JP7181268B2 - 曲管の製造装置、及び曲管の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、曲管の製造装置、及び曲管の製造方法に関する。

内部に芯金（つまりマンドレル）を入れた二重管に外側から曲げ型を押し当て、曲げ型を移動させることで二重管を複数個所で任意の方向に曲げる方法が知られている（特許文献１参照）。

特開平９－１５５４５６号公報

二重管の曲げ加工は、内管と外管との間に芯金が配置された箇所で行われるため、内管と外管との隙間が保持される。しかし、内管と外管との連結部分から離れた領域で曲げ加工を行うと、芯金を引き抜くときに内管が外管に対して軸方向に伸びながら曲がる。そのため、内管の曲がりと外管の曲がりとにズレが生じ、内管と外管との隙間が小さくなる。

本開示の一局面は、内管と外管との隙間を保持しつつ、二重管に対する複数回の曲げ加工が可能な曲管の製造装置を提供することを目的としている。

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、第１配管と第２配管との連結部分とを備える二重管を曲げて曲管を得る曲管の製造装置である。曲管の製造装置は、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、第１配管と第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、二重管を曲げるように構成された曲げ型と、制御部と、を備える。

制御部は、二重管のうち内側芯金及び中間芯金が配置された第１領域において、曲げ型により第１配管及び第２配管を第１方向に曲げる第１曲げ処理と、第１曲げ処理の後、第１領域よりも連結部分から離れると共に、二重管のうち内側芯金及び中間芯金が配置された第２領域において、曲げ型により第１配管及び第２配管を第２方向に曲げる第２曲げ処理と、第２曲げ処理の後、第２領域で第２配管を第２方向と同じ向きに曲げる曲げ増し処理と、を実行するように構成される。

このような構成によれば、連結部分から離れた第２領域において、第２曲げ処理後の芯金の引き抜きによる第１配管の曲げに追従するように第２配管が曲げ増しされる。そのため、第１配管と第２配管との隙間を保持しつつ、二重管に対する複数回の曲げ加工が可能となる。

本開示の一態様では、制御部は、第１曲げ処理の後、第１領域で第２配管を第１方向と同じ向きに曲げる補助曲げ増し処理を実行するように構成されてもよい。このような構成によれば、第１領域における、第１配管と第２配管との隙間の減少も補填することができる。

本開示の一態様では、制御部は、第２曲げ処理の後に補助曲げ増し処理を実行するように構成されてもよい。このような構成によれば、第１曲げ処理及び第２曲げ処理の完了後に、二重管を任意の姿勢にした状態で曲げ増し処理を行うことができる。そのため、第１配管と第２配管との隙間の補填が容易になる。

本開示の一態様は、第２領域に含まれる支点を中心に第２配管を回転させることで第２配管を曲げるように構成された曲げ増し型をさらに備えてもよい。制御部は、曲げ増し処理において曲げ増し型によって第２配管を曲げるように構成されてもよい。このような構成によれば、第１配管の変形量が大きい部分において第２配管が曲げ増しされるので、効果的に第１配管と第２配管との隙間を確保することができる。

本開示の一態様では、制御部は、第２曲げ処理の前に曲げ型を用いて補助曲げ増し処理を実行するように構成されてもよい。このような構成によれば、曲げ型に二重管が配置された状態で補助曲げ増しを行うことができるので、曲管の製造工程が短縮される。

本開示の一態様では、第１方向と第２方向とは同一方向であってもよい。このような構成によれば、同じ方向に複数回曲げられる二重管に対し、第１配管と第２配管との隙間の減少を効果的に補填することができる。

本開示の別の態様は、第１配管と、第１配管が内部に配置された第２配管と、第１配管と第２配管との連結部分とを備える二重管を曲げて曲管を得る曲管の製造方法である。

曲管の製造方法は、第１配管の内部に内側芯金を配置すると共に、第１配管と第２配管との間に中間芯金を配置する工程と、二重管のうち内側芯金及び中間芯金が配置された第１領域において、曲げ型により第１配管及び第２配管を第１方向に曲げる工程と、第１方向に曲げる工程の後、第１領域よりも連結部分から離れると共に、二重管のうち内側芯金及び中間芯金が配置された第２領域において、曲げ型により第１配管及び第２配管を第２方向に曲げる工程と、第２方向に曲げる工程の後、第２領域で第２配管を第２方向と同じ向きに曲げ増す工程と、を備える。

このような構成によれば、連結部分から離れた第２領域において、二重管を第２方向に曲げた後の芯金の引き抜きによる第１配管の曲げに追従するように第２配管が曲げ増しされる。そのため、第１配管と第２配管との隙間を保持しつつ、二重管に対する複数回の曲げ加工が可能となる。

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３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４Ａは、図３の曲管の製造方法の手順を説明する模式図であり、図４Ｂは、図４Ａの次の手順を説明する模式図である。 図５Ａは、図４Ｂの次の手順を説明する模式図であり、図５Ｂは、図５Ａの次の手順を説明する模式図である。 図６Ａは、図５Ｂの次の手順を説明する模式図であり、図６Ｂは、図６Ａの次の手順を説明する模式図である。 図７Ａは、図６Ｂの次の手順を説明する模式図であり、図７Ｂは、図７Ａの次の手順を説明する模式図である。 図８Ａは、図７Ｂの次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９Ａは、図８Ｂの次の手順を説明する模式図であり、図９Ｂは、図９Ａの次の手順を説明する模式図である。 図１０は、図１とは異なる実施形態における曲管の製造装置の模式図である。 図１１は、図３とは異なる実施形態における曲管の製造方法のフロー図である。 図１２Ａは、図１１の曲管の製造方法の手順を説明する模式図であり、図１２Ｂは、図１２Ａの次の手順を説明する模式図である。 図１３Ａは、図１２Ｂの次の手順を説明する模式図であり、図１３Ｂは、図１３Ａの後の手順を説明する模式図である。 図１４Ａは、図１３Ｂの次の手順を説明する模式図であり、図１４Ｂは、図１４Ａの次の手順を説明する模式図である。

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。

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。

二重管１１０は、第１配管１０１と第２配管１０２との連結部分１０３を備える。連結部分１０３は、二重管１１０の第１端部１１１に設けられている。一方、二重管１１０の第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。

具体的には、第１配管１０１は、第２配管１０２の内周面に接触するように拡径され、連結部分１０３を構成する端部を有している。また、第１配管１０１と第２配管１０２とは、第１端部１１１にてスポット溶接にて接合されている。なお、第１配管１０１と第２配管１０２との連結手段は、溶接に限定されない。

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（つまり真円又は楕円）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の中心軸とは必ずしも一致しなくてもよい。

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１１０を曲管として得る。

製造装置１は、内側芯金２と、中間芯金３と、曲げ型５と、曲げ増し型６と、制御部８とを備える。

＜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。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。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

＜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。

中間芯金３は、二重管１１０の曲げ部分において、内側芯金２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。

図２Ｂ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。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

＜曲げ型＞
図１に示す曲げ型５は、内側芯金２と中間芯金３とが配置された領域において二重管１１０を曲げるように構成されている。

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、第１クランプ部５２と、滑り部５３と、送り部５４とを有する。

回転部５１は、二重管１１０の曲げ部分と径方向に重なるように配置される。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（図２Ａ参照）と平行である。

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。

第１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。第１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。第１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。

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。

送り部５４は、二重管１１０を挟んで滑り部５３とは反対側、かつ第１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。

＜曲げ増し型＞
曲げ増し型６は、曲げ型５によって曲げられた二重管１１０の第２配管１０２をさらに曲げるように構成されている。曲げ増し型６は、第２クランプ部６１と、第３クランプ部６２と、加圧部６３とを有する。

第２クランプ部６１及び第３クランプ部６２は、二重管１１０を径方向に挟持する。具体的には、固定された第２クランプ部６１に第３クランプ部６２が二重管１１０を押し付けるように移動することで、二重管１１０を固定する。

加圧部６３は、二重管１１０の外周面に押し当てられ、二重管１１０を外側から径方向に加圧する。これにより、二重管１１０の第２配管１０２は、支点を中心に回転するように曲がる。

＜制御部＞
制御部８は、例えば、プロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶媒体と、入出力部とを備えるコンピュータにより構成される。制御部８は、予め記憶されたプログラムを実行することで、曲げ型５の動きと曲げ増し型６の動きとを制御する。

制御部８は、第１曲げ処理と、第２曲げ処理と、補助曲げ増し処理と、曲げ増し処理とを実行するように構成されている。以下に説明する曲管の製造方法において、第１曲げ処理は第１曲げ工程に相当し、第２曲げ処理は第２曲げ工程に相当し、補助曲げ増し処理は補助曲げ増し工程に相当し、曲げ増し処理は曲げ増し工程に相当する。

［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３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、第１曲げ工程Ｓ２０と、型戻し工程Ｓ３０と、第２曲げ工程Ｓ４０と、第１取り出し工程Ｓ５０と、補助曲げ増し工程Ｓ６０と、曲げ増し工程Ｓ７０と、第２取り出し工程Ｓ８０とを備える。

＜配置工程＞
本工程では、図１に示すように、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と第１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を第２端部１１２から軸方向に挿入する。

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。

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。

＜第１曲げ工程＞
本工程では、二重管１１０のうち内側芯金２及び中間芯金３が配置された第１領域Ｒ１において、曲げ型５により第１配管１０１及び第２配管１０２を第１方向Ｄ１に曲げる。

具体的には、まず、図４Ａに示すように、第１クランプ部５２及び送り部５４によって、内側芯金２及び中間芯金３が内部に配置された二重管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、第１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。

次に、図４Ｂ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、第１クランプ部５２を追う方向に送り部５４をスライドさせる。なお、回転部５１の回転方向は、第１方向Ｄ１と一致する。

これにより、チャック部５１Ａと第１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と第１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。

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に対し揺動すると共に、第２内側可動部２３は、第１内側可動部２２に対し揺動する。

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１中間可動部３２は、中間芯金本体３１に対し揺動すると共に、第２中間可動部３３は、第１中間可動部３２に対し揺動する。

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、第１クランプ部５２の移動方向に伸びながら移動する。

本工程では、後述する曲げ増しを考慮して、製造する曲管の第１領域Ｒ１における設計曲げ角度（つまり、全工程が完了した後の二重管１１０の第１領域Ｒ１における曲げ角度）よりも小さい曲げ角度で二重管１１０を曲げる。本工程における曲げ角度は、曲げ加工後の第１配管１０１と第２配管１０２との隙間を実測することで決定できる。

＜型戻し工程＞
本工程では、第１曲げ工程Ｓ２０後に、内側芯金２、中間芯金３及び曲げ型５を初期位置に戻す。

まず、図５Ａに示すように、内側芯金２及び中間芯金３を第１領域Ｒ１とは異なる第２領域Ｒ２と重なる位置まで引き戻す。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１よりも二重管１１０の連結部分１０３から離れた領域であり、第１領域Ｒ１よりも第２端部１１２に近い領域である。

このとき、第１領域Ｒ１では、第１配管１０１が内側芯金２及び中間芯金３に引っ張られて軸方向に伸びることで、第１配管１０１の曲げ増しが発生する。その結果、第１領域Ｒ１の湾曲の内側において、第１配管１０１と第２配管１０２との隙間が小さくなる。

内側芯金２及び中間芯金３の引き抜き後、第１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。また、送り部５４を初期位置に戻す。

次に、図５Ｂに示すように、回転部５１及び第１クランプ部５２を初期位置に戻した後、二重管１１０の第２領域Ｒ２が第１クランプ部５２と径方向に重なる位置まで、二重管１１０を内側芯金２と中間芯金３と共に軸方向にスライドさせる。

＜第２曲げ工程＞
本工程では、第１曲げ工程Ｓ２０及び型戻し工程Ｓ３０の後、二重管１１０のうち内側芯金２及び中間芯金３が配置された第２領域Ｒ２において、曲げ型５により第１配管１０１及び第２配管１０２を第２方向Ｄ２に曲げる。

具体的には、まず、図６Ａに示すように、第１クランプ部５２及び送り部５４によって、内側芯金２及び中間芯金３が内部に配置された二重管１１０を径方向に加圧する。二重管１１０は、第１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。

次に、図６Ｂ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、第１クランプ部５２を追う方向に送り部５４をスライドさせる。なお、回転部５１の回転方向は、第２方向Ｄ２と一致する。これにより、二重管１１０のチャック部５１Ａと第１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。

このとき、第１配管１０１は、内側芯金２及び中間芯金３の抵抗によって軸方向に引っ張られる。そのため、第１配管１０１は、曲げの内側において第２配管１０２の内面に近づくように曲がる。

本工程では、後述する曲げ増しを考慮して、製造する曲管の第２領域Ｒ２における設計曲げ角度（つまり、全工程が完了した後の二重管１１０の第２領域Ｒ２における曲げ角度）よりも小さい曲げ角度で二重管１１０を曲げる。

第２曲げ工程Ｓ４０における第２方向Ｄ２への曲げの中心軸は、第１曲げ工程Ｓ２０における第１方向Ｄ１への曲げの中心軸と同様に、回転部５１の回転軸Ｐである。つまり、第１曲げ工程Ｓ２０における第１方向Ｄ１への曲げの中心軸と、第２曲げ工程Ｓ４０における第２方向Ｄ２への曲げの中心軸とは互いに平行である。

換言すれば、二重管１１０の第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は共に、回転部５１の回転軸Ｐと直交する仮想面内で曲げられる。また、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは同一方向である。そのため、二重管１１０は、第１曲げ工程Ｓ２０及び第２曲げ工程Ｓ４０によって円弧状に曲げられる。

＜第１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。

具体的には、まず、図７Ａに示すように、内側芯金２及び中間芯金３を二重管１１０の第２領域Ｒ２と重ならない位置まで引き戻す。このとき、第２領域Ｒ２では、第１配管１０１が内側芯金２及び中間芯金３に引っ張られて軸方向に伸びることで、第１配管１０１の曲げ増しが発生する。その結果、第２領域Ｒ２の湾曲の内側において、第１配管１０１と第２配管１０２との隙間が小さくなる。

内側芯金２及び中間芯金３の引き戻し後、第１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。また、送り部５４を初期位置に戻す。

次に、図７Ｂに示すように、回転部５１及び第１クランプ部５２を初期位置に戻した後、内側芯金２、中間芯金３及び曲げ型５から二重管１１０を取り出す。

＜補助曲げ増し工程＞
本工程では、第１曲げ工程Ｓ２０及び第２曲げ工程Ｓ４０の後、第１領域Ｒ１で第２配管１０２を第１方向Ｄ１と同じ向きにさらに曲げる。

具体的には、まず、図８Ａに示すように、第１取り出し工程Ｓ５０で曲げ型５から取り出した二重管１１０を曲げ増し型６の第２クランプ部６１と第３クランプ部６２との間に配置する。

次に、図８Ｂに示すように、第３クランプ部６２を第２クランプ部６１に向けて動かすことで、二重管１１０の第１領域Ｒ１よりも第１端部１１１に近い部分を径方向に把持する。この状態で、加圧部６３を二重管１１０の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間の部分に対し、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の湾曲の外側から、径方向に押し当てる。

これにより、第１領域Ｒ１に含まれる支点Ｆ１を中心に第２配管１０２が回転することで第２配管１０２のみが第１方向Ｄ１に曲がる。支点Ｆ１は、第１領域Ｒ１よりも第１端部１１１に近い部分における第２配管１０２の中心軸Ｃ１と、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間の部分における第２配管１０２の中心軸Ｃ２との交点である。

本工程では、二重管１１０に内側芯金２及び中間芯金３が配置されないため、第２配管１０２の曲げ増しの間、第１配管１０１は曲げられない。また、第２配管１０２の曲げ増し角度は、第１領域Ｒ１における第１配管１０１の曲げ角度と第２配管１０２の曲げ角度とがほぼ等しくなる（つまり、曲げの内側における第１配管１０１と第２配管１０２との隙間と、曲げの外側における第１配管１０１と第２配管１０２との隙間とがほぼ等しくなる）大きさとされる。

＜曲げ増し工程＞
本工程では、第２曲げ工程Ｓ４０及び補助曲げ増し工程Ｓ６０の後、第２領域Ｒ２で第２配管１０２を第２方向Ｄ２と同じ向きにさらに曲げる。なお、曲げ増し工程Ｓ７０は補助曲げ増し工程Ｓ６０の前に行われてもよい。

具体的には、まず、図９Ａに示すように、第１領域Ｒ１を曲げ増した二重管１１０の向きを変えて、曲げ増し型６の第２クランプ部６１と第３クランプ部６２との間に再配置する。

次に、図９Ｂに示すように、第３クランプ部６２を第２クランプ部６１に向けて動かすことで、二重管１１０の二重管１１０の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間の部分を径方向に把持する。この状態で、加圧部６３を第２領域Ｒ２よりも第２端部１１２に近い部分に対し、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の湾曲の外側から、径方向に押し当てる。

これにより、第２領域Ｒ２に含まれる支点Ｆ２を中心に第２配管１０２が回転することで第２配管１０２が第２方向Ｄ２に曲がる。支点Ｆ２は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間の部分における第２配管１０２の中心軸Ｃ２と、第２領域Ｒ２よりも第２端部１１２に近い部分における第２配管１０２の中心軸Ｃ３との交点である。

本工程では、補助曲げ増し工程Ｓ６０と同様に、二重管１１０に内側芯金２及び中間芯金３が配置されないため、第１配管１０１は曲げられない。また、第２配管１０２の曲げ増し角度は、第２領域Ｒ２における第１配管１０１の曲げ角度と第２配管１０２の曲げ角度とがほぼ等しくなる大きさとされる。

＜第２取り出し工程＞
本工程では、曲げ増し工程Ｓ６０及び補助曲げ増し工程Ｓ７０後の二重管１１０を曲げ増し型６から取り出す。

［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）連結部分１０３から離れた第２領域Ｒ２において、第２曲げ処理後の内側芯金２及び中間芯金３の引き抜きによる第１配管１０１の曲げに追従するように第２配管１０２が曲げ増しされる。そのため、第１配管１０１と第２配管１０２との隙間を保持しつつ、二重管１１０に対する複数回の曲げ加工が可能となる。

（１ｂ）補助曲げ増し処理によって、第１領域Ｒ１における第１配管１０１と第２配管１０２との隙間の減少も補填することができる。

（１ｃ）曲げ増し型６によって、第１曲げ処理及び第２曲げ処理の完了後に、二重管１１０を任意の姿勢にした状態で曲げ増し処理を行うことができる。そのため、第１配管１０１と第２配管１０２との隙間の補填が容易になる。

（１ｄ）曲げ増し型６によって、第１配管１０１の変形量が大きい部分において第２配管１０２が曲げ増しされるので、効果的に第１配管１０１と第２配管１０２との隙間を確保することができる。

（１ｅ）第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とが同一方向である（つまり同じ方向に複数回曲げられる）二重管１１０に対し、第１配管１０１と第２配管１０２との隙間の減少を効果的に補填することができる。

［２．第２実施形態］
［２－１．構成］
図１０に示す曲管の製造装置１Ａ（以下、単に「製造装置１Ａ」ともいう。）は、直管を曲げて曲管を得る装置である。

本実施形態の製造装置１Ａは、内側芯金２と、中間芯金３と、曲げ型５と、制御部８Ａとを備える。製造装置１Ａの内側芯金２、中間芯金３及び曲げ型５は、それぞれ、図１の製造装置１の内側芯金２、中間芯金３及び曲げ型５と同じものである。

＜制御部＞
制御部８Ａは、例えば、プロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶媒体と、入出力部とを備えるコンピュータにより構成される。制御部８Ａは、予め記憶されたプログラムを実行することで、曲げ型５の動きを制御する。

制御部８Ａは、第１曲げ処理と、第２曲げ処理と、補助曲げ増し処理と、曲げ増し処理とを実行するように構成されている。本実施形態では、制御部８Ａは、曲げ型５を用いて曲げ増し処理及び補助曲げ増し処理を実行する。

［２－２．製造方法］
以下では、図１０の曲管の製造装置１Ａを用いた曲管の製造方法について説明する。図１１に示すように、本実施形態の曲管の製造方法は、配置工程Ｓ１１０と、第１曲げ工程Ｓ１２０と、補助曲げ増し工程Ｓ１３０と、型戻し工程Ｓ１４０と、第２曲げ工程Ｓ１５０と、曲げ増し工程Ｓ１６０と、取り出し工程Ｓ１７０とを備える。

＜配置工程＞
本工程は、図３の曲管の製造方法における配置工程Ｓ１０と同じであるため、説明を省略する。

＜第１曲げ工程＞
本工程は、図３の曲管の製造方法における第１曲げ工程Ｓ２０と同じであるため、説明を省略する（図４Ａ及び図４Ｂ参照）。

＜補助曲げ増し工程＞
本工程は、第１曲げ工程Ｓ１２０の後、第２曲げ工程Ｓ１５０の前に、曲げ型５を用いて第１領域Ｒ１で第２配管１０２を第１方向Ｄ１と同じ向きにさらに曲げる。

具体的には、まず、図１２Ａに示すように、回転部５１、第１クランプ部５２、滑り部５３及び送り部５４で二重管１１０を把持した状態で、内側芯金２及び中間芯金３を第１領域Ｒ１と重ならない位置まで引き戻す。

このとき、第１領域Ｒ１では、第１配管１０１が内側芯金２及び中間芯金３に引っ張られて軸方向に伸びることで、第１配管１０１の曲げ増しが発生する。その結果、第１領域Ｒ１にて、第１配管１０１と第２配管１０２との隙間が小さくなる。

次に、図１２Ｂに示すように、チャック部５１Ａと第１クランプ部５２とで二重管１１０の第１領域Ｒ１よりも第１端部１１１に近い部位を挟んだ状態で、回転部５１を第１方向Ｄ１に回転させる。このとき、第１領域Ｒ１内には内側芯金２及び中間芯金３が配置されていないため、第２配管１０２のみが第１方向Ｄ１に曲げられる。

これにより、第１領域Ｒ１における第１配管１０１と第２配管１０２との隙間が調整される。つまり、第１領域Ｒ１における第１配管１０１の曲げ角度と第２配管１０２の曲げ角度とがほぼ等しくされる。

＜型戻し工程＞
本工程は、曲げ増し工程Ｓ１３０後に、内側芯金２、中間芯金３及び曲げ型５を初期位置に戻す。

具体的には、図１３Ａに示すように、第１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。また、送り部５４を初期位置に戻す。

次に、回転部５１及び第１クランプ部５２を初期位置に戻した後、二重管１１０の第２領域Ｒ２が第１クランプ部５２と径方向に重なる位置まで、二重管１１０を内側芯金２と中間芯金３と共に軸方向にスライドさせる（図５Ｂ参照）。

＜第２曲げ工程＞
本工程は、図３の曲管の製造方法における第２曲げ工程Ｓ４０と同じであるため、説明を省略する（図６Ａ及び図６Ｂ参照）。第２曲げ工程Ｓ１５０において、第１配管１０１が内側芯金２及び中間芯金３の抵抗によって軸方向に引っ張られ、曲げの内側において第２配管１０２の内面に近づくように曲がる。

＜曲げ増し工程＞
本工程は、第２曲げ工程Ｓ１５０の後、第２領域Ｒ２で第２配管１０２を第２方向Ｄ２と同じ向きにさらに曲げる。

具体的には、まず、図１３Ｂに示すように、回転部５１、第１クランプ部５２、滑り部５３及び送り部５４で二重管１１０を把持した状態で、内側芯金２及び中間芯金３を第２領域Ｒ２と重ならない位置まで引き戻す。

このとき、第２領域Ｒ２では、第１配管１０１が内側芯金２及び中間芯金３に引っ張られて軸方向に伸びることで、第１配管１０１の曲げ増しが発生する。その結果、第２領域Ｒ２にて、第１配管１０１と第２配管１０２との隙間が小さくなる。

次に、図１４Ａに示すように、チャック部５１Ａと第１クランプ部５２とで二重管１１０の第２領域Ｒ２よりも第１領域Ｒ１に近い部位を挟んだ状態で、回転部５１を第２方向Ｄ２に回転させる。このとき、第２領域Ｒ２内には内側芯金２及び中間芯金３が配置されていないため、第２配管１０２のみが第２方向Ｄ２に曲げられる。

これにより、第２領域Ｒ２における第１配管１０１と第２配管１０２との隙間が調整される。つまり、第２領域Ｒ２における第１配管１０１の曲げ角度と第２配管１０２の曲げ角度とがほぼ等しくされる。

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

具体的には、図１４Ｂに示すように、第１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。また、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。その後、内側芯金２、中間芯金３及び曲げ型５から二重管１１０を取り出す。

［２－３．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。
（２ａ）曲げ型５に二重管１１０が配置された状態で補助曲げ増しを行うことができるので、曲管の製造工程が短縮される。

［３．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。

（３ａ）上記実施形態の曲管の製造装置において、二重管の連結部分に近い第１領域では、内側芯金及び中間芯金の引き抜きによる第１配管の曲げ量は小さい。そのため、制御部は、必ずしも補助曲げ増し処理を実行しなくてもよい。つまり、上記実施形態の曲管の製造方法は、必ずしも補助曲げ増し工程を備えなくてもよい。

（３ｂ）上記実施形態の曲管の製造装置において、制御部は、３回以上の曲げ処理を行ってもよい。つまり、上記実施形態の曲管の製造方法は、３回以上の曲げ工程を備えてもよい。

（３ｃ）上記実施形態の曲管の製造装置及び製造方法における二重管の曲げ方向は一例である。例えば、第１方向と第２方向とは必ずしも同一方向でなくてもよい。また、二重管は、３次元的に曲げられてもよい。

（３ｄ）上記実施形態の曲管の製造装置において、制御部は、第１領域及び／又は第２領域で第２配管を第１配管に対し逆向きに曲げる曲げ戻し処理を実行してもよい。つまり、上記実施形態の曲管の製造方法は、第２配管の曲げ戻し工程を備えてもよい。

（３ｅ）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。

１，１Ａ…曲管の製造装置、２…内側芯金、３…中間芯金、５…曲げ型、
６…曲げ増し型、８，８Ａ…制御部、２１…内側芯金本体、２２…第１内側可動部、
２３…第２内側可動部、３１…中間芯金本体、３２…第１中間可動部、
３３…第２中間可動部、５１…回転部、５１Ａ…チャック部、５２…第１クランプ部、
５３…滑り部、５４…送り部、６１…第２クランプ部、６２…第３クランプ部、
６３…加圧部、１０１…第１配管、１０２…第２配管、１０３…連結部分、
１１０…二重管、１１１…第１端部、１１２…第２端部。

Claims (7)

1. 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、前記第１配管と前記第２配管との連結部分とを備える二重管を曲げて曲管を得る曲管の製造装置であって、
   前記第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、
   前記二重管を曲げるように構成された曲げ型と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記二重管のうち前記内側芯金及び前記中間芯金が配置された第１領域において、前記曲げ型により前記第１配管及び前記第２配管を第１方向に曲げる第１曲げ処理と、
   前記第１曲げ処理の後、前記第１領域よりも前記連結部分から離れると共に、前記二重管のうち前記内側芯金及び前記中間芯金が配置された第２領域において、前記曲げ型により前記第１配管及び前記第２配管を第２方向に曲げる第２曲げ処理と、
   前記第２曲げ処理の後、前記内側芯金及び前記中間芯金が前記第２領域に配置されていない状態で、前記第２領域で前記第２配管を前記第２方向と同じ向きに曲げる曲げ増し処理と、
   を実行するように構成される、曲管の製造装置。
2. 請求項１に記載の曲管の製造装置であって、
   前記制御部は、前記第１曲げ処理の後、前記第１領域で前記第２配管を前記第１方向と同じ向きに曲げる補助曲げ増し処理を実行するように構成される、曲管の製造装置。
3. 請求項２に記載の曲管の製造装置であって、
   前記制御部は、前記第２曲げ処理の後に前記補助曲げ増し処理を実行するように構成される、曲管の製造装置。
4. 請求項３に記載の曲管の製造装置であって、
   前記第２領域に含まれる支点を中心に前記第２配管を回転させることで前記第２配管を曲げるように構成された曲げ増し型をさらに備え、
   前記制御部は、前記曲げ増し処理において前記曲げ増し型によって前記第２配管を曲げるように構成される、曲管の製造装置。
5. 請求項２に記載の曲管の製造装置であって、
   前記制御部は、前記第２曲げ処理の前に前記曲げ型を用いて前記補助曲げ増し処理を実行するように構成される、曲管の製造装置。
6. 請求項１から請求項５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方向と前記第２方向とは同一方向である、曲管の製造装置。
7. 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、前記第１配管と前記第２配管との連結部分とを備える二重管を曲げて曲管を得る曲管の製造方法であって、
   前記第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２配管との間に中間芯金を配置する工程と、
   前記二重管のうち前記内側芯金及び前記中間芯金が配置された第１領域において、曲げ型により前記第１配管及び前記第２配管を第１方向に曲げる工程と、
   前記第１方向に曲げる工程の後、前記第１領域よりも前記連結部分から離れると共に、前記二重管のうち前記内側芯金及び前記中間芯金が配置された第２領域において、前記曲げ型により前記第１配管及び前記第２配管を第２方向に曲げる工程と、
   前記第２方向に曲げる工程の後、前記内側芯金及び前記中間芯金が前記第２領域に配置されていない状態で、前記第２領域で前記第２配管を前記第２方向と同じ向きに曲げ増す工程と、
   を備える、曲管の製造方法。

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