(57)【要約】【課題】筒体本体が厚肉化しても自溶合金の内面被覆が適切に行えるようにする。【解決手段】誘導子３１を筒体本体１０の中空部に入れて誘導加熱することにより、加熱方式が外面加熱から内面加熱になって、外面加熱の不利から逃れられる。また、その誘導加熱用誘導子３１に開口部３１ｄ付き筒状容器３１ｆの自溶合金粉末収容室３１ｇを内包させて、自溶合金粉末の放出と筒体本体１０の昇温とが逆順で行われるようにしたことにより、自溶合金の加熱時間が被覆形成に必要な最小時間に短縮されるので、適切な被覆が得られる。【選択図】        図１
2007014966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の内周面を有する筒体本体の前記内周面に、自溶合金粉末を前記筒体本体内で加熱溶融させ遠心鋳造して自溶合金被覆を施す工程を含む内面被覆筒体の製造方法において、前記筒体本体内にその内周面を全長全周に亘って誘導加熱できる形態の誘導子を配置するとともに、該誘導子に抱かせる形で前記自溶合金粉末を収容する粉末収容室を、また、該粉末収容室には室内の粉末を放出させるための開口部を、該誘導子に全長に亘って沿わせた配位で夫々設けておき、次いで、該粉末収容室内にその軸線方向に均等に配った状態で被覆形成厚さに相当する量の自溶合金粉末を収容した上で、該誘導子に高周波通電して前記筒体本体を内側から誘導加熱し前記内周面を前記自溶合金の溶融を適えるべく選定した所望温度に昇温させたのち、前記筒体本体を高速回転させるとともに前記粉末収容室の自溶合金粉末を前記開口部から前記所望温度に昇温させた内周面に放出させることにより、該自溶合金粉末を溶融させて該内周面に遠心鋳造することを特徴とする内面被覆筒体の製造方法。
【請求項２】
前記誘導子は折返し往復電路形式の誘導作用部を具えた誘導子であることを特徴とする請求項１記載の内面被覆筒体の製造方法。
【請求項３】
前記誘導子は片道電路形式の誘導作用部を具えた誘導子であって、その両端への給電を、一端側については誘導子に直接給電する形で行い、他端側については前記筒体本体をその軸線方向に経由させて行う、ことを特徴とする請求項１記載の内面被覆筒体の製造方法。
【請求項４】
前記誘導子の前記筒体本体との取合を両者が共回転することとなる同軸固定取合とし且つ該誘導子への給電を結線給電形式で行う構成とした上で、前記誘導加熱を該筒体本体を回転させずに行って前記内周面を前記所望温度に昇温させ、次いで、前記給電のための結線を外した上で該筒体本体を高速回転させるとともに、該高速回転の際に前記粉末収容室内の自溶合金粉末にも作用する遠心力によって該粉末を前記開口部から飛散放出させる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載された内面被覆筒体の製造方法。
【請求項５】
前記誘導子の前記筒体本体との取合を両者が共回転することとなる同軸固定取合とし且つ該誘導子への給電を回転自在通電機構を介して行う構成とした上で前記誘導加熱を行って前記内周面を前記所望温度に昇温させ、次いで、該筒体本体を高速回転させるとともに、該高速回転の際に前記粉末収容室内の自溶合金粉末にも作用する遠心力によって該粉末を前記開口部から飛散放出させる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載された内面被覆筒体の製造方法。
【請求項６】
前記開口部に扉を設けた上で、前記誘導加熱を該扉を閉じた状態で前記筒体本体を回転させながら行い、次いで、前記高速回転を該扉を開いた状態で行う、ことを特徴とする請求項５記載の内面被覆筒体の製造方法。
【請求項７】
前記誘導子の前記筒体本体との取合を両者が夫々独立に回転することのできる同軸回転自在取合とし且つ該誘導子への給電を可撓性電線による結線給電形式で行う構成とした上で前記誘導加熱を行って前記内周面を前記所望温度に昇温させ、次いで、該筒体本体を高速回転させるとともに、該誘導子を略半回転させて前記粉末収容室の開口部を下向きにすることにより前記自溶合金粉末を該開口部から落下放出させる、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された内面被覆筒体の製造方法。
【請求項８】
円筒状の内周面を有する筒体本体の前記内周面に、自溶合金粉末を前記筒体本体内で加熱溶融させ遠心鋳造して自溶合金被覆を施す工程を含む内面被覆筒体の製造方法において、前記筒体本体内にその内周面を長手方向には全長に亘って且つ周方向については一部区間を対象として誘導加熱できる形態の折返し往復電路形式の誘導子を、該誘導子の該筒体本体との取合を両者が夫々独立に回転することのできる同軸回転自在取合として配置するとともに、該誘導子に抱かせる形で前記自溶合金粉末を収容する粉末収容室を、また、該粉末収容室には室内の粉末を放出させるための開口部を、該誘導子に全長に亘って沿わせた配位で夫々設けておき、次いで、該粉末収容室内にその軸線方向に均等に配った状態で被覆形成厚さに相当する量の自溶合金粉末を収容し、更に該誘導子への給電を可撓性電線による結線給電形式で行う構成とした上で、前記誘導加熱を該筒体本体を回転させながら行って前記内周面を前記所望温度に昇温させたのち、該筒体本体を高速回転させるとともに、該誘導子を略半回転させて前記粉末収容室の開口部を下向きにすることで前記自溶合金粉末を該開口部から前記所望温度に昇温させた内周面に落下放出させることにより、該自溶合金粉末を溶融させて該内周面に遠心鋳造することを特徴とする内面被覆筒体の製造方法。
【請求項９】
筒体本体を水平に支持し且つその内周面位置に３Ｇ以上の遠心力が生じる回転速度で前記筒体本体を軸心回転させ得る筒体支持回転装置と、この装置で支持された前記筒体本体の前記内周面を筒体全長に亘って誘導加熱できる形態の誘導子と、該誘導子に高周波通電するための高周波電源装置と、該誘導子に抱かれる形で該誘導子の全長に沿って設けられ且つ該誘導子の全長に沿って伸びた開口部を有する粉末収容室とを備えていることを特徴とする内面被覆筒体の製造装置。
【請求項１０】
前記高周波電源装置から前記誘導子に至る通電経路にトランスが配備されており、該トランスは、その二次側線輪が該誘導子に同軸固定取合で接続されて該誘導子と共回転できるローターとなり、一次側線輪が該二次側線輪と同軸対峙してステーターとなる形態にて配備されている、ことを特徴とする請求項９記載の内面被覆筒体の製造装置。
【請求項１１】
前記粉末収容室の前記開口部に扉部材が配備されており、該扉部材には回動軸心となるヒンジ棒が固定され且つ該ヒンジ棒は前記誘導子に沿って前記筒体本体外の外部領域まで延設されていて、該外部領域からの回動動作によって前記扉部材の開閉が行える構造となっている、ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載された内面被覆筒体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂成形機シリンダーやスラリー輸送用鋼管などに好適な内面被覆筒体の製造方法および内面被覆筒体の製造装置に関し、詳しくは、耐摩耗性や耐食性に優れた自溶合金被覆を金属製の筒体本体の内周面に形成して内面被覆筒体を製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、射出成形機用シリンダやスラリー輸送用鋼管等には、内周面を溶融樹脂や泥漿等の流動体の通過による摩耗や腐食から守るために、一般的に鋼材製である筒体本体の内周面に自溶合金の融着被覆を施した内面被覆筒体が用いられている。また、そのような内面被覆筒体を製造するのに好適な被覆形成方法として、遠心鋳造による被覆形成方法が知られている。この被覆形成方法は、筒体本体を軸心回転（軸線を中心に回転）させてその遠心力により溶融状態の自溶合金を内周面に行き渡らせるとともに強く密着させるものであり、実績を積みながら進歩している（例えば特許文献１参照）。図８は、そのような内面被覆筒体の製造方法および内面被覆筒体の製造装置を示した模式図であり、（ａ）が自溶合金粉末の配給状況、（ｂ）が遠心鋳造の状況である。
【０００３】
この内面被覆筒体製造装置２０は、筒体本体１０を水平に支持し且つその内周面位置に３Ｇ以上の遠心力が生じる回転速度で筒体本体１０を回転させるために一対の受けロール２１ａと可変速モータ２１ｂと回転速度等制御装置２１ｃとからなる筒体支持回転装置２１と、その筒体支持回転装置２１で支持された筒体本体１０を筒体全長に亘って同時に加熱する加熱手段として筒体本体１０の内周面でなく外周面を加熱する誘導加熱用誘導子２２と、その加熱手段とは別に設けられた粉末供給管およびホッパー台車からなり筒体本体１０の中空部内へその軸線方向に移動しながら自溶合金粉末を順次放出する粉末供給装置２３とを具えている。
【０００４】
従来、このような内面被覆筒体製造装置２０を用いて、内面被覆筒体の製造が次のようにして行われていた。すなわち、円筒状の内周面を有する筒体本体１０の内周面に自溶合金を遠心鋳造して被覆する工程を実施するとき、先ず粉末供給装置２３にて筒体本体１０の中空部内に自溶合金粉末を順次放出させることで自溶合金粉末の軸線方向配給が行われ（図８（ａ）参照）、それから加熱等を伴った遠心鋳造が行われる（図８（ｂ）参照）。この遠心鋳造は、筒体本体１０の両端をカバー１１，１２で塞ぎ、通常は筒体内部をＡｒガスなどにより非酸化性雰囲気に保った状態で行われる。
【０００５】
また、高周波電源から誘導加熱用誘導子へ高周波電流を供給するのに好適なケーブルとして、高周波大電流を供給するための渡り配線として使用可能な且つ供給対象に動きを許容する可撓性を有する導体が既に開発されている（例えば特許文献２参照）。このフレキシブルなケーブルは、水冷式なので、冷却水を通すようにもなっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７４５７８号公報
【特許文献２】特開２００１−１２６５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した内面被覆筒体の製造方法および装置によって、従来は、ニーズに適う内面被覆筒体が提供されていた。
しかしながら、シリンダ等の大容量化や高耐圧化が進むと、筒体本体の肉厚が厚肉になってくる。例えば、従来の典型的な筒体本体が外径１２５ｍｍ×内径４４ｍｍ×長さ１２５０ｍｍ（すなわち肉厚４０ｍｍ）であったのに対し、新たなニーズの典型的な筒体本体は外径１８０ｍｍ×内径６０ｍｍ×長さ１８００ｍｍ（肉厚６０ｍｍ）になる、といった具合である。
【０００８】
そうなると、外周面側が最高温度となる温度分布を伴いながら内周面を目的温度まで昇温させる従来の外面加熱では、次のような不都合が無視できなくなる。先ず、第１点は、筒体本体の内周面を目的温度（所望温度）に到達させるまでの作業時間や総入熱量に関して、外面加熱方式は、内周面近辺以外の部分（外輪領域）への入熱密度が内周面近辺よりも大となることを余儀なくされるうえ、外周面側から内周面側への伝熱時間を要することから、内周面を直に加熱する内面加熱方式より、元々不利であったが、この事情が厚肉化によって更に増幅されて、コストに響いてくる。次に、第２点は、熱歪について、総入熱量の大きい外面加熱方式が不利であり、更に厚肉化が進むと、外面側温度が材質上の許容温度を超えるため生産ができなくなるという事態も生じうる。
【０００９】
また、自溶合金粉末の順次放出後に筒体本体の昇温を行うという従来の自溶合金配給方式では、厚肉化に伴う入熱時間の増加・延長によって、自溶合金の加熱時間までも増加・延長される。自溶合金の加熱時間が長いと、ボロン（Ｂ）等の合金成分の酸化が増えて、自溶合金被覆の性能が低下してしまう。これが第３点めの不都合である。
そこで、これらの不都合を無くすべく、外面加熱から内面加熱に移行するとともに、自溶合金の加熱時間の更なる短縮を図ることが、課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の内面被覆筒体の製造方法（請求項１）は、このような課題を解決するために創案されたものであり、円筒状の内周面を有する筒体本体の前記内周面に、自溶合金粉末を前記筒体本体内で加熱溶融させ遠心鋳造して自溶合金被覆を施す工程を含む内面被覆筒体の製造方法において、前記筒体本体内にその内周面を全長全周に亘って誘導加熱できる形態の誘導子を配置するとともに、該誘導子に抱かせる形で前記自溶合金粉末を収容する粉末収容室を、また、該粉末収容室には室内の粉末を放出させるための開口部を、該誘導子に全長に亘って沿わせた配位で夫々設けておき、次いで、該粉末収容室内にその軸線方向に均等に配った状態で被覆形成厚さに相当する量の自溶合金粉末を収容した上で、該誘導子に高周波通電して前記筒体本体を内側から誘導加熱し前記内周面を前記自溶合金の溶融を適えるべく選定した所望温度に昇温させたのち、前記筒体本体を高速回転させるとともに前記粉末収容室の自溶合金粉末を前記開口部から前記所望温度に昇温させた内周面に放出させることにより、該自溶合金粉末を溶融させて該内周面に遠心鋳造することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の内面被覆筒体の製造方法（請求項２）は、上記の請求項１記載の内面被覆筒体の製造方法であって更に、前記誘導子は折返し往復電路形式の誘導作用部を具えた誘導子であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の内面被覆筒体の製造方法（請求項３）は、上記の請求項１記載の内面被覆筒体の製造方法であって更に、前記誘導子は片道電路形式の誘導作用部を具えた誘導子であって、その両端への給電を、一端側については誘導子に直接給電する形で行い、他端側については前記筒体本体をその軸線方向に経由させて行う、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の内面被覆筒体の製造方法（請求項４）は、上記の請求項１〜請求項３記載の内面被覆筒体の製造方法であって更に、前記誘導子の前記筒体本体との取合を両者が共回転することとなる同軸固定取合とし且つ該誘導子への給電を結線給電形式で行う構成とした上で、前記誘導加熱を該筒体本体を回転させずに行って前記内周面を前記所望温度に昇温させ、次いで、前記給電のための結線を外した上で該筒体本体を高速回転させるとともに、該高速回転の際に前記粉末収容室内の自溶合金粉末にも作用する遠心力によって該粉末を前記開口部から飛散放出させる、ことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の内面被覆筒体の製造方法（請求項５）は、上記の請求項１〜請求項３記載の内面被覆筒体の製造方法であって更に、前記誘導子の前記筒体本体との取合を両者が共回転することとなる同軸固定取合とし且つ該誘導子への給電を回転自在通電機構を介して行う構成とした上で前記誘導加熱を行って前記内周面を前記所望温度に昇温させ、次いで、該筒体本体を高速回転させるとともに、該高速回転の際に前記粉末収容室内の自溶合金粉末にも作用する遠心力によって該粉末を前記開口部から飛散放出させる、ことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の内面被覆筒体の製造方法（請求項６）は、上記の請求項５記載の内面被覆筒体の製造方法であって更に、前記開口部に扉を設けた上で、前記誘導加熱を該扉を閉じた状態で前記筒体本体を回転させながら行い、次いで、前記高速回転を該扉を開いた状態で行う、ことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の内面被覆筒体の製造方法（請求項７）は、上記の請求項１，請求項２記載の内面被覆筒体の製造方法であって更に、前記誘導子の前記筒体本体との取合を両者が夫々独立に回転することのできる同軸回転自在取合とし且つ該誘導子への給電を可撓性電線による結線給電形式で行う構成とした上で前記誘導加熱を行って前記内周面を前記所望温度に昇温させ、次いで、該筒体本体を高速回転させるとともに、該誘導子を略半回転させて前記粉末収容室を下向きにすることにより前記自溶合金粉末を該開口部から落下放出させる、ことを特徴とする。
なお、この発明において、所望温度に昇温させるまでの誘導加熱を筒体本体を回転させずに行うか回転させながら行うかは任意である。
【００１７】
また、本発明の内面被覆筒体の製造方法（請求項８）は、円筒状の内周面を有する筒体本体の前記内周面に、自溶合金粉末を前記筒体本体内で加熱溶融させ遠心鋳造して自溶合金被覆を施す工程を含む内面被覆筒体の製造方法において、前記筒体本体内にその内周面を長手方向には全長に亘って且つ周方向については一部区間を対象として誘導加熱できる形態の折返し往復電路形式の誘導子を、該誘導子の該筒体本体との取合を両者が夫々独立に回転することのできる同軸回転自在取合として配置するとともに、該誘導子に抱かせる形で前記自溶合金粉末を収容する粉末収容室を、また、該粉末収容室には室内の粉末を放出させるための開口部を、該誘導子に全長に亘って沿わせた配位で夫々設けておき、次いで、該粉末収容室にその軸線方向に均等に配った状態で被覆形成厚さに相当する量の自溶合金粉末を収容し、更に該誘導子への給電を可撓性電線による結線給電形式で行う構成とした上で、前記誘導加熱を該筒体本体を回転させながら行って前記内周面を前記所望温度に昇温させたのち、該筒体本体を高速回転させるとともに、該誘導子を略半回転させて前記粉末収容室を下向きにすることで前記自溶合金粉末を該開口部から前記所望温度に昇温させた内周面に落下放出させることにより、該自溶合金粉末を溶融させて該内周面に遠心鋳造することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の内面被覆筒体の製造装置（請求項９）は、上記の製造方法の実施に好適なものであり、筒体本体を水平に支持し且つその内周面位置に３Ｇ以上の遠心力が生じる回転速度で前記筒体本体を軸心回転させ得る筒体支持回転装置と、この装置で支持された前記筒体本体の前記内周面を筒体全長に亘って誘導加熱できる形態の誘導子と、該誘導子に高周波通電するための高周波電源装置と、該誘導子に抱かれる形で該誘導子の全長に沿って設けられ且つ該誘導子の全長に沿って伸びた開口部を有する粉末収容室とを備えていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の内面被覆筒体の製造装置（請求項１０）は、上記の請求項９記載の内面被覆筒体の製造装置であって更に、前記高周波電源装置から前記誘導子に至る通電経路にトランスが配備されており、該トランスは、その二次側線輪が該誘導子に同軸固定取合で接続されて該誘導子と共回転できるローターとなり、一次側線輪が該二次側線輪と同軸対峙してステーターとなる形態にて配備されている、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の内面被覆筒体の製造装置（請求項１１）は、上記の請求項９，請求項１０記載の内面被覆筒体の製造装置であって更に、前記粉末収容室の前記開口部に扉部材が配備されており、該扉部材には回動軸心となるヒンジ棒が固定され且つ該ヒンジ棒は前記誘導子に沿って前記筒体本体外の外部領域まで延設されていて、該外部領域からの回動動作によって前記扉部材の開閉が行える構造となっている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
このような本発明の内面被覆筒体の製造方法および内面被覆筒体の製造装置にあっては、加熱方式を外面加熱から内面加熱に移行できたことにより、第１，第２の不都合が回避される。
また、それに加えて自溶合金粉末の供給と筒体本体の昇温とが従来とは逆順で行われるようにもしたことにより、第３の不都合も克服されている。
【００２２】
具体的には、内面加熱方式の採用により、内周面近辺が誘導加熱時の最高温度となる状況がもたらされて、内周面の自溶合金溶融温度への昇温が最小限の所要時間と総入熱量を以て行うことが可能になったということである。すなわち、筒体の厚肉化に伴う作業時間や消費電力の増加によるコスト増という前記第１の不都合、ならびに筒体の加熱温度・時間絡みの熱歪の増加や材質上の不利という前記第２の不都合が共に回避されるのである。
【００２３】
加えて、内面加熱のための誘導子に自溶合金粉末収容室を抱かせ、必要時に粉末を放出させる構成としたことにより、内周面を自溶合金溶融温度に昇温させてから内周面に粉末を接触させるという従来とは逆手順での施工が実現され、云い換えれば内周面が上記溶融温度に昇温するまでの時間は自溶合金粉末が不必要な加熱から延いては不所望な酸化から隔離される状況が実現されて、筒体の厚肉化に伴う、入熱時間絡みの自溶合金被覆の性能低下という前記第３の不都合が、筒体の上記溶融温度に昇温するまでの間の熱履歴の影響を受けること自体が回避されるという好ましい形で克服されるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の一実施形態（第１形態）について、図面を引用して説明する。図１は、内面被覆筒体製造装置３０の構造を示し、（ａ）が装置要部の模式的な斜視図、（ｂ）が誘導加熱用誘導子３１の斜視図、（ｃ）が誘導加熱用誘導子３１の断面Ａ矢視図、（ｄ）が誘導加熱用誘導子３１の断面Ｂ矢視図、（ｅ）が誘導加熱用誘導子３１の、通電経路を示した斜視図である。
なお、それらの図示に際し従来と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来（図８）との相違点を中心に説明する。
【００２５】
この図１の内面被覆筒体製造装置３０が図８の内面被覆筒体製造装置２０と相違するのは（図１（ａ）〜（ｄ）参照）、外面加熱用の誘導加熱用誘導子２２が内面加熱用の誘導加熱用誘導子３１になった点と、順次放出用の粉末供給装置２３に代えて一斉放出用の自溶合金粉末収容室３１ｇが導入されるとともにそれを構成する筒状容器３１ｆが誘導加熱用誘導子３１に内蔵された形で設けられている点である。なお、内面被覆筒体製造装置３０は大気圧下で処理を行う仕様になっており、カバー１１，１２は、自溶合金の溶湯の流出を阻止するという堰の機能と、Ａｒガス流送などによる非酸化性雰囲気形成のための粗囲い壁の機能とを果たすものとなっている。
【００２６】
筒体本体１０を水平に支持してその軸心を中心に回転させる筒体支持回転装置２１は、従来と同様（特許文献１参照）、筒体本体１０の内周面位置に３Ｇ以上の遠心力が生じる回転速度で高速回転しうるようになっているが、これに加えて、筒状容器３１ｆひいては自溶合金粉末収容室３１ｇを抱いている誘導加熱用誘導子３１も、その軸心を中心に回転するようになっている。誘導加熱用誘導子３１の回転は、自溶合金粉末の放出目的なので、半回転できれば足り、１回転以上回る必要も高速である必要もない。そのため、誘導加熱用誘導子３１は、可動台３２ａ上の誘導子回転装置３２に基端部を連結されて、筒体本体１０の中空部へ進退可能な高さで水平に支持されている。その誘導加熱用誘導子３１には、水冷電源装置３４から一対のフレキシブルケーブル３３ａ，３３ｂ（特許文献２参照）と誘導子回転装置３２を介して高周波大電流と冷却水が供給されるようになっている。
【００２７】
誘導加熱用誘導子３１は（図１（ｂ）〜（ｄ）参照）、筒体本体１０の中空部に遊挿されて通電がなされると誘導電流にて筒体本体１０の内周面を筒体全長に亘って同時に加熱するとともに、そのとき円周方向についても全区間を同時に加熱するよう、外形が円柱状にされ、長さが筒体本体１０の全長と同じかそれより長い誘導作用部を具え、径が筒体本体１０の中空部より少し細くなっている。また、自溶合金粉末収容室３１ｇを構成する筒状容器３１ｆを内蔵させるために、中空部を持つ円筒状にされている。具体的には、銅系金属等の電気良導体からなる一対の半筒部材３１ｂ，３１ｃを対向させて円筒状にされるとともに夫々の先端部が先端部材３１ａで相互導通連結されてヘアピン状誘導子と同様の折返し往復電路を構成し、対向間隙の一方は絶縁部材３１ｅで塞がれ、対向間隙の他方は自溶合金粉末の一斉放出用の開口部３１ｄとして残されている。
【００２８】
開口部３１ｄは、誘導加熱用誘導子３１の長手方向に沿って設けられ且つ誘導加熱用誘導子３１のほぼ全長に亘っており、筒状容器３１ｆにも及んでいる。開口部３１ｄは自溶合金粉末の一斉放出用に限らずチャージにも使える。筒状容器３１ｆは、誘導子３１の誘導作用部である半筒部材３１ｂと半筒部材３１ｃとを相互に短絡させることがないよう、例えば、鋼製容器の外面にアルミナ溶射などによる絶縁被覆を施したもの或いはアルミナ磁器などの絶縁材製とし、その中空部を以て自溶合金粉末収容室３１ｇを構成しており、誘導子３１に内蔵させた状態で、開口部３１ｄから或いは誘導子３１の根元側から粉末をチャージするようになっている。
【００２９】
筒状容器３１ｆには、粉末の片寄り防止のために、複数の仕切り堰を適宜ピッチで配備するのが望ましい。
また、筒状容器３１ｆを介して誘導加熱用誘導子３１に粉末収容室３１ｇを抱かせる上記構成の代わりに、誘導加熱用誘導子３１の中空部に自溶合金粉末収容室３１ｇを兼ねさせる構成としても良い。その場合には、半筒部材３１ｂと半筒部材３１ｃとが粉末収容室内の自溶合金粉末を介して短絡するのを避けるために、誘導加熱用誘導子３１の中空部内周面に絶縁被覆を要する。
【００３０】
誘導加熱用誘導子３１の過熱防止のため、半筒部材３１ｂも、半筒部材３１ｃも、例えば二重管状部材から作られ、冷却水を通す水路３１ｈを内蔵している。両者を繋ぐ先端部材３１ａも銅系金属等の電気良導体でできている。
そして（図１（ｅ）の二点鎖線を参照）、誘導加熱用誘導子３１に対する通電も通水も、基端部から始まり、半筒部材３１ｂと先端部材３１ａと半筒部材３１ｃとをその順に又は逆順に通って、対向基端部へ戻るようになっている。
【００３１】
このような内面被覆筒体製造装置３０を使用した内面被覆筒体１６の製造方法を、図面を引用して説明する。図２は、（ａ）〜（ｅ）が何れも筒体本体１０と誘導加熱用誘導子３１の縦断正面図および縦断側面図、（ｆ）が内面被覆筒体１６の縦断正面図および縦断側面図である。
【００３２】
先ず（図２（ａ）参照）、誘導子遊挿用の挿通孔を中央に設けたカバー１１，１２を筒体本体１０の両端に取り付けて、それを筒体支持回転装置２１上に乗せ、開口部３１ｄを上にした誘導加熱用誘導子３１を、その中空部に内蔵させた筒状容器の中空部を粉末収容室３１ｇとし、これに適量の自溶合金粉末を充填した上で、それを筒体本体１０の中空部に挿入する。なお、この誘導加熱用誘導子３１の先端側は、カバー１２の外側にて支持部材（図示略）によりカバー１２と絶縁された形で回転自在に支持されている。
【００３３】
次に（図２（ｂ）参照）、誘導加熱用誘導子３１に通電と通水を行う。そのとき、筒体支持回転装置２１による筒体本体１０の回転は行っても未だ行わなくても良いが、回転を行った方が放熱等の周方向の均等化によって熱歪の抑制がより確実に行える。いずれにせよ、通電によって筒体本体１０の内周面のほぼ全域に誘導電流が流れてそこが発熱部１０ａになる。誘導加熱用誘導子３１の昇温は通水によって抑制されるので、自溶合金粉末１３は溶融することなく粉末状態を維持する。
【００３４】
そして（図２（ｃ）参照）、発熱部１０ａすなわち筒体本体１０の内周面が所望温度に昇温したら、そののちに、筒体支持回転装置２１にて筒体本体１０を筒体内周面位置に３Ｇ以上の遠心力が生じる高速でその軸線を中心に回転させながら、誘導子回転装置３２にて誘導加熱用誘導子３１を半回転させる。そうすると、下に来た開口部３１ｄから誘導加熱用誘導子３１中空部の筒状容器３１ｆの自溶合金粉末収容室３１ｇの自溶合金粉末１３が筒体本体１０の内周面へ自重落下により一斉に放出される。その内周面は誘導加熱によって十分な高温になっているので自溶合金粉末１３はすぐに溶融し、その自溶合金溶湯１４は筒体本体１０の高速回転による３Ｇ以上の遠心力によって筒体本体１０の内周面の全域に一様な厚さで広がる（図２（ｄ）参照）。
【００３５】
その後、誘導加熱用誘導子３１の通電を絶って筒体本体１０の温度を下げ、自溶合金溶湯１４が固化して自溶合金被覆１５が定着するを待って、筒体本体１０から誘導加熱用誘導子３１を抜く（図２（ｅ）参照）。そして、筒体本体１０の両端からカバー１１，１２を取り外して、所期の内面被覆筒体１６ができあがる（図２（ｆ）参照）。
なお、遠心鋳造に関する他の条件など、例えば内周面位置における遠心力や，自溶合金の成分，内周面の加熱温度，冷却スケジュール等については、従来同様で良い（例えば特許文献１参照）。通電や給水も誘導加熱の一般条件で良い。
【００３６】
本発明の他の実施形態（第２形態）について、図面を引用して説明する。図３は、内面被覆筒体製造装置４０の構造を示し、（ａ）が装置要部の模式的な縦断側面図、（ｂ）が誘導加熱用誘導子４１の断面Ａ矢視図、（ｃ）が誘導加熱用誘導子４１の断面Ｂ矢視図、（ｄ）が誘導加熱用誘導子４１の斜視図である。
【００３７】
この内面被覆筒体製造装置４０が上述した内面被覆筒体製造装置３０と相違するのは、折返し往復電路形の誘導加熱用誘導子３１が片道電路形の誘導加熱用誘導子４１になった点と、それと同時に誘導加熱用誘導子４１が筒体本体１０に連結固定されて随伴回転する構成となり、それに伴って誘導子回転装置３２が省かれている点である。
【００３８】
誘導加熱用誘導子４１にも、先端部材４１ａや，片道電路形式の誘導作用部を構成する筒状部材４１ｂ，開口部４１ｄ，粉末収容室４１ｇを構成する中空部（この例では誘導子４１の中空部自体が絶縁被覆されて粉末収容室４１ｇとなっている）等が設けられており、これらはそれぞれ上述の誘導加熱用誘導子３１の先端部材３１ａ，半筒部材３１ｂ及び半筒部材３１ｃ，開口部３１ｄ，誘導加熱用誘導子３１に挿入された筒状容器３１ｆの中空部にそれぞれ対応するが、絶縁部材３１ｅは無くなっており、半筒部材３１ｂ及び半筒部材３１ｃは一体物の筒状部材４１ｂになっている。
【００３９】
また、先端部材４１ａには外周面に雄ねじ（図示の例では低抵抗導通の確保に有利なテーパねじとしている）が切られており、カバー１２と導通螺合させるようになっている。そして、冷却水路４１ｈが先端部材４１ａの中空部に通じている。これらが一体物になったことで誘導加熱用誘導子４１と筒体本体１０とが連結固定されている。この先端部材４１ａには銅系金属等の電気良導体が採用されていて、先端部材４１ａとカバー１２とで誘導加熱用誘導子４１と筒体本体１０とを電気的に短絡導通させるものとなっている。
【００４０】
さらに、誘導加熱用誘導子４１の基端側には、基端側開口の閉塞や一対のフレキシブルケーブル３３ａ，３３ｂと水路４１ｈとの連通のため、金属等の電気良導体からなる基端部材４１ｉが取り付けられている。また、基端部材４１ｉに一方のフレキシブルケーブル３３ａが接続され、他方のフレキシブルケーブル３３ｂは筒体本体１０のカバー１１に導通固定された渡り導体４１ｊに導通係合されるジョイント４１ｋに接続されるようになっている。
【００４１】
このような誘導加熱用誘導子４１も、通電時に筒体本体１０の内周面を筒体全長に亘って同時に誘導加熱するとともにそのとき円周方向についても全区間を同時に加熱するものとなるが、この場合は、直接通電に誘導作用を加えた言わばハイブリッド加熱になり、加熱の効率が良くなる。すなわち、誘導加熱用誘導子４１に対する通電は、給電線（３３ａ）と基端部材４１ｉと筒状部材４１ｂと先端部材４１ａとカバー１２と筒体本体１０とカバー１１と渡り導体４１ｊとジョイント４１ｋと給電線（３３ｂ）とをその順に又は逆順に通って行われるが、高周波電流の表皮効果と、近接対向した往復電路を流れる相互に逆方向の電流同士の誘導作用による引寄せ効果（近接効果）とによって筒体本体１０の電流が内周面に集中する。
【００４２】
一方、冷却水の通水については、誘導加熱用誘導子４１には行われるが筒体本体１０には当然ながら行われず、フレキシブルケーブル３３ａと基端部材４１ｉと筒状部材４１ｂと先端部材４１ａとの順に行われたのち、先端部材４１ａの先端から系外の水槽４４等に放出される（図３（ｄ）の二点鎖線を参照）。
フレキシブルケーブル３３ｂにもジョイント４１ｋ側から冷却水が通水され、この冷却水は水冷電源装置の冷却を経てフレキシブルケーブル３３ａに至り、誘導加熱用誘導子４１の冷却を賄うこととなる。
【００４３】
このような内面被覆筒体製造装置４０を使用した内面被覆筒体１６の製造方法を、図面を引用して説明する。図４は、（ａ）〜（ｄ）が何れも筒体本体１０と誘導加熱用誘導子４１の縦断正面図および縦断側面図、（ｅ），（ｆ）が内面被覆筒体１６の縦断正面図および縦断側面図である。
【００４４】
先ず（図４（ａ）参照）、筒体本体１０の一端に挿通孔を中央に設けたカバー１１を、他端には貫通したねじ孔を中央に設けたカバー１２を、夫々取り付けて、それを筒体支持回転装置２１上に乗せ、開口部４１ｄを上にした誘導加熱用誘導子４１に適量の自溶合金粉末を充填して、それを筒体本体１０の中空部に挿入し、筒体本体１０の方を回して先端部材４１ａに切られた雄ねじを上記のカバー１２のねじ穴に螺合させてカバー１２に導通状態に固定するとともに根元側については例えば耐火材製の隔離部材を介してカバー１１に絶縁状態に固定する。また、基端部材４１ｉに対し、通電と通水のために一方のフレキシブルケーブル３３ａを接続する。他方のフレキシブルケーブル３３ｂは筒体本体１０のカバー１１に渡り導体４１ｊを介して取り付けられたジョイント４１ｋに接続する。
【００４５】
次に（図４（ｂ）参照）、誘導加熱用誘導子４１に通水し誘導加熱用誘導子４１及び筒体本体１０に通電を行う。そのとき、筒体支持回転装置２１による筒体本体１０及び誘導加熱用誘導子４１の回転は未だ行わない。そうすると、この場合も、通電によって筒体本体１０の内周面のほぼ全域に誘導電流が流れてそこが発熱部１０ａになり、一方、誘導加熱用誘導子４１は、通水によって昇温が抑制されるので自溶合金粉末１３は加熱溶融することなく粉末状態を維持する。
【００４６】
そして（図４（ｃ）参照）、発熱部１０ａすなわち筒体本体１０の内周面が所望温度に昇温したら、筒体本体１０と誘導加熱用誘導子４１からフレキシブルケーブル３３ａ，３３ｂを切り離す（図では基端部材４１ｉとジョイント４１ｋを取り外している）。そののち、筒体支持回転装置２１にて筒体本体１０をその軸線を中心に高速回転させる。そうすると、開口部４１ｄから誘導加熱用誘導子４１の粉末収容室４１ｇの自溶合金粉末１３が遠心力で筒体本体１０の内周面へ一斉に放出される。その内周面は誘導加熱によって十分な高温になっているので自溶合金粉末１３はすぐに溶融し、その自溶合金溶湯１４は筒体本体１０の高速回転による３Ｇ以上の遠心力によって筒体本体１０の内周面の全域に一様な厚さで広がる（図４（ｄ）参照）。
【００４７】
その後、筒体本体１０の温度が下がり、自溶合金溶湯１４が固化して自溶合金被覆１５が定着するを待って、誘導子４１を筒体本体１０から抜き取り（図４（ｅ）参照）、次いで、筒体本体１０からカバー１１，１２を取り外して、所期の内面被覆筒体１６ができあがる（図４（ｆ）参照）。
なお、この実施形態では、フレキシブルケーブルの代りに可撓性のない導電材（銅製チューブ等）を用いてもよいが、フレキシブルケーブルの方が設営を行いやすい。また、この場合も、遠心鋳造に関する他の条件など、例えば内周面位置における遠心力や，自溶合金の成分，内周面の加熱温度，冷却スケジュール等については、従来同様で良い（例えば特許文献１参照）。通電や給水も誘導加熱の一般条件で良い。
【００４８】
図５に誘導加熱用誘導子５１の斜視図を示した本発明の他の実施形態（第３形態）について説明する。
【００４９】
この誘導加熱用誘導子５１は、円筒状でなく扁平になっているので、通電時に筒体本体１０の内周面を筒体全長に亘って同時に加熱することはできるが、その際に円周方向については部分的な小区間しか加熱することができない。
そして、通電加熱時に筒体本体１０をその軸線を中心に回転させることにより、筒体本体１０の内周面は全域に亘って均一に昇温する。
【００５０】
よって、筒体本体１０を誘導子５１とは独立に回転させることが必要となり、この要請は、前記第１形態にて例示した筒体本体−誘導子取合形態によって同じく適えられる。なお、この第３形態の誘導子５１においては、第１，第２形態の誘導子３１，４１と異なって、誘導子による磁束の一部が誘導子に抱かせた粉末収容室内にも及び室内の自溶合金粉末にも誘導子軸線方向に沿った誘導電流が流れる。但し、この誘導電流は夥しい数の粉末粒子間接触抵抗が直列に連なった高抵抗を相手としているため、粉末を溶融させるような発熱は到底生じない。とは云え発熱はするので、この発熱を、逆に、自溶合金粉末の溶融前の予熱手段として利用することもできる。
【００５１】
本発明の他の実施形態（第４形態）について、図面を引用して説明する。図６は、内面被覆筒体製造装置８０の構造を示し、（ａ）が装置要部の模式的な斜視図、（ｂ）が装置要部の一部断面での模式図である。
【００５２】
なお、誘導加熱用誘導子４１の具体的な構造は上述した図３のものと同じであり、また、自溶合金粉末容器を内包し且つ筒体本体１０に同軸固定取合で取付けられている。
この図６の内面被覆筒体製造装置８０が上述した図３の内面被覆筒体製造装置３０と相違するのは、フレキシブルケーブル３３（３３ａ，３３ｂ）に代えて回転トランス８１及び回転継手８４が導入された点である。
【００５３】
すなわち、誘導子４１への高周波通電が筒体本体１０を（延いては誘導子４１も）回転させながら行えるので、筒体本体１０の誘導加熱時の熱歪を回転によって低減することが可能となる。しかし、一方では、上記誘導加熱時に粉末収容室内の自溶合金が零れないようにしなければならない。そのためには、粉末収容室ないしは誘導子の開口部に扉を設け、必要に応じて開閉するようにすればよい。このような扉としては、図示は割愛したが、弁棒方向に長い形状のバタフライ弁を開口部に係合させて取り付け、その弁棒を筒体の外部（たとえば先端側）まで延長させた上で、手動，電動，あるいはカム方式で略９０゜回転させて開閉動作を行う形式のものを例示できる。
【００５４】
回転継手８４は、通過流体が気体から液体になっていても、従来の図８の回転継手２５と同様のもので足りる。そして、筒体本体１０の回転の有無に拘らず冷却水が給水装置８６から給水ケーブル８５と回転継手８４と回転トランス８１とを介して誘導加熱用誘導子４１に送給されるようになっている点は、図１に示した前記第１形態の場合と同じである。
回転トランス８１は、筒状の磁心８１ａと、その外周側に設けられ弦巻バネ状に捲回された一次側導体（線輪）８１ｂと、磁心８１ａの中空部内に遊挿された筒状の二次側導体（線輪）８１ｃとを具えている。
【００５５】
二次側導体８１ｃは、銅系金属等の電気良導体からなり、完全な筒体ではなく、軸方向に真っ直ぐ延びる一本の絶縁間隙８１ｄが切り込み形成されたＣ字断面筒体となっていて、絶縁間隙８１ｄを挟んで対峙する両側の端部が二次側導体８１ｃの出力端となる。
誘導加熱用誘導子４１の基端は二次側導体８１ｃの絶縁間隙８１ｄの一方の端部にだけ接続され、二次側導体８１ｃの絶縁間隙の他方の端部は給電線８１ｅでカバー１１に直結される。なお、通水は、同軸２路回転継手による往復給排水でも良いが、ここでは水槽４４への垂れ流し方式が採用されており、それに伴って給水側には単路の回転継手８４が採用されている。
【００５６】
この場合も、一次側導体８１ｂに通電がなされると、それで誘起された二次側導体８１ｃの周方向電流が誘導加熱用誘導子４１及び筒体本体１０の軸方向電流に変換されるので、誘導加熱用誘導子４１及び筒体本体１０に所望の高周波通電を行うことができる。
遠心鋳造時、筒体本体１０と共に誘導加熱用誘導子４１と二次側導体８１ｃと回転継手８４の後段部分は回転するが、誘導加熱用誘導子４１及び筒体本体１０への給電は回転トランス８１によって非接触で行われ、回転継手８４には電流が流れないように装置を構成できるので、回転継手８４の不所望な損耗は生じない。
【００５７】
本発明の他の実施形態（第５形態）について、図面を引用して説明する。図７は、（ａ）が回転トランス９１の一部断面での模式図、（ｂ）が二次側導体９１ｃの縦断正面図である。
【００５８】
この図７の内面被覆筒体製造装置９０は、上述した図６の内面被覆筒体製造装置８０における誘導子４１を図１の誘導子３１に代えたものである。なお、誘導加熱用誘導子３１はヘアピン状の棒で簡略図示している。
回転トランス９１は、上述した回転トランス８１の磁心８１ａと一次側導体８１ｂと二次側導体８１ｃとそれぞれ同様の磁心９１ａと一次側導体９１ｂと二次側導体９１ｃとを具えたものである。二次側導体９１ｃには絶縁間隙８１ｄ同様の絶縁間隙９１ｄも形成されている。
【００５９】
誘導加熱用誘導子３１の半筒部材３１ｂ，３１ｃの基端部が絶縁間隙９１ｄを挟むよう分かれて二次側導体９１ｃに連結されている。二次側導体９１ｃには誘導加熱用誘導子３１の水路３１ｈを回転継手９２に連絡する中継水路も付設されている。
この場合、電源装置８３から給電ケーブル８２を介して一次側導体９１ｂに通電がなされると、それで誘起された二次側導体９１ｃの周方向電流が絶縁間隙９１ｄによって誘導加熱用誘導子３１の軸方向電流に変換される。そのため、この場合も、誘導加熱用誘導子３１に所望の高周波通電を行うことができる。
【００６０】
このように給水と給電とで軸心回転許容箇所を分けて夫々に好適なユニットを配したことにより、大電流の供給が可能になるうえ、誘導加熱用誘導子３１の高速回転にも余裕が生じる。その他の点たとえば製造工程や製品性能は、上述したのと同じである。
回転トランス以外の回転給電手段としてはスリップリングを例示できるが、大電流通電を要する誘導加熱では非接触で通電が行える回転トランスが推奨される。
【００６１】
［その他］
以上に詳述した本発明による内面被覆筒体の製造は、筒体内にＡｒガスなどによる非酸化雰囲気を形成することで、被覆の下地となる筒体内周面ならびに被覆となる自溶合金粉末やその溶融体の酸化劣化を防止しながら行うことが望ましい。
ついては、自溶合金が溶融体となる段階すなわち筒体の高速回転が必須となる段階に亘っての雰囲気形成が要請されることとなる。このような回転下での筒体内雰囲気形成は、たとえば、筒体の一端側から回転管継手を介してＡｒガス等を筒体内に送給し、これが多端側に流れて行って回転取合部の隙間から放出される構成（前記第１，第３形態など）、あるいは、他端側に小径の流出口を設けて放出させる構成（前記第２，第４，第５形態など）手法によって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態（第１形態）について、内面被覆筒体製造装置３０の構造を示し、（ａ）が装置要部の模式的な斜視図、（ｂ）が誘導加熱用誘導子３１の斜視図、（ｃ）が誘導加熱用誘導子３１の断面Ａ矢視図、（ｄ）が誘導加熱用誘導子３１の断面Ｂ矢視図、（ｅ）が誘導加熱用誘導子３１の斜視図である。
【図２】内面被覆筒体製造装置４０を用いた内面被覆筒体１６の製造方法を示し、（ａ）〜（ｅ）が何れも筒体本体１０と誘導加熱用誘導子３１の縦断正面図および縦断側面図、（ｆ）が内面被覆筒体１６の縦断正面図および縦断側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態（第２形態）について、内面被覆筒体製造装置４０の構造を示し、（ａ）が装置要部の模式的な縦断側面図、（ｂ）が誘導加熱用誘導子４１の断面Ａ矢視図、（ｃ）が誘導加熱用誘導子４１の断面Ｂ矢視図、（ｄ）が誘導加熱用誘導子４１の斜視図である。
【図４】内面被覆筒体製造装置４０を用いた内面被覆筒体１６の製造方法を示し、（ａ）〜（ｄ）が何れも筒体本体１０と誘導加熱用誘導子４１の縦断正面図および縦断側面図、（ｅ），（ｆ）が内面被覆筒体１６の縦断正面図および縦断側面図である。
【図５】本発明の他の実施形態（第３形態）について、誘導加熱用誘導子５１の斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態（第４形態）について、内面被覆筒体製造装置８０の構造を示し、（ａ）が装置要部の模式的な斜視図、（ｂ）が装置要部の一部断面での模式図である。
【図７】本発明の他の実施形態（第５形態）について、（ａ）が回転トランス９１の一部断面での模式図、（ｂ）が二次側導体９１ｃの縦断正面図である。
【図８】従来の内面被覆筒体の製造方法および内面被覆筒体の製造装置を示した模式図であり、（ａ）が自溶合金粉末の配給状況、（ｂ）が遠心鋳造の状況である。
【符号の説明】
【００６３】
１０…筒体本体、１０ａ…発熱部、１１，１２…カバー、
１３…自溶合金粉末、１４…自溶合金溶湯、１５…自溶合金被覆、
１６…内面被覆筒体
２０…内面被覆筒体製造装置、
２１…筒体支持回転装置、２１ａ…受けロール、
２１ｂ…可変速モータ、２１ｃ…回転速度等制御装置、
２２…誘導加熱用誘導子、２３…粉末供給装置、２４…連結管、
２５…回転継手、２６…減圧手段、２６ａ…開閉弁、２６ｂ…真空ポンプ、
２７…加圧手段、２７ａ…開閉弁、２７ｂ…圧力調整弁、２７ｃ…コンプレッサー、
３０…内面被覆筒体製造装置、
３１…誘導加熱用誘導子、３１ａ…先端部材、
３１ｂ，３１ｃ…半筒部材、３１ｄ…開口部、３１ｅ…絶縁部材、
３１ｆ…筒状容器、３１ｇ…自溶合金粉末収容室、３１ｈ…水路、
３２…誘導子回転装置、３２ａ…可動台、
３３，３３ａ，３３ｂ…フレキシブルケーブル、３４…水冷電源装置、
４０…内面被覆筒体製造装置、
４１…誘導加熱用誘導子、４１ａ…先端部材、４１ｂ，４１ｃ…筒状部材、
４１ｄ…開口部、４１ｆ…筒状容器、４１ｇ…粉末収容室、
４１ｈ…水路、４１ｉ…基端部材、４４…水槽、
５１…誘導加熱用誘導子、
８０…内面被覆筒体製造装置、
８１…回転トランス、８１ａ…磁心、８１ｂ…一次側導体、
８１ｃ…二次側導体、８１ｄ…絶縁間隙、８２…給電ケーブル、
８３…電源装置、８４…回転継手、８５…給水ケーブル、８６…給水装置、
９０…内面被覆筒体製造装置、
９１…回転トランス、９１ａ…磁心、９１ｂ…一次側導体、
９１ｃ…二次側導体、９１ｄ…絶縁間隙、９２…回転継手
【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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