(57)【要約】【課題】マンドレルにおいて、高精度なパイプの曲げ加工を可能とする。【解決手段】円柱形状をなす本体２１の先端部に半球面形状をなす球面部２２をねじ部２４，２７により着脱自在に設け、パイプＰの内部に挿入されて使用されるマンドレル１４であって、本体２１を工具鋼とし、球面部２２を本体２１より軟質である合成樹脂により構成する。【選択図】図１
2012166246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状をなす本体の先端部に半球面形状をなす球面部が設けられ、パイプの内部に挿入されて使用される曲げ加工用マンドレルにおいて、
前記球面部における少なくとも表面部が前記本体より軟質である、
ことを特徴とする曲げ加工用マンドレル。
【請求項２】
前記球面部は、パイプの曲げ加工時にパイプから圧力を受けると共に摩擦力が作用する表面領域が前記本体より軟質であることを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項３】
前記本体が工具鋼であり、前記球面部における少なくとも表面部が合成樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項４】
円柱形状をなす本体に対して、その先端部に前記球面部が着脱自在であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項５】
前記球面部は、ねじにより前記本体の先端部に装着されることを特徴とする請求項４に記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項６】
前記本体と前記球面部のいずれか一方に雄ねじ部が形成され、前記いずれか他方に雌ねじ部が形成されることを特徴とする請求項５に記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項７】
前記球面部は、前記本体と同径をなす円柱部と、円柱部に一体の半球面部とを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の曲げ加工用マンドレル。
【請求項８】
円柱形状をなす本体の外周部に、先端部に球面部が形成された軟質材料からなる被覆部材が装着されて構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の曲げ加工用マンドレル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプに対して曲げ加工を施すパイプ曲げ加工装置において、パイプの内部に挿入して芯金として使用する曲げ加工用マンドレルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイプに対して曲げ加工を施すパイプ曲げ加工装置は、パイプの基端部を支持するワイパーダイと、ワイパーダイと共にパイプの基端部を支持するプレッシャーダイと、ワイパーダイとプレッシャーダイに支持されたパイプの内部に挿入されるマンドレルと、パイプの先端部を支持する円盤形状をなすベンディングフォームと、ベンディングフォームにパイプの先端部を支持させるクランプダイとを有して構成されている。
【０００３】
従って、パイプの基端部をワイパーダイとプレッシャーダイにより支持し、且つ、パイプの内部に途中までマンドレルを挿入する一方、パイプの先端部をベンディングフォームとクランプダイにより支持する。この状態で、プレッシャーダイを前進すると共に、ベンディングフォームを所定角度（例えば、９０度）だけ回動することで、パイプの先端部を基端部に対して曲げ加工することができる。
【０００４】
このようなパイプ曲げ加工装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３７９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、チタンやアルミニウムなどの軟質材料からなるパイプを曲げ加工する場合、加工時にパイプに傷が発生することを極力防止しなければならない。そのため、マンドレルをチタンやアルミニウムなどの軟質材料より更に軟質となる材料により製造する必要がある。上述した特許文献１には、曲げ加工用マンドレルを、合成樹脂、例えば、ＭＣナイロンから構成し、ワーク曲げ加工時における横断面形状での歪み変形やしわの発生を抑制することが記載されている。
【０００７】
ところが、マンドレルを合成樹脂などのチタンやアルミニウムなどの材料より軟質な材料により製造すると、パイプの曲げ加工時に、このパイプの変形などを抑制することができるものの、マンドレルが変形してしまい、高精度なパイプの曲げ加工が困難となってしまう。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、高精度なパイプの曲げ加工を可能とす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】
上記の目的を達成するための本発明の曲げ加工用マンドレルは、棒状をなす本体の先端部に半球面形状をなす球面部が設けられ、パイプの内部に挿入されて使用される曲げ加工用マンドレルにおいて、前記球面部における少なくとも表面部が前記本体より軟質である、ことを特徴とするものである。
【００１０】
従って、球面部が本体より軟質であることから、パイプの曲げ加工時に、このパイプに対して傷、歪み、しわなどの発生を抑制することができ、また、本体が軟質でないことから、この本体の変形を防止して高精度なパイプの曲げ加工を可能とすることができる。
【００１１】
本発明の曲げ加工用マンドレルでは、前記球面部は、パイプの曲げ加工時にパイプから圧力を受けると共に摩擦力が作用する表面領域が前記本体より軟質であることを特徴としている。
【００１２】
従って、パイプの曲げ加工時にパイプから圧力を受けると共に摩擦力が作用する表面領域を軟質とすることで、パイプの曲げ加工時に、このパイプに対して傷、歪み、しわなどの発生を効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明の曲げ加工用マンドレルでは、前記本体が工具鋼であり、前記球面部における少なくとも表面部が合成樹脂であることを特徴としている。
【００１４】
従って、本体を工具鋼とし、球面部における少なくとも表面部を合成樹脂とすることで、マンドレル自体を安価に製造することができる。
【００１５】
本発明の曲げ加工用マンドレルでは、円柱形状をなす本体に対して、その先端部に前記球面部が着脱自在であることを特徴としている。
【００１６】
従って、本体に対して球面部を着脱自在とすることで、曲げ加工の用途に応じて、また、球面部の損傷時に、この球面部だけを交換することが可能となり、汎用性を向上することができると共に、本体の長期使用を可能として製造コストを低減することができる。
【００１７】
本発明の曲げ加工用マンドレルでは、前記球面部は、ねじにより前記本体の先端部に装着されることを特徴としている。
【００１８】
従って、本体に対してねじにより球面部を装着することで、球面部の着脱性を向上することができる。
【００１９】
本発明の曲げ加工用マンドレルでは、前記本体と前記球面部のいずれか一方に雄ねじ部が形成され、前記いずれか他方に雌ねじ部が形成されることを特徴としている。
【００２０】
従って、本体と球面部のそれぞれに雄ねじ部と雌ねじ部を一体に形成することで、低コスト化を可能とすることができる。
【００２１】
本発明の曲げ加工用マンドレルでは、前記球面部は、前記本体と同径をなす円柱部と、円柱部に一体の半球面部とを有することを特徴としている。
【００２２】
従って、軟質部の領域が増加することで、パイプの曲げ加工時にパイプの傷、歪み、しわなどの発生を適正に抑制することができる。
【００２３】
本発明の曲げ加工用マンドレルでは、円柱形状をなす本体の外周部に、先端部に球面部が形成された軟質材料からなる被覆部材が装着されて構成されることを特徴としている。
【００２４】
従って、内部に硬質な本体が設けられるで、この本体の変形を防止して高精度なパイプの曲げ加工を可能とすることができ、また、本体の全体にわたって軟質材料からなる被覆部材が設けられることで、パイプの傷、歪み、しわなどの発生を広い領域に渡って抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の曲げ加工用マンドレルによれば、先端の球面部における少なくとも表面部を本体より軟質とするので、パイプの曲げ加工時に、このパイプに対して傷、歪み、しわなどの発生を抑制することができると共に、本体の変形を防止して高精度なパイプの曲げ加工を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【図２】図２は、実施例１の曲げ加工用マンドレルによりパイプの曲げ加工状態を表す概略図である。
【図３】図３は、実施例１の曲げ加工用マンドレルを用いたパイプ曲げ加工装置を表す概略図である。
【図４】図４は、実施例１のパイプ曲げ加工装置によりパイプの曲げ加工を説明するための概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施例２に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施例３に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【図７】図７は、本発明の実施例４に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【図８】図８は、本発明の実施例５に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【図９】図９は、本発明の実施例６に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【図１０】図１０は、実施例６の曲げ加工用マンドレルを製造する方法を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る曲げ加工用マンドレルの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の実施例１に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図、図２は、実施例１の曲げ加工用マンドレルによりパイプの曲げ加工状態を表す概略図、図３は、実施例１の曲げ加工用マンドレルを用いたパイプ曲げ加工装置を表す概略図、図４は、実施例１のパイプ曲げ加工装置によりパイプの曲げ加工を説明するための概略図である。
【００２９】
実施例１のパイプ曲げ加工装置は、図３に示すように、プレッシャーダイ１１と、ワイパーダイ１２と、エアシリンダ１３と、マンドレル１４と、ベンディングフォーム１５と、クランプダイ１６を有して構成されている。
【００３０】
プレッシャーダイ１１は、図示しない装置本体に移動自在に支持され、パイプＰの外周面を支持する半円断面をなす支持面を有している。ワイパーダイ１２は、プレッシャーダイ１１に装着され、パイプＰの外周面を支持する半円断面をなす支持面を有し、プレッシャーダイ１１と共にパイプＰを支持可能となっている。エアシリンダ１３は、装置本体に固定され、駆動ロッド１３ａの先端部がプレッシャーダイ１１に連結されており、エアシリンダ１３の伸縮動作により、プレッシャーダイ１１及びワイパーダイ１２を往復移動することができる。
【００３１】
マンドレル１４は、実施例１の曲げ加工用マンドレルであって、図示しない駆動装置によりパイプＰの内部に挿入可能となっている。ベンディングフォーム１５は、円盤形状をなし、装置本体に支持軸１７により回転自在に支持されており、パイプＰの外周面を支持する半円断面をなす支持面を有している。クランプダイ１６は、ベンディングフォーム１５と共にパイプＰをクランプ可能となっている。なお、ベンディングフォーム１５は、クランプダイ１６と共に回動自在であり、図示しない駆動装置により駆動可能となっている。
【００３２】
従って、パイプＰは、基端部がプレッシャーダイ１１とワイパーダイ１２の各支持面に支持されるように装着され、内部に途中までマンドレル１４が挿入される。またパイプＰは、先端部がベンディングフォーム１５とクランプダイ１６によりクランプされる。この状態で、エアシリンダ１３を作動して駆動ロッド１３ａを伸張し、プレッシャーダイ１１及びワイパーダイ１２を前進すると共に、駆動装置によりベンディングフォーム１５及びクランプダイ１６を、支持軸１７を中心として所定角度（例えば、９０度）だけ回動する。すると、図４に示すように、パイプＰは、プレッシャーダイ１１及びワイパーダイ１２により支持された基端部に対して、ベンディングフォーム１５及びクランプダイ１６にクランプされた先端部が曲げ加工される。このとき、マンドレル１４は、パイプＰの内部に位置し、このパイプＰの変形（偏平）を防止している。
【００３３】
実施例１のマンドレル１４は、軟質材料で製造されたパイプＰに対して適用するものであり、この場合、パイプＰは、チタン製（または、アルミニウム製）となっている。このマンドレル１４は、図１に示すように、棒状・円柱形状をなす本体２１の先端部に半球面形状をなす球面部２２が設けられ、パイプＰの内部に挿入されて使用される曲げ加工用マンドレルである。本実施例にて、マンドレル１４は、球面部２２における少なくとも表面部が本体２１より軟質となっている。また、マンドレル１４は、球面部２２にて、パイプＰの曲げ加工時にこのパイプＰから圧力を受けると共に摩擦力が作用する表面領域が本体２１より軟質となっている。この場合、球面部２２は、パイプＰよりも軟質となっている。具体的には、球面部２２の材料は、パイプＰの材料よりもヤング率の低い材料を使用する。
【００３４】
以下、実施例１のマンドレル１４について、この構造を詳細に説明する。
【００３５】
マンドレル１４において、本体２１は、工具鋼により製造され、円柱形状をなし、先端部に平面部２３が形成され、この平面部２３に本体２１の軸中心位置に雄ねじ部２４が一体に形成されている。一方、球面部２２は、合成樹脂により製造され、平面部２５と半球面部２６とからなる半球形状をなし、平面部２５から半球面部２６の中心を貫通するように雌ねじ部２７が形成されている。この場合、本体２１の平面部２３と球面部２２の平面部２５は同径であり、雄ねじ部２４の長さは雌ねじ部２７の長さより所定長さだけ短くなっている。
【００３６】
なお、球面部２２を構成する合成樹脂としては、合成繊維（ポリアミド系繊維など）などを適用することが望ましく、例えば、主原料ナイロンモノマーを大気圧下で重合・成型することでナイロンの特性を向上させ、射出成形や押出成形品にはない優れた特長をもつＭＣナイロン（日本ポリペンコ社製）を適用するとよい。
【００３７】
また、球面部２２は、全体を合成樹脂により製造してもよいが、内部を本体２１と同様な工具鋼により製造し、その表面を合成樹脂により被覆して構成してもよい。
【００３８】
従って、マンドレル１４は、本体２１の雄ねじ部２４に、球面部２２の雌ねじ部２７が螺合し、平面部２３，２５同士を密着して締結することで構成されている。この場合、マンドレル１４は、本体２１に対して球面部２２が各ねじ部２４，２７により着脱自在であることから、用途（例えば、半球面部の形状）の変更や劣化などにより容易に交換が可能となる。
【００３９】
そして、マンドレル１４は、図２に示すように、パイプＰの曲げ加工時、このパイプＰの内部に挿入されており、パイプＰの曲げ変形に対して、合成樹脂で製造された球面部２２が若干変形しながら馴染んでパイプＰの内面との接触面積を大きく確保することで、パイプＰの過大変形（偏平など）や内面における歪み変形やしわなどの発生が抑制される。即ち、このとき、マンドレル１４は、球面部２２におけるパイプＰの曲げ方向の外側の表面領域Ａに対して、パイプＰから高い圧力を受けると共に、摩擦力が作用することとなり、この表面領域Ａに対応する部分を合成樹脂とすることで、パイプＰにおける傷の発生が抑制される。一方、本体２１におけるパイプＰの曲げ方向の内側の表面領域Ｂに対して、パイプＰから高い圧力（圧縮力）を受けることとなり、この表面領域Ｂに対応する部分を工具鋼とすることで、パイプＰの変形を阻止して高精度な加工が可能となる。
【００４０】
このように実施例１の曲げ加工用マンドレルにあっては、円柱形状をなす本体２１の先端部に半球面形状をなす球面部２２を設け、パイプＰの内部に挿入されて使用されるマンドレル１４であって、球面部２２における少なくとも表面部を本体２１より軟質としている。
【００４１】
従って、マンドレル１４は、球面部２２が本体２１より軟質であることから、パイプＰの曲げ加工時に、このパイプＰに対して傷、歪み、しわなどの発生を抑制することができ、また、本体２１が軟質でないことから、この本体２１の変形を防止して高精度なパイプＰの曲げ加工を可能とすることができる。
【００４２】
この場合、マンドレル１４にて、球面部２２は、パイプＰの曲げ加工時にこのパイプＰから高い圧力を受けると共に摩擦力が作用する表面領域Ａを本体２１より軟質としている。従って、パイプＰの曲げ加工時に、高い圧力と摩擦力が作用する表面領域Ａを軟質とすることで、このパイプＰに対して傷、歪み、しわなどの発生を効果的に抑制することができ、また、パイプＰから高い圧力（圧縮力）を受ける表面領域Ｂを硬質とすることで、パイプＰの変形を阻止して高精度な加工が可能となる。
【００４３】
また、実施例１の曲げ加工用マンドレルでは、本体２１を工具鋼とし、球面部２２を合成樹脂としている。従って、安価な材料である工具鋼を本体２１に適用し、高価である合成樹脂を球面部２２に適用することで、傷の発生防止や製造精度の高精度化を図ることができる一方で、マンドレル１４自体のコストを低減することができる。
【００４４】
また、実施例１の曲げ加工用マンドレルでは、円柱形状をなす本体２１に対して、その先端部に球面部２２を着脱自在としている。従って、曲げ加工の用途に応じて、また、球面部２２の損傷時などに、この球面部２２だけを交換することが可能となり、汎用性を向上することができると共に、本体２１の長期使用を可能として製造コストを低減することができる。
【００４５】
また、実施例１の曲げ加工用マンドレルでは、球面部２２をねじにより本体２１の先端部に装着している。具体的には、本体２１の先端部に雄ねじ部２４を形成する一方、球面部２２に雌ねじ部２７を形成し、本体２１の雄ねじ部２４に球面部２２の雌ねじ部２７を螺合することで両者を一体に締結している。従って、本体２１に対して球面部２２の着脱性を向上することができる。また、本体２１と球面部２２のそれぞれに雄ねじ部２４と雌ねじ部２７を一体に形成することで、低コスト化を可能とすることができる。更に、工具鋼で製造された本体２１の雄ねじ部２４が、合成樹脂で製造された球面部２２の内部、つまり、雌ねじ部２７に螺合することで、球面部２２自体の過大変形を防止することができる。
【実施例２】
【００４６】
図５は、本発明の実施例２に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【００４７】
実施例２において、図５に示すように、マンドレル１４Ａは、軟質材料（チタン製、または、アルミニウム製）で製造されたパイプＰに対して適用するものであり、円柱形状をなす本体３１の先端部に半球面形状をなす球面部３２が設けられて構成されている。そして、マンドレル１４Ａは、球面部３２における少なくとも表面部が本体３１より軟質となっており、この球面部３２は、パイプＰよりも軟質となっている。
【００４８】
即ち、マンドレル１４Ａにおいて、本体３１は、工具鋼により製造され、円柱形状をなし、先端部に平面部３３が形成され、この平面部３３に本体３１の軸中心位置に雄ねじ部３４が一体に形成されている。一方、球面部３２は、合成樹脂により製造され、平面部３５と半球面部３６とからなる半球形状をなし、平面部３５から中心を通って半球面部３６の手前まで雌ねじ部３７が形成されている。この場合、本体３１の平面部３３と球面部３２の平面部３５は同径であり、雄ねじ部３４の長さは雌ねじ部３７の長さより所定長さだけ短くなっている。
【００４９】
従って、マンドレル１４Ａは、本体３１の雄ねじ部３４に、球面部３２の雌ねじ部３７が螺合し、平面部３３，３５同士を密着して締結することで構成されている。この場合、マンドレル１４Ａは、本体３１に対して球面部３２が各ねじ部３４，３７により着脱自在であることから、用途（例えば、半球面部の形状）の変更や劣化などにより容易に交換が可能となる。
【００５０】
そして、マンドレル１４Ａは、パイプＰの曲げ加工時、このパイプＰの内部に挿入されており、パイプＰの曲げ変形に対して、合成樹脂で製造された球面部３２が若干変形しながら馴染んでパイプＰの内面との接触面積を大きく確保することで、パイプＰの過大変形（偏平など）や内面における歪み変形やしわなどの発生が抑制される。また、マンドレル１４Ａは、本体３１が硬質であることから、パイプＰの変形を阻止して高精度な加工が可能となる。
【００５１】
このように実施例２の曲げ加工用マンドレルにあっては、本体３１の先端部に雄ねじ部３４を形成する一方、球面部３２に雌ねじ部３７を形成し、本体３１の雄ねじ部３４に球面部３２の雌ねじ部３７を螺合することで両者を一体に締結して構成し、球面部３２を本体３１より軟質としている。
【００５２】
従って、マンドレル１４Ａは、球面部３２が本体３１より軟質であることから、パイプＰの曲げ加工時に、このパイプＰに対して傷、歪み、しわなどの発生を抑制することができ、また、本体３１が軟質でないことから、この本体３１の変形を防止して高精度なパイプＰの曲げ加工を可能とすることができる。また、工具鋼で製造された本体３１の雄ねじ部３４が、合成樹脂で製造された球面部３２の内部、つまり、雌ねじ部３７に螺合することで、球面部３２自体の過大変形を防止することができる。更に、雌ねじ部３７が球面部３２を貫通していないことで、球面部３２の適度な剛性を確保することで、球面部３２の過大な変形を防止して高精度なパイプＰの曲げ加工が可能となると共に、球面部３２の耐久性を向上することができる。
【実施例３】
【００５３】
図６は、本発明の実施例３に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【００５４】
実施例３において、図６に示すように、マンドレル１４Ｂは、軟質材料（チタン製、または、アルミニウム製）で製造されたパイプＰに対して適用するものであり、円柱形状をなす本体４１の先端部に半球面形状をなす球面部４２が設けられて構成されている。そして、マンドレル１４Ｂは、球面部４２における少なくとも表面部が本体４１より軟質となっており、この球面部４２は、パイプＰよりも軟質となっている。
【００５５】
即ち、マンドレル１４Ｂにおいて、本体４１は、工具鋼により製造され、円柱形状をなし、先端部に平面部４３が形成され、この平面部４３から本体４１の軸中心位置に雌ねじ部４４が所定深さまで形成されている。一方、球面部４２は、合成樹脂により製造され、平面部４５と半球面部４６とからなる半球形状をなし、平面部４５の軸中心位置に雄ねじ部４７が形成されている。この場合、本体４１の平面部４２と球面部４３の平面部４５は同径であり、雌ねじ部４４の深さは雄ねじ部４７の長さより所定長さだけ長くなっている。
【００５６】
従って、マンドレル１４Ｂは、本体４１の雌ねじ部４４に、球面部４２の雄ねじ部４７が螺合し、平面部４３，４５同士を密着して締結することで構成されている。この場合、マンドレル１４Ｂは、本体４１に対して球面部４２が各ねじ部４４，４７により着脱自在であることから、用途（例えば、半球面部の形状）の変更や劣化などにより容易に交換が可能となる。
【００５７】
そして、マンドレル１４Ｂは、パイプＰの曲げ加工時、このパイプＰの内部に挿入されており、パイプＰの曲げ変形に対して、合成樹脂で製造された球面部４２が若干変形しながら馴染んでパイプＰの内面との接触面積を大きく確保することで、パイプＰの過大変形（偏平など）や内面における歪み変形やしわなどの発生が抑制される。また、マンドレル１４Ｂは、本体４１が硬質であることから、パイプＰの変形を阻止して高精度な加工が可能となる。
【００５８】
このように実施例３の曲げ加工用マンドレルにあっては、本体４１の先端部に雌ねじ部４４を形成する一方、球面部４２に雄ねじ部４７を形成し、本体４１の雌ねじ部４４に球面部４２の雄ねじ部４７を螺合することで両者を一体に締結して構成し、球面部４２を本体４１より軟質としている。
【００５９】
従って、マンドレル１４Ｂは、球面部４２が本体４１より軟質であることから、パイプＰの曲げ加工時に、このパイプＰに対して傷、歪み、しわなどの発生を抑制することができ、また、本体４１が軟質でないことから、この本体４１の変形を防止して高精度なパイプＰの曲げ加工を可能とすることができる。
【実施例４】
【００６０】
図７は、本発明の実施例４に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【００６１】
実施例４において、図７に示すように、マンドレル１４Ｃは、軟質材料（チタン製、または、アルミニウム製）で製造されたパイプＰに対して適用するものであり、円柱形状をなす本体５１の先端部に半球面形状をなす球面部５２が設けられて構成されている。そして、マンドレル１４Ｃは、球面部５２における少なくとも表面部が本体５１より軟質となっており、この球面部５２は、パイプＰよりも軟質となっている。
【００６２】
即ち、マンドレル１４Ｃにおいて、本体５１は、工具鋼により製造され、円柱形状をなし、先端部に平面部５３が形成され、この平面部５３から本体５１の軸中心位置に雌ねじ部５４が所定深さまで形成されている。一方、球面部５２は、合成樹脂により製造され、平面部５５と半球面部５６とからなる半球形状をなし、半球面部５６側に軸中心位置に取付孔５７及び貫通孔５８が形成されている。
【００６３】
従って、マンドレル１４Ｃは、本体５１の平面部５３に球面部５２の平面部５５が密着し、締結ねじ５９が球面部５２の取付孔５７及び貫通孔５８を貫通して本体５１の雌ねじ部５４に螺合して締結することで構成されている。この場合、マンドレル１４Ｃは、本体５１に対して球面部５２が締結ねじ５９により着脱自在であることから、用途（例えば、半球面部の形状）の変更や劣化などにより容易に交換が可能となる。
【００６４】
そして、マンドレル１４Ｃは、パイプＰの曲げ加工時、このパイプＰの内部に挿入されており、パイプＰの曲げ変形に対して、合成樹脂で製造された球面部５２が若干変形しながら馴染んでパイプＰの内面との接触面積を大きく確保することで、パイプＰの過大変形（偏平など）や内面における歪み変形やしわなどの発生が抑制される。また、マンドレル１４Ｃは、本体５１が硬質であることから、パイプＰの変形を阻止して高精度な加工が可能となる。
【００６５】
このように実施例４の曲げ加工用マンドレルにあっては、本体５１の先端部に雌ねじ部５４を形成する一方、球面部５２に取付孔５７及び貫通孔５８を形成し、締結ねじ５９が球面部５２の取付孔５７及び貫通孔５８を貫通して本体５１の雌ねじ部５４に螺合することで両者を一体に締結して構成し、球面部５２を本体５１より軟質としている。
【００６６】
従って、マンドレル１４Ｃは、球面部５２が本体５１より軟質であることから、パイプＰの曲げ加工時に、このパイプＰに対して傷、歪み、しわなどの発生を抑制することができ、また、本体５１が軟質でないことから、この本体５１の変形を防止して高精度なパイプＰの曲げ加工を可能とすることができる。
【実施例５】
【００６７】
図８は、本発明の実施例５に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図である。
【００６８】
実施例５において、図８に示すように、マンドレル１４Ｄは、軟質材料（チタン製、または、アルミニウム製）で製造されたパイプＰに対して適用するものであり、円柱形状をなす本体６１の先端部に半球面形状をなす球面部６２が設けられて構成されている。そして、マンドレル１４Ｄは、球面部６２における少なくとも表面部が本体６１より軟質となっており、この球面部６２は、パイプＰよりも軟質となっている。
【００６９】
即ち、マンドレル１４Ｄにおいて、本体６１は、工具鋼により製造され、円柱形状をなし、先端部に平面部６３が形成され、この平面部６３に本体６１の軸中心位置に雄ねじ部６４が一体に形成されている。一方、球面部６２は、合成樹脂により製造され、平面部６５と円柱部６６と半球面部６７とからなる形状をなし、平面部６５から中心を通って半球面部６６の手前まで雌ねじ部６８が形成されている。この場合、本体６１の平面部６３と球面部６２の平面部６５は同径であり、雄ねじ部６４の長さは雌ねじ部６８の長さより所定長さだけ短くなっている。
【００７０】
従って、マンドレル１４Ｄは、本体６１の雄ねじ部６４に、球面部６２の雌ねじ部６８が螺合し、平面部６３，６５同士を密着して締結することで構成されている。この場合、マンドレル１４Ｄは、本体６１に対して球面部６２が各ねじ部６４，６８により着脱自在であることから、用途（例えば、半球面部の形状）の変更や劣化などにより容易に交換が可能となる。
【００７１】
そして、マンドレル１４Ｄは、パイプＰの曲げ加工時、このパイプＰの内部に挿入されており、パイプＰの曲げ変形に対して、合成樹脂で製造された球面部６２が若干変形しながら馴染んでパイプＰの内面との接触面積を大きく確保することで、パイプＰの過大変形（偏平など）や内面における歪み変形やしわなどの発生が抑制される。また、マンドレル１４Ｄは、本体６１が硬質であることから、パイプＰの変形を阻止して高精度な加工が可能となる。
【００７２】
このように実施例５の曲げ加工用マンドレルにあっては、本体６１の先端部に雄ねじ部６４を形成する一方、球面部６２に雌ねじ部６８を形成し、本体６１の雄ねじ部６４に球面部６２の雌ねじ部６８を螺合することで両者を一体に締結して構成し、球面部６２を本体６１より軟質とし、球面部６２を本体６１と同径をなす円柱部６６と円柱部６６に一体の半球面部６７とにより構成している。
【００７３】
従って、マンドレル１４Ｄは、球面部６２が本体６１より軟質であることから、パイプＰの曲げ加工時に、このパイプＰに対して傷、歪み、しわなどの発生を抑制することができ、また、本体６１が軟質でないことから、この本体６１の変形を防止して高精度なパイプＰの曲げ加工を可能とすることができる。また軟質部の領域を円柱部６６と半球面部６７に増加することで、パイプＰの曲げ加工時にパイプＰの傷、歪み、しわなどの発生を適正に抑制することができる。
【実施例６】
【００７４】
図９は、本発明の実施例６に係る曲げ加工用マンドレルを表す概略図、図１０は、実施例６の曲げ加工用マンドレルを製造する方法を表す説明図である。
【００７５】
実施例６において、図９に示すように、マンドレル１４Ｅは、軟質材料（チタン製、または、アルミニウム製）で製造されたパイプＰに対して適用するものであり、円柱形状をなす本体７１の外周部に、先端部に半球面形状をなす球面部７２が形成された被覆部材７３が設けられて構成されている。そして、マンドレル１４Ｅは、被覆部材７３が本体７１より軟質となっており、この被覆部材７３は、パイプＰよりも軟質となっている。
【００７６】
即ち、マンドレル１４Ｅにおいて、本体７１は、工具鋼により製造され、円柱形状をなし、先端部に係止部７４が形成され、この係止部７４は、円形ではなく、例えば、四角形や六角形などの異形となっている。一方、被覆部材７３は、合成樹脂により製造され、円筒部７５と球面部７２とからなっており、挿入孔７６と係止孔７７が形成されている。この場合、本体７１が被覆部材７３に圧入されることで、両者が一体となるように構成されている。
【００７７】
即ち、図１０に示すように、合成樹脂のブロック体８１を形成し、このブロック体８１に複数の平行な挿入孔７６と係止孔７７を形成しておく、なお、この挿入孔７６と係止孔７７は、本体７１と係止部７４との形状に合わせた形状となっている。そして、このブロック体８１の挿入孔７６と係止孔７７に対して本体７１を圧入し、一点鎖線に沿って切断し、外周部と先端部（図９にて右端部、図１０にて上端部）を切削加工することで、マンドレル１４Ｅを製作する。
【００７８】
そして、マンドレル１４Ｅは、パイプＰの曲げ加工時、このパイプＰの内部に挿入されており、パイプＰの曲げ変形に対して、合成樹脂で製造された球面部７２が若干変形しながら馴染んでパイプＰの内面との接触面積を大きく確保することで、パイプＰの過大変形（偏平など）や内面における歪み変形やしわなどの発生が抑制される。また、マンドレル１４Ｅは、本体７１が硬質であることから、パイプＰの変形を阻止して高精度な加工が可能となる。
【００７９】
このように実施例６の曲げ加工用マンドレルにあっては、円柱形状をなす本体７１が円筒形状をなす被覆部材７３に圧入されることで両者を一体に固定して構成し、球面部７２が形成された被覆部材７３を本体７１より軟質としている。
【００８０】
従って、マンドレル１４Ｅは、球面部７２（被覆部材７３）が本体７１より軟質であることから、パイプＰの曲げ加工時に、このパイプＰに対して傷、歪み、しわなどの発生を抑制することができ、また、本体７１が軟質でないことから、この本体７１の変形を防止して高精度なパイプＰの曲げ加工を可能とすることができる。また、マンドレル１４Ｅの内部に長手方向に沿って硬質な本体７１が設けられることで、このマンドレル１４Ｅ全体の変形を防止して高精度なパイプＰの曲げ加工を可能とすることができる。更に、本体７１の全体にわたって軟質材料からなる被覆部材７３が設けられることで、パイプＰの傷、歪み、しわなどの発生を広い領域に渡って抑制することができる。
【００８１】
なお、本発明の曲げ加工用マンドレルは、上述した各実施例で説明したマンドレル１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅのように、実施例１で説明した曲げ加工装置だけに適用されるものではなく、マンドレルをパイプの中に挿入して曲げ加工を行う装置であれば、いずれの装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ  マンドレル
２１，３１，４１，５１，６１，７１  本体
２２，３２，４２，５２，６２，７２  球面部
２４，３４，４７，６４  雄ねじ部
２７，３７，４４，６８  雌ねじ部
５９  締結ねじ
６６  円柱部
７３  被覆部材
【図１】
2012166246.tif 000003
【図２】
2012166246.tif 000004
【図３】
2012166246.tif 000005
【図４】
2012166246.tif 000006
【図５】
2012166246.tif 000007
【図６】
2012166246.tif 000008
【図７】
2012166246.tif 000009
【図８】
2012166246.tif 000010
【図９】
2012166246.tif 000011
【図１０】
2012166246.tif 000012