ES2287188T3 - Estructura de union y procedimiento de fabricacion de una estructura de union. - Google Patents

Abstract

Una estructura (10) de unión, que incluye: un primer componente (16, 16'') que incluye un miembro lineal que posee un par de extremos (18, 20); al menos un segundo componente (22, 24, 100) que posee una superficie (28), que se caracteriza porque dicho segundo componente (22, 24) posee una protuberancia (34, 80) que se extiende desde la citada superficie (28) y que termina en una cara (42, 104) de protuberancia, porque dicho segundo componente (22, 24, 100) define una abertura que se extiende a través de la citada protuberancia (34, 80), porque dicha abertura recibe un extremo (18, 20) de dicho miembro lineal de tal modo que la citada cara (42, 104) de protuberancia y dicho extremo (18, 20) del citado miembro lineal son limítrofes, y porque se ha montado un miembro (46, 46'') de capuchón en los citados extremos limítrofes de dichos miembro lineal y cara (42) de protuberancia.

Description

Estructura de unión y procedimiento de fabricación de una estructura de unión.

La invención se refiere en general a estructuras de unión y a procedimientos para la formación de estructuras de unión que son idealmente adecuadas para su uso en una carrocería-en-blanco de un vehículo. Más específicamente, la invención proporciona tanto un conjunto de unión soldado por fricción en el que componentes lineales o laminados, fundidos o extruidos, se unen entre sí, como una estructura y un procedimiento para mejorar la estabilidad de la estructura de unión.

Se conoce el hecho de que diversos componentes estructurales para automóviles y otros vehículos pueden ser realizados a partir de aleaciones de aluminio y de otros metales ligeros. En la actualidad se encuentra en curso un trabajo de desarrollo considerable con el objetivo de utilizar aleaciones de aluminio y de otros metales ligeros en la estructura de carrocería primaria de un vehículo o, según se denomina con frecuencia, una carrocería-en-blanco. Un chasis de automóvil o carrocería-en-blanco comprende pesos de aleaciones de metales ligeros considerablemente menores que los de un bastidor de acero que haya sido diseñado para satisfacer los mismos requisitos de seguridad y durabilidad. Un vehículo que utiliza tal carrocería-en-blanco producida a partir de aleaciones de metales ligeros, tiene una eficiencia de combustible mejorada sin sacrificar el rendimiento. Además, si la aleación utilizada es una aleación de aluminio, es más fácil de reciclar que un vehículo con bastidor de acero, y ofrece una resistencia a la corrosión mejorada. Adicionalmente, se conoce el hecho de que una carrocería-en-blanco que haga uso de tecnología de bastidor espacial, distribuirá y absorberá las fuerzas encontradas en las operaciones normales de un automóvil, y también absorberá y disipará la energía de un choque o bloqueo.

A título de explicación breve, el bastidor espacial consiste en un armazón en celosía de vigas y columnas estructurales que se unen entre sí por sus extremos. Estos componentes estructurales del bastidor espacial, que a veces se mencionan como lineales, están conectados entre sí a través de medios mecánicos tales como pernos, remaches y abrazaderas, mediante soldadura y vinculación adhesiva, y mediante una combinación de los métodos mencionados anteriormente. Otro procedimiento para la conexión de los lineales de un bastidor espacial consiste en el uso de componentes de unión o miembros de conexión separados, que con frecuencia se mencionan como "nodos", en los que los lineales están diseñados para que se acoplen. Los lineales son entonces sujetados de forma segura a los nodos por medio de cualesquiera métodos de conexión mencionados en lo que antecede. Un ejemplo de esta tecnología se encuentra en la Patente U.S. núm. 4.618.163, la cual corresponde a un chasis de automóvil que incluye lineales y nodos. Esta patente se incorpora aquí como referencia, como si se describiera aquí completamente. Si los lineales han de ser unidos por medio de nodos o de miembros de conexión, los nodos son típicamente fundidos o formados de otra manera en una operación de fabricación separada. Si los lineales han de ser sujetados mecánicamente unos con otros o con los nodos por medios de pernos o de otros sujetadores, se deben proporcionar orificios apropiados en los diversos componentes. Como alternativa, o adicionalmente, se puede requerir equipamiento y materiales de soldadura por puntos, de soldadura con metal, o de vinculación adhesiva, para efectuar la unión de los componentes. Además, las tolerancias de los diversos componentes que han de ser ensamblados entre sí, deben ser exactas, con el fin de que los orificios se alineen con otros orificios o con salientes con el fin de que las superficies se acoplen entre sí para la soldadura por puntos, la soldadura con metal o la vinculación adhesiva. Finalmente, el bastidor completo se monta en una serie de estas etapas discretas que incluyen la unión de los lineales individuales con los nodos o con otros lineales o componentes con el fin de formar subconjuntos, y después la unión consiguiente de los diversos subconjuntos para formar el armazón espacial carrocería-en-blanco completo. Según se ha mencionado anteriormente, la Patente U.S. núm. 4.618.163 de Hasler et al., describe un chasis de bastidor espacial de automóvil que está hecho a partir de una pluralidad de lineales tubulares de metales ligeros que se sujetan entre sí por medio de miembros de conexión realizados también a partir de metal ligero. Hasler et al., describe el uso de miembros tubulares ensamblados por inserción de sus secciones extremas en rebajes realizados en los miembros de conexión o recepción. Sin embargo, esta técnica tiene la desventaja de que el último miembro que se ha de montar en el conjunto o subconjunto, solamente podría ser montado flexionando o curvando la estructura. Los miembros de bastidor alargados de Hasler et al., se sujetan a los miembros de conexión mediante soldadura por puntos, soldadura con metal o cementación, o mediante el uso de sujetadores mecánicos tales como pernos, tornillos y remaches.

La Patente U.S. núm. 5.381.849 de Fussnegger et al., describe un procedimiento para fundir un miembro de conexión en el extremo de una sección hueca tal como un miembro de bastidor de aluminio extruido. De acuerdo con este procedimiento, un extremo de la sección hueca se dispone en un molde con el extremo de la sección hueca cerrado con un tapón para evitar la penetración de material fundido en el mismo. Este procedimiento no se utiliza para unir partes de bastidor extruidas unas con otras, sino para unirlas a un miembro de bastidor fundido. Estos miembros de bastidor fundidos son estructuras sólidas complicadas que se forman en moldes complicados. Además, las fundiciones de Fussnegger et al., pueden ser de tamaño considerable, pudiendo las mismas añadir un peso considerable a la estructura de bastidor formada mediante este procedimiento. Resulta claramente deseable unir entre sí los componentes de un bastidor espacial mediante un proceso simple que minimice las etapas de fabricación, que compense las tolerancias en las uniones, y que sea económico de implementar.

El documento U.S. 6.139.094 describe un conjunto de charnela que proporciona capacidad de ajuste en una estructura de carrocería-en-blanco. Los componentes individuales pueden ser formados a partir de extrusiones de producto laminado. Su descripción cubre las características del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 29.

El documento DE 196 00 933 describe un automóvil que tiene soportes longitudinales (estructura amortiguadora de choques), realizados y acoplados en las zonas apropiadas para que el compartimento de pasajeros absorba cualquier impacto por deformación, sin que se deforme el compartimento de pasajeros. Las uniones de los soportes se hacen con tornillos o costuras de soldadura, de modo que la unidad de bastidor delantera o trasera completa puede ser fácilmente intercambiada. Su descripción cubre las características del preámbulo de la reivindicación 36.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una estructura de unión que incluye un primer componente que incluye un miembro lineal que posee un par de extremos; al menos un segundo componente que posee una superficie; que se caracteriza porque dicho segundo componente posee una protuberancia que se extiende desde la citada superficie y que termina en una cara de protuberancia, porque dicho segundo componente define una abertura que se extiende a través de dicha protuberancia, porque dicha abertura recibe un extremo de dicho miembro lineal de tal modo que dicha cara de protuberancia y dicho extremo de dicho miembro lineal son limítrofes; y porque se ha montado un miembro de capuchón en los citados extremos limítrofes de dicho miembro lineal y dicha cara de protuberancia.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona también un procedimiento de formación de una unión para una carrocería-en-blanco de un vehículo, que se caracteriza por las etapas de insertar un primer componente que incluye un miembro lineal que posee un par de extremos, en una abertura de un segundo componente que posee una superficie y que se extiende de forma protuberante desde la superficie, extendiéndose la abertura a través de la protuberancia de tal modo que un extremo de la protuberancia y un extremo del miembro lineal, son limítrofes; y sujetar un miembro de capuchón sobre el extremo limítrofe del miembro lineal y el extremo protuberante.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un miembro absorbedor de energía para un vehículo, que incluye una caja de impacto alargada, que se caracteriza porque dicha caja de impacto tiene al menos un extremo con sección circular; y porque un soporte se encuentra soldado por fricción en el citado extremo con sección transversal circular.

La invención proporciona una estructura de unión idealmente adecuada para su uso en la fabricación de conjuntos y subconjuntos en estructuras de aluminio. Más en particular, las estructuras de unión alternativas y los procedimientos de formación de estructuras de unión facilitan el montaje de una carrocería-en-blanco de un vehículo. La unión soldada por fricción de esta invención proporciona conjuntos en los que se unen entre sí componentes lineales y laminados, fundidos o extruidos.

La invención incluye una estructura de unión que posee un primer componente con un miembro lineal que posee un par de extremos, al menos un segundo componente que posee una superficie y una protuberancia que se extiende desde la superficie y que termina en una cara de protuberancia, definiendo el segundo componente una abertura que se extiende a través de la protuberancia, en la que la abertura recibe un extremo del miembro lineal de tal modo que la cara de protuberancia y el extremo del miembro lineal, son limítrofes, y un miembro de capuchón adaptado para ser montado en los extremos limítrofes del miembro lineal y de la cara de protuberancia. Con preferencia, el miembro de capuchón se suelda por fricción en el extremo del primer componente y de la cara de protuberancia. La protuberancia tiene un diámetro interior que es ahusado desde un primer diámetro próximo a la citada cara de protuberancia, hasta un segundo diámetro distal de la misma, y se define un espacio de separación en la abertura entre la protuberancia y el miembro lineal.

Un manguito puede ser recibido en el espacio de separación, y posee una primera cara y una segunda cara de tal modo que cuando se posiciona en el espacio de separación, la segunda cara del manguito está próxima al miembro de capuchón. El manguito es, con preferencia, discontinuo, de tal modo que un diámetro del manguito es variable y la segunda cara puede incluir medios para encajar separablemente el manguito con la citada cara interna de miembro de capuchón, tal como una pluralidad de dientes adaptados para contactar con el miembro de capuchón. Los materiales adecuados para el manguito incluyen aluminio, acero y plástico. Cuando el primer diámetro del manguito es más pequeño que el segundo diámetro del manguito, la superficie exterior de manguito es ahusada en dirección opuesta, desde la dirección de ahusamiento del diámetro interior de la protuberancia, e incluye una pluralidad de miembros en relieve, adaptados para encajar con la protuberancia.

La estructura de unión puede incluir otro segundo componente adaptado para recibir el otro extremo del miembro lineal, en la que el primer componente y los dos segundos componentes constituyen un subconjunto de vehículo. El primer componente puede adoptar forma de producto de aluminio, tal como un producto laminado, un producto extruido, y un producto fundido. El segundo componente puede ser un producto de aluminio tal como un producto laminado, un producto extruido, y un producto fundido. Mientras que al menos un extremo del miembro lineal posee una sección transversal circular, una porción media entre los extremos puede tener una configuración diferente en sección transversal a la del extremo que posee sección transversal circular. Los miembros lineales que tienen configuraciones en sección transversal no circulares en su porción media, pueden ser productos laminados, extrusiones o fundiciones adecuadas como componentes en un subconjunto de carrocería-en-blanco de un vehículo. Como producto laminado conformado en un miembro lineal, un miembro de refuerzo tal como un saliente, puede ser incluido en las proximidades de al menos un extremo del mismo.

La presente invención incluye también un procedimiento de formación de una unión para un carrocería-en-blanco de un vehículo, que comprende las etapas de: (1) insertar un primer componente que posee un miembro lineal con un par de extremos, en una abertura de un segundo componente que posee una superficie y una protuberancia que se extienden desde la superficie, extendiéndose la abertura a través de la protuberancia, de tal modo que el extremo de la protuberancia y un extremo del miembro lineal son limítrofes; y (2) sujetar un miembro de capuchón sobre un extremo limítrofe del miembro lineal y el extremo de la protuberancia. La etapa de sujeción se realiza preferentemente mediante soldadura por fricción. Se puede definir un espacio de separación entre la protuberancia de segundo componente y el miembro lineal, y el procedimiento puede incluir además una etapa de inserción de un manguito en el espacio de separación. El manguito puede incluir un anillo discontinuo de tal modo que un diámetro del manguito sea variable entre un límite máximo y uno mínimo. El manguito tiene una primera cara y una segunda cara, de tal modo que cuando se posiciona entre la protuberancia de segundo componente y el miembro lineal de primer componente, la segunda cara está próxima al miembro de capuchón. La segunda cara discontinua del manguito facilita una rotura en la continuidad de una interfaz entre la segunda cara de manguito y el miembro de capuchón durante la etapa de soldadura por fricción de la unión.

También se encuentra incluido en la presente invención un conjunto de un primer componente que incluye un miembro lineal que posee un par de extremos, teniendo al menos uno de los extremos una configuración circular en sección transversal; un miembro de capuchón que tiene una porción de cuerpo, una primera cara, y una segunda cara, estando el miembro de capuchón sujeto al extremo de sección transversal circular del miembro lineal, con preferencia mediante soldadura por fricción; un miembro estructural que posee una porción de cuerpo que define una abertura en la que el primer componente es recibido en la abertura de tal modo que el miembro de capuchón se fija a una superficie interna de la porción de cuerpo de miembro estructural; y medios para retener el extremo con sección transversal circular del miembro lineal en el interior del segundo componente. En una realización del medio de retención, se define un orificio en cada una de dichas porción de cuerpo de miembro de capuchón y porción de cuerpo de miembro estructural, y un perno se extiende a través de los orificios del miembro de capuchón y del miembro estructural para retener el extremo con sección transversal circular del miembro lineal en el interior del miembro estructural. Con preferencia, una tuerca se enrosca en el perno contra una superficie externa de la porción de cuerpo de miembro estructural. Alternativamente, un espárrago se extiende desde el miembro de capuchón y a través de un orificio de la porción de cuerpo de miembro estructural, y una tuerca se enrosca en el espárrago contra una superficie externa de la porción de cuerpo de miembro estructural. En otra realización de los medios de retención, el extremo con sección transversal circular del miembro lineal es retenido en el interior del componente estructural por medio de una junta tal como una soldadura de agitación por fricción, una soldadura láser, y un sujetador mecánico entre el miembro de capuchón y la porción de cuerpo de componente estructural.

El miembro de capuchón puede incluir un reborde anular que se extiende desde la segunda cara, estando el miembro lineal soldado por fricción en la segunda cara en el interior del reborde anular de tal modo que el reborde se extiende a lo largo del exterior del miembro lineal. Alternativamente, el propio reborde anular puede ser soldado por fricción con el miembro lineal. En otra realización, el miembro de capuchón incluye una superficie de soldadura anular que se extiende desde la segunda cara de miembro de capuchón, en una posición distanciada del reborde, estando el miembro lineal soldado por fricción con la superficie se soldadura anular.

Finalmente, la presente invención incluye un miembro absorbedor de energía para un vehículo que incorpora las uniones soldadas por fricción descritas en lo que antecede. El miembro absorbedor de energía incluye una caja de impacto alargada que posee al menos un extremo con sección transversal circular y un soporte soldado por fricción en el extremo circular. El soporte puede incluir una porción en relieve que define una cámara, siendo el extremo circular recibido en la cámara y soldado por fricción en el soporte dentro de la cámara. Cada extremo de la caja de impacto puede tener una configuración circular en sección transversal, y un soporte ha sido soldado por fricción en cada extremo circular. Uno de los soportes puede estar configurado de modo que sea sujetado a un vehículo, y el otro soporte puede estar configurado de modo que sea sujetado a un amortiguador de choque.

Lo que antecede, así como otras características y ventajas de la presente invención, podrán ser apreciadas de manera más completa mediante la consideración de la descripción detallada de la realización preferida, junto con las diversas figuras, en las que los caracteres de referencia iguales identifican las partes iguales a través de las mismas, y en las que:

La Figura 1 es una ilustración esquemática de un aparato de soldadura por fricción tal y como podría ser utilizado para la realización de una estructura de unión en la presente invención;

la Figura 2 es un subconjunto para una estructura de carrocería-en-blanco , que incorpora las estructuras de unión de la presente invención;

la Figura 3 es una vista en detalle, en sección transversal, de una estructura de unión de la presente invención;

las Figuras 4A y 4B son vistas isométricas detalladas de miembros lineales para su uso en las estructuras de unión de esta invención;

la Figura 5 es una vista isométrica de un manguito insertable en una configuración de anillo partido;

la Figura 6 es una vista detallada, en sección transversal, de una estructura de unión conforme a la presente invención, que incorpora un manguito insertable en el espacio de separación entre un miembro lineal y un segundo componente;

la Figura 7 es una vista isométrica de un manguito insertable que incorpora una cara no continua;

la Figura 8 es una vista detallada, en sección transversal, de una estructura de unión con el manguito insertable según se muestra en la Figura 7, dispuesto entre un primer y un segundo componentes estructurales;

la Figura 9 es una vista detallada, en sección transversal, de un manguito insertable, encajado liberablemente con el miembro de capuchón o miembro de encaje de la unión de esta invención;

las Figuras 10A y 10B son vistas en alzado lateral, en sección transversal, de una realización alternativa de esta invención, que incorpora un manguito insertable ahusado y estriado, con un detalle ahusado y estriado y una sección transversal del manguito insertable estriado y de la superficie de encaje de manguito estriado;

las Figuras 11A, 11B y 11C ilustran un conjunto que incorpora la estructura de unión de esta invención;

la Figura 12 es una vista isométrica de un conjunto que incorpora las características de esta invención;

las Figuras 13A y 13B ilustran otros conjuntos de esta invención;

las Figura 14A, 14B, 14C y 14D ilustran varias realizaciones de un miembro de capuchón unido a un miembro lineal;

las Figuras 15A y 15B ilustran disposiciones para el ensamblaje de la estructura de unión;

la Figura 16 ilustra un conjunto de amortiguador de choque que tiene uniones soldadas por fricción, y

las Figuras 17A, 17B y 17C ilustran uniones alternativas de soldadura por fricción de un conjunto de caja de impacto.

A efectos de la descripción que sigue, los términos "superior", "inferior", "derecho", "izquierdo", "vertical", "horizontal", "superior", "inferior", y los derivados de los mismos, se refieren en la invención según están orientados en las figuras de los dibujos. Sin embargo, se debe entender que la invención puede adoptar diversas variaciones alternativas y secuencias de fase, salvo que se especifique expresamente lo contrario. También se debe entender que los dispositivos y procedimientos específicos que se ilustran en los dibujos anexos, y que se describen en la especificación que sigue, son simplemente ejemplos de realización de la invención. De ahí que, las dimensiones específicas y otras características físicas relacionadas con las realizaciones aquí descritas, no deben ser consideradas como limitativas.

Una estructura de unión de esta invención, incluye la unión de partes concéntricas con el uso de un miembro de capuchón por medio de soldadura por fricción. La soldadura por fricción es un proceso de unión de estado sólido que produce coalescencia de materiales bajo contacto con fuerza de compresión, de piezas de trabajo que giran o que se mueven cada una en relación con la otra para producir calor, y desplazan plásticamente material desde las superficies que se unen. En condiciones normales, las superficies que se unen no se funden. Con este proceso no se requiere metal de relleno, ni gases protectores y de flujo. Típicamente, la soldadura por fricción en la producción, es un proceso de soldadura automático esencialmente para su uso con componentes circulares o más apropiadamente componentes que tienen una sección transversal circular. Las etapas básicas en la soldadura por fricción incluyen la rotación de una pieza de trabajo mientras que la otra pieza se mantiene estacionaria. Las dos piezas de trabajo se unen entre sí mediante una fuerza de compresión axial, es decir, se aplica una fuerza de soldadura por fricción. El frotamiento de las superficies que se unen calienta la pieza de trabajo localmente con el resultado de que empieza el recalcado o cambio de longitud de los componentes. El proceso se completa cuando la rotación de una pieza de trabajo se detiene y el recalcado cesa. La soldadura producida está caracterizada por la ausencia de una zona de fusión (zona efectiva estrecha de calentamiento), y la presencia de material plásticamente deformado alrededor de la soldadura (es decir, un flash). La calidad de la soldadura depende de la selección apropiada del material, del diseño de la unión, de las variables de soldadura, y de los procesos post-soldadura. Se pueden hacer soldaduras aceptables con muchos materiales utilizando una amplia gama de parámetros de soldadura, es decir, la velocidad, la fuerza y el tiempo de la operación de soldadura. Se utiliza un miembro de capuchón en la presente invención como pieza de trabajo giratoria para soldadura por fricción.

Volviendo a las Figuras 1-3, se ilustra el concepto fundamental de esta invención y su implementación. Un aparato de soldadura por fricción, según se ilustra esquemáticamente, ha sido mostrado en la Figura 1 a modo de elementos de conexión de un conjunto 10 estructural que va a ser incorporado en un conjunto de carrocería-en-blanco de un vehículo. El conjunto 10 estructural incluye una primera y una segunda uniones 12 y 14. En el conjunto 10 estructural, un primer componente 16 tiene forma de miembro lineal que tiene un primer extremo 18 y un segundo extremo 20. El primer y el segundo extremos 18 y 20 del primer componente 16, se muestran en la Figura 1 como soldados por fricción para separar componentes en cada extremo del mismo, como 22 en el lado de la derecha y 24 en el lado de la izquierda. Aparte de estar dispuestos en los extremos opuestos del primer componente 16, los componentes 22 y 24 pueden ser sustancialmente idénticos y simétricos. En consecuencia, solamente se utilizará un conjunto de caracteres de referencia para describir las mismas características de los componentes de la derecha y de la izquierda. Los expertos en la materia apreciarán que se pueden sujetar componentes diferentes o no simétricos en los extremos opuestos del primer componente 16, o que solamente un extremo de dicho miembro lineal puede tener un segundo componente sujeto al mismo.

El segundo componente 22 incluye una porción 26 de cuerpo con una primera cara 28 y una segunda cara 30. El cuerpo 22 define una abertura 32 que se extiende desde la primera cara 28 hasta la segunda cara 30. Con preferencia, una protuberancia 34 de forma cilíndrica, se extiende desde la primera cara 28 y termina en una cara 42 protuberante. La abertura 32 se extiende a través de la protuberancia 34 de tal modo que el extremo 18 del primer componente 16 es recibido en la misma. Cuando se disponen apropiadamente, la cara 42 protuberante y el extremo 18 del primer componente 16 son limítrofes, como en 44.

Un tercer elemento de la unión 12 es un miembro 46 de capuchón. El miembro 46 de capuchón incluye una porción 48 de cuerpo que posee una primera cara 50, una segunda cara 52 y una porción 54 de borde. El miembro 46 de capuchón se suelda por fricción en la cara 42 protuberante y en el extremo 18 del primer componente 16, como en 44, encajando el miembro 46 de capuchón con el aparato F de soldadura por fricción, y haciendo que gire el miembro 46 de capuchón bajo presión. El miembro 46 de capuchón se hace girar en la dirección de la flecha A a una velocidad de aproximadamente 200 a aproximadamente 1000 revoluciones por minuto, y la segunda cara 52 es empujada en la dirección de la flecha B, contra la cara 42 protuberante y el extremo 18 limítrofe, con una fuerza de aproximadamente 35,15 hasta aproximadamente 140,6 kg/cm^{2} (aproximadamente 500 hasta aproximadamente 2000 libras por pulgada cuadrada), referida como fuerza de recalcado, durante un período de alrededor de un minuto. La velocidad de rotación del miembro 46 de capuchón, la fuerza de recalcado y el tiempo de soldadura, pueden variar dependiendo de los materiales utilizados. La segunda cara 52 del miembro 46 de capuchón, la cara 42 protuberante, y el extremo 18, pueden ser todos materiales similares o no similares, tal como aleaciones de aluminio, acero o cerámica. El miembro 46 de capuchón puede incluir un medio de encaje (no representado), tal como un orifico hexagonal que esté adaptado para encajar con un husillo de soldadura por fricción del aparato F de soldadura por fricción.

La Figura 2 muestra un subconjunto S más completo que puede constituir, por ejemplo, el clip trasero de una carrocería-en-blanco de un vehículo. El subconjunto S puede incluir una pluralidad de componentes C fundidos, una pluralidad de componentes L lineales, y una pluralidad de componentes E extruidos, en relación de distanciados. Los componentes L lineales corresponden al primer componente 16 descrito en lo que antecede, correspondiendo el componente C fundido y el componente E extruido a los segundos componentes 22 y 24. Una pluralidad de miembros 46 de capuchón asegura los componentes C, L y E en relación fija. Al utilizar la estructura de unión de esta invención, el primer componente 16 o componente L lineal puede ser formado, ya sea en forma de producto extruido o ya sea laminado. Se va a mostrar en lo que sigue que esta invención contempla el uso de procedimientos y de una metodología de formación de producto mejorados para crear la configuración de extremo de miembro lineal que coopere en la estructura de unión de esta invención. El segundo componente 22 de la Figura 1 puede incluir, por ejemplo, un componente C fundido o un componente E extruido. En el uso del componente C fundido, la protuberancia 34 puede estar fundida en la estructura C. En el uso de un componente E extruido, la protuberancia 34 puede ser formada durante la elaboración del metal fundido o mediante la sujeción de una protuberancia extruida o formada, por fundición o laminada, en la cara del producto C o E. Como se apreciará, sustancialmente todas las uniones entre los componente L y cada uno de los componentes C y E mostrados en el subconjunto S de la Figura 2, pueden ser producidos de acuerdo con la presente invención.

La Figura 3 muestra un miembro 46' de capuchón alternativo utilizado en la unión 12. El miembro 46' de capuchón de realización alternativa incluye una porción 48 de cuerpo con una primera cara 50 y una segunda cara 52' anular que circunda a una porción 62 rebajada. En todos los demás aspectos, la segunda cara 52' anular del miembro 46' de capuchón se sujeta a las caras limítrofes de la protuberancia 34 y al primer extremo 18 del primer componente 16 como se ha descrito para el miembro 46 de capuchón. En esta vista en sección transversal detallada de la unión 12, el primer componente 16 mostrado consiste en un miembro lineal que posee una sección transversal no constante. Aunque una unión soldada por fricción requiere que los extremos limítrofes (por ejemplo, de la protuberancia 34 y del extremo 18), tengan secciones transversales circulares, es posible hidroformar un miembro extruido que tenga una sección transversal no constante.

Alternativamente, el primer componente puede ser formado a partir de un producto laminado. Volviendo a las Figuras 4A y 4B, se han ilustrado diversas variaciones en la estructura y en la forma de un miembro lineal. En la Figura 4A, un primer componente 16' en forma de producto laminado posee un primer extremo 18 que es circular en sección transversal. Esta realización alternativa del miembro 16' lineal ha sido mostrada con una sección transversal rectangular en general en al menos una porción de su longitud, como en 62. Con el extremo 62 conformado con una sección transversal circular, la soldadura por fricción puede ser aún utilizada para la sujeción de este miembro 16 lineal a un segundo componente por medio del miembro 46 de capuchón. Se prefiere que un primer componente 16, hecho de producto laminado, incluya un cordón 64 de refuerzo para proporcionar una rigidez adicional al primer componente 16. Tal rigidez facilita la soldadura por fricción del primer componente 16 durante la formación de la unión. El cordón 64 puede ser formado en un producto laminado mediante una operación de estampación. Según se muestra en el detalle de la Figura 4B, el primer extremo 18 del primer componente 16 realizado a partir de producto laminado, puede incluir una unión de sección transversal como en 66. Con el fin de aumentar la resistencia de esta unión 66, que facilitará la soldadura por fricción del primer componente 16 de acuerdo con la estructura de unión de esta invención, se prefiere que los extremos de la lámina se superpongan como en 68 y 70. Suponiendo, por ejemplo, que la rotación del miembro de capuchón durante el proceso de soldadura por fricción, se realiza en la dirección de las agujas del reloj según se ve el extremo 18 en la Figura 4B, se prefiere que la porción 70 solapada sea roma o esté redondeada como en 72, con el fin de minimizar la probabilidad de daños en la unión durante la rotación a alta velocidad del miembro de capuchón durante el procedimiento de soldadura por fricción. El extremo 68 de solapamiento no necesita estar redondeado o ser romo como en 74.

La protuberancia 34 mostrada en las Figuras 1 y 3, se ha formado integralmente con el segundo componente 22. En otros casos, según se muestra en la Figura 5, puede ser necesario incluir una protuberancia 80 separada que esté fijada al componente 22. La protuberancia 80 puede ser un miembro fundido y puede ser soldada al componente 22 para crear una cara 42 protuberante adecuada. Otra característica preferida de la unión de la presente invención consiste en proporcionar medios para transmitir la carga desde la unión hasta el resto de la estructura del vehículo de la que forma parte la unión. Las uniones mostradas en las Figuras 1, 3 y 4 definen un espacio de separación entre el primer componente 16 y la protuberancia 34 ó 80. Los espacios de separación entre el primer componente 16 y la protuberancia 34 ó 80, pueden producirse debido a la composición de la formación de tolerancia dimensional de las partes cuando se fijan o se afianzan para la formación de la unión final mediante soldadura por fricción o un proceso de sujeción alternativo. En consecuencia, se puede utilizar un manguito 82 mostrado en las Figuras 5 y 6 para eliminar sustancialmente cualquier espacio de separación existente entre el primer componente 16 y la protuberancia 34 ó 80 del segundo componente 22. Con referencia a la Figura 5, el manguito 82 se inserta en una separación 84 entre la protuberancia 80 y el primer extremo 18 del primer componente 16. En una realización preferida, una cara interna de la protuberancia 80 es ahusada hacia el interior a partir de un primer diámetro próximo a la cara 42 protuberante, hasta un segundo diámetro, menor, distal de la misma. Como se puede apreciar, se pueden utilizar varias realizaciones del manguito 82 en conjunción con la estructura de unión de esta realización.

Según se muestra en la Figura 6, el manguito 82 es un miembro a modo de anillo que puede ser discontinuo, es decir, puede definir un corte 88 para permitir que el manguito 82 tenga un diámetro interno que sea variable entre un límite máximo y uno mínimo. El manguito 82 está adaptado para ser insertado entre la cara 86 interna de protuberancia, y el primer componente 16, de tal modo que el miembro 46 de capuchón retiene al manguito 82 entre ambos. Según se muestra en la Figura 5, una primera cara 90 del manguito 82 puede ser limítrofe con la cara 42 de protuberancia y con el primer extremo 18 del primer componente 16. Durante la sujeción de los componentes de esta unión por medio del miembro 46 de capuchón, el manguito 82 puede ser soldado por fricción en su lugar. Alternativamente, se pueden usar otras diversas formas alternativas de unión para asegurar de forma fija los componentes de esta estructura de unión en su lugar.

Puede ser deseable no incluir el manguito 82 en el procedimiento de soldadura por fricción. Esto puede realizarse utilizando un manguito 82' mostrado en la Figura 7. El miembro 82' de manguito alternativo incluye un corte 88 que permite que el diámetro interior del manguito 82' varíe desde un diámetro mínimo hasta uno máximo predeterminados. Sin embargo, a diferencia con el manguito 82, el manguito 82' tiene una cara 90' externa discontinua que hace que el manguito 82' sea particularmente adecuado para la soldadura por fricción del miembro 46 de capuchón. La cara 90' discontinua incluye una pluralidad de dientes 92 separados. Los dientes 92 sirven para romper la continuidad de la interfaz entre la primera cara 90' y el miembro 46 de capuchón, conduciendo con ello a un arrastre excesivo de óxido en la soldadura por fricción y a un curvado prematuro de los dientes. Esto impide la formación de ruido y de soldaduras fuertes entre el miembro 46 de capuchón y la primera cara 90'. Como resultado, una vez que el manguito 82' es forzado por el miembro 46 de capuchón durante el ciclo de soldadura por fricción en contacto íntimo con la cara 86 interna de protuberancia, el manguito 82' permanece en su lugar sin ser girado cuando el miembro 46 de capuchón es decelerado rápidamente. En otras palabras, el manguito 82' se desacopla del miembro 46 de capuchón decelerante por rotura de las soldaduras inferiores formadas entre la cara 90 del manguito 82' y el miembro 46 de capuchón durante la fase final del ciclo de soldadura por fricción. Según se muestra en la Figura 8, el manguito 82' puede estar dimensionado de modo que se extienda más allá de la cara 42 de protuberancia, por ejemplo, en aproximadamente 0,5 mm. Cuando el miembro 46 de capuchón se dispone contra la cara 42 de protuberancia y el extremo 18 del primer componente 16, el manguito 82' es forzado contra la cara 86 interior ahusada de la protuberancia 80 hasta que los extremos de los dientes 92 del manguito 82' son limítrofes con la cara 42 de protuberancia y con el extremo 18.

Un miembro 46' de capuchón alternativo ha sido mostrado en la Figura 9 para su uso en conjunción con el manguito 82' alternativo. Los dientes 92 están ligeramente comprimidos en el interior de la porción 62 rebajada, siendo tal compresión facilitada por el corte 88 realizado en el manguito 82'. Esta realización puede ser ensamblada con anterioridad a la soldadura por fricción o a la terminación del proceso de montaje. Esto asegura que el manguito 82' se insertará en el espacio de separación entre la cara 86 interna y la superficie exterior del primer componente 16 mientras que solamente el extremo 18 y la cara 42 de protuberancia contactan con la segunda cara 52' del miembro 46' de capuchón.

Otra realización de la invención ha sido mostrada en las Figuras 10A y 10B, en la que un segundo componente 100 incluye un anillo 102 formado integralmente, que posee una cara 104 de protuberancia. El primer componente 16 se encuentra recibido en el interior de una abertura 106 ahusada formada en el anillo 102, de tal modo que el extremo 18 es limítrofe con la cara 104 de protuberancia. Una cara 108 interna del anillo 102 tiene un diámetro que se incrementa desde una primera dimensión próxima a la cara 104 de protuberancia, hasta una segunda dimensión distal de la misma. Un manguito 110 se encuentra recibido en la abertura 106 entre el primer componente 16 y la cara 108 interna de anillo. El manguito 110 posee una pared 112 ahusada que está dimensionada para acoplarse apretadamente en el interior de la abertura 106 ahusada. La pared 112 incluye una pluralidad de entalladuras 114 que aumentan la unión mecánica entre la pared 112 y cada uno de dichos primer componente 16 y cara 108 interna de anillo. Esta realización es particularmente adecuada para la soldadura con un segundo componente que tiene limitaciones físicas que impiden el uso de las disposiciones mostradas en las Figura 1, 5 y 8.

La formación de los conceptos descritos en lo que antecede en relación con la fijación de un miembro de capuchón a un miembro lineal, lo que se describe aquí particularmente junto con las Figuras 11-15 es una alternativa de conjunto en la que los lineales que tienen sujeciones extremas aseguradas al mismo están unidos a otras partes con las que forman las estructuras de automóvil deseadas. De manera más específica, aunque el procedimiento de unión preferido para fijar las sujeciones extremas o miembros de capuchón a los lineales consiste en soldadura por fricción y soldadura flash, se debe apreciar que el concepto puede ser también implementado empleando otros procedimientos de unión que son de menor coste para aplicaciones dadas, y que minimizan la introducción de calor en los lineales. Ejemplos de tales procedimientos incluyen conformación magnética, MIAB (soldadura de empalme de acción impelida magnéticamente), soldadura láser, y tipos de baja introducción de calor de soldadura GMA (arco de metal gaseoso). En su construcción más básica, esta realización incluye las etapas de unir un miembro de capuchón con un lineal en el que el miembro de capuchón tiene ciertos medios de fijación adicionales incorporados en el mismo, y ensamblar el conjunto de miembro de capuchón/lineal con otro componente. Estas etapas se muestran en las Figuras 11A-11C en las que un conjunto estructural indicado en general con el carácter 210 de referencia (Figura 11C) incluye al menos una primera y una segunda uniones 212 y 214 entre un primer componente 216 (que tiene un primer extremo 218 y un segundo extremo 220), y componentes 222 y 224 estructurales derecho e izquierdo. Se ilustran uniones adicionales aunque no van a ser discutidas directamente.

Volviendo a la Figura 11A, un miembro 246 de capuchón incluye una porción 248 de cuerpo, una primera cara 250, una segunda cara 252, y un borde que se extiende entre ambas indicado como 254. El miembro 246 de capuchón define un orificio a través del cual se extiende un medio de sujeción, tal como un perno 256, y se encuentra retenido de forma fija en el mismo. El perno 256 incluye una porción 258 roscada que ha sido configurada para recibir una tuerca 260. El perno 256 puede ser retenido en el interior del miembro 246 de capuchón por medio de un número cualquiera de procedimientos apropiados que incluyen vinculación adhesiva y soldadura, a título de ejemplo. Los miembros 246 de capuchón se unen al primer componente 216 por medio de soldadura por fricción de los extremos 218 y 220 del primer componente, con las caras 252. Según se muestra en la Figura 11B, se ha previsto una tuerca 260 roscada para que coopere con el perno 256 roscado. El conjunto 210 puede ser formado, por ejemplo, como se muestra en las Figuras 11 y 12. Cada uno de los componentes 222 y 224 estructurales define aberturas en las que se reciben los primeros componentes 216. Aquí, se disponen dos conjuntos de primeros componentes 216 unidos al miembro 246 de capuchón, entre los componentes 222 y 224 estructurales. Tuercas 260 y una arandela 266 de seguridad en cooperación con los pernos 256, aseguran los miembros 246 de capuchón a las paredes o porciones de cuerpo de los miembros 222 y 224 estructurales para completar el conjunto 210.

Volviendo a la Figura 13A, se muestra una porción de otro conjunto 210' de esta invención en el que una arandela 268 elástica (por ejemplo, una arandela Bellville), ha sido dispuesta entre la primera cara 250 del miembro 246 de capuchón y una superficie interna del miembro 222 estructural. La arandela 268 elástica permite que el conjunto 210' acomode las variaciones de longitud del primer componente 216. Otro mecanismo para acomodar la longitud variable de los componentes en un conjunto 210", ha sido mostrado en la Figura 13B. Un primer componente 216' incluye una porción 270 deformada o curvada. La porción 270 curva permite que el primer componente 216' se comprima durante la construcción del conjunto 210".

Volviendo a las Figuras 14A-14D, se han ilustrado múltiples realizaciones mediante las que se puede asegurar un miembro de capuchón a un primer componente para su uso, por ejemplo, en los conjuntos mostrados en las Figuras 11C, 12, 13A y 13B. La Figura 14A muestra una unión 212a en "T" formada entre el miembro 246a de capuchón y el primer componente 216 cuando el miembro 246a de capuchón se suelda por fricción con el primer componente 216 haciendo girar el miembro 246 de capuchón contra el primer componente 216 bajo presión como se ha descrito en lo que antecede. En la Figura 14B, el miembro 246b de capuchón incluye un labio 272 que tiene un reborde 274 al que se suelda por fricción el primer componente 216 formando con ello una soldadura de empalme 212b. Como resultado de la soldadura por fricción, se puede formar un flash exterior en el primer componente 216. Puede ser deseable evitar que se produzca flash visible por razones estructurales y/o estéticas. La ocultación de flash puede ser realizada con el uso de las configuraciones alternativas que se muestran en las Figura 14C y 14D. Con referencia a la Figura 14C, el miembro 246c de capuchón define un rebaje 276 enlazado por la cara 278, y en el que se recibe el primer componente 216. El primer componente 216 hace tope contra la cara 278 y se suelda por fricción con la misma para formar una unión en "T". El flash formado durante el proceso de soldadura por fricción se recoge en el rebaje 276 entre el primer componente 216 y el reborde 272 del miembro 246c de capuchón. Alternativamente, según se muestra en la Figura 14D, el miembro 246d de capuchón incluye un miembro 280 de unión que se extiende desde la cara 278 que tiene dimensiones en sección transversal sustancialmente idénticas a las del primer componente 216. El miembro 280 de unión y el primer componente 216, se sueldan entre sí por fricción. El flash formado se recoge así en el rebaje 276 entre el reborde 272 del miembro 246 de capuchón y el miembro 280 de unión.

Otros mecanismos para la fijación de un primer componente (miembro lineal) unido previamente a un miembro de capuchón o a otras porciones de un conjunto como alternativas a los mecanismos mostrados en las Figuras 11C, 12, 13A y 13B, han sido representados en las Figuras 15A-B. En el mecanismo mostrado en la Figura 15A, un miembro 246' de capuchón incluye un espárrago 256' formado integralmente, que puede ser roscado con el fin de recibir en el mismo la tuerca 260 roscada. Una arandela 266 autoblocante puede ser dispuesta entre la superficie externa del miembro 224 estructural y la tuerca 260. La Figura 15B muestra el uso del miembro 246 de capuchón soldado por fricción al primer componente 216 como se ha descrito con referencia a la Figura 14A. La cara 50 del miembro 246 de capuchón puede estar fijada a una superficie interna del componente 224 estructural en posiciones 282, por medio de soldadura de agitación por fricción (FSW), o mediante soldadura láser (LW), respectivamente. Se puede utilizar también empernado o remachado en lugar de soldadura.

Cuando se utiliza el proceso de soldadura por fricción para el pre-ensamble de los lineales 216, 216' con los miembros 246, 246' de capuchón, estos componentes pueden estar hechos de diferentes materiales que normalmente no serían soldables. Ejemplos de todo esto incluyen los miembros de capuchón de acero inoxidable unidos a lineales 6xxx o 7xxx, o miembros de capuchón 7xxx unidos a lineales 6xxx. La flexibilidad de esta invención amplía la diversificación de diseños y de opciones de unión para estructuras de automóvil que pueden incorporar en su carrocería-en-blanco el conjunto y las técnicas de unión de esta invención.

Las uniones soldadas por fricción de la presente invención están particularmente bien adaptadas para su uso como un conjunto de miembro de absorción de energía, tal como un amortiguador de choque. El conjunto puede ser fabricado más rápidamente, más fácilmente y más económicamente que con los procedimientos de montaje estándar que utilizan soldadura, empernado o remachado. La Figura 16 muestra un conjunto 300 de absorción de energía que incluye una viga 302 amortiguadora de choque, con cajas 304 de impacto conectadas a un extremo de la viga 302 amortiguadora de choque por medio de soportes 306 amortiguadores de choque, y conectadas por el otro extremo a soportes 308 de fijación. Los soportes 308 de fijación están configurados para ser montados separablemente en un vehículo. Los soportes 36 amortiguadores de choque se fijan a la viga 302 amortiguadora de choque preferentemente por medio de soldadura, tal como soldadura GMA (arco de metal gaseoso), como se indica en 310. Las cajas 304 de impacto son cilíndricas al menos en sus extremos. Como tales, las cajas 304 de impacto están soldadas por fricción a los soportes 306 amortiguadores de choque y al soporte 308 de sujeción. La unión soldada por fricción entre una caja 304 de impacto y un soporte 308 de fijación, se ha mostrado en la Figura 17A. El flash 312 se forma en la posición de la unión de soldadura por fricción. El flash 312 puede ser retirado mecánicamente mediante un proceso consiguiente después de que se haya completado la soldadura. Alternativamente, según se muestra en la Figura 17B, se puede utilizar un soporte 308' de sujeción que incluya una porción 314 en relieve con una abertura en la misma que se extienda por una cámara 316 rebajada unida en parte mediante soldadura de la superficie 318. La caja 304 de impacto está soldada por fricción a la superficie 318 del interior de la cámara 316 rebajada. El flash 312 creado en la soldadura por fricción se retiene en el interior de la cámara 316 rebajada. De igual modo, según se muestra en la Figura 17C, un soporte 306' amortiguador de choque puede incluir una porción 320 elevada con una abertura en la misma que se extiende hacia la cámara 322 rebajada unida en parte mediante soldadura con la superficie 324. El flash 312 creado cuando la caja 304 de impacto se suelda por fricción con la superficie 324, está retenido en el interior de cámara 322 rebajada.

Debido a la dependencia principal del procedimiento de soldadura por fricción de la aplicación rápida y controlada de energía rotacional (es decir, cinética) y de fuerza axial (es decir, presión) en las superficies que de empalme que se van a unir, el procedimiento consigue varios resultados clave. En primer lugar, el procedimiento produce una calidad de unión extremadamente consistente con aluminio. Típicamente, no existen discontinuidades objetables en la unión. Esto da como resultado una reducción sustancial de la cantidad de pruebas tanto destructivas como no destructivas que se requieren en estas uniones de soldadura por fricción durante la producción. Este procedimiento de soldadura de calidad da como resultado ahorros de costes obvios. En segundo lugar, el procedimiento tiene muy poca dependencia de las tolerancias dimensionales de las cajas de impacto y de los soportes. Esto reduce significativamente la necesidad y el coste de tener que mantener muy bajas las tolerancias de esas partes. Las cajas de impacto cilíndricas pueden ser simplemente serradas durante la preparación de la unión soldada por fricción. En tercer lugar, este procedimiento reducirá al mínimo, si no elimina por completo, la costosa etapa de tratamiento superficial que es esencial en otros procesos de soldadura. Adicionalmente, puesto que la soldadura por fricción es un proceso de introducción de baja cantidad de calor con un mantenimiento de las piezas extremadamente firme y preciso, existirán distorsiones muy pequeñas inducidas por la soldadura, causadas por la unión de las cajas de impacto y los soportes. Además, un control cercano sobre la detención del ciclo puede producir un registro angular de más o menos un uno por ciento entre soportes de unión. Esto, junto con la soldadura GMA limitada de los soportes de amortiguador de choque con el amortiguador de choque, puede hacer perfectamente posible que sea factible realizar toda la mecanización/taladrado de los componentes con anterioridad al montaje. Además, puesto que la soldadura por fricción conlleva una aplicación muy rápida de una cantidad de calor baja para efectuar la unión, resulta prácticamente independiente de la aleación. A diferencia con el proceso de soldadura GMA, que requiere una selección cuidadosa de las combinaciones de metales de base/aleación de relleno, la soldadura por fricción permite unir las cajas 304 de impacto a 306 y 308 de casi cualquier combinación de aleación de aluminio.

Se debe apreciar que los subbastidores y subconjuntos tales como incluso, por ejemplo, bancadas de motor, que se basan en el uso de componentes tubulares soldados por fricción a componentes con secciones transversales multi-faceta (es decir, cuadradas o rectangulares, o combinaciones de porciones curvilíneas), facilitarán una diversidad de diseños que se producen y se montan de forma más económica. Obviamente, para el uso del procedimiento de soldadura por fricción según se ha descrito aquí, en combinación con los diversos elementos mostrados, los componentes tubulares de aluminio pueden consistir en extrusiones que son soldadas por fricción con secciones transversales multi-faceta. La unión de soportes de montaje de amortiguador de choque con el amortiguador de choque, se puede hacer con remachado o empernado en vez de con soldadura de arco de metal gaseoso. Los soportes de montaje de amortiguador de choque y los soportes de sujeción, pueden ser fabricados mediante estampaciones, fundiciones, y/o extrusiones. En el caso de las extrusiones, las extrusiones longitudinales rectas podrían ser simplemente cortadas a la longitud.

Se debe apreciar que, puesto que los procesos de soldadura por fricción y flash requieren mínimas operaciones de unión, es decir, uniones a modo de piezas recibidas y cortadas con una mínima, o ninguna, limpieza, para la unión de los miembros de capuchón con los lineales respectivos, se puede lograr una reducción significativa de costes mediante la adaptación de la alternativa propuesta en esta invención. Adicionalmente, con la provisión de medios de sujeción en el miembro de capuchón, se logrará una reducción adicional de costes con la utilización de un procedimiento muy simple que consiste en empernar o remachar durante la fase final de montaje.

Claims (39)

1. Una estructura (10) de unión, que incluye:

un primer componente (16, 16') que incluye un miembro lineal que posee un par de extremos (18, 20);

al menos un segundo componente (22, 24, 100) que posee una superficie (28),

que se caracteriza porque dicho segundo componente (22, 24) posee una protuberancia (34, 80) que se extiende desde la citada superficie (28) y que termina en una cara (42, 104) de protuberancia, porque dicho segundo componente (22, 24, 100) define una abertura que se extiende a través de la citada protuberancia (34, 80), porque dicha abertura recibe un extremo (18, 20) de dicho miembro lineal de tal modo que la citada cara (42, 104) de protuberancia y dicho extremo (18, 20) del citado miembro lineal son limítrofes, y porque se ha montado un miembro (46, 46') de capuchón en los citados extremos limítrofes de dichos miembro lineal y cara (42) de
protuberancia.

2. La estructura (10) de unión de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque dicha protuberancia (80) posee un diámetro interno, que cambia progresivamente desde un primer diámetro próximo a la citada cara (42) de protuberancia, hasta un segundo diámetro distal de la misma.

3. La estructura (10) de unión de acuerdo con la reivindicación 2, que se caracteriza porque la citada unión define un espacio de separación en dicha abertura entre la citada protuberancia (80) y el citado miembro lineal, y comprende además un manguito (82, 82') adaptado para ser recibido en el citado espacio de separación.

4. La estructura (10) de unión de acuerdo con la reivindicación 3, que se caracteriza porque el citado manguito (82, 82') es discontinuo, de tal modo que el diámetro de dicho manguito (82, 82') es variable.

5. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 3, que se caracteriza porque dicho manguito (82, 82') posee una primera cara y una segunda cara, de tal modo que cuando se posiciona en el citado espacio de separación, la citada segunda cara está próxima a dicho miembro (46, 46') de capuchón.

6. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 5, que se caracteriza porque dicha segunda cara de manguito define una superficie (90') discontinua.

7. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 6, que se caracteriza porque dicha segunda cara de manguito comprende una pluralidad de dientes (92) adaptados para contactar con el citado miembro (46, 46') de capuchón.

8. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 4, que se caracteriza porque dicho miembro (46, 46') de capuchón posee una cara interna y una cara externa, y porque dicho segunda cara de manguito incluye medios para encajar liberablemente el citado manguito (82) con la citada cara interna de miembro de capuchón.

9. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 3, que se caracteriza porque dicho manguito (82, 82') comprende un material seleccionado en el grupo consistente en aluminio, acero y plástico.

10. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 2, que se caracteriza porque dicho primer diámetro es más grande que el citado segundo diámetro.

11. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 2, que se caracteriza porque dicho primer diámetro es más pequeño que el citado segundo diámetro.

12. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 11, que se caracteriza porque el citado manguito (82, 82') tiene la superficie exterior citada que es ahusada en dirección opuesta a la dirección de ahusamiento de dicho diámetro interno de protuberancia.

13. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 12, que se caracteriza porque dicha superficie externa de manguito comprende una pluralidad de miembros en relieve adaptados para encajar con la citada protuberancia (34, 80).

14. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye además otro segundo componente citado (22, 24) adaptado para recibir el otro extremo de dicho miembro lineal.

15. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 14, que se caracteriza porque dicho primer componente (16) y dichos segundos componentes (22, 24) comprenden un subconjunto de vehículo.

16. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque dicho primer componente (16, 16') tiene forma de producto de aluminio, elegido en el grupo consistente en un producto laminado, un producto extruido y un producto fundido.

17. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque dicho segundo componente (22, 24, 100) es un producto de aluminio seleccionado en el grupo consistente en un producto laminado, un producto extruido, y un producto fundido.

18. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque dicho miembro (46, 46') de capuchón está soldado por fricción a dichos extremos (18) del citado primer componente (16, 16') y a dicha cara (42) de protuberancia.

19. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque al menos un extremo de dicho miembro lineal posee una sección transversal circular y una porción media entre dichos extremos que tiene una configuración en sección transversal diferente a la de dicho al menos un extremo que posee sección transversal circular.

20. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 19, que se caracteriza porque dicho primer componente (16, 16') es un producto laminado.

21. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 20, que se caracteriza porque dicho primer componente (16') incluye medios de refuerzo próximos a al menos un extremo.

22. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 21, que se caracteriza porque dichos medios de refuerzo comprenden un cordón (64) formado en el citado primer componente (16').

23. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 19, que se caracteriza porque dicho primer miembro lineal de componente es un producto extruido.

24. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 19, que se caracteriza porque dicho primer miembro lineal de componente es un producto fundido.

25. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 19, que se caracteriza porque dicho segundo componente (22, 24, 100) es un producto laminado.

26. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 19, que se caracteriza porque dicho segundo componente (22, 24, 100) es un producto fundido.

27. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 19, que se caracteriza porque dicho primer componente (16, 16') y dichos segundos componentes (22, 24, 100) comprenden un subconjunto de carrocería-en-blanco de vehículo.

28. La estructura de unión de acuerdo con la reivindicación 19, que se caracteriza porque dicho primer componente (16, 16') está formado a partir de un producto laminado, y porque dicho extremo que tiene sección transversal circular incluye una porción de solapamiento en la citada sección transversal circular.

29. Un procedimiento de formación de una unión para una carrocería-en-blanco de un vehículo, que se caracteriza por las etapas de:

insertar un primer componente que incluye un miembro lineal que posee un par de extremos, en una abertura de un segundo componente que posee una superficie y una protuberancia que se extiende desde la superficie, extendiéndose la abertura a través de la protuberancia de tal modo que un extremo de la protuberancia y un extremo del miembro lineal son limítrofes; y sujetar un miembro de capuchón sobre el extremo limítrofe del miembro lineal y el extremo de la protuberancia.

30. El procedimiento de formación de una unión de acuerdo con la reivindicación 29, que se caracteriza porque dicha etapa de sujetar el miembro de capuchón se realiza mediante soldadura por fricción.

31. El procedimiento de formación de una unión de acuerdo con la reivindicación 29, que se caracteriza porque se define un espacio de separación entre la protuberancia de segundo componente y el miembro lineal, y dicho procedimiento incluye además la etapa de insertar un manguito en el espacio de separación.

32. El procedimiento de formación de una unión de acuerdo con la reivindicación 31, que se caracteriza porque el manguito incluye un anillo no continuo de tal modo que un diámetro del manguito es variable entre un límite máximo y uno mínimo.

33. El procedimiento de formación de una unión de acuerdo con la reivindicación 31, que se caracteriza porque el manguito posee una primera cara y una segunda cara de tal modo que cuando se posiciona entre la segunda protuberancia de componente y el miembro lineal de primer componente, la segunda cara está próxima a dicho miembro de capuchón.

34. El procedimiento de formación de una unión de acuerdo con la reivindicación 33, que se caracteriza porque la segunda cara de manguito define una superficie discontinua.

35. El procedimiento de formación de una unión de acuerdo con la reivindicación 34, que se caracteriza porque la segunda cara discontinua de manguito facilita una rotura en la continuidad de una interfaz entre la segunda cara de manguito y el miembro de capuchón durante la etapa de soldadura por fricción de la unión.

36. Un miembro (300) de absorción de energía para un vehículo, que incluye una caja (304) de impacto alargada, que se caracteriza porque dicha caja de impacto posee al menos un extremo con sección transversal circular; y porque un soporte (306, 306', 308, 308') está soldado por fricción en dicho extremo con sección transversal circular.

37. El miembro (300) de absorción de energía de la reivindicación 36, que se caracteriza porque dicho soporte (306, 306', 308, 308') incluye una porción (314, 320) en relieve que define una cámara (316, 322), estando el citado extremo con sección transversal circular recibido en la citada cámara (316, 322) y soldado por fricción a dicho soporte en el interior de la citada cámara.

38. El miembro (300) de absorción de energía de la reivindicación 36, que se caracteriza porque dicha caja (304) de impacto posee una configuración en sección transversal circular en cada extremo, e incluye además un soporte (306, 306', 308, 308') soldado por fricción a cada extremo citado de caja de impacto.

39. El miembro (300) de absorción de energía de la reivindicación 38, que se caracteriza porque un soporte (306, 306') citado ha sido configurado para ser sujetado a un vehículo, y el otro soporte (308, 308') citado ha sido configurado para ser sujetado a un amortiguador de choque.