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TECHNISCHES GEBIET
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Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf elektrische Erdungsblöcke. Insbesondere wird ein verbesserter, ergonomischer Erdungsblock bereitgestellt. Vorliegende Ausführungsformen eignen sich insbesondere für trockene Umgebungen, sind hier aber nicht darauf beschränkt.
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HINTERGRUND
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Elektrische Systeme aller Typen sind aus Sicherheits- und betrieblichen Gründen für gewöhnlich mit einer Erdung verbunden. Diese Erdung ist schließlich unter ortsfesten Bedingungen mit der Erde verbunden, wie z. B. bei in Gebäuden installierten Systemen. Bei Fahrzeugen ist eine physische Verbindung mit der Erde für gewöhnlich nicht realisierbar. Daher sind solche elektrischen Systeme in einem Fahrzeug mit dem Konstruktionsfahrgestell/der Karosserie des Fahrzeugs verbunden, das bzw. die häufig als allgemeine Erdung verwendet wird. Das Fahrgestell/die Karosserie des Fahrzeugs wird häufig als in einer feuchten Umgebung seiend bezeichnet, da es nicht ungewöhnlich ist, dass es Wasser, Schmutz, Fett, Öl und anderen Fremdkörpern ausgesetzt ist, die Korrosion oder andere elektrische Probleme verschärfen können.
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Um die Korrosion von Komponenten des Fahrgestells/der Karosserie in feuchten Umgebungen zu minimieren und eine solide elektrische Verbindung zu gewährleisten, werden Komponenten, die einen elektrischen Anschluss an das Fahrgestell/die Karosserie benötigen, für gewöhnlich an das Fahrgestell/die Karosserie geschweißt, so dass die wasserdichte Integrität des Fahrgestells/der Karosserie nicht beeinträchtigt wird und eine sichere Verbindung aufrechterhalten wird. Das Schweißen ist jedoch tatsächlich eine dauerhafte Befestigung, so dass das Schleifen durch die Schweißnaht eines verschweißten Teils (d. h. eines Erdungsblocks), das das Fahrgestell/die Karosserie selbst zwingend beschädigen kann, äußerst aufwendig sein kann.
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Erdungsblöcke sind bei der Herstellung eines Fahrzeugs für gewöhnlich eine untergeordnete Komponente. 1 ist eine Darstellung eines herkömmlichen Erdungsblocks 10, der über eine Schweißnaht 3 am Fahrgestell/an der Karosserie 2 fixiert ist. Der gewöhnliche Erdungsblock hat eine Art Befestigungspunkt 1. Erdungsblöcke sind relativ günstig, relativ schwer, für den Einmalgebrauch gedacht und verbinden einfach Drähte mit dem Fahrgestell/der Karosserie. Somit wird weniger Zeit für das Entwerfen von Erdungsblöcken aufgebracht, um das Verbinden und Lösen durch Monteure und Reparaturtechniker zu vereinfachen. Es können auch Verringerungen des Materialgewichts umgesetzt werden. Somit ist es wünschenswert, diese Probleme anzugehen und dadurch ein verbessertes Fahrzeug hervorzubringen.
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Darüber hinaus gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen in Zusammenschau mit den beiliegenden Zeichnungen und dem vorstehenden technischen Gebiet und Hintergrund weitere wünschenswerte Merkmale und Charakteristika der vorliegenden Erfindung hervor. Die
US 2012 / 0 264 327 A1 offenbart ein universelles Bodenstangensystem. Die
US 7 637 754 B1 offenbart einen Erdungsanschluss für die Befestigung an mehreren Oberflächen. Die
US 8 435 053 B1 offenbart einen Kabelstecker mit schrägem Erdungsadapter. Die
US 7 591 656 B1 offenbart ein Erdungsklemmenblock für mehrere Dienste. Die
DE 295 12 907 U1 offenbart eine Potentialausgleichsschiene. Die
JP 2013 - 073 738 A offenbart ein Werkzeug mit Erdungsklemme. Die
US 2012 / 0 184 155 A1 offenbart eine Klemmleiste. Die
US 5 931 708 A offenbart einen Bolzenverbinder mit mehreren Anschlüssen. Die
US 2013 / 0 195 579 A1 offenbart eine Methode der Flow Drill Schraubteile.
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KURZDARSTELLUNG
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Es wird ein Erdungsblock gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im Folgenden werden die beispielhaften Ausführungsformen in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Zahlen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
- 1 eine Darstellung eines herkömmlichen Erdungsblocks ist;
- 2 eine großmaßstäbliche Ansicht eines beispielhaften Karosserieabschnitts ist, wobei ein Erdungsblock gemäß Ausführungsformen installiert ist;
- die 3A und 3B eine beispielhafte Ausführungsform eines an einem Fahrgestellt/einer Karosserie/Karosserie installierten Erdungsblocks gemäß Ausführungsformen veranschaulichen;
- die 4A und 4B eine weitere beispielhafte Ausführungsform des an einem Fahrgestellt/einer Karosserie installierten Erdungsblocks gemäß Ausführungsformen veranschaulichen;
- 6 einen Erdungsblock veranschaulicht, der mit einem Elektroschrauber befestigt ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die diversen veranschaulichenden Komponenten, die in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen beschrieben sind, sind lediglich beispielhaft und können mit einer Vielzahl von Anpassungen der hier offenbarten diversen Komponenten modifiziert werden, ohne sich vom Umfang dieser Offenbarung zu entfernen. Das Wort „beispielhaft“ wird hier ausschließlich verwendet, um „als Beispiel oder Veranschaulichung dienend“ zu bedeuten. Jede hier als „beispielhaft“ beschriebene Ausführungsform ist nicht zwingend als in Bezug auf andere Ausführungsformen bevorzugt oder vorteilhaft auszulegen.
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In diesem Dokument werden Relationsbegriffe wie erste und zweite und dergleichen ggf. nur verwendet, um eine Entität oder Aktion von einer anderen Entität oder Aktion zu unterscheiden, ohne dass ein tatsächliches solches Verhältnis oder eine tatsächliche solche Reihenfolge zwischen solchen Entitäten oder Aktionen erforderlich ist. Numerische Ordnungszahlen wie „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. bezeichnen lediglich unterschiedliche Einzelelemente einer Mehrzahl und implizieren keine Reihenfolge oder Abfolge, außer wenn durch den Wortlaut des Anspruchs spezifisch definiert. Die Textabfolge in beliebigen der Ansprüche impliziert nicht, dass Verfahrensschritte in einer zeitlichen oder logischen Reihenfolge gemäß einer solchen Abfolge durchgeführt werden müssen, außer wenn durch den Wortlaut des Anspruchs spezifisch definiert. Alle Verfahrensschritte können in einer beliebigen Reihenfolge miteinander ausgetauscht werden, ohne sich vom Umfang der Erfindung zu entfernen, solange ein solcher Austausch dem Wortlaut des Anspruchs nicht widerspricht und logisch gesehen nicht unsinnig ist.
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Je nach Kontext implizieren darüber hinaus Wörter wie „verbinden“ oder „verbunden mit“, die bei der Beschreibung eines Verhältnisses zwischen unterschiedlichen Elementen verwendet werden, nicht, dass eine direkte physische Verbindung zwischen diesen Elementen hergestellt werden muss. Beispielsweise können zwei Elemente über ein oder mehrere weitere Elemente physisch, elektronisch, logisch oder auf eine beliebige andere Weise miteinander verbunden sein.
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2 ist eine großmaßstäbliche Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugkarosserieabschnitts 50, der einen beispielhaften leitfähigen metallischen Erdungsblock 100, der an einem Fahrgestell/einer Karosserie 2 (z. B. einem Aufprallelement) fixiert ist, gemäß Ausführungsformen enthält. Der Erdungsblock 100 ist über ein Befestigungsmittel 103 am Fahrgestell/an der Karosserie 2 befestigt. Ein beispielhaftes Befestigungsmittel 103 kann eine beliebige Art von geeigneten Einheiten für eine umkehrbare Fixierung sein, die auf dem Gebiet bekannt ist, z. B. eine Schraube, ein Bolzen oder eine Mutter beliebiger Beschreibung. Bei manchen bevorzugten Ausführungsformen kann die Einheit für eine umkehrbare Fixierung Fließbohrschrauben sein, die den Vorteil haben, dass sie die wasserdichte Integrität des Fahrgestells/der Karosserie wiederherstellen, nachdem der Erdungsblock installiert wurde, und die im Fall einer erforderlichen Reparatur oder eines erforderlichen Austauschs leichter als eine Schweißnaht entfernt werden können. Das Fließbohren ist auf dem Gebiet hinlänglichen bekannt und wird hier der Kürze und Klarheit wegen nicht weiter erörtert. Bei alternativen Ausführungsformen kann der Erdungsblock 100 auf Wunsch dauerhaft am Fahrgestell/an der Karosserie 2 verschweißt oder vernietet (d. h. ein dauerhaftes Befestigungsmittel) sein. Bei manchen Ausführungsformen besteht der Erdungsblock aus Aluminium, ist jedoch auch betriebsfähig, wenn er aus einem beliebigen anderen leitfähigen Material hergestellt ist.
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3A ist eine Schrägansicht einer beispielhaften Ausführungsform des Erdungsblocks 111, der am Fahrgestell/an der Karosserie 2 befestigt ist, während 3B eine Seitenansicht der gleichen Ausführungsform ist. Der Erdungsblock 111 hat zwei Flansche 106, die als Befestigungspunkte am Fahrgestell/an der Karosserie 2 dienen. Die Flansche 106 können am Fahrgestell/an der Karosserie verschweißt, vernietet, verbolzt, verschraubt oder anderweitig elektrisch oder physisch daran fixiert sein. Löcher 108 in den Flanschen 106 sind für das Befestigungsmittel 103 bereitgestellt.
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Der Erdungsblock 111 ist im Wesentlichen als ein rechteckiger Festkörper mit einer Deckfläche 112 dargestellt, kann aber auch extrudiert oder mit anderen Formen anderweitig hergestellt sein, je nach Vorteilhaftigkeit, z. B. als Zylinder, mehrfacettiger Zylinder, dreieckiger Festkörper, Pyramide, gekürzte Pyramide usw. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform sind die oberen Ecken des Erdungsblocks 111 abgerundet, um eine Gewichtsverringerung zu erzielen. Gleichermaßen sind Unterseiten-Aussparungen 107 ebenfalls in den Erdungsblock 111 geformt oder geschnitten, um eine Gewichtsverringerung zu erzielen.
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Darüber hinaus ist weiteres Material an der Unterseite des Erdungsblocks 111 entfernt, um ausreichend Freiraum 104 zwischen dem Fahrgestell/der Karosserie 2 und der Unterseite des Erdungsblocks 111 zu gewährleisten, so dass eine Biegung oder Schwingung des Erdungsblocks 111 und/oder des Fahrgestells/der Karosserie 2 nicht dazu führt, dass der Block auf das Fahrgestell/die Karosserie 2 prallt, wodurch ein Geknatter verursacht wird. Der Freiraum 104 kann ungefähr 2 bis 3 mm von einer Bodenfläche des Erdungsblocks vorliegen, nachdem die gewichtsverringernden Aussparungen 107 eingearbeitet wurden. Bei anderen Ausführungsformen kann der Freiraum in einem Bereich von 1 bis 6 mm liegen, je nach Ausmaß der Schwingung und Länge des Erdungsblocks. Solche Anti-Geknatter-Freiräume kommen bei dieser Ausführungsform und den folgenden Ausführungsformen zur Anwendung.
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Der Erdungsblock 111 enthält ein oder mehrere querverlaufende (d. h. von Seite zur Seite) Bolzenlöcher (101, 102), die sich vollständig durch den Erdungsblock 111 erstrecken, um Endbolzen (6, 8) aufzunehmen. Der Durchmesser der querverlaufenden Bolzenlöcher kann unterschiedlich sein, um verschiedene Bolzengrößen aufzunehmen, z. B. Bolzen mit 6 mm („M6‟) und/oder 8 mm („M8“). Die Bolzen (6, 8) fixieren einen elektrischen Draht 105 am Erdungsblock 111. Der elektrische Draht 105 umfasst eine Befestigungsöse mit einer Lasche 109, die an einer Fläche des Erdungsblocks 111 angreift, die für einen Eingriff mit der Lasche 109 vorgesehen ist.
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4A ist eine Schrägansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Erdungsblocks 211, der am Fahrgestell/an der Karosserie 2 befestigt ist, während 4B eine Seitenansicht der gleichen Ausführungsform ist. Der Erdungsblock 211 hat zwei Flansche 106, die als Befestigungspunkte am Fahrgestell/an der Karosserie 2 dienen. Die Flansche können am Fahrgestell/an der Karosserie verschweißt, vernietet, verbolzt, verschraubt oder anderweitig elektrisch oder physisch daran fixiert sein. Löcher 108 sind für eine Befestigung mittels Schrauben, Bolzen oder Nieten bereitgestellt.
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Der Erdungsblock 211 ist im Wesentlichen als ein rechteckiger Festkörper mit einer oberen Fläche 212 dargestellt, kann aber auch extrudiert oder mit anderen Formen anderweitig hergestellt sein, je nach Vorteilhaftigkeit, z. B. als Zylinder, mehrfacettiger Zylinder, dreieckiger Festkörper, Pyramide, gekürzte Pyramide usw. Gleichermaßen können Unterseiten-Aussparungen 107 im Block gebildet sein, um eine Gewichtsverringerung zu erzielen.
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Darüber hinaus ist weiteres Material an der Unterseite des Erdungsblocks 211 entfernt, um ausreichend Freiraum 104 zwischen dem Fahrgestell/der Karosserie 2 und der Unterseite des Erdungsblocks 211 zu gewährleisten, so dass eine Biegung oder Schwingung des Blocks und/oder des Fahrgestells/der Karosserie nicht dazu führt, dass der Block auf das Fahrgestell/die Karosserie 2 prallt, wodurch ein Geknatter verursacht wird.
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Der Erdungsblock 211 enthält ein oder mehrere Bolzenlöcher (101, 102), die sich über die obere Fläche vollständig durch den Erdungsblock 211 erstrecken, um Endbolzen (6, 8) aufzunehmen. Der Durchmesser der Bolzenlöcher kann unterschiedlich sein, um verschiedene Bolzengrößen aufzunehmen, z. B. Bolzen mit 6 mm („M6‟) und/oder 8 mm („M8“). Die Bolzen (6, 8) fixieren einen elektrischen Draht 105 am Erdungsblock 211. Der elektrische Draht 105 umfasst eine Befestigungsöse mit einer Lasche 109, die an einer Fläche des Erdungsblocks 211 angreift, die für einen Eingriff mit der Lasche 109 vorgesehen ist.
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Darüber hinaus kann die Höhe (H) des Erdungsblocks 211 erhöht oder verringert werden, um die Länge eines Standardbolzens mit einer spezifischen Größe aufzunehmen, so dass die obere Fläche zwei oder mehr parallele Ebenen (A, B) umfasst. Beispielsweise ist der Standard-M8-Bolzen 8 länger als der Standard-M6-Bolzen, so dass die Höhe des Blocks auf Ebene B erhöht ist, um einen ausreichenden Freiraum für den Bolzen bereitzustellen, um bei korrektem und vollständigem Einsetzen einen Kontakt mit dem Fahrgestell/der Karosserie 2 zu vermeiden.
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6 veranschaulicht die Ausführungsform der 5A und 5B, die von einem Schrauber 20 befestigt ist. Der Schrauber 20 kann ein manueller oder Elektroschrauber sein, der auf dem Gebiet bekannt ist. Als nicht-einschränkendes Beispiel kann der Schrauber ein Fließbohr-Schrauber sein. Somit ist der Flansch 106 groß genug, um einen Zugang der Spitze 21 des Schraubers 20 zu ermöglichen. Bei dieser bestimmten Darstellung können Gewichtsaussparungen 107 (strichlierte Linie) entfernt werden, um das Gewicht des Erdungsblocks zu verringern.
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Beispiele.
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Beispiel 1. Ein Erdungsblock mit einer Deckfläche und einer Unterseite, der umfasst:
- ein Befestigungsmittel; und
- einen geformten metallischen Block, wobei der geformte metallische Block darüber hinaus umfasst:
- ein erstes Loch durch jeden der zwei oder mehr Flansche, das für die Aufnahme des Befestigungsmittels konfiguriert ist;
- einen gleichmäßigen Freiraum, der in der Unterseite des Erdungsblocks zwischen den Flanschen gebildet ist; und
- ein zweites Loch, das durch den Erdungsblock gebildet ist und für die Aufnahme eines Bolzens oder eines Schraubens konfiguriert ist.
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Beispiel 2. Der Erdungsblock von Beispiel 1, wobei die Dicke des Erdungsblocks zwischen einer Unterseite des Erdungsblocks und der Deckfläche des Erdungsblocks entlang dessen Länge variiert.
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Beispiel 3. Der Erdungsblock von einem der Beispiele 1 bis 2, wobei der Erdungsblock über eine Fließschraube an einer Fläche befestigt ist.
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Beispiel 4. Der Erdungsblock von einem der Beispiele 1 bis 3, wobei die Deckfläche planar ist.
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Beispiel 5. Der Erdungsblock von einem der Beispiele 1 bis 3, wobei der Erdungsblock darüber hinaus zwei Seitenflächen umfasst.
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Beispiel 6. Der Erdungsblock von Beispiel 5, wobei jede der beiden Seitenflächen ein Loch normal zu jeder Seitenfläche umfasst, wobei jedes Loch für die Aufnahme eines von einem Bolzen oder einer Schraube konfiguriert ist.
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Beispiel 7. Der Erdungsblock von einem der Beispiele 1 bis 6, wobei die Deckfläche dreieckig ist.
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Beispiel 8. Der Erdungsblock von Beispiel 7, wobei eine Fläche der dreieckigen Deckfläche ein Loch normal zur Deckfläche umfasst, das für die Aufnahme eines von einem Bolzen oder einer Schraube konfiguriert ist.
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Beispiel 9. Der Erdungsblock von Beispiel 3, wobei die Deckfläche des Erdungsblocks zumindest zwei unterschiedliche, parallele, flache Flächen umfasst.
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Beispiel 10. Der Erdungsblock von Beispiel 9, wobei jede der planaren, flachen Flächen ein Loch normal zu jeder Fläche umfasst, das für die Aufnahme eines von einem Bolzen und einem Schrauben konfiguriert ist, wobei die Fläche mit der höchsten Höhe einen größeren Bolzen oder eine größere Schraube aufnimmt.
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Beispiel 11. Der Erdungsblock von Beispiel 10, wobei ein Bolzen von jeder der Deckflächen aus einsetzbar ist.
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Beispiel 12. Der Erdungsblock von einem der Beispiele 1 bis 11, wobei der geformte metallische Block aus Aluminium besteht.
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Beispiel 13. Ein Fahrzeugkarosserieabschnitt, der umfasst:
- ein Fahrgestell/eine Karosserie; und
- einen Erdungsblock mit einer Deckfläche und einer Unterseite, wobei der Erdungsblock darüber hinaus umfasst:
- ein Befestigungsmittel, und
- einen geformten metallischen Block, wobei der geformte metallische Block darüber hinaus umfasst:
- ein erstes Loch durch jeden der zwei oder mehr Flansche, das für die Aufnahme des Befestigungsmittels konfiguriert ist,
- einen gleichmäßigen Freiraum, der in der Unterseite des Erdungsblocks zwischen den Flanschen gebildet ist, und
- und ein zweites Loch, das durch den Erdungsblock gebildet ist und für die Aufnahme eines Bolzens konfiguriert ist.
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Beispiel 14. Der Fahrzeugkarosserieabschnitt von Beispiel 13, wobei die Dicke des Erdungsblocks zwischen einer Unterseite des Erdungsblocks und der Deckfläche des Erdungsblocks entlang dessen Länge variiert.
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Beispiel 15. Der Fahrzeugkarosserieabschnitt von einem der Beispiele 13 bis 14, wobei der Erdungsblock über eine Fließschraube an einer Fläche befestigt ist.
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Beispiel 16. Der Fahrzeugkarosserieabschnitt der Beispiele 13 bis 15, wobei die Deckfläche planar ist.
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Beispiel 17. Der Fahrzeugkarosserieabschnitt von einem der Beispiele 13 bis 15, wobei der Erdungsblock darüber hinaus zwei Seitenflächen umfasst.
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Beispiel 18. Der Fahrzeugkarosserieabschnitt von Beispiel 17, wobei jede der beiden Seitenflächen ein Loch normal zu jeder Seitenfläche umfasst, wobei jedes Loch für die Aufnahme eines Bolzens konfiguriert ist.
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Beispiel 19. Der Fahrzeugkarosserieabschnitt nach einem der Beispiele 13 bis 15, wobei die Deckfläche dreieckig ist.
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Beispiel 20. Der Fahrzeugkarosserieabschnitt von Beispiel 19, wobei eine Fläche der dreieckigen Deckfläche ein Loch normal zur Deckfläche umfasst, das für die Aufnahme eines Bolzens konfiguriert ist.
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Auch wenn zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargeboten ist, sei verstanden, dass es eine große Vielzahl von Variationen gibt. Es sei darüber hinaus verstanden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele ist bzw. sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung in keinster Weise beschränken soll bzw. sollen. Vielmehr bietet die vorstehende ausführliche Beschreibung dem Fachmann einen praktischen Leitfaden für die Umsetzung der beispielhaften Ausführungsform oder Ausführungsformen. Es sei verstanden, dass diverse Änderungen der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne sich vom Umfang der Offenbarung zu entfernen, wie er im beiliegenden Anspruch und den rechtlichen Äquivalenten davon ausgeführt ist.
