基材一体型密封件及其制造用模具制造技术

本发明专利技术提供一种基材一体型密封件及其制造用模具，在于薄膜状、片状或者板状的基材(11)上一体地成形衬垫(12)的基材一体型密封件(1)中，通过尽可能地减小衬垫(12)的宽度来实现节省空间化。为了达成该目的，本发明专利技术的基材一体型密封件(1)具有：薄膜状、片状或者板状的基材(11)；衬垫(12)，一体地设置于该基材(11)，由橡胶状弹性材料构成；填充层(13)，由填充至在所述基材(11)上开设的贯通孔(11a)内的橡胶状弹性材料构成；该填充层(13)，一部分与所述衬垫(12)连续，同时，其他部分以与所述基材(11)大致同等的厚度从所述衬垫(12)伸出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种例如用于对形成于燃料电池组的各燃料电池单元的流路进行密封的燃料电池用密封件等，将衬垫一体地成形于在薄膜状、片状或者板状的基材的基材一体型密封件，进一步涉及在该基材一体型密封件的制造中所使用的模具。
技术介绍
对于燃料电池，主要以隔板夹持包含有在电解质膜的两面设置一对电极层的MEA(Membrane Electrode Assembly:膜-电极复合体)的发电体而形成燃料电池单元，并且形成层叠该燃料电池单元的堆叠构造mv夕構造)，从而广泛应用于从数十瓦左右的小型电源至100千瓦级的汽车用电源。MEA的电解质膜主要使用氟类固体高分子膜等，要求质子传导性。另一方面，隔板具备如下重要作用:形成用于向电解质膜供给气体燃料(氢气)和氧化剂气体(含有氧气的空气)的流路，同时，对通过电气化学反应在阳极侧产生的电子进行传导。另外，在该种燃料电池中，为了使气体燃料和氧化气体、通过其反应而生成的水和剩余气体、用于冷却堆叠电池(只夕、y夕)的冷却水等不向外部泄漏，或者彼此混合，需要对其进行密封。图6同时示出作为燃料电池用密封件而应用的现有的基材一体型密封件和燃料电池的一部分，该基材一体型密封件100，在由MEA或者以包围该MEA的外周的方式配置的合成树脂薄膜构成的薄膜状、片状或者板状的基材101的厚度方向两面，一体地成形由橡胶状弹性材料(橡胶材料或者具有橡胶状弹性的合成树脂材料)构成的衬垫102、102。各衬垫102由接合于基材101的表面的扁平的基底102a与从该基底102a以山形隆起形成的密封唇102b构成。并且，该基材一体型密封件100，插装于燃料电池单元中的隔板200、200的外周部之间，衬垫102、102中的密封唇102b、102b在压缩状态下与形成于所述隔板200、200的密封槽201、201的底面紧密接触，由此，实现了相对于气体燃料、氧化气体或者冷却水等的密封功能。衬垫102、102的基底102a、102a具有向其宽度方向伸出的伸出部102c、102c。该伸出部102c、102c经由将开设于基材101的贯通孔1la填埋的填充层103彼此连续，换言之，衬垫102、102经由填充层103彼此连续。此外，也存在伸出部102c、102c遍及基底102a的全长而形成的情况。图7以及图8示出用于通过将衬垫102、102 —体成形于基材101而制造基材一体型密封件100的模具300，即，通过将基材101放置于由上模具301和下模具302构成的模具300内并进行合模，从开设于上模具301的注入浇口 304，向由基材101和上模具301以及下模具302的内面所形成的型腔303、303内，填充成形用液状橡胶并使其交联固化，由此得到基材一体型密封件100。在此，用于将从注入浇口 304注入的成形用液状橡胶向基材101的两侧的型腔303、303赋形的贯通孔101a，考虑到由于交联固化等而导致的“收缩”，需要开设于从密封唇102b、102b离开的位置。因此，作为成形空间的型腔303、303具有成为衬垫102的基底102a的伸出部102c的扩张部303a、303a，注入浇口 304以及基材101的贯通孔1la设置于与该扩张部303a、303a相对应的位置(参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-96545号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的问题)但是，由于上述现有的基材一体型密封件100在衬垫102、102的基底102a、102a上具有向其宽度方向伸出的伸出部102c、102c，因此，为了收容衬垫102、102，不得不将形成于隔板200、200的密封槽201、201的宽度放大伸出部102c、102c的大小，因此，存在被密封槽201、201所包围的发电区域相对地变小的问题。本专利技术是鉴于以上问题点而完成的，其技术问题在于，在将衬垫一体地成形于薄膜状、片状或者板状的基材的基材一体型密封件中，通过尽可能地减小衬垫的宽度来实现节省空间化。(解决技术问题的技术方案)作为有效地解决上述技术问题的技术方案，本专利技术技术方案所涉及的基材一体型密封件，其具有:薄膜状、片状或者板状的基材；衬垫，一体地设置于该基材，由橡胶状弹性材料构成；填充层，由填充至在所述基材上开设的贯通孔内的橡胶状弹性材料构成；该填充层，一部分与所述衬垫连续，同时，其他部分以与所述基材呈大致同一水平面，从所述衬垫伸出。此外，此处的橡胶状弹性材料是指橡胶材料或者具有橡胶状弹性的合成树脂材料。根据本专利技术技术方案的构成，一体地设置于基材的由橡胶状弹性材料构成的衬垫，形成为与填充层连续的构造，其中，所述填充层由填充至在所述基材上开设的贯通孔的橡胶状弹性材料构成。并且，所述填充层虽然从衬垫伸出，而在开设于基材的贯通孔内，与基材呈大致同一水平面，即以与基材大致同等的厚度形成，因此，衬垫的宽度方向的尺寸实质上较小，因此，在向机器的安装状态下，用于收容衬垫的密封槽无需形成为能够收容填充层的宽度，因此，能够减小密封槽的宽度。本专利技术技术方案所涉及的基材一体型密封件，在上述的本专利技术技术方案所记载的构成中，衬垫设置于基材的厚度方向两侧。根据本专利技术技术方案的构成，基材的厚度方向两侧的由橡胶状弹性材料构成的衬垫，形成为经由填充层彼此连续的构造，其中，所述填充层由填充至在所述基材上开设的贯通孔的橡胶状弹性材料构成。本专利技术技术方案所涉及的基材一体型密封件制造用模具，其为用于在薄膜状、片状或者板状的基材上一体成形由橡胶状弹性材料构成的衬垫而得到上述的本专利技术技术方案所记载的基材一体型密封件的模具，由多个分开模构成，在将所述基材定位放置于该分开模之间并进行合模的状态下，将成形用液状橡胶注入在所述基材与所述分开模的内面之间形成的型腔的注入浇口，在与所述型腔分开的位置，在所述多个分开模之间开口，所述基材以开设于该基材的贯通孔连通于所述型腔以及注入浇口的双方的方式进行定位。根据本专利技术技术方案的构成，如果将薄膜状、片状或者板状的基材定位放置于多个分开模之间并进行合模的话，则开设于所述基材的贯通孔，连通于通过合模而在所述基材和所述分开模的内面之间形成的型腔和在从该型腔离开的位置在所述多个分开模之间开口的注入浇口的双方，因此，如果从所述注入浇口注入成形用液状橡胶的话，则该成形用液状橡胶经由所述贯通孔被填充至所述型腔内并被赋形。并且，成形用液状橡胶在所述型腔内交联固化的部分，成为与所述基材一体成形的由橡胶状弹性材料构成的衬垫，成形用液状橡胶在所述贯通孔内交联固化的部分，成为一部分与所述衬垫连续的同时其他部分与所述基材呈大致同一水平面并且从所述衬垫伸出的填充层。(专利技术的效果)根据本专利技术所涉及的基材一体型密封件，能够实质上减小衬垫的宽度，因此，能够实现节省空间化。根据本专利技术所涉及的基材一体型密封件制造用模具，能够得到实质上减小衬垫的宽度从而实现节省空间化的基材一体型密封件。【附图说明】图1是示出作为本专利技术所涉及的基材一体型密封件的实施方式的燃料电池用密封件的主要部分截面立体图。图2是将作为本专利技术所涉及的基材一体型密封件的实施方式的燃料电池用密封件与燃料电池的一部分一起在图1的A部进行切断并示出的主要部分截面图。图3是将作为本专利技术所涉及的基材一体型密封件的实施方式的燃料电池用密封件与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基材一体型密封件，其特征在于具有：薄膜状、片状或者板状的基材；衬垫，一体地设置于该基材，由橡胶状弹性材料构成；填充层，由填充至在所述基材上开设的贯通孔内的橡胶状弹性材料构成；该填充层，一部分与所述衬垫连续，同时，其他部分以与所述基材大致同等的厚度从所述衬垫伸出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀本隆之，浦川哲也，
申请(专利权)人：NOK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP