回転照射装置
【課題】ケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減する。
【解決手段】回転照射装置内に動力やユティリティを供給するケーブル９をケーブルキャリア２に設置した多段式のケーブルサポート４に多層に収納して、巻き取り及び巻き出しを行う。ケーブルサポート4を構成するフレーム４ａ〜4ｃのうち、ケーブル９が繰り返し接触するフレーム部分に自由に回転できるローラ４ｄを配置する。
【解決手段】回転照射装置内に動力やユティリティを供給するケーブル９をケーブルキャリア２に設置した多段式のケーブルサポート４に多層に収納して、巻き取り及び巻き出しを行う。ケーブルサポート4を構成するフレーム４ａ〜4ｃのうち、ケーブル９が繰り返し接触するフレーム部分に自由に回転できるローラ４ｄを配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転照射装置に係わり、特に粒子線治療システムにおいて、荷電粒子ビームを患部に照射する回転照射装置であって、回転体の外側から内部へ導入される制御線、動力線、水及び空気等のユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出すケーブル巻き取り及び巻き出し装置を備えた回転照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粒子線治療装置である荷電粒子ビーム照射システムは、陽子線などのイオンビームを患部に照射してがんを治療する装置である。荷電粒子ビーム照射システムは回転照射装置である回転ガントリーを備えている。この回転ガントリーはフロントリング、リアリング、及びこれらを接続するガントリー胴部を有する回転体を備えている。また、このガントリー内に動力線、制御線、ユーティリティ配管（水、空気配管）等（以下、それらを総称してケーブルという）を回転体の内部に導入するため、リアリングの先端にケーブル巻き取りドラム（ケーブル巻き取り及び巻き出し装置）が設置され、この巻き取りドラムでケーブルの巻き取り及び巻き出しをする。
【０００３】
ケーブルを長期的に安定して巻き取り及び巻き出しするためには、制御線や動力線をできるだけ集約化して、ケーブルの本数を削減することやケーブル1本あたりの曲げ強度をアップすることが望まれる。
【０００４】
ケーブルの巻き取り及び巻き出しの繰り返し曲げ強度を考慮して、ケーブルの巻き取り及び巻き出し径をケーブルの最小曲げ半径以上の径として巻き取ることも必要である。
【０００５】
一般的には、これらのケーブルを集約して多芯化したとしても、数百本のケーブルの巻き取り及び巻き出しが必要になる。また、回転照射装置の回転体は時計方向及び半時計方向に１８０°ずつ回転するため、巻き取り及び巻き出しに必要なケーブルの長さは十数ｍにもなる。
【０００６】
このケーブルの巻き取り及び巻き出し時に隣接するケーブル同士が絡み合うことなく、損傷や断線若しくは破損をできるだけ少なくすることが要求される。この要求を満足する一つの方法は、特許文献１（特開平１０−３３００３７号（特許第３３９１６５９号）公報）に記載のように、巻き取りドラムからケーブルを自重により必要な巻き取り長さ分だけ吊るしておく方式である。この場合、ドラム長を長くすれば1本1本が絡み合うこともなく、安定的に巻き取り及び巻き出しができる。
【０００７】
また、特許文献２（特開２００１−２５１７４８号公報）に記載のにように、ケーブルキャリア（ケーブルベア）にケーブルを収納し、巻き取りドラムに巻取る方式が提案されている。この場合、内外のケーブル同士が絡まないように、クランプ装置により複数のケーブルをまとめてフラットに固定し、かつサポータによってケーブル又はクランプ装置を上下方向に分離して保持している。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３３００３７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５１７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、回転照射装置（回転ガントリー）のケーブル（動力線、制御線、ユーティリティ配管等）は、ノズル制御や、マルチリーフコリメータなどの設置によりますます増える傾向にある。一般的に、ケーブルが増えれば、それに応じてケーブル巻き取り及び巻き出し装置も大型化し、回転照射装置も大きくならざるを得ない。しかし、回転照射装置が大きくなれば、回転照射装置が設置される建屋のスペースも大きくなり、建築費を含めた設備費が増大するため、ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の大きさはできるだけ小さく抑えることが望まれる。
【００１０】
巻き取れるケーブル数を増やしながら、ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の大きさを小さく抑える方法として、ケーブルを多層化して巻き取る方法が考えられる。ケーブルを多層化巻き取ることができれば、ケーブル数は飛躍的に増大し、巻き取り及び巻き出し装置、しいては回転照射装置のコンパクト化に寄与する。しかし、このようにケーブルを多層化して巻き取る場合は、それに伴って発生する幾つかの問題を解決する必要がある。その１つが、ケーブル同士の絡み合いによるケーブルの損傷を防止することであり、そのための方法として、ケーブルキャリアを用い、このケーブルキャリア内にケーブルを多層化して支持することが考えられる。しかし、ケーブルキャリアを用いた場合には、ケーブル内でのケーブルの長さ方向のずれや幅方向のずれを抑え、ケーブルキャリア外側へのケーブルの飛び出しを拘束することが重要である。また、ケーブルキャリアを用いた場合、ケーブルをドラム上に多段に巻き取ることができれば、ドラム径を小さくできるため、巻き取り及び巻き出し装置の一層のコンパクト化が可能となる。
【００１１】
特許文献１に記載のケーブル巻き取り及び巻き出し装置は、巻き取りドラムからケーブルを自重により必要な巻き取り長さ分だけ吊るしておく方式であるため、ドラム長を長くすれば1本1本が絡み合うこともなく、安定的に巻き取り及び巻き出しができる。しかし、この場合には巻き取りドラムが軸方向に長くなり、回転ガントリー全長も長くなる。
【００１２】
特許文献２記載のケーブル巻き取り及び巻き出し装置は、ケーブルキャリアにケーブルを収納して巻き取る方式であり、かつ複数のクランプ装置を用いているため、ケーブルを多層化して巻き取ることができる。また、サポータを用いているため、このサポータによりケーブルを巻き取るときの外側への飛び出しを拘束するとともに、クランプ装置によりケーブル同士の絡み付きを低減することができる。しかし、ケーブル巻き取り時の確実な損傷防止、巻き取り及び巻き出し装置の一層のコンパクト化、保守性向上、制御線のノイズ対策、ケーブルキャリアの多段巻き取り等の観点では更なる検討が必要であった。
【００１３】
例えば、特許文献２においては、ケーブルを多層化して支持するサポータは、ケーブルを通す窓が形成されたフレーム、或いはケーブルを支持するためのバー又はワイヤのいずれかである。この場合、ケーブルの飛び出しの拘束時にケーブルがサポータに繰り返し接触し、ケーブルの被覆が擦れて磨耗し、損傷する恐れがある。また、ケーブルの多層化に応じた数のクランプ装置が多段に積み重なるため、ケーブルキャリア自体の高さ方向の寸法が増大し、それに応じて巻き取り及び巻き出し装置が大型化する。これは建屋スペースの増大を招き、コスト高となる。また、ケーブルキャリア自体の高さ方向の寸法が大きいため、巻き取り及び巻き出し装置のドラム自体でケーブルキャリアを多段に巻き取ることが困難となる。
【００１４】
また、ケーブルをクランプ装置で確実に拘束するためには、ケーブル径をできるだけ均一にすることが必要であるが、実際には、動力線、制御線、ユーティリティー配管などの用途の違いからも色々な径のものがあり、これら径の異なる各種ケーブルを確実に拘束することは、現実には、かなり困難である。また、ケーブルキャリア内に設置された多層のケーブルをクランプ装置でクランプしようとしても、径の相違からきちんとクランプができないため、はみ出し現象が発生する。
【００１５】
更に、ケーブルキャリア内に設置された多層のケーブルをクランプ装置でクランプする場合、1本１本のケーブルをクランプする方式では、仮に1本のケーブルが損傷した場合でも、ケーブルキャリア内の全クランプ装置を分解して、交換する必要があるため、時間がかかり、稼動率の観点からも望ましくない。また、クランプ装置の場合、ケーブルの太さや本数が変われば、それに応じたクランプ装置を用意する必要があるため、ケーブルの太さ、本数に自由度を持たせることができないという問題もある。
【００１６】
また、ケーブルには上記のように動力線と制御線が混在しているため、ケーブルを多層巻き、多段巻きする場合には、動力線と制御線を分離して配置し、制御線にノイズが混入することを防止する必要がある。動力線と制御線が混在しているため、ケーブル交換時に時間を要し、保守性にも問題がある。
【００１７】
更に、ケーブルを多層で巻き取り及び巻き出しする場合には、各層に配置されるケーブルの径は現実的に異なり、巻き取り及び巻き出し時の周速も違うため、ケーブルが飛び出しやすい状況にある。このような観点から、ケーブルキャリアでケーブルの巻き取り及び巻き出しが確実に行えることが設備の稼動率からも大切である。このためケーブルを回転側（回転装置側）と固定側（建屋側）で確実に緩まないで固定できるクランプ方式を採用することも必要となる。このクランプが緩んでいると、巻き取り及び巻き出し時に伸縮量が大きくなり、ケーブルサポート間でのケーブルのロックによる破損や、クランプ装置部でのケーブル類自体の磨耗や擦れによる被覆表面の損傷で、設備停止になる割合が増大する恐れがある。
【００１８】
また、ケーブルキャリア方式を採用する場合でも、多段巻き取りが安定してできる方式を採用する必要がある。そのためにはケーブルキャリアでの巻き取りの際に、巻き取りドラムに巻き付いたケーブキャリアより外に飛び出したケーブルが間違っても巻き込まれることがないように配慮しておくことが必要である。
【００１９】
本発明の第１の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減する回転照射装置を提供することである。
【００２０】
本発明の第２の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、制御線におけるノイズの発生を防止しかつ保守性に優れた回転照射装置を提供することである。
【００２１】
本発明の第３の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、ケーブルキャリア自体の寸法を大きくすることなくケーブルを確実に拘束することで、巻き取り及び巻き出し装置の一層のコンパクト化とケーブルの飛び出しや巻き込まれの防止を可能とするとともに、ケーブルの大きさに自由度を持たせかつ保守性を向上させることができる回転照射装置を提供することである。
【００２２】
本発明の第４の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、ケーブルの回転側又は固定側のクランプ部が緩んでケーブルを傷めないようなクランプ構造を有する回転照射装置を提供することである。
【００２３】
本発明の第５の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、ケーブルキャリアがドラム上へ多段で巻き取られるとき、ドラムの外側から内側へ導入されるケーブル上に上段のケーブルキャリアが乗り上げることなく、下段のケーブルキャリア上にスムーズに乗り移ることができる回転照射装置を提供することである。
【００２４】
本発明の第６の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、ケーブルキャリアがドラム上への多段で巻き取られるとき、上段のケーブルキャリアが下段のケーブルキャリアに対してスムーズに整列し、上段のケーブルキャリアが下段のケーブルを傷つけたり引っ掛けたりすることなく、安全に巻き取ることができる回転照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記第１の目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、荷電粒子ビームを照射する照射ノズル及び前記照射ノズルに荷電粒子ビームを導くビーム輸送系を備えた回転可能な回転体と、前記回転体と接触して前記回転体を支持する回転体支持装置と、前記回転体に設けられ、前記回転体の外側から前記回転体の内部へと伸びる動力線、制御線、ユーティリティ配管等の多数のケーブルを巻き取り及び巻き出しする巻き取り及び巻き出し装置とを備えた回転照射装置において、前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記回転体と同心的に設けられたケーブル巻き取りドラムと、前記ケーブル巻き取りドラムに一端が取り付けられ、前記回転照射装置が設置される建屋の固定側に他端が取り付けられるケーブルキャリアとを有し、前記ケーブルキャリアは、前記ケーブルキャリアの長手方向に所定の間隔で配置された複数のケーブルサポートを有し、前記複数のケーブルサポートは、それぞれ、複数のケーブルを複数段に配置可能としかつ前記複数のケーブルの飛び出しを拘束する複数段のフレーム構造を有し、前記フレーム構造は、それぞれ、前記複数のケーブルの飛び出しの拘束時に前記複数のケーブルが繰り返し接触する部分にローラを配置したローラ構造を有するものとする。
【００２６】
このように本発明の回転照射装置は、ケーブルの巻き取り及び巻き出しにケーブルキャリアを用い、ケーブルキャリア内に所定間隔でケーブルサポートを設置し、ケーブルサポートを複数段のフレーム構造とすることにより、ケーブルの多層巻き取りが可能となり、巻き取り及び巻き出し装置を軸方向にコンパクトにすることができる。
【００２７】
また、ケーブルキャリアにより、ケーブルキャリア内のケーブルの巻き取り及び巻き出しの許容値以内の曲げ半径が確保されるようになり、ケーブルの繰り返し曲げ強度が確保されるとともに、ケーブルサポートの複数段のフレーム構造により、ケーブルの巻き取り及び巻き出し時のケーブルの絡み合いが抑制され、かつケーブルの飛び出しを拘束することができる。しかも、ケーブルサポートのフレーム構造におけるケーブルの繰り返し接触部分をローラ構造とすることにより、ケーブルが接触してもそのローラが自由に回転するため、ケーブル被覆の磨耗を防止し、ケーブルの損傷を低減することができる。
【００２８】
請求項２記載の本発明では、前記ローラ構造の各ローラは、前記フレーム構造のシャフト上に回転自在に装着され、かつ摩擦係数の小さい材質で構成されている。
【００２９】
このようにローラ構造のローラに摩擦係数の小さい材質を選定し、そのローラをシャフト上に回転自在に装着する２重構造とすることにより、ケーブル接触時のケーブル被覆の磨耗を確実に防止し、かつローラ磨耗時のローラ交換が容易に行える。
【００３０】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項３記載の本発明は、上記回転照射装置において、前記複数のケーブルサポートのフレーム構造は、それぞれ、前記複数段のそれぞれを幅方向に仕切った複数の区画を有し、前記複数の区画のそれぞれに複数のケーブルを設置したものとする。
【００３１】
このようにケーブルサポートの各段に幅方向に仕切られた複数の区画を形成することにより、１つの区画に動力線、それから離れた他の区画に制御線を配置するというように、制御線を動力線から離して分離配置することが可能となり、ケーブル巻き取り、巻き戻し時の制御線におけるノイズの発生を防止することができる。また、種類の異なるケーブルを分離配置できるので、ケーブルの交換が容易となり、保守性が向上する。
【００３２】
また、上記第３の目的を達成するために、請求項４記載の発明は、前記複数の区画のそれぞれに設置した複数のケーブルは、ケーブルの長さ方向に所定のピッチで配置された結束ひもにより層状に拘束され、前記複数のケーブルが少なくとも１列に並んだケーブル層を形成するものとする。
【００３３】
このように各段の複数の区画のそれぞれの複数のケーブルを結束ひもにより所定ピッチで層状に拘束することにより、各区画内でのケーブルの勝手な動きを拘束することができるため、ケーブルの飛び出しや巻き込まれを防止し、ケーブルの損傷を一層低減することができる。また、結束ひもはほとんどかさばらないため、ケーブルキャリア自体の寸法を大きくする必要が無く、ケーブルキャリア内に多数のクランプ装置を設置して拘束する場合に比べて、巻き取り及び巻き出し装置の一層のコンパクト化が可能である。
【００３４】
更に、ケーブル交換時には、結束ひもを切断して簡単に分解できるため、ケーブルキャリア内に多数のクランプ装置を設置して拘束する場合に比べて、保守性が格段に向上する。また、結束ひもでケーブルを縛るだけであるため、ケーブルの太さや本数が変わっても柔軟に対応することができる。
【００３５】
請求項５記載の本発明では、前記結束ひもの配置ピッチは１．５ｍ以下である。
【００３６】
これにより拘束されたケーブルは飛び出しや巻き込まれによりケーブル同士が絡み付く現象（ロック現象）を起し難くなり、ケーブルの安定した巻き取りが可能となる。
【００３７】
また、上記第４の目的を達成するために、請求項６記載の発明は、前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの一端が取り付けられる前記ケーブル巻き取りドラムの円筒部分の外側と内側に設けられ、前記複数のケーブルがＳ字状をなすように二重に固定する回転側クランプ装置を備えるものとする。
【００３８】
このように巻き取りドラムに設置される回転側のクランプ構造において、巻き取りドラムの円筒部分の内側と外側とでケーブルをＳ字状に二重にクランプすることにより、回転側のクランプを確実にすることができる。これにより回転側のクランプの緩みが原因となって、ケーブルサポート間でのケーブルの伸縮量増大によるケーブルの飛び出しや巻き込まれを引き起こして、ケーブル及びケーブルキャリアが損傷することを防止することができる。
【００３９】
また、上記第４の目的を達成するために、請求項７記載の発明は、前記複数のケーブルは、前記ケーブルキャリアの他端が取り付けられる前記建屋の固定側において、前記ケーブルサポートの複数段に対応して複数のケーブル層を形成しており、前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの他端が取り付けられる前記建屋の固定部に設けられ、前記複数のケーブル層を一層づつ多段に固定する固定側クランプ装置を備えるものとする。
【００４０】
このように回転照射装置の機器に動力やユーティリティを供給する建屋側のクランプ構造において、ケーブルサポートの各段に配置されるケーブル層ごとに固定側クランプ装置を設けて固定をすることで、全てのケーブルを同時に一箇所でクランプする場合に比べてクランプが緩みにくくなり、確実にクランプすることができる。これにより固定側（建屋側）のクランプの緩みが原因となって、ケーブルサポート間でのケーブルの伸縮量増大によるケーブルの飛び出しや巻き込まれを引き起こして、ケーブル及びケーブルキャリアが損傷することを防止することができる。
【００４１】
また、上記第５の目的を達成するために、請求項８記載の発明は、前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの一端が取り付けられる前記ケーブル巻き取りドラムの部分の外側に配置され、前記複数のケーブルを固定するクランプ装置と、前記ケーブルキャリアの幅以上の幅寸法を有し、かつ前記クランプ装置が位置する部分で前記クランプ装置以上の高さ寸法を有し、前記ケーブル巻き取りドラム上に前記ケーブルキャリアを多段で巻き取るとき、１段目のケーブルキャリア上に２段目のケーブルキャリアがスムーズに乗り上げることを可能にする形状を有する案内ガイドとを備えるものとする。
【００４２】
これによりケーブルキャリアがドラム上へ多段で巻き取られるとき、ドラムの外側から内側へ導入されるケーブル上に上段のケーブルキャリアが乗り上げることなく、下段のケーブルキャリア上へとスムーズに乗り移ることができ、ケーブルの損傷を防止することができる。
【００４３】
また、本発明の第６の目的を達成するために、請求項９の発明は、前記巻き取り及び巻き出し装置は、少なくとも、前記ケーブル巻き取りドラムに取り付けられる前記ケーブルキャリアの一端付近において、前記ケーブルキャリアに設置され、前記ケーブルサポートよりも高い高さ寸法を有し（例えばケーブルキャリアのケーブルサポートの高さより数十ミリ以上高くする）、前記ケーブルキャリアが前記ケーブル巻き取りドラムに多段に巻き取られるときに上側のケーブルキャリアを支持する高さ保持機構を備えるものとする。
【００４４】
これによりケーブルキャリアがドラム上へ多段で巻き取られるとき、上段のケーブルキャリアが下段のケーブルキャリアに対してスムーズに整列し、上段のケーブルキャリアが下段のケーブルキャリア内のケーブルを傷つけたり引っ掛けたりすることがなく、安全に巻き取ることができる。
【００４５】
また、特に、請求項８の案内ガイドを設けた上で、この高さ保持機構を設けることにより、案内ガイドで案内されたケーブルキャリアの高さをその高さ保持機構で保持するという両者の連動により、ケーブルキャリアのドラム上への多段の巻き取り、巻き出しが極めてスムーズに行うことができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、回転照射装置のケーブルの巻き取り及び巻き出しを多層方式にすることができ、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにし、省スペースの回転照射装置を提供することができる。また、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、信頼性のあるケーブル巻き取り及び巻き出し装置を提供することができる。
【００４７】
また、回転照射装置の省スペース化により、イニシャルコストである建屋のガントリー軸方向の長さを低減することができ、建築費を含めた設備費を安くできる。ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の信頼性向上により、保守費の削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
図１は、本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置の回転体に装着されたケーブル巻き取り及び巻き出し装置をその回転体とともに示す図である。図２Ａは、本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置のケーブル巻き取り及び巻き出し装置の巻き出し状態の側面図であり、図２Ｂは同ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の巻き取り状態の側面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の主要構成部品であるケーブルキャリア及びその関連部品をケーブルと共に示す側面図及び平面図である。図４は、巻き取りドラムに巻き付いたケーブルキャリア及びケーブルサポートの様子を示す図２ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。図５Ａ及び図５Ｂは、ケーブルサポートの分解図である。図６は、ケーブルや配管を結束ひもで拘束した状態を示す平面図である。図７は、ケーブルを結束ひもで拘束した状態を示す図６のＣ−Ｃ矢視断面図である。図８は、回転側クランプ装置の様子を示す巻き取りドラム部の詳細図である。図９は、案内ガイドと案内フレームの様子を示す図８のＤ−Ｄ矢視断面図である。図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ、ケーブルを１層ずつ個別に固定する固定側クランプ装置を示す側面図及び正面図である。
【００４９】
図１に示すように、本実施の形態に係わる回転照射装置（回転ガントリー）は回転体１００と、この回転体１００と接触して回転体１００を支持する回転体支持装置１１０とを備えている。
【００５０】
回転体１００は、略円筒形状の回転胴部１０１と、この回転胴部１０１のフロント側（治療室側、図１中右側）端部に設けられたフロントリング１０２と、回転胴部１０１のリア側端部に設けられたリアリング１０３とを有している。回転胴部１０１はシリンダー構造となっており、そのフロント側端部は開放され、内部に荷電粒子ビーム（イオンビーム）を患者の患部に照射するための治療ケージ１０５を形成している。回転照射装置が設置される建屋の床部１０６には治療ベッド１０７が設置されており、治療ベッド１０７は治療ケージ１０５内へと伸びている。回転胴部１０１のリア側端部には円錐形のエンド部材１０４が設けられている。回転体１００は、また、回転胴部１０１に取り付けられた逆Ｕ字状のビーム輸送装置（ビーム輸送系）１０８と、このビーム輸送装置１０８を経て輸送された荷電粒子ビームを治療ベッド１０７上の患者に照射する照射ノズル１０９とを備えている。
【００５１】
回転体支持装置１１０は、回転体１００のフロントリング１０２及びリアリング１０３を支持する回転可能な複数のサポートローラ１１１と、これら複数のサポートローラ１１１が回転自在に取り付けられ、建屋基礎１１２に設置された支持装置１１３上に設けられたリンクフレームアセンブリー１１４とを備えている。
【００５２】
本実施の形態に係わる回転照射装置（回転ガントリー）は、また、回転体１００の反治療室側端部（後端）に位置し、回転体１００の外側から回転体１００の内部へと伸びる多数のケーブル９を巻き取り及び巻き出しするケーブル巻き取り及び巻き出し装置１３０を備えている。多数のケーブル９は、回転照射装置（回転ガントリー）内の搭載機器に外部から動力を供給する動力線、外部と搭載機器との間で信号のやり取りをする制御線、外部から回転照射装置内にユーティリティ（水、空気等）を供給するホース状の配管（ユーティリティ配管）等の総称である。
【００５３】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、巻き取り及び巻き出し装置１３０は、ケーブル巻き取りドラム１とケーブルキャリア２とを有している。
【００５４】
ケーブル巻き取りドラム１は、回転体１００のエンド部材１０４に同心的に取り付けられ、円筒形状をなし、かつ回転体１００と回転を共にする構造である。
【００５５】
ケーブルキャリア２は、一端がケーブル巻き取りドラム１（回転側）に取り付けられ、他端が建屋に据付けられたケーブルキャリア取付けブラケット３（固定側）に取り付けられ、巻き取りドラム1の下側で地上方向にＵの字型を描くように、巻き取りドラム1とブラケット３の間で巻き取りドラム1に巻き掛けられている。このケーブルキャリア２は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、一定ピッチを有する多数のリンク板２ａを支点ピン２ｂで連続的に繋いだ２列のチェーン状の帯２０と、ケーブルキャリア２の長手方向に所定のピッチで配置され、ケーブル９を整然と巻き取り及び巻き出し出来るように所定の形状と強度を有するケーブルサポート４とで構成されている。２列のチェーン状の帯２０を構成する左右のリンク板２ａはケーブルサポート４により連結されている。２列のチェーン状の帯２０の両端にはエンド金具２ｄ，２ｅが繋がれ、このエンド金具２ｄ，２ｅにより巻き取りドラム１の円筒部分及び建屋の取り付けブラケット３に取り付けられている。また、リンク板２ａは、帯２０がケーブル９（動力線、制御線、ユーティリティ配管）を内蔵するのに見合った強度と最小曲げ半径を持つように、所定の長さ寸法を有している。例えば、リンク板２ａのピッチが２５０ｍｍである。また、その場合、ケーブルフレーム４のピッチは７５０ｍｍである。
【００５６】
図４に示すように、本実施の形態におけるケーブルキャリア２が有するケーブルサポート４は、ケーブル９の物量及び巻き取りドラム１内に設置される機器との取合い関係より、２段のフレーム構造を有し、フレーム構造の各段にはケーブル９を２層ずつ配置している。つまり、下段にケーブル層９ａ，９ｂが配置され、上段にケーブル層９ｃ，９ｄが配置されている。また、このフレーム構造はケーブル９を巻き取り、巻き出しするときに複数のケーブルの飛び出しを拘束する。なお、ケーブルサポート４を更に多段構造としたり、収納するケーブル９を更に多層化してもよく、これにより巻き取りドラム１の幅方向寸法を大きくせずに、より多くのケーブル９をコンパクトに収納することができる。
【００５７】
このケーブルサポート４は、左右のリンク板２ａに取り付けられたブラケット２ｃに取り付けられた左右のリンクフレーム４ａと、この左右のリンクフレーム４ａを接続する３本のシャフトフレーム４ｃと、シャフトフレーム４ｃに取り付けられた２本の中間フレーム４ｂとを有している。３本のシャフトフレーム４ｃと２本の中間フレーム４ｂはフレーム構造を上下方向と幅方向に仕切って複数の区画を形成している。２本の中間フレーム４ｂはフレーム構造の補強部材としての役割も有している。
【００５８】
また、ケーブルサポート４は、ケーブル９を巻き取り、巻き出しするときに複数のケーブルの飛び出しを拘束するが、ケーブルキャリア２を構成するリンク板２ａの回転中心から離れて配置される層のケーブル９ほど、ケーブルサポート４内での動きが大きくなることから、ケーブルサポート４との擦れによるケーブル被覆や配管表面の摩耗や傷付が発生したり、巻き取り及び巻き出し時の回転抵抗が増大する可能性がある。本実施の形態では、そのようなケーブル被覆や配管表面の摩耗や傷付の防止、巻き取り及び巻き出し時の回転抵抗削減のために、ケーブル９が繰り返し接触する部分にローラ４ｄを配置したローラ構造としている。ローラ４ｄは例えばシャフトフレーム４ｃを覆うように取り付けられたガイドローラであり、その材質に、ケーブルの被覆や配管の材質に対して摩擦係数の小さい材質を選択することで、耐久性を増し、より高い効果が得られる。そのような材質としては例えば樹脂（ポリアミド樹脂）が挙げられる。
【００５９】
また、本実施の形態においては、ケーブルサポート４を通ってケーブルキャリア２内にケーブル９が設置された状態でも、ガイドローラ４ｂの交換やケーブル９の交換が可能になるように、図５Ａに示すように左右のリンクフレーム４ａを分割構造とし、かつ図５Ｂに示すように中間フレーム４ｂを半割構造とし、それぞれ、ボルトにより一体化され、ボルトを取り外すことにより容易に分解が可能である。
【００６０】
次に、ケーブルキャリア２内に配置されたケーブル９は、太さ及び剛性、そしてケーブルサポート４内の層位置によって、長手方向の飛び出し量やケーブルサポート４内での遊び等がそれぞれ異なることから、ケーブル９同志の巻き込み及び巻き込まれ現象が生じることになる。この巻き込み及び巻き込まれ現象は、巻き取り及び巻き出し時の抵抗力発生の原因になるだけでなく、最悪の場合断線に至ることにもなる。
【００６１】
そこで本実施の形態においては、図６及び図７に示すように、ケーブルキャリア２内のケーブル９をケーブルの層ごとに、更にはケーブルサポート４を構成する各フレーム４ａ〜４ｃで区分けされた区画毎に分け、隣接するケーブル９をビニール製の結束ひも１０を使って拘束し、ケーブル９が１列に並んだケーブル層を形成している。これによりケーブル９の長手方向の飛び出し量やケーブルサポート４内での遊びを軽減させ、安定的な巻き取り及び巻き出しが行える。この拘束する部材はビニール製のひもに限らず、柔軟性、耐久性や保守性等を考慮して選定することが可能であるが、ビニール製の結束ひも１０を用いることで、ケーブル９の交換及び保守時の対応が格段に向上する。
【００６２】
また、結束ひも１０で拘束するピッチは、巻き取り時のケーブル９の動き量と長手方向での位置関係で多少異なるが、１．５ｍ以下にすることで、安定的な巻き取り及び巻き出しが可能となる。例えば、リンク板２ａのピッチが２５０ｍｍであり、ケーブルフレーム４のピッチが７５０ｍｍである場合、結束ひも１０による拘束ピッチは、好ましくは０．７５ｍ〜１．２５ｍであり、最大で１．５ｍである。
【００６３】
次に、本実施の形態のケーブルキャリア２と多段方式のケーブルサポート４を使用して、ケーブル９を多層巻き取り及び巻き出しする回転照射装置を、安定的に運転するためには、ケーブルキャリア２内に収納されるケーブル９の長さが常に各層毎に異なる所定の長さを一定に保つことが大切であり、そのためにドラム側（回転側）と建屋側（固定側）でのケーブル９の固定方法が重要になる。もし、ケーブルキャリア２内に太くて剛性の高い配管がクランプの緩みで一時的に所定の長さより長くなったとすると、隣接するケーブル同志が結束ひも１０で拘束されたケーブル群が、ケーブル巻き出し時にケーブルサポート４間に著しく飛び出すとケーブルサポート４に大きな力が加わり、ケーブルサポート４を損傷させるだけでなく、ケーブルキャリア２の巻き出しが困難になってしまう。
【００６４】
そこで本実施の形態では、ケーブル９のドラム側の固定については、図８及び図９に示すように、ケーブルキャリア２の一端が取り付けられるケーブル巻き取りドラム１の円筒部分の外側と内側に、それぞれ、クランプ装置６，７を設け、この外側と内側のクランプ装置６，７によってケーブル９がSの字を描くように固定している。このように外側と内側のクランプ装置６，７によりケーブル９を二重に固定することにより確実なクランプが実現される。また、外側のクランプ装置６と内側のクランプ装置７をクランプされるケーブル９がＳの字を描くように配置したことにより、効果的なクランプ力が得られ、安定的になる。
【００６５】
また、クランプ装置６，７は、図９に示すように、それぞれのクランププレート６ａ〜６ｅ，７ａ〜７ｅを多段に配置し、クランププレート６ａ〜６ｅ間及びクランププレート７ａ〜７ｅ間でケーブル９を各層毎にクランプする多段積みの構成となっている。回転側に設置するクランプ装置６，７は設置スペースの制約を大きく受けることから、図９に示すような多段積みの構成にすることでコンパクト化が可能になる。また、２つのクランプ装置６，７を設けるとともに、各クランプ装置を多段積みの構成とすることにより、ケーブル９の交換時にはボルトを弛めてクランプを１つづつ開けることによって、収納済みのケーブル９の初期設定長さを変化させずに、交換の必要なケーブル９だけを入れ換え及びメンテナンスすることが可能になる。また、２つのクランプ装置６，７があるため、片方のクランプ装置を開けてもケーブル９は他方のクランプ装置で拘束され、位置ずれが生じないので、保守性が良く、安全である。
【００６６】
また、ケーブル９の建屋側の固定については、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、固定側クランプ装置８をケーブルキャリア取付けブラケット３に階段状に多段に配置したクランプ装置８ａ〜８ｄで構成し、この多段のクランプ装置８ａ〜８ｄに４段のケーブル層９ａ〜９ｄを一層づつ多段に固定する。これにより１個あたりのクランプ装置８で固定するケーブル９の数が少なくなり、確実な固定を実現できる。また、１個あたりのクランプ装置８で固定するケーブル９の数を少なくすることで、ケーブル９の交換作業などの保守性の向上が可能となる。なお、固定側では建屋スペースとケーブル９のルートに制約があるため、コンパクトにする必要がある。クランプ装置８は回転側のように多重化していないためコンパクトであり、そのような制約があっても容易に固定側に設置可能である。なお、固定側でも状況が許せば回転側のようにクランプ装置を多重化してもよく、これにより安定的な効果を得られる。
【００６７】
更に、本実施の形態の回転照射装置は、図２Ｂに示すように、巻き取りドラム１にケーブルキャリア２を多段（図示実施例では２段）で巻き取る構成となっている。その場合、特に本実施の形態では、ケーブルキャリア２と多段方式のケーブルサポート４を使用してケーブル９を多層に配置していることから、１段目のケーブルキャリア２上に２段目のケーブルキャリア２がスムーズに乗り上げることができるようにする必要がある。
【００６８】
そこで、本実施の形態では、図８及び図９に示すように、ケーブルキャリア２の一端が取り付けられるケーブル巻き取りドラム１の円筒部分の外側に、ケーブルキャリア２よりも広い幅寸法を有し、かつ外側クランプ装置６が位置する部分で外側クランプ装置６よりも高い高さ寸法を有し、１段目のケーブルキャリア２上に２段目のケーブルキャリア２がスムーズに乗り上げることを可能にする円弧形状をした案内ガイド１１を設置してある。この案内ガイド１１は、一端が巻き取りドラム１の円筒部分に取り付けられ、他端が外側のクランプ装置６の上端に取り付けられた例えば金属製のプレートである。この案内ガイド１１は、外側クランプ装置６で固定されて巻き取りドラム１の内部に設置された内側クランプ装置７に向かうケーブル９の上に２段目のケーブルキャリア２が乗り上げたり、引っ掛けたりすることで、ケーブルの損傷や断線を引き起こさないようなプロテクターの役割も有している。
【００６９】
また、本実施の形態のようにケーブルサポート４を多段化すると、ケーブルサポート４はケーブルキャリア２を構成するリンク板２ａよりも高さ方向に高い寸法を有する構成となってしまうことから、ケーブルサポート４の設定高さや取付けピッチによっては、２段目のケーブルキャリア２が案内ガイド１１を越えた位置でケーブル９上に直接乗り上げるケースがある。このように２段目のケーブルキャリア２がケーブル９上に乗り上げた場合、ケーブル９の損傷や断線は免れない。
【００７０】
そこで本実施の形態においては、図８及び図９に示す如く、ケーブルキャリア２の左右のリンク板２ａに、回転側の外側クランプ装置６上に位置する案内ガイド１１とケーブルサポート２よりも外側（図９の上方）に突出する高さ保持用の案内フレーム５（高さ保持機構）を設置している。この案内フレーム５は、ケーブルキャリア２がケーブル巻き取りドラム１に多段に巻き取られるときに２段目のケーブルキャリア２を案内ガイド１１とケーブルサポート４の高さよりも数十ミリ高い位置で支持し、ケーブルキャリア２を巻き取り及び巻き出しすることができる。この案内フレーム５は、図２Ａ及び１Ｂに示すように、ケーブル巻き取りドラム１に取り付けられるケーブルキャリア２の一端付近を含め、少なくともケーブルキャリア２が２段巻きされる範囲ににおいて、一定のピッチを持って複数個取り付けられている。
【００７１】
次に、本実施の形態により得られる効果について説明する。
【００７２】
１．ケーブルキャリア２、ケーブルサポート４、ローラ構造の効果
まず、本実施の形態では、ケーブル９の巻き取り及び巻き出しにケーブルキャリア２を用い、ケーブルキャリア２内に所定間隔でケーブルサポート４を設置し、このケーブルサポート４を複数段（図示の例では２段）のフレーム構造としたので、ケーブル９の多層巻き取りが可能となり、巻き取り及び巻き出し装置１３０を軸方向にコンパクトにすることができる。そして、この巻き取り及び巻き出し装置１３０のコンパクト化により、省スペースで低コストの回転照射装置を提供できる。
【００７３】
また、ケーブルキャリア２内に収納されるケーブル９はケーブルキャリア２の最小曲げ半径以上には曲がらないので、ケーブルキャリア２内のケーブル９の巻き取り及び巻き出しの許容値以内の曲げ半径が確保されることとなり、ケーブル９の繰り返し曲げ強度が確保される。
【００７４】
また、ケーブルサポート４は複数段のフレーム構造により、ケーブル９の巻き取り及び巻き出し時に、複数段に配置されたケーブルの絡み合いが抑制され、かつケーブル９の飛び出しを拘束することができる。しかも、ケーブルサポート４のフレーム構造におけるケーブル９の繰り返し接触部分を、ローラ４ｄを有するローラ構造としたので、ケーブル９が接触してもそのローラ４ｄが自由に回転するため、ケーブル被覆の磨耗を防止し、ケーブル９の損傷を低減することができる。
【００７５】
また、ローラ構造のローラ４ｄに摩擦係数の小さい材質を選定し、そのローラ４ｄをシャフトフレーム４ｃ上に回転自在に装着する２重構造としたので、ケーブル接触時のケーブル被覆の磨耗を確実に防止でき、かつローラ磨耗時のローラ交換が容易に行える。特に、本実施の形態では、ケーブルサポート４のフレーム構造として、左右のリンクフレーム４ａを分割構造とし、中間フレーム４ｂを半割構造としたので、分解が容易であり、ガイドローラ４ｂの交換が容易に行える。また、ケーブル９の交換も容易である。
【００７６】
２．ケーブルサポート４の複数区画の効果
また、本実施の形態では、ケーブルサポート４内に３本のシャフトフレーム４ｃと２本の中間フレーム４ｂとで複数の区画を形成したので、１つの区画に動力線、それから離れた他の区画に制御線を配置するというように、制御線を動力線から離して分離配置することが可能となり、これによりケーブル巻き取り、巻き戻し時の制御線におけるノイズの発生を防止することができる。また、種類の異なるケーブルを分離配置できるので、ケーブルの交換が容易となり、保守性が向上する。
【００７７】
３．ケーブルサポート４の複数区画と結束ひも１０の効果
また、本実施の形態では、ケーブルサポート４内の複数の区画のそれぞれに設置したケーブル９を、ケーブル９の層毎に、結束ひも１０によりケーブル９の長さ方向に所定のピッチで拘束したので、各区画内でのケーブル９の勝手な動きを拘束することができ、ケーブル９の飛び出しや巻き込まれを防止し、ケーブル９の損傷を一層低減することができる。また、結束ひも１０はほとんどかさばらないため、ケーブルキャリア自体の寸法を大きくする必要が無く、ケーブルキャリア内に多数のクランプ装置を設置して拘束する場合に比べて、巻き取り及び巻き出し装置１３０の一層のコンパクト化が可能である。また、結束ひも１０がかさばらずケーブルキャリア２の高さ寸法も大きくならないため、ケーブルキャリア２をドラム１上に多段に巻き取ることが可能となる。
【００７８】
更に、ケーブル交換時には、結束ひも１０を切断して簡単に分解できるため、ケーブルキャリア内に多数のクランプ装置を設置して拘束する場合に比べて、保守性が格段に向上する。また、結束ひもでケーブルを縛るだけであるため、ケーブルの太さや本数が変わっても柔軟に対応することができる。
【００７９】
また、結束ひも１０の配置ピッチを１．５ｍ以下としたので、拘束されたケーブル９は飛び出しや巻き込まれによりケーブル同士が絡み付く現象（ロック現象）を起し難くなり、ケーブルの安定した巻き取りが可能となる。
【００８０】
４．回転側クランプ装置６，７の効果
また、本実施の形態では、巻き取りドラム１に設置される回転側のクランプ構造において、巻き取りドラム１の円筒部分の内側と外側とにクランプ装置６，７を設けてケーブル９をＳ字状に二重にクランプするので、回転側でのケーブルのクランプを確実にすることができる。これにより回転側のクランプの緩みが原因となって、ケーブルサポート４間でのケーブル９の伸縮量増大によるケーブル９の飛び出しや巻き込まれを引き起こして、ケーブル９及びケーブルキャリア２が損傷することを防止することができる。
【００８１】
また、クランプ装置６，７は、多段積みの構成となっているので、コンパクト化が可能であるとともに、ケーブル９の交換時にはクランプを１つづつ開けることによって、収納済みのケーブル９の初期設定長さを変化させずに、交換の必要なケーブル９だけを入れ換え及びメンテナンスすることが可能になる。また、２つのクランプ装置６，７があるため、片方のクランプ装置を開けてもケーブル９は他方のクランプ装置で拘束され、位置ずれが生じないので、保守性が良く、安全である。
【００８２】
５．固定側クランプ装置８の効果
また、本実施の形態では、回転照射装置の機器に動力やユーティリティを供給する建屋側のクランプ構造において、ケーブルサポート４の各段に配置されるケーブル層ごとに固定側クランプ装置８を設けて固定をすることで、全てのケーブルを同時に一箇所でクランプする場合に比べてクランプが緩みにくくなり、確実にクランプすることができる。これにより固定側（建屋側）のクランプの緩みが原因となって、ケーブルサポート４間でのケーブル９の伸縮量増大によるケーブル９の飛び出しや巻き込まれを引き起こして、ケーブル９及びケーブルキャリア２が損傷することを防止することができる。
【００８３】
６．案内ガイド１１の効果
また、本実施の形態では、案内ガイド１１を設けたので、ケーブルキャリア２がドラム１上へ多段で巻き取られるとき、ドラム１の外側から内側へ導入されるケーブル９上に上段のケーブルキャリア２が乗り上げることなく、下段のケーブルキャリア２上にスムーズに乗り移ることができ、ケーブルの損傷を防止することができる。
【００８４】
７．高さ保持機構の効果
また、本実施の形態では、高さ保持機構である案内フレーム５を設けたので、ケーブルキャリア２がドラム１上へ多段で巻き取られるとき、上段のケーブルキャリア２が下段のケーブルキャリア２に対してスムーズに整列し、上段のケーブルキャリア２が下段のケーブルキャリア２内のケーブル９を傷つけたり引っ掛けたりすることがなく、安全に巻き取ることができる。また、特に、上記のように案内ガイド１１を設けた上で、案内フレーム５（高さ保持機構）を設けたので、案内ガイド１１で案内されたケーブルキャリア２の高さを高さ保持機構５で保持するという両者の連動により、ケーブルキャリア２のドラム１上への多段の巻き取り、巻き出しが極めてスムーズに行うことができる。
【００８５】
８．効果のまとめ
以上のように本実施の形態によれば、回転照射装置のケーブルの巻き取り及び巻き出しを多層方式にすることができ、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにし、省スペースの回転照射装置を提供することができる。また、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブル９の損傷を低減し、信頼性のあるケーブル巻き取り及び巻き出し装置１０３を提供することができる。
【００８６】
また、回転照射装置の省スペース化により、イニシャルコストである建屋のガントリー軸方向の長さを低減することができ、建築費を含めた設備費を安くできる。ケーブル巻き取り及び巻き出し装置１０３の信頼性向上により、保守費の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置の回転体に装着されたケーブル巻き取り及び巻き出し装置を、その回転体とともに示す図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置のケーブル巻き取り及び巻き出し装置の巻き出し状態の側面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置のケーブル巻き取り及び巻き出し装置の巻き取り状態の側面図である。
【図３Ａ】ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の主要構成部品であるケーブルキャリア及びその関連部品をケーブルと共に示す側面図である。
【図３Ｂ】ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の主要構成部品であるケーブルキャリア及びその関連部品をケーブルと共に示す平面図である。
【図４】巻き取りドラムに巻き付いたケーブルキャリア及びケーブルサポートの様子を示す図２ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５Ａ】ケーブルサポートの分解図である。
【図５Ｂ】ケーブルサポートの分解図である。
【図６】ケーブルや配管を結束ひもで拘束した状態を示す平面図である。
【図７】ケーブルを結束ひもで拘束した状態を示す図６のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図８】回転側クランプ装置の様子を示す巻き取りドラム部の詳細図である。
【図９】案内ガイドと案内フレームの様子を示す図８のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１０Ａ】ケーブルを１層ずつ個別に固定する固定側クランプ装置を示す側面図である。
【図１０Ｂ】ケーブルを１層ずつ個別に固定する固定側クランプ装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 巻き取りドラム
２ ケーブルキャリア
２ａ リンク板
２ｂ 支点ピン
２ｃ ブラケット
３ ケーブルキャリア固定ブラケット
４ ケーブルサポート
４ａ リンクフレーム
４ｂ 中間フレーム
４ｃ シャフトフレーム
４ｄ ガイドローラー
５ 案内フレーム
６ 回転側（外側）クランプ装置
７ 回転側（内側）クランプ装置
８ 固定側クランプ装置
９ ケーブル（動力線、制御線、ユーティリティ配管等）
９ａ １層目のケーブル
９ｂ ２層目のケーブル
９ｃ ３層目のケーブル
９ｄ ４層目のケーブル
１０ 結束ひも
１１ 案内ガイド
２０ チェーン上の帯
１００ 回転体
１０１ 回転胴部
１０２ フロントリング
１０３ リアリング
１０４ エンド部材
１０５ 治療ゲージ
１０６ 床部
１０７ 治療ベッド
１０８ ビーム輸送装置
１０９ 照射ノズル
１１０ 回転体支持装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転照射装置に係わり、特に粒子線治療システムにおいて、荷電粒子ビームを患部に照射する回転照射装置であって、回転体の外側から内部へ導入される制御線、動力線、水及び空気等のユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出すケーブル巻き取り及び巻き出し装置を備えた回転照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粒子線治療装置である荷電粒子ビーム照射システムは、陽子線などのイオンビームを患部に照射してがんを治療する装置である。荷電粒子ビーム照射システムは回転照射装置である回転ガントリーを備えている。この回転ガントリーはフロントリング、リアリング、及びこれらを接続するガントリー胴部を有する回転体を備えている。また、このガントリー内に動力線、制御線、ユーティリティ配管（水、空気配管）等（以下、それらを総称してケーブルという）を回転体の内部に導入するため、リアリングの先端にケーブル巻き取りドラム（ケーブル巻き取り及び巻き出し装置）が設置され、この巻き取りドラムでケーブルの巻き取り及び巻き出しをする。
【０００３】
ケーブルを長期的に安定して巻き取り及び巻き出しするためには、制御線や動力線をできるだけ集約化して、ケーブルの本数を削減することやケーブル1本あたりの曲げ強度をアップすることが望まれる。
【０００４】
ケーブルの巻き取り及び巻き出しの繰り返し曲げ強度を考慮して、ケーブルの巻き取り及び巻き出し径をケーブルの最小曲げ半径以上の径として巻き取ることも必要である。
【０００５】
一般的には、これらのケーブルを集約して多芯化したとしても、数百本のケーブルの巻き取り及び巻き出しが必要になる。また、回転照射装置の回転体は時計方向及び半時計方向に１８０°ずつ回転するため、巻き取り及び巻き出しに必要なケーブルの長さは十数ｍにもなる。
【０００６】
このケーブルの巻き取り及び巻き出し時に隣接するケーブル同士が絡み合うことなく、損傷や断線若しくは破損をできるだけ少なくすることが要求される。この要求を満足する一つの方法は、特許文献１（特開平１０−３３００３７号（特許第３３９１６５９号）公報）に記載のように、巻き取りドラムからケーブルを自重により必要な巻き取り長さ分だけ吊るしておく方式である。この場合、ドラム長を長くすれば1本1本が絡み合うこともなく、安定的に巻き取り及び巻き出しができる。
【０００７】
また、特許文献２（特開２００１−２５１７４８号公報）に記載のにように、ケーブルキャリア（ケーブルベア）にケーブルを収納し、巻き取りドラムに巻取る方式が提案されている。この場合、内外のケーブル同士が絡まないように、クランプ装置により複数のケーブルをまとめてフラットに固定し、かつサポータによってケーブル又はクランプ装置を上下方向に分離して保持している。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３３００３７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５１７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、回転照射装置（回転ガントリー）のケーブル（動力線、制御線、ユーティリティ配管等）は、ノズル制御や、マルチリーフコリメータなどの設置によりますます増える傾向にある。一般的に、ケーブルが増えれば、それに応じてケーブル巻き取り及び巻き出し装置も大型化し、回転照射装置も大きくならざるを得ない。しかし、回転照射装置が大きくなれば、回転照射装置が設置される建屋のスペースも大きくなり、建築費を含めた設備費が増大するため、ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の大きさはできるだけ小さく抑えることが望まれる。
【００１０】
巻き取れるケーブル数を増やしながら、ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の大きさを小さく抑える方法として、ケーブルを多層化して巻き取る方法が考えられる。ケーブルを多層化巻き取ることができれば、ケーブル数は飛躍的に増大し、巻き取り及び巻き出し装置、しいては回転照射装置のコンパクト化に寄与する。しかし、このようにケーブルを多層化して巻き取る場合は、それに伴って発生する幾つかの問題を解決する必要がある。その１つが、ケーブル同士の絡み合いによるケーブルの損傷を防止することであり、そのための方法として、ケーブルキャリアを用い、このケーブルキャリア内にケーブルを多層化して支持することが考えられる。しかし、ケーブルキャリアを用いた場合には、ケーブル内でのケーブルの長さ方向のずれや幅方向のずれを抑え、ケーブルキャリア外側へのケーブルの飛び出しを拘束することが重要である。また、ケーブルキャリアを用いた場合、ケーブルをドラム上に多段に巻き取ることができれば、ドラム径を小さくできるため、巻き取り及び巻き出し装置の一層のコンパクト化が可能となる。
【００１１】
特許文献１に記載のケーブル巻き取り及び巻き出し装置は、巻き取りドラムからケーブルを自重により必要な巻き取り長さ分だけ吊るしておく方式であるため、ドラム長を長くすれば1本1本が絡み合うこともなく、安定的に巻き取り及び巻き出しができる。しかし、この場合には巻き取りドラムが軸方向に長くなり、回転ガントリー全長も長くなる。
【００１２】
特許文献２記載のケーブル巻き取り及び巻き出し装置は、ケーブルキャリアにケーブルを収納して巻き取る方式であり、かつ複数のクランプ装置を用いているため、ケーブルを多層化して巻き取ることができる。また、サポータを用いているため、このサポータによりケーブルを巻き取るときの外側への飛び出しを拘束するとともに、クランプ装置によりケーブル同士の絡み付きを低減することができる。しかし、ケーブル巻き取り時の確実な損傷防止、巻き取り及び巻き出し装置の一層のコンパクト化、保守性向上、制御線のノイズ対策、ケーブルキャリアの多段巻き取り等の観点では更なる検討が必要であった。
【００１３】
例えば、特許文献２においては、ケーブルを多層化して支持するサポータは、ケーブルを通す窓が形成されたフレーム、或いはケーブルを支持するためのバー又はワイヤのいずれかである。この場合、ケーブルの飛び出しの拘束時にケーブルがサポータに繰り返し接触し、ケーブルの被覆が擦れて磨耗し、損傷する恐れがある。また、ケーブルの多層化に応じた数のクランプ装置が多段に積み重なるため、ケーブルキャリア自体の高さ方向の寸法が増大し、それに応じて巻き取り及び巻き出し装置が大型化する。これは建屋スペースの増大を招き、コスト高となる。また、ケーブルキャリア自体の高さ方向の寸法が大きいため、巻き取り及び巻き出し装置のドラム自体でケーブルキャリアを多段に巻き取ることが困難となる。
【００１４】
また、ケーブルをクランプ装置で確実に拘束するためには、ケーブル径をできるだけ均一にすることが必要であるが、実際には、動力線、制御線、ユーティリティー配管などの用途の違いからも色々な径のものがあり、これら径の異なる各種ケーブルを確実に拘束することは、現実には、かなり困難である。また、ケーブルキャリア内に設置された多層のケーブルをクランプ装置でクランプしようとしても、径の相違からきちんとクランプができないため、はみ出し現象が発生する。
【００１５】
更に、ケーブルキャリア内に設置された多層のケーブルをクランプ装置でクランプする場合、1本１本のケーブルをクランプする方式では、仮に1本のケーブルが損傷した場合でも、ケーブルキャリア内の全クランプ装置を分解して、交換する必要があるため、時間がかかり、稼動率の観点からも望ましくない。また、クランプ装置の場合、ケーブルの太さや本数が変われば、それに応じたクランプ装置を用意する必要があるため、ケーブルの太さ、本数に自由度を持たせることができないという問題もある。
【００１６】
また、ケーブルには上記のように動力線と制御線が混在しているため、ケーブルを多層巻き、多段巻きする場合には、動力線と制御線を分離して配置し、制御線にノイズが混入することを防止する必要がある。動力線と制御線が混在しているため、ケーブル交換時に時間を要し、保守性にも問題がある。
【００１７】
更に、ケーブルを多層で巻き取り及び巻き出しする場合には、各層に配置されるケーブルの径は現実的に異なり、巻き取り及び巻き出し時の周速も違うため、ケーブルが飛び出しやすい状況にある。このような観点から、ケーブルキャリアでケーブルの巻き取り及び巻き出しが確実に行えることが設備の稼動率からも大切である。このためケーブルを回転側（回転装置側）と固定側（建屋側）で確実に緩まないで固定できるクランプ方式を採用することも必要となる。このクランプが緩んでいると、巻き取り及び巻き出し時に伸縮量が大きくなり、ケーブルサポート間でのケーブルのロックによる破損や、クランプ装置部でのケーブル類自体の磨耗や擦れによる被覆表面の損傷で、設備停止になる割合が増大する恐れがある。
【００１８】
また、ケーブルキャリア方式を採用する場合でも、多段巻き取りが安定してできる方式を採用する必要がある。そのためにはケーブルキャリアでの巻き取りの際に、巻き取りドラムに巻き付いたケーブキャリアより外に飛び出したケーブルが間違っても巻き込まれることがないように配慮しておくことが必要である。
【００１９】
本発明の第１の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減する回転照射装置を提供することである。
【００２０】
本発明の第２の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、制御線におけるノイズの発生を防止しかつ保守性に優れた回転照射装置を提供することである。
【００２１】
本発明の第３の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、ケーブルキャリア自体の寸法を大きくすることなくケーブルを確実に拘束することで、巻き取り及び巻き出し装置の一層のコンパクト化とケーブルの飛び出しや巻き込まれの防止を可能とするとともに、ケーブルの大きさに自由度を持たせかつ保守性を向上させることができる回転照射装置を提供することである。
【００２２】
本発明の第４の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、ケーブルの回転側又は固定側のクランプ部が緩んでケーブルを傷めないようなクランプ構造を有する回転照射装置を提供することである。
【００２３】
本発明の第５の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、ケーブルキャリアがドラム上へ多段で巻き取られるとき、ドラムの外側から内側へ導入されるケーブル上に上段のケーブルキャリアが乗り上げることなく、下段のケーブルキャリア上にスムーズに乗り移ることができる回転照射装置を提供することである。
【００２４】
本発明の第６の目的は、動力線、制御線、ユーティリティ配管等のケーブルを巻き取り及び巻き出しする装置を備えた回転照射装置において、ケーブルキャリアを用いてケーブルの多層巻き取りを可能とし、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにするとともに、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、更に、ケーブルキャリアがドラム上への多段で巻き取られるとき、上段のケーブルキャリアが下段のケーブルキャリアに対してスムーズに整列し、上段のケーブルキャリアが下段のケーブルを傷つけたり引っ掛けたりすることなく、安全に巻き取ることができる回転照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記第１の目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、荷電粒子ビームを照射する照射ノズル及び前記照射ノズルに荷電粒子ビームを導くビーム輸送系を備えた回転可能な回転体と、前記回転体と接触して前記回転体を支持する回転体支持装置と、前記回転体に設けられ、前記回転体の外側から前記回転体の内部へと伸びる動力線、制御線、ユーティリティ配管等の多数のケーブルを巻き取り及び巻き出しする巻き取り及び巻き出し装置とを備えた回転照射装置において、前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記回転体と同心的に設けられたケーブル巻き取りドラムと、前記ケーブル巻き取りドラムに一端が取り付けられ、前記回転照射装置が設置される建屋の固定側に他端が取り付けられるケーブルキャリアとを有し、前記ケーブルキャリアは、前記ケーブルキャリアの長手方向に所定の間隔で配置された複数のケーブルサポートを有し、前記複数のケーブルサポートは、それぞれ、複数のケーブルを複数段に配置可能としかつ前記複数のケーブルの飛び出しを拘束する複数段のフレーム構造を有し、前記フレーム構造は、それぞれ、前記複数のケーブルの飛び出しの拘束時に前記複数のケーブルが繰り返し接触する部分にローラを配置したローラ構造を有するものとする。
【００２６】
このように本発明の回転照射装置は、ケーブルの巻き取り及び巻き出しにケーブルキャリアを用い、ケーブルキャリア内に所定間隔でケーブルサポートを設置し、ケーブルサポートを複数段のフレーム構造とすることにより、ケーブルの多層巻き取りが可能となり、巻き取り及び巻き出し装置を軸方向にコンパクトにすることができる。
【００２７】
また、ケーブルキャリアにより、ケーブルキャリア内のケーブルの巻き取り及び巻き出しの許容値以内の曲げ半径が確保されるようになり、ケーブルの繰り返し曲げ強度が確保されるとともに、ケーブルサポートの複数段のフレーム構造により、ケーブルの巻き取り及び巻き出し時のケーブルの絡み合いが抑制され、かつケーブルの飛び出しを拘束することができる。しかも、ケーブルサポートのフレーム構造におけるケーブルの繰り返し接触部分をローラ構造とすることにより、ケーブルが接触してもそのローラが自由に回転するため、ケーブル被覆の磨耗を防止し、ケーブルの損傷を低減することができる。
【００２８】
請求項２記載の本発明では、前記ローラ構造の各ローラは、前記フレーム構造のシャフト上に回転自在に装着され、かつ摩擦係数の小さい材質で構成されている。
【００２９】
このようにローラ構造のローラに摩擦係数の小さい材質を選定し、そのローラをシャフト上に回転自在に装着する２重構造とすることにより、ケーブル接触時のケーブル被覆の磨耗を確実に防止し、かつローラ磨耗時のローラ交換が容易に行える。
【００３０】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項３記載の本発明は、上記回転照射装置において、前記複数のケーブルサポートのフレーム構造は、それぞれ、前記複数段のそれぞれを幅方向に仕切った複数の区画を有し、前記複数の区画のそれぞれに複数のケーブルを設置したものとする。
【００３１】
このようにケーブルサポートの各段に幅方向に仕切られた複数の区画を形成することにより、１つの区画に動力線、それから離れた他の区画に制御線を配置するというように、制御線を動力線から離して分離配置することが可能となり、ケーブル巻き取り、巻き戻し時の制御線におけるノイズの発生を防止することができる。また、種類の異なるケーブルを分離配置できるので、ケーブルの交換が容易となり、保守性が向上する。
【００３２】
また、上記第３の目的を達成するために、請求項４記載の発明は、前記複数の区画のそれぞれに設置した複数のケーブルは、ケーブルの長さ方向に所定のピッチで配置された結束ひもにより層状に拘束され、前記複数のケーブルが少なくとも１列に並んだケーブル層を形成するものとする。
【００３３】
このように各段の複数の区画のそれぞれの複数のケーブルを結束ひもにより所定ピッチで層状に拘束することにより、各区画内でのケーブルの勝手な動きを拘束することができるため、ケーブルの飛び出しや巻き込まれを防止し、ケーブルの損傷を一層低減することができる。また、結束ひもはほとんどかさばらないため、ケーブルキャリア自体の寸法を大きくする必要が無く、ケーブルキャリア内に多数のクランプ装置を設置して拘束する場合に比べて、巻き取り及び巻き出し装置の一層のコンパクト化が可能である。
【００３４】
更に、ケーブル交換時には、結束ひもを切断して簡単に分解できるため、ケーブルキャリア内に多数のクランプ装置を設置して拘束する場合に比べて、保守性が格段に向上する。また、結束ひもでケーブルを縛るだけであるため、ケーブルの太さや本数が変わっても柔軟に対応することができる。
【００３５】
請求項５記載の本発明では、前記結束ひもの配置ピッチは１．５ｍ以下である。
【００３６】
これにより拘束されたケーブルは飛び出しや巻き込まれによりケーブル同士が絡み付く現象（ロック現象）を起し難くなり、ケーブルの安定した巻き取りが可能となる。
【００３７】
また、上記第４の目的を達成するために、請求項６記載の発明は、前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの一端が取り付けられる前記ケーブル巻き取りドラムの円筒部分の外側と内側に設けられ、前記複数のケーブルがＳ字状をなすように二重に固定する回転側クランプ装置を備えるものとする。
【００３８】
このように巻き取りドラムに設置される回転側のクランプ構造において、巻き取りドラムの円筒部分の内側と外側とでケーブルをＳ字状に二重にクランプすることにより、回転側のクランプを確実にすることができる。これにより回転側のクランプの緩みが原因となって、ケーブルサポート間でのケーブルの伸縮量増大によるケーブルの飛び出しや巻き込まれを引き起こして、ケーブル及びケーブルキャリアが損傷することを防止することができる。
【００３９】
また、上記第４の目的を達成するために、請求項７記載の発明は、前記複数のケーブルは、前記ケーブルキャリアの他端が取り付けられる前記建屋の固定側において、前記ケーブルサポートの複数段に対応して複数のケーブル層を形成しており、前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの他端が取り付けられる前記建屋の固定部に設けられ、前記複数のケーブル層を一層づつ多段に固定する固定側クランプ装置を備えるものとする。
【００４０】
このように回転照射装置の機器に動力やユーティリティを供給する建屋側のクランプ構造において、ケーブルサポートの各段に配置されるケーブル層ごとに固定側クランプ装置を設けて固定をすることで、全てのケーブルを同時に一箇所でクランプする場合に比べてクランプが緩みにくくなり、確実にクランプすることができる。これにより固定側（建屋側）のクランプの緩みが原因となって、ケーブルサポート間でのケーブルの伸縮量増大によるケーブルの飛び出しや巻き込まれを引き起こして、ケーブル及びケーブルキャリアが損傷することを防止することができる。
【００４１】
また、上記第５の目的を達成するために、請求項８記載の発明は、前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの一端が取り付けられる前記ケーブル巻き取りドラムの部分の外側に配置され、前記複数のケーブルを固定するクランプ装置と、前記ケーブルキャリアの幅以上の幅寸法を有し、かつ前記クランプ装置が位置する部分で前記クランプ装置以上の高さ寸法を有し、前記ケーブル巻き取りドラム上に前記ケーブルキャリアを多段で巻き取るとき、１段目のケーブルキャリア上に２段目のケーブルキャリアがスムーズに乗り上げることを可能にする形状を有する案内ガイドとを備えるものとする。
【００４２】
これによりケーブルキャリアがドラム上へ多段で巻き取られるとき、ドラムの外側から内側へ導入されるケーブル上に上段のケーブルキャリアが乗り上げることなく、下段のケーブルキャリア上へとスムーズに乗り移ることができ、ケーブルの損傷を防止することができる。
【００４３】
また、本発明の第６の目的を達成するために、請求項９の発明は、前記巻き取り及び巻き出し装置は、少なくとも、前記ケーブル巻き取りドラムに取り付けられる前記ケーブルキャリアの一端付近において、前記ケーブルキャリアに設置され、前記ケーブルサポートよりも高い高さ寸法を有し（例えばケーブルキャリアのケーブルサポートの高さより数十ミリ以上高くする）、前記ケーブルキャリアが前記ケーブル巻き取りドラムに多段に巻き取られるときに上側のケーブルキャリアを支持する高さ保持機構を備えるものとする。
【００４４】
これによりケーブルキャリアがドラム上へ多段で巻き取られるとき、上段のケーブルキャリアが下段のケーブルキャリアに対してスムーズに整列し、上段のケーブルキャリアが下段のケーブルキャリア内のケーブルを傷つけたり引っ掛けたりすることがなく、安全に巻き取ることができる。
【００４５】
また、特に、請求項８の案内ガイドを設けた上で、この高さ保持機構を設けることにより、案内ガイドで案内されたケーブルキャリアの高さをその高さ保持機構で保持するという両者の連動により、ケーブルキャリアのドラム上への多段の巻き取り、巻き出しが極めてスムーズに行うことができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、回転照射装置のケーブルの巻き取り及び巻き出しを多層方式にすることができ、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにし、省スペースの回転照射装置を提供することができる。また、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブルの損傷を低減し、信頼性のあるケーブル巻き取り及び巻き出し装置を提供することができる。
【００４７】
また、回転照射装置の省スペース化により、イニシャルコストである建屋のガントリー軸方向の長さを低減することができ、建築費を含めた設備費を安くできる。ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の信頼性向上により、保守費の削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
図１は、本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置の回転体に装着されたケーブル巻き取り及び巻き出し装置をその回転体とともに示す図である。図２Ａは、本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置のケーブル巻き取り及び巻き出し装置の巻き出し状態の側面図であり、図２Ｂは同ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の巻き取り状態の側面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の主要構成部品であるケーブルキャリア及びその関連部品をケーブルと共に示す側面図及び平面図である。図４は、巻き取りドラムに巻き付いたケーブルキャリア及びケーブルサポートの様子を示す図２ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。図５Ａ及び図５Ｂは、ケーブルサポートの分解図である。図６は、ケーブルや配管を結束ひもで拘束した状態を示す平面図である。図７は、ケーブルを結束ひもで拘束した状態を示す図６のＣ−Ｃ矢視断面図である。図８は、回転側クランプ装置の様子を示す巻き取りドラム部の詳細図である。図９は、案内ガイドと案内フレームの様子を示す図８のＤ−Ｄ矢視断面図である。図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ、ケーブルを１層ずつ個別に固定する固定側クランプ装置を示す側面図及び正面図である。
【００４９】
図１に示すように、本実施の形態に係わる回転照射装置（回転ガントリー）は回転体１００と、この回転体１００と接触して回転体１００を支持する回転体支持装置１１０とを備えている。
【００５０】
回転体１００は、略円筒形状の回転胴部１０１と、この回転胴部１０１のフロント側（治療室側、図１中右側）端部に設けられたフロントリング１０２と、回転胴部１０１のリア側端部に設けられたリアリング１０３とを有している。回転胴部１０１はシリンダー構造となっており、そのフロント側端部は開放され、内部に荷電粒子ビーム（イオンビーム）を患者の患部に照射するための治療ケージ１０５を形成している。回転照射装置が設置される建屋の床部１０６には治療ベッド１０７が設置されており、治療ベッド１０７は治療ケージ１０５内へと伸びている。回転胴部１０１のリア側端部には円錐形のエンド部材１０４が設けられている。回転体１００は、また、回転胴部１０１に取り付けられた逆Ｕ字状のビーム輸送装置（ビーム輸送系）１０８と、このビーム輸送装置１０８を経て輸送された荷電粒子ビームを治療ベッド１０７上の患者に照射する照射ノズル１０９とを備えている。
【００５１】
回転体支持装置１１０は、回転体１００のフロントリング１０２及びリアリング１０３を支持する回転可能な複数のサポートローラ１１１と、これら複数のサポートローラ１１１が回転自在に取り付けられ、建屋基礎１１２に設置された支持装置１１３上に設けられたリンクフレームアセンブリー１１４とを備えている。
【００５２】
本実施の形態に係わる回転照射装置（回転ガントリー）は、また、回転体１００の反治療室側端部（後端）に位置し、回転体１００の外側から回転体１００の内部へと伸びる多数のケーブル９を巻き取り及び巻き出しするケーブル巻き取り及び巻き出し装置１３０を備えている。多数のケーブル９は、回転照射装置（回転ガントリー）内の搭載機器に外部から動力を供給する動力線、外部と搭載機器との間で信号のやり取りをする制御線、外部から回転照射装置内にユーティリティ（水、空気等）を供給するホース状の配管（ユーティリティ配管）等の総称である。
【００５３】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、巻き取り及び巻き出し装置１３０は、ケーブル巻き取りドラム１とケーブルキャリア２とを有している。
【００５４】
ケーブル巻き取りドラム１は、回転体１００のエンド部材１０４に同心的に取り付けられ、円筒形状をなし、かつ回転体１００と回転を共にする構造である。
【００５５】
ケーブルキャリア２は、一端がケーブル巻き取りドラム１（回転側）に取り付けられ、他端が建屋に据付けられたケーブルキャリア取付けブラケット３（固定側）に取り付けられ、巻き取りドラム1の下側で地上方向にＵの字型を描くように、巻き取りドラム1とブラケット３の間で巻き取りドラム1に巻き掛けられている。このケーブルキャリア２は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、一定ピッチを有する多数のリンク板２ａを支点ピン２ｂで連続的に繋いだ２列のチェーン状の帯２０と、ケーブルキャリア２の長手方向に所定のピッチで配置され、ケーブル９を整然と巻き取り及び巻き出し出来るように所定の形状と強度を有するケーブルサポート４とで構成されている。２列のチェーン状の帯２０を構成する左右のリンク板２ａはケーブルサポート４により連結されている。２列のチェーン状の帯２０の両端にはエンド金具２ｄ，２ｅが繋がれ、このエンド金具２ｄ，２ｅにより巻き取りドラム１の円筒部分及び建屋の取り付けブラケット３に取り付けられている。また、リンク板２ａは、帯２０がケーブル９（動力線、制御線、ユーティリティ配管）を内蔵するのに見合った強度と最小曲げ半径を持つように、所定の長さ寸法を有している。例えば、リンク板２ａのピッチが２５０ｍｍである。また、その場合、ケーブルフレーム４のピッチは７５０ｍｍである。
【００５６】
図４に示すように、本実施の形態におけるケーブルキャリア２が有するケーブルサポート４は、ケーブル９の物量及び巻き取りドラム１内に設置される機器との取合い関係より、２段のフレーム構造を有し、フレーム構造の各段にはケーブル９を２層ずつ配置している。つまり、下段にケーブル層９ａ，９ｂが配置され、上段にケーブル層９ｃ，９ｄが配置されている。また、このフレーム構造はケーブル９を巻き取り、巻き出しするときに複数のケーブルの飛び出しを拘束する。なお、ケーブルサポート４を更に多段構造としたり、収納するケーブル９を更に多層化してもよく、これにより巻き取りドラム１の幅方向寸法を大きくせずに、より多くのケーブル９をコンパクトに収納することができる。
【００５７】
このケーブルサポート４は、左右のリンク板２ａに取り付けられたブラケット２ｃに取り付けられた左右のリンクフレーム４ａと、この左右のリンクフレーム４ａを接続する３本のシャフトフレーム４ｃと、シャフトフレーム４ｃに取り付けられた２本の中間フレーム４ｂとを有している。３本のシャフトフレーム４ｃと２本の中間フレーム４ｂはフレーム構造を上下方向と幅方向に仕切って複数の区画を形成している。２本の中間フレーム４ｂはフレーム構造の補強部材としての役割も有している。
【００５８】
また、ケーブルサポート４は、ケーブル９を巻き取り、巻き出しするときに複数のケーブルの飛び出しを拘束するが、ケーブルキャリア２を構成するリンク板２ａの回転中心から離れて配置される層のケーブル９ほど、ケーブルサポート４内での動きが大きくなることから、ケーブルサポート４との擦れによるケーブル被覆や配管表面の摩耗や傷付が発生したり、巻き取り及び巻き出し時の回転抵抗が増大する可能性がある。本実施の形態では、そのようなケーブル被覆や配管表面の摩耗や傷付の防止、巻き取り及び巻き出し時の回転抵抗削減のために、ケーブル９が繰り返し接触する部分にローラ４ｄを配置したローラ構造としている。ローラ４ｄは例えばシャフトフレーム４ｃを覆うように取り付けられたガイドローラであり、その材質に、ケーブルの被覆や配管の材質に対して摩擦係数の小さい材質を選択することで、耐久性を増し、より高い効果が得られる。そのような材質としては例えば樹脂（ポリアミド樹脂）が挙げられる。
【００５９】
また、本実施の形態においては、ケーブルサポート４を通ってケーブルキャリア２内にケーブル９が設置された状態でも、ガイドローラ４ｂの交換やケーブル９の交換が可能になるように、図５Ａに示すように左右のリンクフレーム４ａを分割構造とし、かつ図５Ｂに示すように中間フレーム４ｂを半割構造とし、それぞれ、ボルトにより一体化され、ボルトを取り外すことにより容易に分解が可能である。
【００６０】
次に、ケーブルキャリア２内に配置されたケーブル９は、太さ及び剛性、そしてケーブルサポート４内の層位置によって、長手方向の飛び出し量やケーブルサポート４内での遊び等がそれぞれ異なることから、ケーブル９同志の巻き込み及び巻き込まれ現象が生じることになる。この巻き込み及び巻き込まれ現象は、巻き取り及び巻き出し時の抵抗力発生の原因になるだけでなく、最悪の場合断線に至ることにもなる。
【００６１】
そこで本実施の形態においては、図６及び図７に示すように、ケーブルキャリア２内のケーブル９をケーブルの層ごとに、更にはケーブルサポート４を構成する各フレーム４ａ〜４ｃで区分けされた区画毎に分け、隣接するケーブル９をビニール製の結束ひも１０を使って拘束し、ケーブル９が１列に並んだケーブル層を形成している。これによりケーブル９の長手方向の飛び出し量やケーブルサポート４内での遊びを軽減させ、安定的な巻き取り及び巻き出しが行える。この拘束する部材はビニール製のひもに限らず、柔軟性、耐久性や保守性等を考慮して選定することが可能であるが、ビニール製の結束ひも１０を用いることで、ケーブル９の交換及び保守時の対応が格段に向上する。
【００６２】
また、結束ひも１０で拘束するピッチは、巻き取り時のケーブル９の動き量と長手方向での位置関係で多少異なるが、１．５ｍ以下にすることで、安定的な巻き取り及び巻き出しが可能となる。例えば、リンク板２ａのピッチが２５０ｍｍであり、ケーブルフレーム４のピッチが７５０ｍｍである場合、結束ひも１０による拘束ピッチは、好ましくは０．７５ｍ〜１．２５ｍであり、最大で１．５ｍである。
【００６３】
次に、本実施の形態のケーブルキャリア２と多段方式のケーブルサポート４を使用して、ケーブル９を多層巻き取り及び巻き出しする回転照射装置を、安定的に運転するためには、ケーブルキャリア２内に収納されるケーブル９の長さが常に各層毎に異なる所定の長さを一定に保つことが大切であり、そのためにドラム側（回転側）と建屋側（固定側）でのケーブル９の固定方法が重要になる。もし、ケーブルキャリア２内に太くて剛性の高い配管がクランプの緩みで一時的に所定の長さより長くなったとすると、隣接するケーブル同志が結束ひも１０で拘束されたケーブル群が、ケーブル巻き出し時にケーブルサポート４間に著しく飛び出すとケーブルサポート４に大きな力が加わり、ケーブルサポート４を損傷させるだけでなく、ケーブルキャリア２の巻き出しが困難になってしまう。
【００６４】
そこで本実施の形態では、ケーブル９のドラム側の固定については、図８及び図９に示すように、ケーブルキャリア２の一端が取り付けられるケーブル巻き取りドラム１の円筒部分の外側と内側に、それぞれ、クランプ装置６，７を設け、この外側と内側のクランプ装置６，７によってケーブル９がSの字を描くように固定している。このように外側と内側のクランプ装置６，７によりケーブル９を二重に固定することにより確実なクランプが実現される。また、外側のクランプ装置６と内側のクランプ装置７をクランプされるケーブル９がＳの字を描くように配置したことにより、効果的なクランプ力が得られ、安定的になる。
【００６５】
また、クランプ装置６，７は、図９に示すように、それぞれのクランププレート６ａ〜６ｅ，７ａ〜７ｅを多段に配置し、クランププレート６ａ〜６ｅ間及びクランププレート７ａ〜７ｅ間でケーブル９を各層毎にクランプする多段積みの構成となっている。回転側に設置するクランプ装置６，７は設置スペースの制約を大きく受けることから、図９に示すような多段積みの構成にすることでコンパクト化が可能になる。また、２つのクランプ装置６，７を設けるとともに、各クランプ装置を多段積みの構成とすることにより、ケーブル９の交換時にはボルトを弛めてクランプを１つづつ開けることによって、収納済みのケーブル９の初期設定長さを変化させずに、交換の必要なケーブル９だけを入れ換え及びメンテナンスすることが可能になる。また、２つのクランプ装置６，７があるため、片方のクランプ装置を開けてもケーブル９は他方のクランプ装置で拘束され、位置ずれが生じないので、保守性が良く、安全である。
【００６６】
また、ケーブル９の建屋側の固定については、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、固定側クランプ装置８をケーブルキャリア取付けブラケット３に階段状に多段に配置したクランプ装置８ａ〜８ｄで構成し、この多段のクランプ装置８ａ〜８ｄに４段のケーブル層９ａ〜９ｄを一層づつ多段に固定する。これにより１個あたりのクランプ装置８で固定するケーブル９の数が少なくなり、確実な固定を実現できる。また、１個あたりのクランプ装置８で固定するケーブル９の数を少なくすることで、ケーブル９の交換作業などの保守性の向上が可能となる。なお、固定側では建屋スペースとケーブル９のルートに制約があるため、コンパクトにする必要がある。クランプ装置８は回転側のように多重化していないためコンパクトであり、そのような制約があっても容易に固定側に設置可能である。なお、固定側でも状況が許せば回転側のようにクランプ装置を多重化してもよく、これにより安定的な効果を得られる。
【００６７】
更に、本実施の形態の回転照射装置は、図２Ｂに示すように、巻き取りドラム１にケーブルキャリア２を多段（図示実施例では２段）で巻き取る構成となっている。その場合、特に本実施の形態では、ケーブルキャリア２と多段方式のケーブルサポート４を使用してケーブル９を多層に配置していることから、１段目のケーブルキャリア２上に２段目のケーブルキャリア２がスムーズに乗り上げることができるようにする必要がある。
【００６８】
そこで、本実施の形態では、図８及び図９に示すように、ケーブルキャリア２の一端が取り付けられるケーブル巻き取りドラム１の円筒部分の外側に、ケーブルキャリア２よりも広い幅寸法を有し、かつ外側クランプ装置６が位置する部分で外側クランプ装置６よりも高い高さ寸法を有し、１段目のケーブルキャリア２上に２段目のケーブルキャリア２がスムーズに乗り上げることを可能にする円弧形状をした案内ガイド１１を設置してある。この案内ガイド１１は、一端が巻き取りドラム１の円筒部分に取り付けられ、他端が外側のクランプ装置６の上端に取り付けられた例えば金属製のプレートである。この案内ガイド１１は、外側クランプ装置６で固定されて巻き取りドラム１の内部に設置された内側クランプ装置７に向かうケーブル９の上に２段目のケーブルキャリア２が乗り上げたり、引っ掛けたりすることで、ケーブルの損傷や断線を引き起こさないようなプロテクターの役割も有している。
【００６９】
また、本実施の形態のようにケーブルサポート４を多段化すると、ケーブルサポート４はケーブルキャリア２を構成するリンク板２ａよりも高さ方向に高い寸法を有する構成となってしまうことから、ケーブルサポート４の設定高さや取付けピッチによっては、２段目のケーブルキャリア２が案内ガイド１１を越えた位置でケーブル９上に直接乗り上げるケースがある。このように２段目のケーブルキャリア２がケーブル９上に乗り上げた場合、ケーブル９の損傷や断線は免れない。
【００７０】
そこで本実施の形態においては、図８及び図９に示す如く、ケーブルキャリア２の左右のリンク板２ａに、回転側の外側クランプ装置６上に位置する案内ガイド１１とケーブルサポート２よりも外側（図９の上方）に突出する高さ保持用の案内フレーム５（高さ保持機構）を設置している。この案内フレーム５は、ケーブルキャリア２がケーブル巻き取りドラム１に多段に巻き取られるときに２段目のケーブルキャリア２を案内ガイド１１とケーブルサポート４の高さよりも数十ミリ高い位置で支持し、ケーブルキャリア２を巻き取り及び巻き出しすることができる。この案内フレーム５は、図２Ａ及び１Ｂに示すように、ケーブル巻き取りドラム１に取り付けられるケーブルキャリア２の一端付近を含め、少なくともケーブルキャリア２が２段巻きされる範囲ににおいて、一定のピッチを持って複数個取り付けられている。
【００７１】
次に、本実施の形態により得られる効果について説明する。
【００７２】
１．ケーブルキャリア２、ケーブルサポート４、ローラ構造の効果
まず、本実施の形態では、ケーブル９の巻き取り及び巻き出しにケーブルキャリア２を用い、ケーブルキャリア２内に所定間隔でケーブルサポート４を設置し、このケーブルサポート４を複数段（図示の例では２段）のフレーム構造としたので、ケーブル９の多層巻き取りが可能となり、巻き取り及び巻き出し装置１３０を軸方向にコンパクトにすることができる。そして、この巻き取り及び巻き出し装置１３０のコンパクト化により、省スペースで低コストの回転照射装置を提供できる。
【００７３】
また、ケーブルキャリア２内に収納されるケーブル９はケーブルキャリア２の最小曲げ半径以上には曲がらないので、ケーブルキャリア２内のケーブル９の巻き取り及び巻き出しの許容値以内の曲げ半径が確保されることとなり、ケーブル９の繰り返し曲げ強度が確保される。
【００７４】
また、ケーブルサポート４は複数段のフレーム構造により、ケーブル９の巻き取り及び巻き出し時に、複数段に配置されたケーブルの絡み合いが抑制され、かつケーブル９の飛び出しを拘束することができる。しかも、ケーブルサポート４のフレーム構造におけるケーブル９の繰り返し接触部分を、ローラ４ｄを有するローラ構造としたので、ケーブル９が接触してもそのローラ４ｄが自由に回転するため、ケーブル被覆の磨耗を防止し、ケーブル９の損傷を低減することができる。
【００７５】
また、ローラ構造のローラ４ｄに摩擦係数の小さい材質を選定し、そのローラ４ｄをシャフトフレーム４ｃ上に回転自在に装着する２重構造としたので、ケーブル接触時のケーブル被覆の磨耗を確実に防止でき、かつローラ磨耗時のローラ交換が容易に行える。特に、本実施の形態では、ケーブルサポート４のフレーム構造として、左右のリンクフレーム４ａを分割構造とし、中間フレーム４ｂを半割構造としたので、分解が容易であり、ガイドローラ４ｂの交換が容易に行える。また、ケーブル９の交換も容易である。
【００７６】
２．ケーブルサポート４の複数区画の効果
また、本実施の形態では、ケーブルサポート４内に３本のシャフトフレーム４ｃと２本の中間フレーム４ｂとで複数の区画を形成したので、１つの区画に動力線、それから離れた他の区画に制御線を配置するというように、制御線を動力線から離して分離配置することが可能となり、これによりケーブル巻き取り、巻き戻し時の制御線におけるノイズの発生を防止することができる。また、種類の異なるケーブルを分離配置できるので、ケーブルの交換が容易となり、保守性が向上する。
【００７７】
３．ケーブルサポート４の複数区画と結束ひも１０の効果
また、本実施の形態では、ケーブルサポート４内の複数の区画のそれぞれに設置したケーブル９を、ケーブル９の層毎に、結束ひも１０によりケーブル９の長さ方向に所定のピッチで拘束したので、各区画内でのケーブル９の勝手な動きを拘束することができ、ケーブル９の飛び出しや巻き込まれを防止し、ケーブル９の損傷を一層低減することができる。また、結束ひも１０はほとんどかさばらないため、ケーブルキャリア自体の寸法を大きくする必要が無く、ケーブルキャリア内に多数のクランプ装置を設置して拘束する場合に比べて、巻き取り及び巻き出し装置１３０の一層のコンパクト化が可能である。また、結束ひも１０がかさばらずケーブルキャリア２の高さ寸法も大きくならないため、ケーブルキャリア２をドラム１上に多段に巻き取ることが可能となる。
【００７８】
更に、ケーブル交換時には、結束ひも１０を切断して簡単に分解できるため、ケーブルキャリア内に多数のクランプ装置を設置して拘束する場合に比べて、保守性が格段に向上する。また、結束ひもでケーブルを縛るだけであるため、ケーブルの太さや本数が変わっても柔軟に対応することができる。
【００７９】
また、結束ひも１０の配置ピッチを１．５ｍ以下としたので、拘束されたケーブル９は飛び出しや巻き込まれによりケーブル同士が絡み付く現象（ロック現象）を起し難くなり、ケーブルの安定した巻き取りが可能となる。
【００８０】
４．回転側クランプ装置６，７の効果
また、本実施の形態では、巻き取りドラム１に設置される回転側のクランプ構造において、巻き取りドラム１の円筒部分の内側と外側とにクランプ装置６，７を設けてケーブル９をＳ字状に二重にクランプするので、回転側でのケーブルのクランプを確実にすることができる。これにより回転側のクランプの緩みが原因となって、ケーブルサポート４間でのケーブル９の伸縮量増大によるケーブル９の飛び出しや巻き込まれを引き起こして、ケーブル９及びケーブルキャリア２が損傷することを防止することができる。
【００８１】
また、クランプ装置６，７は、多段積みの構成となっているので、コンパクト化が可能であるとともに、ケーブル９の交換時にはクランプを１つづつ開けることによって、収納済みのケーブル９の初期設定長さを変化させずに、交換の必要なケーブル９だけを入れ換え及びメンテナンスすることが可能になる。また、２つのクランプ装置６，７があるため、片方のクランプ装置を開けてもケーブル９は他方のクランプ装置で拘束され、位置ずれが生じないので、保守性が良く、安全である。
【００８２】
５．固定側クランプ装置８の効果
また、本実施の形態では、回転照射装置の機器に動力やユーティリティを供給する建屋側のクランプ構造において、ケーブルサポート４の各段に配置されるケーブル層ごとに固定側クランプ装置８を設けて固定をすることで、全てのケーブルを同時に一箇所でクランプする場合に比べてクランプが緩みにくくなり、確実にクランプすることができる。これにより固定側（建屋側）のクランプの緩みが原因となって、ケーブルサポート４間でのケーブル９の伸縮量増大によるケーブル９の飛び出しや巻き込まれを引き起こして、ケーブル９及びケーブルキャリア２が損傷することを防止することができる。
【００８３】
６．案内ガイド１１の効果
また、本実施の形態では、案内ガイド１１を設けたので、ケーブルキャリア２がドラム１上へ多段で巻き取られるとき、ドラム１の外側から内側へ導入されるケーブル９上に上段のケーブルキャリア２が乗り上げることなく、下段のケーブルキャリア２上にスムーズに乗り移ることができ、ケーブルの損傷を防止することができる。
【００８４】
７．高さ保持機構の効果
また、本実施の形態では、高さ保持機構である案内フレーム５を設けたので、ケーブルキャリア２がドラム１上へ多段で巻き取られるとき、上段のケーブルキャリア２が下段のケーブルキャリア２に対してスムーズに整列し、上段のケーブルキャリア２が下段のケーブルキャリア２内のケーブル９を傷つけたり引っ掛けたりすることがなく、安全に巻き取ることができる。また、特に、上記のように案内ガイド１１を設けた上で、案内フレーム５（高さ保持機構）を設けたので、案内ガイド１１で案内されたケーブルキャリア２の高さを高さ保持機構５で保持するという両者の連動により、ケーブルキャリア２のドラム１上への多段の巻き取り、巻き出しが極めてスムーズに行うことができる。
【００８５】
８．効果のまとめ
以上のように本実施の形態によれば、回転照射装置のケーブルの巻き取り及び巻き出しを多層方式にすることができ、巻き取り及び巻き出し装置をコンパクトにし、省スペースの回転照射装置を提供することができる。また、ケーブル巻き取り及び巻き出し時のケーブル９の損傷を低減し、信頼性のあるケーブル巻き取り及び巻き出し装置１０３を提供することができる。
【００８６】
また、回転照射装置の省スペース化により、イニシャルコストである建屋のガントリー軸方向の長さを低減することができ、建築費を含めた設備費を安くできる。ケーブル巻き取り及び巻き出し装置１０３の信頼性向上により、保守費の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置の回転体に装着されたケーブル巻き取り及び巻き出し装置を、その回転体とともに示す図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置のケーブル巻き取り及び巻き出し装置の巻き出し状態の側面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施の形態に係わる回転照射装置のケーブル巻き取り及び巻き出し装置の巻き取り状態の側面図である。
【図３Ａ】ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の主要構成部品であるケーブルキャリア及びその関連部品をケーブルと共に示す側面図である。
【図３Ｂ】ケーブル巻き取り及び巻き出し装置の主要構成部品であるケーブルキャリア及びその関連部品をケーブルと共に示す平面図である。
【図４】巻き取りドラムに巻き付いたケーブルキャリア及びケーブルサポートの様子を示す図２ＡのＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５Ａ】ケーブルサポートの分解図である。
【図５Ｂ】ケーブルサポートの分解図である。
【図６】ケーブルや配管を結束ひもで拘束した状態を示す平面図である。
【図７】ケーブルを結束ひもで拘束した状態を示す図６のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図８】回転側クランプ装置の様子を示す巻き取りドラム部の詳細図である。
【図９】案内ガイドと案内フレームの様子を示す図８のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１０Ａ】ケーブルを１層ずつ個別に固定する固定側クランプ装置を示す側面図である。
【図１０Ｂ】ケーブルを１層ずつ個別に固定する固定側クランプ装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 巻き取りドラム
２ ケーブルキャリア
２ａ リンク板
２ｂ 支点ピン
２ｃ ブラケット
３ ケーブルキャリア固定ブラケット
４ ケーブルサポート
４ａ リンクフレーム
４ｂ 中間フレーム
４ｃ シャフトフレーム
４ｄ ガイドローラー
５ 案内フレーム
６ 回転側（外側）クランプ装置
７ 回転側（内側）クランプ装置
８ 固定側クランプ装置
９ ケーブル（動力線、制御線、ユーティリティ配管等）
９ａ １層目のケーブル
９ｂ ２層目のケーブル
９ｃ ３層目のケーブル
９ｄ ４層目のケーブル
１０ 結束ひも
１１ 案内ガイド
２０ チェーン上の帯
１００ 回転体
１０１ 回転胴部
１０２ フロントリング
１０３ リアリング
１０４ エンド部材
１０５ 治療ゲージ
１０６ 床部
１０７ 治療ベッド
１０８ ビーム輸送装置
１０９ 照射ノズル
１１０ 回転体支持装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを照射する照射ノズル及び前記照射ノズルに荷電粒子ビームを導くビーム輸送系を備えた回転可能な回転体と、
前記回転体と接触して前記回転体を支持する回転体支持装置と、
前記回転体に設けられ、前記回転体の外側から前記回転体の内部へと伸びる動力線、制御線、ユーティリティ配管等の多数のケーブルを巻き取り及び巻き出しする巻き取り及び巻き出し装置とを備えた回転照射装置において、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、
前記回転体と同心的に設けられたケーブル巻き取りドラムと、
前記ケーブル巻き取りドラムに一端が取り付けられ、前記回転照射装置が設置される建屋の固定側に他端が取り付けられるケーブルキャリアとを有し、
前記ケーブルキャリアは、前記ケーブルキャリアの長手方向に所定の間隔で配置された複数のケーブルサポートを有し、
前記複数のケーブルサポートは、それぞれ、複数のケーブルを複数段に配置可能としかつ前記複数のケーブルの飛び出しを拘束する複数段のフレーム構造を有し、
前記フレーム構造は、それぞれ、前記複数のケーブルの飛び出しの拘束時に前記複数のケーブルが繰り返し接触する部分にローラを配置したローラ構造を有することを特徴とする回転照射装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記ローラ構造の各ローラは、前記フレーム構造のシャフト上に回転自在に装着され、かつ摩擦係数の小さい材質で構成されていることを特徴とする回転照射装置。
【請求項３】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記複数のケーブルサポートのフレーム構造は、それぞれ、前記複数段のそれぞれを幅方向に仕切った複数の区画を有し、前記複数の区画のそれぞれに複数のケーブルを設置したことを特徴とする回転照射装置。
【請求項４】
請求項３記載の回転照射装置において、
前記複数の区画のそれぞれに設置した複数のケーブルは、ケーブルの長さ方向に所定のピッチで配置された結束ひもにより層状に拘束され、前記複数のケーブルが少なくとも１列に並んだケーブル層を形成することを特徴とする回転照射装置。
【請求項５】
請求項４記載の回転照射装置において、
前記結束ひもの配置ピッチは１．５ｍ以下であることを特徴とする回転照射装置。
【請求項６】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの一端が取り付けられる前記ケーブル巻き取りドラムの円筒部分の外側と内側に設けられ、前記複数のケーブルがＳ字状をなすように二重に固定する回転側クランプ装置を備えることを特徴とする回転照射装置。
【請求項７】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記複数のケーブルは、前記ケーブルキャリアの他端が取り付けられる前記建屋の固定側において、前記ケーブルサポートの複数段に対応して複数のケーブル層を形成しており、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの他端が取り付けられる前記建屋の固定部に設けられ、前記複数のケーブル層を一層づつ多段に固定する固定側クランプ装置を備えることを特徴とする回転照射装置。
【請求項８】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの一端が取り付けられる前記ケーブル巻き取りドラムの部分の外側に配置され、前記複数のケーブルを固定するクランプ装置と、前記ケーブルキャリアの幅以上の幅寸法を有し、かつ前記クランプ装置が位置する部分で前記クランプ装置以上の高さ寸法を有し、前記ケーブル巻き取りドラム上に前記ケーブルキャリアを多段で巻き取るとき、１段目のケーブルキャリア上に２段目のケーブルキャリアがスムーズに乗り上げることを可能にする形状を有する案内ガイドとを備えることを特徴とする回転照射装置。
【請求項９】
請求項１又は８記載の回転照射装置において、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、少なくとも、前記ケーブル巻き取りドラムに取り付けられる前記ケーブルキャリアの一端付近において、前記ケーブルキャリアに設置され、前記ケーブルサポートよりも高い高さ寸法を有し、前記ケーブルキャリアが前記ケーブル巻き取りドラムに多段に巻き取られるときに上側のケーブルキャリアを支持する高さ保持機構を備えることを特徴とする回転照射装置。
【請求項１】
荷電粒子ビームを照射する照射ノズル及び前記照射ノズルに荷電粒子ビームを導くビーム輸送系を備えた回転可能な回転体と、
前記回転体と接触して前記回転体を支持する回転体支持装置と、
前記回転体に設けられ、前記回転体の外側から前記回転体の内部へと伸びる動力線、制御線、ユーティリティ配管等の多数のケーブルを巻き取り及び巻き出しする巻き取り及び巻き出し装置とを備えた回転照射装置において、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、
前記回転体と同心的に設けられたケーブル巻き取りドラムと、
前記ケーブル巻き取りドラムに一端が取り付けられ、前記回転照射装置が設置される建屋の固定側に他端が取り付けられるケーブルキャリアとを有し、
前記ケーブルキャリアは、前記ケーブルキャリアの長手方向に所定の間隔で配置された複数のケーブルサポートを有し、
前記複数のケーブルサポートは、それぞれ、複数のケーブルを複数段に配置可能としかつ前記複数のケーブルの飛び出しを拘束する複数段のフレーム構造を有し、
前記フレーム構造は、それぞれ、前記複数のケーブルの飛び出しの拘束時に前記複数のケーブルが繰り返し接触する部分にローラを配置したローラ構造を有することを特徴とする回転照射装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記ローラ構造の各ローラは、前記フレーム構造のシャフト上に回転自在に装着され、かつ摩擦係数の小さい材質で構成されていることを特徴とする回転照射装置。
【請求項３】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記複数のケーブルサポートのフレーム構造は、それぞれ、前記複数段のそれぞれを幅方向に仕切った複数の区画を有し、前記複数の区画のそれぞれに複数のケーブルを設置したことを特徴とする回転照射装置。
【請求項４】
請求項３記載の回転照射装置において、
前記複数の区画のそれぞれに設置した複数のケーブルは、ケーブルの長さ方向に所定のピッチで配置された結束ひもにより層状に拘束され、前記複数のケーブルが少なくとも１列に並んだケーブル層を形成することを特徴とする回転照射装置。
【請求項５】
請求項４記載の回転照射装置において、
前記結束ひもの配置ピッチは１．５ｍ以下であることを特徴とする回転照射装置。
【請求項６】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの一端が取り付けられる前記ケーブル巻き取りドラムの円筒部分の外側と内側に設けられ、前記複数のケーブルがＳ字状をなすように二重に固定する回転側クランプ装置を備えることを特徴とする回転照射装置。
【請求項７】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記複数のケーブルは、前記ケーブルキャリアの他端が取り付けられる前記建屋の固定側において、前記ケーブルサポートの複数段に対応して複数のケーブル層を形成しており、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの他端が取り付けられる前記建屋の固定部に設けられ、前記複数のケーブル層を一層づつ多段に固定する固定側クランプ装置を備えることを特徴とする回転照射装置。
【請求項８】
請求項１記載の回転照射装置において、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、前記ケーブルキャリアの一端が取り付けられる前記ケーブル巻き取りドラムの部分の外側に配置され、前記複数のケーブルを固定するクランプ装置と、前記ケーブルキャリアの幅以上の幅寸法を有し、かつ前記クランプ装置が位置する部分で前記クランプ装置以上の高さ寸法を有し、前記ケーブル巻き取りドラム上に前記ケーブルキャリアを多段で巻き取るとき、１段目のケーブルキャリア上に２段目のケーブルキャリアがスムーズに乗り上げることを可能にする形状を有する案内ガイドとを備えることを特徴とする回転照射装置。
【請求項９】
請求項１又は８記載の回転照射装置において、
前記巻き取り及び巻き出し装置は、少なくとも、前記ケーブル巻き取りドラムに取り付けられる前記ケーブルキャリアの一端付近において、前記ケーブルキャリアに設置され、前記ケーブルサポートよりも高い高さ寸法を有し、前記ケーブルキャリアが前記ケーブル巻き取りドラムに多段に巻き取られるときに上側のケーブルキャリアを支持する高さ保持機構を備えることを特徴とする回転照射装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【公開番号】特開２００８−６７９０８（Ｐ２００８−６７９０８Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４９２１４（Ｐ２００６−２４９２１４）
【出願日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ケーブルベア
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ケーブルベア
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
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