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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scharniereinrichtung für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeuges, die in einem Kollisionsfall von einer Normallage in eine Schutzlage verstellbar ist und ein Karosseriebefestigungsteil, das an der Karosserie des Kraftfahrzeuges angebracht ist, ein Frontklappenaufstellteil, ein Frontklappenbefestigungsteil, an dem die Frontklappe befestigt ist, sowie einen Aktuator aufweist, der die Verstellbewegung bewirkt.
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Aus der
EP 2 495 140 A1 ist eine Scharniereinrichtung für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeuges bekannt, die in einem Kollisionsfall von einer Normallage in eine Schutzlage verstellbar ist. An einem Karosseriebefestigungsteil, das an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges befestigt ist, sind zwei Hebel angelenkt, an denen ein Frontklappenaufstellteil drehbar gelagert ist. Von der Anlenkstelle der beiden Hebel beabstandet befindet sich an dem Frontklappenaufstellteil ebenfalls eine Drehachse, um die ein Frontklappenbefestigungsteil im Kollisionsfall schwenken kann. Die zuvor genannten Elemente bilden eine kinematische Kette, aufgrund derer eine Verstellung der Fronthaube sowohl in Fahrzeughöhe als auch entgegen der Hauptfahrrichtung des Kraftfahrzeuges möglich erscheint. Die für den Antrieb der kinematischen Kette erforderliche Energie wird durch einen Aktuator bereitgestellt, der direkt an der Unterseite des Frontklappenbefestigungsteils angreift. Konstruktionsbedingt weist der aus der
EP 2 495 140 A1 bekannte Aktuator erhebliche Abmessungen auf, die sich in nachteiliger Weise auf den für die Unterbringung erforderlichen Bauraum auswirken. Die großen Abmessungen des Aktuators können auch nachteiligen Einfluss auf die Präzision der Aufstellbewegung haben, welche innerhalb von Millisekunden erfolgen muss: So ist nicht vollständig auszuschließen, dass sich der Aktuator während des Aufstellvorganges verkantet oder, nicht zuletzt toleranzbedingt, von dem Frontklappenbefestigungsteil teilweise oder ganz abrutscht.
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In der
EP 2 733 025 A1 ist eine Scharniereinrichtung für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeuges beschrieben, die ebenfalls in einem Kollisionsfall von einer Normallage in eine Schutzlage verstellbar ist. Sie weist ein Karosseriebefestigungsteil, das an der Karosserie des Kraftfahrzeuges angebracht ist, ein hierzu bewegliches Frontklappenaufstellteil, ein Frontklappenbefestigungsteil, an dem die Frontklappe befestigt ist, sowie einen Aktuator auf, der die Verstellbewegung bewirkt. Der in dieser Druckschrift beschriebene Aktuator ist an dem Frontklappenbefestigungsteil befestigt und weist einen Gasgenerator auf, dessen im Kollisionsfall erzeugter Gasdruck mittels einer Antriebswelle rotatorisch einerseits auf das Frontklappenbefestigungsteil, andererseits auf das Frontklappenaufstellteil derart einwirkt, dass sich das Frontklappenbefestigungsteil gegenüber der Karosserie anhebt. Hierzu ist eine mit einer Dichtung versehene Gasdruckdose erforderlich, innerhalb derer der Gasdruck kontrolliert auf die Antriebswelle einwirken kann. Aufgrund dieses nicht unkomplizierten Aufbaus ist es in der Praxis nicht vollständig auszuschließen, dass die in der
EP 2 733 025 A1 beschriebene Scharniereinrichtung weniger zuverlässig arbeitet als erhofft.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Scharniereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung für eine Frontklappe eines Kraftfahrzeuges ist in einem Kollisionsfall von einer Normallage in eine Schutzlage verstellbar. Sie weist ein Karosseriebefestigungsteil, das an der Karosserie des Kraftfahrzeuges angebracht, ein Frontklappenaufstellteil und ein Frontklappenbefestigungsteil auf, an dem die Frontklappe angebracht ist. Des weiteren umfasst die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung einen Aufstellhebel, der mit einem ersten Ende um eine an dem Frontklappenbefestigungsteil ausgebildete erste Schwenkachse drehbar ist, der mit seinem von dem ersten Ende distal entfernten zweiten Ende um eine zweite Schwenkachse drehbar ist, und der ein in Schutzlage gegen das Frontklappenbefestigungsteil anliegendes Frontklappenanlagemittel. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung einen Schwenkhebel, der um eine Schwenkhebeldrehachse schwenkbar gelagert ist und an seinem der Frontklappe benachbarten Ende ein Sicherungsmittel aufweist, das das Frontklappenbefestigungsteil in Normallage sichert und in Schutzlage freigibt, sowie ein Hebelanlagemittel aufweist, das in Schutzlage gegen den Aufstellhebel anliegt. Schließlich ist an dem Karosseriebefestigungsteil ein Sicherungshaltemittel vorhanden, welches mit dem Schwenkhebel zusammenwirkt und das Frontklappenaufstellteil bei einer Verstellung der Frontklappe von der Normallage in die Sicherungslage fixiert.
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Mit der erfindungsgemäßen Scharniereinrichtung kann in vorteilhafter Weise die Frontklappe in Normallage zur Durchführung von Servicearbeiten an unter ihr befindlichen Aggregaten oder dergleichen mittels Frontklappenaufstellteils in an sich bekannter Weise aufgestellt werden.
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Im Kollisionsfall dreht der Schwenkhebel um seine Schwenkhebeldrehachse, wodurch zum einen ein Sicherungsmittel eine an sich in der Normallage ermöglichte Verstellung des Frontklappenaufstellteils unterbindet, zum anderen ein Aufstellhebel angetrieben wird, indem ein Hebelanlagemittel gegen den Aufstellhebel zur Anlage kommt. Hierdurch wird der Aufstellhebel mit seinem ersten Ende um eine an dem Frontklappenbefestigungsteil ausgebildete erste Schwenkachse gedreht. An seinem von dem ersten Ende distal entfernten zweiten Ende schwenkt der Aufstellhebel dann um eine zweite Schwenkachse, die an dem Frontklappenbefestigungsteil vorgesehen ist. Eine Bewegung des Aufstellhebels wird auf das Frontklappenbefestigungsteil übertragen, wenn das an dem Aufstellhebel befindliche Frontklappenanlagemittel gegen das Frontklappenbefestigungsteil zur Anlage kommt.
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Insgesamt ist hierdurch mit einfachen Mitteln ein an sich übliches Öffnen der Frontklappe zur Durchführung von Inspektionsarbeiten oder dergleichen ermöglicht, und um zum anderen ein unbeabsichtigtes Aufstellen der Frontklappe von einer Normallage in eine Schutzlage in einer solchen Situation zu verhindert.
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Mit der erfindungsgemäßen Scharniereinrichtung ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Frontklappenbefestigungsteil im Kollisionsfall mittels einfacher Elemente zuverlässig direkt anzutreiben. Diese können darüber hinaus klein bauend ausgeführt sein, so dass der für die Scharniereinrichtung vorzusehende Bauraum gering ausfällt.
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Wenn die zweite Schwenkachse des Aufstellhebels der Schwenkhebeldrehachse entspricht kann der für die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung vorzusehende Bauraum in vorteilhafter Weise noch weiter verringert werden.
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Dies gilt umso mehr, wenn die zweite Schwenkachse und die Schwenkhebelachse an dem Frontklappenaufstellteil angeordnet sind.
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Eine besonders zuverlässige Aufstellbewegung der erfindungsgemäßen Scharniereinrichtung wird erreicht, wenn ein Stößel eines Aktuators gegen eine an dem Schwenkhebel befindliche Anlagefläche in Schutzlage anliegt, da an sich bekannte und vielfach in der Praxis bewährte Aktuatoren als Standartbauteile vorgesehen werden können.
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Die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Scharniereinrichtung wird noch weiter verbessert, wenn der Aktuator an dem Karosseriebefestigungsteil angebracht ist, da hierdurch insbesondere Maßtoleranzbedingungen zwischen den einzelnen Bauteilen der Scharniereinrichtung, insbesondere zwischen Aktuator und Anlagefläche am Schwenkhebel, vereinfacht eingehalten werden können.
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Durch die Ausgestaltung des Sicherungsmittels als ein Haken, der in Schutzlage an einen an dem Frontklappenbefestigungsteil angeordneten Zapfen eingreift, wird in vorteilhafter Weise nicht nur eine besonders einfache und zuverlässige Scharniereinrichtung geschaffen, sondern der sowohl für das Sicherungsmittel selbst als auch für die Scharniereinrichtung erforderliche Bauraum weiter verringert.
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Die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung kann sich in vorteilhafter Weise dadurch auszeichnen, dass das Frontklappenanlagemittel ein von dem Aufstellhebel gekröpfter, dem Frontklappenbefestigungsteil zugewandter ebener Abschnitt ist. Hierdurch ist eine einfache, robuste und mit wenig Aufwand herzustellende Gestaltung der Scharniereinrichtung geschaffen.
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Die zuvor genannten Vorteile werden ebenfalls erzielt, wenn das Hebelanlagemittel ein von dem Schwenkhebel gekröpfter, dem Aufstellhebel zugewandter ebener Abschnitt ist.
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In dem Fall, dass das Sicherungsmittel ein Haken ist, der um eine Schwenkachse drehbar gelagert ist und, bei einer Verstellung der Frontklappe von der Normallage in die Schutzlage, an einem an dem Frontklappenaufstellteil angebrachten Zapfen eingreift, kann in vorteilhafter Weise eine weiter vereinfachte, dabei aber gleichzeitig zuverlässige, Gestaltung der erfindungsgemäßen Scharniereinrichtung erzielt werden.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Die im Hinblick auf die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung zuvor erläuterten Vorteile gelten für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug adäquat.
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Es sei angemerkt, dass die zuvor dargestellten Merkmale, soweit technisch möglich, einzeln oder in beliebiger Kombination, insbesondere insgesamt, vorliegen können, ohne von der Erfindung abzuweichen.
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Nachstehend folgt eine Kurzbeschreibung von Figuren der vorliegenden Erfindung:
- 1 stellt eine erfindungsgemäße Scharniereinrichtung in perspektivischer Ansicht von schräg unten in Normallage dar.
- 2 stellt die in 1 gezeigte Scharniereinrichtung nach Auslösung eines Aktuators in einem ersten Zustand dar.
- 3 stellt die in 1 gezeigte Scharniereinrichtung nach Auslösung eines Aktuators in einem zweiten Zustand dar.
- 4 stellt die in 1 gezeigte Scharniereinrichtung in Schutzlage dar.
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Unter Bezugnahme auf die zuvor genannten Figuren erfolgt nunmehr eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele auf Grundlage nicht präjudizierender, insbesondere nicht einschränkender, Figuren. Für dieselben Elemente in den Figuren sind dieselben Bezugszeichen verwendet, soweit nichts anderes erwähnt wird.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Scharniereinrichtung 1 in perspektivischer Ansicht von schräg unten in Normallage gezeigt. Die Scharniereinrichtung 1 weist ein Karosseriebefestigungsteil 5 auf, welches mittels nicht dargestellter Befestigungselemente, insbesondere Schrauben, an einer Karosserie 10 eines Kraftfahrzeuges 15 (hier rein symbolisch gezeigt) befestigt werden kann.
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An dem Karosseriebefestigungsteil 5 ist ein Aktuator 20 befestigt, der einen Stößel 25 aufweist. Der in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Aktuator 20 ist in der x-z-Ebene eines fahrzeugfesten Koordinatensystems (x bezeichnet dabei die Hauptfahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, z ist eine zur Fahrzeughochachse Parallele) um etwa 45° geneigt. Dies ist hier auch nicht zwingend; es kann vielmehr jeder beliebige andere Winkel vorgesehen sein.
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Die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung 1 weist ebenfalls einen Schwenkhebel 30 auf, der an dem Karosseriebefestigungsteil 5 mittels einer Schwenkachse 130 (vgl. 2) schwenkbar gelagert ist. An seinem dem Stößel 25 des Aktuators 20 benachbarten Abschnitt weist der Schwenkhebel 30 eine Anlagefläche 40 auf, die als abkragender Flansch ausgebildet ist. Der Stößel 25 und dieser abkragende Abschnitt des Schwenkhebels 30 sind komplementär ausgebildet. Dies bedeutet in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel, dass ein an dem Stößel 25 angeordneter Zapfen 45 in eine Nut 50 der Anlagefläche 40 derart eingreifen kann, dass Zapfen 45 und Nut 50 als Kulissenführung während der Verstellbewegung einer Frontklappe 55 von einer Normallage in eine Schutzlage fungieren. In Normallage der Frontklappe kann der Stößel 25 von der Anlagefläche 45 beabstandet sein.
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In seinem der Frontklappe 55 benachbarten Bereich weist der Schwenkhebel 35 zum einen einen gekröpften Abschnitt 60, einen im Wesentlichen ebenen Abschnitt 65 sowie ein Sicherungsmittel 70 auf. Das Sicherungsmittel 70 ist hakenförmig ausgebildet und hintergreift in Normallage einen Zapfen 75, der an einem Frontklappenbefestigungsteil 80 angeordnet ist. Mit Hilfe des gegen den Zapfen 75 greifenden Sicherungsmittels 70 ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Frontklappe 55 in an sich bekannter Weise für die Durchführung von Inspektionsarbeiten an unterhalb der Frontklappe 55, beispielsweise Motorhaube, angeordneten Aggregaten (nicht gezeigt) zu öffnen. Hierzu wird die Frontklappe 55 derart angehoben, dass deren Schwenkung um zwei Hebel, von denen aus Gründen der Übersicht nur ein erster Hebel 85 in der 1 dargestellt ist, erfolgen kann. Ebenso wie der nicht dargestellte zweite Hebel ist auch der erste Hebel 85 einerseits um eine Schwenkachse 90 an dem Karosseriebefestigungsteil 5, andererseits um eine Schwenkachse 95 eines Frontklappenaufstellteils 100 schwenkbar gelagert.
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Während zur Durchführung von Inspektionsarbeiten etc. die zuvor erwähnte Verschwenkung der Frontklappe 55 in einem normalen Zustand des Kraftfahrzeuges 15 gewünscht ist, soll diese in Fall einer Kollision unterbunden werden. Aus diesem Grund ist ein Sicherungsmittel 105 vorgesehen, das in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel hakenförmig ausgestaltet ist und, im Kollisionsfall durch Antrieb vermittels des Stößels 25, um die Schwenkachse 35 drehend, gegen einen Zapfen 110 greifen kann und diesen fixiert.
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Für eine Justierung der Frontklappe 55 in Höhenrichtung z, insbesondere während des Herstellprozesses des Kraftfahrzeuges 15, ist eine Einstellschraube 125 vorgesehen. Diese ist an dem Karosseriebefestigungsteil 5 in z-Richtung verstellbar und weist einen in der 1 oberen Abschnitt auf, auf dem der untere Abschnitt des Frontklappenaufstellteils 100 aufliegt.
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2 stellt die in 1 gezeigte Scharniereinrichtung 1 nach Auslösung des Aktuators 20 in einem ersten Zustand dar. Konkret zeigt die 2 die Sicherung der Scharniereinrichtung 1 durch das Sicherungsmittel 105, welches in den Zapfen 110 eingreift. Während der Ausfahrbewegung des Stößels 25 hat der Abschnitt 115 den Absatz 120 des Sicherungsmittels 105 derart bewegt, dass letzteres um die Schwenkachse 35 geschwenkt ist. Somit ist erfindungsgemäß sichergestellt, dass das Frontklappenaufstellteil gegenüber dem Karosseriebefestigungsteil während der Verstellung der Frontklappe 55 von einer Normallage in eine Schutzlage fixiert ist.
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Wie 3 entnommen werden kann löst sich der Abschnitt 115 von dem Absatz 120 im weiteren Verlauf der Vorschubbewegung des Stößels 25. Desweiteren kommt der Stößel 25 in Kontakt mit der Anlage 40 des Schwenkhebels 30 derart, dass der Zapfen 45 in die Nut 50 des Schwenkhebels 30 eingreift und diesen um die Schwenkachse 130, die in dem Frontklappenaufstellteil 100 aufgenommen ist, verschwenkt. Hierbei gibt das Sicherungsmittel 70 des Schwenkhebels 30 den Zapfen 75 des Frontklappenbefestigungsteils 80 frei, und der gekröpfte Abschnitt 60 bzw. flächige Abschnitt 65 des Schwenkhebels 35 kommen gegen einen Aufstellhebel 135 (vgl. 4) zur Anlage.
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Wie 4 entnommen werden kann, ist der Aufstellhebel 135 zum einen an der Schwenkachse 130, zum anderen mittels einer Schwenkachse 140 an dem Frontklappenbefestigungsteil 80 schwenkbar gelagert. Der gekröpfte Abschnitt 60 und der ebene Abschnitt 65 des Schwenkhebels 30 bilden gleichsam ein Hebelanlagemittel 145 aus, das den Aufstellhebel 135 sicher und kontrolliert während der Schwenkbewegung hält und führt.
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Ein Aufstellen der Frontklappe 55 wird dadurch erreicht, dass im Verlaufe der Schwenkbewegung des Aufstellhebels 135 ein Frontklappenanlagemittel 150 des Aufstellhebels 135 gegen das Frontklappenbefestigungsteil 80 zur Anlage kommt. Hierzu ist ein in der 4 rechts oben abgebildeter Abschnitt des Aufstellhebels 135 vorgesehen, der gegen das Frontklappenanlagemittel 150 satt anliegt.
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Insgesamt durchläuft die erfindungsgemäße Scharniereinrichtung 1 in vorteilhafter Weise folgende Verfahrensschritte während eines kollisionsbedingten Aufstellens einer Frontklappe 55 von einer Normallage in eine Schutzlage:
- 1. Ausfahren des Stößels 25 des Aktuators 20.
- 2. In-Kontakt-Bringen des Stößels 25 mit dem Sicherungsmittel105.
- 3. Bewegung des Sicherungsmittels 105 gegen ein Sicherungshaltemittel (beispielsweise einen Zapfen 110).
- 4. In-Kontakt-Bringen des Stößels 25 mit einem Schwenkhebel 30.
- 5. Verschwenken des Schwenkhebels 30.
- 6. Freigeben des Sicherungsmittels 70 (beispielsweise durch Lösen des Hakens 70 von dem Zapfen 75).
- 7. In-Kontakt-Bringen des Hebelanlagemittels 145 mit dem Aufstellhebel 135.
- 8. Verschwenken des Aufstellhebels 135.
- 9. In-Kontakt-Bringen des Frontklappenanlagemittels 150 mit dem Frontklappenbefestigungsteil 80.
- 10. Abbruch des Ausfahrens des Stößels 25, wenn eine gewünschte Position der Frontklappe 55 erreicht ist.
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Es sei angemerkt, dass mit der erfindungsgemäßen Scharniereinrichtung 1 je nach Gestaltung der Glieder der kinematischen Kette, insbesondere der Abmessungen von Stößel 25 (bzw. dessen Verfahrweg), Schwenkhebel 30, Aufstellhebel 135 und deren Schwenkachsen 130, 140 zueinander, in vorteilhafter Weise eine Bewegung der Frontklappe nicht nur in Höhenrichtung z, sondern auch entgegen der Hauptfahrtrichtung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges 15 eingestellt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Scharniereinrichtung
- 5
- Karosseriebefestigungsteil
- 10
- Karosserie
- 15
- Kraftfahrzeug
- 20
- Aktuator
- 25
- Stößel
- 30
- Schwenkhebel
- 35
- Schwenkachse
- 40
- Anlagefläche
- 45
- Zapfen
- 50
- Nut
- 55
- Frontklappe
- 60
- Gekröpfter Abschnitt
- 65
- Ebener Abschnitt
- 70
- Sicherungsmittel
- 75
- Zapfen
- 80
- Frontklappenbefestigungsteil
- 85
- Hebel
- 90
- Schwenkachse
- 95
- Schwenkachse
- 100
- Frontklappenaufstellteil
- 105
- Sicherungsmittel
- 110
- Zapfen
- 115
- Abschnitt
- 120
- Absatz
- 125
- Einstellschraube
- 130
- Schwenkachse
- 135
- Aufstellhebel
- 140
- Schwenkachse
- 145
- Hebelanlagemittel
- 150
- Frontklappenanlagemittel
- x, y, z
- Fahrzeugfestes Koordinatensystem
