(57)【要約】【課題】酸化物超電導線材の接続構造体及び接続方法の提供を目的とする。【解決手段】テープ状の基材１０に中間層１１と酸化物超電導層１２と安定化層１４が積層されてなる一対の酸化物超電導線材２、３同士が接続された接続構造体３０であって、前記一対の酸化物超電導線材２、３の互いの端部２ａ、３ａ近傍の前記安定化層１４、１４同士が対向して重ね合わせ部５０を形成して配置され、前記重ね合わせ部５０の少なくとも一部に導電性接合材２２によって接合された接合領域５１が形成されていると共に、前記重ね合わせ部５０内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域５２が形成されていることを特徴とする酸化物超電導線材の接続構造体３０。【選択図】図２
2014130793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層が積層されてなる一対の酸化物超電導線材同士が接続された接続構造体であって、
前記一対の酸化物超電導線材の互いの端部近傍の前記安定化層同士が対向して重ね合わせ部を形成して配置され、
前記重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、
前記重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成されていることを特徴とする酸化物超電導線材の接続構造体。
【請求項２】
重ね合わせ部の両側に位置する対になる非接合領域の長さにおいて一方の非接合領域の長さが他方の非接合領域の長さより長いことを特徴とする請求項１に記載の酸化物超電導線材の接続構造体。
【請求項３】
３つの前記酸化物超電導線材である第１の酸化物超電導線材、第２の酸化物超電導線材並びに第３の酸化物超電導線材を備え、
前記第１及び第２の酸化物超電導線材が、基材に対して酸化物超電導層を形成した側を揃えて、接続しようとする端部同士を所定の間隙を設けて隣接して配置され、
前記隣接された端部を跨るように、前記第１及び第２の酸化物超電導線材の安定化層に前記第３の酸化物超電導線材の安定化層が橋渡しされ第１及び第２の重ね合わせ部を形成し、
前記第１の重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記第１の重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成され、
前記第２の重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記第２の重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の酸化物超電導線材の接続構造体。
【請求項４】
前記第１及び第２の重ね合わせ部部内の長手方向端部に形成される非接合領域のうち、前記第３の酸化物超電導線材の端部側に形成されている非接合領域の長手方向長さが、前記第１又は第２の酸化物超電導線材の端部側に形成されている非接合領域の長手方向の長さと比較して長くなっていることを特徴とする請求項３に記載の酸化物超電導線材の接続構造体。
【請求項５】
前記重ね合わせ部内に２箇所以上の前記接合領域が形成され、当該接合領域同士が非接合領域によって隔てられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造体。
【請求項６】
前記第１及び第２の酸化物超電導線材の前記接合領域に近い側の端部の端面がこれら酸化物超電導線材の長手方向に直交され、前記接合領域において前記非接合領域との境界に前記酸化物超電導線材の長手方向に対し平面視傾斜する斜辺部が形成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の接続構造体。
【請求項７】
前記非接合領域において前記接合領域側と反対側に前記非接合領域よりも狭い補助接合領域が形成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の接続構造体。
【請求項８】
前記請求項１〜７の何れか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造体を有することを特徴とする超電導機器。
【請求項９】
テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層を積層してなる第１及び第２の酸化物超電導線材を形成する工程と、
前記第１の酸化物超電導線材または前記第２の酸化物超電導線材の安定化層表面であって、前記第１の酸化物超電導線材及び前記第２の酸化物超電導線材の互いの端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第１の酸化物超電導線材端部及び前記第２の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の幅でマスキング材を配置する工程と、
前記マスキング材間に形成される空間に導電性接合材を配置する工程と、
前記第１の酸化物超電導線材及び前記第２の酸化物超電導線材を接合する工程と、
前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。
【請求項１０】
テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層を積層してなる第１，第２及び第３の酸化物超電導線材を形成する工程と、
前記第１及び第２の酸化物超電導線材の基材に対して酸化物超電導層を形成した側を揃えて、接続しようとする端部同士を所定の間隙を設けて隣接し配置し、
前記隣接された端部に跨るように、前記第１及び第２の酸化物超電導線材の安定化層に前記第３の酸化物超電導体の安定化層を橋渡しすることによって、
第１及び第３の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第１の酸化物超電導線材端部及び前記第３の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の幅でマスキング材を配置する工程と、
第２及び第３の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第２の酸化物超電導線材端部及び前記第３の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の幅でマスキング材を配置する工程と、
前記マスキング材間に形成される空間に導電性接合材を配置する工程と、
前記第１の酸化物超電導線材及び前記第３の酸化物超電導線材を接合し、前記第２の酸化物超電導線材及び前記第３の酸化物超電導線材を接合する工程と、
前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする請求項９に記載の酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。
【請求項１１】
前記第１及び第３の酸化物超電導線材並びに前記第２及び第３の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、
第３の酸化物超電導線材の端部側に配置するマスキング材の幅が、第１又は第２の酸化物超電導線材の端部側に配置するマスキングの幅と比較して、長くなっていることを特徴とする請求項１０に記載の酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。
【請求項１２】
前記重ね合わせ部にマスキングを行い、その両側を前記導電性接合材によって接合し接合領域を形成することを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。
【請求項１３】
前記酸化物超電導線材として、前記接合領域に近い側の端部の端面がこれら酸化物超電導線材の長手方向に直交された酸化物超電導線材を用い、前記接合領域において前記非接合領域との境界に前記酸化物超電導線材の長手方向に対し平面視傾斜する斜辺部を有した接合領域を形成することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。
【請求項１４】
前記非接合領域において前記接合領域側と反対側に前記非接合領域よりも狭い補助接合領域を形成することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の接続構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物超電導線材の接続構造体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年Ｂｉ系超電導線材Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８＋δ（Ｂｉ２２１２）、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０＋δ（Ｂｉ２２２３）やＲＥ−１２３系超電導線材ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ（ＲＥ１２３：ＲＥはＹやＧｄなどを含む希土類元素）といった酸化物超電導線材の開発が進んでいる。これら酸化物超電導線材は、臨界温度が９０〜１００Ｋ程度であり、液体窒素温度以上で超電導性を示すため、実用上極めて有望な素材とされており、これを線材に加工して電力供給用の導体あるいは超電導コイル等として使用することが要望されている。
【０００３】
Ｂｉ系の超電導線材は、Ｂｉ系の超電導層をＡｇのシース材で被覆した状態となるようにＰｏｗｄｅｒ  Ｉｎ  Ｔｕｂｅ法（ＰＩＴ法）などにより製造された構造となっている。一方、ＲＥ−１２３系超電導線材は、テープ状の金属基材上に中間層を介し成膜法により酸化物超電導層を積層し、さらに前記酸化物超電導層上に薄い銀の第１の安定化層を形成し、その上に銅などの良導電性金属材料からなる第２の安定化層を設けた構造が採用されている。
【０００４】
ＲＥ−１２３系の酸化物超電導線材を実用機器に応用するために、酸化物超電導線材を接続する技術が要望されている。例えば、特許文献１には、図２５に示すように、基材２０２上に中間層２０３、酸化物超電導層２０４、安定化層２０５が積層された一対の酸化物超電導線材２１１、２１２の端部近傍を重ねあわせて、重ね合わせ部２２０を形成し、当該重ね合わせ部２２０を、半田（図示略）により接合し、さらに接続板２０６によって補強した接続構造体２００が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６６１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の接続構造体２００においては、接続板２０６によって、接続部を補強することによって、接続部の機械的な強度の向上を望むことができるものの、接続構造体２００に曲げが加わった際に、酸化物超電導層２０４が劣化する虞があった。
特許文献１に記載の接続構造体２００において、半田による接合は、一対の酸化物超電導線材２１１、２１２の重ね合わせ部２２０全面を接合している。重ね合わせ部２２０全面を接合する際に、一対の酸化物超電導線材２１１、２１２の重ね合わせ部２２０を加圧する必要があり、加圧により余分な半田が、酸化物超電導線材２１１、２１２の重ね合わせ部２２０からはみ出し、それぞれの端面に付着する等して凝固する。これによって、重ね合わせ部２２０の両外側において半田の厚みが局所的に厚くなり、接続構造体２００に曲げを加えると、重ね合わせ部２２０の長手方向両側近傍において負荷が集中し酸化物超電導層２０４の結晶構造が損傷を受ける虞があり、曲げに対して弱い構造となっていた。
【０００７】
本発明は、以上のような実情に鑑みなされたものであり、曲げに対して強い酸化物超電導線材の接続構造体と酸化物超電導線材の接続方法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】
【０００８】
前記課題を解決するため本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層が積層されてなる一対の酸化物超電導線材同士が接続された接続構造体であって、前記一対の酸化物超電導線材の互いの端部近傍の前記安定化層同士が対向して重ね合わせ部を形成して配置され、前記重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成されていることを特徴とする。
重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
なお、非接合領域の長さが１ｍｍ未満であると、マスキング材の挿入が困難となり、非接合領域が確実に確保されない虞がある。また、１００ｍｍを超えると、接続部分が長くなり、接続構造体の取り回しが悪くなり好ましくない。
本発明において、重ね合わせ部の両側に位置する対になる非接合領域の長さにおいて一方の非接合領域の長さが他方の非接合領域の長さより長いことを特徴とする構造を採用しても良い。
接続構造体に積層方向に沿った曲げを印加した場合、外側に位置する酸化物超電導線材の端部側に負荷が大きくかかる場合がある。この場合、外側の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長手方向長さを、長くすることで、外側の接続構造体に係る負荷をより効果的に低減することができる。
【０００９】
また、本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、３つの前記酸化物超電導線材である第１の酸化物超電導線材、第２の酸化物超電導線材並びに第３の酸化物超電導線材を備え、前記第１及び第２の酸化物超電導線材が、基材に対して酸化物超電導層を形成した側を揃えて、接続しようとする端部同士を所定の間隙を設けて隣接して配置され、前記隣接された端部を跨るように、前記第１及び第２の酸化物超電導線材の安定化層に前記第３の酸化物超電導線材の安定化層が橋渡しされ第１及び第２の重ね合わせ部を形成し、前記第１の重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記第１の重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成され、前記第２の重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記第２の重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成されることを特徴とする。
本発明によれば、接続する一対の酸化物超電導線材が積層方向を揃えて配置されているため、接続部分で酸化物超電導線材の表裏の逆転がない。また、重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。さらに、第１及び第２の酸化物超電導線材の端部同士を離間して配置することで、曲げ印加の際に端部同士が干渉することがなくなり、干渉した部分の上方に位置する第３の酸化物超電導線材に突き上げるような応力が発生しない。
【００１０】
また、本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、前記第１及び第２の重ね合わせ部部内の長手方向端部に形成される非接合領域のうち、前記第３の酸化物超電導線材の端部側に形成されている非接合領域の長手方向長さが、前記第１又は第２の酸化物超電導線材の端部側に形成されている非接合領域の長手方向の長さと比較して長くなっていることを特徴とする。
接続構造体に積層方向に沿った曲げを印加した場合、第３の酸化物超電導線材の端部側に最も負荷が大きくかかる。したがって、第３の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長手方向長さを、第１又は第２の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長さより長くすることで、接続構造体に係る負荷をより効果的に低減することができる。
【００１１】
また、本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、前記重ね合わせ部内に２箇所以上の前記接合領域が形成され、当該接合領域同士が非接合領域によって隔てられていることを特徴とする。
２箇所以上の接合領域が形成され、接合領域同士が非接合領域によって隔てられた構造により、一部の導電性接合材が接合領域同士の間に形成された非接合領域に流れ、重ね合わせ部の外側にはみ出さないため、重ね合わせ部の外側に導電性接合材が局所的に厚く形成されない。即ち、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
【００１２】
本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、前記第１及び第２の酸化物超電導線材の前記接合領域に近い側の端部の端面がこれら酸化物超電導線材の長手方向に直交され、前記接合領域において前記非接合領域との境界に前記酸化物超電導線材の長手方向に対し平面視傾斜する斜辺部が形成されたことを特徴とする。
接合領域に斜辺部が形成されていることで、接合領域の非接合領域側の端部が酸化物超電導線材の幅方向に部分的に接合された領域と接合されていない領域が混在された構成となる。この領域を設けることにより接合領域端部側において接合されていない領域が生成されるので、酸化物超電導線材の接合部分に曲げが作用した場合、応力付加から開放される領域が生じる結果、この領域に近い酸化物超電導層に対する応力付加が軽減される。このため、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用しても超電導特性が劣化し難い接続構造体を提供できる。
【００１３】
本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、前記非接合領域において前記接合領域側と反対側に前記非接合領域よりも狭い補助接合領域が形成されたことを特徴とする。
酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用した場合、接合領域に加えて補助接合領域が酸化物超電導線材どうしを繋いで曲げに対し変形追従させるので、補助接合領域の外側の酸化物超電導線材の端部側と対向する酸化物超電導線材との隙間が必要以上に開いてしまう現象を抑制できる。このため、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用した場合であっても、酸化物超電導線材の端部側に開いた隙間が生成し難い接続構造体を提供できる。
【００１４】
また、本発明の超電導機器は、前記酸化物超電導線材の接続構造体を有することを特徴とする。
本発明により、機械的負荷に対する超電導機器の保護性能を向上させることが可能となるため、従来よりも高い信頼性を有する超電導機器を実現できる。
【００１５】
また、本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層を積層してなる第１及び第２の酸化物超電導線材を形成する工程と、前記第１の酸化物超電導線材または前記第２の酸化物超電導線材の安定化層表面であって、前記第１の酸化物超電導線材及び前記第２の酸化物超電導線材の互いの端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第１の酸化物超電導線材端部及び前記第２の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の幅でマスキング材を配置する工程と、前記マスキング材間に形成される空間に導電性接合材を配置する工程と、前記第１の酸化物超電導線材及び前記第２の酸化物超電導線材を接合する工程と、前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする。
重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
【００１６】
また、本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層を積層してなる第１，第２及び第３の酸化物超電導線材を形成する工程と、前記第１及び第２の酸化物超電導線材の基材に対して酸化物超電導層を形成した側を揃えて、接続しようとする端部同士を所定の間隙を設けて隣接し配置し、前記隣接された端部に跨るように、前記第１及び第２の酸化物超電導線材の安定化層に前記第３の酸化物超電導体の安定化層を橋渡しすることによって、第１及び第３の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第１の酸化物超電導線材端部及び前記第３の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の幅でマスキング材を配置する工程と、第２及び第３の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第２の酸化物超電導線材端部及び前記第３の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の幅でマスキング材を配置する工程と、前記マスキング材間に形成される空間に導電性接合材を配置する工程と、前記第１の酸化物超電導線材及び前記第３の酸化物超電導線材を接合し、前記第２の酸化物超電導線材及び前記第３の酸化物超電導線材を接合する工程と、前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、接続する一対の酸化物超電導線材が積層方向を揃えて配置されているため、接続部分で酸化物超電導線材の表裏の逆転がない接続構造体を構成することができる。また、重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。さらに、第１及び第２の酸化物超電導線材の端部同士を離間して配置することで、曲げ印加の際に端部同士が干渉することがなくなり、干渉した部分の上方に位置する第３の酸化物超電導線材に突き上げるような応力が発生しない。
なお、非接合領域の長さが１ｍｍ未満であると、マスキング材の挿入が困難となり、非接合領域が確実に確保されない虞がある。また、１００ｍｍを超えると、接続部分が長くなり、接続構造体の取り回しが悪くなり好ましくない。
【００１７】
また、本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、前記第１及び第３の酸化物超電導線材並びに前記第２及び第３の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、第３の酸化物超電導線材の端部側に配置するマスキング材の幅が、第１又は第２の酸化物超電導線材の端部側に配置するマスキングの幅と比較して、長くなっていることを特徴とする。
接続構造体に積層方向に沿った曲げを印加した場合、第３の酸化物超電導線材の端部側に最も負荷が大きくかかる。したがって、第３の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長手方向長さを、第１又は第２の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長さより長くすることで、接続構造体に係る負荷をより効果的に低減することができる。上記のようなマスキング材の配置方法によって、このような非接合領域を形成することができる。
【００１８】
また、本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、前記重ね合わせ部にマスキングを行い、その両側を前記導電性接合材によって接合し接合領域を形成することを特徴とする。
本発明によれば、接合領域同士が非接合領域によって隔てられた構造を形成することができこれにより、一部の導電性接合材が接合領域同士の間に形成された非接合領域に流れ、重ね合わせ部の外側にはみ出さないため、重ね合わせ部の外側に導電性接合材が局所的に厚く形成されない。即ち、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
【００１９】
本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、前記酸化物超電導線材として、前記接合領域に近い側の端部の端面がこれら酸化物超電導線材の長手方向に直交された酸化物超電導線材を用い、前記接合領域において前記非接合領域との境界に前記酸化物超電導線材の長手方向に対し平面視傾斜する斜辺部を有した接合領域を形成することを特徴とする。
接合領域に斜辺部を形成することで、接合領域の非接合領域側の端部が酸化物超電導線材の幅方向に部分的に接合された領域と接合されていない領域が混在された構成を形成できる。この領域を設けることにより接合領域端部側において接合されていない領域が生成されるので、酸化物超電導線材の接合部分に曲げ応力が作用した場合、応力付加から開放される領域が生じる結果、その領域に近い酸化物超電導層に対する応力集中を軽減できる。このため、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用しても超電導特性が劣化し難い接続構造体を提供できる。
【００２０】
本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、前記非接合領域において前記接合領域側と反対側に前記非接合領域よりも狭い補助接合領域を形成することを特徴とする。
補助接合領域を設けた構造を製造できるので、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用した場合、接合領域に加えて補助接合領域が酸化物超電導線材どうしを繋いで曲げに対し変形追従させる構造を得ることができる。この構造により、補助接合領域の外側の酸化物超電導線材の端部側と対向する酸化物超電導線材との隙間が必要以上に開いてしまう現象を抑制できる。このため、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用した場合であっても、酸化物超電導線材の端部側に開いた隙間が生成し難い接続構造体を提供できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、接続部分において、重ね合わせ部内の端部の少なくとも一方に非接合領域が形成される。重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る酸化物超電導線材及びその端部を示す模式図である。
【図２】本発明に係る接続構造体の第１実施形態を示す模式図であり、図２（ａ）は正面模式図、図２（ｂ）は断面模式図である。
【図３】本発明に係る接続構造体の第１実施形態の変形例を表し、図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれの変形例の正面模式図である。
【図４】本発明に係る接続構造体の第２実施形態を示す模式図であり、図４（ａ）は正面模式図、図４（ｂ）は断面模式図である。
【図５】本発明に係る接続構造体の第２実施形態の第１の変形例を表し、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ第２、第３の変形例の正面模式図である。
【図６】本発明に係る接続構造体の製造方法を表し、図６（ａ）は、製造方法の正面模式図であり、図６（ｂ）は製造方法の変形例の正面模式図である。
【図７】本発明に係る接続構造体の第１実施形態の他の変形例を表す断面模式図である。
【図８】図７に示す変形例の部分拡大平面図である。
【図９】本発明に係る接続構造体の第２実施形態の第４の変形例を表す断面模式図である。
【図１０】図９に示す第４の変形例の部分拡大平断面図である。
【図１１】同接続構造体の第２実施形態の第５変形例を表す部分拡大平断面図である。
【図１２】同接続構造体の第２実施形態の第６変形例を表す部分拡大平断面図である。
【図１３】同接続構造体の第２実施形態の第７変形例を表す部分拡大平断面図である。
【図１４】同接続構造体の第２実施形態の第８変形例を表す部分拡大平断面図である。
【図１５】同接続構造体の第２実施形態の第９変形例を表す部分拡大平断面図である。
【図１６】同接続構造体の第２実施形態の第１０変形例を表す部分拡大平断面図である。
【図１７】同接続構造体の第２実施形態の第１１変形例を表す部分拡大平断面図である。
【図１８】超電導ケーブルの一例を示す部分断面略図である。
【図１９】超電導限流器の一例を示す断面図である。
【図２０】超電導モータの一例を示し、図２０（ａ）は、全体構成を示す部分断面図、図２０（ｂ）は、各構成部品の位置関係を示す模式図である。
【図２１】超電導コイルの一例を示し、図２１（ａ）は超電導コイルの積層体を示す斜視図、図２１（ｂ）は超電導コイル単体を示す斜視図である。
【図２２】実施例及び比較例の曲げ試験の結果を示すグラフである。
【図２３】実施例及び比較例の曲げ試験の結果を示すグラフである。
【図２４】実施例及び比較例の曲げ試験の結果を示すグラフである。
【図２５】従来例としての酸化物超電導線材の接続構造体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る酸化物超電導線材の一実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２４】
（酸化物超電導線材）
図１は、本発明に係る酸化物超電導線材１の端部１ａを示す模式図である。図１を基に、テープ状の酸化物超電導線材１の各構成要素に関して詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
酸化物超電導線材１は、テープ状の基材１０に中間層１１、酸化物超電導層１２、第１の安定化層１３、第２の安定化層１４が積層された構造を有する。なお、本実施形態において、第２の安定化層１４を構成する金属は、前記酸化物超電導線材１の外周を覆う金属層としての役割も果たす。
【００２５】
基材１０は、通常の酸化物超電導線材の基材として使用し得るものであれば良く、可撓性を有する長尺のテープ状であることが好ましい。また、基材１０に用いられる材料は、機械的強度が高く、耐熱性があり、線材に加工することが容易な金属を有しているものが好ましく、例えば、ステンレス鋼、ハステロイ等のニッケル合金等の各種耐熱性金属材料、もしくはこれら各種金属材料上にセラミックスを配した材料などが挙げられる。中でも、市販品であれば、ハステロイ（商品名、米国ヘインズ社製）が好適である。このハステロイの種類には、モリブデン、クロム、鉄、コバルト等の成分量が異なる、ハステロイＢ、Ｃ、Ｇ、Ｎ、Ｗ等が挙げられ、ここではいずれの種類も使用できる。また、基材１０の厚さは、目的に応じて適宜調整すれば良く、通常は１０〜５００μｍ、好ましくは２０〜２００μｍである。
【００２６】
中間層１１は、拡散防止層、ベッド層、配向層、及びキャップ層がこの順に積層された構造を適用することができる。
拡散防止層は、この層よりも上面に他の層を形成する際に加熱処理した結果、基材１０や他の層が熱履歴を受ける場合に、基材１０の構成元素の一部が拡散し、不純物として酸化物超電導層１２側に混入することを抑制する機能を有する。拡散防止層の具体的な構造としては、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、不純物の混入を防止する効果が比較的高いＡｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、又はＧＺＯ（Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７）等から構成される単層構造あるいは複層構造が望ましい。
【００２７】
ベッド層は、基材１０と酸化物超電導層１２との界面における構成元素の反応を抑え、この層よりも上面に設ける層の配向性を向上させるために用いられる。ベッド層の具体的な構造としては、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、耐熱性が高いＹ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、などの希土類酸化物から構成される単層構造あるいは複層構造が望ましい。
【００２８】
配向層は、その上に形成されるキャップ層や酸化物超電導層１２の結晶配向性を制御したり、基材１０の構成元素が酸化物超電導層１２へ拡散することを抑制したり、基材１０と酸化物超電導層１２との熱膨張率や格子定数といった物理的特性の差を緩和したりする機能等を有するものである。配向層の材料には、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＭｇＯ、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（ＹＳＺ）等の金属酸化物を用いると、後述するイオンビームアシスト蒸着法（以下、ＩＢＡＤ法と呼ぶことがある。）において、結晶配向性の高い層が得られ、キャップ層や酸化物超電導層１２の結晶配向性をより良好なものとすることができるため、特に好適である。
【００２９】
キャップ層は、酸化物超電導層１２の結晶配向性を配向層よりも強く制御したり、酸化物超電導層１２を構成する元素の中間層１１への拡散や、酸化物超電導層１２の積層時に使用するガスと中間層１１との反応を抑制したりする機能等を有するものである。キャップ層の材料には、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、ＣｅＯ２、ＬａＭｎＯ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＹＳＺ等の金属酸化物が酸化物超電導層１２との格子整合性の観点から好適である。そのなかでも、中間層１１の配向度よりもさらに配向度の優れた層を得られることから、ＣｅＯ２、ＬａＭｎＯ３が特に好適である。
ここで、キャップ層にＣｅＯ２を用いる場合、キャップ層は、Ｃｅの一部が他の金属原子又は金属イオンで置換されたＣｅ−Ｍ−Ｏ系酸化物を含んでいても良い。
【００３０】
酸化物超電導層１２は、超電導状態の時に電流を流す機能を有するものである。酸化物超電導層１２に用いられる材料には、通常知られている組成の酸化物超電導体からなるものを広く適用することができ、例えば、ＲＥ−１２３系超電導体、Ｂｉ系超電導体などの銅酸化物超電導体などが挙げられる。ＲＥ−１２３系超電導体の組成は、例えば、ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏ（７−ｘ）（ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｒ、Ｇｄ等の希土類元素、ｘは酸素欠損を表す。）が挙げられ、具体的には、Ｙ１２３（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ（７−ｘ））、Ｇｄ１２３（ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ（７−ｘ））が挙げられる。Ｂｉ系超電導体の組成は、例えば、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａｎ−１ＣｕｎＯ４＋２ｎ＋δ（ｎはＣｕＯ２の層数、δは過剰酸素を表す。）が挙げられる。この銅酸化物超電導体は、母物質が絶縁体であるが、酸素を取り込むことで超電導体となり、超電導特性を示す性質を持っている。ここで、本発明に用いられる酸化物超電導層１２の材料は、銅酸化物超電導体であり、以下、特に指定がなければ、酸化物超電導層１２に用いる材料を銅酸化物超電導体とする。
【００３１】
第１の安定化層１３は、事故時に発生する過電流をバイパスしたり、酸化物超電導層１２とこの層よりも上面に設ける層との間で起こる化学反応を抑制し、一方の層の元素の一部が他方の層側に侵入して組成がくずれることにより起こる超電導特性が低下するのを防ぐなどの機能を有するものである。また、酸化物超電導層１２に酸素を取り込ませやすくするために、加熱時には酸素を透過しやすい機能も有する。このため、第１の安定化層１３には、ＡｇあるいはＡｇ合金のようなＡｇを主体とする材料が用いられる。なお、本発明に用いられる第１の安定化層１３の材料はＡｇであり、以下、特に指定がなければ、第１の安定化層１３に用いる材料をＡｇとする。
【００３２】
第１の安定化層１３上に積層された第２の安定化層１４は、良導電性の金属材料からなり、酸化物超電導層１２が何らかの原因で超電導状態から常電導状態に遷移しようとした時に、第１の安定化層１３とともに、酸化物超電導層１２の電流が転流するバイパスとして機能する。第１の安定化層１３はその機能により第２の安定化層１４の一部とみなすことができる。
【００３３】
第２の安定化層１４を構成する金属材料としては、良導電性を有するものであればよく、特に限定されないが銅、黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ合金）、Ｃｕ−Ｎｉ合金等の銅合金、ステンレス等の比較的安価な材質からなるものを用いることが好ましく、中でも高い導電性を有し、安価であることから銅製が好ましい。また、酸化物超電導線材１を超電導限流器に使用する場合、第２の安定化層１４は、クエンチが起こり常電導状態に転移した時に発生する過電流を瞬時に抑制するために用いられる。この用途の場合、第２の安定化層１４に用いられる材料は、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ等のＮｉ系合金等の高抵抗金属が挙げられる。
第２の安定化層１４の厚さは特に限定されず、適宜調整可能であるが、１０〜３００μｍとすることができる。
【００３４】
第２の安定化層１４の形成方法は特に限定されないが、本実施形態においては、銅などの良導電性材料よりなる金属テープを半田などの導電性接合材（図示略）を介し第１の安定化層１３上に貼り付けることで積層して形成される。また、第２の安定化層１４は、基材１０、中間層１１、酸化物超電導層１２、第１の安定化層１３を積層した積層物１５の全周を被覆する。
【００３５】
第１の安定化層１３上に金属テープを貼り付ける際に用いる導電性接合材（図示略）として半田を使用する場合、半田は特に限定されるものではなく従来公知の半田を使用可能である。例えば、Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｂｉ系合金、Ｓｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ系合金などのＳｎを主成分とする合金よりなる鉛フリー半田、Ｐｂ−Ｓｎ系合金半田、共晶半田、低温半田などが挙げられ、これらの半田を一種又は二種以上組み合わせて使用することができる。これらの中でも、融点が３００℃以下の半田を用いることが好ましい。これにより、３００℃以下の温度で金属テープと第１の安定化層１３を半田付けすることが可能となるので、半田付けの熱によって酸化物超電導層１２の特性が劣化することを抑止できる。
【００３６】
第２の安定化層１４は、第１の安定化層１３上に半田を介して貼り付けられるとともに、基材１０、中間層１１、酸化物超電導層１２、第１の安定化層１３を積層した積層物１５の全周を覆い形成される。即ち、第２の安定化層１４は、基材１０において中間層１１を形成していない側の裏面中央部を除いた積層物１５の周面を横断面Ｃ字型をなすように覆っている。第２の安定化層１４は、金属テープをロール等でフォーミングし積層物１５の周囲に被着して金属層として構成することができる。第２の安定化層１４により覆われていない基材１０の裏面側の中央部は半田層１６により覆われ、半田層１６は第２の安定化層１４の端縁同士が形成する凹部を埋めるように形成されている。
【００３７】
酸化物超電導線材１の外周が金属テープ等からなる金属層（第２の安定化層１４）及び半田層１６で覆われていることで、酸化物超電導線材１の側面からの水分の浸入を防ぎ、酸化物超電導層１２の劣化を防ぐことができる。
また、上述したように金属テープをフォーミングし積層物１５の周面を覆うように金属層を形成する他に、積層物１５の外周全体にめっきを施すことにより被覆し、積層部１５外周の金属層及び第２の安定化層１４を一体的に形成しても良い。この場合、めっき層の厚さは、１０μｍ以上とすることで、ピンホールのないめっき層を形成することが可能となり、水分の浸入を確実に防ぐことができる。
【００３８】
ここでは上述したように、第２の安定化層１４として金属テープ又はめっき層を形成する酸化物超電導線材１を例示した。しかしながら本発明の酸化物超電導線材はこれに限定されるものではなく、例えば第２の安定化層１４を有さない、即ち第１の安定化層１３のみによって、安定化層としての役割を果たす構成であっても良い。
【００３９】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る接続構造体の一実施形態について図面に基づいて説明する。
図２に本発明の第１実施形態である第１及び第２の酸化物超電導線材２、３を接続した接続構造体３０について説明する。
なお、本実施形態の接続構造体３０において接続される、第１及び第２の酸化物超電導線材２、３は、図１を基に説明した酸化物超電導線材１と同形態である。
【００４０】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、接続構造体３０は、第１の酸化物超電導線材２及び第２の酸化物超電導線材３を接続する構造体であって、第１及び第２の酸化物超電導線材２、３の互いの端部２ａ、３ａ近傍の第２の安定化層１４同士を対向させて、長さＨ５０の重ね合わせ部５０を形成して配置され、前記重ね合わせ部５０の長手方向中央に位置する接合領域５１が導電性接合材２２によって接合されている。また、前記重ね合わせ部５０であって、前記導電性接合材２２によって接合される接合領域５１の両側には、接合されていない非接合領域５２、５２が形成されている。なお、図２（ａ）、（ｂ）において、前記接合領域５１は、長手方向長さＨ５１として表される領域であり、前記非接合領域５２の長手方向長さＨ５２として表される領域である。
【００４１】
第１及び第２の酸化物超電導線材２、３を接続し、接続構造体３０を構成するための接続方法を以下に説明する。
最初に、第１及び第２の酸化物超電導線材２、３の互いの端部２ａ、３ａ近傍の第２の安定化層１４、１４同士を対向して重ね合わせ、重ね合わせ部５０を形成する。このとき、当該重ね合わせ部５０において、長手方向の両端の、非接合領域５２、５２を所定の長さＨ５２だけマスキング材によってマスキングする。次に、前記重ね合わせ部５０の非接合領域（マスキング部）５２、５２を除いた部分を導電性接合材２２によって接合することにより接続する。導電性接合材２２として半田を用いる場合は、重ね合わせ部５０を形成する際にマスキングを行うと共に、重ね合わせ部５０の長手方向中央に位置する接合領域５１に半田用の箔を挟み、重ね合わせ部５０を加圧しながら加熱することで、半田を溶融させて接合する。この場合半田固着後に必要に応じてマスキング材を除去し、非接合領域５２、５２を形成する。
なお、導電性接合材２２として半田を用いる場合において、接続部分を加圧及び加熱する装置及び方法に関しては、第２実施形態の接続方法と合わせて後に詳しく説明する。
マスキング材としては、半田が固着しなければ特に限定されるものではなく、例えばカプトン（登録商標）、テフロン（登録商標）等からなるテープや、シートを使用することができる。
【００４２】
図２（ｂ）に示すように、接続構造体３０において、第１の酸化物超電導線材２と第２の酸化物超電導線材３は、基材１０に対して酸化物超電導層１２が積層される側を対向させて重ね合わせることが望ましい。このように重ね合わせることで、接続部での電気抵抗が低い接続構造体３０を構成することができる。
【００４３】
上述したように、第１及び第２の酸化物超電導線材２、３を接合する導電性接合材２２として半田を使用することができる。導電性接合材２２としての半田は、第１の安定化層１３上に金属テープを貼り付ける際に用いる導電性接合材と同じものを使用することができる。
【００４４】
接続される第１及び第２の酸化物超電導線材２、３の端部２ａ、３ａ近傍の重ね合わせ部５０は、接合領域５１の長手方向長さＨ５１と、非接合領域５２、５２の長手方向の長さＨ５２、Ｈ５２の和となる。
接合領域５１の長手方向の長さＨ５１を大きくすることで、第１の酸化物超電導線材２から第２の酸化物超電導線材３、あるいは第２の酸化物超電導線材３から第１の酸化物超電導線材２への電流経路において、電流方向に対する導電性接合材２２の断面積を大きくすることができ、全体として接続構造体３０の接続部分における抵抗値を抑制できる。したがって、接合領域５１の長手方向の長さＨ５１は、長いほうが接続部分の電気抵抗の観点において好ましく、具体的には、１０ｍｍ以上であることが望ましい。しかしながら、接合領域５１の長手方向の長さＨ５１が１２０ｍｍを超える場合は、接続部分が長くなりすぎて、接続構造体３０の屈曲性が悪くなる。したがって接合領域５１の長手方向の長さＨ５１は、１２０ｍｍ以下が望ましい。
【００４５】
非接合領域５２、５２の長手方向の長さＨ５２は、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。非接合領域５２の長さＨ５２が１ｍｍ未満であると、マスキング材の挿入が困難となり、非接合領域５２が確実に確保されない虞がある。非接合領域５２が確実に確保されていないと、重ね合わせ部５０の端部に余分な半田が溜り凝固し、導電性接合材２２の厚みが重ね合わせ部５０の端部で局所的に厚くなるため、接続構造体３０に曲げを加えると、重ね合わせ部５０の端部において応力が集中し酸化物超電導層１２の結晶構造が損傷を受ける虞がある。即ち、曲げに対して弱い構造となる。
また、非接合領域５２の長手方向の長さＨ５２が１００ｍｍを超えると、接続部分が長くなり、接続構造体３０の取り回しが悪くなり好ましくない。
【００４６】
（第１実施形態の変形例）
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態の第１、第２の変形例である接続構造体３１、３２を表す模式図である。なお、上述の第１実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。第１実施形態の第１、第２の変形例である接続構造体３１、３２は、第１の酸化物超電導線材２及び第２の酸化物超電導線材３を接続する構造体であり、第１実施形態の接続構造体３０と比較すると、それぞれ重ね合わせ部５０における接合領域５１と非接合領域５２の位置構成が異なる。
以下、図３（ａ）、（ｂ）を基に第１実施形態の第１、第２の変形例である接続構造体３１、３２に関して説明する。
【００４７】
図３（ａ）に示す第１の変形例の接続構造体３１において重ね合わせ部５０には、第１の酸化物超電導線材２の端部２ａから長さＨ５１に渡って形成される接合領域５１が導電性接合材２２により接合されている。また、前記重ね合わせ部５０であって、第２の酸化物超電導線材３の端部３ａから長さＨ５２に渡って、導電性接合材２２によって接合されていない非接合領域５２が形成されている。
【００４８】
第２の酸化物超電導線材３の端部３ａ近傍に非接合領域５２が形成されているため、導電性接合材２２がはみ出し、重ね合わせ部５０の外側で凝固することがない。一方、重ね合わせ部５０の第１の酸化物超電導線材２の端部２ａ側には非接合領域５２が形成されておらず、当該部分において導電性接合材２２が溢れてはみ出しが起こり、導電性接合材２２が厚くなった溢出部５３が形成されている。
【００４９】
接続構造体３１に、第１の酸化物超電導線材２が外側となり、第２の酸化物超電導線材３が内側となるような曲げを印加した場合、溢出部５３には第１及び第２の酸化物超電導線材２、３の積層方向に引張り応力がかかる。溢出部５３は、導電性接合材２２が厚く形成されているため剛性が高く、溢出部５３に引張り応力がかかるとその近傍の酸化物超電導層１２に過大な負荷がかかり、超電導特性を劣化させる虞がある。
しかしながら、圧縮応力がかかる場合においては、酸化物超電導層１２への負荷は、均一に導電性接合材２２が形成された部分と比較してほとんど差がない。したがって、この接続構造体３１は、溢出部５３に圧縮応力がかかる方向への曲げに対して、超電導特性の劣化が起こりにくい。
即ち、接続構造体３１は、本実施形態において、第１の酸化物超電導線材２が内側となり、第２の酸化物超電導線材３が外側となるような曲げを印加した場合（図３（ａ）において、重なり合わせ部５０が最上点となるように逆Ｕ字状に曲げた場合）において、超電導特性の劣化が起こりにくい。
【００５０】
図３（ｂ）に示す第２の変形例の接続構造体３２において、重ね合わせ部５０には、非接合領域５２と接合領域５１が長手方向に向かって順に形成されており、重ね合わせ部５０の長手方向両端部は、非接合領域５２が形成されている。３箇所の非接合領域５２は、それぞれ長手方向に長さＨ５２の領域に渡って形成され、２箇所の接合領域５１は、それぞれ長手方向に長さＨ５１の領域に渡って形成されている。
【００５１】
接続構造体３２は、第１実施形態の接続構造体３０による種々の効果と同様の効果を得ることができる。また、接合領域５１、５１同士が非接合領域５２によって隔てられた構造を有することによって、一部の導電性接合材２２が接合領域５１、５１同士の間に形成された非接合領域５２に流れ、重ね合わせ部５０の外側にはみ出すことを抑制することができ、重ね合わせ部５０の外側に導電性接合材２２が局所的に厚く形成されることがない。即ち、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
【００５２】
（第２実施形態）
以下、本発明に係る接続構造体の一実施形態について図面に基づいて説明する。
図４に本発明の第２実施形態である第１及び第２の酸化物超電導線材４、５を接続した接続構造体３３について説明する。上述の第１実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態の接続構造体３３において接続される、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５は、図１を基に説明した酸化物超電導線材１と同構造である。
【００５３】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、接続構造体３３は、第１の酸化物超電導線材４及び第２の酸化物超電導線材５を第３の酸化物超電導線材６を介し接続する構成を有する。
第２実施形態の接続構造体３３は、上述した第１実施形態の接続構造体３０を第１の酸化物超電導線材４の一端（端部４ａ近傍）と第３の酸化物超電導線材６の一端（第１端部６ａ近傍）とに適用して接続し、さらに第３の酸化物超電導線材６の他端（第２端部６ｂ近傍）と第２の酸化物超電導線材５の一端（端部５ａ近傍）とに適用して接続したものである。
【００５４】
第２実施形態の接続構造体３３を形成する方法について図４（ａ）、（ｂ）を基に説明する。
まず、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５を、接続しようとする端部４ａ、５ａ同士を距離ｅだけ離間して隣接させる。このとき、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５は、基材１０、１０に対し酸化物超電導層１２、１２を形成した側を揃えて配置する。
【００５５】
次に、隣接された第１及び第２の酸化物超電導線材４、５の端部４ａ、５ａに跨るように、第３の酸化物超電導線材６を橋渡しする。これによって、第１の酸化物超電導線材４と、第３の酸化物超電導線材６が重なり合う第１の重ね合わせ部６０と、第２の酸化物超電導線材５と、第３の酸化物超電導線材６が重なり合う第２の重ね合わせ部７０とが形成される。第１及び第２の酸化物超電導線材４、５に対して第３の酸化物超電導線材６は、基材１０に対して酸化物超電導層１２が積層される側を対向させて重ね合わせる。なお、図４（ａ）、（ｂ）において、第１の重ね合わせ部６０は、長手方向長さＨ６０として表される領域であり、第２の重ね合わせ部７０は、長手方向長さＨ７０として表される領域である。また、第１の重ね合わせ部６０を形成する際に、次に非接合領域６２、７２に相当する部分をマスキングする。さらに、導電性接合材２２によって、接合領域６１、７２を接合する。
【００５６】
導電性接合材２２によって接合される接合領域６１、７１の長手方向の長さＨ６１、Ｈ７１は、第１実施形態の接続構造体３０と同様に、接続構造体３３の電気抵抗及び屈曲性の観点から１０〜１２０ｍｍが望ましい。
加えて、非接合領域６２、７２の長手方向の長さＨ６２、Ｈ７２は、マスキングの作業性及び接続構造体３３の取り回しの観点から、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。
第１及び第２の酸化物超電導線材４、５の接続しようとする端部４ａ、５ａ同士の距離ｅは、１ｍｍ以上であることが望ましい。第１及び第２の酸化物超電導線材４、５を１ｍｍ以上離間して配置することで、接続構造体３３に、第３の酸化物超電導線材６が外側となるような曲げ（図４（ａ）において、中心部が最上点となるような逆Ｕ字状の曲げ）を印加した場合、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５の端部４ａ、５ａ同士が干渉することがなくなり、干渉した部分の上方に位置する第３の酸化物超電導線材６に突き上げるような応力が発生しない。
【００５７】
加えて、図４（ｂ）に示すように、接続構造体３３において、第１の酸化物超電導線材４と第３の酸化物超電導線材６は、基材１０、１０に対して酸化物超電導層１２、１２が積層される側同士を対向させて重ね合わせることが望ましい。また、第３の酸化物超電導線材６と第２の酸化物超電導線材５は、基材１０、１０に対して酸化物超電導層１２、１２が積層される側同士を対向させて重ね合わせることが望ましい。このように重ね合わせることで、接続部での電気抵抗が低い接続構造体３３を構成することができる。加えて接続する第１の酸化物超電導線材４と第２の酸化物超電導線材５とが同方向に積層されて配置されているため、接続部分で第１及び第２の酸化物超電導線材４、５の表裏の逆転がなく、取扱いが容易となる。
【００５８】
第２実施形態の接続構造体３３は、第１実施形態の接続構造体３０による種々の効果と同様の効果を得ることができる。
加えて、接続する第１の酸化物超電導線材４と第２の酸化物超電導線材５とが同方向に積層されて配置されているため、接続部分で第１及び第２の酸化物超電導線材４、５の表裏の逆転がなく、取扱いが容易となる。
【００５９】
（第２実施形態の変形例）
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第２実施形態の第１〜第３の変形例である接続構造体３４、３５、３６を表す模式図である。なお、上述の第２実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。第２実施形態の第１〜第３の変形例である接続構造体３４、３５、３６は、第１の酸化物超電導線材４と第２の酸化物超電導線材５を第３の酸化物超電導線材６を介して接続する構造体であり、第２実施形態の接続構造体３３と比較すると、それぞれ第１及び第２の重ね合わせ部６０、７０における接合領域６１、７１と非接合領域６２、７２の位置構成において異なる。
以下、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を基に第２実施形態の変形例である接続構造体３４、３５、３６に関して説明する。
【００６０】
図５（ａ）に示す第１の変形例の接続構造体３４において、第１及び第２の重ね合わせ部６０、７０には、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５の端部４ａ、５ａ近傍に非接合領域６２、７２が形成されているため、導電性接合材２２がはみ出し重ね合わせ部５０の外側で凝固することがない、一方、第１及び第２の重ね合わせ部６０、７０の第３の酸化物超電導線材６の第１及び第２端部６ａ、６ｂ側には非接合領域６２、７２が形成されておらず、当該部分において導電性接合材２２のはみ出しが起こり、導電性接合材２２が厚くなった溢出部６３、７３が形成されている。
【００６１】
接続構造体３４に、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５が内側となり、第３の酸化物超電導線材６が外側となるような曲げを印加した場合、溢出部６３、７３には第１、第２及び第３の酸化物超電導線材４、５、６の積層方向に引張り応力がかかる。溢出部６３、７３は、導電性接合材２２が厚く形成されているため剛性が高く、溢出部６３、７３に引張り応力がかかるとその近傍の酸化物超電導層１２に過大な負荷がかかり、超電導特性を劣化させる虞がある。
しかしながら、圧縮応力がかかる場合においては、酸化物超電導層１２への負荷は、均一に導電性接合材２２が形成された部分と比較してほとんど差がない。したがって、この接続構造体３４は、溢出部６３、７３に圧縮応力がかかる方向への曲げに対して、超電導特性の劣化が起こりにくい。
即ち、接続構造体３４は、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５が外側となり、第３の酸化物超電導線材６が内側となるように曲げられた場合（図５（ａ）において、中央部が最下点となるようなＵ字状に曲げた場合）において、超電導特性の劣化が起こりにくい。
【００６２】
図５（ｂ）に示す第２の変形例の接続構造体３５は、上記第１の変形例の接続構造体３４と比較して、第１及び第２の重ね合わせ部６０、７０において、接合領域６１、７１と非接合領域６２、７２の位置関係を反転させたものであると説明できる。
【００６３】
接続構造体３５は、上記接続構造体３４と比較して溢出部６３、７３に圧縮方向の応力がかかる曲げ方向も逆となり、劣化が起こりにくい曲げ方向も逆となる。即ち、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５が内側となり、第３の酸化物超電導線材６が外側となるように曲げられた場合（図５（ｂ）において、中央部が最上点となるような逆Ｕ字状に曲げた場合）において、超電導特性の劣化が起こりにくい。
【００６４】
図５（ｃ）に示す第３の変形例の接続構造体３６は、第３の酸化物超電導線材６の第１及び第２端部６ａ、６ｂの近傍に図３（ｂ）を基に説明した第１実施形態の変形例である接続構造体３２を連続して接続したものである。したがって、第１実施形態の変形例である接続構造体３２と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
（導電性接合材の接合：接続構造体の製造方法）
導電性接合材２２の接合は、以下に図６（ａ）、（ｂ）を基に説明する接合装置１５２、１５３によって行うことが望ましい。なお、図６（ａ）、（ｂ）を基に行う説明において、特に指定しない限り、導電性接合材２２として半田を用いるものとする。また、この接続装置を用いた接合方法は、上述した接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６において、適用可能である。
【００６６】
図６（ａ）に示す接合装置１５２は、接続構造体３３を上下から挟み込み加圧、加熱を行う、上部板１５０、下部板１５５、加圧装置（図示略）、ヒーター（図示略）から概略構成される。
接合装置１５２による接続構造体３３の接合手順を以下に説明する。
まず、第１の酸化物超電導線材４、第２の酸化物超電導線材５を下部板１５５上に隣接して載置し、その上にマスキング材１６０の貼付し、さらに、半田箔、半田ペースト等の導電性接合材２２を前記マスキング材１６０が貼付されていない接合領域６１、７１に設ける。次に、第３の酸化物超電導線材６を隣接された第１及び第２の酸化物超電導線材４、５の端部４ａ、５ａに跨るように橋渡しし、さらに、上部板１５０を第３の酸化物超電導線材６の上方から被せ、上部板１５０の突起部１５０ａが第３の酸化物超電導線材６を覆うように配置する。上部板１５０には、加圧装置が設けられており、第３の酸化物超電導線材６を下方へ所定の圧力にて均一に加圧することが可能である。
【００６７】
次に、上部板１５０及び下部板１５５をヒーターによって、導電性接合材２２の融点以上に加熱する。上部板１５０及び下部板１５５の熱が接続構造体３３に伝わり、導電性接合材２２が溶融する。この時、温度が高すぎると酸化物超電導層１２（図１参照）の劣化が起こるため、上部板１５０及び下部板１５５の温度を測定しながら加熱を行うことが好ましい。
最後に、ヒーターの電源をオフにして、冷却し導電性接合材２２が凝固した後、上部板１５０を外して接続構造体３３を取り出し、必要に応じてマスキング材を除去する。
以上の手順に沿って接合装置１５２を使用することによって、作業者の習熟度に依存せず、接続構造体３３を形成することができる。
【００６８】
図６（ｂ）には、上述した接合装置１５２の変形例である接合装置１５３を示す。接合装置１５３は、接合装置１５２と比較すると上部板１５１の形状が異なる。
接合装置１５３の上部板１５１は、接続構造体３３の接合領域６１、７１の長手方向長さ（図４（ａ）、（ｂ）におけるＨ６１、Ｈ７１）と略同じ長手方向長さを有する突起部１５１ａを有する。
上部板１５１の突起部１５１ａは、接続構造体３３の上方から加圧する際に、導電性接合材２２が設けられた領域のみを加圧する。したがって、酸化物超電導線材表面の凹凸やうねりに影響されることなく、溶融状態の導電性接合材２２を均一に加圧することが可能となり、均一な厚みの導電性接合材２２を形成することができる。加えて、導電性接合材２２を溶融したい部分を集中的に加熱するため、エネルギー効率が高い。
【００６９】
（第１実施形態の他の変形例）
図７は、本発明の第１実施形態の第３の変形例である接続構造体３０Ａを表す模式図である。なお、上述の第１実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。第１実施形態の第４の変形例である接続構造体３０Ａは、第１の酸化物超電導線材２及び第２の酸化物超電導線材３を接続する構造体であり、第１実施形態の接続構造体３０と比較すると、重ね合わせ部５０Ａにおける接合領域５１Ａと非接合領域５２Ａ１、Ａ２の形状が若干異なる。
以下、図７、図８を基に第１実施形態の第３の変形例である接続構造体３０Ａに関して説明する。
【００７０】
図７に示す接続構造体３０Ａにおいて重ね合わせ部５０Ａには、第１の酸化物超電導線材２の端部２ａから端部３ａまで長さＨ５１Ａに渡って形成される接合領域５１Ａが導電性接合材２２Ａにより形成されている。また、前記重ね合わせ部５０Ａであって、第１の酸化物超電導線材１の端部２ａから長さＨ５２Ａに渡って導電性接合材２２Ａにより接合されていない非接合領域５２Ａ１が形成され、第２の酸化物超電導線材３の端部３ａから長さＨ５２Ａに渡って導電性接合材２２Ａにより接合されていない非接合領域５２Ａ２が形成されている。
前記第１の酸化物超電導線材２の端部２ａに形成されている端面２ｂは、酸化物超電導線材２の長手方向に直交するように形成されている。なお、この端面２ｂが直交しているということは、酸化物超電導線材２の製造時に用いたテープ状の基材１０の端面が基材１０の長手方向に直交するように形成されていたことを受け継いでいる。また、酸化物超電導線材３においても同様にその端面３ｂは酸化物超電導線材３の長手方向に直交するように形成されている。
この第３の変形例の接続構造体３０Ａにおいては、酸化物超電導線材２、３の幅方向の位置毎に接合領域５１Ａの幅と非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２の幅とが異なるように形成されている。
【００７１】
接続構造体３０Ａに設けられている接合領域５１Ａは、図８に示すように酸化物超電導線材２、３の接合部分を平面視した場合、酸化物超電導線材３の端部３ａ側に斜辺部２２ａが形成され、酸化物超電導線材２の端部２ａ側に斜辺部２２ｂが形成されている。
接合領域５１Ａ（導電性接合材２２Ａ）は、これら斜辺部２２ａ、２２ｂの間に位置する領域において酸化物超電導線材２、３と等幅の平面視平行四辺形状に形成されている。この例の構造において、斜辺部２２ａと斜辺部２２ｂが平面視平行に形成されているので、非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２はそれぞれ平面視三角形状に形成されている。従って、非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２の幅は酸化物超電導線材２、３の長さ方向の位置毎に異なるように形成されている。図８において矩形状の領域Ｋは導電性接合材２２Ａによる接合領域５１Ａと非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２に加えて酸化物超電導線材２、３の端部２ａ、３ａの外形を含む矩形状の領域として表現されている。
【００７２】
図７、図８に示すように酸化物超電導線材３の端部３ａ側において、非接合領域５２Ａ２の幅は端部３ａに近づくにつれて徐々に広くなるように形成され、端部３ａから離れるにつれて徐々に狭くなるように形成されるとともに、酸化物超電導線材２の端部２ａ側において、非接合領域５２Ａ１の幅は端部２ａに近づくにつれて徐々に広くなるように形成され、端部２ａから離れるにつれて徐々に狭くなるように形成されている。換言すると、接合領域５１Ａの幅は端部２ａあるいは端部３ａに近づくほど狭くなるように斜辺部２２ｂあるいは斜辺部２２ａが形成されている。
従って、この例において接合領域５１Ａの幅と非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２の幅は、端部２ａ側と端部３ａ側において酸化物超電導線材２、３の長手方向の位置毎に異なっているが、非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２は最大長さが酸化物超電導線材２、３の長手方向に１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の大きさになるように形成されている。なお、斜辺部２２ａ、２２ｂの傾斜角度は非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２の大きさに合わせて任意の角度に調整することができ、斜辺部２２ａ、２２ｂは直線状に限らず、曲線状、階段状等、それらの形状は問わない。
【００７３】
一例として、図８に示すように酸化物超電導線材２、３において、図８の矢印Ｈ５１Ａで示す領域が接合領域５１Ａとされ、符号Ｈ５２Ａで示す領域のうち、白抜きの領域が非接合領域５２Ａ１、５１Ａ２であり、灰色に塗り潰した領域が接合領域接合領域５１Ａの一部とされている。
これらの非接合領域５２Ａ１、５１Ａ２は、先の実施形態の場合と同様に、非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２に相当する部分にマスキング材を設置し、導電性接合材２２Ａとして半田を用いる場合には半田の箔を挟み込み、半田を溶融させて酸化物超電導線材２、３を接合する際、マスキング材を配置した領域を非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２として形成することができる。先の実施形態においても説明した通りカプトン（登録商標）やテフロン（登録商標）からなるテープやシートなどのマスキング材は、半田などの導電性接合材２２Ａには密着しないので、マスキング材を配置した場所は導電性接合材が存在していても非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２となる。マスキング材はそのまま残しておいても良いし、接合後に除去しても良い。また、非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２にマスキング材を配置し、半田などの導電性接合材２２Ａを非接合領域５１の外形に見合った形状にしておけば、非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２には導電性接合材が存在しない構造にできる。
【００７４】
この例の接続構造体３０Ａにおいても、酸化物超電導線材２、３の長手方向に最大長さ１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の大きさの非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２が形成されている。非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２のどちらか一方の最大長さが１ｍｍ未満であると、マスキング材の挿入が困難となり、非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２が確実に確保されない虞がある。非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２が確実に確保されていないと、重ね合わせ部５０の端部に余分な半田が溜り凝固し、導電性接合材２２Ａの厚みが重ね合わせ部５０の端部で局所的に厚くなるため、接続構造体３０Ａに曲げを加えると、重ね合わせ部５０の端部において応力が集中し酸化物超電導層１２の結晶構造が損傷を受ける虞がある。即ち、曲げに対して弱い構造となる。
【００７５】
また、非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２の一方の長手方向の最大長さが１００ｍｍを超えると、接続部分が長くなり、接続構造体３０Ａの取り回しが悪くなり好ましくない。酸化物超電導線材２、３の長手方向に１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の最大長さの非接合領域５２Ａ１、５２Ａ２を形成しているので、図７に示す状態から酸化物超電導線材２、３を逆Ｕ字状になる方向に折り曲げたとしても酸化物超電導層１２への応力集中負荷が少なくなり、Ｉｃ値の低下を引き起こすことのない超電導特性の優れた接続構造体３０Ａを提供できる。
更に、この例のように接合領域５１Ａ１、５２Ａ２において斜辺部２２ａ、２２ｂを形成しているので、酸化物超電導線材２、３の端部２ａ側と端部３ａ側において導電性接合材２２Ａが酸化物超電導線材２、３に接着して酸化物超電導線材２、３を拘束しようとする領域を端部２ａ、３ａに近づくほど小さくできる。このため、酸化物超電導線材２、３に作用させるひずみ量を低減できる結果、接合領域５１Ａ１、５２Ａ２の周囲における酸化物超電導層１２に対する応力集中を抑制して超電導特性の劣化を抑制できる。
また、酸化物超電導線材２、３の端面２ｂ、３ｂの形状は線材の長手方向に直角のままで前記導電性接合材２２Ａの斜辺部２２ａ、２２ｂを形成するのみで、酸化物超電導層１２への応力抑制ができるので、容易に実現できる効果がある。
これに対し例えば、酸化物超電導線材２、３の端部自体を斜めに斜辺部２２ａ、２２ｂに沿って切断して斜辺部２２ａ、２２ｂを有する導電性接合材２２Ａを形成しようとすると、酸化物超電導線材２、３の端部を鋏等の切断装置で斜めに切断する余分な切断作業を要するので、切断時に酸化物超電導層１２を損傷したり、安定化層１３、１４を損傷するなどの問題を生じ、超電導特性が劣化するおそれが生じる。
この例の接続構造体３０Ａにおいてその他の作用効果について先の第１実施形態の接続構造体３０と同等の作用効果を得ることができる。
【００７６】
（第２実施形態の他の変形例）
図９は、本発明の第２実施形態の第４の変形例に係る接続構造体３３Ａを表す模式図である。なお、上述の第２実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
第２実施形態の第４の変形例に係る接続構造体３３Ａは、第１の酸化物超電導線材４と第２の酸化物超電導線材５を第３の酸化物超電導線材６を介し接続する構造体の一例である。先に説明した第２実施形態の接続構造体３３と比較すると、それぞれ第１及び第２の重ね合わせ部６０、７０における接合領域６１Ａ、７１Ａと非接合領域６２Ａ、７２Ａの形状において異なる。
【００７７】
この例の接続構造体３３Ａは、先の実施形態の接続構造体３０Ａに類似する構造を第１の酸化物超電導線材４の一端（端部４ａ近傍）と第３の酸化物超電導線材６の一端（第１端部６ａ近傍）とに適用して接続し、さらに第３の酸化物超電導線材６の他端（第２端部６ｂ近傍）と第２の酸化物超電導線材５の一端（端部５ａ近傍）とに適用して接続したものである。この例の構造においても、酸化物超電導線材４、５、６の端面４ｃ、５ｃ、６ｃはいずれも酸化物超電導線材４、５、６の長手方向に直交するように形成されている。
【００７８】
第１の酸化物超電導線材４と第２の酸化物超電導線材５の端部４ａ、５ａに跨るように、短尺の接続用の第３の酸化物超電導線材６が配置されている。これによって、第１の酸化物超電導線材４と、第３の酸化物超電導線材６が重なり合う第１の重ね合わせ部６０Ａと、第２の酸化物超電導線材５と、第３の酸化物超電導線材６が重なり合う第２の重ね合わせ部７０Ａが形成されている。第１及び第２の酸化物超電導線材４、５に対して第３の酸化物超電導線材６は、基材１０に対して酸化物超電導層１２が積層される側を対向させて重ね合わされている。なお、図９において、第１の重ね合わせ部６０Ａは、長手方向長さＨ６０Ａとして表される領域であり、第２の重ね合わせ部７０Ａは、長手方向長さＨ７０Ａとして表される領域である。また、第１の重ね合わせ部６０Ａを形成する際に、非接合領域６２Ａ１、６２Ａ２、７２Ａ１、７２Ａ２に相当する部分にマスキング材を配置して必要な領域をマスキングすることにより各非接合領域を形成する点について、先の例と同様である。さらに、導電性接合材２２Ｂによって接合領域６１Ａが接合され、導電性接合材２２Ｃによって接合領域７１Ａが接合されている。
【００７９】
図９に示す接続構造体３３Ａにおいて第１の酸化物超電導線材４と第３の酸化物超電導線材６を接合している導電性接合材２２Ｂの平面形状と、第２の酸化物超電導線材５と第３の酸化物超電導線材６を接合している導電性接合材２２Ｃの平面形状を図１０に示す。
導電性接合材２２Ｂは、酸化物超電導線材４、６と同等幅かつ重ね合わせ部６０Ａの長手方向長さＨ６０Ａと同等長さの矩形領域Ｋ４に形成されている。この矩形領域Ｋ４から矩形状の非接合領域６２Ａ１と三角形状の非接合領域６２Ａ２を差し引いた平面視台形状に導電性接合材２２Ｂが形成されている。導電性接合材２２Ｂの非接合領域６２Ａ２側の境界部分には図１０に示す斜辺部２２ａが形成され、非接合領域６２Ａ１側には直線部２２ｄが形成されている。図１０に示す矩形領域Ｋ４は、第１の重ね合わせ部６０Ａにおいて接合領域６１Ａと非接合領域６２Ａ１、６２Ａ２を合わせて第１の酸化物超電導線材４の端部４ａと第３の酸化物超電導線材６の端部６ａが区画する平面視領域として表記されている。
【００８０】
接合領域７１Ａ（導電性接合材２２Ｃ）は、酸化物超電導線材５、６と同等幅かつ重ね合わせ部７０Ａの長手方向長さＨ７０Ａと同等長さの矩形領域Ｋ５に形成されている。この矩形領域Ｋ５から矩形状の非接合領域７２Ａ１と三角形状の非接合領域７２Ａ２を差し引いた平面視台形状に導電性接合材２２Ｃが形成されている。導電性接合材２２Ｃの非接合領域７２Ａ２側には図１０に示す斜辺部２２ｂが形成され、非接合領域７２Ａ１側には直線部２２ｄが形成されている。前記斜辺部２２ａと斜辺部２２ｂは図１０に示すように導電性接合材２２Ｂ、２２Ｃを平面視した場合、線材の長手方向に対し傾斜するように、かつ、互いに平行になるように配置されている。図１０に示す矩形領域Ｋ５は、第２の重ね合わせ部７０Ａにおいて接合領域７１Ａと非接合領域７２Ａ１、７２Ａ２を合わせて第２の酸化物超電導線材５の端部５ａと第３の酸化物超電導線材６の端部６ｂが区画する平面視領域として表記されている。
以上説明したように、図９に示す接続構造体３３Ａにおいて、接合領域６１Ａの両側には図１０に示すように非接合領域６２Ａ１と非接合領域６２Ａ２が形成され、接合領域７１Ａの両側には図１０に示すように非接合領域７２Ａ１と非接合領域７２Ａ２が形成されている。
【００８１】
図９と図１０に示す接続構造体３３Ａにおいて、導電性接合材２２Ｂに斜辺部２２ａを形成し、導電性接合材２２Ｃに斜辺部２２ｂを形成しているので、図７に示す先の例の接続構造体３０Ａの場合と同様、酸化物超電導線材４、５、６の湾曲時にこれらに作用させるひずみ量を低減できる。その結果、導電性接合材２２Ｂ、２２Ｃの両側における酸化物超電導層１２への応力集中を抑制して超電導特性の劣化を抑制できる。また、接続構造体３３Ａにおいて、導電性接合材２２Ｂの両側に非接合領域６２Ａ１、６２Ａ２を設け、導電性接合材２２Ｃの両側に非接合領域７２Ａ１、７２Ａ２を設けているので、図４を基に先に説明した第２実施形態の構造と同様に酸化物超電導層１２への応力集中を抑制して超電導特性の劣化を抑制できる。
【００８２】
図１１は本発明の第２実施形態の第５の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材と接合領域、非接合領域を示すもので、この例では先の例の構造と同等の導電性接合材２２Ｂ、２２Ｃに加え、平面視三角形状の非接合領域６２Ａ２、７２Ａ２のコーナ部分に点状の導電性接合材による補助接合領域２２ｅが設けられている。
図１１に示す如く補助接合領域２２ｅを設けておくならば、酸化物超電導線材４、５、６を酸化物超電導線材６が上になるように逆Ｕ字状に湾曲させた場合、酸化物超電導線材６の両端部６ａ、６ｂがそれらの下に位置する酸化物超電導線材４、５の湾曲に忠実に沿って変形する。このため、酸化物超電導線材４、５、６を上述のように湾曲させても両端部６ａ、６ｂとそれらに対向する酸化物超電導線材４、５の表面（第２の安定化層１４の表面）との隙間が広がらない。
【００８３】
これは、矩形領域Ｋ４の外側の端部一側に斜辺部２２ａの先端側を位置させるとともに、矩形領域Ｋ４の外側の端部他側に補助接合領域２２ｅを設けているので、酸化物超電導線材６の端部６ａを酸化物超電導線材４に沿って追従変形できることによる。また、矩形領域Ｋ５の外側の端部一側に斜辺部２２ｂの先端側を位置させるとともに、矩形領域Ｋ５の外側の端部他側に導電性接合材からなる補助接合領域２２ｅを設けているので、酸化物超電導線材６の端部６ｂを酸化物超電導線材５に沿って引張応力による影響は少ない。
【００８４】
なお、矩形領域Ｋ４の外側の端部一側に斜辺部２２ａの先端側が位置することと、矩形領域Ｋ５の外側の端部他側に斜辺部２２ｂの先端側が位置することにより、酸化物超電導線材６の両端側はある程度酸化物超電導線材４、５の湾曲に追従するように変形でき、両端部６ａ、６ｂと第２の安定化層１４との隙間が広がらない作用効果をある程度得ることはできる。しかし、それらに加えて、点状の補助接合領域２２ｅを設けることにより酸化物超電導線材６の両端側は酸化物超電導線材４、５に対し忠実に追従変形できるようになる結果、酸化物超電導線材４、５、６を湾曲させても酸化物超電導線材６の両端側に形成されている隙間が広がる現象をより効果的に防止できる。
接続用の酸化物超電導線材６の両端側に形成されている隙間が広がるようであると、酸化物超電導線材４、５、６を湾曲させた場合に酸化物超電導線材６の両端側に剥離部分が生じているような外観の印象を受ける。上述の構造を採用することで、酸化物超電導線材４、５、６を湾曲させても酸化物超電導線材６の両端側の隙間が広がらない構造を提供できる。
【００８５】
図１２は本発明の第２実施形態の第６の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材と接合領域、非接合領域を示すもので、この例では先の例の導電性接合材２２Ｂ、２２Ｃと同等材料からなる矩形状の導電性接合材２２Ｄ、２２Ｅを第１、第２の重ね合わせ部６０Ａ、７０Ａに設けた構造である。導電性接合材２２Ｄを挟むように非接合領域６２Ａ３と非接合領域６２Ａ１が設けられている。矩形領域Ｋ４において非接合領域６２Ａ３の外側に矩形状の補助接合領域２２ｆが形成され、矩形領域Ｋ５において非接合領域７２Ａ３の外側に矩形状の補助接合領域２２ｆが形成されている。
図１２に示す構造において、導電性接合材２２Ｄを挟むように非接合領域６２Ａ３と非接合領域６２Ａ１が設けられているので、図２を基に先に説明した第２実施形態の接合構造体３０と同等の作用効果を奏する。また、導電性接合材２２Ｅを挟むように非接合領域７２Ａ３と非接合領域７２Ａ１が設けられているので、図２を基に先に説明した第２実施形態の接合構造体３０と同等の作用効果を奏する。
また、酸化物超電導線材６の両端部分に対応する位置に補助接合領域２２ｆが形成されているので、酸化物超電導線材４、５、６の接合部分を湾曲させた場合、酸化物超電導線材６の両端側の隙間が広がらない効果を先の第５の変形例の場合と同様に得ることができる。
【００８６】
図１３は本発明の第２実施形態の第７の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材と接合領域、非接合領域を示すもので、この例では先の例の導電性接合材２２Ｂ、２２Ｃと同等材料からなる矩形状の導電性接合材２２Ｆ、２２Ｇを第１、第２の重ね合わせ部６０Ａ、７０Ａに設けた構造である。導電性接合材２２Ｆを挟むように非接合領域６２Ａ３と非接合領域６２Ａ１が設けられている。矩形領域Ｋ４において、非接合領域６２Ａ３の外側よりの部分に点状の補助接合領域２２ｇが複数（図１３の例では矩形領域Ｋ４の幅方向に２つ）形成されている。矩形領域Ｋ５において、非接合領域７２Ａ３の外側よりの部分に点状の補助接合領域２２ｇが複数（図１３の例では矩形領域Ｋ５の幅方向に２つ）形成されている。
【００８７】
図１３に示す構造において、導電性接合材２２Ｆを挟むように非接合領域６２Ａ３と非接合領域６２Ａ１が設けられているので、図２を基に先に説明した第２実施形態の接合構造体３０と同等の作用効果を奏する。また、導電性接合材２２Ｇを挟むように非接合領域７２Ａ３と非接合領域７２Ａ１が設けられているので、図２を基に先に説明した第２実施形態の接合構造体３０と同等の作用効果を奏する。
また、先の変形例の如く酸化物超電導線材６の両端側を酸化物超電導線材４、５の湾曲に追従するように変形でき、酸化物超電導線材６の両端側に隙間を生じ難い構造にすることができる。
【００８８】
図１４は本発明の第２実施形態の第８の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材を示すもので、この例では先の例の導電性接合材２２Ｂ、２２Ｃと同等材料からなる矩形状の導電性接合材２２Ｈ、２２Ｉを第１、第２の重ね合わせ部６０Ａ、７０Ａに設けた構造である。導電性接合材２２Ｈを挟むように非接合領域６２Ａ２と非接合領域６２Ａ１が設けられている。矩形領域Ｋ４において、非接合領域６２Ａ１の外側よりの部分に点状の補助接合領域２２ｇが複数形成され、非接合領域６２Ａ２の角部よりの部分に点状の補助接合領域２２ｅが形成されている。矩形領域Ｋ５において、非接合領域７２Ａ１の外側よりの部分に点状の補助接合領域２２ｇが複数形成され、非接合領域７２Ａ２の角部よりの部分に点状の補助接合領域２２ｅが形成されている。
【００８９】
図１４に示す構造において、導電性接合材２２Ｈを挟むように非接合領域６２Ａ２と非接合領域６２Ａ１が設けられているので、図２を基に先に説明した第２実施形態の接合構造体３０と同等の作用効果を奏する。また、導電性接合材２２Ｉを挟むように非接合領域７２Ａ１と非接合領域７２Ａ２が設けられているので、図２を基に先に説明した第２実施形態の接合構造体３０と同等の作用効果を奏する。
また、先の変形例の如く酸化物超電導線材６の両端側を酸化物超電導線材４、５の湾曲に追従するように変形できるので、酸化物超電導線材６の両端側の隙間を拡げないという先の変形例と同等の作用効果を奏する。
【００９０】
図１５は本発明の第２実施形態の第９の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材と接合領域、非接合領域を示すもので、この例では先の例の導電性接合材２２Ｂ、２２Ｃと同等材料からなる導電性接合材２２Ｊ、２２Ｋを第１、第２の重ね合わせ部６０Ａ、７０Ａに設けた構造である。
図１５に示す構造において、矩形領域Ｋ４の外側よりの一方の角部に三角形状の非接合領域６２Ａ４が形成され、矩形領域Ｋ５の外側よりの一方の角部に三角形状の非接合領域７２Ａ４が形成されている。即ち、接合領域６１Ｃの導電性接合材２２Ｊの外側角部に斜辺部２２ａが形成され、接合領域７１Ｃの導電性接合材２２Ｋの外側角部に斜辺部２２ｆが形成されている。この変形例では斜辺部２２ａと斜辺部２２ｆが平行に配置されている構成ではないが、導電性接合材２２Ｊ、２２Ｋの両側に非接合領域６２Ａ４、７２Ａ４が形成されている。
【００９１】
図１５に示す構造において、導電性接合材２２Ｊの外側に非接合領域６２Ａ４が設けられ、導電性接合材２２Ｋの外側に非接合領域７２Ａ４が設けられているので、図２を基に先に説明した第２実施形態の接合構造体３０と同等の作用効果を奏する。また、三角形状の非接合領域６２Ａ４、７２Ａ４を有するため、先の図９、図１０に示す変形例と同等の作用効果を得ることができる。
【００９２】
導電性接合材の両側に設ける非接合領域の形状は以上説明した構造に限るものではなく、図１６に示す第１０の変形例のように矩形領域Ｋ４にその全幅に相当する底辺を有する三角形状の非接合領域６２Ａ５が形成され、矩形領域Ｋ５にも同様の三角形状の非接合領域７２Ａ５が形成された構造を採用しても良い。
図１６に示す例では、接合領域６１Ｄの導電性接合材２２Ｌの端部側にＶ字状の斜辺部２２ｈが形成され、接合領域７１Ｄの導電性接合材２２Ｍの端部側にＶ字状の斜辺部２２ｈが形成された例である。
この構造によっても先の図９、図１０に示す変形例と同様の作用効果を得ることができる。
【００９３】
また、図１７に示す第１１の変形例のように、矩形領域Ｋ４の幅の半分に相当する底辺を有する三角形状の非接合領域６２Ａ６が２つ形成された構造、矩形領域Ｋ５に同等の三角形状の非接合領域７２Ａ６が２つ形成された構造を採用しても良い。
図１７に示す第１１の変形例では、接合領域６１Ｅの導電性接合材２２Ｎの外側端部に平面視三角突起状の斜辺部２２ｉが、接合領域７１Ｅの導電性接合材２２Ｐの外側端部に平面視三角突起状の斜辺部２２ｉが形成された例である。
図１７に示す変形例においても先の図９、図１０に示す変形例と同等の作用効果を得ることができる。
以上説明したように接合領域と非接合領域の境界部分に形成する斜辺部の形状は種々変更が可能であり、斜辺部を設けない場合の構造においても非接合領域の形状は種々の変更ができるのは勿論である。
【００９４】
（超電導ケーブル）
上述したように作製された接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６によって接続された酸化物超電導線材１（即ち、酸化物超電導線材２、３、４、５）は、図１８に部分断面略図の一例を示す超電導ケーブル８０として使用することができる。超電導ケーブル８０の中心にあるケーブルコア８５は、金属製（例えば銅製）フォーマ８１の周りに、複数列のテープ状の酸化物超電導線材１を、絶縁層８２を挟んで２層にわたって螺旋状に巻きつけ、更に導電性のケーブル用安定化層８３によって覆われて形成されている。このケーブルコア８５は可撓性を有する金属製の二重断熱管８４の中に収納されている。二重断熱管８４は、内管８４ａと外管８４ｃを有し、内管８４ａと外管８４ｃの間には、真空断熱層８４ｂが形成されており、外部からの熱の影響を排除する構造となっている。
このような超電導ケーブル８０に、上述した方法で接続した酸化物超電導線材１を用いる事によって、製造ラインの大きさに係らず、様々な長さの超電導ケーブル８０を作製することができる。
また、複数本の超電導ケーブル８０を接続する際に、その接続部において前記接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６を採用し、酸化物超電導線材１を接続することができる。
【００９５】
（超電導限流器）
また、上述した第１又は第２実施形態の接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６によって接続された酸化物超電導線材１を用いて図１９に一例を示す超電導限流器９９を作製することができる。
超電導限流器９９において、接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６によって接続された酸化物超電導線材１は、巻胴に複数層に渡って巻回され超電導限流器用モジュール９０を構成し、当該超電導限流器用モジュール９０として液体窒素９８が充填された液体窒素容器９５に格納されている。さらに液体窒素容器９５は、外部との熱を遮断する真空容器９６の内部に格納されている。
液体窒素容器９５は、上部に、液体窒素充填部９１と冷凍機９３を有し、冷凍機９３の下方には、熱アンカー９２と熱板９７が設けられている。
また、超電導限流器９９は、超電導限流器用モジュール９０に外部電源（図示略）を接続するための電流リード部９４を有する。
以上のような、超電導限流器９９の超電導限流器用モジュール９０として使用する場合において、酸化物超電導線材１は、図１を基に説明したように第２の安定化層１４にＮｉ−Ｃｒ等の高抵抗金属を用いたものを使用する。
【００９６】
（超電導モータ）
図２０（ａ）、（ｂ）に、上述した接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６によって接続された酸化物超電導線材１を用いて構成された超電導モータ１３０の一例を示す。超電導モータ１３０は、円筒状の密閉型の容器１３１の内部に、回転自在に軸支された軸型の回転子１３２を備え構成されている。
【００９７】
回転軸１３３の中央部周囲側に、軸周りに複数の超電導モータ用コイル１３５が取り付けられ、これら複数の超電導モータ用コイル１３５の周囲側に容器１３１の内壁側に支持された銅コイルからなる複数の常電導コイル１３６が配置されている。
超電導モータ用コイル１３５は、前記接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６によって接続された酸化物超電導線材１を適当なスミＲを有する矩形状のボビンに巻回して形成されている。
回転軸１３３の内部には冷却ガスを流入させるか流出させるための複数の配管が設けられ、外部に別途設けられている図示略の冷媒供給装置から容器１３１の内部に冷却ガスを導入し、冷却ガスにより超電導モータ用コイル１３５を臨界温度以下に冷却できるように構成されている。なお、超電導モータ用コイル１３５は臨界温度以下に冷却されるが、常電導コイル１３６は常温部として構成される。
【００９８】
図２０（ａ）、（ｂ）に示す超電導モータ１３０は、容器１３１の内部に冷却ガスを導入し、この冷却ガスにより超電導モータ用コイル１３５を臨界温度以下に冷却して使用する。常電導コイル１３６には別途図示略の電源から必要な電流を供給し、超電導モータ用コイル１３５にも別途図示略の電源から必要な電流を供給することで、両者のコイルが生成する磁場に起因した回転力により回転軸１３３を回転させて超電導モータ１３０として使用することができる。
【００９９】
（超電導コイル）
上述したように作製された接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６によって接続された酸化物超電導線材１を巻回して、図２１（ｂ）に示す超電導コイル１０１を構成することができる。また超電導コイル１０１を複数個積層し、それぞれの超電導コイル１０１同士を前記接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６によって接続することにより、図２１（ａ）に示す強力な磁力を発する超電導コイル積層体１００を形成することができる。
【０１００】
以上に説明したように、上述した接続構造体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６によって接続された酸化物超電導線材１は、様々な超電導機器に使用可能である。
ここで、超電導機器は、前記酸化物超電導線材１を有するものであれば特に限定されず、例えば、超電導ケーブル、超電導モータ、超電導変圧器、超電導限流器、超電導電力貯蔵装置などを例示できる。
【実施例】
【０１０１】
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（試料の作製）
幅５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのテープ状のハステロイ（米国ヘインズ社製商品名）製の基材上に、スパッタ法によりＡｌ２Ｏ３（拡散防止層；膜厚１５０ｎｍ）を成膜し、その上に、イオンビームスパッタ法によりＹ２Ｏ３（ベッド層；膜厚２０ｎｍ）を成膜した。次いで、このベッド層上に、イオンビームアシスト蒸着法（ＩＢＡＤ法）によりＭｇＯ（金属酸化物層；膜厚１０ｎｍ）を形成し、その上にパルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）により０．５μｍ厚のＣｅＯ２（キャップ層）を成膜した。次いでＣｅＯ２層上にＰＬＤ法により２．０μｍ厚のＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−δ（酸化物超電導層）を形成し、さらに酸化物超電導層上にスパッタ法により１０μｍ厚のＡｇ層（第１の安定化層）を形成し、さらに、Ａｇ層の上に０．１ｍｍ厚のＣｕテープを横断面Ｃ字型をなすようにフォーミングし、積層物（基材と中間層と酸化物超電導層と第１の安定化層の積層物）の周面を覆い、半田によって被着した。これによって、図１に示す酸化物超電導線材１を複数作製した。この酸化物超電導線材１を以下の実施例及び比較例で共通して使用する。
【０１０２】
（実施例１）
上述した酸化物超電導線材を用いて、第２実施形態の接続構造体３３（図４（ａ）、（ｂ）参照）を有する実施例１を作製した。なお、上述した酸化物超電導線材である長さ５００ｍを有する第１及び第２の酸化物超電導線材４、５及び、長さ６５ｍｍを有する第３の酸化物超電導線材６を使用した。また、図４（ａ）、（ｂ）において、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５の端部４ａ、５ｂ同士の距離ｅ＝５ｍｍとした。また、接合領域６１、７１の長さＨ６１、Ｈ７１を２０ｍｍ、非接合領域６２、７２の長さＨ６２、Ｈ７２を１ｍｍとした。
さらに、上述した実施例１の作製手順において、重ね合わせ部６０、７０（長さ２０ｍｍ）全体を導電性接合材２２によって接合する構造を有する比較例１を作製した。
なお、実施例１及び比較例１において、導電性接合材２２としてＩｎ半田を用いた。
【０１０３】
実施例１及び比較例１の接続構造体について曲げ試験を行った。曲げ試験は、各試料の接続構造体を、積層方向に沿って第１及び第２の酸化物超電導線材４、５が内側となり、第３の酸化物超電導線材６が外側となるように曲げ半径３０ｍｍで１回だけ曲げ、その前後での臨界電流の比（劣化率）を測定した。結果を図２２に示す。
図２２を参照すると、実施例１は、ほとんど臨界電流に劣化は見られないのに対して、比較例１では、劣化率が０．９２程度と、大きく劣化している。
これにより、重ね合わせ部内に端部から１ｍｍの非接合領域を設けることによって、曲げによる劣化が抑制されることが確認された。
【０１０４】
（実施例２）
上述した実施例１の作製手順において、非接合領域６２、７２の長さＨ６２、Ｈ７２を５ｍｍとし、接合領域６１、７１の長さＨ６１、Ｈ７１を２０ｍｍとした実施例２を作製した。
また、上述した実施例１の作製手順において、重ね合わせ部６０、７０（長さ２０ｍｍ）全体を導電性接合材２２によって接合する構造を有する比較例２を作製した。
なお、実施例２及び比較例２において、導電性接合材２２としてＩｎ半田を用いた。
【０１０５】
実施例２及び比較例２の接続構造体について曲げ試験を行った。曲げ試験は、各試料の接続構造体を、積層方向に沿って第１及び第２の酸化物超電導線材４、５が内側となり、第３の酸化物超電導線材６が外側となるように所定の曲げ半径で１回曲げた後、積層方向に沿って第１及び第２の酸化物超電導線材４、５が外側となり、第３の酸化物超電導線材６が内側となるように同じ曲げ半径で１回曲げ、その前後での臨界電流の比（劣化率）を測定した。実施例２及び比較例２の曲げ半径と劣化率の関係を図２３に示す。
図２３を参照すると、実施例１は、曲げ半径２０〜３０ｍｍにおいて、臨界電流の劣化が顕著にみられるのに対して、比較例１では、曲げ半径５０ｍｍで既に劣化が顕著にみられる。
これにより、重ね合わせ部内に端部から５ｍｍの非接合領域を設けることによって、曲げによる劣化が抑制されることが確認された。また、実施例１の接続構造によって、３０ｍｍ以上の曲げであればほとんど劣化が生じないことが確認された。
【０１０６】
（実施例３）
上述した実施例１の作製手順において、第３の酸化物超電導線材６の両端部近傍にのみ非接合領域６２、７２を設けた接続構造体３５（図５（ｂ）参照）を有する実施例３を作製した。なお、非接合領域６２、７２の長さＨ６２、Ｈ７２を５ｍｍとし、接合領域６１、７１の長さＨ６１、Ｈ７１を２０ｍｍとした。
また、上述した実施例３の作製手順において、重ね合わせ部６０、７０全体（長さ２０ｍ）を導電性接合材２２によって接合する構造を有する比較例３を作製した。
なお、実施例３及び比較例３において、導電性接合材２２としてＳｎ半田を用いた。
【０１０７】
実施例３及び比較例３の接続構造体について曲げ試験を行った。曲げ試験は、各試料の接続構造体を、積層方向に沿って第１及び第２の酸化物超電導線材４、５が内側となり、第３の酸化物超電導線材６が外側となるように様々な曲げ半径で１回だけ曲げ、その前後での臨界電流の比（劣化率）を測定した。実施例３及び比較例３の曲げ半径と劣化率の関係を図２４に示す。
図２３を参照すると、実施例１は、曲げ半径を小さくするに従って徐々に劣化していくが、曲げ半径４０ｍｍにおいても劣化率は０．９７程度である。これに対して、比較例１では、曲げ半径８０ｍｍで既に劣化率０．９７程度になっている。
これにより、第２実施形態の変形例の接続構造体３５（図５（ｂ）参照）のような、重ね合わせ部６０、７０の端部のうち、一方にのみ非接合領域６２、７２を形成する場合においても、曲げによる劣化が抑制できることが確認された。
【０１０８】
実施例１〜３の結果により、本発明に係る本接続構造体及び接続方法の優位性が確認された。
【０１０９】
（実施例４）
上述した酸化物超電導線材を用いて、第２実施形態の第４の変形例の接続構造体３３Ａ（図９、図１０参照）を有する実施例４を作製した。なお、上述した酸化物超電導線材である長さ５００ｍを有する第１及び第２の酸化物超電導線材４、５及び、長さ６５ｍｍを有する第３の酸化物超電導線材６を使用した。また、図９、図１０において、第１及び第２の酸化物超電導線材４、５の端部４ａ、５ａ同士の距離ｅ＝５ｍｍとした。また、接合領域６１Ａ、７１Ａの最大長さを２０ｍｍ、非接合領域６２Ａ１、７２Ａ１の最小長さを１ｍｍとした。導電性接合材に形成する斜辺部の傾斜は後の表１にも記載するように、図１０に示すａ値を取る傾斜とした。図１０に示すａ値とは、導電性接合材２２Ｂに形成される斜辺部２２ａが酸化物超電導線材の長手方向に占める最大長さを示す。
さらに、上述した実施例１と同様の作製手順において、重ね合わせ部６０Ａ、７０Ａ（長さ１０ｍｍ）全体を導電性接合材２２によって接合する構造を有する比較例１を作製した。
なお、実施例４及び比較例４において、導電性接合材２２としてＩｎ半田を用いた。
【０１１０】
実施例４及び比較例４の接続構造体について曲げ試験を行った。曲げ試験は、各試料の接続構造体を、積層方向に沿って第１及び第２の酸化物超電導線材４、５が内側となり、第３の酸化物超電導線材６が外側となるように曲げ半径５０ｍｍで１回曲げ、その後反対側に第１及び第２の酸化物超電導線材４、５が外側となり、第３の酸化物超電導線材６が内側となるように曲げ半径５０ｍｍで１回曲げる曲げ操作を往復曲げ操作１回として、これを３回繰り返し行う、３往復繰り返し曲げ試験を行い、その前後での臨界電流の比（劣化率）を測定した。結果を以下の表１に示す。
【０１１１】
【表１】
2014130793.tif 000003
【０１１２】
表１においてａ値が０とは、斜辺部が無く、導電性接合材の端辺が酸化物超電導線材の長さ方向に直交している形状であることを示す。
表１に示す結果から、導電性接合材の端部に三角形状の非接合領域を形成する場合は、３往復繰り返し曲げが作用してもＩｃ値の低下は見られない。これに対し、導電性接合材の端辺が酸化物超電導線材の長さ方向に直交し、導電性接合材の端部側に非接合領域が形成されていない場合、３往復繰り返し曲げによりＩｃ値の低下が見られた。
また、先のａ値を５ｍｍに設定した試料について、１０往復繰り返し曲げ試験を試みたが１０往復繰り返し曲げ試験後もＩｃ値の低下は見られなかった。
次に、図１０に示す導電性接合材に替えて、図１１に示す補助接合領域を伴う導電性接合材の形状を採用し、同等の試験を行った。即ち、先のａ値を５ｍｍに設定し、点状の補助接合領域（直径：２ｍｍ）を設けた試料について、１０往復繰り返し曲げ試験を試みたが１０往復繰り返し曲げ試験後のＩｃ値低下は見られなかった。なお、補助接合領域については直径１ｍｍの試料も作成して試験してみたが、直径２ｍｍの補助接合領域と同等の効果が得られた。
以上の結果から、導電性接合材に斜辺部を設けることの効果、更には、補助接合領域を設けることの効果を確認できた。
【符号の説明】
【０１１３】
１…酸化物超電導線材、１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ…端部、２、４…第１の酸化物超電導線材、３、５…第２の酸化物超電導線材、６…第３の酸化物超電導線材、６ａ…第１端部、６ｂ…第２端部、１１…中間層、１２…酸化物超電導層、１３…第１の安定化層、１４…第２の安定化層、１５…積層物、１６…半田層、２２…導電性接合材、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、２２Ｆ、２２Ｇ、２２Ｈ、２２Ｉ、２２Ｊ、２２Ｋ、２２Ｌ、２２Ｍ、２２Ｎ、２２Ｐ…導電性接合材、２２ａ、２２ｂ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｉ…斜辺部、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ…補助接合領域、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６…接続構造体、３０Ａ、３３Ａ…接続構造体、５０…重ね合わせ部、５１、６１、７１…接合領域、５１Ａ、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅ、７１Ａ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅ…接合領域、５２、６２、７２…非接合領域、５２Ａ１、５２Ａ２、６２Ａ１、６２Ａ２、７２Ａ１、７２Ａ２…非接合領域、５３、６３、７３…溢出部、６０…第１の重ね合わせ部、７０…第２の重ね合わせ部、８０…超電導ケーブル、９９…超電導限流器、１００…超電導コイル積層体、１０１…超電導コイル、１３０…超電導モータ、１３５…超電導モータ用コイル、１３６…常電導コイル、Ｌ、Ｈ５０、Ｈ５１、Ｈ５２、Ｈ６０、Ｈ６１、Ｈ６２、Ｈ７０、Ｈ７１、Ｈ７２…長さ、ｅ…距離、Ｈ５１Ａ、Ｈ５２Ａ、Ｈ６０Ａ、Ｈ６１Ａ、Ｈ６２Ａ、Ｈ７０Ａ、Ｈ７１Ａ、Ｈ７２Ａ…長さ。
【図１】
2014130793.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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