(57)【要約】【課題】転がり軸受の状態を検知可能なセンサを簡易に構成することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る転がり軸受は、内輪と、内輪の外側に配置される外輪と、内輪と外輪との間に配置される転動体と、内輪と外輪との間に配置されるとともに、転動体を保持する保持器と、導電性材料により形成された第１電極及び第２電極と、第１電極及び第２電極の表面に形成された絶縁膜とを備える。転動体及び保持器の一方は、第３電極になっている。第１電極と第３電極との間の距離である第１距離及び第２電極と第３電極との距離である第２距離は、外輪に対する内輪の相対的な回転に伴って変化する。外輪に対する内輪の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化は、外輪に対する内輪の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化と位相がずれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、
前記内輪の外側に配置される外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に配置される転動体と、
前記内輪と前記外輪との間に配置されるとともに、前記転動体を保持する保持器と、
導電性材料により形成された第１電極及び第２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た絶縁膜とを備え、
前記転動体及び前記保持器の一方は、第３電極になっており、
前記第１電極と前記第３電極との間の距離である第１距離及び前記第２電極と前記第３電極との距離である第２距離は、前記外輪に対する前記内輪の相対的な回転に伴って変化し、
前記外輪に対する前記内輪の相対的な回転に伴う前記第１距離の時間変化は、前記外輪に対する前記内輪の相対的な回転に伴う前記第２距離の時間変化と位相がずれている、転がり軸受。
【請求項２】
前記転動体は、玉であり、
前記保持器は、前記第３電極になっており、
前記保持器は、前記転動体を保持している部分において中心軸方向に沿って突出している凸部を有している、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記転動体は、周方向に沿って等間隔で配置されており、
前記第１電極の数及び前記第２電極の数は、それぞれ前記転動体の数の整数倍であり、
前記第１電極及び前記第２電極は、周方向に沿って交互に等間隔で配置されている、請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記保持器は、前記第３電極になっており、
前記保持器の前記第１電極と対向する面には、前記第１電極に向かって突出する凸部が形成されている、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記凸部は、周方向に沿って等間隔で配置されており、
前記第１電極及び前記第２電極の数は、それぞれ前記凸部の数の整数倍であり、
前記第１電極及び前記第２電極は、周方向に沿って交互に等間隔で配置されている、請求項４に記載の転がり軸受。
【請求項６】
前記内輪と前記外輪との間にある軸受空間を画するシール部材をさらに備え、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記シール部材の前記軸受空間側の面上に配置されている、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項７】
前記絶縁膜は、ポリテトラフルオロエチレン膜である、請求項１〜請求項６いずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項８】
前記絶縁膜の厚さは、１００μｍ以下である、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の前記転がり軸受と、
前記第１電極と前記第２電極との間の電圧に基づいて前記保持器の公転速度を検知する検知部を備える、センサ付き転がり軸受。
【請求項１０】
前記検知部は、前記保持器の前記公転速度に基づいて前記外輪に対する前記内輪の相対的な回転速度を推定可能に構成されている、請求項９に記載のセンサ付き転がり軸受。
【請求項１１】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の前記転がり軸受と、
前記第１電極と前記第２電極との間の電圧に基づいて前記転がり軸受の内部に供給されている潤滑剤の状態を検知する検知部を備える、センサ付き転がり軸受。
【請求項１２】
前記検知部が検知する前記潤滑剤の状態は、前記潤滑剤中の水分含有量である、請求項１１に記載のセンサ付き転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受及びセンサ付き転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００８−０１９９３３号公報）には、軸受システムが記載されている。特許文献１に記載の軸受システムは、転がり軸受と、第１センサと、第２センサとを有している。第１センサは、回転輪の回転速度を検知するセンサであり、第２センサは、保持器又は転動体の公転速度を検知するセンサである。
【０００３】
転がり軸受及びセンサにより構成される軸受システムとしては、その他に、特許文献２（特開２０１７−１６０９７４号公報）に記載の軸受システム及び特許文献３（特開２０１８−０３８６９２号公報）に記載の軸受システムがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０１９９３３号公報
【特許文献２】特開２０１７−１６０９７４号公報
【特許文献３】特開２０１８−０３８６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜特許文献３に記載の軸受システムにおいては、磁気感応素子等のセンサを転がり軸受に対して外付けで取り付ける必要がある。そのため、特許文献１〜特許文献３に記載の軸受システムにおいては、システム構成の複雑化が懸念される。
【０００６】
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、転がり軸受の状態を検知可能なセンサを簡易に構成することができる転がり軸受を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る転がり軸受は、内輪と、内輪の外側に配置される外輪と、内輪と外輪との間に配置される転動体と、内輪と外輪との間に配置されるとともに、転動体を保持する保持器と、導電性材料により形成された第１電極及び第２電極と、第１電極及び第２電極の表面に形成された絶縁膜とを備えている。転動体及び保持器の一方は、第３電極になっている。第１電極と第３電極との間の距離である第１距離及び第２電極と第３電極との距離である第２距離は、外輪に対する内輪の相対的な回転に伴って変化する。外輪に対する内輪の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化は、外輪に対する内輪の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化と位相がずれている。
【０００８】
本発明の一態様に係る転がり軸受においては、第１距離が小さくなる際に、第１電極に正の電荷が誘導されるとともに、第２電極に負の電荷が誘導される。第１距離が大きくなると、各電極に誘導された電荷により、第１電極から第２電極へと電流が流れる。また、本発明の一態様に係る転がり軸受においては、第２距離が小さくなる際に、第１電極に負の電荷が誘導されるとともに、第２電極に正の電荷が誘導される。第２距離が大きくなると、各電極に誘導された電荷により、第２電極から第１電極へと電流が流れる。本発明の一態様に係る転がり軸受においては、上記の電流を用いて転がり軸受の動作状態を判断することができるため、簡易な構成で状態を検知可能なセンサを構成することができる。
【０００９】
上記の転がり軸受において、転動体は、玉であってもよい。保持器は、第３電極になっていてもよい。保持器は、転動体を保持している部分において中心軸方向に沿って突出している凸部を有していてもよい。上記の転がり軸受において、転動体は、周方向に沿って等間隔で配置されていてもよい。第１電極の数及び第２電極の数は、それぞれ転動体の数の整数倍であってもよい。第１電極及び第２電極は、周方向に沿って交互に等間隔で配置されていてもよい。
【００１０】
上記の転がり軸受において、保持器は、第３電極になっていてもよい。保持器の第１電極と対向する面には、第１電極に向かって突出する凸部が形成されていてもよい。上記の転がり軸受において、凸部は、周方向に沿って等間隔で配置されていてもよい。第１電極及び第２電極の数は、それぞれ凸部の数の整数倍であってもよい。第１電極及び第２電極は、周方向に沿って交互に等間隔で配置されていてもよい。
【００１１】
上記の転がり軸受は、内輪と外輪との間にある軸受空間を画するシール部材をさらに備えていてもよい。第１電極及び第２電極は、シール部材の軸受空間側の面上に配置されていてもよい。
【００１２】
上記の転がり軸受において、絶縁膜は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜であってもよい。上記の転がり軸受において、絶縁膜の厚さは、１００μｍ以下であってもよい。
【００１３】
本発明の一態様に係るセンサ付き転がり軸受は、上記の転がり軸受と、第１電極と第２電極との間の電圧に基づいて保持器の公転速度を検知する検知部を備えている。上記のセンサ付き転がり軸受において、検知部は、保持器の公転速度に基づいて外輪に対する内輪の相対的な回転速度を推定可能に構成されていてもよい。
【００１４】
本発明の他の態様に係るセンサ付き転がり軸受は、転がり軸受と、第１電極と第２電極との間の電圧に基づいて転がり軸受の内部に供給されている潤滑剤の状態を検知する検知部を備えている。上記のセンサ付き転がり軸受において、前記検知部が検知する潤滑剤の状態は、潤滑剤中の水分含有量であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様に係る転がり軸受によると、転がり軸受の状態を検知可能なセンサを簡易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】転がり軸受１０の上面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
【図４】図２の領域ＩＶにおける拡大図である。
【図５】図３の領域Ｖにおける拡大図である。
【図６Ａ】転がり軸受１０の効果を説明するための第１説明図である。
【図６Ｂ】転がり軸受１０の効果を説明するための第２説明図である。
【図６Ｃ】転がり軸受１０の効果を説明するための第３説明図である。
【図６Ｄ】転がり軸受１０の効果を説明するための第４説明図である。
【図７】電極間電圧と保持器１４の公転速度との関係を示す模式的なグラフである。
【図８】外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転速度と保持器１４の公転速度との関係を示す模式的なグラフである。
【図９】転がり軸受１０Ａの上面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘにおける断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩにおける断面図である。
【図１２】転がり軸受２０の上面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける断面図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶにおける断面図である。
【図１５】図１３の領域ＸＶにおける拡大図である。
【図１６】図１４の領域ＸＶＩにおける拡大図である。
【図１７】転がり軸受２０Ａの底面図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩにおける断面図である。
【図１９】図１７のＸＩＸ−ＸＩＸにおける断面図である。
【図２０】転がり軸受３０の上面図である。
【図２１】図２０のＸＸＩ−ＸＸＩにおける断面図である。
【図２２】図２０のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩにおける断面図である。
【図２３】転がり軸受４０の断面図である。
【図２４】内方部材４１が外方部材４２に対して相対的に回転した状態における転がり軸受４０の断面図である。
【図２５】発電装置１００のブロック図である。
【図２６】センサ付き転がり軸受２００のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態の詳細を、図面を参酌しながら説明する。以下の図面においては、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。
【００１８】
（第１実施形態）
以下に、第１実施形態に係る転がり軸受（以下「転がり軸受１０」とする）の構成を説明する。
【００１９】
図１は、転がり軸受１０の上面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。図１〜図３に示されるように、転がり軸受１０は、円筒ころ軸受である。転がり軸受１０は、内輪１１と、外輪１２と、転動体１３と、保持器１４と、第１電極１５と、第２電極１６と、絶縁膜１７及び絶縁膜１８（詳細には、図４及び図５参照）とを有している。
【００２０】
内輪１１は、環状（リング状）の形状を有している。内輪１１は、内周面１１ａと、外周面１１ｂとを有している。外周面１１ｂは、内輪１１の軌道面を有している。内輪１１には、軸（図示せず）が挿入される。
【００２１】
外輪１２は、環状の形状を有している。外輪１２は、上面１２ａと、底面１２ｂと、内周面１２ｃと、外周面１２ｄとを有している。上面１２ａ及び底面１２ｂは、転がり軸受１０の中心軸方向における端面を構成している。なお、中心軸方向とは、転がり軸受の回転輪（転がり軸受１０においては内輪１１）の回転の軸に沿う方向である。内周面１２ｃは、上面１２ａ及び底面１２ｂに連なっている。外周面１２ｄは、上面１２ａ及び底面１２ｂに連なっている。外輪１２は、内周面１２ｃが外周面１１ｂに対向するように、内輪１１の外側に配置されている。外輪１２は、ハウジング（図示せず）に取り付けられる。
【００２２】
内周面１２ｃには、凹部１２ｃａが形成されている。内周面１２ｃは、凹部１２ｃａにおいて、外周面１２ｄ側に窪んでいる。凹部１２ｃａの底面は、外輪１２の軌道面を構成している。このことを別の観点から言えば、内周面１２ｃは、凹部１２ｃａの上面１２ａ側に形成された鍔１２ｃｂと、凹部１２ｃａの底面１２ｂ側に形成された鍔１２ｃｃとを有しており、鍔１２ｃｂ及び鍔１２ｃｃとの間にある内周面１２ｃが外輪１２の軌道面を構成している。
【００２３】
転動体１３は、円筒形状を有している。転動体１３は、上面１３ａと、底面１３ｂと、外周面１３ｃとを有している。外周面１３ｃは、上面１３ａ及び底面１３ｂに連なっている。外周面１３ｃは、転動体１３の転動面を構成している。転動体１３は、内輪１１と外輪１２との間に配置されている。より具体的には、転動体１３は、外周面１３ｃが凹部１２ｃａの底面及び外周面１１ｂと接するとともに、上面１３ａ及び底面１３ｂが凹部１２ｃａの側面と対向するように、凹部１２ｃａ内に配置されている。
【００２４】
保持器１４は、第３電極Ｒになっている。保持器１４は、もみ抜き保持器である。保持器１４は、例えば導電材料により形成されている。保持器１４は、環状の形状を有している。保持器１４は、内周面１４ａと、外周面１４ｂと、貫通穴１４ｃとを有している。保持器１４は、内周面１４ａが外周面１１ｂと対向するとともに、外周面１４ｂが内周面１２ｃと対向するように、内輪１１と外輪１２との間に配置されている。貫通穴１４ｃは、保持器１４を厚さ方向（内周面１４ａから外周面１４ｂに向かう方向）に貫通している。貫通穴１４ｃは、周方向に沿って、等間隔で複数形成されている。なお、周方向とは、中心軸方向から見て、転がり軸受の回転輪（転がり軸受１０においては、内輪１１）の回転の軸を中心とする円周に沿う方向である。貫通穴１４ｃの数は、転動体１３の個数に等しい。貫通穴１４ｃ内には、転動体１３が配置されている。これにより、転動体１３は、転動体１３同士の周方向における間隔が等間隔になるように保持器１４に保持されている。
【００２５】
外周面１４ｂには、凸部１４ｂａが形成されている。外周面１４ｂは、凸部１４ｂａにおいて、内周面１４ａとは反対側に突出している。凸部１４ｂａの数は、転動体１３の数に等しいことが好ましい。凸部１４ｂａは、周方向に沿って等間隔で配置されていることが好ましい。外周面１４ｂには、凹部１４ｂｂが形成されている。外周面１４ｂは、凹部１４ｂｂにおいて、内周面１４ａ側に窪んでいる。凹部１４ｂｂの数は、転動体１３の数に等しいことが好ましい。凹部１４ｂｂは、隣り合う２つの凸部１４ｂａの間に配置されている。すなわち、凸部１４ｂａ及び凹部１４ｂｂは、周方向に沿って等間隔で交互に形成されている。
【００２６】
第１電極１５及び第２電極１６は、導電材料により形成されている。第１電極１５及び第２電極１６は、例えば、銅（Ｃｕ）又は銅合金により形成されている。第１電極１５及び第２電極１６は、保持器１４に対向する位置に配置されている。より具体的には、第１電極１５及び第２電極１６は、鍔１２ｃｂに位置する内周面１２ｃ上に配置されている。第１電極１５の数及び第２電極１６の数は、それぞれ、凸部１４ｂａの数の整数倍になっている。「第１電極１５の数及び第２電極１６の数がそれぞれ凸部１４ｂａの数の整数倍になっている」には、第１電極１５の数及び第２電極１６の数がそれぞれ凸部１４ｂａの数に等しい場合が含まれている。第１電極１５及び第２電極１６は、周方向に沿って等間隔で交互に配置されている。複数の第１電極１５は一体に形成されていてもよく、複数の第２電極１６は一体に形成されていてもよい。但し、第１電極１５は、第２電極１６と電気的に分離されている。
【００２７】
外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴って、保持器１４は、周方向に沿って公転する。第３電極Ｒ（転がり軸受１０においては、保持器１４）と第１電極１５との間の径方向における距離を第１距離とし、第３電極Ｒと第２電極１６との間の径方向における距離を第２距離とする。外周面１４ｂには、凸部１４ｂａ（及び凹部１４ｂｂ）が形成されているため、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴って（保持器１４の公転に伴って）、第１距離及び第２距離が時間変化する。
【００２８】
第１電極１５及び第２電極１６は、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されている。
【００２９】
転がり軸受１０においては、凸部１４ｂａが周方向に沿って等間隔で配置されている。また、転がり軸受１０においては、第１電極１５及び第２電極１６の数がそれぞれ凸部１４ｂａの数の整数倍になっている。さらに、転がり軸受１０においては、第１電極１５及び第２電極１６が周方向に沿って等間隔で交互に配置されている。そのため、転がり軸受１０においては、第１電極１５が凸部１４ｂａと対向している際には第２電極１６が凸部１４ｂａと対向しておらず、第２電極１６が凸部１４ｂａと対向している際には第１電極１５が凸部１４ｂａと対向していないことになるため、第１距離の時間変化の位相と第２距離の時間変化の位相とが、逆位相になる。
【００３０】
図４は、図２の領域ＩＶにおける拡大図である。図５は、図３の領域Ｖにおける拡大図である。図４及び図５に示されるように、絶縁膜１７は、第１電極１５及び第２電極１６上に形成されている。絶縁膜１７は、絶縁材料により形成されている。絶縁膜１７は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンで形成されている（絶縁膜１７は、ポリテトラフルオロエチレン膜である）。第１電極１５及び第２電極１６と外輪１２（より具体的には、鍔１２ｃｂ）との間には、絶縁膜１８が形成されている。絶縁膜１８は、絶縁材料により形成されている。これにより、第１電極１５及び第２電極１６は、外輪１２から電気的に分離されている。
【００３１】
絶縁膜１７の厚さＴは、好ましくは、１８０μｍ以下である。厚さＴは、さらに好ましくは、１００μｍ以下である。なお、厚さＴは、例えば１２．５μｍ以上である。凸部１４ｂａと第１電極１５（第２電極１６）とが対向している際の絶縁膜１７と凸部１４ｂａとの間の距離を、距離ＤＩＳとする。距離ＤＩＳは、０．２ｍｍ以下であることが好ましい。距離ＤＩＳは、０であってもよい。すなわち、凸部１４ｂａと第１電極１５（第２電極１６）とが対向している状態において、凸部１４ｂａは、絶縁膜１７に接していてもよい。
【００３２】
以下に、転がり軸受１０の効果を説明する。
図６Ａは、転がり軸受１０の効果を説明するための第１説明図である。図６Ｂは、転がり軸受１０の効果を説明するための第２説明図である。図６Ｃは、転がり軸受１０の効果を説明するための第３説明図である。図６Ｄは、転がり軸受１０の効果を説明するための第４説明図である。
【００３３】
転がり軸受１０の動作時には、転がり軸受１０の内部に潤滑油、グリース等の潤滑剤Ｌが供給されている。そのため、図６Ａに示されるように、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴って、第１電極１５上にある絶縁膜１７と凸部１４ｂａとが潤滑剤Ｌを介して互いに摺動する。その結果、第１電極１５に正の電荷が誘導されるとともに、第２電極１６に負の電荷が誘導される。
【００３４】
図６Ａに示される状態から外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転が進むと、図６Ｂ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１５から第２電極１６へと電流が流れる。
【００３５】
図６Ｂに示される状態から外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転が進むと、図６Ｃに示されるように、第２電極１６上にある絶縁膜１７と凸部１４ｂａとが潤滑剤Ｌを介して互いに摺動する。その結果、第１電極１５に負の電荷が誘導されるとともに、第２電極１６に正の電荷が誘導される。
【００３６】
図６Ｃに示される状態から外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転が進むと、図６Ｄ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２電極１６から第１電極１５へと電流が流れる。図６Ｄに示される状態から外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転が進むと、図６Ａに示される状態に戻る。このように、転がり軸受１０においては、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴って、第１電極１５及び第２電極１６からパルス状の電流（電圧）が出力される。以下においては、第１電極１５と第２電極１６との間の電圧を、電極間電圧という。
【００３７】
図７は、電極間電圧と保持器１４の公転速度との関係を示す模式的なグラフである。図８は、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転速度と保持器１４の公転速度との関係を示す模式的なグラフである。図７中において、横軸は保持器１４の公転速度であり、縦軸は電極間電圧の振幅である。図８中において、横軸は外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転速度であり、縦軸は保持器の公転速度である。
【００３８】
図７に示されるように、保持器１４の公転速度が大きくなるほど、電極間電圧は大きくなる。また、図８に示されるように、外輪１２に対する内輪１１の回転速度が大きくなるほど、保持器１４の回転速度は大きくなる。具体的には、外輪１２に対する内輪１１の回転速度と保持器１４の公転速度との間には、線形な関係がある。外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転速度が大きくなるほど、電極間電圧は大きくなる。そのため、転がり軸受１０によると、電極間電圧をモニタリングすることにより、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転速度を検知する（又は、保持器１４の公転速度を検知する）センサを簡易に構成することができる。
【００３９】
潤滑剤Ｌ中に混入する水分量が変化すると、潤滑剤Ｌの誘電率が変化する。その結果、凸部１４ｂａが絶縁膜１７と摺動した際に第１電極１５及び第２電極１６に誘導される電荷量が変化するとともに、それに起因して、電極間電圧が変化する。そのため、転がり軸受１０によると、電極間電圧をモニタリングすることにより、潤滑剤Ｌ中に混入する水分量を検知するセンサを簡易に構成することができる。潤滑剤Ｌ中への摩耗粉（鉄粉）の混入、潤滑剤Ｌの劣化（熱劣化、潤滑剤Ｌ中における基油の減少）によっても潤滑剤Ｌの誘電率が変化するため、電極間電圧をモニタリングすることにより、潤滑剤Ｌ中への摩耗粉の混入、潤滑剤Ｌの劣化も検知することができる。
【００４０】
第１電極１５及び第２電極１６において発生した電力は、キャパシタ等の蓄電部に蓄積することが可能である。そのため、転がり軸受１０によると、発電装置を簡易に構成することができる。
【００４１】
凸部１４ｂａが周方向に沿って等間隔で配置されており、第１電極１５及び第２電極１６の数がそれぞれ凸部１４ｂａの数に等しくなっており、かつ、第１電極１５及び第２電極１６が周方向に沿って等間隔で配置されている場合には、第１距離の時間変化及び第２距離の時間変化が互いに逆位相となる。そのため、この場合には、電極間電圧及び第１電極１５と第２電極１６との間に流れる電流を最大化することが可能になる。
【００４２】
厚さＴが小さくなるほど、凸部１４ｂａが絶縁膜１７と摺動した際に第１電極１５及び第２電極１６に誘導される電荷量が増加する。また、距離ＤＩＳが小さくなるほど、凸部１４ｂａが絶縁膜１７と摺動した際に第１電極１５及び第２電極１６に誘導される電荷量が増加する。そのため、厚さＴ及び距離ＤＩＳを小さくすることにより、電極間電圧及び第１電極１５と第２電極１６との間に流れる電流を増加させることができる。
【００４３】
（第２実施形態）
以下に、第２実施形態に係る転がり軸受（以下「転がり軸受１０Ａ」とする）の構成を説明する。ここでは、転がり軸受１０の構成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。
【００４４】
図９は、転がり軸受１０Ａの上面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘにおける断面図である。図１１は、図９のＸＩ−ＸＩにおける断面図である。図９〜図１１に示されるように、転がり軸受１０Ａは、円筒ころ軸受である。転がり軸受１０Ａは、内輪１１と、外輪１２と、転動体１３と、保持器１４と、第１電極１５と、第２電極１６と、絶縁膜１７及び絶縁膜１８とを有している。第１電極１５及び第２電極１６は、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されている。これらの点に関し、転がり軸受１０Ａの構成は、転がり軸受１０の構成と共通している。
【００４５】
転がり軸受１０Ａにおいては、保持器１４ではなく転動体１３が、第３電極Ｒになっている。転動体１３は、例えば、導電材料により形成されている。転がり軸受１０Ａにおいては、第１距離が転動体１３と第１電極１５との間の中心軸方向における距離になっており第２距離が転動体１３と第２電極１６との間の中心軸方向における距離になっている。保持器１４は、凸部１４ｂａ及び凹部１４ｂｂを有していない。第１電極１５の数及び第２電極１６の数は、それぞれ転動体１３の数の整数倍になっていることが好ましい。第１電極１５及び第２電極１６は、凹部１２ｃａの側面に配置されている。保持器１４は、導電材料により形成されていなくてもよい。これらの点に関して、転がり軸受１０Ａの構成は転がり軸受１０の構成と異なっている。
【００４６】
転がり軸受１０Ａにおいて、第１電極１５（第２電極１６）は、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴って、転動体１３に対向している状態と転動体１３に対向していない状態とを繰り返す。転動体１３と第１電極１５（第２電極１６）とが互いに対向していない場合、第１距離（第２距離）は無限大であると見做すことができるため、転がり軸受１０Ａにおいても、第１距離及び第２距離は、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴って時間変化する。
【００４７】
以下に、転がり軸受１０Ａの効果を説明する。ここでは、転がり軸受１０の効果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。
【００４８】
転がり軸受１０Ａにおいても、転がり軸受１０と同様に、第１電極１５及び第２電極１６は外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されているため、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴って電極間電圧が発生するとともに、第１電極１５と第２電極１６との間に電流が流れる。したがって、転がり軸受１０Ａによっても、転がり軸受の状態を検知可能なセンサや発電装置を簡易に構成することができる。
【００４９】
（第３実施形態）
以下に、第３実施形態に係る転がり軸受（以下「転がり軸受２０」とする）の構成を説明する。
【００５０】
図１２は、転がり軸受２０の上面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける断面図である。図１４は、図１２のＸＩＶ−ＸＩＶにおける断面図である。図１２〜図１４に示されるように、転がり軸受２０は円錐ころ軸受である。転がり軸受２０は、内輪２１と、外輪２２と、転動体２３と、保持器２４と、第１電極２５と、第２電極２６と、絶縁膜２７及び絶縁膜２８（詳細には、図１５及び図１６参照）とを有している。
【００５１】
内輪２１は、環状の形状を有している。内輪２１は、上面２１ａと、底面２１ｂと、内周面２１ｃと、外周面２１ｄとを有している。上面２１ａ及び底面２１ｂは、転がり軸受２０の中心軸方向における端面を構成している。外周面２１ｄは、内輪２１の軌道面を有している。外周面２１ｄの上面２１ａ側には、鍔２１ｅが形成されている。
【００５２】
外輪２２は、環状の形状を有している。外輪２２は、内周面２２ａと、外周面２２ｂとを有している。内周面２２ａは、外輪２２の軌道面を有している。外輪２２は、内周面２２ａが外周面２１ｄと対向するように内輪２１の外側に配置されている。外輪２２は、ハウジング（図示せず）に取り付けられる。
【００５３】
転動体２３は、上面２３ａと、底面２３ｂと、側面２３ｃとを有している。上面２３ａの直径は、底面２３ｂの直径よりも大きい、側面２３ｃは、上面２３ａ及び底面２３ｂに連なっている。側面２３ｃは、転動体２３の転動面を構成している。転動体２３は、円錐台形状を有している。転動体２３は、側面２３ｃが外周面２１ｄ及び内周面２２ａに接するように、内輪２１と外輪２２との間に配置されている。転動体２３は、底面２３ｂが鍔２１ｅの側面に対向するように配置されている。
【００５４】
保持器２４は、もみ抜き保持器である。保持器２４は、第３電極Ｒになっている。保持器２４は、環状の形状を有している。保持器２４は、内周面２４ａと、外周面２４ｂと、貫通穴２４ｃとを有している。保持器２４は、内周面２４ａが外周面２１ｄに対向するとともに、外周面２４ｂが内周面２２ａに対向するように、内輪２１と外輪２２との間に配置されている。貫通穴２４ｃは、保持器２４の厚さ方向（内周面２４ａから外周面２４ｂに向かう方向）に沿って貫通している。貫通穴２４ｃの数は、転動体２３の数に等しい。貫通穴２４ｃ内には、転動体２３が配置されている。これにより、転動体２３は、転動体２３同士の周方向における間隔が等間隔になるように保持器２４に保持されている。保持器２４は、例えば導電材料により形成されている。
【００５５】
内周面２４ａには、凸部２４ａａが形成されている。内周面２４ａは、凸部２４ａａにおいて、外周面２４ｂとは反対側に突出している。凸部２４ａａの数は、転動体１３の数に等しいことが好ましい。凸部２４ａａは、周方向に沿って等間隔で配置されていることが好ましい。内周面２４ａには、凹部２４ａｂが形成されている。内周面２４ａは、凹部２４ａｂにおいて、外周面２４ｂ側に窪んでいる。凹部２４ａｂの数は、転動体２３の数に等しいことが好ましい。凹部２４ａｂは、隣り合う２つの凸部２４ａａの間に配置されている。すなわち、凸部２４ａａ及び凹部２４ａｂは、周方向に沿って等間隔で交互に形成されている。
【００５６】
第１電極２５及び第２電極２６は、導電材料により形成されている。第１電極２５及び第２電極２６は、例えば、銅又は銅合金により形成されている。第１電極２５及び第２電極２６は、保持器２４に対向する位置に配置されている。より具体的には、第１電極２５及び第２電極２６は、鍔２１ｅに位置する外周面２１ｄ上に配置されている。
【００５７】
第１電極２５の数及び第２電極２６の数は、それぞれ、凸部２４ａａの数の整数倍になっている。「第１電極２５の数及び第２電極２６の数がそれぞれ凸部２４ａａの数の整数倍になっている」には、第１電極２５の数及び第２電極２６の数がそれぞれ凸部２４ａａの数に等しい場合が含まれている。第１電極２５及び第２電極２６は、周方向に沿って交互に配置されている。複数の第１電極２５は一体に形成されていてもよく、複数の第２電極２６は一体に形成されていてもよい。但し、第１電極２５は、第２電極２６と電気的に分離されている。
【００５８】
外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴って、保持器２４は、周方向に沿って公転する。第３電極Ｒ（転がり軸受２０においては、保持器２４）と第１電極２５との間の径方向における距離を第１距離とし、第３電極Ｒと第２電極２６との間の径方向における距離を第２距離とする。内周面２４ａには、凸部２４ａａ（及び凹部２４ａｂ）が形成されているため、外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴って（保持器２４の公転に伴って）、第１距離及び第２距離が時間変化する。
【００５９】
第１電極２５及び第２電極２６は、外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されている。
【００６０】
転がり軸受２０においては、凸部２４ａａが周方向に沿って等間隔で配置されている。また、転がり軸受２０においては、第１電極２５及び第２電極２６の数がそれぞれ凸部２４ａａの数に等しくなっている。さらに、転がり軸受２０においては、第１電極２５及び第２電極２６が周方向に沿って等間隔で配置されている。そのため、転がり軸受２０においては、第１電極２５が凸部２４ａａと対向している際には第２電極２６が凸部２４ａａと対向しておらず、第２電極２６が凸部２４ａａと対向している際には第１電極２５が凸部２４ａａと対向していないことになるため、第１距離の時間変化の位相と第２距離の時間変化の位相とが、逆位相になる。
【００６１】
図１５は、図１３の領域ＸＶにおける拡大図である。図１６は、図１４の領域ＸＶＩにおける拡大図である。図１５及び図１６に示されるように、絶縁膜２７は、第１電極２５及び第２電極２６上に形成されている。絶縁膜２７は、絶縁材料により形成されている。絶縁膜２７は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンで形成されている（絶縁膜２７は、ポリテトラフルオロエチレン膜である）。絶縁膜２７の厚さＴは、好ましくは、１８０μｍ以下である。厚さＴは、さらに好ましくは、１００μｍ以下である。なお、厚さＴは、例えば１２．５μｍ以上である。絶縁膜２８は、第１電極２５及び第２電極２６と内輪２１（より具体的には、鍔２１ｅ）との間に形成されている。絶縁膜２８は、絶縁材料により形成されている。これにより、第１電極２５及び第２電極２６は、内輪２１から電気的に分離されている。
【００６２】
以下に、転がり軸受２０の効果を説明する。
転がり軸受２０においても、転がり軸受１０と同様に、第１電極２５及び第２電極２６は、外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されているため、外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴って電極間電圧が発生するとともに、第１電極２５と第２電極２６との間に電流が流れる。したがって、転がり軸受２０によっても、転がり軸受の状態を検知可能なセンサや発電装置を簡易に構成することができる。
【００６３】
（第４実施形態）
以下に、第４実施形態に係る転がり軸受（以下「転がり軸受２０Ａ」とする）の構成を説明する。ここでは、転がり軸受２０の構成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。
【００６４】
図１７は、転がり軸受２０Ａの底面図である。図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩにおける断面図である。図１９は、図１７のＸＩＸ−ＸＩＸにおける断面図である。図１７〜図１９に示されるように、転がり軸受２０Ａは、円錐ころ軸受である。転がり軸受２０Ａは、内輪２１と、外輪２２と、転動体２３と、保持器２４と、第１電極２５と、第２電極２６と、絶縁膜２７及び絶縁膜２８とを有している。第１電極２５及び第２電極２６は、外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されている。これらの点に関し、転がり軸受２０Ａの構成は、転がり軸受２０の構成と共通している。
【００６５】
転がり軸受２０Ａにおいては、保持器２４ではなく、転動体２３が第３電極Ｒになっている。第１距離は、転動体２３と第１電極２５との間の中心軸方向における距離になっている。第２距離は、転動体１３と第２電極１６との間の中心軸方向における距離になっている。転動体２３は、例えば導電材料により形成されている。保持器２４は、導電材料により形成されていなくてもよい。保持器２４は、凸部２４ａａ及び凹部２４ａｂを有していない。第１電極２５の数及び第２電極２６の数は、それぞれ転動体２３の数の整数倍になっていることが好ましい。第１電極２５及び第２電極２６は、鍔２１ｅの側面に配置されている。これらの点に関して、転がり軸受２０Ａの構成は、転がり軸受２０の構成と異なっている。
【００６６】
転がり軸受２０Ａにおいて、第１電極２５（第２電極２６）は、外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴って、転動体２３に対向している状態と転動体２３に対向していない状態とを繰り返す。転動体２３と第１電極２５（第２電極２６）とが互いに対向していない場合、第１距離（第２距離）は無限大であると見做すことができるため、転がり軸受２０Ａにおいても、第１距離及び第２距離は、外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴って時間変化する。
【００６７】
以下に、転がり軸受２０Ａの効果を説明する。ここでは、転がり軸受２０の効果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。
【００６８】
転がり軸受２０Ａにおいても、転がり軸受２０と同様に、第１電極２５及び第２電極２６は外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されているため、外輪２２に対する内輪２１の相対的な回転に伴って電極間電圧が発生するとともに、第１電極２５と第２電極２６との間に電流が流れる。したがって、転がり軸受２０Ａによっても、転がり軸受の状態を検知可能なセンサや発電装置を簡易に構成することができる。
【００６９】
（第５実施形態）
以下に、第５実施形態に係る転がり軸受（以下「転がり軸受３０」とする）の構成を説明する。
【００７０】
図２０は、転がり軸受３０の上面図である。図２１は、図２０のＸＸＩ−ＸＸＩにおける断面図である。図２２は、図２０のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩにおける断面図である。図２０〜図２２に示されるように、転がり軸受３０は、玉軸受である。転がり軸受３０は、内輪３１と、外輪３２と、転動体３３と、保持器３４と、第１電極３５と、第２電極３６と、絶縁膜３７及び絶縁膜３９と、シール部材３８とを有している。
【００７１】
内輪３１は、環状の形状を有している。内輪３１は、内周面３１ａと外周面３１ｂとを有している。外周面３１ｂは、内輪３１の軌道面を有している。内輪３１には、軸が挿入される。
【００７２】
外輪３２は、環状の形状を有している。外輪３２は、内周面３２ａと外周面３２ｂとを有している。内周面３２ａは、外輪３２の軌道面を有している。外輪３２は、内周面３２ａが外周面３１ｂに対向するように、内輪３１の外側に配置されている。
【００７３】
転動体３３は、球状の形状を有している。転動体３３は、表面３３ａを有している。転動体３３は、表面３３ａが外周面３１ｂ及び内周面３２ａと接するように、内輪３１と外輪３２との間に配置されている。
【００７４】
保持器３４は、鋼板を打ち抜くことにより転動体３３を保持する部分を形成した打ち抜き保持器である。保持器３４は、保持部３４ａと、連結部３４ｂとを有している。保持部３４ａ及び連結部３４ｂは、周方向に沿って等間隔で交互に配置されている。保持部３４ａは、転動体３３を保持している部分である。連結部３４ｂは、周方向において隣り合う２つの保持部３４ａを連結している部分である。保持器３４は、転動体３３を保持している部分において、中心軸方向に沿って突出する凸部３４ｃを有している。図２０〜図２２に示される例では、保持部３４ａは転動体３３の表面３３ａに沿った曲面になっており、当該曲面部分自体が凸部３４ｃになっている。転動体３３を保持している曲面部分の頂点付近に、さらに中心軸方向に沿って突出する部分をプレス加工等により形成し、当該突出する部分を凸部３４ｃとしてもよい。なお、上記のプレス加工は、保持部３４ａを形成するための打ち抜き加工と同時に行われてもよい。すなわち、「保持器３４が転動体３３を保持している部分において中心軸方向に沿って突出する凸部３４ｃを有している」には、保持部３４ａ自体が凸部３４ｃになっている場合及び保持部３４ａに凸部３４ｃが形成されている場合の双方が含まれている。凸部３４ｃの数は、転動体３３の数に等しい。保持器３４は、第３電極Ｒになっている。保持器３４は、環状の形状を有している。転動体３３は、転動体３３同士の周方向における間隔が等間隔になるように保持器３４に保持されている。保持器３４は、導電材料により形成されている。
【００７５】
シール部材３８は、内輪３１と外輪３２との間にある軸受空間を画するように、外輪３２に取り付けられている。シール部材３８は、シール板であってもよく、シールド板であってもよい。シール部材３８は、表面３８ａと、裏面３８ｂとを有している。表面３８ａは、軸受空間側を向く面である。このことを別の観点から言えば、表面３８ａは、保持器３４と対向している側の面である。裏面３８ｂは、表面３８ａの反対面である。
【００７６】
第１電極３５及び第２電極３６は、シール部材３８上に配置されている。より具体的には、第１電極３５及び第２電極３６は、表面３８ａ上に配置されている。第１電極３５の数及び第２電極３６の数は、それぞれ転動体３３の数の整数倍になっていることが好ましい。「第１電極３５の数及び第２電極３６の数がそれぞれ転動体３３の数の整数倍になっている」には、第１電極３５の数及び第２電極３６の数がそれぞれ転動体の数に等しい場合が含まれている。
【００７７】
第１電極３５及び第２電極３６は、周方向に沿って交互に配置されている。複数の第１電極３５は一体に形成されていてもよく、複数の第２電極３６は一体に形成されていてもよい。但し、第１電極３５は、第２電極３６と電気的に分離されている。
【００７８】
外輪３２に対する内輪３１の相対的な回転に伴って、保持器３４は、周方向に沿って公転する。第３電極Ｒ（転がり軸受３０においては、保持器３４）と第１電極３５との間の中心軸方向における距離を第１距離とし、第３電極Ｒと第２電極３６との間の中心軸方向における距離を第２距離とする。保持器３４は打ち抜き保持器である（凸部３４ｃを有している）ため、外輪３２に対する内輪３１の相対的な回転に伴って（すなわち、保持器３４の公転に伴って）、第１電極３５（第２電極３６）は凸部３４ｃに対向している状態と凸部３４ｃに対向していない状態とを繰り返すことになり、第１距離及び第２距離が時間変化する。
【００７９】
第１電極３５及び第２電極３６は、外輪３２に対する内輪３１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外輪３２に対する内輪３１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されている。
【００８０】
転がり軸受３０においては、転動体３３が周方向に沿って等間隔で配置されている。また、転がり軸受３０においては、保持器３４が打ち抜き保持器になっている。さらに、転がり軸受３０においては、第１電極２５及び第２電極２６の数がそれぞれ転動体３３の数の整数倍になっているとともに、第１電極３５及び第２電極３６が周方向に沿って等間隔で配置されている。そのため、転がり軸受３０においては、第１電極３５が転動体３３と対向している際には第２電極３６が転動体３３と対向していないため、第１距離が大きくなる一方で第２距離が小さくなる。また、第２電極３６が転動体３３と対向している際には第１電極３５が転動体３３と対向していないため、第２距離が大きくなる一方で第１距離が小さくなる。このように、転がり軸受３０においては、第１距離の時間変化の位相と第２距離の時間変化の位相とが、逆位相になる。
【００８１】
絶縁膜３７は、第１電極３５及び第２電極３６上に形成されている。絶縁膜３７は、絶縁材料により形成されている。絶縁膜３７は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンで形成されている（絶縁膜３７は、ポリテトラフルオロエチレン膜である）。絶縁膜３７の厚さＴは、好ましくは、１８０μｍ以下である。厚さＴは、さらに好ましくは、１００μｍ以下である。なお、厚さＴは、例えば１２．５μｍ以上である。第１電極３５及び第２電極３６とシール部材３８（より具体的には、表面３８ａ）との間には、絶縁膜３９が形成されている。絶縁膜３９は、絶縁材料により形成されている。これにより、第１電極３５及び第２電極３６とシール部材３８とは、電気的に分離されている。
【００８２】
以下に、転がり軸受３０の効果を説明する。
転がり軸受３０においても、転がり軸受１０と同様に、第１電極３５及び第２電極３６は、外輪３２に対する内輪３１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外輪３２に対する内輪３１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されているため、外輪３２に対する内輪３１の相対的な回転に伴って電極間電圧が発生するとともに、第１電極３５と第２電極３６との間に電流が流れる。したがって、転がり軸受３０によっても、転がり軸受の状態を検知可能なセンサや発電装置を簡易に構成することができる。
【００８３】
（第６実施形態）
以下に、第６実施形態に係る転がり軸受（以下「転がり軸受４０」とする）の構成を説明する。
【００８４】
図２３は、転がり軸受４０の断面図である。図２４は、内方部材４１が外方部材４２に対して相対的に回転した状態における転がり軸受４０の断面図である。図２３及び図２４に示されるように、転がり軸受４０は、ハブベアリングである。転がり軸受４０は、内方部材４１と、外方部材４２（外輪）と、転動体４３ａ及び転動体４３ｂと、保持器４４ａ及び保持器４４ｂと、第１電極４５と、第２電極４６と、絶縁膜４７とを有している。
【００８５】
内方部材４１は、ハブ輪４１ａと、内輪４１ｂとを有している。ハブ輪４１ａの外周面は、軌道面４１ａａを有している。ハブ輪４１ａは、小径部４１ａｂを有している。ハブ輪４１ａの外周面は、小径部４１ａｂにおいて、ハブ輪４１ａの内周面側に窪んでいる。内輪４１ｂは、小径部４１ａｂが挿入されることによりハブ輪４１ａに固定されている。内輪４１ｂの外周面は、軌道面４１ｂａを有している。
【００８６】
外方部材４２は、内周面４２ａを有している。外方部材４２は、内周面４２ａが軌道面４１ａａ及び軌道面４１ｂａと対向するように、内方部材４１の外側に配置されている。内周面４２ａは、外方部材４２の軌道面を有している。
【００８７】
転動体４３ａは、軌道面４１ａａと内周面４２ａとの間に配置されており、転動体４３ｂは、軌道面４１ｂａと内周面４２ａとの間に配置されている。外方部材４２は、内周面４２ａにおいて、突出部４２ｂを有している。突出部４２ｂは、転動体４３ａと転動体４３ｂとの間において、径方向に沿って内周面４２ａから内方部材４１側に向かって突出している。
【００８８】
保持器４４ａは第３電極Ｒになっている。保持器４４ａは、環状の形状を有している。保持器４４ａは、導電材料により形成されている。転動体４３ａは、転動体４３ａ同士の周方向における間隔が等間隔になるように保持器４４ａに保持されている。保持器４４ａは、凸部４４ａａを有している。凸部４４ａａは、周方向に沿って等間隔で複数形成されている。凸部４４ａａは、保持器４４ａの突出部４２ｂに対向している面に、突出部４２ｂに向かって突出するように形成されている。保持器４４ｂは、転動体４３ｂ同士の周方向における間隔が等間隔になるように、転動体４３ｂを保持している。
【００８９】
第１電極４５及び第２電極４６は、導電材料により形成されている。第１電極４５及び第２電極４６は、例えば、銅又は銅合金により形成されている。第１電極４５及び第２電極４６は、保持器４４ａに対向する位置に配置されている。より具体的には、第１電極４５及び第２電極４６は、突出部４２ｂ上に配置されている。第１電極４５の数及び第２電極４６の数は、それぞれ、凸部４４ａａの数の整数倍になっている。第１電極４５及び第２電極４６は、周方向に沿って交互に配置されている。複数の第１電極４５は一体に形成されていてもよく、複数の第２電極４６は一体に形成されていてもよい。但し、第１電極４５は、第２電極４６と電気的に分離されている。なお、図示されていないが、第１電極４５及び第２電極４６は、突出部４２ｂとの間に形成された絶縁膜により、突出部４２ｂから電気的に分離されている。
【００９０】
外方部材４２に対する内方部材４１の相対的な回転に伴って、保持器４４ａは、周方向に沿って公転する。第３電極Ｒ（転がり軸受４０においては、保持器４４ａ）と第１電極４５との間の中心軸方向における距離を第１距離とし、第３電極Ｒと第２電極１６との間の中心軸方向における距離を第２距離とする。保持器４４ａの突出部４２ｂに対向する面には凸部４４ａａが形成されているため、外方部材４２に対する内方部材４１の相対的な回転に伴って（保持器４４ａの公転に伴って）、第１距離及び第２距離が時間変化する。
【００９１】
第１電極４５及び第２電極４６は、外方部材４２に対する内方部材４１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外方部材４２に対する内方部材４１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されている。
【００９２】
転がり軸受４０においては、凸部４４ａａが周方向に沿って等間隔で配置されている。また、転がり軸受４０においては、第１電極４５及び第２電極４６の数がそれぞれ凸部４４ａａの数に等しくなっているとともに、第１電極４５及び第２電極４６が周方向に沿って等間隔で配置されている。そのため、転がり軸受４０においては、第１電極４５が凸部４４ａａと対向している際には第２電極４６が凸部４４ａａと対向しておらず、第２電極４６が凸部４４ａａと対向している際には第１電極４５が凸部４４ａａと対向していないことになるため、第１距離の時間変化の位相と第２距離の時間変化の位相とが、逆位相になる。
【００９３】
絶縁膜４７は、第１電極４５及び第２電極４６上に形成されている。絶縁膜４７は、絶縁材料により形成されている。絶縁膜４７は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンで形成されている（絶縁膜４７は、ポリテトラフルオロエチレン膜である）。
【００９４】
以下に、転がり軸受４０の効果を説明する。
転がり軸受４０においても、転がり軸受１０と同様に、第１電極４５及び第２電極４６は、外方部材４２に対する内方部材４１の相対的な回転に伴う第１距離の時間変化の位相と外方部材４２に対する内方部材４１の相対的な回転に伴う第２距離の時間変化の位相とが互いにずれるように配置されているため、外方部材４２に対する内方部材４１の相対的な回転に伴って電極間電圧が発生するとともに、第１電極４５と第２電極４６との間に電流が流れる。したがって、転がり軸受４０によっても、転がり軸受の状態を検知可能なセンサや発電装置を簡易に構成することができる。
【００９５】
（その他の転がり軸受への適用）
複列の円筒ころ軸受を用いた鉄道車両用転がり軸受及び複列の円錐ころ軸受を用いた鉄道車両用を用いた鉄道車両用転がり軸受においても、第１実施形態〜第６実施形態において説明した第１電極、第２電極、絶縁膜及び第３電極を適用することにより、転がり軸受１０〜転がり軸受４０と同様に動作する転がり軸受を構成することが可能である。
【００９６】
（第７実施形態）
以下に、第７実施形態に係る発電装置（以下「発電装置１００」とする）の構成を説明する。
【００９７】
図２５は、発電装置１００のブロック図である。図２５に示されるように、発電装置１００は、転がり軸受１０と、蓄電部５０とを有している。発電装置１００においては、転がり軸受１０に代えて、転がり軸受１０Ａ、転がり軸受２０、転がり軸受２０Ａ、転がり軸受３０又は転がり軸受４０が用いられてもよい。蓄電部５０は、例えばキャパシタにより構成されている。蓄電部５０は、第１電極１５及び第２電極１６に電気的に接続されている。これにより、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転により第１電極１５及び第２電極１６に発生する電極が、蓄電部５０に蓄積される。
【００９８】
以下に、第８実施形態に係るセンサ付き転がり軸受（以下「センサ付き転がり軸受２００」とする）の構成を説明する。
【００９９】
図２６は、センサ付き転がり軸受２００のブロック図である。センサ付き転がり軸受２００は、図２６に示されるように、転がり軸受１０と、検知部６０とを有している。センサ付き転がり軸受２００においては、転がり軸受１０に代えて、転がり軸受１０Ａ、転がり軸受２０、転がり軸受２０Ａ、転がり軸受３０又は転がり軸受４０を用いることが可能である。
【０１００】
検知部６０は、第１電極１５及び第２電極１６に電気的に接続されている。検知部６０は、電極間電圧に基づいて保持器１４の公転速度を検知することが可能になるように構成されている。検知部６０は、保持器１４の公転速度に基づいて外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転速度を推定可能に構成されていてもよい。なお、外輪１２に対する内輪１１の相対的な回転速度は、電極間電圧に基づいて検知された保持器１４の公転速度に所定の係数を乗じる演算を行うことにより推定される。検知部６０は、電極間電圧に基づいて転がり軸受１０の内部に供給されている潤滑剤Ｌの状態（例えば、潤滑剤Ｌ中に混入する水分量、潤滑剤Ｌ中への摩耗粉の混入量、潤滑剤Ｌの劣化の程度等）を検知することが可能になるように構成されていてもよい。検知部６０は、適宜な電子回路により構成可能である。検知部６０は、例えば、マイクロコントローラにより構成されている。
【０１０１】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
上記の実施形態は、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、玉軸受、ハブベアリング、鉄道車両用転がり軸受等の転がり軸受に特に有利に適用される。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  転がり軸受  １１  内輪、１１ａ  内周面、１１ｂ  外周面、１２  外輪、１２ａ  上面、１２ｂ  底面、１２ｃ  内周面、１２ｃａ  凹部、１２ｃｂ，１２ｃｃ  鍔、１３  転動体  １３ａ  上面、１３ｂ  底面、１３ｃ  側面、１４  保持器、１４ａ  内周面、１４ｂ  外周面、１４ｂａ  凸部、１４ｂｂ  凹部、１４ｃ  貫通穴、１５  第１電極、１６  第２電極、１７  絶縁膜、１８  絶縁膜、１０Ａ  転がり軸受、２０  転がり軸受、２１  内輪、２１ａ  上面、２１ｂ  底面、２１ｃ  内周面  ２１ｄ  外周面、２１ｅ  鍔、２２  外輪、２２ａ  内周面、２２ｂ  外周面、２３  転動体、２３ａ  上面、２３ｂ  底面、２３ｃ  側面、２４  保持器、２４ａ  内周面、２４ａａ  凸部、２４ａｂ  凹部、２４ｂ  外周面、２４ｃ  貫通穴、２５  第１電極、２６  第２電極、２７  絶縁膜、２８  絶縁膜、２０Ａ  転がり軸受、３０  転がり軸受、３１  内輪、３１ａ  内周面、３１ｂ  外周面、３２  外輪、３２ａ  内周面、３２ｂ  外周面、３３  転動体、３３ａ  表面、３４  保持器、３４ａ  保持部、３４ｂ  連結部、３４ｃ  凸部、３５  第１電極、３６  第２電極、３７  絶縁膜、３８  シール部材、３８ａ  表面、３８ｂ  裏面、３９  絶縁膜、４０  転がり軸受  ４１  内方部材、４１ａ  ハブ輪、４１ａａ  軌道面、４１ｂ  内輪、４１ｂａ  軌道面、４２  外方部材、４２ａ  内周面、４２ｂ  突出部、４３ａ，４３ｂ  転動体、４４ａ  保持器、４４ａａ  凸部、４４ｂ  保持器、４５  第１電極、４６  第２電極、４７  絶縁膜、５０  蓄電部、６０  検知部、１００  発電装置、２００  センサ付き転がり軸受、Ｌ  潤滑剤、Ｒ  第３電極、Ｔ  厚さ、ＤＩＳ  距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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