(57)【要約】【課題】高い払拭性能を得ることができるワイパブレードラバーを提供する。【解決手段】押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍと圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxとが相関関係にあることを導き出し、その相関関係に基づいて各設計要素を決定されワイパブレードラバー１５が作製される。これに基づいて作製されたワイパブレードラバー１５では、払拭直後の水膜厚さｈｘが好適な範囲となる。【選択図】図３
2008290544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触部が払拭面と水膜を介して接触し、前記払拭面との接触部における押さえ圧分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが、
（ｄＰ／ｄｘ）max≧４４．１［ＭＰａ／ｍｍ］
に設定されたことを特徴とするワイパブレードラバー。
【請求項２】
接触部が払拭面と水膜を介して接触し、前記払拭面との接触部における押さえ圧分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが、
（ｄＰ／ｄｘ）max≧８８．５［ＭＰａ／ｍｍ］
に設定されたことを特徴とするワイパブレードラバー。
【請求項３】
接触部が払拭面と水膜を介して接触し、前記払拭面との接触部における押さえ圧分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが、
（ｄＰ／ｄｘ）max≧５０９．７［ＭＰａ／ｍｍ］
に設定されたことを特徴とするワイパブレードラバー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパブレードラバーにおいて、
ワイパブレードラバーの長手方向中央領域を含む長手方向所定領域において前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが反映されたことを特徴とするワイパブレードラバー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパブレードラバーを用いて構成されたことを特徴とするワイパブレード。
【請求項６】
ワイパブレードラバーの接触部が払拭面と水膜を介して接触し、前記払拭面との接触部における押さえ圧分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxと押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍとの関係を表す次式、
【数１】
2008290544.tif 000014
を用い、前記押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍと前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxとの相関関係に基づいて前記ワイパブレードラバーの各設計要素を決定するようにしたことを特徴とするワイパブレードラバーの設計方法。
【請求項７】
請求項６に記載のワイパブレードラバーの設計方法において、
前記押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、
０［ｎｍ］＜ｈｍ≦４２５［ｎｍ］
となる前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバーの各設計要素を決定することを特徴とするワイパブレードラバーの設計方法。
【請求項８】
請求項６に記載のワイパブレードラバーの設計方法において、
前記押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、
０［ｎｍ］＜ｈｍ≦３００［ｎｍ］
となる前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバーの各設計要素を決定することを特徴とするワイパブレードラバーの設計方法。
【請求項９】
請求項６に記載のワイパブレードラバーの設計方法において、
前記押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、
０［ｎｍ］＜ｈｍ≦１２５［ｎｍ］
となる前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバーの各設計要素を決定することを特徴とするワイパブレードラバーの設計方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載のワイパブレードラバーの設計方法において、
前記ワイパブレードラバーの長手方向中央領域を含む長手方向所定領域を対象としたことを特徴とするワイパブレードラバーの設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイパ払拭後の払拭性能の高いワイパブレードラバー、そのワイパブレードラバーを有するワイパブレード、及び、ワイパブレードラバーの設計方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用ワイパのワイパブレードラバーは、ガラス面に付着した水滴を拭き取りつつ、払拭直後にガラス面上に薄く均一な水膜を形成することで、払拭直後の水膜での光の屈折及び乱反射を低減し、払拭性能を向上させている。例えば特許文献１に示される技術では、ワイパブレードラバーの接触角（リップ部とガラス面とのなす角）が適正化され、払拭性能の向上を図っている。
【特許文献１】特開平７−２４６９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、接触角を適正化して払拭性能を向上させることは近年では標準化されているものであり、払拭性能の更なる向上の要求に対応すべく、ワイパブレードラバーの材料選定や細部の形状・寸法等、様々な設計要素を設計者の経験と勘を頼りに突き詰め、ワイパブレードラバーの試作・性能試験を繰り返しても、その設計要素が払拭性能にどのように寄与しているかが明確でないために、より高性能なワイパブレードラバーを得ることが事実上困難となっていた。そのため、ワイパブレードラバーの接触角を適正とするものの、材料や細部の形状・寸法等は従来のものを流用するに過ぎなかった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、高い払拭性能を得ることができるワイパブレードラバー、そのワイパブレードラバーを有するワイパブレード、及び、ワイパブレードラバーの設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、接触部が払拭面と水膜を介して接触し、前記払拭面との接触部における押さえ圧分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが、
（ｄＰ／ｄｘ）max≧４４．１［ＭＰａ／ｍｍ］
に設定されたワイパブレードラバーである。
【０００６】
この発明では、ワイパブレードラバーの接触部において押さえ圧分布の圧力勾配最大値が（ｄＰ／ｄｘ）max≧４４．１［ＭＰａ／ｍｍ］に設定されることから、そのワイパブレードラバーの払拭直後の水膜厚さが好適な範囲となり、高い払拭性能が得られる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、接触部が払拭面と水膜を介して接触し、前記払拭面との接触部における押さえ圧分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが、
（ｄＰ／ｄｘ）max≧８８．５［ＭＰａ／ｍｍ］
に設定されたワイパブレードラバーである。
【０００８】
この発明では、ワイパブレードラバーの接触部の押さえ圧分布の圧力勾配最大値が（ｄＰ／ｄｘ）max≧８８．５［ＭＰａ／ｍｍ］に設定されることから、そのワイパブレードラバーの払拭直後の水膜厚さが好適な範囲となり、高い払拭性能が得られる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、接触部が払拭面と水膜を介して接触し、前記払拭面との接触部における押さえ圧分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが、
（ｄＰ／ｄｘ）max≧５０９．７［ＭＰａ／ｍｍ］
に設定されたワイパブレードラバーである。
【００１０】
この発明では、ワイパブレードラバーの接触部の押さえ圧分布の圧力勾配最大値が（ｄＰ／ｄｘ）max≧５０９．７［ＭＰａ／ｍｍ］に設定されることから、そのワイパブレードラバーの払拭直後の水膜厚さが好適な範囲となり、高い払拭性能が得られる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパブレードラバーにおいて、ワイパブレードラバーの長手方向中央領域を含む長手方向所定領域において前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが反映されたことをその要旨とする。
【００１２】
この発明では、ワイパブレードラバーの長手方向中央領域を含む長手方向所定領域において圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが上記値に設定される。つまり、ワイパブレードラバーの長手方向中央領域は、払拭後の運転視界を確保する上で重要な領域であるため、少なくともその要部である中央領域に反映することで、少なくとも前記重要な領域において払拭性能を確保することが可能となる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパブレードラバーを用いて構成されたことをその要旨とする。
この発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパブレードラバーを有してなるワイパブレードは、その払拭直後の水膜が好適な範囲となるため、高い払拭性能が得られる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、ワイパブレードラバーの接触部が払拭面と水膜を介して接触し、前記払拭面との接触部における押さえ圧分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxと押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍとの関係を表す次式、
【００１５】
【数１】
2008290544.tif 000003
を用い、前記押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍと前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxとの相関関係に基づいて前記ワイパブレードラバーの各設計要素を決定するようにしたワイパブレードラバーの設計方法である。
【００１６】
この発明では、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍと圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxとが上記式から相関関係にあることを導き出し、その相関関係に基づいてワイパブレードラバーの各設計要素が決定される。ここで、運転視界は払拭直後の水膜厚さに影響を受けるものであるため、払拭直後の水膜厚さが運転視界確保の観点から好適な範囲に設定される。この払拭直後の水膜厚さは、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍと直接的に関与しているため、押さえ圧最大位置での水膜厚さがその範囲若しくはその範囲に準じた範囲となるように圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが決定され、決定された圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxとなるようにワイパブレードラバーの各設計要素が決定される。これに基づいて作製されたワイパブレードラバーでは、払拭直後の水膜厚さが好適な範囲となることから、容易かつ確実に払拭性能を向上でき、しかも設計時間の短縮化を図ることも可能となる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のワイパブレードラバーの設計方法において、前記押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、
０［ｎｍ］＜ｈｍ≦４２５［ｎｍ］
となる前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバーの各設計要素を決定することをその要旨とする。
【００１８】
この発明では、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、０［ｎｍ］＜ｈｍ≦４２５［ｎｍ］となる圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバーの各設計要素が決定される。この水膜厚さ範囲は、本発明者がＪＩＳ規格を参照しつつ運転視界確保の観点から条件を設定して測定した好適な範囲であるため、この範囲を用いてワイパブレードラバーの各設計要素を決定すれば、より確実に払拭性能を向上できる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のワイパブレードラバーの設計方法において、前記押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、
０［ｎｍ］＜ｈｍ≦３００［ｎｍ］
となる前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバーの各設計要素を決定することをその要旨とする。
【００２０】
この発明では、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、０［ｎｍ］＜ｈｍ≦３００［ｎｍ］となる圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバーの各設計要素が決定される。この水膜厚さ範囲は、本発明者がＪＩＳ規格を参照しつつ運転視界確保の観点から条件を設定して測定した好適な範囲であるため、この範囲を用いてワイパブレードラバーの各設計要素を決定すれば、より確実に払拭性能を向上できる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項６に記載のワイパブレードラバーの設計方法において、前記押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、
０［ｎｍ］＜ｈｍ≦１２５［ｎｍ］
となる前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバーの各設計要素を決定することをその要旨とする。
【００２２】
この発明では、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、０［ｎｍ］＜ｈｍ≦１２５［ｎｍ］となる圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバーの各設計要素が決定される。この水膜厚さ範囲は、本発明者がＪＩＳ規格を参照しつつ運転視界確保の観点から条件を設定して測定した好適な範囲であるため、この範囲を用いてワイパブレードラバーの各設計要素を決定すれば、より確実に払拭性能を向上できる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９のいずれか１項に記載のワイパブレードラバーの設計方法において、前記ワイパブレードラバーの長手方向中央領域を含む長手方向所定領域を対象としたことをその要旨とする。
【００２４】
この発明では、ワイパブレードラバーの長手方向中央領域を含む長手方向所定領域をその設計方法を適用する対象とされる。つまり、ワイパブレードラバーの長手方向中央領域は、払拭後の運転視界を確保する上で重要な領域であるため、少なくともその要部である中央領域に反映することで、少なくとも前記重要な領域において払拭性能を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、高い払拭性能を得ることができるワイパブレードラバー、そのワイパブレードラバーを有するワイパブレード、及び、ワイパブレードラバーの設計方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、自動車のフロントガラス１のガラス面（払拭面）１ａ上の雨水等を払拭する一対の車両用ワイパ１１ａ，１１ｂを示す。車両用ワイパ１１ａ，１１ｂは、それぞれピボット軸２に基端部が固定されるワイパアーム１２と、ガラス面１ａの湾曲形状に追従して回動するようにワイパアーム１２の先端部に回動可能に連結されるワイパブレード１３とを備えてなる。各ワイパアーム１２には、ワイパブレード１３をガラス面１ａに押圧するための押圧力を付与するスプリング（図示略）が装備されている。車両用ワイパ１１ａ，１１ｂは、ワイパモータ３によるピボット軸２の往復回動によりワイパアーム１２が揺動し、ワイパブレード１３がガラス面１ａの往復払拭動作を行うようになっている。
【００２７】
ワイパブレード１３は、図２に示すように、ワイパアーム１２と連結されるレバー部材１４にて弾性材料（ゴムや弾性樹脂等のエラストマー）よりなる長尺のワイパブレードラバー１５を保持して構成されている。このレバー部材１４は、複数のレバー１４ａ〜１４ｃがトーナメント状に連結されて構成されたものである。レバー部材１４にて保持されるワイパブレードラバー１５には板バネ部材よりなるバッキング１６が長手方向に沿って装着されており、そのバッキング１６にてレバー部材１４から受けるワイパアーム１２からのガラス面１ａ側への押圧力が該ブレードラバー１５の長手方向に分散されて該ブレードラバー１５がガラス面１ａに対して接触する。
【００２８】
ワイパブレードラバー１５は、図３に示すように長手方向から見て、レバー部材１４にて保持される基部２１と、該基部２１の下面からネック部２２を介して連結される逆三角形状の払拭部２３とを有し、該払拭部２３の下端には同幅に延びるリップ部２４を有している。ワイパブレードラバー１５は、このリップ部２４によりガラス面１ａを払拭する。本実施形態では、ワイパブレードラバー１５のリップ部２４の接触角θが周知の好適な角度（例えば３５°〜５５°）となるように払拭部２３及び払拭部２３周りが構成され、ワイパブレード１３の払拭性能の向上を図っている。
【００２９】
加えて、ワイパブレード１３の払拭性能は、払拭直後の水膜厚さｈｘが、０［ｎｍ］＜ｈｘ≦４２５［ｎｍ］の範囲内であると良好であることがわかった。これは、ＪＩＳ規格Ｄ５７１０（自動車部品−ワイパアーム及びワイパブレードに関する規格）に準拠した試験の実施により判明した。
【００３０】
ここで、ＪＩＳ規格Ｄ５７１０には「拭き性能試験」の項目があり、この拭き性能試験では、周囲温度２０±１５［℃］において、ガラス面に水滴を散布した後にワイパにてそのガラス面の払拭を実施し、湿度６０［％］未満では１秒後、湿度６０［％］以上７０［％］未満では３秒後、湿度７０［％］以上では５秒後に目視にてガラス面の拭き残し判定（拭き残しラインの数の判定）を行うとしている。また、この試験では、ガラス面に直接風が当たらない条件としている。
【００３１】
これを踏まえ、本発明者は、上記ＪＩＳ規格Ｄ５７１０の拭き性能試験に準ずるものとし、周囲温度を上記範囲内とした場合の湿度範囲毎に設定された払拭所定時間後の水膜が完全蒸発する水膜厚さをその湿度範囲毎に測定した。この場合、水膜は上記ＪＩＳ規格よりも厳しい完全蒸発としているが、これにより上記ＪＩＳ規格の拭き残しラインの数の判定よりも確実性を向上させている。また、上記ＪＩＳ規格ではガラス面に直接風が当たらない条件としているが、本発明者による試験では、走行時の運転視界確保の観点から、２０［ｋｍ／ｈ］程度の低速走行時の走行風に相当する風速５．２〜５．６［ｍ／ｓ］の送風をガラス面に当てて測定した。そして、その結果は、図４〜図７に示す通りとなった。尚、この測定時の周囲温度は１２［℃］前後であった。
【００３２】
図４は、温度１２．５［℃］、湿度５６．４［％］、風速５．２［ｍ／ｓ］を条件として払拭後に完全蒸発する水膜厚さと完全蒸発にかかる時間の関係を測定した結果である。尚、この条件下では６回（ｎ＝１〜６）の測定を行っている。この湿度条件下では払拭１秒後に判定を行うことから、払拭１秒後に完全蒸発することができる水膜厚さは、少なくとも約３００［ｎｍ］であった。
【００３３】
図５は、温度１１．９［℃］、湿度６３．３［％］、風速５．６［ｍ／ｓ］を条件として払拭後に完全蒸発する水膜厚さと完全蒸発にかかる時間の関係を測定した結果である。尚、この条件下では６回（ｎ＝１〜６）の測定を行っている。この湿度条件下では払拭３秒後に判定を行うことから、払拭３秒後に完全蒸発することができる水膜厚さは、少なくとも約６５０［ｎｍ］であった。
【００３４】
図６は、温度１２．０［℃］、湿度７２．０［％］、風速５．２［ｍ／ｓ］を条件として払拭後に完全蒸発する水膜厚さと完全蒸発にかかる時間の関係を測定した結果である。尚、この条件下では５回（ｎ＝１〜５）の測定を行っている。この湿度条件下では払拭５秒後に判定を行うことから、払拭５秒後に完全蒸発することができる水膜厚さは、少なくとも約８００［ｎｍ］であった。
【００３５】
図７は、温度１１．６［℃］、湿度８３．０［％］、風速５．３［ｍ／ｓ］を条件として払拭後に完全蒸発する水膜厚さと完全蒸発にかかる時間の関係を測定した結果である。この湿度条件は、ＪＩＳ規格よりも過酷な条件である。尚、この条件下においても５回（ｎ＝１〜５）の測定を行っている。この湿度条件下では同じく払拭５秒後に判定を行うことから、払拭５秒後に完全蒸発することができる水膜厚さは、少なくとも約７００［ｎｍ］であった。
【００３６】
つまり、上記ＪＩＳ規格Ｄ５７１０の拭き性能試験に準じた本発明者による試験では、図４に示す湿度５６．４［％］の条件、即ち湿度６０［％］未満では払拭１秒後の判定が上記各条件中で最も厳しく、それでも払拭直後の水膜厚さが少なくとも３００［ｎｍ］以下であれば完全蒸発することがわかった。従って、完全蒸発を条件とした場合では、払拭直後の水膜厚さｈｘが０［ｎｍ］＜ｈｘ≦３００［ｎｍ］が払拭性能の高くなる好適な範囲内であることがわかった。尚、払拭直後の水膜厚さｈｘの範囲に０［ｎｍ］を含まないのは、ガラス面１ａとワイパブレードラバー１５の接触部２４ａとの間に水を介在して払拭動作を液体潤滑とすることで、ワイパブレードラバー１５の払拭による磨耗を防止するとともに、円滑な払拭動作を実現するためである。
【００３７】
また本発明者は、拭き性能の悪い状態の一つとして、払拭直後に油膜のような色彩が見えることに着目した。この油膜のような色彩は、水膜の厚さに応じて光の干渉現象が起こり、反射光の特定波長が強くなることにより発生する。そこで、図８に示すように、水膜厚さとその水膜での反射光における可視光領域の波長との関係を検討してみた。因みに、図８では、水膜厚さを２５［ｎｍ］〜２００［ｎｍ］まで２５［ｎｍ］間隔とし、水膜厚さが２００［ｎｍ］以上は、２５０［ｎｍ］、３００［ｎｍ］、４００［ｎｍ］、５００［ｎｍ］とした。
【００３８】
このとき、各波長に対する反射率変化に局部的に急峻な凹凸が生じると、凸状変化部分の反射率のピーク値とその前後との差が大きくなるため、ピーク値付近の波長の光が相対的に強くなり、色彩として表れる。そのため、水膜厚さが１５０［ｎｍ］では紫色付近の色彩が現れ、１７５［ｎｍ］では青付近の色彩が現れるというように、水膜厚さが１５０［ｎｍ］から５００［ｎｍ］までは有色の色彩が現れる。従って、水膜厚さが１５０［ｎｍ］以上存在すると、有色の色彩による拭き性能の低下が懸念される。
【００３９】
これに対し、水膜厚さが１２５［ｎｍ］以下では反射率変化が緩やかであるため、水膜に強調された色彩が現れずにほぼ無色となり、水膜が存在しても良好な拭き性能が得られると言える。従って、光の干渉現象にて生じる色彩を主に考えれば、払拭直後の水膜厚さｈｘが０［ｎｍ］＜ｈｘ≦１２５［ｎｍ］以下では色彩が強調されないため、払拭直後から良好な拭き性能が得られる好適な範囲である。また上記した蒸発を加味すると、規定時間内に少なくとも３００［ｎｍ］の厚さの水膜が蒸発して消失することから、払拭直後の水膜厚さｈｘが０［ｎｍ］＜ｈｘ≦４２５［ｎｍ］以下では、払拭後の規定時間内に完全蒸発せずに水膜が残ったとしてもその残った水膜は色彩が強調されないため、本発明者はこの範囲内でも高い払拭性能が得られるとしている。
【００４０】
次に、本発明者は、払拭直後の水膜厚さｈｘがワイパブレードラバー１５の払拭方向におけるリップ部２４（接触部２４ａ）の押さえ圧Ｐの分布（図３参照）を好適に調整することで、その水膜厚さｈｘが制御できることを突き止めた。ここで、ガラス面１ａに付着した水等はワイパブレードラバー１５により完全に取り去ることなく払拭させる必要があることを考えると、そのガラス面１ａ上の水によるワイパブレードラバー１５の液体潤滑と捉えることができる。これにより、本発明者は、下記に示す流体潤滑の基礎方程式（レイノルズの基礎方程式）を適用することを思い付いた。尚、以下の説明にあたり、参考文献１として「トライポロジー入門  摩擦・摩耗・潤滑の基礎  幸書房」のｐ．９０〜ｐ．９４と、参考文献２として「トライポロジー  理工学社」のｐ．１４４〜ｐ．１４８を参照することとする。
【００４１】
次式（ａ）は、流体潤滑の基礎方程式（レイノルズの基礎方程式）である（参考文献１参照）。先ずは、押さえ圧Ｐの分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxと押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍとの関係を説明する。
【００４２】
【数２】
2008290544.tif 000004
次に、無次元変数Ｈ，Ｓを次のように定義し、上記式（ａ）を無次元化する（参考文献２参照）。
【００４３】
【数３】
2008290544.tif 000005
上記式（ａ）に無次元変数Ｈ，Ｓを代入し整理すると以下のようになる。
【００４４】
【数４】
2008290544.tif 000006
更に、上記式（ｂ）を変形すると、
【００４５】
【数５】
2008290544.tif 000007
となる。これを、下記式（ｄ）を用いて変形すると、下記式（ｅ）が得られる。
【００４６】
【数６】
2008290544.tif 000008
【００４７】
【数７】
2008290544.tif 000009
この式（ｅ）において、Ｘ＞０におけるＹの最大値は、安定膜が形成されている時の圧力勾配最大点になる。この圧力勾配最大点では、ｄＹ／ｄＸ＝０であるから、Ｘ＝３／２，Ｙ＝４／２７が求まる。圧力勾配最大点では、上記した無次元変数Ｓが「１」となるため、上記式（ｄ）にＹ＝４／２７，Ｓ＝１を代入すると、
【００４８】
【数８】
2008290544.tif 000010
とＨｍが求まり、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍは、上記式（ｃ）から、
【００４９】
【数９】
2008290544.tif 000011
そして、ｄＰ／ｄｘについて解くと、
【００５０】
【数１】
2008290544.tif 000012
となる。つまり、押さえ圧Ｐの分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxと押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍとが相関関係にあることを導き出した（この場合、圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxは正の値である）。換言すれば、水膜厚さｈｍを好適な範囲内とするには、この圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxを調整することで可能なことを意味する。因みに、上記した払拭直後の水膜厚さｈｘは、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍより僅かに小さくなるものであり、いずれにしても小さくなる側、即ち拭き性能が向上する側であるため、本実施形態では、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍを払拭直後の水膜厚さｈｘに単に置き換えて検討することとした。
【００５１】
そして、上記したように、払拭直後の水膜厚さｈｘが、蒸発と光の干渉現象による色彩とをともに考慮した第１の範囲内（０［ｎｍ］＜ｈｘ≦４２５［ｎｍ］）に設定する場合、また蒸発を主に考慮した第２の範囲内（０［ｎｍ］＜ｈｘ≦３００［ｎｍ］）に設定する場合、また光の干渉現象による色彩を主に考慮した第３の範囲内（０［ｎｍ］＜ｈｘ≦１２５［ｎｍ］）に設定する場合のそれぞれの場合について、圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxを求めてみる。尚、水の粘性係数ηは水温０℃の時の、η＝０．００１７９２［Ｐａ・ｓ］を用い、ラバー移動速度（払拭速度）Ｕは、低速・高速払拭モードの切り替えのあるその高速払拭時の払拭速度、Ｕ＝５［ｍ／ｓ］を用いる。
【００５２】
払拭直後の水膜厚さｈｘを第１の範囲内（０［ｎｍ］＜ｈｘ≦４２５［ｎｍ］）に設定する場合、圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxは、
（ｄＰ／ｄｘ）max≧４４．１［ＭＰａ／ｍｍ］
となる。同様に、払拭直後の水膜厚さｈｘを第２の範囲内（０［ｎｍ］＜ｈｘ≦３００［ｎｍ］）に設定する場合、圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxは、
（ｄＰ／ｄｘ）max≧８８．５［ＭＰａ／ｍｍ］
となる。同様に、払拭直後の水膜厚さｈｘを第３の範囲内（０［ｎｍ］＜ｈｘ≦１２５［ｎｍ］）に設定する場合、圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxは、
（ｄＰ／ｄｘ）max≧５０９．７［ＭＰａ／ｍｍ］
となる。尚、水の粘性係数η及びラバー移動速度（払拭速度）Ｕは、上記数値に限らず、適宜変更して圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxを算出してもよい。
【００５３】
そして、この圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxは、ワイパブレードラバー１５の払拭部２３の形状、特にリップ部２４の形状（角部形状やリップ部２４表面の面粗度等）や、ワイパブレードラバー１５の材質、ワイパブレードラバー１５に加わる押さえ圧等の各設計要素の少なくとも１つにより容易に調整可能である。そのため、払拭直後の水膜厚さｈｘが所望の厚さとなるような圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxにワイパブレードラバー１５の設計要素を決定し、確実かつ容易に高い払拭性能が得られるワイパブレードラバー１５を本実施形態では作製することができるようになっている。つまり、ワイパブレードラバー１５のガラス面１ａとの接触部２４ａにおける押さえ圧Ｐの分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxを設定することにより、払拭直後に形成される水膜厚さｈｘを制御することができる。
【００５４】
尚、本実施形態のワイパブレードラバー１５では、上記計算で得た圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxを反映させる領域を、ワイパブレードラバー１５の長手方向中央を含む長手方向寸法の１／２の領域Ａ１（図２参照）に設定している。このワイパブレードラバー１５の前記領域Ａ１を、運転視界に重要な払拭範囲、つまり図１に示すようなワイパブレードラバー１５によって払拭される範囲の中央帯状エリアＡ０に対応させて設定するとよい。尚、この場合、米国（連邦）自動車安全基準であるＦＭＶＳＳ（Federal Motor Vehicle Safety Standards）のＮｏ．１０４、ワイパ視界に関する基準に則して、圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxを反映させるワイパブレードラバー１５の領域を設定してもよい。
【００５５】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍと圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxとが上記式から相関関係にあることを導き出し、その相関関係に基づいてワイパブレードラバー１５の各設計要素を決定するようにした。ここで、運転視界は払拭直後の水膜厚さｈｘに影響を受けるものであるため、払拭直後の水膜厚さｈｘが運転視界確保の観点から好適な範囲に設定される。この払拭直後の水膜厚さｈｘは、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍと直接的に関与しているため、本実施形態では押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが払拭直後の水膜厚さｈｘとしてその範囲となるように圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxが決定され、決定された圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxとなるようにワイパブレードラバー１５の各設計要素が決定される。これに基づいて作製されたワイパブレードラバー１５では、払拭直後の水膜厚さｈｘが好適な範囲となることから、容易かつ確実に払拭性能を向上することができ、設計時間の短縮化も図ることができる。
【００５６】
（２）払拭直後の水膜厚さｈｘ、即ち本実施形態では押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが、第１の範囲内（０［ｎｍ］＜ｈｘ≦４２５［ｎｍ］）、または第２の範囲内（０［ｎｍ］＜ｈｘ≦３００［ｎｍ］）、または第３の範囲内（０［ｎｍ］＜ｈｘ≦１２５［ｎｍ］）となる圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxに基づいてワイパブレードラバー１５の各設計要素を決定するようにした。この水膜厚さ範囲は、本発明者がＪＩＳ規格を参照しつつ運転視界確保の観点から条件を設定して測定した好適な範囲であるため、この範囲を用いてワイパブレードラバーの各設計要素を決定すれば、より確実に払拭性能を向上することができる。
【００５７】
因みに、水温０℃の時の水の粘性係数（η＝０．００１７９２［Ｐａ・ｓ］）と高速払拭時のラバー移動速度（Ｕ＝５［ｍ／ｓ］）を用いると、払拭直後の水膜厚さｈｘを第１の範囲とするには、圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）max≧４４．１［ＭＰａ／ｍｍ］、第２の範囲とするには、圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）max≧８８．５［ＭＰａ／ｍｍ］、第３の範囲とするには、圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）max≧５０９．７［ＭＰａ／ｍｍ］となる。そして、これらに基づいてワイパブレードラバー１５を作製すれば、払拭直後の水膜厚さｈｘが好適な範囲となり、容易かつ確実に払拭性能を向上することができる。
【００５８】
（３）ワイパブレードラバー１５の長手方向中央領域を含む長手方向所定領域（本実施形態では、長手方向寸法の１／２の領域Ａ１）をその設計方法を適用する対象とした。つまり、ワイパブレードラバー１５の長手方向中央領域は、払拭後の運転視界を確保する上で重要な領域であるため、少なくともその要部である中央領域に設計方法を適用することで、少なくとも前記重要な領域において払拭性能を確保することができる。
【００５９】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ワイパブレードラバー１５の長手方向中央領域を含む長手方向所定領域（長手方向寸法の１／２の領域Ａ１）をその設計方法を適用する対象としたが、これに限定されるものではなく、例えばワイパブレードラバー１５の長手方向全体を対象としてもよい。このようにすれば、ワイパブレードラバー１５の長手方向全体で払拭性能が向上する。
【００６０】
・上記実施形態では、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍが払拭直後の水膜厚さｈｘと直接的に関与するため、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍに直接、払拭直後の水膜厚さｈｘの好適な範囲を代入することとしたが、払拭直後の水膜厚さｈｘの好適な範囲に係数を乗じて押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍに代入して設計を行うようにしてもよい。また、押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍから上記式等を用いて払拭直後の水膜厚さｈｘを算出することも可能であるため、計算により求めるようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、複数のレバー１４ａ〜１４ｃにて構成されるレバー部材１４にてワイパブレードラバー１５を保持するワイパブレード１３としたが、これに限定されるものではなく、例えばレバーが１個のシングルレバータイプや、バッキングにワイパブレードラバーを保持する機能を持たせレバーを無くしたレバーレスタイプのワイパブレードであってもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、ワイパブレードラバー１５の設計に適用したが、ワイパブレードラバー１５のみならず、ワイパブレード１３の設計に適用させてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
【００６３】
（イ）  ワイパブレードラバーの接触部が払拭面と水膜を介して接触し、前記払拭面との接触部における押さえ圧分布の圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxと押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍとの関係を表す次式、
【００６４】
【数１】
2008290544.tif 000013
を用い、前記押さえ圧最大位置での水膜厚さｈｍと前記圧力勾配最大値（ｄＰ／ｄｘ）maxとの相関関係に基づいて前記ワイパブレードラバーを含むワイパブレードの各設計要素を決定するようにしたことを特徴とするワイパの設計方法。
【００６５】
このようにしても、上記各請求項と同様に、ワイパによる払拭直後の水膜が好適な範囲となるため、高い払拭性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施形態におけるワイパを説明するための概略構成図である。
【図２】ワイパの構成を説明するための斜視図である。
【図３】ワイパブレードラバーの拭き取りを説明するための図である。
【図４】水膜厚さとその完全蒸発にかかる時間との関係を示す図である。
【図５】水膜厚さとその完全蒸発にかかる時間との関係を示す図である。
【図６】水膜厚さとその完全蒸発にかかる時間との関係を示す図である。
【図７】水膜厚さとその完全蒸発にかかる時間との関係を示す図である。
【図８】水膜厚さとその反射光における可視光領域の波長との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ａ…ガラス面（払拭面）、１５…ワイパブレードラバー、２４ａ…接触部、Ｐ…押さえ圧、ｘ…位置、ｈｍ…押さえ圧最大位置での水膜厚さ、ｈｘ…払拭直後の水膜厚さ、（ｄＰ／ｄｘ）max…圧力勾配最大値。
【図１】
2008290544.tif 000015
【図２】
2008290544.tif 000016
【図３】
2008290544.tif 000017
【図４】
2008290544.tif 000018
【図５】
2008290544.tif 000019
【図６】
2008290544.tif 000020
【図７】
2008290544.tif 000021
【図８】
2008290544.tif 000022