JP2020026861A - Rolling bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing device.
転がり軸受は、焼付き等の不具合の発生を防ぐために、潤滑剤が供給されて使用される。転がり軸受の潤滑性を維持するために、給油装置が転がり軸受と共に設けられた構成が提案されている。特許文献1には、工作機械の回転軸を支持する転がり軸受に給油装置が設けられた構成が開示されている。
The rolling bearing is supplied with a lubricant in order to prevent a problem such as seizure from occurring. In order to maintain the lubricity of the rolling bearing, a configuration in which an oil supply device is provided together with the rolling bearing has been proposed.
特許文献1の場合、給油装置として、タンク及びポンプの他に、開閉弁等も設けられ、制御部が開閉弁の制御を行う。この制御のために電源部が必要となり、特許文献1では、回転する間座(回転体)に磁石が取り付けられていて、この磁石に対応してコイルが設けられている。間座と共に磁石が回転すると、コイルに誘導電流が発生し、発電が行われる。発生した電力が開閉弁等の制御に用いられる。
In the case of
図7は、前記のような磁石とコイルとを有する発電部による発電電力と、回転体(前記特許文献1の場合は、間座)の回転数との関係が示された説明図である。回転数が高くなるにしたがって、発電電力は高くなる。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the power generated by the power generation unit having the magnet and the coil as described above and the rotation speed of the rotating body (the spacer in the case of Patent Document 1). The generated power increases as the rotation speed increases.
図7において、回転数が低い場合、制御部が動作するために必要とする電力Pn(以下、「必要電力Pn」と称する。)を得ることができない。しかし、回転数がQを超えると、コイルの発電電力が必要電力Pnを超える。制御部は、必要電力Pnさえ供給されれば、動作可能である。回転数が更に高くなって、発電部が必要電力Pnを超えて発電すると、発電電力Pmと必要電力Pnとの差(ΔPu)に相当する電力(電気エネルギー)は、制御部(制御基板)等が備える電子部品が発熱することで消費される。回転数の高い状態が継続すると、制御部の発熱によって電子部品の故障のリスクが高くなるおそれがある。 In FIG. 7, when the rotation speed is low, it is not possible to obtain power Pn required for the operation of the control unit (hereinafter, referred to as “required power Pn”). However, when the rotation speed exceeds Q, the power generated by the coil exceeds the required power Pn. The control unit can operate as long as the necessary power Pn is supplied. When the number of revolutions further increases and the power generation unit generates power exceeding the required power Pn, the power (electric energy) corresponding to the difference (ΔPu) between the generated power Pm and the required power Pn becomes the control unit (control board) or the like. Is consumed by the heat generated by the electronic components included in the device. If the state where the rotation speed is high continues, there is a possibility that the risk of failure of the electronic component may increase due to heat generation of the control unit.
そこで、コイルの発電効率を低くすれば、高速回転域において無駄に発電が行われず、発熱を抑えることができると考えられる。しかし、コイルの発電効率を低く設定すると、低速回転領域において、回転数がある程度高くならないと発電電力が必要電力Pnを超えることができず、制御部が機能しないという問題点がある。 Therefore, it is considered that if the power generation efficiency of the coil is reduced, power is not generated uselessly in the high-speed rotation range, and heat generation can be suppressed. However, when the power generation efficiency of the coil is set to be low, the generated power cannot exceed the required power Pn unless the rotation speed is increased to some extent in the low-speed rotation region, and there is a problem that the control unit does not function.
そこで、本発明は、低速回転域においても迅速に制御部に必要電力を供給して制御部を機能させることが可能であり、また、高速回転域では従来よりも発熱を抑えることが可能となる転がり軸受装置を提供すること目的とする。 Therefore, the present invention enables the control unit to function quickly by supplying the necessary power to the control unit even in the low-speed rotation range, and also makes it possible to suppress the generation of heat in the high-speed rotation range as compared with the related art. It is an object to provide a rolling bearing device.
本発明の転がり軸受装置は、円筒状の固定体、当該固定体の径方向内方又は外方に設けられた円筒状の回転体、及び当該回転体と当該固定体との間に複数設けられている転動体を有する軸受部と、前記固定体と前記回転体との間に設けられ当該固定体に対する当該回転体の回転によって誘導電流を発生させる発電効率の異なる複数のコイルを有する発電部と、前記発電部の発電電力により動作する制御部と、前記制御部に電力供給するコイルを前記複数のコイル間で切り替える切替部と、を備える。 The rolling bearing device of the present invention is provided with a plurality of cylindrical fixed bodies, a cylindrical rotating body provided radially inward or outward of the fixed body, and a plurality of rolling bearings provided between the rotating body and the fixed body. A bearing unit having a rolling element, and a power generation unit having a plurality of coils provided between the fixed body and the rotating body and having different power generation efficiencies for generating an induced current by rotation of the rotating body with respect to the fixed body. A control unit that operates with the power generated by the power generation unit; and a switching unit that switches a coil that supplies power to the control unit between the plurality of coils.
この転がり軸受装置によれば、低速回転域では、制御部に電力供給するコイルが、発電効率の高いコイルとなるように選択される。これに対して、高速回転域では、制御部に電力供給するコイルが、発電効率の低いコイルとなるように選択される。これにより、低速回転域においても迅速に制御部に必要電力を供給して制御部を機能させることが可能となり、また、高速回転域になると発電効率が低いことから従来よりも発熱を抑えることが可能となる。 According to this rolling bearing device, in the low-speed rotation range, the coil that supplies power to the control unit is selected so as to be a coil having high power generation efficiency. On the other hand, in the high-speed rotation range, the coil that supplies power to the control unit is selected so as to be a coil with low power generation efficiency. This allows the control unit to function quickly by supplying the necessary power to the control unit even in the low-speed rotation range.In addition, since the power generation efficiency is low in the high-speed rotation range, it is possible to suppress heat generation more than before. It becomes possible.
また、前記転がり軸受装置は、前記回転体の回転数を検出するセンサを備え、前記切替部は、前記センサの検出結果に基づいて前記制御部に電力供給するコイルを前記複数のコイル間で切り替えるのが好ましい。この構成によれば、所要の回転数でコイルの切り替えが可能となる。 In addition, the rolling bearing device includes a sensor that detects a rotation speed of the rotating body, and the switching unit switches a coil that supplies power to the control unit between the plurality of coils based on a detection result of the sensor. Is preferred. According to this configuration, it is possible to switch the coils at the required number of rotations.
また、コイル巻数が異なることによって前記複数のコイル間で発電効率が異なるのが好ましい。この構成によれば、複数のコイル間で発電効率を異ならせる構成が容易となる。 Further, it is preferable that the power generation efficiency differs between the plurality of coils due to the difference in the number of coil turns. According to this configuration, it is easy to make the power generation efficiency different between the plurality of coils.
また、発電効率が低い前記コイルの発電電圧が、前記制御部の必要電圧を超えることが可能となるタイミングで、発電効率が高い前記コイルから発電効率が低い前記コイルへと前記切替部により切り替えられるのが好ましい。この構成によれば、高速回転域において、従来よりも発熱を抑える機能をより一層高めることが可能となる。 Further, at the timing when the power generation voltage of the coil with low power generation efficiency can exceed the required voltage of the control unit, the switching unit switches from the coil with high power generation efficiency to the coil with low power generation efficiency. Is preferred. According to this configuration, it is possible to further enhance the function of suppressing heat generation in the high-speed rotation range as compared with the related art.
本発明の転がり軸受装置によれば、低速回転域においても迅速に制御部に必要電力を供給して制御部を機能させることが可能となり、また、高速回転域になると発電効率が低いことから従来よりも発熱を抑えることが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the rolling bearing device of this invention, it becomes possible to supply a required electric power to a control part quickly even in a low-speed rotation area, and to function a control part. It is possible to suppress heat generation more.
〔転がり軸受装置の全体について〕
図1は、転がり軸受装置の一例を示す断面図である。図1に示す転がり軸受装置10(以下、「軸受装置10」とも称する。)は、図示しないが、工作機械が有する主軸装置の軸を回転可能に支持するものであり、主軸装置の軸受ハウジング内に収容されている。なお、本発明の転がり軸受装置は工作機械以外においても適用可能である。以下の説明において、軸受装置10の中心線Cに平行な方向を「軸方向」と呼び、この軸方向に直交する方向を「径方向」と呼ぶ。
[Overall rolling bearing device]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the rolling bearing device. Although not shown, a rolling bearing device 10 (hereinafter, also referred to as a “bearing
図1に示す軸受装置10は、軸受部20と給油ユニット40とを備える。軸受部20は、内輪21、外輪22、複数の玉(転動体)23、及びこれら複数の玉23を保持する保持器24を有しており、玉軸受(転がり軸受)を構成している。更に、この軸受装置10は、円筒状である内輪間座17、及び円筒状である外輪間座18を備える。
The
給油ユニット40は、全体として円環状であり、軸受部20の軸方向隣りに設けられている。本実施形態の給油ユニット40は、外輪間座18の径方向内側に設けられ、内輪21と外輪22との間に形成されている環状空間11の軸方向隣りに位置しており、この環状空間11に潤滑油を供給する機能を有する。給油ユニット40の構成及び機能については後に説明する。なお、図示しないが、給油ユニット40(後述の本体部41)と外輪間座18とを一体とし、給油ユニット40が外輪間座としての機能を有するようにしてもよい。
The refueling
本実施形態では、外輪22及び外輪間座18が前記軸受ハウジングに取り付けられており、内輪21及び内輪間座17が前記軸と共に回転する。内輪21は、軸に外嵌する円筒状の部材であり、その外周に軌道(以下、「内輪軌道25」という。)が形成されている。本実施形態では、内輪21と内輪間座17とは別体であるが、図示しないが、これらは一体(一体不可分)であってもよい。内輪21と内輪間座17とにより円筒状の回転体61が構成される。外輪22は、軸受ハウジング8の内周面に固定される円筒状の部材であり、その内周に軌道(以下、「外輪軌道26」という。)が形成されている。本実施形態では、外輪22と外輪間座18とは別体であるが、図示しないが、これらは一体(一体不可分)であってもよい。外輪22と外輪間座18とにより円筒状の固定体62が構成される。
In the present embodiment, the outer race 22 and the
玉23は、内輪21と外輪22との間に介在しており、内輪軌道25及び外輪軌道26を転動する。保持器24は、環状であり、玉23を収容するポケット27が周方向に沿って複数形成されている。玉23及び保持器24は、前記環状空間11に設けられている。 The ball 23 is interposed between the inner race 21 and the outer race 22 and rolls on the inner raceway 25 and the outer raceway 26. The retainer 24 is annular, and a plurality of pockets 27 for accommodating the balls 23 are formed along the circumferential direction. The ball 23 and the retainer 24 are provided in the annular space 11.
図2は、内輪間座17、給油ユニット40、及び外輪間座18を軸方向から見た断面図である。本実施形態の給油ユニット40は、タンク42、ポンプ43、制御部44、発電部45、及びセンサ39を備える。これらは、給油ユニット40が有する環状の本体部41に設けられている。本体部41は、外輪間座18の内周側に取り付けられており、ポンプ43等を保持するフレームとしての機能を有する。本体部41は円環状の部材であるが中空空間が形成されており、この中空空間にタンク42、ポンプ43、制御部44、発電部45、及びセンサ39が設けられている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
タンク42は、潤滑油(オイル)を溜めるためのものであり、潤滑油をポンプ43へ流すために配管46を通じてポンプ43と繋がっている。図1において、ポンプ43は、軸受部20の環状空間11に潤滑油を供給する機能を有している。この機能を発揮するために、ポンプ43は、潤滑油を吐出する噴出口(ノズル)50を有している。ポンプ43は、噴出口50と繋がりかつ潤滑油を溜める空間である油室(内部空間)43bと、圧電素子43aとを有している。圧電素子43aに電圧を印加し、圧電素子43aが動作することで油室43bの容積が変化し、これにより、ポンプ43は、油室43bの潤滑油を噴出口50から軸受部20の環状空間11に吐出することができる。特に、圧電素子43aが動作することにより、噴出口50から潤滑油が油滴となって初速を有して吐出される。つまり、噴出口50から油滴は飛翔する。噴出口50は、軸受部20の内輪軌道25に向かって開口しており、噴出口50から吐出させた油滴は、玉23に当たる、又は、隣り合う玉23,23の間を通過したとしても内輪軌道25に当たることができる。
The
図2において、制御部44は、ポンプ43の動作を制御する機能を有する。発電部45は、内輪間座17と外輪間座18との間に設けられている。発電部45は、内輪21及び内輪間座17が回転することによって誘導電流を発生させ発電する。そのために、後にも説明するが、発電部45は、コイル51,52を有する。発電部45は、発電した電力を、制御部44、及びセンサ39へ、その動作用の電力として供給する。
2, the
ポンプ43に印加する電圧は、制御部44から出力される。つまり、制御部44を動作させるために必要となる電力には、ポンプ43を動作させる電力が含まれる。制御部44を動作させるために必要となる電力が「必要電圧」と称される。必要電圧は、制御部44が動作可能となる電圧であることから、駆動開始電圧とも称される。発電部45は、後にも説明するが軸受部20の回転によって発電する。発電した電力が制御部44等に供給され、制御部44は発電部45の発電電力により動作する。制御部44は、マイコン等を有する回路により構成され、発電部45の発電電流を整流する整流回路等も含む。
The voltage applied to the
以上より、ポンプ43は、タンク42(油室43b)の潤滑油を噴出口50から油滴として軸受部20のターゲットに向けて噴出させる(飛翔させる)構成となっている。潤滑油の効率的利用の観点から、ポンプ43において1回の吐出動作で定められた量の油滴を噴出させ、この油滴を軸受部20のターゲットに到達させる。ポンプ43の1回の動作で、噴出口50から数ピコリットル〜数ナノリットルの潤滑油が油滴Pとして噴出される。本実施形態における前記ターゲットは、玉23及び内輪軌道25である。
As described above, the
〔発電部45等の構成の説明〕
図3は、内輪間座17の斜視図である。内輪間座17には、周方向に沿って間隔をあけて複数の磁石55が設けられている。図2において、外輪間座18に、第一のコイル51と第二のコイル52とが設けられている。第一のコイル51及び第二のコイル52は、周方向に間隔をあけて並んで設けられている磁石55に、径方向で対向するように配置されている。内輪間座17が一方向に回転することによって、第一のコイル51及び第二のコイル52それぞれは複数の磁石55それぞれと接近及び離反し、この接近及び離反が繰り返し行われる。これにより、第一のコイル51及び第二のコイル52それぞれに誘導電流が発生する(発電が行われる)。
[Description of Configuration of
FIG. 3 is a perspective view of the
図4は、軸受装置10のブロック図である。第一のコイル51及び第二のコイル52を含む発電部45は切替部53を介して制御部44と電気的に接続されている。発電部45の発電電力が切替部53を通じて制御部44に供給される。切替部53は、スイッチ部(SW1,SW2)を含む回路により構成されている。切替部53は、制御部44に電力供給するコイルを、二つのコイル51,52間で切り替える機能を有する。つまり、切替部53は、制御部44に発電電圧を供給するコイルを、第一のコイル51と第二のコイル52との中から、択一的に選択する。制御部44に電力供給するコイルを切り替える動作を「切り替え動作」と称する。切替部53における切り替え動作は、制御部44からの指令信号に基づく。第一スイッチ部SW1が、第一のコイル51と直列に接続され、第二スイッチ部SW2が、第二のコイル52と直列に接続され、これらが並列となって制御部44に接続されている。
FIG. 4 is a block diagram of the bearing
第一のコイル51と第二のコイル52とは発電効率が異なる。具体的に説明すると、第一のコイル51は、第二のコイル52と比較してコイル巻数が多い。このため、第一のコイル51は第二のコイル52と比較して発電効率(発電性能)が高い。つまり、回転体61が同じ回転数で回転する場合であっても、第一のコイル51の発電電圧は、第二のコイル52の発電電圧よりも高くなる。図2に示される形態では、第一のコイル51と第二のコイル52とが周方向に沿って並んで配置されている。しかし、これらコイル51,52の配置は、図例以外の配置であってもよい。コイル51,52それぞれと磁石55を有する内輪間座17との間には磁力が生じ、この磁力は内輪間座17(内輪間座17が外嵌する軸)を径方向に変位させようとする。そこで、前記磁力による内輪間座17(前記軸)の変位に基づく偏心を抑制するために、図示しないが、第一のコイル51と第二のコイル52とは、中心線Cを基準として180°離れて設けられているのが好ましい。
The
前記のとおり、切替部53によって、制御部44に電力供給するコイルが、二つのコイル51,52間で切り替えられる。このために、本実施形態では、軸受装置10は、回転体61(内輪間座17)の回転数を検出するセンサ39を備える。センサ39は、非接触式のセンサであり、例えば半導体MR素子を有する構成であり、磁石55を有する内輪間座17を検出対象とする。センサ39が検出した回転数が所要の値(閾値)以下である間は、図4に示されるように、切替部53の第一スイッチ部SW1はオン状態であり、第二スイッチ部SW2はオフ状態である。このため、制御部44に電力供給するコイルは、第一のコイル51となる。センサ39が検出した回転数が所要の値(閾値)を越えると、切替部53の第一スイッチ部SW1はオフ状態に切り替わり、第二スイッチ部SW2はオン状態に切り替わる。これにより、制御部44に電力供給するコイルは、第一のコイル51から第二のコイル52に切り替わる。このように、切替部53は、センサ39の検出結果に基づいて制御部44に電力供給するコイルを、二つのコイル51,52間で切り替える。
As described above, the coil for supplying power to the
以上の構成を有する軸受装置10の動作について説明する。図5は、制御部44に電力供給するコイルを切り替える動作を説明するフロー図である。図6は、発電部45による発電電圧と、回転体61の回転数との関係を示す説明図である。
The operation of the bearing
回転体61が回転を開始する際、切替部53では、第一スイッチ部SW1がオン状態にあり、第二スイッチ部SW2がオフ状態にある(図4参照)。回転体61が回転を開始すると、第一のコイル51に発生した誘導電流が制御部44に供給される。しかし、図6に示されるように、第一のコイル51による発電電圧が、制御部44の必要電圧Vnを超えるまでは、制御部44は動作不能である。回転体61の回転数がQ1を超えると、第一のコイル51による発電電圧が、制御部44の必要電圧Vnを超える。すると、制御部44は動作可能となる。
When the
回転体61の回転数はセンサ39によって検出されている(図5のステップS1)。回転体61の回転数がQ1よりも高くなってもQ2(閾値Q2)以下である場合(図5のステップS2で「Yes」)、第一スイッチ部SW1がオン、第二スイッチ部SW2がオフにある状態が維持される(図5のステップS3)。
The rotation speed of the
回転体61の回転数が閾値Q2を越えたことがセンサ39によって検出されると(図5のステップS2で「No」)、切替部53は、第一スイッチ部SW1をオフに切り替え、第二スイッチ部SW2をオンに切り替える(図5のステップS4)。図6において、回転体61の回転数が閾値Q2であるとした場合、第一のコイル51による発電電圧はV1であるが、第二のコイル52による発電電圧は、V1よりも低いV2となる(V1>V2)。これは、第二のコイル52は、第一のコイル51と比較して、発電効率が低く構成されているためである。ただし、前記切り替え直後の第二のコイル52による発電電圧V2は、必要電圧Vnよりも高い。例えば、回転体61の回転数が閾値Q2である場合の第二のコイル52の発電電圧V2は、必要電圧Vnよりも高く、必要電圧Vnの110%未満である(Vn<V2<Vn×1.1)。このように、本実施形態では、発電効率が低い第二のコイル52の発電電圧が、必要電圧Vnを超えると推測されるタイミング、つまり、回転数がQ2を超えるタイミングで、発電効率が高い第一のコイル51から発電効率が低い第二のコイル52へと切替部53により切り替えられる。
When the
回転体61の回転数が閾値Q2よりも高い高回転領域では、第一スイッチ部SW1はオフ、第二スイッチ部SW2はオンにある状態が継続される。そして、回転体61の回転数が閾値Q2以下の低回転領域になると、切替部53は、第一スイッチ部SW1はオン状態となり、第二スイッチ部SW2はオフ状態となる。
In the high rotation region where the rotation speed of the
ここで、仮に、第一のコイル51の発電効率が、第二のコイル52の発電効率と同じである場合、その第一のコイル51による発電電圧と回転数との関係は、図6において一点鎖線で示す直線のとおりとなる。この場合、回転数が(前記実施形態のQ1ではなく)より高いQ2となるまで、第一のコイル51による発電電圧は、必要電圧Vnを越えることができない。しかし、本実施形態では、第一のコイル51は、第二のコイル52よりも発電効率が高い。このため、図6において実線で示す直線のように、回転数がQ1に到達すると、第一のコイル51による発電電圧は、必要電圧Vnを越えることができる。つまり、低速回転域においても迅速に制御部44に必要電力を供給して制御部44を機能させることが可能となる。
Here, if the power generation efficiency of the
また、仮に、切替部53における切り替え動作が行われない場合について説明する。つまり、第一のコイル51の発電電圧が制御部44に供給され続ける場合である。この場合の第一のコイル51による発電電圧と回転数との関係は、図6において二点鎖線で示す直線のとおりとなる。この場合、高速回転域に含まれる回転数Q3での発電部45(第一のコイル51)による発電電圧V3′と、必要電圧Vnとの差は、ΔVuとなる。これに対して、本実施形態のように、切替部53における切り替え動作が行われ、高速回転域では、第二のコイル52の発電電圧が制御部44に供給されると、回転数Q3での発電部45(第二のコイル52)による発電電圧V3と、必要電圧Vnとの差は、前記ΔVuよりも小さいΔVwとなる(ΔVu>ΔVw)。発電部45による発電電圧と、必要電圧Vnとの差に相当する電気エネルギーは、制御部44が備える電子部品が発熱することで消費される。本実施形態では、前記差ΔVwが小さいことから、高速回転域であっても、発熱が抑えられる。
Further, a case where the switching operation is not performed in the
以上のように、本実施形態の軸受装置10は、固定体62に対する回転体61の回転によって誘導電流を発生させ発電する発電部45と、発電部45の発電電力により動作する制御部44と、切替部53とを備える。発電部45は、発電効率の異なる第一のコイル51と第二のコイル52とを有する。切替部53は、制御部44に電力供給するコイルを二つのコイル51,52間で切り替える。この軸受装置10によれば、低速回転域では、制御部44に電力供給するコイルが、発電効率の高い第一のコイル51となるように選択される。これに対して、高速回転域では、制御部44に電力供給するコイルが、発電効率の低い第二のコイル52となるように選択される。これにより、図6で説明したように、低速回転域(回転数Q1)において迅速に制御部44に必要電力を供給して制御部44を機能させることが可能となる。そして、高速回転域になると発電効率が低い第二のコイル52に切り替えられることから、従来よりも発熱を抑えることが可能となる。
As described above, the bearing
本実施形態では、回転体61の回転数を検出するセンサ39が設けられている。そこで、切替部53は、センサ39の検出結果に基づいて制御部44に電力供給するコイルを二つのコイル51,52間で切り替える。この構成により、所要の回転数(閾値Q2)でコイル51,52の切り替えが可能となる。なお、コイル51,52の切り替えは、回転数に基づく手段以外であってもよい。例えば、第二のコイル52が発電可能となる電圧が、必要電圧Vnを越えると、制御部44に電力供給するコイルを、第一のコイル51から第二のコイル52へと切り替えてもよい。この場合、回転を検出するセンサ39の代わりに、発電部45(第二のコイル52)による発電電圧を検出するセンサが設けられる。
In the present embodiment, a
また、本実施形態では、コイル巻数が異なることによって第一のコイル51と第二のコイル52との間で、発電効率が異なるように構成されている。この構成によれば、第一のコイル51と第二のコイル52との間で発電効率を異ならせる構成が容易となる。なお、発電効率を二つのコイル51,52で相違させるために、コイル巻数を相違させる手段以外であってもよい。
In the present embodiment, the
図6により説明したように、本実施形態では、発電効率が低い第二のコイル52の発電電圧が、制御部44の必要電圧を超えることが可能となるタイミングで、発電効率が高い第一のコイル51から発電効率が低い第二のコイル52へと切替部53により切り替えられる。つまり、第二のコイル52の発電電圧が必要電圧Vnを超えるまでは、第一のコイル51が用いられる。このため、高速回転域において、必要電圧Vnを大きく越えて無駄に発電されるのを抑制することができ、従来よりも発熱を抑える機能をより一層高めることが可能となる。
As described with reference to FIG. 6, in the present embodiment, at the timing when the power generation voltage of the
〔変形例について〕
前記実施形態の軸受装置10では(図1参照)、内輪21及び内輪間座17が回転体61であり、外輪22及び外輪間座18が固定体62である。これとは反対であってもよく、図示しないが、内輪21及び内輪間座17が固定体62であって、外輪22と外輪間座18が回転体61であってもよい。また、転動体は玉23以外に円筒ころや円すいころ等であってもよい。また、例えば、磁石55の配置、及び内輪間座17等は、図示した以外の形態であってもよく、発電部45は、図示した構成以外であってもよい。
[Modifications]
In the
前記実施形態では、第一のコイル51が低速用コイルとして機能し、第二のコイル52が高速用コイルとして機能する。発電部45が備えるコイルは、三つ以上であってもよい。例えば、発電部45が三つのコイルを有する場合、第一のコイルが低速用コイルとして機能し、第二のコイルが高速用コイルとして機能し、第三のコイルが中速用コイルとして機能する。第二のコイル(高速用コイル)は、第一のコイル(低速用コイル)よりも、発電効率が低い。第三のコイル(中速用コイル)は、第一のコイル(低速用コイル)よりも、発電効率が低いが、第二のコイル(高速用コイル)よりも、発電効率が高い。そして、第一の切り替え回転数(第一の閾値)で、制御部44に電力供給するコイルが、第一のコイルから第三のコイルに切り替えられ、第一の切り替え回転数よりも高い第二の切り替え回転数(第二の閾値)で、制御部44に電力供給するコイルを、第三のコイルから第二のコイルに切り替えられる。このように、発電部45が有するコイルは、二つ以上であればよく、三つ以外に四つ等であってもよい。
In the embodiment, the
以上のとおり開示した実施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。つまり、本発明の転がり軸受装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。 The embodiments disclosed above are illustrative in all aspects and not restrictive. That is, the rolling bearing device of the present invention is not limited to the illustrated embodiment, but may be another embodiment within the scope of the present invention.
10:転がり軸受装置 20:軸受部 23:玉(転動体)
39:センサ 44:制御部 45:発電部
51:第一のコイル 52:第二のコイル 53:切替部
61:回転体 62:固定体 Vn:必要電圧
10: Rolling bearing device 20: Bearing part 23: Ball (rolling element)
39: sensor 44: control unit 45: power generation unit 51: first coil 52: second coil 53: switching unit 61: rotating body 62: fixed body Vn: required voltage
Claims (4)
前記固定体と前記回転体との間に設けられ当該固定体に対する当該回転体の回転によって誘導電流を発生させる発電効率の異なる複数のコイルを有する発電部と、
前記発電部の発電電力により動作する制御部と、
前記制御部に電力供給するコイルを前記複数のコイル間で切り替える切替部と、
を備える、転がり軸受装置。 A bearing having a cylindrical fixed body, a cylindrical rotating body provided radially inward or outward of the fixed body, and a plurality of rolling elements provided between the rotating body and the fixed body. When,
A power generation unit having a plurality of coils provided between the fixed body and the rotating body and having different power generation efficiencies for generating an induced current by rotation of the rotating body with respect to the fixed body;
A control unit that operates on the power generated by the power generation unit;
A switching unit that switches a coil that supplies power to the control unit between the plurality of coils,
A rolling bearing device comprising:
前記切替部は、前記センサの検出結果に基づいて前記制御部に電力供給するコイルを前記複数のコイル間で切り替える、請求項1に記載の転がり軸受装置。 A sensor for detecting a rotation speed of the rotating body,
The rolling bearing device according to claim 1, wherein the switching unit switches a coil that supplies power to the control unit between the plurality of coils based on a detection result of the sensor.
受装置。 The rolling bearing device according to claim 1, wherein the power generation efficiency is different among the plurality of coils due to a difference in the number of coil turns.
Receiving device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018152748A JP2020026861A (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Rolling bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2020026861A true JP2020026861A (en) | 2020-02-20 |
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ID=69619879
Family Applications (1)
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JP2018152748A Pending JP2020026861A (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Rolling bearing device |
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Country | Link |
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-
2018
- 2018-08-14 JP JP2018152748A patent/JP2020026861A/en active Pending
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