(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方腰椎屈曲中に人の背中の筋肉力を減少させるために上記人によって着用されるように構成された体幹支持外骨格において、
上記人の体幹に結合されるように構成された支持幹と、
第１および第２の大腿部リンクであって、それぞれの第１および第２の大腿部リンクが上記支持幹に対して屈曲および伸長するように上記人の大腿部と一体的に移動するように構成された上記第１および第２の大腿部リンクと、
第１および第２のトルク発生器であって、実質的に上記人の腰部の近くで上記人の左半分および右半分の双方の上に位置決めされるように構成され、上記支持幹を上記第１の大腿部リンクおよび第２の大腿部リンクにそれぞれ結合し、上記第１の大腿部リンクおよび上記第２の大腿部リンクと上記支持幹との間にトルクを発生させるように構成された、上記第１および第２のトルク発生器とを有し、
上記支持幹の予め定められた部分が垂直から予め定められた角度を超えて通過するように上記人が矢状面内で前方に屈曲するとき、上記第１および第２のトルク発生器の少なくとも１つが上記支持幹と上記第１の大腿部リンクおよび上記第２の大腿部リンクの少なくとも一方との間に抵抗性トルクを加えて、上記支持幹が上記人の体幹に対して力を加えるようになし、かつ、上記第１および第２の大腿部リンクの少なくとも１つが上記人の大腿部の少なくとも一方に力を加えるようになし、
上記支持幹の上記予め定められた部分が垂直から上記予め定められた角度を超えて通過しないときに、上記第１および第２のトルク発生器は、上記第１および第２の大腿部リンクの全運動範囲の間に、上記支持幹と上記それぞれの第１および第２の大腿部リンクとの間に抵抗性トルクを加えないことを特徴とする体幹支持外骨格。
【請求項２】
上記第１および第２のトルク発生器の少なくとも１つは、
上記支持幹に結合されるように構成された上側ブラケットと、
上記第１および第２の大腿部リンクのうちの一方に結合され、上記上側ブラケットに回転可能に結合されるように構成された下側ブラケットと、
上記上側ブラケットに回転可能に結合された振り子と、
上記上側ブラケットにスライド可能に結合された係合ブラケットと、
第１の端部および第２の端部を有する圧縮バネであって、上記第１の端部が上記下側ブラケットに回転可能に結合され、上記第２の端部が上記係合ブラケットに回転可能に結合された、上記圧縮バネとを有し、
上記支持幹の上記予め定められた部分が垂直から上記予め定められた角度を越えて伸びるとき、上記振り子が上記係合ブラケットと接触してスライドするのを阻止し、上記圧縮バネが上記上側ブラケットおよび上記下側ブラケットの間に抵抗性トルクを生じさせ、
上記支持幹の上記予め定められた部分が垂直から上記予め定められた角度を超えて延びていないとき、上記振り子が上記係合ブラケットに接触せず、上記係合ブラケットが上記上側ブラケット上を自由にスライドし、上記圧縮バネが、上記上側ブラケットおよび上記下側ブラケットの間に上記抵抗性トルクを付与しない請求項１記載の体幹支持外骨格。
【請求項３】
上記係合ブラケットが、さらに上記係合ブラケットの一側に位置付けられた歯を有し、上記振り子と係合する、請求項２に記載の体幹支持外骨格。
【請求項４】
上記上側ブラケットに結合され上記予め定められた角度を調整するように構成された角度調整機構をさらに有する、請求項２に記載の体幹支持外骨格。
【請求項５】
上記振り子は磁性体であり、
上記角度調整機構は、上記振り子に近接して上記上側ブラケットの調整ネジ孔に位置決めされた磁気調整ネジをさらに備え、かつ、
上記磁気調整ネジが回転して上記振り子に対する位置が変化するとき、垂直からの上記予め定められた角度が変化する請求項４記載の体幹支持外骨格。
【請求項６】
上記上側ブラケットに結合されたオーバーライド機構であって、上記振り子が上記係合ブラケットに係合することを防止するように構成された上記オーバーライド機構をさらに有する、請求項２に記載の体幹支持外骨格。
【請求項７】
上記振り子は磁性体であり、
上記オーバーライド機構は、上記上側ブラケット上をスライドするように構成されたオーバーライドスライダと、上記オーバーライドスライダに結合されたオーバーライド磁石とを有し、
上記オーバーライドスライダがオーバーライド位置にあるとき、上記オーバーライド磁石は上記振り子を後退させ、上記振り子が上記係合ブラケットに接触するのを防止し、かつ、
上記オーバーライドスライダが非オーバーライド位置にあるとき、上記オーバーライド磁石は上記振り子を後退させず、上記上側ブラケットの所定の部分が垂直から上記予め定められた角度を超えて通過するときに上記振り子が上記係合ブラケットと接触することを可能にする請求項６記載の体幹支持外骨格。
【請求項８】
上記下側ブラケット内の上記圧縮バネは、上記抵抗性トルクのレベルを変化させるように調整可能である請求項２に記載の体幹支持外骨格。
【請求項９】
上記下側ブラケットは、チャネルと、スライドブロックとを有し、
上記スライドブロックは上記圧縮バネの上記第１の端部に回転自在に結合され、上記チャネル内に異なる位置を有することができるように構成され、
上記スライドブロックの上記チャネル内の上記異なる位置が、上記圧縮バネの、上記上側ブラケットおよび上記下側ブラケットの間の外骨格ジョイントに対する異なる位置に対応し、もって上記抵抗性トルクのレベルを変化させる請求項８に記載の体幹支持外骨格。
【請求項１０】
上記支持幹は、上記第１および第２のトルク発生器に結合された２つのサイドブラケットを有し、かつ、
上記支持幹は、上記人の胸部領域において上記人の体幹と接触するように構成された胸部プレートを有する請求項１に記載の体幹支持外骨格。
【請求項１１】
上記第１および第２のトルク発生器に対する上記支持幹の位置が調整可能である請求項１に記載の体幹支持外骨格。
【請求項１２】
上記体幹支持外骨格の幅は、上記支持幹の幅を調整することに通じて上記第１および第２のトルク発生器の間の距離を調整することによって調整可能である請求項１に記載の体幹支持外骨格。
【請求項１３】
上記支持幹は、
上記人の背後に位置するように構成され、かつ上記人の体幹を部分的に包囲するように構成され、さらに、上記第１および第２のトルク発生器に結合された下側フレームと、
上記人の背後に位置するように構成され、上記下側フレームに回転可能に結合された脊柱フレームと、
上記脊柱フレームに結合され、上記人の体幹に接触するよう構成された上側フレームとを有する請求項１記載の体幹支持外骨格。
【請求項１４】
上記脊柱フレームは、上記下側フレームに対して横方向に屈曲するように構成される請求項１３に記載の体幹支持外骨格。
【請求項１５】
上記脊柱フレームは、上記人の頭蓋−尾骨軸に実質的に平行な軸に沿って上記下側フレームに対して回転するように構成される請求項１３に記載の体幹支持外骨格。
【請求項１６】
上記支持幹は、上記脊柱フレームの上記下側フレームに対する回転運動に対して抵抗するように構成された少なくとも１つの抵抗性要素を、さらに、有する請求項１３に記載の体幹支持外骨格。
【請求項１７】
上記下側フレームは、当該体幹支持外骨格に結合された懸架ハーネスを有し、
上記懸架ハーネスは、上記人と上記下側フレームとの間に距離を置いて上記人と上記下側フレームとの接触を防止するように構成される請求項１３記載の体幹支持外骨格。
【請求項１８】
上記下側フレームは、寸法調節可能である、請求項１７に記載の体幹支持外骨格。
【請求項１９】
上記上側フレームは、寸法調整可能である、請求項１３に記載の体幹支持外骨格。
【請求項２０】
上記上側フレームが上記脊柱フレームに対して移動するように構成されている、請求項１３に記載の体幹支持外骨格。
【請求項２１】
当該体幹支持外骨格は、上記人によって着用されるように構成されたヒューマンインターフェースシステムに結合するように構成された、請求項１に記載の体幹支持外骨格。
【請求項２２】
上記ヒューマンインターフェースシステムが、上記人の腰部に着用されるように構成されたウエストベルトを有する、請求項２１に記載の体幹支持外骨格。
【請求項２３】
上記第１および第２のトルク発生器は、上記ウエストベルトに結合されるように構成された請求項２２に記載の体幹支持外骨格。
【請求項２４】
当該体幹支持外骨格は、クイックリリース機構を介して上記ウエストベルトに結合されるように構成され、
上記クイックリリース機構は、
ボタンと、
保持ブラケットであって、上記保持ブラケット内に形成されたキャビティを有する上記保持ブラケットと、
２つの位置を有するロック解除レバーとを有し、
上記ボタンが上記キャビティの内部に配置されているときに、上記ロック解除レバーが第１の位置にあるならば、上記ボタンが上記キャビティから取り外されず、
上記ボタンが上記キャビティの内部に配置されているときに、上記ロック解除レバーが第２の位置にあるならば、上記ボタンが自由に上記キャビティから取り外される、請求項２２に記載の体幹支持外骨格。
【請求項２５】
上記ヒューマンインターフェースシステムが、上記人の肩に装着されるように構成された２つの肩ストラップを有する、請求項２１に記載の体幹支持外骨格。
【請求項２６】
上記ヒューマンインターフェースシステムが、上記人の大腿部の周りに装着されるように構成された２本の大腿部ストラップを有する、請求項２１に記載の体幹支持外骨格。
【請求項２７】
上記ヒューマンインターフェースシステムが、安全ハーネス、ツールベルトハーネス、ツールベルト、クライミングハーネス、建設作業者の落下保護安全ハーネス、および、それらの任意の組合せからなるグループから選択される、請求項２１に記載の体幹支持外骨格。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
この発明は、全般的には、外骨格に関し、より詳細には、使用者の背中の筋肉力を低減するための体幹支持外骨格に関する。
【０００２】
一般に、屈曲、持ち上げ、および／または、起立の際に人を支援するように構成された背部支持装置は、当該技術分野で知られている。米国特許第６，４３６，０６５号、米国特許第５，９５１，５９１号、米国特許第５，１７６，６２２号、および米国特許第７，７４４，５５２号、米国特許第１，４０９，３２６号、および米国特許第４，８２９，９８９号は、人の体幹重力からのモーメントを打ち消すために屈曲中にモーメントが生成される装置を記載している。これらのシステムは、受動的なバネ抵抗を利用して、着用者の胴および脚の間にトルクを生成する。股関節に修復的な瞬間を作り出すことによって、背骨のＬ５／Ｓ１領域の怪我の可能性が大幅に低減される。いったん体幹と脚部との間の角度が、かがみ、しゃがみ込み、または歩行中に所定の角度に達すると、デバイスは抵抗力を提供する。いずれの装置も、歩行と屈曲、または座位と屈曲とを区別するものではない。これは、歩行中に使用者の足がデバイスに押し付けなければならないため、使用者はこれらの受動デバイスを使用して快適に歩くことができないことを意味する。同様に、使用者は、座っている間に使用者の足がデバイスに押し付けなければならないので、これらの受動デバイスを使用して快適に座ることができない。これは不快で危険であり、使用者が無制限に移動することを防止し、これらのシステムを様々な産業環境で使用することを避ける最も重要な理由である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，４３６，０６５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９５１，５９１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１７６，６２２号明細書
【特許文献４】米国特許第７，７４４，５５２号明細書
【特許文献５】米国特許第１，４０９，３２６号明細書
【特許文献６】米国特許第４，８２９，９８９号明細書
【発明の開示】
【０００４】
この発明は、前方腰椎屈曲中に人の背中の筋力を減少させるために人によって着用されるように構成された体幹支持外骨格に向けられている。一般的に、体幹支持外骨格は、人の体幹に結合されるように構成された支持幹と；人の大腿部と一体的に運動するように構成された２つの大腿部リンクであって、各大腿部リンクの屈曲および伸長をもたらすように構成された２つの大腿部リンクと；人の腰に実質的に近い人の左右の両半分に位置づけられる２つのトルク発生器とを有する。トルク発生器は、支持幹をそれぞれの大腿部リンクに連結し、大腿部リンクと支持幹との間にトルクを発生させるように構成される。人が矢状面内で前方に屈曲して、支持幹の予め定められた部分が垂直重力線から予め定められた角度を超えて通過するとき、第１または第２のトルク発生器の少なくとも１つは、支持幹と大腿部リンクの少なくとも１つに抵抗力を加える。これにより、支持幹が人の体幹および少なくとも１本の大腿部リンクに力を加えて人の大腿部に力を加える。支持幹の予め定められた部分が垂直重力線から予め定められた角度を超えない場合、第１および第２のトルク発生器は、大腿部リンクの全運動範囲中、支持幹とそれぞれの大腿部リンクとの間に抵抗トルクを加えない。
【０００５】
この発明の他の目的、特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を考慮することによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】この発明の体幹支持外骨格を表す。
【図２】この発明の体幹支持外骨格を前傾姿勢で表す。
【図３】この発明の体幹支持外骨格を示す。
【図４】トルク発生器の一実施例を示す。
【図５】トルク発生器の一実施例を示す。
【図６】トルク発生器の一実施例を示す。
【図７】トルク発生器の一実施例を示す。
【図８】トルク発生器の一実施例を示す。
【図９】トルク発生器の一実施例を示す。
【図１０】トルク発生器の一実施例を示す。
【図１１】トルク発生器の一実施例を示す。
【図１２】トルク発生器の一実施例を示す。
【図１３】支持幹の一実施例を示す。
【図１４】支持幹の調整の一実施例を示す。
【図１５】支持幹の調整の一実施例を示す。
【図１６】支持幹の調整の一実施例を示す。
【図１７】支持幹の一実施例を示す。
【図１８】支持幹の一実施例を示す。
【図１９】クイックリリース機構の一実施例を示す
【図２０】クイックリリース機構の一実施例を示す
【図２１】人が着用する体幹支持外骨格の一実施例を示す前方４分の３の図を示す。
【図２２】人が着用する、図２１の体幹支持外骨格の後方４分の３の図を示す。
【図２３】人が着用する、脊柱回転機能を具備する体幹支持外骨格の一実施例を表す後方４分の３の図を示す。
【図２４】横方向の脊柱の回転に抵抗するために、抵抗性要素を有する、人が着用する、図２３の体幹支持外骨格を表す背面図を示す。
【図２５】人が着用し、抵抗要素を板バネとする、図２４の実施例を表す背面図を示す。
【図２６】人が着用し、懸架ハーネスがトルク発生器に結合された、体幹支持外骨格の実施例を表すウエスト高さのトップダウン図を示す。
【図２７】人が着用し、懸架ハーネスが下側フレームに結合された、図２７の実施例を表す、ウエスト高さのトップダウン図を示す。
【図２８】明確にするために人の身体を取り除いた、図２１の体幹支持外骨格を表す前方４分の３の図を示す。
【図２９】下側コーナーバーが格納式ピンによってロックされる、下側フレームの一実施例を表す断面図を示す。
【図３０】格納式のピンが引っ込められ、下側コーナーバーが自由にスライドできる図２９の実施例を示す。
【図３１】上側調整性能を説明する、図２８の体幹支持外骨格を示す。
【図３２】上方前方フレーム調整性能を説明する図２８の体幹支持外骨格の後方４分の３の図を示す。
【図３３】外部物体が脊柱フレームおよび下側フレームに結合されている、図２８の体幹支持外骨格の後方４分の３の図を示す。
【図３４】外部物体を上側フレームに取り付けることを示す、体幹支持外骨格の一実施例の後方４分の３の図を示す。
【図３５】人が着用するヒューマンマシンインターフェースの前方４分の３の図を示す。
【図３６】図３５のヒューマンマシンインターフェースおよび人の後方４分の３の図を示す。
【図３７】クイックリリース機構の一実施例を示す。
【図３８】クイックリリース機構の一実施例を示す。
【図３９】クイックリリース機構の一実施例を示す。
【図４０Ａ】落下保護安全ハーネスを示す。
【図４０Ｂ】落下保護安全ハーネスを示す。
【図４１】結合装置の一実施例を示す。
【図４２】結合装置の一実施例を示す。
【図４３】結合装置の一実施例を示す。
【図４４】結合装置の一実施例を示す。
【図４５】結合装置の一実施例を示す。
【発明の詳細な説明】
【０００７】
図２は、図１は、体幹支持外骨格１００の実施例を示している。これは、前方腰椎屈曲中に人の背中の筋肉力を低減するために、人２００によって着用されるように構成される。図２は、前方腰椎屈曲中の人２００を示す。体幹支持外骨格１００は、人の体幹２０２に結合されるように構成された支持幹１０２を備える。人の体幹２０２は、首および肢が延びる人間の中心部分として定義される。体幹には胸郭と腹部がある。
【０００８】
体幹支持外骨格１００は、人２００のそれぞれの大腿部２０４および２０６に連結するように構成された第１の大腿部リンク１０４および第２の大腿部リンク１０６をさらに有する。図１に示すように、第１の大腿部リンク１０４および第２の大腿部リンク１０６は、それぞれ、第１および第２の大腿部リンク１０４および１０６が支持幹１０２に対して屈曲および伸長するように、人の大腿部２０４および２０６と一致して動くように構成される。支持幹１０２に対する第１の大腿部リンク１０４の屈曲は、第１の大腿部リンク１０４と支持幹１０２が互いに向かって回転するときと定義される。これは図２の矢印２２０で示されている。支持幹１０２に対する第２の大腿部リンク１０６の屈曲も同様に定義される。支持幹１０２に対する第１の大腿部リンク１０４の伸長は、第１の大腿部リンク１０４と支持幹１０２が互いから離れる方向に回転するときと定義される。これは、図２の矢印２２２によって示されている。支持幹１０２に対する第２の大腿部リンク１０６の伸長も同様に定義される。
【０００９】
体幹支持外骨格１００は、第１のトルク発生器１０８および第２のトルク発生器１１０をさらに有する。第１のトルク発生器１０８は、第１の大腿部リンク１０４と支持幹１０２との間にトルクを生成するように構成される。この発明のいくつかの実施例では、第１および第２のトルク発生器１０８および１１０は、人の股関節に実質的に近い人２００の左右の半分に配置される。
【００１０】
動作について説明すると、支持幹１０２の所定の部分が垂直２４４から所定の角度２４２を越えるように人２００が矢状面内で前方に屈曲するとき、第１または第２のトルク発生器１０８および１１０の少なくとも１つは、支持幹１０２と第１および第２の大腿部リンク１０４および１０６の少なくとも一方との間にトルクを生じさせる。これにより、支持幹１０２が人の体幹２０２に対して支持幹力２３０を加えることになる。同時に、第１の大腿部リンク１０４および第２の大腿部リンク１０６の少なくとも１つが、人の大腿部２０４および２０６に力を加える。支持幹１０２によって人の体幹２０２に対して加えられる支持幹力２３０は、２０８の一般領域において人の腰の筋肉力を減少させるのに役立つ。
【００１１】
図３に示すように、人２００が屈曲位置にないとき（すなわち、支持幹１０２の予め定められた部分が垂直から予め定められた２４２を越えないとき）、第１および第２のトルク発生器１０８、１１０は、第１および第２の大腿部リンク１０４、１０６のすべての動作領域の間、支持幹１０２と、対応する第１および第２の大腿部リンク１０４、１０６との間に抵抗トルクを加えない。これは、人２００が屈曲位置にない限り（すなわち、図３に示すように、支持幹１０２の予め定められた部分が、垂直２４４から予め定められた角度２４２を越えて通過しない）、人２００は、支持幹１０２から人２００にどのような力が加えられることなく、歩き、階段や斜面を昇降することができる。しかしながら、人２００が矢状面に沿って前方に屈曲すると（すなわち、図２に示すように、支持幹１０２の予め定められた部分が垂直２４４から予め定められた角度２４２を超えたとき）、支持幹１０２からの支持体幹力２３０が、人の体幹２０２を保持するのを支援する。図２は、人２００が屈曲している例を示す。図３は、人２００が屈曲していない例を示す。図２は、また、垂直からの予め定められた角度が２４２で示されている実施例を示す。この実施例では、支持幹１０２の予め定められた部分が２４６で示されている。矢印２４０で示すように、予め定められた角度２４２を越えて予め定められた部分２４６が通過すると、支持幹力２３０が人の体幹２０２に加えられる。予め定められた角度２４２の例は、５、１０または１５度であって良い。いくつかの実施例では、予め定められた角度２４２はゼロであって良い。図３においては、人２００は屈曲していないので、予め定められた部分２４６は予め定められた角度２４２を超えず、人の体幹２０２に力が加えられない。
【００１２】
図４は、第１のトルク発生器１０８の実施例を示す。第２のトルク発生器１１０は、第１のトルク発生器１０８の鏡映本体であり、従って、第１のトルク発生器１０８のみがここで説明される。実施例では、第１のトルク発生器１０８は、他の構成要素に加えて、支持幹１０２に結合されるように構成された上側ブラケット１１２を有する。支持幹１０２は図４において示されていなけれども、この結合は図１および図２に示されている。第１のトルク発生器１０８は、さらに下側ブラケット１１４を有し、これが、第１の大腿部リンク１０４に結合されるように構成され、外骨格継手１２６の周りで上側ブラケット１１２に回転可能に結合される。この発明のいくつかの実施例では、第１のトルク発生器１０８は、振り子ジョイント１１７の周りで上側ブラケット１１２に回転可能に結合された振り子１１６をさらに有する。第１のトルク発生器１０８は、また、係合ブラケット１１８を有し、これが、上側ブラケット１１２とスライド可能に結合される、矢印１３２および１３４は、係合ブラケット１１８と上側ブラケット１１２との間のスライド運動を示している。図４の実施例において、スライド運動は、レール１３６およびキャリッジ１３８によって実現される。レール１３６は、上側ブラケット１１２に取り付けられている。キャリッジ１３８は、係合ブラケット１１８に取り付けられている。第１のトルク発生器１０８は、さらに、圧縮バネ１２０を有しており、これが、下側ブラケット１１４に回転可能に結合され、その第１の端部１２２から第１の端部ジョイント１２３の周りを回転する。圧縮バネ１２０は、また、係合ブラケット１１８に回転可能に結合され、その第２の端部１２４から第２の端部ジョイント１２５の周りを回転する。図４に示すように、圧縮バネ１２０は、ロッド１２８とシリンダ１２９とからなるガスバネである。実施例では、第１のトルク発生器１０８は、また、ロックピン１６６を含み、スライドブロック１６２の位置をチャネル１６０にロックする。
【００１３】
作動を説明すると、支持幹１０２の予め定められた部分２４６が予め定められた角度２４２を越えると（図５に示すように）、振り子１１６が係合ブラケット１１８と接触する。これにより、係合ブラケット１１８がスライドすることが防止され、圧縮バネ１２０が上側ブラケット１１２と下側ブラケット１１４との間に抵抗トルクを供給できるようになる。さらに、支持幹１０２の予め定められた部分が予め定められた角度２４２を越えないとき（図６に示すように）、振り子１１６は、係合ブラケット１１８と接触しなくなる。これにより、係合ブラケット１１８が上側ブラケット１１２上を自由にスライドする。したがって、この構成では、圧縮バネ１２０は非圧縮であり、上側ブラケット１１２と下側ブラケット１１４との間に抵抗トルクが加えられない。この状況では、人２００は、自由に、歩き、階段や斜面を自由に昇降できる。
【００１４】
図５および図６は、係合ブラケット１１８の実施例を示す。この実施例において、係合ブラケット１１８は、少数の歯１３０を有する。係合ブラケット１１８および振り子１１６は、ラチェット機構を形成する。ラチェット機構は、逆方向の運動を防止しながら一方向のみの連続的な直線運動または回転運動を可能にする機械的装置である。振り子１１６が係合ブラケット１１８と接触しているとき、係合ブラケット１１８は、振り子１１６および上側ブラケット１１２に対して第１の方向１３２に沿ってスライドすることはできないが、第２の方向１３４に沿って自由に動く。図５は、支持幹１０２の予め定められた部分が予め定められた角度２４２を超えた状態を示す。振り子１１６は、その重量力のために係合ブラケット１１８に接触する（すなわち、重力の下で、振り子１１６の重量は、係合ブラケット１１８と接触する）。これにより、係合ブラケット１１８が方向１３２に沿ってスライドすることが防止される。これにより、圧縮バネ１２０が圧縮され、上側ブラケット１１２と下側ブラケット１１４との間に抵抗トルクがもたらされる。
【００１５】
図７は、第１のトルク発生器１０８の実施例を示す。この実施例において、第１のトルク発生器１０８は、予め定められた角度２４２の調整を可能にする角度調整機構１４０をさらに有する。調整機構１４０を使用して、予め定められた角度２４２を変更することができる。図７にしめすようないくつかの実施例において、振り子１１６は磁性を有する。角度調節機構１４０は、さらに、振り子１１６に近接して上側ブラケット１１２上の調整ネジ穴１４４内に配置された磁性調整ネジ１４２ａを有する。動作を説明すると、磁性調整ネジ１４２ａが回転させられた振り子１１６に対してその位置を変えるとき、予め定められた角度２４２が変化する。磁性調整ネジ１４２ａが振り子１１６の近くにあると、予め定められた角度２４２がより大きくなる。これは、磁性調整ネジ１４２ａが振り子１１６に近づくと、支持幹１０２、さらには、上側ブラケット１１２が、より屈曲せざるを得ないということである。これは、振り子１１６に働く重力が振り子１１６を磁性調整ネジ１４２ａへと引っ張る力に打ち勝たなければならないからである。調整機構１４０を使用して、予め定められた角度２４２を所望の角度に設定することができる。図８は、磁性調整ネジ１４２ｂの実施例を示す。この実施例において、磁性調整ネジ１４２ｂは、調整ファスナ１４６と調整磁石１４８とで構成され、調整磁石１４８は調整ファスナ１４６に結合されている。図８に示すようないくつかの実施例において、調整磁石１４８が調整ファスナ１４６に挿入される。
【００１６】
図９は、手動で操作されるオーバーライド機構１５０を使用して、振り子１１６が係合ブラケット１１８に接触することを完全に防止し、この結果、トルク発生器１０８を非動作にするトルク発生器１０８の実施例を示す。図９に示すように、この発明のいくつかの実施例において、振り子１１６は磁性を有し、オーバーライド機構１５０は、上側ブラケット１１２上をスライドするオーバーライドスライダ１５１と、オーバーライドスライダ１５１に結合されたオーバーライド磁石１５２とを備える。動作を説明すると、図９に示すように、オーバーライド磁石１５２は、振り子１１６を非接触位置に引き付け、係合ブラケット１１８が自由に動くことを可能にする。オーバーライドスライダ１５１が図１０に示すような非オーバーライド位置に移動されると、オーバーライド磁石１５２は振り子１１６を非接触位置に引き寄せず、支持幹１０２の予め定められた部分が予め定められた角度２４２を超えたときに振り子１１６が係合ブラケット１１８に接触することを可能にする。当業者は、振り子１１６が係合ブラケット１１８に接触するのを防止する他の方法が存在し得ることを理解するであろう。
【００１７】
外骨格継手１２６に対する圧縮バネ１２０の位置は、トルク発生器１０８のトルク出力の大きさを決定する。圧縮バネ１２０の第１の端部１２２の位置を変更して、様々なトルクを生成することができる。図１１は、圧縮バネ１２０の第１の端部１２２の位置が、外骨格ジョイント１２６からの距離１６４にある状況を示し、図１１の距離１６４は図１２の距離１６４よりも遠く、したがって、より大きなトルクを可能にする。したがって、図１２は、圧縮バネ１２０の第１の端部１２２が外骨格継手１２６の近くに配置され、より少ないトルクを生成する状況を示す。図１１および図１２におけるバネ距離１６４の比較によれば、バネ距離１６４がより大きい場合に、より多くのトルクが実現されることがわかる。この発明のいくつかの実施例において、このトルク調整は、チャネル１６０内のスライドブロック１６２の位置を変更することによって達成される。スライドブロック１６２は、圧縮バネ１２０の第１の端部１２２に回転可能に連結され、チャネル１６０内のいくつかの位置に配置可能である。チャネル１６０は下側ブラケット１１４内に形成される。動作を説明すると、チャネル１６０内のスライドブロック１６２の位置を調節することにより、外骨格継手１２６に対する圧縮バネ１２０の様々な位置が可能となり、したがって、様々なトルクレベルが可能になる。ロックピン１６６は、スライドブロック１６２のチャネル１６０内の位置をロックするために使用される。図１１および図１２からわかるように、スライドブロック１６２は３つの位置を有する。これらの位置は、スライドブロック１６２の３つのノッチによって決定される。スライドブロック１６２を様々な位置に位置決めし、ロックピン１６６によってロックすることによって、様々なレベルのトルクを実現することができる。
【００１８】
図１３は、支持幹１０２の実施例を示す。この実施例において、支持幹１０２は、第１および第２のトルク発生器１０８および１１０に結合された第１および第２の側部ブラケット４０２および４０４を備える。支持幹１０２は、さらに、胸部プレート４０６を有し、これが人２００と接触する。具体的には、胸部プレート４０６は、人の体幹２０２の前面と、当該人の胸部２１０の一般領域において接触して支持幹の力２３０を加える。これは図２に示すとおりである。動作を説明すると、人２００が前方に屈曲するとき、支持幹１０２の胸部プレート４０６が支持幹力２３０を人の体幹２０２に抗して、人の胸部領域に加える。図１３の実施例に示すように、２つの側部ブラケット４０２および４０４が第１および第２のトルク発生器１０８および１１０に対して位置調整可能であり、もって、胸部プレート４０６を適切な位置に保持できる。図１３は、側部ブラケット４０２および４０４の位置を調整することができる、この発明の実施例を示す。図１４から理解できるように、側部ブラケット４０２は、いくつかの側部ブラケット穴４１０を備え、トルク発生器１０８は、少なくとも１つのピン４１２を有する。少なくとも１つのピン４１２が挿入される側部ブラケット穴４１０の１つを選択することにより、トルク発生器１０８に対する側部ブラケット４０２の位置が決定される。図１５および図１６は、いくつかの実施例において、ピン４１２がバネ荷重プレート４１４を介してトルク発生器１０８に結合されることを示す。バネ荷重プレート４１４は、２つの位置を有する。動作を説明すると、バネ荷重プレート４１４がその第１の位置にあるとき、ピン４１２は側部ブラケット穴４１０の１つを通過し、側部ブラケット４０２は自由に滑り落ちることはない。バネ荷重プレート４１４が図１６に示すように第２の位置にあるとき、ピン４１２はいずれの側部ブラケット穴４１０にも挿入されず、側部ブラケット４０２はトルク発生器１０８内を自由にスライドする。
【００１９】
図１７は、この発明の１実施例を示し、この実施例では側部ブラケット４０２および４０４の間の水平距離が、胸部プレート４０６に対する側部ブラケット４０２および４０４の結合位置を調整することによって調節できる。この実施例において、側部ブラケット４０２は幅調整穴４２０を含む。胸部プレート４０６は、胸部チャネル４２２を含む。胸部チャネル４２２は、いくつかの胸部プレート穴４２４を備える。幅調整穴４２０および胸部プレート穴４２４を通過する留め具４２６の支援の下で胸部プレート４０６を側部ブラケット４０２へ結合して、支持幹１０２の幅を調整する。図１７は、胸部プレート４０６がさらに胸部パッド４０８を含む実施例を示す。胸部パッド４０８は、上記胸部チャネル４２２に対して移動および回転することができる。いくつかの実施例において、胸部チャネル４２２に対する胸部パッド４０８の動きおよび回転の大きさが制限されている。これらの回転により、人２００が胸部プレート４０６に対して軽度に動くことが可能になる。動作中、人２００が屈曲すると、胸部プレート４０６によって人の胸部２１０に支持幹力２３０が加えられ、これは図２に示すとおりである。支持幹力２３０は、力分布が人の胸部にむしろ直角なままである領域において分布することが重要である。この目的のために、胸部パッド４０８は、胸部チャネル４２２に対して可能なすべての自由度を有する。これらの自由度は、力分布が人の胸部輪郭に対してむしろ正常であることを保証する。加えて、人の胸部２１０と胸部パッド４０８との間に摩擦力は生じない。
【００２０】
図２１および図２２は、人２００が装着する支持幹１０２の他の実施例の２つの図を示す。支持幹１０２は、人２００の背後に実質的に位置する下側フレーム３０２を有する。下側フレーム３０２は、人の体幹２０２を部分的に取り囲み、人２００の２つの側部からの第２のトルク発生器１０８、１１０に結合されるように構成される。支持幹１０２は、図２に示すように、人２００の後ろに位置する脊柱フレーム３０４をさらに有する。この発明のいくつかの実施例において、脊柱フレーム３０４は、下側フレーム３０２に回転可能に結合されている。支持幹１０２は、脊柱フレーム３０４に結合された上側フレーム３０６をさらに有する。この発明のいくつかの実施例において、上側フレーム３０６は、人の体幹２０２の全般的な領域と接触して力２３０を人の体幹２０２の前面部分に加えるように構成される。この発明のいくつかの実施例において、上側フレーム３０６は、人の体幹２０２の全般的な胸部領域２１０と接触して力２３０をここに加える。この発明のいくつかの実施例において、上側フレーム３０６は、人の体幹２０２の一般的な肩部領域２１８と接触して力２３０をここに加える。いくつかの実施例において、脊柱フレーム３０４は、下側フレーム３０２に対して、人の腰椎中内側屈曲軸および伸長軸２１４の１つに実質的に平行な軸に沿って、回転する。図３に示すように、脊柱フレーム３０４は、下側フレーム３０２に対して軸３０８を中心に回転する。軸３０８は、人の腰椎中内側の屈曲軸および伸長軸２１４の１つと実質的に平行である。矢印３１０は、脊柱フレーム３０４の下側フレーム３０２に対する軸３０８の周りの回転の方向を示す。いくつかの実施例において、脊柱フレーム３０４は、人の頭蓋−尾骨軸２１６に実質的に平行な軸３１２に沿って下側フレーム３０２に対して回転する。矢印３１４は、軸３１２の周りのこの回転の方向を示す。
【００２１】
図２４は、支持幹１０２が下側フレーム３０２に対する脊柱フレーム３０４の回転運動３１８に対する抵抗を提供する少なくとも１つの抵抗要素３１６をさらに含む、この発明の実施例を示す。この発明のいくつかの実施例において、抵抗要素３１６はガスバネ、板バネ、引張りバネ、圧縮バネ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。図２５は、抵抗要素が板バネ３１９ａ、３１９ｂである、この発明の実施例を示す。この発明のいくつかの実施例において、図２５に示すように、抵抗要素３１９ａ、３１９ｂは、下側フレーム３０２に対する脊柱フレーム３０４の限られた範囲の運動のための回転運動に抵抗しない。図２６は、この発明の一実施形例の上面図であり、下側フレーム３０２が懸架ハーネス３２１を有する。懸架ハーネス３２１は、人２００の両側で体幹支持外骨格１００に連結される。懸架ハーネス３２１は、人２００と下側フレーム３０２との間の距離３２３を制限して、人２００と下側フレーム３０２との間の接触を防止するように構成される。図２６から理解されるように、この発明のいくつかの実施例において、懸架ハーネス３２１はトルク発生器１０８および１１０に連結される。図２７から理解されるように、この発明のいくつかの実施例において、懸架ハーネス３２１は下側フレーム３０２に連結される。
【００２２】
図２８は、下側フレーム３０２が種々の人に適合するように幅を調節可能である、この発明の実施例を示す。矢印３２２、３２４はそれぞれ幅の増加方向と減少方向を示す。いくつかの実施例において、下側フレーム３０２は、様々な人々に適合するように深さを調節することができる。矢印３２６、３２８はそれぞれ深度の増加方向と減少方向を示す。この発明のいくつかの実施例において、図２８に示すように、下側フレーム３０２は、下側中央バー３３０と、２つの下側コーナーバー３３２ａ、３３２ａとを有する。下側中央バー３３０の様々な位置３３４において、下側コーナーバー３３２ａ、３３２ａを下側中央バー３３０に結合して、下側フレーム３０２が様々な人にフィットするように望ましい幅調整を実現することができる。
【００２３】
図２８および図２９は、下側フレーム３０２の実施例の断面図を示しており、これらの図において、手で伸縮可能なピン３３６が、下側コーナーバー３３２ａ、３３２ｂを様々な位置３３４で下側中央バー３３０に結合するために使用されている。図２９に示すように、下側中央バー３３０はチャネル断面を有し、コーナーバーは矩形断面を有し、調整のために矢印３２２および３２４に沿ってスライド運動を提供する。図２９は、格納式ピン３３６が下側フレーム３０２に挿入された構成を示す。図３０は、格納式ピン３３６が位置３３４から引っ込められ、したがって下側コーナーバー３３２ａ、３３２ｂが下側中央バー３３０内で自由にスライドすることを示している。
【００２４】
この発明のいくつかの実施例において、図２８に示すように、下側フレーム３０２は、２つの対向する側部ブラケット３４２ａ、３４２ｂをさらに有する。側部ブラケット３４２ａ、３４２ｂの各々は、下側フレーム３０２の様々な位置３４４で下側フレーム３０２の残りの部分に結合され、様々な人にフィットするように下側フレーム３０２に所望の深さ調整を提供する。この発明のいくつかの実施例において、下側フレームの幅の調整手順と同様に、様々な位置３４４でそれぞれの側部ブラケット３４２ａ、３４２ｂを下側フレーム３０２に結合するために手で伸縮可能なピン３３６が使用されている。図３１は、支持幹１０２の上側フレーム３０６が様々な人に合うように幅を調節可能である、この発明の実施例を示す。矢印３４６、３４８はそれぞれ幅の増加方向と減少方向を示す。いくつかの実施例において、支持幹１０２の上側フレーム３０６は、様々な人々に適合するように深さを調節することができる。矢印３５０、３５２はそれぞれ深度の増加方向と減少方向を示す。
【００２５】
上側フレーム３０６は、脊柱フレーム３０４に結合された上方後方側フレーム３５４を有する。上側フレーム３０６は、上方後方側フレーム３５４に結合された上方前方側フレーム３５６をさらに有する。上方前方側フレーム３５６は、人の体幹２０２の前方、例えば、胸部２１０および肩部２１８の全般的な領域に接触するように構成されており、これは、例えば、図２１に示す。この発明のいくつかの実施例において、図３１に示すように、上方後方側フレーム３５４は、上側中央バー３５８と２つの上側コーナーバー３６０ａ、３６０ｂとを有する。上側中央バー３５８上の様々な位置３６２で上側中央バー３５８に結合して、様々な人にフィットするための上側フレーム３０６の望ましい幅調整を提供することができる。この発明のいくつかの実施例において、図３２に示すように、下側フレーム３０２の幅の調整手順と同様に、様々な位置３６２で上側コーナーバー３６０ａ、３６０ｂを上側中央バー３５８に結合するために手で伸縮可能なピン３３６が使用されている。図３２に示すように、上方前方側フレーム３５６は、上方後方側フレーム３５４に結合された２つの結合部材３６４ａ、３６４ｂを有する。上方前方側フレーム３５６は、結合部材３６４ａ、３６４ｂに連結された少なくとも１つの胸部プレート３６６をさらに有する。少なくとも１つの胸部プレート３６６は、人の体幹の前方部分、例えば、胸部２１０および肩部２１８の全般的な領域と接触している。結合部材３６４ａ、３６４ｂは、剛性部材、半剛性部材、ストラップ、調節可能な長さのストラップループおよびそれらの組み合わせを含む。
【００２６】
図３２は、様々な人々に適合するように上方前方側フレーム３５６の幅が調整可能である、この発明の実施例を示す。矢印３６８および３７０はそれぞれ幅の増加および減少の方向を示す。図３２に示すように、この発明のいくつかの実施例において、結合部材３６４ａ、３６４ｂを様々な位置３７２で上方後方側フレーム３５４の残りの部分に結合して、様々な人にフィットするように上側フレーム３０６の望ましい深さ調整を提供することができる。図３２の実施例において、様々な位置３７２が、結合部材３６４ａ、３６４ｂ（例えば、ストラップ）を収容するためのスロットとして形成されている。この発明のいくつかの実施例において、上側フレーム３０６は、脊柱フレーム３０４に沿って直線的にスライドするように構成される。図３２の矢印３７４は、脊柱フレーム３０４に沿った直線スライド運動の方向を示している。この発明のいくつかの実施例において、図３２に示すように、上側フレーム３０６は、脊柱フレーム３０４の長軸３１２に沿って脊柱フレーム３０４上で回転するように構成される。矢印３１４は、この回転を示す。この発明のいくつかの実施例において、体幹支持外骨格１００を用いて、外部物体を運ぶこともできる。いくつかの実施例において、外部物体ホルダ３８２、例えば、図３３に示す搬送フックが、図３３に示すように、体幹支持外骨格１００に取り付けられて体幹支持骨格１００に結合される。外部物体ホルダ３８２は、図３３に示すように、下側フレーム３０２に取り付けれても良い。外部物体は、バックパック、ボックスおよび他の重い物体であって良い。図３４は、外部物体３７８を上側フレーム３０６に直接結合できる、この発明の実施例の分解図を示す。この状況では、体幹支持外骨格１００は、上側フレーム３０６の脊柱フレーム３０４に沿うスライド運動を制約するロック要素３８０をさらに有する。図３４は、上側フレーム３０６の実施例を示し、この実施例において、上側のコーナーバー３６０ａ、３６０ｂが、外部物体３７８を上側フレーム３０６に結合するためのネジ穴３７６のようないくつかの結合機構を有する。
【００２７】
体幹支持外骨格１００は、人２００が着用するように構成されたヒューマンインターフェースシステム５００に結合することができ、これを図３５に示す。この発明のいくつかの実施例において、図３５および図３６に示すように、ヒューマンインターフェースシステム５００は、人の腰に着用されるウエストベルト５０２を有する。この発明のいくつかの実施例において、ヒューマンインターフェースシステム５００は、人２００の肩に装着される２つの肩ストラップ５０４を有する。この発明のいくつかの実施例において、ヒューマンインターフェースシステム５００は、人２００の大腿部の周りに着用される２つの大腿部ストラップ５０８を有する。この発明のいつくかの実施例において、ヒューマンインターフェースシステム５００は、人２００の後ろで２本の大腿部ストラップ５０８を結合するブリッジストラップ５１０を有する。この発明のいくつかの実施例において、ヒューマンインターフェースシステムは、安全ハーネス、ツールベルトハーネス、ツールベルト、クライミングハーネス、建設作業者の落下保護安全ハーネスおよびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。一般的に、体幹支持外骨格１００をヒューマンインターフェースシステム５００に結合する種々の方法がある。重要な問題は、体幹支持外骨格１００がヒューマンインターフェースシステム５００に結合されて、体幹支持外骨格１００があらゆる種類の作業に関連して人２００にしっかりととどまるようにすることである。この発明のいくつかの実施例において、トルク発生器１０８および１１０は、ヒューマンインターフェースシステム５００に結合されるように構成される。この発明のいくつかの実施例において、支持幹１０２は、ヒューマンインターフェースシステム５００に結合されるように構成される。この発明のいくつかの実施例において、支持幹１０２は、ウエストベルト５０２に結合されるように構成される。この発明のいくつかの実施例においては、支持幹１０２は、胸部ストラップ５０６に結合されるように構成される。この発明のいくつかの実施例において、支持幹１０２は、肩ストラップ５０４に連結されるように構成される。上述のすべての実施例における連結部は、ベルクロ（登録商標）、ボタン、レース、縫製、接着剤および他の連結機構で実現されて良い。実際、この発明のいくつかの実施例において、体幹支持外骨格１００は、例えば図３７に示されたクイックリリース機構５３０の使用をしてヒューマンインターフェースシステム５００に結合されるように構成される。これは、体幹支持外骨格１００が、図４０Ａおよび図４０Ｂに示す落下保護安全ハーネス５７０とともに使用される場合に特に有用である。体幹支持外骨格１００は、後述するクイックリリース機構５３０を介して落下保護安全ハーネス５７０に結合することができる。
【００２８】
図３７は、トルク発生器１０８または支持幹１０２をウエストベルト５０２に結合するために使用されるクイックリリース機構５３０の実施例を示す。クイックリリース機構５３０は、保持ブラケット５３２およびボタン５４０を有する。保持ブラケット５３２は当該保持ブラケット５３２の内部に形成されたキャビティ５３４を有する。保持ブラケット５３２は、ジョイント５４４の周りに回転可能なロック解除レバー５３６をさらに有する。ロック解除レバー５３６は、ロック位置とロック解除位置という２つの位置を有する。図３８は、ロック解除レバー５３６がロック解除位置にあり、ボタン５４０がキャビティ５３４に向かって移動しているクイックリリース機構５３０を示す。図３９は、ボタン５４０が最終目的地に移動し、ロック解除レバー５３６がロック位置にあるクイックリリース機構５３０を示す。この発明のいくつかの実施例において、ロック解除レバー５３６は、保持ブラケット５３２に対してバネ荷重が加えられる。これにより、ロック解除レベルがロック位置になる。図３７は、ねじりバネ５４２がロック解除レバー５３６をそのロック位置にもたらす、この発明の実施例を示す。ボタン５４０がキャビティ５３４内に配置されたときの操作において、ロック解除レバー５３６がロック位置にある場合、ボタン５４０を取り外すことはできない。しかし、ロック解除レバー５３６がロック解除位置にある場合、ボタン５４０はキャビティ５３４から自由に取り外すことができる。この発明のいくつかの実施例において、ボタン５４０はウエストベルト５０２に結合され、保持ブラケット５３２は体幹支持外骨格１００に結合される。この発明のいくつかの実施例において、保持ブラケット５３２はウエストベルト５０２に結合され、ボタン５４０は、体幹支持外骨格１００に結合される。この発明のいくつかの実施例において、ボタン５４０はウエストベルト５０２に結合され、保持ブラケット５３２はトルク発生器１０８に結合される。この発明のいくつかの実施例において、保持ブラケット５３２はウエストベルト５０２に結合され、ボタン５４０はトルク発生器１０８に結合される。この発明のいくつかの実施例において、ボタン５４０はウエストベルト５０２に結合され、保持ブラケット５３２は支持幹１０２に結合される。この発明のいくつかの実施例において、保持ブラケット５３２はウエストベルト５０２に結合され、ボタン５４０は支持幹１０２に結合される。
【００２９】
図１９は、トルク発生器１０８または支持幹１０２をウエストベルト５０２に結合するために使用されるクイックリリース機構５９０の別の実施例を示す。クイックリリース機構５９０は、保持ブラケット５３２およびボタン５４０を有する。保持ブラケット５３２は、保持ブラケット５３２内に形成されたキャビティを有する。保持ブラケット５３２は、ロック解除レバー５３６をさらに有する。ロック解除レバー５３６は、ロック位置とロック解除位置の２つの位置を有する。図１９は、ボタン５４０がキャビティ５３４に向かって移動しているクイックリリース機構５９０を示す。図２０は、クイックリリース機構５９０を示しており、ボタン５４０がその最終行先に移動し、ロック解除レバー５３６がロック位置にある。この実施例において、ロック解除レバー５３６は板バネであり、押し込まれるとボタン５４０をキャビティ５３４から取り外すことができる。
【００３０】
ボタン５４０または保持ブラケット５３２のいずれかをヒューマンインターフェースシステム５００または落下保護安全ハーネス５７０のウエストベルト５０２に結合する多くの方法がある。図４１は、ボタン５４０または保持ブラケット５３２をヒューマンインターフェースシステム５００または落下保護安全ハーネス５７０の任意のウエストベルト５０２に安全に結合させる結合装置５５０の実施例を示す。クランプ装置５５０は、外側プレート５５２に結合されるように構成されている。外側プレート５５２は、図４３に示すように、保持ブラケット５３２またはボタン５０４に結合するためのネジ穴５８８などのインターフェースまたは結合機構を有する。この発明のいくつかの実施例において、内側プレート５５４は、ベルトを湾曲させるためのキャビティ５６４を含む。動作を説明する。内側プレート５５４と外側プレート５５２とが互いに押し付けられると、ウエストベルト５０２が内側プレート５５４と外側プレート５５２との間にクランプされる。この発明のいくつかの実施例において、内側プレート５５４と外側プレート５５２は、矢印５６２は、内側プレート５５４および外側プレート５５２の互いに対する動きの方向を示す。この発明のいくつかの実施例において、トーションスプリング５６０を使用して、２つの内側プレート５５４および外側プレート５５２を互いに対して開いた状態または閉じた状態に保つことができる。図４２は、２つの内側プレート５５４および外側プレート５５２が開位置にある構成を示す。図４３は、ヒューマンインターフェースシステム５００のウエストベルト５０２または落下保護安全ハーネス５７０がクランプ装置５５０にクランプされる状況を示す。外側プレート５５２は、保持ブラケット５３２またはボタン５０４に結合するためのネジ穴５８８などのインターフェース機構を有する。プランジャ５５８は、外側プレート５５２をそのクランプ位置からロックして解放するために使用される。バネプランジャ５５８が引き抜かれると、プレート５５２が解放される。この発明のいくつかの実施例において、内側プレート５５４および外側プレート５５２は、締結具を使用して互いに押しつけられる。図４０は、クランプ装置５５０が外骨格を落下保護安全ハーネス５７０に結合するために使用される実施例を示す。図４４および４５は、人が着用するウエストベルト５０２に外骨格を結合するための結合装置５８０の別の実施例を示す。結合装置５８０は、ブロック５８２を含む。ブロック５８２は、２つの開口部５８４および５８６を備える。ウエストベルト５０２が２つの開口部５８４および５８６を通過するとき、ウエストベルト５０２がブロック５８２に固定される。結合機構５８８を使用して、ブロック５８２を外骨格に結合する。
この発明のいくつかの実施例において、図１８に示すように、大腿部リンク１０４および１０６は、さらに、２つの回転外転付加軸４３４および４３６を備える。大腿部リンク１０４および１０６は鏡像化されているので、大腿部リンク１０４のみがここで説明される。図１８に示すように、大腿部リンク１０４および１０６は、軸４３４および４３６に沿って回転することができる。この発明のいくつかの実施例において、大腿部リンク１０４は、人の大腿部に連結するように構成された少なくとも１つの大腿部ブレース４３０を備える。大腿部ブレース４３０は、指示された機能を果たすことができる任意の材料または材料の組み合わせを含む。大腿部ブレース４３０の材料の例としては、布地材料、プラスチック材料、皮革材料、炭素繊維材料、金属材料、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。この発明のいくつかの実施例において、大腿部リンク１０４および１０６は、様々な使用者にフィットするように長さを調節可能である。図１８に示すように、この発明のいくつかの実施例において、大腿部穴４３３および留め具４３２は、大腿部ブレース４３０の位置を調整するために使用される。
【００３１】
この発明のこの説明は、例示および説明のために提示されたものである。網羅的であることを意図するものでもなく、この発明を記載した厳密な形態に限定するものでもなく、上述の教示に照らして多くの修正および変形が可能である。実施例は、この発明の原理およびその実際の適用を最もよく説明するために選択され、記載された。この説明により、当業者は、様々な実施例において、また特定の用途に適した様々な修正を加えて、この発明を最も有効に活用し実施することが可能になる。この発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定義される。
【符号の説明】
【００３２】
１０２    支持幹
１０４    第１の大腿部リンク
１０６    第２の大腿部リンク
１０８    第１のトルク発生器
１１０    第２のトルク発生器
１１２    上側ブラケット
１１４    下側ブラケット
１１６    振り子
１１７    振り子ジョイント
１１８    係合ブラケット
１２０    圧縮バネ
１２２    第１の端部
１２３    第１の端部ジョイント
１２４    第２の端部
１２５    第２の端部ジョイント
１２６    外骨格ジョイント
１２８    ロッド
１２９    シリンダ
１３０    歯
１３６    レール
１３８    キャリッジ
１４０    角度調整機構
１４２    磁性調整ネジ
１４４    調整ネジ穴
１４６    調整ファスナ
１４８    調整磁石
１５０    オーバーライド機構
１５１    オーバーライドスライダ
１５２    オーバーライド磁石
１６０    チャネル
１６２    スライドブロック
１６６    ロックピン
２００    人
２０２    体幹
２０４    大腿部
２１０    胸部
２１８    肩部
２３０    支持幹力
３０２    下側フレーム
３０４    脊柱フレーム
３０６    上側フレーム
３１６    抵抗要素
３１８    回転運動
３１９ａ、３１９ｂ    抵抗要素
３２１    懸架ハーネス
３３０    下側中央バー
３３２ａ、３３２ｂ    下側コーナーバー
３３６    格納式ピン
３４２ａ、３４２ｂ    側部ブラケット
３５４    上方後方側フレーム
３５６    上方前方側フレーム
３５８    上側中央バー
３６０ａ、３６０ｂ    上側コーナーバー
３６４ａ、３６４ｂ    結合部材
３６６    胸部プレート
３７６    ネジ穴
３７８    外部物体
３８０    ロック要素
３８２    外部物体ホルダ
４０２    側部ブラケット
４０６    胸部プレート
４０８    胸部パッド
４１０    側部ブラケット穴
４１２    ピン
４１４    バネ荷重プレート
４２０    幅調整穴
４２２    胸部チャネル
４２４    胸部プレート穴
４２６    留め具
４３０    大腿部ブレース
４３２    留め具
４３３    大腿部穴
４３４    回転外転付加軸
５００    ヒューマンインターフェースシステム
５０２    ウエストベルト
５０４    肩ストラップ
５０６    胸部ストラップ
５０８    大腿部ストラップ
５１０    ブリッジストラップ
５３０    クイックリリース機構
５３２    保持ブラケット
５３４    キャビティ
５３６    ロック解除レバー
５４０    ボタン
５４２    バネ
５４４    ジョイント
５５０    クランプ装置
５５２    外側プレート
５５４    内側プレート
５５８    バネプランジャ
５６０    トーションスプリング
５６４    キャビティ
５７０    落下保護安全ハーネス
５８０    結合装置
５８２    ブロック
５８４    開口部
５８８    ネジ穴
５９０    クイックリリース機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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