【手続補正書】
【提出日】平成18年7月28日(2006.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の管状部材をラジアル方向外側へ拡張するための拡張用コーン体であって、
外周縁表面を有する本体を有し、
前記表面の少なくとも一部に、前記表面に凹設された、摩擦を減少させるレリーフのあるテクスチャ加工が施されているものである、拡張用コーン体。
【請求項２】
管状部材をラジアル方向外側へ拡張する方法であって、
内径を有する管状部材を提供する工程と、
前記管状部材の内径よりも大きい直径を含む、外周縁表面を有する拡張用コーン体を提供する工程と、
前記外周縁表面に、前記表面に凹設された摩擦を減少させるレリーフでテクスチャ加工する工程と、
前記拡張用コーン体を、前記管状部材の中を軸方向に移動させ、前記管状部材をラジアル方向外側へ拡張及び塑性変形させるものである、移動させる工程と
を有する方法。
【請求項３】
低摩擦のラジアル方向拡張器具であって、
複数の管状部材であって、その中を通って形成される軸方向通路を有し、内径を含む前記複数の管状部材と、
前記軸方向通路の内径よりも大きい外径を含む外周縁表面を有する拡張用コーン体と、
前記表面に凹設された、摩擦を減少させるレリーフのあるテクスチャ加工が施されている前記外周縁表面の少なくとも一部と
を有する低摩擦のラジアル方向拡張器具。
【請求項４】
管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のための器具であって、
支持部材と、
前記支持部材の末端に連結している拡張装置であって、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中、前記管状部材に連動するための１若しくはそれ以上の拡張された表面を有するものである、前記拡張装置と、
前記拡張装置の１若しくはそれ以上の拡張された表面と、前記管状部材の１若しくはそれ以上の内面との間の接触面を滑にするための潤滑システムと
を有する器具。
【請求項５】
管状部材をラジアル方向拡張及び塑性変形する方法であって、
１若しくはそれ以上の拡張された表面を有する拡張装置を用いて前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形を行う工程と、
前記拡張装置の１若しくはそれ以上の前記拡張表面と、前記管状部材の１若しくはそれ以上の内面との間の接触面を滑にする工程と
を有する方法。
【請求項６】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の、拡張装置と管状部材間の接触面を滑にするトライボロジカル・システムであって、
表面テクスチャを定義する、前記拡張装置に結合している拡張表面と、
前記拡張表面に結合している第１の潤滑膜と、
前記管状部材の内面に結合している第２の潤滑膜と、
前記拡張装置の拡張表面と前記管状部材の内面との間に定義された環状部内に配置されている潤滑剤と
を有するトライボロジカル・システム。
【請求項７】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の、拡張装置の拡張表面と管状部材間の接触面を滑にする方法であって、
前記拡張表面にテクスチャ加工する工程と、
前記拡張表面に結合している第１の潤滑膜を結合する工程と、
前記管状部材の内面に第２の潤滑膜を結合する工程と、
前記拡張装置の拡張表面と前記管状部材の内面との間に定義された環状部内に潤滑剤を配置する工程と
を有する方法。
【請求項８】
管状部材をラジアル方向拡張及び塑性変形するシステムであって、
前記管状部材をラジアル方向拡張及び塑性変形する手段と、
前記管状部材をラジアル方向拡張及び塑性変形する手段と前記管状部材との間の接触面内の摩擦量を減少させる手段と
を有するシステム。
【請求項９】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の、拡張装置と管状部材間の接触面を滑にするトライボロジカル・システムであって、
表面テクスチャを定義する、前記拡張装置に連結している拡張表面を有するものである、トライボロジカル・システム。
【請求項１０】
請求項６記載のトライボロジカル・システムにおいて、前記拡張表面は研磨された表面を有するものである。
【請求項１１】
請求項６記載のトライボロジカル・システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な全力の４５％以下である。
【請求項１２】
請求項６記載のトライボロジカル・システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な全力の４５％未満である。
【請求項１３】
請求項６記載のトライボロジカル・システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な全力の４５％以下及び８％以上である。
【請求項１４】
請求項６記載のトライボロジカル・システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な全力の８％以下である。
【請求項１５】
請求項６記載のトライボロジカル・システムにおいて、前記拡張表面のベアリング比の変動は、約１５％未満である。
【請求項１６】
請求項６記載のトライボロジカル・システムにおいて、前記拡張装置の拡張表面のベアリング比は、６０％のＲｚ表面粗さにおいて７５％より大きいものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】管状部材のラジアル方向拡張用潤滑システム
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００３年１月２７日に出願済みの米国特許仮出願番号第６０／４４２，９３８号、代理人整理番号第２５７９１．２２５号の出願日の利益を主張するものであり、その開示はこの参考により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は以下、（１）１９９９年１２月３日に出願済みの米国特許出願第０９／４５４，１３９号、代理人整理番号第２５７９１．０３．０２号、（２）２０００年２月２３日に出願済みの米国特許出願第０９／５１０，９１３号、代理人整理番号第２５７９１．７．０２号、（３）２０００年２月１０日に出願済みの米国特許出願第０９／５０２，３５０号、代理人整理番号第２５７９１．８．０２号、（４）１９９９年１１月１５日に出願済みの米国特許出願第０９／４４０，３３８号、代理人整理番号第２５７９１．９．０２号、（５）２０００年３月１０日に出願済みの米国特許出願第０９／５２３，４６０号、代理人整理番号第２５７９１．１１．０２号、（６）２０００年２月２４日に出願済みの米国特許出願第０９／５１２，８９５号、代理人整理番号第２５７９１．１２．０２号、（７）２０００年２月２４日に出願済みの米国特許出願第０９／５１１，９４１号、代理人整理番号第２５７９１．１６．０２号、（８）２０００年６月７日に出願済みの米国特許出願第０９／５８８，９４６号、代理人整理番号第２５７９１．１７．０２号、（９）２０００年４月２６日に出願済みの米国特許出願第０９／５５９，１２２号、代理人整理番号第２５７９１．２３．０２号、（１０）２０００年７月９日に出願済みのＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ００／１８６３５号、代理人整理番号第２５７９１．２５．０２号、（１１）１９９９年１１月１日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１６２，６７１号、代理人整理番号第２５７９１．２７号、（１２）１９９９年９月１６日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５４，０４７号、代理人整理番号第２５７９１．２９号、（１３）１９９９年１０月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５９，０８２号、代理人整理番号第２５７９１．３４号、（１４）１９９９年１０月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５９，０３９号、代理人整理番号第２５７９１．３６号、（１５）１９９９年１０月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５９，０３３号、代理人整理番号第２５７９１．３７号、（１６）２０００年６月１９日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２１２，３５９号、代理人整理番号第２５７９１．３８号、（１７）１９９９年１１月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１６５，２２８号、代理人整理番号第２５７９１．３９号、（１８）２０００年７月２８日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２２１，４４３号、代理人整理番号第２５７９１．４５号、（１９）２０００年７月２８日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２２１，６４５号、代理人整理番号第２５７９１．４６号、（２０）２０００年９月１８日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２３３，６３８号、代理人整理番号第２５７９１．４７号、（２１）２０００年１０月２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２３７，３３４号、代理人整理番号第２５７９１．４８号、（２２）２００１年２月２０日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２７０，００７号、代理人整理番号第２５７９１．５０号、（２３）２００１年１月１７日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２６２，４３４号、代理人整理番号第２５７９１．５１号、（２４）２００１年１月３日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２５９，４８６号、代理人整理番号第２５７９１．５２号、（２５）２００１年７月６日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３０３，７４０号、代理人整理番号第２５７９１．６１号、（２６）２００１年８月２０日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３１３，４５３号、代理人整理番号第２５７９１．５９号、（２７）２００１年９月６日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３１７，９８５号、代理人整理番号第２５７９１．６７号、（２８）２００１年９月１０日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３３１８，３８６号、代理人整理番号第２５７９１．６７．０２号、（２９）２００１年１０月３日に出願済みの米国特許出願第０９／９６９，９２２号、代理人整理番号第２５７９１．６９号、（３０）２００１年１２月１０日に出願済みの米国特許出願第１０／０１６，４６７号、代理人整理番号第２５７９１．７０号、（３１）２００１年１２月２７日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３４３，６７４号、代理人整理番号第２５７９１．６８号、及び（３２）２００２年１月７日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３４６，３０９号、代理人整理番号第２５７９１．９２号に関連するものであり、それらの開示はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
本発明は全般に石油及びガスの探査に関し、具体的には、石油及びガスの探査を促進するための抗井ケーシングの形成と修理に関するものである。
【０００４】
石油探査中、抗井は典型的に地下層中の数多くの地層を通り抜ける。次に、抗井ケーシングが形成されるが、それはその抗井の中で、ネジ接続によって互いに連結されている管状部材をラジアル方向に拡張して塑性変形させることによって形成される。ネジ接続によって互いに連結されている管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のための既存の方法は、常に信頼できるものではない、または常に十分な結果をもたらすものではない。具体的には、ネジ接続がラジアル方向拡張プロセス中に損傷を受けることがあり得る。
【０００５】
拡張中、拡張コーン体が管状部材を通って軸方向に移動する。錐体は管状部材の内径よりも大きい外径を有する。従って、錐体と管状部材との間には極めて高い摩擦が存在し、その結果、熱と応力と磨耗とが生じる。
【０００６】
拡張コーン体（またはマンドレル）は、パイプを永久的に機械的に変形させるために用いられる。錐体は、この錐体にかかる差水圧及び／または直接の機械的な引く力または押す力によって、前記チュービングの中を移動する。前記差圧は前記錐体に接続している内部ストリングを通して送り込まれ、前記機械力は前記内部ストリングを揚げるか下げることによって加えられる。
【０００７】
前記チュービングを通る前記錐体の進行は、その弾性限界を超えた塑性域にまでそのスチールを変形させる一方、応力を最終収率未満に維持する。
【０００８】
拡張中の円筒状マンドレルとパイプ内径との接触により、摩擦による強い力が発生する。前記拡張プロセス中の摩擦を減少することが可能なマンドレルの提供は、恩恵をもたらすであろう。
【０００９】
本発明は、ネジ接続によって互いに連結している管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のための既存のプロセスが持つ、１若しくはそれ以上の制限を克服することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの観点によれば、複数の管状部材をラジアル方向に拡張するための拡張コーン体が提供され、前記拡張コーン体は外周縁表面を有する本体を含み、前記表面の少なくとも一部には、その表面に凹設された摩擦を減少させるレリーフが施されている。
【００１１】
本発明の別の観点によれば、低摩擦ラジアル方向拡張器具が提供され、前記拡張器具は、内径を有するチューブを通して形成される軸方向の通路を有する複数の管状部材と、前記軸方向の通路の内径よりも大きい外径を有する外周縁表面を有する拡張コーン体と、前記外周縁表面に凹設された摩擦を減少させるレリーフを有する外周縁表面の少なくとも一部とを含む。
【００１２】
本発明の別の観点によれば、管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のための器具が提供され、前記器具は、支持部材と、前記支持部材末端に連結している拡張装置であり前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中に前記管状部材を連動するための１若しくはそれ以上の拡張された表面を有する拡張装置と、潤滑システムであり前記拡張装置の１若しくはそれ以上の拡張表面と前記管状部材の１若しくはそれ以上の内面との間の接触面を滑にするための潤滑システムとを含む。
【００１３】
本発明の別の観点によれば、管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のための方法が提供され、前記方法は、１若しくはそれ以上の拡張された表面を有する拡張装置を用いて前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形を行う工程と、前記拡張装置の１若しくはそれ以上の拡張表面と前記管状部材の１若しくはそれ以上の内面との間の接触面を滑にする工程とを含む。
【００１４】
本発明の別の観点によれば、前記拡張装置による前記管状部材のラジアル方向拡張中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするシステムが提供され、前記システムは、多少の潤滑剤を供給する手段と、前記潤滑剤の少なくとも一部を前記接触面に注入する手段とを含む。
【００１５】
本発明の別の観点によれば、前記拡張装置による前記管状部材のラジアル方向拡張中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするシステムを動作する方法が提供され、前記方法は、前記拡張装置動作中の管状部材の歪み速度を測定する工程と、測定された歪み速度の関数に応じて前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる工程とを含む。
【００１６】
本発明の別の観点によれば、前記拡張装置による前記管状部材のラジアル方向拡張中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするシステムを動作する方法が提供され、前記方法は、前記拡張装置動作中に前記接触面の１若しくはそれ以上の特性を測定する工程と、前記測定された１若しくはそれ以上の特性関数として前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる工程とを含む。
【００１７】
本発明の別の観点によれば、前記拡張装置による前記管状部材のラジアル方向拡張中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするシステムが提供され、前記システムは、前記拡張装置動作中の管状部材の歪み速度を測定する手段と、測定された歪み速度の関数に応じて前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる手段とを含む。
【００１８】
本発明の別の観点によれば、前記拡張装置による前記管状部材のラジアル方向拡張中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするシステムが提供され、前記システムは、前記拡張装置動作中に前記接触面の１若しくはそれ以上の特性を測定する手段と、前記測定された１若しくはそれ以上の特性関数として前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる手段とを含む。
【００１９】
本発明の別の観点によれば、前記拡張装置による前記管状部材のラジアル方向拡張中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするシステムを動作する方法が提供され、前記方法は、前記拡張装置の動作の１若しくはそれ以上の特性を測定する工程と、前記測定された１若しくはそれ以上の特性関数として前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる工程とを含む。
【００２０】
本発明の別の観点によれば、前記拡張装置による前記管状部材のラジアル方向拡張中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするシステムが提供され、前記システムは、前記拡張装置の動作の１若しくはそれ以上の特性を測定する手段と、前記測定された１若しくはそれ以上の特性関数として前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる手段とを含む。
【００２１】
本発明の別の観点によれば、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするトライボロジカル・システムが提供され、前記システムは、表面テクスチャを定める前記拡張装置に連結している拡張表面と、前記拡張表面に結合される第１の潤滑膜と、前記管状部材の内面に結合される第２の潤滑膜と、前記拡張装置の拡張表面と前記管状部材の内面によって形成される環状部内に配置される潤滑剤とを含む。
【００２２】
本発明の別の観点によれば、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にする方法が提供され、前記システムは、前記拡張表面にテクスチャ加工する工程と、前記拡張表面に結合される第１の潤滑膜を結合する工程と、前記管状部材の内面に第２の潤滑膜を結合する工程と、前記拡張装置の拡張表面と前記管状部材の内面によって形成される環状部内に潤滑剤を配置する工程とを含む。
【００２３】
本発明の別の観点によれば、管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のためのシステムが提供され、前記システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦力を克服するために必要なエネルギー量は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総エネルギー量の８％以下である。
【００２４】
本発明の別の観点によれば、管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のためのシステムが提供され、前記システムは拡張装置を含み、前記拡張装置において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の前記拡張装置と前記管状部材との間の摩擦係数は０．０６以下である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１ａ及び１ｂを参照すると、管状部材をラジアル方向に拡張する器具１０の実施例には、支援部材１４の一端に連結している、１若しくはそれ以上の拡張表面１２ａを含む拡張装置１２が含まれている。
【００２６】
１つの実施例において、前記拡張装置１２は従来の市販されている拡張装置、及び／または本質的に以下のうち１若しくはそれ以上において説明されている拡張装置として提供される。：（１）１９９９年１２月３日に出願済みの米国特許出願第０９／４５４，１３９号、代理人整理番号第２５７９１．０３．０２号、（２）２０００年２月２３日に出願済みの米国特許出願第０９／５１０，９１３号、代理人整理番号第２５７９１．７．０２号、（３）２０００年２月１０日に出願済みの米国特許出願第０９／５０２，３５０号、代理人整理番号第２５７９１．８．０２号、（４）１９９９年１１月１５日に出願済みの米国特許出願第０９／４４０，３３８号、代理人整理番号第２５７９１．９．０２号、（５）２０００年３月１０日に出願済みの米国特許出願第０９／５２３，４６０号、代理人整理番号第２５７９１．１１．０２号、（６）２０００年２月２４日に出願済みの米国特許出願第０９／５１２，８９５号、代理人整理番号第２５７９１．１２．０２号、（７）２０００年２月２４日に出願済みの米国特許出願第０９／５１１，９４１号、代理人整理番号第２５７９１．１６．０２号、（８）２０００年６月７日に出願済みの米国特許出願第０９／５８８，９４６号、代理人整理番号第２５７９１．１７．０２号、（９）２０００年４月２６日に出願済みの米国特許出願第０９／５５９，１２２号、代理人整理番号第２５７９１．２３．０２号、（１０）２０００年７月９日に出願済みのＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ００／１８６３５号、代理人整理番号第２５７９１．２５．０２号、（１１）１９９９年１１月１日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１６２，６７１号、代理人整理番号第２５７９１．２７号、（１２）１９９９年９月１６日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５４，０４７号、代理人整理番号第２５７９１．２９号、（１３）１９９９年１０月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５９，０８２号、代理人整理番号第２５７９１．３４号、（１４）１９９９年１０月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５９，０３９号、代理人整理番号第２５７９１．３６号、（１５）１９９９年１０月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５９，０３３号、代理人整理番号第２５７９１．３７号、（１６）２０００年６月１９日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２１２，３５９号、代理人整理番号第２５７９１．３８号、（１７）１９９９年１１月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１６５，２２８号、代理人整理番号第２５７９１．３９号、（１８）２０００年７月２８日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２２１，４４３号、代理人整理番号第２５７９１．４５号、（１９）２０００年７月２８日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２２１，６４５号、代理人整理番号第２５７９１．４６号、（２０）２０００年９月１８日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２３３，６３８号、代理人整理番号第２５７９１．４７号、（２１）２０００年１０月２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２３７，３３４号、代理人整理番号第２５７９１．４８号、（２２）２００１年２月２０日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２７０，００７号、代理人整理番号第２５７９１．５０号、（２３）２００１年１月１７日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２６２，４３４号、代理人整理番号第２５７９１．５１号、（２４）２００１年１月３日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２５９，４８６号、代理人整理番号第２５７９１．５２号、（２５）２００１年７月６日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３０３，７４０号、代理人整理番号第２５７９１．６１号、（２６）２００１年８月２０日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３１３，４５３号、代理人整理番号第２５７９１．５９号、（２７）２００１年９月６日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３１７，９８５号、代理人整理番号第２５７９１．６７号、（２８）２００１年９月１０日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３３１８，３８６号、代理人整理番号第２５７９１．６７．０２号、（２９）２００１年１０月３日に出願済みの米国特許出願第０９／９６９，９２２号、代理人整理番号第２５７９１．６９号、（３０）２００１年１２月１０日に出願済みの米国特許出願第１０／０１６，４６７号、代理人整理番号第２５７９１．７０号、（３１）２００１年１２月２７日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３４３，６７４号、代理人整理番号第２５７９１．６８号、及び（３２）２００２年１月７日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３４６，３０９号、代理人整理番号第２５７９１．９２号。それの開示はこの参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの代替実施形態において、前記拡張装置１２は、例えばＷｅａｔｈｅｒｆｏｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌが市販するような従来の市販されている回転拡張装置であるか、若しくはそれを含む。
【００２７】
１つの実施例において前記器具１０は、例えば地下層２０を横切る抗井１８のような既存構造内において、前記拡張装置１２を移動させるか、管状部材１６に対して前記拡張装置１２を回転させることによって、若しくはそれら両方を行うことによって、管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形を行うように操作される。１つの実施例において、前記器具１０の動作中、前記装置１２の拡張表面１２ａは、前記管状部材１６の内面１６ａの少なくとも一部を連動する。
【００２８】
１つの実施例において前記器具１０は、以下のうち１若しくはそれ以上において記述されているように操作される。（１）１９９９年１２月３日に出願済みの米国特許出願第０９／４５４，１３９号、代理人整理番号第２５７９１．０３．０２号、（２）２０００年２月２３日に出願済みの米国特許出願第０９／５１０，９１３号、代理人整理番号第２５７９１．７．０２号、（３）２０００年２月１０日に出願済みの米国特許出願第０９／５０２，３５０号、代理人整理番号第２５７９１．８．０２号、（４）１９９９年１１月１５日に出願済みの米国特許出願第０９／４４０，３３８号、代理人整理番号第２５７９１．９．０２号、（５）２０００年３月１０日に出願済みの米国特許出願第０９／５２３，４６０号、代理人整理番号第２５７９１．１１．０２号、（６）２０００年２月２４日に出願済みの米国特許出願第０９／５１２，８９５号、代理人整理番号第２５７９１．１２．０２号、（７）２０００年２月２４日に出願済みの米国特許出願第０９／５１１，９４１号、代理人整理番号第２５７９１．１６．０２号、（８）２０００年６月７日に出願済みの米国特許出願第０９／５８８，９４６号、代理人整理番号第２５７９１．１７．０２号、（９）２０００年４月２６日に出願済みの米国特許出願第０９／５５９，１２２号、代理人整理番号第２５７９１．２３．０２号、（１０）２０００年７月９日に出願済みのＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ００／１８６３５号、代理人整理番号第２５７９１．２５．０２号、（１１）１９９９年１１月１日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１６２，６７１号、代理人整理番号第２５７９１．２７号、（１２）１９９９年９月１６日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５４，０４７号、代理人整理番号第２５７９１．２９号、（１３）１９９９年１０月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５９，０８２号、代理人整理番号第２５７９１．３４号、（１４）１９９９年１０月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５９，０３９号、代理人整理番号第２５７９１．３６号、（１５）１９９９年１０月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１５９，０３３号、代理人整理番号第２５７９１．３７号、（１６）２０００年６月１９日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２１２，３５９号、代理人整理番号第２５７９１．３８号、（１７）１９９９年１１月１２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／１６５，２２８号、代理人整理番号第２５７９１．３９号、（１８）２０００年７月２８日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２２１，４４３号、代理人整理番号第２５７９１．４５号、（１９）２０００年７月２８日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２２１，６４５号、代理人整理番号第２５７９１．４６号、（２０）２０００年９月１８日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２３３，６３８号、代理人整理番号第２５７９１．４７号、（２１）２０００年１０月２日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２３７，３３４号、代理人整理番号第２５７９１．４８号、（２２）２００１年２月２０日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２７０，００７号、代理人整理番号第２５７９１．５０号、（２３）２００１年１月１７日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２６２，４３４号、代理人整理番号第２５７９１．５１号、（２４）２００１年１月３日に出願済みの米国特許仮出願第６０／２５９，４８６号、代理人整理番号第２５７９１．５２号、（２５）２００１年７月６日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３０３，７４０号、代理人整理番号第２５７９１．６１号、（２６）２００１年８月２０日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３１３，４５３号、代理人整理番号第２５７９１．５９号、（２７）２００１年９月６日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３１７，９８５号、代理人整理番号第２５７９１．６７号、（２８）２００１年９月１０日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３３１８，３８６号、代理人整理番号第２５７９１．６７．０２号、（２９）２００１年１０月３日に出願済みの米国特許出願第０９／９６９，９２２号、代理人整理番号第２５７９１．６９号、（３０）２００１年１２月１０日に出願済みの米国特許出願第１０／０１６，４６７号、代理人整理番号第２５７９１．７０号、（３１）２００１年１２月２７日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３４３，６７４号、代理人整理番号第２５７９１．６８号、及び（３２）２００２年１月７日に出願済みの米国特許仮出願第６０／３４６，３０９号、代理人整理番号第２５７９１．９２号。それらの開示はこの参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの代替実施形態において、前記拡張装置１２は、例えばＷｅａｔｈｅｒｆｏｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌが市販するような従来の市販されている回転拡張装置のように操作されるか、若しくはその動作機能を含む。
【００２９】
１つの実施例において、図２が示すように、前記器具１０は潤滑剤供給２０を更に含み、前記器具１０の動作中、前記拡張装置１２の１若しくはそれ以上の拡張表面１２ａと前記管状部材１６の内面１６ａの間に形成される環状部２４に、前記潤滑剤供給は潤滑剤２２を注入する。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記潤滑剤２２は流体及び／または固体潤滑剤を含む。
【００３０】
１つの実施例において、図３が示すように、前記器具１０の拡張装置１２は、内部潤滑剤供給３０を更に含み、前記器具１０の動作中、前記潤滑剤供給は潤滑剤３２を前記環状部２４に注入する。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記潤滑剤３２は流体及び／または固体潤滑剤を含む。１つの実施形態において、前記潤滑剤供給は前記潤滑剤３２を、前記装置１２の拡張表面１２ａに定められた１若しくはそれ以上の凹部に注入する。
【００３１】
１つの実施例において、図４が示すように、潤滑膜４０の層が、前記器具１０の拡張装置１２の１若しくはそれ以上の拡張表面１２ａの少なくとも一部に結合することにより、前記器具の動作中、前記潤滑膜４０の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記潤滑膜４０は流体及び／または固体潤滑剤を含む。１つの実施例において、前記膜４０の厚さ及び／または組成は不均一である。
【００３２】
１つの実施例において、図５が示すように、潤滑膜の層５０ａ及び５０ｂが、前記器具１０の拡張装置１２の１若しくはそれ以上の拡張表面１２ａと部分的に結合することにより、前記器具の動作中、前記潤滑膜の層５０ａ及び５０ｂが前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、潤滑膜の層５０ａ及び５０ｂは、前記拡張表面１２ａ内に定められる凹部５２ａ及び５２ｂ内にそれぞれ付着される。１つの実施例において、前記潤滑膜５０ａ及び５０ｂは流体及び／または固体潤滑剤を含む。１つの実施例において、前記膜５０ａ及び／または５０ｂの厚さ及び／または組成は不均一である。
【００３３】
１つの実施例において、図６及び７が示すように、前記器具１０の拡張表面１２ａの１若しくはそれ以上の部分が凹部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄを定め、前記凹部は例えば前記潤滑剤２２、前記潤滑剤３２、前記潤滑膜４０、及び／または前記潤滑膜５０を含み、それにより、前記器具の動作中、前記潤滑剤及び／または前記潤滑膜の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記凹部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄは、前記拡張装置の拡張表面１２ａ内に定められた、実質的に同一であり且つ均等間隔に置かれた円筒状空洞である。いくつかの代替実施形態において、１若しくはそれ以上の前記凹部６０は、１若しくはそれ以上のその他の凹部６０と形状が異なる場合がある。いくつかの代替実施形態において、前記凹部６０が置かれる間隔が不均等である場合がある。
【００３４】
１つの実施例において、図８及び９が示すように、前記器具１０の拡張表面１２ａの１若しくはそれ以上の部分が凹部８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄを定め、前記凹部は例えば前記潤滑剤２２、前記潤滑剤３２、前記潤滑膜４０、及び／または前記潤滑膜５０を含み、それにより、前記器具の動作中、前記潤滑剤及び／または前記潤滑膜の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記凹部８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄは、前記拡張装置の拡張表面１２ａ内に定められた、異なる深さの円筒状空洞である。１つの実施例において、前記凹部８０は、一対の凹部８０ａ及び８０ｂがその他の一対の凹部８０ｃ及び８０ｄからオフセットするように配置される。いくつかの代替実施形態において、１若しくはそれ以上の前記凹部８０は、１若しくはそれ以上のその他の凹部８０と形状が異なる場合がある。いくつかの代替実施形態において、前記凹部８０が置かれる間隔が不均等である場合がある。
【００３５】
１つの実施例において、図１０及び１１が示すように、前記器具１０の拡張表面１２ａの１若しくはそれ以上の部分が、十字に置かれた凹部１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄを定め、前記凹部は例えば前記潤滑剤２２、前記潤滑剤３２、前記潤滑膜４０、及び／または前記潤滑膜５０を含み、それにより、前記器具の動作中、前記潤滑剤及び／または前記潤滑膜の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記凹部１００ａ及び１００ｂは実質的に互いに平行であり、前記凹部１００ｃ及び１００ｄは実質的に互いに平行であり、前記凹部１００ａ及び１００ｂはどちらも実質的に前記凹部１００ｃ及び１００ｄに対して直交である。いくつかの代替実施形態において、１若しくはそれ以上の前記凹部１００は、１若しくはそれ以上のその他の凹部１００と形状及び配向が異なる場合がある。いくつかの代替実施形態において、前記凹部１００が置かれる間隔が不均等である場合がある。
【００３６】
１つの実施例において、図１２が示すように、前記器具１０の拡張表面１２ａの１若しくはそれ以上の部分が凹部１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆを定め、前記凹部は例えば前記潤滑剤２２、前記潤滑剤３２、前記潤滑膜４０、及び／または前記潤滑膜５０を含み、それにより、前記器具の動作中、前記潤滑剤及び／または前記潤滑膜の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施形態において、前記凹部１２０は、前記装置１２の拡張表面１２ａ内に定められランダムに配置された、実質的に同一の円筒状凹部である。いくつかの代替実施形態において、１若しくはそれ以上の前記凹部１２０は、１若しくはそれ以上のその他の凹部１２０と形状及び配向が異なる場合がある。
【００３７】
１つの実施例において、図１３が示すように、前記器具１０の拡張表面１２ａの１若しくはそれ以上の部分が凹部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆを定め、前記凹部は例えば前記潤滑剤２２、前記潤滑剤３２、前記潤滑膜４０、及び／または前記潤滑膜５０を含み、それにより、前記器具の動作中、前記潤滑剤及び／または前記潤滑膜の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施形態において、前記凹部１３０は、前記拡張装置１２の拡張表面１２ａ内に定められランダムに配置された円筒状凹部である。１つの実施例において、前記凹部１３０の容積形状はランダムに選択される。
【００３８】
１つの実施例において、図１４及び１５が示すように、前記器具１０の拡張表面１２ａの１若しくはそれ以上の部分が１つもしくはそれ以上の凹部１４０を定め、前記凹部は例えば前記潤滑剤２２、前記潤滑剤３２、前記潤滑膜４０、及び／または前記潤滑膜５０を含み、それにより、前記器具の動作中、前記潤滑剤及び／または前記潤滑膜の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記凹部１４０の境界は１若しくはそれ以上の線形及び／または非線形境界であり、前記凹部の深さはあらゆる方向においてランダムである。いくつかの代替実施形態において、１若しくはそれ以上の前記凹部１４０は、１若しくはそれ以上のその他の凹部１４０と形状及び配向が異なる場合がある。いくつかの代替実施形態において、前記凹部１４０が置かれる間隔が不均等及び／またはランダムである場合がある。いくつかの代替実施形態において、前記凹部１４０の深さが一定である場合がある。
【００３９】
１つの実施例において、図１６及び１７が示すように、前記器具１０の拡張表面１２ａの１若しくはそれ以上の部分が凹部１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄを定め、前記凹部は例えば前記潤滑剤２２、前記潤滑剤３２、前記潤滑膜４０、及び／または前記潤滑膜５０を含み、それにより、前記器具の動作中、前記潤滑剤及び／または前記潤滑膜の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記凹部１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ、１６０ｄは、前記拡張装置の拡張表面１２ａ内に作られた、完全曲線状の円筒状空洞である。いくつかの代替実施形態において、１若しくはそれ以上の前記凹部１６０は、１若しくはそれ以上の従来のゴルフボールに見られるくぼみと実質的に同一の形状である。いくつかの代替実施形態において、１若しくはそれ以上の前記凹部１６０は、１若しくはそれ以上のその他の凹部１６０と形状が異なる場合がある。いくつかの代替実施形態において、前記凹部１６０が置かれる間隔が不均等である場合がある。
【００４０】
１つの実施例において、図１８及び１９が示すように、前記器具１０の拡張表面１２ａの１若しくはそれ以上の部分が凹部１８０を定め、前記凹部は例えば前記潤滑剤２２、前記潤滑剤３２、前記潤滑膜４０、及び／または前記潤滑膜５０を含み、それにより、前記器具の動作中、前記潤滑剤及び／または前記潤滑膜の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記凹部１８０はピット１８０ａの不均一なパターンを有するエッチングされた表面である。いくつかの代替実施形態において、前記ピット１８０ａの深さが不均一である場合がある。
【００４１】
１つの実施例において、図２０及び２１が示すように、前記器具１０の拡張表面１２ａの１若しくはそれ以上の部分が凹部１９０を定め、前記凹部は例えば前記潤滑剤２２、前記潤滑剤３２、前記潤滑膜４０、及び／または前記潤滑膜５０を含み、それにより、前記器具の動作中、前記潤滑剤及び／または前記潤滑膜の少なくとも一部が前記環状部２４内に放出される。この方法において、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー量及び／または力は削減される。１つの実施例において、前記凹部１９０はピット１９０ａの不均一なパターンを有するギザギザのある表面である。いくつかの代替実施形態において、前記ピット１９０ａのパターン及び／または前記ピット１９０ａの深さが不均一である場合がある。
【００４２】
１つの実施例において、図２２が示すように、前記器具１０の動作中、前記装置１２の拡張表面１２ａと前記管状部材１６の内面１６ａとの間の接触面は、先端部分２２０と後端部分２２２を含む。１つの実施例において、図２３が示すように、潤滑剤濃度は前記先端部分２２０及び後端部分２２２において増加され、それにより、前記拡張装置１２を用いて行う管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー及び／または力の量が削減する。
【００４３】
いくつかの実施例において、前記装置１２の拡張表面１２ａの特定の部分内の潤滑剤濃度は、以下のうち１若しくはそれ以上を増加することによって増加される。１）前記特定部分周囲の環状部２４内への前記潤滑剤２２及び／または３２の流れ、２）前記特定部分に適応される前記膜４０及び／または５０の量、３）前記特定部分内の凹部６０、８０、１００、１２０、１３０、１４０、１６０、１８０、及び／または２００の密度、４）前記特定部分内の標準化された油の量。
【００４４】
１つの実施例において、図２４が示すように、前記器具１０の動作中、前記装置１２の拡張表面１２ａ内に定められた凹部２４０ａ及び２４０ｂは、前記拡張装置の拡張表面と前記管状部材の内面１６ａとの間の接触面を滑にするために、潤滑ボールべアリングの支えを提供し、その潤滑ボールべアリングを定める。この方法において、前記潤滑剤は以下のうち１若しくはそれ以上から得られる。前記潤滑剤２２及び／または３２、及び／または前記膜４０及び／または５０を球状の流体潤滑構造に形成し、前記構造は潤滑ボールべアリングのように作用し、それにより前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー及び／または力の量を削減する。
【００４５】
１つの実施例において、前記器具１０の動作中、前記管状部材１６の歪み速度は、前記拡張装置の拡張表面１２ａの形状関数として変動する。従って、例えば、前記拡張装置１２の拡張表面１２ａと接触する管状部材１６のある部分は、前記拡張装置１２の拡張表面１２ａと接触する管状部材の他の部分と異なる歪み速度を有する場合がある。１つの実施例において、前記器具１０の動作中、潤滑剤濃度は、より低い歪み速度を有する部分に比べ、より高い歪み速度を有する部分において増加され、それにより、前記拡張装置１２を用いて行う前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なエネルギー及び／または力の量が削減する。１つの実施例において、図２５が示すように、潤滑剤濃度と歪み速度の関係は線形である。１つの実施例において、図２６が示すように、潤滑剤濃度と歪み速度の関係は、上昇する歪み速度とともに減少するスロープを有する非線形である。１つの代替実施形態において、図２７が示すように、潤滑剤濃度と歪み速度の関係は、上昇する歪み速度とともに減少するスロープを有する非線形である。１つの代替実施形態において、図２８が示すように、潤滑剤濃度と歪み速度の関係は、１若しくはそれ以上の階段関数を含む。１つの代替実施形態において、図２９が示すように、潤滑剤濃度と歪み速度の関係は、図２５〜２８の特性を１若しくはそれ以上含む。
【００４６】
いくつかの実施例において、前記拡張装置１２の拡張表面１２ａの特定の部分内の潤滑剤濃度は、以下のうち１若しくはそれ以上を増加することによって増加される。１）前記特定部分周囲の環状部２４内への前記潤滑剤２２及び／または３２の流れ、２）前記特定部分に適応される前記膜４０及び／または５０の量、３）前記特定部分内の凹部６０、８０、１００、１２０、１３０、１４０、１６０、１８０、及び／または２００の密度、４）前記特定部分内の標準化された油の量。
【００４７】
より一般的には、いくつかの実施例において、前記拡張装置１２の拡張表面１２ａの特定部分内の潤滑剤濃度は、以下のうち１若しくはそれ以上を調整することによって制御される。１）前記特定部分周囲の環状部２４内への前記潤滑剤２２及び／または３２の流れ、２）前記特定部分に適応される前記膜４０及び／または５０の量、３）前記特定部分内の凹部６０、８０、１００、１２０、１３０、１４０、１６０、１８０、及び／または２００の密度、４）前記特定部分内の標準化された油の量。
【００４８】
いくつかの実施例において、前記器具１０の動作中の少なくとも一部分に、前記拡張装置１２の拡張表面１２ａと前記管状部材１６の内面１６ａとの間の環状部２４の少なくともいくつかの部分の厚みがゼロまで削減されることが可能であり、それにより、前記拡張装置の拡張表面の少なくとも一部が、前記管状部材の内面の少なくとも一部に接触することが可能となる。
【００４９】
いくつかの実施例において、前記潤滑膜４０及び／または５０は、米国ミネソタ州ミネアポリス（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ）市のＰｈｙｇｅｎ，Ｉｎｃ．が市販する物理蒸着法窒化クロム（Ｃｈｒｏｍｉｕｍ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）コーティングを含む。いくつかの実施例において、前記潤滑膜４０及び／または５０を、日本のダイドー・スチール株式会社及び／または米国ケンタッキー州フロレンス（Ｆｌｏｒｅｎｃｅ）市のＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔｅｅｌ  Ｃｏ．が市販する新しいコールド・ダイスチールであるＤＣ５３スチールから製造される拡張表面１２ａに結合する。
【００５０】
いくつかの実施例において、１若しくはそれ以上の前記拡張表面１２ａの少なくとも一部及び／または前記凹部６０，８０、１２０、１４０、１６０、１８０、２００及び／または２４０の表面テクスチャは、米国テキサス州ブレンハム（Ｂｒｅｎｈａｍ）市のＲＥＭ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓが市販する方法及び器具を用いて前記拡張表面及び／または凹部の粗表面を研磨することによって得られる。
【００５１】
いくつかの実施例において、前記潤滑剤２２及び／または３２は、ベルギーのＯｌｅｏｎ，Ｉｎｃ．が市販する環境にやさしい様々な潤滑剤及び／または米国ペンシルベニア州バレーフォージ（Ｖａｌｌｅｙ  Ｆｏｒｇｅ）市のＨｏｕｇｈｔｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ製の潤滑剤＃  ２６３３−１７９−１，２，３，４，５，及び６を含む。いくつかの実施例において、前記潤滑剤２２及び／または３２はＲａｄｉａｇｒｅｅｎ  ｅｍｅ  塩を含む。
【００５２】
図３０を参照すると、１つの実施例において、前記拡張装置１２の１若しくはそれ以上の拡張表面１２ａの少なくとも一部はテクスチャ加工済み表面であり、前記テクスチャ加工済み表面の少なくとも一部に潤滑膜３００が結合している。更に、１つの実施例において、前記管状部材１６の内面１６ａの少なくとも一部は潤滑膜３０２を含み、前記拡張装置１２と前記管状部材１６との間に定められる環状部３０４は潤滑剤３０６を含む。１つの実施例において、前記潤滑膜３００は前記潤滑膜３０２に比べて硬く、耐磨耗性が高い。１つの実施例において、テクスチャ加工済み拡張表面１２ａ、前記潤滑膜３００、前記潤滑膜３０２、及び前記潤滑膜３０６は、前記器具１０の動作中、約０．０２未満の摩擦係数であった。１つの実施例において、前記テクスチャ加工済み拡張表面１２ａは、１若しくはそれ以上の上述の凹部６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００及び／または２４０の使用及び／または前記拡張表面１２ａのテクスチャ加工によって得られる。１つの実施例において、前記拡張表面１２ａは日本のダイドー・スチールが市販するＤＣ５３ツールスチールから製造され、前記拡張表面１２ａのテクスチャ加工は米国テキサス州ブレンハム市のＲＥＭ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓが市販する製品及びサービスを用いて前記拡張表面を研磨することによって提供され、前記潤滑膜３００はミネソタ州ミネアポリス（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ）市のＰｈｙｇｅｎ，  Ｉｎｃ．が市販する物理蒸着法窒化クロム・コーティングである硬質フィルムのＰｈｙｇｅｎ  ２を含み、前記潤滑膜３０２はミシガン州ハウウェル（Ｈｏｗｅｌｌ）市のＢｒｉｇｈｔｏｎ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓがＢｒｉｇｈｔｏｎ  ９０７５コーティングとして市販するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）をベースとする軟質フィルム・コーティングを含み、前記潤滑剤３０６は米国ペンシルベニア州バレーフォージ市のＨｏｕｇｈｔｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌが市販する潤滑剤を含む。
【００５３】
１つの実施例において、前記拡張表面１２ａの表面テクスチャ、及び／または１若しくはそれ以上の前記凹部６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００及び／または２４０は、以下のパラメータのうち１若しくはそれ以上の特徴を有する。Ｒａ，Ｒｑ，Ｒｓｋ，Ｒｋｕ，Ｒｐ，Ｒｖ，Ｒｔ，Ｒｐｍ，Ｒｖｍ，Ｒｚ，Ｒｐｋ，Ｒｋ，Ｒｖｋ，Ｍｒ１，Ｍｒ２，Ｒｐｋ／Ｒｋ，Ｒｖｋ／Ｒｋ，Ｒｐｋ／Ｒｖｋ，Ｘ  Ｓｌｏｐｅ  Ｒｑ，Ｙ  Ｓｌｏｐｅ  Ｒｑ，ＮＶＯＬ，及び／またはＳＡＩ。１つの実施例において、これらのパラメータの測定は、米国ミシガン州リヴォニア（Ｌｉｖｏｎｉａ）市のＭｉｃｈｉｇａｎ  Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ  ＬＬＣが市販するサービスを用いて行われる。
【００５４】
Ｒａは、最も適合する平面、円筒、または球体から測定される表面高偏差絶対値の算術平均を指す。Ｒａは以下の式によって表される。
【００５５】
【数１】
2006517011.tif 000001
【００５６】
ＲｑはＲＭＳ（標準偏差）またはその高さの分布の「１次モーメント」であり、以下によって表される。
【００５７】
【数２】
2006517011.tif 000002
【００５８】
Ｒｓｋはスキューまたはその高さの分布の「２次モーメント」であり、以下によって表される。
【００５９】
【数３】
2006517011.tif 000003
【００６０】
Ｒｋｕは「カートシス」またはその高さの分布の「３次モーメント」であり、以下によって表される。
【００６１】
【数４】
2006517011.tif 000004
【００６２】
Ｒｐ、Ｒｖ、及びＲｔは、前記表面上にある絶対最高点及び最低点から値が求められるパラメータである。Ｒｐは最高点の高さ、Ｒｖは最低点の深さであり、ＲｔはＲｐ−Ｒｖから得られる。Ｒｐｍ、Ｒｖｍ、及びＲｚパラメータは最頂点の高さと最低点の深さの平均から求められる。Ｒｐｍは、完全な３次元画像上にある１０の最頂点の高さの平均によって求められる。Ｒｖｍは、完全な３次元画像上にある１０の最低点の深さの平均によって求められる。次にＲｚが（Ｒｐｍ−Ｒｖｍ）によって求められる。
【００６３】
パラメータＲｐｋ、Ｒｋ、Ｒｖｋ、Ｍｒ１、Ｍｒ２はすべて、ＤＩＮ４７７６基準に基づくべアリング比曲線から求められ、前記基準の開示を参考として本書に含める。べアリング域曲線は、測定表面を最頂点から最低点まで通過する平面が遭遇するであろう相対断面積の尺度である。Ｒｐｋは名目／中核粗さを越す頂点の高さの尺度である。Ｒｋは表面の名目または「中核」粗さ（「頂点から谷まで」）の尺度である。Ｒｖｋは名目／中核粗さに満たない谷の深さの尺度である。Ｍｒ１は頂点材比であり、Ｒｐｋに関連する頂点構造を成す物質の百分率を示す。Ｍｒ２は谷材比の尺度であり、（１００％−Ｍｒ２）はＲｖｋに関連する谷構造を成す材料の百分率を表す。
【００６４】
Ｒｐｋ／Ｒｋ、Ｒｖｋ／Ｒｋ、Ｒｐｋ／Ｒｖｋ：前記様々なべアリング比パラメータの比率は、特定の表面テクスチャの性質を更に理解するために有用となる可能性がある。場合によっては、区別が不可能な平均粗さ（Ｒａ）である２つの表面を、Ｒｐｋ／Ｒｋのような比率によって容易に区別することが可能である。例えば、深い谷のある表面に対する高い頂点のある表面は、同じＲａでありながらＲｐｋ／Ｒｋ値が大きく異なる場合がある。
【００６５】
ＸスロープＲｑ、ＹスロープＲｑ：パラメータＸスロープＲｑ及びＹスロープＲｑは、それぞれＸ及びＹ方向に沿った表面スロープの標準偏差（すなわちＲＭＳまたはＲｑ）を計算することによって求められる。前記スロープは、測定域の方位分解能を点間隔として用いて、それぞれの方向に沿った表面輪郭の導関数を得ることによって求められる。分析的に、ＸスロープＲｑ及びＹスロープＲｑは以下によって与えられる。
【００６６】
【数５】
2006517011.tif 000005
【００６７】
ＮＶＯＬ：前記表面の基準化体積（ＮＶＯＬ）は、前記表面と、前記表面頂上近くに置かれた「平面」とによって包含される体積の計算によって求められる。前記基準平面の配置を、典型的に統計基準に基づいて行うことにより、非常に高い頂点が前記平面の基準点として用いられないようにする。いったん体積が（例えばｃｍ３単位で）計算されると、結果は前記平面の断面に対して「基準化」される（すなわちｍ２単位）。ＮＶＯＬのその他の単位はＢＣＭであり、ＢＣＭは「Ｂｉｌｌｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｃｕｂｉｃ  Ｍｉｃｒｏｎｓ  ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ  Ｓｑｕａｒｅｄ（１０億立方ミクロン／１平方インチ）」の頭文字を取った略語である。
【００６８】
表面積指標（ＳＡＩ）は、完全に平坦若しくは滑らかな表面の方位分解能と比較して、前記測定表面の方位分解能で前記表面積を評価する指標である。その計算は、測定点の間を三角パッチで埋め、すべてのパッチの合計を計算して行われる。次に、測定された合計表面積と測定の名目平面積の比率が求められる。この分析は、前記表面の完全なフラクタル解析に先行する。ＳＡＩは比率であり、従って単位のない量である。
【００６９】
１つの実施例において、上述の１若しくはそれ以上のパラメータＲａ、Ｒｑ、Ｒｓｋ、Ｒｋｕ、Ｒｐ、Ｒｖ、Ｒｔ、Ｒｐｍ、Ｒｖｍ、Ｒｚ、Ｒｐｋ、Ｒｋ、Ｒｖｋ、Ｍｒ１、Ｍｒ２、Ｒｐｋ／Ｒｋ、Ｒｖｋ／Ｒｋ、Ｒｐｋ／Ｒｖｋ、ＸスロープＲｑ、ＹスロープＲｑ、ＮＶＯＬ、及び／またはＳＡＩは、ウェブサイトｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｉｃｈｍｅｔ．ｃｏｍに記述されているように定義され、その開示はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【００７０】
１つの実施例において、従来のＤ２スチール製の拡張表面１２ａを含む拡張装置１２を有する器具１０を動作し、潤滑剤として水性泥媒体を用いて、低炭素スチール製の複数の管状部材１６を拡張する。図３１ａは、前記器具１０を用いて前記管状部材を繰り返しラジアル方向に拡張及び塑性変形した後の、前記器具の拡張装置１２の拡張表面１２ａの一部の上面図である。図３１ｂは、前記器具１０を用いて前記管状部材を繰り返しラジアル方向に拡張及び塑性変形した後の、前記器具の拡張装置１２の拡張表面１２ａの一部の拡張透視図である。図３１ｃは、前記器具１０を用いて前記管状部材を繰り返しラジアル方向に拡張及び塑性変形した後の、前記器具の拡張装置１２の拡張表面１２ａの一部を削り取った部分の表面輪郭を図で示したものである。図３１ｄは、前記器具１０を用いて前記管状部材を繰り返しラジアル方向に拡張及び塑性変形した後の、前記器具の拡張装置１２の拡張表面１２ａの前記部分のべアリング比、Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｐｋ、Ｒｋ、Ｒｖｋ、Ｓｔｙ  Ｘ  Ｐｃ  （ＸスロープＲｑ）、Ｓｔｙ  Ｙ  Ｐｃ（ＹスロープＲｑ）、及びＮＶＯＬを示す図及び表である。図３１ｄが示すように、前記実施例は以下の特性であった。
【００７１】
【表１】
2006517011.tif 000006
【００７２】
図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの実施例において、前記器具１０の動作中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なすべての拡張力の約４５％であり、前記拡張表面１２の拡張装置１２ａと、前記管状部材の内面１６ａとの間の接触面の摩擦係数は約０．１２５であった。
【００７３】
１つの実施例において、日本のダイドー・スチールが市販するＤＣ５３ツールスチール製の拡張表面１２ａを含む拡張装置１２を有する器具１０を動作し、低カーボンスチール製の複数の管状部材を拡張した。前記拡張表面１２ａを、米国テキサス州ブレンハム市のＲＥＭ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓのサービスを用いて表面研磨し、米国ミネソタ州ミネアポリス市のＰｈｙｇｅｎ，Ｉｎｃ．が市販する、窒化クロム・コーティングを含む潤滑膜を前記拡張表面に結合した。図３２ａは、前記器具１０を用いて前記管状部材１６を繰り返しラジアル方向拡張及び塑性変形した後の、前記器具の拡張装置１２の拡張表面１２ａの一部を示す上面図である。図３２ｂは、前記器具１０を用いて前記管状部材を繰り返しラジアル方向拡張及び塑性変形した後の、前記器具の拡張装置１２の拡張表面１２ａの一部の拡張透視図である。図３２ｃは、前記器具１０を用いて前記管状部材を繰り返しラジアル方向拡張及び塑性変形した後の、前記器具の拡張装置１２の拡張表面１２ａの一部を削り取った部分の表面輪郭を図で示したものである。図３２ｄは、前記器具１０を用いて前記管状部材を繰り返しラジアル方向拡張及び塑性変形した後の、前記器具の拡張装置１２の拡張表面１２ａの前記部分のべアリング比、Ｒａ、Ｒｚ、Ｒｐｋ、Ｒｋ、Ｒｖｋ、Ｓｔｙ  Ｘ  Ｐｃ（ＸスロープＲｑ）、Ｓｔｙ  Ｙ  Ｐｃ（ＹスロープＲｑ）、及びＮＶＯＬを示す図及び表である。図３１ｄが示すように、前記実施例は以下の特性であった。
【００７４】
【表２】
2006517011.tif 000007
【００７５】
図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの実施例において、前記器具１０の動作中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要なすべての拡張力の約３０％から８％であり、前記拡張表面１２の拡張装置１２ａと、前記管状部材の内面１６ａとの間の接触面の摩擦係数は約０．０６であった。更に、図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの実施例において、前記拡張装置１２の拡張表面１２ａのべアリング比は、６０％のＲｚ表面粗さにおいて７５％より大きかった。
【００７６】
図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが示す実施例と図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが示す実施例との比較により、前記管状部材１６のラジアル方向拡張及び塑性変形中の前記拡張装置１２の拡張表面１２ａとして好ましい表面テクスチャの１例が、図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの実施例において得られるような比較的深い凹部のある高原状の表面を有する表面テクスチャであることが示された。これは意外な結果であった。
【００７７】
更に、図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが示す実施例と図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが示す実施例との比較により、図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが示す実施例の拡張表面は、Ｒａ及び／またはＲｚにより示されたようにより滑らかな表面を与えるだけでなく、そのべアリング比によって示されたように、はるかに高い負荷容量も与えることがわかった。更に、図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが示す実施例のべアリング比は、図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが示す実施例のべアリング比に比べ、はるかに変動が少なかった。従って、好ましい実施形態においてベアリング比の変動は、前記拡張表面１２ａ全体で約１５％以下である。加えて、図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが示す実施例のべアリング比は、図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが示す実施例のべアリング比の約２倍であった。例えば、６０％Ｒｚ，のレベルで、図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが示す実施例にかかる負荷を支える材料の百分率は、約８０％であり、これに比べ、図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが示す実施例では約３７％であった。
【００７８】
１つの実施例において、図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが示す実施例の好ましい表面テクスチャである比較的深い凹部のある高原状表面は、前記拡張表面１２ａにレーザーでくぼみをつけることによって得られる。
【００７９】
１つの実施例において、図３３が示すように、前記器具１０はトライボロジカル・システム３３０を提供し、このシステムは前記拡張装置１２と前記管状部材１６と１若しくはそれ以上の潤滑要素３３２を含み、これら潤滑要素は例えば、前記器具１０の動作中に前記拡張装置の拡張表面１２ａと前記管状部材との間の摩擦を削減するための上述したような潤滑要素である。１つの実施例において、前記システム３３０は、前記拡張装置１２と前記管状部材１６との間の摩擦を最小限にするために設計及び操作される。
【００８０】
複数の管状部材をラジアル方向に拡張するための拡張コーン体について説明してきたが、前記拡張コーン体は外周縁表面を有する本体を含み、前記表面の少なくとも一部には、その表面に凹設された摩擦を減少させるレリーフが施されている。１つの実施例において、前記表面はギザギザのある表面である。１つの実施例において、前記表面はレーザーでくぼみをつけた表面である。１つの実施例において、前記表面はピットがあり噴霧された表面である。１つの実施例において、その本体は第１の材料で形成されたピットつき表面を含み、前記ピットつき表面に第２の摩擦を減少させる材料を噴霧し、前記被噴霧表面は、前記第１と第２の材料の一部を十分に露出するように部分的に除去される。１つの実施例において、前記表面はエッチングされた表面である。
【００８１】
管状部材をラジアル方向外側へ拡張するための方法を説明してきたが、前記方法は内径を有する管状部材を提供する工程と、前記管状部材の内径よりも大きい直径である外周縁表面を有する拡張コーン体を提供する工程と、前記表面に凹設された摩擦を減少させるレリーフで前記外周縁表面にテクスチャ加工する工程と、前記管状部材のラジアル方向拡張と塑性変形のために前記管状部材の軸方向に沿って前記拡張コーン体を移動する工程とを含む。１つの実施例において、前記表面はギザギザのある表面である。１つの実施例において、前記表面はレーザーでくぼみをつけた表面である。１つの実施例において、前記表面はピットがあり噴霧された表面である。１つの実施例において、前記方法は、外周縁表面にピットをつける工程と、前記表面に噴霧する工程と、前記表面の元の部分の一部と前記表面の被噴霧部分の一部との両方を露出させるために前記表面を研磨する工程とを含む。１つの実施例において、前記表面はエッチングされた表面である。
【００８２】
低摩擦ラジアル方向拡張装置について説明してきたが、前記拡張装置は、内径を有するチューブを通して形成される軸方向通路を有する複数の管状部材と、前記軸方向通路の内径よりも大きい外径を有する環状外周縁表面を有する拡張コーン体と、前記外周縁表面に凹設された摩擦を減少させるレリーフのあるテクスチャを有する外周縁表面の少なくとも一部とを含む。１つの実施例において、前記表面はギザギザのある表面である。１つの実施例において、前記表面はレーザーでくぼみをつけた表面である。１つの実施例において、前記表面はピットがあり噴霧された表面である。１つの実施形態において、その錐体は第１の材料で形成されたピットつき表面を含み、前記ピットつき表面に第２の摩擦を減少させる材料を噴霧し、前記被噴霧表面は、前記第１と第２の材料の一部を十分に露出するように部分的に除去される。１つの実施例において、前記表面はエッチングされた表面である。１つの実施例において、低摩擦材料は前記レリーフに付着される。１つの実施例において、前記外周縁表面は、前記拡張コーン体の材料の部分と、前記レリーフに付着された低摩擦材料の部分との組み合わせを含む平坦な表面を含む。
【００８３】
管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のための器具について説明してきたが、前記器具は、支持部材と、前記支持部材の末端に連結している拡張装置であり前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中に前記管状部材を連動するための１若しくはそれ以上の拡張された表面を有する拡張装置と、潤滑システムであり前記拡張装置の１若しくはそれ以上の拡張された表面と前記管状部材の１若しくはそれ以上の内面との間の接触面を滑らかにするための潤滑システムとを含む。１つの実施例において、前記潤滑システムは、潤滑剤供給と、前記接触面に前記潤滑剤を注入するための注入器とを含む。１つの実施例において、前記潤滑剤供給は、前記拡張装置内に提供される。１つの実施例において、前記拡張表面の１若しくはそれ以上は１若しくはそれ以上の凹部を定め、前記凹部の１若しくはそれ以上は前記注入器に連結される。１つの実施例において、前記潤滑システムは拡張表面の１若しくはそれ以上に結合された潤滑膜を含む。１つの実施例において、前記拡張表面の１若しくはそれ以上は１若しくはそれ以上の凹部を定め、前記潤滑膜の少なくとも一部は前記凹部の１若しくはそれ以上の中に付着される。１つの実施例において、前記器具の拡張表面の１若しくはそれ以上は、１若しくはそれ以上の凹部を定める。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかは互いに同一である。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかは互いに等間隔に置かれる。１つの実施例において、前記凹部の深さは不均一である。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかは交差する。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの場所はランダムに配置される。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの形状はランダムに配置される。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの表面テクスチャはランダムに配置される。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの形状は線形である。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの形状は非線形である。１つの実施例において、前記接触面は先端部分と後端部分とを含み、前記潤滑システムは、前記先端及び後端部分の少なくとも１つにおいて、より高い潤滑剤濃度を与える。１つの実施例において、前記拡張装置の拡張表面の１若しくはそれ以上は、１若しくはそれ以上の凹部を定め、前記器具は更に、前記凹部の少なくとも１つの中で支持される、１つもしくはそれ以上の潤滑ボールべアリングを含む。１つの実施例において、前記潤滑システムが与える潤滑剤濃度は、前記器具の動作中、前記管状部材の歪み速度に応じて変動する。１つの実施例において、前記関数は線形関数である。１つの実施例において、前記関数は非線形関数である。１つの実施例において、前記関数は階段関数である。
【００８４】
管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のための方法について説明してきたが、前記方法は、１若しくはそれ以上の拡張された表面を有する拡張装置を用いて前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形を行う工程と、前記拡張装置の１若しくはそれ以上の拡張表面と前記管状部材の１若しくはそれ以上の内面との間の接触面を滑にする工程とを含む。１つの実施例において、前記方法は更に、前記接触面に潤滑剤供給を注入する工程を含む。１つの実施例において、前記潤滑剤供給は、前記拡張装置内に提供される。１つの実施例において、前記拡張表面の１若しくはそれ以上は、１若しくはそれ以上の凹部を定め、前記方法は更に、前記潤滑剤供給を前記凹部の１若しくはそれ以上に注入する工程を有する。１つの実施例において、前記方法は更に、前記拡張表面の１若しくはそれ以上に潤滑膜を結合する工程を含む。１つの実施例において、１若しくはそれ以上の前記拡張表面が１若しくはそれ以上の凹部を定め、前記潤滑膜の少なくとも一部が、１若しくはそれ以上の前記凹部内に結合される。１つの実施例において、前記拡張装置の拡張表面の１若しくはそれ以上は、１若しくはそれ以上の凹部を定める。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかは互いに同一である。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかは互いに等間隔に置かれる。１つの実施例において、前記凹部の深さは不均一である。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかは交差する。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの場所はランダムに配置される。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの形状はランダムに配置される。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの表面テクスチャはランダムに配置される。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの形状は線形である。１つの実施例において、前記凹部の少なくともいくつかの形状は非線形である。１つの実施例において、前記接触面は先端部分と後端部分とを含み、前記方法は更に、前記先端及び後端部分の少なくとも１つにおいて、より高い潤滑剤濃度を与える。１つの実施例において、前記拡張装置の拡張表面の１若しくはそれ以上は、１若しくはそれ以上の凹部を定め、前記方法は更に、前記凹部の少なくとも１つの中で支持される、１若しくはそれ以上の潤滑ボールべアリングを形成する工程を有する。１つの実施例において、前記方法は更に、前記器具の動作中、前記管状部材の歪み速度の関数に応じて潤滑剤濃度を変動させる工程を含む。１つの実施例において、前記関数は線形関数、非線形関数、及び／または階段関数である。
【００８５】
前記拡張装置による前記管状部材のラジアル方向拡張中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするシステムについて説明してきたが、前記システムは、多少の潤滑剤を供給する手段と、前記潤滑剤の少なくとも一部を前記接触面に注入する手段とを含む。１つの実施例において、前記システムは更に、前記接触面内における前記潤滑剤濃度を変動させる手段を含む。
【００８６】
前記拡張装置による前記管状部材ラジアル方向拡張中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするシステムを動作する方法について説明してきたが、前記方法は、前記拡張装置動作中の管状部材の歪み速度を測定する工程と、測定された歪み速度の関数に応じて前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる工程とを含む。
【００８７】
前記拡張装置による前記管状部材ラジアル方向拡張中の拡張装置と管状部材間の接触面を滑にするシステムを動作する方法について説明してきたが、前記方法は、前記拡張装置動作中に前記接触面の１若しくはそれ以上の特性を測定する工程と、前記測定された１若しくはそれ以上の特性の関数に応じて前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる工程とを含む。
【００８８】
前記拡張装置による前記管状部材ラジアル方向拡張中の拡張装置と管状部材間の接触面を滑にするシステムについて説明してきたが、前記システムは、前記拡張装置動作中の管状部材の歪み速度を測定する工程手段と、測定された歪み速度の関数に応じて前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる手段とを含む。
【００８９】
前記拡張装置による前記管状部材ラジアル方向拡張中の拡張装置と管状部材間の接触面を滑にするシステムについて説明してきたが、前記システムは、前記拡張装置動作中に前記接触面の１若しくはそれ以上の特性を測定する手段と、前記測定された１若しくはそれ以上の特性の関数に応じて前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる手段とを含む。
【００９０】
前記拡張装置による前記管状部材ラジアル方向拡張中の拡張装置と管状部材間の接触面を滑にするシステムを動作する方法について説明してきたが、前記方法は、前記拡張装置動作中に前記接触面の１若しくはそれ以上の特性を測定する工程と、前記測定された１若しくはそれ以上の特性の関数に応じて前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる工程とを含む。
【００９１】
前記拡張装置による前記管状部材ラジアル方向拡張中の拡張装置と管状部材間の接触面を滑にするシステムについて説明してきたが、前記システムは、前記拡張装置動作中に前記接触面の１若しくはそれ以上の特性を測定する手段と、前記測定された１若しくはそれ以上の特性の関数に応じて前記拡張装置動作中の前記接触面内の潤滑剤濃度を変動させる手段とを含む。
【００９２】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める前記拡張装置に連結している拡張表面と、前記拡張表面に結合される第１の潤滑膜と、前記管状部材の内面に結合される第２の潤滑膜と、前記拡張装置の拡張表面と前記管状部材の内面によって形成される環状部内に配置される潤滑剤とを含む。１つの実施例において、前記第１の潤滑膜の摩擦抵抗は、前記第２の潤滑膜の摩擦抵抗よりも大きい。１つの実施例において、前記拡張表面のＲａは６０．２０５ｎｍ以下である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲｚは１．９９ｎｍ以下である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲａは約６０．２０５ｎｍである。１つの実施例において、前記拡張表面のＲｚは約１．９９ｎｍである。１つの実施例において、前記拡張表面のＲａは２７７．９３０ｎｍ以下である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲｚは３．１３ｎｍ以下である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲａは２７７．９３０ｎｍ以下及び６０．２０５ｎｍ以上である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲｚは３．１３ｎｍ以下及び、１．９９ｎｍ以上である。１つの実施例において、前記拡張表面は高原状の表面であり、前記表面は１若しくはそれ以上の比較的深い凹部を定める。１つの実施例において、前記第１の潤滑膜は窒化クロムを含む。１つの実施例において、前記第２の潤滑膜はＰＴＦＥを含む。１つの実施例において、前記拡張表面はＤＣ５３ツールスチールを含む。１つの実施例において、前記接触面の摩擦係数は０．１２５以下である。１つの実施例において、前記接触面の摩擦係数は０．１２５未満である。１つの実施例において、前記接触面の摩擦係数は０．０６以下である。１つの実施例において、前記接触面の摩擦係数は０．０６未満である。１つの実施例において、前記拡張表面は研磨された表面を含む。１つの実施例において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の４５％以下である。１つの実施例において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の４５％未満である。１つの実施例において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の８％以下である。１つの実施例において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の８％未満である。１つの実施例において、前記拡張表面のべアリング比の変動は、約１５％未満である。１つの実施例において、前記拡張装置の拡張表面のべアリング比は、６０％のＲｚ表面粗さにおいて７５％より大きい。
【００９３】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にする方法について説明してきたが、前記方法は、前記拡張表面にテクスチャ加工する工程と、前記拡張表面に第１の潤滑膜を結合する工程と、前記管状部材の内面に第２の潤滑膜を結合する工程と、前記拡張装置の拡張表面と前記管状部材の内面によって形成される環状部内に潤滑剤を配置する工程とを含む。１つの実施例において、前記第１の潤滑膜の摩擦抵抗は、前記第２の潤滑膜の摩擦抵抗よりも大きい。１つの実施例において、前記拡張表面のＲａは６０．２０５ｎｍ以下である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲｚは１．９９ｎｍ以下である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲａは約６０．２０５ｎｍである。１つの実施例において、前記拡張表面のＲｚは約１．９９ｎｍである。１つの実施例において、前記拡張表面のＲａは２７７．９３０ｎｍ以下である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲｚは３．１３ｎｍ以下である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲａは２７７．９３０ｎｍ以下及び、６０．２０５ｎｍ以上である。１つの実施例において、前記拡張表面のＲｚは３．１３ｎｍ以下及び、１．９９ｎｍ以上である。１つの実施例において、前記拡張表面は高原状の表面であり、前記表面は１若しくはそれ以上の比較的深い凹部を定める。１つの実施例において、前記第１の潤滑膜は窒化クロムを含む。１つの実施例において、前記第２の潤滑膜はＰＴＦＥを含む。１つの実施例において、前記拡張表面はＤＣ５３ツールスチールを含む。１つの実施例において、前記接触面の摩擦係数は０．１２５以下である。１つの実施例において、前記接触面の摩擦係数は０．１２５未満である。１つの実施例において、前記接触面の摩擦係数は０．０６以下である。１つの実施例において、前記接触面の摩擦係数は０．０６未満である。１つの実施例において、前記拡張表面は研磨された表面を含む。１つの実施例において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の４５％以下である。１つの実施例において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の４５％未満である。１つの実施例において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の８％以下である。１つの実施例において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の８％未満である。１つの実施例において、前記拡張表面のべアリング比の変動は、約１５％未満である。１つの実施例において、前記拡張装置の拡張表面のべアリング比は、６０％のＲｚ表面粗さにおいて７５％より大きい。
【００９４】
管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のためのシステムについて説明してきたが、前記システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦力を克服するために必要なエネルギー量は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総エネルギー量の４５％以下である。
【００９５】
管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のためのシステムについて説明してきたが、前記システムは拡張装置を含み、前記拡張装置において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の前記拡張装置と前記管状部材との間の摩擦係数は０．１２５以下である。
【００９６】
管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のためのシステムについて説明してきたが、前記システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦力を克服するために必要なエネルギー量は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総エネルギー量の８％以下である。
【００９７】
管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のためのシステムについて説明してきたが、前記システムは拡張装置を含み、前記拡張装置において、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の前記拡張装置と前記管状部材との間の摩擦係数は０．０６以下である。
【００９８】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中に拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める前記拡張装置に連結している拡張表面と、前記拡張表面に結合される第１の潤滑膜と、前記管状部材の内面に結合される２つ目の潤滑膜とを含み、前記システムにおいて、前記第１の潤滑膜の摩擦抵抗は前記第２の潤滑膜の摩擦抵抗よりも大きい。
【００９９】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面のＲａは６０．２０５ｎｍ以下である。
【０１００】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面のＲｚは１．９９ｎｍ以下である。
【０１０１】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面のＲａは約６０．２０５ｎｍである。
【０１０２】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面のＲｚは約１．９９ｎｍである。
【０１０３】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面のＲａは２７７．９３０ｎｍ以下である。
【０１０４】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面のＲｚは３．１３ｎｍ以下である。
【０１０５】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面のＲａは２７７．９３０ｎｍ以下及び６０．２０５ｎｍ以上である。
【０１０６】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面のＲｚは３．１３ｎｍ以下及び１．９９ｎｍ以上である。
【０１０７】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面は、１若しくはそれ以上の比較的深い凹部を定める高原状の表面を有する。
【０１０８】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面と、前記管状部材の内面に結合された潤滑膜とを含み、前記システムにおいて前記第１の潤滑膜は窒化クロムを含む。
【０１０９】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面と前記管状部材の内面に結合された潤滑膜とを含み、前記システムにおいて前記潤滑膜はＰＴＦＥを含む。
【０１１０】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面はＤＣ５３ツールスチールを有する。
【０１１１】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記接触面の摩擦係数は０．１２５以下である。
【０１１２】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記接触面の摩擦係数は０．１２５未満である。
【０１１３】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記接触面の摩擦係数は０．０６以下である。
【０１１４】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記接触面の摩擦係数は０．０６未満である。
【０１１５】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、表面テクスチャを定める拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面は研磨された表面を有する。
【０１１６】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の４５％以下である。
【０１１７】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の４５％未満である。
【０１１８】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の８％以下である。
【０１１９】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の摩擦を克服するために必要な力は、前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形に必要な総合力の８％未満である。
【０１２０】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張表面のべアリング比は約１５％未満変動する。
【０１２１】
前記管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の拡張装置と管状部材との間の接触面を滑にするためのトライボロジカル・システムについて説明してきたが、前記システムは、拡張装置に連結している拡張表面を含み、前記システムにおいて、前記拡張装置の拡張表面のべアリング比は６０％のＲｚ表面粗さにおいて７５％より大きい。
【０１２２】
本発明の範囲から逸脱することなく、前述にバリエーションを施すことが可能なものと理解されるべきである。例えば、抗井ケーシング、パイプライン、または構造サポートを与えるために本発明の実施例の教示を用いることが可能である。更に、前記実施例の一部若しくはすべてに、様々な実施例の要素及び教示を全体的に、若しくは一部分組み合わせて用いることも可能である。
【０１２３】
本発明の実施例について図示及び説明してきたが、前述の開示について広範な修正、変更、及び置換が考慮される。いくつかの例においては、本発明の一部の特徴を採用し、それに対応するその他の特徴を用いないことが可能である。従って、添付の特許請求の範囲は広範に解釈され、且つ本発明の範囲と一致した方法で解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１ａ】図１ａは、管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形のための器具の実施例を示す部分断面図である。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａの器具の動作実施例を示す部分断面図である。
【図２】図２は、潤滑剤供給を含む図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す部分断面図である。
【図３】図３は、潤滑剤供給を含む図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す部分断面図である。
【図４】図４は、潤滑コーティング剤を含む図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す部分断面図である。
【図５】図５は、潤滑コーティング剤を含む図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す部分断面図である。
【図６】図６は、外面に１若しくはそれ以上の凹部を含む図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面の典型的な部分の実施例を示す部分断面図である。
【図７】図７は、図６の器具の実施例を示す部分断面図である。
【図８】図８は、外面に１若しくはそれ以上の凹部を含む図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面の典型的な部分の実施例を示す部分断面図である。
【図９】図９は、図８の器具の実施例を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、外面に１若しくはそれ以上の凹部を含む図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面の典型的な部分の実施例を示す部分断面図である。
【図１１】図１１は、図１０の器具の実施例を示す部分断面図である。
【図１２】図１２は、外面に１若しくはそれ以上の凹部を含む図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面の典型的な部分の実施例を示す部分断面図である。
【図１３】図１３は、図１２の器具の実施例を示す部分断面図である。
【図１４】図１４は、外面に１若しくはそれ以上の凹部を含む図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面の典型的な部分の実施例を示す部分断面図である。
【図１５】図１５は、図１４の器具の実施例を示す部分断面図である。
【図１６】図１６は、外面に１若しくはそれ以上の凹部を含む図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面の典型的な部分の実施例を示す部分断面図である。
【図１７】図１７は、図１６の器具の実施例を示す部分断面図である。
【図１８】図１８は、外面に１若しくはそれ以上の凹部を含む図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面の典型的な部分の実施例を示す部分断面図である。
【図１９】図１９は、図１８の器具の実施例を示す部分断面図である。
【図２０】図２０は、外面に１若しくはそれ以上の凹部を含む図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面の典型的な部分の実施例を示す部分断面図である。
【図２１】図２１は、図２０の器具の実施例を示す部分断面図である。
【図２２】図２２は、管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の、図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置と管状部材との間の接触面の先端及び後端の実施例を示す部分断面図である。
【図２３】図２３は、図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面にある潤滑要素の濃度分布図の実施例である。
【図２４】図２４は、管状部材のラジアル方向拡張及び塑性変形中の、図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置と管状部材との間の接触面の実施例を示す部分断面図である。
【図２５】図２５は、図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面にある潤滑要素の濃度分布図の実施例である。
【図２６】図２６は、図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面にある潤滑要素の濃度分布図の実施例である。
【図２７】図２７は、図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面にある潤滑要素の濃度分布図の実施例である。
【図２８】図２８は、図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面にある潤滑要素の濃度分布図の実施例である。
【図２９】図２９は、図１ａ及び１ｂの器具の拡張装置外面にある潤滑要素の濃度分布図の実施例である。
【図３０】図３０は図１ａ及び１ｂの器具の実施例である。
【図３１ａ】図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す。
【図３１ｂ】図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す。
【図３１ｃ】図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す。
【図３１ｄ】図３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す。
【図３２ａ】図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す。
【図３２ｂ】図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す。
【図３２ｃ】図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す。
【図３２ｄ】図３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、図１ａ及び１ｂの器具の実施例を示す。
【図３３】図３３は、トライボロジカル・システムの略図である。