KR20130112726A

KR20130112726A - 부하 감지 변속 장치 및 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기

Info

Publication number: KR20130112726A
Application number: KR1020127033938A
Authority: KR
Inventors: 드셩 시아
Original assignee: 코준테크 고도가이샤
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2013-10-14
Also published as: US20130105751A1; DE112011103160B4; DE112011103160T5; JP5510974B2; US9016666B2; WO2012053628A1; CN103189299A; KR101672982B1; CA2810979C; AU2011318873A1; CN103189299B; AU2011318873B2; JPWO2012053628A1; CA2810979A1

Abstract

소형, 경량이며, 속도의 전환이 원활하고 또한 회전 속도 전환시에 뉴트럴 상태가 없기 때문에 안전하고 확실하게 전환 가능한 부하 감지 변속 장치 및 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기를 제공하는 것에 있다.
피니언 샤프트(6)를 통하여 선 기어(14)에 회전이 전달되어 플래니터리 기어(17, 18)가 회전하면, 그 외주에 있는 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 적어도 일방향으로 회전 제한되어 있으면 플래니터리 기어(17, 18)의 자전과 공전에 의해 감속된 회전이 플래니터리 캐리어(16)로부터 출력되고, 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 제한 없이 회전됨과 동시에 플래니터리 기어(17, 18)의 공전과 함께 회전하면, 감속되어 있지 않은 회전이 플래니터리 캐리어(16)로부터 출력된다. 내측 톱니 구비 링 기어(19)의 회전 제한의 유무는 부하 감지 기구(22)가 부하를 감지하여 걸어맞춤 발톱(35)에 의한 걸어맞춤과 걸어맞춤 해제를 행함으로써 전환한다. 플래니터리 캐리어(16)의 회전은 슬라이더 구비 플레이트(23), 부하 스프링(24, 25) 및 캠 구비 플레이트(30)를 통하여 출력된다.

Description

부하 감지 변속 장치 및 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기{LOAD SENSING TRANSMISSION AND WINCH COMPRISING LOAD SENSING TRANSMISSION}

본 발명은 중량물을 매달아 올리는 권상기 등에 부가함으로써, 부하의 고저에 따라서 짐의 상승 하강의 속도를 바꾸어 작업의 신속화를 도모하는 부하 감지 변속 장치와 그것을 구비한 권상기에 관한 것이다.

일반적으로 권상기에서는 작은 힘으로 중량물을 매달아 올릴 수 있도록, 핸드 체인의 조작으로 회전하는 핸드 휠과 짐이 매달린 로드 체인의 상승 하강을 행하는 로드 시브 사이에 톱니바퀴 기구를 설치하여 연결하고 있다. 권상기에 있어서의 이 톱니바퀴 기구는 핸드 휠의 회전을 감속하여 로드 시브에 전하는 감속 기구가 되기 때문에, 부하의 유무에 관계없이 로드 시브의 회전은 항상 감속되어, 작업 효율의 저하를 초래하고 있었다.

그래서, 부하의 유무 혹은 고저에 따라서 로드 시브의 회전 속도를 가변하는 변속 기구를 설치하는 것이 제안되어 있다. 예를 들면, 핸드 휠로부터의 회전을 그대로 전달하는 제1 클러치 수단과, 증속 기구에 전달하는 제2 클러치 수단과, 제1 클러치 수단과 제2 클러치 수단을 걸고 빼는 전달 플레이트를 구비하고, 로드 시브에 부하가 걸리면 제1 클러치 수단을 걸어맞춤과 아울러 제2 클러치 수단을 해방하는 방향으로 전달 플레이트가 이동하여 권취 속도가 고속으로부터 저속으로 전환되고, 무부하시에는 제2 클러치 수단을 걸어맞춤하여 권취 속도를 고속으로 하는 자동 변속 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).

이 자동 변속 장치에 있어서는, 전달 플레이트가 축 방향으로 이동하여 제1 클러치와 제2 클러치를 각각 압압함으로써 압접시켜 속도를 전환하는 것이기 때문에, 전환시의 저항이 커서 조작감이 나쁘다는 문제가 있었다. 또, 전달 플레이트 등이 축 방향으로 배치됨과 아울러 축 방향으로 이동하기 때문에, 장치가 축 방향으로 커지고, 권상기의 핸드 휠과 브레이크 사이에 배치되어 있기 때문에, 권상기의 한쪽만이 무거워져 밸런스가 나빠, 권상기가 기울어져 조작하기 어려워진다는 문제도 있었다.

또, 이 밖에 저속 회전 부재와 고속 회전 부재와 출력 회전 부재를 구비하고, 각각에 자성체를 설치하고, 그 자성체가 자기적으로 걸어맞춤된 후에 기계적으로 걸어맞춤되도록 구성한 부하 감응형 변속 장치도 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).

그러나, 이 변속 장치에 있어서는, 속도가 전환될 때에, 자력에 의한 불안정한 걸어맞춤 상태가 있고, 공전할 위험성이 있었다. 또, 이 변속 장치에서는 자성체로 이루어지는 복잡한 형상의 부품을 다용하고 있어, 구조가 복잡하며 무거워짐과 아울러 비용이 높아진다는 문제도 있었다. 또한, 이 변속 장치에 있어서도, 각 부품을 축 방향으로 배치함과 아울러 축 방향으로 이동시킴으로써 걸어맞춤하고 있기 때문에, 장치가 축 방향으로 커지고, 권상기에 부착하면 밸런스가 나빠진다는 문제도 있었다. 특히, 이 변속 장치에서는 권상기의 핸드 휠과 브레이크 사이에 배치되어 있어, 매우 밸런스가 나빠져 있었다.

일본 공개특허공보 2001-146391호 일본 공개특허공보 2010-116957호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 종래의 문제점을 해결하고, 소형, 경량이며, 속도의 전환이 원활하고 또한 회전 속도가 전환될 때에 회전 방향이 정해지지 않게 되는 뉴트럴 위치가 없기 때문에 안전하고 확실하게 전환할 수 있는 부하 감지 변속 장치 및 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 부하 감지 변속 장치는 외부 회전을 입력하고 부하의 고저에 따라서 저속 또는 고속으로 전환하여 회전 출력하는 부하 감지 변속 장치로서, 외부 회전을 입력하고 감속하여 저속 회전으로서 전달하거나 또는 외부 회전을 그대로 고속 회전으로서 전달하는 변속 기구와, 이 변속 기구의 회전 출력측의 부하의 고저를 감지하는 부하 감지 기구와, 이 부하 감지 기구에 의해 구동되고, 상기 변속 기구에 걸어맞춤하거나 또는 변속 기구와의 걸어맞춤을 해제함으로써 변속 기구의 출력 회전을 저속 상태 또는 고속 상태로 전환하는 전환 기구를 구비하고 있다.

이 부하 감지 변속 장치에 있어서의 상기 변속 기구는 서로 상대 회전 가능한, 외부 회전을 입력하는 중앙 회전 부재와, 이 중앙 회전 부재의 회전을 변속하는 내측 회전 부재와 외측 회전 부재를 구비하고, 상기 전환 기구와 연동하여, 상기 외측 회전 부재 및 내측 회전 부재의 일방을 회전 규제하면, 상기 외측 회전 부재 및 내측 회전 부재의 타방으로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재보다 저속 회전을 출력하고, 또 상기 외측 회전 부재 및 내측 회전 부재의 일방의 회전 규제를 해제하면, 상기 외측 회전 부재 및 내측 회전 부재의 타방으로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 속도로 고속 회전을 출력하는 것이다.

또, 상기 전환 기구는 상기 변속 기구의 외측 회전 부재 또는 내측 회전 부재의 회전 규제와 그 회전 규제의 해제를 전환하는 회전 규제 전환 기구와, 상기 회전 규제 해제시에 상기 외측 회전 부재와 내측 회전 부재, 상기 외측 회전 부재와 중앙 회전 부재, 및 상기 내측 회전 부재와 중앙 회전 부재의 어느 하나의 조합을, 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하여 서로 상대 회전 불가능한 상태로 전환함과 아울러 상기 회전 규제시에 연결 해제하여 서로 상대 회전 가능한 상태로 전환하는 연결 전환 기구를 구비하는 것이다.

또, 상기 부하 감지 기구에는 고속으로부터 저속으로 전환될 때의 저속 전환 부하와 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 고속 전환 부하가 각각 설정되고, 상기 저속 전환 부하를 감지하여 상기 전환 기구를 고속 상태로부터 저속 상태로 전환할 때에 미리 설정한 부하 변동 범위의 상한을 부하가 넘을 때까지 고속 상태로 유지하고, 상기 고속 전환 부하를 감지하여 상기 전환 기구를 저속 상태로부터 고속 상태로 전환할 때에 상기 부하 변동 범위의 하한보다 부하가 내려갈 때까지 저속 상태를 유지하는 유지 기구를 구비하고 있다.

또, 상기 부하 감지 기구는 상기 전환 기구를 전환하는 슬라이더와, 일정 범위 내에서 상대 회전 가능한 상태로 병설됨과 아울러, 상기 변속 기구에 의해 일방 또는 양방이 구동되고 또한 외부 부하에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재와, 이 한 쌍의 플레이트 부재 사이에 설치되어 플레이트 부재의 상대 회전에 의해 변형하는 부하 탄성 부재와, 고속으로부터 저속으로 전환될 때의 저속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재를 변형시켜 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 상대 회전하면 상기 슬라이더를 저속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하고, 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 고속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재가 복원하여 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 역방향으로 상대 회전하면 상기 슬라이더를 고속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하는 캠 기구를 구비하고 있다.

또, 상기 부하 감지 기구는 상기 슬라이더의 위치를 유지하는 유지 기구를 구비하고, 이 유지 기구는 상기 한 쌍의 플레이트 부재의 일방에 상기 슬라이더와 함께 설치되고, 상기 슬라이더가 저속 전환 위치 또는 고속 전환 위치에 이르면 상기 슬라이더에 걸어맞춤되어 로크하는 로크 기구와, 상기 한 쌍의 플레이트 부재의 타방에 설치되고, 상기 캠 기구에 의해 상기 슬라이더가 저속 전환 위치 또는 고속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되고 또한 미리 설정한 부하 변동 범위의 상한을 넘거나 또는 하한보다 내려가면 상기 로크 기구의 로크를 해제하여 슬라이더를 저속 전환 위치 또는 고속 전환 위치로 이동시키는 로크 해제 기구를 구비하고 있다.

또, 상기 슬라이더 및 상기 캠 기구의 일방은 상기 슬라이더 및 상기 캠 기구의 타방에 접촉하는 탄성 부재를 가지고, 이 탄성 부재에 의해 상기 슬라이더에 직경 방향으로 이동 가능한 힘을 부여하면서 상기 유지 기구에 의한 상기 슬라이더의 유지를 상기 미리 설정한 부하 변동 범위 내에서 유지 가능하게 하고 있다.

또, 상기 전환 기구는 상기 슬라이더에 대향하여, 이 슬라이더가 끼워지고 빠지는 내측 오목부를 가지고, 이 내측 오목부의 측벽은 부하가 있을 때에 상기 슬라이더에 접하는 쪽의 측벽이 타방의 측벽보다 크게 경사져 있다.

또, 변속 기구는 상기 외측 회전 부재를 회전 규제하면 상기 내측 회전 부재로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일 회전 방향으로 저속 회전을 출력하고 또한 회전 규제를 해제하면 상기 중앙 회전 부재와 동일 회전 방향으로 고속 회전을 출력하고,

부하 감지 기구는 상기 변속 기구의 내측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 외부 부하가 타방에 걸리면 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재를 구비하고,

전환 기구는 상기 슬라이더가 저속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재를 회전 규제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재의 연결을 해제하고, 상기 슬라이더가 고속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재의 회전 규제를 해제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재를 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하는 것으로 되어 있다.

부하 감지 기구는 상기 변속 기구의 외측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 상기 변속 기구의 내측 회전 부재에 타방이 연결 또는 연결 해제되고, 외부 부하에 의해 발생하는 상기 외측 회전 부재와 내측 회전 부재의 상대 회전에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재를 구비하고,

부하 감지 기구는 상기 변속 기구의 외측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 상기 변속 기구의 중앙 회전 부재에 타방이 연결 또는 연결 해제되고, 외부 부하에 의해 발생하는 상기 외측 회전 부재와 중앙 회전 부재의 상대 회전에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재를 구비하고,

전환 기구는 상기 슬라이더가 저속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재를 회전 규제함과 아울러 상기 중앙 회전 부재와 외측 회전 부재의 연결을 해제하고, 상기 슬라이더가 고속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재의 회전 규제를 해제함과 아울러 상기 중앙 회전 부재와 외측 회전 부재를 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하는 것으로 되어 있다.

또, 변속 기구는 상기 내측 회전 부재를 회전 규제하면 상기 외측 회전 부재로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일 회전 방향으로 저속 회전을 출력하고 또한 회전 규제를 해제하면 상기 중앙 회전 부재와 동일 회전 방향으로 고속 회전을 출력하고,

부하 감지 기구는 상기 변속 기구의 내측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 상기 변속 기구의 중앙 회전 부재에 타방이 연결 또는 연결 해제되고, 외부 부하에 의해 발생하는 상기 내측 회전 부재와 중앙 회전 부재의 상대 회전에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재를 구비하고,

상기 전환 기구는 상기 슬라이더가 저속 전환 위치로 이동하면 상기 내측 회전 부재를 회전 규제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 중앙 회전 부재의 연결을 해제하고, 상기 슬라이더가 고속 전환 위치로 이동하면 상기 내측 회전 부재의 회전 규제를 해제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 중앙 회전 부재를 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하는 것으로 되어 있다.

부하 감지 기구는 상기 변속 기구의 내측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 상기 변속 기구의 외측 회전 부재에 타방이 연결 또는 연결 해제되고, 외부 부하에 의해 발생하는 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재의 상대 회전에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재를 구비하고,

전환 기구는 상기 슬라이더가 저속 전환 위치로 이동하면 상기 내측 회전 부재를 회전 규제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재의 연결을 해제하고, 상기 슬라이더가 고속 전환 위치로 이동하면 상기 내측 회전 부재의 회전 규제를 해제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재를 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하는 것으로 되어 있다.

한편, 본 발명의 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기는 핸드 체인의 조작에 의해 회전하는 핸드 휠과, 짐을 매단 로드 체인의 상승 하강을 행하는 로드 시브와,

상기 핸드 휠의 회전이 전달되고, 그 회전을 감속하여 저속 회전으로서 전달하거나 또는 그대로 고속 회전으로서 전달하는 변속 기구와, 이 변속 기구의 출력 회전에 의해 상기 로드 시브에 걸리는 부하의 고저를 감지하는 부하 감지 기구와, 이 부하 감지 기구에 의해 구동되고, 상기 변속 기구에 걸어맞춤하거나 또는 변속 기구와의 걸어맞춤을 해제함으로써 변속 기구의 출력 회전을 저속 상태 또는 고속 상태로 전환하는 전환 기구를 구비하고 있다. 이 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기에 있어서는, 상기 로드 시브와 상기 변속 기구 사이에 감속용 톱니바퀴를 설치할 수도 있다.

본 발명의 변속 기구로서, 유성 톱니바퀴 기구, 내접식 유성 톱니바퀴 기구 및 사이클로 감속 기구 등이 있다. 유성 톱니바퀴 기구의 내측 톱니 구비 링 기어, 플래니터리 캐리어, 선 기어를 각각 외측, 내측, 중앙 회전 부재로 하고, 내접식 유성 톱니바퀴 기구 및 사이클로 감속 기구의 외측 저속 링, 내측 저속 캐리어, 중앙 고속 크랭크를 각각 외측, 내측, 중앙 회전 부재로 한다.

또, 본 발명의 부하 감지 변속 장치에 있어서는, 상기 중앙 회전 부재를 회전의 입력측으로 하고, 유성 톱니바퀴 기구의 외측 회전 부재, 내접식 유성 톱니바퀴 기구 및 사이클로 감속 기구의 내측 회전 부재를 회전 규제함으로써 그들의 타방으로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일 회전 방향으로 저속 회전을 출력시키고, 그 회전 규제를 해제하여 상기 중앙 회전 부재와 동일 회전 방향으로 고속 회전을 출력시키고 있다. 이 회전 규제는 부하 감지 기구의 슬라이더의 직경 방향의 이동에 의해, 전환 기구의 걸어맞춤 발톱과 클러치 링이 걸어맞춤 또는 걸어맞춤 해제되어, 이것에 의해 직접 또는 부하 감지 기구를 통하여 상기 외측 회전 부재 또는 내측 회전 부재의 회전 규제 또는 그 해제가 행해진다. 또, 이것과 동시에, 부하 감지 기구의 슬라이더의 이동에 의해, 걸어맞춤 발톱 구비 링 또는 걸어맞춤홈 구비 플레이트와 슬라이더의 일부가 걸어맞춤되고, 외측 회전 부재와 내측 회전 부재, 외측 회전 부재와 중앙 회전 부재, 내측 회전 부재와 중앙 회전 부재의 어느 하나의 조합을, 부하 감지 기구를 통하여 연결하여 상기 중앙 회전 부재와 일체로 고속 회전을 출력시키고 있다.

이와 같이 매우 심플한 구조로 변속함과 아울러 축 방향으로 대형화하지 않고 소형, 경량화할 수 있다.

또, 본 발명의 부하 감지 변속 장치에서는 부하 감지 기구의 슬라이더가 저속 전환 위치와 고속 전환 위치로 전환될 때에, 유지 기구에 의해 슬라이더의 위치를 유지하고 있으므로, 불안정해질 수 있는 고저속의 전환시의 동작을 안정시킬 수 있고, 확실하고 또한 원활하게 고저속의 전환을 행할 수 있다.

또, 본 발명의 부하 감지 변속 장치에 있어서의 부하 감지 기구, 변속 기구 및 전환 기구는 연결 및 걸어맞춤의 방법을 다양하게 변경할 수 있으므로, 축 방향에 있어서의 배치를 용도 등에 따라서 변경할 수 있다. 특히, 회전의 입출력측과 같이, 외부로부터 물이나 진애가 들어오기 쉬운 부분으로부터 부하 감지 기구 및 전환 기구를 변속 기구로부터 멀리하여 케이스 안에 수납할 수도 있고, 용도에 따라서 가장 적합한 구성의 장치로 변경할 수 있다.

또, 본 발명의 부하 감지 변속 장치에 있어서의 슬라이더에는 그 정점 부분에 캠 기구에 접촉하는 탄성 부재를 설치하고 있어, 이 탄성 부재에 의해 슬라이더에 직경 방향으로 이동 가능한 힘을 주면서, 유지 기구에 의한 슬라이더의 직경 방향 위치를 상기 미리 설정한 부하 변동 범위 내에서 유지 가능하게 할 수 있으므로, 전환시의 동작을 보다 안정시켜, 회전 방향이 정해지지 않는 뉴트럴 상태가 생기는 것을 막고 또한 걸림 없이 원활하게 할 수 있다. 또, 상기 탄성 부재는 상기 슬라이더의 정점부가 아니고 상기 캠 기구에 설치하는 것도 가능하다.

또, 부하 감지 기구를 개재시킴으로써, 속도 전환에 의한 입력측의 토크 변화를 완충하여, 입력측의 토크의 과도한 변동을 막아 안정시켜, 속도 전환의 안정성 및 조작성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명의 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기에서는 핸드 휠이 부착된 피니언 샤프트의 타단과 로드 시브 사이에 부하 감지 변속 장치를 배치하고 있어, 컴팩트하며 무부하시에 있어서의 밸런스가 좋은 권상기로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 부하 감지 변속 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 부하 감지 기구의 분해 사시도이다.
도 4는 부하가 걸리지 않고 고속 회전할 때의 도 1 내지 도 3에 나타낸 슬라이더 구비 플레이트, 걸어맞춤 발톱 구비 링 및 클러치 링을 축 방향에서 봄과 아울러 캠 구비 플레이트를 겹쳐서 투시한 상태를 나타내는 정면 작용도이다.
도 5는 도 4에 있어서의 슬라이더 부근의 단면을 나타내는 주요부 단면도이다.
도 6은 경부하가 걸렸지만 고속 회전을 유지할 때의 도 1 내지 도 3에 나타내는 슬라이더 구비 플레이트, 걸어맞춤 발톱 구비 링 및 클러치 링을 축 방향에서 봄과 아울러 캠 구비 플레이트를 겹쳐서 투시한 상태를 나타내는 정면 작용도이다.
도 7은 도 6에 있어서의 슬라이더 부근의 단면을 나타내는 주요부 단면도이다.
도 8은 도 6보다 큰 부하가 걸렸지만 고속 회전을 유지할 때의 도 1 내지 도 3에 나타내는 슬라이더 구비 플레이트, 걸어맞춤 발톱 구비 링 및 클러치 링을 축 방향에서 봄과 아울러 캠 구비 플레이트를 겹쳐서 투시한 상태를 나타내는 정면 작용도이다.
도 9는 저속 전환 부하가 걸려 저속 회전으로 전환했을 때의 도 1 내지 도 3에 나타내는 슬라이더 구비 플레이트, 걸어맞춤 발톱 구비 링 및 클러치 링을 축 방향에서 봄과 아울러 캠 구비 플레이트를 겹쳐서 투시한 상태를 나타내는 정면 작용도이다.
도 10은 도 9에 있어서의 슬라이더 부근의 단면을 나타내는 주요부 단면도이다.
도 11은 부하가 저속 전환 부하보다 가벼워졌지만 저속 회전을 유지할 때의 도 1 내지 도 3에 나타내는 슬라이더 구비 플레이트, 걸어맞춤 발톱 구비 링 및 클러치 링을 축 방향에서 봄과 아울러 캠 구비 플레이트를 겹쳐서 투시한 상태를 나타내는 정면 작용도이다.
도 12는 부하가 고속 전환 부하보다 저하하여 고속 회전으로 전환되었을 때의 도 1 내지 도 3에 나타내는 슬라이더 구비 플레이트, 걸어맞춤 발톱 구비 링 및 클러치 링을 축 방향에서 봄과 아울러 캠 구비 플레이트를 겹쳐서 투시한 상태를 나타내는 정면 작용도이다.
도 13은 실시예 1의 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기의 일부 변경예를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 2에 따른 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기를 나타내는 단면도이다.
도 15는 도 14에 나타내는 부하 감지 변속 장치의 분해 사시도이다.
도 16은 도 15에 나타내는 부하 감지 기구의 분해 사시도이다.
도 17은 부하가 걸리지 않고 고속 회전할 때의 도 14 내지 도 16에 나타낸 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트, 걸어맞춤홈 구비 플레이트 및 클러치 링을 축 방향에서 봄과 아울러 캠 구비 플레이트를 겹쳐서 투시한 상태를 나타내는 정면 작용도이다.
도 18은 도 14에 나타내는 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기의 일부 변경예를 나타내는 단면도이다.
도 19는 본 발명의 실시예 3에 따른 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기를 나타내는 단면도이다.
도 20은 본 발명의 실시예 4에 따른 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기를 나타내는 단면도이다.
도 21은 도 20에 나타내는 변속 기구의 내부 구조의 일례를 축 방향에서 본 단면도이다.
도 22는 도 20에 나타내는 변속 기구의 내부 구조의 다른 예를 축 방향에서 본 단면도이다.
도 23은 본 발명의 실시예 5에 따른 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기를 나타내는 단면도이다.
도 24는 부하가 걸리지 않고 고속 회전할 때의 도 23의 A-A방향에서 본 작용 도이다.
도 25는 도 23에 나타내는 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기의 일부 변경예를 나타내는 단면도이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 부하 감지 변속 장치를 나타내는 단면도이며, 도 2는 그 부하 감지 변속 장치의 분해 사시도, 도 3은 그 부하 감지 기구의 분해 사시도, 도 4는 슬라이더 구비 플레이트, 걸어맞춤 발톱 구비 링 및 클러치 링을 축 방향에서 봄과 아울러 캠 구비 플레이트를 겹쳐서 투시한 상태를 나타내는 정면 작용도이다.

1은 권상기이며, 소정 간격을 두고 대향하는 프레임(2, 3)에 의해 회동이 자유롭게 지지되고 도시하지 않는 짐을 매단 로드 체인의 상승 하강을 행하는 로드 시브(4)와, 이 로드 시브(4)의 중심 구멍에 회전이 자유롭게 관통 장착된 피니언 샤프트(6)와, 이 피니언 샤프트(6)에 나사 장착되어 도시하지 않는 핸드 체인의 조작에 의해 회전하는 핸드 휠(7)을 구비하고 있다. 또, 이 권상기(1)에는 피니언 샤프트(6)에 회전 불가능하게 축착(軸着)된 브레이크 받이(10)와, 그 보스부에는 회전 가능하게 외부 장착된 한 쌍의 브레이크 라이닝(10a, 10b)과, 브레이크 라이닝(10a, 10b)에 끼움 장착되어 프레임(3)에 부착된 래치 발톱(8)에 맞물려 역회전을 방지하는 래치 기어(9)로 구성되어 있는 메커니컬 브레이크 기구가 설치되어 있다.

11은 부하 감지 변속 장치이며, 단면이 대략 ㄷ자 형상을 이루는 기어 커버(12) 내에 주요부가 모두 수납되어 있다. 13은 변속 기구로서의 유성 톱니바퀴 기구이다. 이 유성 톱니바퀴 기구(13)는 그 중심에 위치하고, 권상기(1)로부터의 회전을 입력하는 입력 축으로서의 피니언 샤프트(6)의 선단에 회전 불가능하게 부착된 선 기어(14)와, 이 선 기어(14)에 맞물림과 아울러 회전축이 한 쌍의 플래니터리 캐리어(15, 16)에 의해 지지됨으로써 선 기어(14)의 주위를 자전하면서 공전하는 복수의 플래니터리 기어(17, 18)와, 이 플래니터리 기어(17, 18)의 외주에 배치되어 플래니터리 기어(17, 18)에 맞물리는 내측 톱니를 가지는 내측 톱니 구비 링 기어(19)를 구비하고 있다. 상기 피니언 샤프트(6)와 일체 회전하는 선 기어(14)는 중앙 회전 부재를 구성하고, 플래니터리 기어(17, 18) 및 플래니터리 캐리어(15, 16)는 내측 회전 부재를 구성하고, 내측 톱니 구비 링 기어(19)는 외측 회전 부재를 구성하고 있다.

이 유성 톱니바퀴 기구(13)에서는 피니언 샤프트(6)로부터 입력한 회전에 의해 선 기어(14)가 회전하고, 그것에 의해 플래니터리 기어(17, 18)가 자전하면서 공전한다. 이 때의 플래니터리 캐리어(16)의 회전은 피니언 샤프트(6)의 회전과 동일 방향에서 또한 그 회전을 감속시킨 것이 되며, 저속 회전이 된다. 이러한 저속 회전은 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 기어 커버(12)측에 걸어맞춤되어 일방향으로 회전 제한되어 있는 경우에 플래니터리 캐리어(16)로부터 출력된다. 한편, 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 기어 커버(12)에 대하여 자유롭게 회전하는 경우에는 플래니터리 기어(17, 18)는 자전하지 않고, 플래니터리 캐리어(16)는 내측 톱니 구비 링 기어(19)와 선 기어(14)와 상대 회전 불가능하게 되는 일체 상태가 되어 동일한 속도로 회전하게 되고, 피니언 샤프트(6)의 회전이 그대로 플래니터리 캐리어(16)로부터 고속 회전으로서 출력된다. 이와 같이 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 회전이 자유롭게 됨과 동시에 플래니터리 캐리어(16)는 내측 톱니 구비 링 기어(19)와 선 기어(14)와 상대 회전 불가능한 일체 상태가 된다.

본 실시예에 있어서의 내측 톱니 구비 링 기어(19)는 후술하는 걸어맞춤 발톱을 부착하는 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)에 볼트(20)로 연결되어 있고, 이 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)과 일체가 되어 회전 제한 또는 제한 없이 회전하는 것으로 되어 있다. 이 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)에는 걸어맞춤 발톱을 부착하는 구멍(21a)과 발톱 스프링(37)을 부착하는 구멍(21c)과 후술하는 슬라이더가 걸어맞춤되는 내측 오목부(21b)가 인접하여 설치되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 내측 톱니 구비 링 기어(19)와 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)을 별체로 형성하여 연결하고 있지만, 일체로 형성하는 것도 가능하다.

22는 유성 톱니바퀴 기구(13)와 권상기(1)의 로드 시브(4) 사이에 설치되고, 출력측이 되는 로드 시브(4)에 걸리는 부하를 감지하는 부하 감지 기구이다. 이 부하 감지 기구(22)의 슬라이더 구비 플레이트(23)는 피니언 샤프트(6)에 여유롭게 끼워진 원판으로 이루어지고, 유성 톱니바퀴 기구(13)에 대향하는 면에 설치된 복수의 오목부(23h)에 플래니터리 캐리어(16)의 외면에 설치된 복수의 볼록부(16a)가 끼워맞춰짐으로써, 플래니터리 캐리어(16)와 일체 회전하는 것으로 되어 있다. 또, 본 실시예에 있어서의 슬라이더 구비 플레이트(23)는 유성 톱니바퀴 기구(13)의 걸어맞춤 발톱 구비 링(21) 내에 거의 수납되며, 그 외주면이 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 내주면에 대면하도록 배치되고, 이 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)이 슬라이더 구비 플레이트(23)의 회전축받이가 되어, 축 방향 빠짐 방지부로도 되어 있다. 이 슬라이더 구비 플레이트(23)의 권상기(1)에 면하는 방향(이하 「출력측 방향」이라고 함)의 면에는 회전 방향으로 만곡한 부하 스프링 홈(23a, 23b)과, 동일하게 회전 방향으로 만곡한 스토퍼 홈(23c, 23d)과, 직경 방향으로 설치되어 외주면에 개구하는 슬라이더 홈(23e)과, 이 슬라이더 홈(23e)에 회전 방향으로부터 연통하고 또한 각각 직경 방향으로 어긋난 위치에 배치된 로크 핀 홈(23f, 23g)이 설치되어 있다.

이 슬라이더 구비 플레이트(23)의 슬라이더 홈(23e)에는 대략 직육면체를 이루는 슬라이더(26)가 직경 방향으로 슬라이딩이 자유롭게 수납되어 있다. 이 슬라이더(26)는 슬라이더 홈(23e) 안에 수납된 슬라이더 스프링(28)에 의해 직경 방향 외측으로 가압되어 출입하는 것이며, 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 내측 오목부(21b)에 대면하는 바깥쪽으로 돌출하는 걸어맞춤단(26a)이 볼록 형상을 이루고, 그 출력 방향의 옆에 늘어서도록 슬라이더 핀(27)을 가지고 있다. 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)과 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 내측 오목부(21b)가 전환 기구의 일부인 연결 전환 기구를 구성하고 있다. 또, 이 슬라이더 핀(27)은 슬라이더(26)의 내부에 직경 방향으로 설치된 핀 부착 구멍(26b) 내에 수납되고, 핀 부착 구멍(26b) 내의 핀 스프링(29)에 의해 직경 방향 외측으로 가압되어 있다. 이 슬라이더 핀(27) 및 핀 스프링(29)은 탄성을 가지고 캠 기구에 맞닿는 탄성 부재를 구성하고 있다. 또, 슬라이더(26)의 측면에는 로크 핀 홈(23f, 23g)에 대면하는 가로 방향 오목 형상의 로크 핀 걸어맞춤부(26c, 26d)가 설치되어 있다.

또, 슬라이더 구비 플레이트(23)의 부하 스프링 홈(23a, 23b)에는 출력측의 부하에 저항하여 변형하는 부하 탄성 부재로서의 부하 스프링(24, 25)이 수납되어 있다.

또한, 슬라이더 구비 플레이트(23)의 로크 핀 홈(23f, 23g)에는 선단이 L형상을 이루는 로크 핀(31, 32)이 각각 슬라이딩이 자유롭게 수납되어 있다. 이 로크 핀(31, 32)은 로크 기구를 구성하고, 로크 홈(23f, 23g)의 안에 수납된 로크 핀 스프링(33, 34)에 의해 슬라이더(26)의 방향으로 가압되어 있다. 이 로크 핀(31, 32)이 슬라이더(26)의 로크 핀 걸어맞춤부(26c, 26d)에 각각 걸어맞춤됨으로써, 슬라이더(26)의 직경 방향 위치를 유지하는 유지 기구로서 작용하는 것으로 되어 있다.

한편, 부하 감지 기구(22)의 캠 구비 플레이트(30)는 단면이 얕은 오목 형상을 이루는 원판으로 이루어지고, 슬라이더 구비 플레이트(23)의 출력측 중앙에 설치된 보스(23i)에 중앙의 구멍(30a)을 외측에서 끼워, 보스(23i)의 선단에 축 방향 빠짐 방지용 C링을 부착함으로써 슬라이더 구비 플레이트(23)에 대하여 동일 회전축에서 회전 가능한 상태로 장착되어 있다. 이 캠 구비 플레이트(30)에 있어서의 슬라이더 구비 플레이트(23)에 대향하는 면에는 슬라이더 구비 플레이트(23)의 부하 스프링 홈(23a, 23b)에 끼워넣어 부하 스프링(24, 25)을 회전 방향으로 압압하는 볼록 형상의 부하 스프링 압압부(30b, 30c)가 설치되어 있고, 출력측의 부하와 입력측의 회전에 의해 캠 구비 플레이트(30)와 슬라이더 구비 플레이트(23) 사이에 상대 회전이 생기면 부하 스프링 압압부(30b, 30c)가 부하 스프링(24, 25)을 압압하는 것으로 되어 있다.

또, 캠 구비 플레이트(30)의 슬라이더 구비 플레이트(23)에 대향하는 면에는 슬라이더 구비 플레이트(23)의 스토퍼 홈(23c, 23d)에 끼워넣는 볼록 형상의 스토퍼(30d, 30e)가 설치되어 있다. 이 스토퍼(30d, 30e)가 스토퍼 홈(23c, 23d)에 끼워져 들어감으로써, 슬라이더 구비 플레이트(23)와 캠 구비 플레이트(30) 사이에 있어서의 상대 회전을 일정 범위로 규제하고 있다. 또한, 캠 구비 플레이트(30)의 슬라이더 구비 플레이트(23)에 대향하는 면에는 로크 핀(31, 32)에 대면하고, 로크 핀(31, 32)의 동작을 방해하지 않고 로크 핀(31, 32)의 걸어맞춤을 해제하는 로크 해제 기구로서의 로크 해제 홈(30f)이 설치되어 있다. 이 로크 해제 홈(30f)에는 슬라이더 구비 플레이트(23)와 캠 구비 플레이트(30) 사이의 상대 회전에 의해 로크 핀(31, 32)의 선단에 각각 걸어맞춤되어 로크 해제하는 해제 벽(30g, 30h)이 설치되어 있다.

또, 캠 구비 플레이트(30)의 외측 가장자리부(30i)의 내주면에는 고저차가 있는 면으로 이루어지는 캠 기구로서의 캠부(30j)가 설치되어 있고, 이 캠부(30j)가 슬라이더(26)의 슬라이더 핀(27)에 접촉하여 슬라이더 핀(27)의 출입을 행하는 것으로 되어 있다.

도 2에 있어서, 부호 35는 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)에 설치된 걸어맞춤 발톱, 부호 36은 클러치 링이며, 서로 관련되어 전환 기구의 일부인 회전 규제 전환 기구를 구성하고 있다. 걸어맞춤 발톱(35)은 가늘고 긴 대략 판형상을 이루는 것이며, 그 중앙이 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 구멍(21a)에 회동이 자유롭게 축착되어 있다. 또, 이 걸어맞춤 발톱(35)은 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)에 부착된 발톱 스프링(37)에 의해 항상 일단의 발톱부(35a)가 직경 방향 외측으로 압출되도록 가압되어 있다. 또, 이 걸어맞춤 발톱(35)의 타단은 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)이 돌출하는 위치에 있고, 걸어맞춤단(26a)에 의해 시소와 같이 구동된다. 한편, 클러치 링(36)은 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 외측에 배치됨과 아울러 기어 커버(12)에 고정되고, 전체 내주에 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)에 적합한 대략 산형을 이루는 클러치 홈(36a)을 가지고 있다. 이 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)에 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)가 걸어맞춤됨으로써, 걸어맞춤 발톱(35)이 부착되어 있는 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)(유성 톱니바퀴 기구(22)의 내측 톱니 구비 링 기어(19)와 일체)의 회전을 일방향으로 제한하고, 걸어맞춤을 해제함으로써 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)을 회전이 자유롭게 할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)에 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)가 걸어맞춤됨으로써, 도 9, 도 11 등에 있어서의 반시계 방향으로의 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 회전을 규제하여, 반시계 방향으로 회전하지 않도록 고정하고, 시계 방향으로의 회전에 관해서는 일정한 강도 이상의 힘을 가하면 회전 가능한 상태가 되도록 구성하고 있다. 권상기에 있어서는 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 회전을 상기 서술한 바와 같은 반시계 방향으로의 일방향의 회전 제한이 바람직하다. 이것은 어떠한 이유에 의해 슬라이더(26)가 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 내측 오목부(21b)에 들어간 상태에서, 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)에 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)가 걸어맞춤된 채로 그 상태가 해제되지 않으면, 감아올리고 감아내리는 것이 불가능하게 되는 위험성이 있다. 이러한 경우에도 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)에 대하여 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)가 시계 방향으로 이동 가능한 상태이면, 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)은 슬라이더 구비 플레이트(23) 및 캠 구비 플레이트(30)와 함께 회전할 수 있다. 이 결과, 상기와 같은 고장이 생겼다고 해도, 매달린 짐을 일방향으로 이동시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시예에 있어서의 슬라이더 구비 플레이트(23)의 반시계 방향으로의 회전은 짐을 감아 내릴 때의 방향으로 설정하고 있고, 시계 방향으로의 회전은 감아 올릴 때의 방향으로 설정하고 있다.

38은 외축 링, 39는 내축 링이며, 클러치 링(36)을 끼우고, 볼트(40, 41)에 의해 기어 커버(12)에 고정되어, 부하 감지 기구(22) 등을 축 방향으로부터 누르고, 회전축받이로도 되어 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 내축 링(39)의 중앙 구멍(39a)으로부터 캠 구비 플레이트(30)의 중앙 부근으로부터 돌출하는 원통 형상의 연결부(30k)가 출력측 방향으로 튀어나와, 로드 시브(4)의 단부에 세레이션 구조에 의해 상대 회전 불가능하게 연결되어 있다.

다음에, 도 1, 도 4 내지 도 12에 나타내는 작용도 등에 기초하여 상기 구성으로 이루어지는 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기의 동작을 부하 감지 변속 장치의 동작을 중심으로 설명한다. 본 실시예의 권상기(1)에 있어서는, 로드 체인에 짐이 매달려 있지 않으면, 로드 시브(4)가 핸드 휠(7)의 회전에 따라 고속 회전하고, 설정된 저속 전환 부하 이상의 짐이 매달려 있으면, 로드 시브(4)가 저속 회전한다. 또한, 설정된 고속 전환 부하 이하로 저하하면 다시 고속 회전으로 전환된다. 이러한 로드 시브(4)의 저속 회전과 고속 회전의 전환은 부하 감지 변속 장치(11)에 있어서 부하에 따라서 행하고 있다. 즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 핸드 휠(7)의 회전은 피니언 샤프트(6)를 통하여 유성 톱니바퀴 기구(13)의 선 기어(14)에 전달된다. 이 선 기어(14)의 회전에 의해 플래니터리 기어(17, 18)가 회전하면, 그 외주에 있는 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 고정되어 있으면, 플래니터리 기어(17, 18)의 자전과 공전에 의해 감속된 회전이 플래니터리 캐리어(16)로부터 출력되고, 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 해방되어 있어 더욱 플래니터리 기어(17, 18)의 공전과 함께 일체 회전하면, 감속되어 있지 않은 회전이 그대로 고속 회전으로서 플래니터리 캐리어(16)로부터 출력된다. 이 내측 톱니 구비 링 기어(19)의 고정과 해방은 부하 감지 기구(22)에 의해 부하를 감지하여 걸어맞춤 발톱(35)에 의한 걸어맞춤과 걸어맞춤 해제를 행함으로써 전환하고 있다. 플래니터리 캐리어(16)로부터 출력된 회전은 슬라이더 구비 플레이트(23), 부하 스프링(24, 25) 및 캠 구비 플레이트(30)를 통하여 로드 시브(4)에 전달되어, 로드 시브(4)가 저속 또는 고속으로 회전하게 된다.

다음에, 부하 감지 기구(22)에 의한 부하의 감지와 걸어맞춤 발톱(35)의 걸어맞춤 상태의 전환에 대해서, 부하와 회전 속도에 따른 각각의 동작을 설명한다. 우선, 로드 시브(4)에 전혀 부하가 걸려 있지 않고, 고속 회전을 출력하는 경우를 도 1, 도 4 및 도 5에 기초하여 설명한다. 이 경우, 핸드 휠(7)로부터의 회전이 피니언 샤프트(6), 유성 톱니바퀴 기구(13)를 통하여 슬라이더 구비 플레이트(23)에 전달되면, 로드 시브(4)에 연결된 캠 구비 플레이트(30)는 슬라이더 구비 플레이트(23)의 회전이 부하 스프링(24, 25)을 통하여 전해지면 즉시 회전하게 된다. 이 때문에, 부하 스프링(24, 25)은 현재의 상태를 유지하여 더욱 수축하지 않고, 슬라이더 구비 플레이트(23)에 대하여 캠 구비 플레이트(30)가 상대 회전하지도 않는다. 이 때에 슬라이더(26)는 그 슬라이더 핀(27)이 캠부(30j)의 대직경 부분에 대면한 상태에 있고, 슬라이더 구비 플레이트(23)와 캠 구비 플레이트(30) 사이에 회전이 생기지 않기 때문에, 그 상태를 유지하게 된다. 이 때의 슬라이더(26)는 슬라이더 스프링(28)에 의해 직경 방향 외측으로 돌출된 상태로 되어 있고, 그 걸어맞춤단(26a)에서 걸어맞춤 발톱(35)의 타단을 압압하고, 발톱 스프링(37)의 누르는 힘을 이겨 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)가 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)으로부터 떨어져 걸어맞춤 해제된 상태로 되어 있다. 이것에 의해, 걸어맞춤 발톱(35)이 부착되어 있는 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)은 고정되어 있는 클러치 링(36)으로부터 해방된 상태가 된다. 또, 이 때에 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)이 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 내측 오목부(21b)에 끼워지고, 슬라이더 구비 플레이트(23)와 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)이 일체가 되어 회전하는 상태가 된다. 이것에 의해, 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)에 일체화되어 있는 내측 톱니 구비 링 기어(19)는 클러치 링(36)으로부터 해방되고, 플래니터리 기어(17, 18), 플래니터리 캐리어(16), 선 기어(14)와 함께 동일 속도로 회전하게 된다. 그 결과, 슬라이더 구비 플레이트(23) 및 캠 구비 플레이트(30)에는 피니언 샤프트(6)의 회전이 그대로 전해져, 그 회전을 고속 회전으로서 로드 시브(4)에 전하고, 로드 시브(4)를 고속 회전시킨다.

또, 상기한 바와 같이 직경 방향 외측으로 돌출된 슬라이더(26)에는 그 로크 핀 걸어맞춤부(26c)에 로크 핀(31)이 걸어맞춤된 상태로 되어 있다. 이것에 의해 슬라이더(26)의 상태를 유지하여 안정시킬 수 있다. 이러한 슬라이더(26)의 로크는 고속으로부터 저속, 또는 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 중간 상태에 있어서의 회전 속도 및 동작을 안정시키기 위해서 유효한 것으로 되어 있다.

도 6 및 도 7은 상기한 바와 같이 고속 회전 상태에 있어서, 로드 시브(4)에 저속 전환 부하(본 실시예에서는 약5kg 등으로 설정) 이하의 경부하가 걸렸을 때의 부하 감지 기구(22) 등의 상태를 나타내고 있다. 도시한 상태는 로드 시브(4)에 저속 전환 부하 이하의 가벼운 부하(예를 들면 2kg 등)가 걸렸을 때의 상태를 나타내고 있다. 이와 같이 저속 전환 부하 이하의 부하가 걸린 경우, 상기 서술한 바와 같이 핸드 휠(7)의 회전이 유성 톱니바퀴 기구(13)를 통하여 슬라이더 구비 플레이트(23)가 회전하면, 캠 구비 플레이트(30)에는 로드 시브(4)를 통하여 부하가 걸려 있기 때문에, 슬라이더 구비 플레이트(23)와 캠 구비 플레이트(30) 사이에 설치된 부하 스프링(24, 25)이 부하에 따라 약간 수축하고, 슬라이더 구비 플레이트(23)와 캠 구비 플레이트(30) 사이에 상대 회전이 생긴다. 이 상대 회전에 의해, 슬라이더(26)가 캠부(30j)의 중간의 경사 부분에 대면하는 상태가 되면, 슬라이더 핀(27)이 슬라이더(26) 내에 압입되고, 슬라이더(26) 자체는 돌출된 상태를 유지하게 된다. 이 상태에 있어서는, 상기 서술한 경우와 마찬가지로, 슬라이더(26)가 걸어맞춤 발톱(35)을 직경 방향으로 압압하여 클러치 링(36)과의 걸어맞춤을 해제하는 상태가 계속되고, 유성 톱니바퀴 기구(13)는 감속 기능을 하지 않고, 전체가 일체 상태가 되어 회전하고, 고속 회전을 출력하게 된다.

또, 이와 같이 슬라이더 구비 플레이트(23)와 캠 구비 플레이트(30) 사이에 약간의 상대 회전이 생겨도, 로크 해제 홈(30f)의 해제 벽(30g)은 로크 핀(31)에 닿지 않고, 슬라이더(26)는 직경 방향으로 돌출된 상태(고속 전환 위치)를 유지하도록 로크되어 있다.

도 8은 고속 회전 상태에 있어서, 저속 전환 부하 이하이며 또한 상기 도 6에 나타내는 상태보다 큰 부하(예를 들면 4kg 등)이 걸렸을 때의 부하 감지 기구(22) 등의 상태를 나타내고 있다. 이 경우, 부하 스프링(24, 25)은 상기 서술한 도 6에 나타내는 상태로부터 더욱 수축하고, 이것에 의해 슬라이더 구비 플레이트(23)와 캠 구비 플레이트(30) 사이의 상대 회전은 그 회전 각도가 증가하게 된다. 이 상대 회전에 의해, 슬라이더(26)가 캠부(30j)의 소직경 부분에 대면하는 상태가 되고, 슬라이더 핀(27)은 슬라이더(26) 내에 최대한으로 압입된 상태가 된다. 이 때에 슬라이더(26)는 슬라이더 핀(27)이 압입됨으로써 수축한 핀 스프링(29)이 슬라이더 스프링(28)의 누르는 힘을 이김으로써, 직경 방향 내측으로 가압된 상태가 된다. 이 때에 로크 해제 홈(30f)도 회전하여, 그 해제 벽(30g)이 로크 핀(31)의 선단에 접근하는데, 여기서는 아직 로크 핀(31)을 움직이기에는 이르지 않고, 슬라이더(26)는 돌출된 상태(고속 전환 위치)로 로크된 상태로 유지된다. 이 때문에, 걸어맞춤 발톱(35)은 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)에 의해 압압되는 상태를 유지한다. 그 결과, 이 때에도 유성 톱니바퀴 기구(13)는 감속 기능을 하지 않고, 전체가 일체 상태가 되어 회전하고, 고속 회전을 출력하게 된다.

도 9 및 도 10은 고속 회전 상태일 때에 저속 전환 부하를 넘는 부하(예를 들면 5kg 이상 등)가 걸렸을 때의 부하 감지 기구(22) 등의 상태를 나타내고 있다. 이 경우에는, 부하 스프링(24, 25)은 더욱 수축하고, 부하가 크면 스토퍼(30d, 30e)가 스토퍼 홈(23c, 23d)의 내벽에 맞닿는 상태가 된다. 이 때에 로크 해제 홈(30f)의 해제 벽(30g)이 로크 핀(31)의 선단을 눌러, 슬라이더(26)의 로크 핀 걸어맞춤부(26c)로부터 로크 핀(31)을 압출하여 로크 해제한다. 이것에 의해, 로크 해제된 슬라이더(26)는 수축하고 있는 핀 스프링(29)이 슬라이더 스프링(28)의 누르는 힘을 이김으로써 슬라이더 홈(23e)의 안(저속 전환 위치)으로 압입된다. 여기서 걸어맞춤 발톱(35)은 슬라이더(26)로부터 해방되고, 발톱 스프링(37)에 의해 발톱부(35a)가 직경 방향 외측으로 압출되어, 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)에 걸어맞춤된다. 이것에 의해, 걸어맞춤 발톱(35)이 부착된 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)은 클러치 링(36)측으로 반시계 방향으로의 회전이 제한되고, 동시에 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)은 최대한으로 수축한 핀 스프링(29)이 슬라이더 스프링(28)의 누르는 힘에 이김으로써 내측 오목부(21b)로부터 벗어남으로써 슬라이더 구비 플레이트(23)와 상대 회전 가능하게 된다. 그 결과, 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)과 일체가 되어 있는 내측 톱니 구비 링 기어(19)는 반시계 방향으로의 회전이 제한되고, 플래니터리 기어(17, 18)는 자전하면서 공전하고, 그 공전이 플래니터리 캐리어(16)로부터 감속된 저속 회전으로서 출력된다. 이 저속 회전은 슬라이더 구비 플레이트(23), 캠 구비 플레이트(30)를 통하여 로드 시브(4)에 전달되고, 저속에서 짐의 상승 하강을 행하게 된다.

또, 상기한 바와 같이 슬라이더(26)가 직경 방향 내측으로 슬라이딩하여 압입되면, 이번에는 로크 핀(32)이 슬라이더(26)의 로크 핀 걸어맞춤부(26d)에 걸어맞춤되어 슬라이더(26)를 압입된 상태(저속 전환 위치)로 로크한다.

도 11은 상기와 같은 저속 회전 상태일 때에, 고속 전환 부하(예를 들면 1kg 등으로 설정) 이상이지만, 저속 전환 부하 이하의 부하가 걸렸을 때의 부하 감지 기구(22) 등의 상태를 나타내고 있다. 이 경우, 부하가 가벼워진 만큼 부하 스프링(24, 25)이 복원하고, 슬라이더 구비 플레이트(23)와 캠 구비 플레이트(30) 사이에 상기 서술한 것과 역방향으로 상대 회전이 생긴다. 이것에 의해, 슬라이더 핀(27)이 캠부(30j)의 경사 부분에 다시 맞닿는 상태가 되고, 슬라이더 핀(27)은 거의 슬라이더(26)로부터 돌출된 상태가 된다. 슬라이더(26)는 슬라이더 스프링(28)에 의해 직경 방향 외측으로 압출되는 태세로 되어 있지만, 이 때에 슬라이더(26)의 로크 핀 걸어맞춤부(26d)에 걸어맞춤되는 로크 핀(32)은 로크 해제 홈(30f)의 해제 벽(30h)에 아직 접촉하지 않고, 슬라이더(26)를 로크하여 끌어넣은 상태(저속 전환 위치)로 유지하고 있다. 이 때문에, 걸어맞춤 발톱(35)은 슬라이더(26)에 의해 압압되지 않고, 발톱 스프링(37)에 의해 클러치 링(36)에 걸어맞춤된 상태를 유지하게 된다. 그 결과, 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)에 일체로 되어 있는 내측 톱니 구비 링 기어(19)는 반시계 방향으로의 회전이 제한된 상태를 유지하고, 이것에 의해 유성 톱니바퀴 기구(13)는 저속 회전을 출력하는 상태를 유지하게 된다.

도 12는 상기 도 11의 경우보다 더욱 부하가 가벼워지고, 고속 전환 부하 이하가 되었을 때의 부하 감지 기구(22) 등의 상태를 나타내고 있다. 부하가 고속 전환 부하 이하가 되면, 부하 스프링(24, 25)은 거의 초기 상태로 복원한다. 이 때문에, 슬라이더 구비 플레이트(23)와 캠 구비 플레이트(30) 사이의 상대 회전도 커지고, 로크 해제 홈(30f)의 해제 벽(30h)이 로크 핀(32)의 선단을 눌러 슬라이더(26)의 로크 핀 걸어맞춤부(26d)와의 걸어맞춤을 해제시킨다. 이 때에, 슬라이더(26)는 이미 캠부(30j)의 대직경 부분에 대면하는 위치에 이르고 있고, 또한 슬라이더 핀(27)도 슬라이더(26)로부터 완전히 돌출되어 핀 스프링(29)이 복원한 상태로 되어 있기 때문에, 슬라이더 스프링(28)에 의해 직경 방향 외측(고속 전환 위치)으로 압출된다. 이것에 의해, 걸어맞춤 발톱(35)은 타단이 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)에 의해 눌려 발톱 스프링(37)의 누르는 힘을 이겨 시소와 같은 움직임을 하고, 선단의 발톱부(35a)가 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)으로부터 벗어나, 걸어맞춤 해제된다. 동시에, 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)은 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 내측 오목부(21b)에 끼워진다. 그 결과, 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)은 클러치 링(36)으로부터 해방되고, 내측 톱니 구비 링 기어(19)는 플래니터리 기어(17, 18)나 플래니터리 캐리어(16) 등과 함께 회전하는 상태가 되고, 유성 톱니바퀴 기구(13)는 감속 기능을 하지 않고, 전체가 일체 상태가 되어 고속 회전을 출력하는 상태로 전환된다. 또한, 슬라이더(26)는 로크 핀(32)으로부터 해제된 위치가 내측 오목부(21b)의 위치가 아닌 경우, 저속 상태인채로 잠시동안 회전을 계속하고, 내측 오목부(21b)의 위치에 이르면 상기 저속 상태로부터 고속 상태로 전환한다. 또, 도시한 실시예에서는, 내측 오목부(21b)와 걸어맞춤 발톱(35)을 각각 1개씩 설치하고 있지만, 내측 오목부(21b)의 수와 걸어맞춤 발톱(35)의 수를 동일수로 걸어맞춤 발톱 구비 링(21)의 원주 상에 복수 배치함으로써, 고속으로의 전환을 빠르게 하여 로스 시간을 적게 할 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 본 실시예의 부하 감지 변속 장치(11)에 있어서는, 설정한 저속 전환 부하와 고속 전환 부하가 될 때까지 슬라이더(26)가 로크 핀(31, 32)에 의해 로크되어 상태를 유지하게 된다. 이와 같이, 저속 전환 부하와 고속 전환 부하를 설정하고, 그 차의 범위 내에서 회전 속도의 전환을 행하지 않도록 로크하고 있으므로, 회전 방향이 정해지지 않는 뉴트럴 상태가 없어, 부하가 걸려 있는데도 갑자기 고속이 되거나, 고속과 저속의 전환이 반복되는 등의 불안정한 동작을 막아, 전환 동작을 안정적이고 또한 확실하게 할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 핀 스프링(29)에 의해 가압된 슬라이더 핀(27)을 사용하고 있지만, 이 슬라이더 핀(27) 및 핀 스프링(29) 대신에 판 스프링을 탄성 부재로서 사용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서는, 부하 감지 기구(22)를 축 방향으로 역배치해도, 즉 캠 구비 플레이트(30)를 플래니터리 캐리어(16)에 회전 구동되도록 배치하고, 슬라이더 구비 플레이트(23)를 회전 출력측으로서 배치하도록 해도, 상기와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

도 13은 대용량의 권상기에도 응용할 수 있도록, 유성 톱니바퀴 기구(13) 이외에 또 하나의 감속 기구를 설치한 변경예를 나타내는 단면도이다. 상기 서술한 도 1에 나타내는 장치에서는 캠 구비 플레이트(30)를 직접 로드 시브(4)에 연결하고 있었지만, 본 변경예에서는 캠 구비 플레이트(30)와 로드 시브(4) 사이에 감속용 톱니바퀴를 설치하고 있다. 본 변경예에 있어서의 캠 구비 플레이트(30)의 연결부(30k)에는 그 외주에 톱니가 형성되어 있고, 여기에 감속 기어(50, 51)가 맞물려 있다. 이 감속 기어(50, 51)에는 동일 축 일체로 피니언 기어(50a, 51a)가 설치되어 있고, 이 피니언 기어(50a, 51a)가 로드 시브(4)의 단부에 상대 회전 불가능하게 설치된 로드 기어(4a)에 맞물려 있다. 이와 같이, 캠 구비 플레이트(30)와 로드 시브(4) 사이에 연결부(30k), 감속 기어(50, 51), 피니언 기어(50a, 51a) 및 로드 기어(4a)를 개재시킴으로써, 캠 구비 플레이트(30)의 회전을 감속하여 토크를 증강할 수 있고, 부하 감지 변속 장치(11)의 구조를 변경하지 않고, 보다 용량이 큰 권상기에도 응용할 수 있다.

또한, 감속 기어(50, 51)는 그 회전축이 권상기(1)의 프레임(2)과 부하 감지 변속 장치(11)의 내축 링(39)에 의해 지지되어 있고, 큰 변경을 가하지 않고 감속 기어(50, 51)를 추가할 수 있다.

상기 각 실시예에 있어서의 부하 감지 변속 장치(11)는 권상기(1)에 부착되어 있지만, 부하에 따라서 자동적으로 변속하는 것이 필요한 것이면 어떠한 것에라도 응용 가능하다. 예를 들면 자전거의 차축에 부착함으로써, 언덕길에서 부하가 커지면 저속 회전으로 회전 토크를 증대시키고, 평탄한 길이 되면 고속 회전으로 전환하는 것이 가능해진다.

도 14는 본 발명의 실시예 2에 따른 부하 감지 변속 장치를 나타내는 단면도이며, 도 15는 그 부하 감지 변속 장치의 분해 사시도, 도 16은 그 부하 감지 기구의 분해 사시도, 도 17은 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트, 걸어맞춤홈 구비 플레이트 및 클러치 링을 축 방향에서 봄과 아울러 캠 구비 플레이트를 겹쳐서 투시한 상태를 나타내는 정면 작용도이다.

상기 서술한 실시예 1에 있어서의 부하 감지 변속 기구에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 도면 중 오른쪽으로부터 권상기(1), 부하 감지 기구(22) 및 유성 톱니바퀴 기구(13)의 순서로 각 기구가 배열되어 있다. 통상, 이러한 배열로 전혀 문제는 없지만, 슬라이더(26) 등의 동작을 장기간 원활하게 유지하기 위해서, 가능하면 물, 진애 등이 들어가는 것을 막는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시예에서는, 기어 커버(12)의 가장 안에 부하 감지 기구(22)를 배치하여, 권상기(1) 주변에서 들어가는 물, 진애 등의 영향을 받기 어려운 구조로 하고 있다. 또한, 본 실시예에서는 변속 기구, 부하 감지 기구가 기본적으로 실시예 1의 유성 톱니바퀴 기구(13), 부하 감지 기구(22)와 마찬가지의 구성으로 이루어지고, 전환 기구도 유사한 구성이 되어, 각 기구의 접속 및 걸어맞춤에 관한 부분이 실시예 1의 것과 일부 상이한 것에 지나지 않는다. 이 때문에, 이하의 각 실시예에 있어서는, 실시예 1과 동일 기능 및 동일 작용을 가지는 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 구성 및 동작의 설명을 간략화한다.

또, 프레임(2, 3)이 부착되어 있는 권상기(1)에 관해서도, 상기 서술한 실시예 1과 동일한 구성으로 이루어지는 것이며, 동작도 동일하게 되어 있다.

본 실시예에 있어서의 유성 톱니바퀴 기구(13)는 피니언 샤프트(6)에 선 기어(14)가 부착되고, 출력측에 면한 내측 회전 부재로서의 플래니터리 캐리어(16)로부터 회전을 출력한다. 이 플래니터리 캐리어(16)의 회전을 전달하는 원판 형상의 부하 출력 이음매(260)는 판면에 복수의 구멍(260a)을 가지고, 플래니터리 캐리어(16)에 설치된 볼록부(16a)가 구멍(260a)에 끼워맞춰짐으로써 일체 회전하는 것으로 되어 있다. 또, 이 부하 출력 이음매(260)는 출력측으로 돌출하는 원통 형상의 연결부(260b)를 가지고, 이것이 로드 시브(4)의 단부에 세레이션 구조에 의해 연결되어 있다.

또, 유성 톱니바퀴 기구(13)에 있어서의 반대측의 플래니터리 캐리어(15)에는 이음매(261)가 끼워맞춰져 있다. 이 이음매(261)는 원판 형상을 이루고, 판면에 복수의 구멍(261a)을 가지고, 플래니터리 캐리어(15)에 설치된 볼록부(15a)가 구멍(261a)에 끼워맞춰짐으로써 일체 회전하는 것으로 되어 있다. 또, 이 이음매(261)의 중심 부분에는 샤프트부(261b)가 설치되어 있다.

이 이음매(261)의 샤프트부(261b)의 선단에는 전환 기구의 일부를 구성하는 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)가 일체 회전하도록 부착되어 있다. 이 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)는 부하 감지 기구(22)에 면하는 편면의 외주 부근에 설치된 링 형상의 두꺼운부분의 내주 부분에 슬라이더(26)가 걸어맞춤되는 복수의 내주 오목부(221b)를 가지고 있다.

본 실시예에 있어서의 부하 감지 기구(22)는 변속 기구(13)와 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221) 사이에 설치되어 있다. 이 부하 감지 기구(22)는 원판 형상을 이루고 또한 이음매(261)의 샤프트부(261b)에 의해 회동이 자유롭게 지지된 한 쌍의 플레이트 부재로서의 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230)를 구비하고 있다.

본 실시예에 있어서의 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)는 캠 구비 플레이트(230)측에 설치된 소직경부(223x)와 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)측에 설치된 대직경부(223y)를 가지고 있다. 이 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 소직경부(223x)의 캠 구비 플레이트(230)측의 면에는 실시예 1에 있어서의 슬라이더 구비 플레이트(23)와 동일한, 회전 방향으로 만곡한 부하 스프링 홈(223a, 223b)과, 동일하게 회전 방향으로 만곡한 스토퍼 홈(223c, 223d)과, 직경 방향에 설치되어 외주면에 개구하는 슬라이더 홈(223e)과, 이 슬라이더 홈(223e)에 회전 방향으로부터 연통하고 또한 각각 직경 방향으로 어긋난 위치에 배치된 로크 핀 홈(223f, 223g)이 설치되어 있다.

이 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 슬라이더 홈(223e)에는 실시예 1과 동일한, 대략 직육면체를 이루는 슬라이더(26)가 직경 방향으로 슬라이딩이 자유롭게 수납되어 있다. 이 슬라이더(26)도 슬라이더 홈(23e)의 안에 수납된 슬라이더 스프링(28)에 의해 직경 방향 외측으로 가압되어 출입하고, 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)의 내측 오목부(221b)에 걸어맞춤되는 걸어맞춤단(26a)과, 그 옆에 늘어서는 슬라이더 핀(27)을 가지고 있다. 본 실시예에서는 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)과 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)의 내측 오목부(221b)가 전환 기구의 일부인 연결 전환 기구를 구성하고 있다. 또, 이 슬라이더 핀(27)도 실시예 1과 동일하게, 슬라이더(26)의 내부에 직경 방향으로 설치된 핀 부착 구멍(26b) 내에 수납되고, 핀 부착 구멍(26b) 내의 핀 스프링(29)에 의해 직경 방향 외측으로 가압되어 있다. 또, 슬라이더(26)의 측면에는 로크 핀 홈(223f, 223g)에 대면하는 가로 방향 오목 형상의 로크 핀 걸어맞춤부(26c, 26d)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서의 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)은 내측 오목부(221b)와의 거리의 관계로부터, 실시예 1의 것보다 축 방향으로 연장되어 있지만, 기능 및 동작에 관해서는 동일하다.

또, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 부하 스프링 홈(223a, 223b)에도 실시예 1과 동일한 부하에 저항하여 변형하는 부하 탄성 부재로서의 부하 스프링(24, 25)이 수납되어 있다.

또한, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 로크 핀 홈(223f, 223g)에도 실시예 1과 동일한 선단이 L형상을 이루는 로크 핀(31, 32)이 각각 슬라이딩이 자유롭게 수납되어 있다. 이 로크 핀(31, 32)도 로크 핀 홈(223f, 223g)의 안에 수납된 로크 핀 스프링(33, 34)에 의해 슬라이더(26)의 방향으로 가압되어 있다. 이 로크 핀(31, 32)이 슬라이더(26)의 로크 핀 걸어맞춤부(26c, 26d)에 각각 걸어맞춤됨으로써 슬라이더(26)의 직경 방향 위치를 유지하는 유지 기구로서 작용한다.

또, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 대직경부(223y)에는 슬라이더 홈(223e)에 대응하는 위치에 직경 방향의 슬릿부(223j)가 설치되고, 이 슬릿부(223j)에 교차하도록 외주면을 따른 가늘고 긴 걸어맞춤 발톱용 홈(223k)이 설치되어 있다.

한편, 본 실시예에 있어서의 캠 구비 플레이트(230)는 양면이 오목 형상을 이루는 단면이 대략 I형상의 원판으로 이루어지고, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 소직경부(223x)가 오목 형상 부분에 수납되도록 장착되고, 볼트(262, 263)에 의해 유성 톱니바퀴 기구(13)의 내측 톱니 구비 링 기어(19)에 부착되어 있다. 이 캠 구비 플레이트(230)에 있어서의 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)에 대향하는 면에는 실시예 1과 동일하게 부하 스프링 홈(223a, 223b)에 끼워넣어 부하 스프링(24, 25)을 회전 방향으로 압압하는 볼록 형상의 부하 스프링 압압부(230b, 230c)가 설치되어 있고, 부하에 의해 캠 구비 플레이트(230)와 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223) 사이에 상대 회전이 생기면 부하 스프링 압압부(230b, 230c)가 부하 스프링(24, 25)을 압압하는 것으로 되어 있다.

또, 캠 구비 플레이트(230)의 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)에 대향하는 면에도, 실시예 1과 동일하게, 스토퍼 홈(223c, 223d)에 끼워넣는 볼록 형상의 스토퍼(230d, 230e)가 설치되어 있다. 이 스토퍼(230d, 230e)가 스토퍼 홈(223c, 223d)에 끼워넣어짐으로써, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230) 사이에 있어서의 상대 회전을 일정 범위로 규제하고 있다. 또한, 캠 구비 플레이트(230)의 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)에 대향하는 면에는 로크 핀(31, 32)에 대면하고, 로크 핀(31, 32)의 동작을 방해하지 않고 로크 핀(31, 32)의 걸어맞춤을 해제하는 로크 해제 홈(230f)이 설치되어 있다. 이 로크 해제 홈(230f)에는 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230) 사이의 상대 회전에 의해 로크 핀(31, 32)의 선단에 각각 걸어맞춤되어 로크 해제하는 해제 벽(230g, 230h)이 설치되어 있다.

또, 캠 구비 플레이트(230)의 외측 가장자리부(230i)의 내주면에는 고저차가 있는 면으로 이루어지는 캠 기구로서의 캠부(230j)가 설치되어 있고, 이 캠부(230j)가 슬라이더(26)의 슬라이더 핀(27)에 접촉하여 슬라이더 핀(27)의 출입과 슬라이더(26)의 이동을 행하는 것으로 되어 있다.

본 실시예에 있어서의 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)에는 걸어맞춤 발톱(35)이 설치되어 있고, 클러치 링(36)에 서로 관련하여 전환 기구의 일부인 회전 규제 전환 기구를 구성하고 있다. 실시예 1과 마찬가지로, 걸어맞춤 발톱(35)은 가늘고 긴 대략 판 형상을 이루는 것이며, 그 중앙이 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 구멍(223m)에 회동이 자유롭게 축착되어 있다. 또, 이 걸어맞춤 발톱(35)은 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)에 부착된 발톱 스프링(37)에 의해 일단의 발톱부(35a)가 직경 방향 외측으로 압출되도록 가압되어 있다. 또, 이 걸어맞춤 발톱(35)의 타단은 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)이 돌출하는 위치에 있고, 걸어맞춤단(26a)에 의해 시소와 같이 구동된다. 한편, 클러치 링(36)은 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 외측에 배치됨과 아울러 외축 링(238, 239)에 끼워져 볼트(240, 241)에 의해 프레임(2)에 고정되고, 전체 내주에 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)에 적합한 대략 산형을 이루는 클러치 홈(36a)을 가지고 있다. 이 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)에 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)가 걸어맞춤됨으로써, 걸어맞춤 발톱(35)이 부착되어 있는 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)(캠 구비 플레이트(230)를 통하여 유성 톱니바퀴 기구(22)의 내측 톱니 구비 링 기어(19)와 일체)의 회전을 일방향으로 제한하고, 걸어맞춤을 해제함으로써 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)를 회전이 자유롭게 할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서도, 실시예 1과 마찬가지로, 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)에 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)가 걸어맞춤됨으로써, 도 17에 있어서의 반시계 방향으로의 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 회전을 규제하여, 반시계 방향으로 회전하지 않도록 고정하고, 시계 방향으로의 회전에 관해서는 일정한 강도 이상의 힘을 가하면 회전 가능한 상태가 되도록 구성하고 있다.

또, 본 실시예에서는, 외축 링(238)과 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221) 사이, 외축 링(239)과 유성 톱니바퀴 기구(13) 사이에 각각 베어링(264, 265)을 설치하고 있다.

다음에, 상기 구성으로 이루어지는 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기의 동작을 설명한다. 본 실시예에서는 실시예 1과 마찬가지로 외주에 있는 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 고정되어 있으면, 감속된 회전이 플래니터리 캐리어(16)로부터 출력되고, 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 해방되어 있어 더욱 플래니터리 기어(17, 18)의 공전과 함께 일체 회전하면, 감속되어 있지 않은 회전이 그대로 고속 회전으로서 플래니터리 캐리어(16)로부터 출력된다. 이 내측 톱니 구비 링 기어(19)의 고정과 해방은 부하 감지 기구(22)에 의해 부하를 감지하여 걸어맞춤 발톱(35)에 의한 걸어맞춤과 걸어맞춤 해제를 행함으로써 전환하고 있다. 플래니터리 캐리어(16)로부터 출력된 회전은 부하 출력 이음매(260)를 통하여 로드 시브(4)에 전달되어, 로드 시브(4)가 저속 또는 고속으로 회전하게 된다.

로드 시브(4)에 전혀 부하가 걸려 있지 않거나 경부하인 경우, 부하 스프링(24, 25)의 탄성 또는 복원에 의해 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)에 대하여 캠 구비 플레이트(230)가 초기 위치에 있고, 이 때에 슬라이더(26)는 캠부(230j)의 대직경 부분에 대면한 상태에 있다. 이 때의 슬라이더(26)는 슬라이더 스프링(28)에 의해 직경 방향 외측으로 돌출된 상태로 되어 있고, 그 걸어맞춤단(26a)에서 걸어맞춤 발톱(35)의 타단을 압압하고, 발톱 스프링(37)의 누르는 힘에 이겨 걸어맞춤 발톱(35)의 발톱부(35a)가 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)으로부터 떨어져 걸어맞춤 해제된 상태가 되고 있다. 이것에 의해, 걸어맞춤 발톱(35)이 부착되어 있는 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)는 고정되어 있는 클러치 링(36)으로부터 해방된 상태가 된다.

또, 이 때에 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)은 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)의 내측 오목부(221b)에 끼워지고, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)가 일체가 되어 회전하는 상태가 된다. 이것에 의해, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)는 이음매(261) 및 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)를 통하여 유성 톱니바퀴 기구(13)의 플래니터리 캐리어(15)에 연결된다. 한편, 캠 구비 플레이트(230)는 유성 톱니바퀴 기구(13)의 내측 톱니 구비 링 기어(19)에 결합되어 있기 때문에, 부하 감지 기구(22)를 통하여 플래니터리 캐리어(15)와 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 연결되고, 일체가 되어 피니언 샤프트(6)의 회전을 그대로 전하여, 고속 회전으로서 로드 시브(4)에 출력한다.

또한, 실시예 1과 마찬가지로, 직경 방향 외측으로 돌출된 슬라이더(26)에는 그 로크 핀 걸어맞춤부(26c)에 로크 핀(31)이 걸어맞춤된 상태로 되어 있다.

이 상태일 때에, 로드 시브(4)에 부하가 걸리면, 유성 톱니바퀴 기구(13)의 플래니터리 캐리어(15, 16)와 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 상대 회전을 가지고 회전하고, 그 회전이 각각 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230)에 전해진다. 이 때의 플래니터리 캐리어(15, 16)와 내측 톱니 구비 링 기어(19)의 상대 회전에 의해, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230) 사이에 상대 회전이 생기고, 그 사이에 설치된 부하 스프링(24, 25)이 수축한다.

부하가 가볍고, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230)의 상대 회전이 약간이며, 슬라이더(26)가 캠부(230j)의 중간의 경사 부분에 대면하는 상태이면, 슬라이더 핀(27)이 슬라이더(26) 내에 압입될 뿐이며, 슬라이더(26) 자체는 돌출된 상태를 유지하게 된다. 이 때문에, 고속 회전을 출력하는 상태가 유지된다.

또, 이와 같이 해도 로크 해제 홈(230f)의 해제 벽(230g)은 로크 핀(31)에 닿지 않고, 슬라이더(26)는 직경 방향으로 돌출된 상태(고속 전환 위치)를 유지하도록 로크되어 있다.

보다 큰 부하가 걸리면, 부하 스프링(24, 25)은 상기 서술한 상태로부터 더욱 수축하고, 이것에 의해 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230) 사이의 상대 회전은 그 회전 각도가 증가한다. 이 상대 회전에 의해, 슬라이더(26)가 캠부(230j)의 소직경 부분에 대면하는 상태가 되면, 슬라이더 핀(27)은 슬라이더(26) 내에 최대한 압입된 상태가 된다. 여기서는 아직 로크 핀(31)은 해제되지 않고, 슬라이더(26)는 돌출된 상태(고속 전환 위치)로 로크된 상태로 유지된다. 이 때문에, 유성 톱니바퀴 기구(13)는 감속 기능을 하지 않고, 전체가 일체 상태가 되어 회전하고, 고속 회전을 출력하게 된다.

저속 전환 부하를 넘는 부하가 걸리면, 부하 스프링(24, 25)은 더욱 수축하고, 로크 해제 홈(230f)의 해제 벽(230g)이 로크 핀(31)의 선단을 눌러, 슬라이더(26)의 로크 핀 걸어맞춤부(26c)로부터 로크 핀(31)을 압출하여 로크 해제한다. 이것에 의해, 로크 해제된 슬라이더(26)는 수축하고 있는 핀 스프링(29)이 슬라이더 스프링(28)의 누르는 힘을 이김으로써 슬라이더 홈(223e)의 안(저속 전환 위치)으로 압입된다. 여기서 걸어맞춤 발톱(35)은 슬라이더(26)로부터 해방되고, 발톱 스프링(37)에 의해 발톱부(35a)가 직경 방향 외측으로 압출되어, 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)에 걸어맞춤된다. 이것에 의해, 걸어맞춤 발톱(35)이 부착된 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)는 클러치 링(36)에 의해 반시계 방향으로의 회전이 규제되고, 동시에 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)은 내측 오목부(221b)로부터 벗어남으로써 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)와 상대 회전 가능하게 된다.

이 상태에 있어서, 캠 구비 플레이트(230)는 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(230)에 의해 회전이 규제되고, 이것에 의해 캠 구비 플레이트(230)에 부착된 내측 톱니 구비 링 기어(19)도 회전 규제된다. 그 결과, 플래니터리 기어(17, 18)는 자전하면서 공전하고, 그 공전이 플래니터리 캐리어(16)로부터 감속된 저속 회전으로서 출력된다.

또, 이 때에는 실시예 1과 마찬가지로 로크 핀(32)이 슬라이더(26)의 로크 핀 걸어맞춤부(26d)에 걸어맞춤되어 슬라이더(26)가 압입된 상태(저속 전환 위치)로 로크한다.

상기와 같은 저속 회전 상태일 때에, 부하가 가벼워지면, 부하가 가벼워진 만큼 부하 스프링(24, 25)이 복원하고, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230) 사이에 역방향의 상대 회전이 생긴다. 이것에 의해, 슬라이더 핀(27)이 캠부(230j)의 경사 부분에 다시 맞닿는 상태가 되고, 슬라이더 핀(27)이 슬라이더(26)로부터 돌출된 상태가 되어도, 로크 핀(32)은 슬라이더(26)를 로크하여 끌려들어간 상태(저속 전환 위치)로 유지하고 있다. 이 때문에, 유성 톱니바퀴 기구(13)는 저속 회전을 출력하는 상태를 유지하게 된다.

더욱 부하가 가벼워져, 고속 전환 부하 이하가 되면, 부하 스프링(24, 25)은 거의 초기 상태로 복원한다. 이 때문에, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230) 사이의 상대 회전도 커지고, 로크 해제 홈(230f)의 해제 벽(230h)이 로크 핀(32)의 선단을 눌러 슬라이더(26)의 로크 핀 걸어맞춤부(26d)와의 걸어맞춤을 해제시킨다. 이 때에 슬라이더(26)는 캠부(230j)의 대직경 부분에 대면하는 위치에 이르고, 슬라이더 스프링(28)에 의해 직경 방향 외측(고속 전환 위치)으로 압출된다. 이것에 의해, 걸어맞춤 발톱(35)은 그 타단이 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)에 의해 눌려, 선단의 발톱부(35a)가 클러치 링(36)의 클러치 홈(36a)으로부터 벗어나 걸어맞춤 해제된다. 동시에, 슬라이더(26)의 걸어맞춤단(26a)은 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)의 내측 오목부(221b)에 끼워진다. 그 결과, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)는 클러치 링(36)으로부터 해방됨과 아울러 플래니터리 캐리어(15)에 연결되고, 내측 톱니 구비 링 기어(19)는 플래니터리 기어(17, 18)나 플래니터리 캐리어(16) 등이 함께 회전하는 상태가 된다. 이것에 의해, 유성 톱니바퀴 기구(13)는 감속 기능을 하지 않고, 전체가 일체 상태가 되어 고속 회전을 출력하는 상태로 전환된다.

이 때에 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)에는 원주 상에 복수의 내측 오목부(221b)가 설치되어 있으므로, 슬라이더(26)가 로크 핀(32)으로부터 해제되면, 즉시 내측 오목부(221b)에 끼워맞춰지고, 저속 상태로부터 고속 상태로 즉시 전환할 수 있다.

상기 서술한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 부하 감지 기구(22)를 기어 커버(12)의 안에 배치하고 있지만, 각 기구의 구성을 거의 바꾸지 않고, 동일한 작용 효과를 나타내는 장치로 할 수 있다.

도 18은 실시예 1과 마찬가지로, 유성 톱니바퀴 기구(13) 이외에 또 하나의 감속 기구를 설치한 변경예를 나타내는 단면도이다. 본 변경예에서는, 부하 출력 이음매(260)와 로드 시브(4) 사이에 감속용 톱니바퀴를 설치하고 있다. 본 변경예에 있어서의 부하 출력 이음매(260)의 연결부(260b)에는 그 외주에 톱니가 형성되어 있고, 여기에 감속 기어(50, 51)가 맞물려 있다. 이 감속 기어(50, 51)에는 동일 축 일체로 피니언 기어(50a, 51a)가 설치되어 있고, 이 피니언 기어(50a, 51a)가 로드 시브(4)의 단부에 상대 회전 불가능하게 설치된 로드 기어(4a)에 맞물려 있다. 이와 같이, 부하 출력 이음매(260)와 로드 시브(4) 사이에 연결부(260b), 감속 기어(50, 51), 피니언 기어(50a, 51a) 및 로드 기어(4a)를 개재시킴으로써, 부하 출력 이음매(260)의 회전을 감속하여 토크를 증강할 수 있고, 부하 감지 변속 장치(11)의 구조를 변경하지 않고, 보다 용량이 큰 권상기에도 응용할 수 있다. 또한, 감속 기어(50, 51)는 그 회전축이 프레임(2)과 외축 링(239)에 의해 지지되어 있다.

도 19는 본 발명의 실시예 3에 따른 부하 감지 변속 장치를 나타내는 단면도이다. 본 실시예는 상기 서술한 실시예 2와 마찬가지의 구성으로 이루어지고, 유성 톱니바퀴 기구(13)와 부하 감지 기구(22) 등과의 연결을 일부 변경한 것으로 되어 있다. 즉, 본 실시예에서는, 피니언 샤프트(6)의 선단을 연장하여 유성 톱니바퀴 기구(13)의 선 기어(14)의 도면 중 좌측에 돌출시키고, 그 선단에 일체로 회전하도록 이음매(361)를 부착하고 있다. 이 이음매(361)의 단부에는 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)가 부착되어 있다. 이것에 의해, 실시예 2에서는 유성 톱니바퀴 기구(13)의 플래니터리 캐리어(15)가 이음매(261)를 통하여 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)에 연결되어 있었지만, 본 실시예에서는 유성 톱니바퀴 기구(13)의 선 기어(14)와 일체로 회전하는 피니언 샤프트(6)가 이음매(361)를 통하여 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)에 연결된다.

상기와 같은 변경을 더한 실시예 3에서는, 부하가 없거나 경부하에서 고속 회전하는 경우, 부하 감지 기구(22)의 슬라이더(26)는 상기 서술한 바와 같이 바깥쪽으로 돌출된 상태에 있고, 이것에 의해 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)가 슬라이더(26)를 통하여 연결되어 있다. 이 때에 걸어맞춤 발톱(35)은 클러치 링(36)으로부터 떨어져 걸어맞춤 해제되어 있다. 이 때문에, 이음매(361), 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221), 슬라이더(26), 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223) 및 캠 구비 플레이트(230)를 통하여, 선 기어(14)와 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 연결되어, 일체가 되어 회전하고, 그 회전이 고속 회전으로서 플래니터리 캐리어(16) 및 부하 출력 이음매(260)로부터 출력된다.

또, 로드 시브(4)에 부하가 걸리면, 유성 톱니바퀴 기구(13)의 플래니터리 캐리어(16)와 내측 톱니 구비 링 기어(19)가 회전한다. 이 때에 피니언 샤프트(6)는 권상기(1)에 의해 회전이 멈춰져 있고, 선 기어(14)와 내측 톱니 구비 링 기어(19) 사이에 상대 회전이 생기게 된다. 이 상대 회전에 의해, 선 기어(14)와 내측 톱니 구비 링 기어(19)에 각각 연결되어 있는 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230) 사이에 상대 회전이 생기고, 그 사이에 설치된 부하 스프링(24, 25)이 수축하게 된다. 그리고, 부하가 저속 전환 부하가 되면, 슬라이더(26)가 상기 서술한 바와 같이 안쪽으로 끌려들어간 상태가 되고, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)의 걸어맞춤이 해제되어, 걸어맞춤 발톱(35)이 클러치 링(36)에 걸어맞춤됨으로써 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 회전이 규제된다. 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 회전이 규제되면, 캠 구비 플레이트(230) 및 내측 톱니 구비 링 기어(19)의 회전이 규제되고, 유성 톱니바퀴 기구(13)의 감속 작용에 의해 플래니터리 캐리어(16)로부터 선 기어(14)와 동일 회전 방향으로 저속 회전으로서 회전을 출력한다.

또한, 상기 서술한 실시예 1, 2와 마찬가지로, 설정된 저속 전환 부하와 고속 전환 부하가 될 때까지 슬라이더(26)가 로크 핀(31, 32)에 의해 로크되어 상태를 유지하게 되고, 부하가 걸려 있는데도 갑자기 고속이 되거나, 고속과 저속의 전환이 반복되는 등의 불안정한 동작을 막아, 전환 동작을 안정적이고 또한 확실하게 할 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서도, 실시예 2에 있어서의 감속 기어(50, 51)를 마찬가지로 설치하여, 보다 용량이 큰 권상기에도 응용할 수 있다.

도 20은 본 발명의 실시예 4에 따른 부하 감지 변속 장치를 나타내는 단면도이다. 본 실시예에 있어서의 변속 기구는 상기 서술한 유성 톱니바퀴 기구보다 감속비를 크게 설정하는 것이 가능한 내접식 유성 톱니바퀴 기구 또는 사이클로 감속 기구로 이루어지는 톱니바퀴 기구(413)를 사용하고 있다. 이 내접식 유성 톱니바퀴 기구는 도 21에 나타내는 바와 같이 중앙의 편심한 크랭크(401)와, 크랭크(401)가 내접하는 유성 톱니바퀴(402)와, 유성 톱니바퀴(402)가 맞물리는 태양 내측 톱니바퀴(403)로 이루어지고, 사이클로 감속 기구는 도 22에 나타내는 바와 같이 중앙의 편심체(404)와, 편심체(404)가 내접하는 곡선판(405)과, 곡선판(405)에 설치된 원형상으로 늘어서는 복수의 구멍(405a) 내에 내접하는 내측핀(406)과, 곡선판(405)의 파형의 외주에 접하는 외측핀(407)과, 외측핀(407)을 지지하는 외측 링(408)으로 이루어진다. 이러한 내부 구조를 가지는 내접식 유성 톱니바퀴 기구 또는 사이클로 감속 기구로 이루어지는 톱니바퀴 기구(413)는 크랭크(401) 또는 편심체(404)로 이루어지는 중앙 회전 부재로서의 중앙 고속 크랭크(414)와, 유성 톱니바퀴(402) 또는 내측핀(406)에 의해 구동되는 내측 회전 부재로서의 내측 저속 캐리어(415)와, 태양 내측 톱니바퀴(403) 또는 외측핀(407)에 의해 구동되는 외측 회전 부재로서의 외측 저속 링(419)을 가지고 있다.

본 실시예에서는 피니언 샤프트(6)의 선단을 연장하여 톱니바퀴 기구(413)의 중앙 고속 크랭크(414)의 도면 중 좌측으로 돌출시키고, 그 선단에 일체로 회전하도록 실시예 3과 마찬가지의 이음매(361)를 부착하고 있다. 이 이음매(361)의 단부에는 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)가 부착되어 있다. 이것에 의해, 본 실시예에서는 톱니바퀴 기구(413)의 중앙 고속 크랭크(414)와 일체로 회전하는 피니언 샤프트(6)가 이음매(361)를 통하여 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)에 연결된다. 또, 톱니바퀴 기구(413)의 내측 저속 캐리어(415)는 그 볼록부(415a)가 대면하는 캠 구비 플레이트(230)의 오목부(230m)에 끼워맞춰짐으로써 연결되어 있다. 또한, 외측 저속 링(419)은 볼트(462, 463)에 의해 부하 출력 이음매(460)에 부착되고, 그 부하 출력 이음매(460)의 중앙에 있는 연결부(460b)가 로드 시브(4)에 일체 회전하도록 부착되어 있다.

상기와 같은 변경을 더한 실시예 4에서는, 부하가 없거나 경부하에서 고속 회전하는 경우, 부하 감지 기구(22)의 슬라이더(26)는 상기 서술한 바와 같이 바깥쪽으로 돌출된 상태에 있고, 이것에 의해 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)가 슬라이더(26)를 통하여 연결되어 있다. 이 때에 걸어맞춤 발톱(35)은 클러치 링(36)으로부터 떨어져, 걸어맞춤 해제되어 있다. 이 때문에, 이음매(361), 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221), 슬라이더(26), 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223) 및 캠 구비 플레이트(230)를 통하여, 피니언 샤프트(6)(중앙 고속 크랭크(414))와 내측 저속 캐리어(415)가 연결되고, 외측 저속 링(419)과 일체가 되어 회전하고, 그 회전이 고속 회전으로서 외측 저속 링(419)으로부터 부하 출력 이음매(460)를 통하여 출력된다.

또, 로드 시브(4)에 부하가 걸리면, 톱니바퀴 기구(413)의 외측 저속 링(419)과 내측 저속 캐리어(415)가 회전한다. 이 때에 피니언 샤프트(6)(중앙 고속 크랭크(414))는 권상기(1)에 의해 회전이 멈추어져 있고, 중앙 고속 크랭크(414)와 내측 저속 캐리어(415) 사이에 상대 회전이 생기게 된다. 이 상대 회전에 의해, 중앙 고속 크랭크(414)와 내측 저속 캐리어(415)에 각각 연결되어 있는 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230) 사이에 상대 회전이 생기고, 그 사이에 설치된 부하 스프링(24, 25)이 수축하게 된다. 그리고, 부하가 저속 전환 부하가 되면, 슬라이더(26)가 상기 서술한 바와 같이 내부에 끌려들어간 상태가 되고, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)의 걸어맞춤이 해제되고, 걸어맞춤 발톱(35)이 클러치 링(36)에 걸어맞춤됨으로써 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 회전이 규제된다. 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 회전이 규제되면, 캠 구비 플레이트(230) 및 내측 저속 캐리어(415)의 회전이 규제되고, 톱니바퀴 기구(413)의 감속 작용에 의해 외측 저속 링(419)으로부터 중앙 고속 크랭크(414)와 동일 방향에서 저속 회전으로서 회전을 출력한다.

또한, 상기 서술한 실시예 1, 2, 3과 마찬가지로, 설정된 저속 전환 부하와 고속 전환 부하가 될 때까지 슬라이더(26)가 로크 핀(31, 32)에 의해 로크되어 상태를 유지하게 되고, 부하가 걸려 있는데도 갑자기 고속이 되거나, 고속과 저속의 전환이 반복되는 등의 불안정한 동작을 막아, 전환 동작을 안정적이고 또한 확실하게 할 수 있다.

도 23은 본 발명의 실시예 5에 따른 부하 감지 변속 장치를 나타내는 단면도, 도 24는 그 A-A 방향에서 본 작용도이다. 본 실시예는 상기 서술한 실시예 4와 거의 동일한 구성으로 이루어지고, 톱니바퀴 기구(413)와 부하 감지 기구(22) 등의 연결을 일부 변경한 것으로 되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 처음에 톱니바퀴 기구(413)에 대한 부하 감지 기구(22)의 방향을 반대로 함과 아울러 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)를 톱니바퀴 기구(413)와 부하 감지 기구(22) 사이에 배치하고 있다. 이러한 배치로 한 다음, 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)와 외측 저속 링(419)을 볼트(562, 563)로 결합하고, 내측 저속 캐리어(415)의 볼록부(415a)와 이음매(561)의 구멍(561a)을 끼워맞춤으로써 각각 연결되어 있다. 이 이음매(561)의 샤프트부(561b)는 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221) 및 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)를 관통하여 그 선단에 캠 구비 플레이트(230)가 부착되어 있다. 이것에 의해, 실시예 4에서는 톱니바퀴 기구(413)의 중앙 고속 크랭크(414)가 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)에 연결되고 또한 내측 저속 캐리어(415)가 캠 구비 플레이트(230)에 연결되어 있었지만, 본 실시예에서는 톱니바퀴 기구(413)의 외측 저속 링(419)이 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)에 연결되고 또한 내측 저속 캐리어(415)가 이음매(561)를 통하여 캠 구비 플레이트(230)에 연결되게 된다.

상기와 같은 변경을 더한 실시예 5에서는, 부하가 없거나 경부하에서 고속 회전하는 경우, 부하 감지 기구(22)의 슬라이더(26)는 상기 서술한 바와 같이 바깥쪽으로 돌출된 상태에 있고, 이것에 의해 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)가 슬라이더(26)를 통하여 연결되어 있다. 이 때에 걸어맞춤 발톱(35)은 클러치 링(36)으로부터 떨어져, 걸어맞춤 해제되어 있다. 이 때문에, 이음매(561), 캠 구비 플레이트(230), 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223), 슬라이더(26) 및 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)를 통하여, 내측 저속 캐리어(415)와 외측 저속 링(419)이 연결되고, 중앙 고속 크랭크(414)와 일체가 되어 회전하고, 그 회전이 고속 회전으로서 외측 저속 링(419)으로부터 부하 출력 이음매(460)를 통하여 출력된다.

또, 로드 시브(4)에 부하가 걸리면, 톱니바퀴 기구(413)의 외측 저속 링(419)과 내측 저속 캐리어(415)가 회전한다. 이 때에 외측 저속 링(419)과 내측 저속 캐리어(415) 사이에 상대 회전이 생기고, 이 상대 회전에 의해, 내측 저속 캐리어(415)와 외측 저속 링(419)에 각각 연결되어 있는 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 캠 구비 플레이트(230) 사이에 상대 회전이 생기고, 그 사이에 설치된 부하 스프링(24, 25)이 수축하게 된다. 그리고, 부하가 저속 전환 부하가 되면, 슬라이더(26)가 상기 서술한 바와 같이 안쪽으로 끌려들어간 상태가 되고, 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)와 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)의 걸어맞춤이 해제되고, 걸어맞춤 발톱(35)이 클러치 링(36)에 걸어맞춤됨으로써 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 회전이 규제된다. 걸어맞춤 발톱 구비 플레이트(223)의 회전이 규제되면, 캠 구비 플레이트(230) 및 내측 저속 캐리어(415)의 회전이 규제되고, 톱니바퀴 기구(413)의 감속 작용에 의해 외측 저속 링(419)으로부터 중앙 고속 크랭크(414)와 동일 회전 방향으로 저속 회전으로서 회전을 출력한다.

또한, 상기 서술한 실시예 1, 2, 3, 4와 마찬가지로, 설정된 저속 전환 부하와 고속 전환 부하가 될 때까지 슬라이더(26)가 로크 핀(31, 32)에 의해 로크되어 상태를 유지하게 되고, 부하가 걸려 있는데도 갑자기 고속이 되거나, 고속과 저속의 전환이 반복되는 등의 불안정한 동작을 막아, 전환 동작을 안정적이고 또한 확실하게 할 수 있다.

또, 도 25에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 있어서도, 실시예 2에 있어서의 감속 기어(50, 51)를 마찬가지로 설치하여, 보다 용량이 큰 권상기에도 응용할 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에 있어서는, 핀 스프링(29)에 의해 가압된 슬라이더 핀(27)을 사용하고 있지만, 이 슬라이더 핀(27) 및 핀 스프링(29) 대신에 판 스프링을 탄성 부재로서 사용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 상기 탄성 부재는 슬라이더(26)에 설치하지 않고 캠 구비 플레이트(30 또는 230)의 캠부에 설치함으로써 상기와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

또, 상기 각 실시예에 있어서, 슬라이더(26)가 고속 위치와 저속 위치 사이의 전환을 더욱 원활하게 하기 위해서 걸어맞춤 발톱 구비 링(21) 또는 걸어맞춤홈 구비 플레이트(221)의 내측 오목부(21b 또는 221b)의 양 측벽이 도 4, 도 17 또는 도 24에 나타내는 바와 같이 반경 방향에 대하여 각도를 두는 것, 특히 부하가 있을 때에 슬라이더(26)의 걸어맞춤부(26a)에 접하는 측(도 4의 21b의 우측, 도 17의 221b의 좌측, 도 24의 221b의 우측)에 의해 큰 각도(약10도 내지 45도)를 두는 것이 바람직하다. 이것은 단순히 내측 오목부(21b, 221b)의 개구 부분을 넓혀, 슬라이더(26)의 입출을 용이하게 할 뿐만아니라, 안전성을 확보하기 위해서도 두는 것이 바람직하다. 즉, 어떠한 장애, 예를 들면 핀 스프링(29)이 고장나, 캠 구비 플레이트(30 또는 230)의 캠부에 의해 슬라이더(26)에 직경 방향 내측으로 이동하는 힘이 부여되지 않거나 함으로써, 슬라이더(26)가 직경 방향 내측으로 이동하지 않는다는 문제가 생겼다고 해도, 부하가 있을 때에 내측 오목부(21b, 221b)의 슬라이더(26)에 접하는 측의 측벽을 크게 경사지게 함으로써, 이 측벽에서 슬라이더(26)를 압출하여 벗어나게 함으로써, 강제적으로 고속으로부터 저속으로 전환하여 안전성을 확보할 수 있다.

상기 각 실시예에 있어서의 부하 감지 변속 장치(11)는 권상기(1)에 부착되어 있지만, 부하에 따라 자동적으로 변속하는 것이 필요한 것이면 어떠한 것에라도 응용 가능하다. 예를 들면 자전거의 차축에 부착함으로써, 언덕길에서 부하가 커지면 저속 회전으로 회전 토크를 증대시키고, 평탄한 길이 되면 고속 회전으로 전환하는 것이 가능해진다.

1…권상기
2, 3…프레임
4…로드 시브
4a…로드 기어
6…피니언 샤프트
7…핸드 휠
8…래치 발톱
9…래치 기어
10a, 10b…브레이크 라이닝
10…브레이크 받이
11…부하 감지 변속 장치
12…기어 커버
13…유성 톱니바퀴 기구
14…선 기어
15, 16…플래니터리 캐리어
16a…볼록부
17, 18…플래니터리 기어
19…내측 톱니 구비 링 기어
20…볼트
21a, 21c…구멍
21b, 221b…내측 오목부
21…걸어맞춤 발톱 구비 링
22…부하 감지 기구
23…슬라이더 구비 플레이트
23a, 23b, 223a, 223b…부하 스프링 홈
23c, 23d, 223c, 223d…스토퍼 홈
23e, 223e…슬라이더 홈
23f, 23g, 223f, 223g…로크 핀 홈
23h…오목부
23i…보스
24, 25…부하 스프링
26…슬라이더
26a…걸어맞춤단
26b…핀 부착 구멍
26c, 26d…로크 핀 걸어맞춤부
27…슬라이더 핀
28…슬라이더 스프링
29…핀 스프링
30, 230…캠 구비 플레이트
30a…구멍
30b, 30c, 230b, 230c…부하 스프링 압압부
30d, 30e, 230d, 230e…스토퍼
30f, 230f…로크 해제 홈
30g, 30h, 230g, 230h…해제 벽
30i, 230i…외측 가장자리부
30j, 230j…캠부
30k…연결부
31, 32…로크 핀
33, 34…로크 핀 스프링
35…걸어맞춤 발톱
35a…발톱부
36…클러치 링
36a…클러치 홈
37…발톱 스프링
38…외축 링
39…내축 링
40, 41, 240, 241…볼트
50, 51…감속 기어
50a, 51a…피니언 기어
221…걸어맞춤홈 구비 플레이트
223…걸어맞춤 발톱 구비 플레이트
223x…소직경부
223y…대직경부
223j…슬릿부
223k…걸어맞춤 발톱용 홈
223m…구멍
238, 239…외축 링
260, 460…부하 출력 이음매
260a, 561a…구멍
260b, 460b…연결부
261, 361, 561…이음매
261a…구멍
261b, 361b, 561b…샤프트부
262, 263, 462, 463, 562, 563…볼트
264, 265…베어링
401…크랭크
402…유성 톱니바퀴
403…태양 내측 톱니바퀴
404…편심체
405…곡선판
405a…구멍
406…내측핀
407…외측핀
408…외측 링
413…내접식 유성 톱니바퀴 기구 또는 사이클로 감속 기구로 이루어지는 톱니바퀴 기구
414…중앙 고속 크랭크
415…내측 저속 캐리어
419…외측 저속 링

Claims

외부 회전을 입력하고 부하의 고저에 따라서 저속 또는 고속으로 전환하여 회전 출력하는 부하 감지 변속 장치로서,
외부 회전을 입력하고 감속하여 저속 회전으로서 전달하거나 또는 외부 회전을 그대로 고속 회전으로서 전달하는 변속 기구와,
이 변속 기구의 회전 출력측의 부하의 고저를 감지하는 부하 감지 기구와,
이 부하 감지 기구에 의해 구동되고, 상기 변속 기구에 걸어맞춤하거나 또는 변속 기구와의 걸어맞춤을 해제함으로써 변속 기구의 출력 회전을 저속 상태 또는 고속 상태로 전환하는 전환 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 변속 기구는 서로 상대 회전 가능한, 외부 회전을 입력하는 중앙 회전 부재와, 이 중앙 회전 부재의 회전을 변속하는 내측 회전 부재와 외측 회전 부재를 구비하고,
상기 전환 기구와 연동하고,
상기 외측 회전 부재 및 내측 회전 부재의 일방을 회전 규제하면, 상기 외측 회전 부재 및 내측 회전 부재의 타방으로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재보다 저속 회전을 출력하고, 또 상기 외측 회전 부재 및 내측 회전 부재의 일방의 회전 규제를 해제하면, 상기 외측 회전 부재 및 내측 회전 부재의 타방으로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 속도로 고속 회전을 출력하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 전환 기구는,
상기 변속 기구의 외측 회전 부재 또는 내측 회전 부재의 회전 규제와 그 회전 규제의 해제를 전환하는 회전 규제 전환 기구와,
상기 회전 규제 해제시에 상기 외측 회전 부재와 내측 회전 부재, 상기 외측 회전 부재와 중앙 회전 부재, 및 상기 내측 회전 부재와 중앙 회전 부재의 어느 하나의 조합을, 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하여 서로 상대 회전 불가능한 상태로 전환함과 아울러 상기 회전 규제시에 연결 해제하여 서로 상대 회전 가능한 상태로 전환하는 연결 전환 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 부하 감지 기구는 고속으로부터 저속으로 전환될 때의 저속 전환 부하를 감지하여 상기 전환 기구를 고속 상태로부터 저속 상태로 전환할 때에 미리 설정한 부하 변동 범위의 상한을 부하가 넘을 때까지 고속 상태로 유지하고, 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 고속 전환 부하를 감지하여 상기 전환 기구를 저속 상태로부터 고속 상태로 전환할 때에 상기 부하 변동 범위의 하한보다 부하가 내려갈 때까지 저속 상태를 유지하는 유지 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 부하 감지 기구는,
상기 전환 기구를 전환하는 슬라이더와,
일정 범위 내에서 상대 회전 가능한 상태로 병설됨과 아울러, 상기 변속 기구에 의해 일방 또는 양방이 구동되고 또한 외부 부하에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재와,
이 한 쌍의 플레이트 부재 사이에 설치되고 플레이트 부재의 상대 회전에 의해 변형하는 부하 탄성 부재와,
고속으로부터 저속으로 전환될 때의 저속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재를 변형시켜 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 상대 회전하면 상기 슬라이더를 저속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하고, 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 고속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재가 복원하여 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 역방향으로 상대 회전하면 상기 슬라이더를 고속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하는 캠 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 부하 감지 기구는 상기 슬라이더의 위치를 유지하는 유지 기구를 구비하고,
이 유지 기구는,
상기 한 쌍의 플레이트 부재의 일방에 상기 슬라이더와 함께 설치되고, 상기 슬라이더가 저속 전환 위치 또는 고속 전환 위치에 이르면 상기 슬라이더에 걸어맞춤되어 로크하는 로크 기구와,
상기 한 쌍의 플레이트 부재의 타방에 설치되고, 상기 캠 기구에 의해 상기 슬라이더가 저속 전환 위치 또는 고속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되고 또한 미리 설정한 부하 변동 범위의 상한을 넘거나 또는 하한보다 내려가면 상기 로크 기구의 로크를 해제하여 슬라이더를 저속 전환 위치 또는 고속 전환 위치로 이동시키는 로크 해제 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 슬라이더 및 상기 캠 기구의 일방은 상기 슬라이더 및 상기 캠 기구의 타방에 접촉하는 탄성 부재를 가지고, 이 탄성 부재에 의해 상기 슬라이더에 직경 방향으로 이동 가능한 힘을 주면서 상기 유지 기구에 의한 상기 슬라이더의 유지를 상기 미리 설정한 부하 변동 범위 내에서 유지 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 전환 기구는 상기 슬라이더에 대향하여, 이 슬라이더가 끼워지고 빠지는 내측 오목부를 가지고, 이 내측 오목부의 측벽은 부하가 있을 때에 상기 슬라이더에 접하는 쪽의 측벽이 타방의 측벽보다 크게 경사져 있는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 변속 기구는 서로 상대 회전 가능한, 외부 회전을 입력하는 중앙 회전 부재와, 이 중앙 회전 부재의 회전을 변속하는 내측 회전 부재 및 외측 회전 부재를 구비하고, 상기 외측 회전 부재를 회전 규제하면 상기 내측 회전 부재로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재보다 저속 회전을 출력하고, 또 상기 회전 규제를 해제하면 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 속도로 고속 회전을 출력하고,
상기 부하 감지 기구는 일정 범위 내에서 상대 회전 가능한 상태로 병설됨과 아울러 상기 변속 기구의 내측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 외부 부하가 타방에 걸리면 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재와, 이 한 쌍의 플레이트 부재 사이에 설치되고 일방의 플레이트 부재의 회전을 타방의 회전 부재에 전달함과 아울러 상기 한 쌍의 플레이트 부재의 상대 회전에 의해 변형하는 부하 탄성 부재와, 상기 한 쌍의 플레이트 부재의 일방에 설치되고 직경 방향으로 이동 가능한 슬라이더와, 상기 슬라이더 구비 플레이트 부재의 대향 플레이트에 설치되고, 고속으로부터 저속으로 전환될 때의 저속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재를 변형시키면서 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 상대 회전하면 상기 슬라이더를 저속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하고, 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 고속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재가 복원하여 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 역방향으로 상대 회전하면 상기 슬라이더를 고속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하는 캠 기구를 구비하고,
상기 전환 기구는 상기 슬라이더가 저속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재를 회전 규제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재의 연결을 해제하고, 상기 슬라이더가 고속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재의 회전 규제를 해제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재를 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 변속 기구는 서로 상대 회전 가능한, 외부 회전을 입력하는 중앙 회전 부재와, 이 중앙 회전 부재의 회전을 변속하는 내측 회전 부재 및 외측 회전 부재를 구비하고, 상기 외측 회전 부재를 회전 규제하면 상기 내측 회전 부재로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재보다 저속 회전을 출력하고, 또 상기 회전 규제를 해제하면 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 속도로 고속 회전을 출력하고,
상기 부하 감지 기구는 일정 범위 내에서 상대 회전 가능한 상태로 병설됨과 아울러 상기 변속 기구의 외측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 상기 변속 기구의 내측 회전 부재에 타방이 연결 또는 연결 해제되고, 외부 부하에 의해 발생하는 상기 외측 회전 부재와 내측 회전 부재의 상대 회전에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재와, 이 한 쌍의 플레이트 부재 사이에 설치되어 이 한 쌍의 플레이트 부재의 상대 회전에 의해 변형하는 부하 탄성 부재와, 상기 외측 회전 부재에 의해 회전 구동되는 플레이트 부재의 대향 플레이트에 설치되고 직경 방향으로 이동 가능한 슬라이더와, 상기 외측 회전 부재에 의해 회전 구동되는 플레이트 부재에 설치되고, 고속으로부터 저속으로 전환될 때의 저속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재를 변형시키면서 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 상대 회전하면 상기 슬라이더를 저속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하고, 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 고속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재가 복원하여 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 역방향으로 상대 회전하면 상기 슬라이더를 고속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하는 캠 기구를 구비하고,
상기 전환 기구는 상기 슬라이더가 저속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재를 회전 규제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재의 연결을 해제하고, 상기 슬라이더가 고속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재의 회전 규제를 해제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재를 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 변속 기구는 서로 상대 회전 가능한, 외부 회전을 입력하는 중앙 회전 부재와, 이 중앙 회전 부재의 회전을 변속하는 내측 회전 부재 및 외측 회전 부재를 구비하고, 상기 외측 회전 부재를 회전 규제하면 상기 내측 회전 부재로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재보다 저속 회전을 출력하고, 또 상기 회전 규제를 해제하면 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 속도로 고속 회전을 출력하고,
상기 부하 감지 기구는 일정 범위 내에서 상대 회전 가능한 상태로 병설됨과 아울러 상기 변속 기구의 외측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 상기 변속 기구의 중앙 회전 부재에 타방이 연결 또는 연결 해제되고, 외부 부하에 의해 발생하는 상기 외측 회전 부재와 중앙 회전 부재의 상대 회전에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재와, 이 한 쌍의 플레이트 부재 사이에 설치되고 이 한 쌍의 플레이트 부재의 상대 회전에 의해 변형하는 부하 탄성 부재와, 상기 외측 회전 부재에 의해 회전 구동되는 플레이트 부재의 대향 플레이트에 설치되고 직경 방향으로 이동 가능한 슬라이더와, 상기 외측 회전 부재에 의해 회전 구동되는 플레이트 부재에 설치되고, 고속으로부터 저속으로 전환될 때의 저속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재를 변형시키면서 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 상대 회전하면 상기 슬라이더를 저속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하고, 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 고속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재가 복원하여 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 역방향으로 상대 회전하면 상기 슬라이더를 고속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하는 캠 기구를 구비하고,
상기 전환 기구는 상기 슬라이더가 저속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재를 회전 규제함과 아울러 상기 중앙 회전 부재와 외측 회전 부재의 연결을 해제하고, 상기 슬라이더가 고속 전환 위치로 이동하면 상기 외측 회전 부재의 회전 규제를 해제함과 아울러 상기 중앙 회전 부재와 외측 회전 부재를 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 변속 기구는 서로 상대 회전 가능한, 외부 회전을 입력하는 중앙 회전 부재와, 이 중앙 회전 부재의 회전을 변속하는 내측 회전 부재 및 외측 회전 부재를 구비하고, 상기 내측 회전 부재를 회전 규제하면 상기 외측 회전 부재로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재보다 저속 회전을 출력하고, 또 상기 회전 규제를 해제하면 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 속도로 고속 회전을 출력하고,
상기 부하 감지 기구는 일정 범위 내에서 상대 회전 가능한 상태로 병설됨과 아울러 상기 변속 기구의 내측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 상기 변속 기구의 중앙 회전 부재에 타방이 연결 또는 연결 해제되고, 외부 부하에 의해 발생하는 상기 내측 회전 부재와 중앙 회전 부재의 상대 회전에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재와, 이 한 쌍의 플레이트 부재 사이에 설치되고 이 한 쌍의 플레이트 부재의 상대 회전에 의해 변형하는 부하 탄성 부재와, 상기 내측 회전 부재에 의해 회전 구동되는 플레이트 부재의 대향 플레이트에 설치되고 직경 방향으로 이동 가능한 슬라이더와, 상기 내측 회전 부재에 의해 회전 구동되는 플레이트 부재에 설치되고, 고속으로부터 저속으로 전환될 때의 저속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재를 변형시키면서 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 상대 회전하면 상기 슬라이더를 저속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하고, 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 고속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재가 복원하여 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 역방향으로 상대 회전하면 상기 슬라이더를 고속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하는 캠 기구를 구비하고,
상기 전환 기구는 상기 슬라이더가 저속 전환 위치로 이동하면 상기 내측 회전 부재를 회전 규제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 중앙 회전 부재의 연결을 해제하고, 상기 슬라이더가 고속 전환 위치로 이동하면 상기 내측 회전 부재의 회전 규제를 해제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 중앙 회전 부재를 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 변속 기구는 서로 상대 회전 가능한, 외부 회전을 입력하는 중앙 회전 부재와, 이 중앙 회전 부재의 회전을 변속하는 내측 회전 부재 및 외측 회전 부재를 구비하고, 상기 내측 회전 부재를 회전 규제하면 상기 외측 회전 부재로부터 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재보다 저속 회전을 출력하고, 또 상기 회전 규제를 해제하면 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 방향으로 또한 상기 중앙 회전 부재와 동일한 회전 속도로 고속 회전을 출력하고,
상기 부하 감지 기구는 일정 범위 내에서 상대 회전 가능한 상태로 병설됨과 아울러 상기 변속 기구의 내측 회전 부재의 회전에 의해 일방이 구동되고 또한 상기 변속 기구의 외측 회전 부재에 타방이 연결 또는 연결 해제되고, 외부 부하에 의해 발생하는 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재의 상대 회전에 의해 상대 회전하는 한 쌍의 플레이트 부재와, 이 한 쌍의 플레이트 부재 사이에 설치되고 이 한 쌍의 플레이트 부재의 상대 회전에 의해 변형하는 부하 탄성 부재와, 상기 내측 회전 부재에 의해 회전 구동되는 플레이트 부재의 대향 플레이트에 설치되고 직경 방향으로 이동 가능한 슬라이더와, 상기 내측 회전 부재에 의해 회전 구동되는 플레이트 부재에 설치되고, 고속으로부터 저속으로 전환될 때의 저속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재를 변형시키면서 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 상대 회전하면 상기 슬라이더를 저속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하고, 저속으로부터 고속으로 전환될 때의 고속 전환 부하에 의해 상기 부하 탄성 부재가 복원하여 상기 한 쌍의 플레이트 부재가 역방향으로 상대 회전하면 상기 슬라이더를 고속 전환 위치로 이동 가능한 상태가 되게 하는 캠 기구를 구비하고,
상기 전환 기구는 상기 슬라이더가 저속 전환 위치로 이동하면 상기 내측 회전 부재를 회전 규제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재의 연결을 해제하고, 상기 슬라이더가 고속 전환 위치로 이동하면 상기 내측 회전 부재의 회전 규제를 해제함과 아울러 상기 내측 회전 부재와 외측 회전 부재를 상기 부하 감지 기구를 통하여 연결하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치.
핸드 체인의 조작에 의해 회전하는 핸드 휠과,
짐을 매단 로드 체인의 상승 하강을 행하는 로드 시브와,
상기 핸드 휠의 회전이 전달되고, 그 회전을 감속하여 저속 회전으로서 전달하거나 또는 그대로 고속 회전으로서 전달하는 변속 기구와,
이 변속 기구의 회전 출력에 의해 상기 로드 시브에 걸리는 부하의 고저를 감지하는 부하 감지 기구와,
이 부하 감지 기구에 의해 구동되고, 상기 변속 기구에 걸어맞춤하거나 또는 변속 기구와의 걸어맞춤을 해제함으로써 변속 기구의 출력 회전을 저속 상태 또는 고속 상태로 전환하는 전환 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기.
제 14 항에 있어서, 상기 로드 시브와 상기 변속 기구 사이에 감속용 톱니바퀴를 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 부하 감지 변속 장치를 구비한 권상기.