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公開番号2025157915
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2024060271
出願日2024-04-03
発明の名称燃料電池用セパレータの製造装置及び燃料電池用セパレータの製造方法
出願人トヨタ紡織株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/0226 20160101AFI20251008BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】成形後の基材を容易に取り出すことができる燃料電池用セパレータの製造装置及び燃料電池用セパレータの製造方法を提供する。
【解決手段】製造装置30は、型締め及び型開き可能に構成された固定型31及び可動型32を備える。固定型31は、基材Mに溝を成形する固定側成形部42と、型開き時に基材Mを固定側成形部42から引き離す固定側支持部43と、基材Mを固定側成形部42から引き離すための付勢力を固定側支持部43に付与する固定側付勢部45とを備える。可動型32は、固定側成形部42とは反対側から基材Mに溝を成形する可動側成形部52と、型開き時に基材Mを可動側成形部52から引き離す可動側支持部53と、基材Mを可動側成形部52から引き離すための付勢力を可動側支持部53に付与する可動側付勢部54とを備える。可動側付勢部54の付勢力は、固定側付勢部45の付勢力よりも大きい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂材と導電材とを含む板状の基材を熱プレスすることにより、流体が流れる複数の溝を板厚方向の両面に有する燃料電池用セパレータを製造する装置であって、
型締め及び型開き可能に構成された第１型及び第２型を備え、
前記第１型は、
前記基材に前記溝を成形する第１成形部と、
型締め時に前記基材を支持するとともに、型開き時に前記基材を前記第１成形部から引き離す第１支持部と、
前記基材を前記第１成形部から引き離すための付勢力を前記第１支持部に付与する第１付勢部と、を備え、
前記第２型は、
前記第１成形部とは反対側から前記基材に前記溝を成形する第２成形部と、
型締め時に前記第１支持部とは反対側から前記基材を支持するとともに、型開き時に前記基材を前記第２成形部から引き離す第２支持部と、
前記基材を前記第２成形部から引き離すための付勢力を前記第２支持部に付与する第２付勢部と、を備え、
前記第２付勢部の付勢力は、前記第１付勢部の付勢力よりも大きい、
燃料電池用セパレータの製造装置。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記第１支持部は、前記基材を支持する支持面を有しており、
型開き時の前記支持面は、前記第１成形部よりも前記第２型に近い側に位置している、
請求項１に記載の燃料電池用セパレータの製造装置。
【請求項３】
前記第１支持部は、前記基材を支持する支持面と、前記支持面から前記第２型に向かって起立するとともに前記基材の周縁部を取り囲む規制壁と、を有している、
請求項１に記載の燃料電池用セパレータの製造装置。
【請求項４】
型締め時の前記規制壁は、前記支持面の面方向において前記第２支持部に対向する、
請求項３に記載の燃料電池用セパレータの製造装置。
【請求項５】
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池用セパレータの製造装置を用いた燃料電池用セパレータの製造方法であって、
前記第１型と前記第２型とを型締めすることにより、前記第１成形部と前記第２成形部とによって前記基材の板厚方向の両面に前記溝を成形する型締め工程と、
前記第１型と前記第２型との型開きに伴って、前記第２支持部によって前記基材を前記第２成形部から引き離す第１引き離し工程と、
前記第１型と前記第２型との型開きに伴って、前記第１支持部によって前記基材を前記第１成形部から引き離す第２引き離し工程と、を備える、
燃料電池用セパレータの製造方法。
【請求項６】
前記型締め工程に先立ち、前記第１支持部によって前記基材を前記第１成形部から離間させた状態で支持する支持工程を備える、
請求項５に記載の燃料電池用セパレータの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用セパレータの製造装置及び燃料電池用セパレータの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、熱可塑性の樹脂材中に導電性のフィラーが分散された素材シートを、熱プレス装置を用いて熱プレス成形することにより燃料電池用セパレータを製造する方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載のセパレータは、板厚方向の一方側の面に複数のガス流路を有している。セパレータは、板厚方向の他方側の面に複数の冷却媒体流路を有している。ガス流路と冷却媒体流路とは、セパレータの面方向に交互に設けられている。
【０００４】
特許文献１に記載の熱プレス装置は、下側成形面を有する固定型と、上側成形面を有する可動型とを備えている。下側成形面は、素材シートにガス流路を成形する複数の凹溝を有している。上側成形面は、素材シートに冷却媒体流路を成形する複数の突条を有している。熱プレス装置が型締めされることにより、素材シートにガス流路と冷却媒体流路とが同時に成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－１５４９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、固定型と可動型との間で樹脂製品を成形する場合、成形品が可動型に食い付くように金型形状等が設定される。そして、型開き時には、可動型に設けられたノックアウト部材によって、成形品が可動型から引き離される。
【０００７】
しかしながら、板厚方向の一方側の面及び他方側の面にガス流路及び冷却媒体流路がそれぞれ設けられたセパレータを成形する場合は、以下の不都合が生じるおそれがある。すなわち、ノックアウト部材が設けられていない固定型に成形品が食い付いたり、固定型と可動型との双方に成形品が食い付いたりするおそれがある。これらの場合、型開き時に成形品を取り出すことが困難となるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための燃料電池用セパレータの製造装置は、樹脂材と導電材とを含む板状の基材を熱プレスすることにより、流体が流れる複数の溝を板厚方向の両面に有する燃料電池用セパレータを製造する装置であって、型締め及び型開き可能に構成された第１型及び第２型を備え、前記第１型は、前記基材に前記溝を成形する第１成形部と、型締め時に前記基材を支持するとともに、型開き時に前記基材を前記第１成形部から引き離す第１支持部と、前記基材を前記第１成形部から引き離すための付勢力を前記第１支持部に付与する第１付勢部と、を備え、前記第２型は、前記第１成形部とは反対側から前記基材に前記溝を成形する第２成形部と、型締め時に前記第１支持部とは反対側から前記基材を支持するとともに、型開き時に前記基材を前記第２成形部から引き離す第２支持部と、前記基材を前記第２成形部から引き離すための付勢力を前記第２支持部に付与する第２付勢部と、を備え、前記第２付勢部の付勢力は、前記第１付勢部の付勢力よりも大きい。
【０００９】
上記構成によれば、型締め時に第１成形部と第２成形部とによって基材が熱プレスされることにより、基材の板厚方向の両面に溝が形成される。型締め時の基材は、第１支持部と第２支持部とによって支持される。ここで、第２支持部を付勢する第２付勢部の付勢力は、第１支持部を付勢する第１付勢部の付勢力よりも大きい。このため、型開き直後の第２支持部は、基材を第１支持部に押し付けることにより、第１成形部に対する第１支持部の移動を規制する。この状態で型開きが進行することにより、第２支持部が基材を第１支持部に押し付けた状態で、第２成形部のみが基材から離れる。つまり、第２支持部によって、基材が第２成形部から引き離される。その後、型開きの進行に伴って第２支持部が基材から離間する方向に移動することにより、第１支持部によって、基材が第１成形部から引き離される。以上のことから、型開きを行うことにより、第２支持部及び第１支持部によって、基材が第２成形部及び第１成形部から順次引き離される。したがって、成形後の基材を第１型及び第２型から容易に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態の燃料電池用セパレータを備える燃料電池スタックを示す断面図である。
図２は、第１実施形態の燃料電池用セパレータの製造装置を示す断面図である。
図３は、図２の可動型の降下により可動側支持部が基材に接触した状態を示す断面図である。
図４は、図３の可動型の降下により基材が固定側成形部に接触した状態を示す断面図である。
図５は、図４の可動型の降下により固定型と可動型との型締めが完了した状態を示す断面図である。
図６は、図５の可動型の上昇により可動側支持部が基材を可動側成形部から引き離した状態を示す断面図である。
図７は、図６の可動型の上昇により固定側支持部が基材を固定側成形部から引き離した状態を示す断面図である。
図８は、図７の可動型の上昇により固定型と可動型との型開きが完了した状態を示す断面図である。
図９は、第２実施形態の燃料電池用セパレータの製造装置において、可動型の降下により可動側成形部が基材に接触した状態を示す断面図である。
図１０は、第２実施形態において、可動型の上昇により固定側支持部が基材を固定側成形部から引き離した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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