CN113508244B - 摩擦结构组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摩擦结构组件，所述摩擦结构组件包括具有至少一个衬片摩擦片(2)和至少一个配合摩擦片(3)的干运行的摩擦片组(1)，所述衬片摩擦片和所述配合摩擦片沿所述摩擦片组(1)的轴向方向(4)交替地相继地设置并且所述衬片摩擦片和所述配合摩擦片能相互置于摩擦锁合中，所述衬片摩擦片(2)具有至少一个模压的干运行摩擦衬片，摩擦衬片具有大于10％的孔隙度并且具有摩擦衬片体，所述摩擦衬片体包括金属基质、至少一种磨料和至少两种不同的固体润滑剂，所述至少两种固体润滑剂选自由六方氮化硼和金属硫化物构成的组，所述金属硫化物具有如下组的至少一种金属，该组具有钨、铁、锡、铜、铋、锑、铬、锌、银、锰、钼。

Description

摩擦结构组件
技术领域
本发明涉及一种摩擦结构组件，所述摩擦结构组件包括具有至少一个衬片摩擦片和至少一个配合摩擦片的干运行的摩擦片组，所述衬片摩擦片和所述配合摩擦片沿所述摩擦片组的轴向方向交替地相继地设置并且所述衬片摩擦片和所述配合摩擦片能相互置于摩擦锁合中，所述衬片摩擦片具有至少一个干运行摩擦衬片。此外，本发明涉及所述摩擦结构组件的应用。
背景技术
在机动车的常规的干运行的驱动***中，主要使用有机地树脂结合的摩擦衬片。
例如DE2924540A描述一种用于制造具有金属成分的构造元件的产品，所述产品通过至少一种具有0.2g/cm3至1.5g/cm3之间的松密度的精细的钢纤维粉末构成，所述钢纤维粉末的碳含量为0.95重量％至1.10重量％之间并且所述钢纤维粉末的铬含量处于1.3重量％至1.6重量％之间，所述钢纤维粉末这样热处理，使得显微镜结构除了切割金属微粒的测试平面之外能够看到分子式(FeCr)3C的球状碳化铁铬在由高强度的马氏体和可变形的奥氏体构成的混合基质中的精细分布。这种纤维粉末对于用于制动器的摩擦衬片以30重量％至85重量％的份额使用，并且该摩擦衬片附加地还包含矿物的和有机的填料。因此，特别是制造离合器或制动器的摩擦衬片。摩擦衬片包含10％至20％之间的可聚合的苯酚结合剂。
现代的驱动系应在总是较小的重量时可以传递较高功率，同时应提高行驶舒适性和燃料效率。通过尽可能小地保持车辆重量的要求，也强烈地限制离合器的结构尺寸。这又对摩擦衬片的负荷产生强烈影响，因为用于离合器的小的结构空间意味着较小的衬片面，这造成摩擦材料的较高的能量和温度负荷。
金属的摩擦衬片在能量和热方面能较高地承载、具有高摩擦系数和小磨损、但也非常强烈地倾向于摩擦振动，所述摩擦振动可以涉及整个驱动系并且因此对车辆的行驶舒适性产生非常负面的影响。
现有技术此外描述摩擦构件，在所述摩擦构件中，摩擦衬片通过烧结材料构成。因此，例如DE4443666A描述一种构件、特别是同步环，所述构件具有用于在机动车变速箱中摩擦同步的摩擦面。所述构件的在该DE4443666A中描述的摩擦面材料是在表面很大程度上无气孔的烧结青铜，其具有提高摩擦特性、耐磨性和换挡舒适的金属的和非金属的添加剂，所述添加剂形式为最高6重量％的锌、最高6重量％的镍、最高3重量％的钼、1重量％至6重量％的SiO2和/或Al2O3、可选地0.2重量％至6重量％的石墨和/或二硫化钼，青铜在原料粉末的定义的微粒尺寸时构成剩余部分。这种烧结青铜设置用于在机动车变速箱中摩擦同步的油润滑的部件。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于干运行的摩擦结构组件、特别是用于AWD(全轮驱动)或FWD(前轮驱动)驱动装置。
所述任务在文首提及的摩擦结构组件中通过如下方式解决，即，所述干运行摩擦衬片是模压(massegepresst)的摩擦衬片。摩擦衬片具有孔隙度，所述孔隙度大于10％，其中，所述摩擦衬片具有摩擦衬片体，所述摩擦衬片体包括金属基质、至少一种磨料和至少两种不同的固体润滑剂，所述至少两种固体润滑剂选自由六方氮化硼和金属硫化物构成的组，所述金属硫化物具有如下组的至少一种金属，该组具有钨、铁、锡、铜、铋、锑、铬、锌、银、锰、钼。尤其是，所述固体润滑剂通过至少两种金属硫化物构成，所述金属硫化物具有相同的金属。此外，本发明的任务通过摩擦结构组件在AWD驱动装置或FWD驱动装置的离合器或制动器或同步变速器中的应用解决。
在此有利的是：通过取消润滑可以简化所述***，亦即摩擦结构组件构成在AWD或FWD领域中的常规的湿式运行的***的一种备选方案。在此有利的是：实际上不存在如在湿式运行的摩擦结构组件出现的拖曳力矩。因此，可以提供具有较高功率的摩擦结构组件。此外有利的是：尽管取消通过油的冷却，摩擦结构组件仍可以经受较高的热负荷。
这些效果的进一步改进可以通过如下方式实现，即，按照摩擦结构组件的一种实施变型方案，所述摩擦衬片是挤压中间摩擦衬片。在此，所述挤压中间摩擦衬片按照另一种实施变型方案优选是烧结金属衬片或具有有机材料的挤压中间摩擦衬片。
此外优选的是：所述摩擦衬片设置在承载摩擦片上，因为通过承载摩擦片可以实现快速散热。在此，所述摩擦衬片可以直接与承载摩擦片连接，或者按照摩擦结构组件的另一种实施变型方案经由连接层与所述承载摩擦片连接。借助于连接层不仅能实现将摩擦衬片固定在承载摩擦片上，而且可以因此改变和适配摩擦用片的其他特性。
此外，摩擦衬片可以环形地构造或者按照另一种实施变型方案分段。分段在此具有以下优点，即，部段可以彼此隔开间距地设置并且由此构成的通道可以用于以空气流经，以此可以同样改进摩擦结构组件的热负荷能力。
为了影响摩擦结构组件的摩擦功率或热稳定性，按照其他实施变型方案可以规定：所述摩擦衬片的表面经结构化和/或设有涂层，和/或所述配合摩擦片的表面经结构化和/或设有涂层。
按照摩擦结构组件的另一种实施变型方案，所述摩擦衬片可以具有至少一种磨料，所述磨料在所述摩擦衬片中的份额为最大5重量％。通过将所述份额限定为最大5重量％可以减少摩擦振动。
按照摩擦结构组件的另一种实施变型方案可以规定：所述摩擦衬片具有孔隙度，所述孔隙度选自具有下极限15％和上极限40％的范围。由于开孔的组织，可以简单地制造具有期望的摩擦系数的摩擦衬片，因为在制造生坯期间需要小的挤压力。此外，也可以降低烧结温度，这同样通过烧结体的高孔隙度决定，因为不需要紧密的烧结。此外，通过孔隙度获得对拉拔振动的附加缓冲。
按照摩擦结构组件的另一种实施变型方案，所述摩擦衬片可以具有金属基质，所述金属基质在所述摩擦衬片中的份额选自具有下极限60重量％和上极限90重量％的范围。通过这种高份额可以改进经由金属基质背离摩擦面的散热，由此即使在孔隙度时也可以较好避免对摩擦衬片的过热。
按照摩擦结构组件的一种实施变型方案，摩擦振动特性的进一步减少可能利用干运行摩擦衬片的使用实现，所述干运行摩擦衬片的金属基质由来自包括铜、铁、锡、锌或由此构成的合金和由此构成的混合物的组的至少一种元素构成。
此外，所述摩擦衬片可以按照摩擦结构组件的另一种实施变型方案具有与所述磨料不同的至少一种填料，所述填料在所述摩擦衬片中的份额选自具有下极限5重量％和上极限35重量％的范围。因此，可以进一步减少摩擦振动特性。
特别优选地，所述填料是硅酸盐填料、特别是按照一种实施变型方案选自包括云母、长石、硅藻土或由此构成的混合物的组。特别是通过后面的填料(并且特别是在与高孔隙度的相互作用中)，尽管存在小份额的磨料仍可能实现高摩擦系数。
所述至少一种磨料可以选自包括莫来石、二氧化硅、金刚砂、玻璃、氧化铝(Al2O3)以及由此构成的混合物的组，通过这些特别的磨料，即使在小份额的磨料时也可以达到高研磨作用。
此外可能的是：按照一种实施变型方案，在所述摩擦衬片中包含至少一种固体润滑剂，所述固体润滑剂选自包括石墨、特别是天然石墨或合成的一次或二次石墨、焦炭以及由此构成的混合物的组。通过这些固体润滑剂可以(特别是也在高孔隙度和小份额的硬质材料或磨料)时避免高磨损。
在此有利的是：所述至少一种固体润滑剂以选自具有下极限2重量％和上极限30重量％的范围的份额被包含，由此又可以实现对应低的磨损值。
按照本发明的另一种实施变型方案可以规定：所述配合摩擦片在摩擦片体中具有多个穿透部。所述穿透部作为用于干运行的摩擦结构组件的磨损磨粒的贮存器起作用，由此可以显著地减少磨损率。
为了在此提供用于磨粒的相对大的总体积，而不过度地削弱配合摩擦片，按照本发明的另一种实施变型方案可以规定：所述配合摩擦片的摩擦片体中的穿透部设置在不同的径向高度上。因此，所述穿透部可以较小地确定，特别是因为因此贮存器也可以进一步靠近磨损产生的位置设置(与构造在相同的径向高度上的穿透部相比较)。
按照为此的另一种实施变型方案可以规定：所述穿透部以圆形面构造，因为所述穿透部因此能更简单地制造。
出于前面提及的原因，在此按照一种实施变型方案优选规定：所述圆形面分别具有选自2mm至10mm的范围的直径。因此，能较简单地实现：将相对高的数量的穿透部设置在不同的径向高度上。在此已证实：具有小于2mm的直径的穿透部示出对磨损磨粒的过少的容纳。另一方面，具有大于10mm的直径的穿透部已经如此大，使得所述穿透部可能不利地影响摩擦结构组件的摩擦特性。
按照本发明的另一种实施变型方案可以规定：所述穿透部构造为长形孔，所述长形孔按照为此的一种实施变型方案优选具有弧形走向。因此可能的是：利用相对细长的穿透部改进磨粒容纳的效率，利用弓形的实施方案可以改进磨粒容纳的效率，特别是当弓形的构造沿配合摩擦片的旋转方向向外取向时，因为因此通过作用到磨损颗粒上的离心力可以改进向穿透部中的进入和必要时从穿透部的之后排出。
出于相同的原因、当然伴随着与长形孔相比的稍微小的效率可以规定：所述穿透部沿径向至少部分相叠地设置。因此，沿径向方向实现穿透部的一种“重叠”，虽然所述穿透部彼此分开。
为了进一步改进前面提及的效果，按照本发明的其他实施变型方案可以规定：设置在相同的径向高度上的所述穿透部分别以角度错开地设置，所述角度选自20°至60°的范围，和/或设置在不同的径向高度上的所述穿透部分别以角度错开地设置，所述角度选自5°至25°的范围。
附图说明
为了较好地理解，本发明借助后续附图详细解释本发明。
分别在简化的示意图中：
图1示出摩擦结构组件的摩擦片组的局部图；
图2示出摩擦用片；
图3示出配合摩擦片；
图4示出在按照现有技术的摩擦衬片中的摩擦系数精度的图示；
图5示出在按照本发明的摩擦结构组件中使用的摩擦衬片的摩擦系数精度的图示；
图6示出具有穿透部的配合摩擦片的第一实施变型方案；
图7示出具有穿透部的配合摩擦片的第二实施变型方案；
图8示出具有穿透部的配合摩擦片的第三实施变型方案。
具体实施方式
首先要指出：在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明、例如上、下、侧向等等也参考直接描述的以及示出的附图并且这些位置说明在位置改变时按意义转用到新的位置上。
除非另有说明，在本说明书中提到的所有标准涉及在本申请提交时最终的文本。
在图1中示出未进一步示出的摩擦结构组件的摩擦片组1的局部图。摩擦片组1具有至少一个衬片摩擦片2、特别是多个衬片摩擦片2和至少一个配合摩擦片3、特别是多个配合摩擦片3，所述配合摩擦片也可以称为摩擦用片。衬片摩擦片2沿轴向方向4与配合摩擦片3交替地相继地设置。经由对应的操纵机构，衬片摩擦片2能相对于配合摩擦片3沿轴向方向4调节，从而在衬片摩擦片2与配合摩擦片3之间构造成摩擦锁合。
在按照图1的具有摩擦片组1的摩擦结构组件的实施变型方案中，衬片摩擦片2实施为所谓的外摩擦片并且配合摩擦片3作为所谓的内摩擦片。但是，所述摩擦片组的构造也可以刚好颠倒，亦即衬片摩擦片2构成内摩擦片并且配合摩擦片3构成外摩擦片。
衬片摩擦片2能较好地从图2看到并且配合摩擦片3能较好地从图3看出。因为摩擦片组1或摩擦结构组件的所有衬片摩擦片2和/或所有配合摩擦片3优选相同地构造，所以下面仅较多地讨论衬片摩擦片2和配合摩擦片3。这些实施方案可以与此对应地应用于衬片摩擦片2或配合摩擦片3。衬片摩擦片2和配合摩擦片3的数量一般例如可以分别选自1、特别是2至20的范围。衬片和配合摩擦片2、3的在图1中具体示出的数量则不应限制地理解。
衬片摩擦片2具有至少大致环形的承载摩擦片5，所述承载摩擦片具有第一表面6和与该第一表面沿轴向方向4对置的第二表面7。在第一和/或第二表面6、7上分别设置有至少一个摩擦衬片8。
配合摩擦片3具有至少大致环形的摩擦片体9，该摩擦片体当然没有摩擦衬片。
衬片摩擦片2在径向外部的端面上具有至少一个携动元件10，所述携动元件例如形式为外齿部。同样地，配合摩擦片3在径向内部的端面上具有至少一个携动元件11。经由携动元件10、11可以建立与摩擦结构组件的另一个构件、例如在配合摩擦片2的情况下的轴或在衬片摩擦片3的情况下的摩擦结构组件的壳体的无相对转动的连接，如这本身已知。再一次要指出：摩擦片可以颠倒地构造，亦即衬片摩擦片2可以具有携动元件11并且配合摩擦片3可以具有携动元件10，并且与此对应地也可以建立与摩擦结构组件的分别另一个构件的无相对转动的连接。
摩擦片组1的这种原理构造由现有技术已知。因此，对此的其他细节参阅有关的现有技术。
摩擦片组1是干运行的片式摩擦***、特别是干运行的膜片式离合器、制动器、驻车制动器、差速器锁定装置等的部分。优选地，摩擦片组1在AWD驱动装置(All WheelDrive，全轮驱动)或FWD驱动装置(Front Wheel Drive，前轮驱动)的摩擦结构组件中装入。
摩擦衬片8是模压的干运行摩擦衬片。为此，可以由摩擦衬片8的组成部分制造混合物，所述混合物随后在压机中、必要时在热压机中在提高的温度时(例如在100℃至190℃之间的温度时)或在室温时的冷状态中挤压成压坯。
按照一种实施变型方案可以规定：摩擦衬片8是挤压中间摩擦衬片。所述挤压中间摩擦衬片可以是烧结金属衬片，如其在下面还要描述，或者是具有有机材料的挤压中间摩擦衬片。但也可能的是：摩擦衬片8是有机的摩擦衬片8。对于材料参阅下面的实施方案。
摩擦衬片8可以借助于带烧结过程或借助于压力烧结或通过DHP过程(Direkt HotPressing，直接热压)制造。
摩擦衬片8可以具有0.5mm至5mm之间的层厚度。
如已经述及的那样，摩擦衬片8优选设置在承载摩擦片5上。所述承载摩擦片5优选由钢制成。但是，也能使用其他铁基的合金。同样地，也可以使用铜基的合金、例如黄铜或青铜或其他金属合金。
承载摩擦片5可以具有0.4mm至5.5mm之间的厚度。
摩擦衬片8可以直接设置在承载摩擦片5上、例如挤压和烧结到所述承载摩擦片上。但是，也存在如下可能性，即，摩擦衬片8与摩擦片支架5经由连接层连接，该连接层设置在摩擦片支架5与摩擦衬片8之间。所述连接层例如可以是焊料层、例如基于CuSn或CuZn合金的硬焊料或者是例如有机的和无机的高温粘接剂的粘接剂层。
承载摩擦片5可以在所述表面6、7中的仅一个表面上或在两个表面6、7上(如这在图1中示出)具有至少一个摩擦衬片8。
此外可能的是：摩擦衬片8实施为封闭的、一件式的环、亦即不间断地在360°上延伸。但是，按照另一种实施变型方案也可以规定：摩擦衬片8分段，如这在图2中示出。在此，示出具有六个部段12的摩擦衬片8。但是，这个数量不应限制地理解。摩擦衬片8特别是可以具有两个至三十个之间的部段8。但是，摩擦构件也可以具有仅一个这样的部段8，所述部段不实施为封闭的环。同样的，摩擦衬片的其他形状、例如柱形、方形等是可能的。
所述部段8沿摩擦用片8的周向方向彼此隔开间距地设置。在此，间距13可以为0mm至20mm之间、特别是1mm至15mm之间。
所述部段12的角和/或边可以倾斜地或倒圆地实施。在此，所述倒圆半径可以为0.5mm至6mm之间、特别是1mm至4.5mm之间。
摩擦衬片8或部段12的径向宽度14可以选自5mm至40mm的范围。
部段12之间的通过使部段12隔开间距来形成的槽可以具有矩形的、方形的、梯形的、圆形的等横截面。
配合摩擦片3优选由钢制成。但是，也能使用其他铁基的合金。同样地，也可以使用铜基的合金、例如黄铜或青铜或其他金属合金。
配合摩擦片3可以具有0.5mm至6mm之间的厚度。
衬片摩擦片2和配合摩擦片3的外径和内径可以与对应的给定条件相适配。相同情况适用于外径与内径的比例。
此外，按照另一种实施变型方案可以规定：摩擦衬片8的表面和/或配合摩擦片3的表面和/或所述表面7、8结构化地实施，如这在图2和图3中对于摩擦衬片8的表面和配合摩擦片3的表面虚线地表示。所述结构化可以以槽的形式、例如具有同中心的或径向的走向的槽、以梯形图案的形式的槽、作为华夫槽等实施。同样地，以结点或类似物的形式的离散的提高或类似物作为表面结构化也是可能的。
但是，摩擦衬片8的表面和/或配合摩擦片3的表面和/或所述表面7、8也可以挤压光滑地实施。此外，存在(挤压)光滑的和结构化的表面的组合的可能性。
表面结构化的槽的深度可以选自0.1mm至2mm、特别是0.5mm至1.5mm之间的范围。所述槽的宽度(沿摩擦用片8的周向方向)可以选自1mm至3mm、特别是1mm至2.5mm之间的范围。所述槽可以具有矩形的、方形的、梯形的、圆形的等横截面。一个表面结构化的所有槽可以相同地实施。但是，不同的槽(宽度、深度、形状)也可以在一个表面上相互组合。
按照另一种实施变型方案可以规定：摩擦衬片8的表面和/或配合摩擦片3的表面设有涂层。所述涂层可以由来自组Al、Mg、Fe、Si或Ti的熔化的金属氧化物或有机涂层以Al、Mg、Fe、Si、Ti或碳化物的填料制造。此外，所述涂层也可以基于Cu或Cu合金实施。
摩擦衬片8可以具有大于10％的孔隙度。摩擦衬片特别是可以具有孔隙度，所述孔隙度选自具有下极限15％和上极限40％的范围。在此，孔隙度表示空腔容积在摩擦衬片8的总体积上的相对份额。孔隙度可以按照借助于Hg侵入和挤出：气孔体积按照ISO 15901-1(DIN 66133)测量。
为了进一步改进摩擦衬片8的特性，所述孔隙度也可以选自具有下极限20％和上极限35％的范围、特别是选自具有下极限25％和上极限30％的范围。
摩擦衬片8可以由至少一种金属基质、至少一种磨料、至少一种填料和必要时至少一种固体润滑剂制成，所有组成部分补充到100重量％。
摩擦衬片8可以无结合剂地构造并且具有摩擦衬片体。无结合剂意味着：摩擦衬片8不具有有机的树脂作为结合剂。摩擦衬片体在这种情况下具有金属基质、至少一种磨料、固体润滑剂和必要时至少一种填料或者由此制成，在后一种情况下，摩擦衬片体的所有组成部分补充到100重量％。
金属基质在摩擦衬片8中的份额可以选自具有下极限60重量％和上极限90重量％的范围。此外，金属基质的份额可以选自具有下极限70重量％和上极限80重量％的范围。
优选地，为了金属基质选择至少一种金属或金属合金，所述金属或金属合金具有按照维氏硬度的硬度，所述硬度选自具有下极限30HV10和上极限80HV10的范围。通过所述硬度的金属可能的是：通过金属基质获得摩擦衬片的磨损作用的至少一部分，特别是如果金属基质不通过磨削或类似物后处理以使表面光滑的话。
为了金属基质特别是可以选择至少一个金属或金属合金，所述金属或金属合金具有按照维氏硬度的硬度，所述硬度选自具有下极限40HV10和上极限60HV10的范围。
金属基质例如可以由至少一种来自包括铜、铁、锡、锌或以此的合金和由此构成的混合物的组的元素构成。
优选地，磨料在摩擦衬片8中的份额为最大5重量％。
所述至少一种磨料可以选自包括莫来石、二氧化硅、金刚砂、玻璃、氧化铝(Al2O3)以及由此构成的混合物的组，通过这些磨料，即使在磨料的这样小的份额时可以达到高研磨作用。
所述至少一种填料在摩擦衬片8中的份额可以选自具有下极限5重量％和上极限35重量％的范围。特别优选地，所述填料是硅酸盐填料、特别是按照一种实施变型方案选自包括云母、长石、硅藻土或由此构成的混合物的组。特别是通过后一种特定的填料在与高孔隙度的相互作用中，尽管存在小份额的磨料仍可能实现高摩擦系数。
填料与磨料的比例可以选自具有下极限1：1和上极限5：1的范围。在这些极限之内，可能观察到在小磨料份额时按照本发明的干运行摩擦衬片的研磨作用的最大值。
摩擦衬片8具有第一表面和沿轴向方向4与该第一表面对置的第二表面，磨料的份额可以从第一表面朝第二表面的方向增加。因此，磨料在摩擦面中的份额较高的设计方案是可能的。但是，另一方面因此也可能的是：通过构造齿部或微焊部获得摩擦衬片8与承载摩擦片5的较好结合。按照希望的特性则可以选择所述至少一种磨料在一个表面中的提高的份额。
此外可能的是：在金属基质中包含至少一种固体润滑剂，所述固体润滑剂选自包括石墨、特别是天然石墨或合成的一次或二次石墨、焦炭以及由此构成的混合物的组。在此有利的是：所述至少一种固体润滑剂在金属基质中以选自具有下极限2重量％和上极限30重量％的范围的份额被包含，由此又可以实现对应低的磨损值。特别是所述至少一种固体润滑剂在摩擦衬片中的份额可以选自具有下极限3重量％和上极限15重量％的范围，或者说选自具有下极限4重量％和上极限7.5重量％的范围。
特别优选地，磨料和固体润滑剂的比例选自具有下极限1：7和上极限1：20的范围。通过磨料与固体润滑剂的这种协调的比例，可能显著地改进磨损特性。
优选地，磨料与固体润滑剂的比例为1：10。
摩擦衬片8必要时可以包含有机结合剂。有机结合剂可以选自如下组，该组包括酚醛树脂(必要时与硅树脂混合)、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚酯酰亚胺、聚酰亚胺树脂、例如嘧啶、芳香族的聚酰亚胺树脂、无氢的聚酰亚胺树脂、聚三嗪类苯并二酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、特别是芳香族的聚亚芳基酰亚胺(必要时以异氰酸酯改性)、聚醚酰亚胺(必要时以异氰酸酯改性)、丙烯酸树脂、环氧树脂、环氧树脂酯、聚酰胺6、聚酰胺66、聚甲醛、聚芳基醚、聚芳酮、聚芳醚酮、聚芳基醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮、硫化聚乙烯、烯丙硫化物、聚三嗪类苯并二酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚亚芳基硫化物、聚乙烯亚砜、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚芳砜、聚纳洛酮、聚亚芳基硫化物或其共聚物以及由此构成的混合物。
下面列举摩擦衬片8的一些示例成分，然而所述示例成分不具有限制的特性。用于组分的所有说明是重量％。
示例1：
60.0％铜、10.0％铁、15.0％长石、10.5％合成石墨、4.5％氧化铝示例2：
60.0％铜、2.0％锡、20.0％硅藻土、12.0％合成石墨、2.0％天然石墨、4.0％金刚砂
示例3：
60.0％铜、14.0％铁、8.0％云母、10.5％合成石墨、3.0％天然石墨、4.5％氧化铝
示例4：
64.0％铜、3.0％锌、14.0％云母、12.0％合成石墨、5.0％焦炭、2.0％二氧化硅
示例5：
69.0％铜、8.0％云母、10.0％长石、10.5％合成石墨、2.5％莫来石
示例6：
70.0％铜、15.0％铁、5.0％焦炭、4.0％天然石墨、4.5％二硫化钼、1.5％二氧化硅
示例7：
75.0％铜、8.0％硅藻土、4.0％二硫化钼、10.5％合成石墨、2.5％莫来石
示例8：
50.0％铜、10.0％铁、10.0％硅藻土、15.0％云母、9.0％合成石墨、4.5％二硫化钼、1.5％二氧化硅
示例9：
70.0％铜、4.0％锡、8.0％硅藻土、4.0％二硫化钼、8.0％合成石墨、2.0％天然石墨、4.0％金刚砂
示例10：
40.0％铜、25.0％铁、20.0％硅藻土、11.5％合成石墨、3.5％氧化铝
此外，按照本发明的一种实施变型方案存在如下可能性，即，在所述金属基质中包含至少两种不同的固体润滑剂，所述固体润滑剂选自由六方氮化硼和金属硫化物构成的组，所述金属硫化物具有如下组的至少一种金属，该组具有钨、铁、锡、铜、铋、锑、铬、锌、银、锰、钼。固体润滑剂的组特别是可以除了六方氮化硼之外也是Sb2S3、Bi2S3、Cr2S3、Cu2S、CuS、CuFeS2、FeS、FeS2、MnS、MoS2、Ag2S、WS2、SnS、SnS2、Sn2S3、ZnS。在此可以规定：固体润滑剂通过至少两种金属硫化物构成，所述金属硫化物具有相同的金属，亦即例如通过SnS和SnS2构成。
附加于这些固体润滑剂还可以包含石墨、特别是天然石墨或合成的一次或二次石墨、焦炭以及由此构成的混合物。
有利的是：金属基质中的固体润滑剂的总份额选自具有下极限5重量％和上极限30重量％的范围。固体润滑剂在摩擦衬片8中的总份额特别是可以选自具有下极限6重量％和上极限15重量％的范围，或者选自具有下极限8重量％和上极限10重量％的范围。
硫化锡可以以2重量％至7重量％之间的总份额被包含。
硫化铁在摩擦衬片体中的总份额可以为1重量％至5重量％之间。
六方氮化硼在摩擦衬片体中的总份额可以为1重量％至6重量％之间。如果包含六方氮化硼和石墨，则石墨与六方氮化硼的量比可以选自3至6的范围。
也可以规定：固体润滑剂部分天然来源地并且部分合成地制造。在此有利的是：天然固体润滑剂与合成固体润滑剂的量比选自1.5至5的范围。合成固体润滑剂的量份额一般可以为0.5重量％至5重量％之间。
合成固体润滑剂特别是基于石墨和基于金属硫化物制造或者说合成石墨和合成的金属硫化物由前面述及的组的金属制造。
下面列举用于摩擦衬片8的这样的固体润滑剂成分的一些优选示例，然而所述固体润滑剂成分没有限制的特性。用于组分的所有说明是重量％。
示例a)
2％至6SnS+1％至5％SnS2、例如4％SnS+3％SnS2
示例b)
0.5％至1.5％SnS+1％和3％SnS2+0.5％和3％Sn2S3+3.5％和7.5％六方氮化硼、例如1％SnS+2SnS2+1.5％Sn2S3+5.5％六方氮化硼
示例c)
6％至10％SnS+2％和6％FeS、例如8％SnS+4％FeS
示例d)
1％至5％SnS+2％至6％FeS+0.5％至1％基于具有硫化钨和具有石墨的硫化锌的合成固体润滑剂、例如3％SnS+4％FeS+0.75％合成固体润滑剂
示例e)
2％至6％SnS+1％至3.5％FeS+0.5％至4％六方氮化硼+0.5％至3％基于具有硫化钨和具有石墨的硫化锌的合成固体润滑剂、例如4％SnS+2.5％FeS+2％六方氮化硼+1.5％合成固体润滑剂
示例f)
4％至8％SnS+2％至6％六方氮化硼+10％至17％石墨+0.5％至3％基于具有硫化钨和具有石墨的硫化锌的合成固体润滑剂、例如6％SnS+4％六方氮化硼+15％石墨+2％合成固体润滑剂。
利用这些固体润滑剂成分制造摩擦衬片8的以下示例，然而所述固体润滑剂成分没有限制的特性。用于组分的所有说明同样应理解成重量％。
示例11：
60.0％铜、10.0％铁、15.0％长石、1％SnS+2SnS2+1.5％Sn2S3+5.5％六方氮化硼、5％氧化铝
示例12：
60.0％铜、2.0％锡、20.0％硅藻土、8％SnS+4％FeS、2.0％天然石墨、4.0％金刚砂
示例13：
60.0％铜、14.0％铁、8.0％云母、1％SnS+2SnS2+1.5％Sn2S3+5.5％六方氮化硼、3.5％天然石墨、4.5％氧化铝
示例14：
64.0％铜、3.0％锌、4.0％云母、6％SnS+4％六方氮化硼+15％石墨+2％合成固体润滑剂、2.0％二氧化硅
示例15：
70.0％铜、8.0％云母、10.0％长石、4％SnS+3％SnS2、5％莫来石示例16：
70.0％铜、15.0％铁、4％SnS+2.5％FeS+2％六方氮化硼+1.5％合成固体润滑剂、5％二氧化硅
示例17：
90.0％铜、3％SnS+4％FeS+0.75％合成固体润滑剂、2.25％莫来石示例18：
50.0％铜、9.0％铁、10.0％硅藻土、15.0％云母、4％SnS+2.5％FeS+2％六方氮化硼+1.5％合成固体润滑剂、6％二氧化硅
在确认本发明的过程中，主要也确定在基质中具有多于两种固体润滑剂的摩擦衬片8的摩擦系数精度。为此，在图4中是用于对应于EP2012038A2的摩擦衬片的摩擦系数的分布并且在图5中是用于按照本发明的摩擦衬片8的摩擦系数的分布。在此，分别在横坐标上表示摩擦系数并且在纵坐标上表示频率。分别测量708个试样。
如从对两个图的比较可看到的那样，按照本发明的摩擦衬片8具有显著较高的摩擦系数精度。
因此，按照本发明的摩擦结构组件可以按照前述实施方案也设有按照后续实施变型方案之一的摩擦衬片8：
-具有无结合剂的、烧结的摩擦衬片(8)，所述摩擦衬片具有摩擦衬片体，所述摩擦衬片体包括金属基质、至少一种磨料、固体润滑剂和必要时至少一种填料，固体润滑剂通过至少两种不同的固体润滑剂构成，所述固体润滑剂选自由六方氮化硼和金属硫化物构成的组，所述金属硫化物具有如下组的至少一种金属，该组具有钨、铁、锡、铜、铋、锑、铬、锌、银、锰、钼。这种摩擦衬片示出摩擦特性的较显著的改进，与这能由于其中已经描述摩擦衬片中的固体润滑剂的EP2012038A2的公开内容期待相比。所述改进首先涉及在摩擦衬片与配合摩擦面的摩擦锁合期间的振荡的减少，以此随后可以实现摩擦过程的稳定和因此摩擦衬片的过早磨损的减少。推测：这种改进建立于来自所述组的至少两种不同的固体润滑剂的使用。每种所述固体润滑剂在分别特定的运行范围内具有对应良好的特性。因此，摩擦衬片可以较好地与全面的负荷集合相适配。因此，摩擦衬片较好地适用于干运行、亦即适用于没有用油导出形成的摩擦热的运行条件。这也又减少拖曳力矩，所述拖曳力矩由于油的使用会形成。因此，摩擦结构组件可以以摩擦构件彼此较小的间距构造，以此可以减少摩擦结构组件的结构空间大小。
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，固体润滑剂通过至少两种金属硫化物构成，所述金属硫化物具有相同的金属。因此，可以使用混合硫化物，在所述混合硫化物中，金属以至少两种不同的氧化级存在。因此，可能进一步改进摩擦衬片的温度特性。但是，因此也可以改进摩擦衬片的组分的各个内含介质的材料相容性，其方式是，例如当摩擦衬片也包含锡或金属间的锡化合物时，硫化锡用作固体润滑剂。
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，附加地还包含石墨，以此能实现对耐热性的改进。
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，固体润滑剂在摩擦衬片体中的总份额选自从5重量％至30重量％的范围。利用在这个范围内的固体润滑剂的份额，前面提及效果特别突出。
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含硫化锡作为固体润滑剂，硫化锡在摩擦衬片体中的总份额为2重量％至7重量％之间；
-6具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含硫化铁作为固体润滑剂，硫化铁在摩擦衬片体中的总份额为1重量％至5重量％之间；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含六方氮化硼作为固体润滑剂，六方氮化硼在摩擦衬片体中的总份额为1重量％至6重量％之间；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含石墨和六方氮化硼作为固体润滑剂，石墨与六方氮化硼的比例选自3至6的范围；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，固体润滑剂部分天然来源地并且部分合成地制造，天然固体润滑剂与合成固体润滑剂的比例选自1.5至5的范围；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，合成制造的固体润滑剂在摩擦衬片体中的份额为0.5重量％至5重量％之间；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含SnS和SnS2作为固体润滑剂，SnS在摩擦衬片体中的份额为2重量％至6重量％之间并且SnS2在摩擦衬片体中的份额为1重量％至5重量％之间；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含SnS、SnS2、Sn2S3和六方氮化硼作为固体润滑剂，SnS在摩擦衬片体中的份额为0.5重量％至1.5重量％之间，SnS2在摩擦衬片体中的份额为1重量％至3重量％之间，Sn2S3在摩擦衬片体中的份额为0.5重量％至3重量％之间并且六方氮化硼在摩擦衬片体中的份额为3.5重量％至7.5重量％之间；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含SnS和FeS作为固体润滑剂，SnS在摩擦衬片体中的份额为6重量％至10重量％之间并且FeS在摩擦衬片体中的份额为2重量％至6重量％之间；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含SnS、FeS和基于具有硫化钨和具有石墨的硫化锌的合成固体润滑剂作为固体润滑剂，SnS在摩擦衬片体中的份额为1重量％至5重量％之间，FeS在摩擦衬片体中的份额为2重量％至6重量％之间，并且合成固体润滑剂的份额为0.5重量％至1重量％之间；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含SnS、FeS、六方氮化硼和基于具有硫化钨和具有石墨的硫化锌的合成固体润滑剂作为固体润滑剂，SnS在摩擦衬片体中的份额为2重量％至6重量％之间，FeS在摩擦衬片体中的份额为1重量％至3.5重量％之间，六方氮化硼在摩擦衬片体中的份额为0.5重量％至4重量％之间并且合成固体润滑剂的份额为0.5重量％至3重量％之间；
-具有这样的无结合剂的摩擦衬片(8)，其中，摩擦衬片体包含SnS、六方氮化硼、石墨和基于具有硫化钨和具有石墨的硫化锌的合成固体润滑剂作为固体润滑剂，SnS在摩擦衬片体中的份额为4重量％至8重量％之间，六方氮化硼在摩擦衬片体中的份额为2重量％至6重量％之间，石墨在摩擦衬片体中的份额为10重量％至17重量％之间并且合成固体润滑剂的份额为0.5重量％至3重量％之间。
在图6至图8中示出配合摩擦片3的不同实施变型方案，其必要时可以构成独立发明的主题。此外要提到的是：(尽管未示出)配合摩擦片3的前面提及的特征、例如配合摩擦片2的表面结构化和/或涂层的组合也是可能的。
此外，一个摩擦结构组件的所有配合摩擦片3可以相同或不同地构造。因此，后续实施方案必要时也可以应用于摩擦结构组件的所有配合摩擦片3。因此，随后仅描述一个配合摩擦片3。
如由图6至图8可看到的那样，配合摩擦片3可以设有多个穿透部15，所述穿透部沿摩擦结构组件的轴向方向4(在图1中示出)延伸通过配合摩擦片3。特别是配合摩擦片3的这种实施方案在干运行的摩擦结构组件、亦即没有以液体的润滑/冷却的摩擦结构组件中使用。特别优选地，这样的配合摩擦片3与衬片摩擦片2相结合地使用(在图1中示出)，所述衬片摩擦片具有模压的摩擦衬片8，如其在前面描述。
配合摩擦片3例如可以具有4至60个之间的穿透部15，该说明不应限制地理解。
穿透部15优选这样设置，使得因此覆盖摩擦用片的整个摩擦区域，如这从图6至图8可看到。
在配合摩擦片3的最简单的实施变型方案中，所有穿透部15设置在相同的径向高度上、例如在圆上，该圆具有通过Di+(Da-Di)/2得出的直径，Da表示摩擦用片的外径并且Di表示摩擦用片的内径。但是，穿透部15也可以设置在另一个径向高度上，优选所有穿透部15整面封闭地构造、亦即不在配合摩擦片3的径向外部或径向内部的周面中结束。这优选涉及具有这样的穿透部15的配合摩擦片3的所有实施变型方案。
然而，按照配合摩擦片3的一种优选实施变型方案可以规定：多个穿透部15分布到摩擦片体9中的不同的径向高度上，如这从图6和图7可看到，亦即例如分布到两个不同的径向高度(图6)或三个不同的径向高度(图7)或更多个不同的径向高度上。在此，优选两个沿周向方向直接并排设置的穿透部15设置在不同的径向高度上，如这从图6和图7可看到。沿周向方向则例如可以构造穿透部15的如下顺序：第一径向高度、第二径向高度、第一径向高度、第二径向高度等或者第一径向高度、第二径向高度、第三径向高度、第一径向高度、第二径向高度、第三径向高度等。。
优选地，配合摩擦片3的通过不同的径向高度定义的部分圆彼此同中心地构造。
在此，按照配合摩擦片3的一种实施变型方案也可以规定：所述穿透部沿径向至少部分相叠地(并且彼此隔开间距)设置，如这例如从图7借助穿透部15‘和15“可看到。
穿透部15可以具有每种合适的形状，例如是椭圆形、四角形、六角形等(分别沿轴向方向4的方向观察)。然而，按照一种优选的实施变型方案，穿透部15具有圆形面。
在此，按照配合摩擦片3的另一种实施变型方案可以规定：圆形面分别具有如下直径16，该直径选自2mm至10mm的范围、特别是4mm至7mm的范围。
如图8示出的那样，穿透部15也可以具有长形孔的形状。在此，长形孔可以直地或椭圆形地实施。优选地，所述穿透部然而按照一种实施变型方案是弓形地、亦即以弓形弯曲的走向构造，如这在图8中示出。在此，所述弯曲优选这样构造，使得长形孔从内向外沿配合摩擦片3的旋转方向以凹的弯曲部延伸。
即使在不构造为长形孔的穿透部15中也可能的是：所述穿透部以按弓形放置的方式设置，如这例如从图7可看到，在其中分别三个穿透部15处于弓形轨道上(从内部的穿透部15开始)。
此外可能的是：设置在相同的径向高度上的穿透部15分别以角度17(在图7中示出)错开地设置，所述角度选自20°至60°的范围、特别是25°至45°的范围。
此外可以规定：设置在不同的径向高度上的穿透部分别以角度18(在图7中示出)错开地设置，所述角度选自5°至25°的范围、特别是8°和22°的范围。
在此，角度17和18分别在穿透部15的中点之间测量。
此外，确定处于直接相叠的径向高度上的穿透部15之间的角度18。
一个配合摩擦片3的所有穿透部15可以具有相同的形状和/或大小。但是，也可能的是：一个配合摩擦片3的穿透部15不同地构造，例如具有不同的形状和/或不同的大小。因此，例如可以规定：径向最内部的穿透部15是最小的，并且穿透部15的大小沿径向方向从内向外增加。
此外可以规定：配合摩擦片3的轴向表面与穿透部15之间的过渡部倾斜或倒圆，以便因此改进磨损颗粒在穿透部15中的容纳。
所述实施例示出或描述可能的实施变型方案，在这里要提到，各个实施变型方案彼此的组合也是可能的。
按规定最后要指出：为了较好地理解摩擦结构组件或者说摩擦片组1和摩擦片的构造，它们不强制按比例示出。
具有穿透部15的配合摩擦片3可以是涉及干运行的摩擦结构组件本身的独立的发明的主题。
附图标记列表
1摩擦片组
2衬片摩擦片
3配合摩擦片
4轴向方向
5承载摩擦片
6表面
7表面
8摩擦衬片
9摩擦片体
10 携动元件
11 携动元件
12 部段
13 距离
14 宽度
15 穿透部
16 直径
17 角度
18 角度。

Claims (29)

1.摩擦结构组件，所述摩擦结构组件包括具有至少一个衬片摩擦片(2)和至少一个配合摩擦片(3)的干运行的摩擦片组(1)，所述衬片摩擦片和所述配合摩擦片沿所述摩擦片组(1)的轴向方向(4)交替地相继地设置并且所述衬片摩擦片和所述配合摩擦片能置于相互摩擦锁合中，所述衬片摩擦片(2)具有至少一个干运行摩擦衬片，所述干运行摩擦衬片是模压的摩擦衬片(8)，其特征在于，所述摩擦衬片(8)具有大于10％的孔隙度，其中，所述摩擦衬片(8)具有摩擦衬片体，所述摩擦衬片体包括金属基质、至少一种磨料和至少两种不同的固体润滑剂，并且所述至少两种不同的固体润滑剂选自由六方氮化硼和金属硫化物构成的组，所述金属硫化物具有如下组的至少一种金属，该组包括钨、铁、锡、铜、铋、锑、铬、锌、银、锰、钼，其中，所述固体润滑剂通过至少两种金属硫化物构成，所述金属硫化物具有相同的金属。
2.按照权利要求1所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦衬片(8)是挤压中间摩擦衬片。
3.按照权利要求2所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述挤压中间摩擦衬片是烧结金属衬片或具有有机材料的挤压中间摩擦衬片。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦衬片(8)设置在承载摩擦片(5)上。
5.按照权利要求4所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦衬片(8)与所述承载摩擦片(5)经由连接层连接。
6.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦衬片(8)是分段的。
7.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦衬片(8)的表面经结构化和/或设有涂层。
8.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述配合摩擦片的表面经结构化和/或设有涂层。
9.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦衬片(8)具有至少一种磨料，所述磨料在所述摩擦衬片中的份额为最大5重量％。
10.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦衬片(8)具有如下孔隙度，所述孔隙度选自具有下极限15％和上极限40％的范围。
11.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦衬片(8)具有金属基质，并且所述金属基质在所述摩擦衬片(8)中的份额选自具有下极限60重量％和上极限90重量％的范围。
12.按照权利要求11所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述金属基质由来自包括铜、铁、锡、锌或由此构成的合金和混合物的组的至少一种元素构成。
13.按照权利要求9所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦衬片(8)具有与所述磨料不同的至少一种填料，并且所述至少一种填料在所述摩擦衬片(8)中的份额选自具有下极限5重量％和上极限35重量％的范围。
14.按照权利要求13所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述至少一种填料是硅酸盐填料。
15.按照权利要求14所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述至少一种填料选自包括云母、长石、硅藻土或由此构成的混合物的组。
16.按照权利要求9所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述至少一种磨料选自包括莫来石、二氧化硅、金刚砂、玻璃、氧化铝以及由此构成的混合物的组。
17.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，在所述摩擦衬片(8)中包含至少一种固体润滑剂，所述固体润滑剂选自包括石墨、二硫化钼、焦炭以及由此构成的混合物的组。
18.按照权利要求17所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述固体润滑剂在所述摩擦衬片(8)中的份额选自具有下极限2重量％和上极限30重量％的范围。
19.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述摩擦结构组件是离合器或制动器。
20.按照权利要求1至3中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述配合摩擦片(3)在摩擦片体(9)中具有多个穿透部(15)。
21.按照权利要求20所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述配合摩擦片(3)的摩擦片体(9)中的穿透部(15)设置在不同的径向高度上。
22.按照权利要求20所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述穿透部(15)以圆形面构造。
23.按照权利要求22所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述圆形面分别具有选自2mm至10mm的范围的直径(16)。
24.按照权利要求20所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述穿透部(15)构造为长形孔。
25.按照权利要求24所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述长形孔具有弧形走向。
26.按照权利要求20所述的摩擦结构组件，其特征在于，所述穿透部(15)沿径向方向至少部分相叠地设置。
27.按照权利要求20所述的摩擦结构组件，其特征在于，设置在相同的径向高度上的穿透部(15)分别以第一角度(17)错开地设置，所述第一角度选自20°至60°的范围。
28.按照权利要求21至27中任一项所述的摩擦结构组件，其特征在于，设置在不同的径向高度上的穿透部(15)分别以第二角度(18)错开地设置，所述第二角度选自5°至25°的范围。
29.按照权利要求1至28中任一项所述的摩擦结构组件在AWD驱动装置或FWD驱动装置的离合器或制动器或同步变速器中的应用。
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