分体结构平衡系统的制作方法

分体结构平衡系统
1.本技术与2019年2月22日提交的题为“平衡组件与平衡系统”的第62/809298号美国临时申请相关，并要求其优先权，其全部内容通过援引纳入本技术以用于所有目的。


背景技术：

2.当管理两个部件相对于彼此的运动时，有时采用机构来平衡部件是有利的。第4,571,775、4,589,164、4,621,391、4,670,940、4,681,307、re 32,878号美国专利公开了一些平衡装置，并且上述申请通过援引纳入本技术以用于所有目的。平衡机构需要进一步的改进。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种组件，其被配置为平衡相对于彼此能移动的部件；以及一种平衡系统，其包括这样的部件。该组件对各种负载具有广泛的适应性。该组件由多个子组件组成，每个子组件可以在标称负载范围内独立地调节。此外，可以在同一平衡组件中使用两个或多个具有不同标称负载范围的子组件。
4.根据本发明的一个方面，一种组件，被配置为相对于彼此能移动的平衡部件，所述组件包括：第一部件和第二部件，其彼此连接以绕枢转轴线在第一位置和第二位置之间相对于彼此枢转。所述组件还包括平衡组件，所述平衡组件被联接到所述第一部件和所述第二部件，所述平衡组件包括多个平衡子组件，每个平衡子组件都具有被固定到所述第一部件的凸轮、被固定到所述第二部件的凸轮支架、被固定到所述第二部件的支架，以及在所述凸轮支架和所述支架之间延伸的至少一个扭力元件，每个平衡子组件的至少一个扭力元件沿着子组件扭转轴线延伸，所述子组件扭转轴线与所述枢转轴线间隔开并平行于所述枢转轴线。所述平衡组件的平衡子组件沿着所述子组件扭转轴线的方向彼此间隔开，从而限定所述平衡子组件中的一者的支架与所述平衡子组件中的另一者的支架或凸轮支架之间的间距。
5.根据所述组件的可选方面，用于施加力的装置可以是扭力元件。适合的此类元件包括由多个单独成形的杆或硬线、同心管、或平板组成的扭力杆。所述组件可以包括凸轮轮廓和凸轮从动件。所述凸轮轮廓可以包括止动部(detent)以将所述凸轮从动件保持在一个位置，例如打开或关闭或某中间位置。所述从动件可以包括滚子或另一减摩擦元件(friction
‑
reducing element)。
6.根据本发明的另一方面，一种平衡系统，包括相对于彼此能移动的部件以及将所述部件相对于彼此平衡的至少一个平衡组件。所述至少一个平衡组件包括至少两个子组件。每个子组件具有扭力元件、被联接到所述部件中的一个上的凸轮支架、枢转地联接到所述扭力元件的从动臂、被联接到所述从动臂的从动件，以及凸轮，其枢转地联接到所述凸轮支架和所述部件中的另一个，以使得所述凸轮从动件与所述凸轮的凸轮轮廓接触。所述至少一个子组件有利于所述部件相对于彼此的移动。所述子组件还可以包括两个部件相对于彼此的铰接点。
7.根据所述平衡系统的可选方面，所述部件中的一个可以是车板(vehicle panel)。此外，所述车板可以包括发动机罩。
附图说明
8.图1是处于第一配置的平衡组件的示例性实施例的立体图；
9.图2是处于关闭配置的平衡系统的实施例的侧视图；
10.图3是图2中的平衡系统处于打开配置的侧视图；
11.图4是处于打开配置的平衡子组件的实施例的正视图；
12.图5是平衡子组件的部件的侧面剖视图；
13.图6是平衡子组件的实施例的分解图；
14.图7是平衡子组件的部件的立体图；
15.图8a是平衡子组件的部件的正视图；
16.图8b是图8a所示的平衡子组件的部件的侧面剖视图；
17.图9是平衡子组件的一部分的局部侧面剖视图；
18.图10是平衡系统的实施例的侧视图；
19.图11是平衡系统的实施例的局部正视图；
20.图12是平衡子组件的第二实施例的分解图；
21.图13是平衡子组件的第二实施例的一部分的局部侧面剖视图；
22.图14是处于打开配置的平衡系统的实施例的侧视图；
23.图15是处于打开配置的第二实施例平衡子组件的正视图；
24.图16是平衡子组件的部件的侧面剖视图；
25.图17a是处于关闭位置的平衡子组件的实施例的一部分的侧视图；
26.图17b是处于关闭位置的平衡子组件的实施例的局部正视图；
27.图18是平衡子组件的实施例的局部俯视图；
28.图19是平衡子组件的实施例的一部分的侧视图；
29.图20是包括平衡组件的平衡系统的另一实施例的立体图；
30.图21是图20所示的平衡系统的另一立体图；
31.图22是图20所示的平衡系统的平衡组件的立体图；以及
32.图23是图22所示的平衡组件的一部分的分解图。
具体实施方式
33.尽管在本文中参考特定实施例来说明和描述本发明，但本发明并不旨在限于所示的细节。相反，在不脱离本发明的情况下，可以在权利要求范围内和权利要求等同物的范围内对细节进行各种修改。
34.总体上，本发明提供了一种平衡机构，本发明包括使用多个子组件的实施例，这些子组件将作用在从动臂上的扭力元件(或其他扭矩产生装置)与可定制的、对系统(例如，诸如卡车发动机罩(truck hood)、门等的板)重心产生反作用力的凸轮轮廓结合使用。扭力元件提供的扭矩量可以在标称扭矩量附近的范围内容易地调节。
35.在本发明的一个方面，提供该机构以用于平衡具有多个部件的系统和/或向具有
多个部件的系统提供可定制的扭矩。这是通过使用被联接到从动件和凸轮上的可定制扭矩(即旋转力)来实现的，该从动件和凸轮与系统协同工作、绕其旋转点将反作用力施加到系统的重量上。系统的铰接点可以被结合到平衡机构中。
36.系统的定制能力带来了显著的优点，这既体现在扭矩的可调节性方面，也是因为平衡组件可以使用至少两个相距一定距离安装的子组件，该至少两个子组件允许在其之间安装其他系统。例如，如果平衡组件被安装在卡车发动机罩与卡车车架的前部之间(即发动机罩将通过枢转远离卡车挡风玻璃而打开)，则两个子组件可以被间隔开，使得一件辅助设备(例如除雪器)可以在两个子组件之间被安装在卡车的前部。由于每个子组件提供的扭矩可以在子组件安装到位时单独地调节，因此在必要时可以容易地调节扭矩。例如，如果发动机罩在一侧较重，或者由于某种原因，两个子组件不能对称安装在卡车发动机罩上，则每个子组件可以在不同的扭矩输出范围单独地调整。
37.此外，扭矩输出的可调节性可以允许终端用户定制系统的可操作性。作为非限制性示例，系统可以存储能量，使得板、发动机罩、门或其他部件可以被锁定关闭，而当解锁时，会自动“弹出(pop，弹开)”打开，或缓慢地升起打开。系统也可以被调节为例如使得板、发动机罩、门或其他部件可以在完全打开和完全关闭之间的中途具有中性平衡点(neutral balance point)。系统还可以被调节为使得板在任意一点，或者实际上在其从打开到关闭的整个行程中都处于中性平衡，使得板在其整个行程路径上有效地感觉无重量。系统还可被调节为例如使得其在打开/关闭路径上的某个点处自动地关闭。
38.如本文中各种实施例所示和说明，平衡组件使用附接到系统的旋转部分(例如，卡车发动机罩、门等)上的能移动凸轮，并且系统的扭矩产生部分被附接到系统的非移动部分(例如，卡车车架、门框(doorframe)等)。应理解的是，该布置仅用于说明性的目的，并且该系统也可以以相反的定向安装，即能移动凸轮可以被安装到系统的非移动部分。附加地，由于平衡组件作为整体可以由多个子组件构成，因此子组件不必全部安装在相同的定向上，这取决于特定的应用。
39.此外，根据部件的特定几何形状，子组件的扭转轴线不必是同轴的，虽然扭转轴线必须彼此平行。两个或多个平衡子组件不具有同轴的扭转轴线的情况的例子是卡车发动机罩在中间具有“台阶”，因此发动机罩的一半与另一半相比距离地面更远。
40.平衡组件(在本文中也被称为“组件”)是可定制的，这意味着根据扭矩元件的特定设计和调节以及凸轮轮廓的设计，板(或其他能移动元件)可以被设计为自动打开，或部分地或甚至完全地平衡(使其在整个运动中感觉无重量)。因此，可以使系统的能移动部件在移动时感觉任何可能的期望重量。
41.凸轮可以被成形为赋予系统所期望的整体平衡特性，例如，中性平衡(neutral counterbalancing)。凸轮设计可选地基于正在被移动的质量、扭力构件相对于铰链的位置、旋转构件的角行程，以及扭力构件的输出扭矩率(output torque rate)中的一个或多个。不仅可以将凸轮成形为产生任何所需的扭转响应，而且如果需要，甚至可以通过修改凸轮形状来获得止动动作(detent action)。此外，可以通过向凸轮从动件增加摩擦力来实现阻尼(damping)。
42.子组件也可以以相反的配置安装，其中凸轮轮廓平衡件(cam profile counterbalance)将被固定，扭矩元件将被附接到系统的旋转或能移动部分。系统还可以设
计为包括铰链，或与单独的铰链系统结合使用。系统的铰链可以结合到平衡组件中。
43.此外，单个的平衡子组件与单独的铰链结合使用的平衡系统也被视为本文所述的平衡系统的一个实施例。在这样的实施例中，铰链被安装在距离平衡子组件一定距离的位置处，使得在平衡子组件和铰链之间存在限定的间距。如上所述，在本实施例中，与在其他实施例中一样，铰链和组件必须具有彼此平行的枢转点(co
‑
parallel pivot point)。
44.如果铰链与平衡组件或子组件结合使用，则铰链本身可以是平衡子组件或可以包括平衡子组件。换言之，铰链可以可选地是平衡铰链。因此，使用的铰链可以是自由摆动铰链(free
‑
swing hinge)，例如，包括销或轴以及能旋转地联接到销或轴的一个或多个部件的铰链。为了避免产生疑问，此类不包括平衡机构的铰链在本文中被称为支撑铰链。可替代地，可以使用结合有平衡机构的铰链，例如在本文公开的扭力杆系统(torsion bar system)或扭矩元件系统。
45.平衡系统根据附图中的一个示例性实施例示出。应理解的是，平衡系统可以用于多种应用。平衡系统可以使用多个平衡子组件，或者平衡子组件可以使用一个平衡子组件和不包括扭力构件或另一平衡机构的单独支撑铰链。平衡系统的应用的非限制性示例是板、发动机罩(例如在卡车或轿车上)，容器或隔间(compartment)的重型门或盖子，该重型门或盖子在车辆中或在需要使用需定期打开和关闭的重型门或覆盖件的其他应用(例如垃圾罐(dumpster)上的盖子、舱壁门(bulkhead door)等)中使用。此外，本发明可以用于任何这样的应用，其中部件的感知重量在其相对于另一部件的移动中的任何点处进行修改(减少或增加)。
46.还应理解的是，单个应用(例如卡车发动机罩)可以使用本文所述的多个平衡子组件，以便于打开或关闭发动机罩，尽管如上所述，但可以设想的是可以将子组件中的一个更换为不包括扭力元件的支撑铰链或支撑铰链系统。然而，以下描述针对两个子组件均包含扭力元件的示例。
47.在本示例中，平衡组件被描述为其被结合在卡车发动机罩上，其中发动机罩的前部当处于关闭位置时通常是竖直的，当从顶部拉开或以其他方式移向打开位置时，发动机罩的前部旋转到更水平的位置，使得能够接近卡车的发动机。在本示例中，扭矩由扭力元件提供，该扭力元件包括线束和外管，但是本领域技术人员可以理解的是，任何这样的装置(例如，被设计为提供扭矩的构件)作为非限制性示例，还可以包括扁杆、扁杆束或扭力弹簧。
48.总体上参考附图，根据本发明的一个方面，图1示出了平衡组件100的一个实施例的立体图。如图1所示，组件100包括两个子组件：第一子组件200和第二子组件300。查看图1可以理解，在本实施例中，第一子组件200和第二子组件300是彼此的镜像。因此，虽然以下附图可以任意地聚焦于第一子组件200或第二子组件300中的一个或另一个，但本领域技术人员仍可以容易地理解，第一子组件200或第二子组件300中的一个具有与子组件200或300中的另一个相同的部件，并根据与子组件200或300中的另一个相同的操作原理进行操作，但仅以相反的方向定向。子组件200和子组件300各自包括凸轮支架10、支架12、在凸轮支架10和支架12之间延伸的扭力元件14，以及凸轮16。这些扭力元件14一起可以限定平衡系统的公共扭转轴线。子组件200和子组件300不必都具有相同的扭转轴线，但如果它们不相同，则子组件的扭转轴线优选地是平行的。从本实施例中可以看出，第一子组件200和第二子组
件300沿着公共扭转轴线彼此间隔开，这从而限定了第一子组件200与第二子组件300之间的间距。由于这些子组件200和子组件300是彼此的镜像，因此间距位于支架12之间。如果子组件是相同的，则间距将位于一个子组件200或300的支架12与另一个子组件200或300的凸轮支架10之间。此外，镜像子组件200、300可以被安装为使得间距位于凸轮支架10之间。可以看到，每个第一子组件200和第二子组件300都具有固定到扭力元件14的凸轮从动臂22。附接到凸轮从动臂22的是凸轮从动件24。如本实施例所示，凸轮从动件24包括能旋转地附接到凸轮从动臂22的滚子。
49.转向图2，图2示出了从第一子组件200看到、且处于关闭位置的平衡组件100的侧视图。如图2所示，凸轮16被固定到第一部件18，凸轮支架10被固定到第二部件20。尽管在图2中不可见，但支架12同样被固定到第二部件20。第一部件18和第二部件20能旋转地彼此连接。在平衡组件100被用于车辆中的情况下，第一部件18可以是发动机罩，第二部件20可以是车辆的车架。在这种情况下，可以在图2中看到部件18(例如，发动机罩)处于关闭位置，并且它将沿着箭头方向移动至打开位置。本领域技术人员可以容易地理解，可替代地，凸轮16可以被固定到车辆车架，凸轮支架10可以被固定到发动机罩。此外，由于平衡组件100包括第一子组件200和第二子组件300，因此这些子组件的凸轮16不需要全部附接到同一第一部件18或第二部件20上。
50.图3示出了处于打开位置的平衡系统400的侧视图，该平衡系统处于打开位置因此第一部件18已经被向上旋转。
51.第一部件18、第二部件20和平衡组件100一起构成平衡系统400。平衡组件100可以包括至少一个或至少两个平衡子组件，或者可以包括多于两个的平衡子组件。平衡系统400可以可替代地包括至少一个平衡子组件和至少一个支撑铰链。例如，在图20中示出了这样的平衡系统，并在下文进行更详细地讨论。
52.本领域技术人员可以理解的是，构成平衡组件100的多个平衡组件200可以由第一平衡组件200和第二平衡组件300构成，可以全部由第一平衡组件200构成，或者可以全部由第二平衡组件300构成。如上所述，所有平衡组件200和/或平衡组件300不必以相同的定向固定到第一部件18和第二部件20。此外，平衡系统可以包括不包括扭力元件的支撑铰链。支撑铰链应具有与子组件的枢转轴线同轴的枢转轴线。如果平衡系统中包括至少一个单独的支撑铰链，则可能存在一个子组件，而不是多个子组件。这样的平衡系统的非限制性示例在图20至图23中示出，并在下文进行更详细的描述。
53.图4示出了处于打开位置的第一子组件200的正视图。在该视图中，可以看到凸轮16已经被旋转离开凸轮支架10。在该视图中还可以看到扭力构件14以及支架12。图5示出了支架12的侧面剖视图。该视图示出了支架12具有插座(receptacle，接纳部)26，该插座被成形为接收扭力构件14并将其固定到第二部件20(未示出)。在横截面中还示出了两个带螺纹的插入件28。这些插入件被构造和布置为接收将支架12固定到第二部件20上的紧固件(例如螺栓或螺钉)。
54.接下来转向图6，其示出了第一子组件200的分解图。由图6可以看出，凸轮16通过铰接销30能旋转地被固定到凸轮支架10中。铰接销30首先装入到两个凸轮衬套32中的一个，然后插入到凸轮支架10中的通孔34中，穿过凸轮16中的另一通孔36，插入另一凸轮衬套32，然后插入插座38中，插座38位于凸轮支架10中并与凸轮支架10中的通孔34相对。插座38
可以是通孔，或者它可以是空腔(cavity)。因此，铰接销30限定了第一部件18与第二部件20之间的枢转轴线。因此，该枢转轴线与由扭力元件14限定的扭转轴线间隔开。注意在该视图中，凸轮16被向上旋转，第一部件18(未示出)处于打开位置。还应注意，凸轮16限定了凸轮轮廓40，当第一部件18(图6中未示出)相对于第二部件20(图6中未示出)旋转时，凸轮从动件24将沿着凸轮轮廓40行进。从该视图可以清楚地看出，在凸轮轮廓40中存在止动部42(detent)。止动部42被配置为当子组件200处于打开位置时接收凸轮从动件24，从而暂时将第一部件18保持在打开位置，并因此需要附加的输入力来将第一部件18旋转到关闭位置。
55.图6中还示出了第一子组件200的其他细节。本实施例中的扭力构件14包括若干个部件，这些部件一起作用以产生平衡(counterbalance，抵消)第一部件18重量的扭矩。在扭力构件14的最内部(very interior)是线束44。在本实施例中，线束44包括以三角形样式布置的三根线46。线46优选地具有六边形横截面，使得它们紧密地嵌套在一起，但是任何这种允许线46嵌套在一起的横截面几何形状都是适合的。本领域技术人员可以理解的是，在其他实施例中，扭力构件14可以具有不同的几何形状和/或可以使用不同数量的线46，并且线46可以以其他样式布置。这两个变量(线的数量和/或扭力构件14的几何形状)的设计选择不会影响系统如何操作的原理。围绕线束44是间隔件48，诸如由青壳纸(fishpaper)或其他适合材料形成的间隔件。如图6所示，间隔件48没有延伸到线束44的最端部(very end)。在间隔件48上是管50。管50的内部和外部是花键式的。外花键被配置为使得它们与凸轮从动臂22中相应的带花键的孔口52啮合。凸轮从动臂22从而被固定到管50。
56.线束44被固定在每个端部处。在最靠近支架12的端部，线束44由内管套54保持。内管套54被配置为接收构成线束44的线46。此外，可以看出内管套54的外表面是花键式的。内管套54上的这些外花键被配置为与管50内部的带花键的表面啮合。因此，线束44被固定为使得其不能在最靠近支架12的端部处相对于管50旋转。在与支架12相对的端部，线束44被固定到锚定臂56。线束44的这一端部可以可选地被覆盖，例如由端盖(未示出)覆盖。图7示出了锚定臂56的立体图，其示出了锚定臂56具有被配置为接收线束44的孔口58。图8a示出了管50的侧视图，图8b是管50的剖视图，其示出了管50的带花键的外表面和内表面。
57.图9是组件200的局部侧视剖视图，其示出了在凸轮支架10中就位的锚定臂56。在该侧视图中可以看到，线束44的端部(包括线46)经由内管套54在位于管50内的一端部处被保持就位，并且在另一端部处，由于锚定臂内部上的轮廓(如图7所示)，线束44相对于锚定臂56被保持就位。图9中的侧视图也示出了定位螺钉60(set screw)，其穿过凸轮支架10并与锚定臂56接触。
58.图10是组件200或组件300的局部侧视剖视图，其示出了在凸轮支架10中就位的锚定臂56。图10中的侧视图示出了定位螺钉60，其穿过凸轮支架10并与锚定臂56接触。返回参考图1，定位螺钉60也作为特写在图1a中示出。通过检查图9和图10可以理解的是，定位螺钉60可以设置在凸轮支架10中或设置在凸轮支架10之外，该凸轮支架使锚定臂56移动。锚定臂56的移动在线束44(如图9所示)上产生初始预载。当第一部件18向上或向下旋转时，凸轮16旋转并使凸轮从动件24(图9中未示出)沿着凸轮轮廓40(图9中未示出)移动。凸轮从动臂22和凸轮从动件24分别旋转，并且因为凸轮从动臂22经由凸轮臂22中的带花键的孔口52被连接到管50，因此由于管50的内花键，该旋转被传递到管50内的内管套54。由于与锚定臂56接近的六角线束44(hex wire bundle)的端部(即，更靠近线束44被附接到锚定臂的点位处
的线束44的端部)被固定到位，因此内管套54扭转线束44以产生可变扭矩，该扭矩随着扭转的变化而增加和减少。
59.因此，间隔件48的目的在于在扭力构件14的装配和操作期间保持线束44的恒定有效扭转长度(active twist length)。在装配期间，线束44被铆接，即在端部处被捶击(peen)，以形成不能从锚定臂56或内管套54滑出的扩大区域。然而，内管套54可能会在管50中朝向锚定臂56滑下线束44。在线束44和管50之间应用刚性间隔件48，这防止了内管套54滑向锚定臂56。最后，注意在图6中存在线衬套62，其用作为线束44和旋转的管50之间的轴承表面。同样地，还存在管衬套64，其目的是保护凸轮支架10不受旋转的管50的影响，并确保管50的同心旋转。
60.再次查看图10，在横截面中示出了将凸轮16固定到第一部件18的紧固件66，以及将第二部件20固定到凸轮支架10的紧固件68。还可以看到将支架12固定到第二部件的紧固件70中的一个。代替紧固件，可以在这些位置提供孔、孔口、其他紧固件结构或用于接收紧固件的结构。
61.图11示出了第二部件20的实施例的局部正视图，以及第一部件18的边缘(因为第一部件18处于关闭位置)。在该视图中，示出了将凸轮支架10固定到第二部件20的紧固件68，以及将支架12固定到第二部件20的紧固件70。
62.图12是第二实施例子组件500的分解图。可以看到，第二实施例子组件500被示出为第一子组件200的镜像，即它类似于第二子组件300。本实施例与上述第一子组件200或第二子组件300之间的总体区别在于，本实施例可以产生更高的扭矩。因此，如下文所述，区别在于第二实施例500在线束中具有更多的线，并且使用垫圈来防止内管套和锚定臂从线束上滑下。第二实施例子组件500根据与子组件200/300相同的原理进行操作，并因此包括几乎所有相同的部件。对于相同的部件，将使用相同的附图标记。
63.本领域技术人员可以理解的是，平衡组件100可以包括多个子组件，这些子组件都产生相同的扭矩并具有相同的“旋向性(handedness)”，即它们不是镜像的，或者，多个子组件可以包括两个彼此互为镜像但各自产生不同扭矩的子组件，或“旋向性”和扭矩水平两者的组合。
64.如上所述，第二实施例500与第一实施例200或300不同之处在于线束中线的数量，因此在连接到线束的部件以及将线束固定到内管套和锚定臂的方法上存在若干细微的几何差异。总体上，以下描述将聚焦于这两个实施例之间的差异。
65.图12是第二实施例子组件500的分解图，可以看出，扭力元件14在其中心具有线束72。线束72由七根线构成，这些线以六根外线74和一根内线76的样式布置。所有这些线74和线76优选地被成形为六角形，使得它们在线束中紧密地嵌套在一起。仔细查看图12，很明显的是，内线76略微长于外线74。与仅具有三根线的第一实施例线束44一样，第二实施例线束72必须在端部处被铆接(即锤击)，以形成不能从凸轮支架10端处的锚定臂56或支架12端处的内管套82滑出的扩大区域。对于重载(7线模型)，当线束72被铆接在一起时，中心线76将足以不受铆接过程的影响以防止线束72能够拆散(disassemble，分散)。因此，中心线76较长，六角垫圈78被放置在较长的中心线76的每一端，且仅有中心线76被铆接，这将其他六根线74捕获在垫圈78的下方并降低从锚定臂或内管套中的任意一者或两者意外拆散的风险。线束72的这一端部可以可选地被覆盖，例如由端盖(未示出)。
66.由于第二实施例中的线束72具有更多的线而具有不同的横截面轮廓，因此锚定臂56同样具有不同的孔口80以用于配合。这可以在图13中的横截面中看到。在图13中还可以看到第二实施例的内管套82的剖视图。第二实施例内管套82具有与线束72的轮廓相配合的内轮廓，并且内管套82具有与管50的内花键轮廓相配合的外轮廓，从而内管套82用于将线束72固定到管50。
67.图14示出了第二实施例的子组件500或子组件300处于打开位置使得第一部件18已经被向上旋转的侧视图。注意该视图基本上是图3的镜像。同样地，图15示出了第二实施例子组件500处于打开位置使得凸轮被向上旋转远离扭力元件14的正视图。图16示出了支架12的侧面剖视图，支架12将子组件500的扭矩构件14固定到第二部件20。图17a是带有就位的锚定臂56的凸轮从动臂22的侧视图，图17b示出了子组件300的锚定臂56和扭力构件14的局部正视图。图19示出了子组件500的凸轮支架10、锚定臂80和扭力构件14的局部俯视图。在图19中还可以看到定位螺钉60、以及凸轮从动臂22和凸轮从动件24。
68.图20和图21示出了平衡系统700的另一示例性实施例。平衡系统700的这一实施例包括平衡组件800的另一实施例，平衡组件800包括支撑铰链600和平衡子组件，该平衡子组件可以是附接在第一部件18和第二部件20之间的平衡子组件200或平衡子组件500。如本实施例中所示，第一部件18是盒子、壳体或外壳的盖，因此第二部件20被示出为盒子、壳体或外壳的侧壁。
69.如图20和图21所示，平衡组件800还可以包括支撑铰链600，该支撑铰链被附接到第一部件18和第二部件20。如图20和图21所示，支撑铰链600被构造和布置为能够在距平衡组件200或平衡组件500一定距离处被附接到第一部件18和第二部件20。支撑铰链600具有与平衡组件200、500共同的旋转轴线。支撑铰链600可以被构造和布置为能够支撑第一部件18的至少一些重量，特别是当第一部件被向下旋转以关闭包括第一组件18和第二组件20的盒子时。
70.支撑铰链600可以是例如自由摆动铰链(free
‑
swing hinge)，该自由摆动铰链包括被附接到第二部件20上的附接支架86和被附接到第一部件18上的铰链支架88。支撑铰链的适合类型的其他非限制性示例为摩擦铰链(friction hinge)和弹簧加载铰链(spring loaded hinge)。
71.图22示出了支撑铰链600以及附接支架86、支撑铰链支架88和支撑铰接销92的立体图。支撑铰接销92被构造和布置为能旋转地将附接支架86连接到支撑铰链支架88，使得附接支架86可以绕支撑铰接销92旋转或枢转，如图21中的双头箭头所示。
72.支撑铰接销92可以与支撑铰链600的旋转轴线重合，从而与平衡系统700的平衡组件200、500的旋转轴线重合。附接支架86可以通过任何适合的能释放紧固件或永久紧固件(例如，螺钉、铆钉或粘合剂)被附接到第二部件20。同样地，附接支架88可以通过任何适合的能释放紧固件或永久紧固件(例如，螺钉、铆钉或粘合剂)被附接到第一部件18。
73.图23示出了支撑铰链600的分解图。在该视图中，除支撑铰接销92外，还示出了两个销衬套94、附接支架86以及支撑铰链支架88。应理解的是，支撑铰链600的配置和部件可以改变，以在外壳的部件之间提供枢转的或其他的平移或运动。
74.扭矩输出的可调节性：
75.如上所述，由每个平衡子组件产生的扭矩量是可定制的，并且取决于由锚定臂施
加到线束中的预载量。
76.当第一部件从关闭位置旋转到打开位置，线束的扭转产生了平衡第一部件重量的扭矩。因此，产生的扭矩量可以通过改变被引入线束中的预扭转量来改变。较大的预扭转量将产生较大的扭矩。
77.预加载可以由凸轮从动臂22和锚定臂80之间的角度α来描述，如图19所示。当第一部件18处于打开位置时，角度α是锚定臂80相对于凸轮从动臂22的位置。如上所述，角度α可以通过移动定位螺钉(图19中未示出)来改变。还应注意，虽然图19示出了第二实施例锚定臂80的设定角度α(set
‑
up angle)，但相同的原理也适用于第一实施例锚定臂56。
78.由于线束中的扭转量以及扭矩构件的特定几何形状与由每个特定子组件产生的扭矩有关，因此可以理解的是，通过定位螺钉在锚定臂(其被固定到线束)上的动作来增加或减少扭力构件中线束的扭转，扭矩可以被方便地调节。通过这种方式，可以通过选择线束以及初始扭转量来提供标称或平均扭矩，然后可以通过使用定位螺钉来调节产生的扭矩，该定位螺钉在一定范围内调节扭转量。
79.本发明的各种非限制性方面可以总结如下：
80.方面1：一种平衡系统400、700，包括：
81.第一部件18和第二部件20，其彼此连接以绕枢转轴线在第一位置和第二位置之间相对于彼此枢转；以及
82.平衡组件100、800，其被联接到第一部件18和第二部件20，平衡组件100、800包括多个平衡子组件200、300、500，每个平衡子组件都具有被固定到第一部件18的凸轮16、被固定到第二部件20的凸轮支架10、被固定到第二部件20的支架12，以及在凸轮支架10和支架12之间延伸的至少一个扭力元件14，每个平衡子组件200、300、500的至少一个扭力元件14沿着子组件扭转轴线延伸，该子组件扭转轴线与枢转轴线间隔开并平行于枢转轴线；
83.其中，平衡组件100的平衡子组件200、300、500沿着子组件扭转轴线的方向彼此间隔开，从而限定了平衡子组件200、300、500中的一者的支架12或凸轮支架10与平衡子组件200、300、500中的另一者的支架12或凸轮支架10之间的间距。
84.方面2：根据方面1所述的平衡系统400、700，其中，子组件扭转轴线沿着公共子组件扭转轴线对齐。
85.方面3：根据方面1或方面2所述的平衡系统400、700，平衡组件100的平衡子组件200、300、500中的每一个具有围绕至少一个扭力元件14的管50，其中，至少一个扭力元件14的端部被联接到管50，以防止至少一个扭转元件14的端部相对于管50旋转，其中，至少一个扭力元件14的相对端部被联接到凸轮支架10，以防止至少一个扭力元件14的相对端部相对于凸轮支架10旋转，并且其中至少一个扭力元件14的相对端部相对于管50自由旋转。
86.方面4：根据方面1至方面3中任一方面所述的平衡系统400、700，平衡组件100的平衡子组件200、300、500中的每一个具有：凸轮16，其被联接到凸轮支架10，以用于相对于凸轮支架10绕枢转轴线进行枢转运动；以及凸轮从动件24，其被联接到管，当第一部件18和第二部件20从第一位置朝向第二位置移动时，凸轮从动件24被定位为与凸轮16接触。
87.方面5：根据方面1至方面4中任一方面所述的平衡系统400、700，平衡组件100的平衡子组件200、300、500中的每一个被配置为用于调节扭力元件14相对于凸轮支架10的旋转定向。
88.方面6：根据方面1至方面5中任一方面所述的平衡系统400、700，平衡组件100的平衡子组件200、300、500中的每一个具有调节螺钉60，该调节螺钉被定位为改变扭力元件14相对于凸轮支架10的旋转定向。
89.方面7：根据方面1至方面6中任一方面所述的平衡系统400、700，其中，扭力元件14包括线束44、72。
90.方面8：根据方面1至方面7中任一方面所述的平衡系统400、700，其中，线束44、72的端部被联接到管50。
91.方面9：根据方面1至方面8中任一方面所述的平衡系统400、700，其中，线束44、72的相对端部被联接到凸轮支架10，以用于相对于凸轮支架10旋转调节线束44、72。
92.方面10：根据方面1至方面9中任一方面所述的平衡系统400、700，还包括锚定臂56、80，该锚定臂被配置为用于相对于凸轮支架10旋转调节线束44、72。
93.方面11：根据方面1至方面10中任一方面所述的平衡系统400、700，还包括至少一个支撑铰链600，该至少一个支撑铰链被联接到第一部件18和第二部件20。
94.方面12：根据方面11所述的平衡系统400、700，其中，至少一个支撑铰链600是自由摆动铰链。
95.方面13：一种车辆，包括：
96.车架和发动机罩，该发动机罩被连接到车架，以用于绕枢转轴线在允许进入隔间的打开位置和限制进入隔间的关闭位置之间枢转；以及
97.平衡组件100、800，其被联接到车架和发动机罩，平衡组件100、800包括多个平衡子组件200、300、500，多个平衡子组件200、300、500各自具有：凸轮支架10和支架12，两者都被固定到车架或发动机罩；凸轮16，其被固定到发动机罩或车架中的另一者；以及至少一个扭力元件14，其在凸轮支架10和支架12之间延伸，平衡子组件200、300、500中的每一个的至少一个扭力元件14沿着与枢转轴线间隔开的公共扭转轴线延伸；
98.其中，平衡组件100的平衡子组件200、300、500沿着扭转轴线的方向彼此间隔开，从而限定了平衡子组件200、300、500中的一者的支架12或凸轮支架10与平衡子组件200、300、500中的另一者的支架12或凸轮支架10之间的间距。
99.方面14：根据方面13所述的车辆，平衡组件100的平衡子组件200、300、500中的每一个具有围绕至少一个扭力元件14的管50，其中，至少一个扭力元件14的端部被联接到管50，以防止至少一个扭力元件14的端部相对于管50旋转，其中，至少一个扭力元件14的相对端部被联接到凸轮支架10，以防止至少一个扭力元件14的相对端部相对于凸轮支架10旋转，并且其中至少一个扭力元件14的相对端部相对于管50自由旋转。
100.方面15：根据方面13或方面14所述的车辆，平衡组件100的平衡子组件200、300、500中的每一个具有：凸轮16，其被联接到凸轮支架10，以用于相对于凸轮支架10绕枢转轴线枢转运动；以及凸轮从动件24，其被联接到管50，凸轮从动件24被定位为当发动机罩从打开或关闭位置中的一者朝向打开或关闭位置中的另一者移动时，与凸轮16接触。
101.方面16：根据方面13至方面15中任一方面所述的车辆，平衡组件100的平衡子组件200、300、500中的每一个被配置为用于调节扭力元件14相对于凸轮支架10的旋转定向。
102.方面17：根据方面13至方面16中任一方面所述的车辆，平衡组件100的平衡子组件200、300、500中的每一个具有调节螺钉60，该调节螺钉被定位为改变扭力元件14相对于凸
轮支架10的旋转定向。
103.方面18：根据方面13至方面17中任一方面所述的车辆，其中，扭力元件14包括线束44、72。
104.方面19：根据方面13至方面18中任一方面所述的车辆，还包括内管套54、82，该内管套被定位为将线束44、72联接到与扭力元件14的端部接近的管50。
105.方面20：根据方面13至方面19中任一方面所述的车辆，还包括锚定臂56、80，该锚定臂被定位为将线束44、72联接到与扭力元件14的相对端部接近的凸轮支架10，其中，锚定臂56、80被配置为用于相对于凸轮支架10旋转调节线束44、72。
106.方面21：根据方面13至方面20中任一方面所述的车辆，还包括螺钉60，该螺钉与锚定臂56、80相关联并被定位为旋转地调节线束44、72相对于凸轮支架10的位置。
107.方面22：一种平衡系统400、700，包括：
108.第一部件18和第二部件20，其彼此连接以绕枢转轴线在第一位置和第二位置之间相对于彼此枢转；以及
109.平衡组件100、800，其被联接到第一部件和第二部件，平衡组件100包括：
110.平衡子组件200、300、500，其具有被固定到第一部件18的凸轮16、被固定到第二部件20的凸轮支架10、以及从凸轮支架10延伸的至少一个扭力元件14，平衡子组件200、300、500的至少一个扭力元件14沿着子组件扭转轴线延伸，该子组件扭转轴线与枢转轴线间隔开并且平行于枢转轴线；以及
111.铰链，被联接到第一部件18和第二部件20，并具有铰链枢转轴线；
112.其中，平衡子组件200、300、500与平衡组件100、800的铰链沿着子组件扭转轴线的方向彼此间隔开，从而限定了平衡子组件的至少一个扭力元件14与铰链之间的间距。
113.方面23：根据方面22所述的平衡系统，其中，铰链包括平衡子组件200、300、500，该平衡子组件具有被固定到第一部件18的凸轮16、被固定到第二部件20的凸轮支架10、以及从凸轮支架10延伸的至少一个扭力元件14，铰链的平衡子组件200、300、500的至少一个扭力元件14沿着子组件扭转轴线延伸，该子组件扭转轴线与枢转轴线间隔开并且平行于枢转轴线。
114.方面24：根据方面22或方面23所述的平衡系统400、700，平衡子组件200、300、500还具有被固定到第二部件20的支架12，其中至少一个扭力元件14在凸轮支架10和支架12之间延伸。
115.方面25：根据方面22或方面24所述的平衡系统400、700，其中铰链是支撑铰链600。
116.方面26：一种平衡组件100、800，被配置为联接到彼此连接的第一部件18和第二部件20上，以绕枢转轴线在第一位置和第二位置之间相对于彼此枢转，平衡组件100、800包括：
117.多个平衡子组件200、300、500，每个平衡子组件都具有被配置为固定到第一部件18的凸轮16、被配置为固定到第二部件20的凸轮支架10、被配置为固定到第二部件20的支架12，以及在凸轮支架10和支架12之间延伸的至少一个扭力元件14，平衡子组件200、300、500中的每一个的至少一个扭力元件14能定位为沿着子组件扭转轴线延伸，该子组件扭转轴线与枢转轴线间隔开并平行于枢转轴线；
118.其中，平衡组件100、800的平衡子组件200、300、500被配置为沿着子组件扭转轴线
的方向彼此间隔开，从而当平衡组件100、800联接到第一部件18和第二部件20时，限定了平衡子组件200、300、500中的一者的支架12或凸轮支架10与平衡子组件200、300、500中的另一者的支架12或凸轮支架10之间的间距。
119.方面27：根据方面26所述的平衡组件100、800，其中，多个平衡子组件200、300、500中的至少一个是多个平衡子组件200、300、500中的至少另一个的镜像。
120.方面28：根据方面26或方面27所述的平衡组件100、800，还包括至少一个支撑铰链600。
121.方面29：一种平衡组件100、800，被配置为联接到彼此连接的第一部件18和第二部件20，以绕枢转轴线在第一位置和第二位置之间相对于彼此枢转，平衡组件100、800包括：
122.至少一个平衡子组件200、300、500，其具有被配置为固定到第一部件18的凸轮16、被配置为固定到第二部件20的凸轮支架10、被配置为固定到第二部件20的支架12，以及在凸轮支架10和支架12之间延伸的至少一个扭力元件14，至少一个平衡子组件200、300、500的至少一个扭力元件14能定位为沿着子组件扭转轴线延伸，该子组件扭转轴线与枢转轴线间隔开并平行于枢转轴线；以及
123.至少一个支撑铰链600，其被联接到第一部件18和第二部件20，并且具有铰链枢转轴线；
124.其中，平衡组件100、800的至少一个平衡子组件200、300、500被配置为沿着子组件扭转轴线的方向与至少一个支撑铰链600间隔开，从而当至少一个平衡组件100、800和至少一个支撑铰链600被联接到第一部件18和第二部件20时，限定至少一个平衡组件200、300、500的支架12或凸轮支架10与至少一个支撑铰链600之间的间距。
125.方面30：一种车辆，包括：
126.车架和发动机罩，该发动机罩被连接到车架，以用于绕枢转轴线在允许进入隔间的打开位置和限制进入隔间的关闭位置之间枢转；
127.平衡组件100、800，其被联接到车架和发动机罩，该平衡组件包括至少一个平衡子组件200、300、500，该至少一个平衡子组件具有：凸轮支架10和支架12，两者都被固定到车架或发动机罩；凸轮16，其被固定到发动机罩或车架中的另一者；以及至少一个扭力元件14，其在凸轮支架10和支架之间延伸，至少一个平衡子组件200、300、500的至少一个扭力元件14沿着与枢转轴线间隔开的扭转轴线延伸；以及
128.至少一个支撑铰链600，其被联接到车架和发动机罩，并具有铰链枢转轴线，该铰链枢转轴线与枢转轴线同轴；
129.其中，平衡组件100、800的至少一个平衡子组件200、300、500和至少一个支撑铰链600沿着扭转轴线的方向彼此间隔开，从而限定了至少一个平衡子组件200、300、500的支架12或凸轮支架10与至少一个支撑铰链600之间的间距。
130.尽管在本文中参考特定的实施例说明和描述了本发明，但本发明并不旨在限于所示的细节。相反，在不脱离本发明的情况下、且在权利要求范围内和权利要求等同物的范围内，可以对细节进行各种修改。
131.虽然在本文中已经示出和描述了本发明的优选实施例，但应理解的是，这些实施例仅作为示例提供。在不脱离本发明精神的情况下，本领域技术人员将会想到许多变型、改变和替换。因此，所附权利要求旨在涵盖落入本发明的精神和范围内的所有变型。