CN107206647B - 密封垫及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封垫，即使增强体的厚度尺寸有偏差，闭模时模具的分割模具之间也很难产生间隙，从而能够抑制由于间隙而产生的毛刺，或者抑制密封垫的厚度尺寸偏差变大。为了实现上述目的，密封垫具有由橡胶状弹性体形成的密封垫主体和由刚性高于所述密封垫主体的材质形成的增强体，所述密封垫主体一体地具有平板状基部和设置于所述基部的宽度方向端部的密封部，所述增强体形成为平板状，其厚度设置为比所述基部的厚度小，在所述基部的厚度方向上的一面以表面露出的方式埋设于所述基部中，所述增强体上设置有用于固定该增强体相对于成型所述密封垫主体的模具在平面上的位置的定位孔。

Description

密封垫及其制造方法
技术领域
本发明涉及密封技术中的密封垫及其制造方法，本发明中的密封垫例如用作燃料电池用密封垫。
背景技术
例如，作为燃料电池用密封垫的密封垫中存在用于密封离子交换膜的膜面密封件以及用于密封冷却侧的冷却剂密封件。作为密封垫组装于电池堆的组装方法，存在以下方式：在称为隔板、MEA、GDL的单元部件上一体地成型密封垫；在带有粘合材料的树脂增强体上一体地成型密封垫并粘贴在MEA或者隔板等单元部件上；以及单独成型密封垫并组装在单元部件上等。
在单独成型密封垫并组装在单元部件上的情况下,由于密封垫为不具有刚性的状态，组装时的操作性成为了课题。
作为针对该课题的改进方案，如图3(A)所示，举出了具有刚性的增强体52一体地成型于密封垫51。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-238364号公报
但是这种情况下，如图3(B)所示，使用模具61成型密封垫时，为了使增强体52不在模具61内移动，需要在增强体52的平面上设置闭模部62。
由此，根据增强体52厚度尺寸t1的偏差，闭模时会在模具61的分割模具63、64之间产生间隙c，一旦产生这样的间隙c，可能会产生毛刺，另外，也担心密封垫51的厚度尺寸t2的偏差会变大。
发明内容
本发明鉴于上述问题点而提出，其目的在于提供一种密封垫及其制造方法，即使增强体的厚度尺寸有偏差，闭模时在模具的分割模具之间也很难产生间隙，从而能够抑制由于间隙而产生的毛刺，或者抑制密封垫的厚度尺寸偏差变大。
为了实现上述目的，本发明的权利要求1所涉及的密封垫具有橡胶状弹性体形成的密封垫主体和由刚性高于所述密封垫主体的材质形成的增强体，所述密封垫主体一体地具有平板状基部和设置于所述基部的宽度方向端部的密封部，所述增强体形成为平板状，其厚度设置为比所述基部的厚度小，在所述基部的厚度方向上的一面以表面露出的方式埋设于所述基部，所述增强体上设置有用于固定该增强体相对于成型所述密封垫主体的模具在平面上的位置的定位孔。
另外，本发明的权利要求2所涉及的密封垫的制造方法为制造上述权利要求1所述的密封垫的方法，所述模具具有成型所述密封垫主体的型腔和向所述型腔注入成型材料的成型材料注入口，所述成型材料注入口与利用所述定位孔设置于所述型腔内的固定位置的所述增强体在平面上重叠的位置开口，通过从所述成型材料注入口向所述型腔注入成型材料时的注入压力，将所述增强体压靠于所述型腔的内面并注入成型材料。
在具备上述结构的本发明的密封垫中，由于与密封垫主体组合的刚性增强体形成为平板状，其厚度设置为比密封垫主体的基部的厚度小，在所述基部的厚度方向上的一面以表面露出的方式埋设于所述基部，如此构造的增强体设置在模具的型腔时，设置后的增强体只接触模具的一侧分割模具(朝向增强体表面露出的分割模具)，不接触另一侧分割模具。与此同时，由于模具的闭模部设置于偏离增强体平面上的位置，因此增强体的厚度尺寸的偏差在闭模时对模具的分割模具间是否产生间隙不会产生影响。因此如本发明所期望达到的目的，即使增强体的厚度尺寸有偏差，闭模时模具的分割模具之间也很难产生间隙，从而能够抑制由于间隙而产生的毛刺，或者抑制密封垫的厚度尺寸偏差变大。
另外，如上所述模具的闭模部设置在偏离增强体平面上的位置时，由于增强体不会被夹入分割模具之间，因此需要在其他方面花费工夫使增强体不在型腔内移动。因此，本发明中，作为使增强体不会在型腔内移动的方法，从模具中的成型材料注入口向型腔内注入成型材料时利用注入压力，通过该注入压力使增强体压靠于型腔的内面(上述的一侧分割模具的内面)并注入成型材料，使得增强体不会在型腔内沿增强体的厚度方向移动。对于增强体的平面方向，由于增强体上设置有定位孔，通过利用该定位孔将增强体卡合在模具上，抑制增强体在型腔内沿平面方向移动。
本发明具有下述效果。
即，如本发明的上述说明一样，增强体的厚度尺寸的偏差在闭模时对模具的分割模具间是否产生间隙不会产生影响。因此即使增强体的厚度尺寸有偏差，闭模时模具的分割模具之间也很难产生间隙，从而能够抑制由于间隙而产生的毛刺，或者抑制密封垫的厚度尺寸偏差变大。
附图说明
图1(A)是本发明的实施例所涉及的密封垫的主要部分截面图，图1(B)是表示同一密封垫的制造方法的说明图。
图2是同一密封垫的主要部分截面的立体图。
图3(A)是现有技术所涉及的密封垫的主要部分截面图，图3(B)是表示同一密封垫的制造方法的说明图。
符号说明
1 密封垫
11 密封垫主体
12 基部
13 密封部
14 孔
21 增强体
22 定位孔
31 模具
32 一侧分割模具
33 另一侧分割模具
34 分割部
35 型腔
36 基部成型部
37 密封部成型部
38 定位用凸部
39 成型材料注入口
P1、P2、P3 闭模部点
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的实施例。
图1(A)以及图2示出了本发明的实施例所涉及的密封垫1。该实施例所涉及的密封垫1作为燃料电池用密封垫用于在燃料电池单元的内部密封燃料或者冷却剂，具有由橡胶状弹性体形成的密封垫主体11和由刚性高于该密封垫主体11的材质形成的增强体21。
密封垫主体11一体地具有平板状基部12和设置于该基部12的宽度方向端部的密封部13。密封部13为截面呈圆形的双面唇状，该密封部13在厚度方向的大致中间处一体地形成有平板状基部12。例如，密封垫主体11整体形成为包围平面长方形的燃料电池单元中平面中央的反应面周围的框体状。
另一方面，增强体21形成为平板状，其厚度尺寸t3设置为比基部12的厚度尺寸t4小，在基部12的厚度方向上的一面(图中为下面)以表面露出的方式埋设于基部12。另外，由于该增强体12的宽度尺寸w1设置为比基部12的宽度尺寸w2小，因此增强体21不具有从基部12向外部突出的部位，其整体埋设于基部12中。具体地，增强体21的材质为薄板状的金属或者树脂，其厚度尺寸t3的实际尺寸多为0.05～0.5mm左右。例如，增强体21整体对应于密封垫主体11，形成为包围平面长方形燃料电池单元中平面中央的反应面周围的框体，但也可以是多个短条状排列设置的方式。如果是该短条状的方式，其宽度的实际尺寸多为2～6mm左右，长度多为20～500mm左右。
另外，增强体21的平面上设置有所需数量的用于固定该增强体21相对于成型所述密封垫主体11的模具31在平面上的位置的定位孔22，与此相对，基部12也设有所需数量的孔14，孔22、14为在厚度方向上贯通增强体21以及基部12的贯通孔。
图1(B)示出了成型上述密封垫1的模具31。模具31由一侧分割模具(下模具)32以及另一侧分割模具(上模具)33组合而成，两侧的分割模具32、33的分割部34设置有用于成型密封垫主体11的型腔35。型腔35具有用于成型基部12的基部成型部36和用于成型密封部13的密封部成型部37，后者的密封部成型部37横跨两分割部32、33凹陷设置，但是前者的基部成型部36仅凹陷设置于一侧分割模具32。
在一侧分割模具32中的型腔35内面且在基部成型部36的平面上设置有用于固定增强体21相对于该模具31在平面上的位置的定位用凸部38，通过该定位用凸部38嵌入定位孔22，构成为固定增强体21相对于该模具31在平面上的位置。定位用凸部38的高度尺寸设定为与基部成型部36的深度尺寸相同，闭模时，定位用凸部38通过其前端面与另一侧分割模具33接触。
另外，另一侧分割模具33设置有用于向型腔35注入成型材料的成型材料注入口39，该成型材料注入口39配置为在相对于利用定位用凸部38和定位孔22的卡合而设置于型腔35内的固定位置的状态下的增强体21在平面上重叠的位置上开口。
具有上述构成的密封垫1中，与橡胶状弹性体制成的密封垫主体11组合的刚性增强体21形成为平板状，其厚度尺寸t3设定为比密封垫主体11的基部12的厚度尺寸t4小，在基部12在厚度方向上的一面以表面露出的方式埋设于基部12，因此这种构造的增强体21设置于模具31的型腔35并闭模时，如图1(B)所示，设置后的增强体21仅与模具31的一侧分割模具32接触，与另一侧分割模具33不接触，这样，模具31中的闭模部(承受闭模荷重的部位)为型腔35的外侧点P1和型腔35的内侧点P2这两个位置。与此同时，由于该闭模部设置于偏离增强体21在平面上的位置，即使增强体21的厚度尺寸t3有偏差，该偏差在闭模时也不会影响模具31的分割模具32、33之间是否产生间隙，即，即使增强体21的厚度尺寸t3有偏差，分割模具32、33之间也不会产生间隙。因此，即使体21的厚度尺寸t3有偏差，闭模时，模具31的分割模具之间也很难产生间隙，能够抑制由于间隙而产生的毛刺，或者抑制密封垫1的厚度尺寸偏差变大。
此外，如果上述这种模具31中的一侧分割模具32上设置的定位用凸部38通过其前端面接触另一侧分割模具33，则这里设定了模具闭模部的第三点P3，但是，由于增强体21的定位孔22位于该第三点P3的下方，因此该第三点P3也设置在偏离增强体21在平面上的位置。
另外，作为上述密封垫1的制造方法如上述一样由于模具31中的成型材料注入口39配置为相对于增强体21在平面上重叠的位置上开口，因此从成型材料注入口39向型腔35注入成型材料时，其注入压力使得增强体21压靠于型腔35的内面，即一侧分割模具32的内面。因此，增强体21在闭模时无论是否被两分离模具32、33夹持，也能够抑制增强体21在型腔35内沿厚度方向移动。另外，对于增强体21的平面方向，由于增强体21上设置有定位孔22，通过利用该定位孔22将增强体21卡合在模具31，抑制增强体21在型腔35内沿平面方向移动。因此，在型腔35内增强体21不会在厚度方向上移动，也不会在平面方向上移动，从而可以制造在密封垫主体11中的正确位置埋设增强体21的密封垫1。

Claims (1)

1.一种密封垫，具有由橡胶状弹性体形成的密封垫主体和由刚性高于所述密封垫主体的材质形成的增强体，
所述密封垫主体一体地具有平板状基部和设置于所述基部的宽度方向端部的密封部，
所述增强体形成为平板状，其厚度设置为比所述基部的厚度小，在所述基部的厚度方向上的一面以表面露出的方式埋设于所述基部中，以使当将所述增强体设置在成型所述密封垫主体的模具的型腔时，设置后的增强体只接触模具的一侧分割模具而不接触另一侧分割模具，
所述增强体上设置有用于固定该增强体相对于所述模具在平面上的位置的定位孔，
其特征在于，
通过从成型材料注入口向所述型腔注入成型材料时的注入压力，将所述增强体压靠于所述型腔的内面中所述一侧分割模具的内面并注入成型材料，其中所述成型材料注入口设置在所述另一侧分割模具并且与利用所述定位孔设置于所述型腔内的固定位置的所述增强体在平面上重叠的位置上开口。
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