分动器结构收集.docx

1、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

2、、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

3、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

4、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

5、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： EC

6、U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

7、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。fh!=crcwI u4RW图6

8、4H档位扭矩传递路线图5 4H档位扭矩传递路线*ww抑I u图7 4L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。

9、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

10、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

11、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

12、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IIIIIIIIIIII I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

13、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13 AUTO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 TO

14、D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）

15、,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

16、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

17、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：

18、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。ECU4LLOCK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 1 1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pijiiirIII Illi iij in i i WIIIMlIII输入链轮后壳体后输出法兰轴承锁紧螺

19、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liiliiniiii i inI|iiIHIII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

20、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18 AUTO模式摩擦片不工作时动力传递路线图19 AUTO

21、模式和4HLOCK摩擦片工作时动力传递路线图20 4LLOCK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 MP 3010 ATC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

22、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243 2、宝马X5单速智能分动器的

23、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。DM-机破*1 ft卡氐默1W*m避 外胖卜松殛7 / 曲辱柚尅W涮-林*一 艸*1-岂些- 上堪5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，

24、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

25、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25 AUTO模式摩擦片不工作时动力传递路线图26 AUTO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：New Ven ture Gear,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

26、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27 US005582263A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28 US005582263A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

27、）。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29 2WD模式时动力传递路线图30 4WD模式时动力传递路线六、专利US2007251345A1双速智能分动器专利权人：Mag n

28、a Powertrain AG&CO KG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

29、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31 US2007251345A1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32 US2007251345A1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、4LLOCK2WD 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