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HINTERGRUND
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Hierin beschriebene Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen die Aufnahme eines Fahrersitzes in einem Fahrzeug und insbesondere die Aufnahme eines Fahrersitzes auf einer Hochkonsole in einem Fahrzeug.
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Ein Fahrersitz eines Busses ist typischerweise auf einer Hochkonsole befestigt. Unter Bezugnahme auf 1–4 ist ein Fahrersitz 1 nach dem Stand der Technik auf einer Hochkonsole 2 befestigt. Die Hochkonsole 2 ist durch Metallschweißen mit inerten Gasen (MIG-Schweißen) an einer Bodenbaugruppe 3 angeschweißt, die ein Bodenblech 4 und einen Bodenstützrahmen 5 enthält. Stand der Technik ist, dass die Hochkonsole 2 an dem Bodenblech 4 MIG-geschweißt ist. Das Bodenblech 4 ist an dem Bodenstützrahmen 5 MIG geschweißt. Es gibt vier (nicht gezeigte) Schweißmuttern, die unterhalb der Hochkonsole 2 angeordnet sind, die zur Befestigung des Fahrersitzes 1 auf der Hochkonsole verwendet werden.
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Wenn der Fahrersitz nach dem Stand der Technik auf der Hochkonsole 2 befestigt wird, wird die Zugspannung von einem (nicht gezeigten) Sitzgurt, der mit dem Fahrersitz verbunden ist, auf die Hochkonsole übertragen. Die Hochkonsole 2 ist ungefähr 0,46 cm dick und ist an der Schnittstelle der Hochkonsole mit dem Bodenblech 4 MIG-verschweißt. Das MIG-Schweißen und das Gewicht der Hochkonsole 2 können bewirken, dass sich das Bodenblech verformt.
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Stand der Technik ist, dass es verschiedene Konfigurationen von Bodenstützrahmen und zugehörigen Hochkonsolen für verschiedene verwendete Typen von Bussen und Fahrersitzen gibt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Fahrersitzbefestigungsbaugruppe für ein Fahrzeug enthält einen Fahrersitz, der eine Grundplatte mit einem Grundplattenloch und eine Bodenbaugruppe aufweist, die ein Bodenblech enthält, das durch einen Bodenstützrahmen gestützt ist. Die Bodenstütze und das Bodenblech definieren einen Aufnahmekanal. Die Baugruppe enthält ferner eine Hochkonsole, die mit der Oberseite des Bodenblechs verbunden ist, wobei die Hochkonsole einen Konsolenkörper aufweist, der dazu eingerichtet ist, den Fahrersitz aufzunehmen. Der Konsolenkörper definiert ein Körperloch, das dazu eingerichtet ist, mit dem Aufnahmekanal und dem Grundplattenloch zu fluchten. In dem Aufnahmekanal des Bodenstützrahmens ist eine Hülse angeordnet. In dem Grundplattenloch, in dem Körperloch, in dem Aufnahmekanal und in der Hülse ist ein Befestigungsmittel aufgenommen, um den Fahrersitz mit dem Bodenstützrahmen zu verankern.
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Eine weitere Fahrersitzbefestigungsbaugruppe für ein Fahrzeug enthält einen Fahrersitz, der eine Grundplatte aufweist, wobei die Grundplatte mehrere Grundplattenlöcher aufweist, und einen Bodenstützrahmen aufweist, der mehrere Rahmenelemente enthält. Die Rahmenelemente definieren von einer Unterseite bis zu einer Oberseite des Bodenstützrahmens mehrere Aufnahmekanäle. Eine Hochkonsole ist mit dem Bodenstützrahmen verbunden. Die Hochkonsole weist einen Konsolenkörper auf, der dazu eingerichtet ist, den Fahrersitz aufzunehmen. Der Konsolenkörper definiert mehrere Körperlöcher, die dazu eingerichtet sind, mit den mehreren Aufnahmekanälen und den mehreren Grundplattenlöchern ausgerichtet zu sein. In jedem der Aufnahmekanäle des Bodenstützrahmens ist eine Hülse angebracht. In zumindest einem der Grundplattenlöcher, in zumindest einem der Körperlöcher, in zumindest einem der Aufnahmekanäle und in zumindest einer der Hülsen wird ein Befestigungsmittel aufgenommen, um den Fahrersitzes mit dem Bodenstützrahmen zu verankern.
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Ein Verfahren zur Befestigung eines Fahrzeugsitzes mit einem Sitzgurt an einer Bodenbaugruppe eines Fahrzeugs enthält die Schritte: Schaffen einer Bodenbaugruppe, die ein Bodenblech aufweist, das durch einen Bodenstützrahmen gestützt ist, wobei der Stützrahmen durch ihn hindurch angeordnete Aufnahmekanäle aufweist, wobei jeder der Aufnahmekanäle eine Gewindehülse aufweist, und Platzieren einer Hochkonsole auf einer Oberseite des Bodenblechs, wobei die Konsole durch sie hindurch angeordnete Körperlöcher aufweist. Das Verfahren enthält ferner die Schritte: Stützen eines Fahrersitzes, der Grundplattenlöcher auf der Hochkonsole aufweist, Ausrichten der Grundplattenlöcher mit den Körperlöchern und mit den Aufnahmekanälen und Einführen eines Befestigungselements durch die Grundplattenlöcher, die Körperlöcher, die Aufnahmekanäle hindurch und in die Gewindehülsen hinein.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Draufsicht einer Hochkonsole gemäß dem Stand der Technik, die auf einer Bodenbaugruppe befestigt ist.
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2 ist eine Unteransicht einer Bodenbaugruppe gemäß dem Stand der Technik, die ein Bodenblech und einen Bodenstützrahmen enthält.
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3 ist eine Draufsicht einer Hochkonsole gemäß dem Stand der Technik.
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4 ist eine perspektivische Rückansicht eines Fahrersitzes, der mit einer Hochkonsole gemäß dem Stand der Technik verbunden ist, die an einer Bodenbaugruppe befestigt ist.
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5 ist eine Unteransicht einer Bodenbaugruppe, die ein Bodenblech und einen Bodenstützrahmen enthält.
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6 ist eine Draufsicht einer Bodenbaugruppe.
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7 ist eine Draufsicht einer Hochkonsole, die auf der Bodenbaugruppe platziert ist.
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8 ist eine Querschnittsansicht einer Hochkonsole, die auf einer Bodenbaugruppe platziert ist.
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9 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Fahrersitzbefestigungsbaugruppe, die einen Fahrersitz enthält, der auf einer Hochkonsole angebracht ist, die auf einer Bodenbaugruppe angebracht ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Bezugnehmend auf 5–9, ist eine Fahrersitzbefestigungsbaugruppe allgemein mit 10 gekennzeichnet und enthält einen Fahrersitz 12, der auf einer Hochkonsole 14 und auf einer Bodenbaugruppe 16 des Fahrzeugs 18 befestigt ist. Während die Fahrersitzbefestigungsbaugruppe 10 unter Bezugnahme auf eine Verwendung mit einem Bus erklärt wird, sollte beachtet werden, dass die Fahrersitzbefestigungsbaugruppe 10 in jeder Fahrzeuganwendung, wie z. B. in einem Lastkraftwagen oder einem Lieferwagen verwendet werden kann.
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Die Bodenbaugruppe 16 enthält ein im Allgemeinen ebenes Bodenblech 20, das von einem Bodenstützrahmen 22 gestützt ist. Das Bodenblech 20 weist eine Oberseite 24 auf, die mit der Hochkonsole 14 im Eingriff ist, und eine Unterseite 26, die mit dem Bodenstützrahmen 22 im Eingriff ist. Mehrere Rahmenelemente 28 sind miteinander verbunden, um den Bodenstützrahmen 22 auszubilden. Verstärkungselemente 30 können an den Kreuzungen der Rahmenelemente 28 verwendet werden. Bei der Fahrersitzbefestigungsbaugruppe 10 ist der Bodenstützrahmen 22 mit dem Bodenblech 20 punktverschweißt, was die Spannung auf das Bodenblech und seine Verformung im Vergleich mit herkömmlichem MIG-Schweißen reduzieren kann.
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Bei der Bodenbaugruppe 16 gibt es ein erstes Längsrahmenelement 32 und ein zweites Längsrahmenelement 34, die im Allgemeinen parallel zueinander sind, und ein erstes Querrahmenelement 36 und ein zweites Querrahmenelement 38, die im Allgemeinen parallel zueinander sind. Die Längsrahmenelemente 32 und 34 können im Allgemeinen parallel zu einer Längsachse A der Hochkonsole 14 sein. Die Querrahmenelemente 36, 38 können sich im Allgemeinen senkrecht zwischen den Längsrahmenelementen 32, 34 erstrecken. Es ist vorgesehen, dass der Bodenstützrahmen 22 andere Konfigurationen aufweisen kann.
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An jeder Kreuzung der Querrahmenelemente 36, 38 mit den Längsrahmenelementen 32, 34 gibt es einen Aufnahmekanal 40, der eine Gewindehülse 46 aufweist. Es ist möglich, dass die Gewindehülse 46 eine separate Komponente ist, die in den Aufnahmekanal 40 eingeführt ist, oder dass die Hülse keine separate Komponente ist, sondern wie der Aufnahmekanal in dem Rahmenelement 28 integriert ausgebildet ist. Es ist möglich, dass die Rahmenelemente 28 Vollprofile sind, C-förmige, L-förmige, I-förmige oder eine beliebige andere Gestalt aufweisen. Der Aufnahmekanal 40 erstreckt sich durch eine Unterseite 42 des Stützrahmens 22 hindurch bis hin zu einer Oberseite 44 des Stützrahmens. Der Aufnahmekanal 40 erstreckt sich ebenfalls durch die Bodenbaugruppe 16 hindurch von der Unterseite 26 des Bodenblechs 20 aus bis hin zur Oberseite 24 des Bodenblechs. Das Bodenblech 20 und der Bodenstützrahmen 22 definieren gemeinsam einen Aufnahmekanal 40. Bei der Bodenbaugruppe 16 sollte sich die Gewindehülse 46 nicht durch das Bodenblech 20 hindurch erstrecken. Die Hülse 46 kann von der Unterseite 42 des Bodenstützrahmens 22 aus eingeführt sein und kann aus der Unterseite herausragen.
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Die Hochkonsole 14 steht mit der Oberseite 24 des Bodenblechs 20 im Eingriff und kann so ausgerichtet sein, dass die Längsachse A der Hochkonsole zu den Längsrahmenelementen 36, 38 im Allgemeinen parallel ist. Bezugnehmend auf 7–9 kann die Hochkonsole 14 im Allgemeinen in ihrer Form rechteckig sein, andere Formen sind jedoch vorgesehen. Zwei Außenbeine 50 können im Wesentlichen entlang der Länge der Hochkonsole 14 verlaufen und können sich nach innen erstreckende Lippen 52 enthalten, die mit der Oberseite 24 des Bodenblechs 20 in Kontakt sind. Es ist möglich, dass sich die Beine 50 nicht entlang der Länge der Hochkonsole 14 erstrecken oder dass die Beine 50 mehrere Beine entlang der Länge der Hochkonsole aufweisen. Die Beine 50 erstrecken sich von einem im Allgemeinen ebenen Konsolenkörper 54 aus. Eine Zentralstütze 48 kann sich an einer Stelle zwischen den Außenbeinen 50 von der Unterseite 56 des Körpers 54 aus erstrecken. Die Zentralstütze 48 kann mit der Oberseite 24 des Bodenblechs 20 im Eingriff sein. Gegenüber der Unterseite 56 des Konsolenkörpers 54 gibt es eine Oberseite 58 des Konsolenkörpers, die den Fahrersitz 12 aufnimmt. Der Konsolenkörper 54 kann eine Dicke von ungefähr 0,188 cm (0,074''; ungefähr 14 Gauge) aufweisen, obwohl andere Dicken vorgesehen sind.
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Die Hochkonsole 54 enthält mehrere Körperlöcher 60, die sich von der Unterseite 56 aus bis hin zur Oberseite 58 erstrecken. Wenn die Hochkonsole 14 mit dem Bodenblech 20 im Eingriff steht, sind die Körperlöcher 60 dazu eingerichtet, mit den Aufnahmekanälen 40 der Bodenbaugruppe 16 ausgerichtet zu sein. Bei der Fahrersitzbefestigungsbaugruppe 10 gibt es vier Körperlöcher 60, die dazu eingerichtet sind, an den Kreuzungen der Querrahmenelemente 36, 38 und der Längsrahmenelemente 32, 34 mit den vier Aufnahmekanälen 40 ausgerichtet zu sein.
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Für den Zusammenbau der Fahrersitzbefestigungsbaugruppe 10 wird die Hochkonsole 14 auf der Oberseite 24 des Bodenblechs 20 angeordnet und bezüglich des Bodenstützrahmens 22 ausgerichtet, indem die Körperlöcher 60 mit den Aufnahmekanälen 40 ausgerichtet werden. Ein Befestigungselement 62 kann in die Körperlöcher eingeführt werden, um die Ausrichtung aufrechtzuerhalten. An jedem Körperloch 60 können zwischen dem Konsolenkörper 54 und dem Bodenblech 20 Quetschrohre 64 angeordnet sein. Das Quetschrohr 64 ist ein im Allgemeinen längliches Rohrelement, das das Befestigungselement 62 aufnimmt und mit dem Körperloch 60, dem Aufnahmekanal 40 und der Hülse 46 einen erweiterten Aufnahmekanal 66 bildet. Das Quetschrohr 64 kann das Befestigungselement 62 in den Aufnahmekanal 40 führen. Es ist möglich, dass das Quetschrohr 64 mit der Hochkonsole 14 integriert ausgebildet sein kann oder als ein separates Element ausgebildet sein kann.
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Während die Hochkonsole 14 mit der Bodenbaugruppe 16 ausgerichtet ist, kann die Hochkonsole an ausgewählten Stellen, z. B. an den Ecken der Hochkonsole, MIG-verschweißt sein. Die Reduzierung der Anzahl von MIG-Schweißungen auf lediglich ausgewählte Stellen um die Hochkonsole 14 herum kann zu geringerem Verzug des Bodenblechs führen. Nach dem Schweißen können die Befestigungselemente 62 aus den Körperlöchern 60 entfernt werden und der Fahrersitz 12 kann auf der Hochkonsole 14 angeordnet werden.
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Wenn es kein MIG-Verschweißen der Hochkonsole 14 mit der Bodenbaugruppe 16 gibt, kann der Fahrersitz 12 alternativ dazu durch Ausrichten der Körperlöcher 60 mit den Aufnahmekanälen 40 ohne die Verwendung von Befestigungselementen zum Aufrechterhalten der Ausrichtung auf der Hochkonsole 14 angeordnet werden, wenn die Hochkonsole 14 auf der Oberseite 24 des Bodenblechs 20 angeordnet ist.
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Der Fahrersitz 12 enthält eine Grundplatte 68, die Grundplattenlöcher 70 aufweist, die dazu eingerichtet sind, mit den Körperlöchern 60 und den Aufnahmekanälen 40 des Bodenstützrahmens 22 ausgerichtet zu sein. Wenn sie einmal ausgerichtet sind, kann das Gewindebefestigungselement 62 in die Grundplatte 70 hinein, durch das Körperloch 60, durch das Quetschrohr 64, durch den Aufnahmekanal 40 hindurch und in die Gewindehülse 46 hinein eingeführt werden. Die Aufnahme des Gewindebefestigungselements 62 in der Gewindehülse 46 fixiert den Fahrersitz 12 an dem Bodenstützrahmen 22. Die Belastung des Fahrersitzes 12 wird auf den Bodenstützrahmen 22 übertragen. In gleicher Weise wird die Zugspannung des mit dem Fahrersitz 12 verbundenen Sitzgurtes 72 auf den Bodenstützrahmen 22 übertragen. Die Hülse 46 verankert den Fahrersitz 12 und den zugehörigen Sitzgurt 72 mit dem Bodenstützrahmen 22.
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Es ist vorgesehen, dass die Fahrersitzbefestigungsbaugruppe 10 mit verschiedenen Konfigurationen von Fahrersitzen 12, Hochkonsolen 14 und Bodenstützrahmen 22 verwendet werden kann, um die Spannung des Sitzgurtes 72 auf den Bodenstützrahmen zu übertragen. Es ist möglich, dass mehrere Grundplattenlöcher, mehrere Körperlöcher, mehrere Aufnahmekanäle und mehrere Hülsen geschaffen sein können, um die verschiedenen Konfigurationen von Fahrersitzen 12 und Bodenstützrahmen 22 zu bewerkstelligen, so dass abhängig von der bestimmten Anwendung nicht alle Grundplattenlöcher, Körperlöcher, Aufnahmekanäle, Hülsen im Gebrauch sein müssen.
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Die Hochkonsole 14 kann aus Stahl oder Aluminium ausgebildet sein, andere Materialien sind jedoch möglich. Die Gewindehülsen 41 können ein massiver Stab sein, der maschinell bearbeitet und mit einem Gewinde versehen ist und dann an den Rahmenelementen 28 angebracht wird, andere Konfigurationen sind jedoch möglich. Alternativ dazu kann die Gewindehülse direkt aus dem Rahmenelement 28 geschnitten sein. Die Hülsen 41 können variierende Größen aufweisen, z. B. zwei Hülsen können eine Gewindekennung 5/16-18 UNC (unified coarse thread des Amerikanischen Einheits-Grobgewindes), und zwei Hülsen können eine Kennung ½–13 UNC aufweisen. Die Hochkonsole 14 ist dünner und tragbarer als gemäß dem Stand der Technik, bei gleichzeitiger Reduktion der Dicke von ungefähr 0,46 cm (0,18'') auf ungefähr 0,188 cm (0,075''), was zur Gewichtsreduktion und niedrigeren Materialkosten führt. Verglichen mit dem Stand der Technik ist das Gewicht der Bodenbaugruppe 16 von ungefähr 132 kg (292 Pfund) auf ungefähr 110 kg (244 Pfund) reduziert.
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Die Fahrersitzbefestigungsbaugruppe 10 ist für verschiedene Fahrersitze 12, Hochkonsolen 14 und Bodenstützrahmen 22 ausgelegt. Mit der Fahrersitzbefestigungsbaugruppe 10 wird die Zugspannung des Sitzgurtes 72 auf den Bodenstützrahmen 22 übertragen und umgeht die Hochkonsole 14. Ferner erfolgt die Montage des Fahrersitzes 12 auf der Hochkonsole 14 und der Bodenbaugruppe 16 von der Oberseite der Sitzgrundplatte 68 her und kann von einer einzigen Person bewerkstelligt werden. Die Hochkonsole 14 ist mit dem Bodenblech 20 durch die Befestigung des Fahrersitzes 12 an dem Bodenstützrahmen 22 verbunden, wobei minimale bis keine MIG-Schweißungen verwendet werden.
