专利名称：气弹簧-气减振器组件及方法
技术领域：
本发明广义地涉及弹簧装置领域，而且更具体地涉及一种包括与气减振器结合使 用的双室气弹簧的气弹簧-气减振器组件、以及一种车辆悬挂系统和一种操作这种气弹 簧-气减振器组件的方法。
背景技术：
悬挂系统(举例来说，诸如可采用于机动车辆中的那些)一般包括一个或多个弹 簧元件，所述一个或多个弹簧元件，用于调节与相应系统或装置(例如机动车辆)的操作和 使用相关的力和负荷。在这些应用中，常认为可取的是选择具有最低合适弹簧刚度的弹簧 元件，因为这能有利地影响某些性能特性，举例来说，诸如车辆行驶质量和舒适性。就是说， 在本领域中容易理解的是，采用的弹簧(即更刚性的弹簧)具有的弹性刚度越高，将向簧载 质量传递的输入(例如道路输入)的量值越大，而且在一些应用中，这会不良地影响簧载质 量，举例来说，诸如通过导致车辆行驶更不平坦更不舒适。但是，采用的弹簧元件具有的弹 簧刚度越低(即更软更顺从的弹簧)，将向簧载质量传递的输入的量越少。在许多情况下， 这将被视为对簧载质量的可取的影响，举例来说，诸如通过提供更舒适的行驶。这样的悬挂系统一般还包括一个或多个减振器或减振元件，所述一个或多个减振 器或减振元件可操作成分散所不希望的输入和簧载质量的运动，举例来说，诸如车辆动态 操作下发生的道路输入。通常，这样的减振器被液体填充并可操作地连接在簧载质量和非 簧载质量之间，举例来说，诸如在车辆的车身和车轴之间。然而，在其它布置中，减振元件可 以为采用气态流体而非液体作为工作介质的型号和种类。在这种公知的构造中，气减振器 部分允许气体诸如经由一个或多个孔口(例如如美国专利申请公开号2004/0124571中所 给出的)或者经由一个或多个阀口(例如在美国专利申请公开号2003/0173723中所给出 的)而在两个或多个加压气体的容积之间流动。一般地，对加压气体穿过这些通道或口的 运动存在着一些阻力，而且这种阻力起到耗散与气弹簧部分相关的能量并由此提供一些尺 度的减振的作用。采用公知气弹簧-气减振器组件的一个难点涉及使弹簧刚度和减振性能之间达 到平衡。一般理解的是，减振性能增加可通过使气减振器在增加的内部气压下操作来实现。 然而，在一些情况下，这个增加的气压能对气弹簧的弹簧刚度具有不良影响，举例来说，诸 如通过在希望更低弹簧刚度的应用中不合乎需要地增加弹簧刚度。采用公知气弹簧-气减振器组件的一个难点涉及在升高的气压水平下操作加长 期间时用于形成所述组件的气弹簧部分的柔性壁可能会不良地受到影响。因此，一般认为， 为了避免这些不良影响，可取的是在更低的额定操作压力下操作公知的气弹簧-气减振器 组件。然而，在这种降低的气压下操作气弹簧-气减振器组件还导致更低的减振性能。
由此，希望开发一种气弹簧-气减振器组件、以及采用所述气弹簧-气减振器组件 的悬挂系统及方法，它们均克服了与公知构造相关的前述和其它困难。
发明内容
依据本发明主题，一种气弹簧-气减振器组件的一个实例可包括第一端元件；以 及第二端元件，其以与所述第一端元件纵向间隔开的关系被设置。所述第二端元件包括内 侧壁和外侧壁。所述内侧壁至少部分地限定内腔。所述组件还包括气减振器活塞，其至少 部分地容纳在所述内腔内。所述气减振器活塞可滑动地接合所述内侧壁并适于沿所述内侧 壁纵向位移。所述组件还包括气减振器连接杆，其可操作地将所述第一端元件和所述气减 振器活塞连接，以使得所述第一端元件和所述第二端元件之间的相对纵向位移引起所述气 减振器活塞在所述内腔内沿所述内侧壁位移。所述组件还包括第一柔性套筒，其可操作地 连接在所述第一端元件和所述第二端元件之间，至少部分地限定位于所述第一端元件和所 述第二端元件之间的第一弹簧室。所述第一弹簧室包括所述内腔且至少部分地容纳所述气 减振器活塞和所述气减振器连接杆。所述组件还包括第二柔性套筒，其沿所述第一柔性套 筒径向向外设置并可操作地连接在所述第一端元件和所述第二端元件之间，以使得由所述 第一弹簧室沿所述第一柔性套筒径向向外地形成第二弹簧室。依据本发明主题，一种悬挂系统的一个实例可包括根据前一段落所述的气弹 簧-气减振器组件；以及加压气体系统。所述加压气体系统包括加压气体源，所述加压气体 源与所述气弹簧-气减振器组件的所述第一弹簧室和所述第二弹簧室中的至少一个流体 连通。依据本发明主题，一种操作气弹簧-气减振器组件的方法的一个实例可包括设 置第一端元件和第二端元件，同时所述第一端元件包括至少部分限定端元件腔的侧壁。所 述方法还可包括由容纳在所述端元件腔内的减振器活塞通过将所述减振器活塞可操作地 连接于所述第二端元件来形成气减振器，以使得所述第一端元件和所述第二端元件的相对 位移引起所述减振器活塞在所述端元件腔内沿所述第一侧壁位移。所述方法还可包括由 沿所述第一端元件和所述第二端元件固定的第一柔性壁形成围绕所述气减振器的第一弹 簧室，并将所述第一弹簧室加压至第一标称压力。所述方法还可包括由沿所述第一端元件 和所述第二端元件固定的第二柔性壁形成包封所述第一柔性壁的第二弹簧室，并将所述第 二弹簧室加压至第二标称压力，所述第二标称压力低于所述第一标称压力。
图1是根据本发明主题的气弹簧-气减振器组件的一个实例的示意表示。图2是气压相对于力的曲线图表示。图3是根据本发明主题的采用气弹簧-气减振器组件的悬挂系统的一个实例的示
意表不。
具体实施例方式现在参考附图，附图中所示出的仅是出于示出本发明新颖性构思的示范性实施例 的目的而非出于限制本发明新颖性构思的目的，图1示出了气弹簧-气减振器组件100，气弹簧-气减振器组件100包括第一或上端元件102 ；以及第二或下端元件104，以与所述 第一端元件纵向间隔开的关系设置。组件100还包括大体在第一端元件102和第二端元件 104之间延伸的纵向延伸轴线AX。第二端元件104包括侧壁106和端壁108，侧壁106和端 壁108至少部分限定第二端元件104内的端元件腔110。组件100还相应包括第一或内柔性壁112 ；以及第二或外柔性壁114。内柔性壁 112围绕轴线AX周向设置并在第一或上端116和第二或下端118之间纵向延伸。类似地， 外柔性壁114围绕轴线AX周向设置并在第一或上端120和第二或下端122之间纵向延伸。 内柔性壁112的第一端116沿第一端元件102可操作地被连接、而所述内柔性壁的第二端 118沿第二端元件104被固定，以使得通过所述内柔性壁在所述第一端元件和所述第二端 元件之间至少部分地限定第一或内弹簧室124。另外，外柔性壁114的第一端120沿第一端 元件102被固定而所述外柔性壁的第二端122沿第二端元件104被固定，以使得通过外柔 性壁114在所述第一端元件和所述第二端元件之间至少部分地限定第二或外弹簧室126。将认识到的是，第一端元件102和第二端元件104可以为任意合适的型号、种类、 构型、布置和/或构造。在图1所示的示范性实施例中，第一端元件102为单个或一体构造 且包括至少一个侧壁，沿所述至少一个侧壁固定柔性壁的端部。这种端元件在本领域可以 称为顶板或盖。第一端元件102与常规顶板不同之处在于，第一端元件102包括第一或内 侧壁128 ；以及第二或外侧壁130，与所述内侧壁径向向外间隔。第一端元件102还示出为 包括第一通道132，第一通道132贯穿所述第一端元件且适于例如通过与所述第一端元件 可操作连接的气体输送管线134将内弹簧室124与外部大气(例如，诸如借助通气孔或排 气管)或加压气体系统(例如空气压缩机、压缩空气贮存器、阀总成或其它装置)相互流体 连接。第一端元件102还可任选地包括第二通道136，第二通道136贯穿所述第一端元件并 适于例如通过气体输送管线138将外弹簧室1 与外部大气或加压气体系统或装置相互流 体连接。另外，将认识到的是，可任选地包括任何其它合适的配件、连接器、和/或流体控制 装置(例如阀)。第二端元件104(在本领域中有时称为活塞)在图1中示出为包括侧壁106，侧壁 106从端壁108朝第一端元件102纵向延伸。侧壁106的外表面140在图1中示出为基本 圆柱形。然而，将认识到的是，所述第二端元件的外表面或外轮廓可以为任意合适的大小、 形状和/或构型，举例来说，诸如圆柱形、截锥形、曲线形或它们的任意组合。侧壁106还包 括内表面142，内表面142至少部分地限定端元件腔110。在一个优选布置中，内表面142 沿其纵向长度将为基本圆柱形。此外，内柔性壁112和外柔性壁114可以为任意合适的种类、型号、构型、布置和/ 或构造。在所示出的示范性布置中，所述内柔性壁和所述外柔性壁均为具有合适构造的细 长柔性套筒或波纹管。然而，可替代地或另外地采用一个或多个旋绕波纹板型柔性壁。用 于内壁112和/或外壁114的合适构造的一个实例可包括一个或多个弹性材料层(例如橡 胶或热塑性弹性体)，而且可任选地包括一个或多个织物层(例如棉、尼龙或芳纶层)或者 任何其它加强元件、材料和/或构件。此外，将认识到的是，所述内和外柔性壁可以以任意合适的方式固定在所述第一 和第二端元件上或者沿所述第一和第二端元件固定。例如，内柔性壁112的第一端116和 外柔性壁114的第一端120分别沿第一端元件102的内侧壁1 和外侧壁130被容纳并利用卡环144A和144B固定于内侧壁1 和外侧壁130上。然而，将认识到的是，可替代地采 用任何其它合适的布置。作为替代构造的一个实例，可采用两个卷边板(bead plate)，其中 第一卷边板为沿埋置在所述内柔性壁的第一端内的卷边线(bead wire)夹紧的内卷边板。 随后可沿埋置在所述外柔性壁的第一端内的卷边线夹紧第二卷边板。随后，所述第一卷边 板和所述第二卷边板可以以任何合适的方式彼此固定。另外，内柔性壁112的第二端118和外柔性壁114的第二端122可以以任何合适 的方式沿第二端元件104分别被固定。例如，第二端118和122在图1中示出为沿侧壁106 的外表面140设置并分别利用卡环144C和144D固定于外表面140上。虽然侧壁106的外 表面140在图1中示出为基本圆柱形，但是将认识到的是，实际上可设置用于将所述柔性壁 的所述端部沿所述侧壁保持在所需位置的一个或多个特征(例如台阶、凹口、槽、肩)。不 管沿第二端元件104固定所述内和外柔性壁的第二端的方式如何，内柔性壁112和外柔性 壁114均各示出为形成分别由附图标记112A和114A表示的卷动凸角，随着所述第一端元 件和所述第二端元件相对彼此纵向位移，所述卷动凸角沿侧壁106的外表面140卷动或者 以其它方式位移。气弹簧-气减振器组件100还在图1中示出为包括减振器活塞146，减振器活塞 146容纳在端元件腔110内，以用于沿侧壁106的内表面142纵向位移。因此，内弹簧室 124(以其它方式与端元件腔110流体相互连接)被分为主内弹簧室，沿减振器活塞146的 一侧并由附图标记1 表示；以及辅内弹簧室124A，沿减振器活塞146的与所述主内弹簧 室相对的侧形成在端元件腔110内。减振杆148将减振器活塞146可操作地连接于第一端 元件102，以使得第一端元件102和第二端元件104相对彼此的位移将产生或以其它方式导 致减振器活塞146在端元件腔110内运动。减振器活塞146的这种运动可操作成消耗作用 在组件100上的动能并由此衰减振动和其它输入，如本领域技术人员理解的。将认识到的是，减振杆148和第一端元件102之间的相互邻接可以以任何合适的 方式并通过任何合适的连接机构和/或布置来做出。例如，减振杆148在图1中示出为刚 性连接于第一端元件102，举例来说，诸如可能由熔融金属接合部(例如焊接)或者螺纹紧 固件连接来完成。作为另一实例，可任选地采用适于允许所述减振杆相对所述第一端元件 的由图1的箭头PVT表示的枢转运动或其它角位移的连接机构。这种连接机构在图1中由 虚线框150来示意表示。将允许枢转运动的连接机构的实例可包括球窝接头、球轴承和/ 或万向接头。然而，将认识到的是，这种连接机构可以为任何合适的型号、种类、布置、构型 和/或构造。在本发明的示范性布置中，通过随着减振器活塞146沿侧壁106的内表面142位 移而允许气体在主内弹簧室1 和辅内弹簧室124A之间流动，组件100起到衰减动能的作 用。将认识到的是，可以以任何合适的方式来设置这种气体流动，诸如通过在所述减振器活 塞的外周边缘和所述侧壁的内表面之间设置间隙并允许气体随着所述减振器活塞位移而 流动穿过所述间隙。一种可替代布置在图1中示出为减振器活塞146包括合适的密封元件 152，密封元件152用于在所述减振器活塞和所述侧壁的内表面之间形成基本不漏流体的 密封。减振器活塞146还包括贯穿其的一个或多个通道，所述一个或多个通道允许气体随 着所述减振器活塞位移而在所述主内弹簧室和所述辅内弹簧室之间流动。在所示出的示范 性布置中，减振器活塞146包括第一通道145和可任选的第二通道156。
在一些情况下，可取的是，所述减振器活塞在一个运动方向上提供的减振性能和/ 或输出不同于沿相对的运动方向提供的性能和/或输出。因此，第一通道1 可包括与第 一行进方向相关的可操作的第一性质或特性(例如大小、形状、构型、气体流动方向)。另 外，如果设置可任选的第二通道156，则第二通道156可包括与第一通道IM不同的第二性 质或特性(例如大小、形状、构型、气体流动方向)，以使得可在减振器活塞146的每个行进 方向上提供不同的减振性能。作为一个实例，通道巧4和156的这种不同性质和/或性能 特性可通过可任选的阀158和160来提供，阀158和160在图1中示意地表示为分别沿所 述第一通道和所述第二通道设置。如上所述，将认识到的是，在最广泛的意义上，气弹簧-气减振器组件为公知的且 已被提议用于各种应用和/或操作环境中。另外，一般理解的是，通过在增加的内气压下操 作气体减振器，可由气减振器实现增加的减振性能。就是说，减振性能随着减振器内的气压 的增加而增加。然而，还已认识到，公知的气弹簧-气减振器组件由于它在升高的气压下的 延伸操作会遭受不良的作用，所述升高的气压否则会提供改进的减振性能。因此，公知的气 弹簧-气减振器组件一般在更低的额定操作压力下操作，这不合乎希望地导致更低的减振 性能。然而，根据本发明主题的气弹簧-气减振器组件(举例来说，诸如组件100)与公知 构造的不同在于，在本主题的气弹簧-气减振器组件内可采用显著更高的气压，这导致减 振性能显著改善。图2以曲线图示出常规气弹簧-气减振器产生的减振性能和根据本发明主题的气 弹簧-气减振器组件的预期性能。更具体地，图2示出了力随着气弹簧-气减振器组件位移 以及气弹簧-气减振器组件的气减振器活塞在减振腔内经历位移时的变化。在本发明的示 范性布置中，内弹簧室1 和124A作为气弹簧-气减振器组件100的这种减振室来操作。图2的曲线A表示常规气弹簧-气减振器组件的预期性能且包括峰值力，在图2 中峰值力由附图标记Fl和F2表示。图2的曲线B表示根据本发明主题的气弹簧-气减振 器组件(举例来说，诸如组件100)的预期性能。曲线B包括峰值力，在图2中峰值力由附 图标记F3和F4表示，且F3和F4与曲线A的相应峰值Fl和F2相比显著加大。作为一个 示范性估计，与公知构造的大小类似的气弹簧-气减振器组件相比，通过采用根据本发明 主题的气弹簧-气减振器组件，可获得力的增加在约100%到约200%的范围内。一般而言，公知构造的气弹簧-气减振器组件将在相对低的额定操作压力下操 作，举例来说，诸如在约60psi到约120psi的范围内的标称压力下操作。由此，这种公知的 气弹簧-气减振器组件的减振性能受到这个相对低的额定操作压力限制。然而，根据本发 明主题的气弹簧-气减振器组件应该包括将在显著更高的额定操作压力下操作的减振室， 举例来说，诸如在约200psi到约350psi的范围内的标称压力下操作。由此，针对本主题的 气弹簧-气减振器构造，可预计减振性能的前述增加的结果。在安装条件和使用期间，例如，根据本发明主题的气弹簧-气减振器组件(举例来 说，诸如组件100)将包括一个弹簧室，在第一额定气压下操作；以及第二弹簧室，在比所 述第一弹簧室的额定值低的第二额定气压下操作。例如，气弹簧-气减振器组件100的内弹 簧室IM和124A可在第一额定气压P1下操作，举例来说，诸如在约200psi至约350psi的 范围内的额定气压。外弹簧室1 可在第二额定气压P2下操作，举例来说，诸如在约60psi 至约175psi的范围内的额定气压。
将认识到的是，气弹簧组件的常规柔性壁在约175psi的标称压力下操作可能导 致气弹簧组件的性能降低，而且因此一般避免常规气弹簧组件在这种压力水平下操作。然 而，将认识到的是，本主题的气弹簧-气减振器组件的外弹簧室1 包围且基本包封内柔性 壁112。因此，内柔性壁112仅承受内弹簧室124和124A的额定操作压力P1与外弹簧室 126的额定操作压力P2之间的压差(即根据关系式DP = P1-P2)。通过选择性地使所述内 弹簧室和所述外弹簧室充气来保持所述压差处于预定范围内，在由于所述减振室内(即内 弹簧室IM和124A内)的压力显著增加而提供增加的减振性能的同时，由于所述内弹簧室 内的压力增加导致内柔性壁112的任何性能降低被最小化。可以以任意合适的方式来设置所述选择性的充气和保持所需压差。作为一个实 例，内弹簧室1 和124A通过通道132可选择性地充气和/或放气，而外弹簧室1 可通 过通道136来选择性地充气和/或放气。加压气体的这种选择性转换可通过合适的加压气 体系统和/或控制装置来配合地进行。作为另一实例，可在所述内弹簧室和所述外弹簧室 之间设置可操作成允许流体流动通过的通道，由此随着一个室内的气压变化而改变另一个 室内的气压。在所示出的示范性布置中，通道162贯穿第二端元件104的侧壁106。另外， 流动控制装置(举例来说，诸如阀)能可任选地进行设置，以用于选择性地控制流动通过通 道162的气体。这种阀的示意表示示出在图1中并由附图标记164表示。如果设置这种流 动控制装置，则这种流动控制装置可为任意合适的型号和/或种类，举例来说，诸如泄压阀 和/或比例流量阀。还将认识到的是，根据本发明主题所述的气弹簧-气减振器组件(举例来说，诸如 组件100)可适于用在任意弹簧装置和减振装置彼此并行地操作的任何应用和/或操作环 境中。这种应用和使用的一个实例与车辆座椅悬架相关，举例来说，诸如可用于重型车辆驾 驶室、牵引车挂车驾驶室、以及农用机械驾驶室。合适应用和使用的另一个实例为在操作上 与车辆悬挂系统相关。根据本发明主题的包括多个气弹簧-气减振器组件的车辆悬挂系统 的一个示范性布置示出在图3中并由附图标记200表示。悬挂系统200示出为设置在相关 车辆VHC的簧载质量(举例来说，诸如相关车辆的车体BDY)和非簧载质量(举例来说，诸 如相关的车轮WHL或相关的车轮接合元件WEM)之间。将认识到的是，任何这种悬挂系统可 包括任意数量的一个或多个系统、构件和/或装置，而且所述任何这种悬挂系统能以任何 合适的方式可操作地连接在簧载质量和非簧载质量之间。悬挂系统200示出为包括支撑在相关车辆的簧载质量和非簧载质量之间的多个 气弹簧-气减振器组件。在图1所示的实施例中，悬挂系统200包括四个气弹簧-气减振 器组件202，朝所述相关车辆的与相应车轮WHL相邻的每个拐角设置一个气弹簧-气减振器 组件。然而，将认识到的是，任何其它数量的气弹簧-气减振器组件可以以任何其它合适的 构型或布置而可替代地使用。如图3所示，气弹簧-气减振器组件202均支撑在相关车辆VHC的车轮接合元件 WEM和车身BDY之间。如前详细讨论的，气弹簧-气减振器组件202包括第一柔性壁204和 第二柔性壁206以及气减振器部分208。如上所讨论的，将认识到的是，在本文中示出并说 明的气弹簧-气减振器组件(例如气弹簧-气减振器组件100和20 均为卷动凸角型构 造。然而，将认识到的是，本发明的新颖构思可与气弹簧-气减振器组件布置和/或其它任 何合适型号的构造和/或构造结合使用。
悬挂系统200还包括加压气体供给系统210，加压气体供给系统210可操作地关联于 所述气弹簧-气减振器组件，以用于选择性地将加压气体(例如空气)供给到所述气弹簧-气 减振器组件和选择性地自所述气弹簧-气减振器组件中传输加压气体。在图3所示的示范性 实施例中，气体供给系统210包括用于产生加压空气或其它气体的加压气体源(举例来说，诸 如压缩机21 。所述气体供给系统还可包括任意数量的任意合适型号、种类和/或构造的一个 或多个控制装置，所述控制装置能够实现加压气体的选择性传输。例如，阀总成214示出为与 压缩机212连通并且可为任意合适的构型或布置。在所示出的示范性实施例中，阀总成214包 括阀体216，阀体216带有支撑在其上的多个阀(未示出)。阀总成214还可任选地包括合适的 排气管(举例来说，诸如回气管(muffer)218)，以用于从所述系统中排出加压气体。任选地，加 压气体供给系统210还可包括与阀总成214流体连通并适于存储加压气体的C存器220。所述一个或多个控制装置(举例来说，诸如阀总成214)可以以任何合适的方式 (举例来说，诸如通过合适的气体输送管道22 而与气弹簧-气减振器组件202通讯。因 此，经由阀总成214可选择性地向气弹簧-气减振器组件传输和/或自气弹簧-气减振器 传输加压气体，以例如改变或保持在车辆的一个或多个拐角处的高度。悬挂系统200还包括控制系统224，控制系统2M能够与悬挂系统200的任意一个 或多个其它系统和/或构件(未示出)和/或车辆VHC通讯，以用于选择性地操作和控制 所述悬挂系统。控制系统2M包括控制器或电子控制单元(ECU) 2 ，控制器或电子控制单 元(E⑶)2 与压缩机212和/或阀总成214通讯((举例来说，诸如经由导体或引线228)， 以例如用于选择性地操作和控制它们，所述操作和控制包括向气弹簧-气减振器组件202 提供加压流体和自气弹簧-气减振器组件202中排出加压流体。控制器2 可为任意合适 型号、种类和/或构型。控制系统2 还可任选地包括一个或多个高度或距离感测装置(未示出)以及任 何其它所需的系统和/或构件(例如压力传感器和加速计)。如果设置这些高度传感器，则 这些高度传感器优选能够产生或以其它方式输出具有与高度或距离(举例来说，诸如车辆 的间隔构件之间的)相关的信号。将认识到的是，如果设置任何这种高度传感器或任何其 它距离判定装置，则可为任意合适型号、种类、构造和/或构型，举例来说，诸如机械连接传 感器、诸如可以利用超声波或电磁波操作的超声波传感器或电磁波传感器。如在本文中参照某些元件、构件和/或结构(例如“第一端元件”和“第二端元件”) 所使用的，数值次序仅表示多个中的不同单体，而且并非暗含任意顺序或次序，除非权利要 求用语具体限定。另外，本文中使用的术语“气体”广义指的是任何气态或汽化流体。更一 般地，空气用作悬挂系统及其构件(诸如本文中描述的那些构件)的工作介质。然而，将理 解的是，可替代地采用任何合适的气态流体。尽管参照前述实施例已说明了本主题的新颖构思且在本文中大量重点集中于结 构和在所公开的实施例的构成部件之间的结构关系，但是将认识到的是，在不脱离本发明 的本主题新颖性构思的原理的情况下，可作出其它实施例并对所示出和所说明的实施例作 出许多变化。对他人而言，一旦阅读并理解前述详细说明，修改和改变将会显而易见地产 生。由此，应明确理解的是，前述说明性内容将仅作为本发明新颖性构思的说明而非作为限 制来进行解释。因此意欲是，只要所有这些修改和改变落入到随附权利要求及其任何等同 物范围内，本主题的新颖构思可解释为包括所有这些修改和改变。
权利要求
1.一种气弹簧-气减振器组件，包括第一端元件；第二端元件，其以与所述第一端元件纵向间隔开的关系被设置，所述第二端元件包括 内侧壁和外侧壁，所述内侧壁至少部分地限定内腔；气减振器活塞，其至少部分地容纳在所述内腔内，所述气减振器活塞可滑动地接合所 述内侧壁并适于沿所述内侧壁纵向位移；气减振器连接杆，其可操作地将所述第一端元件和所述气减振器活塞连接，以使得所 述第一端元件和所述第二端元件之间的相对纵向位移引起所述气减振器活塞在所述内腔 内沿所述内侧壁位移；第一柔性套筒，其可操作地连接在所述第一端元件和所述第二端元件之间，至少部分 地限定位于所述第一端元件和所述第二端元件之间的第一弹簧室，所述第一弹簧室包括所 述内腔且至少部分地容纳所述气减振器活塞和所述气减振器连接杆；以及第二柔性套筒，其沿所述第一柔性套筒径向向外设置并可操作地连接在所述第一端元 件和所述第二端元件之间，以使得由所述第一弹簧室沿所述第一柔性套筒径向向外地形成 第二弹簧室。
2.根据权利要求1所述的气弹簧-气减振器组件，其还包括通道，其在所述第一弹簧 室和所述第二弹簧室之间流体连通；以及阀，其以沿所述通道流体连通的方式可操作地连接。
3.根据权利要求2所述的气弹簧-气减振器组件，其中，所述阀为比例压力阀，所述比 例压力阀操作成选择性地允许加压气体从所述第一弹簧室流到所述第二弹簧室。
4.根据权利要求1所述的气弹簧-气减振器组件，其中，所述气减振器活塞适于与所述 第二端元件的所述内侧壁形成基本不漏流体的密封，而且所述气减振器活塞包括贯穿其的 至少一个通道，所述至少一个通道操作成允许在所述气减振器活塞沿所述内侧壁位移期间 流动通过所述气减振器活塞。
5.根据权利要求4所述的气弹簧-气减振器组件，其中，所述气减振器活塞包括以沿所 述通道可操作性地连通的方式设置的阀。
6.根据权利要求5所述的气弹簧-气减振器组件，其中，所述阀为第一阀，所述第一阀 沿所述气减振器活塞设置，用于在所述气减振器活塞沿第一纵向运动下操作，而且所述气 减振器活塞包括第二阀，用于在所述气减振器沿相反的第二纵向运动下操作。
7.根据权利要求1所述的气弹簧-气减振器组件，其中，所述第一弹簧室包括一定量 的具有第一标称压力的气体，而所述第二弹簧室包括具有一定量的具有第二标称压力的气 体，所述第二标称压力处于所述第一标称压力的约25%到所述第一标称压力的约75%的 范围内。
8.根据权利要求7所述的气弹簧-气减振器组件，其中，所述第一标称压力处于约 200psi到约350psi的范围内。
9.根据权利要求7所述的气弹簧-气减振器组件，其中，所述第二标称压力处于约 60psi到约175psi的范围内。
10.根据权利要求7所述的气弹簧-气减振器组件，其中，所述第二标称压力处于所述 第一标称压力的约40%到所述第一标称压力的约60%的范围内。
11.根据权利要求1所述的气弹簧-气减振器组件，其中，所述内侧壁为基本圆柱形，而 所述外侧壁为基本圆柱形、截锥形或曲线形中的至少一种。
12.—种悬挂系统，包括根据权利要求1-11中任一项所述的气弹簧-气减振器组件；以及加压气体系统，其包括加压气体源，所述加压气体源与所述气弹簧-气减振器组件的 所述第一弹簧室和所述第二弹簧室中的至少一个流体连通。
13.根据权利要求12所述的悬挂系统，其中，所述气弹簧-气减振器组件为与所述加压 气体源流体连通的多个气弹簧-气减振器组件中的一个。
14.一种操作气弹簧-气减振器组件的方法，所述方法包括a)设置第一端元件和第二端元件，同时所述第一端元件包括至少部分限定端元件腔的 侧壁；b)通过将所述减振器活塞可操作地连接于所述第二端元件，以使得所述第一端元件和 所述第二端元件的相对位移引起所述减振器活塞在所述端元件腔内沿所述第一侧壁位移， 由容纳在所述端元件腔内的减振器活塞来形成气减振器；c)由沿所述第一端元件和所述第二端元件固定的第一柔性壁形成围绕所述气减振器 的第一弹簧室，并将所述第一弹簧室加压至第一标称压力；以及，d)由沿所述第一端元件和所述第二端元件固定的第二柔性壁形成包封所述第一柔性 壁的第二弹簧室，并将所述第二弹簧室加压至第二标称压力，所述第二标称压力比所述第 一标称压力小至少25%。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在步骤c)中将所述第一弹簧室加压包括将所 述第一弹簧室加压至处于约200psi到约350psi范围内的压力；并且在步骤d)中将所述第 二弹簧室加压包括将所述第二弹簧室加压至处于约60psi到约175psi范围内的压力。
全文摘要
一种气弹簧-气减振器组件，包括第一端元件；第二端元件；第一柔性壁，其至少部分限定第一弹簧室；以及第二柔性壁，其至少部分限定第二弹簧室。减振器活塞和减振杆可操作地连接在所述第一端元件和所述第二端元件之间并且均位于所述第一弹簧室内。还包括一种包括气弹簧-气减振器组件的悬挂系统以及一种组装方法。
文档编号F16F9/34GK102131661SQ200980133032
公开日2011年7月20日 申请日期2009年7月9日 优先权日2008年7月9日
发明者G·R·布鲁克斯, P·N·莫利克 申请人:火石工业产品有限责任公司