Brevet FR2790529A1 — publié le 20000908

La présente invention concerne un dispositif de suspension pour le repos du corps humain dont l'application est notamment destinée à la fabrication de matelas,de sièges et plus spéci- fiquement de sommiers. 5 De nos jours, les dispositifs de suspension pour le repos du corps humain sont basés: -soit sur le principe mécanique ( statique) de la multiplication d'un élément rigide que nous appellerons élément actif qui se déforme sous l'action d'une force générée par la masse du corps humain.Cette déformation est calculée pour avoir une amplitude d'amortissement qui se situe dans la zone élastique de l'élément actif; c'est à dire que lorsque la force ne sera plus appliquée sur ce dernier,il retrouvera sa position initiale appelée position de. repos.Si la position de repos est parfaitement définie, par contre la position en charge est fonction de la contrainte appliquée (donc de la masse et de la position du corps humain par rapport à l'élément actif), mais aussi de la résistance à la déformation de l'élément actif. Les principaux éléments actifs connus à ce jour sont les ressorts métalliques (hélicoïdaux biconiques,ou sous forme de20 treillis) et les systèmes à lattes (en bois ou matériaux de synthèse). De nombreux brevets ont été déposés sur ce principe pour en limiter les lacunes. - soit sur le principe des fluides (air ou eau);exemple matelas pneumatique ou à eau. - soit sur des principes ancestraux d'entrecroisement de fil de liane ou lanière remis au goût du jour par les nouveaux matériaux comme l'atteste le brevet ep0832584. On a trouvé et c'est l'objet de l'invention,un dispositif mécanique (dynamique) de suspension pour le repos du corps humain o; d'une part l'élément actif n'est pas un élément rigide dont on utilise la déformation élastique mais un matériau souple dont on utilise les propriétés de résistance à la rupture;et o d'autre part, l'élément actif n'est pas statique mais mobile dans l'espace Cette mobilité du système actif,qui constitue le coeur du dispositif,est rendu possible grace à un système mécanique de guidage et de renvoi d'angle. Ce dernier permet au dispositif ainsi5 conçu d' obtenir des caractéristiques mécaniques de suspension non seulement dans un seul plan mais également dans plusieurs plans. De plus ce dispositif de suspension peut comporter soit plusieurs élements actifs (comme dans le cas des dispositifs à ressorts ou à lattes) soit,et surtout,un seul élément actif.10 -Les schémas 1 et 2 permettent une explication plus concrète et plus précise du dispositif qui fait appel à 4 systèmes principaux - un bati support -un élément actif en matériaux souple -un système de poulie - un système de limitation de déplacement de l'élément actif. -un système de rappel (optionnel) la figure 1 représente le dispositif en position initial ou au repos:Dans ce cas 1' ensemble de poulie (repère 14;32;41;23) est monté libre en rotation sur des axes parallèles (repères20 1;2;3;4) Le système actif (repère 6),est fixé à une extremité au bati tandis que l'autre extrémité se termine par une boucle (repère 8).il est guidé par l'ensemble des poulies qu'il enserre. Le système de rappel (repère 7) oblige l'élément actif (repère 6) qui est constitué par un materiau souple à être tendu.La disposition judicieuse de ces poulies génèrent par le truchement de l'élément actif des plans qui seront suceptibles de soutenir le corps humain.le système de limitation de déplacement de l'élément actif (repère 9) reliant la boucle (repère 8) au bati est inopérant.La figure 2 représente le dispositif en position active:Sous l'action d'une charge dont la force engendrée par la masse est supérieure à la valeur de la force du système de rappel l'élément actif (repère 6) se déplace pour absorber la charge et donc,le système de limitation de déplacement de l'élément actif va se tendre jusqu'à ce qu'il se trouve avec ce dernier en position d'équilibre statique. L'élément actif sera choisi de façon à ce que sa résistance à l'allongement soit important (idéalement l'allongement doit être nul5 pour la charge maximun supportée par le disposif).La longueur d'amortissement est donc déterminée par la course qu'autorise le système de limitation de déplacement de l'élément actif.On remarque que cette valeur est totalement indépendante de la charge dès lors que la force engendrée par la masse de cette10 dernière est supérieure à la force du système de rappel.On imagine facilement que ce dispositif réagira de la même façon si la charge exerce des forces réparties sur plusieurs plans (exemple plan horizontal défini par les axes 23 et 14 et le plan vertical defini par les axes 14 et 32).Outre cette possibilité multi-plan,l'autre15 caractéristique principale de ce dispositif réside donc dans le fait que l'amplitude d'amortissement ( repère A2 sur la figure 2;repère A3 sur la figure 3) sera fonction de la forme de la charge ainsi que de sa position En d'autres termes, l'élément actif s'adaptera à la forme de la charge et non à la valeur de la force qu'elle engendre.20 L'utilisation de ce dispositif dans un cas précis comme la réalisation d'un sommier permettra de mieux comprendre l'invention comme dans l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif et illustré par la figure 4. Le sommier se compose d'un bati constitué par deux traverses transversales (repères 85 et 86) ainsi que par deux traverses longitudinales (repères 83 et 84) servant également de support à deux paires d'axes parrallèles (repères 1;2).Sur chacun de ces axes est montée alternativement une série de neuf poulies et entretoises.Les poulies sont répertoriées de 10 à 45 et les entretoises de 47 à 72.La dimension des entretoises et des poulies est judicieusement calculées de manière à ce que les poulies soient en quinconçe sur le plan actif représenté figure 4.L'élément actif est constitué par une courroie plate, (repère 6) en matière synthétique (exemple:sangle tissée en polyester haute tenacité) dont une extrémité est fixée au bati ( par rivetage) alors que l'autre extremité se terminant par une boucle (repère 8) est reliée au ressort de rappel (repère 7) et à la sangle de limitation de déplacement (répére 9) de la courroie plate (repère 6).Cette courroie plate est disposée autour de l'ensemble des poulies de manière hélicoïdale.Lorsque aucune charge n'est appliquée sur le sommier, le ressort de rappel agit et tend la courroie plate.La force de rappel de ce ressort doit être négligeable par rapport à la force engendrée par la masse de la charge. Lorsqu'un corps humain (qui est une charge non uniformément répartie) est allongé sur ce sommier,la courroie va se déplacer le long des gorges des trente six poulies jusqu'à ce que la position d'équilibre statique soit trouvée c'est à dire lorsque la sangle limitatrice de déplacement (repère 9) sera soumise à la même tension que la courroie plate(repère 6).la longueur d'amortissement autorisé par la longueur de la sangle limitatrice de l'élément actif sera donc répartie sur l'ensemble des neufs parties de la courroie se trouvant dans le plan actif,et ce,en fonction des besoins de la charge appliquée à chacune de ces parties de courroie. En effet il est à noter que la courroie est, en théorie,soumise à une seule tension (donc identique en tous points) signifiant ainsi que le dispositif répartie la charge sur l'ensemble du plan actif,et ce, quelque soit l'homogénéïté de la charge. Chacune des neuf portions de la courroie se trouvant dans le plan actif va épouser la forme du corps humain se trouvant à cet endroit comme on a pu le voir sur les schémas 2 et 3. On mesure tout l'intérêt de ce dispositif lorsqu'on considère qu'un même corps humain peut prendre une multitude de position dans une nuit de sommeil et qu'à chaque fois le sommier réalisé avec ce dispositif dynamique va s'adapter à toutes ces situations.Cette particularité permet de respecter parfaitement l'anatomie du corps humain en toutes circonstances génerant ainsi un grand confort d'utilisation.De plus, contrairement aux autres systèmes mécaniques (à ressorts ou lattes), ce dispositif se comporte indifférement de la valeur de la force engendré par la charge;il est donc possible,en choisissant5 une courroie de grande résistance (pouvant par exemple supporter 700 kg),d'utiliser le sommier ainsi défini aussi bien pour un enfant que pour l'homme le plus obèse. Le sommier ainsi réalisé devient donc universel. REVENDICATIONS 1) Dispositif de suspension pour le repos du corps humain caractérisé en ce qu'il comporte: - un bati (5) sur lequel est fixé au moins une paire d'axes parallèles (let 2) qui supportent sur leurs longueurs une série de poulies( 10,11,....44,45) montées libre en rotation et situées géométriquement afin de déterminer au moins un plan - au moins un élément actif (6) souple non élastique constitué par exemple par une courroie,qui entoure les poulies (10,11,....44,45) de manière hélicoïdale et dont les extrémités sont reliées au bati (5). 2) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que l'une des extrémités de l'élément actif (6) est reliée au bati (5) par l'intermédiaire d'une boucle (8) associée à un ressort de rappel (9). 3) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte deux paires d'axes parallèles (1,2,3,4). 4) Dispositif selon les revendications 1 à 3 caracterisé en ce qu'il comporte plusieurs élément actifs. ) sommier équipé d'un dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 4.