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Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Getriebevorrichtung mit einer derartigen Lagervorrichtung.
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In
DE 10 2009 055 005 A1 ist ein Getriebe beschrieben, das ein Gehäuse, eine Welle und eine zwischen dem Gehäuse und der Welle angeordnete Ölführungsvorrichtung, bestehend aus einem Wandabschnitt zwischen dem Gehäuse und einem Lager und einem einstückig anschließenden rohrförmigen Abschnitt radial innerhalb der Welle, aufweist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Fluidführung kostengünstiger auszuführen und den Montageaufwand zu verringern.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Lagervorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Fluidführung einfacher umgesetzt werden und der Montageaufwand zur Einrichtung der Fluidführung verringert werden. Weiterhin kann die Fluidführung kostengünstiger ausgeführt werden. Die Lagervorrichtung kann mit dem Fluidleitelement als Baueinheit ausgeführt werden.
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Das Lagerelement kann in einem Fahrzeug angeordnet sein. Das Lagerelement kann in einer Getriebevorrichtung angeordnet sein. Das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug sein.
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Das Fluidleitelement kann aus einem von dem ersten und/oder zweiten Lagerelement verschiedenen Material ausgeführt sein. Das Fluidleitelement kann aus Kunststoff, Metall oder einem Verbundwerkstoff aufgebaut sein.
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Das Fluidleitelement kann zur Fluidführung eines einen Fluiddruck aufweisenden Fluids eingerichtet sein. Der Fluiddruck kann zwischen 1 und 2 bar liegen, bevorzugt 1,5 bar sein. Das Fluid kann ein Schmiermittel und/oder Kühlmittel, insbesondere ein Öl sein.
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Das Drehbauteil kann eine Welle sein. Das Drehbauteil kann eine Zentralbohrung aufweisen. Das Drehbauteil kann von dem Fluid durchströmbar sein. Die Welle kann eine Hohlwelle sein. Die Welle kann eine Getriebeeingangswelle oder Zwischenwelle einer Getriebevorrichtung sein.
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Das Drehbauteil kann gegenüber dem Fluidleitelement drehbar sein. Das Fluidleitelement kann gehäusefest angeordnet sein.
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Das Drehbauteil kann ein Führungsbauteil aufweisen, gegenüber dem das Drehbauteil drehbar ist. Das Führungsbauteil kann eine in der Zentralbohrung aufgenommene Führungshülse sein. Die Führungshülse kann mit dem Fluidleitelement verbunden sein. Die Führungshülse kann eine Fluidführung innerhalb des Drehbauteils umsetzen.
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Das Bezugsbauteil kann ein Gehäuse oder ein weiteres Drehbauteil sein. Das Gehäuse kann ein Gehäuse der Getriebevorrichtung sein.
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Das Fluidleitelement kann gegenüber dem Drehbauteil oder dem Führungsbauteil über wenigstens ein Dichtelement abgedichtet sein. Das Dichtelement kann ein Dichtring sein. Das Dichtelement kann aus Kunststoff und/oder Metall aufgebaut sein. Das Fluidleitelement kann unmittelbar an dem Drehbauteil anliegen.
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Ein Aussenumfang des Fluidleitelements kann radial innerhalb von einem Aussenumfang des ersten Lagerelements angeordnet sein.
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Die Bezeichnungen radial und axial beziehen sich auf die Drehachse. Eine radiale Richtung liegt in einer die Drehachse als Normale aufweisenden Ebene und schneidet die Drehachse. Eine axiale Richtung ist parallel oder übereinstimmend zu der Drehachse verlaufend.
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Das erste Lagerelement und zweite Lagerelement können über Wälzkörper gegeneinander drehbar sein. Die Wälzkörper können Kugeln oder Rollen aufweisen.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Fluidleitelement radial innerhalb von dem zweiten Lagerelement einen Axialabschnitt zur Fluidführung in axialer Richtung radial innerhalb von dem zweiten Lagerelement aufweist. Dadurch kann das Fluid gezielter geleitet werden. Der Axialabschnitt kann eine Zentralbohrung aufweisen. Der Axialabschnitt kann rohrförmig ausgeführt sein. Der Axialabschnitt kann einen axial verlaufenden Fluiddurchgang bilden. Der Axialabschnitt kann axial überlappend zu dem zweiten Lagerelement angeordnet sein. Der Axialabschnitt kann in die Zentralbohrung des Drehbauteils eingreifen. Der Axialabschnitt kann gegenüber dem Führungsbauteil oder dem Drehbauteil durch das Dichtelement abgedichtet sein.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Fluidleitelement axial zumindest neben dem zweiten Lagerelement einen Radialabschnitt zur Fluidführung in radialer Richtung axial neben dem zweiten Lagerelement aufweist. Der Radialabschnitt kann zumindest das zweite Lagerelement radial überlappen. Der Radialabschnitt kann das erste Lagerelement zumindest teilweise radial überlappen. Der Radialabschnitt kann mit dem Axialabschnitt fest verbunden sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Radialabschnitt und der Axialabschnitt einteilig miteinander ausgeführt sind. Der Axialabschnitt kann sich radial innen an den Radialabschnitt anschließen.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das erste Lagerelement als Lageraußenring und das zweite Lagerelement als Lagerinnenring ausgeführt ist. Radial zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerinnenring können die Wälzkörper angeordnet sein.
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Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fluidleitelement in das erste Lagerelement eingeclipst ist. Das Fluidleitelement kann form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem ersten Lagerelement verbunden sein.
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Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn das Fluidleitelement wenigstens ein axial abstehendes Fluidleitmittel zur Fluidführung in radialer Richtung aufweist. Dadurch kann die Fluidführung zielgerichteter erfolgen. Das Fluidleitmittel kann die Zentralbohrung wenigstens abschnittsweise umfangsseitig umschließen.
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Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 8 gelöst. Entsprechend wird eine Getriebevorrichtung vorgeschlagen, aufweisend ein Gehäuse, eine um eine erste Drehachse drehbare erste Welle mit einer ersten Öffnung, eine parallel zu dieser angeordnete und um eine zweite Drehachse drehbare zweite Welle mit einer zweiten Öffnung, wenigstens einen die erste Öffnung mit der zweiten Öffnung fluidübertragend verbindenden Fluidkanal und eine Lagervorrichtung mit wenigstens einem der vorangehenden Merkmale zur Lagerung der als Drehbauteil ausgeführten ersten oder zweiten Welle gegenüber dem Gehäuse als Bezugsbauteil. Dadurch kann die Fluidführung der Getriebevorrichtung verbessert werden. Die Getriebevorrichtung kann kostengünstiger ausgeführt werden. Die Getriebevorrichtung kann einfacher aufgebaut werden.
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Die erste Welle kann eine Getriebeeingangswelle oder Zwischenwelle sein. Die zweite Welle kann eine Zwischenwelle oder Getriebeeingangswelle sein. An der ersten Welle kann ein Zahnrad angeordnet sein. An der zweiten Welle kann ein Zahnrad angeordnet sein. Das Zahnrad kann mit der ersten oder zweiten Welle fest verbunden, insbesondere einteilig, ausgeführt sein.
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Das Fluidleitelement kann axial zwischen dem ersten Lagerelement und dem Gehäuse angeordnet sein.
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Die erste Welle kann mit einem Elektromotor verbunden sein. Die zweite Welle kann mit einem Abtriebselement, beispielsweise einem Differentialgetriebe, verbunden sein. Das Fluid kann zur Kühlung des Elektromotors und zur Kühlung der Getriebevorrichtung vorgesehen sein. Das Fluidleitelement kann in einem Fluidströmungsweg zwischen dem Elektromotor und dem Abtriebselement wirken.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Fluidleitelement zur Fluidführung des zwischen der ersten oder zweiten Öffnung und dem Fluidkanal strömenden Fluids angeordnet ist. Das Fluid kann durch das Fluidleitelement an dem ersten und zweiten Lagerelement vorbei geleitet werden. Weiterhin kann das Fluid aus der ersten oder zweiten Öffnung abgeleitet oder in die erste oder zweite Öffnung hineingeleitet werden. Dadurch kann das Fluid zielgerichtet zwischen der ersten oder zweiten Öffnung und dem Fluidkanal befördert werden. Das Fluid kann von der ersten oder zweiten Öffnung zu dem Fluidkanal oder in umgekehrter Richtung strömen.
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Die Lagervorrichtung kann eine der Wellen aus der ersten und zweiten Welle gegenüber dem Gehäuse und eine weitere Lagervorrichtung mit einem derartigen Fluidleitelement kann die jeweils andere der Wellen gegenüber dem Gehäuse lagern. Die weitere Lagervorrichtung kann koaxial oder achsparallel zu der Lagervorrichtung angeordnet sein. Das Fluidleitelement der Lagervorrichtung kann das Fluid ausgehend von der einen Welle zu der weiteren Lagervorrichtung leiten. Das bei der weiteren Lagervorrichtung eintreffende Fluid kann über das Fluidleitelement zu der anderen Welle geleitet werden. Auch eine umgekehrte Strömungsrichtung ist möglich.
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Das Fluidleitelement der weiteren Lagervorrichtung kann gleich ausgeführt sein wie das Fluidleitelement der Lagervorrichtung. Die Lagervorrichtung und die weitere Lagervorrichtung können gleich aufgebaut sein.
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Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fluidkanal in dem Gehäuse angeordnet ist. Dadurch kann die Fluidführung bauraumsparender verwirklicht werden. Der Fluidkanal kann als Öffnung innerhalb des Gehäuses ausgeführt sein. Der Fluidkanal kann einen zwischen der Lagervorrichtung und dem Gehäuse gebildeten ersten Zwischenraum und einen zwischen der weiteren Lagervorrichtung und dem Gehäuse gebildeten zweiten Zwischenraum fluidübertragend verbinden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenbeschreibung
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Einen Teilquerschnitt einer Getriebevorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Eine räumliche Ansicht der Lagervorrichtung aus 1.
- 3: Einen Teilquerschnitt einer räumlichen Ansicht der Getriebevorrichtung aus 1.
- 4: Einen Teilquerschnitt einer räumlichen Ansicht der Getriebevorrichtung aus 1.
- 5: Einen Teilquerschnitt einer Getriebevorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 6: Eine räumliche Ansicht eines Fluidleitelements einer Lagervorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt einen Teilquerschnitt einer Getriebevorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Getriebevorrichtung 10 ist bevorzugt in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere einem Elektrofahrzeug, angeordnet. Die Getriebevorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12, eine erste Welle 14 mit einer ersten Öffnung 16 und eine parallel zu dieser angeordnete zweite Welle 18 mit einer zweiten Öffnung 20. Die erste Welle 14 ist um eine erste Drehachse 22 und die zweite Welle 18 ist um eine zu der ersten Drehachse 22 parallele zweite Drehachse 24 drehbar.
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Die erste Welle 14 ist bevorzugt eine Getriebeeingangswelle 26, die als Hohlwelle 28 ausgeführt ist und die zweite Welle 18 ist bevorzugt eine Zwischenwelle 30, die als Hohlwelle 28 ausgeführt ist. An der ersten Welle 14 ist ein erstes Zahnrad 32 angeordnet, das verzahnt mit einem zweiten Zahnrad 34 an der zweiten Welle 18 verbunden ist. Die zweite Welle 18 nimmt einerseits das zweite Zahnrad 34 und ein axial benachbartes drittes Zahnrad 36 auf, das mit einem vierten Zahnrad 38 verzahnt verbunden ist. Das vierte Zahnrad 38 ist beispielsweise mit einem Differentialgehäuse 40 eines Differentialgetriebes 42 fest verbunden.
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In dem Gehäuse 12 ist ein die erste Öffnung 16 mit der zweiten Öffnung 20 fluidübertragend verbindender Fluidkanal 44 eingebracht. Das Gehäuse 12 als Bezugsbauteil 46 nimmt eine erste Lagervorrichtung 48, die die erste Welle 14 als Drehbauteil 50 gegenüber dem Gehäuse 12 lagert und eine zweite Lagervorrichtung 52, die die zweite Welle 18 als weiteres Drehbauteil 50 gegenüber dem Gehäuse 12 lagert, auf. Hierfür umfasst das Gehäuse 12 eine erste Vertiefung 54, in die die erste Lagervorrichtung 48 eingesetzt ist und eine zweite Vertiefung 56, in die die zweite Lagervorrichtung 52 eingesetzt ist. Die zweite Welle 18 ist über eine weitere Lagervorrichtung 58, die axial beabstandet zu der zweiten Lagervorrichtung 52 angeordnet ist, zusätzlich gelagert.
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Die erste Vertiefung 54 bildet zwischen der ersten Lagervorrichtung 48 und dem Gehäuse 12 einen ersten Zwischenraum 60 aus, mit dem der Fluidkanal 44 fluidübertragend verbunden ist. Die zweite Vertiefung 56 bildet zwischen der zweiten Lagervorrichtung 52 und dem Gehäuse 12 einen zweiten Zwischenraum 62 aus, mit dem der Fluidkanal 44 fluidübertragend verbunden ist. Damit sind der erste und zweite Zwischenraum 60, 62 über den Fluidkanal 44 fluidübertragend miteinander verbunden.
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Ein beispielsweise von der ersten Öffnung 16 ausströmendes Fluid gelangt in den ersten Zwischenraum 60 und von dort über den Fluidkanal 44 in den zweiten Zwischenraum 62 und weiter zu der zweiten Öffnung 20. Auch eine umgekehrte Richtung der Fluidströmung kann vorliegen.
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Die erste Lagervorrichtung 48 umfasst ein erstes Lagerelement 64, das als Lageraußenring 66 ausgeführt ist und ein zweites Lagerelement 68, das gegenüber dem ersten Lagerelement 64 über Wälzkörper 70, bevorzugt Kugeln, drehbar ist und das als Lagerinnenring 72 ausgeführt ist. Das erste Lagerelement 64 ist gehäusefest aufgenommen und das zweite Lagerelement 68 ist mit der ersten Welle 14 drehbar.
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Die erste Lagervorrichtung 48 umfasst ein radial überlappend zu dem zweiten Lagerelement 68 und abschnittsweise zu dem ersten Lagerelement 64 radial überlappend angeordnetes und eine Fluidführung axial neben dem ersten und zweiten Lagerelement 64, 68 bewirkendes Fluidleitelement 74. Das Fluidleitelement 74 ist bevorzugt als Leitblech 76, insbesondere als Deckblech, ausgeführt und an dem ersten Lagerelement 64 befestigt. Dadurch kann die Montage der Getriebevorrichtung 10 vereinfacht werden und die Fluidführung verbessert werden.
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Das Fluidleitelement 74 bewirkt bei einem Austritt des Fluids aus der ersten Öffnung 16 eine Fluidführung in den ersten Zwischenraum 60, bevorzugt eine gezielte Fluidführung hin zu dem Fluidkanal 44. Hierfür kann das Fluidleitelement 74 Fluidleitmittel aufweisen, die das Fluid in radialer Richtung lenken.
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Die zweite Lagervorrichtung 52 weist ebenfalls ein Fluidleitelement 74 wie die erste Lagervorrichtung 48 auf. Bevorzugt sind die erste und zweite Lagervorrichtung 48, 52 gleich aufgebaut.
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2 zeigt eine räumliche Ansicht der Lagervorrichtung aus 1. Die Lagervorrichtung entspricht der ersten oder zweiten Lagervorrichtung 48, 52 und umfasst das erste Lagerelement 64 mit dem Fluidleitelement 74. Das erste und zweite Lagerelement bildet mit dem Fluidleitelement 74 eine Baueinheit, die einfach eingebaut werden kann. Das Fluidleitelement 74 ist bevorzugt in dem ersten Lagerelement 64 eingeclipst.
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Das Fluidleitelement 74 weist radial innerhalb von dem zweiten Lagerelement 68 einen Axialabschnitt 78 zur Fluidführung in axialer Richtung radial innerhalb von dem zweiten Lagerelement und einen axial zumindest neben dem zweiten Lagerelement angeordneten Radialabschnitt 80 zur Fluidführung in radialer Richtung axial neben dem zweiten Lagerelement auf.
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Der Radialabschnitt 80 und der Axialabschnitt 78 sind bevorzugt einteilig ausgeführt. Der Axialabschnitt 78 weist eine Zentralbohrung 82 auf, die koaxial zu der ersten oder zweiten Öffnung ausgerichtet ist. Das Fluid kann aus der Zentralbohrung 82 austreten oder eintreten und axial neben dem Radialabschnitt 80 radial entlang strömen. Der Axialabschnitt 78 kann einen Fluiddurchtritt zu dem ersten und zweiten Lagerelement verringern oder unterbinden.
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3 zeigt einen Teilquerschnitt einer räumlichen Ansicht der Getriebevorrichtung aus 1. Die Getriebevorrichtung 10 umfasst die erste Welle 14 mit der ersten Öffnung 16, in die der Axialabschnitt 78 des Fluidleitelements 74 der ersten Lagervorrichtung 48 axial eingreift. Ein Dichtelement 84 ist radial zwischen der ersten Welle 14 und dem Axialabschnitt 78 angeordnet. Der Fluidstrom 86 des Fluids radial innerhalb der ersten Welle 14 wird durch den Axialabschnitt 78 abgeleitet. Ein gegenüber dem Fluidstrom 86 geringerer Leckagestrom 88 kann radial zwischen der ersten Öffnung 16 und dem Axialabschnitt 78 durchströmen.
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4 zeigt einen Teilquerschnitt einer räumlichen Ansicht der Getriebevorrichtung aus 1. Die Getriebevorrichtung 10 umfasst die erste Welle 14 mit der ersten Lagervorrichtung 48. Die erste Lagervorrichtung 48 lagert die erste Welle 14 gegenüber dem Gehäuse 12. Das erste Lagerelement 64 ist gehäusefest und damit auch das Fluidleitelement 74 mit dem Radialabschnitt 80 und dem Axialabschnitt 78. Das zweite Lagerelement 68 ist gegenüber dem ersten Lagerelement 64 und dem Fluidleitelement 74 drehbar. Die erste Welle 14 ist mitdrehend mit dem zweiten Lagerelement 68 verbunden.
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Das Dichtelement 84 dichtet den Radialspalt zwischen dem gehäusefesten Axialabschnitt 78 und der drehbaren ersten Welle 14 ab, womit der Fluidstrom 86 aus der Hohlwelle 28 in den Axialabschnitt 78 und von dort abgeführt wird. Der das Dichtelement 84 durchdringende Leckagestrom 88 kann zur Kühlung und/oder Schmierung der ersten Lagervorrichtung 48 dienen.
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5 zeigt einen Teilquerschnitt einer Getriebevorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Getriebevorrichtung 10 umfasst die zweite Lagervorrichtung 52 und eine weitere Lagervorrichtung 58, die die hier ausgeblendete zweite Welle lagern. Die Fluidführung innerhalb der zweiten Welle wird durch ein Führungsbauteil 90, insbesondere eine Führungshülse 92 ermöglicht, die radial innerhalb der zweiten Welle angeordnet ist und die einerseits an das Fluidleitelement 74 der zweiten Lagervorrichtung 52 und andererseits an das Fluidleitelement 74 der weiteren Lagervorrichtung 58 angebunden ist. Die Führungshülse 92 ist gehäusefest angeordnet und die zweite Welle ist gegenüber der Führungshülse 92 drehbar.
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6 zeigt eine räumliche Ansicht eines Fluidleitelements einer Lagervorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Fluidleitelement 74 weist Fluidleitmittel 94 auf, die axial abstehen und nach radial innen aufeinander zulaufen sowie die Zentralbohrung 82 beranden, damit der Fluidstrom 86 von radial außen in radialer Richtung zu der Zentralbohrung 82 geleitet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Getriebevorrichtung
- 12
- Gehäuse
- 14
- erste Welle
- 16
- erste Öffnung
- 18
- zweite Welle
- 20
- zweite Öffnung
- 22
- erste Drehachse
- 24
- zweite Drehachse
- 26
- Getriebeeingangswelle
- 28
- Hohlwelle
- 30
- Zwischenwelle
- 32
- erstes Zahnrad
- 34
- zweites Zahnrad
- 36
- drittes Zahnrad
- 38
- viertes Zahnrad
- 40
- Differentialgehäuse
- 42
- Differentialgetriebes
- 44
- Fluidkanal
- 46
- Bezugsbauteil
- 48
- erste Lagervorrichtung
- 50
- Drehbauteil
- 52
- zweite Lagervorrichtung
- 54
- erste Vertiefung
- 56
- zweite Vertiefung
- 58
- weitere Lagervorrichtung
- 60
- erster Zwischenraum
- 62
- zweiter Zwischenraum
- 64
- erstes Lagerelement
- 66
- Lageraußenring
- 68
- zweites Lagerelement
- 70
- Wälzkörper
- 72
- Lagerinnenring
- 74
- Fluidleitelement
- 76
- Leitblech
- 78
- Axialabschnitt
- 80
- Radialabschnitt
- 82
- Zentralbohrung
- 84
- Dichtelement
- 86
- Fluidstrom
- 88
- Leckagestrom
- 90
- Führungsbauteil
- 92
- Führungshülse
- 94
- Fluidleitmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009055005 A1 [0002]
