(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスを良好に供給するとともに機械的強度が十分確保された燃料電池用セパレータの流路形成部材の製造方法を提供すること。【解決手段】  まず、エキスパンドメタル１４にガス流路としての複数の筋状凹部１２および筋状凸部１３を交互に成形して予備成形材を作製する。次に、予備成形材の隣接する２つの凸部１３を拘束するとともに、２つの凸部１３の間の凹部１２の溝底部を非拘束状態として予備成形材を成形型１００に固定する。そして、上型カムドライバを左側上型パンチ２１０と右側上型パンチ２２０との間に没入させ、また下型カムドライバを左側下型パンチ３１０と右側下型パンチ３２０との間に没入させることにより、型１００によって拘束された２つの凸部１３を離間させる。これにより、２つの凸部１３間の凹部１２の溝底部に形成された貫通孔の開口面積を拡張することができる。【選択図】図１０
2007026810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するためのガス流路が形成された流路形成部材の製造方法であって、
多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材に前記ガス流路としての複数の筋状凹部および筋状凸部を交互に成形して予備成形材を作製し、
前記予備成形材の筋状凸部のうちの少なくとも隣接する２つの筋状凸部を拘束するとともに、前記２つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、
拘束された前記隣接する２つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通孔の開口面積を拡張して前記予備成形材を成形することを特徴とする流路形成部材の製造方法。
【請求項２】
燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するためのガス流路が形成された流路形成部材の成形方法であって、
多数の貫通孔が網目状に形成された素材に前記ガス流路として複数の筋状凹部及び筋状凸部を交互に成形した予備成形材の少なくとも隣接する２つの筋状凸部を拘束するとともに、前記２つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、
拘束された前記隣接する２つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通穴の開口面積を拡張することを特徴とする流路形成部材の成形方法。
【請求項３】
前記薄肉の素材は、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成したラスカットメタルである請求項１に記載した流路形成部材の製造方法。
【請求項４】
前記薄肉の素材は、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成した後、圧延加工によって略平板状に形成したエキスパンドメタルである請求項１に記載した流路形成部材の製造方法。
【請求項５】
燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するためのガス流路を形成する燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材において、
前記流路形成部材は、
多数の貫通孔が網目状に形成された素材に前記ガス流路として複数の筋状凹部及び筋状凸部を交互に成形した予備成形材の少なくとも隣接する２つの筋状凸部を拘束するとともに、前記２つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、拘束された前記隣接する２つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通穴の開口面積を拡張することにより成形されたことを特徴とする流路形成部材。
【請求項６】
前記薄肉の素材は、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成したラスカットメタルである請求項５に記載した流路形成部材。
【請求項７】
前記薄肉の素材は、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成した後、圧延加工によって略平板状に形成したエキスパンドメタルである請求項５に記載した流路形成部材。
【請求項８】
多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材にガス流路としての複数の筋状凹部及び筋状凸部が交互に形成された燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材の前記筋状凹部の溝底部を引き伸ばし成形する成形型であって、
前記筋状凸部の一つを拘束する第一の上型パンチ及び第一の下型パンチとを有する第一のパンチセットと、
前記第一の上型パンチ及び前記第一の下型パンチで拘束される筋状凸部に隣接する筋状凸部を拘束する第二の上型パンチ及び第二の下型パンチとを有する第二のパンチセットと、
前記第一のパンチセットと前記第二のパンチセットとを離間させる離間手段とを有することを特徴とする成形型。
【請求項９】
前記離間手段は、
前記第一の上型パンチと前記第二の上型パンチとの間に没入可能であり、前記没入により前記第一の上型パンチと前記第二の上型パンチとを離間させる上型カムドライバと、
前記第一の下型パンチと前記第二の下型パンチとの間に没入可能であり、前記没入により前記第一の下型パンチと前記第二の下型パンチとを離間させる下型カムドライバとを有することを特徴とする請求項８に記載した成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄肉の素材、特に、多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材に対して複数の筋状凹部および筋状凸部が形成された燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材の製造方法、同流路形成部材の成形方法、並びに前記製造方法によって製造される燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材、さらには流路形成部材を成形するための成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１に示すような燃料電池の構造は知られている。この燃料電池の構造におけるメタルセパレータは、アノード電極またはカソード電極を支持する集電部と、燃料ガスまたは酸化剤ガスを各電極に供給するための流路を形成する流路形成部材とを備える構造となっている。また、メタルセパレータの集電部と電極との間には、多数の貫通孔が形成されるとともにその表面に多数の凹凸形状を有するエキスパンドメタルが設けられている。そして、このエキスパンドメタルの厚み（凹凸寸法）を適宜調整することにより、燃料電池のアノード電極またはカソード電極とエキスパンドメタルとの接触を良好に確保することができ、発電された電気の損失を低減するようになっている。
【０００３】
また、従来から、例えば、下記特許文献２に示すような溝付き板材をメタルセパレータの流路形成部材として採用した燃料電池も知られている。この溝付き板材は、薄層が表面に形成された平板状のクラッド材に対して波型形状を予備成形し、その後所望の溝形状を本成形することによって製造される。そして、この製造された溝付き板材をメタルセパレータとして採用することにより、成形された溝が燃料ガスまたは空気を好適に分離し、同分離された燃料ガスまたは空気を燃料電池のアノード電極またはカソード電極に導通するようになっている。
【０００４】
さらに、従来から、例えば、下記特許文献３に示すような燃料電池のセパレータは知られている。この燃料電池のセパレータは、平板状の第１部材（カーボン）と、この第１部材に積層され、燃料電池の電極層に弾性的に接触するとともにガス流路を形成する複数の突片を有する第２部材（金属板）とから構成されている。そして、第２部材の複数の突片によって形成されたガス流路は、突片の周囲や内側に存在する空間とされていて、流入したガスがあらゆる方向に立体的に連通するようになっている。このため、ガス流路を流れるガスの反応効率が高まるとともに電極層に対するガス拡散性がより均一化して、燃料電池の発電効率を向上するようになっている。
【特許文献１】特開平８−１３８７０１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４９２３８号公報
【特許文献３】特開２００２−１８４４２２号公報
【０００５】
一般的に、燃料電池の発電効率を向上させるためには、電極反応および集電効率を向上させることが重要である。このため、燃料電池に採用されるメタルセパレータには、燃料電池に導入される燃料ガスと酸化剤ガスとを電極層に効率よく供給する機能と、電極反応で発電された電気を効率よく集電する機能が要求される。
【０００６】
ところで、上記特許文献１に示された従来の燃料電池の構造においては、エキスパンドメタルと電極との接触が良好に確保されるため、発電された電気を効率よく集電する機能は満足する。しかし、気体不透過性の集電部サポートによって燃料ガスまたは酸化剤ガスが電極に供給される。このため、各電極に対して十分な燃料ガスまたは酸化剤ガスを供給できず、言い換えると、ガス拡散性が不均一となり、ガスを効率よく供給する機能を満足しない場合がある。
【０００７】
また、上記特許文献２に示された従来の燃料電池においては、クラッド材に溝を正確に成形することができ、各電極との接触が十分に確保される。このため、発電された電気を効率よく集電する機能は満足する。しかし、上記特許文献１の燃料電池と同様に、気体不透過のクラッド材に形成した溝によって燃料ガスまたは酸化剤ガスを電極に供給する。このため、各電極に対するガス拡散性が不均一となり、ガスを効率よく供給する機能を満足しない場合がある。
【０００８】
さらに、上記特許文献３に示された従来の燃料電池のセパレータにおいては、ガス拡散性を良好に確保することによってガスを供給する機能については満足するものの、電極層と接触する部位が突片の頂面付近となることから電気の集電抵抗が増大して集電効率が低下する場合がある。また、薄板の金属板に突片を成形する際には、成形上の制約、例えば、成形可能な突片の高さ制約などによって、燃料電池に要求される発電効率を確保できない場合がある。
【０００９】
このような燃料電池に対する要求を満たすために、例えば、網目状に多数の貫通孔が形成されたエキスパンドメタルに多数の溝を流路としてメタルセパレータの流路形成部材を成形すれば、各電極との接触を良好に確保しつつ、エキスパンドメタルの貫通孔をガスが通過することにより電極層に対するガス拡散性を良好に確保することができる。したがって、燃料電池に要求される機能すなわちガスを効率よく供給する機能および発電された電気を効率よく集電する機能を両立できると考えられる。しかしながら、エキスパンドメタルは、網目状に多数の貫通孔が形成されているために、機械的強度を確保することが難しく、例えば、燃料電池の組み立て時に付与される締結力によってエキスパンドメタルが変形する可能性がある。このため、ガスを効率よく供給する機能が損なわれる場合がある。また、機械的強度を確保するために、貫通孔の開口面積を小さくすると、貫通孔からのガス拡散性が損なわれ、効率的なガスの供給を阻害するという問題が生じる。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ガスを良好に供給するとともに機械的強度が十分確保された燃料電池用セパレータの流路形成部材の製造方法又は成形方法、並びにそのようにして成形された燃料電池用セパレータの流路形成部材、及びこのような流路形成部材を成形するための成形型を提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するガス流路が形成された流路形成部材の製造方法であって、多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材に前記ガス流路としての複数の筋状凹部および筋状凸部を交互に成形して予備成形材を作製し、前記予備成形材の筋状凸部のうちの少なくとも隣接する２つの筋状凸部を拘束するとともに、前記２つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、拘束された前記隣接する２つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通孔の開口面積を拡張して前記予備成形材を成形し、このようにして流路形成部材を製造することにある。この場合、前記薄肉の素材は、例えば、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成したラスカットメタルや、このようなラスカットメタルを圧延加工によって略平板状に形成したエキスパンドメタルであるとよい。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するガス流路が形成された流路形成部材の成形方法であって、多数の貫通孔が網目状に形成された素材に前記ガス流路として複数の筋状凹部及び筋状凸部を交互に成形した予備成形材の少なくとも隣接する２つの筋状凸部を拘束するとともに、前記２つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、拘束された前記隣接する２つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通穴の開口面積を拡張し、このようにして流路形成部材を成形することにある。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、燃料電池の電極構造体を構成する電極層に対して、燃料ガスと酸化剤ガスとをそれぞれ供給するガス流路を形成する燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材において、前記流路形成部材は、多数の貫通孔が網目状に形成された素材に前記ガス流路として複数の筋状凹部及び筋状凸部を交互に成形した予備成形材の少なくとも隣接する２つの筋状凸部を拘束するとともに、前記２つの筋状凸部の間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として前記予備成形材を固定し、拘束された前記隣接する２つの筋状凸部を離間させることにより、前記溝底部に形成された貫通穴の開口面積を拡張することにより成形されたものであることにある。この場合、前記薄肉の素材は、例えば、平板状の金属薄板に対してせん断曲げ加工により多数の貫通孔を網目状に形成したラスカットメタルや、このようなラスカットメタルを圧延加工によって略平板状に形成したエキスパンドメタルであるとよい。
【００１４】
上記本発明によれば、ラスカットメタルやエキスパンドメタルなどの多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材に対して、まず、ガス流路としての筋状凹部と筋状凸部を交互に成形して予備成形材とする。次いで、予備成形された筋状凸部のうちの少なくとも隣接する２つの筋状凸部を拘束するとともに、拘束した２つの筋状凸部間に形成される筋状凹部の溝底部を非拘束状態として予備成形材を固定し、この状態で２つの筋状凸部を離間させる。これにより、溝底部に形成された貫通孔の開口面積が拡張する。このようにして製造した燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材は、流路を形成する筋状凹部及び筋状凸部のうち、筋状凹部の溝底部分の貫通孔の開口面積が拡張されているので、この部分を電極構造体に当接させることにより、ガス流路から電極構造体へのガスの供給を良好なものとすることができる。また、筋状凹部の溝底部分以外の部分の開口面積は拡張されていないため、開口面積の増加に伴う機械的強度の減少が起こることはない。よって、機械的強度の確保及びガス拡散性の向上をともに達成した燃料電池用メタルセパレータを製造又は成形することができる。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、多数の貫通孔が網目状に形成された薄肉の素材にガス流路としての複数の筋状凹部および筋状凸部が交互に形成された燃料電池用メタルセパレータの流路形成部材の前記筋状凹部の溝底部を引き伸ばし成形する成形型であって、前記筋状凸部の一つを拘束する第一の上型パンチ及び第一の下型パンチとを有する第一のパンチセットと、前記第一の上型パンチ及び前記第一の下型パンチで拘束される筋状凸部に隣接する筋状凸部を拘束する第二の上型パンチ及び第二の下型パンチとを有する第二のパンチセットと、前記第一のパンチセットと前記第二のパンチセットとを離間させる離間手段とを有する成形型とすることにある。
【００１６】
上記本発明の成形型によれば、第一のパンチセットと第二のパンチセットで流路形成部材に形成された隣接する筋状凸部が拘束される。このように隣接する筋状凸部が拘束された状態で、離間手段を作動させて第一のパンチセットと第二のパンチセットとを離間させると、拘束されている筋状凸部間の筋状凹部の溝底部が引き伸ばされる。これにより、溝底部の貫通孔のみが拡張した流路形成部材を簡便に作製することができる。
【００１７】
なお、本発明において、「ラスカットメタル」とは、平板状の薄肉金属板に対して、順次千鳥配置の切れ目を加工するとともに加工した切れ目を押し曲げることによって、網目状の小径の貫通孔が形成されたものである。また、「エキスパンドメタル」とは、平板状の薄肉金属板に対して、順次千鳥配置の切れ目を加工するとともに加工した切れ目を押し曲げることによって網目状の小径の貫通孔が形成され、さらに、圧延加工されて略平板状とされたものである。このように、エキスパンドメタルは、略平板状に成形されるため、例えば、最終成形後の製品において不必要な曲がりや凹凸などを除去するための工程を設ける必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００１８】
また、本発明において、「筋状凹部」とは、流路形成部材の素材に溝状に形成された部分をいい、素材平面から直線状に没入した溝底部及び前記溝底部の両側端に形成される側壁部とを有するものである。一方、「筋状凸部」とは、流路形成部材の素材に突条として形成された部分をいい、素材平面から直線状に突出した突条部及び前記突条部の両側端に形成される側壁部とを有するものである。本発明においては、素材にこれらの筋状凹部及び筋状凸部が交互に形成されており、個々の筋状凹部や筋状凸部が独立して形成されているものであっても良いが、隣接する筋状凹部と筋状凸部の側壁部が順次共有される状態で、断面凹凸形状が連続的に形成されているものであっても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態を詳細に説明する。図１は、燃料電池に利用されて、同燃料電池のメタルセパレータを構成するガス流路形成部材１０を示している。このガス流路形成部材１０は、燃料電池を構成する電極（アノード電極およびカソード電極）に外部から供給される燃料ガスおよび酸化剤ガス（以下、まとめて単にガスという）を供給するとともに、これら電極の電極反応によって発電された電気を集電するものである。このため、ガス流路形成部材１０の形状としては、外部から供給されたガスを各電極に効率よく供給することに加え、発電された電気を効率よく集電する形状が要求される。すなわち、外部から供給されたガスを各電極に効率よく供給するためには、導通するガスの圧力損失を低減する形状であることが要求される。一方、発電された電気を効率よく集電するためには、各電極との接触面積を大きくし集電抵抗を低減する形状であることが要求される。
【００２０】
したがって、ガス流路形成部材１０は、図１に示すように、導通ガスの圧力損失を低減するために多数の網目状の貫通孔が形成されたエキスパンドメタル１４に対して多数の筋状凹部１２および筋状凸部１３が交互に成形されている。筋状凹部１２は、略平板状のエキスパンドメタル１４の表面から直線状に没入した溝底部、及び、この溝底部の両側から立設した側壁部からなる。また、筋状凸部１３は、略平板状のエキスパンドメタル１４の表面から直線状に突出した突条部、及び、この突条部の両側から垂下して設けられた側壁部からなる。そして、隣り合う筋状凹部と筋状凸部が側壁部を共有する形で交互に形成されている。また、集電抵抗を低減するために筋状凸部１３の成形幅（突条部の幅）に比して筋状凹部１２の成形幅（溝底部の幅）が大きくなるように成形されている。以下、このガス流路形成部材１０の製造について詳細に説明する。
【００２１】
エキスパンドメタル１４は、板厚が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度のステンレス板を素材として形成されるものである。そして、エキスパンドメタル１４は、後述するラスカットメタル１１を圧延して成形するものである。ラスカットメタル１１は、図２（ａ）に示すように、孔径が０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度とされた多数の小径の貫通孔が網目状に形成されている。また、ラスカットメタル１１は、図２（ｂ）にて図２（ａ）のＸ−Ｘ断面を示すように、網目状の貫通孔を形成している部分（以下、この部分をストランドという）が順次重なるように連結されて（以下、この連結部分をボンド部１１ａという）、その断面形状が段形状とされている。このラスカットメタル１１は、以下に説明するラスカットメタル成形工程を経て製造される。
【００２２】
ラスカットメタル成形工程は、図３（ａ）に概略的に示すラスカットメタル加工装置Ｒを用いて、ステンレス板Ｓに多数の網目状の貫通孔を成形する。ラスカットメタル加工装置Ｒは、ステンレス板Ｓを供給するための送りローラＯＲと、ステンレス板Ｓを順次せん断加工して網目状の貫通孔を成形する刃型Ｈとを備えている。なお、ステンレス板Ｓは、所定の長さに予め切断された板材であってもよいし、コイル状に巻き取られたコイル材であってもよい。刃型Ｈは、図３（ｂ）に示すように、上下動可能な上刃ＵＨと固設された下刃ＳＨとから構成される。そして、上刃ＵＨおよび下刃ＳＨは、ステンレス板Ｓに対してせん断加工により千鳥配置に切れ目を形成するために、複数の山谷形状とされた刃を備えている。
【００２３】
このように構成されたラスカットメタル加工装置Ｒを用いたラスカットメタル成形工程においては、まず、送りローラＯＲがステンレス板Ｓを所定の加工長さ（加工ピッチ）だけ刃型Ｈに送る。刃型Ｈの上刃ＵＨは、送りローラＯＲによってステンレス板Ｓが供給されると、下刃ＳＨ方向へ降下し、下刃ＳＨとともにその山形状の部分によってステンレス板Ｓの一部をせん断して千鳥配置の切れ目を加工する。さらに続けて、上刃ＵＨは最下点位置まで降下し、同上刃ＵＨの刃と接触しているステンレス板Ｓを下方に曲げ伸ばし、その後、上方の原位置まで復帰する。続いて、送りローラＯＲが再び加工ピッチだけステンレス板Ｓを刃型Ｈに送り、上刃ＵＨが山谷形状の半ピッチ分だけ左（右）に移動した後、再び上刃ＵＨが降下することによって切れ目加工および曲げ伸ばし加工が施される。
【００２４】
そして、これらの動作を繰り返すことにより、多数の網目状の貫通孔が形成されたラスカットメタル１１が成形される。ここで、上刃ＵＨと下刃ＳＨに谷部分を設けることにより、上刃ＵＨの降下に伴ってステンレス板Ｓに切れ目が加工されない部分を設けることができる。この切れ目が加工されない部分がラスカットメタル１１のボンド部１１ａとなり、ラスカットメタル１１はその断面形状が図２（ｂ）に示すような段形状として成形される。これにより、ストランドが順次重なるように連結されて、ラスカットメタル１１が製造される。
【００２５】
次に、上記のようにして作製されたラスカットメタル１１をさらに加工してエキスパンドメタル１４を作製する。エキスパンドメタル１４は、圧延加工によりラスカットメタル１１のボンド部１１ａを引き伸ばすことにより作製される。具体的には、図４に概略的に示す圧延成形機Ａを用いて、上述したように製造されるラスカットメタル１１を圧延する。圧延成形機Ａは、上下一対の圧延ローラＡＲを備えていて、供給されたラスカットメタル１１を圧延する。これにより、ラスカットメタル１１のボンド部１１ａが圧延ローラＡＲによって圧延されて（引き伸ばされて）、エキスパンドメタル１４が成形される。成形されたエキスパンドメタル１４の網目状態を示す平面図を図５（ａ）に、図５（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図を図５（ｂ）に示す。なお、図５（ａ），（ｂ）において、１４ａはエキスパンドメタルのボンド部である。
【００２６】
次に、上述したように製造されたエキスパンドメタル１４に対して、多数の筋状凹部１２および筋状凸部１３を成形して、予備成形材を作製する工程について詳細に説明する。この工程は、エキスパンドメタル１４に対して緩やかな凹凸形状（以下、この凹凸形状を波形形状という）を仮成形する第一成形工程と、波形形状が仮成形されたエキスパンドメタル１４に筋状凹部１２および筋状凸部１３を成形する第二成形工程とから構成される。
【００２７】
第一成形工程は、図６に示すようなコルゲート成形機Ｋを用いて、エキスパンドメタル１４に波形形状を成形する。このコルゲート成形機Ｋは、ピニオンギア形状のピニオンツールＰＴとラック形状のラックツールＲＴとを備えている。ピニオンツールＰＴは、供給されるエキスパンドメタル１４の幅寸法に比して大きな軸線方向寸法を有していて、図示しない駆動装置に連結されたシャフトＪに対して同軸的かつ相対回転不能に組み付けられている。ラックツールＲＴは、平板状に形成されており、ピニオンツールＰＴと対向する面には、ピニオンツールＰＴのピニオンギア形状と歯合するラック形状が形成されている。そして、ラックツールＲＴは、図示しない送り装置によって、ピニオンツールＰＴの回動に合わせてその軸線方向（図６において左右方向）に正確に変位するようになっている。また、ピニオンツールＰＴに形成されたピニオンギア形状とラックツールＲＴに形成されたラック形状の歯の高さは、第一成形工程にて成形される波形形状の凹凸の成形寸法（以下、第一成形寸法という）が後述する第二成形工程にて成形される筋状凹部１２および筋状凸部１３の最終成形寸法Ｌよりも所定寸法ΔＬだけ大きくなるように設定されている。
【００２８】
このように構成されたコルゲート成形機Ｋを用いた第一成形工程においては、上述のように製造されたエキスパンドメタル１４がピニオンツールＰＴとラックツールＲＴとの歯合部分に連続的に供給される。このように、エキスパンドメタル１４が供給されると、ピニオンツールＰＴは、駆動装置からシャフトＪを介して伝達された駆動力によって回動を開始する。また、ラックツールＲＴは、送り装置により、ピニオンツールＰＴの回動に合わせて軸線方向への変位を開始する。これにより、エキスパンドメタル１４は、図７（ａ）に示すように、ピニオンツールＰＴとラックツールＲＴの噛み合わせ部分（詳しくは、ピニオンギア形状とラック形状の歯の噛み合わせ部分）にて連続的に波形形状が成形される。そして、第一成形工程によってエキスパンドメタル１４に成形される波形形状の高さ方向における第一成形寸法は、図７（ｂ）に示すように、最終成形寸法ＬよりもΔＬだけ大きく成形される。言い換えれば、ガス流路形成部材１０の筋状凹部１２および筋状凸部１３の形成方向における断面の断面長に比して、第一成形工程で成形されたエキスパンドメタル１４の波形形状の形成方向における断面の断面長が大きく（長く）なるように成形される。
【００２９】
このように、第一成形工程によって連続的に波形形状が成形されたエキスパンドメタル１４は、ガス流路形成部材１０の製品寸法と等しくなるように切断されて、第二成形工程に供給される。第二成形工程は、波形形状が成形されたエキスパンドメタル１４に対し、最終形状としての筋状凹部１２および筋状凸部１３を成形して予備成形材を作製する工程である。この第二成形工程は、図８（ａ）に概略的に示すように、プレス成形機Ｏを用いて筋状凹部１２と筋状凸部１３をプレス成形する。プレス成形機Ｏは、床面に固設された下型ＳＯと、同下型ＳＯの上方に配置されて上下動可能な上型ＵＯとを備えている。そして、これら下型ＳＯと上型ＵＯの対向する面は、筋状凹部１２および筋状凸部１３を成形するための凹凸形状が形成されている。ここで、下型ＳＯと上型ＵＯに形成される凹形状と凸形状の形成幅については、凹形状の形成幅が凸形状の形成幅よりも大きくなるように設定されている。また、凹形状の形成深さと凸形状の形成高さについては、最終成形寸法Ｌと略等しくなるように設定されている。
【００３０】
このように構成されたプレス成形機Ｏを用いた第二成形工程においては、まず、予備成形されたエキスパンドメタル１４が下型ＳＯの凹凸形状が形成された上面に載置される。この載置においては、図８（ａ）に示すように、エキスパンドメタル１４に成形された波形形状の凹凸が下型ＳＯに形成された凹凸形状と一致するように載置される。この状態にて、上型ＵＯが下型ＳＯの方向へ降下すると、下型ＳＯおよび上型ＵＯに形成された凹凸形状によって、図８（ｂ）に示すように、エキスパンドメタル１４に筋状凹部１２および筋状凸部１３が形成される。
【００３１】
ここで、上述したように、第一成形工程によって成形された波形形状の成形寸法はＬ＋ΔＬであり、第二成形工程によって成形された筋状凹部１２および筋状凸部１３の最終成形寸法はＬとなっている。このため、最終成形工程においては、エキスパンドメタル１４を圧縮しながら、言い換えれば、波形形状の成形方向における断面の断面長を縮めながら筋状凹部１２および筋状凸部１３を成形する。これにより、曲げ加工される筋状凹部１２および筋状凸部１３の角部分が過度に延ばされる（引っ張られる）ことを効果的に防止することができる。このため、エキスパンドメタル１４のように、加工硬化の生じた薄肉の素材であっても、割れや破断の発生を防止して容易に曲げ加工を施すことができる。
【００３２】
すなわち、エキスパンドメタル１４は、その成形時において、網目状の貫通孔を成形するためのせん断加工や曲げ伸ばし加工によって、ボンド部１４ａの周辺に加工硬化が生じている。このため、上述した第一成形を行わずに筋状凹部１２および筋状凸部１３を成形した場合には、例えば、ボンド部１４ａが筋状凹部１２や筋状凸部１３の角部分に存在していると、曲げ加工に伴う伸びが不足してボンド部１４ａにて割れや破断が発生する。これに対して、エキスパンドメタル１４に波形形状を一旦成形しておき、圧縮しながら筋状凹部１２および筋状凸部１３を成形すれば、エキスパンドメタル１４の余肉（詳しくは、ストランド）を角部分に向けて流動させることができる。したがって、曲げ加工に伴ってボンド部１４ａが過度に延ばされないため、好適に曲げ加工を施すことができる。
【００３３】
次に、上記のようにして作製した予備成形材をさらに成形して最終的なガス流路形成部材１０とする成形工程を行う。この成形工程は、図８（ｂ）に示す予備成形材であるエキスパンドメタル１４の断面のうち、筋状凹部１２の溝底部に形成された貫通孔の開口面積を拡張する工程である。
【００３４】
図９は、この成形工程において用いる成形型の概略構造を示す図である。図に示すように、成形型１００は、上型パンチ２００と下型パンチ３００とを備える。
【００３５】
上型パンチ２００は、左側上型パンチ２１０と右側上型パンチ２２０とに分割されており、両上型パンチ２１０，２２０の下面にはそれぞれ予備成形材に形成された筋状凸部の上側表面とほぼ同形状の凹形状とされた拘束面２１１，２２１が形成されている。そして、両上型パンチ２１０，２２０が図に示すように突合わされた状態では、予備成形材に形成された筋状凸部のうちの、隣接する２つの筋状凸部が、それぞれ左側上型パンチ２１０及び右側上型パンチ２２０のそれぞれの拘束面２１１，２２１に保持される。
【００３６】
下型パンチ３００は、左側下型パンチ３１０と右側下型パンチ３２０とに分割されており、両下型パンチ３１０，３２０の上面にはそれぞれ予備成形材に形成された筋状凸部の下側表面とほぼ同形状の凸形状とされた拘束面３１１，３２１が形成されている。そして、両下型パンチ３１０，３２０が図に示すように突合わされた状態では、予備成形材に形成された筋状凸部のうちの、隣接する２つの筋状凸部が、それぞれ左側下型パンチ３１０および右側下型パンチ３２０のそれぞれの拘束面３１１，３２１に保持される。
【００３７】
また、各パンチ２１０，２２０，３１０，３２０の各側面には、スプリング２１２，２２２，３１２，３２２の一端がそれぞれ接続されている。これらのスプリング２１２，２２２，３１２，３２２の他端は、それぞれ図示しない機台などに取り付けられている。そして、各スプリング２１２，２２２，３１２，３２２は、図に示す状態において常に伸張力を発生させている状態とされる。従って、各スプリングの伸張力によって、左側上型パンチ２１０と右側上型パンチ２２０、また左側下型パンチ３１０と右側下型パンチ３２０は、常に、図に示すように突合わされた状態に付勢される。
【００３８】
また、両上型パンチ２１０，２２０には、突合せ面側に対称的に傾斜する傾斜面２１３，２２３がそれぞれ形成されており、両上型パンチ２１０，２２０が突合わされた状態でこれらの傾斜面２１３，２２３がＶ字状溝２３０を形成するようにされている。このＶ字状溝２３０の直上には、上型カムドライバ２４０が載置されている。上型カムドライバ２４０は、その下部先端部位に上記Ｖ字状溝２３０と係合可能な傾斜面が形成された先細り形状とされており、下降することによりＶ字状溝２３０にはまり込む（没入する）ようになっている。
【００３９】
同様に、両下型パンチ３１０，３２０には、突合せ面側に対称的に傾斜する傾斜面３１３，３２３がそれぞれ形成されており、両下型パンチ３１０，３２０が突合わされた状態でこれらの傾斜面３１３，３２３がＶ字状溝３３０を形成するようにされている。このＶ字状溝３３０の直上には、下型カムドライバ３４０が載置されている。下型カムドライバ３４０は、その下部先端部位に上記Ｖ字状溝３３０と係合可能な傾斜面が形成された先細り形状とされており、下降することによりＶ字状溝３３０にはまり込む（没入する）ようになっている。ここで、上型カムドライバ２４０と下型カムドライバ３４０の厚みすなわち図９に示す幅方向の寸法は、略同一の寸法に形成されている。また、上型カムドライバ２４０と下型カムドライバ３４０は、図示しない駆動手段に連結されており、この駆動手段により昇降制御される。
【００４０】
また、両下型パンチ３１０，３２０には、押し出しピン３５０が設けられている。この押し出しピン３５０は、通常状態では図に示すように下型パンチ３１０，３２０内に没入状態とされており、図示しない駆動手段によって下型パンチ３１０，３２０の上表面から突出できるように上下動可能に構成されている。
【００４１】
また、図９に示す型締め状態においては、左側上型パンチ２１０の拘束面２１１と左側下型パンチ３１０の拘束面３１１とで囲まれた空間が、予備成形材に形成される一つの筋状凸部を拘束する拘束空間４１０を形成し、右側上型パンチ２２０の拘束面２２１と右側下型パンチ３２０の拘束面３２１とで囲まれた空間が、予備成形材に形成された別の一つの筋状凸部を拘束する拘束空間４２０を形成する。そして、両拘束空間に拘束される予備成形材の筋状凸部は隣接したものである。なお、本例の成形型１００においては、左側上型パンチ２１０と左側下型パンチ３１０により、筋状凸部の一つを拘束する第一のパンチセットを構成し、右側上型パンチ２２０と右側下型パンチ３２０により、上記第一のパンチセットで拘束される筋状凸部に隣接する筋状凸部を拘束する第二のパンチセットを構成する。さらに、これらの両拘束空間４１０，４２０の間の部分には、非拘束空間４３０が形成されており、この非拘束空間４３０内に載置される予備成形材の部分は、型締め状態においても非拘束状態とされる。
【００４２】
次に、上記構成の成形型１００を用いてのガス流路形成部材１０の成形について説明する。
【００４３】
まず、図１０に示すように、型開き状態、かつ、上型パンチ２００及び下型パンチ３００が突合わされた状態において、下型パンチ３００に予備成形材を載置する。なお、予備成形材は、上記予備成形工程にて作製したエキスパンドメタル１４に筋状凹部１２及び筋状凸部１３が交互に形成されたものである。そして、両下型パンチ３１０，３２０のそれぞれの拘束面３１１，３２１に、予備成形材に形成された隣接する２つの筋状凸部１３を載置させる。
【００４４】
次に、図１１に示すように上型パンチ２００を下降させて型締め状態とする。このとき、上型カムドライバ２４０が上型パンチ２００とともに下降するように駆動制御される。このようにして型締め状態とすると、左側上型パンチ２１０の拘束面２１１と左側下型パンチ３１０の拘束面３１１とで形成される拘束空間４１０、及び、右側上型パンチ２２０の拘束面２２１と右側下型パンチ３２０の拘束面３２１とで形成される拘束空間４２０に、予備成形材に形成されている隣接する２つの筋状凸部１３が拘束保持される。一方、拘束された２つの筋状凸部１３の間に位置する筋状凹部１２の溝底部は、型内における非拘束空間４３０に位置するので、この部分は非拘束状態とされる。
【００４５】
次に、図１２に示すように、上型カムドライバ２４０と下型カムドライバ３４０が連動して同時に下降する。すると、上型カムドライバ２４０が上型パンチ２００に形成されたＶ字状溝２３０に係合する。そして、さらに上型カムドライバ２４０が下降方向への力を受けると、Ｖ字状溝２３０の傾斜面と上型カムドライバ２４０の傾斜面との係合により下降方向の力が水平方向にも分解され、水平方向の力が発生する。この水平方向の力がスプリング２１２，２２２による付勢力を上回ると、左側上型パンチ２１０と右側上型パンチ２２０とが上型カムドライバ２４０により押し開かれて、上型カムドライバ２４０がＶ字状溝２３０から両上型パンチ２１０，２２０間に没入する。この没入により、左側上型パンチ２１０と右側上型パンチ２２０とが、上型カムドライバ２４０の厚み寸法分だけ、スプリング２１２，２２２の付勢力に抗して離間する。同様に、下型カムドライバ３４０もＶ字状溝３３０に係合し、さらにこのＶ字状溝３３０から２つの両下型パンチ３１０，３２０間に没入する。この没入により、左側下型パンチ３１０と右側下型パンチ３２０とが、下型カムドライバ３４０の厚み寸法分だけ、スプリング３１２，３２２の付勢力に抗して離間する。このように、本実施形態においては、上型カムドライバ２４０と下型パムドライバ３４０が、第一のパンチセット（左側上型パンチ２１０及び左側下型パンチ３１０）と第二のパンチセット（右側上型パンチ２２０及び右側下型パンチ３２０）とを離間させる離間手段を構成する。
【００４６】
上述のような上型パンチ２００と下型パンチ３００、言い換えれば、第一のパンチセットと第二のパンチセットの離間作動により、非拘束空間４３０に載置された筋状凹部１２の溝底部のうちの部分Ａは引き伸ばされる。この引き伸ばしにより、溝底部の部分Ａに形成されている貫通孔の開口量も大きくなり、開口面積が拡張される。一方、拘束空間４１０，４２０で拘束されている筋状凸部１３は、離間作動中においても拘束されたままであるので変形されることはなく、したがって、筋状凸部１３に形成されている貫通孔の開口面積は変化しない。よって、この工程を行うことによって、筋状凹部１２の溝底部のうち部分Ａに形成された貫通孔の開口面積のみが拡張され、予備成形材が引き伸ばし成形される。
【００４７】
次に、図１３に示すように、上型パンチ２００を上昇させて型開き状態とする。このとき、上型カムドライバ２４０が上型パンチ２００とともに上昇するように駆動制御される。この作動により、上型パンチ２００が下型パンチ３００から離間され、成形材が下型パンチ３００に載置された状態となる。
【００４８】
次に、図１４に示すように、図示しない駆動手段により押し出しピン３５０を駆動させて、押し出しピン３５０を下型パンチ３００の上面から突出状態とさせる。この動作により、下型パンチ３００に載置された成形材Ｂが押し出しピン３５０によって持ち上げられ、下型パンチ３００から離間される。
【００４９】
次に、図１５に示すように、上型カムドライバ２４０と下型カムドライバ３４０が連動して同時に上昇する。すると、上型カムドライバ２４０が両上型パンチ２１０，２２０から抜け出るので、スプリング２１２，２２２の付勢力により両上型パンチ２１０，２２０が離間状態から突合せ状態に戻る。同様に、下型カムドライバ３４０が両下型パンチ３１０，３２０から抜け出るので、スプリング３１２，３２２の付勢力により両下型パンチ３１０，３２０が離間状態から突合せ状態に戻る。
【００５０】
次に、図１６に示すように、予備成形材を図示しない搬送手段によって搬送して次に成形する部分が成形型内に来るようにする。
【００５１】
そして、搬送が完了したら、図１７に示すように押し出しピン３５０を下型パンチ３００内に没入させ、下型パンチ３００上に、次回成形する部分を載置する。
【００５２】
上記工程を繰り返すことにより、予備成形材に対して成形を順次行う。これにより、複数の筋状凹部１２及び筋状凸部１３が交互に形成されたエキスパンドメタルにおいて、筋状凹部１２の溝底部のみの貫通孔の開口面積が拡張したガス流路形成部材１０を成形することができる。また、互いに独立した２つの下型を設け、この２つの下型をそれぞれ作動制御する場合に比して、加工時の型作動制御を容易に行うことができる。
【００５３】
上述の説明のように、予備成形工程及び成形工程（本工程）を経て製造されたガス流路形成部材１０は、固体高分子型燃料電池を構成するメタルセパレータとして用いられる。なお、固体高分子型燃料電池の構成については、本発明に直接関係しないため、その詳細な説明を省略するが、以下に簡単に説明しておく。
【００５４】
固体高分子型燃料電池は、図１８にその構成を示す単セルが多数積層されて構成される。単セルは、上述したガス流路形成部材１０および金属薄板２０から構成されるメタルセパレータを上下に配し、同メタルセパレータ間に２枚の樹脂フレーム３０およびＭＥＡ４０（Membrane−Electrode Assembly：膜−電極アッセンブリ）を備えて構成される。そして、各単セルに対して、例えば水素ガスなどの燃料ガスと、例えば空気などの酸化剤ガスとが燃料電池スタック外部から導入されることにより、ＭＥＡ４０での電極反応によって電気が発電される。
【００５５】
金属薄板２０は、単セルが多数積層されたとき、外部から導入されたガスの混流を防止するとともに、各単セル内にガスを導入するものである。このため、金属薄板２０には、燃料ガスおよび酸化剤ガスをそれぞれ導入するためのガス導入口２１と、ＭＥＡ４０にて未反応の燃料ガスおよび酸化剤ガスをそれぞれ排出するためのガス導出口２２が形成されている。
【００５６】
樹脂フレーム３０は、その周縁部分にて、単セルを形成した状態で金属薄板２０に形成されたガス導入口２１およびガス導出口２２の各貫通孔に対応する位置に同各貫通孔の形状と略同一の形状の貫通孔３１，３２が形成されている。また、樹脂フレーム３０には、その略中央部分にて、ガス流路形成部材１０を収容する収容孔３３が形成されている。この収容孔３３は、固着される金属薄板２０に形成された一対のガス導入口２１およびガス導出口２２と、積層される他方の樹脂フレーム３０に形成された貫通孔３１，３２とをも収容するように形成されている。
【００５７】
このように、収容孔３３を形成することにより、固着される金属薄板２０の下面（または上面）、収容孔３３の内周面およびＭＥＡ４０の上面（または下面）により空間（以下、この空間をガス導通空間という）が形成される。そして、ガス導通空間内に対して、例えば、燃料ガスを金属薄板２０の一方のガス導入口２１から、また、酸化剤ガスを他方のガス導入口２１および樹脂フレーム３０の貫通孔３１から導入することができる。また、ガス導通空間を通過した未反応のガスは、金属薄板２０の一方のガス導出口２２を介して、また、他方のガス導出口２２および樹脂フレーム３０の貫通孔３２を介して外部に導出することができる。
【００５８】
電極構造体としてのＭＥＡ４０は、電解質膜ＥＦを備えている。さらにＭＥＡ４０は、図１９に示すように、電解質膜ＥＦ表面上にて、燃料ガスが導入されるガス導通空間側に配置されるアノード電極ＡＥと、酸化剤ガスが導入されるガス導通空間側に配置されるカソード電極ＣＥとが、カーボンクロスＣＣを層状に積層することにより形成されている。
【００５９】
そして、２枚の金属薄板２０間に、ガス流路形成部材１０、樹脂フレーム３０およびＭＥＡ４０を積層することによって単セルが構成される。具体的に説明すると、互いに同一平面内にて略９０°回転して配置される樹脂フレーム３０間にＭＥＡ４０を挟持し、例えば、接着剤などを塗布することにより、樹脂フレーム３０間にＭＥＡ４０の電解質膜ＥＦを一体的に固着する。このように一体的に固着された樹脂フレーム３０およびＭＥＡ４０に対して、ガス流路形成部材１０が収容孔３３に収容された状態で、２枚の金属薄板２０を、例えば、接着剤などを塗布することにより、一体的に固着する。
【００６０】
このとき、ガス流路形成部材１０は、図１９に示すように、成形幅が幅広の筋状凹部１２の溝底部とＭＥＡ４０とが接触するように配置される。また、樹脂フレーム３０の板厚が筋状凹部１２および筋状凸部１３の成形高さよりも僅かに小さい寸法とされているため、筋状凹部１２が金属薄板２０によってＭＥＡ４０側に若干押圧された状態で固着される。これにより、ガス流路形成部材１０とＭＥＡ４０との接触状態を良好に保つことができる。そして、このように形成された単セルは、多数積層された後、例えば、図示しないボルトとナットによって所定の締結力で固定されることによって、燃料電池スタックを構成する。
【００６１】
このように構成された単セルを多数積層した固体高分子型燃料電池においては、上述した各工程を経て製造されたガス流路形成部材１０によって、ＭＥＡ４０のアノード電極およびカソード電極に燃料ガスおよび酸化剤ガスを効率よく供給することができる。具体的に説明すると、ガス流路形成部材１０は、薄肉のエキスパンドメタル１４に筋状凹部１２および筋状凸部１３を成形されて構成されている。このため、外部からガス導入口２１を介してガス導通空間内に導入されたガスは、筋状凹部１２または筋状凸部１３を導通することにより、圧力損失を大幅に低減することができる。また、エキスパンドメタル１４は多数の網目状の貫通孔が形成されているため、ガス導通空間内に導入されたガスは前記貫通孔を介して筋状凹部１２と筋状凸部１３間を極めて容易に透過することができる。とりわけ、本例において作製されたエキスパンドメタル１４においては、ＭＥＡ４０に接している筋状凹部１２の溝底部に形成された貫通孔の開口面積が他の部分よりも拡張しているため、ガス流路形成部材１０から供給されたガスがこの開口面積の大きい貫通孔からＭＥＡ４０に良好に拡散する。したがって、ガスを各電極に対して効率よく供給することができ、固体高分子型燃料電池の発電効率を向上させることができる。
【００６２】
上記実施形態においては、成形型１００によってエキスパンドメタルの隣接する筋状凸部１３を拘束し、拘束された筋状凸部１３の間に位置する筋状凹部１２の溝底部を完全に非拘束としてこの部分を引き伸ばす例を示したが、図２０に示す成形型５００のように、非拘束の部分である筋状凹部１２の溝底部を型内に載置するように構成することもできる。この場合には、上記実施形態における下型カムドライバ３４０に筋状凹部１２の溝底部を載置するための溝底部載置部分を形成した下型カムドライバ５４０を用いるとよい。このような構成の成形型を用いる場合には、左側のパンチセット（左側上型パンチ２１０及び左側下型パンチ３１０）と右側のパンチセット（右側上型パンチ２２０及び右側下型パンチ３２０）とを離間させる際に、筋状凹部１２の溝底部が載置されている下型カムドライバ５４０を下方に移動させる。下方に移動させる方法としては、図２１に示すように、離間作動時に下型カムドライバ５４０を下方に移動させることにより、下型の離間及び溝底載置部分の下降動作が同時に実現できる。このような型を用いることによっても、予備成形材の筋状凹部１２の溝底部を引き伸ばし、この溝底部に形成された貫通孔を拡張成形することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態および変形例においては、成形型１００または５００によって、予備成形材に形成された隣接する２つの筋状凸部１３を拘束するようにしたが、隣接する３つ以上の筋状凸部１３を拘束するようにしても良い。この場合、図２２に示すように、３つ以上のパンチセット（上型パンチ及び下型パンチ）ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３・・・が組み合わされた成形型６００を用意し、この成形型に成形すべき予備成形材を載置する。そして、図２３に示すように非拘束とされた筋状凹部１２の溝底部のうちで最も端部の溝底部Ｃ１のみを引き伸ばす。このとき、引き伸ばされる溝底部に隣接する筋状凸部１３を拘束するパンチセットＰＳ１とＰＳ２とは離間されるが、それ以外の隣接するパンチセットの相対位置関係（たとえばＰＳ２とＰＳ３との相対位置関係）は変化しない。次いで、図２４に示すように、引き伸ばされた溝底部の隣の溝底部の部分Ｃ２のみを引き伸ばす。このようにして、順次、順番に、筋状凹部１２の溝底部を引き伸ばすことにより成形することができる。なお、このような成形方法を採用すると、生産性を向上させることができる。
【００６４】
また、上記実施形態および変形例においては、ガス流路形成部材１０の製造工程を、予備成形材を成形する予備成形工程と、最終的なガス流路形成部材１０を成形する本工程とから構成して実施した。しかしながら、例えば、別途設けた工程により予備成形材を製造した場合や予備成形材を購入した場合には、予備成形工程を省略して実施可能であることはいうまでもない。この場合であっても、本工程を実施することにより、ガス流路形成部材１０の筋状凹部１２の溝底部に形成された貫通孔の開口面積を極めて容易に拡張することができる。
【００６５】
さらに、本例においては、成形する予備成形材としてエキスパンドメタルを使用した例を示したが、これに限定されることでなく、ラスカットメタルを使用しても良い。さらに、通常の金属製メッシュ素材を使用しても良い。この場合にも、上述した実施形態および各変形例と同様の効果を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る筋状凹凸成形方法により製造される燃料電池用のセパレータの流路形成部材を示す概略図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、ラスカットメタルを説明するための図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、図２のラスカットメタルを製造するラスカット製造工程を説明するための図である。
【図４】ラスカットメタルを圧延してエキスパンドメタルを成形する工程を示す図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図１に示す流路形成部材を構成するエキスパンドメタルを説明するための図である。
【図６】図５のエキスパンドメタルに波形形状を成形する第一成形工程を説明するための図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、第一成形工程によって成形される波形形状を説明するための図である。
【図８】（ａ）は、第二成形工程を説明するための概略図であり、（ｂ）は、第二成形工程によって成形される筋状凹部および筋状凸部を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態における。筋状凹部及び筋状凸部が形成されたエキスパンドメタルの筋状凹部の溝底部を引き伸ばして成形するための成形型の概略図である。
【図１０】図９の成形型に予備成形材を載置した状態を示す図である。
【図１１】図９の成形型を型閉めした状態を示す図である。
【図１２】図９の成形型のパンチセットを離間した状態を示す図である。
【図１３】図９の成形型を型開きした状態を示す図である。
【図１４】図９の成形型の押し出しピンを作動させて型から成形材を持ち上げる上体を示す図である。
【図１５】図９の成形型のパンチセットを離間した状態から突合わされた状態に戻した状態を示す図である。
【図１６】図９の成形型内の成形材を搬送する状態を示す図である。
【図１７】図９の成形型の押し出しピンを作動させて型内に予備成形材を載置する状態を示す図である。
【図１８】図１の流路形成部材が採用された燃料電池の構成を説明するための概略的な分解斜視図である。
【図１９】本発明の実施形態において作製した流路形成部材を採用した燃料電池における単セルの断面概略図である。
【図２０】本発明の変形例を示す図であり、成形型内での非拘束部分を載置する部分と下型カムドライバとを一体化させた成形型を示す図である。
【図２１】図２０の成形型において、パンチセットを離間させる状態を示す図である。
【図２２】本発明の別の変形例を示す図であり、パンチセットが３個以上組み合わされた成形型を示す図である。
【図２３】図２２の成形型において、最も端側の筋状凹部の溝底部を引き伸ばす状態を示す図である。
【図２４】図２２の成形型において、すでに引き伸ばされた筋状凹部の溝底部の隣の筋状凹部の溝底部を引き伸ばす状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…流路形成部材、１１…ラスカットメタル、１１ａ…ボンド部、１２…筋状凹部、１３…筋状凸部、１４…エキスパンドメタル、１４ａ…ボンド部、２０…金属薄板、３０…樹脂フレーム、４０…ＭＥＡ、１００…成形型、２００…上型パンチ、２１０…左側上型パンチ（第一上型パンチ）、２２０…右側上型パンチ（第二上型パンチ）、２４０…上型カムドライバ（離間手段）、３００…下型パンチ、３１０…左側下型パンチ（第一下型パンチ）、３２０…右側下型パンチ（第二下型パンチ）、３４０…下型カムドライバ（離間手段）、５００…成形型、５４０…下型カムドライバ（離間手段）、６００…成形型、Ｒ…ラスカットメタル加工装置、Ｋ…コルゲート成形機、Ｏ…プレス成形機、Ａ…圧延成形機、Ｔ…順送型プレス成形機、ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３…パンチセット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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