(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ体の中に挿入して前記パイプ体の曲げ加工を行う曲げ加工用マンドレルであって、
複数のコマと、
複数の前記コマの芯方向の端面同士を対向するように数珠つなぎに連結する可撓性の紐状部材と、
を備え、
加工後の前記パイプ体は、第一曲げ部と、前記第一曲げ部の曲げ位相に対して異なる位相に曲げられる第二曲げ部と、前記第一曲げ部と前記第二曲げ部との間の直線部とを備え、
前記コマは、前記第一曲げ部および前記第二曲げ部のそれぞれに連設して配置される複数の曲げ用コマと、前記直線部に連設して配置される複数の直線用コマとを備え、
前記曲げ用コマの一方端面の少なくとも半分は、連設された前記曲げ用コマと同芯状にしたときに、当該曲げ用コマの他方端面の対向部分に対して傾斜する傾斜面に形成され、
前記曲げ用コマには、前記傾斜面側にて両端面間を貫通する曲げ用貫通孔が形成され、
前記直線用コマの一方端面は、連設された前記直線用コマと同芯状にしたときに、当該直線用コマの他方端面の対向部分に対して平行な平行面に形成され、
前記直線用コマには、両端面間を貫通する曲げ用貫通孔が形成され、
複数の前記直線用コマの前記曲げ用貫通孔は、前記第一曲げ部を形成する前記曲げ用コマの前記曲げ用貫通孔と前記第二曲げ部を形成する前記曲げ用コマの前記曲げ用貫通孔との間にて、隣り合う前記直線用コマの前記曲げ用貫通孔に対して異なる位相に形成され、
前記紐状部材は、前記曲げ用コマの前記曲げ用貫通孔および前記直線用コマの前記曲げ用貫通孔に挿通されており、引っ張ることにより前記曲げ用コマの一方端面の前記傾斜面と当該曲げ用コマに連設する前記コマの他方端面とを接触させて、前記曲げ用コマの芯と当該曲げ用コマに連設する前記コマの芯とを傾斜した状態に位置決めする曲げ用紐状部材を備える、曲げ加工用マンドレル。
【請求項２】
前記曲げ用コマの前記一方端面の半分は、前記傾斜面に形成され、
前記曲げ用コマの前記一方端面の残りの半分は、連設された前記曲げ用コマと同芯状にしたときに、当該コマの他方端面の対向部分に対して平行な平行面に形成され、
前記曲げ用コマには、前記平行面側にて両端面間を貫通する直線用貫通孔が形成され、
前記直線用コマには、両端面間を貫通する直線用貫通孔が形成され、
複数の前記直線用コマの前記直線用貫通孔は、前記第一曲げ部を形成する前記曲げ用コマの前記直線用貫通孔と前記第二曲げ部を形成する前記曲げ用コマの前記直線用貫通孔との間にて、隣り合う前記直線用コマの前記直線用貫通孔に対して異なる位相に形成され、
前記紐状部材は、前記曲げ用コマの前記直線用貫通孔および前記直線用コマの前記直線用貫通孔に挿通されており、引っ張ることにより前記曲げ用コマの一方端面の前記平行面と当該曲げ用コマに連設する前記コマの他方端面とを接触させて、前記曲げ用コマの芯と当該曲げ用コマに連設する前記コマの芯とを直線状に位置決めする直線用紐状部材を備える、請求項１に記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項３】
各前記コマの両端面には、凹凸状に形成され、連設された前記コマ同士の相対的な芯回りの回転を規制する回転規制部を備える、請求項１又は２に記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項４】
複数の前記直線用コマの前記回転規制部は、前記第一曲げ部を形成する前記曲げ用コマから前記第二曲げ部を形成する前記曲げ用コマに至る間にて、隣り合う前記直線用コマの前記回転規制部に対して異なる位相に形成される、請求項３に記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項５】
各前記コマは、連設する前記コマ同士を連結すると共に、対向する端面同士を接触可能にし、かつ、対向する端面同士の離間距離を設定距離以内で離間可能にする連結部を備え、
前記連結部は、連設する一方の前記コマに設けられるキノコ状の連結突起と、連設する他方の前記コマの端面の中央部に形成され底面を有する中央凹所と、を備え、
前記連結突起は、前記中央凹所に挿入されて、回転されることで前記中央凹所に対して芯方向に係合する、請求項１−４の何れか一項に記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項６】
請求項２に記載の曲げ加工用マンドレルを用いたパイプ体の曲げ加工方法であって、
前記直線状紐状部材を引っ張ることにより、前記曲げ用コマの芯と当該曲げ用コマに連設する前記コマの芯とを直線状に位置決めして、前記曲げ加工用マンドレルを直線状にする直線状位置決め工程と、
直線状に形成された前記パイプ体を、直線状に位置決めされた前記曲げ加工用マンドレルに外挿するパイプ体外挿工程と、
前記曲げ用紐状部材を引っ張ることにより、前記曲げ用コマの芯と当該曲げ用コマに連設する前記コマの芯とを傾斜した状態に位置決めして、前記パイプ体を曲げ加工する曲げ工程と、
を備える、パイプ体の曲げ加工方法。
【請求項７】
前記曲げ工程の後に、前記曲げ用紐状部材および前記直線用紐状部材を自由にした状態で、前記曲げ加工用マンドレルから前記パイプ体を離脱させるパイプ体離脱工程を備える、請求項６に記載のパイプ体の曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲げ加工用マンドレル、および、それを用いたパイプ体の曲げ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製やゴム製のパイプ体の曲げ加工を行う場合、直線状のパイプ体にマンドレルを挿入して、当該マンドレルを曲げた状態に変形させることで、マンドレルの変形力によってパイプ体を曲げ加工することがある。このマンドレルとして、例えば、特開昭５８−１００９１８号公報（特許文献１）に記載されたものがある。
【０００３】
特許文献１に記載のマンドレルは、複数のコマの中心にワイヤを挿通することにより、複数のコマを数珠つなぎに連結して形成されている。それぞれのコマの当接面が、連設されるコマに対して角度を有するように形成されている。そして、コマの中心に挿通されたワイヤを引っ張ることにより、数珠つなぎに連結された複数のコマが曲がった状態になる。さらに、複数のコマに対して曲げ位相（曲げ方向）に対して直角になるように板バネが取り付けられている。これにより、複数のコマが曲がった状態に変化する際に複数のコマの方向規制を行うと共に、複数のコマが直線状に復帰するような力が作用するようにしている。
【０００４】
なお、パイプ体の外周側から力を加えてパイプ体の曲げ加工を行う場合に、パイプ体がつぶれないようにするために、パイプ体の中に挿入されるマンドレルが、例えば、特開平６−３３５７３０号公報（特許文献２）および実開昭６２−２０７１０号公報（特許文献３）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１００９１８号公報
【特許文献２】特開平６−３３５７３０号公報
【特許文献３】実開昭６２−２０７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているように、マンドレルの変形力によってパイプ体を曲げ加工する場合には、板バネを用いていることにより、二つの課題を有する。第一の課題は、以下の通りである。パイプ体を曲げ加工した後の状態において、曲げられた状態の板バネのバネ力によって、パイプ体にはマンドレルから常に負荷が作用している。ここで、曲げ加工後のパイプ体からマンドレルを引き抜く際には、パイプ体に負荷をかけずに行うことが望まれる。しかし、板バネの作用によって、曲げ加工後のパイプ体からマンドレルを引き抜く際に、パイプ体に負荷をかけることなく行うことは容易ではない。例えば、ワイヤの引張力を低減しながらパイプ体からマンドレルを引き抜くと、マンドレルは、パイプ体に対してパイプ体を直線状にするような力を与える。
【０００７】
また、第二の課題は、以下の通りである。板バネの作用によって、パイプ体の曲がる位相（曲がる方向）が一方向のみに制限される。例えば、複数箇所の曲げ部がそれぞれ異なる位相（方向）となるようなパイプ体、螺旋形状に曲げられたパイプ体など、複雑な曲げ形状を有するパイプ体を加工することができない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、第一の課題を解決することができる曲げ加工用マンドレルおよびそのマンドレルを用いたパイプ体の曲げ加工方法を提供することを目的とする。また、本発明は、第二の課題を解決することができる曲げ加工用マンドレルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）曲げ加工用マンドレル
・本発明に係る曲げ加工用マンドレルは、パイプ体の中に挿入して前記パイプ体の曲げ加工を行う曲げ加工用マンドレルであって、複数のコマと、複数の前記コマの芯方向の端面同士を対向するように数珠つなぎに連結する可撓性の紐状部材とを備える。加工後の前記パイプ体は、第一曲げ部と、前記第一曲げ部の曲げ位相に対して異なる位相に曲げられる第二曲げ部と、前記第一曲げ部と前記第二曲げ部との間の直線部とを備える。
前記コマは、前記第一曲げ部および前記第二曲げ部のそれぞれに連設して配置される複数の曲げ用コマと、前記直線部に連設して配置される複数の直線用コマとを備える。前記曲げ用コマの一方端面の少なくとも半分は、連設された前記曲げ用コマと同芯状にしたときに、当該曲げ用コマの他方端面の対向部分に対して傾斜する傾斜面に形成され、 前記曲げ用コマには、前記傾斜面側にて両端面間を貫通する曲げ用貫通孔が形成される。前記直線用コマの一方端面は、連設された前記直線用コマと同芯状にしたときに、当該直線用コマの他方端面の対向部分に対して平行な平行面に形成され、前記直線用コマには、両端面間を貫通する曲げ用貫通孔が形成される。複数の前記直線用コマの前記曲げ用貫通孔は、前記第一曲げ部を形成する前記曲げ用コマの前記曲げ用貫通孔と前記第二曲げ部を形成する前記曲げ用コマの前記曲げ用貫通孔との間にて、隣り合う前記直線用コマの前記曲げ用貫通孔に対して異なる位相に形成される。
【００１０】
前記紐状部材は、前記曲げ用コマの前記曲げ用貫通孔および前記直線用コマの前記曲げ用貫通孔に挿通されており、引っ張ることにより前記曲げ用コマの一方端面の前記傾斜面と当該曲げ用コマに連設する前記コマの他方端面とを接触させて、前記曲げ用コマの芯と当該曲げ用コマに連設する前記コマの芯とを傾斜した状態に位置決めする曲げ用紐状部材を備える。
【００１１】
本発明によれば、可撓性の曲げ用紐状部材を引っ張ることで、複数の曲げ用コマおよび複数の直線用コマが、第一曲げ部、直線部、第二曲げ部を有する形状に位置決めされる。つまり、直線状のパイプ体を直線状のマンドレルに挿入した後に、曲げ用紐状部材を引っ張ることで、パイプ体を曲げ加工できる。
さらに、加工後のパイプ体における曲げ部および直線部の両者ともに、それぞれ複数のコマによりマンドレルを形成する。連設する直線用コマは、端面同士が接触していない状態であれば、曲げ形状に移動することができる。従って、曲げ加工後のパイプ体からマンドレルを引き抜く際に、直線用コマがパイプ体の曲げ部を通過することができる。
【００１２】
ここで、加工後のパイプ体が曲げ位相の異なる曲げ部を複数有する場合には、それぞれの曲げ部に対応する曲げ用コマの位相が、それぞれの曲げ部の曲げ内側となるようにしなければならない。そうすると、それぞれの曲げ部に対応する曲げ用コマの位相が、異なる位相となる。つまり、第一曲げ部に対応する曲げ用コマと第二曲げ部に対応する曲げ用コマとの間において、曲げ用紐状部材を捻るように位相をずらす必要がある。そこで、本発明によれば、加工後のパイプ体が第一曲げ部と第二曲げ部との間に直線部を有する場合には、直線部に対応する直線用コマを利用して、曲げ用紐状部材を捻るように位相をずらすことができる。これにより、複雑な曲げ形状のパイプ体を確実に加工することができる。
【００１３】
・また、前記曲げ用コマの前記一方端面の半分は、前記傾斜面に形成され、前記曲げ用コマの前記一方端面の残りの半分は、連設された前記曲げ用コマと同芯状にしたときに、当該コマの他方端面の対向部分に対して平行な平行面に形成され、前記曲げ用コマには、前記平行面側にて両端面間を貫通する直線用貫通孔が形成され、前記直線用コマには、両端面間を貫通する直線用貫通孔が形成され、複数の前記直線用コマの前記直線用貫通孔は、前記第一曲げ部を形成する前記曲げ用コマの前記直線用貫通孔と前記第二曲げ部を形成する前記曲げ用コマの前記直線用貫通孔との間にて、隣り合う前記直線用コマの前記直線用貫通孔に対して異なる位相に形成され、前記紐状部材は、前記曲げ用コマの前記直線用貫通孔および前記直線用コマの前記直線用貫通孔に挿通されており、引っ張ることにより前記曲げ用コマの一方端面の前記平行面と当該曲げ用コマに連設する前記コマの他方端面とを接触させて、前記曲げ用コマの芯と当該曲げ用コマに連設する前記コマの芯とを直線状に位置決めする直線用紐状部材を備えるようにしてもよい。
【００１４】
・また、各前記コマの両端面には、凹凸状に形成され、連設された前記コマ同士の相対的な芯回りの回転を規制する回転規制部を備えるようにしてもよい。
【００１５】
つまり、連設されるコマの相対的な位相が規制されている。特に、連設されるコマに設けられた回転規制部は、当該コマの両端面に凹凸状に形成されている。従って、あるコマの一方端面に形成される回転規制部は、当該コマの端面に対向するコマの回転規制部に対して回転規制する。つまり、当該回転規制部は、連設されていないコマとは何ら無関係であり、連設されていないコマに対して回転を規制しない。さらに、曲げ用コマの回転規制部は、当該曲げ用コマと当該曲げ用コマに連設されるコマとの曲げを許容する位置に形成されることになる。従って、離れた位置に位置する曲げ用コマの曲げ位相を異ならせることが可能となる。これにより、曲げ用紐状部材を引っ張ることにより、マンドレルの形状を所望の曲げ形状にすることができる。つまり、所望の曲げ形状のパイプ体を加工することができる。例えば、複数の曲げ部の曲げ位相（曲げ方向）が異なるパイプ体や、螺旋形状のパイプ体など、複雑な曲げ形状のパイプ体を加工することができる。
・また、複数の前記直線用コマの前記回転規制部は、前記第一曲げ部を形成する前記曲げ用コマから前記第二曲げ部を形成する前記曲げ用コマに至る間にて、隣り合う前記直線用コマの前記回転規制部に対して異なる位相に形成されるようにしてもよい。
【００１６】
・また、各前記コマは、連設する前記コマ同士を連結すると共に、対向する端面同士を接触可能にし、かつ、対向する端面同士の離間距離を設定距離以内で離間可能にする連結部を備え、前記連結部は、連設する一方の前記コマに設けられるキノコ状の連結突起と、連設する他方の前記コマの端面の中央部に形成され底面を有する中央凹所と、を備え、前記連結突起は、前記中央凹所に挿入されて、回転されることで前記中央凹所に対して芯方向に係合するようにしてもよい。
【００１７】
つまり、直線状紐状部材または曲げ用紐状部材を引っ張ったときには、連設するコマ同士の端面が接触し得る。一方、直線状紐状部材および曲げ用紐状部材を自由状態にしたときには、連設するコマ同士が紐状部材によっては規制されなくなる。従って、連設するコマの端面が離れる状態となり得る。このとき、連結部によって、連設するコマの端面の離間距離は、設定距離以内となるように規制されている。
【００１８】
このように、連設するコマの端面の離間距離を制限することで、非常に容易にかつ確実に、マンドレルを曲げ加工後のパイプ体から引き抜くことができる。この理由について説明する。マンドレルをパイプ体から引き抜く際に、連設するコマの端面が接触した状態になってしまうと、当該コマ同士により形成され得る形状が制限されるため、コマをパイプ体から引き抜くことができない場合が生じる。しかし、連結部を備えることで、マンドレルをパイプ体から引き抜く際には、連設するコマの端面が離れた状態になることで、連設するコマにより形成される形状の自由度が高くなる。そのため、コマがパイプ体の形状に倣って移動することが可能となり、結果として、マンドレルをパイプ体から引き抜くことができるようになる。
【００３２】
（２）曲げ加工用マンドレルを用いたパイプ体の曲げ加工方法
・本発明に係るパイプ体の曲げ加工方法は、上述した曲げ加工用マンドレルを用いたパイプ体の曲げ加工方法であって、前記直線状紐状部材を引っ張ることにより、前記曲げ用コマの芯と当該曲げ用コマに連設する前記コマの芯とを直線状に位置決めして、前記曲げ加工用マンドレルを直線状にする直線状位置決め工程と、直線状に形成された前記パイプ体を、直線状に位置決めされた前記曲げ加工用マンドレルに外挿するパイプ体外挿工程と、前記曲げ用紐状部材を引っ張ることにより、前記曲げ用コマの芯と当該曲げ用コマに連設する前記コマの芯とを傾斜した状態に位置決めして、前記パイプ体を曲げ加工する曲げ工程とを備える。このようにすることで、確実にかつ容易にパイプ体の曲げ加工ができる。
【００３３】
・また、前記曲げ工程の後に、前記曲げ用紐状部材および前記直線用紐状部材を自由にした状態で、前記曲げ加工用マンドレルから前記パイプ体を離脱させるパイプ体離脱工程を備える。これにより、曲げ加工用マンドレルからパイプ体を離脱させること、換言するとパイプ体から曲げ加工用マンドレルを引き抜くことが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態の曲げ加工用マンドレルを直線状にした図であり、図１９のＳ１の状態を示す。
【図２】本実施形態の曲げ加工用マンドレルを部分的に曲げ形状にした図である。
【図３】曲げ加工用マンドレルを構成する曲げ用コマの正面図である。
【図４】図３のIV方向から見た図である。
【図５】図３のＶ方向から見た図である。
【図６】図３のVI方向から見た図である。
【図７】図５のVII−VII断面図である。
【図８】図５のVIII−VIII断面図である。
【図９】曲げ加工用マンドレルを構成する第一直線用コマの正面図である。
【図１０】図９のＸ方向から見た図である。
【図１１】図９のXI方向から見た図である。
【図１２】図９のXII方向から見た図である。
【図１３】図１１のXIII−XIII断面図である。
【図１４】図１１のXIV−XIV断面図である。
【図１５】曲げ加工用マンドレルを構成する第二直線用コマの正面図である。
【図１６】図１５のXVI方向から見た図である。
【図１７】図１５のXVII方向から見た図である。
【図１８】図１５のXVIII方向から見た図である。
【図１９】図１の曲げ加工用マンドレルを用いた樹脂製パイプ体の曲げ加工方法を示すフローチャートである。
【図２０】図１９のＳ２の状態を示す。
【図２１】図１９のＳ４の状態を示す。
【図２２】図１９のＳ６の状態を示す。
【図２３】図１の曲げ加工用マンドレルを用いたゴム製パイプ体の曲げ加工方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜第一実施形態＞
第一実施形態の曲げ加工用マンドレル（以下、「マンドレル」と称する）およびパイプ体の曲げ加工方法について、図１〜図２２を参照して説明する。
【００３６】
（マンドレルの概要）
マンドレル１は、主として樹脂製パイプ体またはゴム製パイプ体に曲げ加工を施すための部材である。そして、直線状のパイプ体にマンドレル１を挿入して、マンドレル１を曲げ形状に変形させることにより、マンドレル１の変形力によってパイプ体を曲げ加工する。なお、マンドレル１は、金属製パイプ体の曲げ加工に対しても、パイプ体の剛性によって適用可能である。
【００３７】
このマンドレル１は、図１および図２に示すように、複数のコマ２０，３０，４０を２本の可撓性の紐状部材５０，６０により数珠つなぎに連結されている。そして、マンドレル１の基端部には、基端部材７０が設けられており、紐状部材５０，６０により、複数のコマ２０，３０，４０と連結されている。以下、それぞれの構成部材について説明した後に、マンドレル１の詳細構成について説明する。
【００３８】
（コマの詳細構成）
マンドレル１を構成するコマには、曲げ用コマ２０、第一直線用コマ３０および第二直線用コマ４０が含まれている。曲げ用コマ２０は、図２におけるマンドレル１の曲げ部１１，１３に対応する部分を形成する。第一直線用コマ３０は、先端部に繋がれており、図２における直線部１４に対応する部分を形成する。第二直線用コマ４０は、第一曲げ部１１と第二曲げ部１３との間に位置する直線部１２に対応する部分を形成する。以下、それぞれのコマ２０，３０，４０について説明する。
【００３９】
（曲げ用コマ）
曲げ用コマ２０について図３〜図８を参照して説明する。曲げ用コマ２０は、樹脂により形成されており、本体部２１と、回転規制突起２７と、連結突起２８とが一体的に形成されている。
【００４０】
本体部２１は、ほぼ円板状に形成されている。ここで、本体部２１の芯方向は、円板形状の中心軸とする。図３および図５に示すように、本体部２１の芯方向の一方端面２２（図３の上面）の半分（図３の左半分）は、芯方向に直交する非傾斜面２２ａ（本発明における「平行面」に相当する）に形成されている。一方端面２２の残りの半分（図３の右半分）は、芯方向に対して傾斜する傾斜面２２ｂに形成されている。本体部２１の芯方向の他方端面２３（図３の下面）は、芯方向に直交する平面に形成されている。つまり、本体部２１の一方端面２２の非傾斜面２２ａと他方端面２３とは、平行に形成されている。一方、本体部２１の一方端面２２の傾斜面２２ｂと他方端面２３とは、平行ではなく、傾斜している。つまり、図２に示すように、非傾斜面２２ａ側における本体部２１の芯方向幅よりも、傾斜面２２ｂ側における本体部２１の芯方向幅の方が小さくなるように形成されている。
【００４１】
また、図５〜図７に示すように、本体部２１には、芯方向に平行な２つの貫通孔２４ａ，２４ｂが形成されている。一方の貫通孔２４ａは、非傾斜面２２ａのうち周方向の中央部と他方端面２３との間を、芯方向に平行に貫通する。ここで、一方の貫通孔２４ａは、マンドレル１を直線状にするための貫通孔であるため、以下において、直線用貫通孔と称する。
【００４２】
他方の貫通孔２４ｂは、傾斜面２２ｂのうち周方向の中央部と他方端面２３との間を、芯方向に平行に貫通する。そして、他方の貫通孔２４ｂは、傾斜面２２ｂの周方向において、本体部２１の芯方向幅が狭くなる位相に形成されている。従って、他方の貫通孔２４ｂと直線用貫通孔２４ａとは、本体部２１の芯に対して線対称に形成されている。ここで、他方の貫通孔２４ｂは、マンドレル１を曲げ形状にするための貫通孔であるため、以下において、曲げ用貫通孔と称する。
【００４３】
さらに、図６〜図８に示すように、本体部２１には、他方端面２３側に中心に開口する中心凹所２５が形成されている。この中心凹所２５は、本体部２１の芯中心に形成されており、円筒状空間を有している。さらに、中心凹所２５の開口縁２５ａは、中心凹所２５の円筒状空間の内径よりも狭くなるように形成されている。この開口縁２５ａは、図６に示すように、長円形に近似した形状に形成されている。そして、開口縁２５ａの開口幅の狭い部分が、貫通孔２４ａ，２４ｂの形成されている位相の部分に位置し、開口幅の広い部分が、それに直交する位相の部分に位置する。
【００４４】
回転規制凹所２６，２６は、本体部２１の他方端面２３側に、その中心からそれぞれ径方向の反対側にずれた位置に開口するように形成されている。つまり、回転規制凹所２６，２６は、本体部２１の芯に対して線対称に形成されている。回転規制凹所２６，２６は、長方形または長円形の開口を有する。回転規制凹所２６，２６の長手方向が、本体部２１の径方向に一致するように形成されている。
【００４５】
回転規制突起２７，２７は、本体部２１の一方端面２２側に、その中心からそれぞれ径方向反対側にずれた位置に設けられている。つまり、回転規制突起２７，２７は、本体部２１の芯に対して線対称に形成されている。回転規制突起２７，２７は、芯方向から見た場合に、長方形または長円形に形成されている。回転規制突起２７，２７の長手方向が、本体部２１の径方向に一致するように形成されている。さらに、回転規制突起２７，２７は、回転規制凹所２６，２６に入り込むことができるような形状に形成されている。そして、回転規制突起２７，２７は、非傾斜面２２ａと傾斜面２２ｂとの境界部分に形成されている。つまり、回転規制突起２７，２７と回転規制凹所２６，２６は、相互に同位相に形成されている。ここで、回転規制凹所２６，２６と回転規制突起２７，２７が、本発明における凹凸状に形成された回転規制部に相当する。
【００４６】
連結突起２８は、本体部２１の一方端面２２側の中心から芯方向に突出するように設けられている。連結突起２８は、キノコ状に形成されている。つまり、連結突起２８の先端側の幅が根元側より大きくなるように形成されている。連結突起２８の根元側から中間付近までは、ほぼ円柱形状に形成されている。連結突起２８の先端部は、中心凹所２５の開口縁２５ａの形状に対応する形状に形成されている。つまり、連結突起２８の先端部の幅は、位相によって異なる。そして、連結突起２８の先端部は、中心凹所２５の開口縁２５ａから挿入可能である。
【００４７】
さらに、連結突起２８の先端部の芯方向長さは、中心凹所２５の円筒状空間の芯方向長さよりも短い。つまり、連結突起２８が中心凹所２５に挿入された状態において、連結突起２８は、中心凹所２５内において芯方向に相対移動可能であると共に、中心凹所２５に対して揺動可能となる。
【００４８】
また、連結突起２８の先端部の長手方向幅は、中心凹所２５の開口縁２５ａの短手方向幅より大きい。つまり、連結突起２８の先端部を中心凹所２５に挿入した後に、芯回りに相対回転させると、連結突起２８の先端部は、中心凹所２５の開口縁２５ａに対して芯方向に係止される。ただし、連結突起２８の中心凹所２５に対する芯方向の相対移動は、設定範囲内で許容されている。ここで、中心凹所２５と連結突起２８が、本発明における連結部に相当する。
【００４９】
（第一直線用コマ）
第一直線用コマ３０について、図９〜図１４を参照して説明する。第一直線用コマ３０は、本体部３１と、回転規制突起３７と、連結突起３８とが一体的に形成されている。ここで、第一直線用コマ３０は、曲げ用コマ２０に対して一方端面２２が相違する。ここで、第一直線用コマ３０の構成部のうち、曲げ用コマ２０の構成部と同一構成については、符号を、２３→３３、２４→３４、２５→３５、２６→３６、２７→３７、２８→３８に変更して示す。
【００５０】
ここで、第一直線用コマ３０の本体部３１の一方端面３２は、芯方向に直交する平面に形成されている。つまり、本体部３１における一方端面３２と他方端面２３とは、平行に形成されている。その他の構成部は、曲げ用コマ２０と同一構成であるため、説明を省略する。つまり、直線用貫通孔３４ａおよび曲げ用貫通孔３４ｂは、芯方向に平行に形成されている。また、回転規制突起３７，３７と回転規制凹所３６，３６は、相互に同位相に形成されている。
【００５１】
（第二直線用コマ）
第二直線用コマ４０について、図１５〜図１８を参照して説明する。第二直線用コマ４０は、本体部４１と、回転規制突起４７と、連結突起４８とが一体的に形成されている。ここで、第二直線用コマ４０は、第一直線用コマ３０に対して、本体部４１の一方端面４２側の構成部の位相と、本体部４１の他方端面３３側の構成部の位相とが相違する。ここで、第二直線用コマ４０の構成部のうち、第一直線用コマ３０の構成部と対応する構成については、符号を、３１→４１、３２→４２、３３→４３、３４→４４、３５→４５、３６→４６、３７→４７、３８→４８に変更して示す。
【００５２】
第二直線用コマ４０の直線用貫通孔４４ａは、芯方向に進むに従って位相を変化させながら形成されている。つまり、直線用貫通孔４４ａは、螺旋状の一部分に相当する形状に形成されている。また、第二直線用コマ４０の曲げ用貫通孔４４ｂは、芯方向に進むに従って位相を変化させながら形成されている。つまり、曲げ用貫通孔４４ｂは、螺旋状の一部分に相当する形状に形成されている。さらに、直線用貫通孔４４ａの位相変化方向と曲げ用貫通孔４４ｂの位相変化方向とは、同一方向としている。
【００５３】
また、回転規制突起４７，４７と回転規制凹所４６，４６は、位相をずらして形成されている。さらに、中心凹所４５の開口縁４５ａの位相と、連結突起４８の位相ともずらして形成されている。
【００５４】
（マンドレルの詳細構成）
次に、マンドレル１の詳細構成について、図１を参照して説明する。基端部材７０の先端には、第一直線用コマ３０の連結突起３８と同様の形状の突起が形成されている。そして、基端部材７０の先端部に、それぞれのコマ２０，３０，４０の芯方向の端面同士が対向するように、多数のコマ２０，３０，４０が数珠つなぎに連結されている。
【００５５】
まず、基端部材７０の先端部に、第一曲げ部１１に対応する部分を形成する８個の曲げ用コマ２０が、数珠つなぎに連結されている。具体的には、基端部材７０の先端部が、曲げ用コマ２０の中心凹所２５に挿入されており、中心凹所２５の開口縁２５ａに対して芯方向に係合している。ここで、当該曲げ用コマ２０の一方端面２２の傾斜面２２ｂは、図１の右側に位置している。
【００５６】
さらに、当該曲げ用コマ２０の連結突起２８が、当該曲げ用コマ２０に連設する曲げ用コマ２０の中心凹所２５に挿入されており、中心凹所２５の開口縁２５ａに対して芯方向に係合している。また、基端部材７０側の曲げ用コマ２０の回転規制突起２７，２７が、連設される曲げ用コマ２０の回転規制凹所２６，２６に挿入されている。つまり、回転規制突起２７，２７と回転規制凹所２６，２６の係合によって、連設される曲げ用コマ２０，２０同士の相対的な芯回りの回転が規制される。このようにして、８個の曲げ用コマ２０が数珠つなぎに連結されている。
【００５７】
このとき、連設される８個の曲げ用コマ２０における非傾斜面２２ａが、同位相に位置している。従って、図１に示すように、曲げ用コマ２０の非傾斜面２２ａは、当該曲げ用コマ２０と連設される曲げ用コマ２０と同芯状にしたとき、当該曲げ用コマ２０の他方端面２３の対向部分に対して平行となる。一方、連設される８個の曲げ用コマ２０における傾斜面２２ｂが、同位相に位置している。従って、曲げ用コマ２０の傾斜面２２ｂは、当該曲げ用コマ２０と連設される曲げ用コマ２０と同芯状にしたとき、当該曲げ用コマ２０の他方端面２３の対向部分に対して傾斜する。さらに、図１において、直線用貫通孔２４ａおよび曲げ用貫通孔２４ｂは、直線状に連通された状態となる。
【００５８】
第一曲げ部１１に対応する部分を形成する８個の曲げ用コマ２０の次には、直線部１２に対応する部分を形成する８個の第二直線用コマ４０が数珠つなぎに連結されている。連設される第二直線用コマ４０同士の連結状態は、曲げ用コマ２０同士の連結状態と同様である。
【００５９】
ただし、第二直線用コマ４０において、回転規制突起４７，４７と回転規制凹所４６，４６の位相がずれている。さらに、中心凹所４５の開口縁４５ａの位相と、連結突起４８の先端部の位相も同様にずれている。従って、連設される第二直線用コマ４０における直線用貫通孔４４ａは、第一曲げ部１１を形成する曲げ用コマ２０の直線用貫通孔２４ａと第二曲げ部１３を形成する曲げ用コマ２０の直線用貫通孔２４ａとの間にて、位相を変化させながら形成される。また、連設される第二直線用コマ４０における曲げ用貫通孔も、同様に、位相を変化させながら形成される。つまり、図１において、連設される８個の第二直線用コマ４０において、直線用貫通孔４４ａおよび曲げ用貫通孔４４ｂは、螺旋状に連通された状態となる。
【００６０】
直線部１２に対応する部分を形成する８個の直線用コマ３０の次には、第二曲げ部１３に対応する部分を形成する７個の曲げ用コマ２０が数珠つなぎに連結されている。連設される曲げ用コマ２０同士の連結状態は、上述した第一曲げ部１１における曲げ用コマ２０同士の連結状態と同様である。ただし、第一曲げ部１１における曲げ用コマ２０の傾斜面２２ｂの位相と、第二曲げ部１３における曲げ用コマ２０の傾斜面２２ｂの位相は、本実施形態においては、１８０°ずれている。ここで、図１において、第二曲げ部１３において、曲げ用コマ２０の直線用貫通孔２４ａおよび曲げ用貫通孔２４ｂは、直線状に連通された状態となる。
【００６１】
第二曲げ部１３に対応する部分を形成する７個の曲げ用コマ２０の次には、直線部１４に対応する部分を形成する３個の第一直線用コマ３０が数珠つなぎに連結されている。連設される第一直線用コマ３０同士の連結状態は、曲げ用コマ２０同士の連結状態と同様である。ここで、図１において、直線部１４において、第一直線用コマ３０の直線用貫通孔３４ａおよび曲げ用貫通孔３４ｂは、直線状に連通された状態となる。
【００６２】
そして、連設されたコマ２０，３０，４０のそれぞれの直線用貫通孔２４ａ，３４ａ，４４ａには、可撓性を有する直線用紐状部材５０が挿通されている。この直線用紐状部材５０は、縄でも良いし、ロープでも良いし、金属製のワイヤでも良い。そして、直線用紐状部材５０の先端部には、直線用貫通孔２４ａ，３４ａ，４４ａを挿通不能な係止部５１が固定されている。つまり、直線用紐状部材５０の基端側が引っ張られた場合に、直線用紐状部材５０の先端側の係止部５１が第一直線用コマ３０の一方端面３２に引っかかり、直線用紐状部材５０が連設されたコマ２０，３０，４０から抜けないようにされている。
【００６３】
さらに、連設されたコマ２０，３０，４０のそれぞれの曲げ用貫通孔２４ｂ，３４ｂ，４４ｂには、可撓性を有する曲げ用紐状部材６０が挿通されている。この曲げ用紐状部材６０は、直線用紐状部材５０と同様に、縄でも良いし、ロープでも良いし、金属製のワイヤでも良い。そして、曲げ用紐状部材６０の先端部には、曲げ用貫通孔２４ｂ，３４ｂ，４４ｂを挿通不能な係止部６１が固定されている。つまり、曲げ用紐状部材６０の基端側が引っ張られた場合に、曲げ用紐状部材６０の先端側の係止部６１が第一直線用コマ３０の一方端面３２に引っかかり、曲げ用紐状部材６０が連結されたコマ２０，３０，４０から抜けないようにされている。
【００６４】
（マンドレルの動作）
次に、マンドレル１の動作について、図１および図２を参照して説明する。図１には、直線用紐状部材５０の基端側を引っ張った状態を示す。ただし、この状態において、曲げ用紐状部材６０は自由状態としている。図１に示すように、直線用紐状部材５０の基端側を引っ張ることにより、第一曲げ部１１および第二曲げ部１３において、曲げ用コマ２０の一方端面２２の非傾斜面２２ａが連設する曲げ用コマ２０の他方端面２３に接触する。また、直線部１２，１４においては、連設される直線用コマ３０，４０の一方端面３２，４２と他方端面３３，４３とが接触する。その結果、連設されるコマ２０，３０，４０同士の芯が直線状となるように、それぞれのコマ２０，３０，４０が位置決めされる。つまり、マンドレル１は、直線状に形成される。
【００６５】
一方、図２には、曲げ用紐状部材６０の基端側を引っ張った状態を示す。ただし、この状態において、直線用紐状部材５０は自由状態としている。図２に示すように、曲げ用紐状部材６０の基端側を引っ張ることにより、第一曲げ部１１において、曲げ用コマ２０の一方端面２２の傾斜面２２ｂが連設する曲げ用コマ２０の他方端面２３に接触する。その結果、連設される曲げ用コマ２０同士の芯が傾斜した状態に位置決めされる。
【００６６】
また、直線部１２，１４においては、直線用紐状部材５０の場合と同様に、連設される直線用コマ３０，４０の一方端面３２，４２と他方端面３３，４３とが接触する。その結果、マンドレル１は、曲げ部１１，１３においては、曲げ形状に形成され、直線部１２，１４においては、直線状に形成される。そして、第一曲げ部１１において曲げ用コマ２０の傾斜面２２ｂの位相と、第二曲げ部１３において曲げ用コマ２０の傾斜面２２ｂの位相とは、異なる位相である。従って、第一曲げ部１１の曲げ位相と、第二曲げ部１３の曲げ位相とは異なる状態となる。このように、マンドレル１は、複雑な形状に変形することができる。
【００６７】
（パイプ体の曲げ加工方法（曲げパイプ体の製造方法））
次に、上述したマンドレル１を用いて、直線状のパイプ体１００に対して曲げ加工を行う方法について、図１９のフローチャートと、図１〜図２および図２０〜図２２を参照して説明する。ここで、パイプ体１００の素材は、熱可塑性樹脂により円筒状に形成されたものを用いる。
【００６８】
まず、図１に示すように、直線用紐状部材５０の基端側を引っ張り、マンドレル１を直線状に位置決めする（Ｓ１）（直線状位置決め工程）。続いて、直線用紐状部材５０を引っ張った状態を維持しつつ、図２０に示すように、直線状のパイプ体１００の素材をマンドレル１に外挿する（Ｓ２）（パイプ体外挿工程）。このとき、マンドレル１は直線状に維持されているため、直線状のパイプ体１００の素材を外挿することは非常に容易となる。
【００６９】
続いて、パイプ体１００を加熱する（Ｓ３）（加熱工程）。そうすると、パイプ体１００は熱可塑性樹脂製であるため、加熱することにより、パイプ体１００が軟化する。つまり、パイプ体１００は変形可能な状態となる。なお、Ｓ３の加熱工程は、Ｓ１の直線状位置決め工程の前に行っても良く、Ｓ１の直線状位置決め工程とＳ２のパイプ体外挿工程の間に行っても良い。
【００７０】
パイプ体１００を加熱した状態で、曲げ用紐状部材６０の基端側を引っ張る（Ｓ４）（曲げ加工工程）。そうすると、図２１に示すように、マンドレル１における第一曲げ部１１および第二曲げ部１３が曲げ変形する。マンドレル１の変形力によって、パイプ体１００の素材が、マンドレル１の形状に倣って変形する。つまり、パイプ体１００は、マンドレル１と同様に、第一曲げ部１０１と、第一直線部１０２と、第二曲げ部１０３と、第二直線部１０４とが連続的に形成される。このとき、パイプ体１００において、第一曲げ部１０１と第二曲げ部１０３の曲げ位相は異なる。続いて、冷却する（Ｓ５）。そうすると、熱可塑性樹脂製のパイプ体１００は、図２１に示す状態で固化する。
【００７１】
続いて、パイプ体１００をマンドレル１から離脱させる。ここでは、説明上、パイプ体１００からマンドレル１を引き抜くことにする（Ｓ６）（パイプ体離脱工程）。このとき、両紐状部材５０，６０を自由状態にして、基端部材７０側から引き抜く。ここで、連設されたコマ２０，３０，４０は、本体部２１，３１，４１の対向する端面同士の離間距離を設定距離以内で離間しながら、連結突起２８，３８，４８と中心凹所２５，３５，４５の開口縁２５ａ，３５ａ，４５ａとが係合する。
【００７２】
ここで、上述したように、紐状部材５０，６０を引っ張ったときには、連設するコマ２０，３０，４０同士の端面が接触し得る。一方、紐状部材５０，６０を自由状態にしたときには、連設するコマ２０，３０，４０同士が紐状部材５０，６０によっては規制されなくなる。従って、連設するコマ２０，３０，４０の端面が離れる状態となり得る。このとき、連結突起２８，３８，４８と中心凹所２５，３５，４５の開口縁２５ａ，３５ａ，４５ａとによって、連設するコマ２０，３０，４０の端面同士の離間距離は、設定距離以内となるように規制されている。従って、基端部材７０が引き抜かれると、基端部材７０側の曲げ用コマ２０が、連設される曲げ用コマ２０を引っ張る。この動作が、連設されるコマ２０，３０，４０同士において連続的に伝達される。そうすると、図２２のようになる。
【００７３】
ここで、マンドレル１をパイプ体１００から引き抜く際に、連設するコマ２０，３０，４０の端面同士が接触した状態になってしまうと、当該コマ２０，３０，４０同士により形成され得る形状が制限される。そうすると、コマ２０，３０，４０をパイプ体１００から引き抜くことができない場合が生じる。しかし、連結突起２８，３８，４８と中心凹所２５，３５，４５とにより、マンドレル１をパイプ体１００から引き抜く際には、連設するコマ２０，３０，４０の端面同士が離れた状態になる。従って、連設するコマ２０，３０，４０により形成される形状の自由度が高くなる。そのため、コマ２０，３０，４０がパイプ体１００の形状に倣って移動することが可能となり、結果として、マンドレル１をパイプ体１００から非常に容易にかつ確実に引き抜くことができるようになる。
【００７４】
さらに、直線部１２，１４を１つのコマにより形成するのではなく、複数の直線用コマ３０，４０により形成している。連設する直線用コマ３０，４０は、端面同士が接触していない状態であれば、曲げ形状に移動することができる。従って、曲げ加工後のパイプ体１００からマンドレル１を引き抜く際に、直線用コマ３０，４０がパイプ体１００の曲げ部１１，１３を通過することができる。つまり、マンドレル１をパイプ体１００から引き抜くことができるようになる。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態によれば、可撓性の２種の紐状部材５０，６０を用いている。そして、一方の紐状部材を直線用紐状部材５０として適用し、他方の紐状部材を曲げ用紐状部材６０として適用している。つまり、直線用紐状部材５０を引っ張り、かつ、曲げ用紐状部材６０を自由状態にすることで、複数の曲げ用コマ２０を直線状に位置決めする。一方、曲げ用紐状部材６０を引っ張り、かつ、直線用紐状部材５０を自由状態にすることで、複数の曲げ用コマ２０を曲げ形状に位置決めする。
【００７６】
このように、どちらかの紐状部材５０，６０を引っ張り、他方を自由状態にすることで、複数の曲げ用コマ２０を直線状または曲げ形状に位置決めできる。従って、直線状のパイプ体１００に対して曲げ加工する際には、直線用紐状部材５０を引っ張ってマンドレル１を直線状にしておき、パイプ体１００を挿入することが容易にできる。その後、曲げ用紐状部材６０を引っ張ってマンドレル１を曲げ形状にすることで、マンドレル１の変形力によってパイプ体１００を曲げ加工できる。その後、マンドレル１をパイプ体１００から引き抜く際に、両紐状部材５０，６０に何ら負荷をかけずに行えば、パイプ体１００に対して何ら負荷をかけずにできる。
【００７７】
また、連設されるコマ２０，３０，４０同士において、回転規制突起２７，３７，４７と回転規制凹所２６，３６，４６とが凹凸係合する。つまり、連設されるコマ２０，３０，４０における回転規制突起２７，３７，４７と回転規制凹所２６，３６，４６とは、連設されていないコマ２０，３０，４０とは何ら無関係であり、連設されていないコマ２０，３０，４０に対して回転を規制しない。さらに、曲げ用コマ２０の回転規制突起２７および回転規制凹所２６は、当該曲げ用コマ２０とそれに連設される曲げ用コマ２０との曲げを許容する位置に形成されている。従って、第一曲げ部１１における曲げ用コマ２０の曲げ位相と、離れた位置に位置する第二曲げ部１３における曲げ用コマ２０の曲げ位相を異ならせることが可能となる。つまり、曲げ用紐状部材６０を引っ張ることにより、マンドレル１の形状を所望の曲げ形状にすることができる。つまり、所望の曲げ形状のパイプ体１００を加工することができる。例えば、複数の曲げ部の曲げ位相（曲げ方向）が異なるパイプ体１００や、螺旋形状のパイプ体１００など、複雑な曲げ形状のパイプ体１００を加工することができる。
【００７８】
＜第二実施形態＞
第二実施形態のパイプ体の曲げ加工方法について、図２３を参照して説明する。本実施形態は、パイプ体１００をゴム製とした場合の方法である。図１に示すように、直線用紐状部材５０を引っ張り、マンドレル１を直線状にする（Ｓ１１）（直線状位置決め工程）。続いて、直線用紐状部材５０を引っ張った状態を維持しつつ、図２０に示すように、直線状のパイプ体１００の素材をマンドレル１に外挿する（Ｓ１２）（パイプ体外挿工程）。
【００７９】
続いて、曲げ用紐状部材６０の基端側を引っ張る（Ｓ１３）（曲げ加工工程）。そうすると、図２１に示すように、マンドレル１における第一曲げ部１１および第二曲げ部１３が曲げ変形する。マンドレル１の変形力によって、パイプ体１００が、マンドレル１の形状に倣って変形する。続いて、パイプ体１００に熱を加えて加硫する（Ｓ１４）。冷却した後に、パイプ体１００からマンドレル１を離脱させる（Ｓ１５）（パイプ体離脱工程）。このとき、図２２に示すように、両紐状部材５０，６０を自由状態にして、基端部材７０側から引き抜く。本実施形態によれば、第一実施形態に対して、パイプ体１００の材質が異なるだけで、同様の効果を奏する。
【００８０】
＜その他＞
上記実施形態において、マンドレル１を直線状に形成する際に、直線用紐状部材５０を引っ張り、曲げ用紐状部材６０を自由状態とした。また、マンドレル１を曲げ形状にする際に、曲げ用紐状部材６０を引っ張り、直線用紐状部材５０を自由状態とした。この他に、両紐状部材５０，６０を引っ張った状態を維持した場合にも、マンドレル１を直線状または曲げ形状にすることができる。すなわち、直線用紐状部材５０の引張力を曲げ用紐状部材６０の引張力より大きくすることで、マンドレル１を直線状に形成することができる。また、曲げ用紐状部材６０の引張力を直線用紐状部材５０の引張力より大きくすることで、マンドレル１を曲げ形状に位置決めすることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１：マンドレル、  １１，１３：曲げ部、  １２，１４：直線部、  ２０：曲げ用コマ、  ２１，３１，４１：本体部、  ２２，３２，４２：一方端面、  ２２ａ，３２ａ，４２ａ：非傾斜面（平行面）、  ２２ｂ，３２ｂ，４２ｂ：傾斜面、  ２３：他方端面、  ２４ａ，３４ａ，４４ａ：直線用貫通孔、  ２４ｂ，３４ｂ，４４ｂ：曲げ用貫通孔、  ２５，３５，４５：中心凹所（連結部）、  ２６，３６，４６：回転規制凹所（回転規制部）、  ２７，３７，４７：回転規制突起（回転規制部）、  ２８，３８，４８：連結突起（連結部）、  ３０，４０：直線用コマ、  ５０：直線用紐状部材、  ６０：曲げ用紐状部材、  １００：パイプ体、  １０１：第一曲げ部、  １０２：第一直線部、  １０３：第二曲げ部、  １０４：第二直線部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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