流体制御弁
【課題】２つの弁座に対し、１つの弁軸の上下に設けた２つの弁体を、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁において、生産性が高く、低コストで製造することができる流体制御弁を提供する。
【解決手段】ガス燃焼複合弁は、上側弁体２５Ｕのうち、上側弁座１５Ｕと少なくとも当接する上側弁シートと、下側弁体２５Ｌのうち、下側弁座１５Ｌと少なくとも当接する下側弁シートとが、所定硬度のゴムからなり、上側弁シートでは、上側弁座１５Ｕとの当接面である下面２７Ｕａが平面状に形成されていること、下側弁シートは、軸方向ＡＸと直交する径方向ＲＤの径外側の周縁に、軸方向ＡＸ下方側の成分と、径方向ＲＤ径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部２９Ｌを有し、当接変形部２９Ｌが弾性変形して下側弁座１５Ｌと当接する。
【解決手段】ガス燃焼複合弁は、上側弁体２５Ｕのうち、上側弁座１５Ｕと少なくとも当接する上側弁シートと、下側弁体２５Ｌのうち、下側弁座１５Ｌと少なくとも当接する下側弁シートとが、所定硬度のゴムからなり、上側弁シートでは、上側弁座１５Ｕとの当接面である下面２７Ｕａが平面状に形成されていること、下側弁シートは、軸方向ＡＸと直交する径方向ＲＤの径外側の周縁に、軸方向ＡＸ下方側の成分と、径方向ＲＤ径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部２９Ｌを有し、当接変形部２９Ｌが弾性変形して下側弁座１５Ｌと当接する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、弁体を弁座に当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁に関するものである。詳しくは、１つの弁軸に、上下に同軸上に設けた２つの弁体を、軸方向に移動させ、２つの弁座に当接させて閉弁する流体制御弁の弁座シール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロパン、都市ガス等の燃焼ガスの流れを制御する流体制御弁として、例えば、特許文献１に開示された弁及び／又は調圧器とその組立法が挙げられる。図１４に、特許文献１に開示された弁の弁座シール構造を示す。図１５は、図１４中、Ｅ部の拡大図である。
特許文献１は、図１４及び図１５に示すように、１つの弁軸５４０に、上下に同軸上に設けた２つの上側弁体５２５Ｕと、この上側弁体５２５Ｕとは別体の下側弁体５２５Ｌとを、軸方向ＡＸに移動させ、２つの上側弁座５１５Ｕ、下側弁座５１５Ｌに当接させて閉弁する弁座シール構造の弁である。
【０００３】
下側弁体５２５Ｌでは、下方に突出したナイフエッジ状縁部５２９を外周縁に有した下側弾性プレート５２７Ｌが、下側弁支持部材５２６Ｌに取付けられ、上側弁体５２５Ｕでは、外周縁に平坦な接触面を有する上側弾性プレート５２７Ｕが、上側弁支持部材５２６Ｕに取り付けられている。
一方、下側弁座５１５Ｌは、平坦な接触面で形成され、上側弁座５１５Ｕは、上方に突出したナイフエッジ状縁部５１９を有した形態で形成されている。
特許文献１では、弁軸５４０が下方に移動すると、下側弁体５２５Ｌの下側弾性プレート５２７Ｌのナイフエッジ状縁部５２９が、弾性変形して下側弁座５１５Ｌに当接すると同時に、上側弁体５２５Ｕの上側弾性プレート５２７Ｕが、弾性変形してナイフエッジ状縁部５１９そのものの上側弁座５１５Ｕに当接して閉弁するようになっている。
【０００４】
特許文献１のように、２つの弁座に対し１つの弁軸の移動で２つの弁体を当接させて閉弁する弁座シール構造（以下、「二段式弁座シール構造」という。）の流体制御弁で大流量の流体を制御すると、弁体が弁座に当接するとき、入力ポートを通じて流入した流体から弁体に受ける圧力（抗力）と、弁体の弁座へのシール力とが低減できる利点がある。
その一方、二段式弁座シール構造の流体制御弁では、弁軸の軸方向に対し、第１弁体において第１弁座と最初に当接する第１弁体接触位置と、第２弁体において第２弁座と最初に当接する第２弁体接触位置との弁体間距離と、第１弁座と第２弁座との弁座間距離とが、少なくとも同じにする必要がある。
【０００５】
ところが、弁座を有したボディや、弁体を構成する各部品の製造工程では、寸法公差内での寸法のバラツキが、製品毎に必然的に生じ、組み合わせる部品によって、弁体間距離が弁座間距離よりも小さい製品が製造されてしまうことも有り得る。弁体間距離が弁座間距離よりも小さいと、弁体と弁座との間に隙間が生じてしまい、完全に閉弁できず、流体漏れが生じてしまう。
【０００６】
特許文献１の弁は、その製造工程において、所定の押圧力で上側弁体５２５Ｕを下方に上側弁座５１５Ｕに当接させた状態で、下側弁体５２５Ｌと上側弁体５２５Ｕとの間に配置したコイルバネ５６４の付勢力により、下側弁体５２５Ｌを下側弁座５１５Ｌに当接させた後、弁軸５４０に対し、位置決めされた上側弁体５２５Ｕと下側弁体５２５Ｌとを接着剤で固定させている。
特許文献１では、上側弁座５１５Ｕ、下側弁座５１５Ｌ、上側弁体５２５Ｕ、及び下側弁体５２５Ｌに、それぞれ寸法のバラツキがあっても、上側弁体５２５Ｕ、下側弁体５２５Ｌを弁軸５４０に固定させる位置を、製品毎に対処して、弁体間距離と弁座間距離とが一致するように工夫されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特昭５８−１３１４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１には、以下の問題があった。
（１）製品の生産性が低い問題
弁軸５４０に対し、上側弁体５２５Ｕと下側弁体５２５Ｌとを、製品毎に位置決めしなければならず、製品の生産性が低く、二段式弁座シール構造の流体制御弁を量産で製造することが困難である。
また、上側弁体５２５Ｕと下側弁体５２５Ｌとを接着剤で弁軸５４０に固定するため、接着剤が硬化するまでに時間がかかる。また、流体制御弁の製造工程では、接着剤の塗布量、接着強度等の品質管理を行う必要があり、工程管理に手間と工数がかかる。
【０００９】
（２）製品がコストアップになる問題
弁体間距離と弁座間距離とを一致させるためにだけに、コイルバネ５６４等の余分な部品を必要とし、部品点数の増加によって、製品がコストアップする。
また、製品の製造工程では、上側弁体５２５Ｕと下側弁体５２５Ｌとを弁軸５４０に固定するのに接着剤を用いているため、上述したような品質管理を行い、工程管理を実施することにより、製品に反映されるコストが上昇してしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、２つの弁座に対し、１つの弁軸の上下に設けた２つの弁体を、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁において、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造することができる流体制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の問題点を解決するために、本発明の流体制御弁は、次の構成を有している。
（１）第１弁座と第２弁座とが上下に形成されたボディと、第１弁体及び第２弁体として、１つの弁軸に２つの弁体とを有し、弁軸を当該流体制御弁の軸方向に移動させて、第１弁体を第１弁座に、第２弁体を第２弁座に、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁において、第１弁体のうち、第１弁座と少なくとも当接する第１弁座当接部と、第２弁体のうち、第２弁座と少なくとも当接する第２弁座当接部とが、弾性を有する材質からなり、第１弁座当接部では、第１弁座との当接面が平面状に形成されていること、第２弁座当接部は、軸方向と直交する径方向の径外側の周縁に、軸方向下方側の成分と、径方向径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部を有し、当接変形部が弾性変形して第２弁座と当接することを特徴とする。
（２）（１）に記載する流体制御弁において、流体はガスであることを特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載する流体制御弁において、閉弁した状態では、第１弁座との当接による第１弁座当接部の当接面の弾性変形量は、第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）であり、第２弁座との当接による第２弁座当接部の当接変形部の弾性変形量は、第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）であり、第２潰し量ｈ２は、第１潰し量ｈ１より大きく設定されていることを特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する流体制御弁において、第２弁座当接部の硬度は、第１弁座当接部の硬度より小さくなっていることを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する流体制御弁において、当接変形部の向きは、軸方向に対し、傾斜角θ＝４５°に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成を有する本発明の流体制御弁の作用・効果について説明する。
本発明の流体制御弁では、
（１）第１弁座と第２弁座とが上下に形成されたボディと、第１弁体及び第２弁体として、１つの弁軸に２つの弁体とを有し、弁軸を当該流体制御弁の軸方向に移動させて、第１弁体を第１弁座に、第２弁体を第２弁座に、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁において、第１弁体のうち、第１弁座と少なくとも当接する第１弁座当接部と、第２弁体のうち、第２弁座と少なくとも当接する第２弁座当接部とが、弾性を有する材質からなり、第１弁座当接部では、第１弁座との当接面が平面状に形成されていること、第２弁座当接部は、軸方向と直交する径方向の径外側の周縁に、軸方向下方側の成分と、径方向径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部を有し、当接変形部が弾性変形して第２弁座と当接するので、ボディ、第１弁体、及び第２弁体等の各部品の製造工程で、寸法公差内での寸法のバラツキが、本発明の流体制御弁である製品（以下、単に「製品」という。）毎に生じるが、このような寸法のバラツキを有した各部品をそのまま組み付けて当該流体制御弁を構成しても、第１弁体が第１弁座に、第２弁体が第２弁座に、それぞれ洩れなく密着し閉弁することができるようになる。
よって、本発明の流体制御弁は、前述したように、２つの弁座に対し１つの弁軸の移動で２つの弁体を共に当接させて閉弁するという、いわゆる二段式弁座シール構造であっても、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造し提供することができる。
【００１３】
すなわち、本発明の流体制御弁のような、いわゆる二段式弁座シール構造の流体制御弁では、その軸方向に対し、第１弁体の第１弁座当接部の当接面において第１弁座と最初に当接する第１弁体接触位置と、第２弁体の第２弁座当接部において第２弁座と最初に当接する第２弁体接触位置との弁体間距離と、第１弁座と第２弁座との弁座間距離との関係で、
Ｌ１≦Ｌ２…式１
Ｌ１：弁座間距離（ｍｍ）、Ｌ２：弁体間距離（ｍｍ）
上記式１を満たすことが、流体漏れを防ぐ前提となる。
【００１４】
特許文献１のような従来の弁と同様、本発明の流体制御弁でも、その製造工程において、ボディ、第１弁体、第２弁体等、構成する各部品に寸法公差内での寸法のバラツキが、製品毎に生じ、各部品の組み付け後、弁座間距離や弁体間距離が、製品毎に、組付け精度の公差範囲内で異なり、上記式１を満たさない場合が生じ得る。
本発明の流体制御弁では、当該流体制御弁である製品に対し、個々の製品毎に公差内で生じ得る組付け寸法のバラツキ幅を考慮して、上記式１の関係を常に満たすように形成されている。
すなわち、第２弁体の第２弁座当接部は、その当接変形部自体が第２弁座に当接開始する位置から、弾性変形して第２弁座に当接した後、第１弁体の第１弁座当接部の当接面が第１弁座に当接して洩れなく密着できるよう、当接変形部の変形代に十分な余裕を持たせて形成されている。
【００１５】
そのため、製品を構成する各部品に対し、寸法のバラツキがそれぞれ寸法公差内であれば、個々の製品に因らず、組付け後の寸法のバラツキを吸収することができ、第１弁体の第１弁座当接部の当接面が第１弁座に当接し密着し、かつ第２弁体の第２弁座当接部が第２弁座に当接し密着した状態で、本発明の流体制御弁を洩れなく閉弁することができる。
【００１６】
また、特許文献１と異なり、本発明の流体制御弁では、その製造工程で、第１弁座に第１弁体の第１弁座当接部の当接面が当接開始する位置と、第２弁座に第２弁体の第２弁座当接部の当接変形部が当接開始する位置とを、予め位置決めする必要がなく、弁軸に位置決めされた第１弁体と第２弁体とを、接着剤で固定させる必要がない。
そのため、本発明の流体制御弁は、製品として、生産性が高い量産体制で製造することができる共に、従来、必要とされていた接着剤の使用に伴う工程管理を不要とし、製造時の手間や工数が低減できる。ひいては、本発明の流体制御弁は、安価に製造することができる。
【００１７】
また、特許文献１では、弁体間距離と弁座間距離とを合わせるためだけに、コイルバネ等の余分な部品を弁に装着し、部品点数が増えてコスト高の要因となっていたが、本発明の流体制御弁は、製品毎に弁体間距離と弁座間距離とを一致させる余分な部品を必要とせず、簡単な構造で構成され、製品のコストアップが抑制できている。
【００１８】
従って、本発明の流体制御弁は、２つの第１弁座、第２弁座に対し、１つの弁軸の上下に設けた２つの第１弁体、第２弁体を、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁であっても、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００１９】
（２）また、流体はガスであるので、例えば、低圧で大流量の燃焼ガス等のガスを、圧力損失の小さい大口径の流路を通じて流通制御する場合に、２つの第１弁体、第２弁体を当接または離間させてガスの流れを制御するアクチュエータを小型化することができ、ひいては本発明の流体制御弁全体をコンパクトにすることができる。
【００２０】
すなわち、本発明の流体制御弁のように、ガスとして、例えば、燃焼ガスの流れを制御する燃焼ガス制御弁では、燃焼ガスは、数ｋＰａ〜数十ｋＰａという比較的低圧で流通させるのが一般的である。そのため、このような燃焼ガス制御弁は、例えば、入力ポート及び出力ポート等、燃焼ガスの流路の口径をΦ５０（ｍｍ）程度、流量を４０（ｍ3／ｈｏｕｒ）等、大流量の燃焼ガスが流通できる仕様となっている。
他方、燃焼ガス制御弁の小型化が、ユーザーから要求されている。燃焼ガス制御弁のメーカーは、燃焼ガスの流路を大口径で形成しつつ、燃焼ガスの流れを制御するアクチュエータを小型化して、燃焼ガス制御弁全体をコンパクトに収める開発を行っている。
【００２１】
本発明の流体制御弁は、２つの第１弁座、第２弁座に対し、１つの弁軸の上下に２つの第１弁体、第２弁体を、それぞれ当接または離間させてガスの流れを制御する。
この流体制御弁では、入力ポートに流入したガスは、第１弁座及び第１弁体で流通制御する第１流路と、第２弁座及び第２弁体で流通制御する第２流路との２つの流路に分流し出力ポートへと流れる。
第１弁体、第２弁体が軸方向下側に移動し、流体制御弁が閉弁したときには、第１弁体及び第２弁体が、入力ポートから弁室に流入したガスの圧力を受圧する。換言すれば、第１弁体が、軸方向下側からガスによる圧力を受ける一方で、第２弁体が、軸方向上側からガスによる圧力を受ける。
【００２２】
このとき、第１弁体がガスから受圧するガス圧の大きさと、第２弁体がガスから受圧するガス圧の大きさは、絶対値が同じである。第１弁体側のガス圧と、第２弁体側のガス圧とは、互いに反対方向にかかるため、第１弁体及び第２弁体にかかるガス圧は、実質的にキャンセルされる。
そのため、本発明の流体制御弁で流通制御するガスがたとえ大流量であっても、第１弁体及び第２弁体は、ガス圧の影響を受けることなく、第１弁体を第１弁座に、第２弁体を第２弁座に、それぞれ当接させて閉弁できるのに足りる比較的小さな押圧力だけで閉弁できるようになる。
【００２３】
その一方で、本発明の流体制御弁を開弁するときには、第１弁体及び第２弁体を、第１弁座及び第２弁座から離間させる推力が必要となるが、この推力を発生させるアクチュエータは、第１弁体を第１弁座に、第２弁体を第２弁座に、それぞれ当接させるときの比較的小さな押圧力に打勝つのに必要な推力だけを発揮できれば良い。
よって、発揮する推力が小さくなれば、アクチュエータが小型化でき、ひいては、ガスの流れを制御する本発明の流体制御弁をコンパクトにすることができる。
【００２４】
（３）また、閉弁した状態では、第１弁座との当接による第１弁座当接部の当接面の弾性変形量は、第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）であり、第２弁座との当接による第２弁座当接部の当接変形部の弾性変形量は、第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）であり、第２潰し量ｈ２は、第１潰し量ｈ１より大きく設定されているので、はじめに第２弁座当接部の当接変形部が第２弁座と当接した後、当接変形部が、第２弁座と当接開始した位置から第２潰し量ｈ２まで弾性変形して第２弁座と密着する間に、第１弁座当接部の当接面が、第１弁座と当接開始した位置から第１潰し量ｈ１まで弾性変形して第１弁座と密着する。
よって、第１弁座と第１弁体とを、第２弁座と第２弁体とを、双方とも洩れなくシールすることができる。
【００２５】
（４）また、第２弁座当接部の硬度は、第１弁座当接部の硬度より小さくなっているので、第２弁座当接部のうち、当接変形部が、第１弁座当接部より弾性変形し易くなり、第２弁座と当接する当接変形部の接触面積をより大きく採ることができ、第１弁座と第１弁体とを密着させた上で、第２弁座と第２弁体とのシール力を大きくして、洩れなくより確かに閉弁することができる。
【００２６】
すなわち、本発明の流体制御弁では、第１弁体及び第２弁体を第１弁座及び第２弁座に当接させる向きに弁軸を移動させたとき、はじめに第２弁座当接部のうち、当接変形部が主に弾性変形するが、このとき、当接変形部が第１弁座当接部の硬度より小さいと、当接変形部は、軸方向下方側に向けて押し潰され易く、第２弁座との接触面積をより大きくした状態で弾性変形して第２弁座と密着する。これにより、第２弁体と第２弁座との間でも一定の大きなシール力が確保できる。
その後に、弁軸が、必要に応じて、第２弁体を第２弁座に当接させる向きにさらに移動すると、弾性変形しようとする、あるいは弾性変形の最中にある第１弁体が、第１弁座と密着し、第１弁体と第１弁座との間で一定の大きなシール力が確保できる。
よって、第１弁座と第１弁体とのシール力と、第２弁座と第２弁体とのシール力とを、双方とも大きくすることができる。
【００２７】
なお、第２弁座当接部のうち、特に当接変形部は、例えば、デュロメータによる硬さ試験で硬度５０°乃至７０°の範囲内に相当する硬さで形成されていることが好ましい。
【００２８】
（５）また、当接変形部の向きは、軸方向に対し、傾斜角θ＝４５°に形成されているので、製品を構成する各部品の寸法が、製品毎に、それぞれ寸法公差内の範囲でバラツキを持って加工され組付けられていても、
（ａ）上述した式１を満たすこと、及び
（ｂ）弾性変形した当接変形部による第２弁座への接触面積をより大きく採ること
の双方の必要十分条件を満たすのに、最適な傾斜角となる。
よって、本発明の流体制御弁は、いわゆる二段式弁座シール構造であっても、個々の製品に対し、構成する各部品の寸法精度に因らず、閉弁時のシール性が高い流体制御弁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係るガス燃焼複合弁を示す断面図であり、開弁状態を示す図である。
【図２】図１に示すガス燃焼複合弁の閉弁状態を示す図である。
【図３】図１に示すガス燃焼複合弁の弁体を説明する断面図である。
【図４】図３中、Ａ部の拡大図である。
【図５】図３中、Ｂ部の拡大図である。
【図６】図１に示すガス燃焼複合弁において、弁座間距離と弁シート間距離との関係を説明する図である。
【図７】図１に示すガス燃焼複合弁において、燃焼ガスの流れを示す説明図である。
【図８】変形例に係る弁体を説明する図であり、（ａ）は弁体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｃ部の拡大図である。
【図９】比較例１に係る弁体を説明する図であり、（ａ）は弁体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｄ部の拡大図である。
【図１０】当接変形部にかかる荷重と沈み込み量との関係について、実施例１，２及び比較例１，２を対比して示したグラフである。
【図１１】実施例１に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。
【図１２】実施例２に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。
【図１３】比較例１に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。
【図１４】特許文献１に開示された弁の弁座シール構造の説明図である。
【図１５】図１４中、Ｅ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（実施形態）
以下、本発明に係る流体制御弁について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、実施形態に係るガス燃焼複合弁を示す断面図であり、開弁状態を示す図である。図２は、図１に示すガス燃焼複合弁の閉弁状態を示す図である。
実施形態では、図１において、上下方向を軸方向ＡＸとし、左右方向を軸方向ＡＸと直交する径方向ＲＤとする。図２以降の図面についても、図１に図示した方向に準じる。
【００３１】
本実施形態では、流体制御弁は、図１及び図２に示すように、流体の流れを制御する流体制御部を、同じ構造で並列に２つ備えたタンデム式の電磁弁であり、流体が、プロパン、都市ガス等の燃焼ガスＧＳであるガス燃焼複合弁１である。
ガス燃焼複合弁１は、上側弁座１５Ｕ（第１弁座）と下側弁座１５Ｌ（第２弁座）とが上下に形成されたボディ１０と、上側弁体２５Ｕ（第１弁体）及び下側弁体２５Ｌ（第２弁体）として、１つの弁軸４０に２つの弁体２５Ｕ，２５Ｌとを有する。このガス燃焼複合弁１は、弁軸４０を当該ガス燃焼複合弁１の軸方向ＡＸに移動させ、上側弁体２５Ｕを上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌを下側弁座１５Ｌに、それぞれ当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御する。
【００３２】
はじめに、ガス燃焼複合弁１の全体的な構成について、図１及び図２を用いて簡単に説明する。
ガス燃焼複合弁１は、弁体２０、弁軸４０、コア６１、コイル６２、プランジャ６３、付勢バネ６４、及びガイド６５をそれぞれ２つ有するほか、ボディ１０と、支持部材６６と、カバー６７等から構成されている。
ガス燃焼複合弁１には、図１及び図２に示すように、コア６１とプランジャ６３とが、コイル６２の径内に、弁軸４０と同軸上に設けられている。コイル６２は、図示しない電源と電気的に接続されている。プランジャ６３は、ボディ１０と接続する支持部材６６で支持されたガイド６５により、軸方向ＡＸに移動可能に保持されている。コア６１、コイル６２、プランジャ６３、ガイド６５、及び支持部材６６は、カバー６７で覆われている。
【００３３】
ボディ１０について、説明する。
ボディ１０は、金属からなり、本実施形態では、アルミダイキャスト製の素材に機械加工を施して形成されている。ボディ１０は、入力ポート１１と出力ポート１２とを有し、入力ポート１１と出力ポート１２との間に弁室１３が形成されている。入力ポート１１と弁室１３との間には、フィルタ１８が設けられ、入力ポート１１から流入する燃焼ガスＧＳに混在する塵等の異物が、フィルタ１８により弁室１３に流れ込まないようになっている。
弁室１３には、入力ポート１１側と出力ポート１２側のそれぞれに、上側弁座１５Ｕと下側弁座１５Ｌとが、軸方向ＡＸに沿って上下に形成されている。
【００３４】
次に、上側弁座１５Ｕ及び下側弁座１５Ｌについて、図６を用いて説明する。
図６に、ボディにおける弁座間距離と、弁体における弁シート間距離との関係を説明する図を示す。なお、図６は、弁座間距離における起点とその終点と、弁シート間距離における起点とその終点とを見易くするために、あえてボディと弁体との位置をオフセットして図示している。
上側弁座１５Ｕは、図６に示すように、上側に突出し、最も高い部位に位置する頂点付近をＲ形状とする凸状に形成され、軸方向ＡＸに沿う上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌ、及び弁体２０の軸心ＣＬを中心とする円環状に形成されている。
【００３５】
その一方で、下側弁座１５Ｌは、径方向ＲＤに沿う方向に平面状で、弁体２０の軸心ＣＬを中心とする円環状に形成されている。
ガス燃焼複合弁１では、ボディ１０は、軸方向ＡＸに対し、上側弁座１５Ｕの上記頂点と下側弁座１５Ｌとの距離を所定の弁座間距離Ｌ１（０＜Ｌ１）に設定して加工されている。
【００３６】
次に、弁体２０について、図３乃至図５を用いて説明する。
図３は、図１に示すガス燃焼複合弁の弁体を説明する断面図である。図４は、図３中、Ａ部の拡大図、図５は、図３中、Ｂ部の拡大図である。
弁体２０では、上側弁体２５Ｕの上側弁本体部２６Ｕ、下側弁体２５Ｌの下側弁本体部２６Ｌ、及び連結部２１は、アルミニウム等の金属からなり、本実施形態では、図３に示すように、上側弁本体部２６Ｕと下側弁本体部２６Ｌとは、連結部２１を介して一体に形成されている。
【００３７】
上側弁本体部２６Ｕは、径方向ＲＤの径外側に突出した環状の凸部２６Ｕｔを有し、下側弁本体部２６Ｌは、径方向ＲＤの径外側に突出した環状の凸部２６Ｌｔを有している。
上側弁本体部２６Ｕ、下側弁本体部２６Ｌ、及び連結部２１は、その径方向ＲＤ中央に、軸方向ＡＸに沿う弁軸挿通孔２０Ｈを有している。
【００３８】
弁体２０は、上側弁体２５Ｕのうち上側弁座１５Ｕと少なくとも当接する上側弁シート２７Ｕ（第１弁座当接部）と、下側弁体２５Ｌのうち、下側弁座１５Ｌと少なくとも当接する下側弁シート２７Ｌ（第２弁座当接部）とを有している。
上側弁シート２７Ｕと下側弁シート２７Ｌとは、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ，ＦＦＫＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）、シリコンゴム（Ｑ）等のゴム製で、弾性を有する材質からなる。
下側弁シート２７Ｌの硬度は、上側弁シート２７Ｕの硬度より小さくなっており、下側弁シート２７Ｌの具体的な硬度については、後に詳述する。
【００３９】
上側弁シート２７Ｕでは、上側弁座１５Ｕとの当接面である下面２７Ｕａが平面状に形成されている。この上側弁シート２７Ｕは、ガス燃焼複合弁１が閉弁した状態では、上側弁座１５Ｕとの当接による上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａの弾性変形量は、図４に示すように、変形前後の大きさが第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）である。
【００４０】
上側弁シート２７Ｕは、図４に示すように、外周面２７Ｕｂが環状で、径方向ＲＤの径外側に向けて凹設した凹部２８Ｕを有している。
上側弁本体部２６Ｕと上側弁シート２７Ｕとは、凸部２６Ｕｔと凹部２８Ｕとをしっかりと密着させ、上側弁体２５Ｕとして一体に固定されている。
【００４１】
下側弁シート２７Ｌは、軸方向ＡＸと直交する径方向ＲＤの径外側の周縁に、軸方向ＡＸ下方側の成分と、径方向ＲＤ径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部２９Ｌを有し、当接変形部２９Ｌが弾性変形して下側弁座１５Ｌと当接するようになっている。
具体的には、当接変形部２９Ｌは、図５に示すように、下面２７Ｌａと外周面２７Ｌｂとが交差する部分に設けられている。当接変形部２９Ｌは、その向きが軸方向ＡＸに沿う弁体２０の軸心ＣＬに対し、傾斜角θ＝４５°に凸状に延び、最も先端部位に当接変形部先端位置２９Ｌｔを有している。
【００４２】
下側弁シート２７Ｌは、外周面２７Ｌｂが環状で、径方向ＲＤの径外側に向けて凹設した凹部２８Ｌを有している。
下側弁本体部２６Ｌと下側弁シート２７Ｌとは、凸部２６Ｌｔと凹部２８Ｌとをしっかりと密着させ、下側弁体２５Ｌとして一体に固定されている。
【００４３】
ガス燃焼複合弁１では、弁軸４０は、弁軸挿通孔２０Ｈに嵌合で挿通されて弁体２０と一体化され、ネジ締結によりプランジャ６３に固定し連結されている。弁体２０は、支持部材６６と上側弁本体部２６Ｕとの間に配設された付勢バネ６４により、軸方向ＡＸ下側に付勢されている。
また、弁体２０は、軸方向ＡＸに対し、上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａと当接変形部２９Ｌの当接変形部先端位置２９Ｌｔとの距離を弁シート間距離Ｌ２（０＜Ｌ１＜Ｌ２）（弁体間距離）に設定されている。軸方向ＡＸに対する当接変形部２９Ｌの高さｓ（０＜ｓ）は、（弁シート間距離Ｌ２−弁座間距離Ｌ１）の差より大きく設定されている。
【００４４】
下側弁シート２７Ｌは、ガス燃焼複合弁１が閉弁した状態では、下側弁座１５Ｌとの当接による当接変形部２９Ｌの弾性変形量は、図５に示すように、当接変形部２９Ｌの高さｓより小さいものの、変形前後の大きさが第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）である。この第２潰し量ｈ２は、上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａの第１潰し量ｈ１より大きく設定されている。
【００４５】
次に、ガス燃焼複合弁１の動作について、図１、図２、及び図７を用いて説明する。図７は、ガス燃焼複合弁における燃焼ガスの流れを示す図である。
コイル６２に通電していないと、弁体２０が、付勢バネ６４により、軸方向ＡＸ下側に付勢され、図２に示すように、上側弁体２５Ｕが上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌが下側弁座１５Ｌに、それぞれ当接して、ガス燃焼複合弁１は閉弁する。
【００４６】
その一方、コイル６２に通電すると、励磁されてコイル６２内に磁界が軸方向ＡＸに発生し、コア６１が、付勢バネ６４の付勢力に打勝つ磁力でプランジャ６３を、軸方向ＡＸ上側に吸引し、プランジャ６３、弁軸４０及び弁体２０が、一つになって上昇する。これにより、上側弁座１５Ｕに当接していた上側弁体２５Ｕと、下側弁座１５Ｌに当接していた下側弁体２５Ｌとが、同時に上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌから離間して、ガス燃焼複合弁１は開弁する。
【００４７】
ガス燃焼複合弁１が開弁すると、燃焼ガスＧＳは、入力ポート１１から弁室１３を通じて出力ポート１２に流れるが、フィルタ１８を通過した燃焼ガスＧＳは、図７に示すように、弁室１３内を、第１流路１３Ａと第２流路１３Ｂとに分流して流れる。
第１流路１３Ａでは、燃焼ガスＧＳは、開弁した弁体２０の上側弁体２５Ｕと上側弁座１５Ｕとの間を通じ、出力ポート１２へと流れる。
第２流路１３Ｂでは、燃焼ガスＧＳは、開弁した弁体２０の下側弁体２５Ｌと下側弁座１５Ｌとの間を通じ、第１流路１３Ａを流れる燃焼ガスＧＳと、出力ポート１２で合流し出力ポート１２から吐出される。
【００４８】
次に、実施例１，２及び変形例に係る下側弁シートについて、図５及び図８を用いて説明する。
図８は、変形例に係る弁体を説明する図であり、（ａ）は弁体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｃ部の拡大図である。
実施例１及び実施例２では、弁体２０の形状は共通する。変形例では、上側弁体２５Ｕ、及び下側弁体（第２弁体）の下側弁本体部２６Ｌの形状は、実施例１及び実施例２と共通するが、下側弁シートの形状が異なる。
【００４９】
（実施例１）
本実施例に係る当接変形部２９Ｌは、前述したように、その向きが軸方向ＡＸに沿う弁体２０の軸心ＣＬに対し、傾斜角θ＝４５°に凸状に延び、最も先端部位に当接変形部先端位置２９Ｌｔを有したものである（図５参照）。この当接変形部２９Ｌを含む下側弁シート２７Ｌの硬度は、デュロメータによる硬さ試験で硬度７０°である。
【００５０】
（実施例２）
本実施例に係る当接変形部２９Ｌの形状は、図５に示すように、実施例１の当接変形部２９Ｌと同様だが、本実施例に係る当接変形部２９Ｌの硬度が、デュロメータによる硬さ試験で硬度６０°である。
【００５１】
（変形例）
本変形例に係る下側弁体１２５Ｌでは、下側弁シート１２７Ｌの当接変形部１２９Ｌは、その向きが軸方向ＡＸに沿う弁体２０の軸心ＣＬに対し、傾斜角θ＝４５°に突出して形成され、図８に示す断面形状で、下面１２７Ｌａと外周面１２７Ｌｂとを、幾何学的に変曲点のない曲線に沿う円弧状の面で繋いだ形状で形成されている。
下側弁本体部２６Ｌと下側弁シート１２７Ｌとは、凸部２６Ｌｔと凹部１２８Ｌとを嵌め合わせることにより、下側弁体１２５Ｌとして一体に固定されている。
【００５２】
次に、比較例１，２に係るガス燃焼複合弁について、参照する図６、及び図９を用いて説明する。
図９は、比較例１に係る弁体を説明する図であり、（ａ）は弁体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｄ部の拡大図である。
【００５３】
（比較例１）
比較例１では、上側弁体２５Ｕ、及び下側弁体（第２弁体）の下側弁本体部２６Ｌの形状は、実施例１及び実施例２と共通するが、下側弁シートの形状が異なる。
具体的には、従来技術である比較例１に係る下側弁体２２５Ｌでは、下側弁シート２２７Ｌの当接変形部２２９Ｌは、その向きが外周面２２７Ｌｂからそのまま軸方向ＡＸ下側に突出した形状に形成され、図９に示す断面形状で、下面２２７Ｌａから軸方向ＡＸ下側に離れた位置で、下面２２７Ｌａと外周面２２７Ｌｂとが繋がれた形状で形成されている。下側弁体２２５Ｌの硬度は、デュロメータによる硬さ試験で硬度７０°である。
下側弁本体部２６Ｌと下側弁シート２２７Ｌとは、凸部２６Ｌｔと凹部２２８Ｌとを嵌め合わせることにより、下側弁体２２５Ｌとして一体に固定されている。
【００５４】
（比較例２）
参照する図６において、実施例１及び実施例２では、弁座間距離Ｌ１と弁シート間距離Ｌ２との関係が、Ｌ１＜Ｌ２であったが、比較例２は、弁座間距離Ｌ１と弁シート間距離Ｌ２との関係が、Ｌ１＞Ｌ２の場合である。
【００５５】
ここで、閉弁により弁体にかかる荷重と、下側弁体の下側弁シートの沈み込み量との関係について、実施例１，２及び比較例１，２を対比した調査を行った。
調査条件は、一例として、
（１）弁体にかける荷重：数（Ｎ）から１００（Ｎ）までの範囲で増大させた。
（２）弁座間距離Ｌ１：２９．０（ｍｍ）で、公差幅を（±０．０５）（ｍｍ）
（３）弁シート間距離Ｌ２：２９．０５（ｍｍ）で、公差幅を（０，＋０．２）（ｍｍ）
とした。
（４）調査は、弁シート間距離Ｌ２と弁座間距離Ｌ１との距離差が０．３（ｍｍ）である場合を前提に実施した。
【００５６】
すなわち、このように例示した寸法公差の場合、ボディ１０が、弁座間距離Ｌ１の公差下限値である２８．９５（ｍｍ）で形成される一方、弁体２０が、弁シート間距離Ｌ２の公差上限値である２９．２５（ｍｍ）で形成されるときに、弁シート間距離Ｌ２と弁座間距離Ｌ１との距離差が、最大０．３（ｍｍ）となる。
複数のガス燃焼複合弁１を製造する製造工程で、製品毎に、ボディ１０、弁体２０，１２０等の各部品を組付けるときに、この最大距離差０．３（ｍｍ）は、弁シート間距離Ｌ２と弁座間距離Ｌ１との間で生じ得る。
【００５７】
ガス燃焼複合弁１では、軸方向ＡＸ下側に向けて弁体２０が移動すると、軸方向ＡＸ下側の成分を含む当接変形部２９Ｌを有する下側弁シート２７Ｌが、先に下側弁座１５Ｌに当接した後、下面２７Ｕａが平面である上側弁シート２７Ｕが、上側弁座１５Ｕに当接して、ガス燃焼複合弁１が閉弁する。
そのため、上側弁シート２７Ｕが上側弁座１５Ｕに当接してガス燃焼複合弁１が閉弁するのに、弁シート間距離Ｌ２と弁座間距離Ｌ１との最大距離差０．３（ｍｍ）が生じないようにする条件が必須となり、この条件を満たすためには、下側弁シート２７Ｌの沈み込み量が少なくとも０．３（ｍｍ）必要となる。
【００５８】
調査結果を図１０に示す。実施例１，２及び比較例１では、図１０から容易に理解できるように、沈み込み量０．３（ｍｍ）に達するまでの段階で、上側弁シート２７Ｕが上側弁座１５Ｕに当接せず、弁体２０，２２０を押圧する荷重が、下側弁シート２７Ｌ，２２７Ｌの当接変形部２９Ｌ，２２９Ｌだけにかかる。
実施例１，２は、上記段階では、下側弁体２５Ｌの硬度に違いがあるものの、荷重の増加に伴う沈み込み量の増加傾向に差異がない。
これに対し、比較例１の下側弁体２２５Ｌの硬度は、実施例２の下側弁体２５Ｌと同じであるが、比較例１の下側弁体２２５Ｌの形状が、実施例１，２の下側弁体２５Ｌの形状と異なるため、荷重の増加に伴って弾性変形し難い。
【００５９】
すなわち、弁体２０，２２０を押圧する荷重がそれぞれ同じでも、実施例１，２では、当接変形部２９Ｌの当接変形部先端位置２９Ｌｔと下側弁座１５Ｌとの接点を支点とし、下面２７Ｌａ付近にある当接変形部２９Ｌの根元でかかる曲げモーメントは大きくなる。
これに対し、比較例１では、当接変形部２２９Ｌの最下端位置と下側弁座１５Ｌとの接点を支点とし、下面２２７Ｌａ付近にある当接変形部２２９Ｌの根元でかかる曲げモーメントは小さい。
よって、弁体２０，２２０を押圧する荷重が、実施例１，２と比較例１で同じであれば、沈み込み量０．３（ｍｍ）に達するまでの段階では、実施例１，２の沈み込み量が、比較例１より大きくなる。
【００６０】
その一方、沈み込み量が０．３（ｍｍ）を超える段階になると、実施例１と実施例２では、当接変形部２９Ｌが同じ形状でも、当接変形部２９Ｌの硬度が異なるため、硬度が実施例１より低い実施例２が、荷重の増加に伴って弾性変形し易いことが判る。
また、実施例１と比較例１では、当接変形部２９Ｌと当接変形部２２９Ｌとが何れも硬度７０°であっても、前述したように、実施例１の下側弁体２５Ｌの形状と比較例１の下側弁体２２５Ｌの形状との違いにより、荷重の増加に伴う沈み込み量の増加傾向は異なり、荷重が同じでも、実施例１は、比較例１よりも弾性変形し易いことが判る。
【００６１】
他方、参考までに記載した比較例２では、弁体２０を押圧する荷重が、１００（Ｎ）になったところで、下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌがやっと下側弁座１５Ｌに当接し始めるが、この段階で、１００（Ｎ）もの押圧荷重を弁体２０にかけなければならないことは、アクチュエータとして好ましくない。
【００６２】
次に、実施例１，２に係る下側弁シート２７Ｌと、比較例１に係る下側弁シート２２７Ｌとに対し、荷重付与時に弾性変形する変位量について、シミュレーションによる解析を行った。
シミュレーションの解析条件は、次の通りである。
（共通条件）
（１）シミュレーションでは、図２及び図４に示す弁体２０の上側弁本体部２６Ｕに、付勢バネ６４による付勢力が作用する位置に相当する位置に、荷重を０＜Ｆ＜１００（Ｎ）の範囲でかけ、荷重Ｆ＝１９．６（Ｎ）時におけるシミュレーション解析結果の画像を、後の説明に用いる図１１乃至図１４に示した。
（２）一体である上側弁本体部２６Ｕ、連結部２１及び下側弁本体部２６Ｌは、アルミニウム製とし、ヤング率７４００（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、ポアソン比０．３４とした。
（３）下側弁座１５Ｌを剛体とみなし、下側弁座１５Ｌの表面を摩擦係数０．１とした。
（４）弁座間距離Ｌ１及び弁シート間距離Ｌ２ともＬ１＝Ｌ２＝２９．０５（ｍｍ）とした。
【００６３】
実施例１，２及び比較例１の各例で異なる部分のシミュレーションの解析条件を示す。
（実施例１）
上記実施例１であり、シミュレーションの解析条件を再掲すると、
（Ａ）当接変形部２９Ｌは、その向きが軸方向ＡＸに沿う弁体２０の軸心ＣＬに対し、傾斜角θ＝４５°に凸状に延び、最も先端部位に当接変形部先端位置２９Ｌｔを有したものである（図５参照）。
（Ｂ）当接変形部２９Ｌを含む下側弁シート２７Ｌの硬度：デュロメータによる硬さ試験で硬度７０°
【００６４】
（実施例２）
上記実施例２であり、シミュレーションの解析条件を再掲すると、
（Ｃ）当接変形部２９Ｌの形状は、上述した実施例１と同じ。
（Ｄ）当接変形部２９Ｌを含む下側弁シート２７Ｌの硬度：デュロメータによる硬さ試験で硬度６０°
【００６５】
（比較例１）
上記比較例１であり、シミュレーションの解析条件を再掲すると、
（Ｅ）当接変形部２２９Ｌは、その向きが外周面２２７Ｌｂからそのまま軸方向ＡＸ下側に突出した形状に形成され、図９に示す断面形状で、下面２２７Ｌａから軸方向ＡＸ下側に離れた位置で、下面２２７Ｌａと外周面２２７Ｌｂとが繋がれた形状で形成されている。
（Ｆ）当接変形部２２９Ｌを含む下側弁シート２２７Ｌの硬度：デュロメータによる硬さ試験で硬度７０°
【００６６】
図１１乃至図１３に、解析結果であるシミュレーション画像を示す。図１１は、実施例１に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。図１２は、実施例２に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。図１３は、比較例１に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。
なお、図１１乃至図１３は、弾性変形した下側弁シートの沈み込み量（変位量）について、変形前の状態を変位量「０」とし、変形した状態の変位量にマイナスの符号を付して図示している。
【００６７】
実施例１では、図１１に示すように、下側弁シート２７Ｌが荷重Ｆで押圧されると、下側弁シート２７Ｌのうち、当接変形部２９Ｌと、下面２７Ｌａ及び外周面２７Ｌｂにおける当接変形部２９Ｌの付け根付近とが主に局部的に弾性変形し、その沈み込み（変位量）の分布は密となっている。図１１から読み取れるように、この当接変形部２９Ｌの付け根付近で最も大きい変位量は０．２４０（ｍｍ）に達している。他方、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に移動したストローク量も０．２７４（ｍｍ）となり、弁体２０が荷重Ｆで押圧されると、弾性変形が、ほとんど当接変形部２９Ｌとその付け根付近で、より大きく生じ易くなっていることが判かる。
このことは、当接変形部２９Ｌが、下側弁シート２７Ｌの径方向ＲＤ径外側の周縁に、軸方向ＡＸ下方側の成分と、径方向ＲＤ径外側の成分とを合成した向きに突出した形状で形成されていることで、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に押圧されると、主に当接変形部２９Ｌで弾性変形し易いことを意味する。
【００６８】
これに対し、比較例１では、下側弁シート２２７Ｌの硬度が、実施例１の下側弁シート２７Ｌと同じ硬度７０°であっても、図１３に示すように、下側弁シート２２７Ｌが荷重Ｆで押圧されると、当接変形部２２９Ｌで弾性変形する変位量の分布は、実施例１に比べ疎になり、変位量の大きさも、実施例１に比べて半分程度となっている。
また、下側弁シート２２７Ｌでは、下面２２７Ｌａ及び外周面２２７Ｌｂにおける当接変形部２２９Ｌの付け根付近や、この付け根から径方向ＲＤ径内側（図１３中、左側）にかけた範囲でも弾性変形が生じているが、最も大きい変位量は０．１８０（ｍｍ）である。
他方、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に移動したストローク量は０．１５６（ｍｍ）に留まり、弁体１２０が荷重Ｆで押圧されると、弾性変形が、ほとんど下側弁シート２２７Ｌ全体で生じ、当接変形部２２９Ｌにおける変位量が、実施例１に比べて全体的に小さいことが判かる。
このことは、下側弁シート２２７Ｌと下側弁シート２７Ｌとの形状の違いから、弁体２２０が軸方向ＡＸ下側に押圧されても、実施例１に比べ、当接変形部２２９Ｌで弾性変形し難いことを意味する。
【００６９】
また、実施例２の下側弁シート２７Ｌ、及び比較例３の下側弁シート２２７Ｌは、何れも同じ硬度６０°であり、実施例１及び比較例１と比べて低く、荷重Ｆで押圧されたときに、弾性変形し易い。
【００７０】
実施例２では、図１２に示すように、下側弁シート２７Ｌが荷重Ｆで押圧されると、実施例１と同様、下側弁シート２７Ｌのうち、当接変形部２９Ｌと、下面２７Ｌａ及び外周面２７Ｌｂにおける当接変形部２９Ｌの付け根付近とが主に局部的に弾性変形し、その分布は密となる傾向にある。図１２から読み取れるように、この当接変形部２９Ｌの付け根付近で最も大きい変位量は０．３０（ｍｍ）に達している。
他方、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に移動したストローク量も０．３３２（ｍｍ）となり、弁体２０が荷重Ｆで押圧されると、弾性変形が、ほとんど当接変形部２９Ｌとその付け根付近で、より大きく生じ易くなっていることが判かる。
このことは、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に押圧されたときに、実施例１において、下側弁シート２７Ｌが硬度７０°で形成する場合よりもさらに当接変形部２９Ｌで弾性変形し易いことを意味する。
【００７１】
前述した構成を有する本実施形態に係るガス燃焼複合弁１の作用・効果について説明する。
（１）本実施形態では、上側弁座１５Ｕと下側弁座１５Ｌとが上下に形成されたボディ１０と、上側弁体２５Ｕ及び下側弁体２５Ｌとして、１つの弁軸４０に２つの弁体２５Ｕ，２５Ｌとを有し、弁軸４０を当該ガス燃焼複合弁１の軸方向ＡＸに移動させて、上側弁体２５Ｕを上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌを下側弁座１５Ｌに、それぞれ当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御するガス燃焼複合弁１において、上側弁体２５Ｕのうち、上側弁座１５Ｕと少なくとも当接する上側弁シート２７Ｕと、下側弁体２５Ｌのうち、下側弁座１５Ｌと少なくとも当接する下側弁シート２７Ｌとが、所定硬度のゴムからなり、上側弁シート２７Ｕでは、上側弁座１５Ｕとの当接面である下面２７Ｕａが平面状に形成されていること、下側弁シート２７Ｌは、軸方向ＡＸと直交する径方向ＲＤの径外側の周縁に、軸方向ＡＸ下方側の成分と、径方向ＲＤ径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部２９Ｌを有し、当接変形部２９Ｌが弾性変形して下側弁座１５Ｌと当接するので、ボディ１０、上側弁体２５Ｕ、及び下側弁体２５Ｌ等の各部品の製造工程で、寸法公差内での寸法のバラツキが、本実施形態のガス燃焼複合弁１である製品（以下、単に「製品」という。）毎に生じるが、このような寸法のバラツキを有した各部品をそのまま組み付けて当該ガス燃焼複合弁１を構成しても、上側弁体２５Ｕが上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌが下側弁座１５Ｌに、それぞれ洩れなく密着し閉弁することができる。
【００７２】
よって、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、２つの上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌに対し１つの弁軸４０の移動で２つの上側弁体２５Ｕ、下側弁体２５Ｌを共に当接させて閉弁するという、いわゆる二段式弁座シール構造であっても、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造し提供することができる。
【００７３】
すなわち、本実施形態のガス燃焼複合弁１のような、いわゆる二段式弁座シール構造の流体制御弁では、ガス燃焼複合弁１を用いて説明すると、その軸方向ＡＸに対し、上側弁体２５Ｕの上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａにおいて上側弁座１５Ｕと最初に当接する第１弁体接触位置と、下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌにおいて下側弁座１５Ｌと最初に当接する第２弁体接触位置（当接変形部先端位置２９Ｌｔ近傍）との弁シート間距離と、上側弁座１５Ｕと下側弁座１５Ｌとの弁座間距離との関係で、
Ｌ１≦Ｌ２…式１
Ｌ１：弁座間距離（ｍｍ）、Ｌ２：弁シート間距離（ｍｍ）
上記式１を満たすことが、流体漏れを防ぐ前提となる（図６参照）。
【００７４】
特許文献１のような従来の弁と同様、本実施形態のガス燃焼複合弁１でも、その製造工程において、ボディ１０、上側弁体２５Ｕ、及び下側弁体２５Ｌ等、構成する各部品に寸法公差内での寸法のバラツキが、製品毎に生じ、各部品の組み付け後、弁座間距離Ｌ１や弁シート間距離Ｌ２が、製品毎に、組付け精度の公差範囲内で異なり、上記式１を満たさない場合が生じ得る。
本実施形態のガス燃焼複合弁１では、当該ガス燃焼複合弁１である製品に対し、個々の製品毎に公差内で生じ得る組付け寸法のバラツキ幅を考慮して、上記式１の関係を常に満たすように形成されている。
すなわち、下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌは、その当接変形部２９Ｌ自体が下側弁座１５Ｌに当接開始する位置から、弾性変形して下側弁座１５Ｌに当接した後、上側弁体２５Ｕの上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａが上側弁座１５Ｕに当接して洩れなく密着できるよう、当接変形部２９Ｌの変形代に十分な余裕を持たせて形成されている。
【００７５】
そのため、製品を構成する各部品に対し、寸法のバラツキがそれぞれ寸法公差内であれば、個々の製品に因らず、組付け後の寸法のバラツキを吸収することができる。
よって、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌが下側弁座１５Ｌに当接し密着し、かつ上側弁体２５Ｕの上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａが上側弁座１５Ｕに当接し密着した状態で、洩れなく閉弁することができる。
【００７６】
また、特許文献１と異なり、本実施形態のガス燃焼複合弁１では、その製造工程で、下側弁座１５Ｌに上側弁体２５Ｕの上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａが当接開始する位置と、下側弁座１５Ｌに下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌが当接開始する位置とを、予め位置決めする必要がなく、弁軸４０に位置決めされた上側弁体２５Ｕと下側弁体２５Ｌとを、接着剤で固定させる必要がない。
そのため、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、製品として、生産性が高い量産体制で製造することができる共に、従来、必要とされていた接着剤の使用に伴う工程管理を不要とし、製造時の手間や工数が低減できる。ひいては、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、安価に製造することができる。
【００７７】
また、特許文献１では、弁シート間距離と弁座間距離とを合わせるためだけに、コイルバネ５６４等の余分な部品を弁に装着し、部品点数が増えてコスト高の要因となっていたが、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、製品毎に弁座間距離Ｌ１と弁シート間距離Ｌ２とを一致させる余分な部品を必要とせず、簡単な構造で構成され、製品のコストアップが抑制できている。
【００７８】
従って、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、２つの上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌに対し、１つの弁軸４０の上下に２つの上側弁体２５Ｕ、下側弁体２５Ｌを、それぞれ当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御する流体制御弁であっても、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００７９】
（２）また、流体は燃焼ガスＧＳであるので、例えば、低圧で大流量の燃焼ガスＧＳを、圧力損失の小さい大口径の流路を通じて流通制御する場合に、弁体２０を当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御するアクチュエータを小型化することができ、ひいてはガス燃焼複合弁１全体をコンパクトにすることができる。
【００８０】
すなわち、本実施形態のガス燃焼複合弁１のような、燃焼ガスの流れを制御する燃焼ガス制御弁では、燃焼ガスは、数ｋＰａ〜数十ｋＰａという比較的低圧で流通させるのが一般的である。そのため、このような燃焼ガス制御弁は、例えば、入力ポート及び出力ポート等、燃焼ガスの流路の口径をΦ５０（ｍｍ）程度、流量を４０（ｍ3／ｈｏｕｒ）等、大流量の燃焼ガスが流通できる仕様となっている。
他方、燃焼ガス制御弁の小型化が、ユーザーから要求されている。燃焼ガス制御弁のメーカーは、燃焼ガスの流路を大口径で形成しつつ、燃焼ガスの流れを制御するアクチュエータを小型化して、燃焼ガス制御弁全体をコンパクトに収める開発を行っている。
【００８１】
本実施形態のガス燃焼複合弁１は、２つの上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌに対し、１つの弁軸４０の上下に２つの上側弁体２５Ｕ、下側弁体２５Ｌ（弁体２０）を、それぞれ当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御する。
このガス燃焼複合弁１では、入力ポート１１に流入した燃焼ガスＧＳは、上側弁座１５Ｕ及び上側弁体２５Ｕで流通制御する第１流路１３Ａと、下側弁座１５Ｌ及び下側弁体２５Ｌで流通制御する第２流路１３Ｂとの２つの流路に分流し出力ポート１２へと流れる。
弁体２０が付勢バネ６４により軸方向ＡＸ下側に付勢され、ガス燃焼複合弁１が閉弁したときには、弁体２０が、図２及び、参照する図３に示すように、入力ポート１１から弁室１３に流入した燃焼ガスＧＳの圧力を受圧する。
換言すれば、弁体２０の上側弁体２５Ｕは、軸方向ＡＸ下側から燃焼ガスＧＳによる圧力を受ける一方で、弁体２０の下側弁体２５Ｌは、軸方向ＡＸ上側から燃焼ガスＧＳによる圧力を受ける。
【００８２】
このとき、上側弁体２５Ｕが燃焼ガスＧＳにより受圧する燃焼ガス圧の大きさと、下側弁体２５Ｌが燃焼ガスＧＳにより受圧する燃焼ガス圧の大きさは、絶対値が同じである。上側弁体２５Ｕ側の燃焼ガス圧と、下側弁体２５Ｌ側の燃焼ガス圧とは、互いに反対方向に作用するため、弁体２０にかかる燃焼ガス圧は、実質的にキャンセルされる。
そのため、ガス燃焼複合弁１で流通制御する燃焼ガスＧＳがたとえ大流量であっても、弁体２０は、燃焼ガス圧の影響を受けることなく、上側弁体２５Ｕを上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌを下側弁座１５Ｌに、それぞれ当接させて閉弁できるのに足りる比較的小さな付勢バネ６４の付勢力だけで閉弁できるようになる。
【００８３】
その一方で、ガス燃焼複合弁１を開弁するときには、コイル６２に通電することで、付勢バネ６４の付勢力に打勝つ磁力（推力）でプランジャ６３を、軸方向ＡＸ上側に吸引し、プランジャ６３、弁軸４０及び弁体２０が、一つになって上昇する。
プランジャ６３を上昇させて開弁するのには、小さく抑えた付勢バネ６４の付勢力だけに打勝つ必要な推力が、コア６１、コイル６２、プランジャ６３及び付勢バネ６４等で構成されるアクチュエータで発揮できれば良い。
よって、発揮する推力が小さくなれば、アクチュエータが小型化でき、ひいては、燃焼ガスＧＳの流れを制御するガス燃焼複合弁１をコンパクトにすることができる。
【００８４】
（３）また、閉弁した状態では、上側弁座１５Ｕとの当接による上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａの弾性変形量は、第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）であり、下側弁座１５Ｌとの当接による下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌの弾性変形量は、第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）であり、第２潰し量ｈ２は、第１潰し量ｈ１より大きく設定されているので、はじめに下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌが下側弁座１５Ｌと当接した後、当接変形部２９Ｌが、下側弁座１５Ｌと当接開始した位置から第２潰し量ｈ２まで弾性変形して下側弁座１５Ｌと確実に密着する間に、上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａが、上側弁座１５Ｕと当接開始した位置から第１潰し量ｈ１まで弾性変形して上側弁座１５Ｕと確実に密着する。
よって、上側弁座１５Ｕと上側弁体２５Ｕとを、下側弁座１５Ｌと下側弁体２５Ｌとを、双方とも洩れなくシールすることができる。
【００８５】
（４）また、下側弁シート２７Ｌの硬度は、上側弁シート２７Ｕの硬度より小さくなっているので、下側弁シート２７Ｌのうち、当接変形部２９Ｌが、上側弁シート２７Ｕより弾性変形し易くなり、下側弁座１５Ｌと当接する当接変形部２９Ｌの接触面積をより大きく採ることができ、上側弁座１５Ｕと上側弁体２５Ｕとを密着させた上で、下側弁座１５Ｌと下側弁体２５Ｌとのシール力を大きくして、洩れなくより確かに閉弁することができる。
【００８６】
すなわち、本実施形態のガス燃焼複合弁１では、上側弁体２５Ｕ及び下側弁体２５Ｌ（弁体２０）を上側弁座１５Ｕ及び下側弁座１５Ｌに当接させる向き（軸方向ＡＸ下側）に弁軸４０を移動させたとき、はじめに下側弁シート２７Ｌのうち、当接変形部２９Ｌが主に弾性変形するが、このとき、当接変形部２９Ｌが上側弁シート２７Ｕの硬度より小さいと、当接変形部２９Ｌは、軸方向ＡＸ下方側に向けて押し潰され易く、下側弁座１５Ｌとの接触面積をより大きくした状態で弾性変形して下側弁座１５Ｌと密着する。これにより、下側弁体２５Ｌと下側弁座１５Ｌとの間でも一定の大きなシール力が確保できる。
【００８７】
その後に、弁軸４０が、必要に応じて、下側弁体２５Ｌを下側弁座１５Ｌに当接させる向きにさらに移動すると、弾性変形しようとする、あるいは弾性変形の最中にある上側弁座１５Ｕが、上側弁座１５Ｕと密着し、上側弁体２５Ｕと上側弁座１５Ｕとの間で一定の大きなシール力が確保できる。
よって、上側弁座１５Ｕと上側弁体２５Ｕとのシール力と、下側弁座１５Ｌと下側弁体２５Ｌとのシール力とを、双方とも大きくすることができる。
【００８８】
（５）また、当接変形部２９Ｌの向きは、軸方向ＡＸに対し、傾斜角θ＝４５°に形成されているので、ガス燃焼複合弁１である製品を構成する各部品の寸法が、製品毎に、それぞれ寸法公差内の範囲でバラツキを持って加工され組付けられていても、
（ａ）上述した式１を満たすこと、及び
（ｂ）弾性変形した当接変形部２９Ｌによる下側弁座１５Ｌへの接触面積をより大きく採ること
の双方の必要十分条件を満たすのに、最適な傾斜角となる。
よって、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、いわゆる二段式弁座シール構造であっても、個々の製品に対し、構成する各部品の寸法精度に因らず、閉弁時のシール性が高い流体制御弁とすることができる。
【００８９】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
例えば、下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌにおいて、当接変形部２９Ｌを、軸方向ＡＸに対し、傾斜角θ＝４５°としたが、軸方向に対する当接変形部の傾斜角は、例えば、４５°未満でも良く、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１ ガス燃焼複合弁（流体制御弁）
１０ ボディ
１５Ｕ 上側弁座（第１弁座）
１５Ｌ 下側弁座（第２弁座）
２５Ｕ 上側弁体（第１弁体）
２５Ｌ 下側弁体（第２弁体）
２７Ｕ 上側弁シート（第１弁座当接部）
２７Ｕａ 下面（第１弁座当接部の当接面）
２７Ｌ 下側弁シート（第２弁座当接部）
２９Ｌ 当接変形部
４０ 弁軸
ＧＳ ガス（流体
ｈ１ 第１潰し量
ｈ２ 第２潰し量
ＡＸ 軸方向
ＲＤ 径方向
【技術分野】
【０００１】
この発明は、弁体を弁座に当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁に関するものである。詳しくは、１つの弁軸に、上下に同軸上に設けた２つの弁体を、軸方向に移動させ、２つの弁座に当接させて閉弁する流体制御弁の弁座シール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロパン、都市ガス等の燃焼ガスの流れを制御する流体制御弁として、例えば、特許文献１に開示された弁及び／又は調圧器とその組立法が挙げられる。図１４に、特許文献１に開示された弁の弁座シール構造を示す。図１５は、図１４中、Ｅ部の拡大図である。
特許文献１は、図１４及び図１５に示すように、１つの弁軸５４０に、上下に同軸上に設けた２つの上側弁体５２５Ｕと、この上側弁体５２５Ｕとは別体の下側弁体５２５Ｌとを、軸方向ＡＸに移動させ、２つの上側弁座５１５Ｕ、下側弁座５１５Ｌに当接させて閉弁する弁座シール構造の弁である。
【０００３】
下側弁体５２５Ｌでは、下方に突出したナイフエッジ状縁部５２９を外周縁に有した下側弾性プレート５２７Ｌが、下側弁支持部材５２６Ｌに取付けられ、上側弁体５２５Ｕでは、外周縁に平坦な接触面を有する上側弾性プレート５２７Ｕが、上側弁支持部材５２６Ｕに取り付けられている。
一方、下側弁座５１５Ｌは、平坦な接触面で形成され、上側弁座５１５Ｕは、上方に突出したナイフエッジ状縁部５１９を有した形態で形成されている。
特許文献１では、弁軸５４０が下方に移動すると、下側弁体５２５Ｌの下側弾性プレート５２７Ｌのナイフエッジ状縁部５２９が、弾性変形して下側弁座５１５Ｌに当接すると同時に、上側弁体５２５Ｕの上側弾性プレート５２７Ｕが、弾性変形してナイフエッジ状縁部５１９そのものの上側弁座５１５Ｕに当接して閉弁するようになっている。
【０００４】
特許文献１のように、２つの弁座に対し１つの弁軸の移動で２つの弁体を当接させて閉弁する弁座シール構造（以下、「二段式弁座シール構造」という。）の流体制御弁で大流量の流体を制御すると、弁体が弁座に当接するとき、入力ポートを通じて流入した流体から弁体に受ける圧力（抗力）と、弁体の弁座へのシール力とが低減できる利点がある。
その一方、二段式弁座シール構造の流体制御弁では、弁軸の軸方向に対し、第１弁体において第１弁座と最初に当接する第１弁体接触位置と、第２弁体において第２弁座と最初に当接する第２弁体接触位置との弁体間距離と、第１弁座と第２弁座との弁座間距離とが、少なくとも同じにする必要がある。
【０００５】
ところが、弁座を有したボディや、弁体を構成する各部品の製造工程では、寸法公差内での寸法のバラツキが、製品毎に必然的に生じ、組み合わせる部品によって、弁体間距離が弁座間距離よりも小さい製品が製造されてしまうことも有り得る。弁体間距離が弁座間距離よりも小さいと、弁体と弁座との間に隙間が生じてしまい、完全に閉弁できず、流体漏れが生じてしまう。
【０００６】
特許文献１の弁は、その製造工程において、所定の押圧力で上側弁体５２５Ｕを下方に上側弁座５１５Ｕに当接させた状態で、下側弁体５２５Ｌと上側弁体５２５Ｕとの間に配置したコイルバネ５６４の付勢力により、下側弁体５２５Ｌを下側弁座５１５Ｌに当接させた後、弁軸５４０に対し、位置決めされた上側弁体５２５Ｕと下側弁体５２５Ｌとを接着剤で固定させている。
特許文献１では、上側弁座５１５Ｕ、下側弁座５１５Ｌ、上側弁体５２５Ｕ、及び下側弁体５２５Ｌに、それぞれ寸法のバラツキがあっても、上側弁体５２５Ｕ、下側弁体５２５Ｌを弁軸５４０に固定させる位置を、製品毎に対処して、弁体間距離と弁座間距離とが一致するように工夫されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特昭５８−１３１４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１には、以下の問題があった。
（１）製品の生産性が低い問題
弁軸５４０に対し、上側弁体５２５Ｕと下側弁体５２５Ｌとを、製品毎に位置決めしなければならず、製品の生産性が低く、二段式弁座シール構造の流体制御弁を量産で製造することが困難である。
また、上側弁体５２５Ｕと下側弁体５２５Ｌとを接着剤で弁軸５４０に固定するため、接着剤が硬化するまでに時間がかかる。また、流体制御弁の製造工程では、接着剤の塗布量、接着強度等の品質管理を行う必要があり、工程管理に手間と工数がかかる。
【０００９】
（２）製品がコストアップになる問題
弁体間距離と弁座間距離とを一致させるためにだけに、コイルバネ５６４等の余分な部品を必要とし、部品点数の増加によって、製品がコストアップする。
また、製品の製造工程では、上側弁体５２５Ｕと下側弁体５２５Ｌとを弁軸５４０に固定するのに接着剤を用いているため、上述したような品質管理を行い、工程管理を実施することにより、製品に反映されるコストが上昇してしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、２つの弁座に対し、１つの弁軸の上下に設けた２つの弁体を、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁において、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造することができる流体制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の問題点を解決するために、本発明の流体制御弁は、次の構成を有している。
（１）第１弁座と第２弁座とが上下に形成されたボディと、第１弁体及び第２弁体として、１つの弁軸に２つの弁体とを有し、弁軸を当該流体制御弁の軸方向に移動させて、第１弁体を第１弁座に、第２弁体を第２弁座に、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁において、第１弁体のうち、第１弁座と少なくとも当接する第１弁座当接部と、第２弁体のうち、第２弁座と少なくとも当接する第２弁座当接部とが、弾性を有する材質からなり、第１弁座当接部では、第１弁座との当接面が平面状に形成されていること、第２弁座当接部は、軸方向と直交する径方向の径外側の周縁に、軸方向下方側の成分と、径方向径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部を有し、当接変形部が弾性変形して第２弁座と当接することを特徴とする。
（２）（１）に記載する流体制御弁において、流体はガスであることを特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載する流体制御弁において、閉弁した状態では、第１弁座との当接による第１弁座当接部の当接面の弾性変形量は、第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）であり、第２弁座との当接による第２弁座当接部の当接変形部の弾性変形量は、第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）であり、第２潰し量ｈ２は、第１潰し量ｈ１より大きく設定されていることを特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する流体制御弁において、第２弁座当接部の硬度は、第１弁座当接部の硬度より小さくなっていることを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する流体制御弁において、当接変形部の向きは、軸方向に対し、傾斜角θ＝４５°に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成を有する本発明の流体制御弁の作用・効果について説明する。
本発明の流体制御弁では、
（１）第１弁座と第２弁座とが上下に形成されたボディと、第１弁体及び第２弁体として、１つの弁軸に２つの弁体とを有し、弁軸を当該流体制御弁の軸方向に移動させて、第１弁体を第１弁座に、第２弁体を第２弁座に、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁において、第１弁体のうち、第１弁座と少なくとも当接する第１弁座当接部と、第２弁体のうち、第２弁座と少なくとも当接する第２弁座当接部とが、弾性を有する材質からなり、第１弁座当接部では、第１弁座との当接面が平面状に形成されていること、第２弁座当接部は、軸方向と直交する径方向の径外側の周縁に、軸方向下方側の成分と、径方向径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部を有し、当接変形部が弾性変形して第２弁座と当接するので、ボディ、第１弁体、及び第２弁体等の各部品の製造工程で、寸法公差内での寸法のバラツキが、本発明の流体制御弁である製品（以下、単に「製品」という。）毎に生じるが、このような寸法のバラツキを有した各部品をそのまま組み付けて当該流体制御弁を構成しても、第１弁体が第１弁座に、第２弁体が第２弁座に、それぞれ洩れなく密着し閉弁することができるようになる。
よって、本発明の流体制御弁は、前述したように、２つの弁座に対し１つの弁軸の移動で２つの弁体を共に当接させて閉弁するという、いわゆる二段式弁座シール構造であっても、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造し提供することができる。
【００１３】
すなわち、本発明の流体制御弁のような、いわゆる二段式弁座シール構造の流体制御弁では、その軸方向に対し、第１弁体の第１弁座当接部の当接面において第１弁座と最初に当接する第１弁体接触位置と、第２弁体の第２弁座当接部において第２弁座と最初に当接する第２弁体接触位置との弁体間距離と、第１弁座と第２弁座との弁座間距離との関係で、
Ｌ１≦Ｌ２…式１
Ｌ１：弁座間距離（ｍｍ）、Ｌ２：弁体間距離（ｍｍ）
上記式１を満たすことが、流体漏れを防ぐ前提となる。
【００１４】
特許文献１のような従来の弁と同様、本発明の流体制御弁でも、その製造工程において、ボディ、第１弁体、第２弁体等、構成する各部品に寸法公差内での寸法のバラツキが、製品毎に生じ、各部品の組み付け後、弁座間距離や弁体間距離が、製品毎に、組付け精度の公差範囲内で異なり、上記式１を満たさない場合が生じ得る。
本発明の流体制御弁では、当該流体制御弁である製品に対し、個々の製品毎に公差内で生じ得る組付け寸法のバラツキ幅を考慮して、上記式１の関係を常に満たすように形成されている。
すなわち、第２弁体の第２弁座当接部は、その当接変形部自体が第２弁座に当接開始する位置から、弾性変形して第２弁座に当接した後、第１弁体の第１弁座当接部の当接面が第１弁座に当接して洩れなく密着できるよう、当接変形部の変形代に十分な余裕を持たせて形成されている。
【００１５】
そのため、製品を構成する各部品に対し、寸法のバラツキがそれぞれ寸法公差内であれば、個々の製品に因らず、組付け後の寸法のバラツキを吸収することができ、第１弁体の第１弁座当接部の当接面が第１弁座に当接し密着し、かつ第２弁体の第２弁座当接部が第２弁座に当接し密着した状態で、本発明の流体制御弁を洩れなく閉弁することができる。
【００１６】
また、特許文献１と異なり、本発明の流体制御弁では、その製造工程で、第１弁座に第１弁体の第１弁座当接部の当接面が当接開始する位置と、第２弁座に第２弁体の第２弁座当接部の当接変形部が当接開始する位置とを、予め位置決めする必要がなく、弁軸に位置決めされた第１弁体と第２弁体とを、接着剤で固定させる必要がない。
そのため、本発明の流体制御弁は、製品として、生産性が高い量産体制で製造することができる共に、従来、必要とされていた接着剤の使用に伴う工程管理を不要とし、製造時の手間や工数が低減できる。ひいては、本発明の流体制御弁は、安価に製造することができる。
【００１７】
また、特許文献１では、弁体間距離と弁座間距離とを合わせるためだけに、コイルバネ等の余分な部品を弁に装着し、部品点数が増えてコスト高の要因となっていたが、本発明の流体制御弁は、製品毎に弁体間距離と弁座間距離とを一致させる余分な部品を必要とせず、簡単な構造で構成され、製品のコストアップが抑制できている。
【００１８】
従って、本発明の流体制御弁は、２つの第１弁座、第２弁座に対し、１つの弁軸の上下に設けた２つの第１弁体、第２弁体を、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁であっても、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００１９】
（２）また、流体はガスであるので、例えば、低圧で大流量の燃焼ガス等のガスを、圧力損失の小さい大口径の流路を通じて流通制御する場合に、２つの第１弁体、第２弁体を当接または離間させてガスの流れを制御するアクチュエータを小型化することができ、ひいては本発明の流体制御弁全体をコンパクトにすることができる。
【００２０】
すなわち、本発明の流体制御弁のように、ガスとして、例えば、燃焼ガスの流れを制御する燃焼ガス制御弁では、燃焼ガスは、数ｋＰａ〜数十ｋＰａという比較的低圧で流通させるのが一般的である。そのため、このような燃焼ガス制御弁は、例えば、入力ポート及び出力ポート等、燃焼ガスの流路の口径をΦ５０（ｍｍ）程度、流量を４０（ｍ3／ｈｏｕｒ）等、大流量の燃焼ガスが流通できる仕様となっている。
他方、燃焼ガス制御弁の小型化が、ユーザーから要求されている。燃焼ガス制御弁のメーカーは、燃焼ガスの流路を大口径で形成しつつ、燃焼ガスの流れを制御するアクチュエータを小型化して、燃焼ガス制御弁全体をコンパクトに収める開発を行っている。
【００２１】
本発明の流体制御弁は、２つの第１弁座、第２弁座に対し、１つの弁軸の上下に２つの第１弁体、第２弁体を、それぞれ当接または離間させてガスの流れを制御する。
この流体制御弁では、入力ポートに流入したガスは、第１弁座及び第１弁体で流通制御する第１流路と、第２弁座及び第２弁体で流通制御する第２流路との２つの流路に分流し出力ポートへと流れる。
第１弁体、第２弁体が軸方向下側に移動し、流体制御弁が閉弁したときには、第１弁体及び第２弁体が、入力ポートから弁室に流入したガスの圧力を受圧する。換言すれば、第１弁体が、軸方向下側からガスによる圧力を受ける一方で、第２弁体が、軸方向上側からガスによる圧力を受ける。
【００２２】
このとき、第１弁体がガスから受圧するガス圧の大きさと、第２弁体がガスから受圧するガス圧の大きさは、絶対値が同じである。第１弁体側のガス圧と、第２弁体側のガス圧とは、互いに反対方向にかかるため、第１弁体及び第２弁体にかかるガス圧は、実質的にキャンセルされる。
そのため、本発明の流体制御弁で流通制御するガスがたとえ大流量であっても、第１弁体及び第２弁体は、ガス圧の影響を受けることなく、第１弁体を第１弁座に、第２弁体を第２弁座に、それぞれ当接させて閉弁できるのに足りる比較的小さな押圧力だけで閉弁できるようになる。
【００２３】
その一方で、本発明の流体制御弁を開弁するときには、第１弁体及び第２弁体を、第１弁座及び第２弁座から離間させる推力が必要となるが、この推力を発生させるアクチュエータは、第１弁体を第１弁座に、第２弁体を第２弁座に、それぞれ当接させるときの比較的小さな押圧力に打勝つのに必要な推力だけを発揮できれば良い。
よって、発揮する推力が小さくなれば、アクチュエータが小型化でき、ひいては、ガスの流れを制御する本発明の流体制御弁をコンパクトにすることができる。
【００２４】
（３）また、閉弁した状態では、第１弁座との当接による第１弁座当接部の当接面の弾性変形量は、第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）であり、第２弁座との当接による第２弁座当接部の当接変形部の弾性変形量は、第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）であり、第２潰し量ｈ２は、第１潰し量ｈ１より大きく設定されているので、はじめに第２弁座当接部の当接変形部が第２弁座と当接した後、当接変形部が、第２弁座と当接開始した位置から第２潰し量ｈ２まで弾性変形して第２弁座と密着する間に、第１弁座当接部の当接面が、第１弁座と当接開始した位置から第１潰し量ｈ１まで弾性変形して第１弁座と密着する。
よって、第１弁座と第１弁体とを、第２弁座と第２弁体とを、双方とも洩れなくシールすることができる。
【００２５】
（４）また、第２弁座当接部の硬度は、第１弁座当接部の硬度より小さくなっているので、第２弁座当接部のうち、当接変形部が、第１弁座当接部より弾性変形し易くなり、第２弁座と当接する当接変形部の接触面積をより大きく採ることができ、第１弁座と第１弁体とを密着させた上で、第２弁座と第２弁体とのシール力を大きくして、洩れなくより確かに閉弁することができる。
【００２６】
すなわち、本発明の流体制御弁では、第１弁体及び第２弁体を第１弁座及び第２弁座に当接させる向きに弁軸を移動させたとき、はじめに第２弁座当接部のうち、当接変形部が主に弾性変形するが、このとき、当接変形部が第１弁座当接部の硬度より小さいと、当接変形部は、軸方向下方側に向けて押し潰され易く、第２弁座との接触面積をより大きくした状態で弾性変形して第２弁座と密着する。これにより、第２弁体と第２弁座との間でも一定の大きなシール力が確保できる。
その後に、弁軸が、必要に応じて、第２弁体を第２弁座に当接させる向きにさらに移動すると、弾性変形しようとする、あるいは弾性変形の最中にある第１弁体が、第１弁座と密着し、第１弁体と第１弁座との間で一定の大きなシール力が確保できる。
よって、第１弁座と第１弁体とのシール力と、第２弁座と第２弁体とのシール力とを、双方とも大きくすることができる。
【００２７】
なお、第２弁座当接部のうち、特に当接変形部は、例えば、デュロメータによる硬さ試験で硬度５０°乃至７０°の範囲内に相当する硬さで形成されていることが好ましい。
【００２８】
（５）また、当接変形部の向きは、軸方向に対し、傾斜角θ＝４５°に形成されているので、製品を構成する各部品の寸法が、製品毎に、それぞれ寸法公差内の範囲でバラツキを持って加工され組付けられていても、
（ａ）上述した式１を満たすこと、及び
（ｂ）弾性変形した当接変形部による第２弁座への接触面積をより大きく採ること
の双方の必要十分条件を満たすのに、最適な傾斜角となる。
よって、本発明の流体制御弁は、いわゆる二段式弁座シール構造であっても、個々の製品に対し、構成する各部品の寸法精度に因らず、閉弁時のシール性が高い流体制御弁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係るガス燃焼複合弁を示す断面図であり、開弁状態を示す図である。
【図２】図１に示すガス燃焼複合弁の閉弁状態を示す図である。
【図３】図１に示すガス燃焼複合弁の弁体を説明する断面図である。
【図４】図３中、Ａ部の拡大図である。
【図５】図３中、Ｂ部の拡大図である。
【図６】図１に示すガス燃焼複合弁において、弁座間距離と弁シート間距離との関係を説明する図である。
【図７】図１に示すガス燃焼複合弁において、燃焼ガスの流れを示す説明図である。
【図８】変形例に係る弁体を説明する図であり、（ａ）は弁体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｃ部の拡大図である。
【図９】比較例１に係る弁体を説明する図であり、（ａ）は弁体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｄ部の拡大図である。
【図１０】当接変形部にかかる荷重と沈み込み量との関係について、実施例１，２及び比較例１，２を対比して示したグラフである。
【図１１】実施例１に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。
【図１２】実施例２に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。
【図１３】比較例１に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。
【図１４】特許文献１に開示された弁の弁座シール構造の説明図である。
【図１５】図１４中、Ｅ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（実施形態）
以下、本発明に係る流体制御弁について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、実施形態に係るガス燃焼複合弁を示す断面図であり、開弁状態を示す図である。図２は、図１に示すガス燃焼複合弁の閉弁状態を示す図である。
実施形態では、図１において、上下方向を軸方向ＡＸとし、左右方向を軸方向ＡＸと直交する径方向ＲＤとする。図２以降の図面についても、図１に図示した方向に準じる。
【００３１】
本実施形態では、流体制御弁は、図１及び図２に示すように、流体の流れを制御する流体制御部を、同じ構造で並列に２つ備えたタンデム式の電磁弁であり、流体が、プロパン、都市ガス等の燃焼ガスＧＳであるガス燃焼複合弁１である。
ガス燃焼複合弁１は、上側弁座１５Ｕ（第１弁座）と下側弁座１５Ｌ（第２弁座）とが上下に形成されたボディ１０と、上側弁体２５Ｕ（第１弁体）及び下側弁体２５Ｌ（第２弁体）として、１つの弁軸４０に２つの弁体２５Ｕ，２５Ｌとを有する。このガス燃焼複合弁１は、弁軸４０を当該ガス燃焼複合弁１の軸方向ＡＸに移動させ、上側弁体２５Ｕを上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌを下側弁座１５Ｌに、それぞれ当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御する。
【００３２】
はじめに、ガス燃焼複合弁１の全体的な構成について、図１及び図２を用いて簡単に説明する。
ガス燃焼複合弁１は、弁体２０、弁軸４０、コア６１、コイル６２、プランジャ６３、付勢バネ６４、及びガイド６５をそれぞれ２つ有するほか、ボディ１０と、支持部材６６と、カバー６７等から構成されている。
ガス燃焼複合弁１には、図１及び図２に示すように、コア６１とプランジャ６３とが、コイル６２の径内に、弁軸４０と同軸上に設けられている。コイル６２は、図示しない電源と電気的に接続されている。プランジャ６３は、ボディ１０と接続する支持部材６６で支持されたガイド６５により、軸方向ＡＸに移動可能に保持されている。コア６１、コイル６２、プランジャ６３、ガイド６５、及び支持部材６６は、カバー６７で覆われている。
【００３３】
ボディ１０について、説明する。
ボディ１０は、金属からなり、本実施形態では、アルミダイキャスト製の素材に機械加工を施して形成されている。ボディ１０は、入力ポート１１と出力ポート１２とを有し、入力ポート１１と出力ポート１２との間に弁室１３が形成されている。入力ポート１１と弁室１３との間には、フィルタ１８が設けられ、入力ポート１１から流入する燃焼ガスＧＳに混在する塵等の異物が、フィルタ１８により弁室１３に流れ込まないようになっている。
弁室１３には、入力ポート１１側と出力ポート１２側のそれぞれに、上側弁座１５Ｕと下側弁座１５Ｌとが、軸方向ＡＸに沿って上下に形成されている。
【００３４】
次に、上側弁座１５Ｕ及び下側弁座１５Ｌについて、図６を用いて説明する。
図６に、ボディにおける弁座間距離と、弁体における弁シート間距離との関係を説明する図を示す。なお、図６は、弁座間距離における起点とその終点と、弁シート間距離における起点とその終点とを見易くするために、あえてボディと弁体との位置をオフセットして図示している。
上側弁座１５Ｕは、図６に示すように、上側に突出し、最も高い部位に位置する頂点付近をＲ形状とする凸状に形成され、軸方向ＡＸに沿う上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌ、及び弁体２０の軸心ＣＬを中心とする円環状に形成されている。
【００３５】
その一方で、下側弁座１５Ｌは、径方向ＲＤに沿う方向に平面状で、弁体２０の軸心ＣＬを中心とする円環状に形成されている。
ガス燃焼複合弁１では、ボディ１０は、軸方向ＡＸに対し、上側弁座１５Ｕの上記頂点と下側弁座１５Ｌとの距離を所定の弁座間距離Ｌ１（０＜Ｌ１）に設定して加工されている。
【００３６】
次に、弁体２０について、図３乃至図５を用いて説明する。
図３は、図１に示すガス燃焼複合弁の弁体を説明する断面図である。図４は、図３中、Ａ部の拡大図、図５は、図３中、Ｂ部の拡大図である。
弁体２０では、上側弁体２５Ｕの上側弁本体部２６Ｕ、下側弁体２５Ｌの下側弁本体部２６Ｌ、及び連結部２１は、アルミニウム等の金属からなり、本実施形態では、図３に示すように、上側弁本体部２６Ｕと下側弁本体部２６Ｌとは、連結部２１を介して一体に形成されている。
【００３７】
上側弁本体部２６Ｕは、径方向ＲＤの径外側に突出した環状の凸部２６Ｕｔを有し、下側弁本体部２６Ｌは、径方向ＲＤの径外側に突出した環状の凸部２６Ｌｔを有している。
上側弁本体部２６Ｕ、下側弁本体部２６Ｌ、及び連結部２１は、その径方向ＲＤ中央に、軸方向ＡＸに沿う弁軸挿通孔２０Ｈを有している。
【００３８】
弁体２０は、上側弁体２５Ｕのうち上側弁座１５Ｕと少なくとも当接する上側弁シート２７Ｕ（第１弁座当接部）と、下側弁体２５Ｌのうち、下側弁座１５Ｌと少なくとも当接する下側弁シート２７Ｌ（第２弁座当接部）とを有している。
上側弁シート２７Ｕと下側弁シート２７Ｌとは、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ，ＦＦＫＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）、シリコンゴム（Ｑ）等のゴム製で、弾性を有する材質からなる。
下側弁シート２７Ｌの硬度は、上側弁シート２７Ｕの硬度より小さくなっており、下側弁シート２７Ｌの具体的な硬度については、後に詳述する。
【００３９】
上側弁シート２７Ｕでは、上側弁座１５Ｕとの当接面である下面２７Ｕａが平面状に形成されている。この上側弁シート２７Ｕは、ガス燃焼複合弁１が閉弁した状態では、上側弁座１５Ｕとの当接による上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａの弾性変形量は、図４に示すように、変形前後の大きさが第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）である。
【００４０】
上側弁シート２７Ｕは、図４に示すように、外周面２７Ｕｂが環状で、径方向ＲＤの径外側に向けて凹設した凹部２８Ｕを有している。
上側弁本体部２６Ｕと上側弁シート２７Ｕとは、凸部２６Ｕｔと凹部２８Ｕとをしっかりと密着させ、上側弁体２５Ｕとして一体に固定されている。
【００４１】
下側弁シート２７Ｌは、軸方向ＡＸと直交する径方向ＲＤの径外側の周縁に、軸方向ＡＸ下方側の成分と、径方向ＲＤ径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部２９Ｌを有し、当接変形部２９Ｌが弾性変形して下側弁座１５Ｌと当接するようになっている。
具体的には、当接変形部２９Ｌは、図５に示すように、下面２７Ｌａと外周面２７Ｌｂとが交差する部分に設けられている。当接変形部２９Ｌは、その向きが軸方向ＡＸに沿う弁体２０の軸心ＣＬに対し、傾斜角θ＝４５°に凸状に延び、最も先端部位に当接変形部先端位置２９Ｌｔを有している。
【００４２】
下側弁シート２７Ｌは、外周面２７Ｌｂが環状で、径方向ＲＤの径外側に向けて凹設した凹部２８Ｌを有している。
下側弁本体部２６Ｌと下側弁シート２７Ｌとは、凸部２６Ｌｔと凹部２８Ｌとをしっかりと密着させ、下側弁体２５Ｌとして一体に固定されている。
【００４３】
ガス燃焼複合弁１では、弁軸４０は、弁軸挿通孔２０Ｈに嵌合で挿通されて弁体２０と一体化され、ネジ締結によりプランジャ６３に固定し連結されている。弁体２０は、支持部材６６と上側弁本体部２６Ｕとの間に配設された付勢バネ６４により、軸方向ＡＸ下側に付勢されている。
また、弁体２０は、軸方向ＡＸに対し、上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａと当接変形部２９Ｌの当接変形部先端位置２９Ｌｔとの距離を弁シート間距離Ｌ２（０＜Ｌ１＜Ｌ２）（弁体間距離）に設定されている。軸方向ＡＸに対する当接変形部２９Ｌの高さｓ（０＜ｓ）は、（弁シート間距離Ｌ２−弁座間距離Ｌ１）の差より大きく設定されている。
【００４４】
下側弁シート２７Ｌは、ガス燃焼複合弁１が閉弁した状態では、下側弁座１５Ｌとの当接による当接変形部２９Ｌの弾性変形量は、図５に示すように、当接変形部２９Ｌの高さｓより小さいものの、変形前後の大きさが第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）である。この第２潰し量ｈ２は、上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａの第１潰し量ｈ１より大きく設定されている。
【００４５】
次に、ガス燃焼複合弁１の動作について、図１、図２、及び図７を用いて説明する。図７は、ガス燃焼複合弁における燃焼ガスの流れを示す図である。
コイル６２に通電していないと、弁体２０が、付勢バネ６４により、軸方向ＡＸ下側に付勢され、図２に示すように、上側弁体２５Ｕが上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌが下側弁座１５Ｌに、それぞれ当接して、ガス燃焼複合弁１は閉弁する。
【００４６】
その一方、コイル６２に通電すると、励磁されてコイル６２内に磁界が軸方向ＡＸに発生し、コア６１が、付勢バネ６４の付勢力に打勝つ磁力でプランジャ６３を、軸方向ＡＸ上側に吸引し、プランジャ６３、弁軸４０及び弁体２０が、一つになって上昇する。これにより、上側弁座１５Ｕに当接していた上側弁体２５Ｕと、下側弁座１５Ｌに当接していた下側弁体２５Ｌとが、同時に上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌから離間して、ガス燃焼複合弁１は開弁する。
【００４７】
ガス燃焼複合弁１が開弁すると、燃焼ガスＧＳは、入力ポート１１から弁室１３を通じて出力ポート１２に流れるが、フィルタ１８を通過した燃焼ガスＧＳは、図７に示すように、弁室１３内を、第１流路１３Ａと第２流路１３Ｂとに分流して流れる。
第１流路１３Ａでは、燃焼ガスＧＳは、開弁した弁体２０の上側弁体２５Ｕと上側弁座１５Ｕとの間を通じ、出力ポート１２へと流れる。
第２流路１３Ｂでは、燃焼ガスＧＳは、開弁した弁体２０の下側弁体２５Ｌと下側弁座１５Ｌとの間を通じ、第１流路１３Ａを流れる燃焼ガスＧＳと、出力ポート１２で合流し出力ポート１２から吐出される。
【００４８】
次に、実施例１，２及び変形例に係る下側弁シートについて、図５及び図８を用いて説明する。
図８は、変形例に係る弁体を説明する図であり、（ａ）は弁体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｃ部の拡大図である。
実施例１及び実施例２では、弁体２０の形状は共通する。変形例では、上側弁体２５Ｕ、及び下側弁体（第２弁体）の下側弁本体部２６Ｌの形状は、実施例１及び実施例２と共通するが、下側弁シートの形状が異なる。
【００４９】
（実施例１）
本実施例に係る当接変形部２９Ｌは、前述したように、その向きが軸方向ＡＸに沿う弁体２０の軸心ＣＬに対し、傾斜角θ＝４５°に凸状に延び、最も先端部位に当接変形部先端位置２９Ｌｔを有したものである（図５参照）。この当接変形部２９Ｌを含む下側弁シート２７Ｌの硬度は、デュロメータによる硬さ試験で硬度７０°である。
【００５０】
（実施例２）
本実施例に係る当接変形部２９Ｌの形状は、図５に示すように、実施例１の当接変形部２９Ｌと同様だが、本実施例に係る当接変形部２９Ｌの硬度が、デュロメータによる硬さ試験で硬度６０°である。
【００５１】
（変形例）
本変形例に係る下側弁体１２５Ｌでは、下側弁シート１２７Ｌの当接変形部１２９Ｌは、その向きが軸方向ＡＸに沿う弁体２０の軸心ＣＬに対し、傾斜角θ＝４５°に突出して形成され、図８に示す断面形状で、下面１２７Ｌａと外周面１２７Ｌｂとを、幾何学的に変曲点のない曲線に沿う円弧状の面で繋いだ形状で形成されている。
下側弁本体部２６Ｌと下側弁シート１２７Ｌとは、凸部２６Ｌｔと凹部１２８Ｌとを嵌め合わせることにより、下側弁体１２５Ｌとして一体に固定されている。
【００５２】
次に、比較例１，２に係るガス燃焼複合弁について、参照する図６、及び図９を用いて説明する。
図９は、比較例１に係る弁体を説明する図であり、（ａ）は弁体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｄ部の拡大図である。
【００５３】
（比較例１）
比較例１では、上側弁体２５Ｕ、及び下側弁体（第２弁体）の下側弁本体部２６Ｌの形状は、実施例１及び実施例２と共通するが、下側弁シートの形状が異なる。
具体的には、従来技術である比較例１に係る下側弁体２２５Ｌでは、下側弁シート２２７Ｌの当接変形部２２９Ｌは、その向きが外周面２２７Ｌｂからそのまま軸方向ＡＸ下側に突出した形状に形成され、図９に示す断面形状で、下面２２７Ｌａから軸方向ＡＸ下側に離れた位置で、下面２２７Ｌａと外周面２２７Ｌｂとが繋がれた形状で形成されている。下側弁体２２５Ｌの硬度は、デュロメータによる硬さ試験で硬度７０°である。
下側弁本体部２６Ｌと下側弁シート２２７Ｌとは、凸部２６Ｌｔと凹部２２８Ｌとを嵌め合わせることにより、下側弁体２２５Ｌとして一体に固定されている。
【００５４】
（比較例２）
参照する図６において、実施例１及び実施例２では、弁座間距離Ｌ１と弁シート間距離Ｌ２との関係が、Ｌ１＜Ｌ２であったが、比較例２は、弁座間距離Ｌ１と弁シート間距離Ｌ２との関係が、Ｌ１＞Ｌ２の場合である。
【００５５】
ここで、閉弁により弁体にかかる荷重と、下側弁体の下側弁シートの沈み込み量との関係について、実施例１，２及び比較例１，２を対比した調査を行った。
調査条件は、一例として、
（１）弁体にかける荷重：数（Ｎ）から１００（Ｎ）までの範囲で増大させた。
（２）弁座間距離Ｌ１：２９．０（ｍｍ）で、公差幅を（±０．０５）（ｍｍ）
（３）弁シート間距離Ｌ２：２９．０５（ｍｍ）で、公差幅を（０，＋０．２）（ｍｍ）
とした。
（４）調査は、弁シート間距離Ｌ２と弁座間距離Ｌ１との距離差が０．３（ｍｍ）である場合を前提に実施した。
【００５６】
すなわち、このように例示した寸法公差の場合、ボディ１０が、弁座間距離Ｌ１の公差下限値である２８．９５（ｍｍ）で形成される一方、弁体２０が、弁シート間距離Ｌ２の公差上限値である２９．２５（ｍｍ）で形成されるときに、弁シート間距離Ｌ２と弁座間距離Ｌ１との距離差が、最大０．３（ｍｍ）となる。
複数のガス燃焼複合弁１を製造する製造工程で、製品毎に、ボディ１０、弁体２０，１２０等の各部品を組付けるときに、この最大距離差０．３（ｍｍ）は、弁シート間距離Ｌ２と弁座間距離Ｌ１との間で生じ得る。
【００５７】
ガス燃焼複合弁１では、軸方向ＡＸ下側に向けて弁体２０が移動すると、軸方向ＡＸ下側の成分を含む当接変形部２９Ｌを有する下側弁シート２７Ｌが、先に下側弁座１５Ｌに当接した後、下面２７Ｕａが平面である上側弁シート２７Ｕが、上側弁座１５Ｕに当接して、ガス燃焼複合弁１が閉弁する。
そのため、上側弁シート２７Ｕが上側弁座１５Ｕに当接してガス燃焼複合弁１が閉弁するのに、弁シート間距離Ｌ２と弁座間距離Ｌ１との最大距離差０．３（ｍｍ）が生じないようにする条件が必須となり、この条件を満たすためには、下側弁シート２７Ｌの沈み込み量が少なくとも０．３（ｍｍ）必要となる。
【００５８】
調査結果を図１０に示す。実施例１，２及び比較例１では、図１０から容易に理解できるように、沈み込み量０．３（ｍｍ）に達するまでの段階で、上側弁シート２７Ｕが上側弁座１５Ｕに当接せず、弁体２０，２２０を押圧する荷重が、下側弁シート２７Ｌ，２２７Ｌの当接変形部２９Ｌ，２２９Ｌだけにかかる。
実施例１，２は、上記段階では、下側弁体２５Ｌの硬度に違いがあるものの、荷重の増加に伴う沈み込み量の増加傾向に差異がない。
これに対し、比較例１の下側弁体２２５Ｌの硬度は、実施例２の下側弁体２５Ｌと同じであるが、比較例１の下側弁体２２５Ｌの形状が、実施例１，２の下側弁体２５Ｌの形状と異なるため、荷重の増加に伴って弾性変形し難い。
【００５９】
すなわち、弁体２０，２２０を押圧する荷重がそれぞれ同じでも、実施例１，２では、当接変形部２９Ｌの当接変形部先端位置２９Ｌｔと下側弁座１５Ｌとの接点を支点とし、下面２７Ｌａ付近にある当接変形部２９Ｌの根元でかかる曲げモーメントは大きくなる。
これに対し、比較例１では、当接変形部２２９Ｌの最下端位置と下側弁座１５Ｌとの接点を支点とし、下面２２７Ｌａ付近にある当接変形部２２９Ｌの根元でかかる曲げモーメントは小さい。
よって、弁体２０，２２０を押圧する荷重が、実施例１，２と比較例１で同じであれば、沈み込み量０．３（ｍｍ）に達するまでの段階では、実施例１，２の沈み込み量が、比較例１より大きくなる。
【００６０】
その一方、沈み込み量が０．３（ｍｍ）を超える段階になると、実施例１と実施例２では、当接変形部２９Ｌが同じ形状でも、当接変形部２９Ｌの硬度が異なるため、硬度が実施例１より低い実施例２が、荷重の増加に伴って弾性変形し易いことが判る。
また、実施例１と比較例１では、当接変形部２９Ｌと当接変形部２２９Ｌとが何れも硬度７０°であっても、前述したように、実施例１の下側弁体２５Ｌの形状と比較例１の下側弁体２２５Ｌの形状との違いにより、荷重の増加に伴う沈み込み量の増加傾向は異なり、荷重が同じでも、実施例１は、比較例１よりも弾性変形し易いことが判る。
【００６１】
他方、参考までに記載した比較例２では、弁体２０を押圧する荷重が、１００（Ｎ）になったところで、下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌがやっと下側弁座１５Ｌに当接し始めるが、この段階で、１００（Ｎ）もの押圧荷重を弁体２０にかけなければならないことは、アクチュエータとして好ましくない。
【００６２】
次に、実施例１，２に係る下側弁シート２７Ｌと、比較例１に係る下側弁シート２２７Ｌとに対し、荷重付与時に弾性変形する変位量について、シミュレーションによる解析を行った。
シミュレーションの解析条件は、次の通りである。
（共通条件）
（１）シミュレーションでは、図２及び図４に示す弁体２０の上側弁本体部２６Ｕに、付勢バネ６４による付勢力が作用する位置に相当する位置に、荷重を０＜Ｆ＜１００（Ｎ）の範囲でかけ、荷重Ｆ＝１９．６（Ｎ）時におけるシミュレーション解析結果の画像を、後の説明に用いる図１１乃至図１４に示した。
（２）一体である上側弁本体部２６Ｕ、連結部２１及び下側弁本体部２６Ｌは、アルミニウム製とし、ヤング率７４００（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、ポアソン比０．３４とした。
（３）下側弁座１５Ｌを剛体とみなし、下側弁座１５Ｌの表面を摩擦係数０．１とした。
（４）弁座間距離Ｌ１及び弁シート間距離Ｌ２ともＬ１＝Ｌ２＝２９．０５（ｍｍ）とした。
【００６３】
実施例１，２及び比較例１の各例で異なる部分のシミュレーションの解析条件を示す。
（実施例１）
上記実施例１であり、シミュレーションの解析条件を再掲すると、
（Ａ）当接変形部２９Ｌは、その向きが軸方向ＡＸに沿う弁体２０の軸心ＣＬに対し、傾斜角θ＝４５°に凸状に延び、最も先端部位に当接変形部先端位置２９Ｌｔを有したものである（図５参照）。
（Ｂ）当接変形部２９Ｌを含む下側弁シート２７Ｌの硬度：デュロメータによる硬さ試験で硬度７０°
【００６４】
（実施例２）
上記実施例２であり、シミュレーションの解析条件を再掲すると、
（Ｃ）当接変形部２９Ｌの形状は、上述した実施例１と同じ。
（Ｄ）当接変形部２９Ｌを含む下側弁シート２７Ｌの硬度：デュロメータによる硬さ試験で硬度６０°
【００６５】
（比較例１）
上記比較例１であり、シミュレーションの解析条件を再掲すると、
（Ｅ）当接変形部２２９Ｌは、その向きが外周面２２７Ｌｂからそのまま軸方向ＡＸ下側に突出した形状に形成され、図９に示す断面形状で、下面２２７Ｌａから軸方向ＡＸ下側に離れた位置で、下面２２７Ｌａと外周面２２７Ｌｂとが繋がれた形状で形成されている。
（Ｆ）当接変形部２２９Ｌを含む下側弁シート２２７Ｌの硬度：デュロメータによる硬さ試験で硬度７０°
【００６６】
図１１乃至図１３に、解析結果であるシミュレーション画像を示す。図１１は、実施例１に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。図１２は、実施例２に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。図１３は、比較例１に係る下側弁シートに対するシミュレーションの解析結果である。
なお、図１１乃至図１３は、弾性変形した下側弁シートの沈み込み量（変位量）について、変形前の状態を変位量「０」とし、変形した状態の変位量にマイナスの符号を付して図示している。
【００６７】
実施例１では、図１１に示すように、下側弁シート２７Ｌが荷重Ｆで押圧されると、下側弁シート２７Ｌのうち、当接変形部２９Ｌと、下面２７Ｌａ及び外周面２７Ｌｂにおける当接変形部２９Ｌの付け根付近とが主に局部的に弾性変形し、その沈み込み（変位量）の分布は密となっている。図１１から読み取れるように、この当接変形部２９Ｌの付け根付近で最も大きい変位量は０．２４０（ｍｍ）に達している。他方、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に移動したストローク量も０．２７４（ｍｍ）となり、弁体２０が荷重Ｆで押圧されると、弾性変形が、ほとんど当接変形部２９Ｌとその付け根付近で、より大きく生じ易くなっていることが判かる。
このことは、当接変形部２９Ｌが、下側弁シート２７Ｌの径方向ＲＤ径外側の周縁に、軸方向ＡＸ下方側の成分と、径方向ＲＤ径外側の成分とを合成した向きに突出した形状で形成されていることで、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に押圧されると、主に当接変形部２９Ｌで弾性変形し易いことを意味する。
【００６８】
これに対し、比較例１では、下側弁シート２２７Ｌの硬度が、実施例１の下側弁シート２７Ｌと同じ硬度７０°であっても、図１３に示すように、下側弁シート２２７Ｌが荷重Ｆで押圧されると、当接変形部２２９Ｌで弾性変形する変位量の分布は、実施例１に比べ疎になり、変位量の大きさも、実施例１に比べて半分程度となっている。
また、下側弁シート２２７Ｌでは、下面２２７Ｌａ及び外周面２２７Ｌｂにおける当接変形部２２９Ｌの付け根付近や、この付け根から径方向ＲＤ径内側（図１３中、左側）にかけた範囲でも弾性変形が生じているが、最も大きい変位量は０．１８０（ｍｍ）である。
他方、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に移動したストローク量は０．１５６（ｍｍ）に留まり、弁体１２０が荷重Ｆで押圧されると、弾性変形が、ほとんど下側弁シート２２７Ｌ全体で生じ、当接変形部２２９Ｌにおける変位量が、実施例１に比べて全体的に小さいことが判かる。
このことは、下側弁シート２２７Ｌと下側弁シート２７Ｌとの形状の違いから、弁体２２０が軸方向ＡＸ下側に押圧されても、実施例１に比べ、当接変形部２２９Ｌで弾性変形し難いことを意味する。
【００６９】
また、実施例２の下側弁シート２７Ｌ、及び比較例３の下側弁シート２２７Ｌは、何れも同じ硬度６０°であり、実施例１及び比較例１と比べて低く、荷重Ｆで押圧されたときに、弾性変形し易い。
【００７０】
実施例２では、図１２に示すように、下側弁シート２７Ｌが荷重Ｆで押圧されると、実施例１と同様、下側弁シート２７Ｌのうち、当接変形部２９Ｌと、下面２７Ｌａ及び外周面２７Ｌｂにおける当接変形部２９Ｌの付け根付近とが主に局部的に弾性変形し、その分布は密となる傾向にある。図１２から読み取れるように、この当接変形部２９Ｌの付け根付近で最も大きい変位量は０．３０（ｍｍ）に達している。
他方、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に移動したストローク量も０．３３２（ｍｍ）となり、弁体２０が荷重Ｆで押圧されると、弾性変形が、ほとんど当接変形部２９Ｌとその付け根付近で、より大きく生じ易くなっていることが判かる。
このことは、弁体２０が軸方向ＡＸ下側に押圧されたときに、実施例１において、下側弁シート２７Ｌが硬度７０°で形成する場合よりもさらに当接変形部２９Ｌで弾性変形し易いことを意味する。
【００７１】
前述した構成を有する本実施形態に係るガス燃焼複合弁１の作用・効果について説明する。
（１）本実施形態では、上側弁座１５Ｕと下側弁座１５Ｌとが上下に形成されたボディ１０と、上側弁体２５Ｕ及び下側弁体２５Ｌとして、１つの弁軸４０に２つの弁体２５Ｕ，２５Ｌとを有し、弁軸４０を当該ガス燃焼複合弁１の軸方向ＡＸに移動させて、上側弁体２５Ｕを上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌを下側弁座１５Ｌに、それぞれ当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御するガス燃焼複合弁１において、上側弁体２５Ｕのうち、上側弁座１５Ｕと少なくとも当接する上側弁シート２７Ｕと、下側弁体２５Ｌのうち、下側弁座１５Ｌと少なくとも当接する下側弁シート２７Ｌとが、所定硬度のゴムからなり、上側弁シート２７Ｕでは、上側弁座１５Ｕとの当接面である下面２７Ｕａが平面状に形成されていること、下側弁シート２７Ｌは、軸方向ＡＸと直交する径方向ＲＤの径外側の周縁に、軸方向ＡＸ下方側の成分と、径方向ＲＤ径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部２９Ｌを有し、当接変形部２９Ｌが弾性変形して下側弁座１５Ｌと当接するので、ボディ１０、上側弁体２５Ｕ、及び下側弁体２５Ｌ等の各部品の製造工程で、寸法公差内での寸法のバラツキが、本実施形態のガス燃焼複合弁１である製品（以下、単に「製品」という。）毎に生じるが、このような寸法のバラツキを有した各部品をそのまま組み付けて当該ガス燃焼複合弁１を構成しても、上側弁体２５Ｕが上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌが下側弁座１５Ｌに、それぞれ洩れなく密着し閉弁することができる。
【００７２】
よって、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、２つの上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌに対し１つの弁軸４０の移動で２つの上側弁体２５Ｕ、下側弁体２５Ｌを共に当接させて閉弁するという、いわゆる二段式弁座シール構造であっても、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造し提供することができる。
【００７３】
すなわち、本実施形態のガス燃焼複合弁１のような、いわゆる二段式弁座シール構造の流体制御弁では、ガス燃焼複合弁１を用いて説明すると、その軸方向ＡＸに対し、上側弁体２５Ｕの上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａにおいて上側弁座１５Ｕと最初に当接する第１弁体接触位置と、下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌにおいて下側弁座１５Ｌと最初に当接する第２弁体接触位置（当接変形部先端位置２９Ｌｔ近傍）との弁シート間距離と、上側弁座１５Ｕと下側弁座１５Ｌとの弁座間距離との関係で、
Ｌ１≦Ｌ２…式１
Ｌ１：弁座間距離（ｍｍ）、Ｌ２：弁シート間距離（ｍｍ）
上記式１を満たすことが、流体漏れを防ぐ前提となる（図６参照）。
【００７４】
特許文献１のような従来の弁と同様、本実施形態のガス燃焼複合弁１でも、その製造工程において、ボディ１０、上側弁体２５Ｕ、及び下側弁体２５Ｌ等、構成する各部品に寸法公差内での寸法のバラツキが、製品毎に生じ、各部品の組み付け後、弁座間距離Ｌ１や弁シート間距離Ｌ２が、製品毎に、組付け精度の公差範囲内で異なり、上記式１を満たさない場合が生じ得る。
本実施形態のガス燃焼複合弁１では、当該ガス燃焼複合弁１である製品に対し、個々の製品毎に公差内で生じ得る組付け寸法のバラツキ幅を考慮して、上記式１の関係を常に満たすように形成されている。
すなわち、下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌは、その当接変形部２９Ｌ自体が下側弁座１５Ｌに当接開始する位置から、弾性変形して下側弁座１５Ｌに当接した後、上側弁体２５Ｕの上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａが上側弁座１５Ｕに当接して洩れなく密着できるよう、当接変形部２９Ｌの変形代に十分な余裕を持たせて形成されている。
【００７５】
そのため、製品を構成する各部品に対し、寸法のバラツキがそれぞれ寸法公差内であれば、個々の製品に因らず、組付け後の寸法のバラツキを吸収することができる。
よって、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌが下側弁座１５Ｌに当接し密着し、かつ上側弁体２５Ｕの上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａが上側弁座１５Ｕに当接し密着した状態で、洩れなく閉弁することができる。
【００７６】
また、特許文献１と異なり、本実施形態のガス燃焼複合弁１では、その製造工程で、下側弁座１５Ｌに上側弁体２５Ｕの上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａが当接開始する位置と、下側弁座１５Ｌに下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌが当接開始する位置とを、予め位置決めする必要がなく、弁軸４０に位置決めされた上側弁体２５Ｕと下側弁体２５Ｌとを、接着剤で固定させる必要がない。
そのため、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、製品として、生産性が高い量産体制で製造することができる共に、従来、必要とされていた接着剤の使用に伴う工程管理を不要とし、製造時の手間や工数が低減できる。ひいては、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、安価に製造することができる。
【００７７】
また、特許文献１では、弁シート間距離と弁座間距離とを合わせるためだけに、コイルバネ５６４等の余分な部品を弁に装着し、部品点数が増えてコスト高の要因となっていたが、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、製品毎に弁座間距離Ｌ１と弁シート間距離Ｌ２とを一致させる余分な部品を必要とせず、簡単な構造で構成され、製品のコストアップが抑制できている。
【００７８】
従って、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、２つの上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌに対し、１つの弁軸４０の上下に２つの上側弁体２５Ｕ、下側弁体２５Ｌを、それぞれ当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御する流体制御弁であっても、簡単な構造で生産性が高く、低コストで製造することができる、という優れた効果を奏する。
【００７９】
（２）また、流体は燃焼ガスＧＳであるので、例えば、低圧で大流量の燃焼ガスＧＳを、圧力損失の小さい大口径の流路を通じて流通制御する場合に、弁体２０を当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御するアクチュエータを小型化することができ、ひいてはガス燃焼複合弁１全体をコンパクトにすることができる。
【００８０】
すなわち、本実施形態のガス燃焼複合弁１のような、燃焼ガスの流れを制御する燃焼ガス制御弁では、燃焼ガスは、数ｋＰａ〜数十ｋＰａという比較的低圧で流通させるのが一般的である。そのため、このような燃焼ガス制御弁は、例えば、入力ポート及び出力ポート等、燃焼ガスの流路の口径をΦ５０（ｍｍ）程度、流量を４０（ｍ3／ｈｏｕｒ）等、大流量の燃焼ガスが流通できる仕様となっている。
他方、燃焼ガス制御弁の小型化が、ユーザーから要求されている。燃焼ガス制御弁のメーカーは、燃焼ガスの流路を大口径で形成しつつ、燃焼ガスの流れを制御するアクチュエータを小型化して、燃焼ガス制御弁全体をコンパクトに収める開発を行っている。
【００８１】
本実施形態のガス燃焼複合弁１は、２つの上側弁座１５Ｕ、下側弁座１５Ｌに対し、１つの弁軸４０の上下に２つの上側弁体２５Ｕ、下側弁体２５Ｌ（弁体２０）を、それぞれ当接または離間させて燃焼ガスＧＳの流れを制御する。
このガス燃焼複合弁１では、入力ポート１１に流入した燃焼ガスＧＳは、上側弁座１５Ｕ及び上側弁体２５Ｕで流通制御する第１流路１３Ａと、下側弁座１５Ｌ及び下側弁体２５Ｌで流通制御する第２流路１３Ｂとの２つの流路に分流し出力ポート１２へと流れる。
弁体２０が付勢バネ６４により軸方向ＡＸ下側に付勢され、ガス燃焼複合弁１が閉弁したときには、弁体２０が、図２及び、参照する図３に示すように、入力ポート１１から弁室１３に流入した燃焼ガスＧＳの圧力を受圧する。
換言すれば、弁体２０の上側弁体２５Ｕは、軸方向ＡＸ下側から燃焼ガスＧＳによる圧力を受ける一方で、弁体２０の下側弁体２５Ｌは、軸方向ＡＸ上側から燃焼ガスＧＳによる圧力を受ける。
【００８２】
このとき、上側弁体２５Ｕが燃焼ガスＧＳにより受圧する燃焼ガス圧の大きさと、下側弁体２５Ｌが燃焼ガスＧＳにより受圧する燃焼ガス圧の大きさは、絶対値が同じである。上側弁体２５Ｕ側の燃焼ガス圧と、下側弁体２５Ｌ側の燃焼ガス圧とは、互いに反対方向に作用するため、弁体２０にかかる燃焼ガス圧は、実質的にキャンセルされる。
そのため、ガス燃焼複合弁１で流通制御する燃焼ガスＧＳがたとえ大流量であっても、弁体２０は、燃焼ガス圧の影響を受けることなく、上側弁体２５Ｕを上側弁座１５Ｕに、下側弁体２５Ｌを下側弁座１５Ｌに、それぞれ当接させて閉弁できるのに足りる比較的小さな付勢バネ６４の付勢力だけで閉弁できるようになる。
【００８３】
その一方で、ガス燃焼複合弁１を開弁するときには、コイル６２に通電することで、付勢バネ６４の付勢力に打勝つ磁力（推力）でプランジャ６３を、軸方向ＡＸ上側に吸引し、プランジャ６３、弁軸４０及び弁体２０が、一つになって上昇する。
プランジャ６３を上昇させて開弁するのには、小さく抑えた付勢バネ６４の付勢力だけに打勝つ必要な推力が、コア６１、コイル６２、プランジャ６３及び付勢バネ６４等で構成されるアクチュエータで発揮できれば良い。
よって、発揮する推力が小さくなれば、アクチュエータが小型化でき、ひいては、燃焼ガスＧＳの流れを制御するガス燃焼複合弁１をコンパクトにすることができる。
【００８４】
（３）また、閉弁した状態では、上側弁座１５Ｕとの当接による上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａの弾性変形量は、第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）であり、下側弁座１５Ｌとの当接による下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌの弾性変形量は、第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）であり、第２潰し量ｈ２は、第１潰し量ｈ１より大きく設定されているので、はじめに下側弁シート２７Ｌの当接変形部２９Ｌが下側弁座１５Ｌと当接した後、当接変形部２９Ｌが、下側弁座１５Ｌと当接開始した位置から第２潰し量ｈ２まで弾性変形して下側弁座１５Ｌと確実に密着する間に、上側弁シート２７Ｕの下面２７Ｕａが、上側弁座１５Ｕと当接開始した位置から第１潰し量ｈ１まで弾性変形して上側弁座１５Ｕと確実に密着する。
よって、上側弁座１５Ｕと上側弁体２５Ｕとを、下側弁座１５Ｌと下側弁体２５Ｌとを、双方とも洩れなくシールすることができる。
【００８５】
（４）また、下側弁シート２７Ｌの硬度は、上側弁シート２７Ｕの硬度より小さくなっているので、下側弁シート２７Ｌのうち、当接変形部２９Ｌが、上側弁シート２７Ｕより弾性変形し易くなり、下側弁座１５Ｌと当接する当接変形部２９Ｌの接触面積をより大きく採ることができ、上側弁座１５Ｕと上側弁体２５Ｕとを密着させた上で、下側弁座１５Ｌと下側弁体２５Ｌとのシール力を大きくして、洩れなくより確かに閉弁することができる。
【００８６】
すなわち、本実施形態のガス燃焼複合弁１では、上側弁体２５Ｕ及び下側弁体２５Ｌ（弁体２０）を上側弁座１５Ｕ及び下側弁座１５Ｌに当接させる向き（軸方向ＡＸ下側）に弁軸４０を移動させたとき、はじめに下側弁シート２７Ｌのうち、当接変形部２９Ｌが主に弾性変形するが、このとき、当接変形部２９Ｌが上側弁シート２７Ｕの硬度より小さいと、当接変形部２９Ｌは、軸方向ＡＸ下方側に向けて押し潰され易く、下側弁座１５Ｌとの接触面積をより大きくした状態で弾性変形して下側弁座１５Ｌと密着する。これにより、下側弁体２５Ｌと下側弁座１５Ｌとの間でも一定の大きなシール力が確保できる。
【００８７】
その後に、弁軸４０が、必要に応じて、下側弁体２５Ｌを下側弁座１５Ｌに当接させる向きにさらに移動すると、弾性変形しようとする、あるいは弾性変形の最中にある上側弁座１５Ｕが、上側弁座１５Ｕと密着し、上側弁体２５Ｕと上側弁座１５Ｕとの間で一定の大きなシール力が確保できる。
よって、上側弁座１５Ｕと上側弁体２５Ｕとのシール力と、下側弁座１５Ｌと下側弁体２５Ｌとのシール力とを、双方とも大きくすることができる。
【００８８】
（５）また、当接変形部２９Ｌの向きは、軸方向ＡＸに対し、傾斜角θ＝４５°に形成されているので、ガス燃焼複合弁１である製品を構成する各部品の寸法が、製品毎に、それぞれ寸法公差内の範囲でバラツキを持って加工され組付けられていても、
（ａ）上述した式１を満たすこと、及び
（ｂ）弾性変形した当接変形部２９Ｌによる下側弁座１５Ｌへの接触面積をより大きく採ること
の双方の必要十分条件を満たすのに、最適な傾斜角となる。
よって、本実施形態のガス燃焼複合弁１は、いわゆる二段式弁座シール構造であっても、個々の製品に対し、構成する各部品の寸法精度に因らず、閉弁時のシール性が高い流体制御弁とすることができる。
【００８９】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
例えば、下側弁体２５Ｌの下側弁シート２７Ｌにおいて、当接変形部２９Ｌを、軸方向ＡＸに対し、傾斜角θ＝４５°としたが、軸方向に対する当接変形部の傾斜角は、例えば、４５°未満でも良く、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１ ガス燃焼複合弁（流体制御弁）
１０ ボディ
１５Ｕ 上側弁座（第１弁座）
１５Ｌ 下側弁座（第２弁座）
２５Ｕ 上側弁体（第１弁体）
２５Ｌ 下側弁体（第２弁体）
２７Ｕ 上側弁シート（第１弁座当接部）
２７Ｕａ 下面（第１弁座当接部の当接面）
２７Ｌ 下側弁シート（第２弁座当接部）
２９Ｌ 当接変形部
４０ 弁軸
ＧＳ ガス（流体
ｈ１ 第１潰し量
ｈ２ 第２潰し量
ＡＸ 軸方向
ＲＤ 径方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１弁座と第２弁座とが上下に形成されたボディと、第１弁体及び第２弁体として、１つの弁軸に２つの弁体とを有し、前記弁軸を当該流体制御弁の軸方向に移動させて、前記第１弁体を前記第１弁座に、前記第２弁体を前記第２弁座に、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁において、
前記第１弁体のうち、前記第１弁座と少なくとも当接する第１弁座当接部と、前記第２弁体のうち、前記第２弁座と少なくとも当接する第２弁座当接部とが、弾性を有する材質からなり、
前記第１弁座当接部では、前記第１弁座との当接面が平面状に形成されていること、
前記第２弁座当接部は、前記軸方向と直交する径方向の径外側の周縁に、前記軸方向下方側の成分と、前記径方向径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部を有し、前記当接変形部が弾性変形して前記第２弁座と当接することを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載する流体制御弁において、
前記流体はガスであることを特徴とする流体制御弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する流体制御弁において、
閉弁した状態では、前記第１弁座との当接による前記第１弁座当接部の前記当接面の弾性変形量は、第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）であり、
前記第２弁座との当接による前記第２弁座当接部の前記当接変形部の弾性変形量は、第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）であり、
前記第２潰し量ｈ２は、前記第１潰し量ｈ１より大きく設定されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載する流体制御弁において、
前記第２弁座当接部の硬度は、前記第１弁座当接部の硬度より小さくなっていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する流体制御弁において、
前記当接変形部の向きは、前記軸方向に対し、傾斜角θ＝４５°に形成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１】
第１弁座と第２弁座とが上下に形成されたボディと、第１弁体及び第２弁体として、１つの弁軸に２つの弁体とを有し、前記弁軸を当該流体制御弁の軸方向に移動させて、前記第１弁体を前記第１弁座に、前記第２弁体を前記第２弁座に、それぞれ当接または離間させて流体の流れを制御する流体制御弁において、
前記第１弁体のうち、前記第１弁座と少なくとも当接する第１弁座当接部と、前記第２弁体のうち、前記第２弁座と少なくとも当接する第２弁座当接部とが、弾性を有する材質からなり、
前記第１弁座当接部では、前記第１弁座との当接面が平面状に形成されていること、
前記第２弁座当接部は、前記軸方向と直交する径方向の径外側の周縁に、前記軸方向下方側の成分と、前記径方向径外側の成分とを合成した向きに突出した当接変形部を有し、前記当接変形部が弾性変形して前記第２弁座と当接することを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載する流体制御弁において、
前記流体はガスであることを特徴とする流体制御弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する流体制御弁において、
閉弁した状態では、前記第１弁座との当接による前記第１弁座当接部の前記当接面の弾性変形量は、第１潰し量ｈ１（０＜ｈ１）であり、
前記第２弁座との当接による前記第２弁座当接部の前記当接変形部の弾性変形量は、第２潰し量ｈ２（０＜ｈ２）であり、
前記第２潰し量ｈ２は、前記第１潰し量ｈ１より大きく設定されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載する流体制御弁において、
前記第２弁座当接部の硬度は、前記第１弁座当接部の硬度より小さくなっていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する流体制御弁において、
前記当接変形部の向きは、前記軸方向に対し、傾斜角θ＝４５°に形成されていることを特徴とする流体制御弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１４】
【図１５】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１４】
【図１５】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２１９８５７（Ｐ２０１２−２１９８５７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３８１８（Ｐ２０１１−８３８１８）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００１０６７６０）ＣＫＤ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００１０６７６０）ＣＫＤ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
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