特許 7180483 給湯機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-21

(45)【発行日】2022-11-30

(54)【発明の名称】給湯機

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/30 20060101AFI20221122BHJP

   B22D 35/00 20060101ALI20221122BHJP

【ＦＩ】

B22D17/30 C

B22D35/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019054826

(22)【出願日】2019-03-22

(65)【公開番号】P2020151766

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2021-09-16

(73)【特許権者】

【識別番号】300041192

【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100130030

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 夕香子

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(72)【発明者】

【氏名】進藤 浩二

【審査官】祢屋 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０９３６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１８１６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２０７５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０９２４５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－１０８８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－２０５６５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－３２７７６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｄ １７／３０

Ｂ２２Ｄ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１出力軸を有する第１回転電機と、
前記第１出力軸により揺動運動する第１アームと、
前記第１出力軸と平行な第２出力軸を有する第２回転電機と、
前記第２出力軸により揺動運動する第２アームと、
前記第２アームに設けられ、第３出力軸を有する第３回転電機と、
前記第２アームに設けられ、前記第２出力軸と平行な傾転軸を中心に、前記第３出力軸により傾転運動するラドルと、
前記第３回転電機の前記第３出力軸の正逆回転を前記ラドルの前記傾転軸の正逆回転に変換する変換機構と、を備え、
前記第２アームは、
前記ラドルが溶湯に着面する際に、前記溶湯の湯面に対して一定の角度に保たれ、
前記第３回転電機の前記第３出力軸は、前記第１出力軸と直交し、前記第２アームが延びる方向に沿う、
給湯機。

【請求項2】

前記第３回転電機と前記ラドルは、
前記第２出力軸を挟んで、前記第２アームが延びる一方の側と他方の側に設けられ、
請求項１に記載の給湯機。

【請求項3】

前記第２アームは、
前記ラドルおよび前記第３回転電機を含む前記第２アームの重量を測定する計量器を備える、
請求項１または請求項２に記載の給湯機。

【請求項4】

前記ラドルは、前記溶湯に着面すると、前記第２アームの動作により揺動運動する、
請求項３に記載の給湯機。

【請求項5】

前記ラドルは、前記溶湯を給湯する位置において、前記第１アームと前記第２アームの動作により昇降運動する、
請求項４に記載の給湯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コールドチャンバー式のダイカスト鋳造装置に好適に用いられる給湯機に関する。

【背景技術】

【0002】

コールドチャンバー式のダイカスト鋳造装置には、溶解炉から所定量の金属溶湯（以下、単に溶湯）をラドルにより汲み上げてから、ラドルを射出スリーブの給湯口まで移動させ、ラドル内の溶湯を給湯口から射出スリーブ内に注ぎ込む給湯機が用いられている。この給湯機においては、リンク機構によってラドルを移動させるとともに、回転伝達機構によってラドルを傾転させる構成が採用されている。

【0003】

給湯機には、ラドルにより汲み上げられる溶湯の量を正確に特定して給湯できることが求められる。ここで、ダイカスト成形においては、１ショットごとに給湯を射出スリーブに給湯する必要があり、給湯量のバラつきはビスケットの厚さに影響する。つまり、ビスケットが薄すぎると鋳造圧が金型キャビティに伝達されにくく鋳巣を発生しやすくなり、厚すぎるとビスケットの凝固が遅れて型開き時にビスケットが破裂するなどの問題が生じる。そのため、給湯量の精密な制御が求められている。

【0004】

特許文献１に記載されるように、ラドル回転用の回転伝達機構としてスプロケットとチェーンを組み合わせた給湯機では、スプロケットとチェーンのガタや伸びなどによって溶湯を汲み上げる際の姿勢を正確に制御できないために、給湯量の精度には一定の限界がある。特許文献１は、この課題を解消するために、ラドル回転用の回転伝達機構を、その両端を２つの回転体にそれぞれ取り付けられた１対の平行リンクを有する平行リンク機構を２つ組み合わせて構築する。特許文献１の給湯機は、スプロケットとチェーンの使用を避けることで、ガタや伸び変形がない、回転伝達精度に優れたラドル回転用の回転伝達機構を実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－０９３６７５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は、射出スリーブと溶解炉の間のラドルの移動を平行リンク機構が担う。平行リンク機構は、例えば鉛直方向に対して一定の角度をもってアームを移動することができない。したがって、特許文献１の給湯機によれば、溶湯の湯面が昇降すると、湯面に対するアームの湯面に対する角度が変わってしまう。溶湯を汲み上げるたびにアームの湯面に対する角度が変わってしまうと、溶湯を汲み上げる量にばらつきが生じてしまい、給湯量がばらついて鋳造品の品質を損ねてしまう。

【0007】

以上の課題を解決するために、本発明は、アームの湯面に対する角度を一定にできる給湯機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】

【0008】

本発明は、溶解炉から所定量の溶湯をラドルにより汲み上げて、ラドルを射出スリーブの給湯口まで搬送し、ラドル内の溶湯を給湯口から射出スリーブ内に注ぎ込む給湯機に関する。
本発明の給湯機は、第１出力軸を有する第１回転電機と、第１出力軸により揺動運動する第１アームと、第１出力軸と平行な第２出力軸を有する第２回転電機と、第２出力軸により揺動運動する第２アームと、を備える。また、本発明の給湯機は、第２アームに設けられ、第３出力軸を有する第３回転電機と、第２アームに設けられ、第２出力軸と平行な傾転軸を中心に、第３出力軸により傾転運動するラドルと、第３回転電機の第３出力軸の正逆回転を前記ラドルの傾転軸の正逆回転に変換する変換機構と、を備える。
本発明において、第３回転電機の第３出力軸は、第１出力軸と直交し、第２アームが延びる方向に沿っている。

【0009】

本発明の給湯機において、第３回転電機とラドルは、好ましくは、第２出力軸を挟んで、第２アームが延びる一方の側と他方の側に設けられる。

【0010】

本発明において、第２アームは、好ましくは、ラドルおよび第３回転電機を含む第２アームの重量を測定する計量器を備える。

【0011】

本発明において、第２アームは、好ましくは、ラドルが溶湯に着面する際に、溶湯の湯面に対して一定の角度に保たれる。
本発明において、ラドルは、溶湯に着面すると、好ましくは、第２アームの動作により揺動運動する。
本発明において、ラドルは、溶湯を給湯する位置において、好ましくは、第１アームと第２アームの動作により昇降運動する。

【発明の効果】

【0012】

本発明の給湯機によれば、第１アーム、第２アームおよびラドルの揺動および傾転がそれぞれに対応する第１回転電機、第２回転電機および第３回転電機により行われる。したがって、第１アーム、第２アームおよびラドルのそれぞれの角度を任意に調整できる。したがって、本発明の給湯機によれば、湯面が昇降したとしても、第２アームに設けられるラドルの湯面への着面角度を一定にできる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る給湯機の概略構成を示す部分正面断面図である。

【図2】本実施形態に係る給湯機の概略構成を示す側面図である。

【図3】本実施形態に係る給湯機のラドルの動作を示す図である。

【図4】本実施形態に係る給湯機の効果を説明するための図であり、（ａ－１）、（ａ－２）は本実施形態によるラドルの動作を示し、（ｂ－１）、（ｂ－２）は従来の平行リンク機構によるラドルの動作を示している。

【図5】本実施形態に係る給湯機の効果を説明するための他の図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る給湯機１について説明する。
給湯機１は、溶解炉から所定量の溶湯をラドル７１により汲み上げて、ラドル７１をコールドチャンバー方式のダイカスト鋳造装置の射出スリーブの給湯口まで搬送し、ラドル７１に貯留される溶湯を給湯口から射出スリーブ内に注ぎ込む。
給湯機１は、３つの回転電機を適切に配置することにより、従来の平行リンク機構を用いた給湯機では得ることのできない効果を奏する。

【0015】

［給湯機１の全体構成］
給湯機１は、図１および図２に示すように、支持台３と、支持台３に支持される第１駆動機構１０と、第１駆動機構１０に支持される第２駆動機構３０と、第２駆動機構３０に支持される第３駆動機構５０と、第３駆動機構５０により揺動運動するラドル機構７０と、を備える。第１駆動機構１０、第２駆動機構３０および第３駆動機構５０のそれぞれは、第１回転電機１１、第２回転電機３１および第３回転電機５１を備える。
給湯機１は、第１回転電機１１、第２回転電機３１および第３回転電機５１の動作を制御するコントローラ８０を備える。
以下、それぞれの要素についてその構成を順に説明する。

【0016】

［支持台３］
支持台３は、ダイカスト鋳造装置の射出部横に固定される。支持台３は、第１駆動機構１０を介して第２駆動機構３０およびラドル機構７０を含む第３駆動機構５０を支持できるように、所定の強度を有する金属材料を組み合わせて構成されている。

【0017】

［第１駆動機構１０］
第１駆動機構１０は、図１および図２に示すように、第１出力軸１２を有し支持台３に支持される第１回転電機１１と、第１出力軸１２の正転または逆転(以下、正逆回転)に伴って揺動運動する第１アーム２１と、を備える。第１駆動機構１０は、第１アーム２１を揺動運動させる。

【0018】

第１回転電機１１は、コントローラ８０により正逆回転および回転速度が制御されるサーボモータから構成される。第２回転電機３１および第３回転電機５１も同様にサーボモータから構成され、これら３つのサーボモータは、コントローラ８０の指示により同期制御され得る。

【0019】

第１出力軸１２の回転駆動力は、第１減速機１４を介して第１アーム２１に伝えられる。第１減速機１４は回転軸１５を備え、第１出力軸１２の回転駆動力を減速して回転軸１５から駆動力が伝達される。
回転軸１５は、支持台３に固定される転がり軸受１７に嵌合される。したがって、回転軸１５は転がり軸受１７に支持されながら、第１回転電機１１の動作に従って正逆回転する。

【0020】

次に、第１アーム２１は、図１および図２に示すように、その長手方向の一方の端部に回転軸１５が固定され、他方の端部に第２駆動機構３０の第２回転電機３１が設けられる。
第１アーム２１は、横断面が例えば矩形の中空構造をなしており、その空隙２５を取り囲む側壁２３の第１回転電機１１に対向する側に、回転軸１５の先端が嵌合される貫通孔２７が形成されている。回転軸１５がこの貫通孔２７に嵌合される。これにより第１アーム２１は、第１回転電機１１の正逆回転に従って、回転軸１５を中心にして揺動運動する。なお、揺動運動とは、所定の回転角度の範囲で正転および逆転することをいう。
第１アーム２１は、第２回転電機３１を支持するために、その長手方向の他方の端部における側壁２３を厚さ方向に貫通する支持孔２８が空けられている。

【0021】

［第２駆動機構３０］
次に、図１および図２を参照して、第２駆動機構３０について説明する。
第２駆動機構３０は、第２出力軸３２を有し第１アーム２１に支持される第２回転電機３１と、第２出力軸３２の正逆回転に伴って揺動運動する第２アーム４１と、を備える。第２出力軸３２は第１出力軸１２と平行をなしている。第２駆動機構３０は、第２アーム４１を揺動運動させる。第２アーム４１は、その揺動運動の軌跡が形成する面と、第１アーム２１における揺動運動の軌跡が形成する面と平行に配置され、かつ、長さが概ね等しい。

【0022】

第２出力軸３２の回転駆動力は、第２減速機３４を介して第２アーム４１に伝えられる。第２減速機３４は出力軸３３を備え、第２出力軸３２の回転駆動力を減速して回転軸３３から駆動力が伝達される。
回転軸３３は、転がり軸受３７に支持されながら、第２回転電機３１の動作に従って正逆回転する。

【0023】

第２回転電機３１、回転軸３３、第２減速機３４などの要素は、ハウジング４０に収容された状態で、第１アーム２１に保持される。

【0024】

次に、第２アーム４１は、図１および図２に示すように、その長手方向の一方の端部に回転軸３３が固定され、他方の端部にラドル機構７０が支持されている。
第２アーム４１は、回転軸３３が固定される基端アーム４２と、基端アーム４２の先端に接続される先端アーム４３と、を備える。基端アーム４２および先端アーム４３ともに中空構造を有している。

【0025】

基端アーム４２の中空部には中空軸４４がブッシュ４５，４５を介して嵌合されている。中空軸４４は、基端アーム４２の先端（図１の下方）から所定寸法だけ突出しており、この先端には先端アーム４３との接合用のフランジ４６が設けられている。また、中空軸４４は、基端アーム４２の後端から所定寸法だけ突出しており、その先端（図１の上方）には第３駆動機構５０の第３回転電機５１が載せられている。
回転軸３３は、基端アーム４２の側面に固定される。

【0026】

中空軸４４および先端アーム４３の内側には、後述する第３回転電機５１に接続される回転軸５３が配置される。回転軸５３は第３駆動機構５０の要素である。

【0027】

先端アーム４３は、基端アーム４２と接続される側に基端アーム４２との接合用のフランジ４７が設けられており、フランジ４６とフランジ４７は例えばボルトとナットによる締結、溶接などの手段により接合される。
先端アーム４３の先端（図１の下端）にはラドル機構７０の傾転に関与するギヤボックス７５が設けられている。ギヤボックス７５は、第３駆動機構５０の要素である。

【0028】

以上の構成を備える第２アーム４１は、第２回転電機３１の正逆回転に従って、回転軸３３を中心にして揺動運動する。この揺動運動は、第１アーム２１の揺動運動と平行をなしている。

【0029】

［第３駆動機構５０］
次に、図１および図２を参照して、第３駆動機構５０について説明する。
第３駆動機構５０は、ラドル機構７０を傾転運動させる。
第３駆動機構５０は、第３出力軸５２を有し第２アーム４１に支持される第３回転電機５１と、第３出力軸５２の正逆回転に伴って正逆回転する回転軸５３と、を備える。第３出力軸５２は第１出力軸１２および第２出力軸３２と向きが直交している。

【0030】

第３出力軸５２の回転駆動力は、第３減速機５４を介して回転軸５３に伝えられる。第３減速機５４は、第３出力軸５２の回転駆動力を減速して回転軸５３に伝達する。
回転軸５３は、２本の部材を軸接手５６により接続して構成される。第２アーム４１の先端アーム４３の内部において、回転軸５３は転がり軸受５７，５７で回転可能に支持される。回転軸５３の先端は先端アーム４３から所定寸法だけ突出し、その突出した部分はギヤボックス７５に入り込んでいる。回転軸５３はギヤボックス７５の内部においても、転がり軸受５７により回転可能に支持される。ギヤボックス７５の内部において、回転軸５３の先端にはマイタギヤ７２Ａが固定されている。マイタギヤ７２Ａは、ラドル機構７０の傾転軸７３に取り付けられるマイタギヤ７２Ｂと噛み合う。
回転軸５３、マイタギヤ７２Ａ、マイタギヤ７２Ｂは、第３出力軸５３における正逆回転を傾転軸７３の正逆回転に変換する変換機構を構成する。

【0031】

第３回転電機５１は基端アーム４２の後端側（図１上方）に配置されており、第３回転電機５１と基端アーム４２の間には回り止め機構６０が介在している。回り止め機構６０は、第３回転電機５１の回転駆動力によって第２アーム４１が一点鎖線で示される軸線の回りに回転するのを阻止するために設けられている。回り止め機構６０は、基端アーム４２の後端面に固定される断面が略Ｕ字状のブラケット６１と、ブラケット６１に支持される軸受６２と、軸受６２に支持される回転防止軸６３と、を備える。ブラケット６１は、中空軸４４の外周に嵌合により保持されている。また、回り止め機構６０は、第３減速機５４が載せられる支持台６４と、支持台６４に支持される回転防止管６５と、回転防止管６５の内側に嵌合されるブッシュ６６と、を備え、回転防止軸６３がブッシュ６６の内側に嵌合される。この回転防止軸６３とブッシュ６６を介した回転防止管６５との嵌合関係により、第３回転電機５１の回転駆動力により第２アーム４１に回転力が伝達されるのを防止する。

【0032】

第３回転電機５１と基端アーム４２の間には、計量器としてのロードセル５９が設けられている。ロードセル５９は、支持台６４の下面に固定されるリング状の荷重伝達体６７から荷重を受ける。ここで、支持台６４は、その下面に中空軸４４が固定されているので、中空軸４４の荷重を受ける。中空軸４４には、基端アーム４２が固定され、また、先端アーム４３が固定されているので、ラドル機構７０を含む第２アーム４１の荷重が付加される。さらに、支持台６４には、支持台６４を含む回り止め機構６０および第３回転電機５１の荷重を受ける。このように、ロードセル５９は、ラドル７１が設けられる第２アーム４１および第３駆動機構５０の荷重を受ける。したがって、ラドル７１に溶湯が収容されているときとラドル７１に溶湯がないときのロードセル５９における測定の差分を溶湯の量として特定できる。

【0033】

［ラドル機構７０］
ラドル機構７０は、溶湯を汲み上げるラドル７１と、ラドル７１に固定される傾転軸７３と、傾転軸７３に固定されるマイタギヤ７２Ｂと、第２アーム４１の先端に固定されるギヤボックス７５と、を備える。傾転軸７３は、ギヤボックス７５の内部において、転がり軸受７７，７７に回転可能に支持される。また、傾転軸７３に固定されるマイタギヤ７２Ｂは、ギヤボックス７５の内部においてマイタギヤ７２Ａと噛み合う。

【0034】

［第３回転電機５１とラドル７１の位置関係］
図２に示すように、第３回転電機５１は第２アーム４１の長手方向の一方の端部に設けられ、また、ラドル７１は第２アーム４１の他方の端部に設けられる。しかも、第２アーム４１の回転軸３３が第３回転電機５１とラドル７１の間に配置される。これは第２アーム４１の駆動源である第２回転電機３１のトルクが小さくて済むことを意味する。
いま、第２アーム４１を時計回りＣＷに回転させようとするとき、ラドル機構７０の重量に抗して回転モーメントＭ７０に対応する回転トルクが必要である。ところが、第３回転電機５１が設けられており、第３回転電機５１の自重による回転モーメントＭ５０が回転モーメントＭ７０と同じ向きに生ずる。例えば、図２において、回転モーメント７０が時計回りＣＷに生ずるときに、回転モーメントＭ５０も時計回りＣＷに生ずる。したがって、第３回転電機５１に必要な回転トルクは、回転モーメントＭ７０から回転モーメントＭ５０を差し引いた分で足りる。

【0035】

例えば第２出力軸３２を基準にしてラドル７１が設けられる側と同じ側に第３回転電機５１を設けることもできる。なお、この場合には第３出力軸５２はラドル７１の傾転軸７３と平行をなす。ラドル７１と第３回転電機５１が第２出力軸３２を基準として同じ側に設けられると、第３回転電機５１には、回転モーメントＭ７０に回転モーメントＭ５０を加えた分の回転トルクが必要になる。

【0036】

［給湯機１の基本動作］
次に、図２を参照して給湯機１の基本的な動作を説明する。この動作は、コントローラ８０からの指示に従って行われる。なお、以下の説明の時計回りＣＷおよび反時計回りＣＣＷは、図２を正面から視たことを前提としている。
第１回転電機１１が正転すると第１アーム２１が時計回りＣＷに回転し、第１回転電機１１が逆転すると第１アーム２１が反時計回りＣＣＷに回転する。
第２回転電機３１が正転すると第２アーム４１が時計回りＣＷに回転し、第２回転電機３１が逆転すると第２アーム４１が反時計回りＣＣＷに回転する。
また、第３回転電機５１が正転するとラドル７１が時計回りＣＷに傾転し、第３回転電機５１が逆転するとラドル７１が反時計回りＣＣＷに傾転する。

【0037】

［給湯機１における前進移動および後退移動］
以上の基本的な動作を行う給湯機１は、図３に示すように、溶湯が汲み上げられたラドル７１を給湯する位置（前進限ＦＬ）まで移動する前進移動ＦＴと、給湯したのちに次の溶湯を汲み上げる位置（後退限ＲＬ）までラドル７１が移動する後退移動ＲＴが行われる。この前進移動ＦＴおよび後退移動ＲＴにおけるラドル７１および第２アーム４１の移動軌跡について説明する。

【0038】

ラドル７１は、溶湯Ｍを汲み上げるときには移動軌跡の後退限ＲＬまで移動して停止する。ラドル７１が後退限ＲＬにあるとき、第２アーム４１は鉛直方向Ｖに沿うように制御される。ラドル７１が実線で示すように傾転することにより、ラドル７１が湯面ＭＳよりも下方に潜ることで溶湯Ｍがラドル７１の内部に入り、破線で示すようにラドル７１の傾転を元に戻すと、溶湯が汲み上げられる。次に、第１アーム２１を反時計回りに回転させるとラドル７１は湯面ＭＳから鉛直方向Ｖの上向きに引き上げられる。このとき、第１アーム２１、つまり第１回転電機１１の回転に同期して、第２アーム４１、つまり第２回転電機３１を正転させる。このときの第２回転電機３１の回転角と第１回転電機１１の回転角とを調整することで、第２アーム４１が鉛直方向Ｖに沿ったままでラドル７１を引き上げることができる。

【0039】

また、給湯機１は第２アーム４１を鉛直方向Ｖに沿ったままでラドル７１を溶湯Ｍへ降ろすことができる。
ここで、従来、ラドルの横に湯面検知棒４８を備える。湯面検知棒４８には微小電流が流れており、湯面ＭＳに接地することで溶湯Ｍと導通（短絡）し、湯面ＭＳの位置を検知する。湯面ＭＳの位置は、第２アーム４１を停止させるために検知される。鋳造サイクルの進行に伴って湯面ＭＳは下がるが、湯面ＭＳの位置を検知することで、第２アーム４１を湯面ＭＳの変動に追従して停止させることができる。

【0040】

従来の平行リンク機構を用いたとする。平行リンク機構の要素である第２アーム４１は平行リンク機構の動作に従った姿勢をとるため、第２アーム４１の湯面ＭＳに対する角度を制御できない。したがって、鋳造サイクルが増えるのに伴って湯面ＭＳが下がると、図４（ｂ－１），（ｂ－２）に示すように、第２アーム４１の湯面ＭＳに対する角度が変化する。

【0041】

湯面検知棒４８は第２アーム４１と平行に設置されているので湯面検知棒４８の湯面ＭＳに対する角度も鋳造サイクルが増えるのに伴って変化する。したがって、鋳造サイクルが進行すると、図４（ｂ－１），（ｂ－２）に示すように、湯面検知棒４８が湯面ＭＳを検知した時点において、ラドル７１が溶湯Ｍに浸漬される深さｄ３，ｄ４は、鋳造サイクルが増えると大きくなる（ｄ３＜ｄ４）。これにより、鋳造サイクルが増えるとラドル７１で汲み上げられる溶湯Ｍの量が変化し、給湯量にばらつきが生じる。

【0042】

溶湯Ｍを汲み上げたラドル７１は計量位置ＰＭまで上昇して所定時間だけ停止して、この過程で余分な溶湯Ｍがラドル７１から排出される。ラドル７１が溶湯Ｍを汲み上げた位置から計量位置ＰＭまでの距離αは鋳造サイクルの進行に関わらず一定である。したがって、溶湯Ｍへの浸漬深さが深くなると（ｄ３＜ｄ４）、湯面ＭＳから計量位置ＰＭまでの距離が短くなる（β３＞β４）ので、計量位置ＰＭまでの間で溶湯Ｍを排出する量が少なくなる。これも、給湯量がばらつく要因となる。

【0043】

以上に対して、本実施形態による給湯機１においては、（ａ－１），（ａ－２）に示すように、第２アーム４１を鉛直方向Ｖに沿ったままでラドル７１を溶湯Ｍへ降ろすことができるので、湯面ＭＳの高さが変わったとしても湯面検知棒４８の湯面ＭＳに対する角度を一定に保つことができる。これにより、鋳造サイクルが増えても、ラドル７１が溶湯Ｍに浸漬される深さｄ１，ｄ２は等しく、かつ、湯面ＭＳから計量位置ＰＭまでの距離β１，β２も等しくなる。したがって、給湯機１によれば、溶湯Ｍを汲み上げる量を等しくなるとともに、計量位置ＰＭまでの間で溶湯Ｍを排出する量も等しく少なくなるので、給湯量のばらつきを抑えることができる。

【0044】

以後も同様に第２アーム４１が鉛直方向Ｖに沿ったままでラドル７１を前進移動ＦＴさせることができる。ただし、ラドル７１が前進限ＦＬに近づくと第２アーム４１は時計回りＣＷに回転することで鉛直方向Ｖに傾きを持ち始める。ラドル７１は前進限ＦＬに達するまでは水平方向Ｈに沿って搬送されるが、前進限ＦＬに達すると射出スリーブへの給湯のために破線で示すように反時計回りに傾転される。なお、ラドル７１が水平方向Ｈに沿うとは、ラドル７１の上縁が水平方向Ｈに沿うことをいう。ラドル７１の傾転は、ラドル７１が水平方向Ｈに沿っていることを基準としている。

【0045】

前進限ＦＬにおいて給湯を終えると、後退限ＲＬから前進限ＦＬまでの搬送とは逆にラドル７１を前進限ＦＬから後退限ＲＬまで移動させ、ラドル７１を実線で示すように傾転させて溶湯を汲み上げる。

【0046】

［効 果］
次に、給湯機１が奏する効果を説明する。この効果は、給湯量の精密な制御と第２アーム４１の円滑な動作に区分できる。

【0047】

［給湯量の精密な制御］
給湯機１による、給湯量の精密な制御は、第１アーム２１、第２アーム４１およびラドル７１を第１回転電機１１、第２回転電機３１および第３回転電機５１を用いて動作させることにより実現される。
図４を用いて説明したように、給湯機１によれば、湯面ＭＳの高さが変わったとしても湯面検知棒４８の湯面ＭＳに対する着面角度を一定に保つことができる。したがって、給湯機１によれば、鋳造の回数が増えても、給湯量のばらつきを抑えることができる。

【0048】

また、給湯機１は駆動機構に給湯機１の運転の継続により伸び、変形が容易であるチェーンおよびスプロケットといった部材の使用を排している。
ここで、伸び、変形が容易である部材を使用してラドルの位置を制御すると、給湯機の継続的な運転による、チェーンおよびスプロケットといった部材の伸び、変形により溶湯の汲み上げ時のラドルの姿勢の精度が劣り、溶湯の汲み上げ量の精度が劣り、ひいては射出スリーブへの給湯量の精度が劣る。
これに対して給湯機１は、第２アーム４１および第３回転電機５１を用いてラドル７１の姿勢の制御を行うので、ラドル７１の姿勢を高い精度で制御できる。これにより射出スリーブへの給湯量の精度を向上できる。

【0049】

しかも、給湯機１は、ロードセル５９を給湯機１に設置して汲み上げた給湯量を計量することができるので、給湯量の精度を向上することができる。つまり、ロードセル５９で計量された給湯量が求められる給湯量より多いことが判明すれば、ラドル７１を傾転させて汲み上げられた溶湯Ｍを溶解炉に戻すことができる。また、逆に給湯量が求められる給湯量より少ないことが判明すれば、溶湯を追加して汲み上げることができる。

【0050】

［第３回転電機５１とラドル７１の位置関係による効果］
前述したように、給湯機１において、第３回転電機５１とラドル７１は、第２出力軸３２を挟んで、第２アーム４１が延びる一方の側と他方の側に設けられる。これにより、例えば第２出力軸３２を基準にしてラドル７１が設けられる側と同じ側に第３回転電機５１を設けるのに比べて、ラドル７１を備える第２アーム４１を駆動するのに必要な第２回転電機３１のトルクが小さくてすむ。

【0051】

［ラドル７１の任意の傾転動作による効果］
給湯機１は、第１回転電機１１、第２回転電機３１および第３回転電機５１を用いてラドル７１を任意の軌跡で動作させることができる。これにより以下の効果を奏することができる。
給湯機１によれば、図５に示すように、溶湯を射出スリーブ内に注湯する際にラドル７１を白抜きの両矢印で示すように昇降運動させることができる。これにより、溶湯Ｍへの空気の巻き込みを緩和し、または、溶湯Ｍが周囲に飛散するのを抑えることができる。
さらにまた、ラドル７１を溶湯Ｍに進入させる際に、図５に示すように、第２アーム４１を黒塗りの両矢印で示すように揺動させ、前回の給湯でラドル７１の側面に付着して凝固した例えばアルミニウム合金を溶湯Ｍにつけて溶解させることができる。また、この揺動動作により湯面ＭＳに形成される酸化膜をラドル７１が溶湯Ｍに進入する領域以外に追い出すことができる。

【0052】

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、第２アーム４１は基端アーム４２と先端アーム４３とを組み合わせているが、本発明はこれに限定されず、単一の部材から第２アーム４１を構成してもよい。

【符号の説明】

【0053】

１ 給湯機
１０ 第１駆動機構
１１ 第１回転電機
１２ 第１出力軸
２１ 第１アーム
３０ 第２駆動機構
３１ 第２回転電機
３２ 第２出力軸
３３ 回転軸（第２減速機の出力軸）
４１ 第２アーム
４２ 基端アーム
４３ 先端アーム
４４ 中空軸
４８ 湯面検知棒
５０ 第３駆動機構
５１ 第３回転電機
５２ 第３出力軸
５３ 回転軸（第３減速機の出力軸）
５９ ロードセル
６０ 回り止め機構
７０ ラドル機構
７１ ラドル
７２Ａ マイタギヤ
７２Ｂ マイタギヤ
７３ 傾転軸
８０ コントローラ
ＦＬ 前進限
ＲＬ 後退限
ＦＴ 前進移動
ＲＴ 後退移動
Ｍ 溶湯
ＭＳ 湯面
Ｍ５０ 回転モーメント
Ｍ７０ 回転モーメント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】