JPH07328926A

JPH07328926A - 溝切用ホイール砥石および溝切装置

Info

Publication number: JPH07328926A
Application number: JP12410694A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kawahara; 剛川原; Yoritsugu Hosoya; 頼嗣細谷
Original assignee: NIPPON DAIYAMONDO KK
Current assignee: NIPPON DAIYAMONDO KK
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】後処理が不要な溝切り加工が行えるととも
に、研削液の供給性および切粉排出性が良好で、砥粒層
セグメントの異常摩耗が防止できる溝切用ホイール砥石
および溝切装置を提供する。【構成】溝切用ホイール砥石２０は、円板部２６およ
び周壁部２８を有する台金２２と、周壁部２８の外周面
に、台金軸線方向に対し一定角度傾斜した向きで周方向
に互いに間隔を空けて多数固定された細長い砥粒層セグ
メント３０とからなる。周壁部２８には、砥粒層セグメ
ント３０同士の間隙に対応する位置に、内周面から外周
面に達する流液孔３２がそれぞれ形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アスファルト道路やコ
ンクリート道路の路面に、排水用の溝を形成する場合な
どに使用される溝切用ホイール砥石および溝切装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】アスファルト道路やコンクリート道路に
は、その施工上の問題あるいは経年変化により若干のう
ねりが生じることが避けらず、路面の凹んだ箇所に雨水
が溜ると、車の走行で多量の水を跳ね上げ、その車両ま
たは対向車の前方視界を妨げて事故を招くおそれがあ
る。そこで従来より、水はけを良くする目的で路面に排
水溝を形成することが行われている。このような溝は、
例えば幅が３０ｍｍ〜８０ｍｍ程度、深さが３０ｍｍ〜
１００ｍｍ程度のものであり、その形成には溝切装置が
使用される。

【０００３】この種の溝切装置は、路面を定速走行する
台車と、この台車の側方下方において軸線水平の状態で
支持された溝切用ホイール砥石とを備えたもので、この
溝切用ホイール砥石の外周を路面に当てて台車内の砥石
駆動機構により回転するとともに、台車を一定速度で走
行させることにより、台車の走行方向に向けて溝を形成
する。

【０００４】従来の溝切用ホイール砥石の一例を図７に
示す。この溝切用ホイール砥石１は、取付孔８が形成さ
れた薄い円板状の台金２の外周に、多数の砥粒層セグメ
ント４を蝋付けし、さらに砥石の外周に間隔を空けてス
リット６を形成したものである。このような薄い溝切用
ホイール砥石を用いて路面の溝切りを行う場合、図８に
示すように、溝切用ホイール砥石１を円板状のスペーサ
１０を間に挟んで多数枚積層することにより、全体の厚
さを形成すべき溝の幅に合わせたうえ、この砥石積層体
を溝切装置にセットし、溝切り作業を行っていた。ま
た、溝切り作業中は、砥石積層体の上半分を覆うブレー
ドカバーを設け、このブレードカバーの内側から、砥石
積層体に向けてシャワー状に水を吹き付けることによ
り、切粉の排出を図っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な砥石積層体を使用して路面の溝切りを行うと、各砥石
１間にスペーサ１０分の間隔が空くため、図９に示すよ
うに、細い多数の溝１２を形成することになり、溝１２
間には板状部１４が残留することになる。したがって、
これら板状部１４を溝切り加工後に破砕して除去する手
間が必要であるうえ、最終的に得られた排水溝１６内に
突起１８が残るという欠点を有していた。

【０００６】また、路面の溝切り加工では、通常の切断
加工に比べて数倍から数十倍もの切粉が生じるが、研削
水を溝切用ホイール砥石１や路面に大量に吹きかけても
研削水が研削部に達しにくく、路面を伝わって大部分が
流れてしまうため、切粉を多量に含むスラリーが研削部
に溜まることが避けられない。そして、このようなスラ
リーにより砥粒層セグメントの摩耗が促進されるため、
砥粒層セグメントの寿命が短いという問題があった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、後処理が不要な溝切り加工が行えるとともに、研削
液の供給性および切粉排出性が良好で、砥粒層セグメン
トの異常摩耗が防止できる溝切用ホイール砥石および溝
切装置を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る溝切用ホイール砥石は、円板状の円板
部、およびこの円板部の外周に断面Ｔ字状に交差して形
成された円筒状の周壁部を有する台金と、前記台金の周
壁部の外周面に、台金軸線方向に対し一定角度傾斜した
状態で、前記外周面の周方向に互いに間隔を空けて多数
固定された細長い砥粒層セグメントとを有し、前記周壁
部には、各砥粒層セグメント同士の間隙に対応する位置
に、前記周壁部の内周面から外周面に達する流液路がそ
れぞれ形成されていることを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る溝切装置は、台車と、
この台車を路面上で走行させる台車走行機構と、前記台
車に設けられ前記溝切用ホイール砥石を前記台車の側方
で片持ち状に支持するとともに砥石軸線回りに回転させ
る砥石駆動機構と、前記台車に設けられ前記溝切用ホイ
ール砥石の周壁部の内周側に研削液を供給するための給
液手段とを有し、前記溝切用ホイール砥石は、砥石駆動
機構による砥石回転につれて前記砥粒層セグメントの端
部が先に路面に切り込む側を前記台車本体に向けた状態
で、砥石駆動機構により支持されていることを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】本発明に係る溝切用ホイール砥石によれば、周
壁部の幅を形成すべき溝の幅に対応した寸法にしておく
ことにより、所望の溝が１回の研削加工で形成できるう
え、溝の底面が平坦になるので後処理が不要である。ま
た、研削中に周壁部の内周側から研削液を供給すると、
砥石回転による遠心力で研削液が周壁部の内周面に集中
し、さらに各通液路を通じて溝内の研削部に効率よく供
給されるから、研削部から速やかに切粉を排出すること
ができる。したがって、研削部において切粉を多量に含
むスラリーが生じず、スラリーによる砥粒層セグメント
の異常摩耗を防ぐことができ、砥石寿命を延長すること
が可能である。

【００１１】一方、本発明に係る溝切装置によれば、上
記溝切用ホイール砥石による効果に加えて、各砥粒層セ
グメントの台車側の端部から路面に切り込むため、溝切
用ホイール砥石の台車側端部での研削抵抗が、台車と反
対側の端部での研削抵抗よりも大きくなる。したがっ
て、研削中の溝切用ホイール砥石に生じる、台車を旋回
させる向きのモーメントが小さいから、台車の直進性が
向上でき、台車の操縦が安定するとともに溝の直線性が
向上できる。

【００１２】

【実施例】図１および図２は、本発明に係る溝切用ホイ
ール砥石の一実施例を示す平面図および正面図である。
この溝切用ホイール砥石２０は、台金２２の外周に砥粒
層セグメント３０を多数固定したものである。台金２２
は、中央に取付孔２４が形成された円板状の円板部２６
と、この円板部２６の外周に図３に示すように断面Ｔ字
状に交差して形成された円筒状の周壁部２８とからな
り、これらが金属により一体成形されている。周壁部２
８の外周面には、図３に示すように、砥石軸線に対して
一定角度α傾斜した直線状のセグメント固定溝３４が、
周壁部２８の周方向に互いに一定間隔を空けて形成され
ている。セグメント固定溝３４は浅い矩形状の断面を有
し、その中に断面矩形状の細長い砥粒層セグメント３０
が、それぞれ蝋付けされている。

【００１３】砥粒層セグメント３０の傾斜角度αは５〜
４５゜、より好ましくは２０〜３０゜とされる。このよ
うな角度範囲であれば、路面への砥粒層セグメント３０
の切り込みがスムーズになり、しかも後述するように、
台車５０の直線走行を妨げるようなモーメントの発生が
少ない。傾斜角度αが４５゜より大きいと、研削効率が
低下するだけでなく、研削時に溝切用ホイール砥石２０
に対して砥石軸線方向への側圧がかかるようになり、溝
切りの直線性を阻害する。一方、傾斜角度αが５゜より
小さいと、台車５０の直線走行を妨げるモーメントが溝
切用ホイール砥石２０に生じ、溝切りの直線性を阻害す
る。

【００１４】砥粒層セグメント３０の幅Ｗは限定される
ものではないが、一般的な寸法の溝切用ホイール砥石に
おいては、５〜１０ｍｍ程度が好ましい。上記範囲より
も幅Ｗが小さいと砥粒層セグメント３０の欠損が生じや
すく、逆に、上記範囲よりも幅Ｗが大きいと、研削効率
および切粉排出性が低下する。さらに、上記範囲の場
合、砥粒層セグメント３０同士の間隔は、５〜２５ｍｍ
程度が好ましい。

【００１５】砥粒層セグメント３０の全長は、セグメン
ト固定溝３４よりも若干長くされ、図３に示すように、
砥粒層セグメント３０の両端部は周壁部２８の両側面か
ら若干突出している。このように砥粒層セグメント３０
の両端を突出させておくと、周壁部２８の側面と被削材
とが摩擦して台金２２が摩耗することが防止できる。砥
粒層セグメント３０の両端部の側方への突出量は、それ
ぞれ１．０〜３．０ｍｍ程度が好ましい。１．０ｍｍ以
下では台金２２の摩耗が防止しにくく、３．０ｍｍより
大では砥粒層セグメント３０の欠損のおそれが生じる。
なお、この実施例では、砥粒層セグメント３０の両端面
が周壁部２８の両側面に対し平行とされている。

【００１６】また、周壁部２８には、砥粒層セグメント
３０同士の間隙に対応し、かつ円板部２６の両面に沿う
位置に、周壁部２８の内周面から外周面に達する円形の
流液孔３２が各間隙毎に一対づつ形成されている。流液
孔３２の開口径は、周壁部２８の強度および砥粒層セグ
メント３０の固定強度を十分に確保できる範囲内におい
て、できるだけ大きいことが望ましい。

【００１７】なお、流液孔３２の代わりに、図４に示す
ように周壁部２８の両側面に達する流液スリット（流液
路）４０を形成してもよい。この場合には、研削部への
研削液の供給性を一層高めることができる。

【００１８】砥粒層セグメント３０としては、金属結合
相中にダイヤモンド砥粒（超砥粒）を均一に埋設してな
るメタルボンド砥粒層が好適である。砥粒の粒度、結合
相の種類および砥粒集中度は、被削材の材質、研削時間
および研削条件に応じて適当に選択されるべきである。
なお、本発明者らの実験によると、ＷＣ粉末：３０〜６
０ｗｔ％、Ｃｕ−Ｓｎ混合（９０／１０〜６７／３３ｗ
ｔ％）粉末：２０〜５０ｗｔ％、Ｎｉ粉末：３〜２０ｗ
ｔ％、Ｃｏ粉末：３〜３０ｗｔ％の組成からなる金属粉
に３０〜５０メッシュのダイヤモンド砥粒を１〜３％混
合し、これを７５０〜１０００℃で加圧焼結して作成し
たものが、比較的安価なコストで製造でき、しかも優れ
た研削性能が得られることが判明している。ただし、本
発明がこの組成に限定されないことは勿論である。

【００１９】次に、図５および図６は、上記溝切用ホイ
ール砥石２０を使用した溝切装置の一実施例を示す側面
図および平面図である。この溝切装置は、路面Ｒを走行
する台車５０を有し、台車５０の後端には一対のハンド
ル５２が取り付けられている。台車５０の下面には一対
の車輪５４が取り付けられ、これら車輪５４を定速走行
させるための走行機構（図示略）が台車５０内に設けら
れている。台車５０の前端部の側方には、水平な車軸５
８を介して溝切用ホイール砥石２０が取り付けられてお
り、図５中矢印方向に溝切用ホイール砥石２０を回転さ
せるための砥石駆動機構（図示略）が台車５０内に設け
られている。

【００２０】本発明においては、砥石２０の固定向きが
重要な因子であり、図６に示すように、砥石回転につれ
て個々の砥粒層セグメント３０の端部が先に路面Ｒに切
り込む側を台車本体５０に向けた状態で溝切用ホイール
砥石２０が取り付けられている。また、溝切用ホイール
砥石２０の上半分を覆うように、半円状のホイールカバ
ー５６が台車５０の側面に固定され、このホイールカバ
ー５６の内側には、溝切用ホイール砥石２０の円板部２
６の両側に対応して、周壁部２８の内周面の下側に向け
て研削水を吹き付けるための給液ノズル６０がそれぞれ
設けられ、図示しない研削水供給ポンプから研削水が供
給されるようになっている。

【００２１】上記構成からなる溝切用ホイール砥石２０
および溝切装置によれば、溝切用ホイール砥石２０の周
壁部２８の幅を、形成すべき溝の幅に対応した寸法にし
ておくことにより、所望の溝Ｍが１回の研削加工で形成
でき、溝Ｍの底面が平坦になるので後処理が不要であ
る。また、研削中に周壁部２８の内周側から研削液を供
給することにより、砥石回転による遠心力で研削液が周
壁部２８の内周面に集中し、さらに各流液孔３２を通じ
て溝Ｍ内の研削部に効率よく供給されるから、研削部か
ら速やかに切粉を排出することができる。したがって、
研削部において切粉を多量に含むスラリーが生じず、ス
ラリーによる砥粒層セグメント３０の異常摩耗を防ぐこ
とができ、砥石寿命を延長することが可能である。

【００２２】また、各砥粒層セグメント３０の台車５０
側の端部から路面Ｒに切り込むようにしているため、溝
切用ホイール砥石２０の台車側端部での研削抵抗が、台
車５０と反対側の端部での研削抵抗よりも大きくなる。
したがって、研削中の溝切用ホイール砥石２０にかか
る、台車５０を旋回させる向きのモーメントが小さくな
り、台車５０の直進性が向上でき、台車５０の操縦が安
定するとともに溝Ｍの直線性が向上できる。

【００２３】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、必要に応じて適宜構成を変更してよ
い。例えば、給液ノズル６０を周壁部２８の下側内周面
の近傍に設けて、直接、流液孔３２から研削部へ研削液
を吹き込む構成も可能であるし、周壁部２８の給液路を
図示する形状以外の形状に変更してもよい。

【００２４】

【実験例】次に、実験例を挙げて本発明の効果を実証す
る。外径１２インチ、円板部２６の肉厚１５ｍｍ、周壁
部２８の外周面の幅４６ｍｍである台金２２を使用し、
その周壁部２８の外周面に、砥石軸線に対し２７．５゜
の取付角度で、幅６．５ｍｍ×高さ６ｍｍ×長さ５０ｍ
ｍの砥粒層セグメント３０を周方向に１４ｍｍ間隔で固
定した。

【００２５】砥粒層セグメント３０としては、ＷＣ粉
末：５５ｗｔ％、Ｃｕ−Ｓｎ混合（８０／２０ｗｔ％）
粉末：３０ｗｔ％、Ｎｉ粉末：５ｗｔ％、Ｃｏ粉末：１
０ｗｔ％の組成からなる金属粉に、４０／５０メッシュ
のダイヤモンド砥粒を２．０ｗｔ％混合し、これを加圧
焼結して作成した。砥粒層セグメント３０同士の間に
は、直径８ｍｍの流液孔３２を形成した。また、砥粒層
セグメント３０の両端部は、周壁部２８の両側面から２
ｍｍ突出させた。

【００２６】上記のような溝切用ホイール砥石を図５お
よび図６に示すような溝切装置に装着し、実際にコンク
リート路面の溝切り加工を行った。路面への切り込み幅
５３ｍｍ、切り込み深さ６０〜７０ｍｍ、冷却水はホイ
ールカバー５６に固定した給液ノズル６０から、円板部
２６の側面４か所に、ポンプで増圧した水を１５リット
ル／分の流量で供給した。溝切り条件および結果を表１
に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】砥石回転数１５００ｒｐｍとした２回目の
溝切り試験では、周速が遅く刃先部の抵抗が大きくな
り、振動が発生して切れ味が若干低下したものの、回転
数を２１００ｒｐｍとした１、３および４回目の溝切り
試験では、１ｍ当たり６０秒という速い切断スピードで
も安定した切れ味が得られた。また、溝切り時の台車５
０の直進性を阻害する曲がり方向への引っ張りも余り感
じられず、台車５０の浮き上がりもなかった。また、切
粉排出性が良好で、大量の切り粉によるチップの摩耗現
象は殆ど見られず、理想的なセグメント寿命が得られ
た。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る溝切
用ホイール砥石によれば、所望の溝が１回の研削加工で
形成できるうえ、溝の底面が平坦になるので後処理が不
要である。また、研削中に周壁部の内周側から研削液を
供給すると、砥石回転による遠心力で研削液が周壁部の
内周面に集中し、さらに各通液路を通じて溝内の研削部
に効率よく供給されるから、研削部から速やかに切粉を
排出することができる。したがって、研削部において切
粉を多量に含むスラリーが生じず、スラリーによる砥粒
層セグメントの異常摩耗を防ぐことができ、砥石寿命を
延長することが可能である。

【００３０】一方、本発明に係る溝切装置によれば、上
記溝切用ホイール砥石による効果に加えて、各砥粒層セ
グメントの台車側の端部から路面に切り込むため、溝切
用ホイール砥石の台車側端部での研削抵抗が、台車と反
対側の端部での研削抵抗よりも大きくなる。したがっ
て、研削中の溝切用ホイール砥石に生じる、台車を旋回
させる向きのモーメントが小さいから、台車の直進性が
向上でき、台車の操縦が安定するとともに溝の直線性が
向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る溝切用ホイール砥石の一実施例を
示す平面図である。

【図２】同溝切用ホイール砥石の正面図である。

【図３】同溝切用ホイール砥石の説明図である。

【図４】溝切用ホイール砥石の変形例を示す説明図であ
る。

【図５】同溝切用ホイール砥石を使用した溝切装置の一
実施例を示す側面図である。

【図６】同溝切装置の平面図である。

【図７】従来の溝切用ホイール砥石の一例を示す平面図
である。

【図８】従来の溝切用ホイール砥石を積層した状態を示
す断面図である。

【図９】従来の溝切用ホイール砥石によって形成された
溝を示す断面図である。

【符号の説明】

２０溝切用ホイール砥石２２台金２４取付孔２６円板部２８周壁部３０砥粒層セグメント３２流液孔（流液路）３４セグメント固定溝４０流液スリット（流液路）５０台車５２ハンドル５４車輪５６ホイールカバー５８車軸６０給液ノズル（給液手段）Ｒ路面Ｍ溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２４Ｄ 3/06 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板状の円板部、およびこの円板部の外周
に断面Ｔ字状に交差して形成された円筒状の周壁部を有
する台金と、前記台金の周壁部の外周面に、台金軸線方向に対し一定
角度傾斜した状態で、前記外周面の周方向に互いに間隔
を空けて多数固定された細長い砥粒層セグメントとを有
し、前記周壁部には、各砥粒層セグメント同士の間隙に対応
する位置に、前記周壁部の内周面から外周面に達する流
液路がそれぞれ形成されていることを特徴とする溝切用
ホイール砥石。
【請求項２】前記各砥粒層セグメントの台金軸線方向に
対する傾斜角度は５〜４５゜であることを特徴とする請
求項１記載の溝切用ホイール砥石。
【請求項３】前記砥粒層セグメントは、超砥粒を金属結
合層中に分散してなるメタルボンド砥粒層であることを
特徴とする請求項１または２記載の溝切用ホイール砥
石。
【請求項４】前記流液路は、前記周壁部に形成された貫
通孔であることを特徴とする請求項１，２または３記載
の溝切用ホイール砥石。
【請求項５】前記流液路は、前記周壁部に形成されたス
リットであることを特徴とする請求項１，２または３記
載の溝切用ホイール砥石。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５記載の溝切
用ホイール砥石を使用する溝切装置であって、台車と、この台車を路面上で走行させる台車走行機構
と、前記台車に設けられ前記溝切用ホイール砥石を前記
台車の側方で片持ち状に支持するとともに砥石軸線回り
に回転させる砥石駆動機構と、前記台車に設けられ前記
溝切用ホイール砥石の周壁部の内周側に研削液を供給す
るための給液手段とを有し、前記溝切用ホイール砥石は、砥石駆動機構による砥石回
転につれて前記砥粒層セグメントの端部が先に路面に切
り込む側を前記台車本体に向けた状態で、砥石駆動機構
により支持されていることを特徴とする溝切装置。