[发明专利]滑动部件及方法

说明书

滑动部件(100)，例如用于内燃机的轴承壳，包括基底，其中，电绝缘基底部(130)在所述基底的前表面与后表面之间延伸。连接器(140)，其被构造为延伸穿过所述基底的所述电绝缘基底部(130)，提供从布置在所述基底的所述前表面处的电气部件(160)穿过所述基底的电连接。还提供了用于滑动部件中的连接器部件，以及制造滑动部件的方法。

技术领域

本发明涉及滑动部件以及用于制造滑动部件的方法。滑动部件可以为用于发动机的滑动部件，诸如轴承、轴承壳、衬套、止推垫圈、轴颈轴承等。

背景技术

在内燃机中，主轴承组件通常均包括一对半轴承，所述一对半轴承保持可绕轴线旋转的曲柄轴。每个半轴承为大致半圆柱形的轴承壳，并且通常至少一个是具有凸缘的半轴承，所述半轴承设置有在每个轴向端向外(沿径向)延伸的半环形止推垫圈。

在内燃机中使用的滑动部件在传统上具有分层的结构，其中，包括坚固的背衬材料的基底涂覆有具有优选的摩擦学性能的一层或多层，以提供在使用中面向协作运动部件(诸如曲柄轴轴颈)的滑动表面。在已知的滑动部件(诸如轴承壳)中，基底包括涂覆有衬层(通常为铝合金或青铜，厚度为100-300μm)的背衬(通常为钢，厚度为1-3mm)，并且基底转而涂覆有覆盖层。覆盖层通常为6至25μm厚，并且可以由基于塑料聚合物的复合层或金属合金层(例如，基于锡的合金覆盖层)形成。

近年来，由于停止/起动技术在市场上的普及以及发动机的功率输出(较高的峰值气缸压力)的增加，基于聚合物的覆盖层已变得越来越流行，并且对滑动部件的研究已经导致了大范围的聚合物覆盖层材料的成分。一种特别流行的聚合物基础材料是聚酰胺酰亚胺(PAI)。

覆盖层的作用是提供相对柔软、贴合的层，所述层能够适应较硬的钢曲柄轴轴颈与轴承壳之间的任何小的错位，并且接收和嵌入可能在供油中循环并进入轴承的灰尘颗粒，以便防止轴颈的损坏或刻痕。

众所周知，覆盖层材料的磨损能够导致衬层或涂覆有覆盖层材料的基底的暴露。这能够由于咬粘而导致滑动部件的失效。

为了在滑动部件的失效之前提供警告，希望能够在无需手动检查滑动部件的情况下监视滑动部件的特性。例如，可能特别希望能够监视滑动部件上的磨损而不必手动检查滑动部件。特别希望能够实时监视滑动部件的特性，例如在发动机运转时部件上的磨损、温度或应变。

申请人的较早的专利申请GB2534191描述了一种“智能”轴承，其具有形成在轴承的滑动表面上的一个或多个电气部件，这允许监视轴承的某些特性。

发明内容

如在现在应当参考的所附的独立权利要求中所限定的，本发明提供一种滑动部件、连接器部件以及制造滑动部件的方法。本发明的优选或有益的特征在从属权利要求中提出。

因此，本发明的第一方案可以提供一种包括基底和电气部件的滑动部件。基底具有前表面和后表面，并且包括延伸穿过金属基底部的电绝缘基底部。电连接器在前表面与后表面之间延伸穿过电绝缘基底部。电气部件布置在基底的前表面并且电连接至连接器。

滑动部件可以是用于发动机的滑动部件，诸如轴承、轴承壳、衬套、止推垫圈、轴颈轴承等。特别优选地，滑动部件可以适合用于诸如汽车发动机、路基型发电机或者船用发动机。

本发明的滑动部件可以特别适合与聚合物覆盖层，特别优选与聚酰胺酰亚胺(PAI)覆盖层一起使用。

优选地，除了电绝缘基底部之外，基底由金属形成。特别优选地，基底是中空的圆柱形或半圆柱形的基底，其可以被称为“半壳”。

使用电气部件来监测内燃机中的滑动部件的特性的特殊挑战是如何在滑动表面处的电气部件与外界之间提供连接，例如，适于从电气部件接收信号的处理器。

GB2534191公开了一种由电迹线形成的连接，所述电迹线从电气部件跨过滑动表面向基底的边缘，并且在基底的边缘附近向基底的后表面追踪。