CN105189869A - 铺装结构体以及铺装结构体的施工方法 - Google Patents

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Abstract

提供能够对行驶物以非接触方式供电的铺装结构体。铺装结构体(1)通过电磁波对行驶物(2)所具备的能够受电的受电装置(3)供电，具备：凹部(10)，沿行驶物(2)行驶的方向延伸；磁性体部件(11)，配置于凹部(10)的内侧；供电体(12)，配置于磁性体部件(11)上，并通过电磁波对受电装置(3)供电；以及供电体保护材料(13)，在凹部(10)的内侧覆盖供电体(12)。

Description

铺装结构体以及铺装结构体的施工方法
技术领域
本发明涉及供汽车等行驶物行驶的铺装结构体以及铺装结构体的施工方法，特别涉及能够对行驶物以非接触方式供电的铺装结构体以及铺装结构体的施工方法。
背景技术
搭载有二次电池的电动汽车(EV)或混合动力汽车(HEV)等行驶物利用二次电池中蓄积的电力来使马达旋转，并利用马达的旋转力驱动车轮来行驶。利用二次电池中蓄积的电力来行驶的行驶物由于不排出氮氧化物或二氧化碳等对环境造成不良影响的物质，故从环境保护的观点来看是期望普及的。
利用二次电池的电力行驶的电动汽车在二次电池的充电量降低时必须充电，作为一般的充电方法，在充电站或家中将电动汽车与供电装置连接以进行充电。在这样的与供电装置连接以进行充电的方式中，由于存在连接部分因磨损等而导致连接变得不充分的情况，故用于使连接充分的维护是必不可少的。另外，作为与供电装置连接以进行充电的方式，由于存在在连接部分处产生火花的风险，故无法在防爆区域使用。为了解决这些问题，提出了将电动汽车所具备的线圈与设于充电站等既定位置的线圈位置对齐，能够通过生成基于电磁感应的电力而以非接触方式充电(例如，参照专利文献1至3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-172084号公报
专利文献2：日本特开2011-49230号公报
专利文献3：日本特开平11-238638号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
虽然按照这些提案，即使不与供电装置连接也能够充电，但在电动汽车的二次电池充电完成之前，必须使行驶物不移动而原地待机。因而，在利用电动汽车行驶长距离行程的情况下，存在必须在充电站等处再三停车，且耗费相当多的时间以对二次电池充电的问题。
本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供能够对行驶物以非接触方式供电的铺装结构体以及铺装结构体的施工方法。
用于解决问题的方案
本发明提供以下的[1]～[12]方案。
[1]一种铺装结构体，通过电磁波对行驶物所具备的能够受电的受电装置供电，具备：凹部，沿所述行驶物行进的方向延伸；磁性体部件，以形成平坦上表面的方式配置于所述凹部的内侧；供电体，设置于所述磁性体部件的上表面，并通过电磁波对所述受电装置供电；以及供电体保护材料，在所述凹部的内侧覆盖所述供电体。
[2]根据[1]所述的铺装结构体，具备能够配置于所述凹部的内侧的既定宽度的加强材料，所述供电体安装于所述加强材料。
[3]根据[2]所述的铺装结构体，所述加强材料为具有一定宽度以及一定长度的网格状的网状物，所述供电体呈线圈状地安装于所述网状物。
[4]根据[1]或[2]所述的铺装结构体，电磁波屏蔽部件呈凹状地设置于所述凹部的内侧面，所述磁性体部件设置于所述电磁波屏蔽部件的凹状的内侧。
[5]根据[4]所述的铺装结构体，所述电磁波屏蔽部件在凹部的中央具有分隔部，使得在凹部中形成有两个槽，所述供电体分别配置于两个槽。
[6]根据[4]或[5]所述的铺装结构体，所述电磁波屏蔽部件由不锈钢性的板或网、铝性的板或网、或者它们的组合形成。
[7]根据[1]至[6]中的任一项所述的铺装结构体，所述供电体保护材料是与所述磁性体部件相同或不同的磁性体。
[8]根据[1]至[7]中的任一项所述的铺装结构体，所述磁性体部件构成中包括磁性体矿渣。
[9]根据[1]至[8]中的任一项所述的铺装结构体，具备能够从所述行驶物进行视觉辨认的视觉辨认部，所述视觉辨认部设置于所述供电体保护材料之中所述供电体的上方的表面。
[10]根据[9]所述的铺装结构体，所述视觉辨认部以与所述供电体保护材料的颜色不同的颜色着色。
[11]根据[9]或[10]所述的铺装结构体，所述视觉辨认部由进行回归反射的回归反射原材料构成。
[12]一种铺装结构体的施工方法，为[1]至[11]所述的铺装结构体的施工方法，包括：在铺装结构体形成凹部的凹部形成工序；将所述磁性体部件配置于所述凹部内侧的磁性体配置工序；以及将所述供电体设置于所述磁性体部件上的供电体设置工序。
发明效果
根据本发明，能够提供能够对行驶物以非接触方式供电的铺装结构体以及铺装结构体的施工方法。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的铺装结构体的概略截面图。
图2是图1的||-||方向的概略截面图。
图3是示出在本发明的第一实施方式的铺装结构体中磁性体部件的效果的概略图。
图4是在本发明的第一实施方式的铺装结构体中固定供给部的加强部的外观立体图。
图5是示出本发明的第一实施方式的铺装结构体的施工方法的工序截面图。
图6是本发明的第二实施方式的铺装结构体的概略截面图。
图7是示出本发明的第二实施方式的铺装结构体的施工方法的工序截面图。
图8是本发明的第三实施方式的铺装结构体的概略截面图。
图9是示出本发明的第三实施方式的铺装结构体的施工方法的工序截面图。
具体实施方式
[第一实施方式]
如图1所示，本发明的第一实施方式的铺装结构体1a为通过电磁波对行驶物2所具备的能够受电的受电装置3供电的铺装结构体，具备：凹部10，沿行驶物2行驶的方向延伸；磁性体部件11，以上表面变得平坦的方式配置于凹部10的内侧；供电体12，配置于磁性体部件11的上表面，并通过电磁波对受电装置3供电；以及供电体保护材料13，在凹部10的内侧覆盖供电体12。
铺装结构体1a为行驶物2能够行驶的铺装车道等。铺装结构体1a例如利用混凝土以及沥青等进行铺装，在该情况下，构成为从较深侧开始为路基、基层、表层。利用混凝土以及沥青等进行铺装的铺装结构体1a在基层以及表层具备凹部10、磁性体部件11、供电体12以及供电体保护材料13。
如图2所示，凹部10沿行驶物2行驶的方向延伸地设置。凹部10是利用切削机等切削而形成的。在凹部10的内侧配置有磁性体部件11、供电体12以及供电体保护材料13。在将它们配置于凹部10内侧的观点来看，凹部10的宽度优选地为0.3m～2.0m，更优选地为0.5m～1.0m，凹部10的深度优选地为50mm～200mm，更优选地为80mm～150mm。
如图3(a)所示，磁性体部件11以上表面变得平坦的方式配置在供电体12的地下侧，具有控制利用供电体12生成的磁场范围的功能。用虚线示出图3(a)中的磁通。在未配置磁性体部件11的情况下，如图3(b)所示，利用供电体12生成的磁场的磁通还扩散到铺装结构体1a的地下侧。用虚线示出图3(b)中的磁通。在配置有上表面平坦的磁性体部件11的情况下，扩散到铺装结构体1地下侧的磁通，也能够使其汇集到铺装结构体1a的表面侧。即，磁性体部件11由于能够使磁通汇集以形成较强的磁场，故还能够增强因磁场变化而产生的电磁波。
而且，由于磁性体部件11的上表面平坦，故聚集于表面侧的磁通的宽度与磁性体部件11的宽度大致相同，另外，磁性体部件11的宽度方向上的磁通汇集的不均也相应地难以产生。因此，行驶物2即使沿相对于凹部10少许偏离的位置行驶，也不会过于影响行驶物2的受电装置3的受电。
磁性体部件11由磁性体矿渣等磁性体形成。磁性体矿渣是指含有50～80质量％的铁质等磁性体的矿渣类骨料。磁性体部件11从提高导电性的观点来看优选地为含有10～40质量％的磁性体矿渣，更优选地为含有15～35质量％的磁性体矿渣。由于磁性体矿渣为坚硬性质的材料，故考虑到卡车等重量大的行驶物2可能通过磁性体部件11上方，从维持磁性体部件11耐久性的观点来看，在磁性体部件11中，优选地混入10质量％以上的磁性体矿渣，更优选地为15质量％以上的磁性体矿渣。
从具有使磁通汇集于铺装结构体1a表面侧的功能的观点来看，磁性体部件11优选地厚度为30mm以上，更优选地厚度为50mm以上。
如图1所示，磁性体部件11以磁性体部件11的上表面变得平坦的方式配置于凹部10的内侧。因此，磁性体部件11由于配置于凹部10内侧，故形成为板状。
如图4所示，供电体12以成为整周的方式配置为长圆的线圈状。由于供电体12形成为长圆的线圈状，故由半圆部分和平行部分组合而形成。平行部分构成以相互相反方向的电流流过的方式平行地配置的导电体(电线)。
如图2所示，经由供电布线50从供电设备5供给的高频电流通过供电体12，电流在供电体12中通电，由此供电体12生成磁场。若交流电流流过供电体12，则磁场以及电场按照交流的频率而变化，产生电磁波。
供电体保护材料13以覆盖供电体12的方式设置，以保护供电体12不受在铺装结构体1a上行驶的行驶物2造成的冲击。供电体保护材料13保护供电体12不受外力影响，以防止供电体12的截断、弯曲等物理损伤。作为供电体保护材料13，从保护供电体12的观点来看，优选地弹性系数为1000MPa以上，更优选地为3000MPa以上。另外，作为供电体保护材料13，从保护供电体12的观点来看，优选地单轴压缩强度为1MPa以上，更优选地为3MPa以上。另外，供电体保护材料13从保护供电体12的观点来看，优选地覆盖供电体12的厚度为30mm以上，更优选地，覆盖供电体12的厚度为50mm以上。
如图1所示，行驶物2为电动汽车(EV)或混合动力汽车(HEV)等，在为车体地板部附近且能够接收从供电体12照射的电磁波的位置具备受电装置3，且在车室的地板下等具备二次电池4。行驶物2利用二次电池4中蓄积的电力使马达(未图示)旋转，利用马达的旋转力驱动车轮来行驶。
受电装置3为能够通过基于电磁波的电磁感应现象来获取电力的线圈等。受电装置3与二次电池4连接，并将获取的电力输送到二次电池4。受电装置3优选地具有对电力进行放大的放大器等。
受电装置3接收从供电体12照射的电磁波，并获取通过因磁通流入而发生的电磁感应现象产生的电力。利用受电装置3获取的电力经由控制充放电等的控制电路(未图示)而被充电到二次电池4。
二次电池4具备进行充放电等控制的控制电路或冷却装置等。作为二次电池4，能够使用锂离子电池等能够充放电的电池。
如图2所示，供电设备5经由配置于地下的供电布线50而与供电体12电连接。供电设备5为交流电源，供给高频电流。供电设备5优选地配置于行驶路线的外部。
以下，作为第一实施方式的铺装结构体1a的施工准备，参照图4说明带供电体的加强材料的制作。
<带供电体的加强材料的制作>
如图4所示，为了能够在现场简易地设置保持一定宽度、一定长度的供电体12，将多个供电体12固定或连结于加强材料40。
加强材料40例如为由多个经线41和多个纬线42形成的网格状网状物，且具有设于经线41以及纬线42以固定供电体12的细绳那样的多个固定部43。加强材料40具有与凹部10的宽度大致相同的宽度。
由经线41以及纬线42形成的矩形的大小优选地为相互相同的。
加强材料40将成为线圈状的供电体12配置于经线41和纬线42的既定位置，并利用固定部43固定。
由此，能够在工场等设备丰富的场所预先将成为既定形状的供电体12在安装于加强材料40的状态下搬入施工现场。因此，能够不需要在施工现场一边量尺寸一边将供电体12卷成线圈状，能够在施工现场连结且铺设已被均匀地卷绕的多个供电体12。
以下，参照图5说明第一实施方式的铺装结构体1a的施工方法。第一实施方式的铺装结构体1a的施工在铺装结构体1a为高速道路等的野外进行。
<凹部形成工序>
首先，在图5(a)所示的工序中，使用切削机等在铺装结构体1a形成期望的宽度以及深度的凹部10。
<磁性体配置工序>
接着，在图5(b)所示的工序中，将磁性体部件11配置于凹部10内侧。以磁性体部件11的上表面变得平坦的方式，将磁性体部件11形成于凹部10内侧。由于磁性体部件11的上表面平坦，故能够容易地进行磁性体部件11的施工。
<供电体设置工序>
接着，在图5(c)所示的工序中，将带供电体12的加强材料40置于磁性体部件11，并将供电体12设置于凹部10内。若能够进行供电体12的一体型的布线，则能够由线缆铺设车或收卷车进行作业效率适合的铺设。
<供电体保护材料配置工序>
接着，在图5(d)所示的工序中，以覆盖设置于磁性体部件11的供电体12的方式配置供电体保护材料13。作为供电体保护材料13，例如，能够使用水泥沥青砂浆(CAM)等。
而且，还可以在铺装结构体1a的表层铺设细粒度沥青混合物或掺聚合物的水泥混凝土。
而且，还可以在铺装结构体1a的表层设置视觉辨认部60，视觉辨认部60使得能够从行驶物2视觉辨认埋设有供电体12的位置。具体而言，通过在设有供电体12的铺装结构体1a上(路面)设置沿铺装结构体1a延伸的方向延伸的特别铺装等即视觉辨认部60，以对驾驶行驶物2的驾驶员告知埋设有供电体12的所在地。
这样，铺装结构体1a具备视觉辨认部60，能够在变得需要充电的情况下容易地识别埋设有供电体12的位置。
由此，乘坐于行驶物2的人或搭载于行驶物2的车载照相机能够辨认利用有色铺装设置的视觉辨认部60，并控制行驶物2的行驶方向。因此，能够以行驶物2的受电装置3精度较好地位于供电体12上方且相对于供电体12不蛇形行进的方式使行驶物2行驶，能够提高受电装置3的供电效率。
以下，说明铺装结构体1a的供电动作。
行驶物2由于利用二次电池4中蓄积的电力来行驶，故随着行驶，二次电池4的电力被消耗，变得需要充电。变得需要充电的行驶物2沿设有供电体12的铺装结构体1a行驶。
在行驶物2沿设有供电体12的铺装结构体1a行驶时，供电体12从供电设备5被供给高频电流，并朝行驶物2照射利用供电体12生成的电磁波。在供电体12上行驶的行驶物2的受电装置3接收所照射的电磁波。受电装置3利用电磁感应现象从因电磁波的变化而产生的电压获取电力，该电磁感应现象是因接收的电磁波而产生的。受电装置3输送取出的电力，对二次电池4充电。
根据第一实施方式的铺装结构体1a，能够通过电磁波对行驶中的行驶物2供电。因而，由于能够在行驶状态下进行二次电池4的充电，故即使在利用为电动汽车的行驶物2行驶长距离行程的情况下，也能够在不在充电站等处停车的情况下持续行驶。
[第二实施方式]
本发明的第二实施方式的铺装结构体1b如图6所示，与第一实施方式中示出的铺装结构体1a相比，在凹部10内侧面呈凹状地设有电磁波屏蔽部件14这一点不同。关于其他，由于实质上相同，故省略记载。
电磁波屏蔽部件14是屏蔽从供电体12照射的电磁波，以使其尽量不向空间传播的部件。
电磁波屏蔽部件14优选地具有由不锈钢、铝或它们的组合形成的骨料和覆盖骨料的混凝土。
另外，电磁波屏蔽部件14优选地由不锈钢性的板或网、铝性的板或网、或者它们的组合形成。
以下，参照图7说明第二实施方式的铺装结构体1b的施工方法。
<凹部形成工序>
首先，在图7(a)所示的工序中，使用切削机等在铺装结构体1b形成期望的宽度以及深度的凹部10。
<电磁波屏蔽部件配置工序>
接着，在图7(b)所示的工序中，以与凹部10的内侧面相接的方式配置凹状的电磁波屏蔽部件14。
<磁性体配置工序>
接着，在图7(c)所示的工序中，将磁性体部件11配置于电磁波屏蔽部件14的内侧。
<供电体设置工序>
接着，在图7(d)所示的工序中，将供电体12设置于磁性体部件11。若能够进行供电体12的一体型的布线，则能够由线缆铺设车或收卷车进行作业效率适合的铺设。
<供电体保护材料配置工序>
接着，在图7(e)所示的工序中，以覆盖设置于磁性体部件11的供电体12的方式配置供电体保护材料13。作为供电体保护材料13，例如，能够使用水泥沥青砂浆(CAM)。
而且，还可以在铺装结构体1b的表层铺设细粒度沥青混合物或掺聚合物的水泥混凝土。
而且，还可以在铺装结构体1b的表层设置视觉辨认部60，视觉辨认部60使得能够从行驶物2视觉辨认埋设有供电体12的位置。具体而言，通过在设有供电体12的铺装结构体1b上(路面)设置沿铺装结构体1b延伸的方向延伸的特别铺装等即视觉辨认部60，对驾驶行驶物2的驾驶员告知埋设有供电体12的所在地。
在如此构成的本发明的第二实施方式的铺装结构体1b中，也能够获得与第一实施方式的铺装结构体1a同样的效果。
而且，根据第二实施方式的铺装结构体1b，通过具有电磁波屏蔽部件14，能够屏蔽去往行驶物2的电磁波以外的电磁波，因而能够减少从供电体12向空间传播的电磁波。
[第三实施方式]
与第二实施方式中示出的铺装结构体1b相比，本发明的第三实施方式的铺装结构体1c如图8所示，有如下不同：电磁波屏蔽部件14在凹部的中央具有分隔部14a，以在凹部中形成两个槽。关于其他，由于实质上相同，故省略记载。
电磁波屏蔽部件14具有两个槽，在两个槽分别配置供电体12。
电磁波屏蔽部件14的分隔部14a由于将配置于各个槽的供电体12分隔开，故能够防止从各个供电体12照射的电磁波相互抵消。
以下，参照图9说明第三实施方式的铺装结构体1c的施工方法。
<凹部形成工序>
首先，在图9(a)所示的工序中，使用切削机等在铺装结构体1b形成期望的宽度以及深度的凹部10。
<电磁波屏蔽部件配置工序>
接着，在图9(b)所示的工序中，以与凹部10内侧面相接的方式配置由分隔部14a形成了两个槽的电磁波屏蔽部件14。
<磁性体配置工序>
接着，在图9(c)所示的工序中，将磁性体部件11配置于电磁波屏蔽部件14的两个槽的各自的内侧。
<供电体设置工序>
接着，在图9(d)所示的工序中，将供电体12设置在配置于各个槽的磁性体部件11上。若能够进行供电体12的一体型的布线，则能够由线缆铺设车或收卷车进行作业效率适合的铺设。
<供电体保护材料配置工序>
接着，在图9(e)所示的工序中，以覆盖设置于磁性体部件11的供电体12的方式配置供电体保护材料13。作为供电体保护材料13，例如，能够使用水泥沥青砂浆(CAM)。
而且，还可以在铺装结构体1c的表层铺设细粒度沥青混合物或掺聚合物的水泥混凝土。
而且，还可以在铺装结构体1c的表层、特别是电磁波屏蔽部件14的分隔部14a的表面设置视觉辨认部60，视觉辨认部60使得能够从行驶物2视觉辨认埋设有供电体12的位置。具体而言，通过将沿分隔部14a延伸的方向延伸的特别铺装等即视觉辨认部60设置于分隔部14a的表面，对驾驶行驶物2的驾驶员告知埋设有供电体12的所在地。
在如此构成的本发明的第三实施方式的铺装结构体1c中，也能够获得与第二实施方式的铺装结构体1b同样的效果。
而且，根据第三实施方式的铺装结构体1c，电磁波屏蔽部件14具有分隔部14a，因此能够防止从各个供电体12照射的电磁波相互抵消，能够将较强的电磁波照射到行驶物2。
[其他实施方式]
如上所述，虽然通过实施方式来记载了本发明，但构成本公开一部分的记述以及附图不应理解为限定本发明。根据本公开，对本领域技术人员而言，代替实施方式、实施例以及运用技术应当变得显而易见。
例如，视觉辨认部60是针对铺装结构体1a、1b、1c的表层的细粒度使氧化铁(红色氧化物，Fe2O3)混入混合物中，用红色的有色混合物铺装的位置，通过采用与其他铺装面不同的颜色，告知埋设有供电体12的所在地。另外，视觉辨认部60还可以是利用进行回归反射的回归反射原材料铺装、且利用反射来对驾驶员告知埋设有供电体12的所在地的部位。
这样，应当理解，本发明包含在此未记载的各种实施方式等。因此，本发明仅由根据本公开来说妥当的权利要求书的发明特定事项限定。
附图标记说明
1a、1b、1c铺装结构体
2行驶物
3受电装置
4二次电池
5供电设备
10凹部
11磁性体部件
12供电体
13供电体保护材料
14电磁波屏蔽部件
40加强材料
50供电布线
60视觉辨认部

Claims (12)

1.一种铺装结构体，通过电磁波对行驶物所具备的能够受电的受电装置供电，具备：
凹部，沿所述行驶物行进的方向延伸；
磁性体部件，以形成平坦上表面的方式配置于所述凹部的内侧；
供电体，设置于所述磁性体部件的上表面，并通过电磁波对所述受电装置供电；以及
供电体保护材料，在所述凹部的内侧覆盖所述供电体。
2.根据权利要求1所述的铺装结构体，其特征在于，
具备能够配置于所述凹部的内侧的既定宽度的加强材料，
所述供电体安装于所述加强材料。
3.根据权利要求2所述的铺装结构体，其特征在于，
所述加强材料为具有一定宽度以及一定长度的网格状的网状物，
所述供电体呈线圈状地安装于所述网状物。
4.根据权利要求1或2所述的铺装结构体，其特征在于，
电磁波屏蔽部件呈凹状地设置于所述凹部的内侧面，所述磁性体部件设置于所述电磁波屏蔽部件的凹状的内侧。
5.根据权利要求4所述的铺装结构体，其特征在于，
所述电磁波屏蔽部件在凹部的中央具有分隔部，使得在凹部中形成有两个槽，所述供电体分别配置于两个槽。
6.根据权利要求4或5所述的铺装结构体，其特征在于，
所述电磁波屏蔽部件由不锈钢性的板或网、铝性的板或网、或者它们的组合形成。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的铺装结构体，其特征在于，
所述供电体保护材料是与所述磁性体部件相同或不同的磁性体。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的铺装结构体，其特征在于，
所述磁性体部件构成中包括磁性体矿渣。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的铺装结构体，其特征在于，
具备能够从所述行驶物进行视觉辨认的视觉辨认部，
所述视觉辨认部设置于所述供电体保护材料之中所述供电体的上方的表面。
10.根据权利要求9所述的铺装结构体，其特征在于，
所述视觉辨认部以与所述供电体保护材料的颜色不同的颜色着色。
11.根据权利要求9或10所述的铺装结构体，其特征在于，
所述视觉辨认部由进行回归反射的回归反射原材料构成。
12.一种铺装结构体的施工方法，为权利要求1至11所述的铺装结构体的施工方法，包括：
在铺装结构体形成凹部的凹部形成工序；
将所述磁性体部件配置于所述凹部内侧的磁性体配置工序；以及
将所述供电体设置于所述磁性体部件上的供电体设置工序。
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