CN101839337A - 具有可选择的单向制动离合器的多级变速器 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的多级变速器设置有可选择的单向制动离合器(SOWBC)。该变速器具有：输入构件，其与四个行星齿轮组的构件中的一个构件连接，以便与该一个构件一起旋转；和输出构件，其与行星齿轮组的构件中的另一个构件连接，以便与该另一个构件一起旋转。四个互连构件使行星齿轮组的不同构件连接以便一起旋转。第一制动器能够选择性地接合，以使第一行星齿轮组的第一构件接地至固定构件。第一、第二和第三旋转离合器每个都能够选择性地接合，以使行星齿轮组的不同的相应构件对连接以便一起旋转。可选择的单向制动离合器构造成沿一个旋转方向制动，并且能够选择性地反向以沿相反的旋转方向制动，并且在一些速比中空转。

Description

具有可选择的单向制动离合器的多级变速器

技术领域

本发明涉及一种具有可选择的单向制动离合器的多级变速器。

背景技术

一些自动变速器包括被应用于倒档速比和第一前进档速比的低速/倒档制动离合器(即摩擦离合器)，以便沿前向方向和反向方向提供反作用扭矩。替代性地，有时与单向离合器一起使用制动离合器，单向离合器防止诸如行星架构件的变速器部件以第一速比或倒档速比旋转，而制动离合器被应用以便防止以第一速比和倒档速比中的另一速比的旋转。这种类型的单向离合器不是可选择的，因为该单向离合器总是自动地制动变速器部件的一个旋转方向并且空转，即允许该部件沿相反方向旋转。

结合有行星齿轮组的自动多级变速器通常包括多个摩擦型离合器，以便操纵变速器来提供多个前进档速比。需要多个这样的部件来提供六个、七个、或八个前进档速比。随着它们数量的增加，行星齿轮组和离合器变得越来越难于封装，并且还增加了变速器的总重量。

如本领域技术人员所公知的，根据各种条件，当离合器片副之间存在相对运动时，脱离接合的多片摩擦离合器产生拖曳力。脱离接合的多片离合器的一个特性是当离合器片副之间的相对速度增大时，通常拖曳力或旋转损失也随之增大。该旋转损失会降低燃料经济性。

发明内容

本发明提供一种用于车辆的多级变速器，其具有可选择的单向制动离合器(SOWBC)，以便降低部件复杂性、重量、成本和旋转损失。SOWBC是可选择的，使得其能提供相对沿任一旋转方向的旋转的反作用力。另外，可选择性允许SOWBC以合适的速比空转。该变速器具有输入构件、输出构件和诸如变速器箱体的固定构件。其包括四个行星齿轮组，每个行星齿轮组都具有第一、第二和第三构件。输入构件与行星齿轮组的构件中的一个构件连接，以便与该一个构件一起旋转，而输出构件与行星齿轮组的构件中的另一个构件连接，以便与该另一个构件一起旋转。第一互连构件使第一行星齿轮组的第一构件与第二行星齿轮组的第一构件连接，以便该第一行星齿轮组的第一构件与第二行星齿轮组的第一构件一起旋转。第二互连构件使第一行星齿轮组的第二构件与第四行星齿轮组的第一构件连接，以便该第一行星齿轮组的第二构件与第四行星齿轮组的第一构件一起旋转。第三互连构件使第二行星齿轮组的第二构件与第三行星齿轮组的第一构件连接，以便该第二行星齿轮组的第二构件与第三行星齿轮组的第一构件一起旋转。第四互连构件使第三行星齿轮组的第二构件与第四行星齿轮组的第二构件连接，以便该第三行星齿轮组的第二构件与第四行星齿轮组的第二构件一起旋转。第一制动器能够选择性地接合，以使第一行星齿轮组的第一构件接地至固定构件。第一、第二和第三旋转离合器每个都能够选择性地接合，以使行星齿轮组的不同的相应构件对连接以便一起旋转。SOWBC构造成沿一个旋转方向制动，并且能够选择性地反向以沿相反的旋转方向制动。

制动器、旋转离合器和可选择的单向制动离合器能够以三个进行组合的方式接合，从而在输入构件与输出构件之间建立至少一个倒档速比和八个前进档速比。SOWBC构造成当变速器处于倒档速比和前进档速比中的第一速比时制动第一行星齿轮组的第三构件的旋转，并构造成在其它前进档速比中的至少一些速比中空转，以便允许第一行星齿轮组的第三构件旋转。

方案(1)一种用于车辆的多级变速器，包括：输入构件；输出构件；固定构件；第一、第二、第三、和第四行星齿轮组，每个所述行星齿轮组都具有第一、第二、和第三构件；其中，所述输入构件与所述行星齿轮组的所述构件中的一个构件连接以便与所述一个构件一起旋转，并且所述输出构件与所述行星齿轮组的所述构件中的另一个构件连接以便与所述另一个构件一起旋转；第一互连构件，其使所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件连接，以便所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件一起旋转；第二互连构件，其使所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件连接，以便所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件一起旋转；第三互连构件，其使所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第三行星齿轮组的第一构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第三行星齿轮组的第一构件一起旋转；第四互连构件，其使所述第三行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件连接，以便所述第三行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件一起旋转；第一制动器，其能够选择性地接合，以使所述第一行星齿轮组的第一构件接地至所述固定构件；第一、第二、和第三旋转离合器，所述第一、第二、和第三旋转离合器每个都能够选择性地接合，以使所述行星齿轮组的不同的相应构件对相连接以便一起旋转；可选择的单向制动离合器，其构造成沿一个旋转方向制动，并且能够选择性地反向以沿相反的旋转方向制动；并且其中，所述可选择的单向制动离合器构造成当所述变速器处于倒档速比和第一前进档速比时制动所述第一行星齿轮组的第三构件的旋转，并且构造成在其它前进档速比中的至少一些速比中空转。

方案(2)根据方案(1)所述的变速器，其中，所述制动器、所述旋转离合器和所述可选择的单向制动离合器以三个进行组合的方式接合，从而在所述输入构件与所述输出构件之间建立倒档速比和八个前进档速比。

方案(3)根据方案(1)所述的变速器，其中，所述第一旋转离合器使所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的一个构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的所述一个构件一起旋转；其中，所述第二旋转离合器使所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件连接，以便所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件一起旋转；并且其中，所述第三旋转离合器使所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第三构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第三构件一起旋转。

方案(4)根据方案(3)所述的变速器，其中，所述输入构件与所述第二行星齿轮组的第三构件连接以便一起旋转，而所述输出构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的一个构件连接以便一起旋转。

方案(5)根据方案(1)所述的变速器，其中，所述第一旋转离合器使所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的一个构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的所述一个构件一起旋转；其中，所述第二旋转离合器使所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件连接，以便所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件一起旋转；并且其中，所述第三旋转离合器使所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件一起旋转。

方案(6)根据方案(1)所述的变速器，其中，所有行星齿轮组都是简单型行星齿轮组。

方案(7)根据方案(1)所述的变速器，其中，所述第一、第二、和第四行星齿轮组是简单型行星齿轮组，而所述第三行星齿轮组是双小齿轮型行星齿轮组。

方案(8)一种用于车辆的多级变速器，包括：输入构件；输出构件；固定构件；第一、第二、第三、和第四行星齿轮组，每个所述行星齿轮组都具有太阳轮构件、行星架构件和齿圈构件；其中，所述输入构件与所述第二行星齿轮组的行星架构件连接以便与所述行星架构件一起旋转；其中，所述输出构件与所述第四行星齿轮组的行星架构件连接以便与所述行星架构件一起旋转；第一互连构件，其使所述第一行星齿轮组的太阳轮构件与所述第二行星齿轮组的太阳轮构件连接，以便所述第一行星齿轮组的太阳轮构件与所述第二行星齿轮组的太阳轮构件一起旋转；第二互连构件，其使所述第一行星齿轮组的行星架构件与所述第四行星齿轮组的齿圈构件连接，以便所述第一行星齿轮组的行星架构件与所述第四行星齿轮组的齿圈构件一起旋转；第三互连构件，其使所述第二行星齿轮组的齿圈构件与所述第三行星齿轮组的太阳轮构件连接，以便所述第二行星齿轮组的齿圈构件与所述第三行星齿轮组的太阳轮构件一起旋转；第四互连构件，其使所述第三行星齿轮组的齿圈构件与所述第四行星齿轮组的构件中不与所述第二互连构件连接的一个构件连接，以便所述第三行星齿轮组的齿圈构件与所述第四行星齿轮组的所述一个构件一起旋转；第一制动器，其能够选择性地接合，以使所述第一行星齿轮组的太阳轮构件接地至所述固定构件；第一、第二、和第三旋转离合器，所述第一、第二、和第三旋转离合器每个都能够选择性地接合，以使所述行星齿轮组的不同的相应构件对连接以便一起旋转；可选择的单向制动离合器，其构造成沿一个旋转方向制动，并且能够选择性地反向以沿相反的旋转方向制动，所述可选择的单向制动离合器构造成当所述变速器处于所述输入构件与所述输出构件之间的倒档速比和第一前进档速比时，制动所述第一行星齿轮组的齿圈构件的旋转。

方案(9)根据方案(8)所述的变速器，其中，在所述第一速比中所述第一旋转离合器被接合并且所述可选择的单向制动离合器被选择成制动以允许扭矩从所述输入构件传递至所述输出构件；其中，在所述倒档速比中所述第二旋转离合器被接合并且所述可选择的单向制动离合器被选择成制动以允许扭矩从所述输入构件传递至所述输出构件。

方案(10)根据方案(8)所述的变速器，其中，在所述第一速比和倒档速比中所述第一制动器都被接合。

方案(11)根据方案(8)所述的变速器，其中，所述第一旋转离合器使所述第二行星齿轮组的行星架构件与所述第四行星齿轮组的太阳轮构件连接，以便所述第二行星齿轮组的行星架构件与所述第四行星齿轮组的太阳轮构件一起旋转；其中，所述第二旋转离合器使所述第三行星齿轮组的行星架构件与所述第四行星齿轮组的行星架构件和所述第四行星齿轮组的太阳轮构件中的一个构件连接，以便所述第三行星齿轮组的行星架构件与所述第四行星齿轮组的所述一个构件一起旋转；并且其中，所述第三旋转离合器使所述第三行星齿轮组的太阳轮构件与所述第四行星齿轮组的太阳轮构件连接，以便所述第三行星齿轮组的太阳轮构件与所述第四行星齿轮组的太阳轮构件一起旋转。

方案(12)根据方案(8)所述的变速器，其中，所述制动器、所述旋转离合器和所述可选择的单向制动离合器能够在所述输入构件与所述输出构件之间提供倒档速比和八个前进档速比-包括第一前进档速比，并且所述可选择的单向制动离合器在前进档速比中的一些速比中空转。

方案(13)根据方案(8)所述的变速器，其中，所述第四互连构件使所述第三行星齿轮组的齿圈构件与所述第四行星齿轮组的行星架构件连接，以便所述第三行星齿轮组的齿圈构件与所述第四行星齿轮组的行星架构件一起旋转。

方案(14)根据方案(8)所述的变速器，其中，所述第四互连构件使所述第三行星齿轮组的齿圈构件与所述第四行星齿轮组的太阳轮构件连接，以便所述第三行星齿轮组的齿圈构件与所述第四行星齿轮组的太阳轮构件一起旋转。

当结合附图考虑时，本发明的上述以及其它特征和优点将通过下面对实施本发明的最佳模式的详细描述而清楚地显现。

附图说明

图1是具有SOWBC的变速器的第一实施例的符号图形式的示意图；

图2是表示用于图1的变速器的接合规程的表格；

图3是选择为用于前向旋转制动的图1的SOWBC的示意性局部剖视图；

图4是选择为用于反向旋转制动和前向旋转制动的图1的SOWBC的示意性局部剖视图；

图5是与图1和6的变速器一起使用的替代性SOWBC的示意性立体分解图；以及

图6是具有SOWBC的变速器的第二实施例的符号图形式的示意图。

具体实施方式

参考附图，其中在所有几个视图中相同的附图标记指代相同的部件，图1示意性地示出了包括发动机12、行星变速器14和主减速器机构16的示例性动力系10。

行星变速器14包括与发动机12操作性连接的输入构件17、行星齿轮设备18、和与主减速器机构16持续连接的输出构件19。正如通常情况下一样，在发动机12与输入构件17之间可设置有具有闭锁离合器15的变矩器13。当操作条件准许发动机12与输入构件17之间的方向连接时，闭锁离合器15可被接合。如果不存在变矩器，则在发动机12与输入构件17之间可设置有隔离器(isolator)。行星齿轮设备18包括四个行星齿轮组20、30、40和50。

第一行星齿轮组20包括太阳轮构件22、齿圈构件24、和行星架构件26。多个小齿轮27以可旋转方式安装在行星架构件26上，并设置成与太阳轮构件22和齿圈构件24都成啮合关系。

第二行星齿轮组30包括太阳轮构件32、齿圈构件34、和行星架构件36。多个小齿轮37以可旋转方式安装在行星架构件36上，并设置成与太阳轮构件32和齿圈构件34都成啮合关系。

第三行星齿轮组40包括太阳轮构件42、齿圈构件44、和行星架构件46。多个小齿轮47以可旋转方式安装在行星架构件46上。小齿轮47设置成与太阳轮构件42和齿圈构件44都成啮合关系。

第四行星齿轮组50包括太阳轮构件52、齿圈构件54、和行星架构件56。多个小齿轮57以可旋转方式安装在行星架构件56上。小齿轮57设置成与太阳轮构件52和齿圈构件54都成啮合关系。

行星齿轮设备18还包括五个扭矩传递机构60、62、64、66和68。扭矩传递机构60、62、64是通常被称为离合器的旋转式扭矩传递机构。离合器60、62、和64是例如具有摩擦起动构造的多片离合器装置。扭矩传递机构66是通常被称为制动器或反作用离合器的固定式扭矩传递机构。扭矩传递机构68是以下参考图3、4、和5更详细地讨论的SOWBC。

输入构件17与行星架构件36持续连接，并且输出构件19与行星架构件56持续连接。互连构件70是使太阳轮构件22与太阳轮构件32持续连接以便一起旋转的毂。互连构件72是使行星架构件26与齿圈构件54持续连接以便一起旋转的毂。互连构件74是使齿圈构件34与太阳轮构件42持续连接以便一起旋转的毂。互连构件76是使齿圈构件44与太阳轮构件52持续连接以便一起旋转的毂。

行星架构件36可通过离合器60的接合与太阳轮构件52选择性地连接。行星架构件46可通过离合器62的接合与行星架构件56选择性地连接。太阳轮构件42可通过离合器64的接合与太阳轮构件52选择性地连接。太阳轮构件22通过制动器66的接合选择性地接地至固定构件、变速器壳体80。变速器壳体80仅以局部视图示出，但包围行星齿轮组20、30、40、50。齿圈构件24通过SOWBC68的接合选择性地接地至变速器壳体80。

图2是描述变速器14的离合器在各种档位状态下的操作的离合表。在图2的表格中，“X”表示接合的离合器。就SOWBC 68而言，“R”(反向)代表反向，“F”(前向)代表前向，而F/Neu(前向/空档)代表沿前向旋转方向的空转。扭矩传递机构60、62、64、66和68以三个进行组合的方式选择性地接合，以便在输入构件17与输出构件19之间提供八个前进档速比和一个倒档速比。图2中清楚可见的是，当沿反向(R)旋转方向给输出构件19提供动力时SOWBC68以倒档速比被接合，并且当以五个不同的前进档速比(1档至5档)向输出构件19提供动力时SOWBC68也被接合。因此，SOWBC68在倒档速比中提供反作用扭矩并防止齿圈构件24的前向旋转，而在第一至第五前进档速比中提供反作用扭矩并防止齿圈构件24的反向旋转。在第六至第八前进档速比中，SOWBC68空转(即齿圈构件24沿前向旋转方向自转，SOWBC68处于制动反向状态)。

在切换元件69被选择至前向制动位置的情况下，在图1中示意性地示出了SOWBC68。在倒档速比中选择该位置，并且该位置使固定构件80提供反作用扭矩并防止齿圈构件24沿前向方向的旋转。在图3的反向制动位置中，如果诸如在第六、第七、和第八前进档速比中，其它离合器60、62、64和制动器66中选定的离合器和制动器的接合将沿反向方向的扭矩置于齿圈构件24上，则SOWBC68将空转，以允许齿圈构件24沿前向方向旋转。

切换元件69可选择性地运动至如69A的虚线所示的反向制动位置。在第一至第五前进档速比中选择该位置，并且该位置提供反作用扭矩，以便防止齿圈构件24沿反向方向的旋转。在图4中示出了SOWBC68的制动前向旋转和反向旋转的反转位置。表示SOWBC68的外环的第一构件105花键联接至变速器壳体80上的花键。第二构件110是SOWBC68的花键联接至齿圈构件24的内环。卡环可用于将SOWBC68保持在合适位置。

SOWBC68可以是可控制的机械双离合器或选择性的滚柱离合器设计或其它可选择(可逆)的单向离合器。可通过活塞和阀液压地致动SOWBC。想到有许多能用作SOWBC的离合器设计，并且本发明意在不局限于在此描述的特定的示例性实施例。

已知实现SOWBC的多种方法。支柱、摇杆、滚珠、或楔块是能够用于使离合器的构件选择性地联接或分离的不同特征。图3和4以横截面示出根据本发明在前向锁定和反向锁定的操作(图4)与反向锁定、前向空转的操作(图3)之间选择的SOWBC。SOWBC特征68包括第一构件105、第二构件110、选择板115、选择板致动特征120、第一接合元件130、第二接合元件135、两个复位弹簧140、和两个接合特征150。第二构件110和选择板115可以是以共同的旋转轴线(未示出，但是由图1的输入构件17建立)为中心的可旋转特征。构件105和110可以是扁平圆形板。选择板115被夹在这两个构件之间并且通常使第二构件110运动或保持固定。选择板115包括选择板致动特征120。选择板115可相对于第一构件115运动某一小的旋转角，以便提供选择板致动特征120的校准的运动。在该示例性实施例中示出为支柱的接合元件130和135旋转地定位到第二构件110，并且定向成大致垂直于构件110的半径，并提供由SOWBC68采用的选择性联接和分离的功能。每个接合元件当处于上升位置中时，固定地抵靠第一构件105中的接合特征150，并防止第二构件110相对于第一构件105沿一个方向旋转。接合元件由于复位弹簧140施加的力而通常处于上升位置。能相对于接合元件致动选择板115，使得选择板致动特征120能用于将接合元件中的一个压入放下位置。阻止相对旋转的接合动作取决于相互作用的特征的几何形状。如果接合元件130、135中的一个处于放下位置，则离合器能够沿由此时处于放下位置的接合特征通常阻止的方向空转。

图3示出了在一个接合元件处于放下位置并且一个接合元件处于上升位置的情况下的SOWBC68。接合元件135处于上升位置并抵靠接合特征150。结果，第二构件110不能相对于第一构件105向右旋转。然而，接合元件130处于放下位置。接合特征135向相对于第一构件105向左旋转的第二构件110提供基本为零的阻力。当出现相对旋转并且第一构件105与接合元件135接触时，接合元件135的几乎水平的顶表面上的压力产生接合元件135向下的旋转。当接合元件135随后旋转通过接合特征150时，接合元件135的该棘爪运动(ratchetingmotion)能够继续。图3中的SOWBC68的状态与切换装置68一致：即选择反向制动位置，防止第二构件110以及因此防止齿圈构件24的反向旋转，但允许第二构件110以及因此允许齿圈构件24沿前向旋转方向空转。

图4示出了接合元件130和135都处于上升位置的情况下的SOWBC68。相对于接合元件致动选择板115，使得接合元件130和接合元件135都不被致动特征120压下。结果，不可能有第二构件110沿任一方向相对于第一构件105的旋转。图4中SOWBC68的状态与切换装置69一致：即选择前向制动位置，防止第二构件110以及因此防止齿圈构件24的前向旋转。替代性地，SOWBC可构造有允许沿两个方向空转的选择状态。

应意识到的是，SOWBC的构件可能具有类似SOWBC68的多个特征，每个都类似地被致动以允许或防止沿任一方向的旋转，并且通过SOWBC传递的总扭矩分布于这些SOWBC特征之间。本领域中已知的是，在具有位于摇杆的远端处的一对接合元件的摇杆机构中存在类似的SOWBC特征，基于摇杆的摇动致动，与对置构件上的接合特征件相结合，所述SOWBC特征能够类似地防止相对旋转或实现相对旋转。在构件之间具有间隙的情况下，能够在构件中替代性地使用滚柱或楔块，其中一个构件位于另一个构件的径向内侧。可致动滚柱或楔块以便在间隙内相互作用，从而沿一个或两个旋转方向联接构件。

如上所述，SOWBC到自动变速器的应用能减少部件并提高燃料效率。然而，当SOWBC68需要被接合时，横跨离合器的滑移必须大致等于零。在构件105、110之间不能存在相对旋转(即滑移)；即SOWBC68的两个构件105、110需要是固定的、或者在两者都不接地的实施例中需要以相同的速度并沿相同的方向旋转。

图5示意性地示出了大致类似于SOWBC68的替代性SOWBC68A，其包括作为环形支柱板105A的第一元件和作为共环凹口板110A的第二元件，并具有介于该第一元件105A与第二元件110A之间作为共环滑板的选择板120A。当代替SOWBC68分别在图1和6的变速器14、214中使用时，SOWBC68A遵循与图2中针对SOWBC68说明的接合规程相同的接合规程。

支柱板105A具有穴形设计，该穴形设计包括具有滚道的第一侧，滑板120A和凹口板110A被装配到该滚道中，并优选地利用卡环151和支承环152被保持到该滚道中就位。支柱板105A包括在其中形成的贯通狭槽部154。贯通狭槽部154包括沿圆周定向的穿过支柱板105A的细长开口，并且如图5所示能够位于支柱板105A的环形表面上，并且替代性地能够位于支柱板105A的外周表面上(未示出)。通过开口附连至滑板120A的销156穿过狭槽部154，并能够在其中可滑动地运动。在一个实施例中，存在多个弹簧致动的可伸缩的接合元件或支柱130A、135A，其位于沿圆周方向定位在支柱板105A的第一侧的穴形区域内的支柱穴158中。凹口板110A包括与支柱板105A的可伸缩的支柱130A、135A共环定位的多个圆周定位的凹口(未示出)。滑板120A构造成可在支柱板105A的环形滚道中可滑动地运动，以便绕共同轴线旋转。滑板120A包括与支柱板105A的可伸缩的支柱130A和凹口板110A的凹口相对应的多个贯通凹入开口160。滑板120A包括销156，销156从滑板120A的环形表面正交地突出并穿过支柱板105A的狭槽部154。滑板120A构造成能够相对于支柱板105A绕共同轴线可旋转地滑动，滑板120A的可滑动运动的幅度由销156的运动以及支柱板105A的狭槽部154限制。当滑板120A通过致动器(未示出)相对于支柱板105A可旋转地滑动至第一位置时，滑板120A构造成限制可伸缩的支柱130A，并且凹口板110A沿前向方向与齿圈24一起自由旋转，但沿反向方向被制动。当滑板120A通过致动器(未示出)相对于支柱板105A可旋转地滑动至第二位置时，滑板120A的凹入开口160构造成与可伸缩的支柱130A重合，从而允许可伸缩的支柱130A通过凹入开口160突出。可伸缩的支柱130A能够接合凹口板110A的凹口，并将图1的齿圈24固定地锁定至支柱板105A，以阻止齿圈24沿任一方向旋转。

本领域技术人员能够想到其它构造，这些构造用于通过利用控制模块致动和停用位移致动器来使在此描述的示例性SOWBC68、68A接合和脱离。

第二实施例

图6示出了动力系210的另一个实施例。动力系210的与动力系10相同的部件用相同的附图标记标示。动力系210包括发动机12、行星变速器214、和常规的主减速器机构16。

行星变速器214包括与发动机12持续连接的输入构件17、行星齿轮设备218、和与主减速器机构16操作性连接的输出构件19。正如通常情况下一样，在发动机12与输入构件17之间可设置有具有闭锁离合器15的变矩器13。当操作条件准许发动机12与输入构件17之间的方向连接时，闭锁离合器15可被接合。如果不存在变矩器，则将在发动机12与输入构件17之间设置隔离器。行星齿轮设备218包括四个行星齿轮组220、230、240和250。

第一行星齿轮组220包括太阳轮构件222、齿圈构件224、和行星架构件226。多个小齿轮227以可旋转方式安装在行星架构件226上，并设置成与太阳轮构件222和齿圈构件224都成啮合关系。

第二行星齿轮组230包括太阳轮构件232、齿圈构件234、和行星架构件236。多个小齿轮237以可旋转方式安装在行星架构件236上，并设置成与太阳轮构件232和齿圈构件234都成啮合关系。

第三行星齿轮组240包括太阳轮构件242、齿圈构件244、和行星架构件246。多个小齿轮247以可旋转方式安装在行星架构件246上。小齿轮247设置成与太阳轮构件242成啮合关系。第二组多个小齿轮248设置成与小齿轮247和齿圈构件244都成啮合关系。这种类型的行星齿轮组通常被称为双小齿轮型行星齿轮组。

第四行星齿轮组250包括太阳轮构件252、齿圈构件254、和行星架构件256。多个小齿轮257以可旋转方式安装在行星架构件256上。小齿轮257设置成与太阳轮构件252和齿圈构件254都成啮合关系。

行星齿轮设备218还包括上述五个扭矩传递机构60、62、64、66和68。输入构件17与行星架构件236持续连接，并且输出构件19与行星架构件256持续连接。互连构件270是使太阳轮构件222与太阳轮构件232持续连接以便一起旋转的毂。互连构件272是使行星架构件226与齿圈构件254持续连接以便一起旋转的毂。互连构件274是使齿圈构件234与太阳轮构件242持续连接以便一起旋转的毂。互连构件276是使齿圈构件244与行星架构件256持续连接以便一起旋转的毂。

行星架构件236可通过离合器60的接合与太阳轮构件252选择性地连接。行星架构件246可通过离合器62的接合与太阳轮构件252选择性地连接。行星架构件234可通过离合器64的接合与太阳轮构件252选择性地连接。太阳轮构件222通过制动器66的接合选择性地接地至变速器壳体80。变速器壳体80仅以局部视图示出，但包围行星齿轮组220、230、240、250。齿圈构件224通过SOWBC68的接合选择性地接地至变速器壳体，以防止前向旋转或反向旋转；即设定成前向制动或反向制动(但当设定成反向制动时允许前向空转)。

扭矩传递机构60、62、64、66和68可根据如图2中说明的相同规程进行接合，以建立一个倒档速比和八个前进档速比。因此，SOWBC68在倒档速比中被切换至图4的位置(在切换装置69处于图6所示的位置的情况下)，在第一至第五前进档速比中被切换至图3的位置(切换装置处于位置69A)，并且在第六至第八前进档速比中于图3的位置中空转。

尽管已详细描述了用于实现本发明的最佳模式，但熟悉本发明所涉及领域的技术人员将会认识到所附权利要求范围内的用于实施本发明的各种替代性设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于车辆的多级变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

第一、第二、第三、和第四行星齿轮组，每个所述行星齿轮组都具有第一、第二、和第三构件；其中，所述输入构件与所述行星齿轮组的所述构件中的一个构件连接以便与所述一个构件一起旋转，并且所述输出构件与所述行星齿轮组的所述构件中的另一个构件连接以便与所述另一个构件一起旋转；

第一互连构件，其使所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件连接，以便所述第一行星齿轮组的第一构件与所述第二行星齿轮组的第一构件一起旋转；

第二互连构件，其使所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件连接，以便所述第一行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第一构件一起旋转；

第三互连构件，其使所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第三行星齿轮组的第一构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第三行星齿轮组的第一构件一起旋转；

第四互连构件，其使所述第三行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件连接，以便所述第三行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件一起旋转；

第一制动器，其能够选择性地接合，以使所述第一行星齿轮组的第一构件接地至所述固定构件；

第一、第二、和第三旋转离合器，所述第一、第二、和第三旋转离合器每个都能够选择性地接合，以使所述行星齿轮组的不同的相应构件对相连接以便一起旋转；

可选择的单向制动离合器，其构造成沿一个旋转方向制动，并且能够选择性地反向以沿相反的旋转方向制动；并且

其中，所述可选择的单向制动离合器构造成当所述变速器处于倒档速比和第一前进档速比时制动所述第一行星齿轮组的第三构件的旋转，并且构造成在其它前进档速比中的至少一些速比中空转。

2.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述制动器、所述旋转离合器和所述可选择的单向制动离合器以三个进行组合的方式接合，从而在所述输入构件与所述输出构件之间建立倒档速比和八个前进档速比。

3.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一旋转离合器使所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的一个构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的所述一个构件一起旋转；

其中，所述第二旋转离合器使所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件连接，以便所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件一起旋转；并且

其中，所述第三旋转离合器使所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第三构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第三构件一起旋转。

4.根据权利要求3所述的变速器，其中，所述输入构件与所述第二行星齿轮组的第三构件连接以便一起旋转，而所述输出构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的一个构件连接以便一起旋转。

5.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一旋转离合器使所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的一个构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第二和第三构件中的所述一个构件一起旋转；

其中，所述第二旋转离合器使所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件连接，以便所述第三行星齿轮组的第三构件与所述第四行星齿轮组的第三构件一起旋转；并且

其中，所述第三旋转离合器使所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件连接，以便所述第二行星齿轮组的第二构件与所述第四行星齿轮组的第二构件一起旋转。

6.根据权利要求1所述的变速器，其中，所有行星齿轮组都是简单型行星齿轮组。

7.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一、第二、和第四行星齿轮组是简单型行星齿轮组，而所述第三行星齿轮组是双小齿轮型行星齿轮组。

8.一种用于车辆的多级变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

第一、第二、第三、和第四行星齿轮组，每个所述行星齿轮组都具有太阳轮构件、行星架构件和齿圈构件；其中，所述输入构件与所述第二行星齿轮组的行星架构件连接以便与所述行星架构件一起旋转；其中，所述输出构件与所述第四行星齿轮组的行星架构件连接以便与所述行星架构件一起旋转；

第一互连构件，其使所述第一行星齿轮组的太阳轮构件与所述第二行星齿轮组的太阳轮构件连接，以便所述第一行星齿轮组的太阳轮构件与所述第二行星齿轮组的太阳轮构件一起旋转；

第二互连构件，其使所述第一行星齿轮组的行星架构件与所述第四行星齿轮组的齿圈构件连接，以便所述第一行星齿轮组的行星架构件与所述第四行星齿轮组的齿圈构件一起旋转；

第三互连构件，其使所述第二行星齿轮组的齿圈构件与所述第三行星齿轮组的太阳轮构件连接，以便所述第二行星齿轮组的齿圈构件与所述第三行星齿轮组的太阳轮构件一起旋转；

第四互连构件，其使所述第三行星齿轮组的齿圈构件与所述第四行星齿轮组的构件中不与所述第二互连构件连接的一个构件连接，以便所述第三行星齿轮组的齿圈构件与所述第四行星齿轮组的所述一个构件一起旋转；

第一制动器，其能够选择性地接合，以使所述第一行星齿轮组的太阳轮构件接地至所述固定构件；

第一、第二、和第三旋转离合器，所述第一、第二、和第三旋转离合器每个都能够选择性地接合，以使所述行星齿轮组的不同的相应构件对连接以便一起旋转；

可选择的单向制动离合器，其构造成沿一个旋转方向制动，并且能够选择性地反向以沿相反的旋转方向制动，所述可选择的单向制动离合器构造成当所述变速器处于所述输入构件与所述输出构件之间的倒档速比和第一前进档速比时，制动所述第一行星齿轮组的齿圈构件的旋转。

9.根据权利要求8所述的变速器，其中，在所述第一速比中所述第一旋转离合器被接合并且所述可选择的单向制动离合器被选择成制动以允许扭矩从所述输入构件传递至所述输出构件；

其中，在所述倒档速比中所述第二旋转离合器被接合并且所述可选择的单向制动离合器被选择成制动以允许扭矩从所述输入构件传递至所述输出构件。

10.根据权利要求8所述的变速器，其中，在所述第一速比和倒档速比中所述第一制动器都被接合。

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