(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータ本体（２）におけるマニホールド（１２）とガス流路（５）の間に設けたガス導入部（６）の溝（７）がトンネル状となるように前記ガス導入部（６）の上面に設けたプレート取付用凹部（８）にプレート（３）を非接着で組み合わせ、前記セパレータ本体（２）の上面（２ａ）および前記プレート（３）の上面（３ａ）にガスケット（４）を連続して一体成形することにより前記プレート（３）を固定してなり、
前記プレート取付用凹部（８）内に突起（９）を設けるとともにこれに対応して前記プレート（３）に組付け穴（１０）を設け、前記突起（９）に前記組付け穴（１０）を嵌合することにより、接着剤を用いることなく前記プレート取付用凹部（８）内に前記プレート（３）を仮固定する構造が設けられていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池用セパレータにおいて、
プレート取付用凹部（８）内にプレート（３）を仮固定した状態で、前記プレート（３）の上面（３ａ）がセパレータ本体（２）の上面（２ａ）よりも高くなるように両面（２ａ）（３ａ）の間に段差（１１）が設定され、前記セパレータ本体（２）の上面（２ａ）および前記プレート（３）の上面（３ａ）に連続して一体成形されたガスケット（４）が前記プレート（３）を拘束する構造が設けられていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池用セパレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図４に示す燃料電池用セパレータ５１が知られているが、この燃料電池用セパレータ５１においては、セパレータ本体５２に設けたガス導入部５３の溝５４がトンネル状となるようにセパレータ本体５２に組み合わされるプレート５５が接着剤５６によってセパレータ本体５２に固定されており、同じく当該セパレータ５１の構成部品であるガスケット（図示せず）はセパレータ本体５２およびプレート５５に対して別体成形されて別部品とされている。
【０００３】
また、プレート５５の固定に関しては、図５に示すように、接着剤５６がガス導入部５３の溝５４に回り込まないように、堰５７を設ける等の手法が提案されている（特開２０００−０４８８３２公報参照）。
【０００４】
しかしながら、図４、図５何れの場合にも、セパレータ本体５２へのプレート５５の固定に接着剤５６を使用していることから、接着剤５６の塗布工程および乾燥工程が必要であり、よって工数が多いために、生産性が余り良くないと云う不都合があり、また、接着剤５６のはみ出しや不均一な塗布による接着不良等の品質上の問題を生じる虞がある。また、上記したようにプレート５５の組付け後に別体のガスケットを組み合わせることから、燃料電池のように多数のセパレータ５１を積層して使用する場合には、スタックの組立性が余り良くないと云う不都合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、セパレータ本体に設けたガス導入部の溝がトンネル状となるようにセパレータ本体にプレートを組み合わせる燃料電池用セパレータにおいて、生産性の向上（工数削減）、品質の向上および組立性の向上を実現することができる燃料電池用セパレータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の燃料電池用セパレータは、セパレータ本体におけるマニホールドとガス流路の間に設けたガス導入部の溝がトンネル状となるように前記ガス導入部の上面に設けたプレート取付用凹部にプレートを非接着で組み合わせ、前記セパレータ本体の上面および前記プレートの上面にガスケットを連続して一体成形することにより前記プレートを固定してなり、前記プレート取付用凹部内に突起を設けるとともにこれに対応して前記プレートに組付け穴を設け、前記突起に前記組付け穴を嵌合することにより、接着剤を用いることなく前記プレート取付用凹部内に前記プレートを仮固定する構造が設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項２による燃料電池用セパレータは、上記した請求項１記載の燃料電池用セパレータにおいて、プレート取付用凹部内にプレートを仮固定した状態で、前記プレートの上面がセパレータ本体の上面よりも高くなるように両面の間に段差が設定され、前記セパレータ本体の上面および前記プレートの上面に連続して一体成形されたガスケットが前記プレートを拘束する構造が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成を備えた本発明の燃料電池用セパレータにおいては、セパレータ本体にプレートを非接着で組み合わせ、セパレータ本体の上面およびプレートの上面にガスケットを連続して一体成形してプレートを固定することから、接着剤を使用しなくてもセパレータ本体にプレートを固定することが可能となる。また、ガスケットをセパレータ本体およびプレートに一体成形することから、ガスケットをセパレータ本体およびプレートに対する一体部品として取り扱うことが可能となる。
【０００８】
また、本件提案には、以下の技術的思想が含まれる。
【０００９】
すなわち、本件出願が提案する燃料電池用セパレータの一つは、燃料電池のセパレータ（集電極）のガス流路において、燃料ガスおよび空気を供給、排出するための複数の溝からなるガス導入部に樹脂製または金属製のプレートを組み付けてトンネル状としガス流路を確保するとともに、セパレータガス流路周辺とプレートの面が同一面になるように設定し、その表面に各々を連通するようにガスケットを一体成形する。セパレータとプレートの組付けは、各々に突起および組付け穴を加工して嵌合させる。
【００１０】
また、上記従来技術における不具合を解決するために、セパレータとプレートとを嵌め込み方式により仮固定し、セパレータとプレートを橋渡しする形でゴムを一体成形する。これによりセパレータとプレートを固定するため、接着剤が不要となり、工数の削減、品質の向上がなされる。また、別体にて使用されていたガスケットもセパレータに一体化されるため、スタック組立時の作業性も改善できる。この場合、セパレータとプレートのシール面の段差は同一となるか、またはプレートの方が０．１ｍｍ以内、好ましくは０．０５ｍｍ以内で高くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る燃料電池用セパレータ１の平面を示しており、そのＡ−Ａ線拡大断面が図２に示されている。
【００１３】
当該実施例に係る燃料電池用セパレータ１は、セパレータ本体２、プレート３およびガスケット４をそれぞれ構成部品として有しており、これらの構成部品が以下のように構成されている。
【００１４】
すなわち先ず、セパレータ本体２に、外部から中央のガス流路５へ燃料ガスおよび空気等を給排するためのガス導入部６が設けられており、図２に示すようにこのガス導入部６に複数（図では六本）の溝７がガス通路として互いに平行に設けられており、各溝７をトンネル状のものとすべくガス導入部６の上面に樹脂製または金属製のプレート３が被せられている。ガス導入部６は、セパレータ本体２に設けたマニホールド１２と上記ガス流路５の間に設けられている。
【００１５】
ガス導入部６の上面には、このプレート３を取り付けるためのプレート取付用凹部８が設けられており、この凹部８に取り付けられたプレート３はその上面３ａがセパレータ本体２の上面２ａと面一状に並べられている。凹部８内には、所要数の突起９が上方へ向けて設けられており、これに対応してプレート３に組付け穴１０が設けられている。したがってプレート３は、この組付け穴１０を突起９に嵌合することによって、接着剤を用いることなく凹部８内に仮固定されている。
【００１６】
プレート３が凹部８内に仮固定された状態で、セパレータ本体２の上面２ａおよびプレート３の上面３ａにガスケット４が連続して一体成形されている。このガスケット４は例えば液状シリコーンゴムによって成形されており、プレート３を仮固定したセパレータ本体２を金型に挿入した状態で射出成形法により成形され、成形と同時にセパレータ本体２の上面２ａおよびプレート３の上面３ａに被着されている。したがってプレート３は、このガスケット４に拘束されて、接着剤を用いることなく凹部８内に本固定されている。
【００１７】
上記構成の燃料電池用セパレータ１においては、セパレータ本体２にプレート３を非接着で組み合わせ、セパレータ本体２の上面２ａおよびプレート３の上面３ａにガスケット４を連続して一体成形してプレート３を固定しているために、接着剤を用いることなくセパレータ本体２にプレート３が固定されている。したがって、セパレータ１の製作から接着剤の塗布工程および乾燥工程を省略してその工数を削減することができ、これによりセパレータ１の生産性を向上させることができる。また、接着剤の省略に伴って接着剤のはみ出しや不均一な塗布による接着不良等の問題を生じることがないために、セパレータ１の品質を向上させることができる。
【００１８】
また、ガスケット４をセパレータ本体２およびプレート３に一体成形しているために、当該セパレータ１においては、ガスケット４がセパレータ本体２およびプレート３に対する一体部品として取り扱われる。したがって、燃料電池のように多数のセパレータ１を積層して使用する場合に、スタックの組立性を向上させることができる。
【００１９】
尚、上記実施例では、ガス導入部６の上面に設けたプレート取付用凹部８に取り付けられたプレート３がその上面３ａをセパレータ本体２の上面２ａと面一状に並べるように構成されているが、これに代えて、図３に示すように、プレート３の上面３ａの方がセパレータ本体２の上面２ａよりも高くなるように両面２ａ，３ａの間に段差１１を設定しても良く、これによりガスケット４がプレート３をしっかりと拘束する。段差１１の大きさ（高さ）は実寸で０．１ｍｍ以内、好ましくは０．０５ｍｍ以内あれば十分である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２１】
すなわち、上記構成を備えた本発明の燃料電池用セパレータにおいては、セパレータ本体にプレートを非接着で組み合わせ、セパレータ本体の上面およびプレートの上面にガスケットを連続して一体成形することによりプレートを固定しているために、接着剤を用いることなくセパレータ本体にプレートが固定されている。したがって、セパレータの製作から接着剤の塗布工程および乾燥工程を省略してその工数を削減することができ、これによりセパレータの生産性を向上させることができる。また、接着剤の省略に伴って、この接着剤のはみ出しや不均一な塗布による接着不良等の問題を生じることがないために、セパレータの品質を向上させることができる。
【００２２】
また、ガスケットをセパレータ本体およびプレートに対して一体成形しているために、ガスケットがセパレータ本体およびプレートに対する一体部品として取り扱われる。したがって、燃料電池のように多数のセパレータを積層して使用する場合に、スタックの組立性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る燃料電池用セパレータの平面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図
【図３】本発明の他の実施例に係る燃料電池用セパレータの要部断面図
【図４】従来例に係る燃料電池用セパレータの要部断面図
【図５】他の従来例に係る燃料電池用セパレータの要部断面図
【符号の説明】
１  燃料電池用セパレータ
２  セパレータ本体
２ａ，３ａ  上面
３  プレート
４  ガスケット
５  ガス流路
６  ガス導入部
７  溝
８  プレート取付用凹部
９  突起
１０  組付け穴
１１  段差
【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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