CN101365618A

CN101365618A - 用于对机动车辆进行驱动和转向的配置

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Publication number: CN101365618A
Application number: CNA2006800392730A
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: AU2006283879A1; GB0517201D0; CA2620116A1; WO2007023138A1; RU2008110928A; EP1999005B1; CA2620116C; JP2009505029A; US8919464B2; MX2008002547A; US20110053731A1; KR20080091075A; EP1999005A1; US20150353131A1

Abstract

一种用于发动机驱动式车辆的传动配置，其具有以单独的可变传动比驱动左、右车轮的两个无级变速传动装置。每个传动装置包括这种类型的变速器，在所述变速器中，通过其输入和输出施加到变速器上的净转矩与传动比控制部件相关联，该传动比控制部件可被形成为控制杠杆，且其位置控制传动装置的传动比。变速器的控制部件均可操作地连接到驾驶员的速度控制器，使得速度控制器确定两个控制部件的平均位置。然而，在使它们起反应的转矩的影响下，它们也能够相对于平均位置移动。此外，控制部件彼此连接，使得一个控制部件相对于平均位置的任何位移伴随着另一控制部件的相反位移。以这种方式，传动装置能够自动地实现被驱动车轮的相对速度，以减小或甚至消除车轮打滑，同时使驾驶员对总体车辆速度进行控制。

Description

用于对机动车辆进行驱动和转向的配置

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：车辆的左、右侧车轮通过相应的传动装置驱动，由此车轮的相对速度可以根据所需的车轮转弯半径变化。

背景技术

可通过控制车辆的相反侧的被驱动车轮的相对速度使车辆转向。原理简单。如果车辆一侧的车轮被驱动得比另一侧的车轮快，则车辆转向，且运动较慢的车轮在转弯的内侧。转弯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。在两个车轮以相等但相反的速度被驱动的极端情况下，可使车辆绕其中心旋转。该原理用于对许多不同类型的机动车辆进行转向，包括乘骑式割草机在内的各种农业和园艺机械。

当车辆具有可转向车轮时，诸如传统的乘骑式割草机的前轮，原理上通过单独控制被驱动车轮速度可以获得所需的转向效果，且可转向车轮被设置为小脚轮，以适应由被驱动车轮确定的转弯半径。可选地，可转向车轮可被主动控制(例如，通过传统的齿条和小齿轮转向系统)，以产生需要的转弯半径，同时被驱动车轮的相对速度被设定，以产生相同的半径。与仅借助于可转向车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。还提供了一种非常可靠的转向形式，这在软或者不平的地面上是需要的。

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，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。

(i)对应于可转向车轮的倾角的转弯圆与(ii)对应于被驱动车轮的速度差的转弯圆之间存在不匹配的问题。由于制造公差和误差、失调、或仅是由于车辆在不平地面上行驶，可能出现这样的不匹配。当然在具有将转矩分配到左、右车轮的差速齿轮的机动车辆中，车轮的相对速度的变化是允许的。然而本文中差速器的使用将破坏该目的。不匹配的后果是车轮打滑。在诸如乘骑割草机的园艺车辆方面，该问题尤其重要，这是由于车轮打滑可引起支撑表面(例如草皮)的破坏。

本发明源于以下发现：如果给予自由，一些无级变速传动装置能够适当地调节它们自己的传动比，以减轻或甚至防止车轮打滑。下面将说明相关原理。

无级变速传动装置通常具有通过相关联的齿轮机构与传动装置输入端和输出端连接的传动比变化装置(“变速器”)。变速器具有旋转输入端和输出端，且可驱动旋转输入端使其以可变化的传动比传递到旋转输出端。在使用中，变速器经受“反作用转矩”，该反作用转矩被定义为施加到其输入端和输出端的转矩的总和。反作用转矩必须与一些固定点关联，这是由于变速器否则会在其影响下转动。在将提供到其中一个例子的一些传动装置中，反作用转矩通过至少一个控制部件与控制配置关联，该控制部件可能是液压系统的活塞、机械系统的杠杆等。控制部件的位置对应于变速器的传动比。移动控制部件将会改变所述传动比。反作用转矩通过控制部件以压力、力等形式与控制配置关联。

考虑如果由这样的传动装置驱动的车轮趋于打滑将要发生的情况，例如，由于其转动太慢以至于不能“跟上”另一车轮。结果是作用到变速器输出端处的转矩将发生变化，因此反作用转矩发生变化。通过控制部件与控制配置关联的力(或压力等)将会以下面方式变化：其趋向于使控制部件移动以及传动比改变而有着减轻车轮打滑的作用。因此，通过使传动比控制部件具有独立于驾驶员的转向控制装置至少有限移动的自由，变速器可以自动适当地调节其自己的传动比，以减轻任何车轮打滑。

然而，这必须在使驾驶员对车辆的总体速度进行控制的同时实现。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于机动车辆的传动配置，所述配置包括：

可由车辆的驾驶员致动的速度控制装置；

连接在发动机与右车轮之间且用于确定第一传动比的第一无级变速装置(“变速器”)，右车轮由发动机以所述第一传动比驱动；以及

连接在发动机与左车轮之间且用于确定第二传动比的第二变速器，左车轮由发动机以所述第二传动比驱动，其中

两个变速器是这种类型的，其中，施加到所述变速器上的净转矩通过至少一个可移动传动比控制部件起作用(is reacted)，所述至少一个可移动传动比控制部件的位置控制传动比，

第一和第二变速器的控制部件分别可操作地连接到速度控制装置，使得速度控制装置确定两个控制部件的平均位置，

每个控制部件在使其起反应(react)的转矩的影响下均能够相对于平均位置移动，以及

控制部件彼此连接，使得一个控制部件相对于平均位置的任何位移伴随着另一控制部件的相反位移，从而，

通过所述速度控制装置，驾驶员控制总体车辆速度，但第一和第二传动比之间的差值能够变化，以适应左、右被驱动车轮的速度差值。

原则上，本发明的该方面甚至可应用于被驱动车轮的速度不受驾驶员的转向输入影响的情况。在这种情况下，该配置所起的作用类似于使用单个齿轮箱或CVT以通过差动齿轮驱动左、右车轮的传统传动装置。转矩在被驱动车轮之间分开，但它们能够自由地改变它们的相对速度，以适应车辆的转弯。

然而，尤其优选地，该配置还包括转向控制装置，所述转向控制装置可由驾驶员致动且对第一和第二传动比控制部件起作用，以影响它们相对于平均位置的位移。

上述影响作用原则上可以采用下面三种不同形式中的任何形式：

1.传动比控制部件在使它们起反应的转矩的影响下可在由转向控制装置和速度控制装置确定的位置的任一侧的有限范围内自由移动，且在它们之间经受连接，这确保它们相对于平均位置相反地移位。这可通过在将转向控制装置连接到传动比控制部件的机构中提供一些形式的间隙或游隙实现。

2.传动比控制部件可以以机械方式向由转向控制装置限定的位置偏移，但能够抵抗偏压力移动离开这些位置。这可通过在将转向控制装置连接到控制部件的机构中提供顺从性实现。

3.可以使用上述(1)和(2)的组合，即，传动比控制部件被向着由转向控制装置确定的位置偏移，且在该位置附近仅具有有限的移动范围。

因此，转向控制装置趋向于设定由转向控制装置所限定的相对车轮速度，但允许它们根据地形和与被转向车轮位置的不匹配等变化。传动比控制部件的该自由可以通过转向控制装置和传动比控制部件之间连接的顺从性或通过连接中的间隙或游隙实现。

根据本发明的第二方面，提供了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：使用者可操作的转向控制装置；可借助于转向控制装置移动以对车辆进行转向的至少一个被转向车轮；右传动装置，所述右传动装置用于以连续可变的传动比在机动车辆发动机与右被驱动车轮之间传递旋转驱动；以及左传动装置，所述左传动装置用于以连续可变的传动比在机动车辆发动机与左被驱动车轮之间传递旋转驱动，其中，两个传动装置包括这种类型的相应传动比变化装置(“变速器”)，在所述变速器中，反作用转矩与传动比控制部件关联，所述传动比控制部件的位置控制变速器的传动比，每个变速器的传动比控制部件可操作地连接到转向控制装置，由此，左、右被驱动车轮的速度差值被使得与被转向车轮的位置相适应地变化，且每个传动比控制部件与转向控制装置的可操作连接具有顺从性或间隙，借助于所述顺从性或间隙，传动比控制部件被允许在与其关联的反作用转矩的影响下移动，以根据需要减小车轮速度的上述差值与被转向车轮限定的车辆转弯半径之间的任何不匹配。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于驱动机动车辆的配置，所述配置包括：使用者可操作的速度控制装置；连接在发动机与右车轮之间且用于控制第一传动比的第一无级变速装置(“变速器”)，右车轮由发动机以所述第一传动比驱动；连接在发动机与左车轮之间且用于控制第二传动比的第二变速器，左车轮由发动机以所述第二传动比驱动，其中，两个变速器是这种类型的，在所述变速器中，施加到所述变速器上的净转矩通过至少一个可移动传动比控制部件起作用，所述至少一个可移动传动比控制部件的位置控制传动比，且控制装置连接到控制部件且用于根据驾驶员输入设定第一和第二传动比的目标值，所述变速器传动比在使控制部件起反应的转矩的影响下能够偏离它们的目标值，且控制部件连接在一起，使得一个传动比的增大伴随着另一个传动比的减小，从而左、右车轮的速度差值能够在保持对车辆速度的控制的情况下变化。

根据本发明的第四方面，提供了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：

驾驶员可致动的转向控制装置；

可借助于转向控制装置以对车辆进行转向的至少一个被转向车轮；

右传动装置，所述右传动装置用于以连续可变的传动比在机动车辆发动机与右被驱动车轮之间传递旋转驱动；以及

左传动装置，所述左传动装置用于以连续可变的传动比在机动车辆发动机与左被驱动车轮之间传递旋转驱动，其中

两个传动装置包括这种类型的相应传动比变化装置(“变速器”)，在所述变速器中，反作用转矩与控制部件关联，所述控制部件的位置与变速器的传动比对应，

每个变速器的控制部件可操作地连接到转向控制装置，由此，左、右被驱动车轮的速度差值被使得与被转向车轮的位置相适应地变化，以及

控制部件与转向控制装置的可操作连接具有顺从性，借助于该顺从性，需要时，控制部件在与其关联的反作用转矩的影响下可被使得移动，以减小车轮速度的上述差值与被转向车轮限定的车辆转弯半径之间的任何不匹配。

必须强调的是，转向控制装置与变速器的控制部件的连接不必是直接的，且不必仅仅是机械连接。例如可以包括电致动器或液压装置。“发动机”可以是内燃机，但也可以是不同类型的旋转驱动器，例如电动机或外燃机。术语“右”和“左传动装置”是指所述的传动装置连接到右车轮和左车轮，但不必表示传动装置本身的位置，两个传动装置的物理结构也不必是完全独立的。

附图说明

参照附图，下面将仅以举例的方式说明本发明的具体实施例，附图包括：

图1-7是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8和9以透视图的形式分别从上方和下方示出了第一配置的机械结构；

图10以透视图的形式示出了该配置的变型形式；

图11和13-19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导向板的示意图；

图20和21以透视图的形式分别从上方和下方示出了第二配置的机械结构；

图22是该结构的分解图；

图23和24以透视图的形式分别从上方和下方示出了同一结构；

图25a-e以高度示意性的形式示出了该结构在使用中可以处于各种配置形式；

图26是实施本发明的第三转向和驱动配置的剖视图；

图27是沿通过适合于实施本发明的传动装置的纵向平面的截面；

图28是同一传动装置的示意图；

图29是在箭头III-III的方向观察时同一传动装置的剖视图；

图30是实施本发明的又一转向和驱动配置的示意图；以及

图31和图32是实施本发明的另一转向和驱动配置的俯视图和侧视图。

具体实施方式

由于图1-9中示出的转向和驱动配置没有为传动装置提供调节它们自己的传动比的自由，所以其本质上并未实现在此所要求保护的本发明。然而，其是用来证明该配置的其它方面的。为变速器提供所需自由的变型将在下文中进行说明。

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类型的传动装置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。驾驶员通过在附图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限定：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，它使两个传动装置处于齿轮空档。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(如下所述，经受一些顺从性变化)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。在本实施例中，引导板28L、28R实际上一个放置在另一个的上方，并且被安装成绕公共轴线32转动。因此，在图1中仅能看见右(上)引导板28R。然而，在图2至7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。在本实施例中，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的侧向位置决定了传动装置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2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。两个引导板位于它们的默认方位，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3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4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。在图5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6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7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。

通过驾驶员的转向控制装置24控制车辆的前车轮42L和42R(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8和9示出了在图1至7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。

如上所述，描述至此的配置在转向控制装置24与传动装置22L、22R之间的机械耦合中缺乏顺从性。图10示出了体现本发明的该配置的一种改进形式，其中，提供了该顺从性。该配置在很多方面与上述配置相同且相同的部件由相同的附图标记表示。该改进体现在，左、右致动杠杆30L、30R与相应的传动比控制杠杆44L、44R的连接方式。就是为该连接提供了所需的顺从性。通过杠杆上的卡扣着跨接条50上的短轴54L、54R的叉齿52L、52R，跨接条50连接到两个致动杠杆30L、30R的外端。连接条62通过枢轴64连接到跨接条50的中心，从而两者能够沿在附图中垂直的轴线相对转动。连接条62在两个传动比控制杠杆44L、44R之间延伸，且通过卡扣着相应的传动比控制杠杆的平行成对叉齿66L、66R连接到两者。在跨接条上的成对的向下弯曲凸耳56L、56R在每种情况下用于安装一对相对的弹簧58L、58R和60L、60R。连接条的相反端部位于相应的成对凸耳之间且受到弹簧作用，从而，连接条的端部(以及它们连接到传动比控制杠杆)趋向于与杠杆44L、44R一起移动，但借助于弹簧，这些部件的相对运动存在一些自由。

注意，跨接条50的位置、进而枢轴64的位置通过致动杠杆30L、30R的位置确定(没有顺从性)。因此，传动比控制杠杆的顺从性运动包括连接条62绕着枢轴64的转动，从而该顺从性运动始终包括传动比控制杠杆沿相反方向的移动。如果一个传动比控制杠杆向前移动，另一传动比控制杠杆必须向后移动相同的量。因此，两个杠杆的位置的平均值由机构限定，而没有顺从性。由于顺从性，杠杆位置的差别能够有些变化。通过这种方式，左、右被驱动车轮之间的速度差能有些变化，但对车辆速度的控制得到保持。

下面，将描述用于实施本发明的可选控制配置。通过参照图11至18可以最好地理解该原理。该配置与以上所描述的配置的类似之处在于，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。能够推动和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安装在绕支点158枢转的前后延伸的杠杆130上。侧向延伸杠杆156也绕同样的支点枢转。一对相对的斜角延伸的弹簧157L、157R分别在一端处连接到前后延伸杠杆130，和另一端处连接到侧向延伸杠杆156，该弹簧157L、157R趋向于在两个杠杆之间保持直角。侧向延伸杠杆156的相反端可操作地连接到相应的传动装置122L、122R，使得它们的前后位置限定变速器的传动比。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，且连接到杠杆的端部。支点158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限定传动比控制杠杆144L、144R的位置，并从弹簧157L、157R获得顺从性。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126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充分锁定，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。

在图11至18的所有图中，前后延伸的杠杆130垂直于侧向延伸的杠杆156。然而，通过被驱动车轮和通过可转向车轮限定的转弯半径之间的潜在的不匹配通过这些部件与弹簧157L、157R的微小的相对转动被减少或消除。在图19中，这两个杠杆不是完全成直角。如在上述实施例中的情况一样，侧向延伸杠杆156的顺从性旋转运动引起传动比控制杠杆144L、144R相等但相反的移动。

图20和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旋拧到纵向延伸的杠杆130的上表面。在侧向延伸的杠杆156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。弹簧也以附图标记157L、157R表示。

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，但使用另一齿轮或齿条)啮合。从而，通过驾驶员产生的该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。下面，将描述更强健和定向上可靠(directionally positive)的配置。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以枢轴方式安装到安装小齿轮218的轴217上。轴217以枢轴方式安装在安装板219中，使得其可转动但其轴线固定。带齿的轮200具有圆顶形内区域，速度控制小齿轮216伸入该圆顶形内区域，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，从而不会限制任一齿条的纵向运动——当从属齿条204移动时，安装小齿轮218自由转动(freewheel)。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与主齿条和从属齿条两者的下部区域啮合。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(为轴217的轴线)的距离。然而，绕该轴线转动齿条使得一个齿条前进，另一个后退，使得随动件的径向位置未改变。

该配置的操作与图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，其中心至固定轴线的距离)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的方位与前图中的相同)、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至固定轴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。

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402和从属齿条404，但在本实施例中，齿条被两个部分壳体450、452接收和安装。该壳体和齿条能够绕着轴线454转动。安装小齿轮418空间上通过花键方式连接到安装板419中的一体式凸起456固定。壳体部分450具有一体式凸环458，通过该凸环，壳体可转动地安装在上述凸起456上。速度控制小齿轮416的一体式轴460延伸通过小齿轮418中的轴向孔，该轴以花键方式连接到上齿轮462中，速度控制通过该上齿轮执行。上齿轮462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450、452的转动以及其上安装的齿条的转动通过转向齿轮464控制，该转向齿轮464承载在壳体上，且通过利用了另一齿轮、链条或另一齿条的配置(未示出)连接到驾驶员的转向控制装置。随动件小齿轮424在轴向孔中接收转向轴425，转向轴425安装在连接到传动装置的“T”形杆430上，且用于以上面参照图21-24描述的方式移动该“T”形杆430。随动件小齿轮424与主齿条402和从属齿条404啮合。速度控制小齿轮416只与主齿条402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424径向移动。固定安装小齿轮418仅与从属齿条404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424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450中，然后增加壳体部分452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450、452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425和环绕着其的突出毂464伸入壳体部分452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466、468的密封件将润滑剂保留在壳体450、452中。通过将轴460插入安装板中的其孔内且将上齿轮462在轴460上紧固在位以阻止其随后退出，将壳体组件安装在安装板419上。

图30示出了图11-21的杠杆配置的变型。图30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30中，支点158远离这条线定位，位于该线的远离随动件136的远侧。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。

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至引导路径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。

如已进行说明的，被驱动车轮和可转向车轮协调工作，以使得车辆转弯。(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)应优选匹配。这原则上可通过对任一配置修改实现。

图31和32示出了被设计成用于匹配Ackerman型转向装置的特性的传动配置的一种形式。附图标记为500的机构与图30中所示的总体类型相同，且用来控制“T”形杠杆502的位置，该杠杆502与图20-24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504中的球形头部503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506、508的配置，机构500通过齿轮506、508连接到驾驶员的转向控制装置。带齿的轮506与图22至24中所示的带齿的轮200起到相同的目的：其用于转动机构500，从而通过转动杠杆502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506，该转向控制装置可操作地连接到转向齿轮508，该转向齿轮508又与带齿的轮506啮合。带齿的轮506和转向齿轮508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带齿的轮506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。

图27、28和29显示了适用于实施本发明的无级变速传动装置(CVT)的结构。该特殊的传动装置是环形座圈、滚动牵引类型，尽管其它类型的传动装置结构原则上能够根据本发明进行工作。对于在本申请中可使用的“皮带和皮带轮”类型传动装置的例子，读者可以参考Torotrak(开发)有限公司欧洲专利0736153和其相应的美国专利05766105。

示出的CVT包括变速器V，该变速器V具有环形凹进输入盘310和相对的环形凹进输出盘312。两个滚子314、316安装在限定于输入盘310和输出盘312的相对的环形凹进面之间的环形空腔中，以便将驱动以可通过倾斜滚子314、316变化的传动比从输入盘310传递到输出盘312。

输入盘310连接到由车辆的发动机319驱动的传动装置输入轴318且与其一起转动。变速器V经由管状输出轴320提供输出，所述管状输出轴320连接到输出盘312、与输入轴318同轴且环绕着输入轴318设置。输入轴318和变速器输出轴320为复合式混合周转齿轮系E1提供输入。如示意性地所出，变速器输出轴320的远离输出盘312的端部承载混合周转齿轮系E1的第一中心齿轮S1。齿轮系E1的托架C1连接到输入轴318且由输入轴318驱动。托架C1承载着四个等间距的径向内行星齿轮P1和与径向内行星齿轮P1大小相同的四个等间距的径向外行星齿轮P2(图27中不可见)。径向内行星齿轮P1与第一中心齿轮S1相啮合且分别与四个径向外行星齿轮P2中的相应的一个相啮合。径向外周转齿轮P2还与内部带齿的齿圈A1相啮合，该内部带齿的齿圈A1形成混合周转齿轮系E1的输出部件。从齿圈A1的输出端经由管状同轴输出轴322连接到简单的减速周转齿轮组E2。减速周转齿轮组E2包括由轴322承载的输入中心齿轮S2，输入中心齿轮S2与由托架C2承载的四个相等角度间隔的行星齿轮P3相啮合。行星齿轮P3还与固定到传动装置壳体的齿圈A2相啮合。托架C2的转动形成了减速周转齿轮组E2的输出且通过连接到托架C2的输出轴324传递到外部。输出轴324与输入轴318同轴，输入轴318一端被接收在输出轴324的最内端的凹槽326中。输出轴324连接到诸如附图标记20L、20R的相关的被驱动车轮。

传动装置容纳在支撑输入轴318和输出轴320的大致管状壳体330中。壳体330邻近输入轴318的端部借助于端板332封闭。圆锥形贝氏(Bellevill)弹簧垫圈334在端板332的内端面和环形轴承板336之间延伸，所述环形轴承板336与变速器输入盘310的外平面滚动接触。贝氏弹簧垫圈向输入盘310施加力(“端部负载”)且使得转矩可从输入盘310经由滚子314、316传递到输出盘312。

通过两个滚子314、316的倾斜度的变化(将在下文中进行讨论)，可以改变输出盘312相对于输入盘310的速度。通过将传动装置输入端的转动和变速器输出端的转动组合在混合周转齿轮系E1中，可以改变传动装置的输出。在示出的配置中，传动装置可以在满幅后退状态和满幅前行状态之间变化，中途通过“齿轮空档”。然而，通过合适选择齿轮机构，变速器的工作范围可以适应需要。例如，如果固定有传动装置的车辆以前进档正常操作且只是有时后退操作，则变速器可以配置成在低速后退和高速前行的超速档之间变化，中途通过齿轮空档。

图28中更详细地示出了用于变化两个滚子314、316的倾斜度的机构。每个滚子314、316借助于转向轴342可转动地安装在滚子支座340中，该转向轴342可转动地安装在滚子支座的相对的平面支撑板44、46中。每个滚子支座340的一个端部借助于球面轴承352(例如，由Rose轴承有限公司制造的“Rose轴承”)连接到控制杠杆350的横条348的两端中的相应的一个端部上。控制杠杆348设有位于两个球面轴承352的中心点之间的中间位置处的枢销354。枢销被接收在宽度与枢销的直径相同但在相对于变速器的旋转轴线的径向方向上细长的槽356中。槽356设在安装凸出部358中，该安装凸出部358突出到变速器中输入盘310和输出盘312之间的空间。

杠杆350设有致动臂360，该致动臂360在垂直于将两个球面轴承352的中心点连接起来的线(即，垂直于杠杆的横条348的轴线)的方向上从变速器壳体中突出。该臂360形成杠杆，通过该杠杆，传动装置传动比被控制，且该臂360对应于结合附图8-10和20-22说明的传动比控制杠杆44L、44R和144L、144R。当杠杆350枢转时，滚子310、312之一被推动且另一被拉动，且具有相同的转矩。枢销354安装在安装凸出部358中的槽356内使得销354径向地向内和向外移动，这样确保了来自滚子的横向力被平衡和互相抵消。这在低成本组件中非常重要，其中部件的制造很可能不太精确。杠杆的枢销的径向移动使得杠杆可移动至使制造差异所产生的两个滚子之间的任何不平衡被消除的位置。

明显地，当传递驱动时，滚子承受趋于使它们绕变速器轴线周向移动的净转矩。该转矩必须对滚子用的固定点起作用，以保持稳定位置。借助于杠杆360，提供必须的反作用转矩，从而(如此前所述)作用到杠杆上的力与在传动装置输入和输出端处的转矩相关。例如，当一个车轮以使得其打滑的方式趋向于滞后于车辆速度时，该作用是改变作用在杠杆上的力从而趋于增大相关车轮的速度。通过允许该调节，实施本发明的配置减小或消除了车轮打滑。

Claims

1.一种用于机动车辆的传动配置，所述配置包括：

可由车辆的驾驶员致动的速度控制装置；

连接在发动机与左车轮之间且用于确定第二传动比的第二变速器，左车轮由发动机以所述第二传动比驱动；其中

两个变速器是这种类型的，其中，施加到所述变速器上的净转矩通过至少一个可移动传动比控制部件起作用，所述至少一个可移动传动比控制部件的位置控制传动比；

第一和第二变速器的控制部件分别可操作地连接到速度控制装置，使得速度控制装置确定两个控制部件的平均位置；

每个控制部件在使其起反应的转矩的影响下均能够相对于平均位置移动；以及

控制部件彼此连接，使得一个控制部件相对于平均位置的任何位移伴随着另一控制部件的相反位移；从而，

2.如权利要求1所述的传动配置，其特征在于，它还包括转向控制装置，所述转向控制装置可由驾驶员致动且对第一和第二传动比控制部件起作用，以影响它们相对于平均位置的位移。

3.如权利要求2所述的传动配置，其特征在于，每个传动比控制部件在使其起反应的转矩的影响下能够在由转向控制装置和速度控制装置确定的位置的任一侧的有限的范围内移动。

4.如权利要求2所述的传动配置，其特征在于，转向控制装置为每个传动比控制部件确定相对于平均位置的目标位移，但传动比控制部件的实际位移在使控制部件起反应的转矩的影响下能够在目标位移的任一侧的有限范围内变化。

5.如权利要求2至5中任一所述的传动配置，其特征在于，转向控制装置通过具有顺从性的连接配置对每个传动比控制部件起作用，由此，传动比控制部件分别向着相对于由转向控制装置确定的平均位置的位移处偏移，但在使它们起反应的转矩的影响下能够偏离这些位移处。

6.如前面权利要求中任一所述的传动配置，其特征在于，传动比控制部件通过绕支点枢转的杠杆彼此连接，所述杠杆用于确保一个传动比控制部件相对于平均位置的任何位移伴随着另一传动比控制部件的相等且相反的位移。

7.如权利要求6所述的传动配置，其特征在于，所述杠杆的支点的位置可借助于速度控制装置移动，以确定平均位置。

8.如权利要求6或7所述的传动配置，其特征在于，转向控制装置对所述杠杆起作用，以影响其转动位置。

9.如权利要求8所述的传动配置，其特征在于，转向控制装置通过具有顺从性的机构连接到所述杠杆。

10.如权利要求2至9中任一所述的传动配置，其特征在于，转向控制装置可操作地连接到至少一个被转向车轮。

11.如权利要求10所述的传动配置，其特征在于，被驱动车轮速度能够改变，以适应由被转向车轮限定的车辆转弯半径。

12.如前面权利要求中任一所述的传动配置，其特征在于，两个变速器是环形座圈、滚动牵引类型的。

13.如前面权利要求中任一所述的传动配置，其特征在于，两个变速器均包括一对座圈和至少一个滚子，其中所述一对座圈被安装成绕公共轴线转动，且具有一起限定出大致环形凹腔的相面对的被成形表面，所述至少一个滚子在所述座圈的所述被成形表面上运行，以将驱动从一个座圈传递到另一个座圈。

14.如权利要求13所述的传动配置，其特征在于，所述滚子设有可使其绕公共轴线周向移动的安装部件。

15.如权利要求14所述的传动配置，其特征在于，变速器的传动比控制部件对滚子起作用，以确定其周向位置。

16.如权利要求15所述的传动配置，其特征在于，变速器的传动比控制部件是连接到滚子且被安装成绕支点转动的传动比控制杠杆。

17.一种用于对机动车辆进行驱动和转向的配置，所述配置包括：使用者可操作的转向控制装置；可借助于转向控制装置移动以对车辆进行转向的至少一个被转向车轮；右传动装置，所述右传动装置用于以连续可变的传动比在机动车辆发动机与右被驱动车轮之间传递旋转驱动；以及左传动装置，所述左传动装置用于以连续可变的传动比在机动车辆发动机与左被驱动车轮之间传递旋转驱动；其中，两个传动装置包括这种类型的相应传动比变化装置(“变速器”)，在所述变速器中，反作用转矩与传动比控制部件关联，所述传动比控制部件的位置控制变速器的传动比，每个变速器的传动比控制部件可操作地连接到转向控制装置，由此，左、右被驱动车轮的速度差值被使得与被转向车轮的位置相适应地变化，且每个传动比控制部件与转向控制装置的可操作连接具有顺从性或间隙，借助于所述顺从性或间隙，传动比控制部件被允许在与其关联的反作用转矩的影响下移动，以根据需要减小车轮速度的上述差值与被转向车轮限定的车辆转弯半径之间的任何不匹配。

18.如权利要求17所述的配置，其特征在于，各个变速器的传动比控制部件还彼此可操作地连接，使得一个传动比控制部件的位置的顺从性变化伴随着另一传动比控制部件的位置的相反变化。

19.如权利要求18所述的配置，其特征在于，所述连接使得传动比控制部件位置的所述变化是相等且相反的。

20.如权利要求19所述的配置，其特征在于，所述连接包括杠杆，所述杠杆连接在左、右变速器的传动比控制部件之间，且被设置成一个传动比控制部在另一个传动比控制部件后退时前进。

21.如权利要求13至17中任一所述的配置，其特征在于，它还包括使用者可操作的速度控制装置，所述速度控制装置可操作地连接到两个变速器的传动比控制部件。

22.如权利要求21所述的配置，其特征在于，速度控制装置限定两个传动比控制部件的平均位置。

23.如权利要求21所述的配置，其特征在于，速度控制装置限定两个连续可变传动比的平均值。

24.一种用于驱动机动车辆的配置，所述配置包括：使用者可操作的速度控制装置；连接在发动机与右车轮之间且用于控制第一传动比的第一无级变速装置(“变速器”)，右车轮由发动机以所述第一传动比驱动；连接在发动机与左车轮之间且用于控制第二传动比的第二变速器，左车轮由发动机以所述第二传动比驱动，其中，两个变速器是这种类型的，在所述变速器中，施加到所述变速器上的净转矩通过至少一个可移动传动比控制部件起作用，所述至少一个可移动传动比控制部件的位置控制传动比，且控制装置连接到控制部件且用于根据驾驶员输入设定第一和第二传动比的目标值，所述变速器传动比在使控制部件起反应的转矩的影响下能够偏离它们的目标值，且控制部件连接在一起，使得一个传动比的增大伴随着另一个传动比的减小，从而左、右车轮的速度差值能够在保持对车辆速度的控制的情况下变化。