JP2019524263A

JP2019524263A - ユーザに対して力補助を行う外骨格構造

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Publication number: JP2019524263A
Application number: JP2019504089A
Authority: JP
Inventors: スシ，フランシスコ; ビロドー，キャチア; ゾソ，ナサニエル; バティスタ，ジョナタン; グルニエ，ジョルダンヌ
Original assignee: サフラン・エレクトロニクス・アンド・デファンス; ビー−テミア・インコーポレイテッド
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2019-09-05
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: WO2018020032A1; AU2017302122B2; IL264346B; KR102097619B1; CN109496145A; IL264346A; ES2812286T3; CA3032408C; EP3490517A1; KR20190055798A; JP6722344B2; CA3032408A1; US10864133B2; FR3054434B1; US20190336385A1; EP3490517B1; FR3054434A1; AU2017302122A1; CN109496145B

Abstract

本発明は、第１外骨格部（３２）と、第２外骨格部（３３）と、第１外骨格部（３２）を第２外骨格部（３３）に接続する接続アセンブリ（６０）とを含む外骨格サブアセンブリに関する。接続アセンブリ（６０）は、第１部（３２）および第２部（３３）のうちいずれか一方に対してしっかりと装着されたガイド（６１）と、第１部（３２）および第２部（３３）のうちの他方にしっかりと装着され、第１端位置と第２端位置の間においてガイド（６１）内に摺動自在に装着されたピン（６２）とを含む。接続アセンブリ（６０）は、ピン（６２）が第１端位置にあるときはガイド（６１）に対するピン（６２）の回転を可能にし、ピン（６２）が第２端位置にあるときはガイド（６１）に対するピン（６２）の回転を制限するように配置された制限装置（６４）をさらに含む。制限装置（６４）は、ピン（６２）が第２端位置にあるときに第１外骨格部（３２）が係合する弾力的要素（６５）を含み、弾力的要素（６５）は第１外骨格部（３３）と第２外骨格部（３２）との相対的な回転に逆らう傾向の弾性復帰力を第１外骨格部（３３）に加える。

Description

本発明は、ユーザに対して力補助を行うための外骨格のサブアセンブリに関する。

ユーザに対して力補助を行うための外骨格は、ヒトの骨格と平行に位置し、人体の身体的能力を向上させることができる機械構造である。

外骨格には様々な種類があり、ユーザがやり遂げるべき作業に合わせた形状および構造をしている。主な２種類の外骨格は、ユーザの動きを補助するために設計されているものと、ユーザが出しうる力を増強するために設計されているものである。

ユーザの動きを補助するために設計された外骨格の場合、外骨格の構造はユーザの体上に配置されるため、通常はユーザ自身でそれを運ばなければならず、結果としてユーザの運動の自由度を制限し、さらなる荷重とそれに伴う疲労が生じてしまう。

ユーザを楽にさせるため、ユーザの足下に配置され該構造の残りの部分に接続された板を介して、外骨格の質量の一部が地面に伝えられる外骨格構造が既知である。

これらの構造において、ユーザの足が地面に接していないため、構造の使い心地が悪くなる。

しかも、板があるため、必然的にユーザの可動性が低減する。実際、外骨格の質量が地面に確実に伝わるようにするため、これらの構造では通常ユーザの足首の回転または回内−回外運動が十分に行えないようになっている。

この結果、この種の構造では歩行のあらゆる段階および／またはあらゆる地形において、特にユーザが傾斜地またはでこぼこしている地面の上を歩いているとき、地面の上での支えを得ることができない。

本発明の１つの目的は、快適性と可動性とを高めつつ、外骨格そのものの構造、外骨格の構造に関連する外的要素（例えばバックパック）、ユーザ自身の体重のいずれによる荷重にせよ、ユーザにかかる荷重を軽減するための方策を提案することである。

外骨格サブアセンブリであって、
第１外骨格部と、
第２外骨格部と、
第１部および第２部のうちいずれか一方に対して固定装着されたガイドと、第１部および第２部のうち他方に対して固定装着され、第１端位置と第２端位置の間においてガイド内に摺動自在に装着されたピンとを含み、第１外骨格部を第２外骨格部に接続する接続アセンブリと、を含む、外骨格サブアセンブリにより、この目的は本発明の範囲内において達成される。

接続アセンブリは、ピンが第１端位置にあるときはガイドに対するピンの回転を可能にし、ピンが第２端位置にあるときはガイドに対するピンの回転に抵抗するように配置された制限装置をさらに含む。

制限装置は、ピンが第２端位置にあるときに第１外骨格部が係合する弾性要素を含み、弾性要素は第１外骨格部と第２外骨格部の間の相対的回転に抵抗する傾向の弾性復帰力を第１外骨格部に及ぼす。

このような外骨格サブアセンブリは次のように使用することができる。すなわち、
−サブアセンブリに荷重がかかっていないとき、ピンは第１端位置にあり、制限装置は第１外骨格部と第２外骨格部の間の相対的回転を可能にして、この２つの部分の間における自由な動きを可能にする。
−サブアセンブリに荷重がかかっているとき、ピンは第２端位置にあり、制限装置は第１外骨格部と第２外骨格部の間の相対的回転に抵抗して、第１部と第２部の間における力の伝達を可能にする。

ピンが第２位置にあるとき、制限装置は弾性部を介して第１部と第２部の間の相対的回転に抵抗する。このため、制限装置は第１部と第２部の間のある程度の回転を可能にする一方で、第１部と第２部の間で力が確実に伝達されるように、この動きに抵抗する復帰力を発生させる。この特徴により、ユーザにとっては動作中の快適性が高まる。

第１外骨格部と第２外骨格部のうち一方は例えばユーザの脚に取り付け可能な部分であり、第１外骨格部と第２外骨格部のうち他方はユーザの足に取り付け可能な部分である。

そして、２つの外骨格部の間の接続アセンブリは、ユーザの足首関節と平行に設置される。

歩行サイクル中にピンは、（ユーザが足を地面につけたとき、すなわち荷重がかかったとき）第１位置から第２位置へ、（ユーザが足を地面から上げたとき、すなわち荷重がかからなくなったとき）第２位置から第１位置へと選択的に移動する。

ピンが第１端位置にある（足が上がっている）とき、接続アセンブリは、ユーザの脚に対して足が動くことによる第１部に対する第２部の回転を可能にする。

ピンが第２端位置にある（足が地面についている）とき、接続アセンブリは、外骨格によって支えられている荷重を地面に伝達し、ユーザの足首にかかるトルクの全部または一部を支えるように、第１部に対する第２部の回転に抵抗する。

アセンブリの第１実施形態において、ピンが第１端位置にあるときに脚に対して足が屈曲／伸展運動することによる第１外骨格部に対する第２外骨格部の回転を接続アセンブリが可能にするように、接続アセンブリは第１外骨格部と第２外骨格部の間に配置される。

第２実施形態において、ピンが第１端位置にあるときに脚に対して足が回外／回内運動することによる第１外骨格部に対する第２外骨格部の回転を接続アセンブリが可能にするように、接続アセンブリは第１外骨格部と第２外骨格部の間に配置される。

外骨格サブアセンブリはさらに下記の特徴を備えることができる。すなわち、
−ガイドは、第１外骨格部に設けられた長円開口部を含む。
−ピンは、軸に沿って対称の形状である。
−弾性要素が２つの外骨格部の間に配置されている。
−ピンが第２端位置にあるとき、弾性要素は、第１回転方向および第１回転方向とは逆の第２回転方向の両方において、第１外骨格部と第２外骨格部の間の相対的回転に抵抗する傾向の復帰力を及ぼす。
−弾性要素は、第２外骨格部に対して固定装着されている。
−弾性要素は、弾性素材からなるブロックである。
−第１外骨格部は突起部を有し、弾性要素はピンが第２端位置にあるときに突起部が受容される凹部を有する。
−突起部は、凹部の形状に相補的な形状である。
−突起部は全体的な突端形状であり、凹部は全体的なＶ字形状を有する。
−第１外骨格部は切り欠きを有し、弾性要素はピンが第２端位置にあるときに切り欠きに受容されることができる隆起部を有する。
−ピンが第２端位置にあるときに第１外骨格部と第２外骨格部の間で相対的回転が生じると２つの外骨格部の間において圧縮されることが可能な１つまたは２つ以上の部分を弾性要素が有する。
−弾性要素は他方の外骨格部に対して復帰力を及ぼすように配置されたばねを含み、ピンが第２端位置にあるとき、ばねによって及ぼされる復帰力はガイドに対するピンの回転に抵抗する。
−ばねは、一端が２つの外骨格部のうちの一方に取り付けられた１つまたは２つ以上の可撓性ブレードを含み、ガイドに対するピンの回転によって他方の外骨格部がブレードに荷重をかけて屈曲させるように各ブレードが配置されている。

さらに本発明は、これまでに定義されたサブアセンブリを含む外骨格構造に適用される。

他の特徴および利点は以下の説明により明らかとなるが、その説明は単に例示のためのものであり、限定するものではなく、添付の図面を参照のうえ解釈されるべきである。

外骨格構造を装着しているユーザを正面視で概略的に示す。本発明の第１実施形態に即した外骨格構造のサブアセンブリを概略的に示す。本発明の第２実施形態に即した外骨格構造のサブアセンブリを概略的に示す。ピンが第１端位置にあるときの接続アセンブリの第１例を概略的に示す。ピンが第２端位置にあるときの接続アセンブリの第１例を概略的に示す。ピンが第１端位置にあるときの接続アセンブリの第２例を概略的に示す。ピンが第２端位置にあるときの接続アセンブリの第２例を概略的に示す。接続アセンブリの第３例を概略的に示す。ピンが第１端位置にあるときの接続アセンブリの第３例を概略的に示す。ピンが第２端位置にあるときの接続アセンブリの第３例を概略的に示す。

図１において示されている外骨格構造１は腰ベルト２と第１機械アセンブリ３と第２機械アセンブリ４とを含む。

腰ベルト２はユーザの体幹下部を取り囲むことができる。第１機械アセンブリ３はユーザの第１下部（右脚）に接続されることができ、歩行またはランニング中に第１下部の動きを補助する。第２機械アセンブリ４はユーザの第２下部（左脚）に接続されることができ、歩行またはランニング中に第２下部の動きを補助する。第１機械アセンブリ３および第２機械アセンブリ４はそれぞれ腰ベルト２に接続されている。

第１機械アセンブリ３は第１大腿部３１と第１すね部３２と第１足部３３とを含む。

第１大腿部３１は、ユーザの第１腿（右腿）に沿うように設計された第１大腿セグメント３１１と、大腿セグメント３１１を第１腿に取り付けるためにユーザの第１腿を囲うことができる複数の装着ストラップ３１２とを含む。

第１すね部３２は、ユーザの第１ふくらはぎ（右ふくらはぎ）に沿うように設計された第１すねセグメント３２１と、ふくらはぎセグメント３２１を第１ふくらはぎに取り付けるためにユーザの第１ふくらはぎを囲うことができる複数の装着ストラップ３２２とを含む。

第１足部３３は、ユーザの第１靴５、例えば靴５の靴底５１に取り付けられている。第１足部３３は靴底５１にねじで取り付け可能である。

第１大腿セグメント３１１は、第１ヒップジョイント３４によって腰ベルト２に接続された第１端３１３と、第２膝ジョイント３５によって第１すねセグメント３２１に接続された第２端３１４とを含む。

第１すねセグメント３２１は、第１膝ジョイント３５によって第１大腿セグメント３１１に接続された第１端３２３と、第１足首ジョイント３６によって第１足部３３に接続された第２端３２４とを含む。

第２機械アセンブリ４と第１機械アセンブリ３とは対称である。

第２機械アセンブリ４も同様に第２大腿部４１と第２すね部４２と第２足部４３とを含む。

第２大腿部４１は、ユーザの第２腿（左腿）に沿うように設計された第２大腿セグメント４１１と、大腿セグメント４１１を第２腿に取り付けるためにユーザの第２腿を囲うことができる複数の装着ストラップ４１２とを含む。

第２すね部４２は、ユーザの第２ふくらはぎ（左ふくらはぎ）に沿うように設計された第２すねセグメント４２１と、第２すねセグメント４２１を第２ふくらはぎに取り付けるためにユーザの第２ふくらはぎを囲うことができる複数の装着ストラップ４２２とを含む。

第２足部４３は、ユーザの第２靴７、例えば靴７の靴底７１に取り付けられている。第２足部４３は靴底７１にねじで取り付け可能である。

第２大腿セグメント４１１は、第２ヒップジョイント４４によって腰ベルト２に接続された第１端４１３と、第２膝ジョイント４５によって第２すねセグメント４２１に接続された第２端４１４とを含む。

第２すねセグメント４２１は、第２膝ジョイント４５によって第２大腿セグメント４１１に接続された第１端４２３と、第２足首ジョイント４６によって第２足部４３に接続された第２端４２４とを含む。

ヒップジョイント３４、４４および膝ジョイント３５、４５はヒップまたは膝の屈曲または伸展運動の最中にユーザを補助することを可能にするアクチュエータを含むことができる。

図２は本発明の第１実施形態に即した足首ジョイント３６をより詳細に示す。

この第１実施形態において、足首ジョイント３６はユーザの脚に対する足の屈曲／伸展運動を可能にするように設計されている。

言い換えると、すね部３２が脚に取り付けられ、足部３３がユーザの足に取り付けられているとき、足首の屈曲／伸展軸に平行な回転軸Ｘを中心に足部３３に対してすね部３２が回転するのを足首ジョイント３６が可能にしている。

図３は本発明の第２実施形態に即した足首ジョイント３６をより詳細に示す。

この第２実施形態において、足首ジョイント３６は脚に対するユーザの足の回外／回内運動を可能にするように設計されている。

言い換えると、脛骨部３２が脚に取り付けられ、足部３３がユーザの足に取り付けられているとき、足首の回外／回内軸に平行な回転軸Ｙを中心に足部３３に対してすね部３２が回転するのを足首ジョイント３６が可能にしている。

図４Ａおよび図４Ｂは第１の例示的実施形態に即した第１足首ジョイント３６をより詳細に示す。なお、第２足首ジョイント４６は第１足首ジョイント３６と同一である。

足首ジョイント３６は、すね部３２を足部３３に接続する接続アセンブリ６０を含む。

接続アセンブリ６０は、すね部３２に対して固定装着されたガイド６１と、足部３３に対して固定装着されたピン６２とを含む。ピン６２は、第１端位置（図４Ａに記載）と第２端位置（図４Ｂに記載）の間において、ガイド６１内に摺動自在に装着されている。

ガイド６１は、すね部３２に設けられた長円開口部６３を含む。ピン６２は長円開口部６３を通るように延在する。ピン６２は、回転軸を有し、軸に沿って対称の形状である。このようにして、ピン６２は、ガイド６１に対して並進移動することも、ガイド６１に対し、（ピンの回転軸と同一の）回転軸Ｘに沿ってガイド６１に対するピン６２の移動方向Ｚと垂直をなして、枢動することもできる。ガイド６１に対するピン６２の回転と並進とは互いに独立している。

回転軸Ｘは、図２に表された第１実施形態に即する、足首の屈曲／伸展軸に対して平行な回転軸である。

しかしながら、回転軸は図３に表された第２実施形態に即する、足首の回外／回内軸に対して平行な回転軸Ｙであってもよい。

接続アセンブリ６０は、ピン６２が第１端位置にあるとき（図４Ａ）はガイド６１に対するピン６２の回転を可能にし、ピン６２が第２端位置にあるとき（図４Ｂ）はガイド６１に対するピン６２の回転を制限するように配置された制限装置６４をさらに含む。

制限装置６４は、足部３３に固定装着された弾性要素６５を含む。弾性要素６５の両側に配置され、足部３３にねじ止めされた板６６等により、弾性要素６５が足部３３に固定装着される。弾性要素６５は２つの板６６の間に締め付けられた状態で維持される。

弾性要素６５は例えばゴムなどの弾性素材からなるブロックである。

弾性要素６５は、全体的なＶ字形状の凹部６７を含む。凹部６７の開口の角度は２０から１５０度、好ましくは３０から４０度である。

制限装置６０は、すね部３２に固定装着された突起部６８をさらに含む。突起部６８はピン６２によってすね部３２に固定装着されうる。

図４Ａおよび図４Ｂに表された第１例において、突起部６８は凹部６７の形状に相補的な形状である。より正確には、突起部６８は全体的な突端形状である。

突起部６８は、ピン６２が第２端位置にあるとき（図４Ｂ）、弾性要素６７に係合することができる。

より正確には、ピン６２が第２端位置にあるとき（図４Ｂ）、突起部６８が弾性要素６５の凹部６７にはまり、それによってガイド６１に対するピン６２の回転が制限される。

ユーザが歩行しているとき、足首ジョイント３６の動作は下記のとおりである。

歩行サイクル中、ユーザの足は支持段階（ユーザの足が地面の上で支えられている段階）から振動段階（ユーザの足が地面に接触しなくなった状態）に引き続き移行する。

支持段階の間、外骨格にかかる荷重は機械アセンブリ３に対して力Ｆを発生させ、それによりすね部３２対して下方向に荷重がかかり、その結果、足首ジョイント３６のピン６２に対して第２端位置（図４Ｂ）に向かって荷重がかかる。

この第２端位置において、ガイド６１に対するピン６２の回転は制限される。実際、突起部６８は弾性要素６５に係合している。そして、弾性要素６５は、第１回転方向および第１回転方向とは逆の第２回転方向の両方において、すね部３２と足部３３の間の相対的回転に抵抗する弾性復帰力をすね部３２に対して及ぼす。弾性要素６５は、突起部６８の動きを制限することにより、足部３３に対するすね部３２の回転遊隙を制限している。

この位置において、外骨格にかかる荷重はすね部３２から足部３３へと伝達される。この荷重は足部３３から靴５へ、ひいては地面へと伝達される。

振動段階の間、外骨格にかかる荷重は他方の機械アセンブリ４を介して主に地面へと伝達される。さらに、靴５は地面に接触しなくなっており、靴５の重量Ｐが足部３３に対して下方向に荷重をかける。その結果、重量Ｐが足首ジョイント４６のピン６２に対して第１端位置（図４Ａ）に向かって荷重をかける。

この第１端位置において、突起部６８は弾性要素６５に係合しなくなっている。そのため、弾性要素６５は足部３３に対するすね部３２の回転遊隙を制限しなくなっている。制限装置６０はすね部３２に対する足部３３の回転を可能にし、これによってユーザが自由に動くことができるようになる。

この第１位置において、すね部３２から足部３３へと伝達される荷重はない。

図５Ａおよび図５Ｂは第２の例示的実施形態に即した第１足首ジョイント３６をより詳細に示す。

この第２例において、制限装置６４は、足部３３に固定装着された２つの弾性要素６５を含む。各弾性要素は板ばねである。

板ばねは突起部６８の両側にＶ字状に設置される。

各板ばね６５は互いに平行に配置された複数の可撓性ブレード６９を含む。ブレードは金属製、例えば鋼製でありうる。

各ブレード６９は足部３３に接続された第１端と第２自由端とを有する。可撓性ブレード６９は、ばねの段階的可撓性を得るために長さを変えてある。同一のばね６５のブレード６９は最長のものから最短のものへと順に並列配置され、ピン６２が第２端位置にあるとき（図５Ｂ）、突起部６８が最長のブレードと接触する。

より正確には、ピン６２が第２端位置にあるとき（図５Ｂ）、突起部６８は２つの弾性要素６５の間にはまり、それによりブレード６９が屈曲するように荷重がかかる。

ブレード６９は、屈曲するように荷重がかかると、ガイド６１に対するピン６２の回転に抵抗する傾向の弾性復帰力を突起部６８に及ぼす。

支持段階の間、外骨格にかかる荷重は機械アセンブリ３に対して力Ｆを発生させ、それによりすね部３２対して下方向に荷重がかかり、その結果、足首ジョイント３６のピン６２に対して第２端位置（図５Ｂ）に向かって荷重がかかる。

この第２端位置において、ガイド６１に対するピン６２の回転は可能ではあるが、制限されている。実際、突起部６８は２つの弾性要素６５に接触している。弾性要素６５は、突起部６８の動きに抵抗することにより、足部３３に対するすね部３２の回転遊隙を制限している。

振動段階の間、外骨格にかかる荷重は他方の機械アセンブリ４を介して主に地面へと伝達される。さらに、靴５は地面に接触しなくなっており、靴５の重量Ｐが足部３３に対して下方向に荷重をかける。その結果、重量Ｐが足首ジョイント４６のピン６２に対して第１端位置（図５Ａ）に向かって荷重をかける。

この第１端位置において、突起部６８は弾性要素６５に接触しなくなっている。そのため、弾性要素６５は足部３３に対するすね部３２の回転に抵抗しなくなっている。制限装置６０はすね部３２に対する足部３３の回転を可能にし、これによってユーザが自由に動くことができるようになる。

図６は第３の例示的実施形態に即した第１足首ジョイント３６を示す。なお、第２足首ジョイント４６は第１足首ジョイント３６と同一である。

接続アセンブリ６０は、すね部３２に対して固定装着されたガイド６１と、足部３３に対して固定装着されたピン６２とを含む。ピン６２は、第１端位置（図７Ａに記載）と第２端位置（図７Ｂに記載）の間において、ガイド６１内に摺動自在に装着されている。

そのために、接続アセンブリ６０はすね部３２の両側に配置された２つの板６６を含む。２つの板６６は、板６６とすね部３２とを通る取り付けねじ８１によって、すね部３２に取り付けられている。

ガイド６１は片方の板６６、好ましくは両方の板６６に設けられた長円開口部６３を含む。

ピン６２は、２つの板６６の間に延在する足部３３の帯板８２に取り付けられている。

ピン６２は長円開口部６３を通って延在する。ピン６２は、回転軸を有し、軸に沿って対称の形状である。このようにして、ピン６２はガイド６１に対して並進運動することも、ガイド６１に対し、（ピンの回転軸と同一の）回転軸Ｙに沿ってピン６２のガイド６１に対する移動方向Ｚと垂直をなして枢動することもできる。

回転軸Ｙは、図３に表された第２実施形態に即する、足首の回外／回内軸に対して平行な回転軸である。

しかしながら、回転軸は図２に表された第１実施形態に即する、足首の屈曲／伸展軸に対して平行な回転軸Ｘであってもよい。

接続アセンブリ６０は、ピン６２が第１端位置にあるとき（図７Ａ）はガイド６１に対するピン６２の回転を可能にし、ピン６２が第２端位置にあるとき（図７Ｂ）はガイド６１に対するピン６２の回転を制限するように配置された制限装置６４を含む。

制限装置６４は、すね部３２と足部３３の間に配置された弾性要素６５を含む。図６に表された例において、弾性要素６５は足部３３に固定装着されている。そのために、弾性要素６５は、足部の帯板８２に合った形状である。

弾性要素６５の両側に配置され、すね部３２にねじ止めされた板６６により、弾性要素６５がすね部３２と足部３３の間に保持される。それでも、弾性要素６５は２つの板６６の間を摺動可能である。

弾性要素６５は、中央部分８３と２つの外側部分８４を含む。弾性要素６５が全体的にΩ形状となるように、中央部分８３は全体的にアーチ型の形状であり、各外側部分８４は全体的に直線の形状である。

よって、弾性要素６５の中央部分８３は、足部分３３の方を向いた凹部８５を形成している。凹部８４は、足部３３の帯板８２を受容する。

弾性要素６５の中央部分８３は、全体的に丸みを帯びた形状ですね部３２の方を向いた隆起部８６をさらに形成している。

すね部３２は、隆起部８６に対抗するように位置して弾性要素６５の隆起部８６を受容することのできる凹部８７をさらに含む。このようにして、弾性要素の隆起部８６が凹部８７に受容されると（図７Ｂ）、すね部３２は弾性要素６５に係合することができる。

より正確には、ピン６２が第２端位置にあるとき（図７Ｂ）、弾性要素６５の隆起部８６はすね部３２の凹部８７にはまり、それによってすね部３２と足部３３の間において弾性要素６５の中央部分８３が圧縮され、ガイド６１に対するピン６２の回転が制限される。

歩行サイクル中、ユーザの足は支持段階（ユーザの足が地面の上にある段階）から振動段階（ユーザの足が地面に接触しなくなった状態）に引き続き移行する。

支持段階の間、外骨格にかかる荷重は機械アセンブリ３に対して力Ｆを発生させ、それによりすね部３２対して下方向に荷重がかかり、その結果、足首ジョイント３６のピン６２に対して第２端位置（図７Ｂ）に向かって荷重がかかる。

この第２端位置において、ガイド６１に対するピン６２の回転は可能ではあるが、制限されている。実際、すね部３２の隆起部８７は弾性要素６５に係合している。そして、弾性要素６５は、第１回転方向の両方において第１回転方向とは逆の第２回転方向と同様に、すね部３２と足部３３の間の相対的回転に抵抗する弾性復帰力をすね部３２に及ぼす。

さらに、すね部３２と足部３３の間において弾性要素６５が圧縮される。この位置において、すね部３２は足部に対してＹ軸を中心にわずかに回転することができる。しかしながら、弾性要素６５の２つの外側部分８４が足部に対するすね部の回転遊隙を制限する。実際、すね部３２は回転することにより外側部分８４に接触し、足部３３に対するすね部３２の回転に抵抗する傾向の復帰力を外側部分８４がすね部３２に及ぼす。

この第２端位置において、外骨格にかかる荷重はすね部３２から足部３３へと伝達される。この荷重は足部３３から靴５へ、ひいては地面へと伝達される。

振動段階の間、外骨格にかかる荷重は他方の機械アセンブリ４を介して主に地面へと伝達される。さらに、靴５は地面に接触しなくなっており、靴５の重量Ｐが足部３３に対して下方向に荷重をかける。その結果、重量Ｐが足首ジョイント４６のピン６２に対して第１端位置（図７Ａ）に向かって荷重をかける。

この第１端位置において、すね部３２の凹部８７は弾性要素６５に係合しなくなっている。そのため、弾性要素６５は足部３３に対するすね部３２の回転遊隙を制限しなくなっている。制限装置６０はすね部３２に対する足部３３の回転を可能にし、これによってユーザが自由に動くことができるようになる。

Claims

第１外骨格部（３２）と、
第２外骨格部（３３）と、
第１部（３２）および第２部（３３）のうちいずれか一方に対して固定装着されたガイド（６１）と、第１部（３２）および第２部（３３）のうち他方に対して固定装着され、第１端位置と第２端位置の間においてガイド（６１）内に摺動自在に装着されたピン（６２）とを含み、第１外骨格部（３２）を第２外骨格部（３３）に接続する接続アセンブリ（６０）と、
を含む外骨格サブアセンブリであって、
接続アセンブリ（６０）は、ピン（６２）が第１端位置にあるときはガイド（６１）に対するピン（６２）の回転を可能にし、ピン（６２）が第２端位置にあるときはガイド（６１）に対するピン（６２）の回転に抵抗するように配置された制限装置（６４）をさらに含み、
制限装置（６４）は、ピン（６２）が第２端位置にあるときに第１外骨格部（３２）が係合する弾性要素（６５）を含み、弾性要素（６５）は第１外骨格部（３３）と第２外骨格部（３２）の間の相対的回転に抵抗する傾向の弾性復帰力を第１外骨格部（３３）に及ぼす、外骨格サブアセンブリ。
ガイド（６１）が第１外骨格部（３２）に設けられた長円開口部（６３）を含む、請求項１に記載の外骨格サブアセンブリ。
ピン（６２）が軸に沿って対称の形状である、請求項１および２のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
弾性要素（６５）が２つの外骨格部（３２、３３）の間に配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のサブアセンブリ。
ピン（６２）が第２端位置にあるとき、弾性要素（６５）が第１回転方向および第１回転方向とは逆の第２回転方向の両方において、第１外骨格部（３３）と第２外骨格部（３２）の間の相対的回転に抵抗する傾向の復帰力を加える、請求項１から４のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
弾性要素（６５）が第２外骨格部（３３）に対して固定装着されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
弾性要素（６５）が弾性素材からなるブロックである、請求項１から６のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
第１外骨格部（３２）が突起部（６６）を有し、ピン（６２）が第２端位置にあるときに突起部（６６）が受容される凹部（６７）を弾性要素（６５）が有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
突起部（６６）が凹部（６７）の形状に相補的な形状である、請求項８に記載の外骨格サブアセンブリ。
突起部（６６）が全体的な突端形状であり、凹部（６７）が全体的なＶ字形状である、請求項８および９のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
第１外骨格部（３２）が切り欠き（８７）を有し、ピン（６２）が第２端位置にあるときに切り欠き（８７）に受容されることができる隆起部（８６）を弾性要素（６５）が有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
ピン（６２）が第２端位置にあるときに第１外骨格部（３２）と第２外骨格部（３３）の間で相対的回転が生じると２つの外骨格部（３２、３３）の間において圧縮されることが可能な１つまたは２つ以上の部分（８４）を弾性要素（６５）が有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
弾性要素（６５）が、他方の外骨格部（３２）に対して復帰力を及ぼすように配置されたばねを含み、ピン（６２）が第２端位置にあるとき、ばねによって及ぼされる復帰力がガイド（６１）に対するピン（６２）の回転に抵抗する、請求項１から７のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
一端が２つの外骨格部のうちの一方（３３）に取り付けられた１つまたは２つ以上の可撓性ブレード（６９）をばねが含み、ガイド（６１）に対するピン（６２）の回転によって他方の外骨格部（３２）がブレード（６９）に荷重をかけて屈曲させるように各ブレード（６９）が配置されている、請求項１３に記載の外骨格サブアセンブリ。
第１外骨格部（３２）および第２外骨格部（３３）の一方がユーザの脚に取り付け可能な部分であり、第１外骨格部（３２）および第２外骨格部（３３）の他方がユーザの足に取り付け可能な部分であり、脚に対する足の回外／回内運動または脚に対する足の屈曲／伸展運動による第２外骨格部（３３）と第１外骨格部（３２）の間の相対的回転を接続アセンブリ（６０）が可能にする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の外骨格サブアセンブリ。
請求項１から１５のいずれか一項に即した外骨格サブアセンブリを含む、外骨格構造。