JP2000082627A - コイル装置、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】乾燥炉等の大型の設備を必要とせず、短時間
に、しかも低コストで、高精度な任意の巻線パターンを
持つ傾斜磁場コイルを製造すること。 【解決手段】曲面加工済みの金属板１２を同形状の円筒
状の治具１４の外側表面上に接着材で固定し、切削加工
により金属板１２を螺旋状のコイル巻線パターンに沿っ
て切り、コイル巻線以外の不要な金属部分１２Ｂを治具
から剥がしコイル巻線１２Ａのみを治具上に残し、コイ
ル巻線に接着剤を塗布し絶縁シート２０を治具（上のコ
イル巻線）に被せる。コイル巻線が絶縁シート２０に接
着後、絶縁シート（コイル巻線とともに）を治具から剥
がす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気共鳴イメージン
グ装置の傾斜磁場コイル装置等のコイル装置、及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置においては、
静磁場を作るための磁石（超電導コイル、常伝導コイ
ル、あるいは永久磁石）の内側に傾斜磁場コイルが配置
されている。傾斜磁場コイルは通常Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚコ
イルと呼ばれる３組のコイルより構成され、直交する
ｘ、ｙ、ｚ軸の各方向で強度が線形に異なる傾斜磁場を
作る。ここで、通常は、ｚ軸方向は被検体の軸方向であ
り、被検体の左右方向（幅方向）がｘ軸方向、被検体の
前後方向（厚さ方向）がｙ軸方向である。

【０００３】傾斜磁場は任意に撮影断面を決めたり、被
検体からのＲＦ信号に位置情報を付加する目的で、静磁
場（主磁場）に線形の傾斜をもたせるものである。傾斜
磁場コイルの性能としては、正確な位置情報を与えるた
めの傾斜磁場の線形性が要求される。傾斜磁場コイルの
形状は、静磁場の方向、およびどの方向へ傾斜させるか
により異なるが、通常は、Ｇｚコイルとしては一対のソ
レノイド型コイルが、Ｇｘ、Ｇｙコイルとしてはそれぞ
れ４枚のサドルコイル組が一般的に用いられている。な
お、実際には、傾斜磁場コイルの外側には、傾斜磁場コ
イルからの磁場が外部へ漏れることを防ぐための同一形
状のシールドコイルが設けられる。

【０００４】サドルコイルの形状は円筒、あるいは楕円
筒の表面の一部であるので、製造が困難である。従来の
サドルコイルの製造方法としては、平板状の導体薄板か
ら所定のパターンのコイル巻線を切出し、コイル巻線の
表面に絶縁シートを接着した後、押し型に押し当てて湾
曲させることでサドルコイルを作る方法（例えば米国特
許第５，３４９，７４４号明細書）がある。コイル巻線
の切出し方法としては、ワイヤーカッター、レーザ、ウ
ォータージェットカッターを用いる方法や、コイル形状
の溝を有する型へ薄板を打ち込む方法等、あるいはエッ
チングを利用する方法がある。

【０００５】しかしながら、このような従来法では、い
ずれも平板の導体からコイル巻線を切出し、その後、湾
曲させているので、製造工程が複雑、かつ長い日数が必
要であるにもかかわらず、製造誤差を防ぐことができな
い。しかも、円筒の円周方向に延びる巻線部は湾曲する
が、円筒の軸方向に延びる巻線部は幅が狭いので湾曲で
きない。そのため、高精度の線形性を持った傾斜磁場を
発生することができない。さらに、厚い導体板を用いた
い要求があるが、導体板を厚くすると、コイル巻線を湾
曲させる工程で、周方向のはねが出ることもあり、所望
の形状に加工することが困難であるという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の傾斜
磁場コイル（サドルコイルと呼ばれるタイプの）等の曲
面状のコイルの製造方法には、製造工程が複雑、製造時
間が長時間必要であり、しかも製造誤差が避けられない
という欠点がある。

【０００７】本発明は上述した事情に対処すべくなされ
たもので、その目的は任意の曲面状のコイルを短時間
で、かつ精度良く製造できるコイルの製造方法、及びそ
のコイルを用いるコイル装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。

【０００９】（１）本発明のコイルの製造方法は、曲面
状に形成された金属板を治具に取り付け、金属板を螺旋
状のコイル巻線の輪郭に沿って切り、金属板のコイル巻
線以外の不要な板部分を取り除き、コイル巻線を治具上
に残し、コイル巻線に支持体を取り付け、コイル巻線を
治具から剥がすものである。

【００１０】（２）本発明のコイルの製造方法は、予め
曲面状に形成された金属板に支持体を取り付け、支持体
を治具に取り付け、金属板を螺旋状のコイル巻線の輪郭
に沿って切り、金属板のコイル巻線以外の不要な部分を
取り除き、コイル巻線を支持体上に残すものである。

【００１１】（３）本発明のコイルの製造方法は、上記
（１）、または（２）に記載した製造方法であって、か
つ金属板はロール加工により任意の曲率半径を有する円
筒状、または楕円筒状に予め曲げ加工されている。

【００１２】（４）本発明のコイルの製造方法は、上記
（１）に記載した製造方法であって、かつ金属板は、治
具に対して位置ずれすることはないが、治具から剥がす
ことが可能な第１の接着力を有する接着剤、または両面
接着テープを用いて、治具に接着される。

【００１３】（５）本発明のコイルの製造方法は、上記
（１）、または（２）に記載した製造方法であって、か
つ金属板はミリング加工により螺旋状のコイル巻線の輪
郭に沿って切られる。

【００１４】（６）本発明のコイルの製造方法は、上記
（４）に記載した製造方法であって、かつ支持体は第１
の接着力より強い第２の接着力を有する接着剤、または
両面接着テープを用いて、コイル巻線に接着される。

【００１５】（７）本発明のコイルの製造方法は、上記
（６）に記載した製造方法であって、かつ第２の接着力
を有する接着剤は、コイル巻線以外の治具表面にはみ出
ることがない粘度を有する。

【００１６】（８）本発明のコイルの製造方法は、上記
（１）、または（２）に記載した製造方法であって、か
つ螺旋状のコイル巻線の密度は部分的に異なり、高密度
の部分では巻線の幅が狭く、低密度の部分では巻線の幅
が広い。

【００１７】（９）本発明のコイルの製造方法は、上記
（１）、または（２）に記載した製造方法であって、か
つ支持体は絶縁体である。

【００１８】（１０）本発明のコイル装置は第１、第２
のコイル巻線が所望の磁場を発生するように接続されて
なるコイル装置において、第１、第２のコイル巻線は少
なくとも２箇所の電気的接続点を介して互いに接続され
ているものである。

【００１９】（１１）本発明のコイル装置は、上記（１
０）に記載したコイル装置であって、かつ第１、第２の
コイル巻線は同一の螺旋状の巻線パターンを有し、最も
内側の端点どうしが１本の導線を介して互いに接続され
る。

【００２０】（１２）本発明のコイル装置は、筒状のボ
ビンと、ボビンの表面に取り付けられ、筒状の表面形状
を有するコイル巻線とを具備するコイル装置において、
コイル巻線の一部にはボビンに取り付ける際の位置決め
のための切欠き、突起、孔のいずれかが設けられている
ものである。

【００２１】（１３）本発明のコイル装置は、筒状のボ
ビンと、ボビンの表面に取り付けられ、筒状の表面形状
を有するコイル巻線とを具備するコイル装置において、
コイル巻線のうち、ボビンの軸方向に延びる部分の側端
面は筒状の表面の曲率面に対して直交しているものであ
る。

【００２２】（１４）本発明のコイル装置は、筒状のボ
ビンと、ボビンの表面に取り付けられ、傾斜磁場を発生
する主コイルとを具備し、主コイルは筒状の表面形状を
有し、マトリクス配置される複数のコイル巻線からな
り、各コイル巻線は同一の巻線パターンを有し、同一行
の２つのコイル巻線は中心どうしで接続されるものであ
る。

【００２３】（１５）本発明のコイル装置は、上記（１
４）に記載したコイル装置であって、かつ同一行の２つ
のコイル巻線は１本の導体を介して接続される。

【００２４】（１６）本発明のコイル装置は、上記（１
４）に記載したコイル装置であって、かつ複数のコイル
巻線のそれぞれには、ボビンに取り付ける際の位置決め
のための切欠き、突起、孔のいずれかが設けられてい
る。

【００２５】（１７）本発明のコイル装置は、上記（１
４）に記載したコイル装置であって、かつ主コイルは異
なる軸方向に傾斜磁場を発生する複数のサドルコイルか
らなり、各サドルコイルは、コイル巻線と、コイル巻線
に接着される支持体からなり、複数のサドルコイルは支
持体を挟んで積層されている。

【００２６】（１８）本発明のコイル装置は、上記（１
７）に記載したコイル装置であって、かつ支持体は絶縁
体である。

【００２７】（１９）本発明のコイル装置は、上記（１
４）に記載したコイル装置であって、かつ主コイルの外
側に設けられ、主コイルからの磁場が外側に漏れること
を防ぐシールドコイルと、シールドコイルと主コイルと
の間に設けられ、冷却媒体を流す管とをさらに具備す
る。

【００２８】（２０）本発明のコイル装置は、上記（１
４）に記載したコイル装置であって、かつ主コイルのコ
イル巻線のうち、ボビンの軸方向に延びる部分の側端面
は筒状の表面の曲率面に対して直交している。

【００２９】（２１）本発明のコイル装置は、上記（１
４）に記載したコイル装置であって、かつシールドコイ
ルの外側に設けられ、静磁場均一性を補正するシムコイ
ルをさらに具備する。

【００３０】（２２）本発明のアクティブシールド型傾
斜磁場コイル装置は、筒状のボビンと、ボビンの表面に
取り付けられ、傾斜磁場を発生する主コイルと、主コイ
ルの表面に取り付けられ、主コイルの発生する傾斜磁場
の漏れを防止する磁場を発生するシールドコイルとを具
備し、主コイルは筒状の表面形状を有し、マトリクス配
置される複数のコイル巻線からなり、各コイル巻線は同
一の巻線パターンを有し、同一行の２つのコイル巻線は
中心どうしで接続され、シールドコイルは筒状の表面形
状を有し、マトリクス配置される複数のコイル巻線から
なり、各コイル巻線は同一の巻線パターンを有し、同一
行の２つのコイル巻線は中心どうしで接続されるもので
ある。

【００３１】本発明によるコイル装置は、予め曲面状に
形成された金属板からコイル巻線を切出すことにより任
意の曲面状のコイルを短時間で、かつ精度良く製造する
ことができる。

【００３２】また、コイル巻線の一部には位置決め用の
切欠き等が設けられているので、コイル巻線をボビン等
に取り付け、コイル装置を製造する際の位置精度が高い
ので、所望の分布パターンの磁場を精度良く発生するこ
とができる。

【００３３】また、ボビンの軸方向に延びる部分のコイ
ル巻線自体も筒状の表面に沿って湾曲しているし、側端
面も筒状の表面の曲率面に対して直交しているので、や
はり、所望の分布パターンの磁場を精度良く発生するこ
とができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明による
コイル装置の実施形態を説明する。ここでは、コイル装
置としては、磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場コイ
ル装置を構成するサドルコイルを例に説明する。

【００３５】本発明の特徴は、サドルコイルの形状であ
る円筒の表面形状、あるいは楕円筒の表面形状に予め曲
げ加工された金属板（ここでは、銅板）を、螺旋状のコ
イル巻線に沿って切削加工し、不要部分（余肉部分）を
取り除くことにより、コイル巻線を製造するものであ
る。

【００３６】図１は、予め曲げ加工された銅板１２を示
す。これはローラ加工機により、所定の曲率半径を有す
る円筒形状に曲げられている。なお、形状は円筒に限ら
ず、楕円筒でもよい。

【００３７】この円筒表面状の銅板１２を図２に示すよ
うに、同形状の、しかし厚みがある治具１４の外側表面
上に固定、例えば接着する。固定は接着剤を用いてもよ
いし、両面テープを用いてもよい。接着力としては、銅
板１２が治具１４に対して位置ずれすることはないが、
治具１４から作業者が手で容易に剥がすことが可能な程
度の接着力が要求される。

【００３８】この銅板１２が接着された治具１４を図３
に示すようにミリング加工機に取り付け、切削加工によ
り銅板１２を螺旋状のコイル巻線の輪郭に沿って切るこ
とにより、所定幅の銅板片からなる螺旋状のコイル巻線
を形成する。ミリング加工機は、治具１４を固定するマ
ンドレル１６と、銅板を切削するエンドミル１８とを有
する。マンドレル１６はＹ軸を中心として回転すること
ができる。エンドミル１８はＺ軸を中心として回転する
とともに、エンドミル１８が取付けられている主軸ユニ
ット（図示せず）はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ移動することが
できるようになっている。コイルパターンはエンドミル
１８を回転させながら、マンドレル１６のＹ軸回転、主
軸ユニットのＹ軸移動を行うことにより、銅板１２上に
描かれる。この回転、移動はＮＣ制御により高精度に、
しかも簡単に制御可能である。マンドレル１６はその曲
率面に対して直交する方向にエンドミル１８が位置する
ようになっているので、コイル巻線１２Ａの切削端面は
銅板１２の曲率面に対して直交している。そのため、平
板の導体からコイル巻線を切出し、その後、湾曲させる
従来例に比べて（従来例の場合は、コイル巻線の切削端
面は曲率面に対して直交しない、あるいは曲率面とすら
なっていない）高精度な傾斜磁場を発生することが出来
る。

【００３９】このように、本実施形態では、コイル巻線
は銅板を切削することにより形成されるので、銅線を所
望のコイルパターンに沿って巻いてゆく従来法に比べて
自由度が高い。すなわち、導線を巻いていく従来法では
巻線の太さは均一であるが、本実施形態では、巻線の幅
を部分的に変えることができる。このため、従来では、
巻線の密度が最も高い場所を基準として巻線の太さ
（幅）が決められていたが、本実施形態では、巻線の密
度が高い場所ではコイル巻線の幅を細く、密度が低い場
所では太くなるようにコイルパターンを設計することが
できる。

【００４０】このような幅が均一ではないコイル巻線に
よれば、一定幅のコイル巻線に比べて、コイルの電気抵
抗値を下げることができ、コイルの発熱（ジュール熱）
を下げることができる。また、電源電圧の直流的な損失
も低減することができるので、一定幅のコイル巻線に比
べて高いスリューレート（ｍＴ／ｍ／ｍｓ）を得ること
ができる。

【００４１】非常に高速な切削を行うので、切削面は非
常に滑らかであり、バリ等が生じることがなく、各周の
巻線間が不用意に導通する（短絡する）ことがない。ま
た、高速切削によりかなり厚い銅板でも切削できるの
で、銅板をエッチング加工してコイル巻線を形成する場
合に比べて、厚いコイル巻線を形成することができる。
エッチングの場合は、２層で各コイル巻線を形成する
が、本実施形態では、１枚の銅板でコイル巻線を形成す
ることができ、作業が簡単であると共に、巻線パターン
の精度も向上する。さらに、エッチングの場合は、表面
と厚さの中間部分とではエッチングの進行速度が異なる
ので、表面にバリが残り、ここで絶縁破壊が起こる可能
性がある。図２は、コイルパターンの輪郭に沿って銅板
１２を切削した後の状態を示す。

【００４２】次に、図４を参照してＧｘ，Ｇｙコイル等
のサドルコイルの製造過程を説明する。コイル巻線の輪
郭に沿って切削された銅板１２を治具１４ごとミリング
加工機から取り外し、銅板１２のうち、コイル巻線以外
の不要な金属部分１２Ｂ（図２参照）を剥がし、螺旋状
のコイル巻線１２Ａのみを治具１４上に残す。このコイ
ル巻線１２Ａ上に接着剤を塗布した後、治具１４上に絶
縁シート２０を被せ、コイル巻線１２Ａを絶縁シート２
０に接着させる。この絶縁シート２０とコイル巻線１２
Ａとを接着する接着剤は、銅板１２を治具１４に接着す
る接着剤よりも、強力な接着力を有する。すなわち、絶
縁シート２０を治具１４から剥がすと、銅板１２（コイ
ル巻線１２Ａ）は治具１４から剥がれて、絶縁シート２
０側に接着するようになっている。また、コイル巻線１
２Ａ上に塗布される接着剤は、コイル巻線１２Ａ以外の
治具１４の表面にはみ出ることがない粘度を有すること
が必要である。これにより、絶縁シート２０はコイル巻
線１２Ａのみに接着され、治具１４に接着することがな
い。絶縁シート２０とコイル巻線１２Ａとの接着は接着
剤に限らず、両面接着シートを用いてもよい。

【００４３】コイル巻線１２Ａが絶縁シート２０に接着
後（接着剤にもよるが、数１０分程度である）、絶縁シ
ート２０を治具１４から剥がすと、円筒表面形状の螺旋
状のコイル巻線１２Ａの外側表面に絶縁シート２０が接
着されてなるサドルコイルが形成される。なお、絶縁シ
ート２０には小さい孔２２が対角線の四隅付近に形成さ
れているが、これは、後述する樹脂の含浸のためのもの
である。そのため、孔２２の位置は、コイル巻線１２Ａ
の無い部分になっている。あるいは、この孔２２はサド
ルコイルを円筒形のボビンに積層後、含浸の直前にあけ
てもよい。

【００４４】図５はコイル巻線１２Ａの具体的なパター
ンを示す。図５（ａ）に示すコイル巻線は４隅に位置決
め用の切欠き２４が設けられている。この切欠き２４は
後述するようにサドルコイルを円筒形のボビンの上に積
層し、傾斜磁場コイル装置を製造するときに、位置決め
用治具が係合されるためのものである。切欠きではなく
孔でもよいが、切欠きのほうが、コイル巻線の輪郭と同
時に連続して切削することができ、製造時間の短縮にな
る。さらに、切欠き、孔ではなく、突起でもよい。

【００４５】図５（ｂ）は上述したように、巻線の密度
が高い場所ではコイル巻線の幅を細くし、密度が低い場
所では太くなるようにしたコイルパターンである。

【００４６】図５（ｃ）も図５（ｂ）と同様にコイル巻
線の幅を途中で変えたコイルパターンである。図５
（ｂ）は、断続的にコイル巻線の幅を変えた（ある部分
では一定の広幅で、他の部分では一定の狭幅）コイルパ
ターンであるが、図５（ｃ）のコイルパターンは連続的
にコイル巻線の幅を変えている。

【００４７】このように本発明のコイル巻線は銅板から
切出すことにより製造されるので、所望の形状の巻線を
実現できるので、所望の磁場を精度良く発生することが
できる。

【００４８】実際の傾斜磁場コイル装置（Ｇｘコイル、
Ｇｙコイル）は、このようにして形成したサドルコイル
を４つ組み合わせて構成する。組み合わせの２例を図６
（ａ）、（ｂ）に示す。図６（ａ）の例は、完全に同一
のパターンの４つのコイル巻線を配置する。図の左右方
向に並んでいる２枚のサドルコイルの巻線１２Ａの最も
内側の端部どうしが導体（例えば、銅線、銅を加工した
線：角線）渡り線３０を介して接続されている。すなわ
ち、２つのコイル巻線と渡り線との接続箇所は２箇所必
要である。渡り線３０と巻線との接続は、はんだ付け、
ネジ止め、溶接、蝋付け等が利用できる。

【００４９】図６（ｂ）の例は、完全に同一ではなく、
線対称の関係の２種類のパターンのコイル巻線が必要と
される。図の左右方向には、２種類のコイルパターンの
サドルコイルが配置され、左右の２枚のサドルコイルの
１方のコイルの最も内側の端部と他のコイルの最も外側
の端部が接続されている。この場合は、外側の端部を長
めに作っておけば、渡り線を必要とせずに、直に接続す
ることができる。他のコイルの最も内側の端部は引き出
し線３２の一端に接続されている。

【００５０】このようにして構成したＧｘ，Ｇｙコイル
を積層して１つの傾斜磁場コイル装置が実現される。Ｇ
ｚコイルはソレノイド型のコイルである。図７に示すよ
うに、円筒形のボビン４０の上に主コイル４４としての
Ｇｘコイル、Ｇｙコイル、Ｇｚコイルをこの順番（に限
らないが）に取付け、冷却チューブ４６、静磁場補正用
磁性体５０を搭載する構造体４８を配置し、さらにそれ
らの上に主コイルに対応するシールドコイル５２として
のＧｘコイル、Ｇｙコイル、Ｇｚコイルを取付け、最も
外側に静磁場均一性の補正手段としてのシムコイル５４
を設ける。この時、コイル巻線に形成された位置決め用
の切欠き２４を利用して、コイル巻線のボビン上の位置
決めを行う。この後、２つのコイル巻線を渡り線により
接続する。なお、渡り線の接続はサドルコイルをボビン
に載せてから行うのではなく、その前に行ってもよい。
その後、全体を絶縁体（例えば、エポキシ樹脂）に含浸
させ、コイル巻線間、及び主コイル４４とシールドコイ
ル５２の間に絶縁体を充填し、傾斜磁場コイル装置が完
成する。この傾斜磁場コイル装置は、シールドコイルか
らも磁場を発生させ、主コイルからの磁場をシールドす
るので、アクティブシールド型傾斜磁場コイル（ＡＳＧ
Ｃ）とも呼ばれる。冷却パイプ４６中に流れる冷却媒体
としては水、クーラント、冷風等がある。

【００５１】第１実施形態の製造方法によれば、次のよ
うな効果がある。

【００５２】（ａ）予め曲面に加工された金属板から切
削加工によりコイル巻線を切出するので、製造工程が簡
単で、かつ短期間に、コイル巻線を製造することができ
る。

【００５３】（ｂ）曲面加工済みの金属板をコイルパタ
ーンに従って切削するのは、ＮＣ制御のミリング加工機
が行うので、高精度なコイル巻線を製造できる。

【００５４】（ｃ）さらに、本実施形態によれば、任意
の表面形状の銅板から任意のパターンのコイル巻線を切
削することができるので、巻線の幅を場所によって変え
ることにより、電気抵抗値、ジュール熱を下げることが
できるとともに、スリューレートを高くすることができ
る。

【００５５】（ｄ）コイル巻線は、ボビンの軸方向に延
びる部分の両側の切削端面がボビンの曲率面に対して直
交し、上下面の形状は、図７に示すように、ボビンの曲
率面と一致しているので、設計図通りの形状のコイルを
正確に作ることができ、所望の傾斜磁場を高精度に発生
することが出来る。

【００５６】本発明は上述した実施形態に限定されず、
種々変形して実施可能である。例えば、上述の説明で
は、（１）金属板を同形状の治具の外側表面上に接着し
てから、切削加工により金属板を螺旋状のコイル巻線の
輪郭に沿って切り、（２）コイル巻線以外の不要な金属
部分を剥がし、コイル巻線のみを治具上に残してから、
絶縁シートを被せ、コイル巻線を治具から絶縁シートに
転写（接着）したが、切削加工と絶縁シートの接着の順
番を逆にしてもよい。すなわち、（１）予め曲面状に構
成された金属板の内面に絶縁シートを接着し、絶縁シー
トを同形状の治具の外側表面上に固定し、（２）切削加
工により金属板を螺旋状のコイル巻線パターンに沿って
切り、（３）コイル巻線以外の不要な金属部分を絶縁シ
ートから剥がしコイル巻線のみを絶縁シート上に残す。
この製造方法によっても、上述と同様なサドルコイルが
得られる。ただし、この場合は、絶縁シートは円筒状の
コイル巻線の内面に位置する。上述の実施形態では、絶
縁シートは円筒状のコイル巻線の外面に位置する。絶縁
シートを接着してから切削加工する場合は、次のように
してもよい。すなわち、（１’）予め曲面状に構成され
た金属板の外側表面上に絶縁シートを接着し、（２’）
絶縁シートを金属板と同形状の治具の内側表面上に接着
し、（３’）治具をミリング加工機に取付け、金属板
を、その湾曲面の内側から螺旋状のコイル巻線パターン
に沿って切削し、（４’）コイル巻線以外の不要な金属
部分を絶縁シートから剥がしコイル巻線のみを絶縁シー
ト上に残してもよい。この製造方法によれば、絶縁シー
トは円筒状のコイル巻線の外面に位置するので、上述と
同一構成のコイル巻線が得られる。

【００５７】上述の説明は、傾斜磁場コイルについて行
ったが、これに限らずシムコイル、ＲＦコイル、静磁場
コイルについても、曲面状のコイル（サドル形状にも限
らず）であれば、何にでも適用可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め曲面加工された金属板をコイルパターンに沿って切削
してコイル巻線を形成しているので、任意の形状のサド
ルコイルを高精度で、しかも簡単な工程で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるサドルコイルの製造方法に使われ
る曲げ加工済みの銅板を示す図。

【図２】図１に示した銅板を治具に固定し、銅板をコイ
ル巻線に従って切削した状態を示す図。

【図３】図２に示すように銅板を切削する際に使われる
ミリング加工機の概要を示す図。

【図４】ミリング加工後の銅板から不要部分を剥がし、
その後、絶縁シートをコイル巻線に接着させ、サドルコ
イルを完成させる工程を示す図。

【図５】コイル巻線の具体例を示す平面図。

【図６】４枚のサドルコイル組を組み合わせてなる１つ
の傾斜磁場コイルを示す図。

【図７】傾斜磁場コイル装置の構造を示す断面図。

【符号の説明】

１２…銅板 １４…治具 １６…マンドレル １８…エンドミル ２０…絶縁シート

フロントページの続き (72)発明者 山下 正幹 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 坂倉 良知 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 河本 宏美 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め曲面状に形成された金属板を治具に
   取り付け、 金属板を螺旋状のコイル巻線の輪郭に沿って切り、 金属板のコイル巻線以外の不要な板部分を取り除き、コ
   イル巻線を治具上に残し、 コイル巻線に支持体を取り付け、 コイル巻線を治具から剥がすことを特徴とするコイルの
   製造方法。
2. 【請求項２】 予め曲面状に形成された金属板に支持体
   を取り付け、 支持体を治具に取り付け、 金属板を螺旋状のコイル巻線の輪郭に沿って切り、 金属板のコイル巻線以外の不要な部分を取り除き、コイ
   ル巻線を支持体上に残すことを特徴とするコイルの製造
   方法。
3. 【請求項３】 前記金属板はロール加工により任意の曲
   率半径を有する円筒状、または楕円筒状に予め曲げ加工
   されていることを特徴とする請求項１、または請求項２
   に記載のコイルの製造方法。
4. 【請求項４】 前記金属板は、治具に対して位置ずれす
   ることはないが、治具から剥がすことが可能な第１の接
   着力を有する接着剤、または両面接着テープを用いて、
   治具に接着されることを特徴とする請求項１に記載のコ
   イルの製造方法。
5. 【請求項５】 前記金属板はミリング加工により螺旋状
   のコイル巻線の輪郭に沿って切られることを特徴とする
   請求項１、または請求項２に記載のコイルの製造方法。
6. 【請求項６】 前記支持体は前記第１の接着力より強い
   第２の接着力を有する接着剤、または両面接着テープを
   用いて、コイル巻線に接着されることを特徴とする請求
   項４に記載のコイルの製造方法。
7. 【請求項７】 前記第２の接着力を有する接着剤は、コ
   イル巻線以外の治具表面にはみ出ることがない粘度を有
   することを特徴とする請求項６に記載のコイルの製造方
   法。
8. 【請求項８】 前記螺旋状のコイル巻線の密度は部分的
   に異なり、高密度の部分では巻線の幅が狭く、低密度の
   部分では巻線の幅が広いことを特徴とする請求項１、ま
   たは請求項２に記載のコイルの製造方法。
9. 【請求項９】 前記支持体は絶縁体であることを特徴と
   する請求項１、または請求項２に記載のコイルの製造方
   法。
10. 【請求項１０】 第１、第２のコイル巻線が所望の磁場
    を発生するように接続されてなるコイル装置において、
    第１、第２のコイル巻線は少なくとも２箇所の電気的接
    続点を介して互いに接続されていることを特徴とするコ
    イル装置。
11. 【請求項１１】 前記第１、第２のコイル巻線は同一の
    螺旋状の巻線パターンを有し、最も内側の端点どうしが
    １本の導線を介して互いに接続される請求項１０に記載
    のコイル装置。
12. 【請求項１２】 筒状のボビンと、前記ボビンの表面に
    取り付けられ、筒状の表面形状を有するコイル巻線とを
    具備するコイル装置において、コイル巻線の一部にはボ
    ビンに取り付ける際の位置決めのための切欠き、突起、
    孔のいずれかが設けられていることを特徴とするコイル
    装置。
13. 【請求項１３】 筒状のボビンと、前記ボビンの表面に
    取り付けられ、筒状の表面形状を有するコイル巻線とを
    具備するコイル装置において、コイル巻線のうち、ボビ
    ンの軸方向に延びる部分の側端面は筒状の表面の曲率面
    に対して直交していることを特徴とするコイル装置。
14. 【請求項１４】 筒状のボビンと、前記ボビンの表面に
    取り付けられ、傾斜磁場を発生する主コイルとを具備
    し、前記主コイルは筒状の表面形状を有し、マトリクス
    配置される複数のコイル巻線からなり、各コイル巻線は
    同一の巻線パターンを有し、同一行の２つのコイル巻線
    は中心どうしで接続されることを特徴とする傾斜磁場コ
    イル装置。
15. 【請求項１５】 前記同一行の２つのコイル巻線は１本
    の導体を介して接続されることを特徴とする請求項１４
    に記載の傾斜磁場コイル装置。
16. 【請求項１６】 前記複数のコイル巻線のそれぞれに
    は、ボビンに取り付ける際の位置決めのための切欠き、
    突起、孔のいずれかが設けられていることを特徴とする
    請求項１４に記載の傾斜磁場コイル装置。
17. 【請求項１７】 前記主コイルは異なる軸方向に傾斜磁
    場を発生する複数のサドルコイルからなり、各サドルコ
    イルは、コイル巻線と、コイル巻線に接着される支持体
    からなり、複数のサドルコイルは支持体を挟んで積層さ
    れていることを特徴とする請求項１４に記載の傾斜磁場
    コイル装置。
18. 【請求項１８】 前記支持体は絶縁体であることを特徴
    とする請求項１７に記載の傾斜磁場コイル装置。
19. 【請求項１９】 前記主コイルの外側に設けられ、主コ
    イルからの磁場が外側に漏れることを防ぐシールドコイ
    ルと、 シールドコイルと主コイルとの間に設けられ、冷却媒体
    を流す管とをさらに具備することを特徴とする請求項１
    ４に記載の傾斜磁場コイル装置。
20. 【請求項２０】 前記主コイルのコイル巻線のうち、ボ
    ビンの軸方向に延びる部分の側端面は筒状の表面の曲率
    面に対して直交していることを特徴とする請求項１４に
    記載の傾斜磁場コイル装置。
21. 【請求項２１】 前記シールドコイルの外側に設けら
    れ、静磁場均一性を補正するシムコイルをさらに具備す
    ることを特徴とする請求項１４に記載の傾斜磁場コイル
    装置。
22. 【請求項２２】 筒状のボビンと、 前記ボビンの表面に取り付けられ、傾斜磁場を発生する
    主コイルと、 前記主コイルの表面に取り付けられ、主コイルの発生す
    る傾斜磁場の漏れを防止する磁場を発生するシールドコ
    イルとを具備し、 前記主コイルは筒状の表面形状を有し、マトリクス配置
    される複数のコイル巻線からなり、各コイル巻線は同一
    の巻線パターンを有し、同一行の２つのコイル巻線は中
    心どうしで接続され、 前記シールドコイルは筒状の表面形状を有し、マトリク
    ス配置される複数のコイル巻線からなり、各コイル巻線
    は同一の巻線パターンを有し、同一行の２つのコイル巻
    線は中心どうしで接続されることを特徴とするアクティ
    ブシールド型傾斜磁場コイル装置。