Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugradanordnung, welche ein Rad mit einer Radnabe und mindestens ein Trägerelement zur La ^¬ gerung des Rades an einem Fahrzeugteil und/oder zur Anordnung einer Kraftübertragungseinheit aufweist, wobei die Radnabe mindestens einen Fügeabschnitt aufweist, der im Fügezustand der Fahrzeugradanordnung mit einem Fügeabschnitt des Trä ^¬ gerelements korrespondiert.

Derartige Fahrzeugradanordnungen sind bei Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Zweirad-Kraftfahrzeugen bekannt. Mittels ein- oder beidseitig der Radnabe angeordnete Trä ^¬ gerelemente wird das Rad beispielsweise auf einer Radachse o- der einer Antriebswelle eines Fahrzeugs gelagert. Das Trä ^¬ gerelement kann des Weiteren der Anordnung einer Kraftübertra ^¬ gungseinheit des Fahrzeuges, wie z. B einer Antriebseinheit mit Kettenrad, einer Bremseinheit mit Bremsscheibe oder der ^¬ gleichen dienen, wobei das Trägerelement die von der Kraft ^¬ übertragungseinheit übertragenen Kräfte auf das Rad überträgt, insbesondere in die Radnabe des Rades einleitet.

Aus der Druckschrift EP 0174190 A2 ist eine Motorradanordnung bekannt, welche ein Rad aus Metall mit einem Nabenabschnitt, Speichen und einem Felgenabschnitt und mindestens einen Träger aus Metall für den Sitz der Radachse, einer Bremsscheibe, ei ^¬ nes Kettenrades oder dergleichen aufweist.

Der Träger ist mittels einer Vielzahl um die Achse der Radan- Ordnung angeordneten Treibstiften, die beiden Endes in Sacklö ^¬ cher am äußern Umfang des Trägers und um den Umfang des Naben ^¬ abschnittes eingetrieben sind, mit dem Rad verbunden. Über den Form- und Kraftschluss der Treibstifte im Träger und im Naben ^¬ abschnitt erfolgt die Übertragung der Drehmomente aus der Ro- tationsbewegung des Rades.

Der Träger weist einen, kurzen ringförmigen Vorsprung mit ei ^¬ nem Fügeabschnitt auf, der in einen Fügeabschnitt der zentra ^¬ len Nabenöffnung des Nabenabschnitts eingefügt ist. Diese passgenaue Fügung dient der Fixierung des Trägers in radialer Richtung relativ zum Nabenabschnitt des Rades.

Der Träger wird beidseitig des Nabenabschnitts mittels eines durchführenden Lagerabstandshalters und eingeschraubten End ^¬ kappen in axialer Richtung der Radachse fixiert . Für den Rad ^¬ achsensitz weist der Träger am inneren Abschnitt einen Flansch für die Aufnahme eines Kugellagers auf.

Die Verbindung zwischen Nabenabschnitt und Träger ist zum ei ^¬ nen sehr aufwendig und kostenintensiv herzustellen, da eine Vielzahl von Verbindungsteilen, Bohrlöcher und Halteteile ge ^¬ fertigt werden müssen. Zudem müssen die Bohrungen in Radnabe und Träger mit hoher Genauigkeit ausgeführt sein, um den Sitz der Passstiftverbindungen zu gewährleisten.

Zum anderen können die Passstiftverbindungen nur ein begrenz ^¬ tes Maß an Drehmoment übertragen, wobei der beschränkt zur Verfügung stehende Bauraum im Nabenbereich es verhindert, grö- ßere oder eine höhere Anzahl an Passstiften zu verwenden, ohne das Material der Nabenabschnittes zu stark zu belasten. Die Verbindung zwischen Nabenabschnitt und Träger nach dem Stand der Technik ist insbesondere nicht geeignet bei Radnaben bzw. Rädern aus Faserverbundmaterial, da die Verbindung keine ausreichende Festigkeit im Bereich der Bohrlöcher im Faserver- bundmaterial der Radnabe liefern würde und zudem ein erhöhtes Risiko der Entstehung von Schadstellen am Umfang des Nabenab ^¬ schnittes aus Faserverbundmaterial hervorrufen würde. Insbe ^¬ sondere käme es durch die Bohrlöcher zu unerwünschten Faser ^¬ durchtrennungen, die eine erhebliche Schwächung des Faserver- bundwerkstoffes in diesem mechanisch hochbelasteten Bereich zur Folge hätte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugradan ^¬ ordnung und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustel ^¬ len, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und welche insbesondere für die Anwendung bei Radnaben bzw. Rädern aus Faserverbundmaterial geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Oberflächenprofile der Fügeabschnitte derart ausgebildet sind, dass im Fügezustand der Fahrzeugradanordnung die Radnabe und das Trägerelement zumindest in Umfangsrichtung um die Rad ^¬ nabenachse miteinander formschlüssig verbunden sind.

Wird ein Trägerelement mit der Radnabe verbunden, kontaktieren die jeweiligen Oberflächenprofile des Fügeabschnitts der Rad ^¬ nabe und des Fügeabschnitts des Trägerelements einander, dem- entsprechend sind die Oberflächenprofile der Fügeabschnitte nach der Definition der Erfindung diejenigen, die im Fügezu ^¬ stand der Fahrzeugradanordnung einander zugewandt ausgebildet sind .

Der in Umfangsrichtung um die Radnabenachse ausgebildete Form- schluss zwischen der Radnabe und dem Trägerelement kann durch ein in Umfangsrichtung um die Radnabenachse veränderlich aus ^¬ gebildetes Oberflächenprofil der Fügeabschnitte der Radnabe und des Trägerelements erzeugt werden, derart, dass z.B. ent- lang eines umlaufenden Flächenprofils der Radnabe und des Trä ^¬ gerelements und/oder entlang des Umfanges eines umlaufenden Querschnittsprofils der Radnabe und des Trägerelements eine oder mehrere variable Ausformungen bzw. Vertiefungen mit sich ergebenden Hinterschneidungen bestehen, die eine stabile Ver ^¬ drehsicherung des Trägerelements gegenüber der Radnabe in Um- fangsrichtung um die Radnabenachse und damit eine zuverlässige Übertragung der Drehmomente und Rotationskräfte während des Fahrzeugbetriebes von der Kraftübertragungseinheit über das Trägerelement auf das Rad gewährleisten.

Der ein umlaufendes Flächenprofil aufweisende Fügeabschnitt der Radnabe kann beispielsweise konzentrisch um eine üblicher ^¬ weise vorhandene zentrale Nabenöffnung der Radnabe angeordnet sein und der ein umlaufendes Querschnittsprofils der Radnabe aufweisende Fügeabschnitt kann beispielsweise in der zentralen Nabenöffnung der Radnabe oder konzentrisch um die Nabenöffnung angeordnet sein.

Mittels den über den Umfang veränderlich ausgebildeten Ober ^¬ flächenprofilen der Fügeabschnitte der Radnabe und des Trä- gerelements kann eine großflächig ausgebildete Tangential-

Formschlussverbindung in Umfangsrichtung mit vergleichsweise geringerer Flächenbelastung im Kontaktbereich der zu verbin ^¬ denden Bauteile (Radnabe, Trägerelement) erzielt werden, so dass mit dieser Ausführung gegenüber der Ausführung nach dem Stand der Technik höhere Drehmomente bei geringerer punktuel ^¬ ler Materialbelastung übertragen werden können.

Die Vielzahl von Verbindungsteilen und Bohrlöcher der Verbin ^¬ dung nach dem Stand der Technik können hierdurch entfallen, was die erfindungsgemäße Verbindung zudem kostengünstiger macht .

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen hervor. Die Ausführung der Verbindung ist wegen der günstigen Vertei ^¬ lung der Flächenlast und des damit verbundenen punktuell ge ^¬ ringeren mechanischen und dynamischen Belastung insbesondere geeignet für die Anbindung des Trägerelements an Radnaben bzw. Räder, die eine Tragstruktur aus Faserverbundmaterial aufwei ^¬ sen .

Mit dem erfindungsgemäßen Formschluss ist in vorteilhafter Weise bei gleichzeitig höherer Kraftübertragung ein mechani ^¬ scher Schutz der Tragstruktur der Radnabe aus Faserverbundma- terial verbunden, da mittels der Tangential-

Formschlussverbindung konzentriert auftretende Relativbewegun ^¬ gen des Trägerelements gegenüber der Radnabe weitestgehend vermieden sind und damit ein deutlich geringerer Reibver ^¬ schleiß des Faserverbundmaterials der Radnabe zu beobachten ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Fügeabschnitt der Radnabe in einer zentralen Nabenöffnung der Radnabe ausgebildet . Hierbei können bei ^¬ spielsweise die innenseitig vorhandenen Flächen der zentralen Nabenöffnung genutzt werden. In der zentralen Nabenöffnung kann ein durchgängiger Fügeabschnitt entlang des gesamten Durchgangsquerschnitts der Nabenöffnung einer vollprofil- Radnabe oder ein oder zwei einzelne Fügeabschnitte an den sich gegenüberliegenden Endabschnitten der unterbrochenen Nabenöff- nung einer Hohlprofil-Radnabe ausgebildet sein.

Der Fügeabschnitt des Trägerelements kann korrespondierend zu dieser Ausführung auf dem Umfang eines in die Nabenöffnung einfügbaren Stutzens ausgebildet sein.

Neben einer technisch günstigen Ausführbarkeit dieser Gestal- tung können die sich bietenden innenseitigen Flächen der

Nabenöffnung zur Ausbildung des großflächigen Oberflächenpro ^¬ fils des /der Fügeabschnitts (e) genutzt werden und damit eine große Kraftübertragungsfläche für die Verbindung zwischen Trä ^¬ gerelement und Rad bereitstellen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Fügeabschnitt der Radnabe an einem in Richtung einer Radnabenachse erstreckten Bundflansch der Radnabe ausge ^¬ bildet .

Der Bundflansch der Radnabe umgibt die zentrale Nabenöffnung und verlängert diese in Richtung der Radnabenachse.

Der Fügeabschnitt des Trägerelements kann korrespondierend zur Anordnung des Fügeabschnitts am axial erstreckten Bundflansch an einem in den Bundflansch und damit in die Nabenöffnung ein ^¬ fügbaren Stutzen oder an einem den Bundflansch umschließenden Stutzen des Trägerelements ausgebildet sein, wobei die Fügeab ^¬ schnitte jeweils alternativ oder kumulativ, radial innenseitig und/oder radial außenseitig und/oder frontseitig des axial erstreckten Bundflansches der Radnabe bzw. des Stutzens des Trägerelements ausgebildet werden können.

Beispielsweise kann das Oberflächenprofil des Fügeabschnitts der Radnabe radial außenseitig auf dem axial erstreckten Bund- flansch der Radnabe und das korrespondierende Oberflächenpro ^¬ fil des Fügeabschnitts des Trägerelements radial innenseitig in einem Hohlprofil des Stutzens des Trägerelements ausgebil ^¬ det sein.

Diese Ausführungen ermöglichen einerseits eine noch größere Oberfläche zur Ausbildung des Oberflächenprofils der Fügeab ^¬ schnitte zu nutzen und damit eine noch größere Kraftübertra ^¬ gungsfläche bereitzustellen und andererseits variable Anord ^¬ nungsvarianten der Verbindung zwischen der Radnabe und ver ^¬ schiedenen Trägerelementen zu schaffen. Nicht zuletzt sind die Fügeabschnitte an einem axial erstreck ^¬ ten Bundflansch der Radnabe leichter herzustellen. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die um ^¬ laufenden Oberflächenprofile der Fügeabschnitte der Radnabe und des Trägerelements in Umfangsrichtung der Radnabenachse zumindest abschnittsweise stufenförmig oder zahnförmig ausge- bildet .

Die Oberflächenprofile der Fügeabschnitte der Radnabe und des Trägerelements weisen in Umfangsrichtung der Radnabenachse je ^¬ weils mindestens eine stufenförmige oder zahnförmige Ausfor ^¬ mung in der Oberfläche des Fügeabschnitts der Radnabe oder des Trägerelements und eine dazu korrespondierende stufenförmige oder zahnförmige Ausnehmung /Senke in der Oberfläche des Füge ^¬ abschnitts des Trägerelements bzw. der Radnabe, die ineinander greifen .

Diese einfache Profilgestaltung der Oberfläche der Fügeab- schnitte erzeugt unter geringen Aufwendungen zur Herstellung der Verbindung und bei geringen Fertigungskosten zur Fertigung der Verbindungsteile einen ausreichend sicheren und damit zu ^¬ verlässigen Tangential-Formschluss zwischen der Radnabe bzw. dem Rad und dem Trägerelement . Sind in Umfangsrichtung der Radnabenachse ein Vielfaches der Kombinationen aus stufenförmiger oder zahnförmiger Ausformun ^¬ gen und stufenförmiger oder zahnförmiger Ausnehmungen / Senken in den Fügeabschnitten angeordnet, werden hierdurch eine güns ^¬ tige Verteilung der Kraftübertragung und eine Verbesserung der Drehmomenten-Übertragung erreicht.

Vorzugsweise setzt sich die stufige bzw. zahnförmige Gestal ^¬ tung des Oberflächenprofils der Fügeabschnitte alternierend über dessen gesamten Umfang um die Radnabenachse fort.

Nach einer alternativen Ausgestaltung sind die Oberflächenpro- file der Fügeabschnitte der Radnabe und des Trägerelements je ^¬ weils in Umfangsrichtung der Radnabenachse zumindest ab ^¬ schnittsweise wellenförmig ausgebildet. Die Oberflächenprofile der Fügeabschnitte der Radnabe und des Trägerelements weisen in Umfangsrichtung der Radnabenachse hier jeweils mindestens einen Wellendorn in der Oberfläche des Fügeabschnitts der Radnabe oder des Trägerelements und eine dazu korrespondierende Wellensenke in der Oberfläche des Füge ^¬ abschnitts des Trägerelements bzw. der Radnabe, die ineinander greifen .

Auch diese einfache Profilgestaltung der Oberfläche der Füge ^¬ abschnitte erzeugt unter geringen Aufwendungen zur Herstellung der Verbindung und bei geringen Fertigungskosten zur Fertigung der Verbindungsteile einen ausreichend sicheren und damit zu ^¬ verlässigen Tangential-Formschluss zwischen der Radnabe bzw. dem Rad und dem Trägerelement .

Insbesondere erzeugt das Wellenprofil einen besonders stetigen Querschnittsübergang entlang der Oberflächenprofile der Füge ^¬ abschnitte, welcher eine homogene, spannungsarme Kraftübertra ^¬ gung vom Trägerelement auf die Radnabe ermöglicht und wodurch Kerbspannungen im Faserverbundwerkstoff deutlich gemindert werden . Sind in Umfangsrichtung der Radnabenachse ein Vielfaches der

Kombinationen aus Wellendorn und Wellensenke um den Umfang der Fügeabschnitte angeordnet, werden auch hierdurch eine günstige Verteilung der Kraftübertragung und eine Verbesserung der Drehmomenten-Übertragung erzielt . Vorzugsweise setzt sich die wellenförmige Gestaltung des Ober ^¬ flächenprofils der Fügeabschnitte alternierend über dessen ge ^¬ samten Umfang um die Radnabenachse fort .

Eine konstruktiv günstige und sehr wirksame Ausgestaltung sieht vor, dass die Oberflächenprofile des Fügeabschnittes der Radnabe und des Trägerelement derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass die Radnabe und das Trägerelement zu ^¬ mindest teilweise mit einer Presspassung miteinander verbunden sind . Die in den korrespondierenden Fügeabschnitten der Radnabe und des Trägerelement ausgebildeten Oberflächenprofile sind bei ^¬ spielsweise zueinander mit einem solchen Übermaß versehen, dass in dem Verbindungsbereich des Trägerelements mit der Rad- nabe eine Presspassung erzeugt wird, welche eine Vorspannung in der Radnabe und /oder in dem Trägerelement und damit einen zum Formschluss zusätzlichen Kraftschluss bewirkt.

Die zusätzliche kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Füge ^¬ abschnitt der Radnabe und dem Fügeabschnitt des Trägerelements sorgt für eine noch bessere Sicherung der Verbindung, insbe ^¬ sondere auch in axialer und radialer Richtung bezogen auf die Radnabenachse .

Zusätzliche Halteteile (wie Lagerabstandshalter und Endkappen nach dem Stand der Technik) zur Fixierung und Sicherung des Trägerelements in Richtung der Radachse werden somit überflüs ^¬ sig .

Im Weiteren können mit der Kombination aus Form- und Kraft ^¬ schluss noch höhere Kräfte und Momente von der Kraftübertra ^¬ gungseinheit über das Trägerelement auf das Rad übertragen werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgese ^¬ hen, dass das Oberflächenprofil des Fügeabschnitts der Radnabe und/oder das Oberflächenprofil des Fügeabschnitts des Trä ^¬ gerelements in Richtung der Radnabenachse veränderlich ausge- bildet ist /sind.

Das veränderliche Oberflächenprofil kann beispielsweise in axialer Richtung der Radnabenachse unstetig oder stetig erwei ^¬ ternd bzw. unstetig oder stetig verjüngend ausgebildet sein.

Diese Ausführung fixiert die Verbindung zwischen Radnabe und Trägerelement zusätzlich in axialer Richtung und kann zudem eine Vorspannung in der Radnabe und /oder in dem Trägerelement für einen zusätzlichen Kraftschluss bewirken, was damit zu ei- ner Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit der Verbindung führt .

Ist das jeweilige Oberflächenprofil des Fügeabschnitts der Radnabe bzw. des Trägerelements beispielsweise an einem Umfang in der oder um die Nabenöffnung der Radnabe bzw. an einem äußeren oder inneren Umfang des Stutzens des Trägerelements stetig erweiternd bzw. stetig verjüngend ausgebildet, kann ein konisch verlaufender Querschnitt der Nabenöffnung des Fügeab ^¬ schnitts der Radnabe bzw. ein konisch verlaufender Querschnitt des Stutzens des Trägerelements geschaffen werden.

Diese Ausführung verbessert einerseits die Fügebedingungen bei der Herstellung der Verbindung insbesondere durch eine leich ^¬ tere Zentrierbarkeit der zu fügenden Bauteile (z.B. Radnabe mit Nabenöffnung und Stutzen des Trägerelements), und kann an- dererseits die Wirkung einer Vorspannung zur Erzeugung einer Presspassung intensivieren.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Fü ^¬ geabschnitt der Radnabe und/oder der Fügeabschnitt des Trä ^¬ gerelements wenigstens ein axial wirkendes Formschlusselement auf.

Dieses Formschlusselement kann in Richtung der Radnabenachse gesehen lokal innerhalb der Fügeabschnitte der Radnabe

und/oder des Trägerelements oder am Ende der Fügeabschnitte der Radnabe und/oder des Trägerelements angeordnet sein und kann punktuell radial erstreckt, wie ein oder mehrere um dem

Umfang der Radnabenachse verteilte Laschen, oder umlaufend ra ^¬ dial erstreckt, wie beispielsweise ein Flansch, ausgebildet sein .

Dieses zusätzliche Formschlusselement verhindert eine Relativ- Verschiebung zwischen den der Fügepartner (Radnabe und Trä ^¬ gerelement) in Richtung der Radnabenachse R und bietet damit eine zusätzliche axiale Sicherung der Verbindung der Fügepart ^¬ ner . Weist das Material des Trägerelements im Verhältnis zur Stei ^¬ figkeit der Tragstruktur der Radnabe aus Faserverbundmaterial eine größere Steifigkeit auf, kommen in dieser Kombination der Fügepartner die vorstehend geschilderten Vorzüge besonders deutlich zum Tragen und es kann eine besonders feste Verbin ^¬ dung zwischen der Radnabe aus Faserverbundmaterial und dem Trägerelement geschaffen werden.

Vorzugsweise besteht das Trägerelement aus einem metallischen Werkstoff, welcher eine höhere Steifigkeit gegenüber dem Fa ^¬ serverbundmaterial der Radnabe aufweist.

Dies erweist sich als besonders vorteilhaft bei einer ange ^¬ wandten Presspassung zwischen der Radnabe aus Faserverbundma ^¬ terial und dem höher festen Trägerelement. Hierbei wird bei ^¬ spielsweise erreicht, dass sich bei einer Pressverbindung zwi ^¬ schen den Fügeabschnitten der Radnabe und des Trägerelements nur das Faserbundmaterial der Radnabe gerichtet weitet (je nach Ausführung des Trägerelements und der Radnabe) . Mit einer darauf abgestimmten, gezielten Anordnung der Fasern können die speziellen Eigenschaften der Fasern bzw. des Faserverbundmate ^¬ rials hinsichtlich der Dehnbarkeit und Vorspannungswirkung zum Vorteil der Verbindungsfestigkeit ausgenutzt werden.

Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Rad ^¬ nabe im Bereich des Fügeabschnitts Faserlagen mit in Umfangs- richtung der Radnabenachse unidirektional angeordneten Fasern auf .

Dabei werden im Bereich einer Radnabe mit einer Tragstruktur aus Faserverbundmaterial zusätzliche Faserlagen (sogenannte UD-Faserlagen) verwendet, welche in Umfangsrichtung um die Radnabenachse unidirektional angeordneten Fasern, wie bei ^¬ spielsweise Kohlenstofffasern, enthalten oder aus solchen be ^¬ stehen. Diese Faserlagen sind in der Art einer Bandage um eine Tragstruktur aus Faserverbundmaterial der Radnabe gelegt. Bei ^¬ spielsweise können sie die Tragstruktur der Radnabenöffung um- schließen und vorzugsweise ein umlaufendes Oberflächenprofil des Fügeabschnitts der Radnabe umfassen.

Dies erweist sich ebenfalls als besonders vorteilhaft bei ei ^¬ ner angewandten Presspassung zwischen der Radnabe aus Faser- verbundmaterial und dem höher festen Trägerelement.

Beim beispielsweisen Einpressen eines Stutzens des Trägerele ^¬ ments in die Nabenöffnung der Radnabe weitet sich der die Nabenöffnung umgebende Fügeabschnitt der Radnabe, wobei die die Nabenöffnung umfassenden UD-Faserlagen unter Erzeugung ei- ner definierten Zugspannung gedehnt werden. Die Dehnung der

UD-Faserlagen bleibt infolge der unidirektionalen Ausrichtung und der hohen Festigkeit der Fasern in ihrer Längserstreckung dauerhaft erhalten.

Damit wird eine definierte, besonders hohe und dauerhafte Vor- Spannung im Material der Radnabe verwirklicht, welche die Ver ^¬ bindung zwischen dem Trägerelement und der Radnabe bzw. dem Fahrzeugrad noch sicherer und zuverlässiger macht.

Gleichzeitig können durch diese Ausbildung der Fahrzeugradan ^¬ ordnung alle um und in Richtung der Radnabenachse auftretenden Kräfte und Momente von der Kraftübertragungseinheit über das Trägerelement auf die Radnabe und damit auf das Fahrzeugrad und umgekehrt zuverlässig übertragen werden.

Erstrecken sich die UD-Faserlagen in Richtung der Radnabenach ^¬ se über den gesamten Bereich des Fügeabschnitts der Radnabe kann zudem eine besonders gleichmäßige Vorspannung in der Rad ^¬ nabe erzeugt werden.

Ist das Oberflächenprofil des Fügeabschnitts der Radnabe nach einer weiteren vorteilhaften Gestaltung von mindestens einer Materiallage gebildet, welche von der Tragstruktur des Faser- Verbundwerkstoffs der Radnabe ausgenommen ist, können lokal auf das Oberflächenprofil wirkende Verpresskräfte während des Einpressens des Trägerelements durch eine oder mehrere Materi- allagen (Opferlagen) aufgenommen werden, die keine unmittelba ^¬ re Tragfunktion für das Rad bzw. die Radnabe ausüben und für die Ausführung der form- und kraftschlüssigen Verbindung „ge ^¬ opfert" werden, so dass eine eventuelle Beschädigung der da- runter liegenden tragender Faserlagen des Faserverbundwerk ^¬ stoffs vermieden werden kann und damit die Tragstruktur des Faserverbundwerkstoffs der Radnabe vor Beeinträchtigung ihrer Trageigenschaften geschützt bleibt.

Beispielsweise kann das Oberflächenprofil des Fügeabschnitts der Radnabe von mindestens einer von der Tragstruktur des Fa ^¬ serverbundwerkstoffs der Radnabe gesonderten Lage aus glasfa ^¬ serverstärktem Kunststoff gebildet sein.

Der Einsatz von derartigen Materiallagen (Opferlagen) im Ober ^¬ flächenprofil des Fügeabschnitts der Radnabe sorgt für einen gesonderten mechanischen Schutz des Oberflächenprofils des Fü ^¬ geabschnitts der Radnabe, beispielsweise beim Pressvorgang zur Herstellung einer Presspassung zwischen dem Trägerelement und der Radnabe.

Bei einer Kombination der Fügepartner, bei der die Radnabe aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff und das Trägerelement metallisch ausgebildet ist, erzeugt insbesondere ein aus Glas ^¬ faserlagen gebildetes Oberflächenprofil zudem eine vorteilhaf ^¬ te galvanische Isolation zwischen dem Trägerelement und der Radnabe, so dass materialschädigende Korrosionserscheinungen weitestgehend vermieden werden können.

Vorzugsweise kann das metallische Trägerelement zur Erhöhung der Zuverlässigkeit des galvanischen Schutzes der Radnabe bei ^¬ spielsweise mittels einer Hartanodisierung oder einer Eloxie ^¬ rung beschichtet sein. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin ^¬ dung weist die Tragstruktur im Bereich der Fügeabschnitt der Radnabe aus Faserverbundwerkstoff eine oder mehrere Lagen aus glasfaserverstärktem Kunststoff auf. Die bei der Ausführung einer Radnabe mit einer Tragstruktur aus Faserverbundmaterial im Bereich ihres Fügeabschnitts in die Tragstruktur integrierten Glasfasern bzw. Glasfaserlagen ermöglichen durch ihre besondere Festigkeit die Übertragung von noch höheren Drehmomenten und Querkräften.

Zur Erzielung noch höherer Reibwerte bei der Verbindung zwi ^¬ schen den Fügepartnern ist es vorgesehen, dass die Radnabe und das Trägerelement im Bereich der Fügeabschnitte mittels eines Klebstoffes, aus vorzugsweise hochfestem Kunststoff, verbunden sind.

In der Kombination aus Form- und/oder Kraft- und/oder Stoff- schluss können noch höhere Kräfte und Momente über die Verbin ^¬ dung des Trägerelements mit der Radnabe am Fahrzeugrad überta ^¬ gen werden. Der vor dem Aushärten zähflüssig beschaffene Klebstoff kann zudem im Falle einer Pressverbindung des Trägerelements mit der Radnabe den Pressvorgang aufgrund der (noch) geringen Rei ^¬ bung erleichtern.

Bei der Ausführung einer Radnabe aus Faserverbundmaterial ist der Klebstoff vorzugsweise kriechfähig ausgebildet, so dass der Klebstoff vor dem Aushärten vorhandene Mikroporen im fa ^¬ serverstärktem Kunststoff des Fügeabschnitts der Radnabe aus ^¬ füllt. Das dient der weiteren Erhöhung der Reibwerte zwischen den speziellen Fügepartnern (Trägerelement, Radnabe) . Nach einer alternativen Ausführungsform ist die Radnabe und das Trägerelement im Bereich der Fügeabschnitte mittels eines härtbaren Matrixmaterials des Faserverbundwerkstoffs der Rad ^¬ nabe verbunden, was beispielsweise bei einem gemeinsamen Form ^¬ und Infiltrationsprozesses der Fügepartner erfolgen kann. Bei dieser Ausführungsform entfällt das nachträgliche Fügen der gesondert gefertigten Radnabe bzw. des gesondert gefertig ^¬ ten Fahrzeugrads mit dem Trägerelement . Die Verbindung der Fü- gepartner erfolgt während der Fertigung der Radnabe bzw. des Fahrzeugrads durch Infiltration und Konsolidierung (Aushär ^¬ tung) des Faserverbundwerkstoffes.

Der stoffliche Verbund mittels des Matrixmaterials kann die- selben Vorteile bei der Übertragung der Kräfte und Momente über die Verbindung des Trägerelements mit der Radnabe erzielt werden .

In einer vorteilhaften Ausführungsform der geklebten bzw. kon ^¬ solidierten Fügepartner weist der Klebstoff oder das Matrixma- terial an einer Kontur im Übergang der verbundenen Fügeab ^¬ schnitte des Trägerelements und des Fügeabschnitts der Radnabe eine Verdickung auf.

Diese Verdickung, die beispielsweise als eine Wulst entlang einer Verbindungskontur ausgebildet sein kann, dient der Mini- mierung von Kerbwirkungen, die durch Spannungsspitzen aufgrund des Steifigkeitsüberganges im Material der verbundenen, durch den Fahrbetrieb mechanisch belasteten Fügepartner hervorgeru ^¬ fenen werden können und das Material der Fügepartner, insbe ^¬ sondere das Faserverbundmaterial der Radnabe, beeinträchtigen könnten.

Diese Kerbwirkungen können beispielsweise an einem durch die Verbindung entstandenen unsteten, sprunghaften Konturenüber ^¬ gang zwischen den Fügepartnern und besonders bei Fügepartnern mit unterschiedlicher Steifigkeit, wie beispielsweise bei der Radnabe aus Faserverbundwerkstoff in Verbindung mit einem Trä ^¬ gerelement aus Metall, auftreten.

Derartigen Gefahren der Materialbeeinträchtigung der Radnabe kann durch eine verdickende Auflage des Klebstoffs oder des Matrixmaterials in diesem Konturenübergang wirksam entgegenge- wirkt werden.

Die Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsge ^¬ mäßen Fahrzeugradanordnung mit einer Radnabe aus Faserverbund- material bereitzustellen, wird vorteilhafter Weise durch die Merkmale und Verfahrensschritte des Verfahrensanspruchs 16 und im Weiteren durch Kombinationen mit den Merkmalen und Ver ^¬ fahrensschritten der auf den Verfahrensanspruchs 16 rückbezo- genen Verfahrensansprüche gelöst .

Bei dem Verfahren werden die zunächst gesondert vorgefertigten Fügepartner (Fahrzeugrad bzw. Radnabe des Fahrzeugrades und Trägerelement) anschließend in Richtung der Radnabenachse formschlüssig aneinander oder ineinander gefügt. Das Fahrzeugrad bzw. die Radnabe des Fahrzeugrades aus Faser ^¬ verbundmaterial wird mit wenigstens einem Fügeabschnitt vorge ^¬ fertigt, der im Fügezustand der Fahrzeuganordnung mit dem Fü ^¬ geabschnitt wenigstens eines Trägerelements korrespondieren soll . Bei der Vorfertigung der Radnabe wird das Oberflächenprofil des Fügeabschnitts der Radnabe in eine Materiallage der Radna ^¬ be eingeformt bzw. eingefräst, welche als eine Opferlage vor ^¬ gesehen ist. Diese Materiallage kann beispielsweise eine glas ^¬ faserverstärkte Kunststoffschicht sein. Damit bleibt die tra- gende Struktur des Faserverbundmaterials im Bereich des Füge ^¬ abschnitts der Radnabe erhalten und wird nicht durch das Ein ^¬ formen oder Einfräsen des Oberflächenprofils geschwächt. Eine glasfaserverstärkte Kunststoffschicht bietet zudem eine

Schutz-und Isolationsfunktion vor Kontaktkorrosion zwischen der Radnabe und dem Trägerelement .

Für die Schaffung einer zusätzlichen Sicherung der Verbindung der Radnabe mit dem Trägerelement durch einen Formschluss in axialer Richtung der Radnabenachse kann ein Fügeabschnitt der Radnabe und/oder ein Fügeabschnitt des Trägerelements mit ei- nem axial wirkenden Formschlusselement ausgebildet sein, der eine axiale Relativ-Verschiebung der Radnabe und des Trä ^¬ gerelements zueinander verhindert. Das Formschlusselement kann beispielsweise an einem Ende des Fügeabschnitts vorgesehen sein, was insbesondere für das Verfahren des An- oder Ineinan ^¬ derfügens von vorgefertigten Fügepartnern günstig ist.

Für die Schaffung einer zusätzlichen Sicherung der Verbindung der Radnabe mit dem Trägerelement durch einen Kraftschluss kann das erste oder das zweite Oberflächenprofil zumindest ab ^¬ schnittsweise mit einem Übermaß gegenüber dem zweiten bzw. dem ersten Oberflächenprofil ausgebildet werden, so dass beim In ^¬ einanderfügen der Oberflächenprofile der korrespondierenden Fügeabschnitte zumindest teilweise eine Presspassung zwischen der Radnabe und dem Trägerelement erzeugt wird. Dabei kann das Faserverbundmaterial im Bereich des Fügeabschnitts der Radnabe aufgeweitet werden, was die Spannung im Gefüge des Faserver ^¬ bundmaterials erhöht, die für einen starken Kraftschluss sorgt . Im Bereich des Fügeabschnitts der Radnabe können eine oder mehrere Faserlagen (UD-Lagen) mit in Umfangsrichtung der Rad ^¬ nabenachse unidirektional angeordneten Fasern auf oder einge ^¬ bracht werden. Diese bandagieren den Fügeabschnitt der Radnabe zur Erhöhung der Festigkeit der Radnabe in diesem Bereich. Wird das Faserverbundmaterial infolge einer Presspassung zwi ^¬ schen der Radnabe und dem Trägerelement im Bereich des Fügeab ^¬ schnitts der Radnabe aufgeweitet, können die DU-Lagen inner ^¬ halb ihrer Dehnungsgrenze eine permanente Vorspannung, z.B. als Druckspannung, erzeugen und gewährleisten somit eine be- sonders zuverlässige und dauerhafte Verbindung zwischen der Radnabe und dem Trägerelement .

Für die Schaffung einer zusätzlichen Sicherung der Verbindung der Radnabe mit dem Trägerelement durch einen Stoffschluss kann vor dem Fügen der Radnabe mit dem Trägerelement das erste und /oder das zweite Oberflächenprofil der korrespondierenden Fügeabschnitte mit einem geeigneten, aushärtbaren Klebstoff eingestrichen werden. Der sich hierbei zwischen der Radnabe und dem Trägerelement befindliche Kleber kann den Reibwert zwischen den Fügepartner erhöhen und zusätzlich einen Korrosi ^¬ onsschutz bieten.

Eine beim Fügen der Radnabe mit dem Trägerelement, insbesonde ^¬ re beim An- oder Ineinanderfügen der Oberflächenprofile der korrespondierenden Fügeabschnitte überschüssig austretende Menge des Klebstoffs kann als eine Wulst entlang eines Kon ^¬ turenübergangs der verbundenen Fügepartner ausgebildet und ausgehärtet werden.

Beispielsweise kann eine bestimmte Überschussmenge des Kleb- Stoffs, die beim An- oder Ineinanderfügen der Oberflächenpro ^¬ file entlang der Radnabenachse geschoben wird, am Ende der korrespondierenden Fügeabschnitte austreten und bildet - im ausgehärteten Zustand - eine Wulst entlang eines Konturenüber ^¬ gangs der verbundenen Fügepartner, welche einen kontinuierli- chen Übergang der Steifigkeitsänderung zwischen dem Trä ^¬ gerelement und der Radnabe aus Faserverbundmaterial bewirkt und damit die Kerbwirkung in diesem Bereich verringert.

Alternativ zu dem voraus beschriebenen Verfahren nach Anspruch 16 kann die Verbindung zwischen der Radnabe und dem Trägerele- ment zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fahrzeugradanord ^¬ nung auch in einem gemeinsamen Form- und Infiltrationsprozess ausgeführt werden, wobei beispielsweise trockene oder mit härtbaren Matrixmaterial imprägnierte Faserlagen zur Bildung der Radnabe bzw. des Fahrzeugrades in verschiedenen Faserabla- gemethoden unmittelbar an oder auf einem Fügeabschnitt des mit dem gewünschten Oberflächenprofil vorgefertigten Trägerele ^¬ ments abgelegt werden, wobei der Fügeabschnitt der Radnabe mit dem entsprechend formschlüssig ausgebildeten Oberflächenprofil erzeugt wird, ggf. das gebildete Faserhalbzeug der Radnabe mit härtbaren Matrixmaterial infiltriert wird und das Faserhalb ^¬ zeug der Radnabe gemeinsam mit dem verbundenen Trägerelement konsolidiert (ausgehärtet) wird, so dass in einem integralen Fertigungsprozess eine form- und stoffschlüssige Verbindung zwischen der Radnabe und dem Trägerelement erzeugt wird. Das Oberflächenprofil des Fügeabschnitts der Radnabe wird un ^¬ mittelbar im Kontakt mit dem Oberflächenprofil des Trägerele ^¬ ments geformt, das hierbei als Formwerkzeug dient, wodurch zu ^¬ gunsten des Erhalts der Festigkeit des Faserverbundmaterials eine Fräsung der Faserlagen der Radnabe entfällt, bei der Fa ^¬ sern zwangsläufig durchtrennt werden.

Das auf das konturierte Oberflächenprofil des Trägerelements aufgebrachte Faserhalbzeug sorgt bereits während des Prefor- ming-Prozesses für einen wirksamen Formschluss, welcher ein Verdrehen oder Verrutschen der Fügepartner verhindert.

Hierbei entfällt zudem der Vorgang des nachträglichen Fügens einer vorgefertigten Radnabe bzw. eines vorgefertigten Fahr ^¬ zeugrades mit dem Trägerelement, insbesondere entfällt auch ein nachträgliches Verpressen der Fügepartner Die Verfahrensmerkmale nach den Ansprüchen 17, 19 und 21 kön ^¬ nen analog auch bei diesem Verfahren angewandt werden.

Diese und weitere aus den Patentansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale können jeweils für sich oder in Kombination als vor- teilhafte Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein, für die hier Schutz beansprucht wird.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugradanordnung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehöri ^¬ gen Zeichnungen zeigen in einer schematischen Darstellung in Fig. 1 isometrische Darstellung einer Fahrzeugradanordnung für ein Motorrad mit einem Vorderrad und zwei Trä ^¬ gerelementen,

Fig. 2 Explosionsdarstellung eines Ausschnitts der Fahrzeug ^¬ radanordnung nach Fig. 1 im Bereich der Radnabe, Fig. 3 Querschnittansicht quer zur Radnabenachse im Schnitt A-A durch die Verbindungstelle zwischen der Radnabe und einem Trägerelement nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 Detailansicht A aus der Schnittansicht nach Fig. 3, Fig. 5 Längsschnittansicht längs der Radnabenachse im

Schnitt B-B durch einen Ausschnitt der Fahrzeugradan ^¬ ordnung nach Fig. 1,

Fig. 6 Längsschnittansicht längs der Radnabenachse durch ei ^¬ nen Ausschnitt der Fahrzeugradanordnung nach Fig. 1 mit einem alternativen Lagenaufbau,

Fig. 7 Detailansicht B aus der Schnittansicht nach Fig. 6,

Fig. 8 isometrische Darstellung einer Fahrzeugradanordnung für ein PKW-Rad mit einem Vorderrad und zwei Trä ^¬ gerelementen, Fig. 9 Explosionsdarstellung der Fahrzeugradanordnung nach

Fig. 8,

Fig. 10 Längsschnittansicht längs der Radnabenachse im

Schnitt C-C durch die Fahrzeugradanordnung nach Fig. 8.

Die Figuren 1 bis 7 zeigen ein Beispiel einer erfindungsgemä ^¬ ßen Fahrzeugradanordnung für ein Motorrad, bestehend aus einem Vorderrad 1 des Motorrades und zwei Trägerelementen 5.

Zugleich wird nachfolgend zu den Figuren 1-7 ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fahrzeugradan- Ordnung beschrieben.

Das Vorderrad 1 nach Fig. 1 setzt sich aus einem Radstern 2 mit einer Radnabe 4 und einer Radfelge 3 zusammen und besteht aus Faserverbundwerkstoff (FVW) , wie zum Beispiel aus kohlen ^¬ faserverstärktem Kunststoff (CFK) . Die beiden Trägerelemente 5 sind beidseitig der Radnabe 4 angeordnet und können jeweils eine Bremsscheibe einer Bremseinheit aufnehmen (nicht darge ^¬ stellt) . Die beiden Trägerelemente 5 bestehen aus einem metal ^¬ lischen Werkstoff. Die Bremseinheit stellt einer der möglichen Kraftübertragungs ^¬ einheiten dar, die mittels der Trägerelemente 5 mit dem Fahr ^¬ zeugrad 1 verbunden sein können. Bei einer hier nicht darge ^¬ stellten Fahrzeugradanordnung für ein Hinterrad eines Motorra ^¬ des kann beispielsweise einer der beiden Trägerelemente eine Bremsscheibe der Bremseinheit und das andere Trägerelement ei ^¬ ne Antriebseinheit aufnehmen.

Fig. 2 zeigt in einer Explosionsdarstellung der erfindungsge ^¬ mäßen Fahrzeugradanordnung einen vergrößerten Ausschnitt des Vorderrades 1 nach Fig. 1 im Bereich der Radnabe 4 mit den beiden vereinzelt dargestellten Trägerelementen 5 im Vormonta ^¬ gezustand .

Der Übersichtlichkeit halber ist vom Vorderrad 1 lediglich die Radnabe 4 mit den Ansätzen der Speichen des Radsterns 2 darge ^¬ stellt . Die metallischen Trägerelemente 5 sind jeweils in der Art ei ^¬ ner Buchse ausgebildet, die der Radnabe 4 zugewandt, in axia ^¬ ler Erstreckung der Radnabenachse R einen hohlzylindrischen Stutzen aufweisen, an dessen äußeren Umfang jeweils ein umlau ^¬ fender Fügeabschnitt 6 ausgebildet ist. An einem der Radnabe 4 abgewandten Ende des Stutzens ist das

Trägerelement 5 mit einem scheibenförmigen Lagerflansch ausge ^¬ bildet. Der Lagerflansch weist eine zentrische Öffnung 9 mit einem Lagersitz 9 für die Lagerung des Trägerelements 5 auf einer hier nicht dargestellten Radachse auf. Um den Umfang der Öffnung 9 des Lagerflansches des Trägerele ^¬ ments 5 sind mehrere (im Ausführungsbeispiel sechs) durch den hohlzylindrischen Stutzen des Trägerelements 5 durchgehende Gewindebohrungen 8 für die Befestigung der nicht dargestellten Bremsscheibe vorgesehen.

Die Bremsscheibe sitzt auf einem äußeren Umfang des Lagersit ^¬ zes 9 des Lagerflansches und liegt flächig an einer um die Ge- windebohrungen 8 massereduziert ausgebildeten Kontaktfläche des Lagerflansches an.

In radialer Erstreckung weist der Lagerflansch des Trägerele ^¬ ments 5 einen den Stutzen überragenden Bundkragen 14 auf. Des ^¬ sen Funktion ist zu Fig. 5 und 7 näher erläutert. Die Radnabe 4 weist in axialer Erstreckung der Radnabenachse R beidseitig je einen Bundflansch auf, der jeweils eine zentrale Nabenöffnung umschließt und an dem innenseitig jeweils ein um ^¬ laufender Fügeabschnitt 6 ausgebildet ist. Das Oberflächenpro ^¬ fil 7 des Fügeabschnitts 6 jedes der Trägerelemente 5 weist um den Umfang verteilt angeordnete Wellendorne (7.1) auf, die mit den um den Umfang des Fügeabschnitts 6 der Radnabe 4 verteilt angeordneten Wellensenken 7.2 formschlüssig korrespondieren.

Das innenwandige Oberflächenprofil 7.2 des Bundflansches der Radnabe 4 ist in einer speziellen, verstärkenden Materiallage 10, hier aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) , ausgebil ^¬ det, welche die Faserlaminatlagen 13 der Tragstruktur des Fa ^¬ serverbundwerkstoffs der Radnabe 4 aus CFK innenwandig bede ^¬ cken (siehe Fig. 3, 4) .

Der Bundflansch der Radnabe 4 weist zudem einige den Umfang der CFK-Faserlagen 13 der Tragstruktur des Bundflansches in der Art einer Bandage umgebende Faserlagen aus unidirektiona- len Fasern 11 (UD-Faserbandage) auf (siehe Fig. 3, 4) .

Die formschlüssig ausgebildeten Fügepartner (Radnabe 4 und die Trägerelemente 5) werden gemäß dem Ausführungsbeispiel mittels einer Presspassung miteinander verbunden. Der Fügeabschnitt 6 am Stutzen der jeweiligen Trägerelemente 5 ist zu diesem Zweck so ausgebildet, dass dessen Oberflächen ^¬ profil 7.1 ein geringfügiges radiales Übermaß gegenüber dem Oberflächenprofil 7.2 des Fügeabschnitts 6 am Bundflansch der Radnabe 4 aufweist.

Das Übermaß des Oberflächenprofils 7.1 des Fügeabschnitts 6 der Trägerelemente 5 kann zur Erleichterung der Montage zudem entlang der Radnabenachse R in Richtung des Lagerflansches an ^¬ steigend ausgebildet sein, so dass der Stutzen des Trägerele- ments 5 in axialer Richtung leicht konisch ausgebildet ist.

Der derart ausgebildete Stutzen des Trägerelements 5 wird in den entsprechend passend - mit einem radialen Untermaß - ausgebildeten Bundflansch der Radnabe 4 form- und kraftschlüs ^¬ sig eingepresst (siehe Fig. 3, 4) . Unter einer hierdurch erzeugten Vorspannung im Bundflansch der Radnabe 4 sitzt das Trägerelement 5 dauerhaft fest in der Rad ^¬ nabe 4 aus CFK, ohne das CFK-Material der Radnabe 4 sowohl durch das Einpressen des Stutzens des Trägerelements 5 als auch im Fahrbetrieb des Fahrzeugrades 1 ungünstig mechanisch zu belasten.

Im gefügten Zustand der Fahrzeugradanordnung können hohe Kräf ^¬ te und Momente von der Bremseinheit über beide Trägerelemente 5 mit hoher Betriebssicherheit zuverlässig auf die Radnabe 4 und damit auf das Fahrzeugrad 1 übertragen werden. Zusätzlich kann mit einem geeigneten Klebstoff, ein zusätzli ^¬ cher Stoffschluss erzeugt werden, welcher zur Erhöhung der Reibwerte zwischen den beiden Fügepartnern (Radnabe 4, Trä ^¬ gerelement 5) dient und wodurch in der Kombination aus Form-, Kraft- und Stoffschluss eine Übertragung von noch höheren Kräften und Momenten erreicht werden kann. Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht senkrecht zur Radnabenachse R im Bereich der Verbindungsstelle zwischen einem Trägerelement 5 und der Radnabe 4 nach Fig. 1 und 2 im verbundenen Zustand.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Detailansicht A aus der

Schnittansicht nach Fig. 3.

In diesen Schnittansichten ist ein Querschnitt des metalli ^¬ schen Stutzens des Trägerelements 5 in seiner eingepressten Anordnung im Querschnitt des Bundflansches der Radnabe 4 aus CFK ersichtlich. Ersichtlich sind auch die durch den hohlzylindrischen Körper des Trägerelements 5 führenden Gewindebohrungen 8 für die Be ^¬ festigung der Bremsscheibe am Trägerelement 5.

Der Bundflansch der Radnabe 4 aus CFK weist als Tragstruktur 13 ein mehrlagiges Faserlaminat auf, wobei die Enden der CFK- Faserlagen 13 der Speichen des Radsterns 2 im Kern des Bund ^¬ flansches auslaufen (vgl. Fig. 7) .

Das Wellenprofil 7 des Stutzens des Trägerelements 5 weist insgesamt 12 Wellendorne 7.1 auf, die mit entsprechenden 12 Wellensenken 7.2 des Wellenprofils 7 des Bundflansches der Radnabe 4 formschlüssig korrespondieren, welche in die GFK- Lagen 10 des Bundflansches eingefräßt sind.

Die Wellendorne 7.1 ergeben in Umfangsrichtung des Stutzens entsprechende Hinterschnitte, die durch die korrespondierend bearbeiteten GFK-Lagen 10 des Bundflansches der Radnabe 4 aus- gefüllt sind. Über die an den Bundflanschen ausgebildeten Wel ^¬ lensenken 7.2 können die beiden Trägerelemente 5 zueinander ausgerichtet werden und im gefügten Zustand den in Umfangs- richtung um die Radnabenachse R wirksamen Formschluss bilden.

Die Wellensenken 7.2 des Oberflächenprofils 7 des Bundflan- sches der Radnabe 4 sind ausschließlich in den GFK-Faserlagen 10 ausgebildet, so dass die CFK-Faserlagen 13 der Tragstruktur der Radnabe 4 unberührt bleiben. Die GFK-Faserlagen 10 werden insofern als sogenannte Opferlagen zu Gunsten des Festigkeits ^¬ erhalts der Tragstruktur 13 der Radnabe 4 geopfert.

Die hohe Festigkeit der GFK-Lagen 10 ermöglicht zum einen die Übertragung besonders hoher Kräfte und Drehmomente und dient zum anderen als Schutz für die während des Einfügens / Ein ^¬ pressens des Stutzens des metallischen Trägerelements 5 in den Bundflansch der Radnabe 4 erhöht mechanisch beanspruchten Kon ^¬ taktflächen des Oberflächenprofils 7.2 des Fügeabschnitts 6 der Radnabe 4 aus CFK und im weiteren zur galvanische Trennung der Radnabe 4 aus CFK gegenüber dem metallischen Trägerelement 5.

Der Bundflansch der Radnabe 4 erfährt durch das Einfügen/ Einpressen des Stutzens des Trägerelements 5 in den Bund- flansch der Radnabe 4 eine Presspassung zwischen dem übermaßig ausgebildeten Wellenprofils 7.1 des Stutzens des Trägerele ^¬ ments 5 und dem Wellenprofil 7.2 des Bundflansches, die mit einer bestimmten radial gerichteten Aufweitung des Bundflan ^¬ sches verbunden ist (entsprechend der Pfeile in Fig. 7) . Dieser Vorgang erfolgt beidseitig der Radnabe 4 stetig und langsam in Richtung der Radnabenachse R, so dass sich die Bundflansche der Radnabe 4 in radialer Richtung gleichmäßig und allmählich aufweiten und sich die notwendige Vorspannung in der form- und kraftschlüssigen Verbindung der Fügepartner (4, 5) einstellt.

Zum Aufbau bzw. zur Erhöhung der infolge der radialen AufWei ^¬ tung des Bundflansches der Radnabe erzeugten Vorspannung im Bundflansch ist der äußere Umfang des Bundflansches der Radna ^¬ be 4 in Umlaufrichtung des Bundflansches um die Radnabenachse R mit unidirektionale gerichteten CFK-Faserlagen 11 umwickelt, die eine feste Bandage um den Bundflansch bilden (UD- Faserbandage) . Diese UD-Faserbandage 11 nimmt die Vorspannung als eine Zug ^¬ spannung in den um den Umfang des Bundflansches gewickelten Fasern auf, die diese Zugspannung besonders gut kompensieren können. Die unidirektional gerichteten Fasern 11 in Umfangs- richtung um die Radnabenachse R sorgen für eine haltbare Vor ^¬ spannung zur dauerhaften Sicherung der Verbindung zwischen dem Trägerelement 5 und der Radnabe 4 sowohl während des Fügens / Einpressens der Verbindung als auch während des Fahrzeugbe ^¬ triebes . Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt B-B durch einen Ausschnitt der Fahrzeugradanordnung nach Fig. 1 entlang der Radnabenachse R. Der Übersichtlichkeit halber ist vom Vorderrad 1 lediglich die Radnabe 4 mit den Ansätzen der Speichen des Radsterns 2 darge ^¬ stellt . Die beiden Trägerelemente 5 sitzen unter der Presspassung beidseitig der Radnabe 4 fest in den beiden Bundflanschen.

Fig. 5 zeigt den Verlauf der tragenden CFK-Faserlagen (13) von den Speichen des Radsterns 2 im Übergang in die Bundflansche der Radnabe 4, wobei im Bereich der Bundflansche die CFK- Tragstruktur 13 innenseitig durch die GFK-Faserlagen 10 be ^¬ deckt ist und außenseitig durch die um die CFK-Tragstruktur 13 des Bundflansches gewickelten, unidirektionalen CFK-Faserlagen 11 (UD-Bandagen) eingefasst ist.

Der Längsschnitt verläuft jeweils durch zwei der 12 Wellendor- ne 7.1 des Wellenprofils 7 des Stutzens des Trägerelements 5 und gleichzeitig durch zwei der 12 Wellensenken 7.2 des Wel ^¬ lenprofils 7 des Bundflansches der Radnabe 4. Im Bereich der Wellensenken 7.2 des Bundflansches zeigt sich eine gering, je ^¬ doch noch vorhandene Dicke des Lagenaufbaus der ausgefrästen GFK-Faserlagen 10.

Der detaillierte Laminatlagenaufbau des Bundflansches der Rad ^¬ nabe 4 ist noch deutlicher aus der Detailansicht B nach Fig. 7 ersichtlich . Fig. 5 und Fig. 7 zeigen, dass die GFK-Faserlagen 10 und die als UD-Faserbandage gewickelten Faserlagen 11 sich in axialer Richtung der Radnabenachse R über den gesamten längserstreck ^¬ ten Bereich des Bundflansches erstrecken. Aus Fig. 5 und 7 ist zudem gut ersichtlich, wie der Bundkragen 14 des Trägerelements als Formschlusselement 14 zur genauen, axialen Positionierung des Trägerelements 5 relativ zum Bund ^¬ flansch der Radnabe 4 in Richtung der Radnabenachse R dient, ohne das weitere Füge- oder Verbindungselemente erforderlich wären .

Der im Ausführungsbeispiel verwendete Klebstoff zur Herstel ^¬ lung eines zusätzlichen StoffSchlusses kann vorzugsweise zwi ^¬ schen dem Bundflansch der Radnabe 4 und dem Stutzen des Trä ^¬ gerelements 5 in Richtung der Radnabenachse R ins Innere der Radnabe 4 verlaufen und nach seiner Aushärtung in Form einer dünnen Wulst 15 am Übergang zwischen dem Ende des Fügeab ^¬ schnitts 6 am Stutzen des Trägerelements 5 und dem Ende des Fügeabschnitts 6 am Bundflansch der Radnabe 4 verbleiben (sie ^¬ he auch Fig . 7 ) . Diese Klebstoffwulst 15 dient der Minimierung der Kerbwirkung am Übergang zwischen der Radnabe 4 aus Faserverbundwerkstoff und dem Trägerelement 5 aus Metall.

Der Längsschnitt nach Fig. 6 zeigt einen gegenüber der Ausfüh ^¬ rung nach Fig. 5 erweiterten Lagenaufbau der Radnabe 4. Der Lagenaufbau der Radnabe 4 nach Fig. 6 ist prinzipiell ana ^¬ log zu Fig. 5 ausgebildet, weist allerdings eine zusätzliche Decklage 12 auf, die die Radnabe 4 teilweise oder vollständig umschließt. Beispielsweise kann die Radnabe 4 beidseitig durch jeweils eine Decklage 12 umschlossen sein, die um die Bund- flansche der Radnabe 4 herum bis in den Speichenbereich des

Radsterns 2 reichen und zwischen den Speichen zusammengeführt sind. Diese Decklage 12, aus beispielsweise einer eingefärbten CFK-Faserschicht, kann u. a. optischen Gestaltungszwecken und/oder als Schutz für die darunterliegenden Laminatlagen (Faserlagen der Tragstruktur 13, UD-Faserbandage 11) dienen.

Fig. 7 zeigt die Verbindungsstelle der Radnabe 4 mit den Trä ^¬ gerelementen 5 nach Fig. 6 in einer vergrößerten Detailansicht B, aus der der prinzipielle Laminatlagenaufbau des Bundflan ^¬ sches der Radnabe 4 nach Fig. 5, insbesondere der um die Deck ^¬ schicht 12 erweiterte Laminatlagenaufbau des Bundflansches der Radnabe 4 nach Fig. 6 ersichtlich ist.

Aus der detaillierten Ansicht nach Fig. 7 ist unter anderem der Verlauf der von den Speichen des Radsterns 2 auslaufenden CFK-Faserlagen 13 ersichtlich, deren Enden im Bereich des Bundflansches in axialer Richtung der Radnabenachse R umge ^¬ lenkt die Tragstruktur 13 des Bundflansches der Radnabe 4 bil ^¬ den . Die UD-Bandagen 11 laufen dagegen in Umfangsrichtung der Rad ^¬ nabenachse R um die von den Speichen auslaufenden CFK- Faserlagen 13.

Von den innenseitig angeordneten GFK-Faserlagen 10 verbleibt im Bereich der eingefrästen Wellensenken 7.2 eine dünne

Schicht (mind. 0,1 mm) der Glasfaserlagen 10, um die besondere Festigkeit dieser Materiallage 10 gegenüber den CFK-Faserlagen der Tragstruktur 13 für den Formschluss nutzen zu können und um eine vollflächige galvanische Trennung der Radnabe 4 aus CFK zum metallischen Trägerelement 5 zu gewährleisten. Der Stutzen eines jeden Trägerelements 5 wird soweit axial in den Bundflansch der Radnabe 4 eingeführt, dass die senkrechte Kontaktfläche des Bundkragens 14 als axiales Formschlussele ^¬ ment 14 des Trägerelements 5 an die vorzugsweise ebenso eben gefräste Stirnfläche des Bundflansches der Radnabe 4 anliegt und angedrückt ist.

Fig. 8 zeigt eine Fahrzeugradanordnung für ein PKW-Rad, beste ^¬ hend aus einem PKW-Vorderrad 1 und zwei Trägerelementen 5. In der isometrischen Darstellung nach Fig. 8 ist nur ein Trä ^¬ gerelement 5 sichtbar. Das PKW-Vorderrad 1 weist einen Rads ^¬ tern 2 mit Radnabe 4 und eine Radfelge 3 auf und besteht aus Faserverbundwerkstoff (FVW) , wie zum Beispiel aus kohlenfaser- verstärktem Kunststoff (CFK) . Die beiden Trägerelemente 5 be ^¬ stehen aus einem metallischen Werkstoff.

Nachfolgend sollen im Wesentlichen nur die Unterschiede gegen ^¬ über dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 7 dargelegt werden. Nicht explizit beschriebene Merkmale, Eigenschaften und Vorteile dieses Ausführungsbeispiels entsprechen der Be ^¬ schreibung in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 7.

Fig. 9 zeigt in einer Explosionsdarstellung der erfindungsge ^¬ mäßen Fahrzeugradanordnung das PKW-Vorderrad 1 nach Fig. 8 mit den beiden vereinzelt dargestellten Trägerelementen 5 im Vor- montagezustand. Mittels der Trägerelemente 5 wird das PKW- Vorderrad 1 an einem Radträger aufgenommen, der mit einer An ^¬ triebswelle des PKWs verbunden ist (nicht dargestellt) . Rad ^¬ träger und Antriebswelle stellen in diesem Ausführungsbeispiel die Kraftübertragungseinheit dar. Die beiden Trägerelemente 5 werden im Montagezustand beidsei ^¬ tig der Radnabe 4 angeordnet, wobei jeweils ein radial er ^¬ streckter Bundkragen 14 eines jeden Trägerelements 5 als axia ^¬ les Formschlusselement den umlaufenden Rand der zentralen Nabenöffnung der Radnabe 4 beidseitig einfasst und ein axial erstreckter Stutzen eines jeden Trägerelements 5 in die Naben ^¬ öffnung ragt, wie insbesondere aus Fig. 10 ersichtlich ist.

Fig. 10 zeigt einen Längsschnitt C-C durch die Fahrzeugradan ^¬ ordnung nach Fig. 8 entlang der Radnabenachse R.

Im Bereich der Nabenöffnung liegen sich die Stutzen der beiden Trägerelemente 5 aneinander gegenüber, wobei - axial begrenzt durch den jeweiligen Bundkragen 14 - noch ein minimaler, ver ^¬ bleibender Spalt zwischen den Stutzen bestimmt ist, so dass sich die Trägerelemente 5 nicht kontaktieren. Damit wird si- chergestellt , dass die Trägerelemente 5 vollflächig und allein am Faserverbundmaterial der Radnabe 4 anliegen. Vorrangig wird jedoch hierdurch eine „Doppelpassung" der Verbindung zwischen einerseits dem jeweiligen Trägerelement 5 und der Radnabe und andererseits zwischen den Trägerelementen 5 untereinander ver ^¬ mieden. Ein zusätzlicher Kontakt der Trägerelemente 5 unterei ^¬ nander kann gerade im dynamischen Betrieb des Fahrzeugrades 1 zu einer Überbestimmung der Passstellen führen, welche die Stabilität der Verbindung zwischen Radnabe 4 und Trägerelement 5 nachteilig beeinträchtigen würde.

Die beiden Trägerelemente 5 weisen jeweils einen Lochkreis 16 mit fünf um den Umfang der Öffnung mit dem Lagersitz 9 ver ^¬ teilt angeordneten Durchgangsbohrungen 16 auf, die im Montage ^¬ zustand zueinander deckungsgleich angeordnet sind und der Durchführung der (nicht gezeigten) Radschrauben durch die bei ^¬ den Trägerelemente 5 hindurch dienen, so dass die Radschrauben zur Befestigung des PKW-Vorderrades 1 am PKW in den nicht ge ^¬ zeigten Radträger eingeschraubt werden können.

An der Innenseite der Nabenöffnung der Radnabe 4 ist ein um- laufender Fügeabschnitt 6 ausgebildet, dessen Oberflächenpro ^¬ fil 7 ein Wellenprofil 7 mit um den Umfang verteilt angeordne ^¬ te Wellensenken 7.2 aufweist.

Dazu formschlüssig korrespondierend ist am äußeren Umfang des axial erstreckten Stutzens der Trägerelemente 5 jeweils ein umlaufender Fügeabschnitt 6 ausgebildet, dessen Oberflächen ^¬ profil 7 ein Wellenprofil 7 mit um den Umfang verteilt ange ^¬ ordnete Wellendorne (7.1) aufweist.

Der Radstern 2 weist als Tragstruktur ein mehrlagiges CFK- Faserlaminat 13 auf, wobei die CFK-Faserlagen 13 im Bereich der Radnabe 4 in Richtung der Nabenöffnung enden (gut ersicht ^¬ lich in Fig. 10) .

Die CFK-Faserlagen 13 der Radnabe 4 sind endseitig im Bereich der Nabenöffnung in Umfangsrichtung der Radnabenachse R umlau- fend und axial entlang der Radnabenachse R vollflächig über den Fügeabschnitt 6 der Radnabe 4 erstreckt ausgebildet und ebenso mit unidirektionalen CFK -Faserlagen 11 (UD- Faserbandage ) umkleidet. Das innenwandige Oberflächenprofil 7 des Fügeabschnitts 6 der Radnabe 4 in der Nabenöffnung ist in den zur Profilverstärkung gesondert aufgebrachten GFK-Faserlagen 10 ausgebildet, in wel ^¬ che das Wellenprofil 7 (Wellensenken 7.2 des Fügeabschnitts 6 der Radnabe 4 eingefräßt ist (vgl. Fig. 10) . Das Oberflächenprofil 7 des Fügeabschnitts 6 am Stutzen der Trägerelemente 5 weist jeweils ein geringfügiges Übermaß ge ^¬ genüber dem Oberflächenprofil 7 des Fügeabschnitts 6 der Rad ^¬ nabe 4 in der Nabenöffnung auf.

Die Stutzen der Trägerelemente 5 werden zur Erzeugung einer kombinierten Formschluss - und Presspassung zwischen der Rad ^¬ nabe 4 und den Trägerelementen 5 beiderseits in Richtung der Radnabenachse R in die Nabenöffnung form- und kraft schlüssig eingepresst .

Unter der durch die Presspassung und der damit verbundenen Aufweitung der Nabenöffnung erzeugten Vorspannung, welche durch die Zugspannung in den UD-Bandage-Lagen 11 wirksam kom ^¬ pensiert wird, sitzen die Trägerelemente 5 auch bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung des PKW-Vorderrades 1 aus CFK dauerhaft fest in der Radnabe 4, ohne das CFK-Material der Radnabe 4 sowohl durch das Einpressen der Stutzen der Trä ^¬ gerelement 5 als auch im Fahrbetrieb des Fahrzeugrades 1 un ^¬ günstig mechanisch zu belasten.

Im gefügten Zustand dieser Fahrzeugradanordnung können somit ebenfalls hohe Kräfte und Momente von der Antriebswelle über die Trägerelemente 5 mit hoher Betriebssicherheit zuverlässig auf die Radnabe 4 und damit auf das Fahrzeugrad 1 übertragen werden . Zusätzlich kann mit einem geeigneten Klebstoff ein Stoff- schluss erzeugt werden, wodurch in Kombination aus Form-, Kraft- und Stoffschluss eine Übertragung von noch höheren Kräften und Momenten erreicht werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Rad, Motorrad-Vorderrad, PKW-Vorderrad

2 Radscheibe, Radstern,

3 Radfelge

4 Radnabe

5 Trägerelement

6 Fügeabschnitt

7 Oberflächenprofil, Wellenprofil, Wellendorn .1, Wellensenke .2

8 Gewindebohrungen

9 Öffnung mit Lagersitz

10 Materiallage, Opferlage, GFK-Faserlagen

11 unidirektionalen Fasern, UD-Faserbandage

12 Decklage

13 CFK-Faserlagen, Tragstruktur

14 Bundkragen, axiales Formschlusselement

15 Verdickung, Wulst

16 Lochkreis mit Durchgangsbohrungen R - Radnabenachse