(57)【要約】【課題】簡単な構成で、燃料電池の構成部品を破損させることなく、また、バリを発生させることなく、容易に燃料電池の積層される構成部品にガスケットを一体成形する。【解決手段】燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型１は、燃料電池の構成部品Ｓの表面上にガスケットＧを一体成形するためのもので、ガスケット成形部位２の周囲に形成されたシール溝３と、このシール溝３に保持される弾性体からなるシール部材４とを備えている。金型１に構成部品Ｓをセットして金型１を閉じると、キャビティ５が確実に形成されるため、金型１の型締め力を低く設定することができ、構成部品Ｓを破損することがない。キャビティ５内にガスケットＧの成形材料を充填すると、金型１の型締め力を低く設定しても、キャビティ５内に充填されたガスケットＧの成形材料がキャビティ５外に漏出することがないため、バリを発生することなく確実にガスケットＧが直接一体成形される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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金型であって、
ガスケット成形部位の周囲に形成されたシール溝と、該シール溝に保持される弾性体からなるシール部材とを備えたことを特徴とする燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型。
【請求項２】
キャビティが、前記構成部品の片面、両面、端縁を包み込む形状のいずれかにガスケットを成形するよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型。
【請求項３】
金型を用いて表面上にガスケットを一体成形してなる燃料電池の構成部品の製造方法であって、
ガスケット成形部位の周囲にシール溝を形成して、該シール溝に弾性体からなるシール部材を保持しておき、
前記構成部品を金型にセットし、金型を閉じて前記構成部品と金型とシール部材とによって成形するガスケットの形状に応じたキャビティを形成し、
該キャビティ内にガスケットの成形材料を充填することを特徴とする燃料電池の構成部品の製造方法。
【請求項４】
前記構成部品が、燃料電池の電解質膜、電極層、ガス拡散層、セパレータのいずれか一つ、または、これらの組み合わせであることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池の構成部品の製造方法。
【請求項５】
前記構成部品が、ソリッド体または多孔質体であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池の構成部品の製造方法。
【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のガスケット成形用金型、およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、燃料電池のたとえばセパレータとセルなど、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金型、および積層される構成部品の製造方法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膜電極接合体へ供給される。
【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設けるために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、金型にセパレータを挟み込んだ状態でガスケットを射出成形することにより前記セパレータに対して前記ガスケットを一体成形する燃料電池用構成部品の製造方法において、前記セパレータにおけるガスケット成形部位にこの部位よりも幅広の弾性薄膜を設けてから前記セパレータを前記金型に装着することにより前記金型が前記弾性薄膜を介して前記セパレータを挟み込み、さらには、セパレータのガスケット成形部位に弾性薄膜を設けるときに前記弾性薄膜の幅域内に前記セパレータが表面露出するセパレータ露出部を併せて形成し、前記セパレータ露出部においては前記セパレータに対して前記ガスケットを直接成形することなどを特徴とする燃料電池用構成部品の製造方法が開示されている。
【０００６】
すなわち、特許文献１では、セパレータに対してガスケットを一体成形するものであり（０００１）、セパレータがカーボン等のように非常に脆い材質である場合に、ガスケットを一体成形する際に、セパレータを射出成形金型に挟み込んだときの型締め力によってセパレータが破損してしまうことがあり（０００４）、また、このようにセパレータが破損するのを防止すべく型締め力を小さくすると、セパレータの反りやうねりを十分に吸収することができなくなるために、セパレータと金型との間からガスケット成形材料が漏出してバリが発生し易くなる（０００５）などと記載されている。
【０００７】
そして、特許文献１には、セパレータのガスケット成形部位の両側に弾性薄膜をあらかじめ塗布するなど一体成形しておくことにより、これをガスケット成形用金型に装着して型締めすると、かかる弾性薄膜が金型のパーティング面に接触して、型締め時に弾性薄膜の弾性によってセパレータの微妙な反りやうねりを吸収し，型締め力をそれほど大きくすることなくバリの発生を抑えると共に、セパレータの破損の発生を抑えることが記載されている（００３７、および図３、図４を参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２６０６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１にあっては、セパレータに弾性薄膜をあらかじめ一体成形するための工程が必要となり、手間やコストがかかるという問題があった。また、上記特許文献１にあっては、セパレータの各々に弾性薄膜を一体成形する必要があるため、弾性薄膜を成形するための材料コストがかかるという問題があった。さらに上記特許文献１にあっては、ガスケットのみならず弾性薄膜も成形することから、燃料電池の軽量化を図ることが困難となるという問題もあった。そして、これらの問題は、セパレータなど燃料電池の構成部品の両面にガスケットを成形する場合に、一方の面に成形する場合の２倍となるという問題もあった。
【００１０】
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を破損させることなく、また、バリを発生させることなく、容易に燃料電池の積層される構成部品にガスケットを一体成形することができる燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型、およびその製造方法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】
【００１１】
請求項１の燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型に係る発明は、上記目的を達成するため、燃料電池の構成部品の表面上にガスケットを一体成形するための金型であって、ガスケット成形部位の周囲に形成されたシール溝と、該シール溝に保持される弾性体からなるシール部材とを備えたことを特徴とするものである。
請求項２の燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明において、キャビティが、前記構成部品の片面、両面、端縁を包み込む形状のいずれかにガスケットを成形するよう形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項３の燃料電池の構成部品の製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、金型を用いて表面上にガスケットを一体成形してなる燃料電池の構成部品の製造方法であって、ガスケット成形部位の周囲にシール溝を形成して、該シール溝に弾性体からなるシール部材を保持しておき、前記構成部品を金型にセットし、金型を閉じて前記構成部品と金型とシール部材とによって成形するガスケットの形状に応じたキャビティを形成し、該キャビティ内にガスケットの成形材料を充填することを特徴とするものである。
請求項４の燃料電池の構成部品の製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項３に記載の発明において、前記構成部品が、燃料電池の電解質膜、電極層、ガス拡散層、セパレータのいずれか一つ、または、これらの組み合わせであることを特徴とするものである。
請求項５の燃料電池の構成部品の製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項３に記載の発明において、前記構成部品が、ソリッド体または多孔質体であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型に係る発明によれば、ガスケット成形部位の周囲に形成されたシール溝と、該シール溝に保持される弾性体からなるシール部材とを備えたことにより、この金型に構成部品をセットして金型を閉じると、シール部材が弾性体からなることによって、構成部品に反りや変形が生じている場合でも、その反りや変形に応じてシール部材が密着するため、成形するガスケットの形状に応じたキャビティが確実に形成される。そのため、金型の型締め力を低く設定することができ、したがって、構成部品を破損することがない。そして、このキャビティ内にガスケットの成形材料を充填すると、金型の型締め力を低く設定しても、キャビティ内に充填されたガスケットの成形材料は、シール部材によってキャビティ外に漏出することがないため、バリを発生することなく、構成部品のガスケット成形部位に確実にガスケットが直接一体成形される。ガスケットの成形が完了して金型を開くと、シール部材は、シール溝に保持されているためにガスケットから離れ、次の成形サイクルで再びキャビティを形成することができる。
請求項２の燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型に係る発明によれば、請求項１に記載の発明において、キャビティが、前記構成部品の片面、両面、端縁を包み込む形状のいずれかにガスケットを成形するよう形成されていることにより、構成部品の片面は勿論のこと、構成部品の両面やその端縁を包み込むようにガスケットを確実に成形することができる。
また、請求項３の燃料電池の構成部品の製造方法に係る発明によれば、ガスケット成形部位の周囲にシール溝を形成して、該シール溝に弾性体からなるシール部材を保持しておくことにより、この金型に構成部品をセットして金型を閉じ前記構成部品と金型とシール部材とによって成形するガスケットの形状に応じたキャビティを形成すると、シール部材が弾性体からなることによって、構成部品に反りや変形が生じている場合でも、その反りや変形に応じてシール部材を密着させることができ、したがって、成形するガスケットの形状に応じたキャビティを確実に形成することができる。そのため、金型の型締め力を低く設定することができ、したがって、構成部品を破損することがない。そして、このキャビティ内にガスケットの成形材料を充填すると、金型の型締め力を低く設定しても、シール部材がキャビティ内に充填されたガスケットの成形材料をキャビティ外に漏出するのを防止するため、バリを発生することなく、構成部品のガスケット成形部位に確実にガスケットを直接一体成形することができる。ガスケットの成形が完了して金型を開くと、シール部材は、シール溝に保持されているためにガスケットから離れ、次の成形サイクルで再びキャビティを形成することができる。
請求項４の燃料電池の構成部品の製造方法に係る発明によれば、請求項３に記載の発明において、構成部品として、燃料電池の電解質膜、電極層、ガス拡散層、セパレータのいずれか一つ、または、これらの組み合わせたものにおけるガスケット成形部位の周囲に弾性体からなるシール部材を保持することにより、これらの構成部品にガスケットを直接一体成形することができる。
請求項５の燃料電池の構成部品の製造方法に係る発明によれば、請求項３に記載の発明において、構成部品として、ソリッド体または多孔質体におけるガスケット成形部位の周囲に弾性体からなるシール部材を保持することにより、これらのソリッド体または多孔質体からなる構成部品にガスケットを直接一体成形することができる。
【００１３】
（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、（２）項が請求項２に相当し、（４）項が請求項３に相当し、（５）項が請求項４に相当し、（６）項が請求項５に相当する。
【００１４】
（１）  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金型であって、
ガスケット成形部位の周囲に形成されたシール溝と、該シール溝に保持される弾性体からなるシール部材とを備えたことを特徴とする燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型。
【００１５】
（１）項の発明では、この金型に構成部品をセットして金型を閉じると、シール部材が弾性体からなることによって、構成部品に反りや変形が生じている場合でも、その反りや変形に応じてシール部材が密着するため、成形するガスケットの形状に応じたキャビティが確実に形成される。そのため、金型の型締め力を低く設定することができ、したがって、構成部品を破損することがない。そして、このキャビティ内にガスケットの成形材料を充填すると、金型の型締め力を低く設定しても、キャビティ内に充填されたガスケットの成形材料は、シール部材によってキャビティ外に漏出することがないため、バリを発生することなく、構成部品のガスケット成形部位に確実にガスケットが直接一体成形される。ガスケットの成形が完了して金型を開くと、シール部材は、シール溝に保持されているためにガスケットから離れ、次の成形サイクルで再びキャビティを形成することができる。
【００１６】
（２）  キャビティが、前記構成部品の片面、両面、端縁を包み込む形状のいずれかにガスケットを成形するよう形成されていることを特徴とする（１）項に記載の燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型。
【００１７】
（２）項の発明では、（１）項に記載の発明において、キャビティが、前記構成部品の片面、両面、端縁を包み込む形状のいずれかにガスケットを成形するよう形成されていることにより、構成部品の所望の部分に所望の形状のガスケットを成形することができる。
【００１８】
（３）  シール溝が、断面アンダーカット形状に形成されていることを特徴とする（１）項または（２）項に記載の燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型。
【００１９】
（３）項の発明では、（１）項または（２）項に記載の発明において、シール溝の断面形状を、その開口部の幅が狭く底部の幅が広いアンダーカット形状とすることにより、シール部材を確実に保持することができる。
【００２０】
（４）  金型を用いて表面上にガスケットを一体成形してなる燃料電池の構成部品の製造方法であって、
ガスケット成形部位の周囲にシール溝を形成して、該シール溝に弾性体からなるシール部材を保持しておき、
前記構成部品を金型にセットし、金型を閉じて前記構成部品と金型とシール部材とによって成形するガスケットの形状に応じたキャビティを形成し、
該キャビティ内にガスケットの成形材料を充填することを特徴とする燃料電池の構成部品の製造方法。
【００２１】
（４）項の発明では、ガスケット成形部位の周囲にシール溝を形成して、該シール溝に弾性体からなるシール部材を保持しておくことにより、この金型に構成部品をセットして金型を閉じて前記構成部品と金型とシール部材とによって成形するガスケットの形状に応じたキャビティを形成すると、シール部材が弾性体からなることによって、構成部品に反りや変形が生じている場合でも、その反りや変形に応じてシール部材を密着させることができ、したがって、成形するガスケットの形状に応じたキャビティを確実に形成することができる。そのため、金型の型締め力を低く設定することができ、したがって、構成部品を破損することがない。そして、このキャビティ内にガスケットの成形材料を充填すると、金型の型締め力を低く設定しても、シール部材がキャビティ内に充填されたガスケットの成形材料をキャビティ外に漏出するのを防止するため、バリを発生することなく、構成部品のガスケット成形部位に確実にガスケットを直接一体成形することができる。ガスケットの成形が完了して金型を開くと、シール部材は、シール溝に保持されているためにガスケットから離れ、次の成形サイクルで再びキャビティを形成することができる。
【００２２】
（５）  前記構成部品が、燃料電池の電解質膜、電極層、ガス拡散層、セパレータのいずれか一つ、または、これらの組み合わせ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の製造方法。
【００２３】
（５）項の発明では、（４）項に記載の発明において、構成部品として、燃料電池の電解質膜、電極層、ガス拡散層、セパレータのいずれか一つ、または、これらの組み合わせたものにおけるガスケット成形部位の周囲に弾性体からなるシール部材を保持することにより、これらの構成部品にガスケットを直接一体成形することができる。
【００２４】
（６）  前記構成部品が、ソリッド体または多孔質体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の製造方法。
【００２５】
（６）項の発明では（４）項に記載の発明において、構成部品として、ソリッド体または多孔質体におけるガスケット成形部位の周囲に弾性体からなるシール部材を保持することにより、これらのソリッド体または多孔質体からなる構成部品にガスケットを直接一体成形することができる。
【００２６】
（７）  前記（６）項に記載の発明において、前記構成部品が多孔質体である場合に、
該多孔質体からなる構成部品にガスケットを成形するに先立って、該構成部品の少なくともガスケットを成形する部分とガスケットを成形しない部分との境界部分に、ガスケット成形材料含浸防止部を設けることを特徴とする燃料電池の構成部品の製造方法。
【００２７】
（７）項の発明では、多孔質体からなる構成部品にガスケットを成形するに先立って、該構成部品の少なくともガスケットを成形する部分とガスケットを成形しない部分との境界部分に、ガスケット成形材料含浸防止部を設けることにより、（６）項に記載の発明において、前記構成部品が多孔質体である場合であっても、多孔質体からなる構成部品にガスケットの成形材料が含浸されることがなく、適切にガスケットが直接一体成形された燃料電池の構成部品を製造することができる。
【００２８】
（８）  ガスケット成形材料含浸防止部は、多孔質体からなる構成部品を圧縮して孔を潰すか、または、多孔質体からなる構成部品に目止め剤を塗布することにより構成することを特徴とする（７）項に記載の燃料電池の構成部品の製造方法。
【００２９】
（８）項の発明では、（７）項に記載の発明において、多孔質体からなる構成部品を圧縮して孔を潰すか、または、多孔質体からなる構成部品に目止め剤を塗布することにより、ガスケット成形材料含浸防止部を確実に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型、およびその製造方法の実施の一形態を、図に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
本発明の燃料電池の構成部品のガスケット成形用金型１は、概略、燃料電池の構成部品Ｓの表面上にガスケットＧを一体成形するためのもので、ガスケット成形部位２の周囲に形成されたシール溝３と、このシール溝３に保持される弾性体からなるシール部材４とを備えている。
【００３２】
また、本発明の燃料電池の構成部品の製造方法は、概略、金型１を用いて表面上にガスケットＧを一体成形してなる燃料電池の構成部品Ｓを製造するためのもので、ガスケット成形部位２の周囲にシール溝３を形成して、このシール溝３に弾性体からなるシール部材４を保持しておき、構成部品Ｓを金型１にセットし、金型１（１１，１２）を閉じて構成部品Ｓと金型１とシール部材４とによって成形するガスケットＧの形状に応じたキャビティ５を形成し、このキャビティ５内にガスケットＧの成形材料を充填するものである。
【００３３】
図１は、燃料電池の構成部品Ｓに成形されるガスケットＧを説明するために簡略化して、構成部品Ｓの側縁に沿ってガスケットＧを成形する場合を示した平面図であるが、本発明は、図１に示した実施の形態に限定されることはなく、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、任意の形状のガスケットＧを成形することができる。また、ガスケットＧが直接一体成形される構成部品Ｓは、燃料電池の電解質膜、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、このＭＥＡの両側をガス拡散層で挟むように構成されたＭＥＧＡ、このＭＥＧＡをセパレータで挟んでなる単セルなど、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とすることができる。
【００３４】
図２〜図６は、図１のＡ−Ａ線における金型の拡大断面図を示したものであって、図２は、構成部品Ｓの一方の面のみ（片面）にガスケットＧを成形する第１の実施の形態の場合が示されている。図２に示された金型１は、上型１１と下型１２とにより構成されている。この実施の形態では、構成部品Ｓの一方の面（上面）のみにガスケットＧを成形するものであるため、下型１２の構成部品Ｓがセットされる上面は、平坦に形成されている。一方、上型１１は、構成部品Ｓのガスケット成形部位２の形状に応じた平面視の形状で、且つ、成形するガスケットＧの断面形状に応じた断面形状のキャビティ面１１ａが型彫されている。図２に示した実施の形態では、ガスケットＧの断面形状が、構成部品Ｓの表面近くに位置する断面矩形の厚肉受止部Ｇａと、この厚肉受止部Ｇａから突出するビード部Ｇｂとが一体となるよう成形される。
【００３５】
上型１１の下面には、キャビティ面１１ａの全周にわたってその両側に沿ってシール溝３が形成されている。シール溝３の断面形状は、上型１１の下面の開口部の幅が比較的狭く、底部の幅が比較的広いアンダーカット形状に成形されている。このような断面形状のシール溝３は、従来から使用されているガスケット成形用金型の表面に切削加工を施すことにより容易に成形することができる。
【００３６】
シール溝３の内部には、弾性体からなるシール部材４が組み付けられ保持されている。この実施の形態では、構成部品Ｓの一方の面（上面）のみにガスケットＧを成形するものであるため、構成部品Ｓをセットして型閉じした状態で、ガスケット成形部位２を全周にわたって囲繞するようにして両側にそれぞれ沿って配置された両シール部材４，４は、構成部品Ｓの表面に当接されて、上型１１のキャビティ面１１ａと構成部品Ｓの表面と共に密閉されたキャビティ５を形成する。このとき、構成部材Ｓに反りや変形が生じている場合であっても、シール部材４が弾性体からなることにより、構成部材Ｓの反りや変形に影響されたり、構成部材Ｓを破損させることなく構成部材Ｓの表面に密着する。そのため、ガスケットＧの成形材料がキャビティ５内に射出充填された際に、キャビティ５外に漏出することがなく、したがって、バリの発生を防止し、容易にガスケットを構成部材Ｓに直接一体成形することができる。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図３に基づいて詳細に説明する。この実施の形態においては、上述した第１の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。
【００３８】
図３に示した実施の形態では、ガスケットＧの断面形状が、構成部品Ｓの端縁を包み込むように形成されるベース部Ｇｃと、このベース部Ｇｃの一方の面に突出するビード部Ｇｂとが一体となるよう成形される。そのため、上型１１のガスケット成形部位２には、ベース部Ｇｃの厚さ方向のほぼ半分と、ビード部Ｇｂを成形するキャビティ面１１ａが型彫されており、また、下型１２のガスケット成形部位２には、ベース部Ｇｃの厚さ方向のほぼ半分を成形するキャビティ面１２ａが型彫されている。なお、以下の説明において、シール溝３およびシール部材４の後の符号Ａ〜Ｃは、特にその設けられた位置を区別するために付したものであり、構成・機能等は、上述した実施の形態におけるシール溝３およびシール部材４と同様である。
【００３９】
上型１１の下面には、そのキャビティ面１１ａの全周にわたってその両側に沿ってシール溝３Ａ，３Ｂが形成されている。また、下型１２の上面には、そのキャビティ面１２ａの全周にわたってその一方側（内側）に沿ってシール溝３Ｃが形成されている。各シール溝３Ａ，３Ｂ、３Ｃの断面形状は、第１の実施の形態と同様に、アンダーカット形状に成形されている。各シール溝３Ａ，３Ｂ，３Ｃの内部には、弾性体からなるシール部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃがそれぞれ組み付けられ保持されている。この実施の形態では、構成部品Ｓの側縁を包み込むようにガスケットＧのベース部Ｇｃを成形するものであるため、構成部品Ｓをセットして型閉じした状態で、シール部材４Ａと４Ｃは、構成部品Ｓの表面に当接され、また、上型１１のシール部材４Ｂは、下型１２の上面に当接されて、上型１１のキャビティ面１１ａと下型１２のキャビティ面１２ａと構成部品Ｓの側縁における表面と共に密閉されたキャビティ５を形成する。このとき、構成部材Ｓに反りや変形が生じている場合であっても、シール部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃが弾性体からなることにより、構成部材Ｓの反りや変形に影響されたり、構成部材Ｓを破損させることなく構成部材Ｓの表面に密着する。そのため、ガスケットＧの成形材料がキャビティ５内に射出充填された際に、キャビティ５外に漏出することがなく、したがって、バリの発生を防止し、構成部品Ｓの端縁における表面にベース部Ｇｃが直接一体成形され、その一方の面に突出するビ−ド部Ｇｂが一体成形されてなるガスケットＧを容易に構成部材Ｓに直接一体成形することができる。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施の形態を、図４に基づいて詳細に説明する。この実施の形態においては、上述した第１の実施の形態および第２の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。
【００４１】
図４に示した実施の形態では、ガスケットＧの断面形状が、構成部品Ｓの端縁を包み込むように形成されるベース部Ｇｃと、このベース部Ｇｃの両面にそれぞれ突出するビード部Ｇｂとが一体となるよう成形される。そのため、上型１１のガスケット成形部位２には、ベース部Ｇｃの厚さ方向のほぼ半分とビード部Ｇｂを成形するキャビティ面１１ａが型彫されており、また、下型１２のガスケット成形部位２には、ベース部Ｇｃの厚さ方向のほぼ半分とビード部Ｇｂを成形するキャビティ面１２ａが型彫されている。
【００４２】
上型１１の下面には、そのキャビティ面１１ａの全周にわたってその両側に沿ってシール溝３Ａ，３ｂが形成されている。また、下型１２の上面には、そのキャビティ面１２ａの全周にわたってその一方側（内側）に沿ってシール溝３Ｃが形成されている。各シール溝３Ａ，３Ｂ，３Ｃの断面形状は、第１の実施の形態と同様に、アンダーカット形状に成形されている。各シール溝３Ａ，３Ｂ，３Ｃの内部には、弾性体からなるシール部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃがそれぞれ組み付けられ保持されている。
【００４３】
この実施の形態では、構成部品Ｓの側縁を包み込むようにガスケットＧのベース部Ｇｃを成形するものであるため、構成部品Ｓをセットして型閉じした状態で、シール部材４Ａと４Ｃは、構成部品Ｓの表面に当接され、また、上型１１のシール部材４Ｂは、下型１２の上面に当接されて、上型１１のキャビティ面１１ａと下型１２のキャビティ面１２ａと構成部品Ｓの側縁における表面と共に密閉されたキャビティ５を形成する。このとき、構成部材Ｓに反りや変形が生じている場合であっても、シール部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃが弾性体からなることにより、構成部材Ｓの反りや変形に影響されたり、構成部材Ｓを破損させることなく構成部材Ｓの表面に密着する。そのため、ガスケットＧの成形材料がキャビティ５内に射出充填された際に、キャビティ５外に漏出することがなく、したがって、バリの発生を防止し、容易にガスケットを構成部材Ｓに直接一体成形することができる。
【００４４】
次に、本発明の第４の実施の形態を、図５に基づいて詳細に説明する。この実施の形態においては、上述した第１〜第３の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。
【００４５】
この実施の形態における構成部品Ｓは、たとえば、ＭＥＡの電極層や、ＭＥＧＡのガス拡散層など、多孔質体である。すなわち、多孔質体は、そのままの状態では全体に密度が低い。そのため、このような多孔質体からなる構成部品ＳにガスケットＧを成形するに先立って、構成部品Ｓの少なくともガスケットＧを成形する部分とガスケットＧを成形しない部分との境界部分に、ガスケット成形材料含浸防止部Ｓａを設ける。ガスケット成形材料含浸防止部Ｓａは、多孔質体からなる構成部品Ｓの対応する箇所を押圧することによりその孔を潰すか、または、多孔質体からなる構成部品Ｓの対応する箇所に目止め剤を塗布することにより、密度を増加した部分として構成することができる。
【００４６】
図５に示した実施の形態では、第２の実施の形態（図３）と同様に、ガスケットＧの断面形状が、構成部品Ｓの端縁を包み込むように形成されるベース部Ｇｃと、このベース部Ｇｃの一方の面に突出するビード部Ｇｂとが一体となるよう成形される。そのため、上型１１のガスケット成形部位２には、ベース部Ｇｃの厚さ方向のほぼ半分とビード部Ｇｂを成形するキャビティ面１１ａが型彫されており、また、下型１２のガスケット成形部位２には、ベース部Ｇｃの厚さ方向のほぼ半分を成形するキャビティ面１２ａが型彫されている。
【００４７】
上型１１の下面には、そのキャビティ面１１ａの全周にわたってその両側に沿ってシール溝３Ａ、３Ｂが形成されている。また、下型１２の上面には、そのキャビティ面１２ａの全周にわたってその一方側（内側）に沿ってシール溝３Ｃが形成されている。各シール溝３Ａ，３Ｂ，３Ｃの断面形状は、第１の実施の形態と同様に、アンダーカット形状に成形されている。各シール溝３Ａ，３Ｂ，３Ｃの内部には、弾性体からなるシール部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃが組み付けられ保持されている。
【００４８】
この実施の形態では、構成部品Ｓの側縁を包み込むようにガスケットＧのベース部Ｇｃを成形するものであるため、構成部品Ｓをセットして型閉じした状態で、シール部材４Ａと４Ｃは、構成部品Ｓのガスケット成形材料含浸防止部Ｓａの表面に当接され、また、上型１１のシール部材４Ｂは、下型１２の上面に当接されて、上型１１のキャビティ面１１ａと下型１２のキャビティ面１２ａと構成部品Ｓの側縁における表面と共に、密閉されたキャビティ５を形成する。このとき、構成部材Ｓに反りや変形が生じている場合であっても、シール部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃが弾性体からなることにより、構成部材Ｓの反りや変形に影響されることなく構成部材Ｓの表面に密着する。また、多孔質体からなる構成部品Ｓのシール部材４Ａ，４Ｃが当接される部分が、高密度のガスケット成形材料含浸防止部Ｓａとされている。そのため、ガスケットＧの成形材料がキャビティ５内に射出充填された際に、ガスケットＧの成形材料が構成部品Ｓの細かい無数の孔に含浸してキャビティ５外に漏出することが防止されている。したがって、構成部材Ｓの反りや変形に影響されたり、構成部材Ｓを破損させることなく構成部材Ｓの表面に密着する。そのため、ガスケットＧの成形材料がキャビティ５内に射出充填された際に、キャビティ５外に漏出することがなく、したがって、バリの発生を防止し、構成部品Ｓの端縁における表面にベース部Ｇｃが直接一体成形され、その一方の面に突出するビ−ド部Ｇｂが一体成形されてなるガスケットＧを容易に成形することができる。
【００４９】
次に、本発明の第５の実施の形態を、図６に基づいて詳細に説明する。この実施の形態においては、上述した第１〜第４の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。
【００５０】
この実施の形態における構成部品Ｓは、第４の実施の形態（図５）と同様に、多孔質体であり、そのままの状態では全体に密度が低い。そのため、このような多孔質体からなる構成部品ＳにガスケットＧを成形するに先立って、構成部品Ｓの少なくともガスケットＧを成形する部分とガスケットＧを成形しない部分との境界部分に、ガスケット成形材料含浸防止部Ｓａを設ける。ガスケット成形材料含浸防止部Ｓａは、多孔質体からなる構成部品Ｓの対応する箇所を押圧することによりその孔を潰すか、または、多孔質体からなる構成部品Ｓの対応する箇所に目止め剤を塗布することにより、密度を増加した部分として構成することができる。
【００５１】
また、図６に示した実施の形態では、ガスケットＧの断面形状が、構成部品Ｓの端縁を包み込むように形成されるベース部Ｇｃと、このベース部Ｇｃの両面にそれぞれ突出するビード部Ｇｂとが一体となるよう成形される。そのため、上型１１のガスケット成形部位２には、ベース部Ｇｃの厚さ方向のほぼ半分とビード部Ｇｂを成形するキャビティ面１１ａが型彫されており、また、下型１２のガスケット成形部位２には、ベース部Ｇｃの厚さ方向のほぼ半分とビード部Ｇｂを成形するキャビティ面１２ａが型彫されている。
【００５２】
上型１１の下面には、そのキャビティ面１１ａの全周にわたってその両側に沿ってシール溝３Ａ、３Ｂが形成されている。また、下型１２の上面には、そのキャビティ面１２ａの全周にわたってその一方側（内側）に沿ってシール溝３Ｂが形成されている。各シール溝３Ａ、３Ｂ，３Ｃの断面形状は、第１の実施の形態と同様に、アンダーカット形状に成形されている。各シール溝３Ａ．３Ｂ，３Ｃの内部には、弾性体からなるシール部材４Ａ，４Ｂ．４Ｃがそれぞれ組み付けられ保持されている。
【００５３】
この実施の形態では、構成部品Ｓの側縁を包み込むようにガスケットＧのベース部Ｇｃを成形するものであるため、構成部品Ｓをセットして型閉じした状態で、シール部材４Ａと４Ｃは、構成部品Ｓのガスケット成形材料含浸防止部４ａの表面に当接され、また、上型１１のシール部材４Ｂは、下型１２の上面に当接されて、上型１１のキャビティ面１１ａと下型１２のキャビティ面１２ａと構成部品Ｓの側縁における表面と共に密閉されたキャビティ５を形成する。このとき、構成部材Ｓに反りや変形が生じている場合であっても、シール部材４Ａ，４Ｂ，４Ｃが弾性体からなることにより、構成部材Ｓの反りや変形に影響されることなく構成部材Ｓの表面に密着する。また、多孔質体からなる構成部品Ｓのシール部材４Ａ，４Ｃが当接される部分が、高密度のガスケット成形材料含浸防止部Ｓａとされている。そのため、ガスケットＧの成形材料がキャビティ５内に射出充填された際に、ガスケットＧの成形材料が構成部品Ｓの細かい無数の孔に含浸してキャビティ５外に漏出することが防止されている。したがって、構成部材Ｓの反りや変形に影響されたり、構成部材Ｓを破損させることなく構成部材Ｓの表面に密着する。そのため、ガスケットＧの成形材料がキャビティ５内に射出充填された際に、キャビティ５外に漏出することがなく、したがって、バリの発生を防止し、構成部品Ｓの端縁における表面にベース部Ｇｃが直接一体成形され、その両面に突出するビ−ド部Ｇｂがそれぞれ一体成形されてなるガスケットＧを容易に成形することができる。
【００５４】
なお、図５に示した第４の実施の形態と、図６に示した第５の実施の形態において、ガスケット成形材料含浸防止部Ｓａは、構成部品ＳのガスケットＧを成形する部分全体に設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明によりガスケットが一体成形される燃料電池の構成部品を説明するために示した平面図である
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す部分拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す部分拡大図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す部分拡大図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す部分拡大図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｓ：構成部品、  Ｇ：ガスケット、  １：金型、  ２：ガスケット成形部位、  ３：シール溝、  ４：シール部材、  ５：キャビティ、  １１：上型、  １２：下型
【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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【図６】
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