特許 7078599 曲管の製造装置、及び曲管の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-23

(45)【発行日】2022-05-31

(54)【発明の名称】曲管の製造装置、及び曲管の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 9/00 20060101AFI20220524BHJP

   B21D 9/03 20060101ALI20220524BHJP

【ＦＩ】

B21D9/00 Z

B21D9/03

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019228440

(22)【出願日】2019-12-18

(65)【公開番号】P2021094583

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2020-11-19

(73)【特許権者】

【識別番号】391002498

【氏名又は名称】フタバ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 広夫

(72)【発明者】

【氏名】山本 幸一郎

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 敬止

【審査官】豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０３４２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２３４７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２９７４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１９９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２３２４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３５４８２３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－３１４８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８２１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ７／００ ー ９／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１配管の内部に配置されるように構成された内側芯金と、
前記第１配管と、前記第１配管が内部に配置された第２配管との間に配置されるように構成された中間芯金と、
前記内側芯金が配置された前記第１配管を曲げるように構成された曲げ型と、
を備え、
前記内側芯金は、
筒状又は柱状の内側芯金本体と、
前記内側芯金本体の軸方向における端部に連結されると共に、前記内側芯金本体の中心軸と直交する第１揺動軸を中心に前記内側芯金本体に対して揺動する筒状又は柱状の第１内側可動部と、
前記第１内側可動部を挟んで前記内側芯金本体とは反対側において前記第１内側可動部に連結されると共に、前記第１揺動軸と平行な第２揺動軸を中心に前記第１内側可動部に対して揺動する筒状又は柱状の第２内側可動部と、
を有し、
前記第１内側可動部は、前記第２内側可動部に向かって拡径する拡径部を有し、
前記中間芯金は、
筒状の中間芯金本体と、
前記中間芯金本体の軸方向における端部に連結されると共に、前記中間芯金本体の中心軸と直交する第３揺動軸を中心に前記中間芯金本体に対して揺動する筒状の第１中間可動部と、
前記第１中間可動部を挟んで前記中間芯金本体とは反対側において前記第１中間可動部に連結されると共に、前記第３揺動軸と平行な第４揺動軸を中心に前記第１中間可動部に対して揺動する筒状の第２中間可動部と、
を有し、
前記曲げ型は、前記第１内側可動部及び前記第２内側可動部に前記第１配管の内面を押し当てるように構成される、曲管の製造装置。

【請求項2】

請求項１に記載の曲管の製造装置であって、
前記拡径部は、前記第２内側可動部に向かって軸方向の単位長さ当たりの外径変化量が大きくなるように滑らかに拡径する、曲管の製造装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の曲管の製造装置であって、
前記第２内側可動部は、軸方向における中間部から軸方向における２つの端部それぞれに向かって滑らかに縮径する、曲管の製造装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の曲管の製造装置であって、
前記第１内側可動部の最大外径と前記第２内側可動部の最大外径とは等しい、曲管の製造装置。

【請求項5】

第１配管の内部に内側芯金を配置すると共に、前記第１配管と、前記第１配管が内部に配置された第２配管との間に中間芯金を配置する工程と、
前記内側芯金が配置された前記第１配管を曲げる工程と、
を備え、
前記内側芯金は、
筒状又は柱状の内側芯金本体と、
前記内側芯金本体の軸方向における端部に連結されると共に、前記内側芯金本体の中心軸と直交する第１揺動軸を中心に前記内側芯金本体に対して揺動する筒状又は柱状の第１内側可動部と、
前記第１内側可動部を挟んで前記内側芯金本体とは反対側において前記第１内側可動部に連結されると共に、前記第１揺動軸と平行な第２揺動軸を中心に前記第１内側可動部に対して揺動する筒状又は柱状の第２内側可動部と、
を有し、
前記第１内側可動部は、前記第２内側可動部に向かって拡径する拡径部を有し、
前記中間芯金は、
筒状の中間芯金本体と、
前記中間芯金本体の軸方向における端部に連結されると共に、前記中間芯金本体の中心軸と直交する第３揺動軸を中心に前記中間芯金本体に対して揺動する筒状の第１中間可動部と、
前記第１中間可動部を挟んで前記中間芯金本体とは反対側において前記第１中間可動部に連結されると共に、前記第３揺動軸と平行な第４揺動軸を中心に前記第１中間可動部に対して揺動する筒状の第２中間可動部と、
を有し、
前記曲げる工程では、前記第１内側可動部及び前記第２内側可動部に前記第１配管の内面を押し当てる、曲管の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、曲管の製造装置、及び曲管の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内部に芯金（つまりマンドレル）を入れた配管に外側から曲げ型を押し当てることで曲管を得る方法が知られている（特許文献１参照）。配管の内側に配置される芯金は、芯金本体と、芯金本体に対し揺動可能に連結された可動部とから構成される。

【0003】

上記方法では、配管の内部に配置された可動部が配管を曲げる際に配管に追従して動くことで、配管の曲げ形状が確保される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開昭６０－２３４７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の芯金を用いた曲げ加工では、芯金本体と可動部とによって配管が軸方向に圧縮される。そのため、芯金と曲げ型とに挟まれた部分において、配管の軸方向の圧縮による座屈（つまりシワ）が生じやすい。

【0006】

本開示の一局面は、配管を曲げる際の座屈を抑制できる曲管の製造装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様は、第１配管の内部に配置されるように構成された内側芯金と、内側芯金が配置された第１配管を曲げるように構成された曲げ型と、を備える曲管の製造装置である。

【0008】

内側芯金は、筒状又は柱状の内側芯金本体と、内側芯金本体の軸方向における端部に連結されると共に、内側芯金本体の中心軸と直交する第１揺動軸を中心に内側芯金本体に対して揺動する筒状又は柱状の第１内側可動部と、第１内側可動部を挟んで内側芯金本体とは反対側において第１内側可動部に連結されると共に、第１揺動軸と平行な第２揺動軸を中心に第１内側可動部に対して揺動する筒状又は柱状の第２内側可動部と、を有する。第１内側可動部は、第２内側可動部に向かって拡径する拡径部を有する。曲げ型は、第１内側可動部及び第２内側可動部に第１配管の内面を押し当てるように構成される。

【0009】

このような構成によれば、内側芯金本体と第２内側可動部との間に設けられた第１内側可動部が、第１配管から引き抜かれる際に第１配管の内面を径方向外側に押圧する。その結果、第１配管に発生した座屈が伸ばされるため、第１配管を曲げる際の座屈を抑制できる。

【0010】

本開示の一態様では、拡径部は、第２内側可動部に向かって軸方向の単位長さ当たりの外径変化量が大きくなるように滑らかに拡径してもよい。このような構成によれば、第１配管の曲げ加工時に、第１内側可動部の外周面に沿って第１配管の内面が曲がるため、座屈の発生が抑制される。

【0011】

本開示の一態様は、第１配管と、第１配管が内部に配置された第２配管との間に配置されるように構成された中間芯金をさらに備えてもよい。中間芯金は、筒状の中間芯金本体と、中間芯金本体の軸方向における端部に連結されると共に、中間芯金本体の中心軸と直交する第３揺動軸を中心に中間芯金本体に対して揺動する筒状の中間可動部と、を有してもよい。このような構成によれば、曲げ型が接触しない内側の第１配管での座屈が発生しやすい二重管の曲げ加工において、座屈を効果的に抑制することができる。

【0012】

本開示の一態様では、第２内側可動部は、軸方向における中間部から軸方向における２つの端部それぞれに向かって滑らかに縮径してもよい。このような構成によれば、第１配管の曲げ部分において、曲げの外側の内面に第２内側可動部が面接触すると共に曲げの内側の内面に第１内側可動部が面接触する。そのため、第１配管の扁平化を抑制できる。

【0013】

本開示の一態様では、第１内側可動部の最大外径と第２内側可動部の最大外径とは等しくてもよい。このような構成によれば、第１配管の曲げ部分において、曲げの外側の内面に第２内側可動部が当接しやすくなる。そのため、第１配管の扁平化を抑制できる。

【0014】

本開示の別の態様は、第１配管の内部に内側芯金を配置する工程と、内側芯金が配置された第１配管を曲げる工程と、を備える曲管の製造方法である。

【0015】

内側芯金は、筒状又は柱状の内側芯金本体と、内側芯金本体の軸方向における端部に連結されると共に、内側芯金本体の中心軸と直交する第１揺動軸を中心に内側芯金本体に対して揺動する筒状又は柱状の第１内側可動部と、第１内側可動部を挟んで内側芯金本体とは反対側において第１内側可動部に連結されると共に、第１揺動軸と平行な第２揺動軸を中心に第１内側可動部に対して揺動する筒状又は柱状の第２内側可動部と、を有する。第１内側可動部は、第２内側可動部に向かって拡径する拡径部を有する。曲げる工程では、第１内側可動部及び第２内側可動部に第１配管の内面を押し当てる。

【0016】

このような構成によれば、内側芯金本体と第２内側可動部との間に設けられた第１内側可動部が、第１配管から引き抜かれる際に第１配管の内面を径方向外側に押圧する。その結果、第１配管に発生した座屈が伸ばされるため、第１配管を曲げる際の座屈を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態における曲管の製造装置の模式図である。

【図2】図２Ａは、図１の曲管の製造装置における内側芯金の模式的な側面図であり、図２Ｂは、図２Ａの内側芯金の中央断面図である。

【図3】図３Ａは、図２Ａの内側芯金の第１内側可動部の模式的な斜視図であり、図３Ｂは、図３Ａの第１内側可動部の模式的な側面図であり、図３Ｃは、図３Ａの第１内側可動部の模式的な平面図である。

【図4】図４Ａは、図２Ａの内側芯金の第２内側可動部の模式的な斜視図であり、図４Ｂは、図４Ａの第２内側可動部の模式的な側面図であり、図４Ｃは、図４Ａの第２内側可動部の模式的な平面図である。

【図5】図５は、図１の曲管の製造装置における中間芯金の模式的な側面図である。

【図6】図６Ａは、図５の中間芯金の第１中間可動部の模式的な側面図であり、図６Ｂは、図５の中間芯金の第２中間可動部の模式的な側面図である。

【図7】図７は、実施形態における曲管の製造方法のフロー図である。

【図8】図８Ａは、図７の曲管の製造方法の手順を説明する模式図であり、図８Ｂは、図８Ａの次の手順を説明する模式図である。

【図9】図９は、曲げ加工中の内側芯金及び中間芯金の状態を示す模式的な断面図である。

【図10】図１０Ａは、図８Ｂの次の手順を説明する模式図であり、図１０Ｂは、図１０Ａの次の手順を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示す曲管の製造装置１（以下、単に「製造装置１」ともいう。）は、直管を曲げて曲管を得る装置である。

【0019】

本実施形態の製造装置１は、第１配管１０１と、第２配管１０２とを備える二重管１１０から曲管を製造する。第２配管１０２は、第１配管１０１の外周面を囲うように配置されている。つまり、第１配管１０１は、第２配管１０２の内部に配置されている。なお、図１等では、二重管１１０の断面が図示されている。

【0020】

第１配管１０１と第２配管１０２とは、二重管１１０の第１端部１１１にて接合されている。一方、第１端部１１１と反対側の第２端部１１２では、第１配管１０１と第２配管１０２とは接合されていない。

【0021】

第１配管１０１及び第２配管１０２の中心軸と垂直な断面の外形は、それぞれ円形である。本実施形態では、第１配管１０１の中心軸と第２配管１０２の中心軸とは一致しているが、第１配管１０１の中心軸と第２配管１０２の中心軸とは一致しなくてもよい。

【0022】

製造装置１は、第１配管１０１と第２配管１０２との間の隙間を確保しつつ、第１配管１０１と第２配管１０２とを同時に曲げることで、湾曲した二重管を得る。
製造装置１は、内側芯金２と、中間芯金３と、曲げ型５とを備える。

【0023】

＜内側芯金＞
図２Ａに示すように、内側芯金２は、第１配管１０１の内部に配置されるように構成されている。

【0024】

図２Ｂに示すように、内側芯金２は、内側芯金本体２１と、第１内側可動部２２と、第２内側可動部２３とを有する。

【0025】

（内側芯金本体）
内側芯金本体２１は、円筒状又は円柱状の部材である。内側芯金本体２１は、二重管１１０のストレート部（つまり曲げられない部分）に配置される。

【0026】

内側芯金本体２１の外径は、軸方向に沿って一定である。内側芯金本体２１の外径は、第１配管１０１の内径とおおむね等しい。内側芯金本体２１の軸方向における長さは、第１内側可動部２２及び第２内側可動部２３の軸方向における長さよりも大きい。

【0027】

（第１内側可動部）
第１内側可動部２２は、内側芯金本体２１の軸方向における一方の端部に連結された円筒状又は円柱状の部材である。

【0028】

第１内側可動部２２は、内側芯金本体２１の中心軸と直交する第１揺動軸Ｌ１を中心に内側芯金本体２１に対し揺動する。第１揺動軸Ｌ１は、内側芯金本体２１の中心軸を含む直線と、第１内側可動部２２の中心軸を含む直線との交点を通る。

【0029】

図３Ａ，３Ｂ，３Ｃに示すように、第１内側可動部２２は、軸方向に沿って外径が変化している。具体的には、第１内側可動部２２は、軸方向における第２端部２２Ｂから軸方向における第１端部２２Ａに向かって滑らかに拡径する拡径部２２Ｄと、外径が一定のストレート部２２Ｅとを有する。なお、「滑らか」とは、外周面が軸方向に沿って連続的に繋がっている状態を意味する。

【0030】

拡径部２２Ｄは、第２端部２２Ｂを含んでいる。ストレート部２２Ｅは、第１端部２２Ａを含んでおり、拡径部２２Ｄと第１内側可動部２２の軸方向に連続する位置に配置されている。

【0031】

拡径部２２Ｄは、第２内側可動部２３に向かって（つまり第１端部２２Ａに近づくに連れて）軸方向の単位長さ当たりの外径変化量（つまり外径の軸方向距離による微分値）が大きくなるように滑らかに拡径している。つまり、拡径部２２Ｄのうち、軸方向における中間部２２Ｃよりも第１端部２２Ａに近い領域の外径変化量は、中間部２２Ｃよりも第２端部２２Ｂに近い領域の外径変化量よりも大きい。

【0032】

さらに換言すれば、第１内側可動部２２の中心軸を含む断面（つまり中央断面）における拡径部２２Ｄの外周面の曲率は、第２内側可動部２３に向かって小さくなっている。つまり、中央断面における拡径部２２Ｄの外周面は、中心が外周面の径方向外側に配置された円の一部（つまり円弧）によって構成されている。

【0033】

中央断面における中間部２２Ｃの外周面の曲率は、曲げ加工後の第１配管１０１の曲率と等しい。これにより、第１配管１０１における座屈の発生を抑制できる。

【0034】

第１端部２２Ａは、第１内側可動部２２の２つの端部のうち、後述する第２内側可動部２３に近接する端部である。第２端部２２Ｂは、第１端部２２Ａとは反対側、つまり内側芯金本体２１に近接する端部である。中間部２２Ｃは、第１内側可動部２２の軸方向において第１端部２２Ａと第２端部２２Ｂとの間に位置する部位である。

【0035】

本実施形態では、第１内側可動部２２の第１端部２２Ａにおける第１外径Ｄ１（つまりストレート部２２Ｅの最大外径）は、第２端部２２Ｂにおける第２外径Ｄ２及び中間部２２Ｃにおける第３外径Ｄ３よりも大きい。また、第２外径Ｄ２は、第３外径Ｄ３よりも小さい。さらに、第１外径Ｄ１は、第１配管１０１の内径と略等しい。

【0036】

このような外径の関係により、二重管１１０の曲げ加工後に第１内側可動部２２が第１配管１０１から引き抜かれる際に、曲げ部分に生じた座屈を徐々に潰すことができる。そのため、第１内側可動部２２の引き抜き抵抗が小さくなると共に、座屈をスムーズに伸ばすことができる。

【0037】

第１内側可動部２２の一部は、内側芯金本体２１の内部に保持されている。第１揺動軸Ｌ１は、内側芯金本体２１の内部に位置する。

【0038】

（第２内側可動部）
第２内側可動部２３は、第１内側可動部２２を挟んで内側芯金本体２１とは反対側において第１内側可動部２２に連結された円筒状又は円柱状の部材である。

【0039】

第２内側可動部２３は、第１内側可動部２２の第１揺動軸Ｌ１と平行な第２揺動軸Ｌ２を中心に第１内側可動部２２に対し揺動する。第２揺動軸Ｌ２は、第１内側可動部２２の中心軸を含む直線と、第２内側可動部２３の中心軸を含む直線との交点を通る。

【0040】

図４Ａ，４Ｂ，４Ｃに示すように、第２内側可動部２３は、軸方向に沿って外径が変化している。具体的には、第２内側可動部２３は、軸方向における中間部２３Ｃから軸方向における第１端部２３Ａに向かって滑らかに縮径すると共に、中間部２３Ｃから軸方向における第２端部２３Ｂに向かっても滑らかに縮径している。つまり、第２内側可動部２３は、中間部２３Ｃが径方向に膨らんだ形状を有する。

【0041】

第１端部２３Ａは、第２内側可動部２３の２つの端部のうち、第１内側可動部２２とは反対側の端部である。第２端部２３Ｂは、第１端部２３Ａとは反対側、つまり第１内側可動部２２に近接する端部である。中間部２３Ｃは、第２内側可動部２３の軸方向において第１端部２３Ａと第２端部２３Ｂとの間に位置する部位である。

【0042】

本実施形態では、第２内側可動部２３の第１端部２３Ａにおける第４外径Ｄ４及び第２端部２３Ｂにおける第５外径Ｄ５は、中間部２３Ｃにおける第６外径Ｄ６よりも小さい。また、第４外径Ｄ４と第５外径Ｄ５とは等しい。

【0043】

このように、第２内側可動部２３は、中心軸と直交しかつ第２内側可動部２３の軸方向の中心点を通る仮想平面を挟んで対称の形状を有する。また、第２内側可動部２３の第６外径Ｄ６は、第１内側可動部２２の第１外径Ｄ１と等しい。

【0044】

つまり、第１内側可動部２２の最大外径と第２内側可動部２３の最大外径とは等しい。さらに、第２内側可動部２３の第６外径Ｄ６と第１内側可動部２２の第１外径Ｄ１とは、内側芯金本体２１の外径と等しい。

【0045】

第２内側可動部２３の一部は、第１内側可動部２２の内部に保持されている。第２揺動軸Ｌ２は、第１内側可動部２２の内部に位置する。

【0046】

＜中間芯金＞
図１に示される中間芯金３は、第１配管１０１と第２配管１０２との間に配置されるように構成されている。

【0047】

中間芯金３は、二重管１１０の曲げ部分において、内側芯金本体２１と共に第１配管１０１を径方向に挟むように配置される。また、中間芯金３は、第１配管１０１と第２配管１０２とによって第１配管１０１の径方向に挟まれる。

【0048】

図５に示すように、中間芯金３は、中間芯金本体３１と、第１中間可動部３２と、第２中間可動部３３とを有する。

【0049】

（中間芯金本体）
中間芯金本体３１は、円筒状の部材である。中間芯金本体３１は、二重管１１０のストレート部に配置される。

【0050】

中間芯金本体３１の内径及び外径は、軸方向に沿って一定である。中間芯金本体３１の内径は、第１配管１０１の外径とおおむね等しい。中間芯金本体３１の外径は、第２配管１０２の内径とおおむね等しい。中間芯金本体３１の軸方向における長さは、第１中間可動部３２及び第２中間可動部３３の軸方向における長さよりも大きい。

【0051】

中間芯金本体３１は、軸方向における一方の端部に設けられた２つの被係合部３１Ａを有する。被係合部３１Ａは、中間芯金本体３１の軸方向の内側に向かって凹んだ切欠きである。

【0052】

（第１中間可動部）
第１中間可動部３２は、中間芯金本体３１の軸方向における一方の端部に直接連結された円筒状の部材である。

【0053】

図５に示すように、第１中間可動部３２は、中間芯金本体３１の中心軸と直交する第３揺動軸Ｌ３を中心に中間芯金本体３１に対し揺動する。第３揺動軸Ｌ３は、中間芯金本体３１の中心軸を含む直線と、第１中間可動部３２の中心軸を含む直線との交点を通る。また、第３揺動軸Ｌ３は、第１揺動軸Ｌ１と平行である。

【0054】

図６Ａに示すように、第１中間可動部３２は、リング部３２Ａと、２つの係合部３２Ｂと、２つの被係合部３２Ｃとを有する。リング部３２Ａは、第１中間可動部３２の軸方向において内径及び外径が一定である。

【0055】

２つの係合部３２Ｂは、それぞれリング部３２Ａから中間芯金本体３１に向かって突出している。２つの係合部３２Ｂは、第１中間可動部３２の径方向に対向している。２つの係合部３２Ｂは、それぞれ、中間芯金本体３１の被係合部３１Ａに揺動可能に係合している。

【0056】

２つの被係合部３２Ｃは、それぞれ、リング部３２Ａの係合部３２Ｂとは反対側の端部に設けられている。被係合部３２Ｃは、第１中間可動部３２の軸方向の内側に向かって凹んだ切欠きである。

【0057】

（第２中間可動部）
第２中間可動部３３は、第１中間可動部３２を挟んで中間芯金本体３１とは反対側において第１中間可動部３２に連直接連結された円筒状の部材である。

【0058】

図５に示すように、第２中間可動部３３は、第１中間可動部３２の第３揺動軸Ｌ３と平行な第４揺動軸Ｌ４を中心に第１中間可動部３２に対し揺動する。第４揺動軸Ｌ４は、第１中間可動部３２の中心軸を含む直線と、第２中間可動部３３の中心軸を含む直線との交点を通る。

【0059】

図６Ｂに示すように、第２中間可動部３３は、リング部３３Ａと、２つの係合部３３Ｂとを有する。リング部３３Ａは、第２中間可動部３３の軸方向において内径及び外径が一定である。

【0060】

２つの係合部３３Ｂは、それぞれリング部３３Ａから第１中間可動部３２に向かって突出ししている。２つの係合部３３Ｂは、第２中間可動部３３の径方向に対向している。２つの係合部３３Ｂは、それぞれ、第１中間可動部３２の端部に設けられた被係合部３２Ｃに揺動可能に係合している。

【0061】

＜曲げ型＞
図１に示す曲げ型５は、内側芯金２と中間芯金３とが配置された二重管１１０を曲げるように構成されている。

【0062】

具体的には、曲げ型５は、内側芯金２と中間芯金３と共に、第１配管１０１及び第２配管１０２を径方向に挟みながら回転及び移動することで、第１配管１０１及び第２配管１０２を曲げる。曲げ型５は、回転部５１と、クランプ部５２と、滑り部５３と、送り部５４とを有する。

【0063】

回転部５１は、二重管１１０の曲げ部分の径方向外側に配置される。回転部５１は、チャック部５１Ａを二重管１１０の外周面に押し当てた状態で回転軸Ｐを中心に回転するように構成されている。回転部５１の回転軸Ｐは、第１内側可動部２２の第１揺動軸Ｌ１と平行である。

【0064】

回転部５１は、第１内側可動部２２及び第２内側可動部２３に第１配管１０１の内面を押し当てると共に、第１中間可動部３２及び第２中間可動部３３に第２配管１０２の内面を押し当てるように構成されている。

【0065】

クランプ部５２は、二重管１１０を挟んで回転部５１とは反対側に配置されている。クランプ部５２は、回転部５１のチャック部５１Ａと共に二重管１１０を挟持するように構成されている。クランプ部５２は、回転部５１の回転に伴って回転部５１の回転軸Ｐを中心に揺動する。

【0066】

滑り部５３は、回転部５１に隣接して配置されている。滑り部５３は、曲げ加工時に、二重管１１０のストレート部の外周面と摺動することで二重管１１０を回転部５１の回転方向に沿って送るガイドの機能を奏する。

【0067】

送り部５４は、二重管１１０を挟んで滑り部５３とは反対側、かつクランプ部５２に隣接する位置に配置されている。送り部５４は、二重管１１０のストレート部を径方向に押圧しながら中心軸に沿って移動するように構成されている。送り部５４は、二重管１１０を滑り部５３に押し付けながら、二重管１１０を回転部５１に向けて送り出す。

【0068】

［１－２．製造方法］
以下では、図１の曲管の製造装置１を用いた曲管の製造方法について説明する。図７に示すように、本実施形態の曲管の製造方法は、配置工程Ｓ１０と、曲げ工程Ｓ２０と、取り出し工程Ｓ３０とを備える。

【0069】

＜配置工程＞
本工程では、第１配管１０１の内部に内側芯金２を配置すると共に、第１配管１０１と第２配管１０２との間に中間芯金３を配置する。具体的には、曲げ型５の回転部５１とクランプ部５２との間に保持された内側芯金２と中間芯金３とに対し、二重管１１０を軸方向に挿入する。

【0070】

本工程では、内側芯金２は、内側芯金本体２１、第１内側可動部２２及び第２内側可動部２３の中心軸が同一直線上になるように保持されている。同様に、中間芯金３は、中間芯金本体３１、第１中間可動部３２及び第２中間可動部３３の中心軸が同一直線上になるように保持されている。

【0071】

また、第１内側可動部２２は、少なくとも一部が第１配管１０１の径方向において中間芯金３と重なるように配置される。第２内側可動部２３は、第１配管１０１の径方向において中間芯金３と重ならないように配置される。

【0072】

＜曲げ工程＞
本工程では、内側芯金２及び中間芯金３が配置された第１配管１０１及び第２配管１０２を曲げる。

【0073】

具体的には、まず、図８Ａに示すように、クランプ部５２及び送り部５４によって、二重管１１０を径方向に加圧する。これにより、二重管１１０は、内側芯金２と中間芯金３と共に回転部５１に向かって径方向にスライドする。二重管１１０は、クランプ部５２によって回転部５１のチャック部５１Ａに押し付けられると共に、送り部５４によって滑り部５３に押し付けられる。

【0074】

次に、図８Ｂに示すように、回転部５１をチャック部５１Ａが滑り部５３から離間する方向に（つまり第１端部１１１に向けて）回転させると共に、クランプ部５２を追う方向に送り部５４をスライドさせる。

【0075】

これにより、チャック部５１Ａとクランプ部５２とが二重管１１０を挟みながら第１端部１１１に向かって二重管１１０の外周面上を摺動する。その結果、二重管１１０のチャック部５１Ａとクランプ部５２とに挟まれた部分が、回転部５１の回転軸Ｐを中心に湾曲するように塑性変形する。

【0076】

図９に示すように、回転部５１の回転による二重管１１０の曲げに合わせて、第１内側可動部２２は、内側芯金本体２１に対し、第１端部２２Ａが回転部５１の回転軸Ｐに近づく向きに揺動する。

【0077】

湾曲した第１配管１０１の内部において、第１内側可動部２２の第１端部２２Ａは、曲げの内側（つまり第１配管１０１の径方向において回転軸Ｐに近い側）と曲げの外側（つまり第１配管１０１の径方向において回転軸Ｐから遠い側）とにおいて第１配管１０１の内面に当接している。

【0078】

第１内側可動部２２の第２端部２２Ｂは、曲げの内側において第１配管１０１の内面に当接しているが、曲げの外側において第１配管１０１の内面からは離間している。また、第２端部２２Ｂは、曲げの内側において内側芯金本体２１の端部に当接している。

【0079】

同様に、回転部５１の回転による二重管１１０の曲げに合わせて、第２内側可動部２３は、第１内側可動部２２に対し、第１端部２３Ａが回転軸Ｐに近づく向きに揺動する。

【0080】

湾曲した第１配管１０１の内部において、第２内側可動部２３の第１端部２３Ａは、曲げの外側において第１配管１０１の内面に当接しているが、曲げの内側において第１配管１０１の内面からは離間している。

【0081】

第２内側可動部２３の第２端部２３Ｂは、曲げの内側と曲げの外側とにおいて第１配管１０１の内面からは離間している。また、第２端部２３Ｂは、曲げの内側において第１内側可動部２２の第１端部２２Ａに当接している。一方、第２内側可動部２３の中間部２３Ｃは、曲げの内側と曲げの外側とにおいて第１内側可動部２２の第１端部２２Ａに当接している。

【0082】

このように、第１内側可動部２２は、第１端部２２Ａと第２端部２２Ｂとの間において、第１配管１０１の曲げの内側における内面に面接触する。第２内側可動部２３は、第１端部２３Ａと中間部２３Ｃとの間において、第１配管１０１の曲げの外側における内面に面接触する。

【0083】

回転部５１の回転による二重管１１０の曲げに合わせて、第１中間可動部３２及び第２中間可動部３３は、それぞれ、曲げの内側において軸方向の隙間がなくなるように揺動する。つまり、湾曲した第２配管１０２の内部において、第１中間可動部３２及び第２中間可動部３３は、曲げの内側にて第１配管１０１の外面と対向する領域に隙間が生じない位置に移動する。

【0084】

内側芯金本体２１及び中間芯金本体３１は、曲げ工程中移動しないように保持される。したがって、二重管１１０は、内側芯金２と中間芯金３とに摺動しつつ、クランプ部５２の移動方向に伸びながら移動する。

【0085】

＜取り出し工程＞
本工程では、曲げ加工後の二重管１１０を内側芯金２、中間芯金３及び曲げ型５から取り出す。

【0086】

具体的には、まず、図１０Ａに示すように、内側芯金２及び中間芯金３を引き戻した後に、クランプ部５２及び送り部５４を二重管１１０から径方向に離間させると共に、二重管１１０を回転部５１及び滑り部５３からも離間させる。

【0087】

さらに、内側芯金２及び中間芯金３を二重管１１０の曲げ部分と重ならない位置まで第２端部１１２から引き出す。このとき、曲げの内側において第１配管１０１の内面に発生した座屈Ｂ（図９参照）が、引き抜かれる第１内側可動部２２の外面によって押されることで伸ばされる。

【0088】

その後、内側芯金２及び中間芯金３から二重管１１０を取り出す。最後に、図１０Ｂに示すように、内側芯金２、中間芯金３及び曲げ型５を初期位置（つまり二重管１１０が挿入可能な位置）に戻す。

【0089】

［１－３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）内側芯金本体２１と第２内側可動部２３との間に設けられた第１内側可動部２２が、第１配管１０１から引き抜かれる際に第１配管１０１の内面を径方向外側に押圧する。その結果、第１配管１０１に発生した座屈が伸ばされるため、第１配管１０１を曲げる際の座屈を抑制できる。

【0090】

（１ｂ）拡径部２２Ｄが第２内側可動部２３に向かって軸方向の単位長さ当たりの外径変化量が大きくなるように滑らかに拡径していることで、第１配管１０１の曲げ加工時に、第１内側可動部２２の外周面に沿って第１配管１０１の内面が曲がるため、座屈の発生が抑制される。

【0091】

（１ｃ）内側芯金２と中間芯金３とを用いることで、曲げ型５が接触しない内側の第１配管１０１での座屈が発生しやすい二重管１１０の曲げ加工において、座屈を効果的に抑制することができる。

【0092】

（１ｄ）第２内側可動部２３が中間部２３Ｃから第１端部２３Ａ及び第２端部２３Ｂそれぞれに向かって滑らかに縮径していることで、第１配管１０１の曲げ部分において、曲げの外側の内面に第２内側可動部２３が面接触すると共に曲げの内側の内面に第１内側可動部２２が面接触する。そのため、第１配管１０１の扁平化を抑制できる。

【0093】

（１ｅ）第１内側可動部２２の最大外径と第２内側可動部２３の最大外径とが等しいことで、第１配管１０１の曲げ部分において、曲げの外側の内面に第２内側可動部２３が当接しやすくなる。そのため、第１配管１０１の扁平化を抑制できる。

【0094】

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0095】

（２ａ）上記実施形態の曲管の製造装置において、第１内側可動部の拡径部は、必ずしも第２内側可動部に向かって軸方向の単位長さ当たりの外径変化量が大きくなるように滑らかに拡径していなくてもよい。例えば、第１内側可動部は、第２端部から第１端部に向かって一定の割合で拡径し続けるテーパ形状を有してもよい。

【0096】

さらに、第１内側可動部は、中間部から第１端部に向かって滑らかに拡径すると共に、中間部から第２端部に向かっても滑らかに拡径してもよい。つまり、第１内側可動部は、中間部が径方向に凹んだ杯形状を有してもよい。

【0097】

（２ｂ）上記実施形態の曲管の製造装置で曲げられる配管は、二重管に限定されない。上記実施形態の曲管の製造方法は、第１配管のみを備える単管を用いて曲管を製造することもできる。つまり、曲管の製造装置は、必ずしも中間芯金を備えなくてもよい。

【0098】

（２ｃ）上記実施形態の曲管の製造装置において、第２内側可動部は、必ずしも軸方向における中間部から軸方向における２つの端部それぞれに向かって滑らかに縮径しなくてもよい。

【0099】

（２ｄ）上記実施形態の曲管の製造装置において、第１内側可動部の最大外径と第２内側可動部の最大外径とは必ずしも等しくなくてもよい。
（２ｅ）上記実施形態の曲管の製造装置において、内側芯金は、３つ以上の内側可動部を有してもよい。また、中間芯金は、１つ又は３つ以上の中間可動部を有してもよい。

【0100】

（２ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0101】

１…曲管の製造装置、２…内側芯金、３…中間芯金、５…曲げ型、
２１…内側芯金本体、２２…第１内側可動部、２２Ａ…第１端部、２２Ｂ…第２端部、
２２Ｃ…中間部、２２Ｄ…拡径部、２２Ｅ…ストレート部、２３…第２内側可動部、
２３Ａ…第１端部、２３Ｂ…第２端部、２３Ｃ…中間部、３１…中間芯金本体、
３１Ａ…被係合部、３２…第１中間可動部、３２Ａ…リング部、３２Ｂ…係合部、
３２Ｃ…被係合部、３３…第２中間可動部、３３Ａ…リング部、３３Ｂ…係合部、
５１…回転部、５１Ａ…チャック部、５２…クランプ部、５３…滑り部、
５４…送り部、１０１…第１配管、１０２…第２配管、１１０…二重管、
１１１…第１端部、１１２…第２端部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】