Brevet FR3066089A1 — publié le 20181116

Arrière-plan de l'invention La présente invention concerne le domaine de l'ameublement et plus spécifiquement celui des éléments de suspension pour meubles d'assise ou de couchage, tels que les lits, les canapés, les sofas, etc. Ces éléments de suspension, comprenant par exemple les rotules pour sommiers à lattes ou les ressorts de matelas, sont destinés à offrir un support plus confortable à l'utilisateur. Dans ce domaine, les mousses viscoélastiques, dont la résistance à la compression augmente avec la vitesse de la compression, sont devenues particulièrement populaires comme matériau de rembourrage. Toutefois, leur coût élevé incite à chercher des alternatives avec des propriétés mécaniques analogues. Objet et résumé de l'invention La présente divulgation vise donc à proposer un élément de suspension pour meuble de couchage ou d'assise qui permette d'offrir une résistance à la compression similaire à celle d'une mousse viscoélastique. Suivant un premier aspect de cette divulgation, ce but peut atteint grâce au fait que l'élément de suspension comprenne, à part deux extrémités opposées et au moins un ressort interposé entre les deux extrémités, un amortisseur interposé aussi entre deux extrémités et comprenant un cylindre et un piston reçu dans le cylindre. Grâce à la présence de cet amortisseur, l'élément de suspension peut simuler la réponse d'un matériau viscoélastique à la compression. Le cylindre et le piston peuvent délimiter ensemble une chambre pneumatique non-étanche. Ainsi, l'échappement ou la sortie d'air de la chambre pneumatique lors d'un déplacement du piston dans le cylindre peuvent générer un amortissement par frottement visqueux, et une résistance au mouvement augmentant ainsi avec la vitesse du mouvement, de manière analogue à la réponse des mousses viscoélastiques. 3066089 2 On peut souhaiter un comportement unidirectionnel de cet amortisseur, offrant par exemple une résistance supplémentaire, croissant avec la vitesse de compression, lors de la compression de l'élément de 5 suspension, mais qui ne freine par contre pas sa détente subséquente. Pour cela, l'amortisseur peut comprendre un clapet anti-retour, installé par exemple de manière à offrir une moindre résistance à l'entrée d'air dans la chambre pneumatique qu'à sa sortie depuis la chambre pneumatique. 10 Pour que la chambre pneumatique délimitée par le cylindre et le piston ne soit pas étanche, l'ensemble formé par le piston et le cylindre peut être sans étanchéité entre le piston et le cylindre. L'air pourra s'échapper de la chambre pneumatique ou y pénétrer par au moins un interstice entre le piston et le cylindre. Pour fournir un tel interstice, le 15 piston peut être reçu avec jeu dans le cylindre. Alternativement ou en complément à un tel interstice, la non étanchéité de la chambre pneumatique peut être assurée, par exemple, par au moins un passage restreint traversant le piston et/ou le cylindre. 20 Par ailleurs, alternativement ou en complément à l'amortissement par frottement visqueux grâce à la non-étanchéité de la chambre pneumatique, l'amortisseur peut être configuré pour fournir un amortissement par frottement solide. Afin d'assurer un tel frottement solide entre le piston et le cylindre, le piston peut par exemple être reçu 25 avec serrage dans le cylindre. Le cylindre peut être solidaire d'une des deux extrémités et le piston d'une autre des deux extrémités. Ainsi, les mouvements relatifs entre les deux extrémités, dus à la compression ou à la détente de l'élément de 30 suspension, pourront se traduire en mouvement relatifs entre le cylindre et le piston, qui pourront être freinés par cet amortisseur, par exemple par frottement visqueux et/ou par frottement solide, de manière à simuler le comportement d'une mousse visco-élastique. 35 Au moins le ressort peut être formé en élastomère thermoplastique, ce qui combine des caractéristiques mécaniques particulièrement adaptées 3066089 3 aux ressorts d'éléments de suspension avec une facilité de production, par exemple par moulage et plus particulièrement par moulage-injection. Toutefois, d'autres matériaux, par exemple d'autres polymères organiques, voire même des matériaux métalliques, peuvent être 5 également envisagés. Tandis que le ressort doit, par définition, être souple, il peut être souhaitable d'assurer une bonne stabilité dimensionnelle du cylindre pour que les propriétés mécaniques de l'amortisseur soient stables. Pour cela, 10 le cylindre peut être formé en matériau plus rigide que le ressort. Brève description des dessins L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, 15 à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de suspension suivant un aspect de l'invention, 20 - la figure 2 est une vue en coupe de l'élément de suspension de la figure 1, et - la figure 3 est une vue en coupe du même élément de suspension, comprimé. 25 Description détaillée de l'invention Les figures 1 à 3 illustrent un élément de suspension 10 suivant un aspect de l'invention, adapté à être utilisé dans un meuble de couchage ou d'assise, avec une première extrémité 11, une seconde extrémité 12, et 30 un ressort 13 interposé entre les première et seconde extrémités 11, 12. Plus particulièrement, cet élément de suspension 10 peut par exemple être, comme illustré, une rotule pour sommier à lattes, avec des fixations 11a sur la première extrémité pour la connexion de l'élément de suspension 1 au cadre du sommier à lattes, et des logements 12a à la 35 deuxième extrémité 12 pour recevoir des extrémités des lattes. Ainsi, des tels éléments de suspension 10 pourront assurer la suspension des lattes 3066089 4 par rapport au cadre. Toutefois, les enseignements techniques de la présente divulgation sont également applicables à d'autres types d'éléments de suspension pour meubles de couchage ou d'assise, par exemple à des modules souples pour matelas ou coussin de dossier ou 5 d'assise. Dans ce cas, les extrémités 11, 12 pourraient présenter des plateformes de support, plutôt que les logements et fixations de l'exemple illustré. Le ressort 13 peut être formé, comme dans l'exemple illustré, formé 10 par des bras flexibles coudés. Toutefois, d'autres configurations, par exemple hélicoïdales, sont également envisageables. A part ce ressort 13, dans l'élément de suspension 10 un amortisseur 14 peut aussi être interposé entre les première et seconde extrémités 11, 12. Comme dans l'exemple illustré, cet amortisseur 14 peut comprendre un cylindre 15 et 15 un piston 16 reçu dans le cylindre 15. Le piston 16 peut être arrangé de manière à coulisser dans le cylindre 15. Ensemble, le piston 16 et le cylindre 15 peuvent délimiter une chambre pneumatique 17. Le cylindre 15 et le piston 16 peuvent être respectivement reliés à 20 l'une et l'autre des première et seconde extrémités 11, 12 de l'élément de suspension 10, voire être solidaire de celles-ci. En particulier, comme dans l'exemple illustré, le cylindre 15 et le piston 16 peuvent être fixés, par exemple par blocage de forme, aux extrémités correspondantes de l'élément de suspension 10. 25 Le piston 16 peut être reçu avec jeu dans le cylindre 15, de manière à laisser un interstice entre le pourtour du piston 16 et le cylindre 15 pour éviter de fermer la chambre pneumatique 17 de manière étanche. Toutefois, il est aussi envisageable que le piston 16 soit reçu avec serrage 30 dans le cylindre 15, de manière à ce que la pression radiale entre piston 16 et cylindre 15 génère un frottement solide à l'encontre du mouvement du piston 16 dans le cylindre. Même dans ce cas, le pourtour du cylindre 15 peut être suffisamment flexible pour permettre l'ouverture momentanée d'interstices entre le piston 16 et le cylindre 15, sous une 35 différence de pression entre la chambre pneumatique 17 et l'extérieur, pour permettre un écoulement restreint d'air entre les deux. 3066089 5 Alternativement ou en complément à ceci, le cylindre 15 peut présenter un ou plusieurs orifices (non illustrés) pour éviter son étanchéité et permettre un écoulement plus ou moins restreint d'air entre la chambre pneumatique 17 et l'extérieur. L'amortisseur 14 peut par ailleurs comprendre un clapet 5 anti-retour (non-illustré) configuré pour fermer au moins une partie de ces orifices contre le passage d'air dans un sens, tout en le permettant dans un sens opposé. Il peut en particulier être configuré pour éviter la sortie d'air de la chambre pneumatique 17 à travers au moins une partie des orifices, tout en permettant son entrée à travers les mêmes orifices. Ainsi, 10 l'amortisseur 14 peut offrir une plus grande résistance à la compression qu'à la détente de l'élément de suspension 10. L'éventuel clapet antiretour pourrait prendre la forme d'un élément flexible disposé, à l'intérieur du cylindre 15, sur au moins une partie des orifices. 15 Les première et seconde extrémités 11, 12, et ressort 13 peuvent être formés en une seule pièce de matériau élastomère thermoplastique, par exemple à base polyester comme ceux actuellement vendus sous la marque KeyflexC). Cette pièce peut être produite par moulage-injection. Dans ce cas, comme dans l'exemple illustré, elle peut être formée sans 20 dépouilles dans un axe X d'ouverture du moule, de manière à faciliter son démoulage. Toutefois, d'autres matériaux (autres polymères organiques, composites, métaux et alliages, par exemple) et procédés de fabrication sont également envisageables. 25 Afin d'obtenir une grande stabilité dimensionnelle, le cylindre 15 peut être formé en un matériau plus rigide que le reste de l'élément de suspension et notamment plus rigide que le ressort 13. Le matériau du cylindre 15 peut néanmoins être aussi un polymère thermoplastique tel que par exemple du polyoxyméthylène (POM), thermoplastique 30 particulièrement rigide et résistant à l'abrasion. Il peut également être formé sans dépouille dans un axe principal, de manière à faciliter sa fabrication par moulage, et notamment par moulage-injection. Néanmoins, d'autres matériaux (autres polymères organiques, composites, métaux et alliages) et procédés de fabrication sont également envisageables. Comme 35 dans l'exemple illustré, le cylindre 15 peut être conformé de manière à 3066089 6 pouvoir être emboité dans l'extrémité correspondante de l'élément de suspension 10, afin d'assurer sa.fixation par blocage de forme. Le piston 16 peut être formé en un ou plusieurs matériaux, et son 5 pourtour en particulier peut être formé en un matériau sélectionné pour sa résistance à l'abrasion et/ou sa souplesse. Parmi les matériaux pouvant être utilisés pour le piston 16 on compte notamment les polymères organiques, en particulier thermoplastiques, par exemple un copolyester, polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polyoxméthylène (POM), ou 10 polytetrafluoroéthylène (PTFE), pouvant être formés par moulage-injection. Un ou plusieurs joints en élastomère sont aussi envisageables sur le pourtour du piston 16. Néanmoins, d'autres matériaux (par exemple composites, métaux et alliages) et procédés de fabrication sont également envisageables. Comme dans l'exemple illustré, le piston 16 peut être 15 conformé de manière à ce qu'une partie arrière de ce piston 16 puisse être emboitée dans l'extrémité correspondante de l'élément de suspension 10, afin d'assurer sa fixation par blocage de forme. En fonctionnement, lorsque l'élément de suspension 10 illustré est 20 soumis à une compression suivant l'axe Z, par exemple quand un utilisateur se couche sur un matelas posé sur des lattes reçues dans les logements 12a de l'extrémité 12, le ressort 13 est comprimé et le piston 16 se déplace dans le cylindre 15. Comme dans l'exemple illustré sur les figures 2 et 3, ce déplacement du piston 16 dans le cylindre 15 peut 25 réduire le volume de la chambre pneumatique 17. Si la chambre pneumatique 17 n'est pas étanche, un débit d'air restreint peut quitter la chambre pneumatique 17, par exemple par au moins un interstice entre le piston 16 et le cylindre 15. Cet écoulement restreint d'air sortant de la chambre pneumatique 17 peut produire un frottement visqueux dissipant 30 d'autant plus d'énergie du mouvement de compression que celui-ci sera rapide. On peut ainsi induire un amortissement analogue à celui d'une mousse viscoélastique. En complément ou alternativement à ce frottement visqueux, si le piston 16 est reçu avec serrage dans le cylindre 15, un frottement solide entre le piston 16 et le cylindre 15 peut aussi amortir ce 35 mouvement. 3066089 7 Quand l'effort de compression de l'élément de suspension 10 cesse, le ressort 13 peut se détendre, ce qui peut déplacer le piston 16 dans le cylindre 15 en sens opposé à la compression. Ce déplacement peut ainsi augmenter le volume de la chambre pneumatique 17. Si la chambre 5 pneumatique 17 n'est pas étanche, l'écoulement restreint d'air rentrant dans la chambre pneumatique 17 peut encore générer un frottement visqueux amortissant aussi ce mouvement. Toutefois, un clapet anti-retour pourrait permettre ce frottement visqueux en détente d'être différent et en particulier moindre que le frottement visqueux en compression. En 10 effet, dans le sens d'entrée d'air dans la chambre pneumatique 17, le clapet anti-retour pourrait s'ouvrir pour faciliter ainsi l'écoulement d'air rentrant dans la chambre pneumatique 17. En complément ou alternativement au frottement visqueux, si le piston 16 est reçu avec serrage dans le cylindre 15, le frottement solide entre le piston 16 et le 15 cylindre 15 peut aussi amortir ce mouvement de retour. Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifique, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples 20 sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif. 25 REVENDICATIONS1. Elément de suspension (10) pour meuble de couchage ou d'assise, comprenant deux extrémités (11, 12) opposées et au moins un ressort (13) interposé entre les deux extrémités (11, 12), caractérisé en ce qu'il comprend en outre, interposé aussi entre les deux extrémités (11, 12), un amortisseur (14) comprenant un cylindre (15) et un piston (16) reçu dans le cylindre (15). 2. Elément de suspension (10) suivant la première revendication, dans lequel le cylindre (15) et le piston (16) délimitent ensemble une chambre pneumatique (17) non-étanche. 3. Elément de suspension (10) suivant la revendication 2, dans lequel l'amortisseur (14) comprend en outre un clapet anti-retour. 4. Elément de suspension (10) suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, sans étanchéité entre le piston (16) et le cylindre (15). 5. Elément de suspension (10) suivant la revendication 4, dans lequel le piston (16) est reçu avec jeu dans le cylindre (15). 6. Elément de suspension (10) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le piston (16) est reçu avec serrage dans le cylindre (15). 7. Elément de suspension (10) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le cylindre (15) est solidaire d'une des deux extrémités (11, 12) et le piston (16) est solidaire d'une autre des deux extrémités (11, 12). 8. Elément de suspension (10) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins le ressort (13) est formé 35 en élastomère thermoplastique. 3066089 9 9. Elément de suspension (10) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le cylindre (15) est formé en un matériau plus rigide que le ressort (13).