JP6582956B2 - ローラ - Google Patents

Description

本発明は、例えばフィルム搬送装置で用いられるローラに関する。

特許文献１及び特許文献２には、固定軸に対して回転自在に支持されたローラを回転駆動するモータが内蔵されたモータ内蔵ローラが記載されている。これら特許文献１及び特許文献２に記載されたモータ内蔵ローラは、ベルトコンベアやローラコンベア等に利用されることを前提としている。

特開２００３−１０２１４３号公報 特開２００５−１７６５８８号公報

例えば、フレキシブル基板や曲面ディスプレイに用いられる液晶フィルムあるいは有機ＥＬフィルム等の高機能フィルムの製造に用いられるフィルム搬送装置では、フィルムにスリップによる擦り傷や皺、変形等の欠陥を生じることなく、高速かつ適正張力でフィルムを搬送する必要がある。従来、このようなフィルム搬送装置においては、フィルムにかかる張力を検出するためのローラを別途設け、張力検出用のローラにかかる荷重を検出して張力を算出し、その値をフィードバックして張力制御を行っている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フィルム搬送経路で使用する総ローラ数を減らすことが可能なローラを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、ローラは、ステータ及び該ステータの径方向外側に対向配置されて相対回転するロータを含むモータ部と、前記ロータと共に回転する円筒状のローラハウジングと、前記ステータが固定される筒状のトーションバーと、前記トーションバーの内壁との間に間隙を介して貫通され、前記トーションバーの軸方向の一方端を固定させる貫通シャフトと、軸方向に前記モータ部を間に挟む位置に配置され、前記ローラハウジングを回転自在に支持する第１軸受及び第２軸受と、前記ローラハウジングの回転を検出する第１の回転検出器と、前記貫通シャフトに対する前記トーションバーの軸方向の他方端の相対的な回転を検出する第２の回転検出器と、を備え、前記トーションバーは、軸方向の一方端側に、軸方向の他方端側よりも捩れ方向に対する剛性が低い捩れ剛性低下部を有する。

上記構成により、第１の回転検出器により検出されるモータ部の位置情報と、第２の回転検出器により検出されるトーションバーの軸方向の他方端の角度変位とを用いて、目標とする張力が得られるようなトルクとなるようにモータ部を出力制御することで、帯状搬送物を適正張力で搬送するための張力制御が可能となる。また、トーションバーの軸方向の一方端側に、トーションバーの軸方向の他方端側の部分よりも、捩れ方向に対する剛性が低い捩れ剛性低下部を設けることで、第２の回転検出器により検出されるトーションバーの開放端の角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

また、前記第１の回転検出器は、前記モータ部よりも軸方向の一方端側に設けられ、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記第１の回転検出器との間に設けられていても良い。

また、前記第１の回転検出器は、前記モータ部と前記第２の回転検出器との間に設けられ、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記モータ部との間に設けられていても良い。

また、前記第１の回転検出器は、前記第２の回転検出器よりも軸方向の他方端側に設けられ、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記モータ部との間に設けられていても良い。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、ローラは、ステータ及び該ステータの径方向外側に対向配置されて相対回転するロータを含むモータ部と、前記ロータと共に回転する円筒状のローラハウジングと、前記ステータが固定される筒状のトーションバーと、前記トーションバーの内壁との間に間隙を介して貫通され、前記トーションバーの軸方向の一方端を固定させる貫通シャフトと、軸方向に前記モータ部を間に挟む位置に配置され、前記ローラハウジングを回転自在に支持する第１軸受及び第２軸受と、前記ローラハウジングの回転を検出する第１の回転検出器と、前記トーションバーの軸方向の他方端に対する前記ローラハウジングの相対的な回転を検出する第２の回転検出器と、を備え、前記トーションバーは、軸方向の一方端側に、軸方向の他方端側よりも捩れ方向に対する剛性が低い捩れ剛性低下部を有する。

上記構成により、第１の回転検出器により検出される位置情報と、第１の回転検出器により検出されるモータ部の位置情報と第２の回転検出器により検出されるモータ部の位置情報との差分とを用いて、目標とする張力が得られるようなトルクとなるようにモータ部を出力制御することで、帯状搬送物を適正張力で搬送するための張力制御が可能となる。また、トーションバーの軸方向の一方端側に、トーションバーの軸方向の他方端側の部分よりも、捩れ方向に対する剛性が低い捩れ剛性低下部を設けることで、第１の回転検出器により検出される位置情報と、第２の回転検出器により検出される位置情報との差分、つまり、トーションバーの回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

また、前記第１の回転検出器は、前記モータ部よりも軸方向の一方端側に設けられ、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記第１の回転検出器との間に設けられていても良い。

また、前記第１の回転検出器は、前記モータ部よりも軸方向の一方端側に設けられ、前記捩れ剛性低下部は、前記モータ部と、前記第１の回転検出器との間に設けられていても良い。

また、前記第１の回転検出器は、前記第２の回転検出器よりも軸方向の他方端側に設けられ、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記モータ部との間に設けられていても良い。

また、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの外壁面から内壁面に達する穴部が前記ロータの回転軸を挟み対向配置された構成であっても良い。

また、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの外壁面から内壁面に達する穴部が周方向に均等配置された構成であっても良い。

また、望ましい態様として、前記穴部の形状は、角丸長方形を呈しているのが好ましい。

上記構成により、捩れ剛性低下部に回転方向の捩れが作用した際に、穴部の両端部に掛かる応力を分散することができる。

また、前記穴部は、長手方向が軸方向と一致していても良い。

また、前記穴部は、長手方向が軸方向に対して所定角度傾いていても良い。

また、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの外壁面から内壁面に達するスリットが前記ロータの回転軸を挟み対向配置された構成であっても良い。

また、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの外壁面から内壁面に達するスリットが周方向に均等配置された構成であっても良い。

また、望ましい態様として、前記スリットは、両端部に円形状の穴が設けられているのが好ましい。

上記構成により、捩れ剛性低下部に回転方向の捩れが作用した際に、スリットの両端部に掛かる応力を分散することができる。

また、前記スリットは、軸方向と一致していても良い。

また、前記スリットは、軸方向に対して所定角度傾いていても良い。

また、前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの径方向の厚さが周囲よりも薄い薄肉部で構成されていても良い。

また、望ましい態様として、前記薄肉部は、軸方向の両端部から中央部に向かい凹曲線状に傾斜しているのが好ましい。

上記構成により、捩れ剛性低下部に回転方向の捩れが作用した際に、薄肉部の両端部に掛かる応力を分散することができる。

また、望ましい態様として、前記第１の回転検出器及び前記第２の回転検出器の少なくとも一方はレゾルバであるのが好ましい。

上記構成により、振動に強く、また、高温環境下での用途に適したローラを得ることができる。

本発明によれば、フィルム搬送経路で使用する総ローラ数を減らすことが可能なローラを提供することができる。

図１は、実施形態１に係るローラの一例を示す断面図である。 図２は、実施形態１に係るローラにおいて帯状搬送物にかかる張力とトルクとの関係を説明する図である。 図３は、実施形態１に係るローラの動作例を示す図である。 図４は、捩れ剛性低下部の図１に示すＡ−Ａ断面図を示す図である。 図５は、捩れ剛性低下部を構成する穴部の例を示す図である。 図６は、実施形態１に係るローラの他の一例を示す断面図である。 図７は、捩れ剛性低下部の図６に示すＢ−Ｂ断面図を示す図である。 図８は、捩れ剛性低下部を構成するスリットの例を示す図である。 図９は、実施形態１に係るローラの他の一例を示す断面図である。 図１０は、捩れ剛性低下部の図９に示すＣ−Ｃ矢示断面図を示す図である。 図１１は、捩れ剛性低下部を構成する薄肉部の例を示す図である。 図１２は、実施形態１の変形例１に係るローラの一例を示す断面図である。 図１３は、実施形態１の変形例２に係るローラの一例を示す断面図である。 図１４は、実施形態１の変形例３に係るローラの一例を示す断面図である。 図１５は、実施形態２に係るローラの一例を示す断面図である。 図１６は、実施形態２の変形例１に係るローラの一例を示す断面図である。 図１７は、実施形態２の変形例２に係るローラの一例を示す断面図である。 図１８は、実施形態２の変形例３に係るローラの一例を示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るローラの一例を示す断面図である。図１に示す例において、ローラ１は、減速機構を介さずに、発生した動力を対象物にダイレクトに伝達するダイレクトドライブモータである。図１に示すように、ローラ１は、フレキシブル基板や曲面ディスプレイに用いられる液晶フィルムあるいは有機ＥＬフィルム等の高機能フィルムを一例とする帯状搬送物を搬送するための動力を発生するモータ部２と、モータ部２の回転を検出する回転検出器３と、モータ部２及び回転検出器３を保持するハウジング４と、ローラ１で発生するトルクを検出するためのトルク検出器５とを備えている。モータ部２、回転検出器３、及びトルク検出器５は、それぞれ図示せぬ制御装置に電気的に接続されており、ローラ１は、この制御装置によって制御される。

モータ部２は、ステータ２１と、ステータ２１に対して回転可能なロータ２２とを有する。ロータ２２は、回転軸ＡＸを中心に回転する。以下、回転軸ＡＸと平行な方向を「軸方向」ともいう。

本実施形態において、モータ部２は、アウターロータ型のモータである。ロータ２２は、ステータ２１の周囲に配置される。回転軸ＡＸに対して、ロータ２２は、ステータ２１の外側に配置される。

ステータ２１は、ステータコア２１Ａと、ステータコア２１Ａに支持されるコイル２１Ｂとを有する。ステータコア２１Ａは、回転軸ＡＸの周囲において、等間隔で複数配置されるティースを有する。コイル２１Ｂは、複数設けられる。コイル２１Ｂは、ステータコア２１Ａの複数のティースのそれぞれに支持される。

ロータ２２は、回転軸ＡＸの周囲において、等間隔で複数配置された永久磁石を含む。ステータ２１のステータコア２１Ａとロータ２２とは、間隙ｇ１を介して対向する。

本実施形態において、回転検出器３は、レゾルバステータ３１とレゾルバロータ３２とを含むレゾルバであり、モータ部２におけるロータ２２の回転速度、回転方向、及び回転角度の少なくとも一つを含む位置情報を検出する。

本実施形態において、トルク検出器５は、レゾルバステータ５１とレゾルバロータ５２とを含むレゾルバである。このトルク検出器５については後述する。

ハウジング４は、ロータ２２と共に回転する円筒状のローラハウジング４１と、トーションバー４２と、貫通シャフト４３と、円盤部材４５とを含む。

貫通シャフト４３は、トーションバー４２を貫通して設けられている。貫通シャフト４３の軸方向の一方端は、トーションバー４２の軸方向の一方端が固定されると共に、設備１００に対してインロウによる位置決めを行うための嵌合部４３Ａが設けられている。貫通シャフト４３は、トーションバー４２との固定部から軸方向の他方端に向けて、トーションバー４２と間隙ｇ２を介して対向している。貫通シャフト４３の軸方向の他方端は、円盤部材４５を貫通しており、ナット４３Ｂで弾性部材である皿ばね４３Ｃを介して円盤部材４５に機械的に接続されている。

トーションバー４２は、貫通シャフト４３に固定された軸方向の一方端に設けられた円盤部４２Ａと、貫通シャフト４３との間に間隙ｇ２を介しつつ、円盤部４２Ａから軸方向の他方端に延びる円筒部４２Ｂとを含む。トーションバー４２の円盤部４２Ａには、ネジ１０１で設備１００に固定するためのネジ穴４２Ｃと、設備１００への取付け面とが設けられている。トーションバー４２の円筒部４２Ｂの外周面には、ステータ２１のステータコア２１Ａ及び回転検出器３のレゾルバステータ３１が設けられている。円筒部４２Ｂの軸方向の他方端には、支持部材４４が設けられている。以下、トーションバー４２が貫通シャフト４３に固定された軸方向の一方端を、「トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端」ともいう。また、円筒部４２Ｂの軸方向の他方端を、「トーションバー４２の開放端」ともいう。

支持部材４４は、トーションバー４２の開放端に固定される円盤部４４Ａと、円盤部４４Ａの外周部から軸方向の他方端側に延びる円筒部４４Ｂとを含む。支持部材４４の円筒部４４Ｂの内周面には、トルク検出器５のレゾルバロータ５２が設けられており、貫通シャフト４３には、レゾルバロータ５２と対向する位置にトルク検出器５のレゾルバステータ５１が設けられている。

ローラハウジング４１は、軸方向の一方端が第１軸受６を介してトーションバー４２の円盤部４２Ａの外周部で支持され、軸方向の他方端が第２軸受７を介して円盤部材４５の外周部で支持されている。第１軸受６は、内輪がトーションバー４２の円盤部４２Ａに支持され、外輪がローラハウジング４１の内周面に支持されている。第２軸受７は、内輪が円盤部材４５に支持され、外輪がローラハウジング４１の内周面に支持されている。ローラハウジング４１の内周面には、モータ部２のステータ２１に対向する位置にモータ部２のロータ２２が設けられ、回転検出器３のレゾルバステータ３１に対向する位置に回転検出器３のレゾルバロータ３２が設けられている。

なお、図１に示す例では、回転検出器３をモータ部２よりもトーションバー４２の固定端側に配置した例を示している。

貫通シャフト４３と、トーションバー４２の円盤部４２Ａと、円盤部材４５と、皿ばね４３Ｃとは、第１軸受６及び第２軸受７に予圧を加える予圧機構を構成している。

第１軸受６は、外輪の角部がローラハウジング４１の段差４１Ａに当接し、内輪の角部がトーションバー４２の円盤部４２Ａの段差４２Ｄに当接した状態で軸方向に挟持される。第２軸受７は、外輪の角部がローラハウジング４１の段差４１Ｂに当接し、内輪の角部が円盤部材４５の段差４５Ｃに当接した状態で軸方向に挟持される。この状態で、皿ばね４３Ｃを介してナット４３Ｂを締め込み、皿ばね４３Ｃが自然長よりも短いＬに圧縮されることで、第１軸受６及び第２軸受７の双方に予圧を加えることができる。これにより、軸方向及び径方向のズレが抑制され、モータ部２を駆動した際の軸方向及び径方向のガタツキの発生を抑制することができる。

また、図１に示す例では、トーションバー４２の軸方向の一方端側の一部、より具体的には、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０が設けられている。この捩れ剛性低下部６０については後述する。

次に、図１乃至図３を用いて、実施形態１に係るローラ１の動作について説明する。図２は、実施形態１に係るローラにおいて帯状搬送物にかかる張力とトルクとの関係を説明する図である。図３は、実施形態１に係るローラの動作例を示す図である。

図２に示すように、ローラ１におけるローラハウジング４１の半径をｒとし、帯状搬送物２００にかかる張力をＦとすると、回転軸ＡＸ周りに働くトルクＴは、Ｔ＝Ｆ×ｒで表される。これを張力Ｆについて変形すると、以下の（１）式のように表される。つまり、トルクＴを検出することにより、張力Ｆを求めることができる。

Ｆ＝Ｔ／ｒ …（１）

ここで、本実施形態において、貫通シャフト４３の回転方向に対する剛性は、モータ部２の駆動力により生じるトルクに対して十分に大きく、トーションバー４２の回転方向に対する剛性は、貫通シャフト４３の回転方向に対する剛性よりも小さいものとする。

図３に示すように、モータ部２を駆動してローラハウジング４１をＡ矢示方向に回転させると、ステータ２１のステータコア２１Ａが固定されたトーションバー４２の円筒部４２ＢにＢ矢示方向の反力が作用し、貫通シャフト４３に対して相対的な捩れが生じる。

本実施形態では、回転検出器３を第１の回転検出器とし、トルク検出器５として、例えば、１度以下の角度変位を検出可能な第２の回転検出器を用いて、モータ部２を駆動したときのトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）を検出する。このトーションバー４２の開放端の角度変位をトルクＴに換算することで、（１）式に示す張力Ｆを求めることができる。すなわち、回転検出器３（第１の回転検出器）により検出されるモータ部２の位置情報と、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出されるトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）とを用いて、目標とする張力が得られるようなトルクとなるようにモータ部２を出力制御することで、帯状搬送物２００を適正張力で搬送するための張力制御が可能となる。

ここで、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端、及び、トーションバー４２の円筒部４２Ｂのモータ部２が設けられる部分については、捩れによる変形が見込めない。特に、ローラ１の軸方向の長さ（全長）が短くなるほど、トーションバー４２の軸方向の長さも短くなるため、トーションバー４２の貫通シャフト４３に対する相対的な捩れ量、すなわち、トーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）が小さくなり、十分な精度を得られない場合がある。

このため、本実施形態において、トーションバー４２は、軸方向の一方端側（トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端側）に、軸方向の他方端側（トーションバー４２の開放端側）よりも捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０を有する構成としている。

図４は、捩れ剛性低下部の図１に示すＡ−Ａ断面図を示す図である。図５は、捩れ剛性低下部を構成する穴部の例を示す図である。図４及び図５では、トーションバー４２の円筒部４２Ｂの外壁面から内壁面に達する穴部６１を複数設けて捩れ剛性低下部６０を構成する例を示している。

図４（ａ）に示す例では、図５（ａ）に示す穴部６１が回転軸ＡＸを挟み対向配置された例を示している。また、図５（ａ）に示す例では、穴部６１の形状を、軸方向の長さＬ１及び周方向の幅Ｗ１の軸方向に長い角丸長方形とした例を示したが、この穴部６１の軸方向両端部の半円部は、捩れ剛性低下部６０に回転方向の捩れが作用した際に、穴部６１の両端部に掛かる応力を分散する作用を有している。例えば、図５（ｂ）に示すような矩形の穴部６１を設けても良いが、捩れ剛性低下部６０に回転方向の捩れが作用した際に、穴部６１の両端部に掛かる応力を分散させるために、図５（ａ）に示すように、穴部６１の形状を軸方向に長い角丸長方形とした方がより好ましい。このようなトーションバー４２の円筒部４２Ｂの外壁面から内壁面に達する穴部６１を、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３との間に設けることで、トーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０が構成される。

また、図５（ａ）及び図５（ｂ）では、穴部６１の長軸方向が回転軸ＡＸ（軸方向）と一致した例を示したが、図５（ｃ）に示すように、穴部６１の長軸方向が回転軸ＡＸ（軸方向）に対して所定角度α傾いた構成であっても良い。

なお、穴部６１の態様は、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すような軸方向に長い角丸長方形や、図５（ｂ）に示す矩形以外の態様であってもよく、例えば、図５（ｄ）に示すように、複数の円形状の穴６２で構成されていても良い。この穴部６１の態様により本発明が限定されるものではない。

また、図４（ａ）に示す例では、軸方向の長さＬ１及び周方向の幅Ｗ１が等しい同一形状の穴部６１が回転軸ＡＸを挟み対向配置された構成を示し、図４（ｂ）に示す例では、軸方向の長さＬ１及び周方向の幅Ｗ１が等しい同一形状の穴部６１が周方向に３個均等配置された構成を示したが、穴部６１の数はこれに限らず、軸方向の長さＬ１及び周方向の幅Ｗ１が等しい同一形状の穴部６１が周方向に３個以上均等配置された構成であっても良い。

図６は、実施形態１に係るローラの他の一例を示す断面図である。図６に示す例では、図１に示す例における捩れ剛性低下部６０に代えて、捩れ剛性低下部６０ａを有する構成を示している。

図７は、捩れ剛性低下部の図６に示すＢ−Ｂ断面図を示す図である。図８は、捩れ剛性低下部を構成するスリットの例を示す図である。図７及び図８では、トーションバー４２の円筒部４２Ｂの外壁面から内壁面に達するスリット６１ａを複数設けて捩れ剛性低下部６０ａを構成する例を示している。

図７に示す例では、図８（ａ）に示すスリット６１ａが周方向に均等配置された例を示している。スリット６１ａは、実質的な周方向の幅Ｗ２が０以上（Ｗ２≧０）であれば良い。また、図８（ａ）に示す例では、軸方向の長さＬ２及び周方向の幅Ｗ２のスリット６１ａの両端部に円形状の穴６２ａを設けた例を示したが、この穴６２ａは、捩れ剛性低下部６０ａに回転方向の捩れが作用した際に、スリット６１ａの両端部に掛かる応力を分散する作用を有している。例えば、図８（ｂ）に示すように、スリット６１ａの両端部に円形状の穴６２ａを設けない構成であっても良いが、捩れ剛性低下部６０ａに回転方向の捩れが作用した際に、スリット６１ａの両端部に掛かる応力を分散させるために、図８（ａ）に示すように、スリット６１ａの両端部に円形状の穴６２ａを設けた方がより好ましい。このようなトーションバー４２の円筒部４２Ｂの外壁面から内壁面に達するスリット６１ａを、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３との間に設けることで、トーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０ａが構成される。

また、図８（ａ）及び図８（ｂ）では、スリット６１ａが回転軸ＡＸ（軸方向）と一致した例を示したが、図８（ｃ）に示すように、スリット６１ａが回転軸ＡＸ（軸方向）に対して所定角度β傾いた構成であっても良い。

なお、スリット６１ａの態様は、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）以外の態様であってもよく、このスリット６１ａの態様により本発明が限定されるものではない。

なお、図７に示す例では、軸方向の長さＬ２及び周方向の幅Ｗ２が等しい同一形状のスリット６１ａが周方向に８個均等配置された構成を示したが、スリット６１ａの数はこれに限るものではなく、例えば、軸方向の長さＬ２及び周方向の幅Ｗ２が等しい同一形状のスリット６１ａが回転軸ＡＸを挟み対向配置された構成であっても良いし、軸方向の長さＬ２及び周方向の幅Ｗ２が等しい同一形状のスリット６１ａが周方向に３個以上均等配置された構成であっても良い。

図９は、実施形態１に係るローラの他の一例を示す断面図である。図９に示す例では、図１に示す例における捩れ剛性低下部６０に代えて、捩れ剛性低下部６０ｂを有する構成を示している。

図１０は、捩れ剛性低下部の図９に示すＣ−Ｃ矢示断面図を示す図である。図１１は、捩れ剛性低下部を構成する薄肉部の例を示す図である。図１０及び図１１では、トーションバー４２の径方向の厚さが軸方向の両端部よりも中央部が薄い薄肉部６１ｂで捩れ剛性低下部６０ｂを構成する例を示している。

図１０に示す例では、図１１（ａ）に示す軸方向の長さＬ３の薄肉部６１ｂが周方向に均等に設けられた例を示している。また、図１１（ａ）に示す例では、薄肉部６１ｂの軸方向の中央部における円筒部４４Ｂの径方向の厚さＤ３が薄肉部６１ｂの軸方向の両端部よりも外側における円筒部４４Ｂの径方向の厚さＤ４よりも薄くなっている例を示している（Ｄ３＜Ｄ４）。また、図１１（ａ）に示す例では、薄肉部６１ｂの軸方向の両端部から中央部に向かい凹曲線状に傾斜した例を示したが、図１１（ａ）に示す薄肉部６１ｂの形状は、捩れ剛性低下部６０ｂに回転方向の捩れが作用した際に、薄肉部６１ｂの両端部に掛かる応力を分散する作用を有している。例えば、図１１（ｂ）に示すように、軸方向の長さＬ３の範囲内で径方向の厚さＤ３を均一としても良いが、捩れ剛性低下部６０ｂに回転方向の捩れが作用した際に、薄肉部６１ｂの両端部に掛かる応力を分散させるために、図１１（ａ）に示すように、薄肉部６１ｂの軸方向の両端部から中央部に向かい凹曲線状に傾斜した形状とした方がより好ましい。このような薄肉部６１ｂを、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３との間に設けることで、トーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０ｂが構成される。

なお、薄肉部６１ｂの態様は、図１１（ａ）や図１１（ｂ）以外の態様であってもよく、薄肉部６１ｂの態様により本発明が限定されるものではない。

上述したように、本実施形態において、ローラ１は、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂが設けられている。これにより、例えば、軸方向の長さが比較的短い場合でも、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出されるトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

なお、捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂの軸方向の長さ、すなわち、捩れ剛性低下部６０における穴部６１の軸方向の長さＬ１、捩れ剛性低下部６０ａにおけるスリット６１ａの軸方向の長さＬ２、あるいは、捩れ剛性低下部６０ｂにおける薄肉部６１ｂの軸方向の長さＬ３については、ローラ１の軸方向の長さ（全長）や回転数、その他の使用条件に応じて適宜決定すれば良い。捩れ剛性低下部６０における穴部６１の周方向の幅Ｗ１や穴部６１の数、捩れ剛性低下部６０ａにおけるスリットの数、捩れ剛性低下部６０ｂにおける円筒部４４Ｂの厚さＤ３についても同様である。更に、捩れ剛性低下部６０における穴部６１と捩れ剛性低下部６０ｂにおける薄肉部６１ｂとを併用しても良いし、捩れ剛性低下部６０ａにおけるスリット６１ａと捩れ剛性低下部６０ｂにおける薄肉部６１ｂとを併用しても良い。

また、間隙ｇ２は、モータ部２の駆動時におけるトーションバー４２の捩れを阻害しない程度に狭いのが好ましく、より具体的には、例えば、０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍ程度であることが望ましい。また、トーションバー４２の円筒部４２Ｂと貫通シャフト４３との間に間隙ｇ２を設けることで、ステータ２１のステータコア２１Ａとロータ２２との間に介在する間隙ｇ１の誤差範囲が大きくなる。ここで、間隙ｇ１と間隙ｇ２との関係がｇ１≦ｇ２である場合、モータ部２の駆動時においてステータ２１のステータコア２１Ａとロータ２２とが接触する可能性がある。このため、間隙ｇ１と間隙ｇ２との関係は、ｇ１＞ｇ２であるのが望ましい。

また、図１に示す例では、回転検出器３とモータ部２との相互間の磁気干渉を防ぐ遮蔽板８を設けているが、回転検出器３とモータ部２とが相互間の磁気干渉による影響を受けない程度に離れて配置される場合には、遮蔽板８を設けなくても良い。また、磁気遮蔽効果を有する強磁性体の部材で支持部材４４を構成することで、トルク検出器５とモータ部２との相互間の磁気干渉を防ぐことが可能であり、図１に示す例では、トルク検出器５とモータ部２との間には遮蔽板を設けていないが、支持部材４４を樹脂やアルミニウム等の部材で構成する場合には、トルク検出器５とモータ部２との間に遮蔽板を設けて相互間の磁気干渉を防ぐようにしても良い。

（変形例１）
図１２は、実施形態１の変形例１に係るローラの一例を示す断面図である。図１２に示すローラ１ａでは、回転検出器３をモータ部２とトルク検出部５との間に配置し、捩れ剛性低下部６０をトーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端とモータ部２との間に設けている。

（変形例２）
図１３は、実施形態１の変形例２に係るローラの一例を示す断面図である。図１３に示すローラ１ｂでは、回転検出器３をトルク検出器５よりも軸方向の他方端側に設け、捩れ剛性低下部６０をトーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端とモータ部２との間に設けている。

モータ部２を駆動したときに回転検出器３により検出されるモータ部２の位置情報の変化範囲は、貫通シャフト４３に対するトーションバー４２の円筒部４２Ｂの相対的な捩れに対して十分に大きい。このため、回転検出器３を設ける軸方向の位置によって回転検出器３の検出精度に与える影響は小さい。

図１２に示す変形例１では、モータ部２を駆動したときの貫通シャフト４３に対する回転検出器３のレゾルバステータ３１の回転方向位置における捩れが図１に示す例よりも大きくなるが、上述したように、モータ部２を駆動したときに回転検出器３により検出されるモータ部２の位置情報の変化範囲は、貫通シャフト４３に対するトーションバー４２の円筒部４２Ｂの相対的な捩れに対して十分に大きいため、回転検出器３のトーションバー４２上における位置によって回転検出器３の検出精度に与える影響を無視することができる。

また、図１３に示す変形例２では、回転検出器３のレゾルバステータ３１は、トーションバー４２よりも回転方向の剛性が大きい貫通シャフト４３に設けられる。このため、モータ部２を駆動したときの回転検出器３の検出精度が貫通シャフト４３に対するトーションバー４２の円筒部４２Ｂの相対的な捩れによる影響を受けることがない。

以上のように、回転検出器３により検出される位置情報は、回転検出器３のレゾルバステータ３１をトーションバー４２の円筒部４２Ｂに配置したとしても、回転検出器３のレゾルバステータ３１を貫通シャフト４３に配置した場合と等価と見做すことができる。すなわち、回転検出器３は、貫通シャフト４３に対するローラハウジング４１の位置情報を検出しているものと見做すことができる。

また、図１２及び図１３に示すローラ１ａ，１ｂは、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端とモータ部２との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０が設けられている。これにより、例えば、軸方向の長さが比較的短い場合でも、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出されるトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

（変形例３）
図１４は、実施形態１の変形例３に係るローラの一例を示す断面図である。図１４に示すローラ１ｃでは、設備１００ａに対してインロウによる位置決めを行うための嵌合部４５Ａが円盤部材４５ａ側に設けられている。

円盤部材４５ａには、ネジ１０１で設備１００ａに固定するためのネジ穴４５Ｂと、設備１００ａへの取付け面とが設けられている。

図１４に示す構成では、設備１００ａに調整孔１０２を開口することで、設備１００ａ側からナット４３Ｂにアクセス可能であり、予圧調整等のメンテナンス作業が容易となる。また、モータ部２、回転検出器３、及びトルク検出器５が軸方向の設備１００ａ側に寄せて配置されることで、ローラ１ｃの軸方向の重心位置が設備１００ａ側に近い位置となり、設備１００ａとの接続部にかかる負荷を小さくすることができる。

また、図１４に示すローラ１ｃは、図１２に示すローラ１ａと同様に、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端とモータ部２との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０が設けられている。これにより、例えば、軸方向の長さが比較的短い場合でも、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出されるトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、上述したように、回転検出器３を第１の回転検出器とし、トルク検出器５として、例えば、１度以下の角度変位を検出可能な第２の回転検出器を用いて、モータ部２を駆動したときの貫通シャフト４３に対するトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）を検出する構成である。すなわち、トルク検出器５（第２の回転検出器）としては、モータ部２の位置情報を検出する回転検出器３（第１の回転検出器）よりも高分解能な回転検出器を用いることが好ましく、より具体的には、モータ部２の最大トルク発生時におけるトーションバー４２の捩れ量を１としたとき、１／１００よりも小さい分解能を有しているのが望ましい。

また、本実施形態において、トルク検出器５は、例えばトーションバー４２に設けた歪ゲージであっても良い。この場合、モータ部２を駆動したときの歪ゲージの抵抗値変動量を検出し、この歪ゲージの抵抗値変動量をトルクＴに換算することで、（１）式に示す張力Ｆを求めることができ、上述したように、帯状搬送物２００を適正張力で搬送するための張力制御が可能となる。

なお、図１２乃至図１４に示す例では、捩れ剛性低下部６０を設ける例を示したが、捩れ剛性低下部６０に代えて、図６に示すように、捩れ剛性低下部６０ａを設けても良いし、図９に示すように、捩れ剛性低下部６０ｂを設けても良いことは言うまでもない。

以上説明したように、実施形態１に係るローラ１，１ａ，１ｂ，１ｃは、ステータ２１及び該ステータ２１の径方向外側に対向配置されて相対回転するロータ２２を含むモータ部２と、ロータ２２と共に回転する円筒状のローラハウジング４１と、ステータ２１が固定される筒状のトーションバー４２と、トーションバー４２の内壁との間に間隙を介して貫通され、トーションバー４２の軸方向の一方端を固定させる貫通シャフト４３と、軸方向にモータ部２を間に挟む位置に配置され、ローラハウジング４１を回転自在に支持する第１軸受６及び第２軸受７と、ローラハウジング４１の回転を検出する回転検出器３（第１の回転検出器）と、貫通シャフト４３に対するトーションバー４２の軸方向の他方端の相対的な回転を検出するトルク検出器５（第２の回転検出器）と、を備えている。トーションバー４２は、軸方向の一方端側に、軸方向の他方端側よりも捩れ方向に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを有している。

この構成において、回転検出器３（第１の回転検出器）により検出されるモータ部２の位置情報と、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出されるトーションバー４２の軸方向の他方端の角度変位（微小角度θ）とを用いて、目標とする張力が得られるようなトルクとなるようにモータ部２を出力制御することで、帯状搬送物２００を適正張力で搬送するための張力制御が可能となる。これにより、張力検出用のローラが不要となり、フィルム搬送経路で使用する総ローラ数を減らすことが可能となる。また、トーションバー４２の軸方向の一方端側に、トーションバー４２の軸方向の他方端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを設けることで、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出されるトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

また、回転検出器３（第１の回転検出器）をモータ部２よりも軸方向の一方端側に設けた構成において、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを設けることで、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出されるトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

また、回転検出器３（第１の回転検出器）をモータ部２とトルク検出器５（第２の回転検出器）との間に設けた構成において、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端とモータ部２との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを設けることで、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出されるトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

また、回転検出器３（第１の回転検出器）をトルク検出器５（第２の回転検出器）よりも軸方向の他方端側に設けた構成において、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端とモータ部２との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを設けることで、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出されるトーションバー４２の開放端の角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

（実施形態２）
図１５は、実施形態２に係るローラの一例を示す断面図である。なお、上述した実施形態１と同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

本実施形態におけるローラ１ｄでは、実施形態１の構成とは異なり、第２の回転検出器５によってトーションバー４２の開放端に対するローラハウジング４１の相対的な位置情報を検出する構成としている。

図１５に示す例では、第２の回転検出器５がトーションバー４２の開放端に設けられ、第１の回転検出器３は、第２の回転検出器５に対し、モータ部２を挟んでトーションバー４２の固定端側に設けられている。より具体的には、第２の回転検出器５のレゾルバステータ５１がトーションバー４２の開放端に設けられ、第１の回転検出器３のレゾルバステータ３１がモータ２よりもトーションバー４２の固定端寄りに設けられている。第１の回転検出器３のレゾルバロータ３２は、ロータ２２の内周面において第１の回転検出器３のレゾルバステータ３１に対向する位置に設けられ、第２の回転検出器５のレゾルバロータ５２は、ロータ２２の内周面において第２の回転検出器５のレゾルバステータ５１に対向する位置に設けられている。

また、図１５に示す例では、トーションバー４２の軸方向の一方端側の一部、より具体的には、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０が設けられている。

モータ部２を駆動したときにトーションバー４２が受ける反力によって生じる貫通シャフト４３に対するトーションバー４２の回転方向の捩れ量は、トーションバー４２の固定端では０となり、軸方向にトーションバー４２の開放端に向かうに従い大きくなる。すなわち、第１の回転検出器３が配置されるトーションバー４２の軸方向位置における回転方向の捩れ量は、第２の回転検出器５が配置されるトーションバー４２の開放端における回転方向の捩れ量よりも小さい。換言すると、第１の回転検出器３により検出される位置情報は、第２の回転検出器５により検出される位置情報よりもトーションバー４２の回転方向の捩れによる影響をより受け難い。

本実施形態では、第１の回転検出器３により検出される位置情報と、第２の回転検出器５により検出される位置情報との差分をとり、この差分をトーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）としてトルクＴに換算する。これにより、実施形態１の（１）式に示す張力Ｆを求めることができる。すなわち、第１の回転検出器３により検出される位置情報と、第１の回転検出器３により検出されるモータ部２の位置情報と第２の回転検出器５により検出されるモータ部２の位置情報との差分とを用いて、目標とする張力が得られるようなトルクとなるようにモータ部２を出力制御することで、帯状搬送物２００を適正張力で搬送するための張力制御が可能となる。

なお、実施形態１において、モータ部２を駆動したときに回転検出器３により検出されるモータ部２の位置情報の変化範囲は、貫通シャフト４３に対するトーションバー４２の円筒部４２Ｂの相対的な捩れに対して十分に大きく、第１の回転検出器３を設ける軸方向の位置によって第１の回転検出器３の検出精度に与える影響は小さいものとして説明したが、本実施形態では、上述したように、第１の回転検出器３により検出される位置情報と、第２の回転検出器５により検出される位置情報との差分をとり、この差分をトーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位としてトルクＴに換算することを意図した構成である。このため、実施形態２における第１の回転検出器３及び第２の回転検出器５としては、実施形態１におけるトルク検出器５（第２の回転検出器）と同等の高分解能な回転検出器を用いることが好ましく、より具体的には、モータ部２の最大トルク発生時におけるトーションバー４２の捩れ量を１としたとき、１／１００よりも小さい分解能を有しているのが望ましい。

また、図１５に示すローラ１ｄは、上述したように、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０が設けられている。これにより、例えば、軸方向の長さが比較的短い場合でも、第１の回転検出器３により検出される位置情報と、第２の回転検出器５により検出される位置情報との差分、つまり、トーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

（変形例１）
図１６は、実施形態２の変形例１に係るローラの一例を示す断面図である。図１６に示すローラ１ｅでは、第１の回転検出器３を図１５に示す例よりもトーションバー４２の固定端に近い位置に配置し、捩れ剛性低下部６０をモータ部２と第１の回転検出器３との間に設けている。

（変形例２）
図１７は、実施形態２の変形例２に係るローラの一例を示す断面図である。図１７に示すローラ１ｆでは、第１の回転検出器３を第２の回転検出器５よりも軸方向の他方端側に設け、捩れ剛性低下部６０をトーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端とモータ部２との間に設けている。

実施形態１において説明したように、モータ部２を駆動したときに第１の回転検出器３により検出されるモータ部２の位置情報の変化範囲は、貫通シャフト４３に対するトーションバー４２の円筒部４２Ｂの相対的な捩れに対して十分に大きい。従って、第１の回転検出器３のレゾルバステータ３１を貫通シャフト４３に配置した場合と等価と見做すことができる。すなわち、第１の回転検出器３は、貫通シャフト４３に対するローラハウジング４１の位置情報を検出しているものと見做すことができる。

一方、本実施形態では、第１の回転検出器３により検出される位置情報と第２の回転検出器５により検出される位置情報との差分が大きいほど、後段の制御精度を向上させることができる。

図１６に示す変形例１では、モータ部２を駆動したときの貫通シャフト４３に対する第１の回転検出器３のレゾルバステータ３１の回転方向位置における捩れが図１に示す例よりも小さくなる。すなわち、モータ部２を駆動したときの貫通シャフト４３に対する第１の回転検出器３のレゾルバステータ３１の回転方向位置における捩れによって第１の回転検出器３の検出精度に与える影響を小さくすることができ、第１の回転検出器３により検出される位置情報と第２の回転検出器５により検出される位置情報との差分を図１５に示す例よりも大きくすることができる。

また、図１６に示すローラ１ｅは、モータ部２と第１の回転検出器３との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０が設けられている。これにより、例えば、軸方向の長さが比較的短い場合でも、第１の回転検出器３により検出される位置情報と、第２の回転検出器５により検出される位置情報との差分、つまり、トーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

図１７に示す変形例２では、第１の回転検出器３のレゾルバステータ３１は、トーションバー４２よりも回転方向の剛性が大きい貫通シャフト４３に設けられる。このため、モータ部２を駆動したときの第１の回転検出器３の検出精度が貫通シャフト４３に対するトーションバー４２の円筒部４２Ｂの相対的な捩れによる影響を受けることがなく、第１の回転検出器３により検出される位置情報と第２の回転検出器５により検出される位置情報との差分を図１６に示す例よりもさらに大きくすることができる。

また、図１７に示すローラ１ｆは、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端とモータ部２との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０が設けられている。これにより、例えば、軸方向の長さが比較的短い場合でも、第１の回転検出器３により検出される位置情報と、第２の回転検出器５により検出される位置情報との差分、つまり、トーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

（変形例３）
図１８は、実施形態２の変形例３に係るローラの一例を示す断面図である。図１８に示すローラ１ｇでは、設備１００ａに対してインロウによる位置決めを行うための嵌合部４５Ａが円盤部材４５ａ側に設けられている。

円盤部材４５ａには、ネジ１０１で設備１００ａに固定するためのネジ穴４５Ｂと、設備１００ａへの取付け面とが設けられている。

図１８に示す構成では、設備１００ａに調整孔１０２を開口することで、設備１００ａ側からナット４３Ｂにアクセス可能であり、メンテナンス作業が容易となる。また、モータ部２、回転検出器３、及びトルク検出器５が軸方向の設備１００ａ側に寄せて配置されることで、ローラ１ｇの軸方向の重心位置が設備１００ａ側に近い位置となり、設備１００ａとの接続部にかかる負荷を小さくすることができる。

また、図１８に示すローラ１ｇは、図１５に示すローラ１ｄと同様に、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０が設けられている。これにより、例えば、軸方向の長さが比較的短い場合でも、第１の回転検出器３により検出される位置情報と、第２の回転検出器５により検出される位置情報との差分、つまり、トーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

なお、図１５乃至図１８に示す例では、捩れ剛性低下部６０を設ける例を示したが、捩れ剛性低下部６０に代えて、実施形態１の図６に示すように、捩れ剛性低下部６０ａを設けても良いし、実施形態１の図９に示すように、捩れ剛性低下部６０ｂを設けても良いことは言うまでもない。

以上説明したように、実施形態２に係るローラ１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇは、ステータ２１及び該ステータ２１の径方向外側に対向配置されて相対回転するロータ２２を含むモータ部２と、ロータ２２と共に回転する円筒状のローラハウジング４１と、ステータ２１が固定される筒状のトーションバー４２と、トーションバー４２の内壁との間に間隙を介して貫通され、トーションバー４２の軸方向の一方端を固定させる貫通シャフト４３と、軸方向にモータ部２を間に挟む位置に配置され、ローラハウジング４１を回転自在に支持する第１軸受６及び第２軸受７と、ローラハウジング４１の回転を検出する第１の回転検出器３と、トーションバー４２の軸方向の他方端に対するローラハウジング４１の相対的な回転を検出する第２の回転検出器５と、を備えている。トーションバー４２は、軸方向の一方端側に、軸方向の他方端側よりも捩れ方向に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを有している。

この構成において、第１の回転検出器３により検出される位置情報と、第１の回転検出器３により検出されるモータ部２の位置情報と第２の回転検出器５により検出されるモータ部２の位置情報との差分とを用いて、目標とする張力が得られるようなトルクとなるようにモータ部２を出力制御することで、帯状搬送物２００を適正張力で搬送するための張力制御が可能となる。これにより、張力検出用のローラが不要となり、フィルム搬送経路で使用する総ローラ数を減らすことが可能となる。また、トーションバー４２の軸方向の一方端側に、トーションバー４２の軸方向の他方端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを設けることで、回転検出器３（第１の回転検出器）により検出される位置情報と、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出される位置情報との差分、つまり、トーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

また、回転検出器３（第１の回転検出器）をモータ部２よりも軸方向の一方端側に設けた構成において、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端と回転検出器３（第１の回転検出器）との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを設けることで、回転検出器３（第１の回転検出器）により検出される位置情報と、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出される位置情報との差分、つまり、トーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

また、回転検出器３（第１の回転検出器）をモータ部２よりも軸方向の一方端側に設けた構成において、モータ部２と回転検出器３（第１の回転検出器）との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを設けることで、回転検出器３（第１の回転検出器）により検出される位置情報と、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出される位置情報との差分、つまり、トーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

また、回転検出器３（第１の回転検出器）をトルク検出器５（第２の回転検出器）よりも軸方向の他方端側に設けた構成において、トーションバー４２と貫通シャフト４３との固定端とモータ部２との間に、トーションバー４２の軸方向の他方端側、つまりトーションバー４２の開放端側の部分よりも、捩れ方向（回転軸ＡＸを中心軸とする回転方向）に対する剛性が低い捩れ剛性低下部６０，６０ａ，６０ｂを設けることで、回転検出器３（第１の回転検出器）により検出される位置情報と、トルク検出器５（第２の回転検出器）により検出される位置情報との差分、つまり、トーションバー４２の回転方向の捩れによる角度変位（微小角度θ）の検出精度を向上させることができる。

なお、上述した実施形態１，２では、第１軸受６及び第２軸受７に予圧を加える弾性部材として皿ばね４３Ｃを用いる例を示したが、皿ばね４３Ｃに代えて、圧縮コイルばねを用いても良いことは言うまでもない。弾性部材として圧縮コイルばねを用いることにより、弾性部材として皿ばね４３Ｃを用いた実施形態１，２に対し、高温環境下やローラ１ｂの内部温度と外部温度との差が大きい場合でも、定圧予圧状態を維持することが可能となる。

また、上述した実施形態１，２では、回転検出器としてレゾルバを用いる例について説明した。レゾルバのような磁気式センサは、振動に強く、また、高温環境下での用途に適しているが、より高精度な制御を行う必要がある場合には、回転検出器として光学式のエンコーダを用いても良いことはいうまでもない。

また、上述した実施形態１，２では、モータ部に永久磁石を用いたＰＭ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）型のモータを用いる例について説明したが、ＶＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）型モータを用いた構成であっても良い。ＰＭ型モータは、より滑らかな回転が可能であるが、高温環境下での用途としては、ＶＲ型モータが適しており、モータ部としてＶＲ型のモータを用いても良いことはいうまでもない。

また、回転検出器としてレゾルバを用いる場合には、レゾルバの歯数をモータ部の歯数と合わせることで、起動時における磁極位置推定動作を省略することができる。

上述したように、本実施形態に係るローラ１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇを用いることで、張力検出用のローラを用いることなく帯状搬送物２００の張力制御が可能となるので、この実施形態に係るモータ１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇは、例えば、フレキシブル基板や曲面ディスプレイに用いられる液晶フィルムあるいは有機ＥＬフィルム等の高機能フィルムの製造に用いられるフィルム搬送装置に用いるのに適している。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ ローラ
２ モータ部
３ 回転検出器（第１の回転検出器）
４ ハウジング
５ トルク検出器（第２の回転検出器）
６ 第１軸受
７ 第２軸受
８ 遮蔽板
２１ ステータ
２１Ａ ステータコア
２１Ｂ コイル
２２ ロータ
３１ レゾルバステータ
３２ レゾルバロータ
４１ ローラハウジング
４１Ａ 段差
４１Ｂ 段差
４２ トーションバー
４２Ａ 円盤部
４２Ｂ 円筒部
４２Ｃ ネジ穴
４２Ｄ 段差
４３ 貫通シャフト
４３Ａ 嵌合部
４３Ｂ ナット
４４ 支持部材
４４Ａ 円盤部
４４Ｂ 円筒部
４５，４５ａ 円盤部材
４５Ａ 嵌合部
４５Ｂ ネジ穴
４５Ｃ 段差
５１ レゾルバステータ
５２ レゾルバロータ
６０，６０ａ，６０ｂ 捩れ剛性低下部
６１ 穴部
６１ａ スリット
６１ｂ 薄肉部
６２，６２ａ 穴
１００，１００ａ 設備
１０１ ネジ
１０２ 調整孔
２００ 帯状搬送物
ＡＸ 回転軸
ｇ１，ｇ２ 間隙

Claims (21)

1. ステータ及び該ステータの径方向外側に対向配置されて相対回転するロータを含むモータ部と、
   前記ロータと共に回転する円筒状のローラハウジングと、
   前記ステータが固定される筒状のトーションバーと、
   前記トーションバーの内壁との間に間隙を介して貫通され、前記トーションバーの軸方向の一方端を固定させる貫通シャフトと、
   軸方向に前記モータ部を間に挟む位置に配置され、前記ローラハウジングを回転自在に支持する第１軸受及び第２軸受と、
   前記ローラハウジングの回転を検出する第１の回転検出器と、
   前記貫通シャフトに対する前記トーションバーの軸方向の他方端の相対的な回転を検出する第２の回転検出器と、
   を備え、
   前記トーションバーは、軸方向の一方端側に、軸方向の他方端側よりも捩れ方向に対する剛性が低い捩れ剛性低下部を有する、ローラ。
2. 前記第１の回転検出器は、前記モータ部よりも軸方向の一方端側に設けられ、
   前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記第１の回転検出器との間に設けられた、請求項１に記載のローラ。
3. 前記第１の回転検出器は、前記モータ部と前記第２の回転検出器との間に設けられ、
   前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記モータ部との間に設けられた、請求項１に記載のローラ。
4. 前記第１の回転検出器は、前記第２の回転検出器よりも軸方向の他方端側に設けられ、
   前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記モータ部との間に設けられた、請求項１に記載のローラ。
5. ステータ及び該ステータの径方向外側に対向配置されて相対回転するロータを含むモータ部と、
   前記ロータと共に回転する円筒状のローラハウジングと、
   前記ステータが固定される筒状のトーションバーと、
   前記トーションバーの内壁との間に間隙を介して貫通され、前記トーションバーの軸方向の一方端を固定させる貫通シャフトと、
   軸方向に前記モータ部を間に挟む位置に配置され、前記ローラハウジングを回転自在に支持する第１軸受及び第２軸受と、
   前記ローラハウジングの回転を検出する第１の回転検出器と、
   前記トーションバーの軸方向の他方端に対する前記ローラハウジングの相対的な回転を検出する第２の回転検出器と、
   を備え、
   前記トーションバーは、軸方向の一方端側に、軸方向の他方端側よりも捩れ方向に対する剛性が低い捩れ剛性低下部を有する、ローラ。
6. 前記第１の回転検出器は、前記モータ部よりも軸方向の一方端側に設けられ、
   前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記第１の回転検出器との間に設けられた、請求項５に記載のローラ。
7. 前記第１の回転検出器は、前記モータ部よりも軸方向の一方端側に設けられ、
   前記捩れ剛性低下部は、前記モータ部と、前記第１の回転検出器との間に設けられた、請求項５に記載のローラ。
8. 前記第１の回転検出器は、前記第２の回転検出器よりも軸方向の他方端側に設けられ、
   前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーと前記貫通シャフトとの固定端と、前記モータ部との間に設けられた、請求項５に記載のローラ。
9. 前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの外壁面から内壁面に達する穴部が前記ロータの回転軸を挟み対向配置されている、請求項１乃至請求項８に記載のローラ。
10. 前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの外壁面から内壁面に達する穴部が周方向に均等配置されている、請求項１乃至請求項８に記載のローラ。
11. 前記穴部の形状は、角丸長方形を呈している、請求項９又は請求項１０に記載のローラ。
12. 前記穴部は、長手方向が軸方向と一致している、請求項９乃至請求項１１に記載のローラ。
13. 前記穴部は、長手方向が軸方向に対して所定角度傾いている、請求項９乃至請求項１１に記載のローラ。
14. 前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの外壁面から内壁面に達するスリットが前記ロータの回転軸を挟み対向配置されている、請求項１乃至請求項８に記載のローラ。
15. 前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの外壁面から内壁面に達するスリットが周方向に均等配置されている、請求項１乃至請求項８に記載のローラ。
16. 前記スリットは、両端部に円形状の穴が設けられている、請求項１４又は請求項１５の何れか一項に記載のローラ。
17. 前記スリットは、軸方向と一致している、請求項１４乃至請求項１６の何れか一項に記載のローラ。
18. 前記スリットは、軸方向に対して所定角度傾いている、請求項１４乃至請求項１６の何れか一項に記載のローラ。
19. 前記捩れ剛性低下部は、前記トーションバーの径方向の厚さが周囲よりも薄い薄肉部で構成される、請求項１乃至請求項８に記載のローラ。
20. 前記薄肉部は、軸方向の両端部から中央部に向かい凹曲線状に傾斜している、請求項１９に記載のローラ。
21. 前記第１の回転検出器及び前記第２の回転検出器の少なくとも一方はレゾルバである、請求項１乃至請求項２０の何れか一項に記載のローラ。

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