特許 6825872 動力伝達モジュール及びそれを含む運動補助装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6825872

(24)【登録日】2021年1月18日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】動力伝達モジュール及びそれを含む運動補助装置

(51)【国際特許分類】

   A61H 3/00 20060101AFI20210121BHJP

   A63B 23/14 20060101ALI20210121BHJP

   A63B 23/08 20060101ALI20210121BHJP

【ＦＩ】

   A61H3/00 B

   A63B23/14

   A63B23/08

【請求項の数】19

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-204132(P2016-204132)

(22)【出願日】2016年10月18日

(65)【公開番号】特開2017-86893(P2017-86893A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2019年6月6日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0156010

(32)【優先日】2015年11月6日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】李 鍾 源

(72)【発明者】

【氏名】朴 永 珍

(72)【発明者】

【氏名】崔 炳 浚

(72)【発明者】

【氏名】金 廷 勳

(72)【発明者】

【氏名】盧 世 坤

(72)【発明者】

【氏名】李 ▲みん▼ 炯

(72)【発明者】

【氏名】李 演 白

(72)【発明者】

【氏名】崔 ▲ひょん▼ ▲ど▼

【審査官】 今関 雅子

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第００５９３８７１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 韓国登録特許第１０−１５３７９６２（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 特開２００２−２１９１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３６２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３５５４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｈ ３／００

Ａ６３Ｂ ２３／０８

Ａ６３Ｂ ２３／１４

Ｆ１５Ｂ １５／０４−１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力部と連結されて動力が伝達される第１動力伝達ユニットと、
出力部に動力を伝達する第２動力伝達ユニットと、
前記第１動力伝達ユニットと前記第２動力伝達ユニットとを連結し、前記第１動力伝達ユニットによって発生した伝達流体の圧力を前記第２動力伝達ユニットに伝達する連結ユニットと、
を含む動力伝達モジュールであって、
前記第２動力伝達ユニットと前記出力部とを連結し、
前記第２動力伝達ユニットから伝達された直線動力を回転動力に変換して前記出力部に伝達する出力動力変換ユニットをさらに含み、
前記出力動力変換ユニット及び前記出力部と連結され、前記出力動力変換ユニットから伝達された動力の大きさを調節できる出力増強機をさらに含み、
前記出力動力変換ユニットは出力ピニオンギアを含み、
前記出力増強機は、
回転プーリと、
前記出力ピニオンギアと前記回転プーリとを連結するケーブルと、
を含む、動力伝達モジュール。

【請求項2】

回転動力が発生する前記入力部と前記第１動力伝達ユニットとを連結し、
前記入力部の回転動力を直線動力に変換して前記第１動力伝達ユニットに伝達する入力動力変換ユニットをさらに含む、請求項１に記載の動力伝達モジュール。

【請求項3】

前記入力動力変換ユニットは、
前記入力部と連結される入力ピニオンギアと、
前記入力ピニオンギアと歯合して前記第１動力伝達ユニットと連結される入力ラックギアと、
を含む、請求項２に記載の動力伝達モジュール。

【請求項4】

前記第１動力伝達ユニットは、第１入力シリンダ及び第２入力シリンダを含み、
前記入力ラックギアは、前記第１入力シリンダの長手方向に形成された第１入力ラックギア及び前記第２入力シリンダの長手方向に形成された第２入力ラックギアを含み、
前記第１入力ラックギア及び前記第２入力ラックギアは、それぞれ前記第１入力シリンダ及び第２入力シリンダに連結される、請求項３に記載の動力伝達モジュール。

【請求項5】

前記第２入力ラックギアは、前記入力ピニオンギアの位置を基準として前記第１入力ラックギアの反対側に配置される、請求項４に記載の動力伝達モジュール。

【請求項6】

前記第１動力伝達ユニット及び前記第２動力伝達ユニットのうち少なくともいずれか１つの動力伝達ユニットは、
シリンダ胴体部と、
前記シリンダ胴体部の内部に収容された伝達流体と、
前記シリンダ胴体部の長手方向に移動して、前記シリンダ胴体部の内部に収容された伝達流体を加圧する加圧ロードと、
を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の動力伝達モジュール。

【請求項7】

前記第１動力伝達ユニット及び前記第２動力伝達ユニットのうち少なくともいずれか１つの動力伝達ユニットは、前記シリンダ胴体部の内部空間を区画して、前記伝達流体が前記加圧ロードに流出するのを防止するダイアフラムをさらに含む、請求項６に記載の動力伝達モジュール。

【請求項8】

前記ダイアフラムは、
前記シリンダ胴体部の内面に沿って形成される側面部と、
前記の側面部の一方に突出して前記シリンダ胴体部の長手方向に形成された突出部と、
を含む、請求項７に記載の動力伝達モジュール。

【請求項9】

前記突出部は、前記加圧ロードの加圧によって前記伝達流体が排出される方向に湾入し、加圧が解除されると元の状態に復元する、請求項８に記載の動力伝達モジュール。

【請求項10】

第１シリンダ胴体部と、
前記第１シリンダ胴体部の外面の一部を覆いながら前記第１シリンダ胴体部と締結可能な第２シリンダ胴体部と、
を含み、
前記第１シリンダ胴体部と前記第２シリンダ胴体部との間に前記ダイアフラムの一部が位置する、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の動力伝達モジュール。

【請求項11】

前記第１動力伝達ユニット及び前記第２動力伝達ユニットのうち少なくともいずれか１つの動力伝達ユニットは、
一方が前記シリンダ胴体部の内面の一方に位置し、他方が前記加圧ロードと連結される弾性体をさらに含む、請求項６に記載の動力伝達モジュール。
。

【請求項12】

前記出力動力変換ユニットは、
前記第２動力伝達ユニットと連結される出力ラックギアと、
前記出力ラックギアと歯合して前記出力部と連結される出力ピニオンギアと、
を含む、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の動力伝達モジュール。

【請求項13】

前記第２動力伝達ユニットは、第１出力シリンダ及び第２出力シリンダを含み、
前記出力ラックギアは、前記第１出力シリンダの長手方向に形成された第１出力ラックギア及び前記第２出力シリンダの長手方向に形成された第２出力ラックギアを含み、
前記第１出力シリンダ及び前記第２出力シリンダは、それぞれ前記第１出力ラックギア及び前記第２出力ラックギアと連結される、請求項１２に記載の動力伝達モジュール。

【請求項14】

前記第２出力ラックギアは、前記出力ピニオンギアの位置を基準として前記第１出力ラックギアの反対側に配置される、請求項１３に記載の動力伝達モジュール。

【請求項15】

前記出力動力変換ユニットは出力ラックギアを含み、
前記回転プーリは前記出力ラックギアの一方に連結される、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の動力伝達モジュール。

【請求項16】

前記ケーブルは、前記回転プーリの一方から前記出力ピニオンギアの一部を覆うように延設され、
延設された前記ケーブルは、前記回転プーリの一部を覆った後に前記出力ピニオンギアの一部を再度覆うように延設される、請求項1乃至１５のいずれか一項に記載の動力伝達モジュール。

【請求項17】

ユーザの近位部に対応する位置に装着されるとともに、動力を発生させる駆動モジュールと、
ユーザの末端部に対応する位置に装着されるとともに、前記動力が伝達されてユーザの一部の運動に補助力を提供するジョイントモジュールと、
前記駆動モジュールと前記ジョイントモジュールとを連結し、前記駆動モジュールの動力によって発生した伝達流体の圧力によって前記動力を前記ジョイントモジュールに伝達する動力伝達モジュールと、
を含み、
前記動力伝達モジュールは、
前記駆動モジュールと連結される第１動力伝達ユニットと、
前記ジョイントモジュールと連結される第２動力伝達ユニットと、
前記第１動力伝達ユニットと前記第２動力伝達ユニットとを連結し、前記伝達流体の通路になる連結ユニットと、
を含み、
前記第２動力伝達ユニットと前記ジョイントモジュールとを連結し、前記第２動力伝達ユニットから伝達された直線動力を回転動力に変換して前記ジョイントモジュールに伝達する出力動力変換ユニットと、
前記出力動力変換ユニットと前記ジョイントモジュールとを連結し、前記出力動力変換ユニットから伝達された動力の大きさを調節できる出力増強機をさらに含み、
前記出力動力変換ユニットは出力ピニオンギアを含み、
前記出力増強機は、
回転プーリと、
前記出力ピニオンギアと前記回転プーリとを連結するケーブルと、
を含む、運動補助装置。

【請求項18】

前記駆動モジュールはユーザの胴体に対応する位置に装着される、請求項１７に記載の運動補助装置。

【請求項19】

前記ジョイントモジュールは、ユーザの膝、足首又は股関節に対応する位置に装着される、請求項１７又は１８に記載の運動補助装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力伝達モジュール及びそれを含む運動補助装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、高齢化社会の進展に伴って、関節に問題が生じてその苦みや不便を訴える人が増加している。それに伴い、関節に不便のある老人や患者の歩行を円滑にする運動補助装置に対する関心が高まりつつある。また、軍事用等の目的で人体の筋力を強化させるための運動補助装置が開発されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、駆動モジュールをユーザの近位部に装着することにより、ユーザに加えられる駆動モジュールの重さの負担を軽減するとともに、連結ユニットの内部を介して伝達流体が伝達されるのに応じて動力が伝達されることにより、連結ユニットの移動に係る連結ユニットの摩擦問題を防止し、連結ユニットの湾曲によって動力伝達効率が低減するのを防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記のような一実施形態に係る目的は、下記のような動力伝達モジュール及びそれを含む運動補助装置を提供することによって実現される。

【0005】

一実施形態に係る動力伝達モジュールは、入力部と連結されて動力が伝達される第１動力伝達ユニットと、出力部に動力を伝達する第２動力伝達ユニットと、前記第１動力伝達ユニットと前記第２動力伝達ユニットとを連結し、前記第１動力伝達ユニットによって発生した伝達流体の圧力を前記第２動力伝達ユニットに伝達する連結ユニットと、を含んでもよい。

【0006】

また、前記動力伝達モジュールは、前記入力部と前記第１動力伝達ユニットとを連結し、前記入力部の回転動力を直線動力に変換して前記第１動力伝達ユニットに伝達する入力動力変換ユニットを含んでもよい。

【0007】

また、前記入力動力変換ユニットは、前記入力部と連結される入力ピニオンギアと、前記入力ピニオンギアと歯合して前記第１動力伝達ユニットと連結される入力ラックギアと、を含み得る。

【0008】

また、前記第１動力伝達ユニットは、第１入力シリンダ及び第２入力シリンダを含み、前記入力ラックギアは、前記第１入力シリンダの長手方向に形成された第１入力ラックギア及び前記第２入力シリンダの長手方向に形成された第２入力ラックギアを含み、前記第１入力ラックギア及び前記第２入力ラックギアは、それぞれ前記第１入力シリンダ及び第２入力シリンダに連結されてもよい。

【0009】

また、前記第２入力ラックギアは、前記入力ピニオンギアの位置を基準として前記第１入力ラックギアの反対側に配置されてもよい。

【0010】

また、前記第１動力伝達ユニット及び前記第２動力伝達ユニットのうち少なくともいずれか１つの動力伝達ユニットは、シリンダ胴体部と、前記シリンダ胴体部の内部に収容された伝達流体と、前記シリンダ胴体部の長手方向に移動して前記伝達流体を加圧する加圧ロードと、を含んでもよい。

【0011】

また、前記シリンダ胴体部の内部空間を区画して、前記伝達流体が前記加圧ロードに流出するのを防止するダイアフラムをさらに含み得る。

【0012】

また、前記ダイアフラムは、前記シリンダ胴体部の内部空間を前記シリンダ胴体部の内面に沿って形成される側面部と、前記の側面部の一方に突出して前記シリンダ胴体部の長手方向に形成された突出部と、を含んでもよい。

【0013】

また、前記突出部は、前記加圧ロードの加圧によって前記伝達流体が排出される方向に湾入し、加圧が解除されると元の状態に復元されてもよい。

【0014】

また、前記シリンダ胴体部は、第１シリンダ胴体部及び前記第１シリンダ胴体部の外面の一部を覆いながら前記第１シリンダ胴体部と締結可能な第２シリンダ胴体部を含み、前記第１シリンダ胴体部と前記第２シリンダ胴体部との間に前記ダイアフラムの一部が配置されてもよい。

【0015】

また、前記第１動力伝達ユニット及び前記第２動力伝達ユニットのうち少なくともいずれか１つの動力伝達ユニットはは、一方が前記シリンダ胴体部内面の一方に位置し、他方が前記加圧ロードと連結される弾性体をさらに含み得る。

【0016】

また、前記動力伝達モジュールは、前記第２動力伝達ユニットと前記出力部とを連結し、前記第２動力伝達ユニットから伝達された直線動力を回転動力に変換して前記出力部に伝達する出力動力変換ユニットをさらに含んでもよい。

【0017】

また、前記出力動力変換ユニットは、前記第２動力伝達ユニットと連結される出力ラックギアと、前記出力ラックギアと歯合して前記出力部と連結される出力ピニオンギアと、を含んでもよい。

【0018】

また、前記第２動力伝達ユニットは、第１出力シリンダ及び第２出力シリンダを含み、前記出力ラックギアは、前記第１出力シリンダの長手方向に形成された第１出力ラックギア、及び前記第２出力シリンダの長手方向に形成された第２出力ラックギアを含み、前記第１出力シリンダ及び前記第２出力シリンダは、それぞれ前記第１出力ラックギア及び前記第２出力ラックギアと連結されてもよい。

【0019】

また、前記第２出力ラックギアは、前記出力ピニオンギアの位置を基準として前記第１出力ラックギアの反対側に配置されてもよい。

【0020】

また、前記動力伝達モジュールは、前記出力動力変換ユニット及び前記出力部と連結され、前記出力動力変換ユニットから伝達された動力の大きさを調節できる出力増強機をさらに含み得る。

【0021】

また、前記出力動力変換ユニットは、出力ピニオンギアを含み、前記出力増強機は、回転プーリ及び前記出力ピニオンギアと前記回転プーリとを連結するケーブルを含んでもよい。

【0022】

また、前記出力動力変換ユニットは、出力ラックギアを含み、前記回転プーリは、前記出力ラックギアの一方に連結されてもよい。

【0023】

また、前記ケーブルは、前記回転プーリの一方から前記出力ピニオンギアの一部を覆うように延設され、延設された前記ケーブルは、前記回転プーリの一部を覆った後に前記出力ピニオンギアの一部を再度覆うように延設されてもよい。

【0024】

また、前記出力動力変換ユニットは、出力ピニオンギアを含み、前記出力増強機は、前記出力ピニオンギアと連結される変換ギアを含んでもよい。

【0025】

一実施形態に係る運動補助装置は、ユーザの近位部（ｐｒｏｘｉｍａｌ ｐａｒｔ）に対応する位置に装着されるとともに、動力を発生させる駆動モジュールと、ユーザの末端部（ｄｉｓｔａｌ ｐａｒｔ）に対応する位置に装着されるとともに、前記動力が伝達されて、ユーザの一部の運動に補助力を提供するジョイントモジュールと、前記駆動モジュールと前記ジョイントモジュールとを連結し、前記駆動モジュールの動力によって発生した伝達流体の圧力によって前記動力を前記ジョイントモジュールに伝達する動力伝達モジュールと、を含んでもよい。

【0026】

また、前記動力伝達モジュールは、前記駆動モジュールと連結される第１動力伝達ユニットと、前記ジョイントモジュールと連結される第２動力伝達ユニットと、前記第１動力伝達ユニットと前記第２動力伝達ユニットとを連結し、前記伝達流体の通路になる連結ユニットと、を含み得る。

【0027】

また、前記駆動モジュールはユーザの胴体に対応する位置に装着されてもよい。

【0028】

また、前記ジョイントモジュールは、ユーザの膝、足首又は股関節に対応する位置に装着されてもよい。

【0029】

また、運動補助装置は、前記第２動力伝達ユニットと前記ジョイントモジュールとを連結し、前記第２動力伝達ユニットから伝達された直線動力を回転動力に変換して前記ジョイントモジュールに伝達する出力動力変換ユニットと、前記出力動力変換ユニットと前記ジョイントモジュールとを連結し、前記出力動力変換ユニットから伝達された動力の大きさを調節できる出力増強機と、をさらに含んでもよい。

【発明の効果】

【0030】

実施形態によれば、駆動モジュールをユーザの近位部に装着することにより、ユーザに加えられる駆動モジュールの重さの負担を軽減することができ、連結ユニットの内部を介して伝達流体が伝達されるに応じて動力が伝達されるため、連結ユニットの移動に係る連結ユニットの摩擦問題を防止することができ、連結ユニットの湾曲によって動力伝達効率が低減するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】一実施形態に係る運動補助装置を概略的に示す斜視図である。

【図2】一実施形態に係る動力伝達モジュールの構成を概略的に示すブロック図である。

【図3】一実施形態に係る動力伝達モジュールの伝達流体が伝達される形態を概略的に示す図である。

【図4】一実施形態に係る入力動力変換ユニットの作動形態を示す図である。

【図5a】一実施形態に係る第１入力シリンダの内部構造を示す断面図である。

【図5b】一実施形態に係る第１入力シリンダの内部構造を示す断面図である。

【図6】一実施形態に係る出力動力変換ユニットの作動形態を示す図である。

【図7】一実施形態に係る出力増強機の形態を示す図である。

【図8】他の実施形態に係る出力増強機の形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、例示的な図面を参照しながら実施形態を詳細に説明する。なお、各図面に示す構成要素に付した参照符号について、同一の構成要素がたとえ他の図面上に表示されていても可能な限り同一の符号を付している。また、実施形態の説明において、関連する公知の構成又は機能に対する具体的な説明が実施形態の理解を妨げるものと判断する場合には、その詳細な説明は省略する。

【0033】

また、実施形態の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語を用いる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該構成要素の本質や順番又は順序等が限定されることはない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」、又は「接続」されると記載されている場合、その構成要素は、その異なる構成要素に直接的に連結又は接続することができるが、各構成要素の間にまた他の構成要素が「連結」、「結合」又は「接続」されてもよいと理解するべきである。

【0034】

図１は、一実施形態に係る運動補助装置を概略的に示す斜視図である。

【0035】

図１を参照すると、一実施形態に係る運動補助装置１０はユーザに装着されてユーザの運動を補助する。ユーザは人、動物、又はロボット等であってもよいが、これらに制限されない。また、図１は、運動補助装置１０が、ユーザの足首の部分の運動を補助する場合について示しているが、運動補助装置１０は、補助対象の手、上腕、前腕等の上半身の他の部位や、尻、膝、足、ふくらはぎ等の下半身の他の部位を補助することも可能である。即ち、運動補助装置１０は、ユーザの一部分の運動を補助することができる。

【0036】

以下では、説明の便宜上、運動補助装置１０が人の足首の部分の運動を補助する場合を例示的に説明する。

【0037】

運動補助装置１０は、動力伝達モジュール１００、駆動モジュール２１０、固定モジュール３００、側面モジュール４００、ジョイントモジュール５１０、支持モジュール６００及びコントローラ（図示せず）を含む。

【0038】

固定モジュール３００はユーザに取り付けられる。固定モジュール３００は、ユーザの外面の少なくとも一部に接触する。固定モジュール３００は、ユーザの後面を支持し、固定モジュール３００の一部は、ユーザの外面に沿って覆う形状であってもよい。例えば、固定モジュール３００は、ユーザの背中に固定され、その一部が腰を覆うように構成してもよい。

【0039】

固定モジュール３００は、長さ調節手段を含み、長さ調節手段は、ユーザに合うように固定モジュール３００の長さを調節することができる。例えば、長さ調節手段は、バックル構造、ラックアンドピニオン（Ｒａｃｋ ａｎｄ ｐｉｎｉｏｎ）構造、ベルクロ（登録商標）構造又は弾性体構造を含み得る。

【0040】

ラックアンドピニオン構造を採用する場合、固定モジュール３００は、複数のフレームで構成され、それぞれのフレームが形成されたラック（Ｒａｃｋ）ギアとピニオン（Ｐｉｎｉｏｎ）ギアとが歯合してスライドしながら固定モジュール３００の長さが調節される。あるいは、ベルクロ構造を含む場合、ベルクロ部材の接着位置を変更することにより、固定モジュール３００の長さを調節することができる。また、他の例示として、弾性体構造を含む場合、ユーザの装着部位の周縁に対応して弾性体の長さが伸張することにより、固定モジュール３００の長さが調節される。

【0041】

駆動モジュール２１０は、後述のジョイントモジュール５１０に伝達される動力を提供する。駆動モジュール２１０は、固定モジュール３００の一部分に取り付けられてもよい。駆動モジュール２１０は、電圧又は電流が提供されて動力を生成するアクチュエータを含んでもよく、駆動モジュール２１０の少なくとも一部は、箱体に収容されて固定モジュール３００に取り付けられてもよい。

【0042】

駆動モジュール２１０は、ユーザの近位部に対応する位置に取り付けられる。ユーザの近位部は、背中、腰又は胴体等のユーザの中心部を意味する。例えば、固定モジュール３００は、ユーザの腰を覆うように構成され、駆動モジュール２１０は、固定モジュール３００に取り付けられることによってユーザの近位部に対応する位置に装着される。

【0043】

駆動モジュール２１０が足首や手等の人体の末端部に装着されるのに比べて、駆動モジュール２１０がユーザの近位部に装着されれば、駆動モジュール２１０の装着によるユーザのエネルギー消耗を低減することができる。

【0044】

即ち、駆動モジュール２１０をユーザの近位部に装着することにより、ユーザに加えられる駆動モジュール２１０の重さの負担を軽減することができる。

【0045】

また、厚みのある駆動モジュール２１０を人体の近位部に装着することにより、ジョイントモジュール５１０の厚さを低減することができる。例えば、人が運動補助装置１０を用いる場合、ユーザの服の下に装着できるようなスリムな構造の運動補助装置１０を構成することができる。

【0046】

側面モジュール４００は、運動補助装置１０の胴体部を構成して、ユーザの側面を支持する。例えば、側面モジュール４００は、固定モジュール３００の側面からユーザの太もも及び脚に沿って延設する。

【0047】

側面モジュール４００は複数の側面支持体４１０を含んでもよい。例えば、側面支持体４１０は、それぞれ太もも及びふくらはぎに配置されて、側面支持体４１０はジョイント４２０に連結される。即ち、ジョイント４２０は、太ももとふくらはぎとの間の関節部に隣接するように位置し、側面モジュール４００は人体に似た動きができる。

【0048】

そして、前面支持体４３０は、側面支持体４１０の一方から延設されてユーザの身体の一部を覆う。例えば、前面支持体４３０は、ユーザの太もも、ふくらはぎを覆うように構成されてもよい。

【0049】

ジョイントモジュール５１０は、駆動モジュール２１０から動力が伝達されて、ユーザの運動の一部に補助力を提供することができる。ジョイントモジュール５１０は、ユーザの末端部に対応する位置に装着してもよい。例えば、ジョイントモジュール５１０は、ユーザの足首、膝、股関節又は大腿部等の関節部に対応する位置に装着して、ユーザの運動を補助することができる。

【0050】

ジョイントモジュール５１０は、側面支持体４１０と連結される。ジョイントモジュール５１０は、複数の側面支持体４１０を連結したり、側面支持体４１０及び後述する支持モジュール６００を連結したりする。

【0051】

ジョイントモジュール５１０は回動可能な回動部材を含み、ユーザの動き又は外部から供給される動力によって回転駆動する。

【0052】

支持モジュール６００は、ユーザの一部を支持し、ユーザの一部の運動を補助する。支持モジュール６００は、ジョイントモジュール５１０と連結されて回動する支持フレーム６２０と、ユーザの一部を覆う支持部材６１０とを含む。

【0053】

例えば、支持部材６１０は、ユーザの足の一部を覆うように構成され、支持部材６１０は、支持フレーム６２０と連結されて駆動することによって足の動きを補助する。ただし、支持モジュール６００の構成はこれに限定されない。上述したように、支持モジュール６００はユーザの太もも、ふくらはぎ等を支持してもよい。

【0054】

ジョイントモジュール５１０は、支持モジュール６００に動力を伝達することができる。

【0055】

動力伝達モジュール１００は、第１動力伝達ユニット１１０、連結ユニット１２０及び第２動力伝達ユニット１３０を含む。

【0056】

動力伝達モジュール１００は、駆動モジュール２１０とジョイントモジュール５１０とを連結し、駆動モジュール２１０で発生した動力をジョイントモジュール５１０に伝達する。ジョイントモジュール５１０に伝達された動力は、支持モジュール６００に伝えられてユーザの運動を補助する。

【0057】

動力伝達モジュール１００は、互いに離れて配置された駆動モジュール２１０とジョイントモジュール５１０とを連結する。

【0058】

例えば、駆動モジュール２１０は、第１動力伝達ユニット１１０と連結され、ジョイントモジュール５１０は、第２動力伝達ユニット１３０と連結される。

【0059】

駆動モジュール２１０で発生した動力は、第１動力伝達ユニット１１０内の伝達流体を加圧し、加圧された伝達流体は連結ユニット１２０を介して第２動力伝達ユニット１３０に伝達される。即ち、第１動力伝達ユニット１１０によって発生した伝達流体の圧力が第２動力伝達ユニット１３０に伝達されることによって動力が伝達される。

【0060】

コントローラ（図示せず）はメモリ及びプロセッサを含んでもよい。

【0061】

メモリは、非揮発性メモリ、揮発性メモリ、ハードディスク、光ディスク及び言及された複数の装置の組合せであってもよい。メモリは、非一時的なコンピュータ可読媒体であってもよい。非一時的なコンピュータ可読媒体は、分散型ネットワークであってもよく、プログラム命令は、分散方式で格納又は実行されてもよい。非揮発性メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）又はフラッシュメモリを含んでもよい。揮発性メモリは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）であってもよい。

【0062】

プロセッサは、プリント回路基板上に配置された少なくとも１つの半導体チップで実現してもよい。プロセッサは、算術ロジックユニット、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＦＰＬＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ａｒｒａｙ）、マイクロプロセッサ又は定義された方式で命令に応答したり命令を実行したりできる任意の異なる装置を含んでもよい。

【0063】

プロセッサは、駆動モジュール２１０が動力を生成して動力伝達モジュール１００に含まれる伝達流体を介してジョイントモジュール５１０に動力を伝達するようにプログラムすることができる。

【0064】

以下、動力伝達モジュール１００について、図２及び図３を参照しながら具体的に説明する。

【0065】

図２は、一実施形態に係る動力伝達モジュールの構成を概略的に示すブロック図であり、図３は、一実施形態に係る動力伝達モジュールの伝達流体が伝達される形態を示す図である。

【0066】

図２及び図３を参照すると、動力伝達モジュール１００は、入力部２００から入力された動力を入力部２００と離れて位置する出力部５００に伝達する。

【0067】

動力伝達モジュール１００は伝達流体を含む。伝達流体は、水や作動油（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｏｉｌ）等の流体又は圧縮空気等の気体を含み得る。例えば、動力伝達モジュール１００は、油圧（ｏｉｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ、ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）又は空圧（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ）を用いて動力を伝達する。ただし、動力伝達モジュール１００は流体に限定されない。

【0068】

第１動力伝達ユニット１１０は、動力が発生する入力部２００と連結され、外部動力を受信する。例えば、図２の入力部２００は図１の駆動モジュール２１０を意味することができる。

【0069】

受信された外部動力は、第１動力伝達ユニット１１０に含まれた伝達流体を加圧する。加圧された伝達流体は、第１動力伝達ユニット１１０の一方に連結された連結ユニット１２０に伝達される。

【0070】

連結ユニット１２０は、伝達流体が通過可能なチューブを含む。連結ユニット１２０は側面支持体４１０に沿って延設される。

【0071】

連結ユニット１２０は、柔軟性のある材料で形成されてもよい。従って、側面支持体４１０が曲線又は曲げられた関節を含んだとしても、連結ユニット１２０は側面支持体４１０に沿って延設されることができる。あるいは、側面支持体４１０がユーザの歩行によって回動すれば、連結ユニット１２０の一部が曲がることで側面支持体４１０の側面に位置する状態が保持される。

【0072】

連結ユニット１２０は、螺旋状に巻かれて延設されてもよい。具体的には、連結ユニット１２０は、連結ユニット１２０の長手方向を中心軸にして、螺旋状に巻かれて延設されてもよい。

【0073】

例えば、連結ユニット１２０は、ジョイント４２０の近辺で螺旋状に形成されてもよい。ユーザの歩行によってジョイント４２０が回動しながら連結ユニット１２０に屈折部位が生じる可能性があるため、連結ユニット１２０の屈折部位を螺旋状に巻くように形成することで、屈折部位においても動力の伝達効率を保つことができる。

【0074】

連結ユニット１２０の一方は第１動力伝達ユニット１１０と連結され、他方は第２動力伝達ユニット１３０と連結され得る。

【0075】

第２動力伝達ユニット１３０は、連結ユニット１２０を介して第１動力伝達ユニット１１０から伝達流体を受けることができる。伝達流体は、後述する第２動力伝達ユニット１３０の加圧ロード１１４を加圧して動力を発生させてもよい。

【0076】

第２動力伝達ユニット１３０は動力によって駆動される出力部５００と連結され、外部に動力を伝達してもよい。例えば、図２の出力部５００は、動力によって駆動されるジョイントモジュール５１０を意味し得る。

【0077】

このような構造の動力伝達モジュール１００は、連結ユニット１２０の内部を介して伝達流体が伝達されるに応じて動力が伝達されるため、連結ユニット１２０の移動に係る連結ユニット１２０の摩擦問題を防止することができる。

【0078】

例えば、運動補助装置１０に折曲部位が発生すると、連結ユニット１２０が側面モジュール４００の一方に接触する可能性があるが、連結ユニット１２０の接触の有無に関係なく、流体の圧力は連結ユニット１２０の内部を介して伝達されるため、連結ユニット１２０の摩擦による動力損失が起きない。

【0079】

そして、動力の伝達に関係なく、連結ユニット１２０の張力が一定に保持されるため、連結ユニット１２０を柔軟な状態を保持でき、これによってユーザの着用感及び使用性を向上させることができる。

【0080】

以下、動力伝達ユニット１１０の構成要素を具体的に説明する。

【0081】

図４は、一実施形態に係る入力動力変換ユニットの作動形態を示す図である。

【0082】

図４を参照すると、入力動力変換ユニット１４０は、入力部２００と第１動力伝達ユニット１１０とを連結する。入力動力変換ユニット１４０は、入力部２００の回転動力を直線動力に変換して、第１動力伝達ユニット１１０に伝達する。伝達された直線動力は、第１動力伝達ユニット１１０の内部空間１１８を加圧する。

【0083】

入力動力変換ユニット１４０はラックアンドピニオン構造で動力を変換する。

【0084】

入力動力変換ユニット１４０は、入力ピニオンギア１４１及び入力ラックギア１４２を含む。入力ピニオンギア１４１は、入力部２００と連結され、例えば、入力ピニオンギア１４１と入力部２００とはベルトで連結される。

【0085】

入力ラックギア１４２は、第１動力伝達ユニット１１０の長手方向に形成される。入力ラックギア１４２は、入力ピニオンギア１４１と係合するように構成され、入力ラックギア１４２は、入力ピニオンギア１４１の駆動により、第１動力伝達ユニット１１０の長手方向に直線駆動される。

【0086】

入力ラックギア１４２は、第１動力伝達ユニット１１０と連結される。例えば、入力ラックギア１４２の一部は、第１動力伝達ユニット１１０の内側に延設されたり、後述される加圧ロード１１４と連結されたりする。

【0087】

第１動力伝達ユニット１１０は複数のシリンダを含む。例えば、第１動力伝達ユニット１１０は、第１入力シリンダ１１０ａ及び第２入力シリンダ１１０ｂを含む。

【0088】

そして、入力ラックギア１４２は、第１入力ラックギア１４２ａ及び第２入力ラックギア１４２ｂを含む。

【0089】

第１入力ラックギア１４２ａ及び第２入力ラックギア１４２ｂは、それぞれ第１入力シリンダ１１０ａ及び第２入力シリンダ１１０ｂの長手方向に形成され、各々第１入力シリンダ１１０ａ及び第２入力シリンダ１１０ｂと連結される。

【0090】

第１入力ラックギア１４２ａ及び第２入力ラックギア１４２ｂは、入力ピニオンギア１４１と対応する形状に形成される。第１入力ラックギア１４２ａ及び第２入力ラックギア１４２ｂは入力ピニオンギア１４１の両側に配置される。即ち、第２入力ラックギア１４２ｂは、入力ピニオンギア１４１の位置を基準として第１入力ラックギア１４２ａの反対側に配置される。

【0091】

第１入力ラックギア１４２ａ及び第２入力ラックギア１４２ｂは、入力ピニオンギア１４１の駆動によって反対方向に駆動される。例えば、第１入力ラックギア１４２ａが下降すれば第２入力ラックギア１４２ｂは上昇し、第１入力ラックギア１４２ａが上昇すれば第２入力ラックギア１４２ｂは下降する。

【0092】

ここで、第１入力ラックギア１４２ａが下降すると、第１入力ラックギア１４２ａは、第１入力シリンダ１１０ａの内側に移動して伝達流体を吐出する。そして、第１入力ラックギア１４２ａが上昇すると、第２入力ラックギア１４２ｂは第２入力シリンダ１１０ｂの内側に移動しながら伝達流体を吐出する。

【0093】

即ち、第１入力ラックギア１４２ａ及び第２入力ラックギア１４２ｂは、交互に伝達流体を吐出し、後述する第２動力伝達ユニットに動力を伝達するために、動力伝達効率を向上させる。

【0094】

第２動力伝達ユニット１３０については、下記で具体的に説明する。

【0095】

図５ａ及び図５ｂは、一実施形態に係る第１入力シリンダの内部構造を示す断面図である。

【0096】

図５ａは、第１入力シリンダ１１０ａの内部空間１１８が加圧されていない状態を示す。図５ｂは、第１入力シリンダ１１０ａの内部空間１１８が加圧された状態を示す。

【0097】

図５ａを参照すると、第１動力伝達ユニット１１０は、第１入力シリンダ１１０ａ及び第２入力シリンダ１１０ｂを含み、第２動力伝達ユニット１３０は、第１出力シリンダ１３０ａ及び第２出力シリンダ１３０ｂを含む。

【0098】

第１動力伝達ユニット１１０及び第２動力伝達ユニット１３０は同一の構成を有する。即ち、第１入力シリンダ１１０ａ、第２入力シリンダ１１０ｂ、第１出力シリンダ１３０ａ及び第２出力シリンダ１３０ｂは同一の構成を有する。

【0099】

以下、説明の便宜上、第１入力シリンダ１１０ａの内部構造を説明する。別段記載がない限り、下記の説明は第２入力シリンダ１１０ｂ、第１出力シリンダ１３０ａ及び第２出力シリンダ１３０ｂにも該当する。

【0100】

第１入力シリンダ１１０ａは、第１シリンダ胴体部１１１ａ及び第２シリンダ胴体部１１１ｂを含み、第１シリンダ胴体部１１１ａ及び第２シリンダ胴体部１１１ｂは相互に締結されてシリンダ胴体部１１１を構成する。即ち、第１シリンダ胴体部１１１ａと第２シリンダ胴体部１１１ｂには、それぞれシリンダ胴体部１１１の両側を構成する。

【0101】

例えば、第１シリンダ胴体部１１１ａ及び第２シリンダ胴体部１１１ｂは、スライドして強制結合されてもよい。あるいは、第１シリンダ胴体部１１１ａの外側に雄ネジ山が形成されるとともに、第２シリンダ胴体部１１１ｂの内側に雌ネジ山が形成されて、第２シリンダ胴体部１１１ｂが第１シリンダ胴体部１１１ａの外側の一部を覆いながら締結されてもよい。

【0102】

シリンダ胴体部１１１には内部空間１１８が形成される。内部空間１１８の一方には吐出部１１６が形成され、内部空間１１８の他方には加圧ロード１１４が配置される。

【0103】

伝達流体はシリンダ胴体部１１１の内部に収容される。伝達流体は、上述したようにオイルや水等を含む流体又は圧縮空気等の気体を含み得る。

【0104】

吐出部１１６は連結ユニット１２０と連結され、加圧ロード１１４は駆動モジュール２１０又は入力動力変換ユニット１４０と連結される。加圧ロード１１４がシリンダ胴体部１１１の内側に移動すると、加圧ロード１１４は内部空間１１８を加圧し、伝達流体は吐出部１１６を通じて吐出される。

【0105】

加圧ロード１１４はシリンダ胴体部１１１の長手方向に形成される。加圧ロード１１４は、ラックギア（図示せず）と連結されるか又はラックギアと一体に形成される。加圧ロード１１４は、シリンダ胴体部１１１の長手方向に移動しながら内部空間１１８の大きさを調節する。

【0106】

摩擦低減部材１１５は、加圧ロード１１４の一部を覆うように構成される。摩擦低減部材１１５は、加圧ロード１１４とシリンダ胴体部１１１の内面との間に位置し、加圧ロード１１４とシリンダ胴体部１１１の内面との間に発生する摩擦を低減する。摩擦低減部材１１５はロッドブッシュ（ｒｏｄ ｂｕｓｈｉｎｇ）を含む。

【0107】

動力伝達ユニット１１０はダイアフラム１１２を含む。ダイアフラム１１２は内部空間１１８を区画する。

【0108】

例えば、伝達流体は、ダイアフラム１１２を中心に区画された内部空間１１８の一方に収容される。内部空間１１８の一方は、吐出部１１６と連結される。

【0109】

そして、加圧ロード１１４は、ダイアフラム１１２を中心に区画された内部空間１１８の他方に収容される。加圧ロード１１４は、内部空間１１８の他方でダイアフラム１１２を加圧して、加圧されたダイアフラム１１２は、内部空間１１８の一方を加圧する。

【0110】

ダイアフラム１１２は、伝達流体が加圧ロード１１４に流出するのを防止する。即ち、内部空間１１８の一方に収容された伝達流体は、内部空間１１８の他方に伝達されないため、伝達流体が外部に流出するのを防止する。従って、流体の追加的な供給のためのポンプ又は伝達流体の供給手段を備えていなくても動力伝達モジュール１００が持続的に作動する。

【0111】

ダイアフラム１１２の密封効果を向上させるために、ダイアフラム１１２の一部は、第１シリンダ胴体部１１１ａと第２シリンダ胴体部１１１ｂとの間に収容される。

【0112】

例えば、上記で例示したように、第２シリンダ胴体部１１１ｂは、第１シリンダ胴体部１１１ａの外面の一部を覆いながら第１シリンダ胴体部１１１ａと締結される。

【0113】

ダイアフラム１１２の一部は、第１シリンダ胴体部１１１ａと第２シリンダ胴体部１１１ｂとの間に配置される。

【0114】

例えば、ダイアフラム１１２の一部は、第１シリンダ胴体部１１１ａの外面に接するように配置され、第２シリンダ胴体部１１１ｂが締結される。第１シリンダ胴体部１１１ａと第２シリンダ胴体部１１１ｂとが締結されると、第１シリンダ胴体部１１１ａの一部と、ダイアフラム１１２の一部と、第２シリンダ胴体部１１１ｂの一部とが互いに重なるように配置される。

【0115】

ダイアフラム１１２は、側面部１１２ａ及び突出部１１２ｂを含む。側面部１１２ａはシリンダ胴体部の内面に沿って形成され、突出部１１２ｂは側面部１１２ａの一方からシリンダ胴体部１１１の長手方向に形成される。

【0116】

側面部１１２ａは、第１シリンダ胴体部１１１ａと第２シリンダ胴体部１１１ｂとが締結して形成される収容空間に収容される。

【0117】

側面部１１２ａの両側面は、第１シリンダ胴体部１１１ａ及び第２シリンダ胴体部１１１ｂに干渉し、側面部１１２ａはシリンダ胴体部１１１の長手方向への移動が制限される。

【0118】

即ち、側面部１１２ａの一方はシリンダ胴体部１１１に固定されるため、加圧ロード１１４の移動によりダイアフラム１１２が加圧されるときに、側面部１１２ａが第１シリンダ胴体部１１１ａと第２シリンダ胴体部１１１ｂとの間から離脱するのを防止する。

【0119】

ダイアフラム１１２は、弾性を有する材料で形成されるとともに、中空状である。特に、突出部１１２ｂは中空状であり、加圧によって形態が容易に変形される。

【0120】

突出部１１２ｂの側面はシリンダ胴体部１１１の内面に従って形成され、突出部１１２ｂの正面は、シリンダ胴体部１１１の断面形状に形成されてシリンダ胴体部１１１内に収容される。突出部１１２ｂは、後述する加圧ロード１１４によって内部空間１１８が加圧されない状態で、側面部１１２ａを基準として加圧ロード１１４方向に突出形成される。

【0121】

具体的には、突出部１１２ｂの側面一部は、第１シリンダ胴体部１１１ａの外面及び第２シリンダ胴体部１１１ｂの内面と接するように構成される。例えば、突出部１１２ｂは内部空間１１８に対応するように形成されて、内部空間１１８を密封する。例えば、非圧縮状態では、突出部１１２ｂはＣ字状に形成されることができ、Ｃ字状の開放部が吐出部１１６を向く。

【0122】

ピストン１１３は、加圧ロード１１４及びダイアフラム１１２の間に配置される。加圧ロード１１４は、ダイアフラム１１２を直接加圧するか又はピストン１１３を介してダイアフラム１１２を加圧する。

【0123】

そして、弾性体１１７は、加圧ロード１１４に弾性力を提供する。例えば、弾性体１１７の一方がシリンダ胴体部１１１の内面に位置し、他方が加圧ロード１１４と連結される。弾性体１１７は、加圧ロード１１４に補助力を提供し、加圧ロード１１４が内部空間１１８を加圧しない状態で圧縮する。

【0124】

図５ｂを参照すると、加圧ロード１１４が内部空間１１８を加圧すると、突出部１１２ｂが変形される。

【0125】

例えば、加圧ロード１１４はピストン１１３を加圧し、ピストン１１３は、突出部１１２ｂと接触した状態で突出部１１２ｂを加圧する。そのため、突出部１１２ｂは伝達流体が排出される方向、即ち、吐出部１１６方向に湾入する。例えば、圧縮状態では、突出部１１２ｂはＣ字状の開放部が加圧ロード１１４を向く。

【0126】

加圧ロード１１４の直径は、第２シリンダ胴体部１１１ｂの直径と対応するように形成される。

【0127】

ピストン１１３は、第１シリンダ胴体部１１１ａの直径と対応するように構成してもよい。

【0128】

ピストン１１３の直径は、加圧ロード１１４の一端部の直径よりも小さく形成される。即ち、ピストン１１３及び加圧ロード１１４が接する部分で、加圧ロード１１４の直径がピストン１１３の直径よりも大きく形成される。そして、ピストン１１３は、加圧ロード１１４に取り付けられるか又は締結されてシリンダ胴体部１１１の中心部に配置される。

【0129】

ピストン１１３が突出部１１２ｂを加圧すると、突出部１１２ｂが湾入しながら、ピストン１１３が第１シリンダ胴体部１１１ａに挿入される。即ち、突出部１１２ｂは、図５ａに示された最初状態で側面部１１２ａを基準として加圧ロード１１４に向かって突出し、ピストン１１３の加圧によって図５ｂに示すように吐出部１１６に向かって突出するように変形される。

【0130】

ここで、突出部１１２ｂが変形しながら、突出部１１２ｂの一部は第１シリンダ胴体部１１１ａの内面に沿って延びる。

【0131】

例えば、突出部１１２ｂが変形しながら、突出部１１２ｂの一部が第１シリンダ胴体部１１１ａの内部に湾入し、湾入した一面は、第１シリンダ胴体部１１１ａの内面と接する。

【0132】

第１シリンダ胴体部１１１ａの直径は、第２シリンダ胴体部１１１ｂの直径よりも小さく構成され、突出部１１２ｂが湾入しながら第１シリンダ胴体部１１１ａの一部を囲むようになって、突出部１１２ｂの湾入が制限される。従って、ダイアフラム１１２の変形の程度を制限して、突出部１１２ｂが過度に湾入してダイアフラム１１２が損傷するのを防止する。

【0133】

ここで、弾性体１１７は、伸張して加圧ロード１１４に補助力を提供する。

【0134】

それから、加圧ロード１１４が内部空間１１８の反対方向に移動したり、伝達流体がダイアフラム１１２を加圧したりすると、ダイアフラム１１２は図５ａに示す元の状態に復元される。即ち、突出部１１２ｂが再び加圧ロード１１４側に突出して内部空間１１８が拡張される。

【0135】

図示していないが、他の実施形態において、ダイアフラム１１２を省略し、ピストン１１３の端部がシリンダ胴体部１１１を密封するように構成してもよい。

【0136】

例えば、ピストン１１３の端部は、シリンダ胴体部１１１の側壁に延設され、伝達流体が内部空間１１８から加圧ロード１１４に流出するのを防止するために伝達流体の圧力に対応する十分な力でシリンダ胴体部１１１の側壁に接するゴムガスケットを含んでもよい。

【0137】

また、シリンダ胴体部１１１の内表面は、密封材でコーティングされてもよい。これにより、ピストン１１３は、単独で伝達流体が内部空間１１８から加圧ロード１１４に流出するのを防止し得る。

【0138】

図６は、一実施形態に係る出力動力変換ユニット１５０の作動形態を示す図である。

【0139】

図６を参照すると、出力動力変換ユニット１５０は、第２動力伝達ユニット１３０と出力部５００とを連結する。出力動力変換ユニット１５０は、第２動力伝達ユニット１３０から伝達された直線動力を回転動力に変換して出力部５００に伝達する。

【0140】

先ず、出力動力変換ユニット１５０について説明する。上記にて説明したように、第１動力伝達ユニット１１０が伝達流体を加圧すると、伝達流体は連結ユニット１２０を介して第２動力伝達ユニット１３０に伝達される。伝達流体は第２動力伝達ユニット１３０の加圧ロード１１４を加圧し、これと連結された出力ラックギア１５２を第２動力伝達ユニットの外側に移動させることによって出力ピニオンギア１５１を駆動させる。

【0141】

第２動力伝達ユニット１３０は、第１動力伝達ユニット１１０と対応するように構成される。

【0142】

例えば、第１動力伝達ユニット１１０は第１入力シリンダ１１０ａ及び第２入力シリンダ１１０ｂを含み、第２動力伝達ユニット１３０は第１出力シリンダ１３０ａ及び第２出力シリンダ１３０ｂを含む。第１入力シリンダ１１０ａは第１出力シリンダ１３０ａと連結され、第２入力シリンダは第２出力シリンダ１３０ｂと連結される。

【0143】

ただし、第１動力伝達ユニット１１０及び第２動力伝達ユニット１３０の構成はこれらに限定されない。例えば、第１動力伝達ユニット１１０の複数のシリンダが、第２動力伝達ユニット１３０の１つのシリンダと連結される。あるいは、第１動力伝達ユニット１１０及び第２動力伝達ユニット１３０は、それぞれ複数の単位シリンダを含み、複数のシリンダが互いに連結されて全体として閉回路を構成することも可能である。

【0144】

出力動力変換ユニット１５０は、既に説明した入力動力変換ユニット１４０と類似の構成を含んでもよく、別段説明がない限り、上述した入力動力変換ユニット１４０に対する説明は、出力動力変換ユニット１５０にも該当する。

【0145】

出力動力変換ユニット１５０は、ラックアンドピニオン構造で動力を変換する。例えば、出力動力変換ユニット１５０は出力ラックギア１５２及び出力ピニオンギア１５１を含む。

【0146】

出力ラックギア１５２は、既に説明した入力ラックギア１４２と類似の構成で第２動力伝達ユニット１３０と連結することができ、例えば、第２動力伝達ユニット１３０の加圧ロード１１４と連結される。

【0147】

出力ラックギア１５２は、第２動力伝達ユニット１３０の長手方向に形成され、第２動力伝達ユニット１３０に伝達された流体の圧力によって駆動される。

【0148】

動力伝達の効率性を向上させるために、第２動力伝達ユニット１３０は、第１出力シリンダ１３０ａ及び第２出力シリンダ１３０ｂを含む。第１出力シリンダ１３０ａは、既に説明した第１入力シリンダ１１０ａと類似し、第２出力シリンダ１３０ｂは、既に説明した第２入力シリンダ１１０ｂと類似の構成を含む。

【0149】

そして、出力ラックギア１５２は、第１出力ラックギア１５２ａ及び第２出力ラックギア１５２ｂを含む。第１出力ラックギア１５２ａ及び第２出力ラックギア１５２ｂは、それぞれ第１出力シリンダ１３０ａ及び第２出力シリンダ１３０ｂの長手方向に形成されてもよく、それぞれ第１出力シリンダ１３０ａ及び第２出力シリンダ１３０ｂと連結されている。あるいは、第１出力ラックギア１５２ａ及び第２出力ラックギア１５２ｂは、それぞれ第１出力シリンダ１３０ａ及び第２出力シリンダ１３０ｂの加圧ロード１１４と一体に形成される。

【0150】

第１出力ラックギア１５２ａ及び第２出力ラックギア１５２ｂは、出力ピニオンギア１５１と対応する形状に形成される。第１出力ラックギア１５２ａ及び第２出力ラックギア１５２ｂは、出力ピニオンギア１５１の両側に配置される。即ち、第２出力ラックギア１５２ｂは出力ピニオンギア１５１の位置を基準として、第１出力ラックギア１５２ａの反対側に配置される。

【0151】

連結ユニット１２０を基準として、入力ラックギア１４２と出力ラックギア１５２とは反対に駆動する。

【0152】

例えば、第１入力ラックギア１４２ａが第１入力シリンダ１１０ａの内側に移動して、第１入力シリンダ１１０ａの内部空間１１８が縮小されながら、伝達流体が連結ユニット１２０に供給される。

【0153】

連結ユニットに供給された伝達流体は、第１出力シリンダ１３０ａに供給されながら、第１出力ラックギア１５２ａを第１出力シリンダ１３０ａの外側に移動させる。

【0154】

第１動力伝達ユニット１１０は出力ピニオンギア１５１を駆動させる。

【0155】

そのため、第２出力ラックギア１５２ｂは、第２出力シリンダ１３０ｂの内側に移動して、第２出力シリンダ１３０ｂの内部空間１１８を縮小しながら、伝達流体が連結ユニット１２０に供給される。

【0156】

連結ユニットに供給された伝達流体は、第２入力シリンダ１１０ｂに供給されながら、第２入力ラックギア１４２ｂを第２入力シリンダ１１０ｂの外側に移動させる。

【0157】

このような動作を繰り返しながら出力ピニオンギア１５１を駆動させる。

【0158】

出力ピニオンギア１５１は出力部５００と連結され、出力部５００に動力を提供する。出力ピニオンギア１５１と出力部５００とはベルトで連結されているが、その連結方法は限定されない。

【0159】

具体的には、出力部５００は図１のジョイントモジュール５１０を含み、出力ピニオンギア１５１はジョイントモジュール５１０に回転動力を伝達する。

【0160】

このように、第１動力伝達ユニット１１０に伝達された外部動力は、第１動力伝達ユニット１１０が連結ユニット１２０を介して第２動力伝達ユニット１３０に流体の圧力を伝達するのに従って出力部５００に伝達される。

【0161】

図７は、一実施形態に係る出力増強機の形態を示す。図８は、他の実施形態に係る出力増強機の形態を示す図である。

【0162】

図７及び図８を参照すると、出力増強機は、出力動力変換ユニット１５０から出力部５００に伝達される動力の大きさを調節する。

【0163】

出力部５００は、例えば、出力部５００が配置される位置又は出力部５００の種類によって他の大きさの動力が要求される。例えば、出力部５００が大腿部に隣接して位置するジョイントモジュールである場合、足首部に隣接して位置するジョイントモジュールよりも大きい動力を要求することができ、これに伴う出力増強機を付加して要求される動力を提供する。

【0164】

図７を参照すると、出力増強機は、回転プーリ１６１ａ及びケーブル１６１ｂを含むとともに、プーリ構造を含む。例えば、ケーブル１６１ｂは、回転プーリ１６１ａの一方から延長し、延長したケーブル１６１ｂは、出力ピニオンギア１５１の一部を覆いながら延設される。

【0165】

それから、ケーブル１６１ｂは、回転プーリ１６１ａの一部を覆い、再度出力ピニオンギア１５１の一部を覆いながら延設されて、プーリ構造を構成する。延設されたケーブル１６１ｂは出力部５００と連結され、増強された動力が出力部５００に伝達される。ここで、回転プーリ１６１ａは、出力ラックギア１５２の一方に連結され、回転プーリ１６１ａは出力ラックギア１５２と共に移動する。

【0166】

ただし、これは例示的な形態であり、出力増強機が複数の回転プーリ１６１ａを含み、ケーブル１６１ｂが複数のケーブルを覆いながら延設される構造も可能である。

【0167】

あるいは、回転プーリ１６１ａは出力ラックギア１５２の一方に固定されずに自由移動する構成も可能である。

【0168】

図８を参照すると、出力増強機は変換ギア１６２を含む。

【0169】

出力ピニオンギア１５１は、ギア比が異なる変換ギア１６２と連結されて出力される動力の大きさを変換できる。例えば、出力ピニオンギア１５１は出力ピニオンギア１５１とギア比が異なる変換ギア１６２と連結され、変換ギア１６２は、出力部５００と連結される。

【0170】

ただし、これは例示的な形態であり、変換ギア１６２は複数のギアを含む。例えば、変換ギア１６２は、サンギア、遊星ギア又はリングギアを含む。

【0171】

上述したように、限定された図面を参照しながら実施形態を説明してきたが、当該技術分野の通常の知識を有する者であれば、上記に基づいて様々な技術的修正及び変形を適用することができる。例えば、説明した技術が、説明した方法とは異なる順序で実行される及び／又は説明したシステム、構造、装置、回路等の構成要素が説明した方法とは異なる形態で結合又は組み合わされたり、他の構成要素又は均等物によって置き換えられたりして、適切な結果が得られるようにされる。

【符号の説明】

【0172】

１００：動力伝達モジュール
２００：入力部
３００：固定モジュール
４００：側面モジュール
５００：出力部
６００：支持モジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図6】

【図7】

【図8】