(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスケットの延長形状と対応する形状をなして延び前記ガスケットを収容可能なガスケット収容溝と、このガスケット収容溝に開設され、前記ガスケットを前記ガスケット収容溝に吸着するための小孔と、を備えるガスケット用トレーの搬送治具を備えるガスケットの装着装置であって、
前記搬送治具は、
前記ガスケット用トレーにおける前記ガスケット収容溝と反対側の面に密接可能かつ移動可能であり、
前記小孔を介して前記ガスケットを真空吸引して前記ガスケット収容溝に吸着するための真空吸引孔と、
真空吸引により前記ガスケット用トレーを吸着する第二の真空吸引孔と、
を備えることを特徴とするガスケットの装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスケットの装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、固体高分子電解質膜を挟んでアノード電極層とカソード電極層を設けたＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜−電極複合体）を、セパレータによって両側から挟んだものを１つの発電単位（燃料電池セル）として、これを多数積層したスタック構造を有し、アノード電極層側へ供給された燃料ガス（水素）と、カソード電極層側へ供給された酸化剤ガス（空気）が、水の電気分解の逆反応、すなわち水素と酸素から水を生成する反応によって電力を発生するものであり、種々の用途に実用化されている。
【０００３】
また、アノード電極層へ供給される燃料ガスや、カソード電極層へ供給される酸化剤ガス、燃料ガスと酸化剤ガスとの反応による燃料電池の温度上昇を防止するために供給される冷却液などが、外部に漏れないように、各燃料電池セルにおけるＭＥＡとその両側のセパレータとの間などにはガスケットを介在させている。そしてこの種のガスケットとしては、ゴム成形品の単体からなるガスケット（ラバーオンリーガスケット）が知られている（例えば下記の特許文献１参照）。
【０００４】
図９は、このようなガスケット１００を、輸送の際の梱包のために積み重ねた状態を示すものである。この図に示すように、製造されたラバーオンリーのガスケット１００は、離型紙２００又は不図示の専用トレーと交互に積み重ねた状態で梱包し、輸送される。そして、梱包を解いてガスケット１００を燃料電池セルの構成部品と共にスタッキングして燃料電池を組み立てる際には、積み重ねられたガスケット１００を順次取り出して３００〜４００セルの全てに対して位置決めしながら配置していく。
【０００５】
ここで、一般に燃料電池用ガスケット１００の外形は、図９（Ａ）に示す縦の長さＬ１が４００〜６００ｍｍ程度、横の長さＬ２が３００〜４５０ｍｍ程度で、図９（Ｂ）に示す断面が小さいものであり、積み重ねられたガスケット１００は、離型紙２００の上に載っているだけであるため、位置ずれを起こしやすく、しかも順次取り出してスタッキングする際のハンドリング性が悪く、このため捩れたり、蛇行形状に変形したりして、所定の位置へ精度良くスタッキングすることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
技術的課題は、ゴム成形品の単体からなるガスケットの取り扱い性の悪さを解消可能なガスケット用トレーを用いてガスケットを装着する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ガスケットの装着装置の一態様は、ガスケットの延長形状と対応する形状をなして延び前記ガスケットを収容可能なガスケット収容溝と、このガスケット収容溝に開設され、前記ガスケットを前記ガスケット収容溝に吸着するための小孔と、を備えるガスケット用トレーの搬送治具を備えるガスケットの装着装置であって、前記搬送治具は、前記ガスケット収容溝と反対側の面に密接可能かつ移動可能であり、前記小孔を介してガスケットを真空吸引して前記ガスケット収容溝に吸着するための真空吸引孔と、真空吸引により前記ガスケット用トレーを吸着する第二の真空吸引孔と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
ガスケットをガスケット用トレーのガスケット収容溝に真空吸引により吸着した状態でガスケット用トレーと共に装着相手部材上の所定の装着位置へ搬送し、真空吸引を解除することで、装着相手部材に高い位置決め精度で組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ガスケット用トレーの実施の形態を、ガスケットと共に積み重ねた状態を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線で切断した拡大断面図である。
【図２】ガスケット用トレーの実施の形態を単体で示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線で切断した拡大断面図である。
【図３】ガスケットの装着方法及び装着装置の実施の形態において、梱包を解かれ、燃料電池の組立に供給される前の状態を示す説明図である。
【図４】ガスケットの装着方法及び装着装置の実施の形態において、ガスケットをガスケット収容溝に真空吸引により吸着した状態を示す説明図である。
【図５】ガスケットの装着方法及び装着装置の実施の形態において、ガスケットをガスケット用トレーと共に搬送する過程を示す説明図である。
【図６】ガスケットの装着方法及び装着装置の実施の形態において、ガスケットをガスケット用トレーと共に燃料電池のセパレータ上へ搬送した状態を示す説明図である。
【図７】ガスケットの装着方法及び装着装置の実施の形態において、ガスケットを燃料電池のセパレータ上の所定の装着位置へ載置した状態を示す説明図である。
【図８】ガスケットの装着方法及び装着装置の実施の形態において、ガスケット収容溝へのガスケットの吸着状態を燃料電池のセパレータ上の所定の装着位置で解除した状態を示す説明図である。
【図９】従来の技術によるガスケットの積み重ね状態を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線で切断した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、ガスケット用トレーの実施の形態を、ガスケットと共に積み重ねた状態を示すものであり、図２は図１のガスケット用トレーを単体で示すものである。
【００１５】
図１において、参照符号１はガスケットであって、すなわちこのガスケット１は、ゴム弾性体（ゴム又はゴム状弾性を有する合成樹脂）で成形されたラバーオンリーのガスケットであって、不図示の燃料電池のセパレータにおける外周縁部及びマニホールドの開口縁部に沿って延びる帯板状の基部１１と、この基部１１の幅方向中間部から山形に隆起したリップ１２からなる。
【００１６】
また、参照符号２は実施の形態に係るガスケット用トレーであって、合成樹脂材でガスケット１の外周縁より一回り大きいサイズの板状に成形されたものであり、ガスケット１の延長形状と対応する形状をなして延びるガスケット収容溝２１と、このガスケット収容溝２１に開設された多数の小孔２２と、を有する。
【００１７】
詳しくは、ガスケット用トレー２のガスケット収容溝２１は、ガスケット１の基部１１を遊嵌状態で収容可能な基部収容溝部２１ａと、この基部収容溝部２１ａの幅方向中間位置からさらに深く凹んでガスケット１のリップ１２と嵌合可能なリップ嵌合溝部２１ｂと、からなる。そして、ガスケット収容溝２１は、凸型と凹型の間で厚さ方向へ押し出された形状に成形されたものであるため、その裏側はガスケット収容溝２１の内面と対応する形状に浮き出した隆起部２３となっており、この隆起部２３は、基部収容溝部２１ａの裏側の基部用隆起部２３ａと、リップ嵌合溝部２１ｂの裏側のリップ用隆起部２３ｂからなる。
【００１８】
また、ガスケット用トレー２の小孔２２は、ガスケット１の基部１１と密接可能な基部収容溝部２１ａの底面に、リップ嵌合溝部２１ｂ（言い換えればリップ用隆起部２３ｂ）の幅方向両側に位置して、ガスケット収容溝２１の延長方向における所定間隔をもって開口し、基部用隆起部２３ａの表面との間を貫通している。
【００１９】
そして、製造されたガスケット１を輸送する際には、図１に示すように、ガスケット１を、ガスケット用トレー２のガスケット収容溝２１に収容し、詳しくは、ガスケット１の基部１１をガスケット収容溝２１の基部収容溝部２１ａに遊嵌すると共に、ガスケット１のリップ１２をガスケット収容溝２１のリップ嵌合溝部２１ｂに嵌合した状態で、ガスケット用トレー２と一緒に積み重ねて梱包することができる。
【００２０】
そして、多数のガスケット１が、それぞれガスケット用トレー２のガスケット収容溝２１に収容した状態でガスケット用トレー２と共に積み重ねられるため、位置ずれを生じることなく梱包することができる。
【００２１】
図３は、輸送先で梱包を解かれた後、燃料電池の組立に供される前のガスケット１の待機状態を示すものである。ガスケット１は、ガスケット用トレー２のガスケット収容溝２１に収容された状態で、台座３上の所定の位置に、ガスケット用トレー２と交互に積み重ねられている。この待機状態では、ガスケット用トレー２は、ガスケット収容溝２１が下方を向いた状態にあって、このガスケット収容溝２１に、基部１１の底面１１ａが下方を向くと共にリップ１２が上方を向いたガスケット１が収容されている。またこのため、ガスケット収容溝２１の裏側の隆起部２３が上方を向いており、下からｎ＋１段目（例えば３段目）に位置するガスケット１の基部１１の底面１１ａは、そのすぐ下のｎ段目（例えば２段目）に位置するガスケット用トレー２の隆起部２３におけるリップ用隆起部２３ｂの頂部に当接している。
【００２２】
図３における参照符号４は搬送治具である。この搬送治具４は、不図示の駆動手段によって水平方向及び上下方向へ移動可能であって、下面に、ガスケット用トレー２におけるガスケット収容溝２１の裏側の隆起部２３の延長形状と対応する形状をなして延びると共にこの隆起部２３を遊嵌状態に保持可能な保持溝４１が形成されており、保持溝４１に開口した真空吸引孔４２と、保持溝４１の外周側の下面４ａに開口した第二の真空吸引孔４３を有する。
【００２３】
詳しくは、搬送治具４に形成された保持溝４１は、ガスケット用トレー２における基部収容溝部２１ａの裏側の基部用隆起部２３ａよりも溝幅が大きく底面が基部用隆起部２３ａと当接可能な浅溝部４１ａと、この浅溝部４１ａの底面の幅方向中間位置からさらに深く凹んでガスケット用トレー２におけるリップ嵌合溝部２１ｂの裏側のリップ用隆起部２３ｂを収容可能な深溝部４１ｂからなり、真空吸引孔４２は、深溝部４１ｂの底面における幅方向中間部に開口している。また、深溝部４１ｂは、ガスケット用トレー２の基部用隆起部２３ａが保持溝４１の浅溝部４１ａに収容された状態において、リップ用隆起部２３ｂの両側の小孔２２，２２が浅溝部４１ａの底面によって塞がれないような幅をもって形成されている。また、保持溝４１の外周側の下面４ａ及び内周側の下面４ｂは、ガスケット用トレー２における隆起部２３の外周側の面２ａ及び内周側の面２ｂに密接可能な平面状をなしている。
【００２４】
搬送治具４に開設された真空吸引孔４２及び第二の真空吸引孔４３は、選択的に真空吸引可能となっており、すなわち真空吸引孔４２及び第二の真空吸引孔４３の双方を負圧源に接続するか、第二の真空吸引孔４３のみを負圧源に接続するかを選択的に制御することができる。
【００２５】
なお、搬送治具４を移動させる駆動手段の動作や、負圧源への接続切換動作は、不図示の制御装置によって自動制御されるものである。
【００２６】
搬送治具４は、図３に示すように、まず台座３にガスケット用トレー２とガスケット１が交互に積み重ねられた位置の真上へ移動し、降下を開始する。なお、この時点では、真空吸引孔４２及び第二の真空吸引孔４３は真空吸引されていない。
【００２７】
降下する搬送治具４は、図４に示すように、やがて最上段のガスケット用トレー２に当接するので、この時点で搬送治具４の降下が停止される。そしてこのとき、搬送治具４の下面４ａ，４ｂが、最上段のガスケット用トレー２における隆起部２３の外周側の面２ａ及び内周側の面２ｂに密接すると共に、搬送治具４の保持溝４１にガスケット用トレー２の隆起部２３収容された状態となり、すなわちガスケット用トレー２における隆起部２３のうち基部用隆起部２３ａが保持溝４１における浅溝部４１ａに収容され、ガスケット用トレー２における隆起部２３のうちリップ用隆起部２３ｂが保持溝４１における深溝部４１ｂに収容され、ガスケット用トレー２における小孔２２，２２が保持溝４１における深溝部４１ｂに臨んでいる。
【００２８】
次に、第二の真空吸引孔４３を真空吸引することによってガスケット用トレー２が搬送治具４に吸着されると共に、真空吸引孔４２を介して搬送治具４の深溝部４１ｂに導入された負圧がガスケット用トレー２における小孔２２，２２を介してガスケット収容溝２１に作用することによって、ガスケット１の基部１１がガスケット収容溝２１（基部収容溝部２１ａ）の底面に吸着された状態となる。
【００２９】
したがって、図５に示すように搬送治具４を上昇させると、この搬送治具４に吸着された最上段のガスケット用トレー２が上昇し、このガスケット用トレー２のガスケット収容溝２１に吸着保持された最上段のガスケット１が、最上段のガスケット用トレー２と一体的に引き上げられる。
【００３０】
このようにして搬送治具４によってガスケット用トレー２と共に引き上げられたガスケット１は、図６に示すように、台座７上に位置決め載置された燃料電池のセパレータ８の真上の位置に搬送され、そこで降下する。なお、セパレータ８は装着相手部材に相当するものである。
【００３１】
搬送治具４によってガスケット用トレー２と共に降下するガスケット１は、図７に示すように、やがて基部１１の底面１１ａがセパレータ８の上面に当接するので、この時点で搬送治具４の降下が停止される。
【００３２】
そしてこの時点で、第二の真空吸引孔４３のみを真空吸引するように切り換えると、第二の真空吸引孔４３に導入される負圧によってガスケット用トレー２が搬送治具４に吸着された状態が維持される一方で、搬送治具４の深溝部４１ｂ内が大気開放されるので、ガスケット用トレー２のガスケット収容溝２１とガスケット１との密接面間も、小孔２２，２２を介して大気開放される。
【００３３】
したがって、図８に示すように搬送治具４を上昇させると、この搬送治具４に吸着されたガスケット用トレー２は上昇するが、このガスケット用トレー２に保持されていたガスケット１は、ガスケット用トレー２への吸着が解除されるので、ガスケット用トレー２と共に上昇することなく、セパレータ８の上面に位置決めされた状態に残される。このため、ガスケット１がゴム成形品の単体からなるものであっても、セパレータ８の上面への搬送及び設置過程で捩れたり変形したりすることがなく、高い位置決め精度でスタッキングを行うことができる。
【００３４】
なお、ガスケット１をセパレータ８の上面に接着する場合は、セパレータ８の上面におけるガスケット１の設置個所に予め接着剤を塗布しておけばよい。
【００３５】
ガスケット１から分離されたガスケット用トレー２は、搬送治具４により所定の場所へ搬送し、そこで第二の真空吸引孔４３を大気開放することによって搬送治具４から分離される。このため、ガスケット１の梱包用として再使用に供することができる。
【００３６】
その後、搬送治具４は図３に示す位置へ移動し、上述した一連の動作を繰り返すことによってガスケット１の搬送及びセパレータ８へのスタッキングを行うものである。
【符号の説明】
【００３７】
１  ガスケット
１１  基部
１２  リップ
２  ガスケット用トレー
２１  ガスケット収容溝
２１ａ  基部収容溝部
２１ｂ  嵌合溝部
２２  小孔
２３  隆起部
２３ａ  基部用隆起部
２３ｂ  リップ用隆起部
４  搬送治具
４１  保持溝
４１ａ  浅溝部
４１ｂ  深溝部
４２  真空吸引孔
４３  第二の真空吸引孔
８  セパレータ（装着相手部材）
【図１】
0006782568.tif 000002
【図２】
0006782568.tif 000003
【図３】
0006782568.tif 000004
【図４】
0006782568.tif 000005
【図５】
0006782568.tif 000006
【図６】
0006782568.tif 000007
【図７】
0006782568.tif 000008
【図８】
0006782568.tif 000009
【図９】
0006782568.tif 000010