JP2014173283A - Tamping rammer, and engine unit for the same - Google Patents

Tamping rammer, and engine unit for the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve operability of a tamping rammer.SOLUTION: A tamping rammer includes: an engine 300; a rammer body part 110 which has a rolling part 206 reciprocating by power output from an output shaft 312 of the engine 300; and an axial gap motor power generator 302 which is connected to the output shaft 312 between the engine 300 and the rammer body part 110, which rotates the output shaft 312, or which generates electric power depending on rotation of the output shaft 312.

Description

本発明は、タンピングランマー、およびタンピングランマー用エンジンユニットに関する。   The present invention relates to a tamping rammer and an engine unit for a tamping rammer.

従来、路面等の地面を突き固めるために使用されるタンピングランマーは、エンジンの動力を偏心クランクに伝達し、偏心クランクを介して輾圧部を上下方向に往復移動させるようになっている(特許文献1)。   Conventionally, a tamping rammer used for tamping the ground such as a road surface transmits engine power to an eccentric crank, and reciprocates a repressing portion in the vertical direction via the eccentric crank (patent). Reference 1).

実公平4−34169号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-34169

上記のようなタンピングランマーは、例えば、エンジンをリコイルスターターで始動させているため、使用者は、一方の手でタンピングランマーを支持しながら、他方の手でリコイルスターターを操作しなければならず、不安定であり、始動する際にはコツが必要であった。   Since the tamping rammer as described above, for example, starts the engine with a recoil starter, the user must operate the recoil starter with the other hand while supporting the tamping rammer with one hand, It was unstable and needed some tips when starting.

また、タンピングランマーは、アイドリング状態から作業状態に切り替えるときに最もエンジンの負荷が大きく、その切り替えに必要な出力のエンジンを搭載する必要があったため、エンジンが大型化し、エンジンの重量が増して不安定さが増大してしまう。このようなことから、タンピングランマーの操作性の向上が望まれていた。   In addition, the tamping rammer has the largest engine load when switching from the idling state to the working state, and it is necessary to mount an engine with the output required for the switching, which increases the size of the engine and increases the weight of the engine. Stability increases. For these reasons, it has been desired to improve the operability of the tamping rammer.

そこで、本発明は、タンピングランマーの操作性を向上することを目的とする。   Then, an object of this invention is to improve the operativity of a tamping rammer.

上記課題を解決するために、本発明のタンピングランマーは、エンジンと、前記エンジンの出力軸から出力される動力により往復移動する輾圧部を有するランマー本体部と、前記エンジンおよび前記ランマー本体部の間で前記出力軸に接続され、外部から電力が供給されることで前記出力軸を回転させ、または、前記エンジンによる前記出力軸の回転に応じて発電するアキシャルギャップモータ発電体と、を備える。   In order to solve the above-described problems, a tamping rammer according to the present invention includes an engine, a rammer main body having a repressing portion that reciprocates by power output from the output shaft of the engine, and the engine and the rammer main body. And an axial gap motor power generator that is connected to the output shaft and rotates the output shaft when electric power is supplied from the outside, or generates electric power according to the rotation of the output shaft by the engine.

前記アキシャルギャップモータ発電体で発電された電力を蓄電するバッテリをさらに備え、前記アキシャルギャップモータ発電体は、前記バッテリに蓄電された電力で前記出力軸を回転させることによって前記エンジンを始動させてもよい。   The battery may further include a battery that stores electric power generated by the axial gap motor power generator, and the axial gap motor power generator may start the engine by rotating the output shaft with the electric power stored in the battery. Good.

使用者が把持するハンドルと、前記ハンドルと前記輾圧部との間に配置され、前記ハンドルへの前記輾圧部の振動を抑制する防振部とをさらに備え、前記バッテリは、前記ハンドルに固定されてもよい。   A handle gripped by a user; and a vibration isolating unit that is disposed between the handle and the pressing unit and suppresses vibration of the pressing unit to the handle. It may be fixed.

前記エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出部と、前記エンジン負荷検出部により検出される前記エンジンの負荷に基づいて、前記アキシャルギャップモータ発電体を制御し、発電、または、前記出力軸を回転させる駆動制御部とをさらに備えてもよい。   An engine load detection unit that detects the engine load, and controls the axial gap motor power generation unit based on the engine load detected by the engine load detection unit to generate power or rotate the output shaft. You may further provide a drive control part.

前記駆動制御部は、前記エンジン負荷検出部で検出された前記エンジンの負荷が所定の閾値以上の場合、前記アキシャルギャップモータ発電体に前記出力軸を回転させ、該閾値未満の場合、前記アキシャルギャップモータ発電体を発電させてもよい。   The drive control unit rotates the output shaft of the axial gap motor power generator when the engine load detected by the engine load detection unit is equal to or greater than a predetermined threshold, and when the load is less than the threshold, the axial gap The motor power generator may generate power.

前記輾圧部は、前記エンジンの前記出力軸にクラッチを介して接続され、前記駆動制御部は、前記エンジンの始動後、前記クラッチを介して前記輾圧部が前記出力軸に接続される際の前記エンジンの負荷が所定の閾値以上であることが前記エンジン負荷検出部により検出されると、前記アキシャルギャップモータ発電体に前記出力軸を回転させてもよい。   The negative pressure unit is connected to the output shaft of the engine via a clutch, and the drive control unit is connected to the output shaft after the start of the engine via the clutch. When the engine load detection unit detects that the engine load is equal to or greater than a predetermined threshold, the output shaft of the axial gap motor power generator may be rotated.

前記アキシャルギャップモータ発電体は、前記出力軸に固定され該出力軸と一体となって回転し、該出力軸と直交する対向面に、該出力軸の回転方向に沿って磁化方向が交互に逆向きとなるように複数の磁性体が配置されたロータと、前記ロータの対向面に対して軸方向に所定間隔離間して配置され、前記ロータに配置された前記磁性体と対向する前記回転方向に沿った位置に複数のコイルが配置されたステータとを備え、前記エンジンは、前記出力軸が前記輾圧部の往復移動する移動方向に対して直交する方向に配置されてもよい。   The axial gap motor power generator is fixed to the output shaft and rotates integrally with the output shaft, and the magnetization direction is alternately reversed along the rotation direction of the output shaft on a facing surface orthogonal to the output shaft. The rotor in which a plurality of magnetic bodies are arranged so as to be oriented, and the rotational direction that is arranged at a predetermined interval in the axial direction with respect to the opposing surface of the rotor and that faces the magnetic body arranged in the rotor The engine may be arranged in a direction orthogonal to a moving direction in which the output shaft reciprocates.

また、本発明のタンピングランマー用エンジンユニットは、タンピングランマーに用いられるエンジンユニットであって、出力軸から出力される動力により輾圧部を往復移動させるエンジンと、前記エンジンおよび前記輾圧部を有するランマー本体部の間であって前記出力軸に接続され、電力が供給されることで前記出力軸を回転させ、または、前記出力軸の回転に応じて発電するアキシャルギャップモータ発電体と、を備える。   An engine unit for a tamping rammer according to the present invention is an engine unit used for a tamping rammer, and includes an engine that reciprocates a squeezing part by power output from an output shaft, the engine, and the squeezing part. An axial gap motor power generator that is connected between the rammer main body and connected to the output shaft and rotates the output shaft when power is supplied, or generates electric power in accordance with the rotation of the output shaft. .

本発明によれば、タンピングランマーの操作性を向上することができる。   According to the present invention, the operability of the tamping rammer can be improved.

タンピングランマーの外観構成を示す図である。It is a figure which shows the external appearance structure of a tamping rammer. ランマー本体部およびエンジンユニットの構成を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the structure of a rammer main-body part and an engine unit. タンピングランマーの概略的な電気的構成を示した機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing a schematic electrical configuration of a tamping rammer. ランマー本体部の回転数(輾圧部の振動数)、およびエンジンの負荷を示すグラフである。It is a graph which shows the rotation speed of the rammer main-body part (frequency of the pressure part), and the engine load. 駆動制御処理の流れを説明したフローチャートである。It is the flowchart explaining the flow of the drive control processing. エンジン始動処理の流れを説明したフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the engine starting process. パワーアシスト処理の流れを説明したフローチャートである。It is the flowchart explaining the flow of the power assist process.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

図1は、タンピングランマー100の外観構成を示す図である。図1(a)は、タンピングランマー100の右側面図を示し、図1(b)は、タンピングランマー100の正面図を示す。図1(a)および(b)に示すように、タンピングランマー100は、ランマー本体部110、エンジンユニット112、ハンドル部114、バッテリ116、システムコントローラ118、操作表示部120および燃料タンク122を含む構成とされる。   FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of the tamping rammer 100. FIG. 1A shows a right side view of the tamping rammer 100, and FIG. 1B shows a front view of the tamping rammer 100. As shown in FIGS. 1A and 1B, the tamping rammer 100 includes a rammer main body 110, an engine unit 112, a handle 114, a battery 116, a system controller 118, an operation display unit 120, and a fuel tank 122. It is said.

ランマー本体部110は、クランクケース200、当該クランクケース200の下部に接続されたゴム等からなる可撓性の伸縮部202、当該伸縮部202の下部に接続された脚部204、および当該脚部204の下部に接続された輾圧部206により内部が覆われている。輾圧部206は、板状に形成され、脚部204が延在する方向と交差する方向に沿って設けられる。ランマー本体部110は、クランクケース200の背面側にエンジンユニット112が設けられ、クランクケース200の側面にハンドル部114が防振部208を介して接続される。防振部208は、ゴム等の弾性材を有し、クランクケース200からハンドル部114に伝わる振動を低減する。   The rammer main body 110 includes a crankcase 200, a flexible stretchable portion 202 made of rubber or the like connected to the lower portion of the crankcase 200, a leg portion 204 connected to the lower portion of the stretchable portion 202, and the leg portion. The inside is covered with a pressing unit 206 connected to the lower part of 204. The compaction part 206 is formed in a plate shape, and is provided along a direction intersecting with the direction in which the leg part 204 extends. In the rammer main body 110, the engine unit 112 is provided on the back side of the crankcase 200, and the handle portion 114 is connected to the side surface of the crankcase 200 via the vibration isolation portion 208. The vibration isolator 208 has an elastic material such as rubber and reduces vibration transmitted from the crankcase 200 to the handle portion 114.

ハンドル部114は、クランクケース200に取り付けられ、エンジンユニット112側に延びた輪状に形成される。ハンドル部114は、クランクケース200よりもエンジンユニット112側に、バッテリ116、システムコントローラ118、操作表示部120および燃料タンク122が取り付けられる。   The handle portion 114 is attached to the crankcase 200 and formed in a ring shape extending toward the engine unit 112 side. The handle portion 114 has a battery 116, a system controller 118, an operation display portion 120, and a fuel tank 122 attached to the engine unit 112 side of the crankcase 200.

図2は、ランマー本体部110およびエンジンユニット112の構成を示す略線図である。図2に示すように、ランマー本体部110は、クランクケース200の内部に、遠心クラッチ210、偏心クランク軸212およびロッド214が設けられる。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating configurations of the rammer main body 110 and the engine unit 112. As shown in FIG. 2, the rammer body 110 is provided with a centrifugal clutch 210, an eccentric crankshaft 212 and a rod 214 inside the crankcase 200.

遠心クラッチ210は、クラッチアウター210aおよびクラッチインナー210bを含む構成とされ、有底円筒形状のクラッチアウター210a内にクラッチインナー210bが配置される。遠心クラッチ210は、クラッチインナー210bが回転していない状態では、クラッチインナー210bとクラッチアウター210aとが離間している。クラッチインナー210bが回転し始めると、クラッチインナー210bに設けられるクラッチシューが開いていき、クラッチアウター210aとクラッチインナー210bとが接触し始める。クラッチインナー210bが所定の回転数(例えば、1500rpm)になると、クラッチアウター210aとクラッチインナー210bとが完全に接触して、クラッチインナー210bからクラッチアウター210aに動力が最大限に伝達される。偏心クランク軸212は、一端がクラッチアウター210aに接続される。ロッド214は、偏心クランク軸212に一端が接続され、他端が輾圧部206に接続されており、クランクケース200、伸縮部202および脚部204の内部にわたって延在する。   The centrifugal clutch 210 includes a clutch outer 210a and a clutch inner 210b, and the clutch inner 210b is disposed in the bottomed cylindrical clutch outer 210a. In the centrifugal clutch 210, the clutch inner 210b and the clutch outer 210a are separated from each other when the clutch inner 210b is not rotating. When the clutch inner 210b starts to rotate, the clutch shoe provided on the clutch inner 210b opens, and the clutch outer 210a and the clutch inner 210b start to contact each other. When the clutch inner 210b reaches a predetermined rotation speed (for example, 1500 rpm), the clutch outer 210a and the clutch inner 210b are completely in contact with each other, and power is transmitted from the clutch inner 210b to the clutch outer 210a to the maximum extent. One end of the eccentric crankshaft 212 is connected to the clutch outer 210a. The rod 214 has one end connected to the eccentric crankshaft 212 and the other end connected to the compression unit 206, and extends over the inside of the crankcase 200, the telescopic unit 202 and the leg unit 204.

エンジンユニット112は、エンジン300およびアキシャルギャップモータ発電体302を含む構成とされる。エンジン300は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等が適応されるが、本実施形態においてはガバナー機構を有するガソリンエンジンを適応した場合について説明する。   The engine unit 112 includes an engine 300 and an axial gap motor power generator 302. As the engine 300, a gasoline engine, a diesel engine, or the like is applied. In this embodiment, a case where a gasoline engine having a governor mechanism is applied will be described.

エンジン300は、クランクケース200に対して離間した位置に配置され、エンジン本体部310内からクランクケース200側に出力軸312が突出される。出力軸312は、ロッド214が延在する方向に対して直交する方向に配置され、エンジン本体部310からクランクケース200内まで延在し、クランクケース200側の先端に遠心クラッチ210のクラッチインナー210bが接続される。エンジン本体部310は、不図示のピストン、シリンダ、クランク、点火プラグ、スロットルや、点火プラグを点火させる点火システム314、スロットルの開度を検出するスロットル開度検出機構を有するキャブレター316等が設けられ、燃料タンク122から供給された燃料を爆発させることにより駆動して出力軸312を回転させる。エンジン300は、遠心クラッチ210が完全に接触する回転数以上で出力軸312が回転している場合、遠心クラッチ210を介して偏心クランク軸212を回転させ、ロッド214を介して輾圧部206を上下方向に往復動させる。   The engine 300 is disposed at a position separated from the crankcase 200, and the output shaft 312 projects from the engine body 310 to the crankcase 200 side. The output shaft 312 is disposed in a direction orthogonal to the direction in which the rod 214 extends, extends from the engine main body 310 into the crankcase 200, and has a clutch inner 210b of the centrifugal clutch 210 at the end on the crankcase 200 side. Is connected. The engine body 310 is provided with a piston, a cylinder, a crank, a spark plug, a throttle (not shown), an ignition system 314 that ignites the spark plug, a carburetor 316 having a throttle opening detection mechanism that detects the throttle opening, and the like. The output shaft 312 is rotated by driving the fuel supplied from the fuel tank 122 by detonating. The engine 300 rotates the eccentric crankshaft 212 via the centrifugal clutch 210 when the output shaft 312 is rotating at a rotational speed equal to or higher than the rotational speed at which the centrifugal clutch 210 is completely in contact, Reciprocate vertically.

アキシャルギャップモータ発電体302は、クランクケース200とエンジン本体部310との間に、出力軸312を軸方向に沿って囲むようにして配置される。アキシャルギャップモータ発電体302は、ハウジング320、ロータ322、第1ステータ324および第2ステータ326を含む構成とされ、ハウジング320内にロータ322、第1ステータ324および第2ステータ326が設けられる。ロータ322は、中央部に開口を有して円盤状に形成された円盤部材322aが、当該開口に挿通された出力軸312に固定される。円盤部材322aは、出力軸312の軸方向と直交する両面に、出力軸312の回転方向(周方向)に沿って磁化方向が交互に逆向きとなるように複数の磁石322bが配置される。   The axial gap motor power generator 302 is disposed between the crankcase 200 and the engine main body 310 so as to surround the output shaft 312 along the axial direction. The axial gap motor power generator 302 includes a housing 320, a rotor 322, a first stator 324, and a second stator 326, and the rotor 322, the first stator 324, and the second stator 326 are provided in the housing 320. In the rotor 322, a disk member 322a having an opening in the center and formed in a disk shape is fixed to an output shaft 312 inserted through the opening. In the disk member 322a, a plurality of magnets 322b are arranged on both surfaces orthogonal to the axial direction of the output shaft 312 so that the magnetization directions are alternately reversed along the rotation direction (circumferential direction) of the output shaft 312.

第1ステータ324は、中央部に貫通孔を有して円筒状に形成された円筒部材324aがロータ322の一方の側面に対して所定間隔(例えば約1mm)離間するようにハウジング320に固定され、当該円筒部材324aの開口に出力軸312が接触することなく回転自在に挿通される。第1ステータ324は、円筒部材324aにおけるロータ322の一方の側面と対向する面であって、ロータ322に配置された磁石322bと対向する位置に、周方向に沿って複数のコイル324bが結線されて配置される。   The first stator 324 is fixed to the housing 320 so that a cylindrical member 324a having a through hole in the center and formed in a cylindrical shape is spaced apart from one side surface of the rotor 322 by a predetermined interval (for example, about 1 mm). The output shaft 312 is rotatably inserted without contacting the opening of the cylindrical member 324a. The first stator 324 is a surface facing the one side surface of the rotor 322 in the cylindrical member 324a, and a plurality of coils 324b are connected along the circumferential direction at a position facing the magnet 322b disposed on the rotor 322. Arranged.

第2ステータ326は、中央部に貫通孔を有して円筒状に形成された円筒部材326aがロータ322の他方の側面(第1ステータ324と対向する側面とは反対側の側面)に対して所定間隔(例えば約1mm)離間するようにハウジング320に固定され、当該円筒部材326aの開口に出力軸312が接触することなく回転自在に挿通される。第2ステータ326は、円筒部材326aにおけるロータ322の他方の側面と対向する面であって、ロータ322に配置された磁石322bと対向する位置に、周方向に沿って複数のコイル326bが結線されて配置される。   In the second stator 326, a cylindrical member 326a having a through hole in the center portion and formed in a cylindrical shape is opposite to the other side surface of the rotor 322 (the side surface opposite to the side surface facing the first stator 324). It is fixed to the housing 320 so as to be separated by a predetermined interval (for example, about 1 mm), and the output shaft 312 is rotatably inserted without contacting the opening of the cylindrical member 326a. The second stator 326 is a surface facing the other side surface of the rotor 322 in the cylindrical member 326a, and a plurality of coils 326b are connected along the circumferential direction at a position facing the magnet 322b disposed on the rotor 322. Arranged.

アキシャルギャップモータ発電体302は、モータとして機能する場合、バッテリ116(図1)から供給される電力によって第1ステータ324のコイル324bおよび第2ステータ326のコイル326bに交流電流が流れると、当該コイル324bおよび326bの周囲の電界が変化する。そして、コイル324bおよび326bが発生させる電界とロータ322の磁石322bが発生させる磁界とによりロータ322が回転する。これによりアキシャルギャップモータ発電体302は、ロータ322とともに出力軸312を回転させる。   When the axial gap motor power generator 302 functions as a motor, when an alternating current flows through the coil 324b of the first stator 324 and the coil 326b of the second stator 326 by the electric power supplied from the battery 116 (FIG. 1), the coil The electric field around 324b and 326b changes. Then, the rotor 322 is rotated by the electric field generated by the coils 324b and 326b and the magnetic field generated by the magnet 322b of the rotor 322. As a result, the axial gap motor power generator 302 rotates the output shaft 312 together with the rotor 322.

一方、アキシャルギャップモータ発電体302は、発電機として機能する場合、エンジン300が駆動し、出力軸312とともにロータ322が回転すると、ロータ322の磁石322bの周囲の磁界が変化することにより、第1ステータ324のコイル324bおよび第2ステータ326のコイル326bに誘導電流が流れる。これによりアキシャルギャップモータ発電体302は、電力を生成、すなわち発電する。   On the other hand, when the axial gap motor power generator 302 functions as a generator, when the engine 300 is driven and the rotor 322 rotates together with the output shaft 312, the magnetic field around the magnet 322b of the rotor 322 changes. An induced current flows through the coil 324b of the stator 324 and the coil 326b of the second stator 326. Thereby, the axial gap motor power generator 302 generates electric power, that is, generates electric power.

図3は、タンピングランマー100の概略的な電気的構成を示した機能ブロック図である。図3に示すように、システムコントローラ118は、CPU400、プログラム等が格納されたROM402、ワークエリアとしてのRAM404等を含む半導体集積回路で構成される。また、CPU400は、駆動制御部410、エンジン負荷検出部412として機能する。   FIG. 3 is a functional block diagram showing a schematic electrical configuration of the tamping rammer 100. As shown in FIG. 3, the system controller 118 includes a semiconductor integrated circuit including a CPU 400, a ROM 402 storing programs, a RAM 404 as a work area, and the like. The CPU 400 functions as a drive control unit 410 and an engine load detection unit 412.

操作表示部120は、システム起動スイッチ500、エンジン始動スイッチ502、エンジン停止スイッチ504、スピードコントロールレバー506および警告ランプ508が設けられる。システム起動スイッチ500は、使用者に操作されると起動信号をシステムコントローラ118に出力する。エンジン始動スイッチ502は、使用者に操作されると始動信号をシステムコントローラ118に出力する。エンジン停止スイッチ504は、使用者に操作されると停止信号をシステムコントローラ118および点火システム314に出力する。スピードコントロールレバー506は、アイドル位置から作業位置に切り替えるためのレバーである。なお、アイドル位置とは、エンジン300の回転数が、遠心クラッチ210が切断された状態であるアイドリング状態の回転数(アイドリング回転数)に設定される位置であり、作業位置とは、エンジン300の回転数が、遠心クラッチ210が接続された状態である作業状態の回転数(作業回転数)に設定される位置である。また、作業位置は、エンジン300の回転数が段階的に切り替えられるよう、複数設けられる。警告ランプ508は、異常を示す異常信号がシステムコントローラ118から入力されると点灯する。   The operation display unit 120 includes a system start switch 500, an engine start switch 502, an engine stop switch 504, a speed control lever 506, and a warning lamp 508. The system start switch 500 outputs a start signal to the system controller 118 when operated by the user. The engine start switch 502 outputs a start signal to the system controller 118 when operated by a user. The engine stop switch 504 outputs a stop signal to the system controller 118 and the ignition system 314 when operated by the user. The speed control lever 506 is a lever for switching from the idle position to the work position. The idle position is a position where the rotational speed of the engine 300 is set to the rotational speed in the idling state (idling rotational speed) in which the centrifugal clutch 210 is disengaged. The rotational speed is a position set to the rotational speed (working rotational speed) in the working state in which the centrifugal clutch 210 is connected. Further, a plurality of work positions are provided so that the rotation speed of the engine 300 can be switched in stages. The warning lamp 508 is turned on when an abnormal signal indicating abnormality is input from the system controller 118.

タンピングランマー100は、システムコントローラ118に電力が供給されていない停止状態において、システム起動スイッチ500が使用者によって操作されて起動信号が入力されると、バッテリ116からシステムコントローラ118に電力が供給され、システムコントローラ118が起動する。このとき、CPU400は、ROM402に格納された駆動制御処理プログラムを読みだしてRAM404に展開し、駆動制御処理を実行することにより、駆動制御部410、エンジン負荷検出部412として機能する。   When the system start switch 500 is operated by a user and a start signal is input in a stop state where power is not supplied to the system controller 118, the tamping rammer 100 is supplied with power from the battery 116 to the system controller 118. The system controller 118 is activated. At this time, the CPU 400 functions as the drive control unit 410 and the engine load detection unit 412 by reading the drive control processing program stored in the ROM 402 and developing the program in the RAM 404 and executing the drive control processing.

その後、使用者によってエンジン始動スイッチ502が操作されて始動信号が入力されると、駆動制御部410は、異常信号のオンオフ、スピードコントロールレバー506で設定された回転数、およびバッテリ116の蓄電量を確認する。そして、駆動制御部410は、異常信号がオフであり、スピードコントロールレバー506がアイドル位置に入れられており、かつ、エンジン300の始動に必要とされる電力量以上の蓄電量がバッテリ116に蓄電されていると判断した場合、アキシャルギャップモータ発電体302をモータとして機能させる。具体的には、駆動制御部410は、バッテリ116からアキシャルギャップモータ発電体302のコイル324bおよび326bに電力を供給し、アキシャルギャップモータ発電体302のロータ322(図2)を例えば700rpmで回転させる。これと同時に、駆動制御部410は、バッテリ116から電力をエンジン300の点火システム314に供給して点火プラグを点火させる。   Thereafter, when the engine start switch 502 is operated by the user and a start signal is input, the drive control unit 410 determines whether the abnormal signal is turned on / off, the rotational speed set by the speed control lever 506, and the amount of charge of the battery 116. Check. Then, the drive control unit 410 has the abnormal signal OFF, the speed control lever 506 is in the idle position, and the battery 116 stores an amount of charge that is greater than the amount of power required to start the engine 300. If it is determined that the axial gap motor generator 302 is operated, the axial gap motor power generator 302 is caused to function as a motor. Specifically, the drive controller 410 supplies power from the battery 116 to the coils 324b and 326b of the axial gap motor power generator 302, and rotates the rotor 322 (FIG. 2) of the axial gap motor power generator 302 at, for example, 700 rpm. . At the same time, drive control unit 410 supplies power from battery 116 to ignition system 314 of engine 300 to ignite the spark plug.

アキシャルギャップモータ発電体302のロータ322が回転すると、エンジン300の出力軸312も一緒に回転し、エンジン300が始動する。このとき、駆動制御部410は、エンジン300の回転数を出力軸312に接続されたロータ322の回転数により検出しており、エンジン300の回転数が例えば1000rpm以上となったことを検出すると、エンジン300が完爆してアイドリング状態になったと判断し、バッテリ116からアキシャルギャップモータ発電体302への電力の供給を停止する。なお、ロータ322の回転数は、例えばエンコーダやレゾルバを介して検出する。   When the rotor 322 of the axial gap motor power generator 302 rotates, the output shaft 312 of the engine 300 also rotates together, and the engine 300 starts. At this time, the drive control unit 410 detects the rotational speed of the engine 300 based on the rotational speed of the rotor 322 connected to the output shaft 312, and detects that the rotational speed of the engine 300 is, for example, 1000 rpm or more. It is determined that engine 300 has completely exploded and is in an idling state, and power supply from battery 116 to axial gap motor power generator 302 is stopped. In addition, the rotation speed of the rotor 322 is detected through an encoder or a resolver, for example.

一方、駆動制御部410は、異常信号がオンの場合、スピードコントロールレバー506がアイドル位置に入れられていない場合、および、バッテリ116の蓄電量がエンジン300を始動させるために必要な電力量未満である場合、エンジン300の始動を開始しない。また、駆動制御部410は、スピードコントロールレバー506がアイドル位置に入れられていない場合、および、バッテリ116の蓄電量がエンジン300を始動させるために必要な電力量未満である場合、異常信号をオンにする。そして、駆動制御部410は、異常信号を警告ランプ508に出力して点灯させることにより、使用者に異常を報知し、スピードコントロールレバー506をアイドル位置に入れさせ、または、バッテリ116を充電させるように促す。   On the other hand, drive control unit 410 determines that the abnormality signal is on, speed control lever 506 is not in the idle position, and the amount of power stored in battery 116 is less than the amount of power required to start engine 300. In some cases, engine 300 is not started. Further, the drive control unit 410 turns on the abnormal signal when the speed control lever 506 is not in the idle position and when the amount of power stored in the battery 116 is less than the amount of power required to start the engine 300. To. Then, the drive control unit 410 notifies the user of the abnormality by outputting an abnormality signal to the warning lamp 508 and lighting it, so that the speed control lever 506 is placed in the idle position or the battery 116 is charged. Prompt.

また、駆動制御部410は、エンジン300の始動を開始してから例えば5秒に設定されたクランキング時間を経過してもエンジン300が完爆していない場合、およびロータ322の回転数が500rpm未満である場合、バッテリ116からアキシャルギャップモータ発電体302への電力の供給を停止し、エンジン300の始動を中止する。そして、駆動制御部410は、ロータ322の回転数が500rpm未満である場合には、異常信号をオンにし、異常信号を警告ランプ508に出力して点灯させる。なお、ロータ322の回転数が500rpm未満である状態としては、例えばバッテリ116の消耗、遠心クラッチ210の連れ周り等の原因によりアキシャルギャップモータ発電体302に高負荷がかかっている状態である。   The drive control unit 410 also determines that the engine 300 has not completely exploded even after elapse of a cranking time set to, for example, 5 seconds from the start of the engine 300, and the rotational speed of the rotor 322 is 500 rpm. If it is less, the supply of electric power from the battery 116 to the axial gap motor power generator 302 is stopped, and the start of the engine 300 is stopped. Then, when the rotational speed of the rotor 322 is less than 500 rpm, the drive control unit 410 turns on the abnormal signal, outputs the abnormal signal to the warning lamp 508, and lights it. The state in which the rotational speed of the rotor 322 is less than 500 rpm is a state in which a high load is applied to the axial gap motor power generation body 302 due to, for example, exhaustion of the battery 116 or accompanying rotation of the centrifugal clutch 210.

ところで、従来のタンピングランマーは、リコイルスターターによりエンジンを始動させるようになされていたので、使用者は、一方の手でタンピングランマーを支持しながら、他方の手でリコイルスターターを操作していた。しかしながら、タンピングランマーは一本足の構造で自立しないため不安定で、片手でタンピングランマーを支持してもう一方の手でリコイルスターターを操作させることは困難であった。一方で、セルモータを設けてエンジンを始動させることも考えられるが、この場合、セルモータをランマー本体部とは反対側に設けなければならず、全体として大型化してしまうことになる。   By the way, since the conventional tamping rammer is designed to start the engine by the recoil starter, the user operates the recoil starter with the other hand while supporting the tamping rammer with one hand. However, the tamping rammer is unstable because it is not self-supporting with a single leg structure, and it is difficult to operate the recoil starter with one hand while supporting the tamping rammer with the other hand. On the other hand, it is conceivable to start the engine by providing a cell motor. In this case, however, the cell motor must be provided on the side opposite to the rammer main body, resulting in an increase in size as a whole.

これに対して、タンピングランマー100は、アキシャルギャップモータ発電体302をモータとして機能させ、バッテリ116からアキシャルギャップモータ発電体302に電力を供給してロータ322を回転させることによりエンジン300を始動させる。また、アキシャルギャップモータ発電体302は、エンジン本体部310とランマー本体部110との間に配置でき、かつ軸方向に薄いので、全体として大型化することなく小型化でき、使用者に両手でハンドル部114を支持させながら安定した状態でかつ容易にエンジン300を始動させることができ、操作性を向上することができる。   On the other hand, the tamping rammer 100 causes the axial gap motor power generator 302 to function as a motor, supplies power from the battery 116 to the axial gap motor power generator 302, and rotates the rotor 322 to start the engine 300. The axial gap motor power generator 302 can be disposed between the engine main body 310 and the rammer main body 110 and is thin in the axial direction, so that it can be downsized without increasing the size as a whole. The engine 300 can be easily started in a stable state while supporting the portion 114, and operability can be improved.

駆動制御部410は、エンジン300が完爆してアイドリング状態になったことを確認すると、アキシャルギャップモータ発電体302を発電体として機能させ、アキシャルギャップモータ発電体302のロータ322が回転することにより第1ステータ324および第2ステータ326で生成される電力をバッテリ116に送電する。これによりバッテリ116に電力が蓄電される。エンジン負荷検出部412は、キャブレター316で検出されるスロットルの開口度に基づいて、エンジン300の負荷を検出する。   When the drive control unit 410 confirms that the engine 300 is completely detonated and is in an idling state, the drive control unit 410 causes the axial gap motor power generator 302 to function as a power generator, and the rotor 322 of the axial gap motor power generator 302 rotates. Electric power generated by the first stator 324 and the second stator 326 is transmitted to the battery 116. As a result, electric power is stored in the battery 116. Engine load detector 412 detects the load of engine 300 based on the throttle opening degree detected by carburetor 316.

駆動制御部410は、使用者によりスピードコントロールレバー506がアイドル位置から作業位置に切り替えられると、エンジン300の回転数を当該作業回転数に上げる。この間もエンジン負荷検出部412は、エンジン300の負荷を検出し続ける。   When the speed control lever 506 is switched from the idle position to the work position by the user, the drive control unit 410 increases the rotation speed of the engine 300 to the work rotation speed. During this time, the engine load detection unit 412 continues to detect the load of the engine 300.

図4は、ランマー本体部110の回転数(輾圧部206の振動数)、およびエンジン300の負荷を示すグラフである。図4に示すように、エンジン300がアイドリング状態であるときには、遠心クラッチ210が切断されており、エンジン300の負荷が小さい。一方、エンジン300を作業回転数に切り替えるときには、エンジン300の回転数が上昇していき、遠心クラッチ210のクラッチインナー210bがクラッチアウター210aに接触し始めると、偏心クランク軸212を回転させるためにエンジン300の負荷が急激に増加する。その後、ランマー本体部110が作業回転数になるとエンジンの負荷は減少してほぼ一定の値となる。   FIG. 4 is a graph showing the rotation speed of the rammer main body 110 (the vibration frequency of the compression unit 206) and the load of the engine 300. As shown in FIG. 4, when engine 300 is in an idling state, centrifugal clutch 210 is disconnected and the load on engine 300 is small. On the other hand, when the engine 300 is switched to the working rotational speed, when the rotational speed of the engine 300 increases and the clutch inner 210b of the centrifugal clutch 210 starts to contact the clutch outer 210a, the engine is rotated to rotate the eccentric crankshaft 212. The load of 300 increases rapidly. Thereafter, when the rammer body 110 reaches the working speed, the load on the engine decreases and becomes a substantially constant value.

そこで、エンジン負荷検出部412は、エンジン300の負荷が第1閾値TS1(例えば、キャブレター316により検出されるスロットルの開口度が60度)以上、すなわちエンジン300が高負荷であるか否かを検出する。そして、駆動制御部410は、エンジン負荷検出部412によりエンジン300の負荷が第1閾値TS1以上であることが検出されると、アキシャルギャップモータ発電体302をモータとして機能させる。すなわち、駆動制御部410は、バッテリ116からアキシャルギャップモータ発電体302の第1ステータ324のコイル324bおよび第2ステータ326のコイル326bに電力を供給してロータ322を回転させる。   Therefore, the engine load detection unit 412 detects whether the load of the engine 300 is equal to or greater than the first threshold value TS1 (for example, the opening degree of the throttle detected by the carburetor 316 is 60 degrees), that is, whether the engine 300 is a high load. To do. When the engine load detection unit 412 detects that the load of the engine 300 is equal to or greater than the first threshold value TS1, the drive control unit 410 causes the axial gap motor power generator 302 to function as a motor. That is, the drive control unit 410 supplies electric power from the battery 116 to the coil 324 b of the first stator 324 and the coil 326 b of the second stator 326 of the axial gap motor power generator 302 to rotate the rotor 322.

エンジン300の回転数がさらに上がっていき、遠心クラッチ210のクラッチインナー210bがクラッチアウター210aに完全に接触しきり、偏心クランク軸212が出力軸312と同じ回転数で回転し始めると、エンジン300の負荷は減少する。そこで、エンジン負荷検出部412は、エンジン300の負荷が第2閾値TS2(例えば、キャブレター316により検出されるスロットルの開口度が50度)未満、すなわちエンジン300が低負荷になったか否かを検出する。そして、駆動制御部410は、エンジン負荷検出部412によりエンジン300の負荷が第2閾値TS2未満であることが検出されると、バッテリ116からアキシャルギャップモータ発電体302への電力の供給を停止する。   When the rotation speed of the engine 300 further increases, the clutch inner 210b of the centrifugal clutch 210 is completely in contact with the clutch outer 210a, and the eccentric crankshaft 212 starts rotating at the same rotation speed as the output shaft 312, the load of the engine 300 is increased. Decrease. Therefore, the engine load detection unit 412 detects whether the load of the engine 300 is less than a second threshold value TS2 (for example, the opening degree of the throttle detected by the carburetor 316 is 50 degrees), that is, whether the engine 300 has become a low load. To do. When the engine load detection unit 412 detects that the load of the engine 300 is less than the second threshold value TS2, the drive control unit 410 stops supplying power from the battery 116 to the axial gap motor power generator 302. .

また、駆動制御部410は、アキシャルギャップモータ発電体302をモータとして機能させ始めてから例えば3秒のパワーアシスト時間が経過した場合にも、バッテリ116からアキシャルギャップモータ発電体302への電力の供給を停止する。なお、パワーアシスト時間が経過した場合にもアキシャルギャップモータ発電体302への電力供給を停止させるのは、通常、アイドリング回転数から作業回転数にエンジン300の回転数を上昇させる時間が3秒未満であるためである。また、これ以上の時間、アキシャルギャップモータ発電体302に電力を供給するためには、バッテリ116の蓄電量を多くしなくてはならず、バッテリ116が大型化してしまうことにもなるためである。   The drive control unit 410 also supplies power from the battery 116 to the axial gap motor power generator 302 even when, for example, a power assist time of 3 seconds elapses after the axial gap motor power generator 302 starts to function as a motor. Stop. It should be noted that even when the power assist time has elapsed, the power supply to the axial gap motor power generator 302 is usually stopped because the time required to increase the engine speed from the idling speed to the working speed is less than 3 seconds. This is because. In addition, in order to supply power to the axial gap motor power generator 302 for a longer time, the amount of power stored in the battery 116 must be increased, and the battery 116 will be enlarged. .

駆動制御部410は、エンジン300が作業回転数になると、アキシャルギャップモータ発電体302を発電体として機能させ、アキシャルギャップモータ発電体302で生成される電力をバッテリ116に送電して電力を蓄電させる。エンジン負荷検出部412は、エンジン300が作業回転数となりランマー本体部110が作業状態にある間も、エンジン300の負荷を検出し続ける。そして、エンジン負荷検出部412が、例えば使用者が輾圧部206を押し付けるなどの作業を行うことによりエンジン300が高負荷となったことを検出すると、駆動制御部410は、上述と同様に、アキシャルギャップモータ発電体302をモータとして機能させる。   When the engine 300 reaches the working speed, the drive control unit 410 causes the axial gap motor power generator 302 to function as a power generator, and transmits power generated by the axial gap motor power generator 302 to the battery 116 to store the power. . The engine load detection unit 412 continues to detect the load of the engine 300 even while the engine 300 is at the working rotation speed and the rammer main body 110 is in the working state. Then, when the engine load detection unit 412 detects that the engine 300 has become a high load by performing, for example, the user pressing the repressing unit 206, the drive control unit 410, as described above, The axial gap motor power generator 302 is caused to function as a motor.

このように、駆動制御部410は、エンジン負荷検出部412によりエンジン300が高負荷であることを検出すると、アキシャルギャップモータ発電体302をモータとして機能させ、アキシャルギャップモータ発電体302により出力軸312を回転させることでエンジン300の負荷を減少させる。すなわち、アキシャルギャップモータ発電体302は、エンジン300が高負荷の際にはパワーアシストを行う。これにより、エンジン300を作業状態の負荷に応じた出力を持つものにすることができ、かくしてエンジン300を小型化することができ、操作性を向上することができる。   As described above, when the engine load detection unit 412 detects that the engine 300 has a high load, the drive control unit 410 causes the axial gap motor power generation unit 302 to function as a motor, and the axial gap motor power generation unit 302 causes the output shaft 312 to function. To reduce the load on the engine 300. That is, the axial gap motor power generator 302 performs power assist when the engine 300 is under a heavy load. As a result, the engine 300 can have an output corresponding to the load in the working state, and thus the engine 300 can be reduced in size and operability can be improved.

なお、駆動制御部410は、使用者によりエンジン停止スイッチ504が操作されて停止信号が入力されると、エンジン300を停止させる。   Drive controller 410 stops engine 300 when engine stop switch 504 is operated by the user and a stop signal is input.

(駆動制御処理)
図5は、駆動制御処理の流れを説明したフローチャートである。図6は、エンジン始動処理の流れを説明したフローチャートである。図7は、パワーアシスト処理の流れを説明したフローチャートである。図6および図7に示すエンジン始動処理およびパワーアシスト処理は、図5に示す駆動制御処理のサブルーチンである。図5に示すように、始動信号が入力されてシステムコントローラ118が起動すると、CPU400は、駆動制御処理を開始する。
(Drive control process)
FIG. 5 is a flowchart illustrating the flow of the drive control process. FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of the engine start process. FIG. 7 is a flowchart illustrating the flow of the power assist process. The engine start process and the power assist process shown in FIGS. 6 and 7 are subroutines of the drive control process shown in FIG. As shown in FIG. 5, when the start signal is input and the system controller 118 is activated, the CPU 400 starts a drive control process.

駆動制御処理を開始すると、駆動制御部410は、システムを初期化し(ステップS100)、異常信号がオンになっているか否かを判断する(ステップS102)。そして、駆動制御部410は、異常信号がオンになっていると判断した場合(ステップS102においてYES)、異常信号を警告ランプ508に出力して点灯させる(ステップS104)。その後、駆動制御部410は、エンジン300を停止させるエンジン停止処理を実行し(ステップS106)、ステップS100に処理を移す。   When the drive control process is started, the drive control unit 410 initializes the system (step S100), and determines whether or not the abnormal signal is on (step S102). If drive control unit 410 determines that the abnormal signal is on (YES in step S102), it outputs the abnormal signal to warning lamp 508 to light it (step S104). Thereafter, the drive control unit 410 executes an engine stop process for stopping the engine 300 (step S106), and moves the process to step S100.

駆動制御部410は、異常信号がオフになっていると判断した場合(ステップS102においてNO)、停止信号がオンになっているか否かを判断する(ステップS108)。駆動制御部410は、停止信号がオンになっていると判断した場合(ステップS108においてYES)、ステップS106に処理を移す。一方、停止信号がオフになっていると判断した場合(ステップS108においてNO)、駆動制御部410は、エンジン300が運転中か否かを判断し(ステップS110)、エンジン300が運転中であると判断した場合(ステップS110においてYES)、ステップS120に処理を移す。   When it is determined that the abnormal signal is off (NO in step S102), drive control unit 410 determines whether or not the stop signal is on (step S108). If drive control unit 410 determines that the stop signal is on (YES in step S108), it moves the process to step S106. On the other hand, when it is determined that the stop signal is off (NO in step S108), drive control unit 410 determines whether engine 300 is in operation (step S110) and engine 300 is in operation. (YES in step S110), the process proceeds to step S120.

駆動制御部410は、エンジン300が運転中でないと判断した場合(ステップS110においてNO)、使用者によりエンジン始動スイッチ502が操作されて始動信号が入力されたか否かを判断し(ステップS112)、始動信号が入力されていないと判断した場合(ステップS112においてNO)、ステップS100に処理を移す。   When it is determined that engine 300 is not in operation (NO in step S110), drive control unit 410 determines whether engine start switch 502 is operated by the user and a start signal is input (step S112). If it is determined that the start signal has not been input (NO in step S112), the process proceeds to step S100.

駆動制御部410は、始動信号が入力されていると判断した場合(ステップS112においてYES)、スピードコントロールレバー506がアイドル位置にあるか否かを判断する(ステップS114)。駆動制御部410は、スピードコントロールレバー506がアイドル位置にあると判断した場合(ステップS114においてYES)、バッテリ116の蓄電量がエンジン300を始動させるために充分な電力量であるか否かを判断する(ステップS116)。   When it is determined that the start signal is input (YES in step S112), drive control unit 410 determines whether speed control lever 506 is in the idle position (step S114). When drive control unit 410 determines that speed control lever 506 is in the idle position (YES in step S114), drive control unit 410 determines whether or not the amount of power stored in battery 116 is sufficient for starting engine 300. (Step S116).

駆動制御部410は、スピードコントロールレバー506がアイドル位置にないと判断した場合(ステップS114においてNO)、および、バッテリ116の蓄電量がエンジン300を始動させるために充分な電力量でないと判断した場合(ステップS116においてNO)、異常信号をオンにし(ステップS118)、ステップS100に処理を移す。   If drive control unit 410 determines that speed control lever 506 is not in the idle position (NO in step S114), and determines that the amount of power stored in battery 116 is not sufficient to start engine 300. (NO in step S116), the abnormal signal is turned on (step S118), and the process proceeds to step S100.

駆動制御部410は、バッテリ116の蓄電量がエンジン300を始動させるために充分な残量であると判断した場合(ステップS116においてYES)、エンジン始動処理を実行し(ステップS200)、ステップS100の処理に移る。エンジン始動処理の詳細については、後述する。   If drive control unit 410 determines that the amount of power stored in battery 116 is sufficient to start engine 300 (YES in step S116), drive control unit 410 executes an engine start process (step S200). Move on to processing. Details of the engine starting process will be described later.

一方、エンジン300が運転中であると判断した場合(ステップS110においてYES)、スピードコントロールレバー506の位置を確認し(ステップS120)、スピードコントロールレバー506の位置に応じた回転数をエンジン300の目標回転数に決定する(ステップS122)。そして、エンジン負荷検出部412は、スロットルの開口度に基づいてエンジン300の負荷を確認する(ステップS124)。   On the other hand, when it is determined that engine 300 is in operation (YES in step S110), the position of speed control lever 506 is confirmed (step S120), and the rotational speed corresponding to the position of speed control lever 506 is set to the target of engine 300. The rotational speed is determined (step S122). Then, engine load detection unit 412 confirms the load of engine 300 based on the opening degree of the throttle (step S124).

ステップS124の結果として、エンジン300の負荷が第1閾値TS1以上であるか否か、すなわちエンジン300が高負荷であるか否かを判断する(ステップS126)。エンジン300が高負荷でないと判断した場合(ステップS126においてNO)、駆動制御部410は、アキシャルギャップモータ発電体302を発電機として機能させ、アキシャルギャップモータ発電体302で生成される電力をバッテリ116に送電して電力を蓄電させる充電処理を実行し(ステップS128)、ステップS100に処理を移す。なお、充電処理は、異常信号および停止信号がオフであり(ステップS102およびステップS108においてNO)、エンジン300が運転中であって高負荷でない場合(ステップS110においてYES、ステップS126においてNO)、連続的に行われる。   As a result of step S124, it is determined whether or not the load of the engine 300 is equal to or higher than the first threshold value TS1, that is, whether or not the engine 300 has a high load (step S126). When it is determined that engine 300 is not at a high load (NO in step S126), drive control unit 410 causes axial gap motor power generator 302 to function as a generator, and uses battery 116 to generate electric power generated by axial gap motor power generator 302. The charging process for transmitting the power to the battery and storing the power is executed (step S128), and the process proceeds to step S100. In the charging process, when the abnormal signal and the stop signal are off (NO in step S102 and step S108), and engine 300 is in operation and the load is not high (YES in step S110, NO in step S126), the charging process continues. Done.

一方、エンジン300が高負荷であると判断した場合(ステップS126においてYES)、駆動制御部410は、パワーアシスト処理を実行し(ステップS300)、ステップS100の処理に移る。パワーアシスト処理の詳細については、後述する。   On the other hand, when it is determined that engine 300 has a high load (YES in step S126), drive control unit 410 executes a power assist process (step S300), and the process proceeds to step S100. Details of the power assist process will be described later.

(エンジン始動処理)
図6に示すように、エンジン始動処理を開始すると、駆動制御部410は、エンジン始動処理のサブルーチンを初期化し(ステップS202)、アキシャルギャップモータ発電体302をモータとして機能させ、ロータ322を例えば700rpmで回転させる(ステップS204)。続いて、駆動制御部410は、クランキング時間タイマーを始動させ(ステップS206)、一定時間の経過後(ステップS208)、クランキング時間タイマーがオーバーフロー(経過)したか否かを判断する(ステップS210)。
(Engine start-up process)
As shown in FIG. 6, when the engine start process is started, the drive control unit 410 initializes a subroutine for the engine start process (step S202), causes the axial gap motor power generator 302 to function as a motor, and causes the rotor 322 to move to 700 rpm, for example. (Step S204). Subsequently, the drive control unit 410 starts a cranking time timer (step S206), and after a predetermined time has elapsed (step S208), determines whether the cranking time timer has overflowed (elapsed) (step S210). ).

クランキング時間タイマーがオーバーフローしたと判断した場合(ステップS210においてYES)、駆動制御部410は、初動不良と判定し(ステップS212)、アキシャルギャップモータ発電体302への電力の供給を終了し(ステップS220)、エンジン始動処理を終了する。一方、クランキング時間タイマーがオーバーフローしていないと判断した場合(ステップS210においてNO)、駆動制御部410は、ロータ322の回転数が500rpm以上であり、ロータ322の回転数が正常であるか否かを判断する(ステップS214)。   If it is determined that the cranking time timer has overflowed (YES in step S210), drive control unit 410 determines that the initial operation is defective (step S212), and ends the supply of power to axial gap motor power generator 302 (step S212). S220), the engine start process is terminated. On the other hand, when it is determined that the cranking time timer has not overflowed (NO in step S210), drive control unit 410 determines whether the rotational speed of rotor 322 is 500 rpm or higher and the rotational speed of rotor 322 is normal. Is determined (step S214).

ロータ322の回転数が正常でないと判断した場合(ステップS214においてNO)、駆動制御部410は、異常信号をオンにし(ステップS216)、アキシャルギャップモータ発電体302への電力の供給を終了し(ステップS220)、エンジン始動処理を終了する。一方、ロータ322の回転数が正常であると判断した場合(ステップS214においてYES)、駆動制御部410は、エンジン300が1000rpmで回転しており、エンジン300が完爆したか否かを判断する(ステップS218)。   If it is determined that the rotational speed of rotor 322 is not normal (NO in step S214), drive control unit 410 turns on an abnormal signal (step S216) and ends the supply of power to axial gap motor power generator 302 ( Step S220), the engine start process is terminated. On the other hand, when it is determined that the number of rotations of rotor 322 is normal (YES in step S214), drive control unit 410 determines whether engine 300 is rotating at 1000 rpm and engine 300 is completely exploded. (Step S218).

エンジン300が完爆していないと判断した場合(ステップS218においてNO)、駆動制御部410は、ステップS210〜ステップS218を繰り返す。一方、エンジン300が完爆したと判断した場合(ステップS218においてYES)、駆動制御部410は、アキシャルギャップモータ発電体302への電力の供給を終了し(ステップS220)、エンジン始動処理を終了する。   When it is determined that engine 300 has not completely exploded (NO in step S218), drive control unit 410 repeats steps S210 to S218. On the other hand, when it is determined that engine 300 has completely exploded (YES in step S218), drive control unit 410 ends the supply of power to axial gap motor power generator 302 (step S220) and ends the engine start process. .

(パワーアシスト処理)
図7に示すように、パワーアシスト処理を開始すると、駆動制御部410は、パワーアシスト処理のサブルーチンを初期化し(ステップS302)、アキシャルギャップモータ発電体302をモータとして機能させ、ロータ322を回転させる(ステップS304)。続いて、駆動制御部410は、アシスト時間タイマーを始動させ(ステップS306)、アシスト時間タイマーがオーバーフロー(経過)したか否かを判断する(ステップS308)。
(Power assist processing)
As shown in FIG. 7, when the power assist process is started, the drive control unit 410 initializes a power assist process subroutine (step S302), causes the axial gap motor power generator 302 to function as a motor, and rotates the rotor 322. (Step S304). Subsequently, the drive control unit 410 starts an assist time timer (step S306), and determines whether or not the assist time timer has overflowed (elapsed) (step S308).

アシスト時間タイマーがオーバーフローしたと判断した場合(ステップS308においてYES)、駆動制御部410は、ステップS318の処理に移る。一方、アシスト時間タイマーがオーバーフローしていないと判断した場合(ステップS308においてNO)、駆動制御部410は、スピードコントロールレバー506の位置を再確認する(ステップS310)。そして駆動制御部410は、スピードコントロールレバー506の位置に応じてエンジン300の目標回転数を再決定し、エンジン300の回転数を目標回転数となるように回転させる(ステップS312)。   If it is determined that the assist time timer has overflowed (YES in step S308), drive control unit 410 moves to the process in step S318. On the other hand, when it is determined that the assist time timer has not overflowed (NO in step S308), drive control unit 410 reconfirms the position of speed control lever 506 (step S310). Then, drive control unit 410 re-determines the target rotational speed of engine 300 according to the position of speed control lever 506, and rotates the rotational speed of engine 300 to the target rotational speed (step S312).

その後、エンジン負荷検出部412は、エンジン300の負荷を確認し(ステップS314)、エンジンの負荷が第2閾値TS2未満であるか否か、すなわちエンジン300の負荷が低負荷であるか否かを判断する(ステップS316)。エンジン300の負荷が低負荷でないと判断した場合(ステップS316においてNO)、駆動制御部410およびエンジン負荷検出部412は、ステップS308〜ステップS316を繰り返す。   Thereafter, the engine load detection unit 412 confirms the load of the engine 300 (step S314), and determines whether or not the engine load is less than the second threshold value TS2, that is, whether or not the load of the engine 300 is low. Judgment is made (step S316). When it is determined that the load on engine 300 is not low (NO in step S316), drive control unit 410 and engine load detection unit 412 repeat steps S308 to S316.

一方、アシスト時間タイマーがオーバーフローしたと判断した場合(ステップS308においてYES)、および、エンジン300の負荷が低負荷であると判断した場合(ステップS316においてYES)、駆動制御部410は、アキシャルギャップモータ発電体302への電力の供給を終了し(ステップS318)、パワーアシスト処理を終了する。   On the other hand, when it is determined that the assist time timer has overflowed (YES in step S308) and when it is determined that the load of engine 300 is low (YES in step S316), drive control unit 410 has an axial gap motor. The supply of power to the power generator 302 is terminated (step S318), and the power assist process is terminated.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

なお、上述の実施形態においては、エンジン300としてガソリンエンジンを適応するようにしたが、ディーゼルエンジンを適応してもよい。この場合、ディーゼルエンジンには、燃料噴射停止用のアクチュエータ、および燃料の噴射量を調整するラックの位置を検出するラック位置検出部が設けられ、エンジン負荷検出部412は、ラック位置検出部により検出されるラック位置に基づいて、エンジンの負荷を検出するようにすればよい。   In the above-described embodiment, a gasoline engine is applied as the engine 300, but a diesel engine may be applied. In this case, the diesel engine is provided with an actuator for stopping fuel injection and a rack position detection unit for detecting the position of the rack for adjusting the fuel injection amount, and the engine load detection unit 412 is detected by the rack position detection unit. The engine load may be detected based on the rack position.

また、上述の実施形態においては、駆動制御処理を実行する際に、エンジン始動処理およびパワーアシスト処理を実行するようにしたが、エンジン始動処理およびパワーアシスト処理の一方のみを実行するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, when the drive control process is executed, the engine start process and the power assist process are executed. However, only one of the engine start process and the power assist process may be executed. Good.

本発明は、タンピングランマー、およびタンピングランマー用エンジンユニットに利用できる。   The present invention can be used for a tamping rammer and an engine unit for a tamping rammer.

100 …タンピングランマー
110 …ランマー本体部
112 …エンジンユニット
116 …バッテリ
300 …エンジン
302 …アキシャルギャップモータ発電体
322 …ロータ
324 …第1ステータ
326 …第2ステータ
410 …駆動制御部
412 …エンジン負荷検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Tamping rammer 110 ... Ramer main-body part 112 ... Engine unit 116 ... Battery 300 ... Engine 302 ... Axial gap motor power generation body 322 ... Rotor 324 ... 1st stator 326 ... 2nd stator 410 ... Drive control part 412 ... Engine load detection part

Claims (8)

エンジンと、
前記エンジンの出力軸から出力される動力により往復移動する輾圧部を有するランマー本体部と、
前記エンジンおよび前記ランマー本体部の間で前記出力軸に接続され、外部から電力が供給されることで前記出力軸を回転させ、または、前記エンジンによる前記出力軸の回転に応じて発電するアキシャルギャップモータ発電体と、を備えることを特徴とするタンピングランマー。
An engine,
A rammer body having a repressing portion that reciprocates by power output from the output shaft of the engine;
An axial gap that is connected to the output shaft between the engine and the rammer main body and rotates the output shaft by supplying electric power from the outside, or generates electric power in response to rotation of the output shaft by the engine A tamping rammer comprising: a motor generator.
前記アキシャルギャップモータ発電体で発電された電力を蓄電するバッテリをさらに備え、
前記アキシャルギャップモータ発電体は、前記バッテリに蓄電された電力で前記出力軸を回転させることによって前記エンジンを始動させることを特徴とする請求項1に記載のタンピングランマー。
A battery that stores electric power generated by the axial gap motor power generator;
The tamping rammer according to claim 1, wherein the axial gap motor power generator starts the engine by rotating the output shaft with electric power stored in the battery.
使用者が把持するハンドルと、
前記ハンドルと前記輾圧部との間に配置され、前記ハンドルへの前記輾圧部の振動を抑制する防振部とをさらに備え、
前記バッテリは、前記ハンドルに固定されることを特徴とする請求項2に記載のタンピングランマー。
A handle gripped by the user;
A vibration isolator disposed between the handle and the pressure member and suppressing vibration of the pressure member to the handle;
The tamping rammer according to claim 2, wherein the battery is fixed to the handle.
前記エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出部と、
前記エンジン負荷検出部により検出される前記エンジンの負荷に基づいて、前記アキシャルギャップモータ発電体を制御し、発電、または、前記出力軸を回転させる駆動制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のタンピングランマー。
An engine load detector for detecting the load of the engine;
The system further comprises a drive control unit that controls the axial gap motor power generation unit based on a load of the engine detected by the engine load detection unit to generate power or rotate the output shaft. Item 4. The tamping rammer according to any one of Items 1 to 3.
前記駆動制御部は、前記エンジン負荷検出部で検出された前記エンジンの負荷が所定の閾値以上の場合、前記アキシャルギャップモータ発電体に前記出力軸を回転させ、該閾値未満の場合、前記アキシャルギャップモータ発電体を発電させることを特徴とする請求項4に記載のタンピングランマー。   The drive control unit rotates the output shaft of the axial gap motor power generator when the engine load detected by the engine load detection unit is equal to or greater than a predetermined threshold, and when the load is less than the threshold, the axial gap The tamping rammer according to claim 4, wherein the motor generator is configured to generate electric power. 前記輾圧部は、前記エンジンの前記出力軸にクラッチを介して接続され、
前記駆動制御部は、
前記エンジンの始動後、前記クラッチを介して前記輾圧部が前記出力軸に接続される際の前記エンジンの負荷が所定の閾値以上であることが前記エンジン負荷検出部により検出されると、前記アキシャルギャップモータ発電体に前記出力軸を回転させることを特徴とする請求項4または5に記載のタンピングランマー。
The overpressure section is connected to the output shaft of the engine via a clutch,
The drive control unit
After the engine is started, when the engine load detecting unit detects that the load of the engine when the pressure-reducing unit is connected to the output shaft via the clutch is greater than or equal to a predetermined threshold, The tamping rammer according to claim 4 or 5, wherein the output shaft is rotated by an axial gap motor power generator.
前記アキシャルギャップモータ発電体は、
前記出力軸に固定され該出力軸と一体となって回転し、該出力軸と直交する対向面に、該出力軸の回転方向に沿って磁化方向が交互に逆向きとなるように複数の磁性体が配置されたロータと、
前記ロータの対向面に対して軸方向に所定間隔離間して配置され、前記ロータに配置された前記磁性体と対向する前記回転方向に沿った位置に複数のコイルが配置されたステータとを備え、
前記エンジンは、前記出力軸が前記輾圧部の往復移動する移動方向に対して直交する方向に配置されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のタンピングランマー。
The axial gap motor generator is
A plurality of magnets that are fixed to the output shaft and rotate integrally with the output shaft, and in opposite directions perpendicular to the output shaft, the magnetization directions are alternately reversed along the rotation direction of the output shaft. A rotor on which the body is arranged;
A stator in which a plurality of coils are disposed at positions along the rotational direction facing the magnetic body disposed in the rotor and spaced apart from each other by a predetermined distance in the axial direction with respect to the facing surface of the rotor. ,
The tamping rammer according to any one of claims 1 to 6, wherein the engine is arranged in a direction orthogonal to a moving direction in which the output shaft reciprocates the repressing part.
タンピングランマーに用いられるエンジンユニットであって、
出力軸から出力される動力により輾圧部を往復移動させるエンジンと、
前記エンジンおよび前記輾圧部を有するランマー本体部の間であって前記出力軸に接続され、電力が供給されることで前記出力軸を回転させ、または、前記出力軸の回転に応じて発電するアキシャルギャップモータ発電体と、を備えることを特徴とするタンピングランマー用エンジンユニット。
An engine unit used for a tamping rammer,
An engine that reciprocates the negative pressure part by the power output from the output shaft;
Connected to the output shaft between the engine and the rammer main body portion having the squeezing pressure portion, and the electric power is supplied to rotate the output shaft or to generate electric power according to the rotation of the output shaft. An engine unit for a tamping rammer comprising an axial gap motor power generator.
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