(57)【要約】【課題】窒化処理が施される無端金属ベルトの製造方法および無端金属ベルトであって、該窒化処理によって形成される硬化層に対して、「最弱部（疲労現象に対して脆い箇所）」の発生を防止し、疲労強度の向上を図った無端金属ベルトの製造方法および無端金属ベルトを提供することを課題とする。【解決手段】ベルト状に形成された素材（ベルト状部材１０Ｄ）に内部残留応力を最終的に付与するショットピーニング工程Ｓ１０９と、ショットピーニング工程Ｓ１０９の終了後に行われ、前記素材の表面に窒化処理を施す窒化処理工程Ｓ１１０と、を備え、ショットピーニング工程Ｓ１０９において、前記内部残留応力は、窒化処理工程Ｓ１１０によって前記素材の表面に形成されることとなる硬化層１Ｂ内にて、圧縮応力として機能し、且つ、硬化層１Ｂの底部である境界付近にて最大値となるように、前記素材に付与される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に窒化処理を施した無端金属ベルトの製造方法であって、
ベルト状に形成された素材に内部残留応力を付与する応力付与工程と、
該応力付与工程の終了後に行われ、
前記素材の表面に窒化処理を施す窒化処理工程と、
を備え、
前記応力付与工程において、
前記内部残留応力は、前記窒化処理工程によって前記素材の表面に形成されることとなる硬化層内にて、
圧縮応力として機能し、且つ、
前記硬化層の底部である境界付近にて最大値となるように、前記素材に付与される、
ことを特徴とする無端金属ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記素材はマルエージング鋼からなるとともに、
前記製造方法は、前記素材に時効処理を施す時効処理工程を備え、
該時効処理工程の終了後に、前記応力付与工程が行われる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の無端金属ベルトの製造方法。
【請求項３】
前記素材は焼入れ鋼からなるとともに、
前記製造方法は、前記素材に焼入れ処理を施す焼入れ処理工程を備え、
該焼入れ処理工程の終了後に、前記応力付与工程が行われる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の無端金属ベルトの製造方法。
【請求項４】
表面に窒化処理を施した無端金属ベルトであって、
ベルト状に形成された素材に内部残留応力を付与した後、
該素材の表面に窒化処理を施して製造され、
前記内部残留応力は、前記窒化処理によって前記素材の表面に形成されることとなる硬化層内にて、
圧縮応力として機能し、且つ、
前記硬化層の底部である境界付近にて最大値となるように、前記素材に付与される、
ことを特徴とする無端金属ベルト。
【請求項５】
前記素材はマルエージング鋼からなるとともに、
前記素材には時効処理が施され、
前記時効処理の終了後に、前記内部残留応力が前記素材に付与される、
ことを特徴とする、請求項４に記載の無端金属ベルト。
【請求項６】
前記素材は焼入れ鋼からなるとともに、
前記素材には焼入れ処理が施され、
前記焼入れ処理の終了後に、前記内部残留応力が前記素材に付与される、
ことを特徴とする、請求項４に記載の無端金属ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＣＶＴなどの駆動ベルトに用いられる無端金属ベルトの製造方法および無端金属ベルトの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、自動車のエンジンと負荷との間に設けられるＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：無段変速機）などにおいて、該エンジンの駆動力の伝達手段として備えられる駆動ベルトには、無端金属ベルトが用いられる。
前記無端金属ベルトは、離間して配設される二つのプーリーに対して、無端状に巻回される。そして、一方のプーリーがエンジンの駆動力によって回転されると、無端金属ベルトにより他方のプーリーが回転される。つまり、無端金属ベルトにより、一方のプーリーに与えられたエンジンの駆動力が、他方のプーリーに伝達される。
【０００３】
ここで、エンジンが運転状態にある場合、無端金属ベルトの各箇所は、各プーリーの外周面に沿って巻き付けられた状態にある「湾曲状態」と、プーリー間に横架された状態にある「直線状態」とを交互に繰り返す。
そして、無端金属ベルトの「湾曲状態」にある箇所には、曲げ応力（以下、「内周側曲げ応力」と記載する）が加えられる。該「内周側曲げ応力」は、前記「湾曲状態」にある箇所が前記「直線状態」に移った直後に開放される。
よって、無端金属ベルトの各箇所の仮想断面には、引張応力からなる内部応力が、前記「内周側曲げ応力」によって無端金属ベルトの外周面側に繰り返し発生する。
一方、無端金属ベルトの各箇所は、前記「湾曲状態」から前記「直線状態」に移る直前に小刻みにばたつき、外周面側に向かって複数回屈曲されることとなる。この際、前記任意の箇所には、前記「内周側曲げ応力」に対して逆向きの曲げ応力（以下、「外周側曲げ応力」と記載する）が加えられる。
よって、無端金属ベルトの各箇所の仮想断面には、引張応力からなる内部応力が、前記「外周側曲げ応力」によって無端金属ベルトの内周面側に断続的に発生する。
このように、エンジンが運転状態にある場合、無端金属ベルトの各箇所の仮想断面には、引張応力からなる内部応力が、該無端金属ベルトの外周面側および内周面側に繰り返し発生することとなり、前記無端金属ベルトの疲労強度を低減させる要因の一つとなっていた。
【０００４】
ここで、無端金属ベルトの疲労強度を向上させる技術として、外部からの曲げ応力によって発生する内部応力（より具体的には、引張応力）に対して、該内部応力と対向する側に向かって働く内部残留応力（より具体的には、圧縮応力からなる内部残留応力）を、前記無端金属ベルトの外周面側および内周面側に予め付与しておき、疲労現象の発生を低減させる技術が開示されている（例えば、「特許文献１」乃至「特許文献３」を参照）。
即ち、「特許文献１」においては、無端金属ベルトを窒化処理した後にショットピーニングを施して、疲労強度を向上させた無端金属ベルトを製造する方法であって、窒化処理は、後のショットピーニングによる無端金属ベルトの最表面の圧縮残留応力（内部残留応力）を支持し得る深さに、硬化層を形成することを特徴とする、無端金属ベルトの製造方法に関する技術が開示されている。
【０００５】
また、「特許文献２」においては、横断方向（幅方向）に対してクラウニング曲率半径を有して湾曲し、且つ、切断された場合、長手方向（長さ方向）に対してカーリング曲率半径を有して湾曲するように製造された無端金属ベルトであって、これらクラウニング曲率半径とカーリング曲率半径との関係が、予め定められた関係式を満たすように、内部残留応力が付与された無端金属ベルトの製造方法に関する技術が開示されている。
【０００６】
さらに、「特許文献３」においては、外周面と内周面との両面に、ショットピーニング処理をそれぞれ施して、予め内部残留応力を付与することとした無端金属ベルトの製造方法に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５６８７０号公報
【特許文献２】特開２００４−１２５１７３号公報
【特許文献３】特許第４４８３７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記「特許文献１」乃至「特許文献３」によって示される技術を用いれば、外部からの曲げ応力によって発生する内部応力（引張応力）に対して、該内部応力と対向する側に向かって働く内部残留応力（圧縮応力からなる内部残留応力）を、無端金属ベルトの外周面側および内周面側に予め適切に付与することが可能となり、該無端金属ベルトの疲労強度は、確実に向上するようにも思われる。
しかし、これら技術を用いても、現実的には、無端金属ベルトの外周面側および内周面側に対して、圧縮応力からなる内部残留応力を適切に付与することは難しく、無端金属ベルトの疲労強度を十分に向上させるには困難であった。
特に、耐摩耗性の向上を目的として、窒化処理が施される無端金属ベルトにおいては、少なくとも、該窒化処理によって形成される硬化層内の全ての領域内にて、圧縮応力からなる内部残留応力を付与することが望まれるが、現実的には困難であり、引張応力からなる内部残留応力が存在する箇所は「最弱部（疲労現象に対して脆い箇所）」として、前記硬化層内に一部存在することとなっていた。
【０００９】
本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、窒化処理が施される無端金属ベルトの製造方法および無端金属ベルトであって、該窒化処理によって形成される硬化層に対して、「最弱部（疲労現象に対して脆い箇所）」の発生を防止し、疲労強度の向上を図った無端金属ベルトの製造方法および無端金属ベルトを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、表面に窒化処理を施した無端金属ベルトの製造方法であって、ベルト状に形成された素材に内部残留応力を付与する応力付与工程と、該応力付与工程の終了後に行われ、前記素材の表面に窒化処理を施す窒化処理工程と、を備え、前記応力付与工程において、前記内部残留応力は、前記窒化処理工程によって前記素材の表面に形成されることとなる硬化層内にて、圧縮応力として機能し、且つ、前記硬化層の底部である境界付近にて最大値となるように、前記素材に付与されるものである。
【００１２】
請求項２においては、請求項１に記載の無端金属ベルトの製造方法であって、前記素材はマルエージング鋼からなるとともに、前記製造方法は、前記素材に時効処理を施す時効処理工程を備え、該時効処理工程の終了後に、前記応力付与工程が行われるものである。
【００１３】
請求項３においては、請求項１に記載の無端金属ベルトの製造方法であって、前記素材は焼入れ鋼からなるとともに、前記製造方法は、前記素材に焼入れ処理を施す焼入れ処理工程を備え、該焼入れ処理工程の終了後に、前記応力付与工程が行われるものである。
【００１４】
請求項４においては、表面に窒化処理を施した無端金属ベルトであって、ベルト状に形成された素材に内部残留応力を付与した後、該素材の表面に窒化処理を施して製造され、前記内部残留応力は、前記窒化処理によって前記素材の表面に形成されることとなる硬化層内にて、圧縮応力として機能し、且つ、前記硬化層の底部である境界付近にて最大値となるように、前記素材に付与されるものである。
【００１５】
請求項５においては、請求項４に記載の無端金属ベルトであって、前記素材はマルエージング鋼からなるとともに、前記素材には時効処理が施され、前記時効処理の終了後に、前記内部残留応力が前記素材に付与されるものである。
【００１６】
請求項６においては、請求項４に記載の無端金属ベルトであって、前記素材は焼入れ鋼からなるとともに、前記素材には焼入れ処理が施され、前記焼入れ処理の終了後に、前記内部残留応力が前記素材に付与されるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明における無端金属ベルトの製造方法および無端金属ベルトによれば、窒化処理が施される無端金属ベルトであって、該窒化処理によって形成される硬化層に対して、「最弱部（疲労現象に対して脆い箇所）」を有することもなく、疲労強度の向上が図られた無端金属ベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一実施例における無端金属ベルトの製造方法について、各工程の全体的な流れを示した工程図。
【図２】第一実施例における無端金属ベルトの製造方法によって製造された、無端金属ベルトの任意の仮想断面において、ショットピーニングを行った直後における内部残留応力の分布を、ショット条件１とショット条件２との場合について、それぞれ連続線によって示した線図。
【図３】同じく、任意の仮想断面において、窒化処理を行った直後における内部残留応力の分布を、ショット条件１とショット条件２と従来との場合について、それぞれ連続線によって示した線図。
【図４】同じく、任意の仮想断面において、溶体化処理を行った直後と、周長調整を行った直後と、ショットピーニングを行った直後との各々の時点における内部残留応力の分布を、それぞれ連続線によって示した線図。
【図５】同じく、任意の仮想断面において、ショット条件２によってショットピーニングを行った場合の内部残留応力の分布を、窒化処理を行う前後について、それぞれ連続線によって示した線図。
【図６】本実施例における無端金属ベルトの製造方法について、圧延工程後の各工程の流れを概略的に示した図であり、（ａ）は第一実施例における各工程の流れを示した概略工程図、（ｂ）は第二実施例における各工程の流れを示した概略工程図。
【図７】第二実施例における無端金属ベルトの製造方法について、各工程の全体的な流れを示した工程図。
【図８】第二実施例における無端金属ベルトの製造方法によって製造された、無端金属ベルトの任意の仮想断面において、ショットピーニングを行った直後における内部残留応力の分布を、該ショットピーニングを周長調整後に行った場合と、時効処理後に行った場合とについて、それぞれ連続線によって示した線図。
【図９】同じく、任意の仮想断面において、窒化処理を行った直後における内部残留応力の分布を、ショットピーニングを周長調整後に行った場合と、時効処理後に行った場合とについて、それぞれ連続線によって示した線図。
【図１０】同じく、任意の仮想断面において、内部残留応力の分布を、ショットピーニングを窒化処理後に行った場合と、時効処理後に行った場合とについて、それぞれ連続線によって示した線図。
【図１１】同じく、任意の仮想断面において、時効処理後にショットピーニングを行った場合の内部残留応力の分布を、窒化処理を行う前後について、それぞれ連続線によって示した線図。
【図１２】第三実施例における無端金属ベルトの製造方法について、圧延工程後の各工程の流れを概略的に示した概略工程図。
【図１３】第三実施例における無端金属ベルトの製造方法について、各工程の全体的な流れを示した工程図。
【図１４】稼働中の無端金属ベルトにおける、任意の仮想断面に発生する内部応力の分布を示した図であり、（ａ）は「湾曲状態」にある任意の仮想断面近傍を示した模式図、（ｂ）は任意の仮想断面に対して内部残留応力を付与する際の、理想とする内部残留応力の分布を示した模式図。
【図１５】従来の製造方法によって製造された無端金属ベルトを示した図であり、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその任意の仮想断面に付与された内部残留応力の分布を示した線図。
【図１６】同じく、従来の製造方法によって製造された無端金属ベルトの断面において、内部残留応力の形成過程を示した模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
［概要］
先ず、本発明に係る無端金属ベルトの製造方法、および無端金属ベルトの概要について、図１４乃至図１６を用いて説明する。
本発明は、従来の無端金属ベルト１０１（図１５を参照）に比べて、疲労強度を向上させた無端金属ベルト１（２０１あるいは３０１。図１、図７、図１３を参照）、および該無端金属ベルト１の製造方法を提供するものである。
より具体的には、本発明は、表面上に窒化処理が施される無端金属ベルト１であって、形成される硬化層内の内部残留応力の分布について、疲労現象に対する脆さが他の箇所に比べて極端に大きな「最弱部」となる、「硬化層内において引張応力からなる内部残留応力が存在する領域」を無くした無端金属ベルト１、および該無端金属ベルト１の製造方法を提供するものである。
【００２１】
即ち、本実施例における無端金属ベルト１は、例えば、自動車のエンジンと負荷との間に設けられるＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：無段変速機）などにおいて、該エンジンの駆動力の伝達手段として備えられる駆動ベルトに用いられる無端金属ベルトであって、互いに離間して配設される駆動プーリーと従動プーリー（図示せず）に対して無端状に巻回される。また、無端金属ベルト１は、これら駆動プーリーや従動プーリーの外周面に沿って巻き付けられる箇所において、曲げ応力（以下、「内周側曲げ応力」と記載する）が付加されて「湾曲状態」となる一方、前記両プーリーによって横架される箇所において、前記「内周側曲げ応力」が開放されて「直線状態」となる。
【００２２】
従って、このように駆動プーリーと従動プーリーとに巻回される無端金属ベルト１が、前記駆動プーリーや従動プーリーの外周面に沿って回転されることで、該無端金属ベルト１の各箇所の仮想断面（無端金属ベルト１の長手方向（周長方向）に対して、直交する平面上の仮想断面。以下同じ。）は、前記「湾曲状態」と前記「直線状態」とを逐次通過することとなり、前記仮想断面には、「内周側曲げ応力」の付加と開放とが繰り返される。
つまり、無端金属ベルト１の各箇所の仮想断面においては、前記「内周側曲げ応力」による内部応力の発生と消滅とが繰り返されることとなり、無端金属ベルト１は疲労現象を引き起こすのである。
【００２３】
そこで、このような疲労現象の対策案の一つとして、無端金属ベルト１に予め内部残留応力を付与しておき、疲労現象の発生を低減させることで、該無端金属ベルト１の疲労強度を向上させる技術が知られている。
つまり、前記「湾曲状態」において各箇所の仮想断面に発生する内部応力に対して、対向する方向に作用する内部残留応力を、無端金属ベルト１の内部に予め付与しておき、これらの内部応力と内部残留応力とを互いに打ち消しあわせることによって、無端金属ベルト１の疲労強度を向上させるのである。
【００２４】
ここで、図１４（ａ）に示すように、前記「湾曲状態」にある無端金属ベルト１の仮想断面１Ａに発生する内部応力の分布を見てみると、該内部応力は、中立線ＮＰを境にして、外周面１ａ側に向かうにつれて徐々に増加する引張応力となって発生する一方、内周面１ｂ側に向かうにつれて徐々に増加する圧縮応力となって発生する。
【００２５】
即ち、図１４（ｂ）に示すように、前記内部応力の分布は、一点鎖線からなる直線Ｘ１によって表されるとともに、中立線ＮＰより外周面１ａに向かうにつれて徐々に増加する引張応力は、該外周面１ａの表面上において、最も大きな値＋ａにまで到達する。また、中立線ＮＰより内周面１ｂに向かうにつれて徐々に増加する圧縮応力は、該内周面１ｂの表面上において、最も大きな値−ａにまで到達する。
【００２６】
なお、本図中において、仮想断面１Ａと中立線ＮＰとの交差する位置においては内部応力が発生せず、その値は０となる。
また、本図中において、＋および−なる符号は、各々引張応力、および圧縮応力の区別を表すものに過ぎず、応力値の大小関係は、絶対値によって示される。
【００２７】
一方、無端金属ベルト１は、駆動プーリーや従動プーリーの外周面に沿って回転される際、前記「湾曲状態」から前記「直線状態」に移る直前に、ばたつきが生じる。
即ち、無端金属ベルト１の「湾曲状態」にある仮想断面１Ａは、駆動プーリー（あるいは、従動プーリー）の外周面に沿って移動した後、該駆動プーリー（あるいは、従動プーリー）を抜けきる直前に、一瞬、該駆動プーリー（あるいは、従動プーリー）に巻き込まれる。
【００２８】
その後、前記仮想断面１Ａは、駆動プーリー（あるいは、従動プーリー）の半径方向に向かってはじかれて前記「直線状態」に移ることとなるが、この際、前記仮想断面１Ａには、前記「内周側曲げ応力」の曲げ方向に対して逆向きの方向に作用する曲げ応力（以下、「外周側曲げ応力」と記載する）が付与される。
つまり、前記「湾曲状態」から前記「直線状態」に移る直前において、無端金属ベルト１の仮想断面１Ａには、中立線ＮＰを境にして、外周面１ａ側に向かうにつれて徐々に増加する圧縮応力と、内周面１ｂ側に向かうにつれて徐々に増加する引張応力とからなる内部応力（以下、「突発的内部応力」と記す）が、同時、且つ瞬間的に複数回発生する。
【００２９】
即ち、図１４（ｂ）に示すように、前記「突発的内部応力」の分布は、二点鎖線からなる直線Ｘ２によって表されるとともに、中立線ＮＰより外周面１ａに向かうにつれて徐々に増加する圧縮応力は、該外周面１ａの表面上において、最も大きな値−ｂにまで到達する。また、中立線ＮＰより内周面１ｂに向かうにつれて徐々に増加する圧縮応力は、該内周面１ｂの表面上において、最も大きな値＋ｂにまで到達するのである。
なお、前述した直線Ｘ１によって表される内部応力と同様に、本図中において、仮想断面１Ａと中立線ＮＰとの交差する位置においては「突発的内部応力」が発生せず、その値は当然０となる。
【００３０】
以上のように、疲労現象においては、圧縮応力に比べて引張応力による影響が大きいところ、無端金属ベルト１の外周面１ａ付近においては、前記「湾曲状態」の際に付加される「内周側曲げ応力」によって、引張応力が断続的に繰り返し発生するとともに、内周面１ｂ付近においては、前記「外周側曲げ応力」によって、引張応力が断続的、且つ瞬時に繰り返し発生する。
【００３１】
このようなことから、従来、疲労強度の向上を目的として、無端金属ベルト１に予め内部残留応力を付与する際は、該無端金属ベルト１の外周面１ａと内周面１ｂとの両表面部近傍において、圧縮応力となるような内部残留応力を付与することが理想とされてきた。
【００３２】
即ち、例えば図１４（ｂ）に示すように、理想とする内部残留応力の分布は、実線からなる連続線Ｙによって表されるところ、外周面１ａと内周面１ｂとの表面上において、それぞれ最も大きな値−ｃからなる圧縮応力は、中立線ＮＰに向かうにつれて各々徐々に減少し、途中、引張応力に転じると徐々に増加して、中立線ＮＰでは＋ｃにまで到達するのである。
【００３３】
ところで、近年、図１５（ａ）に示すように、無端金属ベルト１０１の表面上においては、耐摩耗性の向上を図るために窒化処理が施され、無端金属ベルト１０１の表面（外周面１０１ａ、および内周面１０１ｂを含む）には、該窒化処理によって、適切な処理深さからなる硬化層１０１Ｂが形成される。
また、硬化層１０１Ｂ内においては、少なくとも圧縮応力からなる内部残留応力が付与されることが、無端金属ベルト１０１の疲労強度の向上を図る上で理想とされている。
【００３４】
そこで、図１５（ｂ）に示すように、現実的に製造された無端金属ベルト１０１の内部において、予め付与された内部残留応力の分布を見てみると、外周面１０１ａにおける硬化層１０１Ｂ内においては、圧縮応力からなる内部残留応力が付与される。しかし、内周面１０１ｂにおける硬化層１０１Ｂ内においては、該内周面１０１ｂの表面近傍にて圧縮応力からなる内部残留応力が付与されるものの、ある処理深さ（図１５（ｂ）における寸法ｄ１）を超えると、内部残留応力が引張応力に転じることとなる。
【００３５】
そして、このような引張応力からなる内部残留応力が存在する、硬化層１０１Ｂの境界（仮想断面１Ａにおいて硬化層１０１Ｂが形成されている部分と形成されていない部分との境界）付近（図１５（ｂ）における領域Ｚ）は、疲労現象に対する脆さが他の箇所に比べて極端に大きく、最も脆い箇所（「最弱部」）となって、無端金属ベルト１０１内に存在することとなる。
【００３６】
そこで、本発明者は、従来の無端金属ベルト１０１に対して、現実的に付与される内部残留応力の形成メカニズムを解析し、試行錯誤を繰り返し行った結果、硬化層１０１Ｂ内において、疲労現象に対する脆さが極端に大きな箇所（「最弱部」）となる、引張応力からなる内部残留応力が存在する箇所が存在することのない無端金属ベルトの製造方法を導き出し、本発明を完成するに至った。
【００３７】
即ち、無端金属ベルト１０１の内部に最終的に形成される内部残留応力は、主に周長調整を行う際に付与される内部残留応力と、該周長調整の終了後、窒化処理を行う際に付与される内部残留応力とが、組合されることによって形成される。
【００３８】
より具体的には、周長調整を行う際は、二つの回転プーリー２・２（例えば、図１を参照）に巻回された無端金属ベルト１０１が、これらの両プーリー２・２に沿って回転されつつ、軸間距離方向（両プーリー２・２が、相対的に離間する方向。以下、同じ。）に延伸される。
【００３９】
よって、図１６の紙面向かって左側に示すように、周長調整を行う際において、無端金属ベルト１０１の仮想断面１０１Ａに発生する内部残留応力の分布は、中立線ＮＰの近傍より外周面１０１ａに向かうにつれて徐々に増加する圧縮応力と、中立線ＮＰより内周面１０１ｂに向かって一定の値を有する引張応力とからなる内部応力とによって表される。
【００４０】
また、窒化処理を行う際においては、無端金属ベルト１０１の表面全体に対して、同時に窒化処理が施される。
つまり、無端金属ベルト１０１の外周面１０１ａと内周面１０１ｂとには、窒化処理による熱膨張が同時に発生することとなり、その後、前記無端金属ベルト１０１が常温にまで冷やされると、外周面１０１ａと内周面１０１ｂとは収縮することとなる。
【００４１】
よって、図１６の紙面向かって中央に示すように、窒化処理を行う際において、無端金属ベルト１０１の仮想断面１０１Ａに発生する内部残留応力の分布は、形成された硬化層１０１Ｂの境界（硬化層１０１Ｂの底部。以下同じ。）より外周面１０１ａ（あるいは内周面１０１ｂ）に向かうにつれて徐々に増加する圧縮応力と、無端金属ベルト１０１の内部にて一定の値を有する引張応力とからなる内部応力とによって表される。
【００４２】
そして、これら周長調整と窒化処理とを行う際において、それぞれ形成された各内部残留応力は代数的に加算され、無端金属ベルト１０１に付与される内部残留応力が、最終的に形成される。
【００４３】
即ち、図１６の紙面向かって右側に示すように、無端金属ベルト１０１の仮想断面１０１Ａに対して、最終的に発生する内部残留応力の分布については、外周面１０１ａ側における硬化層１０１Ｂ内では、該外周面１０１ａに向かって略徐々に増加する圧縮応力からなる内部残留応力によって表される。
【００４４】
しかし、内周面１０１ｂ側における硬化層１０１Ｂ内では、周長調整を行う際における内部残留応力の影響を受けることにより、該内周面１０１ｂの表面近傍にて圧縮応力からなる内部残留応力が付与されるものの、ある処理深さ（図１６における寸法ｄ１）を超えると、内部残留応力が引張応力に転じ、前述した「最弱部」として無端金属ベルト１０１内に存在することとなるのである。
【００４５】
なお、周長調整の終了後においては、疲労強度の更なる向上を図るためにショットピーニング処理が施されることもある。
このような場合、窒化処理を行う際において、無端金属ベルト１０１の仮想断面１０１Ａに発生する内部残留応力の分布は、全範囲にわたって略増加することとなる。
【００４６】
即ち、前記内部残留応力の分布は、図１６の紙面向かって中央に示すように、破線からなる連続線によって示された分布となり、依然として、形成された硬化層１０１Ｂの境界より外周面１０１ａ（あるいは内周面１０１ｂ）に向かうにつれて徐々に増加する圧縮応力と、無端金属ベルト１０１の内部にて一定の値を有する引張応力とからなる内部応力の分布として表されるとともに、これら内部応力の値は、僅かではあるが全体的に増加する。
【００４７】
そして、図１６の紙面向かって右側に示すように、無端金属ベルト１０１の仮想断面１０１Ａに対して、最終的に発生する内部残留応力の分布は、破線からなる連続線によって示された分布となり、内周面１０１ｂに形成された硬化層１０１Ｂ内の内部応力は、辛うじて圧縮応力となって付与されることとなるが、後述するように、無端金属ベルト１の製造時の環境条件などによっては、引張応力側に表れて「最弱部」を形成することもあり、安定した疲労強度の向上を図ることは難しい。
【００４８】
以上のような形成メカニズムによって、無端金属ベルト１０１には、内部残留応力が現実的に付与される。
そして、この形成メカニズムを踏まえたうえで、本発明者は試行錯誤を繰り返し行った結果、本発明における無端金属ベルトの製造方法および無端金属ベルトを完成させるに至ったのである。
【００４９】
［製造方法（第一実施例）］
次に、本発明を具現化する無端金属ベルト１の製造方法（第一実施例）について、図１を用いて説明する。
第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法は、窒化処理の実施前に付与される内部残留応力の分布を、適切な状態となるように厳格に管理することで、無端金属ベルト１の疲労強度の向上を図ることを特徴とする。
より具体的には、無端金属ベルト１へ内部残留応力を付与する際は、窒化処理の実施前に行い、且つ窒化処理によって形成される硬化層内において、該硬化層の境界（硬化層の底部。以下同じ。）付近にて最大値となるように、前記内部残留応力の分布を管理するのである。
【００５０】
以下、第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法を具現化する、各工程の流れについて説明する。
第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法は、主に、帯鋼切断工程Ｓ１０１、溶接工程Ｓ１０２、焼鈍工程Ｓ１０３、リング切断工程Ｓ１０４、バレル研磨工程Ｓ１０５、圧延工程Ｓ１０６、溶体化処理工程Ｓ１０７、周長調整工程Ｓ１０８、ショットピーニング工程Ｓ１０９、時効・窒化処理工程Ｓ１１０などによって具現化される。
【００５１】
帯鋼切断工程Ｓ１０１は、ロール状に巻かれた帯鋼１０より所定の大きさの鋼板１０Ａを切り出す工程である。なお、切り出された鋼板１０Ａは、端部同士を突き合わせるようにして、円筒状に湾曲される。
【００５２】
帯鋼切断工程Ｓ１０１が終了すると、溶接工程Ｓ１０２が行われる。
前記溶接工程Ｓ１０２は、円筒状に湾曲された鋼板１０Ａの、端部同士付き合わせた部位を溶接し、筒状のドラム１０Ｂを形成する工程である。
【００５３】
溶接工程Ｓ１０２が終了すると、焼鈍工程Ｓ１０３が行われる。
前記焼鈍工程Ｓ１０３は、形成されたドラム１０Ｂに焼鈍を行い、前記溶接工程Ｓ１０２の溶接の熱によって生じた歪み（溶接歪み）を、ドラム１０Ｂより取り除く工程である。
【００５４】
焼鈍工程Ｓ１０３が終了すると、リング切断工程Ｓ１０４が行われる。
前記リング切断工程Ｓ１０４は、ドラム１０Ｂを所定幅に切断し、複数のリング状部材１０Ｃ・１０Ｃ・・・を形成する工程である。
【００５５】
リング切断工程Ｓ１０４が終了すると、バレル研磨工程Ｓ１０５が行われる。
前記バレル研磨工程Ｓ１０５は、形成されたリング状部材１０Ｃにバレル研磨を行い、前記リング切断工程Ｓ１０４の切断時に形成されたバリを、リング状部材１０Ｃより取り除く工程である。
【００５６】
バレル研磨工程Ｓ１０５が終了すると、圧延工程Ｓ１０６が行われる。
前記圧延工程Ｓ１０６は、バリが取り除かれたリング状部材１０Ｃを圧延し、ベルト状部材１０Ｄを形成する工程である。
【００５７】
圧延工程Ｓ１０６が終了すると、溶体化処理工程Ｓ１０７が行われる。
前記溶体化処理工程Ｓ１０７は、ベルト状部材１０Ｄを所定の温度にまで加熱して、圧延時に生じた加工応力等を、ベルト状部材１０Ｄより取り除く工程である。
【００５８】
溶体化処理工程Ｓ１０７が終了すると、周長調整工程Ｓ１０８が行われる。
前記周長調整工程Ｓ１０８は、溶体化処理が行われたベルト状部材１０Ｄを、所定の周長になるように調整する工程である。
【００５９】
即ち、周長調整工程Ｓ１０８においては、二つの回転プーリー２・２が備えられる。また、これら回転プーリー２・２は、互いに回転軸が平行になるようにして、近接離間方向に移動可能に配設される。
【００６０】
そして、これら回転プーリー２・２に沿って、ベルト状部材１０Ｄを巻回し、その後、これら回転プーリー２・２を回転させつつ、徐々に離間させることで、ベルト状部材１０Ｄは所定の周長にまで延伸されるのである。
【００６１】
周長調整工程Ｓ１０８が終了すると、ショットピーニング工程Ｓ１０９が行われる。
前記ショットピーニング工程Ｓ１０９は、所定の周長にまで延伸されたベルト状部材１０Ｄにショットピーニングを施して、内部に付与される内部残留応力を管理する工程である。
【００６２】
即ち、ショットピーニング工程Ｓ１０９においては、二つの回転ドラム３・３と、一つのバックアップドラム４と、二本の投射ノズル５・５とが備えられる。また、これら回転ドラム３・３とバックアップドラム４は、互いに回転軸が平行になるようにして配設されるとともに、投射ノズル５・５は、バックアップドラム４と、一方の回転ドラム３との各外周面に向かって投射口を向けるようにして各々配設される。
【００６３】
そして、これら回転ドラム３・３やバックアップドラム４に沿って、ベルト状部材１０Ｄを巻回し、その後、これらドラム群３・３・４を回転させつつ、投射ノズル５・５よりベルト状部材１０Ｄの外周面１０ａおよび内周面１ｂの表面上に向かって、ショット粒５ａ・５ａを投射することで、ベルト状部材１０Ｄの内部に内部残留応力が付与される。
【００６４】
なお、前記内部残留応力の分布は、ショットピーニング工程Ｓ１０９によって適切な状態、即ち、後に行われる窒化処理によって形成される硬化層内において、該硬化層の境界付近にて最大値となるような圧縮応力からなる分布に、最終的に調整される。
【００６５】
ショットピーニング工程Ｓ１０９の終了後には、時効・窒化処理工程Ｓ１１０が行われる。
前記時効・窒化処理工程Ｓ１１０は、ショットピーニングによって適切な内部残留応力が付与されたベルト状部材１０Ｄに時効・窒化処理を施して、所定の靭性および強度を有する無端金属ベルト１を製造する工程である。
【００６６】
以上に示した各工程からなる製造方法（第一実施例）によって、無端金属ベルト１は製造される。
そして、前述の通り、無端金属ベルト１は、窒化処理の実施前に行われるショットピーニング工程Ｓ１０９において、内部残留応力の分布が適切な状態、即ち、後に行われる窒化処理によって形成される硬化層内において、該硬化層の境界付近にて最大値となるような圧縮応力からなる分布となるように厳格に管理され、疲労強度の向上が図られるのである。
【００６７】
［検証データ（第一実施例）］
次に、第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法に関する効果を確認するために、本発明者が行った検証実験に関する検証データについて、図２乃至図５を用いて説明する。
【００６８】
先ず、本発明者が行った検証実験に関する具体的な仕様について説明する。
無端金属ベルト１の素材としては、マルエージング鋼Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃ、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる化学組成を有した鋼板１０Ａ（図１を参照）を用い、前述した各工程の流れに従って、無端金属ベルト１を製造した。
【００６９】
また、ショットピーニング工程Ｓ１０９では、後に行われる窒化処理によって形成される硬化層内において、外周面１ａ、あるいは内周面１ｂ（図１４を参照）の表面上にて最大値となるような分布によって、無端金属ベルト１に内部残留応力を付与する「ショット条件１」と、硬化層の境界（硬化層の底部。以下同じ。）付近にて最大値（より具体的には、素材の降伏点近傍）となるような分布によって、無端金属ベルト１に内部残留応力を付与する「ショット条件２」との二通りの仕様に基づき、無端金属ベルト１を製造した。
【００７０】
次に、本発明者が得た複数の検証データについて、具体的に説明する。
先ず初めに、図２によって示される検証データについて説明する。
図２は、ショットピーニング工程Ｓ１０９の終了直後において、前記「ショット条件１」と前記「ショット条件２」とのそれぞれの場合における、無端金属ベルト１（より具体的には、ベルト状部材１０Ｄ。以下同じ。）の内部残留応力の分布を表した線図である。
【００７１】
即ち、本図は、縦軸に内部残留応力（単位［ＭＰａ］）を表し、横軸に外周面１ａからの深さ（単位［μｍ］）を表すこととして、前記「ショット条件１」と前記「ショット条件２」とのそれぞれの場合における両者の関係を、連続線によって各々表した線図である。
【００７２】
よって、本図の横軸における最左端は、無端金属ベルト１の外周面１ａの表面上を示し、最右端は、内周面１ｂの表面上を示す。また、縦軸の中央部における０［ＭＰａ］の位置は、無端金属ベルト１の仮想断面１Ａ（図１４（ａ）を参照）の位置を示す。
【００７３】
なお、本図中における寸法ｗ１［μｍ］によって示された領域は、後の窒化処理によって、無端金属ベルト１の外周面１ａおよび内周面１ｂに各々形成される硬化層１Ｂ・１Ｂを示す。
また、本図中の縦軸において、＋および−なる符号は、各々引張応力、および圧縮応力の区別を表すものに過ぎず、応力値の大小関係は、絶対値によって示される。
【００７４】
本図によって示されるように、「ショット条件１」に基づいてショットピーニングが施された、無端金属ベルト１の内部残留応力の分布（図２中の一点鎖線によって表された連続線）によれば、外周面１ａ側の硬化層１Ｂ内に付与される内部残留応力は、表面上（深さ０［μｍ］）にて最大値（−ｐ１［ＭＰａ］）となり、外周面１ａからの深さが増すごとに（即ち、内周面１ｂ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【００７５】
また、内周面１ｂ側の硬化層１Ｂ内に付与される内部残留応力は、表面上（表面からの深さＷ［μｍ］）にて最大値（−ｐ２［ＭＰａ］）となり、内周面１ｂからの深さが増すごとに（即ち、外周面１ａ側に向かって移動するに従って）徐々に減少し、前記硬化層１Ｂの境界にて略０［ＭＰａ］となる圧縮応力として付与されていることが分かる。
【００７６】
一方、「ショット条件２」に基づいてショットピーニングが施された、無端金属ベルト１の内部残留応力の分布（図２中の実線によって表された連続線）によれば、外周面１ａ側の硬化層１Ｂ内に付与される内部残留応力は、硬化層１Ｂの境界にて最大値（−ｐ３［ＭＰａ］）となり、外周面１ａの表面側に向かって移動するに従って僅かに徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【００７７】
また、内周面１ｂ側の硬化層１Ｂ内に付与される内部残留応力も同様に、硬化層１Ｂの境界にて最大値（−ｐ４［ＭＰａ］）となり、内周面１ｂの表面側に向かって移動するに従って僅かに徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【００７８】
次に、図３によって示される検証データについて説明する。
図３は、時効・窒化処理工程Ｓ１１０において、窒化処理が行われた直後の前記「ショット条件１」と、前記「ショット条件２」と、「従来の条件」（即ち、ショットピーニングが行われない条件。以下同じ。）とのそれぞれの場合における、無端金属ベルト１の内部残留応力の分布を表した線図である。
【００７９】
即ち、前述した図２と同様に、本図は、縦軸に内部残留応力（単位［ＭＰａ］）を表し、横軸に外周面１ａからの深さ（単位［μｍ］）を表すこととして、前記「ショット条件１」と、前記「ショット条件２」と、「従来の条件」とのそれぞれの場合における両者の関係を、連続線によって各々表した線図である。
【００８０】
本図によって示されるように、「従来の条件」からなる無端金属ベルト１０１（図１５を参照）の、窒化処理後における内部残留応力の分布（図３中の破線によって表された連続線）によれば、外周面１０１ａ側の硬化層１０１Ｂ内に最終的に形成される内部残留応力は、表面上（深さ０［μｍ］）にて最大値（−ｐ５［ＭＰａ］）となり、外周面１０１ａからの深さが増すごとに（即ち、内周面１０１ｂ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されることが分かる。
【００８１】
また、内周面１０１ｂ側の硬化層１０１Ｂ内に最終的に形成される内部残留応力は、表面上（表面からの深さＷ［μｍ］）にて最大値（−ｐ６［ＭＰａ］）となり、内周面１０１ｂからの深さが増すごとに（即ち、外周面１０１ａ側に向かって移動するに従って）徐々に減少し、前記硬化層１０１Ｂの深さの中途部（表面からの深さｗ２［μｍ］によって示される位置。但し、ｗ１＞ｗ２）にて０［ＭＰａ］となる圧縮応力と、前記中途部より硬化層１０１Ｂの底部側の境界に向かって徐々に増加する引張応力とからなる応力によって付与されることが分かる。
【００８２】
そして、このような内周面１０１ｂ側の硬化層１０１Ｂ内において、引張応力からなる内部残留応力が存在する領域（図３における領域Ｚ）が、前述した「最弱部」（疲労現象に対する脆さが他の箇所に比べて極端に大きく、最も脆い箇所）となって、無端金属ベルト１０１内に存在することとなる。
【００８３】
次に、「ショット条件１」に基づいて、ショットピーニングが施された無端金属ベルト１の、窒化処理後における内部残留応力の分布（図３中の一点鎖線によって表された連続線）によれば、外周面１ａ側の硬化層１Ｂ内に最終的に形成される内部残留応力は、表面上（深さ０［μｍ］）にて最大値（−ｐ５［ＭＰａ］）となり、外周面１ａからの深さが増すごとに（即ち、内周面１ｂ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【００８４】
また、内周面１ｂ側の硬化層１Ｂ内に付与される内部残留応力は、表面上（表面からの深さＷ［μｍ］）にて最大値（−ｐ６［ＭＰａ］）となり、内周面１ｂからの深さが増すごとに（即ち、外周面１ａ側に向かって移動するに従って）徐々に減少し、前記硬化層１Ｂの境界にて略０［ＭＰａ］となる圧縮応力として付与されていることが分かる。
【００８５】
このように、「ショット条件１」に基づいて、ショットピーニングが施された無端金属ベルト１においては、「従来の条件」からなる無端金属ベルト１０１に存在した「最弱部」となる、「硬化層１Ｂ内において引張応力からなる内部残留応力が存在する領域」も見られず、多少の疲労強度の向上を図れることが分かる。
しかし、内周面１ｂ側の硬化層１Ｂにおける境界付近の内部残留応力は、略０［ＭＰａ］の値を示し、無端金属ベルト１の製造時の環境条件などによっては、引張応力側に表れて「硬化層１Ｂ内において引張応力からなる内部残留応力が存在する領域」を形成することもあり、安定した疲労強度の向上を図ることは難しい。
【００８６】
一方、「ショット条件２」に基づいて、ショットピーニングが施された無端金属ベルト１の、窒化処理後における内部残留応力の分布（図３中の実線によって表された連続線）によれば、外周面１ａ側の硬化層１Ｂ内に最終的に形成される内部残留応力は、表面上（深さ０［μｍ］）にて最大値（−ｐ７［ＭＰａ］）となり、外周面１ａからの深さが増すごとに（即ち、内周面１ｂ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、硬化層１Ｂにおける境界付近では−ｐ８［ＭＰａ］（｜−ｐ８｜＞０）となり、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【００８７】
また、内周面１ｂ側の硬化層１Ｂ内に付与される内部残留応力においても、表面上（表面からの深さＷ［μｍ］）にて最大値（−ｐ９［ＭＰａ］）となり、内周面１ｂからの深さが増すごとに（即ち、外周面１ａ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、硬化層１Ｂにおける境界付近では−ｐ１０［ＭＰａ］（｜−ｐ１０｜＞０）となり、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【００８８】
このように、「ショット条件２」に基づいて、ショットピーニングが施された無端金属ベルト１においては、「従来の条件」からなる無端金属ベルト１０１に存在した「最弱部」となる、「硬化層１Ｂ内において引張応力からなる内部残留応力が存在する領域」は見られず、確実に疲労強度の向上を図れることが分かる。
また、「ショット条件１」に基づいて、ショットピーニングが施された無端金属ベルト１とは相異し、内周面１ｂ側の硬化層１Ｂにおける境界付近の内部残留応力は、−ｐ１０［ＭＰａ］（｜−ｐ１０｜＞０）からなる十分大きな圧縮応力となって付与されるため、安定した疲労強度の向上を図ることができるのである。
【００８９】
なお、参考として、「ショット条件２」に基づいて、ショットピーニングが施された無端金属ベルト１において、各工程（溶体化処理工程Ｓ１０７、周長調整工程Ｓ１０８、ショットピーニング工程Ｓ１０９）の終了直後における、無端金属ベルト１の内部残留応力の分布について、図４を用いて説明する。
【００９０】
本図は、前述した図２と同様に、縦軸に内部残留応力（単位［ＭＰａ］）を表し、横軸に外周面１ａからの深さ（単位［μｍ］）を表すこととして、溶体化処理工程Ｓ１０７と、周長調整工程Ｓ１０８と、ショットピーニング工程Ｓ１０９との各工程の終了直後における両者の関係を、連続線によって各々表した線図である。
【００９１】
なお、本図において、ショットピーニング工程（「ショット条件２」による）Ｓ１０９の終了直後における、無端金属ベルト１の内部残留応力の分布（図４の実線によって表された連続線）については、前述した図２における連続線（図２中の実線によって表された連続線）の通りである。
【００９２】
本図によって示されるように、溶体化処理工程Ｓ１０７の終了直後における、無端金属ベルト１の内部残留応力の分布（図４の破線によって表された連続線）によれば、外周面１ａ側の硬化層１Ｂ内に形成される内部残留応力は、０［ＭＰａ］近傍の圧縮応力として付与され、その値は、外周面１ａからの深さに関わらず、略均一な値となることが分かる。
【００９３】
また、内周面１ｂ側の硬化層１Ｂ内に形成される内部残留応力は、＋ｐ１１［ＭＰａ］からなる引張応力として付与され、その値は、内周面１ｂからの深さに関わらず、略均一な値となることが分かる。
【００９４】
一方、溶体化処理工程Ｓ１０７の後に行われた周長調整工程Ｓ１０８の終了直後における、無端金属ベルト１の内部残留応力の分布（図４の一点鎖線によって表された連続線）によれば、外周面１ａ側の硬化層１Ｂ内に形成される内部残留応力は、表面上（深さ０［μｍ］）にて最大値（−ｐ１２［ＭＰａ］）となり、外周面１ａからの深さが増すごとに（即ち、内周面１ｂ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【００９５】
また、内周面１ｂ側の硬化層１Ｂ内に形成される内部残留応力は、＋ｐ１１［ＭＰａ］近傍の＋ｐ１３［ＭＰａ］からなる引張応力として付与され、その値は、内周面１ｂからの深さに関わらず、略均一な値となることが分かる。
【００９６】
このような内部残留応力の分布からなる無端金属ベルト１であっても、「ショット条件２」に基づいてショットピーニングを施すことで、外周面１ａ側および内周面１ｂ側の各硬化層１Ｂ・１Ｂ内に付与される内部残留応力が、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されることとなり、その後、時効・窒化処理工程Ｓ１１０にて窒化処理を施すことで、無端金属ベルト１に対して、「最弱部」となる、「硬化層１Ｂ内において、引張応力からなる内部残留応力が存在する領域」を有しない安定した疲労強度の向上を図ることができるのである。
【００９７】
以上に示した検証データ（図２乃至図４を参照）によっても明らかなように、第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法は、時効・窒化処理工程Ｓ１１０における窒化処理の実施前に、「ショット条件２」によるショットピーニングを施すことで、無端金属ベルト１の疲労強度の向上を図ることができる。
より具体的には、ショットピーニング工程Ｓ１０９において無端金属ベルト１へ内部残留応力を付与する際は、窒化処理の実施前に行い、且つ窒化処理によって形成される硬化層１Ｂ内において、該硬化層１Ｂの境界付近にて最大値となるように、前記内部残留応力の分布を管理するのである。
【００９８】
即ち、図５は、前述した図２と同様に、縦軸に内部残留応力（単位［ＭＰａ］）を表し、横軸に外周面１ａからの深さ（単位［μｍ］）を表すこととして、「ショット条件２」によるショットピーニングが行われた無端金属ベルト１において、窒化処理が行われる直前と、該窒化処理が行われた直後とのそれぞれの場合における両者の関係を、連続線によって各々表した線図である。
【００９９】
なお、本図において、窒化処理が行われる直前における、無端金属ベルト１の内部残留応力の分布（図５の破線によって表された連続線）については、前述した図２における連続線（図２中の実線によって表された連続線）の通りである。
また、本図において、窒化処理が行われた直後における、無端金属ベルト１の内部残留応力の分布（図５の直線によって表された連続線）については、前述した図３における連続線（図３中の実線によって表された連続線）の通りである。
【０１００】
本図によっても明らかなように、第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法によれば、窒化処理の実施前に、「ショット条件２」に基づいてショットピーニングを施すことで、窒化処理によって形成される硬化層１Ｂ内において、該硬化層１Ｂの境界付近にて最大値となるように、前記内部残留応力の分布を管理されることとなる。
一方、窒化処理を行うと、硬化層１Ｂ内における内部残留応力の分布は、該硬化層１Ｂの境界付近においては、あまり変化が見られないものの、表面（外周面１ａ、あるいは内周面１ｂ）近傍においては、その値を大きく増加させることとなる。
その結果、時効・窒化処理工程Ｓ１１０にて窒化処理を施すことで、無端金属ベルト１に対して、「最弱部」を有しない安定した疲労強度の向上を図ることができるのである。
【０１０１】
［製造方法（第二実施例）］
次に、本発明を具現化する無端金属ベルト２０１の製造方法（第二実施例）について、図６および図７を用いて説明する。
第二実施例における無端金属ベルト２０１の製造方法は、マルエージング鋼（Ｎｉ）を基礎とする化学組成を有した鋼板を素材とし、該素材に対して時効処理を行うとともに、窒化処理によって形成される硬化層内において、該硬化層の境界（硬化層の底部。以下同じ。）付近にて最大値となるように、前記内部残留応力の分布を管理するためのショットピーニングを、時効処理の実施後、且つ窒化処理の実施前に行うことで、無端金属ベルト２０１の疲労強度の向上を図ることを特徴とする。
【０１０２】
即ち、図６（ａ）に示すように、前述した第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法においては、周長調整工程Ｓ１０８の終了後、且つ時効・窒化処理工程Ｓ１１０の実施前にショットピーニング工程Ｓ１０９を行うこととしているが、本実施例（第二実施例）における無端金属ベルト２０１の製造方法においては、図６（ｂ）に示すように、周長調整工程Ｓ２０８の終了後に時効処理工程Ｓ２０９を行い、その後、ショットピーニング工程Ｓ２１０を行った後に窒化処理工程Ｓ２１１を行うこととしている。
【０１０３】
より具体的には、図７に示すように、第二実施例における無端金属ベルト２０１の製造方法は、主に、帯鋼切断工程Ｓ２０１、溶接工程Ｓ２０２、焼鈍工程Ｓ２０３、リング切断工程Ｓ２０４、バレル研磨工程Ｓ２０５、圧延工程Ｓ２０６、溶体化処理工程Ｓ２０７、周長調整工程Ｓ２０８、時効処理工程Ｓ２０９、ショットピーニング工程Ｓ２１０、窒化処理工程Ｓ２１１などによって具現化され、これら各工程が順に行われることによって、無端金属ベルト２０１が製造される。
【０１０４】
なお、各工程に関する説明については、前述した第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法による各工程の内容と同等であるため、説明は省略する。
【０１０５】
このような第二実施例における製造方法を用いることで、前述した製造方法（第一実施例）における無端金属ベルト１に比べて、さらに疲労強度の向上を図った無端金属ベルト２０１を提供することができる。
【０１０６】
即ち、時効処理工程Ｓ２０９において、時効処理が施された直後のベルト状部材２１０Ｄの表面上は、素材の降伏点が高められた状態にあり、このような状態からなるベルト状部材２１０Ｄに対してショットピーニングを施すことで、より大きな内部残留応力を付与することが可能となり、前述した製造方法（第一実施例）における無端金属ベルト１に比べて、さらに疲労強度の向上を図ることができるのである。
【０１０７】
［実証データ（第二実施例）］
次に、第二実施例における無端金属ベルト２０１の製造方法に関する効果を確認するために、本発明者が行った検証実験に関する検証データについて、図８乃至図１１を用いて説明する。
【０１０８】
先ず、本発明者が行った検証実験に関する具体的な仕様について説明する。
無端金属ベルト２０１の素材としては、マルエージング鋼Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃ、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる化学組成を有した鋼板２１０Ａ（図７を参照）を用いて無端金属ベルト２０１を製造した。
【０１０９】
また、ショットピーニング工程Ｓ２１０を実施するタイミングについては、前述した第一実施例における製造方法との比較を行うために、周長調整工程Ｓ２０８の終了後と、時効処理工程Ｓ２０９の終了後との二通りのタイミングによって行うこととした。
つまり、前述した第一実施例における製造方法を再現するために、周長調整工程Ｓ２０８の終了後にショットピーニング工程Ｓ２１０を行うこととした。
【０１１０】
なお、ショットピーニング工程Ｓ２１０では、後に行われる窒化処理によって、無端金属ベルト２０１の外周面２０１ａ、あるいは内周面２０１ｂ（図７参照）に形成される硬化層内において、該硬化層の境界（硬化層の底部。以下同じ。）付近にて最大値（より具体的には、素材の降伏点近傍）となるような分布によって、無端金属ベルト２０１に内部残留応力を付与することとした。
【０１１１】
次に、本発明者が得た複数の検証データについて、具体的に説明する。
先ず初めに、図８によって示される検証データについて説明する。
図８は、ショットピーニング工程Ｓ２１０の終了直後において、無端金属ベルト２０１（より具体的には、ベルト状部材２１０Ｄ。以下同じ。）に対するショットピーニングを、周長調整工程Ｓ２０８の終了後に行った場合と、時効処理工程Ｓ２０９の終了後に行った場合とのそれぞれの場合における、前記無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布を表した線図である。
【０１１２】
即ち、本図は、縦軸に内部残留応力（単位［ＭＰａ］）を表し、横軸に外周面１ａからの深さ（単位［μｍ］）を表すこととして、無端金属ベルト２０１に対するショットピーニングを、周長調整工程Ｓ２０８の終了後に行った場合と、時効処理工程Ｓ２０９の終了後に行った場合とのそれぞれの場合における両者の関係を、ショットピーニング工程Ｓ２１０の終了直後において、各々連続線によって表した線図である。
【０１１３】
よって、本図の横軸における最左端は、無端金属ベルト２０１の外周面２０１ａの表面上を示し、最右端は、内周面２０１ｂの表面上を示す。また、縦軸の中央部における０［ＭＰａ］の位置は、無端金属ベルト２０１の任意の仮想断面２０１Ａ（図１４（ａ）を参照）の位置を示す。
【０１１４】
なお、本図中における寸法ｗ１［μｍ］によって示された領域は、後の窒化処理によって、無端金属ベルト２０１の外周面２０１ａおよび内周面２０１ｂに各々形成される硬化層２０１Ｂ・２０１Ｂを示す。
また、本図中の縦軸において、＋および−なる符号は、各々引張応力、および圧縮応力の区別を表すものに過ぎず、応力値の大小関係は、絶対値によって示される。
【０１１５】
本図によって示されるように、周長調整工程Ｓ２０８の終了後にショットピーニングが施された無端金属ベルト２０１、つまり、前述した製造方法（第一実施例）に基づく無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布（図８中の一点鎖線によって表された連続線）によれば、外周面２０１ａ側の硬化層２０１Ｂ内に付与される内部残留応力は、硬化層２０１Ｂの境界にて最大値（−ｐ３［ＭＰａ］）となり、外周面２０１ａの表面に向かって移動するに従って僅かに徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【０１１６】
また、内周面２０１ｂ側の硬化層２０１Ｂ内に付与される内部残留応力も同様に、硬化層２０１Ｂの境界にて最大値（−ｐ４［ＭＰａ］）となり、内周面２０１ｂの表面に向かって移動するに従って僅かに徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【０１１７】
一方、時効処理工程Ｓ２０９の終了後にショットピーニングが施された無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布（図８中の実線によって表された連続線）によれば、外周面２０１ａ側の硬化層２０１Ｂ内に付与される内部残留応力は、硬化層２０１Ｂの境界にて、最大値（−ｐ２１［ＭＰａ］）となるが、その値は、前述した周長調整工程Ｓ２０８の終了後にショットピーニングが施された無端金属ベルト２０１の最大値（−ｐ３［ＭＰａ］）に比べて、より一層大きな値（｜−ｐ２１｜＞｜−ｐ３｜）となる。
【０１１８】
そして、外周面２０１ａ側の硬化層２０１Ｂ内に付与される内部残留応力は、外周面２０１ａの表面に向かって移動するに従って僅かに徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【０１１９】
また、内周面２０１ｂ側の硬化層２０１Ｂ内に付与される内部残留応力も同様に、硬化層２０１Ｂの境界にて最大値（−ｐ２２［ＭＰａ］）となるが、その値は、前述した周長調整工程Ｓ２０８の終了後にショットピーニングが施された無端金属ベルト２０１の最大値（−ｐ４［ＭＰａ］）に比べて、より一層大きな値（｜−ｐ２２｜＞｜−ｐ４｜）となる。
【０１２０】
そして、内周面２０１ｂ側の硬化層２０１Ｂ内に付与される内部残留応力は、内周面２０１ｂの表面に向かって移動するに従って僅かに徐々に減少するものの、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【０１２１】
次に、図９によって示される検証データについて説明する。
図９は、窒化処理工程Ｓ２１１の終了直後において、無端金属ベルト２０１に対するショットピーニングを、周長調整工程Ｓ２０８の終了後に行った場合と、時効処理工程Ｓ２０９の終了後に行った場合とのそれぞれの場合における、前記無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布を表した線図である。
【０１２２】
即ち、前述した図８と同様に、本図は、縦軸に内部残留応力（単位［ＭＰａ］）を表し、横軸に外周面１ａからの深さ（単位［μｍ］）を表すこととして、無端金属ベルト２０１に対するショットピーニングを、周長調整工程Ｓ２０８の終了後に行った場合と、時効処理工程Ｓ２０９の終了後に行った場合とのそれぞれの場合における両者の関係を、窒化処理工程Ｓ２１１の終了直後において、各々連続線によって表した線図である。
【０１２３】
本図によって示されるように、周長調整工程Ｓ２０８の終了後にショットピーニングが行われた無端金属ベルト２０１の、窒化処理後における内部残留応力の分布（図９中の一点鎖線によって表された連続線）によれば、外周面２０１ａ側の硬化層２０１Ｂ内に最終的に形成される内部残留応力は、表面上（深さ０［μｍ］）にて最大値（−ｐ７［ＭＰａ］）となり、外周面２０１ａからの深さが増すごとに（即ち、内周面２０１ｂ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、硬化層２０１Ｂにおける境界付近では−ｐ８［ＭＰａ］（｜−ｐ８｜＞０）となり、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【０１２４】
また、内周面２０１ｂ側の硬化層２０１Ｂ内に付与される内部残留応力においても、表面上（表面からの深さＷ［μｍ］）にて最大値（−ｐ９［ＭＰａ］）となり、内周面１ｂからの深さが増すごとに（即ち、外周面１ａ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、硬化層１Ｂにおける境界付近では−ｐ１０［ＭＰａ］（｜−ｐ１０｜＞０）となり、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与されていることが分かる。
【０１２５】
一方、時効処理工程Ｓ２０９の終了後にショットピーニングが施された無端金属ベルト２０１の、窒化処理後における内部残留応力の分布（図９中の一点鎖線によって表された連続線）によれば、外周面２０１ａ側の硬化層２０１Ｂ内に最終的に形成される内部残留応力は、表面上（深さ０［μｍ］）にて最大値（−ｐ２３［ＭＰａ］）となるが、その値は、前述した周長調整工程Ｓ２０８の終了後にショットピーニングが施された無端金属ベルト２０１の最大値（−ｐ７［ＭＰａ］）に比べて、より一層大きな値（｜−ｐ２３｜＞｜−ｐ７｜）となる。
【０１２６】
そして、外周面２０１ａからの深さが増すごとに（即ち、内周面２０１ｂ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、硬化層２０１Ｂにおける境界付近では−ｐ２４［ＭＰａ］（｜−ｐ２４｜＞｜−ｐ８｜＞０）となり、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与され、且つ、その値は、前述した周長調整工程Ｓ２０８の終了後にショットピーニングが施された無端金属ベルト２０１に比べて大きな値となることが分かる。
【０１２７】
また、内周面２０１ｂ側の硬化層２０１Ｂ内に最終的に形成される内部残留応力も同様に、表面上（深さＷ［μｍ］）にて最大値（−ｐ２５［ＭＰａ］）となるが、その値は、前述した周長調整工程Ｓ２０８の終了後にショットピーニングが施された無端金属ベルト２０１の最大値（−ｐ９［ＭＰａ］）に比べて、より一層大きな値（｜−ｐ２４｜＞｜−ｐ９｜）となる。
【０１２８】
そして、内周面２０１ｂからの深さが増すごとに（即ち、外周面２０１ａ側に向かって移動するに従って）徐々に減少するものの、硬化層２０１Ｂにおける境界付近では−ｐ２６［ＭＰａ］（｜−ｐ２６｜＞｜−ｐ１０｜＞０）となり、全ての範囲にわたって圧縮応力として付与され、且つ、その値は、前述した周長調整工程Ｓ２０８の終了後にショットピーニングが施された無端金属ベルト２０１に比べて大きな値となることが分かる。
【０１２９】
なお、参考として、無端金属ベルト２０１に対するショットピーニングを、窒化処理工程Ｓ２１１の終了後に行った場合と、時効処理工程Ｓ２０９の終了後に行った場合とのそれぞれの場合における、前記無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布について、図１０を用いて説明する。
【０１３０】
本図は、前述した図８と同様に、縦軸に内部残留応力（単位［ＭＰａ］）を表し、横軸に外周面２０１ａからの深さ（単位［μｍ］）を表すこととして、無端金属ベルト２０１に対するショットピーニングを、時効処理工程Ｓ２０９の終了後に行った場合と、窒化処理工程Ｓ２１１の終了後に行った場合とのそれぞれの場合における両者の関係を、無端金属ベルト２０１の製造後において、各々連続線によって表した線図である。
【０１３１】
なお、本図において、無端金属ベルト２０１に対するショットピーニングを、時効処理工程Ｓ２０９の終了後に行った場合における、無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布（図１０の実線によって表された連続線）については、前述した図９における連続線（図９中の実線によって表された連続線）の通りである。
【０１３２】
本図によって示されるように、窒化処理工程Ｓ２１１の終了後にショットピーニングが施された、無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布（図１０中の破線によって表された連続線）によれば、外周面２０１ａ側の硬化層２０１Ｂ内に付与される内部残留応力は、表面上（深さ０［μｍ］）にて最大値（−ｐ２３［ＭＰａ］）となり、外周面２０１ａからの深さが増すごとに（即ち、内周面２０１ｂ側に向かって移動するに従って）徐々に減少し、前記硬化層２０１Ｂの境界にて略０［ＭＰａ］となるものの、全ての範囲にわたって辛うじて圧縮応力として付与されていることが分かる。
【０１３３】
また、内周面２０１ｂ側の硬化層２０１Ｂ内に付与される内部残留応力は、表面上（表面からの深さＷ［μｍ］）にて最大値（−ｐ２５［ＭＰａ］）となり、内周面２０１ｂからの深さが増すごとに（即ち、外周面２０１ａ側に向かって移動するに従って）徐々に減少する圧縮応力として付与されるが、該圧縮応力は、前記硬化層２０１Ｂの境界付近にて、僅かに引張応力に転じることが分かる。
【０１３４】
このように、たとえ時効処理工程Ｓ２０９の実施後であっても、窒化処理工程Ｓ２１１の終了後に、無端金属ベルト２０１に対してショットピーニングを行えば、硬化層２０１Ｂ内における内部残留応力の分布が、期待した分布（硬化層２０１Ｂ内の全ての領域において、圧縮応力となるような分布）になるとは限らない。
よって、本実施例（第二実施例）における製造方法においては、時効処理工程Ｓ２０９の終了後、且つ窒化処理工程Ｓ２１１の実施前に、無端金属ベルト２０１に対してショットピーニングを行うことが必要なのである。
【０１３５】
以上に示した検証データ（図８乃至図１０を参照）によっても明らかなように、第二実施例における無端金属ベルト２０１の製造方法は、窒化処理工程Ｓ２１１の実施前、且つ時効処理工程Ｓ２０９の実施後に、ショットピーニング工程Ｓ２１０を行い、窒化処理によって形成される硬化層２０１Ｂ内において、該硬化層２０１Ｂの境界付近にて最大値となるように、前記内部残留応力の分布を管理することで、前述した第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法に比べて、さらに疲労強度の向上を図ることができる。
【０１３６】
即ち、図１１は、前述した図８と同様に、縦軸に内部残留応力（単位［ＭＰａ］）を表し、横軸に外周面２０１ａからの深さ（単位［μｍ］）を表すこととして、窒化処理工程Ｓ２１１の実施前、且つ時効処理工程Ｓ２０９の実施後にショットピーニングを行った無端金属ベルト２０１において、窒化処理が行われる直前と、該窒化処理が行われた直後とのそれぞれの場合における両者の関係を、連続線によって各々表した線図である。
【０１３７】
なお、本図において、窒化処理が行われる直前における、無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布（図１１の破線によって表された連続線）については、前述した図８における連続線（図８中の実線によって表された連続線）の通りである。
【０１３８】
また、本図において、窒化処理が行われた直後における、無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布（図１１の直線によって表された連続線）については、前述した図９における連続線（図９中の実線によって表された連続線）の通りである。
【０１３９】
本図によっても明らかなように、第二実施例における無端金属ベルト２０１の製造方法によれば、窒化処理工程Ｓ２１１の実施前、且つ時効処理工程Ｓ２０９の実施後に、ショットピーニング工程Ｓ２１０を行うことで、前述した第一実施例における製造方法に比べて、より一層大きな値の圧縮応力からなる内部残留応力の分布（図１１の破線によって表された連続線）を、無端金属ベルト２０１の硬化層２０１Ｂ内に付与することができる。
【０１４０】
より具体的には、無端金属ベルト２０１の外周面２０１ａ側の硬化層２０１Ｂ内において、前述した第一実施例における製造方法によれば、内部残留応力の分布は、硬化層２０１Ｂの境界における最大値（−ｐ３［ＭＰａ］）をピークとし、外周面２０１ａの表面上に向かうにつれて僅かに減少する圧縮応力として付与されるが、本実施例（第二実施例）における製造方法によれば、内部残留応力の分布は、硬化層２０１Ｂの境界にて、より一層大きな最大値（−ｐ２１［ＭＰａ］。但し、｜−ｐ２１｜＞｜−ｐ３｜）をピークとし、外周面２０１ａの表面上に向かうにつれて僅かに減少する圧縮応力として付与される。
【０１４１】
また、無端金属ベルト２０１の内周面２０１ｂ側の硬化層２０１Ｂ内において、前述した第一実施例における製造方法によれば、内部残留応力の分布は、硬化層２０１Ｂの境界における最大値（−ｐ４［ＭＰａ］）をピークとし、内周面２０１ｂの表面上に向かうにつれて僅かに減少する圧縮応力として付与されるが、本実施例（第二実施例）における製造方法によれば、内部残留応力の分布は、硬化層２０１Ｂの境界にて、より一層大きな最大値（−ｐ２２［ＭＰａ］。但し、｜−ｐ２２｜＞｜−ｐ４｜）をピークとし、内周面２０１ｂの表面上に向かうにつれて僅かに減少する圧縮応力として付与される。
【０１４２】
そして、このような内部残留応力が予め付与された無端金属ベルト２０１に対して、窒化処理を施すことで、前述した第一実施例における製造方法に比べて、より一層大きな値の圧縮応力からなる内部残留応力の分布（図１１の実線によって表された連続線）が最終的に形成される。
【０１４３】
より具体的には、無端金属ベルト２０１の外周面２０１ａ側の硬化層２０１Ｂ内において、内部残留応力の分布は、窒化処理を施すことで、該硬化層２０１Ｂの境界近傍の圧縮応力については、あまり変化が見られないものの、前記外周面２０１ａの表面に向かうにつれて、圧縮応力の値は徐々に増加されることとなり、前記外周面２０１ａの表面上においては、最大値（−ｐ２３［ＭＰａ］。但し、｜−ｐ２３｜＞｜−ｐ２１｜）に達することとなる。
【０１４４】
また、無端金属ベルト２０１の内周面２０１ｂ側の硬化層２０１Ｂ内において、内部残留応力の分布は、窒化処理を施すことで、該硬化層２０１Ｂの境界近傍の圧縮応力については、あまり変化が見られないものの、前記内周面２０１ｂの表面に向かうにつれて、圧縮応力の値は徐々に増加されることとなり、前記内周面２０１ｂの表面上においては、最大値（−ｐ２５［ＭＰａ］。但し、｜−ｐ２５｜＞｜−ｐ２２｜）に達することとなる。
【０１４５】
このように、本実施例（第二実施例）における製造方法によれば、前述した第一実施例における製造方法に比べて、より一層大きな値の圧縮応力からなる内部残留応力の分布（図１１の実線によって表された連続線）が最終的に形成され、さらに疲労強度の向上を図ることができるのである。
【０１４６】
［製造方法（第三実施例）］
次に、本発明を具現化する無端金属ベルト３０１の製造方法（第三実施例）について、図１２および図１３を用いて説明する。
第三実施例における無端金属ベルト３０１の製造方法は、Ｃ（炭素）を含有する焼入れ鋼を素材にするとともに、該素材に対して、焼入れ処理の終了後に周長調整を行い、該素材に発生した焼入れ歪みを取り除いた後、ショットピーニングによって該素材に内部残留応力を付与して窒化処理を施すことで、無端金属ベルト３０１の疲労強度の向上を図ることを特徴とする。
【０１４７】
また、素材に対してショットピーニングを行う際は、窒化処理によって形成される無端金属ベルト３０１の硬化層内において、該硬化層の境界（硬化層の底部）付近にて最大値となるように、前記内部残留応力の分布を管理する。
【０１４８】
即ち、図１２に示すように、本実施例（第三実施例）における無端金属ベルト３０１の製造方法においては、前述した第一実施例および第二実施例にて示されるような溶体化処理や時効処理が実施されず、圧延工程Ｓ３０６の終了後に焼入れ処理工程Ｓ３０７が行われ、その後、周長調整工程Ｓ３０８、ショットピーニング工程Ｓ３０９、窒化処理工程Ｓ３１０と順に行われる。
【０１４９】
より具体的には、図１３に示すように、第三実施例における無端金属ベルト３０１の製造方法は、主に、帯鋼切断工程Ｓ３０１、溶接工程Ｓ３０２、焼鈍工程Ｓ３０３、リング切断工程Ｓ３０４、バレル研磨工程Ｓ３０５、圧延工程Ｓ３０６、焼入れ処理工程Ｓ３０７、周長調整工程Ｓ３０８、ショットピーニング工程Ｓ３０９、窒化処理工程Ｓ３１０などによって具現化され、これら各工程が順に行われることによって、無端金属ベルト３０１が製造される。
【０１５０】
ここで、焼入れ処理工程Ｓ３０７は、圧延工程Ｓ３０６の終了後に行われる工程であって、ベルト状に圧延されたベルト状部材３１０Ｄを一旦加熱した後、所定の温度にまで急激に冷却させて、該ベルト状部材３１０Ｄの硬度を高める工程である。
【０１５１】
なお、焼入れ処理工程Ｓ３０７以外の各工程に関する説明については、前述した第一実施例における無端金属ベルト１の製造方法による各工程の内容と同等であるため、説明は省略する。
【０１５２】
このような第三実施例における製造方法を用いることで、従来の高価なマルエージング鋼を素材とする無端金属ベルトに比べて、より高い硬度を有した無端金属ベルト３０１を、低コストな焼入れ鋼を素材として提供することができる。
【０１５３】
また、第三実施例における製造方法を用いることで、前述した第一実施例や第二実施例における製造方法によって製造された無端金属ベルト１・２０１と、同等な疲労強度を有する無端金属ベルト３０１を、低コストな焼入れ鋼を素材として提供することができるのである。
【０１５４】
ところで、本発明者は、第三実施例における無端金属ベルト３０１の製造方法に関する効果を確認するために、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる化学組成を有した鋼板３１０Ａ（図１３を参照）を用いて、前述した各工程の流れに従って、無端金属ベルト３０１を製造した。
【０１５５】
その結果、ショットピーニング工程Ｓ３０９の終了直後における、無端金属ベルト３０１（より具体的には、ベルト状部材３１０Ｄ。以下同じ。）の内部残留応力の分布は、マルエージング鋼を素材とした第二実施例の製造方法における、無端金属ベルト２０１の内部残留応力の分布（図８中の実線によって表された連続線を参照）と略等しくなることが確認されている。
【０１５６】
このように、従来の焼入れ鋼では、窒化処理を施してもマルエージング鋼に比べて内部残留応力が付与されにくく、焼入れ鋼を素材として製造された無端金属ベルトの疲労強度は、マルエージング鋼を素材として製造された無端金属ベルトの疲労強度に比べて大きく劣ることとなっていた。
しかし、本実施例（第三実施例）における製造方法を用いれば、ショットピーニング工程Ｓ３０９の終了直後において、マルエージング鋼を素材とした第二実施例の製造方法における無端金属ベルト２０１と、略等しい分布からなる内部残留応力を、焼入れ鋼を素材とする無端金属ベルト３０１に付与することが可能となり、窒化処理を行うことで、最終的に無端金属ベルト２０１と略同等な疲労強度を、無端金属ベルト３０１に与えることができる。
また、無端金属ベルト３０１は、焼入れ処理が施されているので、無端金属ベルト２０１に比べてより高い硬度を有することとなる。
【０１５７】
このようなことから、無端金属ベルトの疲労強度の向上を図るために、高価なマルエージング鋼を素材として用いる必要はなくなり、比較的安価な焼入れ鋼を素材として用いることが可能となり、無端金属ベルト３０１の製造工程全体として大幅にコスト削減を図ることができるのである。
【０１５８】
以上のように、本発明を具現化する無端金属ベルト１（２０１、または３０１）の製造方法（第一乃至第三実施例）は、表面（より具体的には、外周面１ａ（２０１ａなど）および内周面１ｂ（２０１ｂなど）。以下同じ。）に、窒化処理を施した無端金属ベルトの製造方法であって、ベルト状に形成された素材（より具体的には、ベルト状部材１０Ｄ（２１０Ｄ、または３０１Ｄ）。以下同じ。）に内部残留応力を最終的に付与するショットピーニング工程（応力付与工程）Ｓ１０９（Ｓ２１０、またはＳ３０９）と、該ショットピーニング工程（応力付与工程）Ｓ１０９（Ｓ２１０、またはＳ３０９）の終了後に行われ、前記素材の表面に窒化処理を施す窒化処理工程Ｓ１１０（Ｓ２１１、またはＳ３１０）と、を備え、前記ショットピーニング工程（応力付与工程）Ｓ１０９（Ｓ２１０、またはＳ３０９）において、前記内部残留応力は、前記窒化処理工程Ｓ１１０（Ｓ２１１、またはＳ３１０）によって、前記素材の表面に形成されることとなる硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）内にて、圧縮応力として機能し、且つ、前記硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）の底部である境界付近にて最大値となるように、前記素材に付与されることとしている。
【０１５９】
また、本発明を具現化する無端金属ベルト１（２０１、または３０１）は、表面に窒化処理を施した無端金属ベルトであって、ベルト状に形成された素材に内部残留応力を最終的に付与した後、該素材の表面に窒化処理を施して製造され、前記内部残留応力は、前記窒化処理によって、前記素材の表面に形成されることとなる硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）内にて、圧縮応力として機能し、且つ、前記硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）の底部である境界付近にて最大値となるように、前記素材に付与されることとしている。
【０１６０】
このような構成を有することで、本発明を具現化する無端金属ベルト１（２０１、または３０１）の製造方法、および無端金属ベルト１（２０１、または３０１）によれば、窒化処理が施される無端金属ベルトであって、該窒化処理によって形成される硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）に対して、「最弱部（疲労現象に対して脆い箇所）」を有することもなく、疲労強度の向上が図られた無端金属ベルトを提供することができる。
【０１６１】
即ち、窒化処理を行うと、硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）内における内部残留応力の分布は、該硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）の境界付近においては、あまり変化が見られないものの、表面（外周面１ａ（２０１ａ、または３０１ａ）、あるいは内周面１ｂ（２０１ｂ、または３０１ｂ））近傍においては、その値を大きく増加させることとなる。
従って、窒化処理を行う前に、該窒化処理によって形成される硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）内にて、該硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）の境界付近が最大値となるように、素材に最終的に付与する内部残留応力の分布を予め管理し、その後、前記素材に窒化処理を行うことで、前記硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）内の内部残留応力の分布は、全体的に圧縮応力側へと大きく値を増加させることとなり、疲労現象に対する脆さが他の箇所に比べて極端に大きな「最弱部」となる、硬化層１Ｂ（２０１Ｂなど）内における引張応力からなる内部残留応力が存在する領域を有することなく、疲労強度の向上が図られた無端金属ベルトを提供することができるのである。
【０１６２】
また、本発明を具現化する無端金属ベルト２０１の製造方法（第二実施例）においては、前記素材はマルエージング鋼からなるとともに、前記製造方法は、前記素材に時効処理を施す時効処理工程Ｓ２０９を備え、該時効処理工程Ｓ２０９の終了後に、前記ショットピーニング工程（応力付与工程）Ｓ２１０が行われることとしている。
【０１６３】
また、本発明を具現化する無端金属ベルト２０１においては、前記素材はマルエージング鋼からなるとともに、前記素材には時効処理が施され、前記時効処理の終了後に、前記内部残留応力が前記素材に最終的に付与されることとしている。
【０１６４】
このような構成を有することで、本発明を具現化する無端金属ベルト２０１の製造方法（第二実施例）、および無端金属ベルト２０１によれば、前述した製造方法（第一実施例）における無端金属ベルト１に比べて、さらに疲労強度の向上を図った無端金属ベルト２０１を提供することができる。
【０１６５】
即ち、時効処理工程Ｓ２０９において、時効処理が施された直後のベルト状部材２１０Ｄの表面上は、素材の降伏点が高められた状態にあり、このような状態からなるベルト状部材２１０Ｄに対してショットピーニングを施すことで、より大きな内部残留応力を付与することが可能となり、前述した製造方法（第一実施例）における無端金属ベルト１に比べて、さらに疲労強度の向上を図ることができるのである。
【０１６６】
また、本発明を具現化する無端金属ベルトの製造方法（第二実施例）においては、前記素材は焼入れ鋼からなるとともに、前記製造方法は、前記素材に焼入れ処理を施す焼入れ処理工程Ｓ３０７を備え、該焼入れ処理工程Ｓ３０７の終了後に、前記ショットピーニング工程（応力付与工程）Ｓ３０９が行われることとしている。
【０１６７】
また、本発明を具現化する無端金属ベルト（第二実施例）においては、前記素材は焼入れ鋼からなるとともに、前記素材には焼入れ処理が施され、前記焼入れ処理の終了後に、前記内部残留応力が前記素材に最終的に付与されることとしている。
【０１６８】
このような構成を有することで、本発明を具現化する無端金属ベルト３０１の製造方法（第三実施例）、および無端金属ベルト３０１によれば、ショットピーニング工程Ｓ３０９の終了直後において、マルエージング鋼を素材とした第二実施例の製造方法における無端金属ベルト２０１と、略等しい分布からなる内部残留応力を、焼入れ鋼を素材とする無端金属ベルト３０１に付与することが可能となり、窒化処理を行うことで、最終的に無端金属ベルト２０１と略同等な疲労強度を、無端金属ベルト３０１に与えることができる。
また、無端金属ベルト３０１は、焼入れ処理が施されているので、無端金属ベルト２０１に比べてより高い硬度を有することとなる。
従って、無端金属ベルトの疲労強度の向上を図るために、従来のような高価なマルエージング鋼を素材として用いる必要はなくなり、比較的安価な焼入れ鋼を素材として用いることが可能となり、無端金属ベルト３０１の製造工程全体として大幅にコスト削減を図ることができるのである。
【符号の説明】
【０１６９】
１    無端金属ベルト
１Ｂ    硬化層
１ａ    外周面
１ｂ    内周面
１０Ｄ    ベルト状部材
２０１    無端金属ベルト
２０１Ｂ    硬化層
２０１ａ    外周面
２０１ｂ    内周面
２１０Ｄ    ベルト状部材
３０１    無端金属ベルト
３１０Ｄ    ベルト状部材
Ｓ１０９    ショットピーニング工程（応力付与工程）
Ｓ１１０    窒化処理工程
Ｓ２０９    時効処理工程
Ｓ２１０    ショットピーニング工程（応力付与工程）
Ｓ２１１    窒化処理工程
Ｓ３０７    焼入れ処理工程
Ｓ３０９    ショットピーニング工程（応力付与工程）
Ｓ３１０    窒化処理工程
【図１】
2012167308.tif 000003
【図２】
2012167308.tif 000004
【図３】
2012167308.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012167308.tif 000007
【図７】
2012167308.tif 000008
【図８】
2012167308.tif 000009
【図９】
2012167308.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図６】
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