(57)【要約】【課題】高速回転性が求められる用途に広く適用でき、かつ転がり軸受の回転中において潤滑剤吐出装置を作動させるための電力を良好に発生させることができる転がり軸受装置を提供すること。【解決手段】転がり軸受装置１は、転がり軸受３と、転がり軸受３に内蔵された潤滑剤溜り４と、潤滑剤を転がり軸受３内に向けて吐出するための潤滑剤吐出装置５と、潤滑剤溜り４に溜められた潤滑剤を潤滑剤吐出装置５に供給するための供給管９と、転がり軸受３に伴って、潤滑剤吐出装置５を作動するための電力を発生するリラクタンス発電部６とを備えている。【選択図】図１
2014152901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、およびこれら内外輪間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、
前記内外輪の固定側または当該固定側に隣接する部材に形成されて、潤滑剤を溜めておくための潤滑剤溜りと、
前記潤滑剤溜りに溜められている潤滑剤を、前記内外輪間に向けて吐出するための潤滑剤吐出装置と、
前記潤滑剤吐出装置の作動に用いられる電力を発生するための電力発生部とを含み、
前記電力発生部は、コイルを有し、前記内外輪の前記固定側に固定された固定子と、前記内外輪の回転に同伴して回転する回転子とを有し、前記回転子の前記固定子に対する回転に伴う前記コイルの界磁変化によりリラクタンス発電を行うリラクタンス発電部を含む、転がり軸受装置。
【請求項２】
前記回転子は、前記内輪に固定された筒状の内輪間座を含み、
前記内輪間座の外周の断面形状が楕円形をなしている、請求項１に記載の転がり軸受装置。
【請求項３】
前記回転子は、前記内輪に固定された内輪間座であり、
前記内輪間座の外周の断面形状が円形をなし、前記内輪間座の一または複数箇所には、凹部が形成されている、請求項１に記載の転がり軸受装置。
【請求項４】
前記コイルの巻き数が、０．５〜２巻である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の転がり軸受装置。
【請求項５】
前記固定子は、前記回転子に向けて突出し、前記コイルが巻回される固定子側突極部を有し、
前記固定子側突極部の先端部は凸状をなしている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の転がり軸受装置。
【請求項６】
前記リラクタンス発電により発生した電力を溜めるための蓄電池をさらに含み、
前記蓄電池に蓄えられた電力は、前記潤滑剤吐出装置の作動だけでなく、前記コイルの界磁にも用いられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受の潤滑方法として、潤滑剤を自動的に転がり軸受に補給する潤滑剤自動補給方式が知られている（たとえば特許文献１）。
特許文献１には、転がり軸受内に発電機を内蔵し、内輪の回転に伴って発電機で発電される電力を用いて、タンクに貯留されている潤滑油を汲み出すべくマイクロポンプを駆動する構成が記載されている。この発電機は、タンクの内側面に貼着されるステータと、内輪の外周に設けられるロータとを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０８３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、ロータは、内輪をボディとして円周等間隔にＮ極とＳ極とを交互に着磁して形成されている。
しかしながら、容易に着磁できる材料には、高強度のものはほとんどない。
工作機械等に用いられる転がり軸受は、極めて高速に回転されることが想定される。このような転がり軸受の高速回転時にはロータに大きな遠心力が作用し、遠心力に対してロータが強度不足になるおそれがある。そのため、特許文献１に記載のような転がり軸受を、たとえば工作機械等のような高速回転性が求められる用途に適用することができない。
【０００５】
また、着磁している場合には、鉄粉などが集まり易く、高速回転時に周囲に飛散することで軸受内部に異物として入り込み、損傷を引き起こすおそれがある。
そこで、本発明の目的は、高速回転性が求められる用途に広く適用でき、かつ転がり軸受の回転中において潤滑剤吐出装置を作動させるための電力を良好に発生させることができる転がり軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、内輪（１０）、外輪（１１）、およびこれら内外輪間に配置された複数の転動体（１２）を有する転がり軸受（３）と、前記内外輪の固定側または当該固定側に隣接する部材（１７）に形成されて、潤滑剤を溜めておくための潤滑剤溜り（４）と、前記潤滑剤溜りに溜められている潤滑剤を、前記内外輪間に向けて吐出するための潤滑剤吐出装置（５）と、前記潤滑剤吐出装置の作動に用いられる電力を発生するための電力発生部（６；１０６；２０６）とを含み、前記電力発生部は、コイル（２２）を有し、前記内外輪の前記固定側に固定された固定子（１７）と、前記内外輪の回転に同伴して回転する回転子（１４；１１４；２１４）とを有し、前記回転子の前記固定子に対する回転に伴う前記コイルの界磁変化によりリラクタンス発電を行うリラクタンス発電部（６；１０６；２０６）を含む、転がり軸受装置（１；１０１；２０１）である。
【０００７】
なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符合を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。
この構成によれば、内外輪の相対回転に伴って回転子が固定子に対して回転し、その結果、コイルに界磁変化が生じて、リラクタンス発電が行われる。このリラクタンス発電により発生された電力を用いて潤滑剤吐出用の潤滑剤吐出装置が作動され、この潤滑剤吐出装置の作動によって、潤滑剤溜りに溜められている潤滑剤が、内外輪間に向けて吐出される。
【０００８】
リラクタンス発電により発生される電力は、内外輪の相対回転速度が速くなるにつれて大きくなる。そのため、内外輪の高速回転中において、潤滑剤吐出装置を作動させるための電力を良好に発生させることができる。また、コイルを抜止めが設けられた状態で回転子に取り付けておくことにより、内外輪の相対回転速度が高速になっても、コイルは転がり軸受から離脱しない。これにより、転がり軸受装置を高速回転性が求められる用途に広く適用でき、かつ内外輪間の潤滑状態を良好に保つことができる。
【０００９】
リラクタンス発電部は、たとえば、バリアブルリアクタンス型の電動機を有している。バリアブルリアクタンス型の電動機では、少なくとも固定子が突極構造を有している。
コイルに励磁電流が流れることにより、コイルの周囲に磁束が発生する。また、コイルへの励磁電流の印加に並行して、回転子が固定子に対して相対回転される。回転子および固定子の相対回転の際には、回転子と固定子との位相変化によりコイルのインダクタンスは変化する。このようなインダクタンス変化により起電力が発生し、リラクタンス発電される。
【００１０】
この場合、請求項２に記載のように、前記回転子は、前記内輪に固定された筒状の内輪間座（１４）を含み、前記内輪間座の外周の断面形状が楕円形をなしていてもよい。また、この場合、前記内輪間座の内周の断面形状が円形（真円）をなしていてもよい。
この構成によれば、筒状の内輪間座の径方向の厚みは周方向に関して異なり、内輪間座の外周が楕円の長軸端に位置する部分で最も厚くなる。そのため、楕円形状の内輪間座の外周が、回転子側の突極部として機能する。この場合において、内輪間座は、突極部を２極有していることになる。
【００１１】
そして、外輪が静止されつつ、内輪のみが回転される。このとき、内輪間座も、内輪に同伴して回転する。内輪間座の回転に同伴して、コイルに励磁電流が印加されることにより、コイルのインダクタンスが変化する。これにより、リラクタンス発電が行われる。
また、請求項３に記載のように、前記回転子は、前記内輪に固定された内輪間座（１１４）であり、前記内輪間座の外周の断面形状が円形をなし、前記内輪間座の一または複数箇所には、凹部（１１６；２１６Ａ〜２１６Ｃ）が形成されていてもよい。
【００１２】
この構成によれば、内輪間座の一または複数箇所に凹部が形成される。このとき、固定子の突極部が、凹部に対向するときに、コイルのインダクタンスは最小になる。
そして、外輪が静止されつつ、内輪のみが回転されると、内輪間座も、内輪に同伴して回転する。内輪間座の回転に同伴して、コイルに励磁電流が印加されることにより、コイルの周囲にコイルのインダクタンスが変化する。これにより、リラクタンス発電が行われる。
【００１３】
凹部は、内輪間座の外周に形成される溝（１１６）であってもよい。溝は、軸方向に沿って複数並置されていてもよい。
凹部は、内輪間座の内部に形成される孔（２１６Ａ〜２１６Ｃ）であってもよい。凹部は、軸方向に沿って延びていてもよい。
また、凹部の内部が、充填材（２００；３００）によって埋められていてもよい。たとえば内輪間座に凹部を形成することにより、内輪間座の強度は、若干ながら低下する。しかし、凹部の内部を充填材によって埋めることにより、内輪間座の強度を向上することができ、これにより、凹部形成に伴う内輪間座の強度低下を抑制することができる。
【００１４】
請求項４に記載のように、前記コイルの巻き数が、０．５〜２巻であってもよい。潤滑剤吐出装置を作動させるための電力は小電力で足りる。そのため、コイルの巻き数を多くする必要はない。むしろ、過剰な発電を抑制するために、コイルの巻き数は少ない方が望ましい。その結果、コイルの巻き数は、０．５〜２巻であれば好ましい。
請求項５は、前記固定子は、前記回転子に向けて突出し、前記コイルが巻回される固定子側突極部（２１Ｂ）を有し、前記固定子側突極部の先端部は凸状をなしている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の転がり軸受装置である。
【００１５】
この構成によれば、固定子側突極部の先端部は凸状をなしているので、固定子側突極部の先端部においては、その先端に向かうに従って体積が小さくなる。
潤滑剤吐出装置を作動させるための電力は小電力で足りる。そのため、先端部を平坦面とする必要はない。むしろ、過剰な発電を抑制するために、先端部の体積は小さい方が望ましい。
【００１６】
この場合、凸状とは、先に凸の断面半円状または先に凸の断面三角形状であってもよい。
請求項に６記載のように、前記リラクタンス発電により発生した電力を溜めるための蓄電池（７）をさらに含み、前記蓄電池に蓄えられた電力は、前記潤滑剤吐出装置の作動だけでなく、前記コイルの界磁にも用いられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図２】図１に示す外輪間座を、切断面線Ａ−Ａから見た図である。
【図３】図１の転がり軸受装置の概略構成を示す図であって、軸方向に対して直角方向から見た概略断面図である（その１）。
【図４】図１の転がり軸受装置の概略構成を示す図であって、軸方向に対して直角方向から見た概略断面図である（その２）。
【図５】第２実施形態に係る変形例を示す内輪間座の概略断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の内輪間座の構成を示す概略斜視図である。
【図７】第２実施形態に係る変形例を示す内輪間座の概略断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置の内輪間座の構成を示す概略斜視図である。
【図９】図８に示す内輪間座を、切断面線Ｂ−Ｂから見た図である。
【図１０】外輪間座の突起の第１変形例を示す図である。
【図１１】外輪間座の突起の第２変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置１の断面図である。図２は、後述する外輪間座（固定側に隣接する部材）１７を、切断面線Ａ−Ａから見た図である。転がり軸受装置１は、たとえば工作機械の主軸２を支持する装置である。
図１および図２を参照して、転がり軸受装置１は、転がり軸受３と、転がり軸受３に内蔵された潤滑剤溜り４と、潤滑剤を転がり軸受３内に向けて吐出するための潤滑剤吐出装置５と、潤滑剤溜り４に溜められた潤滑剤を潤滑剤吐出装置５に供給するための供給管９と、潤滑剤吐出装置５を作動するための電力を発生するリラクタンス発電部６と、二次電池（蓄電池）７とを備えている。転がり軸受装置１は、潤滑剤を自動的に転がり軸受３に補給する潤滑剤自動補給型の装置である。
【００１９】
転がり軸受３はたとえばアンギュラ玉軸受である。図１に示すように、転がり軸受３は、内輪１０、外輪１１、複数の転動体（玉）１２および保持器１３を備え、複数の転動体１２は、内外輪１０，１１の軌道面１０ａ，１１ａ間に介在する。各転動体１２は、円筒状の保持器１３により円周方向に一定間隔おきに保持されている。なお、図１では、転がり軸受３としてアンギュラ型玉軸受を採用しているが、転がり軸受３として深溝玉軸受を採用してもよい。
【００２０】
内輪１０、およびその一方端面（図１では左端面）に接する略円筒状（筒状）の内輪間座１４が、主軸２に外嵌固定されている。より具体的には、内輪１０および内輪間座１４は、主軸２にそれぞれ固定された第１および第２筒体１５，１６との間で挟み止められている。内輪間座１４はケイ素鋼を用いて形成されている。また、外輪１１、およびその一方端面（図１では左端面）に接する外輪間座１７が、それぞれ、静止部材であるハウジング８に固定されている。潤滑剤溜り４、潤滑剤吐出装置５、リラクタンス発電部６および二次電池７は、外輪間座１７内に収容配置されている。外輪間座１７はケイ素鋼を用いて形成されている。
【００２１】
潤滑剤溜り４は、その周方向形状に沿って延び、円弧状（軸方向円弧状）をなしている。潤滑剤溜り４は、外輪間座１７の内部に着脱可能に取り付けられたタンクであってもよいし、外輪間座１７の内部に形成された空間であってもよい。潤滑剤溜り４には潤滑剤が溜められている。潤滑剤溜り４に溜められる潤滑剤として、オイル（潤滑油）やグリースなどを例示することができる。外輪間座１７の周方向の所定位置において、潤滑剤溜り４よりも転動体１２側には、潤滑剤吐出装置５が配置されている。
【００２２】
潤滑剤溜り４としてタンクを用いる場合、そのタンクの材質として、熱硬化性樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリサルフォン系樹脂などを採用することができる。
供給管９は、その一端（図１では左端）が潤滑剤溜り４に接続されており、他端がポンプ１８に接続されている。供給管９として、熱硬化性樹脂製のチューブや、ナイロンチューブなどを採用することができる。
【００２３】
潤滑剤吐出装置５は、潤滑剤溜り４から供給管９を介して潤滑剤を汲み出すためのポンプ１８と、ポンプ１８によって汲み出された潤滑剤を吐出するノズル１９とを備えている。
ポンプ１８は、たとえば、ダイヤフラム（振動膜。図示しない）に圧電素子（図示しない）が取り付けられたダイヤフラム弁をポンプ室内に有するダイヤフラム式のマイクロポンプを採用している。ポンプ１８の材質として、熱硬化性樹脂、ケイ素、ステンレス、セラミックスなどを採用することができる。また、前記のダイヤフラムの材質として、熱硬化性樹脂、ケイ素、高分子膜、セラミックスなどを採用することができる。さらに、前記の圧電素子の材質として、積層型のピエゾ素子や、積層型の熱硬化性樹脂を採用することができる。なお、潤滑剤吐出装置５を作動させるための電力は小電力で足りる。
【００２４】
ノズル１９は小径の円筒状をなし、基端（図１に示す左端）がポンプ１８のポンプ室に接続されており、先端側が転動体１２に向けて延びている。ノズル１９の先端には吐出口２０が開口している。吐出口２０は、転動体１２および内輪１０の軌道面１０ａに対向している。ノズル１９の材質として、熱硬化性樹脂、ケイ素、ステンレス、セラミックスなどを採用することができる。
【００２５】
ポンプ１８から汲み出された潤滑剤はノズル１９に供給され、ノズル１９の吐出口２０から転動体１２および内輪１０の軌道面１０ａ（内外輪１０，１１の間）に向けて吐出される。
二次電池７は、外輪間座１７内の潤滑剤溜り４が形成されていない領域に配設されている。すなわち、二次電池７は、潤滑剤溜り４と周方向に並んでいる。二次電池７はリラクタンス発電部６において発生した電力を蓄える。そして、二次電池７に蓄えられた電力は、潤滑剤吐出装置５の作動のための電力としてだけでなく、次に述べるコイル２２の界磁（誘導電流の印加）のための電力にも用いられるようになっている。
【００２６】
二次電池７として、全固体リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、コンダクタ（キャパシタ）、インダクタ、レドックスキャパシタ、ナトリウムイオン電池、リチウム空気電池等が採用される。
リラクタンス発電部６は、回転子として機能する内輪間座１４と、固定子として機能する外輪間座１７とを備え、バリアブルリアクタンス型の電動機を構成している。より具体的には、この第１実施形態のリラクタンス発電部６は、固定子および回転子がそれぞれ突極構造を有するスイッチドリラクタンス型の電動機である。
【００２７】
外輪間座１７には、その内周面１７ａから２つの突条（固定子側突極部）２１が外輪間座１７の中心軸線に向けて突出形成されている。２つの突条２１は１８０°間隔で配置されている（図１では、図示の関係上一方のみ図示。図２参照）。各突条２１は、外輪間座１７にケイ素鋼を用いて一体的に形成されており、軸方向に沿って延びている。各突条２１の周囲には、コイル２２が１巻きだけ巻回されている。各突条２１は、平坦な先端面を有している。突条２１の先端面には、突条２１からのコイル２２の抜けを防止するための抜け防止板２３（図１参照）が取り付けられている。各突条２１が固定子側の突極として機能する。この場合、固定子として機能する外輪間座１７は、突極部を２極有していることになる。
【００２８】
前述のように、潤滑剤吐出装置５を作動させるための電力は小電力で足りる。そのため、コイル２２の巻き数を多くする必要はない。むしろ、過剰な発電を抑制するために、コイル２２の巻き数は少ない方が望ましい。コイル２２の巻き数は、０．５〜２巻であれば好ましい。
図３および図４は、転がり軸受装置１の概略構成を示す図であって、軸方向に対して直角方向から見た概略断面図である。図３は、内輪間座１４の各長軸端１４ａと各突条２１の先端面とが対向する状態、図４は、図３に示す状態から内輪間座１４の位相が９０°ずれた状態を示す。図３および図４を参照して、リラクタンス発電部６によるリラクタンス発電について説明する。
【００２９】
内輪間座１４の外周面１４ｄの断面形状は楕円形をなしている。また、内輪間座１４の内周面１４ｃの断面形状は円形（真円）をなしている。そのため、内輪間座１４の径方向の厚みは、周方向に関して異なっており、内輪間座１４の長軸端１４ａで最も厚くなり、かつ内輪間座１４の短軸端１４ｂで最も薄くなっている。そのため、外郭断面楕円形状の内輪間座１４の２つの長軸端１４ａが、それぞれ回転子側の突極部として機能する。この場合において、回転子として機能する内輪間座１４は、突極部を２極有していることになる。
【００３０】
図３に示すように、内輪間座１４の各長軸端１４ａと各突条２１の先端面とが対向する状態では、各突条２１と、内輪間座１４との間は、間隔Ｓが隔てられている。間隔Ｓは、たとえば約１mm以上の比較的大きな寸法に設定されている。
間隔Ｓを比較的大きな寸法としたのは、次の理由による。すなわち、前述のように、潤滑剤吐出装置５（図１参照）を作動させるための電力は小電力で足りる。そのため、間隔Ｓを微小間隔（１mm未満）に設定する必要はない。むしろ、過剰な発電を抑制するために、間隔Ｓは比較的大きな寸法であることが望ましい。
【００３１】
再び図１を参照して、転がり軸受装置１は、内輪間座１４の外輪間座１７に対する回転位相を検出するための回転位相検出部２４と、半導体チップ型のマイクロコンピュータにより構成された制御装置２５とを備えている。回転位相検出部２４によって検出された回転位相は、制御装置２５に入力されるようになっている。制御装置２５は、入力された回転位相に基づいて、リラクタンス発電部６における発電を制御する。また、制御装置２５は、潤滑油吐出装置５のポンプ１８の作動を制御する。
【００３２】
図３および図４を参照して、工作機械の作動時には、主軸２が高速回転する。また、主軸２の高速回転に伴って、内輪間座１４が外輪間座１７に対して高速で相対回転する。主軸２の回転中において、所定の潤滑剤吐出タイミングになると、制御装置２５は、二次電池７に蓄えられた電力を、導電機構（図示しない）を介してコイル２２に与える（励磁電流を印加させる）。コイル２２に励磁電流が流れることにより、コイル２２の周囲に磁束が発生する。相対回転する内輪間座１４および外輪間座１７において、内輪間座１４の各長軸端１４ａと各突条２１の先端面とが対向するとき、コイル２２のインダクタンスが最大になり、内輪間座１４の各短軸端１４ｂと各突条２１の先端面とが対向するとき、コイル２２のインダクタンスは最小になる。このようなインダクタンス変化により起電力が発生する。これにより、リラクタンス発電が行われる。
【００３３】
そして、リラクタンス発電部６において発電した電力は、導電機構（図示しない）を介して潤滑剤吐出装置５に供給される。供給された電力を用いて、潤滑剤吐出装置５の作動が行われる。ポンプ１８が作動されて、潤滑剤溜り４から潤滑剤が汲み出される。そして、汲み出された潤滑剤がノズル１９の吐出口２０から吐出される。このとき、ノズル１９の吐出口２０から吐出される潤滑剤の量は、転がり軸受３の回転速度や転がり軸受３周辺の雰囲気温度に基づいて、制御装置２５により調節される。
【００３４】
また、リラクタンス発電部６において発電した電力は、導電機構（図示しない）を介して二次電池７にも供給され、二次電池７に蓄えられる。
以上により、この実施形態によれば、内外輪１０，１１の相対回転に伴って内輪間座１４が外輪間座１７に対して回転し、その結果、コイル２２に界磁変化が生じて、リラクタンス発電が行われる。このリラクタンス発電により発生された電力を用いて潤滑剤吐出装置５が作動され、この潤滑剤吐出装置５の作動によって、潤滑剤溜り４に溜められている潤滑剤が、内外輪１０，１１間に向けて吐出される。
【００３５】
リラクタンス発電により発生される電力は、内外輪１０，１１の相対回転速度が速くなるにつれて大きくなる。そのため、内外輪１０，１１の高速回転中において、潤滑剤吐出装置５を作動させるための電力を良好に発生させることができる。また、コイル２２が突条２１からの抜止めが設けられた状態で外輪間座１７に取り付けられているので、内外輪１０，１１の相対回転速度が高速になっても、コイル２２が転がり軸受３から離脱することはない。これにより、転がり軸受装置１を高速回転性が求められる用途に広く適用でき、かつ内外輪１０，１１間の潤滑状態を良好に保つことができる。
【００３６】
また、第１実施形態では、図５に示すように、内輪間座１４に代えて、外周面１４ｄの断面形状が二面軸形状をなす内輪間座１４Ｅを用いてもよい。このとき、外周面１４ｄは主軸２の中心軸線を中心とする断面円形状をなしている。
図６は、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置１０１の内輪間座１１４（回転子）の構成を示す概略斜視図である。第２実施形態に係る転がり軸受装置１０１は、第１実施形態に係る転がり軸受装置１において、内輪間座１４に代えて内輪間座１１４を設けたものである。そのため、転がり軸受装置１０１のリラクタンス発電部１０６は、回転子として機能する内輪間座１１４と、固定子として機能する外輪間座１７とを備えるバリアブルリアクタンス型の電動機を構成している。より具体的には、第２実施形態のリラクタンス発電部１０６は、回転子のみ突極構造を有するシンクロナスリラクタンス型の電動機である。
【００３７】
以下、内輪間座１１４について説明する。
内輪間座１１４は、内輪１０（図１参照）の一方端面（図１では左端面）に接し、かつ主軸２に外嵌固定されている。内輪間座１１４は円筒状をなしている。すなわち、内輪間座１１４の内周面１１４ｃおよび外周面１１４ｄの断面形状はそれぞれ円形（真円）をなしている。そのため、内輪間座１１４の径方向の厚みは、周方向に関して均一である。内輪間座１１４は、ケイ素鋼を用いて形成されている。
【００３８】
なお、内輪間座１１４を、その外周面１１４ｄが真球に近いAxially  Laminated型の回転子として用いることができれば、外周面１１４ｄが滑らかになり、高速回転性を有する。
内輪間座１１４の外周面１１４ｄには、周方向に１８０°隔てられた２つの位置に、第１および第２溝群１１５，１２５が形成されている。第１溝群１１５は、複数（図６では５つ）の溝（凹部）１１６を備えている。
【００３９】
各溝１１６は、周方向に沿って帯状に延びている。複数の溝１１６は、互いに同じ位相に配置されており、軸方向に等間隔に配設されている。複数の溝１１６の諸元は共通している。各溝１１６の長手方向幅Ｗ１は、周方向に沿って所定長さだけ（たとえば、全周長さの１/８程度）延びている。なお、溝１１６の個数や、長手方向幅Ｗ１、短手方向幅、溝深さは、適宜設定することができる。
【００４０】
第２溝群１２５は、第１溝群１１５と同等の構成を有している。
工作機械の作動時には、主軸２（図１参照）が高速回転する。また、主軸２の高速回転に伴って、内輪間座１１４が外輪間座１７（図３等参照）に対して高速で相対回転する。主軸２の回転中において、所定の潤滑剤吐出タイミングになると、制御装置２５（図１参照）は、二次電池７に蓄えられた電力を用いてコイル２２（図３等参照）に励磁電流を印加させる。コイル２２に励磁電流が流れることにより、コイル２２の周囲に磁束が発生する。相対回転する内輪間座１１４および外輪間座１７において、内輪間座１１４の第１または第２溝群１１５，１２５と各突条２１（図３等参照）の先端面とが対向するとき、コイル２２のインダクタンスが最小になる。このようなインダクタンス変化により起電力が発生する。これにより、リラクタンス発電が行われる。
【００４１】
この第２実施形態では、図７に示すように、内輪間座１１４の第１および第２溝群１１５，１２５の各溝１１６を、樹脂材料等の充填材２００を用いて埋設してもよい。このとき、充填材２００の表面は、内輪間座１１４の外周面１１４ｄと面一である。
内輪間座１１４に溝１１６を形成することにより、内輪間座１１４の強度は、若干ながら低下する。しかしながら、溝１１６の内部を充填材２００によって埋めることにより、内輪間座１１４の強度を向上することができ、これにより、溝１１６形成に伴う内輪間座１１４の強度低下を抑制することができる。
【００４２】
また、各溝１１６を、主軸２（図１参照）の軸方向に沿って延びた態様にしてもよい。
図８は、本発明の第３実施形態に係る転がり軸受装置２０１の内輪間座２１４（回転子）の構成を示す概略斜視図である。第３実施形態に係る転がり軸受装置２０１は、第１実施形態に係る転がり軸受装置１において、内輪間座１４に代えて内輪間座２１４を設けたものである。そのため、転がり軸受装置２０１のリラクタンス発電部２０６は、回転子として機能する内輪間座２１４と、固定子として機能する外輪間座１７（図３等参照）とを備えるバリアブルリアクタンス型の電動機を構成している。より具体的には、第３実施形態のリラクタンス発電部２０６は、回転子のみ突極構造を有するシンクロナスリラクタンス型の電動機である。
【００４３】
以下、内輪間座２１４について説明する。
内輪間座２１４は、内輪１０（図１参照）の一方端面（図１では左端面）に接し、かつ主軸２に外嵌固定されている。内輪間座２１４は円筒状をなしている。すなわち、内輪間座２１４の内周面２１４ｃおよび外周面２１４ｄの断面形状はそれぞれ円形（真円）をなしている。そのため、内輪間座２１４の径方向の厚みは、周方向に関して均一である。内輪間座２１４は、ケイ素鋼を用いて形成されている。
【００４４】
なお、内輪間座２１４を、その外周面２１４ｄが真球に近いAxially  Laminated型の回転子として用いることができれば、外周面２１４ｄが滑らかになり、高速回転性を有する。
内輪間座２１４は、周方向に１８０°隔てられた２つの位置に、第１および第２孔群２１５，２２５が形成されている。第１孔群２１５は、主軸２の軸方向に沿って延びる複数（図８では３つ）の孔（凹部）２１６Ａ，２１６Ｂ，２１６Ｃを備えている。
【００４５】
複数の孔２１６Ａ〜２１６Ｃは、径方向厚みの内部に形成されている。複数の孔２１６Ａ〜２１６Ｃは、径方向に関して互いにずれた位置に、かつ互いに同じ周方向位置（位相）に形成されている。各孔２１６Ａ〜２１６Ｃは、内輪間座２１４の一端面から他端面からまで延びる貫通孔である。
各孔２１６Ａ〜２１６Ｃは、軸方向に直交する方向から見た断面形状が、径方向に薄幅で、内に向けて凸の円弧状をなしている。孔２１６Ａ〜２１６Ｃは、外周側の孔２１６Ａ〜２１６Ｃほど、周方向幅が小さく設定されている。なお、孔２１６Ａ〜２１６Ｃの個数や、周方向幅、径方向幅は、適宜設定することができる。
【００４６】
第２孔群２２５は、第１孔群２１５と同等の構成を有している。
工作機械の作動時には、主軸２（図１参照）が高速回転する。また、主軸２の高速回転に伴って、内輪間座２１４が外輪間座１７（図３等参照）に対して高速で相対回転する。主軸２の回転中において、所定の潤滑剤吐出タイミングになると、制御装置２５（図１参照）は、二次電池７に蓄えられた電力を用いてコイル２２（図３等参照）に励磁電流を印加させる。コイル２２に励磁電流が流れることにより、コイル２２の周囲に磁束が発生する。相対回転する内輪間座２１４および外輪間座１７において、内輪間座２１４における第１または第２孔群２１５，２２５の形成位置と、各突条２１（図３等参照）の先端面とが対向するとき、コイル２２のインダクタンスが最小になる。このようなインダクタンス変化により起電力が発生する。これにより、リラクタンス発電が行われる。
【００４７】
この第３実施形態では、図９に示すように、内輪間座２１４の第１および第２孔群１１５，１２５の各孔２１６Ａ〜２１６Ｃを、樹脂材料等の充填材３００を用いて埋設してもよい。
内輪間座２１４に孔２１６Ａ〜２１６Ｃを形成することにより、内輪間座２１４の強度は、若干ながら低下する。しかしながら、孔２１６Ａ〜２１６Ｃの内部を充填材３００によって埋めることにより、内輪間座２１４の強度を向上することができ、これにより、孔２１６Ａ〜２１６Ｃ形成に伴う内輪間座２１４の強度低下を抑制することができる。
【００４８】
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば図１０に示すように、先端部２１ａが断面半円状をなす突条２１Ｂを用いてもよい。この場合、突条２１Ｂの先端部２１ａにおいては、その先端に向かうに従って体積が少なくなる。
【００４９】
前述のように、潤滑剤吐出装置５を作動させるための電力は小電力で足りる。そのため、先端部２１ａを平坦面とする必要はない。むしろ、過剰な発電を抑制するために、ケイ素鋼からなる先端部２１ａの体積は小さい方が望ましい。
さらに、断面半円状の先端部２１ａに代えて、断面形状が先尖り三角形状の先端部を設けることもできる。
【００５０】
また、図１１に示すように、各コイル２２が突条２１，２１Ｂ（図１１では、突条２１を図示）に２巻きとされていてもよい。なお、コイル２２の巻き数は、０．５〜２巻という少数の範囲内で適宜設定することができる。
また、内輪間座１４の外輪間座１７に対する回転位相の検出を、回転位相検出部２４による位相検出に代えて、コイル２２のインダクタンスの変化に基づいて検出するようにしてもよい。
【００５１】
また、回転子２極固定子２極の構造のリラクタンス発電部６，１０６，２０６について説明したが、リラクタンス発電部にそれ以外の構造を採用できるのはもちろんのことである。
また、前述の各実施形態では、潤滑剤溜り４、潤滑剤吐出装置５、リラクタンス発電部６および二次電池７が外輪間座１７に配置されているとして説明したが、これらの少なくとも１つを外輪１１に配置することもできる。
【００５２】
また、二次電池７として全固体リチウムイオン電池を利用する場合には、潤滑剤吐出装置および二次電池を、ＭＥＭＳ技術を用いて一体化させることもできる。
【符号の説明】
【００５３】
１…転がり軸受装置、３…転がり軸受、４…潤滑剤溜り、５…潤滑剤吐出装置、６…リラクタンス発電部、７…二次電池（蓄電池）、１０…内輪、１１…外輪、１２…転動体、１４…内輪間座（回転子）、１７…外輪間座（固定側に隣接する部材、固定子）、２１Ｂ…突起（固定子側突極部）、２２…コイル、１０１…転がり軸受装置、１０６…リラクタンス発電部、１１４…内輪間座（回転子）、１１６…溝（凹部）、２００…充填材、２０１…転がり軸受装置、２０６…リラクタンス発電部、２１４…内輪間座（回転子）、２１６Ａ〜２１６Ｃ…孔（凹部）、３００…充填材
【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６】
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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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