KR20150011803A

KR20150011803A - 앤티-탬퍼 시스템

Info

Publication number: KR20150011803A
Application number: KR1020147029789A
Authority: KR
Inventors: 프레데릭 보쇼; 쟝 이브 끌레망; 리카르도 크레토브스키; 쟝 크리스토프 사민
Original assignee: 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2015-02-02
Also published as: US20130322984A1; US9261128B2; US20140030041A1; CA2872235A1; DE112013001695T5; CA2872235C; US8858140B2; GB2517870A; WO2013179183A1

Abstract

앤티-탬퍼 시스템(an anti-tamper system)은: 고정 디바이스(500)와 앤티-탬퍼 검출 디바이스(an anti-tamper detection device)(502)를 포함하고; 상기 고정 디바이스(500)는 바디(514)와 헤드(512)를 포함하되 상기 헤드(512)는 툴이 상기 바디(514)를 끌어들여(engage) 제1 재료 층(22)에 밀어 넣을(drive) 수 있게 하기 위해 상기 바디(514)보다 더 큰 횡단면을 가지며 그렇게 하여 상기 헤드(512)와 상기 제1 재료 층(22) 사이에서 상기 앤티-탬퍼 디바이스(502)와 견고한 연결(a firm connection)을 만들고; 상기 고정 디바이스(500)는 잠금 장치(a lock)(516)을 더 포함하되 상기 헤드(512)는 외부 자기장이 없을 경우 상기 잠금 장치(516)에 의해서 상기 바디(514)에 잠금되고 상기 잠금 장치(516)이 외부 자기장에 의해서 잠금 해제될 때 상기 헤드(512)는 상기 바디(514)로부터 풀려나게 되며; 그리고 그에 의해서 상기 앤티-탬퍼 검출 디바이스(502)는 상기 헤드(512)가 풀려날 때 상기 연결의 변화를 검출하고 기록한다. 상기 앤티-탬퍼 시스템은 종래 기술보다 덜 "계량기 침투적(meter intrusive)"일 수 있다.

Description

앤티-탬퍼 시스템{ANTI-TAMPER SYSTEM}

본 발명은 앤티-탬퍼 스크루(an anti-tamper screw)에 관한 것이다. 특히 본 발명은 기존의 앤티-탬퍼링 메커니즘에 새로 장착될 수 있는(retro-fitted) 자기 탬퍼링(magnetic tampering)을 검출하기 위한 앤티-탬퍼 스크루에 관한 것이다.

본 발명은 운영자가 스마트 계량기들에 대한 승인되지 않은 접근 또는 자기 탬퍼링(magnetic tampering)을 원치 않는 스마트 계량기들의 일반적인 환경에서 운영된다.

스마트 계량기 부근에 배치된 영구 자석을 사용하는 자기 탬퍼링은 더 낮은 에너지 소비 검침(a lower energy consumption reading)을 가져온다는 것을 여러 테스트들이 보여주었다. 스마트 계량기 근처에 배치된 영구 자석은 정적 자기 교란 자장(a static magnetic disturbance field)을 일으킨다. 더 나아가서, 스마트 계량기들에서 전류 감지 기술의 동작 포인트(the operational point)는 외부 정적 자기장을 인가함에 의해서 시프트될(shifted) 수 있다. 그 결과 전류 변환기는 더 적은 전류를 계측하고 스마트 계량기는 더 적은 소비를 카운트하게 된다. 영구 자석들의 모든 사용은 심각한 사업 위험을 나타낸다.

해결해야 할 문제는 스마트 계량기를 부당하게 간섭하기 위한(tamper) 가능한 시도로서 스마트 계량기 부근에 영구 자석이 배치되었다는 것을 보여주는 것이다.

미국 특허 공보 4542337은 전기 계량기들을 위한 전기-기계 앤티-탬퍼링 디바이스를 개시하고 있다. 상기 디바이스는 기존의 계량기들에 곧 바로 설치되거나 새롭게 장착될 수 있는데 구멍을 뚫고(drilling) 태핑을 하고(tapping) 스크루들을 이용해서 상기 계량기 자체에 몇 개의 간단한 전기 부품들을 장착하는 설치를 함으로써(installing) 할 수 있다.

미국 특허 공보 2009/0107253은 수도 계량기들을 위한 자기 방수 장치(a magnetic water shield for water meters)에 관하여 개시한다. 상기 방수 장치는 앤티-탬퍼 스크루를 통해서 수도 계량기에 장착될 수 있다. 상기 앤티-탬퍼 스크루는 거기를 지나는 배선을 포함할 수 있는데 이 배선은 앤티-탬퍼 스크루를 제거하기 위해 끊어질 수 있다.

미국 특허 공보 2009/0038019는 탬퍼 검출 메커니즘과 카드 처리 디바이스를 개시한다. 서브 시스템이 호스트 디바이스로부터 제거될 때 탬퍼링을 검출하기 위한 탬퍼 검출 메커니즘은 다음을 포함한다. 헤드 부분, 외경 축 부분 및 내경 축 부분으로 구성되어 상기 내경 축 상에 형성된 나사부분을 상기 호스트 디바이스의 스크루 구멍으로 돌려 넣음으로써(screwed) 상기 서브 시스템을 상기 호스트 디바이스에 고정시키는 스크루 부품, 상기 서브 시스템 내에 제공되어 외경 축 부분이 통과하는 쓰루 홀, 상기 스크루 부품이 빡빡하게 돌려 넣어졌을 때 상기 외경 축 부분에 의해서 눌려짐(pushed)에 따라 상기 쓰루 홀로부터 후퇴하고(withdraw) 스크루 부품이 느슨해졌을 때 상기 쓰루 홀(through hole) 내로 전진하는(advance) 레버 부품, 및 상기 레버 부품의 후퇴 또는 전진에 기초하여 상기 스크루 부품이 빡빡하게 조여졌는지 또는 느슨해졌는지 상태를 검출하기 위한 검출 스위치를 포함한다.

본 발명의 제1 목적은 고정 디바이스(a fixing device)를 제공하는 것이고, 상기 고정 디바이스는 바디(a body)와 헤드(a head)를 포함하되, 상기 헤드는 툴(a tool)이 상기 바디를 끌어들여(engage) 제1 재료 층에 밀어 넣을(drive) 수 있게 하기 위해 상기 바디보다 더 큰 횡단면(a larger cross section)을 갖고 그렇게 하여 상기 헤드와 상기 제1층 사이에 제2 재료 층을 압축하고(compressing); 상기 고정 디바이스는 잠금 장치(a lock)를 더 포함하되, 상기 헤드는 상기 잠금 장치에 의해서 상기 바디에 잠금되고 이에 의하여 외부 자기장이 잠금 해제 할 때 상기 잠금 장치 및 상기 헤드는 상기 바디로부터 풀려나게 된다(disengaged).

상기 헤드의 큰 횡단면은 상기 바디가 재료 내로 침투하는 것을 중단시키기 위해 상기 제1 재료 또는 중간의 재료에 인접한다.

제안된 실시 예들은 종래 기술보다 덜 "계량기 침투적(meter intrusive)"이 되는 것을 시도한다. 특히 실시 예들은 현재 계량기들을 갱신하는 데 필요한 시간과 노력; 현재 계량기를 리셋할 필요성; 및 그러한 탬퍼 이벤트 검출을 처리하기 위한 모든 추가적인 부담을 최소화하기 위해 시도한다.

유리하게도 상기 잠금 장치(the lock)는 외부 자기장에 민감한(sensitive) 하나 또는 그 이상의 가동가능 부분(moveable parts)을 포함하여 외부 자기장이 인가되었을 때 상기 바디로부터 상기 헤드를 이동하여 잠금 해제되도록 한다. 상기 가동가능 부분은 바람직한 실시 예에서는 베어링(B1)이고 제2 실시 예에서는 자석(804)이다.

더 유리하게도 상기 잠금 장치는 임계력(a threshold force)에 의해서 불안정한 균형 위치(an unstable equilibrium position)에 바이어스되어 있어서 상기 임계력보다 큰 외부 자기 대항력(counterforce)이 인가되었을 때 상기 잠금 장치는 더 안정된 균형 위치로 이동하고 그렇게 하여 상기 바디로부터 상기 헤드를 잠금 해제한다. 상기 임계력들은 바람직한 실시 예에서 스프링들에 의해서 제공되고 제2의 실시 예에서 자석들에 의해서 제공된다.

또한 유리하게도 상기 잠금 장치는 두 개 또는 그 이상의 스프링들에 의해서 불안정한 균형 위치에 바이어스되어 있어서 상기 스프링들의 힘보다 더 큰 외부 자기 대항력(counterforce)이 인가되었을 때 상기 잠금 장치는 더 안정된 균형 위치로 이동하고 그렇게 하여 상기 바디로부터 상기 헤드를 잠금 해제한다. 이 구성은 바람직한 실시 예이다. 상기 스프링들은 신장력(tension) 및/또는 압축력(compression) 스프링들이 유리하다. 코일 스프링들은 사용하기에 간단하다는 장점을 가지고 있다. 탄성 스프링 재료 또한 사용될 수 있고 가동 부분들을 더 적게 가지는 장점을 갖고 있다.

적절하게 상기 잠금 장치는 두 개 또는 그 이상의 영구 자석들에 의해서 불안정한 균형 위치에 바이어스되어 있어서 균형 힘보다 더 큰 외부 자기 대항력(counterforce)이 인가되었을 때 상기 잠금 장치는 더 안정된 균형 위치로 이동하고 그렇게 하여 상기 대응 이동은 상기 바디로부터 상기 헤드를 잠금 해제한다. 이 구성은 제2 실시 예이다.

바람직한 실시 예는 헤드와 스크루 바디를 갖는 스크루에 관해서 기술되지만 다른 형태의 고정 디바이스도 사용될 수 있는데, 즉 못들, 및 리벳들이 사용될 수 있다.

본 발명의 제2 목적은 앤티-탬퍼 시스템(an anti-tamper system)을 제공하는 것이고, 상기 앤티-탬퍼 시스템은: 고정 디바이스와 앤티-탬퍼 검출 디바이스(an anti-tamper detection device)를 포함하고; 상기 고정 디바이스는 바디와 헤드를 포함하되, 상기 헤드는 툴이 상기 바디를 끌어들여(engage) 제1 재료 층에 밀어 넣을(drive) 수 있게 하기 위해 상기 바디보다 더 큰 횡단면을 가지며 그렇게 하여 상기 헤드와 상기 제1 재료 층 사이에서 상기 앤티-탬퍼 검출 디바이스와 견고한 연결(a firm connection)을 만들고; 상기 고정 디바이스는 잠금 장치(a lock)를 더 포함하되, 상기 헤드는 외부 자기장이 없을 경우 상기 잠금 장치에 의해서 상기 바디에 대해 잠금되고 상기 잠금 장치가 외부 자기장에 의해서 잠금 해제될 때 상기 헤드는 상기 바디로부터 풀려나게 되며; 그리고 그에 의해서 상기 앤티-탬퍼 검출 디바이스는 상기 헤드가 풀려날 때 상기 연결의 변화를 검출하고 기록한다.

바람직하게도 상기 앤티-탬퍼 시스템은 상기 고정 디바이스와 상기 제1 재료 층 사이에 배치하기 위한 스프링을 더 포함하고 그렇게 하여 상기 잠금 장치가 잠금 해제될 때 상기 바디로부터 상기 헤드를 제거하기 위한 바이어스를 생성한다.

본 발명의 바람직한 실시 예들이, 아래의 도면들을 참조하여, 이제 오직 예로서만 설명될 것이다.
도 1은 잠금 전에 종래 기술 고정장치의 분해 부품 조립도이다.
도 2는 피팅(fitting) 동안 도 1의 종래 기술 앤티-탬퍼 고정장치의 부품 조립도이다.
도 3은 피팅(fitting) 후 도 1 및 2의 종래 기술 앤티-탬퍼 고정장치의 부품 조립도이다.
도 4는 탬퍼링(tamperng) 후 도 1 내지 3의 종래 기술 앤티-탬퍼 고정장치의 부품 조립도이다.
도 5는 외부 자기장이 없는 바람직한 실시 예의 고정 시스템의 분해 부품 조립도이다.
도 6a 및 6b는 바람직한 실시 예의 잠금 상태의 고정 디바이스 및 잠금 해제 상태의 고정 디바이스 각각을 보여주는 클로즈업 부품 조립도들이다.
도 7은 외부 자기장이 없이 고정되어 배치된 바람직한 실시 예의 고정 시스템의 부품 조립도이다.
도 8은 외부 자기장이 인가되었을 때 고정된 상태의 바람직한 실시 예의 고정 시스템의 부품 조립도이다.
도 9는 외부 자기장이 인가된 후 제1 중간 상태의 바람직한 실시 예의 고정 시스템의 부품 조립도이다.
도 10은 외부 자기장이 인가된 후 제2 중간 상태의 바람직한 실시 예의 고정 시스템의 부품 조립도이다.
도 11은 자기장이 인가된 후 잠금 해제 상태의 바람직한 실시 예의 고정 시스템의 부품 조립도이다.
도 12a 및 12b는 제2 실시 예의 잠금 상태의 고정 디바이스 및 잠금 해제 상태의 고정 디바이스 각각을 보여주는 클로즈업 부품 조립도들이다.

도 1을 참조하면, 스마트 계량기 계기함을 위한 종래 기술의 앤티-탬퍼 고정 시스템(10)이 기술되는데, 상기 시스템은: 고정 디바이스(스크루 12), 탬퍼 검출 디바이스(14), 베이스 플레이트(16); 파이프(18); 및 스프링(20)을 포함한다. 고정 시스템(10)은 밀폐된 스마트 계량기를 봉인하는 스마트 계량기 계기함의 벽(22)에 대하여 고정하기 위한 것이다.

스크루(12)는 검출 디바이스(14)를 벽(22)에 고정하고 검출 디바이스(14)는 스크루(12)가 제거되는지를 검출하고 기록한다. 이것은 서비스 운영자가 스마트 계량기 계기함을 열기 위해 승인되지 않은 시도가 있었는지를 알 수 있게 해 준다.

탬퍼 검출 디바이스(14)는 전자 회로가 파괴되었을 때 기록하는 전자 디바이스이다. 파이프(18)은 슬라이딩 컨택(24)를 포함하는데 이는 스크루(12)가 탬퍼 검출 디바이스(14)를 스마트 계량기 계기함 벽(22)에 대하여 고정할 때 탬퍼 검출 디바이스(14) 내에 전기 회로를 만들어 준다. 스크루(12)가 탬퍼 검출 디바이스(14)를 스마트 계량기 계기함 벽(22)에 대하여 고정하고 있지 않을 때 상기 전기 회로는 파괴되고 이것은 상기 탬퍼 검출 디바이스에 의해서 기록된다.

베이스 플레이트(16)은 하나의 홀(a hole)과 그 홀을 둘러싸는 플랜지(a flange around the hole)를 갖는 플레이트(a plate)를 포함한다. 상기 플랜지는 상기 홀 위에 스프링(20)을 위치시키기 위한 것이다. 상기 플랜지는 원통형이고 상기 플레이트까지 수직으로 연장된다. 도 1은 벽(22), 베이스 플레이트(16), 스프링(20) 및 파이프(18)을 스크루(12)가 도입되기 전에 분해된 구성으로 보여준다.

스프링(20)은 베이스 플레이트(16)과 파이프(18)이 분리되게(apart) 밀기 위해 압력을 인가하기 위한 것이다. 스프링(20)은 상기 프랜지 주변으로 끼워 맞춤으로써 상기 베이스 플레이트 홀 위로 동심원으로 끼워 맞춘다(fit). 스프링(20)의 한쪽 끝은 베이스 플레이트(16) 상에 위치하고 스프링(20)의 다른 쪽 끝은 파이프(18)에 인접한다.

파이프(18)은 스프링(20)에 압력을 가하기 위한 것이다. 파이프(18)은 홀 위에 동심원으로 끼워지며(fit), 스크루(12)에 인접하는 제1 엣지; 스프링(20)의 한쪽 끝에 인접하는 제2 엣지 및 스프링(20) 주위에 끼워지는 제3 엣지를 포함한다.

스크루(12)는 스크루 나사 끝을 벽(22)에 박아 넣어서(embedding) 벽(22)에 대하여 파이프(18), 스프링(20) 및 베이스 플레이트(16)을 고정하고, 이 때 상기 스크루의 헤드는, 상기 파이프보다 더 큰 직경을 가져서, 파이프(18)을 눌러 벽(22)에 대하여 파이프(18)을 강제로 유지되게 하는데 그 사이에 베이스 플레이트(16)과 스프링(20)이 유지되게 한다.

도 2를 참조하면, 고정 시스템(10)이 도시되어 있는데, 컴포넌트들이 다 함께 근접해 있지만 완전히 접촉하고 있지는 않다.

도 3을 참조하면, 고정 시스템(10)은 스크루(12)가 도입된 후 잠긴 구성에서의 벽(22), 베이스 플레이트(16), 스프링(20), 파이프(18) 및 스크루(12)를 도시한다.

도 4를 참조하면, 고정 시스템을 도시하였는데 마치 손을 대어 스크루(12)가 조금 풀린(removed)것 같다. 파이프(18)은 더 이상 탬퍼 검출 디바이스(14)와 회로 구성이 되지 않은 상태이고 상기 탬퍼 검출은 박스 내의 대문자 X로 표시하여 탬퍼링을 기록한다.

도 5를 참조하면, 선호되는 실시 예에 따라 스마트 미터 계기함(smart meter closure)을 위한 앤티-탬퍼 시스템이 기술되어 있는데, 이 시스템은: 고정 디바이스(500), 탬퍼 검출 디바이스(502), 베이스 플레이트(504) 및 스프링(508)을 포함한다.

고정 디바이스(500)은 헤드(512) 및 바디(514)를 포함한다. 헤드(512)는 바디(514)보다 큰 단면을 가져서 툴이 바디(514)를 끌어들여 벽(22) 내부로 밀어 넣을 수 있게 하는데, 이렇게 해서 탬퍼 검출 디바이스(502)를 헤드(512)와 벽(22) 사이에서 압력을 가한 상태로 유지되게 한다.

탬퍼 검출 디바이스(502)는 전자 회로가 파괴되는 때를 기록하는 전자 디바이스이다.

스프링(508)은, 압력을 받은 상태일 때. 고정 디바이스(500)을 베이스 플레이트(504)로부터 떨어지게 바이어스를 주기 위한 것이다.

파이프(506)은 슬라이딩 컨택(510)을 포함하는데, 이는 고정 디바이스(500)이 스마트 미터 계기함의 벽(22)에 대하여 상기 탬퍼 검출 디바이스를 고정하고 있을 때 상기 탬퍼 검출 디바이스에서 전기 회로를 구성한다. 고정 디바이스(500)이 상기 탬퍼 검출 디바이스를 벽(22)에 대하여 고정하고 있지 않을 때, 상기 전기 회로는 파괴되고 이러한 파괴 사실은 기록된다. 탬퍼 검출 디바이스(502)는 선행 기술 탬퍼 디바이스(14)와 유사하다.

도 6a 및 6b를 참조하면, 잠금 상태 및 잠금 해제 상태의 고정 디바이스들이 자석 잠금 장치(516)을 사용하여 기술되어 있다. 이 두 도면들에서, 바디(514)는 일부만 도시되었다.

헤드(512)는: 캐비티(513); 자석 잠금 장치(516); 리세스(518); 슬롯(520); 캐비티 개구부(522)를 포함한다. 헤드(512)는 외부 자기장이 없을 때(도 6a) 자석 잠금 장치(516)을 사용하여 바디(514)에 대하여 잠금 상태를 유지하고 그리고 외부 자기장에 의해서 자석 잠금 장치(516)이 잠금 해제가 되었을 때(예를 들어 도 6b) 상기 헤드는 상기 바디에 대하여 해제되게 된다(become disengaged).

캐비티(513)은 자석 잠금 장치(516)을 수납하기 위한 것이다(housing).

자석 잠금 장치(516)은 볼 베어링(B1) 및 (B2), 스프링들(S1) 및 (S2); 고정 앵커 포인트들(524); 및 연결 가이드들(articulated guides)(526)을 포함한다.

리세스(518)은 바디(514)를 수용하기 위한 것이다.

슬롯(520)은 고정 디바이스를 벽(22)와 같은 층 내부로 밀어 넣기 위해 사용되는 툴과 맞물리기(engagement) 위한 것이다.

캐비티 개구부(522)(도 6b의 리세스(518)에서 점선으로 표시됨)는 잠금 장치(516)이 바디(514)를 끌어들일 수 있도록 상기 캐비티로부터 억세스를 가능하게 하기 위한 것이다.

볼 베어링(B1)은 자기적으로 민감하고 고정 앵커 포인트(524)에 대해 고정된 압축 스프링(S1)에 의해서 속박된다. 도 6a에서는 외부 자기장이 없는 상태이고 볼 베어링(B1)은 스프링(S1)및 연결 가이드들에 연결된 것으로 도시되어 있는데 이 때 안정된 위치에 이들을 유지하기 위해 스프링(S1)은 작은 압축력을 베어링(B1) 및 연결 가이드들(526) 상에 행사한다. 도 6a에서 다른 힘들은 고려되지 않는다. 베어링(B1)은 또한 민감도가 증가되도록 자성(magenetic)을 가질 수 있다.

볼 베어링(B2)는 바람직한 실시 예에서 자성을 갖지 않으며 인장 스프링(S2)에 의해서 고정 앵커 포인트(524)에 대해 부착된다. 자기장이 없을 때 도 6a에서 연결 가이드(522)의 긴 부품(long member)이 볼 베어링(B2)를 헤드(512)의 리세스(527)에서 그리고 바디(514)의 리세스(526)에서 속박하는 것이 도시되어 있다. 볼 베어링(B2)는 자신의 고정 앵커 포인트를 향하여 이동하려 하지만 연결 가이드의 긴 부품에 의해서 속박된다. 도 6a는 불안정 균형 상태를 달성하기 위해 영구 자석들의 인가에 의해서 달성된 공장 프리세트 위치(a factory preset position)이다. 설계에 의해서 이 위치는, 일단 잃게 되면, 다시 되돌아가기 어렵게 되어 있다.

상기 앤티-탬퍼 시스템의 다른 상태들에 관해서 지금부터 기술한다.

도 7을 참조하면, 앤티-탬퍼 시스템의 잠긴 상태가 도시되었고 자기장은 없는 상태이다. 볼 베어링(B1) 및 (B2), 스프링들(S1) 및(S2). 그리고 연결 가이드들은 균형 위치에 있다. 볼(B2)는 헤드가 바디를 해제하는 것을 방지하며 따라서 탬퍼 검출 디바이스가 세트되는 것을 방지한다.

도 8을 참조하면, 외부 자기장(F0)가 처음 인가되었을 때 앤티-탬퍼 시스템의 잠긴 상태를 도시한다. 자기력(F1)은 볼(B1)에 관하여 작용하는 것으로 도시되어 있다. 스프링력(F2)는 볼(B2)에 관하여 작용하는 것으로 도시되어 있다.

도 9를 참조하면, 자기장이 있을 때 앤티-탬퍼 시스템의 제1 중간 상태를 도시한다. 힘(F1)은 볼(B1)을 위 방향으로 이동시켜서 연결 가이드를 제약 상태에서 벗어나 구부러지게 하고 그렇게 하여 볼 베어링(B2)은 더 이상 제약되지 않고 스프링(S2)에 따라 이동할 수 있게 된다.

도 10을 참조하면, 자기장이 있을 때 앤티-탬퍼 시스템의 제2 중간 상태를 기술한다. 힘(F2)는 볼(B2)를 위 방향으로 이동시키고 볼(B2)는 연결 가이드에 의해서 해제된다. 볼 베어링(B2)은 끌려 나와 개구부(522) 및 리세스(526)로부터 벗어나서 캐비티의 바디 내부로 나아가고 이에 의해서 자기 잠금 장치는 잠금 해제되고 바디(514)를 헤드(512)로부터 해제한다.

도 11을 참조하면, 자기장이 있을 때 앤티-탬퍼 시스템의 잠금 해제 상태를 기술한다. 메인 스프링(508)은 헤드를 위 방향으로 밀어내는데 이는 탬퍼 검출 디바이스를 통해 탬퍼 검출을 하게한다.

그러므로 자기 잠금 장치(516)은 자기장에 민감한 하나 또는 그 이상의 가동 부품들(B1)을 포함하여 외부 자기장이 인가되었을 때 헤드(512)를 바디(514)로부터 이동시켜 잠금 해제한다. 자기 잠금 장치(516)은 불안정 균형 위치에서 임계력(a threshold force)에 의해서 바이어스되어 있고 이에 의해서 상기 임계력보다 더 큰 자기 대항력(a magnetic counterforce)이 인가될 때 볼 베어링들(B1) 및 (B2)는 더 안정된 균형 위치로 이동하고 이에 의해서 상기 헤드는 상기 바디로부터 잠금 해제된다.

도 12a 및 12b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예는 헤드 캐비티 내에 자기 잠금 장치(800)을 포함하는데 이는 불안정 균형 상태와 안정 균형 상태를 생성한다. 자기 잠금 장치(800)은 고정 영구 자석들(802A), (802B), (802C), 가동 자석(804), 자석 채널(806), 가요성 연결(808), 및 풀리(pulley, 810)을 포함한다. 여기서는 오직 하나의 자기 잠금 장치가 바디(514) 주변에 도시되었지만 다른 실시 예들에서는 두 개 또는 그 이상도 생각할 수 있다.

영구 자석들(802A), (802B) 및 (802C)는 자석 채널(806) 주변에 배열되어 불안정 균형 위치를 생성한다. 영구 자석들(802C) 및 (802B)는 채널(806)에 관하여 서로 반대로 배열되어서 반대 방향 힘의 화살표들(opposite force arrows) F3, F3'에 의해서 표시된 밸런스 포인트(a balance point)를 생성한다. 상기 밸런스 포인트에서, 자석(804)는 영구자석(802A)의 힘 F5를 극복하는 힘을 갖고 반대 방향으로 당겨지고 있다.

가동 자석(804)는 불안정 균형 위치와 더 안정된 균형 위치 사이에서 자석 채널(806) 내에서 슬라이딩하기 위한 것이다.

자석 채널(806)은 가동 자석(804)가 상기 균형 위치들 사이에서 슬라이드하기 위한 공간이다.

가요성 연결(808)은 가동 자석(804)를 베어링(B3)에 연결한다.

풀리(810)은 가요성 연결(808)이 구부러져서 공간이 상기 헤드 캐비티 내에서 효율적으로 사용되도록 하기 위한 피봇(a pivot)을 제공한다.

베어링(B3)은 이전의 실시 예의 베어링(B2)와 유사하고 상기 헤드 내의 개구부와 상기 바디 내의 리세스와 맞물려서(engage) 이들 둘을 함께 잠근 상태로 만들어 준다.

스프링(S3)는 베어링(B3)를 상기 리세스 내부로 힘 F4를 가지고 밀어 넣어서 불안정 균형 상태에 있을 때 헤드와 바디를 잠긴 상태로 유지시킨다.

도 12a를 참조하면, 자기 잠금 장치(800)은 불안정 균형 위치에 있고 이 위치에서 가동 자석(804)는 힘들 F3, F3’ 및 F5에 의해서 균형을 이룬다(balanced).

도 12b를 참조하면, 외부 자기력(an external magnetic force)이 인가되어 상기 균형을 교란시키면 이는 힘 F5가 지배적이 되도록 하여 가동 자석 (804)를 자석(802A)쪽으로 끌어당기게 한다. 결과적으로 연결(808)은 베어링(B3)을 상기 리세스로부터 끌어당기고 이에 의해서 상기 디바이스는 잠금 해제가 된다.

Claims

고정 디바이스(a fixing device)에 있어서, 상기 고정 디바이스는 바디(a body)와 헤드(a head)를 포함하되 상기 헤드는 툴(a tool)이 상기 바디를 끌어들여(engage) 제1 재료 층에 밀어 넣을(drive) 수 있게 하기 위해 상기 바디보다 더 큰 횡단면(a larger cross section)을 갖고 그렇게 하여 상기 헤드와 상기 제1층 사이에 제2 재료 층을 압축하고(compressing); 상기 고정 디바이스는 잠금 장치(a lock)를 더 포함하되 상기 헤드는 상기 잠금 장치에 의해서 상기 바디에 잠금되고 이에 의하여 외부 자기장(an external magnetic field)이 잠금 해제할(unlock) 때 상기 잠금 장치 및 상기 헤드는 상기 바디로부터 풀려나게 되는(disengaged)
고정 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 잠금 장치는 외부 자기장에 민감한(sensitive) 하나 또는 그 이상의 가동가능 부품들(moveable parts)을 포함하여 외부 자기장이 인가되었을 때 상기 바디로부터 상기 헤드를 이동하여 잠금 해제하도록 하는
고정 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 가동가능 부품들은 자석 및/또는 금속인(magnetic and/or metallic)
고정 디바이스.
제1항, 2항 또는 3항에 있어서, 상기 잠금 장치는 임계력(a threshold force)에 의해서 불안정한 균형 위치(an unstable equilibrium position)에 바이어스되어 있어서(biased) 상기 임계력보다 큰 외부 자기 대항력(counterforce)이 인가되었을 때 상기 잠금 장치는 더 안정된 균형 위치로 이동하고 그렇게 하여 상기 바디로부터 상기 헤드를 잠금 해제하는
고정 디바이스.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠금 장치는 두 개 또는 그 이상의 스프링들에 의해서 불안정한 균형 위치에 바이어스되어 있어서 상기 스프링들의 힘보다 큰 외부 자기 대항력(counterforce)이 인가되었을 때 상기 잠금 장치는 더 안정된 균형 위치로 이동하고 그렇게 하여 상기 바디로부터 상기 헤드를 잠금 해제하는
고정 디바이스.
제5항에 있어서, 한 스프링은 신장력(tension)을 제공하고 다른 스프링은 압축력(compression)을 제공하는
고정 디바이스.
제6항에 있어서, 상기 스프링들은 코일 스프링들인
고정 디바이스.
제6항에 있어서, 상기 스프링들은 탄성 재료인
고정 디바이스.
제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠금 장치는 두 개 또는 그 이상의 영구 자석들에 의해서 불안정한 균형 위치에 바이어스되어 있어서 균형 힘보다 더 큰 외부 자기 대항력(counterforce)이 인가되었을 때 상기 잠금 장치는 더 안정된 균형 위치로 이동하고 그렇게 하여 상기 대응 이동은 상기 바디로부터 상기 헤드를 잠금 해제하는
고정 디바이스.
앤티-탬퍼 시스템(an anti-tamper system)에 있어서, 상기 시스템은: 고정 디바이스와 앤티-탬퍼 검출 디바이스(an anti-tamper detection device )를 포함하고;
상기 고정 디바이스는 바디와 헤드를 포함하되, 상기 헤드는 툴이 상기 바디를 끌어들여(engage) 제1 재료 층에 밀어 넣을(drive) 수 있게 하기 위해 상기 바디 보다 더 큰 횡단면을 가지며 그렇게 하여 상기 헤드와 상기 제1 재료 층 사이에서 상기 앤티-탬퍼 검출 디바이스와 견고한 연결(a firm connection)을 만들고;
상기 고정 디바이스는 잠금 장치(a lock)을 더 포함하되, 상기 헤드는 외부 자기장이 없을 경우 상기 잠금 장치에 의해서 상기 바디에 잠금되고 상기 잠금 장치가 외부 자기장에 의해서 잠금 해제될 때 상기 헤드는 상기 바디로부터 풀려나게 되며; 그리고
그에 의해서 상기 앤티-탬퍼 검출 디바이스는 상기 헤드가 풀려날 때 상기 연결의 변화를 검출하고 기록하는
앤티-탬퍼 시스템.
제10항에 있어서, 상기 앤티-탬퍼 시스템은 상기 고정 디바이스와 상기 제1 재료 층 사이에 배치하기 위한 스프링을 더 포함하고 그렇게 하여 상기 잠금 장치가 잠금 해제될 때 상기 바디로부터 상기 헤드를 제거하기 위한 바이어스를 생성하는
앤티-탬퍼 시스템.
제10 또는 11항에 있어서, 상기 잠금 장치는 임계력에 의해서 불안정한 균형 위치에 바이어스되어 있어서 상기 임계력보다 더 큰 외부 자기 힘이 인가되었을 때 상기 잠금 장치는 더 안정된 균형 위치로 이동하고 그렇게 하여 상기 바디로부터 상기 헤드를 잠금 해제하는
앤티-탬퍼 시스템.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠금 장치는 두 개 또는 그 이상의 스프링들에 의해서 불안정한 균형 위치에 바이어스되어 있어서 상기 스프링들의 힘보다 더 큰 자기 대항 힘이 인가되었을 때 상기 잠금 장치는 더 안정된 균형 위치로 이동하고 그렇게 하여 상기 바디로부터 상기 헤드를 잠금 해제하는
앤티-탬퍼 시스템.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 디바이스는: 스크루(a screw); 볼트(a bolt); 못 또는 리벳(a nail or a rivet) 중 하나를 포함하는
앤티-탬퍼 시스템.