CA2197054C

CA2197054C - Front hydraulic loader for all terrain vehicles

Info

Publication number: CA2197054C
Application number: CA 2197054
Authority: CA
Inventors: Jacques Dupont; Andre Savoie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 2007-05-29
Anticipated expiration: 2017-02-07
Also published as: CA2197054A1

Abstract

Une chargeuse avant hydraulique pour un véhicule tout terrain ayant une structure tubulaire avec deux bras de levage latéraux parallèles et reliés par des articulations à deux poteaux verticaux situés de chaque côté du marchepied dudit véhicule et reliés par une structure perpendiculaire à ces dits poteaux. La structure est fixée aux endroits pertinents sous la structure tubulaire du véhicule et/ou aux fixations du pare-chocs avant et/ou à l'attache de remorque arrière.A hydraulic front loader for an all-terrain vehicle having a tubular structure with two parallel lateral lifting arms and connected by joints to two vertical posts located on each side of the running board of said vehicle and connected by a structure perpendicular to these said posts. The structure is attached at the relevant places under the tubular structure of the vehicle and / or to the attachments of the front bumper and / or the rear trailer hitch.

Description

~ - 1 -CHARGEUSE HYDRAULIQUE AVANT
POUR VÉHICULE TOUT TERRAIN

Cette invention appartient au domaine des équipements pour véhicules tout terrain.
La présente invention consiste en une chargeuse hydraulique s'installant sur un véhicule tout terrain (VTT) permettant le levage et le déplacement de matériel pour le chargement, l'empilage et le nivelle-ment. Pour ce faire, nous installons sur le moteur du VTT une sortie de pouvoir à l'emplacement du démarreur auxiliaire à laquelle se fixe une pompe hydraulique permettant le fonctionnement des cylindres hydrauliques de l'équipement. Sur certains modèles où l'installation de cette sortie de pouvoir est presque impossible, l'utilisation d'un moteur auxiliaire est prévue pour rendre cette invention disponible sur le plus grand nombre de VTT possible.
L'ensemble de pelle chargeuse est fixé à la structure tubulaire centrale du VTT (sous le moteur) aux endroits recommandés par les fabricants, à l'atta-che pour remorque arrière et, si le modèle de VTT le permet, au boulonnage du pare-chocs avant.
Pour assurer une bonne stabilité au véhicule lors du levage de charges lourdes (550 lbs.) un contre-poids modulaire de 200 lbs. est prévu pour son instal-lation sur le porte bagage arrière et est attaché au moyen d'une barre de blocage et de deux crochets. On rajoute aussi à la suspension avant un dispositif de blocage, gardant ainsi le centre de gravité au même niveau, avec ou sans charge, et empêchant l'usure pré-maturée de la suspension.
Les fonctions hydrauliques sont commandées soit à l'aide d'une valve manuelle à fonctions multi-2i9a 054 '~ - 2 -ples, soit à l'aide d'une valve à commandes électri-ques.
Le godet peut être remplacé par d'autres équipements comme une tondeuse, des fourches de levage, une souffleuse à neige, un arrosoir, ou un balai méca-nique.
L'objectif premier de l'invention est de fournir à un prix raisonnable une chargeuse hydraulique adaptable sur un véhicule courant comme un VTT et déjà
disponible dans beaucoup de foyers, minimisant ainsi les efforts de pelletage, physiquement difficiles et coûteux pour une société, vu le vieillissement des populations.
Un autre objectif est de permettre de renta-biliser un véhicule de loisir comme un VTT ou tout autre véhicule du genre en lui installant une sortie de pouvoir hydraulique, soit directement sur le moteur du véhicule, soit sur un moteur auxiliaire et pourvu d'un attachement pour équipement (chargeuse, souffleuse, balai, etc.).
On décrira plus en détail ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, un dispositif con-forme à la présente invention en référence aux dessins annexés sur lesquels:
Fig. 1 est une vue de profil du côté droit;
Fig. 2 est une vue en plan du dessus;
Fig. 3 est une vue partielle, éclatée, de l'installation de l'unité hydraulique;
Fig. 4 est une vue de profil du côté droit;
Fig. 5a est une vue partiellement en coupe verticale de l'unité hydraulique;
Fig. 5b est une vue partiellement en coupe horizontale de l'unité hydraulique;
Fig. 5c est une vue en plan d'un détail de l'unité hydraulique;
Fig. 6a est une vue de profil éclatée, détaillée, du contrepoids et de ses attachements;

Fig. 6b est une vue en plan d'un détail de la Fig. 6a;
Fig. 6c est une vue en plan d'un détail de la Fig. 6a;
Fig. 7a est une vue de profil, détaillée, du système de blocage de la suspension avant; et Fig. 7b est une vue de profil d'un côté, éclatée, du détail montré à la Fig. 7a.
La Fig. 1 nous montre une vue du côté droit d'un ensemble chargeuse et VTT avec une unité hydrauli-que 1 sur le moteur du véhicule 2. Cette unité hydrau-lique est reliée par un boyau 5 à un réservoir de deux ~ - 1 -FRONT HYDRAULIC LOADER
FOR ALL TERRAIN VEHICLES

This invention belongs to the field of equipment for all terrain vehicles.
The present invention consists of a hydraulic loader installing on a vehicle while terrain (MTB) for lifting and moving material for loading, stacking and leveling-is lying. To do this we install on the engine of ATV a power output at the starter location auxiliary to which attaches a hydraulic pump allowing the operation of hydraulic cylinders equipment. On some models where the installation of this power output is almost impossible, the use of an auxiliary motor is planned to make this invention available on the biggest number of ATVs possible.
The loader excavator set is attached to the central tubular structure of the ATV (under the engine) in the places recommended by the manufacturers, to rear trailer and, if the ATV model is allows, bolting the front bumper.
To ensure a good stability to the vehicle when lifting heavy loads (550 lbs.) a counterweight modular weight of 200 lbs. is planned for its installation on the rear luggage rack and is attached to the using a locking bar and two hooks. We also adds to the suspension before a device blocking, thus keeping the center of gravity at the same level, with or without load, and pre-matured suspension.
Hydraulic functions are controlled using a multi-function manual valve 2i9a 054 '~ - 2 -or by means of an electrically operated valve c.
The bucket can be replaced by others equipment such as a lawnmower, lifting forks, a snow blower, a watering can, or a mop.
Picnic.
The primary objective of the invention is to provide a reasonably priced hydraulic loader adaptable to a vehicle running like an ATV and already available in many homes, thus minimizing shoveling efforts, physically difficult and expensive for a society, given the aging of populations.
Another objective is to make it possible to biliser a recreational vehicle like an ATV or any another vehicle of the kind by installing him an exit of hydraulic power, either directly on the engine of the vehicle, either on an auxiliary engine and provided with a attachment for equipment (loader, snow blower, broom, etc.).
We will describe in more detail below, as a indicative and in no way limiting, a device form the present invention with reference to the drawings annexed in which:
Fig. 1 is a side view of the right side;
Fig. 2 is a plan view from above;
Fig. 3 is a partial view, exploded, of the installation of the hydraulic unit;
Fig. 4 is a side view of the right side;
Fig. 5a is a partially sectional view vertical of the hydraulic unit;
Fig. 5b is a partially sectional view horizontal hydraulic unit;
Fig. 5c is a plan view of a detail of the hydraulic unit;
Fig. 6a is an exploded profile view, the counterweight and its attachments;

Fig. 6b is a plan view of a detail of the Fig. 6a;
Fig. 6c is a plan view of a detail of the Fig. 6a;
Fig. 7a is a detailed profile view of the suspension system of the front suspension; and Fig. 7b is a profile view of one side, exploded, of the detail shown in FIG. 7a.
Fig. 1 shows us a view on the right side a loader and ATV unit with a hydraulic unit than 1 on the vehicle engine 2. This hydrau-lique is connected by a hose 5 to a tank of two

(2) gal. d'huile hydraulique 3, attaché au porte-bagages arrière 4. Ce réservoir est équipé d'un filtre de type crépine à son extrémité droite 6 permettant un contrôle de la qualité de l'huile. Le réservoir 3 est placé de façon à laisser une bonne visibilité aux feux arrières 7.
La base de la chargeuse 9 est attachée à la structure tubulaire du VTT 10 par quatre collets en U 8 et par un boulon 11 servant aussi à l'attache de remor-que 12. Un coussinet de caoutchouc 13 est inséré entre la plaque 14 du support arrière 15 et la plaque de la structure 16 du VTT, permettant de minimiser les chocs à la structure et aux amortisseurs arrières 17.
Les bras de levage 18 sont reliés à la base 9 par deux poteaux verticaux 19, un de chaque côté du marchepied 20 (Fig. 2) par boulonnage 21 (Fig. 1), ce qui permet de démonter la chargeuse rapidement pour retourner le VTT à sa vocation normale. Ces mêmes poteaux verticaux 19 reçoivent la base 22 des cylindres de levage 23 du bras de la chargeuse 18. Sur la partie avant de ces mêmes bras de levage 24 sont fixés les deux cylindres 25 de bascule du godet ou de tout autre équipement pouvant s'y fixer. Ces cylindres 23 et 25 sont reliés par des boyaux 27 et 28 à une valve 29 qui permet de les actionner. Le godet 26 est relié aux z197054 ~ - 4 -bras 18 par des goupilles 30 semblables à celles utili-sées en 31 pour relier les cylindres 25 aux godets 26 et 32 et les bras de levage 18 aux poteaux verticaux 19.
La Fig. 3 nous montre l'assemblage de la sor-tie de pouvoir hydraulique sur le moteur du VTT. La pompe hydraulique 33 est fixée par des boulons 35 à une plaque d'attachement 34 qui est elle-même fixée au moteur 36, à l'emplacement 37 prévu pour le démarreur auxiliaire, par des boulons 38. Une pièce d'accouple-ment 39 modifiée à cette fin est fixée par un boulon 40 au volant de démarrage 41 dans la cavité centrale 42.
Un joint de polymère 43 est placé entre la première pièce d'accouplement 39 et la deuxième pièce d'accou-plement 43 qui se fixe à l'arbre de la pompe 44. Un écarteur 45 est placé entre la pompe 33 et la plaque d'attachement 34 pour donner l'espace nécessaire à
cette installation.
La Fig. 4 nous montre un ensemble de char-geuse et VTT avec une unité de pouvoir auxiliaire 63 installée sur les contrepoids 64 et fixée sur le porte-bagages arrière 65. Cette unité 63 est reliée aux cylindres de levage 66 et aux bascules 67 par des boyaux hydrauliques 68 qui passent sur les ailes arriè-res 69 et les marchepieds 70 pour être facilement démontables. Cette unité hydraulique peut être action-née électriquement par une commande à distance 71 qui peut être fixée à la poignée gauche du véhicule.
Les Fig. 5a et 5b montrent des coupes de l'unité de pouvoir hydraulique auxiliaire. Celle-ci tire son pouvoir d'un moteur à essence 73 qui actionne une pompe hydraulique 74 et qui produit la pression nécessaire au fonctionnement des cylindres hydrauliques de la chargeuse. Cet ensemble pompe et moteur est fixé
à l'intérieur d'un coffret 75 qui contient aussi un réservoir hydraulique 76 dont le bouchon de remplissage 77 a été placé à l'arrière pour permettre de jumeler, 219%054-'. - 5 -sur le dessus, le réservoir à essence 78 avec le bou-chon de remplissage 79. Le coffret 75 renferme aussi une valve électro-hydraulique 80 actionnée par une com-mande à distance 81 (Fig. 5c). Toutes les connexions hydrauliques 82 et électriques 83 sont fixées sur la paroi du coffret 84 pour être facilement détachables.
Les parois latérales 84 et 85 du coffret sont isolées contre le bruit. La paroi arrière et le dessus forment un couvercle 86 qui est relié à une penture 87 à
l'avant et qui peut être soulevé à l'aide d'une poignée située sur la partie basse arrière de celui-ci. Ce cou-vercle est ajouré à différents endroits 89 et 90 pour une circulation d'air nécessaire au fonctionnement du moteur à essence. Le fond 91 du caisson est lui aussi percé à différents endroits 92 et 93 pour permettre l'entrée d'air. Ce même fond est traversé de courroies 94 qui permettent de fixer le caisson sur le porte-bagages 95 (Fig. 4). Des blocs 96 sont installés sous le fond du coffret pour permettre la circulation d'air.
Les Fig. 7a et 7b nous montrent un système de blocage de la course de la suspension avant, conçu d'un tube d'acier carré 46 fixé au haut du ressort 47 par deux plaques d'acier 48 fixées par le même boulon 49 que le ressort 47. Une autre pièce d'acier carré 50 de moindre grosseur glisse dans le tube 46, et est elle-même fixée, par son extrémité inférieure 51, à l'autre bout du ressort 52 par deux plaques d'acier 53. Le mouvement est freiné par un boulon 54 traversant les deux pièces 46 et 50. En enlevant simplement ce boulon 54, la suspension reprend sa course normale.
Les Figs. 6a, 6b, 6c nous montrent des vues du contrepoids et de ses attachements. Ce contrepoids est fabriqué de deux pièces d'acier identiques superposées 55 dont la première 60 est percée de deux trous de boulonnage 56 qui permettent de la retenir à
la seconde 59 qui elle est retenue au porte-bagages 57 par une plaque 58 (se plaçant sous le porte-bagages 57) _6_ 2197054 percée de deux trous 56 traversant cette plaque 58 et les deux composantes 59 et 60 du contrepoids. Deux blocs d'acier 61 soudés aux extrémités de la plaque d'attachement 58 permettent le serrage de l'ensemble sans briser les tubes du porte-bagages 57. La partie avant du contrepoids est retenue en place par deux crochets 62 soudés à la deuxième partie 59 du contrepoids. Ces crochets 62 sont glissés sous le premier tube du porte-bagages avant le boulonnage de l'arrière 56.
Une chargeuse réalisée d'après l'invention pourrait avoir les caractéristiques suivantes:
Installée sur un VTT Honda Foreman 400 (1997) Longueur hors tout ouvert 302 cm Longueur hors tout fermé 262 cm Largeur hors tout 121 cm Hauteur hors tout 94 cm Garde au sol 15.25 cm Poids de base 115 kg Capacité du godet 96 litres Levage sans contrepoids 159 kg Levage avec contrepoids 249.5 kg Hauteur de levage 123 cm.
D'autres attachements peuvent remplacer la pelle, tel qu'une visse hydraulique pour creuser des trous de poteaux, une pelle hydraulique pour creuser ou une gratte à neige et, à l'arrière, une remorque-dompeuse hydraulique ou une chargeuse à bois (hydrau-lique) avec grappins. (2) gal. of hydraulic oil 3, attached to the rear luggage 4. This tank is equipped with a filter strainer type at its right end 6 allowing a quality control of the oil. Tank 3 is placed so as to give good visibility to the lights back 7.
The base of the loader 9 is attached to the tubular structure of the ATV 10 by four U-shaped collars 8 and by a bolt 11 also serving to attach tows 12. A rubber pad 13 is inserted between the plate 14 of the rear support 15 and the plate of the structure 16 of the ATV, to minimize shocks the structure and the rear shock absorbers 17.
The lifting arms 18 are connected to the base 9 by two vertical poles 19, one on each side of the step 20 (Fig. 2) by bolting 21 (Fig.
which allows to disassemble the loader quickly for return the mountain bike to its normal purpose. These same vertical posts 19 receive the base 22 of the cylinders 23 of the loader arm 18. On the part before these same lifting arms 24 are fixed the two cylinders 25 of rocker bucket or any other equipment that can be attached. These cylinders 23 and 25 are connected by hoses 27 and 28 to a valve 29 which allows them to be activated. The bucket 26 is connected to z197054 ~ - 4 -arm 18 by pins 30 similar to those used 31 to connect the cylinders 25 to the cups 26 and 32 and the lift arms 18 to the vertical poles 19.
Fig. 3 shows us the assembly of the hydraulic power on the ATV engine. The hydraulic pump 33 is fixed by bolts 35 to a attachment plate 34 which is itself attached to the motor 36, at the location 37 provided for the starter bolts 38. A coupling piece 39 modified for this purpose is fixed by a bolt 40 at the flywheel 41 in the central cavity 42.
A polymer seal 43 is placed between the first coupling piece 39 and the second coupling piece 43 which attaches to the pump shaft 44.
spreader 45 is placed between the pump 33 and the plate attachment 34 to give the space necessary to this installation.
Fig. 4 shows us a set of geuse and VTT with an auxiliary power unit 63 installed on the counterweights 64 and fixed on the carrier rear luggage 65. This unit 63 is connected to hoisting cylinders 66 and latches 67 by hydraulic hoses 68 which pass over the rear wings res 69 and the footsteps 70 to be easily removable. This hydraulic unit can be action-born electrically by a remote control 71 which can be attached to the left handle of the vehicle.
Figs. 5a and 5b show sections of the auxiliary hydraulic power unit. This one derives its power from a gasoline engine 73 that operates a hydraulic pump 74 which produces the pressure necessary for the operation of hydraulic cylinders of the loader. This set pump and motor is fixed inside a box 75 which also contains a hydraulic tank 76 whose filling cap 77 was placed at the back for twinning, 054- 219%
. - 5 -on the top, the fuel tank 78 with the filling box 79. Box 75 also contains an electro-hydraulic valve 80 actuated by a remote control 81 (Fig. 5c). All connections hydraulic 82 and electrical 83 are fixed on the enclosure wall 84 to be easily detachable.
The side walls 84 and 85 of the box are isolated against noise. The back wall and the top form a cover 86 which is connected to a hinge 87 to the front and that can be lifted using a handle located on the lower back part of it. This cou-vercle is perforated at different places 89 and 90 for a circulation of air necessary for the operation of the petrol engine. The bottom 91 of the box is also pierced at various locations 92 and 93 to allow the air inlet. This same bottom is crossed by belts 94 which make it possible to fix the box on the holder baggage 95 (Fig. 4). 96 blocks are installed under the bottom of the cabinet to allow air circulation.
Figs. 7a and 7b show us a system of Front suspension stroke blocking, designed from a square steel tube 46 fixed at the top of the spring 47 by two steel plates 48 fixed by the same bolt 49 that the spring 47. Another piece of square steel 50 of smaller size slides in tube 46, and is even fixed, by its lower end 51, to the other end of the spring 52 by two steel plates 53.
movement is braked by a bolt 54 traversing the two pieces 46 and 50. By simply removing this bolt 54, the suspension resumes its normal course.
Figs. 6a, 6b, 6c show us views counterweight and its attachments. This counterweight is made of two identical pieces of steel superimposed 55 whose first 60 is pierced with two bolting holes 56 that hold it to the second 59 which is held at the luggage rack 57 by a plate 58 (standing under the luggage rack 57) _6_ 2197054 pierced with two holes 56 crossing this plate 58 and the two components 59 and 60 of the counterweight. Two steel blocks 61 welded to the ends of the plate attachment 58 allow the tightening of all without breaking the tubes of the luggage carrier 57. The before the counterweight is held in place by two hooks 62 welded to the second part 59 of the counterweight. These hooks 62 are slid under the first tube of the luggage rack before bolting the back 56.
A loader made according to the invention could have the following characteristics:
Installed on a Honda Foreman 400 ATV (1997) Overall length open 302 cm Overall length closed 262 cm Overall width 121 cm Overall height 94 cm Ground clearance 15.25 cm Basic weight 115 kg Bucket capacity 96 liters Lifting without counterweight 159 kg Lifting with counterweight 249.5 kg Lifting height 123 cm.
Other attachments can replace the excavator, such as a hydraulic screw for digging pole holes, a digger for digging or a snow plow and, at the back, a trailer-hydraulic dump or a wood loader (hydrau-lique) with grapples.

Claims

1. An all-terrain vehicle with a modified engine unit to receive a hydraulic unit as a replacement and the location of an auxiliary starter the engine unit comprises:
a motor drive shaft, - a flywheel fixed by its axial center to the drive shaft motor by a detachable fastening means;
the hydraulic unit comprises:
- a drive shaft of the hydraulic unit intended for axial coupling to the motor drive shaft, an interface module allowing the coupling in register axial of the hydraulic unit to the engine unit.

2. An all-terrain vehicle as defined in claim 1, wherein the interface module consists of an attachment plate.

3. An all-terrain vehicle as defined in claim 2, the steering wheel is provided with a central cavity.

4. An all terrain vehicle as defined in claim 3 comprising a first coupling module fixed in the center axial rotation by the detachable fastening means to the hub of the motor drive shaft and in the central cavity of the starter wheel corresponding to the first module mating; a second coupling module fixed on the drive shaft of the hydraulic unit intended for axial coupling of the hydraulic unit; both modules matingly coincide with each other and solidarizing together when the hydraulic unit is coupled to the motor unit using the attachment plate.

5. An off-road vehicle as defined in claim 4 including the hydraulic unit and at least one reservoir of hydraulic oil, hydraulic hoses, at least one hydraulic valve and at least one hydraulic connection.

6. An off-road vehicle as defined in claim 5 and including attached equipment of which at least one mobile component is hydraulically actuated and, attached by hydraulic to at least the hydraulic connection.

7. An off-road vehicle as defined in claim 6 which said accessories are a bucket, a lawnmower, forks of hoist, a snow blower, a mechanical broom, a brush cutter.