【事件の表示】
　特許第３０８５６０１号「固体電解質管」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０８５６０１号の請求項１ないし３に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３０８５６０１号の請求項１〜３に係る発明についての出願は、平成４年３月３０日になされ、平成１２年７月７日に、その発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について、特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１４年３月１８日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否についての判断
2-1.訂正の内容
　ａ．特許請求の範囲の請求項１の
　「【請求項１】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３なる関係を有するテーパー形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。」を
　「【請求項１】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３なる関係を有するテーパー形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。」
と訂正する。
　ｂ．特許請求の範囲の請求項２の
　「【請求項２】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３の範囲内で、軸方向断面における円弧の長さｒが、ｒ＞（ａ２＋ｂ２）１／２なる関係を有し、かつ、ａ×ｂなる長方形に囲まれた部分内に収まるようなＲ形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。」を
　「【請求項２】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３の範囲内で、軸方向断面における円弧の長さｒが、ｒ＞（ａ２＋ｂ２）１／２なる関係を有し、かつ、ａ×ｂなる長方形に囲まれた部分内に収まるようなＲ形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。」
と訂正する。
　ｃ．明細書の段落【０００５】の
　「請求項１の発明は、・・・固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部が、前記口端厚肉部と・・・を要旨とする。」を
　「請求項１の発明は、・・・固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と・・・を要旨とする。」
と訂正する。
　ｄ．明細書の段落【０００６】の
　「請求項２の発明は、・・・固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部が、前記口端厚肉部と・・・を要旨とする。」を
　「請求項２の発明は、・・・固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と・・・を要旨とする。」
と訂正する。
　ｅ．明細書の段落【００１７】の
　「尚、本実施例では、テーパーやＲを絶縁部材との接合面よりも下部にとってあるが、接合面にかけて形成させることもできる。また、第２実施例において、Ｒ形状を内側に対して凹状に形成させているが、これを外側に対して凸状に形成させても同様な効果が得られる。」を
　「尚、本実施例では、テーパーやＲを絶縁部材との接合面よりも下部にとってある。
　また、第２実施例において、Ｒ形状を内側に対して凹状に形成させているが、これを外側に対して凸状に形成させても同様な効果が得られる。」
と訂正する。
2-2.訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　ａ及びｂの訂正は、実施例等の記載に基づいて、本件請求項１及び２に係る発明の固体電解質管における「口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部」から、従来例である「ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部」がテーパー形状又はＲ形状に形成されているものを除く訂正であるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号の特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　ｃ、ｄ及びｅの訂正は、それぞれ上記ａ及びｂの特許請求の範囲の訂正に伴い、発明の詳細な説明の対応する記載を整合するように訂正するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
2-3.訂正の適否についての結論
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議申立てについての判断
3-1.本件発明
　上記２で示したとおり、上記訂正が認められるから、本件請求項１〜３に係る発明は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された次のとおりである。
　「【請求項１】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３なる関係を有するテーパー形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。
【請求項２】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３の範囲内で、軸方向断面における円弧の長さｒが、ｒ＞(ａ２＋ｂ２)１／２なる関係を有し、かつ、ａ×ｂなる長方形に囲まれた部分内に収まるようなＲ形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。
【請求項３】前記結合部の固体電解質管の長さｂ＋口端厚肉部の長さが、固体電解質管の全長の１／３以下であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の固体電解質管。」
3-2.取消理由の概要
　当審が平成１３年１２月２８日付けで通知した特許法第２９条第２項違反についての取消理由の概要は、本件請求項１及び請求項３に係る発明は、刊行物１〜刊行物３（特許異議申立人が提出した甲第１号証〜甲第３号証）に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、本件請求項２に係る発明は、刊行物１及び刊行物３（特許異議申立人が提出した甲第１号証及び甲第３号証）に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである、というものである。
3-3.刊行物に記載された発明
　当審が通知した取消理由において引用された刊行物１（特開平３−２９１８６０号公報）には、
　「上端外周面に絶縁体リング(2)をガラス半田(9)により接合した有底円筒状の固体電解質管(1)の外側を正極室(5)又は負極室(6)とし、内側をその対極である負極室(6)又は正極室(5)とするナトリウム−硫黄電池において、前記ガラス半田(9)の負極室(6)側端部にガラス溜りを形成するテーパーを固体電解質管(1)と絶縁体リング(2)の少なくとも一方に設けたことを特徴とするナトリウム−硫黄電池。」（特許請求の範囲）
が記載され、また、
　「ところで、ナトリウム−硫黄電池は高温（300〜350℃）で作動するタイプの電池であるため、始動、停止による熱変化が大きく、かつ充放電に伴い活物質であるナトリウムイオンが固体電解質管(1)を介して移動して活物質容量が増減するのでとくに固体電解質管(1)と絶縁体リング(2)との接合部には熱応力や機械的応力がかかりやすく、ガラス半田(9)あるいは固体電解質管(1)にクラックが発生し、破損が起こりやすい。」（第２頁左上欄５〜13行）
　「なお、本発明においてガラス溜りを形成する固体電解質管あるいは絶縁体リングに形成するテーパーとは、平滑な直線状平面および曲面状面のいずれをも含むものである。」（第２頁左下欄１〜４行）
　「さらに第2c図及び第2d図は第2a図要部の他の実施例を示す拡大図で、それぞれ固体電解質管側テーパー(12a)を形成したもの、及び固体電解質管側テーパー(12a)と絶縁体リング側テーパー(12b)の両方を形成したものである。そして、この第2a〜2d図に示したものにおいてもテーパー（12a及び12b）の高さ（深さ）は0.5〜1.5mm程度、好ましくは１mm程度、垂直方向に対する傾斜角度（θ12a及びθ12b）は5°〜75°、好ましくは15°〜60°が好ましい。傾斜角度（θ12a及びθ12b）が5°より小さいとテーパー（12a又は12b）の下端部に応力が集中しやすく、また、75°より大きいとテーパー（12a又は12b）の上端部に応力が集中しやすくなるからである。」（第３頁左上欄１〜15行）
　「また、焼結体のβアルミナ表面は成形時の凹凸に富み、ミクロな領域の応力集中が発生し易い。・・・この点から、負極側の金属Naに曝される接合端部のβアルミナに若干のテーパー加工を施し、接合界面の状態を改良することで、最終的な接合部の破壊原因となる、βアルミナ表面から発生するクラックを抑制する効果が得られているものと考えられる。」（第３頁右上欄18行〜左下欄11行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物２（特開平２−１６５５７４号公報）には、
　「(1)ナトリウムイオン伝導性の固体電解質管の上部にα−アルミナリングが接合され、このα−アルミナリングの上面に陰極蓋が、下面に陽極蓋が熱圧接合され、かつこの陽極蓋に溶接されて前記固体電解質管を下方から被包する電槽を有し、前記固体電解質管内を陰極室、固体電解質管と前記電槽との間隙を陽極室とするナトリウム−硫黄電池において、前記固体電解質管の上部外側面とα−アルミナリングの内側面とにテーパ部を形成し、かつ固体電解質管の上端がα−アルミナリングの上面より上方に位置するようにガラス半田接合するとともに、固体電解質管と陰極蓋との間隙および固体電解質管と陽極蓋との間隙に耐熱材料を配し、かつ前記電槽の上部に断面が逆Ｌ字状の環状の陽極集電端子を溶接したことを特徴とするナトリウム−硫黄電池。」（特許請求の範囲第１項）
が記載され、また、
　「上記の如き構造のナトリウム−硫黄電池では、作動温度の350℃まで昇温する過程で硫黄成型体１０が熱膨張し、固体電解質管１が曲げ応力を受ける。ところが、固体電解質管１はガラス半田によってα−アルミナリング２に強固に接合されているため、前記曲げ応力を受けてガラス半田接合部で固体電解質管１が破損することがあった。」（第２頁右上欄７〜14行）
　「以下実施例により説明する。第１図は本発明のナトリウム−硫黄電池の要部断面図で、・・・第１図において、固体電解質管１は、その上部が開口されて底部から開口端より40mmの高さまでの外径が45mm、開口端の外径が49mm、内径が40mm、長さ400mmのように上部外側面にテーパ部が形成されたβ″−アルミナからなり、このテーパ部に・・・内面にテーパ部が形成されたα−アルミナリング２が挿入され、・・・ガラス半田接合する。」（第２頁右下欄２〜15行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物３（特開昭６２−２６７６７号公報）には、
　「１．ナトリウムイオンのみを通過させる電解質管と、・・・とを具備してなるナトリウム−硫黄電池において、前記電解質管の前記絶縁材との接合部における断面積を、前記陰陽両極活物質が電気化学反応を起す該電解質管の隔壁部における断面積より大きくしたことを特徴とするナトリウム−硫黄電池。」（特許請求の範囲第１項）
が記載され、また、
　「なお、不等肉厚管の応力集中は管径の比及び管径とＲの関係で示され、管単体とした場合には厚肉部と直管部の肉厚差は小さい方が応力集中は小さいが、Ｎａ／Ｓ電池においては、絶縁材４が電解質管１に接合部材５によって固定されているため、応力集中に関しては絶縁材４が電解質管１とは一体品として評価すべきである。この場合は第５図に示すように直管部の外径をφＤとし、接合部と直管部との接続部のコーナの半径をＲとした場合に、２Ｒ／Ｄと応力集中係数αとの関係は第６図に示すようになる。従って応力集中を低減させるにはＲを大きくすればよい。」（第３頁右上欄１〜12行）
　「第７図は電解質管接合部３の内周側は直管部と同径で外周側を直管部方向に薄肉化した片テーパ状に形成し、対向する絶縁材４に対向したテーパ部を形成して嵌合させたものである。この場合に片テーパ部１２と直管部外周との交点１３は絶縁材４の内周側下端部より離すことによって応力集中低減効果が大となる。なお片テーパ部１２と絶縁材４とのコーナには従来構造とほぼ同等の応力集中があるが、直管部に比し大径化、厚肉化されているため応力は低減され、接合部の強度は増大する。」（第３頁右上欄下から２行〜左下欄９行）
　「上述した通り、本発明によれば、Ｎａ／Ｓ電池の電解質管が絶縁材と接合する接合部の断面積を、陰陽両極活物質が電気化学反応を起す隔壁部である直管部の断面積より大きくしたものであるから、電池特性を低下させることなく電解質管接合部の強度を増し、寿命を増大することができる。」（第３頁右下欄下から６〜末行）
と記載されている。
3-4.当審の判断
(1)本件請求項１に係る発明について
　本件請求項１に係る発明と刊行物３に記載された発明とを対比すると、刊行物３の第７図には、絶縁材４（「絶縁部材」に相当）との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、ナトリウムイオン（「特定のイオン」に相当）のみを通過（伝導）させる電解質管（「固体電解質管」に相当）において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部がテーパー形状に形成されている固体電解質管で、該結合部がガラス溜りやガラス半田接合部でないものが示されているから、両者は、「絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、テーパー形状に形成されている固体電解質管。」である点で一致し、本件請求項１に係る発明においては、上記結合部のテーパー形状が、「前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３なる関係を有する」と規定されているのに対して、刊行物３に記載された発明においては、このような規定がない点で相違する。
　上記相違点について検討する。
　刊行物３には、前記ａとｂとの関係について直接的な記載はないが、「片テーパ部12と直管部外周との交点13は絶縁材4の内周側下端部より離すことによって応力低減効果が大となる」（第３頁左下欄３〜５行）と記載されているように、片テーパ部の形状（テーパー形状）における傾斜を比較的緩くすると応力低減効果が大となること、すなわち、本件請求項１に係る発明におけるｂ／ａを比較的大とすることにより応力低減効果を大とすることが示唆されているといえる。
　また、刊行物１及び刊行物２には、固体電解質管の口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部に、本件請求項１に係る発明のｂ／ａの数値範囲に相当するテーパー（刊行物１に記載された発明において、固体電解質管側テーパー(12a)の垂直方向に対する傾斜角度（θ12a）は5°〜75°であるから、この傾斜角度から、b/aを算出すると、11.4≧b/a≧0.3となり、刊行物２に記載された発明において、固体電解質管１は、底部から開口端より40mmの高さまでの外径が45mm、開口端の外径が49mm、内径が40mmであり、「口端厚肉部とイオン伝導作動部との肉厚差ａ」は2mm（口端厚肉部：(49mm−40mm)÷2＝4.5mm、イオン伝導作動部：(45mm−40mm)÷2＝2.5mm、肉厚差ａ：4.5mm−2.5mm＝2mm）、「結合部の固体電解質管の長さｂ」は40mmであるから、b/a＝40／2＝20となる。）を採用すると、応力集中の避けられることが記載されている。（なお、刊行物１及び刊行物２に記載された上記結合部は、ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部であるが、応力集中の回避という点からみた場合、ガラス溜り又はガラス半田接合部であるか、そうでないかにより顕著な差異があるとはいえない。）
　してみると、刊行物３に記載された固体電解質管における応力低減効果を大とする（応力集中を避ける）ために、傾斜が比較的緩いテーパー形状として、刊行物１及び刊行物２に記載された程度のｂ／ａを有するテーパー形状を採用することは、当業者が適宜なし得るものである。
　また、応力集中を避けることができれば、焼成時、電池組立・作動時における破損等を防止できることは予測し得るものであるから、本件請求項１に係る発明の作用効果も格別なものとはいえない。
　したがって、本件請求項１に係る発明は、刊行物１〜刊行物３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(2)本件請求項２に係る発明について
　本件請求項２に係る発明と刊行物３に記載された発明とを対比すると、刊行物３の第１図及び第２図には、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部がＲ形状に形成されている固体電解質管で、該結合部がガラス溜りやガラス半田接合部でないものが示されているから、両者は、「絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、Ｒ形状に形成されている固体電解質管。」である点で一致し、本件請求項２に係る発明においては、該結合部のＲ形状が「前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３の範囲内」であり、「軸方向断面における円弧の長さｒが、ｒ＞(ａ２＋ｂ２)１／２なる関係を有し、かつ、ａ×ｂなる長方形に囲まれた部分内に収まる」ことを規定しているのに対して、刊行物３に記載された発明においては、このような規定がない点で相違する。
　上記相違点について検討する。
　刊行物３には、「第５図に示すように直管部の外径をφＤとし、接合部と直管部との接続部のコーナの半径をＲとした場合に、２Ｒ／Ｄと応力集中係数αとの関係は第６図に示すようになる。従って応力集中を低減させるにはＲを大きくすればよい。」と記載されているから、応力集中を低減するには、接合部と直管部との接続部のコーナの半径Ｒ、すなわち、「軸方向断面における円弧の長さｒ」を大きくすればよいことが示されている。
　また、刊行物１によれば、テーパーとは平滑な直線状平面及び曲面状面（すなわち、Ｒ形状）のいずれをも含むものである（第２頁左下欄２〜４行）から、この場合、テーパーとＲ形状とは均等であると認められ、さらに、「ｒ＞(ａ２＋ｂ２)１／２なる関係を有し、かつ、ａ×ｂなる長方形に囲まれた部分内に収まるようなＲ形状」は、通常に考えられ得るＲ形状にすぎない（特許異議申立書の参考資料２参照）から、上記(1)と同様に、刊行物３に記載された固体電解質管における応力低減効果を大とする（応力集中を避ける）ために、傾斜が比較的緩いＲ形状として、刊行物１に記載された程度のｂ／ａを有するＲ形状を採用することは、当業者が適宜なし得るものである。
　したがって、本件請求項２に係る発明は、刊行物１及び刊行物３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
(3)本件請求項３に係る発明について
　本件請求項３に係る発明は、本件請求項１又は２に係る発明に「前記結合部の固体電解質管の長さｂ＋口端厚肉部の長さが、固体電解質管の全長の１／３以下である」という構成をさらに付加した発明であるが、電池反応を容易にする観点からみた場合には、ナトリウムイオン（特定のイオン）を通過（伝導）させる電解質管の肉厚は薄い方が有利なことは自明であるから、肉厚部である口端厚肉部とテーパー形状又はＲ形状に形成されている結合部の長さをできるだけ短くする（固体電解質管の全長の１／３以下とする）ことは、当業者が適宜なし得ることにすぎない。
　したがって、本件請求項３に係る発明は、刊行物１〜刊行物３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
４．むすび
　以上のとおりであるから、本件請求項１〜３に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、特許法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年９月２日（２００２．９．２）
【訂正の要旨】
　ａ．請求項１の
　「【請求項１】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３なる関係を有するテーパー形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。」を、
　特許請求の範囲の減縮を目的として、
　「【請求項１】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３なる関係を有するテーパー形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。」
と訂正する。
　ｂ．特許請求の範囲の請求項２の
　「【請求項２】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３の範囲内で、軸方向断面における円弧の長さｒが、ｒ＞（ａ２＋ｂ２）１／２なる関係を有し、かつ、ａ×ｂなる長方形に囲まれた部分内に収まるようなＲ形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。」を、
　特許請求の範囲の減縮を目的として、
　「【請求項２】絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａと、前記結合部の固体電解質管の長さｂとの関係が、９０≧ｂ／ａ≧３の範囲内で、軸方向断面における円弧の長さｒが、ｒ＞（ａ２＋ｂ２）１／２なる関係を有し、かつ、ａ×ｂなる長方形に囲まれた部分内に収まるようなＲ形状に形成されていることを特徴とする固体電解質管。」
と訂正する。
　ｃ．明細書の段落【０００５】の
　「請求項１の発明は、・・・固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部が、前記口端厚肉部と・・・を要旨とする。」を、
　明りょうでない記載の釈明を目的として、
　「請求項１の発明は、・・・固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と・・・を要旨とする。」
と訂正する。
　ｄ．明細書の段落【０００６】の
　「請求項２の発明は、・・・固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部が、前記口端厚肉部と・・・を要旨とする。」を、
　明りょうでない記載の釈明を目的として、
　「請求項２の発明は、・・・固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）が、前記口端厚肉部と・・・を要旨とする。」
と訂正する。
　ｅ．明細書の段落【００１７】の
　「尚、本実施例では、テーパーやＲを絶縁部材との接合面よりも下部にとってあるが、接合面にかけて形成させることもできる。また、第２実施例において、Ｒ形状を内側に対して凹状に形成させているが、これを外側に対して凸状に形成させても同様な効果が得られる。」を、
　明りょうでない記載の釈明を目的として、
　「尚、本実施例では、テーパーやＲを絶縁部材との接合面よりも下部にとってある。
　また、第２実施例において、Ｒ形状を内側に対して凹状に形成させているが、これを外側に対して凸状に形成させても同様な効果が得られる。」
と訂正する。
（５４）【発明の名称】
固体電解質管
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部
（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）
　【請求項２】　絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、
　口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部
（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）
　【請求項３】　前記結合部の固体電解質管の長さｂ＋口端厚肉部の長さが、固体電解質管の全長の１／３以下であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の固体電解質管。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、ナトリウム−硫黄電池、ナトリウム−溶融塩電池、熱電変換等に利用される固体電解質管に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　図３に示すように、固体電解質管１を介して、陰極活性物質３と陽極活性物質５との相互にイオンが移動することにより電気を発生させる電池において、陰極と陽極とを絶縁させるために固体電解質管の口端部７に絶縁部材９を周設させている。この絶縁部材９を支持するために、この絶縁部材９が接合された口端部７付近は、外力が加えられた場合に、亀裂が生じやすいため、強度を上げる必要がある。一方、イオンが透過するイオン伝導作動部１１は、電池反応を容易にするために、肉厚が薄い方が有利である。これら両者の対策として、従来の固体電解質管は、イオン伝導作動部に対して、口端部を厚肉にさせる等の改良が成されている。例えば、特開昭６２−２６７６７においても開示されているように、結合部１３内周面がイオン伝導作動部と同径で、外周側がイオン伝導作動部から口端部に向かって、図４に示すように、（イ）テーパー状に広がり口端部が厚肉にされたもの、（ロ）Ｒ状に広がり口端部が厚肉にされたもの、（ハ）等肉厚でベルマウス状に拡管されたもの等がある。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、従来のようにテーパー角∠α≒９０°であったり、Ｒが小さいものであると、口端部とイオン伝導作動部との肉厚差が、急激に変化することとなり、その部分は応力が集中し、強度的に弱い因子を持つことになる。このため、焼成時に焼けムラや焼成歪が生じ、割れ・クラック等の破損の原因となっていた。
　【０００４】
　また、焼成時には、破損に至らないが、電池の組立及び作動時に、結合部において上記の焼成歪が原因で破損が生じることがあった。本発明は、上記の課題を解決し、強化され、かつ、耐久性の優れた固体電解質管を提供することを目的とする。
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　請求項１の発明は、絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部
（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）
　【０００６】
　請求項２の発明は、絶縁部材との接合部付近の強度を増大させるために口端部が厚肉にされた、特定のイオンのみを伝導させる固体電解質管において、口端厚肉部とイオン伝導作動部とをつなぐ結合部
（ガラス溜り又はガラス半田接合部の結合部を除く）
　請求項３の発明は、前記結合部の固体電解質管の長さｂ＋口端厚肉部の長さが、固体電解質管の全長の１／３以下であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の固体電解質管を要旨とする。
　【０００７】
　請求項１及び請求項２の発明では、固体電解質管の口端部とイオン伝導作動部との結合部が、限定された寸法の範囲以内でテーパ形状又はＲ形状とされている。この範囲よりも口端部とイオン伝導作動部との肉厚差が急激に変化すると、その部分は応力が集中するために強度的に弱い因子を持ち、焼成時に焼けムラや焼成歪みが生じ、割れ・クラック等の破損の原因となりやすく、また、焼成時には、破損に至らなくとも、電池の組立及び作動時に、結合部において上記の焼成歪が原因で破損が生じやすい。
　【０００８】
　この範囲以内であれば、口端部とイオン伝導作動部との肉厚差が適度に緩やかであり、焼成時における焼けムラや焼成歪みの発生を極めて有効に抑制することができる。また、請求項３の発明では、電池容量が全く変化せず好ましい。
　【０００９】
　【実施例】
　以上詳述した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下に本発明の固体電解質管の好適な実施例を、ナトリウム−硫黄電池を例にとり、説明する。固体電解質管は、実施例・比較例ともに、密度３．２３ｇ／ｃｍ３、圧環境度２３０ＭＰａ、比抵抗値３．２０Ω・ｃｍなる特性を有するβ−アルミナを用いて、全長３６０ｍｍ、内周の半径１４ｍｍ、イオン伝導作動部の肉厚３ｍｍ、口端肉厚部の肉厚４ｍｍ、および長さ３０ｍｍに形成させた。
　【００１０】
　本第１発明の実施例である固体電解質管は、図１に示すように、固体電解質管のイオン伝導作動部１１から口端厚肉部７にかけての結合部１３を適度に緩やかなテーパー状に広げさせて作成した。本第２発明の実施例である固体電解質管は、図２に示すように、固体電解質管のイオン伝導作動部１１から口端厚肉部７にかけての結合部１３を適度に緩やかなＲ状（円弧状曲面）に広げさせて作成した。口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａ、前記結合部の固体電解質管の長さｂ、およびａ／ｂの関係、ならびに第２実施例に対して軸方向断面における円弧の長さｒを表１に示す。ここで、ａ、ｂ及びｒの単位は、ｍｍである。
　【００１１】
　【表１】
　【００１２】
　また、比較例として、表２に示すような本発明の範囲外である寸法を有する形状、および肉厚差のない形状の固体電解質管も作成した。ここで、ａ、ｂ及びｒの単位は、ｍｍである。
　【００１３】
　【表２】
　【００１４】
　これらの固体電解質管をそれぞれ２０本ずつ焼成し、その焼成時の破損率を調べた。さらに、これら固体電解質管を従来（図３）のように電池に組立て、作動させ、その電池組立／作動時の破損率をも調べた。
　これらの結果を同じく表１（本発明）および表２（比較例）に示す。尚、焼成時の破損とは、カラーチェック後の目視検査において、クラック・割れが発生していることを示す。
　【００１５】
　比較例である固体電解質管（表２）は、肉厚差があるものは、焼成時および電池組立／作動時に、また、肉厚差がないものも電池組立／作動時に大きな割合で破損されているのに対し、本発明の固体電解質管（表１）は、１本も破損されなかった。さらに、肉厚差のない形状の固体電解質管を１００とした電池容量をそれぞれについて測定した（表１及び表２）。比較例に対して、本発明の固体電解質に、ほぼ変化は見られなかった。特に、ｂ＋口端肉厚部の長さが、固体電解質管の全長の１／３以下となる本発明の固体電解質管では、全く変化が見られなかった。従って、ｂ＋口端肉厚部の長さ≦固体電解質管の全長の１／３なる範囲内であると、固体電解質管全体の容量に対するイオン伝導作動部の容量（単位体積当りのエネルギー密度）が変化せず、電池容量が変化しないため、好ましい。
　【００１６】
　上記実施例によれば、口端厚肉部と前記イオン伝導作動部との肉厚差ａ、前記結合部の固体電解質管の長さｂ、および、第２実施例によればさらに軸方向断面における円弧の長さｒを本発明の範囲内でうまく選択することによって、従来の急激な肉厚変化による強度低下を克服することができ、固体電解質管の生産率および寿命を増大させることができる。
　【００１７】
　尚、本実施例では、テーパーやＲを絶縁部材との接合面よりも下部にとってあ
る。
　また、第２実施例において、Ｒ形状を内側に対して凹状に形成させているが、これを外側に対して凸状に形成させても同様な効果が得られる。
　【００１８】
　さらに、本実施例では、ナトリウム−硫黄電池を作成したが、イオンの伝導により電気を発生させるものであれば、これに限定されず、例えば、ナトリウム−溶融塩電池、熱電変換等に用いることができる。
　以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
　【００１９】
　【発明の効果】
　以上詳述したように、本発明の固体電解質管によれば、焼成時の肉厚差による破損率を極端に低減することができ、また、焼成時の肉厚差による焼成歪を緩和することができ、電池組立時、または電池作動時における破損を防止でき、固体電解質管の生産率および寿命を増大できるという優れた効果を奏する。特に、結合部の固体電解質管の長さｂ＋口端肉厚部の長さ≦固体電解質管の全長の１／３なる範囲内であれば、電池容量が全く変化しないという利点も生じる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　上記第１実施例の固体電解質管の口端厚肉部とイオン伝導作動部との結合部の形状を表す縦部分断面図である。
　【図２】
　上記第２実施例の固体電解質管の口端厚肉部とイオン伝導作動部との結合部の形状を表す縦部分断面図である。
　【図３】
　固体電解質管を用いる電池を表す縦断面図である。
　【図４】
　従来の固体電解質管の口端部とイオン伝導作動部との結合部の形状を表す縦部分断面図である。
　【符号の説明】
　　１……固体電解質管、７……口端部、９……絶縁部材、
　１１……イオン伝導作動部、１３……結合部。