专利名称：圆形切割铺设路面的切割刀及其切割方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对铺设路面进行圆形切割的圆形切割装置用的切割刀及切割方法，所述切割装置系为了设置检修孔等，而将沥青道路或混凝土道路路面作圆形切割。
背景技术：
以往，在铺设路面上设置检修孔时，使用铺设路面圆形切割装置(以下简称为“切割装置”)在所需检修孔的设置位置对铺设路面作圆形状切割，作为这种切割装置，本申请人提供了如图15所示的装置。
图15的切割装置系，在以轴线50a为转轴进行旋转的、可升降的驱动主轴50的下端固定着径向伸出的刀臂51的一端，该刀臂51的另一端上固定有切割刀52。驱动主轴50垂直设置于铺设路面R，驱动主轴50的轴线50a通过路面圆形切断部分Ra的中心点P，随着驱动主轴50的旋转，切割刀52沿切断圆形C的圆周前进，同时随着驱动主轴50的下降，切割刀52向纵深方向移动，藉此，将铺设路面作圆形切断。
如图16所示，当切割刀52的顶端渐渐切入铺设路面R，并切入到铺设路面R的里侧时，路面的圆形切断部分Ra处于被从铺设路面R切割分离的状态。将从铺设路面R切割分离的圆形切断部分Ra从铺设路面取出后，即可在铺设路面R上所切开的圆形孔中设置检修孔。
然而，上述现有的切割装置存在路面圆形切断部分Ra很难从铺设路面R取出这一问题。这是因为如图18中的点划线所示，从铺设路面R切割分离的圆形切断部分Ra在重力作用下向地基G的方向移动，因此路面圆形切断部分Ra落入路面以下，从而难于取出。特别是，如果铺设路面R的地基G的地质较软，则路面圆形切断部分Ra的下落更深，其取出极为困难。
发明内容
本发明系鉴于上述问题而作，其课题在于提供一种铺设路面圆形切割装置中所使用的切割刀及切割方法，所述铺设路面圆形切割装置可以以从铺设路面R切割分离的路面圆形切断部分Ra很容易从铺设路面中取出的形式，对铺设路面进行切割。
为解决上述课题，本发明提供一种圆形切割铺设路面用的切割刀，其特征在于，使对铺设路面作圆形切断的切割刀向着需切削的圆形路面部分的中心一侧作斜向倾斜，对铺设路面作圆锥形状的切断。
上述切割刀，具有将铺设路面向着深度方向切割的切入用顶端刀刃，以及倾斜于上述顶端刀刃上部两侧的侧面刀刃，由所述侧面刀刃形成倾斜的切断面。
上述切割刀，用其下端的切入用切割刀刃切入路面，用倾斜于切入周面的侧面刀刃将路面呈圆锥形切断。
具体地说，例如一种铺设路面圆形切割装置，其相对铺设路面垂直配置的驱动主轴由旋转驱动装置驱动以轴线为转轴进行旋转，且其轴线通过路面圆形切断部分的中心点，在该驱动主轴的下端固定着向径向伸出的刀臂的一端，该刀臂的另一端固定有在移动驱动装置的驱动下向着路面切入的切割刀，随着上述驱动主轴的旋转，上述切割刀沿切断圆形的圆周移动，同时随着移动驱动手段的驱动，上述切割刀向纵深方向移动，以此进行路面的切断，并且，在上述切割刀上设有倾斜的切割面。
在上述构成的铺设路面圆形切割装置中，随着驱动主轴的旋转，切割刀沿圆周移动的同时，设定为刀刃向内倾斜的切断面向着其设定的向内倾斜的方向毕直前进，藉此切断铺设路面。因此，切断面上切断圆形的直径自上侧往下侧渐渐减小，最下面的切断圆形的直径最小。其结果是，切断后的路面圆形切断部分可以往上方移动，但因路面未被切断部分的阻挡而不能往下方移动。即，路面圆形切断部分一侧的切断面受到未被切断路面部侧的切断面自下方的阻挡，从而，可以完全避免已切断的路面圆形切断部分向地基方向移动、下落的事态的发生，可以容易地将路面圆形切断部分从路面中取出。
上述切割刀的切割刀本体为平板形状，斜向倾斜地安装于与驱动装置连接的刀架上。
或者，上述切割刀包括固定于切割刀本体下端的切入路面用的切割刀刃，和位于该路面切入用切割刀上部、固定于上述切割刀本体上的三角形状的倾斜用切割刀。上述倾斜切割刀的两侧成为上述的侧面刀刃，上述切割刀本体也可垂直于路面设置。倾斜用切割刀因呈尖头形状，所以，容易向铺设路面的深度方向切入，顺畅地进行圆锥形状的切断。
也可以切断成这样的形状在上述倾斜的切断部上部还设有径向突出的阶梯状切断面，被圆锥状切断的铺设路面的表面还设有阶梯部。如此，如果在铺设路面的表面侧并在被圆锥状切断的表面外周再设置阶梯状切断部分，则因该被切断的路面部分被阶梯状部分保持，因此可以防止该切断的路面部分下落。
又，本发明提供一种铺设路面圆形切割方法，该方法使对路面作圆形切断的切割刀向着被切削的圆形中心侧作斜向倾斜，对铺设路面进行圆锥形状的切割。
在上述切割方法中，使用上述铺设路面切割用的切割刀进行切割。
较好的是，在上述切割刀上设置向径向呈阶梯状突出的切割刀刃，在切断为圆锥形状的铺设路面的表面侧再设置阶梯状部。
作为本发明中所使用的切割刀之中，在其下端边固定有如金刚石刀片等超硬质刀片的切割刀，因具有优异的切削性能和耐久性能而更理想。
又，切割装置并不限于如上所述的、在驱动主轴下端向径向伸出的刀臂的前端固定切割刀的切割装置，例如，对于在圆环形状的切割刀本体下端安装有切割刀，边作水平旋转边切割铺设路面的切割装置，或者，对于圆盘状的旋转刀边旋转边对铺设路面作圆形切断的切割装置，也可以安装上述切割刀，对铺设路面进行圆锥状切断。
再有，切割装置较好的是使用在操作时也固定于搬运车辆上的切割装置，但也不必一定在装载于搬运车辆上的状态下使用，也可将所述切割装置设置于圆形切断部分一旁的路面上使用。
图1所示为将本发明第1实施形态的铺设路面圆形切割装置装载于车辆上进行切断作业时状态的主视图。
图2所示为上述切割装置的切割刀周围部分的主视图。
图3所示为上述切割装置的刀臂周围部分的主视图。
图4(A)(B)所示为第1实施形态中的切割刀图，(A)为侧视图，(B)为主视图。
图5所示为上述切割装置的定位装置的示意俯视图。
图6所示为上述切割装置的侧视图。
图7所示为上述切割装置的驱动装置部分的主要部分放大主视图。
图8所示为切割刀的切削状况的剖视图。
图9所示为铺设路面的切断状态的剖视图。
图10(A)(B)所示为第2实施形态中的切割刀图，(A)为侧视图，(B)为主视图。
图11所示为第2实施形态的切割刀的变化例，(A)为侧视图，(B)为主视图。
图12所示为上述切割刀的切削状况的剖视图。
图13(A)(B)所示为第3实施形态中的切割刀图，(A)为侧视图，(B)为主视图。
图14所示为第3实施形态的切割刀的切削状况的剖视图。
图15所示为以往的切割装置的主要部分结构的立体图。
图16所示为用以往的切割装置进行铺设路面切割的切割状态剖视图。
图中，10为切割装置，12为驱动主轴，12a为轴线，13为刀臂，14为切割刀，14-A至14-C为切割刀，14a为切入用切割刀，14b为倾斜用切割面，14b′为1倾斜用切割刀，14为切割刀本体，14d为阶梯状切割刀，C为切断圆形，R为铺设路面，Ra为路面圆形切断部分，Rb为路面非切断部分。
具体实施例方式
以下，根据附图所示的实施例，详细说明本发明。
图1所示为本发明第1实施形态的铺设路面圆形切割装置的整体结构的主视图。
驱动主轴12相对铺设路面R垂直设置，该驱动主轴由下述的旋转驱动装置驱动以轴线为转轴进行回转，并通过路面圆形切断部分的中心点。在驱动主轴12的下端，固定有径向伸出的刀臂13的一端，在该刀臂13的另一端固定有切割刀14，所述切割刀14在下述移动驱动装置的驱动下，向着路面移动。伴随驱动主轴12的旋转，切割刀14沿着需切断的圆形路面圆周移动，同时，切割刀14也随着移动驱动装置的移动向路面深度方向前进，将路面切断。
切割刀14如图2及图3所示，向内倾斜地安装在刀臂13的另一端。即，切割刀14这样设置切割刀14固定在刀架41上，而该刀架41成一体地安装于倾斜板43上，该倾斜板43通过其中央部分可转动地轴支承于下垂设置于刀臂13另一端下侧的销子42上，随着倾斜板43围绕销子42转动，刀架41作一体转动而倾斜，与此同时，固定于刀架41上的切割刀的刀刃变为向内倾斜。因此，倾斜板43的倾斜角度θ与切割刀14的倾斜角度(向内倾斜角度)一致。
如图4(A)、(B)所示，大致长方形状的切割刀本体14c的下端边上焊接固定着由金刚石刀片构成的切入用切割刀刃14a，使其具有优异的切削性能。该下端边的切割刀刃14a成为路面切割用刀刃，同时切割刀本体14c的侧面刀刃成为倾斜的切断面14b，如同挖铰似地切入由顶端的切入用切割刀刃14a切入的铺设路面的内周面。
由设于所述刀臂13内的油缸44调节倾斜板43的倾斜角度θ，藉此调节切割刀14的倾斜角度。即，通过油缸44作左右移动的销子44嵌入倾斜板43上端侧所设置的长孔43a中与其结合，随着油缸44的动作，向右移动的销子43a边推压倾斜板43，边在长孔43a中向上移动，同时，由销子43a推压的倾斜板43以销子42为支点向右回转。销子43a越是向右移动，倾斜板43的倾斜角度θ越增大。
再有，在刀架41的外侧，设置作为使切割刀14朝斜向向内的方向直线前进的移动驱动装置的油缸45。在该油缸45推动下，刀架朝斜向向内的方向直线前进，切割刀14随之也朝向斜向向内的方向直线前进。
又如图3所示，上述刀臂13的结构是，将安装有切割刀14一侧的刀臂13b可沿长度方向自由出入地嵌合于驱动主轴12一侧的基部侧刀臂13a上，并在所须位置处用螺丝等(未图示)连接固定，由此，可调节刀臂13长度的结构，使其可与切断的圆形直径d1、d2相对应。
将具有上述切割刀14的切割装置10装载于卡车等车辆11的车箱载物台11a上，运送至操作位置。在操作位置，打开卡车11的后盖11b，将该后盖11b保持在与车箱载物台11a水平的状态，将该车辆水平部分用作切割装置的支承面。
如图1所示，切割装置10在装载于车辆11的状态下，从上方下垂设置驱动主轴12，并使驱动主轴的轴线12a通过铺设路面R的路面圆形切断部分Ra的中心点P。刀臂13从该驱动主轴12伸出，用安装于刀臂13顶端的切割刀14将路面R切断成圆形C。
又，为将上述驱动主轴12与中心点P对准中心，切割装置10通过将整个装置作前后左右方向位置调节的定位装置，支承于车辆11的上述切割装置支承面上。将回转驱动装置安装于通过该定位装置竖立设置的上下移动装置上，由该回转驱动装置驱动包括上述驱动主轴12、刀臂13及切割刀14在内的切割装置。
以下，详细说明切割装置10的上述各个部分。首先，定位装置可使切割装置10的平板状支承台15在前后方向X(车长方向)及左右方向(车宽方向)(示于图2)上移动。即，上述车辆支承面的车箱载物台11a的后部和后盖11b上突设固定销子16a、16b，同时在切割装置10下端的左右一对前后框17上，形成有插入上述固定销子16a、16b的插入孔，将固定销子16a、16b插入该插入孔中，使切割装置10固定于车辆支承面上。
如图5所示，在上述前后框17上，通过轴承安装有可自由转动但不可移动的前后方向的螺杆18，在一个螺杆18的顶端安装有把手18a，并使左右螺杆18传动。设置具有与上述螺杆18螺纹结合的螺孔的前后移动框19。在该左右一对的前后移动框19的上面，通过轴承19b安装有可自由转动但不可移动的左右方向延伸的螺杆20，在螺杆20顶端安装有把手20a，同时，设置具有与上述螺杆20螺纹结合的螺孔的左右移动框21，该移动框21固定于上述支承台15的下面。
如此，转动螺杆18的把手18a，即可使支承台15作前后方向移动，而转动螺杆20的把手20a，可使支承台15作左右方向的移动。
上下移动装置使切割装置10的切割刀14在作切断操作时下降。如图6所示，在支承台15的上面并立设置二根主立柱22，其下端用主轴承23固定支持，并向上方突出，该二根主立柱22的上端用连接板24连接，同时，用套筒25连接该二根立柱22的中间部分。
在上述连接板24及套筒25上设置螺孔24a、25a，进给丝杆26贯穿该螺孔24a、25a，作垂直方向的安装。该进给丝杆26的大直径的上部26a卡合、保持于连接板24的上侧面，同时，上端安装有把手27。进给丝杆26可滑动地插入于螺孔24a内，与螺孔25a螺纹结合，通过把手27的转动而使套筒25升降。
上述套筒25两侧的圆筒部25b可自由滑动地外套于主立柱22上，该两侧的圆筒部25b之间呈具有上述螺孔25a的中央部25c的形状，该中央部25c上连接有上述回转驱动装置。
即，在中央部25c的前面一侧上，如图7所示，突设有驱动部搭载框部25d，另一方面，在其后面侧突设有可自由转动地支承上述驱动主轴12的轴承部25e。
上述回转驱动装置在所述驱动部搭载框部25d上设置原动机30、与该原动机30的输出轴连接的传动机31、安装于该传动机31的输出轴上的V型皮带轮32。
另一方面，在相反一侧的轴承部25e上，可自由转动地支承驱动主轴12的上端部，并作垂直方向的安装，并使传动该驱动主轴12的V型皮带轮33与上述V型皮带轮32作对应设置，在这些V型皮带轮32与33之间卷绕有V型皮带。又，图中35为皮带轮盖。
在驱动部搭载框25d一侧设置有原动机开关(未图示)，打开该开关，驱动原动机30，通过传动机31、V型皮带34，使驱动主轴13按图中箭头方向所示回转。
又，在位于基部侧刀臂13b下侧的轴线12a所经过的位置上突设有挂钩37，该挂钩37上安装有铅锤38。利用上述定位装置使切割装置10作前后及左右方向的移动，使铅锤38位于中心点P的上方，由此，可使驱动主轴12的轴线12a与中心点P对准中心。
另外，驱动主轴12及刀臂13上设有冷却水通路(图示省略)，使冷却水可喷射至切断作业中的切割刀14上。
其次，说明上述结构的切割装置的工作过程。
首先，如图1所示，使车辆11停靠于检修孔盖1的附近，然后，打开后盖11b，车箱后部敞开，并将切割装置固定于由后盖11b和车箱后端形成的支承面上。
切割装置10的刀臂13的长度及安装于刀臂13顶端的切割刀14的倾斜角度与切断圆形相对应地预先设定，但也可在将其固定于上述车辆支承面上之后再作设定。
接着，将铅锤38挂于挂钩37上，转动操作定位装置的把手18a和20a，移动支承台15，使铅锤38位于切断圆形的中心点P的上方。然后，转动上下移动用的进给丝杆26的把手27，使切割刀14下端的金刚石刀片14a下降至路面R的切断圆形C的接触位置。
然后，启动原动机30及传动机31，使驱动主轴12作水平回转。同时，启动油缸45，将切割刀14朝斜向向内的方向推压而直线前进。如图8所示，切割刀14伴随驱动主轴12的回转沿圆周移动，同时油缸45的工作使其向深度方向移动，其下端由金刚石刀片组成的切入用切割刀刀刃14a对路面进行圆形状切削、切断。根据切断深度的不同，使切割刀14沿整个圆周移动所需要的次数，由此进行一定深度的圆形切割。
上述切入用切割刀刃14a所切断的圆形内周面再被切入用切割刀刃14a的上部倾斜切割面14b所切割，随着靠近上方，被切断圆形的直径逐渐增大。
又，在作上述切断作业时，向冷却水通道供给冷却水，从刀臂顶端向切割刀14喷射冷却水。该冷却水的喷射使金刚石刀片14a及切割刀14的发热和磨损降低。
如此由切割刀14切断的切断圆形C的周面如图9所示，切断圆形的直径自上侧向下侧渐次减小，最下侧的切断圆形的直径最小。其结果，被切断的路面圆形切断部分Ra虽可向上侧移动，但向下侧因受到路面非切断部Rb的阻挡，不能移动，路面圆形切断部分Ra一侧的切断面被路面非切断部Rb侧的切断面从下阻挡，由此，可以避免发生被切断的路面圆形切断部分Ra向地基G移动而下落的事态，因此，可方便地取出切断后的路面圆形切断部分Ra。
又，在第1实施形态的切割装置的场合，也可以不倾斜切割刀14，而是如以往那样，垂直的进行路面圆形切断部分的切断。
以下，就本发明的第2实施形态的切割刀进行说明。第2实施形态的切割刀14-A如图10(A)、(B)所示，包括切割刀本体14c下端所固定的切入用切割刀刃14a和在其上部固定于切割刀本体上的三角形状的倾斜用切割刀刃14b′。
切割刀14-A不倾斜地垂直于路面R进行路面切割。在切割作业中的切割刀14-A的垂直移动即可以由驱动主轴12的下降进行，也可以由油缸44的工作进行。即是说，使切割刀向着路面切入移动的移动驱动装置由驱动主轴12及/或油缸44构成。
在由切割刀14-A进行路面切割的场合，由于是由倾斜用切割刀刃14b′边切削周面边移动的，因此，在路面圆形切断部分的周围形成对应于倾斜用切割刀刃14b′的形状对应的空隙。其结果，即使路面圆形切断部分向地基方向移动而下落，也可藉由形成于路面圆形切断部分周围的空隙，容易将切断后的路面圆形切断部分从路面取出。又，切割刀14-A的倾斜用切割刀刃14b′为头端尖细形状，所以，对铺设路面具有优异的切削性能，因圆锥状突出部分14b所形成的沟槽不会妨碍对路面切断的进行。
图11(A)(B)为第2实施形态的变化例，切割刀14-B具有在倾斜的切割面14b的上部、其径向再作阶梯状突出的切割面14d，以使被切断成圆锥形状的铺设路面的表面被切割成再设有阶梯状部的形状。该切割刀14-B对铺设路面进行的切断如图12所示。
图13(A)(B)所示为第3实施形态的切割刀14-C，包括切割刀本体14c的下端固定的路面切入用的切割刀刃14a和在其上部固定于切割刀本体14c的径向突出的阶梯状切割刀刃14d′，该切割刀进行的切断使铺设路面的表面侧被切断成设有阶梯状部的形状。
第3实施形态的切割刀14-C不倾斜地垂直于路面R进行路面切断。
在由切割刀14-C进行切断的场合，如图14所示，因为是边切削周面边移动的，所以，在路面圆形切断部分的周围形成与阶梯状切割刀刃14d’相对应的空隙SB。其结果，即使路面圆形切断部分向地基方向移动、下落，也由于形成于路面圆形切断部分周围的空隙，容易将切断后的路面圆形切断部分从路面取出。
又，自驱动主轴下端作径向伸出的刀臂，不限于如第1-3实施形态所示的1根，而是可在例如相差180度的相反方向再设置另一相同结构的刀臂。如果做成这样的结构，可以缩短切割时间。
又，在第1-3实施形态的场合下，上下移动装置使用把手进行回转操作，通过进给丝杆使套筒升降，但也可以使用电动机等原动机。
如上所述可知，根据本发明的切割装置的切割刀，切割刀在伴随驱动主轴回转而沿圆周移动的同时，切割刀倾斜的切断面如同挖铰被切断的圆形的内周面似地进行切割，藉此，切断圆形的直径自上侧向下侧地渐次减小，最下侧的切断圆形直径最小。因此，被切断的路面圆形切断部分虽可以向上方移动，但因受到路面非切断部的阻挡而无法向下侧移动，可以避免被切断的路面圆形切断部分移向地基方向，避免下落事态的发生，其结果，可以容易将切断后的路面圆形切断部分从路面取出。
又，如果用设有阶梯状切断面的切割刀对路面进行切割，则在切断部分周围形成阶梯状，路面圆形切断部分因该阶梯状部而得以保持，可以防止下落，可以容易将切断后的路面圆形切断部分从路面取出。
权利要求
1.一种铺设路面圆形切割用的切割刀，其特征在于，使圆形切割铺设路面的切割刀向着需切削的圆形路面部分的中心侧作斜向倾斜，将铺设路面切断成圆锥形状。
2.如权利要求1所述的铺设路面圆形切断用切割刀，其特征在于，上述切割刀包括用于将铺设路面向着深度方向切割的切入用顶端刀刃，和在该顶端刀刃的上部两侧的倾斜的侧面刀刃，由所述侧面刀刃形成倾斜的切断面。
3.如权利要求1或2所述的铺设路面圆形切断用切割刀，其特征在于，所述切割刀本体为平板形状，并斜向倾斜地安装于与驱动装置连接的刀架上。
4.如权利要求1或2所述的铺设路面圆形切断用切割刀，其特征在于，所述切割刀包括固定于切割刀本体下端的切入路面用的切割刀刃，和固定于上述切割刀本体上，并位于该路面切入用切割刀刃上部的三角形状的倾斜用切割刀刃，该倾斜用切割刀刃的两侧成为上述的侧面刀刃，上述切割刀本体相对路面垂直设置。
5.如权利要求1或2所述的铺设路面圆形切断用切割刀，其特征在于，上述切割刀在上述侧面刀刃的上部，有向径向阶梯状突出的切割刀刃，切割成在被作圆锥形状切断的铺设路面的表面侧设有阶梯状部的形状。
6.如权利要求4所述的铺设路面圆形切断用切割刀，其特征在于，在上述三角形状的倾斜用切割刀刃的上部成一体地设有向径向阶梯状突出的切割刀刃，切割成在被作圆锥形状切断的铺设路面的表面侧设有阶梯状部的形状。
7.如权利要求1所述的铺设路面圆形切断用切割刀，其特征在于，所述切割刀本体向下地连接于刀臂前端，所述刀臂从垂直位于需切断的圆形中心线上的驱动轴向径向延伸，所述切割刀本体由于驱动轴的回转而沿切割圆形的外周移动，同时向路面的深度方向移动。
8.一种对铺设路面进行圆形切割的切割方法，其特征在于，使对铺设路面作圆形切割的切割刀向着被切削的圆形中心侧作斜向倾斜，对铺设路面进行圆锥形状的切断。
9.如权利要求8所述的对铺设路面进行圆形切割的切割方法，其特征在于，在上述切割刀上设置向径向呈阶梯状突出的切割刀刃，在被作圆锥形状切断的铺设路面的表面侧再设置阶梯状部，如此进行切割。
10.如权利要求8所述的对铺设路面进行圆形切断的切割方法，其特征在于，使用权利要求1所述的切割刀对路面进行圆形切断。
全文摘要
一种圆形切割沥青道路等铺设路面、并容易取出该切断部分的铺设路面圆形切割装置用的切割刀及切割方法，其构成为，使圆形切割铺设路面的切割刀向着需切削的圆形路面部分的中心侧作斜向倾斜，将铺设路面切断成圆锥形状。所述切割刀包括用于将铺设路面向着深度方向切割的切入用顶端刀刃，以及在上述顶端刀刃的上部两侧的倾斜的侧面刀刃，由所述侧面刀刃形成倾斜的切断面。
文档编号E01C23/00GK1427122SQ01143740
公开日2003年7月2日 申请日期2001年12月17日 优先权日2001年12月17日
发明者勝本勇 申请人:有限会社三光