JPH04504074A - 人の２足歩行運動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 人の２足歩行運動装置 発明の分野 本発明は、人間の２足歩行運動を高めるための装置に関する。更に詳細には、本 発明は、いづれかの脚または双方の脚でトランポリンのような跳躍並びに他の点 では通常の歩行または走行動作における大きな歩幅を可能にする機械的装置に関 する。

発明の背景 過去において、歩行、走行または跳躍のとき人間を補助するため種々の機械的装 置が開発されてきた。これらの装置は、標準的には、スポーツまたは他の娯楽目 的のため、あるいは部分的に手足の不自由な人々の助けのために使用されている 。典型的には、”これらの装置は、使用者の足の体力的能力を向上するため、ば ねまたは他のエネルギー制御装置と共に、機械的リンク装置を含んでいる。足の 運動は、３つの基本的方向、すなわち伸長及び引っ込み、左右、前後に高められ 、補助される。いくつかの装置は、高性能に、且つ普通の人が標準的に可能であ る以上の高い移動性に設計されている。これらの装置は典型的に、使用者の足の 相似運動によって多かれ少なかれ直接行なわれる左右及び前後運動と共に、伸長 及び引っ込みのみを高め、補助する。本発明自身は主にこの形式の装置に関係し ている。この増進はいくつかの基本形式の１つをとればよい。

装置の型式の１つは、使用者の胴を、多かれ少なかれ直接地上に係合する彼の足 に連結し、そして使用者が自分の足に掛ける力を加えることによって使用者の足 の強さを増進するように作用する。従って、この第１の型式は、ばねまたは他の エネルギー制御装置によって、脚の能力を増進するため使用者自身の足と平行し て作用可能であるリンク装置を使用する。この型式の装置は、使用者の下方運動 エネルギーを回復し、そしてそれを戻し、あるいは使用者が再び跳び上がるとき 、−次動力源によってそれに加えることができる。それは、加えた力が使用者の 足によって伝えられないので付加的な力及び安全性という利点を使用者に与える 。欠点は（１）脚の力は高められるが、有効な脚の伸長が不変のままである。（ ２）離脱部材が設けられていなければ、装置によって与えられる力が、使用者を 地上に係合していない足の引き戻しを邪魔して、標準的歩行または走行動作を妨 げる。この離脱部材は典型的に、総てか無かという特性を有し、そして例えば、 どちらの足がもっと遠方にあるかというような物理的条件によって、オンまたは オフに切換えられる。従って、更に他の欠点は、この装置はその応答が可変であ り、いくつかの環境では、予言できない結果を生ずることがあることである。最 近の米国特許第４．８７２．６６５号はこの型式の装置の１例である。

第２の型式の装置は、使用者の脚または足に取付けられており、そして使用者自 身の足の代りに、使用者自身の足の延長部に加える可変長さにより地上に係合し ている。この装置は、ばね作用、さもなくば使用者の足と地上との間の増進作用 を行なうように設計されている。この作用は、使用者の足の能力を増進するため 使用者自身の足の作用と直列に作用する。この型式の装置は、使用者の下方運動 エネルギーを回復し、使用者が再び跳び上がったときそれを戻すことができ、且 つ使用者自身の足に比べて足の伸長の増加という利点を有している。欠点は（１ ）脚の伸長は増進されるが、すべての力が使用者自身の足によって供給されなけ ればならない。（２）使用者の膝の左右及び前後の曲げモーメントが、余分の長 さにより増加され、従って、使用者に対し危険が増加する。

そして（３）いづれかの足に対するばね作用の実質的圧縮が、他方の足に対する 装置をして、その余分の長さにより地上を引きする傾向を生じ、従って、標準の 歩行または走行動作を妨げる傾向を生ずる。米国特許第３．０６５゜９６２号及 び第３．１１０．４９２号はこの型式の装置の実施例である。

第３の型式の装置は、最初の２つの型式の特徴を組合わせている。それは胴及び 足の双方に取付けられ、使用者自身の足を超えて可変の長さに延長可能で、使用 者月身の足に関係なく地上に係合している。胴に取付けることにより、付加的な 力を使用者の足によって与えられる力に加えて作用させることができる一方、可 変な長さ延長部で脚の延長部を増加することができる。使用者の足の作用と並列 または直列に作用するのみならず、この型式の装置は、ばねまたは他のエネルギ ー制御装置により、使用者の足と並列及び直列の双方に作用可能である。この型 式の装置は、使用者の下方運動のエネルギーを回復し、それを戻すことができ、 あるいは使用者が再び跳び上るとき、−次動力源によりそれに加えることができ る。

それは、付加的な力が使用者の足によって伝わらないので、力の増加と安全制御 の利点、また、使用者自身の足に比べて増加した伸長の利点を提供する。更に他 の利点は、増加した脚の長さによって生じた増加した左右及び前後曲げモーメン トが、使用者の膝に加わらず、左右及び前後に剛性を与えている装置によって使 用者の足と胴との間にのみ加えられることである。

この第３の型式の上記の実施例、米国特許第４０６．３２８号は、各足に対する ２つの別々のばねを含んでいる並列及び直列接続の特定の形式を使用する。この 場合、１つのばねが、使用者の足と、地上に接触している要素との間に作用する ように配置される一方、第２のばねが胴と地上に接触している要素との間に作用 する。この装置は、使用者の足と直列の１つのばねを使用し、一方策２のばねが 、脚、そしてまた第１のばねと並列に作用する。この実施例の欠点は、脚のひき づり及び脚の持ち上がりに関連した最初に述べた２つの型式の装置双方の問題を 含む。進むため脚を持ち上げるとき、胴に取付けられたばねが、脚の上がるのを 妨げ、従って、このばねを交互に嵌脱する部材が付加された。そのようなシステ ム固有の柔軟性及び予測可能性の欠如は、重大な欠点である。例えば、胴のばね は、確実に離脱できなければ、脚を引き戻すことはできないし、またばねは確実 に係合しなければ、予期したばね力を欠くことになる。更に、脚のひきづりがこ の装置の性能を制限し、脚と地上との間で荷重支持脚に対しである程度まで受け 入れ可能である圧縮力を制限することによって、使用者は自分の他方の足を高く 上げることによって補償できる。

本発明はまた、上述の第３の型式の人間の機械的２足歩行運動装置を提供する。

本発明は、この第３の型式の装置の利点を維持しながら、脚のひきずり及び脚の 上昇に関する欠点を処理し、除去する方法において前の実施例と異なっている。

その主な特徴は、以下の通りである。

第１に、各脚のための機構が、ばね作用と直列に１：１よりも大きい機械的利得 をもったレバー作用を行なう。

このレバー作用は、使用者の足によって加えられる力を増加する一方、ばね作用 がその伸長を増進する。１つのばねのみを用いたそのような機能は、使用者の足 と直列及び並列の両方のばね作用を行なう。てこ作用により生じた力の増加は、 増加した強さに対して、地上と使用者の胴との間に直接伝えられ、一方使用者の 足と直列のばね作用が増加した伸長を可能にするように作用する。第１及び第３ の型式の前の実施例と対照的に、この作用は、使用者としていかなるときでも彼 の足を自由に引き上げるのを可能にし、従って、いつでも大きな安全性、予想可 能性及び作動の柔軟性を保証することができる。

第２に、整合すべき２本の脚の圧縮を可能にするため並列に脚に作用する２本の 脚に対して共通の主ばねが使用され、従って、地上に対する一方の脚の実質的圧 縮により誘起される脚のひきずりを防止する。前に説明した作用と共に、各脚に 対するてこ作用が与えられ、これが共通の主ばねと直列に作用する。従って、脚 のいづれかが持ち上げられると、その脚に対する装置は、ばね作用によって可能 であるいかなる圧縮にも関係なく、他方の脚に対する装置に対して地面の上方に 持ち上げられる。

この新装置は、第３の型式の装置に対する上述のすべての利点を有している。こ れらの利点が、柔軟性及び作動の予想可能性と共に、その他の方法で可能な方法 よりも高い性能を可能にする。また、増加した力及び曲げモーメントからの使用 者の足及び足関節の保護によって安全性が高められる。更に、２本の脚によって 交互に使用される単一のばねの使用が、高エネルギー貯蔵能力を有する大きなば ね要素に関連した重量を減少する。使用者の背部に保持されているばね要素では 、足の重量は、軽快さの増加のため減少される。この場合の欠点は、追加のパワ ーがなく、使用者の足よりも長い脚では、足の引き上げに対する脚の応答が、て こ効果により使用者自身の足の応答よりも小さく、これが凹凸のある地域を通り 抜けるとき困難を増し、そして倒れたとき回復を妨げる。

本発明により、その他の標準的歩行または走行動作のときの大きな跳躍の歩幅の ような、いづれかまたは両方の脚の大きな跳躍が可能となった。これらの課題を 達成するために、多くの問題を克服しなければならない。この装置は、身体への 不当な力を防止するため身体に作４用する持ち上げ力をバランスよく分布させ、 しかもこの装置は安全で扱い易く、そして標準的歩行または走行動作を妨げない ものでなければならない。この装置は、使用者の身体への重量を増すので、不当 な疲労が長い使用での問題とならないように、かなり重量を軽くしなければなら ない。この装置はまた、速やかに身体の運動に応答し、そして標準的運動のとき の走行及び歩行を妨げてはならない。それはまた、いづれかの足の標準的前後及 び左右運動を可能にしなければならない。不当な衝撃力がまた直接使用者の身体 に伝えられてはならない。更に、衝撃力は、例えば、膝関節のような身体に不当 な応力を加えてはならない。

本発明に係わる人の２足歩行運動装置は、制御されたトランポリンのような跳躍 を特徴とする自然な運動によって、種々の形状の地形上での激しい歩行、走行ま たは跳躍を可能にすることによって問題を克服する。実施例によれば、本装置の １実施態様は、使用者により、両足で垂直に１．２メートル（４フイート）ない し１．５メートル（５フイート）の跳躍、あるいは片足で地上を約０．６メート ル（２フイート）ないし１メートル（３フイート）の跳躍が可能である。スポー ツ、運動または娯楽装置としてのその使用の外に、本発明はまた、芸能演劇興行 界における特殊効果に使用でき、また軍事用にも使用される。

以下に機械的な面を簡単に述べる。ばね作用と直列のレバー作用の機械的利得は 、使用者の足の運動及び力の場合について、伸長及び引っ込みと゛、地面に対す る装置の合成運動及び力との関係で明示される、すなわち、２：１の機械的利得 は、地面に対して、装置に対する使用者の脚力の２倍の力を発生し、一方使用者 の足の伸張は、半分だけ地上に対し装置を延ばす。使用者の足により供給され且 つこの作用により要求されるカ以上の地上に対する余分の力が、そのとき使用者 の胴から伝えられるので、胴への取付はそのようなレバー作用を可能にする。

本装置の直列／並列制御を決定する機械的利得の役割は、２つの極端な場合を検 討することによって理解できる。

１：１の機械的利得のとき、使用者の足によって与えられる力に加えられる追加 の力はなく、ばねは使用者の足部と地上との間に単に直列的に作用する。また、 非常に大きな機械的利得、つまり１０００　：　１の場合は、使用者の足部が直 接地上に接触することで生じる力と並列に、胴と地上との間でばね作用が働いて いる間、使用者の足は自由となる。ばね作用と直列のレバー作用のすべての実現 は、ばねが機械的回路内に置かれている場所に関係なく、機能的に同らであるこ とは注目に値する。レバー作用の特質のみが、明らかに特性化される必要がある 。直列機械作用の通常の定義は直列作用を意味しているから、構成部分の機械的 利得により決定される比例定数を除けば、レバー及びばね双方の力はらしくなる 一方、レバー及びばねの運動による伸張は算術的に加算される。

発明の概要 簡単に言うと、本発明の一実施例は、使用者の上体に取付けるための外部フレー ムと、使用者の足の代りに地上に接地する使用者の足よりも長く、且つ伸長する ように可変の長さを有している一対の脚フレームとを具備する人間の２足歩行運 動装置を提供するもので、外部フレーム上に保持され、且つ脚フレームのいづれ かの圧縮がテンション部材を介してばね部材にエネルギーを伝えるように脚フレ ームの方に延びているテンション部材に係合されているばね部材と、前後及び左 右運動が使用者の足の相似運動によって直接行なわれるように、各脚フレームを 使用者の足に取りつけているリンク装置とを具備し、従って垂直運動もまた２つ の方法で間接的に制御される。即ち第１に、レバー作用によって、使用者の足の 力が外部フレームから地上に伝えられる追加の力により増加され、そして第２に テンション部材に取付けることによって、てこ作用が外部フレーム上に保持され ているばね部材の作動を介してばね作用と直列に作用するように配置されている ので、使用者の身体及び足の下方運動が脚フレームを圧縮し、使用者の下方運動 のエネルギーを吸収し、それから圧縮中にばね内に貯えられたエネルギーを再生 し、そして、てこ作用により彼の足のみによって発生できるよりも大きな跳躍及 び大きな力を有するばね作用によって歩行、走行または跳躍中に使用者を再び持 ち上げるようになっている。

更に具体的な、そして本発明の他の実施例によれば、人の２足歩行運動装置は、 使用者の上部胴に取付けられ、且つ背部フレームの下部に回動可能に取付けられ た左右の脚フレームに別々に関節式に連結されて背に取付けられるフレームを含 む。使用者の足は、左右の脚フレームに固定されているので、脚フレームの底部 は、使用者の足でなく地上に接触する。各脚フレームは、圧縮及び伸長が可能な ように関節式に連結されている。使用者の足に接触する脚フレームの部分もまた 、使用者の足を圧縮及び伸長可能にしながら、使用者の足と背部フレームとの間 に、地上との接触により生じた体を持ち上げる力を分布するように関節式に連結 されている。この方法では、装置の総重量、背部フレームの荷重及び使用者の胴 の重量の一部は脚フレームによって直接保持され、使用者の足及び脚によっては 保持されない。足が接触するリンク装置のでこ作用が、使用者の脚及び足によっ て発生した力を増加して、使用者の足が他の方法で発生できるよりも大きな地上 への力を発生し、垂直加速及び荷重保持能力の増加を可能にする。使用者の脚の 圧縮または伸長は脚フレームに相似の運動をひき起すが、足に接触するリンク装 置のてこ作用によりその量は僅かなものである。

背部フレームに取付けられた弾性コードの主ばねが、テンション線によって左右 の脚フレームに取付けられている。このテンション線は、使用者の足及び胴の下 方運動の力によって生じた脚フレームの圧縮がテンション線の一方または双方を 引張って主ばねを延伸するように配置されている。それによって延伸した主ばね に貯えられたエネルギーが次に更に使用者の胴及び使用者の足に伝えられて、使 用者を地上のある距離だけ空中に跳躍させるがその距離は、脚フレームの圧縮量 及び主ばねに伝えられる張り量に左右される。

むしろ各脚フレームは、対応する後方に向いている膝継手または圧縮及び伸張を 可能にするリニアベアリングを有していることが望ましい。脚フレームは、対応 するＵ−ジヨイントによって背部フレームの下方部分に回動可能に取付けられ、 各脚フレームに独立的な前後及び左右運動を可能にし、且つ脚フレームのねじれ または回転を防止する。各脚のテンション部材は、最近接点においてその対応す るＵ−ジヨイントからずれた位置に配置され、背部フレームへの脚フレームの持 ち上げ作用により使用者が前方及び脚フレームから離れて側部に倒れるのを防止 している。

別のピックアップばねが、好ましくは各脚フレームに接続されていて、脚フレー ムを上昇及び圧縮し、それによってテンション線を正のテンション下で各脚フレ ームに保持しているので、脚フレームに対するテンション線は弛緩することなく 、シかも垂直の力が地上により脚フレームに加えられていないときでも、長さを 一定に保っている。背部フレームにはスプリングアクチュエータが取付けられ、 主ばねを張り、または解放するように運動を規制している。双方の脚からのテン ション線が共通にばねアクチュエータを引っ張っているので、一方の線が引っ張 られると、アクチュエータの運動が他方の線を弛緩せしめる、またこの逆も行な われる。かくして、一方の脚フレームが、背部フレーム及び使用者の足を下方に 圧縮する使用者の体重作用によって、脚フレームに対するテンション線が引っ張 られるとき、他方の脚フレームのテンション線は弛緩する傾向になる。このとき 、引き上げばねが自動的に他方の脚フレームを引き上げる力をこのフレームに加 えて、地面の上方に保持し、脚フレームが地上をひきづるのを防止して自然な歩 き方を容易にする。

本発明は、使用者の足及び脚よりも大きな地上への力を可能にし、そして脚もま た大きな伸長を生ずることができ、且つまた大きな垂直加速及び実質的重量保持 を可能にする。この装置は、脚が圧縮され、そして主ばねのテンションが増加す るにつれて、使用者の足に力を与える。外方の脚が圧縮されるにつれて、地上か らの増加した力は、胴と足との間に分割される。これにより使用者の足が、装置 の全作動範囲にわたって有効にパワーを発生可能にする。この装置が持上げ力を 制御し、そしてそれらの力を装置が安定するように配分し、それによって、標準 的歩行または走行動作を妨げることなく、あるいは不当な加速または実質的衝撃 を使用中身体に伝えることなく安全に使用できる。

本発明のこれら及び他の要件は、下記の詳細な説明及び添付図面を参照すること によってより完全に理解されるであろう。

図面の簡単な説明 図１は、本発明による人の２足歩行運動装置を例示している側部立面図であり、 この図では、この装置は標準静止位置で例示されている。

図２は、圧縮状態における装置の使用態様を例示している側部立面図である。

図３は、静止位置における装置の斜視図である。

図４は、本装置の脚フレームの構造の詳細を例示している拡大部分斜視図である 。

図５は、主ばね組立体を例示している斜視図である。

図６は、図５の６−６線に沿って見たときの横断面図である。

図７は、図３の円７内を見たときの詳細な構造を示している部分斜視図である。

図８は、図７の８−８線で見た拡大部分的側部立面図である。

図９は、図８の９−９線で見た拡大部分頂部平面図である。

図１０は、本発明の他の実施態様を例示している側部立面図であり、この図では 装置は静止位置にある。

図１１は、圧縮状態における図１０に示された装置の側部立面図である。

図１２から図１５までは、本発明の使用時に歩行中の一連の動作で見られる本発 明の機能を例示した概略的側部立面図である。

詳細な説明 図１及び図２は、本発明の原理による人の２足歩行運動装置１０の一実施態様を 例示している。この装置は、歩行、走行または地上１４からの跳躍を増進するた め、人１２によって着用されている。図１は、接地時の標準静止（非圧縮）位置 における装置を例示している。図２は、跳躍、歩行、または走行中のいづれかの とき、地上から人を持上げる前の圧縮状態における装置を例示している。図１及 び図２は、簡略化のため装置の１側部を例示している。装置の両側分は、図３の 後部斜視図に例示されており、この図もまた標準静止位置で示されている。

本発明に係わる人の２足歩行運動装置は、適切なパッドをいれて使用者の背部に 取付けた全体的に長方形の剛性背部フレーム１６と、肩掛はベルト１８と、ウェ ストバンド２２を有する下部骨盤ハーネス２０とを含む。これが、背部フレーム を使用者の背部に快適に、且つ固定した直立位置に保持する。

それぞれ左右の脚フレーム２４．２６が、背部フレームの下部左右側のピボット 点に回動可能に取付けられている。これらの脚フレームは、使用者の足よりも長 いので、使用者自身の足の代りに地面に接地し、使用者自身の足の圧縮または伸 長に関係なく圧縮及び伸長できる。

好ましくは、左右の脚フレームの頂部は、左右のＵ−ジヨイント２８．３０によ って、背部フレームの底部上を回転するよう連結している。左のＵ−ジヨイント ２８は、背部フレームの基部において剛性水平クロスパー３２の下部左側にしっ かりと取付けられている。右のＵ−ジヨイントの頂部は、クロスパー３２の下部 右側にしっかりと取付けられている。左のＵ−ジヨイントの底部は、左の脚フレ ームの細長い剛性上部脚リンク３４の頂部にしっかりと取付けられており、そし て右の装置は、右の脚フレームの細長い剛性上部脚リンク３６の頂部にしっかり と取付けられている。これらのＵ−ジヨイントは、左右の脚フレームが、互いに 関係なく背部フレームの底部を中心として回動可能にする。各脚フレームの頂部 は、Ｕ−ジヨイントを介してそれぞれ水平軸の周りに前後に回動できる。この回 転は、図１及び図２に示された左の上部脚リンク３４と背部フレームとの間の異 なる回転角を比較することによって理解できる。これらのＵ−ジヨイントはまた 、左右脚フレームの頂部と独立に左右に回動可能にする。

左右の脚フレーム２４．２６は、後方に向いている膝継手を介して図１の静止位 置と図２の圧縮状態との間を回動する。足フレームの膝継手構造は、図４に示さ れた左の脚フレームの拡大斜視図を参照することによって最もよく理解される。

これらの図は、脚フレームの一実施例を表わしており、更に他の実施例について は以下により詳細に説明する。左右の上部脚リンク３４及び３６の底部は、対応 する下方に向いているヨーク３８．３９を有している。左の脚フレーム上のヨー クの底部は、トランスファーピボットピン４２を介して細長い左のレバーアーム ４０のほぼ中央に取付けられている。同様に、右の脚フレーム上のヨークの底部 は、ピボットピン４６を介して右のレバーアーム４４の中央に取付けられている 。

これらの接続は、レバーアームを上部脚フレームと相互的に回動可能にする。

左の脚フレームは、地面に向けて下方に延び且つ第２の下部脚リンク５０の方に 収斂している第１の下部脚リンク４８を含む剛性３角形構造体を介して地面に接 地している。２つの下部脚リンクの底フレームは、地面のやや上方で互いにしっ かりと取付けられており、そして第１の脚リンクの底部は、下方の位置で、且つ 使用者の足部の後方に距離をおいて地面に接地している。第１の下部脚リンク４ ８の頂部は、横フレーム取付は用ピボットピンの近くで左のレバーアーム４０の ほぼ中央にしっかりと取付けられている。第２の下部脚リンク５ｏの頂部は、左 のレバーアーム４０の底部に固定して取付けられている。従って、左の脚フレー ムが後方に向いている膝継手を形成し、この継手の上部部材は左の上部脚リンク ３４によって形成され、下部部材は、レバーアームと、第１及び第２の下部脚リ ンクとを含む３角形構造体によって形成される。膝継手はピボットピン４２を中 心に回転し、圧縮中、上部脚リンクは、膝継手ピボットとほぼ同じ高さに下部部 材の方にある角度だけ下方移動する。。

圧縮中、レバーアームの中央を通るピボットは、レバーアームの頂部を図２に示 した直立位置の方に上方に回転可能にする。

右の脚フレームは、右のレバーアーム４４と、横フレームをレバーアームに取付 けている横のピボットピン４６と、右側の反対の膝継手の地面に接地する下部部 材を形成している第１及び第２の下部脚リンク５２及び５４とを含む類似の構成 部材を有している。

脚フレームは、細長い剛性左足リンク５６と、類似の右足リンク５８とを含む足 作動リンク装置により独立に作動される。これらの足リンクは、その底部に、使 用者の足が使用中に支持される横の足台パーを含む。左右の足リンクは、使用者 の足から離れるような角度で上方に延びている。横の軸６０が、左の足リンクの 頂部を一対の剛性の細長い下部平行リンク６２及び６４に接続している。左の下 部平行リンク６２．６４は、左のレバーアーム４０の反対側の方に足リンクバー から離れるような角度で下方に延びている。横軸６６が左の平行リンク６２．６ ４の後部端を左のレバーアーム４０の底部に回動可能に固定している。右の足作 動リンク装置は一対の右の下部平行リンク６８．７０と、平行リンクの前端を右 の足リンク５８の頂部に固定している前部軸７２と、平行リンクの後部端を右の レバーアーム４４の底部に回動可能に固定している後部軸７４とを含む点で類似 している。

左の脚フレームは更に、底部が前部軸６０に回動可能に固定されており、且つ左 の足リンク５６に固定して取付けらた直立テンションバー７６を含む。テンショ ンバー７６は、使用者の左の足の後方で上方に延びている。

ピボットピン７８が、剛性の細長い左の上部リンク８０の頂部を左のテンション バー７６の頂部に回動可能に固定している。左の上部リンク８０は、後部リンク ８２の底部の方にテンションバーから離れるような角度で下方に延びている。左 の上部リンク８０の底部は、後部リンク８２の底部に回動可能に取付けられてい る。後部リンク８２の頂部は、軸４６によって左のレバーアーム４０の中央に回 動可能に固定されている。剛性斜柱８４が、左の脚バー３４の底部にある横フレ ーム３８と、後部リンク８２の底部との間に固定して取付けられている。

同様に、右の脚フレームは更に、右の前部リンク８６と、右の上部リンク８８と 、右の後部リンク９０と、右の斜柱９２とを含む。

左の脚フレームは更に、左の脚フレームの底部足部分の近くに、左の脚バー３４ のほぼ中央と第１の下部リンク４８のほぼ中央との間に延びる細長い左の引き上 げばね８６を含む。この引き上げばねは、以下の詳細説明のように、３角形下部 脚部材上のテンションが弛緩傾向にあるとき、脚フレームの３角形の下部の地面 に接地する部分を持上げることができる。類似の右の脚引き上げばね（図示せず ）が右の脚フレームの類似の構成部品間に延びている。

脚フレームの伸長は、使用者の脚及び足の伸長に応じて伸張する。使用者の足が 延びると、左の足リンク５６及び固定取付けのテンションバー７６は、プーリ１ １２の周りのケーブル１０８を引っ張りながら、平行リンク６２．６４と上部リ ンク８０によって束縛されているので、前方に回転する。このためプーリ１１２ を前方に引こうとし、そして下部脚部がピン４２を中心に回動しながら伸張する 。使用者が足を収縮し、上昇させると、バー７６は、そのピボット６０及び７８ を中心に後方に回転し、ケーブルのテンションを開放して地上または引き上げば ねからの力により脚を収縮せしめる。

脚フレームの伸長は、使用者の足の伸長に比べて、主に、比較的小さいケーブル １０８上のテンションバー７６による引張り運動に係わるてこ作用により使用者 の足の伸長よりも小さくなる傾向がある。てこ作用はまたプーリ１１２の作用に より増加され、これはテンションバー７６によるケーブル１０８上の引っ張り量 よりも動きが少なくなる傾向にある。各々の場合に、このより少ない運動は、力 またはテンションの対応する増加を伴う。

図示の寸法形状に対するてこ比は、脚部４８の底部における接触を経て地上１４ への使用者の足の力の約２倍、及びその運動の１／２とすれば、約２：１である 。このてこ比は、テンションバー７６に対するケーブル１０８の取付位置、及び 左のアームレバー４０に対するプーリ１１２の取付位置の調整により変更しても よい。てこ比の正確な値は、脚フレームの伸長または圧縮によって、多少変化す る。プーリ１１２の更に他の機能は、使用者の足のこのてこ作用を、次に説明す る共通のばね部材による作用と直列に置くことである。プーリの特質により、そ の運動及びその結果化ずる下部脚部の応答は、使用者の足の運動によって開始さ れるようなケーブル１０８の下部端か、あるいは以下に説明する共通のばね部材 によって制御されるような上部端のいづれかからの引っ張りにも左右される。こ の加算、または合計した運動が、直列機械的作動の特徴である。

背部フレーム１６は、共通のばね部材と、使用中いづれかの脚フレームの圧縮に 応じてばね部材に作用するばねアクチュエータとを備えている。以下により詳細 に説明されているように、ばね部材は、いづれかの脚フレームの圧縮に応答して テンション下に置かれ、それによってエネルギーを貯え、このエネルギーの一部 が次に、（次の歩行または跳躍中の）脚フレームを伸長するため脚フレームに伝 えられ、そして一部分は、使用者の上部胴を持ち上げるため背部フレームに伝え られる。ばね部材はまた、脚フレームが地面に接地係合により対応する伸長を行 なうのを妨げられていれば、使用者の脚及び足の伸長によりテンション状態にお くこともできる。図３及び図５に明確に例示された実施態様では、ばね部材は、 １本以上の無端コード状主ばね９０を具備し、これは、ばねにテンションを加え るための垂直に可動な水平テンションバー９２を具備しているばねアクチュエー タの周りに延在している。一対の無端主ばねを示したが、一部はコードのばねテ ンションによって、種々の数の個別のばねが使用されてもよい。例示した実施態 様では、各車ばねは、４５３Ｋｇ　（１０００Ｌｂｓ　）のばねコードであれば ヨイが、他のレベルのばね力を使用してもよい。

垂直に可動なテンションバー９２は、垂直側部フレームバー９６の頂部に固定し て取付けられている水平固定バー９４を含む長方形外部フレームの内側を摺動し 、且つ垂直側部フレームパー９６は更に背部フレーム１６の後部側に取付けられ ている。フレームの底部は、垂直側部バー９６の底部に取付けられた一対の短い 内方に延びている水平バー９８を具備する。この側部バー９６は、水平テンショ ンバー９２の垂直摺動運動を案内するためのレールとして作用する。図７の横断 面図に最もよく例示されているように、この垂直レールは、横断面が長方形で、 且つ長方形フレームを通り、垂直面に対して４５度回転して取付けられている。

またテンションバーの端部は、側部バーの隣接するコーナの方に４５度の角度に 延びている。別個の対の下部ベアリングブロック１００が、フレーム内側のレー ル上を摺動するためにテンションバーの外部端に４５度の角度で取付けられテン ションバーの外方コーナに取付けられている一対の垂直に延びているベアリング 支持バー１０２が、上方に延びて４５度の角度に取付けられ、且つフレームの内 側レール上を摺動するために配置された別個の対の上部ベアリングブロック１０ ４を備えている。フレーム内側のレール上のばねアクチュエータの垂直摺動運動 は、上部水平バー９４と、ベアリング支持バー１０２の頂部との間に取付けられ ている一対のコイルばね１０６によって安定化されている。

使用中、各脚フレームの圧縮または、使用者の足の伸長によって発生したテンシ ョン部材の引張りに応じてばね部材内にエネルギーを発生するため、テンション 線が別々に各脚フレームからばね部材に延びている。このテンション部材は、左 の脚フレームの前部においてテンション線バー７６に一端を取付けた左のテンシ ョン線１０８を含む。右のテンション線１１０は、右の脚フレームの前部におい てテンション線バー８６に一端を取付けられている。左のテンション線は、左の テンションバーから離れるように後方に延び、そして左のレバーアーム４０の上 部端に取付けられている左の下部ガイドプーリ１１２の周りに延びている。テン ション線は下部ガイドプーリから、左のＵ−ジヨイント２８に隣接する左の脚バ ー３４の外側に取付けられた左の上部ガイドプーリ１１４に接触するまで続いて いる。次に左のテンション線は、ばねテンションバー９２の左側の開口１１６を 通り、ばねフレームの内側に取付けた前部主プーリ１１８の頂部の周りを上方に 延び、そのプーリを離れて、ばねテンションバーの右側の開口１２０を通り下方 に延び、線端部は、ばねフレームの右の底部フレーム部材９８の内側の１２２に 固定して取付けられている。

同様に、右のテンション線１１０は、右の脚フレーム上の右のテンションバー８ ６から離れて下方へ、下部の右のガイドプーリ１２４の周り及び右の上部ガイド プーリ１２６の周りを経て、水平ばねテンションバー９２内の通路を通り、後部 主プーリ１２８の周りに延び、続いてテンションバー９２の通路を通り、左の底 部フレーム部材９８の内側の１３０の剛性固定点まで延びている。

使用中、ばねテンションバーは、右または左のテンション線のいづれかからバー に加えられたテンションによって主ばねを張るように動きが強制されている。テ ンションは、脚フレームのいづれかの圧縮の結果としてテンションバーに加えら れる。圧縮中、左右の脚フレームのレバーアーム４０または４４は、後方に動き 、そしてそれらのそれぞれのテンション線にテンションを加えてテンションバー を下方に引き、それが主ばねを張る。従って、双方の脚フレームからのテンショ ン線は、ばねアクチュエータを共通に引くので、一方の線が引かれると、ばねア クチュエータの運動は他方の線を弛緩せしめ牽。

すなわち、一方の脚フレームが、背部フレーム及び使用者の足を下方に押してい る使用者の体重使用により圧縮され、そしてその脚フレームに対するテンション 線が引っ張られているとき、他方の脚フレームのテンション線は、弛緩する傾向 がある。しかしながら、他方の脚フレームに対する引き上げばねが、引き上げる 力を他方の脚フレームに加えて、脚フレームを地面の上方に保持し、脚フレーム が地上をひきするのを防止する自然な歩き方を容易にする。

従って、本発明は、別々の関節式に連結された左右の脚フレームが、背部フレー ムの下部に独立して回動可能に取付けられている人間の２足歩行運動装置を提供 する。

使用者の足は脚フレームに固定されていて、脚フレームの底部が使用者の足の代 わりに地面に接地する。各脚フレームは、圧縮及び伸張可能に関節式に連結され ている。

使用者の足に接触する脚フレーム部分はまた、使用者の足を圧縮及び伸長可能に しながら、地面との接触から、使用者の足と背部フレームとの間に持ち上げる力 を配分するように関節式に連結される。この方法では、装置の重量、背部フレー ムに取付けたいかなる荷重及び使用者の胴の重量も直接脚フレームによって保持 され、使用者の足及び脚によって保持されない。足に、接゛触している・リンク 装置のてこ比が、使用者の脚及び足１こよって発生した力を増加して、使用者の 足がさもなくば発生できるよりも大きな地面への力を発生し、そして増加した垂 直の加速及び荷重保持能力を可能にする。使用者の足の圧縮または伸長は、直接 各脚フレームの相似運動をひきおこすが、足に接触しているリンク装置のてこ比 のため、より少ない量で生ずる。しかしながら、このてこ比は、主ばねの作用と 直列に作用して、使用者の足と地面との間にばね作用を行なう。従って、跳びは ね歩行のとき、使用者の足の運動と主ばねの運動の結合効果により脚フレームの 運動は、使用者の足のみの動きによる運動よりも大きい。適切な主ばねでは、そ れは実際に使用者の足の動きよりも大きく、それにもかかわらず力もまたより大 きい。使用者の脚に比べて、伸長及び力の双方の増加を提供するこの利点は本発 明の装置独自のものである。そのような跳びはね歩行では、使用者の下方運動に よるエネルギーは、主ばねに貯えられ、次に使用者の胴体及び使用者の足に再び 伝えられて、使用者を、脚フレームの圧縮及び主ばねに伝えられた張りの量にほ ぼ比例した上方への距離だけ、空気中に跳躍させる。主ばねに貯えられたエネル ギーは次に、使用者の胴体及び使用者の足に再び伝えられて、使用者を、脚フレ ームの圧縮及び主ばねに伝えられた張りの量にほぼ比例した地上の上方の距離だ け空気中に跳躍させる。

図１２ないし図１５は、本発明の使用中の歩行の標準シーケンスを例示している 。これらの歩行は、順に、左足を前に出した時の装置の静止状態、跳躍装置の圧 縮、大きな跳躍形の歩行を生ずるため装置から伝えられた引き上げる力、次の歩 行の用意のため右足を前に出したときの地上への着地を示している。

前述のように、脚フレームは、対応するＵ−ジヨイントによって背部フレームの 下部に回動可能に取付けられて、各脚フレームの独立の前後及び側部運動を可能 にする。対応するＵ−ジヨイントに対する各テンション線の配置が、図７ないし 図９に最もよく例示されており、これらの図は、各脚フレームに対する各テンシ ョン線が最も接近した点で対応するＵ−ジヨイントからずれているため、背部フ レームへの脚フレームの持上げ作用により、使用者が前方及び脚フレームから離 れて側部へ倒れるのを防止しているのを示している。

図１０及び図１１は、本発明の他の形式の例示である。

この場合には左右の関節式に連結された脚フレームは、前述の後方に向いている 膝継手の代りにリニアベアリングから構成される。この実施態様では、背部フレ ーム、主ばね９０及びばねアクチュエータバー９２は、主ばねが左右の脚フレー ム上のテンション線に加えられるテンションに応じて張られる前述の実施態様と 類似の方法で作動する。図１０及び図１１の実施態様では、左の脚フレームが例 示されているが、右の脚フレームも同様である。左の脚フレーム１３２は、使用 者の後方に上方に延びている細長い脚バー１３８に沿って摺動する下部リニアベ アリング１３６の底部に固定して取付けられた足台１３４を含む。上部脚り、ン ク１４０は、使用者から離れる角度で左のＵ−ジヨイント２８から下方に延びて おり、その底部を、左の脚バー１３８上の摺動可能な上部リニアベアリング１４ ２の下部に固定されている。左のテンション線１４４は、その底部を足台１３４ に固定され、このテンション線は、上方に延びて左の脚バー１３８の頂部に固定 された上部ガイドプーリ１４６に接触している。テンション線は、上部ガイドプ ーリの周りに延び、更に上部可動リニアベアリング１４２に固定された下部がイ ドプーリ１４８の底部に係合するため下方に延びている。次に左のテンション線 は、続いて、下部ガイドブーりから離れるように、ガイドプーリ１１４と類似の 方法で左のＵ−ジヨイントに隣接して取付けられたガイドプーリ１５０の周りに 延びている。更に、テンション線１４４は、上方に延びて背部フレーム上に保持 された主プーリに接触し、前述と類似の方法で主ばね９０を張るようになってい る。

本発明の他の形式の簡単な形状によって、背負い機器上の主ばねによるばね作用 と直列の使用者の定住用の運動によるレバー作用は多少判り易くなっている。こ こで、使用者の足の力は、足台１３４に加えられ、直接テンション線１４４に伝 えられる。上部ガイドプーリ１４６は、脚バー１３８上の下方への力を発生する ように作用し、この力は、機械的利得が正確に２：１のため、使用者の足による 力の丁度２倍となる。上部ガイドプーリ１４６はまた、テンション線１４４の下 部端の使用者の足によるレバー運動を、テンション線の上部端の主ばねの作用に よるレバー運動に加える作用をする。この追加された運動は、背部フレームへの 主ばねの効果と連続する機械的作用の特徴となっている。

図１０及び図１１の実施例に示す右の脚フレームはすでに説明した左の脚フレー ムと同様である。

図１０は、主ばね９０が引張られていない静止位置における使用中の脚フレーム を示して゛おり、図１１は、テンション線により主ばねを引張っている脚フレー ムの圧縮を例示している。圧縮中、上部及び下部リニアベアリングは、左の脚バ ーに沿って下方に摺動し、この下方への力がプーリ１４８を下方に、また、２つ のプーリ間の距離を長くするように固定プーリ１４６から遠ざかるように移動す る。このためプーリ１５０とばね作動バー９２との間の距離が短縮して、ばね作 動バー９２を下方に移動せしめ、主ばね９０を張ることになる。

従って、図１０及び図１１の実施例では、各脚フレームに関連したテンション線 は、独立に力をばね作動バーに加えて、主ばねを独立に張り、使用者の下方運動 による一方の脚フレームの強制圧縮が主ばね内にエネルギーを発生し、次に、主 ばね内のエネルギーが、脚フレームの伸長により回復されて使用者の足及び胴に 伝わり、使用者を再び上方に跳ね上げることができる。２つの脚フレームは、主 ばねに並列に作用するように主ばねに接続されているので、いづれかの脚フレー ムの圧縮が、ばね部材へのそれらの脚フレームの共通の取付によって他方の脚フ レームの必然的且つ類似の圧縮を誘起する。この共通の取付が、他方の脚が地上 をひきするのを防止して、大きな脚フレーム圧縮、大きな歩幅及び高い跳躍によ る２足移動を可能にする。

更に他の実施例として、パワー補助部材を、使用者がより少ない作用力で脚フレ ームの引き上げ及び伸長を増加するのに使用してもよい。この補助パワーは、つ まり約１，５Ｋｖ（２馬力）の小型モーターによって発生することがき、テンシ ョン線ケーブルの固定点１２２及び１３０に加えられる（図５参照）。この補助 パワーは、パワーを受けているケーブルを伸長するかまたは解放するように２本 のテンション線の端においてケーブル巻取り及び解放を与えることができる。脚 の引き上げに応じて、ケーブルが巻き戻され、引き上げばねによって発生した脚 フレーム運動量を増加して、追加の操作性及び安全性のため、脚フレームを地上 から引き上げる。使用者の足の伸長に応じて、ケーブルが引っ張られるので、使 用者の足のレバー運動のみによる長さ以上に脚フレームを伸ばすことができ性能 の向上と使用する力の減少が図れる。

更に他の実施例としては、単一の主ばねを、対応する脚フレームの圧縮により作 動する各脚フレームに取付けられたばねに取替えてもよい。更に、機械的カップ リングを２つのばね間に設け、それらのばねの一方のばねが作動したとき、他方 も作動するようにタンデムに動くことを強制するようにしてもよい。この方法で は、使用者の体重による一方の脚フレームの圧縮が、他方の脚フレームの類似の 圧縮を誘起して、脚フレームを地面上方に保持し、それによって地上でフレーム のひきづりを防止する。

手続補正書 平成４年１月６日 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ９０１０３７６８ ２、発明の名称 人の２足歩行運動装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　アプライド　モーション ４、代理人 東京都新宿区下落合二丁目１４番１号 ５、補正命令の日付　自発補正 特許請求の範囲 （１）使用者の上体に取付けるための外部フレームと、 この外部フレームに回動可能に取付けられ、且つ使用者の体重の下で地上に着地 するときエネルギーを吸収するため圧縮されるように配置されて、各々が使用者 の対応する足よりも長く、且つ使用者の尾領域に取付けられた第１の部分と、そ の第１の部分から間隔をへだで、且つ第１の部分の下方で地上に接触するように なっている第２の部分とを有している一対の脚フレームと、 外部フレーム上に保持され、且つ脚フレームに延びているテンション部材と係合 するばね部材であって、脚フレームのいづれかの圧縮が、脚フレームの前記第２ の部分と地上との間で接触するとき、エネルギーをテンション部材を介してばね 部ばね作用で歩行または走行中、使用者を持上げら運動装置。

（２）前記脚フレームは独立して前後左右に動かすことができるように、各脚フ レームが対応するＵ−ジヨイントによって外部フレームに装着されており、それ に各テンション部材が独立に対応する脚フレームに連結され、他のテンション部 材に関係なくばね部材にエネルギーを伝えるためばね部材に引っ張り力を加える ようにした請求項（１）れており、またこの外部フレームに保持されている主ば ねに係合するばね作動部材を含み、且つこのばね作動部材が、脚フレームに関連 したテンション部材のいずれかのテンションに応じて前記主力ばねを張るように 移動可能に配置され、その中で各脚フレームが関節で接合されており、この関節 接合された脚フレームの圧縮及び伸張が後向きの膝継手によって発生するように した請求項（１）−ムと、 この背部フレームの下部に回動可能に取付けられ関節で連結した右脚フレームと 、 前記右脚フレームに隣接して背部フレームの下部に回動可能に取付けられ関節で 連結した左脚フ使用者の足が左右対応する脚フレームに装着される点より後方で 各脚フレームの部分を地面に接足の下方運動及び脚フレームに下向きにかかる使 脚フレームのいずれかが圧縮されたときテンショフレームと、 各関節式に連結された脚フレームの圧縮及び伸長運動のため、地上に着地したと き使用者の下方運動のエネルギーを吸収し、引続き再び上方に跳ね上るときエネ ルギーを回復するため機械的に連結されているエネルギー制御部材と、 各々の脚フレームを使用者の足に接続し、使用者の足の相似運動により脚フレー ムの前後及び左右運動のほぼ直接且つ剛性的な機械制御を提供しながら使用者の 足の圧縮及び伸長を可能にするように関節式に連結されている脚アタッチメント 部材と、 地上に対し脚フレームによって加えられた力が使用者の足によって加えられる力 よりも大きくなるように、１：１よりも大きい機械的利得を有し、使用者の足の 伸長及び圧縮運動を脚フレームの相似の伸長または圧縮に結合するため、各脚フ レーム及びその脚アタッチメント部材に連結し、且つ脚フレームのカップリング と連結して作用するためのエネルギー制御部材に接続したてこ部材とからなる人 の２足歩行運動装置。

テンション部材を弛緩せしめ、前記引き上げばねを介して、他方の脚フレームに 圧縮と持上げが生じて、一方の脚フレームが地面を引き摺られていくのを防止し 、大きな脚フレーム圧縮、大きな歩幅及び高い跳躍の２足移動が可能な請求項（ ６）にこの外部フレームに回動可能に取付けられ、且つ使用者の体重の下で地上 に着地するときエネルギーを吸収するため圧縮されるように配置されて、各々が 使用者の対応する足よりも長く、且つ使用者の尾領域に取付けられた第１の部分 と、その第１の部分から間隔をへだで、且つ第１の部分の下方で地上に接触する ようになっている第２の部分とからなり、フレームの圧縮が、使用者の身体及び 足の垂直運動を可能にし、一方フレームの第２の部分が更に地面に接地している ようになってい外部フレーム上に保持されているばね部材と、各脚フレームがて こ部材を備え、脚フレームの圧縮を生じ、このてこ部材によって生じた機械的国 際調査報告

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. １．使用者の上体に取付けるための外部フレームと、外部フレームに回動可能に 取付けられ、且つ使用者の体重の下で地上に着地するときエネルギーを吸収する ため圧縮されるように配置されて、各々が使用者の対応する足よりも長く、且つ 使用者の足領域に取付けられた第１の部分と、その第１の部分から間隔をへだて 、且つ第１の部分の下方で地上に接触するようになっている第２の部分とを有し ている一対の脚フレームと、外部フレーム上に保持され、且つ脚フレームに延び ているテンション部材と係合するばね部材であって、脚フレームのいづれかの圧 縮が、脚フレームの前記第２の部分と地上との間で接触するとき、エネルギーを テンション部材を介してばね部材に伝えて使用者の身体に引き上げる力を加えて 使用者の足と地上との間にばね作用を加えるため使用者がばね作用で歩行または 走行中、使用者を持上げられるようになっているばね部材とを具備することを特 徴とする個人的２足歩行連動装置。
2. ２．各脚フレームが、対応するＵ−ジョイントにより外部フレームに取付けられ 、脚フレームの独立の前後及び左右運動を可能にする請求項１に記載の装置。
3. ３．各テンション部材が独立に対応する脚フレームに連結され、他のテンション 部材に関係なくばね部材にエネルギーを伝えるためばね部材に引張り力を加える 請求項２に記載の装置。
4. ４．脚フレームに対応するテンション線が弛緩状態にある場合、地面上方に脚フ レームを持ち上げるため脚フレームに引き上げる力を加えるように各脚フレーム に係合される別個の引き上げばねを含む請求項１に記載の装置。
5. ５．テンション部材が、対応するプーリ上を通過するテンション線を具備し、各 プーリが対応するＵ−ジョイントからずれているため、持上げ作用により使用者 が前方及び２足装置の他の側に倒れるのを防止している請求項２に記載の装置。
6. ６．各脚フレームが関節式に連結されており、関節式に連結された脚フレームの 圧縮及び伸張が、後方に向いている膝継手によって発生する請求項１に記載の装 置。
7. ７．各脚フレームが関節式に連結されており、関節式に連結された脚フレームの 圧縮及び伸縮が、脚フレームの相対的に可動な部分の間のリニアベアリングによ って発生する請求項１に記載の装置。
8. ８．ばね部材が、外部フレームに保持されており、また外部フレームに保持され ている主ばねに係合するばね作動部材を含み、且つばね作動部材が、脚フレーム に関連したテンション部材のいづれかのテンションに応じて主ばねを張るように 移動するよう配置されている請求項１に記載の装置。
9. ９．独立に各脚フレームに連結したテンション部材が、カをばね作動部材に加え て、独立に主ばねを張り、使用者の下方運動による一方の脚フレームの強制圧縮 が、その脚フレームのテンション部材を引っ張らせることができ、そのばね作動 部材の運動の発生が、他の脚フレームに連結したテンション部材を弛緩せしめ、 また他方の脚フレームを圧縮及び持上げさせるための引き上げばねを含み、地上 を他方の脚フレームがひきづるのを防止し、それによって大きな脚フレーム圧縮 、大きな歩幅及び高い跳躍での２足移動を可能にする請求項８に記載の装置。
10. １０．使用者の上部胴に取付けるための背部フレームと、 背部フレームの下部に回動可能に取付けられた関節式に連結した右の脚フレーム と、 右の脚フレームに隣接して背部フレームの下部に回動可能に取付けられた関節式 に連結した左の脚フレームと、各脚フレームを使用者の対応する足に取付ける部 材と、使用者の足が対応する脚フレームに取付けられている位置後方の各脚フレ ームの部分を地上に接触する部材と、背部フレーム上に保持されたばね部材と、 背部フレーム上に保持され、且つばね部材を張るように移動するよう配置されて いるばね作動部材と、脚フレームが、標準静止位置と、使用者の足の下方運動及 び脚フレームの下方にかかる使用者の体重によって生じた圧縮状態との間に可動 であるように配置された各脚フレーム上のピボット部材と、 各脚フレームからばね作動部材に別々に延在するテンション部材であって、脚フ レームのいづれかが圧縮されたときテンション状態に置かれるように配置され、 それによってばね作動部材を動かして、ばね部材を張り、ばね部材内にエネルギ ーを発生し、そのエネルギーを次に再び使用者の上部胴及び使用者の足に伝えて 、使用者を、脚フレームの圧縮量及びばね部材に伝えられた引張り量に比例した 地上の距離だけ空気中に跳躍させるテンション部材とを具備していることを特徴 とする個人的２足跳躍運動装置。
11. １１．各脚フレームが、対応するＵ−ジョイントによって背部フレームに取付け られて、独立に脚フレームの前後及び左右運動を可能にする請求項１０に記載の 装置。
12. １２．対応する脚フレームに連結した各テンション部材が、独立して引っ張り力 をばね作動部材に加え、独立してばね部材を張る請求項１１に記載の装置。
13. １３．脚フレームに対応するテンション線が弛緩状態にある場合に、地面上方に 脚フレームを持上げるため脚フレームに引き上げ力を加えるように各脚フレーム に係合する別個の引き上げはねを含む請求項１０に記載の装置。
14. １４．各テンション線が、対応するプーリ上を通過し、各プーリが、対応するＵ −ジョイントからずれているため、持ち上げ作用により使用者が前方及び前記跳 躍運動装置の他の側に倒れるのを防止している請求項１１に記載の装置。
15. １５．各テンション部材が、対応する脚フレームに連結されて、独立して引張り 力をばね部材に加え、他のテンション部材に関係なく、エネルギーをばね部材に 伝える請求項１０に記載の装置。
16. １６．脚フレームに対応しているテンション線が弛緩状態にある場合に、脚フレ ームを地面上方に持上げるため脚フレームに引き上げ力を加えるように各脚フレ ームに係合する別個の引き上げばねを含む請求項１０に記載の装置。
17. １７．使用者の胴に取付けるための外部フレームと、背部フレームの下部に回動 可能に取付けられ、圧縮及び伸長可能に関節式に連結されており、使用者の足よ りも長いので、使用者自身の足の代りに地上に接触し、且つ量下端に地上に接触 する部材を含む右の脚フレームと、背部フレームの下部に回動可能に取付けられ 、圧縮及び伸長可能に関節式に連結されており、使用者の足よりも長いので、使 用者自身の足の代りに地上に接触し、且つ最下端に地上に接触する部材を含む左 の脚フレームと、各関節式に連結された脚フレームの圧縮及び伸長運動のため， 地上に着地したとき使用者の下方連動のエネルギーを吸収し、次に再び上方には ね上るときエネルギーを回復するため機械的に連結されているエネルギー制御部 材と、 各々の脚フレームを使用者の足に接続し、使用者の足の相似運動により脚フレー ムの前後及び左右運動のほぼ直接及び剛性機械的制御を提供しながら使用者の足 の圧縮及び伸長を可能にするように関節式に連結されている脚アタッチメント部 材と、 地上に対し脚フレームによって加えられた力が使用者の足によって加えられる力 よりも大きくなるように、１：１よりも大きい機械的利得を有し、使用者の足の 伸長及び圧縮連動を脚フレームの相似の伸長または圧縮に結合するため、各脚フ レーム及びその脚アタッチメント部材に連結し、且つ脚フレームのカップリング と連結して作用するためのエネルギー制御部材に接続したてこ部材とを具備する ことを特徴とする個人的２足歩行運動装置。
18. １８．エネルギー制御部材がばね部材である請求項１７に記載の装置。
19. １９．ばね部材が、外部フレームに取付けられており、且つばね部材から対応す る脚フレームに延びているテンション部材により各脚フレームに接続されている 請求項１８に記載の装置。
20. ２０．共通のばね部材が、外部フレームに取付けられ、且つ２つの脚フレームに 取付けたテンション部材により並列に作用する請求項１９に記載の装置。
21. ２１．関節式に連結した脚フレームの圧縮及び伸長が、後方に向いている膝継手 によって発生する請求項１７に記載の装置。
22. ２２．関節式に連結した脚フレームの圧縮及び伸長が、脚フレームの２部分間の リニアベアリングによって発生する請求項１７に記載の装置。
23. ２３．各脚フレームが、脚フレームの独立の前後及び左右運動を可能にするため 対応しているＵ型ジョイントによって背部フレームに取付けられている請求項１ ７に記載の装置。
24. ２４．テンション部材が、対応している脚フレームに取付けられたプーリ上を通 過するテンション線を具価し、各プーリが対応するＵ型ジョイントからずれて配 置され、使用者の胴に対する持上げ作用によって、使用者が前方及び対応する脚 フレームから離れて側部に倒れるのを防止する請求項１７に記載の装置。
25. ２５．脚フレームに対応するテンション部材が弛緩状態にある場合に、その弛緩 を除くため、脚フレームを圧縮し、それを地上上方に持上げるため脚フレームに 引き上げ力を加えるように各脚フレームに係合されている別々の引き上げばねを 含む請求項１７に記載の装置。
26. ２６．背部フレーム上に保持されたばね作動部材であって、移動するように配置 されていて、それによりばね部材を張り、且つそれに脚フレームの双方に連結し たテンション部材が取付けられているばね作動部材を含む請求項２５に記載の装 置。
27. ２７．各脚フレームに連結したテンション部材が、独立してばね部材を張るため ばね作動部材に独立して力を加え、且つ使用者の下方運動による一方の脚フレー ムの強制圧縮が、その脚フレームのためのテンション部材を引っ張らせ、他方の 脚フレームに関連したテンション部材を弛緩させるばね作動部材の運動を生じ、 引き上げばねの作用を介して、他方の脚フレームを圧縮、持上げ、また地上を他 方の脚フレームがひきずるのを防止し、大きな脚フレーム圧縮、歩幅及び高い跳 躍の２足移動を可能にする請求項２６に記載の装置。
28. ２８．使用者の上体に取付けるための外部フレームと、外部フレームに回動可能 に取付けられ、且つ使用者の体重により地上に着地時のエネルギーを吸収するた め圧縮されるように配置された一対の脚フレームであって、各々の脚フレームが 使用者の対応する足よりも長く、且つ使用者の足の領域に取付けられた第１の部 分と、その第１の部分から間隔をへだて、且つ第１の部分の下で地上に接触する ようになっている第２の部分とを含み、従って、フレームの圧縮が、使用者の身 体及び足の垂直運動を可能にし、一方フレームの第２の部分が更に地面に接地し ているようになっている一対の脚フレームと、外部フレーム上に保持されている ばね部材と、脚フレームの第２の部分と地上との間の接触が、脚フレームの圧縮 を生じ、てこ部材によって生じた機械的利得を介して地上にてこ作用力を加える てこ部材を有する各脚フレームと、 各脚フレームの圧縮が、使用者と地上との間に加えられる垂直跳躍力を増進する ため脚フレームによって生じたてこ作用力と直列に垂直跳躍力を生ずるためばね 部材内にエネルギーを貯えるように、ばね部材と直列に脚フレームのてこ部材を 接続している部材とを具備することを特徴とする人の２足歩行運動装置。