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DE1800621A1 - Sicherheitsvorrichtung fuer Fahrzeuge - Google Patents

Sicherheitsvorrichtung fuer Fahrzeuge

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DE1800621A1
DE1800621A1 DE19681800621 DE1800621A DE1800621A1 DE 1800621 A1 DE1800621 A1 DE 1800621A1 DE 19681800621 DE19681800621 DE 19681800621 DE 1800621 A DE1800621 A DE 1800621A DE 1800621 A1 DE1800621 A1 DE 1800621A1
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DE
Germany
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steering wheel
vehicle
container
pressure medium
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DE19681800621
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Berryman Charles Oscar
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Eaton Corp
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Eaton Yale and Towne Inc
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Publication date
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Description

PATENTA NWÄLTE^^' 8902 augsburg-göggingen, den 50. September 1968
v. EichendorfF-Strafle 10
DR. ING. E. LIEBAU Unser zeichen Dr.Lb/R Az E 7275
(Bei Rückantwort bitte angeben)
DIPLiNG. G. LIEBAU
thr Zeichen
Ihre Nachricht vom
Eaton YaIe & Towne Inc., 100 Erleview Plaza, Cleveland, Ohio, Ver. St. v. A.
Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge und insbesondere auf eine Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem aufblähbaren Behältnis zum Schutz eines Insassen bzw. der Insassen des Fahrzeuges bei einem Zusammenstoß, sowie mit einem Strömungsmittelspeicher, der einen Vorrat an unter Druck stehendem Strömungsmittel oder Druckmittel zum Aufblähen des Behältnisses enthält.
Ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuartigen und verbesserten Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge der oben erwähnten Art, bei welcher der Strömungsmittelspeicher auch ein lasttragendes oder kraftübertragendes Glied aufweist, das einen Teil des Fahrzeuges bildet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuartigen und verbesserten Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge der oben erwähnten Art, bei welcher der Strömungsmittelspeicher einen hohlen oder röhrenförmigen Abschnitt eines Lenkrades zum Lenken des Fahrzeuges aufweist.
.'" Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuartigen und verbesserten Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge, bei welcher das Lenkrad des Fahrzeuges einen sich spiralartig
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0821/330433 Telegr.-Adr.: ELPATENT Postscheckkonto München 86510 Deutsche Bank Augsburg Kto. 08/34192
erstreckenden röhrenförmigen Abschnitt aufweist, der einen Vorrat an Druckmittel enthält und zum Absorbieren der Energie des Fahrers nachgiebig ist, wenn der letztere auf diesen Abschnitt aufprallt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuartigen und verbesserten Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge der oben erwähnten Art, bei welcher der Vorrat an Druckmittel in einem hohlen oder röhrenförmigen Abschnitt enthalten ist, der einen Bestandteil eines Sitzrahmens für einen der Sitze des Fahrzeuges bildet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die. Schaffung einer neuartigen und verbesserten Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem aufblähbaren Behältnis, das dem Lenkrad des Fahrzeuges zugeordnet und mit aus einem Strömungsmittelspeicher strömenden Strömungsmittel aufblähbar ist, wobei ein Strömungsmitteldiffusionsglied von der Lenksäule des Fahrzeuges getragen und im Strösiungsweg des aus dem Strömungsmittelspeicher zum Behältnis strömenden Strömungsmittel angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung besteht auch in gewissen neuartigen Konstruktionen und Anordnungen von Bauteilen, wobei weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung dem Fachmann aus der nachfolgenden näheren Beschreibung der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsforraen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erhellen, die einen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung bilden; darin zeigen:
Fig. 1 eine Seitenteilansicht eines Automobils mit die neuartige Sicherheitsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellenden, im Schnitt gezeigten Teilen;
Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht annähernd entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 5 eine Teilansicht mit im Schnitt gezeigten Teilen einer weiteren Ausführungsfοrm der Sicherheitsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 9 0 9 8 18/0736
Pig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der in Pig. 1 gezeigten Sicherheitsvorrichtung.
Die neuartige Sicherheitsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann bei verschiedenen Fahrzeugarten Verwendung finden, ist jedoch insbesondere zur Verwendung in Personenkraftwagen, Lastwagen und Flugzeugen geeignet und zum Zwecke der Veranschaulichung hier als in einem Automobil 10 eingebaut dargestellt und beschrieben.
Die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellenden Pig. 1 und 2 der Zeichnungen zeigen eine Sicherheitsanlage mit einer Sicherheitsvorrichtung 11. Die Sicherheitsvorrichtung 11 weist im allgemeinen ein Lenkrad 12 des Fahrzeuges auf, das einen Vorrat an Druckmittel enthält, sowie ein aufblähbares Behältnis 14, das mit dem Druckmittel nach Freigabe desselben aufblasbar ist, und ferner eine Betätigungseinrichtung 15 zur Freigabe des Druckmittels zum Aufblähen des aufblähbaren Behäüinisses in Abhängigkeit von einem infolge eines Zusammenstoßes auftretenden Zustandes,
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, weist das Lenkrad 12 einen äußeren, kreisringförmigen, hohlen oder röhrenförmigen Lenkradabschnitt 16 auf , der vom Fahrer 17 des Fahrzeuges 10 mit der Hand ergriffen werden kann, wobei eine Nabe 18, die in die Lenksäule 20 des Automobils 10 eingebaut werden kann, sowie ein sich spiralartig erstreckender Zwischenteil 22 mit röhrenförmiger Konstruktion vorgesehen sind. Der Zwischen- oder Mittelteil 22 ist mit einem seiner Enden am Außenlenkradabschnitt 16 auf geeignete Weise befestigt, während sein anderes Ende an der Wabe 18 auf geeignete Weise befestigt ist. Der Außenlenkradteil 16 und der röhrenförmige Mittelteil 22 stehen miteinander in Verbindung, wobei infolge der Tatsache, daß sie eine röhrenförmige Konstruktion aufweisen, ihre Innenoberflächen einen Speicher 25 begrenzen bzw. bilden, der den Vorrat an Druckmittel enthält.
Die Nabe 18 des Lenkrades 12 kann auf eine beliebige, geeignete bzw. herkömmliche Weise in die Lenksäule 20 eingebaut und von dieser getragen werden. Die Habe 18 weist eine kreisringförmige Seitenwand 9 U :- ö 1 8 / 0 7 3 6
tenwand 26 und Stirnwände 27 und 28 auf, die eine Strömungsmitteldiffusionskammer 30 begrenzen bzw. bilden. Die Stirnwand 28 weist ein Diffusionsglied auf und ist bogenartig oder im allgemeinen halbsphärisch ausgebildet und mit einer Anzahl öffnungen 32 versehen, durch welche die Kammer 30 mit dem Innenraum des aufblähbaren Behältnisses H in Verbindung steht. Die öffnungen 32 dienen zur Abgabe oder Ausbreitung des Strömungsmittels, das aus der Kammer 30 ausströmt.
Das aufblähbare Behältnis 14 ist auf geeignete Weise an der kreisringförmigen Seitenwand 26 der Nabe 18 befestigt und umgibt die Stirnwand 28. Das Behältnis 14 ist normalerweise bzw. in seinem Ruhezustand in einen zusammengeklappten oder zusammengefallenen Zustand — wie mit den ganzen linien in Fig« 2 gezeigt — angeordnet und kann zum Schutz des Fahrers des Automobils nach Freigabe des Druckmittels aus dem Speicher 25 aufgebläht werden. Das auf-' blähbare Behältnis 14 weist einen Abschnitt 35, der sich von der Nabe des lenkrades 12 und in bezug auf den Fahrer 17 während des Aufblähens des Behältnisses nach außen bewegt und nach dem Aufblähen die mit den strichpunktierten linien in Fig· 1 gezeigte Stellung einnimmt. Das aufgeblähte Behältnis 14 bildet ein Polster oder Widerlager, gegen welches der Fahrer 17 sich auf Grund des Zusammenstoßes bewegt und welches die Bewegung des Fahrers hält, um einem gewaltsamen Aufprall auf einen Bauteil des Fahrzeuges vorzubeugen.
Das Druckmittel im Speicher 25 kann aus dem Speicher freigesetzt werden und in Abhängigkeit von einem Zusammenstoß in die Diffusionskammer 30 strömßn. Zu diesem Zweck ist der röhrenförmige Mittelteil 22 — wie aus Fig. 2 ersichtlich — an seinem inneren oder unteren Ende mit der kreisringförmigen Seitenwand 26 der Nabe 18 auf eine beliebige, geeignete Weise, wie z.B. durch Verschweißen,, verbunden. Die Verbindung zwischen dem Innenende des röhrenförmigen Teils 22 und der Diffusionskammer 30 ist normalerweise durch eine Dichtung 40 abgedichtet. Die Dichtung 40 kann eine Membran aufweisen, welche die Verbindung zwischen dem Speicher 25 und der Kammer 30 sperrt. Eine Sprengladung 42 ist der Membran 40 zugeordnet, so ■ , daß
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daß nach ihrer Detonation der Speicher 25 mit der Kammer 30 in .Verbindung gebracht wird. Die Sprengladung 42 ist auf geeignete Weise mit zwei Leitdrähten 45, 46 verbunden und kann zur Explosion gebracht werden, wenn Strom durch die Leitdrähte 45, 46 geschickt wird.
Die Sprengladung 42 kann in Abhängigkeit von einem Zusammenstoß zur Explosion gebracht werden. Zu diesem Zweck ist eine (nicht gezeigte) geeignete bzw. herkömmliche Vorrichtung zum Abfühlen eines Zusammenstoßes vorgesehen. Dieses Abfühlorgan. -kann mit einer Energiequelle des Automobils 10 und mit den Leitdrähten 45, 46 hintereinandergeschaltet sein, so daß ein Stromkreis zum Zünden der Sprengladung 42 .geschlossen wird, wenn das Fühlorgan auf einen Zustand, der durch einen Zusammenstoß hervorgerufen ist, anspricht.
Aus der obigen Beschreibung kann man ersehen,, daß bei einem Zusammenstoß die Sprengladung 42 zur Explosion gebracht wird, um das Druckmittel für den Speicher 25 freizugeben. Das Druckmittel sträub aus dem Speicher 25 in die Diffusionskammer 30, und durch die öffnungen 32 in der Wand 28 zum Innenraum des aufblähbaren Behältnisses 14. Beim Strömen des Strömungsmittels in das aufblähbare Behältnis bewegt sich der Abschnitt 35 des Behältnisses von der Lerfesäule 20 nach außen und in Richtung auf den Insassen des Fahrzeuges, bis dieser Abschnitt die mit gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigte aufgeblähte oder ausgedehnte Stellung eingenommen hat.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, weist die erfindungsgemäße, neuartige Sicherheitsvorrichtung einen einzigen Teil zur Ausübung zweier Funktionen auf, d.h. ein neuartiges Lenkrad ist sowohl normalerweise zum Lenken des Automobils 10 als auch zum Erhalt des Speichers 25 für den Vorrat an Druckmittel vorgesehen. Dies führt zur Wirtschaftlichkeit der Herstellung, da die Notwendigkeit eines gesonderten Speiohers für das Druckmittel entfällt.
Ein weiteres Merkmal der neuartigen Sicherheitsvorrichtung besteht darin, daß — wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich — die Lenkradkonstruktion 12 auch als Energie absorbierendes Mittel zum Absor-
bieren
j ———.
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"bieren der Energie des Fahrers dient, wenn er auf den Außenlenkradteil 16 aufprallt. Die Anordnung eines spiralartig gewundenen Teils 22 führt zum Erhalt eines nachgiebigen Mittels zum Dämpfen des Aufpralls des Insassen, nachdem er mit dem Außen!erikradteil in Anlage gekommen ist, da dieses nachgiebige Mittel dem Außenlenkradteil 16 ermöglicht, sich nach unten zur Lönksäule hin zu " bewegen. Somit wirkt praktisch der spiralartig gewundene röhrenförmige Abschnitt als Feder zum Dämpfen und Absorbieren der gegen ihn gerichteten Stoßkräfte des Insassen.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Form eines Lenkrades 60, das anstelle des in Fig. 1 gezeigten Lenkrades 12 verwendet werden kann. Das Lenkrad 60 übt dieselbe Funktion wie das Lenkrad 12 aus, nur daß das Lenkrad 60 kein Energie absorbierendes Mittel zum Absorbieren der Energie des Fahrers, wenn er auf daa Lenkrad aufprallt, vorgesehen ist. Das Lenkrad 60 weist einen röhrenförmigen Außenlenkradteil 61, eine Nabe 62 und eine Anzahl sich radial erstreckender Teile 65 auf, die an einem Ende mit der Nabe 62 und am anderen Ende mit dem Außenlenkradteil 61 verbunden sind. Die Nabe 62 weist eine Konstruktion auf, die mit jener der Nabe 18 identisch ist, so daß sie nicht eingehend beschrieben wird.
Der röhrenförmige Außenlenkradteil 61 und die sich radial erstrekkenden röhrenförmigen Teile 63 stehen in Verbindung miteinander und umgrenzen bzw. bilden einen Speicher, der einen Vorrat an.Druckmittel enthält, das freigegeben werden und in die Diffusionskammer der Nabe 62 strömen kann, um das Behältnis in derselben Weise aufzublähen, wie zuvor in Verbindung mit dem Lenkrad 12 nach Fig. 1 beschrieben wurde.
Die eine weitere Ausführungsform der neuartigen Sicherheitsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellenden Fig. 1 und 4 der Zeichnungen zeigen eine Sicherheitsanlage mit einer Sicherheitsvorrichtung 70. Die Sicherheitsvorrichtung 70 weist im allgemeinen einen Sitzrahmen 71 zum Abstützen des Vordersitzes 72 des Automobils und zur Aufnahme eines Vorrats an Druckmittel sowie ein aufblähbares Behältnis 73 auf, das nach Freigabe des Druckmittels
mit
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mit diesem aufgebläht werden kann, wobei die Sicherheitsvorrichtung ferner auch ein Betätigungsorgan 74 zur Freisetzung des Druckmittels zum Aufblähen des aufblähbaren Behältnisses in Abhängigkeit von einem Zusammenstoß enthält.
Der Sitzrahmen 71 ist hohl oder röhrenförmig ausgebildet und hat im wesentlichen dieselbe Gesaratform wie ein üblicher, herkömmlicher Sitzrahmen. Die Innenoberflächen des röhrenförmigen Sitzrahmens umgrenzen bzw. bilden einen Speicher 75, der einen Vorrat an Druckmittel enthält. Der Sitzrahmen 71 weist einen sich nach oben erstreckenden röhrenförmigen Teil 76 auf, der mit einem zylindrischen Diffusionsrohr 77 in Verbindung steht, das sich in Längsrichtung entlang der Rückseite 78 des Vordersitzes 72 erstreckt und auf geeignete Weise von einem Träger 79 getragen ist, der wiederum am Vordersitz 72 befestigt ist.
Die Rückseite 78 des Vordersitzes 72 ist vorzugsweise mit einem Hohlraum 81 versehen, wobei das Diffusionsrohr 77 und der Träger 79 innerhalb des Hohlraumes 81 angeordnet sind, wenn sie am Vordersitz 72 vorgesehen sind.
Das aufblähbare Behältnis 73 ist normalerweise in einem zusammengefallenen oder zusammengeklappten Zustand — wie in Fig. 4 gezeigt — vorgesehen und kann in die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung zum Schutz des Insassen oder der Insassen aufgebläht werden, die auf dem Fondsitz 85 des Automobils sitzen, wenn das Druckmittel im Speicher 75 freigegeben wird. Der Vordersitz 72 ist vorzugsweise mit einem geeigneten Stück aus Tuch oder einem anderen Material 86 versehen, welches dasselbe wie das Material des Sitzes ist und über dem Behältnis 73 liegt, wenn sich dieses in seinem zusammengeklappten Zustand befindet. Das Tuchoder Stoffstück 86 ist vorzugsweise am Vordersitz durch zwei sich in Längsrichtung erstreckende Streifen bzw. Bänder 88, 89 befestigt, die zerreißbar sind und dem Stoffstück 86 gestatten, sich vom Vordersitz 72 abzutrennen, wenn das Behältnis 73 aufgeblasen ist. ■
Eine 909 ?■ 18/0736
Eine Diohtung 90 ist am Diffusionsrohr 77 an seiner Verbindungsstelle mit dem röhrenförmigen Seil 76 "befestigt und dient normalerweise zum Absperren der Verbindung zwischen dem Diffusionsrohr 77 und dem Speicher 75. An der Dichtung 90 ist eine Sprengladung 94 "befestigt. Die Sprengladung 94 bricht nach ihrer Detonation die Dichtung 90 und gestattet dem Strömungsmittel, aus dem Spei« öherabschnltt des Sitzrahmens 71 in das Diffusionsrohr 77 einzutreten und dann durch eine Anzahl öffnungen 92 im Diffusionsrohr 77 und in den Innenraum des Behältnisses 73 zu strömen.
Die Sprengladung 94 kann in Abhängigkeit von einem Zusammenstoß betätigt werden· Zu diesem Zweck ist ein geeignetes biw· herkömmliches Fühlorgan zum Abfühlen des Zusammenstoßes vorgesehen, das einen elektrischen Stromkreis schließt, ,um die Sprengladung zur Explosion zu bringen, wie zuvor in Verbindung mit der Sprengladung 40 erläutert wurde·
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß bei einem Zusammenstoß die Sprengladung 94 zur Explosion gebracht wird und die Dichtung 90 bricht, um dem Druckmittel zu gestatten, aus dem Spei« eher 75 in das Diffusionsrohr 77 zu strömen, Das Druckmittel strömt aus dem Diffusionsrohr 77 durch die öffnungen 92 desselben in den Innenraum des aufblähbaren Behältnisses 73* leim Strömen die Strömungemittels In das aufblähbare Behältnis 75 bewegt sich ein Seil des Behältnisses nach außen zum fondsitz des Automobils 10 hin* um den auf dem Fonds!tz sitzenden Insassen an einer Bewegung zu hindern·
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die eingangs aufgezählten Ziele sowie andere Ziele erreicht wurden und eine neuartige und verbesserte Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge geschaffen wurde· Es leuchtet auch ein, daß die vorliegende Erfindung sehr eingehend beschrieben wurde und daß gewisse Modifikationen, Abwandlungen und Anpassungen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann innerhalb des Schutzumfanges der beigefügten Patentansprüche gemacht werden können·
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Claims (7)

Patentansprüche
1. Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge, die ein aufblasbares Behältnis aufweist, das normalerweise in einem zusammengefallenen Zustand vorliegt und aufblähbar ist, um den Insassen des Fahrzeuges bei einem Zusammenstoß an einer Bewegung zu hindern, dadurch gekennzeichnet, daß ein lasttragendes Glied (12 oder 71), das einen Teil des Fahrzeuges bildet, einen Strömungsmittelspeicher umgrenzt bzw. bildet, der unter Druck stehendes Strömungsmittel enthält und mit dem Innenraum des Behältnisses (14 oder 73) in Verbindung steht, wobei Mittel (42 oder 94) zur Freigabe des Druckmittels aus dem Speicher vorgesehen sind, so daß das Druckmittel zum Innenraum des Behältnisses und zum Aufblähen desselben strömen kann.
2. Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lasttragende Glied einen Sitzrahmen (71) im Fahrzeug aufweist, wobei zumindest ein Teil des Sitzrahmens hohl ist und somit den Speicher bildet.
3. Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lasttragende Glied ein Lenkrad (12) zum Lenken des Fahrzeuges aufweist, wobei zumindest ein Teil des Lenkrades hohl ist und den Speicher bildet.
4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad eine Nabe (18) aufweist, die an der Lenksäule (20) des Fahrzeuges befestigt werden kann, wobei die Nabe (18) eine Kammer (30), die mit dem Speicher in Verbindung steht, sowie ein gelöchertes Diffusionsglied (28) neben einem.Stirnabschnitt der Kammer aufweist, wobei das Behältnis (14) an der Nabe befestigt ist und das Diffusionsglied umgibt.
5. Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad (12) ferner Energie absorbierende Mittel (22) zum Absorbieren der Stoßkräfte der auf das Lenkrad aufprallenden Insassen aufweist.
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6. Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 3 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad ein kreisringförmiges Glied (16), das vom Insassen ergriffen werden kann, sowie einen spiralartig verlaufenden röhrenförmigen Teil (22) aufweist, <fer an einem Ende mit dem kreisringförmigen Glied (16) und am anderen Ende mit der Lenksäule des Fahrzeuges arbeitsmäßig verbunden ist, wobei das sich spiralartig erstreckende Glied einen Vorrat an Druckmittel enthält und zum Absorbieren der Energie des auf das Lenkrad aufprallenden Insassen nachgiebig ausgebildet ist.
7. Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (73) an der Rückseite des Tordersitzes (72) des Fahrzeuges befestigt ist.
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