JP6741889B2 - ベルト及びベルトの状態情報取得システム - Google Patents

Description

本発明は、ベルトの状態を検知する機能を備えたベルト、及び、ベルトの状態情報を取得するシステムに関する。

特許文献１に開示されているように、伝動ベルトは外観性に優れ、摩耗屑を生じにくい等の理由により、一般産業用、精密機器用等の動力伝達用ベルトとして、幅広く使用されている。このような伝動ベルトは、プーリ間に張力をかけて巻き掛けられ、プーリの回転駆動により伝動ベルトがプーリ間を走行することによりプーリ間で動力を伝達させる。

上記のように伝動ベルトがプーリ間を走行するに際して、伝動ベルトは、伝動ベルト自体にかけられた張力や、プーリの回転駆動により受ける推進力や、伝動ベルトがプーリの外周を走行するときに湾曲状に変形する力など、様々な外圧・内圧（外力・内力）を受け続ける。このような外圧・内圧の下で伝動ベルトを使用し続ければ、伝動ベルトにかかる圧力や、圧力に伴う内部温度の上昇や、更には摩擦熱等の影響により劣化することから伝動ベルトの交換が必要になる。

この点、伝動ベルトが受ける外圧・内圧は、伝動ベルトの使用に伴う経年劣化や損傷があると変化する。例えば、伝動ベルトの劣化・損傷により、伝動ベルト自体にかけられた張力が弱まったり、プーリの回転駆動により受ける推進力が弱まったり、伝動ベルトがプーリの外周を走行するときにかかる力が変化したりする。また、伝動ベルトが受ける外圧・内圧が変化すると伝動ベルトの内部温度も変化する。

また、例えば、特許文献２には、搬送面となる表面に搬送物が載せられると共に、裏面がプーリに巻き掛けられる無端状の搬送ベルトについて開示されている。搬送ベルトが受ける内圧・外圧についても、伝動ベルトと同様に、ベルトの使用に伴う経年劣化や損傷によって変化する。

そこで、伝動ベルトや搬送ベルトなどのベルトにかかる圧力や温度などのベルトの状態を、検知・観測することにより、ベルトの状態を把握して交換時期を決める仕組みを取り入れることが考えられる。

特開２０１８−１０９４４３号公報 特開２０１５−１２４０２５号公報

ところで、センサにより検知されたベルトの状態情報を外部に送信するためには、センサと併せて送信器もベルトに配置する必要がある。送信器の駆動電源に電池を採用する場合、定期的に電池を交換する必要があるが、ベルト走行中の交換はできないため、一度ベルトを停止させてから交換しなくてはならず、手間がかかる。さらに、送信器がベルトに埋設されている場合などでは、電池の交換はベルトを解体してから行うしかなく、現実的に不可能である。

そこで、本発明の目的は、ベルト状態を検出するセンサとその検出結果を外部に送信するＲＦＩＤを装備したベルトにおいて、電池不要のシステムを構築することである。

本発明の一態様に係るベルトは、背面側に配置される背面層と、芯体を有する芯体層と、を含む積層体を備えたベルトであって、前記積層体に設けられ、当該ベルトの状態を検知するセンサと、同じく前記積層体に設けられ、ＩＣチップ及びアンテナを有しており、前記センサが検知した当該ベルトの状態情報を外部に送信するパッシブ型のＲＦＩＤと、を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、ベルトがパッシブ型のＲＦＩＤを備えることにより、センサが検知したベルトの状態情報を外部に送信するために、ベルトに電池を搭載する必要がなくなる。

また、上記構成によれば、電池を搭載しているベルトと比べて、より軽量で信頼性の高いベルトが提供できる。これにより、ベルトの重量の増加や耐屈曲性の低下による、走行性及び耐久性の低下を抑制できる。

また、前記芯体は心線であって、前記積層体は、前記背面層と、内面側に配置される内面層と、前記背面層と前記内面層との間に埋設される前記心線を有する心線層と、を含み、前記ベルトは、伝動ベルトであることが好ましい。

上記構成によれば、伝動ベルトに対して、電池を搭載することなく、センサが検知したベルトの状態情報を外部に送信することができる。

また、上記ベルトにおいて、前記ＲＦＩＤは、前記積層体の前記芯体よりも背面側に配置されていることが好ましい。

上記構成によれば、プーリ等と接触する頻度の高い内面側にＲＦＩＤを配置する場合と比べて、ＲＦＩＤに直接圧力が加わり難いため、電子機器としてのＲＦＩＤに過度な負担がかかるのを避けることができる。

また、ベルト走行時において、ＲＦＩＤから送られる信号は、ベルトの背面側から読み取る方が、内面側から読み取る場合と比べて、容易かつ安全である。よって、上記構成によれば、ＲＦＩＤから送られる信号をベルトの背面側から読み取る前提において、ＲＦＩＤを積層体の心線よりも内面側に配置する場合と比べて、信号の強度を向上させることができる。

また、上記ベルトにおいて、前記ＲＦＩＤは、前記積層体に埋設されていることが好ましい。

上記構成によれば、ＲＦＩＤをベルトの表面に配置する場合と比べて、ベルト走行時において、ＲＦＩＤをベルトに強固に固定できる。また、ベルトに埋設されたＲＦＩＤは、プーリ等と接触するベルト表面に配置された場合と比べて直接圧力が加わり難く、ＲＦＩＤが破損する危険性を低減できる。

また、上記構成によれば、ＲＦＩＤがベルトに埋設されていることにより、外観を損なうことなく、ベルトとしての機能を担保する強度、弾性、耐久性等を保持できる。

また、上記ベルトにおいて、前記センサと前記ＲＦＩＤは、前記積層体の同一層に配置されていることが好ましい。

上記構成によれば、センサとＲＦＩＤが、積層体の異なる層に配置されている場合と比べて、センサとＲＦＩＤとの接続が容易となり、接続の信頼性も高まる。

また、上記ベルトにおいて、前記アンテナはメアンダライン形状の導電性線状物質からなることが好ましい。

上記構成によれば、アンテナにかかる応力を分散させることができ、アンテナが破損しにくくなる。

また、上記ベルトにおいて、前記ＲＦＩＤは、前記ＩＣチップと前記アンテナとを接続する接続導電線をさらに備え、前記ＩＣチップと前記アンテナとは、所定方向に沿って配列されており、前記アンテナは、１本の導電性線状物質からなり、前記アンテナの前記接続導電線に接続された接続部から前記所定方向と直交する直交方向の一方側と他方側とに延びるダイポールアンテナであることが好ましい。

通常、ＩＣチップとアンテナとが接続する部分の強度は弱い。上記構成によれば、ＩＣチップとアンテナとが配列されている方向と、アンテナが伸長する方向とが直交している。このため、アンテナから接続導電線を通ってなされるＩＣチップへの給電は、アンテナの伸長方向に対して垂直の向きに行われる。これにより、ＩＣチップとアンテナとが接続する接続部に応力が伝わりにくくなる。また、アンテナを１本の導電性線状物質からなるダイポールアンテナとしているため、アンテナにかかる応力が分散され、アンテナとＩＣチップとが接続する接続部が破損しにくくなる。

また、上記ベルトにおいて、前記ＩＣチップと前記アンテナとは、電磁結合によって無線接続されていることが好ましい。

上記構成によれば、ＩＣチップとアンテナとが有線接続されている場合と比べて、ＲＦＩＤ全体としての強度が向上し、ＲＦＩＤが破損しにくくなる。

また、上記ベルトにおいて、前記アンテナは、表面にテフロン粉末を担持させた導電性線状物質からなることが好ましい。

上記構成によれば、アンテナとベルトを構成する物質との相互作用を弱めることができる。これにより、アンテナがベルトの圧縮伸長による応力を受けたとしても、アンテナが破損しにくくなる。

また、上記ベルトにおいて、前記ＲＦＩＤは、ベースをさらに有し、前記ＩＣチップは前記ベースに設けられており、前記ＲＦＩＤは前記積層体の前記背面層又は前記内面層に設けられ、前記ベースの材質が、前記積層体の前記ＲＦＩＤが設けられる層の材質と同一であることが好ましい。

上記構成によれば、ベースの材質が、積層体のＲＦＩＤが設けられる層の材質と同一であることから、ベースと一体化したベルトを形成することができる。これにより、ＲＦＩＤをベルトにより強固に固定できる。

また、上記ベルトにおいて、前記ＲＦＩＤは、前記センサを備えたセンサ一体型のＲＦＩＤであることが好ましい。

上記構成によれば、センサ一体型のＲＦＩＤをベルトに配置すれば良いため、センサとＲＦＩＤをそれぞれベルトに配置する場合と比べて、製造工程が簡略化できる。

また、センサとＲＦＩＤが一体であることにより、センサとＲＦＩＤの接続の容易性、信頼性を確保できる。

また、上記ベルトにおいて、前記ベルトは、複数の前記センサ及び複数の前記ＲＦＩＤを有し、該複数の前記センサは、それぞれが、少なくともいずれかの前記ＲＦＩＤに接続されていることが好ましい。

上記構成によれば、ベルトが複数のセンサを有していることにより、ベルト内の複数の箇所で、複数の情報を得ることができる。

また、上記構成によれば、複数のセンサに対してＲＦＩＤが１つのみである場合と比べて、センサが検知したベルトの状態情報について、ＲＦＩＤ１つ当たりが処理する時間を十分に確保することができる。さらに、各センサの特定や、各センサが検知した各データの補正を容易に行うことができる。

また、本発明の一態様に係るベルトの状態情報取得システムは、背面側に配置される背面層と芯体を有する芯体層とを含む積層体、前記積層体に設けられたベルトの状態を検知するセンサ、及び、同じく前記積層体に設けられた、前記センサが検知した当該ベルトの状態情報を外部に送信するパッシブ型のＲＦＩＤ、を備えたベルトと、前記ＲＦＩＤからの信号を受信するリーダ、を有し、前記ＲＦＩＤは、前記リーダから送信された電磁波によって作動し、ベルトの状態情報を前記リーダに送ることを特徴としている。

上記構成によれば、リーダを、ＲＦＩＤを備えたベルトから一定程度離れた場所に配置又は近づけることで、センサが検知したベルトの状態情報を受信することができる。これにより、プーリ間を走行するベルトと一定程度離れた場所から、ベルトの状態情報を取得することができる。

また、上記構成によれば、リーダからの電磁波を駆動源とするＲＦＩＤを使用していることにより、電池交換が不要な、ベルトの状態情報取得システムを提供できる。

また、上記ベルトの状態情報取得システムにおいて、前記芯体は、心線であり、前記積層体は、前記背面層と、内面側に配置される内面層と、前記背面層と前記内面層との間に埋設される前記心線を有する心線層と、を含み、前記ベルトは、伝動ベルトであることが好ましい。

上記構成によれば、プーリ間を高速走行する伝動ベルトに対して、電池を搭載することなく、センサが検知したベルトの状態情報を外部に送信することが可能なベルトの状態情報取得システムを提供できる。

ベルト状態を検出するセンサとその検出結果を外部に送信するＲＦＩＤを装備したベルトにおいて、電池不要のシステムを構築することができる。

本実施形態に係るＶベルト及びＶベルトの圧力データの取得システムの説明図である。 Ｖベルトの一部拡大上面図である。 Ｖベルト１のＡ−Ａ断面図である。 駆動プーリ２及び従動プーリ３に設けられたＶ溝にＶベルト１が嵌合された状態を示す説明図である。 他の実施形態に係るＶリブドベルトの説明図である。 他の実施形態に係る歯付ベルトの説明図である。 圧縮層の一部の層に圧縮層を構成するゴム組成物に圧電体粉を分散させた圧電体層を有する圧力センサを備えたＶベルトのベルト幅方向の断面図である。 圧縮層の全体に圧電体粉を分散させたゴム組成物で形成した圧電体層を有する圧力センサを備えたＶベルトのベルト幅方向の断面図である。 パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７の説明図である。 リーダ４とパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７との無線通信の態様を示す図である。 背面側表面にパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７が配置されたＶベルト１のベルト幅方向の断面図である。 他の実施形態に係るＶベルトの一部拡大上面図である。 実施例に係るＶベルトの幅方向の断面図である。 実施例に係るＶベルトの周方向の断面図である。 実施例において用いた試験装置の概略図である。 実施例に係るＶベルトを所定の条件で走行させたときの、時間経過とともに変化するＶベルトの内部温度を示したグラフである。

（実施形態）
以下、図面を参照しつつ、本願発明の一態様に係る伝動ベルト及び伝動ベルトの状態情報取得システムについて説明する。なお、本実施形態において、センサは圧力センサ１６とする。

本実施形態の伝動ベルトでは、圧力センサ１６を備えたＶベルト１を例に説明する。
Ｖベルト１は、エンジン補機駆動システムなどの動力伝達機構（システム）において、例えば、駆動プーリ２と従動プーリ３との間に巻き掛けられて使用される（図１参照）。
なお、上述の動力伝達機構において、テンショナやアイドラプーリが使用されてもよい。

（Ｖベルト１の構成）
Ｖベルト１は、図２及び図３に示すように、Ｖベルト１の背面側に配置される伸張層１１（背面層に相当）と、Ｖベルト１の内面側に配置される圧縮層１２（内面層に相当）と、伸張層１１と圧縮層１２との間に設けられ、Ｖベルト１の周長方向に沿って螺旋状に埋設された心線１３１を含む心線層１３と、Ｖベルト１の背面に配置される上帆布１４（外布層に相当）と、Ｖベルト１の内面に配置される下帆布１５（外布層に相当）と、圧縮層１２の背面側においてＶベルト１の幅方向中央に、周長方向に所定の間隔を空けて配置された２つの圧力センサ１６と、伸張層１１のＶベルト１の幅方向の一方端側に配置されたパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７とから構成されている。本実施形態のＶベルト１では、上帆布１４、伸張層１１、心線層１３、圧縮層１２、及び、下帆布１５が積層体１０を構成している。

また、図３に示すように、Ｖベルト１の幅方向の断面は、Ｖ字状断面であり、Ｖ字状断面の左右の両側面が、駆動プーリ２及び従動プーリ３に設けられたＶ溝の内壁面と接触する摩擦伝動面となる（図４参照）。

（伸張層１１）
伸張層１１を形成するゴム組成物のゴム成分としては、加硫又は架橋可能なゴム、例えば、ジエン系ゴム（天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ニトリルゴム）、水素化ニトリルゴムなど）、エチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、アルキル化クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが例示できる。これらのゴム成分は単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。好ましいゴム成分は、エチレン−α−オレフィンエラストマー（エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィン系ゴム）、クロロプレンゴムである。特に好ましいゴム成分は、クロロプレンゴムに対し耐久性に優れ、ハロゲンを含まないエチレン−α−オレフィンエラストマーである。ＥＰＤＭのジエンモノマーの例としては、ジシクロペンタジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン、シクロオクタジエンなどを挙げることができる。

また、伸張層１１を形成するゴム組成物には、さらに必要に応じて、ゴムに通常配合される、カーボンブラック、シリカ、短繊維等の補強材、炭酸カルシウム、タルク等の充填材、硫黄、有機過酸化物等の架橋剤、Ｎ，Ｎ´−ｍ−フェニレンジマレイミド、キノンジオキシム類等の共架橋剤、加硫促進剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤等を配合してもよい。短繊維としては、綿、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＥＮなど）、ナイロン（６ナイロン、６６ナイロン、４６ナイロンなど）、アラミド（ｐ−アラミド、ｍ−アラミド）、ビニロン、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維などを用いることができる。これらの短繊維は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

（圧縮層１２）
圧縮層１２は、伸張層１１を形成するゴム組成物と同じもので形成されていてもよい。

（心線層１３）
心線層１３は、心線１３１が、ゴム組成物に、Ｖベルト１の周長方向に沿って螺旋状に埋設されている。なお、心線層１３を構成するゴム組成物は、心線１３１との接着性や、心線１３１にかかる応力緩和の観点から、伸張層１１や圧縮層１２のゴム組成物よりも接着性・耐応力性を重視した配合組成が好ましい。これにより、螺旋状に埋設された心線１３１は、Ｖベルト１の幅方向断面視で、幅方向に所定の間隔をあけた状態で配列される。

心線１３１を構成する繊維としては、高モジュラスの点から、エチレンテレフタレート、エチレン−２，６−ナフタレート等のＣ２−４アルキレンアリレートを主たる構成単位とするポリエステル繊維（ポリアルキレンアリレート系繊維、ポリエチレンテレフタレート系繊維、ポリエチレンナフタレート系繊維等）、アラミド繊維等の合成繊維、炭素繊維等の無機繊維が使用され、ポリエステル繊維やアラミド繊維が好ましい。これらの繊維はマルチフィラメント糸であってもよい。マルチフィラメント糸の繊度は２０００〜１００００デニールとするとよく、好ましくは４０００〜８０００デニールとするとよい。

心線１３１としては、マルチフィラメント糸を使用した撚りコード（諸撚り、片撚り、ラング撚り等）を使用することが多く、心線１３１の平均線径（撚りコードの繊維径）は、０．５〜３ｍｍとするとよく、好ましくは０．６〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．７〜１．５ｍｍとするとよい。

本実施形態では、１本で連なる心線１３１をＶベルト１の周長方向に螺旋状に巻き付けて埋設しているが、複数本束ねた心線１３１を、Ｖベルト１の周長方向に螺旋状に巻き付けて埋設してもよい。

（上帆布１４及び下帆布１５）
上帆布１４及び下帆布１５は、例えば、綿、ポリエステル繊維、ナイロン等からなり、平織、綾織、朱子織等に製織した布で、経糸と緯糸との交差角を９０°〜１２０°程度に広角度化した織布である。

ここで、Ｖベルト１の積層体１０に配置された圧力センサ１６及びパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、Ｖベルト１が駆動プーリ２及び従動プーリ３に巻き付くために屈曲したとき、最も破損し易い。そして、Ｖベルト１の屈曲の度合いは、ベルトの種類、ベルトが巻き付くプーリの径の大きさ、ベルトにかかる張力の大きさなどによって変わる。そこで、本実施形態において、駆動プーリ２及び従動プーリ３の径の大きさ、並びに、Ｖベルト１の張力は、Ｖベルト１が駆動プーリ２及び従動プーリ３に巻き付いたときに、圧力センサ１６及びパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７が破損しない程度の値である。具体的には、駆動プーリ２及び従動プーリ３の直径は、４０ｍｍ以上であって、好ましくは８０ｍｍ以上であり、より好ましくは１００ｍｍ以上である。また、Ｖベルト１の張力は６０ｋｇｆ以下であることが好ましい。

（圧力センサ１６）
圧力センサ１６は、例えば、圧力を受けると電荷を発生する圧電素子を利用したもので、図３に示すように、有機高分子を含むフィルム状の圧電体層１６３の両面に電極層１６１・１６２を備えている。本実施態様において、圧電体層１６３の厚みは、１〜１０μｍ程度であり、より好ましくは２〜５μｍである。また、本実施形態において、電極層１６１・１６２の厚みは、０．１〜１μｍ程度であり、より好ましくは０．１〜０．３μｍである。すなわち、圧力センサ１６としては薄い構成をしている。そして、圧力センサ１６は、電極層１６１・１６２から、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７に電気的に接続されている。また、本実施態様において、圧力センサ１６は、図２に示すように、周長方向に所定の間隔を空けて２つ配置されている。

圧電体層１６３の材料としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとトリフッ化エチレンの共重合体、ポリ乳酸、シアン化ビニリデン系ポリマー、ナイロン９やナイロン１１などの奇数ナイロン、アラミド、ポリ尿素などを挙げることができる。

また、電極層１６１・１６２としては、蒸着膜、金属のネットやワイヤ、導電性のゴムを例示することができる。また、繊維を金属でコーティングした導電性繊維、絶縁性繊維と金属線や金属箔などの導電性繊維からなる複合導電性繊維、及び、これら繊維のうち少なくとも一方を含む織物も例示することができる。更に、蒸着膜としては、Ｎｉ−Ａｌ合金のほか、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及びこれらの合金を例示することができる。また、金属のネットやワイヤとしては、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、銅合金、アルミニウム合金などを例示することができる。また、導電性のゴムとしては、圧縮層や伸張層に用いるゴム組成物を厚み１０μｍ〜５ｍｍのシート状にしたものを例示することができる。

また、電極層１６１・１６２は、周囲のゴム層（積層体１０の中でゴム組成物を含む部分）と化学的または物理的な結合によって接合（一体化）するための表面処理を行うことが好ましい。この表面処理としては、樹脂フィルムのコーティング（積層）、シランカップリング処理などが挙げられる。

上記のように、圧力センサ１６がフィルム状であることから、比較的厚みが薄いＶベルト１においても圧力センサ１６を積層体１０に一体化させることができる。また、製造工程においても、積層体１０として構成されるＶベルト１に、フィルム状の圧力センサ１６を配層する工程を追加するだけで良いことから、既存の製造工程を利用しつつ、効率的にＶベルト１を製造することにも資する。また、圧力センサ１６をフィルム状にしていることから、圧力センサ１６の厚み方向における圧力を検知する場合に適している。

圧力センサ１６は、上記のように厚みが薄く、圧縮層１２の背面側の幅方向中央に積層されており、Ｖベルト１の一部として一体化している。

ここで、「センサがベルトに一体化している」とは、市販のセンサをベルトに外付けしたり、単に埋設したりする方法と差別化するために、広義には、（Ａ）外観において一体化されていること、及び、（Ｂ）センサを備えたベルトが、伝動ベルトとしての機能を担保する、強度、弾性、耐久性等を備えていることである。更に、狭義には、上記（Ａ）及び（Ｂ）に加えて、（Ｃ）センサの構成部分（例えば、圧電体層+電極（両側））と積層体（例えば、積層体の中でゴム組成物を含む部分）との界面（境界）の接合状態の観点から、その界面が化学的結合または物理的結合で接合していることである。例えば、センサが圧力センサであり、電極層が金属の場合は、そのままでは周囲のゴム層（積層体の中でゴム組成物を含む部分）と接合しないので、上述の表面処理が行われることが好ましい（上記（Ｃ）の条件を満たすことが好ましい）。

なお、本実施形態では、圧力センサ１６として、有機高分子を含むフィルム状の圧電体層１６３を使用しているが、伸張層１１や圧縮層１２を構成するゴム組成物に圧電体粉を分散させることにより圧電体層１６３を形成し、その両面に電極層１６１・１６２を配置した構成としてもよい。

例えば、図７に示すように、圧縮層１２の一部の層に、圧縮層１２を構成するゴム組成物に圧電体粉を分散させた圧電体層１６３を配置して、圧電体層１６３の一部の上面及び下面に電極層１６１・１６２を挟み込むことで、圧力センサ１６を構成してもよい。

また、図８に示すように、圧縮層１２の全体を、圧電体粉を分散させたゴム組成物で形成した圧電体層１６３として、この圧電体層１６３の所望の位置に上下電極となる２枚の電極層１６１・１６２を埋設してもよい。この場合、２枚の電極層１６１・１６２と、この２枚の電極層１６１・１６２で挟まれた、圧電体層１６３の一部分とが圧力センサ１６を構成し、圧力センサの機能を果たす。

上記形態にした場合、製造段階で、圧縮層１２を構成するゴム組成物に圧電体粉を分散させて盛り込むことにより、圧力センサ１６をＶベルト１に一体化させることができる。また、製造工程において、積層体１０を構成するゴム組成物に圧電体粉を混ぜる工程を追加するだけで良いことから、既存の製造工程を利用しつつ、効率的にＶベルト１を製造することにも資する。また、積層体１０を構成するゴム組成物に圧電体粉を分散させるだけで圧電体としての機能を持たせることができることから、Ｖベルト１において、所望の部分を圧力センサ１６として機能させることができる。

また、上記形態では、電極層１６１・１６２として金属ネットを用いると、加硫工程において、圧力センサ１６と周囲のゴムとの架橋反応（化学的結合）とともに、金属ネットとゴム層とがアンカー効果（物理的結合）により接合して、圧縮層１２全体が一体化するので、容易に圧力センサ１６とＶベルト１との一体化が行える。

また、上帆布１４や下帆布１５に圧電体粉を保持させることにより圧電体層１６３を形成し、その両面に電極層１６１・１６２を配置した構成としてもよい。この場合、予め上帆布１４や下帆布１５を構成する経糸や緯糸に圧電体粉を盛り込む手法や、接着処理において圧電体粉を盛り込む手法などが挙げられる。

なお、圧電体粉としては、チタン酸バリウム、水晶、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、酒石酸カリウムナトリウム、酸化亜鉛などを挙げることができる。圧電体粉の形状としては、フレーク状、針状の形態でもよい。

また、本実施形態では、圧力センサ１６は、センサの変形により起電力が生じる場合を説明しているが、電気的に接続されたパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７から電力供給されてもよい。また、駆動電源として、電池を用いてもよく、外部から無線電力伝送されるワイヤレス給電システムや環境発電（Ｖベルト１の走行により発電されるキネティック式等）を採用してもよい。

（パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７）
本実施態様において、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、図２及び図３に示すように、圧力センサ１６と電気的に接続された、薄型回路であり、伸張層１１のＶベルト１の幅方向の一方端側に埋設されている。

パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、図９に示すように、ベース２１と、アンテナ２２と、ＩＣチップ２３と、から構成される。

ベース２１の材質としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン等が挙げられるが、ベルトを構成するゴムとの接着性の観点から、ナイロンが好ましい。最も好適な材質としては、Ｖベルト１を構成するゴム組成物と同質のものである。即ち、この場合、ベルトが完成した状態において、ベース２１とＶベルト１は一体化した構成となる。

アンテナ２２は、外部のリーダ４（後述）と無線通信する部分であり、ベース２１に対し、金属をアンテナの形状にエッチングすることで形成される。アンテナ２２の材質、形状、及び大きさは特に限定されない。

アンテナ２２は、例えば、Ｖベルト１が加硫可能なゴムの場合、ゴムと接着する銅や銅合金が好ましい。ゴムと反応接着しない金属の場合、シランカップリング剤（例えば３−アミノプロピルトリエトキシシランやビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）などによる表面処理、又は、プラズマ処理をすることが好ましい。これにより、Ｖベルト１の耐久性を低下させずに、アンテナ２２を埋設させることができる。

ここで、一般的なＲＦＩＤタグをＶベルト１に埋設する場合、ベルト走行時にＲＦＩＤタグのアンテナが破損するおそれがある。例えば、米国特許出願公開２０１２／０３２３３７１号明細書には、ＲＦＩＤタグをベルトの心線層に配置することが記載されているが、ベルトの伸長や圧縮によってアンテナに応力がかかることは回避できない。また、ガラスやプラスチックなどで構成されたシースで保護することも記載されているが、ベルトをスムーズに走行させるためには、シースの物性とベルト本体の物性とを合わせる必要があり、ベルト作製の工程が複雑化する。このため、本実施形態において、アンテナ２２の材質及び形状は、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７をＶベルト１に埋設させたときに、アンテナ２２が破損しないようなものであることが好ましい。

アンテナ２２とＶベルト１を構成するゴムとの接着が強固であると、アンテナ２２は、ゴムの圧縮及び伸長による応力を受け、破損してしまうおそれがある。これを避けるため、アンテナ２２とＶベルト１のゴムとの接着性は、適度に弱めておくことが好ましい。例えば、アンテナ２２の表面に、テフロン粉末などの表面エネルギーが小さい微粒子を担持させることが好ましい。これにより、アンテナ２２とＶベルト１を構成するゴムとの相互作用を弱めることができ、ゴムの圧縮及び伸長によってアンテナが受ける応力を低減することができる。

また、アンテナ２２には、導電性の線状物質を用いることが好ましい。ベース２１を用いる場合、Ｖベルト１におけるパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７の埋設部分において、Ｖベルト１の膨れが生じるおそれがある。そうすると、この膨れからパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７が剥離し、Ｖベルト１が破損してしまう。アンテナ２２に線状物質を用いることで、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７の埋設部分において、Ｖベルト１の膨れを生じにくくすることができる。具体的には、アンテナ２２は、金属薄膜や金属線、繊維を金属でコーティングした導電性繊維、絶縁性繊維と金属線や金属箔などの導電性繊維からなる複合導電性繊維、又は、これら繊維のうち少なくとも一方を含む織物といった導電性線状物質を用いることが好ましい。

さらに、アンテナ２２は、図９に示すように、導線を折り曲げてクランク状にした、メアンダライン形状であることが好ましい。これにより、ゴムの圧縮及び伸長によってアンテナが受ける応力を分散することができる。また、図９に示すように、アンテナ２２とＩＣチップ２３とは接続導電線２４を介して接続されており、アンテナ２２とＩＣチップ２３とが配列された方向と、アンテナ２２の伸長方向とが直交していることが好ましい。さらに、アンテナ２２は、１本の導電性線状物質からなり、アンテナ２２の接続導電線２４に接続された接続部２５からアンテナの伸長方向（図９における左右方向）の一方側と他方側とに延びたダイポールアンテナであることが好ましい。通常、アンテナ２２とＩＣチップ２３とが接続される部分の強度は弱くなる。上記の構成とすることで、アンテナ２２から接続導電線２４を通ってなされるＩＣチップ２３への給電は、アンテナ２２の伸長方向に対して垂直の向きに行われることとなる。これにより、ＩＣチップ２３とアンテナ２２とが接続する接続部２５に応力が伝わりにくくなる。また、アンテナ２２を１本の導電性線状物質からなるダイポールアンテナとしているため、アンテナ２２にかかる応力が分散され、アンテナ２２とＩＣチップ２３とが接続する接続部２５が破損しにくくなる。

また、アンテナ２２を導電性線状物質とする場合、ベース２１は使用しなくてもよい。なお、アンテナ周囲のゴムの誘電率によりアンテナのインピーダンスが変化し、通信効率が低下する可能性がある。そのため、アンテナ２２の形状は、Ｖベルト１を構成するゴムとの相性を考慮して選択されることが好ましい。

ＩＣチップ２３は、導電接着材により、アンテナ２２の端子に接続され、圧力センサ１６と電気的に接続されている。圧力センサ１６において検知・観測された圧力データ（Ｖベルト１の状態情報に相当）は、ＩＣチップ２３に組み込まれたメモリに書き込まれる。

パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、リーダ４（後述）から電磁波が送信されると、その電磁波との共振により電流が流れる（即ち、電池は不要）。続いて、ＩＣチップ２３は、メモリに書き込まれた圧力データをアンテナ２２に送る。これにより、リーダ４から送信された電磁波に対する、アンテナ２２の反射波の反射率は変化する。そして、リーダ４は、反射率が変化した反射波を認識し、圧力データ（Ｖベルト１の状態情報）を読み出す。

なお、パッシブ型ＲＦＩＤ１７は、圧力センサ１６と一体型であってもよい。この場合、例えば、ＩＣチップ２３が、センサ機能付きのＩＣチップであってもよい。

なお、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、伸張層１１のＶベルト１の幅方向中央に配置することが好ましい。この場合、Ｖベルト１の直進的な走行に資する。また、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、圧縮層１２のＶベルト１の幅方向中央に配置してもよい。また、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、上帆布１４の上部（Ｖベルト１の背面）に配置してもよい。この場合、外観が損なわれないように、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７を保護用の帆布によりカバーすることが望ましい。

上記のように、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７をＶベルト１の伸張層１１に埋設することにより、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７もＶベルト１に一体化させていることから、外観を損なわずにその機能を果たすことができる。また、Ｖベルト１の伸張層１１は圧縮層１２に比べて、直接圧力が加わり難い場所であることから、電子機器としてのパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７に過度の負担がかかるのを避けることができる。

また、本実施形態において、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７はＶベルト１に埋設されているが、信号強度の向上を目的として、Ｖベルト１の背面側の表面に配置してもよい。但し、ＩＣチップ２３はアンテナ２２と比べて厚みがあるため、ＩＣチップ２３がＶベルト１の背面側の表面に配置されると、ＩＣチップ２３はＶベルト１の表面から少し突出する。そのため、動力伝達システムにおいて、ベルト背面に接触するテンショナ等が使用されている場合、Ｖベルト１の背面側の表面から突出したＩＣチップ２３は、テンショナ等と接触して破損するおそれがある。従って、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７がＶベルト１の背面側の表面に配置されている場合においても、図１１に示すように、ＩＣチップ２３はＶベルト１に埋設され、アンテナ２２のみがＶベルト１の背面側の表面に配置されるような状態をとることが好ましい。

また、図１２に示すように、２つの圧力センサ１６が配置されている場合に、一方の圧力センサ１６は、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７に接続され、他方の圧力センサ１６は、パッシブ型ＲＦＩＤタグ２７に接続されてもよい。この構成により、各センサの特定が容易となり、各センサが検知した各データの補正を省略することができる。
なお、上記構成において、複数の圧力センサがパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７に接続されていてもよく、１つの圧力センサがパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７及び２７の両方に接続されていてもよい。
即ち、複数のセンサが１つのパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７に接続されていてもよく、１つのセンサが複数のパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７に接続されていてもよい。

上記Ｖベルト１によれば、Ｖベルト１にかかる圧力を検知する圧力センサ１６が、積層体１０の一部として一体化していることにより、Ｖベルト１にかかる圧力を検知・観測することができる。そして、検知・観測した圧力の値により、Ｖベルト１の劣化・損傷具合や、Ｖベルト１が巻き掛けられた駆動プーリ２や従動プーリ３等の異常を把握することができる。これにより、Ｖベルト１の状態を正確に把握して交換時期を決定することができる。また、圧力センサ１６がＶベルト１に一体化していることから、外観を損なうことなく、動力を伝動させる伝動ベルトとしての機能を担保する、強度、弾性、耐久性等を備えることができる。

（Ｖベルト１の圧力データの取得システム）
本実施形態では、図１に示すように、駆動プーリ２と従動プーリ３との間に巻き掛けられたＶベルト１、及び、受信機４を使用して、Ｖベルト１にかかる圧力を検知・観測することができる、Ｖベルト１の圧力データ（状態情報）の取得システム１００（伝動ベルトの状態情報取得システムに相当）を実現することができる。

（リーダ４）
リーダ４としては、例えば、携帯のタブレット等などが挙げられる。リーダ４は、図１０に示すように、Ｖベルト１が備えるパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７に向けて電波信号を送信し、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７から送信された圧力データ（Ｖベルト１の状態情報）を受信する、アンテナ３２を有し、圧力データの受信後、プログラム制御により、記憶、解析、解析結果の表示ができる構成である。なお、リーダ４とパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７との通信には、９００ＭＨｚ帯の周波数が用いられるが、ＬＦ帯、ＨＦ帯、２．４ＧＨｚ帯の周波数が用いられてもよい。

なお、リーダ４は、送受信機能部分のみの構成とし、駆動プーリ２や、従動プーリ３や、Ｖベルト１の周辺に配置される物（周辺装置、カバー等）に設置する構成でもよい。この場合、リーダ４をパーソナルコンピュータ等に接続し、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７から送信された圧力データを受信した後、パーソナルコンピュータのプログラム制御により、記憶、解析、解析結果の表示をする。

例えば、プログラム制御による解析では、Ｖベルト１の圧力値を出力するだけでなく、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７から送信された、圧力センサ１６により検知・観測した圧力データ（値）と、予め実測データを分析して得られた基準となる圧力のデータ（値）とを比較することにより、Ｖベルト１の劣化度合いを分析し、Ｖベルト１の交換の有無や交換時期、その他の異常を、リーダ４やパーソナルコンピュータの表示画面に表示することができる。

また、プログラム制御による解析では、駆動プーリ２と従動プーリ３との間に巻き掛けられたＶベルト１において、走行中のＶベルト１が駆動プーリ２に接触するタイミングで加わる圧力を、所定の間隔を空けて配置された２つの圧力センサ１６によって検知し、所定の間隔（距離）を、２つの圧力センサ１６によって検知した時間差（時間）によって除算することにより、Ｖベルト１の走行速度を算出することができる。更に、算出したＶベルト１の走行速度と、別途測定した駆動プーリ２の回転速度との差から、Ｖベルト１のスリップ率も算出することができる。

また、プログラム制御による解析では、圧力センサ１６により検知・観測した圧力データ（値）から、予め実測データを分析して得られた、圧力のデータ（値）に対応するＶベルト１の内部温度の基準データを参照することにより、現在のＶベルト１の内部温度を推測することも可能である。

上記Ｖベルト１の圧力データの取得システム１００を使用すれば、リーダ４を、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７を備えたＶベルト１から一定程度離れた場所に配置又は近づけることにより、圧力センサ１６が検知したＶベルト１の圧力データを受信することができる。これにより、駆動プーリ２と従動プーリ３との間を高速走行するＶベルト１から一定程度離れた場所から、Ｖベルト１の圧力データを取得することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態ではＶベルト１について説明したが、センサ２１６は、図５に示すＶリブドベルト２０１に採用してもよい。Ｖリブドベルト２０１は、ゴム組成物で構成され、伸張層２１１（背面層）と、Ｖリブドベルト２０１の周長方向に沿って互いに平行して延びる３つのリブ２１４を有する圧縮層２１２（内面層）と、伸張層２１１と圧縮層２１２との間にＶリブドベルト２０１の周長方向に沿って埋設される心線２１３（心線層）と、を備えている。そして、センサ２１６は、例えば、図５に示すように、圧縮層２１２の背面側の幅方向中央（ポジションＦ）に配置される。また、センサ２１６は、リブ２１４の一方の側面側、即ち、Ｖリブドベルト２０１が駆動プーリ２及び従動プーリ３に設けられた溝の内壁面と接触する摩擦伝動面側（ポジションＧ）に配置してもよい。

また、センサ３１６は、図６に示す歯付ベルト３０１に採用してもよい。歯付ベルト３０１は、歯付ベルト３０１の周方向に所定の間隔で設けられた複数の歯部３０２（内面層）と、心線３０３（心線層）が埋設された背部３０４（背面層）と、複数の歯部３０２の表面を被覆する歯布３０６により構成されている。そして、センサ３１６は、例えば、図６に示すように、歯部３０２の前部（ポジションＨ）、即ち、歯付ベルト３０１が駆動プーリ２及び従動プーリ３に設けられた歯部と接触する面側に配置される。

また、上記実施形態では、圧力センサ１６を伸張層１１や圧縮層１２の中に配置しているが、上帆布１４と伸張層１１との間に圧力センサ１６を配置してもよいし、伸張層１１と心線層１３との間に圧力センサ１６を配置してもよいし、心線層１３と圧縮層１２との間に圧力センサ１６を配置してもよいし、圧縮層１２と下帆布１５との間に圧力センサ１６を配置してもよい。

また、厚みが薄い（９ｍｍ）タイプのＶベルト１（Ｖリブドベルト２０１や歯付ベルト３０１などの伝動ベルトも含む）であれば、伸張層１１の背面側に電極層１６１を配置し、圧縮層１２の内面側に電極層１６２を配置し、電極層１６１と電極層１６２との間に積層される伸張層１１、心線層１３及び圧縮層１２を構成するゴム組成物に圧電体粉を分散させて圧電体層１６３にすることにより、Ｖベルト１全体を圧力センサとして機能させてもよい。

また、上記実施形態で説明したセンサは、圧力センサであったが、Ｖベルト１に一体化させるセンサとしては、温度センサまたは歪センサであってもよい。Ｖベルト１にかかる様々な外圧・内圧の下でＶベルト１を使用し続ければ、圧力に伴う内部温度の上昇や、摩擦熱等の影響によるＶベルト１の内部温度の上昇、またはＶベルト１に歪が生じ得る。そこで、Ｖベルト１に温度センサまたは歪センサを一体化させることにより、Ｖベルト１の内部温度や歪の大きさ（Ｖベルト１の状態）を検知・観測することで、Ｖベルト１の劣化や損傷を把握することができる。

例えば、歪センサとしては、変形により抵抗値が変化する抵抗体（電気伝導体）を組み込んだホイートストンブリッジ回路を形成し、該抵抗体をベルトに埋設し、同じくベルトに埋設したパッシブなＲＦＩＤタグと接続する。

なお、センサは、検出したいベルトの状態情報に応じて、積層体の様々な場所に配置可能である。

また、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、センサとの接続の容易性及び信頼性を考えると、センサが配置されている層と同じ層に配置されることが好ましい。一方で、先述したように、タグの信号強度を向上させることを考えると、積層体の背面側に配置されることが好ましい。
よって、例えば、センサが内面層に配置される場合、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、配線接続の容易性の観点からは、内面層に配置することが好ましいが、信号強度の観点からは、背面層に配置することが好ましい。
但し、タグとセンサを有線で結合しない場合（電磁結合など）、又は、タグを含めてセンサを形成する（例えば、センサとタグとの間の静電容量の変化をセンシングする）場合などでは、タグとセンサが同じ層に配置される必要はない。

上記実施形態では、伝動ベルトにセンサ１６とパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７とを埋設している。しかしながら、搬送ベルトにセンサ１６とパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７とを埋設してもよい。搬送ベルトについては図示しないが、例えば、搬送ベルトの外周側から内周側へ順番に、表面カバー層（背面層に相当）と、第１芯体帆布（芯体層に相当）と、中間層と、第２芯体帆布とが積層された構造である。そして、センサ１６及びパッシブ型ＲＦＩＤタグ１７は、例えば、芯体層に埋設される。

（実施例）
次に、本発明の具体的な実施例を説明する。本発明の実施例では、伝動ベルトとしてローエッジコグドＶベルト１０１（以下、単にＶベルト１０１とも言う）を用いた。ローエッジコグドＶベルト１０１の、背面側の幅方向に沿った長さは２２．３ｍｍ、ベルト厚みは１１．４ｍｍ、周方向に沿った長さは１５５０ｍｍである。ローエッジコグドＶベルト１０１の構成は、図１３及び１４に示すように、Ｖベルト１０１の背面側に配置される伸張層１１１と、Ｖベルト１０１の内面側に配置される圧縮層１１２と、伸張層１１１と圧縮層１１２との間に設けられ、Ｖベルト１０１の周長方向に沿って螺旋状に埋設された心線１３１を含む心線層１１３と、Ｖベルト１０１の背面に配置される上帆布１１４と、Ｖベルト１０１の内面に配置される下帆布１１５とを有する。伸張層１１１と心線層１１３との間、及び、圧縮層１１２と心線層１１３との間には、接着ゴム層１１８が配置されている。また、実施例において、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７は、センサ１１６と一体型のものである。センサ１１６と一体型のパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７は、Ｖベルト１０１の伸張層１１１の幅方向中央に配置されている。

表１に、実施例に係るＶベルト１０１の、伸張層１１１を構成する伸張ゴムの組成、圧縮層１１２を構成する圧縮ゴムの組成、及び、接着ゴム層１１８を構成する接着ゴムの組成を示す。

ＣＲ（クロロプレンゴム）：ＤＥＮＫＡ（株）製「ＰＭ−４０」
アラミド短繊維：帝人（株）製「トワロン（登録商標）」、モジュラス８８ｃＮ、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍ
ナフテン系オイル：出光興産（株）製「ダイアナ（登録商標）プロセスオイルＮＳ−９０Ｓ」
シリカ：エボニックジャパン（株）製、「ＵＬＴＲＡＳＩＬ（登録商標）ＶＮ３」、ＢＥＴ比表面積１７５ｍ２／ｇ
カーボンブラックＨＡＦ：東海カーボン（株）製「シースト（登録商標）３」
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製「ノクラック（登録商標）ＡＤ−Ｆ」
加硫促進剤ＴＴ：大内新興化学工業（株）製「ノクセラー（登録商標）ＴＴ」

（補強布（上帆布、下帆布））
上帆布１１４及び下帆布１１５には、綿の紡績糸を使用した平織帆布にＲＦＬ液で浸漬処理を施し、さらに当該帆布を１５０℃で２分間熱処理した後、上記表１の接着ゴム組成物をすり込むフリクション加工を行うことで形成されたゴム付帆布を使用した。

（心線）
心線１３１には、１０００デニールのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を２×３の撚り構成で、上撚り係数３．０、下撚り係数３．０で諸撚りしたトータルデニール６，０００のコードに、接着処理を施したものを使用した。

（パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７）
パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７は、ＩＣチップ２３とアンテナ２２とが一体型（図９参照）で、ベース２１を有さないフリースタンディングのドライインレイである。ＩＣチップ２３は、温度センサ機能付きのＩＣチップであり、すなわち、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７とセンサ１１６（温度センサ）とは一体型である。アンテナ２２は、銅撚線からなり、銅撚線の直径は０．５１ｍｍ（０．１８ｍｍ×７本撚り）であり、表面にテフロン粒子が担持されている。パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７のサイズは、１００ｍｍ×１０ｍｍである。パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７は、図１４に示すように、長辺がＶベルト１０１の周方向に沿うように、伸張層１１１の幅方向中央に配置されている。

（実施例に係るローエッジコグドＶベルト１０１の製造方法）
伸張層１１１、圧縮層１１２及び接着ゴム層１１８を形成するためのゴム組成物は、それぞれ、表１の配合にてバンバリーミキサーで混練りを行い、得られた混練りゴムをカレンダーロールに通して圧延して、未加硫ゴムシート（圧縮ゴム層用シート、伸張ゴム層用シート、接着ゴム層用シート）を作製した。なお、短繊維は、ＲＦＬ液で接着処理し、固形分の付着率６質量％の短繊維を用いた。また、予め、所定厚みの圧縮ゴム層用シート（未加硫ゴム）と内周側補強布とを積層した積層体にコグ形状を型付け成形したシート状のコグパッドを作製した。更に、所定厚みの伸張層用シート（未加硫ゴム）と上帆布１１４とを積層した積層体（伸張層用シート）を作製した。

次に、外周にコグ形状に対応する凸部と凹部とを交互に設けた円筒状の金型を用い、その外周のコグ形状に嵌合するように、予め作製したコグパッドを巻き付け、その外周に接着ゴム層用シート（未加硫ゴム）を巻きつけた。その外周に、心線１３１を螺旋状にスピニングし、更に接着ゴム層用シート（上記接着ゴム層用シートと同じ）を巻き付け、その外周面の所定の位置に、温度センサ１１６と一体型のパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７を装着した。そして、予め作製した伸張層用シートを、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７を覆うようにその外周に巻き付けて成形体を作製した。

その後、ベルト外周側にジャケットを被せた状態で、成形体を装着した金型を加硫缶に設置し、温度１７０℃、時間４０分で加硫を行い、加硫ベルトスリーブを作製した。このスリーブをカッターでＶ字状に切断して、伸張ゴム層にＲＦＩＤタグが埋設されたローエッジコグドＶベルト１０１（サイズ：上幅２２．３ｍｍ、厚み１１．４ｍｍ、ベルト周長１５５０ｍｍ）を作製した。

（ベルトの走行における内部温度のモニタリング）
パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７が埋設されたローエッジコグドＶベルト１０１を用いて走行試験を行い、走行性能（ＲＦＩＤタグの故障など）を確認した。走行試験装置として、図１５に示す、φ１９５ｍｍの駆動プーリ２と、φ１２５ｍｍの従動プーリ３とにローエッジコグドＶベルト１０１を架け渡した試験装置を使用した。

走行試験においては、ベルト内に埋設したパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７における、ＩＣチップ２３（温度センサ１１６）で検出したＶベルト１０１の内部温度の信号を、受信機（Ｎｏｒｄｉｃ ＩＤ製ＡＲ５２）で受信して、パソコンに出力して温度変化をモニタリングした。

試験ではまず、駆動プーリ２の軸荷重を３０ｋｇｆ、回転数を１０００ｒｐｍとして４８時間走行させ、４８時間後でも、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７に故障がなく、内部温度を計測できることを確認した。次に、回転数を１０００ｒｐｍから徐々に上げ、約２時間後に４７００ｒｐｍの条件でＶベルト１０１を走行させた。回転数が４７００ｒｐｍのときにおいても、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１７に故障がなく、温度を計測できることを確認した。

次に、低速の走行条件にて、ベルトの内部温度の変化をモニタリングする試験を行った。駆動プーリ２の回転数を１００ｒｐｍとしてＶベルト１０１を走行させ、内部温度の変化を追跡した、図１６に示すように、走行開始から１５分後にＶベルト１０１の内部温度が急激に上昇するデータが得られた。したがって、Ｖベルト１０１の状態変化を検知できることも確認できた。

１ Ｖベルト
２ 駆動プーリ
３ 従動プーリ
４ リーダ
１０ 積層体
１１ 伸張層
１２ 圧縮層
１３ 心線層
１３１ 心線
１４ 上帆布
１５ 下帆布
１６ 圧力センサ
１６１・１６２ 電極層
１６３ 圧電体層
１７・２７ パッシブ型ＲＦＩＤタグ
２１ ベース
２２・３２ アンテナ
２３ ＩＣチップ
１００ Ｖベルトの圧力データの取得システム

Claims (14)

1. 背面側に配置される背面層と、芯体を有する芯体層と、を含む積層体を備えたベルトであって、
   前記積層体に設けられ、当該ベルトの状態を検知するセンサと、
   同じく前記積層体に設けられ、ＩＣチップ及びアンテナを有しており、前記センサが検知した当該ベルトの状態情報を外部に送信するパッシブ型のＲＦＩＤと、を備える、ベルト。
2. 前記芯体は心線であって、
   前記積層体は、前記背面層と、内面側に配置される内面層と、前記背面層と前記内面層との間に埋設される前記心線を有する心線層と、を含み、
   前記ベルトは、伝動ベルトである、請求項１に記載のベルト。
3. 前記ＲＦＩＤは、前記積層体の前記芯体よりも背面側に配置されている、請求項１又は２に記載のベルト。
4. 前記ＲＦＩＤは、前記積層体に埋設されている、請求項１〜３の何れか一項に記載のベルト。
5. 前記センサと前記ＲＦＩＤは、前記積層体の同一層に配置されている、請求項１〜４の何れか一項に記載のベルト。
6. 前記アンテナはメアンダライン形状の導電性線状物質からなる、請求項１〜５の何れか一項に記載のベルト。
7. 前記ＲＦＩＤは、前記ＩＣチップと前記アンテナとを接続する接続導電線をさらに備え、
   前記ＩＣチップと前記アンテナとは、所定方向に沿って配列されており、
   前記アンテナは、１本の導電性線状物質からなり、前記アンテナの前記接続導電線に接続された接続部から前記所定方向と直交する直交方向の一方側と他方側とに延びるダイポールアンテナである、請求項１〜６の何れか一項に記載のベルト。
8. 前記ＩＣチップと前記アンテナとは、電磁結合によって無線接続されている、請求項１〜６の何れか一項に記載のベルト。
9. 前記アンテナは、表面にテフロン粉末を担持させた導電性線状物質からなる、請求項１〜８の何れか一項に記載のベルト。
10. 前記ＲＦＩＤは、ベースをさらに有し、
    前記ＩＣチップは前記ベースに設けられており、
    前記ＲＦＩＤは前記積層体の前記背面層又は前記内面層に設けられ、
    前記ベースの材質が、前記積層体の前記ＲＦＩＤが設けられる層の材質と同一である、請求項２に記載のベルト。
11. 前記ＲＦＩＤは、前記センサを備えたセンサ一体型のＲＦＩＤである、請求項１〜１０の何れか一項に記載のベルト。
12. 前記ベルトは、複数の前記センサ及び複数の前記ＲＦＩＤを有し、
    該複数の前記センサは、それぞれが、少なくともいずれかの前記ＲＦＩＤに接続されている、請求項１〜１１の何れか一項に記載のベルト。
13. 背面側に配置される背面層と芯体を有する芯体層とを含む積層体、
    前記積層体に設けられたベルトの状態を検知するセンサ、
    及び、同じく前記積層体に設けられた、前記センサが検知した当該ベルトの状態情報を外部に送信するパッシブ型のＲＦＩＤ、を備えたベルトと、
    前記ＲＦＩＤからの信号を受信するリーダ、を有し、
    前記ＲＦＩＤは、前記リーダから送信された電磁波によって作動し、ベルトの状態情報を前記リーダに送る、ベルトの状態情報取得システム。
14. 前記芯体は、心線であり、
    前記積層体は、前記背面層と、内面側に配置される内面層と、前記背面層と前記内面層との間に埋設される前記心線を有する心線層と、を含み、
    前記ベルトは、伝動ベルトである、請求項１３に記載のベルトの状態情報取得システム。