(57)【要約】【課題】簡単な構成で、燃料電池の構成部品の板厚に誤差が生じている場合でもバリを発生させることなく、燃料電池の構成部品にガスケットを確実且つ容易に直接一体成形する。【解決手段】本発明の燃料電池の構成部品７にガスケットＧを一体成形するための装置は、燃料電池の構成部品７がセットされてその表面上に成形するガスケットＧに応じたキャビティ１０を形成する金型１と、このキャビティ１０にガスケットＧの材料を注入する材料注入装置２と、この材料注入装置２を制御する制御手段３とを備えており、制御手段３が、燃料電池の構成部品７の板厚Ｔを測定して板厚データを出力する板厚測定手段４と、この板厚データに基づいて材料注入装置２による材料の注入量を制御する演算処理手段５とを備えている。【選択図】図１
2010049923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の構成部品を金型内にセットしてキャビティを形成し、該キャビティにガスケットの材料を注入して、その表面上にガスケットを一体成形する方法であって、
前記燃料電池の構成部品の板厚を測定して板厚データを得て、
該板厚データに基づいて前記ガスケットの材料の注入条件を制御することを特徴とする燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形する方法。
【請求項２】
燃料電池の構成部品の表面上にガスケットを一体成形するための装置であって、
燃料電池の構成部品がセットされてその表面上に成形するガスケットに応じたキャビティを形成する金型と、該キャビティにガスケットの材料を注入する材料注入装置と、該材料注入装置を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段が、前記燃料電池の構成部品の板厚を測定して板厚データを出力する板厚測定手段と、該板厚データに基づいて前記材料注入装置を制御する演算処理手段とを備えていることを特徴とする燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形する方法、およびそのための装置に関し、さらに詳しくは、燃料電池のたとえばＭＥＧＡなど、積層される構成部品にガスケットを直接一体成形するための方法、および積層される構成部品にガスケットを直接一体成形するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池では一般に、複数のセルを積層し、両端をエンドプレートによって挟持している。各セルの構成部品としては、電解質膜の両面に電極層を設けたＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜−電極アセンブリ）と、ＭＥＡの両側に配置された多孔質のガス拡散層と、ガス拡散層へガスを流通する多孔体と、これらのＭＥＡ、ガス拡散層、多孔体を挟持するセパレータとを含んでいる。ＭＥＡとその両側に配置されたガス拡散層とにより構成される部材は、一般にＭＥＧＡと呼ばれる。燃料ガスや酸化ガスなどの燃料電池の発電に用いられる反応ガスは、セパレータを積層することにより燃料電池内部に形成されるマニホールドを流れ、多孔体、ガス拡散層を介してＭＥＡへ供給される。
【０００３】
そして、燃料電池においては、ＭＥＡにおける電解質膜と電極層との間、ＭＥＧＡにおけるＭＥＡとその両側に配置されたガス拡散層との間、単セルにおけるＭＥＧＡとセパレータと間、互いに隣接するセルのセパレータの間などに、ガスや冷媒をシールするためのガスケットが設けられる。
【０００４】
このような燃料電池の構成部品にガスケットを成形することに関する従来の技術としては、たとえば特許文献１が知られている。
【０００５】
特許文献１には、多孔質カーボン、グラファイト、導電性フェノール樹脂またはマグネシウム合金等よりなる平面プレートの表面または前記表面に施された溝部に、液状ゴム硬化物よりなるガスケットリップを一体成形したことなどを特徴とする燃料電池用ガスケットが開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献１には、上述した燃料電池用ガスケットを成形するための方法において、射出前に上下金型の間に隙間を設けて真空引きし、その後、型締めしてガスケットリップを射出成形することなどを特徴とする燃料電池用ガスケットの成形方法が開示されている。
【０００７】
ところで、ガスケットを一体成形する燃料電池の構成部品の一例として、電極層を含むＭＥＡや、このＭＥＡにガス拡散層を積層したＭＥＧＡなどにおいては、その板厚にバラツキやが大きく、誤差が生じていることが多い。そのため、燃料電池の構成部品にガスケットを成形するための金型キャビティの容積が変化する。そして、ガスケットの材料の注入量が少ないと、ガスケットの材料が不足して欠肉が生じ、かかる欠肉が生じた構成部品を使用することができないという問題がある。そのため、従来の技術では一般に、このような欠肉の発生を防止すべく、ガスケットの注入量を充分な量となるように設定していた。
【０００８】
また、燃料電池の構成部品、特にＭＥＧＡにあっては、機械的強度が比較的低い。そのため、ガスケットを成形すべく金型内にセットして型締するときの圧力（型締力）が高いと、ＭＥＧＡなどの構成部品が破損することとなる。したがって、従来の技術では一般に、型締力を充分に高く設定することができなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１８５１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の技術にあっては、図２に参照されるように、燃料電池の構成部品７の板厚Ｔにバラツキが生じた場合には、ガスケットを成形するキャビティの容積が変化することとなる。すなわち、構成部品７が薄い板厚Ｔａの場合（図２（ａ））にはガスケットを成形するキャビティの容積が比較的小さく、厚い板厚Ｔｂの場合（図２（ｂ））にはガスケットを成形するキャビティの容積が比較的大きくなる。これに対して、従来の技術では、燃料電池の構成部品に生じている板厚の誤差を考慮することなく、上述したように欠肉の発生を防止し得る充分な量に設定されたガスケットの材料をキャビティ内に一定量で注入していた。そのため、従来の技術では、特に燃料電池の構成部品の板厚が薄い（キャビティの容積が比較的小さい）場合に、充分な一定量のガスケットの材料が注入されることにより、その注入量が超過して材料がキャビティ外に漏出し、バリが発生することとなる。バリが発生したままの状態では、燃料電池の構成部品を積層した際にガスケットとしての機能が損なわれるなどの問題が生じることとなる。そのため、従来の技術では一般に、発生したバリを後工程で除去する必要があることから手間や時間がかかり、燃料電池の製造コストを低減させることが困難であるという問題があった。さらにまた、発生したバリが型開きの際に燃料電池の構成部品から離脱して金型内に残った場合には、次のショット（成形サイクル）を行うときに、前のショットで金型内に残留したバリが型締により構成部品に部分的な力を加えることになって破損させたり、構成部品に付着して不良品となって、廃却しなければならず歩留まりを向上させることが困難であるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、燃料電池の構成部品に生じている板厚の誤差に起因したバリを発生させることなく、燃料電池の構成部品の表面にガスケットを確実且つ容易に直接一体成形することができる方法およびそのための装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形する方法に係る発明は、上記目的を達成するため、燃料電池の構成部品を金型内にセットしてキャビティを形成し、該キャビティにガスケットの材料を注入して、その表面上にガスケットを一体成形する方法であって、前記燃料電池の構成部品の板厚を測定して板厚データを得て、該板厚データに基づいて前記ガスケットの材料の注入条件を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形するための装置に係る発明は、燃料電池の構成部品の表面上にガスケットを一体成形するための装置であって、燃料電池の構成部品がセットされてその表面上に成形するガスケットに応じたキャビティを形成する金型と、該キャビティにガスケットの材料を注入する材料注入装置と、該材料注入装置を制御する制御手段とを備えており、前記制御手段が、前記燃料電池の構成部品の板厚を測定して板厚データを出力する板厚測定手段と、該板厚データに基づいて前記材料注入装置を制御する演算処理手段とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形する方法に係る発明によれば、燃料電池の構成部品を金型内にセットする前にその板厚を測定して板厚データを得る。そして、燃料電池の構成部品を金型内にセットしてキャビティを形成し、該キャビティにガスケットの材料を注入する。このとき、板厚データに基づいてガスケットの材料の注入条件を制御する。そのため、ガスケットの材料は、燃料電池の構成部品の板厚に応じて適切にキャビティ内へ注入され、バリを生じることなくガスケットが燃料電池の構成部品の表面に確実に直接一体成形される。
また、請求項２の燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形する装置に係る発明によれば、燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形するに際して、最初に制御手段の板厚測定手段によって燃料電池の構成部品の板厚を測定し、その板厚データを演算処理手段に出力し蓄積させる。続いて、この燃料電池の構成部品を金型内にセットしてキャビティを形成し、キャビティにガスケットの材料を注入する。このとき、演算処理手段は、板厚データに基づいてガスケットの材料をキャビティ内に注入させるよう材料注入装置を制御する。そのため、ガスケットは、バリを生じることなく燃料電池の構成部品の表面に確実に直接一体成形される。
【００１４】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（４）項が請求項２に相当する。
【００１５】
（１）  燃料電池の構成部品を金型内にセットしてキャビティを形成し、該キャビティにガスケットの材料を注入して、その表面上にガスケットを一体成形する方法であって、
前記燃料電池の構成部品の板厚を測定して板厚データを得て、
該板厚データに基づいて前記ガスケットの材料の注入条件を制御することを特徴とする燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形する方法。
【００１６】
（１）項の発明では、燃料電池の構成部品を金型内にセットする前にその板厚を測定して板厚データを得て、燃料電池の構成部品を金型内にセット（インサート）してキャビティを形成し、該キャビティにガスケットの材料を注入する。このとき、板厚データに基づいてガスケットの材料の注入条件を制御する。そのため、ガスケットの材料が適切にキャビティ内へ注入され、バリを生じることなくガスケットが燃料電池の構成部品の表面に確実に直接一体成形される。
【００１７】
（２）  前記板厚データに基づいて前記キャビティの容積を算出し、前記ガスケットの材料の注入条件を制御することを特徴とする（１）項に記載の燃料電池の構成部品にガスケットを成形する方法。
【００１８】
（２）の発明では、（１）項に記載の発明において、板厚データに基づいてキャビティの容積を算出することにより、ガスケットを一体成形する構成部品の板厚に応じて容積が変動するキャビティにガスケットの材料を適切に注入するよう条件を制御することができる。
【００１９】
（３）  前記板厚データに基づいて制御される前記ガスケットの材料の注入条件は、注入量、注入速度、注入圧の少なくも一つであることを特徴とする（１）または（２）項に記載の燃料電池の構成部品にガスケットを成形する方法。
【００２０】
（３）項の発明では、（１）または（２）項に記載の発明において、板厚データに基づいて前記ガスケットの材料の条件として、注入量、注入速度、注入圧の少なくも一つを制御することにより、ガスケットを一体成形する構成部品の板厚に応じてキャビティにガスケットの材料を適切に注入することができる。
【００２１】
（４）  燃料電池の構成部品の表面上にガスケットを一体成形するための装置であって、
燃料電池の構成部品がセットされてその表面上に成形するガスケットに応じたキャビティを形成する金型と、該キャビティにガスケットの材料を注入する材料注入装置と、該材料注入装置を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段が、前記燃料電池の構成部品の板厚を測定して板厚データを出力する板厚測定手段と、該板厚データに基づいて前記材料注入装置を制御する演算処理手段とを備えていることを特徴とする燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形するための装置。
【００２２】
（４）項の発明では、最初に制御手段の板厚測定手段によって燃料電池の構成部品の板厚を測定し、その板厚データを演算処理手段に出力し蓄積させ、続いて、この燃料電池の構成部品を金型内にセットしてキャビティを形成し、キャビティにガスケットの材料を注入する。このとき、演算処理手段は、板厚データに基づいて材料注入装置を制御しガスケットの材料を適切に注入させる。そのため、ガスケットは、バリを生じることなく燃料電池の構成部品の表面に確実に直接一体成形される。
【００２３】
（５）  前記制御手段の演算処理手段が、前記板厚データに基づいて前記キャビティの容積を算出し、前記ガスケットの材料の注入を制御するものであることを特徴とする（４）項に記載の燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形するための装置。
【００２４】
（５）の発明では、（４）項に記載の発明において、前記制御手段の演算処理手段が、前記板厚データに基づいて前記キャビティの容積を算出し、前記ガスケットの材料の注入を制御するものであることにより、ガスケットを一体成形する構成部品の板厚に応じて容積が変動するキャビティにガスケットの材料を適切に注入するよう制御することができる。
【００２５】
（６）  前記制御手段の演算処理手段が、前記板厚データに基づいて前記ガスケットの材料の注入量、注入速度、注入圧の少なくも一つを制御するものであることを特徴とする（４）または（５）項に記載の燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形するための装置。
【００２６】
（６）項の発明では、（４）または（５）項に記載の発明において、前記制御手段の演算処理手段が、板厚データに基づいて前記ガスケットの材料の注入量、注入速度、注入圧の少なくも一つを制御するものであることにより、ガスケットを一体成形する構成部品の板厚に応じてキャビティにガスケットの材料の注入を適切に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
最初に、本発明の燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形するための装置の実施の一形態を、燃料電池の構成部品としてＭＥＧＡ７の端縁部７ｂを包み込むようにしてガスケットＧを直接一体成形する場合により、図１〜図３に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
本発明の燃料電池の構成部品７にガスケットＧを一体成形するための装置は、概略、燃料電池の構成部品７がセットされてその表面上に成形するガスケットＧに応じたキャビティ１０を形成する金型１と、このキャビティ１０にガスケットＧの材料を注入する材料注入装置２と、この材料注入装置２を制御する制御手段３とを備えており、制御手段３が、燃料電池の構成部品７の板厚Ｔを測定して板厚データを出力する板厚測定手段４と、この板厚データに基づいて材料注入装置２を制御する演算処理手段５とを備えている。
【００２９】
この実施の形態の場合、金型１は、上型１１と下型１２とにより構成されており、上型１１は固定盤１３に取り付けられ、下型１２は可動盤１４に取り付けられている。可動盤１４は型締手段に接続されており、上型１１に対して下型１２が近接（型閉じ）・遠退（型開き）移動されると共に、成形時には上型１１に対して下型１２が所定の型締力で型締維持されるようになっている。上型１１には、材料注入装置２からガスケットＧの材料をキャビティ１０内に導入するための通路１５が形成されている。上型１１と下型１２の対向面には、型閉じさせたときに、燃料電池の構成部品の一つであるＭＥＧＡ７の本体部７ａを挟み込むようにして収容する収容部１６と、ＭＥＧＡ７の端縁部７ｂが配置されて所定形状のガスケットＧを成形するためのキャビティ１０とが形成される。また、上型１１および下型１２のキャビティ１０の近傍の両側部には、シール材１７，１８がキャビティ１０に沿ってそれぞれ配設されている。ＭＥＧＡ７を金型１内にセット（インサートともいう）して上型１１と下型１２を型閉じさせた状態において、収容部１６に配設されるシール材１７は、ＭＥＧＡ７の本体部７ａの表面に当接し、上型１１と下型１２のいずれか一方の衝合面に形成された溝に保持されたシール材１８は他方の衝合面の溝に収容されて、それぞれ、キャビティ１０の内側と外側にガスケットＧの材料が漏出しないようにシールする。
【００３０】
ガスケットＧは、たとえばシリコン系ゴム材料により成形される。そのため、材料注入装置２は、たとえばシリンダとその内部に嵌挿されたピストンとピストンを制御可能に駆動する駆動手段となどにより構成されており、任意の量の流動可能な液状のシリコン系ゴム材料を、任意の速度および圧力で通路１５を介してキャビティ１０に供給することができるようになっている。
【００３１】
制御手段３の板厚測定手段４は、金型１の収容部１６に挟み込まれるように保持されることとなるＭＥＧＡ７の本体部７ａの板厚Ｔを測定してその板厚データを出力する測定器４０を備えており、図１に示された第１の実施の形態の場合、金型１とは別に配設され燃料電池の構成部品であるＭＥＧＡ７が載置される定盤４１と、測定器４０を支持する支持手段４２とを有している。測定器４０は、定盤４１上に載置されたＭＥＧＡ７の本体部７ａの上面に接する測定子４０ａを備えたもので、たとえばダイヤルゲージなどを採用することができる。
【００３２】
制御手段３の演算処理手段５は、測定器４０から出力された板厚データを受け取って、この板厚データに基づいてキャビティ１０の容積を算出して、ガスケットＧの材料の量や、ガスケットＧの材料の注入速度、注入圧などを決定し、この決定に従った制御信号を材料注入装置２に出力するものである。
【００３３】
ここで、ガスケットＧを直接一体成形する燃料電池の構成部品であるＭＥＧＡ７の板厚Ｔにバラツキが生じた場合を、図２に基づいて説明する。図２の左方の（ａ）は、ＭＥＧＡ７の本体部７ａの板厚Ｔａが比較的薄く、図２の右方の（ｂ）は、ＭＥＧＡ７の本体部７ａの板厚Ｔｂが比較的厚い場合を示したものである。図２の（ａ）に示したようにＭＥＧＡ７の本体部７ａの板厚Ｔａが比較的薄い場合、ガスケットＧの成形時に本体部７ａを挟むように金型１の収容部１６が接するため、上型１１と下型１２が型閉じすると近接してシール材１８の周囲の部分が互いに衝合された状態となっている。したがって、シール材１７，１８との間で形成されるキャビティ１０の図２の高さ方向の寸法が比較的小さくなることから、キャビティ１０の容積も比較的小さくなる。
【００３４】
これに対して、図２の（ｂ）に示したようにＭＥＧＡ７の本体部７ａの板厚Ｔｂが比較的厚い場合、ガスケットＧの成形時に本体部７ａを挟むように金型１の収容部１６が接するため、上型１１と下型１２の型閉じしたときに開いた状態となっている。したがって、シール材１７，１８との間で形成されるキャビティ１０の図２の高さ方向の寸法が比較的大きくなることから、キャビティ１０の容積も比較的大きくなる。つまり、ＭＥＧＡ７の本体部７ａを金型１の収容部１６で挟むように型閉じしたときに形成されるキャビティ１０の容積は、ＭＥＧＡ７の本体部７ａが薄い板厚Ｔａの場合（図２の（ａ））と、厚い板厚Ｔｂの場合（図２の（ｂ））とで異なっている。
【００３５】
このように、ＭＥＧＡ７の板厚Ｔと対応して、ガスケットＧを成形するためのキャビティ１０の容積も変化することとなる。しかしながら、従来の技術では、燃料電池の構成部品の板厚のバラツキによって容積が変化するキャビティ１０に対してガスケットＧの材料を一定量で注入しており、しかも、その量が比較的板厚Ｔｂの厚いＭＥＧＡ７（つまり、キャビティ１０の容積が比較的大きい）に欠肉を生じさせないように設定されていたため、比較的板厚Ｔａが薄いＭＥＧＡ７の場合に特に、材料の注入が超過してバリが生じることがあった。
【００３６】
そこで、本発明では、金型１内にセットしてガスケットＧを成形する前に、その燃料電池の構成部品７の板厚Ｔを制御手段３の板厚測定手段４によって測定し、得られた板厚データを制御手段３の演算処理手段５に出力して、演算処理手段５によって板厚データからキャビティ１０の容積を演算し、キャビティ１０内に注入するガスケットＧの材料の量などを制御するための信号を材料注入装置２に出力させるよう構成した。なお、制御手段３の板厚測定手段４および演算処理手段５の処理内容については、後に詳細に説明する。
【００３７】
なお、板厚測定手段４は、図１に示した実施の形態に限定されることはなく、例えば図３に示すように、測定器として金型１にリニアスケール４０’を設けて上型１１に対する下型１２の位置を測定するなど、他の手法により燃料電池の構成部品７の板厚Ｔを測定してキャビティ１０の容積を演算するよう構成することもできる。
【００３８】
次に、本発明の燃料電池の構成部品７にガスケットＧを一体成形する方法を、上述したように構成された装置を用いて構成部品としてＭＥＧＡ７の端縁部７ｂを包み込むようにガスケットＧを直接一体成形する場合によって、その装置の制御手段３によって制御される内容と共に、図４および図５に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
本発明の燃料電池の構成部品７にガスケットＧを一体成形する方法は、概略、燃料電池の構成部品７を金型１内にセットしてキャビティ１０を形成し、キャビティ１０にガスケットＧの材料を注入して、その表面上にガスケットＧを一体成形する方法であって、燃料電池の構成部品７の板厚Ｔを測定して板厚データを得て、板厚データに基づいてガスケットＧの材料の注入を制御する。
【００４０】
燃料電池の構成部品であるＭＥＧＡ７にガスケットＧを成形するに際しては、図４に示すように、最初にＭＥＧＡ７の板厚を測定する（Ｓ１）。この測定は、図１に示した装置の場合、定盤４１上にＭＥＧＡ７を載置し、測定器４０の測定子４０ａをＭＥＧＡ７の本体部７ａの上面に接触させることにより行われる。また、図３に示した装置の場合、型閉じして本体部７ａを収容部１６で挟むように保持したときの上型１１と下型１２との距離をリニアスケール４０’によって測定する。
【００４１】
そして、演算処理手段５では、予め設定された板厚Ｔのバラツキ規格（上限と下限）が収容されており、測定された板厚Ｔが設定されたバラツキ規格の範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ２）。ここで測定された板厚Ｔが設定されたバラツキ規格の範囲内にない場合（Ｓ２でＮｏの場合）には、そのＭＥＧＡ７を不良品と判断して廃却させる（Ｓ３）。
【００４２】
測定された板厚Ｔが設定されたバラツキ規格の範囲内にある場合（Ｓ２でＹｅｓの場合）にはそのＭＥＧＡ７を良品であると判断してその板厚データを採用し（Ｓ４）、この板厚データからキャビティ１０の体積を算出して、この体積からガスケットＧの材料注入量を演算する（Ｓ８）。演算処理手段５はこの演算結果から、材料注入装置２に制御信号を出力して、所定量のガスケットＧの材料をキャビティ１０内に注入させるよう制御する（Ｓ９）。
【００４３】
次に、本発明の方法の別の実施の形態を図５に基づいて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明することとする。
【００４４】
上述した実施の形態においては、ガスケットＧを成形するに際して個々のＭＥＧＡ７の板厚Ｔを板厚測定手段４によってそれぞれ測定し、次いで各板厚データから演算処理手段５がキャビティ１０の容積を算出していたのに対して、この実施の形態では、ガスケットＧを成形しようとする複数のＭＥＧＡ７の板厚Ｔを板厚測定手段４によって予め測定し、これらの板厚データをまとめてデータベースＤＢに一旦蓄積し、ガスケットＧを成形するに際して蓄積された板厚データをデータベースＤＢから読み取って演算処理手段５がそのガスケットＧを成形しようとするＭＥＧＡ７と対応することとなるキャビティ１０の容積を算出する。
【００４５】
燃料電池の構成部品であるＭＥＧＡ７には、シリアル番号が予め付与されている。各ＭＥＧＡ７にガスケットＧを成形するに際しては、図５に示すように、最初に板厚Ｔを測定するＭＥＧＡ７のシリアル番号を読み取り（Ｓ０）、板厚測定手段４によってＭＥＧＡ７の板厚Ｔを測定する（Ｓ１）。ＭＥＧＡ７のシリアル番号の読み取り（Ｓ０）とその板厚Ｔの測定（Ｓ１）は、いずれが先でもよく、また同時でもよい。続いて、演算処理手段５により、測定された板厚データが設定されたバラツキ規格の範囲内にあるか否かを、すなわち板厚が良品か不良品かを判定する（Ｓ２）。
【００４６】
図５のＳ２で良品であると判断されたＭＥＧＡ７はその板厚良品情報データを蓄積するものとして、記憶装置のデータベースにその板厚データがシリアル番号と対応させて送られ蓄積される（Ｓ５）。そして、最初のステップに戻って次のＭＥＧＡ７のシリアル番号の読み取り（Ｓ０）と板厚測定（Ｓ１）を同様に順次繰り返し行う。
【００４７】
ＭＥＧＡ７にガスケットＧを実際に成形するに際しては、最初にそのガスケットＧを成形すべく金型１内にセット（インサート）しようとするＭＥＧＡ７のシリアル番号を読み取り（Ｓ６）、このシリアル番号と対応するＭＥＧＡ７の板厚データをデータベースＤＢから読み取る（Ｓ７）。そして、このＭＥＧＡ７の板厚データからキャビティ１０の体積を算出し、この体積からガスケットＧの材料注入量を演算する（Ｓ８）。演算処理手段５はこの演算結果から、材料注入装置２に制御信号を出力して、所定量のガスケットＧの材料をキャビティ１０内に注入させる（Ｓ９）。
【００４８】
上述した実施の形態では、ガスケットＧを成形しようとする燃料電池の構成部品７の板厚Ｔを測定して、その板厚データからキャビティ１０の容積を算出し、キャビティ１０の容積に応じてガスケットＧの材料の注入量を制御することとした。しかしながら、本発明は、ガスケットのＧの材料の注入量の制御に限定されることなく、算出されたキャビティ１０の容積に応じてガスケットＧの材料の注入速度やその注入する際の圧力も制御することが好ましい。
【００４９】
本発明では、ガスケットＧを成形しようとする燃料電池の構成部品７の板厚Ｔを測定して、その板厚データからキャビティ１０の容積を算出し、キャビティ１０の容積に応じてガスケットＧの材料の注入量などを制御するため、ガスケットＧを成形しようとする構成部品７の板厚Ｔに誤差が生じている場合であっても、ガスケットＧの材料をキャビティ１０内に適切に注入することができるため、金型１の型締力を比較的低く設定することができ、且つ、欠肉は勿論のことバリも発生させることなくガスケットＧを精度よく成形することができる。
【００５０】
なお、ガスケットを成形する構成部品７として、上述した実施の形態ではＭＥＧＡである場合により説明してきたが、本発明によりガスケットＧが直接一体成形される構成部品７はこの実施の形態に限定されることなく、たとえば電解質膜、電極層、ガス拡散層、セパレータのいずれか一つであってもよく、また、電極層の間に電解質膜を挟むようにして組み付けてなるＭＥＡ、ＭＥＧＡをセパレータで挟んでなる単セルなど、燃料電池の板状の構成部品であるこれら電解質膜、電極層、ガス拡散層、セパレータの組み合わせであって、隣接する構成部品と水密または気密に保った状態で積層するためにガスケットＧを成形する必要があるものであればよく、ガスや生成水等の流体通路となるマニホールド穴の形状などに応じて、ガスケットＧを成形する位置や形状も必要に応じて任意に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形するための装置の実施の一形態を説明するために示した概念図である。
【図２】ガスケットを成形する構成部品の板厚によって金型のキャビティの容積が相違する状態を比較して説明するために示した断面図である。
【図３】本発明による燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形するための装置の第２の実施の形態を説明するために示した概念図である。
【図４】本発明による燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形する方法の実施の一形態を説明するために示したフローチャートである。
【図５】本発明による燃料電池の構成部品にガスケットを一体成形する方法の第２の実施の形態を説明するために示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１：金型、  ２：材料注入装置、  ３：制御手段、  ４：板厚測定手段、  ５：演算処理手段、  ７：ＭＥＧＡ（構成部品）、  ７ａ：本体部、  ７ｂ：端縁部、  １０：キャビティ、  １１：上型、  １２：下型、  １６：収容部、  Ｇ：ガスケット、  Ｔ：板厚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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