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Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, umfassend wenigstens ein Lagergehäuse zur Aufnahme wenigstens eines zwei Lagerringe umfassenden Lagers, wenigstens ein zwei Lagerringe umfassendes Lager, wobei das Lager in dem Lagergehäuse aufgenommen ist, und wenigstens ein Verdrehsicherungselement zur Ausbildung einer verdrehsicheren Lagerung eines ersten Lagerrings an dem Lagergehäuse.
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Derartige Lageranordnungen sind grundsätzlich bekannt und finden in vielen Bereichen der Technik, insbesondere auch der Kraftfahrzeugtechnik, Anwendung. Der Grundaufbau derartiger Lageranordnungen umfasst ein Lagergehäuse zur Aufnahme eines zwei Lagerringe umfassenden Lagers, sowie ein entsprechendes zwei Lagerringe umfassendes Lager. Das Lager ist in dem Lagergehäuse aufgenommen.
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Um eine Verdrehsicherung eines der Lagerringe an dem Lagergehäuse zu realisieren, ist es bekannt, ein Verdrehsicherungselement zur Ausbildung einer drehfesten bzw. verdrehsicheren Lagerung eines ersten Lagerrings an dem Lagergehäuse vorzusehen.
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Insbesondere im Hinblick auf eine konstruktiv einfache, gleichwohl zuverlässige Verdrehsicherung entsprechender erster Lagerringe an einem entsprechenden Lagergehäuse besteht ein kontinuierlicher Weiterentwicklungsbedarf im Zusammenhang mit einer drehfesten bzw. verdrehsicheren Lagerung eines entsprechenden Lagerrings an einem entsprechenden Lagergehäuse.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine, insbesondere im Hinblick auf eine konstruktiv einfache, gleichwohl zuverlässige Verdrehsicherung entsprechender erster Lagerringe an einem entsprechenden Lagergehäuse, verbesserte Lageranordnung anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch eine Lageranordnung der eingangs genannten Art gelöst, welche sich dadurch auszeichnet, dass an dem Außenumfang des ersten Lagerrings wenigstens ein sich zumindest abschnittsweise entlang des Außenumfangs des ersten Lagerrings erstreckendes lagerringseitiges Formschlusselement und an dem Verdrehsicherungselement wenigstens ein hierzu korrespondierendes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement ausgebildet oder angeordnet ist, und
dass an dem Innenumfang eines hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts wenigstens ein sich zumindest abschnittsweise entlang des Innenumfangs des hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts erstreckendes lagergehäuseseitiges Formschlusselement und an dem Verdrehsicherungselement wenigstens ein hierzu korrespondierendes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement ausgebildet oder angeordnet ist, wobei
das wenigstens eine lagerringseitige Formschlusselement und das wenigstens eine hierzu korrespondierende verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement sowie das wenigstens eine lagergehäuseseitige Formschlusselement und das hierzu korrespondierende verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement unter Ausbildung einer drehfesten bzw. verdrehsicheren Lagerung des ersten Lagerrings an dem Lagergehäuse formschlüssig zusammenwirken.
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Die hierin beschriebe Lageranordnung umfasst wenigstens ein Lagergehäuse, wenigstens ein Lager und wenigstens ein Verdrehsicherungselement.
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Das Lagergehäuse dient der Aufnahme des oder allgemein wenigstens eines Lagers. Zur Aufnahme des wenigstens einen Lagers weist das Lagergehäuse einen zylindrischen bzw. hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitt auf. Das wenigstens eine Lager ist also in dem zylindrischen bzw. hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitt aufgenommen. Im Weiteren ist die Rede von einem Lager; damit ist selbstverständlich nicht ausgeschlossen, dass in dem Lagergehäuse mehrere Lager aufnehmbar bzw. aufgenommen sind.
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Das in dem Lagergehäuse(abschnitt) aufzunehmende bzw. aufgenommene und somit zu lagernde bzw. gelagerte Lager umfasst zwei Lagerringe, d. h. typischerweise einen Lageraußenring und einen Lagerinnenring. Die beiden Lagerringe sind koaxial bzw. konzentrisch angeordnet. Ein erster Lagerring kann als Lageraußenring, ein zweiter Lagerring kann als Lagerrinnenring bezeichnet bzw. erachtet werden. Bei dem Lager kann es sich um ein mehrere, gegebenenfalls in einem Wälzelementkäfig aufgenommene, Wälzelemente umfassendes Wälzlager oder um ein Gleitlager handeln.
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Das Verdrehsicherungselement dient der Ausbildung einer drehfesten und somit verdrehsicheren Lagerung eines ersten Lagerrings, d. h. typischerweise eines Lageraußenrings, an dem Lagergehäuse bzw. an dem Lagergehäuseabschnitt. Das Verdrehsicherungselement steht sonach in einer Wirkverbindung einerseits mit dem ersten Lagerring und andererseits mit dem Lagergehäuse. Das Verdrehsicherungselement koppelt den ersten Lagerring und das Lagergehäuse derart, dass der erste Lagerring drehfest bzw. verdrehsicher an dem Lagergehäuse gelagert ist.
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Die hierin beschriebene Lageranordnung zeichnet sich durch eine konstruktiv einfache, gleichwohl zuverlässige verdrehsichere Lagerung des ersten Lagerrings an dem Lagergehäuse aus.
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An dem Außenumfang des ersten Lagerrings ist wenigstens ein sich zumindest abschnittsweise entlang des Außenumfangs des ersten Lagerrings erstreckendes lagerringseitiges Formschlusselement ausgebildet oder angeordnet. An dem Verdrehsicherungselement ist wenigstens ein zu dem wenigstens einen lagerringseitigen Formschlusselement korrespondierendes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement ausgebildet oder angeordnet. Das wenigstens eine lagerringseitige Formschlusselement und das wenigstens eine verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement wirken (im ordnungsgemäß montierten Zustand der Lageranordnung) unter Ausbildung einer drehfesten bzw. verdrehsicheren Lagerung des ersten Lagerrings an dem Verdrehsicherungselement formschlüssig zusammen. Das wenigstens eine lagerringseitige Formschlusselement und das wenigstens eine hierzu korrespondierende verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement bilden derart eine erste Formschlusspaarung.
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An dem Innenumfang des hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts ist wenigstens ein sich zumindest abschnittsweise entlang des Innenumfangs des hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts erstreckendes lagergehäuseseitiges Formschlusselement angeordnet oder ausgebildet. An dem Verdrehsicherungselement ist wenigstens ein zu dem wenigstens einen lagergehäuseseitigen Formschlusselement korrespondierendes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement ausgebildet oder angeordnet. Das wenigstens eine lagergehäuseseitige Formschlusselement und das wenigstens eine verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement wirken (im ordnungsgemäß montierten Zustand der Lageranordnung) unter Ausbildung einer drehfesten bzw. verdrehsicheren Lagerung des Verdrehsicherungselements an dem Lagergehäuse(abschnitt) formschlüssig zusammen. Das wenigstens eine lagergehäuseseitige Formschlusselement und das wenigstens eine hierzu korrespondierende verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement bilden derart eine zweite Formschlusspaarung.
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Die beschriebenen Formschlusspaarungen resultieren insgesamt in einer drehfesten bzw. verdrehsicheren Lagerung des ersten Lagerrings an dem Lagergehäuse(abschnitt). Die drehfeste bzw. verdrehsichere Lagerung des ersten Lagerrings an dem Lagergehäuse(abschnitt) verhindert auf konstruktiv einfache, gleichwohl zuverlässige Weise ein Drehen bzw. Mitdrehen des ersten Lagerrings in dem Lagergehäuse und eine damit verbundene, regelmäßig in einer störenden Geräuschentwicklung resultierende Erweiterung des Lagerspiels bzw. -sitzes.
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Das lagerringseitige Formschlusselement, allgemein wenigstens ein lagerringseitiges Formschlusselement, kann sich in axialer Richtung zumindest abschnittsweise entlang des Außenumfangs des ersten Lagerrings erstrecken.
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Denkbar sind auch bezüglich der Rotationsachse des Lagers (geringfügig) geneigt bzw. schräge Erstreckungen bzw. Verläufe eines entsprechenden lagerringseitigen Formschlusselements.
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Das lagergehäuseseitige Formschlusselement, allgemein wenigstens ein lagergehäuseseitiges Formschlusselement, kann sich entsprechend in axialer Richtung zumindest abschnittsweise entlang des Innenumfangs des hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts erstrecken. Denkbar sind auch hier bezüglich der Rotationsachse des Lagers (geringfügig) geneigt bzw. schräge Erstreckungen bzw. Verläufe eines entsprechenden lagergehäuseseitigen Formschlusselements.
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Das Verdrehsicherungselement, allgemein wenigstens ein Verdrehsicherungselement, kann einen ring- oder ringsegmenfförmigen Grundkörper aufweisen. Dabei kann ein erstes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement als in einer ersten axialen Richtung von dem Grundkörper (axial) abragender (axialer) Vorsprung ausgebildet sein oder wenigstens einen solchen umfassen. Ein zweites verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement kann als in einer zweiten axialen Richtung von dem Grundkörper (axial) abragender (axialer) Vorsprung ausgebildet sein oder wenigstens einen solchen umfassen. Entsprechende erste und zweite verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselemente bildende (axiale) Vorsprünge ragen sonach in entgegen gesetzten (axialen) Richtungen von dem Grundkörper ab. Selbstverständlich können auch entsprechende erste und zweite verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselemente bildende (axiale) Vorsprünge bezüglich der Rotationsachse des Lagers (geringfügig) geneigt bzw. schräge Erstreckungen bzw. Verläufe aufweisen.
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Der Grundkörper ist in dieser Ausführungsform entsprechender Gegenformschlusselemente typischerweise stirnseitig zumindest abschnittsweise an dem Lager bzw. dem ersten Lagerring anliegend angeordnet.
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Wiederum ausgehend von einem einen ring- oder ringsegmenfförmigen Grundkörper aufweisenden Verdrehsicherungselement, kann ein erstes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement auch als in einer ersten radialen Richtung von dem Grundkörper (radial) abragender (radialer) Vorsprung ausgebildet sein oder wenigstens einen solchen umfassen. Ein zweites verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement kann entsprechend als in einer zweiten radialen Richtung von dem Grundkörper (radial) abragender (radialer) Vorsprung ausgebildet sein oder wenigstens einen solchen umfassen. Entsprechende erste und zweite verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselemente bildende (radiale) Vorsprünge ragen sonach in entgegen gesetzten radialen Richtungen von dem Grundkörper ab. Ein ein erstes Gegenformschlusselement bildender (radialer) Vorsprung kann radial nach innen (aus)gerichtet und somit einem lagerringseitigen Formschlusselement zugeordnet sein. Ein ein zweites Gegenformschlusselement bildender (radialer) Vorsprung kann radial nach außen (aus)gerichtet und somit einem lagergehäuseseitigen Formschlusselement zugeordnet sein.
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Der Grundkörper ist in dieser Ausführungsform entsprechender Gegenformschlusselemente typischerweise außenumfangsseitig zumindest abschnittsweise an dem ersten Lagerring anliegend angeordnet. Das Verdrehsicherungselement ist entsprechend typischerweise zwischen dem Außenumfang des ersten Lagerrings und dem Innenumfang des Lagergehäuse(abschnitts) angeordnet.
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Das oder ein lagerringseitiges Formschlusselement kann als eine sich zumindest abschnittsweise entlang des Außenumfangs des ersten Lagerrings erstreckende nutförmige Ausnehmung ausgebildet sein. Ein entsprechendes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement, d. h. insbesondere ein (axialer oder radialer) Vorsprung greift sonach (axial oder radial) formschlüssig in eine entsprechende nutförmige Ausnehmung ein. Derart lassen sich entsprechende Formschlusspaarungen bilden.
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In entsprechender Weise kann das oder ein lagergehäuseseitiges Formschlusselement als eine sich zumindest abschnittsweise entlang des Innenumfangs des hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts erstreckende nutförmige Ausnehmung ausgebildet sein. Ein entsprechendes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement, d. h. insbesondere ein (axialer oder radialer) Vorsprung greift sonach in entsprechender Weise (axial oder radial) formschlüssig in eine entsprechende nutförmige Ausnehmung ein. Derart lassen sich entsprechende Formschlusspaarungen bilden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine wie beschriebene Lageranordnung. Die Lageranordnung dient beispielsweise der drehbaren Lagerung einer Welle, insbesondere einer Antriebs- oder Abtriebswelle, eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsstrangs.
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Sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit der Lageranordnung gelten in analoger Weise für das Kraftfahrzeug.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigt:
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1 eine Prinzipdarstellung einer Lageranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 eine Prinzipdarstellung eines ersten Lagerrings gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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3, 4 je eine Prinzipdarstellung eines Verdrehsicherungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Lageranordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer geschnittenen Ansicht. Die Lageranordnung 1 dient der drehbaren Lagerung einer Welle 2, insbesondere einer Antriebs- oder Abtriebswelle, eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsstrangs (nicht gezeigt).
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Die Lageranordnung 1 umfasst ein Lagergehäuse 3, ein Lager 4 und ein Verdrehsicherungselement 5.
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Das Lagergehäuse 3 dient der Aufnahme des Lagers 4. Zur Aufnahme des Lagers 4 weist das Lagergehäuse 3 einen hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitt 6 auf. Das Lagergehäuse 3 ist in dem Ausführungsbeispiel aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem Leichtmetall, wie z. B. Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, gebildet.
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Das in dem Lagergehäuse 3 bzw. Lagergehäuseabschnitt 6 aufgenommene und somit gelagerte Lager 4 umfasst zwei Lagerringe 4a, 4b und zwischen den Lagerringen 4a, 4b wälzende Wälzelemente 4c. Bei dem Lager 4 handelt es sich sonach um ein Wälzlager. Die beiden Lagerringe 4a, 4b sind koaxial bzw. konzentrisch bezüglich der Rotationsachse A des Lagers 4 angeordnet. Ein erster Lagerring 4a bildet einen Lageraußenring, ein zweiter Lagerring 4b bildet einen Lagerrinnenring des Lagers 4.
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Das einen ring- bzw. ringsegmentförmigen Grundkörper aufweisende Verdrehsicherungselement 5 dient der Ausbildung einer drehfesten und somit verdrehsicheren Lagerung des ersten Lagerrings 4a an dem Lagergehäuse 3 bzw. dem hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitt 6. Das Verdrehsicherungselement 5 steht sonach in einer Wirkverbindung einerseits mit dem ersten Lagerring 4a und andererseits mit dem Lagergehäuse 3 und koppelt den ersten Lagerring 4a und das Lagergehäuse 3 derart, dass der erste Lagerring 4a drehfest bzw. verdrehsicher an dem Lagergehäuse 3 gelagert ist.
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An dem Außenumfang des ersten Lagerrings 4a ist ein sich abschnittsweise entlang des Außenumfangs des ersten Lagerrings 4a erstreckendes lagerringseitiges Formschlusselement 7 ausgebildet. Anhand der den ersten Lagerring 4a in einer Aufsicht zeigenden Prinzipdarstellung gemäß 2 ist ersichtlich, dass es sich bei dem lagerringseitigen Formschlusselement 7 um eine nutartige Ausnehmung 8 handelt. Die nutartige Ausnehmung 8 erstreckt sich in axialer Richtung entlang des Außenumfangs des ersten Lagerrings 4a bzw. über den Außenumfang des ersten Lagerrings 4a.
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An dem Verdrehsicherungselement 5 ist ein zu dem lagerringseitigen Formschlusselement 7 korrespondierendes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement 9 ausgebildet. Anhand der das Verdrehsicherungselement 5 in einer Aufsicht zeigenden Prinzipdarstellung gemäß 3 ist ersichtlich, dass es sich bei dem verdrehsicherungselementseitigen Gegenformschlusselement 9 um einen in einer ersten axialen Richtung von dem Grundkörper des Verdrehsicherungselements 5 (axial) abragenden (axialen) Vorsprung 10 handelt. Das lagerringseitige Formschlusselement 7 und das verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement 9 wirken (im ordnungsgemäß montierten Zustand der Lageranordnung 1) unter Ausbildung einer drehfesten bzw. verdrehsicheren Lagerung des ersten Lagerrings 4a an dem Verdrehsicherungselement 5 formschlüssig zusammen. Das lagerringseitige Formschlusselement 7 und das hierzu korrespondierende verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement 9 bilden derart eine erste Formschlusspaarung.
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An dem Innenumfang des hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts 6 ist ein sich abschnittsweise entlang des Innenumfangs des hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts 6 erstreckendes lagergehäuseseitiges Formschlusselement 11 ausgebildet. Bei dem lagergehäuseseitigen Formschlusselement 11 handelt es sich ebenso um eine nutartige Ausnehmung 12. Die nutartige Ausnehmung 12 erstreckt sich ebenso in axialer Richtung entlang des Innenumfangs des hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts 6 bzw. über den Innenumfang des hohlzylindrischen Lagergehäuseabschnitts 6.
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An dem Verdrehsicherungselement 5 ist ein zu dem lagergehäuseseitigen Formschlusselement 11 korrespondierendes verdrehsicherungselementseitiges Gegenformschlusselement 13 ausgebildet. Anhand der das Verdrehsicherungselement 5 in einer Aufsicht zeigenden Prinzipdarstellung gemäß 3 ist ersichtlich, dass es sich bei dem verdrehsicherungselementseitigen Gegenformschlusselement 13 um einen in einer zweiten axialen Richtung von dem Grundkörper des Verdrehsicherungselements 5 (axial) abragenden (axialen) Vorsprung 14 handelt. Das lagergehäuseseitige Formschlusselement 11 und das verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement 13 wirken (im ordnungsgemäß montierten Zustand der Lageranordnung 1) unter Ausbildung einer drehfesten bzw. verdrehsicheren Lagerung des Verdrehsicherungselements 6 an dem Lagergehäuse 3 bzw. dem Lagergehäuseabschnitt 6 formschlüssig zusammen. Das lagergehäuseseitige Formschlusselement 11 und das hierzu korrespondierende verdrehsicherungselementseitige Gegenformschlusselement 13 bilden derart eine zweite Formschlusspaarung.
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Die (axialen) Vorsprünge 10, 14 des Verdrehsicherungselements 5 ragen in entgegen gesetzten (axialen) Richtungen von dem Grundkörper des Verdrehsicherungselements 5 ab und befinden sich (im Wesentlichen) in einer Ebene.
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Der Grundkörper des Verdrehsicherungselements 5 ist in dem in den 1–3 gezeigten Ausführungsbeispiel stirnseitig abschnittsweise an dem Lager 4 bzw. dem ersten Lagerring 4a anliegend angeordnet.
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Die verdrehsicherungselementseitigen Gegenformschlusselemente 9, 13 gemäß dem in 1–3 gezeigten Ausführungsbeispiel greifen axial formschlüssig in entsprechende nutförmige Ausnehmungen 8, 12 seitens des ersten Lagerrings 4a bzw. seitens des Lagergehäuseabschnitts 6 ein. Derart lassen sich entsprechende Formschlusspaarungen bilden.
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In 4, welche eine Prinzipdarstellung eines Verdrehsicherungselements 5 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Ansicht zeigt, ist ersichtlich, dass es sich bei einem verdrehsicherungselementseitigen Gegenformschlusselement 9 auch um einen bezüglich der Rotationsachse A (radial) nach innen ragenden (radialen) Vorsprung 15 und bei einem Gegenformschlusselement 13 auch um einen bezüglich der Rotationsachse A (radial) nach außen ragenden (radialen) Vorsprung 16 handeln kann.
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Die verdrehsicherungselementseitigen Gegenformschlusselemente 9, 13 gemäß dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel greifen radial form schlüssig in entsprechende nutförmige Ausnehmungen 8, 12 seitens des ersten Lagerrings 4a bzw. seitens des Lagergehäuseabschnitts 6 ein. Derart lassen sich ebenso entsprechende Formschlusspaarungen bilden.
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Der Grundkörper des Verdrehsicherungselements 5 ist in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel außenumfangsseitig abschnittsweise an dem ersten Lagerring 4a anliegend angeordnet. Das Verdrehsicherungselement 5 ist entsprechend zwischen dem Außenumfang des ersten Lagerrings 4a und dem Innenumfang des Lagergehäuseabschnitts 6 angeordnet.
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Die beschriebenen Formschlusspaarungen resultieren insgesamt in einer drehfesten bzw. verdrehsicheren Lagerung des ersten Lagerrings 4a an dem Lagergehäuse 3 bzw. dem Lagergehäuseabschnitt 6. Die drehfeste bzw. verdrehsichere Lagerung des ersten Lagerrings 4a an dem Lagergehäuse 3 bzw. dem Lagergehäuseabschnitt 6 verhindert auf konstruktiv einfache, gleichwohl zuverlässige Weise ein Drehen bzw. Mitdrehen des ersten Lagerrings 4a in dem Lagergehäuse 3 und eine damit verbundene, regelmäßig in einer störenden Geräuschentwicklung resultierende Erweiterung des Lagerspiels bzw. -sitzes.
