is formed at the center of the floor panel 1 forming the vehicle body bottom surface of the vehicle. While being arranged along the longitudinal direction of the vehicle, two pairs of seat cross members 30a and 30b made of ultra-high-strength steel material are arranged at intervals along the longitudinal direction of the vehicle at the left and right sides around the center follower tunnel 20. , One end of each seat cross member (30a, 30b) and the center follower tunnel 20 are interconnected by a mounting bracket 50 made of an aluminum alloy material to distribute the side impact and rear impact load of the vehicle.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트 크로스 멤버 조립체(10)는 센터 플로워 터널(20)과 마운팅 브래킷(50)이 알루미늄 합금 소재로 이루어지고, 시트 크로스 멤버(30a,30b)가 초고장력강으로 이루어짐에 따라, 내구 강도를 확보함과 동시에, 차량의 경량화를 도모하여 차량의 연비를 향상시키고, 탑승자의 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.In particular, in the vehicle seat cross member assembly 10 according to an embodiment of the present invention, the center follower tunnel 20 and the mounting bracket 50 are made of an aluminum alloy material, and the seat cross members 30a and 30b are made of ultra-high tensile steel. As a result, it is possible to secure the durability strength and at the same time reduce the weight of the vehicle, thereby improving the fuel economy of the vehicle and improving the safety of the occupant.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects, and should be understood as non-limiting.

1: 플로워 패널
10: 시트 크로스 멤버 조립체
20: 센터 플로워 터널
30a,30b: 시트 크로스 멤버
50: 마운팅 브래킷1: floor panel
10: seat cross member assembly
20: Center floor tunnel
30a, 30b: seat cross member
50: mounting bracket

Claims (3)

차량의 차체 바닥면을 형성하는 플로워 패널에 마련되어, 차량의 측면 충돌과 후방 충돌 하중을 분산하는 차량용 시트 크로스 멤버 조립체에 있어서,
상기 플로워 패널의 중앙부위에 돌출하며 배치되며, 알루미늄 합금 소재로 이루어진 센터 플로워 터널;
상기 센터 플로워 터널을 중심으로 좌우 양측에 배치되며, 초고장력강 소재로 이루어진 한 쌍 이상의 시트 크로스 멤버; 및
상기 시트 크로스 멤버를 상기 센터 플로워 터널에 장착하며, 알루미늄 합금 소재로 이루어진 마운팅 브래킷을 포함하고,
상기 시트 크로스 멤버와 상기 마운팅 브래킷은 상기 시트 크로스 멤버와 상기 마운팅 브래킷에 사전에 홀 가공없이 리벳으로 압입하며 상기 시트 크로스 멤버와 상기 마운팅 브래킷에 피어싱하여 소성 결합된, 차량용 시트 크로스 멤버 조립체.In the vehicle seat cross member assembly provided on the floor panel forming the vehicle body bottom surface of the vehicle to distribute the side impact and rear impact load of the vehicle,
A center floor tunnel protruding from the center of the floor panel and made of an aluminum alloy material;
At least one pair of seat cross members disposed on both left and right sides of the center floor tunnel and made of an ultra-high tensile steel material; And
Mounting the seat cross member to the center follower tunnel, and including a mounting bracket made of an aluminum alloy material,
The seat cross member and the mounting bracket are pressed into the seat cross member and the mounting bracket with rivets without prior hole processing, and are plastically coupled by piercing the seat cross member and the mounting bracket. 제1항에 있어서,
상기 센터 플로워 터널과 상기 마운팅 브래킷은 프레스 성형되고, 상기 시트 크로스 멤버는 롤 포밍 성형되는, 차량용 시트 크로스 멤버 조립체.The method of claim 1,
The center follower tunnel and the mounting bracket are press-molded, and the seat cross member is roll-formed. 삭제delete
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