Brevet FR2843622A1 — publié le 20040220

La présente invention concerne un système de réduction de vibrations destiné à réduire les vibrations d'un appareil d'accès à des données, ces vibrations étant créées par un choc. Etant donné qu'on demande une précision de plus en plus grande, les appareils d'accès aux données deviennent de plus en plus fragiles. En conséquence, la réduction de l'effet des chocs extérieurs devient un problème important pour la durabilité des appareils d'accès à des données, tels que les disques durs, dont la vitesse de fonctionnement est élevée. Par rapport aux autres disques durs, ceux des ordinateurs portables imposent des conditions très strictes de réduction des vibrations. Ceci est dû au fait que ces disques durs subissent fréquemment des déplacements et qu'un déplacement est une raison principale de la détérioration des disques durs. En outre, bien que les autres ordinateurs de bureau ne soient pas fréquemment déplacés, la réduction des vibrations des disques durs de ces ordinateurs a aussi de l'importance compte tenu de l'augmentation de la vitesse de fonctionnement. Il existe encore des problèmes de réduction des vibrations dans les disques durs et ces problèmes doivent être résolus, qu'ils se trouvent dans des ordinateurs portables ou des ordinateurs de bureau. L'invention concerne la réduction des vibrations d'un appareil de données, créées par un choc. L'invention concerne aussi la suppression d'une partie de l'énergie créée par un choc à l'appareil de données. L'invention concerne aussi la réduction des vibrations à hautes fréquences créées lors du fonctionnement de l'appareil d'accès aux données, transmises à un appareil de traitement de données. L'invention concerne un système de réduction de vibrations destiné à être utilisé avec un appareil de traitement de données qui possède un appareil d'accès aux données. L'appareil de traitement de données comporte un corps qui a une cavité. Le système de réduction de vibrations comporte au moins un premier élément élastique et au moins un second élément élastique. Le premier élément élastique raccorde l'appareil d'accès aux données au corps en permettant la suspension de l'appareil d'accès aux données dans la cavité. Le second élément élastique comporte une première surface et une seconde surface. La première surface se raccorde au corps et la seconde surface est au contact de l'appareil d'accès aux données. Le premier élément élastique a une flexibilité à la flexion, à l' allongement vertical et à la compression. Le second élément élastique a une flexibilité unidimensionnelle. Le second élément élastique a un module d'élasticité inférieur à celui du premier élément élastique. Lorsque le corps est frappé et crée de l'énergie initiale et un déplacement, l'appareil d'accès aux données étire ou fait fléchir le premier élément élastique et comprime le second. Un effet d'amortissement est alors créé du fait de la différence entre les modules d'élasticité des premier et second éléments élastiques. L'effet d'amortissement facilite l'extraction d'une partie de l'énergie initiale de l'appareil d'accès aux données. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente un exemple de mise en oeuvre de l'invention ; la figure la est un agrandissement de la partie cerclée de la figure 1 ; la figure 2 est une vue éclatée du mode de réalisation des figures 1 et la ; la figure 3a représente en élévation latérale de mode de réalisation de la figure 1 ; la figure 3b représente l'appareil de la figure 1 lorsque le premier élément élastique est allongé ; la figure 3c représente l'appareil de la figure 1 lorsque le premier élément élastique présente un rebond ; la figure 4a représente l'appareil de la figure 1 lorsque le premier élément élastique fléchit ; la figure 4b représente l'appareil de la figure 1 lorsque le premier élément élastique rebondit ; la figure 5 est une vue éclatée d'un autre appareil selon un autre mode de réalisation de l'invention ; la figure 6 est un diagramme fonctionnel illustrant le procédé de réduction de vibrations selon l'invention ; et la figure 7 est un diagramme fonctionnel illustrant un autre procédé de réduction de vibrations selon l'invention. L'invention concerne un système de réduction de vibrations destiné à être utilisé avec un appareil 100 de traitement de données qui possède un appareil 200 d'accès aux données. Comme l'indique la figure 1 et son agrandissement partiel de la figure la, l'appareil 100 de traitement de données possède un corps 110 ayant une cavité 111 destinée à loger l'appareil 200 d'accès aux données. Lorsque le corps 110 subit un choc parce qu'il est frappé, le système de réduction de vibrations est destiné à réduire les vibrations créées. Dans un mode de réalisation préféré, l'appareil d'accès aux données 200 est un disque dur. Cependant, cet appareil 200 peut être un lecteur de disquette, un lecteur de disque, une mémoire ou d'autres dispositifs. De plus, l'appareil de traitement de données 100 peut être un ordinateur portable. Cependant, l'appareil 100 peut être aussi un ordinateur personnel, un assistant personnel, un téléphone mobile ou autre qui peut coopérer avec l'appareil d'accès aux données 200. La figure 2 est une vue éclatée de l'appareil selon l'invention dans un mode de réalisation. Le système de réduction de vibrations comporte au moins un premier élément élastique 300 et au moins un second élément élastique 400. Une première extrémité du premier élément 300 est raccordée à l'appareil 200 d'accès aux données et une seconde extrémité de ce premier élément 300 est raccordée au corps 110. Dans ce mode de réalisation, la seconde extrémité de l'élément 300 est raccordé à une surface supérieure de la cavité 111. L'appareil 200 est suspendu dans la cavité 111 par le premier élément élastique 300. Dans un mode de réalisation préféré, le premier élément élastique 300 est un ressort mais, dans d'autres modes de réalisation, il peut être formé d'un caoutchouc élastique, d'une éponge ou analogue. Dans un mode de réalisation préféré, une entretoise 600 d'absorption de vibrations est placée entre le premier élément élastique 300 et l'appareil 200 d'accès aux données. Pendant que cet appareil fonctionne, des vibrations à hautes fréquences sont créées et transmises au corps 110. L' entretoise 600 est utilisée pour absorber les vibrations afin que l'intensité des vibrations transmises à l'appareil 200 soit réduite. Dans un mode de réalisation préféré, l'entretoise 600 est formée de caoutchouc. Cependant, elle peut aussi être formée d'éponge ou de polymère. Le premier élément élastique 300 a une flexibilité par flexion, par allongement vertical et par compression. En conséquence, l'appareil 200 peut se déplacer par rapport au corps 110 dans un espace tridimensionnel par flexion, allongement ou compression du premier élément élastique 300. Cependant, le mouvement de l'appareil 200 est limité à l'espace de la cavité 111. Lorsque le corps 110 subit un choc, l'appareil d'accès aux données 200 peut se déplacer d'une manière qui correspond à la force de choc. Il faut noter que, dans le mode de réalisation préféré, le premier élément élastique 300 a simplement de la flexibilité à la torsion et à l'allongement vertical.. Dans le mode de réalisation préféré, l'appareil d'accès aux données 200 est un parallélépipède, et quatre premiers éléments élastiques 300 sont disposés afin qu'ils se raccordent à quatre coins du parallélépipède. Cependant, dans d'autres modes de réalisation, la force et la position des ressorts peuvent être ajustées suivant différentes conditions, par exemple la forme différente de l'appareil d'accès aux données 200. Comme l'indique la figure 2, le second élément élastique 400 est placé entre le corps 110 et l'appareil d'accès aux données 200. Le second élément élastique 400 a une première surface 410 et une seconde surface 420 opposée à la première 410. La première surface 410 se raccorde au corps 110 et la seconde surface 420 est au contact de l'appareil d'accès aux données 200. Dans le mode de réalisation préféré, ce second élément 400 a un matériau d'absorption de vibrations, tel qu'un polymère de polyuréthanne, un caoutchouc, une éponge ou autre. Le second élément élastique 400 présente une flexibilité unidimensionnelle. Dans le mode de réalisation préféré, la direction de flexibilité est verticale ou perpendiculaire à la première surface 410 ou à la seconde surface 420. Cependant, le second élément élastique 400 peut aussi fléchir ou être comprimé dans d'autres directions. En outre, le second élément élastique 400 a un module d'élasticité inférieur à celui du premier élément élastique 300. En d'autres termes, le premier élément élastique 300 donne une force de réaction et une vitesse de rebond qui dépassent celles du second élément 400, lorsque le premier élément élastique 300 et le second 400 sont comprimés ou étirés avec un même déplacement. Il faut noter que le module d'élasticité indiqué s'applique à l'allongement, la compression et la flexion. Dans le mode de réalisation préféré, l'appareil d'accès aux données 200 est un parallélépipède, et six seconds éléments élastiques 400 sont disposés respectivement afin qu'ils se raccordent aux six faces du parallélépipède. Cependant, dans d'autres modes de réalisation, la force et la position peuvent être ajustées en fonction de différentes conditions, notamment de la forme de l'appareil d'accès aux données 200. Lorsque le corps 110 reçoit un choc, de l'énergie initiale est créée avec un déplacement correspondant de l'appareil d'accès aux données 200. Le déplacement provoque un allongement ou une flexion du premier élément élastique 300 et une compression du second élément élastique 400 sous l'action de l'appareil d'accès aux données 200. Un effet d'amortissement est alors créé à cause de la différence entre les modules d'élasticité des premiers et seconds éléments élastiques 300,400. L'effet d'amortissement précité peut être interprété comme un effet d'épuisement de l'énergie du système. L'effet d'amortissement permet au système de retirer une partie de l'énergie initiale de l'appareil d'accès aux données 200. Les figures 3a, 3b et 3c illustrent l'effet d'amortissement. La figure 3a représente en élévation latérale le système de réduction de vibrations lorsque le corps n'a pas été frappé. Par ailleurs, le premier élément élastique 300 est à l'état neutre et supporte le poids de l'appareil d'accès aux données 200. Comme l'indique la figure 3b, le corps 110 a été frappé et a créé de l'énergie initiale et le déplacement de l'appareil 200 est créé et provoque un allongement du premier élément élastique 300 et une compression du second élément élastique 400. Une partie de l'énergie initiale est transmise au premier élément élastique 300 comme première énergie potentielle et une autre partie au second élément élastique comme seconde énergie potentielle. Dans ce mode de réalisation, avec ces conditions originales de déplacement, la première énergie potentielle est supérieure à la seconde car le module d'élasticité du premier élément élastique 300 est supérieur à celui du second élément élastique 400. Comme l'indique la figure 3c, la première énergie potentielle donne à l'appareil d'accès aux données 200 de l'énergie de rebond. En d'autres termes, une partie de la première énergie potentielle est renvoyée à l'appareil d'accès aux données 200 sous forme d'énergie cinétique qui donne la vitesse de rebond. Celle-ci dépasse une vitesse de retour du second élément élastique 400 et provoque la séparation de la seconde surface 420 du second élément élastique 400 de l'appareil d'accès aux données 200. La seconde énergie potentielle n'est donc pas renvoyée à l'appareil d'accès aux données 200. Une partie de l'énergie initiale est donc retirée de l'appareil d'accès aux données 200. Les figures 4a et 4b représentent un autre mode de réalisation d'effet d'amortissement. La figure 4a indique que, lorsque le corps 110 est frappé et crée de l'énergie initiale, le déplacement de l'appareil d'accès aux données 200 provoque une flexion du premier élément élastique 300 et une compression du second élément élastique 400. Par ailleurs, une partie de l'énergie initiale est transmise au premier élément élastique 300 sous forme d'une première énergie potentielle, et une autre partie de l'énergie initiale est transmise au second élément élastique sous forme d'une seconde énergie potentielle. Dans ce mode de réalisation, pour une condition de déplacement unique, la première énergie potentielle est supérieure à la seconde car le module d'élasticité du premier élément élastique 300 est supérieur à celui du second élément élastique 400. Comme l'indique la figure 4b, la première énergie potentielle donne de l'énergie de rebond et une vitesse de rebond à l'appareil d'accès aux données 200. En d'autres termes, une partie de la première énergie potentielle est renvoyée à l'appareil d'accès aux données 200 sous forme d'énergie cinétique qui crée la vitesse de rebond. Cette vitesse dépasse la vitesse de retour du second élément élastique 400 et provoque la séparation de la seconde surface 420 du second élément élastique 400 de l'appareil d'accès aux données 200. L'opération empêche le retour de la seconde énergie potentielle à l'appareil d'accès aux données 200. Une partie de l'énergie initiale est donc retirée de l'appareil d'accès aux données 200. La figure 5 est une vue éclatée d'un autre mode de réalisation de l'invention. Comme l'indique la figure 5, le corps 110 comporte un cadre 500 logé dans la cavité 111 et couplé séparément à une surface interne de la cavité 111. Le premier élément élastique 300 se raccorde à -la fois au cadre 500 et à l'appareil d'accès aux données 200 si bien que cet appareil 200 est suspendu au cadre 500. Le second élément élastique 400 est placé entre le cadre 500 et l'appareil 200 d'accès aux données, et la première surface 410 du second élément élastique 400 est raccordée au cadre 500. Lorsqu'un utilisateur veut retirer l'appareil d'accès aux données 200 du corps 110, il doit simplement séparer le cadre 500 de la surface interne de la cavité 111. Comme l'indique la figure 5, le corps 110 comprend en outre un couvercle 700 qui correspond à la cavité 111 et qui est destiné à recouvrir l'appareil d'accès aux données 200. Un second élément élastique 400 au moins est placé entre le couvercle 700 et l'appareil d'accès aux données 200. La première surface 410 du second élément élastique 400 est raccordée à une surface interne 710 du couvercle 700, et la seconde surface 420 du second élément élastique 400 est au contact de l'appareil d'accès aux données 200. Lorsqu'un utilisateur veut retirer l'appareil d'accès aux données 200 du corps 110, il doit simplement ouvrir le couvercle 700 au lieu de démonter le corps 110. L'invention concerne aussi un procédé d'application du système de réduction de vibrations précité. Ce procédé est utilisé pour extraire une partie de l'énergie initiale avec réduction des vibrations de l'appareil d'accès aux données 200. Comme représenté sur la figure 6, la première étape (1) comprend le déplacement de l'appareil d'accès aux données 200 avec un déplacement qui correspond à l'énergie initiale. Dans ce mode de réalisation, l'énergie initiale donne à l'appareil 200 une vitesse et crée le déplacement. Dans l'étape (2) qui correspond au déplacement, l'appareil d'accès aux données 200 allonge ou courbe le premier élément élastique 300 et comprime le second élément élastique 400. Dans des conditions de déplacement unique, la force de rebond créée par le premier élément élastique 300 dépasse celle du second élément élastique 400 parce que le module d'élasticité du premier élément 300 est supérieur à celui du second élément 400. Ensuite, dans l'étape (3), un effet d'amortissement est créé grâce à la différence entre les modules d'élasticité des premier et second éléments élastiques 300,400 avec extraction d'une partie d'énergie initiale de l'appareil d'accès aux données 200. Dans un autre mode de réalisation illustré par la figure 7, l'étape (3) comporte en outre d'abord la transmission (3. 1) d'une partie de l'énergie initiale au premier élément élastique 300 comme première énergie potentielle, et la transmission d'une autre partie de l'énergie initiale au second élément élastique 400 comme seconde énergie potentielle. Dans ce mode de réalisation, dans une condition de déplacement unique, la première énergie potentielle est supérieure à la seconde parce que le module d'élasticité du premier élément élastique 300 est supérieur à celui du second élément élastique 400. La première énergie potentielle est alors transmise en (3.2) à l'appareil d'accès aux données 200 comme énergie de rebond qui donne une vitesse de rebond à cet appareil. La vitesse de rebond dépasse la vitesse de retour du second élément élastique 400. La vitesse de rebond sépare alors en (3.3) l'appareil d'accès aux données 200 du second élément élastique 400 et empêche le retour de la seconde énergie potentielle à l'appareil d'accès aux données 200. Une partie de l'énergie initiale est donc retirée de l'appareil d'accès aux données 200 et réduit les vibrations de cet appareil 200. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux systèmes et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de réduction de vibrations destiné à être utilisé avec un appareil de traitement de données, l'appareil de traitement de données possédant un corps (110) et un appareil (200) d'accès aux données couplé au corps, le corps (110) ayant une cavité destinée à loger l'appareil (200) d'accès aux données, le système de réduction de vibrations étant caractérisé en ce qu'il comprend : au moins un premier élément élastique (300) ayant une flexibilité à la fois à la flexion et à l'allongement vertical, une première extrémité du premier élément élastique (300) étant raccordée à l'appareil (200) d'accès aux données et une seconde extrémité du premier élément élastique (300) étant raccordée au corps (110), l'appareil (200) d'accès aux données étant suspendu dans la cavité à l'aide du premier élément élastique (300), et au moins un second élément élastique (400) ayant une flexibilité à la compression verticale, le second élément élastique (400) ayant un module d'élasticité inférieur à celui du premier élément élastique (300), le second élément élastique (400) étant placé entre le corps (110) et l'appareil (200) d'accès aux données, le second élément élastique (400) ayant une première surface qui se raccorde au corps (110) et une seconde surface opposée à la première surface et qui est au contact de l'appareil (200) d'accès aux données, dans lequel, lorsque le corps (110) reçoit un choc qui crée une énergie initiale et un déplacement, l'appareil (200) d'accès aux données allonge ou courbe le premier élément élastique (300) et comprime le second élément élastique (400), et un effet d'amortissement créé par la différence entre les modules d'élasticité des premier et second éléments élastiques provoque l'extraction d'une partie de l'énergie initiale de l'appareil (200) d'accès aux données. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'effet d'amortissement est tel que : lorsque l'appareil (200) d'accès aux données étire ou courbe le premier élément élastique (300) et comprime le second élément élastique (400), une partie de l'énergie initiale est transmise au premier élément élastique (300) sous forme d'une première énergie potentielle, et une autre partie de l'énergie initiale est transmise au second élément élastique (400) sous forme d'une seconde énergie potentielle, et la première énergie potentielle donne une vitesse de rebond à l'appareil (200) d'accès aux données, la vitesse de rebond étant supérieure à une vitesse de retour du second élément élastique (400) si bien que la seconde surface se sépare de l'appareil (200) d'accès aux données et la seconde énergie potentielle n'est pas renvoyée à l'appareil (200) d'accès aux données. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (110) comporte un cadre (500) logé dans la cavité et couplé à une surface interne de la cavité, l'appareil (200) d'accès aux données est raccordé au cadre (500) par le premier élément élastique (300), le second élément élastique (400) est placé entre le cadre (500) et l'appareil (200) d'accès aux données, et la première surface est raccordée au cadre (500). 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une entretoise (600) d'absorption de vibrations disposée entre le premier élément élastique (300) et l'appareil (200) d'accès aux données. 5. Système selon la revendication 1, caractérisé -en ce que le corps (110) comporte un couvercle (700) correspondant à la cavité et destiné à recouvrir l'appareil (200) d'accès aux données, au moins un second élément élastique (400) est placé entre le couvercle (700) et l'appareil (200) d'accès aux données, la première surface du second élément élastique (400) est raccordée à la surface interne du couvercle (700), et la seconde surface du second élément élastique (400) est au contact de l'appareil (200) d'accès aux données. 6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément élastique (300) comporte un ressort. 7. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément élastique (300) comporte un caoutchouc élastique. 8. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second élément élastique (400) comporte un matériau absorbant les vibrations. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau absorbant les vibrations est un polymère. 10. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil (200) d'accès aux données comporte un disque dur. 11. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil de traitement de données est un ordinateur portable. 12. Procédé de réduction des vibrations créées sur un appareil (200) d'accès aux données d'un appareil de traitement de données par extraction d'une énergie initiale de l'appareil (200) d'accès aux données, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend : (a) le déplacement de l'appareil (200) d'accès aux données avec un déplacement qui correspond à l'énergie initiale, (b) l'allongement ou la flexion d'un premier élément élastique (300) et la compression d'un second élément élastique (400) par l'appareil (200) d'accès aux données d'une manière correspondant au déplacement, le modu-le d'élasticité du second élément élastique (400) étant inférieur à celui du premier élément élastique (300), et (c) la création d'un effet d'amortissement dû à la différence entre les modules d'élasticité des premier et second éléments élastiques afin qu'une partie de l'énergie initiale soit extraite de l'appareil (200) d'accès aux données. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape (c) comporte en outre : la transmission d'une partie de l'énergie initiale au premier élément élastique (300) sous forme d'une première énergie potentielle et la transmission d'une autre partie de l'énergie initiale au second élément élastique (400) sous forme d'une seconde énergie potentielle, la transmission de la première énergie potentielle à l'appareil (200) d'accès aux données sous forme d'énergie de rebond et l'application à l'appareil (200) d'accès aux données d'une vitesse de rebond due à l'énergie de rebond, la vitesse de rebond étant supérieure à une vitesse de retour du second élément élastique (400), et la séparation de l'appareil (200) d'accès aux données du second élément élastique (400) grâce à la vitesse de rebond afin que la seconde énergie potentielle ne soit pas retransmise à l'appareil (200) d'accès aux données. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le premier élément élastique (300) comporte un ressort. 15. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le premier élément élastique (300) comporte un caoutchouc élastique. 16. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le second élément élastique (400) comprend un matériau d'absorption des vibrations. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le matériau d'absorption des vibrations comporte un polymère. 18. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'appareil (200) d'accès aux données contient un disque dur. 19. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'appareil de traitement de données est un ordinateur portable.