燃料電池用ガスケットの製造方法及びガスケット一体型ＭＥＡの製造方法
【課題】燃料電池用ガスケットの製造及びガスケット一体型ＭＥＡの製造において、金型によるガスケット成形時のフィルムの撓みを防止する。
【解決手段】フィルム２の四隅２ａに折り曲げ加工を施す。そして、四隅２ａを折り曲げ加工されたフィルム２の外周部を金型で押えながらフィルム２にガスケット４を一体に成形する。
【解決手段】フィルム２の四隅２ａに折り曲げ加工を施す。そして、四隅２ａを折り曲げ加工されたフィルム２の外周部を金型で押えながらフィルム２にガスケット４を一体に成形する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用ガスケットの製造方法、及び、燃料電池に用いられるガスケット一体型ＭＥＡの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池には、その内部空間を外部からシールするため、ＭＥＡ（膜電極接合体）の周縁部を囲むようにガスケットが配置されている。このガスケットは、例えば、特許文献１，２に記載されるようにＭＥＡと一体化することもできる。特許文献１，２に記載されているガスケットは樹脂製のフィルム上にゴムからなる凸状のシール部を積層成形した構成となっている。フィルムは上下２枚からなりＭＥＡの端部を２枚のフィルムで挟み込むことでＭＥＡとガスケットととの一体化が図られている。また、特許文献３には薄型のプラスチックフィルムによってゴム材からなるガスケットを補強する技術について開示されている。
【特許文献１】ＷＯ０１／０１７０４８号公報
【特許文献２】ＷＯ００／６４９９５号公報
【特許文献３】特開２００３−１２３８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の各特許文献に記載されているように、燃料電池ではガスケットの補強部材としてフィルムが用いられている。ところが、フィルム自体も柔らかくて撓みやすい。ガスケットの製造では、フィルムを金型で挟み、その状態でガスケットをフィルムに一体に成形することが行われる。このためフィルムが撓むとガスケットを上手く成形することができずガスケットの型崩れがおきてしまう。また、金型の押え箇所を増やすことでフィルムの撓みを防止することができるが、そのためにはフィルムの外周部だけでなく内側も押える必要がある。しかし、フィルムの金型で押えられる部分は成形後には露出することになる。そして、その露出部分は燃料電池内部の酸性環境化では劣化しやすいという問題がある。したがって、成形時のフィルムの撓みは防止したいが、フィルムの内側を金型で押えることはしたくはない。
【０００４】
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、燃料電池用ガスケットの製造及びガスケット一体型ＭＥＡの製造において、金型によるガスケット成形時のフィルムの撓みを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、第１の発明である燃料電池用ガスケットの製造方法は、
ガスケット補強用のフィルムの四隅に折り曲げ加工を施す工程と、
折り曲げ加工された前記フィルムの外周部を金型で押えながら前記フィルムにガスケットを一体に成形する工程と、
を含むことを特徴としている。
【０００６】
また、第２の発明であるガスケット一体型ＭＥＡの製造方法は、
ガスケット補強用のフィルムの四隅に折り曲げ加工を施す工程と、
折り曲げ加工された前記フィルムをＭＥＡと同一面上に配置し、前記フィルムの外周部を前記ＭＥＡとともに金型で押えながら前記フィルムと前記ＭＥＡとを両側から挟むようにガスケットを一体に成形する工程と、
を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フィルムの四隅に折り曲げ加工を施すことでフィルムの剛性を高めることができる。これによれば、金型でフィルムの内側を押えなくてもガスケット成形時のフィルムの撓みを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明の実施の形態としてのガスケット一体型ＭＥＡの製造方法について説明する。本実施の形態にかかる製造方法では、ガスケットを補強するフィルムの四隅に折り曲げ加工を施し、その折り曲げ加工を施したフィルムを使用してガスケットの金型成形を行う。図１は折り曲げ加工を施したフィルム２の隅２ａを拡大した斜視図である。
【０００９】
図２は図１に示すフィルム２を用いて作製されたガスケット一体型ＭＥＡの平面図である。ガスケット４はＭＥＡ６の周縁部を囲むように取り付けられている。このガスケット４を補強するフィルム２は長方形であり、その外周部がガスケット４の外側にはみ出すようにガスケット４よりも大きいサイズのフィルム２が用いられている。ガスケット４の材料には例えばゴムを用いることができ、フィルム２の材料には例えば樹脂を用いることができる。上述の折り曲げ加工は、フィルム２の４隅２ａであってガスケット４の外側にはみ出している部分に施されている。
【００１０】
図３は金型成形中のガスケット一体型ＭＥＡの断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。この図に示すように、フィルム２はＭＥＡ（膜電極接合体）６と同一面上に配置され、ＭＥＡ６とともに上下の金型１０，１２で押えられる。そして、フィルム２とＭＥＡ６とを両側から挟むようにガスケット４が一体に成形される。ガスケット４の成形方向には限定はない。積層成形や射出成形など、ガスケット４の材料に応じて成形方法を選択すればよい。
【００１１】
この金型成形において、金型１０，１２によってフィルム２を押える部分はフィルム２の外周部２ｂだけでよい。フィルム２の内側を押える必要はない。図１及び図２に示すごとく四隅２ａに施された折り曲げ加工によってフィルム２の剛性は高められており、外周部２ｂを金型１０，１２で押えるだけでフィルム２の撓みは防止できるからである。
【００１２】
ガスケット４の成形が完了した後は金型１０，１２からガスケット一体型ＭＥＡを取り外す。図２の平面図に示すガスケット一体型ＭＥＡは、金型１０，１２から取り出した直後の構成を示している。上述のように金型１０，１２で押える部分はフィルム２の外周部２ｂのみであるので、フィルム２の内側に露出した部分はない。フィルム２の外周部２ｂは、図４に示すようにガスケット４の外形に合わせて切除される。図４は整形処理後のガスケット一体型ＭＥＡの断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。
【００１３】
以上説明したように、本実施の形態にかかるガスケット一体型ＭＥＡの製造方法によれば、フィルム２の四隅２ａに折り曲げ加工を施すことでフィルム２の剛性を高めることができる。これによれば、金型１０，１２で押える部分はフィルム２の外周部２ｂだけでよく、フィルム２の内側を押えずともガスケット成形時のフィルム２の撓みを防止することができる。
【００１４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の実施の形態ではガスケットをＭＥＡに一体化しているが、ガスケットはＭＥＡに一体化されていなくともよい。ガスケット単体の金型成形においてもフィルムの四隅に折り曲げ加工を施しておくことで上述のような効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】折り曲げ加工が施された補強フィルムの角部を示す斜視図である。
【図２】ガスケット一体型ＭＥＡの平面図である。
【図３】金型成形中の図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】整形処理後の図２のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
２ フィルム
２ａ フィルムの隅
２ｂ フィルムの外周部
４ ガスケット
６ ＭＥＡ
１０，１２ 金型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用ガスケットの製造方法、及び、燃料電池に用いられるガスケット一体型ＭＥＡの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池には、その内部空間を外部からシールするため、ＭＥＡ（膜電極接合体）の周縁部を囲むようにガスケットが配置されている。このガスケットは、例えば、特許文献１，２に記載されるようにＭＥＡと一体化することもできる。特許文献１，２に記載されているガスケットは樹脂製のフィルム上にゴムからなる凸状のシール部を積層成形した構成となっている。フィルムは上下２枚からなりＭＥＡの端部を２枚のフィルムで挟み込むことでＭＥＡとガスケットととの一体化が図られている。また、特許文献３には薄型のプラスチックフィルムによってゴム材からなるガスケットを補強する技術について開示されている。
【特許文献１】ＷＯ０１／０１７０４８号公報
【特許文献２】ＷＯ００／６４９９５号公報
【特許文献３】特開２００３−１２３８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の各特許文献に記載されているように、燃料電池ではガスケットの補強部材としてフィルムが用いられている。ところが、フィルム自体も柔らかくて撓みやすい。ガスケットの製造では、フィルムを金型で挟み、その状態でガスケットをフィルムに一体に成形することが行われる。このためフィルムが撓むとガスケットを上手く成形することができずガスケットの型崩れがおきてしまう。また、金型の押え箇所を増やすことでフィルムの撓みを防止することができるが、そのためにはフィルムの外周部だけでなく内側も押える必要がある。しかし、フィルムの金型で押えられる部分は成形後には露出することになる。そして、その露出部分は燃料電池内部の酸性環境化では劣化しやすいという問題がある。したがって、成形時のフィルムの撓みは防止したいが、フィルムの内側を金型で押えることはしたくはない。
【０００４】
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、燃料電池用ガスケットの製造及びガスケット一体型ＭＥＡの製造において、金型によるガスケット成形時のフィルムの撓みを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、第１の発明である燃料電池用ガスケットの製造方法は、
ガスケット補強用のフィルムの四隅に折り曲げ加工を施す工程と、
折り曲げ加工された前記フィルムの外周部を金型で押えながら前記フィルムにガスケットを一体に成形する工程と、
を含むことを特徴としている。
【０００６】
また、第２の発明であるガスケット一体型ＭＥＡの製造方法は、
ガスケット補強用のフィルムの四隅に折り曲げ加工を施す工程と、
折り曲げ加工された前記フィルムをＭＥＡと同一面上に配置し、前記フィルムの外周部を前記ＭＥＡとともに金型で押えながら前記フィルムと前記ＭＥＡとを両側から挟むようにガスケットを一体に成形する工程と、
を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フィルムの四隅に折り曲げ加工を施すことでフィルムの剛性を高めることができる。これによれば、金型でフィルムの内側を押えなくてもガスケット成形時のフィルムの撓みを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明の実施の形態としてのガスケット一体型ＭＥＡの製造方法について説明する。本実施の形態にかかる製造方法では、ガスケットを補強するフィルムの四隅に折り曲げ加工を施し、その折り曲げ加工を施したフィルムを使用してガスケットの金型成形を行う。図１は折り曲げ加工を施したフィルム２の隅２ａを拡大した斜視図である。
【０００９】
図２は図１に示すフィルム２を用いて作製されたガスケット一体型ＭＥＡの平面図である。ガスケット４はＭＥＡ６の周縁部を囲むように取り付けられている。このガスケット４を補強するフィルム２は長方形であり、その外周部がガスケット４の外側にはみ出すようにガスケット４よりも大きいサイズのフィルム２が用いられている。ガスケット４の材料には例えばゴムを用いることができ、フィルム２の材料には例えば樹脂を用いることができる。上述の折り曲げ加工は、フィルム２の４隅２ａであってガスケット４の外側にはみ出している部分に施されている。
【００１０】
図３は金型成形中のガスケット一体型ＭＥＡの断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。この図に示すように、フィルム２はＭＥＡ（膜電極接合体）６と同一面上に配置され、ＭＥＡ６とともに上下の金型１０，１２で押えられる。そして、フィルム２とＭＥＡ６とを両側から挟むようにガスケット４が一体に成形される。ガスケット４の成形方向には限定はない。積層成形や射出成形など、ガスケット４の材料に応じて成形方法を選択すればよい。
【００１１】
この金型成形において、金型１０，１２によってフィルム２を押える部分はフィルム２の外周部２ｂだけでよい。フィルム２の内側を押える必要はない。図１及び図２に示すごとく四隅２ａに施された折り曲げ加工によってフィルム２の剛性は高められており、外周部２ｂを金型１０，１２で押えるだけでフィルム２の撓みは防止できるからである。
【００１２】
ガスケット４の成形が完了した後は金型１０，１２からガスケット一体型ＭＥＡを取り外す。図２の平面図に示すガスケット一体型ＭＥＡは、金型１０，１２から取り出した直後の構成を示している。上述のように金型１０，１２で押える部分はフィルム２の外周部２ｂのみであるので、フィルム２の内側に露出した部分はない。フィルム２の外周部２ｂは、図４に示すようにガスケット４の外形に合わせて切除される。図４は整形処理後のガスケット一体型ＭＥＡの断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。
【００１３】
以上説明したように、本実施の形態にかかるガスケット一体型ＭＥＡの製造方法によれば、フィルム２の四隅２ａに折り曲げ加工を施すことでフィルム２の剛性を高めることができる。これによれば、金型１０，１２で押える部分はフィルム２の外周部２ｂだけでよく、フィルム２の内側を押えずともガスケット成形時のフィルム２の撓みを防止することができる。
【００１４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の実施の形態ではガスケットをＭＥＡに一体化しているが、ガスケットはＭＥＡに一体化されていなくともよい。ガスケット単体の金型成形においてもフィルムの四隅に折り曲げ加工を施しておくことで上述のような効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】折り曲げ加工が施された補強フィルムの角部を示す斜視図である。
【図２】ガスケット一体型ＭＥＡの平面図である。
【図３】金型成形中の図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】整形処理後の図２のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
２ フィルム
２ａ フィルムの隅
２ｂ フィルムの外周部
４ ガスケット
６ ＭＥＡ
１０，１２ 金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池用ガスケットの製造方法であって、
ガスケット補強用のフィルムの四隅に折り曲げ加工を施す工程と、
折り曲げ加工された前記フィルムの外周部を金型で押えながら前記フィルムにガスケットを一体に成形する工程と、
を含むことを特徴とする燃料電池用ガスケットの製造方法。
【請求項２】
ガスケット一体型ＭＥＡの製造方法であって、
ガスケット補強用のフィルムの四隅に折り曲げ加工を施す工程と、
折り曲げ加工された前記フィルムをＭＥＡと同一面上に配置し、前記フィルムの外周部を前記ＭＥＡとともに金型で押えながら前記フィルムと前記ＭＥＡとを両側から挟むようにガスケットを一体に成形する工程と、
を含むことを特徴とするガスケット一体型ＭＥＡの製造方法。
【請求項１】
燃料電池用ガスケットの製造方法であって、
ガスケット補強用のフィルムの四隅に折り曲げ加工を施す工程と、
折り曲げ加工された前記フィルムの外周部を金型で押えながら前記フィルムにガスケットを一体に成形する工程と、
を含むことを特徴とする燃料電池用ガスケットの製造方法。
【請求項２】
ガスケット一体型ＭＥＡの製造方法であって、
ガスケット補強用のフィルムの四隅に折り曲げ加工を施す工程と、
折り曲げ加工された前記フィルムをＭＥＡと同一面上に配置し、前記フィルムの外周部を前記ＭＥＡとともに金型で押えながら前記フィルムと前記ＭＥＡとを両側から挟むようにガスケットを一体に成形する工程と、
を含むことを特徴とするガスケット一体型ＭＥＡの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２１８２８７（Ｐ２００８−２１８２８７Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５６０３５（Ｐ２００７−５６０３５）
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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