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Technisches Gebiet:
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Die Erfindung betrifft einen Querträger für einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einen Fahrzeugsitz mit dem Querträger mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
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Hintergrund:
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In nahezu jedem Fahrzeug sind Fahrzeugsitze integriert, die durch Traggestelle auf einem Fahrzeugboden aufstehen und gestützt sind. Oftmals sind solche Traggestelle aus Metall gefertigt und aus mehreren Einzelelementen zusammengesetzt. Bekannt sind auch bereits Traggestelle, die aus einem Metall-Kunststoff-Hybridmaterial gebildet sind. Beispielsweise beschreibt die Offenlegungsschrift
DE 10 2006 050 144 A1 , die wohl den Beispielsweise beschreibt die Offenlegungsschrift
DE 10 2006 050 144 A1 , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet, ein Metall-Kunststoff-Hybridstrukturbauteil, das eine Metallkomponente, eine Kunststoffkomponente und ein die Metallkomponente und die Kunststoffkomponente verbindendes Haftvermittlersystem umfasst. Das Haftvermittlersystem gewährleistet die Verbindung zwischen der Metall- und der Kunststoffkomponente. Das Hybridstrukturbauteil kann beispielsweise in Pkws oder Lkws oder in Sitzgestellen verwendet werden.
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Beschreibung:
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen funktional verbesserten und leicht herzustellenden Querträger für einen Fahrzeugsitz bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen Querträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
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Es wird ein Querträger für einen Fahrzeugsitz, insbesondere einen Vorder- oder Rücksitz eines Pkws oder Lkws, vorgeschlagen. Vorzugsweise umfasst der Fahrzeugsitz einen Sitzrahmen, der vorzugsweise unterhalb eines Sitzpolsters des Fahrzeugsitzes angeordnet ist und/oder diese umgibt. Optional ergänzend umfasst der Fahrzeugsitz einen ersten und einen zweiten Sitzfuß, mit denen der Fahrzeugsitz auf dem Fahrzeugboden aufsteht und/oder an diesem befestigt ist.
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Der Querträger ist dazu ausgebildet, den Fahrzeugsitz zu tragen und/oder zu stützen. Vorzugsweise ist der Querträger dazu ausgebildet, den Fahrzeugsitz, insbesondere den Sitzrahmen, gegenüber dem Fahrzeugboden abzustützen.
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Der Querträger umfasst einen Hohlkörper und/oder ist als der Hohlkörper ausgebildet. Beispielsweise umfasst der Querträger mehrere Rohrabschnitte, die miteinander verbunden sind und/oder ineinander übergehen. Durch den Hohlkörper kann in vorteilhafter Weise eine benötigte Stabilität des Querträgers gewährleistet werden. Dadurch kann der Fahrzeugsitz sicher getragen und/oder gegenüber dem Fahrzeugboden abgestützt werden.
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Der Querträger umfasst ein Kunststoffmaterial. Vorzugsweise ist der Querträger als ein einstückiges und/oder einteiliges Formteil ausgebildet, das das Kunststoffmaterial umfasst.
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Vorteilhaft daran ist, dass zur Herstellung des Querträgers nur ein einziges Werkzeug notwendig ist. Auf Fügeprozesse beim Zusammenbau mehrerer Einzelteile zum Querträger, wie es z. B. bei herkömmlichen Querträgern aus Metall üblich ist, kann verzichtet werden. Dadurch kann der Querträger kostengünstig hergestellt werden und Montagezeit eingespart werden.
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Vorteilhaft ist weiterhin, dass der Querträger durch den Einsatz des Kunststoffmaterials und durch den Hohlkörper ein verhältnismäßig geringes Gewicht aufweist. Insbesondere ist das Gewicht gegenüber herkömmlichen Querträgern aus Metall um vorzugsweise mindestens 25 Prozent, insbesondere um mindestens 30 Prozent reduziert. Bei einem Einbau in das Fahrzeug kann sich das reduzierte Gewicht positiv auf einen Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch des Fahrzeugs auswirken und dadurch Kosten eingespart und die Umwelt geschont werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Querträger durch ein Innendruckspritzgießverfahren und/oder durch eine Fluidinjektionstechnik hergestellt. Insbesondere ist der Querträger durch ein Gasinjektionsverfahren hergestellt. Hierbei wird nach einem Arbeitsschritt des herkömmlichen Spritzgießens, insbesondere nach einer definierten Teilfüllung einer Gussform Gas, insbesondere Stickstoff so in die teilgefüllte Gussform injiziert, dass es als ein inneres Formstück wirkt. Durch die Verdrängung der Schmelze aus der Mitte wächst im Inneren ein Hohlraum und die Schmelze wird in die äußere Gussform gedrückt. Nach Erstarren der Schmelze entweicht das Gas wieder. Der dadurch gebildete Hohlraum bildet den Hohlkörper, insbesondere ist der Hohlkörper durch das Gasinjektionsverfahren gebildet.
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Durch das Innendruckspritzgießen und/oder die Fluidinjektionstechnik kann der Querträger aus dem Kunststoffmaterial hergestellt und zugleich der Hohlkörper ausgeformt werden. Dadurch können die Vorteile der Stabilität des Querträgers, der Gewichtsreduzierung und der einfachen Herstellung umgesetzt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Querträger als ein vorderer Querträger für den Fahrzeugsitz ausgebildet. Vorzugsweise trägt der Querträger den Sitzrahmen an einem vorderen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichteten Ende und/oder stützt diesen gegenüber dem Fahrzeugboden ab. Insbesondere definiert der vordere Querträger einen Abstand zwischen dem vorderen Ende des Sitzrahmens und dem Fahrzeugboden.
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Beispielsweise ist der Querträger in einer Draufsicht von vorne H-förmig ausgebildet. Vorzugsweise weist der Querträger zwei senkrechte Rohrabschnitte und einen waagerechten Rohrabschnitt auf, wobei der waagerechte Rohrabschnitt die beiden senkrechten Rohrabschnitte miteinander verbindet. Vorzugsweise erstreckt sich der Hohlkörper entlang der senkrechten Rohrabschnitte und entlang des waagrechten Rohrabschnitts. Optional gehen die senkrechten Rohrabschnitte als Hohlkörper in den waagrechten Rohrabschnitt als Hohlkörper über.
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Bevorzugt weist jede der beiden senkrechten Rohrabschnitte ein oberes freies Ende und ein unteres freies Ende auf. Optional sind die beiden oberen freien Enden in einer Montageposition zum Fahrzeugsitz und die beiden unteren freien Enden zu dem Fahrzeugboden gerichtet.
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In einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung umfasst der Querträger mindestens ein Metallelement, insbesondere genau ein oder mehrere Metallelemente. Diese/s ist/sind z. B. als ein oder mehrere Metalleinlegeteile ausgebildet. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Querträger als ein Verbundbauteil aus dem Kunststoffmaterial und dem mindestens einen Metallelement. Insbesondere wird das mindestens eine Metallelement bei der Herstellung, insbesondere im Innendruckspritzgießverfahren, in das Kunststoffmaterial integriert. Im Speziellen wird das mindestens eine Metallelement mit dem Kunststoffmaterial umspritzt und/oder in das Kunststoffmaterial eingeformt.
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Beispielsweise ist das mindestens eine Metallelement als mindestens eine Buchse, insbesondere als eine Stahlbuchse, ausgebildet. Insbesondere ist das mindestens eine Metallelement in der Ausbildung als Buchse dazu ausgebildet, den Querträger an den Fahrzeugsitz anzubinden. Hierfür ist das mindestens eine Metallelement in der Ausbildung als Buchse bevorzugt gleichgerichtet, insbesondere parallel, zum waagrechten Rohrabschnitt ausgerichtet. Von Vorteil ist, dass durch das mindestens eine Metallelement eine stabile und haltbare Verbindung zwischen dem Querträger und dem Fahrzeugsitz gewährleistet werden kann. Eine Gefahr des Ausreißens auch bei Fahrten über unebenen Untergrund mit dem Fahrzeug kann vermieden werden.
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Vorzugsweise ist das mindestens eine Metallelement als ein erstes und zweites Metallelement und optional ergänzend als ein drittes und viertes Metallelement ausgebildet. Zur Anbindung an der Fahrzeugsitz sind das erste und zweite Metallelement bevorzugt in den oberen freien Enden der beiden senkrechten Rohrabschnitte angeordnet. Insbesondere sind das erste und zweite Metallelement in die in den oberen freien Enden angeordneten Hohlräume der senkrechten Rohrabschnitte eingesetzt und mit dem Kunststoffmaterial umspritzt. In dieser Anordnung bilden das erste und zweite Metallelement eine erste und zweite Anbindungsschnittstelle zum Fahrzeugsitz, insbesondere zum Sitzrahmen, aus. Insbesondere sind die erste und zweite Anbindungsschnittstelle durch den Einsatz des ersten und zweiten Metallelements ausreichend fest und stabil ausgebildet.
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Optional ergänzend ist das dritte und vierte Metallelement bevorzugt in den unteren freien Enden der beiden senkrechten Rohrabschnitte angeordnet. Insbesondere sind das dritte und vierte Metallelement in die in den unteren freien Enden angeordneten Hohlräume der senkrechten Rohrabschnitte eingesetzt und mit dem Kunststoffmaterial umspritzt. In dieser Anordnung bilden das dritte und vierte Metallelement eine ausreichend stabile und feste dritte und vierte Anbindungsschnittstelle zum Fahrzeugsitz aus. Insbesondere bildet das dritte Metallelement eine dritte Anbindungsschnittstelle zu dem ersten Sitzfuß und das vierte Metallelement eine vierte Anbindungsschnittstelle zu dem zweiten Sitzfuß des Fahrzeugsitzes.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit dem Querträger nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach den Ansprüchen 1 bis 11.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Fahrzeugsitz eine erste und zweite Anbindungsgegenschnittstelle. Optional ist der Fahrzeugsitz über die erste und zweite Anbindungsgegenschnittstelle mit der ersten und zweiten Anbindungsschnittstelle des Querträgers form- und/oder kraftschlüssig verbindbar und/oder verbunden. Bevorzugt ist die erste und zweite Anbindungsgegenschnittstelle am Sitzrahmen angeordnet und/oder in diesen integriert. Beispielsweise ist die erste und zweite Anbindungsgegenschnittstelle als ein erster und zweiter Zapfen oder als ein Loch zur Hindurchführung einer Schraube oder eines Niets ausgebildet. Beispielsweise ist der Sitzrahmen über die erste und zweite Anbindungsgegenschnittstelle mit der ersten und zweiten Anbindungsschnittstelle des Querträgers verschraubt oder vernietet.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Fahrzeugsitz eine dritte und vierte Anbindungsgegenschnittstelle aufweist. Optional ist der Fahrzeugsitz über die dritte und vierte Anbindungsgegenschnittstelle mit der dritten und vierten Anbindungsschnittstelle des Querträgers form- und/oder kraftschlüssig verbindbar und/oder verbunden. Bevorzugt ist die dritte Anbindungsgegenschnittstelle am ersten Sitzfuß und die vierte Anbindungsgegenschnittstelle am zweiten Sitzfuß angeordnet. Vorzugsweise ist der Fahrzeugsitz über die dritte und vierte Anbindungsgegenschnittstelle mit der dritten und vierten Anbindungsschnittstelle des Querträgers form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Insbesondere sind der erste und zweite Sitzfuß über die dritte und vierte Anbindungsgegenschnittstelle mit der dritten und vierten Anbindungsschnittstelle des Querträgers verschraubt oder vernietet.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Draufsicht von vorne auf einen Querträger für einen Fahrzeugsitz;
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2 eine perspektivische Draufsicht von vorne auf einen Fahrzeugsitz mit dem Querträger aus 1.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine perspektivische Draufsicht von vorne auf einen Querträger 1. Der Querträger 1 ist dazu ausgebildet, einen Fahrzeugsitz 2 (siehe 2) zu tragen und/oder zu stützen. Der Querträger 1 ist als ein vorderer Querträger für den Fahrzeugsitz 2 ausgebildet. Hierbei stützt er den Fahrzeugsitz 2 an einem in Fahrtrichtung F des Fahrzeugs (2) gerichteten vorderen Ende ab.
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Der Querträger 1 umfasst ein Kunststoffmaterial, aus dem ein Hohlkörper gebildet ist und/oder das einen Hohlkörper umschließt. Hierfür ist der Querträger 1 durch einen Innendruckspritzgießvorgang und/oder durch ein Fluidinjektionsverfahren, insbesondere durch ein Gasinjektionsverfahren, hergestellt. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Querträger 1 als Kunststoffformteil und zugleich als Hohlkörper ausgebildet sein kann.
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Die zumindest teilweise Ausbildung als Hohlkörper hat den Vorteil, dass der Querträger 1 eine ausreichende Stabilität zur Abstützung des Fahrzeugsitzes 2 aufweist. Durch den Einsatz des Kunststoffmaterials kann das Gewicht des Querträgers 1 gegenüber herkömmlichen Querträgern aus Metall um mindestens 25 Prozent, vorzugsweise um mindestens 30 Prozent reduziert werden, was sich insbesondere vorteilhaft auf den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs auswirken kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass zur Fertigung des Querträgers 1 nur ein Spritzgusswerkzeug notwendig ist und ein Fügeprozess, wie er bei herkömmlichen Querträgern aus Metall notwendig ist, eingespart werden kann.
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Der Querträger 1 ist H-förmig ausgebildet. Er weist zwei senkrechte Rohrabschnitte 3a; 3b und einen waagerechten Rohrabschnitt 4 auf, der die beiden senkrechten Rohrabschnitte 3a; 3b miteinander verbindet. Die senkrechten Rohrabschnitte 3a; 3b und der waagrechte Rohrabschnitt 4 sind als Hohlkörper ausgebildet und sind als Hohlkörper miteinander verbunden. Insbesondere ist in der Längserstreckung des waagrechrechten Rohrabschnitts 4 und der senkrechten Rohrabschnitte 3a; 3b und in den Verbindungsstellen zwischen den Rohrabschnitten 4; 3a; 3b ein zusammenhängender Hohlraum angeordnet.
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Der senkrechte Rohrabschnitt 3a weist ein erstes oberes freies Ende 5a auf und der andere senkrechte Rohrabschnitt 3b ein zweites oberes freies Ende 5b auf. In einer Montageposition gemäß 2 am Fahrzeugsitz 2 sind die oberen freien Enden 5a; 5b zum Fahrzeugsitz 2 gerichtet.
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Der senkrechte Rohrabschnitt 3a weist ein erstes unteres freies Ende 6a und der andere senkrechte Rohrabschnitt 3b ein zweites unteres freies Ende 6b auf. In der Montageposition am Fahrzeugsitz 2 gemäß 2 sind die unteren freien Enden 6a; 6b zu einem Fahrzeugboden 11 des Fahrzeugs gerichtet.
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Der Querträger 1 umfasst mindestens ein Metallelement 7a, 7b, 7c, 7d, im Beispiel der 1 ein erstes Metallelement 7a, ein zweites Metallelement 7b, ein drittes Metallelement 7c und ein viertes Metallelement 7d. Die Metallelemente 7a, 7b, 7c, 7d sind in das Kunststoffmaterial des Querträgers 1 integriert, insbesondere eingeformt und/oder mit dem Kunststoffmaterial umspritzt. Insbesondere ist der Querträger 1 als ein Verbundbauteil aus dem Kunststoffmaterial und den Metallelementen 7a, 7b, 7c, 7d ausgebildet.
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Die Metallelemente 7a, 7b, 7c, 7d sind als Buchsen, insbesondere als Stahlbuchsen, ausgebildet und zur Anbindung an den Fahrzeugsitz 2 (2) ausgebildet. Die Stahlbuchsen sind gleichgerichtet zum waagrechten Rohrabschnitt 4, insbesondere parallel zu diesem ausgerichtet.
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Das erste und das zweite Metallelement 7a, 7b sind in den oberen freien Enden 5a, 5b der senkrechten Rohrabschnitte 3a, 3b integriert. Insbesondere sind sie in den Hohlraum der oberen freien Enden 5a; 5b eingesetzt und mit dem Kunststoffmaterial umspritzt. Hierbei bilden sie eine erste und zweite stabile und haltbare Anbindungsschnittstelle 7a; 7b für einen Sitzrahmen 8 des Fahrzeugsitzes 2 (2).
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Das dritte und vierte Metallelement 7c; 7d sind in die unteren freien Enden 6a, 6b der senkrechten Rohrabschnitte 3a, 3b integriert. Insbesondere sind sie in den Hohlraum der unteren freien Enden 6a; 6b eingesetzt und mit dem Kunststoffmaterial umspritzt. In dieser Anordnung bilden sie eine dritte und vierte stabile und haltbare Anbindungsschnittstelle 7c; 7d für einen ersten und zweiten Sitzfuß 9a; 9b des Fahrzeugsitzes 2 (2).
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2 zeigt eine perspektivische Draufsicht von vorne auf einen Fahrzeugsitz 2. Der Fahrzeugsitz 2 ist als ein vorderer oder hinterer Sitz eines Pkws oder Lkws ausgebildet. Er stützt sich auf dem Querträger 1 ab und/oder wird von diesem getragen.
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Der Fahrzeugsitz 2 weist den Sitzrahmen 8 auf. Dieser ist unterhalb einer nicht gezeigten Sitzpolsterung des Fahrzeugsitzes 2 angeordnet und/oder bildet eine rechteckige Aufnahme für die Sitzpolsterung. Der Fahrzeugsitz 2 weist einen ersten Sitzfuß 9a und einen zweiten Sitzfuß 9b auf. Mit den beiden Sitzfüßen 9a; 9b steht der Fahrzeugsitz 2 mit den Sitzfüßen 9a; 9b auf dem Fahrzeugboden 12 auf. Insbesondere ist der Fahrzeugsitz 2 über die beiden Sitzfüße 9a; 9b mit dem Fahrzeugboden 12 verankerbar und/oder mit diesem verankert.
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Der Fahrzeugsitz 2 weist eine erste und zweite Anbindungsgegenschnittstelle 10a; 10b auf. Die Anbindungsgegenschnittstellen 10a; 10b sind am Sitzrahmen 8 angeordnet. Sie sind als Löcher zur Hindurchführung von Schrauben oder Niete ausgebildet.
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Über die erste und zweite Anbindungsgegenschnittstellen 10a; 10b ist der Fahrzeugsitz 2, insbesondere der Sitzrahmen 8, mit den ersten und zweiten Anbindungsschnittstelle 7a; 7b des Querträgers 1 form- und/oder kraftschlüssig verbunden, zum Beispiel verschraubt oder vernietet.
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Der Fahrzeugsitz 2 weist eine dritte und vierte Anbindungsgegenschnittstelle 10c; 10d auf. Die unteren Anbindungsgegenschnittstellen 10c; 10d sind an den Sitzfüßen 9a; 9b angeordnet und als Löcher zur Hindurchführung von Schrauben oder Nieten ausgebildet. Über die unteren Anbindungsgegenschnittstellen 10c; 10d ist der Fahrzeugsitz 2, insbesondere die Sitzfüße 9a; 9b, form- und/oder kraftschlüssig mit der dritten und vierten Anbindungsschnittstelle 7c; 7d des Querträgers 1 form- und/oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere mit diesen verschraubt oder vernietet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Querträger
- 2
- Fahrzeugsitz
- 3a, 3b
- senkrechte Rohrabschnitte
- 4
- waagerechter Rohrabschnitt
- 5a
- erstes oberes freies Ende
- 5b
- zweites oberes freies Ende
- 6a
- erstes unteres freies Ende
- 6b
- zweites unteres freies Ende
- 7a
- erstes Metallelement, erste Anbindungsschnittstelle
- 7b
- zweites Metallelement, zweite Anbindungsschnittstelle
- 7c
- drittes Metallelement, dritte Anbindungsschnittstelle
- 7d
- viertes Metallelement, vierte Anbindungsschnittstelle
- 8
- Sitzrahmen
- 9a
- erster Sitzfuß
- 9b
- zweiter Sitzfuß
- 10a
- erste Anbindungsgegenschnittstelle
- 10b
- zweite Anbindungsgegenschnittstelle
- 10c
- dritte Anbindungsgegenschnittstelle
- 10d
- vierte Anbindungsgegenschnittstelle
- 11
- Fahrzeugboden
- F
- Fahrtrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006050144 A1 [0002, 0002]
