DE102019120728A1

DE102019120728A1 - Origami Armstütze

Info

Publication number: DE102019120728A1
Application number: DE102019120728.2A
Authority: DE
Inventors: Cedric Ketels; Christian Neyrinck; Rodney S. Goodrich; Thomas Dessapt; Helene Chassaing; Robert C. Fitzpatrick; Delphine Mace; Sascha Heiden
Original assignee: Faurecia Automotive Seating LLC
Current assignee: Faurecia Automotive Seating LLC
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2020-02-06
Also published as: US10765221B2; CN110792883A; US20200037771A1; CN110792883B

Abstract

Eine Portable Armstütze ist manuell konvertierbar zwischen einer einsatzbereiten Konfiguration und einer zusammengefalteten Konfiguration und enthält einen Schoßabschnitt, einen Armabschnitt und einen Stützabschnitt. Der Stützabschnitt sorgt für einen vertikalen Abstand zwischen dem Armabschnitt und dem Schoßabschnitt, wenn der Schoßabschnitt auf dem Schoß eines sitzenden Benutzers positioniert ist und sich die Armstütze in dem einsatzbereiten Zustand befindet, und das Gewicht eins ausgestreckten Arms des Benutzers wird auf den Schoß übertragen, wenn der Arm auf dem Armabschnitt abgestützt wird. Die Armstütze ist als eine segmentierte Platte ausgebildet, die eine Mehrzahl starrer Segmente enthält, die miteinander durch flexible Verbindungen entlang der Außenseiten aller Segmente zu einem einheitlichen Teil verbunden sind. Die einsatzbereite Armstütze erlaubt es dem Benutzer, seine ausgestreckten Arme zu entspannen, während ein in der Hand gehaltene Gerät in das Sichtfeld gebracht wird, ohne den Kopf zu senken. Die Armstütze kann zum Transport auf ein kleines Packmaß zusammengefaltet werden.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Stützen für menschliche Gliedmaßen, insbesondere portable Stützen für Gliedmaßen.
HINTERGRUND
Portable elektronische Geräte wie etwa Smartphones und Tablets sind in der modernen Zeit allgegenwärtig. Die meisten dieser Geräte erfordern eine sowohl visuelle als auch taktile Interaktion, was bedeutet, dass der Benutzer das Gerät sowohl sehen als auch berühren können muss, um es zu bedienen. In der Hand gehaltene elektronische Geräte erfüllen das Erfordernis der taktilen Interaktion von Natur aus - d.h. die Geräte sind, während sie gehalten werden, in Reichweite. Dies bedeutet, dass die Benutzer in Richtung ihrer Hände schauen müssen, während sie ein solches Gerät benutzen, was zu einer Vielzahl relativ neuer, repetitiver Körperbewegungen und -haltungen geführt hat. Benutzer müssen ihre Arme nach vorn und oben ausstrecken, um das in der Hand gehaltene Gerät ordentlich betrachten zu können und/oder sie müssen ihren Blick nach unten richten, während ihre Arme in einer entspannteren Position auf dem Schoß liegen. Diese Körperhaltungen führen über längere Zeiträume zur Ermüdung von Armen und Schultern wegen des Austreckens der Arme sowie zu einer gebeugten Haltung und Halsermüdung aufgrund des nach unten Schauens zum tragbaren Gerät. Benutzer in fahrenden Fahrzeugen können reisekrank werden, während sie nach unten auf ein tragbares Gerät schauen, was teilweise auf eine verminderte periphere Sicht auf die Bewegung des Fahrzeugs zurückzuführen ist.
Die U.S. Offenlegungsschrift 2009/0172884 von Semlitsch offenbart eine Armstütze zum Positionieren des Arms eines Patienten in Bezug zu einem Untersuchungstisch, insbesondere während einer computertomographischen Untersuchung oder einer Operation. Die Armstütze umfasst eine Grundplatte, die unter den Patienten geschoben werden kann, eine von der Grundplatte abgehende geneigte Auflageplatte und ein längliches, geneigte Trägerelement am Ende der Auflageplatte. Das Trägerelement stützt den Arm des Patienten über dem Untersuchungstisch und nutzt das Gewicht des Patienten dazu, die Armstütze zu fixieren. Die Armstütze ist nicht portabel und ist dazu ausgelegt, nur einen Arm seitlich des Körpers des Patienten zu stützen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß verschiedener Ausführungsformen umfasst eine portable Armstütze einen Schoßabschnitt, einen Armabschnitt und einen Stützabschnitt. Der Stützabschnitt sorgt für einen vertikalen Abstand des Armabschnitts vom Schoßabschnitt, wenn der Schoßabschnitt auf dem Schoß eines sitzenden Benutzers positioniert ist und sich die Armstütze in einer einsatzbereiten Konfiguration befindet. In der einsatzbereiten Konfiguration wird das Gewicht eines ausgestreckten Arms des sitzenden Benutzers auf den Schoß übertragen, wenn der Arm auf dem Armabschnitt abgestützt wird. Die Armstütze ist manuell kompatibel oder umwandelbar zwischen der einsatzbereiten Konfiguration und einer zusammengelegten Konfiguration.
Bei einigen Ausführungsformen enthält der Stützabschnitt eine Stirnwand und ein Paar Seitenwände. Die Stirnwand verläuft zwischen einem Ende des Schoßabschnitts und dem Armabschnitt, und die Seitenwände verlaufen von gegenüberliegenden Enden der Stirnwand und bilden in der einsatzbereiten Konfiguration entsprechend spitze Winkel mit der Stirnwand.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze eine segmentierte Platte mit einer Mehrzahl flacher, durch Scharnierverbindungen, insbesondere Scharniergelenke, miteinander verbundener Segmente.
Bei einigen Ausführungsformen sind flache Segmente der Armstütze in einer Mehrzahl paralleler Ebenen angeordnet und überlappen einander in der zusammengelegten Konfiguration, so dass die portable Armstütze flach ist, wenn sie sich in der zusammengelegten Konfiguration befindet.
Bei einigen Ausführungsformen ist mindestens eine Scharnierverbindung insbesondere Scharniergelenk, der Armstütze dazu konfiguriert, eine relative Bewegung von 360 Grad zwischen benachbarten flachen Segmenten der Armstütze zu erlauben.
Bei einigen Ausführungsformen ist mindestens eine Scharnierverbindung der Armstütze nicht linear, so dass die relative Beweglichkeit zwischen benachbarten flachen Segmenten der Armstütze um die nicht lineare Verbindung auf einen teilweisen Rotationsfreiheitsgrad zu beschränken.
Bei einigen Ausführungsformen verbindet eine nicht lineare Scharnierverbindung, insbesondere Scharniergelenk, den Armabschnitt mit dem Stützabschnitt.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze einen zusammenlegbaren oder faltbaren Konnektor, der den Schoßabschnitt mit dem Stützabschnitt verbindet. Der zusammenlegbare oder faltbare Konnektor ist in der zusammengelegten Konfiguration flach und in der einsatzbereiten Konfiguration in sich zusammengefaltet.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze einen zusammenlegbaren oder faltbaren Konnektor, der den Armabschnitt mit dem Stützabschnitt verbindet. Der zusammenlegbare oder faltbare Konnektor ist in der einsatzbereiten Konfiguration in sich zusammengefaltet.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze einen zusammenlegbaren oder faltbaren Konnektor, der den Stützabschnitt mit dem Armabschnitt oder mit dem Schoßabschnitt über eine oder mehrere Scharnierverbindungen, insbesondere Scharniergelenke, verbindet. Der zusammenlegbare oder faltbare Konnektor enthält eine Mehrzahl flacher Segmente, die durch zusätzliche Scharnierverbindungen, insbesondere Scharniergelenke, miteinander verbunden sind.
Bei einigen Ausführungsformen ist ein zusammenlegbarer Konnektor der Armstütze in der einsatzbereiten Konfiguration in einer ersten Richtung um eine der Scharnierverbindungen und in der zusammengelegten Konfiguration in eine entgegengesetzte Richtung gefaltet.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze eine reversible Befestigungsvorrichtung, die in der einsatzbereiten Konfiguration zum Verbinden des Armabschnitts mit dem Stützabschnitt geschlossen und in der zusammengelegten Konfiguration geöffnet ist.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze eine Polsterschicht und eine segmentierte Schicht. Die segmentierte Schicht enthält eine Mehrzahl starrer Platten, die an festen Positionen entlang der Polsterschicht voneinander beabstandet sind. Jede der starren Platten weist eine Kante auf, die entlang eines Spalts parallel zu einer Kante einer benachbarten starren Platte verläuft. Die Polsterschicht überspannt den Spalt und definiert so wenigstens teilweise eine Scharnierverbindung zwischen den benachbarten Platten.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze eine Mehrzahl an Scharnierverbindungen, insbesondere Scharniergelenke. Alle Scharnierverbindungen, insbesondere Scharniergelenke, sind entlang paralleler Kanten benachbarter starrer Platten einer segmentierten Schicht der Armstütze angeordnet. Ein erstes Paar benachbarter Platten weist einen anderen Abstand auf als ein zweites Paar benachbarter Platten, so dass die Breiten der entsprechenden Scharnierverbindungen, insbesondere Scharniergelenke, unterschiedlich sind.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze eine zusätzliche Polsterschicht, und zwischen den Polsterschichten ist eine segmentierte Schicht angeordnet. Eine Scharnierverbindung, insbesondere Scharniergelenk, der Armstütze enthält einen Abschnitt beider Polsterschichten.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze eine zwischen einer segmentierten Schicht und einer Polsterschicht angeordnete Kisseneinlage.
Bei einigen Ausführungsformen ist eine Kisseneinlage der Armstütze segmentiert, so dass die Kisseneinlage keine Scharnierverbindung der Armstütze überspannt.
Bei einigen Ausführungsformen enthält die Armstütze ein Armstützenzusatzteil, das von dem Armabschnitt abgeht, wenn sich die portable Armstütze in der einsatzbereiten Konfiguration befindet.
Verschiedene, in den vorstehenden Absätzen, den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargelegte Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele, Merkmale und Alternativen können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Zum Beispiel sind Merkmale, die im Zusammenhang mit einer Ausführungsform offenbart sind, auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern Merkmale nicht zueinander inkompatibel sind.
Figurenliste
Nachstehend werden eine oder mehrere Ausführungsformen im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Bauelemente bezeichnen, und wobei:

1 eine sitzende Benutzerin mit einer auf ihrem Schoß positionierten Ausführungsform einer portablen Armstütze in einer einsatzbereiten Konfiguration zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der portablen Armstütze von einer Vorderseite der Armstütze darstellt;
3 eine perspektivische Ansicht der portablen Armstütze nach 2 von einer zum Körper zeigenden Seite der Armstütze darstellt;
4 eine Draufsicht auf ein Muster für die portable Armstütze in einer flach aufgeklappten Konfiguration darstellt;
5A-5E die portable Armstütze nach 4 in verschiedenen Stufen der Faltung von der flach aufgeklappten Konfiguration zu einer flach zusammengefalteten Konfiguration zeigen;
6A-6C die portable Armstütze nach 4-5E in verschiedenen Stufen der Faltung von einer mittleren Konfiguration bis zur einsatzbereiten Konfiguration zeigen;
7 eine Draufsicht auf ein anderes Muster für die portable Armstütze in einer flach aufgeklappten Konfiguration darstellt;
8A-8D die portable Armstütze nach 7 in verschiedenen Stufen der Faltung von der flach aufgeklappten Konfiguration zu einer flach zusammengefalteten Konfiguration zeigen;
9 die portable Armstütze nach 7-8D in der einsatzbereiten Konfiguration zeigt;
10 eine vergrößerte schematische Abbildung eines oberen zusammenlegbaren Konnektors der einsatzbereiten Armstütze nach 9 darstellt;
11 eine vergrößerte schematische Abbildung des oberen zusammenlegbaren Konnektors der einsatzbereiten Armstütze nach 6C darstellt;
12 eine Explosionsansicht einer segmentierten Platte auf der Basis des Musters nach 7 darstellt, eine segmentierte Schicht und eine Kisseneinlage zwischen Polsterschichten zeigt;
13 eine beispielhafte Schnittansicht eines Abschnitts einer segmentierten Platte darstellt;
14 die portable Armstütze in der zusammengelegten Konfiguration mit einem elastischen Verschluss zeigt;
15 die portable Armstütze fungierend als Hülle für ein elektronisches Gerät zeigt;
16 einen Ort des elektronischen Geräts nach 15 relativ zu der segmentierten Platte zeigt;
17 die portable Armstütze in einer anderen zusammengefalteten Konfiguration fungierend als Tragetasche mit Griff für ein größeres elektronisches Gerät zeigt;
18 einen Ort des elektronischen Geräts nach 17 relativ zu der segmentierten Platte zeigt; und
19 die Armstütze nach 3 mit einem daran angebrachten Gerätehalter zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die hierin beschriebene Armstütze erlaubt es sitzenden Benutzern, ihre ausgestreckten Arme zu entspannen und in einer aufrechten Sitzhaltung zu verbleiben, während sie ein in der Hand gehaltenes Gerät oder einen anderen Gegenstand in ihr Sichtfeld bringen. Die Armstütze kann auch in ein kleines Packmaß zusammengefaltet werden, zum Transport und nützlichen Gebrauch in verschiedenen unterschiedlichen Szenarien, wie etwa in Automobilen, Eisenbahnen oder Bussen oder fast überall im Sitzen. Die Armstütze kann eine einteilige, einheitliche Konstruktion aufweisen, derart, dass separate Bauteile nicht erst zusammengebaut werden müssen, wenn die Armstütze aus ihrer portablen Konfiguration heraus zum Einsatz gebracht wird. Die einteilige Konstruktion kann die Form einer durchgängigen und im Wesentlichen flachen Platte oder Tafel aufweisen, die durch Scharnierverbindungen in Segmente unterteilt ist. Die Verbindungen erlauben, dass die Platte in sich zusammengefaltet wird, ähnlich wie bei der Papierkunst des Origami, insbesondere wenn die Segmente im Wesentlichen dreieckig sind, was der Armstütze einen erwünschtes ästhetisches Äußeres und eine kompakte und intuitive Faltung verleiht.
1 zeigt eine sitzende Benutzerin mit einer auf ihrem Schoß positionierten Ausführungsform einer portablen Armstütze 10. Die Armstütze 10 enthält einen Schoßabschnitt 12, einen Armabschnitt 14 und einen Stützabschnitt 16, der zwischen dem Schoß- und dem Armabschnitt verläuft. Der Stützabschnitt 16 sorgt für einen vertikalen Abstand zwischen dem Armabschnitt 14 und dem Schoßabschnitt 12, wenn der Schoßabschnitt auf dem Schoß der sitzenden Benutzerin positioniert ist und sich die Armstütze 10 in dem einsatzbereiten Zustand befindet, wie in 1 gezeigt. Stützt die Benutzerin einen oder beide ausgetreckte Arme auf dem in dieser Konfiguration befindlichen Armabschnitt 14 ab, so wird das Gewicht jedes der Arme auf den Schoß übertragen. Anders als bei üblichen Armstützen, die sich üblicherweise seitlich neben einem sitzenden Benutzer rechts oder links an einem Stuhl oder sonstigen Sitz finden, ist die hier gezeigte Armstütze 10 dazu ausgelegt, die Arme des Benutzers zur Mitte des Körpers hin zu stützen, um eine direkte Blickrichtung auf in der Hand gehaltene Objekte zu bieten. Die Armstütze 10 kann manuell zwischen der einsatzbereiten Konfiguration und einer zusammengefalteten Konfiguration konvertiert werden, wie nachstehend weiter ausgeführt wird.
Bezug nehmend auf 2 und 3, enthält der Stützabschnitt 16 der dargestellten Armstütze 10 eine Stirnwand 18 und ein Paar Seitenwände 20. Die Stirnwand 18 verläuft seitlich entlang eines Längsendes 22 des Schoßabschnitts 12 und weg von dem Ende 22 des Schoßabschnitts hin zum Armabschnitt 14. Jede der Seitenwände 20 geht von einem der gegenüberliegenden Seitenenden 24 der Stirnwand 18 ab. In der einsatzbereiten Konfiguration bilden die Seitenwände 20 entsprechende spitze Winkel α mit der Stirnwand 18 aus und liegen im Wesentlichen quer zum Schoßabschnitt 12, wobei die Unterseite jeder Stirnwand über den Schoßabschnitt 12 verläuft und von diesen gestützt wird.
Der Armabschnitt 14 verläuft seitlich entlang eines oberen Endes 26 der Stirnwand 18 des Stützabschnitts 16 und weg von dem oberen Ende 26 des Stützabschnitts in derselben Längsrichtung wie der Schoßabschnitt 12, derart, dass der Armabschnitt 14 über den Schoßabschnitt verläuft und innerhalb der überragten Fläche des Schoßabschnitt liegt. Es sei darauf hingewiesen, dass Richtungsangaben, wie etwa seitlich, längs, vertikal, oben, unten, oberes, unteres, etc., hier mit Bezug zu der Armstütze 10 in ihrer beabsichtigten Orientierung bei Benutzung zu verstehen sind. In dieser Orientierung bei Benutzung liegt der Schoßabschnitt 12 auf dem Schoß der sitzenden Benutzerin und das Längsende 22 des Schoßabschnitts, von dem die Stirnwand 18 abgeht, ist das Ende des Schoßabschnitts, der dem Torso der sitzenden Benutzerin am nächsten liegt, wie in 1 dargestellt. Mit andren Worten: hält die sitzende Benutzerin die einsatzbereite Armstütze kopfüber oder in eine andere Orientierung als in 1 abgebildet, ändert sich an den in dieser Offenbarung benannten Teilen der Armstütze nichts. 2 zeigt demgemäß eine Vorderseite der einsatzbereiten Armstütze 10, die vom Torso der Benutzerin weg zeigt, und 3 zeigt eine zum Körper zeigende Seite der einsatzbereiten Armstütze, die zum Torso der Benutzerin zeigt.
Die gezeigte Armstütze 10 enthält außerdem obere und untere zusammenlegbare Konnektoren 28, 30, die die Konvertibilität zwischen der einsatzbereiten Konfiguration und der zusammengefalteten Konfiguration erleichtern. Alle Konnektoren 28, 30 liegen in einer flachen Konfiguration, wenn sich die Armstütze 10 in der zusammengelegten Konfiguration befindet, und alle Konnektoren sind zusammengefaltet, wenn sich die Armstütze in der einsatzbereiten Konfiguration befindet. Im Gebrauch in der einsatzbereiten Konfiguration beschränken die Konnektoren 28, 30 außerdem die relative Beweglichkeit der Schoß-, Arm- und Stützabschnitte 12-16.
Insbesondere die oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 verbinden den Armabschnitt 14 mit den Seitenwänden 20 des Stützabschnitts 16 und beschränken die relative Beweglichkeit zwischen den Seitenwänden und dem Armabschnitt. Alle oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 gehen von einem Seitenende des Armabschnitts 14 ab und umgreifen ein oberes Ende der jeweiligen Seitenwand 20, wodurch sie eine nach unten gerichtete Bewegbarkeit des Armabschnitts relative zum Stützabschnitt 16 beschränken. Eine reversible Befestigungsvorrichtung 32, wie etwa ein Schnapp-, Magnet-, oder Klettverschluss, kann vorgesehen sein, um den Armabschnitt 14 reversibel mit dem Stützabschnitt 16 über den zusammenlegbaren Konnektor 28 in der einsatzbereiten Konfiguration zu verbinden, wobei die Befestigungsvorrichtung in der zusammengelegten Konfiguration gelöst ist. Die Befestigungsvorrichtungen 32 beschränken außerdem die Beweglichkeit des Armabschnitts 14 relative zum Stützabschnitt 16, besonders in der vertikalen Richtung, welches die Richtung darstellt, in der im Gebrauch als Armstütze eine Last aufliegt.
Die unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30 verbinden den Schoßabschnitt 12 mit den Seitenwänden 20 des Stützabschnitts 16 und beschränken die relative Beweglichkeit zwischen den Seitenwänden und dem Schoßabschnitt. Alle unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30 gehen von einem Seitenende des Schoßabschnitts 12 und vom unteren Ende aller Seitenwände 20 ab. In der einsatzbereiten Konfiguration sind alle unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30 in sich zusammengefaltet, wie bei der Nach-Innen-Faltung eines Origami. Insbesondere sind in der einsatzbereiten Konfiguration alle zusammenlegbaren Konnektoren 30 in eine erste Richtung um eine Scharnierverbindung 34 zwischen dem Konnektor 30 und der Seitenwand 20 gefaltet und in eine entgegengesetzte zweite Richtung, wenn sich die Armstütze in der zusammengelegten Konfiguration befindet, wie nachstehend näher erläutert. In der einsatzbereiten Konfiguration beschränkt der zusammenlegbare Konnektor 30 die horizontale Beweglichkeit der Seitenwände 20 relativ zum Schoßabschnitt 12.
4 ist eine Draufsicht auf die portable Armstütze 10 nach 2 und 3 in einer flach ausgebreiteten Konfiguration, welche man als ein Muster für die Armstütze bezeichnen kann. Wie hier gezeigt kann die portable Armstütze 10 als eine segmentierte Platte 36 ausgeführt sein, mit einer Mehrzahl flacher Segmente 38, die miteinander durch eine Mehrzahl von Scharnierverbindungen 34 in eine einteilige Struktur verbunden sind. Das hier gezeigte Muster beinhaltet achtzehn polygonale flache Segmente. Jede der Linien innerhalb des äußeren Umfangs des gezeigten Musters repräsentiert eine Scharnierverbindung 34 in 4. Bei manchen Ausführungsformen besitzt die segmentierte Platte 36 eine höhere Steifigkeit an den Segmenten 38 als an den Verbindungen 34. So kann zum Beispiel jedes einzelne Segment 38 ausreichend steif sein, sein eigenes Gewicht zu tragen, ohne sich durchzubiegen, wenn die flachen Ebenen horizontal orientiert sind, während die Verbindungen aus einem Material mit im Wesentlichen null Widerstand gegen Verbiegen ausgebildet sein können. In manchen Fällen ist nur ein Abschnitt der Segmente 38 steifer als die Verbindungen 34.
Jedes Segment 38 besitzt einen Umfang, und eine der Scharnierverbindungen 34 verbindet jedes Segment mit einem benachbarten Segment entlang des Umfangs des benachbarten Segments. In dem hier gezeigten Beispiel haben alle Segmente 38 die Form eines Dreiecks oder eines Vierecks, und alle Scharnierverbindungen 34 sind lineare Scharnierverbindungen, die einen einzigen Rotationsfreiheitsgrad zwischen den durch dieses verbundenen Segmenten zur Verfügung stellen. Jedes der Elemente Schoßabschnitt 12, Armabschnitt 14, Stützabschnitt 16 und zusammenlegbare Konnektoren 28, 30 beinhaltenen eine Mehrzahl von Segmenten 38 und mindestens eine Scharnierverbindung 34. Alle Segmente 38 sind in 4 mit dem Abschnitt der dazugehörigen Armstütze 10 bezeichnet, wobei die Stirnwand 18 und die Seitenwände 20 des Stützabschnitts 16 separat bezeichnet sind.
Der Schoßabschnitt 12 enthält ein Paar benachbarter rechteckiger Segmente, die über eine zentrale Scharnierverbindung verbunden sind. Der Armabschnitt 14 enthält ein Paar benachbarter viereckiger Segmente, die über eine zentrale Scharnierverbindung verbunden sind. Die Stirnwand 18 des Stützabschnitts 16 enthält vier dreieckige Segmente, von denen ein Paar über eine Scharnierverbindung mit dem Schoßabschnitt 12 verbunden sind, und von denen ein anderes Paar über eine Scharnierverbindung mit dem Armabschnitt 14 verbunden sind. Die beiden Paare dreieckiger Segmente der Stirnwand 18 sind über diagonale Scharnierverbindungen miteinander verbunden, und das Paar dreieckiger Segmente der Stirnwand, das mit dem Armabschnitt 14 verbunden ist, ist über eine Scharnierverbindung miteinander verbunden. Alle Seitenwände 20 enthalten nur ein viereckiges Segment und sind über eine jeweilige Scharnierverbindung mit der Stirnwand 18 verbunden. Das Weglassen einer Scharnierverbindung in den Seitenwänden kann eine bessere Stützlast für einen Arm bieten. Alle oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 sind mit einem jeweiligen Segment des Armabschnitts 14 verbunden. Alle unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30 sind mit einer der Seitenwände 20 und einem der Segmente des Schoßabschnitts 12 verbunden. Alle zusammenlegbaren Konnektoren 28, 30 enthalten jeweilige Paare dreieckiger Segmente, die über Scharnierverbindungen verbunden sind.
Die segmentierte Platte 36 ist so konstruiert, dass einige der Scharnierverbindungen 34 einen vollen Rotationsfreiheitsgrad um eine parallel zur linearen Verbindung verlaufende Achse bieten und einige der Scharnierverbindungen nur einen teilweisen Rotationsfreiheitsgrad. So bieten zum Beispiel die die Seitenwände 20 mit der Stirnwand 18 verbindenden Scharnierverbindungen 360 Grad relativer Drehbeweglichkeit zwischen der Stirnwand und den Seitenwänden. Mit anderen Worten: die Seitenwände können in beiden Richtungen auf die Stirnwand geklappt werden - oben auf die Stirnwand oder unter die Stirnwand - wenn sie flach gelegt werden, wie in 4. Die den Armabschnitt 14 mit der Stirnwand 18 verbindenden Scharnierverbindungen 34' andererseits besitzen nur einen Rotationsfreiheitsgrad um die Verbindung, ebenso wie die diagonalen Verbindungen, die die dreieckigen Segmente der Stirnwand 18 verbinden. Diese restriktiven Scharnierverbindungen 34' besitzen einen beschränkte Beweglichkeit um die Verbindung, da sie sich nur teilweise über das Muster erstrecken. Restriktive Scharnierverbindungen 34' können in der einsatzbereiten Konfiguration an Orten von Nutzen sein, wo die Verbindungsstabilität erwünscht ist, wie etwa an der Verbindung zwischen dem Armabschnitt 14 und der Stirnwand 18, die einiges von der Last der Arne des sitzenden Benutzers aufnehmen muss.
5A-5E zeigen die Armstütze 10 während der Umwandlung von der flachen, geöffneten Konfiguration nach 4 in die zusammengefaltete Konfiguration. In diesen Figuren ist eine flache Seite der segmentierten Platte nicht schattiert, während die gegenüberliegende Seite schattiert ist. Die schattierten und nicht schattierten Seiten entsprechen der Abbildung in 1-3, wo die nach vorn zeigende Seite der einsatzbereiten Armstütze schattiert ist. Zudem wurden zur besseren Klarheit der Darstellung einige Bezugszeichen in 5A-5E weggelassen, jedoch sind die in der folgenden Beschreibung verwendeten Bezugszeichen in 4 zu finden. 5A zeigt die segmentierte Platte nach 4 in der flachen, geöffneten Konfiguration, wobei auch zwei Faltachsen (A) dargestellt sind. Die Seitenwände 20 und die unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30 sind um die Achsen (A) in der Richtung der gebogenen Pfeile über den Schoßabschnitt 12 und die Stirnwand 18 nach innen umgeklappt, so dass die Konfiguration nach 5B entstanden ist. Die oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 werden dann um Faltachsen (B) in der Richtung der gebogenen Pfeile über den Armabschnitt 14 und die Seitenwände 20 nach innen geklappt, um die Konfiguration nach 5C zu ergeben.. Dann wird die Stirnwand 18 um eine Faltachse (C) in der Richtung der gebogenen Pfeile über den Schoßabschnitt 12 geklappt, um die Konfiguration nach 5D zu erreichen. Schließlich wird ein Segment des Schoßabschnitts 12 um eine Faltachse (D) über das andere geklappt, um die zusammengefaltete Konfiguration nach 5E zu erreichen, in der die Armstütze flach zusammengefaltet ist und sämtliche der flachen Segmente 38 in einer Mehrzahl paralleler Ebenen angeordnet sind, wobei einige der Segmente einander überlappen. Wenigstens ein Abschnitt der flach zusammengelegten Konfiguration umfasst acht überlappende Schichten flacher Segmente.
In der hier dargestellten zusammengefalteten Konfiguration ist die Armstütze 10 transportabel und nimmt erheblich weniger Volumen ein als in der einsatzbereiten Konfiguration. Sowohl die seitliche Breite also auch die längliche Länge der zusammengelegten Armstütze betragen ungefähr die Hälfte der entsprechenden Breite und Länge in der einsatzbereiten Konfiguration. Die vertikale Höhe ist in der zusammengefalteten gegenüber der einsatzbereiten Konfiguration noch erheblich mehr vermindert und kann als die Dicke der Armstütze in der zusammengelegten Konfiguration bezeichnet werden. So kann die Dicke der zusammengelegten Armstütze zum Beispiel nur 10-20% der Höhe der einsatzbereiten Armstütze betragen. Bei einem - nicht als Einschränkung zu verstehenden - Beispiel weist das Muster nach 4 eine Länge und eine Breite von etwa 600 mm und eine Dicke von etwa 5 mm auf, woraus sich Dimensionen in einer einsatzbereiten Konfiguration von etwa 300 x 370 x 275 mm (L x B x H) und entsprechend Dimensionen in einer zusammengelegten Konfiguration von etwa 150 x 185 x 40 mm ergeben. Anders gesagt: die zusammengelegte Armstütze würde in eine rechteckige Box passen, die weniger als 5% des Volumen einer Box einnähmt, welche für die Aufnahme der einsatzbereiten Armstütze erforderlich wäre.
Die Armstütze 10 kann einen (nicht dargestellten) Verschluss enthalten, der verschließbar ist, um das Aufklappen der Armstütze zu verhindern, wenn sie sich in der zusammengelegten Konfiguration befindet. Ein Beispiel eines Verschlusses ist ein Gummiband, das im geschlossenen Zustand um die zusammengefaltete Armstütze herum gewickelt ist und welches selektiv von der zusammengefalteten Armstütze abgewickelt oder abgestreift werden kann, wenn ein Benutzer die Armstütze in die einsatzbereite Konfiguration umwandeln möchte. Andere - nicht als Einschränkung zu verstehenden - Beispiele für Verschlüsse umfassen Schnappverschlüsse, Schnallen, Bänder, Reißverschlüsse, Knöpfe, Klettverschlüsse oder Magneten, um nur einige zu nennen. Ein derartiger Verschluss an der segmentierten Platte als Teil der einteiligen Konstruktion angebracht sein. Bei einer anderen Ausführungsform können die Länge und Breite der Armstütze in der zusammengelegten Konfiguration so dimensioniert sein, dass sie die äußeren Abmessungen eines Notebooks oder Tablet-Computers aufnehmen können. So kann etwa mindestens ein Segment des Schoßabschnitts eine zusätzliche Schicht an Material und einen Verschluss enthalten, um einen verschließbaren Aufbewahrungsraum für ein solches Gerät zu schaffen.
6A-6C zeigt die Armstütze 10 während der Umwandlung in die einsatzbereite Konfiguration. Ausgehend von der zusammengelegten Konfiguration werden die in 5C-5E gezeigten Schritte zunächst umgekehrt ausgeführt, um die Konfiguration nach 6A zu erreichen, wenngleich es nicht erforderlich ist, die Armstütze um die Faltachse (C) komplett in die vollständig flache Konfiguration nach 6A auseinanderzufalten. Danach wird die Stirnwand 18 teilweise um die Faltachse (C) in der Richtung des gebogenen Pfeils gemäß 6A geklappt, so dass der zwischen der Stirnwand 18 und dem Schoßabschnitt 12 entstehende Winkel größer als 90 Grad ist, um die Konfiguration nach 6B zu erreichen.
Ausgehend von der Konfiguration nach 6B wird die Armstütze entlang mehrerer Faltachsen (A) und (E) auseinandergeklappt. Insbesondere werden diejenigen Segmente der unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30, die mit dem Schoßabschnitt 12 verbunden sind (d.h. die großen Segmente bei diesem Beispiel), flach gegen den Schoßabschnitt gelegt, während die anderen Segment (d.h. die kleinen Segmente bei diesem Beispiel) der zusammenlegbaren Konnektoren 30 um die Faltachsen (E) geklappt werden, bis die beiden Segmente aller zusammenlegbaren Konnektoren flach aneinander liegen. Dies bewirkt, dass die Seitenwände 20 derart um die Faltachsen (A) weg von der Stirnwand 18 schwenken, dass, wenn die kleinen Segmente der zusammenlegbaren Konnektoren 30 flach gegen die großen Segmente gebracht werden, die Seitenwände aufrecht über dem Schoßabschnitt 12 stehen und vertikal vom Schoßabschnitt abgehen, wie in 6B gezeigt. Hierdurch entsteht die oben beschriebene Origami-ähnliche Nach-Innen-Faltung. Auch die gleichzeitig schließende Faltung um die Faltachsen (E) und öffnende Faltung um die Faltachsen (A) bringt die Stirnwand 18 in eine aufrechte Orientierung.
Nach Abschluss der umgekehrten Faltungen werden die Segmente des Armabschnitts 14 um die Faltachsen (F) geklappt, um die Konfiguration nach 6C zu erreichen, bei der der Armabschnitt von dem oberen Ende der Stirnwand 18 in derselben Richtung abgeht wie der Schoßabschnitt 12, d.h. weg vom sitzenden Benutzer. Der Grad der Faltung des Armabschnitts 14 um diese Achsen (F) ist beschränkt durch die daran entlang liegenden restriktiven Scharnierverbindungen, wie bereits oben beschrieben, was dazu beiträgt, dass der Armabschnitt eine Last tragen kann ohne zusammenzubrechen. Die kleinen Segmente der oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 werden entlang ihrer jeweiligen Scharnierverbindungen mit dem Armabschnitt 14 in die entgegengesetzte Richtung von der zusammengeklappten Konfiguration der Armstütze geklappt, so dass sie von den Seitenenden des Armabschnitts nach oben hin zu den großen Segmenten der Konnektoren 28 abgehen, die nach unten entlang einer Außenseite der Seitenwände 20 verlaufen und über Fixierungen 32 an den Seitenwänden angebracht werden können, um die Einsatzbereitschaft der Armstütze 10 fertigzustellen. Die Segmente des Armabschnitts 14 können in Bezug zum Schoßabschnitt um einen Winkel größer als null und kleiner als 30 Grad geneigt sind, wobei zum Beispiel die Außenseite des Armabschnitts 14 zum Benutzer hin oder in derselben Richtung wie die zum Körper zeigende Seite der Armstütze gekippt sein kann.
7 ist eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der portablen Armstütze 10 in der flachen, geöffneten Konfiguration. Die hier gezeigte Armstütze 10 ist wiederum als eine segmentierte Platte 36 konstruiert, mit einer Mehrzahl flacher Segmente 38, die miteinander über Scharnierverbindungen 34, die jeweils durch Linien innerhalb des äußeren Umfangs des Musters dargestellt sind, zu einer einteiligen Struktur verbunden sind. Einige der Scharnierverbindungen 34 sind linear, und andere sind nicht lineare Scharnierverbindungen 34', was eine Form einer restriktiven Scharnierverbindung darstellt. Sämtliche Elemente Schoßabschnitt 12, Armabschnitt 14, Stützabschnitt 16 und zusammenlegbare Konnektoren 28, 30 enthalten eine Mehrzahl Segmente 38 und mindestens eine Scharnierverbindung 34. Jedes Segment 38 ist in 7 mit dem Abschnitt der Armstütze 10 bezeichnet, zu welchem es gehört, wobei die Stirnwand 18 und die Seitenwände 20 des Stützabschnitt 16 separat bezeichnet sind.
Der Schoßabschnitt 12 enthält ein Paar benachbarter rechteckiger Segmente, die über eine mittige Scharnierverbindung verbunden sind. Eine Ecke eines jeden rechteckigen Segments ist abgerundet. Der Armabschnitt 14 enthält ein Paar benachbarter vierseitiger Segmente, die über eine mittige Scharnierverbindung verbunden sind. Die Stirnwand 18 des Stützabschnitts 16 enthält ein Paar benachbarte vierseitige Segmente, die über eine mittige Scharnierverbindung verbunden sind. Der Armabschnitt 14 und die Stirnwand 18 sind miteinander durch nicht lineare Scharnierverbindung 34' verbunden. Alle Seitenwände 20 enthalten nur ein vierseitiges Segment und sind über eine entsprechende Scharnierverbindung mit der Stirnwand 18 verbunden. Alle oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 enthalten ein Paar dreieckige Segmente, von denen eines über eine Scharnierverbindung mit einem Segment des Armabschnitts 14 verbunden ist, und von denen ein anderes durch eine Scharnierverbindung mit einer der Seitenwände 20 verbunden ist. Die beiden dreieckigen Segmente aller zusammenlegbaren Abschnitte sind gleichfalls über eine Scharnierverbindung verbunden. Alle unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30 enthalten ein Paar über eine Scharnierverbindung verbundene dreieckige Segmente, von denen eine erste mit einer der Seitenwände 20 verbunden ist und von denen eine zweite mit einem Segment des Schoßabschnitts 12 verbunden ist.
Die nicht linearen Scharnierverbindungen 34' haben nur einen teilweisen Rotationsfreiheitsgrad um die Verbindung, und die Orientierung der den nicht linearen Scharnierverbindungen zugeordneten Faltachsen kann sich ändern, wenn sich der Grad der Faltung ändert. Diese restriktiven Scharnierverbindungen 34' weisen eine Beweglichkeit auf die stärker limitiert ist als bei den entsprechenden restriktiven Scharnierverbindungen, die im Zusammenhang mit 4 beschrieben wurden, und können in der einsatzbereiten Konfiguration von Nutzen sein, wo eine erhöhte Verbindungsstabilität erwünscht ist, wie etwa bei Last tragenden Verbindungen.
8A-8D zeigen die Armstütze 10 umgewandelt von dem flachen, geöffneten Muster nach 7 in die zusammengeklappte Konfiguration, wobei gegenüberliegende Seiten der Segmente wie bei den bisherigen Figuren schattiert sind. Zur besseren Klarheit der Darstellung wurden einige Bezugszeichen weggelassen, jedoch werden in der nachstehenden Beschreibung die Bezugszeichen nach 7 verwendet. 8A zeigt die segmentierte Platte nach 7 in der flachen, geöffneten Konfiguration mit zwei Faltachsen (A). Die Seitenwände 20, die unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30, und ein Abschnitt der oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 sind um die Achsen (A) in der Richtung der gebogenen Pfeile über den Schoßabschnitt 12, die Stirnwand 18, und den Armabschnitt 14 nach innen geklappt, um die Konfiguration der 8B zu erreichen. Die dreieckigen Segmente der oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28, durch die die Faltachsen (A) verlaufen, können nicht-steife Segmente sein, wie nachstehend näher erläutert. Der Schoßabschnitt 12 wird dann um die Faltachse (C) in der Richtung der gebogenen Pfeile über die Stirnwand 18 geklappt, um die Konfiguration der 8C zu erreichen. Schließlich wird ein Segment des Schoßabschnitts 12 um die Faltachse (D) über das andere geklappt, um die zusammengefaltete Konfiguration der 8D zu erreichen, in der die Armstütze flach zusammengefaltet ist, sämtliche der flachen Segmente 38 in einer Mehrzahl paralleler Ebenen angeordnet sind, wobei einige der Segmente einander überlappen. Wenigstens ein Abschnitt der flach zusammengelegten Konfiguration umfasst acht überlappende Schichten flacher Segmente, und die Armstütze 10 kann einen Verschluss enthalten, um zu verhindern, dass sich die Armstütze auffaltet, wie bereits im Zusammenhang mit 6A-6E beschrieben.
In der hier gezeigten zusammengefalteten Konfiguration beträgt die seitliche Breite der zusammengeklappten Armstütze ungefähr die Hälfte der Breite in der einsatzbereiten Konfiguration, und die Länge der zusammengeklappten Armstütze beträgt ungefähr zwei Drittel der Länge der einsatzbereiten Konfiguration. Die vertikale Höhe ist noch weitaus stärker reduziert, wobei die Dicke der zusammengeklappten Armstütze nur etwa 10-20% der Höhe der einsatzbereiten Armstütze beträgt. Bei einem - nicht als Beschränkung zu verstehenden - Beispiel weist das Muster nach 7 eine Breite von etwa 600 mm, eine Länge von etwa 500 mm und eine Dicke von etwa 5 mm auf, woraus sich Dimensionen in einer einsatzbereiten Konfiguration von etwa 250 x 370 x 275 mm (L x B x H) und entsprechend Dimensionen in einer zusammengelegten Konfiguration von etwa 165 x 185 x 40 mm ergeben. Anders gesagt: die zusammengelegte Armstütze würde in eine rechteckige Box passen, die weniger als 5% des Volumen einer Box einnähmt, welche für die Aufnahme der einsatzbereiten Armstütze erforderlich wäre.
Die Umwandlung der Armstütze 10 in die einsatzbereite Konfiguration mit dem Muster nach 7 verläuft im Wesentlichen identisch mit der im Zusammenhang mit 6A-6C Beschriebenen, ausgenommen für die letzten Faltungen betreffend die oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28. Ausgehend von der Konfiguration nach 8B wird die Stirnwand 18 um die Faltachse (C) um so weit nach oben geklappt, dass in den unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30 die Nach-Innen-Faltung ausgebildet werden kann, die die aufrechten Seitenwände 20 über den Schoßabschnitt 12 bringt. Dann werden die Segmente des Armabschnitts 14 um die nicht lineare Scharnierverbindung nach unten geklappt, und die oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 werden entlang Faltachsen (G) gefaltet, entlang derer die beiden dreieckigen Segmente aller oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 verbunden sind (se. 8B). Diese Faltung ist analog zu einer äußeren Nach-Innen-Faltung im Origami. Das dem Armabschnitt 14 benachbarte Segment des Konnektors 28 liegt danach an der Außenseite des anderen Segmente des Konnektors 28, um die einsatzbereite Konfiguration nach 9 zu erreichen, in der die dargestellten Verschlüsse 32 magnetisch und in die segmentierte Platte eingebettet sind.
Es liegen damit an jedem Seitenende des Armabschnitts 14 drei überlappende Segmente vor, welche alle über Scharnierverbindungen miteinander verbunden sind, einschließlich beider dreieckiger Segmente des oberen zusammenlegbaren Konnektors 28 und der dazugehörigen Seitenwand 20. Eine Ansicht von der nach vorn zeigenden Seite der einsatzbereiten Armstütze in 10 zeigt diese Faltungen noch detaillierter. 10 ist lediglich eine schematische Darstellung, in der die einzelnen Segmente des Armabschnitts 14, der Seitenwand 20 und der beiden Segmente des oberen zusammenlegbaren 28 gezeigt sind, wobei die entsprechenden Scharnierverbindungen 34 als relativ kurze, dicke Strichsegmente dargestellt sind.
11 stellt in ähnlicher Weise eine Ansicht von der nach vorn zeigenden Seite der einsatzbereiten Armstütze nach 6C dar, die schematisch die entsprechenden, zu den oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28 gehörenden Faltungen noch detaillierter zeigt, wobei das obere Ende der Seitenwand 20 zwischen den beiden Segmenten des zusammenlegbaren Konnektors 28 angeordnet ist.
12 ist eine Explosionsdarstellung, die eine Art der Konstruktion der segmentierten Platte 36 auf der Basis des Musters nach 7 zeigt, einschließlich einer segmentierten Schicht 40 und einer zwischen ersten und zweiten Polsterschichten 46, 48 angeordneten Kisseneinlage 42 sowie Randbesatz 50 und einer Mehrzahl Steppnähte 52. Die Platte 36 nach 12 ist gegenüber derjenigen nach 8A invertiert, um einige der Schichten besser darzustellen. Die segmentierte Schicht 40 beinhaltet eine Mehrzahl steifer Platten 54, die jeweils in ein einzelnes Segment 38 der Platte 36 passen. Die Kisseneinlage 42 beinhaltet zudem eine Mehrzahl separater Teile 56, die jeweils dieselbe Form aufweisen, wie eine überlappende der steifen Platten 54. Eine beispielhafte Schnittansicht der segmentierten Platte 36 ist in 13 dargestellt.
Die Polsterschichten 46, 48 stellen die sichtbaren äußeren Oberflächen der segmentierten Platte 36 dar und können die flexiblen Eigenschaften eines Stoffes aufweisen - d.h. sie können ohne plastische Verformung des Polstermaterials zusammengelegt werden und weisen ein vernachlässigbares Biegemodul auf. Alle Polsterschichten können zum Beispiel eine durch Weben, Stricken oder Spinnen aus synthetischen und/oder Naturfasern hergestellte Stoffschicht enthalten oder aus einer solchen bestehen. Synthetische Mikrofaserstoffe stellen ein Beispiel eines für die Polsterschicht geeigneten Materials dar. Praktisch jedes Material kann für die Polsterschichten 46, 48 verwendet werden, um eine gewünschte Ästhetik und Haptik zu erzeugen, so lange das Material einen hinreichend niedrigen Widerstand gegen Verbiegen aus der Ebene in der Form einer Scharnierverbindung aufweist. Bei manchen Ausführungsformen besitzen die Polsterschichten eine thermoplastische Komponente, die dazu geeignet ist, gemeinsam laminiert zu werden, um die Scharnierverbindungen 34 zwischen benachbarten Segmenten 38 und Platten 54 zu erzeugen, wie in 13 gezeigt.
Die steifen Platten 54 der segmentierten Schicht 40 sind nicht zusammenlegbar oder verbiegbar, ohne das Plattenmaterial plastisch zu deformieren, und könne aus jedem geeigneten Material mit solchen Eigenschaften hergestellt werden, wie etwa gefüllten oder ungefüllten Polymermaterialien, Metallen oder Keramik. Die Dicke der Platten beeinflusst auch ihre Steifigkeit, so dass die Platten aus steiferen Materialien, wie etwa Metallen oder Polymerverbundstoffen, dünner gefertigt werden können. Eine beispielhafte steife Platte 54 ist ein glasgefülltes thermoplastisches Material mit einer Dicke zwischen 2 mm und 4 mm. Die steifen Platten 54 sind an festgelegten Orten entlang der und zwischen den Polsterschichten 46, 48 voneinander beabstandet. Die Orte der Platten können durch Laminieren, eine Klebeschicht, Vernähen oder andere geeigneten Mittel festgelegt werden. Alle steifen Platten 54 besitzen eine Kante 58, die parallel zu einer Kante einer benachbarten steifen Platte entlang eines Spalts 60 verläuft. Die Polsterschichten 46, 48 überspannen den Spalt 60, so dass sie wenigstens teilweise die Scharnierverbindung 34 zwischen den benachbarten Platten definieren.
Der Abstand zwischen benachbarten Platten 54 der segmentierten Schicht 40 legt eine Breite der entsprechenden Scharnierverbindung 34 fest. Bei manchen Ausführungsformen variiert der Abstand zwischen verschiedenen Paaren benachbarter Platten 54, so dass Breiten der entsprechenden Scharnierverbindungen unterschiedlich ausfallen. So können beispielsweise die entlang der parallelen Kanten 54 angeordneten, entlang Faltachsen (C) und (D) liegenden Scharnierverbindungen 34 eine Breite aufweisen, die größer ist als die Breite anderer Scharnierverbindungen der segmentierten Platte 36. Die Verbindungsbreite kann teilweise definiert sein durch die Anzahl der eingefügten Segmentschichten 38 zwischen den äußersten Schichten, wenn sich die Armstütze 10 in der zusammengelegten Konfiguration befindet. Dementsprechend können die entlang Faltachsen (C) und (D) liegenden Scharnierverbindungen breiter sein als andere Scharnierverbindungen in diesem Beispiel, weil die zwei letzten Faltungen um diese Verbindungen herum gebildet werden. Die entlang der letzten Faltachse verlaufende Scharnierverbindung, in diesem Beispiel die Achse (D), kann unter den Scharnierverbindungen die größte Breite aufweisen. Bei einem nicht als Beschränkung zu verstehenden Beispiel weist die entlang der während der Umwandlung in die zusammengelegte Konfiguration letzten Faltachse (Achse D in den hier dargestellten Beispielen) verlaufende Scharnierverbindung 34 eine Breite und einen Abstand zwischen benachbarten steifen Platten von etwa 15 mm auf. Die entlang der letzten Faltachse (in diesen Beispielen die Achse C) verlaufende Scharnierverbindung 34 weist eine Breite und einen Abstand zwischen benachbarten steifen Platten von etwa 10 mm auf, während die verbleibenden Scharnierverbindungen eine Breite von etwa 2 mm besitzen.
Bei einigen Ausführungsformen enthalten nicht alle Segmente 38 der segmentierten Platte eine steife Platte 54. In dem hier gezeigten Beispiel wurden steife Platten 38 in der segmentierten Schicht 40 entlang eines oder mehrerer der beiden Segmente jedes zusammenlegbaren Konnektors 28, 30 weggelassen. Da die zusammenlegbaren Konnektoren 28, 30 in der einsatzbereiten Konfiguration in sich zusammengefaltet sind, trägt dies dazu bei, die Dicke der Konnektoren 28, 30 in der einsatzbereiten Konfiguration zu begrenzen. Das Weglassen der steifen Platte kann es außerdem ermöglichen, dass ein einzelnes Segment des zusammenlegbaren Konnektors in die zusammengelegte Konfiguration der Armstütze zusammengefaltet werden kann, wie etwa bei den im Zusammenhang mit 8A erläuterten oberen zusammenlegbaren Konnektoren 28. Steife Platten können auch in anderen Abschnitten der segmentierten Schicht weggelassen werden, wenngleich sie aus strukturellen Gründen vorzugsweise im Stützabschnitt 16 sowie im Schoßabschnitt 12 und im Armabschnitt 14 vorhanden sind.
Die optionale Kisseneinlage 42 ist eine Schicht aus Schaumstoff oder einem anderen geeigneten Material, die zwischen einer der Polsterschichten und der segmentierten Schicht 40 angeordnet ist. Die Kisseneinlage 42 ist dazu vorgesehen, zur Isolierung der steifen Platten 54 von den Armen und Beinen des Benutzers beizutragen, besser als es die Polsterschichten 36, 38 allein vermögen, und eine komfortable Oberfläche als Armstütze zur Verfügung zu stellen. Demzufolge sind Teile 56 der Kisseneinlage 42 vorzugsweise in den Segmenten 38 angeordnet, die dem Schoßabschnitt 12 und dem Armabschnitt 14 der Armstütze entsprechen, wenngleich Kisseneinlagenteile 56 auch in anderen Segmenten vorhanden sein können. Bei manchen Ausführungsformen weisen sämtliche steife Platten 54 ein Stück 56 der Kisseneinlage 42 in einer überlappenden Anordnung auf. Die Kisseneinlage 42 überspannt vorzugsweise nicht die Scharnierverbindungen 42, da dies den Scharnierverbindungen überflüssige Dicke und eine unerwünschte Elastizität verleihen würde.
Der Randbesatz 50 kann entlang des äußeren Umfangs des flachen, geöffneten Musters vorgesehen sein, um die abgeschnittenen Kanten der Polsterschichten 36, 38 zu verdecken und/oder steife Platten 54 zwischen den Polsterschichten zu umschließen, wo dies nicht bereits durch eine Scharnierverbindung der Fall ist. Der Randbesatz 50 kann über eine der Steppnähte 52 angebracht sein, wie in 13 dargestellt, oder durch andere geeignete Mittel (z.B. Kleber, Verschweißen, etc.).
Die hier dargestellten Steppnähte 52 können dekorativ, funktional oder beides sein. In dem Beispiel der 13 ist die entlang der dargestellten Scharnierverbindung 34 angeordnete Steppnaht 52 primär dekorativ und erzeugt den Anschein einer genähten Scharnierverbindung, die tatsächlich durch Laminieren hergestellt ist. Die Steppnaht 52 ist jedoch auch eine Ausfallsicherung für die Scharnierverbindung, für den Fall, dass die Polsterschicht an der Verbindung 34 delaminiert. In dem hier dargestellten Beispiel ist eine Steppnaht 52 entlang aller Scharnierverbindungen 34 zwischen allen Paaren benachbarter Segmente 38 vorgesehen. Zusätzlich können Steppnähte an anderen Orten als an Scharnierverbindungen vorgesehen sein, wie etwa in der Form visueller Hilfen, die dem Benutzer helfen, die Armstütze ordnungsgemäß zwischen seinen verschiedenen Konfigurationen umzuwandeln. Bei manchen Ausführungsformen sind entlang aller Scharnierverbindungen, die um eine gewünschte Verbindungsbreite beabstandet sind, doppelte Steppnähte vorgesehen. Solche Steppnähte können zum Beispiel alle Platten 54 der segmentierten Schicht umgeben und die Laminierung und/oder die Notwendigkeit weiterer Verbindungsschichten wie etwa Kleber eliminieren.
Bei einer Methode zum Herstellen der Armstütze werden die ersten und zweiten Polsterschichten 36, 38 in die Form des gewünschten Musters zugeschnitten und die segmentierten und Kisseneinlagen 40, 42 zusammengestapelt und zwischen die Polsterschichten laminiert. Danach werden Steppnähte 52 entlang der Scharnierverbindungen 34 genäht, und der Randbesatz wird entlang des Umfangs des Musters angebracht. Ein Schritt zum Bereitstellen der segmentierten Schicht 40 und/oder der Kisseneinlage 42 kann das Ausstanzen aller Schichten aus einem Plattenmaterial beinhalten. Bei einem Beispiel werden die segmentierten und Kisseneinlagen 40, 42 gleichzeitig aus gestapelten Schichten des gewünschten Materials in steife Platten 54 der gewünschten Größe und Form und Kisseneinlagenteile 56 mit zu den steifen Platten identischen Formen gestanzt. Die reversiblen Befestigungsvorrichtungen 32 können vor dem Laminieren entlang der Polsterschicht(en) hinzugefügt werden.
14-19 zeigen verschiedene Modifikationen der portablen Armstütze. 14 zeigt die portable Armstütze 10 in der zusammengelegten Konfiguration, wie in 5E, als selbständiges Teil mit einem elastischen Verschluss 62, der in der einsatzbereiten wie auch in der zusammengelegen Konfiguration an der Armstütze befestigt verbleiben kann.
15 zeigt die portable Armstütze 10 in einer sekundären Funktion als Hülle für ein Tablet oder einen kleinen Notebook-Computer. Die segmentierte Platte kann ein oder mehrere zusätzliche Segmente und/oder Materialschichten enthalten, die spezifisch dafür konfiguriert sind, das Tablet aufzunehmen und unterzubringen, oder das Tablet kann einfach in ein offenes Ende der zusammengefalteten Konfiguration hinein geschoben werden, so dass es an drei der vier Kanten und beiden gegenüberliegenden Seiten umschlossen ist. Zum Beispiel kann das Tablet während der Umwandlung in die zusammengelegte Konfiguration zwischen einen der zusammenlegbaren Konnektoren 30 und ein Segment des Schoßabschnitts 12 geschoben werden, wie in 16 gezeigt, oder nach der Umwandlung in die zusammengelegte Konfiguration an dieselbe Stelle geschoben werden.
In ähnlicher Weise zeigt 17 die portable Armstütze 10 in einer sekundären Funktion als Hülle oder Tragetasche für einen Laptop-Computer. Die in FIG: 17 dargestellte zusammengelegte Konfiguration enthält eine Faltung weniger als diejenige nach 15 und entspricht der Konfiguration nach 5D. Die hier gezeigte Armstütze 10 enthält Griffe 64, die an der segmentierten Platte 36 angebracht sind, insbesondere entlang der Kanten des Schoßabschnitts 12 und Armabschnitts 14. Die segmentierte Platte 36 kann ein oder mehrere zusätzliche Segmente und/oder Materialschichten enthalten, die spezifisch dafür konfiguriert sind, den Computer aufzunehmen und unterzubringen, oder der Computer kann in der Nähe der Griffe 64 in ein offenes Ende der zusammengefalteten Konfiguration hinein geschoben werden, so dass er an drei der vier Kanten und beiden gegenüberliegenden Seiten umschlossen ist. Zum Beispiel kann der Laptop-Computer während der Umwandlung in die zusammengelegte Konfiguration zwischen den Schoßabschnitt 12 und die unteren zusammenlegbaren Konnektoren 30 geschoben werden, wie in 18 gezeigt, oder nach der Umwandlung in die zusammengelegte Konfiguration in denselben Ort geschoben werden. Optional kann ein zusätzlicher Verschluss vorgesehen sein, um den Laptop-Computer zwischen den Schichten der zusammengelegten Konfiguration weiter zu sichern.
In 19 enthält die Armstütze 10 ein Armstützenzusatzteil 66, das dafür konfiguriert ist, ein Mobiltelefon, Tablet oder ein Gerät von ähnlicher Größe zu halten. Das hier gezeigte Zusatzteil 66 geht von einer Kante des Armabschnitts 14 ab und kann ein integriertes und permanentes Teil der Armstütze 10 darstellen, oder es kann über einen Clip oder einen anderen temporären Verschluss abnehmbar an der Armstütze befestigt sein. Nicht als Beschränkung zu verstehende Beispiele für Armstützenzusatzteil, von denen alle neben der Armstützfunktion eine weitere Funktionalität bieten, beinhalten verschiedene Halter, Halterungen, Behälter und Griffe.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Vorstehende eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung darstellt. Die Erfindung ist nicht auf die hierin offenbarten spezifische(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern vorzugsweise durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Auch betreffen die in der vorstehenden Beschreibung gemachten Aussagen spezifische Ausführungsformen und sind nicht als Einschränkungen betreffend den Umfang der Erfindung oder die Definition der in den Ansprüchen verwendeten Termini zu verstehen, außer soweit ein Ausdruck oder eine Formulierung vorstehend ausdrücklich definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Veränderungen und Modifizierungen der offenbarten Ausführungsform(en) ergeben sich für den Fachmann auf dem relevanten Gebiet der Technik. Alle solchen anderen Ausführungsformen, Veränderungen und Modifizierungen sind als von den nachstehenden Ansprüchen umfasst anzusehen.
Soweit in dieser Beschreibung und diesen Ansprüchen verwendet sind die Ausdrücke „Zum Beispiel,“ „beispielsweise,“ „wie etwa“ und „wie,“ und die Verben „umfassen,“ „aufweisen“, „enthalten“ und ihre anderen Verbformen, soweit sie im Zusammenhang mit einer Auflistung einer oder mehrerer Bauelemente oder sonstige Gegenstände verwendet werden, jeweils als offen auszulegen, d.h. die Auflistung ist nicht so auszulegen als dass sie andere, zusätzliche Bauelemente oder Gegenstände ausschließt. Andere Ausdrücke sind im Sinne ihrer weitesten angemessenen Bedeutung auszulegen, soweit sie nicht in einem Kontext gebraucht werden, der eine andere Interpretation erfordert.
Die Stirnwand bildet insbesondere eine Endwand. Die zusammengefaltete Konfiguration ist insbesondere eine gefaltete Konfiguration. Die Scharnierverbindung kann insbesondere ein Scharniergelenk darstellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2009/0172884 [0003]

Claims

Portable Armstütze, aufweisend einen Schoßabschnitt, einen Armabschnitt und einen Stützabschnitt, der für einen vertikalen Abstand des Armabschnitts vom Schoßabschnitt sorgt, wenn der Schoßabschnitt auf dem Schoß eines sitzenden Benutzers positioniert ist und sich die Armstütze in einer einsatzbereiten Konfiguration befindet, derart, dass das Gewicht eines ausgestreckten Arms des sitzenden Benutzers auf den Schoß übertragen wird, wenn der Arm auf dem Armabschnitt abgestützt ist, wobei die Armstütze manuell zwischen der einsatzbereiten Konfiguration und einer zusammengelegten Konfiguration umwandelbar ist.
Portable Armstütze nach Anspruch 1, wobei der Stützabschnitt eine Stirnwand und ein Paar Seitenwände aufweist, die Stirnwand zwischen einem Ende des Schoßabschnitts und dem Armabschnitt verläuft und die Seitenwände von gegenüberliegenden Enden der Stirnwand verlaufen und so in der einsatzbereiten Konfiguration entsprechend spitze Winkel mit der Stirnwand ausbilden.
Portable Armstütze nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend eine segmentierte Platte mit einer Mehrzahl flacher, durch Scharnierverbindungen miteinander verbundener Segmente.
Portable Armstütze nach Anspruch 3, wobei die flachen Segmente in einer Mehrzahl paralleler Ebenen angeordnet sind und in der zusammengelegten Konfiguration einander überlappen, so dass die portable Armstütze flach ist, wenn sie sich in der zusammengelegten Konfiguration befindet.
Portable Armstütze nach Anspruch 3 oder 4, wobei mindestens eine Scharnierverbindung dazu konfiguriert ist, eine relative Bewegung von 360 Grad zwischen benachbarten flachen Segmenten der segmentierten Platte zu erlauben.
Portable Armstütze nach Anspruch 3 oder 4, wobei mindestens eine Scharnierverbindung nicht linear ist, so dass die relative Beweglichkeit zwischen benachbarten flachen Segmenten der segmentierten Platte um die nicht lineare Verbindung auf einen teilweisen Rotationsfreiheitsgrad beschränkt ist.
Portable Armstütze nach Anspruch 6, wobei die nicht lineare Scharnierverbindung den Armabschnitt mit dem Stützabschnitt verbindet.
Portable Armstütze nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin aufweisend einen zusammenlegbaren Konnektor, der den Schoßabschnitt mit dem Stützabschnitt verbindet, wobei der zusammenlegbar Konnektor in der zusammengelegten Konfiguration flach und in der einsatzbereiten Konfiguration in sich zusammengefaltet ist.
Portable Armstütze nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin aufweisend einen zusammenlegbaren Konnektor, der den Armabschnitt mit dem Stützabschnitt verbindet, wobei der zusammenlegbare Konnektor in der einsatzbereiten Konfiguration in sich zusammengefaltet ist.
Portable Armstütze nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin aufweisend einen zusammenlegbaren Konnektor, der den Stützabschnitt mit dem Armabschnitt oder mit dem Schoßabschnitt über eine oder mehrere Scharnierverbindungen verbindet, wobei der zusammenlegbare Konnektor eine Mehrzahl flacher Segmente enthält, die durch zusätzliche Scharnierverbindungen miteinander verbunden sind.
Portable Armstütze nach Anspruch 10, wobei der zusammenlegbare Konnektor in der einsatzbereiten Konfiguration in einer ersten Richtung um eine der Scharnierverbindungen und in der zusammengelegten Konfiguration in eine entgegengesetzte Richtung gefaltet ist.
Portable Armstütze nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin aufweisend eine reversible Befestigungsvorrichtung, die in der einsatzbereiten Konfiguration zum Verbinden des Armabschnitts mit Stützabschnitt geschlossen und in der zusammengelegten Konfiguration geöffnet ist.
Portable Armstütze nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Polsterschicht und eine segmentierte Schicht, wobei die segmentierte Schicht eine Mehrzahl starrer Platten aufweist, die an festen Positionen entlang der Polsterschicht voneinander beabstandet sind, wobei jede der starren Platten eine Kante aufweist, die entlang eines Spalts parallel zu einer Kante einer benachbarten starren Platte verläuft, wobei die Polsterschicht den Spalt überspannt und so wenigstens teilweise eine Scharnierverbindung zwischen den benachbarten Platten definiert.
Portable Armstütze nach Anspruch 13, weiterhin aufweisend eine Mehrzahl an Scharnierverbindungen, wobei alle Scharnierverbindungen entlang paralleler Kanten benachbarter starrer Platten einer segmentierten Schicht der Armstütze angeordnet sind, wobei ein erstes Paar benachbarter Platten einen anderen Abstand aufweist als ein zweites Paar benachbarter Platten, so dass die Breiten der entsprechenden Scharnierverbindungen unterschiedlich sind.
Portable Armstütze nach Anspruch 13 oder 14, weiterhin aufweisend eine zusätzliche Polsterschicht, wobei die segmentierte Schicht zwischen den Polsterschichten angeordnet ist und die Scharnierverbindung einen Abschnitt beider Polsterschichten aufweist.
Portable Armstütze nach Anspruch 15, weiterhin aufweisend eine zwischen einer segmentierten Schicht und einer Polsterschicht angeordnete Kisseneinlage.
Portable Armstütze nach Anspruch 16, wobei die Kisseneinlage segmentiert ist, so dass die Kisseneinlage die Scharnierverbindung nicht überspannt.
Portable Armstütze nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Armstützenzusatzteil, das von dem Armabschnitt abgeht, wenn sich die portable Armstütze in der einsatzbereiten Konfiguration befindet.