CN112789392A - 用于发动机阀门致动系统的可变长度活塞组件 - Google Patents

Abstract

包含空动组件的可变长度组件消除了用于在内燃发动机阀门机构中操作的液压或气动工作流体，并且可以集成到阀门摇臂枢轴中。实例活塞和致动板设置有工作表面，当所述致动板相对于所述活塞旋转时，所述工作表面相互作用。所述工作表面包含倾斜过渡部分，并且可以包含上部和下部平坦部分。浅斜坡角防止所述致动板在负载下反向旋转。致动组件包含致动螺线管，所述致动螺线管包含柱塞，所述柱塞接合并枢转致动臂以使所述致动板相对于所述活塞旋转，并将所述空动组件的状态从可吸收运动的“关闭”状态改变为所述空动组件为刚性且不吸收运动的“打开”状态。

Description

用于发动机阀门致动系统的可变长度活塞组件

技术领域

本公开大体上涉及用于致动内燃发动机中的阀门的系统和方法。更具体地，本公开涉及可以在各种应用中使用的可变长度活塞组件，包含与发动机阀门机构中的空动组件以及可以集成到阀门摇臂和摇臂枢轴中的空动特征有关的应用。本公开进一步涉及可以在泄放制动器系统中使用的可变长度活塞组件。

背景技术

内燃发动机需要阀门致动系统，以在操作期间控制可燃成分(通常为燃料和空气)流向一个或多个燃烧室。此类系统在发动机操作期间控制进气和排气阀门的运动和正时。在正电力模式中，打开进气阀门以允许燃料和空气进入气缸进行燃烧，随后打开排气阀门以允许燃烧产物逸出气缸。此操作通常被称为阀门的“主事件”操作。

除了正电力主事件操作之外，阀门致动系统还可被配置成促进发动机操作期间的“辅助事件”。这些可以包含但不限于发动机制动、废气再循环(EGR)和内部废气再循环(iEGR)。在这些辅助事件期间，可以控制阀门正时和运动以使发动机再循环废气以实现改进的排放，或者以在发动机制动操作中使发动机从发动机负载吸收能量。

在主事件正电力操作模式期间，阀门移动通常由作为运动源的一个或多个旋转凸轮来控制。凸轮从动件、推杆、摇臂和安置在阀门机构中的其它元件实现运动从凸轮表面到阀门的直接传送。对于辅助事件，可以在阀门机构中使用“空动”装置以促进辅助事件阀门移动。空动装置是指一类技术解决方案，其中与原本将由于相应凸轮表面单独致动而发生的运动相比，阀门运动被修改。空动装置可以包含装置，所述装置的长度、刚度或可压缩性被改变并控制以便有助于除阀门的主事件操作之外的或替代阀门的主事件操作的辅助事件选择性地发生。空动装置可被视为较大类别的可变长度活塞组件的子类，所述可变长度活塞组件可具有超出涉及空动的那些应用的应用。

现有技术空动系统通常依靠液压或气动工作流体(即，油或空气)来进行操作。结果，此类系统不易适应于不使用此类工作流体的发动机，或者在不足以致动空动系统的相对低压下使用此类流体的发动机。

除了空动系统之外，现有技术阀门致动系统可需要可变长度元件，所述可变长度元件可以被致动以提供其它功能，例如由泄放制动器部件提供的制动动作。此类可变长度元件可用于选择性地致动发动机阀门以引起泄放制动器操作发生。

通过使用以机械方式相互作用的元件和表面，所属领域的另一挑战是提供致动组件，所述致动组件可以承受在发动机阀门机构环境中发生的快速且重复的循环和应力，并减少在操作期间产生过多峰值应力的可能性。

因此，有利的是提供解决前述缺点和现有技术中的其它缺点的系统和方法。

发明内容

响应于前述挑战，申请人提供了可变长度组件和系统的各种实施例，其可用于涉及可在长度上扩展或收缩的部件的应用中(例如发动机阀门致动系统中的空动组件)或其它应用中(例如泄放制动器致动)，其中可变长度装置在阀门机构中很有用。

根据一个方面，提供了空动组件和系统，所述空动组件和系统消除了对用于操作的液压或气动工作流体的需要，并且有助于在阀门系统操作期间的启停减压和快速循环。在一个实施例中，空动组件集成到阀门摇臂枢轴中。枢轴的活塞或基座保持在底座孔内的固定位置，所述底座可以安装在发动机气缸盖上并可以支撑用于若干气缸的阀门机构部件。安装致动板以用于相对于活塞进行旋转移动。诸如弹簧的偏置元件可设置在活塞内的孔或凹口中以在致动板上提供偏置力。致动板可包含实现致动组件的致动柱，所述致动组件可包含螺线管和安装成用于在底座上枢转移动的致动臂。活塞和致动板设置有工作表面，所述工作表面在致动板相对于活塞旋转时相互作用，以将空动组件配置为其中可吸收运动的“关闭”状态以及其中空动组件充当传输完整凸轮运动的实心元件的“打开”状态。在一个实施例中，工作表面包含下部平坦部分、倾斜过渡部分和上部平坦部分。

根据另一方面，工作表面可包含连续的浅斜坡部分。斜坡角足够浅以防致动板在来自摇臂的负载下反向旋转。在此实施例中，可以减少或消除工作表面中的平坦部分和不连续性。当空动组件致动时，致动板和活塞的工作表面的浅斜坡保持紧密接触，从而减小了接触表面的部分接合的可能性并产生了过多的接触应力。

根据另一方面，可以结合利用空隙调整器的阀门机构连杆而提供空动组件。空动组件可包含内部弹簧，所述内部弹簧在空动组件致动板和活塞上施加力。当将由空隙调整器的尝试扩展产生的力施加在阀门机构上时，所述力足以抵抗弹簧的压缩，从而抵抗空动组件的压缩。可以使用位于活塞上的肩部与底座表面或保持板表面之间的垫片来调整空动组件冲程。此支撑结构提供了简单的方式来调整空动组件的冲程。弹簧可以接合弹簧盖，所述弹簧盖包含中心环形突起，致动板可以在所述中心环形突起上旋转。弹簧盖还接合孔内的表面。致动板可以设置有小的间隙，使得当空动组件活塞处于最大位置(即，从垫片的最大升程)时，弹簧抵抗由空隙调整器施加在阀门机构中的力并且致动板保持无负载。这有助于以相对较小的力来致动致动板。

根据另一方面，提供了用于安装空动组件的保持组件。保持组件可包含用于安装摇臂枢轴、摇臂和其它阀门致动部件的底座中的孔。活塞和致动板组件可以保持在孔中。防旋转键可设置在活塞主体上以防活塞在底座内旋转。环状保持板可以接合空动组件活塞上的肩部并且可以通过螺纹紧固件紧固到底座，从而将活塞和致动板组件保持在底座的孔内。

根据另一方面，提供了用于空动组件的致动组件。在一个实施例中，致动板上的致动柱可以延伸穿过形成在底座上的狭槽，并且可以接合可枢转地安装在底座上的致动臂。致动螺线管包含柱塞，当期望致动空动组件时，所述柱塞接合并枢转致动臂。此运动使致动板相对于活塞旋转，并且将空动组件的状态从可吸收运动的“关闭”状态改变为空动组件为刚性且不吸收运动的“打开”状态。

根据一个方面，包括可变长度组件的空动组件可以集成到摇臂中。空动致动组件也集成到摇臂中。空动组件可以集成到摇臂的运动传递端，例如，其接触阀门杆的位置。具有工作表面的致动板可以相对于活塞旋转，所述活塞可以在摇臂内轴向地但不能旋转地移动。致动器例如可为利用在摇臂轴杆内流动并穿过摇臂中端口的油的气动、电磁或液压致动器，所述致动器可以线性移动并且穿过连杆，可以旋转致动板以将空动组件的状态从可吸收运动的“关闭”状态改变为空动组件为刚性且不吸收运动的“打开”状态。

根据另一方面，可变长度组件可以集成到泄放制动器壳体中，并用于致动一个或多个阀门以用于泄放制动器应用。固定板被固定在泄放制动器壳体内，并且可以具有防旋转特征。活塞被安装为在壳体内进行旋转和轴向移动。固定板和活塞两者均具有相互作用的工作表面，所述工作表面彼此接合以在活塞相对于固定板旋转时提供活塞的轴向移动。具有销的致动环可以接合活塞上的凹穴并且允许活塞进行旋转移动。弹簧可以安置在销上并且在活塞上的凹穴内，以在正电力操作期间在朝着固定板并且远离发动机阀门的方向上在活塞上提供相对低的偏置力。螺线管致动组件可以集成到壳体中并且提供轴向运动，所述轴向移动通过连杆产生活塞在壳体内的旋转移动。因此，螺线管的致动导致可变长度组件的状态从其中组件具有最小长度的“关闭”状态改变为其中组件具有最大长度的“打开”状态。

根据另一方面，可变长度组件可包含螺旋相互作用表面，其中螺旋接触表面在径向方向上具有弯曲轮廓。这在表面的接合部分上提供了更均匀分布的接触应力，并避免了在活塞轴线附近的高接触应力。利用此类配置，可以减小操作期间的最大或峰值接触应力。

通过下面的详细描述，本公开的其它方面和优点对于所属领域的一般技术人员将是显而易见的，并且以上方面不应被视为穷举的或限制性的。前面的一般描述和下面的详细描述旨在提供本公开的发明方面的示例，并且绝不应解释为限制或限定所附权利要求书中限定的范围。

附图说明

专利或申请文件包含至少一个彩色图式。专利局将在请求并支付必要费用之后提供带有彩色图式的本专利或专利申请公开的副本。

通过以下详细描述和附图，本发明的上述以及其它伴随的优点和特征将变得显而易见，其中全文中的相同附图标记表示相同元件。将理解，说明书和实施例旨在作为根据本公开各方面的说明性实例，而并非旨在限制在所附权利要求书中阐明的本发明的范围。

图1是适合于实施本公开各方面的内燃发动机环境的部件的截面视图。

图2示出了使可在发动机操作期间发生的主事件和辅助事件的阀门升程和曲柄角相关的曲线。

图3是部分截面视图，展示了集成到用于摇臂的中心枢轴中的实例空动组件。

图4是图3的空动组件的分解视图，以及安装和致动细节。

图5A和5B是用于空动组件的实例致动器活塞和致动器板的透视图。

图6A和6B分别是图5A和5B的致动器活塞和致动器板的工作表面轮廓的图形表示。

图6C和6D分别是可与图5A和5B的致动器活塞和致动器板一起使用的工作表面轮廓的替代性实施例的图形表示。

图7是图4的空动组件的俯视图，展示了致动连杆和螺线管。

图8A和8B是展示图5A和5B的实例致动器活塞和致动器板的操作位置的透视图。

图9A、9B和9C是图5A和5B的空动组件的操作位置的正视图。

图10A和10B分别是替代性实例致动器活塞和致动器板的透视图。

图11A和11B分别是图10A和10B的致动器活塞和致动器板的工作表面轮廓的图形表示。

图12A和12B是展示图10A和10B的实例致动器活塞和致动器板的操作位置的已组装正视图。

图13是展示图10A的致动器活塞的接触表面的俯视图。

图14A、14B、14C和14D是展示图10A和10B的实例致动器活塞和致动器板的渐进操作的正视图。

图15A、15B和15C是展示在具有空隙调整器的系统中的替代性空动组件的操作位置的截面视图。

图16A和16B是包括用于致动器板运动的旋转运动限制器的致动系统的俯视图。

图17是替代性运动限制器的俯视图。

图18是示出三部分空动组件的示意图。

图19A、19B和19C示意性地示出了图18的空动组件的操作位置。

图20是致动器活塞的替代性防旋转配置。

图21是摇臂的分解视图，所述摇臂中集成有空动组件和致动组件。

图22是图21的摇臂的已组装视图。

图23A和23B是用于图21的空动组件的致动组件的俯视图和侧面透视图，其展示为“关闭”位置。

图23C和23D是用于图21的空动组件的致动组件的俯视图和侧面透视图，其展示为“打开”位置。

图24是可以用作图21的致动组件上的空隙设置板的运动限制器的俯视图。

图25是集成到泄放制动器壳体中的可变长度组件和致动组件的分解视图。

图26是图25的泄放制动器壳体、可变长度组件和致动组件的已组装视图。

图27A和27B是展示图25的致动组件的“关闭”和“打开”位置的俯视图。

图28A和28B是分别示出用于泄放制动器壳体中的固定板和固定板接收座的实例防旋转配置的俯视图。

图29是展示用于泄放制动器壳体中的可变长度组件的空隙设置调整特征的截面视图。

图30是用于可变长度组件的替代性实例致动环的透视图。

图31是用于可变长度组件的致动环安装配置的截面视图。

图32是用于可变长度组件的偏置弹簧配置和致动环安装配置的截面视图。

图33是可以与图32的安装配置一起使用的实例活塞的透视图。

图34A、34B和34C是展示实例致动器活塞的相应致动位置的视图。

图35是可以在可变长度组件中使用的实例螺旋致动器活塞表面的透视图。

图36是可以与图35的致动器活塞表面结合使用的实例螺旋固定板表面的透视图。

图37是活塞和固定板上的螺旋相互作用表面的示意性图示。

图38是展示等值线的螺旋活塞表面的详细透视图。

图39A至39E分别是图35的径向平面39A-39A、39B-39B、39C-39C、39D-39D以及39E-39E中的截面视图，展示了空动组件活塞上的倾斜表面的实例螺旋形状。

图40A是空动组件活塞的平坦倾斜螺旋表面中的接触应力的图示。图40B是空动组件活塞的弯曲倾斜螺旋表面中的接触应力的图示，其中接触区域偏向螺旋的较大半径。

图41A和41B是分别展示空动活塞在“关闭”和“打开”位置时齿轮致动组件的俯视图。

具体实施方式

图1示出了诸如第7,458,350号美国专利中所描述的内燃发动机环境10，所述美国专利适合于背景目的和本公开各方面的应用。这可以是具有顶置阀门12的V-8发动机，所述阀门由摇臂50致动，每个摇臂在中心球枢轴20上枢转。可为摇杆或挺杆类型从动件的凸轮从动件14可以驱动一个或多个推杆16，所述推杆又将运动传送到摇臂50。来自每个凸轮凸角的运动可以驱动相应的从动件14。每个从动件14可以链接到并且驱动相同类型(进气或排气)的两个摇臂50，并且通过相应独立的空隙调整器向其传送运动。尽管此发动机架构适合于本申请中描述的空动组件和相关特征的应用，但是所属领域的技术人员将理解，可以等同地采用其它发动机架构。此外，空动特征可应用于压缩释放、泄放制动、减压阀门升程事件和发动机操作的其它方面的上下文中。

图2示出了典型发动机操作曲线，其使可在发动机操作期间发生的主事件和辅助事件的阀门升程和曲柄角相关。在第7,905,208号美国专利中描述了此类操作，所述美国专利的教示内容以引用方式并入本文中。在曲线60(即两个排气事件曲线(第一升程事件)中的较低者)中表示出正常主事件阀门运动。在正电力期间，为进气和排气循环提供阀门升程。在主事件操作期间，阀门机构中的空动部件吸收运动，使得在原本将在压缩释放事件62和制动器气体再循环事件64处引起阀门升程的阀门机构中的运动不会引起阀门升程。在可如曲线70所表示的那样发生的辅助事件期间，空动部件不会吸收阀门机构中的运动，使得压缩释放事件72和制动器气体再循环事件74会在发动机循环的适当时间引起阀门升程以实行这些事件。

图3示出了用作空动组件的可变长度组件100的部分截面视图，所述可变长度组件可以集成到壳体中，诸如用于摇臂50的摇臂枢轴，其可以安装在底座90上，所述底座安装在气缸盖上。如本文所使用，壳体可以包括固定壳体或动态壳体。如本文所使用，部件是“固定的”，其程度为相对于由阀门致动运动源提供的阀门致动运动基本(即，在设计参数和公差内)不动。相反，如本文所使用，部件是“动态的”，其程度为其能够至少部分地通过由阀门致动运动源提供的阀门致动运动来驱动移动。如下文所描述的各种实施例中所描述，壳体在固定时可以体现在诸如发动机摇臂枢轴、泄放制动器壳体、阀门顶置固定物或发动机支撑结构，或安装在其上的支架或固定物之类的部件中，或者在动态时，壳体可以体现在包含摇臂、阀门桥接器、推杆或凸轮从动件的多个阀门机构部件中的任一者中。如将要描述的，空动组件100可以由致动连杆控制，以根据需要向摇臂枢轴并从而向阀门机构提供空动。如将要描述的，组件可以致动到“关闭”位置或状态(也称为停用或空动状态)和“打开”状态(也称为启动或完全运动传送状态)。在停用状态(图2的曲线60)中，组件在变实并传输主事件运动之前可经历特定的变形，从而吸收辅助事件运动且仅传输主事件运动。在启动状态(图2的曲线70)中，空动组件处于刚性状态，并且因此将所有凸轮轴杆运动传输到对应的发动机阀门。

图4是实例空动组件100以及用于安装并致动所述空动组件的其它部件的分解透视图。底座90可包含用于安装相同数量的摇臂枢轴和摇臂的多个站。为了简单起见，仅展示一个枢轴和摇臂。

另外参考图5A和5B，空动组件100可以包含可通常为圆柱形的活塞或基座110，并且可以包含在其侧面中形成或紧固到其侧面的一个或多个防旋转元件或键112。圆形枢转表面114设置在活塞110的下部部分上。内部凹口或孔118接纳弹簧140。活塞工作表面116设置在基座110上以与致动器板120上的致动器板工作表面126相互作用，所述致动器板包含从其延伸的致动柱122。这些元件及其相互作用将在本文进一步详细描述。

可将空动组件100组装且安装在保持组件中，所述保持组件可按以下方式包含底座90和其它安装部件。弹簧140安装在凹口118中，并且弹簧盖150安装在弹簧140的顶部上。然后将致动器板120安装在弹簧盖150上以进行旋转移动，同时将环形延伸部152装配在致动板120的对应环形凹口128中。然后将这些组装好的部件安装在底座90的孔94中，所述孔被成形为接纳基座110的主要外径以及防旋转元件112。致动柱122可延伸穿过底座90中的狭槽92。保持环或板230可与形成在活塞110上并利用紧固件232保持在底座90上的适当位置的肩部119接合，从而将活塞110以及空动组件100保持在底座90上的适当位置。

另外参考图7，空动组件100可以通过安装在底座90上的螺线管200致动。致动臂210可以通过紧固件212可枢转地安装在底座90上。螺线管200包含可选择性地接合致动臂210上的表面211并向其施加力的柱塞，从而旋转致动臂210。回位弹簧213提供抵抗柱塞动作的偏置力。致动臂中的孔口209接纳致动柱122，使得致动臂210的枢转移动引起致动板120的旋转移动和空动组件100的操作。

图6A和6B分别是实例活塞工作表面116和致动板工作表面126的图形表示(未按比例)。将理解，这些图中的水平轴是从围绕活塞或致动板的中心的参考点测量的角。互补的上部和下部阶梯式部分之间具有倾斜的过渡。更具体地说，活塞工作表面116可包含两个下部平台或平坦部分116.1、两个倾斜过渡部分116.2以及两个上部平台或平坦部分116.3。类似地，致动板工作表面126可包含两个上部平台或平坦部分126.1、两个倾斜过渡部分126.2以及两个下部平台或平坦部分126.3。如图6A和6B所展示，活塞110和致动板120根据运动吸收状态相对于彼此而定位(即，旋转地定位)，在所述运动吸收状态下，活塞工作表面116的两个下部平坦部分116.1与致动板工作表面126的互补上部平坦部分126.1对准。在此状态下，下文进一步描述，活塞工作表面116和致动板工作表面126之间可具有间隙，因为它们通常会通过弹簧140偏置远离彼此(即，在工作表面116、126之间提供空隙空间)，但是当阀门机构中的力足以克服偏置力时，它们自由地彼此接触，从而使空动组件100“丢失”运动。此空隙空间的范围可以称为空动组件的冲程。当致动板120相对于活塞旋转，从而将活塞110和致动板120置于运动传送状态时，图6B的图中所表示的轮廓相对于图6A的图移位，并且工作表面116和126相互作用以使得减小了它们之间的间隙。具体地说，致动板120的旋转使致动板工作表面126的上部平坦部分126.1与活塞工作表面116的上部平坦部分116.3对准。在此状态下，致动板工作表面126的上部平坦部分126.1与活塞工作表面116的上部平坦部分116.3之间的接合防止活塞100与致动板120之间的相对轴向移动，从而有效地防止施加到活塞100上的任何运动丢失。倾斜过渡提供类似于螺纹的运动，以帮助在两个操作状态之间进行平稳操作并有助于最小磨损。如将认识到，所描述的实例部件的斜坡角和其它参数可以变化以即使在部分接合的情况下也将操作接触应力保持在可接受的极限内。例如，为了实现较高升程，可以利用较陡的斜坡角和/或增加活塞和致动板之间的相对旋转角。对于具有两个倾斜过渡的致动板和活塞配置，约70度的相对旋转可为合适的。另外，可以增加活塞直径或工作表面的直径，以将接触应力保持在可接受的极限内。如下文将进一步详细描述，尤其参照图34A和34B以及图37，即使当工作表面之间发生部分接触时，也可以平滑且混合过渡以消除过多接触应力的情况。

另外，尽管图6A和6B中所示的工作表面轮廓示出了彼此间隔180度的成对的上部116.3、126.3和下部116.1、126.1平坦部分，但是应理解，可以在活塞110和致动板120上设置更多或更少数量的上部/下部成对平坦部分。例如，活塞110和致动板120两者可以各自包括四对上部/下部平坦表面(再次由斜坡部分隔开)，使得每对横跨整个轮廓的90度。此外，图6A和6B示出了上部和下部平坦部分之间的单个高度差。然而，应理解，可以提供多个高度的平坦部分，使得可以提供不同或中间水平的空动组件操作长度(即，其中空动组件具有小于其最大“实心”长度的中间“实心”操作长度的操作状态)。工作表面616和626的此实例在图6C和6D中展示。如将认识到，在所示的工作表面轮廓的情况下，空动组件可以呈现具有工作表面如图所示对准的第一冲程的第一操作状态，其中倾斜表面626.2与倾斜表面616.2对准并且限定第一冲程，因为行进表面在接触之前可移动。其中致动板工作表面从图6C中展示的位置向右移位的第二操作状态产生，其中倾斜表面626.2与倾斜表面616.4对准且限定用于空动组件的第二冲程。

另外参考图8A和8B，其中底座已被省略，在图8A所展示的“关闭”或停用位置，平坦部分126.1(图6B)与活塞工作表面的平坦部分116.1(图6A)对准，使得空动组件100可以在弹簧140压缩到平坦部分126.1接合平坦部分116.1的点时吸收运动。当沿图8B中的箭头方向将空动组件100致动到完全“打开”或致动位置时，致动板工作表面126的平坦部分126.1与活塞工作表面116的平坦部分116.3完全接合，使得空动组件100为刚性且将不会吸收运动。

图9A、9B和9C示出了实例空动组件的操作位置。图9A对应于空动组件的“关闭”位置或状态，其中活塞110的位置与对应凸轮的基圆或最低点相对应。在此状态下，空动组件100具有冲程长度“S”，其中随着内部弹簧压缩，空动组件可以吸收运动。图9B展示处于“关闭”状态的空动组件，其中存在峰值空动，也就是说，如果要从与空动组件相互作用的阀门机构部件施加进一步的运动，则预期丢失的所有运动都丢失并且正常阀门升程将开始。图9C展示处于“打开”状态的空动组件，其中活塞的位置对应于凸轮基圆。如所属领域的一般技术人员将理解，致动板的旋转因此导致活塞在基圆上的空隙收紧。

图10A、10B、11A和11B示出了空动组件的替代性实施例。在此实施例中，工作表面516和526设置有浅斜坡部分。在部分之间的摩擦足以防止活塞110上的负载引起致动板旋转的情况下，此配置可为有用的。即，由接触角引起的旋转力小于由切线力和摩擦系数提供的静摩擦。利用此配置，可不需要平坦表面。此外，空动组件的冲程可以由斜坡角的适当选择和致动板(即，螺线管柱塞和/或致动臂行进)的旋转度来控制。图11A和11B详细描绘了工作表面的几何形状(未按比例)。工作表面的角度可约为3度，并且可以基于负载和抵抗相对旋转的摩擦来确定。例如，对于钢对钢且润滑摩擦系数为0.1的情况，5.7度角可为近似平衡。例如，在浅3度角的情况下，摩擦力比倾向于使致动板120反向旋转的旋转力约大90％。施加负载时，致动器在负载时将保持在角位置。对于冲程控制，可以管理旋转的程度或度数。如果角度保持相同，则每转冲程也可以增加，但是较大直径的活塞可以用来在计算中增加周长。如将认识到，这种平缓倾斜或浅斜坡表面不具有突然过渡，并且不需要从倾斜坡度过渡到平坦部分。因而可以减小承载表面部分接合以及增加的接触应力的可能性。如还将认识到，在发生相对旋转时，斜坡保持平坦接触。图12A和12B分别示出与空动“关闭”和空动“打开”相对应的操作位置。可以看出，当致动板相对于活塞旋转时，不会遇到突然过渡。图13描绘了接触区域，其是圆环的两个片段的基本平坦接触。如所属领域的一般技术人员将认识到，可以改变接触区域的直径和宽度以及接触区域的长度，以确保在操作期间接触应力不会变得过大。

图14A、14B、14C和14D描绘了空动组件的操作状态，所述空动组件在活塞工作表面和致动板工作表面上具有倾斜坡度。这些图分别对应于致动器板旋转0、30、80和100度。可以看出，工作表面的相互作用可以提供致动器的可变位置/冲程。致动器的平缓倾斜斜坡使活塞在无负载时易于旋转，并在施加负载时经由摩擦将活塞锁定在适当位置。可以通过使用旋转或线性步进电机或任何类型的可变位置或可变力致动器方法来改变致动，以提供多个操作位置。由于低角度坡度设计以及在凸轮轮廓的基圆位置中卸载机构的偏置弹簧，将倾斜斜坡致动器移动并保持在适当位置所需的力非常小。

根据另一方面，空动组件可被配置成在配备有空隙调整器的系统中操作。阀门机构-从凸轮到阀门的连杆-中的空隙过大，包含例如推杆到摇杆或推杆到凸轮从动件接口。空隙可产生过多噪声、冲击负载和其它问题。空动组件被设计成具有冲程以吸收“正常”主事件运动期间的不必要事件。同样地，在凸轮轴杆从动件(或系统中的其它地方)中具有空隙调整器的系统也被设计成吸收阀门机构中的松弛。因此，重要的是，空动装置的冲程不会在由空隙调整器引入到阀门机构中的力下耗尽。在空隙调整器操作以吸收阀门机构中的松弛同时确保空动组件仅由于凸轮轴杆运动而压缩时，空动组件中的弹簧力必须足以维持组件的冲程。因此，空隙调整器通常将松弛部分移出系统，并且空动组件的冲程需要被严格控制以跟踪凸轮轴杆中的空动事件。无需设置“制动”或空动空隙。而是仅需要设置系统的冲程。

图15A、15B和15C描绘了空动组件100的操作状态，所述空动组件可以在包含空隙调整器的阀门致动系统中使用。图15A展示处于“关闭”状态的空动组件，其中活塞位置对应于凸轮基圆。活塞110的冲程“S”对应于致动板120和活塞110的工作表面之间的距离。在此情况下，冲程等于空动升程加上较小的间隙，以允许致动板120旋转。此间隙可以为+/-0.001英寸，并且可以通过使用位于活塞肩部119与保持板230之间的垫片235来控制。因此，垫片厚度(其可以非常精确地进行确定)可以用于控制致动板和活塞110之间的间隙。此外，如将认识到，垫片可用于设定空动组件的冲程“S”，并且由于阀门机构中存在空隙调整器，因此不需要在阀门系统中设置空隙。空动组件弹簧140施加足够的偏置力，使得当阀门机构中的空隙调整器操作以吸收空隙时，所述空动组件弹簧将不会被压缩。图15B展示了处于“关闭”状态的空动组件，其中例如活塞110的位置对应于峰值压缩释放升程。这是空动组件变“实心”并提供正电力升程的点。因此，在活塞肩部119从垫片235升起到活塞110与致动板120牢固接触的点之间的过渡期间，升程“L”丢失。图15C展示处于“打开”位置的空动组件并且活塞位置对应于凸轮基圆。将理解，此时在致动板120和活塞110之间保留的小间隙允许致动板120相对容易地旋转。此外，在此阶段的致动板并不承受很大负载，并且基本上无负载，因为空动组件弹簧140施加力以抵消由空隙调整器引起的阀门机构中的那些力并且保持弹簧盖150基本上底部抵着底座孔94的底面(天花板)98。因此，在此状态下对致动板120进行致动所需的力很小，并且即使在频繁操作的情况下，也可以实现致动而不会对空动组件部件产生过度磨损。当向螺线管或其它致动装置发起致动命令时，低力致动的可用性还提供了快速的系统响应时间，所述其它致动装置可包含诸如步进电机、可变位置致动器和可变力致动器之类的渐进致动装置。

图16A和16B示出了两位置开/关致动系统的细节。可以通过在底座中提供狭槽92来限制致动板120的旋转移动，所述狭槽限定了致动板柱122的角度开启和关闭位置。狭槽可以加工到底座中(另请参见图1)。图16A示出致动臂的关闭位置210'以及致动臂的打开位置210”和如由螺线管200移动的致动板120的致动柱122的对应位置。狭槽92可以被修改以实现空动组件的不同应用和冲程长度。图17示出了安装细节的进一步修改，其中可通过第一狭槽294中的紧固件292将正时板290可调整地固定到底座90，所述第一狭槽允许板290的旋转调整，并且从而允许第二狭槽296的调整，所述第二狭槽调整致动板柱122的行进范围。此实施方案可用于调整致动器活塞的空隙和角度行进。

图18示出了空动组件1100的另一实施例，所述空动组件利用两组相互作用的工作表面来针对给定的角度相对旋转而实现增加的有效行进和冲程。中心致动板1120可包含两个工作表面1126.1和1126.2，每个工作表面与相应的活塞1110.1和1110.2上的工作表面相互作用。中心致动板的旋转移动可以通过径向延伸柱(未示出)或可与致动组件接合的其它延伸部来实现。活塞1110.1和1110.2被安装以在保持组件中保持以旋转方式静止。偏置元件1140可以在部件内延伸并且以分离配置使其偏置。图19A示出了“关闭”位置，其中组件处于基圆位置，其中组件扩展到其最大冲程。图19B示出了当吸收了组件的整个冲程时的“关闭”位置。图19C示出了“开启”位置，其中空动组件处于实心不可压缩状态，且从而传输了完整凸轮运动。如将认识到，对于给定的致动板1120的旋转度，此配置允许增加的空动组件冲程。

图20示出了用于空动组件活塞的替代性安装和防旋转配置，例如图1中所展示。活塞110可包含防旋转凹口112'，其接纳保持环230上互补成形的突片或突起238，所述突片或突起可以类似于图1中展示的保持环230的方式紧固到底座90。如所属领域的一般技术人员将认识到，可以为本文所描述的空动组件的部件实现各种安装配置。

根据本公开的各方面，起空动组件作用的可变长度活塞组件可以集成到阀门摇臂中。参考图21和22，摇臂2150可包含通过销或轮轴2156固定在轴颈2154内的滚子元件2152。滚子元件2152接合凸轮表面(未示出)以影响如所已知的阀门元件(未示出)的移动。摇臂轴杆轴颈2158接纳摇臂轴杆(未示出)，所述摇臂轴杆支撑所述摇臂以在发动机上枢转移动。摇臂2150可包含空动活塞组件接收座或孔2180，所述接收座或孔用于在其中接纳可变长度组件/空动组件2100的部件。此类部件可以包含空动致动器活塞2110、偏置弹簧2140、弹簧盖2145和致动板2120，其组装到空动活塞组件孔2180中并且通过紧固件2170保持在其中。紧固件2170可以接合空动致动器活塞2110中的狭槽2112以防止旋转，但是允许其有限的轴向移动。空动致动器活塞2110和致动板2120设置有相应的工作表面，所述工作表面相互作用以用相对于其它实施例的上述方式来提供选择性的轴向移动。致动销2122从致动板2120延伸，并与致动器连杆2124接合。致动板2120可在来自致动器连杆2124的力下相对于空动致动器活塞2110旋转，所述致动器连杆通过致动固定在致动器接收座2190内的部件而被赋予动力。致动器板限制器2126可以被固定到摇臂2150，并且可以限制致动板销2122的移动并且从而限制致动板2120的移动。致动板限制器2126还可调整致动板的旋转位置，并且从而如将描述的那样为空动组件2100设置空隙。

致动器接收座2190内的致动部件可包含启动活塞2192、启动活塞偏置元件2194、偏置元件端板2196和保持元件2198，所述保持元件可以是弹簧保持器或“C”形夹，其在孔2190中的狭槽内扩展以将元件保持在其中。另外参考图23A和23C，可经由油路2310液压地致动启动活塞2192，所述油路将液压流体提供到由启动活塞2192和接收座2190限定的腔室2312。可以已知方式使用端口从摇臂轴杆选择性地提供油。偏置元件2194倾向于抵消启动活塞2192上的液压力，并使启动活塞2192返回其“关闭”位置(到图23A和23C中的左侧)。启动活塞2192可以通过销2125固定到连杆2124，所述销从启动活塞2192延伸穿过形成在接收座2190的上部侧壁中的细长开口。连杆2124绕连杆枢轴销2127枢转。在操作中，致动组件将在腔室2312中没有足够液压流体和压力的情况下处于图23A所示的“关闭”状态。启动活塞2192回缩(到图23A中的左侧)，并且致动板销2122处于所示位置。如图23B中所展示，此“关闭”状态对应于堆叠的致动板2120和活塞2110的缩短的长度。当液压流体流入腔室2312中时，活塞2192移动到图23C所展示的位置，从而使致动板销2122移动到所示位置，并使堆叠的致动板2120相对于活塞2110以及堆叠的致动板和活塞2110的有效长度增加而旋转。

图24展示了限制器2126的进一步细节，所述限制器可以通过中心枢轴2408可旋转地固定到摇臂，并且可以包含用于接纳调整紧固件2412的调整狭槽2410。致动销接纳狭槽2414接纳并限制致动板销2122的移动。因此，限制器2126的旋转调整可用于限制致动板销2122的行进，并且从而限制空动组件2100所经历的延伸。另外，可以使用限制器2126设置空隙。紧固件2412和2408可以松开并且齿条可以手动移动到“打开”位置。然后，限制器2126可旋转至狭槽2414的端部接合致动板销2122的位置。这有效地减少活塞延伸超出将存在任何过度空隙的点。如将认识到，组件的冲程通过狭槽2414的几何形状固定。限制器2126的旋转可以因此调整“关闭”位置挡块(狭槽2414的最右范围)。例如，限制器2126沿逆时针方向的旋转将使“关闭”位置挡块逆时针移动，并且当组件处于“关闭”状态时，活塞将向斜坡上缩并部分延伸。

根据本公开的各方面，可变长度活塞组件可以用于除空动应用以外的应用中。例如，此类可变长度活塞组件可以用于泄放制动器应用中。如所属领域中将认识到，泄放制动器部件在发动机循环期间在适当时间轻微提升发动机阀门，以实现制动动作。图25和图26分别示出实例泄放制动器壳体的分解图和组装图，所述泄放制动器壳体包含集成的可变长度活塞组件和致动器组件。泄放制动器壳体2510可以使用延伸穿过紧固孔2514的壳体紧固件2512来紧固到发动机，例如在排气阀门或阀门机构部件上方。泄放制动器壳体可以包含用于接纳可变长度活塞组件2550的部件的可变长度活塞组件接收座2516。致动组件安装延伸部2571可包含一个或多个螺纹孔2572，所述螺纹孔用于将致动组件固定到其上。

实例可变长度活塞组件2550可以包含：活塞2552，其具有限定在其上的活塞工作表面2554；以及固定板2556，其具有限定在其上的固定板工作表面2558。这些相应表面以将要进一步描述的方式相互作用，以响应于相对旋转移动而实现活塞/固定板堆叠的长度变化。致动环2560可包含从其延伸的致动环销2562。活塞偏置弹簧2564可以安置在销2562上。调整固定螺钉2569可以邻接固定板2556的后表面，并且通过螺母2567被固定在壳体2510内在螺纹孔中(在图25中隐藏了)。卡扣环保持器2561可将可变长度活塞组件部件固定在接收座2516内。下文将提供有关这些部件及其相互作用的进一步细节。

致动组件2570可以固定到泄放制动器壳体2510。组件2570可以包含螺线管线圈2572，所述螺线管线圈通过螺纹紧固件2574固定到安装支架2573并具有螺线管柱塞2575，所述螺线管柱塞被安置成在线圈2572内进行选择性的轴向移动。弹簧元件2576可沿延伸方向偏置螺线管柱塞。柱塞2575的端部可以包含轭，所述轭被固定到连杆2566内的孔口2568，所述连杆可以枢转以引起如将要解释的活塞2552的旋转移动。

图27A和27B示出了实例致动操作。图27A是从壳体2510的底侧看到的视图，展示了处于“关闭”位置的活塞2552。螺线管柱塞2575处于延伸位置，在所述延伸位置中，活塞2552处于由如图中看到的“10点”位置处的销2562的位置所指示的第一旋转位置中。当启动螺线管2572时，柱塞2575回缩到图27B中所示的位置，由此活塞2552处于由如图中看到的“8点”位置处的销2562的位置所指示的第二旋转位置中。此“打开”位置与活塞和固定板堆叠的最大长度一致。图41A和41B示出了替代性致动组件4100，其利用到活塞4152的齿轮接口4130，所述齿轮接口可以设置有多个齿轮齿4162，所述齿轮齿可以是渐开线元件，其在致动时产生恒定的旋转速度和作用在活塞4152上的力。致动臂4166可在其一端包含与活塞齿轮齿4162接合的多个齿轮齿4168。在螺线管柱塞4175的作用下，致动臂4166可使活塞4152从图41A所示的“关闭”位置旋转到图41B所示的“打开”位置。

图28A和28B分别示出了用于泄放制动器壳体2510中的固定板和活塞组件接收座的实例防旋转安装配置。固定板2556可以在外圆周上设置有一个或多个凹槽或凹口2810。另外参考图28B，泄放制动器壳体2510可设置有相同数量的突起2820，当将固定板安装在壳体2510中的适当位置时，所述突起接纳在凹口2810中，从而防止固定板在壳体内旋转。

图29是示出实例可变长度组件的部件的安装位置以及使用调整固定螺钉2567对组件进行调整的截面视图。固定板2556安置在壳体2510中的大小相同的孔中，并如上所述地固定以抵抗相对旋转移动，从而与调整固定螺钉2569的端部邻接接合。如将认识到，调整螺钉2567可用于调整固定板2556的锁定高度。例如，螺钉2569的向下调整可导致固定板2556和活塞2552堆叠的部件移位所指示的距离“G”。因此，所述配置在允许空隙和对可变长度组件的其它调整方面是有利的。

图30是活塞致动环2560的透视图，所述活塞致动环中安装有活塞致动环销2562。图31示出了用于活塞致动环2560的替代性安装配置。根据此实例，可变长度组件接收座2516可以设置有沉孔3110，所述沉孔用作致动环2560在其中行进的轴颈或引导件。卡扣环3112可用于将致动环2560固定在沉孔3110内。此配置有利于防止致动环2560在接收座2516内束缚或翘起、减轻活塞2552的侧载式效应，并且总体上提供了可变长度活塞组件的平滑操作。

图32和33展示了关于实例可变长度活塞组件的部件可如何安装在泄放制动器壳体中的进一步细节，包含活塞偏置元件的特征。此配置提供了低轮廓活塞偏置特征，其可用于诸如在阀门盖下方具有受限空间的其中空间有限的应用中。图33展示了实例活塞的细节，所述活塞可包含环状基座3310和中心凸起部分3312，所述中心凸起部分具有在其侧面上限定的侧凹穴或凹口3314。环形凹口3316也形成在基座3310中以用于接纳弹簧2564并允许存在销2562的端部间隙。图32是展示活塞组件部件的布置的截面视图。活塞2552(与图33相比展示为倒置位置)在接收座2516的孔内延伸。致动环2560保持在孔3210中以进行旋转移动，并且致动环销2562向上延伸到环形凹穴3316中并且安置在侧凹穴3314中。卡扣环2561将致动环和活塞保持在适当位置。如将认识到，当不提供泄放制动操作时，弹簧2564在活塞2552上提供相对较小的向上偏置力，以防与阀门或阀门机构部件接触。

图34A、34B和34C展示了实例可变长度活塞组件的不同操作位置。在图34A中，组件处于“关闭”位置，其中固定板2556和活塞2552的工作表面完全互补地接合以使得组件的有效长度最小。在图34B中，活塞旋转到中间位置以使得工作表面的平坦部分处于部分接合，并且组件的有效长度处于其全部范围。在图34C中，活塞完全旋转，增加了工作表面的接触区域并将有效长度维持在全部范围内。如将认识到，可以提供工作表面轮廓，所述工作表面轮廓将约70度的旋转转换为约1.5mm的延伸并以50度的旋转锁定，从而产生完整的1.5mm升程和额外旋转，从而增加了工作表面上的接触区域。

根据本公开的一方面，在可变长度活塞组件上设置工作表面轮廓，所述工作表面轮廓有利地减小了相互作用的活塞和固定板所经受的峰值接触应力。更确切地说，工作表面的倾斜部分可以包含可以利用可变螺距螺旋形式的表面。在部分接合的情况下，即，当活塞处于活塞表面接合固定板表面时的部分启动位置时，此类表面将在活塞表面与固定板表面之间形成“锥对锥”的接触形状。此接触形状可以被配置成确保接触应力不会变得过大。图35和36是分别示出活塞和固定板上的实例螺旋工作表面的细节的透视图。活塞3510可包含具有两个斜坡3520.1和3520.2的螺旋工作表面，所述斜坡具有可变螺距对称螺旋的形式。切线坡度区段可以设置在中心。在实例实施方案中，斜坡部分的升程和螺距可以绕表面的中心轴延伸约50度的径向扫掠，其中平坦区域3530.1和3530.2超出此旋转。更确切地说，从零到约24度的径向扫掠，螺距可以从零(平坦表面)前进到21(切线坡度)的螺距。螺距为21时，可存在1度的停留。在其它25至50度的径向扫掠位置处，螺距可从为21的螺距前进(回归)到为0的螺距。类似地，固定板3610可以具有可变螺距对称螺旋形式的两个斜坡3620.1和3620.2并延伸约50度，其中平坦区域3630.1和3630.2超出此旋转。

图37示意性地示出了活塞3510和固定板3610的相应斜坡部分3520.1和3620.1的接合。图38示出了具有等值线3550.1、3550.2和3550.3的复杂螺旋表面轮廓的进一步细节，所述等值线展示了在距中心三个不同半径处的表面的曲率。如将认识到，螺距和曲率在不同的半径处变化。在任何给定的半径处，螺旋是表面绕轴的角度扫掠，同时还以规定螺距轴向平移。在复杂的弯曲斜坡的情况下，螺距会随着扫掠旋转穿过角度而变化。从在角度的中间点达到峰值的零螺距开始，并且最后以零螺距结束，形状如上所展示。

图39A至39E是在如图35所示的相应径向平面中截取的具有螺旋倾斜部分的实例空动组件活塞的截面视图。图39A中的截面视图展示了刚好在从下部平坦区域过渡(当从上观察时在逆时针方向上进行)之后的斜坡3520.1和3520.1的高程。在右侧的背景中可见升高的平坦区域3530.2中的一个。图39B展示了斜坡3520.1和3520.2的稍高的高程。图39C和39D展示了斜坡3520.1和3520.2的较高的高程，其中图39D展示了几乎与平坦区域3530.2齐平的斜坡3520.1和3520.2的高程。图39E展示了通过平坦区域3530.1和3530.2截取的截面。

为了进一步减小接触应力，斜坡3520.1和3520.1的可变螺距螺旋表面可以在径向方向上具有微小的曲率(即，大曲率半径)，并且被定向为在活塞的外半径处提供更多的接触区域。图39D被注释以展示在截面视图的径向平面中表面3520.1的半径“R”的微小曲率。曲率半径可以约为300至500mm。此外，如所指示，曲率可以定向成使得半径原点“O”可以从活塞的旋转轴“A”偏移。曲率的此定向可以在活塞的外部径向边缘附近提供表面的略高的高程，从而偏置活塞与致动板之间的接触，使得在活塞的外部径向边缘附近产生更大的接触力，并且因此所述接触力分布在较大宽度的线接触区域上，从而减小了接触应力。

图40A和40B示出了径向弯曲表面几何形状在减小接触应力方面的优点。图40A展示了具有平坦截面轮廓的斜坡的接触应力结果(即，其中在径向延伸线3520.1中没有曲率表示图39A至39D的任一者中的平面)。图40B展示了在斜坡表面的截面轮廓中具有微小曲率的斜坡的接触应力结果。可以看出，斜坡表面的径向曲率可导致接触应力显著降低，因为所述曲率使接触力分布成使得活塞的外部区域(较大半径)支撑较高的接触力，所述接触力被分布在与活塞内部区域(较小半径)的情况相比略宽的线接触区域上。

如将认识到，在相应斜坡区段彼此接合的情况下，即在活塞处于中间旋转定向时的表面接合期间，相应工作表面的可变螺距对称螺旋区段的相互作用提供了活塞工作表面与固定板工作表面之间的气缸堆叠线接触。如果启动“打开”致动序列，在平坦区域未对准且相应斜坡部分在施加负载时接合时发生活塞与固定板接合的情况下，则接触将以足够的宽度进行线接触使得可以减小峰值接触应力，从而防止产生超过材料极限的接触应力。此外，在此事件中，并且当在坡度大于8度的位置发生线接触时，螺距可允许活塞在阀门机构力的作用下旋转回到关闭位置。

如将认识到，根据本公开的各方面，各种制造方法可以用于制造可变长度活塞和活塞组件。此类方法可以包含冷成型、热成型、粉末金属成型、铸造或常规加工的步骤。后成型硬化可与这些步骤中的一个或多个一起使用。

尽管已经参考特定实例实施例描述了本实施方案，但将显而易见，可以在不脱离权利要求书中所阐述的本发明的更广泛精神和范围的情况下对这些实施例进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (27)

1.一种内燃发动机中的可变长度组件，所述内燃发动机包括用于致动一个或多个发动机阀门的阀门机构，所述可变长度组件用于控制施加到所述发动机阀门中的一个或多个的运动，其包括：

壳体；

活塞，其安置在所述壳体内并且具有限定在其上的活塞工作表面，所述活塞工作表面包含至少一个活塞工作表面倾斜部分；

致动板，其与所述活塞协作地相关联并且具有限定在其上的致动板工作表面，所述致动板工作表面包含用于选择性地接合所述至少一个活塞工作表面倾斜部分的至少一个致动板工作表面倾斜部分；

保持组件，其用于将所述致动板或所述活塞中的至少一个保持在所述壳体中；

致动组件，其用于使所述活塞或所述致动板中的一个相对于所述壳体旋转，其中所述活塞或致动板的旋转使所述可变长度组件改变长度以占据所述阀门机构中的间隙。

2.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述壳体是固定壳体。

3.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述壳体是动态壳体。

4.根据权利要求1所述的可变长度组件，其进一步包括与所述活塞和所述致动板协作地相关联以提供偏置力的偏置元件。

5.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述活塞工作表面和所述致动板工作表面各自包含至少一个下部平坦表面和一个上部平坦表面，每一个上的至少一个相应的倾斜部分在所述至少一个下部平坦表面和所述至少一个上部平坦表面之间延伸。

6.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述倾斜部分在无介入中断的情况下连续地延伸。

7.根据权利要求3所述的可变长度组件，其中所述倾斜部分以小于5度的角延伸。

8.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述倾斜部分各自包含可变螺距螺旋表面。

9.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述阀门机构包含摇臂，并且其中所述壳体是用于所述摇臂的摇臂枢轴。

10.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述壳体是泄放制动器壳体，所述泄放制动器壳体固定到发动机并且包含限定在其中以接纳所述活塞和致动板的孔。

11.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述致动板相对于所述壳体固定。

12.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述活塞和所述壳体中的至少一个包含用于防止所述活塞相对于所述壳体旋转的防旋转元件。

13.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述致动板和所述活塞中的至少一个包含用于防止相对于所述壳体旋转的防旋转元件。

14.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述致动板和所述活塞中的至少一个包含用于限制相对于所述壳体的旋转的旋转限制器，其中所述旋转限制器能够相对于所述壳体进行调整以在所述阀门机构中设置空隙。

15.根据权利要求4所述的可变长度组件，其中所述致动板和所述活塞中的至少一个被安装成相对于所述偏置元件旋转移动。

16.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述活塞包含肩部，并且其中所述保持组件包含适于接合所述肩部并将所述活塞固定到所述壳体的保持板。

17.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述致动组件包含螺线管、步进电机、可变位置致动器或可变力致动器中的一个。

18.根据权利要求3所述的可变长度组件，其中所述壳体是摇臂。

19.根据权利要求18所述的可变长度组件，其中所述致动组件集成到所述摇臂中。

20.根据权利要求2所述的可变长度组件，其中所述壳体是泄放制动器壳体。

21.根据权利要求20所述的可变长度组件，其进一步包括与所述活塞协作以使所述活塞相对于所述致动板旋转移动的致动环。

22.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述致动组件包括用于使所述活塞或致动板中的一个旋转的齿轮接口。

23.根据权利要求22所述的可变长度组件，其中所述齿轮接口将大体上恒定的旋转运动施加到所述活塞或致动板中的一个。

24.根据权利要求16所述的可变长度组件，其进一步包括调整螺钉，所述调整螺钉邻接所述致动板以用于调整其在所述壳体内的位置。

25.根据权利要求1所述的可变长度组件，其中所述致动板工作表面和所述活塞工作表面中的至少一个包含具有可变螺距螺旋形式的至少一个斜坡。

26.根据权利要求25所述的可变长度组件，其中所述至少一个斜坡在所述致动板和所述活塞中的至少一个的圆周上延伸约50度。

27.根据权利要求25所述的可变长度组件，其中所述至少一个斜坡具有在所述致动板和所述活塞中的至少一个的不同半径处不同的螺距和曲率。

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