CN113272212B - 具有独立的内部机动推进台车的双车轮车辆 - Google Patents

Abstract

公开了“具有独立的内部机动推进台车的双车轮车辆”，该车辆具有两个平行的驱动车轮(1)，其形成有内部中空体，每个驱动车轮具有两个侧面(10，11)和滚动表面，车轮(1)由台车(5)驱动，轮毂(8)处的马达相应地布置在车轮(1)自身中，并且其功能是移动车轮(1)的重心，使得车轮在一种意义和另一种意义上旋转。车轮(1)借助于沿车轮(1)的几何水平轴线纵向延伸的轮毂(3)操作地彼此连接，每个车轮(1)能够以独立于另一车轮的方式绕几何水平轴线旋转。轮毂(3)由可相对于彼此旋转的两个部分(4a，4b)形成，所述部分(4a，4b)中的每一个都连接到布置在对应的车轮(1)内的相关结构(2)。每个车轮(1)的结构(2)可以相对于车轮旋转，其自身重量和轮毂(3)的重量直接位于台车(5)上，但不在车轮(1)的侧面(11)上。台车(5)支撑至少部分地由用于轮毂(8)处的马达的动力供应电池形成的重物(9)，并且其抵靠相应的车轮(1)的内表面，该内表面与车轮(1)自身的外部滚动表面相反。

Description

具有独立的内部机动推进台车的双车轮车辆

技术领域

本发明涉及一种自推进车辆，即所称的“漫游车(rover)”，其构成一种能够在坚实的地形、液体地形、可缩性地形(软的，比如雪或泥)上移动的多用途平台，其甚至可用作两栖车辆。

背景技术

在本领域中，仅具有两个车轮的自推进车辆(即，它们设有自己的推进装置)是已知的，并且关于这一点，可以参考文献US1,357,571、DE3103961A,WO2017/042230的描述。

文献US1,357,571描述了一种双车轮自推进车辆，其中，在车轮内设置有马达，所述马达的输出转轴支承齿轮。该齿轮与相应的轮的内部齿圈接合。马达也作为压载物。这种解决方案的一个缺点在于，车轮的轮轴受到重物/压载物的较强应力，并且可能被弯折。载荷在车轮的轮轴上施加重量，因此，从长远来看，轮轴可能经受不可忽视的弯折，这不利地影响了轮轴的运行。此外，在前进期间，特别是当车辆遇到较大的障碍物/高度差时，与马达成一体的齿轮在车辆的车轮的内部齿圈上“抬升”，并且相当大的力作用在车辆的车轮的内部齿圈的相应的齿上。这并不方便。此外，由于车轮的侧表面支撑着中心轮轴的重量，因此它不能由轻而柔性的材料制成。这降低了运动的效率，增加了成本，并导致在崎岖地形的情况下车轮损坏的风险。由US1,357,571以及现有技术的其他文献提出的解决方案的其他缺点在关于本发明的实施例的详细描述中并不明显。

DE 3103961A描述了一种双车轮自推进车辆，该双车轮自推进车辆也具有用于在前进期间将中心站(布置在两个车轮之间)保持在几乎竖直位置的重物。存在一种机动主动系统，用于移动布置在所述站内下部部分处的重物(电池)，以这样的方式来维持所述站始终接近竖直。在这种情况下，在车辆的车轮中并未安装重物/压载物，而是安装马达和齿轮系统，以便使多个叶片分别从车辆的车轮的滚动表面离开或返回到其中，所述叶片用于将车辆从陆用车辆转换成两栖车辆。这种解决方案的缺点是在车辆的车轮内没有安装压载物，因此，如果车轮遇到地形上的障碍物/高度差，车辆将变得不稳定、不平衡/绕垂直于车辆的车轮的(水平)轴线的轴线旋转。此外，DE 3103961A中提出的这种解决方案还具有与US1,357,571相同的缺点，即重物位于车辆的车轮的(水平)轮轴上，而且车轮是结构性元件，因此非常大、昂贵且非常不灵活。

WO 2017/042230(其申请人与本专利申请的申请人相同)描述了一种可在包括水在内的任何类型的表面上移动的车辆。这种车辆的不足之处也是由车轮的轮轴上的重量所造成的，这由此使得车轮也是结构性元件。

此外，所看到的所有解决方案都经由中心轮轴占据了车轮的内部体积的相当大一部分，从而限制了车辆可以运输的有用载荷量。

与目前为止所提出来的所有解决方案共有的另一缺点在于，难以设计出能够在所有运行情况下(即车辆运行情况下)都以最佳方式(效率)来分配动力(可以被尽可能地利用)的推进装置。如果车辆在基本上规则的表面上前进，或者在水面上前进，则马达分配机械恒定的动力。但是如果车辆遇到障碍物/高度差，它需要瞬间较高的动力。对于这两种极端情况，马达的效率会极大地不同。因此，期望具有一种推进系统，其动力可以根据双车轮车辆目前正在进行的前进或操纵瞬间所需的动力进行调节，并且其中推进装置的效率总是维持在最佳水平。

发明内容

基于这样的背景，本发明提出通过提供一种双车轮自推进车辆(即所称的漫游车)来解决前述问题，所述双车轮自推进车辆构成多用途平台，其能够在坚实的地形、液体地形、可缩性(软的)地形上移动，并且还可用作两栖车辆，其中，基本上消除了车轮的轮轴上的载荷的问题。为了利用轻便、廉价和灵活的车轮，它具有较大的可运输有用载荷，它适应地形的不平度而不会在车轮上产生应力，并且推进装置的动力可以根据双车轮车辆目前正在执行的前进或操纵的瞬间所需来调节，从而保持推进装置的效率，该效率在所有这些情况下都是最佳的。

该目的借助于本申请的实施例所包含的特征来实现。

在本申请的实施例中可以看到若干实施例变型或具体的实施例。

附图说明

将参考本发明的具体实施例、通过使用附图对本发明进行描述，所述具体实施例仅作为非限制性示例给出:

图1示出了本发明的双车轮装置的非常示意性的表示，其中，为了示出台车(trolley)，在透视图中可以看到两个联接的车轮中的右车轮；

图2以立体图显示了车轮的外部结构的示意图；

图3示出了马达位于轮毂处(“轮毂马达”)的台车的立体图；

图4示出了图3的台车的侧视图；

图5示出了先前在图3和图4中所示的台车的一对“轮毂马达”；

图6示出了本发明所使用的在轮毂处的马达(即所称的“轮毂马达”)的典型的特性曲线(在该情况下，所述马达不必是800瓦)；

图7示出了现有技术(WO 2017/042230)的双车轮自推进车辆的立体图。

具体实施方式

本说明书没有对对本领域技术人员来说显而易见的技术细节进行描述。其目的在于教导本领域技术人员创新性的概念，使其处于能够实现本发明的条件下。

在附图中，相同的附图标记始终表示相同的部分，以避免混淆。

参考图1，可以看出车辆包括两个车轮1，但是图1中仅示出了左车轮，而右车轮(需想象(即刻地))被移除以便能够看到右车轮1中的结构。当然，示出在右边的结构2是在左边不可见的结构的精确复制，因为在这里它被左车轮1隐藏，如图1所示。图1只是示意性的。

图2以立体图示意性地示出了本发明的双车轮自推进车辆的两个彼此相同的车轮1、1中的一个车轮。

由于车轮1、1的内部部分是镜像的(即彼此的复制)，所以这里将只描述一个车轮1和相关的内部结构2。

需要注意到的是，车轮1基本上是中空体，如图2中看到的。两个车轮1通过轮毂3彼此连接。所述轮毂3由两个柱形中空部分4a、4b形成。这两个柱形中空部分4a、4b分别连接到车轮1的相应的内部结构2。然后，轮毂3的柱形中空部分4a借助于合适的轴承连接至左车轮1的内部结构2，并且以可旋转的方式连接至柱形中空部分4b，以相同的方式，轮毂3的柱形中空部分4b借助于所述轴承(未示出)连接至右车轮1的内部结构2，并且以可旋转的方式连接至柱形中空部分4a。根据本发明，车轮的轮轴则仅由轮毂3(4a和4b)构成，所述轮毂相当大，但是载荷基本上不在该轮毂上。

如将详细描述的，结构2不连接至相应的车轮，相反，它们简单地在车轮1的内部柱形表面上/抵靠该内部柱形表面滚动，所述内部柱形表面位于车轮1的外部柱形滚动表面(与地面接触)的相反侧。

从图1中可以观察到，每个结构2在下部部分上支承着下部台车5，该下部台车5构成了本发明的“心脏”。在同一图1中可看到上部台车6，但是这与下部台车5不同，因为它没有马达，也没有重物/压载物，而只有具有机械支撑/对应功能(contrast function)的车轮。下文将对此进行更多说明。目前，将描述两个车轮1、1的两个台车5、5(彼此相同)。

现在将参考图3和图4，图3和图4示出了车轮1的内部结构2的下部台车5。

如上所述，内部结构2、2可以以独立的方式围绕车轮1、1的水平轴线X-X相对于彼此旋转，并且它们通过穿过图2中示意性示出的中心开口7的轮毂3(由中空柱形部分4a、4b形成)彼此连接。

回到图3和图4，它们相应地以立体图和侧视图示出了下部台车5。

漫游车是一种具有可缩放的尺寸的平台，并且它可以从几十厘米变化至若干米。最推荐用于该技术的应用是提供1至2米之间的尺寸，以便能够针对其实际用途使用在其他领域已经可用的部件；因此，不需要开发特殊的部件，这可以大大降低生产成本。

根据本发明的双车轮漫游车或机动车辆1、1可以被视为两个独立装置(车轮1)的联接件，其移动的原理基于其重心的连续不平衡。

根据本发明，在每个车轮1中，大重物被放置成靠近地面，其被定义为“台车”，即前述的下部台车5，由于安装在其上的“轮毂马达”或者轮毂处的马达8，所述台车5能够在相应的车轮1的圆周内移动。轮毂处的马达8在本领域中是已知的，并且它们被结合在由它们直接致动的车轮的轮轴中。例如，它们被安装在自行车的车轮上，安装在滑板的小轮上，等等。具体地，本发明的台车5(在下文中，形容词“下部”被省略，因为附图标记是明确的)优选地具有弯曲形状(如图3中清楚示出的)，以便借助其成对的车轮、或者一般地多个车轮与车轮1的内表面保持接触。

当上面安装有重元件(铅电池)9的台车5在车轮1内移动时，由于其重心移动，车轮1的内部平衡丧失。车轮1将倾向于滚动，以便追随重心的新位置，该位置将对应于台车5将被带回到“中心”的位置。

如果台车由于通过电池9供应动力的轮毂处的马达8或其轮毂马达而继续移动，则车轮1将永远不会到达其平衡位置，因此实现连续运动。

例如，在不限制本发明的情况下，轮毂马达8是电力供应动力马达，其可以被提供36或72伏(没有约束力的值)的电力。如上所述，动力供应来自铅电池9(每个12伏)，由于它们的大的重量，所述铅电池可以构成图3和图4中的安装在台车5上的重元件9。根据本发明，另外的重元件也可以被添加在台车5上，例如，也构成“惰性质量”，即不是电池或任何类型的有用载荷。例如，具有6节电池的构造可以具有72伏的动力供应(将所有的电池串联放置)，其适用于轮毂处的马达，并且其具有在90kg与120kg(商用电池)之间变化的总重量。另一种可能的示例是具有用于36伏马达的3节电池的构造，其具有在45kg与60kg之间的重量；然而，应该考虑到，根据本发明的双车轮机动车辆1的运动的概念要求在每个车轮1内移动的重量比车轮1本身重得多。台车5的重量与相应的车轮1的重量之间的比率越低，台车5在滚动相应的车轮1方面将具有越大的难度。出于这个原因，建议维持至少一比三的比率(车轮重量与台车重量的比率)。回到具有45kg的电池的前述示例，并且考虑到由于轮毂马达8和台车5的结构零件而多了大约30kg，实现了等于75kg的台车重量，这使得车轮的重量不超过25kg。

在图3和图4中，仅作为示例，在轮毂处有四个马达8布置在两个轮轴上(数字8也表示台车5的小轮)。这些图实际上只是示意性的，并没有约束性，并且安装在台车5上的轮毂马达8的数量可以自由选择。然而，优选地，推荐最少六个轮毂马达，它们布置在三个轮轴上。然后，第一轮轴将放置在台车5的中心处，并且另外两个轮轴放置在同一台车5的端部处。使用的轮毂处的马达8越多，台车5的重量将越多地分布在车轮的表面上。在地形粗糙的情况下，载荷的更均匀分布导致损坏相关车轮1的概率更低。可以发现，与现有技术不同，这里重量不作用在车轮的轴上(在这种情况下为轮毂3)，而是通过车轮1的内部柱形表面直接卸载在地面上，并且特别地(优选地)由于所述多个轮毂马达8而以均匀分布的方式卸载。自然地，更多数量的马达8涉及更大的生产成本和更大的摩擦(如果这些马达未被提供动力)；被拖动的轮毂马达产生不可忽略的磁力，这将在下文中关于能量消耗进行讨论。

可以提供一种低成本的解决方案，除了轮毂处的马达或者轮毂马达之外安装非机动化小轮，其唯一的目的是分配重量而不对运动做出贡献，并且不对无动力的轮毂马达的牵引产生阻力。轮毂马达8的推荐位置(两个在台车5的中心处，两个在台车的每个端部处)是由于漫游车在遇到障碍物时的行为。

当本发明的双车轮自推进车辆遇到足够高的障碍物，使得车轮1的使车辆攀爬过该障碍物的简单惯性不能克服该障碍物时，车辆停止，并且具体地，车轮1的旋转停止。然而，下部台车5在车轮1内的运动不受阻碍，并且它继续沿着车轮的圆周前进，从而移动离开地面并倾斜。台车5倾斜得越多，施加到车轮1的角动量就越大，达到理论最大值:

M＝d*g*m

在这个公式中:

M＝力的角动量，

d＝台车的质心与车轮的中心之间的距离，

g＝重力加速度，

m＝台车的质量。

该值是在轮毂马达8和倾斜90°的下部台车5之间的无限静摩擦力下获得的。实际上，根据车轮内的材料、用于轮毂马达的涂层、为下部台车5选择的形状以及后者在车轮的(内部)表面上分配重量的方式，可以获得非常接近于此的值，并且最大值比90°低几度。

在上述障碍情况下，车辆将保持停止，直到台车5充分倾斜以提供推力，从而使车轮克服障碍物。如果台车5的最大推力不足，这种下部台车5将上升超过90°，并会被翻转。然后，车辆的实际应用必须提供用于台车的电子控制装置，如果台车倾斜接近90°，该电子控制器将从轮毂马达8移除动力。这种类型的电子控制装置在市场上可以以最低的成本广泛获得。这种控制装置基于传感器(即，它们与传感器配合)，所述传感器检测下部台车5的倾斜角度和/或其沿着相关车轮1的内表面的移动。

然而，如下所述的竖直悬架的存在将在任何情况下保护车辆免受可能的损坏(该损坏可能由台车5的翻转引起)，立即使台车回到操作状态。

如图3和图4示意性所示，如果应用在特别崎岖的地形上，将台车分成多个部段是合适的，每个部段借助于铰链连接到下一部段，以便允许台车的变形跟随车轮遇到的变形。这种地形的示例包括存在岩石/石块的越野道路。

根据本发明，具有独立的内部机动化推进台车5的双车轮车辆还包括自对准系统(图中未示出)，该自对准系统对于防止台车5的重量在车轮1内的不与圆周本身相切的轨迹上移动是必要的。在一个可能的实施例中，这种自对准系统可以包括被布置在台车5的侧部的设置有悬架的装置(其具有滚动表面)，例如设置有悬架的辊子，其滚动表面与属于相应车轮1的侧壁10、11的两个平坦的内部(和相对的)表面接触(见图1和2)。在一种变型中，或者除了刚刚描述的实施例之外，所述自对准系统还可以包括在车轮1的轮廓中设置的轨道，轮毂马达8在该轨道中滑动。在另一变型中，所述自对准系统(图中未示出)可以提供电子系统，该电子系统跟随在车轮1的底部(内部周缘)上设置的彩色带，并且其根据实际路径对彩色带(其对应于理想路径)的遵从性(对应性)，减少或增加在台车一侧上的轮毂马达8的动力。换句话说，如果台车在一侧转向，则在一侧的车轮相对于布置在台车5的另一侧的车轮的加速度将台车与理想路径(彩色带)重新对准，从而与中心线圆周相一致，与对应车轮1的侧向竖直平坦壁10、11等距。

储罐、容器或通常的有用载荷可以定位在台车的顶部上，以便占据车轮的空体积。在这种情况下，唯一的权宜方案是不要将重载荷定位在车轮的上部部分中，因为它们会干扰漫游车的运动所需的重心的位移。当然，台车越重，在选择有用载荷时就越自由。这里所定位的载荷与车轮不是一体的，因此在漫游车的移动期间其不会旋转，它只会受到台车的摆动的影响。

上述中心轮毂3用于将两个车轮1、1相互连接。与该轮毂3的连接(即两个结构2)用于将同一轮毂3的重量卸载到相应的台车5上。否则，轮毂3的重量将会落在车轮1的内部平坦壁11上，即落在两个面向彼此并面向轮毂3本身的内部平坦侧壁(具有环形形状)上。如下文更好地解释的，没有载荷落在车轮的这些壁上的事实构成了该平台的优点之一。

在这一点上(见图1)，也可以选择性地增加上述的竖直悬架的系统，即，上部台车6，其配备有滚动表面12(与合适的悬架弹簧相关联)，其被布置在与下部台车5在直径上相对的位置，与相应的车轮1的弯曲内表面接触。该附加的结构不具有重物和轮毂马达8，而是仅具有惰轮12和相关的台车6。如果车辆或下部台车5开始翻转，这种附加的结构尤其重要。事实上，在这种情况下，竖直悬架6(上部台车6)的位置与下部台车5的位置暂时切换，从而在靠近地面的表面上滚动，然后，台车5向其正常位置返回行进。可以观察到的是，台车5由于其较大的重量总是倾向于返回到其(较低的)位置。唯一要避免的是，位于对应的车轮1的上部内表面上的台车5由于缺乏支撑表面而会自由下落，所述支撑表面实际上由竖直悬架6提供。

台车5的尺寸一般地取决于为车轮1选择的尺寸，并且优选其形状尽可能地遵循车轮的曲率。上面定义的参数d就取决于此。这意味着台车的理想形状是圆弧形状。为了改变本发明的双车轮车辆的特性，可以干预的参数是该圆弧的宽度(以度为单位)，其可以达到180度(不推荐)。在提供足够数量的轮毂马达或小轮8来适当覆盖台车5的表面的条件下，下部台车5延伸得越大，重量分布越多。然而，随着下部台车5的延伸的增加，在有障碍物的情况下，载荷叠加也将增加，这被定义为台车的超过90°倾斜的区域。该叠加的面积越大，对应的车轮1上的最大推力越低，因为如果其一部分被叠加，台车5对推力的贡献随着倾斜的增加而增加得越慢。然而，明显的是，对于更大尺寸的台车，即“更长”的台车，用于增加载荷的有效体积也增加，并且因此最大推力再次增加。

对于45-60°宽度的圆弧，已获得满意的结果。

因为轮毂马达8在它们的最佳条件下以接近90％的效率工作，所以这种运动的能量效率较高。图6是轮毂处的马达的效率(Eff)关于所施加的扭矩(Nm)的典型曲线。如可以观察到的，只要维持最小转矩，效率在特性曲线上是相当恒定的，在所述最小转矩之下，在其内部的无刷马达很快失去效率。由这种类型的单个马达提供动力的双车轮车辆将会遇到相当大的效率问题，因为车辆将针对最大必要动力(克服障碍物所必需的)定尺寸，但是将仅使用该动力的一部分来进行大部分的操作，从而导致马达效率低。这是漫游车(即本发明的两轮机动车辆)安装多个机动轮轴的原因之一，这确保了管理动力分配方面的额外自由度。单个轮毂马达被定尺寸以提供最大必要动力的一部分，因此在低动力要求的情况下，不向轮毂马达8的一部分进行动力供应是满足要求的，这允许它们被牵引，维持高能量效率。这确保了高的自主性，也使用了众所周知不提供高电荷容量的铅电池9。

当然，各个轮毂马达的启动由电子控制单元管理。这些轮毂处的马达8可以是相同类型的，但是轮毂处也可以使用具有彼此不同功率的马达8。优选地，与每个车轮1的台车5的两个轮轴相关联的轮毂处的马达8(更靠近同一台车5的相反自由端部)可以比轮毂处的其他马达8具有更大的功率，并且特别是比靠近台车5的中心部分(或与之重合)的那些马达具有更大的功率。

由于每个车轮1的外部壳体上没有重物，因此为了制造这种外壳，不必使用刚性材料，它可以由轻质材料制成(可以是橡胶材料)以便具有最佳的道路性能。考虑如上所述的车轮必须尽可能轻的事实，这是非常重要的。也可以不完全覆盖车轮1的平坦侧10、11，如图2中示意性示出的形式。这进一步有助于使车轮1变轻。当然，如果使用了这种类型的形式，有必要考虑在两栖领域的可能的应用，并准确计算水线所定位的位置。然而，特别地，图2的开口7可以在车轮1的每一侧被合适的可移除的圆形板(未示出)覆盖，其可以打开以进行维护。在两栖领域，根据水线的位置，这种板可以设有各种类型的密封件。

关于这些车轮的可生产性，可以进行重要的考虑。与现有技术中的其他重型车辆的车轮(作为结构元件)不同，在这种车辆中，车轮仅作为滚动表面，并且可以借助于旋转模制技术由轻质塑料或橡胶制成，相对于考虑结构要求的其他制造技术中的产品，将成本降低了一个数量级。

到目前为止描述的系统允许独立于另一个车轮1向前和向后移动单个车轮1。

通过将两个车轮(每个车轮都符合前面的描述)联接在一起，借助于定义为“滑雪式转向(Skeed Steering)”的技术，可以根据需要制造复杂的路径。具体来说，通过在两个车轮之间产生速度差，将形成旋转扭矩，这将使车辆转向。如果两个车轮中的一个车轮停止而另一个运动，这种旋转扭矩将能够使得车辆围绕两个车轮1中的一个车轮的(几何)轴线旋转，或者如果两个车轮1、1以相同的速度和相反的方向运动，甚至能够使得车辆围绕车辆的中心轮轴(位于两个车轮之间并对应于轮毂3的轮轴)旋转。因此，车辆可以在地面上描绘出任何轨迹。这种特性尤其可用于车辆必须在预先建立的狭窄空间内移动的应用中，例如在农业应用中(如果希望使用所述车辆通过特定杀寄生物产品来处理葡萄园，或者用于车辆必须在行之间移动并在其端部处弯转的其他处理类型)。车辆的紧凑性、易移动性和稳定性特别适合这种类型的应用。在这种情况下，本发明的双车轮车辆将设有杀寄生物产品的储罐，其作为重物安装在上述台车5上。车辆将设有用于杀寄生物流体的泵和安装在轮毂3上的可定向臂(带有关节)，其具有用于喷洒产品的喷嘴。根据使用目的地，车辆通常会配备各种传感器和观察摄像机。在农业应用中，可以另外地具有多光谱摄像机，其能够检测葡萄园的患病的植物，所述植物(如已知的)发出具有特定频率的辐射。对于其他类型的农活或类似工作，轮毂将支撑其他工具。

所述车辆可以在难以抵达或危险区域中用作营救装置，例如在自然灾害(比如地震、雪崩、洪水、滑坡等)的情况下。

所述车辆可以包括与电子控制单元交互的GPS，并且它利用存储在存储器中的路径，使得车辆可以遵循预先建立的轨迹。可以通过预先学习过程、沿着实际路径遥控车辆来掌握这种预先建立的轨迹。否则，每次都可以以手动方式遥控车辆。

本发明的车辆的运动的原理也可以应用于液体表面，使其成为两栖车辆，有利的是使车轮的外部表面具有抓住液体的结构。图7的车辆的车轮示出了在这个意义上的一种可能方案，其属于上述现有技术(WO 2017/042230中的图1)。这里，与地面接触的滚动表面是凸形的，并且当两栖车辆进入水中时，翅片用于抓住水。

仅结合特定的示例性解决方案/实施例对本发明进行了描述，但是本创新性概念的保护显然扩展至所有等同解决方案或者技术上等同地落入本申请的实施例的范围内的解决方案。

例如，即使轮毂处的马达被描述为由电池供应动力的马达，但显然也可以在台车(5)上安装小型发电机。这种发电机供应电能，从而从矿物燃料的燃烧中获得这种能量。这将增加本发明的双车轮车辆在环境污染不严重的区域中的自主性。

在高端应用中，锂离子电池可以与铅电池一起使用。这种锂离子电池将确保更大的自主性，尽管它们会大大增加车辆的最终成本。

此外，在本发明的一个变型中，台车5可以可移除地安装在结构2上，以便在损坏的情况下能够替换它们，或者还可以安装适用于不同半径的车轮1的具有不同“曲率半径”的其他台车5。同样，可以制造具有可调节的径向延伸的结构2，使得它可以适应(当然是在一定限度内)车轮1的各种尺寸，而不必制造全新的结构2。

在本说明书中，轮毂处的马达8被描述为用于台车的小轮的驱动装置。当然，“类似的”驱动装置也可以设置在台车5上，由安装在台车的顶部上的一系列小马达和相关齿轮组成，它们中的每一个与台车5的小轮/一对车轮的相应轮轴相关联。即使不像轮毂中的马达所发生的那样直接在轮轴上，每个小马达都可以被激活，即独立于其他马达插入，并且将运动传递到相关轮轴。一种这样的解决方案(像其它类似方案一样，比如由齿条辅助的运动)不是优选的解决方案，但是它显然包括在本发明中，因为主要的创新概念是将现有技术的车轮的轮轴上的载荷消除，不是将它们直接布置在台车上，所述载荷位于车轮1的内表面的区域(该区域位于车轮1的直接与地面接触的区域中)中，将台车的重物的作用(推进所必需的)直接卸载在地面上，特别是以均匀的方式“将它们展开”在与台车5的长度相对应的宽表面上。

本发明的目的具有无数的应用，也用于娱乐/空闲时间的应用，比如用于儿童的遥控玩具。

由于车轮内有充足的空体积，本发明适用于运输和输送的背景的应用，特别是用于两栖旅行。

由于其在不规则表面上的移动的能力，本发明可以用于农业或受到灾害的区域(受滑坡、雪崩、洪水、地震等影响的区域)。

电子设备可以容纳在车轮里，车轮因此成为自主的遮盖物。

附图标记列表

1车轮

2结构(其支承台车5)

3轮毂

4(a,b)轮毂的部件5台车(下部)

6上部台车，竖直悬架

7车轮的侧向开口8轮毂处的马达，所称的“轮毂马达”9重物，(铅)电池

10车轮1的(外部)侧面11车轮1的(内部)侧面12竖直悬架6的小轮。

Claims (17)

1.一种双车轮车辆，其包括两个平行的驱动车轮(1)，所述车轮(1)形成有内部中空体，每个车轮具有两个侧面(10，11)和在这两个侧面之间延伸的滚动表面，所述车轮(1)由相应地布置在车轮(1)自身内的驱动装置驱动，并且所述驱动装置的功能是移动所述车轮(1)的重心，从而致使车轮旋转，所述车轮(1)借助于沿着所述车轮(1)的几何水平轴线(X)纵向延伸的连接装置操作性地彼此连接，其中，每个车轮(1)能够以独立于另一车轮(1)的方式绕车轮(1)的所述几何水平轴线(X)旋转，其特征在于，所述连接装置是由两个能够相对于彼此旋转的部分(4a，4b)形成的轮毂(3)，所述部分(4a，4b)中的每一者都连接至布置在相应的车轮(1)内的内部结构(2)，并且每个车轮(1)的内部结构(2)能够相对于所述车轮旋转，将其自身的重量和轮毂(3)的重量直接置于具有小轮的台车(5)上，而不是置于所述车轮(1)的侧面(11)上，并且所述台车(5)支撑至少部分地由所述驱动装置的动力供应电池(9)形成的重物，所述驱动装置由轮毂处的马达(8)形成，直接安装在所述台车(5)的所述小轮的轮轴的至少一部分上，并且所述台车(5)形成所述内部结构(2)的一部分，并且借助于所述台车的小轮中的至少一些在轮毂处设有马达(8)的小轮，所述台车靠置于相应的车轮(1)的与车轮(1)自身的外部滚动表面相反的内表面。

2.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，所述台车(5)具有沿着圆形弧延伸的形状，所述形状的恒定曲率半径使得台车自身的小轮全都与相应的车轮(1)的与车轮(1)自身的外部滚动表面相反的所述内表面接触。

3.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，所述台车(5)的小轮中的一些小轮是惰性的。

4.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，所述台车(5)的所有小轮都由轮毂处的马达(8)驱动。

5.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，轮毂处的所述马达(8)至少部分地能够由燃烧矿物燃料的发电机供应。

6.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，每个车轮(1)的内部结构(2)在每个车轮(1)内径向地延伸，从而在所述内部结构(2)的与所述台车(5)在直径上相对的端部处形成竖直悬架(6)，这种竖直悬架(6)包括配备有惰轮(12)的上部弹簧台车。

7.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，在所述台车(5)的轮毂处的马达(8)具有不同的功率，并且靠近台车(5)的自由端部布置的马达的功率比靠近台车(5)的中心布置的马达的功率大。

8.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，其具有用于所述台车(5)的自对准系统，所述自对准系统适于沿着与相应的车轮(1)的圆周相切的轨迹维持所述台车(5)，所述轨迹在垂直于所述车轮(1)的几何轴线(X)的平面上。

9.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，每个车轮(1)的外部滚动表面具有凸起或平坦的形状。

10.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，每个车轮(1)的外部滚动表面具有凸形形状，并且在外部滚动表面的侧部处具有翅片，用于使所述车辆在水上前进。

11.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，其包括电子控制单元，所述电子控制单元以相对于彼此独立的方式控制轮毂处的马达(8)，从而以最佳方式利用轮毂处的各个马达(8)的功率，用于克服各种类型的障碍物，以及以便维持最佳效率并因此维持双车轮车辆(1)的更大的自主性。

12.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，其包括在所述车轮(1)上的橡胶涂层，或者其中，所述车轮由塑料或轻质橡胶制成。

13.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，所述台车(5)可移除地安装在相应的内部结构(2)上，所述内部结构(2)具有能够调节以使其适应各种不同尺寸的车轮(1)的尺寸，和/或所述轮毂(3)具有能够调节的长度并且能够相对于彼此旋转的所述部分(4a，4b)提供有用于这种旋转的轴承。

14.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，至少一个车轮的台车(5)上的所述重物是有用载荷，所述有用载荷为用于液体或固体产品的储罐。

15.根据权利要求1所述的双车轮车辆，其特征在于，其包括以下特征中的至少一个:

-GPS系统；

-用于存储行进路径的存储器；

-观察摄像机；

-用于手动控制所述车辆的装置；

-安装在所述轮毂(3)上的工具，该工具为轻质的，该工具为用于喷洒杀寄生物剂的可定向臂，所述臂配备有喷嘴以及从臂到布置在所述台车(5)上的杀寄生物剂储罐的导管。

16.根据权利要求1所述的车辆，其具有小轮的台车(5)被分成多个部段，每个部段借助于铰链连接至相邻部段，从而允许在驱动期间所述台车的变形跟随相应的车轮(1)的变形。

17.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述动力供应电池(9)是能够与锂离子电池组合的铅电池，以确保更大的自主性。