課題:所定の吸引力を超える設計解
■解決の着眼点
バックヨークのサイズとその効果
■条件
吸引力・・・0.7N以上
磁石の厚さ・・・2.5mm以下
ヨークの厚さ・・・0.5mm以下
空間ギャップ・・・3.5mm
■結果
| A | B | C | D | |
|---|---|---|---|---|
| 構造 | バックヨーク付磁石 | バックヨーク付磁石 3.6mmスライド | バックヨーク付磁石 | バックヨーク付磁石 |
| 磁石サイズ(mm) | 7.5×5×2.5 | 7.5×5×2.5 | 7.5×7.5×2.5 | 7.5×7.5×2.5 |
| 磁石個数 | 2個 or 1個多極 | 2個 or 1個多極 | 1個 | 1個 |
| ヨークサイズ(mm) | 15×5×t0.5 | 15×5×t0.5 | 10×10×t0.5 | 15×15×t0.5 |
| 吸着板サイズ(mm) | 16×6.6×0.5 | 16×6.6×0.5 | 10×10×t0.5 | 15×15×t0.5 |
| 空間ギャップ(mm) | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 磁気分布(コンター図) | ![]() |
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| 計算吸引力(N) | 0.71 | 0.68 | 0.36 | 0.77 |
| 漏洩磁束密度(mT) | 230 | 230 | 100 | 90 |
| 磁石体積(㎣) | 187.5 | 187.5 | 140.6 | 140.6 |
| ヨーク体積(㎣) | 37.5 | 37.5 | 50.0 | 112.5 |
| 吸着板体積(㎣) | 52.8 | 52.8 | 50.0 | 112.5 |
■解説
磁気を利用した吸引効果を上げる場合、磁石のサイズを大きくすることが一般的であるが、この課題では厚さ制約があり、面積もあまり大きくできないことが前提としてあったため、ヨークの助長効果を追求した。
結果を見ると、Dが最も吸引力が高く、漏洩磁束密度も小さい。
ヨークと吸着板の体積は一番大きいが、高価な磁石サイズを小さくしてあるので、コスト上のメリットは十分にある。
これらのケーススタディの中で、最も効率的な設計はDと言える。
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