ВЕДУЩИЙ И ПРИЦЕПНОЙ ВЕЛОЭКИПАЖИ ДЛЯ ВЕЛОПОЕЗДА
DRIVE AND TRAILED BICYCLES FOR BICYCLE-TRAIN

Изобретение относится к производству велосипедов - наземных транспортных средств, приводимых в движение мускульной силой велосипедистов, и предназначено для использования их в области туризма, спорта и медицины, так как многоместные велосипедные экипажи с тремя и шестью удобными мягкими сиденьями, с парой педалей для каждого, с 3-скоростными цепными передачами, с амортизацией каждого колеса, подвесными багажными отсеками, с габаритными проблесковыми фонарями и световыми стоп-сигналами позволят не только путешествовать по обычным автомобильным дорогам, заниматься спортом и туризмом, но и лечить заболевания суставов и других болезней, вызванных гиподинамией. Традиционные втулки всех задних колес велоэкипажей обеспечивают свободное движение накатом, то есть когда педали не вращаются, и надежное торможение при подаче педалей в обратном направлении - «назад». Ведущий велоэкипаж (локомотив) с тремя соединенными в единый агрегат велосипедами, предназначенный только для трех велосипедистов, представляет собой три велосипеда оригинальной конструкции, объединенные в единый велоэкипаж с объединенным рулевым управлением, а последующие шестиместные велоэкипажи являются прицепными и могут составить велопоезд, в котором задействованы несколько прицепных велоэкипажей, разумное количество которых еще предстоит изучить в процессе эксплуатации. Предполагается установление рекордов по количеству прицепных велоэкипажей, одновременно задействованных в одном велопоезде. Применение велопоездов с прицепными велоэкипажами может быть использовано в различных местах для самых разнообразных целей, например:
- туристические центры городов - осмотр достопримечательностей;
- маршруты общественного транспорта в экологически чистых районах городов, закрытых для движения автомобилей и другого моторизированного транспорта;
- коллективные путешествия и коллективный туризм;
- совмещение коллективных прогулок на свежем воздухе с лечением заболеваний, вызванных гиподинамией;
- командные спортивные соревнования;
- прочее.
Управление движением осуществляет один человек, водитель, который располагается на среднем велосипеде в ведущем велоэкипаже, а двое других, сидящих на крайних велосипедах, осуществляют контроль над управлением и в любой момент готовы взять управление на себя. Все рулевые колонки велосипедов ведущего велоэкипажа (локомотива) объединены в одну с помощью специальных крепежных элементов - рулевых «выносов» и шарнирных шаровых штанг.
Конструкция прицепного велоэкипажа позволяет разместить шести моноциклов для шести велосипедистов в два ряда, то есть трое в передней тройке и трое в задней тройке. Каждый имеет удобное мягкое сиденье и одинаковый движительный агрегат - шатунно-цепные механизмы с педалями, что позволяет объединить для единой цели движения биомощность всех велосипедистов, а также опорные конструкции для рук, на которых размещается переключатель скоростей.
Все велосипедисты, как в ведущем велоэкипаже, так и в прицепных велоэкипажах, вращая педали, прилагают свои усилия к движению всего поезда вперед, каждый из них имеет возможность переключить цепную передачу на одну из трех скоростей, и каждый имеет возможность самостоятельно притормаживать и совместно останавливать велоэкипаж как в экстренных случаях, так и по команде водителя, что обеспечивает многократный контроль над безопасностью движения.
Конструкция сцепных устройств выполнена таким образом, что во время движения каждое ведомое колесо велоэкипажей повторяет траекторию ведущего колеса, а все ведомые колеса велопоезда движутся «след в след» за ведущими. Все размеры велоэкипажей в пределах принятых автомобильных габаритов: ширина велопоезда составляет 2000 мм, ширина колеи между колесами 700 мм, что обеспечивает ширину колеи по наружным колесам 1400 мм. Габаритные размеры ведущего велоэкипажа 2300 мм в длину и 2000 мм в ширину. Габаритные размеры прицепного велоэкипажа составляют 3300 мм в длину и 2000 мм в ширину.
Известны несколько разных изобретений веломобилей. Веломобиль-самокат Мамырина, RU 2022864 C1, B62K 3/14 (автор Мамырин Анатолий Владимирович, опубликовано 15.11.1994 г.), представляет собой раму (шасси), составленную из хребтовой лобовой и задней балок, на которых размещены переднее рулевое колесо (по типу автомобильного), кресло водителя, кресло пассажира, передний бампер. Движение осуществляется вращением педалей трех человек (видимо, рабочих) в движительном отсеке, а водитель и пассажир только сидят в своих креслах. Такой веломобиль является слишком громоздким, недемократичным, предполагающим эксплуатацию физического труда «рабов», не может конкурировать ни с велосипедами, ни с автомобилями.
Известен также веломобиль RU 2410278, B62K 5/00, автор Михайлов Александр Алимович, опубликовано 27.08.2010 г. Веломобиль имеет раму, на которой установлены задние ведущие и передние поворотные колеса, цепные передачи с педалями, сиденье, руль управления и прочее. Движение осуществляется по типу движения водного велосипеда. Недостатком такого транспортного средства является его довольно приличный вес, очень длинная цепная передача на задние колеса, отсутствие каких-либо упоров (захватов) для рук у пассажира, громоздкие кресла, недостаточная биомощность для преодоления подъемов.
Известен сдвоенный велосипед RU 2083425 C1, B62K 13/06, один из авторов Захаров Владимир Павлович, опубликовано 10.09.1997 г. Сдвоенный велосипед содержит два комплектных велосипеда, соединительный модуль, связанный штангами с рамами велосипедов, и соединительную штангу рулей. Здесь, используя обычные серийные велосипеды и специальные соединительные устройства, авторы попытались создать двухместный веломобиль. Судя по отсутствию на дорогах таких транспортных средств до сего времени, идея, видимо, не нашла своего применения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является трехколесный комбинированный велосипед, RU 2000986 C1, B62K 5/04, автор Косоротов Степан Степанович, опубликовано 15.10.1993 г. На жестком облегченном пространственном каркасе - раме смонтировано переднее колесо с рулевым управлением по типу автомобильного руля, которым управляет водитель, располагающийся в переднем отсеке, а в заднем отсеке располагаются два пассажира, которые, так же как и водитель, вращая педали, прилагают свои усилия для движения веломобиля вперед. Недостатком такого веломобиля является огромное количество лишних деталей, таких как рулевая колонка с червячной передачей, громоздкая рама, усложненная цепная трансмиссия передачи усилия на задние колеса, очень сложный и громоздкий механизм поворота переднего колеса вместе с водительским креслом.
Предлагаемые устройства - ведущий велоэкипаж и прицепной велоэкипаж, которых может быть несколько, легко сцепляются друг за другом и представляют собой велопоезд. Ведущий велоэкипаж состоит из одинаковых велосипедов оригинальной конструкции, у которых конструктивно отличаются только задняя часть рамы - у среднего (далее «коренной») велосипеда она значительно длиннее и на ней расположено сцепное устройство. Два крайних велосипеда (далее «пристяжные») с укороченной задней частью рамы абсолютно одинаковые, универсальные. Каждый из трех велосипедов оснащен 3-скоростным шатунно-цепным механизмом с педалями - вращение педалей передается заднему колесу. Задние колеса ведущего экипажа оснащены обычными тормозными втулками, когда при вращении педалей вперед включается трансмиссия, когда вращение педалей приостановлено, велоэкипаж движется «накатом», а при подаче педалей «назад» включается тормоз. Каждое колесо ведущего велоэкипажа является независимым, и на каждом установлены пружинно-масляные амортизаторы с ходом до 100 мм, которые обеспечивают мягкое поглощение ударов от неровностей дороги. Все три велосипеда объединены в единый агрегат с помощью двух жестких штанг на рулевых колонках спереди, шаровых тяг на выносах рулей, двух жестких штанг на опорной конструкции рамы сзади, шаровых штанг по оси вращения заднего колеса и специальной конструкцией на задней части рамы, которая представляет собой слегка усеченный по краям треугольник и одновременно является каркасом довольно вместительного багажника.
На фиг.1 показан ведущий велоэкипаж, состоящий из одного коренного велосипеда 1, двух пристяжных велосипедов 3, двух жестких соединительных штанг передних 4 для соединения между собой велосипедов, двух жестких соединительных штанг задних 11 для соединения между собой велосипедов, одной соединительной конструкции, которая одновременно является каркасом багажника 7, двух шарнирных штанг соединения рулевых колонок 8, двух шарнирных штанг соединения велосипедов по оси вращения задних колес 9 и сцепного устройства 5. На крайних рулях и по краям багажника установлены проблесковые фонари 10 и световые стоп-сигналы 12 для обеспечения безопасности велосипедистов на автодорогах.
На фиг.2 показан коренной велосипед ведущего велоэкипажа, состоящий из рамы оригинальной конструкции 1, заднего колеса 2 с тормозной втулкой, переднего колеса 3, трехскоростного шатунно-цепного механизма 4 с педалями 6, задней звездочки 5 с трещеткой (храповиком), передней вилки с пружинно-масляными амортизаторами 7 с ходом 100 мм, задней вилки с пружинно-масляными амортизаторами 8 с ходом 100 мм, заднего сцепного устройства (шаровой опоры) 9, заднего крыла с брызговиком 10, опорной конструкции задней 11 для жесткого крепления велосипедов между собой и крепления соединительной конструкции, являющейся одновременно каркасом багажника 12, опорной конструкции передней 13 для жесткого соединения велосипедов между собой, мягкого удобного седла 14, велосипедного руля 15, рулевого выноса 16 для шарнирного соединения и регулировки всех трех рулей в одном направлении и переднего крыла с брызговиком 17.
На фиг.3 показан пристяжной велосипед ведущего велоэкипажа, в точности соответствующий коренному велосипеду, отличающийся от него только укороченной задней частью рамы 1 и отсутствием сцепного устройства 9.
На фиг.4 показан прицепной велоэкипаж, состоящий из шести моноциклов оригинальной конструкции, три из которых расположены в передней тройке и три в задней тройке. В передней тройке располагаются один коренной моноцикл 1 и два пристяжных моноцикла 3 одинаковой конструкции. В задней тройке также один коренной моноцикл 2 и два пристяжных моноцикла 3 одинаковой конструкции. Каждая тройка оснащена опорной рамой для рук 6, двумя передними жесткими соединительными штангами 8 для соединения моноциклов между собой, двумя задними жесткими соединительными штангами 12 для соединения моноциклов между собой, одной соединительной конструкцией, совмещенной с каркасом багажника 7, двумя шаровыми соединительными регулируемыми по длине штангами по оси вращения колес 11, проблесковыми фонарями 10 и световыми стоп-сигналами 13 для обеспечения безопасности велосипедистов при движении на автодорогах.
На фиг.5 показан коренной моноцикл передней тройки прицепного велоэкипажа, состоящий из рамы оригинальной конструкции 1, усиленного (до 250 кг нагрузки) колеса 2 с тормозной втулкой, задней звездочки с трещеткой (храповиком) 3, трехскоростного шатунно-цепного механизма 4 с педалями 5, вилки с пружинно-масляными амортизаторами 6 с ходом 100 мм, мягкого удобного сиденья 7, переднего шарового сцепного устройства 9 с тремя степенями свободы и с опорным устройством для жесткого крепления моноциклов между собой, заднего сцепного устройства с двумя степенями свободы 8, которое накручивается на длинную 100-150 мм резьбу нижней трубы рамы и исключает вращение в плоскости рамы моноцикла, крыла с брызговиком 10 и опорного устройства 11 для жесткого крепления моноциклов между собой и крепления соединительной конструкции, которая одновременно является каркасом багажника 12.
На фиг.6 показан коренной моноцикл задней тройки прицепного велоэкипажа, отличающийся от переднего коренного моноцикла только тем, что впереди установлено сцепное устройство 8, имеющее две степени свободы - вращение в плоскости рамы моноцикла заблокировано, что позволяет создать вертикальную жесткость при соединении передней тройки моноциклов с задней тройкой моноциклов внутри прицепного велоэкипажа, а сзади установлено сцепное устройство (шаровая опора) 9 для сцепки с последующим велоэкипажем. При таком сочетании сцепок обеспечивается внутренняя вертикальная жесткость прицепного велоэкипажа, а свободное вращение передней и задней троек велоэкипажа относительно друг друга (на резьбе рамы) позволяет нагрузкам, возникающим от неровностей проселочных автодорог, распределяться на все шесть колес прицепного велоэкипажа. Прицепной велоэкипаж к ведущему велоэкипажу, как и все последующие прицепные велоэкипажи в велопоезде, сцепляются шаровой сцепкой по типу автомобильной шаровой опоры, что делает свободными повороты в шарнире во всех трех плоскостях.
На фиг.7 показан пристяжной моноцикл универсальный, который может быть установлен в любой тройке с любого края и отличается от коренных моноциклов только отсутствием сцепок и укороченной задней частью рамы 1.
На фиг.8 показан велопоезд, составленный из ведущего велоэкипажа (локомотива) 1 и прицепленных к нему, один за другим, прицепных велоэкипажей 2, 3 и 4, которые повторяют все маневры локомотива «след в след» и смогут преодолевать различные (в разумных пределах) препятствия на проселочных автодорогах, а также в силу того, что все велосипеды и моноциклы оборудованы переключателями скоростей, при вращении педалей всеми велосипедистами одновременно на малой ведущей звездочке общей биомощности велопоезда достаточно, чтобы преодолевать подъемы с уклонами, принятыми при строительстве автомобильных дорог. Наличие тормоза на каждом колесе велопоезда позволяет безопасно преодолевать различные спуски на автодорогах с различными видами покрытия дорожного полотна.