JP2008291410A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】破断強度に優れ、且つ製造が容易な環状金属コード、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、金属素線５を６本撚り合わせてなるストランド材１を所定の環状径に巻いて始端部を仮止めして環状コア部３を形成した状態で、環状コア部３から連続したストランド材１を環状コア部３に対して螺旋状に６周巻き付けることにより、環状コア部３の外周面を覆う外層部４を形成し、その後、ストランド材１の始端部と終端部とを接続部材７を用いて結合させる。
【選択図】図２

Description

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。

従来、無端金属ベルトの一種として、例えば特許文献１に記載されているように、圧延帯材を曲げ、両端を溶接して円筒状としたものを所定の幅に切断してなる、断面が矩形状のものが知られている。

また、例えば特許文献２に記載されているように、芯材に金属コードを用いた無端ベルトが知られている。芯材となる金属コードは、中心コアとなる少なくとも１本のフィラメントと、中心コアを取り巻く複数本のフィラメントとを備えている。
特開２００３−２３６６１０号公報 特開平４−３０７１４６号公報

特許文献１に記載の無端金属ベルトは、断面が矩形状であるため捩れに弱く、破断が生じ易い。また、特許文献２に記載の金属コードを無端金属ベルトに適用する場合には、金属コードの両端部を結合して環状にする必要がある。金属コードの両端部を結合する方法としては、金属コードの両端部を突き合わせて結合する方法と、金属コードを構成するフィラメント毎に両端部をそれぞれ結合する方法とが考えられる。金属コードの両端部を突き合わせて結合する方法では、周方向の一箇所に結合部分が集中することとなるため、金属コードの完全破断が生じやすくなる。一方、フィラメント毎に両端部を結合する方法では、フィラメントの端部を解撚してから結合し、結合後にフィラメントの端部を再び撚り合わせなければならないので、結合部分と他の部分とで撚りの状態が異なり、結合部分の機械的強度が低下するおそれがある。その結果、金属コードの破断が生じやすくなる。また、フィラメント毎に両端部を結合する方法では、結合にかかる工程が煩雑となり、製造が困難となってしまう。

そこで、本発明の目的は、破断が生じにくく、且つ製造が容易な環状金属コード、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。

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、金属素線を複数本撚り合わせてなるストランド材により、環状に形成された環状コア部と、環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられ環状コア部の外周面を覆う外層部と、が形成され、環状コア部と外層部とは連続したストランド材により形成されていることを特徴としている。

このように、金属素線を複数本撚り合わせてなるストランド材により、環状コア部と、この環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて環状コア部の外周面を覆う外層部とが形成され、環状コア部と外層部が連続したストランド材で形成されているので、環状金属コードを丈夫なものとすることができ、複数のストランド材を周方向の一箇所でまとめて結合する場合と比べて、環状金属コードが完全に破断する可能性を回避できる。さらに、環状金属コードにかかる外力を連続した環状コア部と外層部により受けることができるため、付与された外力を環状金属コード全体で分散させて局所的に負荷が集中することを回避できる。したがって、ストランド材から環状コア部を形成し、かかる環状コア部を軸芯として連続してストランド材が巻き付けられているため、破断強度の大きい環状金属コードを得ることができる。

しかも、外層部を形成する際には、ストランド材を複数本巻き付けるのではなく環状コア部を構成するストランド材が引き続き複数周にわたって巻き付けられているので、ストランド材は１本あればよく、よって、ストランド材を複数本使用する場合と比べて結合箇所が少なくなるため、環状金属コードの破断強度の低下を抑制できるとともに、製造を容易とすることができる。また、外層部のストランド材の巻き付けを所定の巻き付け角度で行なえば、ストランド材の巻き乱れがなく、表面状態が略均一な環状金属コードを得ることができる。このような環状金属コードには外からの力が特定の部位に集中することが避けられ均一に付与されることとなるため、破断強度の低下を抑制することができる。

好ましくは、１本のストランド材によって環状コア部と外層部とが形成され、ストランド材の両端部同士が結合されている。これにより、ストランド材を複数本使用する場合と比べて結合箇所が少ない一箇所のみとなるため、環状金属コードの破断強度の低下を抑制できるとともに、製造を容易とすることができる。また、結合部分の断面積がストランド材１本分で済むため、環状金属コードが曲がる時の負荷の他の部位との差を小さくして破断強度の低下を抑制することができる。

好ましくは、ストランド材の一方の端部が環状コア部を形成した始端部であり、ストランド材の他方の端部が外層部を形成した終端部である。これにより、環状コア部を形成したストランド材の始端部と、外層部を形成したストランド材の終端部とが結合された破断強度の大きな環状金属コードとすることができる。

もしくは、ストランド材の一方の端部が環状コア部を形成した際の余長部とされ、余長部が外層部の一部を構成してもよい。これにより、環状コア部を形成した際の余長部の端部と外層部を形成したストランド材の終端部とが結合されて、余長部が外層部の一部とされた破断強度の大きな環状金属コードとすることができる。

好ましくは、金属素線の直径は、０．０６ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下である。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。また、金属素線の直径が０．０６ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下であると、さらに好ましい。

好ましくは、金属素線の撚り方向と、環状コア部に対する前記外層部の巻き付け方向とが逆である。これにより、ストランド材の巻き付け後において、表面外観に凹凸の少ない環状金属コードを得ることができる。また、環状金属コードを捩れにくいものとすることができる。

好ましくは、環状コア部の中心軸に対するストランド材の巻き付け角度が４．５度以上１３．８度以下である。これにより、ストランド材の巻き付け作業が容易となる。また、適度な伸度を有し、且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。

好ましくは、ストランド材が、環状コア部の外周面に沿って５周または６周巻き付けられている。もしくは、前記ストランド材が、前記環状コア部として環状に３周巻き付けられ、その外周面に沿って７周以上９周以下巻き付けられている。これにより、外層部が環状コア部を密に覆うこととなるため、環状金属コードを幾何学的に安定したものとすることができる。その結果、破断強度に優れ、径方向の変形に耐え得る環状金属コードを確実に得ることができる。
なお、ストランド材を環状コア部として環状に３周巻き付け、その外周面に外層部として７周以上９周以下巻き付ける場合には、外層部の巻き付け方向は、環状コア部と逆方向にすることが好ましいが、同方向とする場合には、環状コア部の巻き付けピッチを小さくし、外層部の巻き付けピッチを大きくする（すなわち環状コア部と外層部の巻き付けピッチ差を大きくする）ことにより、外層部のストランド材が環状コア部のストランド材の撚り目に落ち込むことを防止できる。

好ましくは、環状コア部及び外層部には低温焼鈍処理が施されている。これにより、金属素線の内部歪みを除去することができる。

好ましくは、ストランド材の端部同士は、接続部材を用いて結合されている。これにより、ストランド材の結合部分をより破断しにくくすることができる。

好ましくは、ストランド材の端部同士が溶接により結合され、その結合部分がコイルバネ状スリーブからなる接続部材により覆われて接着されている。これにより、ストランド材の端部同士の結合が容易となり、その結合箇所を接続部材により保護及び補強することができる。また、コイルバネ状スリーブは良好な可撓性を有するため、螺旋状に巻かれたストランド材の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、結合部分に対する密着状態を維持するとともに、結合部分におけるストランド材の変形を接続部材が阻害しない。すなわち、環状金属コードの機械的特性を全周に亘って略均一にすることができる。

好ましくは、ストランド材の端部同士が軸方向に沿って重ねられ、ストランド材の直径の２倍未満のスリーブ内径を有するコイルばね状スリーブからなる接続部材の内側に収容されて接続されている。これにより、ストランド材の端部同士の結合が容易となる。また、コイルばね状スリーブは良好な可撓性を有するため、螺旋状に巻かれたストランド材の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、接続部に対する密着状態を維持するとともに、接続部におけるストランド材の変形を接続部材が阻害しない。すなわち、環状金属コードの機械的特性を全周に亘って略均一にすることができる。さらに、接続部材はストランド材の直径の２倍未満のスリーブ内径を有するため、接続部材内に重ねられたストランド材に対して接続部材から圧縮力（締め付け力）が作用し、接続部材とストランド材の間、及びストランド材相互間の摩擦力により強固に接続される。また、接続部に張力が作用した場合でも、コイルばね状スリーブが軸方向に伸びようとすることでストランド材をさらに強く圧縮して締め付けるため、安定した接続状態が得られる。

好ましくは、接続部材は、密着コイルばね状スリーブからなる。これにより、コイル隙間のあるばねに比べて、小さい曲率径の曲げに対してもストランド材の締め付け力を維持しやすくなる。また、単位長さ当たりのコイル巻き数を多くすることができるため、ストランド材を強く保持しやすくなる。

好ましくは、接続部材を構成するばね素線径が金属素線の径より大径である。ストランド材を締め付けて強固に接続するためには、接続部材を構成するばね素線の強度がある程度要求されるが、ばね素線径がストランド材の金属素線の径より大径であると、接続状態を維持するために必要な接続部材の強度を得やすくなる。

好ましくは、ストランド材の両端部は、互いに撚り合わされた重複接続部で塑性変形して接続されている。これにより、接続するための別個の部品を不要とすることができ、これにより、コード表面の出っ張りも極力抑えることができ、産業機械の駆動伝達ベルト等に用いて好適なものとすることができる。

好ましくは、ストランド材の両端部の重複接続部における互いの撚り合わせ方向が、ストランド材における前記金属素線の撚り方向と同一方向である。これにより、少ない撚り回数で容易にストランド材を塑性変形させて、重複接続部においてさらに高強度に接続することができるとともに、疲労強度も向上させることができる。

好ましくは、重複接続部が、当該環状金属コードにおける内周と外周との略中間に配置されている。このように、引張力、圧縮力の作用が最小な内周と外周との略中間に重複接続部を配置したので、環状金属コードが径方向に変形しても、重複接続部に作用する負荷の低減を図ることができ、重複接続部における破断を抑制できる。

好ましくは、ストランド材の重複接続部における撚り回数が２〜５回である。これにより、ストランド材の端部同士を十分な強度で接続することができ、しかも、撚り過ぎによる塑性変形量のばらつきを抑制して金属素線の脆弱化を抑え、高強度な接続状態を維持させることができる。

また、上記課題を解決することのできる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を特徴としている。上述の環状金属コードを用いることによって、破断強度及び耐疲労性に優れ、且つ製造が容易な無端金属ベルトを得ることができる。

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、環状に形成された環状コア部と、前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられ前記環状コア部の外周面を覆う外層部とを有する環状金属コードの製造方法であって、金属素線を複数本撚り合わせてなるストランド材を所定の環状径に巻いて始端部あるいは始端部近傍を仮止めして環状コア部を形成した状態で、前記ストランド材を前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けることにより前記環状コア部の外周面を覆う外層部を形成し、その後、前記ストランド材の始端部と終端部とを結合させることを特徴としている。

このように、金属素線を複数本撚り合わせてなるストランド材を所定の環状径に巻いて始端部あるいは始端部近傍を仮止めして環状コア部を形成した状態で、ストランド材を環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けることにより環状コア部の外周面を覆う外層部を形成し、その後、ストランド材の始端部と終端部とを結合させることにより、丈夫な環状金属コードを製造することができ、全てのストランド材をまとめて結合する場合と比べて、完全に破断する可能性を回避できる環状金属コードを得ることができる。つまり、ストランド材から環状コア部を形成し、かかる環状コア部を軸芯として連続してストランド材を巻き付けるため、破断強度の大きい環状金属コードを得ることができる。

しかも、外層部を形成する際には、ストランド材を複数本巻き付けるのではなく環状コア部を構成するストランド材を引き続き複数周にわたって巻き付けるので、ストランド材は１本あればよく、よって、ストランド材を複数本使用する場合と比べて結合箇所が少なくなるため、環状金属コードの破断強度の低下を抑制できるとともに、製造を容易とすることができ、さらには、環状コア部の外周面に沿って、外層部のストランド材を実質的に隙間無く巻き付けることが可能となる。また、外層部のストランド材の巻き付けは所定の巻き付け角度で行なうので、ストランド材の巻き乱れがなく、表面状態が略均一な環状金属コードを得ることができる。このような環状金属コードには外からの力が均一に付与されることとなるため、破断強度の低下を抑制することができる。

好ましくは、外層部を形成した後、ストランド材の始端部と終端部とを、軸方向に沿って重ねた状態となるように、ストランド材の直径の２倍未満のスリーブ内径を有するコイルばね状スリーブからなる接続部材の内側に収容して接続し、さらに、接続部材の外側に露出した始端部及び終端部の末端を切断して除去する。これにより、ストランド材の端部同士の結合が容易となる。また、コイルばね状スリーブは良好な可撓性を有するため、螺旋状に巻かれたストランド材の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、接続部に対する密着状態を維持するとともに、接続部におけるストランド材の変形を接続部材が阻害しない。すなわち、環状金属コードの機械的特性を全周に亘って略均一にすることができる。さらに、接続部材はストランド材の直径の２倍未満のスリーブ内径を有するため、接続部材内に重ねられたストランド材に対して接続部材から圧縮力（締め付け力）が作用し、接続部材とストランド材の間、及びストランド材相互間の摩擦力により強固に接続される。また、接続部に張力が作用した場合でも、コイルばね状スリーブが軸方向に伸びようとすることでストランド材をさらに強く圧縮して締め付けるため、安定した接続状態が得られる。

さらに、接続部材の外側に露出した始端部及び終端部の末端を切断して除去するため、接続部におけるストランド材を接続部材の内側に収めて環状金属コードの他の箇所と形状を揃え、環状方向に略均一な構造としている。

好ましくは、前記外層部を形成した後、前記ストランド材の前記始端部または前記終端部の一方を、前記接続部材における一方側端部から内側を通して他方側端部まで挿通させ、前記接続部材における他方側端部のばね素線を隣り合うばね素線とのコイル隙間が広がるように移動させ、広げたコイル隙間に前記ストランド材の前記始端部または前記終端部の他方を挿し入れて、さらにコイル隙間に沿って前記接続部材における一方側端部まで通すことにより、前記ストランド材の始端部と終端部とを、軸方向に沿って重ねた状態で前記接続部材の内側に収容して接続する。

このように、ストランド材の始端部または終端部の一方を、接続部材の内側に挿通させ、他方を、接続部材における端部のばね素線間のコイル隙間に挿し入れて、挿し入れた側と反対側の端部までコイル隙間に沿って通すことで、ストランド材の直径の２倍未満のスリーブ内径を有する接続部材の内側にストランド材の始端部と終端部とを重ねて収容することが容易である。

また、好ましくは、前記外層部を形成した後、前記ストランド材の前記始端部を、前記接続部材における一方側端部から内側を通して前記接続部材における軸方向中間部まで挿し入れて前記接続部材における軸方向中間部の隣り合うばね素線同士のコイル隙間から引き出し、前記ストランド材の前記終端部を、前記接続部材における他方側端部から内側を通して前記接続部材における軸方向中間部まで挿し入れて前記接続部材における軸方向中間部の隣り合うばね素線同士のコイル隙間から引き出し、コイル隙間から外側に突出する前記ストランド材の前記始端部を、コイル隙間に沿って前記接続部材における前記他方側端部まで通すとともに、コイル隙間から外側に突出する前記ストランド材の前記終端部を、コイル隙間に沿って前記接続部材における前記一方側端部まで通すことにより、前記ストランド材の前記始端部と前記終端部とを前記接続部材の内側に収容し軸方向に沿って重ねた状態で接続する。

このように、ストランド材の始端部と終端部をそれぞれ、接続部材の端部から内側を通して接続部材における軸方向中間部まで挿し入れ、接続部材における軸方向中間部のばね素線間のコイル隙間から引き出して、挿し入れた側と反対側の端部までコイル隙間に沿って通すことで、ストランド材の直径の２倍未満のスリーブ内径を有する接続部材の内側にストランド材の始端部と終端部とを重ねて収容することが容易である。

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、ストランド材の両端部の重複接続部における互いの撚り合わせ方向が、ストランド材の撚り方向と同一方向である上記環状金属コードを製造する方法であって、前記ストランド材を保持可能な一対の保持部が間隔をあけて設けられた一対の板体を間隔をあけて配設し、前記板体の前記保持部にそれぞれのストランド材の端部近傍をそれぞれ保持させて互いのストランド材の端部近傍を軸方向に重なるように架け渡し、前記板体を、前記一対の保持部の間を回転中心として逆方向へ相対的に回転させることにより、これら板体の間で前記ストランド材同士を撚り合わせて塑性変形させた重複接続部を形成して接続することを特徴としている。

このように、板体の保持部にそれぞれのストランド材の端部近傍をそれぞれ保持させて互いのストランド材の端部近傍を軸方向に重なるように架け渡し、板体を、保持部の間を回転中心として逆方向へ相対的に回転させることにより、これら板体の間で、ストランド材同士を均一に撚り合わせて容易にかつ低コストで強固に接続することができる。

好ましくは、前記板体の前記保持部として、前記板体の外周側が開放され、前記回転中心近傍まで延びるスリットを形成し、このスリットに前記ストランド材を挿入することにより、前記ストランド材をスリット内で保持させる。これにより、スリットへストランド材を挿入し、このスリットからなる保持部でストランド材を容易に保持させることができる。

好ましくは、前記板体は、前記保持部の一方が、前記スリットからなり、前記保持部の他方が、前記ストランド材が挿通可能な挿通孔からなる。このように、他方の保持部が挿通孔からなるので、この挿通孔にストランド材を挿入して保持させた場合、ストランド材を撚り合わせる際に、挿通孔の内縁でストランド材の外周が確実に保持され、重複接続部でさらに均一に撚り合わせることができる。また、重複接続部を形成した後、それぞれの板体の挿通孔からストランド材の端部を引き抜き、さらに、スリットからストランド材を径方向に取り外すことで、ストランド材を一対の板体から容易に取り外すことができ、作業効率を向上させることができる。

好ましくは、前記ストランド材の端部同士を撚り合わせて接続する際に、前記ストランド材の端部の撚り代の長さを前記重複接続部の長さよりも長くしておく。これにより、ストランド材の端部を確実に撚り合わせて所定の長さの重複接続部で接続することができる。

好ましくは、前記ストランド材の撚り代を撚り合わせて塑性変形させた後、前記撚り代における非撚り余長部を切断除去する。これにより、不要な余長部分を残すことなくストランド材が接続された状態とすることができる。

好ましくは、前記ストランド材の端部同士を撚り合わせて接続する際に、前記ストランド材における互いに接続する接続対象部位以外の非接続対象部位に対して、複数の係止部を引っ掛け、これら係止部により前記非接続対象部位を前記接続対象部位から離間する方向へ移動させておく。これにより、接続対象のストランド材の端部同士を容易に撚り合わせて接続することができ、作業の円滑化を図ることができる。

本発明によれば、破断強度及び耐疲労性に優れ、且つ製造が容易な環状金属コード、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。

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。

本実施形態に係る環状金属コードについて図面を参照しつつ説明する。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は本実施形態に係る環状金属コードを示す径方向の断面斜視図である。図３は、本実施形態に係る環状金属コードが備える環状コア部にストランド材を１周巻き付けた様子を示す斜視図である。図４（ａ）は、本実施形態に係る環状金属コードを示す径方向の断面図であり、図４（ｂ）は、本実施形態に係る環状金属コードの側面図である。図５は、本実施形態に係る環状金属コードの一部を示す拡大斜視図である。

図１及び図２に示されるように、環状金属コードＣ１は、環状コア部３と、環状コア部３の外周面を覆う外層部４とを備えるものである。

環状コア部３は、図３に示されるように、ストランド材１を所定の径で１周分湾曲（ループ）させて環状にすることにより形成される。そして、この環状コア部３の周囲の外層部４は、環状コア部３を軸芯として、環状コア部３を構成するストランド材１を引き続き環状コア部３に巻き付けることにより形成される。

ストランド材１は、図４（ａ）に示されるように、金属素線５を複数本撚り合わせたものである。本実施形態においては、ストランド材１は、図２に示されるように、１本の金属素線５を中心とし、この金属素線５の外周面に６本の金属素線５をＳ撚りに巻き付けたものである。このように、ストランド材１は幾何学的に安定した７本撚りであるため、丈夫で破断が生じにくいものとなっている。

金属素線５は、材料として０．６０質量％以上のＣを含む高炭素鋼を用いる。０．６０質量％以上のＣを含む材料を選定することで、金属素線５をより破断強度に優れた鋼線とすることができる。但し、金属素線５の材料は、これに限られない。

金属素線５の直径は、０．０６ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下となっている。ここで、金属素線５の直径が０．０６ｍｍ以上であるので、ストランド材１の剛性が十分となり、環状コア部３を変形しにくいものとすることができる。また、金属素線５の直径が０．４０ｍｍ以下であるので、ストランド材１の剛性が適度に大きくならず、環状金属コードＣ１を繰り出し応力による疲労破断が生じにくいものとすることができる。なお、より好ましい金属素線５の直径は、０．０６ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下である。

つまり、このような直径の金属素線５でストランド材１を形成すると、適度な剛性を有するストランド材１を得ることができ、よって、環状コア部３に対するストランド材１の巻き付けが容易となり、且つストランド材１の巻き緩みが生じにくくなる。

ストランド材１は、環状コア部３に対して複数周にわたって巻き付けられるとともに、図２及び図３に示されるように、螺旋状に巻き付けられる。ストランド材１は、捩れが無いように巻き付けられる。捩れ無く巻き付けることによって、ストランド材１の巻き緩みを抑制することができる。

本実施形態において、外層部４を構成するストランド材１は環状コア部３の外周面に沿って６周巻き付けられている。環状コア部３に巻き付けるストランド材１は環状コア部３と連続した１本のストランド材１からなるので、環状コア部３の外周面には、ストランド材１が実質的に隙間無く巻き付けられる。よって、外層部４が環状コア部３を密に覆うこととなる。環状金属コードＣ１の断面は、図４（ａ）に示されるように、環状コア部３であるストランド材１の周りに６つのストランド材１が配列された形状となる。この断面形状は、ストランド材１を７本撚りした場合の断面形状と同一である。このように、環状金属コードＣ１は省スペース化に有利な横断面最密充填撚り構造であり、幾何学的に安定した構造を有しているため、破断強度及び耐疲労性に優れ、かつ径方向における変形に耐え得るものとなっている。

外層部４を構成するストランド材１は、図３に示されるように、環状コア部３の外周面にＺ撚りに巻き付けられる。ストランド材１自体はＳ撚りで形成されているため、環状金属コードＣ１はＳ撚り構造とＺ撚り構造を組み合わせたものとなる。よって、金属素線５の撚り方向と、環状コア部３に対する外層部４の巻き付け方向とが逆であり、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、外層部４を構成するストランド材１は、環状コア部３の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４（ｂ）に示されるように、Ｘ方向、すなわち環状コア部３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１３．８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１３．８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、環状コア部３に巻き付ける外層部４のストランド材１の巻き付け角度θを４．５度以上１３．８度以下とすることで、適度な伸度を有し、且つしなやかな環状金属コードＣ１を得ることができる。このような環状金属コードＣ１を、例えば後述する無段変速機の無端金属ベルトに用いた場合、駆動側プーリと被駆動側プーリとの間の動力伝達を精度よく行なうことができる。

図５に示されるように、環状コア部３及び外層部４を構成するストランド材１の巻き付け始端部１ａと巻き付け終端部１ｂとは、互いに溶接によって結合されており、さらに、その結合部分は、接続部材７によって覆われている。
この接続部材７は、コイルバネ状に形成された可撓性に優れたスリーブからなるもので、この接続部材７がストランド材１の両端部である始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分の外周を覆うように接着剤によって固定されている。コイルバネ状スリーブからなる接続部材７は、ストランド材１の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、ストランド材１の溶接箇所を保護及び補強する。

このように、可撓性に優れたコイルバネ状スリーブからなる接続部材７を用いてストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとを結合することにより、環状コア部３側のストランド材１の始端部１ａと、この始端部１ａに対して傾斜した外層部４のストランド材１の終端部１ｂとの結合部分を、その形状に合わせて良好に覆った状態に取り付けることができ、これにより、このストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分を良好に保護することができる。また、接続部材７は結合部分におけるストランド材１の変形を阻害しないため、結合部分とその他の箇所とのストランド材１の可撓性を同等にでき、環状金属コードＣ１の機械的特性を全周に亘って略均一にすることができる。

図５に示した形態の代わりに、図６に示されるように、環状コア部３及び外層部４を構成するストランド材１の巻き付け始端部１ａと巻き付け終端部１ｂとは、互いに軸方向に沿って重ねられた状態で、コイルばね状スリーブからなる接続部材７ａの内側に収容されて接続されているものであってもよい。
この接続部材７ａは、コイルばね状に形成された可撓性に優れたスリーブからなるもので、ストランド材１の直径の２倍未満のスリーブ内径を有するものである。コイルばね状スリーブは良好な可撓性を有するため、螺旋状に巻かれたストランド材１の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、接続部分に対する密着状態を維持する。また、接続部分の径はストランド材１の約２本分であり、接続部分が過度に大きくなることもない。すなわち、環状金属コードＣ１の機械的特性を全周に亘って略均一にすることができる。

さらに、接続部材７ａはストランド材１の直径の２倍未満のスリーブ内径を有するため、接続部材７ａ内に重ねられたストランド材１から接続部材７に対して拡径させるように力が作用するとともに、接続部材７ａの弾性力により反力が発生し、接続部材７ａ内に重ねられたストランド材１に対して接続部材７から圧縮力が作用して、ストランド材１を締め付ける。そして、接続部材７ａとストランド材１の間、及びストランド材１相互間の摩擦力により強固に接続される。また、この接続部分に張力が作用した場合でも、コイルばね状スリーブが軸方向に伸びようとすることで内側のストランド材１をさらに強く圧縮して締め付けるため、安定した接続状態を維持することができる。

図５及び図６に示した接続部材７，７ａは、隣り合うばね素線の間隔（コイル隙間）を有するものでも良いが、好ましくは、コイル隙間のない密着コイルばね状スリーブからなる。これにより、コイル隙間のあるばねに比べて、小さい曲率径の曲げに対してもストランド材１の締め付け力を維持しやすくなる。また、単位長さ当たりのコイル巻き数を多くすることができるため、ストランド材１を強く保持しやすくなる。

また、図５及び図６に示した接続部材７，７ａを構成するばね素線径がストランド材１を構成する金属素線５の径より大径であると良い。ストランド材１を締め付けて強固に接続するためには、接続部材７，７ａを構成するばね素線の強度がある程度要求されるが、相対的に比較してばね素線径がストランド材１の金属素線５の径より大径であると、接続状態を維持するために必要な接続部材の強度を得やすくなる。

また、図５及び図６に示した形態の代わりに、図７に示されるように、環状コア部３及び外層部４を構成するストランド材１の巻き付け始端部１ａと巻き付け終端部１ｂとは、重複接続部７ｂで接続されていてもよい。この重複接続部７ｂでは、ストランド材１が、互いに均等に撚り合わされており、その撚り合わせ部分では、互いのストランド材１同士が塑性変形して一体化されている。このように、ストランド材１の巻き付け始端部１ａと巻き付け終端部１ｂとが、重複接続部７ｂで互いに撚り合わされて塑性変形して接続されているので、接続するための別個の部品を不要とすることができ、これにより、コード表面の出っ張りも極力抑えることができ、産業機械の駆動伝達ベルト等に用いて好適なものとすることができる。

また、重複接続部７ｂは結合部分におけるストランド材１の変形を阻害しないため、結合部分とその他の箇所とのストランド材１の可撓性を同等にでき、環状金属コードＣ１の機械的特性を全周に亘って略均一にすることができる。
また、ストランド材１の重複接続部７ｂにおける互いの撚り合わせ方向は、ストランド材１における金属素線５の撚り方向と同一方向とされている。これにより、この重複接続部７ｂでは、金属素線５の撚り戻しを生じさせずに、少ない撚り回数で容易にストランド材１を塑性変形させることができるため、強度低下を抑制した状態で接続され、疲労強度の低下も抑制されている。

重複接続部７ｂにおける具体的な撚り回数としては、２〜５回が好ましく、この撚り回数とすれば、ストランド材１の巻き付け始端部１ａと巻き付け終端部１ｂとを十分な強度で接続することができ、しかも、撚り過ぎによる塑性変形量のばらつきを抑制して金属素線５の脆弱化を抑え、強固な接続状態を維持させることができる。

また、図５〜図７に示した始端部１ａと終端部１ｂとの接続部分（接続部材７，７ａ、重複接続部７ｂ）は、環状金属コードＣ１の円弧に対して、その円弧の内周側及び外周側を除く両側部側の一方、すなわち、環状金属コードＣ１における内周と外周との略中間に配置されている。このように、引張力、圧縮力の作用が最小な環状金属コードＣ１の内周と外周との略中間に接続部分を配置したので、環状金属コードＣ１が径方向に変形しても、接続部分に作用する負荷の低減を図ることができ、接続部分における破断を抑制できる。

このように、環状金属コードＣ１は、環状コア部３を構成するストランド材１に外層部４を構成するストランド材１を巻き付けた後に、接続部材７，７ａを用いるか、または重複接続部７ｂを形成してストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとを接続することによって形成されている。

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８は、環状金属コードＣ１を製造するための製造装置の一例を示す斜視図である。
この製造装置Ｍ１は、環状コア部３を周方向に回転させるドライビングユニット４０と、リール５１に巻かれたストランド材１を環状コア部３の巻き付け部に供給するストランド材１のサプライ部５０とを有する。

上記ストランド材１のサプライ部５０は、所定位置に固定されている。
ドライビングユニット４０は、弓形の保持アーム４１に設置され、駆動モータと連結された、環状コア部３を周方向に回転させる２つのピンチローラ４２ａ，４２ｂを有する。

上記保持アーム４１には、環状コア部３の回転方向と逆方向に位置するストランド材１の供給側に、環状コア部３の周囲を囲むクランプユニット４３を設けている。このクランプユニット４３は、２個のローラ４３ａ，４３ｂからなり、環状コア部３の横方向の振れを防止し、安定した周方向回転を維持し、ストランド材１の巻き付け点の位置決めを行い、高い巻き付け性を得ている。なお、この例では環状コア部３を垂直にして横振れを抑えて、周方向に回転させている。

上記２個のローラ４３ａ，４３ｂからなるクランプユニット４３は、環状コア部３の横方向の振れを防止し、最終仕上げコード径でも環状コア部３の周囲を囲んで、安定した周方向回転を維持し、ストランド材１の撚り口として、巻き付け点を固定する機能を持たせればよいので、溝形状は特に拘らず、コ字形の溝形状のほか、円弧状の溝形状、Ｖ字形の溝形状でもよい。

上記保持アーム４１は、クランプユニット４３の部分を支点にして、回転円盤６１とクランクシャフト６２からなる揺動機構６０によって振り子運動するように、スタンド４４に揺動可能に設置されている。
保持アーム４１に保持された環状コア部３は、振り子運動の周期の一端で、図９の実線で示すように、リール５１が、環状コア部３の輪の外に位置し、環状コア部３の振り子運動の周期の他端で、図１０の実線で示すように、環状コア部３の輪の中に位置するように、スイングする。

ストランド材１のサプライ部５０には、前後一対の対向するカセットスタンド５２が、保持アーム４１に保持された環状コア部３の振り子運動を妨げない距離をおいて水平に設置され、カセットスタンド５２の先端に、環状コア部３の面を挟んで対向するリール受け渡し機構が設けられている。

サプライ部５０は、ストランド材１を巻き取ったリール５１と、このリール５１の外径より少し大きい径で、且つ少なくともリール内幅に相当する円筒形状の外周壁を有するカセット５３とからなる。リール５１は、ストランド材１の巻き面全体を被うようにカセット５３内に回転可能に収容され、所謂カートリッジ化されている。カセット５３の外周壁には、巻き出し穴が形成され、この巻き出し穴からストランド材１が環状コア部３の巻き付け点のクランプユニット４３に向かって引き出されている。ストランド材１は、予め調整されたコイル径でリール５１に巻かれており、サプライ部５０のカセット５３内にセットされている。

前記一対のカセットスタンド５２の先端の対向位置には、それぞれカセット５３を抜き差し自在に装着することができるガイドロッドと、一方のガイドロッドに装着されたカセット５３を他方のガイドロッドに移し替える受け渡し機構とが設置されている。この受け渡し機構は、エアーシリンダによってロッドを出入りさせ、カセット５３の中心部を押すことにより、一方のガイドロッドに装着されたカセット５３を他方のガイドロッドに移し替えることができる。

このような構成を有する製造装置Ｍ１を用いた場合、環状金属コードＣ１は以下の工程を経て製造される。

図１１に示すように、１本のストランド材１の始端側を環状に湾曲（ループ）させ、環状コア部３を形成する。
次いで、始端部１ａ近傍部分における２本分のストランド材１が重なる部分を、粘着テープ、紐あるいはスプリング等を巻き付けることによって仮止めする。
仮止め後、環状コア部３を製造装置Ｍ１のドライビングユニット４０にセットし、この環状コア部３を周方向に回転させて、ストランド材１の環状コア部３への巻き付けを開始する。

環状コア部３を周方向に回転させ、Ｚ巻きの場合は、ストランド材１のリール５１が環状コア部３の面に対して左側に位置し、図９に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の外に位置する状態から、環状コア部３を、クランプユニット４３を支点にして、図１０に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の中に入る位置まで、環状コア部３を振り子運動させ、カセットスタンド５２の先端に設けてあるエアーシリンダにより、リール５１を環状コア部３の面に対して直角に移動させ、他方のカセットスタンド５２のガイドロッドにカセット５３を移し替えると、巻き付けが半巻き行われる。その後、図１０に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の中に位置する状態から、環状コア部３を、クランプユニット４３を支点にして、図９に実線で示すリール５１が環状コア部３の輪の外に出る位置まで、環状コア部３を振り子運動させ、環状コア部３の輪の外で、再びエアーシリンダによりカセット５３とともにリール５１を環状コア面に対して直角に移動させると、１巻き付けが完了する。このような動作を繰り返すことにより、外層部４となるストランド材１は環状コア部３の外周面に螺旋状に巻き付けられることとなる。

リール５１は、所定位置で環状コア部３のコア面を横断往復し、環状コア部３は、ストランド材１の巻き付け点となるクランプユニット４３を支点にして、振り子運動するので、リール５１からストランド材１の巻き付け点までの距離がほぼ一定に保たれ、巻き付けの際に、リール５１から引き出されるストランド材１が緩んだりせず、一定の張力下でストランド材１が環状コア部３に巻き付けられる。

ストランド材１を巻いたリール５１の移動軌跡と、振り子運動する環状コア部３の移動軌跡とを、図示すると、図１２のようになる。
即ち、リール５１が、環状コア部３の外側の図１２（ａ）に示す位置にある状態から、図１２（ｂ）に示す環状コア部３の輪の中にリール５１が位置する状態まで環状コア部３を振り子運動させ、この図１２（ｂ）に示す位置で、リール５１を図１０（ｃ）に示す環状コア部３の反対面に移し替え、次いで、環状コア部３の反対面にリール５１がある状態で、図１２（ｃ）に示す位置から図１２（ｄ）に示す環状コア部３の輪の外にリール５１が位置する状態まで、環状コア部３を振り子運動させ、リール５１を環状コア部３の反対面から元の面の始点位置（図１２（ａ）の位置）に戻すというサイクルを繰り返す。このように、本実施形態では、図１２の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ａ）のように、リール５１に対して、環状コア部３を振り子移動させ、図１２の（ｂ）→（ｃ）、（ｄ）→（ａ）のように、環状コア部３のコア面に対してリール５１を直角移動させることにより、ストランド材１を環状コア部３の周囲に螺旋状に巻き付けている。

接続部分を図５の形態とするには、ストランド材１の巻き付け終了後、ストランド材１の巻き付け終端部１ｂを接続部材７に挿通させるとともに始端部１ａ近傍部分の仮止めを取り外し、始端部１ａと終端部１ｂとを溶接して結合する。次いで、始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分に接着材を塗布し、結合部分を覆う位置まで接続部材７をスライドさせる。このようにすると、図５に示されるように、接着材によって接続部材７が結合部分に固定され、結合部分が接続部材７によって保護され、結合箇所における破断が抑制される。

接続部分を図６の形態とするには、ストランド材１の巻き付け終了後、ストランド材１の始端部１ａ近傍部分の仮止めを取り外し、始端部１ａと終端部１ｂとを、軸方向に沿って重ねた状態となるように、接続部材７ａの内側に収容して接続する。
始端部１ａと終端部１ｂを接続部材７ａの内側に収容するには、まず、図１３（ａ）に示すように、接続部材７ａにおける一方側端部（図中右前側）からストランド材１の終端部１ｂを挿し入れていき、他方側端部（図中左奥側）から先端が露出するまで接続部材７ａの内側に通す。また、接続部材７ａにおける他方側端部（図中左奥側）のばね素線を隣り合うばね素線とのコイル隙間が広がるように移動させ、広げたコイル隙間にストランド材の始端部１ａを挿し入れる。このとき挿し入れる長さは、接続部材７ａより長くなるようにする。なお、最初に接続部材７ａの内側に通す側を始端部１ａとして、コイル隙間に挿し入れる側を終端部１ｂとしても良い。

次いで、図１３（ａ）に示すように、コイル隙間に挿し入れた始端部１ａを、矢印に示す方向に沿って、すなわち接続部材７ａの周囲を回るようにして、挿し入れた側と反対側の端部まで通すように、コイル隙間に沿って移動させる。これにより、始端部１ａの非末端側は接続部材７ａの端部内側に挿入された状態となり、始端部１ａの末端側はコイル隙間から外側に飛び出た状態となり、始端部１ａの非末端側から徐々に接続部材７ａの内側に収容されていく。このとき、接続部材７ａの内側では、予め挿入された終端部１ｂに対して始端部１ａの非末端側が徐々に重ねられていく。

そして、始端部１ａを接続部材７ａのコイル巻数の半分の回数まで接続部材７ａの周囲を回していくと、図１３（ｂ）に示すように、接続部材７ａの中央位置のコイル隙間から始端部１ａの末端側が飛び出した状態となる。さらに始端部１ａを回してコイル隙間に沿って移動させていくと、接続部材７ａの中央位置からさらに終端部１ｂの端部に向かって徐々に始端部１ａと終端部１ｂが重ねられた状態で接続部材７ａの内側に収容されていく。

さらに、始端部１ａを回してコイル隙間に沿って移動させていき、コイル隙間に挿し入れた側と反対側の端部まで到達すると、図１３（ｃ）に示すように、接続部材７ａの全長にわたって、始端部１ａと終端部１ｂとが軸方向に沿って重なった状態で接続部材７ａの内側に収容される。これにより、接続部材７ａの圧縮力により始端部１ａと終端部１ｂが強固に接続される。
その後、接続部材７ａの外側に露出した始端部及び終端部の末端余長部６ａ，６ｂを切断して除去する。それにより、接続部分におけるストランド材１を接続部材７ａの内側に収めて環状金属コードＣ１の他の箇所と形状を揃え、環状方向に略均一な構造となる。

このように、本実施形態の接続方法では、ストランド材１の一方の端部を接続部材７ａの内側に挿入し、他方の端部を接続部材７ａにおける端部のばね素線間のコイル隙間に挿し入れて、挿し入れた側と反対側の端部までコイル隙間に沿って通すことで、ストランド材１の直径の２倍未満のスリーブ内径を有する接続部材７ａの内側にストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとを重ねて収容することが容易である。

また、図１４を参照して、始端部１ａと終端部１ｂを接続部材７ａの内側に収容して接続する他の方法について説明する。
まず、図１４（ａ）に示すように、ストランド材１の始端部１ａを、接続部材７ａにおける一方側端部（図中左奥側）から接続部材７ａの内側を通して接続部材７ａにおける軸方向中間部まで挿し入れる。次に、接続部材７ａの内側にあるストランド材１の始端部１ａを、接続部材７ａにおける軸方向中間部の隣り合うばね素線同士のコイル隙間から、図１４（ａ）に示すように、接続部材７ａの外側に引き出す。このとき、引き出す始端部１ａに十分な余長をとる。

また、ストランド材１の終端部１ｂも、始端部１ａと同様にして、接続部材７ａにおける他方側端部（図中右前側）から接続部材７ａの内側を通して接続部材７ａにおける軸方向中間部まで挿し入れる。さらに、接続部材７ａの内側にあるストランド材１の終端部１ｂを、始端部１ａを引き出したコイル隙間から、図１４（ａ）に示すように接続部材７ａの外側に引き出す。このときも、引き出す終端部１ｂに十分な余長をとる。
なお、始端部１ａ及び終端部１ｂを引き出す接続部材７ａの軸方向中間部は、予めコイル隙間を広げた（例えばストランド材１の直径の１．５倍〜４．５倍）ものとしておくことで、引き出す作業を行ないやすくなる。

その後、それぞれコイル隙間に挿し入れた始端部１ａと終端部１ｂを、それぞれ矢印に示す方向に沿って、すなわち接続部材７ａの周囲を回るようにして、挿し入れた側と反対側の端部まで通すように、コイル隙間に沿って移動させる。これにより、接続部材７ａの中央位置から両端部に向かって徐々に始端部１ａと終端部１ｂが重ねられた状態で接続部材７ａの内側に収容されていく。

さらに、始端部１ａと終端部１ｂを回してコイル隙間に沿って移動させていき、挿し入れた側と反対側の端部まで到達すると、図１４（ｂ）に示すように、接続部材７ａの全長にわたって、始端部１ａと終端部１ｂとが軸方向に沿って重なった状態で接続部材７ａの内側に収容される。これにより、接続部材７ａの圧縮力により始端部１ａと終端部１ｂが強固に接続される。
その後、接続部材７ａの外側に露出した始端部及び終端部の末端余長部６ａ，６ｂを切断して除去する。それにより、接続部分におけるストランド材１を接続部材７ａの内側に収めて環状金属コードＣ１の他の箇所と形状を揃え、環状方向に略均一な構造となる。

このように、図１４に示した形態の接続方法では、ストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂをそれぞれ、接続部材７ａの両側から挿し入れ、接続部材７ａにおける軸方向中間部のばね素線間のコイル隙間から引き出して、挿し入れた側と反対側の端部までコイル隙間に沿って通すことで、ストランド材１の直径の２倍未満のスリーブ内径を有する接続部材７ａの内側にストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとを重ねて収容することが容易である。

図５または図６の形態の接続部分を形成する際、ストランド材１は、環状コア部３側の始端部１ａに対して外周層４側の終端部が傾斜されるため、結合部分が多少湾曲するが、接続部材７，７ａはコイルバネ状スリーブからなる可撓性に優れたものであるので、接続部材７，７ａを結合部分へ容易に装着することができる。
そして、上記のように、環状コア部３にストランド材１を巻き付けて始端部１ａと終端部１ｂとを結合することにより、環状コア部３の周囲に外層部４を設けることができる。

接続部分を図７の形態とするには、図１５に示す円板（板体）７１を２枚用いてストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂとを接続する。

この円板７１は、その中心に対して近接した偏心位置に、ストランド材１の径よりも僅かに大径の挿通孔７３が形成されており、この挿通孔７３にストランド材１が挿通可能とされている。また、この円板７１には、その外周側で開放されたスリット７４が円板７１の中心まで形成されており、このスリット７４は、その底部が円板７１の中心位置に配置されている。このスリット７４は、ストランド材１の径よりも僅かに大きな幅寸法を有しており、このスリット７４にストランド材１が、円板７１の外周側の開放部分から挿入可能とされている。また、スリット７４の底部近傍ではスリット７４の形成方向が曲げられており、それにより底部近傍に配置したストランド材１を円板７１の径方向外側に移動させにくいようにしている。すなわち、ストランド材１をスリット７４の底部で保持しやすい。

上記円板７１を用いてストランド材１の始端部１ａと終端部１ｂと接続する場合は、図１６に示すように、間隔をあけて平行に配置させた２枚の円板７１のそれぞれのスリット７４に、接続するストランド材１の始端部１ａ及び終端部１ｂを挿入し、さらに、対向側の円板７１の挿通孔７３を通して外部に所定寸法だけ延出させ、重複接続部７の長さとなる円板７１同士の間隔よりも撚り代の長さを長くしておく。

また、このとき、ストランド材１における互いに接続する接続対象部位以外の非接続対象部位に対して、複数のピンあるいは小径ローラを引っ掛け、これらピンあるいは小径ローラからなる係止部をストランド材１の接続対象部位から離間する方向へ移動させることで、接続対象部位から非接続対象部位の複数のストランド材１を引き離しておく。

この状態で、円板７１を互いに逆方向へ回転させる。これにより、円板７１の挿通孔７３及びスリット７４に通されて拘束されたストランド材１が、円板７１同士の間で撚り合わされる。
所定回数だけ撚り合わせたら円板７１の回動を止め、円板７１を互いに離間する方向へ移動させ、それぞれの円板７１の挿通孔７３からストランド材１の始端部１ａ及び終端部１ｂを引き抜き、さらに、円板７１のスリット７４からストランド材１を径方向に引き出すことにより取り外す。

その後、図１７に示すように、重複接続部７から延在する撚り代における非撚り余長部７ｃを、カッタ等によって切断除去する。

これにより、図７に示されるように、金属線状体であるストランド材１は、その始端部１ａと終端部１ｂとが互いに均等に撚り合わされ、その撚り合わされた重複接続部７ｂで塑性変形して一体化されて強固に接続された状態とされる。

上記のようにストランド材１を接続すれば、円板７１の間で、ストランド材１同士を容易にかつ低コストで均一に撚り合わせて塑性変形させて、強固に接続することができる。
また、円板７１は、挿通孔７３及びスリット７４がストランド材１の保持部とされているので、スリット７４へストランド材１を挿入し、このスリット７４からなる保持部でストランド材１を容易に保持させることができ、また、挿通孔７３にストランド材１を挿入して保持させた場合、ストランド材１を撚り合わせる際に、挿通孔７３の内縁でストランド材１の外周を確実に保持させることができ、さらに均一に撚り合わせることができる。

また、一対の円板７１を用いてストランド材１同士を接続するので、設備費を大幅に低減することができる。

そして、上記のように、環状コア部３にストランド材１を巻き付けて始端部１ａと終端部１ｂとを結合することにより、環状コア部３の周囲に外層部４を設けることができる。

図５〜図７の何れかの形態で始端部１ａ及び終端部１ｂを結合した後、上述の環状コア部３及び外層部４に低温焼鈍処理を施すと良い。より具体的には、真空中又は減圧雰囲気中にアルゴンを導入した圧力室内で、環状コア部３及び外層部４に対して熱処理を施す。熱処理する際の温度は、７０℃〜３８０℃である。これにより、金属素線５の内部歪みを除去することができ、歪みのない環状金属コードＣ１を得ることができる。このような環状金属コードＣ１を、例えば後述する無段変速機の無端金属ベルトに用いた場合、蛇行せずに回転する無端金属ベルトを得ることができる。蛇行せずに回転する無端金属ベルトは、周囲の部品と接触して磨耗することが無いため、長期間にわたって高性能を維持することができる。
なお、低温焼鈍処理は、始端部１ａと終端部１ｂとの結合部分に接続部材７を接着するための接着剤を塗布するよりも前に行うと良い。

以上のように、本実施形態では、金属素線５を７本撚り合わせてなるストランド材１により、環状コア部３と、この環状コア部３に対して螺旋状に複数周巻き付けられて環状コア部３の外周面を覆う外層部４とが形成され、環状コア部３と外層部４が連続したストランド材１で形成されているので、環状金属コードＣ１を丈夫なものとすることができ、従来のように複数のストランド材を周方向の一箇所でまとめて結合する場合と比べて、環状金属コードＣ１が完全に破断する可能性を回避できる。つまり、ストランド材１から環状コア部３を形成し、かかる環状コア部３を軸芯として連続してストランド材１を巻き付けるため、破断強度の大きい環状金属コードを得ることができる。さらに、環状金属コードＣ１にかかる外力を連続した環状コア部３と外層部４により受けることができるため、付与された外力を環状金属コードＣ１全体で分散させて局所的に負荷が集中することを回避できる。

しかも、外層部４を形成する際には、ストランド材１を複数本巻き付けるのではなく環状コア部３を構成するストランド材１を引き続き６周にわたって巻き付けるので、ストランド材１は１本あればよく、よって、ストランド材１を複数本使用する場合と比べて結合箇所が少なくなるため、環状金属コードＣ１の破断強度の低下を抑制できるとともに、製造を容易とすることができる。また、外層部４のストランド材１の巻き付けは所定の巻き付け角度で行なうので、ストランド材１の巻き乱れがなく、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。このような環状金属コードＣ１には外からの力が均一に付与されることとなるため、破断強度の低下をさらに抑制することができる。

また、金属素線５の直径は、０．０６ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下、もしくは０．０６ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下であり、この場合、ストランド材１に適度な剛性をもたせることができ、ストランド材１を良好な耐疲労性を有するものとすることができる。

また、環状コア部３と外層部４とが連続した１本のストランド材１から形成されている。この場合、環状コア部３の外周面に沿って、外層部４のストランド材１を実質的に隙間無く巻き付けることが可能となる。

また、ストランド材１は金属素線５をＳ撚りしたものであるが、環状コア部３に対する外層部４となるストランド材１の巻き付けはＺ撚りとなっている。この場合、表面外観に凹凸が少ないうえに捩れにくく、且つ環状コア部３に対する外層部４のストランド材１の巻き緩みが生じにくい環状金属コードＣ１を得ることができる。

また、環状コア部３の中心軸に対するストランド材１の巻き付け角度は４．５度以上１３．８度以下となっている。この場合、ストランド材１の巻き付け作業が容易となる。また、適度な伸度を有し、且つストランド材１の巻き緩みがない環状金属コードＣ１を得ることができる。

また、外層部４となるストランド材１は環状コア部３の外周面に沿って６周巻き付けられている。これにより、外層部４が環状コア部３を密に覆うこととなるため、環状金属コードＣ１を幾何学的に安定したものとすることができる。その結果、破断強度及び耐疲労性に優れ、径方向の変形に耐え得る環状金属コードＣ１を確実に得ることができる。

また、環状コア部３及び外層部４には低温焼鈍処理が施されている。この場合、金属素線５の内部歪みを除去することができる。内部歪みが除去された金属素線５を用いることで、更に破断しにくい環状金属コードＣ１を確実に得ることができる。

また、図５の形態では、ストランド材１の始端部２ａと終端部２ｂとは接続部材７を用いて結合され、この接続部材７によって結合部分が保護されている。この場合、ストランド材１の結合部分がより破断しにくくなる。また、接続部材７がコイルバネ状スリーブからなるので、装着の容易化を図ることができ、したがって、ストランド材１の始端部２ａと終端部２ｂとの結合が容易となる。

また、図６の形態では、ストランド材１の端部同士が軸方向に沿って重ねられた状態で、コイルばね状スリーブからなる接続部材７ａの内側に収容されて接続されており、ストランド材１の端部同士の結合が容易である。また、コイルばね状スリーブは良好な可撓性を有するため、螺旋状に巻かれたストランド材１の湾曲形状に合わせて柔軟に変形し、接続部に対する密着状態を維持するとともに、接続部におけるストランド材１の変形を接続部材７ａが阻害しない。すなわち、環状金属コードＣ１の機械的特性を全周に亘って略均一にすることができる。さらに、接続部材７ａはストランド材１の直径の２倍未満のスリーブ内径を有するため、接続部材７ａ内に重ねられたストランド材１に対して接続部材７ａから圧縮力が作用し、強固に接続される。また、接続部に張力が作用した場合でも、コイルばね状スリーブが軸方向に伸びようとすることでストランド材１をさらに強く圧縮して締め付けるため、安定した接続状態が得られる。

また、図７の形態では、ストランド材１の両端部が、重複接続部７ｂで互いに撚り合わされて塑性変形して接続されているので、接続するための別個の部品を不要とすることができ、これにより、コード表面の出っ張りも極力抑えることができ、産業機械の駆動伝達ベルト等に用いて好適なものとすることができる。

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１８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。

無端金属ベルトＢ１は、例えば図１８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１０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１２と大径の被駆動側プーリ１４との間の動力伝達を担っている。駆動側プーリ１２の回転中心には、駆動用モータ１６の駆動軸が接続されている。駆動側プーリ１２及び被駆動側プーリ１４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１２及び被駆動側プーリ１４に掛け渡すことにより、駆動側プーリ１２の回転力が無端金属ベルトＢ１を介して被駆動側プーリ１４に伝達される。その際、駆動側プーリ１２の回転速度は被駆動側プーリ１４にて減速され、駆動側プーリ１２のトルクは被駆動側プーリ１４にて増大される。被駆動側プーリ１４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。

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、環状金属コードＣ１は、断面が略円形状であるため、断面が矩形状のものと比べて捩れに強い。したがって、無端金属ベルトとして平ベルトを使用する場合と比較して、複数本の環状金属コードＣ１を用いて構成した無端金属ベルトＢ１は、耐屈曲性及び耐久性に非常に優れたものとなる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。
例えば、環状コア部３を形成する際に、ストランド材１の一端側に余長部を形成して仮止めすることにより、この余長部によって外層部４の一部を構成させるようにしても良い。

また、例えば、本実施形態の環状金属コードＣ１では、ストランド材１を環状コア部３の外周面に沿って６周巻き付けて外層部４を形成したが、これを、５周巻き付けとしてもよい。
または、図１９に示すように、ストランド材１で１周分のループを形成し、続いてその周りに２周に亘り巻き付けることで、ストランド材１を３周巻き付けた環状コア部３を形成した後、引き続き７周から９周巻き付けてもよい。図１９に示す構成によっても、外層部４が環状コア部３を密に覆うこととなるため、幾何学的に安定した構造となる。
なお、図１９に示す形態で、外層部４のストランド材１を巻き付ける方向は、環状コア部３と逆方向にすることが好ましいが、同方向とする場合には、環状コア部３の巻き付けピッチを小さくし、外層部４の巻き付けピッチを大きくする（すなわち環状コア部３と外層部４の巻き付けピッチ差を大きくする）ことにより、外層部４のストランド材１が環状コア部３のストランド材１同士の撚り目に落ち込むことを防止できる。

また、本実施形態の環状金属コードＣ１では、図４（ａ）に示されるように、環状コア部３の外周面を１層のストランド材１が覆っている。これを、環状コア部３の外周面を複数層のストランド材１が覆うようにしてもよい。例えば、環状コア部３の外周面を２層のストランド材１で覆う場合には、ストランド材１を環状コア部３の外周面に６周巻き付けて１層目を形成した後、かかる１層目の外周面にストランド材１を１２周巻き付けて２層目を形成することとなる。なお、２層目に相当する１２周の巻き付け方向は、１層目に相当する６周の巻き付け方向とは逆方向とすることが好ましいが、１層目と２層目の巻き付けピッチの差を大きくすれば同方向でも良い。このように巻き付け方向とピッチを工夫することは、良好な巻き付け性を得、凹凸の少ない外面を得る上で重要である。

また、本実施形態の環状金属コードＣ１では、ストランド材１をＳ撚りとし、環状コア部３に対する外層部４のストランド材１の巻き付けをＺ撚りで行なうこととしたが、ストランド材１をＺ撚りとし、環状コア部３に対する外層部４のストランド材１の巻き付けをＳ撚りで行なうこととしてもよい。

また、本実施形態の環状金属コードＣ１は、図４（ａ）に示されるように、断面が略円形状となっているが、断面を扁平形状としてもよい。この場合、略円形状の環状金属コードＣ１にプレス等を施して、変形させることとなる。このように環状金属コードＣ１を扁平形状とすることによって、かかる環状金属コードＣ１を備える無端金属ベルトＢ１と、駆動側プーリ１２及び被駆動側プーリ１４との接触面積を大きくすることができる。その結果、駆動側プーリ１２と被駆動側プーリ１４との間の動力伝達をより効率よく行なうことができる。なお、扁平率は６６％以上であることが好ましい。

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１２及び被駆動側プーリ１４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。求められる耐屈曲性及び耐久性に応じて、環状金属コードＣ１の本数を調整することが可能である。

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。

本実施形態に係る環状金属コードの斜視図である。 本実施形態に係る環状金属コードを示す径方向の断面斜視図である。 本実施形態に係る環状金属コードに含まれる環状コア部にストランド材を１周巻き付けた様子を示す斜視図である。 （ａ）は本実施形態に係る環状金属コードを示す径方向の断面図であり、（ｂ）は当該環状金属コードの側面図である。 本実施形態に係る環状金属コードの一部（接続部分）を示す拡大斜視図である。 本実施形態に係る環状金属コードの一部（接続部分）を示す他の例の拡大斜視図である。 本実施形態に係る環状金属コードの一部（接続部分）を示す他の例の拡大斜視図である。 本実施形態に係る環状金属コードを製造するための製造装置の一例を示す斜視図である。 環状コア部の振り子運動の周期の一端でリールが環状コア部の輪の外に位置する状態を実線で示し、環状コア部の振り子運動の周期の他端でリールが環状コア部の輪の中に位置する状態を鎖線で示した図６の装置の正面図である。 図７とは反対に、環状コア部の振り子運動の周期の一端でリールが環状コア部の輪の中に位置する状態を実線で示し、環状コア部の振り子運動の周期の他端でリールが環状コア部の輪の外に位置する状態を鎖線で示した図６の装置の正面図である。 本実施形態に係る環状金属コードの環状コア部を形成する際の概念図である。 本実施形態に係る環状金属コードを製造する際のリールの移動状態を上面から見たときの概念図である。 本実施形態に係る環状金属コードを製造する際の接続工程を段階的に示す斜視図である。 本実施形態に係る環状金属コードを製造する際の他の接続工程を段階的に示す斜視図である。 ストランド材の始端部と終端部との接続に用いる円板の平面図である。 ストランド材の始端部と終端部との接続の方法を説明する斜視図である。 接続後のストランド材の重複接続部の斜視図である。 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。 環状金属コードの他の例を示す断面図である。

符号の説明

１…ストランド材、１ａ…始端部（端部）、１ｂ…終端部（端部）、３…環状コア部、４…外層部、５…金属素線、７，７ａ…接続部材、７ｂ…重複接続部、７１…円板（板体）、７３…挿通孔（保持部）、７４…スリット（保持部）、Ｂ１…無端金属ベルト、Ｃ１…環状金属コード。

Claims (31)

1. 金属素線を複数本撚り合わせてなるストランド材により、環状に形成された環状コア部と、前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられ前記環状コア部の外周面を覆う外層部と、が形成され、
   前記環状コア部と前記外層部とは連続したストランド材により形成されていることを特徴とする環状金属コード。
2. 請求項１に記載の環状金属コードであって、
   １本の前記ストランド材によって前記環状コア部と前記外層部とが形成され、前記ストランド材の両端部同士が結合されていることを特徴とする環状金属コード。
3. 請求項１または２に記載の環状金属コードであって、
   前記ストランド材の一方の端部が前記環状コア部を形成した始端部であり、前記ストランド材の他方の端部が前記外層部を形成した終端部であることを特徴とする環状金属コード。
4. 請求項１または２に記載の環状金属コードであって、
   前記ストランド材の一方の端部が前記環状コア部を形成した際の余長部とされ、前記余長部が前記外層部の一部を構成していることを特徴とする環状金属コード。
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、
   前記金属素線の直径は、０．０６ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下であることを特徴とする環状金属コード。
6. 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、
   前記金属素線の直径は、０．０６ｍｍ以上０．２２ｍｍ以下であることを特徴とする環状金属コード。
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、
   前記金属素線の撚り方向と、前記環状コア部に対する前記外層部の巻き付け方向とが逆であることを特徴とする環状金属コード。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の環状金属コードであって、
   前記環状コア部の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１３．８度以下であることを特徴とする環状金属コード。
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、
   前記ストランド材が、前記環状コア部の外周面に沿って５周または６周巻き付けられていることを特徴とする環状金属コード。
10. 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、
    前記ストランド材が、前記環状コア部として環状に３周巻き付けられ、その外周面に沿って７周以上９周以下巻き付けられていることを特徴とする環状金属コード。
11. 請求項１から１０の何れか一項に記載の環状金属コードであって、
    前記環状コア部及び前記外層部には低温焼鈍処理が施されていることを特徴とする環状金属コード。
12. 請求項１から１１の何れか一項に記載の環状金属コードであって、
    前記ストランド材の端部同士は、接続部材を用いて結合されていることを特徴とする環状金属コード。
13. 請求項１２に記載の環状金属コードであって、
    前記ストランド材の端部同士が溶接により結合され、その結合部分がコイルバネ状スリーブからなる前記接続部材により覆われて接着されていることを特徴とする環状金属コード。
14. 請求項１２に記載の環状金属コードであって、
    前記ストランド材の端部同士が軸方向に沿って重ねられ、前記ストランド材の直径の２倍未満のスリーブ内径を有するコイルばね状スリーブからなる前記接続部材の内側に収容されて接続されていることを特徴とする環状金属コード。
15. 請求項１３または１４に記載の環状金属コードであって、
    前記接続部材は、密着コイルばね状スリーブからなることを特徴とする環状金属コード。
16. 請求項１３から１５の何れか一項に記載の環状金属コードであって、
    前記接続部材を構成するばね素線径が前記金属素線の径より大径であることを特徴とする環状金属コード。
17. 請求項１から１１の何れか一項に記載の環状金属コードであって、
    前記ストランド材の両端部は、互いに撚り合わされた重複接続部で塑性変形して接続されていることを特徴とする環状金属コード。
18. 請求項１７に記載の環状金属コードであって、
    前記重複接続部における前記ストランド材の互いの撚り合わせ方向が、前記ストランド材における前記金属素線の撚り方向と同一方向であることを特徴とする環状金属コード。
19. 請求項１７または１８に記載の環状金属コードであって、
    前記重複接続部が、当該環状金属コードにおける内周と外周との略中間に配置されていることを特徴とする環状金属コード。
20. 請求項１７から１９の何れか一項に記載の環状金属コードであって、
    前記ストランド材の重複接続部における撚り回数が２〜５回であることを特徴とする環状金属コード。
21. 請求項１から２０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。
22. 環状に形成された環状コア部と、前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けられて前記環状コア部の外周面を覆う外層部とを有する環状金属コードの製造方法であって、
    金属素線を複数本撚り合わせてなるストランド材を所定の環状径に巻いて始端部あるいは始端部近傍を仮止めして環状コア部を形成した状態で、前記ストランド材を前記環状コア部に対して螺旋状に複数周巻き付けることにより前記環状コア部の外周面を覆う外層部を形成し、その後、前記ストランド材の始端部と終端部とを結合させることを特徴とする環状金属コードの製造方法。
23. 請求項２２に記載の環状金属コードの製造方法であって、
    前記外層部を形成した後、
    前記ストランド材の始端部と終端部とを、軸方向に沿って重ねた状態となるように、前記ストランド材の直径の２倍未満のスリーブ内径を有するコイルばね状スリーブからなる接続部材の内側に収容して接続し、
    さらに、前記接続部材の外側に露出した前記始端部及び前記終端部の末端を切断して除去することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
24. 請求項２３に記載の環状金属コードの製造方法であって、
    前記外層部を形成した後、
    前記ストランド材の前記始端部または前記終端部の一方を、前記接続部材における一方側端部から内側を通して他方側端部まで挿通させ、
    前記接続部材における他方側端部のばね素線を隣り合うばね素線とのコイル隙間が広がるように移動させ、広げたコイル隙間に前記ストランド材の前記始端部または前記終端部の他方を挿し入れて、さらにコイル隙間に沿って前記接続部材における一方側端部まで通すことにより、
    前記ストランド材の始端部と終端部とを、軸方向に沿って重ねた状態で前記接続部材の内側に収容して接続することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
25. 請求項２４に記載の環状金属コードの製造方法であって、
    前記外層部を形成した後、
    前記ストランド材の前記始端部を、前記接続部材における一方側端部から内側を通して前記接続部材における軸方向中間部まで挿し入れて前記接続部材における軸方向中間部の隣り合うばね素線同士のコイル隙間から引き出し、
    前記ストランド材の前記終端部を、前記接続部材における他方側端部から内側を通して前記接続部材における軸方向中間部まで挿し入れて前記接続部材における軸方向中間部の隣り合うばね素線同士のコイル隙間から引き出し、
    コイル隙間から外側に突出する前記ストランド材の前記始端部を、コイル隙間に沿って前記接続部材における前記他方側端部まで通すとともに、コイル隙間から外側に突出する前記ストランド材の前記終端部を、コイル隙間に沿って前記接続部材における前記一方側端部まで通すことにより、前記ストランド材の前記始端部と前記終端部とを前記接続部材の内側に収容し軸方向に沿って重ねた状態で接続することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
26. 請求項１８から２０の何れか一項に記載の前記環状金属コードを製造する方法であって、
    前記ストランド材を保持可能な一対の保持部が間隔をあけて設けられた一対の板体を間隔をあけて配設し、
    前記板体の前記保持部にそれぞれのストランド材の端部近傍をそれぞれ保持させて互いのストランド材の端部近傍を軸方向に重なるように架け渡し、
    前記板体を、前記一対の保持部の間を回転中心として逆方向へ相対的に回転させることにより、これら板体の間で前記ストランド材同士を撚り合わせて塑性変形させた重複接続部を形成して接続することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
27. 請求項２６に記載の環状金属コードの製造方法であって、
    前記板体の前記保持部として、前記板体の外周側が開放され、前記回転中心近傍まで延びるスリットを形成し、このスリットに前記ストランド材を挿入することにより、前記ストランド材をスリット内で保持させることを特徴とする環状金属コードの製造方法。
28. 請求項２７に記載の環状金属コードの製造方法であって、
    前記板体は、前記保持部の一方が、前記スリットからなり、前記保持部の他方が、前記ストランド材が挿通可能な挿通孔からなることを特徴とする環状金属コードの製造方法。
29. 請求項２６から２８の何れか一項に記載の前記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端部同士を撚り合わせて接続する際に、前記ストランド材の端部の撚り代の長さを前記重複接続部の長さよりも長くしておくことを特徴とする環状金属コードの製造方法。
30. 請求項２６から２９の何れか一項に記載の前記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撚り代を撚り合わせて塑性変形させた後、前記撚り代における非撚り余長部を切断除去することを特徴とする環状金属コードの製造方法。
31. 請求項２６から３０の何れか一項に記載の前記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端部同士を撚り合わせて接続する際に、前記ストランド材における互いに接続する接続対象部位以外の非接続対象部位に対して、複数の係止部を引っ掛け、これら係止部により前記非接続対象部位を前記接続対象部位から離間する方向へ移動させておくことを特徴とする環状金属コードの製造方法。

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