KR20040084645A - 모터내장롤러 - Google Patents

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KR20040084645A
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

동력전달부의 가공이 용이하고 생산성이 높으며, 동시에, 가공정밀도의 향상을 도모할 수 있는 모터내장롤러를 제공한다.
롤러 본체(112) 내에 모터(130)와 감속기(140)를 구비하고, 이 모터(130)의 회전이 감속기(140)에 의하여 감속되어서 상기 롤러 본체(112)에 전달되는 모터내장롤러(100)에 있어서, 상기 롤러 본체(112) 내에, 이 롤러 본체(112)와 연결하고, 또한, 상기 감속기(140)의 동력을 이 롤러 본체(112)에 전달가능한 회전체(146)를 배치함과 동시에, 이 회전체(146)와 상기 롤러 본체(112)의 동력전달부(X)에 있어서 이 롤러 본체(112)를 분할가능하게 하였다.

Description

모터내장롤러{Motor embedded roller}
본 발명은, 컨베이어 등에 사용되는 모터 풀리, 모터 롤러 등의 모터내장롤러에 관한 것으로서, 특히 동력전달부의 가공이 용이하고 생산성이 높으며, 동시에, 가공정밀도의 향상을 도모할 수 있는 모터내장롤러에 관한 것이다.
종래, 롤러 본체 내에 모터와 감속기를 구비하고, 이 모터의 회전이 감속기에 의하여 감속되어서 롤러 본체에 전달되어, 외부부재에 고정된 상태에서 이 롤러본체를 회전가능한 모터내장롤러가 여러 가지 제안되어 있다. 이 종류의 모터내장롤러는, 예컨대 도 5에 나타낸 바와 같이, 컨베이어(2) 위에 배치되어 반송물(4)을 직접 이동시키기 위한 모터 롤러(MR)로서 사용된다. 혹은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 벨트(6)를 통하여 반송물(4)을 이동시키기 위한 모터 풀리(MP)로서 사용되는 경우도 있다.
이하, 도 7을 이용하여, 종래의 모터내장롤러(10)에 대하여 상세하게 설명한다(예컨대, 일본국 특허공개 1999-127556호 공보 참조). 그리고, 도 7은, 모터내장롤러(10)의 측단면을 나타낸 도면이다.
모터내장롤러(10)는, 롤러 본체(12)와, 모터(30)와, 감속기(40)로 주로 구성되어 있다.
상기 롤러 본체(12)는, 대략 원통형상의 부재로 이루어지고, 이 롤러 본체(12) 내에는, 상기 모터(30) 및 감속기(40)가 각각 수용되어 있다. 또한, 롤러 본체(12)의 양 단부에는, 이 양 단부를 폐색(閉塞)하기 위한 롤러 커버(12a, 12b)를 통하여 베어링(18, 19)이 배치되고, 더욱이 이 베어링(18, 19)을 통하여, 한 쌍의 제1장착축(14) 및 제2장착축(16)이 롤러 본체(12)와 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 롤러 본체(12)는, 고정적으로 설치되는 한 쌍의 제1, 제2장착축(14, 16)의 축심(L1)을 중심으로 하여 회전가능한 구조로 되어 있다.
상기 제1장착축(14)은, 중공(中空)의 봉형상부재로 이루어지고, 그 중공부에는, 일단(一端)이 상기 모터(30)에 접속되어 있는 모터 배선(23)이 삽입관통되어 있다.
한편, 제2장착축(16)은, 중실(中實)의 봉형상부재로 이루어지고, 이 제2장착축(16)의 롤러 본체(12) 중심측에는, 롤러 커버(12b)에 고정되어, 스프링(26)을 수납가능한 스페이스가 확보된 스프링 케이스(27)가 마련되어 있다. 이 스프링 케이스(27)의 안에는, 스프링(26)이 내장되어 있고, 이 스프링(26)의 일단(一端)은, 제2장착축(16)에 접촉하고 있다. 또한, 스프링(26)의 타단(他端)은, 스프링 케이스(27)의 끝에 수용ㆍ정지된 볼(29)에 접촉하고 있다. 이로써, 제2장착축(16)이 스프링(26)의 신축에 의하여, 롤러 본체(12)의 축심(L1)을 따라서 도면 중 H1방향으로 슬라이드 가능하고, 또한 복귀 가능하게 되어 있다.
상기 모터(30)는, 모터축(32)을 구비하고, 이 모터축(32)은 감속기(40)의 입력축(41)을 겸용하고 있다.
이 감속기(40)는, 이른바 요동내접맞물림식 유성기어 감속기에 속하는 것으로서, 모터(30)의 모터축(32)과 일체화된 입력축(41), 편심체(42), 외치기어(43), 및 내치기어(44) 등을 가지며, 외치기어(43)에 이 외치기어(43)의 편심요동성분을 흡수하는 요동샤프트(45)를 통하여 출력축(46)이 연결되어 있다. 또한, 이 출력축(46)은 롤러 본체(12)에 고정되어 있어서, 이 롤러 본체(12)를 회전구동 가능하다.
다음으로, 이 모터내장롤러(10)의 작용에 대하여 설명한다.
모터(30)에 통전하면, 모터(30)의 모터축(32)이 회전한다. 이 모터축(32)(감속기(40)의 입력축(41))의 회전은 감속기(40)에 의하여 감속되고, 그 감속출력이 출력축(46)을 통하여 롤러 본체(12)에 전달되어, 이 롤러 본체(12)가 회전구동된다.
그런데, 상기 롤러 본체(12)는, 그 양 단부(12a, 12b)가 한 쌍의 제1, 제2장착축(14, 16)으로 상대회전 가능하게 지지되고, 또한, 그 중앙부 부근이 감속기(40)의 출력축(46)으로 일체회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 롤러 본체(12)의 회전을 원활하게 행하기 위해서는, 이 롤러 본체(12)의 회전중심이 되는, 감속기(40)의 출력축(46)의 축심, 제1장착축(14)의 축심, 제2장착축(16)의 축심의 3개가 대략 일치하도록, 각각의 부품을 가공하여, 롤러 본체(12)에 장착할 필요가 있다.
그러나, 종래의 모터내장롤러(10)에 있어서는, 제1, 제2장착축(14, 16)을 롤러 본체(12)의 단면(端面)에 장착함과 동시에, 상기 감속기(40)의 출력축(46)을 (대략 원통형상의 부재로 이루어지는) 롤러 본체(12) 내의 중앙부 부근에 장착할 필요가 있었다. 따라서, 고(高)정밀도의 가공이 요구되는, 롤러 본체(12)와 출력축(46)의 동력전달부(도 7 중의 Z로 나타낸 부분)의 가공이 특히 어렵고, 가공정밀도가 나오기 어려울 뿐 아니라, 생산성이 낮아진다는 문제가 있었다.
특히, 최근, 반송물의 대형화에 수반하여, 축방향길이가 긴 (롤러 본체(12)가 긴) 모터내장롤러에 대한 요구가 높아지고 있지만, 롤러 본체(12)의 길이가 길수록 상술한 문제가 현저화되어 버린다는 문제도 있었다.
본 발명은, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 동력전달부의 가공이 용이하고 생산성이 높으며, 동시에, 가공정밀도의 향상을 도모할 수있는 모터내장롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 관련되는 모터내장롤러를 나타낸 측단면도,
도 2는, 도 1에 있어서의 화살표 ⅡA, ⅡB에서 본 측면도,
도 3은, 도 1에 있어서의 동력전달부(X) 주변의 부분확대도 및 그 분해도,
도 4는, 본 발명의 제2실시예에 관련되는 모터내장롤러의 동력전달부(Y) 주변의 부분확대도 및 그 분해도,
도 5는, 모터내장롤러를 모터 롤러에 적용한 예를 나타낸 개략정면도,
도 6은, 모터내장롤러를 모터 풀리에 적용한 예를 나타낸 개략정면도,
도 7은, 종래의 모터내장롤러를 나타낸 측단면도이다.
본 발명은, 롤러 본체 내에 모터와 감속기를 구비하고, 이 모터의 회전이 감속기에 의하여 감속되어서 상기 롤러 본체에 전달되는 모터내장롤러에 있어서, 상기 롤러 본체 내에, 이 롤러 본체와 연결하고, 또한, 상기 감속기의 동력을 이 롤러 본체에 전달가능한 회전체를 배치함과 동시에, 이 회전체와 상기 롤러 본체의 동력전달부에 있어서 이 롤러 본체를 분할가능하게 함으로써, 상기 과제를 해결한 것이다.
본 발명에 의하면, 회전체와 롤러 본체의 동력전달부에 있어서 이 롤러 본체를 분할가능하게 하였으므로, 동력전달부의 가공을, 롤러 본체 내(內)가 아니라 롤러 본체 단부(端部)에서 할 수 있다. 따라서, 종래 곤란하였던 동력전달부의 가공을 용이하고 또한 고정밀도로 행할 수 있어서, 생산성의 향상도 실현가능하다.
그리고, 분할한 롤러 본체와 회전체의 구체적인 연결구조에 대해서는, 본 발명에서는 특별히 한정되지 않는다.
예컨대, 상기 롤러 본체의 내주면과 상기 회전체의 외주면을 연결가능하게 함과 동시에, 이 회전체의 외주면 상에 있어서 상기 롤러 본체를 분할가능하게 한 경우에는, 상기 회전체를, 분할된 롤러 본체 단부에 장착할 수 있으므로, 동력전달부의 가공을 용이하고 또한 고정밀도로 행하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 회전체의 외주면에 링형상의 볼록부를 형성함과 동시에, 이 볼록부의 축방향 양 사이드를, 상기 분할한 롤러 본체의 일단면(一端面)과 각각 접촉가능하게 하고, 또한, 상기 볼록부의 외주면을, 이 볼록부에 접촉된 상기 롤러 본체의 외주면과 면일치(面一致)로 하면, 이 볼록부에 의하여 회전체를 위치결정하는 것이 가능해져서, 더욱 회전체의 장착을 용이하고 또한 고정밀도로 행할 수 있게 된다.
<실시예>
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기하여 설명한다.
도 1 및 도 2는, 본 발명의 실시예에 관련되는 모터내장롤러(100)를 나타낸 것으로서, 도 1은, 상술한 도 7에 대응하는, 모터내장롤러(100)의 측단면도, 도 2의 (a), (b)는 각각 도 1 중의 화살표 ⅡA, ⅡB에서 본 측면도이다.
이 모터내장롤러(100)는, 롤러 본체(112) 내에 모터(130)와, 감속기(140)를 구비하고, 이 모터(130)의 회전이 감속기(140)에 의하여 감속되어, 롤러 본체(112)에 전달되는 구성으로 되어 있다.
롤러 본체(112)는, 대략 원통형상의 부재로 이루어지고, 이 롤러 본체(112) 내에는, 상기 모터(130) 및 감속기(140)가 각각 수용되어 있다. 또한, 이 롤러 본체(112)는, 제1롤러 본체(112x)와 제2롤러 본체(112y)의 2개의 부재로 구성되어 있다(후술).
더욱이, 롤러 본체(112)의 양 단부(112a, 112b)에는, 링형상부재(122, 124)를 통하여 베어링(118, 119)이 배치되고, 또한 이 베어링(118, 119)을 통하여 한 쌍의 제1, 제2장착브래킷(114, 116)이 롤러 본체(112)와 상대회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 롤러 본체(112)는, 한 쌍의 제1, 제2장착브래킷(114, 116)의 축심(L2)을 중심으로 하여 회전가능한 구조로 되어 있다.
그리고, 제1, 제2장착브래킷(114, 116)은, 롤러 본체(112)의 양 단부(112a, 112b)를 폐색(閉塞)하는, 종래의 롤러 커버로서의 기능도 수행하고 있다.
이들 제1장착브래킷(114) 및 제2장착브래킷(116)은, 도 2의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 각각 대략 원판형상의 부재로 이루어지고, 도면 중 L2를 중심으로 하여 롤러 본체(112)에 대하여 상대회전 가능하다. 또한, 이 제1, 제2장착브래킷(114, 116)에는, 자신을 컨베이어 프레임 등의 외부부재에 고정하기 위한 장착축(114a 및 116a)이 각각 축(L2)방향으로 돌출하여 마련되어 있음과 동시에, 롤러 본체(112) 내부와 외부의 통기를 도모하기 위한 관통공(114e∼114h 및 116e∼116h)이 마련되어 있다.
도 1로 되돌아와서, 제1장착브래킷(114)의 일단측(롤러 본체(112) 중앙측)에는, 프레임부(114j)가 마련되어 있고, 이 프레임부(114j)는, 베어링(118)의 단면(端面)(118a)과 접촉하고 있다. 또한, 타단측에는 스냅 링(162)이 끼워맞춰져서, 베어링(118)의 단면(118b)과 접촉하고 있다. 즉, 제1장착브래킷(114)은, 베어링(118)에 의하여 그 축선(L2)방향의 이동이 규제되어 있다.
한편, 제2장착브래킷(116)의 일단측(롤러 본체(112) 중앙측)에는, 프레임부(116j)가 마련되어 있고, 이 프레임부(116j)는, 베어링(119)의 단면(119a)과 접촉하고 있다. 또한, 타단측에는 스냅 링(164)이 끼워맞춰져서, 베어링(119)의 단면(119b)과 접촉하고 있다. 즉, 제2장착브래킷(116)은, 베어링(119)에 의하여 그 축선(L2)방향의 이동이 규제되어 있다.
모터(130)는, 공랭(空冷)타입의 범용 모터이다. 이 모터(130)의 케이스(133)는, 제1장착브래킷(114)과 일체화된 엔드 커버(136), 팬 커버(135) 및 본체 케이스(134)가 볼트(150, 152)에 의하여 연결된 구성으로 되어, 엔드 커버(136)가 제1장착브래킷(114)을 통하여 도시하지 않은 외부부재에 회전불가능하게 고정되어 있다. 모터(130) 자체의 각 구성요소는 케이스(133)(134, 135, 136) 내에 수용되어 있다. 모터(130)의 출력축인 모터축(132)은 케이스(133)에 설치된 한 쌍의 베어링(120, 126)에 의하여 양쪽에서 지지되어 있다. 모터축(132)은, 그 일단부(132a)가 베어링(126)으로부터 더욱 한쪽에서 지지한 상태로 뻗어 돌출되어, 그대로 감속기(140)의 입력축으로서 이용되고 있다. 한편, 그 타단측에는 공랭용 팬(137)이 연결되어 있으며, 이 팬(137)은, 모터축(132)의 회전에 의하여 회전가능하다.
감속기(140)는, 종래예로서 설명한 모터내장롤러(10)에 있어서 사용된 감속기(40)와 기본적으로 동일 구성을 가진다. 즉, 이 감속기(140)는, 입력축(모터축(132)의 일단부)(132a)과, 이 입력축(132a)의 외주에 편심체(142)를 통하여 설치되어, 입력축(132a)에 대하여 편심요동 회전가능하게 된 외치기어(143)와, 이 외치기어(143)와 내접맞물림하는 내치기어(144)와, 외치기어(143)에 이 외치기어(143)의 편심요동성분을 흡수가능하게 연결된 요동샤프트(145)를 가지는 이른바 요동내접맞물림식 유성기어 감속기로서, 전체가 케이스(150) 내에 수용ㆍ지지되어 있다. 또한, 요동샤프트(145)는, 원판형상의 베이스 회전체(146)를 통하여 롤러 본체(112)에 동력전달 가능하여, 이 롤러 본체(112)를 회전구동 가능하다.
도 3에, 도 1에 있어서의 동력전달부(X) 주변의 부분확대도(도면 중 (a)) 및 그 분해도(도면 중 (b))를 각각 나타낸다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 롤러 본체(112)는, 제1롤러 본체(112x)(도면 중 좌측)와 제2롤러 본체(112y)(도면 중 우측)의 2개로 구성되어 있고, 베이스 회전체(146)의 외주면(146a)(도면 중 H1) 상에 있어서 2개로 분할가능하다.
이 제1롤러 본체(112x)는, 도시하지 않은 볼트에 의하여 링형상부재(124)에 고정되어 있음과 동시에, 그 내주단면(112x2)은, 베이스 회전체(146)의 외주면(146a)과 연결되어 있다. 한편, 상기 제2롤러 본체(112y)는, 도시하지 않은 볼트에 의하여 베이스 회전체(146)에 고정되어 있음과 동시에, 그 내주단면(112y2)은, 베이스 회전체(146)의 외주면(146a)과 연결되어 있다. 즉, 이 제1, 제2롤러 본체(112x, 112y)의 내주단면(112x2, 112y2)은 각각 베이스 회전체(146)의 외주면(146a)과 연결되어 있어서, 베이스 회전체(146)의 동력을 전달가능한 동력전달부(X)를 구성하고 있다.
도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 롤러 본체(112)를 2개로 분할함으로써, 모터내장롤러(100)는, 제2장착브래킷(116)을 가지는 제1롤러(100x)와, 제1장착브래킷(114) 및 베이스 회전체(146)를 양단에 가지는 제2롤러(100y)로 분할하는 것이 가능하게 되어 있다. 그리고, 분할된 제1, 제2롤러(100x, 100y)는, 제1롤러 본체(112x)의 일단부(112x1)와 제2롤러 본체(112y)의 일단부(112y1)를 용접으로 용착 등을 함으로써 용이하게 연결가능하다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 관련되는 모터내장롤러(100)의 작용에 대하여설명한다.
모터(130)의 모터축(132)( = 입력축(132a))이 1회전하면, 편심체(142)를 통하여 외치기어(143)가 입력축(132a)의 주위에서 1회만큼 편심요동한다. 이 편심요동에 의하여 내치기어(144)와 외치기어(143)의 (내접)맞물림위치가 순차 어긋나서 1회전한다. 여기서, 외치기어(143)의 치수(齒數)는 내치기어(144)의 치수보다 N(이 예에서는 N=1)만큼 적으므로, 외치기어(143)는 내치기어(144)에 대하여 그 「치수차 N」분량만큼 위상이 어긋나게 된다. 그러나, 이 실시예의 경우, 외치기어(143)는 요동샤프트(145)를 통하여 베이스 회전체(146)에 연결되어 있다. 그 때문에, 외치기어(143)는, 그 요동성분이 요동샤프트(145)에 의하여 흡수되어, 이 위상차에 의한 자전성분만이 감속회전으로서 베이스 회전체(146)에 전달되며, 이것이 더욱 롤러 본체(112)로 전달된다.
본 발명의 실시예에 관련되는 모터내장롤러(100)에 의하면, 베이스 회전체(146)와 롤러 본체(112)의 동력전달부(X)에 있어서, 이 롤러 본체(112)를 제1, 제2롤러본체(112x, 112y)의 2개로 분할가능하게 하였으므로, 이 동력전달부(X)의 가공을, 롤러 본체(112) 내(內)가 아니라 제1, 제2롤러본체(112x, 112y) 내주단면(112x2, 112y2)에서 할 수 있다. 따라서, 종래 곤란하였던 동력전달부의 가공을 고(高)정밀도로 또한 용이하게 행할 수 있어서, 생산성의 향상이 실현가능하다.
보다 구체적으로는, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 베이스 회전체(146)를 제2롤러 본체(112y)의 내주단면(112y2)에 장착할 수 있으므로, 베이스 회전체(146)와 제2롤러 본체(112y)의 동력전달부(X1)의 가공이 용이하고, 그 결과, 롤러 본체(112)의 회전중심인, 제1장착브래킷(114)의 축심과 베이스 회전체(146)의 축심의 조정을 용이하고 또한 고정밀도로 행할 수 있다. 또한, 제1롤러 본체(112x)와 베이스 회전체(146)의 동력전달부(X2)의 가공도 제1롤러 본체(112x)의 내주단면(112x2)에서 행할 수 있어서, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 도 4를 이용하여, 본 발명의 제2실시예에 관련되는 모터내장롤러(200)에 대하여 설명한다. 그리고, 이 모터내장롤러(200)는, 롤러 본체(212), 베이스 회전체(246) 이외에는 상기 도 1에 나타낸 모터내장롤러(100)과 동일 구성이므로, 도 4의 (a)에는, 이 모터내장롤러(200)의 동력전달부(Y) 주변의 부분확대도, (b)에는, (a)의 분해도만을 나타낸다.
이 롤러 본체(212)는, 상기 베이스 회전체(246)의 외주면(246a) 상에 있어서 제1롤러 본체(212x)와 제2롤러 본체(212y)의 2개로 분할가능하다. 따라서, 모터내장롤러(200)는, 상기 롤러 본체(212)를 제1롤러 본체(212x)와 제2롤러 본체(212y)의 2개로 분할함으로써, 제2장착브래킷(216)을 가지는 제1롤러(200x)와, 도시하지 않은 제1장착브래킷 및 베이스 회전체(246)를 양단에 가지는 제2롤러(200y)로 분할하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 상기 베이스 회전체(246) 외주(246a)의 축방향 중앙부에는 링형상의 볼록부(246b)가 형성되어 있음과 동시에, 이 볼록부(246b)의 양 사이드(246b1, 246b2)에는, 제1, 제2롤러본체(212x, 212y)의 일단면(212x1, 212y1)이 각각 접촉가능하고, 또한, 볼록부(246b)의 외주면(246b3)은, 접촉된 제1, 제2롤러본체(212x,212y)의 외주면(212x2, 212y2)과 면일치(面一致)하게 되어 있다.
그리고, 분할된 제1, 제2롤러(200x, 200y)는, 제1롤러 본체(212x)의 일단부(212x1)와 베이스 회전체(246)의 볼록부(246b), 및 제2롤러 본체(212y)의 일단부(212y1)와 베이스 회전체(246)의 볼록부(246b)를 각각 용접으로 용착 등을 함으로써 용이하게 연결가능하다.
본 발명의 제2실시예에 관련되는 모터내장롤러(200)에 의하면, 베이스 회전체(246)의 외주(246a)에 형성한 상기 볼록부(246b)에 의하여, 이 베이스 회전체(246)를 제1, 제2롤러본체(212x, 212y)에 대하여 용이하게 위치결정하는 것이 가능하므로, 베이스 회전체(246)의 장착을, 용이하고 또한 고정밀도로 행할 수있다.
상기 실시예에 있어서는, 감속기(140)로서 요동내접맞물림식 유성기어 감속기를 적용하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 롤러 본체의 분할구조는, 도면 중에서 나타낸 것에 한정되지 않고, 회전체와 롤러 본체의 동력전달부에 있어서 이 롤러 본체를 분할가능하면 좋다.
본 발명에 의하면, 동력전달부의 가공이 용이하고 생산성이 높으며, 동시에, 가공정밀도의 향상을 도모할 수 있는 모터내장롤러를 제공가능하게 된다.

Claims (3)

  1. 롤러 본체 내에 모터와 감속기를 구비하고, 이 모터의 회전이 감속기에 의하여 감속되어서 상기 롤러 본체에 전달되는 모터내장롤러에 있어서,
    상기 롤러 본체 내에, 이 롤러 본체와 연결하고, 또한, 상기 감속기의 동력을 이 롤러 본체에 전달가능한 회전체를 배치함과 동시에,
    이 회전체와 상기 롤러 본체의 동력전달부에 있어서 이 롤러 본체를 분할가능하게 한 것을 특징으로 하는 모터내장롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 롤러 본체의 내주면과 상기 회전체의 외주면을 연결가능하게 함과 동시에, 이 회전체의 외주면 상에 있어서 상기 롤러 본체를 분할가능하게 한 것을 특징으로 하는 모터내장롤러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전체의 외주면에 링형상의 볼록부를 형성함과 동시에, 이 볼록부의 축방향 양 사이드를, 상기 분할한 롤러 본체의 일단면(一端面)과 각각 접촉가능하게 하고, 또한, 상기 볼록부의 외주면을, 이 볼록부에 접촉된 상기 롤러 본체의 외주면과 면일치(面一致)한 것을 특징으로 하는 모터내장롤러.
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