本發(fā)明涉及密封技術(shù)中的密封墊及其制造方法，本發(fā)明中的密封墊例如用作燃料電池用的單元密封件。

背景技術(shù)：

例如，作為燃料電池用的單元密封件的密封墊中存在用于密封離子交換膜的膜面密封件以及用于密封冷卻側(cè)的冷卻劑密封件。作為密封墊組裝于電池堆的組裝方法，存在以下方式：在稱為隔板、mea、gdl的單元部件上一體地成型密封墊；在帶有粘合材料的樹脂增強體上一體地成型密封墊并粘貼在mea或者隔板等單元部件上；以及單獨成型密封墊并組裝在單元部件上等。

在單獨成型密封墊并組裝在單元部件上的情況下,由于密封墊為不具有剛性的狀態(tài)，組裝時的操作性成為了課題。

作為針對該課題的改進方案，如圖3(a)所示，舉出了具有剛性的增強體52一體地成型于密封墊51。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-238364號公報

但是這種情況下，如圖3(b)所示，使用模具61成型密封墊時，為了使增強體52不在模具61內(nèi)移動，需要在增強體52的平面上設(shè)置閉模部62。

由此，根據(jù)增強體52厚度尺寸t1的偏差，閉模時會在模具61的分割模具63、64之間產(chǎn)生間隙c，一旦產(chǎn)生這樣的間隙c，可能會產(chǎn)生毛刺，另外，也擔心密封墊51的厚度尺寸t2的偏差會變大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明鑒于上述問題點而提出，其目的在于提供一種密封墊及其制造方法，即使增強體的厚度尺寸有偏差，閉模時在模具的分割模具之間也很難產(chǎn)生間隙，從而能夠抑制由于間隙而產(chǎn)生的毛刺，或者抑制密封墊的厚度尺寸偏差變大。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的權(quán)利要求1所涉及的密封墊具有橡膠狀彈性體形成的密封墊主體和由剛性高于所述密封墊主體的材質(zhì)形成的增強體，所述密封墊主體一體地具有平板狀基部和設(shè)置于所述基部的寬度方向端部的密封部，所述增強體形成為平板狀，其厚度設(shè)置為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設(shè)于所述基部，所述增強體上設(shè)置有用于固定該增強體相對于成型所述密封墊主體的模具在平面上的位置的定位孔。

另外，本發(fā)明的權(quán)利要求2所涉及的密封墊的制造方法為制造上述權(quán)利要求1所述的密封墊的方法，所述模具具有成型所述密封墊主體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與利用所述定位孔設(shè)置于所述型腔內(nèi)的固定位置的所述增強體在平面上重疊的位置開口，通過從所述成型材料注入口向所述型腔注入成型材料時的注入壓力，將所述增強體壓靠于所述型腔的內(nèi)面并注入成型材料。

在具備上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的密封墊中，由于與密封墊主體組合的剛性增強體形成為平板狀，其厚度設(shè)置為比密封墊主體的基部的厚度小，在所述基部的厚度方向上的一面以表面露出的方式埋設(shè)于所述基部，如此構(gòu)造的增強體設(shè)置在模具的型腔時，設(shè)置后的增強體只接觸模具的一側(cè)分割模具(朝向增強體表面露出的分割模具)，不接觸另一側(cè)分割模具。與此同時，由于模具的閉模部設(shè)置于偏離增強體平面上的位置，因此增強體的厚度尺寸的偏差在閉模時對模具的分割模具間是否產(chǎn)生間隙不會產(chǎn)生影響。因此如本發(fā)明所期望達到的目的，即使增強體的厚度尺寸有偏差，閉模時模具的分割模具之間也很難產(chǎn)生間隙，從而能夠抑制由于間隙而產(chǎn)生的毛刺，或者抑制密封墊的厚度尺寸偏差變大。

另外，如上所述模具的閉模部設(shè)置在偏離增強體平面上的位置時，由于增強體不會被夾入分割模具之間，因此需要在其他方面花費工夫使增強體不在型腔內(nèi)移動。因此，本發(fā)明中，作為使增強體不會在型腔內(nèi)移動的方法，從模具中的成型材料注入口向型腔內(nèi)注入成型材料時利用注入壓力，通過該注入壓力使增強體壓靠于型腔的內(nèi)面(上述的一側(cè)分割模具的內(nèi)面)并注入成型材料，使得增強體不會在型腔內(nèi)沿增強體的厚度方向移動。對于增強體的平面方向，由于增強體上設(shè)置有定位孔，通過利用該定位孔將增強體卡合在模具上，抑制增強體在型腔內(nèi)沿平面方向移動。

本發(fā)明具有下述效果。

即，如本發(fā)明的上述說明一樣，增強體的厚度尺寸的偏差在閉模時對模具的分割模具間是否產(chǎn)生間隙不會產(chǎn)生影響。因此即使增強體的厚度尺寸有偏差，閉模時模具的分割模具之間也很難產(chǎn)生間隙，從而能夠抑制由于間隙而產(chǎn)生的毛刺，或者抑制密封墊的厚度尺寸偏差變大。

附圖說明

圖1(a)是本發(fā)明的實施例所涉及的密封墊的主要部分截面圖，圖1(b)是表示同一密封墊的制造方法的說明圖。

圖2是同一密封墊的主要部分截面的立體圖。

圖3(a)是現(xiàn)有技術(shù)所涉及的密封墊的主要部分截面圖，圖3(b)是表示同一密封墊的制造方法的說明圖。

符號說明

1密封墊

11密封墊主體

12基部

13密封部

14孔

21增強體

22定位孔

31模具

32一側(cè)分割模具

33另一側(cè)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閉模部點

具體實施方式

下面，基于附圖說明本發(fā)明的實施例。

圖1(a)以及圖2示出了本發(fā)明的實施例所涉及的密封墊1。該實施例所涉及的密封墊1作為燃料電池用的單元密封件用于在燃料電池單元的內(nèi)部密封燃料或者冷卻劑，具有由橡膠狀彈性體形成的密封墊主體11和由剛性高于該密封墊主體11的材質(zhì)形成的增強體21。

密封墊主體11一體地具有平板狀基部12和設(shè)置于該基部12的寬度方向端部的密封部13。密封部13為截面呈圓形的雙面唇狀，該密封部13在厚度方向的大致中間處一體地形成有平板狀基部12。例如，密封墊主體11整體形成為包圍平面長方形的燃料電池單元中平面中央的反應(yīng)面周圍的框體狀。

另一方面，增強體21形成為平板狀，其厚度尺寸t3設(shè)置為比基部12的厚度尺寸t4小，在基部12的厚度方向上的一面(圖中為下面)以表面露出的方式埋設(shè)于基部12。另外，由于該增強體12的寬度尺寸w1設(shè)置為比基部12的寬度尺寸w2小，因此增強體21不具有從基部12向外部突出的部位，其整體埋設(shè)于基部12中。具體地，增強體21的材質(zhì)為薄板狀的金屬或者樹脂，其厚度尺寸t3的實際尺寸多為0.05～0.5mm左右。例如，增強體21整體對應(yīng)于密封墊主體11，形成為包圍平面長方形燃料電池單元中平面中央的反應(yīng)面周圍的框體，但也可以是多個短條狀排列設(shè)置的方式。如果是該短條狀的方式，其寬度的實際尺寸多為2～6mm左右，長度多為20～500mm左右。

另外，增強體21的平面上設(shè)置有所需數(shù)量的用于固定該增強體21相對于成型所述密封墊主體11的模具31在平面上的位置的定位孔22，與此相對，基部12也設(shè)有所需數(shù)量的孔14，孔22、14為在厚度方向上貫通增強體21以及基部12的貫通孔。

圖1(b)示出了成型上述密封墊1的模具31。模具31由一側(cè)分割模具(下模具)32以及另一側(cè)分割模具(上模具)33組合而成，兩側(cè)的分割模具32、33的分割部34設(shè)置有用于成型密封墊主體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橫跨兩分割部32、33凹陷設(shè)置，但是前者的基部成型部36僅凹陷設(shè)置于一側(cè)分割模具32。

在一側(cè)分割模具32中的型腔35內(nèi)面且在基部成型部36的平面上設(shè)置有用于固定增強體21相對于該模具31在平面上的位置的定位用凸部38，通過該定位用凸部38嵌入定位孔22，構(gòu)成為固定增強體21相對于該模具31在平面上的位置。定位用凸部38的高度尺寸設(shè)定為與基部成型部36的深度尺寸相同，閉模時，定位用凸部38通過其前端面與另一側(cè)分割模具33接觸。

另外，另一側(cè)分割模具33設(shè)置有用于向型腔35注入成型材料的成型材料注入口39，該成型材料注入口39配置為在相對于利用定位用凸部38和定位孔22的卡合而設(shè)置于型腔35內(nèi)的固定位置的狀態(tài)下的增強體21在平面上重疊的位置上開口。

具有上述構(gòu)成的密封墊1中，與橡膠狀彈性體制成的密封墊主體11組合的剛性增強體21形成為平板狀，其厚度尺寸t3設(shè)定為比密封墊主體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設(shè)于基部12，因此這種構(gòu)造的增強體21設(shè)置于模具31的型腔35并閉模時，如圖1(b)所示，設(shè)置后的增強體21僅與模具31的一側(cè)分割模具32接觸，與另一側(cè)分割模具33不接觸，這樣，模具31中的閉模部(承受閉模荷重的部位)為型腔35的外側(cè)點p1和型腔35的內(nèi)側(cè)點p2這兩個位置。與此同時，由于該閉模部設(shè)置于偏離增強體21在平面上的位置，即使增強體21的厚度尺寸t3有偏差，該偏差在閉模時也不會影響模具31的分割模具32、33之間是否產(chǎn)生間隙，即，即使增強體21的厚度尺寸t3有偏差，分割模具32、33之間也不會產(chǎn)生間隙。因此，即使體21的厚度尺寸t3有偏差，閉模時，模具31的分割模具之間也很難產(chǎn)生間隙，能夠抑制由于間隙而產(chǎn)生的毛刺，或者抑制密封墊1的厚度尺寸偏差變大。

此外，如果上述這種模具31中的一側(cè)分割模具32上設(shè)置的定位用凸部38通過其前端面接觸另一側(cè)分割模具33，則這里設(shè)定了模具閉模部的第三點p3，但是，由于增強體21的定位孔22位于該第三點p3的下方，因此該第三點p3也設(shè)置在偏離增強體21在平面上的位置。

另外，作為上述密封墊1的制造方法如上述一樣由于模具31中的成型材料注入口39配置為相對于增強體21在平面上重疊的位置上開口，因此從成型材料注入口39向型腔35注入成型材料時，其注入壓力使得增強體21壓靠于型腔35的內(nèi)面，即一側(cè)分割模具32的內(nèi)面。因此，增強體21在閉模時無論是否被兩分離模具32、33夾持，也能夠抑制增強體21在型腔35內(nèi)沿厚度方向移動。另外，對于增強體21的平面方向，由于增強體21上設(shè)置有定位孔22，通過利用該定位孔22將增強體21卡合在模具31，抑制增強體21在型腔35內(nèi)沿平面方向移動。因此，在型腔35內(nèi)增強體21不會在厚度方向上移動，也不會在平面方向上移動，從而可以制造在密封墊主體11中的正確位置埋設(shè)增強體21的密封墊1。