(57)【要約】【課題】小型化が可能であり、かつ大電力を発生可能な転がり軸受を提供する。【解決手段】転がり軸受１０は、内輪１と、外輪２と、転動体３と、シール部材４と、発電装置６とを備えている。外輪２は、内輪１の周囲に設けられている。転動体３は、内輪１と外輪２との間に設けられている。シール部材４は、転動体３に面するように内輪１と外輪２の間に設けられている。発電装置６は、熱電変換素子５を含む。シール部材４は、芯金７を含む。熱電変換素子５は、芯金７の外表面１７ａに設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、
前記内輪の周囲に設けられた外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に設けられた転動体と、
前記転動体に面するように前記内輪と前記外輪の間に設けられたシール部材と、
熱電変換素子を含む発電装置とを備え、
前記シール部材は、芯金を含み、
前記熱電変換素子は、前記芯金の外表面に設けられている、転がり軸受。
【請求項２】
前記熱電変換素子は、ｐ型半導体と、ｎ型半導体とを有し、
前記ｐ型半導体と、前記ｎ型半導体とは、前記芯金の周方向に沿って交互に配置されており、かつ直列で電気的に接続されている、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記ｐ型半導体および前記ｎ型半導体の各々において電流が流れる方向は、径方向である、請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記ｐ型半導体および前記ｎ型半導体の各々において電流が流れる方向は、軸方向である、請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記芯金は、前記外輪に接触している、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項６】
前記シール部材は、前記芯金に接するゴム部材をさらに含む、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】
前記ゴム部材には、前記外表面が露出する開口部が設けられており、
前記熱電変換素子は、前記開口部内に設けられている、請求項６に記載の転がり軸受。
【請求項８】
前記ゴム部材は、前記内輪と前記芯金との間に設けられ、
前記シール部材は、非接触シールを構成する、請求項６または請求項７に記載の転がり軸受。
【請求項９】
前記ゴム部材は、前記内輪と前記芯金との間に設けられ、
前記シール部材は、接触シールを構成する、請求項６または請求項７に記載の転がり軸受。
【請求項１０】
前記芯金は、前記内輪から離間しており、
前記シール部材は、シールドシールを構成する、請求項５に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関し、特定的には、発電装置を有する転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−２２３８４３号公報（特許文献１）には、転がり軸受に隣接して間座を配置し、当該間座に熱電変換素子のモジュールから成る発電装置を配置した構成が開示されている。
【０００３】
特開２０１２−１４９７１６号公報（特許文献２）には、転がり軸受のシール部材の表面および裏面の双方に感温素子を設け、ゴムを含むシール部材の表面と裏面との温度差を利用して発電する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２３８４３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４９７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００８−２２３８４３号公報に記載の転がり軸受装置によれば、発電装置が転がり軸受とは異なる周辺部品に設けられている。それゆえ、転がり軸受装置が大型化するため、周辺部品を組み込むスペースを十分に確保できないアプリケーションにおいては発電装置を設けることが困難である。
【０００６】
特開２０１２−１４９７１６号公報に記載の転がり軸受装置によれば、シール部材の表面と裏面との温度差を利用して発電している。しかしながら、ゴムを含むシール部材の表面と裏面の温度差が比較的小さく、大電力の発生が困難である。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化が可能であり、かつ大電力を発生可能な転がり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る転がり軸受は、内輪と、外輪と、転動体と、シール部材と、発電装置とを備えている。外輪は、内輪の周囲に設けられている。転動体は、内輪と外輪との間に設けられている。シール部材は、転動体に面するように内輪と外輪の間に設けられている。発電装置は、熱電変換素子を含む。シール部材は、芯金を含む。熱電変換素子は、芯金の外表面に設けられている。
【０００９】
上記に係る転がり軸受によれば、熱電変換素子は、芯金の外表面に設けられている。芯金は熱伝導性が高いため、外輪から芯金に向かって熱が移動する。芯金から熱電変換素子に伝導する熱を利用することにより、大電力を発生させることができる。
【００１０】
上記に係る転がり軸受において、熱電変換素子は、ｐ型半導体と、ｎ型半導体とを有していてもよい。ｐ型半導体と、ｎ型半導体とは、芯金の周方向に沿って交互に配置されており、かつ直列で電気的に接続されている。これにより、効果的に大電力を発生させることができる。
【００１１】
上記に係る転がり軸受において、ｐ型半導体およびｎ型半導体の各々において電流が流れる方向は、径方向に平行であってもよい。芯金の外表面においては、外輪側の温度が内輪側の温度よりも高い。つまり、芯金の外表面においては、外輪側から内輪側への熱勾配が存在する。当該熱勾配を利用することにより、効果的に大電力を発生させることができる。
【００１２】
上記に係る転がり軸受において、ｐ型半導体およびｎ型半導体の各々において電流が流れる方向は、軸方向に平行であってもよい。芯金の外表面に垂直な方向においては、転がり軸受の内部の温度は、外部の温度よりも高い。つまり、転がり軸受の内部から外部に向かって熱勾配が存在する。当該熱勾配を利用することにより、効果的に大電力を発生させることができる。
【００１３】
上記に係る転がり軸受において、芯金は、外輪に接触していてもよい。これにより、外輪から芯金への熱伝導を促進しつつ、外輪との締結力を高めることができる。
【００１４】
上記に係る転がり軸受において、シール部材は、芯金に接するゴム部材をさらに含んでいてもよい。
【００１５】
上記に係る転がり軸受において、ゴム部材には、外表面の一部が露出する開口部が設けられていてもよい。熱電変換素子は、開口部内に設けられていてもよい。
【００１６】
上記に係る転がり軸受において、ゴム部材は、内輪と芯金との間に設けられていてもよい。シール部材は、非接触シールを構成してもよい。
【００１７】
上記に係る転がり軸受において、ゴム部材は、内輪と芯金との間に設けられていてもよい。シール部材は、接触シールを構成してもよい。
【００１８】
上記に係る転がり軸受において、芯金は、内輪から離間していてもよい。シール部材は、シールドシールを構成してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、小型化が可能であり、かつ大電力を発生可能な転がり軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る転がり軸受の構成を示す断面模式図である。
【図２】図１の領域ＩＩの拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る芯金および発電装置の構成を示す側面模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る転がり軸受の構成を示す断面模式図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る転がり軸受の構成を示す断面模式図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る転がり軸受の構成を示す断面模式図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係る転がり軸受の構成を示す断面模式図である。
【図８】本発明の実施の形態６に係る転がり軸受の構成を示す断面模式図である。
【図９】本発明の実施の形態７に係る転がり軸受の構成を示す断面模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態７に係る芯金および発電装置の構成を示す側面模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００２２】
（実施の形態１）
最初に、本発明の実施の形態１に係る転がり軸受１０の構成について説明する。
【００２３】
図１に示されるように、実施の形態１に係る転がり軸受１０は、内輪１と、外輪２と、転動体３と、シール部材４と、発電装置６（図３参照）、保持器１１とを主に有している。当該転がり軸受１０は、たとえば自動車のエンジンまたはトランスミッションに使用され得る。外輪２は、内輪１の周囲に設けられている。内輪１には、軸（図示せず）が嵌合される。内輪１には、第１転動面１ａと、第１シール溝１ｂとが設けられている。同様に、外輪２には、第２転動面２ａと、第２シール溝２ｂとが設けられている。第１転動面１ａは、転動体３に対して、第２転動面１ａの反対側にある。第１転動面１ａは、第２転動面２ａに対面する。転動体３は、内輪１と外輪２との間に設けられている。具体的には、内輪１の第１転動面１ａと、外輪２の第２転動面２ａとの間には、転動体３が配置されている。保持器１１には、貫通孔１１ａが設けられている。転動体３は、貫通孔１１ａ内に配置されている。
【００２４】
第１シール溝１ｂは、軸方向Ｄ２において、第１転動面１ａの一方側と他方側とに設けられている。同様に、第２シール溝２ｂは、軸方向Ｄ２に平行な方向において、第２転動面２ａの一方側と他方側とに設けられている。第１シール溝１ｂは、第２シール溝２ｂに対向する。シール部材４は、転動体３に面するように内輪１と外輪２の間に設けられている。具体的には、シール部材４は、第１シール溝１ｂと第２シール溝２ｂとの間に配置されている。なお軸方向Ｄ２とは、内輪１に嵌合される軸の延在する方向と平行な方向である。径方向Ｄ１とは、内輪１および外輪２の半径方向である。径方向Ｄ１は、軸方向Ｄ２に対して垂直である。
【００２５】
シール部材４は、芯金７を有している。シール部材４は、さらにゴム部材８を有していてもよい。ゴム部材８は、芯金７に接している。ゴム部材８は、外輪側ゴム部８ａと、内輪側ゴム部８ｂとを有する。外輪側ゴム部８ａは、外輪２と芯金７との間に設けられている。内輪側ゴム部８ｂは、内輪１と芯金７との間に設けられている。外輪側ゴム部８ａは、径方向Ｄ１における芯金７の一端と接している。外輪側ゴム部８ａの一部は、第２シール溝２ｂ内に配置されている。外輪側ゴム部８ａは、第２シール溝２ｂ内において、外輪２と接している。内輪側ゴム部８ｂは、径方向Ｄ１における芯金７の他端と接している。内輪側ゴム部８ｂの一部は、第１シール溝１ｂ内に配置されていてもよい。内輪側ゴム部８ｂは、内輪１から離間している。つまり、シール部材４は、非接触シールを構成している。
【００２６】
芯金７は、熱伝導性を有する金属から構成される。芯金７は、平板部７ａと、突出部７ｂと、傾斜部７ｃとを含む。平板部７ａは、径方向Ｄ１とほぼ平行に延在している。突出部７ｂは、平板部７ａの外輪２と同じ側に連なっており、平板部７ａから軸方向Ｄ２とほぼ平行な方向に向かって突出する部分である。外輪側ゴム部８ａは、突出部７ｂと接している。外輪側ゴム部８ａは、平板部７ａから離間していてもよい。傾斜部７ｃは、平板部７ａの内輪１と同じ側に連なっており、平板部７ａに対して傾斜する方向に延在している。軸方向に対して平行な断面において、傾斜部７ｃの延在方向は、たとえば軸方向Ｄ２および径方向Ｄ１の双方に対して傾斜する方向である。内輪側ゴム部８ｂは、傾斜部７ｃに接している。芯金７は、転動体３に面する内表面１７ｂと、内表面１７ｂと反対側の外表面１７ａとを有する。外表面１７ａは、軸方向Ｄ２において内表面１７ｂよりも外側に位置している。
【００２７】
図１および図２に示されるように、熱電変換素子５は、芯金７の外表面１７ａに設けられている。具体的には、熱電変換素子５は、芯金７の平板部７ａの外表面１７ａに設けられている。ゴム部材８には、外表面１７ａの一部が露出する開口部８ｃが設けられていてもよい。開口部８ｃは、たとえば外輪側ゴム部８ａと、内輪側ゴム部８ｂとの間に設けられている。熱電変換素子５は、たとえば開口部８ｃ内に設けられていてもよい。
【００２８】
電極９は、第１電極９ａと、第２電極９ｂとを有する。第１電極９ａは、熱電変換素子５に対して、第２電極９ｂの反対側にある。熱電変換素子５において外輪２に対面する面に第１電極９ａが設けられている。同様に、熱電変換素子５において内輪１に対面する面に第２電極９ｂが設けられている。言い換えれば、熱電変換素子５は、径方向Ｄ１において、第１電極９ａおよび第２電極９ｂに挟まれている。第１電極９ａおよび第２電極９ｂは、芯金７の平板部７ａの外表面１７ａに設けられている。
【００２９】
図２に示されるように、芯金７の温度は、外輪２の温度よりも低くなる。そのため、転動体３の回転等により発生した熱は、外輪２から芯金７に移動する。芯金７の内部においては、径方向Ｄ１における外輪側の温度が内輪側の温度よりも高い。言い換えれば、芯金７の内部において、第１電極９ａから第２電極９ｂに向かって温度が低くなるような温度勾配が形成されている。そのため、芯金７の内部において、熱は、外輪側から内輪側に移動する。
【００３０】
図３に示されるように、発電装置６は、熱電変換素子５と、電極９と、引出線１２とを主に有している。熱電変換素子５は、たとえばｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとを有している。ｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとは、芯金７の周方向に沿って交互に配置されており、かつ直列で電気的に接続されている。第１電極９ａは、ｐ型半導体５ａおよびｎ型半導体５ｂの外輪側の外表面に配置されている。第１電極９ａは、ｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとを繋ぐ。同様に、第２電極９ｂは、ｐ型半導体５ａおよびｎ型半導体５ｂの内輪側の外表面に配置されている。第２電極９ｂは、ｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとを繋ぐ。軸方向から見て、第１電極９ａおよび第２電極９ｂは、たとえば円弧状である。
【００３１】
第３電極９ｃは、終端のｐ型半導体５ａにおける外輪側の端部に接して配置されている。第３電極９ｃは、ｎ型半導体５ｂに対して物理的に接続されていない。第４電極９ｄは、終端のｎ型半導体５ｂにおける外輪側の端部に接して配置されている。第４電極９ｄは、ｐ型半導体５ａに対して物理的に接続されていない。
【００３２】
引出線１２は、第１引出線１２ａと、第２引出線１２ｂとを含む。第１引出線１２ａは、第３電極９ｃに接している。第１引出線１２ａは、第３電極９ｃを介して、ｐ型半導体５ａと電気的に接続されている。第２引出線１２ｂは、第４電極９ｄに接している。第２引出線１２ｂは、第４電極９ｄを介して、ｎ型半導体５ｂと電気的に接続されている。第１引出線１２ａおよび第２引出線１２ｂを利用して、熱電変換素子５において発生した電気が外部に取り出される。ｐ型半導体５ａにおいて、電流は、温度の高い領域から温度の低い領域に流れる。ｎ型半導体５ｂにおいて、電流は、温度の低い領域から温度の高い領域に流れる。ｐ型半導体５ａおよびｎ型半導体５ｂの各々において電流が流れる方向Ｄ３は、径方向Ｄ１に平行な方向を含む。以上のように、芯金７の外表面１７ａにおける径方向の温度勾配を利用して熱電変換素子５は発電する。
【００３３】
熱電変換素子５および電極９の各々は、たとえば接着剤を用いて芯金７に取り付けられる。接着剤は、たとえば電気絶縁性および熱伝導性を有する有機化合物により構成される。これにより、芯金７の熱を効果的に熱電変換素子５に伝達しつつ、熱電変換素子５に発生した電流が芯金７にリークすることを抑制することができる。熱電変換素子５および電極９の各々と、芯金７との間に、たとえば樹脂などの電気絶縁部材が配置されていてもよい。
【００３４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る転がり軸受の構成について説明する。実施の形態２に係る転がり軸受１０は、ゴム部材８は、内輪側の芯金７の端部にのみ設けられ、かつ芯金７が外輪２に接触している構成において、主に実施の形態１に係る転がり軸受１０と異なっており、他の構成については実施の形態１に係る転がり軸受１０とほぼ同様である。
【００３５】
図４に示されるように、ゴム部材８は、内輪側の芯金７の端部にのみ設けられ、外輪側の芯金７の端部には設けられていない。芯金７は、外輪２に直接接触している。具体的には、芯金７の突出部７ｂが、外輪２に接触している。突出部７ｂは、第２シール溝２ｂの壁面に沿ってラウンドしている。これにより、断面視において、突出部７ｂは、第２シール溝２ｂの壁面と２点以上で接触する。そのため、外輪２から芯金７に対して熱が移動しやすくなる。突出部７ｂのラウンド部は、外輪２の第２シール溝２ｂの壁面と接していてもよい。図４に示されるように、突出部７ｂは、平板部７ａから軸方向の内側に延在した後、径方向の外側に曲がり、その後、軸方向の外側に曲がっていてもよい。
【００３６】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る転がり軸受の構成について説明する。実施の形態３に係る転がり軸受１０は、芯金７が外輪２に接触している構成において、主に実施の形態１に係る転がり軸受１０と異なっており、他の構成については実施の形態１に係る転がり軸受１０とほぼ同様である。
【００３７】
図５に示されるように、芯金７の突出部７ｂが軸方向Ｄ２に沿って外輪２に向かって延長され、外輪２に直接接触していてもよい。具体的には、芯金７の突出部７ｂの端部が、軸方向Ｄ２において外輪２の側壁に接している。芯金７の突出部７ｂ上に外輪側ゴム部８ａが設けられている。外輪側ゴム部８ａの一部は、第２シール溝２ｂ内に配置されている。外輪側ゴム部８ａは、径方向Ｄ１において、突出部７ｂと外輪２との間にある。突出部７ｂと外輪側ゴム部８ａとの境界は、第２シール溝２ｂの底に対面している。
【００３８】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る転がり軸受の構成について説明する。実施の形態４に係る転がり軸受１０は、内輪側ゴム部８ｂは、第１シール溝１ｂを跨ぐ構成において、主に実施の形態１に係る転がり軸受１０と異なっており、他の構成については実施の形態１に係る転がり軸受１０とほぼ同様である。
【００３９】
図６に示されるように、内輪側ゴム部８ｂは、第１シール溝１ｂを跨ぐように設けられていてもよい。内輪側ゴム部８ｂは、本体部８ｂ２と、脚部８ｂ１とを有する。本体部８ｂ２は、傾斜部７ｃを覆うように設けられている。本体部８ｂ２は、たとえば傾斜部７ｃの延在方向に沿って伸長し、第１シール溝１ｂの軸方向内側の側壁に接している。脚部８ｂ１は、本体部８ｂ２から分岐している。脚部８ｂ１は、たとえば本体部８ｂ２の延在方向に交差する方向に伸長し、第１シール溝１ｂよりも軸方向外側の内輪１の上端部に接している。つまり、シール部材４は、接触シールを構成している。
【００４０】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る転がり軸受の構成について説明する。実施の形態５に係る転がり軸受１０は、内輪側ゴム部８ｂは、第１シール溝１ｂを跨ぐ構成において、主に実施の形態３に係る転がり軸受１０と異なっており、他の構成については実施の形態３に係る転がり軸受１０とほぼ同様である。
【００４１】
図７に示されるように、実施の形態５に係る転がり軸受のシール部材４の外輪側の構成は、実施の形態３の構成と同様であり、シール部材４の内輪側の構成は、実施の形態４の構成と同様である。つまり、芯金７の突出部７ｂが軸方向Ｄ２に沿って外輪２に向かって延長され、外輪２に直接接触している。ゴム部材８の内輪側ゴム部８ｂは、第１シール溝１ｂを跨ぐように設けられている。内輪側ゴム部８ｂは、本体部８ｂ２と、本体部８ｂ２から分岐している脚部８ｂ１とを有する。本体部８ｂ２および脚部８ｂ１の各々は、内輪１に接している。つまり、シール部材４は、接触シールを構成している。
【００４２】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る転がり軸受の構成について説明する。実施の形態６に係る転がり軸受１０は、内輪側ゴム部８ｂを有さず、かつ芯金７が内輪側に延在している構成において、主に実施の形態２に係る転がり軸受１０と異なっており、他の構成については実施の形態２に係る転がり軸受１０とほぼ同様である。
【００４３】
図８に示されるように、シール部材４は、ゴム部材８を有していなくてもよい。芯金７の突出部７ｂは、第２シール溝２ｂの壁面に沿ってラウンドし、外輪２に接触している。芯金７の平板部７ａは、内輪１に向かって延在している。芯金７の内輪側の端部７ｃは、平板部７ａから平板部７ａに対してほぼ垂直に軸方向の内側に折れ曲がっている。芯金７の内輪側の端部７ｃは、第１シール溝１ｂの側壁面に対面している。芯金７の内輪側の端部７ｃは、内輪１から離間していてもよい。つまり、シール部材４は、シールドシールを構成している。
【００４４】
(実施の形態７)
次に、本発明の実施の形態７に係る転がり軸受の構成について説明する。実施の形態７に係る転がり軸受１０は、第１電極９ａおよび第２電極９ｂが、熱電変換素子５に対して軸方向の一方側および他方側に配置されている構成において、主に実施の形態１に係る転がり軸受１０と異なっており、他の構成については実施の形態１に係る転がり軸受１０とほぼ同様である。
【００４５】
図９に示されるように、第１電極９ａおよび第２電極９ｂが、熱電変換素子５に対して軸方向の一方側および他方側に配置されていてもよい。熱電変換素子５において芯金７に対面する面に第２電極９ｂが設けられている。第１電極９ａは、熱電変換素子５に対して、第２電極９ｂの反対側にある。軸方向において、第２電極９ｂは、芯金７と熱電変換素子５との間にある。第２電極９ｂは、たとえば接着剤を用いて芯金７に取り付けられる。
【００４６】
上述のように、外輪２からの熱は芯金７に移動する。軸方向において、熱電変換素子５に対して外側の温度は、転動体側の温度よりも低くなる。つまり、熱電変換素子５内においては、軸方向の転動体側から外側に対する熱勾配が存在する。そのため、熱は、芯金７から第２電極９ｂに伝導し、熱電変換素子５を通過して、第１電極９ａへ伝導する。
【００４７】
図１０に示されるように、熱電変換素子５は、たとえばｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとを有している。ｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとは、芯金７の周方向に沿って交互に配置されており、かつ直列で電気的に接続されている。第１電極９ａは、ｐ型半導体５ａおよびｎ型半導体５ｂの軸方向における外側の表面に配置されている。第１電極９ａは、ｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとを繋ぐ。同様に、第２電極９ｂは、ｐ型半導体５ａおよびｎ型半導体５ｂの軸方向の転動体側の表面に配置されている。第２電極９ｂは、ｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとを繋ぐ。
【００４８】
第３電極９ｃは、終端のｐ型半導体５ａにおける軸方向の外側の端部に接して配置されている。第３電極９ｃは、ｎ型半導体５ｂに対して物理的に接続されていない。第４電極９ｄは、終端のｎ型半導体５ｂにおける軸方向の外側の端部に接して配置されている。第４電極９ｄは、ｐ型半導体５ａに対して物理的に接続されていない。第１引出線１２ａは、第３電極９ｃに接している。第１引出線１２ａは、第３電極９ｃを介して、ｐ型半導体５ａと電気的に接続されている。第２引出線１２ｂは、第４電極９ｄに接している。第２引出線１２ｂは、第４電極９ｄを介して、ｎ型半導体５ｂと電気的に接続されている。第１引出線１２ａおよび第２引出線１２ｂを利用して、熱電変換素子５において発生した電気が外部に取り出される。
【００４９】
ｐ型半導体５ａにおいて、電流は、温度の高い領域から温度の低い領域に流れる。ｎ型半導体５ｂにおいて、電流は、温度の低い領域から温度の高い領域に流れる。ｐ型半導体５ａおよびｎ型半導体５ｂの各々において電流が流れる方向Ｄ３は、外表面１７ａに対して垂直な方向を含む。言い換えれば、ｐ型半導体５ａおよびｎ型半導体５ｂの各々において電流が流れる方向Ｄ３は、軸方向Ｄ２に平行な方向を含む。以上のように、軸方向に平行な熱勾配を利用して、電気が外部に取り出されてもよい。
【００５０】
次に、実施の形態に係る転がり軸受の作用効果について説明する。
実施の形態に係る転がり軸受１０によれば、熱電変換素子５は、芯金７の外表面１７ａに設けられている。芯金７は熱伝導性が高いため、外輪２から芯金７に向かって熱が移動する。芯金７から熱電変換素子５に伝導する熱を利用することにより、大電力を発生させることができる。
【００５１】
また実施の形態に係る転がり軸受１０において、熱電変換素子５は、ｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとを有していてもよい。ｐ型半導体５ａと、ｎ型半導体５ｂとは、芯金７の周方向に沿って交互に配置されており、かつ直列で電気的に接続されている。これにより、効果的に大電力を発生させることができる。
【００５２】
さらに実施の形態に係る転がり軸受１０において、ｐ型半導体５ａおよびｎ型半導体５ｂの各々において電流が流れる方向は、径方向に平行であってもよい。芯金７の外表面においては、外輪側の温度が内輪側の温度よりも高い。つまり、芯金７の外表面においては、外輪側から内輪側への熱勾配が存在する。当該熱勾配を利用することにより、効果的に大電力を発生させることができる。
【００５３】
さらに実施の形態に係る転がり軸受１０において、ｐ型半導体５ａおよびｎ型半導体５ｂの各々において電流が流れる方向は、軸方向に平行であってもよい。芯金７の外表面に垂直な方向においては、転がり軸受の内部の温度は、外部の温度よりも高い。つまり、転がり軸受の内部から外部に向かって熱勾配が存在する。当該熱勾配を利用することにより、効果的に大電力を発生させることができる。
【００５４】
さらに実施の形態に係る転がり軸受１０において、芯金７は、外輪２に接触していてもよい。これにより、外輪２から芯金７への熱伝導を促進しつつ、外輪２との締結力を高めることができる。
【００５５】
さらに実施の形態に係る転がり軸受１０において、シール部材４は、芯金７に接するゴム部材８をさらに含んでいてもよい。
【００５６】
さらに実施の形態に係る転がり軸受１０において、ゴム部材８には、外表面の一部が露出する開口部８ｃが設けられていてもよい。熱電変換素子５は、開口部８ｃ内に設けられていてもよい。
【００５７】
さらに実施の形態に係る転がり軸受１０において、ゴム部材８は、内輪１と芯金７との間に設けられていてもよい。シール部材４は、非接触シールを構成してもよい。
【００５８】
さらに実施の形態に係る転がり軸受１０において、ゴム部材８は、内輪１と芯金７との間に設けられていてもよい。シール部材４は、接触シールを構成してもよい。
【００５９】
さらに実施の形態に係る転がり軸受１０において、芯金７は、内輪１から離間していてもよい。シール部材４は、シールドシールを構成してもよい。
【００６０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【符号の説明】
【００６１】
１  内輪、１ａ  第１転動面、１ｂ  第１シール溝、２  外輪、２ａ  第２転動面、２ｂ  第２シール溝、３  転動体、４  シール部材、５  熱電変換素子、５ａ  ｐ型半導体、５ｂ  ｎ型半導体、６  発電装置、７  芯金、７ａ  平板部、７ｂ  突出部、７ｃ  傾斜部（端部）、８  ゴム部材、８ａ  外輪側ゴム部、８ｂ  内輪側ゴム部、８ｂ１  脚部、８ｂ２  本体部、８ｃ  開口部、９  電極、９ａ  第１電極、９ｂ  第２電極、９ｃ  第３電極、９ｄ  第４電極、１０  軸受、１１  保持器、１１ａ  貫通孔、１２  引出線、１２ａ  第１引出線、１２ｂ  第２引出線、１７ａ  外表面、１７ｂ  内表面、Ｄ１  径方向、Ｄ２  軸方向、Ｄ３  方向。
【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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