JP2002156044A - ガスケット - Google Patents

ガスケット

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JP2002156044A
JP2002156044A JP2000353851A JP2000353851A JP2002156044A JP 2002156044 A JP2002156044 A JP 2002156044A JP 2000353851 A JP2000353851 A JP 2000353851A JP 2000353851 A JP2000353851 A JP 2000353851A JP 2002156044 A JP2002156044 A JP 2002156044A
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gasket
rubber
compressible
fiber
organic fiber
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Tomohiro Inoue
智広 井上
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Nok Corp
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Nok Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスケットの保形性ないしハンドリング性を
向上させることができ、しかも製造時に接着工程を行な
う必要がないガスケットを提供する。 【解決手段】 圧縮性無機繊維または圧縮性有機繊維の
材質中にゴムを含浸させて、その両面または片面にリッ
プ形状のシールを成形することにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、密封装置の一種で
あるガスケットに係り、更に詳しくは、汎用ガスケット
として用いられ、また燃料電池用ガスケットとして用い
られるのに適したガスケットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在使用されているラバーオンリータイ
プのガスケット(ラバーオンリーガスケット)は、その
材質上の柔軟性からハンドリング性が良くなく、よって
そのハンドリング性を改善するために、金属プレートや
樹脂プレートよりなる基板の表面上にゴムを成形するガ
スケットが開発されている。しかしながら、このように
金属プレートまたは樹脂プレートよりなる基板上にゴム
を成形する場合には、基板にゴムを固定すべく接着剤を
用いる必要があるために、後々、接着剥がれ等の問題が
発生する場合がある。
【0003】特に、燃料電池用ガスケットとしてラバー
オンリーガスケットを使用する場合には、この燃料電池
用ガスケットにガスケット面積が大きくガスケット断面
積が小さいと云う特徴があるために、ガスケットが捩れ
易く、ハンドリング性の悪さが問題になっている。そし
てこの場合も、その対策として、金属プレートまたは樹
脂プレートよりなる基板上に接着剤を用いてゴムを固定
しているために、接着剥がれの問題や面圧上昇に伴う耐
久性低下(へたりの発生)の問題が発生している。
【0004】また、燃料電池は、単電池の電圧が1V以
下で運転されることが多いために通常、単電池を直列に
接続している。このため、単電池の構成要素であるプレ
ート間のシールに用いられるガスケットは、できるだけ
薄くすることが電池の大きさを小さくする上で重要とな
っている。しかしながら、ラバーオンリーガスケットを
薄くすると、このガスケットがハンドリング時に捩れて
しまい、ガスケット同士が接触したときに粘着したり、
装着時にガスケットを所定の位置に装着するのが困難で
あったり、取外し時にガスケットが大きく変形してしま
ったりする等の不都合がある。
【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、ゴム製ガスケットの保形性ないしハンドリング性
を向上させることができ、しかも接着剤を用いることな
く製造可能なガスケット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、本発明の請求項1によるガスケットは、圧縮性無機
繊維または圧縮性有機繊維の材質中にゴムを含浸させ
て、その両面または片面にリップ形状のゴムシールを成
形したことを特徴とするものである。繊維の材質中にゴ
ムを含浸させるとは、繊維間の空隙部にゴムを含浸させ
ることである。
【0007】また、本発明の請求項2によるガスケット
は、織布の材質中にゴムを含浸させて、その両面または
片面にリップ形状のゴムシールを成形したことを特徴と
するものである。織布の材質中にゴムを含浸させると
は、織布を構成する繊維間の空隙部にゴムを含浸させる
ことである。
【0008】また、本発明の請求項3によるガスケット
は、上記した請求項1のガスケットにおいて、ガスケッ
ト形状の圧縮性無機繊維または圧縮性有機繊維材質の引
張り方向のバネ定数Kが、ガスケット断面積S(c
)およびガスケット弾性率E(N/cm)の積に
対して、 (S・E)/K<1 を充足するように形成されていることを特徴とするもの
である。
【0009】更にまた、本発明の請求項4によるガスケ
ットは、上記した請求項1のガスケットにおいて、ガス
ケット形状の圧縮性無機繊維または圧縮性有機繊維材質
の引張り方向のバネ定数Kが、ガスケット断面積S(c
)およびガスケット弾性率E(N/cm)の積に
対して、 (S・E)/K<0.1 を充足するように形成されていることを特徴とするもの
である。
【0010】上記構成を備えた本発明の請求項1による
ガスケットのように、圧縮性無機繊維または圧縮性有機
繊維の材質中にゴムを含浸させたり、請求項2によるガ
スケットのように、織布の材質中にゴムを含浸させたり
すると、これらの圧縮性無機繊維もしくは圧縮性有機繊
維または織布がガスケットの基材として作用するため
に、ガスケット全体の保形性を向上させることができ、
よってそのハンドリング性を向上させることが可能とな
る。また、圧縮性無機繊維もしくは圧縮性有機繊維また
は織布にゴムを含浸させる場合には、接着剤を用いる接
着工程が不要である。
【0011】尚、本願発明者らが行なった試験等による
と、ガスケット形状の圧縮性無機繊維または圧縮性有機
繊維材質の引張り方向のバネ定数Kが、ガスケット断面
積S(cm)およびガスケット弾性率E(N/c
)の積に対して、 (S・E)/K≧1 であると、ガスケットのハンドリング時の伸び等が大き
くなって不都合であり、これに対して、特に、 (S・E)/K<0.1 であると、ハンドリング時にガスケットが伸びることが
なく、好都合である。
【0012】
【発明の実施の形態】また、本件提案には、以下の技術
的事項が含まれる。
【0013】すなわち、本件出願が提案する一のガスケ
ットまたはその製造方法は、上記目的を達成するため
に、以下の特徴を有している。
【0014】 様々な用途のガスケットであり、圧縮
性無機繊維もしくは圧縮性有機繊維材質中(空隙部)に
ゴムを含浸させて、その両面または片面にリップ形状の
シールを成形する。 様々な用途のガスケットであり、織布(繊維)材質
中にゴムを含浸させて、その両面または片面にリップ形
状のシールを成形する。 両面にリップを成形する際に、圧縮性無機繊維もし
くは圧縮性有機繊維材質に貫通穴を設ける場合と、貫通
穴を設けない場合の2通りがある。 圧縮性無機繊維もしくは圧縮性有機繊維材質中にゴ
ムを含浸することにより含浸された部分が見かけ上、フ
レームタイプシールのように硬度(剛性)が高くなった
成形品。 圧縮性無機繊維もしくは圧縮性有機繊維材質へのゴ
ムの含浸およびリップの成形は、同時に行なわれる場合
と、含浸を先に行ないその後にリップを成形する場合の
2方法がある。 ゴム材料は低硬度の液状ゴム材(Hs20〜60)
である。 上記ガスケットは燃料電池用スタックに、ゴム単体
で使用されるガスケットが大面積に対して小断面であ
り、本発明を使用することで取扱い性が向上し、有効で
ある。 ガスケット形状の圧縮性無(有)機繊維材質の引張
り方向バネ定数Kが、(ガスケット断面積S(cm
×ガスケット弾性率E(N/cm))に対して、 (S×E)/K<1 である燃料電池用ガスケット。 同じく、 (S×E)/K<0.1 である燃料電池用ガスケット。
【0015】また、本件出願が提案する一のガスケット
は、ラバーオンリーガスケットの装着時のハンドリング
性を向上するために、圧縮性無機繊維または圧縮性有機
繊維の材質中にゴムを含浸させて、その両面または片面
にリップ形状のシールを成形したものであり、このよう
に圧縮性無機繊維または圧縮性有機繊維の材質中にゴム
を含浸することにより、含浸された部分が見かけ上、フ
レームタイプシールのように剛性が高くなるために、ハ
ンドリング性を向上させることができる。
【0016】また、本発明において、繊維材質は、シー
ト(織布、不織布)または紐(編紐、組紐)であり、圧
縮性無機繊維は、ステンレスもしくはニッケル等の耐食
性金属繊維、炭素繊維またはガラス繊維等よりなる織布
または不織布であり、圧縮性有機繊維は、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリ
エチレンナフタレート、アラミド類またはポリオレフィ
ン等の繊維形成能を有する樹脂材料等よりなる織布また
は不織布である。また、圧縮性無機繊維または圧縮性有
機繊維の多孔度は5〜99%であって、好ましくは10
〜90%であり、5%を下回ると、ゴムの浸透性が低下
し、ガスケットの密着性が低下する。また、99%を上
回ると、強度が低下し、ハンドリンク時または成形時に
破損し易くなる。また、ゴムとしては、エチレンプロピ
レンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴムもしくはフッ素
ゴム等の飽和型ゴムや、液状シリコーンゴム、液状フル
オロシリコーンゴム、液状フッ素ゴムもしくは液状ブチ
ルゴム等の飽和型液状ゴムを用いるのが好適である。
【0017】
【実施例】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。
【0018】当該実施例に係るガスケットは、図1に示
すような平面レイアウトのガスケットシール1を有して
おり、図2に示すように、圧縮性無機繊維または圧縮性
有機繊維よりなるシート2の肉厚内にゴムが含浸される
とともに、このゴムの一部によってシート2の両面にそ
れぞれリップ形状を呈するガスケットシール1が接着剤
を用いることなく一体成形されている。
【0019】図3に示すように、ガスケットシール1を
成形するのはシート2の片面のみであっても良く、ま
た、図4に示すように、シート2に貫通穴3を形成し
て、この貫通穴3に一部のゴムを充填することにより、
シート2とシール1との一体性を強化するようにしても
良い。この場合、貫通穴3はシール1の長手方向に沿っ
て多数が一列に並べられることになる。また、シート2
の材質は、圧縮性無機繊維または圧縮性有機繊維に代え
て、織布よりなるものであっても良い。
【0020】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を奏する。
【0021】すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の
請求項1によるガスケットにおいては、圧縮性無機繊維
または圧縮性有機繊維の材質中にゴムを含浸させて、そ
の両面または片面にリップ形状のゴムシールを成形した
ために、圧縮性無機繊維または圧縮性有機繊維がガスケ
ットの基材となってガスケットの剛性がラバーオンリー
タイプの場合よりも増大する。したがって、ガスケット
の保形性を向上させることができ、よってそのハンドリ
ング性を向上させることができる。また、接着剤を用い
ることなく上記基材とゴムとが一体化されているため
に、ガスケットの製造に際して接着工程を省略すること
ができ、接着剥がれの問題が発生するのを未然に防止す
ることができる。
【0022】また、上記構成を備えた本発明の請求項2
によるガスケットにおいては、織布の材質中にゴムを含
浸させて、その両面または片面にリップ形状のシールを
成形したために、織布がガスケットの基材となってガス
ケットの剛性がラバーオンリータイプの場合よりも増大
する。したがって、ガスケットの保形性を向上させるこ
とができ、よってそのハンドリング性を向上させること
ができる。また、接着剤を用いることなく上記基材とゴ
ムとが一体化されるために、ガスケットの製造に際して
接着工程を省略することができ、接着剥がれの問題が発
生するのを未然に防止することができる。
【0023】また、上記構成を備えた本発明の請求項3
によるガスケットにおいては、ガスケット形状の圧縮性
無機繊維または圧縮性有機繊維材質の引張り方向のバネ
定数Kが、ガスケット断面積S(cm)およびガスケ
ット弾性率E(N/cm)の積に対して、 (S・E)/K<1 を充足するように形成されているために、ハンドリング
時にガスケットが大きく伸びることがなく、よってこの
伸び防止の観点からガスケットの保形性ないしハンドリ
ング性を向上させることができる。
【0024】更にまた、上記構成を備えた本発明の請求
項4によるガスケットにおいては、ガスケット形状の圧
縮性無機繊維または圧縮性有機繊維材質の引張り方向の
バネ定数Kが、ガスケット断面積S(cm)およびガ
スケット弾性率E(N/cm )の積に対して、 (S・E)/K<0.1 を充足するように形成されているために、ハンドリング
時にガスケットが殆ど伸びることがなく、よってこの伸
び防止の観点からガスケットの保形性ないしハンドリン
グ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ガスケットにおけるガス
ケットシールの平面形状を示す説明図
【図2】図1におけるA−A線拡大断面図であって、同
ガスケットの要部断面図
【図3】本発明の他の実施例に係るガスケットの要部断
面図
【図4】本発明の他の実施例に係るガスケットの要部断
面図
【符号の説明】
1 ガスケットシール 2 シート 3 貫通穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // H01M 8/02 H01M 8/02 S

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮性無機繊維または圧縮性有機繊維の
    材質中にゴムを含浸させて、その両面または片面にリッ
    プ形状のゴムシールを成形したことを特徴とするガスケ
    ット。
  2. 【請求項2】 織布の材質中にゴムを含浸させて、その
    両面または片面にリップ形状のゴムシールを成形したこ
    とを特徴とするガスケット。
  3. 【請求項3】 請求項1のガスケットにおいて、 ガスケット形状の圧縮性無機繊維または圧縮性有機繊維
    材質の引張り方向バネ定数Kが、ガスケット断面積S
    (cm)およびガスケット弾性率E(N/cm )の
    積に対して、 (S・E)/K<1 を充足するように形成されていることを特徴とするガス
    ケット。
  4. 【請求項4】 請求項1のガスケットにおいて、 ガスケット形状の圧縮性無機繊維または圧縮性有機繊維
    材質の引張り方向バネ定数Kが、ガスケット断面積S
    (cm)およびガスケット弾性率E(N/cm )の
    積に対して、 (S・E)/K<0.1 を充足するように形成されていることを特徴とするガス
    ケット。
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