JPWO2018079143A1 - ガスケット及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

樹脂フィルムよりなる補強体と、補強体の厚み方向一方の面側に設けられた一面側ガスケット本体と、補強体の厚み方向他方の面側に設けられた他面側ガスケット本体と、を備え、補強体は、両ガスケット本体に挟まれた部分に、樹脂フィルムをその厚み方向に屈曲した立体形状を備えることを特徴とする。一面側ガスケット本体は、他面側ガスケット本体へ向けて突出する逆テーパー状の係合凸部を備え、補強体は、係合凸部の形状に沿って変形した立体形状としての変形部を備え、他面側ガスケット本体は、係合凸部および変形部を埋設する逆テーパー状の係合凹部を備えることを特徴とする。また、一面側ガスケット本体および他面側ガスケット本体のうち少なくとも一方のガスケット本体は、平坦面状のシール面を備え、補強体は、平坦面状のシール面に向けて突出する立体形状としての凸形状を備えることを特徴とする。

Description

本発明は、ガスケット厚み方向の両面にそれぞれシール部を備えるガスケットとその製造方法に関する。本発明のガスケットは例えば、燃料電池用ガスケットとして用いられ、またはその他の一般ガスケットとして用いられる。
燃料電池に用いられるガスケットとして従来から、図１１に示すようなラバーオンリータイプのガスケット１０１や、図１２に示すようなセパレータ１１２に対しガスケット本体１１３を一体成形したセパレータ一体型のガスケット１１１が知られている。
特開２０１５−１０６４７７号公報 特開２０１６−９５９６１号公報
しかしながら、ラバーオンリータイプのガスケット１０１は、ゴム（ラバー）材料のみで構成されているため柔軟に過ぎ、よって持ち運び等の取り扱い性に難点がある。
また、セパレータ一体型のガスケット１１１では、あらかじめセパレータ１１２に接着剤１１４を塗布したうえでガスケット本体１１３を一体成形するか、或いはガスケット本体１１３を自己接着性材料よりなるものとして成形する必要がある。したがって、接着剤塗布工程を実施することから工数が増加する不都合があり、また選択可能なゴム材料が自己接着性を備えるものに限定されてしまう不都合がある。
本発明は以上の点に鑑みて、ラバーオンリータイプのガスケットと比較して取り扱い性を向上することができるガスケットとその製造方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明のガスケットは、樹脂フィルムよりなる補強体と、前記補強体の厚み方向一方の面側に設けられた一面側ガスケット本体と、前記補強体の厚み方向他方の面側に設けられた他面側ガスケット本体と、を備え、前記補強体は、前記両ガスケット本体に挟まれた部分に、前記樹脂フィルムをその厚み方向に屈曲した立体形状を備えることを特徴とする。
また、上記記載のガスケットにおいて、前記一面側ガスケット本体は、前記他面側ガスケット本体へ向けて突出する逆テーパー状の係合凸部を備え、前記補強体は、前記係合凸部の形状に沿って変形した前記立体形状としての変形部を備え、前記他面側ガスケット本体は、前記係合凸部および前記変形部を埋設する逆テーパー状の係合凹部を備えることを特徴とする。
また、上記記載のガスケットを製造する方法であって、第１金型を用いて前記補強体の厚み方向一方の面側に前記一面側ガスケット本体を成形する工程と、第２金型を用いて前記補強体の厚み方向他方の面側に前記他面側ガスケット本体を成形する工程とを順次実施し、前記第１金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第１分割型は、前記一面側ガスケット本体のうち前記係合凸部以外の部分を成形するための一面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、前記第２分割型は、前記一面側ガスケット本体のうち前記係合凸部を成形するための係合凸部成形用キャビティを備え、前記第２金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第２金型の第１分割型は、前記一面側ガスケット本体のうち前記係合凸部以外の部分を収容するための収容用空間部を備え、前記第２金型の第２分割型は、前記一面側ガスケット本体のうち前記係合凸部とこの係合凸部を覆った前記変形部とを収容するとともにこの収容した状態で前記他面側ガスケット本体を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、
前記第１金型にて前記一面側ガスケット本体を成形するときにその成形圧力により前記補強体を前記係合凸部成形用キャビティの内面に沿って変形せしめることにより前記変形部を形成することを特徴とする。
また、上記記載のガスケットにおいて、前記一面側ガスケット本体および他面側ガスケット本体のうち少なくとも一方のガスケット本体は、平坦面状のシール面を備え、前記補強体は、前記平坦面状のシール面に向けて突出する前記立体形状としての凸形状を備えることを特徴とする。
また、上記記載のガスケットにおいて、前記補強体は、蛇腹形状を備え、前記蛇腹形状における山部および谷部の何れか一方が前記凸形状とされていることを特徴とする。
また、上記記載のガスケットを製造する方法であって、第１金型を用いて前記補強体の厚み方向一方の面側に前記一面側ガスケット本体を成形する工程と、第２金型を用いて前記補強体の厚み方向他方の面側に前記他面側ガスケット本体を成形する工程とを順次実施し、前記第１金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第１分割型は、前記一面側ガスケット本体を成形するための一面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、前記第２分割型は、前記補強体に前記凸形状を形成するための凹部を備え、前記第２金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第２金型の第１分割型は、前記一面側ガスケット本体を収容するための収容用空間部を備え、前記第２金型の第２分割型は、前記凸形状を収容するとともにこの収容した状態で前記他面側ガスケット本体を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、前記第１金型にて前記一面側ガスケット本体を成形するときにその成形圧力により前記補強体を前記凹部の内面に沿って変形せしめることにより前記凸形状を形成することを特徴とする。
更にまた、上記記載のガスケットを製造する方法であって、第１金型を用いて前記補強体の厚み方向一方の面側に前記一面側ガスケット本体を成形する工程と、第２金型を用いて前記補強体の厚み方向他方の面側に前記他面側ガスケット本体を成形する工程とを順次実施し、前記第１金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第１分割型は、前記一面側ガスケット本体を成形するための一面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、前記第２分割型は、前記補強体に前記蛇腹形状を形成するための凹凸部を備え、前記第２金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第２金型の第１分割型は、前記一面側ガスケット本体を収容するための収容用空間部を備え、前記第２金型の第２分割型は、前記蛇腹形状を収容するとともにこの収容した状態で前記他面側ガスケット本体を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、前記第１金型にて前記一面側ガスケット本体を成形するときにその成形圧力により前記補強体を前記凹凸部の表面に沿って変形せしめることにより前記蛇腹形状を形成することを特徴とする。
上記構成を備える本発明では、樹脂フィルムよりなる補強体によって一面側ガスケット本体および他面側ガスケット本体が補強されるため、補強体無しの場合と比較してガスケット全体としての強度ないし保形性が高められる。したがって、ラバーオンリータイプのガスケットと比較してガスケットの取り扱い性を向上することが可能とされる。
また、補強体が、両ガスケット本体に挟まれた部分に、樹脂フィルムをその厚み方向に屈曲した立体形状を備えるため、この立体形状を部品の接合やシール部の面圧調整に利用することが可能とされる。
本発明の第１実施の形態に係るガスケットの要部断面図 （Ａ）および（Ｂ）とも同ガスケットの製造工程説明図 同ガスケットの製造工程説明図 （Ａ）および（Ｂ）とも同ガスケットの製造工程説明図 本発明の第２実施の形態に係るガスケットの要部断面図 （Ａ）および（Ｂ）とも同ガスケットの製造工程説明図 （Ａ）および（Ｂ）とも同ガスケットの製造工程説明図 本発明の第３実施の形態に係るガスケットの要部断面図 （Ａ）および（Ｂ）とも同ガスケットの製造工程説明図 （Ａ）および（Ｂ）とも同ガスケットの製造工程説明図 従来例に係るガスケットの要部断面図 他の従来例に係るガスケットの要部断面図
つぎに実施の形態を図面にしたがって説明する。
第１実施の形態・・・・
図１に示すように、全体を符号１で示すガスケットは、厚み方向の両面にシール部を備える両面ガスケットであって、所定の厚みを備える樹脂フィルムよりなる補強体１１と、この補強体１１の厚み方向一方の面（図では上面）側に設けられた一面側ガスケット本体２１と、補強体１１の厚み方向他方の面（図では下面）側に設けられた他面側ガスケット本体３１との組み合わせにより構成されている。一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１は平面上の位置を揃えて配置され、かつガスケット幅を同等ないし略同等に設定されている。ガスケット１は燃料電池用ガスケットとして用いられる。
一面側ガスケット本体２１は、所定のゴム状弾性体（自己接着性を備えていなくても良い）によって成形され、断面長方形状の基部２２を備え、この基部２２の上面にシールリップ２３が一体に設けられるとともに、基部２２の下面に、他面側ガスケット本体３１へ向けて突出する逆テーパー状の係合凸部２４が一体に設けられている。ここに逆テーパー状とは、基部２２の下面と係合凸部２４の側面とのなす角度が直角より小さく設定されていることを云い、係合凸部２４はその両側面がそれぞれ逆テーパー状とされている。したがって係合凸部２４はその断面形状が、台形ないし略台形のかたちをなしている。
樹脂フィルムよりなる補強体１１は、平面状とされるが、係合凸部２４と重なる位置については係合凸部２４の断面形状に沿って変形せしめられ、結果、係合凸部２４を覆う立体形状としての変形部（被覆部または凸形状とも称する）１２とされている。樹脂フィルムはその厚みが略一定であるので、係合凸部２４は樹脂フィルムによって被覆されても逆テーパー状であることを維持している。
他面側ガスケット本体３１は、所定のゴム状弾性体（自己接着性を備えていなくても良い）によって成形され、断面長方形状の基部３２を備え、この基部３２の下面にシールリップ３３が一体に設けられるとともに、基部３２の上面に、係合凸部２４および変形部１２を埋設するための逆テーパー状の係合凹部３４が設けられている。ここに逆テーパー状とは、係合凹部３４の内面のうち底面と側面とのなす角度が直角より小さく設定されていることを云い、係合凹部３４はその両側面がそれぞれ逆テーパー状とされている。したがって係合凹部３４はその断面形状が、台形ないし略台形のかたちをなしており、更にその大きさとして係合凸部２４と嵌り合い係合し、よって抜け止め可能な大きさとされている。
補強体１１とする樹脂フィルムの種類としては、成形温度に耐えるフィルムであれば特に限定されないが、具体例として、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリスチレンなどの汎用フィルムや、ナイロンまたはポリフェレンサルファイドなどのエンジニアリングプラスチック等を挙げることができる。フィルムの厚みは、ガスケットの線径や断面形状にもよるが、０．１〜０．３ｍｍ程度が好ましい。ガスケット本体２１，３１の材質の具体例としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭまたはＰＩＢ等を挙げることができる。
上記構成を備えるガスケット１では、樹脂フィルムよりなる補強体１１によってゴム状弾性体よりなる一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１が補強されるため、補強体１１無しの場合と比較してガスケット１全体としての強度ないし保形性が高められている。したがって、従来のラバーオンリータイプガスケットと比較して、ガスケット１の取り扱い性を向上することができる。
また、上記構成のガスケット１では、一面側ガスケット本体２１、他面側ガスケット本体３１および補強体１１が組み合わされることによりガスケット製品が製造され、このガスケット製品が従来のラバーオンリータイプガスケットと同様に単独のガスケット製品として燃料電池スタックの組み立て時にセパレータなどの相手部品に組み付けられる。したがって、従来のセパレータ一体型ガスケットのようにガスケットをセパレータに一体成形するものでないため、一体成形のための接着剤を必要とせず、ガスケットを自己接着性材料よりなるものとする必要もない。
また、上記構成のガスケット１では、一面側ガスケット本体２１に設けた逆テーパー状の係合凸部２４と他面側ガスケット本体３１に設けた逆テーパー状の係合凹部３４とが補強体１１の変形部１２を挟んだ状態で互いに嵌り合い係合することにより、一面側ガスケット本体２１、他面側ガスケット本体３１および補強体１１が一体化されるため、この一体化についても接着剤を必要とせず、ガスケットを自己接着性材料よりなるものとする必要がない。したがって、接着剤および自己接着性材料をいずれも使用しなくても一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１を補強体１１に固定することができ、一面側ガスケット本体２１、他面側ガスケット本体３１および補強体１１の組み合わせよりなるガスケット１を製造することができる。一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１の断面形状は特に限定されず、例えばシールリップ２３，３３は設けられなくても良い。
つぎに、上記構成のガスケット１の製造方法について説明する。
製造は、射出成形法による。射出成形には、第１金型および第２金型よりなる２組の金型を使用し、先ず、第１金型を用いて補強体１１の厚み方向一方の面側に一面側ガスケット本体２１を成形する工程（第１成形工程）を実施し、次いで、第２金型を用いて補強体１１の厚み方向他方の面側に他面側ガスケット本体３１を成形する工程（第２成形工程）を実施する。
第１成形工程・・・・
図２（Ａ）に示すように、第１金型５１は、第１分割型（上型）５２および第２分割型（下型）５３の組み合わせよりなり、両分割型５２，５３のパーティング部に補強体１１を挟み込むための挟み込み構造（挟み込み用空間部）５４が設けられている。第１分割型５２のパーティング面に、一面側ガスケット本体２１のうちの係合凸部２４以外の部分（基部２２およびシールリップ２３）を成形するための一面側ガスケット本体成形用キャビティ５５が設けられ、第２分割型５３のパーティング面に、一面側ガスケット本体２１のうちの係合凸部２４を成形するための係合凸部成形用キャビティ５６が設けられ、この後者の係合凸部成形用キャビティ５６は係合凸部２４に逆テーパーを賦形するよう、これも逆テーパー状をなしている。
工程の手順としては、図２（Ａ）に示したように両分割型５２，５３の間に平面状の補強体１１を挟み込んだ状態で型締めし、図示しないゲートからキャビティ５５，５６へ成形材料を充填して、図２（Ｂ）に示すように一面側ガスケット本体２１を成形する。このとき、その成形圧力（射出圧力）によって補強体１１はその一部が係合凸部成形用キャビティ５６の内面に沿って変形せしめられ、一面側ガスケット本体成形用キャビティ５５のみならず係合凸部成形用キャビティ５６にも成形材料が充填されるので、一面側ガスケット本体２１に係合凸部２４が成形され、補強体１１に変形部１２が形成される。
尚、当該成形で接着剤は用いられず、一面側ガスケット本体２１がその材質上の粘着性を備えている場合には、この粘着性によって一面側ガスケット本体２１が補強体１１に粘着した状態とされる。
次いで、図３に示すように、型開きし、第２分割型５３に付着した状態の成形品（一面側ガスケット本体２１および補強体１１）を第２分割型５３から取り外す（離型する）。
この型開きのとき、一面側ガスケット本体２１が第１金型５１に粘着する一方で、補強体１１が第２分割型５３に残着することにより、一面側ガスケット本体２１と補強体１１が分離してしまうことが懸念されるが、本発明実施例では上記したように逆テーパー状の係合凸部２４が同じく逆テーパー状をなす係合凸部成形用キャビティ５６に対し係合し抜け止めされているため、一面側ガスケット本体２１と補強体１１が分離してしまうことはない。したがって爾後の工程が円滑に続行される。逆テーパーの角度としては０．１°以上であれば十分である。
第２成形工程・・・・
図４（Ａ）に示すように、第２金型６１は、第１分割型（下型）６２および第２分割型（上型）６３の組み合わせよりなり、両分割型６２，６３のパーティング部に補強体１１を挟み込むための挟み込み構造６４が設けられている。第１分割型６２のパーティング面に、上記第１成形工程で成形済みの一面側ガスケット本体２１のうちの係合凸部２４以外の部分（基部２２およびシールリップ２３）を収容するための収容用空間部６５が設けられ、第２分割型６３のパーティング面に、一面側ガスケット本体２１のうちの係合凸部２４とこの係合凸部２４を覆った変形部１２とを収容するとともにこの収容した状態で他面側ガスケット本体３１を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６が設けられている。
工程の手順としては、図４（Ａ）に示したように両分割型６２，６３の間に補強体１１を挟み込むとともに収容用空間部６５に一面側ガスケット本体２１のうちの係合凸部２４以外の部分を収容した状態で型締めし、図示しないゲートから他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６へ成形材料を充填して、図４（Ｂ）に示すように他面側ガスケット本体３１を成形する。このとき、他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６には一面側ガスケット本体２１のうちの係合凸部２４とこの係合凸部２４を覆った変形部１２とが収容されているので、他面側ガスケット本体３１を成形するのと同時にこの他面側ガスケット本体３１に係合凹部３４が成形される。
尚、当該成形でも接着剤は用いられず、他面側ガスケット本体３１がその材質上の粘着性を備えている場合には、この粘着性によって他面側ガスケット本体３１が補強体１１に粘着した状態とされる。
次いで、型開きし、補強体１１、一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１の組み合わせよりなるガスケット１を第２金型６１から取り外す（離型する）。
成形されたガスケット１は、一面側ガスケット本体２１に設けた逆テーパー状の係合凸部２４と、他面側ガスケット本体３１に設けた逆テーパー状の係合凹部３４とが、補強体１１の変形部１２を挟んだ状態で互いに嵌り合い係合することにより、接着剤を使用しない一体品とされる。
第２実施の形態・・・・
図５に示すように、全体を符号１で示すガスケットは、厚み方向の両面にシール部を備える両面ガスケットであって、所定の厚みを備える樹脂フィルムよりなる補強体１１と、この補強体１１の厚み方向一方の面（図では上面）側に設けられた一面側ガスケット本体２１と、補強体１１の厚み方向他方の面（図では下面）側に設けられた他面側ガスケット本体３１との組み合わせにより構成されている。一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１は平面上の位置を揃えて配置され、かつガスケット幅を同等ないし略同等に設定されている。ガスケット１は燃料電池用ガスケットとして用いられる。
一面側ガスケット本体２１は、所定のゴム状弾性体（自己接着性を備えていなくても良い）によって成形され、断面長方形状の基部２２を備え、この基部２２の上面にシールリップ２３を有するシール面２５が設けられている。
他面側ガスケット本体３１は、所定のゴム状弾性体（自己接着性を備えていなくても良い）によって成形され、断面長方形状の基部３２を備え、この基部３２の下面にシールリップを有しない平坦面状のシール面３５が設けられている。
樹脂フィルムよりなる補強体１１は、平面状とされるが、両ガスケット本体２１，３１によって挟まれた部位の一部に、他面側ガスケット本体３１の平坦面状のシール面３５に向けて突出する立体形状としての断面円弧形の凸形状１３が設けられ、これによりこの部分だけは立体形状とされている。
補強体１１とする樹脂フィルムの種類としては、成形温度に耐えるフィルムであれば特に限定されないが、具体例として、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリスチレンなどの汎用フィルムや、ナイロンまたはポリフェレンサルファイドなどのエンジニアリングプラスチック等を挙げることができる。フィルムの厚みは、ガスケットの線径や断面形状にもよるが、０．１〜０．３ｍｍ程度が好ましい。ガスケット本体２１，３１の材質の具体例としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭまたはＰＩＢ等を挙げることができる。
上記構成を備えるガスケット１では、樹脂フィルムよりなる補強体１１によってゴム状弾性体よりなる一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１が補強されるため、補強体１１無しの場合と比較してガスケット１全体としての強度ないし保形性が高められている。したがって、従来のラバーオンリータイプガスケットと比較して、ガスケット１の取り扱い性を向上することができる。
また、上記構成のガスケット１では、一面側ガスケット本体２１、他面側ガスケット本体３１および補強体１１が組み合わされることによりガスケット製品が製造され、このガスケット製品が従来のラバーオンリータイプガスケットと同様に単独のガスケット製品として燃料電池スタックの組み立て時にセパレータなどの相手部品に組み付けられる。したがって、従来のセパレータ一体型ガスケットのようにガスケットをセパレータに一体成形するものでないため、一体成形のための接着剤を必要とせず、ガスケットを自己接着性材料よりなるものとする必要もない。
また、上記構成のガスケット１では、樹脂フィルムよりなる補強体１１に、他面側ガスケット本体３１の平坦面状のシール面３５に向けて突出する凸形状１３が設けられているため、この凸形状１３をバックアップ部として、平坦面状のシール面３５にシール面圧が立ち、シール面圧のピーク値が立つ。したがって、凸形状無しの場合と比較して平坦面状のシール面３５におけるシール面圧を増大させ、シール性を向上させることができる。
つぎに、上記構成のガスケット１の製造方法について説明する。
製造は、射出成形法による。射出成形には、第１金型および第２金型よりなる２組の金型を使用し、先ず、第１金型を用いて補強体１１の厚み方向一方の面側に一面側ガスケット本体２１を成形する工程（第１成形工程）を実施し、次いで、第２金型を用いて補強体１１の厚み方向他方の面側に他面側ガスケット本体３１を成形する工程（第２成形工程）を実施する。
第１成形工程・・・・
図６（Ａ）に示すように、第１金型５１は、第１分割型（上型）５２および第２分割型（下型）５３の組み合わせよりなり、両分割型５２，５３のパーティング部に補強体１１を挟み込むための挟み込み構造（挟み込み用空間部）５４が設けられている。第１分割型５２のパーティング面に、一面側ガスケット本体２１を成形するための一面側ガスケット本体成形用キャビティ５５が設けられ、第２分割型５３のパーティング面に、補強体１１の凸形状１３を形成するための凹部５７が設けられている。
工程の手順としては、図６（Ａ）に示したように両分割型５２，５３の間に平面状の補強体１１を挟み込んだ状態で型締めし、ゲート５８からキャビティ５５へ成形材料を充填して、図６（Ｂ）に示すように一面側ガスケット本体２１を成形する。このとき、その成形圧力（射出圧力）によって補強体１１はその一部が凹部５７の内面に沿って変形せしめられ、凸形状１３が形成される。
尚、当該成形で接着剤は用いられず、一面側ガスケット本体２１がその材質上の粘着性を備えているので、この粘着性によって一面側ガスケット本体２１が補強体１１に粘着した状態とされる。
次いで、型開きし、第２分割型５３に付着した状態の成形品（一面側ガスケット本体２１および補強体１１）を第２分割型５３から取り外す（離型する）。
第２成形工程・・・・
図７（Ａ）に示すように、第２金型６１は、第１分割型（下型）６２および第２分割型（上型）６３の組み合わせよりなり、両分割型６２，６３のパーティング部に補強体１１を挟み込むための挟み込み構造６４が設けられている。第１分割型６２のパーティング面に、上記第１成形工程で成形済みの一面側ガスケット本体２１を収容するための収容用空間部６５が設けられ、第２分割型６３のパーティング面に、補強体１１の凸形状１３を収容するとともにこの収容した状態で他面側ガスケット本体３１を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６が設けられている。
工程の手順としては、図７（Ａ）に示したように両分割型６２，６３の間に補強体１１を挟み込むとともに収容用空間部６５に一面側ガスケット本体２１を収容した状態で型締めし、ゲート６７から他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６へ成形材料を充填して、図７（Ｂ）に示すように他面側ガスケット本体３１を成形する。このとき、他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６には補強体１１の凸形状１３が収容されているので、他面側ガスケット本体３１を成形するのと同時に凸形状１３は他面側ガスケット本体３１によって埋設される。
尚、当該成形でも接着剤は用いられず、他面側ガスケット本体３１がその材質上の粘着性を備えているので、この粘着性によって他面側ガスケット本体３１が補強体１１に粘着した状態とされる。
次いで、型開きし、補強体１１、一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１の組み合わせよりなるガスケット１を第２金型６１から取り外す（離型する）。
成形されたガスケット１は、一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１がそれぞれ補強体１１に粘着しているので、接着剤を使用することなく成形される一体品とされる。尚、一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１をそれぞれ必要に応じ接着剤を用いて補強体１１に接着することにしても良い。
第３実施の形態・・・・
図８に示すように、全体を符号１で示す両面ガスケットは、所定の厚みを備える樹脂フィルムよりなる補強体１１と、この補強体１１の厚み方向一方の面（図では上面）側に設けられた一面側ガスケット本体２１と、補強体１１の厚み方向他方の面（図では下面）側に設けられた他面側ガスケット本体３１との組み合わせにより構成されている。一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１は平面上の位置を揃えて配置され、かつガスケット幅を同等ないし略同等に設定されている。ガスケット１は燃料電池用ガスケットとして用いられる。
一面側ガスケット本体２１は、所定のゴム状弾性体（自己接着性を備えていなくても良い）によって成形され、断面長方形状の基部２２を備え、この基部２２の上面にシールリップを有しない平坦面状のシール面２５が設けられている。
他面側ガスケット本体３１は、所定のゴム状弾性体（自己接着性を備えていなくても良い）によって成形され、断面長方形状の基部３２を備え、この基部３２の下面にシールリップを有しない平坦面状のシール面３５が設けられている。
樹脂フィルムよりなる補強体１１は、平面状とされるが、両ガスケット本体２１，３１によって挟まれた部位の一部に立体形状としての蛇腹形状１４が設けられてこの部分だけは立体形状とされており、蛇腹形状１４のうちの山部１５が一面側ガスケット本体２１に設けた平坦面状のシール面２５へ向けての凸形状とされ、蛇腹形状１４のうちの谷部１６が他面側ガスケット本体３１に設けた平坦面状のシール面３５へ向けての凸形状とされている。山部１５および谷部１６はそれぞれ複数が設けられている（図では、山部１５は３箇所、谷部１６は４箇所）。
補強体１１とする樹脂フィルムの種類としては、成形温度に耐えるフィルムであれば特に限定されないが、具体例として、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリスチレンなどの汎用フィルムや、ナイロンまたはポリフェレンサルファイドなどのエンジニアリングプラスチック等を挙げることができる。フィルムの厚みは、ガスケットの線径や断面形状にもよるが、０．１〜０．３ｍｍ程度が好ましい。ガスケット本体２１，３１の材質の具体例としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭまたはＰＩＢ等を挙げることができる。
上記構成を備えるガスケット１では、樹脂フィルムよりなる補強体１１によってゴム状弾性体よりなる一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１が補強されるため、補強体１１無しの場合と比較してガスケット１全体としての強度ないし保形性が高められている。したがって、従来のラバーオンリータイプガスケットと比較して、ガスケット１の取り扱い性を向上することができる。
また、上記構成のガスケット１では、一面側ガスケット本体２１、他面側ガスケット本体３１および補強体１１が組み合わされることによりガスケット製品が製造され、このガスケット製品が従来のラバーオンリータイプガスケットと同様に単独のガスケット製品として燃料電池スタックの組み立て時にセパレータなどの相手部品に組み付けられる。したがって、従来のセパレータ一体型ガスケットのようにガスケットをセパレータに一体成形するものでないため、一体成形のための接着剤を必要とせず、ガスケットを自己接着性材料よりなるものとする必要もない。
また、上記構成のガスケット１では、樹脂フィルムよりなる補強体１１に蛇腹形状１４が設けられ、この蛇腹形状１４のうちの山部１５が一面側ガスケット本体２１に設けた平坦面状のシール面２５へ向けての凸形状とされ、蛇腹形状１４のうちの谷部１６が他面側ガスケット本体３１に設けた平坦面状のシール面３５へ向けての凸形状とされているため、これらの凸形状をバックアップ部として、平坦面状のシール面２５，３５にそれぞれシール面圧が立ち、シール面圧のピーク値が立つ。したがって、凸形状無しの場合と比較して平坦面状のシール面２５，３５におけるシール面圧を増大させ、シール性を向上させることができる。
つぎに、上記構成のガスケット１の製造方法について説明する。
製造は、射出成形法による。射出成形には、第１金型および第２金型よりなる２組の金型を使用し、先ず、第１金型を用いて補強体１１の厚み方向一方の面側に一面側ガスケット本体２１を成形する工程（第１成形工程）を実施し、次いで、第２金型を用いて補強体１１の厚み方向他方の面側に他面側ガスケット本体３１を成形する工程（第２成形工程）を実施する。
第１成形工程・・・・
図９（Ａ）に示すように、第１金型５１は、第１分割型（上型）５２および第２分割型（下型）５３の組み合わせよりなり、両分割型５２，５３のパーティング部に補強体１１を挟み込むための挟み込み構造（挟み込み用空間部）５４が設けられている。第１分割型５２のパーティング面に、一面側ガスケット本体２１を成形するための一面側ガスケット本体成形用キャビティ５５が設けられ、第２分割型５３のパーティング面に、補強体１１の蛇腹形状１４を形成するための凹凸部５９が設けられている。
工程の手順としては、図９（Ａ）に示したように両分割型５２，５３の間に平面状の補強体１１を挟み込んだ状態で型締めし、図示しないゲートからキャビティ５５へ成形材料を充填して、図９（Ｂ）に示すように一面側ガスケット本体２１を成形する。このとき、その成形圧力（射出圧力）によって補強体１１はその一部が凹凸部５９の表面に沿って変形せしめられ、蛇腹形状１４が形成される。
尚、当該成形で接着剤は用いられず、一面側ガスケット本体２１がその材質上の粘着性を備えているので、この粘着性によって一面側ガスケット本体２１が補強体１１に粘着した状態とされる。
次いで、型開きし、第２分割型５３に付着した状態の成形品（一面側ガスケット本体２１および補強体１１）を第２分割型５３から取り外す（離型する）。
第２成形工程・・・・
図９（Ａ）に示すように、第２金型６１は、第１分割型（下型）６２および第２分割型（上型）６３の組み合わせよりなり、両分割型６２，６３のパーティング部に補強体１１を挟み込むための挟み込み構造６４が設けられている。第１分割型６２のパーティング面に、上記第１成形工程で成形済みの一面側ガスケット本体２１を収容するための収容用空間部６５が設けられ、第２分割型６３のパーティング面に、補強体１１の蛇腹形状１４を収容するとともにこの収容した状態で他面側ガスケット本体３１を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６が設けられている。
工程の手順としては、図９（Ａ）に示したように両分割型６２，６３の間に補強体１１を挟み込むとともに収容用空間部６５に一面側ガスケット本体２１を収容した状態で型締めし、図示しないゲートから他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６へ成形材料を充填して、図９（Ｂ）に示すように他面側ガスケット本体３１を成形する。このとき、他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６には補強体１１の蛇腹形状１４が収容されているので、他面側ガスケット本体３１を成形するのと同時に蛇腹形状１４は他面側ガスケット本体３１によって埋設される。
尚、当該成形でも接着剤は用いられず、他面側ガスケット本体３１がその材質上の粘着性を備えているので、この粘着性によって他面側ガスケット本体３１が補強体１１に粘着した状態とされる。
次いで、型開きし、補強体１１、一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１の組み合わせよりなるガスケット１を第２金型６１から取り外す（離型する）。
成形されたガスケット１は、一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１がそれぞれ補強体１１に粘着しているので、接着剤を使用することなく成形される一体品とされる。尚、一面側ガスケット本体２１および他面側ガスケット本体３１をそれぞれ必要に応じ接着剤を用いて補強体１１に接着することにしても良い。また、あらかじめ蛇腹形状１４を形成した補強体１１を用意し、これを用いてインサート成形を実施するようにしても良い。
１ ガスケット
１１ 補強体
１２ 変形部
１３ 凸形状
１４ 蛇腹形状
１５ 山部
１６ 谷部
２１ 一面側ガスケット本体
２２，３２ 基部
２３，３３ シールリップ
２４ 係合凸部
２５，３５ シール面
３１ 他面側ガスケット本体
３４係合凹部
５１ 第１金型
５２ 第１分割型（上型）
５３ 第２分割型（下型）
５４，６４ 挟み込み構造
５５ 一面側ガスケット本体成形用キャビティ
５６ 係合凸部成形用キャビティ
５７ 凹部
５８，６７ ゲート
５９ 凹凸部
６１ 第２金型
６２ 第１分割型（下型）
６３ 第２分割型（上型）
６５ 収容用空間部
６６ 他面側ガスケット本体成形用キャビティ
工程の手順としては、図２（Ａ）に示したように両分割型５２，５３の間に平面状の補強体１１を挟み込んだ状態で型締めし、図示しないゲートからキャビティ５５へ成形材料を充填して、図２（Ｂ）に示すように一面側ガスケット本体２１を成形する。このとき、その成形圧力（射出圧力）によって補強体１１はその一部が係合凸部成形用キャビティ５６の内面に沿って変形せしめられ、一面側ガスケット本体成形用キャビティ５５のみならず係合凸部成形用キャビティ５６にも成形材料が充填されるので、一面側ガスケット本体２１に係合凸部２４が成形され、補強体１１に変形部１２が形成される。
第２成形工程・・・・
図１０（Ａ）に示すように、第２金型６１は、第１分割型（下型）６２および第２分割型（上型）６３の組み合わせよりなり、両分割型６２，６３のパーティング部に補強体１１を挟み込むための挟み込み構造６４が設けられている。第１分割型６２のパーティング面に、上記第１成形工程で成形済みの一面側ガスケット本体２１を収容するための収容用空間部６５が設けられ、第２分割型６３のパーティング面に、補強体１１の蛇腹形状１４を収容するとともにこの収容した状態で他面側ガスケット本体３１を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６が設けられている。
工程の手順としては、図１０（Ａ）に示したように両分割型６２，６３の間に補強体１１を挟み込むとともに収容用空間部６５に一面側ガスケット本体２１を収容した状態で型締めし、図示しないゲートから他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６へ成形材料を充填して、図１０（Ｂ）に示すように他面側ガスケット本体３１を成形する。このとき、他面側ガスケット本体成形用キャビティ６６には補強体１１の蛇腹形状１４が収容されているので、他面側ガスケット本体３１を成形するのと同時に蛇腹形状１４は他面側ガスケット本体３１によって埋設される。

Claims (7)

  1. 樹脂フィルムよりなる補強体と、前記補強体の厚み方向一方の面側に設けられた一面側ガスケット本体と、前記補強体の厚み方向他方の面側に設けられた他面側ガスケット本体と、を備え、
    前記補強体は、前記両ガスケット本体に挟まれた部分に、前記樹脂フィルムをその厚み方向に屈曲した立体形状を備えることを特徴とするガスケット。
  2. 請求項１記載のガスケットにおいて、
    前記一面側ガスケット本体は、前記他面側ガスケット本体へ向けて突出する逆テーパー状の係合凸部を備え、
    前記補強体は、前記係合凸部の形状に沿って変形した前記立体形状としての変形部を備え、
    前記他面側ガスケット本体は、前記係合凸部および前記変形部を埋設する逆テーパー状の係合凹部を備えることを特徴とするガスケット。
  3. 請求項２記載のガスケットを製造する方法であって、
    第１金型を用いて前記補強体の厚み方向一方の面側に前記一面側ガスケット本体を成形する工程と、第２金型を用いて前記補強体の厚み方向他方の面側に前記他面側ガスケット本体を成形する工程とを順次実施し、
    前記第１金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第１分割型は、前記一面側ガスケット本体のうち前記係合凸部以外の部分を成形するための一面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、前記第２分割型は、前記一面側ガスケット本体のうち前記係合凸部を成形するための係合凸部成形用キャビティを備え、
    前記第２金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第２金型の第１分割型は、前記一面側ガスケット本体のうち前記係合凸部以外の部分を収容するための収容用空間部を備え、前記第２金型の第２分割型は、前記一面側ガスケット本体のうち前記係合凸部とこの係合凸部を覆った前記変形部とを収容するとともにこの収容した状態で前記他面側ガスケット本体を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、
    前記第１金型にて前記一面側ガスケット本体を成形するときにその成形圧力により前記補強体を前記係合凸部成形用キャビティの内面に沿って変形せしめることにより前記変形部を形成することを特徴とするガスケットの製造方法。
  4. 請求項１記載のガスケットにおいて、
    前記一面側ガスケット本体および他面側ガスケット本体のうち少なくとも一方のガスケット本体は、平坦面状のシール面を備え、
    前記補強体は、前記平坦面状のシール面に向けて突出する前記立体形状としての凸形状を備えることを特徴とするガスケット。
  5. 請求項４記載のガスケットにおいて、
    前記補強体は、蛇腹形状を備え、
    前記蛇腹形状における山部および谷部の何れか一方が前記凸形状とされていることを特徴とするガスケット。
  6. 請求項４記載のガスケットを製造する方法であって、
    第１金型を用いて前記補強体の厚み方向一方の面側に前記一面側ガスケット本体を成形する工程と、第２金型を用いて前記補強体の厚み方向他方の面側に前記他面側ガスケット本体を成形する工程とを順次実施し、
    前記第１金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第１分割型は、前記一面側ガスケット本体を成形するための一面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、前記第２分割型は、前記補強体に前記凸形状を形成するための凹部を備え、
    前記第２金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第２金型の第１分割型は、前記一面側ガスケット本体を収容するための収容用空間部を備え、前記第２金型の第２分割型は、前記凸形状を収容するとともにこの収容した状態で前記他面側ガスケット本体を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、
    前記第１金型にて前記一面側ガスケット本体を成形するときにその成形圧力により前記補強体を前記凹部の内面に沿って変形せしめることにより前記凸形状を形成することを特徴とするガスケットの製造方法。
  7. 請求項５記載のガスケットを製造する方法であって、
    第１金型を用いて前記補強体の厚み方向一方の面側に前記一面側ガスケット本体を成形する工程と、第２金型を用いて前記補強体の厚み方向他方の面側に前記他面側ガスケット本体を成形する工程とを順次実施し、
    前記第１金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第１分割型は、前記一面側ガスケット本体を成形するための一面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、前記第２分割型は、前記補強体に前記蛇腹形状を形成するための凹凸部を備え、
    前記第２金型は、第１分割型および第２分割型を備えるとともに前記両分割型間に前記補強体を挟み込む構造を備え、前記第２金型の第１分割型は、前記一面側ガスケット本体を収容するための収容用空間部を備え、前記第２金型の第２分割型は、前記蛇腹形状を収容するとともにこの収容した状態で前記他面側ガスケット本体を成形するための他面側ガスケット本体成形用キャビティを備え、
    前記第１金型にて前記一面側ガスケット本体を成形するときにその成形圧力により前記補強体を前記凹凸部の表面に沿って変形せしめることにより前記蛇腹形状を形成することを特徴とするガスケットの製造方法。
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