[发明专利]金属钠的填充方法

说明书

向发动机阀的轴侧中空部中填充一定量的均匀组织的金属钠。将熔融金属钠注入到比发动机阀(76)的轴侧中空部(77)的内径更大径的汽缸(57)中，生成棒状的金属钠(69)，将该棒状金属钠(69)经由细径的喷嘴(78)填充并封入到上述发动机阀(76)的轴侧中空部(77)中。

技术领域

本发明涉及向内燃机中使用的中空发动机阀中填充金属钠的方法。

背景技术

汽车用发动机等内燃机中使用的发动机阀、特别是排气阀由于暴露于高温中，所以在制成中空的发动机阀的轴部内封入有金属钠。封入的金属钠在常温下为固体，但熔点为约98℃，在比较低的温度下液化。因此，若发动机起动而阀变暖则变成液状，通过阀的上下运动而在轴部内被振动，从燃烧室传递至阀的伞部的热在轴部中进行热传导，介由与轴部接触的阀导管向汽缸盖的水套放热。由此来防止燃烧室和发动机阀的过热。并且由于封入的金属钠的比重为0.97，比水轻，所以通过将金属钠填充于阀的轴部中，还能够有助于阀整体的轻量化。

金属钠的还原作用强，将水还原而产生氢，自身变成氢氧化钠。因此，为了不受到这样的氧化作用、谋求长期稳定化，金属钠以浸渍于石油或液体石蜡(比较长链的饱和烃的混合物、且具有数百度的沸点)等有机溶剂中而阻断与水或空气的接触的状态被保存。进而石油或液体石蜡的比重比金属钠小，金属钠不会浮起到这些溶剂表面，被可靠地与水或空气阻断。

为了将这样的保存于有机溶剂中的金属钠填充到上述的发动机阀的轴部中，将浸渍于有机溶剂中的块状的金属钠取出，将其熔融，将熔融后的金属钠浇注到发动机阀的轴部中，之后进行冷却(专利文献1)；或者将熔融金属钠以线状喷出到烃系液中而固化成棒状后，将其插入至发动机阀的中空部内而将金属钠封入(参照专利文献2的图2及图4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-136978号公报

专利文献2：日本特开2011-179327号公报

发明内容

发明所要解决的问题

通常，关于熔融金属钠向发动机阀中的填充，非常期望向多个、例如数百个的发动机阀的轴部内连续地进行一定量的填充、并在短时间内完成填充。但是，将市售的块状的金属钠熔化而将一定量填充到内径为约2～4mm的上述轴部内，通过现有技术是无法进行的。

即，在专利文献1中图示的例子(图4)中，公开了将容纳于金属Na定量罐16中的熔融金属钠经由下端部位于发动机阀11内的供给管而供给至上述发动机阀内，但金属钠所填充的发动机阀的中空轴部为细长的中空部(直径约为2～4mm)，即使想要在该细长的中空部中插入更小径的金属钠供给管而经由该微小径的供给管供给到中空发动机阀的轴部中，虽说供给管侧是熔融的，但若为了使熔融金属钠能够不固化地注入而将中空发动机阀预热至金属钠的熔点以上，则虽然金属钠能够不固化而注入，但金属钠由于温度变得越高则变得越容易氧化，所以不得不尽可能将中空发动机阀降低至金属钠的熔点以下，这种情况下，难以使金属钠在不发生网眼堵塞的情况下通过上述微小径的供给管。并且，若不将与供给的金属钠的体积相当的空气取出到外部，则由于金属钠发生氧化，所以无法进行顺利的填充。

进而，在专利文献2的方法中，虽然具有将熔融金属钠以线状喷出到烃系液中而固化成棒状的工序，但将暂时成型并固化成细径的棒状的金属钠直接插入并填充至细径的发动机阀中，这对于柔软且容易弯曲的金属钠而言是非常困难的。

进而为了实现一定量的填充，向中空发动机阀内填充的金属钠优选进行指向性固化而制成没有孔的均匀组织。即，优选并非整体地在同一时期固化，而是沿一定方向依次固化。一般来说，由于熔融物在固化时体积收缩，所以若从全外周部开始使其固化，则越是中心部由固化收缩引起的固化对象物越是不足，越容易产生空隙(孔)，根据情况不同，会导致向空隙(孔)中带入空气的情况。通过进行指向性固化，能够避免这样的情况。