[发明专利]转向系统、转向和速度协调系统、和相关的车辆

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求以Axel Schaedler，Hans Hauser，RickRuebusch，Ian David Cornwell和Chris Greenwood的名义、标题为“steering system，steering and speed coordination system，and associated vehicles”、在2005年7月22日提交的美国临时专利申请No.60/701,716、2005年8月22日提交的美国临时专利申请No.60/710,231、和2005年10月26日提交的美国临时专利申请No.60/731,593的优先权。全部三个临时申请的内容作为引用。

技术领域

本发明通常涉及具有低到零的转弯半径能力的车辆。零转弯半径车辆常常被描述为ZTR车辆。但是，该名称也被用于描述转弯半径并非精确地为零的车辆。更具体地，本发明涉及转向(steering)系统、转向和速度协调系统、和包括一种或两种类型系统的车辆。

背景技术

ZTR车辆通常由后驱动轮推进，所述后驱动轮可以以不同的速度被驱动以完成转向。一些ZTR车辆的驱动轮的旋转速度和方向通过单独的手柄进行控制。一些用户发现这些手柄非常混乱，因为它们控制车辆速度和方向。

一些ZTR车辆使用转向盘代替单独的控制手柄。但是，当车辆倒退时，这些车辆中的一些不能提供正确的转向。例如，当倒退并且转动转向盘以进行左转弯时，这些车辆中的一些会产生右后转弯，其中车辆的前部-而不是后部-会向左移动。美国专利NoRE34,057可以视为这样的ZTR车辆的实例。

John Deere提出了一系列Spin-Steer Technology^TM(SST)拖拉机。该SST拖拉机具有通过转向盘控制的后轮驱动差速转向系统、和提供倒退中的常规转向的真空致动的倒退逻辑系统。前轮是不可转向的自位轮(caster wheel)。美国专利No.6,256,357可以视为这些拖拉机的描述。

美国专利No.6,601,663公开了一种利用转向盘控制转向的ZTR车辆、单液压可变位移泵和双可变位移液压电动机，其中每一个都与用于转向和驱动车辆的地面接合轮相连接。该ZTR车辆在前进和倒退方向上提供了适当的转向。

美国专利申请公开No.2003/0102171也公开了一种ZTR车辆，其能够在前进和倒退中提供适当的车轮实现的转向。独立致动的后轮驱动车辆。它们也通过以不同的速度和/或方向旋转来使车辆转向。

当在山坡的一侧上驱动时，在ZTR车辆上采用自位轮作为不可转向前轮的一个问题是显而易见的。重力将倾向于将车辆拉到山下。这会使车辆被自位轮支撑的部分翻到山下，违背操作者的意愿。此外，当试图将ZTR车辆翻到山上时，在操作者尽力产生使自位轮指向山上方向所需的扭矩的时候，驱动轮会释放牵引力。

可转向的前轮在ZTR车辆上已经使用了。见美国专利No.3,362,493(Davis，et al.)和5,042,238和美国专利申请公开No.2003/0019682。但是，每个都具有缺点。例如，Davis专利中的装置没有配备这样的系统，该系统可以减小以恒定的速度输入进入极限转弯的车辆的外侧驱动轮的速度。

美国专利No.6,196,342和6,129,164公开了倒退转向逻辑机构，其连接到双差速类型的驱动和转向传动装置上并与其相互作用，以使传动装置在前进或倒退操作时在转向盘被旋转的方向上执行车辆转弯。这些专利公开了自位轮的使用，没有公开可转向前轮的使用。

美国专利No.6,921,109公开了一种倒退转向逻辑机构和一种用于提供“可变转向响应性”的机构。它公开了这些机构与美国专利No.6,196,342中的双差速类型的传动装置的共同使用。

美国专利No.6,905,985公开了一种复杂的连接系统，据称其提供了前部的可转向轮的转向控制和传动装置实现的转向，该转向使后轮旋转，从而在前进或倒退操作时车辆沿着转向盘被转动的方向转弯。该专利公开了该系统与双差速类型的传动装置的联合使用。

美国专利No.6,152,248公开了非圆形齿轮副在车辆转向中的使用，但是该齿轮副不能控制非驱动轮的转动。

发明内容