ころがり軸受を、線形、または非線形ばねによるラジアル方向、またはスラスト方向の連成振動系として定式化し、該ころがり軸受の劣化を、外乱荷重を定式化する外部劣化パラメータ、およびまたは、バネ定数の変化または寸法変化を定式化する内部劣化パラメータとして定式化し、回転中の転がり軸受から発生する振動または音響を、UnscentedKalmanFilterで処理することにより、該外部劣化パラメータおよびまたは、内部劣化パラメータを定量的に推定することを特徴とするころがり軸受の劣化診断方法。ラジアル方向の連成振動系が、内輪―バネ―転動体―バネ―外輪からなる連成振動モデル、スラスト方向の連成振動系が、外輪ばね転動体ばね内輪ばね転動体ばね外輪からなる連成振動モデルで、各々表現されることを特徴とする請求項1記載のころがり軸受の劣化診断方法。内部劣化パラメータにより、摩耗を表わすクリアランス、かつまたは、潤滑不良を表わす粘性係数、かつまたは、材質劣化を表わすバネ定数を評価することを特徴とする請求項1または2記載のころがり軸受の劣化診断方法。外部劣化パラメータにより、軸受疵を表わす正弦波状インパルス列、かつまたは、ガタを表わすインパルス列、かつまたは、ミスアライメントを表わす正弦波荷重、かつまたは、過負荷を表わす一定荷重を評価することを請求項1~3の何れかに記載のころがり軸受の劣化診断方法。本発明は、上記した従来の問題点を解決し、ラジアル方向及びスラスト方向の軸受振動モデルを用いた劣化検出方法であって、更に、その劣化の程度を定量的に推定することができる技術を提供することを目的とするものである。上記の課題を解決するためになされた本発明のころがり軸受の劣化診断方法は、図1に示すように、ころがり軸受を、線形、または非線形ばねによるラジアル方向、またはスラスト方向の連成振動系として定式化し、該ころがり軸受の劣化を、外乱荷重を定式化する外部劣化パラメータ、およびまたは、バネ定数の変化または寸法変化を定式化する内部劣化パラメータとして定式化し、回転中の転がり軸受から発生する振動または音響を、UnscentedKalmanFilterで処理することにより、該外部劣化パラメータおよびまたは、内部劣化パラメータを定量的に推定することを特徴とするものである。請求項2記載の発明は、請求項1記載のころがり軸受の劣化診断方法において、ラジアル方向の連成振動系が、内輪―バネ―転動体―バネ―外輪からなる連成振動モデル、スラスト方向の連成振動系が、外輪ばね転動体ばね内輪ばね転動体ばね外輪からなる連成振動モデルで、各々表現されることを特徴とするものである。請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のころがり軸受の劣化診断方法において、内部劣化パラメータにより、摩耗を表わすクリアランス、かつまたは、潤滑不良を表わす粘性係数、かつまたは、材質劣化を表わすバネ定数を評価することを特徴とするものである。請求項4の発明は、請求項1~3の何れかに記載のころがり軸受の劣化診断方法において、外部劣化パラメータにより、軸受疵を表わす正弦波状インパルス列、かつまたは、ガタを表わすインパルス列、かつまたは、ミスアライメントを表わす正弦波荷重、かつまたは、過負荷を表わす一定荷重を評価することを特徴とするものである。本発明のころがり軸受の劣化診断方法は、ころがり軸受を、線形、または非線形ばねによるラジアル方向、またはスラスト方向の連成振動系として定式化し、該ころがり軸受の劣化を、外乱荷重を定式化する外部劣化パラメータ、およびまたは、バネ定数の変化または寸法変化を定式化する内部劣化パラメータとして定式化し、回転中の転がり軸受から発生する振動または音響を、UnscentedKalmanFilterで処理することにより、該外部劣化パラメータおよびまたは、内部劣化パラメータを定量的に推定するものであり、その劣化の程度が定量的に推定されるため、劣化の原因の特定とその程度を具体的に判断することができる。なお、振動音響を元に特徴量を抽出して劣化パラメータを推定する手法は、従来より公知であるが、従来技術はいずれも統計的な手法を用いて得られた特徴量尖り度等を評価するものであり、物理現象との対応は不明瞭であった。その他、軸受の分野においては、精密な解析モデルの研究もおこなわれているが、正常時における挙動解析を主目的としており、劣化を考慮した解析をおこなうことは困難であった。この点に関し、本発明では連成振動系を用いた軸受振動モデルを採用することにより、劣化に対応した物理現象を外乱荷重や軸受モデルのパラメータ変化に置き換えることが可能であることを見出し、リアルタイムでの数値計算を実現可能とした。また、軸受振動モデルは非線形常微分方程式であり、且つ接触項を含むため非線形性が非常に強く、離散化が困難であった。この点に関し、本発明では、非線形性を直接扱え、且つ連続時間でのパラメータ推定が可能なアルゴリズムがとして、近年パラメータ推定手法として注目を集めているUnscentedKalmanFilterの連続時間版を採用し、更新則を導出することにより、前記特徴を有する軸受振動モデルにおいても、振動または音響からのパラメータ推定を実現可能とした。以下に本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては先ず、診断対象となるころがり軸受をラジアル方向振動モデルおよびスラスト方向振動モデルの少なくとも何れかで定式化している。ただし本発明は、これらの振動モデルに限定されるものではなく、他にも一般的に知られているMeldauモデルやNelsonモデル或いはその組合せを適用することも可能である。軸受振動モデル概説軸受運動に関し、本発明において、軸受の運動は下記のように定義される。図2に示すように、転がり軸受は直径dの転動体がN個等間隔に並び質量Mp直径Dpの内輪が一定の回転数frHzで回転しているものとする。但し外輪は固定されている。このとき転動体内輪外輪間にすべりは無いと仮定すれば転動体は以下の式で示す公転速度fcHzと自転速度fbHzを持つ回転運動をおこなう。ここでDはピッチ円直径であり、αは接触角である。ラジアル方向振動モデル図3に示すように、ラジアル方向振動モデルは2次元振動モデルである。図4に示すように、内輪の運動は全体座標系Oxyをとり成分表記pxyTで表し転動体の運動は公転と同一速度の回転座標系O′ix′iy′iとし成分表記qixiyiTで表す。ただし回転座標の基準は全体座標系Oxyのx軸を基準にとるものとする。軸受振動は、転動体内輪間と転動体外輪間に弾性接触による非線形バネによって連結されたN1個の質点の運動によって表すこととする。ここで、klmnは接触形状および弾性率から定まる定数である。さらに近接距離ξiηiは定義よりである。ここで、rPQ0rRQ0はそれぞれ内輪と転動体、外輪と転動体が接した場合の重心間の距離であり、である。またrPQirRQiはそれぞれ内輪と転動体座標並びに回転行列pqiCOQiを用いて以下のように表す。スラスト方向振動図5に示すように、スラスト方向の振動モデルは3次元振動モデルである。内輪Pの座標系は全体座標系Oxyzと重心座標系O′x′y′z′の2種類をとり、重心の変位については全体座標系を用いてpxyzTと表し、角速度については重心座標系を用いてω′ω′xω′yω′zTと表す。さらにO′x′y′z′系からOxyzへの回転行列をCOPにて表し、転動体の座標系は全体座標系OxyzとしてqiTとする。転動体の運動はz方向の振動とOxy平面上の等速円運動とし、内輪に対し下方側をi1N上方側をiN12Nとする。このときスラスト方向の軸受振動は転動体内輪間と転動体外輪間に弾性接触による非線形バネによって連結された2N1個の運動によって表わすこととする。ここでそれぞれの反力項におけるxy成分は等速円運動の分力であり省略する。またklmnはヘルツ理論から定まる定数である。さらに近接距離ξiηiは定義よりである。ここでrPiQirRQiは内輪と転動体の座標並びに回転行列pqiCOPを用いて以下のように表すことができる。式中のr′PPiは重心座標系O′x′y′z′からみた接触点Piの成分であり、COPの2×2左上部分行列をDOPとすることでと求めることができる。劣化パラメータの定式化振動モデルに基づく場合、軸受け劣化は、図6に示すように、軸受けモデルΣのパラメータ変化を生じるものと、外乱荷重Wのパラメータ変化を生じるものの二通りに分類することができる。以下、それぞれの劣化と対応するパラメータについて整理をおこなう。内部劣化パラメータ:内輪摩耗内輪摩耗はコロとの接触状態に影響を及ぼし、一般に摩耗が促進するにつれ接触状態は緩和される傾向にある。したがって内輪摩耗を表すパラメータθは、とし、これらの値が減少傾向にあれば摩耗が促進されていると考えることができる。内部劣化パラメータ:外輪摩耗外輪摩耗はコロとの接触状態に影響を及ぼし、一般に摩耗が促進するにつれ接触状態は緩和される傾向にある。したがって外輪摩耗を表すパラメータθは、とし、これらの値が減少傾向にあれば摩耗が促進されていると考えることができる。内部劣化パラメータ:コロ摩耗コロ摩耗は内輪、外輪との接触状態に影響を及ぼし、一般に摩耗が促進するにつれ接触状態は緩和される傾向にある。したがってコロ摩耗を表すパラメータθは、とし、これらの値が減少傾向にあれば摩耗が促進されていると考えることができる。外部劣化パラメータ外部劣化パラメータは外乱荷重を定式化することで得ることができる。尚、後述する外乱荷重はラジアル振動モデルを基本に導出しているがスラスト振動モデルに対してもN→2NPQi→PiQiRQi→RiQiと置き換えることで得ることができる。外部劣化パラメータ:内輪疵の場合内輪に疵がある場合、衝撃力は転動体と内輪間に発生し転動体が内輪に対して1回転する度に疵上を通過する。従って、gPQigRQiは、である。ここでαiは疵の発生箇所とi番目の転動体の初期配置から定まる定数であり、周期Tはである。従って内輪疵による劣化をあらわすパラメータφは、である。外部劣化パラメータ:外輪疵の場合外輪に疵がある場合、衝撃力は転動体と外輪間で発生し外輪は静止しているため転動体が公転するごとに疵上を通過する。従ってgPQigRQiはである。ここでβiは疵の発生箇所とi番目の転動体の初期配置から定まる定数であり、周期Tはである。従って外輪疵による劣化をあらわすパラメータφは、である。外部劣化パラメータ:J番目の転動体に疵がある場合J番目の転動体に疵がある場合、衝撃力は転動体と外輪、内輪間それぞれで発生し転動体が一回自転するごとに内輪と外輪それぞれに疵と接触する。従ってgPQigRQiは、である。ここでαJβJは疵の発生箇所とJ番目の転動体の初期配置から定まる定数であり、周期Tはである。従ってコロ疵による劣化をあらわすパラメータφは、である。外部劣化パラメータ:ミスアライメント、アンバランスの場合ミスアライメントやアンバランスが発生した場合、外力は内輪に発生し回転周期に併せた正弦波形状の荷重パターンとなる。なお、前述の軸受振動モデルにおいてミスアライメントとアンバランスとの区別は不可能であり、判別をおこなうには軸も考慮した振動モデルが必要である。従ってgpはである。ここでγは初期配置から定まる定数であり、周期Tはである。従ってミスアライメントやアンバランスによる劣化をあらわすパラメータφはである。外部劣化パラメータ:ガタの場合据付面にガタが発生した場合、外力は内輪に発生し回転周期に併せて衝撃荷重状の荷重パターンとなる。従ってg′はである。ここでγは初期配置から定まる定数である。従ってガタによる劣化をあらわすパラメータφはである。Unscentedカルマンフィルタによる劣化パラメータ推定パラメータ推定則を導出するためには振動モデルを以下の非線形状態空間表現にて定式化する必要がある。ここで数39をシステム方程式、数40を観測方程式、xを状態変数と呼ぶ。軸受振動の場合、状態変数として変位、角速度をあらわすベクトルxと内部劣化パラメータθ、外乱劣化パラメータφを用いるとラジアル振動モデル、スラスト振動モデルともにシステム方程式は以下の形で表すことができる。ここで、Mは定数行列であり、fはxθから定まる非線形関数、gはφと時間tから定まる定数である。eは外乱ノイズであり、一般にモデル化で表せない誤差や外乱入力を表し統計的な性質は既知である。また観測方程式は適当な行列Cを用いて、と表すことができる。ここでmは観測ノイズを表し統計的な性質は既知である。以下、ラジアル振動モデル、スラスト振動モデルの場合において具体的な式の導出をおこなう。ラジアル振動モデルの場合ラジアル振動モデルの場合、とおくと、ラジアル振動モデルの運動方程式よりここでfPQifRQiはxθの関数であり、COQigpgPQigRQiはφtの関数であるから上式はの形で表すことができる。ただし、従って数45に誤差項eを加えることで、数41のシステム方程式を得ることができる。一方、観測方程式は、観測可能な信号は内輪の振動と考えるとと表すことができる。従って数47に誤差項mを加えることで、数42の観測方程式を得ることができる。スラスト振動モデルの場合スラスト振動モデルの場合、とおくと、スラスト振動モデルの運動方程式よりの形で表すことができる。ただし、従って数50に誤差項eを加えることで、数41のシステム方程式を得ることができる。一方、観測方程式は、観測可能な信号は内輪の振動と考えるとと表すことができる。従って数52に誤差項mを加えることで、数42の観測方程式を得ることができる。以下、前記過程で得られた非線形状態空間表現を用いて、Unscentedカルマンフィルタによる劣化パラメータθφの推定をおこなう。数41数42を簡略化して表すと、ただしQRはそれぞれemの共分散行列であり、Xは以下の式で定められる行列である。と表す。以上の理論に基づく本発明は、図1に示すように、ころがり軸受を、線形、または非線形ばねによるラジアル方向、またはスラスト方向の連成振動系として定式化Σし、該ころがり軸受の劣化を、外乱荷重を定式化する外部劣化パラメータ、およびまたは、バネ定数の変化または寸法変化を定式化する内部劣化パラメータとして定式化し、回転中の転がり軸受から発生する振動または音響を、UnscentedKalmanFilterによるパラメータ推定手法を用いて劣化に対応したパラメータを推定することで、その劣化の原因の特定とその程度を判断すること可能としたものである。