本申请要求提交于2015年12月1日的美国临时专利申请序列no.62/261,554的权益。
本发明总体涉及用于重型车辆的车轴/悬架系统领域。更具体地，本发明涉及利用空气弹簧来缓冲车辆行驶的重型车辆的车轴/悬架系统。更具体地，本发明涉及一种用于重载车辆车轴/悬架系统的具有阻尼特性的空气弹簧，其中空气弹簧利用经由分级开口连接的多个腔室，所述分级开口利用通常减小的空气体积提供更好的气流控制、并促进车轴/悬架系统在更广范围负载、车轮运动和频率上的阻尼，从而改善重型车辆在操作期间的乘坐质量。
背景技术：
多年来，在重型卡车和牵引车-拖车行业中使用气动后臂或前臂刚性梁式车轴/悬架系统已经非常普遍。尽管此种车轴/悬架系统发现具有广泛变化的结构形式，但是它们的结构总体来说是类似的，即每个系统通常包括悬挂组件对。在一些重型车辆中，悬架组件直接连接到车辆的主框架。在其它重型车辆中，车辆的主框架支撑副框架，并且悬架组件直接连接到副框架。对于支撑副框架的重型车辆，副框架可以是不可移动的或可移动的，可移动的通常被称为滑块箱、滑块副框架、滑块底架或辅助滑块架。为了方便和清楚起见将参照主要构件进行描述，但是需要理解的是，此种参照是作为示例，并且本发明适用于从如下主构件悬挂的重型车辆车轴/悬架系统：主框架、可移动副框架和不可移动副框架。
具体地，车轴/悬架系统的每个悬架组件包括纵向延伸的细长梁。通常，每个梁位于形成车辆框架的间隔开的纵向延伸主构件对中的相应一个以及一个或多个横梁的附近和下方。更具体地，每个梁在其一个端部处可枢转地连接到吊架，吊架又附接到车辆的主构件中的相应一个并从其悬挂。在从每个梁的中点附近到该梁的与其枢转连接端部相对的端部的选定位置处，车轴在悬挂组件对的梁之间横向延伸并且通常通过装置连接到梁上。与枢转连接端部相对的梁的端部也连接到空气弹簧或其它弹簧机构，该弹簧又连接到主构件中的相应一个上。高度控制阀安装在主构件或其它支撑结构上，并且可操作地连接到梁和空气弹簧，以便保持车辆的行驶高度。制动系统以及可选地用于向车辆的车轴/悬架系统提供阻尼的一个或多个减震器也安装在车轴/悬架系统上。梁可以从枢转连接部相对于车辆的前端向后或向前延伸，从而分别限定通常被称为后臂或前臂车轴/悬架系统的内容。然而，为了本文所包含的描述的目的，应当理解，术语“后臂”将包括相对于车辆的前端向后或向前延伸的梁。
重型车辆的车轴/悬架系统用作缓冲行驶、阻尼振动和稳定车辆。更具体地，当车辆在道路上行驶时，其车轮遇到各种路况，所述路况将各种力、负荷和/或应力(本文中统称为力)施加到安装有车轮的相应车轴上，并且进而施加到连接到车轴并支撑车轴的悬架组件。为了在车辆运行时最小化这些力对车辆的不利影响，车轴/悬架系统设计为反作用和/或吸收这些力中的至少一些。
这些力包括在车轮遇到某些路况时由车轮的竖直运动产生的竖直力、车辆加速和减速以及某些路况引起的前后力、以及与横向车辆运动(诸如车辆转弯和换道操纵)相关的侧向负载和扭转力。为了解决此种不同的力，车轴/悬架系统具有不同的结构要求。更具体地，期望车轴/悬架系统具有相当刚性的梁，以便最小化车辆所经受的摆动量，并且因此提供本领域已知的侧倾稳定性。然而，还期望车轴/悬架系统相对柔性以协助缓冲车辆的竖直冲击，并且提供顺应性以使得车轴/悬架系统的部件抵抗故障，由此增加车轴/悬架系统的耐久性。还期望给由此种力引起的振动或振荡提供阻尼。缓冲车辆行驶的竖直冲击的车轴/悬架系统的关键部件是空气弹簧。过去，在车轴/悬架系统上利用减震器来为车轴/悬架系统提供阻尼特性。最近，已经开发出消除了减震器的具有阻尼特性的空气弹簧，并且空气弹簧向车轴/悬架系统提供了阻尼。在当前申请的受让人hendricksonusa，l.l.c所拥有的美国专利no.8,540,222中示出和描述了一种具有阻尼特性的此种空气弹簧。
用于重载气动车轴/悬架系统的没有阻尼特性的传统空气弹簧包括三个主要部件：柔性波纹管、活塞和波纹管顶板。波纹管通常由橡胶或其它柔性材料形成，并且可操作地安装在活塞的顶部。活塞通常由钢、铝、纤维增强塑料或其它刚性材料形成，并且通过本领域通常公知类型的紧固件安装在悬架组件的梁的顶板的后端上。包含在空气弹簧内的加压空气体积或“空气体积”是决定空气弹簧的弹簧刚度的主要因素。更具体地，该空气体积包含在波纹管内，并且在一些情况下包含在空气弹簧的活塞内。空气弹簧的空气体积越大，空气弹簧的弹簧刚度越低。通常，在重型车辆工业中较低的弹簧刚度更为理想，因为其在操作过程中为车辆提供较平顺的行驶。
没有阻尼特性的现有技术空气弹簧虽然在车辆运行期间为车辆货物和乘客提供缓冲，但是对车轴/悬架系统提供极少的阻尼特性(如果有的话)。此种阻尼特性通常由液压减震器对提供，但是也可以使用单个减震器并且在本领域中是通常公知的。减震器中的每一个安装在车轴/悬架系统的相应一个悬架组件的梁和车辆的相应一个主构件上并在其之间延伸。这些减震器增加了车轴/悬架系统的复杂性和重量。此外，因为减震器是车轴/悬架系统需要经常维护和/或更换的服务项目，所以它们还为车轴/悬架系统增加了额外的维护和/或更换成本。
车辆可以承载的货物数量受当地、州和/或国家道路和桥梁法律的管辖。大多数道路和桥梁法律的基本原则是限制车辆可承载的最大负载，并限制可以由单个车轴支撑的最大负载。由于减震器相对较重，这些部件会给车轴/悬架系统增加不希望的重量，并且因此减少可以由重型车辆承载的货物数量。根据所采用的减震器，减震器也为车轴/悬架系统增加了不同程度的复杂性，这也是不希望的。
具有阻尼特性的空气弹簧(诸如在当前申请的受让人hendricksonusa，llc所拥有的美国专利no.8,540,222中示出和描述的一种)包括具有中空腔的活塞，该中空腔经由至少一个开口与波纹管流体连通，开口在车轴/悬架系统的操作期间提供活塞与波纹管容积之间的受限空气连通。空气弹簧的空气体积与车辆的高度控制阀流体连通，高度控制阀又与空气源(诸如空气供应箱)流体连通。高度控制阀通过引导气流进出车轴/悬架系统的空气弹簧，有助于保持车辆的期望行驶高度。
操作期间活塞腔室和波纹管腔室之间的受限空气连通将阻尼提供到车轴/悬架系统。更具体地，当车轴/悬架系统经历颠簸事件时，诸如当车辆的车轮在道路上遇到路缘或凸起块时，车轴朝向车辆底盘竖直向上移动。在此种颠簸事件中，随着车辆的车轮越过道路上的路缘或凸起块，波纹管被车轴/悬架系统压缩。空气弹簧波纹管的压缩导致波纹管的内部压力增加。因此，在波纹管和活塞腔室之间产生压力差。该压力差导致空气从波纹管通过开口流入活塞腔室。空气将继续通过波纹管和活塞腔室之间的开口来回流动，直到活塞腔室和波纹管腔室的压力均衡为止。空气通过开口的受限的来回流动会导致阻尼的发生。
相反，当车轴/悬架系统经历回跳事件时，诸如当车辆的车轮在道路上遇到大孔洞或凹陷时，车轴竖直向下远离车辆底盘移动。在此种回跳事件中，随着车辆的车轮行进到道路上的孔洞或凹陷中，波纹管被车轴/悬架系统扩展。空气弹簧波纹管的扩展导致波纹管的内部压力降低。结果，在波纹管和活塞腔室之间产生压力差。该压力差导致空气从活塞腔室通过开口流入波纹管腔室。空气将继续通过波纹管和活塞腔室之间的开口来回流动，直到活塞腔室和波纹管腔室的压力均衡为止。空气通过开口的受限的来回流动会导致阻尼的发生。
具有阻尼特性的现有技术空气弹簧由于其结构组成而具有一定的限制。首先，因为现有技术的空气弹簧仅包括位于波纹管腔室和活塞腔室之间的开口，所以空气弹簧的阻尼范围通常限于特定负载或车轮运动。对空气弹簧阻尼范围的这些限制限制了为给定应用“调整”阻尼的能力。因此，期望具有一种空气弹簧，该空气弹簧具有的阻尼特征可以在较宽的负载和车轮运动范围内具有更宽的阻尼范围，从而扩大了阻尼空气弹簧的工作范围。
其次，具有阻尼特性的现有技术的空气弹簧通常提供依赖于频率的最大阻尼。这意味着由空气弹簧在1hz的频率下提供的最大阻尼可以在10hz的频率下大大降低。因此，需要具有一种空气弹簧，该空气弹簧具有的阻尼特征减少或消除频率依赖性。
第三，具有阻尼特性的现有技术空气弹簧通常需要较大的空气体积。这种较大的空气体积需求又增加了车轴/悬架系统所需的空间量，这通常在重型车辆工业中是不期望的，因为增加车轴/悬架系统所需的空间量增加了重量并减少了允许用于有效负载的空间，结果是车辆可以承载较少的有效负载。因此，需要具有一种空气弹簧，该空气弹簧具有的阻尼特性可以减少对较大空气体积的需求以增加阻尼。这又使得能够使用更小的空气弹簧并且减少了车轴/悬架系统所需的空间量，这为有效负载或货物提供了更多的空间和重量。
本发明的用于重型车辆的具有阻尼特性的空气弹簧通过提供具有与波纹管腔室和活塞腔室流体连通的分级开口的中间腔室，克服了与具有和不具有阻尼特征的现有技术的空气弹簧相关联的问题，该中间腔室具有更好的气流控制，从而优化了空气弹簧的阻尼特性。通过为具有优化阻尼特性的重型车辆提供空气弹簧，可以消除车轴/悬架系统的减震器或减小其尺寸，从而降低复杂性、减轻重量和降低成本、并且允许重型车辆能够拖运更多货物。此外，消除减震器潜在地消除与这些系统相关的昂贵维修和/或维护成本。
本发明的用于重型车辆的具有阻尼特性的空气弹簧在较宽的阻尼范围上为车轴/悬架系统提供阻尼特征，以适应更宽范围的负载和车轮运动，从而减少了对阻尼空气弹簧车辆的工作范围的限制。另外，本发明的用于重型车辆的具有阻尼特性的空气弹簧减少或消除了频率依赖性。此外，本发明的用于重型车辆的具有阻尼特性的空气弹簧可以减少对较大空气体积的需求以增加阻尼特征，这又使得能够使用较小的空气弹簧并且减少车轴/悬架系统所需的空间量，并且因此允许为有效负载或货物提供更多的空间和重量。
技术实现要素：
本发明的具有分级开口的阻尼空气弹簧的目的包括提供用于重型车辆的具有阻尼特性的空气弹簧，该空气弹簧在较宽的阻尼范围上为车轴/悬架系统提供阻尼特征以适应更宽范围的负载和车轮运动，从而减少了对阻尼空气弹簧车辆的工作范围的限制。
本发明的具有分级开口的阻尼空气弹簧的另一个目的是提供用于重型车辆的具有阻尼特性的空气弹簧，该空气弹簧减少或消除频率依赖性。
本发明的具有分级开口的阻尼空气弹簧的又一个目的是提供用于重型车辆的具有阻尼特性的空气弹簧，该空气弹簧在车轴/悬架系统的多个腔室之间提供更好的空气流量控制。
本发明的具有分级开口的阻尼空气弹簧的另一个目的是提供用于重型车辆的具有阻尼特性的空气弹簧，该空气弹簧能够减少对较大空气体积的需求以增加阻尼特征，这又减少车轴/悬架系统所需的用于空气弹簧的空间量，并且因此允许为有效负载或货物提供更多的空间和重量。
这些目的和优点通过用于本发明的重型车辆的悬架组件的具有阻尼特性的空气弹簧获得，该空气弹簧包括第一腔室；第二腔室；中间腔室，所述中间腔室可操作地连接到第一腔室和第二腔室；第一装置，所述第一装置用于在中间腔室和第一腔室之间提供受限流体连通；以及第二装置，所述第二装置用于在中间腔室和第二腔室之间提供受限流体连通，其中用于提供受限流体连通的第一和第二装置向空气弹簧提供阻尼特性。
附图说明
说明其中申请人已经考虑应用原理的最佳模式的本发明的优选实施例在以下描述中阐述并且在附图中示出，并且在所附权利要求中特别且明确地指出和阐述。
图1是结合现有技术的非阻尼空气弹簧对的车轴/悬架系统的顶部后部驾驶员侧透视图，并且示出了减震器对，其中减震器对中的每一个安装在车轴/悬架系统的悬架组件的相应一个上；
图2是具有阻尼特性的现有技术空气弹簧在截面上的透视图，其示出了经由开口对连接到活塞腔室的波纹管腔室；
图3是本发明的具有阻尼特性的第一实施例空气弹簧在截面上的视图，其示出了设置在空气弹簧的活塞内的中间腔室，中间腔室经由穿过中间腔室顶壁、活塞顶板和保持板形成的连续开口与波纹管腔室流体连通，并且示出了中间腔室也经由中间腔室底壁开口与空气弹簧的活塞腔室流体连通；
图3a是图3所示的本发明的具有阻尼特性的第一实施例空气弹簧在截面上的顶部透视图，其中缓冲器和紧固件被移除；
图4是图3a所示的空气弹簧的一部分在截面上的局部放大透视图，其示出了中间腔室顶壁开口、活塞顶板开口和保持板开口，并且它们的相应开口对准以在中间腔室和波纹管腔室之间形成连续开口，从而允许中间腔室和波纹管之间的流体连通，并且还示出了穿过中间腔室的底壁形成的中间腔室底壁开口以允许中间腔室和活塞腔室之间的流体连通；
图5是本发明的具有阻尼特性的第二实施例空气弹簧在截面上的视图，其示出了设置在空气弹簧的活塞内的中间腔室，中间腔室包括内部挡板，中间腔室经由穿过中间腔室顶壁、活塞顶板和保持板形成的连续开口与波纹管腔室流体连通，并且示出了中间腔室也经由中间腔室底壁开口与空气弹簧的活塞腔室流体连通；
图5a是图5所示的本发明的具有阻尼特性的第二实施例空气弹簧在截面上的透视图，其中缓冲器和紧固件被移除；以及
图6是图5a所示的空气弹簧的一部分在截面上的局部放大透视图，其示出了中间腔室顶壁开口、活塞顶板开口和保持板开口，并且它们相应的开口对准以在中间腔室和波纹管腔室之间形成连续开口，从而允许中间腔室和波纹管之间的流体连通，并且还示出了穿过中间腔室的底壁形成的中间腔室底壁开口以允许中间腔室和活塞腔室之间的流体连通，并且示出了设置在中间腔室内的挡板。
在整个附图中相似的附图标记指代相似的部分。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的重载车辆的具有阻尼特性的空气弹簧的使用环境，在图1中示出了结合没有阻尼特性的现有技术空气弹簧对24的后臂上悬梁式气动车轴/悬架系统，通常以10指示，并且现在将在下面详细地描述。
应当注意，车轴/悬架系统10通常安装在重型车辆的纵向延伸的间隔开的主构件对(未示出)上，其通常代表用于重载车辆的各种类型的框架，包括不支撑副框架的主框架以及支撑副框架的主框架和/或底板结构。对于支撑副框架的主框架和/或底板结构，副框架可以是不可移动的或可移动的，可移动的通常被称为滑块箱。因为车轴/悬架系统10通常包括相同的悬架组件对14，为了清楚起见，下面将仅描述悬架组件中的一个。
悬架组件14经由后臂上悬梁18枢转地连接到吊架16。更具体地，梁18形成为具有侧壁对66和顶板65的大致倒置的一体形成的u形，其中梁的开口部分大致朝下。底板(未示出)在侧壁66的最下端之间延伸，并通过任何合适的方法(诸如焊接)附接至侧壁66的最下端，以完成梁18的结构。后臂上悬梁18包括具有衬套组件22的前端20，该衬套组件包括如本领域所公知的衬套、枢轴螺栓和垫圈以便于将梁枢转连接到吊架16。梁18还包括后端26，后端焊接或以其它方式刚性附接到横向延伸的车轴32。
悬架组件14还包括空气弹簧24，空气弹簧安装在梁后端26和主构件上(未示出)并在梁后端和主构件之间延伸。空气弹簧24包括波纹管41和活塞42。波纹管41的顶部部分与波纹管顶板43密封接合。继续参考图1，空气弹簧安装板44通过紧固件45安装在顶板43上，紧固件还用于将空气弹簧24的顶部部分安装到车辆主构件(未示出)。活塞42大致为圆筒形，并且具有大致平坦的底板和顶板(未示出)。波纹管41的底部部分与活塞顶板(未示出)密封接合。活塞底板在梁后端26处置于梁顶板65上，并以本领域技术人员公知的方式附接到梁顶板上，诸如通过紧固件或螺栓(未示出)。活塞顶板形成为没有开口，使得活塞42和波纹管41之间不存在流体连通。结果，活塞42通常不会对空气弹簧24产生任何可感知的体积。减震器40的顶端经由安装支架19和紧固件15以本领域公知的方式安装在吊架16的内侧延伸翼17上。减震器40的底端以本领域技术人员公知的方式安装到梁18(未示出的安装件)上。为了相对完整性，包括制动室30的制动系统28示出为安装在现有技术的悬架组件14上。
如上所述，车轴/悬架系统10设计成在车辆运行时吸收作用在车辆上的力。更具体地，为了抵抗侧倾力并且因此为车辆提供侧倾稳定性，期望车轴/悬架系统10是刚性或坚硬的。通常这通过使用梁18来实现，梁是刚性的并且还刚性地附接到车轴32。然而，还期望车轴/悬架系统10是柔性的，以帮助缓冲车辆(未示出)免受竖直冲击、并且提供顺应性以使得车轴/悬架系统抵抗故障。通常通过利用衬套组件22将梁18枢转连接到吊架16来实现此种柔性。空气弹簧24为货物和乘客的乘坐提供缓冲，同时减震器40控制货物和乘客的乘坐。
上述现有技术的空气弹簧24具有非常有限的阻尼能力或没有阻尼能力，因为如上所述其结构不提供阻尼。相反，现有技术的空气弹簧24依靠减震器40来为车轴/悬架系统10提供阻尼。由于减震器40相对较重，这会增加车轴/悬架系统10的重量，并且因此减少可以由重型车辆承载的货物数量。减震器40还增加了车轴/悬架系统10的复杂性。此外，因为减震器40是车轴/悬架系统10需要经常维护和/或更换的服务项目，所以减震器还为车轴/悬架系统增加额外的维护和/或更换成本。
具有阻尼特征的现有技术空气弹簧在图2中以附图标记124示出。与现有技术的空气弹簧24类似，现有技术的空气弹簧124结合类似于车轴/悬架系统10或其它类似的气动车轴/悬架系统的车轴/悬架系统中，但没有减震器。空气弹簧124包括波纹管141和活塞142。波纹管141的顶端以本领域公知的方式与波纹管顶板143密封接合。空气弹簧安装板(未示出)通过紧固件147安装在顶板143的顶表面上，紧固件也用于将空气弹簧124的顶部部分安装到车辆的相应一个主构件(未示出)上。或者，波纹管顶板143也可以直接安装在车辆的相应一个主构件(未示出)上。活塞142大致为圆筒形，并且包括附接到大致平坦底板150的连续的大致阶梯式侧壁144，并且包括顶板182。底板150形成有向上延伸的中心毂152。中心毂152包括形成有中央开口153的底板154。紧固件151通过开口153设置，以便在梁后端(未示出)处将活塞142附接到梁顶板(未示出)。
活塞142的顶板182、侧壁144和底板150限定具有内部容积v1的活塞腔室199。活塞142的顶板182形成有圆形向上延伸的突起183，该突起具有围绕其圆周的唇部180。正如本领域普通技术人员所公知的，唇部180与波纹管141的最下端配合，以在波纹管和唇部之间形成气密密封。波纹管141、顶板143和活塞顶板182限定了波纹管腔室198，其在标准静态行驶高度处具有内部容积v2。缓冲器181通过本领域中通常公知的方式刚性附接到缓冲器安装板186。缓冲器安装板186又通过紧固件184安装在活塞顶板182上。缓冲器181从缓冲器安装板186的顶部表面向上延伸。缓冲器181用作活塞顶板182和波纹管顶板143之间的缓冲，以便在车辆运行期间防止板彼此接触，接触可能潜在地导致板和空气弹簧124的损坏。
活塞顶板182形成有开口对185，开口对允许活塞腔室199的容积v1和波纹管腔室198的容积v2彼此连通。更具体地，在车辆运行期间，开口185允许流体或空气在活塞腔室199和波纹管腔室198之间通过。开口185是圆形形状的。
以in.2测量的开口185的横截面积与以in.3测量的活塞腔室199的容积与波纹管腔室198的容积的比率在约1：600：1200至约1：14100：23500的比率范围之间。
作为示例，用于具有约20,000磅的车轴gawr的重载拖车的车轴/悬架系统10的空气弹簧124使用具有等于约485in.3的容积v2的波纹管腔室198、具有约240in.3的容积v1的活塞腔室199、和具有约0.06in.2的组合横截面积的开口185。
现在已经描述了空气弹簧124的结构，下面将详细描述空气弹簧的阻尼特性的操作。当车轴/悬架系统10的车轴32经历颠簸事件时，诸如当车辆的车轮在道路上遇到路缘或凸起块时，车轴朝向车辆底盘竖直向上移动。在此种颠簸事件中，随着车辆的车轮越过道路上的路缘或凸起块，波纹管腔室198被车轴/悬架系统10压缩。空气弹簧波纹管腔室198的压缩导致波纹管腔室的内部压力增加。结果，在波纹管腔室198和活塞腔室199之间产生压力差。该压力差导致空气从波纹管腔室198流经活塞顶板开口185并进入活塞腔室199。空气在波纹管腔室198之间通过活塞顶板开口185进入活塞腔室199内的受限流动导致阻尼的发生。作为通过开口185的气流的附加结果，波纹管腔室198和活塞腔室199之间的压力差减小。空气继续流过活塞顶板开口185，直到活塞腔室199和波纹管腔室198的压力均衡为止。
相反，当车轴/悬架系统10的车轴32经历回跳事件时，诸如当车辆的车轮在道路上遇到大孔洞或凹陷时，车轴竖直向下远离车辆底盘移动。在此种回跳事件中，随着车辆的车轮行进到道路上的孔洞或凹陷中，波纹管腔室198被车轴/悬架系统10扩展。空气弹簧波纹管198的扩展导致波纹管腔室的内部压力降低。结果，在波纹管腔室198和活塞腔室199之间产生通过活塞顶板开口185并进入波纹管腔室198中的压力差。通过活塞顶板开口185的空气的受限流动导致阻尼的发生。作为通过开口185的气流的附加结果，波纹管腔室198和活塞腔室199之间的压力差减小。空气将继续流过活塞顶板开口185，直到活塞腔室199和波纹管腔室198的压力均衡为止。当几秒钟的时间段内极少发生或没有发生悬架运动时，波纹管腔室198和活塞腔室199的压力可以被认为是相等的。
如上所述，在标准温度和压力下，活塞腔室199的容积v1、波纹管腔室198的容积v2以及开口185的横截面全部以彼此相关的方式在车辆的操作期间将应用特定的阻尼特性提供到空气弹簧124。
具有阻尼特性的现有技术空气弹簧124由于其结构组成而具有一定的限制。首先，因为现有技术的空气弹簧124仅包括直接位于波纹管腔室和活塞腔室之间的受限气流开口，所以空气弹簧的阻尼范围通常限于特定负载或车轮运动。对现有技术空气弹簧124阻尼范围的此种约束限制了为给定应用“调整”阻尼的能力。其次，具有阻尼特性的现有技术空气弹簧124通常提供依赖于频率的最大阻尼。这意味着由空气弹簧124在1hz的频率下提供的最大阻尼可以在10hz的频率下大大降低。第三，具有阻尼特征的现有技术空气弹簧124通常需要相对大的空气体积。这种较大的空气体积需求又增加了将空气弹簧124结合到车轴/悬架系统所需的空间量，这通常在重型车辆工业中是不期望的，因为增加车轴/悬架系统所需的空气弹簧的空间量增加了重量并减少了允许用于有效负载的空间，其结果是车辆可以承载较少的有效负载。
本发明的具有阻尼特性的空气弹簧克服了上述现有技术阻尼和非阻尼空气弹簧24、124的缺点，并且现在将在下面进行详细描述。
现在转向图3、图3a和图4，本发明的具有阻尼特性的第一示例性实施例的空气弹簧在附图标记224处示出。与现有技术的空气弹簧24和124类似，本发明的空气弹簧224结合具有类似于车轴/悬架系统10或其它类似气动车轴/悬架系统的结构的车轴/悬架系统中，但没有减震器。空气弹簧224包括波纹管241、波纹管顶板243和活塞242。顶板243包括紧固件对245，每个紧固件形成有开口246。利用紧固件245将空气弹簧224安装到空气弹簧安装板(未示出)上，该空气弹簧安装板又安装到车辆的主构件(未示出)上。活塞242大致为圆筒形并且包括侧壁244、扩口部分247和顶板282。
特别参考图3，缓冲器281设置在保持板286的顶表面上。保持板286、缓冲器281和活塞顶板282分别各自形成有开口260、262和264。紧固件251布置成穿过活塞顶板开口264、保持板开口260和缓冲器开口262。垫圈283和螺母284布置在紧固件251上以将缓冲器281和保持板286安装在活塞顶板282的顶表面上。保持板286包括模制到波纹管241的下端的扩口端部280，所述扩口端部将波纹管保持在活塞242上的适当位置并且在波纹管和活塞之间形成气密密封。应该理解，保持板286的扩口端部280也可以与波纹管241的下端分离，由此扩口端部将波纹管的下端捕获并保持在活塞242上的适当位置，以在波纹管和活塞之间形成气密密封，而不改变本发明的整体概念或操作。波纹管241、保持板286和波纹管顶板243大体限定在标准行驶高度处具有内部容积v2的波纹管腔室298。波纹管腔室298的容积优选为约305in.3至约915in.3。更优选地，波纹管腔室298的容积为约485in.3。缓冲器281由橡胶、塑料或其它柔顺材料形成，并且从安装在活塞顶板282上的保持板286大致向上延伸。缓冲器281用作活塞顶板282和波纹管顶板243的下侧之间的缓冲，以在车辆的操作期间防止板彼此接触并且造成损坏。
大致圆形的盘270附接或配合到本发明的第一示例性实施例空气弹簧224的活塞242的底部。圆形盘270形成有开口(未示出)，以用于直接地或利用梁安装基座(未示出)将活塞242紧固到梁后端顶板65(图1)，以将空气弹簧224的活塞242附接到梁18(图1)。一旦附接，圆形盘270的顶表面289与第一示例性实施例空气弹簧224的活塞242的侧壁244的下表面287配合，以在盘270和活塞242之间提供气密密封。圆形盘270沿着圆形盘270的周边在顶表面289上形成有连续凸起的唇部278，并且当盘270配合到活塞上时，唇部大致设置在活塞242的扩口部分247和侧壁244之间。可选地，盘270到活塞242的附接可以通过附加附接方式进行补充，诸如焊接、软焊、压接、摩擦焊接、o形环、垫圈、或粘合剂等。或者，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，盘270到活塞242的附接可以经由其它方式来实现，诸如紧固件、焊接、软焊、压接、摩擦焊接和粘合剂等。圆形盘270可以由金属、塑料和/或复合材料或本领域技术人员已知的其它材料构成，而不改变本发明的整体概念或操作。盘270可以可选地包括形成于顶表面289中的沟槽(未示出)，该沟槽周向地布置在盘的周围，并且配置成与活塞的向下延伸的毂配合，从而加强盘与活塞242的底部的连接。o形环或垫圈材料可以可选地设置在沟槽中以确保盘270与活塞242的气密配合。一旦盘270附接到活塞242，则顶板282、侧壁244和盘限定具有内部容积v1的活塞腔室299。在车辆操作期间，活塞腔室299通常能够承受车轴/悬架系统10所需的破裂压力。活塞腔室299的容积优选为约150in.3至约550in.3。更优选地，活塞腔室299的容积为约240in.3。
根据本发明的一个主要特征，中间腔室230可操作地连接在波纹管腔室298和活塞腔室299之间。中间腔室230大致为圆形并且包括在中间腔室内形成的内部体积v3。中间腔室230的容积优选为约70in.3至约150in.3。中间腔室230由钢、塑料、或具有足够刚性以在车辆操作期间在中间腔室中保持恒定容积的其它材料形成。开口274形成在保持板286中并且第一对准开口275形成在活塞242的顶板282中。另一对准的开口258形成在中间腔室230的顶壁中。保持板开口274、顶板开口275和中间腔室顶壁开口258彼此对准并且通常定位成邻近缓冲器281(图3)。在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，保持板开口274、顶板开口275和中间腔室顶壁开口258具有大致圆形形状的水平横截面，但可以具有其它形状，包括卵形、椭圆形、多边形或其它形状。保持板开口274、顶板开口275和中间腔室顶壁开口258一起形成连续开口279，该连续开口允许中间腔室230与波纹管空气腔室298流体连通。可替代地，保持板开口274、顶板开口275和中间腔室顶壁开口258可以包括弹簧销(未示出)、或者具有整体开口的自攻螺钉、或者在车辆运行期间在活塞波纹管腔室298和中间腔室230之间提供流体或空气连通的其它类似导管。连续开口279优选具有约4mm至约8mm的直径。连续开口279用作在波纹管腔室298和中间腔室230之间提供受限流体连通的装置。
根据本发明的另一个主要特征，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，开口259形成在中间腔室230的底壁中。中间腔室底壁开口259具有大致圆形形状的水平横截面，但可以具有其它形状，包括卵形、椭圆形、多边形或其它形状。开口259可以形成在中间腔室底壁上的任何位置处，而不改变本发明的整体概念或操作。中间腔室底壁开口259优选具有从约4mm至约8mm的直径。中间腔室底壁开口259用作在活塞腔室299和中间腔室230之间提供受限流体连通的装置。
连续开口279和中间腔室底壁开口259用作中间腔室230中的分级开口。波纹管空气腔室298、中间腔室230和活塞腔室299之间经由连续开口279和中间腔室底壁开口259(也描述为分级开口)的受限空气连通为本发明的第一示例性实施例的空气弹簧224提供阻尼特性。优选地，连续开口279和中间腔室底壁开口259的相对位置提供了通过中间腔室230的最长通道以用于其间的空气流动，由此利用中间腔室230的全部空气体积来提供阻尼特性。
更具体地，当车轴/悬架系统10的车轴32经历颠簸事件时，诸如当车辆的车轮在道路上遇到路缘或凸起块时，车轴朝向车辆底盘竖直向上移动。在此种颠簸事件中，随着车辆的车轮越过道路上的路缘或凸起块，波纹管腔室298被车轴/悬架系统10压缩。空气弹簧波纹管腔室298的压缩导致波纹管腔室的内部压力增加。结果，在波纹管腔室298和中间腔室230之间产生压力差。该压力差导致空气从波纹管腔室298流经连续开口279进入中间腔室230。进入中间腔室230的空气流引起中间腔室230与活塞腔室299之间的压力差。该压力差导致空气从中间腔室230流经中间腔室底壁开口259进入活塞腔室299。通过连续开口279、通过中间腔室230并通过中间腔室底壁开口259进入活塞腔室299的空气的来回流动导致发生阻尼。空气将继续在活塞腔室和波纹管腔室之间通过中间腔室230来回流动，直到达到均衡、并且活塞腔室299、中间腔室230和波纹管腔室298中的压力均衡为止。
相反，当车轴/悬架系统10的车轴32经历回跳事件时，诸如当车辆的车轮在道路上遇到大孔洞或凹陷时，车轴竖直向下远离车辆底盘移动。在此种回跳事件中，随着车辆的车轮行进到道路上的孔洞或凹陷中，波纹管腔室298被车轴/悬架系统10扩展。空气弹簧波纹管腔室298的扩展导致波纹管腔室的内部压力降低。结果，在波纹管腔室298和中间腔室230之间产生压力差。该压力差导致空气从中间腔室230流经连续开口279并进入波纹管腔室298。结果，在活塞腔室299和中间腔室230之间产生压力差。该压力差导致空气从中间腔室299流经活塞腔室底壁开口259进入中间腔室230。通过连续开口279、通过中间腔室230并通过中间腔室底壁开口259的空气的来回流动导致发生阻尼。空气将继续通过中间腔室在波纹管腔室和活塞腔室之间来回流动，直到达到均衡、并且活塞腔室299、中间腔室230和波纹管腔室298中的压力均衡为止。
本发明具有阻尼特性的第一示例性实施例空气弹簧224通过消除对减震器的需求或通过允许使用减小尺寸的减震器而克服了与现有技术空气弹簧24相关的问题，由此降低复杂性、减轻重量和降低成本、并允许重型车辆运送更多货物。此外，消除减震器潜在地消除了与这些系统相关的昂贵维修和/或维护成本。
本发明具有阻尼特性的第一示例性实施例的空气弹簧224还通过提供具有与波纹管腔室和活塞腔室流体连通的分级开口的中间腔室，克服了与具有阻尼特征的现有技术空气弹簧124相关联的问题，该分级开口提供更好的气流控制，从而优化空气弹簧的阻尼特性。本发明的具有阻尼特性的第一示例性实施例的空气弹簧224在较宽的阻尼范围上为车轴/悬架系统提供阻尼特征，以适应更宽范围的负载和车轮运动，从而扩大了阻尼空气弹簧车辆的工作范围。另外，本发明的具有阻尼特性的第一示例性实施例空气弹簧224降低或消除了频率依赖性。此外，本发明的具有阻尼特性的第一示例性实施例的空气弹簧224可以减少对较大空气体积的需求以增加阻尼特性，这又通过车轴/悬架系统减少空气弹簧所需的空间量，并且允许为有效负载或货物提供更多的空间和重量。另外，本发明的第一示例性实施例空气弹簧224增加了在较宽频率范围内为不同应用调节由空气弹簧提供的阻尼的能力，例如通过允许将中间腔室230与波纹管腔室298之间的开口尺寸以及中间腔室和活塞腔室299之间的开口尺寸选择为在主要行驶频率(通常大约1hz或2hz)下为给定负载提供阻尼，然后选择中间腔室容积，中间腔室容积将在次级车轮跳动频率(通常约为10hz)下为负载提供阻尼。
现在转向图5、图5a和图6，本发明的具有阻尼特性的第二示例性实施例的空气弹簧在附图标记324处示出。与现有技术的空气弹簧24和124类似，本发明的空气弹簧324结合具有类似于车轴/悬架系统10或其它类似气动车轴/悬架系统的结构的车轴/悬架系统中，但没有减震器。第二示例性实施例空气弹簧324包括波纹管341、波纹管顶板343和活塞342。顶板343包括紧固件对345，每个紧固件形成有开口346。利用紧固件345将空气弹簧324安装到空气弹簧板(未示出)上，该空气弹簧板又安装到车辆的主构件(未示出)上。活塞342大致为圆筒形并且包括侧壁344、扩口部分347和顶板382。
特别参考图5，缓冲器381设置在保持板386的顶表面上。保持板386、缓冲器381和活塞顶板382分别各自形成有开口360、362和364。紧固件351布置成穿过活塞顶板开口364、保持板开口360和缓冲器开口362。垫圈383和螺母384布置在紧固件351上，以将缓冲器381和保持板386安装在活塞顶板382的顶表面上。保持板386包括模制到波纹管341的下端的扩口端部380，所述扩口端部将波纹管保持在活塞342上的适当位置并且在波纹管和活塞之间形成气密密封。应该理解，保持板386的扩口端部380也可以与波纹管341的下端分离，由此扩口端部将波纹管的下端捕获并保持在活塞342上的适当位置，以在波纹管和活塞之间形成气密密封，而不改变本发明的整体概念或操作。波纹管341、保持板386和波纹管顶板343大体限定在标准行驶高度处具有内部容积v2的波纹管腔室398。波纹管腔室398的体积优选为约305in.3至约915in.3。更优选地，波纹管腔室398的体积为约485in.3。缓冲器381由橡胶、塑料或其它柔顺材料形成，并且从安装在活塞顶板382上的保持板386大致向上延伸。缓冲器381用作活塞顶板382和波纹管顶板343的下侧之间的缓冲，以在车辆的操作期间防止板彼此接触并且造成损坏。
大致圆形的盘370附接或配合到本发明的第二示例性实施例空气弹簧324的活塞342的底部。圆形盘370形成有开口(未示出)，以用于直接地或利用梁安装基座(未示出)将活塞342紧固到梁后端顶板65(图1)，以将空气弹簧324的活塞342附接到梁18(图1)。一旦附接，圆形盘370的顶表面389与第二示例性实施例空气弹簧324的活塞342的侧壁344的下表面387配合，以在盘370和活塞342之间提供气密密封。圆形盘370沿着盘的周边在其顶表面上形成有连续凸起的唇部378，其中当盘370配合到活塞上时，唇部大致设置在活塞342的扩口部分347和侧壁344之间。可选地，盘370到活塞342的附接可以通过附加附接方式来补充，诸如焊接、软焊、压接、摩擦焊接、o形环、垫圈、或粘合剂等。或者，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，盘370到活塞342的附接可以经由其它方式来实现，诸如紧固件、焊接、软焊、压接、摩擦焊接和粘合剂等。圆形盘370可以由金属、塑料和/或复合材料或本领域技术人员已知的其它材料构成，而不改变本发明的整体概念或操作。盘370可以可选地包括形成于顶表面389中的沟槽(未示出)，该沟槽周向地布置在盘的周围，并且配置成与活塞的向下延伸的毂配合，从而加强盘与活塞342的底部的连接。o形环或垫圈材料可以可选地设置在沟槽中以确保盘370与活塞342的气密配合。一旦盘370附接到活塞342，顶板382、侧壁344和盘限定具有内部容积v1的活塞腔室399。在车辆操作期间，活塞腔室399通常能够承受车轴/悬架系统10所需的破裂压力。活塞腔室399的容积优选为约150in.3至约550in.3。更优选地，活塞腔室399的容积为约240in.3。
根据本发明的一个主要特征，中间腔室330可操作地连接在波纹管腔室398和活塞腔室399之间。中间腔室330大致为圆形并且包括在中间腔室内形成的内部容积v3。中间腔室330的容积优选为约70in.3至约150in.3。中间腔室330由钢、塑料、或能够凸起(ridged)以在车辆操作期间在中间腔室中保持恒定容积的其它材料形成。开口374形成在保持板386中，并且第一对准开口375形成在活塞342的顶板382中。另一对准的开口358形成在中间腔室330的顶壁中。保持板开口374、顶板开口375和中间腔室顶壁开口358彼此对准并且通常定位成邻近缓冲器381。保持板开口374、顶板开口375和中间腔室顶壁开口358具有大致圆形形状的水平横截面，但可以具有其它形状，包括卵形、椭圆形、多边形或其它形状，而不改变本发明的整体概念或操作。保持板开口374、顶板开口375和中间腔室顶壁开口358一起形成连续开口379，所述连续开口允许中间腔室330与波纹管空气腔室398流体连通。可替代地，保持板开口374、顶板开口375和中间腔室顶壁开口358可以包括弹簧销(未示出)、或者具有整体开口的自攻螺钉、或者在车辆运行期间在活塞波纹管腔室398和中间腔室330之间提供流体或空气连通的其它类似的导管。连续开口379优选具有约4mm至约8mm的直径。连续开口379用作在波纹管腔室398和中间腔室330之间提供受限流体连通的装置。
根据本发明的另一个主要特征，开口359形成在中间腔室330的底壁中。中间腔室底壁开口359具有大致圆形形状的水平横截面，但可以具有其它形状，包括卵形、椭圆形、多边形或其它形状，而不改变本发明的整体概念或操作。开口359可以形成在中间腔室底壁上的任何位置处，而不改变本发明的整体概念或操作。中间腔室底壁开口359优选地直径为约4mm至约8mm。中间腔室底壁开口359用作在活塞腔室399与中间腔室330之间提供受限流体连通的装置。
连续开口379和中间腔室底壁开口359用作中间腔室330中的分级开口。波纹管空气腔室398、中间腔室330和活塞腔室399之间经由连续开口379和中间腔室底壁开口359(也描述为分级开口)的受限空气连通为本发明的第二示例性实施例的空气弹簧324提供了阻尼特性。优选地，连续开口379和中间腔室底壁开口359的相对位置提供了通过中间腔室330的最长通道，以用于其间的空气流动，由此可以利用中间腔室330的全部空气容积来提供阻尼特性。
根据本发明的具有阻尼特性的第二示例性实施例的空气弹簧324的另一个重要特征，中间腔室330包括挡板对331，所述挡板对通常彼此间隔开并且从中间腔室330的底壁的内表面333向上延伸。挡板331具有大致矩形的形状，但应该理解，挡板可具有其它形状和尺寸，而不改变本发明的整体概念或操作。挡板331设置在连续开口379和中间腔室底部开口359之间，并且在车辆运行期间用作控制通过中间腔室330的空气流动的装置。或者，中间腔室330可以包括设置在连续开口379和中间腔室底部开口359之间的单个或多于一对的挡板331。现已描述了本发明的具有阻尼特性的第二示例性实施例的空气弹簧324的结构，下面将详细描述空气弹簧的操作。
当车轴/悬架系统10的车轴32经历颠簸事件时，诸如当车辆的车轮在道路上遇到路缘或凸起块时，车轴朝向车辆底盘竖直向上移动。在此种颠簸事件中，随着车辆的车轮越过道路上的路缘或凸起块，波纹管腔室398被车轴/悬架系统10压缩。空气弹簧波纹管腔室398的压缩导致波纹管腔室的内部压力增加。结果，在波纹管腔室398和中间腔室330之间产生压力差。该压力差导致空气从波纹管腔室398流经连续开口379进入中间腔室330。进入中间腔室330的空气流引起中间腔室330与活塞腔室399之间的压力差。该压力差导致空气从中间腔室330流经中间腔室底壁开口359进入活塞腔室399。通过连续开口379、通过中间腔室330、越过挡板331并通过中间腔室底壁开口359进入活塞腔室399的空气的来回流动导致发生阻尼。空气将继续通过中间腔室330并越过挡板331在活塞腔室和波纹管腔室之间来回流动，直到达到均衡、并且活塞腔室399、中间腔室330和波纹管腔室398中的压力均衡为止。当空气流动越过设置在连续开口379和中间腔室底部开口359之间的挡板331时，挡板331控制并干扰空气通过中间腔室330从波纹管腔室398流入活塞腔室399，反之亦然。通过在中间腔室330中具有挡板331，可以减小空气弹簧324的活塞腔室399和/或波纹管腔室398的尺寸。
相反，当车轴/悬架系统10的车轴32经历回跳事件时，诸如当车辆的车轮在道路上遇到大孔洞或凹陷时，车轴竖直向下远离车辆底盘移动。在此种回跳事件中，随着车辆的车轮行进到道路上的孔洞或凹陷中，波纹管腔室398被车轴/悬架系统10扩展。空气弹簧波纹管腔室398的扩展导致波纹管腔室的内部压力降低。结果，在波纹管腔室398和中间腔室330之间产生压力差。该压力差导致空气从中间腔室330流出、越过挡板331、经过连续开口379并进入波纹管腔室398。结果，在活塞腔室399和中间腔室330之间产生压力差。该压力差导致空气从活塞腔室399流经活塞腔室底壁开口359进入中间腔室330。通过连续开口379、通过中间腔室330、越过挡板331并通过中间腔室底壁开口359的空气的来回流动导致发生阻尼。空气将继续通过中间腔室越过挡板331在波纹管腔室和活塞腔室之间来回流动，直到达到均衡、并且活塞腔室399、中间腔室330和波纹管腔室398中的压力均衡为止。当空气流动穿过流体设置在中间腔室底部开口359和连续开口379之间的挡板331时，挡板331控制并干扰空气通过中间腔室330从活塞腔室399流入波纹管腔室398，反之亦然。通过在中间腔室330中具有挡板331，可以减小空气弹簧324的活塞腔室399和/或波纹管腔室398的尺寸。
本发明具有阻尼特性的第二示例性实施例空气弹簧324通过消除对减震器的需求或通过允许使用减小尺寸的减震器而克服了与现有技术空气弹簧24相关的问题，由此降低复杂性、减轻重量和降低成本、并允许重型车辆运送更多货物。此外，消除减震器潜在地消除与这些系统相关的昂贵维修和/或维护成本。
本发明的具有阻尼特性的第二示例性实施例的空气弹簧324还通过提供与波纹管腔室和活塞腔室流体连通的具有挡板和分级开口的中间腔室而克服了与具有阻尼特征的现有技术的空气弹簧124相关联的问题，该中间腔室提供更好的气流控制，从而优化空气弹簧的阻尼特性。本发明的具有阻尼特性的第二示例性实施例的空气弹簧324在较宽的阻尼范围上为车轴/悬架系统提供阻尼特征以适应更宽范围的负载和车轮运动，从而扩大了阻尼空气弹簧车辆的工作范围。另外，本发明的具有阻尼特性的第二示例性实施例空气弹簧324降低或消除了频率依赖性。此外，本发明的具有阻尼特性的第二示例性实施例的空气弹簧324可以减少对较大的空气体积的需求以增加阻尼特征，这又减少车轴/悬架系统所需用于空气弹簧的空间量，并且允许为有效负载或货物提供更多的空间和重量。另外，本发明的第二示例性实施例空气弹簧324增加了在较宽频率范围内为不同应用调节由空气弹簧提供的阻尼的能力，例如通过允许将中间腔室330与波纹管腔室398之间的开口尺寸以及中间腔室和活塞腔室399之间的开口尺寸选择为在主要行驶频率(通常大约1hz或2hz)下为给定负载提供阻尼，然后选择中间腔室容积，所述中间腔室容积将在次级车轮跳动频率(通常约为10hz)下为负载提供阻尼。
可以考虑，本发明的示例性实施例空气弹簧224、324可以用在具有一个车轴或多于一个车轴的牵引车-拖车或重型车辆(诸如公共汽车、卡车、拖车等)上，而不改变本发明的整体概念或操作。还可以考虑，本发明的示例性实施例空气弹簧224、324可以用在具有可移动或不可移动的框架或副框架的车辆上，而不改变本发明的整体概念或操作。还甚至进一步考虑到，本发明的示例性实施例空气弹簧224、324可以用于本领域技术人员已知的所有类型的气动前臂和/或后臂梁式车轴/悬架系统设计，而不改变本发明的整体概念或操作。还可以考虑，本发明的示例性实施例空气弹簧224、324可以用在具有上悬式/顶部安装构造或下悬式/底部安装构造的车轴/悬架系统上，而不改变本发明的整体概念或操作。也可以考虑，本发明的示例性实施例空气弹簧224、324可以与其它类型的气动刚性梁式车轴/悬架系统结合使用，诸如使用u形螺栓、u形螺栓支架/车轴座等的那些，而不改变本发明的整体概念或操作。还可以考虑，本发明的示例性实施例空气弹簧224、324可以由各种材料形成，包括复合材料、金属等，而不改变本发明的整体概念或操作。甚至可以考虑，示例性实施例空气弹簧224、324可以与现有技术减震器和其它类似设备等结合使用，而不改变本发明的整体概念或操作。
可以考虑，利用其它附接可手段以将盘270、370分别附接到活塞242、342，诸如软焊、涂覆、压接、焊接、扣合、拧接、o形圈、声波、胶水、按压、熔化、可膨胀密封剂、按压配合、螺栓、闩锁、弹簧、粘合、层压件、带、钉、粘合剂、收缩配合和/或所列的任何组合，而不改变本发明的整体概念或操作。甚至可以考虑，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，盘270、370可以由本领域技术人员已知的材料构成，而不是金属、塑料和/或复合材料。
可以考虑，如上所述和所示，中间腔室230、330可以分别位于活塞242,342内，或者它们可以分别位于波纹管腔室298、398内，或者位于空气弹簧外部并经由导管连接到波纹管腔室和活塞腔室，而不改变本发明的整体概念或操作。进一步考虑，中间腔室230、330可以由在波纹管腔室和活塞腔室之间形成的空隙或空间形成，诸如在波纹管和活塞顶板之间的空间中形成，而不改变本发明的整体概念或操作。还可以考虑，腔室(波纹管腔室298、398，中间腔室230、330和活塞腔室299、399)的序列可以重新排列成任何顺序或序列，而不改变本发明的整体概念或操作。
可以考虑，第一和第二示例性实施例224、324的连续开口279、379可以分别形成在活塞242、342的保持板286、386和顶板282、382内的不同位置中，并且分别相对于缓冲器281、381形成，而不改变本发明的整体概念或操作。还可以考虑，可以分别在活塞242、342的保持板286、386和顶板282、382中以及中间腔室230、330的顶壁中形成任何数量的开口，诸如多个小开口，而不改变本发明的整体概念或操作。还可以考虑，本发明的中间腔室底壁开口259、359可以相对于连续开口279、379形成在任何地方，并且也可以分别形成在中间腔室230、330上的任何地方，而不改变本发明的整体概念或操作。
可以考虑，本发明的示例性实施例的空气弹簧224、324所示的概念可以用于与重型车辆结合使用的任何类型的空气弹簧，而不改变本发明的整体概念或操作。
在前面的描述中，为了简洁、清楚和便于理解，已经使用了某些术语，但是不需要对其进行超出现有技术范围的限制，因为这些术语用于描述目的并且应作宽泛的理解。
参考具体实施例描述了本发明。应该理解，这个说明是作为示例而不是作为限制。在阅读和理解本公开时，其他人作出可能的修改和变化，并且应该理解，本发明包括其所有这些修改、变更和等同物。
因此，本发明的具有分级开口的阻尼空气弹簧被简化，提供了实现所有列举目的的有效、安全、便宜和高效的结构和方法，提供了消除具有或不具有阻尼特性的现有技术空气弹簧遇到的困难，并解决问题，并获得本领域中的新的结果。
现已经描述了本发明的特征、发现和原理，在所附权利要求书中阐述了以下内容：使用和安装其中具有分级开口的阻尼空气弹簧的方式；结构、布置和方法步骤的特征；以及获得的有利的、新的和有用的结果；新的和有用的结构、设备、元件、布置、过程、部件和组合。