(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端縁から所定長さ内側の樹脂モールド領域に貫通孔が形成された燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域に、樹脂部材を、前記貫通孔に樹脂が充填される状態にモールドし、かつ、前記端縁から外方に延在する状態に成形する方法であって、
前記燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域を、前記貫通孔と前記端縁との間の先端領域が一対の変形防止ピンで挟み込まれた状態として金型内にセットする金型セット工程と、
前記金型内に樹脂を充填する樹脂充填工程と
を備えることを特徴とする燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
【請求項２】
前記金型の前記変形防止ピンは、該金型の本体部分からテーパ状に突出していることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
【請求項３】
前記金型セット工程では、前記変形防止ピンが、前記燃料電池セパレータの前記先端領域を押圧している状態とすることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
【請求項４】
前記変形防止ピンの、前記燃料電池セパレータの前記先端領域に当接する先端面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
【請求項５】
前記燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
【請求項６】
前記燃料電池セパレータの前記端縁は、略Ｕ字状あるいは略Ｖ字状に切り欠かれた切欠き形状であって、前記貫通孔は、この切欠き形状の端縁に沿って複数形成されており、
前記金型の前記変形防止ピンは、該切欠き形状の端縁に沿って複数が配列されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
【請求項７】
前記燃料電池セパレータの前記貫通孔は、前記切欠き形状の端縁に沿った配列の端部側が中央部側よりも密に配列されていることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池セパレータの樹脂成形方法。
【請求項８】
端縁から所定長さ内側の樹脂モールド領域に貫通孔が形成された燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域に、樹脂部材が、前記貫通孔に樹脂が充填される状態でモールドされ、かつ、前記端縁から外方に延在する状態に成形されており、
前記端縁は、略Ｕ字状あるいは略Ｖ字状に切り欠かれた切欠き形状であって、前記貫通孔は、この切欠き形状の端縁に沿って複数形成されており、
さらに、前記樹脂モールド領域における前記貫通孔と前記端縁との間の先端領域には、樹脂が充填されていない複数の孔が端縁に沿って配列されていることを特徴とする燃料電池セパレータ。
【請求項９】
前記燃料電池セパレータの前記樹脂モールド領域に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池セパレータ。
【請求項１０】
前記燃料電池セパレータの前記貫通孔は、前記切欠き形状の端縁に沿った配列の端部側が中央部側よりも密に配列されていることを特徴とする請求項８または９に記載の燃料電池セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子型燃料電池が備えるセパレータと、そのセパレータに部分的に樹脂をモールドする樹脂成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の駆動源として注目されている燃料電池は、一般に、平板状の電極構造体（ＭＥＡ:Membrane Electrode Assembly）の両側にセパレータが積層された積層体（セル）が１ユニットとされ、複数のユニットが積層されて燃料電池スタックとして構成される。電極構造体は、正極（カソード）および負極（アノード）を構成する一対のガス拡散電極の間にイオン交換樹脂等からなる電解質膜が挟まれた三層構造である。ガス拡散電極は、電解質膜に接触する電極触媒層の外側にガス拡散層が形成されたものである。また、セパレータは、電極構造体のガス拡散電極に接触するように積層され、ガス拡散電極との間にガスを流通させるガス流路や冷媒流路が形成されている。このような燃料電池によると、例えば、負極側のガス拡散電極に面するガス流路に燃料である水素ガスを流し、正極側のガス拡散電極に面するガス流路に酸素や空気等の酸化性ガスを流すと電気化学反応が起こり、電気が発生する。
【０００３】
上記セパレータは、負極側の水素ガスの触媒反応により発生した電子を外部回路へ供給する一方、外部回路からの電子を正極側に送給する機能を具備する必要がある。そこで、セパレータには黒鉛系材料や金属系材料からなる導電性材料が用いられており、特に金属系材料のものは、機械的強度に優れている点や、薄板化による軽量・コンパクト化が可能である点で有利であるとされている。金属製のセパレータとしては、ステンレス鋼からなる薄板を素材とし、この素材をプレス成形により断面凹凸状に成形して、表裏面に形成された溝を上記ガス流路や冷媒流路としたものが挙げられる。
【０００４】
ところでセパレータには、積層する際の位置決め用部材や、衝突によるセルずれを防ぐガード兼補強用部材として、周縁部に、樹脂部材を部分的に設ける場合がある。このような樹脂部材を、例えば金属製のセパレータの周縁部に設けるには、接着剤を用いて接合している。ところが、接着によって樹脂部材をセパレータに接合する方法では、樹脂部材を別途製造してそれをセパレータに接着するので、コストがかかるという問題がある。また、接着剤の硬化を待たねばならないことから時間がかかり、しかも、高い接合強度を得ることが困難である。また、接着剤を介しての接合であるため、寸法精度を高くするには限度がある。
【０００５】
そこで、これらの問題を解決するものとして、セパレータの周縁部に樹脂をモールドして成形と接合を同時に行う方法が考えられた。このように、金属等の薄板状部品に樹脂をモールドする技術としては、金型内に部品をセットして樹脂を金型内に射出して方法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−５８４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献に記載される樹脂成形方法は、樹脂をモールドする部品（同文献では電子基板）全体を金型内に収納して金型内に樹脂を射出することにより、その部品のほぼ全体を樹脂でモールドするといったものである。この方法を、燃料電池セパレータの周縁部のみに樹脂がモールドされるように適用するとなると、その周縁部を２つの金型で挟み込んで金型内に樹脂を射出するという方法になる。このようにして成形した樹脂部材は、上記特許文献のように部品すなわちセパレータ全体にモールドされていないため、周縁部から外方へ力が加わるとセパレータから抜けて脱落するおそれがある。すなわち接合強度の確保が難しい。
【０００８】
よって本発明は、燃料電池セパレータの周縁部への樹脂部材の成形、接合を、低コスト、短時間、かつ、高い寸法精度で達成することができるとともに、接合強度の大幅な向上を図ることができる樹脂成形方法、および燃料電池セパレータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の燃料電池セパレータの樹脂成形方法は、端縁から所定長さ内側の樹脂モールド領域（周縁部）に貫通孔が形成された燃料電池セパレータにおける樹脂モールド領域に、樹脂部材を、貫通孔に樹脂が充填される状態にモールドし、かつ、端縁から外方に延在する状態に成形する方法であって、燃料電池セパレータの樹脂モールド領域を、貫通孔と端縁との間の先端領域が一対の変形防止ピンで挟み込まれた状態として金型内にセットする金型セット工程と、金型内に樹脂を充填する樹脂充填工程とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記本発明の樹脂成形方法によれば、樹脂モールド領域に形成された貫通孔に樹脂部材の樹脂が充填されるため、樹脂部材は貫通孔に係合し、くさび効果によって抜け止めがなされる。その結果、樹脂の樹脂モールド領域への接着と相まってセパレータに対する樹脂部材の接合強度は大幅に向上する。また、セパレータの、貫通孔と端縁との間の先端領域は、樹脂の充填圧を受けて変形しやすいが、一対の変形防止ピンで挟み込まれた状態で金型に支持されるので、先端領域の変形を効果的に防止することができる。さらに、セパレータの樹脂モールド領域に樹脂をモールドすることにより樹脂部材の成形と接合が同時になされ、このため、セパレータに対する樹脂部材の成形、接合を、低コスト、短時間、かつ、高い寸法精度で達成することができる。
【００１１】
樹脂成形の後工程において、樹脂部材の表面にプライマを塗布する場合があるが、その場合、変形防止ピンが金型の本体部分から直角に突出していると、成形された樹脂部材における変形防止ピンによって形成された孔の内周面がセパレータの表面に臨む内隅部にプライマが塗布されにくい。そこで、変形防止ピンを、金型の本体部分からテーパ状に突出した形状にすると、その形状が転写される樹脂部材の内隅部が直角よりも広い鈍角になり、プライマが塗布されやすくなるので、好ましい。
【００１２】
金型セット工程においては、変形防止ピンが、燃料電池セパレータの先端領域を押圧している状態とする形態が好ましい。この形態によれば、先端領域は一対の変形防止ピンによって強く挟み込まれるので、先端領域は変形防止ピンによって確実に支持され、変形防止効果を向上させることができる。
【００１３】
また、変形防止ピンの、燃料電池セパレータの先端領域に当接する先端面に凹凸を形成しておくことによっても、先端領域は変形防止ピンによって確実に支持され、変形防止効果を向上させることができる。
【００１４】
また、燃料電池セパレータの樹脂モールド領域の表面に凹凸を形成しておくと、樹脂との固着力が高まり、セパレータに対する樹脂部材の接合強度をより向上させることができるので好ましい形態である。
【００１５】
本発明では、樹脂部材が接合される燃料電池セパレータにおける樹脂モールド領域の端縁が、略Ｕ字状あるいは略Ｖ字状に切り欠かれた切欠き形状であって、貫通孔は、この切欠き形状の端縁に沿って複数形成されている形態を含む。この場合、金型の変形防止ピンは、該切欠き形状の端縁に沿って複数配列する形態が、上記変形領域の変形防止を確実にする点で好ましい。
【００１６】
上記のように樹脂部材が接合されるセパレータの端縁の形状が切欠き形状の場合、燃料電池セパレータに形成される貫通孔は、切欠き形状の端縁に沿った配列の端部側が中央部側よりも密に配列されていることを好ましい形態とする。セパレータの切欠き形状の端部側は、奥側よりも強度が低く、また、他の部材と衝突した場合に応力を受けやすい箇所でもあるため、補強されていると好ましい。そこで、貫通孔を、切欠き形状の端縁に沿った配列の端部側が中央部側よりも密に配列して樹脂部材との接合強度を高めれば、端部側の補強が効果的になされる。
【００１７】
次に、本発明の燃料電池セパレータは、上記成形方法で得られる燃料電池セパレータである。すなわちその燃料電池セパレータは、端縁から所定長さ内側の樹脂モールド領域に貫通孔が形成された燃料電池セパレータにおける樹脂モールド領域に、樹脂部材が、貫通孔に樹脂が充填される状態でモールドされ、かつ、端縁から外方に延在する状態に成形されており、端縁は、略Ｕ字状あるいは略Ｖ字状に切り欠かれた切欠き形状であって、貫通孔は、この切欠き形状の端縁に沿って複数形成されており、さらに、樹脂モールド領域における貫通孔と端縁との間の先端領域には、樹脂が充填されていない複数の孔が端縁に沿って配列されていることを特徴としている。本発明の燃料電池セパレータの孔は、上記成形方法で用いられる金型の変形防止ピンを抜いた後にできる孔である。
【００１８】
本発明の燃料電池セパレータでは、樹脂部材との接合強度向上を図るために、樹脂モールド領域に凹凸が形成されている形態が好ましい。また、樹脂が充填される貫通孔が、切欠き形状の端縁に沿った配列の端部側が中央部側よりも密に配列されている形態も、端部側の補強の観点から好ましいものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、燃料電池セパレータの周縁部への樹脂部材の成形、接合を、低コスト、短時間、かつ、高い寸法精度で達成することができるとともに、接合強度の大幅な向上を図ることができるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
［１］燃料電池セパレータ
図１は、一実施形態に係る燃料電池セパレータ（以下、セパレータ）１０の周縁部の一部を示している。このセパレータ１０は、ステンレス等の薄板（厚さが例えば０．１５ｍｍ程度）からなるもので、周縁部の一部にはＵ字状の切欠き部１１が形成されている。この切欠き部１１には、樹脂部材（二点破線で示す）２０が設けられる。樹脂部材２０は、複数のセパレータ１０を積層する際の位置決め用の部材であって、切欠き部１１に近似する形状を有している。樹脂部材２０の中央部分には、位置決め用のロッド等の部材が挿通される挿通孔２０ａが形成されている。
【００２１】
樹脂部材２０は、切欠き部１１のＵ字状の端縁１２に沿った所定長さ内側の領域である樹脂モールド領域１３の両面を挟み込む状態にモールドされ、これによってセパレータ１０に接合される。樹脂部材２０は、端縁１２から外方（切欠き部１１内の空間）に向かって延在し、切欠き部１１をほぼ覆っている。
【００２２】
セパレータ１０の、Ｕ字状の端縁１２に沿った一定幅の樹脂モールド領域１３には、複数の円形状の貫通孔１４が形成されており、これら貫通孔１４に、樹脂部材２０の樹脂が充填される。貫通孔１４は樹脂モールド領域１３の幅方向のほぼ中央に形成されており、端縁１２に沿ってＵ字状に１列の状態で配列されている。本実施例では、貫通孔１４は一定の間隔に配列されてはおらず、切欠き部１１の奥側の中央部側よりも両端部側の方が間隔が狭い状態、すなわち密になるよう配列されている。
【００２３】
樹脂モールド領域１３の貫通孔１４と端縁１２との間には、例えば貫通孔１４の直径程度、あるいは直径よりも大きい幅の領域が確保されており、この先端領域１５の両面には、複数の円形状の孔１６が端縁１２に沿って配列されている。これら孔１６は、後述する金型の変形防止ピンにより形成されるものであって、上下一対で形成される。孔１６は、端縁１２に沿って等間隔おきに１列に配列されている。
【００２４】
ここで、各部分の具体的寸法例を挙げておく。まず、樹脂モールド領域１３の幅は、例えば３ｍｍ程度とされる。また、貫通孔１４の直径はφ０．１５ｍｍ程度、貫通孔１４の間隔は３〜８ｍｍ程度の範囲から選択され、例えば両端部側の最も短い間隔が３ｍｍ程度、中央部側の最も長い間隔が５ｍｍ程度とされる。
【００２５】
［２］樹脂部材の成形
次に、セパレータ１０の切欠き部１１に樹脂部材２０を設ける成形方法を説明する。
図２はその手順を示しており、同図で符号３０は、上側金型３１と下側金型３２の組み合わせからなる金型である。上下の金型３１，３２は、上側金型３１には樹脂射出用のゲート３１ａが形成されている以外は同一構成であり、内側を向かい合わせて型締めして金型３０を構成することにより、その金型３０内に、樹脂部材２０を成形するキャビティ３０ａが形成される。なお、上下の金型３１，３２の内面には、硬化した樹脂との剥離性を高めるために必要に応じて適当な剥離剤を事前に塗布しておく。
【００２６】
金型３０内には、セパレータ１０の、複数の貫通孔１４が形成されている樹脂モールド領域１３が水平に挿入されるが、上下の金型３１，３２の内側には、樹脂モールド領域１３が挿入された状態で、上記先端領域１５を挟み込んで水平に支持する変形防止ピン３３が形成されている。すなわち、セパレータ１０の樹脂モールド領域１３は、先端領域１５が上下一対の変形防止ピン３３により挟み込まれた状態で金型３０内にセットされる。変形防止ピン３３は、各金型３１，３２に等間隔をおいて複数形成されている。
【００２７】
変形防止ピン３３の中心は、先端領域１５の変形を抑えるために、端縁１２から２ｍｍ以下、好ましくは０．８〜１．２ｍｍの距離にくるように設定される。また、変形防止ピン３３の直径（すなわち孔１６の直径）はφ０．５ｍｍ程度、隣り合う変形防止ピン３３の間隔は、１〜４ｍｍ程度とされる。変形防止ピン３３の間隔が１ｍｍを下回ると樹脂の流動抵抗が増大して充填が不十分になるおそれがあり、一方、４ｍｍを超えると先端領域１５が変形しやすくなる。
【００２８】
セパレータ１０の切欠き部１１に樹脂部材２０を設ける成形方法は、まずはじめに、図２（ａ）に示すように、下側金型３２の内部にセパレータ１０の樹脂モールド領域１３を挿入し、先端領域１５の下面に変形防止ピン３３を接触させる。次に、図２（ｂ）に示すように、上側金型３１を下側金型３２に被せて型締めし、金型３０を構成する（金型セット工程）。この状態で、上側金型３１の変形防止ピン３３もセパレータ１０の先端領域１５に接触し、したがって先端領域１５は複数の上下の変形防止ピン３３で挟み込まれることにより水平に支持される。
【００２９】
図３に示すように、上下の金型３１，３２の変形防止ピン３３は、先端領域１５を挟み込んで支持するために、金型３１（３２）の本体部３４からの突出高さｈ１が、少なくともセパレータ１０を挟み込む側板部３５の高さｈ２と同じである必要がある。また、変形防止ピン３３の突出高さｈ１は、側板部の高さｈ２よりも僅かに高い形態であってもよい。このような形態では、セパレータ１０を金型３０にセットした状態で、上下の変形防止ピン３３が先端領域１５に食い込んで押圧している状態となる。このため、先端領域１５は上下一対の変形防止ピン３３によって強く挟み込まれ、水平な支持状態が強固となるので好ましい。なお、変形防止ピン３３の突出長さｈ１が側板部ｈ２の高さよりも僅かに高い形態において、その僅かに高い量、すなわち側板部３５の型割り面３５ａからの突出量ｂは、例えば０．００５ｍｍ程度とされる。
【００３０】
金型３０を型締めした後は、金型３０を所定温度に加熱して保持し、図２（ｃ）に示すように、上側金型３１のゲート３１ａからキャビティ３０ａに熱可塑性樹脂２１を射出して充填する（樹脂充填工程）。そして樹脂２１が硬化して樹脂部材２０の成形が完了したら、金型３０を開いて脱型し、図２（ｄ）に示すように樹脂部材２０が設けられたセパレータ１０を得る。このセパレータ１０は切欠き部１１に樹脂部材２０が設けられ、樹脂部材２０の先端領域１５の両面には、複数の孔１６が形成されている。これら孔１６は、上下の金型３１，３２の変形防止ピン３３が中子となって形成されたものである。
【００３１】
以上が一実施形態の成形方法であり、この成形方法によれば、樹脂モールド領域１３に形成された貫通孔１４に樹脂部材２０の樹脂が充填されるため、樹脂部材２０は貫通孔１４に係合し、くさび効果によって抜け止めがなされる。その結果、樹脂の樹脂モールド領域１３への接着と相まってセパレータ１０に対する樹脂部材２０の接合強度が大幅に向上したものとなる。
【００３２】
また、セパレータ１０の樹脂モールド領域１３に樹脂をモールドすることにより樹脂部材２０の成形とセパレータ１０への接合が同時になされ、このため、セパレータ１０に対する樹脂部材２０の成形、接合を、低コスト、短時間、かつ、高い寸法精度で達成することができる。なお、樹脂で覆われるセパレータ１０の樹脂モールド領域１３の表面を凹凸面に形成しておけば、樹脂との固着力が高まり、セパレータ１０に対する樹脂部材２０の接合強度をより向上させることができる。
【００３３】
ところで、セパレータ１０の、貫通孔１４と端縁１２との間の先端領域１５はきわめて薄いことから、金型３０内に樹脂２１を射出したときに、射出の圧力を受けて変形しやすい。しかしながら本実施形態では、先端領域１５は上下一対の変形防止ピン３３で挟み込まれた状態で支持されているので、先端領域１５の変形を効果的に防止することができる。特に、上記のように変形防止ピン３３を先端領域１５に食い込ませて押圧した状態にすると、先端領域１５をより強固に支持することができ、変形防止効果が一層高まる。なお、変形防止ピン３３の、先端領域１５に当接する先端面を凹凸面に形成しておくと、先端領域１５のずれ防止効果が高まり、さらに変形防止効果を向上させることができる。
【００３４】
また、切欠き部１１の両端部側は、奥側よりも強度が低く、また、他の部材と衝突した場合に応力を受けやすい箇所でもあるため、補強されていると好ましい。本実施形態では、樹脂が充填されるセパレータ１０の複数の貫通孔１４の隣り合う間隔が、切欠き部１１の端縁１２に沿った両端部側が中央部側よりも狭く、密に配列されているため、樹脂部材２０との接合強度は端部側の方が高くなっており、両端部側が効果的に補強されている。
【００３５】
［３］他の実施形態
図４は、上記実施形態の金型を変更した他の実施形態を示している。
この実施形態の上下の金型３１，３２の変形防止ピン３３は、図５（ａ）に示すように、本体部３４からテーパ状に突出しており、断面台形状となっている。したがって、変形防止ピン３３と本体部３４とで形成される内隅部３６は鈍角（角度θ）に形成されている。また、テーパ状に形成されているのは変形防止ピン３３だけではなく、セパレータ１０を挟み込む側板部３５の内面もテーパ状に形成されている。さらに本実施形態の金型３１，３２の内面は、先端領域１５を覆う樹脂部材２０の厚さが、孔１６よりも外方側（図４で右側）の途中から厚くなるように形成されており、肉厚に移行する段差３７もテーパ状に形成されている。
【００３６】
この他の実施形態の金型３０によって成形された樹脂部材２０においては、図５（ａ）に示すように、変形防止ピン３３によって形成された孔１６の内周面１６ａがセパレータ１０の表面に臨む樹脂部材２０側の内隅部１６ｂの角度は、金型３１，３２側の内隅部３６の角度θが転写されて同じ角度θとなっている。また、側板部３５や段差３７で形成される部分も同様である。
【００３７】
さて、このようなセパレータにあっては、図４（ｂ）に示すように、樹脂部材２０にシリコーン等のシール材４０を貼着する場合があるが、その際には、樹脂部材２０の表面に接着剤としてプライマを塗布する。この実施形態では、樹脂部材２０の内隅部１６ｂが鈍角になっているので、塗布したプライマを内隅部１６ｂまで行き渡らせやすい。この作用は、側板部３５や段差３７で形成される部分でも同様に得られる。したがって、表面にプライマが塗布されない部分が残るおそれがなく、生産性の向上が図られる。なお、図５（ｂ）に示すように変形防止ピン３３が本体部３４から直角に突出していると、塗布されたプライマが、その直角の内隅部１６ｂに行き渡りにくい場合がある。なお、変形防止ピン３３をテーパ状に形成する場合の内隅部３６の角度θは、例えば１１０  °程度とされる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例を説明する。
［実施例］
厚さ０．１５ｍｍのＳＵＳ板を加工して、得るべき燃料電池セパレータに近似する形状に成形し、次いでこのＳＵＳ板の周縁部に、図１で示したような断面Ｕ字状の切欠き部を複数形成するとともに、切欠き部の周囲に設定される樹脂モールド領域に、直径φ１．５ｍｍの複数の貫通孔を端縁に沿って１列形成して、セパレータを得た。なお、樹脂モールド領域の幅は３ｍｍ、貫通孔１４の間隔は４ｍｍに設定した。
【００３９】
切欠き部に樹脂部材を接合して成形するために、図２に示したようにセパレータの樹脂モールド領域を上下の金型内に挿入した状態にセットした。変形防止ピンは直径がφ０．５ｍｍで、セパレータの先端領域からの距離が１ｍｍになるところに２ｍｍ間隔で形成した。次いで加熱した金型内に熱可塑性樹脂を射出し、セパレータに樹脂部材を接合するとともに、所定形状に成形した。熱可塑性樹脂は、ポニフェニレンサルファイド（ガラス繊維４０％入り）を用いた。また、成形条件は、射出する際の樹脂の温度を３２０℃、金型の加熱温度を１４０℃、樹脂の成形圧力を２００ＭＰａ、樹脂の射出速度を３００ｍｍ／ｓ、樹脂の射出時間を０．０５秒とした。
【００４０】
［比較例］
樹脂モールド領域に貫通孔を形成していないこと以外は、実施例と同様のセパレータにおける切欠き部に、予め別途成形した樹脂部材を設けるにあたり、樹脂モールド領域の片面に、接着剤によって接着して接合した。
【００４１】
実施例および比較例について、１回当たりの接合時間、寸法精度および接合強度を測定した。接合時間は、実施例においてはセパレータを金型内にセットして樹脂を射出し、成形された樹脂部材を金型から取り出すまでとし、比較例においてはセパレータに樹脂部材を接着した接着剤が硬化するまでとした。寸法精度は、樹脂モールド領域への樹脂部材の位置ずれの数値とした。接合強度は、セパレータから樹脂部材を引っ張る引っ張り試験を行い、樹脂部材が破断したときの荷重とした。これらの結果を、表１に示す。
【００４２】
【表１】
0004457153.tif 000002
【００４３】
表１で明らかなように、実施例は比較例よりも接合時間が格段に短く、生産性に優れていることが判る。ちなみに射出成形では複数のキャビティに同時に射出するように構成することができるため、複数の樹脂部材を同時に接合、成形すれば、大量生産にきわめて有望な方法である。また、寸法精度および接合強度に関しても、実施例は比較例よりも良好な結果を残しており、本発明の方法の効果が実証された。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池セパレータの一部を示す平面図である。
【図２】一実施形態に係る成形方法を（ａ）〜（ｄ）の順に示す断面図である。
【図３】金型の一部断面図であって、変形防止ピンの突出状態を示している。
【図４】本発明の他の実施形態の成形方法を示す断面図であって、（ａ）は金型内に樹脂を射出した状態、（ｂ）は脱型して取り出したセパレータの一部である。
【図５】金型の変形防止ピンと、変形防止ピンで形成される樹脂部材の孔を示す断面図であって、（ａ）他の実施形態、（ｂ）は一実施形態である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…燃料電池セパレータ
１１…切欠き部
１２…端縁
１３…樹脂モールド領域
１４…貫通孔
１５…先端領域
１６…孔
２０…樹脂部材
２１…樹脂
３０…金型
３１…上側金型
３２…下側金型
３３…変形防止ピン
３４…金型の本体部
【図１】
0004457153.tif 000003
【図２】
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【図３】
0004457153.tif 000005
【図４】
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【図５】
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