(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによって担持される荷重を支持し地面上を運搬するためにユーザに装着されるように構成される外装骨格体において、
前記外装骨格体は、ユーザの胴体部に搭載され、股関節部さらに脚部によって地上に荷下する荷重を移送するため、股関節部（hip section）を介して脚部（leg section）に接続される胴体部（torso section）から構成されており、脚部は、関節で接続された２つの対称的な脚部材からなり、各脚部材は、外装骨格体の使用時に、各ユーザの脚に保持され、脚の動きに追従するように適合され（adapted）、各脚部材は、股関節部（hip section）の外側に動作可能に接続された上端部と、地面に接触するように適合された底端部とを有しており、各脚部材は、地面に接する前に、股関節部（hip section）の外側から、ユーザの脚の内側に、荷重を伝達するように構成されており、
各々の脚部材は：
上脚部位は、股関節部から下方に延び、ユーザが移動した際に、股関節部の動きに追従して上脚部位が移動するように、端部は股関節部に旋回可能に接続され、
下脚部位は、上脚部位から下方に延び、上脚部位に旋回可能に接続されており、上脚部位と下脚部位との間の旋回接続は、下脚部位が上脚部位に対するユーザの下脚部の動きに追従するように、ユーザの膝の高さに位置に設けられており、
上脚部位と下脚部位は、下方に伸延し、ユーザの脚の内側に向かい、地面に接する前に、荷重を股関節部の外側から脚部の内側に、さらに下向きにユーザの脚の内側部に完全に移転する、
ことを特徴とする外装骨格体
【請求項２】
上脚部位は、脚部の前方に向かって股関節部の外側から下方に延びる上部領域からなり、さらに上方領域から下方に延びる下部領域で、膝のレベルの近くで下部領域を脚部のそれぞれの側に分割するように２つの端部となって終端されており、
下脚部位は、上脚部位の下部領域から旋回可能に伸延する上部領域と、下方に延びる下部領域とからなり、
そこからユーザの脚の内側に向かって、下脚部位の上部領域もまた、２つの端部に分割され、各々が、上脚部位の下部領域の２つの端部に旋回可能に接続され、ユーザが跪いたり屈んだ時には、ユーザの膝関節が伸延して通過できるように中央に開口が形成されており、
該端部の間の旋回接続は、ユーザの脚が膝に沿って曲げられるように、ユーザの膝関節に整合させている
ことを特徴とする請求項１に記載の外装骨格体
【請求項３】
各脚部材は、さらに、作動可能に上脚部位を股関節部に接続するための股関節接合部材から構成されており、股関節接合部材は腰と脚部の間のユーザの動きを伝達するために関節接合され、股関節接合部材は、また、ユーザの足の長さと脚部材の長さを調整するための調整機構を備えている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の外装骨格体
【請求項４】
股関節接合部材は：
股関節部の外側に股関節接合部材を接続するベルトコネクタ、と
旋回可能にベルトコネクタに接続された、第一の旋回接続を形成する、第一の股関節ジョイント部材、と
旋回可能に第一の股関節ジョイント部材に接続された、第二の旋回接続を形成する第二の股関節ジョイント部材、と
旋回可能に第二の股関節ジョイント部材に接続された、第三の旋回接続を形成する第三の股関節ジョイント部材、とからなり、
ベルトコネクタと第一の股関節ジョイント部材の間の第一の旋回接続は、ユーザの脚部の横方向または左右の動きを可能にする第一の旋回軸とからなり、
第一の股関節ジョイント部材と第二の股関節ジョイント部材との間の第二の旋回接続は、ユーザの脚部の長手方向または前後の動きを可能にする第二の旋回軸となり、
第三の股関節ジョイント部材と第二の股関節ジョイント部材との間の第三の旋回接続は、ユーザの脚部の軸方向または旋回運動を可能にする第三の旋回軸となり、
三つの旋回軸は、お互いに垂直に位置することにより、使用中に、ユーザの脚部の動作ような基本的な三段階の脚部の自由を提供する
ことを特徴とする請求項３に記載の外装骨格体
【請求項５】
前記下脚部位は、ユーザの履物の内部または外部に収容されるように、靴底挿入部が下脚部位から外側に延びて終端している
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の外装骨格体
【請求項６】
外装骨格体の胴体部は、
ユーザの肩に搭載する形状の肩の部位と、ユーザの脊椎に沿って肩部位から下方に伸延しており、複数の脊椎部位からなり、最上部の脊椎部位は、肩部位と接続または一体化しており、一方、最下部の脊椎部位は、股関節部に接続されている、脊椎部材、と
胴体部は、ユーザの肩および胴体にかかっている荷重を支持し、且つ、股関節部および脚部を介して、地上に移送する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の外装骨格体
【請求項７】
肩部位と脊椎部位は、荷重による脊椎部材の圧縮または伸長を許容し、背骨部材がユーザの動きに追随するように、弾性部材を介して相互接続されている
ことを特徴とする請求項６に記載の外装骨格体
【請求項８】
脊椎部材の脊椎部材は、伸縮式内部バネ、相互脊椎バネ、および/または球形接触荷重伝達部を使用して相互接続される、
ことを特徴とする請求項７８に記載の外装骨格体
【請求項９】
胴体部は、少なくとも１つの中間の脊椎部位の両側から、ユーザの胴体の前方までずっと伸びて、一般的に最低位の肋骨のレベルで胸部と腹部の間まで達し、少なくとも一対の左右の肋骨部位から形成され、胸部と腹部の間に担持された荷重を脊椎部材に向かって支持して移送し、その後に、股関節部と脚部を介して地面に向ける  
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の外装骨格体
【請求項１０】
股関節部は、胴体部と左右の股関節部位とに接続された低位の背面部であって、底部の背面部位の各側面からユーザの前面までずっと伸延しており、左右の股関節部材の自由端には、ベルトを形成するようにこれらを一緒に取り付けることが可能な相互補完的な締結具が設けられている構成である
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の外装骨格体
【請求項１１】
外装骨格体は、さらに、ユーザの頭部で運ばれる荷重を支持し補助するように形成された首部が、胴体部に着脱自在に接続されており、ユーザの頭部と首部から荷重を胴体部に向かって移送し、さらに股関節部と脚部を介して荷重を地面に降下する
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の外装骨格体
【請求項１２】
首部は、ユーザの胴体に胴部を固定することを可能にするように胴体部と一体化されたベストを介して胴体部に接続される
ことを特徴とする請求項１１に記載の外装骨格体
【請求項１３】
首部は、ユーザの頭を保護するため、および／または、ユーザによって担持される荷重を支持するために、ユーザが着用するヘルメットに接続される
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の外装骨格体
【請求項１４】
外装骨格体は、さらに、ユーザが外装骨格体を着用したときの快適さを増加するために、外装骨格体とユーザとの間に、一つまたは一つ以上の弾性のあるパッドを添付装備した構成である
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の外装骨格体
【請求項１５】
さらに、ユーザの胴体に胴部を固定することができるようにするために、ユーザの胴体のサイズに適合させたべストに形成された
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の外装骨格体
【請求項１６】
さらに、ユーザに外装骨格体を固定するための締結具を複数装備した
ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の外装骨格体
【請求項１７】
外装骨格体が、動力源なしの外装骨格体である
ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の外装骨格体
【請求項１８】
担持された荷重を地面まで支持し、移転するための方法に関し、該方法は以下の工程より構成される：
前記請求項１乃至１７のいずれかに記載の外装骨格体を装着する工程；と
少なくとも一つの荷重が提供される工程；  と
完全にその脚部に接触接地前脚部の内側に股関節部の外側から少なくとも１つの荷重を転送するために、外装骨格体の胴部を使用して少なくとも１つの荷重を転送する工程
【請求項１９】
請求項１乃至１７のいずれかに記載の外装骨格体を使用して荷重を担持する外装骨格体を装着している人を支援する
ことを特徴とする外装骨格体の使用方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に荷重（負荷）を運ぶ人間を補助（支援）するために構成された外装骨格体およびその他の装着（着用）可能な構造体に関するものであり、特に荷重（負荷）を運ぶ人間を補助（支援）するように構成された受動的および／または非パワード（動力源なし）スーツや他の受動および／または非駆動（動力源なし）ウェアラブル（装着）構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
重い荷重（負荷）を運ぶユーザ（人間）を支援することは、数多くの状況で長い間、必要とされ続けていた。例えば、戦場（フィールド）の兵士、消防士、警察官、暴動防止の部隊、だけでなく、建設労働者、およびハイカー、等が、多くの場合、時々長距離にわたって、重い荷重（負荷）を運搬（移送）する問題に直面している。長年にわたって提案されてきたこのような問題に対する解決策は、時には足を補完するものとして、また時には足および胴体を介して、ユーザに装着される、外装骨格体として知られているポータブル構造の形態を取っていた。
【０００３】
キースによる米国特許第８４７４６７２号では、ユーザの歩行が妨害されないように、ユーザの背中の負荷（荷重）のある背負物を交換可能にサポートする構成、および背負った負荷（荷重）をユーザの足を介して地面に搬送（移転）する構成が開示されている。しかしながら、このような構成は、ユーザが頻繁に屈み込む（スクワット）必要がある場合、脚に柔軟性を持たせることが出来ない。
【０００４】
提案された解決法（ソリューション）の殆どは、電力駆動であり、すなわち、荷重（負荷）の運搬（移送）を補助するためにモータ駆動機構を装備している。例えば、米国特許出願第２０１１／０２６４０１４（Angold他）は、ポータブル（携帯可能な）荷重（負荷）リフトシステムについて示唆している。
【０００５】
他の従来技術は、米国特許第８０５７４１０  Ｂ２（Angold他）によって示されているように、外装骨格体（trunk）から伸延し、外装骨格体を身に着けている人の前側で荷重（負荷）を保持するように構成されている拡張（extension）フレームを提示している。このような構成は、有用ではあるが、長距離に渡った着用者による荷重（負荷）の簡単な操作を提供するものではない。更に、そのような装置は、着用者が歩行と同様に静止している際に、外装骨格体の着用者への重大なバランス問題を引き起こす可能性があり、外装骨格体（trunk）に係る不均衡な重量配分の問題への対処がない。
【０００６】
したがって、従来技術のほとんどは動力源のある（powered）外装骨格体で構成されており、これは、特定の状況においては有用であるが、重量超過、コスト、電力供給（電源）への依存、およびユーザのための人間工学的な可動性の欠如のために不適切である場合がある。
【０００７】
さらに、従来技術のほとんどは、それらの耐負荷構造（設計）が脚の外側に向けられている外装骨格体で構成されるが、人間の生体力学に適合せず、ユーザに対する重大な傷害の原因となり得る。例として、米国特許番号８４７４６７２  ＢＬ（キース）および８９６８２２２  Ｂ２（Kazerooni他）、または米国特許出願番号ＵＳ  ２０１３／０３０３９５０  ＡＬ（Angold他）を参照してほしい。
【０００８】
それ故に、耐荷（載荷）搬送外装骨格体の分野における継続的な進歩にもかかわらず、従来技術の欠点のいくつかを軽減することのできる新たな生体模倣型の無動力源からなる耐荷（載荷）搬送外装骨格体が必要とされている。
【特許文献１】アメリカ合衆国特許ＵＳ ８４７４６７２
【特許文献２】アメリカ合衆国特許出願ＵＳ ２０１１／０２６４０１４
【特許文献３】アメリカ合衆国特許ＵＳ ８０５７４１０  Ｂ２
【特許文献４】アメリカ合衆国特許ＵＳ８４７４６７２  ＢＬ
【特許文献５】アメリカ合衆国特許出願ＵＳ２０１３／０３０３９５０  ＡＬ
【発明の概要】
【０００９】
外装骨格体に係る先行技術の欠点は、少なくとも、受動的（passive）外装骨格体のような外装骨格体によって軽減されるものであり、それは、例えば、通常ユーザによって地上（グランド）に荷下（ダウン）される荷重（負荷）を支持し、搬送するためにユーザに装着されるように構成されており、それによって、ユーザ自身による荷重への支持を軽減する。
【００１０】
本発明は、第一に、ユーザによって担持され地上（グランド）に荷下（ダウン）される荷重（負荷）を支持し運搬（移送）するためにユーザに装着されるように構成された外装骨格体を対象としている。；該外装骨格体は、例えば、ユーザの胴体部に搭載（積載）され、股関節部さらに脚部によって地上（グランド）に荷下（ダウン）する荷重（負荷）を運搬（移送）するため、股関節部（hip section）を介して脚部（leg section）に接続される胴体部（torso section）から構成されており；  脚部は、関節で接続された２つの対称的な脚部材からなり、各脚部材は、外装骨格体の使用時に、各ユーザの脚に保持され、脚の動きに追従するように適合され（adapted）、各脚部材は、股関節部（hip section）の外側に動作可能（稼働自在  operatively）に接続された上端部と、地面に接触するように適合された底端部とを有しており、各脚部材は、地面に接する前に、股関節部（hip section）の外側から、ユーザの脚の内側に、荷重（負荷）を搬送（転移伝達）するように構成されている。
【００１１】
本発明は、また、地面（ground）まで荷下される荷重（負荷）を、支持および搬送（移転）するための方法に関するものであって、以下の工程からなる：  股関節部（hip section）を介して脚部（leg section）が下方に（downwardly）接続される胴体部（torso section）からなる外装骨格体を装着（wearing）する工程と；  脚部（leg section）が地面（ground）に接する前に、股関節部（hip section）の外側から、脚部（leg section）の内側に向けて、外装骨格体の胴体部（torso section）によって担持される荷重（負荷）を搬送（移転）する工程。
【００１２】
本発明は、更に、地面（ground）に接するまで担持（carried）される荷重（負荷）を支持し、搬送（移転）するための方法に関するものであり、以下の工程からなる：  本明細書に詳述されるように、外装骨格体を身に着ける工程と；  少なくとも一つの荷重（負荷）を提供（担持）する工程と；  脚部（leg section）が地面（ground）に接する前に、少なくとも１つの荷重（負荷）を股関節部（hip section）の外側から、脚部（leg section）の内側に向けて搬送（移転）するために、外装骨格体の胴体部（torso section）を用いて、少なくとも１つの荷重（負荷）を担持（carried）する工程。
【００１３】
本発明は、さらにまた、荷重（負荷）を担持（carrying）する際に、外装骨格体を装着する人を支援するために、本明細書で明らかにされる外装骨格体の使用に関するものである。
【００１４】
使用にあたり、ユーザは荷重（負荷）を担持（運搬  carrying）する際にそれを支援するための外装骨格体を装着する。荷重（負荷）がユーザの胴体に適用されるように、荷重（負荷）は、少なくとも部分的に胴体部（torso section）に支持され、胴体部（torso section）とその股関節部（hip section）との接続を介して股関節部（hip section）まで荷下ろし（搬送・移転）される。その後、股関節部（hip section）は、さらに、荷重（負荷）を脚部（leg section）へ荷下ろし（搬送・移転）する。最後に、荷重（負荷）は、脚部を介して地面に運搬（移送）される。その意味で、最終的な左右の耐荷重接点（load-bearing contact points）は、左右の足の内側に位値することになる。
【００１５】
荷重搬送（load transfer）を、更に人間生体力学（human biomechanics）に整合することを可能とするため、外装骨格体の脚部は、一般的に、股関節部の両端（sides）に接続されているが、足の内側の荷重（負荷）を搬送（移転）するように構成されている。その結果、股関節（hip）の、外側から脚の内側への荷重（負荷）の降下伝達（荷下ろし）が、重要な荷物（荷重・負荷）を運搬（移送）する（carrying）時であっても、外装骨格体を装着するユーザの動作を有利に緩和し、ユーザが荷物（荷重・負荷）を運搬（移送）する距離および／または時間などを延長する。
【００１６】
あらゆるユーザは、本発明の原理に従った外装骨格体を使用することができるが、そのような外装骨格体は、荷物（荷重・負荷）の運搬（carrying）中の、兵士、警察官（暴動防止およびＳＷＡＴチームの隊員を含む）、消防士、建設作業員、カメラマンおよびハイカー達を、支援するために有効に装着することができる。
【００１７】
本発明の他のさらなる態様および利点は、以下で説明する実施例により、よく理解され、本明細書において言及されない様々な利点は、実際に、本発明の使用の際に当業者によって想起される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明の上記および他の態様、特徴および利点は、以下の説明から、より容易に明らかになるものであり、参照は、添付図面によって行なわれる。
参照は以下の添付図面に対して行われる。
【００１９】
【図１】図１は、本発明の原理に従った外装骨格体の一実施形態の正面斜視図。
【００２０】
【図２】図２は、図１の外装骨格体の背面斜視図。
【００２１】
【図３】図３は、図１の外装骨格体の正面図。
【００２２】
【図４】図４は、図１の外装骨格体の背面図。
【００２３】
【図５】図５は、図１の外装骨格体の左側面図。
【００２４】
【図６】図６は、図１の外装骨格体の右側面図。
【００２５】
【図７】図７は、図１の外装骨格体の胴体部分の正面斜視図。
【００２６】
【図８】図８は、図１の外装骨格体の胴体部分の背面斜視図。
【００２７】
【図９】図９は、図１の外装骨格体のヒップ部分の正面斜視図。
【００２８】
【図１０】図１０は、図１の外装骨格体のヒップ部分の背面斜視図。
【００２９】
【図１１】図１１は、図１の外装骨格体の脚部の正面斜視図。
【００３０】
【図１２】図１２は、図１の外装骨格体の脚部の背面斜視図。
【００３１】
【図１３】図１３は、図１の外装骨格体の脚部の下部の部分正面斜視図。
【００３２】
【図１４】図１４は、図１の外装骨格体の脚部の下部の部分後方斜視図。
【００３３】
【図１５】図１５は、図１の外装骨格体のネック（首）部分の正面斜視図。
【００３４】
【図１６】図１６は、図１の外装骨格体のネック（首）部の背面斜視図。
【００３５】
【図１７】図１７は、図１の外装骨格体の正面斜視図であり、さらにカバーベストを示すものである。
【００３６】
【図１８】図１８は、図１の外装骨格体の脚部の正面図。
【００３７】
【図１９】図１９は、図１の外装骨格体の脚部の正面図。
【００３８】
【図２０】図２０は、図１の外装骨格体の脚部の正面斜視図。
【００３９】
【図２１】図２１は、図１の外装骨格体の下半身部分の正面斜視図。
【００４０】
【図２２】図２２は、図１の外装骨格体の椎骨の断面の概略図。
【００４１】
【図２３】図２３は、図１の外装骨格体の椎骨の断面の概略図。
【００４２】
【図２４】図２４は、図１の外装骨格体の椎骨の断面の概略図。
【００４３】
【図２５】図２５は、図１の外装骨格体の胴部分の背面図。
【実施形態の詳細な説明】
【００４４】
新規な荷重（負荷）運搬用（キャリッジ）外装骨格体について以下詳述する。本発明は特定の例示的な実施形態に関連させて詳述されるが、本明細書に記載される実施形態は、ほんの一例にすぎないものであり、本発明の範囲は、これに限定されるものではないと理解されるべきである。
【００４５】
本発明の要旨を具現した外装骨格体は、概略、少なくとも３つの相互接続されたセクションである、１）胴体部、２）股関節部、および３）脚部から構成される。これらの３つのセクションは、通常ユーザの肩、胸、および背中を含めた胴体部に搭載（積載）される荷重（負荷）を運搬（移送）するとともに、股関節部さらに脚部によって地上（グランド）に荷下（ダウン）するように、相互接続されている。
【００４６】
人間生体力学として整理される、荷重の運搬を可能とする（ために）ということは、外装骨格体の脚部は、一般的に、股関節部の両側に接続されるが、足の内側に荷重を移送するように形成される。
【００４７】
典型的な実施形態では、一般に、外装骨格体の胴体部分は、ユーザの肩（両肩）に搭載する形状の肩の部位（メンバー）と、複数の脊椎部位からなる脊椎部材（アセンブリ）とから構成されている。最上部の脊椎部位は、肩の部位と接続または一体化しており、一方、最下部の脊椎部位は、股関節部に接続されている。肩部位と脊椎部位は、荷重（負荷）による脊椎部材（アセンブリ）の圧縮または伸長を許容し、背骨部材（アセンブリ）がユーザの動きに追随するように、弾性部材（例えばバネ）を介して相互接続されている。胴体部分は、一般的に、肩に担持されたた荷重（負荷）を支持して運搬（移送）し、ユーザの胴体は、股関節部により、次に脚部によって地面に向けられる。
【００４８】
いくつかの実施例では、胴体部分は、少なくとも１つの中間の脊椎部位の両側から、ユーザの胴体の前方までずっと伸びて、一般的に最低位の肋骨（リブ）のレベルで胸部と腹部の間まで達する、少なくとも一対の左右の肋骨部位から形成されている。もし存在すれば、これらの肋骨部位は効率的に胸部と腹部の間に担持されたた荷重（負荷）を脊椎部材に向かって支持して運搬（移送）し、その後に、股関節部と脚部を介して地面に向けられる。
【００４９】
典型的な実施形態としては、外装骨格体の股関節（ヒップ）部は、一般的に、低部の背面（バック）部位と、底部の背面（バック）部位の各側面からユーザの前面までずっと伸長する左右の股関節部位とから構成されている。低部の背面（バック）部位には、胴体部の脊椎部材の最下先端が取設（受接）されている。左右の股関節部材の自由端には、ベルトを形成するようにこれらを一緒に取り付けることが可能な相互補完的な締結具が設けられている。快適さを付加するため、低部の背面（バック）部位と股関節部位の内表面は、典型的には、エラストマ発泡体のような弾性材料で裏打ちされる。
【００５０】
典型的な実施形態では、外装骨格体の脚部は、左の脚部と右の脚部とからなる。左右の脚部は、一般的に対称である。右脚部は、股関節部の右股関節部材に取り付けられており、左の脚部は、股関節部の左腰部材に取り付けられている。
【００５１】
各脚部は、一般的に３つの主要部分である、股関節（接合）部材、上脚部位、下脚部位、とから構成されている。股関節（接合）部材は、股関節部の適切な部分である股関節部位および上脚部位の上端に取り付けられている。股関節（接合）部材は、ユーザが移動する（例えば、歩行、走行、跪き、屈みこみ、等）ときに、上脚部位が、股関節部に対応して応動できるように関節接合されている。上脚部位は、股関節（接合）部材および下脚部位に接続されている。上脚部位の上端は、旋回可能に股関節（接合）部材に取り付けられており、上脚部位の下端は、旋回可能に下脚部位に接続されている。上脚部位と下脚部位との間の旋回（ピボット）接続は、一般に、下脚部位が上脚部位に対応するユーザの下肢の動きに追従できるように、ユーザの膝の高さの位置に設けられる。
下脚部位は、一般的には下向きに延び、ユーザの脚の外側からユーザの脚の内側の下向きに荷重（負荷）を搬送（移転）するように、ユーザの足の内側に向かって伸びている。その意味で、下脚部位の下先端は、ユーザの履き物（例えば、ブーツ）に収容されるように形成された靴底挿入物（ソールインサート）で終端している。
【００５２】
いくつかの実施例では、外装骨格体は、また、首部（第四部）からなる。首部は、ユーザの頭で運ばれる荷重（負荷）を支持し補助するような形状になっている。ユーザの頭と首から荷重（負荷）を胴体部に向かって運搬（移送）し、さらに股関節部と脚部を介して荷重（負荷）を下に運搬（移送）するように、首部は、一般に、胴体部に、直接的に、または保護ベストかスーツを介して接続されている。
【００５３】
使用時に、ユーザは、荷重（負荷）の運搬（移送）を支援するために外装骨格体を着用する。荷重（負荷）が、ユーザの胴体（例えば、肩、胸部および／または背部）に掛かると、荷重（負荷）は、少なくとも部分的に胴体部（例えば、肩部位、脊椎部材）によって支持（サポート）され、脊椎部材と関連するC部を介して股関節部まで下に搬送される。股関節部は、その後、さらに、左股関節部材と左脚部との関連、また、右股関節部材および右脚部との関連を介して、荷重（負荷）を２つの脚部まで降下させる。最後的には、荷重（負荷）は、ユーザの靴の中に配置される左右の靴底への内装物（ソールインサート）を介して地上まで搬送される。このように、上述した通り、最終的な左右の耐荷重の接点（load-bearing contact points）は、左右の足の内側に位置している。
【００５４】
本発明の一つの実施態様によれば、外装骨格体は、複数のサブシステムから構成させることができる。
サブシステム１：下肢
【００５５】
ソール（靴底）：兵士用ブーツのソール（靴底）内に直接埋め込まれるものであり、この金属製のソール（靴底）は、適切に全身体から床に荷重（負荷）を搬送し、リダイレクト（転送）するための基礎であり、この装置（デバイス）に必要なバランスと均衡の環境（siege包囲）となる。
【００５６】
脚部（フット）延長機構（メカニズム）：これは、足と脛骨の下側との間の接合部である。
【００５７】
槌骨内側のコネクタ外部（Outside Medial Malleus connector）：装置におけるこの領域は、具体的にブーツの着／脱を妨げることなく、上記の荷重（負荷）の適切な搬送を確実にするために特に設計されたものである。
【００５８】
槌骨内側のコネクタ内部（Inside Medial Malleus connector）：装置におけるこの領域は、具体的にブーツの着／脱を妨げることなく、上記の荷重の適切な搬送（移転）を確実にするために特に設計されたものである。
【００５９】
脛骨−膝の拡張機構：これは脛骨から伸延連続している、膝の下部である。
【００６０】
前面−脛骨の拡張機構：この領域は、脛骨の前を開けて、上から来る変換した荷重の適切な搬送（移転）を可能にしている。
【００６１】
背面（バック）−脛骨コネクタ機構：この領域は、脛骨の背面に適切に装置を取り付けることを可能にしている。
【００６２】
前面（フロント）−股関節（ヒップ）拡張機構：この領域は、腰の前を開けて、上から来る変換された荷重の適切な搬送（移転）を可能にしている。
【００６３】
背面（バック）−太腿接合機構：この領域は、股関節の背面に適切に装置を取り付けることを可能にしている。
【００６４】
ベルト−太腿接合軸（ジャンクションピボット）：この接合機構は、適切な荷重の搬送（移転）を確保しつつ、股関節（ヒップ）／大腿領域の適切な作動を可能にしている。
【００６５】
太腿外転（abduction）拡張部：この領域は、ベルトシステムを介して下に搬送（移転）されて来る胴体上部の荷重との間の橋渡しを形成することになる。
サブシステム２：ベルト
【００６６】
ベルト−太腿分岐接続部（ジャンクションコネクタ）：この領域は、脛骨の背面に適切に装置を取り付けることを可能にしている。
【００６７】
ベルトトラック機構：この領域は、脛骨の背面に適切に装置を取り付けることを可能にしている。
サブシステム3：上半身
【００６８】
荷重（ロード）−上昇翼：この部分により、胴体の肩から重量は持ち上げられ、体から荷重は解放されて、転送機構を介して床に転送される。
【００６９】
脊椎骨：この部分は、上から来る荷重を搬送（移転）するためにベルトに接続する前の、胴体上部の適切な動作を可能にするもので、人間の脊椎のような役割を果たす。
【００７０】
脊椎−肋骨：これは、背面（バック）から前面（フロント）に胴体を抱き込む２つの浮動肋骨を拡張伸延させる、他と違った特別な脊椎骨である。
【００７１】
肋骨−プレート接続部：この部分は、浮動肋骨の端部に位置し、タイトな防弾チョッキをわずかに押すことによって、胴体への圧力を回避することができる。
【００７２】
肋骨調整トラック：これは、胴体上の外装骨格体のサブシステム全体の適正な調整と固定とを可能にする機構である。
サブシステム４：上部の肩
【００７３】
上部（アッパー）−耳軸（イヤーピボット）支部：これは上部肩の最も高い部分のサブシステムで、ヘルメットに接続されている。このサブシステムは、上昇翼（リフター）（ｎ）を介してサブシステムの下へ、ヘルメットの重量の一部を搬送（移転）する首の動きを、文字通り支援し、制御するため、アシステッドトルクシステム（ATS）を利用している。
【００７４】
下部−耳軸（イヤーピボット）支部：これは上部肩サブシステムの一部で、（ｓ）と同じ機能からなる。
【００７５】
ネックレールスライダー：この機構は、適切な荷重のバランスと、首の動きの制御／支援のために、上部の肩サブシステム上のヘルメットの位置を調整するものである。
【００７６】
首軸（ネックピボット）支部：この機構は、（ｓ）で詳述したように機能するように設計された、上部肩のサブシステムの一部です。これは主に首の動きに関するものである。
【００７７】
本発明の原理による外装骨格体は、図１と図２において一般的に１０で示されている。外装骨格体１０は、その胴体によって荷重（負荷）を担持することが出来るように設計されており、外装骨格体１０が、胴体から荷重（負荷）をユーザの身体から離して持ち上げ、ユーザーが、立ち、歩き、走り、屈みこんでいる間に、脚の下の地面にリダイレクト（転送）するようにする。この実施例は、外装骨格体１０は、少なくとも部分的に、ユーザが身に着けている可能性があるヘルメットの重量を支持するように形成されている。
【００７８】
図１乃至図６によれば、外装骨格体１０は、一般に、３つの主要な部位である、１）胴体部１００、２）股関節部２００、および３）脚部３００Lおよび３００Rとからなる。これら三つの部位（セクション）１００、２００および３００は、相互接続されおり、ユーザの肩部、胸部、背中を含む胴体によって担持されている荷重（負荷）を運搬（移送）し、胴部１００、股関節部２００、次いで脚部３００Lと３００Rを介して地面に降下させる。別の実施例においては、以下に説明するように、外装骨格体１０は、さらにネック（首）部４００から構成することもある。
【００７９】
当然のことであるが、胴体部１００、股関節部（ヒップ）２００と脚部３００Lと３００Rは、それぞれが一般的にユーザの胴体、腰（ヒップ）の周り、および脚部に取り付けられるように形成されている。その意味で、胴体部１００、股関節部（ヒップ）２００と脚部３００Lと３００Ｒには、一般的に各種の調整器具（例えばストラップは、横方向と縦方向の調整で、腰上（１インチ）、くるぶし（足首）（半インチ）、脊椎（４インチ）、ならびに、機械的な継手、ボルト、ネジ、ナット）が装備されており、様々な部分１００、２００、３００Ｌ、３００Ｒをユーザの身体の特定の大きさや形状に適合するように調整している。この実施例では、調整機構は、筋肉の拡張を容易にするための交差ストラップをも包含している。一つの実施例では、荷重（負荷）を搬送する外装骨格体によれば、ある程度の調整は可能であるが、さまざまな種類の身体のサイズとタイプに適合するように異なるサイズが作成されている。
【００８０】
図７と図８をさらに参照すると、胴部１００は、肩部材１１０および脊椎部材１２０とから構成される。図７に示すように、肩部材１１０は、脊椎部材１２０の上端１２２に位置している。肩部材１１０は、一般的に、ユーザの胴体にかかる荷重（負荷）の少なくとも一部を支え、脊椎部材１２０に搬送し、さらに、股関節部２００および脚部３００Ｌと３００Ｒを介して荷重（負荷）を下降転送するように形成されている。
【００８１】
図７と図８に良く示されているように、本実施例では、肩部材１１０は、一般に、ユーザの首の基部を部分的に囲むように形成されている。その意味では、肩部材１１０は、２つの翼状伸延（エクステンション）１１２Ｌおよび１１２Ｒからなり、ユーザの首の付け根が配置できる凹部１１３を輪郭形成している。
【００８２】
脊椎部材１２０は、人間の脊椎に似ており、一般的に相互接続された複数の脊椎部位、または、脊椎骨１３１〜１３６から構成される。本実施例では、脊椎部材１２０は、６つの別々の脊椎部位より構成される。しかしながら、他の実施例では、脊椎部位の数は、６つより以下とすることも可能である。
【００８３】
支持・搬送する異なる荷重（負荷）に従って、脊椎部材１２０を圧縮または拡張させるために、肩部材１１０と脊椎骨１３１〜１３６は、弾性部材（例えば、ばね）１５０〜１５５によって相互接続されている。肩部材１１０と脊椎部材１３１〜１３６との間の弾性相互接続は、また、外装骨格体１０の胴体部１００に可撓性を付与している。外装骨格体１０は、ユーザが着用するように形成されているので、外装骨格体１０は、耐荷重能力を維持しつつ、ユーザの動き追従することができるようすることが有利である。本実施例では、肩部材１１０と脊椎部材１３１〜１３６との間の弾性相互接続は、胴部１００の動きの大部分に追従できる十分な柔軟性を維持しつつ、ユーザの胴体にかかる荷重（負荷）の少なくとも一部を支持できるものである。
【００８４】
本実施例では、少なくとも脊椎部材１３１から１３６のうちの一つは、さらに、少なくとも一つの中央の脊椎の両側からユーザの胴体の前で、一般的に最下肋骨の位置で胸部と腹部の間、までずっと前に伸延する、少なくとも１組の左右の肋骨部材１４０Lおよび１４０Rからなるものである。本実施例では、図7および図8に明らかに示すように、唯一、脊椎部材１３３が、肋骨部材１４０Lおよび１４０Rを構成している。肋骨部材１４０Lおよび１４０Rは、少なくとも部分的にユーザの胴体の胸部と腹部に偏在する荷重を支持し、それを脊椎部材１２０に転送するように形成されている。本実施例では、肋骨部材１４０Lおよび１４０Rは、それぞれ、その荷重（負荷）を担持しまたは装着することができるように調整可能な取付部材１４２Lと１４２Rで端了（終結）させている。本実施例では、取付部材１４２Lと１４２Rには、取付け・添付される荷重（負荷）用の別の取付部が提供できるように、配列された係止開口１４４Lと１４４Rが装備されている。軍事的設定では、肋骨部材１４０L、１４０Rと、それぞれの取付部材１４２L、１４２Rは、例えば、少なくとも部分的に、高速弾丸やその他の破片から兵士を保護するために使用される、弾道プレートを支持するために使用することができる。
【００８５】
当然のことながら、外装骨格体１０はその使用目的によって、（もし、ユーザが前側（フロント）に大きな荷重（負荷）を運ばなければならない、例えばカメラ操作者のような場合は）より多くの脊椎部位を肋骨部材に提供することができ、また、（もし、ユーザーが、例えばハイカーのように前側（フロント）に大きな荷重（負荷）を運ぶ必要のない場合は）肋骨部材を全て無くすこともできる。
【００８６】
そのような構成とすることで、胴体部１００は、少なくとも部分的にユーザの胴体によって担持（運ぶ）される荷重（負荷）を支持（サポート）し、さらにそれを、股関節部２００に降下搬送し、次に、脚部３００Lと３００Rを介して地上にそれを転送させる。
【００８７】
図１〜６に加えて、図９および図１０を参照にすると、股関節部２００は、上部胴体部１００と下脚部３００Ｌと３００Ｒとの間のブリッジ（橋渡し）部位となっている。その意味で、股関節部２００は、一般的に荷重（負荷）を搬送または背面（バック）からの方向変換（リダイレクト）をするように形成されており、そこでは、脊椎部材１２０から荷重（負荷）を、脚部３００Lと３００Rに荷重（負荷）を搬送する側にむけて受領している。
【００８８】
本実施例では、股関節部２００は、低位の背面部材２１０および、腰部材２１０の両側からユーザの前面までずっと伸びる２つの股関節部材２２０Lと２２０Rとから構成されている。図９に明示するように、左右の腰部材２２０L、２２０Rの解放端縁２２２L、２２２Rには、ベルト（図９参照）を形成するように接合できる相互補完の連結具２２４L、２２４Rが装備されている。本実施例では、相互補完の連結具２２４L、２２４Rは、バックル（締め金）からなる。しかしながら、他の実施形態では、相互補完の連結具２２４L、２２４Rは、これとは異なり、例えば、ベルクロ（登録商標）ストラップ（マジックテープ（登録商標））となる可能性がある。
【００８９】
図９および特に図１０で示すように、低位背面部材２１０は、胴体部１００の脊椎部材１２０の最下端１２４に接続されている。最下の脊椎部材１３６と低位背面（バック）部材２１０との間の接続は、他の脊椎部材１３１〜１３６との間の接続に近似している。
【００９０】
図９に明示するように、相互補完の連結具２２４L、２２４Rが結合されている場合、股関節部２００は、ベルトを形成して完全にユーザの股関節部を包囲拘束する。本実施例では、ユーザに快適さを追加するために、腰部部材２１０および腰部材２２０L、２２０Rの内側面は、エラストマ発泡体２３０のような弾性材料からなる層で裏打ちされている。注目されるのは、股関節部２００には、胴体部１００から荷重（負荷）を脚部３００Lと３００Rに搬送する役割に加えて、ユーザの腰への負担の一部を転送することにより、ユーザの胴体が担持する荷重（負荷）を軽減することに貢献している。弾性材料の層は、従って、一般に、ユーザが認識する接触点での腰の痛みをヒップ部２００で防いでいる。
【００９１】
図９〜１４を参照すると、胴体から地面までの荷重（負荷）の搬送を完了するために、股関節部２００は、一対の左右の脚部３００L、３００Rに接続されている。  両方の脚部３００Lと３００Rは、本質的に対称で、右の脚部３００Rは左の脚部３００Lの鏡対称となっている。その意味で、左脚部３００Lだけについて詳述する。
【００９２】
左の脚部３００Lは、調節可能な状態で、股関節（ヒップ）部２００の左股関節部材２２０Lに固定的に接合されている。左の脚部３００Lは、一般的に３つの主要部分である、１）股関節部接合部材（ヒップコネクタアセンブリ）３１０L、２）上部の脚部材３３０L、および、３）下脚部材３５０L、とから構成される。
【００９３】
図９と図１０を参照すると、股関節部接合部材（ヒップコネクタアセンブリ）３１０Lは、股関節部２００と左脚部３００Lとの間、および脚部３００Lのある程度の自由な動きを許容しながら、適切な接合を確保する責務が一般的にある。ここで、股関節部接合部材（ヒップコネクタアセンブリ）３１０Lは、ベルト接合具３１２Lと、ベルトコネクタ３１２Lに旋回可能に接続された第一の股関節ジョイント部材３１４Lと、第一の股関節ジョイント部材３１４Lに旋回可能に接続された第二の股関節ジョイント部材３１６Lと、第二股関節ジョイント部材３１６Lに旋回可能に接続された第三の股関節ジョイント部材３１８Lと、から構成されている。
【００９４】
図９に示す通り、ベルト接合具３１２Lと第一の股関節ジョイント部材３１４Lとの間のピボット接続３１３Lは、ユーザの脚部の横方向の動き（すなわち左右の動作）を可能にする、第１のピボット軸３２３Lと認められることになる。この関連で、第一の股関節ジョイント部材３１４Lと第二の股関節ジョイント部材３１６Lとの間のピボット接続３１５Lは、ユーザの脚部の長手方向の動き（すなわち前後の動作）を可能にする、第２のピボット軸３２５Lと認められることになる。最後に、第三の股関節ジョイント部材３１８Lと第二の股関節ジョイント部材３１６Lとの間のピボット接続３１７Lは、ユーザの脚部の軸方向の動き（すなわち回転運動）を可能とする、第３のピボット（旋回）軸３２７Lと認められることになる。３つのピボット軸である３２３L、３２５Lおよび３２７Lは、互いにほぼ垂直にある軸であり、これにより、一般的に脚部３００Lの残りの部分とユーザの脚部に、３段階の自由度を提供する。３段階の自由度が提供されるので、それにより、股関節部接合部材（ヒップコネクタアセンブリ）３１０Lは、上部および下部の脚部３３０L、３５０Lが使用時に正常に使用者の足の動きに追従することを可能にしている。
【００９５】
図１１と図１２を参照すると、上脚部位３３０Lは股関節部接合部材（ヒップジョイントアセンブリ）３１０Lに取り付けられており（図９および図１０も参照）、一般に、そこから下方に伸延している。具体的には、上脚部位３３０Lの上端３３２Lが、調整可能な状態に固定され、第三の股関節ジョイント部材３１８Lに接続されている。上端３３２Lと第三の股関節ジョイント部材３１８Lとの間の調節可能な接続具３１９Lは、一般的に、様々な脚の長さを考慮して、高さが調整できるようになっている。
【００９６】
上脚部位３３０Lは、一般的に、２つの領域、上部領域３３４Lと下部領域３３６Lから構成されている。図１１に明示するように、上部領域３３４Lは、一般的に、ユーザの（例えば大腿部領域）側から前方に向かって延びている。上部領域３３４Lから下方に延びているのは、下部領域３３６Lで、下部領域３３６Lを分割するように、膝の近くで、２つの端部３３８Lとなって終端されている。
【００９７】
その一部で、下脚部位５０Lは、その上端３５２Lで、旋回可能に上脚部位３３０Lに接続されており、その下端３５８Lは、靴底挿入部（ソールインサート）３７０Lにより終端されている。
【００９８】
上脚部位３３０Lのように、下脚部位３５０Ｌもまた、上部領域３５４Ｌと、そこから下方に延びる下部領域３５６Ｌとから構成されている。特に、図１１に示すように、下脚部位３５０Ｌの上部領域３５４Ｌは、同じように２つの端部３５２Ｌに分割される。これら二つの端部３５２Ｌは、旋回可能に接続されており、２つの先端３５２Ｌは、上側脚部３３０Ｌの下部領域３３６Ｌに接続される。端部３３８Ｌおよび端部３５２Ｌの間は旋回可能に接続しており、一般的に、ユーザの脚が膝関節に沿って曲がるように、ユーザの膝関節に整合させている。
【００９９】
注目すべきことに、図１１に示すように（図３も参照）、端部３３８Ｌと端部３５２Ｌの分割された構成は、中央に開口部３４０Ｌを形成している。この開口部３４０Ｌは、ユーザが跪いたり屈んだ（スクワット）時には、ユーザの膝関節が伸延してそれ（開口）を通過することになる。
【０１００】
図１１から図１４までを参照すると、下脚部位３５０Ｌの上部領域３５４Ｌは、一般的に、ユーザの脚の前面に配置され、また下脚領域３５６Ｌは、ユーザの脚の内側に向かって下方向へ延び、さらにユーザの足の内側で終端している。その意味で、下脚領域３５６Ｌは、ユーザの足の下に位置し履物の内側に適合するように構成された内装物（ソールインサート）３７０Ｌで終端している。この内装物（ソールインサート）３７０Ｌは、ユーザの足の旋回動作を可能にするために下脚部位３５０Ｌの端部３５８Ｌに旋回可能に接続されている。
【０１０１】
図１１または図１２を参照すると、脚部位３３０Ｌは、ユーザの大腿部周辺の外側から内くるぶし周辺の内側へと荷重を下降（荷下し）移転する。外側から内側に向かうこの荷重の搬送（移転）は、人体の生体力学に従って、最終的な耐荷重接点をユーザの足の内側に位値させることを可能にしている。その意味で、足の内側は荷重を支えるのに適した場所であるため、荷重を足の内側へ移動することで、外装骨格体１０のユーザの怪我を防ぐことを可能としている。
【０１０２】
図１１から図１４までを参照すると、ユーザが、立ち、歩き、走る際に脚はその通常の外周(外形)および形状を維持する。脚の外周（外形）は、片膝立ちおよび両膝立ち、屈伸状態の時に、年齢や個々の民族の背景に応じて、一般的に、ゼロから数インチの範囲内で増加する。この変化は、特に大腿部および脹脛部分に関するものである。
【０１０３】
図１８から図２１までを参照すると、実施例では、区間Ａ（濃い灰色：膝の車軸関節および脛骨拡張部に接続される大腿拡張部）は、一般的に、ユーザが上記のような低姿勢を取った時の筋肉の拡張によって、足の内側へ向かって水平に移動（動作）する。
区間B（薄い灰色：膝／大腿部／脛骨機構）は、一般的に、固定されたまま動かない。
【０１０４】
図２０を参照すると、領域（要素）３３４および３３６、３５４は、上記のような低い姿勢をユーザが取った時の筋肉の拡張によって、一般的に、足の内側へ向かって水平に動作する対称的な対応部材とは対照的に、固定され、動かないままであることが望ましい。
【０１０５】
図１２を参照（図４を共に参照）すると、上脚部位３３０Ｌと下脚部位３５０Ｌの両方の裏側には、それぞれ３８２Ｌと３９２Ｌを構成するストラップ取り付け拡張部３８０Ｌと３９０Ｌが設けられている。これらの円形構造３８２Ｌと３９２Ｌは、ユーザの脚を脚部位３３０Ｌに固定するための取り付けストラップ（図示なし）を接続するように構成されている。一般的に、ストラップは、ユーザの脚と脚部位３３０Ｌを適度に固定する伸縮性および／または調節可能性のあるストラップからなる。
【０１０６】
また、股関節部２００と脚部位３８０Ｌおよび３９０Ｌの内側面には、快適さを付加するための弾性発泡体の弾力材層が取り付けてある。
【０１０７】
上述したように、外装骨格体１０の実施例は、一般的に、ヘルメット部分（図示なし）で生じた荷重を胴体部１００に下方に移転（伝達）するように構成されたネック（首）部４００から形成されている。図１７を参照すると、実施例では、ネック（首）部４００はベスト５００を介して胴体部１００に接続されている。ベスト部５００は、一般的に、ベスト部５００が胴体部１００をユーザの胴体に固定できるように、胴体部１００に結合されている。実施例では、ベスト部５００は、パッド入りのストラップ部材５１０とメッシュ部材５２０から構成されている。
【０１０８】
図１５と図１６を参照すると、ネック（首）部４００がヘルメット部分の荷重を胴体部１００へ適切に下方移転（伝達・荷下）できるように、ネック（首）部４００は、取り付け部分４１２Ｌおよび４１２Ｒを介してヘルメットに取り付けられるよう形成された左右一対のヘルメット支持部材４１０Ｌおよび４１０Ｒで構成され、また、それらの部材は、第一のネック（首）部４２０Ｌおよび４２０Ｒに旋回可能に接続されている。
上記のネック（首）部４２０Ｌおよび４２０Ｒは、さらに、ユーザの後頭部に沿って伸び形成された第二のネック（首）部４３０に接続されている。この第二のネック（首）部４３０は、さらに、ユーザの肩にかけて下方向へ伸長する第三のネック（首）部４４０に接続されている。さらに、第三のネック（首）部４４０の下端部４４２Ｌと４４２Ｒは、ベスト取り付け部４５０Ｌおよび４５０Ｒに旋回可能に接続されている。
【０１０９】
作動時における外装骨格体１０の静的および動的な荷重の軌道は以下の通りとなる。
【０１１０】
実施例では、動作時において、ユーザ(人間)が立ち、歩き、走る際に、典型的に胴体部にかかる荷重を、外装骨格体システム１０が、胴体から持ち上げ、脚の下の床（地面）に荷下（移転）する（すなわち、荷重は、二足歩行体が荷重を受けるのに適した場所に戦略的に方向転換（転移）される）。
【０１１１】
立ち、歩き、走る際の静的および動的な荷重の軌道は、次のとおりです。
１.  ヘルメット部分の荷重は、一般的に、ネック（首）部に移転（伝達）され、更に、移動機構４１２および４１５、４３０、４４２（図１５参照）を経由して肩の方向へと下方向に方向転換（移転）される。
２.  前記１から、荷重は、荷重上昇翼である移転（伝達）機構１１２（図５乃至図７参照）によって肩の下の部分に持上げられる。
３.  前記２から、荷重は、椎骨１１０および１３１から人工脊椎１３６（図８参照）を経由して股関節部２３０に（図９参照）移転（伝達）される。すなわち、荷重は、通常は体の外側で股関節部の上部にかかっている。
４.  前記３から、荷重は、股関節部を経由してスライダー３１９、接合部材３２３、接合部３１２（図１０参照）を介して脚部まで移転（伝達）される。
５.  前記４から、荷重は、膝部３１９、３５４、３５６（図１１参照）まで移転（伝達）される。
６.  前記５から、荷重は、搬送（移転）機構３５６、３５８、３５９（図１１参照）を経由して脚の内側へと方向転換（移転）される。
７.  前記６から、荷重は、０度から９０度の軌道（垂直から水平方向に、脛骨の下内側から親指方向へ）を描き、最終的に足部３７０の下まで到達する（図１１参照）。
【０１１２】
図２２から図２５までを参照する本実施例の、作動時の特定の状態では、椎骨結合部材（人口脊椎）の椎骨１３１乃至１３６の機能は、人間の脊椎のために特別に設計された自己調節可能な動的な荷重移転（伝達）機構であることが望ましい。
【０１１３】
本実施例では、椎骨結合部材６００は、腰椎（１３４乃至１３６）および肋骨緩衝機構椎骨１３３（肋骨緩衝結合部材（１４０乃至１４４）に伸延している）、胸椎１３１、１３２、上椎骨１１０（上昇翼１１２に伸延している）のそれぞれ４種類に分類された椎骨として特定される個別の装置部材から構成されている。
【０１１４】
図２２を参照すると、椎骨結合部材６００は、伸縮式内部バネ６１０および相互椎骨バネ６２０、球形接触荷重伝達部６３０から構成されている。
【０１１５】
各椎骨（１１０、１３１乃至１３６）は、回転および屈曲、横方向の屈曲、並進（並進運動）の４軸上で、相互に自由に動けることが望ましい。上椎骨（１１０）は、典型的な荷重処理能力を有する装置部分である。特定の姿勢および活動、体位によって生ずる荷重を維持する包括的なシステムおよび伝達機構に関する脊椎結合部材の機能について以下に詳述する。
立ち、歩き、走り、腹臥位
【０１１６】
図２３を参照すると、実施例では結合部材の全ての椎骨（１１０、１３１乃至１３６）（図８参照）は、直立の状態では、各椎骨の先端で球形接触面１１１、１１２を介して直接接続されている。
【０１１７】
歩いたり、走ったりしている状態でも荷重は直接的な接続により伝達される。また、どの方向への（１０度以下の）限定的な屈曲動作であっても、椎骨部材の直接的な接続により荷重は伝達（変換移動）される。
全方向への屈曲および膝立ち
【０１１８】
ユーザの態勢が１０度以上の傾きに達すると、脊椎は、典型的には、腰椎部がその他の部分よりも移動（変換）し、その他の部分も同様に移動（変換）するというような、一定のパターンに従って伸延する。
【０１１９】
図２３を参照すると、脊椎の伸延時に、脊椎は、一般的に、垂直方向の荷重を支える球形接触面を非接触とする移動（変換運動）を各椎骨接触点１１１および１１２の間で作り出している。荷重の搬送（移転）を継続するために、接合部材にはインナーチューブ接続部が脊椎１１５内部に使用されている。荷重を移転（伝達）するのは、骨格接触点１１１、１１２、および１１６、１１７によって作られた二つの接点である。この機構は骨格と特定されることになる。
【０１２０】
さらに、図２３を参照すると、骨格機構の伸張により、椎骨１３１乃至１３６（図８参照）の間でのより高い柔軟性が担保され、屈曲運動が強まれば（屈曲角度が増加すれば）、椎骨１３１乃至１３６（図８参照）の間での移動（変換）運動も増加して、柔軟性が更に高まる。  腰椎が過度に移動（変換）するので、膝立ちの姿勢で生ずる過度の移動（変換運動）を相殺するために、伸縮式機構１１３、１１４が内部に組み込まれる。  システム全体を正常に機能させるために、椎骨結合部材の部品は、ユーザに適切に保持されている必要がある。従って、バネ、弾性材、繊維固定器具は、本質的に、椎骨結合部材の設計に統合（一体化）されている。
スプリング、弾性材および繊維固定器具
【０１２１】
各椎骨１３１乃至１３６にはバネが挿入されており（図８参照）、バネは椎骨１３１乃至１３６（図８参照）を互いに押し離している（図２２参照）。腰椎（図２２参照）の伸縮機構を活動推進させるために、特別のバネが腰椎部に組み込まれている。全体の接合部は、各椎骨接合部材の全てを引き付ける伸縮素材によって締結されている（図２４，２５参照）。
自己調整
【０１２２】
当該機構は、肩にかかる荷重を軽減するために自己調整可能であることが望ましい。
【０１２３】
ユーザが動く際に、荷重ベクトルの位置の僅かな補正（体の中心から）を誘発し、この補正は、通常、システム全体（体と外装骨格体）を運動方向へ引っ張られる椎骨１３１乃至１３６（図８参照）と連動することになる。
【０１２４】
ユーザの胸部および肩部および／または背部にかかる荷重は、少なくとも部分的に胴体部１００の肩部材１１０および脊椎部材１２０によって支持される。従って、荷重は、後方へ向かい、脊椎部材１２０を介して、更に股関節部２００へと下降していく。  股関節部２００は、荷重を二分割して、左右の股関節部２２０Ｌおよび２２０Ｒヘと方向転換（軌道修正）させる。  左右の股関節部２２０Ｌおよび２２０Ｒは、更に荷重を左右の脚部３００Ｌと３００Ｒへとそれぞれ下降方向に方向転換（軌道修正）させる。脚部３００Ｌと３００Ｒは、荷重が最終的にユーザの足の内側周辺で地面と接触するように、脚の外側から内側へと荷重を方向転換（軌道修正）させる。
【０１２５】
従って、外装骨格体１０を装着したユーザが、立ち、歩き、走り、膝立ち、屈伸している等の際に、外装骨格体１０は、ユーザの胴体部にかかる少なくとも一部の荷重を担持（取り上げ）し、ユーザの足の下の地面へと方向転換（軌道修正）する。
【０１２６】
外装骨格体１０は、一般的に、チタンまたはその他の軽量合金で作られており、チタン製の関節部および椎骨以外の構成要素は、炭素繊維またはアラミドおよび／またはその両方の組み合わせ等による複合材料で製造することが可能である。
【０１２７】
特許請求の範囲は、実施例に記載された望ましい実施形態に限定されるものではなく、明細書全体の詳細な説明に合致する最大限（拡張的）の内容により解釈されるべきである。
【図１】
0006678662.tif 000002
【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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