一般的な磁気回路構造
3C 製品の空間構造は極めて限定されており、高い吸着強度が求められます。空間構造上、磁石のサイズを大きくすることができず、磁場強度を高めるために磁気回路の設計が必要となります。
🔹 磁場誘導が必要な状況では、磁力線が過度に発散するとホール素子が誤って接触する可能性があるため、磁場の範囲を制御するための磁気回路設計が必要です。
🔹 磁石の片側に高い吸着強度が必要で、もう一方には磁場を遮蔽する必要がある場合、遮蔽面の磁場強度が高いと電子部品の使用に影響を及ぼす可能性があり、この問題を解決するには磁気回路の設計も必要です。
🔹 正確な位置決めが求められる状況、均一な磁場が必要な状況など
上記のすべての状況では、単一の磁石を使用して使用要件を満たすことは困難であり、希土類の価格が高騰している場合、磁石の体積と量は製品の原価に重大な影響を及ぼします。そのため、吸着条件や通常の使用を満たしながら、磁石の磁路構造を変更してさまざまな使用シナリオに対応し、磁石の使用量を減らしてコストを削減することができます。
一般的な磁気回路は、ハルバッハアレイ、多極磁気回路、集束磁気回路、磁性導電材料の追加、フレキシブル伝送、片面磁気、集束磁気構造に大別できます。以下、一つずつ紹介します。
ハルバッハ ARRAYアレイは、最小限の磁石で最も強い磁場を生成することを目的とした、工学上ほぼ理想的な構造です。ハイアール Beckアレイの特殊な磁気回路構造により、磁場回路の大部分は磁気装置の内部を循環することができ、それによって漏れを減らし、磁気の凝集を達成し、非作業領域での自己シールド効果を実現します。最適化された環状Haier Beck磁気回路設計により、非作業領域で最低100％のシールドを実現できます。図に示すように、従来の磁気回路の磁力線は対称的に発散しますが、ハイアール Beckアレイの磁力線は主に作業領域に集中しているため、磁気吸引力が向上します。
多極磁気回路は主に磁力線が最も近い反対極を優先的に選択して磁気回路を形成する特性を利用しています。通常の単極磁石と比較すると、多極磁気回路の磁力線（磁場）は表面に集中しており、特に極の数が多いほど顕著になります。多極磁気回路には2種類あります。1つは磁石で多極着磁する方法で、もう1つは複数の単極磁石で吸着する方法です。この2つの方法の違いはコストにありますが、実際の機能は同じです。小間隔吸着における多極磁気回路の利点は非常に明白です。
集束磁気回路は、特殊な磁気経路を使用して磁場を小さな領域に集中させ、その領域の磁場を最大 1T まで非常に強力にします。これは、正確な位置決めと局所誘導に非常に役立ちます。
磁性材料とは、磁場回路を使用して、磁気抵抗が最も低い経路を優先的に選択することを指します。磁気回路に高磁性伝導性材料（SUS430、SPCC、DT4など）を使用することで、磁場をうまく誘導し、局所的な磁気集中と分離効果を実現できます。
フレキシブルトランスミッションの特徴は、磁石によって形成される吸引力と反発力によって実現される非接触フレキシブルトランスミッションです。体積が小さく、構造がシンプルで、磁石の体積とエアギャップのサイズに応じてトルクを調整でき、調整可能なスペースが大きくなっています。
片面磁性の特性は、磁石の片面の極性を遮蔽しながら、もう片面の極性を保持することです。直接的に大きな吸引力を引き付けますが、距離とともに磁気減衰振幅が大きくなります。
磁気構造の特徴は、磁石と鉄ヨークが相対的な極性で配置されていることです。磁石の厚さと鉄ヨークの厚さの比率が大きくなるにつれて、鉄ヨークが厚くなるほど、磁力線の発散が小さくなります。磁気構造は、エアギャップのサイズに応じて柔軟に設計でき、最適な結果を達成し、磁石を効果的に節約します。磁場は鉄ヨークに沿って均等に分散されますが、組み立てコストが高いという欠点があります。