JP7104119B2 - Manufacturing method and processing mold of resin frame member for fuel cell - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池用樹脂枠部材の製造方法及び加工型に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell and a processing mold.

発電セルは、例えば、樹脂枠付き電解質膜・電極構造体（樹脂枠付きＭＥＡ）を一対のセパレータで挟持して形成される。樹脂枠付きＭＥＡは、電解質膜の一方の面にアノード電極が設けられるとともに電解質膜の他方の面にカソード電極が設けられてなる電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）と、電解質膜・電極構造体の外周部に設けられた四角環状の樹脂枠部材とを備える。 The power generation cell is formed, for example, by sandwiching an electrolyte membrane / electrode structure with a resin frame (MEA with a resin frame) between a pair of separators. The MEA with a resin frame includes an electrolyte membrane / electrode structure (MEA) in which an anode electrode is provided on one surface of the electrolyte membrane and a cathode electrode is provided on the other surface of the electrolyte membrane, and an electrolyte membrane / electrode structure. It is provided with a square annular resin frame member provided on the outer peripheral portion of the above.

樹脂枠部材の内周端部は、ＭＥＡの外周部を周回するとともにアノード電極の外周部とカソード電極の外周部との間に配置された状態で電解質膜に接合される。このような樹脂枠部材において、内周端部の厚さ方向に沿った断面が四角形状であると、樹脂枠部材の内周端部の内方に隙間（電解質膜と電極とが互いに離間した部分）が形成される。樹脂枠付きＭＥＡにおいて、樹脂枠部材の内周端部の内方に形成された隙間は、未発電部となる。そのため、発電セルの発電効率が低下する。 The inner peripheral end portion of the resin frame member is joined to the electrolyte membrane in a state where it orbits the outer peripheral portion of the MEA and is arranged between the outer peripheral portion of the anode electrode and the outer peripheral portion of the cathode electrode. In such a resin frame member, if the cross section of the inner peripheral end portion along the thickness direction is square, a gap (electrolyte film and electrode are separated from each other) in the inner peripheral end portion of the resin frame member. Part) is formed. In the MEA with a resin frame, the gap formed inward of the inner peripheral end portion of the resin frame member becomes a non-power generation portion. Therefore, the power generation efficiency of the power generation cell is lowered.

例えば、特許文献１には、樹脂枠部材の内周端部の内方の隙間を小さくした樹脂枠付きＭＥＡが開示されている。この樹脂枠付きＭＥＡの樹脂枠部材の内周端部には、樹脂枠部材の一方の面から他方の面に向かって内方に傾斜した傾斜面が形成されている。 For example, Patent Document 1 discloses a MEA with a resin frame in which the inner gap of the inner peripheral end portion of the resin frame member is reduced. At the inner peripheral end of the resin frame member of the MEA with a resin frame, an inclined surface inclined inward from one surface of the resin frame member toward the other surface is formed.

特開２０１８－９７９１７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-97917

本発明は、上記の従来技術に関連してなされたものであり、効率よく傾斜面を形成することができる燃料電池用樹脂枠部材の製造方法及び加工型を提供することを目的とする。 The present invention has been made in connection with the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell and a processing mold capable of efficiently forming an inclined surface.

本発明の第１の態様は、樹脂フィルムの中央部に形成された四角形状の開口部を囲む内周端部の各辺部に傾斜面を形成することにより、電解質膜・電極構造体の外周部に設けられる樹脂枠部材を製造する燃料電池用樹脂枠部材の製造方法であって、前記樹脂フィルムを下型の載置面に載置する載置工程と、前記載置工程の後で、上型を前記下型に向かって移動させて前記下型の下側加工部と前記上型の上側加工部とで前記各辺部のせん断加工を行うことにより、前記各辺部に前記傾斜面を形成する加工工程と、を含み、前記加工工程では、前記下側加工部と前記上側加工部との間に所定のクリアランスを維持しつつ、前記各辺部が内方に向かって下方に傾斜するように前記載置面における前記下側加工部側の角部を切り欠いた切り欠き部に前記各辺部の少なくとも一部を位置させた状態で、前記せん断加工を行う、燃料電池用樹脂枠部材の製造方法である。 In the first aspect of the present invention, an inclined surface is formed on each side of an inner peripheral end portion surrounding a square opening formed in the central portion of the resin film, thereby forming an inclined surface on the outer periphery of the electrolyte membrane / electrode structure. A method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell for manufacturing a resin frame member provided in a portion, wherein the resin film is placed on a mounting surface of a lower mold, and after the mounting step described above, By moving the upper mold toward the lower mold and shearing each side portion between the lower processing portion of the lower mold and the upper processing portion of the upper mold, the inclined surface is formed on each side portion. In the processing step, each side portion is inclined downward inward while maintaining a predetermined clearance between the lower processing portion and the upper processing portion. A resin for a fuel cell, which is subjected to the shearing process in a state where at least a part of each side portion is positioned in the notch portion in which the corner portion on the lower processed portion side of the above-described mounting surface is cut out. This is a method for manufacturing a frame member.

本発明の第２の態様は、上述した燃料電池用樹脂枠部材の製造方法に用いられる加工型であって、互いに近接離間可能なように対向配置された前記下型及び前記上型を備え、前記下型の上面には、四角形状の挿入口と、前記挿入口を囲むように位置して前記樹脂フィルムが載置される前記載置面と、前記挿入口の外周に沿って延在する四角環状の前記下側加工部と、前記載置面における前記下側加工部側の角部を切り欠いた前記切り欠き部と、が設けられ、前記上型は、四角形状の前記上側加工部が形成されるとともに前記挿入口に挿入可能に形成されたパンチを有し、前記下側加工部と前記上側加工部とは、前記上型を前記下型に向かって移動させた際に前記下側加工部と前記上側加工部との間に前記クリアランスを維持した状態で前記下側加工部及び前記上側加工部で前記各辺部をせん断加工可能なように設けられている、加工型である。 A second aspect of the present invention is a processing mold used in the above-described method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell, comprising the lower mold and the upper mold which are arranged so as to be close to each other so as to be separated from each other. On the upper surface of the lower mold, a quadrangular insertion port, a previously described mounting surface on which the resin film is placed so as to surround the insertion port, and an extension along the outer periphery of the insertion port. The lower processed portion having a square ring shape and the cutout portion obtained by cutting out the corner portion on the lower processed portion side of the above-mentioned mounting surface are provided, and the upper mold has a square-shaped upper processed portion. Has a punch formed so as to be insertable into the insertion slot, and the lower processing portion and the upper processing portion are formed when the upper mold is moved toward the lower mold. It is a processing mold provided so that each side portion can be sheared by the lower processing portion and the upper processing portion while maintaining the clearance between the side processing portion and the upper processing portion. ..

本発明によれば、下側加工部と上側加工部との間に所定のクリアランスを維持しつつ、各辺部が内方に向かって下方に傾斜するように下型の切り欠き部に各辺部の少なくとも一部を位置させた状態で、各辺部のせん断加工を行うことができる。これにより、上側加工部及び下側加工部によって切断された各辺部の切断面は、樹脂枠部材の厚さ方向に対して傾斜した傾斜面となる。よって、効率よく傾斜面を形成することができる。 According to the present invention, each side is made into a notch portion of the lower mold so that each side portion inclines downward while maintaining a predetermined clearance between the lower processed portion and the upper processed portion. Shearing of each side can be performed with at least a part of the part positioned. As a result, the cut surface of each side portion cut by the upper processed portion and the lower processed portion becomes an inclined surface inclined with respect to the thickness direction of the resin frame member. Therefore, the inclined surface can be efficiently formed.

本発明の一実施形態に係る燃料電池用樹脂枠部材の製造方法によって得られた樹脂枠部材を有する燃料電池スタックの一部省略分解斜視図である。It is a partially omitted disassembled perspective view of the fuel cell stack having the resin frame member obtained by the method of manufacturing the resin frame member for a fuel cell which concerns on one Embodiment of this invention. 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the line II-II of FIG. 図３Ａは、図２の樹脂枠部材の斜視図であり、図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。3A is a perspective view of the resin frame member of FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line IIIB-IIIB of FIG. 3A. 図３Ａに示す樹脂枠部材の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the resin frame member shown in FIG. 3A. 樹脂枠部材を製造するための加工型と樹脂フィルムとの斜視図である。It is a perspective view of the processing mold for manufacturing a resin frame member, and a resin film. 載置工程の説明図である。It is explanatory drawing of the mounting process. 図７Ａは、加工工程の第１説明図であり、図７Ｂは、加工工程の第２説明図である。FIG. 7A is a first explanatory view of the processing process, and FIG. 7B is a second explanatory view of the processing process. 図８Ａは、加工工程の第３説明図であり、図８Ｂは、パンチの変形例の説明図である。FIG. 8A is a third explanatory view of the processing process, and FIG. 8B is an explanatory view of a modified example of the punch. 図９Ａは、挟み工程の第１説明図であり、図９Ｂは、挟み工程の第２説明図である。FIG. 9A is a first explanatory view of the pinching process, and FIG. 9B is a second explanatory view of the pinching process. 下型の支持面の変形例を示す断面説明図である。It is sectional drawing which shows the deformation example of the support surface of the lower mold. 変形例に係る加工型と樹脂フィルムとの斜視図である。It is a perspective view of the processing die and a resin film which concerns on a modification. 図１２Ａは、図１１のＸＩＩＡ－ＸＩＩＡ線に沿った断面図であり、図１２Ｂは、図１２Ａの下型の支持面の変形例を示す断面図である。12A is a cross-sectional view taken along the line XIIA-XIIA of FIG. 11, and FIG. 12B is a cross-sectional view showing a modified example of the support surface of the lower mold of FIG. 12A. 図１１に示す加工型の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the processing die shown in FIG. 下型部材の斜視図である。It is a perspective view of the lower mold member.

以下、本発明に係る燃料電池用樹脂枠部材の製造方法及び加工型について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell and a processing mold according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings with reference to suitable embodiments.

図１及び図２に示すように、発電セル１０は、その厚さ方向（矢印Ａ方向）に複数積層されて燃料電池スタック１２を形成する。燃料電池スタック１２は、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池電気自動車（図示せず）に搭載される。なお、複数の発電セル１０の積層方向は、水平方向及び重力方向のいずれでもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of power generation cells 10 are stacked in the thickness direction (arrow A direction) to form a fuel cell stack 12. The fuel cell stack 12 is mounted on a fuel cell electric vehicle (not shown) as, for example, an in-vehicle fuel cell stack. The stacking direction of the plurality of power generation cells 10 may be either the horizontal direction or the gravity direction.

図１において、発電セル１０は、横長の長方形状に形成されている。ただし、発電セル１０は、縦長の長方形状に形成されてもよい。図１及び図２に示すように、発電セル１０は、樹脂枠付き電解質膜・電極構造体（以下、「樹脂枠付きＭＥＡ１４」という。）と、樹脂枠付きＭＥＡ１４の両側に配設された第１セパレータ１６及び第２セパレータ１８とを備える。樹脂枠付きＭＥＡ１４は、電解質膜・電極構造体（以下、「ＭＥＡ２０」という）と、ＭＥＡ２０の外周部に設けられた樹脂枠部材２２（樹脂枠部）とを有する。 In FIG. 1, the power generation cell 10 is formed in a horizontally long rectangular shape. However, the power generation cell 10 may be formed in a vertically long rectangular shape. As shown in FIGS. 1 and 2, the power generation cell 10 is arranged on both sides of the electrolyte membrane / electrode structure with a resin frame (hereinafter referred to as “MEA14 with a resin frame”) and the MEA14 with a resin frame. A separator 16 and a second separator 18 are provided. The MEA 14 with a resin frame has an electrolyte membrane / electrode structure (hereinafter referred to as “MEA 20”) and a resin frame member 22 (resin frame portion) provided on the outer peripheral portion of the MEA 20.

図２において、ＭＥＡ２０は、電解質膜２４と、電解質膜２４の一方の面２４ａに設けられたアノード電極２６（第１電極）と、電解質膜２４の他方の面２４ｂに設けられたカソード電極２８（第２電極）とを有する。電解質膜２４は、例えば、固体高分子電解質膜（陽イオン交換膜）である。固体高分子電解質膜は、例えば、水分を含んだパーフルオロスルホン酸の薄膜である。電解質膜２４は、フッ素系電解質の他、ＨＣ（炭化水素）系電解質を使用することができる。電解質膜２４は、アノード電極２６及びカソード電極２８に挟持される。 In FIG. 2, the MEA 20 includes an electrolyte membrane 24, an anode electrode 26 (first electrode) provided on one surface 24a of the electrolyte membrane 24, and a cathode electrode 28 (first electrode) provided on the other surface 24b of the electrolyte membrane 24 (1). It has a second electrode). The electrolyte membrane 24 is, for example, a solid polymer electrolyte membrane (cation exchange membrane). The solid polyelectrolyte membrane is, for example, a thin film of perfluorosulfonic acid containing water. As the electrolyte membrane 24, an HC (hydrocarbon) -based electrolyte can be used in addition to the fluorine-based electrolyte. The electrolyte membrane 24 is sandwiched between the anode electrode 26 and the cathode electrode 28.

詳細は図示しないが、アノード電極２６は、電解質膜２４の一方の面２４ａに接合される第１電極触媒層と、当該第１電極触媒層に積層される第１ガス拡散層とを有する。第１電極触媒層は、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が、第１ガス拡散層の全面に一様に塗布されて形成される。 Although not shown in detail, the anode electrode 26 has a first electrode catalyst layer bonded to one surface 24a of the electrolyte membrane 24 and a first gas diffusion layer laminated on the first electrode catalyst layer. The first electrode catalyst layer is formed by uniformly coating the entire surface of the first gas diffusion layer with porous carbon particles on which a platinum alloy is supported on the surface.

カソード電極２８は、電解質膜２４の他方の面２４ｂに接合される第２電極触媒層と、当該第２電極触媒層に積層される第２ガス拡散層とを有する。第２電極触媒層は、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が、第２ガス拡散層の全面に一様に塗布されて形成される。第１ガス拡散層及び第２ガス拡散層のそれぞれは、カーボンペーパ、カーボンクロス等からなる。 The cathode electrode 28 has a second electrode catalyst layer bonded to the other surface 24b of the electrolyte membrane 24 and a second gas diffusion layer laminated on the second electrode catalyst layer. The second electrode catalyst layer is formed by uniformly coating the entire surface of the second gas diffusion layer with porous carbon particles on which a platinum alloy is supported on the surface. Each of the first gas diffusion layer and the second gas diffusion layer is made of carbon paper, carbon cloth or the like.

アノード電極２６の平面寸法（外形寸法）は、カソード電極２８の平面寸法よりも大きい。電解質膜２４の平面寸法は、アノード電極２６の平面寸法と同じである。アノード電極２６の外周端２６ｏは、カソード電極２８の外周端２８ｏよりも外方に位置する。電解質膜２４の面方向（図２の矢印Ｃ方向）において、電解質膜２４の外周端２４ｏは、アノード電極２６の外周端２６ｏと同じ位置にある。 The planar dimension (external dimension) of the anode electrode 26 is larger than the planar dimension of the cathode electrode 28. The planar dimensions of the electrolyte membrane 24 are the same as the planar dimensions of the anode electrode 26. The outer peripheral end 26o of the anode electrode 26 is located outside the outer peripheral end 28o of the cathode electrode 28. In the plane direction of the electrolyte membrane 24 (direction of arrow C in FIG. 2), the outer peripheral end 24o of the electrolyte membrane 24 is at the same position as the outer peripheral end 26o of the anode electrode 26.

アノード電極２６の平面寸法は、カソード電極２８の平面寸法よりも小さくてもよい。この場合、アノード電極２６の外周端２６ｏは、カソード電極２８の外周端２８ｏより内方に位置する。電解質膜２４の平面寸法は、アノード電極２６の平面寸法と同じであってもよいし、カソード電極２８の平面寸法と同じであってもよい。アノード電極２６の平面寸法は、カソード電極２８の平面寸法と同じであってもよい。この場合、電解質膜２４の面方向において、電解質膜２４の外周端２４ｏ、アノード電極２６の外周端２６ｏ及びカソード電極２８の外周端２８ｏは、互いに同じ位置にある。 The planar dimension of the anode electrode 26 may be smaller than the planar dimension of the cathode electrode 28. In this case, the outer peripheral end 26o of the anode electrode 26 is located inward from the outer peripheral end 28o of the cathode electrode 28. The planar dimension of the electrolyte film 24 may be the same as the planar dimension of the anode electrode 26, or may be the same as the planar dimension of the cathode electrode 28. The planar dimension of the anode electrode 26 may be the same as the planar dimension of the cathode electrode 28. In this case, in the plane direction of the electrolyte membrane 24, the outer peripheral end 24o of the electrolyte membrane 24, the outer peripheral end 26o of the anode electrode 26, and the outer peripheral end 28o of the cathode electrode 28 are at the same positions.

樹脂枠部材２２は、ＭＥＡ２０の外周部を周回する１枚の枠状シートである。樹脂枠部材２２は、電気的絶縁性を有する。樹脂枠部材２２の構成材料としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＬＣＰ（リキッドクリスタルポリマー）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ｍ－ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）又は変性ポリオレフィン等が挙げられる。樹脂枠部材２２の詳細な説明については後述する。 The resin frame member 22 is a single frame-shaped sheet that orbits the outer peripheral portion of the MEA 20. The resin frame member 22 has an electrical insulating property. Examples of the constituent materials of the resin frame member 22 include PPS (polyphenylene sulfide), PPA (polyphthalamide), PEN (polyethylene naphthalate), PES (polyether sulfone), LCP (liquid crystal polymer), and PVDF (polyfluoropolymer). Vinylidene sulfide), silicone resin, fluororesin, m-PPE (modified polyphenylene ether resin), PET (polyethylene terephthalate), PBT (polybutylene terephthalate), modified polyolefin and the like. A detailed description of the resin frame member 22 will be described later.

図１において、第１セパレータ１６及び第２セパレータ１８のそれぞれは、長方形状（四角形状）に形成されている。第１セパレータ１６及び第２セパレータ１８のそれぞれは、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、或いはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属薄板の断面を波形にプレス成形して構成される。ただし、第１セパレータ１６及び第２セパレータ１８のそれぞれは、カーボン等により構成されてもよい。第１セパレータ１６と第２セパレータ１８とは、互いに重ねた状態で外周を溶接、ろう付け、かしめ等により一体に接合される。 In FIG. 1, each of the first separator 16 and the second separator 18 is formed in a rectangular shape (square shape). Each of the first separator 16 and the second separator 18 is formed by pressing and forming a corrugated cross section of, for example, a steel plate, a stainless steel plate, an aluminum plate, a plated steel plate, or a thin metal plate whose metal surface is surface-treated for corrosion protection. It is composed of. However, each of the first separator 16 and the second separator 18 may be made of carbon or the like. The first separator 16 and the second separator 18 are integrally joined by welding, brazing, caulking, or the like on the outer periphery in a state where they are overlapped with each other.

発電セル１０の長辺方向である矢印Ｂ方向の一端縁部（矢印Ｂ１方向の端縁部）には、酸化剤ガス入口連通孔３０ａ、冷却媒体入口連通孔３２ａ及び燃料ガス出口連通孔３４ｂが、発電セル１０の短辺方向（矢印Ｃ方向）に配列して設けられる。酸化剤ガス入口連通孔３０ａは、矢印Ａ方向に酸化剤ガス（例えば、酸素含有ガス）を供給する。冷却媒体入口連通孔３２ａは、矢印Ａ方向に冷却媒体（例えば、純水、エチレングリコール、オイル等）を供給する。燃料ガス出口連通孔３４ｂは、矢印Ａ方向に燃料ガス（例えば、水素含有ガス）を排出する。 An oxidant gas inlet communication hole 30a, a cooling medium inlet communication hole 32a, and a fuel gas outlet communication hole 34b are provided at one end edge portion in the arrow B direction (end edge portion in the arrow B1 direction), which is the long side direction of the power generation cell 10. , Are arranged in the short side direction (arrow C direction) of the power generation cell 10. The oxidant gas inlet communication hole 30a supplies an oxidant gas (for example, an oxygen-containing gas) in the direction of arrow A. The cooling medium inlet communication hole 32a supplies a cooling medium (for example, pure water, ethylene glycol, oil, etc.) in the direction of arrow A. The fuel gas outlet communication hole 34b discharges fuel gas (for example, hydrogen-containing gas) in the direction of arrow A.

発電セル１０の矢印Ｂ方向の他端縁部（矢印Ｂ２方向の端縁部）には、燃料ガス入口連通孔３４ａ、冷却媒体出口連通孔３２ｂ及び酸化剤ガス出口連通孔３０ｂが、矢印Ｃ方向に配列して設けられる。燃料ガス入口連通孔３４ａは、矢印Ａ方向に燃料ガスを供給する。冷却媒体出口連通孔３２ｂは、矢印Ａ方向に冷却媒体を排出する。酸化剤ガス出口連通孔３０ｂは、矢印Ａ方向に酸化剤ガスを排出する。 A fuel gas inlet communication hole 34a, a cooling medium outlet communication hole 32b, and an oxidizer gas outlet communication hole 30b are provided at the other end edge portion of the power generation cell 10 in the arrow B direction (end edge portion in the arrow B2 direction) in the arrow C direction. It is provided arranged in. The fuel gas inlet communication hole 34a supplies fuel gas in the direction of arrow A. The cooling medium outlet communication hole 32b discharges the cooling medium in the direction of arrow A. The oxidant gas outlet communication hole 30b discharges the oxidant gas in the direction of arrow A.

酸化剤ガス入口連通孔３０ａ及び酸化剤ガス出口連通孔３０ｂと燃料ガス入口連通孔３４ａ及び燃料ガス出口連通孔３４ｂと冷却媒体入口連通孔３２ａ及び冷却媒体出口連通孔３２ｂのそれぞれの大きさ、位置、形状及び数は、本実施形態に限定されるものではなく、要求される仕様に応じて、適宜設定すればよい。 The size and position of the oxidizer gas inlet communication hole 30a, the oxidizer gas outlet communication hole 30b, the fuel gas inlet communication hole 34a, the fuel gas outlet communication hole 34b, the cooling medium inlet communication hole 32a, and the cooling medium outlet communication hole 32b, respectively. , Shape and number are not limited to this embodiment, and may be appropriately set according to the required specifications.

図１及び図２に示すように、第１セパレータ１６のＭＥＡ２０に向かう面１６ａには、燃料ガス入口連通孔３４ａと燃料ガス出口連通孔３４ｂとに連通する燃料ガス流路３６が設けられる。燃料ガス流路３６は、矢印Ｂ方向に延在する複数の燃料ガス流路溝３８を有する。各燃料ガス流路溝３８は、矢印Ｂ方向に波状に延在してもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, a fuel gas flow path 36 communicating with the fuel gas inlet communication hole 34a and the fuel gas outlet communication hole 34b is provided on the surface 16a of the first separator 16 toward the MEA20. The fuel gas flow path 36 has a plurality of fuel gas flow path grooves 38 extending in the direction of arrow B. Each fuel gas flow path groove 38 may extend in a wavy shape in the direction of arrow B.

図１において、第１セパレータ１６には、樹脂枠付きＭＥＡ１４と第１セパレータ１６との間から外部への流体（燃料ガス、酸化剤ガス及び冷却媒体）の漏出を防止する第１シール部４０が設けられている。第１シール部４０は、第１セパレータ１６の外周部を周回し、各連通孔（酸化剤ガス入口連通孔３０ａ等）を周回する。第１シール部４０は、セパレータ厚さ方向（矢印Ａ方向）から見て直線状に延在している。ただし、第１シール部４０は、セパレータ厚さ方向から見て波状に延在してもよい。 In FIG. 1, the first separator 16 has a first seal portion 40 that prevents fluid (fuel gas, oxidant gas, and cooling medium) from leaking to the outside from between the MEA 14 with a resin frame and the first separator 16. It is provided. The first seal portion 40 goes around the outer peripheral portion of the first separator 16 and goes around each communication hole (oxidizing agent gas inlet communication hole 30a or the like). The first seal portion 40 extends linearly when viewed from the separator thickness direction (arrow A direction). However, the first seal portion 40 may extend in a wavy shape when viewed from the separator thickness direction.

図２において、第１シール部４０は、第１セパレータ１６に一体成形された第１金属ビード部４２と、第１金属ビード部４２に設けられた第１樹脂材４４とを有する。第１金属ビード部４２は、第１セパレータ１６から樹脂枠部材２２に向かって突出している。第１金属ビード部４２の横断面形状は、第１金属ビード部４２の突出方向に向かって先細り形状となる台形形状である。第１樹脂材４４は、第１金属ビード部４２の突出端面に印刷又は塗布等により固着された弾性部材である。第１樹脂材４４は、例えば、ポリエステル繊維で構成される。 In FIG. 2, the first seal portion 40 has a first metal bead portion 42 integrally molded with the first separator 16 and a first resin material 44 provided on the first metal bead portion 42. The first metal bead portion 42 projects from the first separator 16 toward the resin frame member 22. The cross-sectional shape of the first metal bead portion 42 is a trapezoidal shape that tapers in the protruding direction of the first metal bead portion 42. The first resin material 44 is an elastic member fixed to the protruding end face of the first metal bead portion 42 by printing or coating. The first resin material 44 is made of, for example, polyester fibers.

図１及び図２に示すように、第２セパレータ１８のＭＥＡ２０に向かう面１８ａには、酸化剤ガス入口連通孔３０ａと酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとに連通する酸化剤ガス流路４６が設けられる。酸化剤ガス流路４６は、矢印Ｂ方向に直線状に延在する複数の酸化剤ガス流路溝４８を有する。各酸化剤ガス流路溝４８は、矢印Ｂ方向に波状に延在してもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, an oxidant gas flow path 46 communicating with the oxidant gas inlet communication hole 30a and the oxidant gas outlet communication hole 30b is provided on the surface 18a of the second separator 18 toward the MEA20. Be done. The oxidant gas flow path 46 has a plurality of oxidant gas flow path grooves 48 extending linearly in the direction of arrow B. Each oxidant gas flow path groove 48 may extend in a wavy shape in the direction of arrow B.

第２セパレータ１８には、樹脂枠付きＭＥＡ１４と第２セパレータ１８との間から外部への流体（酸化剤ガス、燃料ガス及び冷却媒体）の漏出を防止する第２シール部５０が設けられている。第２シール部５０は、第２セパレータ１８の外周部を周回し、各連通孔（酸化剤ガス入口連通孔３０ａ等）を周回する。第２シール部５０は、セパレータ厚さ方向（矢印Ａ方向）から見て直線状に延在している。ただし、第２シール部５０は、セパレータ厚さ方向から見て波状に延在してもよい。 The second separator 18 is provided with a second seal portion 50 for preventing leakage of fluid (oxidizing agent gas, fuel gas and cooling medium) from between the MEA 14 with a resin frame and the second separator 18 to the outside. .. The second seal portion 50 goes around the outer peripheral portion of the second separator 18 and goes around each communication hole (oxidizing agent gas inlet communication hole 30a, etc.). The second seal portion 50 extends linearly when viewed from the separator thickness direction (arrow A direction). However, the second seal portion 50 may extend in a wavy shape when viewed from the separator thickness direction.

図２において、第２シール部５０は、第２セパレータ１８に一体成形された第２金属ビード部５２と、第２金属ビード部５２に設けられた第２樹脂材５４とを有する。第２金属ビード部５２は、第２セパレータ１８から樹脂枠部材２２に向かって突出している。第２金属ビード部５２の横断面形状は、第２金属ビード部５２の突出方向に向かって先細り形状となる台形形状である。第２樹脂材５４は、第２金属ビード部５２の突出端面に印刷又は塗布等により固着された弾性部材である。第２樹脂材５４は、例えば、ポリエステル繊維で構成される。 In FIG. 2, the second seal portion 50 has a second metal bead portion 52 integrally molded with the second separator 18 and a second resin material 54 provided on the second metal bead portion 52. The second metal bead portion 52 projects from the second separator 18 toward the resin frame member 22. The cross-sectional shape of the second metal bead portion 52 is a trapezoidal shape that tapers toward the protruding direction of the second metal bead portion 52. The second resin material 54 is an elastic member fixed to the protruding end face of the second metal bead portion 52 by printing or coating. The second resin material 54 is made of, for example, polyester fibers.

第１シール部４０及び第２シール部５０は、セパレータ厚さ方向から見て互いに重なるように配置されている。そのため、燃料電池スタック１２に締付荷重（圧縮荷重）が付与された状態で、第１金属ビード部４２及び第２金属ビード部５２のそれぞれが弾性変形（圧縮変形）する。また、この状態で、第１シール部４０の突出端面（第１樹脂材４４）が樹脂枠部材２２の一方の面２２ａに気密及び液密に接触するとともに第２シール部５０の突出端面（第２樹脂材５４）が樹脂枠部材２２の他方の面２２ｂに気密及び液密に接触する。 The first seal portion 40 and the second seal portion 50 are arranged so as to overlap each other when viewed from the separator thickness direction. Therefore, with the tightening load (compressive load) applied to the fuel cell stack 12, each of the first metal bead portion 42 and the second metal bead portion 52 is elastically deformed (compressively deformed). Further, in this state, the protruding end surface (first resin material 44) of the first sealing portion 40 comes into airtight and liquid-tight contact with one surface 22a of the resin frame member 22, and the protruding end surface (first resin material 44) of the second sealing portion 50. 2 The resin material 54) comes into airtight and liquid-tight contact with the other surface 22b of the resin frame member 22.

第１樹脂材４４は、第１金属ビード部４２ではなく、樹脂枠部材２２の一方の面２２ａに設けられてもよい。第２樹脂材５４は、第２金属ビード部５２ではなく、樹脂枠部材２２の他方の面２２ｂに設けられてもよい。また、第１樹脂材４４及び第２樹脂材５４の少なくともいずれかは、省略されてもよい。第１シール部４０及び第２シール部５０は、上述したようなメタルビードシールではなく、弾性を有するゴムシール部材で形成されてもよい。 The first resin material 44 may be provided on one surface 22a of the resin frame member 22 instead of the first metal bead portion 42. The second resin material 54 may be provided on the other surface 22b of the resin frame member 22 instead of the second metal bead portion 52. Further, at least one of the first resin material 44 and the second resin material 54 may be omitted. The first seal portion 40 and the second seal portion 50 may be formed of an elastic rubber seal member instead of the metal bead seal as described above.

図１及び図２において、第１セパレータ１６の面１６ｂと第２セパレータ１８の面１８ｂとの間には、冷却媒体入口連通孔３２ａと冷却媒体出口連通孔３２ｂとに連通する冷却媒体流路５６が設けられる。冷却媒体流路５６は、酸化剤ガス流路４６の裏面形状と燃料ガス流路３６の裏面形状とによって形成される。 In FIGS. 1 and 2, between the surface 16b of the first separator 16 and the surface 18b of the second separator 18, the cooling medium flow path 56 communicating with the cooling medium inlet communication hole 32a and the cooling medium outlet communication hole 32b. Is provided. The cooling medium flow path 56 is formed by the back surface shape of the oxidant gas flow path 46 and the back surface shape of the fuel gas flow path 36.

図１及び図３Ａに示すように、樹脂枠部材２２は、四角環状に形成されている。つまり、図３Ａにおいて、樹脂枠部材２２の中央部には、四角形状の開口部６０が形成されている。そのため、図１～図３Ａに示すように、樹脂枠部材２２の内周端部２３は、ＭＥＡ２０の外周部を周回するように四角環状に形成されている。なお、樹脂枠部材２２の内周端部２３は、樹脂枠部材２２の内端２２ｉ及びその近傍領域を構成する部分である。 As shown in FIGS. 1 and 3A, the resin frame member 22 is formed in a square ring shape. That is, in FIG. 3A, a square opening 60 is formed in the central portion of the resin frame member 22. Therefore, as shown in FIGS. 1 to 3A, the inner peripheral end portion 23 of the resin frame member 22 is formed in a square ring shape so as to orbit the outer peripheral portion of the MEA 20. The inner peripheral end portion 23 of the resin frame member 22 is a portion constituting the inner end 22i of the resin frame member 22 and a region in the vicinity thereof.

図２に示すように、樹脂枠部材２２の内周端部２３は、アノード電極２６の外周部２７とカソード電極２８の外周部２９との間に配置されている。具体的に、樹脂枠部材２２の内周端部２３は、電解質膜２４の外周部２５とカソード電極２８の外周部２９とによって挟持されている。なお、樹脂枠部材２２の内周端部２３は、電解質膜２４の外周部２５とアノード電極２６の外周部２７とによって挟持されてもよい。 As shown in FIG. 2, the inner peripheral end portion 23 of the resin frame member 22 is arranged between the outer peripheral portion 27 of the anode electrode 26 and the outer peripheral portion 29 of the cathode electrode 28. Specifically, the inner peripheral end portion 23 of the resin frame member 22 is sandwiched between the outer peripheral portion 25 of the electrolyte membrane 24 and the outer peripheral portion 29 of the cathode electrode 28. The inner peripheral end portion 23 of the resin frame member 22 may be sandwiched between the outer peripheral portion 25 of the electrolyte membrane 24 and the outer peripheral portion 27 of the anode electrode 26.

図３Ａにおいて、樹脂枠部材２２の内周端部２３は、４つの直線状の辺部６２と、４つの角部６４とを含む。図２及び図３Ａに示すように、各辺部６２は、樹脂枠部材２２の内方に向かって先細り形状に形成されている。換言すれば、各辺部６２は、樹脂枠部材２２の内方に向かって厚さ（矢印Ａ方向の寸法）が減少する。各辺部６２は、横断面が三角形状に形成されている。つまり、各辺部６２には、樹脂枠部材２２の一方の面２２ａから他方の面２２ｂに向かって内方に傾斜した傾斜面６６と、傾斜面６６の両側に連結した一対の側面６８（図３Ａ参照）とが形成されている。傾斜面６６は、平坦に形成されている。 In FIG. 3A, the inner peripheral end portion 23 of the resin frame member 22 includes four linear side portions 62 and four corner portions 64. As shown in FIGS. 2 and 3A, each side portion 62 is formed in a tapered shape toward the inside of the resin frame member 22. In other words, the thickness (dimension in the direction of arrow A) of each side portion 62 decreases toward the inside of the resin frame member 22. Each side portion 62 has a triangular cross section. That is, each side portion 62 has an inclined surface 66 inclined inward from one surface 22a of the resin frame member 22 toward the other surface 22b, and a pair of side surfaces 68 connected to both sides of the inclined surface 66 (FIG. 3A) and are formed. The inclined surface 66 is formed flat.

図２に示すように、傾斜面６６の傾斜角度θ（樹脂枠部材２２の他方の面２２ｂと傾斜面６６とのなす角度）は、例えば、４５°以下が好ましく、１５°以上３０°以下がより好ましく、略２０°がより一層好ましい。傾斜角度θは、適宜設定可能である。４つの辺部６２において、傾斜角度θは、互いに同一である。ただし、４つの辺部６２において、傾斜角度θは、互いに異なってもよい。 As shown in FIG. 2, the inclination angle θ of the inclined surface 66 (the angle formed by the other surface 22b of the resin frame member 22 and the inclined surface 66) is, for example, preferably 45 ° or less, and 15 ° or more and 30 ° or less. More preferably, about 20 ° is even more preferable. The tilt angle θ can be set as appropriate. At the four sides 62, the inclination angles θ are the same as each other. However, the inclination angles θ of the four side portions 62 may be different from each other.

傾斜面６６は、各辺部６２の全長に亘って延在している（図３Ａ参照）。ただし、傾斜面６６は、各辺部６２の延在方向の一部にのみ設けられてもよい。傾斜面６６は、電解質膜２４の他方の面２４ｂに対向している。換言すれば、傾斜面６６は、電解質膜２４の他方の面２４ｂに近接又は接触している。各辺部６２は、内方に向かって薄く形成されている。そのため、各辺部６２の内方に形成される隙間Ｓは、各辺部６２に傾斜面６６を形成しない場合（各辺部６２の横断面が四角形状である場合）と比較して小さくなる。 The inclined surface 66 extends over the entire length of each side portion 62 (see FIG. 3A). However, the inclined surface 66 may be provided only on a part of each side portion 62 in the extending direction. The inclined surface 66 faces the other surface 24b of the electrolyte membrane 24. In other words, the inclined surface 66 is in close proximity to or in contact with the other surface 24b of the electrolyte membrane 24. Each side portion 62 is formed thin toward the inside. Therefore, the gap S formed inward of each side portion 62 is smaller than the case where the inclined surface 66 is not formed on each side portion 62 (when the cross section of each side portion 62 is square). ..

図３Ａにおいて、各側面６８は、傾斜面６６の延在方向の端に連結している。換言すれば、各側面６８は、各辺部６２の延在方向の端に位置する。角部６４は、互いに隣接する側面６８によって形成されている。角部６４を形成する２つの側面６８のなす角度は、略９０°である。各側面６８は、三角形状に形成されている。各角部６４は、傾斜面６６に対して樹脂枠部材２２の一方の面２２ａ側に突出している。内周端部２３における互いに隣り合う辺部６２及び角部６４において、樹脂枠部材２２の一方の面２２ａのうち角部６４に位置する部分（第１平面部６５）と傾斜面６６との間には、段差（側面６８）が形成されている。角部６４の第１平面部６５は、樹脂枠部材２２の一方の面２２ａのうち内周端部２３よりも外方に位置する部分（第２平面部６７）に対して面一に連なっている。 In FIG. 3A, each side surface 68 is connected to the end of the inclined surface 66 in the extending direction. In other words, each side surface 68 is located at the end of each side portion 62 in the extending direction. The corners 64 are formed by side surfaces 68 adjacent to each other. The angle formed by the two side surfaces 68 forming the corner portion 64 is approximately 90 °. Each side surface 68 is formed in a triangular shape. Each corner portion 64 projects toward one surface 22a of the resin frame member 22 with respect to the inclined surface 66. Between the side portion 62 and the corner portion 64 adjacent to each other in the inner peripheral end portion 23, the portion of one surface 22a of the resin frame member 22 located at the corner portion 64 (first plane portion 65) and the inclined surface 66. A step (side surface 68) is formed in. The first flat surface portion 65 of the corner portion 64 is flush with the portion (second flat surface portion 67) of one surface 22a of the resin frame member 22 located outside the inner peripheral end portion 23. There is.

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、各角部６４は、樹脂枠部材２２の内方に向かって樹脂枠部材２２の内端２２ｉまで厚さが略一定である。各角部６４は、横断面が四角形状（長方形状）に形成されている（図３Ｂ参照）。各角部６４は、内周端部２３のうち傾斜面６６が形成されている部分（スロープ部）よりも肉厚に形成されている。各角部６４において、樹脂枠部材２２の一方の面２２ａと樹脂枠部材２２の他方の面２２ｂとは、互いに平行に延在している。つまり、各角部６４には、傾斜面６６が形成されていない。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the thickness of each corner portion 64 is substantially constant from the inside of the resin frame member 22 to the inner end 22i of the resin frame member 22. Each corner 64 has a square cross section (rectangular shape) (see FIG. 3B). Each corner portion 64 is formed to be thicker than the portion (slope portion) of the inner peripheral end portion 23 on which the inclined surface 66 is formed. At each corner 64, one surface 22a of the resin frame member 22 and the other surface 22b of the resin frame member 22 extend in parallel with each other. That is, the inclined surface 66 is not formed on each corner portion 64.

図２に示すように、電解質膜２４の外周部２５には、樹脂枠部材２２の傾斜面６６に対向する部分に第１傾斜領域７０ａが設けられる。電解質膜２４において、第１傾斜領域７０ａよりも外方に位置するアノード電極２６側の面７０ｂは、第１傾斜領域７０ａよりも内方に位置するアノード電極２６側の面７０ｃよりも、カソード電極２８からより離れている。 As shown in FIG. 2, the outer peripheral portion 25 of the electrolyte membrane 24 is provided with a first inclined region 70a at a portion of the resin frame member 22 facing the inclined surface 66. In the electrolyte membrane 24, the surface 70b on the anode electrode 26 side located outside the first inclined region 70a is a cathode electrode more than the surface 70c on the anode electrode 26 side located inside the first inclined region 70a. It is farther from 28.

アノード電極２６の外周部２７には、電解質膜２４の第１傾斜領域７０ａに対向する部分に第２傾斜領域７２ａが設けられる。第２傾斜領域７２ａは、第１傾斜領域７０ａに対して略平行に延在している。アノード電極２６において、第２傾斜領域７２ａよりも外方に位置する第１セパレータ１６側の面７２ｂは、第２傾斜領域７２ａよりも内方に位置する第１セパレータ１６側の面７２ｃよりも、カソード電極２８からより離れている。 A second inclined region 72a is provided on the outer peripheral portion 27 of the anode electrode 26 at a portion of the electrolyte membrane 24 facing the first inclined region 70a. The second inclined region 72a extends substantially parallel to the first inclined region 70a. In the anode electrode 26, the surface 72b on the first separator 16 side located outside the second inclined region 72a is larger than the surface 72c on the first separator 16 side located inside the second inclined region 72a. It is farther from the cathode electrode 28.

カソード電極２８の外周部２９には、樹脂枠部材２２の厚さ方向（矢印Ａ方向）に樹脂枠部材２２の傾斜面６６と重なる箇所に第３傾斜領域７４ａが設けられている。第３傾斜領域７４ａは、カソード電極２８の外周端２８ｏに向かって樹脂枠部材２２が位置する側とは反対側に傾斜している。カソード電極２８において、第３傾斜領域７４ａよりも外方に位置する第２セパレータ１８側の面７４ｂは、第３傾斜領域７４ａよりも内方に位置する第２セパレータ１８側の面７４ｃよりも、アノード電極２６からより離れている。 The outer peripheral portion 29 of the cathode electrode 28 is provided with a third inclined region 74a at a position overlapping the inclined surface 66 of the resin frame member 22 in the thickness direction (arrow A direction) of the resin frame member 22. The third inclined region 74a is inclined toward the outer peripheral end 28o of the cathode electrode 28 on the side opposite to the side where the resin frame member 22 is located. In the cathode electrode 28, the surface 74b on the side of the second separator 18 located outside the third inclined region 74a is larger than the surface 74c on the side of the second separator 18 located inside the third inclined region 74a. It is farther away from the anode electrode 26.

次に、本実施形態に係る発電セル１０を含む燃料電池スタック１２の動作について、以下に説明する。 Next, the operation of the fuel cell stack 12 including the power generation cell 10 according to the present embodiment will be described below.

図１に示すように、酸化剤ガス入口連通孔３０ａには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口連通孔３４ａには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。さらに、冷却媒体入口連通孔３２ａには、純水やエチレングリコール、オイル等の冷却媒体が供給される。 As shown in FIG. 1, an oxidant gas such as an oxygen-containing gas is supplied to the oxidant gas inlet communication hole 30a, and a fuel gas such as a hydrogen-containing gas is supplied to the fuel gas inlet communication hole 34a. To. Further, a cooling medium such as pure water, ethylene glycol, or oil is supplied to the cooling medium inlet communication hole 32a.

このため、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔３０ａから第２セパレータ１８の酸化剤ガス流路４６に導入され、矢印Ｂ方向に移動してＭＥＡ２０のカソード電極２８に供給される。一方、燃料ガスは、燃料ガス入口連通孔３４ａから第１セパレータ１６の燃料ガス流路３６に導入される。燃料ガスは、燃料ガス流路３６に沿って矢印Ｂ方向に移動し、ＭＥＡ２０のアノード電極２６に供給される。 Therefore, the oxidant gas is introduced into the oxidant gas flow path 46 of the second separator 18 from the oxidant gas inlet communication hole 30a, moves in the direction of arrow B, and is supplied to the cathode electrode 28 of the MEA 20. On the other hand, the fuel gas is introduced from the fuel gas inlet communication hole 34a into the fuel gas flow path 36 of the first separator 16. The fuel gas moves in the direction of arrow B along the fuel gas flow path 36 and is supplied to the anode electrode 26 of the MEA 20.

従って、ＭＥＡ２０では、カソード電極２８に供給される酸化剤ガスと、アノード電極２６に供給される燃料ガスとが、電気化学反応により消費されて、発電が行われる。 Therefore, in the MEA 20, the oxidant gas supplied to the cathode electrode 28 and the fuel gas supplied to the anode electrode 26 are consumed by the electrochemical reaction to generate electricity.

次いで、図１において、カソード電極２８に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。同様に、アノード電極２６に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔３４ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。 Next, in FIG. 1, the oxidant gas supplied to and consumed by the cathode electrode 28 is discharged in the direction of arrow A along the oxidant gas outlet communication hole 30b. Similarly, the fuel gas supplied to and consumed by the anode electrode 26 is discharged in the direction of arrow A along the fuel gas outlet communication hole 34b.

また、冷却媒体入口連通孔３２ａに供給された冷却媒体は、第１セパレータ１６と第２セパレータ１８との間の冷却媒体流路５６に導入された後、矢印Ｂ方向に流通する。この冷却媒体は、ＭＥＡ２０を冷却した後、冷却媒体出口連通孔３２ｂから排出される。 Further, the cooling medium supplied to the cooling medium inlet communication hole 32a is introduced into the cooling medium flow path 56 between the first separator 16 and the second separator 18 and then flows in the direction of arrow B. After cooling the MEA 20, this cooling medium is discharged from the cooling medium outlet communication hole 32b.

次に、本実施形態に係る樹脂枠付きＭＥＡ１４の製造方法について、以下に説明する。 Next, a method for manufacturing the MEA14 with a resin frame according to the present embodiment will be described below.

まず、上述した樹脂枠部材２２を製造する。具体的に、図４に示すように、樹脂枠部材２２の製造方法は、準備工程、載置工程、加工工程、挟み工程を含む。図５に示すように、樹脂枠部材２２は、樹脂フィルム１００を加工型２００で加工することにより形成される。 First, the resin frame member 22 described above is manufactured. Specifically, as shown in FIG. 4, the method for manufacturing the resin frame member 22 includes a preparation step, a mounting step, a processing step, and a sandwiching step. As shown in FIG. 5, the resin frame member 22 is formed by processing the resin film 100 with the processing mold 200.

図５に示すように、加工型２００は、互いに近接離間可能なように対向配置された下型２０２及び上型２０４を備える。下型２０２は、上面に四角形状の挿入口２０６（開口部）が形成されたダイである。下型２０２は、上面から見て、四角環状に形成されている。下型２０２の上面には、樹脂フィルム１００を載置するための四角環状の載置面２０８と、下型２０２の上面の内端に位置する（挿入口２０６の外周に沿って延在した）下側加工部２１０（下刃）とが設けられている。載置面２０８の内周角部（下側加工部２１０側の角部）には、下側加工部２１０の各辺に沿って延在した４つの切り欠き部２１２が設けられている。切り欠き部２１２は、例えば、Ｃ面取りにより形成される。この場合、Ｃ面取りは、Ｃ０．５以上Ｃ２以下に設定するのが好ましい。 As shown in FIG. 5, the processing die 200 includes a lower die 202 and an upper die 204 arranged so as to be close to each other and separated from each other. The lower mold 202 is a die having a square insertion port 206 (opening) formed on the upper surface thereof. The lower mold 202 is formed in a square ring shape when viewed from the upper surface. On the upper surface of the lower mold 202, a square annular mounting surface 208 for mounting the resin film 100 and an inner end of the upper surface of the lower mold 202 are located (extending along the outer periphery of the insertion port 206). A lower processing portion 210 (lower blade) is provided. The inner peripheral angle portion (corner portion on the lower processed portion 210 side) of the mounting surface 208 is provided with four notched portions 212 extending along each side of the lower processed portion 210. The cutout portion 212 is formed by, for example, C chamfering. In this case, the C chamfer is preferably set to C0.5 or more and C2 or less.

換言すれば、下型２０２の上面には、切り欠き部２１２が位置する部分に、載置面２０８から下側加工部２１０に向かって下方に傾斜した４つの支持面２１４が形成されている。各支持面２１４は、下側加工部２１０の各辺の全長に亘って延在している。各支持面２１４は、平坦面２１６ａである。各支持面２１４の幅寸法と傾斜角度（載置面２０８に平行な線と傾斜面６６とのなす角度）とは、樹脂フィルム１００の材質、厚さ等に応じて適宜設定される。なお、互いに隣接する支持面２１４の間には、横断面が四角形状の角部２１８が位置している。 In other words, on the upper surface of the lower mold 202, four support surfaces 214 inclined downward from the mounting surface 208 toward the lower processed portion 210 are formed in the portion where the notch portion 212 is located. Each support surface 214 extends over the entire length of each side of the lower processed portion 210. Each support surface 214 is a flat surface 216a. The width dimension and the inclination angle (the angle formed by the line parallel to the mounting surface 208 and the inclined surface 66) of each support surface 214 are appropriately set according to the material, thickness, and the like of the resin film 100. The corner portions 218 having a square cross section are located between the support surfaces 214 adjacent to each other.

上型２０４は、上下方向に移動可能に設けられた上型本体２２０と、上型本体２２０の下面から下方に突出したパンチ２２２とを有する。パンチ２２２は、直方体形状に形成されている。パンチ２２２は、上型２０４を下型２０２に対して下方に移動させた際に下型２０２の挿入口２０６に挿入される。 The upper mold 204 has an upper mold main body 220 provided so as to be movable in the vertical direction, and a punch 222 protruding downward from the lower surface of the upper mold main body 220. The punch 222 is formed in a rectangular cuboid shape. The punch 222 is inserted into the insertion port 206 of the lower mold 202 when the upper mold 204 is moved downward with respect to the lower mold 202.

パンチ２２２の突出端面の外周端には、四角形状の上側加工部２２４（上刃）が設けられている。上側加工部２２４は、下側加工部２１０よりも一回り小さく形成されている。つまり、図７Ａに示すように、パンチ２２２を挿入口２０６に挿入する際に、上側加工部２２４と下側加工部２１０との間には、所定のクリアランスＣＬが形成される。クリアランスＣＬは、１０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内で設定される。クリアランスＣＬの大きさは、樹脂フィルム１００の材質及び厚さに応じて適宜設定される。 A square upper processing portion 224 (upper blade) is provided at the outer peripheral end of the protruding end surface of the punch 222. The upper processed portion 224 is formed to be one size smaller than the lower processed portion 210. That is, as shown in FIG. 7A, when the punch 222 is inserted into the insertion port 206, a predetermined clearance CL is formed between the upper processing portion 224 and the lower processing portion 210. The clearance CL is set within the range of 10 μm or more and 60 μm or less. The size of the clearance CL is appropriately set according to the material and thickness of the resin film 100.

樹脂枠部材２２の製造方法では、まず、準備工程（図４のステップＳ１）が行われる。準備工程では、図５に示す四角環状の樹脂フィルム１００を作製する。樹脂フィルム１００は、横長の長方形状に形成されている。樹脂フィルム１００の中央部には、四角形状の開口部６０が形成されている。つまり、樹脂フィルム１００は、四角環状に形成されている。樹脂フィルム１００の内周端部１０２は、４つの辺部１０４と、４つの角部１０６とを有する。 In the method for manufacturing the resin frame member 22, first, a preparation step (step S1 in FIG. 4) is performed. In the preparatory step, the square annular resin film 100 shown in FIG. 5 is produced. The resin film 100 is formed in a horizontally long rectangular shape. A square opening 60 is formed in the central portion of the resin film 100. That is, the resin film 100 is formed in a square ring shape. The inner peripheral end portion 102 of the resin film 100 has four side portions 104 and four corner portions 106.

樹脂フィルム１００の長辺方向の一端縁部には、酸化剤ガス入口連通孔３０ａ、冷却媒体入口連通孔３２ａ及び燃料ガス出口連通孔３４ｂが形成されている。樹脂フィルム１００の長手方向の他端縁部には、燃料ガス入口連通孔３４ａ、冷却媒体出口連通孔３２ｂ及び酸化剤ガス出口連通孔３０ｂが形成されている。 An oxidant gas inlet communication hole 30a, a cooling medium inlet communication hole 32a, and a fuel gas outlet communication hole 34b are formed at one end edge of the resin film 100 in the long side direction. A fuel gas inlet communication hole 34a, a cooling medium outlet communication hole 32b, and an oxidant gas outlet communication hole 30b are formed at the other end edge of the resin film 100 in the longitudinal direction.

準備工程が終了すると、載置工程（図４のステップＳ２）が行われる。載置工程では、図５～図７Ａに示すように、樹脂フィルム１００の一方の面１００ａを上方に向けた状態で他方の面１００ｂを下型２０２の載置面２０８に載置する。なお、加工型２００は、樹脂フィルム１００を下型２０２に位置決めするための位置決め機構（図示せず）を備える。位置決め機構は、例えば、下型２０２に設けられたノックピンであって、この場合、ノックピンは、樹脂フィルム１００に形成された位置決め孔（図示せず）に挿入される。この際、図６において、樹脂フィルム１００の中心を下型２０２の上面の中心に位置決めする。 When the preparation step is completed, the mounting step (step S2 in FIG. 4) is performed. In the mounting step, as shown in FIGS. 5 to 7A, the other surface 100b is placed on the mounting surface 208 of the lower mold 202 with one surface 100a of the resin film 100 facing upward. The processing mold 200 includes a positioning mechanism (not shown) for positioning the resin film 100 on the lower mold 202. The positioning mechanism is, for example, a knock pin provided in the lower mold 202, in which case the knock pin is inserted into a positioning hole (not shown) formed in the resin film 100. At this time, in FIG. 6, the center of the resin film 100 is positioned at the center of the upper surface of the lower mold 202.

なお、樹脂フィルム１００の開口部６０は、下型２０２の挿入口２０６よりも一回り小さい。そのため、樹脂フィルム１００の内周端部１０２は、下型２０２の下側加工部２１０よりも内側に位置する。換言すれば、樹脂フィルム１００の内周端部１０２の各辺部１０４の少なくとも一部は、下型２０２の切り欠き部２１２に位置する（図７Ａ参照）。つまり、各辺部１０４の内端１０４ｉは、下側加工部２１０よりも内側に位置する。 The opening 60 of the resin film 100 is one size smaller than the insertion port 206 of the lower mold 202. Therefore, the inner peripheral end 102 of the resin film 100 is located inside the lower processed portion 210 of the lower mold 202. In other words, at least a part of each side portion 104 of the inner peripheral end portion 102 of the resin film 100 is located in the cutout portion 212 of the lower mold 202 (see FIG. 7A). That is, the inner end 104i of each side portion 104 is located inside the lower processing portion 210.

載置工程が終了すると、加工工程（図４のステップＳ３）が行われる。加工工程では、図７Ａ～図８Ａに示すように、上型２０４を下型２０２に向かって移動させて下側加工部２１０と上側加工部２２４とで樹脂フィルム１００の内周端部１０２の各辺部１０４のせん断加工を行うことにより、樹脂フィルム１００の各辺部１０４に傾斜面６６を形成する。なお、この際、樹脂フィルム１００の一方の面１００ａを図示しない押さえ部材によって載置面２０８に押さえ付けてもよい。 When the mounting step is completed, the processing step (step S3 in FIG. 4) is performed. In the processing step, as shown in FIGS. 7A to 8A, the upper mold 204 is moved toward the lower mold 202, and the lower processing portion 210 and the upper processing portion 224 form each of the inner peripheral end portions 102 of the resin film 100. By shearing the side portions 104, inclined surfaces 66 are formed on each side portion 104 of the resin film 100. At this time, one surface 100a of the resin film 100 may be pressed against the mounting surface 208 by a pressing member (not shown).

上型２０４が下降すると、図７Ｂに示すように、上側加工部２２４が樹脂フィルム１００の一方の面１００ａに接触し、樹脂フィルム１００が下方に押される。この際、樹脂フィルム１００の他方の面１００ｂは、支持面２１４に接触するとともに下側加工部２１０に接触する。つまり、樹脂フィルム１００の各辺部１０４の少なくとも一部は、切り欠き部２１２に位置する。そのため、各辺部１０４は、内方に向かって下方に傾斜する。また、樹脂フィルム１００の各辺部１０４の内端１０４ｉは、下方を向いている。さらに、下側加工部２１０と上側加工部２２４との間には、所定のクリアランスＣＬが維持される。 When the upper mold 204 is lowered, as shown in FIG. 7B, the upper processed portion 224 comes into contact with one surface 100a of the resin film 100, and the resin film 100 is pushed downward. At this time, the other surface 100b of the resin film 100 contacts the support surface 214 and the lower processed portion 210. That is, at least a part of each side portion 104 of the resin film 100 is located at the cutout portion 212. Therefore, each side portion 104 is inclined downward toward the inward side. Further, the inner end 104i of each side portion 104 of the resin film 100 faces downward. Further, a predetermined clearance CL is maintained between the lower processing portion 210 and the upper processing portion 224.

そして、上型２０４がさらに下降すると、図８Ａに示すように、樹脂フィルム１００の各辺部１０４が上側加工部２２４によってせん断加工される。このとき、上側加工部２２４は、樹脂フィルム１００の各辺部１０４を、各辺部１０４の厚さ方向とは交差する方向に切断する。 Then, when the upper mold 204 is further lowered, as shown in FIG. 8A, each side portion 104 of the resin film 100 is sheared by the upper processing portion 224. At this time, the upper processing portion 224 cuts each side portion 104 of the resin film 100 in a direction intersecting the thickness direction of each side portion 104.

つまり、樹脂フィルム１００における上側加工部２２４による切断長Ｌは、樹脂フィルム１００の厚さ寸法よりも長い。樹脂フィルム１００のうち上側加工部２２４によって切断された切断面１１０は、上述した傾斜面６６となる。これにより、上述した樹脂枠部材２２が形成される。支持面２１４の傾斜の構成とクリアランスＣＬとは、傾斜面６６の傾斜角度θ（図２参照）が上述した範囲（４５°以上が好ましく、１５°以上３０°以下がより好ましく、略２０°がより一層好ましい）になるように設定されている。 That is, the cutting length L of the resin film 100 by the upper processed portion 224 is longer than the thickness dimension of the resin film 100. The cut surface 110 of the resin film 100 cut by the upper processed portion 224 is the inclined surface 66 described above. As a result, the resin frame member 22 described above is formed. Regarding the structure of the inclination of the support surface 214 and the clearance CL, the inclination angle θ (see FIG. 2) of the inclined surface 66 is preferably within the above-mentioned range (preferably 45 ° or more, more preferably 15 ° or more and 30 ° or less, and about 20 °. It is set to be even more preferable).

なお、図８Ｂに示すように、パンチ２２２の下面は、上側加工部２２４から離間する方向に向かって上方に傾斜してもよい。つまり、パンチ２２２の下面と水平面とのなす角度αは、鋭角に形成されてもよい。 As shown in FIG. 8B, the lower surface of the punch 222 may be inclined upward in a direction away from the upper processed portion 224. That is, the angle α formed by the lower surface of the punch 222 and the horizontal plane may be formed at an acute angle.

加工工程の後、図９Ａに示すように、樹脂枠部材２２の内周端部２３が外周部分３１よりも樹脂枠部材２２の他方の面２２ｂ側に湾曲していた場合、必要に応じて、挟み工程（図４のステップＳ４）を行ってもよい。挟み工程では、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、加工工程により得られた樹脂枠部材２２を一対のプレス部材２５０、２５２の各平面２５０ａ、２５２ａによって挟んで押圧する。これにより、樹脂枠部材２２の内周端部２３と外周部分３１とを同一平面状に矯正することができる。 After the processing step, as shown in FIG. 9A, when the inner peripheral end portion 23 of the resin frame member 22 is curved toward the other surface 22b of the resin frame member 22 with respect to the outer peripheral portion 31, if necessary, The sandwiching step (step S4 in FIG. 4) may be performed. In the sandwiching step, as shown in FIGS. 9A and 9B, the resin frame member 22 obtained in the processing step is sandwiched and pressed by the planes 250a and 252a of the pair of press members 250 and 252. As a result, the inner peripheral end portion 23 and the outer peripheral portion 31 of the resin frame member 22 can be straightened into the same plane shape.

樹脂枠部材２２の製造の終了後、電解質膜２４が設けられたアノード電極２６と、カソード電極２８とを準備する。そして、電解質膜２４の外周部２５とカソード電極２８の外周部２９との間に樹脂枠部材２２の内周端部２３を配置して互いに接合する。具体的に、厚さ方向に重ねられたアノード電極２６、電解質膜２４、樹脂枠部材２２及びカソード電極２８を加熱するとともに荷重を付与すること（ホットプレス）により接合を行う。これにより、樹脂枠付きＭＥＡ１４が得られる。なお、電解質膜２４と樹脂枠部材２２との間には、接着剤が塗布されてもよい。 After the production of the resin frame member 22 is completed, the anode electrode 26 provided with the electrolyte membrane 24 and the cathode electrode 28 are prepared. Then, the inner peripheral end portion 23 of the resin frame member 22 is arranged between the outer peripheral portion 25 of the electrolyte membrane 24 and the outer peripheral portion 29 of the cathode electrode 28 and joined to each other. Specifically, the anode electrodes 26, the electrolyte membrane 24, the resin frame member 22, and the cathode electrodes 28, which are stacked in the thickness direction, are heated and a load is applied (hot press) to join them. As a result, MEA14 with a resin frame can be obtained. An adhesive may be applied between the electrolyte membrane 24 and the resin frame member 22.

本実施形態に係る加工型２００及び樹脂枠部材２２の製造方法は、以下の効果を奏する。 The method for manufacturing the processing mold 200 and the resin frame member 22 according to the present embodiment has the following effects.

樹脂枠部材２２の製造方法（加工型２００の使用方法）は、樹脂フィルム１００を下型２０２の載置面２０８に載置する載置工程と、載置工程の後で、上型２０４を下型２０２に向かって移動させて下型２０２の下側加工部２１０と上型２０４の上側加工部２２４とで各辺部１０４のせん断加工を行うことにより、各辺部１０４に傾斜面６６を形成する加工工程と、を含む。 The method of manufacturing the resin frame member 22 (the method of using the processing mold 200) is as follows: a mounting step of mounting the resin film 100 on the mounting surface 208 of the lower mold 202, and a mounting step of placing the upper mold 204 below. By moving toward the mold 202 and shearing each side portion 104 between the lower processing portion 210 of the lower mold 202 and the upper processing portion 224 of the upper mold 204, an inclined surface 66 is formed on each side portion 104. Including the processing process to be performed.

加工工程では、下側加工部２１０と上側加工部２２４との間に所定のクリアランスＣＬを維持しつつ、各辺部１０４が内方に向かって下方に傾斜するように載置面２０８における下側加工部２１０側の角部を切り欠いた切り欠き部２１２に各辺部１０４の少なくとも一部を位置させた状態で、せん断加工を行う。 In the machining step, the lower side of the mounting surface 208 is such that each side portion 104 is inclined downward inward while maintaining a predetermined clearance CL between the lower machining portion 210 and the upper machining portion 224. Shearing is performed in a state where at least a part of each side portion 104 is positioned in the cutout portion 212 in which the corner portion on the processed portion 210 side is cut out.

このような方法によれば、下側加工部２１０と上側加工部２２４との間に所定のクリアランスＣＬを維持しつつ、各辺部１０４が内方に向かって下方に傾斜するように下型２０２の切り欠き部２１２に各辺部１０４の少なくとも一部を位置させるとともに各辺部１０４の内面を下方に向けた状態で、各辺部１０４のせん断加工を行っている。これにより、上側加工部２２４及び下側加工部２１０によって切断された各辺部１０４の切断面１１０は、樹脂枠部材２２の厚さ方向に対して傾斜した傾斜面６６となる。よって、効率よく傾斜面６６を形成することができる。 According to such a method, the lower mold 202 is such that each side portion 104 is inclined downward inward while maintaining a predetermined clearance CL between the lower processing portion 210 and the upper processing portion 224. Each side portion 104 is sheared with at least a part of each side portion 104 positioned in the notch portion 212 of the above and the inner surface of each side portion 104 facing downward. As a result, the cut surface 110 of each side portion 104 cut by the upper processed portion 224 and the lower processed portion 210 becomes an inclined surface 66 inclined with respect to the thickness direction of the resin frame member 22. Therefore, the inclined surface 66 can be efficiently formed.

下型２０２には、切り欠き部２１２が位置する部分に、載置面２０８から下側加工部２１０に向かって下方に傾斜した支持面２１４が形成され、支持面２１４は、平坦面２１６ａである。加工工程では、各辺部１０４を支持面２１４に接触させている。 The lower mold 202 is formed with a support surface 214 inclined downward from the mounting surface 208 toward the lower processed portion 210 at a portion where the notch portion 212 is located, and the support surface 214 is a flat surface 216a. .. In the processing process, each side portion 104 is brought into contact with the support surface 214.

このような方法によれば、上側加工部２２４によって樹脂フィルム１００の各辺部１０４に傾斜面６６を精度よく形成することができる。 According to such a method, the inclined surface 66 can be accurately formed on each side portion 104 of the resin film 100 by the upper processed portion 224.

クリアランスＣＬは、１０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内で設定される。 The clearance CL is set within the range of 10 μm or more and 60 μm or less.

この場合、樹脂フィルム１００の切断面１１０のダレ及びバリを低減しつつ樹脂フィルム１００の各辺部１０４に傾斜面６６を精度よく形成することができる。 In this case, the inclined surface 66 can be accurately formed on each side portion 104 of the resin film 100 while reducing the sagging and burrs of the cut surface 110 of the resin film 100.

また、加工型２００において、下型２０２の上面には、四角形状の挿入口２０６と、挿入口２０６を囲むように位置して樹脂フィルム１００が載置される載置面２０８と、挿入口２０６の外周に沿って延在する四角環状の下側加工部２１０と、載置面２０８における下側加工部２１０の角部を切り欠いた切り欠き部２１２とが設けられる。上型２０４は、四角形状の上側加工部２２４が形成されるとともに挿入口２０６に挿入可能に形成されたパンチ２２２を有する。下側加工部２１０と上側加工部２２４とは、上型２０４を下型２０２に向かって移動させた際に下側加工部２１０と上側加工部２２４との間に所定のクリアランスを維持した状態で下側加工部２１０及び上側加工部２２４で各辺部１０４をせん断加工可能なように設けられている。 Further, in the processing mold 200, on the upper surface of the lower mold 202, a square insertion port 206, a mounting surface 208 on which the resin film 100 is placed so as to surround the insertion port 206, and an insertion port 206. A square annular lower processed portion 210 extending along the outer periphery of the surface and a notched portion 212 having a corner portion of the lower processed portion 210 on the mounting surface 208 are provided. The upper mold 204 has a punch 222 in which a square upper processed portion 224 is formed and the punch 222 is formed so as to be insertable into the insertion port 206. The lower processing portion 210 and the upper processing portion 224 maintain a predetermined clearance between the lower processing portion 210 and the upper processing portion 224 when the upper mold 204 is moved toward the lower mold 202. The lower processing portion 210 and the upper processing portion 224 are provided so that each side portion 104 can be sheared.

このような加工型２００によれば、上述したような樹脂枠部材２２の製造方法と同様の作用効果を奏する。 According to such a processing mold 200, the same operation and effect as the method for manufacturing the resin frame member 22 as described above can be obtained.

下型２０２の切り欠き部２１２は、例えば、Ｒ面取りにより形成されてもよい。この場合、Ｒ面取りは、Ｒ０．３以上Ｒ２以下に設定するのが好ましい。また、下型２０２の支持面２１４は、図１０に示すように、凸状Ｒ面２１６ｂ（凸状湾曲面）に形成される。この場合であっても、上述した平坦面２１６ａの効果と同様の効果を奏する。 The cutout portion 212 of the lower mold 202 may be formed by, for example, R chamfering. In this case, the R chamfer is preferably set to R0.3 or more and R2 or less. Further, as shown in FIG. 10, the support surface 214 of the lower mold 202 is formed on the convex R surface 216b (convex curved surface). Even in this case, the same effect as that of the flat surface 216a described above is obtained.

（変形例）
次に、変形例に係る加工型２００ａ及び加工型２００ａの製造方法について説明する。なお、本変形例において、上述した加工型２００と同一の構成には同一の参照符号を付し、その詳細な説明については省略する。 (Modification example)
Next, the processing mold 200a and the manufacturing method of the processing mold 200a according to the modified example will be described. In this modification, the same reference numerals are given to the same configurations as the above-mentioned processing mold 200, and detailed description thereof will be omitted.

図１１に示すように、加工型２００ａは、下型２０２ａ及び上型２０４を備える。下型２０２ａは、上面に挿入口２０６が形成された下型部材２０３を有する。下型部材２０３の上面には、挿入口２０６の外周に沿って形成された四角環状の凹部２３０（図１２Ａ参照）が形成されている。凹部２３０の内面には、被覆部材２３２（被膜部材）がコーティングされている。また、下型部材２０３の上面には、載置面２０８が設けられている。 As shown in FIG. 11, the processing die 200a includes a lower die 202a and an upper die 204. The lower mold 202a has a lower mold member 203 having an insertion port 206 formed on the upper surface thereof. A square annular recess 230 (see FIG. 12A) formed along the outer circumference of the insertion port 206 is formed on the upper surface of the lower mold member 203. The inner surface of the recess 230 is coated with a covering member 232 (coating member). Further, a mounting surface 208 is provided on the upper surface of the lower mold member 203.

図１２Ａにおいて、凹部２３０は、挿入口２０６に連通している。凹部２３０は、第１内面２３１ａと第２内面２３１ｂとによって形成されている。第１内面２３１ａは、載置面２０８と略平行に延在している。第２内面２３１ｂは、第１内面２３１ａから上方に延出している。第１内面２３１ａと第２内面２３１ｂとは、直角に交わっている。ただし、第１内面２３１ａと第２内面２３１ｂとのなす角度は、適宜設定可能である。凹部２３０の４つの隅部は、上方から見て、Ｒ形状（円弧状）に形成されている（図１１参照）。 In FIG. 12A, the recess 230 communicates with the insertion slot 206. The recess 230 is formed by a first inner surface 231a and a second inner surface 231b. The first inner surface 231a extends substantially parallel to the mounting surface 208. The second inner surface 231b extends upward from the first inner surface 231a. The first inner surface 231a and the second inner surface 231b intersect at a right angle. However, the angle formed by the first inner surface 231a and the second inner surface 231b can be appropriately set. The four corners of the recess 230 are formed in an R shape (arc shape) when viewed from above (see FIG. 11).

被覆部材２３２の構成材料としては、金属材料やセラミックス材料等が用いられる。金属材料としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）等の超硬合金や純タングステン等が挙げられる。セラミックス材料としては、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等が挙げられる。 As a constituent material of the covering member 232, a metal material, a ceramic material, or the like is used. Examples of the metal material include cemented carbide such as tungsten carbide (WC) and pure tungsten. Examples of the ceramic material include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), zirconium dioxide (ZrO 2 ) and the like.

被覆部材２３２の厚みＤ（膜厚）は、第２内面２３１ｂの高さ寸法（凹部２３０の深さ寸法）と同一である。被覆部材２３２の厚みＤは、１００μｍ以上３００μｍ以下に設定されるのが好ましい。被覆部材２３２は、四角環状に延在している。被覆部材２３２は、凹部２３０の一部を埋めるように設けられている。つまり、凹部２３０のうち被覆部材２３２に埋められていない部分は、切り欠き部２１２として残される。 The thickness D (film thickness) of the covering member 232 is the same as the height dimension of the second inner surface 231b (depth dimension of the recess 230). The thickness D of the covering member 232 is preferably set to 100 μm or more and 300 μm or less. The covering member 232 extends in a square ring shape. The covering member 232 is provided so as to fill a part of the recess 230. That is, the portion of the recess 230 that is not filled with the covering member 232 is left as the cutout portion 212.

被覆部材２３２には、下側加工部２１０及び支持面２１４が設けられている。換言すれば、支持面２１４及び下側加工部２１０のそれぞれは、凹部２３０の内面（第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂ）に被覆部材２３２がコーティングされることによって形成されている。つまり、被覆部材２３２は、支持面２１４及び下側加工部２１０が形成されるように凹部２３０の内面（第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂ）にコーティングされる。各支持面２１４は、平坦面２１６ａである。ただし、各支持面２１４は、凸状Ｒ面２１６ｂであってもよい（図１２Ｂ参照）。 The covering member 232 is provided with a lower processed portion 210 and a support surface 214. In other words, each of the support surface 214 and the lower processed portion 210 is formed by coating the inner surface (first inner surface 231a and second inner surface 231b) of the recess 230 with the covering member 232. That is, the covering member 232 is coated on the inner surface (first inner surface 231a and second inner surface 231b) of the recess 230 so that the support surface 214 and the lower processed portion 210 are formed. Each support surface 214 is a flat surface 216a. However, each support surface 214 may be a convex R surface 216b (see FIG. 12B).

図１１において、下側加工部２１０及び支持面２１４は、挿入口２０６の外周に沿って直線状に延在している。互いに隣り合う支持面２１４の間には、横断面が四角形状の角部２３４が設けられている。被覆部材２３２の各角部２３４は、Ｒ形状（円弧状）の外周面を有する。 In FIG. 11, the lower processed portion 210 and the support surface 214 extend linearly along the outer circumference of the insertion port 206. A corner portion 234 having a square cross section is provided between the support surfaces 214 adjacent to each other. Each corner portion 234 of the covering member 232 has an R-shaped (arc-shaped) outer peripheral surface.

次に、上述した加工型２００ａの製造方法について説明する。図１３に示すように、加工型２００ａの製造方法は、下型部材準備工程及びコーティング工程を含む。 Next, the method for manufacturing the processing mold 200a described above will be described. As shown in FIG. 13, the method for manufacturing the processing mold 200a includes a lower mold member preparation step and a coating step.

下型部材準備工程（図１３のステップＳ１０）では、図１４に示すように、下型部材２０３を準備する。具体的に、下型部材２０３は、直方体形状に形成されている。下型部材２０３の上面には、四角形状の挿入口２０６と、挿入口２０６を囲むように位置して樹脂フィルム１００（図１１参照）が載置される載置面２０８と、挿入口２０６に連通する四角環状の凹部２３０とが形成されている。 In the lower mold member preparation step (step S10 in FIG. 13), the lower mold member 203 is prepared as shown in FIG. Specifically, the lower mold member 203 is formed in a rectangular cuboid shape. On the upper surface of the lower mold member 203, there are a square insertion port 206, a mounting surface 208 on which the resin film 100 (see FIG. 11) is placed so as to surround the insertion port 206, and the insertion port 206. A square annular recess 230 that communicates with the concave portion 230 is formed.

続いて、コーティング工程（図１３のステップＳ１１）では、凹部２３０の第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂに被覆部材２３２をコーティングすることにより、被覆部材２３２に下側加工部２１０と支持面２１４とを形成する。この際、図１１に示すように、被覆部材２３２は、第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂのそれぞれの全体に亘って四角環状にコーティングされる。図１１及び図１２Ａにおいて、被覆部材２３２の上面２３３ａは、載置面２０８に対して段差無く滑らかに連なっている。被覆部材２３２の内側表面２３３ｂ（挿入口２０６側に位置する面）は、下型部材２０３のうち挿入口２０６を形成する内面２０６ａに対して段差無く滑らかに連なっている（図１２Ａ）。 Subsequently, in the coating step (step S11 in FIG. 13), the coating member 232 is coated on the first inner surface 231a and the second inner surface 231b of the recess 230, so that the coating member 232 is provided with the lower processed portion 210 and the support surface 214. To form. At this time, as shown in FIG. 11, the covering member 232 is coated in a square ring shape over the entire first inner surface 231a and the second inner surface 231b. In FIGS. 11 and 12A, the upper surface 233a of the covering member 232 is smoothly connected to the mounting surface 208 without a step. The inner surface 233b (the surface located on the insertion port 206 side) of the covering member 232 is smoothly connected to the inner surface 206a forming the insertion port 206 of the lower mold member 203 (FIG. 12A).

本変形例において、コーティング工程では、溶射によって被覆部材２３２を凹部２３０の第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂにコーティングする。この場合、被覆部材２３２の構成材料としては、上述した金属材料及びセラミックス材料のいずれかを用いることができる。 In this modification, in the coating step, the coating member 232 is coated on the first inner surface 231a and the second inner surface 231b of the recess 230 by thermal spraying. In this case, either the metal material or the ceramic material described above can be used as the constituent material of the covering member 232.

コーティング工程は、溶射によるコーティングに限定されない。コーティング工程では、肉盛りによって被覆部材２３２を凹部２３０の第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂにコーティングしてもよい。この場合、被覆部材２３２の構成材料としては、上述した金属材料が用いられる。 The coating process is not limited to thermal spray coating. In the coating step, the covering member 232 may be coated on the first inner surface 231a and the second inner surface 231b of the recess 230 by overlaying. In this case, the above-mentioned metal material is used as the constituent material of the covering member 232.

本変形例に係る加工型２００ａは、上述した加工型２００と同様の効果を奏する。 The processing mold 200a according to this modification has the same effect as the processing mold 200 described above.

本変形例に係る加工型２００ａにおいて、下型２０２ａの上面には、挿入口２０６の外周に沿って四角環状の凹部２３０が形成されている。凹部２３０の第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂには、被覆部材２３２がコーティングされ、支持面２１４及び下側加工部２１０のそれぞれは、被覆部材２３２に設けられている。 In the processing die 200a according to this modification, a square annular recess 230 is formed on the upper surface of the lower die 202a along the outer circumference of the insertion port 206. The first inner surface 231a and the second inner surface 231b of the recess 230 are coated with a covering member 232, and each of the support surface 214 and the lower processed portion 210 is provided on the covering member 232.

また、本変形例に係る加工型２００ａの製造方法は、下型部材準備工程とコーティング工程とを含む。下型部材準備工程では、四角形状の挿入口２０６と、挿入口２０６を囲むように位置して樹脂フィルム１００が載置される載置面２０８と、挿入口２０６の外周に沿うように延在した四角環状の凹部２３０とが上面に形成された下型部材２０３を準備する。コーティング工程では、下型部材準備工程の後で、凹部２３０の第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂに被覆部材２３２をコーティングすることにより、挿入口２０６の外周に沿って位置する下側加工部２１０を被覆部材２３２に形成する。コーティング工程では、載置面２０８における下側加工部２１０の角部に切り欠き部２１２が設けられるように被覆部材２３２を凹部２３０の第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂにコーティングする。 Further, the method for manufacturing the processing mold 200a according to this modification includes a lower mold member preparation step and a coating step. In the lower mold member preparation step, the square insertion port 206, the mounting surface 208 on which the resin film 100 is placed so as to surround the insertion port 206, and the insertion port 206 extend along the outer periphery of the insertion port 206. A lower mold member 203 having a square annular recess 230 formed on the upper surface thereof is prepared. In the coating step, after the lower mold member preparation step, the first inner surface 231a and the second inner surface 231b of the recess 230 are coated with the covering member 232 to form the lower processed portion 210 located along the outer periphery of the insertion port 206. Is formed on the covering member 232. In the coating step, the covering member 232 is coated on the first inner surface 231a and the second inner surface 231b of the recess 230 so that the cutout portion 212 is provided at the corner portion of the lower processed portion 210 on the mounting surface 208.

ところで、下型部材２０３の挿入口２０６が位置する側の内端を切削加工することによって切り欠き部２１２を形成する場合には、多大な時間及びコストを要する。しかしながら、このような構成及び方法によれば、被覆部材２３２のコーティングによって切り欠き部２１２及び下側加工部２１０が設けられるため、下型部材２０３に対して切り欠き部２１２及び下側加工部２１０を切削加工によって形成する場合と比較して、下型２０２ａを製造するための時間及びコストを低減することができる。 By the way, when the cutout portion 212 is formed by cutting the inner end of the lower mold member 203 on the side where the insertion port 206 is located, a great deal of time and cost are required. However, according to such a configuration and method, since the cutout portion 212 and the lower processed portion 210 are provided by coating the covering member 232, the cutout portion 212 and the lower processed portion 210 are provided with respect to the lower mold member 203. The time and cost for manufacturing the lower mold 202a can be reduced as compared with the case where the lower mold 202a is formed by cutting.

コーティング工程では、凹部２３０の第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂに被覆部材２３２をコーティングすることにより、載置面２０８から下側加工部２１０に向かって下方に傾斜した支持面２１４を被覆部材２３２に形成する。 In the coating step, by coating the first inner surface 231a and the second inner surface 231b of the recess 230 with the covering member 232, the supporting surface 214 inclined downward from the mounting surface 208 toward the lower processed portion 210 is covered with the covering member 232. To form.

このような方法によれば、下型２０２ａに支持面２１４を簡単且つ精度よく形成することができる。 According to such a method, the support surface 214 can be easily and accurately formed on the lower mold 202a.

被覆部材２３２は、タングステンを含む金属材料又はセラミックス材料により構成されている。 The covering member 232 is made of a metal material containing tungsten or a ceramic material.

このような構成によれば、支持面２１４及び下側加工部２１０の耐久性の向上を図ることができる。 According to such a configuration, the durability of the support surface 214 and the lower processed portion 210 can be improved.

加工型２００ａの製造方法において、コーティング工程では、溶射によって被覆部材２３２を凹部２３０の第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂにコーティングする。 In the method for manufacturing the processing mold 200a, in the coating step, the coating member 232 is coated on the first inner surface 231a and the second inner surface 231b of the recess 230 by thermal spraying.

このような方法によれば、支持面２１４及び下側加工部２１０を簡単且つ精度よく形成することができる。 According to such a method, the support surface 214 and the lower processed portion 210 can be formed easily and accurately.

コーティング工程では、肉盛りによって被覆部材２３２を凹部２３０の第１内面２３１ａ及び第２内面２３１ｂにコーティングする。 In the coating step, the covering member 232 is coated on the first inner surface 231a and the second inner surface 231b of the recess 230 by overlaying.

このような方法によれば、支持面２１４及び下側加工部２１０を簡単且つ精度よく形成することができる。 According to such a method, the support surface 214 and the lower processed portion 210 can be formed easily and accurately.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

以上の実施形態をまとめると、以下のようになる。 The above embodiments can be summarized as follows.

上記実施形態は、樹脂フィルム（１００）の中央部に形成された四角形状の開口部（６０）を囲む内周端部（１０２）の各辺部（１０４）に傾斜面（６６）を形成することにより、電解質膜・電極構造体（２０）の外周部に設けられる樹脂枠部材（２２）を製造する燃料電池用樹脂枠部材の製造方法であって、前記樹脂フィルムを下型（２０２、２０２ａ）の載置面（２０８）に載置する載置工程と、前記載置工程の後で、上型（２０４）を前記下型に向かって移動させて前記下型の下側加工部（２１０）と前記上型の上側加工部（２２４）とで前記各辺部のせん断加工を行うことにより、前記各辺部に前記傾斜面を形成する加工工程と、を含み、前記加工工程では、前記下側加工部と前記上側加工部との間に所定のクリアランス（ＣＬ）を維持しつつ、前記各辺部が内方に向かって下方に傾斜するように前記載置面における前記下側加工部側の角部を切り欠いた切り欠き部（２１２）に前記各辺部の少なくとも一部を位置させた状態で、前記せん断加工を行う、燃料電池用樹脂枠部材の製造方法を開示している。 In the above embodiment, inclined surfaces (66) are formed on each side portion (104) of the inner peripheral end portion (102) surrounding the rectangular opening (60) formed in the central portion of the resin film (100). This is a method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell for manufacturing a resin frame member (22) provided on the outer peripheral portion of the electrolyte membrane / electrode structure (20), wherein the resin film is used as a lower mold (202, 202a). After the mounting step of mounting on the mounting surface (208) of ) And the upper processing portion (224) of the upper mold include a processing step of forming the inclined surface on each side portion by performing shearing processing of each side portion. While maintaining a predetermined clearance (CL) between the lower processed portion and the upper processed portion, the lower processed portion on the above-mentioned mounting surface so that each side portion inclines downward inward. A method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell, which performs the shearing process in a state where at least a part of each of the side portions is positioned in the cutout portion (212) in which the corner portion on the side is cut out, is disclosed. ..

上記の燃料電池用樹脂枠部材の製造方法において、前記下型には、前記切り欠き部が位置する部分に、前記載置面から前記下側加工部に向かって下方に傾斜した支持面（２１４）が形成され、前記支持面は、平坦面（２１６ａ）又は凸状Ｒ面（２１６ｂ）であり、前記加工工程では、前記各辺部を前記支持面に接触させてもよい。 In the method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell, the lower mold has a support surface (214) inclined downward from the above-described mounting surface toward the lower processed portion in a portion where the notch portion is located. ) Is formed, and the support surface is a flat surface (216a) or a convex R surface (216b). In the processing step, each side portion may be brought into contact with the support surface.

上記の燃料電池用樹脂枠部材の製造方法において、前記クリアランスは、１０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内で設定されてもよい。 In the above method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell, the clearance may be set within the range of 10 μm or more and 60 μm or less.

上記実施形態は、上述した燃料電池用樹脂枠部材の製造方法に用いられる加工型（２００、２００ａ）であって、互いに近接離間可能なように対向配置された前記下型及び前記上型を備え、前記下型の上面には、四角形状の挿入口（２０６）と、前記挿入口を囲むように位置して前記樹脂フィルムが載置される前記載置面と、前記挿入口の外周に沿って延在する四角環状の前記下側加工部と、前記載置面における前記下側加工部側の角部を切り欠いた前記切り欠き部と、が設けられ、前記上型は、四角形状の前記上側加工部が形成されるとともに前記挿入口に挿入可能に形成されたパンチ（２２２）を有し、前記下側加工部と前記上側加工部とは、前記上型を前記下型に向かって移動させた際に前記下側加工部と前記上側加工部との間に前記クリアランスを維持した状態で前記下側加工部及び前記上側加工部で前記各辺部をせん断加工可能なように設けられている、加工型を開示している。 The embodiment is a processing die (200, 200a) used in the above-described method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell, and includes the lower die and the upper die arranged so as to be close to each other and separated from each other. On the upper surface of the lower mold, a quadrangular insertion port (206), a previously described mounting surface on which the resin film is placed so as to surround the insertion port, and an outer periphery of the insertion port. The lower processed portion having a square ring shape extending from the front and the notched portion notched at the corner portion on the lower processed portion side of the above-mentioned mounting surface are provided, and the upper mold has a quadrangular shape. The upper processed portion has a punch (222) formed so as to be inserted into the insertion port, and the lower processed portion and the upper processed portion have the upper die directed toward the lower die. When the lower processing portion and the upper processing portion are moved, the lower processing portion and the upper processing portion are provided so that each side portion can be sheared while maintaining the clearance between the lower processing portion and the upper processing portion. The processing mold is disclosed.

上記の加工型において、前記下型には、前記切り欠き部が位置する部分に、前記載置面から前記下側加工部に向かって下方に傾斜した支持面が形成され、前記支持面は、平坦面又は凸状Ｒ面であってもよい。 In the above-mentioned processing mold, the lower mold is formed with a support surface inclined downward from the above-described mounting surface toward the lower processing portion at a portion where the notch portion is located, and the support surface is formed on the support surface. It may be a flat surface or a convex R surface.

上記の加工型において、前記下型の前記上面には、前記挿入口の外周に沿って四角環状の凹部（２３０）が形成され、前記凹部の内面には、被覆部材（２３２）がコーティングされ、前記支持面及び前記下側加工部は、前記被覆部材に設けられてもよい。 In the above processing mold, a square annular recess (230) is formed on the upper surface of the lower mold along the outer circumference of the insertion port, and the inner surface of the recess is coated with a covering member (232). The support surface and the lower processed portion may be provided on the covering member.

上記の加工型において、前記被覆部材は、タングステンを含む金属材料又はセラミックス材料により構成されてもよい。 In the above processing mold, the covering member may be made of a metal material containing tungsten or a ceramic material.

上記の実施形態は、樹脂フィルムの中央部に形成された四角形状の開口部を囲む内周端部の各辺部に傾斜面を形成することにより、電解質膜・電極構造体の外周部に設けられる樹脂枠部材を製造するための加工型の製造方法であって、四角形状の挿入口と、前記挿入口を囲むように位置して前記樹脂フィルムが載置される載置面と、前記挿入口の外周に沿うように延在した四角環状の凹部と、が上面に形成された下型部材（２０３）を準備する下型部材準備工程と、前記下型部材準備工程の後で、前記凹部の内面に被覆部材をコーティングすることにより、前記挿入口の外周に沿って位置する下側加工部を前記被覆部材に形成するコーティング工程と、を含み、前記コーティング工程では、前記載置面における前記下側加工部側の角部に切り欠き部が設けられるように前記被覆部材を前記凹部の前記内面にコーティングする、加工型の製造方法を開示している。 The above embodiment is provided on the outer peripheral portion of the electrolyte membrane / electrode structure by forming inclined surfaces on each side of the inner peripheral end portion surrounding the square opening formed in the central portion of the resin film. It is a processing type manufacturing method for manufacturing a resin frame member to be manufactured, that is, a quadrangular insertion port, a mounting surface on which the resin film is placed so as to surround the insertion port, and the insertion. A lower mold member preparation step for preparing a lower mold member (203) having a square annular recess extending along the outer periphery of the mouth and a lower mold member (203) formed on the upper surface, and the recess after the lower mold member preparation step. The coating step includes a coating step of forming a lower processed portion located along the outer periphery of the insertion port on the covering member by coating the inner surface of the covering member, and the coating step includes the step of forming the lower processed portion on the mounting surface described above. A method for manufacturing a processing mold is disclosed in which the coating member is coated on the inner surface of the recess so that a notch is provided at a corner on the lower processing portion side.

上記の加工型の製造方法において、前記コーティング工程では、前記凹部の前記内面に前記被覆部材をコーティングすることにより、前記載置面から前記下側加工部に向かって下方に傾斜した支持面を前記被覆部材に形成してもよい。 In the above-mentioned processing mold manufacturing method, in the coating step, by coating the inner surface of the recess with the covering member, a support surface inclined downward from the above-mentioned mounting surface toward the lower processed portion is described. It may be formed on a covering member.

上記の加工型の製造方法において、前記コーティング工程では、溶射によって前記被覆部材を前記凹部の前記内面にコーティングしてもよい。 In the above-mentioned processing mold manufacturing method, in the coating step, the coating member may be coated on the inner surface of the recess by thermal spraying.

上記の加工型の製造方法において、前記コーティング工程では、肉盛りによって前記被覆部材を前記凹部の前記内面にコーティングしてもよい。 In the above-mentioned processing mold manufacturing method, in the coating step, the covering member may be coated on the inner surface of the recess by overlaying.

２０…ＭＥＡ（電解質膜・電極構造体）
６０…開口部 ６６…傾斜面
１００…樹脂フィルム １０２…内周端部
１０４…辺部 ２００、２００ａ…加工型
２０２、２０２ａ…下型 ２０３…下型部材
２０４…上型 ２０６…挿入口
２０８…載置面 ２１０…下側加工部
２１２…切り欠き部 ２１４…支持面
２１６ａ…平坦面 ２１６ｂ…凸状Ｒ面
２２４…上側加工部 ２３０…凹部
２３１ａ…第１内面 ２３１ｂ…第２内面
２３２…被覆部材 ＣＬ…クリアランス 20 ... MEA (electrolyte membrane / electrode structure)
60 ... Opening 66 ... Inclined surface 100 ... Resin film 102 ... Inner peripheral end 104 ... Sides 200, 200a ... Machining molds 202, 202a ... Lower mold 203 ... Lower mold member 204 ... Upper mold 206 ... Insertion port 208 ... Placement surface 210 ... Lower processed portion 212 ... Notched portion 214 ... Support surface 216a ... Flat surface 216b ... Convex R surface 224 ... Upper processed portion 230 ... Recessed portion 231a ... First inner surface 231b ... Second inner surface 232 ... Covering member CL …clearance

Claims (7)

樹脂フィルムの中央部に形成された四角形状の開口部を囲む内周端部の各辺部に傾斜面を形成することにより、電解質膜・電極構造体の外周部に設けられる樹脂枠部材を製造する燃料電池用樹脂枠部材の製造方法であって、
前記樹脂フィルムを下型の載置面に載置する載置工程と、
前記載置工程の後で、上型を前記下型に向かって移動させて前記下型の下側加工部と前記上型の上側加工部とで前記各辺部のせん断加工を行うことにより、前記各辺部に前記傾斜面を形成する加工工程と、を含み、
前記加工工程では、前記下側加工部と前記上側加工部との間に所定のクリアランスを維持しつつ、前記各辺部が内方に向かって下方に傾斜するように前記載置面における前記下側加工部側の角部を切り欠いた切り欠き部に前記各辺部の少なくとも一部を位置させた状態で、前記せん断加工を行う、燃料電池用樹脂枠部材の製造方法。 By forming inclined surfaces on each side of the inner peripheral end portion surrounding the square opening formed in the central portion of the resin film, a resin frame member provided on the outer peripheral portion of the electrolyte film / electrode structure is manufactured. This is a method for manufacturing resin frame members for fuel cells.
The mounting step of mounting the resin film on the mounting surface of the lower mold, and
After the above-described setting step, the upper die is moved toward the lower die, and the lower machining portion of the lower die and the upper machining portion of the upper die perform shearing of each side portion. Including a processing step of forming the inclined surface on each side portion,
In the processing step, while maintaining a predetermined clearance between the lower processing portion and the upper processing portion, the lower portion on the above-mentioned mounting surface so that each side portion inclines downward inward. A method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell, wherein the shearing process is performed in a state where at least a part of each side portion is positioned in the notch portion in which the corner portion on the side processed portion side is cut out. 請求項１記載の燃料電池用樹脂枠部材の製造方法であって、
前記下型には、前記切り欠き部が位置する部分に、前記載置面から前記下側加工部に向かって下方に傾斜した支持面が形成され、
前記支持面は、平坦面又は凸状Ｒ面であり、
前記加工工程では、前記各辺部を前記支持面に接触させる、燃料電池用樹脂枠部材の製造方法。 The method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell according to claim 1.
In the lower mold, a support surface inclined downward from the previously described mounting surface toward the lower processed portion is formed in a portion where the notch portion is located.
The support surface is a flat surface or a convex R surface, and is
In the processing step, a method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell, in which each side portion is brought into contact with the support surface. 請求項１又は２に記載の燃料電池用樹脂枠部材の製造方法であって、
前記クリアランスは、１０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内で設定される、燃料電池用樹脂枠部材の製造方法。 The method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell according to claim 1 or 2.
A method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell, wherein the clearance is set within a range of 10 μm or more and 60 μm or less. 請求項１～３のいずれか１項に記載の燃料電池用樹脂枠部材の製造方法に用いられる加工型であって、
互いに近接離間可能なように対向配置された前記下型及び前記上型を備え、
前記下型の上面には、
四角形状の挿入口と、
前記挿入口を囲むように位置して前記樹脂フィルムが載置される前記載置面と、
前記挿入口の外周に沿って延在する四角環状の前記下側加工部と、
前記載置面における前記下側加工部側の角部を切り欠いた前記切り欠き部と、が設けられ、
前記上型は、四角形状の前記上側加工部が形成されるとともに前記挿入口に挿入可能に形成されたパンチを有し、
前記下側加工部と前記上側加工部とは、前記上型を前記下型に向かって移動させた際に前記下側加工部と前記上側加工部との間に前記クリアランスを維持した状態で前記下側加工部及び前記上側加工部で前記各辺部をせん断加工可能なように設けられている、加工型。 A processing mold used in the method for manufacturing a resin frame member for a fuel cell according to any one of claims 1 to 3.
The lower mold and the upper mold are arranged so as to be close to each other and separated from each other.
On the upper surface of the lower mold,
With a square insertion slot,
The previously described surface on which the resin film is placed so as to surround the insertion slot, and
The lower processing portion of the square ring extending along the outer circumference of the insertion port, and the lower processing portion.
The cutout portion is provided by cutting out the corner portion on the lower processed portion side of the above-mentioned mounting surface.
The upper mold has a punch formed so that the upper processed portion having a square shape is formed and can be inserted into the insertion port.
The lower processing portion and the upper processing portion are in a state where the clearance between the lower processing portion and the upper processing portion is maintained when the upper mold is moved toward the lower mold. A processing mold provided so that each side portion can be sheared at the lower processing portion and the upper processing portion. 請求項４記載の加工型であって、
前記下型には、前記切り欠き部が位置する部分に、前記載置面から前記下側加工部に向かって下方に傾斜した支持面が形成され、
前記支持面は、平坦面又は凸状Ｒ面である、加工型。 The processing type according to claim 4.
In the lower mold, a support surface inclined downward from the previously described mounting surface toward the lower processed portion is formed in a portion where the notch portion is located.
The support surface is a processing type that is a flat surface or a convex R surface. 請求項５記載の加工型であって、
前記下型の前記上面には、前記挿入口の外周に沿って四角環状の凹部が形成され、
前記凹部の内面には、被覆部材がコーティングされ、
前記支持面及び前記下側加工部は、前記被覆部材に設けられている、加工型。 The processing type according to claim 5.
A square annular recess is formed on the upper surface of the lower mold along the outer circumference of the insertion port.
The inner surface of the recess is coated with a covering member.
The support surface and the lower processed portion are processed molds provided on the covering member. 請求項６記載の加工型であって、
前記被覆部材は、タングステンを含む金属材料又はセラミックス材料により構成されている、加工型。 The processing type according to claim 6.
The coating member is a processing mold made of a metal material containing tungsten or a ceramic material.
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