(57)【要約】【課題】パイプの曲げ加工部の内周側の内面に材料が溜まって部分的に盛り上がった盛り上がり部が形成されたとしても、パイプの曲げ加工時の潰れ・偏平化を抑制することが可能なマンドレルを提供する。【解決手段】本発明のマンドレル（１）は、パイプ（Ｐ）の内径に略等しい最大外径（Ｄｍａｘ）を有するシャンク（１０）と、シャンク（１０）に揺動可能に連結された複数のプラグ（２０）とを備える。シャンク（１０）の複数のプラグ（２０）側の端部には、外周面に段差が形成され、最大外径（Ｄｍａｘ）より小さい外径（Ｄｓ）を有する小径部（１２）が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ加工されるパイプの内部に挿入されるパイプ曲げ加工用のマンドレルであって、
前記パイプの内径に略等しい最大外径を有するシャンクと、当該シャンクに揺動可能に連結された複数のプラグとを備え、
前記シャンクの前記複数のプラグ側の端部には、外周面に段差が形成され、前記最大外径より小さい外径を有する小径部が形成されたパイプ曲げ加工用のマンドレル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプ曲げ加工用のマンドレルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に金属製等のパイプの曲げ加工においては、曲げ外周側と曲げ内周側の周長差に起因して、曲げ外周側の材料の引張速度が曲げ内周側よりも大きく、パイプが全体的に外側に引っ張られ、パイプの曲げ内周側が潰れて偏平化しやすい傾向がある。
パイプの内部に、パイプの内径に略等しい最大外径を有するシャンクと、シャンクに揺動可能に連結された複数のプラグとを備えたマンドレルを挿入してから曲げ加工を実施することで、パイプの曲げ加工時の潰れ・偏平化を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−２９０１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パイプの曲げ加工部の内周側の内面には、材料が溜まって部分的に盛り上がった盛り上がり部が形成される場合がある。このような盛り上がり部が形成された場合、盛り上がり部がマンドレルのシャンクを全体的に外周側に押し上げ、マンドレルのシャンクとパイプ内面との間に隙間が形成される恐れがある。
上記したように、曲げ加工時にはパイプに対して外側に引っ張る力が作用するため、パイプの曲げ内周側は、もともと潰れ・偏平化が生じやすい傾向がある。そのため、パイプの曲げ内周側において、マンドレルのシャンクとパイプ内面との間に隙間が形成されると、マンドレルによるパイプの形状保持効果が充分に発現できず、パイプの曲げ加工時に隙間部分のパイプに潰れ・偏平化が生じる恐れがある。
【０００５】
特許文献１には、複数のプラグ（１２〜１４）の曲げの内側コーナーに当たる部分がパイプ内壁面に接触しないように切り欠かれたマンドレルが開示されている（請求項１、図１、および図３等）。特許文献１に記載のマンドレルでは、シャンク（１１）は全体的に外径が略同一であり（図１および図３等）、パイプの曲げ加工部の内周側の内面に盛り上がり部が形成された場合の上記課題を解決することはできない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、パイプの曲げ加工部の内周側の内面に材料が溜まって部分的に盛り上がった盛り上がり部が形成されたとしても、パイプの曲げ加工時の潰れ・偏平化を抑制することが可能な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】
【０００７】
本発明のパイプ曲げ加工用のマンドレルは、
曲げ加工されるパイプの内部に挿入されるパイプ曲げ加工用のマンドレルであって、
前記パイプの内径に略等しい最大外径を有するシャンクと、当該シャンクに揺動可能に連結された複数のプラグとを備え、
前記シャンクの前記複数のプラグ側の端部には、外周面に段差が形成され、前記最大外径より小さい外径を有する小径部が形成されたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パイプの曲げ加工部の内周側の内面に材料が溜まって部分的に盛り上がった盛り上がり部が形成されたとしても、パイプの曲げ加工時の潰れ・偏平化を抑制することが可能なマンドレルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】パイプに本発明に係る一実施形態のマンドレルを挿入した後、曲げ加工を実施する前の状態を示す模式断面図である。
【図２】パイプに本発明に係る一実施形態のマンドレルを挿入し、曲げ加工を実施した後の状態を示す模式断面図である。
【図３】実施例１および比較例１において、パイプの曲げ加工後のパイプの偏平量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して、本発明に係る一実施形態のマンドレルの構成、およびこれを用いたパイプの曲げ加工方法について、説明する。
図１は、パイプに本実施形態のマンドレルを挿入した後、曲げ加工を実施する前の状態を示す模式断面図である。図２は、パイプに本実施形態のマンドレルを挿入し、曲げ加工を実施した後の状態を示す模式断面図である。これらの図において、同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
【００１１】
図１および図２に示すように、本実施形態のマンドレル１は、曲げ加工される金属製等のパイプＰの内部に挿入されて使用される。本実施形態のマンドレル１は、曲げ加工されるパイプＰの内径に略等しい最大外径Ｄｍａｘを有するシャンク１０と、シャンク１０に揺動可能に連結された複数のプラグ２０とを備える。図示態様において、プラグ２０は円盤状の基部２１とボール状の連結部２２とからなり、プラグ２０の基部２１には連結するプラグ２０の連結部２２が嵌合可能な凹部が形成されている。なお、プラグの形状と数は、適宜設計される。
【００１２】
本実施形態において、シャンク１０の複数のプラグ２０側の端部には、外周面に段差が形成され、最大外径Ｄｍａｘより小さい外径Ｄｓを有する小径部１２が形成されている。ここで、Ｄｓ＜Ｄｍａｘである。図中、符号１１は最大外径Ｄｍａｘの部分（以下、「大径部」という）である。図中、大径部１１と小径部１２との境界を破線で示してある。
【００１３】
シャンク１０の複数のプラグ２０側の端部に小径部１２を設けることで、図１および図２に示すように、小径部１２の外周面とパイプＰの内面との間に充分な隙間Ｓを形成することができる。その結果、曲げ加工時において、パイプＰの曲げ加工部の内周側の内面に材料が溜まって部分的に盛り上がった盛り上がり部が形成されたとしても、隙間Ｓが盛り上がり部を受容することができる。その結果、盛り上がり部がマンドレル１のシャンク１０を全体的に外周側に押し上げることを抑制することができる。パイプＰの曲げ加工部の内周側の内面に盛り上がり部が形成されたとしても、マンドレル１のシャンク１０の大径部１１とパイプＰの内面は密着性が良好に維持されるので、マンドレル１によるパイプＰの形状保持効果が充分に発現され、パイプＰの曲げ加工時の潰れ・偏平化を効果的に抑制することができる。なお、パイプの曲げ加工は、パイプベンダを用いて、公知方法により実施することができる。
【００１４】
以上説明したように、本実施形態によれば、パイプの曲げ加工部の内周側の内面に材料が溜まって部分的に盛り上がった盛り上がり部が形成されたとしても、パイプの曲げ加工時の潰れ・偏平化を抑制することが可能なマンドレル１を提供することができる。
【実施例】
【００１５】
本発明に係る実施例および比較例について、説明する。
（実施例１）
実施例１として、シャンクの複数のプラグ側の端部に対して外周面に段差を形成して小径部を形成した、図１に例示したような本発明の構造のマンドレルを用意した。図１に示したように市販の金属製のパイプの内部にマンドレルを挿入し、パイプベンダを用いて図２に示したようにパイプの曲げ加工を実施し、パイプの偏平量を求めた。
図１に示した初期状態（曲げ加工前）のパイプの外径をＤｐａとし、図２に示した曲げ加工後のパイプの外径をＤｐｂとする。なお、Ｄｐａ、Ｄｐｂは、曲げ方向に対して平行方向（図示上下方向）の径である。Ｄｐａは４２．７ｍｍであった。偏平量は、式：Ｄｐａ−Ｄｐｂで表される値である。
（比較例１）
比較例１として、外周面に段差がなく全体的に外径が略同一であるシャンクと複数のプラグとからなる、特許文献１の図４（ａ）に示すような従来構造のマンドレルを用意し、実施例１と同様の評価を実施した。なお、小径部の有無以外の条件は、実施例１と共通とした。
（評価結果）
実施例１、比較例１の評価結果を図３に示す。
図３に示すように、シャンクの端部に小径部を設けた実施例１のマンドレルでは、比較例１のマンドレルに対して、曲げ方向に対して平行方向の偏平量を顕著に低減することができた。なお、比較例１および実施例１において、曲げ方向に対して垂直方向（図示奥行き方向）については、偏平量に有意な差は見られなかった。
【００１６】
本発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００１７】
１  マンドレル
１０  シャンク
１１  大径部
１２  小径部
２０  プラグ
２１  基部
２２  連結部
Ｐ  パイプ
Ｓ  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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