特開 2023-179926 グリース、軸受、グリースの製造方法、及び軸受の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023179926

(43)【公開日】2023-12-20

(54)【発明の名称】グリース、軸受、グリースの製造方法、及び軸受の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C10M 169/06 20060101AFI20231213BHJP

   F16C 33/66 20060101ALI20231213BHJP

   C10N 30/06 20060101ALN20231213BHJP

   C10N 40/02 20060101ALN20231213BHJP

   C10N 50/10 20060101ALN20231213BHJP

【ＦＩ】

C10M169/06

F16C33/66 Z

C10N30:06

C10N40:02

C10N50:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022092869

(22)【出願日】2022-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】萩原 信行

【テーマコード（参考）】

3J701

4H104

【Ｆターム（参考）】

3J701AA02

3J701CA31

3J701CA40

3J701EA01

3J701EA63

3J701FA31

3J701GA31

3J701GA55

4H104LA03

4H104PA01

4H104QA18

(57)【要約】

【課題】バイオ技術を活用し、性能を更に高める。
【解決手段】グリース５は、微生物５０を含んでいる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

微生物を含む、グリース。

【請求項2】

前記微生物は、潤滑対象物のクラックの新生面に生じた生成物を取り込む特性を有する、請求項１に記載のグリース。

【請求項3】

前記微生物は、金属粉を分解する特性を有する、請求項１に記載のグリース。

【請求項4】

前記微生物は、前記グリースに含まれる物質を取り込み、泡の元となる泡生成物を生成する特性を有する、請求項１に記載のグリース。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載のグリースを含む軸受。

【請求項6】

軸受において使用された請求項１～３のいずれか一項に記載のグリースを回収する工程と、
回収した前記グリース中に含まれる前記微生物の変異状態に基づいて、前記微生物を選択する工程と、
選択された前記微生物を培養する工程と、
培養した前記微生物を新たなグリースに混入させる工程と、を含むグリースの製造方法。

【請求項7】

内輪と外輪との間に形成された、転動体を収容する空間内に、請求項６に記載の製造方法において製造されたグリースを充填する工程を含む、軸受の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、グリース、軸受、グリースの製造方法、及び軸受の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、バイオ技術を適用した軸受が記載されている。この軸受は、自然環境への影響を抑制するため、バイオ技術を用いることによって得られた、生分解性に優れた部品を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許５６０５１５２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に記載された軸受のように潤滑を行う場合において、部品の生分解性の観点以外にも、バイオ技術を活用することが考えられる。そこで、本発明は、バイオ技術を活用し、性能を更に高めることが可能なグリース、軸受、グリースの製造方法、及び軸受の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のグリースは、［１］「微生物を含む、グリース」である。ここで、グリースに微生物を含ませることにより、微生物の存在に起因する特性をグリースに対して付与することができる。つまり、微生物が含まれていない場合には得ることができない性能を、グリースに付与することができる。このように、このグリースでは、バイオ技術を活用し、性能を更に高めることができる。

【0006】

本発明のグリースは、［２］「前記微生物は、潤滑対象物のクラックの新生面に生じた生成物を取り込む特性を有する、上記［１］に記載のグリース」であってもよい。この場合、潤滑対象物のクラック部分に微生物が集まる。そして、生成物を取り込んだ微生物によってクラックが埋められる。このように、このグリースは、潤滑対象物のクラックを埋めることができ、クラックの進展を抑制できる。

【0007】

本発明のグリースは、［３］「前記微生物は、金属粉を分解する特性を有する、上記［１］又は［２］に記載のグリース」であってもよい。この場合、グリースは、例えば潤滑対象物の使用によってグリース内に金属粉が発生しても、微生物によって金属粉を分解できる。これにより、このグリースは、金属粉の混入による潤滑対象物のクラックの発生を抑制し、潤滑対象物を適切に潤滑できる。

【0008】

本発明のグリースは、［４］「前記微生物は、前記グリースに含まれる物質を取り込み、泡の元となる泡生成物を生成する特性を有する、上記［１］～［３］のいずれかに記載のグリース」であってもよい。この場合、グリースは、軸受等の潤滑対象物が使用等されることによって、グリースから泡を発生させることができる。これにより、このグリースは、発生させた泡によって潤滑対象物の振動を抑制し、音の発生を抑制できる。また、このグリースは、潤滑対象物の隙間を泡によって埋めることができ、隙間に異物が入り込むことを抑制できる。

【0009】

本発明の軸受は、［５］「上記［１］～［４］のいずれかに記載のグリースを含む軸受」である。この場合、軸受は、上述したグリースを含むことによって、バイオ技術を活用して、性能を更に高めることができる。

【0010】

本発明のグリースの製造方法は、［６］「軸受に使用された上記［１］～［３］のいずれかに記載のグリースを回収する工程と、回収した前記グリース中に含まれる前記微生物の変異状態に基づいて、前記微生物を選択する工程と、選択された前記微生物を培養する工程と、培養した前記微生物を新たなグリースに混入させる工程と、を含むグリースの製造方法」である。ここで、グリースに含まれる微生物は、軸受において実際に使用されることによって、その軸受の使用環境に適するように変異することがある。このため、本方法では、このような変異した微生物を培養して新たなグリースに混入することで、その軸受の使用環境に適したグリースを提供することができる。このように、本方法では、バイオ技術を活用し、性能を更に高めることができる。

【0011】

本発明の軸受の製造方法は、［７］「内輪と外輪との間に形成された、転動体を収容する空間内に、上記［６］に記載の製造方法において製造されたグリースを充填する工程を含む、軸受の製造方法。」である。ここで、グリースに含まれる微生物は、軸受において実際に使用されることによって、その軸受の使用環境に適するように変異することがある。このため、本方法では、このような変異した微生物を含むグリースを充填して軸受を製造することで、その軸受の使用環境に適したグリースを含む軸受を製造することができる。このように、本方法では、バイオ技術を活用し、性能を更に高めることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、バイオ技術を活用し、性能を更に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、各実施形態に係グリースが適用される軸受の正面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係るグリースが充填された軸受の外輪の軌道面周りの断面図である。

【図3】図３は、図２のクラックの新生面に生成物が生成された様子を示す軌道面周りの断面図である。

【図4】図４は、図３の生成物に微生物が集まる様子を示す軌道面周りの断面図である。

【図5】図５は、変形例に係るグリースが充填された軸受の外輪の軌道面周りの断面図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係るグリース及び軸受の製造工程を示すフローチャートである。

【図7】図７は、第２実施形態に係るグリースが充填された軸受の外輪の軌道面周りの断面図である。

【図8】図８は、図７の軸受内に泡が生じた状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0015】

図１に示されるように、実施形態に係るグリースは、軸受１の潤滑を行う。軸受１は、内輪２と、内輪の外側に配置された外輪３と、内輪２と外輪３との間に配置された複数の玉（転動体）４とを備えている。なお、軸受１は、転動体として玉４を備えることに限定されず、玉以外の転動体（例えば、ころ）を備える構成であってもよい。軸受１は、さらに、玉４の周り（内輪２と外輪３との間の空間）に充填されたグリースを含んでいる。実施形態に係るグリースは、微生物を含んでいる。微生物としては、微生物の存在に起因する特性をグリースに対して付与することができるものを用いることができる。以下、微生物を含むグリースの詳細について説明する。

【0016】

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係るグリースについて説明する。第１実施形態に係るグリースは、軸受１に生じるクラックの進展を抑制し、軸受１（潤滑対象物）の長寿命化を図るものである。ここでは、図２に示されるように、グリース５によって、軸受１の外輪３の軌道面３ａに生じたクラックＫの進展を防止する場合を例に説明する。図２に示されるようにグリース５には、潤滑成分の他に、微生物５０が含まれている。この微生物５０は、軌道面３ａに生じたクラックＫの進展を抑制するためのものである。なお、外輪３は、鉄等の金属によって形成されている。

【0017】

より詳細には、軌道面３ａの表面には、製造時等に空気中の酸素に触れることによって酸化膜３ｃが形成されている。軸受１が組み立てられてグリース５が充填された後、軌道面３ａの表面（酸化膜３ｃの部分）は、グリース５によって覆われる。グリース５が充填された状態で軸受１が使用され、軌道面３ａにクラックＫが生じると、酸化膜３ｃに覆われていない新生面３ｂ（酸化していない金属表面）が生じる。新生面３ｂは、表面のエネルギー量が高い。

【0018】

このため、図３に示されるように、新生面３ｂがグリース５に含まれる成分５１と反応し、新生面３ｂに生成物５２が生成される。生成物５２は、金属成分（鉄成分）を含むものとする。また、後述するように、生成物５２は、微生物５０によって取り込まれ得る物質とする。新生面３ｂに反応する成分５１としては、生成物５２を生成可能な種々の成分を用いることができる。

【0019】

新生面３ｂに生成物５２が生成されると、図４に示されるように、グリース５に含まれる微生物５０が生成物５２を取得しようとして新生面３ｂ（生成物５２）に集まる。このように、微生物５０としては、外輪３のクラックＫの新生面３ｂに生じた生成物５２を取り込む特性を有するものを用いる。なお、微生物５０は、生成物５２が生成される前の状態では休眠状態となっており、生成物５２が生成された状態では休眠状態から覚めて生成物５２を取り込むために生成物５２に向って移動する性質であるとよい。

【0020】

新生面３ｂに集まった微生物５０は、クラックＫ内において生成物５２を取り込んで固まる。上述したように、生成物５２は、金属成分を含んでいる。このため、生成物５２を取り込んで固まった微生物５０は硬度が高い。つまり、クラックＫ（新生面３ｂ）は、金属のように固まった微生物５０（金属化（鉄化）した微生物）によって埋められる。このように、微生物５０としては、生成物５２を取り込んで固まる特性を有するものを用いる。

【0021】

以上のように、このグリース５は、微生物５０を含んでいる。ここで、グリース５に微生物５０を含ませることにより、微生物５０の存在に起因する特性をグリース５に対して付与することができる。つまり、微生物５０が含まれていない場合には得ることができない性能を、グリース５に付与することができる。このように、このグリース５では、バイオ技術を活用し、性能を更に高めることができる。

【0022】

また、微生物５０は、軸受１（図２等の例では外輪３）のクラックＫの新生面３ｂに生じた生成物５２を取り込む特性を有している。この場合、クラックＫの新生面３ｂに生じた生成物５２を取り込むため、クラックＫ部分に微生物５０が集まる。そして、クラックＫは、生成物５２を取り込んだ微生物５０によって埋められる。このように、このグリース５は、潤滑対象物のクラックＫを固まった微生物５０によって埋めることができ、クラックＫの進展を抑制できる。

【0023】

なお、グリース５は、図５に示されるように、微生物５０に加えて、微生物５０とは特性の異なる微生物５３を更に含んでいてもよい。微生物５３は、クラックＫの発生を抑制することによって、軸受１の長寿命化を図るものである。ここで、軸受１の使用とともにグリース５内に金属粉（例えば、鉄の粉体、アルミナの粉体等）が発生する。このような金属粉は、クラックＫの原因となる。このため、微生物５３としては、グリース５に含まれる金属粉を分解する特性を有するものを用いる。例えば、微生物５３は、金属粉を取得して溶かす特性を有していてもよい。

【0024】

これにより、グリース５は、例えば軸受１の使用によってグリース５内に金属粉が発生しても、微生物５３によって金属粉を分解できる。従って、このグリース５は、金属粉の混入による軸受１のクラックＫの発生を抑制し、軸受１を適切に潤滑できる。なお、グリース５は、微生物５０及び５３の両方ではなく、微生物５０に代えて微生物５３を含んでいてもよい。

【0025】

（グリース及び軸受の製造方法）
次に、軸受１の使用により適したグリース５を製造する方法及びこのグリース５を含む軸受１を製造する方法と共に、ユーザーの使用環境に適した軸受１を提供するまでの各工程について説明する。ここでは、グリース５として、微生物５０を含むグリース５を製造する場合を例に説明する。微生物５３を含むグリース５、並びに、微生物５０及び微生物５３の両方を含むグリース５を製造する場合も、同様の方法で製造することができる。

【0026】

例えば、軸受１の使用環境（温度、金属粉の発生量等）は、様々である。グリース５に含まれる微生物５０は、軸受１において実際に使用されることによって、その軸受１の使用環境に適するように変異することがある。本方法では、このような変異した微生物を培養して新たなグリースに混入することで、その軸受１の使用環境に適したグリース５を提供することができる。

【0027】

より詳細には、グリース５を製造する軸受メーカーは、図６に示されるように、実際にユーザーによって使用された軸受１をユーザーから回収する（Ｓ１０１：ユーザーから軸受を回収する工程）。軸受メーカーは、回収した軸受１から、実際にユーザーに使用されたグリース５を回収する（Ｓ１０２：グリースを回収する工程）。次に、軸受メーカーは、回収したグリース５中に含まれる微生物５０の変異状態に基づいて、微生物５０を選択する（Ｓ１０３：微生物を選択する工程）。

【0028】

ここで、例えば、微生物５０は、グリース５内で分裂した際に、ユーザーによる軸受１の使用環境に適応して変異することがある。これにより、ユーザーが求める効果をより発揮することができる微生物５０が生成されることがある。ここでは、軸受メーカーは、ユーザーによる軸受１の使用環境に適応し、ユーザーが求める効果をより発揮することができる微生物５０を選択する。つまり、選択される微生物５０は、ユーザーによる軸受１の実際の使用環境下において、ユーザーが求める効果をより発揮することができるように変異した微生物である。例えば、軸受メーカーは、変異した微生物５０の遺伝子等を調べることで、選択対象とする微生物５０を特定することができる。

【0029】

次に、軸受メーカーは、選択された微生物５０（ここでは、求める効果をより発揮することができるように変異した微生物）を培養する（Ｓ１０４：微生物を培養する工程）。そして、軸受メーカーは、培養した微生物５０を新たなグリースに混入することにより、微生物５０を含む新たなグリース５を製造する（Ｓ１０５：微生物をグリースに混入させる工程）。

【0030】

このように、このグリース５の製造方法では、軸受メーカーが使用後のグリース５をユーザーから回収して、ユーザーによる軸受１の使用環境により適した微生物５０を培養し、新たなグリース５を製造する。そして、製造した新たなグリース５を軸受１の内輪２と外輪３との間の空間（複数の玉４を収容する空間）に充填し、新たなグリース５を含む軸受１を製造する（Ｓ１０６：軸受を製造する工程）。そして、軸受メーカーは、製造した軸受１を、グリース５の製造のために軸受１を回収したユーザーに提供する（Ｓ１０７）。これにより、ユーザーは、実際の使用環境に適した軸受１を得ることができる。このように、このグリース５及び軸受１の製造方法では、バイオ技術を活用して、グリース５及びこのグリース５を含む軸受１の性能を更に高めることができる。

【0031】

なお、上記ではグリース５の製造方法の各工程を軸受メーカーが行う場合を例に説明したが、各工程の全部又は一部は、具体的には軸受メーカーの作業者、もしくは製造装置等によって行われる。

【0032】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るグリースについて説明する。第２実施形態に係るグリースは、軸受１に生じる振動を抑制し、音の発生を抑制するものである。ここでは、図７に示されるように、軸受１に充填されたグリース５Ａによって、振動等を抑制する場合例に説明する。図７に示されるようにグリース５Ａには、潤滑成分の他に、微生物５４が含まれている。

【0033】

この微生物５４としては、グリース５Ａに含まれる物質５５を取り込み、泡の元となる泡生成物５６を生成する特性を有するものを用いる。泡生成物５６は、軸受１の使用時（玉４の転動時）にグリース５Ａがかき混ぜられることによって、空気を含んだ泡となる。微生物５４は、物質５５を取り込み、例えば泡になり易い長鎖の有機物（界面活性材等）を排出する（作り出す）。グリース５Ａには、微生物５４に取り込まれることによって泡生成物５６を生成することができる物質５５が、予め混入されている。

【0034】

軸受１の使用時には、微生物５４が泡生成物５６を生成し、グリース５Ａがかき混ぜられる。これにより、図８に示されるように、泡生成物５６が空気を含んだ泡５７となる。この泡５７は、玉４を包むように内輪２と外輪３との間を埋める。

【0035】

なお、微生物５４は、軸受１が使用されていない状態では休眠状態となっており、軸受１が使用されることによって休眠状態から覚めて物質５５から泡生成物５６を生成する性質であるとよい。この場合、物質５５の消費を抑えることができ、長期にわたって泡５７を発生させ得る状態を作り出すことができる。

【0036】

このように、このグリース５Ａは、発生させた泡５７によって軸受１の振動を抑制し、音の発生を抑制できる。また、このグリース５Ａは、軸受１の隙間（内輪２と外輪３との間）を泡５７によって埋めることができ、この隙間に異物が入り込むことを抑制できる。

【0037】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、グリース５及び５Ａが軸受１に適用される場合を例に説明したが、グリース５及び５Ａは軸受１以外の潤滑対象物を潤滑する構成であってもよい。例えば、グリース５及び５Ａは、転動体とグリースとを備える、リニアガイド、及びボールねじ等に適用されてもよい。また、グリース５及び５Ａは、転動体を備えておらずグリースのみを備える、滑り軸受、及びギア等に適用されてもよい。

【0038】

上述した第２実施形態に係るグリース５Ａの微生物５４は、第１実施形態に係るグリース５に含まれていてもよい。また、第２実施形態では、グリース５Ａに含まれる微生物５４が泡生成物５６を生成する場合を例に説明した。これに限定されず、もともとグリース内に泡生成物５６が含まれており、玉４の転動によってグリースが泡５７を発生させる構成であってもよい。つまり、泡生成物５６は、グリースに含まれる微生物によって生成されることに限定されない。

【0039】

また、以上に記載された各実施形態及び変形例の少なくとも一部が任意に組み合わせられてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１…軸受（潤滑対象物）、２…内輪、３…外輪、３ｂ…新生面、４…玉（転動体）、５，５Ａ…グリース、５０，５３，５４…微生物、５２…生成物，５５…物質，５６…泡生成物，Ｋ…クラック。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】