JP2002228001A - ガスケットの製造方法 - Google Patents
ガスケットの製造方法Info
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 シールするための最適な形状を型を用いるこ
となく形成することにより、シール寿命を延ばし材料コ
ストを大幅に減じせしめること。 【解決手段】基材１の表面に低粘度あるいは溶融したシ
ール材をシルクスクリーン印刷、パッド印刷、ロールコ
ーター印刷等により複数回に亙りそれぞれ幅を調整し層
状に塗布して盛上げせしめ、この後これを乾燥あるいは
加熱硬化させて基材１の表面に所望の断面形状を持つシ
ール部２を形成せしめる。
となく形成することにより、シール寿命を延ばし材料コ
ストを大幅に減じせしめること。 【解決手段】基材１の表面に低粘度あるいは溶融したシ
ール材をシルクスクリーン印刷、パッド印刷、ロールコ
ーター印刷等により複数回に亙りそれぞれ幅を調整し層
状に塗布して盛上げせしめ、この後これを乾燥あるいは
加熱硬化させて基材１の表面に所望の断面形状を持つシ
ール部２を形成せしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄くて柔軟性を持つ薄
板状の基材と弾性シール材とを組み合わせた密封材であ
り、具体的には基材へシール材を形成一体化する複合ガ
スケットの製造方法に関するものである。
板状の基材と弾性シール材とを組み合わせた密封材であ
り、具体的には基材へシール材を形成一体化する複合ガ
スケットの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術の内容】この種のガスケットとしては、固体
高分子型燃料電池における固体高分子電解質膜の密封材
として開発され、その固体高分子電解質膜のガスシール
を目的とするガスケット構造として用いられるものが多
い。その取付け構造としては、前記固体高分子電解質膜
の形成された集電極フレーム間にガスケットが配置され
るもので、前記集電極フレームのガスケット取り付けフ
ランジに沿ってガスケットを一体的に形成し、他方の集
電極フレームにて挟着するものが一般的な取付け構造で
ある。
高分子型燃料電池における固体高分子電解質膜の密封材
として開発され、その固体高分子電解質膜のガスシール
を目的とするガスケット構造として用いられるものが多
い。その取付け構造としては、前記固体高分子電解質膜
の形成された集電極フレーム間にガスケットが配置され
るもので、前記集電極フレームのガスケット取り付けフ
ランジに沿ってガスケットを一体的に形成し、他方の集
電極フレームにて挟着するものが一般的な取付け構造で
ある。
【０００３】しかしながら、前記ガスケット取り付けフ
ランジは通常カーボン材で形成されている場合が多く、
このカーボン材は弾性に乏しく局部荷重を受けた場合に
は簡単に破壊され使用不能になる欠点を有している。そ
のためにガスケットの成形においては、通常の型による
成型を注意の要するものとしており、ともすると型内で
の材料圧縮時に合成ゴム材あるいは合成樹脂材の変動す
る流れ圧力によって取り付けフランジが割れてしまうな
ど取り扱い性の悪い不良発生率の高いものであった。こ
れを嫌い昨今では、図面によって示すと図２のように合
成ゴム材あるいは合成樹脂材を液状にし、これを前記ガ
スケット取り付けフランジａに塗布あるいはプリントし
てガスケット部３を硬化形成する方法が用いられ始めて
いるが、塗布あるいはプリントするガスケット材料が液
状ゆえどうしてもボリュームが不足し十分なガスケット
高さを得ることができない。勿論、その断面形状におい
ては、図２に示すように液状物が滴下した後の小丘形状
とか、あるいは作業性を無視し粘度を高めての台形形状
を造形するのがやっとであり、密封するに最適な断面形
状には程遠いものでしかなかった。
ランジは通常カーボン材で形成されている場合が多く、
このカーボン材は弾性に乏しく局部荷重を受けた場合に
は簡単に破壊され使用不能になる欠点を有している。そ
のためにガスケットの成形においては、通常の型による
成型を注意の要するものとしており、ともすると型内で
の材料圧縮時に合成ゴム材あるいは合成樹脂材の変動す
る流れ圧力によって取り付けフランジが割れてしまうな
ど取り扱い性の悪い不良発生率の高いものであった。こ
れを嫌い昨今では、図面によって示すと図２のように合
成ゴム材あるいは合成樹脂材を液状にし、これを前記ガ
スケット取り付けフランジａに塗布あるいはプリントし
てガスケット部３を硬化形成する方法が用いられ始めて
いるが、塗布あるいはプリントするガスケット材料が液
状ゆえどうしてもボリュームが不足し十分なガスケット
高さを得ることができない。勿論、その断面形状におい
ては、図２に示すように液状物が滴下した後の小丘形状
とか、あるいは作業性を無視し粘度を高めての台形形状
を造形するのがやっとであり、密封するに最適な断面形
状には程遠いものでしかなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のような不具合を
解消するために、ガスケット部３の幅を広く設けて全体
ボリュームを増したり、あるいは材料射出機によって取
り付けフランジａへ紐状に射出し廻らせて配設する方法
が採用可能であるが、前述のガスケット幅を広く設ける
と当然のことながら材料コストは高まり、また近辺の機
能部位にはみ出す恐れも生じるもので、電池機能そのも
のを低下させるなど甚だ好ましくない。また、後述した
取り付けフランジａへ紐状に射出配設するには取り付け
フランジａをなぞる大掛かりな材料射出装置（ディスペ
ンサー装置など）が不可欠であって、少量多品種を生産
するのには全く適さない成形方法である。
解消するために、ガスケット部３の幅を広く設けて全体
ボリュームを増したり、あるいは材料射出機によって取
り付けフランジａへ紐状に射出し廻らせて配設する方法
が採用可能であるが、前述のガスケット幅を広く設ける
と当然のことながら材料コストは高まり、また近辺の機
能部位にはみ出す恐れも生じるもので、電池機能そのも
のを低下させるなど甚だ好ましくない。また、後述した
取り付けフランジａへ紐状に射出配設するには取り付け
フランジａをなぞる大掛かりな材料射出装置（ディスペ
ンサー装置など）が不可欠であって、少量多品種を生産
するのには全く適さない成形方法である。
【０００５】本発明はこのような欠点を解決し、シール
するための最適な形状を型を用いることなく形成するこ
とにより、シール寿命を延ばし材料コストを大幅に減じ
せしめることを目的としている。
するための最適な形状を型を用いることなく形成するこ
とにより、シール寿命を延ばし材料コストを大幅に減じ
せしめることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明を図面に基づいて
詳しく説明すると、図１に示すように金属材料あるいは
硬質合成樹脂材料から形成された薄板状の基材１へ合成
ゴム材あるいは合成樹脂材等の弾性体からなるシール部
２を形成一体化するガスケットの製造方法であって、前
記基材１の表面に低粘度あるいは溶融したシール材をシ
ルクスクリーン印刷、パッド印刷、ロールコーター印刷
等により複数回に亙りそれぞれ幅を調整し層状に塗布し
て盛上げせしめ、この後これを乾燥あるいは加熱硬化さ
せて前記基材１の表面に所望の断面形状を持つシール部
２を形成せしめたことを特徴としている。
詳しく説明すると、図１に示すように金属材料あるいは
硬質合成樹脂材料から形成された薄板状の基材１へ合成
ゴム材あるいは合成樹脂材等の弾性体からなるシール部
２を形成一体化するガスケットの製造方法であって、前
記基材１の表面に低粘度あるいは溶融したシール材をシ
ルクスクリーン印刷、パッド印刷、ロールコーター印刷
等により複数回に亙りそれぞれ幅を調整し層状に塗布し
て盛上げせしめ、この後これを乾燥あるいは加熱硬化さ
せて前記基材１の表面に所望の断面形状を持つシール部
２を形成せしめたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明でなるガスケットは前記の
ように、薄くて柔軟性を持つ薄板状の基材１を芯材に用
いてその表面にシール部２を多層刷りして任意の断面形
状に盛り上げ形成せしめたものであり、この多層刷りで
は塗布時にそれぞれシール幅を調整し、例えば初回は広
めに塗布し、その上から細目に数回塗布形成せしめるこ
とで、図１に示すような基部が広く先部が細い断面形状
のシール部２を簡単に得ることができるものとなる。こ
の後、前記塗布盛上げ造形したシール材を乾燥させて硬
化せしめるとか、あるいは加熱手段を用いて加硫せしめ
硬化させてシール部２を形成する。このような製造方法
によって、圧縮を受ける最良の形状を付与せしめること
ができシール寿命を大幅に延ばし高い密封性能を得るこ
とに成功したものである。
ように、薄くて柔軟性を持つ薄板状の基材１を芯材に用
いてその表面にシール部２を多層刷りして任意の断面形
状に盛り上げ形成せしめたものであり、この多層刷りで
は塗布時にそれぞれシール幅を調整し、例えば初回は広
めに塗布し、その上から細目に数回塗布形成せしめるこ
とで、図１に示すような基部が広く先部が細い断面形状
のシール部２を簡単に得ることができるものとなる。こ
の後、前記塗布盛上げ造形したシール材を乾燥させて硬
化せしめるとか、あるいは加熱手段を用いて加硫せしめ
硬化させてシール部２を形成する。このような製造方法
によって、圧縮を受ける最良の形状を付与せしめること
ができシール寿命を大幅に延ばし高い密封性能を得るこ
とに成功したものである。
【０００８】
【実施例】このような多層に形成するシール部２の盛上
げ構造としては、前記基材１のガスケット取付けフラン
ジａへシール材２を設けるために種々の構造が採用でき
るが、例えば図１に示すようにその表面に第１塗布層を
幅広に設けベースとして、これに続く第２，第３の塗布
層は第１塗布層より幅狭く設けることで、その断面形状
は中間部から明確な段部をもって突出する略凸型に形成
できるものとなり、この略凸型形状では装着されて締付
け圧縮されると幅狭の先部が接触して局部面圧を高め、
中間層部及び下層部は先部の緩衝部材となって応力緩和
を和らげシール部２の全体としてのヘタリを防ぐものと
なる。よって高いシール性を発揮しながら長いシール寿
命を得ることができる。また、この他の塗布形状として
は、断面が図３に示すような三角状に突出する略三角形
状、または図４に示すような中部が凹む凹鉢形状、ある
いは図５に示す如くの多数の凸部を有した波形状など様
々な造形が可能となる。
げ構造としては、前記基材１のガスケット取付けフラン
ジａへシール材２を設けるために種々の構造が採用でき
るが、例えば図１に示すようにその表面に第１塗布層を
幅広に設けベースとして、これに続く第２，第３の塗布
層は第１塗布層より幅狭く設けることで、その断面形状
は中間部から明確な段部をもって突出する略凸型に形成
できるものとなり、この略凸型形状では装着されて締付
け圧縮されると幅狭の先部が接触して局部面圧を高め、
中間層部及び下層部は先部の緩衝部材となって応力緩和
を和らげシール部２の全体としてのヘタリを防ぐものと
なる。よって高いシール性を発揮しながら長いシール寿
命を得ることができる。また、この他の塗布形状として
は、断面が図３に示すような三角状に突出する略三角形
状、または図４に示すような中部が凹む凹鉢形状、ある
いは図５に示す如くの多数の凸部を有した波形状など様
々な造形が可能となる。
【０００９】その塗布手段としては、絹布の目の部分的
な名通・不通を利用したシルクスクリーン印刷が手軽で
簡便な造形方法となるが、造形型を刻んだパッドにシー
ル材を添着しこれをガスケット取付けフランジａへ接触
せしめて転写するパッド印刷、あるいはロールを通して
のロールコーター印刷などが実施可能となり、いずれも
複数回の塗布によって形成される。
な名通・不通を利用したシルクスクリーン印刷が手軽で
簡便な造形方法となるが、造形型を刻んだパッドにシー
ル材を添着しこれをガスケット取付けフランジａへ接触
せしめて転写するパッド印刷、あるいはロールを通して
のロールコーター印刷などが実施可能となり、いずれも
複数回の塗布によって形成される。
【００１０】このように造形されたシール部２の硬化に
おいては、シール部２をゴム系のシール材にて形成する
場合、オーブン加熱、熱風送射あるいは高周波照射等の
加熱手段を用いて加硫させ硬化させ、溶剤に溶融せしめ
た合成樹脂でなる場合は乾燥硬化を図り、熱硬化性を有
した樹脂は前記の加熱手段を用いて加熱せしめ硬化させ
る。
おいては、シール部２をゴム系のシール材にて形成する
場合、オーブン加熱、熱風送射あるいは高周波照射等の
加熱手段を用いて加硫させ硬化させ、溶剤に溶融せしめ
た合成樹脂でなる場合は乾燥硬化を図り、熱硬化性を有
した樹脂は前記の加熱手段を用いて加熱せしめ硬化させ
る。
【００１１】実際の基材１は、厚み０．４〜１．０ｍｍ
程度の合成ゴム材とか合成樹脂材を用い、その表面へ弾
性を持つシール材２を厚み０．１〜０．５ｍｍ程度に種
々造形して突設せしめる。勿論、前記シール材２は用い
る材質あるいは硬度によってその厚み及び断面形状を種
々選択し要求される性能に対応する形状を採用しなけれ
ばならない。
程度の合成ゴム材とか合成樹脂材を用い、その表面へ弾
性を持つシール材２を厚み０．１〜０．５ｍｍ程度に種
々造形して突設せしめる。勿論、前記シール材２は用い
る材質あるいは硬度によってその厚み及び断面形状を種
々選択し要求される性能に対応する形状を採用しなけれ
ばならない。
【００１２】ここで用いるシール部２の材料としては、
ゴム材や熱可塑性エラストマー・樹脂材等が好適であ
り、例えばゴム材を挙げれば、ブチルゴム、スチレン−
ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アク
リル酸エチル共重合体、ブタジエンゴム、シリコンゴ
ム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム等がある。
ゴム材や熱可塑性エラストマー・樹脂材等が好適であ
り、例えばゴム材を挙げれば、ブチルゴム、スチレン−
ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アク
リル酸エチル共重合体、ブタジエンゴム、シリコンゴ
ム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム等がある。
【００１３】なお、ここでは高分子固定型燃料電池の密
封を目的とする用途で本発明のガスケットを説明した
が、これに拘るものでなく、例えばエンジンの吸気部、
排気部、冷却部、補機部の接合部とか電子部品の筐体な
どの密封材として用いることもできる。この使用材質例
を挙げれば、吸気部に対してはフッ素ゴム、ＮＢＲなど
が適し、水気部に対してはＶＭＱとかＥＰＤＭが望まし
いものとなる。
封を目的とする用途で本発明のガスケットを説明した
が、これに拘るものでなく、例えばエンジンの吸気部、
排気部、冷却部、補機部の接合部とか電子部品の筐体な
どの密封材として用いることもできる。この使用材質例
を挙げれば、吸気部に対してはフッ素ゴム、ＮＢＲなど
が適し、水気部に対してはＶＭＱとかＥＰＤＭが望まし
いものとなる。
【００１４】
【発明の効果】本発明のガスケットの製造方法による
と、シール部２の自由な造形性により密封するための最
適な突出形状を造形することができ、シールの寿命延長
に大きく寄与するものとなった。また、シール部２の突
出高さを必要なだけ高く設けることが可能となり、この
ことは必要な箇所に必要だけ配置できるのでガスケット
全体のボリュームを減らすことができコスト削減効果も
大きいものとなる。
と、シール部２の自由な造形性により密封するための最
適な突出形状を造形することができ、シールの寿命延長
に大きく寄与するものとなった。また、シール部２の突
出高さを必要なだけ高く設けることが可能となり、この
ことは必要な箇所に必要だけ配置できるのでガスケット
全体のボリュームを減らすことができコスト削減効果も
大きいものとなる。
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明を用いない従来の構造を示す断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明のその他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明のその他の実施例を示す断面図である。
１ 基材 ２ シール部 ３ ガスケット部 ａ ガスケット取付けフランジ
───────────────────────────────────────────────────── 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 8/10 8/10 Ｆターム(参考） 3J040 AA12 BA01 EA15 EA16 EA27 HA02 HA15 HA16 HA20 4D075 AC21 AC45 AC47 AE03 AE04 BB26Z CA03 CA05 DA03 DA06 DA23 DA32 DA34 DB01 DB31 DC13 DC16 DC19 DC21 EA15 EB12 EB13 EB14 EB16 EB19 EB22 EB42 5H026 AA06 BB04 BB10 CX08
Claims (4)
- 【請求項１】 金属材料あるいは硬質合成樹脂材料から
形成された薄板状の基材へ弾性体からなるシール部を形
成一体化するガスケットの製造方法において、低粘度あ
るいは溶融したシール材を前記基材の表面に複数回に亙
りそれぞれシール幅を調整して層状に塗布し盛上げせし
め、これを硬化させ前記基材の表面に所望の断面形状を
持つシール部を形成せしめたことを特徴とするガスケッ
トの製造方法。 - 【請求項２】 前記塗布し盛上げたシール材を加硫硬化
させてシール部を形成せしめたことを特徴とする請求項
１のガスケットの製造方法。 - 【請求項３】 前記シール部の断面形状を段状に盛上げ
形成せしめたことを特徴とする請求項１ないし２のガス
ケットの製造方法。 - 【請求項４】 前記低粘度あるいは溶融したシール材は
シルクスクリーン印刷、パッド印刷、あるいはロールコ
ーター印刷のいずれかを用いて塗布形成されることを特
徴とする請求項１ないし２ないし３のガスケットの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027860A JP2002228001A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | ガスケットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027860A JP2002228001A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | ガスケットの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228001A true JP2002228001A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18892453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001027860A Pending JP2002228001A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | ガスケットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002228001A (ja) |
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- 2001-02-05 JP JP2001027860A patent/JP2002228001A/ja active Pending
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