JP2022030230A - 荷重推定方法、推定装置、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ラジアル荷重の推定値を精度よく求めることができる技術を提供する。
【解決手段】本発明は、鉄道車両Ｓに搭載された出力軸１２を支持する転がり軸受２６のラジアル荷重の推定値を求める荷重推定方法であり、外輪４２に設けられたひずみセンサ３２の出力に基づいてラジアル荷重の推定値を求める推定値取得工程と、鉄道車両Ｓの移動に応じて転がり軸受２６に作用するラジアル方向の慣性荷重の値を、鉄道車両Ｓの移動状態を検出する移動検出センサ３４の出力に基づいて求める慣性荷重取得工程と、慣性荷重の値を用いて推定値を補正する補正工程と、を含む。
【選択図】 図６

Description

本発明は、転がり軸受の荷重推定方法、推定装置、及びコンピュータプログラムに関する。

特許文献１には、ひずみセンサを外輪に取り付け、外輪のひずみを実稼働状態で検出するセンサ付き軸受が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、上記センサ付き軸受を用いて回転シャフトを支持する場合、ひずみセンサは、回転シャフトからの入力によって外輪に生じるひずみを検出することができる。センサ付き軸受によれば、ひずみセンサにより検出される外輪のひずみに基づいて、実稼働状態における軸受に作用するラジアル荷重等を監視することができる。

特開２０１７－４４３１２号公報

例えば、上記センサ付き軸受が車両等の移動体に搭載された水平に延びる回転軸を支持する場合、ひずみセンサによって検出される軸受のラジアル荷重には、重力に対して回転軸を支持することにより軸受に作用する荷重成分の他、移動体の加減速といった移動状態に応じて軸受に生じる慣性力に基づく荷重の成分が含まれる。

慣性力に基づく荷重の成分は、移動体の移動状態によって大きく変動する。
一方、重力に対して回転軸を支持することにより軸受に作用する荷重成分は、軸受の状態や寿命を評価するために用いられる値であり、移動体の移動状態といった外的要因によって大きく変動することはない。

このため、ひずみセンサによって検出されるラジアル荷重を用いて軸受の状態や寿命を評価しようとする場合、慣性力に基づく荷重の成分は、重力に対して回転軸を支持することによる荷重成分に重畳されるノイズと言える。
軸受の状態や寿命を評価する上で、ラジアル荷重を精度よく把握することは重要であり、このようなノイズが重畳されることは好ましくない。

（１）本発明に係る荷重推定方法は、
移動体の幅方向に延びる前記移動体に搭載された回転軸を支持する転がり軸受のラジアル荷重の推定値を求める荷重推定方法であって、
前記転がり軸受は、内輪、外輪、及び内外輪間に介在する複数の転動体を有し、前記回転軸に前記内輪が外嵌されることで、前記回転軸を前記移動体に対して回転自在に支持し、
前記外輪に設けられたひずみセンサの出力に基づいて前記ラジアル荷重の推定値を求める推定値取得工程と、
前記移動体の移動に応じて前記転がり軸受に作用するラジアル方向の慣性荷重の値を、前記移動体の移動状態を検出する移動検出センサの出力に基づいて求める慣性荷重取得工程と、
前記慣性荷重の値を用いて前記推定値を補正する補正工程と、を含む。

上記構成の荷重推定方法によれば、補正工程によって、ひずみセンサの出力に基づいたラジアル荷重の推定値から、ノイズとなる慣性荷重の値を除く補正を行うことができる。この結果、ラジアル荷重の推定値を精度よく求めることができる。
なお、慣性荷重とは、移動体の加減速や旋回等の移動状態に応じて転がり軸受に生じる慣性力に基づく荷重をいう。

（２）上記荷重推定方法において、
前記補正工程では、前記慣性荷重の値のうち、前記転がり軸受を軸方向から見たときに前記回転軸の中心軸から径方向前記ひずみセンサへ向く方向の荷重成分を求め、前記推定値から前記荷重成分を除くことで前記推定値を補正してもよい。
この場合、慣性荷重の値のうち、ひずみセンサが検出するひずみによって得ることができるラジアル荷重の方向に沿った荷重成分を求め、この荷重成分を推定値から除くので、より精度よくラジアル荷重の推定値を求めることができる。

（３）また、本発明に係る推定装置は、
移動体の幅方向に延びる前記移動体に搭載された回転軸を支持する転がり軸受のラジアル荷重の推定値を求める推定装置であって、
前記転がり軸受は、内輪、外輪、及び内外輪間に介在する複数の転動体を有し、前記回転軸に前記内輪が外嵌されることで、前記回転軸を前記移動体に対して回転自在に支持し、
前記外輪に設けられたひずみセンサと、
前記移動体の移動状態を検出する移動検出センサと、
前記ひずみセンサの出力及び前記移動検出センサの出力に基づいて前記ラジアル荷重の推定値を求める処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記ひずみセンサの出力に基づいて前記ラジアル荷重の推定値を求める推定値取得処理と、
前記移動体の移動に応じて前記転がり軸受に作用するラジアル方向の慣性荷重の値を、前記移動検出センサの出力に基づいて求める慣性荷重取得処理と、
前記慣性荷重の値を用いて前記推定値を補正する補正処理と、を実行する。
上記構成の推定装置によれば、ラジアル荷重の推定値を精度よく求めることができる。

（４）上記推定装置において、
前記処理部は、前記補正処理において、前記慣性荷重の値のうち、前記転がり軸受を軸方向から見たときに前記回転軸の中心軸から径方向前記ひずみセンサへ向く方向に沿う荷重成分を求め、前記推定値から前記荷重成分を除くことで前記推定値を補正してもよい。
この場合、慣性荷重のうち、ひずみセンサによって検出可能な荷重の方向に沿った荷重成分を推定値から除くので、より精度よくラジアル荷重の推定値を求めることができる。

（５）上記推定装置において、
前記回転軸には、他の歯車に噛み合う歯車が前記回転軸に一体回転可能に設けられ、
前記方向は、前記歯車の歯面と前記他の歯車の歯面とが接触したときの前記両歯面の共通法線に対して平行であってもよい。
この場合、歯車同士に荷重が作用することで転がり軸受に加わる荷重が最も大きく作用する周方向の位置にひずみセンサを配置することができる。この結果、歯車に作用する荷重に起因するラジアル荷重を適切に検出することができる。

（６）また、本発明に係るコンピュータプログラムは、
移動体の幅方向に延びる前記移動体に搭載された回転軸を支持する転がり軸受のラジアル荷重の推定値を求める荷重推定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記転がり軸受は、内輪、外輪、及び内外輪間に介在する複数の転動体を有し、前記回転軸に前記内輪が外嵌されることで、前記回転軸を前記移動体に対して回転自在に支持し、
コンピュータに
前記外輪に設けられたひずみセンサの出力に基づいて前記ラジアル荷重の推定値を求める推定値取得ステップと、
前記移動体の移動に応じて前記転がり軸受に作用するラジアル方向の慣性荷重の値を、前記移動体の移動状態を検出する移動検出センサの出力に基づいて求める慣性荷重取得ステップと、
前記慣性荷重の値を用いて前記推定値を補正する補正ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。

本発明によれば、ラジアル荷重の推定値を精度よく求めることができる。

図１は、鉄道車両の台車の平面図である。 図２は、電動機１０の内部構成を示した図である。 図３は、図２中、ＩＩＩ－ＩＩＩ線の矢視断面図である。 図４は、小歯車と、大歯車とが噛み合っている部分の拡大図である。 図５は、図３中、ひずみセンサの拡大図である。 図６は、転がり軸受に作用するラジアル荷重を推定する方法の一例を示すフローチャートである。 図７（ａ）は、処理部が取得するひずみセンサの出力の一例を示すグラフであり、図７（ｂ）は、処理部が取得する移動検出センサの出力の一例を示すグラフである。 図８は、ラジアル荷重データベースの一例を示す図である。 図９は、転がり軸受及び転がり軸受と、回転要素の重心との位置関係を示す平面図である。 図１０は、転がり軸受を軸方向から見たときの図であり、図９で示した慣性荷重の値と、ラジアル荷重の推定値との関係を示す図である。 図１１は、処理部の構成例を示すブロック図である。 図１２は、ジェットコースター用の車両の側面図である。 図１３は、ジェットコースター用の車両を後方からみたときの要部を示す図である。 図１４は、車両右後側に配置された主車輪部を軸方向車両外方から見たときの転がり軸受の断面図である。 図１５は、車両右後側に配置された主車輪部に含まれる一対の転がり軸受の配置を示す図である。 図１６は、転がり軸受を軸方向から見たときの図であり、慣性荷重の値と、ラジアル荷重の推定値との関係を示す図である。

以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔第１実施形態について〕
図１は、鉄道車両の台車の平面図である。
図１中、台車１は、移動体である鉄道車両Ｓ１０に設けられている。台車１は、鉄道車両Ｓ１０の車体（図示省略）を下方から支持しつつ軌道上を走行する。台車１は、台車枠２と、一対の輪軸４とを備えている。
一対の輪軸４は、台車枠２に対して回転自在に設けられている。
輪軸４は、車両幅方向に延びる車軸６と、車軸６の両端に車軸６に一体回転可能に設けられた一対の車輪８とを備える。
なお、図１中の矢印Ｙ１は、鉄道車両Ｓ１０の進行方向を示している。

台車１は、一対の輪軸４を回転駆動するための一対の電動機１０をさらに備える。一対の電動機１０は、台車枠２が有するブラケット（図示省略）等に固定されている。
電動機１０の出力軸１２は、車軸６に平行である。出力軸１２の先端には、小歯車１４が出力軸１２に同心かつ一体回転可能に設けられている。
小歯車１４は、平歯車であり、車軸６に設けられた大歯車１６に噛み合わされている。
小歯車１４に噛み合う大歯車１６も平歯車である。大歯車１６は、車軸６に一体回転可能に設けられている。よって、電動機１０の出力軸１２から出力される回転力は、小歯車１４及び大歯車１６を介して輪軸４に伝達される。これにより、電動機１０は、輪軸４を駆動する。

図２は、電動機１０の内部構成を示した図である。図２中、電動機１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０内に収容されたロータ２２とを備える。ロータ２２は、出力軸１２（回転軸）に同心かつ一体回転可能に設けられている。なお、電動機１０は、ハウジング２０内にロータ２２に対向配置されるステータ（図示省略）も備える。図２では、出力軸１２に設けられる主要な構成のみを示しており、詳細な構成については省略して示している。

また、電動機１０は、出力軸１２を支持する一対の転がり軸受２６，２８を備える。
一対の転がり軸受２６，２８は、ロータ２２の軸方向両側に配置されている。一対の転がり軸受２６，２８は、ハウジング２０に設けられたブラケット等（図示省略）によってハウジング２０内に固定されている。
これにより、一対の転がり軸受２６，２８は、出力軸１２、小歯車１４、及びロータ２２をハウジング２０に対して回転自在に支持する。一対の転がり軸受２６，２８は、出力軸１２が車軸６に対して平行となるように支持する。
ここで、車軸６は、車両幅方向に沿って延びている。よって、車軸６の中心軸６ａ及びこれに平行な出力軸１２の中心軸１２ａは、車両幅方向に沿って延びており、進行方向（矢印Ｙ１）に交差（直交）している。
なお、本明細書では、鉄道車両Ｓの進行方向に交差する方向を「車両幅方向」と定義する。また、出力軸１２の中心軸１２ａに沿う方向を「軸方向」と定義する。中心軸１２ａは、車両幅方向に沿って延びている。よって、「車両幅方向」及び「軸方向」は、図２中の矢印Ｙ２で示される方向となる。「軸方向」には、中心軸１２ａに平行な方向も含まれる。

また、鉄道車両Ｓ１０は、転がり軸受２６に作用するラジアル荷重の推定値を求める推定装置３０を備える。
推定装置３０は、転がり軸受２６に設けられたひずみセンサ３２と、鉄道車両Ｓ１０の移動状態を検出する移動検出センサ３４と、両センサ３２，３４の出力が与えられる処理部３６とを備える。
ひずみセンサ３２は、小歯車１４側に設けられている転がり軸受２６にのみ設けられている。
移動検出センサ３４は、移動状態として加速度を検出する加速度センサであり、鉄道車両Ｓ１０の台車１又は車体に固定され、鉄道車両Ｓ１０の加速度を検出する。
処理部３６は、例えば、ＣＰＵや記憶部等を備えたコンピュータであり、ひずみセンサ３２及び移動検出センサ３４から与えられる出力に基づいて、転がり軸受２６に作用するラジアル荷重の推定値を求める機能を有する。

図３は、図２中、ＩＩＩ－ＩＩＩ線の矢視断面図である。なお、図３では、理解を容易にするため、各部の大きさやその比率等が異なることがある。図３では、転がり軸受２６の軸方向中央の断面を示している。
図３では、小歯車１４を基準円（ピッチ円）Ｃ１及び歯先円Ｃ２で示し、大歯車１６を基準円（ピッチ円）Ｃ３及び歯先円Ｃ４で示している。
鉄道車両Ｓ１０の進行方向は、図３中の矢印Ｙ１の方向である。よって、出力軸１２及び小歯車１４は、中心軸１２ａ周りに図３中の矢印Ｙ３の方向に回転する。
また、出力軸１２による回転力が伝達される大歯車１６は、中心軸６ａ周りに図３中の矢印Ｙ４の方向に回転する。

図３に示すように、転がり軸受２６は、内輪４０と、外輪４２と、複数の転動体４４とを備えている。複数の転動体４４は玉であり、本実施形態の転がり軸受２６は、深溝玉軸受である。
内輪４０は、出力軸１２に外嵌固定されている。また、外輪４２は、ハウジング２０（図２）に固定されている。

ひずみセンサ３２は、外輪４２の外周面４２ａに設けられている。
ここで、図３中、出力軸１２の中心軸１２ａと、ひずみセンサ３２とを通過する直線Ｌ１は、小歯車１４の歯面と大歯車１６の歯面とが接触したときの両歯面の共通法線Ｌ２と平行となっている。
言い換えると、ひずみセンサ３２は、転がり軸受２６を軸方向から見たときに、共通法線Ｌ２に対して平行であるとともに中心軸１２ａを通過する直線Ｌ１上に設けられている。

共通法線Ｌ２は、小歯車１４の基準円Ｃ１と、大歯車１６の基準円Ｃ３との接点Ｔ１を通過する。また、共通法線Ｌ２は、小歯車１４の基礎円（図示省略）、及び、大歯車１６の基礎円（図示省略）の両方に接する接線となっている。
出力軸１２の中心軸１２ａ、車軸６の中心軸６ａ、及び接点Ｔ１は、中心線Ｌ３上に位置する。中心線Ｌ３は、中心軸１２ａ及び中心軸６ａに直交する直線である。

図４は、小歯車１４と、大歯車１６とが噛み合っている部分の拡大図である。
図４では、小歯車１４の歯１４ｂの歯面１４ｂ１と、大歯車１６の歯１６ｂの歯面１６ｂ１とが、接点Ｔ１で接している状態を示している。
このとき、歯面１４ｂ１の接線と、歯面１６ｂ１の接線とが接線Ｌ５で一致する。よって、歯面１４ｂ１の法線と、歯面１６ｂ１の法線とについても一致する。この法線が両歯面１４ｂ１，１６ｂ１の共通法線Ｌ２となる。
なお、接点Ｔ１を通過する、中心線Ｌ３と、接線Ｌ５とが成す角度が圧力角である。

図５は、図３中、ひずみセンサ３２の拡大図である。
転がり軸受２６は、電動機１０のハウジング２０に設けられた環状内周面２０ａに嵌合固定されている。ひずみセンサ３２は、環状内周面２０ａに設けられた凹部２０ｂと、外周面４２ａとに囲まれた空間に収容されている。
外輪４２の外周面４２ａに設けられたひずみセンサ３２は、直線Ｌ１上であって外周面４２ａと直線Ｌ１とが交差する点Ｔ２上に配置されている。なお、軸方向におけるひずみセンサ３２の位置は、外輪４２の内周面に設けられた軌道面４２ｂの軸方向中央に一致する位置とされる。

ひずみセンサ３２は、矩形状の板状部材３２ａと、板状部材３２ａを外周面４２ａに接合する接合部材３２ｂと、板状部材３２ａに設けられたひずみゲージ３２ｃとを備える。
板状部材３２ａは、鋼板や銅板等の金属製の薄板である。接合部材３２ｂは、板状部材３２ａの４隅に設けられ、板状部材３２ａを外周面４２ａに接合している。
板状部材３２ａ及び接合部材３２ｂは、外輪４２の外周面４２ａに生じるひずみをひずみゲージ３２ｃへ伝える。
ひずみゲージ３２ｃは、ハウジング２０の外部に配置される処理部３６に接続されており、処理部３６に対して外周面４２ａのひずみを検出した結果を示す出力を与える。ひずみゲージ３２ｃは、例えば、周方向のひずみを検出するように外周面４２ａに設けられている。

〔第１実施形態におけるラジアル荷重の推定方法について〕
図６は、転がり軸受２６に作用するラジアル荷重を推定する方法の一例を示すフローチャートである。
鉄道車両Ｓ１０の運行中において、処理部３６は、ひずみセンサ３２及び移動検出センサ３４の出力を経時的に取得する（図６中、ステップＳ１）。

図７（ａ）は、処理部３６が取得するひずみセンサ３２の出力の一例を示すグラフである。図７（ａ）中、横軸は時間、縦軸はひずみセンサ３２の出力から得られるひずみ値である。
図７（ａ）に示すように、処理部３６は、ひずみセンサ３２の出力を一定期間の間、経時的に取得する。
さらに、処理部３６は、一定期間の間におけるひずみセンサ３２の出力のうち、最も大きいひずみがあらわれたときのひずみ値（ピーク値）を取得する。
ここで、本実施形態では、図３に示すように、転がり軸受２６を軸方向から見たときに、ひずみセンサ３２を、両歯面１４ｂ１，１６ｂ１の共通法線Ｌ２に対して平行であるとともに出力軸１２の中心軸１２ａを通過する直線Ｌ１上に設けたので、小歯車１４の歯１４ｂと大歯車１６の歯１６ｂとが接触し両歯車１４，１６に荷重が作用したときに転がり軸受２６に加わる荷重が最も大きく作用する周方向の位置にひずみセンサ３２が配置される。これにより、小歯車１４に作用する荷重に起因するラジアル荷重を適切に検出することができる。

また、外輪４２のひずみを示すひずみセンサ３２の出力は、小歯車１４と大歯車１６との噛み合いのタイミングや、公転する転動体４４の周方向の位置によって変動する。
ひずみセンサ３２の出力は、両歯車１４，１６が接触し転がり軸受２６に荷重が作用したときに、ひずみセンサ３２が設けられた周方向の位置に転動体４４が位置していれば、転動体４４に作用する荷重が最も大きくなり、かつ、外輪４２のひずみが最も大きくなる。
よって、一定期間の間におけるひずみセンサ３２の出力のうち、最も大きいひずみがあらわれたときのひずみ値（ピーク値）を取得すれば、小歯車１４の歯１４ｂと大歯車１６の歯１６ｂとが接触したときであるとともに、ひずみセンサ３２が設けられた周方向の位置に転動体４４が位置するときのひずみ値を得ることができる。

ひずみセンサ３２の出力のピーク値は、両歯車１４，１６が接触し両歯車１４，１６に荷重が作用したときに、歯車１４に作用する荷重が出力軸１２、内輪４０、及び転動体４４を介して外輪４２へ伝達することで生じる外輪４２のひずみを示している。つまり、ひずみセンサ３２の出力のピーク値が示す外輪４２のひずみは、転動体４４に作用する転動体荷重と相関がある。転動体荷重とは、内輪４０及び外輪４２を通じて転動体４４に作用する荷重である。
さらに、転動体荷重は、転がり軸受２６に作用するラジアル荷重と相関がある。
よって、処理部３６は、ひずみセンサ３２の出力のピーク値から、転がり軸受２６に作用するラジアル荷重の値を求めることができる。

また、処理部３６は、ひずみセンサ３２の出力の取得と平行して、移動検出センサ３４の出力も一定期間の間、経時的に取得する。
図７（ｂ）は、処理部３６が取得する移動検出センサ３４の出力の一例を示すグラフである。図７（ｂ）中、横軸は時間であり、図７（ａ）の時間軸と対応している。縦軸は移動検出センサ３４の出力から得られる鉄道車両Ｓ１０の加速度である。
図７（ｂ）に示すように、処理部３６は、移動検出センサ３４の出力についても一定期間の間、経時的に取得する。
処理部３６は、前記一定期間を一単位として、ひずみセンサ３２及び移動検出センサ３４のセンサ出力を随時取得する。

図６に示すように、両センサ３２，３４の出力を取得すると、処理部３６は、ひずみセンサ３２の出力に基づいて転がり軸受２６に作用するラジアル荷重の推定値を求める（図６中、ステップＳ２：推定値取得工程）。
処理部３６が有する記憶部には、ひずみセンサ３２の出力と、ラジアル荷重との関係を示すラジアル荷重データベースが記憶されている。
処理部３６は、このラジアル荷重データベースを参照し、ピーク値に基づいて、ラジアル荷重の推定値を求める。

図８は、ラジアル荷重データベースの一例を示す図である。図８では、ラジアル荷重データベースをグラフとして示している。
図８に示すラジアル荷重データベース４６において、横軸はラジアル荷重を示している。また、縦軸はひずみセンサ３２の出力のピーク値に相当するひずみ値を示している。
よって、図８中の線図Ｌ１０は、ピーク値に相当するひずみ値と、ラジアル荷重との関係を示している。

ラジアル荷重データベース４６は、両歯車１４，１６が接触し両歯車１４，１６に荷重が作用したときに転がり軸受２６の外輪４２に生じるひずみをＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）等を用いた応力解析によって求めることで得られる。
すなわち、出力軸１２、及び転がり軸受２６をモデル化し、両歯車１４，１６が接触し両歯車１４，１６に荷重が作用したときに出力軸１２及び転がり軸受２６に作用する荷重と同様の荷重を上記モデルに与え、外輪４２のひずみ値（ピーク値に相当するひずみ値）を数値解析によって求める。さらに、ひずみ値を求めたときのラジアル荷重も数値解析によって求める。

上記数値解析では、出力軸１２及び転がり軸受２６に作用する荷重を想定される所定の範囲内で変化させたときに、変化させた荷重ごとに、ピーク値に相当するひずみ値と、ラジアル荷重とを求める。これによって、ピーク値に相当するひずみ値とラジアル荷重との関係を得ることができ、ラジアル荷重データベース４６を得ることができる。

図８に示すように、ピーク値に相当するひずみ値と、ラジアル荷重との間には一定の相関関係がある。ラジアル荷重データベース４６は、ピーク値に相当するひずみ値に対応するラジアル荷重を示している。よって、ピーク値を取得すれば、取得したピーク値に対応するラジアル荷重を推定値として取得することができる。
このように、処理部３６は、取得したセンサの出力（ピーク値）に基づいたラジアル荷重の推定値を得ることができる。

図６に示すように、ラジアル荷重の推定値を取得すると、処理部３６は、次に、転がり軸受２６に作用するラジアル方向の慣性荷重値を求める（図６中、ステップＳ３：慣性荷重取得工程）。
なお、慣性荷重とは、鉄道車両Ｓ１０の加減速や旋回等の移動状態に応じて転がり軸受２６に生じる慣性力に基づく荷重をいう。

慣性荷重値は、転がり軸受２６が回転自在に支持する回転要素の質量と、鉄道車両Ｓ１０の加速度（減速度）とによって定まる。
図２に示すように、電動機１０及び転がり軸受２６及び転がり軸受２８は、鉄道車両Ｓ１０に固定されている。また、転がり軸受２６及び転がり軸受２８が回転自在に支持する回転要素としては、主として、電動機１０のロータ２２、出力軸１２、及び小歯車１４が挙げられる。
鉄道車両Ｓ１０が加速又は減速すると、転がり軸受２６及び転がり軸受２８には、転がり軸受２６及び転がり軸受２８が支持する回転要素の質量に起因する荷重がラジアル方向に作用する。このときのラジアル方向の荷重の値が慣性荷重値である。

図９は、転がり軸受２６及び転がり軸受２８と、回転要素の重心Ｇ１との位置関係を示す平面図である。
図９において、ロータ２２、出力軸１２、及び小歯車１４を含む回転要素の重心Ｇ１は、回転要素の回転中心である出力軸１２の中心軸１２ａ上に位置している。なお、図９では、回転要素に含まれるロータ２２、出力軸１２、及び小歯車１４を省略して示している。

ここで、鉄道車両Ｓ１０が矢印Ｙ１の方向（進行方向）に沿って紙面右側の方向へ移動し加速度ａ１で加速したとき、転がり軸受２６及び転がり軸受２８には、図９に示すように進行方向とは反対向きに慣性荷重Ｆａ及び慣性荷重Ｆｂが作用する。
慣性荷重Ｆａは、中心線Ｌ２０に沿う方向に生じる。中心線Ｌ２０は、上述したように、転がり軸受２６の軸方向中心を通過しかつ中心軸１２ａに直交する水平線である。
慣性荷重Ｆｂは、転がり軸受２８の中心線Ｌ２２に沿う方向に生じる。中心線Ｌ２２は、転がり軸受２８の軸方向中心を通過しかつ中心軸１２ａに直交する水平線である。

ロータ２２、出力軸１２、及び小歯車１４を含む回転要素の質量をｍ１、重心Ｇ１から転がり軸受２６までの中心軸１２ａ上の距離をＷ１、重心Ｇ１から転がり軸受２８までの中心軸１２ａ上の距離をＷ２とすると、慣性荷重Ｆａ及び慣性荷重Ｆｂの値（慣性荷重値）は、下記式（１），（２）のように表すことができる。
慣性荷重Ｆａ＝（Ｗ２／（Ｗ１＋Ｗ２））×ｍ１×ａ１ ・・・（１）
慣性荷重Ｆｂ＝（Ｗ１／（Ｗ１＋Ｗ２））×ｍ１×ａ１ ・・・（２）

ロータ２２、出力軸１２、及び小歯車１４を含む回転要素の質量ｍ１は、処理部３６の記憶部に予め記憶される。
よって、処理部３６は、ひずみセンサ３２の出力とともに取得した移動検出センサ３４の出力から得られる鉄道車両Ｓ１０の加速度を用いて、転がり軸受２６に作用する慣性荷重Ｆａの値を求めることができる。
このとき、処理部３６は、ひずみセンサ３２の出力のなかから取得したピーク値に対応するタイミングにおける鉄道車両Ｓ１０の加速度を取得し、これを用いて慣性荷重Ｆａの値を求める。これにより、ピーク値に対する鉄道車両Ｓ１０の慣性荷重Ｆａの値を求めることができる。
このように、本実施形態の処理部３６は、鉄道車両Ｓ１０が加減速したときに生じる慣性荷重Ｆａの値を求めることができる。
なお、処理部３６は、ピーク値に対応するタイミングにおける慣性荷重Ｆａの値を求める。

処理部３６は、図６に示すように、慣性荷重Ｆａの値を求めると、ラジアル荷重の推定値を補正する（図６中、ステップＳ４：補正工程）。
処理部３６は、慣性荷重Ｆａの値を用いて、図６中のステップＳ２で求めたラジアル荷重の推定値を補正する。
処理部３６は、慣性荷重Ｆａのうち、直線Ｌ１に沿う方向の荷重成分を求め、ラジアル荷重の推定値から直線Ｌ１に沿う方向の荷重成分を除くことでラジアル荷重の推定値を補正し、補正推定値を得る。

図１０は、転がり軸受２６を軸方向から見たときの図であり、図９で示した慣性荷重Ｆａの値と、ラジアル荷重の推定値との関係を示す図である。
図１０中、ラジアル荷重の推定値は、ひずみセンサ３２による出力に基づいて推定される。よって、ラジアル荷重の推定値は、中心軸１２ａ及びひずみセンサ３２を通過する直線Ｌ１に沿って表される。
また、慣性荷重Ｆａは、上述したように、図９中の中心線Ｌ２０に沿った方向に生じる。よって、図１０において、慣性荷重Ｆａの値は、中心線Ｌ３に沿って表される。なお、中心線Ｌ３は、上述したように、中心軸１２ａ及び中心軸６ａに直交する直線である。

ここで、図１０に示すように、慣性荷重Ｆａを直線Ｌ１に沿った方向と、直線Ｌ１に直交する直線Ｌ２５に沿った方向とに分解することで、慣性荷重Ｆａのうち、直線Ｌ１に沿った方向の荷重成分Ｆａａを求めることができる。

処理部３６は、図１０に示すように、慣性荷重Ｆａの値のうち、直線Ｌ１に沿った方向の荷重成分Ｆａａを求める。
荷重成分Ｆａａを求めると、処理部３６は、ラジアル荷重の推定値から荷重成分Ｆａａの値を除くことで、ラジアル荷重の推定値を補正し、補正推定値を求める。
補正推定値を求めると、処理部３６は、この補正推定値をラジアル荷重の推定値として出力し（図６中、ステップＳ５）、再度、図６のステップＳ１に戻る。

上記構成によれば、ラジアル荷重の推定値を求める際に、ひずみセンサ３２の出力に基づいたラジアル荷重の推定値から、ノイズとなる慣性荷重の値を除く補正を行うことができる。この結果、ラジアル荷重の推定値を精度よく求めることができる。

また、本実施形態では、慣性荷重Ｆａのうち、転がり軸受２６を軸方向から見たときに出力軸１２の中心軸１２ａから径方向ひずみセンサ３２へ向く方向（直線Ｌ１に沿う方向）に沿う荷重成分Ｆａａを求め、ラジアル荷重の推定値から荷重成分Ｆａａを除くことで補正推定値を求めた。これにより、慣性荷重Ｆａのうち、ひずみセンサ３２が検出するひずみによって得ることができるラジアル荷重の方向に沿った荷重成分を求め、この荷重成分を推定値から除くことができ、より精度よくラジアル荷重の推定値を求めることができる。

〔処理部の構成について〕
図１１は、処理部３６の構成例を示すブロック図である。
図１１に示す処理部３６は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等からなる演算部や、メモリやハードディスクからなる記憶部、入出力部等を備えたコンピュータである。処理部３６には。上述のように、ひずみセンサ３２及び移動検出センサ３４が接続されている。

処理部３６が有する記憶部には、演算部が実行するためのコンピュータプログラム等が記憶されている。記憶部に記録された前記コンピュータプログラムを演算部が実行することで、処理部３６が有する後述の各機能部を実現する。

処理部３６は、推定値取得部３６ａと、慣性荷重取得部３６ｂと、補正処理部３６ｃとを実行する機能部を有する。
また、処理部３６は、上述のラジアル荷重データベース４６を記憶部に記憶することで有する。
推定値取得部３６ａは、外輪４２に設けられたひずみセンサ３２の出力に基づいて転がり軸受２６に作用するラジアル荷重の推定値を求める処理（図６中、ステップＳ２）を実行する機能を有する。

また、慣性荷重取得部３６ｂは、鉄道車両Ｓ１０（移動体）の加減速に応じて転がり軸受２６に作用するラジアル方向の慣性荷重の値を、移動検出センサ３４の出力に基づいて求める処理（図６中、ステップＳ３）を実行する機能を有する。
補正処理部３６ｃは、慣性荷重取得部３６ｂが求めた慣性荷重の値を用いて推定値取得部３６ａが取得したラジアル荷重の推定値を補正する処理（図６中、ステップＳ４）を実行する機能を有する。
処理部３６は、補正後の推定値（補正推定値）を求めると、この補正後の推定値をラジアル荷重の推定値として入出力部から出力する（図６中、ステップＳ５）。

〔第２実施形態について〕
図１２は、ジェットコースター用の車両の側面図である。
図１２中、ジェットコースター用の車両Ｓ１２は、軌道５０上を図中の矢印Ｙ１１の方向に走行する。つまり、矢印Ｙ１１は車両Ｓ１２の進行方向を示している。よって、図１２中、進行方向側に向く車両端部が車両前側であり、進行方向の反対側に向く車両端部が車両後側である。
車両Ｓ１２は、車体５２と、４つの車輪機構５４とを備えている。４つの車輪機構５４は、車体５２の前後左右に配置されている。

図１３は、ジェットコースター用の車両Ｓ１２を後方からみたときの要部を示す図である。図１３では、車両Ｓ１２を後方から見たときの車輪機構５４を示している。よって、図１３中、紙面右側は車両右側であり、紙面左側は車両左側である。
車輪機構５４は、車体５２を軌道５０に沿って走行可能としつつ、車体５２を軌道５０上に保持する。
図１２及び図１３に示すように、各車輪機構５４は、主車輪部５６と、側方車輪部５８と、下方車輪部６０とを備える。

側方車輪部５８は、車軸５８ａと、車軸５８ａの両端を支持する一対の転がり軸受５８ｂと、車軸５８ａに一体回転可能に設けられた側方車輪５８ｃとを備える。一対の転がり軸受５８ｂは、車体５２に設けられたブラケット５２ａに固定されている。一対の転がり軸受５８ｂは、側方車輪５８ｃを回転可能に支持する。一対の転がり軸受５８ｂに支持された側方車輪５８ｃは、軌道５０を構成するレール５０ａの側方に接した状態で回転可能である。よって、側方車輪５８ｃは、レール５０ａの表面を転走可能である。

下方車輪部６０は、車軸６０ａと、車軸６０ａの一端を支持する転がり軸受６０ｂと、車軸６０ａに一体回転可能に設けられた下方車輪６０ｃとを備える。転がり軸受６０ｂは、車体５２のブラケット５２ａに固定されている。転がり軸受６０ｂは、下方車輪６０ｃを回転可能に支持する。転がり軸受６０ｂに支持された下方車輪６０ｃは、レール５０ａの下側に接した状態で回転可能である。よって、下方車輪６０ｃは、レール５０ａの表面を転走可能である。

主車輪部５６は、車軸６６（回転軸）と、車軸６６の両端を支持する一対の転がり軸受６８と、車軸６６に一体回転可能に設けられた主車輪７０とを備える。一対の転がり軸受６８は、車体５２に固定されている。一対の転がり軸受６８は、主車輪７０を回転可能に支持する。一対の転がり軸受６８に支持された主車輪７０は、レール５０ａの上側に接した状態で回転可能である。よって、主車輪７０は、レール５０ａの表面を転走可能である。
なお、以下の説明では、図１３中矢印Ｙ１２で示す、車軸６６の中心軸６６ａに沿う方向を「軸方向」と定義する。「軸方向」には、中心軸６６ａに平行な方向も含まれる。

このように車輪機構５４が有する主車輪部５６、側方車輪部５８、及び下方車輪部６０は、レール５０ａの表面に接した状態で転走可能である。これにより車輪機構５４は、車体５２を軌道５０に沿って走行可能としつつ、車体５２を軌道５０上に保持する。

また、車両Ｓ１２は、第１実施形態にて示した鉄道車両Ｓ１０と同様、推定装置３０を備える。
推定装置３０が有するひずみセンサ３２は、車両右側前後に配置された主車輪部５６が有する一対の転がり軸受６８のうちの一方に設けられている。また、推定装置３０が有する移動検出センサ３４、及び処理部３６は、車体５２に固定されている。
本実施形態の移動検出センサ３４は、速度センサであり、車両Ｓ１２の速度を検出する。

図１４は、車両右後側に配置された主車輪部５６を軸方向車両外方から見たときの転がり軸受６８の断面図である。なお、ここでは、車両右後側に配置された主車輪部５６の転がり軸受６８について説明するが、車両右前側に配置された主車輪部５６の転がり軸受６８も同様の構成である。また、図１４では、理解を容易にするため、各部の大きさやその比率等が異なることがある。
図１４に示すように、転がり軸受６８は、内輪７４と、外輪７６と、複数の転動体７８とを備えている。複数の転動体７８は玉であり、転がり軸受６８は、深溝玉軸受である。
内輪７４は、車軸６６に外嵌固定されている。また、外輪７６は、車体５２に設けられた環状内周面（図示省略）に嵌合固定されている。

ひずみセンサ３２は、外輪７６の外周面７６ａに設けられている。ひずみセンサ３２は、車軸６６の中心軸６６ａを通過するとともに車両Ｓ１２の上下方向に沿った直線Ｌ３０上に設けられている。なお、直線Ｌ３０は、車両Ｓ１２を軸方向から見たときに、車両前側の車軸６６の中心軸６６ａと、車両後側の車軸６６の中心軸６６ａとを通過する直線Ｌ３１に直交する。
ひずみセンサ３２は、第１実施形態と同様の構成であり、板状部材３２ａと、接合部材３２ｂと、ひずみゲージ３２ｃとを備える（図５参照）。
ひずみセンサ３２は、車体５２側の環状内周面に設けられた凹部（図示省略）と、外周面７６ａとの囲まれた空間に収容されている。

〔第２実施形態におけるラジアル荷重の推定方法について〕
本実施形態では、主車輪７０を支持する転がり軸受６８に作用するラジアル荷重の推定値を求める。
本実施形態における転がり軸受６８のラジアル荷重の推定方法は、第１実施形態と同様、図６に示すフローチャートに従って行われる。
車両Ｓ１２の運行中において、処理部３６は、ひずみセンサ３２及び移動検出センサ３４の出力を経時的に取得する（図６中、ステップＳ１）。
処理部３６は、一定期間の間におけるひずみセンサ３２の出力のうち、最も大きいひずみがあらわれたときのひずみ値（ピーク値）を取得する。
また、処理部３６は、ひずみセンサ３２の出力の取得と平行して、移動検出センサ３４の出力も一定期間の間、経時的に取得する。

両センサ３２，３４の出力を取得すると、処理部３６は、ひずみセンサ３２の出力に基づいて転がり軸受６８に作用するラジアル荷重の推定値を求める（図６中、ステップＳ２）。
ラジアル荷重の推定値を取得すると、処理部３６は、次に、転がり軸受６８に作用するラジアル方向の慣性荷重値を求める（図６中、ステップＳ３）。
本実施形態では、ひずみセンサ３２は、外輪７６の外周面７６ａにおける、車両Ｓ１２の上下方向に沿った直線Ｌ３０上に設けられている（図１４）。つまり、ひずみセンサ３２は直線Ｌ３０に沿ったラジアル荷重によるひずみを検出する。よって、ひずみセンサ３２の出力には、車両Ｓ１２の加減速に伴って転がり軸受６８に作用する慣性荷重は反映されない。
その一方、ひずみセンサ３２の出力には、車両Ｓ１２がカーブを走行し遠心力が作用したときに転がり軸受６８に生じるラジアル方向の荷重が含まれる。
一対の転がり軸受６８は、主として、主車輪７０及び車軸６６を回転可能に支持する。
車両Ｓ１２がカーブを走行すると、一対の転がり軸受６８が支持する主車輪７０や、車軸６６に遠心力が作用し、転がり軸受６８にはアキシャル方向の荷重が作用する。さらに、このアキシャル荷重に起因して転がり軸受６８にはラジアル方向の荷重が生じる。
そこで、本実施形態の処理部３６は、車両Ｓ１２がカーブを走行することで旋回し遠心力が作用したときに生じるラジアル方向の荷重を慣性荷重Ｆａとして求める。

図１５は、車両右後側に配置された主車輪部５６に含まれる一対の転がり軸受６８の配置を示す図であり、（ａ）は遠心力を示している。図１５は、車両Ｓ１２の後方側からみたときの一対の転がり軸受６８の配置を示している。
図１５において、一対の転がり軸受６８が支持する車軸６６及び主車輪７０の重心Ｇ２は、車軸６６及び主車輪７０の回転中心である車軸６６の中心軸６６ａに位置している。なお、図１５では、車軸６６及び主車輪７０を省略して示している。

例えば、図１５において、車両Ｓ１２が左カーブを走行すると、車軸６６及び主車輪７０には、車両右側へ向かう方向に沿って遠心力Ｆｒが作用する。
車軸６６及び主車輪７０の質量をｍ２、車両Ｓ１２の速度をｖ、カーブの半径をｒとすると、遠心力Ｆｒは、下記式（３）のように表すことができる。
遠心力Ｆｒ＝（ｍ２×ｖ^２）／ｒ ・・・（３）

車軸６６及び主車輪７０の質量ｍ２は、処理部３６の記憶部に予め記憶される。車両Ｓ１２の速度ｖは、移動検出センサ３４によって取得される。カーブの半径ｒも、処理部３６の記憶部に予め記憶される。例えば、処理部３６は、車両Ｓ１２が走行開始してからの経過時間によって直線区間とカーブ区間を識別する。処理部３６は、カーブ区間ごとにカーブの半径ｒを対応付けて記憶しており、経過時間に応じたカーブの半径ｒを参照することで、必要なカーブの半径ｒを取得することができる。
つまり、本実施形態では、車両Ｓ１２の移動状態であるカーブ区間の走行を、移動検出センサ３４と車両Ｓ１２が走行開始してからの経過時間を計時するためのタイマとを用いて検出する。
なお、処理部３６は、直線区間では、慣性荷重Ｆａを「０」に設定する。これにより、処理部３６は、直線区間においては、ラジアル荷重の推定値の補正処理を実質的に行わない。つまり、処理部３６は、車両Ｓ２がカーブ区間を走行し車両Ｓ２が旋回する際に補正処理を行う。

さらに、処理部３６は、下記式（４）に示すように、主車輪７０と、レール５０ａとの間の摩擦力を遠心力Ｆｒから減算し、一対の転がり軸受６８に作用するアキシャル荷重Ｆ’を求める。
アキシャル荷重Ｆｒ’＝μ×Ｆｓ ・・・（４）
なお、式（４）中、μは主車輪７０とレール５０ａとの間の摩擦係数、Ｆｓは、処理部３６がステップＳ２で求めたラジアル荷重の推定値である。

車軸６６及び主車輪７０の重心Ｇ２から両転がり軸受６８までの中心軸６６ａ上の距離がともにＷ３であるとすると、図１５（ｂ）で示されている、ひずみセンサ３２が設けられている一方の転がり軸受６８に作用するアキシャル荷重Ｆｒ’ａ、及び他方の転がり軸受６８に作用するアキシャル荷重Ｆｒ’ｂは、下記式（５）のように表される。
アキシャル荷重Ｆｒ’ａ＝アキシャル荷重Ｆｒ’ｂ＝Ｆｒ’／２ ・・・（５）

さらに、処理部３６は、アキシャル荷重Ｆｒ’ａに起因して転がり軸受６８に生じるラジアル方向の荷重（慣性荷重Ｆａ）を求める。
アキシャル荷重Ｆｒ’ａに起因して転がり軸受６８に生じるラジアル方向の荷重は、転がり軸受６８の転動体７８がアキシャル荷重Ｆｒ’ａによってアキシャル方向に押圧され接触角が変化するために生じる。このため、アキシャル荷重Ｆｒ’ａと、アキシャル荷重Ｆｒ’ａに起因して転がり軸受６８に生じるラジアル方向の荷重とは、相関を有する。
処理部３６の記憶部には、アキシャル荷重Ｆｒ’ａと、慣性荷重Ｆａとを対応付けたデータベースが記憶されている。
処理部３６は、アキシャル荷重Ｆｒ’ａを得ると、このデータベースを参照することで、慣性荷重Ｆａを得ることができる。

以上のようにして、本実施形態の処理部３６は、ピーク値に対応するタイミングにおける慣性荷重Ｆａの値を求める。
なお、慣性荷重Ｆａは、転がり軸受６８のラジアル方向全周に生じる。
次いで、処理部３６は、ラジアル荷重の推定値を補正する（図６中、ステップＳ４）。

図１６は、転がり軸受６８を軸方向から見たときの図であり、慣性荷重Ｆａの値と、ラジアル荷重の推定値との関係を示す図である。
図１６中、ラジアル荷重の推定値は、ひずみセンサ３２による出力に基づいて推定される。よって、ラジアル荷重の推定値は、中心軸６６ａ及びひずみセンサ３２を通過する直線Ｌ３０に沿って表される。
また、慣性荷重Ｆａは、上述したように、転がり軸受６８のラジアル方向全周に生じるよって、慣性荷重Ｆａにおける直線Ｌ３０に沿った方向の荷重成分Ｆａａは、慣性荷重Ｆａとなる。
処理部３６は、ラジアル荷重の推定値から荷重成分Ｆａａの値を除くことで、ラジアル荷重の推定値を補正する。処理部３６は、ラジアル荷重の推定値から荷重成分Ｆａａの値を除いた補正推定値をラジアル荷重の推定値として出力する。

なお、本実施形態において、処理部３６は、上記式（４）において、一対の転がり軸受６８に作用するアキシャル荷重Ｆ’を求める際に、図６中のステップＳ２で求めたラジアル荷重の推定値を用いた場合を例示したが、上記式（４）において、補正推定値を用いて一対の転がり軸受６８に作用するアキシャル荷重Ｆ’を求めてもよい。これにより、より精度よく、ラジアル荷重の推定値（補正推定値）を求めることができる。なお、この場合、処理部３６は、補正推定値として得られた値と真値との残差を収束させるように演算を行う。

〔その他〕
今回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。
本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。

１２ ：出力軸 １２ａ ：中心軸 １４ ：小歯車
１４ｂ１ ：歯面 １６ ：大歯車 １６ｂ１ ：歯面
２６ ：転がり軸受 ３０ ：推定装置 ３２ ：ひずみセンサ
３４ ：移動検出センサ ３６ ：処理部 ３６ａ ：推定値取得部
３６ｂ ：慣性荷重取得部 ３６ｃ ：補正処理部 ４０ ：内輪
４２ ：外輪 ４２ａ ：外周面 ４２ｂ ：軌道面
４４ ：転動体 ６６ ：車軸 ６６ａ ：中心軸
６８ ：転がり軸受 ７０ ：主車輪 ７４ ：内輪
７６ ：外輪 ７８ ：転動体 Ｌ１ ：直線
Ｌ２ ：共通法線 Ｌ３０ ：直線 Ｓ１０ ：鉄道車両
Ｓ１２ ：車両

Claims (6)

1. 移動体の幅方向に延びる前記移動体に搭載された回転軸を支持する転がり軸受のラジアル荷重の推定値を求める荷重推定方法であって、
   前記転がり軸受は、内輪、外輪、及び内外輪間に介在する複数の転動体を有し、前記回転軸に前記内輪が外嵌されることで、前記回転軸を前記移動体に対して回転自在に支持し、
   前記外輪に設けられたひずみセンサの出力に基づいて前記ラジアル荷重の推定値を求める推定値取得工程と、
   前記移動体の移動に応じて前記転がり軸受に作用するラジアル方向の慣性荷重の値を、前記移動体の移動状態を検出する移動検出センサの出力に基づいて求める慣性荷重取得工程と、
   前記慣性荷重の値を用いて前記推定値を補正する補正工程と、を含む
   荷重推定方法。
2. 前記補正工程では、前記慣性荷重の値のうち、前記転がり軸受を軸方向から見たときに前記回転軸の中心軸から径方向前記ひずみセンサへ向く方向の荷重成分を求め、前記推定値から前記荷重成分を除くことで前記推定値を補正する
   請求項１に記載の荷重推定方法。
3. 移動体の幅方向に延びる前記移動体に搭載された回転軸を支持する転がり軸受のラジアル荷重の推定値を求める推定装置であって、
   前記転がり軸受は、内輪、外輪、及び内外輪間に介在する複数の転動体を有し、前記回転軸に前記内輪が外嵌されることで、前記回転軸を前記移動体に対して回転自在に支持し、
   前記外輪に設けられたひずみセンサと、
   前記移動体の移動状態を検出する移動検出センサと、
   前記ひずみセンサの出力及び前記移動検出センサの出力に基づいて前記ラジアル荷重の推定値を求める処理部と、を備え、
   前記処理部は、
   前記ひずみセンサの出力に基づいて前記ラジアル荷重の推定値を求める推定値取得処理と、
   前記移動体の移動に応じて前記転がり軸受に作用するラジアル方向の慣性荷重の値を、前記移動検出センサの出力に基づいて求める慣性荷重取得処理と、
   前記慣性荷重の値を用いて前記推定値を補正する補正処理と、を実行する
   推定装置。
4. 前記処理部は、前記補正処理において、前記慣性荷重の値のうち、前記転がり軸受を軸方向から見たときに前記回転軸の中心軸から径方向前記ひずみセンサへ向く方向に沿う荷重成分を求め、前記推定値から前記荷重成分を除くことで前記推定値を補正する
   請求項３に記載の推定装置。
5. 前記回転軸には、他の歯車に噛み合う歯車が前記回転軸に一体回転可能に設けられ、
   前記方向は、前記歯車の歯面と前記他の歯車の歯面とが接触したときの前記両歯面の共通法線に対して平行である
   請求項４に記載の推定装置。
6. 移動体の幅方向に延びる前記移動体に搭載された回転軸を支持する転がり軸受のラジアル荷重の推定値を求める荷重推定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
   前記転がり軸受は、内輪、外輪、及び内外輪間に介在する複数の転動体を有し、前記回転軸に前記内輪が外嵌されることで、前記回転軸を前記移動体に対して回転自在に支持し、
   コンピュータに
   前記外輪に設けられたひずみセンサの出力に基づいて前記ラジアル荷重の推定値を求める推定値取得ステップと、
   前記移動体の移動に応じて前記転がり軸受に作用するラジアル方向の慣性荷重の値を、前記移動体の移動状態を検出する移動検出センサの出力に基づいて求める慣性荷重取得ステップと、
   前記慣性荷重の値を用いて前記推定値を補正する補正ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラム。
   

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