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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Kraftfahrzeuge mit schwenkbaren Heckklappen sind in verschiedenen Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik bekannt.
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Aus der
EP 3 425 147 A1 ist eine Scharniervorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, umfassend ein erstes Element mit zwei Halterungen zur schwenkbaren Lagerung eines zweiten Elements.
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Die
DE 11 2011 100 411 B4 beschreibt ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Heckklappe und zwei Scharnierbügel, welche in Kraftfahrzeuglängsrichtung spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Die Scharnierbügel sind jeweils über ein Drehgelenk an der Karosserie fixiert. An den Drehgelenken abgewandten Seiten sind die Scharnierbügel starr mit der Heckklappe verbunden, so dass die Heckklappe um eine sich durch die Drehgelenke erstreckende Schwenkachse gegenüber der Karosserie schwenkbar ist.
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Da die Schwenkachse mit den Anbindungspunkten der Scharnierbügel an der Karosserie zusammenfällt, ist zur Gewährleistung einer gewünschten Schwenkbewegung der Heckklappe gegenüber der Karosserie eine aufwändige konstruktive Ausgestaltung der Scharnierbügel erforderlich. Die schwenkbare Anbindung der Heckklappe an der Karosserie erfordert daher viel Bauraum.
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Die
DE 30 47 002 A1 beschreibt ein Scharnier für Abdeckhauben von Kraftfahrzeugen, wobei ein Ende eines Scharnierhebels mit der Abdeckhaube verbunden ist und das gegenüberliegende Ende des Scharnierhebels in einer am Fahrzeug befestigten Kulisse schwenkbar gelagert ist.
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Ausgehend von dem in der
DE 30 47 002 A1 beschriebenen Scharnier für Abdeckhauben von Kraftfahrzeugen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einer Heckklappe bereitzustellen, welche über einen Scharnierbügel bauraumsparsam an einer Karosserie lagerbar ist.
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Diese Aufgabe ist durch das Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird also ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das eine Karosserie, eine Heckklappe, mindestens einen Scharnierbügel, mindestens ein erstes Lager und ein drittes Lager umfasst. Der Scharnierbügel ist starr mit der Heckklappe verbunden und umfasst einen gebogenen Bereich. Der Scharnierbügel ist derart in Kraftfahrzeuglängsrichtung verschiebbar auf dem ersten Lager gelagert, dass der Scharnierbügel um eine sich in Kraftfahrzeugquerrichtung erstreckende virtuelle Schwenkachse schwenkbar ist. Das dritte Lager ist derart angeordnet, dass der Scharnierbügel zwischen dem ersten Lager und dem dritten Lager angeordnet ist.
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Kerngedanke der Erfindung ist es also, den Scharnierbügel mit einem gebogenen Bereich zu versehen und ein erstes Lager und ein drittes Lager bereitzustellen, welche seitlich des Scharnierbügels angeordnet sind. Somit wird die Heckklappe, welche starr mit dem Scharnierbügel verbunden ist, um die virtuelle Schwenkachse verschwenkt, wenn der Scharnierbügel in dem gebogenen Bereich auf dem ersten Lager in Kraftfahrzeug- Längsrichtung verschoben wird. Das erste und das dritte Lager sichern den Scharnierbügel hierbei gegen ein ungewolltes Verschieben in Kraftfahrzeughochrichtung.
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Eine derartige schwenkbare Anbindung der Heckklappe an der Karosserie erfordert wenig Bauraum. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Lagerung und Geometrie des Scharnierbügels, dass die Heckklappe um die sich in Kraftfahrzeugquerrichtung erstreckende virtuelle Schwenkachse schwenkbar ist, welche von dem Lager entfernt angeordnet ist. Die virtuelle Schwenkachse schneidet einen Lagerpunkt des ersten Lagers und des Scharniers also nicht. Das erste Lager ist mithin von der virtuellen Schwenkachse entkoppelt.
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Die virtuelle Schwenkachse erstreckt sich beispielsweise entlang der Schnittkante eines Dachs zu einer Heckklappenfuge, insbesondere am in Kraftfahrzeughochrichtung höchsten Punkt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kraftfahrzeug nach der Erfindung zwei Scharnierbügel, die zu einer Kraftfahrzeuglängsmittelebene spiegelsymmetrisch ausgebildet und angeordnet sind, welche sich in Kraftfahrzeuglängsrichtung und Kraftfahrzeughochrichtung erstreckt.
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Das erste Lager ist beispielsweise um eine sich in Kraftfahrzeugquerrichtung erstreckende Rotationsachse rotierbar.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kraftfahrzeug nach der Erfindung mindestens ein zweites Lager, auf dem der Scharnierbügel in Kraftfahrzeuglängsrichtung verschiebbar an der Karosserie gelagert ist.
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Der Scharnierbügel kann mit seiner in Kraftfahrzeughochrichtung unten angeordneten Unterseite auf dem ersten Lager und/oder dem zweiten Lager aufliegen.
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Das zweite Lager und/oder das dritte Lager können bzw. kann um eine sich in Kraftfahrzeugquerrichtung erstreckende Rotationsachse rotierbar sein.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Kraftfahrzeugs nach der Erfindung sind bzw. ist das erste Lager, das zweite Lager und/oder das dritte Lager jeweils eine Rolle. Die Rolle kann um eine sich in Kraftfahrzeugquerrichtung erstreckende Rotationsachse rotierbar sein.
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Das erste Lager, das zweite Lager und/oder das dritte Lager können Gleitlager, Rollenlager, Wälzlager, Kugellager und/oder Buchsenlager sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Kraftfahrzeugs nach der Erfindung umfassen bzw. umfasst das erste Lager, das zweite Lager und/oder das dritte Lager, insbesondere an ihren bzw. ihrer Lauffläche eine radial umlaufende Nut, die sich in Kraftfahrzeuglängsrichtung und Kraftfahrzeughochrichtung erstreckt. Die Nut(en) sichert bzw. sichern den Scharnierbügel gegen ein ungewolltes Verschieben in Kraftfahrzeugquerrichtung.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Kraftfahrzeugs nach der Erfindung ist der gebogene Bereich des Scharnierbügels teilkreisförmig, insbesondere viertelkreisförmig gebogen. Somit ist durch Verschieben des Scharnierbügels eine Schwenkung der Heckklappe um 90 Grad erzielbar.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Kraftfahrzeugs nach der Erfindung umfasst der Scharnierbügel einen geraden Bereich. Der gerade Bereich grenzt an den gebogenen Bereich an. Durch den geraden Bereich ist die Heckklappe relativ zu der Karosserie translatorisch verschiebbar. Der gebogene Bereich ermöglicht eine rotatorische Bewegung der Heckklappe relativ zur Karosserie. Mittels des gebogenen Bereichs und des geraden Bereichs ist mithin eine beliebige Öffnungskurve der Heckklappe realisierbar.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Kraftfahrzeug nach der Erfindung mindestens einen Antrieb zum fremdkraftbetätigten Verschieben des Scharnierbügels, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung. Die Heckklappe kann somit fremdkraftbetätigt geöffnet und geschlossen werden.
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Das Kraftfahrzeug kann zwei Antriebe umfassen, welche zu einer Kraftfahrzeuglängsmittelebene spiegelsymmetrisch ausgebildet und angeordnet sind und jeweils einen betreffenden Scharnierbügel antreiben.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Antrieb eine Getriebeeinheit und ein erstes Zahnrad. Das erste Zahnrad ist mittels der Getriebeeinheit rotierbar und treibt den Scharnierbügel an. Durch Rotation des ersten Zahnrads wird also der Scharnierbügel in Kraftfahrzeuglängsrichtung verschoben. Die Bewegung der Getriebeeinheit wird also über das erste Zahnrad an den Scharnierbügel übertragen.
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Zum Antreiben des Scharnierbügels kann das erste Zahnrad mit einer Verzahnung des Scharnierbügels in Eingriff sein oder es kann das erste Lager, das zweite Lager oder das dritte Lager antreiben, welches wiederum der Scharnierbügel antreibt.
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Zum Antreiben des Scharnierbügels kann das erste Lager, das zweite Lager oder das dritte Lager eine Verzahnung umfassen, die mit einer Verzahnung des Scharnierbügels in Eingriff ist.
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Der Antrieb kann ein zweites Zahnrad umfassen. Das zweite Zahnrad kann mittels der Getriebeeinheit rotierbar sein und das erste Zahnrad antreiben.
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Das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad sind beispielsweise Kegelzahnräder.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Kraftfahrzeugs nach der Erfindung umfasst der Antrieb einen Spindelantrieb.
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Der Spindelantrieb kann an einem Kugelbolzen des Scharnierbügels derart anliegen, dass der Spindelantrieb über den Kugelbolzen drehbar mit dem Scharnierbügel verbunden ist.
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Der Kugelbolzen kann an einem in Fahrzeuglängsrichtung vorderen Endbereich des Scharnierbügels angeordnet sein.
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Die Heckklappe kann mit dem Scharnierbügel an einem in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Ende verbunden sein.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Kraftfahrzeug nach der Erfindung eine Dichtung zum Abdichten der Karosserie gegenüber Umwelteinflüssen.
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Die Dichtung kann einen mittlaufenden Faltenbalg umfassen. Somit ist sichergestellt, dass die Verzahnung des Scharnierbügels die Dichtung nicht beschädigt.
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Die Erfindung ist im Folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem Scharnierbügel in einer Schließposition, wobei eine Heckklappe nicht dargestellt ist;
- 2 eine Schnittansicht entlang Linie II-II in 1;
- 3 eine 2 entsprechende Ansicht mit dem Scharnierbügel in einer Offenposition und mit dargestellter Heckklappe;
- 4 eine Detailansicht eines weiteren Scharnierbügels;
- 5 eine Seitenansicht eines Teilbereichs eines weiteren erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit dem in 4 dargestellten weiteren Scharnierbügel in der Schließposition;
- 6 eine 5 entsprechende Darstellung mit dem Scharnierbügel in einer Zwischenposition;
- 7 eine 5 entsprechende Darstellung mit dem Scharnierbügel in der Offenposition;
- 8 eine perspektivische Ansicht des Scharnierbügels, eines Antriebs, einer Dichtung, eines Scharnierfußes, eines ersten Lagers, eines zweiten Lagers und eines dritten Lagers des in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in montiertem Zustand;
- 9 eine 8 entsprechende Darstellung im nicht-montierten Zustand;
- 10 eine perspektivische Ansicht eines Scharnierbügels, eines Antriebs, einer Dichtung, des Scharnierfußes, des ersten Lagers, des zweiten Lagers und eines dritten Lagers eines weiteren erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in montiertem Zustand; und
- 11 eine perspektivische Darstellung des Scharnierfußes und des dritten Lagers aus 10.
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In den 1 bis 3 ist ein Teilbereich eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Karosserie 2, eine Heckklappe 4, zwei Scharnierbügel 6 und zwei Dichtungen 42.
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Die Scharnierbügel 6 sind zu einer sich in Kraftfahrzeughochrichtung und Kraftfahrzeuglängsrichtung erstreckenden Kraftfahrzeuglängsmittelebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Daher wird im Folgenden lediglich der bei Betrachtung des Kraftfahrzeugs von hinten linke Scharnierbügel 6 beschrieben. Dasselbe gilt für die zwei Dichtungen 42.
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Der Scharnierbügel 6 liegt auf einem ersten Lager 12 und einem zweiten Lager 14 auf. An der Oberseite liegt der Scharnierbügel 6 an einem dritten Lager 16 an. Somit ist eine Bewegungsbahn des Scharnierbügel 6 in Kraftfahrzeughochrichtung bestimmt. Der Scharnierbügel 6 ist also gegen ein ungewolltes Verschieben in Kraftfahrzeughochrichtung gesichert.
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Das erste Lager 12, das zweite Lager 14 und das dritte Lager 16 sind in derselben sich in Kraftfahrzeuglängsrichtung und Kraftfahrzeughochrichtung erstreckenden Ebene angeordnet. Sie weisen also in Kraftfahrzeugquerrichtung dieselbe Position auf.
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Bei dem ersten Lager 12, dem zweiten Lager 14 und dem dritten Lager 16 handelt es sich jeweils um eine Rolle mit einer umlaufenden Nut. Die Rollen sind um sich in Kraftfahrzeugquerrichtung erstreckende Rotationsachsen rotierbar. Somit kann durch Rotation des ersten Lagers 12, des zweiten Lagers 14 und/oder des dritten Lagers 16 der Scharnierbügel 6 insbesondere in Kraftfahrzeuglängsrichtung verschoben werden.
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Das erste Lager 12, das zweite Lager 14 und das dritte Lager 16 sind jeweils über einen karosseriefesten Scharnierfuß 44 rotierbar an der Karosserie 2 gelagert.
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Der Scharnierbügel 6 weist einen viertelkreisförmig gebogenen Bereich 8 auf. Wird der Scharnierbügel 6 verschoben, führt der gebogene Bereich 8 und das den Scharnierbügel 6 in Kraftfahrzeughochrichtung oben begrenzende dritte Lager 16 dazu, dass ein in Kraftfahrzeuglängsrichtung hinteres Ende um eine virtuelle Schwenkachse 38 geschwenkt wird. Die virtuelle Schwenkachse 38 erstreckt sich entlang der Schnittkante eines Dachs zu einer Heckklappenfuge, am höchsten Punkt.
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Das in Kraftfahrzeuglängsrichtung hintere Ende des Scharnierbügels 6 ist starr mit der Heckklappe 4 verbunden. Somit wird das Schwenken des Scharnierbügels 6 auf die Heckklappe 4 übertragen, so dass auch diese um die virtuelle Schwenkachse 38 geschwenkt wird. Die Heckklappe 4 ist zwischen einer in 1 dargestellten Schließstellung, in welcher die Heckklappe 4 eine Fahrzeugöffnung verschließt, Zwischenstellungen und einer Offenstellung (siehe 3) schwenkbar. In der Offenstellung verschließt die Heckklappe 4 die Fahrzeugöffnung nicht, so dass die Fahrzeugöffnung einen Fahrzeuginnenraum nach außen freigibt.
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Die virtuelle Schwenkachse 38 erstreckt sich in Kraftfahrzeugquerrichtung und ist in einem Übergangsbereich zwischen der Karosserie 2 und der Heckklappe 4 angeordnet. Auch eine andere Anordnung der virtuellen Schwenkachse 38 ist denkbar.
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Um den Scharnierbügel 6 fremdkraftbetätigt zu bewegen, umfasst das Kraftfahrzeug zwei zu der Kraftfahrzeuglängsmittelebene spiegelsymmetrisch ausgebildete Antriebe 20 (siehe 8 und 9).
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Die Antriebe 20 umfassen jeweils eine Motorgetriebeeinheit 22, ein erstes Zahnrad 24 und ein zweites Zahnrad 26. Das zweite Zahnrad 26 ist mittels der Motorgetriebeeinheit 22 rotierbar. Das zweite Zahnrad 26 treibt wiederum das erste Zahnrad 24 an, welches wiederum das dritte Lager 16 antreibt. Das dritte Lager 16 umfasst eine Verzahnung, die mit einer Verzahnung 28 des Scharnierbügels 6 in Eingriff ist, so dass das dritte Lager 16 den Scharnierbügel 6 antreibt. Bei dem ersten Zahnrad 24 und dem zweiten Zahnrad 26 handelt es sich jeweils um ein Kegelzahnrad.
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Um auszuschließen, dass die Verzahnung 26 die Dichtung 42 beschädigt, umfasst die Dichtung 42 einen mitlaufenden Faltenbalg, der bei einem Schwenken des Scharnierbügels 6 aus der Schließposition in die Offenposition mitausfährt.
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Ein alternativer Antrieb 30 ist in den 10 und 11 dargestellt. Der Antrieb 30 umfasst einen Spindelantrieb 32. Der Spindelantrieb 32 greift an einem Kugelbolzen 34 eines Scharnierbügel 40 an. Somit ist der Spindelantrieb 32 rotierbar mit dem Scharnierbügel 40 verbunden und kann diesen hierdurch bewegen.
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Da der Scharnierbügel 40 im Gegensatz zu dem in den 1 bis 3, 8 und 9 dargestellten Scharnierbügel 6 keine Verzahnung aufweist, kann bei Verwendung des alternativen Antriebs 30 eine nicht-ausfahrende Dichtung 46 verwendet werden.
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In den 4 bis 7 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug dargestellt. Das weitere erfindungsgemäße Kraftfahrzeug entspricht im Wesentlichen dem in den 1 bis 3 dargestellten Kraftfahrzeug. Aus diesem Grund werden im Folgenden lediglich die Unterscheidungsmerkmale ausgeführt. Betreffend die weiteren Merkmale wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
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Wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist, umfasst der Scharnierbügel 36 des Weiteren erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs neben dem viertelkreisförmig gebogenen Bereich 8 einen geraden Bereich 10, welcher an den gebogenen Bereich 8 angrenzt.
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Befindet sich der gerade Bereich 10 in Kraftfahrzeuglängsrichtung auf Höhe des dritten Lagers 16, führt eine Verschiebung der Scharnierbügel 36 zu einer translatorischen Bewegung, d.h. einer Verschiebung des Scharnierbügel 36 und somit der Heckklappe 4 in Kraftfahrzeuglängsrichtung und/oder in Kraftfahrzeughochrichtung (siehe Bewegung von 5 zu 6).
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Ist hingegen der gebogene Bereich 8 in Kraftfahrzeuglängsrichtung auf Höhe des dritten Lagers 16 angeordnet, führt eine Verschiebung des Scharnierbügel 36 zu einer Schwenkbewegung, also zu einer rotatorischen Bewegung (siehe Bewegung von 6 zu 7).
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Karosserie
- 4
- Heckklappe
- 6
- Scharnierbügel
- 8
- gebogener Bereich
- 10
- gerader Bereich
- 12
- erstes Lager
- 14
- zweites Lager
- 16
- drittes Lager
- 18
- Nut
- 20
- Antrieb
- 22
- Motorgetriebeeinheit
- 24
- erstes Zahnrad
- 26
- zweites Zahnrad
- 28
- Verzahnung
- 30
- Antrieb
- 32
- Spindelantrieb
- 34
- Kugelbolzen
- 36
- Scharnierbügel
- 38
- virtuelle Schwenkachse
- 40
- Scharnierbügel
- 42
- Dichtung
- 44
- Scharnierfuß
- 46
- Dichtung
