JP2017131088A - Manufacturing method of stator and stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定子の製造方法および固定子に係り、特に固定子の隣合うコイルの固定のための熱硬化性樹脂組成物シートの形成に関する。 The present invention relates to a stator manufacturing method and a stator, and more particularly to formation of a thermosetting resin composition sheet for fixing coils adjacent to the stator.
従来、回転機の固定子では、コイルの固着にワニス含浸あるいは樹脂モールドといった技術が用いられている。回転機の固定子は、通常、ヨーク部と、ティース部と、ヨーク部およびティース部に囲まれたスロットと、を有する固定子鉄心と、ティース部に別々に巻装されたコイルとを備える。固定子鉄心とコイルとは絶縁を図る必要がある。 Conventionally, in a stator of a rotating machine, a technique such as varnish impregnation or resin molding is used for fixing a coil. A stator of a rotating machine normally includes a stator core having a yoke portion, a teeth portion, and a slot surrounded by the yoke portion and the teeth portion, and a coil wound separately around the teeth portion. It is necessary to insulate the stator core from the coil.
そこで、固定子鉄心とコイルとの絶縁および固着のために、特許文献1では、固定子のスロットの内壁面に、基材に融着材を設けた絶縁シートを介してコイルを巻回し、対地間の絶縁性を確保する技術が開示されている。 Therefore, in order to insulate and fix the stator core and the coil, in Patent Document 1, the coil is wound around the inner wall surface of the slot of the stator via an insulating sheet in which a base material is provided with a fusion material. A technique for ensuring insulation between the two is disclosed.
特許文献1では、絶縁シートをスロットの内壁面に設置している。つまり、電線を巻回したコイルに被覆するのではなく、スロット内壁面に沿って配置しているため、コイルと絶縁シートとの間に隙間が存在し、コイル固着が不完全になる場合がある。また、絶縁シートに基材を含有しているため、シートに伸縮性がなく、コイルと絶縁シートとの間に隙間が存在し、コイル固着が不完全になる場合もある。従って、絶縁性確保、コイル固着を行うためにワニス含浸あるいはモールド処理が必要不可欠となっている。 In patent document 1, the insulating sheet is installed on the inner wall surface of the slot. That is, since the coil wound with the wire is not covered with the coil but is disposed along the inner wall surface of the slot, there is a gap between the coil and the insulating sheet, and the coil fixing may be incomplete. . In addition, since the insulating sheet contains a base material, the sheet is not stretchable, and there is a case where a gap exists between the coil and the insulating sheet, resulting in imperfect coil fixation. Therefore, varnish impregnation or molding treatment is indispensable for ensuring insulation and fixing the coil.
しかしながら、特許文献1に記載された従来の技術によれば、ワニス含浸、樹脂モールドではどちらも作業効率が悪く、材料ロスも多く、固定子のコイルを、作業性よく確実に、固定するのが困難であるという問題があった。 However, according to the conventional technique described in Patent Document 1, both the varnish impregnation and the resin mold are poor in work efficiency, have a lot of material loss, and securely fix the stator coil with good workability. There was a problem that it was difficult.
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、製造が容易で、コイルを確実に固定することの可能な固定子を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a stator that is easy to manufacture and that can securely fix a coil.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る固定子の製造方法は、固定子鉄心に導線を巻回し、コイルを形成する工程と、固定子鉄心に巻回されたコイルの周面にBステージ状の熱硬化性樹脂組成物シートを配する工程と、熱硬化性樹脂組成物シートを加熱し、コイルの外周に沿うように硬化させる工程とを含む。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method for manufacturing a stator according to the present invention includes a step of winding a conductive wire around a stator core to form a coil, and a coil wound around the stator core. Including a step of disposing a B-stage-shaped thermosetting resin composition sheet on the peripheral surface, and a step of heating and curing the thermosetting resin composition sheet along the outer periphery of the coil.
本発明によれば、製造が容易で、コイルを確実に固定することの可能な固定子を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, manufacture is easy and the stator which can fix a coil reliably can be obtained.
以下に、本発明に係る固定子の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。 Hereinafter, embodiments of a method for manufacturing a stator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual scale for easy understanding. The same applies between the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1の回転機用の固定子を示す横断面図であり、図2は、図1の部分拡大斜視図である。
Embodiment 1 FIG.
1 is a transverse sectional view showing a stator for a rotating machine according to Embodiment 1, and FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of FIG.
図1および図2に示すように、実施の形態1の回転機の固定子1は、ヨーク部21、ティース部22およびティース先端ヨーク部23を有するT字形状の分割鉄心20を、複数接続して円筒状に形成した固定子鉄心2を備えている。分割鉄心20は、電磁鋼板を積層して形成されている。実施の形態1の回転機の固定子1は、固定子鉄心2の各分割鉄心20に絶縁部材3を介してコイル4が巻回されており、最外層のコイル4をBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bで覆った後、熱硬化させることで、コイル4の外形に沿った形状で熱硬化性樹脂5が形成される。分割鉄心20においては、ヨーク部21、ティース部22およびティース先端ヨーク部23に囲まれるように、後述のコイル4を収容するスロット24が形成されている。また、夫々のティース部22にコイル4が巻回されている。Bステージとは、反応の中間的な段階であって、材料は加熱により軟化して膨張するが、ある種の液体と接触しても、完全には溶融又は溶解しない段階をいい、本硬化により密着固定が実現される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the stator 1 of the rotating machine according to the first embodiment connects a plurality of T-
分割鉄心20のティース部22の軸方向Aの両端部およびスロット24の壁部は、インシュレータ、絶縁紙または絶縁塗装等の非膨張性の絶縁部材3により被覆される。コイル4が、絶縁部材3の上からティース部22に巻装される。絶縁部材3によるティース部22の軸方向両端部およびスロット24の壁部の被覆、およびコイル4の巻装は、固定子鉄心2が組立てられる前の個々の分割鉄心20に対して行なわれる。
Both end portions in the axial direction A of the
スロット24にコイル4が巻装され、巻装されたコイル4の外側を熱硬化性樹脂5で被覆された9個の分割鉄心20は、ヨーク部21同士およびティース先端ヨーク部23同士を溶接により固着されて、円筒状の固定子鉄心2を構成する。固定子鉄心2の径方向の外側には、アルミニウム製の枠体6が装着されている。なお、巻装されたコイル4の外側を被覆する熱硬化性樹脂5は、コイル4の外形に沿って硬化しており、均一な厚さの被覆層を形成している。従って、隣接する分割鉄心20,20の間は固定され、固定子鉄心2を構成する。円筒の外側に位置するヨーク部21同士および内側に位置するティース先端ヨーク部23同士はそれぞれ当接して固定されているが、ヨーク部21とティース先端ヨーク部23との間すなわち、スロット24の部分にある熱硬化性樹脂5の間には間隙7が形成されている。
The nine divided
次に、実施の形態1の固定子の製造方法について説明する。図3(a)から図3(d)は、実施の形態1の固定子の製造工程の要部を示す斜視図である。図4は、実施の形態1の固定子の製造工程の要部を示すフローチャートである。まず、図3(a)に示すように、ステップS101で、プレス加工により型抜きした鉄心用部材を積層し、分割鉄心20を組み上げ、分割鉄心20を形成する。この後、組み上げた分割鉄心20に対地間の絶縁初処理を施す。絶縁初処理としては絶縁部材3を分割鉄心20の軸方向Aの上下に相当する部分に取り付ける処理がある。この他にも、絶縁塗装を分割鉄心20全体に施す処理、又は絶縁部材3として絶縁紙を分割鉄心20側面部に貼り付ける処理が絶縁初処理として挙げられる。さらに、前述した複数の処理のうち2以上を組み合わせて絶縁初処理としてもよい。
Next, a method for manufacturing the stator according to the first embodiment will be described. FIG. 3A to FIG. 3D are perspective views showing the main part of the manufacturing process of the stator of the first embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing a main part of the manufacturing process of the stator according to the first embodiment. First, as shown in FIG. 3A, in step S <b> 101, the core members cut by press working are stacked, the divided
続いて、図3(b)に示すように、ステップS102で、分割鉄心20のティース部22に絶縁材料で被覆された銅線を巻回することにより、コイル4としてティース部22に装着する。なお、コイル4は、後述するが銅線からなる心線4aに、絶縁材料の被覆、本実施の形態ではエナメル被覆4bを形成することで、表面は絶縁化されている。コイルを構成する銅線は銅に限定されることなく導体で構成される導線であればよい。
Subsequently, as shown in FIG. 3B, in step S <b> 102, a copper wire covered with an insulating material is wound around the
次いで、図3(c)に示すように、ステップS103で、分割鉄心20に装着されたコイル4の外側に、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを装着する。熱硬化性樹脂組成物シート5Bの幅は、装着されたコイル全体の巻幅と同程度とし、コイル4の最外層全面を覆うように被覆する。
Next, as shown in FIG. 3C, in step S103, the B stage thermosetting
コイル4をティース22に装着し、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bをコイル4の外側に装着した後、図3(d)に示すように、ステップS104で、60℃のオーブンによる30分の加熱を行い、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを硬化させる。加熱によりBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが溶け出しコイル4の形状に追従して硬化することで、コイル4の線間を固着する。巻線したコイル4にBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを装着し、加熱硬化させることにより、コイル4の外周に沿って一定膜厚を有する熱硬化性樹脂5の層が形成され、コイル4が確実に固着される。
After the
図5(a)および(b)は、熱硬化性樹脂組成物シート5Bが熱硬化する前のコイル4にBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを装着した状態を示す図である。言い換えると図5(a)はBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの装着されたコイル4を示す要部拡大斜視断面図、(b)は断面図である。コイル4は、銅線からなる心線4aにエナメル被覆4bを形成することによって表面を絶縁化されている。
FIGS. 5A and 5B are views showing a state where the B-stage thermosetting
コイル4の装着後、コイル4の外側を、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bで覆い、60℃で30分以上の熱処理でBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを硬化させ、熱硬化性樹脂5の層を形成する。図6(a)および(b)は、分割鉄心20のスロット24に巻装されたコイル4の外形に沿うように熱硬化がなされた熱硬化性樹脂5の層を示す図である。図6(a)は熱硬化性樹脂5で固定されたコイル4を示す要部拡大斜視断面図、(b)は断面図である。
After the
加熱によりBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが溶け出し、コイル4の形状に追従して硬化することでコイル4の線間を固着する。コイル4にBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを装着し、加熱硬化することで、熱硬化性樹脂5がコイル4の外表面に沿って密着して固着されることにより、コイル4が分割鉄心20に巻装された状態でのコイル4同士および分割鉄心20上へのコイルの固着が可能となる。
The B-stage thermosetting
熱硬化性樹脂組成物シート5Bは、熱可塑性樹脂、ガラスクロス、および不織布を含有せず、主として熱硬化性樹脂のみで構成され、Bステージのシート状に加工することで、任意のコイル形状の凹凸にも追従可能となる。Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの硬化によって得られる熱硬化性樹脂5は絶縁性を有するため、硬化後は、コイル4の巻回された銅線同士の絶縁あるいはコイル4の相間絶縁すなわちU相のコイルとV相のコイルとW相のコイルとの絶縁を担保する。従って、コイル4を装着した後の、ワニス含浸工程あるいはモールド封止工程は不要となる。その結果、予備加熱、治具取り付け等の前処理工程の廃止あるいは廃棄材料の削減を可能とする。
The thermosetting
なお、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを硬化させるための加熱方法としては、オーブンによる加熱、または誘電加熱が挙げられるが、加熱方法はこれらに限定されない。この他にも、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが加熱されることにより硬化される方法を適宜選択可能である。Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを硬化させるための加熱に、オーブンによる加熱を用いることで、分割鉄心20を含む組み立て体全体が加熱されるので、組み立て体全体としての状態の安定化を図ることができる。
The heating method for curing the B-stage thermosetting
一方、誘電加熱による加熱を用いることで、加熱を必要とするBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bのみを選択的に加熱することができ、かつ短時間での加熱で硬化するため、加熱による分割鉄心20などの劣化を防止することができる。
On the other hand, by using heating by dielectric heating, only the B-stage thermosetting
図7(a)および(b)は、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの幅とコイル4の巻装状態との関係を示す説明図であり、(a)は、分割鉄心20にコイル4が巻装された状態を示す図、(b)は、コイル4を覆うようにBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが配された状態を示す図である。図7(a)および(b)は、いずれも上面図である。Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bは、図7(a)および(b)に示すように、コイル4の巻幅W0と同幅となっている。この構成によれば、コイル4が確実に固定され、絶縁性も確実なものとなる。
FIGS. 7A and 7B are explanatory views showing the relationship between the width of the thermosetting
実施の形態2.
実施の形態2として、熱硬化性樹脂5の層の装着状態の異なる例について説明する。図8は、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの被覆幅とコイル4の巻装状態との関係を示す説明図であり、コイル4の巻幅W0と同程度の幅でコイル4の巻き長さL0の約半分の長さL1を覆うようにBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが配された状態を示す。分割鉄心20にコイル4が巻装された状態は、図7(a)と同様である。なお、実施の形態2の固定子の製造方法は、熱硬化性樹脂5の層の装着状態以外は、分割鉄心20の構成をはじめ、前記実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。実施の形態1と同一部位には同一符号を付した。
As
コイル4の巻幅の約半分を覆うように熱硬化性樹脂5が形成されていると、コイル4が一部自由度を有しつつもコイル4を構成する銅線同士が確実に固定されているため、温度変化によるコイル4の膨張がある場合にも、熱硬化性樹脂5にクラックが生じることもなく、確実な固定を維持することができる。
When the
実施の形態3.
実施の形態3として、熱硬化性樹脂5の層の装着状態の異なる例について説明する。図9は、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの被覆幅とコイル4の巻装状態との関係を示す説明図であり、コイル4の巻幅W0の全体を4分割で覆うように、熱硬化性樹脂5が形成されている。分割鉄心20にコイル4が巻装された状態は、図7(a)と同様である。また、実施の形態3の固定子の製造方法は、分割鉄心20の構成を始めとして、熱硬化性樹脂5の層の装着状態以外は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
As
この構成によれば、コイル4の巻回長の全体を4分割で覆うように、コイル4の巻幅W0の4分の1程度の幅W1をもつBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bは、4周巻にしてコイル4に装着される。従って、実施の形態1の場合よりもさらに、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bがコイル4の外形に合わせて変形し易く、熱硬化性樹脂5が、コイル4の外形に沿った形状となり易いため、コイル4を構成する銅線同士の確実な固定を維持することができる。なお、コイル4の巻き始めをティース先端ヨーク部23側とし、巻き終わりをヨーク部21側とすることで、巻径の小さい側から大きい側に巻くことになるので、分割鉄心20のスロット24の周面に密着した巻回状態を形成することができる。
According to this configuration, the thermosetting resin composition of the B stage having a width W 1 that is about a quarter of the winding width W 0 of the
実施の形態4.
実施の形態4として、熱硬化性樹脂5の層の装着状態の異なる例について説明する。図10は、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの幅とコイル4の巻装状態との関係を示す説明図である。実施の形態4の固定子の製造方法では、実施の形態3と同様、コイル4の巻幅W0を4分割で覆うように、実施の形態1で用いたBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの巻幅W0の4分の1幅のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが形成されている。実施の形態4では、コイル4の外径を巻回数2周半で、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが装着されている。分割鉄心20にコイル4が巻装された状態は、図7(a)と同様である。また、分割鉄心20の構成を始めとして、熱硬化性樹脂5の層の装着状態以外は、実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
As
この構成によれば、コイル4の巻回長の全体を4分割で覆うように、コイル巻回長の4分の1幅のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが巻回数2周半で装着される。従って、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bがコイル4の外形に合わせてさらに変形し易く、熱硬化性樹脂5が、コイル4の外形に沿った形状となり易いため、確実な固定を維持することができる。また、実施の形態3の場合に比べ、固定の必要な箇所のみにBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを装着するため、製造が容易でかつ材料の節減が実現される。
According to this configuration, the thermosetting
実施の形態5.
実施の形態5として、熱硬化性樹脂5の層を一部重ねた状態で装着した例について説明する。図11は、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの幅とコイル4の巻装状態との関係を示す説明図である。実施の形態3と同様、実施の形態5の固定子用の分割鉄心20では、コイル4の巻回長の全体を4分割のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bで覆うように、形成されている点では実施の形態3と同様の構成をもつ。そして、実施の形態5の固定子用の分割鉄心20は、実施の形態3および4で用いた4分の1幅のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bよりも幅広のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを用い、一部で重なり領域8を形成しながら巻回した構成である。実施の形態5では、コイル4外径の巻回数4周で、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが装着されている。分割鉄心20にコイル4が巻装された状態は、図7(a)と同様である。また、分割鉄心20の構成を始めとして、熱硬化性樹脂5の層が重なりをもつ装着状態である点以外は、実施の形態3と同様であるため、ここでは説明を省略する。
As
この構成によれば、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが一部重なりを有して巻回数4周でコイル4を覆うように装着される。従って、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bがコイル4の外形に合わせて変形し易く、変形時にBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5B同士が離れた領域が形成されて、熱硬化性樹脂5が存在しない部分ができるのが防止され、かつコイル4の外形に沿った形状となり易いため、確実な固定を維持することができる。
According to this configuration, the thermosetting
実施の形態6.
実施の形態6として、熱硬化性樹脂5の層を一部重ねた状態で装着した例について説明する。図12は、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの幅とコイル4の巻装状態との関係を示す説明図である。実施の形態6の固定子の製造方法でも、実施の形態3および4と同様、コイル4の巻回長の全体を4分割のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bで覆うように形成されている。ただし実施の形態6の固定子の製造方法では、実施の形態3および4で用いた4分の1幅のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bよりも幅広のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを用い、一部で重なり領域8を形成しながら巻回した例が示されている。実施の形態5では、コイル4の外径を巻回数4周してコイル4の巻幅W0を覆う、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが装着されているが、実施の形態6では、コイル4の外径を、巻回数2周半で、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが装着されている。分割鉄心20にコイル4が巻装された状態は、図7(a)と同様である。また、分割鉄心20の構成を始めとして、熱硬化性樹脂5の層が重なりをもつ装着状態である点以外は、実施の形態4と同様であるため、ここでは説明を省略する。
As
この構成によれば、コイル巻回長の4分の1幅よりも幅広のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bが、4分割で重なり部を持ちつつコイル4の巻回長の全体を覆うように、巻回数2周半で装着される。従って、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bがコイル4の外形に合わせて変形し易く、熱硬化性樹脂5が、コイル4の外形に沿った形状となり易いため、確実な固定を維持することができる。
According to this configuration, the thermosetting
以上、実施の形態1,3および5で説明したように、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの幅はコイル4の形状によりコイル4の巻幅と同幅またはコイル4の巻幅よりも小さく加工し、コイル4の最外層全面に被覆する。コイル4を被覆するBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの巻回は単層でもよく、2層以上でも良く、必要な固着力、および相間絶縁性に合わせて調整すればよい。また、1つのコイル4内でBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの被覆巻回数つまり重ね合わせ回数が異なっても良い。また、固定子1内の各分割鉄心20のスロット24毎にBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの被覆巻回数が異なっても良い。
As described above in the first, third, and fifth embodiments, the width of the thermosetting
また、固着が必要な部分のみを被覆したい場合は、実施の形態2,4および6のように、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bがコイル4の最外層を部分的に被覆しても良い。
Further, when it is desired to cover only the portion that needs to be fixed, the thermosetting
実施の形態7.
実施の形態7として、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの一部に空気穴を構成する貫通穴hを形成した例について説明する。図13は、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bに複数の貫通穴hを形成した場合を示す説明図である。他の構成については実施の形態1と同様であるためここでは説明を省略する。
As
コイル4のコイル間領域4sに相当する部分に貫通穴hを形成することで、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを加熱硬化させる際、貫通穴hが空気穴となり硬化時に発生するボイドが抑制される。また、貫通穴hが空気穴となることにより、導線を巻回すことにより形成されたコイル4の外周面の凹凸への熱硬化性樹脂5の追従性が向上する。なお、貫通穴hは、1個でもよいし、コイル間領域に沿って1つあるいは多数配設されても良い。また貫通穴hの形状についても、特に限定はなく、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの端部に一部貫通穴hが存在していても良い。なお、貫通穴hは、加熱硬化時に埋められ、均一な厚みの熱硬化性樹脂5の層が形成される。
By forming a through hole h in a portion corresponding to the
実施の形態8.
実施の形態8として、貫通穴hに代えてBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの一部にスリットsを設置した例について説明する。図14は、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bに複数のスリットsを形成した場合を示す説明図である。他の構成については実施の形態7と同様であるためここでは説明を省略する。
As an eighth embodiment, an example in which slits s are provided in a part of the thermosetting
コイル4のコイル間領域4sに相当する部分にスリットsを形成することで、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを加熱硬化させる際、スリットsが空気穴となり硬化時に発生するボイドを抑制し、スリットsの形状が、コイル4の巻回により形成される外周面の凹凸への熱硬化性樹脂5の追従性が向上する。
By forming the slit s in the portion corresponding to the
なお、スリットsは、1個でもよいし、コイル間領域4sに沿って1つあるいは多数形成しても良い。またスリットsの形状および配設位置についても、特に限定はなく、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの端部に開口する一部スリットsが存在していても良い。なお、スリットsは、加熱硬化時に埋められ、均一な厚みの熱硬化性樹脂5の層が形成される。
The number of slits s may be one, or one or many may be formed along the
実施の形態9.
実施の形態9として、固着が必要な部分のみを被覆する例について説明する。図15に実施の形態9の固定子を構成する分割鉄心単位での熱硬化性樹脂5の被覆状態の斜視図を示すように、コイル4の最外層を、ヨーク部21およびティース先端ヨーク部23側のみを覆い、スロット24に対応する領域は覆わないように、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bがコイル4の最外層を部分的に被覆するものである。他の構成については実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
Embodiment 9 FIG.
As Embodiment 9, an example in which only a portion that needs to be fixed is covered will be described. FIG. 15 shows a perspective view of the state in which the
実施の形態9においては、部分的にヨーク部21およびティース先端ヨーク部23側に位置するコイル4にのみ熱硬化性樹脂5の層を形成してコイル4を固着する構成であるため、硬化時に発生するボイドが抑制され、コイル4の巻回により形成される外周面の凹凸への追従性が向上する。
In the ninth embodiment, the
実施の形態10.
実施の形態10として、固着が必要な部分のみを被覆する他の例について説明する。図16に、固定子を構成する分割鉄心単位での熱硬化性樹脂5の被覆状態の斜視図を示す。図16に示すように、実施の形態9と反対に、コイル4の最外層を、ヨーク部21およびティース先端ヨーク部23側のみを残し、スロット24に対応する領域を覆うように、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bをコイル4の最外層に部分的に被覆するものである。他の構成については実施の形態9と同様であるためここでは説明を省略する。
Embodiment 10 FIG.
As the tenth embodiment, another example in which only the portion that needs to be fixed is covered will be described. In FIG. 16, the perspective view of the coating state of the
実施の形態10においては、部分的に熱硬化性樹脂5の層を形成してコイル4を固着する構成であるため、硬化時に発生するボイドの抑制、コイル4の巻回により形成される外周面の凹凸への追従性を向上する。
In the tenth embodiment, since the layer of the
実施の形態11.
実施の形態11として、固着が必要な部分のみを被覆する他の例について説明する。図17に、固定子を構成する分割鉄心単位での熱硬化性樹脂5の被覆状態の斜視図を示すように、コイル4の最外層を、4隅でのみ覆うように、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bをコイル4の最外層に部分的に被覆するものである。他の構成については実施の形態9および10と同様であるためここでは説明を省略する。
Embodiment 11 FIG.
As an eleventh embodiment, another example in which only a portion that needs to be fixed is covered will be described. FIG. 17 shows a perspective view of a state in which the
実施の形態11においては、部分的に熱硬化性樹脂5の層を形成してコイル4を固着する構成であるため、硬化時に発生するボイドの抑制、コイル4の巻回により形成される外周面の凹凸への追従性を向上する。特に、コイル4の固定が必要な4隅で選択的にコイル4の巻線同士を固定するため、効率よく分割鉄心20に対しても固定することができ、少量の熱硬化性樹脂で確実な固定が実現される。
In the eleventh embodiment, since the
実施の形態12.
実施の形態12として、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを2層で被覆する例について説明する。図18(a)および(b)は、熱硬化前の巻装したコイル4にBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを装着した状態を示す図である。図18(a)はBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの装着されたコイル4を示す要部拡大斜視図、(b)は断面図である。
Embodiment 12 FIG.
As Embodiment 12, an example in which a B-stage thermosetting
実施の形態1と異なるのは、単層のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bに代えて2層のBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを用いた点である。実施の形態12の方法では、実施の形態1で用いたBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの半分の膜厚のシートを2枚積層して用いている。
The difference from the first embodiment is that a two-layer B-stage thermosetting
加熱により熱硬化性樹脂組成物シート5Bが溶け出し、コイル4の形状に追従することでコイル4の線間を固着するが、2層構造としているため、より追従性がよく、熱硬化性樹脂5がコイル4の外表面に沿って密着して固着されることにより、コイル4のより確実な固着が可能となる。
The thermosetting
以上のように、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bは、熱可塑性樹脂、ガラスクロス、不織布を有さない熱硬化性樹脂のみで構成され、Bステージ状に加工することで任意のコイル形状の凹凸も追従可能とする。そしてBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bは、絶縁性を有する樹脂で構成されるため、硬化後はコイル4の相間絶縁を担保する。なお、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bとして2層構造に代えて2層以上の多層構造としても良いことはいうまでもない。
As described above, the thermosetting
なお、実施の形態1から12で用いたBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bは以下の構成を持つ。Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bは、液状エポキシ樹脂、固形状エポキシ樹脂、硬化剤、ポリエーテル樹脂を含有する樹脂からなる。
The B-stage thermosetting
ポリエーテル樹脂の重量平均分子量は、2000以上300000以下とすることで絶縁性、および機械的強度の高いものを得ることができる。2000未満であるとBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5の伸縮性の効果がなくなり、コイル表面に巻回する際、コイル表面に存在する凹凸に追随せず、硬化後にコイルの凹部に空隙が存在し、絶縁性、および機械的強度が低下する。300000より大きくなると、樹脂組成物に溶融する量が低下し、伸縮性の効果を発揮することが困難となり、また樹脂組成物の粘度が高くなり、シートに成形することが困難となる。
When the weight average molecular weight of the polyether resin is 2,000 or more and 300,000 or less, a product having high insulation and mechanical strength can be obtained. When it is less than 2000, the stretch effect of the thermosetting
ポリエーテル樹脂の含有量は、液状エポキシ樹脂、固形状エポキシ樹脂、および硬化剤の合計したもの100重量部に対し、0.1重量部以上30重量部以下とすることで絶縁性、および機械的強度の高いものを得ることができる。0.1重量部未満では、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5の伸縮性の効果がなくなり、コイル表面に巻回する際、コイル表面に存在する凹凸に追随せず、硬化後にコイル4の凹部に空隙が存在し、絶縁性、および機械的強度が低下する。30重量部より多くなるとBステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの可撓性が低下し、コイル4に巻回することが困難となる。
The content of the polyether resin is 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the liquid epoxy resin, the solid epoxy resin, and the curing agent. A thing with high intensity | strength can be obtained. If it is less than 0.1 parts by weight, the stretchable effect of the thermosetting
Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bは、無機充填剤を含有することが可能である。当該無機充填剤の含有量は、液状エポキシ樹脂、固形状エポキシ樹脂、硬化剤、およびポリエーテル樹脂を合計したもの100体積パーセントに対し、1体積パーセント以上150体積パーセント以下である。上記範囲とすることで絶縁性、および機械的強度を向上させることができる。無機充填剤含有量が1体積パーセント未満である場合、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの機械的強度の向上効果が発揮できず、また絶縁性向上効果も発揮できない。無機充填剤含有量が150体積パーセントより多い場合、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの可撓性が低下し、コイル4に巻回することが困難となる。
The B-stage thermosetting
無機充填剤の平均粒径は、0.01μm以上50μm以下とすることで、作業性良く熱硬化性樹脂組成物を混合することができる。無機充填剤の平均粒径が0.01μmより小さい場合、無機充填剤が飛散し、熱硬化性樹脂組成物に混合する際の作業性が悪くなる。また、無機充填剤の平均粒径が50μmより大きい場合、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの表面に充填剤の一部が出る場合があり、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを巻回した場合、コイル4表面の電線皮膜を傷つけ、絶縁性が低下する。
By setting the average particle size of the inorganic filler to 0.01 μm or more and 50 μm or less, the thermosetting resin composition can be mixed with good workability. When the average particle diameter of the inorganic filler is smaller than 0.01 μm, the inorganic filler is scattered and the workability at the time of mixing with the thermosetting resin composition is deteriorated. When the average particle size of the inorganic filler is larger than 50 μm, a part of the filler may come out on the surface of the B-stage thermosetting
Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの膜厚は、10μm以上1000μm以下とすることで、機械的強度と可撓性の両方を維持することができる。熱硬化性樹脂組成物シート5Bの膜厚が10μm未満である場合、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの機械強度が低く、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bをコイル4に巻回する際、破断してしまう。熱硬化性樹脂組成物シート5Bの膜厚が1000μmより厚い場合、Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bの可撓性がなくなり、コイル4に巻回することが困難となる。
By setting the film thickness of the thermosetting
Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート5Bを作製する際、まず液状エポキシ樹脂、固形状エポキシ樹脂、硬化剤、ポリエーテル樹脂を混合する。液状エポキシ樹脂、固形状エポキシ樹脂、硬化剤、ポリエーテル樹脂を混合時粘度が高い場合、溶媒を用いて熱硬化性樹脂組成物を希釈しシート化への作業性を向上させることができる。用いる溶媒としては、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、芳香族系溶媒、アセテート系溶媒等の溶媒が使用可能であり、具体的には、テトラヒドロフラン、アセトン、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられ、単独で用いてもよく、2種類以上を混合して用いても良い。
When producing the B-stage thermosetting
熱硬化性樹脂組成物シート5Bを作製する際、硬化触媒を添加しても良い。硬化触媒としては、有機金属塩、イミダゾール、アミンがある。具体的には、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾール、ジアミノジフェニルメタン、3-フェニル-1,1-ジメチルウレア、DBU(1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)-ウンデセン-7)、1,5-ジアザビシクロ(4,3,0)-ノネン-5が挙げられ、単独で用いても良く、2種類以上を混合して用いても良い。
When preparing the thermosetting
液状エポキシ樹脂は、耐熱性、作業性を考慮し、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が挙げられ、単独で使用しても良く、2種類以上を混合して用いても良い。 The liquid epoxy resin includes bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin in consideration of heat resistance and workability, and may be used alone or in combination of two or more.
ポリエーテル樹脂は、熱硬化性樹脂組成物シート5Bの伸縮性付与効果がある。具体的には、ポリヒドロキシポリエーテルがあり、単独で使用してもよく、2種類以上を混合して用いても良い。
The polyether resin has an effect of imparting stretchability to the thermosetting
なお、通常、固定子鉄心は、分割鉄心を組み付けて形成されるが、1個で円筒状の形態をとることもある。円筒状の形態をとる場合には、コイル外周に対し熱硬化性樹脂組成物シート5Bを、実施の形態2,4,6,9−11のように、熱硬化性樹脂組成物シート5Bをコイル外周に対し部分的に固着する構成をとることで容易に装着可能である。
Normally, the stator iron core is formed by assembling the divided iron cores, but one piece may take a cylindrical shape. In the case of taking a cylindrical form, the thermosetting
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
1 固定子、2 固定子鉄心、3 絶縁部材、4a 心線、4b エナメル被覆、4 コイル、5B Bステージの熱硬化性樹脂組成物シート、5 熱硬化性樹脂、6 枠体、7 間隙、8 重なり領域、20 分割鉄心、21 ヨーク部、22 ティース部、23 ティース先端ヨーク部、24 スロット、h 貫通穴、s スリット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator, 2 Stator iron core, 3 Insulating member, 4a Core wire, 4b Enamel coating, 4 Coil, 5B B stage thermosetting resin composition sheet, 5 Thermosetting resin, 6 Frame body, 7 Gap, 8 Overlapping area, 20 divided iron core, 21 yoke part, 22 teeth part, 23 tooth tip yoke part, 24 slots, h through hole, s slit.
Claims (9)
前記固定子鉄心に巻回された前記コイルの周面にBステージ状の熱硬化性樹脂組成物シートを配する工程と、
前記熱硬化性樹脂組成物シートを加熱し、前記コイルの外周に沿うように硬化させる工程とを含むことを特徴とする固定子の製造方法。 Winding a conductive wire around a stator core to form a coil; and arranging a B-stage thermosetting resin composition sheet on a peripheral surface of the coil wound around the stator core;
Heating the thermosetting resin composition sheet, and curing the sheet along the outer periphery of the coil.
前記熱硬化性樹脂組成物シートを配する工程は、前記スロットに巻回された前記コイルの外周面の一部に前記熱硬化性樹脂組成物シートを配する工程であることを特徴とする請求項1に記載の固定子の製造方法。 The stator core includes a yoke portion, a teeth portion, a teeth tip yoke portion, and a slot surrounded by the yoke portion, the teeth portion and the teeth tip yoke portion,
The step of arranging the thermosetting resin composition sheet is a step of arranging the thermosetting resin composition sheet on a part of the outer peripheral surface of the coil wound around the slot. Item 2. A method for manufacturing a stator according to Item 1.
前記熱硬化性樹脂組成物シートを、巻回された前記コイルの巻幅と同幅に加工し、前記熱硬化性樹脂組成物シートを被覆する工程であることを特徴とする請求項1に記載の固定子の製造方法。 The step of arranging the thermosetting resin composition sheet includes:
It is the process of processing the said thermosetting resin composition sheet | seat to the same width as the winding width | variety of the said coil wound, and covering the said thermosetting resin composition sheet | seat. Method of manufacturing the stator.
前記熱硬化性樹脂組成物シートをコイルの巻幅より小さい幅に加工し、前記熱硬化性樹脂組成物シートを被覆する工程であることを特徴とする請求項1に記載の固定子の製造方法。 The step of arranging the thermosetting resin composition sheet includes:
2. The method for manufacturing a stator according to claim 1, wherein the thermosetting resin composition sheet is processed to a width smaller than a winding width of a coil, and the thermosetting resin composition sheet is coated. .
前記Bステージ状の熱硬化性樹脂組成物シートを前記コイルに単層被覆する工程であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の固定子の製造方法。 The step of arranging the thermosetting resin composition sheet includes:
The method for manufacturing a stator according to any one of claims 1 to 4, wherein the coil is a step of coating the B-stage-shaped thermosetting resin composition sheet on the coil as a single layer.
前記Bステージ状の熱硬化性樹脂組成物シートを前記コイルに2層以上で被覆する工程であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の固定子の製造方法。 The step of arranging the thermosetting resin composition sheet includes:
5. The method for manufacturing a stator according to claim 1, wherein the coil is a step of coating the coil with two or more layers of the B-stage-shaped thermosetting resin composition sheet.
前記スロットの壁部に絶縁部材を介して巻回されたコイルと、
巻回された前記コイルの外形に沿って形成され、均一な肉厚で前記コイルの外形を覆う熱硬化性樹脂組成物シートからなる固定部とを具備したことを特徴とする固定子。 A stator core having a yoke portion, a teeth portion, a teeth tip yoke portion, and a slot surrounded by the yoke portion, the teeth portion and the teeth tip yoke portion;
A coil wound around the wall of the slot via an insulating member;
A stator comprising a thermosetting resin composition sheet formed along the outer shape of the wound coil and covering the outer shape of the coil with a uniform thickness.
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