本发明有关将旋转运动转变为直线运动的装置，这种装置应用的方面，特别包括提升阀取得最终的直线运转，而必须的启动定时和推动力，但不限于这方面的应用。提升阀通常用于内燃机的进气系统和排气系统。 本发明不可应用于任何杠杆或脉动式的器械，提供可变启动，把旋转运动变为直线运动或位移;泵（尤其是蠕动泵类型，其流速和压力可以相对变化）;冲击式凿岩机和凿岩等等;压力装填机，如用于充注容器或形成容器等等;（例如用于充注牙膏管，或用于制造牙膏管的塑料注射成型机等等）;各种离合器的往复运动;尤其如内燃机;定时器等等。
本文叙述有关内燃机气缸的进气和排气的用途，其基本原理适用于任何其他方面，文中充分显示装置的简易性。
内燃机使用的许多方面;例如用于汽车，载重汽车;火车;飞机;船舶;摩托车;发电机;泵机等等，优点为可以利用以改变阀门定时，尤其可以在发动机运转中和任何运转速度下改变。
本发明的控制系统可以采用任何适当的型式，但为了随时地取得最大效果，理应设置微处理机。
为使本发明便于理解，现作为举例，参照附图，对其实施例方案进行解说;附图内容如下：
图1至3为本发明的第一实施方案;
图4为图1至3中地装置的一种修改形式，
图5为图1至3中的装置的另一种修改形式;
图6至7为图1至3中的装置的又一种修改形式;
图8至9为本发明的第二实施方案;
图10至15本发明实施方案在提升阀的应用。
可以看出辊（3）是一个自由旋转的元件，位于随动件（4）的径向端部上，与同心环内表面（2）接触。辊（3）可以为任何适当的形式，在某些实施方案中可以全然省略，则随动件（4）的端部可以直接，或间接（例如，通过某种其他的适当支承器或支承件），和同心表面（2）接触。
假设在这特定的实施方案中，主轴（1）可以向任一方向旋转，其中心基准线不变。
内同心表面（2）的同心，与主轴中心基准相同。
在本发明书全篇中，粗黑线的区域表示支承表面和/或支承器件等。
因此，可以看到，自由活动随动件（4）的内导向壁（4a及4b）和主轴（1）的平行侧表面支承接触。
图示主轴的截面基本为方形，但是只要能提供轴（1）和随动件（4）之间旋转传动连接，可用任何适当的截面，也就是，如有需要，也可以用多轴元件等。
图2表示随动件（4）沿主轴（1）的任何轴向移动，受到垫件（9和9a）的限制。图2为图1及图3表示的装置侧剖视图。图3为该装置的俯视图。
因此，随动件（4）可以横过轴（1）的轴线往复移动，但必须随轴（1）旋转，而其接触辊（3）保持和同心环内表面（2）接触。
假如主轴（1）和随动件（4）按箭头R的方向旋转，可以看到在启动时，也就时在90度处时，辊（3）仅和内环形表面（2）接触，当主轴旋转90度，辊（3）继续和内环形表面（2）作同心接触，直到辊（3）达到225度标志时，它的同心行程才中断，虽然这偏心点可以在围绕内周边的任何地方，然而在这实例中，内径的变化发生于225度及315度处，这表示内燃机的一个吸气冲程或一个排气冲程。225度至315度的范围，与活塞（或一个活塞）的一次直线移动一致。
因此，可以理解，内偏心可能提供随动件（4）的一个有量度的活动量;也就是，当辊（3）围绕内同心表面（2）旋转时，保持恒定的直径间距;也就是保持恒定的节圆，然而当辊（3）遇到内径变化时（在这情况下是作限制的变化），便必然需要离开障碍表面，在这情况下是使随动件横过主轴基准线。
在图2中可以看到，在主轴（1）和随动件（4）的内表面之间，也就是在辊槽的正下面，放置了一个弹簧（10）。这个器件可以有各种功用，例如可以有足够的强度完全代替提升阀的普通回动弹簧，或属非常柔软的类型，则其作用仅是保证辊（1）和凸环（Annular-Cam）（2及6）的内表面的接触。这“弹簧”也可以用流体型的而不用图示的简单机械弹簧;也就是可以采用一个起弹簧作用/反作用的任何型式的油压。
从图1可以看出，270度点表示凸轮的“峰值”或最大凸轮效应，225度至270度之间的区域为开启斜坡，270度至315度之间的区域为关闭斜坡。最大“提升”为270度处的最小内径，和315度及225度处的最大内径之间的差距。可以清楚看到单个的内凸环（2/6）可以包括一个以上的偏心度，其性质为内凸轮或外凸轮均可;此外，假如随动件（4）固定在主轴（1）上，于是可以使凸环（2/6）用完全相同的方式往复运动。这种变化是预期到的，并可以理解，因为假如弹簧（10）有足够的力把提升阀和阀座“密封”的话，并且假如凸环（2/6）直接固定在阀上，那么便可实现利用弹簧的机械控制阀门式的系统。（图未示）
因此，本发明的基本目的（见图1-3）是提供一种凸轮启动的随动件，可以把规定的动作传递到一根杠杆或类似器械上。根据实际情况，可以设置一个辊和凸轮接触，从而降低凸轮轴组合件的摩擦负载;并且，由于凸轮轴的构造性质，也就是随动件和垫件等的构造，便可以把一组相似的组件，按任何顺序，套在同一主轴上，固定于任何圆心角，也就是，在特定随动件和随动件表面上，可以设置一个导向件，按要求的角度倾斜等等。
把凸环开放（和/或关闭）临界点提前或延迟的方法，可以通过对主轴作螺旋或扭转去实现，也就是假如侧支承表面沿轴的轴向，在对应随动件（4）的轴部位作局部的扭动，或者沿该轴（1）的全部长度作与总的性质相同的扭转，那么通过把轴作横过随动件的移动，便可以使轴（1）和一个或若干随动件之间的径向连接变更，也就是假如主轴（1）有和相应的发动机的主曲轴相关的旋转速度，那么，把主轴（1）向后和/或前转，交叉于相似随动件的随动件（4）组合，于是上述轴的螺旋或扭转的平行侧表面，便将使上述随动件或诸随动件改变圆心角，而主轴和曲轴的关系不变。
可以理解到这点与任何其他系统（例如英国专利申请案第8，225，238号和8，401，405号）不同。其他系统中的凸轮轴有定位凸轮或固定凸轮，本发明的凸轮轴可以简单地横过一个随动件前后扭转，不会出现“点”接触的难题也就是无论定时等如何变化，辊（3）固定保持全表面的接触。
图4表示系统的另一种变化，原来的固定凸轮架和凸环组件（7/2/6）更换为一个旋转凸环元件（2/6），保持在固定凸轮架（18）里的一个支承位置上。图示凸环（2/6）是环形元件（19）的一个部分，其本身是外蜗轮（15）的一个部分，也就是在环形件（19）外周缘上，直接切削成一个蜗轮齿形。必要时可作分体元件。相同的元件（19）设有一个内凸轮或凸环（2/6），同样地，可以用相同的材料，根据需要分别制造或切削加工。使整个组件（2/6/19/15）设有定位表面（16和17），使它可以在凸轮架（18）中的支承表面上定位。整个组件（2/6/19/15/16/17）可以旋转360度。
图示蜗轮（15）和安装在传动轴（14）的一个蜗杆（13）啮合。传动轴由适当的装置驱动，例如一台电机。
因此可以理解，假如蜗杆（13）旋转，便使组合件（2/6/19/15/16/17）旋转，使蜗杆（13）和蜗轮有适当的传动比，例如200∶1;于是可以使用一个非常小的动力源，并且，在蜗杆和蜗轮的啮合面之间使用一个例如10度的锁定角，于是可以把可旋转的凸轮组合件（2/6/19/15/16/17）按任何适当的姿态定位并锁紧。而且，辊（3）加在凸环（2/6）上的摩擦，使组合件（2/6/19/15/16/17）不能作意外的旋转。这个大减速系数还可以便于在组合件（2/6/19/15/16/17）上加非常小的旋转量。
因此，假如沿基准线X′-X′有一个类似的随动件（4）/轴（1），并且用蜗杆（13）旋转凸环（2/6），便可理解到位于225度和315度之间的全部“开/关”区域可以调节，并且/或者按需要任意重定位置。按需要作提前或延迟。
有了这个特点便可以对阀作个别或组合的调节，而不需使用凸轮轴螺旋，虽然也可以设置螺旋另外用作调节定时的装置。
使用螺杆/蜗轮组合是作旋转的一种简单手段，但也可以用任何其他的适当方法，例如利用正齿轮传动系或简单的杆传动系，并且/或者用液压或任何压力传动，或链（或皮带）传动离合系统等等。
图2中的垫件（9及9a）可以是固定式的（无轴向移动），或滑动式（包括轴向移动）。
如图1，2及3所示，为了把输出通过一个叉形摇臂或杠杆装置分别传递到两个有相同动作程序的阀上，或者向一个阀传递双重的输出，设置了输出环（5及5a）。在图1，2，3和4中，输出环（5和5a）和摇臂之间的接触，是摇臂横过上述输出环在顶部接触，但也可以用输出环内表面代替，摇臂可以作任何切线角度的接触。
图10中有图1，2及3中所示的类型的基本实施方案的布局的简略示意，图中包括阀系的其余部分。
基本元件包括：摇臂（20）;接触滑块（21），摇臂枢轴（22），摇臂轴瓦（23），摇臂枢轴架（24），底座（25），摇臂输出头（26），气门弹簧罩（27），气门弹簧（28），菌形阀（29），气门导管（30），气缸盖（或底座）（31），排气（或进气）孔或导管（32），气门座（33）。
图10所示的布局为了进行定时变化，使用了螺旋形轴的办法，但是，假如用图4所示的装置代替固定凸轮架（7），那么便可按本实施方案中的叙述进行定时变化。还需说明，假如有需要的话，图4所示，和讨论过螺旋形轴也可同时采用。
基础“安装器件”（11及12）为螺母螺栓型，但任何适当的安装装置都可以使用，在许多情况下使用各种安装架等。
图10示出一个敞开的提升阀（29），辊（3）处在270度的“峰值”位置上。但是可以理解，两个摇臂（20）的杠杆长度可以变化，以作力臂比和行程距离等的变化。（指枢轴两侧）。
图5在许多方面与图1相似，但是主轴（1）和随动件侧壁（4及4a）之间的支表面上设有辊件。辊件可以有保持架的形式或装配式的形式，存在于主轴（1）和/或随动件（4）上的自由滚动位置。这个装置可以降低主轴（1）和随动（4）之间的摩擦力。
图5中还包括凸轮的形状变化，225度和270度之间的“开放”斜坡与前面所述的器械相同，而270度和315度间的关闭斜坡有修改，包括一个在“D”位置上的较长的驻留。提出这点是为了说明凸轮形状可以有任何需要而适当的性能，可以延伸到文中所举的45度范围以外（例如在上述的情况中举出225至315度之间）。
附图6，7，表示了另一种变化。
这实施方案中包括两个凸环（2/6）和（2a/6a），其中任一个可以固定，如图1所示，任一个可以旋转，如图4所示。
随动件（4）是有两辊（3及3a）的双随动件，辊（3）跟随凸环（2/6），辊（3a）跟随凸环（2a/6a）。
由于两个辊都在一个随动件（4）中作直接接触，显然假如两个凸环都准确对正，其内缘形状相似，于是随动件（4）只作一种方式的反应，即按平行形状的安排，但是，如果我们设定凸环（2/6）是静态，即固定，而凸环（2a/6a）可旋转，如图4，于是两个相似形状的重叠可产生提前或延迟的开放和关闭定时程序。这一点可以通过不提前或延迟全部区域而取得。
显然可以把不相似的形状象这样重叠，以取得许多变化，加速，驻留，峰值等等。
从图6/7中可以看到，“活跃”偏心度（凸轮）从一个270度的峰值移到了90度的峰值位置，这样可提出一种直接杠杆型的摇臂，如图11所示。
而且，输出环（5）现在是一个单项件，位于两个随动扇形件（4及4a）之间。
在全部以上的实施方案中，输出环有同心构造，直径的中点以主轴基准线的中点为基础，辊通过315-225度接触，这便造成输出环仅在225-315度之间偏心，但是当图6/7中的输出环的直径较小时，会产生更大的偏心度，因此，可以布置这种双重的偏心度，或者在有需要时，可以设置已经叙述过的类型的输出环。
图11示出一种简单的杠杆/摇臂（凸轮跟随件）组合件，凸环（2/6）的峰值在90度。基本组件如下：主轴（1），同心环表面（2），辊（3），随动件（4），输出环（5），凸轮（6），凸轮架（7），安装器（11及12），杠杆/摇臂（20），接触滑块（21），摇臂枢轴（22），摇臂枢轴互（23），枢轴架（24），底座（25），提升阀（29），注意：气门回动弹簧不在内。
随动件/凸环组合件可以有本文中所述的任何型式，基本定时调节可以是螺旋轴的类型。
但是，假如设置一个旋转凸环组合件，那么这实施方案对于作复合的凸轮变化是很理想的。
假使接触滑块（21）不是平坦的而是倾斜的，便可以沿杠杆/摇臂（20）移动，从而可以增加或减小随动件造成的偏心作用。
此外，假如增加螺旋轴装置，那么可以使这作用进一步变化，此外，假如接触滑块（21）是斜坡的型式，但位置固定，便可以和有偏心输出环的固定型随动件结合使用。接触滑块可以是凸面的，而凸轮的全部动作以偏置输出环造成的偏心度为基础。这样，结合螺旋轴的调节，便可以形成凸环类型的另一组实施方案，在这一类型中（图未示）偏心度由一个固定的（不往复类型随动件）输出环引起。
图14及15介绍基本款式的另一种变化，这种变化形式中有复合凸轮的运转。
这种布局属于顶置气门/凸轮轴类型，凸轮轴直接放在气门上方，并直接靠着气门罩等运转。
从图14可以看到，凸环（6）的位置是使峰值处在180度处，输出环（5）上有凸轮凸角（C5）。
这意味着当主轴（1）旋转时，凸环（6）处在现在的位置上，于是只有（C5）起作用，因为（6）的偏心度只在把圆表面（5）推过接触滑块（21）时起作用。这（接触滑块）基本上是一个标准凸轮作用组件，但是假如把凸环（6）旋转，使它达到图15所示的90度的峰值位置，如图15所示，最高点（C5）和最高点（6）重叠，便可能有复合凸轮的作用。由于可能改变凸轮作用的量和复合凸轮的定时，便可能用气门节流，假如再增加各种其他的改革，例如螺旋轴和两个平行凸环的重叠作用等等，于是变化便可能是无穷尽的了，便可能实现完全内燃的灵活性。
例如，用气门节流，可以把（C5）做成一个有非常线动作的凸轮，有足够的提升高度使发动总速运转，然后当（6）移动（旋转）到一个有效位置上时，凸环造成的复合作用发生影响，增加了有效提升量，于是（进气）阀便对发动机节流。
图8和9有关一个机械控制式阀凸轮，图9所示的随动件（4）设有三个辊（3/3a/3b），和三个凸环件（6/2），（2b）及（2aa）接触，凸环件（2b和2aa）没有有效的偏心度，而有“负”凸轮的形状。
为了使三个辊（3/3a和3b）全部分别持和其相应的环形表面接触，由于辊（3b）和凸环（6）接触，说明在（2b）和（2aa）的两个环形表面的45度和135度之间，必须设有一个“负”区域吸入区，这样便可使随动件（4）离开最高点在270度的（6）。这个机械控制式阀门组合件有两个输出环（5及5a），可以安装在图4所示类型的凸轮架组合件中，并且可以设置螺旋轴。
然而假如组合件（2b/2/6/2aa）直接和气门（2a）连接，并且阻止随动件/辊组合件（4/3/3a/3b）作横过主轴（1）的往复运动，那么便可以形成一个机械控制式阀门，而且螺旋轴装置仍能提供定时变化，环组合件（2b′2/6/2aa）之间的接触可以用双弹簧加载（见图13）。这样可以防止运转中的噪声。
图12是图11所述款式的稍微变化，通过一个自由活动外环形圈（5b），使接触滑块（21）在输出环（5）上增加了一个“平”接触表面。“平”（5c）凸轮是图中所示位置上的支承面，配合表面的倾斜度可以是任何适当的斜坡角度。
图13是机械控制阀连接器，适宜于按图8，9和凸轮装置共同使用，环形圈（5d）和它的支承表面可以套在随动件（4）输出环的外圆周上作自由活动接触。图（13）里的弹簧（34）用于为阀（29）的阀座提供适当的密封，阀杆从弹簧罩（35）的孔中穿过，弹簧罩和机械控制式阀环（5d）连接。
如果需要，在点“S”处还可以装上缓冲弹簧，
图13中所示的组合件几乎可用于本说明书中的任何装置。
假使在环（5d）中有虚线的“凸轮”，支承表面也作了相应的修改，辊（图未示）安装在一根轴上的偏心器上，这轴以图中所示的圆心（+）为中心，偏心器辊在全部315-225度之间的弧上接触，而不会有环（5d）的任何不适当的运动，在达到225度时，启动凸轮的动作，并在225-315度之间保护凸轮的作用。密封弹簧（34）可以按通常的方式，直接靠着气缸盖反应，定时变化可以通过螺旋轴技术实现。这是本发明所预期到的另一种可能的变化，并且和本说明书中的一切其他形式一样，都不依靠“点”接触。本文中的任何一种实施方案，都可以和另一种实施方案连系，取得需要的效果，并且可以理解到在一切情况下，由于器械简单便可以利用便利的生产技术，因为多数阻件的工作位置都可以“调节”适当，而互相有通用性。
为了强调改变阀定时的某些优点，意大利菲亚特（Fiat）公司用2公升发动机所作的试验结果可令人发生兴趣，这些数字涉及发动机各种运转速度下的扭力增高，是通过滑动凸轮轴装置取得的，装置如英国专利申请第8，225，238号及8，401，405号所叙述。
2公升发动机试验
1000转/分钟 +40%
1500转/分钟 +29%
2000转/分钟 +15%
2500转/分钟 +5%
3000转/分钟 +2%
3500转/分钟 +2.4%
4000转/分钟 +3.6%
4500转/分钟 +5%
5000转/分钟 +6.2%
5500转/分钟 +8%
这些数字虽然生动，但只表明了本发明的能力的一部分，因为本发明不仅比菲亚特所用的发动机简单许多，并且提供了宽很多的定时和周期的变化范围，此外还可以完全消灭菲亚特设计者所进改的“点”接触问题，而取得的变化是菲亚特实验中所未能取得者。
图1/5中的全部实施方案，可以和英国专利申请第8，213，983号和8，401，404号所叙述的延迟拉伸弹簧配合使用。
此外，基本凸环后理可以应用于活塞的主要往复元件，在任何类型的内燃机中，作连轴节的输出。
在本文所述的全部实施方案中，把随动件（4）叙述为在主轴（1）的外部，然而，可以使随动件从轴中穿过，并有必要的轴承（利用销钉装置）。此外，如有需要输出环和随动辊可用液压连接。
应该指出的是：在菲亚特的试验发动机中，只注意了扭力的增高，但是这些都可能直接涉及到燃料节约和造成的污染减少，而且，也与不损失输出动力条件下减小基本发动机尺寸有关，也就是，在低转速时扭力增高到50%时，发动机尺寸仍可以减小，显然两速齿轮箱是较适宜的。
从图14及15可以看出，凸环的位置可以是使它变为失效，这种可能可以利用本文所述的任何器械来实现，因为内偏心度造成的凸轮动作，可以移动到一个位置上，一方面仍旧可以使随动件往复活动，而同时不把作用传送到阀或杠杆等上。取消凸轮作用的能力在发动机控制方面特别有用，因为可以把选定的气缸关闭，亦即可以把通向特定的气缸或气缸组的阀关闭，的“改变相应发动机的尺寸”，也就是可以按需要减少工作气缸。
假使按这方式关闭阀门以关闭气缸时，活塞仍将保持它的压缩能力，便将对发动机（也就是工作气缸）增加载荷，但是加压燃料无处可去，压缩“弹性”便在相应的活塞的每一个回动冲程中作帮助，相当大地减少“损失”。
假如认为有需要在一个阀或诸阀开放时关闭一个气缸，那便可以在旋转组合件上加一个简单的凸角，组合件如图4中之19/2/6/17/16/15，使凸角位于摇臂或杠杆上，绕过轮动作压迫气门弹簧。一旦把弹簧完全（或部分）压下，气门/门弹簧组合件便可能静止，也就是开放。
本发明提出的另一种可能性，就是发动机的压缩比可以改变，因为可以把各种循环周期重叠，因为可以使“吸入”冲程移动，例如使其提前和或延迟，提出了一种改变该程序的长度，因为在使“吸气”保持“开放”的时间中，如阀节流等概念所表明，有相当大的优点，但是，假如允许吸气阀和压缩冲程“重叠”，从而泵出一部在先吸入的燃气，那么有效容积便状下降。从这点可以理解为可以将压缩比变化。
发明人等考虑到，本文所叙述的一组凸轮理论，是第一次提出一种有需要的灵活性，把内燃机的潜力提到了最高限度，概念是简单的，易于作批量生产，控制方便。没有明显的速度限制，而磨损低于传统的阀/凸轮系统。