(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部が軸部の遊端に開口するようにした中空エンジンバルブの半製品であるワークを、前記開口が上方を向くようにして作業位置に配置し、前記開口にノズルを挿入して、前記ノズルから不活性ガスを噴出させることにより、前記中空部内に不活性ガスを供給し、次いで、前記ノズルを上昇させて、ワークとノズルとの間に、棒状とした金属ナトリウムを保持するホルダを配置し、前記ノズルから不活性ガスを噴出させつつ、前記金属ナトリウムをワークの中空部内に押し入れることを特徴とする中空弁への金属ナトリウムの供給方法。
【請求項２】
ワークの中空部に金属ナトリウムを供給する前の前記ワークの質量Ｗ１を計測し、かつワークの中空部に金属ナトリウムを供給した後の前記ワークの質量Ｗ２を計測し、その質量の差ＷΔ＝Ｗ２−Ｗ１から、ワークに適量の金属ナトリウムが供給されたか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の中空弁への金属ナトリウムの供給方法。
【請求項３】
ホルダを、保持した棒状の金属ナトリウムをワークに供給する供給位置と、その側方の受取位置との間を往復移動可能とし、前記受取位置において、金属ナトリウム押出装置より押し出され、かつ所要長さで切断された棒状の金属ナトリウムを前記ホルダにより受け取ることを特徴とする請求項１または２記載の中空弁への金属ナトリウムの供給方法。
【請求項４】
中空部が軸部の遊端に開口するようにした中空エンジンバルブの半製品であるワークを、前記開口が上方を向くようにして作業位置において支持するワーク支持台と、
作業位置に位置している前記ワークの中空部内に進入可能であり、かつ先端より不活性ガスを噴出しうるノズル、およびこのノズルを昇降させる昇降手段を有する不活性ガス供給手段と、
上下方向を向く棒状の金属ナトリウムを保持可能であり、前記金属ナトリウムが、前記ノズルが上昇したときにおける、作業位置に位置している前記ワークの中空部の直上に位置する供給位置と、その側方の受取位置との間を往復移動可能としたホルダと、
上下方向を向くシリンダ内に収容した金属ナトリウムを、ピストンにより上方より押圧することによって、シリンダの下端に設けたノズルより、前記金属ナトリウムを棒状に押し出し、受取位置に位置している前記ホルダに、棒状とした金属ナトリウムを供給する金属ナトリウム押出装置と、
前記金属ナトリウム押出装置のノズルより押し出された棒状の金属ナトリウムを、適時に切断するカッタ
とを備えることを特徴とする中空弁への金属ナトリウムの供給装置。
【請求項５】
ホルダの下端に、ホルダに保持した棒状の金属ナトリウムの落下を阻止する開閉可能なシャッタを設け、このシャッタを開閉手段により適時に開閉しうるようにした請求項４記載の中空弁への金属ナトリウムの供給装置。
【請求項６】
作業位置の一側方に、作業位置へ供給する前のワークの質量Ｗ１を計測する質量測定装置を設け、作業位置の他側方に、作業位置において金属ナトリウムが供給されたワークの質量Ｗ２を計測する質量測定装置を設けた請求項４または５記載の中空弁への金属ナトリウムの供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に用いられる中空弁への金属ナトリウムの供給方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特に自動車用エンジンに用いられるエンジンバルブの中には、軽量化してエンジン性能を向上させるために、内部を中空としたり、熱負荷を軽減させるために、中空とした軸部内に金属ナトリウムを封入したりしたものがある。
このような中空としたエンジンバルブ(以下、中空弁という)に、金属ナトリウムを封入する方法および装置としては、中空部が軸部の遊端に開口するようにしたエンジンバルブの半製品であるワークを、上記開口が上方を向くようにして作業位置に配置し、上記開口に、不活性ガスを供給するノズルと、金属ナトリウム供給管とを挿入し、ノズルから不活性ガスを供給しつつ、金属ナトリウム供給管から金属ナトリウムを供給することにより、金属ナトリウムを、空気に触れて酸化することなく、ワークの中空部内に供給しうるようにしたものがある(例えば特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３６９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているものにおいては、エンジンバルブの軸部の外径、およびその内部に形成された中空部の内径が大である場合には、中空部内に、不活性ガス供給ノズルと、金属ナトリウム供給管とを同時に挿入することは可能であるが、エンジンバルブの軸部の径、およびその内部に形成された中空部の内径が小である場合には、中空部内に、不活性ガス供給ノズルと、金属ナトリウム供給管とを同時に挿入することは困難か、または不可能である。【０００５】
また、特許文献１の図６および図７に示す実施例２においては、三方弁Ｖ３１と調節弁Ｖ４１とによって、不活性ガス２５を、金属ナトリウム定量タンク１６の上流側に導入して、不活性ガス２５の圧力によって、金属ナトリウムをバルブの中空部内に押し入れることが記載されているが、このようにするには、金属ナトリウム供給管や不活性ガスの供給管の配管が複雑化するとともに、多くの調整弁を随所に設けなければならず、装置全体が複雑かつ大型化するだけでなく、実際の作業にあたって、多くの調整弁を制御しなければならず、作業が繁雑となる。【０００６】
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑みてなされたもので、軸部の径が小径の中空弁の中空部にも、金属ナトリウムを、表面が酸化することなく、簡単かつ迅速に供給することができる中空弁への金属ナトリウムの供給方法、およびその方法の実施に直接使用する、作業性のよい簡単な構造の装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）中空弁への金属ナトリウムの供給方法において、中空部が軸部の遊端に開口するようにした中空エンジンバルブの半製品であるワークを、前記開口が上方を向くようにして作業位置に配置し、前記開口にノズルを挿入して、前記ノズルから不活性ガスを噴出させることにより、前記中空部内に不活性ガスを供給し、次いで、前記ノズルを上昇させて、ワークとノズルとの間に、棒状とした金属ナトリウムを保持するホルダを配置し、前記ノズルから不活性ガスを噴出させつつ、前記金属ナトリウムをワークの中空部内に押し入れる。【０００８】
このような方法によると、軸部の径が小径の中空弁の中空部にも、金属ナトリウムを、表面が酸化することなく、簡単かつ迅速に供給することができる。【０００９】
（２）上記(１)項において、ワークの中空部に金属ナトリウムを供給する前の前記ワークの質量Ｗ１を計測し、かつワークの中空部に金属ナトリウムを供給した後の前記ワークの質量Ｗ２を計測し、その質量の差ＷΔ＝Ｗ２−Ｗ１から、ワークに適量の金属ナトリウムが供給されたか否かを判定する。【００１０】
このような方法によると、金属ナトリウムの挿入の前後において、ワークの質量を計り、供給された金属ナトリウムの量を正確に把握することができるので、供給された金属ナトリウムの量の過不足を迅速に知ることができ、作業の欠陥を早期に発見することができる。【００１１】
（３）上記(１)または(２)項において、ホルダを、保持した棒状の金属ナトリウムをワークに供給する供給位置と、その側方の受取位置との間を往復移動可能とし、前記受取位置において、金属ナトリウム押出装置より押し出され、かつ所要長さで切断された棒状の金属ナトリウムを前記ホルダにより受け取る。【００１２】
このような方法によると、不活性ガス供給用のノズルの昇降と、ホルダの供給位置と受取位置との間の往復移動と、金属ナトリウム押出装置による金属ナトリウムの押し出しとの３要素の作業のみによって、ワークの中空部に金属ナトリウムを、自動的に簡単かつ迅速に供給することができる。【００１３】
（４）中空弁への金属ナトリウムの供給装置において、中空部が軸部の遊端に開口するようにした中空エンジンバルブの半製品であるワークを、前記開口が上方を向くようにして作業位置において支持するワーク支持台と、作業位置に位置している前記ワークの中空部内に進入可能であり、かつ先端より不活性ガスを噴出しうるノズル、およびこのノズルを昇降させる昇降手段を有する不活性ガス供給手段と、上下方向を向く棒状の金属ナトリウムを保持可能であり、前記金属ナトリウムが、前記ノズルが上昇したときにおける、作業位置に位置している前記ワークの中空部の直上に位置する供給位置と、その側方の受取位置との間を往復移動可能としたホルダと、上下方向を向くシリンダ内に収容した金属ナトリウムを、ピストンにより上方より押圧することによって、シリンダの下端に設けたノズルより、前記金属ナトリウムを棒状に押し出し、受取位置に位置している前記ホルダに、棒状とした金属ナトリウムを供給する金属ナトリウム押出装置と、前記金属ナトリウム押出装置のノズルより押し出された棒状の金属ナトリウムを、適時に切断するカッタとを備えるものとする。【００１４】
このような構成によると、軸部の径が小径の中空弁の中空部にも、金属ナトリウムを、表面が酸化することなく、簡単かつ迅速に供給することができ、しかも作業性のよい簡単な構造の装置を提供することができる。【００１５】
（５）上記(４)項において、ホルダの下端に、ホルダに保持した棒状の金属ナトリウムの落下を阻止する開閉可能なシャッタを設け、このシャッタを開閉手段により適時に開閉しうるようにする。【００１６】
このような構成によると、ホルダの移動途中において、金属ナトリウムがホルダから落下するのを防止することができる。【００１７】
（６）上記(４)または(５)項において、作業位置の一側方に、作業位置へ供給する前のワークの質量Ｗ１を計測する質量測定装置を設け、作業位置の他側方に、作業位置において金属ナトリウムが供給されたワークの質量Ｗ２を計測する質量測定装置を設けた請求項１または２記載の中空弁への金属ナトリウムの供給装置。【００１８】
このような構成によると、金属ナトリウムの挿入の前後において、ワークの質量を計り、供給された金属ナトリウムの量を正確に把握することができるので、供給された金属ナトリウムの量の過不足を迅速に知ることができ、作業の欠陥を早期に発見することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、軸部の径が小径の中空弁の中空部にも、金属ナトリウムを、表面が酸化することなく、簡単かつ迅速に供給することができる中空弁への金属ナトリウムの供給方法、およびその方法の実施に直接使用する、作業性のよい簡単な構造の装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の装置の一実施形態の主要部の正面図である。
【図２】同じく、その一部の拡大縦断正面図である。
【図３】作業途中におけるワークとホルダとノズルとの関係を示す拡大縦断正面図である。
【図４】本発明の方法の一実施要領の作業手順を示すフローチャートの前半部である。
【図５】本発明の方法の一実施要領の作業手順を示すフローチャートの後半部である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
まず、本発明の中空弁への金属ナトリウムの供給装置の一実施形態を、図面を参照して説明し、その後、その装置を用いた中空弁への金属ナトリウムの供給方法の一実施要領について説明する。
【００２２】
図１に示すワーク１は、軸部２の一端に拡径傘部３が形成され、かつ軸部２の中心に、軸部２の他端に開口する有底の中空部４(図３参照)が形成された中空エンジンバルブの半製品である。
中空部４は、軸部２の遊端(傘部３がない方の端部)から、ガンドリル(図示略)等をもって穿孔することによって軸部２内に形成されているが、丸棒状鋼材等の素材を、前方押し出し加工(熱間搾出鍛造)して、漸次エンジンバルブの最終形状に近づけていく、エンジンバルブの成形時に同時に形成することもある。
ワーク１は、本発明の方法により、中空部４内に、後述する金属ナトリウム１０を挿入された後、次の工程において、軸部２の遊端に、軸端部材(図示略)が、摩擦圧接等により固着され、金属ナトリウム１０が中空部４内に密封されるが、この工程は、本発明には直接関係しないので、図示および詳細な説明は省略する。
【００２３】
図１に示すように、本発明の中空弁への金属ナトリウムの供給装置(以下、単に供給装置という)５は、ワーク１を、中空部４の開口４ａ(図３参照)が上方を向くようにして作業位置Ｘにおいて支持するワーク支持台６と、作業位置Ｘに位置しているワーク１の中空部４内に上方より進入可能な上下方向を向く細長いノズル７を有し、このノズル７の先端より不活性ガスを噴出しうるとともに、ノズル７を昇降させる昇降手段８を有する不活性ガス供給手段９と、上下方向を向く棒状の金属ナトリウム１０(図２参照)を保持可能であり、金属ナトリウム１０が、上記ノズル７が上昇したときにおける、作業位置Ｘに位置しているワーク１の中空部４の直上に位置する供給位置Ｙと、その側方の受取位置Ｚとの間を往復移動可能としたホルダ１１と、上下方向を向くシリンダ１２(図２参照)内に収容した金属ナトリウム１０を、ピストン１３により上方より押圧することによって、シリンダ１２の下端に設けたノズル１４より、金属ナトリウム１０を棒状に押し出し、受取位置Ｚに位置しているホルダ１１に、棒状とした金属ナトリウム１０を供給する金属ナトリウム押出装置１５と、金属ナトリウム押出装置１５のノズル１４より押し出された棒状の金属ナトリウム１０を、適時に切断するカッタ１６とを備えている。
【００２４】
ワーク支持台６は、その下方の適宜の固定体(以下、「固定体」はすべて図示略)に設けられたエアシリンダ等よりなる昇降装置１７により昇降させられるようになっており、上昇させられたとき、ワーク支持台６上に載置したワーク１の軸部２の上端が、図３に示すように、上面に上方に向かって拡開するテーパ孔１８ａが設けられたガイド部材１８の下面に、テーパ孔１８ａと同芯をなして当接するようになっている。
ガイド部材１８は、ワーク支持台６の上方の適宜の固定体に設けられた水平の固定板１９に固着されている。
【００２５】
図１に示すように、不活性ガス供給手段９における昇降手段８は、具体的には、作業位置Ｘにおけるガイド部材１８よりさらに上方の適宜の固定体に設けられた下向きのエアシリンダ装置２０としてあり、このエアシリンダ装置２０より垂下するピストンロッド２１の下端に中空管２２が接続され、この中空管２２の下端に、ノズル７の上端部が接続されている。
中空管２２の上端部には、不活性ガス源(図示略)に一端が接続された不活性ガス供給管２３の他端が接続され、不活性ガスは、中空管２２とノズル７を通って、ノズル７の先端から噴出するようになっている。不活性ガスとしては、窒素ガスまたはアルゴンガスが好ましい。
【００２６】
ノズル７は、適宜の固定体に設けられたエアシリンダ装置２０の作動により、下端がガイド部材１８のテーパ孔１８ａに案内されて、ワーク支持台６上に載置されたワーク１の中空部４内の底部近くに達する下限位置と、ホルダ１１の移動の妨げとならない上限位置との間を上下動しうるようになっている。
【００２７】
ホルダ１１は、固定体に設けたエアシリンダ装置２４の作動により、左右方向に移動させられるようにした移動板２５に固定された透明の合成樹脂製の円筒形の本体２６を備え、その本体２６の下部両側部には、金属ナトリウム感知センサ(以下、単にセンサという)２７をなす光電センサの発光素子２７ａと受光素子２７ｂとが設けられている(図２参照)。
【００２８】
図２に示すように、本体２６の中心には、上端部に上方に向かって拡開するテーパ孔２８ａが設けられた、上下方向を向く保持孔２８が設けられている。
【００２９】
図１および図２に示すように、移動板２５におけるホルダ１１の直下には、ホルダ１１に保持した棒状の金属ナトリウム１０の落下を阻止する開閉可能なシャッタ２９が設けられており、このシャッタ２９を、移動板２５に設けたエアシリンダ装置よりなる開閉手段３０により、ホルダ１１の保持孔２８の直下に位置する閉止位置(図２における２点鎖線)と、保持孔２８の直下の位置から側方に離れた開放位置(図２における実線)とに、適時に開閉させられるようになっている。
【００３０】
図２に示すように、金属ナトリウム押出装置１５におけるシリンダ１２は、固定体に支持された保持筒３１に保持され、保持筒３１の下端には、上方に向かって拡開するテーパ孔３２が設けられた第１ノズル１４ａが、ボルト３３をもって固着され、第１ノズル１４ａの下端の縮径軸部１４ｂには、テーパ孔３２に連通する細孔３４が設けられた第２ノズル１４ｃが、締着手段３５をもって締着されている。
ノズル１４は、この第１ノズル１４ａと第２ノズル１４ｃとからなっている。
【００３１】
シリンダ１２内におけるピストン１３は、その上方における適宜の固定体に支持されたエアシリンダ装置３６(図１参照)より垂下するピストンロッド３７の下端部に連結され、エアシリンダ装置３６の作動により、ピストンロッド３７が下降させられることによって、シリンダ１２内の金属ナトリウム１０を下方に向けて押圧し、金属ナトリウム１０を、第１ノズル１４ａのテーパ孔３２から第２ノズル１４ｃの細孔３４を通って、第２ノズル１４ｃの下端から細い棒状をなして押し出すようになっている。
【００３２】
カッタ１６は、この例では、厚さが薄い(例えば0.03mm)回転刃１６ａを有するエアグラインダとしてあり、固定体に設けたエアシリンダ装置３８の作動により、回転刃１６ａが第２ノズル１４ｃの細孔３４の直下に位置する切断位置と、細孔３４から側方に離れた退避位置との間を往復移動させられるようになっている。
【００３３】
図１に示すように、ワーク支持台６の右側方には、作業位置Ｘへ供給する前のワーク１の質量Ｗ１を計測する第１の質量測定装置３９が設けられており、ワーク支持台６の左側方には、作業位置Ｘにおいて金属ナトリウム１０が供給されたワーク１の質量Ｗ２を計測する第２の質量測定装置４０が設けられている。
【００３４】
ワーク１は、その軸部２を左右から把持する１対のフィンガ４１ａ、４１ａを有する開閉可能な把持手段４１により把持され、第１の質量測定装置３９上の位置から、ワーク支持台６上の位置へ、またワーク支持台６上の位置から、第２の質量測定装置４０上の位置へ、それぞれ移載されるようになっている。
そのため、把持手段４１は、１対のフィンガ４１ａ、４１ａを開閉しうるだけでなく、上下方向と左右方向とに移動しうるようになっている。
【００３５】
供給装置５の各部には、各部材の動作を感知する各種のセンサが設けられている。
第１センサ４２は、ワーク１がワーク支持台６上に載置されたことを感知するセンサ、第２センサ４３は、ワーク１の上端がガイド部材１８の下面に当接するまでワーク１が上昇したことを感知するセンサ、第３センサ４４は、ノズル７が下限位置に達したことを感知するセンサ、第４センサ４５は、ノズル７が上限位置まで上昇したことを感知するセンサ、第５センサ４６は、ホルダ１１が供給位置Ｙに移動させられたことを感知するセンサ、第６センサ４７は、ホルダ１１が供給位置Ｙに移動させられた後に、ノズル７の下端がガイド部材１８に近接する中間位置まで下降したことを感知するセンサ、第７センサ４８は、ワーク支持台６が下限位置まで下降させられたことを感知するセンサ、第８センサ４８は、ホルダ１１が受取位置Ｚに達したことを感知するセンサである。
【００３６】
次に、この供給装置５を用いた、本発明の中空弁への金属ナトリウムの供給方法の一実施要領と、供給装置５の作動について、図４に示すフローチャートともに説明する。
【００３７】
作業の開始に先立って、シリンダ１２内に金属ナトリウム１０を充填した後、ピストン１３を下降させて、金属ナトリウム１０を、第２ノズル１４ｃの先端近くまで到達させておく。
また、ホルダ１１は、受取位置Ｚに停止させておき、シャッタ２９は閉止位置とし、ワーク支持台６は下限位置に位置させておく。
【００３８】
この状態から、把持手段４１により把持した最初のワーク１を、第１の質量測定装置３９上に載置し、把持手段４１の両フィンガ４１ａ、４１ａを開いた状態で、作業位置Ｘへ供給する前のワーク１の質量Ｗ１を計測する(S1)。
この質量Ｗ１の情報は、制御装置(図示略)に送られ、そこのメモリ(図示略)に保存される。
【００３９】
次いで、把持手段４１の両フィンガ４１ａ、４１ａを閉じ、把持手段４１によりワーク１を把持して、ワーク１をワーク支持台６上に移載する(S2)。
【００４０】
ワーク１がワーク支持台６上に載置されたことを、第１センサ４２が検知すると(S3)、昇降装置１７が作動させられ、ワーク１は、その上端がガイド部材１８の下面に当接するまで上昇させられる(S4)。
このとき、把持手段４１の両フィンガ４１ａ、４１ａは、ワーク１の上昇の妨げとならない位置まで開いておくか、または閉じたまま、把持手段４１を、ワーク１およびワーク支持台６とともに上昇させてもよい。
【００４１】
ワーク支持台６が上限位置まで上昇して、ワーク１の上端がガイド部材１８の下面に当接したことを、第２センサ４３が感知すると(S5)、エアシリンダ装置２０により、ノズル７および中空管２２が一体となって下降させられ(S6)、ノズル７が下限位置に達したことを、第３センサ４４が感知すると(S7)、ノズル７の先端から不活性ガスが噴出させられるとともに、エアシリンダ装置２０により、ノズル７および中空管２２が上限位置まで上昇させられる(S8)。
【００４２】
作業の開始からこれまでの作業と並行して、金属ナトリウム押出装置１５においては、エアシリンダ装置３６の作動により、ピストン１３が下降させられ、シリンダ１２内の金属ナトリウム１０が圧縮されて、ノズル１４の下端より、棒状に押し出される(S9)。
【００４３】
棒状に押し出された金属ナトリウム１０が、受取位置Ｚに位置しているホルダ１１の保持孔２８内に進入し、その先端が金属ナトリウム感知センサ２７の位置に到達して、その金属ナトリウム感知センサ２７が作動させられると(S10)、ピストン１３の下降がその場で停止させられ(S11)、次いで、カッタ１６の回転刃１６ａが回転させられ、エアシリンダ装置３８の作動により、回転刃１６ａが回転しつつ、一旦切断位置まで移動させられ、棒状の金属ナトリウム１０を切断した後、元の退避位置まで復帰させられ、その後回転刃１６ａの回転が停止させられる(S12)。
【００４４】
カッタ１６により切断されて切り離された棒状の金属ナトリウム１０は、その下端がシャッタ２９に当接するまでホルダ１１の保持孔２８内において落下した状態で、ホルダ１１内に保持される。
【００４５】
作業位置において、ノズル７および中空管２２が上限位置まで上昇したことを第４センサ４５が感知すると(S13)、エアシリンダ装置２４の作動により、ホルダ１１は、移動板２５およびシャッタ２９とともに、受取位置Ｚから供給位置Ｙに移動させられ(S14)、そのことを第５センサ４６が感知すると(S15)、開閉手段３０の作動により、シャッタ２９が開放位置に移動され(S16)、次いで、エアシリンダ装置２０の作動により、ノズル７が、不活性ガスを噴出しつつ下降させられ、このときの不活性ガスの噴出により、ホルダ１１内の棒状の金属ナトリウム１０は、ガイド部材１８のテーパ孔１８ａを通って、ワーク１の中空部４内に押し入れられる(S17)。
【００４６】
ノズル７の下端がガイド部材１８(またはホルダ１１)に近接する中間位置までノズル７が下降し、そのことを第６センサ４７が感知すると(S18)、エアシリンダ装置２０の作動により、ノズル７は上限位置まで上昇させられる(S19)。
【００４７】
ノズル７が上限位置まで上昇させられたことを第４センサ４５が感知すると(S20)、昇降装置１７の作動により、ワーク支持台６と、その上に載置されたワーク１とが下限位置まで下降させられ(S21)、そのことを第７センサ４８が感知すると(S22)、把持手段４１の両フィンガ４１ａ、４１ａが開いているときは、両フィンガ４１ａ、４１ａを閉じてワーク１を把持し、把持手段４１が両フィンガ４１ａ、４１ａを閉じてワーク１を把持したまま、ワーク１およびワーク支持台６とともに上昇し、かつ下降してきたときは、ワーク１を把持したままの状態で、把持手段４１が上昇−左進−下降させられた後、両フィンガ４１ａ、４１ａが開いて、ワーク１は、ワーク支持台６上の位置から第２の質量測定装置４０上に移載され(S23)、ここで、中空部４内に金属ナトリウム１０が収容された状態でのワーク１の質量Ｗ２が計測される(S24)。
【００４８】
第２の質量測定装置４０によって計測された質量Ｗ２の情報は、制御装置に送られ、制御装置において、質量Ｗ２の情報と、すでに第１の質量測定装置３９から送られてきているワーク１の質量Ｗ１の情報とに基づいて、その質量の差ＷΔ＝Ｗ２−Ｗ１が計算され、その差ＷΔが、ワーク１内に供給する金属ナトリウム１０の設定量Ｗ０と比較され、それによって、ワーク１に適量の金属ナトリウム１０が供給されたか否かを正確に知ることができ、万一の作業の欠陥を早期に発見することができる。
【００４９】
質量Ｗ２が計測された後、ワーク１は、把持手段４１と同様の別の把持手段（図示略）により把持されて、次の工程である溶接工程において、軸部２の遊端に、軸端部材（図示略）が、摩擦圧接等により固着され、金属ナトリウム１０が中空部４内に密封される。
【００５０】
第２の質量測定装置４０上に載置されているときのワーク１の軸部２の上端部周辺から、ワーク１が溶接工程に送られる際のワークの周辺、金属ナトリウム押出装置１５の下端部の周辺、並びにホルダ１１の移動経路の周辺の雰囲気は、不活性ガス雰囲気としておくのが望ましい。
【００５１】
ステップ(S20)において、ノズル７が上限位置まで上昇させられたことを第４センサ４５が感知すると、ワーク支持台６が下降させられるのと並行して、エアシリンダ装置２４の作動により、ホルダ１１は、移動板２５およびシャッタ２９とともに、供給位置Ｙから受取位置Ｚに移動させられ(S25)、ホルダ１１が受取位置Ｚに達したことを、第８センサ４９が感知すると(S26)、開閉手段３０の作動により、シャッタ２９が閉止位置に移動させられ(S27)、次に金属ナトリウム押出装置１５から棒状の金属ナトリウム１０が供給されるのを待機する。
【００５２】
以後、上記と同様の作業が繰り返されることにより、複数のワーク１の中空部内４に、棒状の金属ナトリウム１０が、表面が酸化することなく、順次供給される。
【００５３】
以上のような本発明の中空弁への金属ナトリウムの供給方法によると、軸部２の径が小径の中空弁の中空部４にも、金属ナトリウム１０を、表面が酸化することなく、簡単かつ迅速に供給することができる。
【００５４】
また、不活性ガス供給用のノズル７の昇降と、ホルダ１１の供給位置と受取位置との間の往復移動と、金属ナトリウム押出装置１５による金属ナトリウム１０の押し出しとの３要素の作業のみによって、ワーク１の中空部４に金属ナトリウム１０を、自動的に簡単かつ迅速に供給することができる。
【００５５】
本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱することなく、例えば、次のような変形した態様での実施が可能である。
（１）１台の質量測定装置により、ワーク１を作業位置へ供給する前のワーク１の質量Ｗ１と、金属ナトリウム１０が供給されたワーク１の質量Ｗ２とを計測する。
（２）ワーク支持台６上に１個の質量測定装置(図示略)を設け、この１個の質量測定装置のみによって、金属ナトリウム１０を供給する前のワーク１の質量Ｗ１と、金属ナトリウム１０が供給されたワーク１の質量Ｗ２とを計測する。
【符号の説明】
【００５６】
Ｘ  作業位置
Ｙ  供給位置
Ｚ  受取位置
１  ワーク(中空エンジンバルブの半製品)
２  軸部
３  傘部
４  中空部
４ａ  開口
５  中空弁への金属ナトリウムの供給装置
６  ワーク支持台
７  ノズル
８  昇降手段
９  不活性ガス供給手段
１０  金属ナトリウム
１１  ホルダ
１２  シリンダ
１３  ピストン
１４  ノズル
１４ａ  第１ノズル
１４ｂ  縮径軸部
１４ｃ  第２ノズル
１５  金属ナトリウム押出装置
１６  カッタ
１６ａ  回転刃
１７  昇降装置
１８  ガイド部材
１８ａ  テーパ孔
１９  固定板
２０  エアシリンダ装置
２１  ピストンロッド
２２  中空管
２３  不活性ガス供給管
２４  エアシリンダ装置
２５  移動板
２６  本体
２７  金属ナトリウム感知センサ
２７ａ  発光素子
２７ｂ  受光素子
２８  保持孔
２８ａ  テーパ孔
２９  シャッタ
３０  開閉手段
３１  保持筒
３２  テーパ孔
３３  ボルト
３４  細孔
３５  締着手段
３６  エアシリンダ装置
３７  ピストンロッド
３８  エアシリンダ装置
３９  第１の質量測定装置
４０  第２の質量測定装置
４１  把持手段
４１ａ  フィンガ
４２  第１センサ
４３  第２センサ
４４  第３センサ
４５  第４センサ
４６  第５センサ
４７  第６センサ
４８  第７センサ
４９  第８センサ
【要約】
軸部の径が小径の中空弁の中空部にも、金属ナトリウムを、表面が酸化することなく、簡単かつ迅速に供給することができる中空弁への金属ナトリウムの供給方法および装置を提供する。
中空部４が軸部２の遊端に開口するようにした中空エンジンバルブの半製品であるワーク１を、開口４ａが上方を向くようにして作業位置Ｘに配置し、開口４ａにノズル７を挿入して、ノズル７から不活性ガスを噴出させることにより、中空部４内に不活性ガスを供給し、次いで、ノズル７を上昇させて、ワーク１とノズル７との間に、棒状とした金属ナトリウム１０を保持するホルダ１１を配置し、ノズル７から不活性ガスを噴出させつつ、金属ナトリウム１０をワーク１の中空部４内に押し入れる。【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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