JP2014211185A - カーボンプレート一体ガスケットの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】キュアインプレイスガスケット(ＣＩＰＧ)によりカーボンプレート一体ガスケットを成形するにおいて、カーボンプレートに損傷を与える事無く、精度良く任意のリップ形状のガスケットを得られると共に、良好な材料特性を維持した状態で、材料歩留まりの良好なカーボンプレート一体ガスケットの製造方法を提供すことを目的とする。【解決手段】未硬化の液状ゴムをカーボンプレートの表面に塗布して未硬化のシール***物を製作し、ついで成形金型と前記カーボンプレートとの間で前記シール***物を圧縮して硬化させるリップ形状部を備えたガスケットを有するカーボンプレート一体ガスケットの製造方法において、前記成形金型と前記カーボンプレートの間に、前記シール***物の余剰のゴムを前記ガスケットの成形空所から排出する為のバリ溜り部をゴム絞り部を介して前記成形空所に連通するように設けたことを特徴とする。【選択図】 図３

Description

本発明は、カーボンプレート一体ガスケットの製造方法に関するものである。
従来、カーボンプレート一体ガスケットの作製方法として、図９及び図１０に示す様な、未硬の液状ゴムをディスペンサー５００でカーボンプレート１００表面に直接塗布し、硬化させることで作製されるキュアインプレイスガスケット(ＣＩＰＧ)が提案されている。
しかし、塗布後のシール形状（シールの高さや幅）は、シール性に大きく影響を及ぼすことから、シール剤塗布工程において、高い精度での塗布管理が要求された。
そして、このシール剤塗布工程により得られるシール形状は、図１１に示す様な断面円弧状の単純なものに限定され、先端が尖ったリップ形状を作成することは極めて困難であった。
また、成形圧がかかっていないため、通常の圧縮成形や射出成形で作製したガスケットと比べ、材料物性が出にくいという問題も招来した。
そこで、図１２に示す様に、キュアインプレイスガスケット(ＣＩＰＧ)により未硬の液状ゴムを塗布後に、未硬化の状態のまま、任意のシ−ル形状となるように成形空所（キャビティー）３１０を彫りこんだ成形金型３００を用いて圧縮し、熱硬化さる方法が提案された。
しかし、成形金型３００での圧縮時に、成形空所（キャビティー）３１０の容量に比べ未硬化のシール***物２００の量が過剰な場合は、高充填となり、図１３に示す様に、脆弱なカーボンプレート１００は成形圧により割れてしま問題を惹起した。
また一方、成形金型３００での圧縮時に、成形空所（キャビティー）３１０の容量に比べ未硬化のシール***物２００の量が不足する場合は、充填不足となり、図１４に示す様に、目的としたリップ形状が得られない問題を招来した。
特開２００６−２９３７６号公報 特開２０００−３２０６７８号公報
本発明は以上の点に鑑みて、キュアインプレイスガスケット(ＣＩＰＧ)によりカーボンプレート一体ガスケットを成形するにおいて、カーボンプレートに損傷を与える事無く、精度良く任意のリップ形状のガスケットを得られると共に、良好な材料特性を維持した状態で、材料歩留まりの良好なカーボンプレート一体ガスケットの製造方法を提供すことを目的とする。
上記目的を達成するために本発明にあっては、未硬化の液状ゴムをカーボンプレートの表面に塗布して未硬化のシール***物を製作し、ついで成形金型と前記カーボンプレートとの間で前記シール***物を圧縮して硬化させるリップ形状部を備えたガスケットを有するカーボンプレート一体ガスケットの製造方法において、前記成形金型と前記カーボンプレートの間に、前記シール***物の余剰のゴムを前記ガスケットの成形空所から排出する為のバリ溜り部がゴム絞り部を介して前記成形空所に連通するように設けたことを特徴とする。
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明のカーボンプレート一体ガスケットの製造方法によれば、成形金型とカーボンプレートの間に、シール***物の余剰のゴムをガスケットの成形空所から排出する為のバリ溜り部がゴム絞り部を介して成形空所に連通するように設ける構成としている為、キュアインプレイスガスケット(ＣＩＰＧ)によりカーボンプレート一体ガスケットを成形するにおいて、カーボンプレートに損傷を与える事無く、精度良く任意のリップ形状のガスケットを得られると共に、良好な材料特性を維持した状態で、材料歩留まりも良好である。
また、請求項２記載の発明のカーボンプレート一体ガスケットの製造方法によれば、カーボンプレートに、ガスケットの本体部分を収納する溝部を形成すると共に、バリ溜り部をカーボンプレート側に設ける構成としている為、バリ処理が不要であると共に、ガスケットのカーボンプレートに対する接合がより強固に成る。
更に、請求項３記載の発明のカーボンプレート一体ガスケットの製造方法によれば、バリ溜り部とゴム絞り部を複数個設ける構成としている為、バリ止めをより確実に行える。
未硬化の液状ゴムをディスペンサーを用いてカーボンプレートの表面に塗布してシール***物を形成している状態を示した斜視図。 図１で製作したシール***物を本発明に係る第１の態様の成形金型で圧縮する前工程を示す断面図。 図２の状態から成形金型でシール***物を圧縮している状態を示す断面図。 図３の成形金型からカーボンプレート一体ガスケットを取り出した状態を示す断面図。 図１で製作したシール***物を本発明に係る第２の態様の成形金型で圧縮する前工程を図２と同様に示した図。 図５の状態から成形金型でシール***物を圧縮している状態を示す断面図。 図６の成形金型からカーボンプレート一体ガスケットを取り出した状態を示す断面図。 本発明に係る第３の態様の成形金型で圧縮している状態を図３と同様に示した図。 未硬化の液状ゴムをディスペンサーを用いてカーボンプレートの表面に塗布してシール***物を形成している状態を示した斜視図。 図９でカーボンプレートの表面にシール***物を形成した従来技術に係るカーボンプレート一体ガスケットの斜視図。 図１０のＡ−Ａ断面図。 図１０で製作したシール***物を従来技術に係る成形金型で圧縮する前工程を示す断面図。 図１２の成形金型で成形した場合の不具合を示す断面図。 図１２の成形金型で成形した場合の他の不具合を示す断面図。
以下、第１図乃至８図に基づき発明を実施するための最良の形態について説明する。
本発明に係る第１の態様の成形金型で製造するカーボンプレート一体ガスケットの製造方法は、図１に示す様に、まず、未硬化の液状シリコーンエラストマー等の液状ゴムを、カーボンプレート１の表面にディスペンサー５等により塗布して未硬化のシール***物２を製作する。
ついで、図２に示す成形金型３を使用してカーボンプレート１との間で、図３に示す様にシール***物２を圧縮して硬化させる。
ついで、成形金型３を取り外すと、図４に示す様に、カーボンプレート１の表面にリップ形状部４１を備えたガスケット４を有するカーボンプレート一体ガスケットが成形出来る。
そして、この成形金型３には、シール***物２の余剰のゴムをガスケット４の成形空所３１から排出する為のバリ溜り部３２がゴム絞り部３３を介して成形空所３１に連通するように形成されている。
この為、キュアインプレイスガスケット(ＣＩＰＧ)によりカーボンプレート一体ガスケットを成形するにおいて、カーボンプレート１に損傷を与える事無く、精度良く任意のリップ形状のガスケットを得られると共に、良好な材料特性を維持した状態で、材料歩留まりも良好である。
このバリ溜り部３２及びゴム絞り部３３は、ガスケット４を挟む様に両側に対称形状で設けられている。
ここで、ゴム絞り部３３における、成形金型３表面とカーボンプレート１表面の間隙は０．０５〜０．１ｍｍの範囲に設定される。
この間隙が大き過ぎると、成形空所３１内にゴムが充填される前に、ゴムがバリ溜り部３２側に流出してしまう為、ガスケット４内へのエア入りや、充填不足により、予定していたガスケット４の形状が得られない不都合が発生する。
一方、この間隙が小さすぎると、余剰のゴムがスムーズにバリ溜り部３２側に流出出来ない為、成形空所３１内の圧力が過大に上昇し、カーボンプレート１が破損する危険を招来する。
また、成形の際、必然的に発生するバリ４３は、機能上問題なければ取除く必要は無いが、問題で有れば、後処理でバリ４３を取除けばよい。
また、使用される液状ゴムは、熱硬化型、室温硬化型、紫外線硬化型等の各種タイプの液状ゴムが使用可能である。
ついで、図５、図６及び図７に基づき、第２の態様の成形金型で製造するカーボンプレート一体ガスケットを説明する。
先に説明した第１の態様の成形金型で製造するカーボンプレート一体ガスケットは、成形金型３側に、シール***物２の余剰のゴムをガスケット４の成形空所３１から排出する為のバリ溜り部３２及びゴム絞り部３３を設ける態様としたが、第２の態様では、バリ溜り部３２及びゴム絞り部３３をカーボンプレート１側に設けると共に、ガスケット４の本体部分４２の一部を受け入れる溝部１１をカーボンプレート１側に設ける態様とした点で相違している。
図５及び図６の成形工程を経て成形された図７に示すカーボンプレート一体ガスケットは、バリ４３がカーボンプレート１の表面と同一平面に成形される為、後処理でバリ４３を取除く必要が無い。
また、ガスケット４の本体部分４２の一部が、カーボンプレート１側に設けた溝部１１内に収まる形状としている為、アンカー効果により接着剤を使用しなくても、ガスケット４とカーボンプレート１の間の十分な接合強度が得られる。
ついで、図８に基づき、第３の態様の成形金型で製造するカーボンプレート一体ガスケットを説明する。
図３に示した第１の態様の成形金型と相違する点は、バリ溜り部３２及びゴム絞り部３３を２列（２段）にした点である。
この様に、バリ溜り部３２及びゴム絞り部３３を増やしたことにより、バリ止めをより確実に行える為、ガスケット４内へのエア入りや、充填不足を効果的に回避出来る。
また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
燃料電池用のセパレータとして有効に利用出来る。
１ カーボンプレート
２ シール***物
３ 成形金型
４ ガスケット
５ ディスペンサー
１１ 溝部
３１ 成形空所
３２ バリ溜り部
３３ ゴム絞り部
４１ リップ形状部
４２ 本体部分
４３ バリ

Claims (3)

  1. 未硬化の液状ゴムをカーボンプレート（１）の表面に塗布して未硬化のシール***物（２）を製作し、ついで成形金型（３）と前記カーボンプレート（１）との間で前記シール***物（２）を圧縮して硬化させるリップ形状部（４１）を備えたガスケット（４）を有するカーボンプレート一体ガスケットの製造方法において、
    前記成形金型（３）と前記カーボンプレート（１）の間に、前記シール***物（２）の余剰のゴムを前記ガスケット（４）の成形空所（３１）から排出する為のバリ溜り部（３２）がゴム絞り部（３３）を介して前記成形空所（３１）に連通するように設けたことを特徴とするカーボンプレート一体ガスケットの製造方法。
  2. 前記カーボンプレート（１）に、前記ガスケット（４）の本体部分（４２）を収納する溝部（１１）を形成すると共に、前記バリ溜り部（３２）を前記カーボンプレート（１）側に設けたことを特徴とする請求項１記載のカーボンプレート一体ガスケットの製造方法。
  3. 前記バリ溜り部（３２）と前記ゴム絞り部（３３）を複数個設けたことを特徴とする請求項１または２記載のカーボンプレート一体ガスケットの製造方法。
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