JP2004332859A - Rolling bearing - Google Patents

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JP2004332859A
JP2004332859A JP2003131146A JP2003131146A JP2004332859A JP 2004332859 A JP2004332859 A JP 2004332859A JP 2003131146 A JP2003131146 A JP 2003131146A JP 2003131146 A JP2003131146 A JP 2003131146A JP 2004332859 A JP2004332859 A JP 2004332859A
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JP
Japan
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rolling bearing
thermoelectric conversion
conversion element
load
heat
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JP2003131146A
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Minoru Takeda
稔 武田
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively generate power without using a generator comprising a rotor and a stator even in a small sized and lightweight rolling bearing. <P>SOLUTION: A thermoelectric conversion element 14 having thermoelectric converting function is disposed on at least one of a pair of route members 9 and 10 concentrically disposed between a plurality of rolling elements 11. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機能を有する転がり軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄道車両などを支持する大型の転がり軸受には当該軸受の動作を利用して発電させる発電機を備えたものが知られる(例えば特許文献1参照。)。その一方、小型の転がり軸受ではそのような発電機を備えたものは市場では見受けにくい。この場合、発電機は回転子(ロータ)と固定子(ステータ)とから構成されている。回転子や固定子は機械構造部品であり比較的大きく重量があるため、小型軽量志向とする転がり軸受の場合では、そのような既存の発電機をそのまま適用することは難しいことがその理由の1つに挙げられる。しかしながら、転がり軸受は小型であっても、回転動作による熱エネルギーを電気エネルギに有効に変換利用できるはずであるから、このエネルギを有効利用できる転がり軸受が要求される。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−225078号公報(全頁、全図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、比較的小型の転がり軸受において、格別な発電機の機械部品を構成する回転子や固定子無しに発電機能を備えた転がり軸受を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る転がり軸受は、同心に配置された固定側と可動側一対の軌道部材間に複数の転動体が介在配置された転がり軸受であって、前記両軌道部材の少なくとも一方に、熱電変換機能を有する熱電変換素子を設けていることを特徴とする。
【0006】
本発明に係る転がり軸受によれば、熱電変換素子が軌道部材に設けられていることで、例えば転がり軸受を使用することに伴う発熱によって生じる軌道部材と外気や固定部材などとの間の温度差などを有効利用して熱電変換素子において発電することができる。
【0007】
好ましい1つの実施態様では、前記熱電変換素子に作用する温度差により発電された電力を負荷に供給可能に、前記熱電変換素子と前記負荷とを接続している。この場合、熱電変換素子で発電された電力が負荷に供給されるので、負荷を作動させることができる。その発電電力は、例えば、負荷として転がり軸受の温度検出や振動検出などを行うセンサや、その検出結果を表示できる計測系(アンプ、計測表示)などを作動させるのに利用できる。
【0008】
好ましい1つの実施態様では、前記負荷は、軸受に備えられる電気装置である。この場合、例えば転がり軸受の温度センサや振動センサなど、軸受に備えられる電気装置に対して、熱電変換素子からの発電電力を供給できるので、熱電変換素子を電気装置の駆動用電源あるいは補助電源として用いることができることになって、別途駆動用の電源を不要あるいはその電源容量を小容量にできる。
【0009】
好ましい1つの実施態様では、前記熱電変換素子は、前記一対の軌道部材のうち固定側軌道部材に装着されている。この場合、熱電変換素子で発電された電力は固定側軌道部材が設けられる固定部材側に供給可能である。
【0010】
好ましい1つの実施態様では、前記熱電変換素子は、前記固定側軌道部材の軸受負荷が作用する側面箇所に設けられている。この場合、軸受負荷が作用することで発熱しやすくなっている側面箇所に設けられることで熱電変換素子により効率的に熱起電力を発生することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。図1から図4に本発明に係る実施形態を示す。図1は、本発明に係る転がり軸受を備えるファンモータを示す縦断側面図、図2は、図1における要部としての転がり軸受の片半分を示す断面図、図3は、熱電変換素子の構造を示す概略説明図、図4は、熱電変換素子の素子両面の温度差と熱起電力との関係の一例を示すグラフである。
【0012】
図1を参照して、ファンモータの回転軸を支持するための転がり軸受などが図示されている。ここで、1はファンモータの全体を示す。このファンモータ1において、2はフレーム、3はプロペラ、4は電動モータ、5は電動モータ4の回転子、6は電動モータ4の固定子、7は回転中心軸、8は回転中心軸7を固定子6に対して回転自在に支持するための転がり軸受を示す。固定子6は永久磁石からなり、フレーム2に固定されている。回転子5は電気子巻線からなり、回転中心軸7と一体回転する。転がり軸受8は、回転中心軸7に対して軸方向2箇所に振り分け配置された1対の玉軸受である。
【0013】
図2を参照して転がり軸受8は、回転中心軸7に外嵌される一つの軌道部材としての内輪9と、固定子6に内嵌される他の軌道部材としての外輪10と、回転中心軸7の軸心周りに同心配置された内輪9と外輪10との間の環状空間に周方向で等間隔に配置された複数個の玉11と、転動体としてのこれらの玉11を保持する保持器12と、前記環状空間を軸方向両端側それぞれで外部と仕切るシール部材13とによって構成されている。
【0014】
そして、一方の転がり軸受8の外輪10の軸方向での一側面には、本実施形態の特徴である熱電変換素子14が周方向で全周にわたって接着剤による接着等で付設されている。
【0015】
図3を参照して熱電変換素子14を詳しく説明すると、この熱電変換素子14は、対向する一対のセラミック板15,16間にそれぞれ異なる材質の2種の熱電変換部17,18を交互に並べている。隣合う2種の熱電変換部17,18は、セラミック板15,16の互いの対向面側に層状に形成した接合用金属層19に接続されている。接合用金属層19は、隣合う2種の熱電変換部17,18の一組ごとに区画されて他の組に対する接合用金属層19とは絶縁されている。また、対向する接合用金属層19,19同士は、互いに熱電変換部17,18一つ分横に位置ずれした状態で配置されているから、各接合用金属層19を通してすべての熱電変換部17,18…が電気的に直列に接続されている。その両端の熱電変換部18,18が接合された接合用金属層19,19は、リード線などが接続される外部への電力取り出し用の電極部20,20となっている。熱電変換部17,18には、例えばナトリウムコバルト酸化物や、ビスマス・テルル(BiTe)、鉛テルル(PbTe)、シリコンゲルマニウム(SiGe)などの合金系材料を用いている。なお、このような熱電変換部17,18に用いる材料としては、熱電変換機能を有するものであれば各種材料を利用できるのであって、特に限定されるものでない。この熱電変換素子14では、一方のセラミック板15側と他方のセラミック板16側とにおいて温度差があると、電極部20,20間に熱起電力が発生する。したがって、電極部20,20間を閉じた回路にすると、その回路に直流電流が流れることになり、回路中に負荷(この例では抵抗負荷)21を設けると、負荷21を作動させることで電力が消費される。
【0016】
上記転がり軸受8に付設された熱電変換素子14は、外輪10への接着面が吸熱側となっている。熱電変換素子14の接着面とは反対側の外気にさらされる面は廃熱あるいは放熱側となっている。したがって、ファンモータ1の使用に伴って電動モータ4が発熱し、これの熱で転がり軸受8の特に外輪10が発熱した場合、外輪10と外輪10近傍の空気との間に温度差が生じ、これによって熱電変換素子14のセラミック板15側と他方のセラミック板16側とに温度差が発生して熱起電力が発生する。この場合、熱電変換素子14の電極部20,20間を抵抗などの負荷21を介して閉じた回路にしておくことにより、吸熱側となっている面から吸熱がなされるとともに、廃熱もしくは放熱側の面からは廃熱もしくは放熱がなされるため、外輪10における廃熱もしくは放熱を促進させることができる。なお、図4に、熱電変換素子14の両面の温度差℃(横軸)と熱起電力mV(縦軸)との関係をグラフとして示している。この熱電変換素子14の場合、例えば吸熱側と廃熱側との温度差が100℃から150℃の範囲など、所定の温度差の範囲で用いることが望ましい。
【0017】
また、熱電変換素子14の電極部20,20間に例えばLEDなどの負荷21を介装しておけば、その負荷21に対して熱起電力による発電電力を供給でき、その負荷21を駆動することができる。また、熱電変換素子14の電極部20,20間に蓄電池などを介装してその蓄電池に熱起電力による発電電力を充電することも可能である。
【0018】
次に、本発明に係る別の実施の形態について説明する。
【0019】
図5は本発明に係る転がり軸受の一例を示している。この転がり軸受22の外輪25における軸方向一側の側面には、熱起電力発生用の熱電変換素子29を付設している。この熱電変換素子29を覆うように固定側の外輪25(この場合、内輪23が回転側である)に一体のセンサハウジング30を環状に設けている。センサハウジング30は熱伝導性の高い部材に構成されており、熱電変換素子29の廃熱側の面部分がセンサハウジング30に接触した状態となっている。熱電変換素子29の吸熱側の面部分は外輪25の側面に接着されている。また、センサハウジング30には外輪25における温度検出用の温度センサ31や振動検出用の振動センサ32、回転数検出用の回転センサ35、磁気リング36を駆動し、その検出信号を外部へ出力する回路33、各センサ31,32や回路33に対する主電源としての電池34を設けている。各センサ31,32,35,36や回路33への電力供給は、小型の電池34からの電力供給と、熱電変換素子29からの発電電力の供給とによって行われる。その電力供給の制御回路も回路33に備えられている。この場合、熱電変換素子29は、電池34の補助電源として用いられる。ここで、回路33などが熱電変換素子29からの電力供給が行われる負荷に相当する。なお、各センサ31,32,35,36の検出信号を外部へ電気信号として出力するため外部機器と電気的に接続するコネクタ(図示せず)をセンサハウジング30の外部に設けている。なお、この場合、外部機器への前記検出信号の出力はワイヤレス、すなわち無線送信によって行われてもよい。特に、電気的な接続コネクタを用いないワイヤレス型では外部との電力供給、系統が遮断されているため、主電源となる電池34の補助電源としてより効果的である。
【0020】
熱電変換素子29は、転がり軸受22の使用に伴う転がり軸受22の発熱による外輪25の温度と、センサハウジング30の温度とに差が生じることによって熱起電力を発生し、その発生した電力は回路33へ供給される。したがって、電池34だけで回路33へ電力供給するよりも多く電力供給できるから、電池34の使用寿命を延ばすこともできるし、電池34を起電力容量の小さいものに変更することも可能となる。
【0021】
なお、外部機器の一例として、温度センサ31による検出結果に基づいて転がり軸受22がどのような温度範囲にあるか表示する表示装置37を示している。この表示装置37の構成としては、転がり軸受22が適正温度範囲にある状態と、適正温度範囲から段階的に高温側に外れたある温度範囲ごとの状態との表示がそれぞれ異なる発光色のLEDで表示できるようにしたものでもよい。
【0022】
本発明は、転がり軸受38の外輪39の発熱を利用した熱起電力を発生させるのに、図6を参照して、外輪39を嵌合する例えばハウジングなどの固定部材40側に環状溝41を形成し、その環状溝41に熱電気変換素子42を装着した構成にしてもよい。この場合、図示されているように、熱電変換素子42の吸熱側部分を外輪39の外周面に接触させておき、廃熱側部分を環状溝41の底部分に接触させておく。
【0023】
上記実施の形態では、固定輪側に熱電変換素子を設けたものを示したが、回転輪側に熱電変換素子を設けてその回転輪に設けた熱電変換素子の吸熱側部分と廃熱側部分との間に生じた温度差によって熱起電力を発生するように構成してもよい。この場合、その熱起電力を外部へ取り出すために、スリップリングを利用してもよい。
【0024】
上記実施の形態ではラジアル軸受について本発明を示したが、アキシャル軸受に本発明を適用しても良い。
【0025】
本発明の転がり軸受は、空気を介して熱伝導を図ることができない真空中においても発熱した状態の転がり軸受からの放熱を熱電変換素子によって行うことができるから、例えば薄膜を形成する真空蒸着装置などの各種装置における軸受にも有効利用できる。
【0026】
本発明に係る転がり軸受は、玉軸受に限定されるものでなく、ころ軸受や針状ころ軸受などにも適用できる。
【0027】
【発明の効果】
本発明に係る転がり軸受によれば、熱電変換素子が軌道部材に設けられていることで、例えば転がり軸受を使用することに伴う発熱によって生じる軌道部材と外気や固定部材などとの間の温度差などを有効利用して熱電変換素子において発電することができる。その発電により、転がり軸受において熱がこもらないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る転がり軸受を備えるファンモータを示す縦断側面図
【図2】図1における要部としての転がり軸受の片半分を示す断面図
【図3】熱電変換素子の構造を示す概略説明図
【図4】熱電変換素子の素子両面の温度差と熱起電力との関係の一例を示すグラフ
【図5】本発明の別の実施の形態に係る転がり軸受の片半分を示す断面図
【図6】本発明の更に別の実施の形態に係る転がり軸受の片半分を示す断面図
【符号の説明】
9,10 軌道部材
11 転動体
14 熱変換素子
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling bearing having a power generation function.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A large-sized rolling bearing for supporting a railway vehicle or the like is known to include a generator for generating electric power by using the operation of the bearing (for example, see Patent Document 1). On the other hand, small rolling bearings equipped with such a generator are hardly found on the market. In this case, the generator includes a rotor (rotor) and a stator (stator). One of the reasons is that it is difficult to apply such an existing generator as it is to a small and lightweight rolling bearing because the rotor and the stator are mechanical structural parts and are relatively large and heavy. One of them. However, even if the rolling bearing is small, it should be able to effectively convert and use the heat energy generated by the rotating operation into electric energy. Therefore, a rolling bearing that can effectively use this energy is required.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-225078 (all pages, all drawings)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a relatively small rolling bearing with a power generation function without a rotor or a stator that constitutes a special mechanical part of a generator. An object of the present invention is to provide a rolling bearing provided with:
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The rolling bearing according to the present invention is a rolling bearing in which a plurality of rolling elements are interposed between a pair of concentrically arranged fixed and movable side track members, and at least one of the two track members has thermoelectric conversion. A thermoelectric conversion element having a function is provided.
[0006]
According to the rolling bearing according to the present invention, since the thermoelectric conversion element is provided on the track member, for example, a temperature difference between the track member and outside air or a fixed member caused by heat generated by using the rolling bearing. Electric power can be generated in the thermoelectric conversion element by effectively utilizing such factors.
[0007]
In a preferred embodiment, the thermoelectric conversion element and the load are connected so that power generated by a temperature difference acting on the thermoelectric conversion element can be supplied to a load. In this case, since the electric power generated by the thermoelectric conversion element is supplied to the load, the load can be operated. The generated power can be used, for example, to operate a sensor for detecting the temperature or vibration of a rolling bearing as a load, or to operate a measurement system (amplifier, measurement display) capable of displaying the detection result.
[0008]
In a preferred embodiment, the load is an electric device provided in a bearing. In this case, power generated from the thermoelectric conversion element can be supplied to an electric device provided in the bearing, such as a temperature sensor or a vibration sensor of a rolling bearing. Therefore, the thermoelectric conversion element can be used as a driving power supply or an auxiliary power supply for the electric device. As a result, a separate driving power supply is not required or the power supply capacity can be reduced.
[0009]
In a preferred embodiment, the thermoelectric conversion element is mounted on a fixed-side track member of the pair of track members. In this case, the electric power generated by the thermoelectric conversion element can be supplied to the fixed member provided with the fixed-side track member.
[0010]
In a preferred embodiment, the thermoelectric conversion element is provided on a side surface of the fixed-side track member where a bearing load acts. In this case, the thermoelectric conversion element can efficiently generate a thermoelectromotive force by being provided at a side portion where heat is easily generated by the application of a bearing load.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. 1 to 4 show an embodiment according to the present invention. 1 is a longitudinal sectional side view showing a fan motor provided with a rolling bearing according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing one half of a rolling bearing as a main part in FIG. 1, and FIG. 3 is a structure of a thermoelectric conversion element. FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the temperature difference between both surfaces of the thermoelectric conversion element and the thermoelectromotive force.
[0012]
Referring to FIG. 1, a rolling bearing and the like for supporting a rotating shaft of a fan motor are illustrated. Here, 1 indicates the entire fan motor. In this fan motor 1, 2 is a frame, 3 is a propeller, 4 is an electric motor, 5 is a rotor of the electric motor 4, 6 is a stator of the electric motor 4, 7 is a rotation center axis, and 8 is a rotation center axis 7. 4 shows a rolling bearing for rotatably supporting a stator 6. The stator 6 is made of a permanent magnet, and is fixed to the frame 2. The rotor 5 is formed of an armature winding and rotates integrally with the rotation center shaft 7. The rolling bearing 8 is a pair of ball bearings that are disposed at two locations in the axial direction with respect to the rotation center shaft 7.
[0013]
Referring to FIG. 2, rolling bearing 8 includes inner race 9 as one raceway member externally fitted to rotation center shaft 7, outer race 10 as another raceway member internally fitted to stator 6, and rotation center. A plurality of balls 11 arranged at equal intervals in the circumferential direction in an annular space between an inner ring 9 and an outer ring 10 concentrically arranged around the axis of the shaft 7 and these balls 11 as rolling elements are held. It is constituted by a retainer 12 and a seal member 13 that partitions the annular space from the outside at both ends in the axial direction.
[0014]
A thermoelectric conversion element 14 which is a feature of the present embodiment is attached to one side surface of the outer ring 10 of the one rolling bearing 8 in the axial direction by bonding with an adhesive over the entire circumference in the circumferential direction.
[0015]
The thermoelectric conversion element 14 will be described in detail with reference to FIG. 3. The thermoelectric conversion element 14 is configured by alternately arranging two types of thermoelectric conversion portions 17 and 18 of different materials between a pair of opposed ceramic plates 15 and 16. I have. Adjacent two types of thermoelectric conversion parts 17 and 18 are connected to a bonding metal layer 19 formed in layers on the sides of the ceramic plates 15 and 16 facing each other. The bonding metal layer 19 is partitioned for each pair of two adjacent thermoelectric conversion units 17 and 18 and is insulated from the bonding metal layer 19 for the other pair. Further, since the opposing joining metal layers 19 and 19 are arranged so as to be laterally displaced from each other by one thermoelectric converter 17, 18, all the thermoelectric converters 17 are passed through each joining metal layer 19. , 18... Are electrically connected in series. The joining metal layers 19, 19 to which the thermoelectric conversion sections 18, 18 at both ends are joined are electrode sections 20, 20 for taking out electric power to the outside to which lead wires and the like are connected. The thermoelectric converters 17 and 18 use, for example, an alloy material such as sodium cobalt oxide or bismuth tellurium (Bi 2 Te 3 ), lead tellurium (PbTe), or silicon germanium (SiGe). In addition, as a material used for such thermoelectric conversion parts 17 and 18, various materials can be used as long as they have a thermoelectric conversion function, and are not particularly limited. In the thermoelectric conversion element 14, when there is a temperature difference between the one ceramic plate 15 side and the other ceramic plate 16 side, a thermoelectromotive force is generated between the electrode portions 20, 20. Therefore, when a circuit is closed between the electrode portions 20, 20, a direct current flows through the circuit. When a load (a resistive load in this example) 21 is provided in the circuit, the power is generated by operating the load 21. Is consumed.
[0016]
The thermoelectric conversion element 14 attached to the rolling bearing 8 has the heat absorbing side of the bonding surface to the outer ring 10. The surface of the thermoelectric conversion element 14 that is exposed to outside air on the side opposite to the adhesive surface is a waste heat or heat radiation side. Therefore, when the electric motor 4 generates heat with the use of the fan motor 1, and the heat generated by the electric motor 4 generates heat, particularly the outer ring 10 of the rolling bearing 8, a temperature difference occurs between the outer ring 10 and air near the outer ring 10, Thus, a temperature difference is generated between the ceramic plate 15 side of the thermoelectric conversion element 14 and the other ceramic plate 16 side, and a thermoelectromotive force is generated. In this case, by providing a closed circuit between the electrode portions 20 of the thermoelectric conversion element 14 via a load 21 such as a resistor, heat is absorbed from the surface on the heat absorbing side, and waste heat or heat radiation is performed. Since waste heat or heat radiation is performed from the side surface, waste heat or heat radiation in the outer ring 10 can be promoted. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the temperature difference ° C (horizontal axis) and the thermoelectromotive force mV (vertical axis) on both surfaces of the thermoelectric conversion element 14. In the case of the thermoelectric conversion element 14, it is desirable to use the thermoelectric conversion element 14 in a predetermined temperature difference range, for example, a temperature difference between the heat absorption side and the waste heat side is 100 ° C. to 150 ° C.
[0017]
In addition, if a load 21 such as an LED is interposed between the electrode portions 20 and 20 of the thermoelectric conversion element 14, power generated by thermoelectromotive force can be supplied to the load 21 and the load 21 is driven. be able to. Further, it is also possible to interpose a storage battery or the like between the electrode portions 20 and 20 of the thermoelectric conversion element 14 and charge the storage battery with the power generated by the thermoelectromotive force.
[0018]
Next, another embodiment according to the present invention will be described.
[0019]
FIG. 5 shows an example of the rolling bearing according to the present invention. A thermoelectric conversion element 29 for generating a thermoelectromotive force is provided on one side surface of the outer race 25 of the rolling bearing 22 in the axial direction. An integral sensor housing 30 is annularly provided on the fixed outer ring 25 (in this case, the inner ring 23 is on the rotating side) so as to cover the thermoelectric conversion element 29. The sensor housing 30 is formed of a member having high thermal conductivity, and a surface portion on the waste heat side of the thermoelectric conversion element 29 is in contact with the sensor housing 30. The heat absorbing side surface portion of the thermoelectric conversion element 29 is adhered to the side surface of the outer ring 25. The sensor housing 30 drives a temperature sensor 31 for detecting the temperature of the outer race 25, a vibration sensor 32 for detecting vibration, a rotation sensor 35 for detecting the number of rotations, and a magnetic ring 36, and outputs a detection signal to the outside. A circuit 33 and a battery 34 as a main power supply for each of the sensors 31 and 32 and the circuit 33 are provided. The power supply to the sensors 31, 32, 35, and 36 and the circuit 33 is performed by supplying power from a small battery 34 and supplying power generated from the thermoelectric conversion element 29. A control circuit for the power supply is also provided in the circuit 33. In this case, the thermoelectric conversion element 29 is used as an auxiliary power supply of the battery 34. Here, the circuit 33 and the like correspond to a load to which power is supplied from the thermoelectric conversion element 29. Note that a connector (not shown) that electrically connects to an external device is provided outside the sensor housing 30 in order to output a detection signal of each of the sensors 31, 32, 35, and 36 to the outside as an electric signal. In this case, the output of the detection signal to the external device may be performed wirelessly, that is, by wireless transmission. In particular, in the wireless type that does not use an electrical connection connector, since the power supply to the outside and the system are cut off, the wireless type is more effective as an auxiliary power supply for the battery 34 serving as a main power supply.
[0020]
The thermoelectric conversion element 29 generates a thermoelectromotive force by generating a difference between the temperature of the outer ring 25 due to the heat generated by the rolling bearing 22 and the temperature of the sensor housing 30 due to the use of the rolling bearing 22. 33. Therefore, since more power can be supplied to the circuit 33 than the battery 34 alone, the service life of the battery 34 can be extended, and the battery 34 can be changed to one having a small electromotive force.
[0021]
In addition, as an example of the external device, a display device 37 that indicates what temperature range the rolling bearing 22 is in based on the detection result of the temperature sensor 31 is shown. As a configuration of the display device 37, LEDs of different emission colors are used to display a state in which the rolling bearing 22 is in an appropriate temperature range and a state in which the rolling bearing 22 deviates from the appropriate temperature range to a higher temperature side in each certain temperature range. It may be one that can be displayed.
[0022]
According to the present invention, in order to generate a thermoelectromotive force using the heat generated by the outer ring 39 of the rolling bearing 38, referring to FIG. 6, an annular groove 41 is formed on the side of a fixing member 40 such as a housing into which the outer ring 39 is fitted. The thermoelectric conversion element 42 may be formed in the annular groove 41. In this case, as shown, the heat absorbing side portion of the thermoelectric conversion element 42 is in contact with the outer peripheral surface of the outer ring 39, and the waste heat side portion is in contact with the bottom portion of the annular groove 41.
[0023]
In the above embodiment, the thermoelectric conversion element is provided on the fixed wheel side. However, the thermoelectric conversion element is provided on the rotating wheel side, and the heat absorption side portion and the waste heat side portion of the thermoelectric conversion element provided on the rotating wheel. May be configured to generate a thermoelectromotive force by a temperature difference generated between the two. In this case, a slip ring may be used to extract the thermoelectromotive force to the outside.
[0024]
In the above embodiment, the present invention has been described with respect to a radial bearing, but the present invention may be applied to an axial bearing.
[0025]
Since the rolling bearing of the present invention can perform heat radiation from the rolling bearing in a heated state even in a vacuum in which heat cannot be conducted via air, the thermoelectric conversion element can be used. It can also be used effectively for bearings in various devices such as.
[0026]
The rolling bearing according to the present invention is not limited to a ball bearing, but can be applied to a roller bearing, a needle roller bearing, and the like.
[0027]
【The invention's effect】
According to the rolling bearing according to the present invention, since the thermoelectric conversion element is provided on the track member, for example, a temperature difference between the track member and outside air or a fixed member caused by heat generated by using the rolling bearing. Electric power can be generated in the thermoelectric conversion element by effectively utilizing such factors. By the power generation, heat can be prevented from being accumulated in the rolling bearing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view showing a fan motor including a rolling bearing according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing one half of a rolling bearing as a main part in FIG. FIG. 4 is a graph showing an example of a relationship between a temperature difference between both surfaces of a thermoelectric conversion element and a thermoelectromotive force. FIG. 5 is a half of a rolling bearing according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing one half of a rolling bearing according to still another embodiment of the present invention.
9, 10 Track member 11 Rolling element 14 Heat conversion element

Claims (5)

同心に配置された固定側と可動側一対の軌道部材間に複数の転動体が介在配置された転がり軸受であって、
前記両軌道部材の少なくとも一方に、熱電変換機能を有する熱電変換素子を設けていることを特徴とする転がり軸受。
A rolling bearing in which a plurality of rolling elements are arranged and disposed between a pair of track members that are concentrically disposed on a fixed side and a movable side,
A rolling bearing, wherein a thermoelectric conversion element having a thermoelectric conversion function is provided on at least one of the track members.
請求項1に記載の転がり軸受において、
前記熱電変換素子に作用する温度差により発電された電力を負荷に供給可能に、前記熱電変換素子と前記負荷とを接続していることを特徴とする転がり軸受。
The rolling bearing according to claim 1,
A rolling bearing, wherein the thermoelectric conversion element and the load are connected so that power generated by a temperature difference acting on the thermoelectric conversion element can be supplied to a load.
請求項2に記載の転がり軸受において、
前記負荷は、軸受に備えられる電気装置であることを特徴とする転がり軸受。
The rolling bearing according to claim 2,
The rolling bearing is characterized in that the load is an electric device provided in the bearing.
請求項1乃至3のいずれかに記載の転がり軸受において、
前記熱電変換素子は、前記一対の軌道部材のうち固定側軌道部材に装着されていることを特徴とする転がり軸受。
The rolling bearing according to any one of claims 1 to 3,
The rolling bearing, wherein the thermoelectric conversion element is mounted on a fixed-side track member of the pair of track members.
請求項4に記載の転がり軸受において、
前記熱電変換素子は、前記固定側軌道部材の軸受負荷が作用する側面箇所に設けられていることを特徴とする転がり軸受。
The rolling bearing according to claim 4,
The rolling bearing, wherein the thermoelectric conversion element is provided on a side surface of the fixed-side track member where a bearing load acts.
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