JP2004360716A - Gasket - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密封装置の一種であるガスケットに係り、更に詳しくは、燃料電池用ガスケットまたはハードディスクドライブ(HDD)におけるトップカバー用ガスケット等として用いられるのに適したガスケットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、燃料電池においては、その小型化・省スペース化が要求されるなか、その構成部品であるセパレータについても薄肉化が要求されており、特にセパレータがカーボンやカーボン含有樹脂等の脆性材料によって成形される場合には尚更、その破損を防止するために、ガスケットについて低反力化が要求される。
【0003】
これに対して従来は、図17に示すように、ガスケットのリップ形状を薄肉化する(リップ51の厚さを例えば、同図(A)に示すd1から同図(B)に示すd2へと薄肉化する)ことにより低反力化を実現するのが一般的であるが、この場合にはセル組立時、上下のセパレータ52,53によってリップ51を圧縮したときに、リップ51に倒れ現象が発生する問題がある(リップ51が密封流体側(矢印x方向)へ倒れれば密封流体圧力によりセパレータ52に押し付けられるために或る程度のシール機能を確保することができるが、反対の大気側(矢印y方向)へ倒れるとシール機能を維持することができない、そして上記従来技術では、リップが方向性を持たない断面山形のビード状に成形されているため、倒れる方向を予め特定することができない)。
【0004】
また、リップ51が密接する相手面であるセパレータ52の表面には、以下の事情により、数μmないし数十μmの大きさの凹凸や段差等が形成されることがある。
▲1▼ 高充填カーボンセパレータでは、カーボン粒子の凝集粒界によって、表面の平滑性が損なわれ易い。
▲2▼ 射出成形で得られるカーボン系セパレータでは、ウエルドの形成によって、表面の平滑性が損なわれ易い。すなわち、導電性粒子を高充填した組成物の型成形において、特に導電性粒子に炭素繊維のような流動により配向し易い粒子が配合されている場合には、流れの先端部、流れ方向が変化している部分、流れが合流する部分において凹凸が形成され易い。
▲3▼ 成形型による成形では、パーティングラインによる段差が形成され易い。
▲4▼ ペレット成形では、ペレット痕による凹凸が形成され易い。
▲5▼ 機械加工では、ツールマークによる段差が形成され易い。
▲6▼ ハンドリングによって傷痕が形成されることがある。
▲7▼ カーボン系セパレータでは、反りやうねりが生じ易い。
【0005】
【特許文献1】
特開2003−049949号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、低反力化の要求に応えることができ、リップに倒れ現象が発生するのを防止することができ、しかも相手面に微小な凹凸や段差等があってもシール機能を維持することができるガスケットを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のガスケットは、互いに対向する二部材のうちの一方の部材に取り付けられるとともに他方の部材に密接するガスケットであって、前記一方の部材に取り付けられる取付部と前記他方の部材に密接するシール部とを一体成形してなるガスケットにおいて、前記シール部に、一方向シール性を備えるシールリップを設け、前記シール部または取付部における前記他方の部材に対向する部位に、リブ状またはリップ状の副シール部を設けたことを特徴とするものである。
【0008】
上記構成を備えた本発明のガスケットにおいて、一方向シール性を備えるシールリップは例えば、取付部から斜め方向に向けて一体成形されており、組立時、二部材によって挟まれると倒れ込むように弾性変形する。したがって上記従来のビード状リップがスクイーズ状に圧縮変形するのみであったのに対して、弾性変形し易く、よって組立後の低反力化を実現することが可能となる。
【0009】
また、予め倒れる方向が特定されているために、シールリップが密封流体側または大気側の何れに倒れるか判らないと云う倒れ現象が発生するのを防止することが可能となる。
【0010】
また、相手面に微小な凹凸や段差等があって相手面とシールリップとの間に隙間が形成される場合でも、リブ状またはリップ状を呈する副シール部が相手面に追随して密接するために、シール機能を維持することが可能となる。
【0011】
尚、本件出願には、以下の実施形態が含まれる。
【0012】
(A) 燃料電池用セルシールに用いるガスケットでセパレータや電解質膜等の取付部材と一体化するガスケットにおいて、密封流体側へ倒れ込んだ形状を備えるとともに密封流体の圧力を受けて相手シール面に押し付けられるシールリップを有し、更に前記シールリップにリブまたは微小リップを設けたことを特徴とするガスケット。
【0013】
(B) 燃料電池用セルシールに用いるガスケットでセパレータや電解質膜等の取付部材と一体化するガスケットにおいて、密封流体側へ倒れ込んだ形状を備えるとともに密封流体の圧力を受けて相手シール面に押し付けられるシールリップを有し、前記シールリップはその成形時から予め倒れ込んだ形状に成形され、更に前記シールリップにリブまたは微小リップを設けたことを特徴とするガスケット。
【0014】
(C) 燃料電池用セルシールに用いるガスケットでセパレータや電解質膜等の取付部材と一体化するガスケットにおいて、密封流体側へ倒れ込んだ形状を備えるとともに密封流体の圧力を受けて相手シール面に押し付けられるシールリップを有し、前記シールリップは成形時から予め倒れ込むように成形された形状を呈し、更に前記シールリップにリブまたは微小リップを設けたことを特徴とするガスケット。
【0015】
(D) セパレータや電解質膜等の取付部品とガスケットとを一体化するうえでガスケットのリップ形状を、シール時にリップが倒れ込むような構成の低反力リップ形状とし、更に前記リップにリブまたは微小リップを設けたことを特徴とするガスケット。
【0016】
(E) 燃料電池部品用ガスケットにおいて、リップ形状が基本的にシール方向の厚みに対して内圧が加わる側に倒れ込んだ形状において、リップ接触面の面圧が高く発生する範囲に、セパレータの段差の高さ以上の、頂角が先鋭(例えば45度、30〜60度の範囲が好適)で潰れ易い概略三角形状のリブまたは微小リップを付けたことを特徴とするガスケット。
【0017】
(F) リップ高さが低いリブまたは微小リップはへたり易く耐久性が低いが、傾斜した低反力リップが、リブまたは微小リップがへたる前に凹凸や段差等と馴染むことで、低反力でありながらシール性を実現させることを特徴するガスケット。
【0018】
(G) 上記(A)〜(F)項において、リブまたは微小リップは、相手シール面に凹凸や段差等があるときに、これらに対する追随性を高め、シール性を確保するために設けられる。リブまたは微小リップの断面形状は特に限定されず、例えば断面三角形状とする。また、このリブまたは微小リップは、相手シール面の凹凸や段差等を吸収するために設けられるものであることから、これを当該ガスケットにおけるシールリップの基部(取付部との連結部)と平面上の位置が重なる位置に設けることにより、低反力ながらへたりに対しても機能を満足させることが可能となる。但しこれには限定されず、省スペース化の観点から上記位置に設けることが難しい場合、設置スペースの都合から上記位置に設けることができない場合または低反力を一層重視する場合等においては、当該ガスケットにおけるシールリップの基部と平面上の位置が重ならない位置すなわちシールリップの先端側に設けることにしても良い。
【0019】
(H) ガスケットとセパレータは、溝への充填、接着または含浸等で一体化されるが、ゴム単体とプレートとを組み立てるようにしても良い。
【0020】
(I) 中心部に一体成形する場合においては、接着性のゴム材料と樹脂フィルムとで一体化を図る、またはガス拡散層にゴムを含浸して一体化を図るなどの方法が考えられる。この場合、樹脂フィルムとしては、PET、PENまたはPI等が利用される。
【0021】
(J) ガスケット材料は特に限定されないが、シリコーンゴム、フッ素ゴムまたはEPDM等が好適である。
【0022】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【0023】
第一実施例・・・
図1は、本発明の第一実施例に係るガスケット1の断面を示している。また、図2は同ガスケット1の組付後(スタック組立後)の状態の断面を示しており、そのA−A線断面が図3に示されるとともに、B−B線断面が図4に示されている。当該ガスケット1は燃料電池用ガスケットとして用いられるものであって、以下のように構成されている。
【0024】
すなわち先ず、当該ガスケット1を取り付ける取付部材(請求項1における一方の部材)としての一のセパレータ2が設けられており、このセパレータ2の一面2aに当該ガスケット1が一体成形、接着剤による接着、加硫接着または嵌着等の取付手段によって取り付けられている。
【0025】
ガスケット1は、所定のゴム状弾性体により成形されて、セパレータ2の一面2aに設けた取付溝3内に配置された比較的幅広の取付部4と、この取付部4に一体成形されたシール部5とを一体に有しており、このシール部5にシールリップ6が設けられている。
【0026】
シールリップ6は、一方向シール性を備え、すなわち密封流体側(図上右側)へ倒れ込んだ図上左右非対称の形状を備えるとともに、その内面6aにおいて密封流体の圧力を受けてその外面6bにおいて接触の相手方(請求項1における他方の部材)である他のセパレータ7の相手シール面7aに押し付けられるように形成されている。ガスケット1の密封流体側はガスケット1の内圧側であってすなわちガスケット1の内側である。またこのシールリップ6は、図1に示したように、その成形時から予めガスケット1の密封流体側へ倒れ込んだ形状に成形されている。またこのシールリップ6は、その基部6cが取付部4の上面における大気側(図上左側)端部に配置されて、この基部6cから密封流体側へ向けて斜め方向に設けられており、その全ての部位が取付部4と平面上重なるように設けられている。
【0027】
また、シールリップ6の外面6bには、断面略三角形状を呈するリブ状の副シール部8が設けられている。
【0028】
上記構成のガスケット1においては、シールリップ6が一方向シール性を備えて取付部4から斜め方向に向けて一体成形されているために、図2に示したようにセル組立時、シールリップ6は上下のセパレータ2,7によって挟まれて倒れ込むように弾性変形する。したがって、従来のビード状リップが圧縮変形するのみであったのに対して弾性変形し易いために、組立後の低反力化を実現することができる。
【0029】
また、シールリップ6の倒れる方向が予め特定されているために、シールリップ6の倒れる方向が特定されず、よってシール機能を維持できない場合が生じると云う倒れ現象が発生するのを防止することができる。
【0030】
また、他のセパレータ7の相手シール面7aに微小な凹凸や段差9等(図2ないし図4では段差として描いてあり、この段差は例えばツールマークによって形成される)があって、図3に示すように相手シール面7aとシールリップ6との間に隙間10が形成されるような場合であっても、図4に示すようにシールリップ6の外面6bに設けられたリブ状の副シール部8が相手シール面7aに追随して密接するため、隙間をなくすことができ、よってシール機能を維持することができる。
【0031】
尚、当該実施例において、リブ状の副シール部8は、当該ガスケット1におけるシールリップ6の基部6cと平面上の位置が重なる領域E内に設けられているが、この領域E外すなわちシールリップ6の先端6d側にこれを設けても良いことは上記したとおりである。
【0032】
第二実施例・・・
図5は、本発明の第二実施例に係るガスケット1の断面を示している。また、図6は同ガスケット1の組付後(スタック組立後)の状態の断面を示しており、そのC−C線断面が図7に示されるとともに、D−D線断面が図8に示されている。当該ガスケット1は燃料電池用ガスケットとして用いられるものであって、以下のように構成されている。
【0033】
すなわち先ず、当該ガスケット1を取り付ける取付部材(請求項1における一方の部材)としての一のセパレータ2が設けられており、このセパレータ2の一面2aに当該ガスケット1が一体成形、接着剤による接着、加硫接着または嵌着等の取付手段によって取り付けられている。
【0034】
ガスケット1は、所定のゴム状弾性体により成形されて、セパレータ2の一面2aに設けた取付溝3内に配置された比較的幅広の取付部4と、この取付部4に一体成形されたシール部5とを一体に有しており、このシール部5にシールリップ6が設けられている。
【0035】
シールリップ6は、一方向シール性を備え、すなわち密封流体側(図上右側)へ倒れ込んだ図上左右非対称の形状を備えるとともに、その内面6aにおいて密封流体の圧力を受けてその外面6bにおいて接触の相手方(請求項1における他方の部材)である他のセパレータ7の相手シール面7aに押し付けられるように形成されている。ガスケット1の密封流体側はガスケット1の内圧側であってすなわちガスケット1の内側である。またこのシールリップ6は、図5に示したように、その成形時から予めガスケット1の密封流体側へ倒れ込んだ形状に成形されている。またこのシールリップ6は、その基部6cが取付部4の上面における密封流体側端部に配置されて、この基部6cから更に密封流体側へ向けて斜め方向に設けられており、よってその先端部6dは取付部4と平面上重ならないように設けられている。
【0036】
また、シールリップ6の外面6bには、断面略三角形状を呈するリブ状の副シール部8が設けられている。
【0037】
上記構成のガスケット1においては、シールリップ6が一方向シール性を備えて取付部4から斜め方向に向けて一体成形されているために、図6に示したようにセル組立時、シールリップ6は上下のセパレータ2,7によって挟まれて倒れ込むように弾性変形する。したがって、従来のビード状リップが圧縮変形するのみであったのに対して弾性変形し易いために、組立後の低反力化を実現することができる。
【0038】
また、シールリップ6の倒れる方向が予め特定されているために、シールリップ6の倒れる方向が特定されず、よってシール機能を維持できない場合が生じると云う倒れ現象が発生するのを防止することができる。
【0039】
また、他のセパレータ7の相手シール面7aに微小な凹凸や段差9等(図6ないし図8では段差として描いてあり、この段差は例えばツールマークによって形成される)があって、図7に示すように相手シール面7aとシールリップ6との間に隙間10が形成されるような場合であっても、図8に示すようにシールリップ6の外面6bに設けられたリブ状の副シール部8が相手シール面7aに追随して密接するため、隙間をなくすことができ、よってシール機能を維持することができる。
【0040】
尚、当該実施例において、リブ状の副シール部8は、当該ガスケット1におけるシールリップ6の基部6cと平面上の位置が重なる領域E内外の境界線上に設けられているが、この領域E内すなわちシールリップ6の基部6c側、または領域E外すなわちシールリップ6の先端6d側にこれを設けても良いことは上記したとおりである。また図6の組立状態において、リブ状の副シール部8は、当該ガスケット1における取付部4と平面上の位置が重なる領域外に設けられているが、この領域内に設けるようにしても良い。更に、取付部4の上面には別途、ビード状のリップ(図示せず)を設けても良い。
【0041】
第三実施例・・・
図9は、本発明の第三実施例に係るガスケット1の断面を示している。また、図10は同ガスケット1の組付後(スタック組立後)の状態の断面を示しており、そのF−F線断面が図11に示されるとともに、G−G線断面が図12に示されている。当該ガスケット1は燃料電池用ガスケットとして用いられるものであって、以下のように構成されている。
【0042】
すなわち先ず、当該ガスケット1を取り付ける取付部材(請求項1における一方の部材)としての一のセパレータ2が設けられており、このセパレータ2の一面2aに当該ガスケット1が一体成形、接着剤による接着、加硫接着または嵌着等の取付手段によって取り付けられている。
【0043】
ガスケット1は、所定のゴム状弾性体により成形されて、セパレータ2の一面2aに設けた取付溝3内に配置された比較的幅狭の取付部4と、この取付部4に一体成形されたシール部5とを一体に有しており、このシール部5にシールリップ6が設けられている。
【0044】
シールリップ6は、一方向シール性を備え、すなわち密封流体側(図上右側)へ倒れ込んだ図上左右非対称の形状を備えるとともに、その内面6aにおいて密封流体の圧力を受けてその外面6bにおいて接触の相手方(請求項1における他方の部材)である他のセパレータ7の相手シール面7aに押し付けられるように形成されている。ガスケット1の密封流体側はガスケット1の内圧側であってすなわちガスケット1の内側である。またこのシールリップ6は、図9に示したように、その成形時から予めガスケット1の密封流体側へ倒れ込んだ形状に成形されており、更にその先端部6dを位置のセパレータ2に向けている。またこのシールリップ6は、その基部6cが取付部4の上面における全面に配置されて、この基部6cから密封流体側へ向けて斜め方向に設けられており、よってその先端部6dは取付部4と平面上重ならないように設けられている。
【0045】
また、シールリップ6の外面6bには、断面略三角形状を呈するリブ状の副シール部8が設けられている。
【0046】
上記構成のガスケット1においては、シールリップ6が一方向シール性を備えて取付部4から斜め方向に向けて一体成形されているために、図10に示したようにセル組立時、シールリップ6は上下のセパレータ2,7によって挟まれて倒れ込むように弾性変形する。したがって、従来のビード状リップが圧縮変形するのみであったのに対して弾性変形し易いために、組立後の低反力化を実現することができる。
【0047】
また、シールリップ6の倒れる方向が予め特定されているために、シールリップ6の倒れる方向が特定されず、よってシール機能を維持できない場合が生じると云う倒れ現象が発生するのを防止することができる。
【0048】
また、他のセパレータ7の相手シール面7aに微小な凹凸や段差9等(図10ないし図12では段差として描いてあり、この段差は例えばツールマークによって形成される)があって、図11に示すように相手シール面7aとシールリップ6との間に隙間10が形成されるような場合であっても、図12に示すようにシールリップ6の外面6bに設けられたリブ状の副シール部8が相手シール面7aに追随して密接するため、隙間をなくすことができ、よってシール機能を維持することができる。
【0049】
尚、当該実施例において、リブ状の副シール部8は、当該ガスケット1におけるシールリップ6の基部6cと平面上の位置が重なる領域E内に設けられているが、この領域E外すなわちシールリップ6の先端6d側にこれを設けても良いことは上記したとおりである。
【0050】
第四実施例・・・
図13は、本発明の第三実施例に係るガスケット1の断面を示している。また、図14は同ガスケット1の組付後(スタック組立後)の状態の断面を示しており、そのH−H線断面が図15に示されるとともに、I−I線断面が図16に示されている。当該ガスケット1は燃料電池用ガスケットとして用いられるものであって、以下のように構成されている。
【0051】
すなわち先ず、当該ガスケット1を取り付ける取付部材(請求項1における一方の部材)としての高分子電解質膜電極複合体11が設けられており、この複合体11の端部11aに当該ガスケット1が一体成形、接着剤による接着、加硫接着または嵌着等の取付手段によって取り付けられている。
【0052】
ガスケット1は、所定のゴム状弾性体により成形されて、複合体11の端部11aに固定された取付部4と、この取付部4に一体成形されたシール部5とを一体に有しており、このシール部5に図上上下一対のシールリップ6が設けられている。
【0053】
シールリップ6はそれぞれ、一方向シール性を備え、すなわち密封流体側(図上右側)へ倒れ込んだ図上左右非対称の形状を備えるとともに、その内面6aにおいて密封流体の圧力を受けてその外面6bにおいて接触の相手方(請求項1における他方の部材)である上下一対のセパレータ7の相手シール面7aに押し付けられるように形成されている。ガスケット1の密封流体側はガスケット1の内圧側であってすなわちガスケット1の内側である。またこのシールリップ6は、図13に示したように、その成形時から予めガスケット1の密封流体側へ倒れ込んだ形状に成形されている。
【0054】
また、シールリップ6の外面6bにはそれぞれ、断面略三角形状を呈するリブ状の副シール部8が設けられている。
【0055】
上記構成のガスケット1においては、シールリップ6がそれぞれ一方向シール性を備えて取付部4から斜め方向に向けて一体成形されているために、図14に示したようにセル組立時、シールリップ6は上下のセパレータ2,7によって挟まれて倒れ込むように弾性変形する。したがって、従来のビード状リップが圧縮変形するのみであったのに対して弾性変形し易いために、組立後の低反力化を実現することができる。
【0056】
また、シールリップ6の倒れる方向が予め特定されているために、シールリップ6の倒れる方向が特定されず、よってシール機能を維持できない場合が生じると云う倒れ現象が発生するのを防止することができる。
【0057】
また、セパレータ7の相手シール面7aに微小な凹凸や段差9等(図14ないし図16では段差として描いてあり、この段差は例えばツールマークによって形成される)があって、図15に示すように相手シール面7aとシールリップ6との間に隙間10が形成されるような場合であっても、図16に示すようにシールリップ6の外面6bに設けられたリブ状の副シール部8が相手シール面7aに追随して密接するため、隙間をなくすことができ、よってシール機能を維持することができる。
【0058】
尚、当該実施例において、リブ状の副シール部8はそれぞれ、当該ガスケット1におけるシールリップ6の基部6cまたはこの基部6cを固定した複合体11の端部11aと平面上の位置が重なる領域E内に設けられているが、この領域E外すなわちシールリップ6の先端6d側にこれを設けても良い。
【0059】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【0060】
すなわち、上記構成を備えた本発明のガスケットよれば、そのシール部に一方向シール性を備えるシールリップが設けられており、このシールリップは、組立時に二部材によって挟まれたときに倒れ込むように弾性変形する。したがって従来のビード状リップがスクイーズ状に圧縮変形するのみであったのに対して、弾性変形し易く、よって組立後の低反力化を実現することができる。
【0061】
また、予め倒れる方向が特定されているために、シールリップにいわゆる倒れ現象が発生するのを防止することができる。
【0062】
また、相手面に微小な凹凸や段差等があって相手面とシールリップとの間に隙間が形成される場合であっても、リブ状またはリップ状を呈する副シール部が相手面に追随して密接するために、シール機能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例に係るガスケットの断面図
【図2】同ガスケットの組付後の状態を示す断面図
【図3】図2におけるA−A線断面図
【図4】図2におけるB−B線断面図
【図5】本発明の第二実施例に係るガスケットの断面図
【図6】同ガスケットの組付後の状態を示す断面図
【図7】図6におけるC−C線断面図
【図8】図6におけるD−D線断面図
【図9】本発明の第三実施例に係るガスケットの断面図
【図10】同ガスケットの組付後の状態を示す断面図
【図11】図10におけるF−F線断面図
【図12】図10におけるG−G線断面図
【図13】本発明の第四実施例に係るガスケットの断面図
【図14】同ガスケットの組付後の状態を示す断面図
【図15】図14におけるH−H線断面図
【図16】図14におけるI−I線断面図
【図17】従来例に係るガスケットの断面図
【符号の説明】
1 ガスケット
2 セパレータ(一方の部材)
3 装着溝
4 取付部
5 シール部
6 シールリップ
6a 内面
6b 外面
6c 基部
6d 先端部
7 セパレータ(他方の部材)
7a 相手シール面(相手面)
8 副シール部
9 段差
10 隙間
11 高分子電解質膜電極複合体(一方の部材)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gasket, which is a kind of a sealing device, and more particularly to a gasket suitable for use as a gasket for a fuel cell or a top cover gasket in a hard disk drive (HDD).
[0002]
[Prior art]
For example, in a fuel cell, a reduction in size and space is required, and a separator as a component thereof is also required to be thinner. In particular, the separator is formed of a brittle material such as carbon or a carbon-containing resin. In this case, the gasket is required to have a lower reaction force in order to prevent the breakage.
[0003]
On the other hand, conventionally, as shown in FIG. 17, the lip shape of the gasket is made thinner (for example, the thickness of the
[0004]
Further, on the surface of the
{Circle around (1)} In the highly filled carbon separator, the smoothness of the surface is easily impaired by the agglomeration boundary of carbon particles.
{Circle around (2)} In the carbon-based separator obtained by injection molding, the smoothness of the surface is easily impaired due to the formation of welds. That is, in the molding of a composition highly filled with conductive particles, especially when the conductive particles are blended with particles that tend to be oriented by flow, such as carbon fibers, the leading end of the flow and the flow direction change. Irregularities are likely to be formed in the part where the flow is flowing and the part where the flows merge.
{Circle around (3)} In the molding by the molding die, a step due to the parting line is easily formed.
{Circle around (4)} In pellet molding, irregularities due to pellet marks are easily formed.
{Circle around (5)} In machining, a step due to a tool mark is easily formed.
{Circle around (6)} Scars may be formed by handling.
{Circle around (7)} In a carbon-based separator, warpage and undulation are likely to occur.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2003-049949 A
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above points, the present invention can meet the demand for low reaction force, can prevent the lip from falling down, and have small irregularities or steps on the mating surface. Another object of the present invention is to provide a gasket capable of maintaining a sealing function.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the gasket of the present invention is a gasket attached to one of the two members facing each other and closely contacting the other member, and the attachment portion attached to the one member and In a gasket obtained by integrally molding a seal portion in close contact with the other member, the seal portion is provided with a seal lip having a one-way sealing property, and a portion of the seal portion or the mounting portion facing the other member is provided. , A rib-shaped or lip-shaped sub-seal portion is provided.
[0008]
In the gasket of the present invention having the above-described configuration, the seal lip having one-way sealing is, for example, integrally formed in a diagonal direction from the mounting portion, and is elastically deformed so as to fall down when sandwiched by two members during assembly. I do. Therefore, while the above-mentioned conventional bead-shaped lip is only compressed and deformed in a squeeze shape, it is easily elastically deformed, so that it is possible to realize a low reaction force after assembly.
[0009]
Further, since the falling direction is specified in advance, it is possible to prevent the occurrence of the falling phenomenon that it is not known whether the sealing lip falls on the sealing fluid side or the atmosphere side.
[0010]
Further, even when a gap is formed between the mating surface and the seal lip due to minute unevenness or a step on the mating surface, the rib-shaped or lip-shaped sub-seal portion follows and closely contacts the mating surface. Therefore, it is possible to maintain the sealing function.
[0011]
The present application includes the following embodiments.
[0012]
(A) A gasket used for a cell seal for a fuel cell, which is integrated with a mounting member such as a separator or an electrolyte membrane. The gasket has a shape falling down to the sealing fluid side and is pressed against a sealing surface of the other party under the pressure of the sealing fluid. A gasket comprising: a lip; and a rib or a minute lip provided on the seal lip.
[0013]
(B) A gasket used for a fuel cell seal, which is integrated with a mounting member such as a separator or an electrolyte membrane. The gasket has a shape that falls down to the sealing fluid side and is pressed against a mating sealing surface under the pressure of the sealing fluid. A gasket having a lip, wherein the seal lip is formed into a shape that has been previously collapsed from the time of molding, and the seal lip is further provided with a rib or a minute lip.
[0014]
(C) A gasket used for a cell seal for a fuel cell, which is integrated with a mounting member such as a separator or an electrolyte membrane. A gasket having a lip, wherein the seal lip has a shape formed so as to fall down in advance from the time of molding, and a rib or a minute lip is provided on the seal lip.
[0015]
(D) In order to integrate the gasket with the mounting parts such as the separator and the electrolyte membrane, the gasket has a lip shape of a low reaction force lip shape such that the lip falls down at the time of sealing. A gasket comprising:
[0016]
(E) In a gasket for a fuel cell part, when the lip shape basically falls down to the side where the internal pressure is applied to the thickness in the sealing direction, the step height of the separator is set within a range where the surface pressure of the lip contact surface is high. A gasket characterized by having a generally triangular rib or a small lip which is not less than a height and has a sharp apex angle (for example, preferably in a range of 45 degrees and 30 to 60 degrees) and is easily crushed.
[0017]
(F) A rib or a small lip with a low lip height is easy to settle and has low durability. However, the inclined low reaction force lip fits with unevenness or a step before the rib or the small lip is settled, so that a low lip is formed. A gasket characterized by realizing sealing performance while being powerful.
[0018]
(G) In the above items (A) to (F), the ribs or the minute lips are provided to increase the followability to the irregularities or steps on the mating seal surface and to secure the sealability. The cross-sectional shape of the rib or the minute lip is not particularly limited, and is, for example, a triangular cross-section. Further, since the rib or the minute lip is provided to absorb unevenness or a step on the mating seal surface, the rib or the minute lip is placed on a plane with the base of the seal lip of the gasket (connection portion with the mounting portion). It is possible to satisfy the function with respect to the sag while having a low reaction force by providing the position where the positions overlap. However, the present invention is not limited to this, and when it is difficult to provide at the above position from the viewpoint of space saving, when it cannot be provided at the above position due to installation space, or when more emphasis is placed on low reaction force, etc. The gasket may be provided at a position where the base of the seal lip and the position on the plane do not overlap, that is, at the tip side of the seal lip.
[0019]
(H) The gasket and the separator are integrated by filling, adhering, impregnating, or the like into the groove. Alternatively, the rubber alone and the plate may be assembled.
[0020]
(I) In the case of integrally molding at the center, a method of integrating with an adhesive rubber material and a resin film, or a method of impregnating a gas diffusion layer with rubber to achieve integration can be considered. In this case, PET, PEN, PI, or the like is used as the resin film.
[0021]
(J) The gasket material is not particularly limited, but silicone rubber, fluorine rubber, EPDM or the like is preferable.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
First embodiment ...
FIG. 1 shows a cross section of a
[0024]
That is, first, one
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
On the
[0028]
In the
[0029]
Further, since the falling direction of the
[0030]
In addition, the
[0031]
In this embodiment, the rib-shaped
[0032]
Second embodiment ...
FIG. 5 shows a cross section of a
[0033]
That is, first, one
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
On the
[0037]
In the
[0038]
Further, since the falling direction of the
[0039]
Further, the
[0040]
In this embodiment, the rib-shaped
[0041]
Third embodiment ...
FIG. 9 shows a cross section of a
[0042]
That is, first, one
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
On the
[0046]
In the
[0047]
Further, since the falling direction of the
[0048]
In addition, the
[0049]
In this embodiment, the rib-shaped
[0050]
Fourth embodiment ...
FIG. 13 shows a cross section of a
[0051]
That is, first, a polymer electrolyte
[0052]
The
[0053]
Each of the
[0054]
The
[0055]
In the
[0056]
Further, since the falling direction of the
[0057]
In addition, there are minute irregularities, steps 9 and the like (shown as steps in FIGS. 14 to 16, and the steps are formed by, for example, tool marks) on the
[0058]
In this embodiment, each of the rib-shaped
[0059]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0060]
That is, according to the gasket of the present invention having the above-described configuration, the seal portion is provided with the seal lip having the one-way sealing property, and the seal lip falls down when sandwiched by the two members during assembly. Elastically deform. Therefore, in contrast to the conventional bead-shaped lip which is only compressed and deformed in a squeeze shape, it is easily elastically deformed, so that a low reaction force after assembly can be realized.
[0061]
Further, since the falling direction is specified in advance, it is possible to prevent the so-called falling phenomenon from occurring on the seal lip.
[0062]
In addition, even when there is a small gap between the mating surface and the seal lip due to a minute unevenness or a step on the mating surface, the rib-shaped or lip-shaped sub-seal portion follows the mating surface. Due to the close contact, the sealing function can be maintained.
[Brief description of the drawings]
1 is a sectional view of a gasket according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a sectional view showing a state after the gasket is assembled; FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the gasket according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state after the gasket is assembled. FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the gasket according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state after the gasket is assembled. FIG. 11 is a sectional view taken along line FF in FIG. 10; FIG. 12 is a sectional view taken along line GG in FIG. 10; FIG. 13 is a sectional view of a gasket according to a fourth embodiment of the present invention; FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line HH in FIG. 14; FIG. I line cross-sectional view FIG. 17 is a cross-sectional view of a gasket according to a conventional example [Description of symbols]
1
3 mounting
7a Mating seal surface (Mating surface)
8
Claims (1)
前記シール部(5)に、一方向シール性を備えるシールリップ(6)を設け、
前記シール部(5)または取付部(4)における前記他方の部材(7)に対向する部位に、リブ状またはリップ状の副シール部(8)を設けたことを特徴とするガスケット。A gasket (1) attached to one member (2) of the two members (2) and (7) opposed to each other and closely contacting the other member (7), attached to the one member (2). A gasket (1) formed integrally with a mounting portion (4) to be mounted and a sealing portion (5) in close contact with the other member (7);
The seal portion (5) is provided with a seal lip (6) having one-way sealability,
A gasket characterized in that a rib-shaped or lip-shaped sub-sealing portion (8) is provided at a portion of the sealing portion (5) or the mounting portion (4) facing the other member (7).
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- 2003-06-02 JP JP2003156128A patent/JP2004360716A/en active Pending
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