特開 2023-50833 発電機能付軸受装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023050833

(43)【公開日】2023-04-11

(54)【発明の名称】発電機能付軸受装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 41/00 20060101AFI20230404BHJP

   F16C 33/66 20060101ALI20230404BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

F16C41/00

F16C33/66 Z

F16C33/78 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021161140

(22)【出願日】2021-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】399030060

【氏名又は名称】学校法人 関西大学

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷 弘詞

(72)【発明者】

【氏名】豊口 陽亮

【テーマコード（参考）】

3J216

3J217

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J216AA02

3J216AA12

3J216AB01

3J216AB31

3J216BA30

3J216CA01

3J216CA04

3J216CA05

3J216CA06

3J216CB03

3J216CB07

3J216CB12

3J216CB13

3J216CC17

3J216CC24

3J216CC33

3J216CC35

3J216CC46

3J216CC68

3J216DA01

3J216EA05

3J217JA37

3J217JB70

3J217JC10

3J701AA02

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701EA63

3J701FA60

(57)【要約】

【課題】発電機による発電及び転がり軸受の潤滑のそれぞれに適した潤滑剤を用いることが可能な発電機能付軸受装置を提供する。
【解決手段】発電機能付軸受装置は、転がり軸受と、発電機と、隔壁とを備える。転がり軸受は、第１対向面を含む静止輪と、第１対向面に対向している第２対向面を含む回転輪と、第１対向面と第２対向面との間に配置されている複数の転動体とを有している。発電機は、静止輪に対する位置が固定されている第１電極及び第２電極と、回転輪に対する位置が固定されている第３電極と、第１電極及び第２電極の表面に形成されている絶縁膜とを有しており、かつ第１対向面と第２対向面との間の空間である軸受空間内に配置されておいる。第３電極は、第１電極との間の距離である第１距離及び第２電極との間の距離である第２距離が回転輪の静止輪に対する回転に伴って変化するように配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

転がり軸受と、
発電機と、
隔壁とを備え、
前記転がり軸受は、第１対向面を含む静止輪と、前記第１対向面に対向している第２対向面を含む回転輪と、前記第１対向面と前記第２対向面との間に配置されている複数の転動体とを有し、
前記発電機は、前記静止輪に対する位置が固定されている第１電極及び第２電極と、前記回転輪に対する位置が固定されている第３電極と、前記第１電極及び前記第２電極の表面に形成されている絶縁膜とを有し、かつ前記第１対向面と前記第２対向面との間の空間である軸受空間内に配置されており、
前記第３電極は、前記第１電極との間の距離である第１距離及び前記第２電極との間の距離である第２距離が前記回転輪の前記静止輪に対する回転に伴って変化するように配置されており、
前記第１距離の時間変化の位相は、前記第２距離の時間変化の位相とずれており、
前記隔壁は、前記軸受空間を、前記発電機が配置されている第１空間と前記複数の転動体が配置されている第２空間とに区分している、発電機能付軸受装置。

【請求項2】

前記第１空間に封入されている第１潤滑剤と、
前記第２空間に封入されている第２潤滑剤とをさらに備え、
前記第１潤滑剤及び前記第２潤滑剤は、互いに異なる潤滑剤である、請求項１に記載の発電機能付軸受装置。

【請求項3】

前記第１潤滑剤の誘電率は、前記第２潤滑剤の誘電率よりも大きい、請求項２に記載の発電機能付軸受装置。

【請求項4】

前記隔壁は、環状であり、
前記静止輪及び前記回転輪は、それぞれ外輪及び内輪であり、
前記隔壁の外周縁は、前記第１対向面に固定されている、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の発電機能付軸受装置。

【請求項5】

前記隔壁の内周縁は、前記第２対向面と接触している、請求項４に記載の発電機能付軸受装置。

【請求項6】

前記隔壁の内周縁は、前記第２対向面と離間している、請求項４に記載の発電機能付軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電機能付軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０２０－１４８３４２号公報（特許文献１）には、発電機能付軸受装置が記載されている。特許文献１に記載の発電機能付軸受装置は、転がり軸受と、第１電極、第２電極及び第３電極と、絶縁膜とを有している。

【0003】

転がり軸受は、静止輪と、回転輪と、複数の転動体とを有している。回転輪は、静止輪に対して回転する。静止輪は第１対向面を有しており、回転輪は第１対向面に対向している第２対向面を有している。複数の転動体は、第１対向面と第２対向面との間に配置されている。

【0004】

第１電極及び第２電極は、静止輪に対する位置が固定されている。第３電極は、回転輪に対する位置が固定されている。絶縁膜は、第１電極及び第２電極の表面に形成されている。第３電極と第１電極との間の距離を、第１距離とする。第３電極と第２電極との間の距離を、第２距離とする。第１距離及び第２距離は、静止輪に対する回転輪の回転に伴って変化する。第１距離の時間変化の位相は、第２距離の時間変化の位相とずれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１４８３４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の発電機能付軸受装置では、静止輪に対する回転輪の回転に伴って第３電極が潤滑剤を介して絶縁膜と摺動することにより、第１電極と第２電極との間に起電力が発生する。特許文献１に記載の発電機能付軸受装置では、上記の起電力を大きくするために、潤滑剤として、誘電率が高い材料が用いられる。しかしながら、上記の起電力を大きくするために好適な潤滑剤が、転がり軸受の潤滑にも好適であるとは限らない。

【0007】

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、発電機による発電及び転がり軸受の潤滑のそれぞれに適した潤滑剤を用いることが可能な発電機能付軸受装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の発電機能付軸受装置は、転がり軸受と、発電機と、隔壁とを備えている。転がり軸受は、第１対向面を含む静止輪と、第１対向面に対向している第２対向面を含む回転輪と、第１対向面と第２対向面との間に配置されている複数の転動体とを有している。発電機は、静止輪に対する位置が固定されている第１電極及び第２電極と、回転輪に対する位置が固定されている第３電極と、第１電極及び第２電極の表面に形成されている絶縁膜とを有しており、かつ第１対向面と第２対向面との間の空間である軸受空間内に配置されている。第３電極は、第１電極との間の距離である第１距離及び第２電極との間の距離である第２距離が回転輪の静止輪に対する回転に伴って変化するように配置されている。第１距離の時間変化の位相は、第２距離の時間変化の位相とずれている。隔壁は、軸受空間を、発電機が配置されている第１空間と複数の転動体が配置されている第２空間とに区分している。

【0009】

上記の発電機能付軸受装置は、第１空間に封入されている第１潤滑剤と、第２空間に封入されている第２潤滑剤とをさらに備えていてもよい。第１潤滑剤及び第２潤滑剤は、互いに異なる潤滑剤であってもよい。上記の発電機能付軸受では、第１潤滑剤の誘電率が、第２潤滑剤の誘電率よりも大きくてもよい。

【0010】

上記の発電機能付軸受装置では、隔壁が、環状であってもよい。静止輪及び回転輪は、それぞれ外輪及び内輪であってもよい。隔壁の外周縁は、第１対向面に固定されていてもよい。

【0011】

上記の発電機能付軸受装置では、隔壁の内周縁が、第２対向面と接触していてもよい。上記の発電機能付軸受装置では、隔壁の内周縁が、第２対向面と離間していてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明の発電機能付軸受装置によると、発電機による発電及び転がり軸受の潤滑のそれぞれに適した潤滑剤を用いることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】軸受装置１００の模式的な断面図である。

【図2】基材２１の斜視図である。

【図3】環状部材２６の斜視図である。

【図4】軸受装置１００の拡大断面図である。

【図5A】軸受装置１００の動作を説明するための第１説明図である。

【図5B】軸受装置１００の動作を説明するための第２説明図である。

【図5C】軸受装置１００の動作を説明するための第３説明図である。

【図5D】軸受装置１００の動作を説明するための第４説明図である。

【図6】軸受装置１００Ａの拡大断面図である。

【図7】軸受装置１００Ｂの模式的な断面図である。

【図8】基材２７の斜視図である。

【図9】環状部材２８の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0015】

（第１実施形態）
以下に、第１実施形態に係る発電機能付軸受装置を説明する。第１実施形態に係る発電機能付軸受装置を、軸受装置１００とする。

【0016】

以下に、軸受装置１００の構成を説明する。

【0017】

図１は、軸受装置１００の模式的な断面図である。図１に示されるように、軸受装置１００は、転がり軸受１０と、発電機２０と、隔壁３０とを有している。

【0018】

転がり軸受１０は、外輪１１と、内輪１２と、複数の転動体１３と、保持器１４と、シール部材１５とを有している。転がり軸受１０は、例えば、深溝玉軸受である。但し、転がり軸受１０は、これに限られない。

【0019】

外輪１１は、転がり軸受１０の静止輪である。外輪１１は、リング状である。外輪１１の中心軸を、中心軸Ａとする。中心軸Ａに沿う方向を、軸方向とする。中心軸Ａを通り、かつ中心軸Ａに直交している方向を、径方向とする。中心軸Ａを中心とする円周に沿う方向を、周方向とする。外輪１１は、第１幅面１１ａと、第２幅面１１ｂと、内周面１１ｃと、外周面１１ｄとを有している。

【0020】

第１幅面１１ａ及び第２幅面１１ｂは、軸方向における外輪１１の端面である。第２幅面１１ｂは、第１幅面１１ａの反対面である。

【0021】

内周面１１ｃは、周方向に延在している。内周面１１ｃは、中心軸Ａ側を向いている。内周面１１ｃの軸方向における一方端は第１幅面１１ａに連なっており、内周面１１ｃの軸方向における他方端は第２幅面１１ｂに連なっている。

【0022】

内周面１１ｃは、軌道面１１ｃａを有している。軌道面１１ｃａは、転動体１３に接触する内周面１１ｃの部分である。軌道面１１ｃａは、例えば、内周面１１ｃの軸方向における中央にある。軌道面１１ｃａは、周方向に延在している。内周面１１ｃは、軌道面１１ｃａにおいて、外周面１１ｄ側に窪んでいる。軌道面１１ｃａは、断面視において、部分円弧状である。

【0023】

外周面１１ｄは、周方向に延在している。外周面１１ｄは、中心軸Ａとは反対側を向いている。すなわち、外周面１１ｄは、径方向における内周面１１ｃの反対面である。外周面１１ｄの軸方向における一方端は第１幅面１１ａに連なっており、外周面１１ｄの軸方向における他方端は第２幅面１１ｂに連なっている。外輪１１は、外周面１１ｄにおいてハウジング（図示せず）に嵌め合わされる。

【0024】

内輪１２は、転がり軸受１０の回転輪である。すなわち、内輪１２は、外輪１１に対して回転する。内輪１２は、リング状である。内輪１２は、外輪１１の径方向内側に配置されている。内輪１２は、第１幅面１２ａと、第２幅面１２ｂと、内周面１２ｃと、外周面１２ｄとを有している。

【0025】

第１幅面１２ａ及び第２幅面１２ｂは、軸方向における内輪１２の端面である。第２幅面１２ｂは、第１幅面１２ａの反対面である。第１幅面１２ａは、軸方向において、第１幅面１１ａと同一側にある。第２幅面１２ｂは、軸方向において、第２幅面１１ｂと同一側にある。

【0026】

内周面１２ｃは、周方向に延在している。内周面１２ｃは、中心軸Ａ側を向いている。内周面１２ｃの軸方向における一方端は第１幅面１２ａに連なっており、内周面１２ｃの軸方向における他方端は第２幅面１２ｂに連なっている。内輪１２は、内周面１２ｃにおいて軸（図示せず）に嵌め合わされている。

【0027】

外周面１２ｄは、周方向に延在している。外周面１２ｄは、中心軸Ａとは反対側を向いている。すなわち、外周面１２ｄは、径方向における内周面１２ｃの反対面である。外周面１２ｄは、径方向において内周面１１ｃと対向している。外周面１２ｄの軸方向における一方端は第１幅面１２ａに連なっており、外周面１２ｄの軸方向における他方端は第２幅面１２ｂに連なっている。

【0028】

外周面１２ｄは、軌道面１２ｄａを有している。軌道面１２ｄａは、転動体１３に接触する外周面１２ｄの部分である。軌道面１２ｄａは、例えば、外周面１２ｄの軸方向における中央にある。軌道面１２ｄａは、周方向に延在している。外周面１２ｄは、軌道面１２ｄａにおいて、内周面１２ｃ側に窪んでいる。軌道面１２ｄａは、断面視において、部分円弧状である。軌道面１２ｄａは、径方向において軌道面１１ｃａに対向している。

【0029】

転動体１３は、例えば、玉である（球状である）。転動体１３は、内周面１１ｃと外周面１２ｄとの間に配置されている。より具体的には、転動体１３は、軌道面１１ｃａと軌道面１２ｄａとの間に配置されている。複数の転動体１３は、保持器１４により保持されている。隣り合っている２つの転動体１３の間の距離は、保持器１４により一定範囲内に保たれている。

【0030】

内周面１１ｃと外周面１２ｄとの間の空間を、軸受空間とする。第１幅面１１ａ側にある内周面１１ｃの端部には、溝１１ｃｂが形成されている。第１幅面１２ａ側にある外周面１２ｄの端部には、溝１２ｄｂが形成されている。溝１１ｃｂ及び溝１２ｄｂは、周方向に延在している。シール部材１５の外周縁は、溝１１ｃｂに圧入されることにより、外輪１１に固定されている。シール部材１５の内周縁は、溝１２ｄｂに接触している。これにより、軸受空間の第１幅面１１ａ（第１幅面１２ａ）側がシール部材１５により閉塞されている。

【0031】

シール部材１５は、第１面１５ａと、第２面１５ｂとを有している（図４参照）。第１面１５ａは、軸受空間の内部側に向いている面である。第２面１５ｂは、軸方向における第１面１５ａの反対面である。軸受空間の第２幅面１１ｂ（第２幅面１２ｂ）側は、シール部材１６（図示せず）により閉塞されていてもよい。

【0032】

発電機２０は、基材２１と、複数の第１電極２２及び第２電極２３と、絶縁膜２４とを有している。図２は、基材２１の斜視図である。図２に示されるように、基材２１は、第１面２１ａと、第２面２１ｂとを有している。第１面２１ａ及び第２面２１ｂは、軸方向における基材２１の端面である。第２面２１ｂは、第１面２１ａの反対面である。基材２１は、例えば絶縁材料により形成されている。基材２１は、第２面２１ｂが第１面１５ａと対向するように、シール部材１５上に配置されている。

【0033】

第１電極２２及び第２電極２３は、第１面２１ａ上に配置されている。複数の第１電極２２は周方向において間隔を空けて配置されており、複数の第２電極２３は周方向において間隔を空けて配置されている。隣り合っている２つの第１電極２２の間の周方向における距離及び隣り合っている２つの第２電極２３の間の周方向における距離は、例えば一定である。第１電極２２及び第２電極２３は、周方向において交互に配置されている。

【0034】

複数の第１電極２２は互いに電気的に接続されており、複数の第２電極２３は互いに電気的に接続されている。第１電極２２及び第２電極２３は、導電材料により形成されている。第１電極２２及び第２電極２３は、例えば銅箔により形成されている。

【0035】

第１電極２２には、引き出し線２２ａが接続されている。第２電極２３には、引き出し線２３ａが接続されている。引き出し線２２ａ及び引き出し線２３ａは、基材２１に形成されている貫通穴及びシール部材１５に形成されている貫通穴を通って軸受空間の外部に引き出されている。

【0036】

基材２１は、シール部材１５に固定されている。上記のとおり、シール部材１５は、外輪１１に固定されている。そのため、基材２１上に配置されている第１電極２２及び第２電極２３は、外輪１１に対する位置が固定されている。

【0037】

図１に示されるように、絶縁膜２４は、第１電極２２及び第２電極２３の表面に形成されている。絶縁膜２４は、絶縁材料により形成されている。絶縁膜２４は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜又はダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜である。但し、絶縁膜２４は、これに限られない。

【0038】

発電機２０は、環状部材２６をさらに有している。図３は、環状部材２６の斜視図である。図３に示されるように、環状部材２６は、第１面２６ａと、第２面２６ｂとを有している。第１面２６ａ及び第２面２６ｂは、軸方向における環状部材２６の端面である。第１面２６ａは、絶縁膜２４側を向いている（図１参照）。第２面２６ｂは、第１面２６ａの反対面である。環状部材２６は、導電材料により形成されている。環状部材２６は、内周縁において、外周面１２ｄに固定されている。

【0039】

環状部材２６は、第１面２６ａに複数の凸部２６ｃを有している。凸部２６ｃは、第２面２６ｂとは反対側に向かって突出している。複数の凸部２６ｃは、周方向において間隔を空けて配置されている。凸部２６ｃの数は、例えば、第１電極２２の数及び第２電極２３の数に等しい。隣り合っている２つの凸部２６ｃの間の周方向における距離は、例えば一定である。

【0040】

凸部２６ｃは、第３電極２５を構成している。上記のとおり、第１面２６ａは絶縁膜２４側を向いているため、凸部２６ｃ（第３電極２５）は、絶縁膜２４を介在させて第１電極２２及び第２３と対向している。上記のとおり、環状部材２６は内周縁において内輪１２に固定されているため、第３電極２５は、内輪１２に対する位置が固定されている。

【0041】

第３電極２５（凸部２６ｃ）と第１電極２２との間の軸方向における距離を、第１距離とする。第３電極２５（凸部２６ｃ）と第２電極２３との間の軸方向における距離を、第２距離とする。内輪１２の外輪１１の回転に伴い、第１距離及び第２距離は、変化する。

【0042】

上記のとおり、第１電極２２及び第２電極２３が周方向において交互に等間隔で配置され、第３電極２５（凸部２６ｃ）が周方向において交互に等間隔で配置され、第３電極２５（凸部２６ｃ）の数が第１電極２２の数及び第２電極２３の数に等しいため、第３電極２５（凸部２６ｃ）は、内輪１２の外輪１１に対する回転に伴い、第１電極２２及び第２電極２３と交互に対向する。そのため、第１距離の時間変化の位相及び第２距離の時間変化の位相は、互いにずれている。

【0043】

軸受空間のうちの発電機２０を含む空間を、第１空間とする。軸受空間のうちの複数の転動体１３を含む空間を、第２空間とする。図１に示されるように、隔壁３０は、軸方向において発電機２０（環状部材２６）と保持器１４との間に配置されていることにより、軸受空間を第１空間と第２空間とに区分している。隔壁３０は、環状である。

【0044】

図４は、軸受装置１００の拡大断面図である。図４に示されるように、軌道面１１ｃａと溝１１ｃｂとの間にある内周面１１ｃの部分には、溝１１ｃｃが形成されている。軌道面１２ｄａと溝１２ｄｂとの間にある外周面１２ｄの部分には、溝１２ｄｃが形成されている。溝１１ｃｃ及び溝１２ｄｃは、周方向に延在している。

【0045】

隔壁３０は、外周縁が溝１１ｃｃに圧入されることにより、外輪１１に対して固定されている。すなわち、隔壁３０の外周縁は、溝１１ｃｃに対する圧入部になっている。隔壁３０の内周縁は、溝１２ｄｃに接触している。すなわち、隔壁３０の内周縁は、隔壁３０のリップになっている。隔壁３０の内周縁（リップ）は、内輪１２の外輪１１に対する回転に伴い、溝１２ｄｃと摺動する。隔壁３０は、弾性部材により形成されていることが好ましい。隔壁３０は、例えば、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等により形成されている。

【0046】

第１空間には、第１潤滑剤Ｌ１が封入されている。第２空間には、第２潤滑剤Ｌ２が封入されている。第２潤滑剤Ｌ２は、第１潤滑剤Ｌ１とは異なる潤滑剤である。第１潤滑剤Ｌ１は、発電機２０の動作に適した潤滑剤である。第１潤滑剤Ｌ１の誘電率は、好ましくは、第２潤滑剤Ｌ２の誘電率よりも高い。第１潤滑剤Ｌ１は、例えばグリセリンである。第２潤滑剤Ｌ２は、転がり軸受１０の潤滑に適した潤滑剤である。第２潤滑剤Ｌ２は、例えばリチウム石鹸基グリースである。

【0047】

以下に、軸受装置１００の発電動作を説明する。

【0048】

図５Ａは、軸受装置１００の動作を説明するための第１説明図である。図５Ｂは、軸受装置１００の動作を説明するための第２説明図である。図５Ｃは、軸受装置１００の動作を説明するための第３説明図である。図５Ｄは、軸受装置１００の動作を説明するための第４説明図である。

【0049】

軸受装置１００が動作する際には、第１空間に第１潤滑剤Ｌ１が供給されている。そのため、図５Ａに示されるように、内輪１２の回転に伴って、第１電極２２上にある絶縁膜２４と第３電極２５（凸部２６ｃ）とが第１潤滑剤Ｌ１を介して互いに摺動する。その結果、第１電極２２に正の電荷が誘導されるとともに、第２電極２３に負の電荷が誘導される。図５Ａに示される状態から内輪１２の相対的な回転が進むと、図５Ｂに示されるように、各電極に誘導された電荷に起因した起電力に基づいて、第１電極２２から第２電極２３へと電流が流れる。

【0050】

図５Ｂに示される状態から内輪１２の回転が進むと、図５Ｃに示されるように、第２電極２３上にある絶縁膜２４と第３電極２５（凸部２６ｃ）とが第１潤滑剤Ｌ１を介して互いに摺動する。その結果、第１電極２２に負の電荷が誘導されるとともに、第２電極２３に正の電荷が誘導される。

【0051】

図５Ｃに示される状態から内輪１２の回転が進むと、図５Ｄに示されるように、各電極に誘導された電荷に起因した起電力に基づき、第２電極２３から第１電極２２へと電流が流れる。図５Ｄに示される状態から内輪１２の回転が進むと、図５Ａに示される状態に戻る。このように、軸受装置１００においては、内輪１２の回転に伴って、第１電極２２及び第２電極２３からパルス状の電流（電圧）が出力される。第１電極２２及び第２電極２３において発生した電力は、電気二重層キャパシタ、二次電池等に蓄電される。

【0052】

以下に、軸受装置１００の効果を説明する。

【0053】

上記のとおり、軸受装置１００では、第１電極２２上及び第２電極２３上にある絶縁膜２４と第３電極２５とが第１潤滑剤Ｌ１を介して互いに摺動することにより、発電が行われる。また、軸受装置１００では、転動体１３と軌道面１１ｃａ及び軌道面１２ｄａとが第２潤滑剤Ｌ２を介して互いに転がり運動する。

【0054】

転がり軸受１０の軸受空間は、隔壁３０により、第１空間と第２空間とに互いに区分されている。そのため、第１潤滑剤Ｌ１と第２潤滑剤Ｌ２とが互いに混入することが防止され、第１潤滑剤Ｌ１を第２潤滑剤Ｌ２と異なる潤滑剤にすること、すなわち、第１潤滑剤Ｌ１及び第２潤滑剤Ｌ２にそれぞれ発電機２０による発電及び転がり軸受１０の潤滑に適した潤滑剤を用いることが可能となる。その結果、軸受装置１００では、発電機２０における発電性能と転がり軸受１０における回転性能とを両立することができる。

【0055】

隔壁３０の外周縁を外輪１１に固定する場合の隔壁３０の内周縁における内輪１２に対する周速は、隔壁３０の内周縁を内輪１２に固定する場合の隔壁３０の外周縁における外輪１１に対する周速よりも小さくなる。軸受装置１００では、隔壁３０の外周縁が外輪１１に固定されているため、隔壁３０の内周縁と内輪１２との接触に伴う摩擦損失や隔壁３０の内周縁における摩耗を抑制することができる。

【0056】

軸受装置１００では、隔壁３０の内周縁が内輪１２に接触しているため、第１潤滑剤Ｌ１及び第２潤滑剤Ｌ２の粘度が低い場合であっても、隔壁３０が第１潤滑剤Ｌ１及び第２潤滑剤Ｌ２をより確実にシールすることが可能となる。

【0057】

（第２実施形態）
以下に、第２実施形態に係る発電機能付軸受装置の構成を説明する。第２実施形態に係る発電機能付軸受装置を、軸受装置１００Ａとする。ここでは、軸受装置１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。

【0058】

軸受装置１００Ａは、転がり軸受１０と、発電機２０と、隔壁３０とを有している。この点に関して、軸受装置１００Ａの構成は、軸受装置１００の構成と共通している。

【0059】

図６は、軸受装置１００Ａの拡大断面図である。図６に示されるように、軸受装置１００Ａでは、隔壁３０の内周縁が、溝１２ｄｃから離間している。すなわち、軸受装置１００Ａでは、隔壁３０の内周縁が、ラビリンス部になっており、溝１２ｄｃとの間でラビリンス隙間を構成している。この点に関して、軸受装置１００Ａの構成は、軸受装置１００の構成と異なっている。

【0060】

軸受装置１００Ａでは、隔壁３０の内周縁が、内輪１２と接触していない。そのため、軸受装置１００Ａによると、隔壁３０の内周縁と内輪１２との接触に伴う摩擦損失や隔壁３０の内周縁における摩耗を抑制することができる。なお、第１潤滑剤Ｌ１及び第２潤滑剤Ｌ２の粘度が高い場合には、隔壁３０の内周縁と内輪１２とが離間していても、第１潤滑剤Ｌ１及び第２潤滑剤Ｌ２が互いに混入することが抑制される。

【0061】

（第３実施形態）
以下に、第３実施形態に係る発電機能付軸受装置を説明する。第３実施形態に係る発電機能付軸受装置を、軸受装置１００Ｂとする。ここでは、軸受装置１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。

【0062】

図７は、軸受装置１００Ｂの模式的な断面図である。図７に示されるように、軸受装置１００Ｂは、転がり軸受１０と、発電機２０と、隔壁３０とを有している。この点に関して、軸受装置１００Ｂの構成は、軸受装置１００の構成と共通している。しかしながら、軸受装置１００Ｂの構成は、発電機２０の詳細に関して、軸受装置１００の構成と異なっている。

【0063】

軸受装置１００Ｂでは、発電機２０が、基材２１に代えて基材２７を有している。図８は、基材２７の斜視図である。図８に示されるように、基材２７は、内周面２７ａと、外周面２７ｂとを有している。内周面２７ａ及び外周面２７ｂは、周方向に延在している。内周面２７ａは、中心軸Ａ側を向いている。外周面２７ｂは、中心軸Ａとは反対側を向いている（径方向における内周面２７ａの反対面である）。基材２７は、外周面２７ｂにおいて、外輪１１に固定されている。基材２７は、絶縁材料により形成されている。第１電極２２及び第２電極２３は、内周面２７ａ上に配置されている。

【0064】

軸受装置１００Ｂでは、発電機２０が、環状部材２６に代えて環状部材２８を有している。図９は、環状部材２８の斜視図である。図９に示されるように、環状部材２８は、内周面２８ａと、外周面２８ｂとを有している。内周面２８ａ及び外周面２８ｂは、周方向に延在している。内周面２８ａは、中心軸Ａ側を向いている。環状部材２８は、内周面２８ａにおいて、内輪１２に固定されている。外周面２８ｂは、中心軸Ａとは反対側を向いている（径方向における内周面２８ａの反対面である）。

【0065】

環状部材２８は、外周面２８ｂに、複数の凸部２８ｃを有している。凸部２８ｃは、内周面２８ａとは反対側に向かって外周面２８ｂから突出している。複数の凸部２８ｃは、周方向において等間隔で配置されている。凸部２８ｃの数は、第１電極２２の数及び第２電極２３の数に等しい。凸部２８ｃは、径方向において、第１電極２２及び第２電極２３の表面に形成されている絶縁膜２４と対向している。凸部２８ｃは、第３電極２５を構成している。なお、軸受装置１００Ｂでは、第１距離は第３電極２５（凸部２８ｃ）と第１電極２２との間の径方向における距離であり、第２距離は第３電極２５（凸部２８ｃ）と第２電極２３との間の径方向における距離である。

【0066】

軸受装置１００Ｂでも、内輪１２の外輪１１に対する回転に伴い、第３電極２５（凸部２８ｃ）が第１潤滑剤Ｌ１を介在させて絶縁膜２４と摺動し、第１距離及び第２距離が互いに異なる位相で時間変化する。そのため、軸受装置１００Ｂでも、軸受装置１００と同様に、発電機２０が発電動作を行う。

【0067】

以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。

【符号の説明】

【0068】

１００ 軸受装置、１００Ａ 軸受装置、１００Ｂ 軸受装置、１０ 転がり軸受、１１ 外輪、１１ａ 第１幅面、１１ｂ 第２幅面、１１ｃ 内周面、１１ｃａ 軌道面、１１ｃｂ 溝、１１ｃｃ 溝、１１ｄ 外周面、１２ 内輪、１２ａ 第１幅面、１２ｂ 第２幅面、１２ｃ 内周面、１２ｄ 外周面、１２ｄａ 軌道面、１２ｄｂ，１２ｄｃ 溝、１３ 転動体、１４ 保持器、１５ シール部材、１５ａ 第１面、１５ｂ 第２面、１６ シール部材、２０ 発電機、２１ 基材、２１ａ 第１面、２１ｂ 第２面、２２ 第１電極、２２ａ 引き出し線、２３ 第２電極、２３ａ 引き出し線、２４ 絶縁膜、２５ 第３電極、２６ 環状部材、２６ａ 第１面、２６ｂ 第２面、２６ｃ 凸部、２７ 基材、２７ａ 内周面、２７ｂ 外周面、２８ 環状部材、２８ａ 内周面、２８ｂ 外周面、２８ｃ 凸部、３０ 隔壁、Ａ 中心軸、Ｌ１ 第１潤滑剤、Ｌ２ 第２潤滑剤。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】