Mri用磁場發生裝置的製作方法
2023-12-10 04:42:36 3
專利名稱：Mri用磁場發生裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及MRI用磁場發生裝置，更具體地說，涉及永久磁鐵組具有與磁極片的接觸部相比向外方突出的突出部的MRI用磁場發生裝置。
背景技術：
目前，在永久磁鐵型的MRI磁場發生裝置中，構成永久磁鐵組的各個永久磁鐵利用粘接劑與相鄰的永久磁鐵、板狀軛鐵或者它們二者粘接。
但是，採用這種結構，磁場發生裝置輸送中的振動或衝擊等會將超過通常的設計值的機械負荷施加在永久磁鐵組上，使構成永久磁鐵組的永久磁鐵不能很好地保持，該永久磁鐵會與相鄰的永久磁鐵或板狀軛鐵分離，乃至與永久磁鐵組脫離。在這種情況下，不能保持MRI用磁場發生裝置的磁場均勻度，磁場強度降低。
因此，提出了在永久磁鐵組的側面上設置成形材料的技術(參照專利文獻1)。
另外，還提出了使用保護永久磁場組的磁鐵蓋的技術(參照專利文獻2)。
專利文獻1專利第2699250號公報。
專利文獻2特開平11-178808號公報。
發明內容
專利第2699250號公報的技術，由於成形材料直接保持永久磁鐵，在防止該永久磁鐵與相鄰的永久磁鐵或板狀軛鐵分離的方面是有效的。
但是，為了設置這種成形材料，必須在板狀軛鐵的規定位置上設置由多個部件構成的型框，形成密封空間，將成形材料填充在該空間內，然後除去型框，需要多的工序數。
另外，該技術適用於在永久磁鐵組的周圍有配置型框的空間的磁場發生裝置，但在沒有這種空間的磁場發生裝置中不適用，因此不是在各種磁場發生裝置可以使用的通用的技術。
在特開平11-178808號公報的技術中，通過以覆蓋永久磁鐵組的外周面的方式配置的磁鐵蓋從外部保護永久磁鐵組，但在磁鐵蓋和永久磁鐵組之間有間隙。由於不是利用磁鐵蓋直接保持永久磁鐵組的結構，在磁鐵蓋內，不能防止永久磁鐵從其他永久磁鐵或板狀軛鐵上分離。
因此，本發明的主要目的是提供可在各種磁場發生裝置中使用，能夠防止構成永久磁鐵組的永久磁鐵的分離的MRI用磁場發生裝置。
根據本發明的認識提供了一種MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，具有包括分別相互粘接的多個永久磁鐵，而且形成空隙並相對配置的一對永久磁鐵組；用於磁耦合一對永久磁鐵組的軛鐵；和設置在一對永久磁鐵組的各自空隙側主面上的一對磁極片，並且，永久磁鐵組具有與磁極片的接觸部相比向外方突出而形成的突出部，在上述一對磁極片間的空隙中發生磁場，其中，還具有配置在突出部的防止永久磁鐵從永久磁鐵組脫離的永久磁鐵固定用部件。
在本發明中，通過設置永久磁鐵固定用部件，例如即使在MRI用磁場發生裝置的輸送中產生振動或衝擊等，也能夠防止構成永久磁鐵組的永久磁鐵從相鄰的永久磁鐵或板狀軛鐵分離，即能夠防止永久磁鐵從永久磁鐵組脫離，能夠使MRI用磁場發生裝置長期穩定地工作。另外，該永久磁鐵固定用部件不但在今後提供的磁場發生裝置中，而且在現存的磁場發生裝置中也可以使用。磁場發生裝置還可增強。
優選永久磁鐵固定用部件是以覆蓋突出部的空隙側表面的方式安裝在磁極片的外周面上的凸緣狀部件。這樣，使用安裝在磁極片外周面上的凸緣狀部件作為永久磁鐵固定用部件。當覆蓋突出部的空隙側表面時，即使在將超過設計值的負荷施加在永久磁鐵的粘接部分上的情況下，該凸緣狀部件從空隙側表面保持永久磁鐵，能夠防止永久磁鐵的分離。另外，這樣，通過將凸緣狀部件安裝在磁極片外周面上，即使在配置永久磁性組的軛鐵表面上沒有空間，也可以使用永久磁鐵固定用部件。
這裡，所謂「覆蓋突出部的空隙側表面」不限於覆蓋全部空隙側表面的情況，露出表面(構成空隙側表面的面)的一部分的永久磁鐵也可以。
另外優選永久磁鐵固定用部件是安裝在突出部的外周面上的帶狀部件。這樣，通過使用帶狀部件作為永久磁鐵固定用部件，在突出部的外周面露出的任何磁場發生裝置中，都能夠容易將帶狀部件安裝在突出部的外周面上。
另外，優選包括設置在帶狀部件與突出部之間的增強材料。在突出部的外周面為凹凸形狀的情況下，可產生帶狀部件的固定力達不到的永久磁鐵。但是通過在帶狀部件和永久磁鐵組的突出部之間插入增強材料，可以控制固定構成突出部的外周面的所有永久磁鐵。
優選永久磁鐵固定用部件是連接構成突出部的多個永久磁鐵之間的板狀部件。這樣，通過使用連接構成突出部的多個永久磁鐵之間的板狀部件作為永久磁鐵固定用部件，容易將板狀部件設置在突出部的必要的地方，能夠增強永久磁鐵的固定。
另外，優選板狀部件延伸到軛鐵而固定。這樣，通過使板狀部件延伸到軛鐵而固定，能夠增強永久磁鐵和軛鐵的連接，可以更堅固地固定永久磁鐵。
另外，優選包括包圍設有永久磁鐵固定用部件的突出部的環形部件。通過再設置包圍突出部的環形部件，能夠防止永久磁鐵從磁鐵發生裝置脫落，並且能夠從外部保護永久磁鐵組。
優選還包括在環形部件與突出部之間的空間中填充的成形材料。這樣，通過在環形部件與突出部之間填充成形體，能夠更堅固地保持構成永久磁鐵組的突出部的永久磁鐵。
另外，優選永久磁鐵固定用部件是沿著突出部的形狀的蓋部件。這樣，通過使用沿著突出部的形狀的蓋部件作為永久磁鐵固定用部件，能夠固定構成突出部的永久磁鐵的外周面、固定空隙側表面。該蓋部件越是突出部的形狀簡單的情況，越容易製造。
圖1是表示本發明適用的MRI用磁場發生裝置的大致側面圖。
圖2是表示永久磁鐵組的一個例子的立體圖。
圖3是表示安裝凸緣狀部件的實施方式的一個例子的部分立體圖。
圖4是表示凸緣狀部件的變形例的說明圖。
圖5是表示安裝帶狀部件的實施方式的一個例子的部分立體圖。
圖6是表示在帶狀部件和突出部之間的間隙中插入增強材料的狀態的說明圖。
圖7是表示安裝蓋部件的實施方式的一個例子的部分立體圖。
圖8是表示蓋部件的變形例子的立體圖。
圖9是表示安裝板狀部件的實施方式的一個例子的部分立體圖。
圖10是用於說明板狀部件的說明圖。
圖11是表示安裝環形部件的實施方式的一個例子的部分立體圖。
圖12(a)是表示安裝環形部件的實施方式的一個例子的說明圖，(b)是表示在環形部件內填充成形材料的實施方式的一個例子的說明圖。
符號說明10 MRI用磁場發生裝置11a、11b 磁極單元12a、12b 板狀軛鐵14a、14b 永久磁鐵組16a、16b 磁極片18 突出部18a 突出部的空隙側表面18b 突出部的外周面20 永久磁鐵28 支撐軛鐵34 凸緣狀部件36 帶狀部件38 增強材料40、41 蓋部件42、44 板狀部件46 環形部件
48 成形材料具體實施方式
以下，參照附圖，說明本發明的實施方式。
參見圖1，本發明的一個實施方式的MRI用磁場發生裝置10是開放式的MRI用磁場發生裝置，包括形成空隙並相對配置的一對磁極單元11a和11b。
磁極單元11a和11b分別包括板狀軛鐵12a和12b。永久磁鐵組14a和14b分別配置在一對板狀軛鐵12a和12b的相對面側；磁極片16a和16b分別固定在永久磁鐵組14a和14b的相對面側。
這時，永久磁鐵組14a的外周部，與磁極片16a的接觸部相比向外方突出，形成突出部18，永久磁鐵組14b的外周部，與磁極片16b的接觸部相比向外方突出，形成突出部18。
永久磁鐵組14a和14b的高度例如為100mm。如圖2所示，永久磁鐵組14a和14b通過粘接將長方體形或立方體形的多個永久磁鐵20作成一體。另外，構成永久磁鐵組14a的各永久磁鐵20配置成磁化方向為相同方向，構成永久磁鐵組14b的各永久磁鐵20配置成磁化方向為相同方向。在該實施方式中，按如下方式配置永久磁鐵組14a的永久磁鐵20的空隙側成為N極，永久磁鐵組14b的永久磁鐵20的空隙側成為S極。
在永久磁鐵20中使用例如NEOMAX-47(株式會社NEOMAX制)等的高磁通密度型的R-Fe-B系磁鐵。永久磁鐵20通過裝配圖中沒有示出的磁鐵單體得到。
磁極片16a包括配置在永久磁鐵組14a上的由例如鐵構成的圓板狀的基底板22。在基底板22上形成用於防止產生渦電流的矽鋼板24。矽鋼板24利用粘接劑固定在基底板22上。在基底板22的周緣部上形成環狀突起26。該環狀突起26例如由鐵製成，用於提高周緣部的磁場強度，並得到均勻的磁場。環狀突起26例如包括多個環狀突起片，通過將各環狀突起片固定在矽鋼板24的周緣部上，形成環狀突起26。
板狀軛鐵12a和12b利用一個板狀的支撐軛鐵28，進行磁耦合。即，以板狀軛鐵12a的一端邊緣側上面位於支撐軛鐵28的下端面，支撐軛鐵28的上端面位於板狀軛鐵12b的一端邊緣側下面的方式，使支撐軛鐵28與板狀軛鐵12a和12b連接。因此，板狀軛鐵12a和12b與支撐軛鐵28以其連接部具有大致90度的角度、從側面看成為コ字形的方式連接。
參照圖3，在板狀軛鐵12a與支撐軛鐵28的連接部內面側中，離永久磁鐵組14a最遠的位置(在本實施方式中，為板狀軛鐵12a與支撐軛鐵28的連接部內面側的兩端)上，分別形成增強部件30。同樣，在板狀軛鐵12b與支撐軛鐵28的連接部內面側中，離永久磁鐵組14b最遠的位置(在本實施方式中，為板狀軛鐵12b與支撐軛鐵28的連接部內面側的兩端)上，分別形成增強部件30。因此，利用增強部件30，將板狀軛鐵12a與支撐軛鐵28以及板狀軛鐵12b與支撐軛鐵28分別更堅固地固定。
另外，在板狀軛鐵12a的下面安裝4個腳部32。
在這種磁場發生裝置10中，在磁極片16a和16b之間的空隙中產生磁場，在均勻的磁場空間F(參見圖1)中，例如要求0.2T以上的磁場強度。
這種磁場發生裝置10作為永久磁鐵固定用部件，具有圖3所示的凸緣狀部件34。
在圖3、圖5、圖7、圖9和圖11中，磁極單元11b側省略，但與圖1所示的磁場發生裝置10同樣，具有夾著空隙、上下對稱的結構。但是分別配置成構成永久磁鐵組14a的永久磁鐵20具有A1的磁化方向，構成永久磁鐵組14b的永久磁鐵20具有A2的磁化方向。
如圖3所示，凸緣狀部件34呈凸緣狀安裝在磁極片16a的外周面上，突出部18的空隙側表面18a(參見圖1)，利用凸緣狀部件34覆蓋。裝配時，首先將磁極片16a安裝在永久磁鐵組14a上，然後，利用焊接等，將凸緣狀部件34安裝在磁極片16a的外周面上也可以。在磁極單元11b側中也同樣。
作為凸緣狀部件34，用3mm～10mm左右的厚度構成，優選為鋁、不鏽鋼等非磁性金屬。這種非磁性金屬具有優良的強度，並且對發生在磁場發生裝置10中的磁場沒有影響。另外，在重視抑制渦電流的情況下，將由非磁性金屬構成的凸緣狀部件34分割為多個，在各凸緣狀部件片與磁極片16a之間和相互相鄰的凸緣狀部件片之間配置電阻大的材料。或者在它們中形成空隙，達到絕緣也可以。或者作為凸緣狀部件34，優選使用樹脂、陶瓷等電阻大的材料。後述的增強材料38、蓋部件40、41、板狀部件42、44和環形部件46也同樣，利用這種厚度、材料構成。
採用這種磁場發生裝置10，在由外部的衝擊等將超過設計值的負荷施加在永久磁鐵20的粘接部分上的情況下，凸緣狀部件34從空隙側表面18a保持永久磁鐵20，能夠防止永久磁鐵20從相鄰的永久磁鐵20或板狀軛鐵12a、12b分離。這樣，除了利用粘接劑固定永久磁鐵20外，利用凸緣部件34固定永久磁鐵20，由此，能夠長期穩定使用磁場發生裝置10。
另外，通過在磁極片16a、16b的外周面上安裝凸緣狀部件34，即使在配置有永久磁鐵組14a、14b的板狀軛鐵12a、12b表面上沒有空間，也可以使用永久磁鐵固定用部件。
如果使用凸緣狀部件34，與以往比較，可以簡單地(用少的工序)將永久磁鐵固定用部件安裝在磁場發生裝置上。通過預先將凸緣狀部件34安裝在磁極片16a、16b上，可以更減少裝配的工序數。
如下面這樣進行凸緣狀部件34的安裝作業也可以。
當磁極片16a、16b的環狀突起26由多個環狀突起片構成時，凸緣狀部件34也與各環狀突起片對應，作成分割結構，在將該凸緣狀部件片安裝在各環狀突起片上後，將安裝有凸緣狀部件片的環狀突起片配置在基底板22上，裝配成環狀。
另外，如圖4所示，凸緣狀部件34可以形成為不但延伸至永久磁鐵組14a的突出部18的空隙側表面18a，而且延伸至外周面18b和板狀軛鐵12a的上面。永久磁鐵組14b側也同樣。
接著，如圖5所示，作為永久磁鐵固定用部件，使用帶狀部件36也可以。
作為帶狀部件36使用例如具有可撓性的金屬性的帶，但優選不鏽鋼等非磁性金屬。這種非磁性金屬具有優良的強度，並且對磁場發生裝置10中產生的磁場沒有影響。另外，在重視抑制渦電流的情況下，希望使用聚酯纖維等非金屬。通過在該非金屬中加入玻璃纖維或碳纖維，能夠更加提高強度。另外，希望例如帶狀部件36的厚度為0.1mm～1.0mm，寬度為90mm，在突出部18的外周面18b上卷繞多層。帶狀部件36一個也可以，多個也可以。
通過將這種帶狀部件36卷繞在突出部18的外周面18b上，可以增強永久磁鐵20的固定。
另外，在突出部18的外周面18b露出的任何磁場發生裝置中，能夠容易將帶狀部件36安裝在突出部18的外周面18b上。
在突出部18的外周面18b為凹凸形狀的情況下，可產生帶狀部件36的固定力達不到的永久磁鐵20。因此，如圖6所示，通過在帶狀部件36與永久磁鐵20(永久磁鐵組14a)之間插入增強材料38，可以堅固地固定構成突出部18的外周部18b的所有永久磁鐵20。
增強材料38的形狀優選為掩埋帶狀部件36與構成突出部18的永久磁鐵20之間的間隙的形狀。但如果能夠提高帶狀部件36保持構成永久磁鐵組14a的突出部18的永久磁鐵20的力，則為任意的形狀也可以。
又如圖7所示，作為永久磁鐵固定用部件使用蓋部件40也可以。蓋部件40為沿著突出部18的形狀。希望利用螺釘等，將蓋部件40固定在板狀軛鐵12a上，考慮裝配效率，在圓周方向分割為多個也可以。
通過使用蓋部件40，能夠固定構成突出部18的永久磁鐵20的所有面(空隙側表面18a、外周面18b)。
另外，使用圖8所示的蓋部件41也可以。蓋部件41隻設在突出部18的外周面18b上，沿著外周面18b，而且在全周上包圍外周面18b。利用蓋部件41能夠固定構成突出部18的永久磁鐵20的外周面18b。
在突出部18的形狀越簡單的情況下，越容易製造蓋部件40、41。另外，蓋部件40、41在圓周方向分割為多個也可以。
又如圖9和圖10(a)所示，作為永久磁鐵固定用部件，將連接多個永久磁鐵20之間的板狀部件42安裝在突出部18的空隙側表面18a或外周面18b上也可以。通過利用板狀部件42粘接多個永久磁鐵20，能夠防止其中的一個永久磁鐵20從相鄰的永久磁鐵20分離。板狀部件的大小可以任意，例如，以圍著突出部18的空隙側表面18a的方式在該空隙側表面18a上形成為環狀也可以。
又如圖9和圖10(b)所示，使用從永久磁鐵20向板狀軛鐵12a的上面延伸的L字型形狀的板狀部件44也可以。在這種情況下，通過使板狀部件44與板狀軛鐵12a連接，更堅固地固定永久磁鐵20，能夠防止永久磁鐵20從板狀軛鐵12a分離。
由於這種板狀部件42、44容易安裝在突出部18的必要的地方，因此可容易地增強永久磁鐵20的固定。
磁極單元11b側也同樣。
上述的凸緣狀部件34、帶狀部件36、增強材料38、蓋部件40、41、板狀部件42、44，作為增強不實行使永久磁鐵20從相鄰的永久磁鐵20、板狀軛鐵12a、12b或它們二者分離的對策的磁場發生裝置的元件是有效，可以廣泛地使用。
又如圖11和圖12(a)所示，以覆蓋安裝有凸緣狀部件34的突出部18的方式配置環形部件46也可以。
通過使用這種環形部件46，能夠防止永久磁鐵20從磁場發生裝置10脫落，還能夠從外部保護永久磁鐵組14a。另外，考慮裝配效率等，能夠在圓周方向將環形部件46分割為多個也可以。
又如圖12(b)所示，如果在環形部件46中填充成形材料48，則能夠更增強保持構成永久磁鐵組14a的突出部18的永久磁鐵20的力。
磁極單元11b側也同樣。
另外，考慮永久磁鐵20的熱退磁，成形材料48的固化反應時的溫度需要在100℃以下，更優選在60℃以下，具體地優選為發泡聚氨酯。發泡聚氨酯在常溫下固化，作業性、經濟性方面好，對現有的磁場發生裝置的增強等有效。
圖11和圖12所示的環形部件46和成形材料48在使用帶狀部件36、增強材料38和板狀部件42、44的實施方式中也可使用。
另外，在上述實施方式中，說明了利用一對板狀軛鐵12a、12b和一個支撐軛鐵28形成軛鐵的情況，但不限於此。使用磁耦合一對永久磁鐵組14a、14b的例如C字形的一體化的軛鐵也可以。
已詳細說明了本發明並進行了圖示，其是作為簡單地說明和一個例子使用，當然不能理解僅限於此。本發明的精神和範圍只由所附的請求範圍的文本限定。
權利要求
1.一種MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，具有包括分別相互粘接的多個永久磁鐵，而且形成空隙並相對配置的一對永久磁鐵組；用於磁耦合所述一對永久磁鐵組的軛鐵；和設置在所述一對永久磁鐵組的各自空隙側主面上的一對磁極片，其構成為所述永久磁鐵組具有與所述磁極片的接觸部相比向外方突出的突出部，在所述一對磁極片間的空隙中發生磁場，其還具有配置在所述突出部的防止所述永久磁鐵從所述永久磁鐵組脫離的永久磁鐵固定用部件。
2.如權利要求1所述的MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，所述永久磁鐵固定用部件是以覆蓋所述突出部的空隙側表面的方式安裝在所述磁極片的外周面上的凸緣狀部件。
3.如權利要求1所述的MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，所述永久磁鐵固定用部件是安裝在所述突出部的外周面上的帶狀部件。
4.如權利要求3所述的MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，還包括在所述帶狀部件與所述突出部之間設置的增強材料。
5.如權利要求1所述的MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，所述永久磁鐵固定用部件是連接構成所述突出部的多個永久磁鐵之間的板狀部件。
6.如權利要求5所述的MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，所述板狀部件延伸至所述軛鐵而固定。
7.如權利要求1～6中任一項所述的MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，還包括包圍設有所述永久磁鐵固定用部件的所述突出部的環形部件。
8.如權利要求7所述的MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，還包括在所述環形部件與所述突出部之間的空間中填充的成形材料。
9.如權利要求1所述的MRI用磁場發生裝置，其特徵在於，所述永久磁鐵固定用部件是沿著所述突出部的形狀的蓋部件。
全文摘要
本發明提供能夠在各種磁場發生裝置中使用，並能夠防止構成永久磁鐵組(14a、14b)的永久磁鐵(20)的分離的MRI用磁場發生裝置(10)。MRI用磁場發生裝置(10)包括一對永久磁鐵組(14a、14b)。一對永久磁鐵組(14a、14b)包括分別互相粘接的多個永久磁鐵(20)，而且形成空隙並相對配置。永久磁鐵組(14a、14b)具有與磁極片(16a、16b)的接觸部相比向外方突出的突出部(18)。以覆蓋突出部(18)的空隙側表面(18a)的方式，在磁極片(16a、16b)的外周面上安裝凸緣狀部件(34)。
文檔編號G01R33/383GK101031238SQ20048004413
公開日2007年9月5日 申請日期2004年9月30日 優先權日2004年9月30日
發明者橋本重生, 青木雅昭 申請人:株式會社新王磁材