JP2011034778A

JP2011034778A - 燃料電池エキスパンドメタルの製造装置

Info

Publication number: JP2011034778A
Application number: JP2009179206A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Hayashi; 友和林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2011-02-17

Abstract

【課題】平板材料にメッシュを成型する金型の磨耗が生じた場合であっても、その修復を容易とし、金型のメンテナンスコストを削減して、燃料電池用エキスパンドメタルの製造コストの上昇を抑える
【解決手段】下受刃３８Ｄを可動ダイ３４Ｍから取り外し、下受刃３８Ｄ又は可動ダイ３４Ｍの磨耗部分を研磨し、両者を再度組み付けることで、下受刃３８Ｄ及び可動ダイ３４Ｍを、研磨が可能な範囲内で繰り返し再生させる。この、下受刃３８Ｄ又は可動ダイ３４Ｍの磨耗部分を研磨するにあたり、可動ダイに対し、ＦＤ方向下流側から下受刃の着脱を行う。従って、下受刃３８Ｄやダイ３４に磨耗が生じた場合に、これらを新たに製作する場合と比較して、金型のメンテナンスコストが大幅に削減されるものとなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料電池のセル構成部材間に配置され、ガス流路を形成する燃料電池エキスパンドメタルの製造装置に関するものである。

燃料電池は、複数種類のセル構成部材が積層されることによって、最小単位であるセル（単セル）が構成され、なおかつ、セルが複数枚積層されたスタック構造となることで、必要な電圧が確保されるものである。かかるスタック構造において、各セルの最外層に位置してスタック内の各セルを区分けする部材として、板状の部品であるセパレータが用いられている。又、セパレータは、アノード側に燃料ガスをカソード側に酸化剤を各々供給する機能、セルで発電された電気の導電機能、セル内で発生する生成水の排出を行う機能等、様々な役目を担っている。

さて、図９には、固体高分子型燃料電池のセル構造の一例が示されている。このセル１０は、膜・電極接合体１２（Membrane Electrode Assembly：以下、「ＭＥＡ」という。）がセル１０の厚み方向の中心部に配置され、その両面に、ガス拡散層１４（アノード側/カソード側のガス拡散層１４Ａ、１４Ｃ）、ガス流路１６（アノード側/カソード側のガス流路１６Ａ、１６Ｃ）、セパレータ１８（アノード側/カソード側のセパレータ１８Ａ、１８Ｃ）が夫々配置された構造となっている。なお、ＭＥＡ１２とガス拡散層１４とが一体となった構造を、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode ＆Gas Diffusion Layer Assembly）と称することもある。
そして、図９のようにガス流路１６がセパレータ１８と別体構造をなすセル１０構造においては、ガス流路１６を形成する構造物として、例えばエキスパンドメタルが用いられることで、上述の如きセパレータの機能を分担、保持している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２８７９５５号公報

セル１０のガス流路１６を形成する構造物として用いられるエキスパンドメタル２０は、例えば、図１０に示されるような亀甲形のメッシュ２２が、いわゆる千鳥配置された連続構造をなしている。このエキスパンドメタル２０は、平板材料を送りながら金型によって一段づつ切れ込みを入れることによってメッシュ２２が成形されるという製造手順（後述する）に起因して、各メッシュ２２が、材料送り方向〔（Materials）Forwarding Direction：以下、本説明において「ＦＤ方向」ともいう。〕に、階段状に連なった構造となっている。
そして、図９に示されたセル１０において、エキスパンドメタル２０は、図１１に示されるようにメッシュ２２がガス拡散層１４とセパレータ１８との間に傾斜面を構成するようにして配置されることで、千鳥配置されたメッシュ２２と、ガス拡散層１４表面及びセパレータ１８表面との間に、図１１に斜線部で示される三角形状の空間２４が、千鳥状に構成される。従って、ガス流路１６を流れるガスは、千鳥状に配置された三角形状の空間２４を順に伝ってＦＤ方向へと流れ、この際、ガス流ＧＦは図１０に示されるように、ＦＤ方向と直交する方向〔Transverse Direction又はTool Direction：以下、本説明において「ツール送り方向」又は「ＴＤ方向」ともいう。〕に揺動し、ターンを繰り返す態様の流れが形成される。

従って、メッシュ２２の形状の精度は、ガス流路２４の圧損の増大等の不具合と関係するものであり、燃料電池セルの発電性能にも影響を与えるものである。しかしながら、平板材料にメッシュ２２を成型する金型の磨耗が進行すると、メッシュ２２の形状が崩れ、又は、メッシュ２２の端部にバリが生じるといった不具合が生じる。その結果、ガス流路１６を流れるガスの圧損上昇や、セル内で電気化学反応が生じる際にカソード側電極に発生する生成水の滞留が生じ、排水性が悪化し（その結果、流路断面積の減少とそれに伴うガス圧損の上昇を来す。）、燃料電池の性能低下を招くこととなる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、平板材料にメッシュを成型する金型の磨耗が生じた場合であっても、その修復を容易とし、金型によって成型されるメッシュの形状精度を安定させることで、燃料電池の性能の安定化を図るものである。又、金型のメンテナンスコストを削減して、燃料電池用エキスパンドメタルの製造コストの上昇を抑えることにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）燃料電池のセル構成部材間に配置されセル内部にガス流路を形成するエキスパンドメタルの製造装置であって、材料送り手段と、該材料送り手段により送り込まれる平板材料に対し切込みを複数成形し、各切込みを押し広げて所定形状の切り起しを成形するための金型とを含み、該金型は、ダイと、該ダイに対しＦＤ方向下流側に配置された下受刃と、該下受刃と対をなす上刃とを備え、該上刃の下面には、ＴＤ方向に一定間隔を空けて所定形状の突起が形成され、前記下受刃の上面にも、前記上刃の所定形状の突起と噛合うように一定間隔を空けて、所定形状の突起が形成されており、前記ダイは、固定部と該固定部に対しＦＤ方向下流に隣接する可動ダイとを含み、該可動ダイに対し前記下受刃が着脱自在に固定されている燃料電池用エキスパンドメタルの製造装置（請求項１）。

本項に記載の燃料電池用エキスパンドメタルの製造装置は、上刃が可動ダイのＦＤ方向下流側面に沿って下受刃に対し昇降し、上刃の所定形状の突起と可動ダイとによって、平板材料は一定間隔に部分的にせん断され、かつ、下方向に突出する所定形状の切り起しが成形される。この際、せん断されずに残る部分は、下受刃の所定形状の突起に支えられ、不要な変形が抑えられることで、平板材料は必要な形状に成形されるものである。
かかる成形時には金型に摩擦が生じるが、ダイが固定部と可動ダイとからなり、可動ダイに対して着脱自在な下受刃を、可動ダイから取り外した状態で、下受刃又は可動ダイの磨耗部分を研磨し、両者を再度組み付けることで、下受刃及び可動ダイを、研磨が可能な範囲内で繰り返し再生させるものである。

（２）上記（１）項において、前記下受刃は、前記可動ダイに対し、前記ＦＤ方向下流側から着脱自在に固定されている燃料電池エキスパンドメタルの製造装置（請求項２）。
本項に記載の燃料電池エキスパンドメタルの製造装置は、下受刃又は可動ダイの磨耗部分を研磨するにあたり、可動ダイに対し、ＦＤ方向下流側から下受刃の着脱を行うものである。

（３）上記（２）項において、前記可動ダイの、前記ＦＤ方向下流側面に、前記下受刃が部分的に前記ＦＤ方向下流側へと突出した状態で嵌り込むための凹部が形成されている燃料電池エキスパンドメタルの製造装置。
本項に記載の燃料電池エキスパンドメタルの製造装置は、可動ダイのＦＤ方向下流側面に形成された凹部に嵌り込むことにより、可動ダイに対し下受刃が位置決めされる。しかも、下受刃が部分的にＦＤ方向下流側へと突出した状態で凹部に嵌り込むことで、下受刃と、該下受刃と対をなす上刃とが対向し、上刃が可動ダイのＦＤ方向下流側面に沿って下受刃に対し昇降し、上刃の所定形状の突起と可動ダイとによって、平板材料は一定間隔に部分的にせん断され、かつ、下方向に突出する所定形状の切り起しが成形されるものである。

（４）上記（３）項において、前記凹部と可動ダイの上面との間の部分が部分的に貫通するように、前記ＦＤ方向と平行かつ等間隔に櫛状の切欠きが形成され、前記下受刃の上面には、前記可動ダイの櫛状の切り欠きに対して前記ＦＤ方向に部分的に係合する櫛歯状の突起が形成され、該櫛歯状の突起の前記可動ダイから前記ＦＤ方向下流側へと突出した部分により、前記下受刃の所定形状の突起が構成される燃料電池エキスパンドメタルの製造装置（請求項３）。
本項に記載の燃料電池エキスパンドメタルの製造装置は、可動ダイの凹部と上面との間の部分が部分的に貫通するように、ＦＤ方向と平行かつ等間隔に櫛状の切欠きが形成され、この切り欠きに対し、下受刃の上面に形成された櫛歯状の突起がＦＤ方向に部分的に係合することで、下受刃が部分的に可動ダイからＦＤ方向下流側へと突出した状態で凹部に嵌り込んだ状態で、可動ダイに対し下受刃がより正確に位置決めされるものである。

（５）上記（３）、（４）項において、前記可動ダイの凹部及び櫛状の切欠きと、前記下受刃とは、何れも、前記ＴＤ方向の断面形状が、前記ＦＤ方向に一定に形成されている燃料電池エキスパンドメタルの製造装置（請求項４）。
本項に記載の燃料電池エキスパンドメタルの製造装置は、可動ダイの凹部及び櫛状の切欠きと、下受刃とが、何れも、ＴＤ方向の断面形状がＦＤ方向に一定となるように形成されていることで、可動ダイ及び下受刃の磨耗部分を研磨してＦＤ方向の厚みが減少しても、ＴＤ方向の断面形状に変化は生じない。よって、両者を再度組み付ける際に、可動ダイの凹部に対する下受刃の嵌り込み深さを適宜調整することで、下受刃及び可動ダイを再生させるものとなる。

（６）上記（３）から（５）項において、前記可動ダイの凹部に対する前記下受刃の嵌り込み深さの調整手段を備える燃料電池エキスパンドメタルの製造装置。（請求項５）。
本項に記載の燃料電池エキスパンドメタルの製造装置は、下受刃の櫛歯状の突起、又は、可動ダイの磨耗部分を研磨した後、両者を再度組み付ける際に、可動ダイの凹部に対する下受刃の嵌り込み深さの調整手段によって、可動ダイに対する下受刃のＦＤ方向下流側への突出量を適切に調整するものである。

本発明はこのように構成したので、平板材料にメッシュを成型する金型の磨耗が生じた場合であっても、その修復が容易となり、金型によって成型されるメッシュの形状精度を安定させることで、燃料電池の性能の安定化を図ることができる。又、金型のメンテナンスコストを削減して、燃料電池用エキスパンドメタルの製造コストの上昇を抑えることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る燃料電池用エキスパンドメタルの製造装置を、概略的に示す正面図及びＢ−Ｂ線における断面図である。図１に示されるガス流路メタルプレートの製造装置を構成する金型の立体模式図である。図２に示される金型において、（ａ）は、下受刃の角部が磨耗した場合において、下受刃を再生させるための、下受刃のＦＤ方向下流側面の研磨領域を示す部分拡大図であり、（ｂ）は、可動ダイの角部が磨耗した場合において、可動ダイを再生させるための、下受刃及び可動双方のＦＤ方向下流側面の研磨領域を示す部分拡大図である。図２に示される金型の、可動ダイの凹部に対する下受刃の嵌り込み深さの調整手段を例示するものであり、（ａ）はスペーサを用いる場合を、（ｂ）は調整ねじを用いる場合を示すものである。本発明の実施の形態に係るエキスパンドメタルの製造装置と、基本構成を同じくする従来の製造装置を概略的に示す正面図及びＡ−Ａ線における断面図である。本発明の実施の形態に係るエキスパンドメタルの製造装置を構成する金型の斜視図である。本発明の実施の形態に係るエキスパンドメタルの製造装置圧延ローラを概略的に示したＴＤ方向視図である。エキスパンドメタルの各部名称の説明図であり、（ａ）は菱形のメッシュの平面図、（ｂ）はＡ−ＡおよびＡ’−Ａ’線における断面図、（ｃ）は亀甲形のメッシュの平面図である。従来の固体高分子型燃料電池のセル構造の一例を示す断面図である。図９に示されるセルのガス流路を形成する、亀甲形のメッシュを備えるエキスパンドメタルの立体図である。図１０に示されたエキスパンドメタルを用いた、セルのガス流路の断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
まず、本発明を実施するための最良の形態を説明するにあたり、予め、図８を参照しながらエキスパンドメタルの各部名称を明らかにする。エキスパンドメタルは、一般的には、既に説明した亀甲形のメッシュ２２（図１０、図８（ｃ）参照）や、図８（ａ）に示されるような、菱形のメッシュ２６が、いわゆる千鳥配置された連続構造をなしている。そして、メッシュの交差部をボンド部ＢＯ、メッシュのボンド部ＢＯ間をつなぐ部分をストランド部ＳＴという。又、ボンド部ＢＯのＴＤ方向の長さをボンド長さＢＯｌ、ストランド部ＳＴの厚みを刻み幅（送り幅）Ｗという。図中、符号ｔは素材の板厚、符号Ｄはエキスパンドメタルの全厚であり、この全厚Ｄが、セル構成部材間に配置された状態における、エキスパンドメタルの厚みとなる。なお、図８には、併せてＦＤ方向（材料送り方向）、ＴＤ方向（ツール送り方向）及びＷＤ方向（メッシュの刻み幅方向）を示している。
各部名称から明らかなように、亀甲形のメッシュ２２は、ボンド部ＢＯのボンド長さＢＯｌの長いメッシュ形状であり、菱形のメッシュ２６は、ボンド部ＢＯのボンド長さＢＯｌの短いメッシュ形状である。そして、菱形のメッシュ２６のＦＤ方向断面形状（Ａ−Ａ断面形状）と、亀甲形のメッシュ２２のＦＤ方向断面形状（Ａ’−Ａ’断面図）とは同一であることから、図８（ｂ）に両者のＦＤ方向断面形状を示している。

続いて、図１〜図７を参照しながら、エキスパンドメタル２８の製造装置及び製造手順を説明する。
エキスパンドメタル２８を製造するための金型５０は、従来からの基本構造として、図５、図６に示されるダイ３４、パッド３６、下受刃３８及び上刃４０を含む金型５０を備えている。ここで、下受刃３８及び上刃４０は、いずれもＴＤ方向（ＦＤ方向と直交する方向）にシフトし、かつ、上刃４０のみＷＤ方向（上下方向）に昇降するように駆動されるものである。又、上刃４０の下面には、所定形状の突起４０ａがＴＤ方向に一定間隔を空けて形成され、下受刃３８の上面にも、上刃４０の所定形状の突起４０ａと噛合うように一定間隔を空けて、台形状突起３８ａが形成されている。本例では、亀甲形のメッシュ２２（図１０、図８（ｃ）参照）を成形する金型を例示していることから、少なくとも上刃４０の所定形状の突起４０ａは台形状の突起である必要があるが、下受刃３８の所定形状の突起３８ａは、必ずしも台形状である必要は無く、例えば、単純化された矩形の突起であっても良い。

又、平板材料４２は、図５に示されるように、ローラ３９を備えた材料送り手段によって、所定の刻み幅Ｗ（図８（ｂ）参照）で金型へと送り込まれ、この平板材料４２の送り込みのタイミングに合わせて、パッド３６は、平板材料４２が通過可能となるようＷＤ方向に昇降する。そして、図６に示されるように、ダイ３４とパッド３６により平板材料４２が挟持された状態で、上刃４０がダイ３４のＦＤ方向下流側面に沿って下受刃３８に対し昇降し、上刃４０の所定形状の突起４０ａとダイ３４とによって、平板材料４２は一定間隔に部分的にせん断され、かつ、下方向に突出する所定形状（台形状）の切り起しが成形される。この際、せん断されずに残る部分は、下受刃３８ａの所定形状の突起３８ａに支えられ、不要な変形が抑えられる。

そして、上刃４０の上昇の都度、上刃４０及び下受刃３８がＴＤ方向にシフトすることで、台形状の切り起し４２ａが千鳥状に一段づつ成形され、階段状のメッシュ２２を有するラスカットメタル２８’が成形されるものである。
その後、階段状のメッシュを有するラスカットメタル２８’が、図７に示される圧延ローラ４３によって圧延されることにより、必要な全厚Ｄ（図８（ｂ）参照）のエキスパンドメタル２８が成形される。
なお、図５は、説明の便宜上、型開き状態でかつ平板材料４２が各金型構成要素から離間した状態で図示されているが、実際には、平板材料４２は型締め状態で、上記所定の成形がなされるものである（図１も同様）。

更に、本発明の実施の形態に係る燃料電池用エキスパンドメタルの製造装置の金型５０は、図１、図２に示されるような特徴を備えている。すなわち、ダイ３４は、固定部３４Ｆと、固定部３４Ｆに対しＦＤ方向下流に隣接する可動ダイ３４Ｍとに分割されている。固定部３４Ｆと可動ダイ３４Ｍとの分割面は、ＴＤ方向の鉛直面であり、固定部３４Ｆはラスカットメタル２８’の成形工程においてその位置が固定されている。一方、可動ダイ３４Ｍは、固定部３４Ｆに対しＴＤ方向にシフトするように作動するものである。そして、可動ダイ３４Ｍに対し、下受刃３８ＤがＦＤ方向下流側から着脱自在に固定されている。

より具体的には、可動ダイ３４Ｍの、ＦＤ方向下流側面に、下受刃３８が部分的にＦＤ方向下流側へと突出した状態で嵌り込むための凹部３４ａが形成されている。そして、凹部３４ａと可動ダイ３４Ｍの上面との間の部分が部分的に貫通するように、ＦＤ方向と平行かつ等間隔に櫛状の切欠き３４ｂが形成されている。又、下受刃３８Ｄの上面には、可動ダイ３４Ｍの櫛状の切り欠き３４ｂに対してＦＤ方向に部分的に係合する櫛歯状の突起３８ａが形成されている。ここで、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａ及び櫛状の切欠き３４ｂと、下受刃３８Ｄとは、何れも、ＴＤ方向の断面形状が、ＦＤ方向に一定となるように形成されている。そして、可動ダイ３４ＭからＦＤ方向下流側へと突出する部分に係る櫛歯状の突起３８ａが、そのまま下受刃３８Ｄの所定形状の突起３８ａとなる（図３参照）。
なお、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａに対する下受刃３８Ｄの固定方法は、ねじ止め等適宜必要な固定方法を採用することができる。

又、本発明の実施の形態では、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａに対する下受刃３８Ｄの嵌り込み深さの調整手段を備えている。具体的には、図４（ａ）に示されるように、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａのＦＤ方向上流側の壁面と、下受刃３８ＤのＦＤ方向上流側の壁面との間に、必要な厚みＸの板状のスペーサ４４（斜線部分）を介在させるものである。
あるいは、図４（ｂ）に示されるように、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａのＦＤ方向上流側の壁面と、下受刃３８ＤのＦＤ方向上流側の壁面との間に、必要な寸法Ｘの間隙を与えるため、可動ダイ３４ＭのＦＤ方向上流側壁面から可動ダイ３４Ｍを貫通するように調整ねじ４６をねじ込んで、ねじ４６の先端を下受刃３８ＤのＦＤ方向下流側壁面に当接させ、又は、下受刃３８ＤのＦＤ方向下流側壁面から下受刃３８Ｄを貫通するように調整ねじ４８をねじ込んで、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａのＦＤ方向上流側壁面に当接させることとしても良い。その他、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａのＦＤ方向上流側の壁面と、下受刃３８ＤのＦＤ方向上流側の壁面との間に必要な距離Ｘを確保することが可能な調整手段を採用することが可能である。

さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。まず、本発明の実施の形態に係る燃料電池用エキスパンドメタルの製造装置は、成形時における金型５０と平板材料４２との摩擦により、図３（ａ）に符号Ｃ_１で示される下受刃３８Ｄの角部や、図３（ｂ）に符号Ｃ_２で示される可動ダイ３４Ｍの角部が磨耗するが、下受刃３８Ｄを可動ダイ３４Ｍから取り外した状態で、下受刃３８Ｄ又は可動ダイ３４Ｍの磨耗部分Ｃ_１、Ｃ_２を研磨し、両者を再度組み付けることで、下受刃３８Ｄ及び可動ダイ３４Ｍを、研磨が可能な範囲内で繰り返し再生させることができる。この、下受刃３８Ｄ又は可動ダイ３４Ｍの磨耗部分Ｃ_１、Ｃ_２を研磨するにあたり、可動ダイに対し、ＦＤ方向下流側から下受刃の着脱を行うものである。
従って、下受刃３８Ｄやダイ３４に磨耗が生じた場合に、これらを新たに製作する場合と比較して、金型のメンテナンスコストが大幅に削減されるものとなる。

なお、下受刃３８Ｄの角部Ｃ_１が磨耗した場合には、図３（ａ）に示されるように、下受刃３８ＤのＦＤ方向下流側面を、磨耗部分が完全に除去される厚み分（斜線で示す）だけ研磨する。また、可動ダイ３４Ｍの角部Ｃ_２が磨耗した場合には、図３（ｂ）に示されるように、可動ダイ３４ＭのＦＤ方向下流側面を、磨耗部分が完全に除去される厚み分（斜線で示す）だけ研磨すると共に、下受刃３８Ｄの可動ダイ３４Ｍからの突出量を調整するために、可動ダイ３４Ｍと同量だけ下受刃３８Ｄも研磨する。このため、研磨作業による目標再生回数を考慮して、可動ダイ３４ＭのＦＤ方向の厚み凹部３４ａの深さと、下受刃３８ＤのＦＤ方向の厚みとが決定されるものである。

又、本発明の実施の形態に係る燃料電池エキスパンドメタルの製造装置は、下受刃３８Ｄが可動ダイ３４ＭのＦＤ方向下流側面に形成された凹部３４ａに嵌り込むことにより、可動ダイ３４Ｍに対し下受刃３８Ｄが位置決めされる。しかも、下受刃３８Ｄが部分的にＦＤ方向下流側へと突出した状態で可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａに嵌り込むことで、下受刃３８Ｄと、下受刃３８Ｄと対をなす上刃４０（図１）とが対向し、上刃４０が可動ダイ３４ＭのＦＤ方向下流側面に沿って下受刃３８Ｄに対し昇降し、上刃４０の所定形状の突起４０ａ（図１）と可動ダイ３４Ｍとによって、平板材料４２は一定間隔に部分的にせん断され、かつ、下方向に突出する所定形状の切り起しが成形されるものである。

又、本発明の実施の形態に係る燃料電池エキスパンドメタルの製造装置は、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａと上面との間の部分が部分的に貫通するように、ＦＤ方向と平行かつ等間隔に櫛状の切欠き３４ｂが形成され、この切り欠き３４ｂに対し、下受刃３８Ｄの上面に形成された櫛歯状の突起３８ａがＦＤ方向に部分的に係合することで、下受刃３８Ｄが部分的に可動ダイ３４ＭからＦＤ方向下流側へと突出した状態で凹部３４ａに嵌り込んだ状態で、可動ダイ３４Ｍに対し下受刃３８Ｄがより正確に位置決めされるものである。

又、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａ及び櫛状の切欠き３４ｂと、下受刃３８Ｄとが、何れも、ＴＤ方向の断面形状がＦＤ方向に一定となるように形成されていることから、可動ダイ３４Ｍ及び下受刃３８Ｄの磨耗部分を研磨してＦＤ方向の寸法が減少しても、ＴＤ方向の断面形状に変化は生じない。よって、両者を再度組み付ける際に、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａに対する下受刃３８Ｄの嵌り込み深さを適宜調整することで、下受刃３８Ｄ及び可動ダイ３４Ｍを容易に再生させることができる。

更に、本発明の実施の形態に係る燃料電池エキスパンドメタルの製造装置は、下受刃３８Ｄ、又は、可動ダイ３４Ｍの磨耗部分Ｃ_１、Ｃ_２（図３）を研磨した後、両者を再度組み付ける際に、可動ダイ３４Ｍの凹部３ａに対する下受刃の嵌り込み深さの調整手段４４、４６、４８によって、可動ダイ３４Ｍの凹部３４ａのＦＤ方向上流側の壁面と、下受刃３８ＤのＦＤ方向下流側の壁面と距離を正確に定め、可動ダイに対する下受刃のＦＤ方向下流側への突出量を、正確かつ容易に調整することができる。

３４：ダイ、３４Ｆ：固定部、３４Ｍ：可動ダイ、３４ａ：凹部、３４ｂ：櫛状の切り欠き、３６：パッド、３８、３８Ｄ：下受刃、３８ａ：突起、４０：上刃、４０ａ：突起、４２：平板材料、４４：スペーサ、４６、４８：調整ねじ、５０：金型

Claims

燃料電池のセル構成部材間に配置されセル内部にガス流路を形成するエキスパンドメタルの製造装置であって、
材料送り手段と、該材料送り手段により送り込まれる平板材料に対し切込みを複数成形し、各切込みを押し広げて所定形状の切り起しを成形するための金型とを含み、
該金型は、ダイと、該ダイに対し平板材料の送り方向下流側に配置された下受刃と、該下受刃と対をなす上刃とを備え、該上刃の下面には、前記平板材料の送り方向と直交する方向に一定間隔を空けて所定形状の突起が形成され、前記下受刃の上面にも、前記上刃の所定形状の突起と噛合うように一定間隔を空けて、所定形状の突起が形成されており、
前記ダイは、固定部と該固定部に対し平板材料の送り方向下流に隣接する可動ダイとを含み、該可動ダイに対し前記下受刃が着脱自在に固定されていることを特徴とする燃料電池用エキスパンドメタルの製造装置。
前記下受刃は、前記可動ダイに対し、前記平板材料の送り方向下流側から着脱自在に固定されていることを特徴とする請求項１記載の燃料電池エキスパンドメタルの製造装置。
前記可動ダイの、前記平板材料の送り方向下流側面に、前記下受刃が部分的に前記平板材料の送り方向下流側へと突出した状態で嵌り込むための凹部が形成され、
該凹部と可動ダイの上面との間の部分が部分的に貫通するように、前記平板材料の送り方向と平行かつ等間隔に櫛状の切欠きが形成され、
前記下受刃の上面には、前記可動ダイの櫛状の切り欠きに対して前記平板材料の送り方向に部分的に係合する櫛歯状の突起が形成され、該櫛歯状の突起の前記可動ダイから前記平板材料の送り方向下流側へと突出した部分により、前記下受刃の所定形状の突起が構成されることを特徴とする請求項２記載の燃料電池エキスパンドメタルの製造装置。
前記可動ダイの凹部及び櫛状の切欠きと、前記下受刃とは、何れも、前記平板材料の送り方向と直交する方向の断面形状が、前記平板材料の送り方向で一定に形成されていることを特徴とする請求項３記載の燃料電池エキスパンドメタルの製造装置。
前記可動ダイの凹部に対する前記下受刃の嵌り込み深さの調整手段を備えることを特徴とする請求項３又は４記載の燃料電池エキスパンドメタルの製造装置。