CN101365617A

CN101365617A - 机动车辆的驱动和转向

Info

Publication number: CN101365617A
Application number: CNA2006800381454A
Authority: CN
Inventors: C·J·格林伍德; I·D·康韦尔
Original assignee: Infinitrak LLC
Current assignee: Infinitrak LLC
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2009-02-11
Also published as: US20090178862A1; AU2006283881A1; RU2008110927A; MX2008002546A; CA2620119C; US8157030B2; GB0517200D0; US20120298429A1; EP1924484A1; EP1924484B1; JP2009504508A; KR20080091076A; WO2007023140A1; US8695734B2; CA2620119A1

Abstract

公开了一种用于对下面类型的发动机驱动式车辆进行驱动和转向的配置和方法，其中，左、右车轮(120L，120R)分别由发动机通过左、右传动装置(122L，122R)驱动，且通过改变一个传动装置相对于另一个传动装置的传动比产生转向作用。根据本发明，随动件可操作地连接到至少一个传动装置，且随动件可借助于驾驶员可致动的转向控制装置绕轴线周向移动，以改变两个被驱动车轮的相对速度，而且随动件可借助于驾驶员可致动的速度控制装置相对于轴线径向移动，以相协调地增大/减小两个被驱动车轮的速度。

Description

机动车辆的驱动和转向

技术领域

本发明涉及用于对机动车辆进行驱动和转向的配置，所述机动车辆为下面类型：根据所需的车辆转弯半径，车辆的左、右侧的车轮以不同的速度驱动。

背景技术

车辆可以通过控制车辆的相反侧的被驱动车轮的相对速度转向。诸如坦克的履带式车辆显然以这种方式转向(注意，关于这一点，尽管为了简单起见，整篇都使用术语车“轮”，但这应当理解为包括履带型车辆，其中，所述“轮”是承载履带的小齿轮)，此外还有用于建筑、农业和园艺中的各种类型的车辆，园艺例如包括乘骑式剪草机。原理上简单。如果在车辆一侧的车轮被驱动得比另一侧的车轮快，则车辆转弯，且较慢移动的车轮在转弯的内侧。转弯的内侧的车轮可能是静止的，或甚至可能与另一车轮在相反的方向上被驱动。在两个车轮以相等且相反的速度被驱动的极端情况下，可能使得车辆沿其中心旋转。

当车辆具有可转向车轮时，例如传统的拖拉机或乘骑式割草机的前轮，通过单独地控制被驱动车轮的速度可以获得需要的转向效果，且可转向车轮被设置为小脚轮，以适应由被驱动轮确定的转弯半径。可替换地，可转向轮可能被主动控制(例如，通过传统的齿条和小齿轮转向系统)，以产生所需的转弯半径，同时被驱动车轮的相对速度被设定，用于产生相同的半径。与只是借助于可转向轮对车辆进行引导的可选方案相比，该配置具有可使得车辆非常紧凑地转弯、甚至原地旋转的优点。

一种实现对被驱动车轮的速度和转动方向进行必要的控制的方法涉及使用一个发动机但两个实质上独立的无级变速传动装置(“CVT”)，通过这两个无级变速传动装置，发动机分别驱动左车轮和右车轮。在诸如乘骑式割草机的小型园艺车辆的情况下，液压类型的无级变速传动装置已被用于这个方面。本申请人现在提出了替代滚动牵引、环形座圈(rolling-traction，toroidal-race)类型的无级变速传动装置，但车辆转向所涉及到的原理都相同，且本发明潜在地适用于这些类型传动装置中的任一传动装置，或实际上适用于其他传动装置。如同其他类型的机械CVT，液压传动装置(对本领域的技术人员是众所周知的)也适用。对被驱动车轮的速度实现必要的独立控制的一种替代性方法是使用连接到各个车轮且提供可独立变化的速度的两个独立的旋转驱动装置。例如，在这个方面，可以使用通过相应的固定传动比的齿轮传动连接到相应车轮的两个独立的电动机。

本发明涉及这种配置的一种控制实现方式。图1中示出的一种公知配置包括：可被驾驶员移动的对相应液压类型CVT 8L、8R控制的左、右控制杠杆2L、2R。通过相应杠杆的位置控制应用到左、右车轮的传动比，并且该传动比可从最大前行传动比变化到最大后退传动比，其中经过车轮速度为零的在此称作“齿轮空档”的空档传动比。注意，在该文献中传动比被定义为输出(车轮侧)速度除以输入(发动机侧)速度，从而，在齿轮空档时，传动比为零。杠杆2L、2R的位置不同产生转弯。因此，图1a中左杠杆2L已比右杠杆2R更靠前。左车轮由此驱动得比右车轮快，从而产生右转弯。可转向前轮4L、4R相应地偏斜。

在齿轮空档中，发动机与车轮物理上并未分离(如通过离合器)，而是传动装置有效地提供了无限的减速，从而不论发动机/传动装置的转动输入如何，相关的车轮仍静止。液压传动装置可以实现该状态。在Torotrak(开发)有限公司的专利文件中描述了多种传动装置，这些传动装置使用了与并联行星齿轮(epicyclic shunt gear)相结合的传动比变化装置(“变速器”)，以提供齿轮空档状态。最近例子包括国际申请公布为WO03/064892的PCT/GB03/00332、以及公布为WO03/100295的国际申请PCT/GB03/02332，但是原理已经公知很多年。

现有转向配置被广泛应用且取得了成功，但对一些驱动器来说可产生问题。考虑如果杠杆从图1a中所示的位置开始随后被驾驶员如图1b中所示地向后拉动相同距离所发生的情况。右车轮现比左车轮被驱动得更快地后退。尽管一个杠杆相对另一杠杆的位移没有改变，但车辆从前行和右转弯(图1a)变为后退和左转弯(图1b)。这对一些驾驶员而言是违背直觉的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种对机动车辆进行驱动和转向的配置，所述配置包括：

用于以连续可变的速度驱动右车轮的右驱动配置，所述速度涵盖包括前行速度和后退速度的范围；

用于以连续可变的速度驱动左车轮的左驱动配置，所述速度涵盖包括前行速度和后退速度的范围；

驾驶员可致动的速度控制装置；以及

驾驶员可致动的转向控制装置，

其中，根据驾驶员输入，所述左、右驱动配置借助于所述速度控制装置和转向控制装置被控制，所述速度控制装置和转向控制装置通过共用机构或通过与相应的驱动配置关联的两个机构作用，在任一情况下，所述机构包括：

引导装置，所述引导装置限定出可借助于转向控制装置绕轴线转动的引导路径；

机械随动件，所述机械随动件可借助于速度控制装置沿引导路径前后移动；以及

位于所述随动件和所述驱动配置之间的连接装置，所述随动件的位置通过所述连接装置影响车轮速度；

其中，所述速度控制装置沿第一方向的移动使得左、右车轮的速度均增大，所述速度控制装置沿与第一方向相反的第二方向的移动使得左、右车轮的速度均减小，这样车辆速度可借助于速度控制装置被控制，且转向控制装置的移动使得左、右车轮中的一个车轮的速度相对于另一个车轮的速度发生变化，从而使车辆转向。

旋转驱动可由内燃机提供，但也可由诸如单或双电机或外燃机的不同类型的旋转驱动器产生。术语“右驱动配置”和“左驱动配置”表示：所述的配置分别相应地连接到左、右车轮，而不必指出配置的相对空间位置，也不必使它们物理结构完全独立。

根据本发明的第二方面，提供了一种机动车辆中的传动控制方法，所述机动车辆包括：

所述方法包括：

提供随动件，所述随动件可操作地连接到至少一个传动装置，使得其位置决定传动比；

从驾驶员接收速度控制输入和转向控制输入；

根据转向输入控制随动件相对于轴线的周向位置；以及

根据速度输入控制随动件相对于轴线的径向距离；

其中，所述速度控制装置沿第一方向的移动使得左、右车轮的速度均增大，所述速度控制装置沿与第一方向相反的第二方向的移动使得左、右车轮的速度均减小，这样车辆速度可借助于速度控制装置被控制，且转向控制装置的移动使得一个车轮的传动比相对于另一车轮的传动比变化，从而使车辆转向。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于对具有发动机的车辆进行驱动和转向的配置，所述配置包括：

右传动装置，所述右传动装置用于以连续可变的传动比在发动机与右被驱动车轮之间传递旋转驱动，所述传动比涵盖包括前行传动比和后退传动比的范围；

左传动装置，所述左传动装置用于以连续可变的传动比在发动机与左被驱动车轮之间传递旋转驱动，所述传动比涵盖包括前行传动比和后退传动比的范围；

驾驶员可致动的速度控制装置；

驾驶员可致动的转向控制装置；以及

随动件，所述随动件可借助于转向控制装置绕轴线周向移动、且可借助于速度控制装置相对于轴线径向移动，所述随动件可操作地连接到至少一个传动装置；

由此，驾驶员的转向控制装置的移动改变了车辆执行的转弯半径，且速度控制装置的移动改变了车辆速度。

独立的无级变速传动装置的使用使得可独自地通过被驱动车轮进行转向控制。

根据本发明的第四方面，提供了一种车辆，具有：发动机；左、右被驱动车轮；左、右传动装置，所述左、右传动装置用于以相应的、独立的且连续可变的传动比将发动机的旋转驱动传递至相应的被驱动车轮；以及驾驶员可致动的控制配置，所述控制配置使驾驶员能够控制两个传动比，从而能够控制车辆的转弯，所述车辆具有至少一个可转向车轮、所述可转向车轮或每个所述可转向车轮以小脚轮的方式安装。

附图说明

下面，参照附图仅示例性地描述本发明的具体实施例，附图包括：

图1a-1b示出了现有转向配置的操作。

图2-8示出了根据本发明的第一转向和驱动配置的高度示意性的图示；

图9和10分别从上方和下方以透视图的形式示出了第一配置的物理结构；

图11和13-18是根据本发明的第二转向和驱动配置的高度示意性的图示；

图12是在该配置中使用的引导板的示意图；

图19和20分别从上方和下方以透视图的形式示出了第二配置的物理结构；

图21是该结构的分解图；

图22是第二配置的可选物理结构的分解图；

图23和24分别从下方和上方以透视图的形式示出了同一结构；

图25a-e以高度示意性的形式示出了该结构在使用中可以采用的各种布置形式；以及

图26是通过实施本发明的第三转向和驱动配置的构件的截面图；

图27是根据本发明的另一转向和驱动配置的示意图；以及

图28和图29分别是实施本发明的另一转向和驱动配置的多个部分的俯视图和侧视图。

具体实施方式

由上可知，图2-8是实施本发明的车辆的所选部件的示意图。左、右被驱动车轮以附图标记20L和20R表示。每个被驱动车轮通过相应的无级变速传动装置22L和22R驱动，所述传动装置22L和22R能够提供从前行到后退的连续范围内的传动比。

驾驶员通过在图2中以示意性的形式表示的两个控制装置对车辆的速度和方向进行调控：采用传统方向盘形式的转向控制装置24和可被形成为脚踏板的速度控制装置26。踏板与机动车的加速器控制装置有些不同：它可以使用脚的前部被向前踏动以选择前行，或使用脚跟向后踏动以选择后退。踏板向中心位置回弹，在该位置处，它使两个传动装置22L、22R采用齿轮空档。当然在这些方面也可以使用其他类型的使用者可操纵的控制装置。此外，可以由单个组件形成两个控制装置。例如，可以为驾驶员设置可转动以转向且可前后移动以改变速度的转向杆或转向轮。

驾驶员通过控制装置24、26的输入决定传动装置22L、22R采用的传动比，这通过包括左、右引导板28L、28R和左、右致动杠杆30L、30R的机构作用。通常为驾驶员设置单独的控制装置，例如，用于设定发动机速度的手操作杠杆。在使用速度可控柴油发动机的车辆中，驾驶员通常用杠杆设定发动机速度，且随后借助于传动装置提供速度控制。

本实施例中，引导板28L、28R实际上一个放置在另一个的上方，并且被安装成绕共用轴线32转动。因此，在图2中仅能看见右(上)引导板28R。然而，在图3至8中，为了清楚起见，并排示出了两个引导板，其都可以看见。引导板分别限定出用于引导随动件的相应路径。在示出的实施例中，路径只不过是引导板中的直槽34L、34R，且随动件36L、36R被形成为位于槽中的销。每个随动件被承载在致动杠杆30L、30R中相应的一个上，且每个杠杆被安装成绕固定支点38转动。本实施例中，致动杠杆是“L”形状的，随动件被承载在一个分支上，另一分支与相应传动装置22L或22R接合，以设定其传动比。随动件36L或36R的侧向运动引起杠杆30L或30R转动且使相关的传动装置22L或22R的传动比产生变化。因此，相应的随动件36L、36R的侧向位置确定了传动装置22L、22R所提供的传动比。

借助于驾驶员的速度控制装置26，引导板可以一起前后移动。两个引导板的前后移位总相同。借助于驾驶员的转向控制装置24，引导板还可以转动。两个引导板并相协调地转动。参照附图，下面将说明引导板的移动以及传动装置的随后的控制方式。

图3示出了转向控制装置24位于其“直前”位置即被设定为不产生转弯时的状态。两个引导板位于其默认方位，使引导路径34L和34R相对于前后方向倾斜相同但相反的角度，在本实施例中，该角度大约为45度。速度控制装置设为零，其表示请求零车轮移动。该速度控制设定状态使引导板28L、28R处于使得随动件36L、36R位于引导板28L、28R的转动轴线32上的前后位置。这对应于致动杠杆30L、30R处于这样的位置，其中，致动杠杆30L、30R使传动装置22L、22R均处于齿轮空档状态，且尽管发动机转动，但致动杠杆30L、30R提供零传动比，因此提供零输出速度。由于随动件位于板的转动轴线处，因此转向控制装置的任何移动都不能移动随动件，从而不会引起车轮的转动。这符合习惯于使用一个控制装置控制速度和使用另一控制装置控制转向的驾驶员的期望。

图4示出了当转向控制装置24保持在“直前”位置、但速度控制装置已由驾驶员向前移动到其行程的极限位置以请求最大前行车速时的系统状态。两个引导板28L、28R已相应地被使得前进，由于它们的引导路径的倾斜，这使两个随动件侧向移位。因此，致动杠杆30L、30R已转动，使得传动装置22L、22R采用相同的前行传动比，从而沿直线向前驱动车辆。

图5示出了如果驾驶员然后转动转向控制装置以请求向右转弯所发生的情况。将转向控制装置连接到引导板28L、28R的机构(未示出)使得右引导板28R转动(沿逆时针方向)但左引导板仍处于其默认位置。右引导板中的路径34R的倾角减小。因此，其随动件36R的侧向位移以及相关联的传动装置22R的传动比被减小。右车轮被更缓慢地驱动，而左车轮的速度未改变，因此产生了右转弯。

该转弯被维持，不管速度控制装置26的位置如何。图6中，速度控制装置已被驾驶员移动，以使车辆后退，同时维持转向控制装置24的设定状态。右车轮的绝对速度被保持得小于左车轮的绝对速度，从而车辆继续向右转弯。

如图7中所示，进一步转动转向控制装置使得引导路径34R转动超过其平行于前后方向的点。以这样的另一种方式，使得引导路径的倾角从正变到负。相应地，右车轮的转动方向被颠倒。因此两个车轮以相反的方向转动，从而产生了非常小甚至更小的转弯半径，其中，左、右车轮速度相等但如附图所示方向相反，使得车辆原地旋转。在使转向控制装置处于该位置的情况下，如图8所示，将速度控制装置从前行变为后退，改变车辆旋转方向。

图全都是示出了转向控制装置24设定为在“直前”或“右转弯”的位置。然而，控制机构的作用是对称的。如果控制装置转向直前位置的左侧，则其使得左引导板28L转动(如图所示，沿顺时针方向)，以使左车轮减速，并使得右引导板处于其默认方位。

明显地，该配置的作用使得对传动装置进行控制的杠杆30L、30R的位置分别与速度控制装置设定值成比例，但由相应的转向控制装置确定其比例常数。

因此，可通过速度控制装置的运动向任一传动装置请求的传动比的范围取决于相关的引导板28的转动位置。考虑此点，需要某些形式的端部止挡，以确保传动装置不会被驱动超过它们的上、下传动比界限。在示出的实施例中，这通过使用在引导板前、后的固定止挡40、41实现。例如，如图7所示，任一引导板28L、28R压靠在一个固定止挡上限制了它们的前后行程。引导板的形状选择成在它们的转动位置与它们的最大行程之间提供合适关系。因此，在示出的例子中，引导板28是椭圆的。当两个引导板都在“直前”位置(图3)而使每个椭圆的转向轴与前后方向对齐时，它们的行程被最大化。转动其中一个引导板增加了其沿该方向的长度，因此在没有碰撞一个止挡的情况下减小了其可以行进的距离。这可意味着，当驾驶员转动转向控制装置24时，由控制装置26设定的速度必须减小——当驾驶员移动方向盘时，踏板将上升。

车辆的前车轮42L和42R可以成小脚轮的形式，它们只是自由地适应由被驱动车轮的速度调控的转向角，但在本实施例中，由驾驶员的转向控制装置24控制(例如，如在传统的转向配置中一样，通过齿条与小齿轮传动装置)。

图9和10示出了在图2至8中示意性地示出的控制系统的实际的机械结构实施例。左、右传动装置还以附图标记22L和22R表示。它们每个都具有突出的传动比控制杠杆44L、44R，控制杠杆44L、44R的外端可前后移动，以改变传动装置的传动比。所述外端位于形成在致动杠杆30L或30R上的一对平行的叉齿之间，从而由该致动杠杆的位置确定传动比设定杠杆的位置。致动杠杆30L、30R绕着其转动的固定支点形成为被接收在两个杠杆的通孔中的销38。该配置的其他部件已进行过说明且在以上的附图中给出了相同的附图标记。

上述实施例可能涉及的问题是，通过传动装置作用到转向控制装置上的负重可能不恰当。驾驶员期望，当释放时，转向控制装置寻找其“直前”位置。通过对附图的研究将会发现，如果在转弯的内侧的传动比控制杠杆44L、44R寻找其“齿轮空档”位置，实际上当动力从发动机传递到相关车轮时确实如此，则转向控制装置被使得远离“直前”，即转弯将趋于拉紧，而不是变直。

下面，将说明不具有该缺点的本发明的另一个实施例。通过参照图11至18可以最好地理解该原理。该配置与之前描述的配置相类似：无级变速传动装置122L、122R用于以独立的、连续可变的传动比驱动相应的车轮120L、120R。然而，作为对上述实施例的两个引导板的替代，本变型具有单个引导板128，该引导板128借助于转向控制装置可绕着附图中虚线的交点处所表示的固定轴线转动。随动件136被接收在引导路径中，该引导路径被形成为引导板128中的直槽134，因此，随动件136被限制成仅沿该槽前后移动，且该移动由速度控制装置控制。在本实施例中，该移动由进行速度控制的一对相反的Bowden型控制缆线控制(见图12)。缆线的外壳150、152被导入到引导板128的相反端面中的孔内、且内部缆线151、153分别连接到随动件的相反侧，因此以“拉动/拉动”方式起作用。能够推动以及拉动的其他类型的控制缆线使得可使用单个缆线，但在任何情况下均存在可用于将随动件136与速度控制装置126相连的其他多种机构，其中一种机构将在下文中描述。

随动件136安装在T形杠杆130的前后延伸分支上，所述T形杠杆130具有可操作地连接到相应的传动装置122L、122R的左、右分支156L、156R，使得它们的前后位置调控传动装置的传动比。在附图中，传动装置的传动比控制杠杆的最高端以附图标记144L、144R表示，且连接到杠杆的分支156L、156R。杠杆130绕着支点158转动，但该支点并不固定。相反，其能够在固定导轨160中沿前后方向移动。该配置使得随动件的位置调控传动比控制杠杆144L、144R的位置。向前移动随动件增大两个传动比。向后移动它减小两个传动比。随动件的侧向运动增大一个传动比且减小另一个传动比。

下面，将说明该实施例的操作。图11示出了当速度控制装置设为零而使得随动件136位于引导板128的转动轴线上且转向控制装置位于“直前”位置时的结构，从而槽134与前后方向对齐。传动比控制杠杆处于它们的“齿轮空档”位置，从而车辆是静止的。由于随动件136在引导板128的转动轴线上，转向控制装置/引导板128的任何转动都不会移动随动件或改变传动装置的齿轮空档传动比，从而驾驶员单独操作转向控制装置将不会使车辆移动。

图13和14均示出了转向控制装置124设为“直前”时的布置形式。在图13中，速度控制装置已被移动以请求最大后退速度，随动件136相应地移动至槽134的后端。因此，两个传动比控制杠杆向后移动了相同的量，将两个传动装置122L、122R设定为相同的后退传动比。车辆沿直线向后移动。在图14中，驾驶员已移动速度控制装置126，以请求满额前行速度，随动件136在槽134的前端且传动装置122L、122R设定为相同的前行传动比。因此车辆沿直线向前移动。

在图15和16中，转向控制装置已经被设置以请求右转弯且引导板128已相应转动(如图所示，沿顺时针方向)。由于引导槽134的倾斜所引起的随动件的侧向移位，杠杆绕着其支点158枢转，使得传动比控制杠杆144L、144R处于不同的位置。明显地，无论速度控制装置设定为前行(图15)还是后退(图16)，都会产生所需的右转弯。

图17和18示出了：通过使转向控制装置完全锁定，根据速度控制装置126的设定状态，车辆可以原地沿任一方向旋转。

图19至21示出了这种类型的配置的一种可能结构。安装板162在车辆中具有固定位置，且接收有形成在引导板128的上表面上的转向轴164，从而枢转地安装引导板。随动件被形成为在“T”杠杆130的上表面上的短轴136，该短轴136在引导板中的向下开口的槽134内运行。这些图中省略了用于使随动件沿槽移动的Bowden缆线配置。支点158被形成为带有凸缘的插杆，该插杆在安装板162中的形成导轨160的贯通的纵向槽中运行。支点/插杆158旋拧到杠杆130的上表面。在杠杆130的左、右分支上的平行叉齿164L、164R与传动装置122L、122R的传动比控制杠杆144L、144R咬合。

以上提及到用于控制随动件沿其引导路径的位置的多个可选机构。图22至25示出了这样的可选机构。与如上所述的Bowden缆线配置相比，其具有在控制装置和随动件之间提供可靠的机械连接的优点。其使用可移动的齿条限定引导路径且使用小齿轮形成随动件，这将在下面进行说明。

带齿的轮200是外啮合的，以与供驾驶员进行转向控制的机构(为简单起见，在附图中省略)啮合。该机构使用了可借助于转向控制装置移动的齿条或齿轮(未示出)。从而，通过驾驶员产生的该转向控制装置的移动转动带齿的轮200。主齿条202和从属齿条204连接到带齿的轮200，使得它们随其转动，而且主齿条和从属齿条能够相对于它纵向移动。在示出的实施例中，上述安装通过从带齿的轮200突出、且作为滑动安装件被接收在相应齿条202、204的纵向槽210、212中的凸出部206、208实施。速度控制齿条214连接到驾驶员的速度控制装置，且可通过驾驶员的速度控制装置沿其纵向移动，而且与速度控制小齿轮216啮合。带齿的轮200和速度控制小齿轮216的以枢轴方式安装到安装小齿轮218的轴217上。轴217固定在安装板219中，使得安装小齿轮218也被固定。带齿的轮200具有圆顶形上区域，速度控制小齿轮216伸入该圆顶形上区域，圆顶被切出开口从而使得速度控制小齿轮216与速度控制齿条214啮合。安装小齿轮218与从属齿条204啮合，但在主齿条202的无齿的纵向凹槽220中运行，从而不会限制主齿条的纵向运动。速度控制小齿轮216与主齿条202啮合，从而速度控制齿条214的移位使得主齿条202产生相应移位。

随动件小齿轮224与主齿条202和从属齿条204的下部区域啮合。它可转动地安装在转向轴225上，所述转向轴225由通过图11至21已经熟悉类型的“T”形杠杆130承载。如前所述，杠杆设有成可沿导轨移动的插杆158的形式的支点，所述导轨被形成为位于安装板219中的槽160，且杠杆的左、右分支连接到传动装置122L、122R的控制杠杆144L、144R。注意，尽管在一些附图中随动件小齿轮224被示为与安装小齿轮218等同轴，但其能够响应于从驾驶员的速度控制装置的输入移动远离该位置。

因此，主齿条202的纵向位置由速度控制小齿轮216控制。从属齿条204的纵向位置由安装小齿轮218控制。移动主齿条202改变了随动件224的径向位置，即，改变了其距离齿条转动所绕着的轴线(由轴217限定的轴线)的距离。然而，转动齿条使得齿条202、204中的一个前进，同时另一个后退相同的距离，使得随动件的径向位置未改变。该配置的工作与图11-21中示出的实施例的操作类似。齿条一起形成了引导路径，该引导路径可借助于转向控制装置绕着由轴217限定出的固定轴线转动。通过引导路径的转动，随动件224的径向位置(即，其中心相对于固定轴线的距离)未改变，且该径向位置只取决于速度控制齿条214的位置。下面参照图25进行说明。

图25a示出了当速度控制装置处于零位置处且转向控制装置在“直前”时的布置形式。随动件小齿轮的轴线位于固定轴217上，且相应地，杠杆130(为了图示简化，在图25中省略)被定位成使两个传动装置处于齿轮空档。

图25b示出了转向控制装置保持在零位置处(主齿条202和从属齿条204的方位与前图中相同)、但速度控制齿条214(在这些附图中看不见)已经前进、且该运动已经通过速度控制小齿轮216传递到主齿条202时的布置形式。因此，随动件小齿轮224已经从固定轴217向前移动(在附图中，沿从右向左的方向)。如在前的实施例中，该向前移动的作用是为两个传动装置设定相同的前行传动比，使得车辆沿直线移动。

如果保持图25b的速度控制装置的设定状态，但驾驶员移动转向控制装置而请求右转弯，则到达图25c的布置形式。主齿条202和从属齿条204已顺时针转动90度。在该过程中，主齿条和从属齿条绕着它们的小齿轮，即控制从属齿条204的固定小齿轮和控制主齿条202的速度控制小齿轮216，转动，使得它们移动距离相同但方向相反。因此，随动件小齿轮224相对于固定轴217的径向位移未改变。此时，随动件小齿轮相对于车辆侧向移位(如图所示，向上)，以产生右转弯。

仍然保持相同的速度控制设定状态，但移动转向控制装置以请求左转弯，产生了图25d的结构。与图25b相比，齿条逆时针移动了90度。随动件小齿轮224的径向位移也未改变。

图25e示出了当转向控制装置设为零、但速度控制齿条缩退以使随动件小齿轮224相对于车辆向后移动(在附图中，向右)时的结构，此时将两个传动装置设定为相同的后退传动比，且使得车辆沿直线后退。

明显地，在上述所有实施例中，速度控制装置确定随动件36L、36R、136相对于引导路径34L、34R、134转动所绕着的轴线的径向距离。通过移动转向控制装置使随动件产生的位移是该径向距离的函数。转动该径向路径使得一个传动装置相对于另一个传动装置的传动比改变，但沿着引导路径移动随动件以相同方式(in the same sense)改变两个传动比。

图26示出了一种功能上与图22-25的配置大部分等效、但组装更方便的配置。该配置也具有主齿条302和从属齿条304，但在本实施例中，齿条被两个部分壳体350、352接收和安装。该壳体和齿条能够绕着轴线354转动。安装小齿轮318空间上通过花键方式连接到安装板319中的一体式凸起356固定。壳体部分350具有一体式凸环358，通过该凸环，壳体可转动地安装在上述凸起356上。速度控制小齿轮316的一体式轴360延伸通过小齿轮318中的轴向孔，该轴以花键方式连接到上齿轮362中，速度控制通过该上齿轮执行。上齿轮362通过利用链条或其他齿条的配置(未示出)连接到驾驶员的速度控制装置。壳体350、352的转动以及其上安装的齿条的转动通过转向齿轮364控制，该转向齿轮364承载在壳体上、且通过利用了链条或其他齿条的配置(未示出)连接到驾驶员的转向控制装置。随动件小齿轮324在轴向孔中接收转向轴325，转向轴325安装在连接到传动装置的“T”形杆330上，且用于以上面参照图21-24描述的方式移动该“T”形杆330。随动件小齿轮324与主齿条302和从属齿条304啮合。速度控制小齿轮316只与主齿条302啮合，从而借助于该速度控制装置移动该小齿轮使得随动件小齿轮324径向移动。固定安装小齿轮318仅与从属齿条304啮合，以确保：当壳体转动时，从属齿条后退以补偿主齿条的前进，从而壳体的转动本身不会改变随动件小齿轮324的径向位置。

该配置的组装涉及：将所有相关的部件放置在壳体部分350中，然后增加壳体部分352以将它们保持在位。注意，尽管在附图中不是显而易见的，但壳体350、352形成包括齿条的整个长度且为它们留出空间以纵向移动的细长罩壳。转向轴325和环绕着其的突出毂364伸入壳体部分352中的细长槽内，以给它们纵向移动的自由。包括“O”形环密封件366、368的密封件将润滑剂保留在壳体350、352中。通过将轴360插入安装板中的其孔内且将上齿轮362在轴360上紧固在位以阻止其随后退出，将壳体组件安装在安装板319上。

图27示出了图11-21的杠杆配置的变型。图27中各部件与前面的附图中采用相同的附图标记。在图11-21中，可移动支点158位于将杠杆130的侧向分支156L、156R的端部连接起来的线上，即，其位于杠杆的“T”形的交点上。然而，在图27中，支点158远离这条线定位，位于该线的远离随动件136的远端侧。这样改变的结果是，改变了随动件位置与传动比之间的关系，且对几何结构的这种调节可实现所希望的转向特性。

可仅通过传动装置提供转向和对被驱动车轮的相对速度的调节。在这种情况下，其他车轮可以设置成以小脚轮的方式使自己转向，以适应由被驱动轮调控的转向半径。然而，通常是为车辆配置连接到转向控制装置的传统可转向车轮，从而驱动轮和可转向车轮协调工作使得车辆转弯。为了避免车轮打滑，在这种情况下，(a)传动装置配置、和(b)控制可转向车轮(通常为具有众所周知的Ackermann几何结构的这种类型)的配置的转向特性(转向控制装置位置与车辆转弯半径)必须匹配。这原则上可通过对任一配置修改实现。

图28和29示出了被设计成用于匹配Ackerman型转向装置的特性的传动装置配置的一种形式。附图标记为400的机构与图26中所示的总体类型相同，且用来控制“T”形杠杆402的位置，该杠杆402与图19-24中所示的杠杆130等效。注意，在本实施例中，该杠杆的外端通过被接收在形状互补的槽404中的球形头部403连接到变速器的传动比控制杠杆(该图中未示出)，这是以前所描述的形式的微小修改。然而，本配置的主要区别涉及齿轮406、408的配置，机构400通过齿轮406、408连接到驾驶员的转向控制装置。带齿的轮406与图22至25中所示的带齿的轮200起到相同的目的：其用于转动机构400，从而通过转动杠杆402提供所需的转向作用。驾驶员借助于转向控制装置(图中未示出)能够转动带齿的轮406，该转向控制装置可操作地连接到转向齿轮408，该转向齿轮408又与带齿的轮406啮合。带齿的轮406和转向齿轮408不是圆形的，且它们的形状被选择为在驾驶员的转向控制装置的位置与两个传动装置所提供的传动比之间提供所需的关系。两个齿轮所需的形状的确定是基于Ackermann转向装置的特性(转向控制装置位置与车辆转弯半径)和传动装置的特性(传动比控制杆位置与传动比)的直接数值运算。在本实施例中，如图所示，这产生了具有三个弯曲侧的齿轮206形状。齿轮被成形为总保持啮合，从而一个的形状决定了另一个齿轮的形状。

应当理解，通过示例性而不是限制性的方式说明了上述实施例，且对本领域普通技术人员而言存在多种可能变型。例如，本发明并不必局限于环形座圈、滚动牵引类型传动装置，而是可使用其他类型的传动装置来实施，以改变车轮速度。液压或机械传动装置也将是合适的。控制机构的几何结构可以改变，以匹配功能或包装需要。例如，图22的控制杠杆130是“T”形的，但实际上也可以选择十字形形状的，从而小齿轮158将位于形成杠杆的横杆的端部164L、164R的线之外。

Claims

1.一种用于对机动车辆进行驱动和转向的配置，所述配置包括：

驾驶员可致动的速度控制装置；以及

驾驶员可致动的转向控制装置；

其中，根据驾驶员输入，所述左、右驱动配置借助于所述速度控制装置和转向控制装置被控制，所述速度控制装置和转向控制装置通过共用机构或通过与相应的驱动配置关联的两个机构起作用，在任一情况下，所述机构包括：

2.如权利要求1所述的配置，其特征在于，所述引导路径与其自己的转动轴线相交，使得随动件能够被定位在所述轴线上，在这种情况下引导路径的转动使随动件不产生位移。

3.如权利要求1或2所述的配置，其特征在于，它包括单个旋转驱动器，所述单个旋转驱动器通过右传动装置连接到右车轮以形成所述右驱动配置、以及通过左传动装置连接到左车轮连接以形成所述左驱动配置，两个传动装置使得从前行到后退它们相应的传动比连续变化。

4.如权利要求3所述的配置，其特征在于，所述传动装置包括环形座圈、滚动牵引类型的相应变速器。

5.如权利要求3所述的配置，其特征在于，所述传动装置包括液压类型的相应变速器。

6.如权利要求3至5中任一所述的配置，其特征在于，旋转驱动器是内燃机。

7.如权利要求3至6中任一所述的配置，其特征在于，当随动件定位在所述轴线上时，它使得两个传动装置均处于齿轮空档状态，所述齿轮空档状态与转向控制装置的设定状态无关地被保持。

8.如前面权利要求中任一所述的配置，其特征在于，所述连接装置包括至少一个杠杆。

9.如权利要求8所述的配置，其特征在于，所述杠杆具有可线性移动的支点，以使得它能够适应随动件沿杠杆的径向的移动。

10.如权利要求9所述的配置，其特征在于，所述支点被接收在导轨中且可沿着所述导轨线性移动。

11.如权利要求3或后面引用了权利要求3的任一权利要求所述的配置，其特征在于，两个传动装置的传动比借助于共用机构被控制，所述共用机构的随动件通过相应的杠杆连接到传动装置。

12.如权利要求11所述的配置，其特征在于，随动件沿着前后方向的移动以同样的方式改变两个传动装置的传动比。

13.如权利要求11所述的配置，其特征在于，随动件沿着侧向的移动以相反的方式改变两个传动装置的传动比。

14.如前面权利要求中任一所述的配置，其特征在于，所述引导路径由所述随动件被接收在其中的槽或沟限定。

15.如权利要求1至13中任一所述的配置，其特征在于，所述引导路径借助于第一齿条限定出，所述第一齿条被安装成绕着所述轴线转动、且相对于所述轴线纵向移位。

16.如权利要求15所述的配置，其特征在于，它包括面对所述第一齿条的第二齿条，所述随动件被形成为与两个齿条啮合的小齿轮。

17.如权利要求16所述的配置，其特征在于，所述第一齿条与控制小齿轮啮合，所述控制小齿轮本身可操作地连接到速度控制装置，由此，借助于速度控制装置产生的控制小齿轮的转动使得第一齿条纵向移动，从而改变随动件小齿轮相对于所述轴线的径向位移，而借助于转向控制装置产生的齿条沿所述轴线的转动使得两个齿条以相反的方向纵向移动且使得随动件的径向位移未改变。

18.一种机动车辆中的传动控制方法，所述机动车辆具有：

所述方法包括：

从驾驶员接收速度控制输入和转向控制输入；

根据转向输入控制随动件相对于轴线的周向位置；以及

根据速度输入控制随动件相对于轴线的径向距离；

19.一种用于对具有发动机的车辆进行驱动和转向的配置，包括：

驾驶员可致动的速度控制装置；

驾驶员可致动的转向控制装置；以及

20.如权利要求19所述的用于对车辆进行驱动和转向的配置，其特征在于，驾驶员的速度控制装置的移动使得一个被驱动车轮加速而另一个被驱动车轮减速，转向控制装置的移动使得两个车轮的速度相协调地增加/减小。

21.如权利要求19或20所述的配置，其特征在于，随动件由引导装置接收且可沿由所述引导装置限定出的引导路径移动，引导装置可绕轴线转动以引起随动件的所述周向移动。

22.如权利要求19至21中任一所述的配置，其特征在于，随动件与传动装置的可操作连接是通过杠杆。

23.一种车辆，具有：发动机；左、右被驱动车轮；左、右传动装置，所述左、右传动装置用于以相应的、独立的且连续可变的传动比将发动机的旋转驱动传递至相应的被驱动车轮；以及驾驶员可致动的控制配置，所述控制配置使驾驶员能够控制两个传动比，从而能够控制车辆的转弯，所述车辆具有至少一个可转向车轮、所述可转向车轮或每个所述可转向车轮以小脚轮的方式安装。

24.如权利要求23所述的车辆，其特征在于，每个传动装置包括环形座圈、滚动牵引类型的相应变速器。

25.如权利要求23或24所述的车辆，其特征在于，每个变速器具有传动比控制部分，所述传动比控制部分以机械方式连接到驾驶员可致动的转向控制装置。

26.如权利要求23至25中任一所述的车辆，其特征在于，每个传动装置能够提供包括前行、后退和齿轮空档的传动比范围。