【事件の表示】
　特許第３２３２９１７号「ダイヤフラム付鋼管柱」の請求項１ないし４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３２３２９１７号の請求項１ないし３に係る特許を取り消す。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本件特許第３２３２９１７号発明は、平成６年１１月８日の出願であって、平成１３年９月２１日にその特許権の設定登録がなされ、その後、特許異議申立人柳井重民、三浦和男及び平居博美より、それぞれ全請求項である請求項１〜４に対して、３件の特許異議の申立てがなされた。これに対し、当審より平成１４年９月３日付で取消しの理由を通知したところ、その指定期間内である平成１４年１１月８日に特許権者より意見書及び訂正明細書を添付した訂正請求書が提出された。
第２　訂正の適否についての判断
１　訂正事項
（１）訂正事項ａ
　本件登録時の明細書（以下「特許明細書」という。）の特許請求の範囲に記載の
　「【請求項１】鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、前記ダイヤフラムの開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して４〜６ｍｍ大きくしたことを特徴とするダイヤフラム付鋼管柱。
【請求項２】鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成され、前記ダイヤフラムは一体型の環状に形成され、その開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して４〜６ｍｍ大きくしたことを特徴とするダイヤフラム付鋼管柱。
【請求項３】鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成され、前記ダイヤフラムは２個の半割りダイヤフラムを鋼管の外面に管周方向に沿って配置し、これら半割りダイヤフラムの突合わせ部分が溶接接合されて環状に形成され、その開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して４〜６ｍｍ大きくしたことを特徴とするダイヤフラム付鋼管柱。
【請求項４】前記鋼管は直径４００ｍｍ、管厚１５ｍｍのものから直径１５００ｍｍ、管厚５０ｍｍのものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のダイヤフラム付鋼管柱。」
を、請求項４を削除して、
　「【請求項１】鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、前記ダイヤフラムの開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して
６
【請求項２】鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成され、前記ダイヤフラムは一体型の環状に形成され、その開□部の内径を前記鋼管の平均外径に対して
６
【請求項３】鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成され、前記ダイヤフラムは２個の半割りダイヤフラムを鋼管の外面に管周方向に沿って配置し、これら半割りダイヤフラムの突合わせ部分が溶接接合されて環状に形成され、その開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して
６
と訂正する。
　上記請求項１〜３の訂正箇所は、アンダーライン部分である。
　なお、特許明細書の請求項３「形成され、、その開口部」の記載は、「形成され、その開口部」の誤記と認めた。
（２）訂正事項ｂ
　特許明細書の段落【０００５】を、下記の通り訂正する。
「【課題を解決するための手段】
　本発明に係るダイヤフラム付鋼管柱を構成する鋼管は、鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、鋼管の外面に取付けてなるダイヤフラムの開口部の内径を鋼管の平均外径に対して６ｍｍ大きくしている。さらに、ダイヤフラム付鋼管柱を構成するダイヤフラムは、一体型の環形状に形成されている。また、ダイヤフラム付鋼管柱を構成するダイヤフラムは、２個の半割りダイヤフラムを鋼管の外面周方向に沿って配置し、これら半割りダイヤフラムの突合わせ部分が溶接接合されて環状に形成されている。」
（３）訂正事項ｃ
　特許明細書の段落【００１６】を、下記の通り訂正する。
「【発明の効果】
　以上のように本発明によれば、ダイヤフラムが取付けられる鋼管は、鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、鋼管の外面に取付けてなるダイヤフラムの開口部の内径を鋼管の平均外径に対して６ｍｍ大きくしているので、ダイヤフラムと鋼管外面の間隔を小さく抑えることができ、しかも鋼管をダイヤフラムに嵌入する作業が問題なく行え、同時にダイヤフラムを鋼管に固定するための隅肉溶接を問題なく容易に行なうことができるという効果を有する。また、ダイヤフラムを一体型、分割型のいずれか一方を、鋼管及びダイヤフラムの寸法に応じて選択することにより、ダイヤフラムの取り付け能率が向上するという効果を有する。」
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
（１）訂正事項ａ
　訂正事項ａについては、請求項４を削除し、特許明細書の請求項１〜３に記載された「４〜６ｍｍ」を、「６ｍｍ」とさらに数値限定したものであり、何れも特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　そして、上記請求項１〜３の訂正事項である、ダイヤフラムの開口部の内径を鋼管の平均外径に対して「６ｍｍ」大きくしたことは、特許明細書の段落【００１０】具体例１の「鋼管は直径７５０ｍｍ、管厚３０ｍｍ」、段落【００１３】具体例２の「鋼管は直径９１０ｍｍ、管厚３２ｍｍ」及び段落【００１１】の表１の具体例１に対応する「ダイヤフラム開口部直径７５６ｍｍ」と、具体例２に対応する表１の「ダイヤフラム開口部直径９１６ｍｍ」の記載に基づいている。
　上記訂正事項ａは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、また、特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
（２）訂正事項ｂ及びｃ            
　訂正事項ｂ及びｃについては、上記の特許請求の範囲の請求項１〜３を訂正することに伴い、明細書の発明の詳細な説明における記載の整合性を確保しようとするものであり、これらの訂正は、明りようでない記載の釈明を目的とするものである。
　また、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、また、特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
３　むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項、及び同第３項で準用する特許法第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。
第３　特許異議の申立てについての判断
１　特許異議申立ての理由の概要
　特許異議申立ては、上記の如く３件なされており、その特許異議申立ての理由の概要は、次の（１）〜（３）の如きものである。
（１）特許異議申立人柳井重民によるもの
　特許異議申立人柳井重民は、甲第１号証として特開平６−１０１３０２号公報を、甲第２号証として実公昭５８−３５３７３号公報を、甲第３号証として「溶接用語活用事典」、応和俊雄、浜崎正信共著、１９７７年５月２０日発行、発行所　株式会社産報、第３２０頁を提出して、本件特許の請求項１〜４に係る発明は、甲第１〜３号証に記載の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って、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、また、本件特許の請求項１〜３の記載に関連する記載が不明であり、特許法第３６条第６項の規定に違反していて特許を受けることができないものであるから、本件特許は、特許法第１１３条第１項第２号及び第４号の規定により取り消すべきものであると主張している。
（２）特許異議申立人三浦和男によるもの
　特許異議申立人三浦和男は、申立ての具体的理由として、次のア〜ウを挙げている。
ア　新規事項について
　平成１３年７月１０日付手続補正書によって追加された「前記ダイヤフラムの開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して４〜６ｍｍ大きくした」という記載は、出願当初の明細書又は図面に記載されておらず、新規事項の追加に当たるので、特許法第１７条第２項の規定に違反しており、本件特許は特許法第１１３条第１号の規定により取り消すべきものである。
イ　記載不備について
　本件特許はその明細書の請求項１〜３における「前記ダイヤフラムの開ロ部の内径を前記鋼管の平均外径に対して４〜６ｍｍ大きくした」という構成と、発明の詳細な説明の記載に矛盾があり、発明が不明瞭であるから、特許法第３６条第４項または第６項の規定に違反し、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。
ウ　進歩性について
　異議申立の証拠として次ぎの甲第１〜７号証を提出している。     
　甲第１号証　　特開平６一１０１３０２号公報
　甲第２号証　　実公昭５８−３５３７３号公報
　甲第３号証　　「建築工事標準仕様書・同解説６　鉄骨工事」、編集　社　　　　　　　　団法人日本建築学会、発行所　社団法人日本建築学会、発　　　　　　　　売所　丸善株式会社、１９９３年４月１５日発行、第８６　　　　　　　　〜８７頁
　甲第４号証　　特開平５一２５５９７２号公報
　甲第５号証　　「鋼管構造設計施工指針・同解説」、編集　社団法人日本　　　　　　　　建築学会、発行所　社団法人日本建築学会、発売所　丸善　　　　　　　　株式会社、１９９０年１月１５日発行、第１１２〜１２４　　　　　　　　頁　
　甲第６号証　　「建設用鋼材資料集　１９８５」、編者　日本鋼構造協会　　　　　　　　、発行所　日本鋼構造協会、１９８５年５月２０日発行、　　　　　　　　第８３〜１１３頁
　甲第７号証　　特開平５一１３１３１６号公報
   そして、本件特許の請求項１〜４に係る発明は、甲第１号証と甲第２号証、またはこれらと周知技術あるいは甲第３〜６号証の何れかとの組み合わせによって、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、特許法第２９条第２項の規定に該当し、特許を受けることができないものであり、したがって特許法第１１３条第２号の規定により取り消すべきものであると主張している。 
（３）特許異議申立人平居博美によるもの
　特許異議申立人平居博美は、甲第１号証として「ＮＫＫ技報」、Ｎｏ．１４６、１９９４年６月発行、第６１〜６２頁を、甲第２号証として「ＮＫＫ技報」、Ｎｏ．１４３、１９９３年発行、第１〜８頁を、甲第３号証として「建築工事標準仕様書・同解説６　鉄骨工事」、編集　社団法人日本建築学会、発行所　社団法人日本建築学会、発売所　丸善株式会社、１９９１年２月１日発行、第８６頁を、甲第４号証として特開平６−１０１３０２号公報を、甲第５号証として実公昭５８−３５３７３号公報を、それぞれ提出して、本件特許の請求項１〜４に係る発明は、甲第１〜５号証に記載の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から、本件特許は、同法第１１３条第１項第２号の規定により取り消されるべきであると主張している。
２　取消しの理由の概要　
　当審の平成１４年９月３日付取消しの理由は、上記特許異議申立人三浦和男の申立ての理由に沿ったものであり、特許法第１７条第２項の規定、及び同第３６条第４項及び第６項の規定に違反しており、また、同第２９条第２項の規定に該当するというものである。
３　取消理由についての判断
　取消理由に引用された、特許異議申立人三浦和男の上記第３の１（２）ウの理由について判断する。
（１）本件特許発明
　上記のように本件特許については訂正が認められており、本件特許の請求項１〜３に係る発明（以下「本件発明１〜３」という。）は、上記第２の１（１）に記載された、訂正後の請求項１〜３に記載されたとおりのものと認める。
（２）　引用各甲号証の記載内容
ア　甲第１号証
　甲第１号証（以下「刊行物１」という。）には、次の事項が記載されている。
（ア）　「鋼管柱の所定部分に、該鋼管柱に嵌合する内径を有し且つ所定の肉厚を有した厚肉鋼管を該厚肉鋼管の軸に垂直な面で所定の厚さに切断してなる一体環状のダイアフラムが、嵌合され、互いに隅肉溶接されていることを特徴とするダイアフラム付鋼管柱。」（請求項１）
（イ）　「円形又は角形の鋼管柱にダイアフラムを取り付ける場合、従来は円形又は角形の鋼管柱の横断面輪郭形状に合致した一体又は分割小片からなるダイアフラムを鋼板から切り出して、鋼管柱の側壁に溶接することが一般的であった。」（段落０００２）
（ウ）　「図７に示す通り、円形鋼管柱に装着される従来のダイアフラム１は、図７のように鋼板２により切り出し、中央部に鋼管柱に嵌合する貫通穴３を切り出す。」（段落０００５）
（エ）　「図８のようにダイアフラムｌａ〜ｌｄを幾つかに分割して切り出した場合には、切り出したダイアフラムの各部分を互いに溶接してリング状にする」
（段落０００６）
（オ）　「鋼管柱１４として、内径（「外径」の誤記と認められる。）６００ｍｍ、肉厚３２ｍｍ、長さ１２，０００ｍｍを使用し、外ダイアフラム１１は、内径６０４ｍｍ」（段落００１５）
（カ）　図１を参照すると、鋼管柱１４に嵌合するダイアフラム１１には、開口部が認められる。
　一般に鋼管柱は、鋼板を円筒形状に成形して長手方向を接合して作られるものであること、及び上記（ア）〜（カ）の記載事項より、刊行物１には、実質的に次ぎの第１〜３の発明が記載されているものと認める。
　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に接合してなり、前記ダイヤフラムの開口部の内径を前記鋼管の外径に対して４ｍｍ大きくしたダイヤフラム付鋼管柱。（「刊行物１の第１発明」という。）
　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に接合してなり、前記ダイヤフラムは一体型の環状に形成され、その開口部の内径を前記鋼管の外径に対して４ｍｍ大きくしたダイヤフラム付鋼管柱。（「刊行物１の第２発明」という。）
　　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に接合してなり、前記ダイヤフラムは幾つかに分割したダイヤフラムを鋼管の外面に管周方向に沿って配置し、これら幾つかに分割したダイヤフラムの突合わせ部分が溶接接合されて環状に形成され、その開口部の内径を前記鋼管の外径に対して４ｍｍ大きくしたダイヤフラム付鋼管柱。（「刊行物１の第３発明」という。）
イ　甲第２号証                        
 　甲第２号証（以下「刊行物２」という。）には、次の事項が記載されている。
（ア）  「本考案は電縫管，潜弧溶接管等の溶接管の内面ビードを切削除去するバイトの切削状況を監視する装置に関する。溶接管の溶接接合部に形成されるビードは、溶接管の内外面を平滑化し、且つその肉厚を一定にするために、内外面共に切削除去される。」（第１頁第１欄第２８〜３３行）
（イ）　第４頁の第２図に内外面のビードを切削除去し、肉厚を一定にした状態が示されている。
ウ　甲第３号証
　甲第３号証（以下「刊行物３」という。）には、次の事項が記載されている。
　第８７頁の付表１に、名称「（１）Ｔ継手のすきま（隅肉溶接）ｅ」に関し、管理許容差が「ｅ≦２ｍｍ」、限界許容差が「ｅ≦３ｍｍ」との記載があり、第８６頁にこれらが鉄骨精度検査基準の合否判定値として用いられている旨の記載がある。
エ　甲第４号証
（ア）　「鉄骨柱と鉄骨梁とを結合してなる鉄骨構造体の仕口において、鉄骨柱が閉鎖型断面の鋼材で形成され、環状体が鋼材により形成され、環状体の開口が鉄骨柱の外周の寸法より少々大きくされ、二つの環状体が鉄骨柱に嵌められ、それらの環状体が鉄骨梁のフランジの取付位置に対応する鉄骨柱の部分にそれぞれ隅肉溶接され、環状体の周縁部に鉄骨梁のフランジが溶接されていることを特徴とする鉄骨構造体の仕口。」（請求項１）
（イ）　「鉄骨柱を構成する閉鎖型断面の鋼材が鋼管または角形鋼管であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の鉄骨構造体の仕口。」（請求項３）オ　甲第５号証
　第１１８頁の解説図４．６８の（ｂ）に、鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱について、４分割されたダイアフラムとそれらを溶接していることを示す溶接記号が記載されている。
カ　甲第６号証
　第８８頁の図−２、図−３に、それぞれアーク溶接（ローラー曲げ）製管方式、アーク溶接（ＵＯＥ）製管方式が記載されており、少なくとも第９６頁の上の表、（３）アーク溶接（ＵＯＥ）鋼管や、第１０４頁の表、（３）アーク溶接（ＵＯＥ）鋼管は、上記方式によって製造されたものである。
キ　甲第７号証
　「溶接鋼管は、搬送を容易にするためあるいは塗覆装を正確に行うために、溶接後内外面のビードを切削等により除去するようにしている。」（段落０００２）
（３）　対比・判断
ア　本件発明１について
　本件発明１（前者）と刊行物１の第１発明（後者）を対比すると、前者と後者は、
　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に接合してなり、前記ダイヤフラムの開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して数ｍｍ大きくしたダイヤフラム付鋼管柱。
　である点で一致している。
　なお、前者の「平均外径」は、後者の「外径」と同内容の用語である。これは、前者の平均外径に関する、訂正明細書の段落００１１の表１における、鋼管詳細の寸法、「直径７５０ｍｍ」、「直径９１０ｍｍ」の記載からみて、前者の平均外径と、後者の外径の用語間には、格別の差異は認められないことより明らかである。
　そして、両者は、次のＡ、Ｂの２点で相違している。
Ａ　前者は、鋼板の長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接した後、外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成するのに対し、後者は、この構成が不明である点。
Ｂ　ダイヤフラムの開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して数ｍｍ大きくする際に、前者は、「６ｍｍ」大きくしているのに対して、後者は、「４ｍｍ」大きくしている点。
　上記相違点Ａについては、刊行物２に、鋼板の長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接した後、外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０ｍｍに切削して形成する事項が記載されており、この点を後者に適用して前者の如くすることは、当業者であれば容易である。
　上記相違点Ｂについては、一般に溶接で接合される２つの部材のすきまは、試行錯誤的に決定されるものであり、刊行物３には、Ｔ継手のすきま（隅肉溶接）ｅに関し、管理許容差が「ｅ≦２ｍｍ」、限界許容差が「ｅ≦３ｍｍ」との記載があるから、これを後者の隅肉溶接のすきまに応用して、後者の鋼管の外径に対して４ｍｍ大きくしている、即ち管理許容差内に当たるものを、試行錯誤的に、ダイヤフラム取付け作業時の、位置決めの作業性や溶接結果の良好性を考慮して、前者の如く鋼管の外径に対して６ｍｍ大きくすること、即ち限界許容差内のものにすることは、当業者であれば容易である。
イ　本件発明２について
　本件発明２と、刊行物１の第２発明とを対比すると、上記本件発明１における相違点Ａ及びＢで相違しているものであるから、上記本件発明１と同様に刊行物１および刊行物２に記載の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と認められる。
ウ　本件発明３について
　本件発明３と刊行物１の第３発明を対比すると、上記本件発明１における相違点Ａ及びＢで相違しているものであるから、上記本件発明１と同様に刊行物１および刊行物２に記載の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と認められる。
第４　むすび
　以上のとおりであるから、本件発明１〜３は、刊行物１〜３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。したがって、本件請求項１〜３に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に該当するものであり、同法第１１３条第１項第２号に該当し、特許を取り消すべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。　
【異議決定日】
平成１５年２月１４日（２００３．２．１４）
【訂正の要旨】
　▲１▼特許請求の範囲を、下記の通り訂正する。
「　【請求項１】　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、前記ダイヤフラムの開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して
６
　【請求項２】　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成され、前記ダイヤフラムは一体型の環状に形成され、その開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して
６
　【請求項３】　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成され、前記ダイヤフラムは２個の半割りダイヤフラムを鋼管の外面に管周方向に沿って配置し、これら半割りダイヤフラムの突合わせ部分が溶接接合されて環状に形成され、、その開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して
６
　▲２▼明細書の段落【０００５】を下記の通り訂正する。
「　【課題を解決するための手段】
　本発明に係るダイヤフラム付鋼管柱を構成する鋼管は、鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、鋼管の外面に取付けてなるダイヤフラムの開口部の内径を鋼管の平均外径に対して
６
　▲３▼明細書書の段落【００１６】を、下記の通り訂正する。
「　【発明の効果】
　以上のように本発明によれば、ダイヤフラムが取付けられる鋼管は、鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、鋼管の外面に取付けてなるダイヤフラムの開口部の内径を鋼管の平均外径に対して
６
（５４）【発明の名称】
ダイヤフラム付鋼管柱
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、前記ダイヤフラムの開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して
６
　【請求項２】　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成され、前記ダイヤフラムは一体型の環状に形成され、その開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して
６
　【請求項３】　鋼管の外面にダイヤフラムを取付けてなるダイヤフラム付鋼管柱において、
　前記鋼管は鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成され、前記ダイヤフラムは２個の半割りダイヤフラムを鋼管の外面に管周方向に沿って配置し、これら半割りダイヤフラムの突合わせ部分が溶接接合されて環状に形成され、その開口部の内径を前記鋼管の平均外径に対して
６
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は梁が接続されるダイヤフラム付鋼管柱に係り、さらに詳しくは中央に開口部を有する一体型、又は半割り型ダイヤフラムの開口部に鋼管を嵌入して形成されるダイヤフラム付鋼管柱に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来のダイヤフラム付鋼管柱の一例は特開平５−２５５９７２号公報に開示されている。
　この従来例はダイヤフラムである環状体を鋼管に嵌め込んでなるダイヤフラム付鋼管柱に関するもので、環状体の開口は鋼管の外周寸法より少々大きいことが開示されている。そして、環状体の開口を鋼管の外周寸法より少々大きくすることにより、鋼管と環状体との隅肉溶接が容易になると述べられているが、環状体と鋼管の間隙は環状体の開口の寸法のみならず鋼管の外周寸法によっても影響されるのは当然である。
　特に、環状体の開口は一般に機械加工で製作されるのに対し、鋼管はその軸に平行な方向またはスパイラル状の溶接部を持つことが多く、環状体の開口と鋼管外周の間隙は場所によって異なる。その場合、この間隙をどの程度に設定するかが重要となるが、その従来例を記載した特開平５−２５５９７２号公報には具体的な記載がなく、実際にダイヤフラム付鋼管柱を製造する際には問題があった。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　ここで、鋼管柱として梁が取り付けられる鋼管は、通常大径厚肉であり、鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接して製造される場合が多い。該鋼管においては溶接部の厚みは鋼管母材の厚みよりも厚くすることが常識で、溶接部の少なくとも外面側をほぼ全長にわたり切削して余盛を除去することは一般的でない。それは溶接部が母材部に比べ強度、破壊抵抗に関して信頼性が低いためである。
　しかし、鋼管柱に荷重が加わった場合の鋼管柱の変形挙動を詳細に解析した結果、溶接部を母材とほぼ同じ厚みにしてもその性能上問題はないとの知見を得た。
　【０００４】
　そこで、本発明はダイヤフラムと鋼管外面の間隔を小さく抑えるようにしてダイヤフラムを鋼管に固定するための溶接を問題なく行うことができるようになったダイヤフラム付鋼管柱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】
　本発明に係るダイヤフラム付鋼管柱を構成する鋼管は、鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、鋼管の外面に取付けてなるダイヤフラムの開口部の内径を鋼管の平均外径に対して
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　【０００６】
　【作用】
　本発明においては、鋼管の外面溶接部の高さが母材の外面に対し、０〜０．５ｍｍの範囲になるよう切削することによって生じる作用を説明すると、以下の通りである。
　まず、外面溶接部の高さの母材の外面に対する下限を０ｍｍとしたのは、もしそれがマイナスになると、溶接部の厚みが隣接する母材の厚みより薄くなり、溶接部から破壊することが懸念されるためである。
　また、外面溶接部の高さの母材の外面に対する上限を０．５ｍｍとしたのは、それ以上を越えると、鋼管をダイヤフラムの開口部に嵌入したとき、ダイヤフラムと鋼管外面との隙間が大きくなり過ぎ、ダイヤフラムを固定する溶接が困難になるとともに溶接できたとしても欠陥が多くなってしまうためである。
　従って、外面溶接部の高さが母材の外面に対し、０〜０．５ｍｍの範囲になるように切削することにより、鋼管の平均外径に対し、ダイヤフラムの開口部の内径を６ｍｍ程度大きくすれば、鋼管をダイヤフラムに嵌入する作業が問題なく行え、同時に該ダイヤフラムを鋼管に固定する隅肉溶接も容易に行えることとなった。
　【０００７】
　この場合、鋼管とダイヤフラムの開口部の内径との差が８ｍｍであれば、鋼管外面とダイヤフラム内周面の隙間は、鋼管の外面溶接部では３．５ｍｍ、それ以外の部分では４ｍｍとなり、この大きさの隙間は、鋼管をダイヤフラムに嵌入する作業および隅肉溶接の両方にとって好ましい大きさである。
　また、ダイヤフラムは一体型の環状であるから、ダイヤフラムを鋼管に取り付けるための取扱いが容易になる。即ち、ダイヤフラムが一体型であれば、位置決めは一回やればよく施工能率がよい。なお、一体型は鋼管への取付けの際、鋼管の端をダイヤフラムの開口部に挿入し、ダイヤフラムを鋼管の軸に沿って滑らせて所定位置までもっていかねばならない煩わしさがある。
　さらに、ダイヤフラムを２個の半割りダイヤフラムからなる分割型としたときには、２個の半割りダイヤフラムを直接鋼管の取付け位置へ持っていき、そのまま溶接することにより、ダイヤフラムを構成して取り付けることができ、一体型のダイヤフラムに比べて施工が容易となる。
　どちらの形式がよいかは、鋼管、ダイヤフラムの寸法により異なり、必要に応じて各場面でいずれか適当な能率の良い方法を採用することができる。
　【０００８】
　【実施例】
　以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１．
　図１は本発明の一実施例に係るダイヤフラム付鋼管柱の鋼管柱軸に沿う断面図、図２は同ダイヤフラム付鋼管柱の鋼管柱軸に直角な断面図、図３は同ダイヤフラム付鋼管柱の溶接部とダイヤフラムの位置関係を示す断面図である。
　図において、１は鋼管で、鋼板を円筒形状にプレス成形後、鋼板の合わせ目を内面及び外面から潜弧溶接にて溶接して製造されている。その潜弧溶接の手順は、プレス成形された鋼板の合わせ目部分に予め形成された内面の開先部分を溶接し、次いで外面にグラインダ等で開先を形成してその部分を潜弧溶接するのが一般的であるが、プレス成形された鋼板の合わせ目部分の内面と外面に予め形成されている開先にそれぞれ潜弧溶接を行う場合もある。
　そして、鋼管１の潜弧溶接された溶接部２の外面側はグラインダで切削される。
　２は鋼管１の溶接部、２ａは溶接部２の外面側を切削する前の状態を示し、２ｂは溶接部２の外面側を切削した後の状態を示している。
　【０００９】
　３はダイヤフラムで、本実施例では一体型で内周と外周が円環状に鍛造で成形されている。このダイヤフラム３はその中央の開口部から鋼管１の所定位置まで挿入し、ダイヤフラム３の内周縁部と鋼管１の外周面との隙間に溶接して隅肉溶接部４を形成し、鋼管１の所定の位置にダイヤフラム３を固定している。５はダイヤフラム３と鋼管１の外面との隙間である。鋼管１に固定されたダイヤフラム３の外周部は、鋼管１が小径の場合は梁を接続するときにその梁が接続される一部が現場で切断されるが、鋼管１が大径の場合は梁が接続されるその一部が予め製作工場で切断されているか、始めから切断された形状で製作されている。
　なお、この実施例ではダイヤフラムの固定のための溶接は半自動の炭酸ガスシールドアーク溶接を採用したが、ほかに手溶接、潜弧溶接などが適用可能である。
　【００１０】
　以下に具体例を示す。
　（具体例１）
　用いた鋼管は直径７５０ｍｍ，管厚３０ｍｍで，鋼板を円筒形に曲げた後、合わせ目を内外面からそれぞれ潜弧溶接で溶接して鋼管にした。この時の外面溶接部の余盛高さは３．１ｍｍであった。
　この鋼管に開口部直径が２種類のダイヤフラムを適用し、かつ外面溶接部の余盛高さを変化させて組立試験を実施した。用いたダイヤフラムは一体型である。
　結果を表１の試験番号Ａに示す。また、その比較例をａ−１〜ａ−３に示す。
　【００１１】
　【表１】
　【００１２】
　試験番号Ａでは余盛高さが０．３ｍｍになるように砥石で切削し、内径７５６ｍｍのダイヤフラムを用いた。そのため、鋼管とダイヤフラムの隙間は２．７ｍｍ〜３ｍｍの範囲におさまっており、ダイヤフラムの位置決め作業、溶接作業とも順調であった。
　一方、余盛高さを１．５ｍｍと本発明の範囲より高くすると、ａ−１に示すように外面溶接部の頂部との隙間が１．５ｍｍと著しく小さくなり、ダイヤフラムの位置決め作業に大幅な支障が生じた。また、外面溶接部付近で隙間が１．５ｍｍ〜３ｍｍと急激に変化するため、溶接はできたものの欠陥が多発した。ａ−２は外面溶接部を切削しない場合で、内径７５６ｍｍのダイヤフラムは挿入不可能であった。ａ−３は、ダイヤフラムを挿入可能とするために、ダイヤフラムの内径を７６０ｍｍと大きくした結果で、位置決め作業は順調に行えたが、ダイヤフラムと鋼管との隙間が大きすぎること及び外面溶接部付近で該隙間の変化が急激であるため溶接が不可能であった。
　【００１３】
　（具体例２）
　用いた鋼管は直径９１０ｍｍ、管厚３２ｍｍで、鋼板を円筒形に曲げた後、合わせ目を内外面からそれぞれ潜弧溶接で溶接して鋼管にした。この時の外面溶接部の余盛高さは３．２ｍｍであった。
　この鋼管を用いて具体例１と同様の組立試験を行った。用いたダイヤフラムは一体型である。組立試験の結果を表１の試験番号Ｂに示す。また、その比較例をｂ−１〜ｂ−３に示す。
　本実施例においても、余盛高さを０．５ｍｍ以下となるように余盛を切削してやれば、ダイヤフラムの位置決め及び溶接が順調であったのに対し、余盛高さが０．５ｍｍを越えるｂ−１〜ｂ−３ではａ−１〜ａ−３で述べたと同じような問題点が生じた。
　【００１４】
　なお、ここで外面溶接部の余盛高さの切削には砥石を用いたが、余盛高さの切削方法は、これに限定されるものではなく、ミリングカッターによる切削でも構わない。また、上記具体例の鋼管は直径７５０ｍｍ、管厚３０ｍｍと直径９１０ｍｍ、管厚３２ｍｍのものであるが、本発明は直径４００〜１５００ｍｍ、管厚１５〜５０ｍｍの鋼管にも適用可能であり、それに伴いダイヤフラムもその内径が大きくなり、ダイヤフラムはその内径が鋼管の直径に最大３ｍｍ加えたものが用いられることとなる。
　【００１５】
実施例２．
　この実施例は本発明の一つである分割型のダイヤフラムを鋼管に取り付けた例で、２個の半割りダイヤフラムを用いており、２個の半割りダイヤフラムを鋼管の外面に管周方向に沿って配置し、これら半割りダイヤフラムの突合わせ部分を溶接接合して円環形状に形成される。なお、鋼管及びダイヤフラムの寸法は実施例１の具体例の場合と同様である。本実施例はダイヤフラムが分割型であるため、ダイヤフラムの位置決め作業が実施例１の場合に比べ容易であった。
　【００１６】
　【発明の効果】
　以上のように本発明によれば、ダイヤフラムが取付けられる鋼管は、鋼板を円筒形状に成形し、次いで長手方向に少なくとも外面側を潜弧溶接してなり、その外面側溶接部の高さを母材の外面に対して０．５ｍｍを上限に切削して形成し、鋼管の外面に取付けてなるダイヤフラムの開口部の内径を鋼管の平均外径に対して
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【図面の簡単な説明】
　【図１】
　図１は本発明の一実施例に係るダイヤフラム付鋼管柱の鋼管柱軸に沿う断面図である。
　【図２】
　図２は同ダイヤフラム付鋼管柱の鋼管柱軸に直角な断面図である。
　【図３】
　図３は同ダイヤフラム付鋼管柱の溶接部とダイヤフラムの位置関係を示す断面図である。
　【符号の説明】
　１　鋼管
　２　溶接部
　３　ダイヤフラム
　４　隅肉溶接部
　５　ダイヤフラムと鋼管外面との隙間