分动器结构收集.docx
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分动器结构收集
分动器结构收集
一、P11电动分时分动器（13-54）2
二、P11单速智能分动器（TOD）6
三、P27双速智能分动器（TOD）11
四、宝马X5单速智能分动器16
五、专利US005582263A单速分时分动器20
六、专利US2007251345A1双速智能分动器23
七、专利US6203465B1电动分时分动器27
八、专利US5334116A双速分时分动器30
九、专利US5603540A双速全时分动器33
十、专利US6161643A双速智能分动器34
十一、专利US2007031031A1A单速全时分动器35
十二、专利US2004180748A1单速智能分动器36
十三、专利US2003032519A1双速全时分动器38
十四、专利US5443426A双速全时分动器39
一、P11电动分时分动器（13-54）
P11电动分时分动器采用的是美国博格华纳公司的13-54型号分动器。
此款分动器的结构紧凑，扭矩容量大，换挡操纵机构有手动换挡和电动换挡两种形式可选，可实现2H、N、4H、4L几种档位形式。
P11分动器采用的是电动换挡机构，档位形式有2H、4H、4L三种。
分动器内有行星齿轮机构可以进行降速增扭，此款分动器无中央差速器，不能实
现全时四驱，在四驱模式下前后轮输出转速相同。
1、P11电动分时分动器的外部结构
后输出法兰
里程表被动
齿轮安装孔
换挡电机
刖端盖
前输出法兰
前输入轴
通气孔
中间壳体
图1分动器侧视图
中间壳体与后壳体联接螺栓共9个，从此边安装有5个
吊装孔
此处机加后可安装手动换挡机构
前端盖联接螺栓6个
前输出法兰固定大螺母
图2分动器前端视图
线束安装接口
转速传感器安装孔
后输出法兰固
定大螺母
电机输入端
加油孔螺塞
电机固定安装
放油孔螺塞
配重块安装孔4个
悬置安装孔2个
图3分动器后端视图
P11电动分时分动器由3部分壳体组成：
前端盖、中间壳体、后壳体。
输入端有5个联接螺柱、止口定位、一个圆周定位销，和变速箱采用花键连接；前后输出采用法兰结构，用大螺母锁紧，法兰上不带防尘罩（采用双唇口油封密封）。
分动器加油孔、放油孔位置合理，方便整车状态下更换分动器润滑油。
分动器预留有吊装孔、悬置安装孔、配重块安装孔、电机安装孔，电机固定孔、里程表传感器被动齿轮安装孔等。
分动器在整车状态下布置角度为35度，前后输出轴中心距为242.5。
分动器润滑油量为1.2L。
2、P11电动分时分动器的内部结构
P11电动分时分动器的内部结构由以下几部分组成：
输入轴、行星齿轮机构、后输出轴、前输出轴、传动链、输入链轮、输出链轮、电磁离合器机构、油泵、换挡机构、换挡执行机构、电机等组成（具体布置位置请看图4）。
行星齿轮机
构可以将变速箱输入的扭矩放大2.48倍。
无中央差速器，在四驱模式下前后桥的输入转速永远相同。
※换挡过程：
在2H状态按下4H换挡开关时一一ECU接收到信号后会执行3个动作：
（1）ECU给电磁同步器提供电流，使结合套结合和后输出轴转速同步；
（2）同时ECU给换挡电机提供电流使其工作，电机驱动换挡执行机构动作，换挡执行机构推动拨叉控制两驱、四驱结合套移动，控制结合套在四驱结合的位置；
（3）另外ECU会给前桥真空电磁阀提供电力，使其动作，真空电磁阀控制前桥离合器结合，是分动器前输出轴传递的扭矩能顺利的传递给前轮。
（4H到2H转换时，结合套移动方向相反，前桥离合器断开，解除四驱功能。
）在4H状态按下4L换挡开关时一一ECU接收到信号后会执行1个动作：
ECU提供电流给换挡电器，换挡电机驱动换挡执行机构动作，换挡执行机构推动拨叉控制高、低档结合套移动，控制结合套在四低的位置；
（4L到4H转换时，结合套移动方向相反。
）
结合套
油泵
输入链轮
四驱结合
电磁线圈
行星轮
太阳轮
输入轴
后壳体
里程表主动齿轮
轴承
刖端盖
后输出法兰
油封
螺母
后输出轴
轴承
行星架
转速传感器
大齿圈
四驱换挡拨叉
高低档换挡拨叉
拨叉支撑轴
扭转弹簧
弹簧
中间壳体
凸轮轴
螺母
换挡凸轮
传动链
前输出轴
轴承
油封
电机
输出链轮
轴承
前输出法兰
线束插接口
定位销
图4电动分动器内部结构布置图
※扭矩传递路线：
2H状态扭矩传递路线：
如图5中红色线条所示方向传递扭矩。
变速箱出来的扭矩经过输入轴、高低档结合套、后输出轴、后输出法兰传递给后传动轴。
4H状态扭矩传递路线：
如图6中红色线条所示方向传递扭矩。
变速箱出来的扭矩经过输入轴、高低档结合套、后输出轴、一部分动力经后输出法兰传递给后传动轴；另外一部分动力经过四驱结合套、主动链轮、传动链、输出链轮、前输出轴、前输出法兰传递给前传动轴。
4L状态扭矩传递路线：
如图7中红色线条所示方向传递扭矩。
变速箱出来的扭矩经过输入轴、太阳轮、行星轮、行星架（出来的动力放大了2.48倍）、高低档结合套、后输出轴，一部分动力经后输出法兰传递给后传动轴；另外一部分动力经过四驱结合套、主动链轮、传动链、输出链轮、前输出轴、前输出法兰传递给前传动轴。
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图64H档位扭矩传递路线
图54H档位扭矩传递路线
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图74L档位扭矩传递路线
二、P11单速智能分动器（TOD）
P11单速智能分动器采用的是美国博格华纳公司的TOD单速智能分动器（适时分动器）。
此款分动器壳体是单速和双速共用一个壳体模具，所以，作为单速智能分动器来说体积比较大，重量也增加了，整体长度增加。
但是和电动分动器相比较壳体由两部分组成：
前壳体、后壳体。
为匹配P11车的5R35变速箱后端面，由于变速箱壳体更改困难，分动器壳体更改周期长、费用高，所以P11匹配单速智能分动器的时候在变速箱和分动器之间增加了中间联接板，中间连接板先固定
在分动器上，和分动器作为整体供货。
此款壳体结构可以在不更改壳体模具的情况下，装配成：
电动分时分动器、单速智能分动器、双速智能分动器，共用一个壳体模具，在不重新开发模具的情况下，选择空间大，节约成本。
P11单速智能分动器只有两个档位：
AUTO、LOCK。
此款智能分动器反应快，断开响应迅速（150ms）,前桥传递扭矩大（中值扭矩达到875Nm,但是每台分动器的扭矩容量误差有土20%），前后输出轴中心距为242.8mm,布置角度37度。
1、P11单速智能分动器的外部结构
联接板
后壳体
刖端盖
后输出法兰
前壳体
通气孔
里程表被动
齿轮安装孔
前输出法兰
电磁线圈线速插接口
图8单速智能分动器侧视图
联接板和分动器联接螺栓6个
布置角度为
31.12度时可采用次两个悬置安装点
前输出法兰固定大螺母
通气孔
吊装孔
图9单速智能分动器前端视图
加油螺塞
电机输入口（双速分动器使用）
线束插接口
配重块安装
螺孔4个
放油螺塞
前壳体和后壳
体联接螺栓
17个
后输出法兰固定螺母
图10单速智能分动器后端视图
P11单速智能分动器由3部分壳体组成：
联接板、前壳体、后壳体。
输入端有8个螺纹孔、止口定位、一个圆周定位销，和变速箱采用花键连接；前后输出采用法兰结构，用大螺母锁紧，法兰上不带防尘罩（采用双唇口油封密封）；没
有换挡电机。
分动器加油孔、放油孔位置合理，方便整车状态下更换分动器润滑油。
分动器预留有吊装孔、悬置安装孔、配重块安装孔、电机安装孔，电机固定孔、里程表传感器被动齿轮安装孔等。
分动器在整车状态下布置角度为37度，前后输出轴中心距为242.5。
分动器润滑油量为1.5L。
2、P11单速智能分动器的内部结构
P11单速智能分动器的内部结构由以下几部分组成：
输入轴（输入轴和后输出轴为同一个轴）、电磁线圈、摩擦片组、放大机构、传动链、输入链轮、输出链轮、油泵、等（具体布置位置请看图11）。
分动器无中央差速器，无变速机构。
※换挡过程：
P11单速智能分动器只有两个档位：
AUTO（适时模式）、LOCK（锁止模式）＜AUTO模式时：
ECU通过读取整车的四轮速和油门信号等信息，判断发送给分动器电磁线圈的电流，电磁线圈吸附钢板，使扭矩放大机构工作，压紧摩擦片，传递扭矩给前桥，ECU通过控制发送给电磁线圈的电流大小，来控制传递给前桥的扭矩。
LOCK模式时：
ECU发送给电磁线圈最大的工作电流，使摩擦片压紧传递给前桥最大的扭矩。
油泵壳体联接螺栓
摩擦片外股摩擦片组
后壳体
前壳体
输入轴
后输出法兰
轴承
锁紧螺母
—输入链轮
放大机构
油封
轴承
油封
电磁线圈
导磁体
、摩擦片内股
压板
轴承
油封
前输出法兰
锁紧螺母
III
IIII
'III
III
挡板
传动链
输出链轮
轴承
前输出轴
III
定位销
图11单速智能分动器内部结构布置图
※扭矩传递路线单速智能分动器的动力传递方式只有两种：
一种是在AUTO模式时不给前轮传递动力，摩擦片离合器不工作时的动力传递路线：
如图12中红色线条所示方向。
变速箱出来的扭矩经过分动器输入轴（输入轴和后输出轴为同一根轴）、后输出法兰传递给后传动轴。
另一种情况是在AUTO模式时给前桥传递动力，或者在LOCK模式下，摩擦片离合器工作时的动力传递路线：
如图13中红色线条所示方向。
变速箱出来的扭矩传递给分动器输入轴，一部分扭矩直接经过后输出法兰传递给后传动轴；一部分扭矩经过与输入轴相连接的摩擦片内股、摩擦片、摩擦片外股、输入链轮、传动链、输出链轮、前输出轴、前输出法兰传递给前传动轴。
图13AUTO和LOCK模式下摩擦片压紧状态下扭矩传递路线
三、P27双速智能分动器（TOD）
P27双速智能分动器采用的是美国博格华纳公司的TOD双速智能分动器（适时分动器）。
此款分动器壳体是单速和双速共用一个壳体模具，壳体由两部分组成：
前壳体、后壳体，和P11单速智能分动器相比，少了中间连接板。
此款双速智能分动器结构紧凑，扭矩容量大，重量小，匹配P27的分动器接口采用的和
P11电动分动器相同的接口端面，采用35度布置，5个双头螺柱连接。
此款壳体结构可以在不更改壳体模具的情况下，装配成：
电动分时分动器、单速智能分动器、双速智能分动器，共用一个壳体模具，在不重新开发模具的情况下，选择空间大，节约成本。
P11单速智能分动器只有两个档位：
AUTO、4HLOCK,4LLOCK。
此款智能分动器反应快，断开响应迅速（150ms）,前桥传递扭矩大（中值扭矩达到875Nm,但是每台分动器的扭矩容量误差有土20%）,高低档速比为2.48：
1,高低档转换响应时间在5S左右。
布置角度35度，中心距242.8mm。
1、P27双速智能分动器的外部结构
线束插接口
后壳体
前输出法兰
输入轴
后输出法兰
里程表被动齿
通气孔
换挡电机
前壳体
轮预留安装孔
图14双速智能分动器侧视图
吊装孔
通气孔
输入轴
布置角度为
前输出法兰固定大螺母
31.12度时可采用次两个悬置安装点
图15双速智能分动器前端视图
线束插接口
换挡电机
放油螺塞
前壳体和后壳体联接螺栓
17个
后输出法兰固定螺母
加油螺塞
配重块安装
螺孔4个
图16双速智能分动器后端视图
P27双速智能分动器由2部分壳体组成：
前壳体、后壳体。
输入端有5个双头螺柱、止口定位、一个圆周定位销，和变速箱采用花键连接；前后输出采用法兰结构，用大螺母锁紧，法兰上不带防尘罩（采用双唇口油封密封）；有换挡电
机，进行高低档转换。
分动器加油孔、放油孔位置合理，方便整车状态下更换分动器润滑油。
分动器预留有吊装孔、悬置安装孔、配重块安装孔、里程表传感器被动齿轮安装孔等。
分动器在整车状态下布置角度为35度，前后输出轴中心距为242.5。
分动器润滑油量为1.5L。
2、P27双速智能分动器的内部结构
P27双速智能分动器的内部结构由以下几部分组成：
输入轴、行星齿轮机构、电磁线圈、摩擦片组、放大机构、传动链、输入链轮、换挡机构、换挡执行机构、电机、输出链轮、油泵、后输出轴、前输出轴等（具体布置位置请看图17）。
分动器无中央差速器，有行星齿轮变速机构，变速比2.48:
1。
※换挡过程：
P27双速智能分动器有三个档位：
AUTO（适时模式）、4HLOCK（四高锁止模式）、4LLOCL（四低锁止模式）。
AUTO模式时：
换挡电机不工作，换挡拨叉位置在高速档。
ECU通过读取
电磁线圈
ECU通过控
整车的四轮速和油门信号等信息，判断发送给分动器电磁线圈的电流，吸附钢板，使扭矩放大机构工作，压紧摩擦片，传递扭矩给前桥，制发送给电磁线圈的电流大小，来控制传递给前桥的扭矩。
ECU发送给
4HLOCK模式时：
换挡电机不工作，换挡拨叉位置在高速档电磁线圈最大的工作电流，使摩擦片压紧传递给前桥最大的扭矩。
ECU
4LLOCK模式时：
换挡电机工作，移动高低档转换拨叉结合在低速挡。
发送给电磁线圈最大的工作电流，使摩擦片压紧传递给前桥最大的扭矩。
行星轮
二
行星架
太阳轮
输入轴
油圭寸
轴承
大齿圈
前壳体
-——
拨叉支撑轴-
扭转弹簧1--
换挡凸轮
-——
轴承
U丨
■11
油封
锁紧螺母
前输出轴
前输出法兰一
定位销
高低档换挡拨叉
结合套
摩擦片外股
油泵
壳体联接螺栓
摩擦片组
传动链
1凸轮轴
电机
输出链轮
轴承
图17双速智能分动器内部结构布置图
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III
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III
输入链轮
后壳体
后输出法兰
轴承
锁紧螺母
后输出轴
放大机构
油封
'电磁线圈
导磁体
摩擦片内股
压板
挡板
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I
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III
※扭矩传递路线
P27双速智能分动器的动力传递方式有三种：
在AUTO模式时不给前轮传递动力、高速档模式下、摩擦片离合器不工作时的动力传递路线：
如图18中红色线条所示方向。
变速箱出来的扭矩经过分动器输入轴、高低档结合套、后输出轴、后输出法兰传递给后传动轴。
在AUTO模式时给前桥传递动力或者在4HLOCK模式下、高速档模式、摩擦片离合器工作时的动力传递路线：
如图19中红色线条所示方向。
变速箱出来的扭矩传递给分动器输入轴、高低档结合套、后输出轴。
一部分扭矩直接从后输出轴到后输出法兰传递给后传动轴；另外一部分扭矩经过与后输出轴相连接的摩擦片内股、摩擦片、摩擦片外股、输入链轮、传动链、输出链轮、前输出轴、前输出法兰传递给前传动轴。
在4LLOCK模式下、低速档模式、摩擦片离合器完全压紧时的动力传递路线：
如图20中红色线条所示方向。
变速箱出来的扭矩传递给分动器输入轴、太阳轮、行星轮、行星架、高低档结合套、后输出轴，扭矩放大后。
一部分扭矩直接从后输出轴到后输出法兰传递给后传动轴；另外一部分扭矩经过与后输出轴相连接的摩擦片内股、摩擦片、摩擦片外股、输入链轮、传动链、输出链轮、前输出轴、前输出法兰传递给前传动轴。
图18AUTO模式摩擦片不工作时动力传递路线
图19AUTO模式和4HLOCK摩擦片工作时动力传递路线
图204LLOCK摩擦片完全压紧时动力传递路线
四、宝马X5单速智能分动器
宝马X5单速智能分动器采用的是加拿大麦格那公司MP3010ATC单速智能
分动器（适时分动器）。
此款分动器结构紧凑，质量轻（25Kg）。
壳体由两部分组成：
前壳体、后壳体。
后输出为法兰连接、前输出为花键连接。
分动器壳体有悬置安装点。
宝马X5单速智能分动器只有一个档位：
AUTO。
此款智能分动器反应快，断开响应迅速，采用电机控制摩擦片压紧前后输出轴中心距为243mm,布置角度30度。
1、宝马X5单速智能分动器的外部结构
图21宝马X5单速智能分动器侧视图
图22宝马X5单速智能分动器前端视图
配重块安装
螺孔2个
后输出法兰
前壳体和后壳体联接螺栓
15个
换挡电机
线束插接口
放油螺塞
图23宝马X5单速智能分动器后端视图
宝马X5单速智能分动器由2部分壳体组成：
前壳体、后壳体。
输入端有3个通孔、4个螺纹孔用作和变速箱联接，止口定位、一个圆周定位销，和变速箱采用花键连接；前输出轴采用内花键联接；后输出采用法兰结构，用卡环锁止，法兰上带防尘罩；有电机控制摩擦片压紧，进行前桥传递扭矩的控制。
分动器加油孔、放油孔位置合理，方便整车状态下更换分动器润滑油
分动器预留有悬置安装孔、配重块安装孔等。
分动器在整车状态下布置角度为30度，前后输出轴中心距为2432、宝马X5单速智能分动器的内部结构
宝马X5单速智能分动器的内部结构由以下几部分组成：
输入轴、摩擦片组、
放大机构、传动链、输入链轮、凸轮机构、电机、输出链轮、油泵、前输出轴等（具体布置位置请看图24）。
分动器无中央差速器，有行星齿轮变速机构，变速比2.48：
1。
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图24宝马X5单速智能分动器内部结构布置图
※换挡过程：
宝马X5单速智能分动器只有一个档位：
AUTO（适时模式）。
AUTO模式时：
ECU通过读取整车的四轮速、油门信号等信息，通过ECU智能判断，给分动器执行电机电流，让电机工作带动分动器内部的凸轮轴工作，推动扭矩放大机构工作、压紧摩擦片组、给前桥传递扭矩，电机还带位置反馈装
置，可以反馈给ECU目前电机转动的位置，使ECU的控制更精确
※扭矩传递路线
宝马X5单速智能分动器的动力传递方式有两种：
在AUTO模式时不给前轮传递动力、摩擦片离合器不工作时的动力传递路线：
如图25中红色线条所示方向。
变速箱出来的扭矩经过分动器输入轴（输入轴和后输出轴为同一根轴）、后输出法兰传递给后传动轴。
在AUTO模式时给前桥传递动力，摩擦片离合器工作时的动力传递路线：
如图26中红色线条所示方向。
变速箱出来的扭矩传递给分动器输入轴（输入轴和后输出轴为同一根轴）。
一部分扭矩直接从输入轴到后输出法兰传递给后传动轴；另外一部分扭矩经过与输入轴相连接的摩擦片外股、摩擦片组、摩擦片内股、输
入链轮、传动链、输出轴传递给前传动轴。
图25AUTO模式摩擦片不工作时动力传递路线
图26AUTO模式摩擦片工作时动力传递路线
五、专利US005582263A单速分时分动器
专利权人：
NewVentureGear,INC.
专利申请日期：
1995-3-27
分动器类型：
单速分时分动器
采用湿式摩擦片、传动链传动，电机控制杠杆式压紧摩擦片。
此款单速分时分动器的内部结构由以下几部分组成：
输入轴、摩擦片组、杠杆机构、传动链、输入链轮、摩擦片压紧控制机构、电机、输出链轮、油泵、后输出轴、前输出轴等（具体布置位置请看图27）。
分动器无中央差速器，无行星齿轮变速机构。
三段壳体：
前壳体、中间壳体、后端盖。
前壳体
摩擦片内股
输入轴
油封
轴承
摩擦片组
杠杆机构
执行机构电机传动链
前输出轴
油封
轴承
摩擦片外股连接螺栓
中间壳体
连接螺栓
后端盖
油泵
轴承
锁紧螺母
后输出轴
隔套
输入链轮
压盘
轴承
图27US005582263A单速分动器内部结构布置图
杠杆机构和换挡执行盘连接
电机输入轴
换挡执行盘
限位装置
前壳体
图28US005582263A单速分动器控制机构
※换挡过程：
此款单速分时分动器有两个档位：
2WD、4WD。
2WD――4WD模式转换时：
ECU给换挡电机信号，电机转动，带动换挡执行盘转动，移动换挡杠杆机构，压紧摩擦片，实现四驱功能（如图28）。
优点：
四驱结合无冲击，断开迅速。
※扭矩传递路线
单速分动器的动力传递方式有两种：
2WD模式：
如图29中红色线条所示方向。
变速箱出来的扭矩传递给分动器输入轴、后输出轴，传递给后传动轴。
4WD模式：
如图30中红色线条所示方向。
杠杆机构工作，压紧摩擦片。
变速箱出来的扭矩传递给分动器输入轴、后输出轴。
一部分扭矩直接从后输出轴到后输出法兰传递给后传动轴；另外一部分扭矩经过与后输出轴相连接的摩擦片外股、摩擦片组、摩擦片内股、输入链轮、传动链、输出轴传递给前传动轴。
图292WD模式时动力传递路线
图304WD模式时动力传递路线
六、专利US2007251345A1双速智能分动器
专利权人：
MagnaPowertrainAG&COKG
专利申请日期：
2007-4-4
分动器类型：
双速智能分动器
采用行星齿轮放大机构，传动链传动，湿式摩擦片、电机控制凸轮放大机构压紧摩擦片。
此款双速智能分动器的内部结构由以下几部分组成：
输入轴（也是太阳轮）行星齿轮机构、换挡机构、摩擦片组、力放大机构、传动链、输入链轮、摩擦片压紧凸轮盘、电机、输出链轮、油泵、后输出轴、前输出轴等（具体布置位置请看图31）。
分动器无中央差速器，有星齿轮变速机构。
两段式壳体结构：
前壳体、后壳体。
采用一个电机控制高低档转换和摩擦片压紧，结构紧凑，成本底。
前输出轴为内花键联接，后输出轴为外花键联接。
前壳体
大齿圈
轴承
油封
输入轴
行星轮
行星架
高低档结合套
换挡拨叉
凸轮放大机构
凸轮轴
凸轮盘
前输出轴
油封
轴承
后壳体
轴承
后输出轴
油泵
输入链轮
摩擦片内
摩擦片外股
摩擦片组
传动链
齿轮组
输出链轮
轴承
图31US2007251345A1双速智能分动器内部结构图
电机输入端
换挡拨叉
凸轮轴
凸轮盘
图32US2007251345A1双速智能分动器换挡轴
※换挡过程：
此款双速智能分动器可以实现有4个档位：
2WD、AUTO、4HLOCK、
4LLOCK
2WD—AUTO—4HLOCK模式转换时：
ECU给换挡电机信号，电机转动，带动凸轮轴转动，换挡拨叉在此换挡过程中处于空行程，不工作；凸轮轴上的凸轮盘转动推开放大机构摇臂，产生轴向推力，压紧摩擦片组，实现前桥的动力传递；在AUTO模式时，通过凸轮盘转动的角度，控制放大机构摇臂分开的角度，从而控制摩擦片的压紧力。
4HLOCK—4LLOCK模式转换时：
ECU给换挡电机信号，电机转动，带动凸轮轴转动，凸轮轴转动带动换挡拨叉轴向移动，从高速档转换到低速挡；凸轮轴上的凸轮盘转动推开放大机构摇臂，产生轴向推力，压紧摩擦片组，实现前桥的动力传递，压紧力处于最大状态。
※扭矩传递路线
单速分动器的动力传递方式有3种：
2WD模式或者AUTO模式时摩擦片不工作：
如图29中红色线条所示方
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