Brevet FR2928074A1 — publié le 20090904

MATELAS, EN MOUSSE MULTICOUCHE, POUR LITERIE La présente invention concerne les matelas, en mousse multicouche, pour la literie. Des matelas pour la literie dans une ou plusieurs couches de mousse plus ou moins résiliente, souvent à base de polyuréthane, se sont considérablement développés ces dernières années, remplaçant souvent des matelas à ressorts. Ces matelas ne permettent qu'une différenciation faible de l'effet ressort apporté aux différentes régions du corps. Pour pallier en partie à cet inconvénient, US 6.159.574 décrit un matelas comportant des couches supérieure et intermédiaire dans une mousse viscoélastique, thermosensible à la température du corps de l'usager, la résilience de la couche supérieure étant inférieure à la résilience de la couche intermédiaire. Le matelas comprend également une couche inférieure dans une mousse de polyuréthane (voir figures 3 à 7). Les couches de mousse visco-élastique ont ici pour but d'atténuer l'effet ressort de la couche inférieure et empêcher des points de contact prolongés favorisant le développement des escarres. Ce matelas n'assure pas également une bonne régulation thermique en favorisant l'évacuation de la chaleur et de la transpiration. Les mousses visco-élastiques thermosensibles sont de plus en plus utilisées dans l'assemblage des matelas multicouches, mais leurs propriétés sont souvent sous employées. Un matelas doit satisfaire à de nombreuses exigences ; il doit : - apporter un confort sans cesse amélioré et durable ; - offrir un effet moulant pour que les parties les plus saillantes du corps puissent être accueillies correctement et que les différentes régions du corps soient bien alignées dans l'axe de la colonne vertébrale lorsque l'usager dort dans la position appelée habituellement en chien de fusil ; - apporter un effet ressort lors des mouvements de l'usager suffisant notamment aux régions du corps les plus saillantes telles que les épaules, les hanches ou les talons ; - favoriser une bonne régulation thermique en permettant notamment l'évacuation de la chaleur et la transpiration ; - enfin être antistatique, éviter la prolifération des bactéries ou des acariens, ou encore être suffisamment ignifuge. La présente invention répond aux problèmes précités en ce qu'il a pour objet un matelas, en mousse multicouche, pour literie, comportant de manière 10 caractéristique au moins trois couches, a) la première couche, la plus proche de l'usager, est dans une mousse viscoélastique thermosensible à la température du corps humain et a une résistance à la compression N1 donnée, b) la seconde couche, immédiatement adjacente à la première, est 15 également dans une mousse viscoélastique thermosensible et a une résistance à la compression N2, supérieure à N1, et c) la troisième couche, la plus éloignée de l'usager, est dans une mousse résiliente et comporte, formés dans son épaisseur, deux jeux de canaux transversaux, le premier à proximité de sa face supérieure 20 et le second à proximité de sa face inférieure, la plus éloignée de l'usager. Les résistances à la compression citées dans le texte ci-après, sont mesurées selon la norme ISO 2439-1998. Quel que soit le taux de compression appliqué dans cette méthode de test : 25%, 40% ou 65%, la première couche 25 a une résistance N1 inférieure à la résistance N2 de la seconde couche. Les première et seconde couches ont de préférence une hauteur (mm) du même ordre. Les première et seconde couches ont leur dureté respective modifiée sous l'effet de la chaleur apportée par le corps de l'usager. En effet la chaleur 30 apportée par l'usager diminue la dureté de la première couche puis de la seconde couche et permet à ces dernières d'assurer ainsi leur fonction de moulage du corps. La première couche a pour fonction de soutenir et de mouler les régions les plus légères du corps de l'usager, telles que la tête, les bras et les jambes. La seconde couche étant plus ferme que la première couche a pour fonction de soutenir et de mouler les régions les plus lourdes du corps de l'usager, telles que les épaules, le tronc et le bassin, insuffisamment moulées et soutenues par la première couche. La troisième couche est résiliente et a pour fonction d'apporter l'effet ressort au matelas. Le demandeur s'est aperçu que la structure tricouches précitée combinée avec deux jeux de canaux transversaux formés dans une troisième couche résiliente conférait un confort exceptionnel au matelas. Le premier jeu de canaux étant disposé à proximité de la face supérieure de la troisième couche, est également proche de la seconde couche de sorte que la chaleur et la transpiration susceptibles de s'accumuler dans les première et seconde couches soient évacuées. Les deux jeux de canaux transversaux permettent de favoriser l'évacuation de la chaleur excédentaire et l'évaporation de l'humidité pour améliorer le confort, le bien-être de l'usager et permettre aux couches visco- élastiques de ne dépendre que de la chaleur apportée progressivement par l'usager. Les deux jeux de canaux transversaux sont agencés très précisément en sorte de pratiquer des évidements de matière calibrés, dans la troisième couche, modifiant l'accueil des régions du corps de l'usager le long du matelas. Les trois couches sont de préférence assemblées par collage. Dans une première variante, le matelas comporte des zones différenciées d'accueil du corps de l'usager, qui sont séparées par des canaux des premier et second jeux superposés. Les premiers et seconds canaux sont agencés en sorte de segmenter le matelas en des zones ayant des effets de résistance à la compression différents. En effet, le poids exercé dans une zone disposée entre deux canaux du premier jeu au regard de deux canaux du second jeu ne se propage pas, ou très peu, sur les zones voisines. Ainsi, il est possible selon l'agencement des canaux des premier et second jeux de moduler les effets ressorts du matelas selon les régions du corps soutenues. Dans une seconde variante, la résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos de la seconde couche, mesurée selon la norme ISO 2439-1998, est supérieure ou égale à environ 1,35 fois celle de la première couche, lesdites première et seconde couches ayant de préférence la même densité nette (Kg/m3), de préférence allant de l'ordre de 47Kg/m3 à 82Kg/m3 . On entend par densité nette, la densité de la mousse débarrassée de sa couche superficielle de vulcanisation, également appelée 'croute'. La densité brute correspond à la densité de la mousse en sortie de fabrication c'est-à-dire avec sa couche superficielle de vulcanisation. Dans une troisième variante, la résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos de la troisième couche, mesurée selon la norme ISO 2439- 1998, est supérieure ou égale à environ 1,35 fois celle de la seconde couche. Le demandeur s'est aperçu que ce ratio permet d'optimiser les effets de chacune des couches mises en oeuvre. Dans une quatrième variante, la résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos des première et seconde couches, mesurée selon la norme ISO 2439-1998, est comprise dans l'intervalle [40 ; 165] Newtons, de préférence dans l'intervalle [40 ;95] Newtons. Dans une cinquième variante, la résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos de la troisième couche est comprise dans l'intervalle [75 ; 220] Newtons, de préférence dans l'intervalle [75 ;120] Newtons. La sélection des duretés, et donc des résistances à la compression des différentes couches formant le matelas est le résultat de nombreux essais. Le demandeur a notamment remarqué au cours de ces essais que si les première et seconde couches ont une résistance à la compression trop élevée, elles ne se déforment pas suffisant pour épouser les formes du corps de l'usager. De plus, si la mousse résiliente formant la troisième couche a une résistance à la compression faible, seule la troisième couche se déformera pour épouser les formes du corps de l'usager et apporter l'effet ressort. Les première et seconde couches dans une mousse visco-élastique agiront telle une plaque rigide disposée entre le corps de l'usager et la troisième couche de mousse résiliente. Dans une sixième variante, les canaux du premier jeu ne débouchent pas sur la face supérieure de la troisième couche, et sont de préférence disposés à une distance supérieure ou égale à 5 mm de ladite face supérieure. Dans ce cas, les canaux du premier jeu, non débouchant, assurent un effet de pompage de l'air traversant le matelas favorisant l'évacuation de la chaleur et de l'humidité. Dans une septième variante, les canaux du premier jeu ont une forme générale d'ellipse au repos, tendant vers une forme générale sensiblement circulaire, voire plane, sous l'effet d'une contrainte appliquée sur la face supérieure de la troisième couche. L'effet de pompage est alors amélioré puisque les canaux du premier jeu présentent une surface d'échange sous l'effet d'une contrainte appliquée sur la face supérieure de la troisième couche plus importante que celle au repos. Dans une huitième variante, les canaux du second jeu débouchent sur la face inférieure de la troisième couche et ont de préférence une forme générale de trou de serrure dont le pied débouche sur ladite face inférieure. Les canaux du second jeu de par leur forme et le fait qu'ils débouchent sur la face inférieure confèrent au matelas une résistance à la déchirure améliorée en particulier lorsque le matelas est disposé sur un sommier à relaxation inclinable manuel ou motorisé. La forme arrondie de la partie supérieure dudit trou, évite les amorces de déchirure à partir de la face inférieure de la troisième couche. Le matelas peut donc être plié à partir de sa face inférieure sans risque que les couches de mousse ne soient déchirées. De plus les canaux du second jeu ont également un effet sur la différenciation des zones de résistance à la compression du matelas, sur la circulation de l'air, en correspondance avec les canaux du premier jeu, et sur l'évacuation de la chaleur et de l'humidité. Dans une neuvième variante, les premier et second jeux de canaux sont agencés en sorte de ménager sept régions d'accueil différenciées, les parties avant et arrière dudit matelas étant interchangeables et correspondent successivement à une zone de tête, une zone d'épaule puis une zone lombaire, la partie centrale dudit matelas correspondant à la zone de hanches. Dans une dixième variante, les première et seconde couches ont chacune une hauteur au repos comprise dans l'intervalle [15 mm ; 60 mm], de préférence de l'ordre de 30 mm, et la troisième couche a une hauteur au repos comprise dans l'intervalle [90 mm ; 200 mm], de préférence de l'ordre de 120 mm. Le demandeur a sélectionné ces hauteurs suite à de nombreux essais permettant d'optimiser les effets moulant et ressort de chacune des couches dudit matelas. En effet, si la seconde couche a une épaisseur plus importante que la première couche, la chaleur dégagée par le corps de l'usager ne se propage pas correctement sur toute la hauteur des première et seconde couches superposées, la seconde couche aura ainsi tendance à se déformer insuffisamment et à se comporter telle une plaque rigide entre le corps de l'usager et la troisième couche. De plus les régions du corps les plus lourdes précitées ne seront pas correctement moulées. Le demandeur a ainsi déterminé que la première couche devait avoir une hauteur inférieure ou égale à la hauteur de la seconde couche. Selon un deuxième aspect, la présente invention a pour objet une housse pour un matelas selon l'une des variantes décrites ci-dessus, comprenant de manière caractéristique des panneaux extérieur et intérieur à base de cellulose de bambou, de polyester et/ou de polyamide, de préférence tricotés, et des mèches, de préférence en polyester, intercalées régulièrement entre lesdits panneaux et liées à ceux-ci par des fils de liage. La présente invention sera mieux comprise à la lecture d'un exemple de réalisation dans lequel les figures suivantes, annexées à la présente et citées à titre non limitatif, sont : - la figure 1 une représentation schématique et en perspective d'un matelas au repos selon la présente invention ; - la figure 2 est une représentation agrandie d'une zone du matelas à la figure 1 ; - la figure 3 est une représentation schématique du comportement du matelas représentés aux figures 1 et 2 supportant un usager ; - la figure 4 est une représentation schématique d'une coupe transversale d'une housse de protection selon la présente invention. Le matelas 1, représenté au repos sur les figures 1 et 2, comporte une première couche 2, la plus proche de l'usager, une seconde couche 3, immédiatement adjacente à la première 2, et une troisième couche 4, la plus éloignée de l'usager. Les première 2 et seconde 3 couches sont dans une mousse viscoélastique thermosensible à la température de l'usager. La première couche 2 a une résistance à la compression N1 inférieure à la résistance à la compression N2 de la seconde couche 3. La troisième couche 4 est dans une mousse résiliente et comporte formés dans son épaisseur un premier jeu de canaux 5 à proximité de la face supérieure 4a et un second jeu de canaux 6 à proximité de sa face inférieure 4b. Le matelas 1 comporte sept zones différenciées d'accueil la à 1g du 20 corps de l'usager. Ces zones la à 1g sont séparées par les canaux du premier 5 et du second 6 jeux superposées. La résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos de la seconde couche 3 est supérieure ou égale à environ 1.35 fois celle de la première couche, celle de la troisième couche est supérieure ou égale à environ 25 1.35 fois celle de la seconde couche. La résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos des première 2 et seconde 3 couches est comprise dans l'intervalle [40 ; 165] Newtons. La résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos de la troisième couche est comprise dans l'intervalle [75 ; 220] Newtons. Les première 2 et seconde 3 couches ont une densité nette 30 proche, de préférence de l'ordre de 47 kg/m3. Dans cet exemple précis, la troisième couche a une densité nette de l'ordre de 52 kg/m3. De préférence, pour un matelas classé confort, la résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos pour la première couche est de 50N, de préférence 40N, pour la seconde couche de 55N et pour la troisième couche de 75N ; pour un matelas classé medium, la résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos pour la première couche est de 55N, pour la seconde couche de 75N et pour la troisième couche de 95N ; pour un matelas classé ferme, la résistance à la compression de 25% de la hauteur au repos pour la première couche est de 75N, pour la seconde couche de 95N et pour la troisième couche de 120N. Le choix du matelas 1 entre confort, medium et ferme dépend des sensations de l'usager, de son poids et de sa taille. Les canaux du premier jeu 5 ne débouchent pas sur la face supérieure 4a de la troisième couche 4, et sont disposés à une distance d de la face supérieure 4a, dans cet exemple précis de l'ordre de 5 mm. Les canaux du premier jeu 5 ont une forme générale d'ellipse ou de lentille bi-couche au repos, dans cet exemple précis avec une hauteur b de l'ordre de 30 mm à 35 mm et une largeur a de l'ordre de 12 mm. Les canaux du second jeu 6 débouchent sur la face inférieure 4b de la troisième couche 4. Les canaux du second jeu 6 ont une forme générale de trou de serrure dont le pied 7 débouche sur la face inférieure 4b. La partie supérieure circulaire 8 des canaux du second jeu 6 a un diamètre intérieur de l'ordre de 12 mm. La hauteur h des canaux du second jeu 6 est de l'ordre de 35 mm. La première zone la et la septième zone 1g sont séparées, d'une part, par les bords avant 1c et arrière 1d du matelas 1 et, d'autre part, par le début de la seconde zone lb et la fin de la sixième zone 1f. Les première la et septième 1g zones peuvent supporter la tête. La deuxième zone lb et la sixième zone 1f comportent chacune dans cet exemple précis 5 canaux du premier jeu 5 superposées ou alignés avec 5 canaux du second jeu 6. Les deuxième lb et sixième 1f zones peuvent supporter les épaules ou les talons. La troisième zone 1c et la cinquième zone le sont délimitées respectivement par les zones lb et 1d, et le et 1g. Les troisième et cinquième zones ne comportent pas de canaux des premier 5 et second 6 jeux, et peuvent supporter les jambes ou les lombaires. Enfin, la quatrième zone 1d est disposée au centre du matelas 1 et destinée à supporter les hanches quelque soit le sens d'utiliser du matelas. Les zones la, lb, 1c, le, 1f et 1g sont disposées symétriquement de part et d'autre de la zone 1d. Ainsi, la partie avant 9 du matelas 1 formée par les zones la, lb et 1c et la partie arrière 10 du matelas 1 formée par les zones le, 1f et 1g sont interchangeables. Les première 2 et seconde 3 couches ont une hauteur Hl et H2 de l'ordre de 30 mm, la troisième couche a une hauteur H3 de l'ordre de 120 mm. En fonctionnement, l'usager peut s'allonger indifféremment sur le matelas 1, sa tête reposant sur la zone la ou 1g. Lors de ses mouvements, et sous l'effet de son propre poids, les canaux du premier jeu se déforment et tendent vers une forme générale sensiblement circulaire, éventuellement plane, présentant une surface d'échange plus importante qu'au repos de sorte que les mouvements créent un effet de pompage favorisant la circulation de l'air et donc l'évacuation de la transpiration. Les canaux du second jeu favorisent également la circulation de l'air et donc l'évacuation de l'humidité. La première couche se déforme sous l'effet de la chaleur dégagée par le corps de l'usager et épouse les régions du corps les plus légères. De même, la seconde couche épouse les régions du corps les plus lourdes, sans s'écraser totalement du fait de sa résistance à la compression plus élevée que la première couche et de sa position intermédiaire dans le matelas 1. Les zones du matelas 1, aptes à recevoir les régions du corps connues pour être les plus saillantes, comportent de nombreux canaux. Ainsi, la zone lb ou 1f pouvant être destinées à recevoir les épaules ont une résistance à la compression plus faible que les autres zones en sorte que la région d'épaules puissent s'enfoncer dans le matelas pour obtenir un alignement correct de la colonne vertébrale, notamment dans la position en chien de fusil représentée à la figure 3. Les zones la à 1g étant séparées par des canaux du premier 5 et du second jeu 6 superposés travaillent quasi-indépendamment les unes des autres. Ainsi, chaque région du corps reçoit un effet moulant et un effet ressort individualisés. Le matelas 1 peut être disposé sur un sommier à relaxation inclinable sans risque de se déchirer grâce à la forme particulière des canaux du second jeu 6 et le fait qu'ils débouchent sur la face inférieure 4b. La partie supérieure circulaire 8 améliore cette résistance à la déchirure lorsque le matelas est plié à partir de la face inférieure 4b en augmentant l'amplitude de pliure supportée jusqu'à 90°. La figure 4 représente une housse 11 formée d'un panneau extérieur 12 et d'un panneau intérieur 13, de préférence tricotée à base de cellulose de bambou et de fibres synthétiques, de préférence du polyester et/ou du polyamide. Des mèches de fibres 14 sensiblement parallèles, de préférence à base de polyester, sont intercalées régulièrement entre lesdits panneaux 12 et 13 et liées à ceux-ci par des fils de liage 15. La housse 11, de par sa structure tricotée, est suffisamment extensible pour suivre les mouvements de l'usager dans toutes les directions. De plus, la cellulose de bambou connue pour ses propriétés antibactériennes et endothermiques conserve la transmission de la chaleur du corps de l'usager vers les première 2 et seconde 3 couches. Une fermeture à glissière est disposée sur la housse 11 afin qu'elle soit amovible et puisse être lavée en machine. Le matelas 1 est de préférence disposé dans une housse intermédiaire ajustée, de préférence dans un jersey à base de coton, afin de protéger de l'abrasion le matelas 1 de la housse 11. REVENDICATIONS 1. Matelas (1), en mousse multicouche, pour literie, caractérisé en ce que, comportant au moins trois couches (2,3,4), a) la première couche (2), la plus proche de l'usager, est dans une mousse viscoélastique thermosensible à la température du corps humain et a une résistance à la compression N1 donnée, b) la seconde couche (3), immédiatement adjacente à la première (2), est également dans une mousse viscoélastique thermosensible et a une résistance à la compression N2, supérieure à N1, et c) la troisième couche (4), la plus éloignée de l'usager, est dans une mousse résiliente et comporte, formés dans son épaisseur, deux jeux de canaux transversaux (5,6), le premier (5) à proximité de sa face supérieure (4a) et le second (6) à proximité de sa face inférieure (4b), la plus éloignée de l'usager. 2. Matelas (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des zones différenciées d'accueil (la à 1g) du corps de l'usager, qui sont séparées par des canaux des premier (5) et second (6) jeux superposés. 3. Matelas (1) selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la résistance à la compression de 25 % de la hauteur au repos de la seconde couche (3), mesurée selon la norme ISO 2439-1998, est supérieure ou égale à environ 1,35 fois celle de la première couche (2), lesdites première et seconde couches (2,3) ayant de préférence la même densité nette (Kg/m3), de préférence allant de l'ordre de 47 Kg/m3 à 82 Kg/m3. 4. Matelas (1) selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la résistance à la compression de 25 % de la hauteur au repos de la troisième couche (4) , mesurée selon la norme ISO 2439-1998, est supérieure ou égale à environ 1,35 fois celle de la seconde couche (3). 5. Matelas (1) selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la résistance à la compression de 25 % de la hauteur au repos des première et seconde couches (2,3), mesurée selon la norme ISO 2439-1998, est comprise dansl'intervalle [40 ; 165] Newtons, de préférence dans l'intervalle [40 ; 95] Newtons. 6. Matelas (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résistance à la compression de 25 % de la hauteur au repos de la troisième couche (4) est comprise dans l'intervalle [75 ; 220] Newtons, de préférence dans l'intervalle [75 ; 120] Newtons. 7. Matelas (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les canaux du premier jeu (5) ne débouchent pas sur la face supérieure (4a) de la troisième couche (4), et sont notamment disposés à une distance (d) supérieure ou égale à 5 mm de ladite face supérieure (4a). 8. Matelas (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les canaux du premier jeu (5) ont une forme générale d'ellipse au repos, tendant vers une forme générale sensiblement circulaire, éventuellement plane, sous l'effet d'une contrainte appliquée sur la face supérieure (4a) de la troisième couche (4). 9. Matelas (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les canaux du second jeu (6) débouchent sur la face inférieure (4b) de la troisième couche (4) et ont de préférence une forme générale de trou de serrure (8) dont le pied (7) débouche sur ladite face inférieure (4b). 10. Matelas (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les premier et second jeux (5,6) de canaux sont agencés en sorte de ménager sept régions d'accueil (la à 1g) différenciées, les parties avant (9) et arrière (10) dudit matelas sont interchangeables et correspondent successivement à une zone de tête (la,lg), une zone d'épaule (1b,if) puis une zone lombaire (1c,le), la partie centrale dudit matelas correspondant à la zone de hanche (Id). 11. Matelas (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les première et seconde couches (2,3) ont chacune une hauteur (H1,H2) au repos comprise dans l'intervalle [15 mm ; 60 mm], de préférence de l'ordre de 30 mm, et en ce que la troisième couche (4) a une hauteur (H3) au repos comprise dans l'intervalle [90 mm ; 200 mm], de préférence de l'ordre de 120 mm. 12. Ensemble pour literie comprenant un matelas (1) selon l'une des revendications 1 à 11 et une housse (11) pour ledit matelas (1), caractérisé en ce que ladite housse (11) comprend des panneaux extérieur (12) et intérieur (13) à base de cellulose de bambou, de polyester et/ou de polyamide, de préférence tricotés, et des mèches (14), de préférence en polyester, intercalées régulièrement entre lesdits panneaux (12,13) et liées à ceux-ci par des fils de liage (15). 15 20 25 30 35