(57)【要約】【課題】被支持体の不要な変位方向に対しては、変位を制限する支持体を提供する。【解決手段】所定間隔離して立設される複数の第１の柱１３、１４と、第１の柱の間に位置して上部に荷重が負荷される第２の柱１８、１９と、第２の柱１８、１９の下部を下方で支持し、第２の柱１８、１９を介して入力される荷重を上方に位置する複数の第１の柱１３、１４の上部へと伝達する中間部材２１、２２とを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔離して立設される複数の第１の柱と、
前記第１の柱の間に位置して上部に荷重が負荷される第２の柱と、
前記第２の柱の下部を下方で支持し、当該第２の柱を介して入力される前記荷重を上方に位置する前記複数の第１の柱の上部へと伝達する中間部材と
を含んでなることを特徴とする支持体。
【請求項２】
前記中間部材は、
前記第２の柱の下部を下方で支持する下方部材と、
前記第１の柱の上方に載置される上方部材と、
前記下方部材及び前記上方部材を接続して、前記下方部材に負荷される前記荷重を前記上方部材に伝達する荷重伝達部材と
を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の支持体。
【請求項３】
前記第２の柱が、複数本あり、所定間隔離して配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の支持体。
【請求項４】
複数の前記第１の柱の構造が同じであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項５】
前記第１の柱と前記第２の柱の本数と構造が同じであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の支持体。
【請求項６】
前記第１の柱と前記第２の柱とが円柱のパイプ構造であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項７】
前記第１の柱と前記第２の柱とには、非磁性の繊維で補強された合成樹脂材料が用いられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項８】
前記第１の柱の下部の近傍に前記第２の柱の下部が配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項９】
前記第１の柱と前記第２の柱とが一列に配列されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項１０】
前記第１の柱のそれぞれの前記上方部材との接続端面のそれぞれの中心を結んだ直線は、前記第２の柱のそれぞれの前記下方部材との接続端面のそれぞれの中心を結んだ直線に平行であることを特徴とする請求項３乃至請求項９のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項１１】
前記複数の前記第１の柱は平行に配列されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項１２】
前記荷重伝達部材が、前記第１の柱と前記第２の柱を挟んで対向する２枚の平板であることを特徴とする請求項２乃至請求項１１のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項１３】
前記荷重伝達部材は、前記第１の柱と前記第２の柱とから離れていることを特徴とする請求項２乃至請求項１２のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項１４】
前記荷重伝達部材には、非磁性の金属材料が用いられていることを特徴とする請求項２乃至請求項１３のいずれか１項に記載の支持体。
【請求項１５】
荷重の掛かる荷重方向に対して直角である移動方向に変位する被支持体と、
前記被支持体の荷重を支える基盤と、
被支持体と前記基盤との間に配置され、被支持体と前記基盤とに対して固定され、前記被支持体の荷重を支える複数の支持体とを有する構造物において、
前記支持体は、
前記基盤に所定間隔離して立設され前記変位方向と前記荷重方向とに直角の配列方向に配列された複数の第1の柱と、
前記第1の柱の間に位置して上部に前記荷重が負荷される第２の柱と、
前記第２の柱の下部を下方で支持し、当該第２の柱を介して入力される前記荷重を上方に位置する前記複数の第１の柱の上部へと伝達する中間部材と
を含んでなることを特徴とする構造物。
【請求項１６】
前記中間部材は、
前記第２の柱の下部を下方で支持する下方部材と、
前記第１の柱の上方に載置される上方部材と、
前記下方部材及び前記上方部材を接続して、前記下方部材に負荷される前記荷重を前記上方部材に伝達する荷重伝達部材と
を含んでなることを特徴とする請求項１５に記載の構造物。
【請求項１７】
前記第２の柱が、複数本あり、所定間隔離して配置されることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の構造物。
【請求項１８】
複数の前記第１の柱の構造が同じであることを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれか１項に記載の構造物。
【請求項１９】
前記被支持体が、冷却され前記変位方向に収縮を起こす超電導コイルを有し、
前記基盤が、前記超電導コイルを外界と断熱する断熱容器であり、
超電導磁石としての機能を有することを特徴とする請求項１５乃至請求項１８のいずれか１項に記載の構造物。
【請求項２０】
前記超電導磁石を利用して、磁気共鳴イメージング装置として機能することを特徴とする請求項１９に記載の構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は支持体および支持体と被支持体とを有する構造物に係り、特に、被支持体の荷重が大きく被支持体が変位する構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
支持体は、被支持体の荷重が大きく、荷重を分散させて支持する必要がある場合などに用いられている。支持体には、分散されたとしても大きな荷重がかかっているので、一般的には、床面等に固定された支持体は被支持体と連結されて、一つの構造物を構成する。しかし、被支持体が支持体に対して相対的に位置を変位させる場合があり、支持体には、被支持体を固定させた状態のまま変位させるという一見相反することが望まれている。
【０００３】
具体的に、このようなことは、磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）で使用される超電導磁石を構成する構造物で起きる。超電導磁石では、超電導コイルを液体ヘリウムで冷却し、この超電導コイルに永久電流を流す。超電導コイルは液体ヘリウムの入ったコイル容器に入れられ、コイル容器は断熱のために真空容器に入れられる。コイル容器は、真空容器の床面と離間するため、支持体によって真空容器の床面から支持される。コイル容器に液体ヘリウムを注入する際に、コイル容器の温度が下がり、熱収縮が起こる。熱収縮によりコイル容器は変形し、支持体によって支持されていたコイル容器のポイントが変位してしまう。
【０００４】
そこで、このような変位があっても支持が可能な支持体が提案されている（例えば、特許文献１と特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−８１０８号公報
【特許文献２】特開２００２−３６７８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば熱収縮による変位だけでなく、電磁振動のような振動でも、コイル容器が変位してしまうことが考えられる。このような変位は制限する必要がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、被支持体の不要な変位方向に対しては、変位を制限する支持体等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決した本発明は、所定間隔離して立設される複数の第１の柱と、この第１の柱の間に位置して上部に荷重が負荷される第２の柱と、この第２の柱の下部を下方で支持し、第２の柱を介して入力される荷重を上方に位置する複数の第１の柱の上部へと伝達する中間部材とを含んでなる支持体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被支持体の不要な変位方向に対しては、変位を制限する支持体等を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明に係る支持体とこの支持体を有する構造物の一実施形態について説明する。なお、以下に示す実施の形態では、磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）で使用される超電導磁石を例に説明する。ただ、本発明は超電導磁石に限られず、熱収縮を伴うクライオスタットや、熱膨張を伴う原子炉のような炉やパイプラインに適用できる。また、熱収縮と熱膨張による変位に限られず、経時変化により変位するものであってもよい。
【００１０】
（磁気共鳴イメージング装置）
図１と図２に示すように、ＭＲＩとしては、オープン型ＭＲＩをあげることができる。オープン型ＭＲＩは、超電導磁石を構成する２つのクライオスタット８１と８２を有し、クライオスタット８１と８２との間に被験者を入れて診療するものであるため、被験者の視界は閉ざされず解放的であり被験者に好評である。一般にＭＲＩは、高磁場の方が画像の解像度が高いことから、クライオスタット８１と８２の超電導コイル５の高磁場化が望まれている。高磁場化するために超電導コイル５の荷重は場合により数十トンオーダーに達することもある。この重荷重の超電導コイル５さらには超電導コイル５を収納するコイル容器４を、床２４上に配置された真空容器２の床面に対して支持する必要がある。
【００１１】
なお、オープン型ＭＲＩに対して、円筒形状の超電導磁石の中に患者を入れるクローズド型ＭＲＩも提案されている。クローズド型ＭＲＩでも超電導コイル５の荷重が重いのは同じで、超電導コイル５を収納するコイル容器４を真空容器２に支持する必要がある。
【００１２】
図１と図２に示すように、実施の形態に係るＭＲＩ１は、２つのクライオスタット８１と８２と、クライオスタット８１と８２を支える柱８３と、１対の傾斜磁場コイルと１対の高周波照射コイルをそれぞれ１つずつ収めた１対の計測部８４、８５を有している。クライオスタット８１と８２とはそれぞれ、永久電流を流し静磁場を発生させる円環状の超電導コイル５と、超電導コイル５を冷却する冷媒６となる液体ヘリウムと共に超電導コイル５を収納する円環状のコイル容器４と、このコイル容器４を包囲するように設けられた円環状の熱シールド３と、熱シールド３を包囲し、且つ内部が真空に保持され外界と断熱する断熱容器となる円柱状の真空容器２とで構成されている。  超電導コイル５、コイル容器４と熱シールド３のそれぞれの円環の中心軸と、真空容器２の円柱の中心軸とは同一の中心軸２５となるように構成されている。また、クライオスタット８１と８２とは、対称面１１１に対して面対称に配置されている。
【００１３】
そして、クライオスタット８１と８２とのぞれぞれのコイル容器４は互いに連通し、固定されている。クライオスタット８１と８２とのぞれぞれの熱シールド３は互いに連通し、固定されている。クライオスタット８１と８２とのぞれぞれの真空容器２は互いに連通し、固定されている。すなわち、上段のクライオスタット８１は、下段のクライオスタット８２に支持されている。そこで、下段のクライオスタット８２のコイル容器４を、真空容器２に対して、例えば３つの支持体１１により支持することとなる。コイル容器４を、真空容器２に対して、例えば３つの支持体１１により支持することができる。なお、熱シールド３は、コイル容器４に対して支持体７により支持されている。
【００１４】
ここで、超電導コイル５とコイル容器４を冷媒６で冷却すると、超電導コイル５とコイル容器４は、熱収縮し、中心軸２５側に、つまり変位方向２６に変位することになる。
【００１５】
ＭＲＩ１は、核磁気共鳴（Nuclear Magnetic Resonance、以下ＮＭＲという）現象により水素原子核スピンが放出する電磁波を計測し、その電磁波を信号として演算処理することで、被験者体内を水素原子核密度によって断層像化するものである。被験者が入るクライオスタット８１と８２との間には、強度が０．２Ｔ以上の高強度であり、高い静磁場均一度を有する静磁場を生成することができる。１対の計測部８４、８５に収められた１対の傾斜磁場コイルは、静磁場の位置情報を得る目的で、磁場を空間的に変化させた傾斜磁場を静磁場に印加する。さらに、高周波照射コイルは、ＮＭＲ現象を引起すための共鳴周波数の電磁波を静磁場に印加する。これらにより、静磁場内の微小領域ごとに水素原子核スピンが放出する電磁波を計測し、その電磁波を信号として演算処理することで、被験者体内を水素原子核密度によって断層像化することができる。
【００１６】
（超電導磁石）
オープン型ＭＲＩでは、２つのクライオスタット８１と８２とで構成される超電導磁石が使用されるが、支持体１１を用いた支持について説明するには、下段の１つのクライオスタット８２と支持体１１との関係について説明すればよい。そこで、以下では、１つのクライオスタットで構成された超電導磁石について説明する。
【００１７】
図３と図４に示すように、実施の形態に係る超電導磁石１は、永久電流を流し静磁場を発生させる円環状の超電導コイル５と、超電導コイル５を冷却する冷媒６となる液体ヘリウムと共に超電導コイル５を収納する円環状のコイル容器４と、このコイル容器４を包囲するように設けられた円環状の熱シールド３と、床２４上に配置され、熱シールド３を包囲し、且つ内部が真空に保持され外界と断熱する断熱容器となる円柱状の真空容器２とで構成されている。この構成は、いわゆるクライオスタット８の構成と同じの基本的な構成である。このことにより、真空容器２が室温であっても、真空と熱シールド３により断熱され、超電導コイル５とコイル容器４は冷媒６の低温に設定できる。熱シールド３は冷媒６の温度と室温との間の中低温に設定できる。超電導コイル５、コイル容器４と熱シールド３のそれぞれの円環の中心軸と、真空容器２の円柱の中心軸とは同一の中心軸２５となるように構成されている。なお、超電導コイル５とコイル容器４を冷媒６で冷却すると、超電導コイル５とコイル容器４は、熱収縮し、中心軸２５側に、つまり変位方向２６に変位する。
【００１８】
超電導コイル５と冷媒６を収納するコイル容器４は、荷重が大きく、荷重が荷重方向２７に掛かる。この荷重を４つの支持体１１で分散させて基盤となる真空容器２の床面に対して支えている。荷重方向２７にコイル容器４が変位しないように支持体１１が支持しているので、コイル容器４の温度変化による変位方向２６は、荷重方向２７の直角の方向になる。熱シールド３は、熱シールド支持７でコイル容器４に対して支えられている。伝熱リード２３は、支持体１１の中間部材と熱シールド３の間を接続するように配置される。伝熱リード２３には、熱のみを伝えて力の伝播が少ないフレキ導体や薄板の組み合わせが用いられ、中間部材の温度が熱シールド３と同じ中低温に設定される。
【００１９】
（支持体１１）
図５乃至図８に示すように、実施の形態に係る支持体１１は、基盤となる例えば図３の真空容器２の床面に固定される固定台座１２と、下部が固定台座１２に固定され所定間隔離して立設される複数の第１の柱１３、１４と、この第１の柱の間に位置して上部にコイル容器４の荷重が負荷される第２の柱１８、１９と、この第２の柱１８、１９の下部を下方で支持し、第２の柱１８、１９を介して入力されるコイル容器４の荷重を上方に位置する複数の第１の柱１３、１４の上部へと伝達する中間部材とを含んでいる。そして、中間部材は、第２の柱１８、１９の下部を下方で支持する下方部材１７と、第１の柱１３、１４の上方に載置される上方部材１５、１６と、下方部材１７及び上方部材１５、１６を接続して、下方部材１７に負荷されるコイル容器４の荷重を上方部材１５、１６に伝達する荷重伝達部材２１、２２とを含んでいる。立設される複数の第１の柱１３、１４は、互いに立設されている方向には曲がりにくいが、互いに立設されている方向とは直角の方向には曲がりやすい。そこで、この曲がりやすい方向がコイル容器４の変位方向２６に一致するように、支持体１１を配置することにより、コイル容器４の不要な変位方向に対しては、変位を制限することができる。また、第２の柱１８、１９は、複数本たとえば２本を、所定間隔離して配置してもよい。このことによれば、第２の柱１８、１９によってもコイル容器４の不要な変位方向に対しては、変位を制限することができる。さらに、荷重伝達部材２１、２２が、第１の柱と第２の柱を挟んで対向する２枚の平板であることが好ましい。平板は、面内方向には曲がりにくいが、法線方向には曲がりやすい。そこで、この曲がりやすい法線方向がコイル容器４の変位方向２６に一致するように、支持体１１を配置することにより、コイル容器４の不要な変位方向に対しては、変位を制限することができる。なお、支持体１１は、第２の柱１８、１９の上部に固定され、被支持体となる例えば図３のコイル容器４に固定される移動台座２０を有している。
【００２０】
２本の第１の柱１３、１４の間に２本の第２の柱１８、１９が配置されている。このことにより、第２の柱１８、１９を接近させられるので、第２の柱１８と１９を固定する移動台座２０の上面面積を小さくすることができる。固定台座１２の長手方向の両端に第１の柱１３と１４の２本の下部が取り付き、第１の柱１３と１４の上部で中間部材の左右両端が取り付き、中間部材の下部で第２の柱１８、１９の２本の下部が固定台座１２の中央の上方で取り付き、第２の柱１８、１９の上部と移動台座２０が固定台座１２の中央の上方で取り付いている。
【００２１】
図３に示すように、支持体１１はコイル容器４の周方向３９に９０°ピッチで４箇所配置されている。支持と配置が可能であれば３箇所や５箇所以上の配置も可能であり、周方向の間隔が不等ピッチであってもよい。
【００２２】
図１０（ｂ）に示すように、第１の柱１３、１４のそれぞれの固定台座１２との接続端面３６、３７のそれぞれの中心を結んだ直線３８が、変位方向２６と直角になるように、固定台座１２は配置される。また、複数の支持体１１は、周方向３９上に接続端面３６と３７のそれぞれの中心が配置されるように配列される。具体的には、図３に示すように、荷重伝達部材２１の法線方向が変位方向２６に一致するように配置される。この配置により、第１の柱１３と１４の２本柱を一体と考えたときの剛性、すなわち断面二次モーメントを変位方向２６で最小になるように設定できる。第１の柱１３と１４を一体としたとき、変位方向２６には曲がっても、他の方向には曲がりにくい。
【００２３】
図９と図１０（ａ）と図１０（ｃ）に示すように、変位方向２６に真空容器２に対してコイル容器４が変位すると、第１の柱１３、１４が変位方向２６に曲がり、上方部材１５、１６が変位前の位置３１、３２から変位距離ｄ１だけ変位方向２６に変位する。第１の柱１３、１４のそれぞれの上方部材１５、１６との接続端面４１、４２のそれぞれの中心を結んだ変位後の直線４３は、変位前の第１の柱１３、１４のそれぞれの上方部材１５、１６との接続端面４４、４５のそれぞれの中心を結んだ直線４６と平行である。直線４３と直線４６とは、変位方向２６に直角である。なお、第１の柱１３と１４の曲がりの量を等しくするためには、第１の柱１３と１４の構造を同じにすればよい。例えば、形状、寸法、材料を同じにする。
【００２４】
同様に、図９と図１０（ａ）と図１０（ｄ）に示すように、変位方向２６に真空容器２に対してコイル容器４が変位すると、荷重伝達部材２１、２２が変位方向２６に曲がり、下方部材１７が変位前の位置３３から変位距離ｄ１より大きい変位距離ｄ２だけ変位方向２６に変位する。第２の柱１８、１９のそれぞれの下方部材１７との接続端面５１、５２のそれぞれの中心を結んだ変位後の直線５３は、変位前の第２の柱１８、１９のそれぞれの下方部材１７との接続端面５４、５５のそれぞれの中心を結んだ直線５６と平行である。直線５３と直線５６とは、変位方向２６に直角である。なお、荷重伝達部材２１、２２の曲がりの量を等しくするためには、荷重伝達部材２１、２２の構造を同じにすればよい。例えば、形状、寸法、材料を同じにする。
【００２５】
図９に示すように、荷重伝達部材２１、２２の法線方向が、変位方向２６になるように配置されることにより、荷重伝達部材２１、２２の剛性、すなわち断面二次モーメントを変位方向２６で最小になるように設定できる。荷重伝達部材２１、２２は変位方向２６には曲がっても、他の方向には曲がりにくい。
【００２６】
図９と図１０（ａ）と図１０（ｅ）に示すように、変位方向２６に真空容器２に対してコイル容器４が変位すると、第２の柱１８、１９が変位方向２６に曲がり、移動台座２０が変位前の位置３４から変位距離ｄ２より大きい変位距離ｄ３だけ変位方向２６に変位する。第２の柱１８、１９のそれぞれの移動台座２０との接続端面６１、６２のそれぞれの中心を結んだ変位後の直線６３は、変位前の第２の柱１８、１９のそれぞれの移動台座２０との接続端面６４、６５のそれぞれの中心を結んだ直線６６と平行である。直線６３と直線６６とは、変位方向２６に直角である。この配置により、第２の柱１８と１９の２本柱の剛性、すなわち断面二次モーメントを変位方向２６で最小になるように設定できる。第２の柱１８と１９は変位方向２６には曲がっても、他の方向には曲がりにくい。なお、第２の柱１８と１９の曲がりの量を等しくするためには、第２の柱１８と１９の構造を同じにすればよい。例えば、形状、寸法、材料を同じにする。
【００２７】
また、図１０（ｂ）の直線３８と、図１０（ｃ）の直線４３と、図１０（ｄ）の直線５３と、図１０（ｅ）の直線６３と、荷重伝達部材２１、２２の２枚の平板とは、互いに平行であることが好ましい。このことによれば、支持体１１をねじるようなモーメントが生じない。
【００２８】
また、２本の第１の柱１３と１４は平行に配列され、２本の第２の柱１８と１９は平行に配列され、荷重伝達部材２１、２２の２枚の平板同士は平行に配置されることが好ましい。変位方向２６における断面二次モーメントを最小にすることができる。
【００２９】
なお、変位距離ｄ１は第１の柱１３、１４の曲がりにより生じた距離であり、変位距離ｄ２から変位距離ｄ１を引いた距離が荷重伝達部材２１、２２の曲がりにより生じた距離であり、変位距離ｄ３から変位距離ｄ２を引いた距離が第２の柱１８、１９の曲がりにより生じた距離である。個々の曲がりにより得た変位距離は小さくても、加算されることにより、大きな変位距離ｄ３を得ることができている。そして、変位方向２６には、断面二次モーメントを小さくするために薄くなり、大きな変位距離ｄ３を稼げる支持体１１を得ることができる。
【００３０】
第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９の構造すなわち、形状、材質等が同じであることが好ましい。このことによれば、第１の柱１３、１４の曲がりの量と、第２の柱１８、１９の曲がりの量とを等しくでき、荷重伝達部材２１、２２の曲がりの量との等しくすることが可能になる。このことによれば、大きな変位距離ｄ３を均等に配分できるので、曲がりによる負荷の最大値を低減することができる。
【００３１】
また、第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９とが円柱のパイプ構造であることが好ましい。このことによれば、少ない材料で大きな剛性が得られる。また、断面積を小さくできるので熱伝導を小さくでき断熱性能を向上できる。
【００３２】
荷重伝達部材２１、２２は、変位の前後ともに、第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９とから離れていることが好ましい。荷重伝達部材２１、２２と第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９とは変位に伴い曲がるので、接していると余計な熱侵入が発生するからである。このために、荷重伝達部材２１、２２の下部の辺の長さが上部の辺の長さより短いような絞る形状に荷重伝達部材２１、２２をすることにより、荷重伝達部材２１、２２が曲がっても第１の柱１３、１４に接しにくくしている。さらに、荷重伝達部材２１、２２を切り欠いてＶ字形状にすれば、第２の柱１８、１９が曲がっても荷重伝達部材２１、２２に接しにくくすることができる。これらに限らず、直線や二次曲線を組み合わせる形状も可能であり、荷重伝達部材２１、２２の面内の荷重負荷が少ない部分を切り欠いたり、板厚に傾斜を持たせたりといった変更も可能である。
【００３３】
支持体１１によれば、コイル容器４が熱収縮により変形し変位しても、固定台座１２を変位させること無く、また、固定中１３、１４や第２の柱１８、１９を座屈させることなく、この変位に合わせて、移動台座２０を変位させることができる。いわゆる、コイル容器４の変形を支持体１１も変形することにより吸収することができる。
【００３４】
また、支持体１１は、支持体本来の被支持体を支持する能力にも優れている。コイル容器４の荷重が移動台座２０に加わると、この荷重が第２の柱１８と１９とに半分に分散させて加わる。第２の柱１８と１９には圧縮応力が加わる。次に、下方部材１７に荷重が加わる。次に、この荷重が荷重伝達部材２１、２２の２枚の平板それぞれに半分ずつ分散させて加わる。荷重伝達部材２１、２２には引っ張り応力が加わる。次に、上方部材１５、１６に荷重が加わる。この荷重が第１の柱１３と１４とに半分に分散させて加わる。第１の柱１３と１４には圧縮応力が加わる。次に、荷重が固定台座１２に加わる。最後に、この荷重が固定台座１２を固定する基盤である真空容器２に加わる。このように、第２の柱１８と１９も２本あり、荷重伝達部材２１、２２も２枚の平板からなり、第１の柱１３、１４も２枚あるので、荷重を分散させることができ、大きな荷重を支えることができる。
【００３５】
また、支持体１１では、荷重伝達部材２１、２２の２枚の平板に挟まれるように、第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９とが配置されるので、第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９の４本の柱は一列に配列される。この配列の方向は変位方向２６の直角の方向であるので、変位によって曲がっても第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９とが干渉しあうことはない。そこで、第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９とを接近させることができる。接近させることにより、荷重伝達部材２１、２２とを破断しようとするモーメントを小さくすることができる。このことによっても支持体１１は大きな荷重を支えることができる。
【００３６】
そして、これらのことにより、支持体１１は、コイル容器４の荷重と、この荷重に加えて、超電導磁石の運搬時等に加わる鉛直方向の衝撃荷重をも、支えることができる。
【００３７】
また、支持体１１は、固定台座１２と移動台座２０の間で熱伝導を抑制し断熱する能力にも優れている。まず、熱は真空容器２から固定台座１２に伝導し、さらに、第１の柱１３と１４に伝導する。第１の柱１３と１４では、熱は下部から上部へ柱の長さ分を伝導する。次に、熱は、第１の柱１３と１４から上方部材１５と１６に伝導し、さらに、荷重伝達部材２１、２２に伝導する。荷重伝達部材２１、２２では、熱は上部から下部へ荷重伝達部材２１、２２の長さ分を伝導する。次に、熱は、荷重伝達部材２１、２２から下方部材１７に伝導し、さらに、第２の柱１８と１９に伝導する。第２の柱１８と１９とでは、熱は下部から上部へ柱の長さ分を伝導する。最後に、熱は第２の柱１８と１９から移動台座２０に伝導し、さらに、コイル容器４に伝導する。このように、支持体１１では、熱は、第１の柱１３、１４の柱の長さ分と、荷重伝達部材２１、２２の平板の長さ分と、第２の柱１８、１９の柱の長さ分とを伝導してはじめて、コイル容器４に熱を伝導できるので、支持体１１は、熱伝導距離を長く取れ、熱侵入も最低限で抑えることができる。また、熱伝導の経路が折れ曲がっていることにより、支持体１１の高さを低くすることができる。
【００３８】
そして、第１の柱１３、１４の下部の近傍に第２の柱１８、１９の下部が配置されることが好ましい。このことによれば、荷重伝達部材２１、２２の平板の長さを長くできるので、熱伝導距離を長くすることができる。
【００３９】
また、第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９に熱伝導係数が小さく断熱性能を有した材料を用いることも可能である。断熱性能を有した材料としては、非磁性の繊維で補強された合成樹脂材料を用いればよい。より具体的には、カーボン繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、アルミナ繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ）を用いればよい。なお、補強繊維としては、チタン（Ｔｉ）繊維や炭化珪素（ＳｉＣ）繊維を用いてもよい。合成樹脂材料としては、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂を用いればよい。
【００４０】
また、荷重伝達部材２１、２２には熱伝導性能に優れた材料を用い、図４に示すように、伝熱リード２３により、荷重伝達部材２１、２２と、熱シールド３との間を接続する。伝熱リード２３は、熱を伝導させるので、荷重伝達部材２１、２２に侵入してきた熱は、伝熱リード２３を介して中低温に設定された熱だめとして機能する熱シールド３に逃がし、侵入してきた熱の伝導を断つことができ、このことによっても断熱をすることができる。この場合、荷重伝達部材２１、２２の温度は熱シールド３と同じ中低温に設定される。一方、固定台座１２は室温に設定され、移動台座２０は冷媒６と同じ温度の低温に設定される。
【００４１】
荷重伝達部材２１、２２に用いる熱伝導性能に優れた材料には、非磁性の金属材料を用いればよい。具体的には、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼や、アルミニウム合金を用いればよい。
【００４２】
なお、支持体１１は、真空容器２とコイル容器４との取り合いを天地させて取り付けることも可能である。
【００４３】
支持体１１によれば、コイル容器４が熱収縮して起きる変位を吸収できる。このため、支持体１１に変形や破損が生じることがない。また、支持体１１によれば、コイル容器４の荷重や輸送等の鉛直方向衝撃が加わる際にもコイル容器４を支持できる。
【００４４】
支持体１１によれば、変位方向２６に幅が狭く、熱侵入も抑えた支持体を提供できる。そして、超電導磁石１を小型化できる。
【００４５】
支持体１１によれば、コイル容器４の熱収縮変形の変位方向が限定されるので、コイル容器４を電磁振動等の振動により不要な方向に変位しない。そして、この支持体１１で、真空容器２にコイル容器４を支持する超電導磁石１を提供することができる。
【００４６】
（支持体１１の変形例１）
図１１に示すように、支持体１１の変形例１では、２本の第１の柱１３と１４の外側に２本の第２の柱１８と１９が配置されている点が、図７の支持体１１と異なっている。逆に、第２の柱１８と１９の間に２本の第１の柱１３と１４とが配置されている。このことによっても、図７の支持体１１と同様の効果を発揮することが出来る。
【００４７】
また、支持体１１の変形例１では、第１の柱１３と１４の下部同士の間隔と、第１の柱１３と１４の上部同士の間隔とが異なるように、第１の柱１３と１４とが共に同じ角度で傾いている点が異なっている。また、第２の柱１８と１９の下部同士の間隔と、第２の柱１８と１９の上部同士の間隔とが異なるように、第２の柱１８と１９とが共に同じ角度で傾いている点が異なっている。図１１では下部同士の間隔が上部同士の間隔より広い場合を示しているが、逆に狭くてもよい。また、図１１では、傾ける角度を強調しているが、０．５度から５度程度傾ければよい。このことによれば、変位方向２６への変位のしやすさはそのままに、変位方向以外の方向への変位をより強く抑制することができる。
【００４８】
（支持体１１の変形例２）
図１２に示すように、支持体１１の変形例２では、２本の第１の柱１３と１４の間に１本の第２の柱１９が配置され、２本の第１の柱１３と１４の外側に１本の第２の柱１８が配置されている点が、図７の支持体１１と異なっている。逆に、第２の柱１８と１９の間に１本の第１の柱１３が配置され、２本の第２の柱１８と１９の外側に１本の第１の柱１４が配置されている。このことによっても、図７の支持体１１と同様の効果を発揮することが出来る。また、第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９とが交互に配列されるので、モーメントを大きくすること無く、第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９の本数をそれぞれ２本から３本以上に増やすことができる。本数が増やせれば、一本当たりに係る荷重を低減できるので柱の径を小さくでき、変位方向の断面二次モーメントを減らすことをできる。
【００４９】
（第１の柱１４と上方部材１６の接続例１）
第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９とには繊維で補強された合成樹脂材料が用いられ、荷重伝達部材２１、２２には金属材料が用いられる。また、固定台座１２と、上方部材１５、１６と、下方部材１７と、移動台座２０には、荷重伝達部材２１、２２との接続が容易で、剛性が得られ、加工性に優れる金属材料を用いることが好ましい。この場合、合成樹脂材料からなる第１の柱１３、１４と第２の柱１８、１９とを、固定台座１２、上方部材１５、１６、下方部材１７と移動台座２０に対して以下に接続するかが問題になる。以下ではその接続機構について第１の柱１４と上方部材１６との接続を例に説明する。他の箇所での接続も同様に行うことができる。
【００５０】
図１３に示すように、第１の柱１４がパイプ構造を有している場合について説明する。第１の柱１４にはピン７４が差し込まれる穴が複数形成されている。上方部材１６には、溝７１が形成されている。上方部材１６には、ピン７４が差し込まれる穴７３が、側面から、溝７１を貫通するように複数個形成されている。
【００５１】
接続する際には、溝７１に、第１の柱１４の合成樹脂材料と同系の接着剤７２を充填し、接着剤７２が固化する前に、溝７１に第１の柱１４を差し込み、さらに、ピン７４が第１の柱１４に形成された穴と溝７１を貫通するように、ピン７４を穴７３に差し込む。このことにより、接着剤７２が固化する際には、接着剤７２と第１の柱１４とが一体化すると共に、第１の柱１４と溝７１との隙間には接着剤７２の層が形成される。そして、接着剤７２は、第１の柱１４と上方部材１６とピン７４とを固定する。この接続によれば、加工及び施工が容易で、断熱性能を有した第１の柱１４の長さを最大まで使える。
【００５２】
（第１の柱１４と上方部材１６の接続例２）
図１４に示すように、接続例２でも第１の柱１４がパイプ構造を有している場合について説明する。接続例２でも、接続例１と同様に、上方部材１６に、溝７５が形成されているが、溝７５の断面形状が異なっている。溝７５の断面形状は、溝７５の開口部の幅より内部での幅が広くなっており、溝７５の深さが深くなるほど幅が広くなるようなテーパー形状をしている。
【００５３】
接続する際には、溝７５に、第１の柱１４の合成樹脂材料と同系の接着剤７６を充填し、接着剤７６が固化する前に、溝７５に第１の柱１４を差し込む。このことにより、接着剤７６が固化する際には、接着剤７６と第１の柱１４とが一体化すると共に、第１の柱１４と溝７５との隙間にはくさび形状の断面を有する接着剤７６の層が形成される。そして、接着剤７６は、第１の柱１４と上方部材１６とを固定する。この接続によれば、施工が容易で、部品点数も少なく、断熱性能を有した第１の柱１４の長さを最大まで使える。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施の形態に係る超電導磁石を利用した磁気共鳴イメージング装置の上方からの透視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の断面図である。
【図３】実施の形態に係る超電導磁石の上方からの透視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向の断面図である。
【図５】実施の形態に係る支持体の鳥瞰図である。
【図６】実施の形態に係る支持体の上面図である。
【図７】実施の形態に係る支持体の正面図である。
【図８】実施の形態に係る支持体の側面図である。
【図９】被支持体の変位に伴い変形した支持体の側面図である。
【図１０】（ａ）は被支持体の変位に伴い変形した支持体の各部の変位量を説明するための図である。（ｂ）は支持体が変形した際の固定台座の配置図である。（ｃ）は支持体が変形した際の固定台座に対する上方部材の配置図である。（ｄ）は支持体が変形した際の固定台座に対する下方部材の配置図である。（ｅ）は支持体が変形した際の固定台座に対する移動台座の配置図である。
【図１１】実施の形態に係る支持体の変形例の正面からの透視図である。
【図１２】実施の形態に係る支持体の変形例の正面からの透視図である。
【図１３】実施の形態に係る支持体の図６のＸＩ−ＸＩ方向の一部の断面図である。
【図１４】実施の形態に係る支持体の図６のＸＩ−ＸＩ方向の一部の断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    超電導磁石
２    真空容器
３    熱シールド
４    コイル容器
５    超電導コイル
６    冷媒
７    熱シールド支持体
８    クライオスタット
１１  支持体
１２  固定台座
１３、１４  第１の柱
１５、１６  上方部材
１７  下方部材
１８、１９  第２の柱
２０  移動台座
２１、２２  荷重伝達部材
２６  変位方向
２７  荷重方向
【図１】
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【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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