【事件の表示】
　特許第３３７８１４５号「溶接構造物の製造方法」の請求項１、２、１６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３３７８１４５号の請求項１、１６に係る特許を取り消す。
　同請求項２に係る特許を維持する。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本件特許第３３７８１４５号の請求項１乃至１６に係る発明は、平成８年６月５日に特許出願され、平成１４年１２月６日に特許権の設定の登録がなされた後、その請求項１、２、１６に係る特許に対して、平成１５年８月１３日に特許異議申立人住友軽金属工業株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１６年４月１３日に訂正請求（後日取下げ）がなされた後、再度の取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１６年８月３１日に特許異議意見書が提出されると共に訂正請求がなされたものである。
　
第２　訂正の適否についての判断
１．訂正の内容
（１）訂正事項ａ
　設定の登録がされた願書に添付した明細書及び図面（以下、「本件特許明細書等」という。）の特許請求の範囲の請求項１に係る記載、
「【請求項１】  アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材の端面とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材の端面とを突き合わせた後、この突合せ部を周方向に溶接する溶接構造物の製造方法において、前記第１及び第２角筒状形材は実質的に同一の肉厚を有し、前記第１角筒状形材の端面とその軸とがなす角度は、前記第２角筒状形材の端面とその軸とがなす角度と実質的に同一であり、前記第１角筒状部材及び前記第２角筒状部材の端面同士を合致させ、それらの軸方向を相互に異なる方向とした状態で溶接することを特徴とする溶接構造物の製造方法。」を、
「【請求項１】　アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材の端面とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材の端面とを突き合わせた後、この突合せ部を周方向に溶接する
車体フレームを構成する
形材
形材
全周
（２）訂正事項ｂ
　本件特許明細書等の特許請求の範囲の請求項１４に係る記載、
「【請求項１４】  前記第１及び第２角筒状形材の軸に垂直な断面における短辺の外寸をＨ１、肉厚をｔとすると、前記隅部の外面の曲率半径Ｒはｔ＜Ｒ＜Ｈ１／３であることを特徴とする請求項２乃至５又は１０乃至１２のいずれか１項に記載の記載の溶接構造物の製造方法。」を、
「【請求項１４】  前記第１及び第２角筒状形材の軸に垂直な断面における短辺の外寸をＨ１、肉厚をｔとすると、前記隅部の外面の曲率半径Ｒはｔ＜Ｒ＜Ｈ１／３であることを特徴とする請求項２乃至５又は１０乃至１２のいずれか１項に
記載の
（３）訂正事項ｃ
　本件特許明細書等の特許請求の範囲の請求項１５に係る記載、
「【請求項１５】  前記第１及び第２角筒状形材の軸に垂直な断面における前記隅部の内面の曲率半径ｒは、Ｒ−ｔであることを特徴とする請求項１４に記載の記載の溶接構造物の製造方法。」を、
「【請求項１５】  前記第１及び第２角筒状形材の軸に垂直な断面における前記隅部の内面の曲率半径ｒは、Ｒ−ｔであることを特徴とする請求項１４に
記載の
（４）訂正事項ｄ
　本件特許明細書等の特許請求の範囲の請求項１５に係る記載、
「【請求項１６】  アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１筒状形材とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２筒状形材とを合わせた後、前記第１筒状形材と前記第２筒状形材との接触部を溶接する溶接構造物の製造方法において、前記第１筒状形材と前記第２筒状形材との接触面は形材内面側の内縁と形材外面側の外縁との間の幅が第１筒状形材と第２筒状形材とで実質的に同一であることを特徴とする溶接構造物の製造方法。」を、
「【請求項１６】　アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１
角
角
角
角
全周
車体フレームを構成する
角
角
両合わせ面
角
角
（５）訂正事項ｅ
　本件特許明細書等の段落【００１１】に係る記載、
「【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の溶接構造物の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材の端面とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材の端面とを突き合わせた後、この突合せ部を周方向に溶接する溶接構造物の製造方法において、前記第１及び第２角筒状形材は実質的に同一の肉厚を有し、前記第１角筒状形材の端面とその軸とがなす角度は、前記第２角筒状形材の端面とその軸とがなす角度と実質的に同一であり、前記第１角筒状部材及び前記第２角筒状部材の端面同士を合致させ、それらの軸方向を相互に異なる方向とした状態で溶接することを特徴とする。」を、
「【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の溶接構造物の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材の端面とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材の端面とを突き合わせた後、この突合せ部を周方向に溶接する
車体フレームを構成する
形材
形材
全周
（６）訂正事項ｆ
　本件特許明細書等の段落【００２７】に係る記載、
「【００２７】本発明に係る第４の溶接構造物の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１筒状形材とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２筒状形材とを合わせた後、前記第１筒状形材と前記第２筒状形材との接触部を溶接する溶接構造物の製造方法において、前記第１筒状形材と前記第２筒状形材との接触面は形材内面側の内縁と形材外面側の外縁との間の幅が第１筒状形材と第２筒状形材とで実質的に同一であることを特徴とする。」を、
「【００２７】本発明に係る第４の溶接構造物の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１
角
角
角
角
全周
車体フレームを構成する
角
角
両合わせ面
角
角
　（なお、下線は、訂正個所を明確にするため、当審で付したものである。）
　　
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
＜訂正事項ａ＞
　上記訂正事項ａは、溶接構造物について「車体フレームを構成する溶接構造物」に限定し、溶接について「全周溶接」と限定し、また、「角筒状部材」を「角筒状形材」と訂正するものであるから、特許請求の範囲の減縮、及び誤記の訂正を目的とするものであって、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。（請求項１に係る訂正事項は、本件特許明細書等の段落【０００１】、【００４５】、【００５７】に記載されていたことである。）
＜訂正事項ｄ＞
　上記訂正事項ｄは、第１、及び第２の筒状形材について「角筒状形材」に限定し、溶接について「全周溶接」と限定し、溶接構造物について「車体フレームを構成する溶接構造物」に限定し、第１の形材と第２の形材との「接触面」を「両合わせ面」に訂正するものであるから、特許請求の範囲の減縮、及び明りょうでない記載の釈明を目的とするものであって、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。（請求項１６に係る訂正事項は、本件特許明細書等の段落【０００１】、【００４５】、【００５７】に記載されていたことである。）
＜訂正事項ｅ及びｆ＞
　上記訂正事項ｅ及びｆは、訂正事項ａ及びｄに係る特許請求の範囲の記載と、発明の詳細な説明の記載との整合を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。そしてこれら訂正事項ｅ及びｆは、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
３．独立特許要件
＜訂正事項ｂ及びｃ＞
　上記訂正事項ｂ及びｃは、特許異議の申立てがされていない請求項１４及び１５についての訂正であつて、いずれも、「・・・記載の記載の・・・」を「・・・記載の・・・」と訂正するものであり、誤記の訂正を目的としている。そこで、これら請求項１４及び１５に係る発明が特許出願の際独立して特許を受けることができるものであるか否かについて検討する。
　請求項１４に係る発明は、請求項２乃至５又は１０乃至１２のいずれか１項を引用するものであり、同請求項１４において特定される事項である「第１及び第２角筒状形材の軸に垂直な断面における短辺の外寸をＨ１、肉厚をｔとすると、前記隅部の外面の曲率半径Ｒはｔ＜Ｒ＜Ｈ１／３である」点は、下記の甲各号証及び各引用例のいずれにも記載も示唆もされておらず、これら甲各号証及び各引用例から当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。また、他に請求項１４に係る発明を拒絶すべき理由を発見しない。よって、請求項１４に係る発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができないものとはいえない。
　請求項１５に係る発明は、請求項１４を引用するものであり、請求項１４に係る発明特定事項をすべて含み、更に他の事項を限定したものであるから、上記と同様の理由により特許出願の際独立して特許を受けることができないものとはいえない。。
　
４．むすび
　以上のとおりであるので、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
第３　特許異議の申立てについての判断
１．特許異議の申立ての概要
　特許異議申立人住友軽金属工業株式会社は、下記の甲第１乃至６号証を提出し、本件請求項１、２、１６に係る発明は、甲第１乃至６号証に記載された発明に基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から、これら各発明は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、特許法第１１３条第２号の規定によりその特許を取り消すべきものである。また、本件請求項１６に係る発明における「第１筒状形材と前記第２筒状形材との接触面は形材内面側の内縁と形材外面側の外縁との間の幅が第１筒状形材と第２筒状形材とで実質的に同一である」の記載はその意味が明確でなく、当業者が容易にその実施をすることもできないので、特許法第３６条第４項及び第６項第２号の規定により特許を受けることができないものであり、特許法第１１３条第４号の規定により取り消すべきものである旨主張している。
　
　甲第１号証：ＳＡＥ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒ　Ｓｅｒｉｅｓ，８７０１４８（１９８７年２月），ｐ．１〜８
　甲第２号証：Ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，ｖｏｌ．５２，Ｎｕｍｂｅｒ９（１９７３年９月），ｐ．５６９
　甲第３号証：Ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，ｖｏｌ．５４，Ｎｕｍｂｅｒ７（１９７５年７月），ｐ．５０３〜５０４
　甲第４号証：「溶接技術」（１９６６年８月）第３３頁
　甲第５号証：住友軽金属工業株式会社の敷地内にある門扉の一部を撮影した写真
　甲第６号証：実開昭６２−８０７８７号公報
　
２．取消しの理由の概要
　当審で再度通知した取消しの理由（以下、「第２回取消理由通知」という。）においては下記引用例を提示し、請求項１、１６に係る発明は、これら引用例１乃至３に記載された発明に基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から、これら各発明は、特許法第２９条第２項に規定により特許を受けることができないものであり、その特許は取り消すべきものである、というものである。
　
　引用例１：ＳＡＥ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒ　Ｓｅｒｉｅｓ，８７０１４８（１９８７年２月），ｐ．１〜８（上記甲第１号証に同じもの）
　引用例２：Ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，ｖｏｌ．５２，Ｎｕｍｂｅｒ９（１９７３年９月），ｐ．５６９（上記甲第２号証に同じもの）
　引用例３：特開平３−１２８１１９号公報
　
３．本件発明
　上記「第２」で示したように上記訂正が認められるから、本件請求項１乃至１６に係る発明は、訂正請求書に添付された全文訂正明細書（以下、「訂正明細書」という。）の請求項１乃至１６に記載された事項により特定されるとおりのものであると認められるところ、特許異議の申立てがなされた請求項１、２、１６に係る発明は次のとおりである。
「【請求項１】　アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材の端面とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材の端面とを突き合わせた後、この突合せ部を周方向に溶接する車体フレームを構成する溶接構造物の製造方法において、前記第１及び第２角筒状形材は実質的に同一の肉厚を有し、前記第１角筒状形材の端面とその軸とがなす角度は、前記第２角筒状形材の端面とその軸とがなす角度と実質的に同一であり、前記第１角筒状形材及び前記第２角筒状形材の端面同士を合致させ、それらの軸方向を相互に異なる方向とした状態で全周溶接することを特徴とする溶接構造物の製造方法。」（以下、「本件発明１」という。）
「【請求項２】　前記第１及び第２角筒状形材の各隅部の外面に丸みを設けて周方向の肉厚を均一化したことを特徴とする請求項１に記載の溶接構造物の製造方法。」（以下、「本件発明２」という。）
「【請求項１６】　アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材とを合わせた後、前記第１角筒状形材と前記第２角筒状形材との接触部を全周溶接する車体フレームを構成する溶接構造物の製造方法において、前記第１角筒状形材と前記第２角筒状形材との両合わせ面は形材内面側の内縁と形材外面側の外縁との間の幅が第１角筒状形材と第２角筒状形材とで実質的に同一であることを特徴とする溶接構造物の製造方法。」（以下、「本件発明１６」という。）
　
４．特許法第２９条第２項違反について
（１）引用例記載の発明・事項
ａ　上記第２回取消理由通知において提示した引用例１：ＳＡＥ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒ　Ｓｅｒｉｅｓ，８７０１４８（１９８７年２月），ｐ．１〜８（特許異議申立人の提示した甲第１号証）
　（なお、上記引用例１の文献には頁番号が連続して表記されていないが、第３，５，７頁を示す番号の記載及び記載内容の連続性からみて、引用例１の文献は第１乃至８頁を示したものであると認定した。）
　ア　「テスト材料は ６NO１−T５ 合金であった。・・・これらのメンバーをＤＣＲＰ　ＭＩＧ溶接することによって、テストモデルが生産された。
　テストモデルと荷重試験の配列は図２に示される。」（第３頁右欄第３８行〜第４頁右欄第２行）
　イ　Ｓｉｄｅ−ｓｉｌｌ及びＦｒｏｎｔ−ｈｉｎｇｅ−ｐｉｌｌａｒがそれぞれ角筒状であること。Ｆｒｏｎｔ−ｈｉｎｇｅ−ｐｉｌｌａｒの端部がＳｉｄｅ−ｓｉｌｌに突き合わされ、この突き合わされた部分を周方向に全周溶接されていること。（第４頁　Ｆｉｇ．２）
　ウ　車体フレームを、アルミニウム合金（５０５２−Ｈ１８、６NO１−T５、７００３−Ｔ５、５０８３−０等）からなる形材を溶接して形成したこと（第６頁左欄下から７行〜同頁右欄第６行、同頁Ｆｉｇ．６及びＴａｂｌｅ４）
　これら摘記事項より、引用例１には、次の発明及び事項が記載されていると認める。
　「アルミニウム合金からなる角筒状のＦｒｏｎｔ−ｈｉｎｇｅ−ｐｉｌｌａｒの端部と、アルミニウム合金からなる角筒状のＳｉｄｅ−ｓｉｌｌとの突き合わせ部を周方向に全周溶接する溶接構造物。」（以下、「引用例１記載の発明」という。）
　「アルミニウム合金からなる形材を溶接する車体フレームを構成する溶接構造物。」（以下、「引用例１記載の事項」という。）
　
ｂ　同第２回取消理由通知において提示した引用例２：Ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，ｖｏｌ．５２，Ｎｕｍｂｅｒ９（１９７３年９月），ｐ．５６９（特許異議申立人の提示した甲第２号証及びその部分訳）
　ア　「Ｆｉｇ．６に、いくつかのプロセスによるパイプの接合形態を示します。これらは、一般に、約１／８〜１／４インチの肉厚、２〜８インチの外径のステンレススチールから成ります。“Ｔ”と９０°ＡＮＧＬＥの形態は、２Ｇと５Ｇで示された直線状に配置された形態よりもそれほど一般的とはいえませんが、ｐｕｌｓｅｄＧＴＡ（＝パルスＴＩＧ溶接）がよりよく適用され、ヒートシンク、フィットアップ、そしてポジションなどのバリエーションを得ることができます。オペレーターが言うには、ｐｕｌｓｅｄＧＴＡの方がｓｔａｎｄａｒｄＧＴＡ（＝スタンダードＴＩＧ溶接）よりもよく溶け込み、不充分なフィットアップでも許容でき、全ての位置での溶融池をコントロールするのに困難なことはないとのことです。」（第５６９頁右欄第５〜１６行目）
　イ　２つのパイプのそれぞれの一端部が斜めに形成され、これら斜めに形成された部分を突き合わせ、９０°の角度をもって接合されていること。（第５６９頁　Ｆｉｇ．６）
　これら摘記事項、及び、パイプは筒状形材であることは明らかであること、突き合わせた箇所の溶接は周方向に行われることは明かであること、９０°の角度をもって接合されることは、軸方向を相互に異なる方向とした状態で接合することに他ならないことからみて、引用例２には、次の発明が記載されていると認める。
「ステンレススチールからなる第１筒状形材の端部とステンレススチールからなる第２筒状形材の端部とを突き合わせた後、この突き合わせ部を周方向に溶接する溶接構造物の製造方法において、前記第１筒状形材及び前記第２筒状形材の端部同士を合致させ、それらの軸方向を相互に異なる方向とした状態で溶接する溶接構造物の製造方法。」（以下「引用例２記載の発明」という。）
　
ｃ　同第２回取消理由通知において提示した引用例３： 特開平３−１２８１１９号公報
　ア　「第１図ないし第６Ｂ図は本発明の製造工程を示す概略説明図であり、第１図に示す本管１の周壁部１Ａにおける水平中立面Ｘ・・・の上側周壁部１ａ１縦軸方向中央部に、第２図に示すように、水平中立面Ｘに平行な平坦部２を形成する。この平坦部２は、第３図に示す枝管３、つまり前記本管１よりも小径の枝管３を立設させることの可能な大きさの面積を有して形成される。」（第３頁右下欄第９〜１７行）
　イ　「一方、第３図の枝管３における周壁部３Ａの接続端を、例えば旋盤によって面取りして、下向き載頭円錐面４を形成する。
　他方、第５Ａ図に示すように、本管１の平坦部２の中央部に、枝管３の内径に等しい大きさの透孔２Ａをドリルによって穿設形成し、ついで、・・・第５Ｂ図に示すように、枝管３の下向き載頭円錐面４に合致する突合せ面２ａを形成する。
　つぎに、第６Ａ図に示すように、本管１の平坦部２に形成されている透孔２Ａの突合せ面２ａに、枝管３の下向き載頭円錐面４を突合せ、このように突合された突合せ面２ａと下向き載頭円錐面４の外周軌跡に沿って、例えばＴＩＧ溶接装置やレーザ溶接装置などの溶接装置５によって溶接することにより、第６Ｂ図に示すように、本管１と枝管３を一体結合した枝出し管６が製造される。」（第４頁左上欄第４行〜同頁右上欄第２行）
　ウ　「この平坦面２に、・・・枝管３の下向き載頭円錐面４に合致する突合せ面２ａを形成して、下向き載頭円錐面４との突合せ面幅を等しくさせ・・・」（第４頁右上欄第６〜１０行）
　エ　「突合せ面２ａと下向き載頭円錐面４を吻合させた場合、両面２ａ，４の全面を余すことなく一様に合致させて突合すことができる。そのために、・・・両者１，３の突合せ面を均等に溶け込ませて、・・・適正に分岐接続することができる。」（第４頁左下欄第１３行〜同頁右下欄第１行）
　これら摘記事項、並びに、本管１及び枝管３は筒状形材であることが明らかであることからみて、引用例３には次の発明が記載されていると認める。
「第１の筒状形材と第２の筒状形材とを突き合わせた後、突き合わせ面を全周溶接する溶接構造物の製造方法において、突き合わせ面幅を第１及び第２の形材で等しくする溶接構造物の溶接方法。」（以下、「引用例３記載の発明」という。）
　
（２）対比・判断
＜本件発明１について＞
　本件発明１と引用例２記載の発明とを対比するに、後者の「筒状形材」と前者の「角筒状形材」とは、筒状形材である限りで一致するから、両者は次の一致点、相違点を有している。
　一致点
「第１筒状形材の端部と第２筒状形材の端部とを突き合わせた後、この突き合わせ部を周方向に溶接する溶接構造物の製造方法において、
前記第１筒状形材及び前記第２筒状形材の端部同士を合致させ、それらの軸方向を相互に異なる方向とした状態で溶接する溶接構造物の製造方法。」
　相違点１
　前者においては、２つの筒状形材がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる角筒状であるのに対し、後者においては、筒状形材はステンレススチールのパイプすなわち円筒状である点。
　相違点２
　前者においては、溶接構造物が「車体フレームを構成する」のに対し、後者においては、溶接構造物の対象物について不明である点。
　相違点３
　前者においては、２つの筒状形材の端面を突き合わせ、２つの筒状形材は実質的に同一の肉厚を有し、２つの筒状形材で、端面とその軸とがなす角度は実質的に同一であるのに対し、後者においては、２つの筒状形材の端部の突き合わせが「端面」で行われるか否か不明であり、したがって、２つの筒状形材で、端面とその軸とがなす角度は実質的に同一であるか否かについても不明である点。
　相違点４
　前者においては、２つの筒状形材の溶接が全周溶接であるのに対し、後者においては当該事項について不明である点。
　
　これら相違点について検討する。
　相違点１について
　引用例１には、上記のように「アルミニウム合金からなる角筒状のＦｒｏｎｔ−ｈｉｎｇｅ−ｐｉｌｌａｒの端部と、アルミニウム合金からなる角筒状のＳｉｄｅ−ｓｉｌｌとの突き合わせ部を周方向に全周溶接する溶接構造物。」なる発明が記載されていること、引用例１記載の発明と引用例２記載の発明は、２つの筒状形材を溶接接合する点で共通していることからすれば、引用例２記載の発明における２つの筒状形材をアルミニウム又はアルミニウム合金からなる角筒状とすることは当業者が容易に成し得たものである。
　相違点２について
　引用例１に記載されるように、「アルミニウム合金からなる形材を溶接する車体フレームを構成する溶接構造物」（上記、「引用例１記載の事項」）は本件出願前に公知であること、また、上記相違点１で述べたように、引用例１及び２の溶接接合技術には共通性が存在することからすれば、本件発明１において相違点１にかかる事項は、当業者が容易に成し得たものである。
　相違点３について
　引用例２に係る上記摘記事項ｂのア及びイの記載、及び、２つのパイプを接合して一本のパイプとする際には、接続する２つのパイプはそれぞれ、内径、肉厚、外径の等しいものを用いることは技術常識であることから勘案するに、同引用例２記載の発明における溶接接合される２つのパイプは、それぞれの肉厚が等しいものではないとすべき特段の理由が見いだせない。また、同引用例２記載の発明において、２つのパイプの端部を接合するには、それぞれのパイプの端面同士を突き合わせて溶接することは当然になされる事項である。更に、引用例３に記載されるように、第１の筒状形材と第２の筒状形材とを突き合わせた後、突き合わせ面を全周溶接する溶接構造物の製造方法において、突き合わせ面幅を第１及び第２の形材で等しくする溶接構造物の溶接方法は公知である。
　以上のことからすれば、内径、肉厚、外径の等しい２つの筒状形材の端面を突き合わせて溶接する際に、２つの突き合わせ面の幅寸法を合致させるため、２つの筒状形材の、端面とその軸とがなす角度を実質的に同一とすることは当業者が容易に成し得たものである。
　なお、本件特許権者は、平成１６年８月３１日付の意見書の第５頁第１４〜２６行において、隅部の厚さが√２倍となることによる溶け込みの不足という課題、及び、断面形状による溶け込みの不均一という課題の２つを、本件発明１は解消するものである旨主張しているが、本件特許明細書等の段落【００２９】によれば、請求項１に係る製造方法においても隅部の溶け込みが不足しやすく、これを解決するには、隅部は丸みを有していることが好ましいことが記載されており、本件発明１は角筒状形材の隅部に丸みを設けることについて限定されていないことからすれば、上記２つの課題のうち、前者の課題についての解決はなされていないと云うべきである。また、後者の課題は、接続される形材のそれぞれが、溶接の際の熱を均等に受けるよう、どの溶接箇所においてもその箇所の壁厚みが２つの形材で同じであることで解決されるのであり、このことは、形材が角筒であるか円筒であるかに依存しないものであること、形材の材質による溶接速度にも依存しないことは明らかである。したがって、本件特許権者の上記主張は、採用することができない。
　相違点４について
　引用例２記載の発明においては、２つのパイプを溶接によって接合することからすれば、溶接技術の常識からみて、その溶接は溶接箇所の全周に亘って行うことは当然に行われる事項である。
　本件発明１の作用効果について
　そして、本件発明１の作用効果は、引用例２記載の発明、引用例１記載の発明及び事項、及び引用例３記載の発明から当業者が予測可能な範囲内のものであって、格別なものではない。
　したがって、本件発明１は、引用例２記載の発明、引用例１記載の発明及び事項、及び引用例３記載の発明から当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
＜本件発明２について＞
　本件発明２と引用例２記載の発明とを対比するに、両者は、上記＜本件発明１について＞で述べた一致点、及び相違点１〜４に加えて次の相違点を有している。
　相違点５
　本件発明２においては、端面を突き合わせて溶接される筒状形材が「第１及び第２角筒状形材の各隅部の外面に丸みを設けて周方向の肉厚を均一化した」ものであるのに対し、引用例２記載の発明においては、当該事項を欠いている点。
　上記相違点５について検討するに、同相違点５に係る事項は、引用例１及び３、上記甲第３乃至６号証（なお、甲第１及び２号証は、それぞれ上記引用例１及び２と同じ証拠である。）のいずれにも記載されておらず、示唆もされていない。また、上記事項が当業者にとって容易に想到できる根拠も見あたらない。そして、本件発明２は、当該事項を備えることにより、溶接時に溶融部の溶け込みが隅部においても均一となるという作用効果を奏するものである。（本件特許明細書等の段落【００２９】）
　してみると、本件発明２は、上記引用例１乃至３、及び甲第３乃至６号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。したがって、本件発明２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はない。
　　
＜本件発明１６について＞
　本件発明１６と引用例２記載の発明とを対比するに、後者の「筒状形材」と前者の「角筒状形材」とは、筒状形材である限りで一致するから、両者は次の一致点、相違点を有している。
　一致点
「第１筒状形材と第２筒状形材とを合わせた後、前記第１筒状形材と前記第２筒状形材との接触部を溶接する溶接構造物の製造方法。」
　相違点６
　前者においては、２つの筒状形材がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる角筒状形材であるのに対し、後者においては、筒状形材はステンレススチールのパイプすなわち円筒状である点。
　相違点７
　前者においては、２つの筒状形材の溶接が全周溶接であるのに対し、後者においては当該事項について不明である点。
　相違点８
　前者においては、溶接構造物が「車体フレームを構成する」のに対し、後者においては、溶接構造物の対象物について不明である点。
　相違点９
　前者においては、２つの筒状形材との両合わせ面は形材内面側の内縁と形材外面側の外縁との間の幅が２つの筒状形材とで実質的に同一であるのに対し、後者においては、当該事項について不明である点。
　
　これら相違点について検討する。
　上記相違点６は、上記の＜本件発明１について＞で述べた相違点１と、相違点７は同じく相違点４と、相違点８は同じく相違点２と、それぞれ同じものであり、その判断についても＜本件発明１について＞で検討したものと同様である。
　相違点９について検討するに、引用例２に係る上記摘記事項ｂのア及びイの記載、及び、２つのパイプを接合して一本のパイプとする際には、接続する２つのパイプはそれぞれ、内径、肉厚、外径の等しいものを用いることは技術常識であることは上記の＜本件発明１について＞で述べたとおりである。更に、引用例３に記載されるように、第１の筒状形材と第２の筒状形材とを突き合わせた後、突き合わせ面を全周溶接する溶接構造物の製造方法において、突き合わせ面幅を第１及び第２の形材で等しくする溶接構造物の溶接方法は公知であることを勘案すれば、２つの筒状形材を合わせて溶接するに際し、相違点９に係る事項とすることは、当業者が容易に成し得たものである。
　本件発明１６の作用効果について
　そして、本件発明１６の作用効果は、引用例２記載の発明、引用例１記載の発明及び事項、及び引用例３記載の発明から当業者が予測可能な範囲内のものであって、格別なものではない。
　したがって、本件発明１６は、引用例２記載の発明、引用例１記載の発明及び事項、及び引用例３記載の発明から当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
　以上のとおり、本件請求項１、１６に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　また、本件請求項２に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものではなく、他に、同請求項２に係る特許について、これを取り消すべき理由を発見しない。
　
５．特許法第３６条第４項及び第６項第２号違反について
　特許異議申立人は、本件請求項１６に係る発明における「第１筒状形材と前記第２筒状形材との接触面は形材内面側の内縁と形材外面側の外縁との間の幅が第１筒状形材と第２筒状形材とで実質的に同一である」の記載は、「接触面」が、文言上は両者が接触している１つの共通の面を意味することにより、その意味が明確でない旨主張している。（特許異議申立書第１３頁第８〜１９行）
　これに対し、上記のように平成１６年４月１２日付訂正請求書により、本件請求項１６における「第１筒状形材と前記第２筒状形材との接触面」は「第１筒状形材と前記第２筒状形材との両合わせ面」と訂正された。「両合わせ面」は、それぞれの形材の面を示すものと解釈するのが相当であるから、この訂正により、第１筒状形材と前記第２筒状形材のそれぞれで、両形材を合わせた面の幅が実質的に同一であることが明確となり、特許法第３６条第４項及び第６項第２号に係る明細書の記載不備は解消されている。
　
６．むすび
　以上のとおりであるから、本件の請求項１及び１６に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、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。
　また、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項２に係る特許を取り消すことができない。
　更に、他に、本件請求項２に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
溶接構造物の製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材の端面とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材の端面とを突き合わせた後、この突合せ部を周方向に溶接する
車体フレームを構成する
形材
形材
全周
　【請求項２】　前記第１及び第２角筒状形材の各隅部の外面に丸みを設けて周方向の肉厚を均一化したことを特徴とする請求項１に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項３】　前記突合せ部の鋭角部が面取りされて、前記第１及び第２角筒状形材の端面に垂直の平面部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項４】　前記平面部に溶加材を塗布した後、前記溶接を実施することを特徴とする請求項３に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項５】　前記第１及び第２角筒状形材の肉厚をｔとし、前記突合せ部の端面の内周縁と外周縁との間の幅をＴとすると、ｔ及びＴはｔ／２＜Ｔ＜ｔを満たすことを特徴とする請求項３又は４に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項６】　アルミニウム又はアルミニウム合金からなる角筒状形材の側部にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる円筒状形材の端部を突き合わせて溶接する溶接構造物の製造方法において、前記円筒状形材の端面は内面側が凸になるように面取りされ、前記角筒状形材には前記円筒状形材の端面に合う孔面を有する貫通孔が形成されており、前記円筒状形材の端面を角筒状形材の孔面に重ね合わせた後、両者を周方向に溶接することを特徴とする溶接構造物の製造方法。
　【請求項７】　前記貫通孔の孔面は、前記角筒状形材の側面に対して４５°の角度で傾斜していることを特徴とする請求項６に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項８】　前記角筒状形材の隅部の外面は、丸みを有していることを特徴とする請求項６又は７に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項９】　前記角筒状形材の軸に垂直な断面における短辺の外寸をＨ１、肉厚をｔとすると、前記隅部の外面の曲率半径Ｒはｔ＜Ｒ＜Ｈ１／３であることを特徴とする請求項８に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項１０】　前記角筒状形材の軸に垂直な断面における前記隅部の内面の曲率半径ｒは、Ｒ−ｔであることを特徴とする請求項９に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項１１】　前記側部の幅をＷとすると、前記円筒状形材の外径ｄはｄ≦Ｗ−２Ｒを満たすことを特徴とする請求項９又は１０に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項１２】　アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材の側部とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材の側部とを、第１及び第２角筒状形材の軸が同一方向となるように合わせ、前記第１角筒状形材と前記第２角筒状形材との接触部を前記軸方向に沿って溶接する溶接構造物の製造方法において、前記第１角筒状形材の第２角筒状形材に向い合う隅部の外面及び前記第２角筒状形材の前記第１角筒状形材に向かい合う隅部の外面は丸みを有しており、前記第１角筒状形材の前記第２角筒状形材に向い合う側部に第１貫通孔が設けられると共に、前記第２角筒状形材の前記第１角筒状形材に向い合う側部に第２貫通孔が設けられ、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが同軸となるように前記第１角筒形状部材と前記第２角筒形状部材とを重ね合わせることを特徴とする溶接構造物の製造方法。
　【請求項１３】　前記第１角筒状形材に更に第３貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の溶接構造物の製造方法。
　【請求項１４】　前記第１及び第２角筒状形材の軸に垂直な断面における短辺の外寸をＨ１、肉厚をｔとすると、前記隅部の外面の曲率半径Ｒはｔ＜Ｒ＜Ｈ１／３であることを特徴とする請求項２乃至５又は１０乃至１２のいずれか１項
に記
　【請求項１５】　前記第１及び第２角筒状形材の軸に垂直な断面における前記隅部の内面の曲率半径ｒは、Ｒ−ｔであることを特徴とする請求項１４
に記
　【請求項１６】　アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１
角
角
角
角
全周
車体フレームを構成する
角
角
両合わせ面
角
角
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金（以下、総称してアルミニウム材という）からなる角筒状の形材を溶接して自動車等の車体フレームを形成する溶接構造物の製造方法に関し、特に溶接部の信頼性及び強度が高い溶接構造物の製造方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来より、自動車及び輸送機等の車体を中空のパイプ状フレームにより支持するために、スペースフレーム構造が一般的に使用されている。図１９は一般の乗用車に適用されているスペースフレーム構造を示す模式図である。図１９に示すように、角パイプ（角筒）状の形材５１を複数本用意し、形材５１の端部を他の形材５１の端部に溶接することによって、溶接部５２を形成し、この溶接部５２により形材５１同士が固着されてスペースフレーム構造が形成される。得られたスペースフレーム５３を覆うように、自動車用ボディ５４が載置される。溶接部５２の具体的な形成方法は種々のものが提案されている。
　【０００３】
　図２０及び２１は、溶接部５２を拡大して示す斜視図である。図２０に示すように、形材５５の側壁面端部５５ａには、形材５６の端部５６ａが当接しており、当接部の周囲に溶接ビード５７を形成することによって、形材５６は形材５５に固定されている。形材５５の側壁面端部５５ａに形材５６の端部５６ａを溶接することは、他の溶接方法に比して容易であるため、スペースフレームの組立には、この溶接方法が一般的に使用されている。また、図２１に示すように、結節部材５８を使用する溶接方法もある。この場合の結節部材５８は中央部が９０°に屈曲した部材であり、形材５５と形材５６との間に結節部材５８を配置し、形材５５の端部５５ａを結節部材５８の一端に接触させると共に、形材５６の端部５６ａを結節部材５８の他端に接触させる。各接触部に、夫々、溶接ビード５７ａ，５７ｂを形成することにより、形材５５と形材５６とを結節部材５８を介して接合する。
　【０００４】
　結節部材の形状及び結節部材と形材との接合方法については、種々のものが提案されている（特開平７−８０５７０号公報及び特開平７−１３７６５５号公報）が、結節部材を使用する場合には、車体フレームの重量が増加することに加え、製造費が高価となるため、可及的に結節部材を使用しないことが要望されている。結節部材を介すことなしに溶接強度を高めつつ、形材同士を直結させて組み立てられた溶接構造物が提案されている（特公平６−５９８３８号公報）。
　【０００５】
　図２２は、溶接構造物（従来技術）を示す斜視図である。図２２（ａ）に示すように、形材６１は、角パイプ（角筒）状である。形材６１の各面のうち、形材６２に向かい合う一面は、主壁面部６１ａとなっており、主壁面部６１ａの肉厚は他の壁面部６１ｂのものに比して、数倍厚肉となっている。この主壁面部６１ａに形材６２の先端部が当接しており、この当接部にすみ肉溶接が施され、溶接ビード５７が形成されている。
　【０００６】
　このように構成された溶接構造物においては、主壁面部６１ａが他の壁面部６１ｂに比して厚いため、矢印にて示す荷重が負荷された場合に、中央部６２ａに生じる歪みの大きさと、端部６２ｂに生じる歪みの大きさとが略同一となる。即ち、主壁面部と側壁面部とで厚さが同一の場合は、中央部６２ａの歪みに比して端部６２ｂの歪みが大きくなるため、この歪み集中部を起点として破断が開始される虞れがあるが、図４（ａ）に示す溶接構造物では、歪みの大きさが均一であるため、このような破断が防止され、疲労強度及び剛性が向上する。なお、図２２（ｂ）に示すように、主壁面部６１ａを厚肉とする替わりに、主壁面部６１ａ内面中央部に、突出部６１ｃを設けてもよい。
　【０００７】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、上述の従来技術には、以下に示す問題点がある。図２３は、図２２（ａ）のＡ−Ａ面を拡大して示す断面図であり、図２４は、図２２（ａ）の溶接構造物を溶接して形成する様子を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図２３に示すように、隣接する側壁面部同士がなす角度は９０°であるため、図２４に示すように、矢印６５にて示す溶接予定線に沿ってすみ肉溶接を実施する場合に、隅部６３ｅにて、トーチ６４の溶接姿勢を急激に変化させる必要があり、均一な溶接が困難であるという問題点がある。
　【０００８】
　また、図２３に示すように、形材６２の各側壁面部６３ａ〜６３ｄの肉厚ｔ１が等しい場合であっても、隣接する側壁面部同士がなす角度が９０°であるため、隅部６３ｅの対角線方向の幅ｔ２は√２×ｔ１となる。図２５（ａ），（ｂ）は、夫々、図２４（ｂ）のＢ−Ｂ面及びＣ−Ｃ面を拡大して示す断面図であり、図２５（ｃ）は、図７（ｂ）に示す溶接金属部が破断する様子を示す断面図である。図２５（ａ）に示すように、側壁面部６３ｄにおいて溶接金属部６６の溶込みが良好となるように溶接電流を設定した場合は、図２５（ｂ）に示すように、側壁面部６３ｄの厚さに比して、隅部６３ｅの厚さが√２倍であるため、隅部６３ｅにおける溶接金属部６６の溶込みは不十分なものとなり、隅部６３ｅの内側に大きな未溶融部が残存する原因となる。このような未溶融部が存在すると、図２５（ｃ）に示すように、矢印にて示すような方向に荷重が付与された場合に、未溶融部を起点とした破壊が進行して、溶接金属部６６が破断してしまうという問題点がある。一般に溶接構造物の破壊状態としては、溶接熱影響部及び母材における塑性変形によるものが好ましく、上述のように溶接金属部が破断するのは好ましくない。　更に形材６１と形材６２との外寸法が同一である場合は、以下のような問題点がある。
　【０００９】
　図２６は、形材６１と形材６２との外寸法が同一である場合の溶接構造物を示す模式図であり、図２７（ａ），（ｂ）は、夫々、図２６のＤ−Ｄ面及びＥ−Ｅ面を示す断面図である。図２６及び２７において、図２２と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図２６に示すように、形材６１と形材６２との外寸法が同一である場合は、溶接ビード５７のうち、形材６１の先端から下方に向かって形成された溶接ビード５７ｃにおいて、未溶接部の発生が著しくなるという問題点がある。図２７（ｂ）に示すように、溶接ビード５７ｃが形成される部位においては、形材６１側の厚さがＸであるのに対し、形材６２の肉厚はｔであり、厚さＸと肉厚ｔとが極めて異なる。このため、形材６２側では、溶込みが深くなるものの、形材６１側では、溶込みが浅くなり、均一な溶接ビード５７が形成されず、未溶接部が発生するという問題点がある。特に、図２７（ａ）に示すように、角部６３ｆにおいては対角線方向の幅が√２倍となるため、形材６２と共に、形材６１側の未溶接部が更に一層多くなる。
　【００１０】
　本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、溶接部の強度が高いと共に、信頼性が高い溶接構造物の製造方法を提供することを目的とする。
　【００１１】
　【課題を解決するための手段】
　本発明に係る第１の溶接構造物の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材の端面とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材の端面とを突き合わせた後、この突合せ部を周方向に溶接する
車体フレームを構成する
形材
形材
全周
　【００１２】
　前記第１及び第２角筒状形材の各隅部の外面に丸みを設けて周方向の肉厚を均一化することが好ましい。
　【００１３】
　前記突合せ部は面取りされ、前記第１及び第２角筒状形材の端面に垂直の平面部が形成されていることが好ましい。
　【００１４】
　前記平面部に溶加材を塗布した後、前記溶接を実施することが好ましい。
　【００１５】
　前記第１及び第２角筒状形材の肉厚をｔとし、前記突合せ部の端面の内周縁と外周縁との間の幅をＴとすると、ｔ及びＴはｔ／２＜Ｔ＜ｔを満たすことが好ましい。
　【００１６】
　本発明に係る第２の溶接構造物の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる角筒状形材の側部にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる円筒状形材の端部を突き合わせて溶接する溶接構造物の製造方法において、前記円筒状形材の端面は内面側が凸になるように面取りされ、前記角筒状形材には前記円筒状形材の端面に合う孔面を有する貫通孔が形成されており、前記円筒状形材の端面を角筒状形材の孔面に重ね合わせた後、両者を周方向に溶接することを特徴とする。
　【００１７】
　前記貫通孔の孔面は、前記角筒状形材の側面に対して４５°の角度で傾斜していることが好ましい。
　【００１８】
　前記角筒状形材の隅部の外面は、丸みを有していることが好ましい。
　【００１９】
　前記角筒状形材の軸に垂直な断面における短辺の外寸をＨ１、肉厚をｔとすると、前記隅部の外面の曲率半径Ｒはｔ＜Ｒ＜Ｈ１／３であることが好ましい。
　【００２０】
　前記角筒状形材の軸に垂直な断面における前記隅部の内面の曲率半径ｒは、Ｒ−ｔであることが好ましい。
　【００２１】
　前記側部の幅をＷとすると、前記円筒状形材の外径ｄはｄ≦Ｗ−２Ｒを満たすことが好ましい。
　【００２２】
　本発明に係る第３の溶接構造物の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１角筒状形材の側部とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２角筒状形材の側部とを、第１及び第２角筒状形材の軸が同一方向となるように合わせ、前記第１角筒状形材と前記第２角筒状形材との接触部を前記軸方向に沿って溶接する溶接構造物の製造方法において、前記第１角筒状形材の第２角筒状形材に向い合う隅部の外面及び前記第２角筒状形材の前記第１角筒状形材に向かい合う隅部の外面は丸みを有しており、前記第１角筒状形材の前記第２角筒状形材に向い合う側部に第１貫通孔が設けられると共に、前記第２角筒状形材の前記第１角筒状形材に向い合う側部に第２貫通孔が設けられ、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが同軸となるように前記第１角筒形状部材と前記第２角筒形状部材とを重ね合わせることを特徴とする。
　【００２３】
　【００２４】
　前記第１角筒状形材に更に第３貫通孔が設けられていることが好ましい。
　【００２５】
　請求項１及び１２に係る溶接構造物の製造方法において、隅部の外面を丸みを有するものとした場合は、前記第１及び第２角筒状形材の軸に垂直な断面における短辺の外寸をＨ１、肉厚をｔとすると、前記隅部の外面の曲率半径Ｒは、ｔ＜Ｒ＜Ｈ１／３であることが好ましい。
　【００２６】
　この場合は、前記角筒状形材の軸に垂直な断面における前記隅部の内面の曲率半径ｒは、Ｒ−ｔであることが好ましい。
　【００２７】
　本発明に係る第４の溶接構造物の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１
角
角
角
角
全周
車体フレームを構成する
角
角
両合わせ面
角
角
　【００２８】
　請求項１に係る溶接構造物の製造方法においては、先ず、肉厚が実質的に同一な第１及び第２角筒状形材を用意する。次に、第１角筒状形材の端面と第２角筒状形材の端面とを突き合わせた場合に、第１角筒状形材の端面とその軸がなす角度が、第２角筒状形材の端面とその軸がなす角度と実質的に同一となるように、第１及び第２角筒状形材の端部同士を突き合わせて、突合せ部を周方向に溶接する。そうすると、突合せ部の端面の内周縁と外周縁との間の幅が第１角筒状形材と第２角筒状形材との間で同一となるため、溶接時に溶融部の溶込みが第１角筒状形材と第２角筒状形材との間で略同一となり、均質な溶接ビードが形成される。これにより、未溶融部の発生が抑制されて、溶接部の信頼性及び強度が向上し、溶接金属部の破断が防止される。
　【００２９】
　但し、上述の場合でも、各角筒状形材の隅部においては、周方向の肉厚が厚いものとなり、この部分の溶込みが不足しやすい。また、隅部においてトーチの姿勢を急変化させる必要があり、溶接を連続して実施することが困難である。そこで、隅部は丸みを有していることが好ましい。これにより、トーチ進行方向において、周方向の肉厚が均一化され、この方向における溶込みが更に一層均一となり、溶接部の信頼性及び強度が更に一層向上する。また、溶接を連続的に実施することが可能となる。
　【００３０】
　また、突合せ部に生じた鋭角部では、端面の内周縁と外周縁との間の幅が厚いものとなり、この部分の溶込みが不足しやすい。これを防止するために、鋭角部を面取りして、各形材の端面に垂直の平面部を形成することが好ましい。これにより、面取りされた鋭角部における端面の内周縁と外周縁との間の幅が形材の肉厚と略同一となるため、溶込みが均一となり、溶接部の強度が更に一層向上する。また、この平面部に溶加材を塗布してもよい。これにより、更に一層溶接性を向上させることができる。
　【００３１】
　請求項６に係る溶接構造物の製造方法においては、角筒状形材と円筒状形材とを用意し、円筒状形材の端面は内面側が凸となるように面取する。端面の断面形状は種々のものとすることができるが、例えば、傾斜した側部を有するものとする。この端面に合う孔面を有する貫通孔を角筒状形材に形成する。従って、円筒状部材の端面の断面形状が、傾斜した側部を有するものである場合は、貫通孔の孔面の断面形状は傾斜したものとなる。次に、この貫通孔に面取りされた端面を嵌入し、円筒状形材の端面を角筒状形材の孔面に合わせた後、両者を周方向に溶接する。そうすると、円筒状形材と角筒状形材とで、接触面はその内縁と外縁との間の幅が実質的に等しいものとなる。これにより、請求項１に係る溶接構造物の製造方法と同様に、溶接部の信頼性が向上すると共に、強度が向上する。
　【００３２】
　孔面を有する貫通孔を角筒状形材に形成する場合は、孔面の傾斜角は特に制限されないものの、角筒状形材の側面に対して４５°とすることが好ましい。この場合は、円筒状形材の端面の側部の傾斜角も４５°となる。そうすると、溶接トーチの進行方向に垂直な面内において、円筒状形材と角筒状形材とで、接触面はその内縁と外縁との間の幅が等しいものとなる。これにより、円筒状形材に対する溶込みと角筒状形材に対する溶込みとが略等しくなり、更に一層溶接部の強度が向上する。また、円筒状形材を角筒状形材に安定して仮止めすることができる。
　【００３３】
　なお、請求項６に係る溶接構造物の製造方法においても、上述の溶接構造物の製造方法と同様に、隅部の外面は丸みを有することが好ましい。隅部の外面に丸みがないと、円筒状形材と角筒状形材との間で、その接触面の内縁と外縁との間の幅を等しい状態に保っても、角部及び角筒状形材の側部の影響により、円筒状形材に対する溶け込みと、角筒状形材に対する溶け込みとを略等しくすることができにくい。逆に、隅部の外面に丸みを有すると、両溶け込みが略等しくなり、更に一層溶接部の強度が向上する。
　【００３４】
　この場合に、隅部の外面の曲率半径をＲ、角筒状形材の側部の幅をＷとして、円筒状形材の外径ｄをＷ−２Ｒ以下とすることが好ましい。外径ｄがＷ−２Ｒを超えると、角筒状形材に貫通孔を設けた際に、貫通孔の外周部が隅部に達して、角筒状形材の強度が低下してしまう。
　【００３５】
　請求項１２に係る溶接構造物の製造方法においては、第１角筒状形材の隅部のうち、少なくとも第２角筒状形材に向い合う隅部の外面は丸みを有している。同様に、第２角筒状形材の隅部についても、少なくとも第１角筒状形材に向い合う隅部の外面は丸みを有している。このような形材の側部同士を、各形材の軸が同一方向となるように合わせる。そうすると、隅部が丸みを有するものであるため、開先が形成される。この開先に沿って、溶接を実施する。そうすると、開先形状が第１及び第２角筒状形材の側部（境界面）を対称面として対称な形状となっているため、第１角筒状形材の溶込みと第２角筒状形材の溶込みとが略同一となり、第１角筒状形材と第２角筒状形材とは強固に接合され、信頼性が向上する。
　【００３６】
　この場合に、第１角筒状形材に第１貫通孔を設けると共に、第２角筒状形材に第２貫通孔を設け、この貫通孔同士が同軸となるように、第１角筒状形材と第２角筒状形材とを合わせる。そうすると、第１角筒状形材と第２角筒状形材との位置決めが容易となる。また、貫通孔を介して第１及び第２角筒状形材の中空部が連続空間となっているため、溶接中に中空部内の空気等の気体が膨張した場合でも、貫通孔を介してこれらの気体は移動することが可能であるため、溶接中に溶接池から膨張気体が吹き出す虞れがない。
　【００３７】
　また、前述の貫通孔以外に、更に第３貫通孔を第１角筒状形材に形成し、この貫通孔からファイバスコープ等を挿入して、形材の溶接状態を内面側から確認してもよい。第１及び第２貫通孔を介して、第１及び第２角筒状形材の中空部が接続されているため、第３貫通孔を通過したファイバスコープは、第１及び第２貫通孔を通過して、第１角筒状形材から第２角筒状形材の内部に入ることができる。これにより、第１及び第２角筒状形材の溶接状態を内面側から確認することができる。第１及び第２角筒状形材が他の形材に接続されている場合でも、各形材の中空部が、貫通孔等を介して連結されていれば、同様の手法で、各形材の溶接状態を内面側から確認することができる。
　【００３８】
　請求項１６に係る溶接構造物の製造方法においては、溶接ビートに垂直な断面における第１及び第２筒状形材の端面を基準として、第１筒状形材と第２筒状形材との接触面はその内縁と外縁との間の幅が、第１筒状形材と第２筒状形材とで実質的に同一となるように、第１形材と第２形材とを配置して各端面の周囲を溶接する。なお、溶接ビードが曲線を描いている場合は、曲線の各点において溶接ビートに垂直な断面を想定する。このような形材の配置は、例えば、上述のように角筒状の形材同士を突合せ、一方の筒状形材とその端面とがなす角が、他方の筒状形材とその端面とがなす角と同一となるように、端部を斜面状に形成した後、端部同士を突き合わせることにより得られる。また、上述のように円筒状形材（第１筒状形材）の一端（端部）に凸部を形成し、凹部が形成された角筒状形材（第２筒状形材）にこの端部を嵌入してもよい。このように第１及び第２筒状形材を配置した後、端面の周囲を溶接する。これにより、溶接部の信頼性及び強度が向上した溶接構造物が得られる。
　【００３９】
　請求項１、６及び１２のいずれに係る溶接構造物の製造方法においても、隅部を丸みを有するものとする場合は、隅部の外面の曲率半径Ｒ及び内面の曲率半径ｒは以下の範囲内であることが好ましい。
　【００４０】
　
隅部の外面の曲率半径Ｒ：好ましくは、ｒ＜Ｒ＜Ｈ１／３
　角筒状形材の軸に垂直な断面における短辺の外寸をＨ１、肉厚ｔとする場合に、隅部の外面の曲率半径Ｒがｔ未満では、隅部の内面を丸みを有するものとしない場合でも、隅部の周方向の肉厚を一定とすることが困難となる。一方、曲率半径ＲがＨ１／３を超えると、角筒状形材の断面形状が略円状となり、作業性が低下する。従って、隅部の外面の曲率半径Ｒは、ｔ＜Ｒ＜Ｈ１／３とすることが好ましい。
　【００４１】
　なお、隅部の外面の曲率半径Ｒを上述の範囲とした場合に、角筒状形材の軸に垂直な断面における隅部の内面の曲率半径ｒをＲ−ｔとすれば、隅部の周方向の肉厚を肉厚ｔと同一にすることができる。これにより均質な溶接ビードが得られ、溶接部の強度が向上する。
　【００４２】
　また、請求項１に係る溶接構造物の製造方法において、突合せ部を面取りして端面に垂直の平面部を形成した場合は、突合せ部の端面の内周縁と外周縁との間の幅Ｔは以下の範囲内であることが好ましい。
　【００４３】
　
端面の内周部と外周部との間の幅Ｔ：好ましくは、ｔ／２≦Ｔ≦ｔ
　端面の内周部と外周部との間の幅Ｔがｔ／２未満では、幅Ｔが薄すぎるため、均質な溶接ビードを得ることが困難となる。幅Ｔと角筒状形材の肉厚を可及的に一定にするために、Ｔ＝ｔとすることが好ましいが、この場合は、平面部の幅が小さくなる。更に、幅Ｔが肉厚ｔを超えると、平面部の幅が小さくなりすぎて、溶加材を平面部に盛ることが困難となる。従って、平面部を形成した場合は、端面の内周部と外周部との間の幅Ｔをｔ／２≦Ｔ≦ｔとすることが好ましい。
　【００４４】
　【発明の実施の形態】
　次に、本発明の実施例（第１乃至３実施例）について、添付の図面を参照して具体的に説明する。
　【００４５】
　
第１実施例
　図１は本発明の第１実施例に係る溶接構造物の製造方法を工程順に示す断面図であり、（ａ）は接合前の断面図、（ｂ）は接合後の断面図、（ｃ）は（ｂ）の溶接ビード部を拡大して示す断面図である。第１実施例は、形材の切断面同士を突き合わせて周溶接することにより、溶接構造物を製造する方法である。図１（ａ）に示すように、先ず、角形パイプ（角筒）状の形材１及び形材２を用意する。形材１，２は断面形状が正方形であり、形材１の内周及び外周の寸法は、夫々、形材２のものと同一となっている。形材１の端部に形材２の端部を、形材１と形材２とが垂直となるように溶接する場合は、形材１の端面１ａと形材１の軸方向とがなす角度をβとすると、この角度βが４５°となるように、端面１ａを形成する。即ち、端面１ａは形材１の軸に対して斜面となっている。形材１と同様に、形材２の端面２ａと形材２の軸方向とがなす角度が４５°となるように、端面２ａを形成する。
　【００４６】
　次に、図１（ｂ）に示すように、端面１ａと端面２ａとが密着するように、形材１と形材２とを突き合わせる。これにより、結合角度αは９０°となり、形材１は形材２に垂直となると共に、形材１及び形材２の端面を対称面として（以下、突き合わされる端面を総称して境界面という）、形材１と形材２とは互いに対称な位置に配置される。次に、端面１ａ，２ａの外周を周溶接して、溶接ビード３を形成する。そうすると、図１（ｃ）に示すように、形材１，２において、突合せ部の端面の内周縁と外周縁との間の幅を、夫々、Ｔ１及びＴ２とすると、形材１と形材２とは互いに対称な位置に配置されているため、Ｔ１とＴ２とは同一となる。これにより、形材１と形材２とに対する溶接金属の溶込みが同一となり、溶接ビード３が均一に形成される。従って、溶接部の強度が向上すると共に、溶接部の信頼性が高いものとなる。
　【００４７】
　図２は、第１実施例の変形例を示す断面図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は図１のＦ−Ｆ面を示す断面図である。図２において、図１と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図２に示す実施例においては、図１に示す実施例と同様に、各形材は一辺の長さ（短辺外寸法）がＨの角形パイプである。但し、角度βは図１のものに比して大きくなっており、例えば、角度βを６０°とし、結合角度αを１２０°とし、境界面４を対称面として形材１と形材２とが互いに対称な位置となるように配置されている。これにより、端面の内周縁と外周縁との間の幅が、形材１と形材２とで同一となっている。境界面４上の鋭角部５ａは面取られて、平面部５が境界面４と垂直となるように形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、形材２の隅部の外面６及び内面７には、夫々、曲率半径がＲ及びｒとなるように、アール（曲面、丸み）が設けられている。形材１についても同様である。
　【００４８】
　このように端部が突き合わされた形材１，２において、図３に示すようにトーチ６４を境界面４に沿って移動させ、溶接ビード３を形成する。そうすると、図２（ｂ）に示すように隅部の外面６のアールに沿って、トーチ６４が円滑に移動する。これにより円滑な溶接ビードを形成することができ、溶接部の強度が更に一層向上する。
　【００４９】
　また、平面部５が形成されていない場合は、形材１，２の肉厚ｔに比して鋭角部５ａにおける端面の内周縁と外周縁との間の幅Ｔ３が厚くなるが、平面部５が形成されているため、鋭角部５ａにおける端面の内周縁と外周縁との間の幅Ｔを形材１，２の肉厚ｔと同等以下とすることができる。これにより、この平面部に溶加材を盛ることができる。また、平面部５が形成されたことにより、新たな鋭角５ｂが形材１，２の外面に形成されるが、この鋭角部５ｂは、鋭角部５ａに比して鈍角である。このため、溶接ビードが更に一層良好に形成される。
　【００５０】
　なお、図２（ｂ）に示す隅部の外面６のアールの曲率半径Ｒは、ｔ＜Ｒ＜Ｈ／３であることが好ましい。形材の外寸法をＨとし、形材の肉厚をｔとして、図２（ｂ）に示す隅部の外面６のアールの曲率半径Ｒを、ｔ＜Ｒ＜Ｈ／３の範囲内で設定すると共に、隅部の内面７の曲率半径ｒをＲ−ｔと設定する。これにより、隅部の周方向における肉厚が一定となり、溶接時の溶接電流等の条件を変化させることなしに、境界面４に沿って円滑にトーチ６４を移動し、形材１と形材２とを良好に溶接することができる。前述のように隅部における肉厚を一定とする場合は、隅部の内面７の曲率半径ｒをＲ−ｔとする必要があるため、隅部の外面６のアールの曲率半径Ｒは、少なくとも肉厚ｔ以上であることが必要である。但し、ｔ＝Ｒでは、隅部の内面７の曲率半径が０となり、隅部の内面７が屈曲部となってしまう。形材１，２の内面にこのような屈曲部が存在すると、溶接して得られた構造物の強度が低下してしまう。従って、隅部の外面６のアールの曲率半径Ｒはｔより大きいことが好ましい。
　【００５１】
　一方、曲率半径Ｒの最大値は、数学的にはＨ／２まで取り得るが、曲率半径ＲがＨ／２の場合は、形材１，２は角形パイプ状ではなく、円筒形パイプ状となってしまう。通常、形材１，２は角形パイプ状であるため、水平面上に面接触させることにより、形材１，２を安定させ、枠状構造物等を溶接により製造することができるが、円筒形となると、この安定性が損なわれ、枠状構造物の組立時に位置決めが困難となる。従って、曲率半径Ｒは、少なくともＨ／２未満であることが好ましく、実質的に角形パイプ状を維持し、安定させるためには、図２（ｂ）に示す平面部６ａの幅がＨ／３程度であることが好ましい。従って、曲率半径ＲはＨ／３未満であることが好ましい。
　【００５２】
　以上より、隅部の外面６のアールの曲率半径Ｒは、ｔ＜Ｒ＜Ｈ／３の範囲内で設定する。例えば、外寸法Ｈ＝５０ｍｍであり、肉厚ｔ＝３ｍｍである場合は、隅部の外面６のアールの曲率半径Ｒは、３ｍｍ＜Ｒ＜１６．７ｍｍの範囲で設定することが好ましい。従って、曲率半径Ｒを、例えば、５ｍｍとした場合は、隅部の内面７の曲率半径ｒを２ｍｍに設定する。
　【００５３】
　なお、図５に示すように形材１，２の断面形状が長方形であり、外寸法Ｈ１とＨ２との長さが異なる場合は、短辺外寸法Ｈ１をＨとして、隅部の外面６のアールの曲率半径Ｒを設定する。
　【００５４】
　また、図４に示す平面部５の端面の内周縁と外周縁との間の幅Ｔは、ｔ／２≦Ｔ≦ｔの範囲内で設定することが好ましい。形材１，２の境界面４における端面の内周縁と外周縁との間の幅Ｔを、ｔ／２乃至ｔの範囲内で設定して減肉すると、平面部５の幅Ｆは２ｃｏｓβ（ｔ−Ｔｓｉｎβ）であるため、この平面部５は溶加材を盛るのに十分な幅を有するようになる。従って、この減肉により、溶接性が向上して、均一な溶接ビードを得ることが可能となることに加え、平面部５に溶加材を盛ることにより、溶接部からの破壊を防止してその信頼性を向上できると共に、溶接強度を向上させることができる。例えば、図２に示す肉厚ｔを３ｍｍとし、角度βを６０°とした場合に、平面部５を設けないとすると、境界面４における幅Ｔ３は、約３．５ｍｍとなる。肉厚Ｔ３がこのように厚肉となると、均一な溶接ビードが得られないことに加え、鋭角部５ａをねらって溶接を実施する必要があるため、アークが不安定となる。従って、境界面４における肉厚Ｔ３を減肉することが好ましい。但し、例えば、肉厚ｔ及び角度βが前述の値の場合に、幅Ｔと肉厚ｔとを同一にすると、平面部５の幅Ｆは約０．２ｍｍとなり、かなり狭いものとなる。平面部５の幅Ｆがこのように狭い場合は、溶加材が盛りにくいという欠点がある。そこで、形材１，２の境界面４における幅Ｔを、ｔ／２≦Ｔ≦ｔの範囲内で設定する。
　【００５５】
　なお、上述の実施例では、角度βを４５°又は６０°としたが、角度βが他の値であってもよいことはいうまでもない。
　【００５６】
　
第２実施例
　図６乃至８は本発明の第２実施例に係る溶接構造物の製造方法を示す図であり、図６（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＧ１−Ｇ１面を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）のＧ２−Ｇ２面を示す断面図であり、図７は溶接の様子を示す模式図であり、図８は図７の溶接ビードを拡大して示す断面図である。第２実施例は、形材の側部に他の形材の端部を溶接することにより、溶接構造物を製造する方法である。図６（ａ），（ｂ）に示すように、形材１１は角形パイプ（角筒）状であり、この角形パイプ１１の側部に、孔面を有する貫通孔（皿ザグリ部）１１ａを設ける。貫通孔１１ａはザグリ状の開先形状のものであり、外側に向かって径が大きくなっている。形材１２は、円筒状であり、その端部１２ａは面取りされて内面側が凸となっている。これにより、円筒状形材１２の端部１２ａは形材１１の貫通孔１１ａに整合して密着的に嵌入するようになっている。なお、貫通孔１１ａの傾斜角γは任意であるが、例えば４５°とし、この貫通孔１１ａに整合するように、形材１２の端部１２ａを予め面取りしておく。
　【００５７】
　円筒状形材１２の端部１２ａを形材１１の貫通孔１１ａに嵌入した後、図７に示すように、トーチ６４を形材１２の周囲に周回させることによって、溶接ビード３を形成し、形材１２を形材１１に接合する。そうすると、図８に示すように形材１１と形材１２との境界面（接触面）を基準として、開先形状が対称となる、即ち、円筒状形材と角筒状形材とで、境界面はその内縁と外縁との間の幅が実質的に等しいものとなる。このため、形材１１及び形材１２に対する溶接ビード３の溶込みが均等となる。これにより、未溶融部を起点とした破断が防止され、形材１１と形材１２とは強固に接合される。
　【００５８】
　図９は、第２実施例の変形例を示す断面図である。図９において、図６（ｂ）と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図９に示すように、本変形例においても、形材１１は角形パイプ（角筒）状であるが、短辺Ｈ１と長辺Ｈ２との長さが異なっており、形材１１の隅部の内面７は曲率半径ｒのアールとなっている。また、長辺に貫通孔１１ａが形成されていることに加え、短辺に貫通孔１１ｂが形成されている。この貫通孔１１ｂに形材１３が嵌入される。形材１３は、形材１２と同様に円筒状であり、その端部１３ａは内面が凸となるように面取りされているため、端部１３ａは貫通孔１１ｂに密着的に嵌入するようになっている。円筒状形材１２，１３の外径は、夫々、ｄ２及びｄ１であり、ｄ２はｄ１に比して大きくなっている。このように形材１１の横断面が長方形状である場合であっても、図７に示すように、周溶接することにより、形材１１に形材１２，１３を強固に接合することができる。これにより、形材１１に形材１２，１３を接合し、３次元方向に延びる梁等を形成した場合に、得られた梁等は、その強度が高いものとなる。
　【００５９】
　なお、隅部の外面を曲率半径Ｒ、角筒状形材の側部の幅をＷとすると、外径ｄをｄ≦Ｗ−２Ｒとなるように設定することが好ましい。但し、本変形例のように形材１１の断面形状が長方形であり、長辺及び短辺に、夫々、形材１２，１３が嵌入している場合は、形材１２，１３の外径ｄ１及びｄ２は、夫々について、ｄ１≦Ｈ１−２Ｒ及びｄ２≦Ｈ２−２Ｒを満たすように設定することが好ましい。形材１１に貫通孔１１ａを形成し、この貫通孔１１ａに形材１２，１３を嵌入させる場合に、形材１２，１３を円筒状とすると、貫通孔１１ａの断面形状を円状とすることができるため、ドリル等により貫通孔１１ａを容易に形成することができるが、ｄ１がＨ１−２Ｒを超えると、貫通孔１１ａの外周が形材１１の隅部に達して、形材１１の強度が低下してしまう。ｄ２がＨ１−２Ｒを超えた場合も同様である。従って、ｄ１及びｄ２は、夫々、ｄ１≦Ｈ１−２Ｒ及びｄ２≦Ｈ２−２Ｒとなるように設定することが好ましい。
　【００６０】
　例えば、Ｈ１＝Ｈ２＝５０ｍｍ、隅部の外面７のアールＲ＝５ｍｍ、形材１１〜１３の肉厚ｔ＝３ｍｍとした場合は、ｄ１及びｄ２は４０ｍｍ以下に設定することが好ましい。
　【００６１】
　上述の実施例では、貫通孔１１ａ，１１ｂの傾斜角γを４５°としたが、傾斜角γはこの値に限定されるものではない。但し、形材１１と形材１２，１３との境界面を基準として、開先を可及的に対称なものとし、円筒状形材１２，１３に対する溶込みと角形パイプ状形材１１に対する溶込みとを略同一として、均質な溶接ビード３を形成するために、傾斜角γは４５°であることが好ましい。傾斜角γを４５°とした場合は、形材１２，１３を形材１１に安定して仮止めすることができる。傾斜角γが４５°未満の場合は、円筒状の形材１２，１３の先端１２ａ，１３ａの傾斜角γが４５°を超えるものとなり、開先が左右非対称となる。このため、形材１２，１３に対する溶込みが不足して、溶接ビードが不良となりやすい。一方、傾斜角γが４５°を超えると、形材１に対する溶込みが不足して、溶接ビードが不良となりやすい。従って、貫通孔１１の傾斜角γは、４５°に設定することが好ましい。
　【００６２】
　
第３実施例
　図１０及び１１は本発明の第３実施例に係る溶接構造物の製造方法を示す図であり、図１０（ａ）は形材の正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＬ−Ｌ面を示す断面図、図１１は溶接の様子を示す模式図である。図１０及び１１において、図２（ａ）と同一物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。第３実施例は、形材の側面同士を合わせて溶接することにより、溶接構造物を製造する方法である。図１０に示すように、第１従来技術の形材１及び形材２と同一形状の形材を用意する。形材１，２の隅部の外面６にはアールが形成されている。隅部の外面６の曲率半径に特に制限はないものの、第１実施例に規定されるものと同一であることが好ましい。次に、形材１の一面に貫通孔２１を形成すると共に、形材２の一面に貫通孔２１と同一径の貫通孔２２を形成する。次に、貫通孔２１と貫通孔２２とが同軸となるように、形材１の一面と形材２の一面とを合わせる。これにより、形材１の隅部のうち形材２に向い合う隅部６ａと、形材２の隅部のうち形材１に向い合う隅部６ｂとにより、凹部（開先）６ｃが形成される。この凹部６ｃに沿って、図１１に示すようにトーチ６４を移動させ、凹部６ｃ内に溶接ビード３を形成する。
　【００６３】
　そうすると、形材１と形材２との境界面４を境界として、凹部（開先）６ｃは対称となっているため、形材１と形材２とに対する溶込みが略同一となり、均質な溶接ビード３が形成される。これにより、形材１と形材２とは強固に接合される。
　【００６４】
　また、貫通孔２１，２２を介して、形材１の中空部と形材２の中空部とは連結されているため、形材１，２内の空気は貫通孔２１，２２を通過して移動可能であり、形材１，２の端部等から外部へ流出することができる。このため、形材１，２の中空部内で、溶接熱により空気が加熱されて体積膨張した場合でも、空気が貫通孔２１，２２を通過して移動するため、溶接中に溶接池から吹き出すことが防止される。これにより、溶接作業を安全に実施することが可能となると共に、溶接ビード３の品質が更に一層向上する。
　【００６５】
　更に、貫通孔２１，２２からファイバスコープ等を挿入することにより、形材１，２の中空部側から、溶接状態を確認することができる。この場合は、ファイバスコープが貫通孔２１，２２内を通過するためには、貫通孔２１，２２の内径を１５ｍｍ程度とすることが好ましい。これにより、直径が１１ｍ、長さが３ｍ等のファイバスコープを形材１，２の中空部内に挿入することができる。なお、ファイバスコープを形材１，２内に挿入するために、例えば形材１の側面のうち、形材２に向かい合わない面に貫通孔を予め設けておく。この貫通孔からファイバスコープを形材１の中空部に挿入し、更に貫通孔２１，２２から形材２の中空部に挿入する。
　【００６６】
　次に、上述の第１乃至３実施例を適用して、乗用車用スペースフレーム構造物の製造方法について説明する。図１２は、乗用車用スペースフレーム構造物の製造方法を示す模式図である。乗用車用スペースフレーム構造物の製造方法は、種々のものがあり、例えば、図１２（ａ）に示すように、形材７１ａ乃至７１ｄの各端部同士を溶接して接合し、フロア部７１を形成し、次に、このフロア部７１を主要な枠状構造物として、仮想線にて示す柱材等をフロア部７１に溶接して、乗用車用スペースフレーム構造物を製造する方法がある。また、形材７２ａ乃至７２ｆの各端部同士を溶接して接合し、一対のボデーサイド部７２を形成し、このボデーサイド部７２を主要な枠状構造物として、仮想線にて示す梁材等を介してボデーサイド部７２同士を結合し、乗用車用スペースフレーム構造物を製造する方法がある。いずれの乗用車用スペースフレーム構造物の製造方法においても、形材同士の接合に、第１実施例にて示す溶接構造物の製造方法を適用することができる。
　【００６７】
　また、工程数を減少させて、コストを削減するために、図１２（ｃ）に示すように、図１２（ｂ）に示す形材７２ａ〜７２ｃを一体的に成形して曲げ部材７３ｂを得ると共に、図１２（ｂ）に示す形材７２ｄ〜７２ｆを一体的に成形して曲げ部材７３ａを得、次に曲げ部材７３ａ，７３ｂの端部同士を接合して、ボデーサイド部７３を形成した後、各ボデーサイド部７３の下部に円筒状形材７４を溶接すると共に仮想線にて示す梁等を溶接して、乗用車用スペースフレーム構造物を製造する方法がある。
　【００６８】
　図１２（ｃ）に示す乗用車用スペースフレーム構造物の製造方法について、上述の各実施例の適用方法を示す。図１３は、乗用車用スペースフレーム構造物の製造方法を工程順に示す図であり、（ａ）は、ボデーサイド部を示す断面図、（ｂ）は、ボデーサイド及び梁を示す模式的断面図、（ｃ）は乗用車用スペースフレーム構造物を示す斜視図である。図１３（ａ）に示すように、先ず、第１実施例方法により、曲げ部材７３ａと曲げ部材７３ｂとを溶接する。即ち、曲げ部材７３ａの端部と曲げ部材７３の端部とを合わせた場合に、境界面７３ｄを基準として各開先形状が対称となるように、曲げ部材７３ａ，７３ｂの端部を形成した後、端部同士を溶接する。これにより、曲げ部材７３ａ，７３ｂ同士が強固に接合される。
　【００６９】
　次に、第２実施例方法により、ボデーサイド部７３と円筒状形材７４とを溶接する。即ち、各ボデーサイド部７３の下部に貫通孔７３ｅを形成すると共に、円筒状形材７４の両端部７４ａを凸形状とした後、貫通孔７３ｅに形材７４の両端部７４ａを嵌入して、両者を溶接により固定する。これにより、図１２（ｃ）に示す乗用車用スペースフレーム構造物が得られる。
　【００７０】
　なお、第３実施例方法により、得られた乗用車用スペースフレーム構造物７５をフロアーメーン７６に固定することができる。この場合は、枠状のフロアーメーン７６の一面に貫通孔７６ａを予め形成しておくと共に、図１０及び１１に示す貫通孔を予め、スペースフレーム構造物７５及びフロアーメーン７６に形成しておく。次に、スペースフレーム構造物７５の貫通孔（図１０の貫通孔２１）とフロアーメーン７６の貫通孔（図１０の貫通孔２２）とが同軸となるように、フロアーメーン７６上にスペースフレーム構造物７５を載置した後、フロアーメーン７６とスペースフレーム構造物７５との接触部を第３実施例方法により溶接する。これにより、フロアーメーン７６とスペースフレーム構造物７５とは強固に接合される。
　【００７１】
　なお、貫通孔７６ａ、図１０の貫通孔２１及び図１１の貫通孔２１を通過させて、ファイバスコープをスペースフレーム構造物７５等内に挿入することにより、溶接状態を確認することができる。
　【００７２】
　上述のようにスペースフレーム構造物を形成することにより、乗用車のシャーシ部分、トラックのキャビン部分等を形成することができる。
　【００７３】
　【実施例】
　以下、本発明の実施例（実施例１〜３）について、その比較例と比較して説明する。図１４〜１８は使用した試験材を示す図であり、図１４は荷重の印加方法を示す正面図、図１５は実施例１，２を示す正面図、図１６は実施例１，２を示す断面図、図１７は実施例３を示す正面図、図１８は比較例を示す正面図である。図１４〜１７において、図１と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
　【００７４】
　実施例１〜３においては、図１４に示すように、形材１と形材２との結合角が９０°となるように形材１の端面１ａと形材２の端面２ａとを溶接して、試験材を形成した。得られた試験材を地面に対して垂直な壁８３に固定し、形材１の内面に矢印９１及び９２にて示す荷重を印加して、試験材の最大荷重及び破断状況を調査した。更に、形材１の外面に記号９３にて示す方向（紙面の裏面から表面への方向）に同様の荷重を印加して、同様の試験を実施した。
　【００７５】
　実施例１〜３の試験材はいずれも第１実施例にて示した製造方法により、得られたものである。実施例１，２においては、図１５に示すように開先形状（形材１と形材２との間の境界）が対称であることに加え、幅１．７ｍｍの平面部５が設けられている。また、実施例１では、図１６（ａ）に示すように隅部の外面６に半径が５ｍｍのアールが設けられていると共に、隅部の内面７に半径が２ｍｍのアールが設けられている。実施例２では、図１６（ｂ）に示すように隅部の外面６に半径が３ｍｍのアールが設けられているが、隅部の内面７に特にアールは設けられていない。実施例３では、実施例２と同様に隅部の外面６にアールが設けられているが、平面部は形成されていない。
　【００７６】
　一方、比較例では、図１８に示すように形材８２の側面に形材８１の端部を接合し、形材８２を壁に固定して同様の試験を実施した。なお、実施例及び比較例のいずれにおいても、形材としてＪＩＳ　Ａ６ＮＯ１−Ｔ５に規定される角形パイプ（角筒）状のものを使用した。
　【００７７】
　得られた結果を下記表１に示す。
　【００７８】
　【表１】
　【００７９】
　上記表１に示すように、実施例１〜３においては、いずれの印加方向においても、比較例に比して、最大荷重が大きかった。特に実施例１においては、破断形態が、母材隅部破断及び溶接金属部破断のいずれでもなく、溶接ＨＡＺ（Ｈｅａｔ　Ａｆｆｃｔｅｄ　Ｚｏｎｅ。溶接熱影響部）部変形から生じたものであり、破断状況が良好であった。
　【００８０】
　【発明の効果】
　以上説明したように、請求項１に係る溶接構造物の製造方法によれば、第１角筒状形材の端面とその軸とがなす角度が、第２角筒状形材の端面とその軸とがなす角度と同一であるので、溶接部の信頼性が向上すると共に強度が高くなる。
　【００８１】
　請求項６に係る溶接構造物の製造方法によれば、円筒状形材の端面を内面側が凸となるように面取すると共に、角筒状形材に孔面を有する貫通孔を形成した後、角筒状形材の貫通孔に、円筒状形材の端部を突き合わせて、両者を周方向に溶接するので、溶接部の信頼性が向上すると共に強度が高くなる。
　【００８２】
　請求項１２に係る溶接構造物の製造方法によれば、隅部の外面に丸みが形成された第１及び第２角筒状形材を用意し、各形材の側部同士を各形材の軸が同一方向となるように合わせて開先を形成し、この開先に沿って、溶接を実施するので、溶接部の信頼性が向上すると共に強度が高くなる。
　【００８３】
　請求項１６に係る溶接構造物の製造方法によれば、接触面がその内縁と外縁との間の幅が実質的に同一となるように、第１及び第２筒状形材を配置した後、端面の周囲を溶接するので、溶接部の信頼性及び強度が向上する。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の第１実施例に係る溶接構造物の製造方法を工程順に示す断面図である。
　【図２】
　第１実施例の変形例を示す断面図である。
　【図３】
　溶接トーチされる様子を示す斜視図である。
　【図４】
　図２を拡大して示す断面図である。
　【図５】
　断面形状が長方形である形材を示す断面図である。
　【図６】
　本発明の第２実施例に係る溶接構造物の製造方法を示す断面図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＧ１−Ｇ１面を示す断面図、（ｃ）はＧ２−Ｇ２面を示す断面図である。
　【図７】
　溶接の様子を示す模式図である。
　【図８】
　図７の溶接ビードを拡大して示す断面図である。
　【図９】
　第２実施例の変形例を示す断面図である。
　【図１０】
　本発明の第３実施例に係る溶接構造物の製造方法を示す図であり、（ａ）は形材の正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＬ−Ｌ面を示す断面図である。
　【図１１】
　溶接の様子を示す模式図である。
　【図１２】
　乗用車用スペースフレーム構造物の製造方法を示す模式図である。
　【図１３】
　乗用車用スペースフレーム構造物の製造方法を工程順に示す図である。
　【図１４】
　荷重の印加方法を示す正面図である。
　【図１５】
　実施例１，２を示す正面図である。
　【図１６】
　実施例１，２を示す断面図である。
　【図１７】
　実施例３を示す正面図である。
　【図１８】
　比較例を示す正面図である。
　【図１９】
　一般の乗用車に適用されているスペースフレーム構造を示す模式図である。
　【図２０】
　溶接部を拡大して示す斜視図である。
　【図２１】
　溶接部を拡大して示す斜視図である。
　【図２２】
　溶接構造物を示す斜視図である。
　【図２３】
　図２２（ａ）のＡ−Ａ面を拡大して示す断面図である。
　【図２４】
　図２２（ａ）の溶接構造物を溶接して形成する様子を示す図である。
　【図２５】
　（ａ），（ｂ）は、夫々、図２４（ｂ）のＢ−Ｂ面及びＣ−Ｃ面を拡大して示す断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）に示す溶接金属部が破断する様子を示す断面図である。
　【図２６】
　形材同士の外寸法が同一である場合の溶接構造物を示す模式図である。
　【図２７】
　（ａ），（ｂ）は、夫々、図２６のＤ−Ｄ面及びＥ−Ｅ面を示す断面図である。
　【符号の説明】
　１，２，１１，１２，１３，５１，５５，５６，６１，６２，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｄ，７２ｅ，７２ｆ，７４，８１，８２；形材
　１ａ，２ａ；端面
　３；溶接ビード
　４，７３ｄ；境界面
　５；平面部
　５ａ；鋭角部
　５ｂ，６，６３ｅ，６３ｆ；隅部の外面
　６ａ，６ａ；隅部
　６ｃ；凹部
　７；隅部の内面
　１１ａ，１１ｂ，２１，２２，７３ｅ，７６ａ；貫通孔
　１２ａ，１３ａ；端部
　５２；溶接部
　５３；スペースフレーム
　５４；自動車ボディ
　５５ａ，５６ａ，７４ａ；端部
　５７，５７ｃ；溶接ビード
　５８；結節部材
　６１ａ；主壁面部
　６１ｂ；壁面部
　６１ｃ；突出部
　６２ａ；中央部
　６２ｂ；端部
　６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ；側壁面部
　６４；トーチ
　６６；溶接金属部
　７１；フロア部
　７２，７３；ボデーサイド部
　７３ａ，７３ｂ；曲げ部材
　７５；乗用車用スペースフレーム構造物
　７６；フロアーメーン
　８３；形材