(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲するダイキャビティ内に屈曲金属管状ブランク（７０）を配置し、前記管状ブランク（７０）が外部表面を有し、前記管状ブランクの屈曲部において前記外部表面が前記屈曲部の略両端に凹面部と凸面部を有し、
前記管状ブランクの両端を密閉し、
前記管状ブランクの内部へ高圧流体を供給し、
前記供給の結果、前記ダイキャビティを画成する表面に沿って前記ブランクを拡張させ、
前記ブランクの肉厚を所定範囲に維持すべく前記管状ブランク内に金属材料の縦流れを生みだすために前記管状ブランク（７０）の少なくとも一端に力を加え、
前記凹面部に近接する管状ブランク部においてしわの形成を阻止すべく、前記凹面部（７５）に近接する管状ブランク部に比べて前記凸面部（７６）に近接する管状ブランク部へ向かうより多量の金属材料の流れを生みだすために前記管状ブランクの前記凹面部（７５）に長手方向に配列される管状ブランク部に加えられる力の大きさに比べて前記管状ブランクの前記凸面部（７６）に長手方向に配列される管状ブランク部（７０）により多大な力が加わることを含む、少なくとも３０°の角度に配置される第１及び第２軸を備えた部分を有する屈曲管状部の液圧成形方法。
【請求項２】
前記管状ブランク（７０）の両端に力を加えることにより、前記多大な力が加わる請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記管状ブランクの凸面部（７６）に長手方向に配列される管状ブランク部に加わる前記より多大な力が管状ブランクの両端に加わる請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記管状ブランク（７０）の一端のみに力を加えることにより、前記多大な力が加わる請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記管状ブランクの凸面部（７６）に長手方向に配列される管状ブランク部に加わる前記より多大な力が管状ブランク（７０）の前記一端に加わる請求項４記載の方法。
【請求項６】
屈曲した輪郭を備えた前記管状ブランクを提供するために略水平なチューブブランクを挿入前に屈曲することを含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記管状ブランクの前記凹面部（７５）に長手方向に配列される前記管状ブランク部に加わる力の大きさと比べて前記管状ブランクの前記凸面部（７６）に長手方向に配列される前記管状ブランク部に加わる前記より多大な力は、前記管状金属ブランクの前記凸面部（７６）に長手方向に配列される前記管状金属ブランクの前記一端部と接触し、かつ前記管状金属ブランク（７０）の前記凹面部（７５）と長手方向に配列される前記管状ブランクの前記一端部から離れているチューブ端係合構造体（６６）を設けることにより得られる請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記凹面部に近接する前記管状ブランクの一端部に向かう金属材料の流れを阻止するために前記凹面部に長手方向に配列される位置で前記管状ブランクの前記一端部に窪み（８０）を形成することを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
形成されたブランクを前記ダイキャビティから除去した後、前記窪み（８０）を含む前記管状ブランク（７０）の端部を切断するステップを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記窪みが前記位置の両端部に形成され、前記窪み（８０）を含む前記両端部を切断する請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ダイ部を有するダイ構造体（１２）であって、内部に屈曲管状金属ブランク（７０）を配置すべき屈曲ダイキャビティを画成するように協働可能なダイ表面を含み、前記屈曲管状金属ブランクが外部表面を有し、前記外部表面は両端に凹面部（７５）と凸面部（７６）を含み、
前記ダイキャビティの両端に各々配置された第１及び第２連結チューブ端係合構造体（６６）を有する第１及び第２ラム組立体（１６，１８）であって、前記チューブ端係合構造体は前記ダイキャビティの前記両端内に挿入されるように構成及び配置され、
前記チューブ端係合構造体が前記ダイキャビティに配置された前記管状金属ブランクの両端を係合させるためのチューブ端係合表面（６７）を有し、
前記チューブ端係合構造体は前記管状金属ブランクの内側へ液圧成形流体を供給するよう構成及び配置された開口部からなり、
前記ラム組立体は、前記ダイキャビティを画成する前記ダイ表面に沿って前記管状金属ブランクを十分に拡張させるために前記管状金属ブランクの内側に供給される前記液圧成形流体の圧力を増加させるよう構成及び配置される流体加圧システムからなり、
前記チューブ端係合構造体の少なくとも一つは、前記チューブ端係合構造体間の前記管状金属ブランクを長手方向に圧縮し、それにより前記管状金属ブランクの肉厚を好適な範囲内に維持すべく前記管状金属ブランクが拡張する間に金属材料の縦流れを生みだすように、前記管状金属ブランクの前記両端の一端を内部へ係合押圧する連結ラム組立体によって可動し、
前記少なくとも一つの可動チューブ端係合構造体が、前記管状金属ブランクの凹面部方向の金属の縦流れの量に比べて前記管状金属ブランクの凸面部方向のより多量の金属の縦流れを生じるべく、前記ブランクの凹面部に長手方向に配列される前記管状金属ブランクの前記一端部に加わる力の大きさと比べて、前記管状金属ブランクの前記凸面部に長手方向に配列される前記管状金属ブランクの前記一端部へより多大な力を加えるように構成及び配置された前記チューブ端係合表面を有することを特徴とし、
前記圧力が２．０２６×１０8Ｐａ以上に高められ、前記管状金属ブランク部が元来の直径の１０％以上にまで拡張される直径を有し、前記管状金属ブランク部において肉厚が元来の肉厚の１０％以内に維持されることからなる、少なくとも３０°の角度に配置される第１及び第２軸を備えた部分を有する屈曲管状部内に前記管状金属ブランクを形成するための液圧成形ダイ組立体。
【請求項１２】
ダイ部（１２）を有するダイ構造体であって、内部に屈曲管状金属ブランクを配置すべき屈曲ダイキャビティを画成するように協働可能なダイ表面を含み、前記屈曲管状金属ブランク（７０）が外部表面を有し、前記外部表面は両端に凹面部（７５）と凸面部（７６）を含み、
前記ダイキャビティの両端に各々配置された第１及び第２連結チューブ端係合構造体を有する第１及び第２ラム組立体（１６，１８）であって、前記チューブ端係合構造体は前記ダイキャビティの前記両端内に挿入されるように構成及び配置され、
前記チューブ端係合構造体が前記ダイキャビティに配置された管状金属ブランクの両端を係合させるためのチューブ端係合表面を有し、
前記チューブ端係合構造体は前記管状金属ブランクの内側へ液圧成形流体を供給するよう構成及び配置された開口部をさらに含み、
前記ラム組立体（１６，１８）は、前記ダイキャビティを画成するダイ表面に沿って前記管状金属ブランクを十分に拡張させるために前記管状金属ブランクの内側に供給される前記液圧成形流体の圧力を増加させるよう構成及び配置される流体加圧システムをさらに含み、
前記チューブ端係合構造体の少なくとも一つは、前記チューブ端係合構造体間の前記管状金属ブランクを縦に圧縮し、それにより前記管状金属ブランクの肉厚を好適な範囲内に維持すべく前記管状金属ブランクが拡張する間に金属材料の縦流れを生みだすように、前記管状金属ブランクの前記両端の一端を内部へ係合押圧する連結ラム組立体によって可動し、
前記少なくとも一つの可動チューブ端係合構造体が、前記管状金属ブランクの前記凹面部（７５）方向の金属の縦流れの量に比べて前記管状金属ブランクの前記凸面部（７６）方向のより多量の金属の縦流れを生じるべく、前記ブランクの前記凹面部に長手方向に配列される前記管状金属ブランクの前記一端部に加わる力の大きさと比べて、前記管状金属ブランクの前記凸面部に長手方向に配列される前記管状金属ブランクの前記一端部へより多大な力を加えるように構成及び配置された前記チューブ端係合表面を有し、
前記チューブ端係合表面が前記管状金属ブランクの前記凹面部に長手方向に配列される前記管状金属ブランクの前記一端部から離れていることからなる、少なくとも３０°の角度に配置される第１及び第２軸を備えた部分を有する前記屈曲管状部内に前記ダイ組立体が前記管状金属ブランクを形成することを可能にする前記管状金属ブランクと連結する液圧成形ダイ組立体。
【請求項１３】
前記チューブ端係合表面（６７）が環状面であり、前記チューブ端係合表面の２２％から４４％が前記管状金属ブランクの一端と係合される請求項１１記載の液圧成形ダイ組立体。
【請求項１４】
前記ダイキャビティの一端が第１縦軸を画成し、前記縦ダイキャビティの他端が第１縦軸に関して少なくとも３０°屈曲した第２縦軸を画成し、前記管状金属ブランク（７０）が水平管状金属ブランクに関して少なくとも３０°屈曲している請求項１１記載の液圧成形ダイ組立体。
【請求項１５】
前記両チューブ端係合構造体が、その間にある前記管状金属ブランク（７０）を縦に圧縮するように前記管状金属ブランクの両端のいずれをも内部へ係合押圧して可動する請求項１１記載の液圧成形ダイ組立体。
【請求項１６】
前記両チューブ端係合構造体が、前記凹面部（７５）の長手方向に配列される前記管状金属ブランク部に加わる力の大きさと比べて、前記凸面部（７６）の長手方向に配列される前記管状金属ブランク（７０）の前記一端部へより多大な力を加えるために構成及び配置される請求項１１記載の液圧成形ダイ組立体。
【請求項１７】
屈曲ダイキャビティを定めるダイ構造体（１２）を含み、
前記ダイキャビティの両端に配置され、液圧成形すべき管状金属ブランク（７０）の両端を係合するよう構成及び配置されるチューブ端係合構造体を有するラム組立体（１６，１８）は、前記チューブ端係合構造体が、液圧成形すべき前記管状金属ブランクの内部へ加圧流体を供給することが可能な開口部を具備し、
前記チューブ端係合構造体の少なくとも１つは、前記チューブ端係合構造体の他方に対して可動であり、前記管状金属ブランクの一端と強制係合し、
前記チューブ端係合構造体の前記少なくとも一つが前記チューブ端係合表面を有し、前記チューブ端係合表面部が共通の平面に並びかつ前記管状金属ブランクの凸面部を形成する前記ダイキャビティ部と整列され、前記チューブ端係合表面の一部が前記管状金属ブランクの凸面部に長手方向に配列されている前記管状金属ブランクの端部と接触するように構成及び配置されており、
前記チューブ端係合表面の他部が前記共通の平面の外側に位置し、前記管状金属ブランクの凹面部を形成する前記ダイキャビティ部と共に配列されるため、前記チューブ端係合構造体の少なくとも一方が前記管状金属ブランク（７０）の凹面部に長手方向に配列される前記管状金属ブランク（７０）の前記端部から離れていることを含む、少なくとも３０°の角度に配置される第１及び第２軸を備えた部分を有する屈曲部形成用液圧成形ダイ組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は液圧成形に関し、さらに特にはしわのよらない液圧成形された屈曲管状部品を製造するために使用される方法と装置に関する。
【０００２】
以下に熟考される屈曲管状部品は車両用部品であり、さらに特には、車両用フレームやクレードルのような車両用装置の部品である。該部品はフレーム部材、十字部材、側部材、Ａ支柱部品などのようなものであってもよい。
【０００３】
従来、以下に熟考される型の屈曲部品が３０°以上の角度で管状形状に形成される場合には、曲がり管の凸部で減少する肉厚を強化するために、曲がり管の凸部に強化ブラケットを溶接する必要があった。強化ブラケットを十分に必要とする凸部で減少する肉厚を有する管状屈曲部に強化ブラケットを溶接することによって、完成品には材料コストと不要な重量が加わった。製造方法及び装置を改良することによって、より軽量により経費効率のよい方法で車両用部品を製造する必要に常に迫られている。
そうした部分はより分厚い肉厚を有する管状ブランクで着手することによってより丈夫に形成することができる。しかしながら、この場合、チューブに好ましくないしわが曲がり管の凹部で増大する傾向にある。そうしたしわの形成は高圧液圧成形（例えば、２．０２６×１０8Ｐａ以上）では特に問題が多く、ブランクの直径は１０％以上拡張され、肉厚はブランク元来の厚みの１０％以内に維持される。
屈曲部を形成するための従来の液圧成形装置は米国特許第５，４８１，８９２号に例示される。本特許は、液圧成形作業の間、管状金属ブランクの両端に係合する装置を開示しているが、曲がり管の凹部にしわの形成を防ぐための調整を全く行わない。
ＤＥＡ４３２２７１１は屈曲チューブを液圧成形する従来の液圧成形作業に関するが、これもまた曲がり管の凹部にしわの形成を防ぐための調整を全く行わない。
フランス特許第ＦＲ−Ａ−２５３５９８７号は、チューブ端係合構造体が、球状部を形成するよう拡張すべきブランク部と縦に配列される管状ブランク部により多大な押力を加えることが可能な旋回式部材からなる液圧成形装置を開示している。本特許の基本理念は球状部を拡張するために必要な付加押力を提供することである。しかしながら、本発明で開示される装置は局部でのみ管状ブランクを拡張する。本発明は、凹部が局部的なしわの形成を増大するとして知られるように、３０°以上屈曲するチューブや、曲がり管の凸部に対抗する曲がり管の凹部に関連する問題点に取り組むものではない。こうした局部的なしわの問題は本発明には存在せず、また本発明ではいかなる方法でも本問題に取り組んではいない。
さらに、上記フランス特許の曲がり管特有の問題に関してさえも、本発明は複雑な旋回式のチューブ端係合構造体を提供することにより比較的複雑な解決方法を提示している。
【０００４】
従来例の不利な点は、一般にそれ相応に屈曲するダイキャビティ内部に屈曲金属管状ブランクを配置することからなる屈曲管状部の液圧成形方法を提供することにより解決される。管状ブランクは外部表面を有し、管状ブランクの屈曲部では前記外部表面は管状ブランクの通例両端上に凹型表面部と凸型表面部を有する。管状ブランクの両端は密閉され、管状ブランクの内部へ高圧流体を供給し、その結果ダイキャビティを定める表面に沿ってブランクを拡張させる。所定の範囲内でブランクの肉厚を維持すべく管状ブランク内に金属材料の縦流れを生むために管状ブランクの少なくとも一端へ力を加え、凹面部に近接する管状ブランク部分と比べて凸面部に近接する管状ブランク部方向へより大きな金属材料の流れを生みだすために、管状ブランク部に加わる力の大きさに比べて管状ブランクの凸面部に縦に配列される管状ブランク部により大きな力が加わり、その結果凹部に近接する管状ブランク部でのしわの形成を阻止することができる。
【０００５】
本発明の原理によると、内部に屈曲管状金属ブランクが配置されるべき屈曲ダイキャビティを定めるべく共に操作可能なダイ表面を含むダイ部品を有するダイ構造体体からなる屈曲管状部を形成するための液圧成形ダイ装置が提供されている。屈曲管状金属ブランクはその両端に凹面部と凸面部を含む外部表面を有する。第一および第二ラム装置は各々ダイキャビティの両端に配置される第一および第二連結チューブ端係合構造体を有する。チューブ端係合表面はダイキャビティの両端に挿入されるべく構成および配置される。チューブ端係合構造体はダイキャビティ内に配置される管状金属ブランクの両端を係合するためのチューブ端係合表面を有する。チューブ端係合構造体はさらに液圧成形流体を管状金属ブランクの内部に供給するために構成および配置される開口部からなる。ラム装置はさらにダイキャビティを定めるダイ表面に沿って管状金属ブランクを十分に拡張するために管状金属ブランクの内部に供給される液圧成形流体の圧力を高めるよう構成および配置される流体加圧システムからなる。チューブ係合構造体の少なくとも一つは内部に連結されるラム装置によって可動し、管状金属ブランクの両端の一端を押圧して係合し、その結果チューブ端係合構造体間の管状金属ブランクを縦に圧縮し、それにより好適な範囲で管状金属ブランクの肉厚を維持すべく管状金属ブランクが拡張する間に金属材料の縦流れを生みだす。少なくとも一つの可動チューブ端係合構造体は、管状金属の凹面部方向の金属の縦流れの量に比べて管状金属ブランクの凸面部方向のより多量の縦流れを生むために、ブランクの凸面部に縦に配列される管状金属ブランクの一端部に適用される力の量に比べて、管状金属ブランクの凸面部分に縦に配列される管状金属ブランクの一端部により多大な力を加えるように構成および配置されるチューブ端係合表面を有する。
【０００６】
本発明のもう一つの観点によると、車両用フレーム装置などのような硬質の車両装置の部品を形成するのに好適な車両用部品が提供されている。車両用部品は所定の肉厚および所定の周辺寸法を有する円筒形ブランクから形成される。円筒形ブランクは内部に少なくとも約３０°の中央曲がり管と角度的に関連する両端部を有する管状壁を具備するように屈曲され液圧成形される。中央曲がり管は円筒形ブランクの所定の周辺寸法の約１０％を超える周辺寸法を有する。中央曲がり管はしわのよらない凹部と、円筒形ブランクの所定の肉厚の±１０％以内の肉厚を有する凸部を含む。
【０００７】
さらに特に図１について説明すると、油圧成形ダイ構造体体１２と一対の油圧ラム装置１６、１８を含む油圧成形システム１０が示されている。ダイ構造体体１２は下方ダイ部１４を含み、その断面図は図１に略図示される。ダイ構造体体１２は実質的には、形成されるダイキャビティの形を除き、ここに参考までに記載する１９９７年８月２１日付出願の出願番号第ＷＯ９８／０８６３３に従って製造される。
【０００８】
油圧ラム装置１６、１８はダイ構造体体１２の両端に配置される。ラム装置１６、１８は一般に各ラムハウジング２０、２２と、ラムハウジング２０、２２から外側に突出する各外部ラム２４、２６を含む。
【０００９】
図３に示すように、外部ラム２４はラムハウジング２０から外側へ、かつ下方ダイ部１４に配置されて、油圧成形されるべくチューブブランク７０の一端２８と密閉状態で係合すべく可動する。同様に、外部ラム２６はラムハウジング２２から外側に可動し、チューブ７０の他端２８を係合および密閉するように構成および配置される（図４参照）。
【００１０】
ラム装置１６および１８は流体加圧増圧器と共に具備され、従来の油圧成形システムによって管状ブランクが拡張する間に管状ブランクを縦に圧縮することが油圧的に操作可能である。その他、油圧成形システム１０には、ラム２４および２６がチューブ端２８に係合および密閉されると外部ラム２４内への流体流れを制御するために使用される弁装置が含まれる可能性があると考えられている。次に外部ラム２４は流体、好適には水をチューブ７０の内部へ注入する。
【００１１】
外部ラム２４および２６は各々主要部４６および主要部に固定されるエンドキャップ４８からなる。さらに特には、各主要部４６は丈夫な管状スリーブ部の形状であり、各ラムハウジング２０もしくは２２から外側に伸びている。各エンドキャップ４８は主要部４６の末端において環状端部に適切な締め具５４によってボルト締めして密閉される環状フランジ部５２を含む。各エンドキャップ４８はさらにフランジ部５２と一体形成されて主要部４６に関し外部方向かつ軸方向に伸びる伸張管状部５６を含む。各管状部５６はフランジ部５２と比べると外径は小さく、一般に円筒形の外部表面を有し、上方および下方ダイが近接した位置にあるとき（すなわち上方ダイ部が下方ダイ部１４上に下降するとき）油圧成形ダイキャビティの各端部に形成されるそれ相当の円筒形表面６２とともに周辺密閉を形成するよう構成および配置される。
【００１２】
図２に最も良く示すように、エンドキャップ４８の末端は管状部５６と一体成形されて管状部５６から外側に突出するノズル部６４である。ノズル部６４は実質的には管状形状であり、管状部５６と比べると外径は小さい。放射状に伸びる環状縁表面６６は管状部５６とノズル部６４の間の転移点に配置される。縁表面６６は油圧成形操作の間に密閉関係上チューブ７０の端部２８を係合するよう構成および配置されるチューブ係合表面部を構成する一部環状部６７を有する。縁表面６６はさらに表面部６７が係合するときチューブの端部２８から伸びる切り込みもしくは切り欠け表面部７８を含む。一部環状表面部６７は角部７９において切り欠けもしくは切り込み部７８へと移行する。
【００１３】
各ノズル部６４はチューブ７０の一端内に摩擦によって収容されて、高圧油圧成形の間にチューブの両端が密閉されるようにチューブ７０の両端に内部円筒形表面部を摺動可能に係合するよう構成および配置された円筒形の外部表面を有する。縦通孔６９は各キャップエンド４８を介して伸び、外部ラム２４（もしくは外部ラムの少なくとも一つ）からチューブ７０の内部領域へ高圧流体を伝達するよう構成および配置される。
【００１４】
上方ダイ構造体体が下方ダイ構造体体１４上に下降すると、伸縮ダイキャビティ７２が形成され、油圧成形チューブ７０の好適かつ最終形状に応じて周辺のダイキャビティ表面により定められる。たいていの出願では、チューブブランク７０は環状断面を有し、出願番号第ＷＯ９８／０８６３３に記載のとおり矩形断面を有するように油圧成形される。このように、ダイキャビティ７２がその両端での（例えば表面６２での）円筒形の輪郭からその中央部での長方形の輪郭断面方法へ移行することが認められうる。油圧成形の本出願では好適な油圧成形部品はいくぶん屈曲した輪郭を有することが図１に示されている。特に、本発明では、チューブの両端での中央縦軸と比較して３０°もしくはそれ以上の屈曲を具備する油圧成形部において最高の利益が得られる。例えば、図１において、角αは３０°以上である。図１から認められうるように、角αは水平チューブと比べてチューブの偏りもしくは屈曲の角度だけを表わしているのではなく、内部にチューブが配置されるダイキャビティの角度づけをも表わしている。また本発明によると、油圧成形されるべきであり、標準のロール成形作業において水平チューブとして元来製造される管状ブランク７０はダイキャビティ７２の弓形輪郭内に据え付けるために予め屈曲されている。この予備屈曲作業は例えば従来のコンピューター数値制御（ＣＮＣ）装置で実施可能である。
【００１５】
また、管状ブランクの元来の直径と比べて好適には少なくとも１０％まで、より好ましくは少なくとも２０％まで複数箇所で油圧成形部を伸張するべきである。油圧成形部の壁を不適当に薄くすることなくこれを達成するには、ラム２４および２６の内部への動きによって互いの方向へチューブ７０の両端２８を縦に圧縮する。こうして伸張する間にチューブ７０を縦に圧縮することで、チューブ７０を成形する金属材料の縦流れを生みだし、その結果油圧成形部の肉厚は元来のブランクの肉厚の約１０％以内にとどまる。一定の測定がなされないかぎり、屈曲部の凸部７６と比べて材料の流れはここではほとんど必要ではないため、（チューブの外部表面を調べると）屈曲部の凹部７５で流れる金属が増大する可能性があることが理解できる。
【００１６】
凹部７５の外部輪郭においてしわのよらない部分を提供するために、外部ラム２４および２６の環状縁表面６６に形成される切り込み部７８が具備される。さらに特には、ここでは図３および図４について述べると、外部ラム２４および２６の環状縁表面６６の一部環状部６７がチューブ７０の端部２８に係合するのがわかる。図示されるように、切り込み部７８はチューブ７０の内部凹部７５と共に縦に配列される。切り込み部７８はチューブ端２８の近接部から離れる方向に曲がり、ラム２４および２６が相対的に互いの方向に押圧されると、切り込み部７８はチューブ端２８に対して押圧されないため、凸部７６と比べて内部凹部７５へ金属が流れずに、凹部７５でしわが形成されない。
【００１７】
図１に戻って説明すると、チューブ７０の両端部は窪み８０を任意に備え、チューブ７０の内部凹部７５とも縦に配列されるチューブの端部方向の位置での金属材料流れに対してさらに制約を加える。窪み８０は油圧成形操作後に切断されるチューブの端部の一部を構成するように端部２８に十分に近接して設置される。これらの切断端部はどのような重要な範囲にも伸張されず、油圧成形操作後であっても実質的に環状断面を維持する。
【００１８】
図５に示すように、油圧成形過程は下方ダイ構造体体１４にチューブ７０を配置することから始まり、次に外部ラム装置２４および２６によってチューブ７０の端部を密閉する。次にチューブ７０は油圧流体で満たされる。特に、添加物を基剤とする水および油が４２部を介して外部ラム２４内へ注入され、次に通孔６９を介してチューブ７０内へ注入される。流体は実質的には通孔６９を介して反対側の外部ラム２６へ送られ、次に４４部によって下方タンクへ注出される。この過程の間、参照文字Ｆによって示す通り、チューブ７０は実質的に全気泡が排出および除去されて、油圧流体によって完全に内部を満たされている。チューブが流体で満たされると、上方ダイ部が閉鎖ダイキャビティ７２を形成するために下方ダイ部１４上に下降する。
【００１９】
図６に見られるように、油圧流体Ｆはチューブ拡張を開始するために油圧ラム装置１６および１８内部の増圧器で加圧される。チューブ７０が放射状に伸張するのに伴い、外部ラム２４および２６はチューブ７０の両端２８を互いの方向に内側に押圧する。環状フランジ表面６６がチューブ端２８を内側に押圧するとき、チューブ７０を成形する金属材料はチューブの長さに沿って縦に流れ、その結果チューブの直径は１０％もしくはそれ以上の屈曲範囲においてチューブを拡張することが可能となり、一方では油圧成形されたチューブ７０の肉厚が好適には元来のチューブブランクの肉厚の±１０％以内に維持される。
【００２０】
環状フランジ表面６６の切り込み部７８はチューブ端には強力に接してはいないため、実質的には内部凹部７５と共に縦に配列されるチューブ部分に沿って金属はほとんど流れないことが認められうる。切り込み部７８とチューブ端２８の間の接触は材料流れおよび／またはチューブ変形の結果可能であり、チューブ端と連結するラムの密閉性を実際に高めることとなる一方で、そうした接触はかなり少ない力で、かつ、環状表面部６７で生じるものよりも遅い時期に生じる。さらに、チューブブランクの窪み部８０もまたチューブの凹部７５と共に縦に配列され、凹部７５に向かう金属の流れを減少させるために、屈曲チューブ７０の凹部７５に向かって縦に流れるようとする金属が制限される領域を具備する。その結果、凹部７５ではしわは形成されない。
【００２１】
好適には、縁表面６６の環状表面部６７を係合するチューブは完璧な円の８０°から１６０°（もしくは約２２％から４４％）の間からなる。チューブ端部２８との係合の範囲は角αの関数、凹部７５での半径、およびチューブ７０の直径である。角αが大きくなり曲がり管の半径は小さくなればなるほど、環状表面部６７を係合するチューブの範囲はより小さくなる。さらに、より大きな直径のチューブにはより大きな係合範囲が必要であり、そのためより大きな係合環状表面部６７が備わっている。
【００２２】
さらに好適には、チューブを伸張するために２．０２６×１０8〜３．５４５×１０8Ｐａの流体圧力が使用される。本出願によると、さらに高い圧力が使用可能ではあるが、２．０２６×１０8〜１．０１３×１０9Ｐａの圧力を利用することも好適であろう。
【００２３】
チューブ７０が一般にダイキャビティ７２の形状に応じて好適なしわのよらない形状に形成されると、油圧圧力は解除され、外部ラム２６および２８はチューブ端２８から外側に駆動され、上方ダイ構造体が上昇する。
【００２４】
外部ラム２４および２６の両方の環状縁表面６６上には切り込み部７８が示される。しかしながら本発明では、切り込み部７８は外部ラムの一方のみに具備されうることが熟考されている。これは特に、チューブ７０の一端のみが内側に押圧されるべきケースである。その場合、切り込み部７８は反対の固定ラムではなく、押圧される一つのラム上にのみ具備されるようである。チューブの一端を押圧することは、チューブの一端部を他端部よりもかなり広範囲にわたって伸張すべき油圧成形への好適な取り組みである。伸張すべき端部が押圧すべき端部である。
【００２５】
複数の窪み８０は削除可能であることや、ただ一つの窪み８０だけを具備することが可能であることも熟考されている。一般には、窪み８０は内側に押圧すべき近接する切り込みラムと結合してのみ使用される。
【００２６】
図７、８、および９に示すのは本発明の第二実施例である。本実施例では、チューブ端１２８は１８２に示すように切り欠きもしくは切り込まれている。切断部１８２はチューブ１７０の凹部１７５と共に縦に配列される。また、本実施例では、ラムの環状縁表面１６６を切り込み部とは具備しない。むしろ、完全な環状縁表面１６６を具備する。本実施例の外部ラム１２４および１２６の環状縁表面１６６はチューブ１７０の端部１２８を縦に内側に押圧する。環状縁表面１６６は切断部１８２でチューブを係合したり内側に押圧したりしないため、内部凹部１７５と共に縦に配列されるチューブ部分に沿って実質的にはほとんど金属は流れない。本発明の第二実施例では、窪み１８０もまたチューブ内部の金属の流れを制限してしわのよらない油圧成形を目的とするために含まれることが理解できる。図示されるように、窪み１８０はチューブ端１２８からわずかに内側の、結果として油圧成形される製品から結局切断される位置に配置されている。
【００２７】
第一実施例と同様、切断部１８２は内側に押圧すべきチューブ１７０の一端のみに具備されうる。
【００２８】
本発明は、以上のように好適な実施例を参照して開示および説明されているが、本発明の精神および領域から逸脱しなければ様々の実施態様や変更例が実施可能であることは明白である。それゆえ、本請求項はここに記載された主旨および利点に従うそのような変更例、種々の実施態様、およびそれに相当する事例を全て包含するよう意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理による下方ダイ構造体体に配置される屈曲したチューブブランクを示す油圧成形システムの略部分断面図である。
【図２】  本発明による油圧ラムのチューブ係合部の斜視図である。
【図３】  図１に示すのと同様の図であるが、チューブブランクの両端に密閉して挿入される油圧システムラムを示す。
【図４】  管状ブランクの一端とそれに連結される油圧ラムの接点の拡大断面図である。
【図５】  図３に示すのと同様の図であるが、次の油圧成形段階の準備として満水状態の屈曲チューブを示す。
【図６】  図５に示すのと同様の図であるが、本発明により加圧された水がチューブを最終形状に拡張する油圧成形の次段階を示す。
【図７】  本発明の第二実施例による油圧成形システムの部分断面図を示す。
【図８】  本発明の第二実施例によるチューブブランクの切り込み付端を示す斜視図である。
【図９】  本発明の第二実施例による管状ブランクの一端とそれに連結される油圧ラムの接点を示す拡大断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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