(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定支持部と、第一のレバーと少なくとも一つの追加のレバーを含む複数のレバーと、レバーを回転可能に支持する支点と、レバーを連結する連結要素を有する力測定装置用力減衰機構において、
上記レバーが互いに機能的な連続性をもって動作し、
上記第一のレバーが上記固定支持部上にある第一の支点で支持され、
上記機構によって減衰しようとする力が、第一の連結要素を介して上記第一のレバーに導入され、
上記少なくとも一つの追加のレバーが、追加の連結要素を介して先行するレバーに連続して動作するように連結され、
上記固定支持部と、上記レバーと、上記連結要素が、少なくとも部分的に、一体に形成された（モノリシック）材料ブロックの互いに異なる部分として形成され、
上記追加のレバーの少なくとも一つが、上記固定支持部に対して可動の支点を有する力減衰機構。
【請求項２】
上記可動支点が先行するレバーで支持され、上記先行するレバーの動きに伴って動く請求項１に記載の力減衰機構。
【請求項３】
第一と第二と第三の支点をそれぞれ有する第一と第二と第三のレバーを備え、上記第一と第二の支点が上記固定支持部で支持され、上記第三の支点が上記第一のレバーで支持されている請求項２に記載の力減衰機構。
【請求項４】
第一と第二と第三と第四の支点をそれぞれ有する第一と第二と第三と第四のレバーを備え、上記第一と第二の支点が上記固定支持部で支持され、上記第三の支点が上記第一のレバーで支持され、上記第四の支点が上記第二のレバーで支持されている請求項２に記載の力減衰機構。
【請求項５】
上記少なくとも一つの追加のレバーが、力導入アームと力出力アームと固定アームと可動ハブを有するニージョイントレバーであり、上記三つのアームが上記ハブに連結され、上記力導入アームと上記力出力アームの間に形成される力の再送出角が１８０度から０度の間で変化し、上記力導入アームに作用する力による上記ハブの変位を小さくするようにした請求項１に記載の力減衰機構。
【請求項６】
少なくとも一つのニージョイントレバーの上記力導入アームが薄いフレキシブルな連結要素を介して先行するレバーに連結され、上記ニージョイントレバーの上記力出力アームが次のレバーに連結され、上記ニージョイントレバーの上記固定アームが薄いフレキシブルな連結要素を介して上記固定支持部に連結されている請求項５に記載の力減衰機構。
【請求項７】
第一と第二のニージョイントレバーを含む少なくとも一対のニージョイントレバーを有し、上記第一と第二のニージョイントレバーによって力がほぼ等しい角度でそれぞれ反対方向に送出され、上記一対のニージョイントレバーが形成する力の再送出角の和がほぼゼロになる請求項５に記載の力減衰機構。
【請求項８】
上記力の再送出角が９０°であり、上記力出力アームと上記固定アームの間に形成される固定アーム角が９０°＋ψであり、その結果、ニージョイントレバーの力減衰係数がｔａｎ（ψ）で表される値を取る請求項５に記載の力減衰機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、力測定装置に用いられる、複数のレバーを備えた力減衰機構に関する。
【０００２】
【発明の背景】
上記のレバーは互いに機能的な連続性をもって動作し、減衰しようとしている力を連結要素を介して一つのレバーから次のレバーへ伝達する。力は、第一の連結要素を介して、固定支持部上の支点で回転可能に支持された第一のレバーへ伝達される。本発明が開示している種類の機構は、第一のレバーに続く少なくとも一つの追加のレバーを有している。追加のレバーは、連結要素により第一のレバーに連結され、連続した一連の作用を行う。さらに、本発明による種類の機構では、固定支持部と、連結要素と、レバーが、一体に形成された（モノリシック）材料ブロックの少なくとも一部をなしている。
【０００３】
力測定装置に用いる力減衰機構は、ＥＰ  ０  ５１８  ２０２  B１から公知である。この公知の機構では、固定支持部で回転可能に支持された少なくとも一つのレバーによって力が減衰され、その力が連結要素によりレバーに導入される。固定支持部と連結要素とレバーは、一体に形成された材料ブロックの別々の部分を構成している。大きな減衰比を得るため、連結要素で連結され、連続して配置した二つまたは三つのレバーを有する実施例が記載されている。これらのレバーは、それぞれにかかる荷重に見合った構造的な強度を備えるように設計され、互いに直接上下に配置されている。各レバーの支点あるいは回転軸、すなわちレバーの載置点は、細いフレキシブルな部分として形成され、この部分を介して各レバーが固定支持部に連結される。力減衰機構に伝達される力が大きい場合、レバーの支点の反力は、その力に応じた大きさになる。したがって、固定支持部は、取付け部分とすべての支点との間の区域において十分な強度を備えるように設計しなければならない。それゆえ、所定の最小限の構造的強度を得るためには、固定支持部は適切な幾何学的寸法を有している必要がある。そのため、一体に形成された材料ブロックの一部をあらかじめ固定支持部用に確保しておくことを要する。本発明で用いる材料ブロックの通常の寸法は、適切な寸法の二つか三つのレバーと固定支持部と、さらに、力減衰機構を囲む平行四辺形のリンク装置（平行四辺形の固定脚から可動脚へ延びる二つの平行案内部材を備えた）を収容するのに十分な大きさとする。
【０００４】
ＥＰ  ０  ５１８  ２０２  B１が開示しているように、減衰比を大きくするために多くのレバーを使用する場合、より大きな材料ブロックを使用するか、追加するレバーの体積を考慮して固定支持部を小さくする必要がある。追加したレバーはそれぞれ、固定支持部の十分に強固な部分で支持しなければならない。互いに作用を及ぼす一連のレバーは、互いにほぼ平行に配置されるが、これは、各レバーの支点と連結ピボット軸で決まる長手方向の想像線が、他のレバーの対応する長手方向の想像線とほぼ平行を成すことを意味している。このことにより、レバーと固定支持部と支点と連結要素の空間的な配置構成に設計上の制約が生じる。互いに隣接するレバーの支点は、各レバーの対向端の近くに互い違いに位置する。したがって、対向する側の支点同士の間に位置する固定支持部の中間部分は、レバーにより材料が取られるために強度が低下する。それゆえ、通常の大きさの材料ブロックを用いた場合、レバーの数を増やすと構造的な強度が損なわれる。とはいえ、大きな材料ブロックを使用することは望ましくない。なぜなら、力伝達機構は、力測定装置全体に組み込める部品として設計しなければならず、この部品の寸法を変えると、他の装置と共用される標準部品を含む他の部品の寸法も変更しなければならないからである。
【０００５】
【発明の目的】
したがって、本発明の目的は、限られたスペース内で大きな減衰比を達成できる力減衰機構を提供することにある。
【０００６】
【発明の要約】
本発明によれば、上記の目的は、互いに機能的な連続性をもって動作する複数のレバーを備えた力減衰機構で達成できる。減衰しようとしている力は、一つのレバーから次のレバーへ連結要素によって伝達される。力は、第一の連結要素から、固定支持部上の支点で回転可能に支持された第一のレバーへ伝達される。本発明による機構は、第一のレバーに続いて少なくとも一つの追加のレバーを有している。追加のレバーは、連結要素により第一のレバーに連結され、連続した一連の作用を行う。固定支持部と連結要素とレバーは、少なくともその一部が、一体に形成された材料ブロックの別々の部分をなしている。本発明が提案する力減衰機構では、追加のレバーの少なくとも一つが、固定支持部に対して可動である支点軸を有している。
【０００７】
本発明は、空間的に固定された支点あるいは回転軸だけをレバーに用いた場合、追加のレバーの配置と減衰比に大きな制約を受けるという考え方に基づくものである。レバーを連結する連結要素が引っ張り力だけしか伝達できない場合、少なくとも第二のレバーを第三のレバーに連結するためには、大きな場所を取るリーチ部分（reach-around portion）をレバーの一つに付加する必要がある。たとえば、ＥＰ  ０  ５１８  ２０２  B１の図５と図７から、第一のレバーが第二のレバーを巡って側方に延びていることがわかる。この種のリーチ部分は、圧縮荷重を受けるように設計されたレバー部分と、引っ張り荷重を受けるように設計された連結要素から成る。圧縮荷重を受ける部分は、一方のレバーから側方に、他方のレバーを巡って延びているため、リーチ部分内部のレバーが不必要に短くなる。このことは望ましくない設計上の制約であり、少なくとも、各レバーを固定支持部上の固定された支点に載せるためには、レバーを非常に短くしなければならない。
【０００８】
力減衰能力、すなわち材料ブロックの体積または最大側面に比べて得られる減衰比は、固定支持部に対して可動の支点を備えた少なくとも一つの追加のレバーを用いることによって大きくできるということがわかっている。本発明の有利な実施例では、レバーの可動の支点を先行するレバーの上に配置した。この実施例から、また一般的にわかるように、先行するレバーの上に固定された支点は、先行するレバーの動きに関与する。
【０００９】
本発明の好ましい実施例において、第一のレバーの支点と第二のレバーの支点は固定支持部上にあり、第三のレバーの支点は第一のレバー上にあって第一のレバーの動きに伴って動く。
【００１０】
本発明のさらに発展した実施例は、連続した一連の作用を行う四つのレバーを備えている。第一のレバーの支点と第二のレバーの支点は、固定支持部の上にある。第三のレバーの支点は第一のレバーの上にあって第一のレバーの動きに伴って動く一方、第四のレバーの支点は第二のレバーの上にあって第二のレバーの動きに伴って動く。
【００１１】
支点を可動にすることには、固定支持部上に支点のためのスペースを確保する必要がないという利点がある。また、可動の支点という思想は、力減衰機構の設計における自由度を高めることにつながる。特に、レバーにリーチ部分を設ける必要がないので、解放されたスペースを力減衰要素のために使用できる。可動の支点あるいは回転軸を有するレバーを用いると、力の減衰比の向上に関し、スペースをより効率的に生かした構成とすることができる。力を伝達するためにリーチ部分を設ける必要がないという利点により、各レバーが占める全体のスペースをすべて力の減衰のために用いることができる。
【００１２】
支点軸を力減衰機構の先行する一つのレバー上に固定されたレバーは、先行する複数のレバーで完全に囲まれた構成としてもよい。このような構成では、囲まれたレバーが固定支持部の形状に設計上の制約を課すことはなく、また、力減衰作用を及ぼすために、囲んでいるレバーの寸法や比率をどうすればよいかに関する制約もない。公知の装置では、力減衰機構に連続して使われた最後のレバーの最初の部分だけが、一体に形成された材料ブロックに属している。最後のレバーの残りの部分は延長部分で、二つの孔により最初の部分に接続されている。延長部分はフォーク状に形成され、材料ブロックの両側に沿って延び、たとえば測定装置または補償装置に達している。最後のレバーの最初の部分を先行する複数のレバーで囲んだときにも、同様な二部構成が可能である。二つ以上のレバーを用いる場合でも、連続したレバーを入れ子式の螺旋状に構成すれば、連続したレバーを連結要素だけを介して連結することができ、リーチ部を有する圧縮荷重を受けるレバー部分は必要ない。
【００１３】
モデル計算や実験からわかるように、少なくとも一つのレバーが先行するレバーに支点を有する場合、全体の減衰比あるいは増幅率は各レバーによる値の積よりもわずかに大きくなる。第三のレバーの支点が第一のレバーの上に位置しているという三つのレバーを有する機構について、減衰比を測定した。分析対象とした例の場合、第一のレバーは、１１．８ｍｍの短いアームと６６．２ｍｍの長いアームを有していた。第二のレバーは、アームの長さがそれぞれ４．５ｍｍと５２ｍｍであった。第三のレバーは、４．５ｍｍの短いアームと１０１ｍｍの長いアームを有し、材料ブロックを超える長さのフォーク状の延長部分を含んでいた。各レバーの減衰比の積は、全体で１／１４５５になった。第三のレバーの支点が第一のレバーの上にあるという事実を考慮して補正を加えると、有効減衰比は１／１４８４になった。第三のレバーの支点が第一のレバーの上にあるため、有効減衰比を求める補正は、第一のレバーの支点と第三のレバーの支点との距離に基づいて行った。この例では、距離は１４．２ｍｍであった。この結果、レバーの支点が力減衰機構の先行するレバー上にあるとき、減衰比が大きくなることがわかった。スペースが少なくてすむ上、レバーによる減衰比が大きくなるということは、少なくとも一つのレバーを先行するレバーの上に固定された支点に載せるという本発明の思想がもたらすさらなる利点である。
【００１４】
また、可動の支点を有するレバーにはニージョイント（膝継手）レバーが含まれる。ニージョイントレバーは、力導入アームと力出力アームと固定アームを備えた力減衰装置あるいは力増幅装置であり、これら三つのアームは互いに旋回ハブに接続されている。力が力導入アームに加えられるとき、旋回ハブはわずかに変位する。それゆえ、支点という語の意味を広げて解釈すれば、旋回ハブをニージョイントレバーの可動の支点と呼ぶこともできる。
【００１５】
力導入アームと力出力アームと固定アームを備えたニージョイントレバーにおいて、アームにかかる力は基本的に引っ張り力であり、この力は材料の小さい断面をもつ部材で伝達される。ニージョイントレバーの力減衰比は、アームの長さよりも角度で決まる。そのため、非常に大きな減衰比を最も小さいスペースで得ることができる。減衰しようとしている力を受ける第一のレバーはほぼ水平な位置にあり、最後のレバーはフォーク状の第二の部分が材料ブロックを超え、測定あるいは補償装置まで延びているため、連結要素を中間のレバーから最初のレバーおよび最後のレバーまで垂直方向に延ばす必要がある。ニージョイントレバーは力の向きを入力時から出力時までに変化させるので、好ましい実施例では、対向する位置にある等しい方向変化角を有する少なくとも一対のニージョイントレバーを備えている。その結果、一対のニージョイントレバーによる力の向きの変化は、無視できる程度である。
【００１６】
垂直方向あるいは水平方向だけの連結を有する配置とするため、力導入アームと力出力アームは互いにほぼ９０°を、力出力アームと固定アームは互いに９０°＋ψをなすように連結する。この種のニージョイントレバーの力減衰係数は、ｔａｎ（ψ）で表わされる。
【００１７】
ニージョイントレバーは、非常にわずかなスペースしか必要としないので、固定支持部の強度に与える損失は無視できるほど小さい。必要なスペースが小さく、力の向きを変える角度が限定されているので、ニージョイントレバーを網目状に配置するよう設計することにより、使用されたスペースに比べ非常に大きな減衰比を得ることが可能である。ニージョイントレバーは、中間のレバーとしても、少なくとも一つの追加のレバーに組み合わせても使用できる。後者の場合、追加の直線状レバーは固定支持部上か他のレバー上に位置する支点で回転する。
【００１８】
二つ以上の直線状レバーが互いに平行にまたは垂直に配置されたとき、少なくとも一つのレバーアームが、次のレバーの対応するアームの方向へ力を伝達しなければならない。連結要素は引くだけで押すことはないので、すなわち引っ張り力しか伝えないので、圧縮（押圧）力を伝えるレバー部分と、引っ張り力を伝える連結要素を含む構成のリーチ部を設けるのが普通である。しかし、このような多くのスペースを要する構成は、減衰比の向上には何も貢献しないため、この構成に代えて二つの連続したニージョイントレバーを組み合わせて使用することにより、押圧力を平行な引っ張り力に変換するとともに強力なレバーによる減衰が起こるようにする。二つのニージョイントレバーのそれぞれが力の向きを９０度ずつ変えるので、方向の変化は全体で１８０度になる。力の向きが１８０度変化すると、レバーアームを一対のニージョイントレバーを介して連結することが可能になる（力の向きが１８０度変化しない場合、リーチ部を設ける必要がある）。
【００１９】
また、直線状レバーを水平方向にする代わりに、他の任意に選択可能な方向に向けられたレバーの使用が可能であるということも明らかである。角度を適当に変えられるニージョイントレバーを用いて、直線状レバーをさまざまな方向に連結することが可能である。他のレバー上に支点が支持されているニージョイントレバーや直線状レバーを用いることにより、材料ブロックにレバーをどのように配置するかという設計上の自由度が著しく大きくなる。設計上の自由度が大きくなれば、大きな減衰比を小さなスペースで達成できる。
【００２０】
【実施の形態】
図１は、材料が取り除かれた分離用間隙２によりさまざまな作用部分に分割された煉瓦状の材料ブロック１を示す。分離用間隙２は、図１の面に対し垂直に、材料ブロックの深さ全長にわたって延びている。分離用間隙２は、最小限の材料を、たとえば放電加工ワイヤを用いる放電加工によって除去することにより形成される。製造工程において放電加工ワイヤの挿入を容易にするため、材料ブロックには、狭い分離用間隙２のそれぞれに、少なくとも一個の孔２ａを設ける。材料ブロックの上面と底面の長辺側の材料部分は、平行案内部材３として形成される。平行案内部材３に対し垂直に延びる短辺側において、材料ブロック１は、一端に平行四辺形の固定脚４を、対向端に可動脚５を有する。平行案内部材３は、薄いフレキシブルに回動する材料部分６により脚４、５に連結されている。可動脚５はこれらのフレキシブルな材料部分６によって平行に案内されて、固定脚４に対し最小限の変位が可能である。
【００２１】
この機構を秤に用いる場合、平行四辺形の固定脚４は、ねじを孔７にねじ込むことによってハウジング（図示せず）に取り付ける。同様に、荷重受け装置（図示せず）は、ねじを孔７にねじ込むことによって平行四辺形の可動脚５に取り付ける。可動脚５に取り付けられた荷重受け装置の動きは、上記のとおり平行四辺形リンク機構により案内される。平行四辺形案内装置が荷重受け装置の動きに悪影響を与えないように、フレキシブルな部分６が、正確に平行四辺形のコーナーに設けられ、薄いフレキシブルに回動する材料部分を形成している。
【００２２】
磁気式力補償装置を有する秤に材料ブロック１を用いるためには、荷重受け装置から可動脚５に加わる力を減衰させ、レバーで減衰させた力が補償装置の能力の範囲に収まるようにする必要がある。レバーによる必要な減衰は、要素３〜６からなる平行案内装置で囲まれた材料ブロック内部に含まれる材料部分で形成された高い減衰比のレバー機構によって達成される。固定脚４と一体をなす大きな部分は、固定支持部８である。第一のレバー９は、固定支持部８上の静止支点１０で回転可能に支持されている。支点はフレキシブルなピボットとして、すなわち固定支持部と第一のレバー９をつなぐ薄いフレキシブルな材料部分として設けられている。平行四辺形の可動脚５に働く力は、第一の連結要素１１を介し、第一のレバー９の短いアームに伝えられる。第一の連結要素１１は、二つのフレキシブルな部分６からなり、それらの間には連結リンク１２がある。連結リンク１２の中間部分は、区域１３においてブロックの前面と後面の双方から材料が除去されて、肉薄になっている。連結リンク１２の肉薄部分つまり肉薄の中央ウェブは、連結要素１１に必要なねじり可撓性を与えており、材料ブロックの固定部と可動部の間にねじりが発生しても、有害な応力が連結要素１１を介して第一のレバー９まで及ばないようになっている。連結要素１１の下側のフレキシブルな部分６は、平行四辺形の可動脚５を連結リンク１２に連結している。連結要素１１の上側のフレキシブルな部分６は、連結リンク１２を第一のレバー９に連結している。
【００２３】
第一のレバー９は、二つのフレキシブルな部分６とそれらをつなぐ連結リンクを有する第二の連結要素１４により、第二のレバー１５に連結されている。第一と第二の連結要素１１、１４のそれぞれの上側のフレキシブルな部分６と静止支点１０は、互いに直線をなすよう配置するのが好ましい。この配置により、力減衰装置による誤差を最小に抑えられる。第二のレバー１５は、固定支持部８上にある静止支点１０によって回転可能に支持され、第三の連結要素１６によって第三のレバー１７に連結され、第三の連結要素１６は、やはり二つのフレキシブルな部分６と、それらをつなぐ連結リンクを有する。この場合も、第二の連結要素１４の一方のフレキシブルな部分６と、第三の連結要素１６の一方のフレキシブルな部分６と、第二のレバー１５の静止支点１０は、互いに直線をなすよう配置するのが好ましい。
【００２４】
第三のレバー１７は、第一のレバー９上の可動支点１０ａで回転可能に支持されている。第三のレバーの動きは、フォーク状のレバー延長部分（図示せず、孔１９に取り付け可能）を介して補償装置（図示せず）まで伝達される。補償装置の固定部は、たとえば図面に示した片持ち式支持部１８を介して、平行四辺形の固定脚４に連結すればよい。補償装置の可動部は、フォーク状のレバー延長部分の自由端に連結される。補償装置の固定部と可動部の間で相互作用する電磁力がコイルを流れる電流の量を制御する位置センサにより調整されることにより、補償装置の可動部が撓みのない状態に保たれる。撓みゼロの状態を維持するコイル電流の量は、このコイル電流によって撓みが補償されている力の値を表わす。
【００２５】
三つのレバー９、１５、１７はそれぞれ、支点１０（レバー１７の場合は支点１０ａ）の一方の側に延びる短いアームと、支点１０の反対側に延びる長いアームを備えている。力は短いアームにより各レバーに導入され、長いアームで次のレバーに伝達されるので、支持しなければならない力は、レバーからレバーへ伝えられるにしたがって、次第に小さくなっていく。したがって、第一のレバー９は、三つのレバーのうち最も大きな力に耐えるようにする。第二のレバー１５は、長いレバーアームの端部に向かって細くなるようにしてもよい。第三のレバーの第一の部分は、第一のレバーと第三のレバーの間にできるスペースのみを使用し、このスペースは他の目的には用いられない。材料ブロック内で得られるスペースの利用をこのように最適化することは、第三のレバーが第一のレバー上に支点を有しているからこそ可能である。また、図１に示した構成において、平行四辺形の可動脚５と、三つのレバー９、１５、１７を、すべての連結要素１１、１４、１６が引っ張り力を受けるように連結可能になるのは、三つのレバーの中の一つ（この場合、レバー１７）が先行するレバーの上に支点を有している場合だけである。押圧力を伝達するレバー部分と引っ張り力を受ける連結要素を組み合わせる必要がないので、第二のレバーと第三のレバーは、平行四辺形の固定脚４と各レバーの支点がある固定支持部の間のスペースを最大限に利用できる。固定支持部８は、材料ブロックの大きさが、レバーを二つしか持たない力減衰機構の場合と同じ大きさしかなくても、支点１０において十分な構造上の剛性を有する。
【００２６】
上記の三つのレバー９、１５、１７による減衰比は、第三のレバーの支点が第一のレバー上にあるとき、補正した場合を除いて個々のレバーが示す値の積に等しい。個々のレバーの減衰比の積は、全体で１／１４５５になる。第三のレバーの支点が第一のレバー上にあるという事実を考慮して補正を加えた場合、有効減衰比は１／１４８４である。第三のレバーの支点が第一のレバー上にあるとき、有効減衰比を求めるための補正は、第一のレバーの支点と第三のレバーの支点の距離に応じて異なる。このケースにおいて、距離は１４．２ｍｍであった。このことから、レバーの支点が機構内の先行するレバー上にあれば、減衰比は向上することがわかる。スペースの節約という点に加えて、レバーによる減衰比がアップすることは、少なくとも一つのレバーの支点を先行するレバー上に固定するという本発明の発明思想のさらなる利点である。
【００２７】
第三のレバーに働く力は、第一のレバーに導入された元の力よりかなり小さいので、力減衰機構による力の伝達において誤差を生じないようにするため、第三の連結要素と第三のレバー１７の支点１０ａは、十分に柔軟な可撓性を有している必要がある。図示した実施例において、盲孔３０は、材料ブロックの深さに対して中心に位置し、第三の連結要素１６と第三のレバー１７の支点１０ａの剛性を小さくする効果をもつ。
【００２８】
図２は、平行案内装置を有しておらず、四つのレバーの入れ子式に組み合わせた固定支持部１０８だけを備えた材料ブロック１０１を示す。材料ブロック１０１は、平行案内装置の可動部を材料ブロック１０１の可動部１０５に連結し、平行案内装置の固定部を材料ブロック１０１の固定部１０４に連結することによって、別体の平行案内ユニットに取り付けることができる。容易にわかるように、図２は、平行四辺形リンク装置の部分３〜６を取り外した状態で材料ブロック１の内部だけを示したものとも解釈できる。
【００２９】
第一の連結要素１１１は、可動の入力部１０５を第一のレバー１０９に連結している。第一のレバー１０９は、第二の連結要素１１４によって第二のレバー１１５に連結されている。一連の力減衰機構として、第二のレバー１１５は、第三の連結要素１１６によって第三のレバー１１７に連結されている。第三のレバー１１７は、第四の連結要素１２０を介して第四のレバー１２１に連結されている。第四のレバー１２１は、フォーク状のレバー延長部分を取り付けるための取付け孔１１９を有する。区域１２２は非使用部分であり、材料ブロックから除去してもよい。第一のレバー１０９と第二のレバー１１５は、固定支持部１０８上の静止支点１１０で支持されている。第三のレバー１１７は、第一のレバー１０９上に可動支点１１０ａを有し、第四のレバー１２１は、第二のレバー１１５上に別の可動支点１１０ａを有している。第四のレバー１２１の支点１１０ａは、第四のレバーの端部にある。言いかえれば、力の入力部と出力部はともに、第四のレバー１２１の同一のアーム上にある。この実施例からわかるように、本発明による機構は、一つ以上のレバーの支点が先行するレバーにより支持されるようにしてもよい。図示した直線状レバーに代えて、あるいはそれに加えて、レバーアームが１８０度か０度以外の角度を形成するアンギュラーレバーを用いてもよい。
【００３０】
図３は、荷重が第一の連結要素２１１を介して第一のレバー２０９に導入される実施例を示す。第一のレバー２０９は、固定支持部２０８上の支点２１０で支持されている。第一のレバー２０９の出力アームから、減衰した力が、薄いフレキシブルな連結部２１４を介して第一のニージョイントレバー２２３に伝達される。第一のニージョイントレバー２２３は、力導入アーム２２３ａと、力出力アーム２２３ｂと、固定アーム２２３ｃを有する。三つのアームは、薄いフレキシブルな連結部２２４を介して可動ハブあるいは可動支点２２３ｄに連結されている。力導入アームに働く力は、ハブ２２３ｄをわずかに変位させる。ニージョイントレバー２２３の固定アーム２２３ｃは、薄いフレキシブルな連結部２１４を介して固定支持部に連結されている。力出力アーム２２３ｂは、第二のニージョイントレバー２２５の力導入アーム２２５ａと一体である。第二のニージョイントレバー２２５の固定アーム２２５ｃは、薄いフレキシブルな連結部２１４を介して固定支持部２０８に連結されている。第二のニージョイントレバー２２５の力出力アーム２２５ｂは、薄いフレキシブルな連結部２１４を介して追加のレバー２２６に連結されている。追加のレバー２２６は、固定支持部２０８上の支点２１０で支持されている。追加のレバー２２６にかかる力は小さいので、力減衰機構による力の伝達において誤差を生じないようにするため、追加のレバー２２６の薄いフレキシブルな連結部２１４とその支点２１０は十分に柔軟な可撓性を有している必要がある。図示した実施例は、材料ブロックの前面側と後面側から延びる二つの盲孔２３０を有しているため厚みが小さくなり、追加のレバー２２６の薄いフレキシブルな連結部２１４とその支点２１０の可撓性を増している。上記の実施例と同様に、フォーク状のレバー延長部分（図示せず）は取付け孔２１９によって追加のレバー２２６に取り付けられる。フォーク状のレバー延長部分は、最後のレバー（この実施例では追加のレバー２２６）から補償装置に達するようにする。
【００３１】
力導入アームと力出力アームがなす角度は、ニージョイントレバー２２３、２２５においてほぼ９０°であり、力出力アームと固定アームでは９０°＋ψである。この種のニージョイントレバーの力減衰係数は、ｔａｎ（ψ）で表される。大きな減衰比を得るためには、角度ψを小さくする。角度は２０度以下とするのが好ましく、１２度とするのが特に好ましい。第一のニージョイントレバー２２３は力の向きを９０度変え、第一のニージョイントレバー２２３に続く第二のニージョイントレバー２２５は力を反対方向に再び９０度変えるので、力がニージョイントレバー２２３、２２５の組み合わせを介して伝達される前後で、力の向きが同じになる。ニージョイントレバーが力の向きを再び変える角度が９０度でない場合でも、一対のニージョイントレバーを使用して力の向きが反対でほぼ等しい角度で再び変化させるのが有利であり、二つのニージョイントレバーによって再び変化させた角度はほぼ無視できる程度の大きさになる。
【００３２】
二つのニージョイントレバーの間に少なくとも一つの直線状レバーを挿入することも可能であり、そのような構成では直線状レバーがすべて互いに平行に配置されるわけではないことが明らかである。このような構成は、特に任意の大きさの材料ブロックについて力減衰比を大きくしたいときに望ましい。ニージョイントレバーにかかる力は基本的に引っ張り力だけであるので、ニージョイントレバーは非常に小さなスペースしか取らない。
【００３３】
図３の実施例の固定支持部２０８は、力補償装置の固定部を取り付けるための取付け孔２１９’を有する。補償装置の可動部は追加のレバー２２６のフォーク状延長部分の自由端に取り付けられる。補償装置の固定部と可動部の間に相互に働く電磁力は、コイルを介して流れる電流の量を制御する位置センサによって調整され、補償装置の可動部は撓みのない状態に保たれる。撓みゼロの状態を維持するコイル電流の量は、コイル電流で撓みが補償される力を表わす。
【図面の簡単な説明】
【図１】固定支持部を備えた材料ブロックと平行四辺形のリンク装置と三つのレバーを入れ子式に配置した構成の側面図
【図２】固定支持部を備えた材料ブロックと四つのレバーを入れ子式に配置した構成の側面図
【図３】固定支持部を備えた材料ブロックと平行四辺形のリンク装置と二つのニージョイントレバーの構成の側面図
【符号の説明】
４  固定脚
５  可動脚
８、１０８、２０８  固定支持部
９、１０９、２０９  第一のレバー
１０、１１０、２１０  静止支点
１０ａ、１１０ａ  可動支点
１１、１１１、２１１  第一の連結要素
１４、１１４  第二の連結要素
１５、１１５  第二のレバー
１６、１１６  第三の連結要素
１７、１１７  第三のレバー
１２０  第四の連結要素
１２１  第四のレバー
２２３  第一のニージョイントレバー
２２５  第二のニージョイントレバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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