JP2016037978A

JP2016037978A - 遊星歯車式変速機

Info

Publication number: JP2016037978A
Application number: JP2014159614A
Authority: JP
Inventors: 伸人安田; Nobuhito Yasuta; 拓松尾; Taku Matsuo
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2016-03-22
Also published as: WO2016021293A1

Abstract

【課題】後進の速度段を複数有する遊星歯車式変速機を提供する。【解決手段】第１サンギア１１は入力軸７と、第１キャリア１４は第１中間軸８１と、第２サンギア２１は第１中間軸と、第２キャリア２４は第１リングギア１３と、第３リングギア３３は第１中間軸８１と、第３キャリア３４は第２中間軸８２と、第４サンギア４１は第３サンギア３１と、第４リングギア４３は第２中間軸８２と一体的に回転する。第４キャリア４４は動力を出力する。第１クラッチ５１は入力軸７と第２中間軸８２とを連結する。第２クラッチ５２は入力軸７と第１中間軸８１とを連結する。第３クラッチ５３は第２リングギア２３と第３キャリア３４とを連結する。第１制動機構６１は第１キャリアの回転を、第２制動機構６２は第１リングギア１３の回転を、第３制動機構６３は第２リングギア２３の回転を、第４制動機構４は、第３サンギアの回転を制動する。【選択図】図１

Description

本発明は、遊星歯車式変速機に関するものである。

ダンプトラックなどの建設車両は、複数の遊星歯車機構を有する遊星歯車式変速機を備えている。遊星歯車式変速機は、各遊星歯車機構を適宜組み合わせて使用することによって、所望の減速比を得ることができる。例えば、特許文献１に開示された遊星歯車式変速機は、前進９段、後進１段の速度段を有している。

特公平６−７８７７８号公報

上述した遊星歯車式変速機は、後進の速度段が１段だけであった。しかしながら、燃費の向上、又は走行性能の向上などのために、後進の速度段の増加が要望されている。

本発明の課題は、後進の速度段を複数有する遊星歯車式変速機を提供することにある。

本発明の第１側面に係る遊星歯車式変速機は、入力軸、第１中間軸、第２中間軸、第１遊星歯車機構、第２遊星歯車機構、第３遊星歯車機構、第４遊星歯車機構、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１制動機構、第２制動機構、第３制動機構、及び第４制動機構を備える。入力軸は、回転軸を中心に回転するように構成されている。第１中間軸は、回転軸を中心に回転するように構成されている。第２中間軸は、回転軸を中心に回転するように構成されている。第１遊星歯車機構は、第１サンギア、第１プラネタリギア、第１リングギア、及び第１キャリアを有する。第１サンギアは、入力軸と一体的に回転するように構成されている。第１キャリアは、第１中間軸と一体的に回転するように構成されている。第２遊星歯車機構は、第２サンギア、第２プラネタリギア、第２リングギア、及び第２キャリアを有する。第２サンギアは、第１中間軸と一体的に回転するように構成されている。第２キャリアは、第１リングギアと一体的に回転するように構成されている。第３遊星歯車機構は、第３サンギア、第３プラネタリギア、第３リングギア、及び第３キャリアを有する。第３リングギアは、第１中間軸と一体的に回転するように構成されている。第３キャリアは、第２中間軸と一体的に回転するように構成されている。第４遊星歯車機構は、第４サンギア、第４プラネタリギア、第４リングギア、及び第４キャリアを有する。第４サンギアは、第３サンギアと一体的に回転するように構成されている。第４リングギアは、第２中間軸と一体的に回転するように構成されている。第４キャリアは、動力を出力するように構成されている。第１クラッチは、入力軸と第２中間軸とを連結するように構成されている。第２クラッチは、入力軸と第１中間軸とを連結するように構成されている。第３クラッチは、第２リングギアと第３キャリアとを連結するように構成されている。第１制動機構は、第１キャリアの回転を制動するように構成されている。第２制動機構は、第１リングギアの回転を制動するように構成されている。第３制動機構は、第２リングギアの回転を制動するように構成されている。第４制動機構は、第３サンギアの回転を制動するように構成されている。

本発明の第２側面に係る遊星歯車式変速機は、入力軸、第１中間軸、第１遊星歯車機構、第２遊星歯車機構、第３遊星歯車機構、第４遊星歯車機構、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１制動機構、第２制動機構、第３制動機構、及び第４制動機構を備える。入力軸は、回転軸を中心に回転するように構成されている。第１中間軸は、回転軸を中心に回転するように構成されている。第１遊星歯車機構は、第１サンギア、第１プラネタリギア、第１リングギア、及び第１キャリア、を有する。第２遊星歯車機構は、第２サンギア、第２プラネタリギア、第２リングギア、及び第２キャリア、を有する。第２サンギアは、入力軸と一体的に回転するように構成されている。第２リングギアは、第１キャリアと一体的に回転するように構成されている。第２キャリアは、第１サンギアと一体的に回転するように構成されている。第３遊星歯車機構は、第３サンギア、第３プラネタリギア、第３リングギア、及び第３キャリア、を有する。第３リングギアは、第２キャリアと一体的に回転するように構成されている。第３キャリアは、第１中間軸と一体的に回転するように構成されている。第４遊星歯車機構は、第４サンギア、第４プラネタリギア、第４リングギア、及び第４キャリア、を有する。第４サンギアは、第３サンギアと一体的に回転するように構成されている。第４リングギアは、第１中間軸と一体的に回転するように構成されている。第４キャリアは、動力を出力するように構成されている。第１クラッチとは、入力軸と第１中間軸とを連結するように構成されている。第２クラッチは、第１リングギアと第３リングギアとを連結するように構成されている。第３クラッチは、第１リングギアと第３キャリアとを連結するように構成されている。第１制動機構は、第１サンギアの回転を制動するように構成されている。第２制動機構は、第１キャリアの回転を制動するように構成されている。第３制動機構は、第１リングギアの回転を制動するように構成されている。第４制動機構は、第３サンギアの回転を制動するように構成されている。

好ましくは、入力軸は、中空状である。第１中間軸は、入力軸内に配置される。

好ましくは、入力軸及び前記第１中間軸は、中空状である。第１中間軸は、入力軸内に配置される。第２中間軸は、第１中間軸内に配置される。

好ましくは、遊星歯車式変速機は、第４キャリアと一体的に回転するように構成された出力軸をさらに備える。

好ましくは、第１遊星歯車機構、第２遊星歯車機構、第３遊星歯車機構、第４遊星歯車機構は、回転軸方向に沿って、この順に配置される。

好ましくは、遊星歯車式変速機は、各遊星歯車機構を収容するケーシングをさらに備える。回転軸の径方向において、第３クラッチとケーシングとの間にスペースが形成される。この構成によれば、第３クラッチが油圧式クラッチの場合に、第３クラッチへ油を送るための油圧回路を構成しやすい。

第３クラッチは、回転軸方向において、第３遊星歯車機構と第４遊星歯車機構との間に配置されていてもよい。また、第３クラッチは、回転軸方向において、第４遊星歯車機構よりも出力側に配置されていてもよい。

本発明によれば、後進の速度段を複数有する遊星歯車式変速機を提供することができる。

第１実施形態に係る遊星歯車式変速機の概略図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機の各速度段においてオン状態となるクラッチ又は制動機構を示す表。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第１速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第２速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第３速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第４速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第５速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第６速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第７速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第８速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第９速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が後進の第１速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が後進の第２速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機が後進の第３速の状態のときの動力の伝達を示す図。第１実施形態に係る遊星歯車式変速機の変形例を示す概略図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機の概略図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機の各速度段においてオン状態となるクラッチ又は制動機構を示す表。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第１速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第２速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第３速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第４速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第５速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第６速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第７速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第８速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が前進の第９速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が後進の第１速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が後進の第２速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機が後進の第３速の状態のときの動力の伝達を示す図。第２実施形態に係る遊星歯車式変速機の変形例を示す概略図。

以下、本発明に係る遊星歯車式変速機の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、回転軸方向とは、回転軸が延びる方向を示す。回転軸の径方向とは、回転軸を中心とした円の径方向を示す。具体的には、回転軸方向は図１及び図１６の左右方向であり、径方向は図１及び図１６の上下方向である。回転軸とは、入力軸の中心線を示す。また、入力側とは、遊星歯車式変速機が動力を入力する側を示し、出力側とは、遊星歯車式変速機が動力を出力する側を示す。具体的には、入力側は、図１及び図１６の左側、出力側は、図１及び図１６の右側である。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る遊星歯車式変速機の概略図である。図１に示すように、遊星歯車式変速機１００は、エンジン（図示省略）等からの動力の回転速度を変速して出力する。なお、エンジン等からの動力は、トルクコンバータを介して遊星歯車式変速機１００に入力されてもよい。

遊星歯車式変速機１００は、複数の遊星歯車機構１〜４、複数のクラッチ５１〜５３、複数の制動機構６１〜６４、入力軸７、第１中間軸８１、第２中間軸８２、及びケーシング９を備える。ケーシング９は、各遊星歯車機構１〜４、各クラッチ５１〜５３、各制動機構６１〜６４、入力軸７、第１中間軸８１、及び第２中間軸８２を収容している。

遊星歯車式変速機１００は、複数の遊星歯車機構として、第１遊星歯車機構１、第２遊星歯車機構２、第３遊星歯車機構３、及び第４遊星歯車機構４を備える。また、遊星歯車式変速機１００は、複数のクラッチとして、第１クラッチ５１、第２クラッチ５２、及び第３クラッチ５３を備える。また、遊星歯車式変速機１００は、複数の制動機構として、第１制動機構６１、第２制動機構６２、第３制動機構６３、及び第４制動機構６４を備えている。

第１遊星歯車機構１、第２遊星歯車機構２、第３遊星歯車機構３、及び第４遊星歯車機構４は、回転軸方向に沿って、この順に配置されている。詳細には、入力側から出力側に向かって、第１遊星歯車機構１、第２遊星歯車機構２、第３遊星歯車機構、及び第４遊星歯車機構の順で配置されている。

入力軸７は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。回転軸Ｏは、入力軸７の中心線である。入力軸７は、中空状である。詳細には、入力軸７は、筒状である。エンジンなどからの動力が入力軸７に入力される。

第１中間軸８１は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。すなわち、第１中間軸８１は、回転軸方向に延びている。第１中間軸８１は、入力軸７内に配置されている。第１中間軸８１の中心軸と、入力軸７の中心軸とは、実質的に同じである。第１中間軸８１は、中空状である。詳細には、第１中間軸８１は筒状である。

第２中間軸８２は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。すなわち、第２中間軸８２は、回転軸方向に延びている。第２中間軸８２は、第１中間軸８１内に配置されている。すなわち、第２中間軸８２は、第１中間軸８１内に配置され、第１中間軸８１は、入力軸７内に配置される。径方向外側に向かって、第２中間軸８２、第１中間軸８１、入力軸７の順で配置される。

第１遊星歯車機構１は、第１サンギア１１、複数の第１プラネタリギア１２、第１リングギア１３、及び第１キャリア１４を有している。

第１サンギア１１は、入力軸７と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第１サンギア１１は、入力軸７に固定されている。なお、第１サンギア１１と入力軸７とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

各第１プラネタリギア１２は、第１サンギア１１に噛み合うように構成されている。各第１プラネタリギア１２は、第１サンギア１１の径方向外側に配置されている。詳細には、各第１プラネタリギア１２は、周方向に間隔をあけて配置されている。

各第１プラネタリギア１２は、第１サンギア１１の周りを公転するように構成されている。すなわち、各第１プラネタリギア１２は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。また、各第１プラネタリギア１２は、自転するように構成されている。

第１リングギア１３は、各第１プラネタリギア１２と噛み合っている。第１リングギア１３は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。

第１キャリア１４は、各第１プラネタリギア１２を支持している。各第１プラネタリギア１２は、第１キャリア１４に支持された状態で、自転可能である。第１キャリア１４は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。

第１キャリア１４は、第１中間軸８１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第１キャリア１４は、第１中間軸８１に固定されている。なお、第１キャリア１４と第１中間軸８１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

第２遊星歯車機構２は、第２サンギア２１、複数の第２プラネタリギア２２、第２リングギア２３、及び第２キャリア２４を有している。

第２サンギア２１は、第１中間軸８１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２サンギア２１は、第１中間軸８１に固定されている。なお、第２サンギア２１と第１中間軸８１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

各第２プラネタリギア２２は、第２サンギア２１に噛み合うように構成されている。各第２プラネタリギア２２は、第２サンギア２１の径方向外側に配置されている。詳細には、各第２プラネタリギア２２は、周方向に間隔をあけて配置されている。

各第２プラネタリギア２２は、第２サンギア２１の周りを公転するように構成されている。すなわち、各第２プラネタリギア２２は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。また、各第２プラネタリギア２２は、自転するように構成されている。

第２リングギア２３は、各第２プラネタリギア２２と噛み合っている。第２リングギア２３は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。

第２キャリア２４は、各第２プラネタリギア２２を支持している。各第２プラネタリギア２２は、第２キャリア２４に支持された状態で、自転可能である。第２キャリア２４は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。

第２キャリア２４は、第１リングギア１３と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２キャリア２４は、第１リングギア１３に連結されている。第２キャリア２４と第１リングギア１３とは１つの部材によって形成されていてもよい。

第３遊星歯車機構３は、第３サンギア３１、複数の第３プラネタリギア３２、第３リングギア３３、及び第３キャリア３４を有している。

第３サンギア３１は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。第３サンギア３１は、第２中間軸８２の径方向外側に配置されている。詳細には、第３サンギア３１は環状であって、第２中間軸８２は第３サンギア３１を貫通している。第３サンギア３１と第２中間軸８２とは相対回転可能である。

各第３プラネタリギア３２は、第３サンギア３１に噛み合うように構成されている。各第３プラネタリギア３２は、第３サンギア３１の径方向外側に配置されている。詳細には、各第３プラネタリギア３２は、周方向に間隔をあけて配置されている。

各第３プラネタリギア３２は、第３サンギア３１の周りを公転するように構成されている。すなわち、各第３プラネタリギア３２は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。また、各第３プラネタリギア３２は、自転するように構成されている。

第３リングギア３３は、各第３プラネタリギア３２と噛み合っている。第３リングギア３３は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。

第３リングギア３３は、第１中間軸８１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第３リングギア３３は、第１中間軸８１に固定されている。すなわち、第１中間軸８１と第１キャリア１４と第２サンギア２１と第３リングギア３３とは、互いに一体的に回転するように構成されている。なお、第３リングギア３３と第１中間軸８１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

第３キャリア３４は、各第３プラネタリギア３２を支持している。各第３プラネタリギア３２は、第３キャリア３４に支持された状態で、自転可能である。第３キャリア３４は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。

第３キャリア３４は、第２中間軸８２と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第３キャリア３４は、第２中間軸８２に固定されている。第３キャリア３４と第２中間軸８２とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

第４遊星歯車機構４は、第４サンギア４１、複数の第４プラネタリギア４２、第４リングギア４３、及び第４キャリア４４を有している。

第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第４サンギア４１は、第３サンギア３１に連結されている。なお、第４サンギア４１と第３サンギア３１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

第４サンギア４１は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。第４サンギア４１は、出力軸１０の径方向外側に配置されている。詳細には、第４サンギア４１は環状であって、出力軸１０は第４サンギア４１を貫通している。第４サンギア４１と出力軸１０とは相対回転可能である。

各第４プラネタリギア４２は、第４サンギア４１に噛み合うように構成されている。各第４プラネタリギア４２は、第４サンギア４１の径方向外側に配置されている。詳細には、各第４プラネタリギア４２は、周方向に間隔をあけて配置されている。

各第４プラネタリギア４２は、第４サンギア４１の周りを公転するように構成されている。すなわち、各第４プラネタリギア４２は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。また、各第４プラネタリギア４２は、自転するように構成されている。

第４リングギア４３は、各第４プラネタリギア４２と噛み合っている。第４リングギアは、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。

第４リングギア４３は、第２中間軸８２と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第４リングギア４３は、第２中間軸８２に固定されている。すなわち、第２中間軸８２と第３キャリア３４と第４リングギア４３とは、互いに一体的に回転するように構成されている。なお、第４リングギア４３と第２中間軸８２とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

第４キャリア４４は、各第４プラネタリギア４２を支持している。各第４プラネタリギア４２は、第４キャリア４４に支持された状態で、自転可能である。第４キャリア４４は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。

第４キャリア４４は、動力を出力する。詳細には、第４キャリア４４は、遊星歯車式変速機１００によって変速された回転速度を有する動力を出力する。この第４キャリア４４は、出力軸１０と一体的に回転する。このため、出力軸１０は、変速された動力を出力する。なお、第４キャリア４４と出力軸１０とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

第１クラッチ５１は、入力軸７と第２中間軸８２とを連結するように構成されている。詳細には、第１クラッチ５１は、入力軸７と第２中間軸８２とを遮断可能に連結している。第１クラッチ５１がオン状態のとき、第１クラッチ５１は入力軸７と第２中間軸８２とを連結する。したがって、入力軸７と第２中間軸８２とが一体的に回転する。

第１クラッチ５１がオフ状態のとき、第１クラッチ５１は入力軸７と第２中間軸８２との連結を遮断する。したがって、第２中間軸８２は、入力軸７に対して相対的に回転可能である。第１クラッチ５１は、例えば、油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。

第２クラッチ５２は、入力軸７と第１中間軸８１とを連結するように構成されている。すなわち、第２クラッチ５２は、入力軸７と第１中間軸８１とを遮断可能に連結している。第２クラッチ５２は、例えば、油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。

第２クラッチ５２がオン状態のとき、第２クラッチ５２は入力軸７と第１中間軸８１とを連結する。したがって、入力軸７と第１中間軸８１とが一体的に回転する。

第２クラッチ５２がオフ状態のとき、第２クラッチ５２は、入力軸７と第１中間軸８１との連結を遮断する。したがって、第１中間軸８１は、入力軸７に対して相対回転可能である。

第３クラッチ５３は、第２リングギア２３と第３キャリア３４とを連結するように構成されている。詳細には、第３クラッチ５３は、第２リングギア２３と第３キャリア３４とを遮断可能に連結している。第３クラッチ５３は、例えば、油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。

第３クラッチ５３がオン状態のとき、第３クラッチ５３は、第２リングギア２３と第３キャリア３４とを連結する。したがって、第２リングギア２３と第３キャリア３４とが一体的に回転する。

第３クラッチ５３がオフ状態のとき、第３クラッチ５３は、第２リングギア２３と第３キャリア３４との連結を遮断する。したがって、第３キャリア３４は、第２リングギア２３に対して、相対回転可能である。

第１制動機構６１は、第１キャリア１４の回転を制動するように構成されている。詳細には、第１制動機構６１は、第１キャリア１４とケーシング９とを連結するように構成されている。

第１制動機構６１がオン状態のとき、第１制動機構６１は第１キャリア１４の回転を制動する。すなわち、第１制動機構６１がオン状態のとき、第１制動機構６１は、第１キャリア１４とケーシング９とを連結する。したがって、第１キャリア１４は、回転不能である。

一方、第１制動機構６１がオフ状態のとき、第１制動機構６１は第１キャリア１４の回転を制動しない。すなわち、第１制動機構６１がオフ状態のとき、第１制動機構６１は、第１キャリア１４とケーシング９とを連結しない。したがって、第１キャリア１４は回転可能である。

第１制動機構６１は、回転軸方向において、第２制動機構６２よりも入力側に配置されている。

第２制動機構６２は、第１リングギア１３の回転を制動するように構成されている。詳細には、第２制動機構６２は、第１リングギア１３とケーシング９とを連結するように構成されている。

第２制動機構６２がオン状態のとき、第２制動機構６２は第１リングギア１３の回転を制動する。すなわち、第２制動機構６２がオン状態のとき、第２制動機構６２は、第１リングギア１３とケーシング９とを連結する。したがって、第１リングギア１３は、回転不能である。

一方、第２制動機構６２がオフ状態のとき、第２制動機構６２は第１リングギア１３の回転を制動しない。すなわち、第２制動機構６２がオフ状態のとき、第２制動機構６２は、第１リングギア１３とケーシング９とを連結しない。したがって、第１リングギア１３は回転可能である。なお、第２制動機構６２は、第１リングギア１３の径方向外側に配置されている。

第３制動機構６３は、第２リングギア２３の回転を制動するように構成されている。詳細には、第３制動機構６３は、第２リングギア２３とケーシング９とを連結するように構成されている。

第３制動機構６３がオン状態のとき、第３制動機構６３は第２リングギア２３の回転を制動する。すなわち、第３制動機構６３がオン状態のとき、第３制動機構６３は、第２リングギア２３とケーシング９とを連結する。したがって、第２リングギア２３は、回転不能である。

一方、第３制動機構６３がオフ状態のとき、第３制動機構６３は第２リングギア２３の回転を制動しない。すなわち、第３制動機構６３がオフ状態のとき、第３制動機構６３は、第２リングギア２３とケーシング９とを連結しない。したがって、第２リングギア２３は回転可能である。なお、第３制動機構６３は、第２リングギア２３の径方向外側に配置されている。

第４制動機構６４は、第３サンギア３１の回転を制動するように構成されている。詳細には、第４制動機構６４は、第３サンギア３１とケーシング９とを連結するように構成されている。なお、第３サンギア３１と第４サンギア４１とは互いに一体的に回転する。このため、第３サンギア３１の回転を制動することと第４サンギア４１の回転を制動することとは同義である。すなわち、第４制動機構６４は、第４サンギア４１の回転も制動するように構成されている。

第４制動機構６４がオン状態のとき、第４制動機構６４は第３サンギア３１の回転を制動する。すなわち、第４制動機構６４がオン状態のとき、第４制動機構６４は、第３サンギア３１とケーシング９とを連結する。したがって、第３サンギア３１は、回転不能である。

一方、第４制動機構６４がオフ状態のとき、第４制動機構６４は第３サンギア３１の回転を制動しない。すなわち、第４制動機構６４がオフ状態のとき、第４制動機構６４は、第３サンギア３１とケーシング９とを連結しない。したがって、第３サンギア３１は回転可能である。第４制動機構６４は、回転軸方向において、第３遊星歯車機構３と第４遊星歯車機構４との間に配置されている。なお、第４制動機構６４の位置は特にこれに限定されず、例えば、第４制動機構６４は、第４遊星歯車機構４に対して、回転軸方向の出力側に配置してもよい。

以上のように構成された遊星歯車式変速機１００の動作について説明する。遊星歯車式変速機１００は、前進において９つの速度段、後進において３つの速度段を有している。図２は、各速度段においてオン状態となる各クラッチ又は各制動機構を示す表である。なお、図２の○印は、オン状態となる各クラッチ又は各制動機構を示している。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第１速（Ｆ１）とする際は、第２制動機構６２をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。なお、第１制動機構６１、第３制動機構６３、及び第１〜第３クラッチ５１〜５３は、オフ状態である。

第２制動機構６２がオン状態になることで、第１リングギア１３が回転不能となる。第２キャリア２４は第１リングギア１３と一体的に回転するため、第２キャリア２４も回転不能となる。

第４制動機構６４がオン状態になることで、第３サンギア３１が回転不能となる。第４サンギア４１は第３サンギア３１と一体的に回転するため、第４サンギア４１も回転不能になる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図３において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第１サンギア１１が入力軸７と一体的に回転する。第１サンギア１１の回転によって、各第１プラネタリギア１２が自転するとともに公転する。そして、第１キャリア１４が、回転する。

第１中間軸８１及び第３リングギア３３が第１キャリア１４と一体的に回転する。第３リングギア３３の回転によって、各第３プラネタリギア３２は自転するとともに公転する。そして、第３キャリア３４が回転する。

第４リングギア４３は、第３キャリア３４と一体的に回転する。この第４リングギア４３の回転によって、各第４プラネタリギア４２は自転するとともに公転する。この結果、第４キャリア４４が回転して、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第２速（Ｆ２）とする際は、第３制動機構６３をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。すなわち、第１速（Ｆ１）と第２速（Ｆ２）との間の切り換えにおいて、第４制動機構６４はオン状態を維持している。なお、第１〜第３クラッチ５１〜５３、第１制動機構６１、及び第２制動機構６２は、オフ状態である。

第３制動機構６３がオン状態になることによって第２リングギア２３が回転不能になる。第４制動機構６４がオン状態になることによって、第３サンギア３１が回転不能になる。第４サンギア４１は第３サンギア３１と一体的に回転するため、第４サンギア４１も回転不能になる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図４において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第１サンギア１１が入力軸７と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２が自転するとともに公転する。第１リングギア１３が回転する。

第２キャリア２４は、第１リングギア１３と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２が、自転するとともに公転する。第２サンギア２１は、第１キャリア１４と一体的に回転する。

第３リングギア３３は、第２サンギア２１と一体的に回転する。この第３リングギア３３の回転によって、各第３プラネタリギア３２が自転するとともに公転する。この結果、第３キャリア３４が回転する。

第４リングギア４３は、第３キャリア３４と一体的に回転する。第４リングギア４３の回転によって、各第４プラネタリギア４２は、自転するとともに公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第３速（Ｆ３）とする際は、第３クラッチ５３をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。
すなわち、第２速（Ｆ２）と第３速（Ｆ３）との間の切り換えにおいて、第４制動機構６４はオン状態を維持している。なお、第１〜第３制動機構６１〜６３、第１クラッチ５１、及び第２クラッチ５２は、オフ状態である。

第３クラッチ５３がオン状態になるため、第２リングギア２３と第３キャリア３４と第４リングギア４３とは、互いに一体的に回転する。また、第４制動機構６４がオン状態になるため、第３サンギア３１が回転不能となる。第４サンギア４１は第３サンギア３１と一体的に回転するため、第４サンギア４１も回転不能である。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図５において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第１サンギア１１が入力軸７と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２が自転するとともに公転する。第１リングギア４３が回転する。

第２キャリア２４は、第１リングギア１３と一体的に回転する。第２サンギア２１は、第１キャリア１４と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２は、自転するとともに公転する。また、第２リングギア２３が回転する。

第３リングギア３３は、第２サンギア２１と一体的に回転する。第３キャリア３４は、第２リングギア２３と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は、自転するとともに公転する。

第４リングギア４３は、第３キャリア３４と一体的に回転する。この第４リングギア４３の回転によって、各第４プラネタリギア４２が自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第４速（Ｆ４）とする際は、第２クラッチ５２をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。すなわち、第３速（Ｆ３）と第４速（Ｆ４）との間の切り換えにおいて、第４制動機構６４はオン状態を維持している。なお、第１〜第３制動機構６１〜６３、第１クラッチ５１、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第２クラッチ５１がオン状態になるため、第１中間軸８１は入力軸７と一体的に回転する。また、第４制動機構６４がオン状態になるため、第３サンギア３１が回転不能となる。第４サンギア４１は第３サンギア３１と一体的に回転するため、第４サンギア４１も回転不能である。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図６において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第１中間軸８１が入力軸７と一体的に回転する。そして、第３リングギア３３が第１中間軸８１と一体的に回転する。第３リングギア３３の回転によって、各第３プラネタリギア３２が自転するとともに公転する。そして、第３キャリア３４が回転する。

第４リングギア４３は、第３キャリア３４と一体的に回転する。第４リングギア４３の回転によって、各第４プラネタリギア４２が自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第５速（Ｆ５）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。すなわち、第４速（Ｆ４）と第５速（Ｆ５）との間の切り換えにおいて、第４制動機構６４はオン状態を維持している。なお、第１〜第３制動機構６１〜６３、第２クラッチ５２、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第２中間軸８２は入力軸７と一体的に回転する。また、第４制動機構６４がオン状態になるため、第３サンギア３１が回転不能となる。第４サンギア４１は第３サンギア３１と一体的に回転するため、第４サンギア４１も回転不能である。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図７において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第２中間軸８２が入力軸７と一体的に回転する。

第４リングギア４３が、第２中間軸８２と一体的に回転する。この第４リングギア４３の回転によって、各第４プラネタリギア４２が自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第６速（Ｆ６）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第２クラッチ５２をオン状態にする。すなわち、第５速（Ｆ５）と第６速（Ｆ６）との間の切り換えにおいて、第１クラッチ５１はオン状態を維持している。なお、第１〜第４制動機構６１〜６４、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第２中間軸８２は入力軸７と一体的に回転する。また、第２クラッチ５２がオン状態になるため、第１中間軸８１は入力軸７と一体的に回転する。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図８において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、入力軸７と第１中間軸８１と第２中間軸８２とが、互いに一体的に回転する。

第３リングギア３３と第３キャリア３４とが一体的に回転する。このため、各第３プラネタリギア３２は自転せずに公転する。このため、第３サンギア３１は、第３リングギア３３及び第３キャリア３４と一体的に回転する。

第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。第４リングギア４３は、第２中間軸８２と一体的に回転する。この結果、第４キャリア４４は、第４サンギア４１及び第４リングギア４３と一体的に回転する。すなわち、第４キャリア４４は、変速されない回転速度を有する動力を出力する。このように、第６速の状態の遊星歯車式変速機１００は、エンジン等からの動力の回転速度を変速しない。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第７速（Ｆ７）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第３制動機構６３をオン状態にする。すなわち、第６速（Ｆ６）と第７速（Ｆ７）との間の切り換えにおいて、第１クラッチ５１はオン状態を維持している。なお、第１制動機構６１、第２制動機構６２、第４制動機構６４、第２クラッチ５２、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第２中間軸８２は入力軸７と一体的に回転する。また、第３制動機構６３がオン状態になるため、第２リングギア２３は回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図９において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、入力軸７と第２中間軸８２とが、互いに一体的に回転する。

第１サンギア１１は、入力軸７と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２は自転するとともに公転する。また、第１リングギア１３及び第１キャリア１４が回転する。

第２キャリア２４は、第１リングギア１３と一体的に回転する。第２サンギア２１は、第１キャリア１４と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２は、自転するとともに公転する。

第３リングギア３３は、第２サンギア２１と一体的に回転する。第３キャリア３４は、第２中間軸８２と一体的に回転する。そして、各第３プラネタリギア３２は、自転するとともに公転する。この結果、第３サンギア３１が回転する。

第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。第４リングギア４３は、第２中間軸８２と一体的に回転する。各第４プラネタリギア４２が自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第８速（Ｆ８）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第２制動機構６２をオン状態にする。すなわち、第７速（Ｆ７）と第８速（Ｆ８）との間の切り換えにおいて、第１クラッチ５１はオン状態を維持している。なお、第１制動機構６１、第３制動機構６３、第４制動機構６４、第２クラッチ５２、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第２中間軸８２は入力軸７と一体的に回転する。また、第２制動機構６２がオン状態になるため、第１リングギア１３は回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図１０において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第２中間軸８２が入力軸７と一体的に回転する。

第１サンギア１１は、入力軸７と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２は、自転するとともに公転する。第１キャリア１４が回転する。

第３キャリア３４は、第２中間軸８２と一体的に回転する。第３リングギア３３は、第１キャリア１４と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は、自転するとともに公転する。そして、第３サンギア３１が回転する。

第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。第４リングギア４３は、第２中間軸８２と一体的に回転する。各第４プラネタリギア４２は、自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第９速（Ｆ９）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第１制動機構６１をオン状態にする。すなわち、第８速（Ｆ８）と第９速（Ｆ９）との間の切り換えにおいて、第１クラッチ５１はオン状態を維持している。なお、第２〜第４制動機構６２〜６４、第２クラッチ５２、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第２中間軸８２は入力軸７と一体的に回転する。また、第１制動機構６１がオン状態になるため、第１キャリア１４は回転不能となる。第１中間軸７は、第１キャリア１４と一体的に回転するため、第１中間軸８１も回転不能である。第３リングギア３３は、第１中間軸８１と一体的に回転するため、第３リングギア３３も回転不能である。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図１１において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第３キャリア３４が第２中間軸８２と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は自転するとともに公転する。第３サンギア３１は回転する。

第４リングギア４３は、第２中間軸８２と一体的に回転する。第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。各第４プラネタリギア４２が自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を後進の第１速（Ｒ１）とする際は、第３クラッチ５３をオン状態にするとともに、第３制動機構６３をオン状態にする。なお、第１制動機構６１、第２制動機構６２、第４制動機構６４、第１クラッチ５１、及び第２クラッチ５２は、オフ状態である。

第３クラッチ５３及び第３制動機構６３がオン状態になるため、第２リングギア２３、第３キャリア３４、第４リングギア４３が回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図１２において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第１サンギア１１が入力軸７と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２が自転するとともに公転する。第１リングギア１３が回転する。

第２キャリア２４は、第１リングギア１３と一体的に回転する。第２サンギア２１は、第１キャリア１４と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２は、自転及び公転する。

第３リングギア３３は、第２サンギア２１と一体的に回転する。第３リングギア３３の回転によって、各第３プラネタリギア３２は自転する。そして、第３サンギア３１が回転する。なお、第３キャリア３４が回転不能であるため、各第３プラネタリギア３２は公転しない。

第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。第４サンギア４１の回転によって、各第４プラネタリギア４２は自転するとともに公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を後進の第２速（Ｒ２）とする際は、第３クラッチ５３をオン状態にするとともに、第２制動機構６２をオン状態にする。すなわち、第１速（Ｒ１）と第２速（Ｒ２）との間の切り換えにおいて、第３クラッチ５３はオン状態を維持している。なお、第１制動機構６１、第３制動機構６３、第４制動機構６４、第１クラッチ５１、及び第２クラッチ５２は、オフ状態である。

第３クラッチ５３がオン状態になるため、第２リングギア２３と第３キャリア３４とは、互いに一体的に回転する。また、第２制動機構６２がオン状態になるため、第１リングギア１３が回転不能となる。第２キャリア２４は第１リングギア１３と一体的に回転するため、第２キャリア２４も回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図１３において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第１サンギア１１が、入力軸７と一体的に回転する。第１サンギア１１の回転によって、各第１プラネタリギア１２が自転及び公転する。そして、第１キャリア１４が回転する。

第２サンギア２１は、第１キャリア１４と一体的に回転する。第２サンギア２１の回転によって、各第２プラネタリギア２２は、自転する。第２リングギア２３が回転する。なお、第２キャリア２４が回転不能であるため、各第２プラネタリギア２２は公転しない。

第３リングギア３３は、第２サンギア２１と一体的に回転する。第３キャリア３４は、第２リングギア２３と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は、自転及び公転する。第３サンギア３１が回転する。

第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。第４リングギア４３は第３キャリア３４と一体的に回転する。各第４プラネタリギア４２は自転するとともに公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図２に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を後進の第３速（Ｒ３）とする際は、第３クラッチ５３をオン状態にするとともに、第１制動機構６１をオン状態にする。すなわち、第２速（Ｒ２）と第３速（Ｒ３）との間の切り換えにおいて、第３クラッチ５３はオン状態を維持している。なお、第２〜第４制動機構６２〜６４、第１クラッチ５１、及び第２クラッチ５２は、オフ状態である。

第３クラッチ５３がオン状態になるため、第２リングギア２３と第３キャリア３４とは、互いに一体的に回転する。また、第１制動機構６１がオン状態になるため、第１キャリア１４が回転不能となる。第１中間軸８１は、第１キャリア１４と一体的に回転するため、第１中間軸８１も回転不能である。また、第２サンギア２１及び第３リングギア３３は、第１中間軸８１と一体的に回転するため、第２サンギア２１及び第３リングギア３３も回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図１４において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第１サンギア１１が、入力軸７と一体的に回転する。第１サンギア１１の回転によって、各第１プラネタリギア１２が自転する。そして、第１リングギア１３が回転する。なお、第１キャリア１４が回転不能であるため、各第１プラネタリギア１２は公転しない。

第２キャリア２４は、第１リングギア１３と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２は、自転するとともに公転する。第２リングギア２３が回転する。

第３キャリア３４は、第２リングギア２３と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は、自転及び公転する。第３サンギア３１が回転する。

次に、上述した各速度段における減速比の求め方について説明する。各速度段における減速比は、以下の第１〜第４関係式の少なくとも１つを用いて求める。

第１関係式は、第１遊星歯車機構１に関する式であり、以下の式（１）で表される。

ここで、ｓ_１は第１サンギア１１の歯数、ｒ_１は第１リングギア１３の歯数、Ｎ_ｓ１は第１サンギア１１の回転数比、Ｎ_ｒ１は第１リングギア１３の回転数比、Ｎ_ｃ１は第１キャリア１４の回転数比である。

第２関係式は、第２遊星歯車機構２に関する式であり、以下の式（２）で表される。

ここで、ｓ_２は第２サンギア２１の歯数、ｒ_２は第２リングギア２３の歯数、Ｎ_ｓ２は第２サンギア２１の回転数比、Ｎ_ｒ２は第２リングギア２３の回転数比、Ｎ_ｃ２は第２キャリア２４の回転数比である。

第３関係式は、第３遊星歯車機構３に関する式であり、以下の式（３）で表される。

ここで、ｓ_３は第３サンギア３１の歯数、ｒ_３は第３リングギア３３の歯数、Ｎ_ｓ３は第３サンギア３１の回転数比、Ｎ_ｒ３は第３リングギア３３の回転数比、Ｎ_ｃ３は第３キャリア３４の回転数比である。

第４関係式は、第４遊星歯車機構４に関する式であり、以下の式（４）で表される。

ここで、ｓ_４は第４サンギア４１の歯数、ｒ_４は第４リングギア４３の歯数、Ｎ_ｓ４は第４サンギア４１の回転数比、Ｎ_ｒ４は第４リングギア４３の回転数比、Ｎ_ｃ４は第４キャリア４４の回転数比である。

まず、前進の第１速における減速比の求め方を説明する。第１遊星歯車機構１における第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１を、第１関係式から求める。なお、第１サンギア１１は入力軸７と一体的に回転するため、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は１である。また、第１リングギア１３は回転しないため、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１は０である。

次に、第３遊星歯車機構における第３キャリアの回転数比Ｎ_ｃ３を、第３関係式より求める。なお、第３リングギア３３は第１キャリア１４と一体的に回転するため、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と同じである。また、第３サンギア３１は回転しないため、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３は０である。

次に、第４遊星歯車機構における第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１を、第４関係式から求める。なお、第４リングギア４３は第３キャリア３４と一体的に回転するため、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３と同じである。また、第４サンギア４１は回転しないため、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は０である。

以上のようにして求めた、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４の逆数が遊星歯車式変速機１００の減速比となる。例えば、第１サンギア１１の歯数が５７、第２サンギア２１の歯数が３９、第３サンギア３１の歯数が４８、第４サンギア４１の歯数が３９であり、第１〜第４リングギア１３、２３、３３、４３の歯数がそれぞれ９０であるとき、第１速の減速比は約５．６６８である。なお、同様に、各速度段において求められた減速比を図２に示す。

前進の第２速では、第１関係式と第２関係式とによって、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１を求める。なお、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は１であり、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２は０である。また、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２とは同じである。

次に、第３関係式によって、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３を求める。なお、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３は０であり、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と同じである。

次に、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は０であり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３と同じである。この結果、前進の第２速における減速比が求められる。

前進の第３速では、第１関係式と第２関係式と第３関係式とによって、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３を求める。なお、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は１であり、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３は０である。また、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２と、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３とは同じである。また、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１と、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２とは同じである。また、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２と、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３とは同じである。

次に、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は０であり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３と同じである。この結果、前進の第３速における減速比が求められる。

前進の第４速では、第３関係式によって、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３を求める。なお、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は１であり、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３は０である。

次に、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は０であり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３と同じである。この結果、前進の第４速における減速比が求められる。

前進の第５速では、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は０であり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は１である。この結果、前進の第５速における減速比が求められる。

前進の第６速では、上述したように変速は行われない。すなわち、前進の第６速における減速比は１である。

前進の第７速では、第１関係式と第２関係式とによって、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１を求める。なお、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は１であり、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２は０である。また、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２とは同じである。

次に、第３関係式によって、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３を求める。なお、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３は１であり、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と同じである。

次に、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３と同じであり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は１である。この結果、前進の第７速における減速比が求められる。

前進の第８速では、第１関係式によって、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１を求める。なお、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は１であり、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１は０である。

次に、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３と同じであり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は１である。この結果、前進の第８速における減速比が求められる。

前進の第９速では、第３関係式によって、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３を求める。なお、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は０であり、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３は１である。

次に、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３と同じであり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は１である。この結果、前進の第９速における減速比が求められる。

後進の第１速では、第１関係式と第２関係式とによって、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１を求める。なお、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は１であり、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２は０である。また、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２とは同じである。また、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１と、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２とは同じである。

次に、第３関係式によって、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３を求める。なお、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３は０であり、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と同じである。

次に、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３と同じであり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は０である。この結果、後進の第１速における減速比が求められる。

後進の第２速では、第１関係式によって、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１を求める。なお、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は１であり、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１は０である。

次に、第２関係式によって、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２を求める。なお、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２は０であり、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と同じである。

次に、第３関係式によって、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３を求める。なお、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と同じであり、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３は第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２と同じである。

次に、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３と同じであり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３と同じである。この結果、後進の第２速における減速比が求められる。

後進の第３速では、第１関係式によって、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１を求める。なお、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は１であり、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１は０である。

次に、第２関係式によって、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２を求める。なお、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は０であり、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２は第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１と同じである。

次に、第３関係式によって、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３を求める。なお、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は０であり、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３は第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２と同じである。

次に、第４関係式によって、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を求める。なお、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３と同じであり、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３と同じである。この結果、後進の第３速における減速比が求められる。

上記第１実施形態において、第２中間軸８２は、第３遊星歯車機構３と第４遊星歯車機構４との間において、径方向に延びているが、第２中間軸８２の構造は特にこれに限定されない。例えば図１５に示すように、第２中間軸８２は、第４遊星歯車機構４よりも出力側において、径方向に延びてもよい。また、これに伴い、第３サンギア３１と第４サンギア４１との連結部分は回転軸方向にのみ延びる構成とすることができる。

［第２実施形態］
図１６は、第２実施形態に係る遊星歯車式変速機の概略図である。図１６に示すように、遊星歯車式変速機１００は、エンジン（図示省略）等からの動力の回転速度を変速して出力する。なお、エンジン等からの動力は、トルクコンバータを介して遊星歯車式変速機１００に入力されてもよい。

遊星歯車式変速機１００は、複数の遊星歯車機構１〜４、複数のクラッチ５１〜５３、複数の制動機構６１〜６４、入力軸７、第１中間軸８１及びケーシング９を備える。ケーシング９は、各遊星歯車機構１〜４、各クラッチ５１〜５３、各制動機構６１〜６４、入力軸７、及び第１中間軸８１を収容している。

第１中間軸８１は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。すなわち、第１中間軸８１は、回転軸方向に延びている。第１中間軸８１は、入力軸７内に配置されている。第１中間軸８１の中心軸と、入力軸７の中心軸とは、実質的に同じである。

第１サンギア１１は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。第１サンギア１１は、入力軸７の径方向外側に配置されている。詳細には、第１サンギア１１は環状であって、入力軸７は第１サンギア１１を貫通している。第１サンギア１１と入力軸７とは相対回転可能である。

第２サンギア２１は、入力軸７と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２サンギア２１は、入力軸７に固定されている。なお、第２サンギア２１と入力軸７とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

第２リングギア２３は、第１キャリア１４と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２リングギア２３は、第１キャリア１４に連結されている。第２リングギア２３と第１キャリア１４とは１つの部材によって形成されていてもよい。

第２キャリア２４は、第１サンギア１１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第２キャリア２４は、第１サンギア１１に連結されている。第２キャリア２４と第１サンギア１１とは１つの部材によって形成されていてもよい。

第３サンギア３１は、回転軸Ｏを中心に回転するように構成されている。第３サンギア３１は、第１中間軸８１の径方向外側に配置されている。詳細には、第３サンギア３１は環状であって、第１中間軸８１は第３サンギア３１を貫通している。第３サンギア３１と第１中間軸８１とは相対回転可能である。

第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第３リングギア３３は、第２キャリア２４に連結されている。すなわち、第３リングギア３３と第２キャリア２４と第１サンギア１１とは、互いに一体的に回転するように構成されている。なお、第３リングギア３３と第２キャリア２４とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

第３キャリア３４は、第１中間軸８１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第３キャリア３４は、第１中間軸８１に固定されている。第３キャリア３４と第１中間軸８１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。

第４リングギア４３は、第１中間軸８１と一体的に回転するように構成されている。詳細には、第４リングギア４３は、第１中間軸８１に固定されている。すなわち、第１中間軸８１と第３キャリア３４と第４リングギア４３とは、互いに一体的に回転するように構成されている。なお、第４リングギア４３と第１中間軸８１とは、１つの部材によって形成されていてもよい。また、第３キャリア３４と第４リングギア４３とが、１つの部材によって形成されていてもよい。

第１クラッチ５１は、入力軸７と第１中間軸８１とを連結するように構成されている。詳細には、第１クラッチ５１は、入力軸７と第１中間軸８１とを遮断可能に連結している。第１クラッチ５１がオン状態のとき、第１クラッチ５１は入力軸７と第１中間軸８１とを連結する。したがって、入力軸７と第１中間軸８１とが一体的に回転する。

第１クラッチ５１がオフ状態のとき、第１クラッチ５１は入力軸７と第１中間軸８１との連結を遮断する。したがって、第１中間軸８１は、入力軸７に対して相対的に回転可能である。第１クラッチ５１は、例えば、油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。

第２クラッチ５２は、第１リングギア１３と第３リングギア３３とを連結するように構成されている。すなわち、第２クラッチ５２は、第１リングギア１３と第３リングギア３３とを遮断可能に連結している。第２クラッチ５２は、例えば、油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。

第２クラッチ５２がオン状態のとき、第２クラッチ５２は第１リングギア１３と第３リングギア３３とを連結する。したがって、第１リングギア１３と第３リングギア３３とが一体的に回転する。

第２クラッチ５２がオフ状態のとき、第２クラッチ５２は、第１リングギア１３と第３リングギア３３との連結を遮断する。したがって、第３リングギア３３は、第１リングギア１３に対して相対回転可能である。

第３クラッチ５３は、第１リングギア１３と第３キャリア３４とを連結するように構成されている。詳細には、第３クラッチ５３は、第１リングギア１３と第３キャリア３４とを遮断可能に連結している。第３クラッチ５３は、例えば、油圧式のクラッチ機構であって、複数のディスクから構成することができる。

第３クラッチ５３がオン状態のとき、第３クラッチ５３は、第１リングギア１３と第３キャリア３４とを連結する。したがって、第１リングギア１３と第３キャリア３４とが一体的に回転する。

第３クラッチ５３がオフ状態のとき、第３クラッチ５３は、第１リングギア１３と第３キャリア３４との連結を遮断する。したがって、第３キャリア３４は、第１リングギア１３に対して、相対回転可能である。

第１制動機構６１は、第１サンギア１１の回転を制動するように構成されている。詳細には、第１制動機構６１は、第１サンギア１１とケーシング９とを連結するように構成されている。

第１制動機構６１がオン状態のとき、第１制動機構６１は第１サンギア１１の回転を制動する。すなわち、第１制動機構６１がオン状態のとき、第１制動機構６１は、第１サンギア１１とケーシング９とを連結する。したがって、第１サンギア１１は、回転不能である。

一方、第１制動機構６１がオフ状態のとき、第１制動機構６１は第１サンギア１１の回転を制動しない。すなわち、第１制動機構６１がオフ状態のとき、第１制動機構６１は、第１サンギア１１とケーシング９とを連結しない。したがって、第１サンギア１１は回転可能である。

第２制動機構６２は、第１キャリア１４の回転を制動するように構成されている。詳細には、第２制動機構６２は、第１キャリア１４とケーシング９とを連結するように構成されている。

第２制動機構６２がオン状態のとき、第２制動機構６２は第１キャリア１４の回転を制動する。すなわち、第２制動機構６２がオン状態のとき、第２制動機構６２は、第１キャリア１４とケーシング９とを連結する。したがって、第１キャリア１４は、回転不能である。

一方、第２制動機構６２がオフ状態のとき、第２制動機構６２は第１キャリア１４の回転を制動しない。すなわち、第２制動機構６２がオフ状態のとき、第２制動機構６２は、第１キャリア１４とケーシング９とを連結しない。したがって、第１キャリア１４は回転可能である。なお、第２制動機構６２は、回転軸方向において、第３制動機構６３よりも入力側に配置されている。

第３制動機構６３は、第１リングギア１３の回転を制動するように構成されている。詳細には、第３制動機構６３は、第１リングギア１３とケーシング９とを連結するように構成されている。

第３制動機構６３がオン状態のとき、第３制動機構６３は第１リングギア１３の回転を制動する。すなわち、第３制動機構６３がオン状態のとき、第３制動機構６３は、第１リングギア１３とケーシング９とを連結する。したがって、第１リングギア１３は、回転不能である。

一方、第３制動機構６３がオフ状態のとき、第３制動機構６３は第１リングギア１３の回転を制動しない。すなわち、第３制動機構６３がオフ状態のとき、第３制動機構６３は、第１リングギア１３とケーシング９とを連結しない。したがって、第１リングギア１３は回転可能である。なお、第３制動機構６３は、第１リングギア１３の径方向外側に配置されている。

以上のように構成された遊星歯車式変速機１００の動作について説明する。遊星歯車式変速機１００は、前進において９つの速度段、後進において３つの速度段を有している。図１７は、各速度段においてオン状態となる各クラッチ又は各制動機構を示す表である。なお、図１７の○印は、オン状態となる各クラッチ又は各制動機構を示している。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第１速（Ｆ１）とする際は、第２制動機構６２をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。なお、第１制動機構６１、第３制動機構６３、及び第１〜第３クラッチ５１〜５３は、オフ状態である。

第２制動機構６２がオン状態になることで、第１キャリア１４が回転不能となる。第２リングギア２３は第１キャリア１４と一体的に回転するため、第２リングギア２３も回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図１８において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第２サンギア２１が入力軸７と一体的に回転する。第２サンギア２１の回転によって、各第２プラネタリギア２２が自転するとともに公転する。そして、第２キャリア２４が回転する。

第３リングギア３３が第２キャリア２４と一体的に回転する。第３リングギア３３の回転によって、各第３プラネタリギア３２は自転するとともに公転する。そして、第３キャリア３４が回転する。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第２速（Ｆ２）とする際は、第３制動機構６３をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。すなわち、第１速（Ｆ１）と第２速（Ｆ２）との間の切り換えにおいて、第４制動機構６４はオン状態を維持している。なお、第１〜第３クラッチ５１〜５３、第１制動機構６１、及び第２制動機構６２は、オフ状態である。

第３制動機構６３がオン状態になることによって第１リングギア１３が回転不能になる。第４制動機構６４がオン状態になることによって、第３サンギア３１が回転不能になる。第４サンギア４１は第３サンギア３１と一体的に回転するため、第４サンギア４１も回転不能になる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図１９において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第２サンギア２１が入力軸７と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２が自転するとともに公転する。第２リングギア２３が回転する。

第１キャリア１４は、第２リングギア２３と一体的に回転する。第１サンギア２１は、第２キャリア２４と一体的に回転する。各第１プラネタリギア２２が、自転するとともに公転する。

第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転する。この第３リングギア３３の回転によって、各第３プラネタリギア３２が自転するとともに公転する。そして、第３キャリア３４が回転する。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第３速（Ｆ３）とする際は、第３クラッチ５３をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。すなわち、第２速（Ｆ２）と第３速（Ｆ３）との間の切り換えにおいて、第４制動機構６４はオン状態を維持している。なお、第１〜第３制動機構６１〜６３、第１クラッチ５１、及び第２クラッチ５２は、オフ状態である。

第３クラッチ５３がオン状態になるため、第１リングギア１３と第３キャリア３４とは、互いに一体的に回転する。また、第４制動機構６４がオン状態になるため、第３サンギア３１が回転不能となる。第４サンギア４１は第３サンギア３１と一体的に回転するため、第４サンギア４１も回転不能である。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２０において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第２サンギア２１が入力軸７と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２が自転するとともに公転する。第２リングギア２３が回転する。

第１キャリア１４は、第２リングギア２３と一体的に回転する。各第１サンギア１１は、第２キャリア２４と一体的に回転する。第１プラネタリギア１２は、自転するとともに公転する。第１リングギア１３が回転する。

第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転する。また、第３キャリア３４は、第１リングギア１３と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は、自転するとともに公転する。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第４速（Ｆ４）とする際は、第２クラッチ５２をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。すなわち、第３速（Ｆ３）と第４速（Ｆ４）との間の切り換えにおいて、第４制動機構６４はオン状態を維持している。なお、第１〜第３制動機構６１〜６３、第１クラッチ５１、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第２クラッチ５１がオン状態になるため、第１リングギア１３と第３リングギアとが一体的に回転する。また、第４制動機構６４がオン状態になるため、第３サンギア３１が回転不能となる。第４サンギア４１は第３サンギア３１と一体的に回転するため、第４サンギア４１も回転不能である。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２１において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第２サンギア２１が入力軸７と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２は自転せずに公転する。第２リングギア２３及び第２キャリア２４が回転する。

第１サンギア１１は、第２キャリア２４と一体的に回転する。第１キャリア１４は、第２リングギア２３と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２は自転せずに公転する。第１リングギア１３が回転する。

第３リングギア３３が、第１サンギア１１、第１リングギア１３、及び第２キャリア２４と一体的に回転する。この第３リングギア３３の回転によって、各第３プラネタリギア３２が自転するとともに公転する。そして、第３キャリア３４が回転する。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第５速（Ｆ５）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第４制動機構６４をオン状態にする。すなわち、第４速（Ｆ４）と第５速（Ｆ５）との間の切り換えにおいて、第４制動機構６４はオン状態を維持している。なお、第１〜第３制動機構６１〜６３、第２クラッチ５２、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第１中間軸８１は入力軸７と一体的に回転する。また、第４制動機構６４がオン状態になるため、第３サンギア３１が回転不能となる。第４サンギア４１は第３サンギア３１と一体的に回転するため、第４サンギア４１も回転不能である。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２２において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第１中間軸８１が入力軸７と一体的に回転する。

第４リングギア４３が、第１中間軸８１と一体的に回転する。この第４リングギア４３の回転によって、各第４プラネタリギア４２が自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第６速（Ｆ６）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第３クラッチ５３をオン状態にする。すなわち、第５速（Ｆ５）と第６速（Ｆ６）との間の切り換えにおいて、第１クラッチ５１はオン状態を維持している。なお、第１〜第４制動機構６１〜６４、及び第２クラッチ５２は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第１中間軸８１は入力軸７と一体的に回転する。また、第３クラッチ５３がオン状態になるため、第１リングギア１３と第３キャリア３４とは、互いに一体的に回転する。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２３において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、入力軸７と第１中間軸８１とが、互いに一体的に回転する。

第２サンギア２１は、入力軸７と一体的に回転する。第２リングギア２３及び第２キャリア２４は、第２サンギア２１と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２は、自転せずに公転する。

第１サンギア１１は第２キャリア２４と一体的に回転する。第１キャリア１４は第２リングギア２３と一体的に回転する。第１リングギア１３及び第１キャリア１４は、第１サンギア１１と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２は、自転せずに公転する。

第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転する。第３キャリア３４は、第１中間軸８１及び第１リングギア１３と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は自転せずに公転する。第３サンギア３１は、第３リングギア３３及び第３キャリア３４と一体的に回転する。

第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。第４リングギア４３は、第１中間軸８１と一体的に回転する。この結果、第４キャリア４４は、第４サンギア４１及び第４リングギア４３と一体的に回転する。すなわち、第４キャリア４４は、変速されない回転速度を有する動力を出力する。このように、第６速の状態の遊星歯車式変速機１００は、エンジン等からの動力の回転速度を変速しない。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第７速（Ｆ７）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第３制動機構６３をオン状態にする。すなわち、第６速（Ｆ６）と第７速（Ｆ７）との間の切り換えにおいて、第１クラッチ５１はオン状態を維持している。なお、第１制動機構６１、第２制動機構６２、第４制動機構６４、第２クラッチ５２、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第１中間軸８１は入力軸７と一体的に回転する。また、第３制動機構６３がオン状態になるため、第１リングギア１３は回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２４において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、入力軸７と第１中間軸８１とが、互いに一体的に回転する。

第２サンギア２１は、入力軸７と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２は、自転するとともに公転する。第２リングギア２３及び第２キャリア２４が回転する。

第１サンギア１１は、第２キャリア２４と一体的に回転する。第１キャリア１４は、第２リングギア２３と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２は、自転するとともに公転する。

第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転する。第３キャリア３４は、第１中間軸８１と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は、自転するとともに公転する。第３サンギア３１が回転する。

第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。第４リングギア４３は、第１中間軸８１と一体的に回転する。各第４プラネタリギア４２は、自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第８速（Ｆ８）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第２制動機構６２をオン状態にする。すなわち、第７速（Ｆ７）と第８速（Ｆ８）との間の切り換えにおいて、第１クラッチ５１はオン状態を維持している。なお、第１制動機構６１、第３制動機構６３、第４制動機構６４、第２クラッチ５２、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第１中間軸８１は入力軸７と一体的に回転する。また、第２制動機構６２がオン状態になるため、第１キャリア１４は回転不能となる。なお、第２リングギア２３は第１キャリア１４と一体的に回転するため、第２リングギア２３も回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２５において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第１中間軸８１が入力軸７と一体的に回転する。

第２サンギア２１は、入力軸７と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２は、自転するとともに公転する。第２キャリア２４が回転する。

第３キャリア３４は、第１中間軸８１と一体的に回転する。第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は、自転するとともに公転する。第３サンギア３１が回転する。

第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。第４リングギア４３は、第１中間軸８１と一体的に回転する。各第４プラネタリギア４２が自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を前進の第９速（Ｆ９）とする際は、第１クラッチ５１をオン状態にするとともに、第１制動機構６１をオン状態にする。すなわち、第８速（Ｆ８）と第９速（Ｆ９）との間の切り換えにおいて、第１クラッチ５１はオン状態を維持している。なお、第２〜第４制動機構６２〜６４、第２クラッチ５２、及び第３クラッチ５３は、オフ状態である。

第１クラッチ５１がオン状態になるため、第１中間軸８１は入力軸７と一体的に回転する。また、第１制動機構６１がオン状態になるため、第１サンギア１１は回転不能となる。第２キャリア２４は、第１サンギア１１と一体的に回転するため、第２キャリア２４も回転不能である。第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転するため、第３リングギア３３も回転不能である。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２６において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第３キャリア３４が第１中間軸８１と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は自転するとともに公転する。第３サンギア３１は回転する。

第４リングギア４３は、第１中間軸８１と一体的に回転する。第４サンギア４１は、第３サンギア３１と一体的に回転する。各第４プラネタリギア４２が自転しながら公転する。この結果、第４キャリア４４が回転し、第４キャリア４４は、変速された回転速度を有する動力を出力する。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を後進の第１速（Ｒ１）とする際は、第３クラッチ５３をオン状態にするとともに、第３制動機構６３をオン状態にする。なお、第１制動機構６１、第２制動機構６２、第４制動機構６４、第１クラッチ５１、及び第２クラッチ５２は、オフ状態である。

第３クラッチ５３及び第３制動機構６３がオン状態になるため、第１リングギア１３、第３キャリア３４、第４リングギア４３が回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２７において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第２サンギア２１が入力軸７と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２が自転するとともに公転する。第２リングギア２３及び第２キャリア２４が回転する。

第１サンギア１１は、第２キャリア２４と一体的に回転する。第１キャリア１４は、第２リングギア２３と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２が自転及び公転する。

第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転する。第３リングギア３３の回転によって、各第３プラネタリギア３２は自転する。そして、第３サンギア３１が回転する。なお、第３キャリア３４が回転不能であるため、各第３プラネタリギア３２は公転しない。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を後進の第２速（Ｒ２）とする際は、第３クラッチ５３をオン状態にするとともに、第２制動機構６２をオン状態にする。すなわち、第１速（Ｒ１）と第２速（Ｒ２）との間の切り換えにおいて、第３クラッチ５３はオン状態を維持している。なお、第１制動機構６１、第３制動機構６３、第４制動機構６４、第１クラッチ５１、及び第２クラッチ５２は、オフ状態である。

第３クラッチ５３がオン状態になるため、第１リングギア１３と第３キャリア３４とは、互いに一体的に回転する。また、第２制動機構６２がオン状態になるため、第１キャリア１４が回転不能となる。第２リングギア２３は第１キャリア１４と一体的に回転するため、第２リングギア２３も回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２８において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第２サンギア２１が、入力軸７と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２が自転及び公転する。そして、第２キャリア２４が回転する。

第１サンギア１１は、第２キャリア２４と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２は、自転する。そして、第１リングギア１３が回転する。なお、第１キャリア１４が回転不能であるため、各第１プラネタリギア１２は公転しない。

第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転する。第３キャリア３４は、第１リングギア１３と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は、自転及び公転する。そして、第３サンギア３１が回転する。

図１７に示すように、遊星歯車式変速機１００の速度段を後進の第３速（Ｒ３）とする際は、第３クラッチ５３をオン状態にするとともに、第１制動機構６１をオン状態にする。すなわち、第２速（Ｒ２）と第３速（Ｒ３）との間の切り換えにおいて、第３クラッチ５３はオン状態を維持している。なお、第２〜第４制動機構６２〜６４、第１クラッチ５１、及び第２クラッチ５２は、オフ状態である。

第３クラッチ５３がオン状態になるため、第１リングギア１３と第３キャリア３４とは、互いに一体的に回転する。また、第１制動機構６１がオン状態になるため、第１サンギア１１が回転不能となる。第２キャリア２４は、第１サンギア１１と一体的に回転するため、第２キャリア２４も回転不能である。また、第３リングギア３３は、第２キャリア２４と一体的に回転するため、第３リングギア３３も回転不能となる。

この状態において、遊星歯車式変速機１００は、図２９において太線で示すような経路で、動力を伝達する。まず、第２サンギア２１が、入力軸７と一体的に回転する。各第２プラネタリギア２２が自転する。そして、第２リングギア２３が回転する。なお、第２キャリア２４が回転不能であるため、各第２プラネタリギア２２は公転しない。

第１キャリア１４は、第２リングギア２３と一体的に回転する。各第１プラネタリギア１２は、自転するとともに公転する。そして、第１リングギア１３が回転する。

第３キャリア３４は、第１リングギア１３と一体的に回転する。各第３プラネタリギア３２は、自転及び公転する。そして、第３サンギア３１が回転する。

まず、前進の第１速における減速比の求め方を説明する。第２遊星歯車機構２における第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２を、第２関係式から求める。なお、第２サンギア２１は入力軸７と一体的に回転するため、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は１である。また、第２リングギア２３は回転しないため、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２は０である。

次に、第３遊星歯車機構３における第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３を、第３関係式より求める。なお、第３リングギア３３は第２キャリア２４と一体的に回転するため、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２と同じである。また、第３サンギア３１は回転しないため、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３は０である。

次に、第４遊星歯車機構４における第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４を、第４関係式から求める。なお、第４リングギア４３は第３キャリア３４と一体的に回転するため、第４リングギア４３の回転数比Ｎ_ｒ４は、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３と同じである。また、第４サンギア４１は回転しないため、第４サンギア４１の回転数比Ｎ_ｓ４は０である。

以上のようにして求めた、第４キャリア４４の回転数比Ｎ_ｃ４の逆数が遊星歯車式変速機１００の減速比となる。例えば、第１サンギア１１の歯数が３９、第２サンギア２１の歯数が５７、第３サンギア３１の歯数が４８、第４サンギア４１の歯数が３９であり、第１〜第４リングギア１３、２３、３３、４３の歯数がそれぞれ９０であるとき、第１速の減速比は約５．６６８である。なお、同様に、各速度段において求められた減速比を図２に示す。

前進の第２速では、第１関係式と第２関係式とによって、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２を求める。なお、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は１であり、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１は０である。また、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２とは同じである。また、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１と、第２キャリアの回転数比Ｎ_ｃ２とは同じである。

次に、第３関係式によって、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３を求める。なお、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３は０であり、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２と同じである。

前進の第３速では、第１関係式と第２関係式と第３関係式とによって、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３を求める。なお、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は１であり、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３は０である。また、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２とは同じである。また、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１と第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３とは同じである。また、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１と第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２と第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３とは同じである。

前進の第４速では、第１関係式、第２関係式、及び第３関係式によって、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３を求める。なお、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は１であり、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３は０である。また、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３、及び第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１は１である。また、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１、及び第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２は１である。

前進の第７速では、第１関係式と第２関係式とによって、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２を求める。なお、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は１であり、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１は０である。また、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２とは同じである。また、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２と、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１とは同じである。

次に、第３関係式によって、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３を求める。なお、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３は１であり、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２と同じである。

前進の第８速では、第２関係式によって、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２を求める。なお、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は１であり、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２は０である。

後進の第１速では、第１関係式と第２関係式とによって、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２を求める。なお、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は１であり、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１は０である。また、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１と、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２とは同じである。また、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１と、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２とは同じである。

次に、第３関係式によって、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３を求める。なお、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３は０であり、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は第２キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ２と同じである。

後進の第２速では、第２関係式によって、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２を求める。なお、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は１であり、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２は０である。

次に、第１関係式によって、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１を求める。なお、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１は０であり、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２と同じである。

次に、第３関係式によって、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３を求める。なお、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２と同じであり、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３は第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１と同じである。

後進の第３速では、第２関係式によって、第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２を求める。なお、第２サンギア２１の回転数比Ｎ_ｓ２は１であり、第２キャリア２４の回転数比Ｎ_ｃ２は０である。

次に、第１関係式によって、第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１を求める。なお、第１サンギア１１の回転数比Ｎ_ｓ１は０であり、第１キャリア１４の回転数比Ｎ_ｃ１は第２リングギア２３の回転数比Ｎ_ｒ２と同じである。

次に、第３関係式によって、第３サンギア３１の回転数比Ｎ_ｓ３を求める。なお、第３リングギア３３の回転数比Ｎ_ｒ３は０であり、第３キャリア３４の回転数比Ｎ_ｃ３は第１リングギア１３の回転数比Ｎ_ｒ１と同じである。

上記第２実施形態において、第１中間軸８１は、第３遊星歯車機構３と第４遊星歯車機構４との間において、径方向に延びているが、第２中間軸８２の構造は特にこれに限定されない。例えば図３０に示すように、第１中間軸８１は、第４遊星歯車機構４よりも出力側において、径方向に延びてもよい。また、これに伴い、第３サンギア３１と第４サンギア４１との連結部分は回転軸方向にのみ延びる構成とすることができる。

以上の各実施形態に係る遊星歯車式変速機１００によれば、後進において３段の速度段を有することができる。

１第１遊星歯車機構
１１第１サンギア
１２第１プラネタリギア
１３第１リングギア
１４第１キャリア
２第２遊星歯車機構
２１第２サンギア
２２第２プラネタリギア
２３第２リングギア
２４第２キャリア
３第３遊星歯車機構
３１第３サンギア
３２第３プラネタリギア
３３第３リングギア
３４第３キャリア
４第４遊星歯車機構
４１第４サンギア
４２第４プラネタリギア
４３第４リングギア
４４第４キャリア
５１第１クラッチ
５２第２クラッチ
５３第３クラッチ
６１第１制動機構
６２第２制動機構
６３第３制動機構
７入力軸
８１第１中間軸
８２第２中間軸
９ケーシング
１００遊星歯車式変速機

Claims

回転軸を中心に回転するように構成された入力軸と、
前記回転軸を中心に回転するように構成された第１中間軸と、
前記回転軸を中心に回転するように構成された第２中間軸と、
前記入力軸と一体的に回転するように構成された第１サンギア、第１プラネタリギア、第１リングギア、及び前記第１中間軸と一体的に回転するように構成された第１キャリア、を有する第１遊星歯車機構と、
前記第１中間軸と一体的に回転するように構成された第２サンギア、第２プラネタリギア、第２リングギア、及び前記第１リングギアと一体的に回転するように構成された第２キャリア、を有する第２遊星歯車機構と、
第３サンギア、第３プラネタリギア、前記第１中間軸と一体的に回転するように構成された第３リングギア、及び前記第２中間軸と一体的に回転するように構成された第３キャリア、を有する第３遊星歯車機構と、
前記第３サンギアと一体的に回転するように構成された第４サンギア、第４プラネタリギア、前記第２中間軸と一体的に回転するように構成された第４リングギア、及び動力を出力するように構成された第４キャリア、を有する第４遊星歯車機構と、
前記入力軸と前記第２中間軸とを連結するように構成された第１クラッチと、
前記入力軸と前記第１中間軸とを連結するように構成された第２クラッチと、
前記第２リングギアと前記第３キャリアとを連結するように構成された第３クラッチと、
前記第１キャリアの回転を制動するように構成された第１制動機構と、
前記第１リングギアの回転を制動するように構成された第２制動機構と、
前記第２リングギアの回転を制動するように構成された第３制動機構と、
前記第３サンギアの回転を制動するように構成された第４制動機構と、
を備える、遊星歯車式変速機。
回転軸を中心に回転するように構成された入力軸と、
前記回転軸を中心に回転するように構成された第１中間軸と、
第１サンギア、第１プラネタリギア、第１リングギア、及び第１キャリア、を有する第１遊星歯車機構と、
前記入力軸と一体的に回転するように構成された第２サンギア、第２プラネタリギア、前記第１キャリアと一体的に回転するように構成された第２リングギア、及び前記第１サンギアと一体的に回転するように構成された第２キャリア、を有する第２遊星歯車機構と、
第３サンギア、第３プラネタリギア、前記第２キャリアと一体的に回転するように構成された第３リングギア、及び前記第１中間軸と一体的に回転するように構成された第３キャリア、を有する第３遊星歯車機構と、
前記第３サンギアと一体的に回転するように構成された第４サンギア、第４プラネタリギア、前記第１中間軸と一体的に回転するように構成された第４リングギア、及び動力を出力するように構成された第４キャリア、を有する第４遊星歯車機構と、
前記入力軸と前記第１中間軸とを連結するように構成された第１クラッチと、
前記第１リングギアと前記第３リングギアとを連結するように構成された第２クラッチと、
前記第１リングギアと前記第３キャリアとを連結するように構成された第３クラッチと、
前記第１サンギアの回転を制動するように構成された第１制動機構と、
前記第１キャリアの回転を制動するように構成された第２制動機構と、
前記第１リングギアの回転を制動するように構成された第３制動機構と、
前記第３サンギアの回転を制動するように構成された第４制動機構と、
を備える、遊星歯車式変速機。
前記入力軸は、中空状であり、
前記第１中間軸は、前記入力軸内に配置される、
請求項１又は２に記載の遊星歯車式変速機。
前記入力軸及び前記第１中間軸は、中空状であり、
前記第１中間軸は、前記入力軸内に配置され、
前記第２中間軸は、前記第１中間軸内に配置される、
請求項１に記載の遊星歯車式変速機。
前記第４キャリアと一体的に回転するように構成された出力軸をさらに備える、
請求項１から４のいずれかに記載の遊星歯車式変速機。
前記第１遊星歯車機構、第２遊星歯車機構、第３遊星歯車機構、第４遊星歯車機構は、前記回転軸方向に沿って、この順に配置される、
請求項１から５のいずれかに記載の遊星歯車式変速機。
前記各遊星歯車機構を収容するケーシングをさらに備え、
前記回転軸の径方向において、前記第３クラッチと前記ケーシングとの間にスペースが形成される、
請求項１から６のいずれかに記載の遊星歯車式変速機。
前記第３クラッチは、前記回転軸方向において、前記第３遊星歯車機構と前記第４遊星歯車機構との間に配置される、
請求項７に記載の遊星歯車式変換機。