Brevet FR2815901A1 — publié le 20020503

Element rembourré pour véhicule et son procédé de fabrication. La présente invention est relative aux éléments rembourrés pour véhicules et à leurs procédés de fabrication. Plus particulièrement, l'invention concerne un élément rembourré pour véhicule comportant une matelassure en mousse synthétique souple qui supporte au moins un organe flexible moins souple que la mousse et qui présente une face de support destinée à servir d'appui pour un utilisateur, cette face de support étant recouverte par un revêtement souple d'habillage externe, et un garnissage souple étant interposé entre l'organe flexible et le revêtement d'habillage externe. A titre d'exemple non limitatif, l'organe flexible considéré ici peut être constitué notamment par: - une ou plusieurs nappes de fils électriques constituant notamment un capteur (capteur de présence de l'utilisateur, capteur de mesure du poids de l'utilisateur, etc.), une nappe chauffante électrique, etc.. - une ou plusieurs feuilles semi-rigides en matière plastique ou similaires contenant ou supportant de telles nappes de fils ou contenant d'autres types de composants électriques, etc.. Le document DE-A-196 01 969 décrit un exemple d'un tel élément de siège, dans lequel le garnissage souple est constitué par une couche de mousse appartenant à la matelassure, l'organe flexible étant noyé dans la mousse de la matelassure au cours de la polymérisation de cette mousse dans un moule. Toutefois, cette technique ne présente pas de garantie suffisante quant à la formation complète de la couche de mousse entre l'organe flexible et le revêtement d'habillage externe, dans la mesure o il existe un risque important que la mousse polymérise avant de remplir l'espace compris entre le fond du moule et ledit organe flexible. Dans ce cas, le garnissage souple susmentionné est incomplet, ce qui dégrade le confort de l'élément de siège puisque l'occupant du siège ressent alors la présence de l'organe flexible sous le revêtement d'habillage. De plus, les manques localisés de mousse produisent des points de faiblesse de la matelassure qui conduisent à une dégradation accélérée de cette matelassure au cours du temps, d'o une moindre durée de vie de l'élément de siège. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, selon l'invention, un élément de siège du genre en question est caractérisé en ce que le garnissage présente une épaisseur inférieure à 20 mm et comprend une superposition de couches de matériaux souples distinctes de la mousse constituant la matelassure, le garnissage souple comprenant au moins: - un film adapté pour faire barrière à la mousse synthétique avant sa polymérisation, ce film adhérant à la mousse synthétique, - au moins une première couche souple compressible recouvrant le film à l'opposé de la matelassure et adhérant audit film, cette première couche souple présentant: 25. une perméabilité à l'air inférieure à l.m-2.s-1 sous une différence de pression de 100 Pa, une portance comprise entre 3 et 12 kPa, et une épaisseur comprise entre 1 et 10 mm. Grâce à ces dispositions, on assure un bon confort à un utilisateur qui prend appui sur la face de support de la matelassure. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - la matelassure est réalisée en mousse de polyuréthane et le film comprend, d'une part, un composant principal choisi parmi les polysaccharides et les protéines animales, et d'autre part, un agent plastifiant choisi parmi: caprolactone, acide polylactique, cellophane, papier, polyéthylène et isocyanate; - la première couche souple est réalisée en un matériau choisi parmi les mousses synthétiques et les non tissés; - le garnissage souple comporte en outre une deuxième couche souple compressible interposée entre la première couche souple et le revêtement d'habillage externe, cette deuxième couche souple adhérant audit revêtement d'habillage et présentant: une épaisseur comprise entre 1 et 6 mm, et une portance comprise entre 5 et 20 kPa; - la deuxième couche souple est réalisée en un matériau choisi parmi les mousses synthétiques et les non tissés; - la deuxième couche souple adhère à la première couche souple; - l'organe flexible adhère au film; - le revêtement d'habillage externe forme au moins une ligne rentrante qui pénètre à l'intérieur de la matelassure, cette matelassure supportant au moins deux organes flexibles disposés de part et d'autre de la ligne rentrante et adhérant au film du garnissage souple, ces organes flexibles étant reliés entre eux par au moins une bretelle flexible qui forme une boucle vers l'intérieur de la matelassure, en s'éloignant de la ligne rentrante formée par le revêtement d'habillage externe (dans ce mode de réalisation, l'adhésion des organes flexibles sur le film du garnissage souple garantit le bon positionnement de la bretelle en forme de boucle en U avant moulage de la matelassure); la bretelle est séparée de la ligne rentrante du revêtement d'habillage externe par une épaisseur de matelassure au moins égale à 55 mm; - le garnissage souple et le revêtement d'habillage externe forment un complexe présentant une épaisseur globale au plus égale à 8 mm; l'élément rembourré constitue une élément de siège. Par ailleurs, l'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un élément rembourré tel que défini ci-dessus, comprenant les étapes suivantes: (a) on dispose au moins le garnissage souple dans un moule délimitant une cavité intérieure, le film étant disposé vers ladite cavité et l'organe flexible adhérant au film, (b) on crée une dépression dans le moule en appliquant ledit garnissage souple contre le moule, (c) on coule une mousse synthétique souple non encore polymérisée dans la cavité du moule, contre le film du garnissage souple, (d) et on laisse polymériser la mousse synthétique. Avantageusement, au cours de l'étape (a), on dispose dans le moule un complexe comprenant à la fois le garnissage souple et le revêtement d'habillage externe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en perspective partiellement écorchée d'un siège dont l'assise est réalisée conformément à l'invention, - la figure 2 est une vue partielle en coupe de l'assise du siège de la figure 1 en cours de moulage, - la figure 3 est une vue de détail en coupe de l'assise du siège de la figure 1 après moulage, - la figure 4 est une vue similaire à la figure 2, dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, - et la figure 5 est une vue similaire à la figure 3, dans la deuxième forme de réalisation de l'invention. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente un siège de véhicule automobile 1 comportant une assise 2, un dossier 3 et un appui-tête 4. L'assise 2 comporte une matelassure 5 de mousse synthétique moulée, réalisée notamment en mousse de polyuréthane. Cette matelassure 5 présente une face supérieure 6, ou face de support, destinée à servir d'appui pour un utilisateur assis sur le siège. Cette face supérieure 6 de la matelassure comporte un appareillage électrique 7 ou autre, qui dans l'exemple considéré comporte plusieurs feuilles flexibles de matière plastique 8 disposées en surface de la matelassure 5 et reliées entre elles par des bretelles flexibles 9. De préférence, les feuilles 8 et les bretelles 9 sont réalisées dans une unique feuille de matière plastique découpée et ajourée. Les feuilles 8 peuvent constituer par exemple des capteurs électromagnétiques (capacitifs ou autres) destinés à détecter la présence, la posture ou la masse d'un utilisateur assis sur le siège, auquel cas les bretelles 9 peuvent former des liaisons électriques entre les différentes feuilles 8. En variante, l'appareillage 7 pourrait être remplacé par une nappe de fils électriques, notamment une nappe chauffante, ou par tout autre organe flexible ou ensemble d'organes flexibles présentant de préférence une certaine souplesse, mais moins souple que la mousse de la matelassure 5. Pour préserver le confort de l'utilisateur assis sur le siège 1, l'appareillage électrique 7 est recouvert par un garnissage souple 10 de faible épaisseur, qui présente une portance suffisante pour faire en sorte que l'utilisateur ne sente pas la présence des différentes feuilles 8 en matière semi-rigide. Ce garnissage souple 10 est recouvert par un relèvement d'habillage externe 11 en textile, cuir ou similaire, qui dans l'exemple considéré ici fait corps avec le garnissage 10. Plus précisément, comme représenté sur la figure 2, le garnissage souple 10 comporte un film souple 12 qui recouvre la surface supérieure 6 de la matelassure 5 ainsi que les feuilles 8, et qui peut avantageusement être collé aux feuilles 8 par l'intermédiaire d'une couche adhésive 13. Le film souple peut présenter par exemple une épaisseur comprise entre 1 et 50 microns, notamment entre et 50 microns, et il peut être réalisé à base de polysaccharides ou de protéines animales associés à un agent plastifiant tel que: caprolactone, acide polylactique, cellophane, papier, polyéthylène, isocyanate, etc., les polysaccharides et/ou protéines animales représentant de 50 à 90 % en poids du film 12. Ce type de film 12 permet de réaliser une barrière au moins temporaire à la mousse de polyuréthane de la matelassure 5 avant polymérisation, tout en réagissant avec cette mousse de polyuréthane. Enfin, le film 12 présente avantageusement une perméabilité à l'air (mesurée selon la norme NF EN ISO 4638) inférieure à 1 l.m2.s1 et une perméabilité à la vapeur d'eau suffisante pour garantir un bon confort hygrothermique à l'utilisateur du siège 1. Par ailleurs, le garnissage souple 10 comporte en outre une première couche souple 14 compressible qui recouvre le film 12 vers l'extérieur du siège et qui est réalisée par exemple en mousse de polyuréthane, en mousse synthétique non réticulée, en non tissé, etc.. La première couche souple 14 est collée au film 12 par exemple par flammage (fusion partielle de la couche 14 au moyen d'une flamme puis application immédiate contre le film 12), ou autre. La première couche souple 14 présente de préférence les caractéristiques suivantes: - épaisseur comprise entre 1 et 5 mm, avantageusement comprise entre 1,3 et 4 mm, - perméabilité à l'air sous une dépression de 100 Pa inférieure à 200 l.m-2. s-1, par exemple inférieure ou égale à 100 l.m-2.s-1, cette perméabilité étant mesurée conformément à la norme NF EN ISO 4638 avec une cellule de cm2, - et portance comprise entre 3 et 12 kPa, avantageusement de l'ordre de 5 kPa. Au sens de la présente demande de brevet, la portance est une valeur mesurée comme suit: - on mesure l'épaisseur initiale H0 de la couche souple 14, sensiblement sans compression de cette couche, - on réalise quatre cycles successifs de compression de la couche souple 14 jusqu'à une épaisseur H1=0, 75.Ho, - on comprime la couche souple 14 jusqu'à une épaisseur H2 = 0,5.H0 et on mesure la pression appliquée à la couche souple pour obtenir cette épaisseur, cette pression constituant la portance susmentionnée. Enfin, le garnissage souple 10 comporte une deuxième couche souple compressible 15 interposée entre la couche 14 et le revêtement d'habillage externe 11. Cette deuxième couche souple 15 est réalisée par exemple en mousse de polyuréthane, en mousse synthétique non réticulée, en non tissé, etc., et elle est avantageusement assemblée à la fois au revêtement d'habillage 11 et à la première couche souple 14, par exemple par flammage ou autre. Cette deuxième couche souple 15 présente avantageusement les caractéristiques suivantes: - épaisseur comprise entre 1 et 6 mm, avantageusement comprise entre 1,5 et 5,5 mm, - et portance (mesurée comme expliqué ci-dessus), comprise entre 5 et 20 kPa, par exemple de l'ordre de 12 kPa. Le film 12, les couches souples 14, 15 et le revêtement d'habillage 11 forment un complexe 16 d'un seul tenant, qui présente avantageusement une épaisseur totale H inférieure ou égale à 8 mm. Lors du moulage de la matelassure 5, comme représenté sur la figure 2, on dispose le complexe 16 dans le fond du moule 17. Les feuilles flexibles 8 sont collées ou éventuellement soudées au film 12 soit à cette étape, soit auparavant, ce qui permet de bien garantir la forme de boucle en U des bretelles 9 avant coulage de la mousse de polyuréthane 5. Ensuite, on coule la mousse de polyuréthane 5 encore à l'état fluide non polymérisé dans le moule 17, contre le film 12. Pendant cette opération, on crée une dépression dans le fond du moule 17 en aspirant de l'air dans le sens de la flèche 18 par l'intermédiaire d'un ou plusieurs conduits 19 ménagés dans ce moule. De ce fait, et compte tenu de la faible perméabilité à l'air de la couche souple 14 et du film 12, l'ensemble du complexe 16 est plaqué au fond du moule 17 et épouse parfaitement la forme de ce moule. Lors de la polymérisation, la mousse de polyuréthane 5 est arrêtée par le film 12 et ne pénètre donc pas ou pas sensiblement dans la couche souple 14 ainsi que dans les autres couches du complexe 16, qui gardent ainsi toutes leurs caractéristiques de souplesse. La mousse réagit toutefois avec le film 12, ce qui permet à cette mousse de venir adhérer à la couche 14. De plus, du fait que les feuilles 8, ou autres organes flexibles appartenant à l'appareillage 7, sont collés sur le film 12, il ne se produit pas ou sensiblement pas d'accumulation de mousse non expansée entre lesdites feuilles 8 et le film 12, ce qui évite ainsi la création de points durs nuisibles pour le confort de l'utilisateur. Par ailleurs, aux endroits o les bretelles 9 qui relient entre elles différentes feuilles 8 passent sous des lignes rentrantes 20 (voir figures 1 et 3) o le complexe 16 pénètre à l'intérieur de la mousse 5, on prévoit de préférence une hauteur h au moins égale à 55 mm entre le point le plus bas du complexe 16 au niveau de ladite ligne rentrante 20 et le point le plus bas de la bretelle 9 correspondante, ces deux points bas étant disposés en correspondance mutuelle. On garantit ainsi un bon remplissage et une bonne expansion de la mousse entre la bretelle 9 et le complexe 16 au niveau de la ligne rentrante 20, ce qui améliore le confort procuré par le siège. On notera par ailleurs que la couche souple 15 pourrait le cas échéant être supprimée, auquel cas la couche souple 14 pourrait présenter une épaisseur allant par exemple jusqu'à 10 mm. Comme représenté sur la figure 4, il serait possible de mouler la matelassure 5 de l'assise uniquement avec le film 12 et la première couche souple 14 qui constitue alors le garnissage souple 10a, auquel cas le revêtement d'habillage 11 et la couche souple 15 seraient solidarisés l'un à l'autre et constitueraient une coiffe rapportée 21 recouvrant la première couche souple 14, cette coiffe rapportée étant mise en place sur l'assise 2 après moulage de la matelassure 5. Dans ce cas, comme représenté sur la figure 5, les lignes rentrantes ou lignes de rappel 20 de la coiffe 21 peuvent comporter par exemple des bandes souples 22 fixées par des crochets métalliques ou autres organes d'accrochage 23 à des inserts 24 tels que des fils métalliques ou autres noyés partiellement dans la mousse formant la matelassure 5. Comme décrit précédemment, grâce au collage des feuilles flexibles 8 contre le film 12 du garnissage 10a, on garantit alors que les bretelles flexibles 9 qui relient entre elles ces feuilles 8 présentent une forme de boucle en U, en ménageant une épaisseur minimale de mousse h préférentiellement supérieure ou égale à 55 mm au-dessus de la partie inférieure de la bretelle flexible 9. Enfin, on notera que l'invention s'appliquerait également à la réalisation du dossier 3, voire de l'appui- tête 4, ou de tout autre élément rembourré appartenant à l'habitacle d'un véhicule. REVENDICATIONS 1. Elément rembourré (2) pour véhicule comportant une matelassure (5) en mousse synthétique souple qui supporte au moins un organe flexible (8) moins souple que la mousse et qui présente une face de support (6) destinée à servir d'appui pour un utilisateur, cette face de support étant recouverte par un revêtement souple d'habillage externe (11), et un garnissage souple (10, 0la) étant interposé entre l'organe flexible (8) et le revêtement d'habillage externe (11), caractérisé en ce que le garnissage (10, 10a) présente une épaisseur inférieure à 20 mm et comprend une superposition de couches de matériaux souples (12, 14, 15; 12, 14) distinctes de la mousse constituant la matelassure (5), le garnissage souple comprenant au moins: - un film (12) adapté pour faire barrière à la mousse synthétique (5) avant sa polymérisation, ce film adhérant à la mousse synthétique, - au moins une première couche souple (14) compressible recouvrant le film (12) à l'opposé de la matelassure (5) et adhérant audit film, cette première couche souple présentant: une perméabilité à l'air inférieure à 200 l.m2.s-1 sous une différence de pression de 100 Pa, une portance comprise entre 3 et 12 kPa, et une épaisseur comprise entre 1 et 10 mm. 2. Elément rembourré selon la revendication 1, dans lequel la matelassure est réalisée en mousse de polyuréthane et le film (12) comprend, d'une part, un composant principal choisi parmi les polysaccharides et les protéines animales, et d'autre part, un agent plastifiant choisi parmi: caprolactone, acide polylactique, cellophane, papier, polyéthylène et isocyanate. 3. Elément rembourré selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la première couche souple (14) est réalisée en un matériau choisi parmi les mousses synthétiques et les non tissés. 4. Elément rembourré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le garnissage souple (10) comporte en outre une deuxième couche souple compressible (15) interposée entre la première couche souple (14) et le revêtement d'habillage externe (11), cette deuxième couche souple adhérant audit revêtement d'habillage (11) et présentant: - une épaisseur comprise entre 1 et 6 mm, - et une portance comprise entre 5 et 20 kPa. 5. Elément rembourré selon la revendication 4, dans lequel la deuxième couche souple (15) est réalisée en un matériau choisi parmi les mousses synthétiques et les non tissés. 6. Elément rembourré selon la revendication 4 ou la revendication 5, dans lequel la deuxième couche souple (15) adhère à la première couche souple (14). 7. Elément rembourré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe flexible (8) adhère au film (12). 8. Elément rembourré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le revêtement d'habillage externe (11) forme au moins une ligne rentrante (20) qui pénètre à l'intérieur de la matelassure (5), cette matelassure supportant au moins deux organes flexibles (8) adhérant au film du garnissage souple, ces organes flexibles étant disposés de part et d'autre de la ligne rentrante (20) et reliés entre eux par au moins une bretelle flexible (9) qui forme une boucle vers l'intérieur de la matelassure (5), en s'éloignant de la ligne rentrante (20) formée par le revêtement d'habillage externe (11). 9. Elément rembourré selon la revendication 8, dans lequel la bretelle (9) est séparée de la ligne rentrante (20) du revêtement d'habillage externe par une épaisseur de matelassure (h) au moins égale à 55 mm. 10. Elément rembourré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le garnissage souple (10, 10a) et le revêtement d'habillage externe (11) forment un complexe (16) présentant une épaisseur globale (H) au plus égale à 8 mm. 11. Elément rembourré selon l'une quelconque des revendications précédentes, constituant un élément de siège (2). 12. Procédé de fabrication d'un élément rembourré selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes: (a) on dispose au moins le garnissage souple (10, 10a) dans un moule (17) délimitant une cavité intérieure, le film (12) étant disposé vers ladite cavité et l'organe flexible (8) adhérant au film, (b) on crée une dépression dans le moule (17) en appliquant ledit garnissage souple (10, 10a) contre le moule, (c) on coule une mousse synthétique souple non encore polymérisée dans la cavité du moule, contre le film (12) du garnissage souple, (d) et on laisse polymériser la mousse synthétique. 13. Procédé selon la revendication (12), dans lequel au cours de l'étape (a), on dispose dans le moule un complexe (16) comprenant à la fois le garnissage souple (10) et le revêtement d'habillage externe (11).