Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Rad aus Faserverbundmaterial insbesondere mit Endlosfasersträngen, mindestens bestehend aus einer Felge und aus einem Speichen bildenden Felgenstern oder Radstern (im weiteren nur noch Radstern genannt) , welcher einen vorgeformten Kern enthält, der zumindest bereichsweise von Faserverbundmaterial bedeckt ist. Zum Stand der Technik wird neben- der DE 10 2006 051 867 A1 auf die DE 101 45 630 A1 verwiesen.

Um eine signifikante Reduzierung des Gewichts von Fahrzeug-Rädern zu erzielen, ist die Verwendung von insbesondere mit Kohlefasern verstärktem Faserverbundwerkstoff („Faserverbundmaterial", faserverstärkter Kunststoff) zur Herstellung der Räder angedacht. Dabei ist eine quasi voneinander unabhängige Herstellung oder Teil-Herstellung der Felge einerseits und des sog. Radsterns (oder„Felgensterns") andererseits angedacht, wobei ein sog. Nabenbereich des Rades, in welchem sich insbesondere die (zumeist mehreren) Durchgangslöcher für Radschrauben, mitteis derer das Rad an einer Nabe befestigt wird, befinden, grundsätzlich entweder Bestandteil des Radsterns oder ein eigenständiges Bauteil sein kann. Im erstgenannten Fall enthält der Radstern auch den Nabenbereich und im zeitgenannten Fall wird der Radstern im Wesentlichen durch die Speichen des Rades sowie üblicherweise einen diese miteinander und mit einem Naben-Teil verbindenden Abschnitt gebildet. Im Laufe des Fertigungsprozesses eines solchen gebauten Rads aus Faserverbundmaterial wird der vorgeformte Radstern dann mit der vorgeformten Felge vorzugsweise stoffschlüssig verbunden. In der oben genannten DE 101 45 630 A1 ist ein gebautes Fahrzeug-Rad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des vorliegenden Anspruchs 1 gezeigt. Dabei sind die verstärkenden Endlosfasern um den im Radstern vorgesehenen Kern gewickelt. Die Herstellung eines solchen Rades ist demzufolge aufwändig.

Hiermit soll ein Fahrzeug-Rad mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmalen aufgezeigt werden, welches einfacher und insbesondere auch in einer Großserienfertigung herstellbar ist (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kern zumindest den ein oder mehrere Durchgangslöcher für Radschrauben aufweisenden Nabenbereich des Rades umfasst, während das diesen Kern zumindest bereichsweise bedeckende Faserverbundmaterial durch zumindest zwei vorgeformte oder im Rahmen der Herstellung eines aus Kunststoff geformten Kerns durch Beschichten desselben gebildete Radstern-Scheiben dargestellt ist, zwischen denen sich der Kern befindet, so dass der Radstern eine Sandwichstruktur darstellt, die zumindest über die Radstern-Scheiben mit der Felge verbunden ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Ein erfindungsgemäßer Radstern besteht somit aus drei jeweils für sich einfach formbaren Bestandteilen, nämlich zwei sog. Radstern-Scheiben und einem Kern, die nach Art einer Sandwichstruktur zusammengesetzt sind. Jede Radstern-Scheibe ist in einem geeigneten Faserverbundwerkstoff insbesondere mit Endlosfasersträngen, vorzugsweise in Form geeignet ausgerichteter Carbon-Lagen ausgeführt, welche dem zusammengebauten Rad insbesondere auch aufgrund der voneinander beabstandeten Anordnung (Sandwich-Struktur mit dazwischen liegendem Kern) einen wesentlichen Anteil der geforderten Steifigkeit verleihen. Zwischen diesen beiden Radstern-Scheiben ist der besagte und dabei diese Radstern-Scheiben miteinander verbindende Kern vorgesehen, wobei die Radstern-Scheiben den Kern auf einander gegenüber Siegenden Seiten bedecken und somit auch im Nabenbereich des Rades liegen, und daneben selbstverständlich die Rad-Speichen umfassen. Damit können der Kern und die beiden Radstern-Scheiben jeweils bestmöglich im Hinblick auf ihre jeweilige Funktion gestaltet sein und nach dem Zusammenbau dieser Elemente kommt der grundsätzlich bekannte Steifig keits-Effekt einer Sandwich- Struktur, die durch Bauelemente mit bauelement-spezifisch günstigen Eigenschaften oder Merkmalen gebildet ist, zur Geltung,

Insbesondere kann sich das Faserverbundmaterial der Radstern-Scheiben hinsichtlich zumindest eines Merkmals oder einer Eigenschaft von .dem für die Herstellung des Kerns verwendeten Material oder Werkstoff unterscheiden. Vorzugsweise kann (auch) der Kern aus einem Faserverbundwerkstoff mit Kohlenstoff-Kurzfasern und/oder -Langfasern bestehen und durch Spritzgießen oder Pressformen geformt sein; als Faserwerkstoff kann jedoch auch Glas oder ein geeignetes Mineral zum Einsatz kommen. Grundsätzlich sind daneben beliebige Materialen/Werkstoffe zur Darstellung des Kerns denkbar oder möglich, beispielsweis auch eine Keramik oder ein Metallwerkstoff; wegen der aus Faserverbundmaterial geformten Radstern-Scheiben und der Feige ist ein solches Rad weiter von der Bezeichnung„Fahrzeug- Rad aus Faserverbundmaterial" erfasst. Im übrigen kann der Kern selbst mehrteilig ausgeführt sein und aus vorgeformten Einzelteilen bestehen, die vorzugsweise stoffschlüssig zum Kern als Ganzem zusammengesetzt und miteinander verbunden sind.

Vorzugsweise sind sowohl der Kern als auch die beiden Radstern-Scheiben jeweils vorgeformt, so dass diese genannten Bauelemente des Rades anschließend miteinander verbunden werden, und zwar vorzugsweise zumindest auch stoffschlüssig, wobei eine Klebeverbindung bevorzugt ist. Zusätzlich ist jedoch auch Formschluss und/oder Kraftsehl uss in der

Verbindung zwischen den Radstern-Scheiben und dem Kunststoff-Kern möglich. Alternativ ist aber auch eine quasi gemeinsame Herstellung von Kern und Radstern-Scheiben möglich, indem insbesondere beim Pressformen eines aus Kunststoff (Faserverbundwerkstoff) bestehenden Kerns die Radstern-Scheiben nach Art einer Beschichtung des Kern-Materials mit geformt werden. Jedenfalls für diese alternativ genannten Herstellungsweise weist der Kern vom Nabenbereich ausgehende Arme auf, die in die Speichen des Radsterns hineinragen. Aber auch bei vorgeformten Bauelementen, nämlich vorgeformtem Kern und vorgeformten Radstern-Scheiben kann der Kern zumindest geringfügig in die Speichen des Rades hineinragende Arme aufweisen. Diese Arme können sich ausgehend vom Nabenbereich beispielsweise nur über die halbe Speichen-Länge erstrecken oder bis zur Rad-Felge hin reichen. Im letztgenannten Fall kann der Kern über die freien Enden seiner Arme auch mit der Felge verbunden sein, wobei neben oder zusätzlich zu einer einfachen formschlüssigen Verbindung auch eine stoffschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung möglich ist. Erstrecken sich hingegen die Arme des Kerns in den Speichen des Rades nicht bis zur Felge hin, so ist die Felge alleine über die beiden erfindungsgemäßen Radstern- Scheiben auf den Speichen abgestützt, welche dann vorzugsweise zumindest auch stoffschlüssig mit der Felge verbunden sind; zusätzlich ist Formschluss zwischen den Radstern-Scheiben und der Felge möglich und eine kraftschlüssige Verbindung ist ausdrücklich nicht ausgeschlossen.

Zur weiteren Gewichtsreduzierung kann der besagte Kern allgemein als Hohlkörper und vorzugsweise nach Art einer Fachwerkstruktur oder Wabenstruktur ausgebildet sein. Dabei ist unter dem Begriff der Wabenstruktur jegliche fachwerkartige Struktur mit mehreren endseitig miteinander verbundenen tragenden Verstrebungen oder dgl. zu verstehen, zwischen welchen Durchbrüche (ohne Material) vorgesehen sind. In Drehachsrichtung des Rades betrachtet bedecken und überdecken die Radstern-Scheiben den Kern vorzugsweise vollständig; bei Blickrichtung senkrecht auf eine die Drehachse des Rades enthaltende Ebene können die wesentlichen drei Schichten der erfindungsgemäßen Sandwich-Struktur, nämlich eine Speiche der in Achsrichtung betrachtet vorderen Radstern- Scheibe, der ggf. in dieser Speiche liegende Teil des Kerns (in Form der genannten„Arme") und die Speiche der in Achsrichtung betrachtet hinteren Radstern-Scheibe jeweils für sich von außen sichtbar sein. Am fertigen Produkt, d.h. am an einem Fahrzeug montierten erfindungsgemäßen Rad kann somit diese Sandwichstruktur jedenfalls an den Speichen (zumindest über einer anteiligen Länge derselben) durchaus erkennbar sein. Alternativ ist es aber auch möglich, dass eine oder beide Radstern-Scheibe(n) geeignet abgewinkelte Randabschnitte aufweist bzw. aufweisen, die den Kern auch in einer die Rad-Drehachse enthaltenden Ebene überdecken, so dass der Kern eines solchen Rades von außen nicht sichtbar ist. Eine andere mögliche Bauart, die wiederrum den zwischen den Radstern- Scheiben Siegenden Kern sichtbar machen kann, ergibt sich, wenn sich in Drechachsrichtung des Rades betrachtet die Speichen der vorderen und der hinteren Radstern-Scheibe zumindest nicht vollständig überdecken. Diese Maßnahme dient der Steifigkeitserhöhung des Rades. Falls dabei im Bereich der Speichen nahezu keine Überdeckung zwischen der in Drehachsrichtung des Rades betrachtet vorderen und hinteren Radstern-Scheibe vorliegt (und somit quasi die beiden Radstern-Scheiben um die Rad-Drehachse gegeneinander verdreht sind) sollte sich der Kern praktisch nur auf den Nabenbereich des Rades beschränken.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf das Wesentliche beschränkt in den beigefügten und im weiteren beschriebenen Figuren dargestellt. Figur 1a zeigt eine„gläserne" Ansicht eines ersten erfindungsgemäßen Fahrzeug-Rades in Drehachsrichtung betrachtet, wobei das den gestrichelt dargestellten Kern im Radstern bedeckende Faserverbundmateri- al der vorderen Radstem-Scheibe abweichend von der Realität quasi durchsichtig dargestellt ist, während Figur 1b einen durch die Rad-Mitte gelegten Vertikal-Schnitt von Fig.1a zeigt. In den Figuren 2a, 2b ist in analoger Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt. Dabei sind in beiden Figuren vergleichbare Elemente mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.

So trägt die Felge des Rades die Bezugsziffer 1 und dessen Radstern (= „Felgenstern") die Bezugsziffer 2. Jedenfalls für die vorliegenden Ausführungsbeispiele sind diese beiden aus Faserverbundmaterial bestehenden Bestandteile im Herstellprozess dieses Rades jeweils vorgeformt und werden anschließend im Verbindungsbereich V (über die freien Ende der Speichen des Radsterns 2) zumindest stoffschlüssig miteinander verbunden. Dabei besteht der Radstern 2, der neben den Speichen 2-1 des Rades auch den die Durchgangslöcher 3 für Radschrauben aufweisenden Nabenbereich 2-2 des Rades erfasst, seinerseits aus drei Bestandteilen, nämlich aus einer in Richtung der Drehachse 4 des Rades betrachtet vorderen Radstern- Scheibe 2a und einer hinteren Radstern-Scheibe 2c, zwischen denen sich ein Kern 2b befindet. Auch diese drei Bestandteile werden im Rahmen des Herstellprozesses jedenfalls für die vorliegenden Ausführungsbeispiele zunächst jeweils für sich vorgeformt und daraufhin wie dargestellt zusammengesetzt und stoffschlüssig miteinander verbunden.

Jede Radstern-Scheibe 2a, 2c besitzt einen Teil der Elemente des Radsterns 2, nämlich anteilige Speichen 2-1 und einen anteiligen Nabenbereich 2-2. Auch der Kern 2b der vorliegenden Ausführungsbeispiele weist im wesentlichen diese Elemente auf, nämlich einen Nabenbereich 2-2 des Kerns 2b sowie Arme, die im zusammengesetzten Zustand vom Nabenbereich 2-2 ausgehend in die Speichen 2-1 hineinragen. Wie ersichtlich ist der vorliegend beispielsweise durch Spritzgießen hergestellte Kern 2b des Beispiels der Figurenla, 1 b mit einer Wabenstruktur ausgebildet.