KR101627277B1 - 고자장 자기 분리기 상에 필드 프로파일의 최적화 - Google Patents

Abstract

자기 분리기는 코어 자석 및 링 자석을 가진다. 코어 자석(52)은 상단 및 바닥 표면을 구비한 본체를 가지고, 제 1 자기장을 생성한다. 링 자석은 캐비티를 형성한다. 링 자석(54)은 상단 및 바닥 표면을 구비한 본체를 가지고, 제 2 자기장을 생성한다. 제 1 자기장이 상기 본체를 따라 제 2 자기장과 반대여서 캐비티 내에서 제 2 자기장을 강화시키도록 링 자석은 코어 자석과 축선으로 정렬된다. 코어 자석의 상단 표면은 미리 결정된 거리(56)에 의해 링 자석의 바닥 표면과 분리되어서 코어 자석의 상단 표면이 링 자석의 바닥 표면과 닿을 경우 특정 위치에서 결과적인 제 1 자장 세기가 동일한 위치에서 생성된 결과적인 제 2 자장 세기보다 더 크게 되는 결과적인 자기장을 생성한다.

Description

고자장 자기 분리기 상에 필드 프로파일의 최적화{OPTIMIZATION OF THE FIELD PROFILE ON A HIGH FIELD STRENGTH MAGNETIC DETACHER}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2008년 12월 17일에 출원되어 본 발명에서 전체적으로 참조된, 발명의 명칭이 "OPTIMIZATION OF THE FIELD PROFILE ON A HIGH FIELD STRENGTH MAGNETIC DETACHER"인 미국 가특허 출원 번호 61/203,060호에 대한 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 전자 물류 감시(electronic article surveillance, "EAS") 태그들 및 더 구체적으로 고강도 자기 분리기(high strength magnetic detacher)의 필드 프로파일을 최적화하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

전자 물류 감시("EAS") 시스템은 관제 구역에서 아이템의 무단 제거를 방지하도록 설계된다. 전형적인 EAS 시스템은 모니터링 시스템과 하나 이상의 보안 태그들을 포함할 수 있다. 모니터링 시스템은 관제 구역에 대한 액세스 포인트에서 심문 영역을 생성할 수 있다. 보안 태그는 의류의 물품과 같은 아이템에 부착될 수 있다. 태그된 아이템이 심문 영역에 들어가면, 알람이 트리거되어 관제 구역으로부터 태그된 아이템의 무단 제거를 나타낼 수 있다. 보안 태그는 태그된 아이템이 알람을 트리거하는 것없이 관제 구역을 떠날 수 있기 전에 비활성화된다.

종래 기술에서 알려진 바와 같이, EAS 시스템에 대한 보안 태그(또한 라벨로 지칭됨)는 임의의 수의 구성들로 구축될 수 있다. 태그 또는 라벨의 목표된 구성은 종종 물품의 속성에 의해 지시되어 보호된다. 예를 들어, EAS 라벨은 소매점들에서의 의류들에 보통 부착되는 EAS 라벨들을 포함하는 하드 태그들과 같은 모니터링된 아이템에 고정될 수 있는 강성 하우징에 수납될 수 있다. 일부 EAS 하드 태그들은 전형적으로 EAS 센서를 하우징하는 플라스틱 태그 본체 및 아이템을 관통하고 태그 본체에 클램핑되어 아이템과 태그를 함께 고정하는 핀 또는 압정(tack)을 포함하는 잠금 메카니즘을 포함한다. 일반적으로, 이러한 태그들은 태그 본체로부터 압정을 제거하여 아이템이 태그로부터 분리될 수 있게 하도록 분리기를 필요로 한다. 일부 어플리케이션에서, 분리기 유닛은 압정을 해제하기 위해 태그 본체에 자기장을 인가하는 자석 조립체를 포함할 수 있다.

도 1은 강성, 중공 내부 챔버(14)를 구비한 예를 들어 플라스틱, 태그 본체(12)를 가지는 종래 기술 EAS 태그(10)를 도시한다. 태그 본체(12)는 알람을 트리거하기 위한 EAS 센서(16)를 하우징한다. EAS 태그(10)는 확대 헤드(20)를 갖는 압정(18)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 압정(18)은 자기 클램핑 메카니즘(22)에 의해 태그 본체(12) 내에 고정되게 홀딩된다. 압정(18)을 제거하기 위해, 자기 클램핑 메카니즘(22)이 자기 분리기를 사용하여 연결을 풀도록 해야 한다. 플라스틱 태그 본체(12)는 충분한 크기의 실질적으로 원형인 돌출부를 포함하여 압정(18) 및 자기 클램핑 메카니즘(22)을 완전히 둘러싼다.

도 2는 하나의 종래 자기 분리기 유닛(26)을 도시한다. 자기 분리기 유닛(26)은 EAS 태그(10) 또는 다른 자기성 고정 장치의 돌출부(24)를 수용하도록 설계된 만입된 분리 영역(30)을 갖는 베이스 유닛(28)을 포함한다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 고자장 자석 조립체(32)는 베이스 유닛(28) 내에 존재하고 분리 영역(30) 내에 자기장을 제공하도록 만입된 분리 영역(28)에 근접하게 위치되어서 EAS 태그(10)의 압정(18)으로부터 자기 클램핑 메카니즘(22)을 연결 해제하고, 이에 의해 이전에 고정된 아이템으로부터 EAS 태그(10) 또는 다른 자기 고정 장치(magnetic securing device)의 제거를 허용한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 자기 EAS 태그 자석 조립체(32)가 도시된다. 자석 조립체(32)는 원통형 코어 자석(34) 및 상기 원통형 코어 자석(34)의 상단에 스택된 반대로 자화된 링 자석(36)을 포함하여 링 자석(36)의 캐비티(38)의 근처에서 축선 자기장을 최대화한다. 즉, 필드 라인들(39a)에 의해 표시된 원통형 코어 자석(34)의 자화는 링 자석(36)의 본체에서 필드 라인들(36b)에 의해 표시된 링 자석(36)의 자화와 반대이다. 그러나, 링 자석(36)의 자기장이 링의 본체로부터 방사됨에 따라, 자기장의 배향은 필드가 캐비티(38)를 관통할 때 실제로 180°회전된다. 따라서, 캐비티(38) 내에서, 링 자석(36) 및 코어 자석(34)에 의해 생성된 자기장의 효과는 가산되어서, 캐비티(38) 내부에서 결과적인 자장 세기를 증가시킨다. 하기에 기술되는 바와 같이, 이러한 장치를 사용할지라도, 최대 자장 세기는 특정 또는 최적 위치에서 제공되지 않는다.

고자장 자석 조립체(32)는 원통형 코어 자석(34) 및 상기 원통형 코어 자석(34)의 상단에 스택된 반대로 자화된 링 자석(36)을 포함하여 링 자석(36)의 캐비티(38)의 근처에서 축선 자기장을 최대화한다. 압정(18)의 제거를 허용하기 위해, EAS 태그(10)의 돌출부(24) 및 다른 자기 고정 장치가 캐비티(38) 내로 삽입되어 링 자석(36) 내에 강한 필드를 이용한다. 자석 조립체(32)는 클램핑 메카니즘(22)이 강제로 연결 해제되어 태그 본체(12)로부터 압정(18)의 제거를 허용하기에 충분한 캐비티(38)에서의 실질적으로 수직한 자기장을 제공한다.

다수의 상이한 타입들의 자기 클램핑 메카니즘들(22)이 다양한 EAS 태그들 및 기타 자기 고정 장치에서 사용된다. 예를 들어, 하나의 그러한 클램핑 메카니즘(22)이 도 5 및 도 6에 도시된다. 이러한 예시에서, 클램핑 기수(22)는 클러치(42)에 결합되어 사용되는 스프링(40)으로 구성된다. 압정(18)의 샤프트(44)는 플라스틱 태그 본체(12)의 돌출부(24)를 통해 연장되는 중공 튜브(46) 내로 삽입된다. 샤프트(44)는 잠금 구성으로 클러치(42)를 수용하는 하나 이상의 노치들(48a, 48b, 48c)(노치(48)로서 집단적으로 참조됨)로 새겨지고, 이에 의해 압정(18)이 플라스틱 태그 본체(12)로부터 제거되는 것을 방지한다. EAS 태그(10)가 고정될 때(도 5 참조), 스프링(40)은 클러치(42)를 지지하는 맞물림 위치에 있어서 클러치(42)가 아래 방향으로 이동하고 노치(48)로부터 연결해제되는 것을 방지한다. EAS 태그(10) 또는 다른 자기 고정 장치에 자기 분리기 유닛(26)(도 6 참조)의 자기장이 제공될 때, 클러치(42)가 아래로 당겨지고 노치(48)로부터 떨어져서 압정(18)을 해제한다.

다른 자기 클램핑 메카니즘(22)은 상이한 잠금 장치를 사용할 수 있으나, 자기 분리기 유닛(26)의 작동 원리는 전술된 바와 동일하게 유지된다. 특정 EAS 태그(10) 또는 다른 자기 고정 장치를 연결해제하기 위해, 고자장 자석 조립체(32)가 구현된 클러치(40)의 정확한 위치에서 요구된 자기장 세기를 제공해야 한다. 자석 조립체(32)의 자장 세기가 자석 조립체에서 벗어난 거리만큼 매우 급속도로 감소되기 때문에, 필요한 것보다 훨씬 더 강한 자석들이 자기 분리기 유닛(26)을 구축하는데 종종 사용된다. 더 강한 자석들은 자기 분리기 유닛(26)을 제조하하는데 추가 비용이 들게 한다.

덧붙여, EAS 시스템에서 사용되는 보안 태그들은 도난, 분실, 또는 정상적인 마모 및 파열로 인해 시간이 지남에 따라 교체된다. 예를 들어, 판매 점원이 구입된 아이템으로부터 EAS 태그(10)를 제거하는 것을 잊을 수 있다. 특정 자기 분리기 유닛(26)을 가지는 특정 EAS 시스템과 연결하여 사용되도록 설계된 고정 태그들은 종종 기준이하 제조업체들에 의해 제공된 값싸고, "모조(knock-off)" EAS 태그들로 대체될 수 있다. 이러한 "모조" 태그들은 EAS 시스템의 요구 사항들을 충족시키기 못하고, 무단 제거의 위험을 제공하며 필수적으로 원래 제조자의 EAS 태그(10)의 동일한 위치에서 자기 클램핑 메카니즘(22)을 가질 필요 없을 수 있다. 종종 이러한 "모조" 태그들은 단일 자석을 사용하여, EAS 시스템에 의해 제공된 보호를 본질적으로 실행에서 무가치하게 하여 용이하게 분리될 수 있다.

따라서, 요구되는 것은 특정 위치에서 최대 자장 세기를 달성하도록 고강도 자기 분리기의 필드 프로파일을 최적화하기 위한 시스템 및 방법이다.

본 발명은 바람직하게 특정 위치에서 최대 자장 세기를 달성하기 위해 고강도 자기 분리기의 필드 프로파일을 최적화하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.

일 양태에 따라, 본 발명은 하우징이 코어 자석 및 링 자석이 위치되는 내부 체적을 한정하는 자기 분리기를 제공한다. 코어 자석은 상단 표면 및 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 가지는 본체를 가진다. 코어 자석은 제 1 자기장을 생성한다. 링 자석은 제 1 직경을 가지는 캐비티를 형성한다. 링 자석은 상단 표면, 상단 표면에 대향하는 바닥 표면을 가진다. 링 자석은 제 2 자기장을 생성하고 제 1 자기장이 각 자석들의 본체를 따라 제 2 자기장과 반대여서 캐비티 내에서 제 2 자기장을 강화시키도록 코어 자석과 축선으로 정렬된다. 코어 자석의 상단 표면은 미리 결정된 거리에 의해 링 자석의 바닥 표면과 분리되어서 코어 자석의 상단 표면이 링 자석의 바닥 표면과 닿을 때 특정 위치에서의 결과적인 제 1 자장 세기가 동일한 위치에서 생성된 결과적인 제 2 자장 세기보다 더 크게 되는 결과적인 자기장을 생성한다.

다른 양태에 따라, 본 발명은 자석 조립체가 상단 표면 및 상단 표면과 대향하는 바닥 표면과 함께 본체를 구비한 코어 자석을 가지는 자기 분리기에서 사용하기 위한 자석 조립체를 제공한다. 코어 자석은 제 1 자기장을 생성한다. 링 자석은 제 1 직경을 가지는 캐비티를 형성한다. 링 자석은 상단 표면 및 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 구비한 본체를 가진다. 링 자석은 제 2 자기장을 생성하고 제 1 자기장이 각 자석들의 본체를 따라 제 2 자기장과 반대여서 캐비티 내에서 제 2 자기장을 강화시키도록 코어 자석과 축선으로 정렬된다. 코어 자석의 상단 표면은 미리 결정된 거리에 의해 링 자석의 바닥 표면과 분리되어서 코어 자석의 상단 표면이 링 자석의 바닥 표면과 닿을 때 특정 위치에서의 결과적인 제 1 자장 세기가 동일한 위치에서 생성된 결과적인 제 2 자장 세기보다 더 크게 되는 결과적인 자기장을 생성한다.

또 다른 양태에 따라, 본 발명은 아이템으로부터 자기 고정 장치를 분리하기 위한 방법을 제공한다. 자기 고정 장치는 자기 잠금 메카니즘과 맞물리는 클러치 메카니즘에 의해 고정된다. 자기 고정 장치는 자성 전자 물류 감시 태크 분리기가 코어 자석 및 링 자석을 포함하는 자성 전자 물류 감시 태그 분리기에 수용된다. 코어 자석은 상단 표면 및 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 가지는 본체를 가진다. 코어 자석은 제 1 자기장을 생성한다. 링 자석은 제 1 직경을 가지는 캐비티를 형성한다. 링 자석은 상단 표면 및 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 구비한 본체를 가진다. 링 자석은 제 2 자기장을 생성하고 제 1 자기장이 각 자석들의 본체를 따라 제 2 자기장과 반대여서 캐비티 내에서 제 2 자기장을 강화시키도록 코어 자석과 축선으로 정렬된다. 코어 자석의 상단 표면은 미리 결정된 거리에 의해 링 자석의 바닥 표면과 분리되어서 코어 자석의 상단 표면이 링 자석의 바닥 표면과 닿을 때 특정 위치에서의 결과적인 제 1 자장 세기가 동일한 위치에서 생성된 결과적인 제 2 자장 세기보다 더 크게 되는 결과적인 자기장을 생성한다. 특정 위치에서 자장 세기는 클러치 메카니즘과 연결해제되어 자석 잠금 메카니즘을 해제한다.

본 발명의 더 완전한 이해, 및 존재하는 장점들 및 특징들은 첨부된 도면을 연결하여 고려될 때 다음의 발명의 상세한 설명을 참조하여 한층 더 이해될 것이다.

도 1은 종래 기술의 자기 잠금 메카니즘을 가지는 전자 물류 감시("EAS") 태그의 측면도이고;
도 2는 종래 기술의 자기 EAS 분리기 유닛의 사시도이고; 도 3은 종래 기술의 EAS 분리기 유닛(detacher unit)에 대한 자기 조립체의 사시도이고;
도 4는 각각의 자기 구성요소의 자기장 배향을 도시하는 종래 기술의 EAS 분리기 유닛에 대한 자석 조립체의 측면도이고;
도 5는 잠금 위치에서 종래의 EAS 태그의 자기 잠금 메카니즘의 단면도이고; 도 6은 개방 위치에서 EAS 태그의 종래 기술의 자기 잠금 메카니즘의 단면도이고;
도 7은 본 발명의 원리에 따라 구축된 EAS 분리기 유닛에 대한 자석 조립체의 측면도이고;
도 8은 본 발명의 원리들에 따라 구축된 선택적 쉴드 및 부스터 유닛을 가지는 EAS 분리기 유닛에 대한 자석 조립체의 측면도이고;
도 9는 코어 자기 구성요소에 대한 자기장 세기 때 거리를 도시한 그래프이고;
도 10은 본 발명의 원리에 따라 링 자기 구성요소에 대한 자기장 세기 대 거리를 도시한 그래프이고;
도 11은 코어 구성요소와 접하는 링 구성요소를 가지는 자석 조립체에 대한 자기장 세기 대 거리의 결과적인 합성 효과를 도시한 그래프이고;
도 12는 본 발명의 원리에 따라 4mm 갭에 의해 변위된 링 자기 구성요소에 대한 이동된 자기장 세기 대 거리 곡선을 도시한 그래프이고; 및
도 13은 본 발명의 원리에 따른 2mm 갭에 의해 변위된 링 구성요소를 가지는 자석 조립체에 대한 자기장 세기 대 거리의 결과적인 합성 효과를 도시한 그래프이다.

본 발명에 따른 예시적 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 상기 실시예들은 고강도 자기 분리기의 필드 프로파일을 최적화하기 위한 시스템 및 방법을 구현하는 것과 관련된 프로세싱 단계들 및 장치 구성요소들의 결합으로 주로 존재한다는 것을 주목해야 한다. 따라서, 시스템 및 방법 구성요소들은 발명의 상세한 설명의 장점을 가지고 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 세부사항들에 이해 개시를 명확하게 하도록 본 발명의 실시예들을 이해하는데 적절한 특정 세부 사항들만을 보여주는 도면들에서 종래의 기호들에 의해 적절한 곳에서 표시되었다.

여기에 사용된 바와 같이, "제 1" 및 "제 2", "상단" 및 "바닥", 등과 같은 관련 용어는 임의의 물리적 또는 논리적 관계 또는 이러한 요소들 또는 엘리먼트들 사이의 순서를 필수적으로 요구하거나 함축하는 것없이 하나의 요소 또는 엘리먼트를 다른 요소 또는 엘리먼트와 구별하는 데에만 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 바람직하게 특정 메카니즘의 태그 설계를 갖는 자기 분리기를 사용하도록 자기 분리기 유닛에 자석 조립체의 자기장 프로파일을 미세-조정하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 스페이서 엘리먼트의 사용은 관심 영역(분리 영역) 내에 생성된 자기장을 강화시킨다. 추가로, 예를 들어 연강자성(soft ferromagnetic) 재료로부터 구축된 부스터 엘리먼트는 분리 영역 내로 자기장을 추가로 강화시키는데 조력한다.

다른 실시예에서, 링 자석과 유사한 풋프린트를 가지는 자기 쉴드 엘리먼트가 또한 분리기 유닛의 캐비티 내로 자장을 압축하는데 도움을 줄 수 있다. 단지 몇분의 1의 밀리미터의 두께를 가지는 쉴드 엘리먼트는 또한 외부 환경으로 빗나간 자장을 감소시킨다. 이러한 쉴딩은 (신용 카드, 기프트 카드, 등과 같은)자기 카드들을 파괴하거나 도구들, 요리 기구들과 같은 다른 철 함유 물체들을 끌어당길 가능성을 감소시킨다.

이제 유사한 도면 번호들이 유사한 엘리먼트들을 지칭하는 도면을 참조하면, 도 7에 본 발명의 원리들에 따라 제공되고 50 으로서 전체적으로 표시된 자기 분리기의 예시적 자기 조립체가 도시된다. 자기 클러치 및 핀을 가지는 자기 EAS 태그(10)와 함께 사용하기 위한 일 실시예에 대해 하기에 설명된다할지라도, 본 발명의 원리는 유지자(keepers), 구조자(savers), EAS 태그들, 핀없는 EAS 태그들, 병 EAS 태그들, 등을 포함하나 이에 국한되지 않는 임의의 고정 장치와 사용될 수 있다. 자석 조립체(50)는 분리 영역으로 결과적인 자기장을 추가로 돌출하는데 조력하는 스페이서(56)에 의해 반대로 자화된 링 자석(54)으로부터 분리된 원통형 코어 자석(52)을 포함한다. 링 자석(54)은 중심 캐비티(58)를 포함하고 코어 자석(52) 및 스페이서(56)와 축선으로 정렬된다. 원통형 자석으로 도시된다 할지라도, 코어 자석 및 링 자석의 기하형상은 본 발명의 사상에 필수적이지않다. 즉, 코어 자석 및 링 자석은 링 자석이 코어 자석의 꼭대기에 위치되는 중심 캐비티 부분을 포함하는 한, 임의의 형상, 예를 들어 타원형, 사각형, 입방형(cuboidal), 원통형 등일 수 있다.

스페이서(56)는 바람직하게 비-철 함유 재료, 예를 들어 플라스틱, 옷감,등으로 구축될 수 있다. 또는, 링 자석(54) 및 코어 자석(52)은 이들이 공기 갭에 의해 서로 분리되도록 자기 분리기 유닛에 고정될 수 있다. 스페이서(56)는 EAS 태그(10)(도 1, 도 5 및 도 6 참조) 또는 다른 자기 고정 장치 상에 돌출부(24)의 삽입을 수용하도록 링 자석(54)의 캐비티(58)의 직경과 같은 직경을 가지는 캐비티(미도시)를 포함할 수 있다. 자석 조립체의 결과적인 자기장 세기는 링 자석(54)과 코어 자석(52) 사이의 분리 거리, 예를 들어 스페이서의 높이에 의존한다.

본 발명에 따라, 임의의 특정 자기 EAS 태그(10) 또는 다른 자기 고정 장치에 대해, 스프링(40)(도 5 및 도 6)은 클러치(42)가 특정 높이에서 최소 자기장 세기에 대응하는 방식으로 설계될 수 있다. 이러한 특성은 그 상응하는 자기 분리기 유닛(50)을 사용하는 것을 제외하고 보호된 물품으로부터 제거될 수 없는 더 강건한 EAS 태그(10)의 설계를 허용한다. 그 결과, 링 자석(54)은 그 보자력(coercivity)이 충분히 강하여 코어 자석(52)으로부터 반대되는 자기장의 존재하에 그 자화를 유지하도록 선택된다. 코어 자석(52)의 직경이 링 자석(54)의 내부 직경과 같도록 설계하는 것이 가능하다. 이러한 경우, 링 자석(54)의 높은 보자력은 그다지 중요하지(critical) 않다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 대안적인 실시예는 부스터 엘리먼트(60) 및/또는 쉴드 엘리먼트(62)를 더 포함할 수 있다. 부스터 엘리먼트(60)는 코어 자석(52)의 자가장 세기를 추가로 강화시키고 분리 영역 내로 자기장을 추가로 돌출시키는데 조력하도록 연강자성 재료로 구축될 수 있다. 쉴드 엘리먼트(62)는 링 자석(54)과 유사한 풋프린트를 가질 수 있고 또한 자석 조립체(50)의 캐비티(58) 내로 자기장을 압축하는데 조력할 수 있다. 몇분의 1 밀리미터의 두께를 가지는 쉴드 엘리먼트(62)는 외부 환경에 빗나간 자기장을 효과적으로 감소시키고, 이에 의해, 자기 카드들(예 : 신용 카드, 기프트 카드, 등)를 파괴하거나 또는 예를 들어 강철 또는 다른 연강자성 재료들로 구축된 도구, 요리 기구들과 같은 다른 철 함유 물체를 끌어 당기는 가능성을 감소시킨다.

도 9에서, 코어 자석(52)의 상단 표면에서의 기준 포인트에 의해, 거리(밀리미터 단위)에 따라 측정된 코어 자석(52)의 자기장 세기를 도시한 그래프가 제공된다. 도 10은 링 자석(54)의 바닥 표면에서의 기준 포인트에 의해, 거리(밀리미터 단위)에 따라 또한 측정된 링 자석(54)의 중심을 따라 자기장 세기를 도시한 그래프이다. 도시된 예시에서, 도 10에 측정된 링 자석(54)의 자기장 세기가 대략 4mm의 거리에서 피크인 것에 주목하여야 한다. 도 11은 코어 구성요소(52)에 접한 링 구성요소(54)를 가지는, 예를 들어 링 자석(54)과 코어 자석(52) 사이에 아무 스페이서(56), 아무 공기 갭, 등도 없는 전형적인 자석 조립체(50)에 대한 자기장 세기 대 거리의 결과적인 합성 효과를 도시한다.

도 9 내지 도 11로부터 보여지는 바와 같이, EAS 태그(10) 또는 다른 자기 고정 장치가 4mm보다 작은 거리에서 요구된 자기장 세기에 기초하여 설계된다면, 코어 자석(52)과 링 자석(54) 사이의 아무 간격없음(no spacing)은 가장 높은 자기장을 생성한다. 그러나, 이러한 동일한 자석을 사용하는 EAS 태그(10) 또는 다른 자기 고정 장치가 4mm 보다 큰, 예를 들어 10mm 높이에서 자기장 세기를 필요로 한다면, 이후 코어 자석(34)에 대한 링 자석(36)의 자기장 강도를 이동시키는 것(shifting)은 캐비티(38) 내부의 결과적인 자기장 세기를 증가시킨다. 이러한 것은 클러치(42)(도 5 및 도 6)가 10mm 지점에 위치된 경우일 수 있다.

도 12는 4mm 만큼 본래의 자장 세기로부터 오프셋된 링 자석(54)의 자기장 세기를 도시한 그래프이다. 즉, 4mm 스페이서(56)가 링 자석(54)과 코어 자석(52) 사이에 삽입된다. 도 13은 코어 자석(52)과 결합된 오프셋된 링 자석(54)에 의해 생성된 결과적인 자장 세기를 도시한 그래프이다. 도 13에서 볼 수 있듯이, 결과적인 자기장이 4mm(스페이서(54)의 상단 표면)에서 감소하지만, 10mm에서 자기장 세기가 약 700 에스텟(Oersted) 증가한다.

코어 자석(52)과 링 자석(54) 사이의 공간을 제공하는데 대한 다른 추가된 장점은 반대 자장 구성으로 인한 자기 불안정성의 감소이다. lmm 간격은 약 600 에스텟만큼, 예를 들어 링 자석(54) 표면에서 보여진 5.5 kOe에서 약 4.9 kOe으로, 표면 자기장을 감소시킨다.

본 발명은 바람직하게 링 자석 및 원통형 코어 자석의 결합을 가지는 자석 조립체의 결과적인 자기장 세기를 조정하여서 표면으로부터 벗어난 미리 결정된 거리, 예를 들어 실질적으로 EAS 태그의 클러치 또는 다른 자기 고정 장치들의 위치에서 최적의 자기장 세기를 제공한다. 이러한 특성은 자기 분리기의 자석 조립체, 예를 들어 클러치 위치가 특정 설계된 EAS 태그들 또는 다른 자기 고정 장치들에 의해서만 작동하도록 조정되는 것을 허용한다.

덧붙여, 자석 조립체의 자기장 세기가 종래 기술 자석들에 비해 증가되기 때문에, 더 약한 코어 자석이 이전에 더 강한 자석을 요구한 동일한 자장 세기를 달성하도록 사용될 수 있어서, 자석 조립체의 전체 가격을 감소시킨다.

위에서 반대로 언급되지 않는다면, 첨부된 도면들 전부가 스케일링된 것은 아니라는 것을 알아야 한다. 특히, 본 발명은 본 발명의 사상 또는 본질적인 속성에서 벗어남 없이 다른 특정 형태로 구현될 수 있어서, 본 발명의 범주를 나타내는 바와 같이 전술된 발명의 상세한 설명이외에 후속하는 청구범위를 참조하여야 한다.

Claims (20)

1. 자기 분리기(magnetic detacher)로서,
   내부 체적을 한정하는 하우징;
   상기 내부 체적 내에 위치된 코어 자석 - 상기 코어 자석은 상단 표면 및 상기 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 구비한 본체를 가지고, 상기 코어 자석은 제 1 자기장을 생성함 - ; 및
   상기 내부 체적 내에 위치된 링 자석을 포함하고,
   상기 링 자석은 제 1 직경을 가지는 캐비티를 형성하고, 상단 표면 및 상기 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 구비한 본체를 가지며, 상기 링 자석은 제 2 자기장을 생성하고 제 1 자기장이 각각의 자석들의 본체들 내에 제 2 자기장과 반대되어 상기 캐비티 내에서 제 2 자기장을 강화하도록 상기 코어 자석과 축선으로(axially) 정렬되고, 코어 자석의 상단 표면은 미리 결정된 거리만큼 링 자석의 바닥 표면과 분리되어 상기 코어 자석의 상단 표면이 상기 링 자석의 바닥 표면과 닿을 경우 특정 위치에서의 결과적인 제 1 자기장 세기가 동일한 위치에서 생성된 결과적인 제 2 자기장 세기보다 더 크게 되는 결과적인 자기장을 생성하는
   자기 분리기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 미리 결정된 거리와 같은 높이를 가지는 스페이서를 더 포함하고, 상기 스페이서가 상기 코어 자석의 상단 표면과 상기 링 자석의 바닥 표면 사이에 위치된
   자기 분리기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 스페이서가 비- 강자성체 재료(non-ferromagnetic material), 플라스틱 및 옷감(cloth) 중 하나로 구성된
   자기 분리기.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 자기 분리기가 분리를 위한 자기 고정 장치를 네스팅하도록(nest) 작동하고, 상기 자기 고정 장치가 돌출부를 가지고, 상기 캐비티의 직경이 상기 돌출부의 외경보다 더 커서 상기 캐비티가 분리 동안 상기 돌출부를 수용하도록 작동하는
   자기 분리기.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 자기 고정 장치가 클러치 메카니즘을 포함하고, 상기 클러치 메카니즘의 위치는 상기 자기 고정 장치가 상기 자기 분리기 내에 네스팅될 때 상기 특정 위치와 일치하는
   자기 분리기.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   쉴드 엘리먼트를 더 포함하고, 상기 쉴드 엘리먼트가 상기 자기 분리기의 외측을 벗어난 자기장을 감소시키도록 상기 쉴드 엘리먼트는 상기 링 자석의 상단 표면에 인접하게 위치된
   자기 분리기.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 쉴드 엘리먼트가 제 1 풋프린트(footprint)를 형성하고 상기 링 자석이 제 2 풋프린트를 형성하며, 상기 제 1 풋프린트가 상기 제 2 풋프린트와 동일한
   자기 분리기.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 쉴드 엘리먼트가 1mm 미만의 두께를 가지는
   자기 분리기.
   
9. 제 3 항에 있어서,
   부스터 엘리먼트(booster element)를 더 포함하고, 상기 부스터 엘리먼트가 강자성 재료(ferromagnetic material)로 구성되고 결과적인 자기장이 강화되도록 상기 링 자석의 상단 표면에 인접하여 위치된
   자기 분리기.
   
10. 자기 분리기에서 사용하기 위한 자석 조립체로서,
    상기 자석 조립체가 상단 표면 및 상기 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 구비한 본체를 가지는 코어 자석 - 상기 코어 자석은 제 1 자기장을 생성함 - ; 및
    제 1 직경을 가지는 캐비티를 형성하는 링 자석을 포함하고,
    상기 링 자석은 상단 표면 및 상기 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 구비한 본체를 가지며, 상기 링 자석은 제 2 자기장을 생성하고 제 1 자기장이 각각의 자석들의 본체들을 따라 제 2 자기장과 반대되어 상기 캐비티 내에서 제 2 자기장을 강화하도록 상기 코어 자석과 축선으로 정렬되고, 코어 자석의 상단 표면은 미리 결정된 거리만큼 링 자석의 바닥 표면과 분리되어 상기 코어 자석의 상단 표면이 상기 링 자석의 바닥 표면과 닿을 경우 특정 위치에서의 결과적인 제 1 자기장 세기가 동일한 위치에서 생성된 결과적인 제 2 자기장 세기보다 더 크게 되는 결과적인 자기장을 생성하는
    자석 조립체.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 거리와 같은 높이를 가지는 스페이서를 더 포함하고, 상기 스페이서가 상기 코어 자석의 상단 표면과 상기 링 자석의 바닥 표면 사이에 위치된
    자석 조립체.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스페이서가 플라스틱 및 옷감 중 하나로 구성된
    자석 조립체.
    
13. 제 10 항에 있어서,
    자기 분리기가 분리를 위한 자기 고정 장치를 네스팅하도록 작동하고, 상기 자기 고정 장치가 돌출부를 가지고, 상기 캐비티의 직경이 상기 돌출부의 외경보다 더 커서 상기 캐비티가 분리 동안 상기 돌출부를 수용하도록 작동하는
    자석 조립체.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 자기 고정 장치가 클러치 메카니즘을 포함하고, 상기 클러치 메카니즘의 위치는 상기 자기 고정 장치가 상기 자기 분리기에 네스팅될 때 상기 특정 위치와 일치하는
    자석 조립체.
    
15. 제 10 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 거리와 같은 높이를 가지는 쉴드 엘리먼트를 더 포함하고, 상기 쉴드 엘리먼트가 상기 분리기의 외측에 벗어난 자기장을 감소시키도록 상기 쉴드 엘리먼트는 상기 코어 자석의 상단 표면과 상기 링 자석의 바닥 표면 사이에 위치된
    자석 조립체.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 쉴드 엘리먼트가 제 1 풋프린트를 형성하고 상기 링 자석이 제 2 풋프린트를 형성하며, 상기 제 1 풋프린트가 상기 제 2 풋프린트와 동일한
    자석 조립체.
    
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 쉴드 엘리먼트가 1mm 미만의 두께를 가지는
    자석 조립체.
    
18. 아이템으로부터 자기 고정 장치를 분리하기 위한 방법으로서,
    상기 자기 고정 장치가 자기 잠금 메카니즘과 맞물리는 클러치 메카니즘에 의해 고정되고, 상기 방법이 자기 분리기에 상기 자기 고정 장치를 수용하는 단계 - 상기 자기 분리기는
    상단 표면 및 상기 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 구비한 본체를 가지며 제 1 자기장을 생성하는 코어 자석; 및
    제 1 직경을 가지는 캐비티를 형성하는 링 자석을 포함하고, 상기 링 자석은 상단 표면 및 상기 상단 표면과 대향하는 바닥 표면을 구비한 본체를 가지며, 상기 링 자석은 제 2 자기장을 생성하고 제 1 자기장이 각각의 자석들의 본체들을 따라 제 2 자기장과 반대되어 상기 캐비티 내에서 제 2 자기장을 강화하도록 상기 코어 자석과 축선으로 정렬되고, 코어 자석의 상단 표면은 미리 결정된 거리만큼 링 자석의 바닥 표면과 분리되어 상기 코어 자석의 상단 표면이 상기 링 자석의 바닥 표면과 닿을 경우 특정 위치에서의 결과적인 제 1 자기장 세기가 동일한 위치에서 생성된 결과적인 제 2 자기장 세기보다 더 크게 되는 결과적인 자기장을 생성함 - ; 및
    상기 클러치 메카니즘을 연결해제하여 상기 자기 잠금 메카니즘을 해제하도록 상기 특정 위치에서 자기장 세기를 사용하는 단계를 포함하는
    아이템으로부터 자기 고정 장치를 분리하기 위한 방법.
    
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 자기 분리기가 상기 미리 결정된 거리와 같은 높이를 가지는 스페이서를 더 포함하고, 상기 스페이서가 상기 코어 자석의 상단 표면과 상기 링 자석의 바닥 표면 사이에 위치된
    아이템으로부터 자기 고정 장치를 분리하기 위한 방법.
    
20. 제 18 항에 있어서,
    상기 자기 고정 장치가 돌출부를 형성하고, 상기 캐비티의 직경이 상기 돌출부의 외경보다 더 커서 상기 캐비티가 분리 동안 상기 돌출부를 수용하도록 작동하는
    아이템으로부터 자기 고정 장치를 분리하기 위한 방법.
    

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