(57)【要約】【課題】継続的な繰り返し負荷に対しても撚り緩みが生じず巻き付けた形状を維持することができる環状金属コード、無端金属ベルト及び環状金属コードの製造方法を提供する。【解決手段】環状金属コードＣ１は、少なくとも６本のストランド材１が撚り合わされた原コード２０が解撚され、１本のストランド材１が、少なくとも６周回環状にされつつ他のストランド材１の抜けた螺旋状の空隙部５に余長部１ｅが嵌め入れられて巻き付けられて環状とされ、ストランド材１の環状の巻き付け中心に形成される中空部Ｃ１ａの内径Ｄｉと、ストランド材１の直径Ｄｓとが、Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７の関係を満足し、ストランド材１の両端末１ａ，１ｂが、合わせて環状の１周分より長く中空部Ｃ１ａに収容されている。【選択図】図３
2011202321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア材の周りにまたはコア材のない中心を囲むように少なくとも６本のストランド材が撚り合わされた原コードが解撚され、１本の前記ストランド材が、少なくとも６周回環状にされつつ他のストランド材の抜けた螺旋状の空隙部に嵌め入れられて巻き付けられて環状とされ、前記ストランド材の環状の巻き付け中心に形成される中空部の内径Ｄｉと、前記ストランド材の直径Ｄｓとが、Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７の関係を満足し、前記ストランド材の両端末が、合わせて前記環状の１周分より長く前記中空部に収容されていることを特徴とする環状金属コード。
【請求項２】
請求項１に記載の環状金属コードであって、
前記ストランド材の両端末が直線化され、前記中空部に挿し入れられていることを特徴とする環状金属コード。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の環状金属コードであって、
前記両端末が交差されて互いに巻き付けられた箇所が前記中空部に入れられて、さらに前記両端末が前記中空部に収容されていることを特徴とする環状金属コード。
【請求項４】
請求項３に記載の環状金属コードであって、
前記ストランド材は複数の金属素線同士を撚り合わせた構造であり、前記金属素線同士の撚り方向と前記両端末が交差された巻き付け方向とが同方向であることを特徴とする環状金属コード。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の環状金属コードであって、
前記環状の全周に亘って前記中空部に２本の前記ストランド材の端末が収容されていることを特徴とする環状金属コード。
【請求項６】
請求項５に記載の環状金属コードであって、
前記ストランド材の両端末は、前記中空部において前記環状の２周目の部分が、前記環状の１周目の部分の周囲に螺旋状に巻き付けられていることを特徴とする環状金属コード。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の環状金属コードであって、
前記ストランド材は複数の金属素線同士を撚り合わせた構造であり、前記金属素線同士の撚り方向と前記空隙部に嵌め入れられているストランド材の巻き付けの螺旋方向とが逆方向であることを特徴とする環状金属コード。
【請求項８】
請求項４又は７に記載の環状金属コードであって、
前記金属素線の直径が０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることを特徴とする環状金属コード。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載の環状金属コードであって、
互いに巻き付けられた前記ストランド材の環状部分における中心軸に対する前記ストランド材の巻き付け角度が４．５度以上１７．０度以下の範囲内であることを特徴とする環状金属コード。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載の前記環状金属コードを備えていることを特徴とする無端金属ベルト。
【請求項１１】
コア材の周りにまたはコア材のない中心を囲むように少なくとも６本のストランド材が撚り合わされた原コードを解撚し、１本の前記ストランド材を、少なくとも６周回環状にしつつ他のストランド材の抜けた螺旋状の空隙部に嵌め入れて巻き付けて環状として、前記ストランド材の環状の巻き付け中心に形成される中空部の内径Ｄｉと、前記ストランド材の直径Ｄｓとが、Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７の関係を満足し、前記ストランド材の両端末を、合わせて前記環状の１周分より長く前記中空部に収容することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の環状金属コードの製造方法であって、
前記ストランド材の両端末を直線化し、前記中空部に挿し入れることを特徴とする環状金属コードの製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の環状金属コードの製造方法であって、
前記両端末を交差させて互いに巻き付け、その箇所を前記中空部に入れて、さらに前記両端末を前記中空部に収容することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の環状金属コードの製造方法であって、
前記ストランド材は複数の金属素線同士を撚り合わせた構造であり、前記金属素線同士の撚り方向と前記両端末を交差させて巻き付ける方向とが同方向であることを特徴とする環状金属コードの製造方法。
【請求項１５】
請求項１１から１４の何れか一項に記載の環状金属コードの製造方法であって、
前記環状の全周に亘って前記中空部に２本の前記ストランド材の端末を収容することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の環状金属コードの製造方法であって、
前記ストランド材の両端末の、前記環状の２周目の部分を、前記環状の１周目の部分の周囲に螺旋状に巻き付けて前記中空部に収容することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
【請求項１７】
請求項１１から１６の何れか一項に記載の環状金属コードの製造方法であって、
前記ストランド材は複数の金属素線同士を撚り合わせた構造であり、前記金属素線同士の撚り方向と前記空隙部に嵌め入れるストランド材の巻き付けの螺旋方向とを逆方向とすることを特徴とする環状金属コードの製造方法。
【請求項１８】
請求項１１から１７の何れか一項に記載の環状金属コードの製造方法であって、
前記原コードにおける残りのストランド材の１本を、少なくとも６周回環状にしつつ他のストランド材の抜けた螺旋状の空隙部に嵌め入れて巻き付けて環状として、前記ストランド材の環状の巻き付け中心に形成される中空部の内径Ｄｉと、前記ストランド材の直径Ｄｓとが、Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７の関係を満足し、前記ストランド材の両端末を、合わせて前記環状の１周分より長く前記中空部に収容することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状金属コード、無端金属ベルト及び環状金属コードの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、環状金属コードを製造する方法として、例えば特許文献１，２に記載されているように、ワイヤーロープを構成するストランド材の半分を解撚または切除して取り除いた後に、残ったストランド材を一部環状にしつつその周囲に巻き付けてエンドレス加工することが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載されたワイヤーロープの簡易エンドレス加工法は、まず、設計寸法リングの内周長の２倍強の長さをもった６本の素線が撚り合されて構成されたワイヤーロープを用意する。これを３本の素線の撚り合せ線２本に解き別けて内周長と当該内周長より少し長いより代とを有する基糸を形成する。次に、当該３本素線撚り合せ線からなる基糸の一方を用いて、まず設計寸法の基本となるリング部とその組み合わせ部から延出するストランド部を形成する。そのうえ、当該延出するストランド部をリング部に撚り合せながら巻き付けて２本の基糸（６本の素線）が撚り合された状態のエンドレス加工を行う。その後、基糸の撚り合せ端部をロック止めもしくは半かご差しまたは半かご差しとロック止めの組み合わせ処理のいずれかの端部処理をする。
【０００４】
特許文献２に記載されたエンドレススリングは、次のようにして製造されている。まず、所定長さのワイヤーロープの全長にわたって、全本数の１／２のストランドを切除し、ワイヤーロープの全長の１／２の心綱を切除する。残った心綱の両端部を同心に突き合わせたうえ、心綱を切除した側のストランドを、心綱を切除しない側のストランドの切除部に巻き付けて同心状のエンドレスとする。その後、心綱及びストランドの両端部にまたがってスリーブを圧縮加工する。
【０００５】
特許文献３に記載されたエンドレスリングは、ワイヤーロープの一部を輪状に交差させて輪状部を形成し、ワイヤーロープを前記輪状部の回りに撚り合わせながら所定の回数周回させた後、ワイヤーロープの残り部分を撚り合わせた部分の内部にロープ心として入れ込んで形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０６９７９６号公報
【特許文献２】特開平５−１３２８８１号公報
【特許文献３】特開２００７−６３６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２に記載の環状金属コードは、何れも玉掛け用吊り具であり、所定の曲げや張力などの負荷を繰り返し受けるような使用状況は想定されていないものである。これらの環状金属コードは、ワイヤーロープを横断面でみて円周上のストランド材の本数を一旦半分にして、残ったストランド材の余長を空いている残り半分のスペースに再巻き付けしているものであるため、隣り合うストランド材同士の接触抵抗が弱い。そのため、前記のような繰り返し負荷が加わると撚り緩みが生じやすく、そのまま使用を続けていると最後には破断してしまう。
【０００８】
さらに、環状に巻き付けた後の端末処理は、特許文献１では端末を撚り合わせた箇所に差し込むかご差しやロック止めであるため、前記のような繰り返し負荷が加わるとこれらの箇所に応力集中が起こり、早期に破断してしまう。また、特許文献２ではスリーブにより両端末を固定するため、その部分だけコード径が太くなり、荷重が環状方向で不均一になる。このように、特許文献１，２に記載の環状金属コードは、継続的な繰り返し負荷に対して耐え得る構造ではない。
【０００９】
特許文献３に記載の環状金属コードであるエンドレスリングは、ワイヤーロープを輪状部の回りに撚り合わせながら所定の回数周回させることにより、ワイヤーロープ全体を使用して巻き付けることになるが、この場合巻き付けピッチが一巻き毎にばらついてしまい、コード径が太くなり、環状方向で均一な強度が得られない。また、このエンドレスリングも、荷吊り作業に用いられるものであり、所定の曲げや張力などの負荷を繰り返し受けるような使用状況は想定されていないものである。
【００１０】
これらのような環状金属コードを無端金属ベルトに用いると、撚り緩みや端末の結合部などの影響で回転負荷が変動し、比較的短期間で破損してしまうおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、継続的な繰り返し負荷に対しても撚り緩みが生じず巻き付けた形状を維持することができる環状金属コード、無端金属ベルト及び環状金属コードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決することのできる本発明に係る環状金属コードは、コア材の周りにまたはコア材のない中心を囲むように少なくとも６本のストランド材が撚り合わされた原コードが解撚され、１本の前記ストランド材が、少なくとも６周回環状にされつつ他のストランド材の抜けた螺旋状の空隙部に嵌め入れられて巻き付けられて環状とされ、前記ストランド材の環状の巻き付け中心に形成される中空部の内径Ｄｉと、前記ストランド材の直径Ｄｓとが、Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７の関係を満足し、前記ストランド材の両端末が、合わせて前記環状の１周分より長く前記中空部に収容されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成の環状金属コードによれば、少なくとも６本のストランド材が撚り合わされた原コードから取り出したストランド材において、少なくとも６周回にて環状にしつつ他のストランド材の抜けた螺旋状の空隙部に余長部を嵌め入れて巻き付けると、隣り合うストランド材同士の接触抵抗が得られ、ストランド材の全長に亘ってストランド材同士が拘束されるため、繰り返し負荷が加わっても撚り緩みが生じにくい。また、ストランド材同士の接触抵抗によって巻き付け状態が維持されるため、端末処理を比較的簡素なものにすることができる。
また、コア材の周りにまたはコア材のない中心を囲むように少なくとも６本のストランド材を撚り合わせた原コードが解撚されて少なくとも６周回環状とされているので、中心に中空部が形成される。この中空部へストランド材の両端末を挿し入れることにより、両端末表面と螺旋状に周回させたストランド材の内側表面との接触抵抗が付加され、更に強固に固定することができる。そして、中空部にストランド材を収容する長さを環状の１周分より長くしているので、中空部内でストランド材が重なる部分が形成され、それにより接触抵抗が増加してさらに巻き付け状態が維持されやすくなる。
なお、ストランド材の直径Ｄｓに対して中空部の内径Ｄｉが小さすぎると、繰り返し引っ張り曲げを受けた場合に中空部を囲む外側のストランド材同士の間から、中空部に収容されたストランド材がはみ出してしまうおそれがあるので、本発明では「Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７」の関係を満足するように規定して、ストランド材が外にはみ出さないようにしている。なお、ストランド材同士の接触抵抗を向上させる為には、中空部の内径Ｄｉは適度に小さくすることが望ましいので、Ｄｉ／Ｄｓの上限値はこれを考慮する。
【００１４】
本発明に係る環状金属コードにおいて、前記ストランド材の両端末が直線化され、前記中空部に挿し入れられていることが好ましい。
これにより、ストランド材の両端末を比較的容易に中空部に収容し、固定することができる。
【００１５】
本発明に係る環状金属コードにおいて、前記両端末が交差されて互いに巻き付けられた箇所が前記中空部に入れられて、さらに前記両端末が前記中空部に収容されていることが好ましい。
ストランド材を少なくとも６周回環状にしてその両端末を交差させて互いに巻き付けて引っ張ることにより、その巻き付け箇所がストランド材同士の間から中空部に入り込み、ストランド材の両端末を巻き付けた箇所が環状金属コードの外周に凸状に残ることがない。また、両端末の巻き付け回数が２回以上であると、巻き付けた箇所が急角度で中空部に入り込み、周囲に螺旋状に巻かれたストランド材との接触抵抗を大きくすることができ、ストランド材同士を強く拘束することができる。
【００１６】
本発明に係る環状金属コードにおいて、前記ストランド材は複数の金属素線同士を撚り合わせた構造であり、前記金属素線同士の撚り方向と前記両端末が交差された巻き付け方向とが同方向であることが好ましい。
ストランド材内の金属素線同士の撚り方向とストランド材の両端末を交差させた巻き付け方向を同方向とすることで、交差箇所で金属素線同士の撚りが戻ることを防ぎ、両端末の巻き付け状態を安定して維持することができる。
【００１７】
本発明に係る環状金属コードにおいて、前記環状の全周に亘って前記中空部に２本の前記ストランド材の端末が収容されていることが好ましい。
これにより、中空部ではストランド材が２本分収容されるので、ストランド材同士の接触抵抗をさらに大きくすることができ、中空部からストランド材が抜けることを防止できる。
【００１８】
さらに、前記ストランド材の両端末は、前記中空部において前記環状の２周目の部分が、前記環状の１周目の部分の周囲に螺旋状に巻き付けられていることが好ましい。
中空部においてストランド材同士が螺旋状に巻き付けられていることで、さらに接触抵抗を大きくできるとともに、１周目と２周目とが一体化され、中空部からストランド材が抜けることをより確実に防止できる。
【００１９】
本発明に係る環状金属コードにおいて、前記ストランド材は複数の金属素線同士を撚り合わせた構造であり、前記金属素線同士の撚り方向と前記空隙部に嵌め入れられているストランド材の巻き付けの螺旋方向とが逆方向であることが好ましい。
ストランド材内の金属素線同士の撚り方向とストランド材の巻き付け方向を逆にすることで、環状金属コードの機械的特性に方向性が生じることを抑制し、環状金属コードを環状方向に沿って回転させて使用する場合でも蛇行しにくくなる。
【００２０】
本発明に係る環状金属コードにおいて、前記金属素線の直径が０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であることが好ましい。
これにより、ストランド材に適度な剛性をもたせることができ、ストランド材を良好な耐疲労性を有するものとすることができる。その結果、環状金属コードをより耐久性に優れたものにできる。
【００２１】
本発明に係る環状金属コードにおいて、互いに巻き付けられた前記ストランド材の環状部分における中心軸に対する前記ストランド材の巻き付け角度が４．５度以上１７．０度以下の範囲内であることが好ましい。
これにより、ストランド材の巻き付け作業が容易となるため、環状金属コードをより容易に製造できる。また、適度な伸度を有し、かつストランド材の巻き緩みがない環状金属コードを得ることができる。
【００２２】
また、本発明に係る無端金属ベルトは、上記本発明に係る環状金属コードを備えていることが好ましい。
上述の環状金属コードを用いることによって、継続的な繰り返し負荷に対しても環状金属コードの撚り緩みが生じず形状を維持することができるため、破断強度及び耐疲労性に優れた無端金属ベルトを得ることができる。
【００２３】
また、上記課題を解決することのできる本発明に係る環状金属コードの製造方法は、コア材の周りにまたはコア材のない中心を囲むように少なくとも６本のストランド材が撚り合わされた原コードを解撚し、１本の前記ストランド材を、少なくとも６周回環状にしつつ他のストランド材の抜けた螺旋状の空隙部に嵌め入れて巻き付けて環状として、前記ストランド材の環状の巻き付け中心に形成される中空部の内径Ｄｉと、前記ストランド材の直径Ｄｓとが、Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７の関係を満足し、前記ストランド材の両端末を、合わせて前記環状の１周分より長く前記中空部に収容することを特徴とする。
【００２４】
このような構成の環状金属コードの製造方法によれば、少なくとも６本のストランド材が撚り合わされた原コードから取り出したストランド材において、少なくとも６周回にて環状にしつつ他のストランド材の抜けた螺旋状の空隙部に余長部を嵌め入れて巻き付けると、隣り合うストランド材同士の接触抵抗が得られ、ストランド材の全長に亘ってストランド材同士が拘束されるため、繰り返し負荷が加わっても撚り緩みが生じにくい。また、ストランド材同士の接触抵抗によって巻き付け状態が維持されるため、端末処理を比較的簡素なものにすることができる。
また、コア材の周りにまたはコア材のない中心を囲むように少なくとも６本のストランド材を撚り合わせた原コードが解撚されて少なくとも６周回環状とされているので、中心に中空部が形成される。この中空部へストランド材の両端末を挿し入れることにより、両端末表面と螺旋状に周回させたストランド材の内側表面との接触抵抗が付加され、更に強固に固定することができる。そして、中空部にストランド材を収容する長さを環状の１周分より長くしているので、中空部内でストランド材が重なる部分が形成され、それにより接触抵抗が増加してさらに巻き付け状態が維持されやすくなる。
なお、ストランド材の直径Ｄｓに対して中空部の内径Ｄｉが小さすぎると、繰り返し引っ張り曲げを受けた場合に中空部を囲む外側のストランド材同士の間から、中空部に収容されたストランド材がはみ出してしまうおそれがあるので、本発明では「Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７」の関係を満足するように規定して、ストランド材が外にはみ出さないようにしている。なお、ストランド材同士の接触抵抗を向上させる為には、中空部の内径Ｄｉは適度に小さくすることが望ましいので、Ｄｉ／Ｄｓの上限値はこれを考慮する。
【００２５】
本発明に係る環状金属コードの製造方法において、前記ストランド材の両端末を直線化し、前記中空部に挿し入れることが好ましい。
これにより、ストランド材の両端末を比較的容易に中空部に収容し、固定することができる。
【００２６】
本発明に係る環状金属コードの製造方法において、前記両端末を交差させて互いに巻き付け、その箇所を前記中空部に入れて、さらに前記両端末を前記中空部に収容することが好ましい。
ストランド材を少なくとも６周回環状にしてその両端末を交差させて互いに巻き付けて引っ張ることにより、その巻き付け箇所がストランド材同士の間から中空部に入り込み、ストランド材の両端末を巻き付けた箇所が環状金属コードの外周に凸状に残ることがない。また、両端末の巻き付け回数が２回以上であると、巻き付けた箇所が急角度で中空部に入り込み、周囲に螺旋状に巻かれたストランド材との接触抵抗を大きくすることができ、ストランド材同士を強く拘束することができる。
【００２７】
本発明に係る環状金属コードの製造方法において、前記ストランド材は複数の金属素線同士を撚り合わせた構造であり、前記金属素線同士の撚り方向と前記両端末が交差された巻き付け方向とが同方向であることが好ましい。
ストランド材内の金属素線同士の撚り方向とストランド材の両端末を交差させた巻き付け方向を同方向とすることで、交差箇所で金属素線同士の撚りが戻ることを防ぎ、両端末の巻き付け状態を安定して維持することができる。
【００２８】
本発明に係る環状金属コードの製造方法において、前記環状の全周に亘って前記中空部に２本の前記ストランド材の端末を収容することが好ましい。
これにより、中空部ではストランド材が２本分収容されるので、ストランド材同士の接触抵抗をさらに大きくすることができ、中空部からストランド材が抜けることを防止できる。
【００２９】
さらに、前記ストランド材の両端末の、前記環状の２周目の部分を、前記環状の１周目の部分の周囲に螺旋状に巻き付けて前記中空部に収容することが好ましい。
中空部においてストランド材同士を螺旋状に巻き付けることで、さらに接触抵抗を大きくできるとともに、１周目と２周目とが一体化し、中空部からストランド材が抜けることをより確実に防止できる。
【００３０】
本発明に係る環状金属コードの製造方法において、前記ストランド材は複数の金属素線同士を撚り合わせた構造であり、前記金属素線同士の撚り方向と前記空隙部に嵌め入れるストランド材の巻き付けの螺旋方向とを逆方向とすることが好ましい。
ストランド材内の金属素線同士の撚り方向とストランド材の巻き付け方向を逆にすることで、環状金属コードの機械的特性に方向性が生じることを抑制し、環状金属コードを環状方向に沿って回転させて使用する場合でも蛇行しにくくなる。
【００３１】
本発明に係る環状金属コードの製造方法において、前記原コードにおける残りのストランド材の１本を、少なくとも６周回環状にしつつ他のストランド材の抜けた螺旋状の空隙部に嵌め入れて巻き付けて環状として、前記ストランド材の環状の巻き付け中心に形成される中空部の内径Ｄｉと、前記ストランド材の直径Ｄｓとが、Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７の関係を満足し、前記ストランド材の両端末を、合わせて前記環状の１周分より長く前記中空部に収容することが好ましい。
原コードの内の残りのストランド材によってさらに環状金属コードを製造することができ、経済的である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、継続的な繰り返し負荷に対しても撚り緩みが生じず巻き付けた形状を維持することができる環状金属コード、無端金属ベルト及び環状金属コードの製造方法を提供することができる。したがって、本発明の環状金属コード及び無端金属ベルトを産業機械に用いれば、当該産業機械を耐久性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係る環状金属コードの斜視図である。
【図２】環状金属コードを示す径方向の断面斜視図である。
【図３】（ａ）は環状金属コードを示す径方向の断面図であり、（ｂ）は環状金属コードの側面図である。
【図４】環状金属コードの一部を透視して示す拡大斜視図である。
【図５】環状金属コードの製造に用いられる金属コードを示す径方向の断面斜視図である。
【図６】環状金属コードの製造に用いられる金属コードの一例を示す径方向の断面図である。
【図７】図５の金属コードから取り出したストランド材を示す斜視図である。
【図８】図７のストランド材から環状金属コードを形成していく一過程を示す概略図である。
【図９】ストランド材の始端部と終端部との巻き付けの仕方を示す拡大斜視図である。
【図１０】ストランド材の始端部と終端部との巻き付けの仕方を示す拡大斜視図である。
【図１１】ストランド材の始端部と終端部を中空部に収容する仕方を示す環状金属コードの正面図である。
【図１２】ストランド材の始端部と終端部を中空部に収容する仕方を示す環状金属コードの正面図である。
【図１３】本実施形態に係る無端金属ベルトの使用状態を示す斜視図である。
【図１４】環状金属コードの耐久試験装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００３５】
図１は本実施形態に係る環状金属コードの斜視図であり、図２は環状金属コードを示す径方向の断面斜視図であり、図３（ａ）は環状金属コードＣ１を示す径方向の断面図であり、同図（ｂ）は環状金属コードＣ１の側面図、図４は環状金属コードの一部を示す拡大斜視図である。
図１から図３に示すように、環状金属コードＣ１は、ストランド材を複数本用いて環状に撚り合わせてなるものであって、ストランド材として予め複数の金属素線が撚り合わされたストランド材１を用いている。
【００３６】
本実施形態の環状金属コードＣ１は、予め螺旋状にくせ付けされた１本のストランド材１を用意し、端末を除いた略１／８分の長さを環状にした状態で、残りの余長部をその環状部分に複数周回（５周）巻き付けて、さらに６周巻き付けられたストランド材１の内側の空間に両端の余長部１ａ，１ｂをそれぞれ１周分ずつ収容して形成されている。巻き付けの撚り方向は、例えばＺ撚である。この環状金属コードＣ１をストランド材１の径方向の断面で見ると、６本のストランド材１が円周に配置され、その内側に２本のストランド材１ａ，１ｂが収容された構造を有している。
【００３７】
各ストランド材１は、３本の金属素線１０がＳ撚方向で撚り合わされて（下撚りされて）ストランド材１０ａとされ、このストランド材１０ａを４本Ｓ撚方向で撚り合わされて（中撚りされて）構成されている。
金属素線１０は、例えば、炭素（Ｃ）を０．７質量％以上含む高炭素鋼ワイヤからなるものである。０．７０質量％以上のＣを含む材料を選定することで、金属素線１０をより破断強度に優れた鋼線とすることができる。また、金属素線１０の表面には、銅合金（例えば、真鍮）または亜鉛のめっき処理が施されていてもよい。なお、金属素線１０の材質は、前記のものに限られず、例えば、ピアノ線でもよい。
【００３８】
また、金属素線１０の直径は０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の範囲内である。
直径が０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下の金属素線１０でストランド材１を形成し、ストランド材１の直径型付け率を金属素線１０の直径に適した程度に調整することで、しなやかで適度な螺旋形状を有するストランド材１を得ることができる。よって、ストランド材１の巻き付けが容易となり、かつ巻き付け後の巻き緩みが生じにくくなる。環状金属コードＣ１とした状態でのストランド材１の直径型付け率は、１０１％以上とすることが好ましい。
【００３９】
なお、直径型付率は、環状金属コードＣ１の断面直径（１本のストランド材１が複数周回空隙部に嵌め入れられて６本のストランド材１が円周状に配置された断面の直径）をＤとし、型付けされたストランド材１の波高さ（自己径含む）をＨとすると、「直径型付率（％）＝Ｈ／Ｄ×１００」で表される。
【００４０】
ストランド材１同士は、Ｚ撚、つまりストランド材１を構成する金属素線１０の撚り方向とは逆方向に巻き付けられる。一方、ストランド材１自身は、金属素線１０をＳ撚したストランド材１０ａをさらにＳ撚した構成であるため、環状金属コードＣ１はＳ／Ｓ撚構造とＺ巻構造を組み合わせたものとなる。金属素線１０の撚り方向と、ストランド材１の巻き付け方向とが逆であると、環状金属コードＣ１の機械的特性に方向性が生じることが抑制されて捩れにくく、表面外観に凹凸の少ない環状金属コードＣ１を得ることができる。また、環状金属コードＣ１を環状方向に沿って回転させて使用する場合でも蛇行しにくくなる。
【００４１】
また、ストランド材１は、環状金属コードＣ１の外周に配置された６本の撚り合わせ中心軸に対して所定の巻き付け角度で巻き付けられている。このため、ストランド材１が乱れなく巻かれ、表面状態が略均一な環状金属コードＣ１を得ることができる。本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、Ｘ方向、すなわち環状金属コードＣ１の中心軸が延びる方向に対するストランド材１の巻き付け角度θは、４．５度以上１７．０度以下となっている。巻き付け角度θを４．５度以上とすることで、ストランド材１の巻き緩みが生じにくくなる。巻き付け角度θを１７．０度以下とすることで、ストランド材１の伸度が過度に大きくなることを防ぐことができる。つまり、ストランド材１の巻き付け角度θを４．５度以上１７．０度以下とすることで、適度な伸度を有し、かつしなやかな環状金属コードＣ１を得ることができる。
【００４２】
図４に示すように、ストランド材１の巻き付けの始端部（端末）１ａと巻き付けの終端部（端末）１ｂとは、環状金属コードＣ１の環状の円弧の外周側で、同一周回部分で交差されて互いに巻き付けるように結ばれた後（巻き付け箇所１ｃ）、両端末を引っ張ることで、巻き付け箇所１ｃがその両側の周回のストランド材１同士の間から、環状金属コードＣ１の中心に形成されている中空部Ｃ１ａ（図３（ａ）参照）内へ落とし込まれて固定されている。巻き付け箇所１ｃは、周回されているストランド材１の間から急角度で中空部Ｃ１ａに入り込み、周囲に螺旋状に巻かれたストランド材１との接触抵抗が大きくなって強力に保持され、抜けが確実に防止されている。
【００４３】
ストランド材１における金属素線１０同士の撚り方向と、始端部１ａと終端部１ｂとが交差された巻き付け箇所１ｃの巻き付け方向とを、同方向としている。本実施形態では、巻き付け箇所１ｃの巻き付け方向をＳ方向としている。これにより、巻き付け箇所１ｃで金属素線１０同士の撚りが戻ることを防ぎ、巻き付け箇所１ｃの巻き付け状態を安定して維持することができる。
【００４４】
巻き付けの始端部１ａ及び終端部１ｂにおいて、巻き付け箇所１ｃからさらに端末側の余長部は、周囲に螺旋状に巻かれたストランド材１同士の間から環状の中空部Ｃ１ａ内に差し込まれて収容されている。そして、中空部Ｃ１ａに始端部１ａ及び終端部１ｂを収容する長さを環状金属コードＣ１の環状の１周分より長くしている。始端部１ａ及び終端部１ｂを収容する長さが１周分より長いと、中空部Ｃ１ａ内で始端部１ａ及び終端部１ｂが重なる部分が形成され、それにより接触抵抗が増加してさらに巻き付け状態が維持されやすくなる。
【００４５】
また、始端部１ａ及び終端部１ｂは、直線化して伸ばした後、中空部Ｃ１ａに挿し入れられている。これにより、始端部１ａ及び終端部１ｂを比較的容易に中空部Ｃ１ａに収容し、固定することができる。
【００４６】
なお、断面で見て中空部Ｃ１ａにストランド材１が２本入る箇所が形成されるので、ストランド材１の直径Ｄｓに対して中空部Ｃ１ａの内径Ｄｉが小さすぎると、繰り返し引っ張り曲げを受けた場合に中空部Ｃ１ａを囲む外側の６本のストランド材１同士の間から、中空部Ｃ１ａに収容された始端部１ａ及び終端部１ｂがはみ出してしまうおそれがある。そのため、「Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７」の関係を満足するように規定して、始端部１ａ及び終端部１ｂが外にはみ出さないようにしている。なお、ストランド材１に対する始端部１ａ及び終端部１ｂの接触抵抗を向上させる為には、中空部Ｃ１ａの内径Ｄｉは適度に小さくすることが望ましい。例えば、「１．５５≧Ｄｉ／Ｄｓ」であるとよい。
【００４７】
また、本実施形態の環状金属コードＣ１は、ストランド材１の始端部１ａ及び終端部１ｂが、合わせて環状の２周分以上に亘って中空部Ｃ１ａに収容されている。すなわち、中空部Ｃ１ａの全体に亘ってストランド材１が２本分（始端部１ａと終端部１ｂが１本ずつ）収容されるので、ストランド材１同士の接触抵抗をさらに大きくすることができ、中空部Ｃ１ａから始端部１ａ及び終端部１ｂが抜けることを防止できる。
【００４８】
さらに、ストランド材１の始端部１ａ及び終端部１ｂは、中空部Ｃ１ａにおいて環状の２周以降の部分が、環状の１周目の部分の周囲に螺旋状に巻き付けられている。すなわち、図４に示すように中空部Ｃ１ａにおいて始端部１ａ及び終端部１ｂが螺旋状に巻き付けられるので、さらに接触抵抗を大きくでき、中空部Ｃ１ａから始端部１ａ及び終端部１ｂが抜けることをより確実に防止できる。
【００４９】
中空部Ｃ１ａにおける始端部１ａ及び終端部１ｂの巻き付けの螺旋方向は、中空部Ｃ１ａの外周に位置するストランド材１同士の巻き付け方向に沿った方向である。すなわち、ストランド材１の金属素線同士の撚り方向と中空部Ｃ１ａにおける始端部１ａと終端部１ｂとの巻き付け方向が逆になる。これにより、環状金属コードの機械的特性に方向性が生じることを抑制し、環状金属コードを環状方向に沿って回転させて使用する場合でも蛇行しにくくなる。
【００５０】
なお、環状金属コードＣ１は、例えば、減圧環境下にて、約２８０℃で１０分間、焼鈍処理を施しても良い。
また、環状金属コードＣ１の環状方向全域に亘って、ストランド材１同士が接触する境目には接着系樹脂が塗布されていてもよい。これにより、ストランド材１同士をその接触抵抗だけでなく樹脂の接着力によっても移動しないように保持できるため、さらに撚り緩みが生じにくくなり、形状が安定する。接着系樹脂は、硬化後も環状金属コードＣ１の弾性変形に対応して伸縮可能な材質を使用する。
【００５１】
続いて、環状金属コードＣ１の製造方法について説明する。
図５は、環状金属コードＣ１を製造するために用意された金属コードを示す径方向の断面斜視図である。
図５に示すように、金属コード（原コード）２０は、Ｓ撚した金属素線１０からなるストランド材１０ａをＳ撚にて撚り合わせて（下撚りして）なる６本のストランド材（側ストランド材）１を、コアのない中心を囲むように撚り合せた（上撚りした）撚線構造を有している。上撚り方向はＺ撚である。６本のストランド材（側ストランド材）１を、コア材の周囲に撚り合せてもよい。
【００５２】
金属コード２０の側線としてのストランド材１は、環状金属コードＣ１を構成するために用いられる。これら６本のストランド材１は、撚り合わせて金属コード２０とする際、ストランド材１を構成する金属素線１０の直径に応じた直径型付け率にてそれぞれ螺旋状の型付けを施しておく。
【００５３】
金属素線１０の直径が０．０３ｍｍ以上０．１４ｍｍ以下である場合、可能な限り線径を細くして、ストランド材をしなやかなものとすることができる。その場合にはストランド材１の剛性が低くなるので、ストランド材１の直径型付け率を大きくすることができるが、その反面、撚り合わせの際などに張力がかかると型付けが元に戻りやすい。型付けは、例えば千鳥配列された円筒ピンの間を通過させることにより行うので、型付けが戻りやすいことを見越して無理に直径型付け率を大きくすると、円筒ピンとストランド材１との摩擦力が大きくなり、型付けされた状態のストランド材１の真直性が維持できなくなる。そのようなストランド材１を用いて環状金属コードＣ１を作製してもストランド材１同士の撚り合わせが安定せず、好ましくない。金属素線１０の直径が０．１４ｍｍ以下である場合には、金属コード２０を作製する際に、ストランド材１の螺旋波付け高さの絶対値を大きくするため、図６に示すようにコアストランド（コア材）の直径Ｄ２をストランド材１の直径Ｄ３より増径し、その分、ストランド材（側ストランド材）１の本数を環状金属コード化した時より少なくとも１本増やして（図６では２本増やしている）、ストランド材１の直径型付け率を９１％以下とすることで、真直性を維持しやすくし、型付けが戻りにくくしている。また、直径型付け率を７０％以上とすることで、ストランド材１の内１本を環状にして螺旋状の空隙部に余長部を所定周回数嵌め入れる際に、嵌め入れにくくならない程度の螺旋形状を確保している。
このようなことから、金属素線１０の直径が０．０３ｍｍ以上０．１４ｍｍ以下である場合では、金属コード２０の作製においては、使用するコア材を増径し、ストランド材１の本数を増やした上で、付与するストランド材１の直径型付け率を８０％前後に設定することが好ましい。これにより、図６の金属コード２０を解撚してストランド材１を取り出すと、ストランド材１の螺旋波付け高さ（自己径含む）が、環状金属コードＣ１の断面直径を越える程度になる。
【００５４】
金属素線１０の直径が０．１５ｍｍ以上である場合、ストランド材１の剛性を良好に維持することができ、環状金属コードＣ１を変形に耐え得るものとすることができる。また、金属素線１０の直径が０．３０ｍｍ以下であるので、ストランド材１の剛性が過度に大きくならずにすむ。したがって、環状金属コードＣ１は、繰り返し曲げ応力による疲労破断を生じにくくすることができる。
【００５５】
金属素線１０の直径が０．１５ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下である場合、金属コード２０の作製においては、比較的型付けを施しやすいため、ストランド材１の直径型付け率を１００％超にし易く、環状金属コード化した時に「Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７」の条件を得易い。
【００５６】
なお、金属コード２０におけるストランド材１の本数は、環状金属コードＣ１の用途に応じて金属素線径を含めたストランド材１の撚り構造と環状金属コードＣ１に必要なストランド材１の本数を決定し、環状金属コードＣ１に供されるストランド材１の直径型付け率から決められる。金属素線径が比較的細く、直径型付け率を大きくできない場合には、使用するコア材を増径するのに加え、金属コード２０の側線のストランド材１の本数を、環状金属コードＣ１に必要なストランド材１の周回数より多くする。金属素線径が比較的太く、直径型付け率を大きくできる場合には、金属コード２０の側線のストランド材１の本数を、環状金属コードＣ１に必要なストランド材１の周回数と同数か、または周回数より少なくする。環状金属コードＣ１とした状態でのストランド材１の直径型付け率が、１０１％以上となるように調整することが好ましい。
【００５７】
このような金属コード２０を解撚して、各ストランド材１に分け、これらストランド材１の１本を用いて１つの環状金属コードＣ１を製造する。
なお、金属コード２０のコア材は環状金属コードＣ１の製造に使用しない。そのため、コア材として、コアストランド２の代わりに同じ径の軟鋼材のモノフィラメントを１本用いてもよい。
【００５８】
そして、上記のように金属コード２０から取り出した１本のストランド材１は、図７に示すように、他のストランド材１が存在していた箇所に螺旋状の空隙部５が形成されている。この空隙部５は、金属コード２０の中心の中空部（コア材を有する場合はコア材の部分）及び他の５本のストランド材１の断面積の合計の断面積を有している。
【００５９】
次いで、図８に示すように、ストランド材１の長さの略１／８分の長さを環状にして、その環状部分１ｄにおける螺旋状の空隙部５にストランド材１の余長部１ｅを嵌め入れて、複数周回（５周）環状に巻き付けていく。ストランド材１における空隙部５は、その断面積が金属コード２０の中心の中空部（コア材を有する場合はコア材の部分）及び５本のストランド材１の断面積の合計であり、５周環状に巻き付けられるストランド材１の余長部１ｅが空隙部５に嵌め入れられ、巻き付けられたストランド材１の隣り合う余長部１ｅ同士が径方向に密着された状態となる。これにより、ストランド材１の全長に亘ってストランド材１同士が拘束されるため、繰り返し荷重が加わっても撚り緩みが生じにくい。また、ストランド材１同士の接触抵抗によって巻き付け状態が維持されるため、ストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂの端末処理を簡素なものにすることができる。このように本実施形態によれば、継続的な繰り返し負荷に対してもストランド材１の撚り緩みが生じず、ストランド材１を巻き付けた形状を維持することができる環状金属コードＣ１を容易に製造することができる。
【００６０】
また、ストランド材１の直径型付け率を金属素線１０の直径に合わせて調整しておき、ストランド材１が６周回環状に巻き付けられた状態で、ストランド材１の直径Ｄｓと中空部Ｃ１ａの内径Ｄｉとの関係が「Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７」となるようにする。それにより、この後の工程で始端部１ａと終端部１ｂを合わせて環状の１周分より長く中空部Ｃ１ａに収容しても、始端部１ａ及び終端部１ｂが外にはみ出すことがなくなる。
【００６１】
また、ストランド材１が単線ではなく、複数の金属素線１０同士を撚り合わせた線材であるため、ストランド材１表面の凹凸によりストランド材１同士の接触抵抗も大きくなるので、撚り緩みがさらに生じにくくなる。また、環状金属コードＣ１の柔軟性が向上し、外力に対して均一負荷となりやすいので破断強度の低下を抑制できる。
【００６２】
また、ストランド材１は、金属コード２０の状態でＺ撚方向の螺旋状の型付けが施されている。そのためストランド材１同士は、Ｚ撚、つまりストランド材１を構成する金属素線１０の撚り方向（Ｓ／Ｓ撚構造）とは逆方向に巻き付けられる。すなわち、環状金属コードＣ１はＳ／Ｓ撚構造とＺ巻構造を組み合わせたものとなる。金属素線１０の撚り方向と、ストランド材１の巻き付け方向とが逆であるため、環状金属コードＣ１の機械的特性に方向性が生じることが抑制されて捩れにくく、表面外観に凹凸の少ない環状金属コードＣ１を得ることができる。また、環状金属コードＣ１を環状方向に沿って回転させて使用する場合でも蛇行しにくくなる。
【００６３】
環状に巻き付けを行った後、ストランド材１の始端部１ａ及び終端部１ｂを、図９に示すように、同一周回上で環状の円弧の外周側に引き出す。これらの始端部１ａ及び終端部１ｂの長さは、合わせて環状金属コードＣ１の環状１周分より長くなるようにする。そして、始端部１ａ及び終端部１ｂを直線化して伸ばし、これら始端部１ａ及び終端部１ｂの端部を電気溶断する。このようにすると、これら始端部１ａ及び終端部１ｂの末端において金属素線１０がばらけるのを防止することができる。
【００６４】
そして、図１０に示すように、これらの始端部１ａ及び終端部１ｂを交差させて互いに巻き付けて結ぶ。この巻き付け方向は、ストランド材１における金属素線１０同士の撚り方向と、同方向とするとよい。本実施形態では、巻き付け方向をＳ方向としている。これにより、巻き付けた箇所で金属素線１０同士の撚りが戻ることを防ぎ、巻き付け箇所の巻き付け状態を安定して維持することができる。
【００６５】
始端部１ａ及び終端部１ｂを交差させて互いに巻き付けた後、始端部１ａ及び終端部１ｂの余長同士を引っ張る。このようにすると、巻き付けた箇所を直線化させる力が作用し、図４に示したように、その巻き付け箇所１ｃがストランド材１同士の間から中空部Ｃ１ａに入り込む。これにより、巻き付け箇所１ｃが周囲のストランド材１との接触抵抗により固定される。また、巻き付け箇所がストランド材１同士の間から中空部Ｃ１ａに入り込むので、ストランド材１の始端部１ａ及び終端部１ｂを巻き付けた箇所が環状金属コードＣ１の外周に凸状に残ることがない。両端末の巻き付け箇所が凸状に残っていると、繰り返し曲げのかかる使用状態ではそこに負荷が集中して耐久性が低下するなどの不具合が生じるおそれがあるが、この環状金属コードＣ１では外周に凸部が存在しないので、そのような不具合は発生せず、環状方向に均一な特性を有し耐久性が良好である。
【００６６】
また、巻き付け箇所１ｃの巻き付け回数は、１回でも構わないが、２回以上であると周回されているストランド材１の間から巻き付け箇所１ｃが急角度で中空部Ｃ１ａに入り込み、周囲に螺旋状に巻かれたストランド材１との接触抵抗が大きくなって強力に保持され、抜けが確実に防止される。
【００６７】
巻き付け箇所１ｃを中空部Ｃ１ａに落とし込んだ後、図１１に示すように、ストランド材１同士の間から外に出ている両端末の余長を、そのストランド材１同士の隙間に沿って巻き付けつつ環状に沿って移動させながら、中空部Ｃ１ａに押し込んでいく。このとき、始端部１ａ及び終端部１ｂは、引き伸ばして略直線化されているので、隙間への挿し込みを容易に行うことができる。そして、このようにストランド材１同士の隙間へ始端部１ａ及び終端部１ｂを挿し込むと、始端部１ａ及び終端部１ｂが６本のストランド材１の中心に形成されている中空部Ｃ１ａ内に挿し入れられる。
【００６８】
そして、両端末１ａ，１ｂを巻き付け箇所１ｃから環状の１周分まで（例えば両端末１ａ，１ｂをそれぞれ半周分ずつ）中空部Ｃ１ａに押し込んでいくと、図１２に示した状態となる。図１２の状態では、両端末１ａ，１ｂが合わせて１周分だけ中空部Ｃ１ａに収容されており、すなわち巻き付け箇所１ｃを除き環状の全周に亘って中空部Ｃ１ａにストランド材１が１本収容されている。
【００６９】
両端末１ａ，１ｂは、巻き付け箇所１ｃから環状の１周分より長く中空部Ｃ１ａに収容する。つまり、図１２の状態から、さらに両端末１ａ，１ｂの余長をストランド材１同士の隙間に沿って巻き付けつつ環状に沿って移動させながら、中空部Ｃ１ａに押し込んでいく。本実施形態ではストランド材１同士の隙間がＺ方向の螺旋状であり、両端末１ａ，１ｂもＺ方向の螺旋状に中空部Ｃ１ａに押し込まれる。したがって、このとき中空部Ｃ１ａに押し込まれる両端末１ａ，１ｂは、既に中空部Ｃ１ａに収容されている両端末１ａ，１ｂのストランド材１に対して、Ｚ方向の螺旋状に巻き付けられながら中空部Ｃ１ａに収容されていく。そして、本実施形態では両端末１ａ，１ｂが合わせて２周分だけ中空部Ｃ１ａに収容されるようにする。これにより、両端末１ａ，１ｂの末端部分は、図４に示すように巻き付け箇所１ｃまで到達することになる。そして、中空部Ｃ１ａに挿し入れられたストランド材１の始端部１ａ及び終端部１ｂが周囲のストランド材１との間で大きな接触抵抗により保持され、両端末の抜けが確実に防止される。
【００７０】
その後、この環状金属コードＣ１を、例えば、減圧環境下にて、約２８０℃で１０分間、焼鈍処理を施す。このようにすると、環状金属コードＣ１の撚り合わせ時（下撚、上撚）に発生する歪を除去することができ、これにより、環状金属コードＣ１の一層の耐疲労性の向上が期待できる。
【００７１】
このように製造された環状金属コードＣ１は、中空部Ｃ１ａへストランド材１の両端末１ａ，１ｂを挿し入れることにより、両端末１ａ，１ｂ表面と螺旋状に周回させたストランド材１の内側表面との接触抵抗が付加され、強固に固定することができる。そして、中空部Ｃ１ａにストランド材１を収容する長さを環状の１周分より長くしているので、中空部Ｃ１ａ内でストランド材１が重なる部分が形成され、それにより接触抵抗が増加してさらに巻き付け状態が維持されやすくなる。
また、ストランド材１の直径Ｄｓと中空部Ｃ１ａの内径Ｄｉとの関係が「Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７」となるようにストランド材１の直径型付け率や環状にする巻き付け周回数を調整して製造するので、繰り返し引っ張り曲げを受けた場合でも中空部Ｃ１ａを囲む外側の６本のストランド材１同士の間から、中空部Ｃ１ａに収容された始端部１ａ及び終端部１ｂがはみ出すことが防がれる。
【００７２】
また、上記実施形態では、金属コード２０を構成する６本のストランド材１の内の１本のストランド材１を用いて環状金属コードＣ１を製造したが、残りの５本のそれぞれのストランド材１についても同様に、前述したように、環状にしつつ空隙部５に、余長部１ｅを嵌め入れて巻き付けて環状として、中空部Ｃ１ａの内径Ｄｉと、ストランド材１の直径Ｄｓとの関係「Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７」を満足させて、ストランド材１の両端末を、合わせて環状の１周分より長く中空部Ｃ１ａに収容し、環状金属コードＣ１を製造するとよい。これにより、経済性を高めることができる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、断面におけるストランド材１の本数が６本の場合を例示して説明したが、断面におけるストランド材１は、６本に限定されない。ストランド材１の構成も、適宜変更可能である。
【００７４】
次に、上述した構成を有する環状金属コードＣ１を備える無端金属ベルトの一例について説明する。図１３は本実施形態に係る無端金属ベルトの使用状態を示す模式的な斜視図である。
【００７５】
無端金属ベルトＢ１は、例えば図１３に示されるような、精密機器やその他の産業機械で使用されている減速機３０用に用いられる。無端金属ベルトＢ１は、並行して配列された３本の環状金属コードＣ１からなり、小径の駆動側プーリ３２と大径の被駆動側プーリ３４との間の動力伝達を担っている。駆動側プーリ３２の回転中心には、駆動用モータ３６の駆動軸が接続されている。駆動側プーリ３２及び被駆動側プーリ３４の外周には各環状金属コードＣ１を安定的に掛け渡すための円周溝が形成され、無端金属ベルトＢ１を駆動側プーリ３２及び被駆動側プーリ３４に掛け渡すことにより、駆動側プーリ３２の回転力が無端金属ベルトＢ１を介して被駆動側プーリ３４に伝達される。その際、駆動側プーリ３２の回転速度は被駆動側プーリ３４にて減速され、駆動側プーリ３２のトルクは被駆動側プーリ３４にて増大される。被駆動側プーリ３４は、例えば図示せぬ他のプーリ等に軸接続され、動力を伝達する。
【００７６】
環状金属コードＣ１は、先に述べたように破断強度が非常に大きい。また、１本のストランド材１が、環状にされつつ空隙部５に余長部１ｅが嵌め入れられて巻き付けられ、端末を中空部Ｃ１ａに収容されて環状とされているので、外周に凸部が存在せず、プーリ３２，３４に巻回することにより、環状金属コードＣ１自体の自転がなくされる。つまり、自転が生じないので、疲労を抑制することができ、また、中空部Ｃ１ａに収容されたストランド材１の抜けが生じることがなく、環状金属コードＣ１におけるストランド材１の巻き付けの緩みが生じず、耐久性が良好である。
なお、焼鈍処理を施した場合では、ストランド材１の撚り合わせ時の加工歪を除去することができ、さらに耐久性を高めることができる。
【００７７】
また、本実施形態の無端金属ベルトＢ１において、駆動側プーリ３２及び被駆動側プーリ３４に環状金属コードＣ１がそれぞれ３本ずつ掛け渡される形態としたが、掛け渡される環状金属コードＣ１の本数はこれに限られない。求められる駆動力またはベルト張力に応じて、環状金属コードＣ１の本数を調整することが可能である。
【００７８】
また、本実施形態は、環状金属コードを、減速機において動力を伝達する無端金属ベルトに適用したものであるが、本発明の環状金属コードは、減速機以外で使用される無端金属ベルトにも適用することができる。例えば、プリンタをはじめとする印刷機において紙送りローラ間の動力伝達を担う無端金属ベルト、一軸ロボットの直行駆動を担う無端金属ベルト、Ｘ−Ｙテーブル機構の駆動や三次元のキャリッジ駆動を担う無端金属ベルト、光学機器や検査機、あるいは測定器内において精密駆動を担う無端金属ベルト、自動車の無段変速機における駆動側プーリ及び被駆動側プーリの間の動力伝達を担う無端金属ベルト等に適用可能である。
【実施例】
【００７９】
次に、本発明に係る環状金属コードの実施例について説明する。
ストランド材の金属素線径や撚り構造の異なる複数種類の環状金属コードについて、ストランド材の環状の巻き付け中心に形成される中空部の内径Ｄｉとストランド材の直径Ｄｓとの比率を変更して、耐久試験に供した。それにより、繰り返し引っ張り曲げを受けても、中空部を囲む外側のストランド材同士の間から、中空部に収容されたストランド材がはみ出さない条件を検討した。
【００８０】
（１−１）６×４×３×０．１５０の環状金属コード
（ストランド材の作製）
スチールコード用途の直径０．９０ｍｍのブラスめっき鋼線を直径０．１５０ｍｍまで伸線加工した金属素線を３リールに巻き取り、バンチャー型撚線機を用いて７．５ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて撚り合わせる。この３×０．１５０の線材を４リールに所定量巻き取り、再度サプライしてバンチャー型撚線機を用いて６．５ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて撚り合わせる。なお、バンチ撚りの場合、プレフォーム装置を使用しなくても９３％前後の直径型付け率になるように調整できる。このストランド材を所定量巻き取ったリールを６リール用意する。
（原コードの作製）
上記の６本のストランド材を、７本撚りができるチューブラー型撚線機を用いて１３．０ｍｍの撚りピッチでＺ撚りにて所定量上撚りして、６×４×３×０．１５０の原コードとする。なお、プレフォーム装置を用いて事前に９３％〜１１７％の直径型付け率の範囲で実施例、比較例を含めて７種類の原コードを作製する。
（原コードの解撚）
上撚りした原コードを、余長分も含めて環状金属コードの環状径（層心径：Ｄ１）の約２６倍（（Ｄ１）π×（Ｎ＋２）＋α）の長さで切断した後、全長にわたって解撚し、各ストランド材毎に分離する。Ｎは環状コード化するときの側ストランド材巻き付け周回数である。
（環状金属コード化）
分離した６本の側ストランド材の内の１本を使用して、例えば、直径２００ｍｍの環状径を形成し、その後、５周回移動させて他の５本のストランド材が抜けた螺旋状の空隙部に余長部を嵌め込んで環状コード化する。
その後、ストランド材の始端部及び余長終端部を必要な長さ（環状の周長の略１周分ずつ）だけ残して再切断し、始端部及び余長終端部のオーバーラップする螺旋形状を出来るだけ真直化して、端部同士が交差した箇所でどちらか一方を他方に２回巻き付けて引っ張り、巻き付け箇所をストランド材同士の間から中空部に入れ込む。その後、始端部及び余長終端部を環状の周長の略半分ずつ中空部に挿し入れて中空部に合わせて１周分収容した後、引き続き環状の周長の略半分ずつを１周目に対して１５周回巻き付けながら中空部に挿し入れ、それを端末処理とした。
【００８１】
このようにして作製した６×４×３×０．１５０の環状金属コードを、実施例１〜４及び比較例１〜３とする。
実施例１〜４及び比較例１〜３における、原コードの撚り構成及びサイズ、原コード径に対する使用ストランド材の直径型付け率、環状金属コード化して両端末を中空部に収容する前の中空部内径、中空部内径Ｄｉとストランド材直径Ｄｓとの比率、を次表に示す。なお、中空部内径Ｄｉは、コード外径及びストランド材外径を万能投影機で２方向測定し、両者の差から算出した。
【表１】
2011202321.tif 000003
【００８２】
（１−２）６×７×７×０．０８０の環状金属コード
（金属素線の作製）
スチールコード用途の直径３．８ｍｍの線材を酸洗皮膜処理した後、乾式伸線機により直径１．８ｍｍまで伸線加工し、加熱、パテンチング、酸洗皮膜処理を行った後、再度乾式伸線機により直径０．５５ｍｍまで伸線加工する。これを再加熱、パテンチング、酸洗、水洗した後、ブラスめっき（銅めっき、亜鉛めっき後、加熱拡散により合金化）して直径０．５５ｍｍのブラスめっき鋼線とする。これを湿式伸線機により直径０．０８ｍｍまで伸線加工して金属素線（側ストランド材用）とする。また、直径０．５５ｍｍのブラスめっき鋼線を湿式伸線機により直径０．１４５ｍｍまで伸線加工して金属素線（コアストランド材用）とする。
（側ストランド材の作製）
直径０．０８ｍｍの金属素線を、７本撚り（１＋６の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて３．０ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて下撚り（子撚り）する。このとき、プレフォーム装置により事前に８７％前後の直径型付け率になるように調整する。このストランド材を所定量巻き取ったリールを７リール用意する。
子撚りした７本撚りのストランド材を用いて、７本撚り（１＋６の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて９．０ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて中撚り（親撚り）する。このとき、プレフォーム装置により事前に８７％前後の直径型付け率になるように調整する。このストランド材を所定量巻き取ったリールを８リール用意する。
（コアストランド材の作製）
環状金属コードには使用されないので、直径０．１４５ｍｍの金属素線を、７本撚り（１＋６の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて４．５ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて下撚り（子撚り）する。このとき、プレフォーム装置により事前に９０％前後の直径型付け率になるように調整する。このストランド材を所定量巻き取ったリールを７リール用意する。
子撚りした７本撚りのストランド材を用いて、７本撚り（１＋６の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて１４．０ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて下撚り（親撚り）する。このとき、プレフォーム装置により事前に９０％前後の直径型付け率になるように調整する。このストランド材を所定量巻き取ったリールを１リール用意する。
（原コードの作製）
上記のコアストランド材（親撚り）１リールと側ストランド材（親撚り）８リールを用いて９本撚り（１＋８の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて２２．０ｍｍの撚りピッチでＺ撚りにて所定量上撚りして、１×７×７×０．１４５＋８×７×７×０．０８の原コードとする。なお、プレフォーム装置を用いて事前に８９％前後の直径型付け率に調整する。
（原コードの解撚）
上撚りした金属コードを、余長分も含めて必要な環状金属コードの環状径（層心径：Ｄ１）の約２６倍（（Ｄ１）π×（Ｎ＋２）＋α）の長さで切断した後、全長にわたって解撚し、各ストランド材毎に分離する。Ｎは環状コード化するときの側ストランド材巻き付け周回数である。
（環状金属コードの作製）
原コードから分離した８本の側ストランド材の内の１本を使用して、例えば、直径２００ｍｍの環状径を形成し、その後、５周回巻回移動させて他の７本の側ストランド材が抜けた螺旋状の空隙部に余長部を嵌め込んで断面にて６本のストランド材を有する環状金属コードとする。
その後、ストランド材の始端部及び余長終端部を必要な長さ（環状の周長の略１周分ずつ）だけ残して再切断し、始端部及び余長終端部のオーバーラップする螺旋形状を出来るだけ真直化して、端部同士が交差した箇所でどちらか一方を他方に２回巻き付けて引っ張り、巻き付け箇所をストランド材同士の間から中空部に入れ込む。その後、始端部及び余長終端部を環状の周長の略半分ずつ中空部に挿し入れて中空部に合わせて１周分収容した後、引き続き環状の周長の略半分ずつを１周目に対して１５周回巻き付けながら中空部に挿し入れ、それを端末処理とした。
【００８３】
このようにして作製した６×７×７×０．０８０の環状金属コードを、実施例６とする。また、原コードの構成を変更して６×７×７×０．０８０の環状金属コードを作製したものを、実施例５及び比較例４，５とする。
実施例５，６及び比較例４，５における、原コードの撚り構成及びサイズ、原コード径に対する使用ストランド材の直径型付け率、環状金属コード化して両端末を中空部に収容する前の中空部内径、中空部内径Ｄｉとストランド材直径Ｄｓとの比率、を次表に示す。
【表２】
2011202321.tif 000004
【００８４】
（１−３）６×７×７×０．０６０の環状金属コード
（金属素線の作製）
スチールコード用途の直径３．８ｍｍの線材を酸洗皮膜処理した後、乾式伸線機により直径１．４ｍｍまで伸線加工し、加熱、パテンチング、酸洗皮膜処理を行った後、再度乾式伸線機により直径０．４０ｍｍまで伸線加工する。これを再加熱、パテンチング、酸洗、水洗した後、ブラスめっき（銅めっき、亜鉛めっき後、加熱拡散により合金化）して直径０．４０ｍｍのブラスめっき鋼線とする。これを湿式伸線機により直径０．０６ｍｍまで伸線加工して金属素線（側ストランド材用）とする。また、前記（１−２）にて作製した直径０．５５ｍｍのブラスめっき鋼線を湿式伸線機により直径０．１３ｍｍまで伸線加工して金属素線（コアストランド材用）とする。
（側ストランド材の作製）
直径０．０６ｍｍの金属素線を、７本撚り（１＋６の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて２．５ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて下撚り（子撚り）する。このとき、プレフォーム装置により事前に８０％前後の直径型付け率になるように調整する。このストランド材を所定量巻き取ったリールを７リール用意する。
子撚りした７本撚りのストランド材を用いて、７本撚り（１＋６の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて７．０ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて中撚り（親撚り）する。このとき、プレフォーム装置により事前に８０％前後の直径型付け率になるように調整する。このストランド材を所定量巻き取ったリールを９リール用意する。
（コアストランド材の作製）
環状金属コードには使用されないので、直径０．１３ｍｍの金属素線を、７本撚り（１＋６の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて５．０ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて下撚り（子撚り）する。このとき、プレフォーム装置により事前に９０％前後の直径型付け率になるように調整する。このストランド材を所定量巻き取ったリールを７リール用意する。
子撚りした７本撚りのストランド材を用いて、７本撚り（１＋６の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて１１．５ｍｍの撚りピッチでＳ撚りにて中撚り（親撚り）する。このとき、プレフォーム装置により事前に９０％前後の直径型付け率になるように調整する。このストランド材を所定量巻き取ったリールを１リール用意する。
（原コードの作製）
上記のコアストランド材（親撚り）１リールと側ストランド材（親撚り）９リールを用いて１０本撚り（１＋９の構成）ができるチューブラー型撚線機を用いて２０．０ｍｍの撚りピッチでＺ撚りにて所定量上撚りして、１×７×７×０．１３＋９×７×７×０．０６の原コードとする。なお、プレフォーム装置を用いて事前に８０％前後の直径型付け率に調整する。
（原コードの解撚）
上撚りした金属コードを、余長分も含めて必要な環状金属コードの環状径（層心径：Ｄ１）の約２６倍（（Ｄ１）π×（Ｎ＋２）＋α）の長さで切断した後、全長にわたって解撚し、各ストランド材毎に分離する。Ｎは環状コード化するときの側ストランド材巻き付け周回数である。
（環状金属コードの作製）
原コードから分離した９本の側ストランド材の内の１本を使用して、例えば、直径２００ｍｍの環状径を形成し、その後、５周回巻回移動させて他の８本の側ストランド材が抜けた螺旋状の空隙部に余長部を嵌め込んで断面にて６本のストランド材を有する環状金属コードとする。
その後、ストランド材の始端部及び余長終端部を必要な長さ（環状の周長の略１周分ずつ）だけ残して再切断し、始端部及び余長終端部のオーバーラップする螺旋形状を出来るだけ真直化して、端部同士が交差した箇所でどちらか一方を他方に２回巻き付けて引っ張り、巻き付け箇所をストランド材同士の間から中空部に入れ込む。その後、始端部及び余長終端部を環状の周長の略半分ずつ中空部に挿し入れて中空部に合わせて１周分収容した後、引き続き環状の周長の略半分ずつを１周目に対して１５周回巻き付けながら中空部に挿し入れ、それを端末処理とした。
【００８５】
このようにして作製した６×７×７×０．０６０の環状金属コードを、実施例８とする。また、原コードの構成を変更して６×７×７×０．０６０の環状金属コードを作製したものを、実施例７及び比較例６〜８とする。
実施例７，８及び比較例６〜８における、原コードの撚り構成及びサイズ、原コード径に対する使用ストランド材の直径型付け率、環状金属コード化して両端末を中空部に収容する前の中空部内径、中空部内径Ｄｉとストランド材直径Ｄｓとの比率、を次表に示す。
【表３】
2011202321.tif 000005
【００８６】
（２）耐久試験
（２−１）耐久試験装置
図１４に耐久試験装置を示す。図１４に示すように、耐久性試験装置は、駆動モータ５１によって回転される駆動プーリ５２と、この駆動プーリ５２に対して水平方向へ接離可能に支持された従動プーリ５３と、従動プーリ５３を駆動プーリ５２から離間させる方向へ荷重を付与する張力付加部５４とを備える。上記（１−１）の環状金属コードを試験する際の駆動プーリ５２及び従動プーリ５３の直径は、３８．８ｍｍ（架けた環状金属コードの中心で直径４０．０ｍｍ）とした。上記（１−２）の環状金属コードを試験する際の駆動プーリ５２及び従動プーリ５３の直径は、２３．９ｍｍ（架けた環状金属コードの中心で直径２５．０ｍｍ）とした。上記（１−３）の環状金属コードを試験する際の駆動プーリ５２及び従動プーリ５３の直径は、１９．２ｍｍ（架けた環状金属コードの中心で直径２０．０ｍｍ）とした。
【００８７】
張力付加部５４は、従動プーリ５３にロープ５５を介して取り付けられた錘５６と、ロープ５５が掛けられた滑車５７とを有し、錘５６の荷重によって従動プーリ５３が駆動プーリ５２から離間される。そして、この張力付加部５４では、錘５６の重さを調整し、付加張力は、上記（１−１）の環状金属コードでは１７．５ｋｇ（コードの強度の５％前後）として、上記（１−２）の環状金属コードでは１９．５ｋｇ（コードの強度の５％前後）として、上記（１−３）の環状金属コードでは１１．５ｋｇ（コードの強度の５％前後）とした。なお、ストランド材の巻き付けを計７周回とした実施例３，４，６，８では、錘５６の重さを６周回の例に対して７／６倍とした。
【００８８】
（２−２）耐久試験方法
上記の耐久性試験装置の駆動プーリ５２と従動プーリ５３とに、各環状金属コードを巻き掛けて駆動プーリ５２を３５００ｒｐｍにて回転させ、環状金属コードに繰り返し引っ張り曲げ応力をかけ、環状金属コードの切断、弛み、ワイヤー（素線）の切れ等の不具合の発生の有無及び不具合発生までの耐久回数（換算回数）を調べて評価した。また、中空部に収容したストランド材の端末が外側に飛び出すか否かを調べた。
【００８９】
（３−３）耐久試験結果
（１−１）の環状金属コードにおける耐久試験結果を、次表に示す。
【００９０】
【表４】
2011202321.tif 000006
【００９１】
表４に示すように、実施例１〜４では、耐え得る繰り返し引っ張り曲げ回数が極めて多くなり、ストランド材の始端部及び終端部の飛び出しもなかった。
これに対して、比較例１〜３では、耐え得る繰り返し引っ張り曲げ回数が少なく、ストランド材の始端部及び終端部の飛び出しが生じた。
【００９２】
次いで、（１−２）の環状金属コードにおける耐久試験結果を、次表に示す。
【００９３】
【表５】
2011202321.tif 000007
【００９４】
表５に示すように、実施例５，６では、耐え得る繰り返し引っ張り曲げ回数が極めて多くなり、ストランド材の始端部及び終端部の飛び出しもなかった。
これに対して、比較例４，５では、耐え得る繰り返し引っ張り曲げ回数が少なく、ストランド材の始端部及び終端部の飛び出しが生じた。
【００９５】
次いで、（１−３）の環状金属コードにおける耐久試験結果を、次表に示す。
【００９６】
【表６】
2011202321.tif 000008
【００９７】
表６に示すように、実施例７，８では、耐え得る繰り返し引っ張り曲げ回数が極めて多くなり、ストランド材の始端部及び終端部の飛び出しもなかった。
これに対して、比較例７，８では、耐え得る繰り返し引っ張り曲げ回数が少なく、ストランド材の始端部及び終端部の飛び出しが生じた。
なお、比較例６は、中空部内径が小さすぎ、ストランド材の両端末を入れることが困難であり、満足する環状金属コードの形状とすることができなかったので、耐久試験を実施しなかった。
【００９８】
以上のことから、少なくとも６本のストランド材が撚り合わされた原コードを解撚し、１本のストランド材を、少なくとも６周回環状にしつつ他のストランド材の抜けた螺旋状の空隙部に嵌め入れて巻き付けて環状として、ストランド材の両端末を、合わせて環状の１周分より長く中空部に収容して環状金属コードとする場合、ストランド材の環状の巻き付け中心に形成される中空部の内径Ｄｉと、ストランド材の直径Ｄｓとが、Ｄｉ／Ｄｓ≧１．０７の関係を満足することにより、耐久性が良好でかつ中空部に収容したストランド材の両端末の飛び出しを防ぐことが可能な強固な環状金属コードとすることができることが分かった。
【符号の説明】
【００９９】
１…ストランド材、１ａ…始端部（端末）、１ｂ…終端部（端末）、１ｅ…余長部、５…空隙部、１０…金属素線、２０…金属コード（原コード）、Ｂ１…無端金属ベルト、Ｃ１，Ｃ２…環状金属コード、Ｃ１ａ…中空部
【図１】
2011202321.tif 000009
【図２】
2011202321.tif 000010
【図３】
2011202321.tif 000011
【図４】
2011202321.tif 000012
【図５】
2011202321.tif 000013
【図６】
2011202321.tif 000014
【図７】
2011202321.tif 000015
【図８】
2011202321.tif 000016
【図９】
2011202321.tif 000017
【図１０】
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【図１１】
2011202321.tif 000019
【図１２】
2011202321.tif 000020
【図１３】
2011202321.tif 000021
【図１４】
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