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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scharniervorrichtung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine mit einer solchen Scharniervorrichtung ausgestattete Kraftfahrzeugtür gemäß Anspruch 8 sowie ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10.
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Aus der
DE 103 25 232 A1 sind eine Scharniervorrichtung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einem Arm, der an einem Ende eine erste Drehachse und an seinem hierzu distalen Ende eine zweite Drehachse aufweist, wobei an der ersten Drehachse ein erstes Befestigungsmittel schwenkbar gelagert ist und die erste Drehachse mit der zweiten Drehachse über ein Endlosantriebsmittel gekoppelt ist, eine entsprechend ausgestattete Kraftfahrzeugtür und ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug bekannt. Mit einer solchen Scharniervorrichtung ist es möglich, eine Drehschwingtür bzw. Pantographentür zu schaffen, die mit vergleichsweise wenigen Hebeln auskommt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scharniervorrichtung zu schaffen, die gegenüber der bekannten Scharniervorrichtung ein höheres Maß an Bewegungsmöglichkeit aufweist. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeugtür anzugeben, die ein höheres Maß an designerischer Freiheit ermöglicht. Schließlich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug anzugeben, dessen in Fahrtrichtung betrachtet hintereinander liegenden Türen ohne karosseriefester B-Säule auch in engen Parklücken unabhängig voneinander geöffnet bzw. geschlossen werden können und dabei eine vergleichsweise große Einstiegs- bzw. Ausstiegsöffnung aufweisen.
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Die erstgenannte Aufgabe wird durch eine Scharniervorrichtung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In vorteilhafter Weise ist durch das erfindungsgemäß vorgesehene Viergelenk und dessen Ausgestaltung eine kombinierte Schwenk-Drehbewegung ermöglicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der dritte Hebel derart bogenförmig ausgebildet, dass die fünfte Drehachse mindestens teilweise um die dritte Drehachse, ausgehend von einer Ruhestellung mit geschlossener Kraftfahrzeugtür, in Richtung Außenseite des Kraftfahrzeuges, d.h. außerhalb dessen Karosserie, bewegbar bzw. führbar ist. Hierdurch ist der Ausstellbereich der erfindungsgemäßen Scharniervorrichtung in vorteilhafter Weise vergrößert.
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Das Endlosantriebsmittel umfasst mindestens einen Zahnriemen, der mit der ersten Drehachse und mit der zweiten Drehachse wirkverbunden ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine zuverlässige und präzise Führung der Scharniervorrichtung erzielt.
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In besonders vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das Endlosantriebsmittel einen ersten Zahnriemen, der mit einem ersten Zahnrad, das sich an der ersten Drehachse befindet, und mit einem zweiten Zahnrad, das sich an der zweiten Drehachse befindet, kämmt, sowie einen zweiten Zahnriemen umfasst, der mit einem dritten Zahnrad, das sich an der ersten Drehachse befindet, und einem vierten Zahnrad kämmt, das sich an der zweiten Drehachse befindet. Hierdurch können durch die erfindungsgemäße Scharniervorrichtung in vorteilhafter Weise auch vergleichsweise schwere Gegenstände zuverlässig und präzise geführt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der vierte Hebel mindestens ein Längenverstellmittel auf. Hierdurch kann der Abstand zwischen der zweiten Drehachse und der fünften Drehachse derart verändert werden, dass eine Feinjustierung der Scharniervorrichtung ermöglicht ist.
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In vorteilhafter Weise kann das Endlosantriebsmittel mit einem Antriebsmotor wirkverbunden sein, so dass eine automatisierte Bewegung der erfindungsgemäßen Scharniervorrichtung ermöglicht ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Scharniervorrichtung derart ausgebildet, dass ein Dämpfungsmittel mit dem Arm und der ersten Drehachse wirkverbunden ist. Hierdurch können etwaige mechanische Schwingungen der Scharniervorrichtung auf einfache und wirkungsvolle Art verringert oder sogar gänzlich vermieden werden.
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Dem Grundsatz nach ist die erfindungsgemäße Scharniervorrichtung bei beliebigen zu bewegenden Komponenten eines Kraftfahrzeuges, insbesondere Heckklappen, Hauben oder Dachflächen, einsetzbar. Es ist vorgesehen, dass eine Kraftfahrzeugtür mindestens eine Scharniervorrichtung der zuvor offenbarten Art aufweist. Mit einer solchen Kombination erhöht sich die designerische Freiheit hinsichtlich der Gestaltung von im Fahrzeugbau vorgesehenen Türen. Die zuvor genannten Vorteile gelten adäquat.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Türinnenblech an dem ersten Befestigungsmittel befestigt.
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Die zuvor zuletzt genannte Aufgabe ist durch ein Kraftfahrzeug mit einer Scharniervorrichtung bzw. einer mit einer solchen ausgestatteten Kraftfahrzeugtür gelöst, wodurch dessen Türen in vorteilhafter Weise auch in engen Parklücken unabhängig voneinander geöffnet bzw. geschlossen werden können und dabei eine vergleichsweise große Einstiegs- bzw. Ausstiegsöffnung aufweisen. Die weiter oben genannten Vorteile gelten adäquat.
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Eine definierte Bewegung der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtür an dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug wird in vorteilhafter Weise erzielt, wenn diese an dem ersten Befestigungsmittel befestigt ist und sich die dritte Drehachse sowie die vierte Drehachse ortsfest an einer Karosserie des Kraftfahrzeuges befinden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kraftfahrzeugtür eine Fondtür, die in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinter einer weiteren Kraftfahrzeugtür angeordnet ist, wobei die beiden Kraftfahrzeugtüren trotz fehlender karosseriefester B-Säule unabhängig voneinander öffen- und verschließbar ausgebildet sind.
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Nachstehend folgt eine Kurzbeschreibung von Figuren der vorliegenden Erfindung.
- 1A bis 1D zeigen in schematischer Draufsicht verschiedene Stadien eines Öffnungsvorganges einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtür, die eine erfindungsgemäße Scharniervorrichtung umfasst.
- 2 ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scharniervorrichtung von schräg oben.
- 3 ist eine perspektivische Darstellung der in 2 gezeigten Scharniervorrichtung von schräg unten.
- 4 stellt einen Teil eines Viergelenkes der Scharniervorrichtung in vergrößerter Ansicht dar.
- 5 stellt eine alternative Ausführungsform eines vierten Hebels der erfindungsgemäßen Scharniervorrichtung dar.
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Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf 1A bis 5 eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Gleiche Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit nichts anderes angegeben wird.
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1A bis 1D zeigen, in schematischer Draufsicht, verschiedene Stadien eines Öffnungsvorganges einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtür 1, die mittels einer erfindungsgemäßen Scharniervorrichtung 5 an einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 10 angebracht ist.
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In 1A ist die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtür 1 geschlossen gezeigt. Sie weist in an sich bekannter Weise ein Türblatt bzw. ein Türinnenblech 15 auf, das im geschlossenen Zustand einenends mit einem Teil einer Karosserie 20 des Kraftfahrzeuges 10, andernends mit einer zweiten, nur teilweise gezeigten und im Frontbereich V des Kraftfahrzeuges 10 angeschlagenen, schwenkbaren Kraftfahrzeugtür 25 abschließt. Das Kraftfahrzeug 10 ist B-säulenlos ausgebildet. Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtür 1 und die zweite Kraftfahrzeugtür 25 bilden in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in Fahrzeuglängsrichtung L betrachtet eine Linie aus, wobei die Kraftfahrzeugtür 1 im Fondbereich H und die Kraftfahrzeugtür 25 im Frontbereich V des Kraftfahrzeuges 10 angeordnet sind. In dem Übergangsbereich 30 von der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtür 1 und der zweiten Kraftfahrzeugtür 25 sind die sich jeweils in Fahrzeugquerrichtung Q erstreckenden, einander benachbarten Enden 35 bzw. 40 der beiden Kraftfahrzeugtüren 1 bzw. 25 angeschrägt. Dabei ist das dem Fahrzeuginnenraum 45 zugewandte Ende 35 der Kraftfahrzeugtür 1 in Fahrzeuglängsrichtung L betrachtet dem korrespondierenden Ende seiner Außenseite vorgelagert. Dem entsprechend ist das dem Fahrzeuginnenraum 45 zugewandte Ende 40 der Kraftfahrzeugtür 1 in Fahrzeuglängsrichtung L betrachtet dem korrespondierenden Ende seiner Außenseite vorgelagert. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass die beiden Kraftfahrzeugtüren 1, 25 unabhängig voneinander geöffnet und geschlossen werden können, ohne dass eine besondere Reihenfolge des Öffnungs- bzw. Schließvorganges zu beachten wäre.
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Hierzu weist die Scharniervorrichtung 5 einen Arm 50 auf, der an einem Ende eine erste Drehachse 55 und an seinem hierzu distalen Ende eine zweite Drehachse 60 umfasst. An der ersten Drehachse 55 ist ein erstes Befestigungsmittel 65 schwenkbar gelagert, an dem das Türblatt bzw. das Türinnenblech 15 befestigt ist. Die erste Drehachse 55 ist mit der zweiten Drehachse 60 über ein Endlosantriebsmittel 70 gekoppelt, das in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Zahnriemen ausgebildet ist.
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Die zweite Drehachse 60 ist eine Drehachse eines Viergelenkes 75, das einen ersten Hebel 80, der mit der zweiten Drehachse 60 und einer dritten Drehachse 85 gekoppelt ist, umfasst. Ein zweiter Hebel 90 des Viergelenkes 75 ist mit der dritten Drehachse 85 und einer vierten Drehachse 95 gekoppelt. Ein dritter Hebel 100 ist mit der vierten Drehachse 95 und einer fünften Drehachse 105 gekoppelt. Ein vierter Hebel 110, der mit der fünften Drehachse 105 und der zweiten Drehachse 60 gekoppelt ist, schließt das Viergelenk 75.
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Der zweite Hebel 90 ist ortsfest an einem von dem ersten Befestigungsmittel 65 entfernten zweiten Befestigungsmittel 115 angeordnet. Das zweite Befestigungsmittel 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass die dritte Drehachse 85 und die vierte Drehachse 95 an einem sich in den Kraftfahrzeuginnenraum 45 erstreckenden, im Fondbereich H der Karosserie 20 befindlichen Abschnitt 120 allein drehbeweglich gelagert sind.
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Mit dem zuvor offenbarten Mechanismus ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Kraftfahrzeugtür 1 gegenüber der Karosserie 20 und der zweiten Kraftfahrzeugtür 25 schwenkdrehbar zu öffnen bzw. zu schließen, wie unter Bezugnahme auf die nachfolgenden 1B bis 1D dargestellt werden wird:
- Ausgehend von der in 1A offenbarten geschlossenen Kraftfahrzeugtür 1 ist diese in 1B kurz nach Beginn des Öffnungsvorganges gezeigt. Bei Betätigung der Kraftfahrzeugtür 1 verschwenkt diese zunächst leicht in Richtung Kraftfahrzeuginnenraum 45, um anschließend durch eine kombinierte Schwenk-Schiebe-Bewegung in die in 1B gezeigte Stellung zu verfahren. Die Bewegung selbst erfolgt zwangsgeführt zum einen durch eine Verschwenkung des Armes 50 um die zweite Drehachse 60 durch das Viergelenk 75, zum anderen durch eine von dem Endlosantriebsmittel 70 verursachte Drehung des Türinnenbleches 15 um die erste Drehachse 65.
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Bei einer weiteren Betätigung der Kraftfahrzeugtür 1 nimmt diese die in 1C offenbarte Stellung ein.
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In 1D schließlich ist die Kraftfahrzeugtür 1 in vollständig geöffneter Position gezeigt. Die Kraftfahrzeugtür 1 ist dabei vergleichsweise weit in Richtung Fondbereich H gewandert, so dass sich in vorteilhafter Weise ein vergleichsweise großer, einen komfortablen Einstieg bzw. Ausstieg erlaubender Türöffnungsbereich B ergibt; letzterer kann sogar in Richtung Frontbereich V noch weiter vergrößert werden, wenn die zweite Kraftfahrzeugtür 25 ebenfalls geöffnet wird. Zusätzlich ist die Kraftfahrzeugtür 1 im Wesentlichen parallel zu der Außenseite der Karosserie 20 ausgerichtet, so dass die für einen komfortablen Ein- bzw. Ausstieg erforderliche Parklücke vergleichsweise klein sein kann. Hierzu ist der dritte Hebel 100 derart bogenförmig ausgebildet, dass die fünfte Drehachse 105 mindestens teilweise um die dritte Drehachse 85, ausgehend von einer Ruhestellung mit geschlossener Kraftfahrzeugtür 1, in Richtung Außenseite des Kraftfahrzeuges 10, d.h. außerhalb dessen Karosserie 20, bewegbar bzw. führbar ist.
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Es versteht sich, dass die Kraftfahrzeugtür 1 in umgekehrter Reihenfolge geschlossen werden kann.
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In 2 ist eine Scharniervorrichtung 5 in perspektivischer Ansicht von schräg oben dargestellt. Der hier gezeigte Arm 50 ist im Wesentlichen gehäuseförmig ausgebildet, wobei eine obere Abdeckung zum Zwecke der leichteren Erkennbarkeit des Endlosantriebsmittels 70 hier nicht gezeigt ist. Das Endlosantriebsmittel 70 ist aus zwei zueinander im Wesentlichen parallelen und übereinander angeordneten Zahnriemen 125 gebildet, von denen perspektivbedingt nur der obere in der 2 erkennbar ist. Der obere Zahnriemen 125 kämmt mit einem ersten Zahnrad 130, das sich an der ersten Drehachse 55 befindet, und mit einem zweiten Zahnrad 135, das sich an der zweiten Drehachse 60 befindet. In gleicher Weise kämmt der hier nicht gezeigte untere Zahnriemen 125 mit einem dritten Zahnrad (vgl. Bezugszeichen 140 in 3), das sich an der ersten Drehachse 55 befindet, und einem vierten an der zweiten Drehachse 60 befindlichen Zahnrad (vgl. Bezugszeichen 145 in 3). Jeder Zahnriemen 125 wird endseitig durch Verbinder 150 zu einem Endlosband geschlossen.
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Wie bereits zuvor beschrieben umfasst die Scharniervorrichtung 5 ein erstes Befestigungsmittel 65, an dem ein hier nicht gezeigtes Türblatt bzw. Türinnenblech 15 befestigt werden kann. Darüber hinaus umfasst die Scharniervorrichtung 5 ein zweites Befestigungsmittel 115, das in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Profil ausgebildet ist und an der Karosserie 20, insbesondere dem Abschnitt 120, befestigt werden kann. Die Befestigung selbst kann durch hier nicht gezeigte Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben, erfolgen, die sich durch Öffnungen 145 des ersten Befestigungsmittels 65 bzw. zweiten Befestigungsmittels 115 erstrecken.
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Der dritte Hebel 100 ist bogenförmig ausgestaltet und schwenkbar um die vierte Drehachse 95 gelagert. Der vierte Hebel 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass er den dritten Hebel 95 zwischen zwei Schenkeln 160 aufnimmt. In vorteilhafter Weise ist durch die zuvor offenbarte Konstruktion eine stabile, jedoch leichtgängige und präzis geführte Scharniervorrichtung 5 geschaffen. Zur Erhöhung des Nutzerkomforts ist weiter ein Dämpfungsmittel 163, beispielsweise ein Gasdruckdämpfer, mit dem Arm 50 und der ersten Drehachse 55 wirkverbunden.
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In 3 ist der Aufbau der Scharniervorrichtung 5 nochmals gezeigt, wobei aus Gründen der Übersicht auf die Darstellung des Arms 50 verzichtet wurde. Der dritte Hebel 100 ist gegenüber der Schließposition der Scharniervorrichtung 5 leicht ausgestellt gezeigt und befindet sich in einer Stellung, die der in 1B Gezeigten am ehesten entspricht. Dem Grundsatz nach kann eine mit der Scharniervorrichtung 5 versehene Kraftfahrzeugtür 1 von Hand betätigt werden. Es sei jedoch angemerkt, dass insbesondere aus Gründen eines verbesserten Nutzerkomforts ein hier lediglich symbolisch dargestellter Antriebsmotor 165 eine Bewegung der Kraftfahrzeugtür 1 unterstützen oder sogar gänzlich herbeiführen kann; hierzu treibt der gezeigte Antriebsmotor 165 mindestens einen der Zahnriemen 125 an.
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In 4 ist das Viergelenk 75 in schematischer Draufsicht in Öffnungsstellung, d.h. entsprechend der 10, vergrößert gezeigt. Wie aus dieser Figur hervorgeht ist der bogenförmig ausgebildete dritte Hebel 100 derart positioniert, dass die fünfte Drehachse 105, in Fahrzeugquerrichtung Q betrachtet, ausgehend von dem Kraftfahrzeuginnenraum 45 in Richtung Außenseite des Kraftfahrzeuges 10 um die dritte Drehachse 85 herum geführt ist. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einem vergleichsweise großen Türöffnungsbereich B.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform des vierten Hebels 110 in Draufsicht dargestellt, der ein den Abstand d zwischen zweiter Drehachse 60 und fünfter Drehachse 105 einstellbares Längenverstellmittel 170 aufweist. Das Längenverstellmittel 170 umfasst einen die fünfte Drehachse 105 aufnehmenden Nutenstein 175, der in einer Ausnehmung 180 des vierten Hebels 110 längsverschieblich gelagert ist. Die Lagerung erfolgt mittels eines Gewindeschaftes 185, an dessen der zweiten Drehachse 60 entfernten Ende eine Werkzeugangriffsfläche 190 vorgesehen ist. Das der Werkzeugangriffsfläche 190 entfernte Ende des Gewindeschaftes 185 ist drehbar an dem vierten Hebel 110 gelagert. Mithin kann durch eine werkzeuginduzierte Drehung des Gewindeschaftes 185 eine Veränderung des Abstandes d herbeigeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeugtür
- 5
- Scharniervorrichtung
- 10
- Kraftfahrzeug
- 15
- Türinnenblech
- 20
- Karosserie
- 25
- zweite Kraftfahrzeugtür
- 30
- Übergangsbereich
- 35
- Ende der Kraftfahrzeugtür 1
- 40
- Ende der Kraftfahrzeugtür 25
- 45
- Kraftfahrzeuginnenraum
- 50
- Arm
- 55
- erste Drehachse
- 60
- zweite Drehachse
- 65
- erstes Befestigungsmittel
- 70
- Endlosantriebsmittel
- 75
- Viergelenk
- 80
- erster Hebel
- 85
- dritte Drehachse
- 90
- zweiter Hebel
- 95
- vierte Drehachse
- 100
- dritter Hebel
- 105
- fünfte Drehachse
- 110
- vierter Hebel
- 115
- zweites Befestigungsmittel
- 120
- Abschnitt
- 125
- Zahnriemen
- 130
- erstes Zahnrad
- 135
- zweites Zahnrad
- 140
- drittes Zahnrad
- 145
- viertes Zahnrad
- 150
- Verbinder
- 155
- Öffnungen
- 160
- Schenkel
- 163
- Dämpfungsmittel
- 165
- Antriebsmotor
- 170
- Längenverstellmittel
- 175
- Nutenstein
- 180
- Ausnehmung
- 185
- Gewindeschaft
- 190
- Werkzeugangriffsfläche
- B
- Türöffnungsbereich
- V
- Frontbereich
- H
- Fondbereich
- L
- Fahrzeuglängsrichtung
- Q
- Fahrzeugquerrichtung
- d
- Abstand zwischen zweiter Drehachse und fünfter Drehachse
- x, y, z
- Fahrzeugeigenes kartesisches Koordinatensystem
