JP2024514292A - 管の中間部分を厚くするための装置 - Google Patents

Abstract

本開示は、管の中間部分を内面に沿って厚くするための装置に関するものである。この装置は、管の外面を支持するための第１の支持部材と、管の内面を支持するためのマンドレルアセンブリとを含み、マンドレルアセンブリは、第２の支持部材によって支持される。マンドレルアセンブリは、厚くされる中間部分の輪郭に対応する輪郭を有し得る。さらに、この装置は、パンチを含み、パンチは、管の端部に接触し、管に軸線方向の力を加えて管を塑性変形させ、その中間部分で管を厚くするように構成される。この装置は、必要な材料のみを局在化させることにより、徐々に厚くさせ。また、この装置は、厚くなった管を簡単かつ迅速に取り外すことを助長し、その結果、サイクルタイムが短縮され、したがって生産性が向上する。

Description

本開示は、製造技術の分野に関するものである。特に、本開示は、管を形成または厚くするための装置に関するものであるが、これに限定されない。本開示のさらなる実施形態は、内面に沿って管の中間部分を厚くするための装置および方法を開示する。

管は、金属、プラスチック、複合材料などの材料で作られた長い中空の円筒である。この管は、家庭用、医療用、燃料ガス供給用、自動車用、および、空調および冷凍を含むその他の用途を含む様々な用途に使用できる。例えば、二輪車、バイク、自転車などの乗り物の用途では、フレーム、座席システム、燃料供給部品の形成に管が使用される場合があり、自動車のリンクアームには、管が必要とされ、そのような用途のすべてでは、統合してフレームを作製するために、管は順次溶接される必要がある。自動車の組立ラインでは、様々な用途に合わせて中間部分に余分な厚みを持たせた管が必要である。これは、全長にわたって余分な厚みを持たせた管を使用するか、または管の中間を厚くすることで実現できる。後者のアプローチにより、アセンブリ全体の全体的な重量が確実に削減される。

従来、厚さが変化する管を製造する様々な方法を開示する先行技術が知られている。例えば、圧延技術を反復して様々な厚さの平坦なシートを製造し、最終的には可変壁厚の管をもたらす管製造にそれらを使用するフレキシブル圧延が、先行技術の特許文献１に開示されている。他の方法には、厚い壁の管に、わずかに大きい直径のマンドレルを挿入することによって、所望の内部輪郭が提供される、スエージオートフレッテージが含まれる。他の方法には、位置制御マンドレル法を使用した管の引き抜き加工が含まれ、この場合、長手方向に沿って厚さが変化する管を製造するために特別に設計されたマンドレルが使用される。さらに別の特許文献２は、内部マンドレルを使用しない絞りダイの使用について開示している。ダイの一方の側には引張性の軸線方向の力が、もう一方の側には圧縮性の軸線方向の力が印加される。これらの力の相対的な大きさが変化すると、壁の厚さが変化する。簡単に言えば、可変厚さの管を製造するための当該技術分野で知られている従来のプロセスは、フレキシブル圧延、スエージオートフレッテージプロセス、位置制御マンドレル法を使用した管の引き抜き加工、特殊なダイセットアップによる押出加工、および管の端部の内側および外側の据え込み加工である。

上述のプロセスの展開は、製造機械の設置への多額の投資などの経済的制約、および／またはサイクルタイムの増加による生産性の低下により、制限されている。また、圧縮力がかかると管が座屈する場合がある。

米国特許第７１０７６８２号明細書 米国特許第６８０７８３７号明細書

本開示は、上述の１つまたは複数の制限を克服することを目的とする。

従来のプロセスの１つまたは複数の欠点は、特許請求の範囲に記載の方法によって克服され、本開示で特許請求の範囲に記載の装置および方法の提供を通じて追加の利点が提供される。

追加の構成および利点が、本開示の技術を通じて実現される。本開示の他の実施形態および態様が本明細書で詳細に説明され、特許請求の範囲に記載された開示の一部とみなされる。

本開示の非限定的な一実施形態では、管の中間部分を厚くするための装置が開示される。この装置は、管の外面を支持するように構成される第１の支持部材と、管の内面を支持するように構成されるマンドレルアセンブリとを含む。マンドレルアセンブリの少なくとも一部は、厚くされる管の中間部分の輪郭に対応する輪郭を有する。さらに、この装置は、マンドレルアセンブリの端部を支持するように構成される第２の支持部材を含む。さらに、この装置は、マンドレルアセンブリの自由端と第１の支持部材との間で管の端部に当接するように構成されるパンチを含む。パンチは、管に軸線方向の力を加えるように構成されており、パンチによる軸線方向の力の印加により管が塑性変形し、その結果、中間部分で管が厚くなる。

本開示の一実施形態では、マンドレルアセンブリは、第１のマンドレルセクションと第２のマンドレルセクションとを備え、第１のマンドレルセクションと第２のマンドレルセクションは、互いに取り外し可能に接続され、厚くされる管の中間部分の輪郭に対応する輪郭を有する。

本開示の一実施形態では、第１の支持部材は、管をその外面からクランプするために、管の外面に半径方向の力を加えるように構成される。

本開示の一実施形態では、管を塑性変形させることにより、マンドレルアセンブリによって画定された輪郭内に材料が蓄積し、それによって内面に沿って管の中間部分が厚くなる。

本開示の一実施形態では、装置は、マンドレルアセンブリの固定端と第１の支持部材との間で管の他端に当接するように構成されたリトラクタを含む。リトラクタは、パンチによって加えられる軸線方向の力の方向とは反対の方向に軸線方向の力を加えるように構成される。

本開示の一実施形態では、パンチは、管に軸線方向の力を加えるためにアクチュエータに結合される。

一実施形態では、リトラクタは、管に軸線方向の力を加えるためにアクチュエータに結合される。

本開示の一実施形態では、アクチュエータは、電気式アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、または油圧式アクチュエータのうちのいずれか１つである。

別の非限定的な一実施形態では、管が開示される。管は、内面および外面によって画定される本体部分を含む。本体部分は、内面に沿った管の中間部分の厚さが、内面の他の長手方向部分の厚さよりも大きくなるように構成される。

一実施形態では、管の外面は、均一な直径を有する。

本発明のさらに別の非限定的な一実施形態では、管の中間部分を厚くする方法が開示される。この方法は、マンドレルの端部が第２の支持部材によって支持されるマンドレルアセンブリを管の内面に接触させて配置することを含む。さらに、この方法は、管の外面上に第１の支持部材を配置することを含む。さらに、この方法は、パンチによって管に軸線方向の力を加えて管を塑性変形させて、中間部分で管を厚くすることを含む。

本開示の一実施形態では、この方法は、管の内面の中間部分を塑性変形させるパンチによって加えられる軸線方向の力とは反対の方向に、リトラクタによって軸線方向の力を加えることを含む。

上記した本開示の態様および実施形態は、互いに任意に組み合わせて使用できることが理解されるべきである。いくつかの態様および実施形態を共に組み合わせて、本開示の別の一実施形態を形成することができる。

前述の概要は例示のみを目的としており、いかなる形でも限定することを意図したものではない。上記の例示的な態様、実施形態、および構成に加えて、別の態様、実施形態、および構成が、図面および以下の詳細な説明を参照することによって明らかになるであろう。

本開示の新規な構成および特徴は、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、本開示自体、ならびにその好ましい使用形態、さらなる目的、およびその利点は、添付の図面と併せて読むとき、例示的な一実施形態の以下の詳細な説明を参照することによって最もよく理解されるであろう。ここで、添付の図面を参照して、一例としてのみ、１つまたは複数の実施形態を説明し、図中、同様の符号は、同様の要素を表す。

本開示の一実施形態に係る、管の中間部分を厚くするために使用される装置の概略図を示す。 厚くされる管の断面図を示す。 本開示の一実施形態に係るマンドレルアセンブリの第１のマンドレルセクションの斜視図を示す。 本開示の一実施形態に係るマンドレルアセンブリの第２のマンドレルセクションの斜視図を示す。 本開示の一実施形態に係る、図１の装置の第１の支持部材の斜視図を示す。 本開示の一実施形態による、図１の装置による厚くされた管の断面図を示す。 本開示の一実施形態に係る装置の段階的な動作状態を示す。 本開示の一実施形態に係る装置の段階的な動作状態を示す。 本開示の一実施形態に係る装置の段階的な動作状態を示す。 本開示の一実施形態に係る装置の段階的な動作状態を示す。 本開示の一実施形態に係る装置の段階的な動作状態を示す。 本開示の一実施形態に係る装置の段階的な動作状態を示す。

図面は、説明のみを目的として本開示の実施形態を示している。当業者であれば、以下の説明から、本明細書に説明される開示の原理から逸脱することなく、本明細書に示される構造および方法の代替実施形態が使用され得ることを容易に理解するであろう。

以上は、以下の本開示の詳細な説明がよりよく理解できるように、本開示の構成および技術的利点を大まかに概説した。本開示の追加の構成および利点については、以下に説明するが、これらは本開示の特許請求の範囲の主題を形成する。開示された概念および特定の実施形態は、本開示の同じ目的を実行するために他の構造を修正または設計するための基礎として容易に利用できることが当業者には理解されるべきである。そのような均等なプロセスは、添付の特許請求の範囲に記載されるような本開示の趣旨および範囲から逸脱しないことも当業者には理解されるべきである。本開示の特徴であると考えられる新規な構成は、その機構および動作方法の両方に関して、さらなる目的および利点とともに、添付の図面と併せて考慮すると、以下の説明からよりよく理解されるであろう。しかしながら、図の各々は、例示および説明のみを目的として提供されており、本開示の限定を定義することを意図したものではないことを明確に理解すべきである。本明細書に一般的に説明され、図に示される本開示の態様は、多種多様な異なる構成に配置、置換、組み合わせ、および設計することができ、それらのすべてが明示的に考慮され、本開示の一部を構成するものであることが容易に理解されるであろう。

本開示の実施形態は、内面に沿って管の中間部分を厚くするための装置を開示する。この装置は、自動車分野に適用される部品の中間部分を厚くするために使用され得る。可変厚さの管を製造するための従来の方法は、フレキシブル圧延、スエージオートフレッテージプロセス、位置制御マンドレル法を使用した管の引き抜き加工、特殊なダイセットアップによる押出加工、および管の端部の内側および外側の据え込み加工である。上述の方法の展開は、製造機械の設置への多額の投資などの経済的制約、および／またはサイクルタイムの増加による生産性の低下により、制限されている。また、圧縮力がかかると管が座屈する場合がある。したがって、管の内面に沿って管の中間部分を厚くするための装置が開示される。この装置は、徐々に厚さが増加するのを促進し、したがって応力上昇ゾーンを回避する。さらに、この装置は、管を座屈させることなく、管の中間部分を厚くするのを助長する。「中間部分」という用語は、管の端部間の任意の部分と推測することができる。

この装置は、第１の支持部材を含み、第１の支持部材は、管の外面を支持し、管をクランプするために外面に半径方向の力を加えるように構成される。さらに、この装置は、マンドレルアセンブリを含むことができ、マンドレルアセンブリは、互いに取り外し可能に接続された第１のマンドレルセクションと第２のマンドレルセクションとを含むことができる。マンドレルアセンブリの少なくとも一部は、厚くされる管の中間部分の輪郭に対応する輪郭によって画定される。さらに、この装置は、マンドレルアセンブリの端部を支持するように構成された第２の支持部材を含む。また、この装置は、マンドレルアセンブリの自由端と第１の支持部材との間で管の一端に当接し、マンドレルの固定端と第１の支持部材との間で管の他端に当接するようにそれぞれ構成されたパンチおよびリトラクタを含む。パンチは、管に軸線方向の力を加えるように構成することができ、リトラクタは、パンチによって加えられる軸線方向の力の方向と反対の方向に軸線方向の力を加えるように構成することができる。軸線方向の力が加わると、管が塑性変形して、管が中間部分で厚くなる場合がある。

本明細書で使用される「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ．．．ａ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語、またはその他のその変形は、非排他的な包含を網羅することを意図しており、構成要素またはステップのリストを含むアセンブリには、それらの構成要素またはステップのみが含まれるわけではなく、明示的にリストされていない、またはそのようなセットアップまたは方法に固有ではない他の構成要素またはステップが含まれる場合がある。言い換えれば、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ．．．ａ」で始まるアセンブリ内の１つまたは複数の要素は、追加の制約がなければ、アセンブリ内の他の要素または追加の要素の存在を排除しない。

これ以降、本開示は、例示的な実施形態の１つまたは複数の図を利用して説明される。しかしながら、そのような例示的な実施形態は、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。

以下の段落では、図１～図６ｆを参照して本開示を説明する。図中では、同一の要素または同様の機能を有する要素には同一の符号を付している。本開示の原理の理解を促進する目的で、以下では図面に示された特定の実施形態を参照し、これを説明するために特定の表現が使用される。それにも関わらず、それによって本開示の範囲を限定することは意図されておらず、例示された方法におけるそのような変更およびさらなる修正、およびそこに例示されたような本発明の原理のさらなる応用は、本発明が関連する技術分野において当業者が通常思いつくであろうことが考えられることが理解されるであろう。

以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、応用および用途を限定することを意図するものではない。さらに、前述の背景、要約、または以下の詳細な説明で提示された理論に拘束される意図はない。本開示は、明示的に反対の指定がない限り、様々な代替の向きおよびステップ順序を想定し得ることを理解すべきである。添付の図面に示され、以下の明細書に記載される特定の装置または構成要素は、添付の特許請求の範囲で定義される発明の概念の単なる例示的な実施形態であることも理解すべきである。以下、添付図面を参照しながら、本開示の好ましい実施形態について説明する。「実質的に」、「間」、「沿って」、「自由端」などの特定の用語、およびこれらの特定の用語を含み、特定の方向に向けられたその他の用語が使用されるが、これらの用語または単語の使用目的は単に、図面を参照することにより、本発明の理解を促進することである。したがって、これらの用語または単語の意味は、本発明の技術的範囲を不当に限定すべきではないことに留意すべきである。

図１は、本開示の例示的な一実施形態であり、［図２に見られるような］管（１１１）の中間部分（１１５）を厚くするために使用される装置（１００）の概略図を示す。管（１１１）は、内面（１１３）および外面（１１４）によって画定される本体部分（１１２）を含むことができる。管（１１１）は、厚くされる前は、本体部分（１１２）（したがって、本体部分（１１２）の内面（１１３）および外面（１１４））に沿って均一な厚さおよび直径を含むことができる。ここで、図１に見られるように、装置（１００）は、管（１１１）の外面（１１４）を支持しクランプするように構成することができる第１の支持部材（１０１）を含むことができる。図示の一実施形態では、図４に見られるように、第１の支持部材（１０１）は、一対の半円筒状部材を含み、一対の半円筒状部材は、管（１１１）の外面（１１４）を取り囲んでクランプし、したがって管（１１１）の外面（１１４）を支持することができる。すなわち、第１の支持部材（１０１）は、管（１１１）の外面（１１４）に半径方向内向きの力を加えて、管（１１１）の外面（１１４）をしっかりとクランプすることができる。一実施形態では、半円筒状部材の内径は、管（１１１）の外面（１１４）を受け入れ、支持し、クランプするために、管（１１１）の外径よりわずかに大きくてもよい。いくつかの実施形態では、半円筒状部材は、スプラインロックまたは締結などの適切な接合技術によって互いに結合される。

さらに、装置（１００）は、管（１１１）の内面（１１３）を半径方向に支持するように構成することができるマンドレルアセンブリ（１０２）を含むことができる。すなわち、マンドレルアセンブリ（１０２）は、管（１１１）の中空キャビティを通って延在することができ、したがって管（１１１）の内面（１１３）を支持する。一実施形態では、マンドレルアセンブリ（１０２）の外径は、管（１１１）の内径よりわずかに小さくてもよい。さらに、装置（１００）は、マンドレルアセンブリ（１０２）の端部を支持するように構成することができる第２の支持部材（１０４）を含むことができる。一実施形態では、マンドレルアセンブリ（１０２）の端部は、第２の支持部材（１０４）によってしっかりと、または取り外し可能に支持することができる。

図３ａおよび図３ｂと併せて図１をさらに参照すると、マンドレルアセンブリ（１０２）は、［図３ａに見られるような］第１のマンドレルセクション（１０３ａ）および［図３ｂに見られるような］第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）を含むことができ、これらは互いに取り外し可能に接続されており、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）は、第２の支持部材（１０４）に固定的にまたは取り外し可能に接続することができる。一実施形態では、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）の一端には、所定の距離だけ第１のマンドレルセクション（１０３ａ）内に延びる所定の直径の溝部（１０５）が画定され得る。さらに、キースロット（１０６）を、溝部（１０５）の周囲に画定することができ、溝部（１０５）の長さに沿って延在し得る。図３ａから明らかなように、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）の外面の一部（すなわち、一定の長さ）は、端部［すなわち、溝部（１０５）が画定される端部］まで延びるテーパの輪郭によって画定することができる。さらに、第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）の端部は、突出部（１０７）によって画定することができ、突出部は、端部から所定の長さだけ延在し得る。キー（１０８）は、突出部（１０７）の周囲に画定することができ、突出部（１０７）の長さに沿って延在し得る。図３ｂから明らかなように、第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）の外面は、実質的に中央部分でテーパ部分によって画定することができ、テーパ部分の前の部分は、テーパ部分の後ろの部分の直径よりも小さい直径を含む。

一実施形態では、第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）の端部に画定された突出部（１０７）およびキー（１０８）は、第１のマンドレルセクション（１０３ｂ）の端部に画定された溝部（１０５）およびキースロット（１０６）によってそれぞれ受け入れられることができ、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）と第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）が互いに嵌合（すなわち、互いに取り外し可能に接続）してマンドレルアセンブリ（１０２）を形成できるようにする。さらに、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）および第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）の各々のテーパ部分を結合すると、厚くされる管（１１１）の中間部分（１１５）の輪郭に対応する輪郭が画定される。マンドレルアセンブリ（１０２）のこの輪郭は、徐々に厚くなることを促進し、したがって応力上昇ゾーンを回避し、また必要な材料のみを局在化させることを助長する。

一実施形態では、第２の支持部材（１０４）によって支持される第１のマンドレルセクション（１０３ａ）の端部は、第２の支持部材（１０４）によって堅固にまたは取り外し可能に支持するための適切な設備によって画定することができる。一例として、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）を取り外し可能に支持するために、ねじ込みまたはスナップフィットの設備が設けられてもよく、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）を堅固に支持するために、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）の端部が溶接またはろう付けされてもよい。

図１に戻ると、装置（１００）は、管（１１１）に当接するように構成することができるパンチ（１１０）を含むことができる。一実施形態では、パンチ（１１０）は、マンドレルアセンブリ（１０２）の自由端［したがって、マンドレルアセンブリ（１０２）の第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）］と第１の支持部材（１０１）との間で、管（１１１）の端部に当接してもよい。パンチ（１１０）は、管（１１１）の中間部分（１１５）を厚くするために、軸線方向に変位して管（１１１）に軸線方向の力を加えて管（１１１）を塑性変形させるように構成することができる。さらに、装置（１００）は、第２の支持部材（１０４）上に移動可能に配置することができるリトラクタ（１０９）を含むことができる。リトラクタ（１０９）は、管（１１１）の他端（すなわち、パンチ（１１０）が当接する端部の反対側の端部）付近に構築することができる。リトラクタ（１０９）は、パンチ（１１０）が軸線方向の力を加える方向とは反対の方向に軸線方向の力を加えるように構成することができる。

一実施形態では、リトラクタ（１０９）は、形成された管（すなわち、中間部分が厚くなった管）を装置（１００）から引き抜くのを容易にするように構成することができる。すなわち、リトラクタ（１０９）は、形成された管を装置（１００）から引き抜くために、形成された管をマンドレルアセンブリ（１０２）から遠ざけるように軸線方向の力を加えることができる。

一実施形態では、パンチ（１１０）およびリトラクタ（１０９）の各々は、管（１１１）に軸線方向の力を加えるためのリニアアクチュエータに結合することができる。一例として、リニアアクチュエータは、油圧式アクチュエータ、電気式アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、および同様の機能を実行することを目的とした他の構成要素とすることができるが、これらに限定されない。

以下、管（１１１）の中間部分（１１５）を厚くする装置（１００）の動作について説明する。図６ａに見られるように、第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）は、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）と同軸に接続されてマンドレルアセンブリ（１０２）を形成することができ、マンドレルアセンブリ（１０２）は、厚くされる管（１１１）の中間部分（１１５）の輪郭に対応する外側部分の輪郭を画定することができる。一実施形態では、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）が第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）に接続され得る場合、第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）を第１のマンドレルセクション（１０３ａ）に接続することは限定として解釈されない。第１のマンドレルセクション（１０３ａ）と第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）を相互に接続すると、［図６ｂに示されるように］管（１１１）をマンドレルアセンブリ（１０２）上に配置することができる。すなわち、管（１１１）は、マンドレルアセンブリ（１０２）が管（１１１）の内面（１１３）を支持し、パンチ（１１０）およびリトラクタ（１０９）が管（１１１）の端部に当接するように、マンドレルアセンブリ（１０２）上に同軸に配置することができる。さらに、第１の支持部材（１０１）は、管（１１１）の外面（１１４）を支持するように動作することができる。第１の支持部材（１０１）は、［図６ｃに見られるように］管（１１１）をクランプするために、管（１１１）の外面（１１４）に半径方向内向きの力を加えることができる。

図６ｄに見られるように、管（１１１）を配置すると、パンチ（１１０）は、管（１１１）の端部に軸線方向の力を加えるように動作することができ、リトラクタ（１０９）は、パンチ力の印加方向とは反対の方向に軸線方向の力を加えるように動作することができる。一実施形態では、パンチ（１１０）およびリトラクタ（１０９）によって加えられる軸線方向の力と、第１の支持部材（１０１）による半径方向内向きの力とが、管（１１１）内に圧縮応力を誘発し、管（１１１）の塑性変形を引き起こすことができる。管（１１１）のこの塑性変形により、マンドレルアセンブリ（１０２）の外面に画定された輪郭内に管（１１１）の材料が蓄積し、それによって［図５に見られるように］内面（１１３）に沿った実質的に中間部分（１１５）を厚くすることができる。内面（１１３）に沿った中間部分（１１５）は、内面（１１３）の残りの部分の厚さよりも大きい厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、管（１１１）の中間部分（１１５）の厚さは、本体部分（１１２）の厚さより最大３０％大きくてもよい。外面（１１４）は、一定の直径を含む。

形成した［内面（１１３）に沿って中間部分（１１５）を厚くした］後、図６ｅに見られるように、第１の支持部材（１０１）を操作して管（１１１）のクランプ力を解放することができ、同様にパンチ（１１０）およびリトラクタ（１０９）を操作して軸線方向の力を解放することができる。図６ｆに示されるように、第１の支持部材（１０１）が解放されると、第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）を第１のマンドレルセクション（１０３ａ）から切り離すことができ、形成された管を装置（１００）から引き抜くために、形成された管がマンドレルアセンブリ（１０２）から離れるように、リトラクタ（１０９）を操作して軸線方向の力を加えることができる。

一実施形態では、装置（１００）は、管（１１１）を座屈させることなく、内面（１１３）に沿って管（１１１）の中間部分（１１５）を厚くするのを助長する。

一実施形態では、装置（１００）は、厚くされた管（１１１）を簡単かつ迅速に除去するのを助長し、その結果、サイクルタイムが短縮され、したがって生産性が向上する。

一実施形態では、装置（１００）は、より少ないトン数の設備を含むため、製造コストが低くなる。また、装置（１００）は、厚くするプロセス中に管がひずみ硬化を受けるのを助長し、これは、管（１１１）の強度の増加に寄与する。
均等物

本明細書における実質的に任意の複数形および／または単数形の用語の使用に関して、当業者は、文脈および／または用途に応じて、複数形から単数形へ、および／または単数形から複数形へ置き換えることができる。明確にするために、様々な単数／複数の置換が、本明細書に明示的に記載されている場合がある。

当業者であれば、一般的に、本明細書で使用される用語は、概して「オープンな」用語として意図されていることが理解されるであろう（例えば、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、「含むがそれに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語は「含むがそれに限定されない」と解釈されるべきである、など）。特定の数の導入された請求項の記述が意図されている場合、そのような意図は、請求項に明示的に記述され、そのような記述がない場合には、そのような意図は存在しないことが当業者にはさらに理解されるであろう。例えば、理解を助けるために、説明には、特許請求の範囲の記述を導入するための「少なくとも１つ」および「１つまたは複数」という導入語句の使用が含まれる場合がある。しかしながら、そのような語句の使用は、同じ請求項に、「１つまたは複数」または「少なくとも１つ」という導入語句と、「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞が含まれている場合でも、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記述の導入が、そのような導入された請求項の記述を含む特定の請求項を、そのような記述を１つだけ含む発明に限定することを意味するものと解釈されるべきではなく（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は通常、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」を意味すると解釈されるべきであり）、請求項の記述を導入するために使用される定冠詞の使用にも同じことが当てはまる。また、特定の数の導入された請求項の記述が明示的に記述されている場合でも、当業者であれば、そのような記述は通常、少なくとも記述された数を意味すると解釈されるべきであることを認識するであろう（例えば、他の修飾語なしで「２つの記述」という単なる記述は、通常は少なくとも２つの記述、または２つまたはそれ以上の記述を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ、など」に類似した慣例が使用される場合には、一般的にそのような構成は、当業者がその慣例を理解するであろうという意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」には、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、および／またはＡ、Ｂ、およびＣのすべてを有するシステムなどが含まれるが、これらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ、など」に類似した慣例が使用される場合には、一般的にそのような構成は、当業者がその慣例を理解するであろうという意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」には、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、および／またはＡ、Ｂ、およびＣのすべてを有するシステムなどが含まれるが、これらに限定されない）。さらに、本明細書中であろうと図面中であろうと、２つまたはそれ以上の代替的な用語を提示する実質的に任意の選言的な単語および／または語句は、用語のうちの１つ、用語のいずれか一方、または両方の用語を含む可能性を想定していると理解されるべきであることが理解されるであろう。例えば、「ＡまたはＢ」という語句は、「Ａ」または「Ｂ」または「ＡおよびＢ」の可能性を含むものと理解される。

様々な態様および実施形態が本明細書に開示されているが、他の態様および実施形態は、当業者には明らかであろう。本明細書に開示される様々な態様および実施形態は、説明を目的としたものであり、限定することを意図したものではなく、真の範囲および趣旨は説明に示されている。

１００ 装置
１０１ 第１の支持部材
１０２ マンドレルアセンブリ
１０３ａ 第１のマンドレルセクション
１０３ｂ 第２のマンドレルセクション
１０４ 第２の支持部材
１０５ 溝部
１０６ キースロット
１０７ 突出部
１０８ キー
１０９ リトラクタ
１１０ パンチ
１１１ 管
１１２ 本体部分
１１３ 内面
１１４ 外面
１１５ 中間部分

Claims (12)

1. 管（１１１）の中間部分（１１５）を厚くするための装置（１００）であって、前記装置（１００）は、
   前記管（１１１）の外面（１１４）を支持するように構成される第１の支持部材（１０１）と、
   前記管（１１１）の内面（１１３）を支持するように構成されるマンドレルアセンブリ（１０２）であって、前記マンドレルアセンブリ（１０２）の少なくとも一部は、厚くされる前記管（１１１）の前記中間部分（１１５）の輪郭に対応する輪郭を有する、前記マンドレルアセンブリ（１０２）と、
   前記マンドレルアセンブリ（１０２）の端部を支持するように構成される第２の支持部材（１０４）と、
   前記マンドレルアセンブリ（１０２）の自由端と前記第１の支持部材（１０１）との間で前記管（１１１）の端部に当接するように構成され、前記管（１１１）に軸線方向の力を加えるように構成されるパンチ（１１０）と、
   を備え、
   前記パンチ（１１０）による軸線方向の力の印加により前記管（１１１）が塑性変形し、その結果、前記中間部分（１１５）で前記管（１１１）が厚くなるようになっている、装置（１００）。
2. 前記マンドレルアセンブリ（１０２）は、第１のマンドレルセクション（１０３ａ）および第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）を備え、前記第１のマンドレルセクション（１０３ａ）および前記第２のマンドレルセクション（１０３ｂ）は、互いに取り外し可能に接続され、厚くされる前記管（１１１）の前記中間部分（１１５）の前記輪郭に対応する前記輪郭を有する、請求項１に記載の装置（１００）。
3. 前記第１の支持部材（１０１）は、前記管（１１１）をその外面（１１４）からクランプするために、前記管（１１１）の前記外面（１１４）に半径方向の力を加えるように構成される、請求項１に記載の装置（１００）。
4. 前記管（１１１）を塑性変形させることにより、前記マンドレルアセンブリ（１０２）によって画定された前記輪郭内に材料が蓄積し、それによって前記内面（１１３）に沿って前記管（１１１）の前記中間部分（１１５）が厚くなる、請求項１に記載の装置（１００）。
5. 前記マンドレルアセンブリ（１０２）の固定端と前記第１の支持部材（１０１）との間で前記管（１１１）の他端に当接するように構成されたリトラクタ（１０９）を備え、
   前記リトラクタ（１０９）は、前記パンチ（１１０）によって加えられる軸線方向の力の方向とは反対の方向に軸線方向の力を加えるように構成される、請求項１に記載の装置（１００）。
6. 前記パンチ（１１０）は、前記管（１１１）に軸線方向の力を加えるためにアクチュエータに結合される、請求項１に記載の装置（１００）。
7. 前記リトラクタ（１０９）は、前記管（１１１）に軸線方向の力を加えるために前記アクチュエータに結合される、請求項５に記載の装置（１００）。
8. 前記アクチュエータは、電気式アクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、または油圧式アクチュエータのうちのいずれか１つである、請求項６または７に記載の装置（１００）。
9. 請求項１に記載の装置（１００）を使用して形成された金属管（１１１）。
10. 管（１１１）であって、
    内面（１１３）および外面（１１４）によって画定される本体部分（１１２）を備え、
    前記本体部分（１１２）は、前記内面（１１３）に沿った前記管（１１１）の中間部分（１１５）の厚さが、前記内面（１１３）の他の長手方向部分の厚さよりも大きくなるように構成される、管（１１１）。
11. 前記管（１１１）の前記外面（１１４）は、均一な直径を有する、請求項１０に記載の管（１１１）。
12. 管（１１１）の中間部分（１１５）を厚くする方法であって、
    マンドレルアセンブリ（１０２）を前記管（１１１）の内面（１１３）内に配置するステップと、
    第１の支持部材（１０１）を前記管（１１１）の外面（１１４）上に配置するステップと、
    前記マンドレルアセンブリ（１０２）の端部で第２の支持部材（１０４）によって支持するステップと、
    パンチ（１１０）によって前記管（１１１）に軸線方向の力を加えて前記管（１１１）を塑性変形させ、その結果、前記中間部分（１１５）で前記管（１１１）が厚くなるステップと、
    前記パンチ（１１０）によって加えられる前記軸線方向の力と反対の方向に、リトラクタ（１０９）によって前記軸線方向の力を加えるステップと、
    を含む、方法。

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