「オール住友電工」で取り組む独自の「圧粉磁心」の生産～小型・軽量化、最適生産を実現した「リアクトル」～

「圧粉磁心」の製造工程を見てみよう。まず初めに、絶縁被膜がコーティングされた磁性粉末に添加物を混合し、プレス成形される。その後、粉末同士を結合させる「焼結」とは異なり、成形による歪みを開放するために約400～800℃の低温での熱処理が施される。熱処理が低温であることから省エネであり、かつ粉末同士を結合させないことでリサイクル性に優れている。こうして成形された「圧粉磁心」は、電磁鋼板を積層する磁心と比べ、高磁束密度（磁力の強さを表す量）、形状自由度、高周波特性に優れており、製品の小型化、軽量化、高出力化により、環境負荷の抑制に寄与する。

住友電工グループが「圧粉磁心」を用いた「リアクトル」の量産を開始したのは、2012年に遡る。以来、常に要請されていたのが小型・軽量化である。そのために新たに取り組んだテーマが、性能を示す指標の一つであるインダクタンスの改善だ。磁気エネルギーを蓄える指標で、この値が高いほど大きなエネルギーを蓄えることができるが、駆動条件によってはインダクタンスが低下してしまう。さまざまな駆動条件でインダクタンスを必要な範囲に維持しながら小型化するためには、「圧粉磁心」の飽和磁束密度を上げる必要があった。飽和磁束密度とは、磁性材料が取り扱うことができる磁力の最大値であり、高いほど磁心は小型化できる。そのため、飽和磁束密度が高い純鉄圧粉を採用、「圧粉磁心」の特徴を活かした3次元形状の採用により、さらに小型化が可能となった。その他、放熱性の向上や樹脂ケースの軽量化などにより、従来と比較して10%の小型・軽量化を実現した。

こうした研究開発の取り組みは、「オール住友電工」で行っている。住友電工の自動車事業本部が顧客折衝のフロントに立ち、顧客ニーズに応じて（株）オートネットワーク技術研究所で設計・開発される。リアクトルの巻線（銅線）は住友電工ウインテック（株）が、圧粉磁心の生産は住友電工焼結合金（株）が担当し、アッセンブリを住友電装（株）が担っている。この「圧粉磁心」の生産拠点が、住友電工焼結合金（株）伊丹工場だ。

第一弾のリアクトルでは絶縁被膜損傷による鉄損防止にはレーザー加工で酸化鉄を生成し、電気の流れを遮断していた。しかし工程が増え、コストが大幅に増加する問題があった。そこで第二弾のリアクトルでは、金型を浮動（フロート）させることで、抜き出し時の絶縁被膜損傷を防ぐ画期的な解決法を見出した。生産性も向上し、特許も取得した。「リアクトル」に求められる性能は時代と共に変化し、その技術は成熟するものではない。いま奥野が着目しているのが「材料」である。

「お客さまが『リアクトル』をどのように使われているか。それを的確に把握して、お客さまが求める性能を発現するため、磁性粉末の組成や絶縁方法など、材料そのものの開発に取り組んでいきたいと考えています。お客さまが実施している磁気解析を私たちも並行して行うことで、プラスαの提案が可能になると考えています」（奥野）