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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schmieranordnung für einen
Viertaktmotor mit einer Kurbelwelle, welche in einer in einem Kurbelgehäuse ausgebildeten
Kurbelkammer aufgenommen ist, und mit einer Ölabgabeöffnung, welche sich zu einer
unteren Fläche
der in dem Kurbelgehäuse
vorgesehenen Kurbelkammer öffnet.
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Ein
Schmiersystem der in Frage kommenden Art ist beispielsweise aus
der JP 6-25527 A wohlbekannt.
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Bei
dem vorstehend zitierten Stand der Technik ist ein Abstand zwischen
einer unteren Innenoberfläche
eines Kurbelgehäuses
und einem Außenumfang
einer in dem Kurbelgehäuse
vorgesehenen Kurbelscheibe weitgehend gleichmäßig um die Umfangsrichtung
des Kurbelgehäuses
herum gewählt, was
es schwer macht, Öl über eine
Abgabeöffnung abzugeben,
und es wurde zum Verbessern der Motorleistung angestrebt, die Funktion
der Ölabgabe aus
der Kurbelkammer zu verbessern.
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Aus
der
DE 38 05 389 C2 ist
eine Schmieranordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1 bekannt.
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Die
DE 41 39 195 A1 offenbart
einen Ölwanneneinsatz
für eine
Brennkraftmaschine, bei welchem zur Ölabführung Öl vom Außenumfang der Kurbelscheiben
mittels schräg
gestellten Ölleitflächen aufgenommen
und durch Öffnungen
in die Ölwanne
befördert
werden kann.
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Die
US 4,677,948 zeigt die Anordnung
einer Ausgleichswelle in einer Kurbelkammer einer Brennkraftmaschine.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schmieranordnung für einen
Viertaktmotor der gattungsgemäßen Art
bereitzustellen, welche die Funktion der Abgabe von Öl aus einer
Kurbelkammer verbessert.
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Zur
Lösung
der vorstehend genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Schmieranordnung für einen
Viertaktmotor vorgesehen, wie in Anspruch 1 beansprucht. Die Schmieranordnung
umfasst eine Kurbelwelle, welche in einer in einem Kurbelgehäuse ausgebildeten
Kurbelkammer aufgenommen ist, und eine Ölabgabeöffnung, welche sich zu einem
unteren Abschnitt der in dem Kurbelgehäuse vorgesehenen Kurbelkammer öffnet, wobei
ein Abstand zwischen einem unteren Innenoberflächenabschnitt des Kurbelgehäuses, welcher
in der Drehrichtung der Kurbelwelle verläuft und sich von der Ölabgabeöffnung über eine
festgelegte Strecke zu einer stromabwärtigen Seite erstreckt, und
einem Außenumfang
einer auf der Kurbelwelle vorgesehenen Kurbelscheibe kleiner (enger)
gewählt
ist als ein Abstand zwischen einem weiteren unteren Innenoberflächenabschnitt des
Kurbelgehäuses,
welcher in der Drehrichtung der Kurbelwelle von der Ölabgabeöffnung zu
einer stromaufwärtigen
Seite verläuft,
und dem Außenumfang der
Kurbelscheibe.
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Mit
der oben beschriebenen Anordnung ist an einer stromaufwärtigen Seite
der Ölabgabeöffnung im
Verlauf in Drehrichtung der Kurbelwelle der Abstand zwischen dem
unteren Innenoberflächenabschnitt
des Kurbelgehäuses
und dem Außenumfang der
Kurbelscheibe verhältnismäßig groß, was dazu führt, daß mit Drehung
der Kurbelwelle Öl
dem Außenumfang
der Kurbelscheibe folgt und sich an einer Ölabgabeöffnungsseite sammelt. Ferner
wird von der Ölabgabeöffnung zu
einem bestimmten Bereich zur stromabwärtigen Seite hin im Verlauf
in Drehrichtung der Kurbelwelle der Abstand zwischen der unteren Oberfläche des
Kurbelgehäuses
und dem Außenumfang
der Kurbelscheibe kleiner, was dazu führt, daß die Menge an die Ölabgabeöffnung erreichendem Öl eingeschränkt ist.
Als eine Folge kann Öl
wirksam zu der Ölabgabeöffnung zurückgeführt werden,
so daß die
Funktion der Ölabgabe
aus der Kurbelkammer verbessert wird und eine Motordrehreibung reduziert wird,
wodurch eine Steigerung der Leistung zu erwarten ist.
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Zusätzlich ist
im Kurbelgehäuse
ein Ausbauchungsabschnitt vorgesehen, welcher sich an einer stromaufwärtigen Seite
der Ölabgabeöffnung nach außen ausbaucht
und in Richtung der Drehung der Kurbelwelle vorgesehen ist, und
ist eine um eine zu der Kurbelwelle parallele Achse rotierende Ausgleichswelle
in einer Ausgleichswellenkammer aufgenommen, welche Ausgleichswellenkammer
innerhalb des Ausbauchungsabschnitts von dem Innenraum der Kurbelkammer
gebildet ist. Mit diesem Aufbau wird Öl auch wirksam aus der die
Ausgleichswelle aufnehmenden Ausgleichswellenkammer abgegeben, wobei
die Drehreibung der Ausgleichswelle reduziert wird und wobei eine
weitere Verbesserung der Motorleistung zu erwarten ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass zusätzlich ein stromabwärtiger Öffnungsrand
der Ölabgabeöffnung,
welcher in Richtung der Drehung der Kurbelwelle verläuft, eine
dem Außenumfang
der Kurbelwelle gegenüberliegende
gekrümmte
Oberfläche
aufweist, wobei eine flache Oberfläche des stromabwärtigen Öffnungsrands,
welche sich in einer geraden Linie erstreckt, messerkantenförmig zumindest
an einem Abschnitt ausgebildet ist, welcher zu der Kurbelscheibe
korrespondiert. Mit dieser Anordnung kann Öl wirksam von dem Außenumfang
der Kurbelscheibe am stromabwärtigen Öffnungsrand
der Ölabgabeöffnung,
welcher messerklingenförmig
ausgebildet ist, abgeschöpft
werden, wobei Öl
vorteilhafterweise zur Ölabgabeöffnung zurückgeführt wird,
und es ist eine verbesserte Funktion der Abgabe von Öl aus der Kurbelkammer
zu erwarten.
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Gemäß der in
Anspruch 1 offenbarten Erfindung ist es möglich, auf günstige Weise Öl zu einer Ölabgabeöffnung zurückzuführen, wobei
die Funktion der Abgabe von Öl
aus einer Kurbelkammer verbessert wird und wobei eine Steigerung
der Motorleistung aufgrund reduzierter Drehreibung des Motors zu
erwarten ist.
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Weiterhin
wird Öl
wirksam auch aus einer eine Ausgleichswelle aufnehmenden Ausgleichswellenkammer
abgegeben, was weitere Steigerungen der Motorleistung aufgrund reduzierter
Drehreibung der Ausgleichswelle ermöglicht.
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Darüber hinaus
ist es möglich,
wirksam Öl von
dem Außenumfang
einer Kurbelscheibe unter Verwendung eines stromabwärtigen Öffnungsrandes der Ölabgabeöffnung abzuschöpfen, welcher
messerklingenförmig
ausgebildet ist, wobei das Rückführen von Öl zur Ölabgabeöffnung erleichtert
wird, und es möglich
ist, die Funktion der Abgabe von Öl aus der Kurbelkammer zu verbessern.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung auf Grundlage der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es stellen dar:
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1 eine
Seitenansicht eines Motorrads, bei welchem die vorliegende Erfindung
Anwendung findet,
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2 eine
Querschnittsansicht entlang Schnittlinie 2-2 in 3,
welche einen Vertikalquerschnitt einer Antriebseinheit zeigt, und
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3 eine
vergrößerte Querschnittsansicht entlang
Linie 3-3 in 2.
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1 bis 3 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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In 1 ist
ein Fahrzeugrahmen 5 des Motorrads gestellförmig ausgebildet
und aus einem Hauptrohr 6, welches unter kleinem Winkel
nach unten abgewinkelt ist und sich in einer Längsrichtung erstreckt, einem
Kopfrohr 7, welches an einem vorderen Ende des Hauptrohrs 6 ausgebildet
ist, einem nach unten verlaufenden Rohr 8, welches sich
vom Kopfrohr 7 aus nach hinten und nach unten erstreckt, einem
Mittelrohr 9, welches sich vom hinteren Ende des Hauptrohrs 6 nach
unten erstreckt, und einem Paar linker und rechter unterer Rohre 10 hergestellt, welche
ein unteres Ende des nach unten verlaufenden Rohrs 8 und
ein unteres Ende des mittleren Rohrs 9 verbinden.
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Eine
Vordergabel 11 ist in dem Kopfrohr 7 lenkbar gelagert
und ein Vorderrad WF ist axial an einem
unteren Ende der Vordergabel 11 gelagert. Eine Lenkerstange 12 ist
mit einem oberen Ende der Vordergabel 11 verbunden.
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An
dem Fahrzeugrahmen 5 sind ein Kraftstofftank 13 und
ein Sitz 14 vorgesehen und eine einen Einzylinder-Viertaktmotor
E und ein Getriebe M umfassende Antriebseinheit P ist in dem Fahrzeugrahmen 5 unterhalb
des Kraftstofftanks 13 und des Sitzes 14 angebracht.
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Ein
vorderes Ende eines hinteren Schwenkarms 15 ist an einem
hinteren Abschnitt des Fahrzeugrahmens gelagert, so daß der Schwenkarm nach
oben und nach unten schwingen kann, und ein Hinterrad WR ist
axial an einem hinteren Ende des hinteren Schwenkarms 15 gelagert.
Zwischen dem hinteren Schwenkarm 15 und einem hinteren
Endabschnitt des Fahrzeugrahmens 5 ist ferner eine hintere
Dämpfungseinheit 16 vorgesehen.
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Eine
Endloskette 19 ist um ein koaxial an dem Hinterrad WR vorgesehenes angetriebenes Ritzel 17 und
um ein an der Antriebseinheit P vorgesehenes Antriebsritzel 18 herum
geführt
und das Hinterrad WR wird durch die von
der Antriebseinheit P ausgehende Drehkraft drehangetrieben.
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In 2 ist
in einem Zylinderblock 20 des Motors E eine Zylinderbohrung 22 vorgesehen,
in welcher sich ein Kolben 21 hin und her bewegt. Zwischen
einem mit dem Zylinderblock 20 verbundenen Zylinderkopf 23 und
einer Krone des Kolbens 21 ist eine Verbrennungskammer 24 ausgebildet
und in dem Zylinderkopf 23 sind ein Einlaßventil 25 zum Umschalten
zwischen einer Verbindung und einer Trennung einer Einlaßöffnung 27 und
der Verbrennungskammer 24 und ein Auslaßventil 26 zum Umschalten
zwischen der Verbindung und der Trennung einer Auslaßöffnung 28 und
der Verbrennungskammer 24 derart vorgesehen, daß sie geöffnet und
geschlossen werden können.
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Mit
Bezug auf 3 ist ein mit dem Zylinderblock 20 verbundenes
Kurbelgehäuse 30 aus
einem Paar linker und rechter Motorgehäuse 31 und 32 hergestellt
und eine Kurbelkammer 34 ist innerhalb des Kurbelgehäuses 30 ausgebildet.
Ein Getriebegehäuse 33 des
Getriebes M ist ferner durch die beiden Motorgehäuse 31 und 32 ausgebildet
und eine Trennwand 36 zum Unterteilen des Innenraums der
beiden Motorgehäuse 31 und 32 in
eine Kurbelkammer 34 und eine Getriebekammer 35 auf
der Seite des Getriebes M bei verbundenen Gehäusen ist in den beiden Motorgehäusen 31 und 32 vorgesehen.
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Ein
Paar von Kurbelscheiben 38a, 38a und ein Kurbelzapfen 38b,
welcher die beiden Kurbelscheiben 38a, 38a verbindet,
ist innerhalb der Kurbelkammer 34 vorgesehen, wobei der
Kolben 21 mit dem Kurbelzapfen 38b der Kurbelwelle 38 über eine Verbindungsstange 37 verbunden
ist und wobei die beiden Endabschnitte der Kurbelwelle 38 drehbar durch
die beiden Motorgehäuse 31 und 32 gelagert sind.
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Eine Ölabgabeöffnung 39,
welche sich zu einem unteren Abschnitt der Kurbelkammer 34 hin öffnet, ist
in einem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 30 vorgesehen.
Ferner ist im Kurbelgehäuse 30 ein
Ausbauchungsabschnitt 30a vorgesehen, welcher sich (wenn
der Motor E am Fahrzeugrahmen vorne angebracht ist) an einer stromaufwärtigen Seite
der Ölabgabeöffnung 39 nach
außen
ausbaucht und in Drehrichtung 40 der Kurbelwelle 38 verläuft, und
es ist innerhalb des Ausbauchungsabschnitts 30a eine Ausgleichswellenkammer 41 ausgebildet, welche
zum Innenraum der Kurbelkammer 34 hin führt. Eine Ausgleichswelle 42,
welche um eine zur Kurbelwelle 38 parallele Achse und synchron
mit der Kurbelwelle 38 rotiert, ist in der Ausgleichswellenkammer 41 untergebracht.
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Andererseits
sind eine zur Kurbelwelle 38 parallele Hauptwelle 43 und
beide Enden einer Gegenwelle 44 drehbar in den beiden Motorgehäusen 31 und 32 auf
der Seite des Getriebes M gelagert und das Antriebsritzel 18 ist
an einem Ende der Gegenwelle 44 befestigt, welche von dem
Motorgehäuse 31 vorsteht.
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Eine
Mehrzahl von Getriebezahnrädern 45 ... ist
auf der Hauptwelle 43 befestigt, eine Mehrzahl von Getriebezahnrädern 46 ...
entsprechend jedem der Getriebezahnräder 45 ist auf der
Gegenwelle 44 befestigt, und die Ausgangsleistung des Motors
E wird durch eine Mehrzahl von Stufen geschaltet und an die Gegenwelle 44 durch
wahlweises Festlegen der Getriebezahnräder 45 ... und 46 ...
abgegeben.
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In
einem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 30 ist ein sich
zur Ölabgabeöffnung 39 hin öffnender Ölsumpf 47 durch
Ausbilden eines taschenartigen Lochs gegenüber der Drehrichtung 40 der
Kurbelwelle 38 vorgesehen. Ein Reed-Ventil, welches einen Ölfluß von der
Kurbelkammer 34 zur Getriebekammer 35 ermöglicht,
ist als Einwegeventil in einem unteren Abschnitt des Kurbelgehäuses 30 unterhalb des Ölsumpfes 47 eingesetzt.
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Untere
Abschnitte der beiden Motorgehäuse, welche
zusammen das Kurbelgehäuse 30 bilden, sind
sich nach unten ausbauchend ausgebildet und das Reed-Ventil 48 ist
zwischen den sich ausbauchenden Bereichen der unteren Abschnitte
der Motorgehäuse 31 und 32 angeordnet.
Eine einlaßseitige Ventilkammer 49,
welche zur Ölabgabeöffnung 39 und
zum Ölsumpf 47 führt, ist
zwischen dem Reed-Ventil 48 und einem sich ausbauchenden
Abschnitt 31a eines Motorgehäuses 31 ausgebildet,
wohingegen eine auslaßseitige
Ventilkammer 50 zwischen dem Reed-Ventil 48 und
einem sich ausbauchenden Abschnitt 32a des anderen Motorgehäuses 32 ausgebildet
ist. Ein Ölweg 51 zum
Führen
von über
das Reed-Ventil 48 aus der Kurbelkammer 34 abgegebenem Öl in die
Getriebekammer 35 ist in dem anderen Motorgehäuse 32 ausgebildet,
um die auslaßseitige
Ventilkammer 50 anzuschließen.
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Mit
Bezug auf einen stromabwärtigen Öffnungsrand 39a der Ölabgabeöffnung 39,
welcher in Drehrichtung 40 der Kurbelwelle 38 verläuft, sind
die jeweils zu jeder der Kurbelscheiben 38a, 38a korrespondierenden
Abschnitte als Messerklinge (Messerkante) mit gekrümmter Oberfläche 52 dem
Außenumfang
der Kurbelwelle 38 gegenüberliegend ausgebildet und
eine flache Oberfläche 53 erstreckt
sich tangential zu der Kurbelscheibe 38a.
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Ein
Abstand d1 zwischen einem unteren Innenoberflächenabschnitt des Kurbelgehäuses 30, welcher
in Rotationsrichtung 40 der Kurbelwelle 38 verläuft und
sich von der Ölabgabeöffnung 39 zu
einem festgelegten Bereich auf der stromabwärtigen Seite erstreckt, nämlich die
gekrümmten
Oberflächen 52, 52 der
stromaufwärtigen Öffnungsränder 39a, 39a der Ölabgabeöffnung 39,
und dem Außenumfang
der Kurbelscheiben 38a, 38a ist kleiner gewählt als
ein Abstand d2 zwischen einem unteren Innenoberflächenabschnitt
des Kurbelgehäuses 30,
welcher stromaufwärts
der Ölabgabeöffnung 39 und
in Drehrichtung 40 der Kurbelwelle 38 verläuft, und
dem Außenumfang
der Kurbelscheiben 38a, 38a.
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Nochmals
bezugnehmend auf 1 sind die sich ausbauchenden
Abschnitte 31a und 32a der unteren Teile der beiden
Motorgehäuse 31 und 32,
welche zusammen das Kurbelgehäuse 30 bilden,
zwischen den beiden unteren Rohren 10 des Fahrzeugrahmens 5 angeordnet,
wobei durch die in dem Kurbelgehäuse 30 vorgesehenen
sich ausbauchenden Abschnitte 31a und 32a keine
zusätzliche
Beschränkung
für das
obere Bodenniveau gegeben ist und wobei keine Beeinträchtigung
der Montage der Antriebseinheit P am Fahrzeugrahmen 5 gegeben
ist.
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In
dem Bereich des Fahrzeugrahmens 5, in welchem sich das
Hauptrohr 6, das Kopfrohr 7 und das sich nach
unten erstreckende Rohr 8 verbinden, ist ferner ein Öltank 55 vorgesehen.
Aus der Getriebekammer 35 von einer ersten Ölpumpe (nicht
gezeigt), welche in der Antriebseinheit P vorgesehen ist, angesogenes Öl wird zu
einem unteren Abschnitt des Öltanks 55 durch
eine Rückführleitung 56 zurückgeführt, wohingegen
von einem unteren Abschnitt des Öltanks 55 durch
eine zweite Pumpe (nicht gezeigt), welche in der Antriebseinheit
P vorgesehen ist, angesogenes Öl über eine
Zuführleitung 57 zu
zu schmierenden Teilen der Antriebseinheit P geführt wird.
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Als
nächstes
wird der Betrieb des Ausführungsbeispiels
beschrieben. Der Druck innerhalb der Kurbelkammer 34 schwankt
durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 21 innerhalb
der Zylinderbohrung 22, und dann, wenn der Druck innerhalb
der Kurbelkammer 34 ansteigt, wird Öl innerhalb der Kurbelkammer 34 zur
Seite der Getriebekammer 35 durch Öffnen des Reed-Ventils 48 abgegeben.
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Da
der Abstand d2 zwischen einem unteren Innenoberflächenabschnitt
des Kurbelgehäuses 30 stromaufwärts der Ölabgabeöffnung 39 und
in Drehrichtung 40 der Kurbelwelle 38 und dem
Außenumfang
der Kurbelscheiben 38a, 38a vergleichsweise groß ist, folgt Öl dem Außenumfang
der Kurbelscheiben 38a und 38a, wenn sich die
Kurbelwelle 38 dreht, und sammelt sich auf der Seite der Ölabgabeöffnung 39.
Da der Abstand d1 zwischen einem unteren Innenoberflächenabschnitt
des Kurbelgehäuses 30, welcher
in Drehrichtung 40 der Kurbelwelle 38 verläuft und
sich von der Ölabgabeöffnung 39 zu
einem festgelegten Bereich auf der stromabwärtigen Seite erstreckt, in
diesem Ausführungsbeispiel
die gekrümmten
Flächen 52, 52,
und dem Außenumfang der
Kurbelscheiben 38a, 38a, verhältnismäßig klein ist, ist die Menge
an Öl beschränkt, welche
an der Abgabeöffnung 39 vorbei
fließt.
Demzufolge ist es möglich,
auf einfache Weise Öl
zur Ölabgabeöffnung 39 zurückzuführen, wodurch
die Funktion der Abgabe von Öl
aus der Kurbelkammer 34a verbessert wird, und wodurch eine
Steigerung der Leistung aufgrund reduzierter Drehreibung bei dem
Motor E zu erwarten ist.
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In
dem Kurbelgehäuse 30 ist
ein sich ausbauchender Abschnitt 30a vorgesehen, welcher
sich an einer stromaufwärtigen
Seite der Ölabgabeöffnung 39 aufbaucht
und in Drehrichtung 40 der Kurbelwelle 38 verläuft, und
eine Ausgleichswelle 42, welcher um eine zur Kurbelwelle 38 parallele
Achse rotiert, ist in der Ausgleichswellenkammer 41 vorgesehen,
welche innerhalb des sich ausbauchenden Abschnitts 30a ausgebildet
ist, der zum Innenraum der Kurbelkammer 34 führt. Dies
bedeutet, daß Öl auch wirksam
aus der Ausgleichswellenkammer 41 abgegeben wird und daß die Drehreibung
der Ausgleichswelle 42 ebenfalls reduziert wird, was zu
einer weiteren Leistungssteigerung des Motors E führt.
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Ferner
ist ein stromabwärtiger Öffnungsrand 39a,
welcher in Drehrichtung 40 der Kurbelwelle 38 verläuft, messerklingenförmig mit
einer dem Außenumfang
der Kurbelwelle 38 gegenüberliegenden gekrümmten Oberfläche 52 ausgebildet
und eine flache Oberfläche 53,
welche sich tangential zur Kurbelscheibe 38a erstreckt,
ist an einem zu einer Kurbelscheibe 38a korrespondierenden
Abschnitt ausgebildet. Dies macht es möglich, wirksam Öl vom Außenumfang
der Kurbelwelle 38a an dem messerklingenförmig ausgebildeten
stromabwärtigen Öffnungsrand 39a der Ölabgabeöffnung 39 „abzuschöpfen", wodurch ein Rückführen von Öl zur Ölabgabeöffnung 39 einfacher
gemacht wird und wodurch es möglich
ist, die Funktion der Ölabgabe
aus der Kurbelkammer 34 weiter zu verbessern.
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Vorstehend
wurde detailliert ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf dieses beschränkt und es können verschiedene
Gestaltungsänderungen
vorgenommen werden, ohne den Rahmen der beiliegenden Ansprüche zu verlassen.
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Aufgabe:
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Verbesserung
der Funktion der Ölabgabe aus
einer Kurbelkammer bei einer Schmieranordnung für einen Viertaktmotor mit einer
Kurbelwelle, welche in einer in einem Kurbelgehäuse ausgebildeten Kurbelkammer
aufgenommen ist, und mit einer Ölabgabeöffnung,
welche sich zu einem unteren Oberflächenabschnitt der in dem Kurbelgehäuse ausgebildeten
Kurbelkammer erstreckt.
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Mittel zum Lösen:
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Ein
Abstand zwischen einem unteren Innenoberflächenabschnitt des Kurbelgehäuses 30, welcher
in Drehrichtung 40 der Kurbelwelle 38 verläuft und
sich von der Ölabgabeöffnung 39 über einen
festgelegten Abstand stromabwärts
erstreckt, und einem Außenumfang
einer Kurbelscheibe 38a, welche an der Kurbelwelle 38 vorgesehen
ist, ist kleiner gewählt
(enger) als ein Abstand zwischen einem weiteren unteren Innenoberflächenabschnitt
des Kurbelgehäuses 30,
welcher stromaufwärts
der Ölabgabeöffnung 39 und
in Drehrichtung 40 der Kurbelwelle 38 verläuft, und
dem Außenumfang
der Kurbelscheibe 38a.