擦拭器条、擦拭器片和擦拭器片的设计方法

专利名称：擦拭器条、擦拭器片和擦拭器片的设计方法
技术领域：
本发明涉及一种擦拭器条、具有所述擦拭器条的擦拭器片和所述擦拭 器片的设计方法。
背景技术：
车辆刮水器的擦拭器条用于擦拭水滴，所述水滴粘附到玻璃表面，这 样在紧随擦拭之后、紧随在玻璃表面上擦拭之后由擦拭器形成薄且通常均 匀的水膜。结果，减小了紧随擦拭之后在水膜处的光的折射和漫反射，由
此获得改进的擦拭性能。例如，根据日本未审查专利出版物No.H07-246916 中所引用的技术，擦拭器的擦拭器条的接触角度(擦拭器条的唇部和玻璃 表面之间所限定的角度)被适当地设定以改进擦拭性能。
但是，用于改进擦拭性能的接触角度的适当设置已经标准化，且已经 需要进一步改进擦拭性能。为了达到这样的要求，擦拭器条的设计者基于 试验和设计者的智慧试图找到合适的设计因子(例如，擦拭器条的材料、 擦拭器条的对应部分的形状和尺寸)且已经制造了擦拭器条的原型以及对 所述原型进行了试验。但是，对于设计者而言仍然不清楚什么样的一个或 者更多个设计因素实际上以什么样的方式来有助于改进擦拭性能。这样， 已经难于获得具有更高性能的擦拭器条。因此，尽管擦拭器条的接触角度 被适当地设定，擦拭器条的材料以及擦拭器条的对应的部分的形状和尺寸 仍然是传统的擦拭器条的材料以及擦拭器条的对应部分的形状和尺寸。发明内容本发明用于解决上述缺点。这样，本发明的目的是提供一种具有改进 性能的擦拭器条，具有这样的擦拭器条的擦拭器片以及这样的擦拭器条的 设计方法。为了实现本发明的目的，提供了一种擦拭器条，包括接触部分，所述 接触部分通过液体膜与擦拭表面可接合。在接触部分处、相对擦拭表面的 挤压压力曲线的最大压力梯度值设置成落入第一范围中，所述最大压力梯度值等于或者大于44. lMPa/咖。可选地，在接触部分处、相对擦拭表面的 挤压压力曲线的最大压力梯度值设置成落入第二范围中，所述最大压力梯 度值等于或者大于88. 5MPa/ram。进一步可选地，在接触部分处、相对擦拭表面的挤压压力曲线的最大压力梯度值设置成落入第三范围中，所述最大 压力梯度值等于或者大于509. 7MPa/ram。此外，可以提供一种包括上述擦 拭器条的擦拭器片。也提供了一种擦拭器条的设计方法。根据该设计方法，基于接触部分 处、相对于擦拭表面的挤压压力曲线的最大压力梯度值和最大挤压压力的 位置处的液体膜的厚度之间的关系、确定擦拭器条的每个对应设计因子， 所述擦拭器条包括通过液体膜与擦拭表面可接合的接触部分，其中所述关 系以下述公式表述血25'"其中f! 表示最大压力梯度值； l血J隨"& "表示在接触部分的最大挤压压力的位置处的液体膜的厚度; "7"表示液体的粘性系数；以及 "U"表示擦拭器条的移动速度。


本发明及其其他目的、特征和优点将从下述的说明书、所附权利要求 以及附图中更好地理解，其中图l是根据本发明的实施例的擦拭器的示意图；图2是图1的擦拭器的结构的放大透视图；图3A是根据所述实施例、图l、 2的擦拭器的擦拭器条的擦拭操作的示意图；图3B是图3A的区域IIIB的放大视图；图4是显示在特定的条件下水膜的厚度和相同厚度的水膜蒸发所需的 时间周期之间的关系的图形；图5是显示在另一特定的条件下水膜的厚度和相同厚度的水膜蒸发所 需的时间周期之间的关系的图形；图6是显示在再一特定的条件下水膜的厚度和相同厚度的水膜蒸发所 需的时间周期之间的关系的图形；图7是显示在另一特定的条件下水膜的厚度和相同厚度的水膜蒸发所 需的时间周期之间的关系的图形；以及图8A — 8L是显示、对于各种厚度的水膜、反射光的发射率和反射光的 可见光范围的波长之间的关系的视图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的实施例。图l显示了两个车辆擦拭器lla、 llb，每个擦拭器擦拭车辆的前玻璃 (挡风玻璃)的玻璃表面(擦拭表面)la上的雨水(液体)。每个擦拭器 lla、 11b包括擦拭器臂12和擦拭器片13。擦拭器臂12的基端部分固定到对 应的枢转轴2。擦拭器片13枢转地连接到擦拭器臂12的远端部分以根据玻 璃表面la的弯曲构造沿着玻璃表面la枢转。弹簧(未示出)安置在每个擦 拭器臂12中以相对于玻璃表面la施加推动擦拭器片13的推动力。当枢转轴62通过擦拭器电机3的驱动力往复枢转时，擦拭器臂12往复摆动，这样擦拭 器片13执行往复擦拭运动以擦拭玻璃表面la。在擦拭器片13中，如图2中所示，由弹性材料(例如橡胶或者弹性树 脂的弹性体)制成的细长擦拭器条15由杆部件14支承，所述杆部件14连接 到擦拭器臂12。杆部件14包括多个杆14a—14c，所述杆14a—14c以比赛的 样式(tournament style)彼此连接。由杆部件14保持的擦拭器条15沿着 其长度保持垫片(backing) 16。每个垫片16由叶簧部件形成。擦拭器臂 12朝向玻璃表面la的推动力施加到杆部件14并沿着擦拭器条15的长度由 垫片16分散，这样擦拭器条15接触玻璃表面la。如图3A、 3B中所示(每个视图提供了沿着纵向方向的视图)，擦拭器 条15包括基部部分21和擦拭部分23。基部部分21由杆部件14保持。擦拭部 分23具有倒三角形，并通过颈部22连接到基部部分21的下表面。沿着其长 度局域通常恒定的宽度的唇部24形成在擦拭部分23的下端处。擦拭器条15 通过唇部24擦拭玻璃表面la。在本实施例中，擦拭部分23和其周围的区域 被形成以实施唇部24的适当的接触角度e (例如35度至55度)，且由此改 进擦拭器片13的擦拭性能。此外，已经发现，在紧随擦拭之后、玻璃表面上的水膜(液体膜)的 厚度hx处于0nm〈hx《425nm的情况下，擦拭器片13的擦拭性能相当好。这是通过根据日本工业标准(JIS) D5710 (汽车部件一擦拭器臂和擦拭器片)所进行的试验来发现的。根据JIS D5710中所限定的擦拭性能，擦拭环境需要保持在20±15摄氏 度的环境温度下，且玻璃表面必须在玻璃表面之上喷洒水雾之后用擦拭器 擦拭。然后，在湿度小于60%的情况下在一秒之后、在湿度等于或者高于 60%但是小于70%的情况下3秒之后、以及在湿度等于或者高于70%的情 况下5秒之后，来执行残余的视觉确定(在擦拭之后玻璃表面上残余的条 痕的数目的视觉确定)。进一步地，该擦拭性能试验必须在没有直接对玻 璃表面施加风的情况下执行。本申请的发明人已经进行了与JIS D5710中限定的试验相似的擦拭性 能试验。此处，在整个试验中、环境温度保持在上述的温度范围之内，且对每个上述湿度范围执行所述试验。对于每个上述湿度范围，测量水膜的 厚度，在对特定的湿度范围设定对应的预定时间周期之后，所述水膜完全蒸发。尽管与上述的JIS D5710相比，该试验在更为严格的标准下进行， 与剩余的条痕的数目被计算的JIS D5710相比，该试验改进了试验结果的 可靠性。此外，上述的JIS D5710禁止直接将风施加到玻璃表面。与此相 比，在通过本申请的发明人所执行的试验中，具有风速为5.2至5.6m/s的 风应用到玻璃表面来在更为现实的条件下执行所述试验，并由此评估对在 车辆的行进期间车辆司机的可视性的影响。5. 2至5. 6m/s的风速对应于车 速为大约20km/h时车辆行进时施加到玻璃表面的逆风。图4一7显示了试验 的结果。在测量时，环境的温度保持在大约12摄氏度。图4显示了完全蒸发的水膜的厚度和温度为12. 5摄氏度、湿度为56. 4% 以及风速为5. 2m/s的条件下擦拭之后完全蒸发所需的时间之间的关系的 测量结果。在该条件下，测量进行6次(n二l至6)。在该湿度条件下，从 擦拭时刻l秒之后进行确定。所述试验结果揭示、从擦拭时刻l秒之后可以 完全蒸发的水膜的厚度至少大约是300nm。图5显示了完全蒸发的水膜的厚度和温度为11. 9摄氏度、湿度为63. 3% 以及风速为5. 6m/s的条件下擦拭之后完全蒸发所需的时间之间的关系的 测量结果。在该条件下，测量进行6次(n二l至6)。在该湿度条件下，从 擦拭时刻3秒之后进行确定。所述试验结果揭示、从擦拭时刻3秒之后可以 完全蒸发的水膜的厚度至少大约是650nm。图6显示了完全蒸发的水膜的厚度和温度为12. O摄氏度、湿度为72. 0% 以及风速为5.2m/s的条件下擦拭之后完全蒸发所需的时间之间的关系的 测量结果。在该条件下，测量进行5次"=1至5)。在该湿度条件下，从 擦拭时刻5秒之后进行确定。所述试验结果揭示、从擦拭时刻5秒之后可以 完全蒸发的水膜的厚度至少大约是800nm。图7显示了完全蒸发的水膜的厚度和温度为11. 6摄氏度、湿度为83. 0% 以及风速为5. 3m/s的条件下擦拭之后完全蒸发所需的时间之间的关系的 测量结果。该湿度条件与JIS D5710的相比更苛刻。在该条件下，测量也 进行5次(n二l至5)。在该湿度条件下，从擦拭时刻5秒之后进行确定。所述试验结果揭示、从擦拭时刻5秒之后可以完全蒸发的水膜的厚度至少大约是700nm。总之，根据该试验(所述试验由本申请的发明人以与JIS D5710相似 的方式来执行)，如图4中所示在湿度为56.4%的条件下、从擦拭的时刻一 秒之后进行的确定是分别在上述的条件下所进行的确定之中最严格的确 定。即使在最严格的确定中，己经发现当紧随擦拭之后水膜的厚度等于或 者小于300nm时，水膜可以在一秒之后完全蒸发。相应地，发现在Onm〈hx ^300nm的范围中的水膜的厚度hx是实现高的擦拭性能的适当范围。Onm的 厚度从上述适当的范围排出的原因如下。即，在玻璃表面la和擦拭器条15 的接触部分24a之间出现的水可以用作液体润滑剂。因此，只要水保留在 玻璃表面la和接触部分24a之间，就可能限制由于擦拭所导致的擦拭器条 15的磨损，且可能在玻璃表面la之上实施擦拭器条15的平滑擦拭运动。此外，本申请的发明人集中在紧随擦拭之后虹彩色与玻璃表面的反射 上，如同从油膜反射虹彩色那样。紧随擦拭之后从玻璃表面反射虹彩色被 认为是擦拭性能的不需要的状态。玻璃表面上的虹彩色是由于根据水膜的 厚度发生光的干涉的缘故、通过强化被反射的光的特定的波长所导致。有 鉴于上述方面，本申请的发明人已经研究了水膜的厚度和从水膜的反射光 的可见波长之间的关系，如图8A—8L中所示。在图8A —8L中，水膜的厚度 在25nm的间隔处设定在25mn至200nm的范围中(图8A — 8H)。在等于或者大 于200nm的范围中，水膜的厚度设定为250nm、 300nm、 400nm和500nm (图 8I至8L)。此时，在相对于波长的反射率的改变局部地显示了陡峭的波谷和陡峭 的波峰的情况下，在波峰处的反射率的峰值和在峰值之前或者之后的反射 率的值之间的差异变大。因此，峰值周围的波长的光相对地强化以产生虹 彩色。因此，可视的虹彩色出现在水膜的150rnn至500nm的厚度范围中。例 如，紫色出现在150nm的膜厚、蓝色出现在175nm的膜厚。这样，当水膜的 厚度等于或者大于150mn时，擦拭性能(擦拭结果)可能会由于可见的虹 彩色而变差。相比较而言，当水膜的厚度等于或者小于125nm时，反射率的改变是适当的，这样水膜变成通常是无色的，且没有强的虹彩色。结果，即使水 膜出现在玻璃表面上也可以实现良好的擦拭性能。因此，有鉴于通过光的关涉所产生的虹彩色，当在紧随擦拭之后水膜的厚度hx处于Onm〈hx《 125nm的范围中，虹彩色也没有得到加强。结果，紧随擦拭之后可以获得 良好的擦拭性能(良好的擦拭结果)。有鉴于上述的水膜的蒸发，可以理 解，具有至少300nm厚度的水膜可以在如上所述的预定的时间周期之内蒸 发。因此，在紧随擦拭之后残余的水膜的厚度hx处于0nm〈hx《425nm的范围中的情况下，即使当擦拭之后在预定的时间周期之内没有完全蒸发而留 下水膜时，残余的水膜没有显示被强化的虹彩色。结果，本申请的发明人 已经得出结论、在范围0nm〈hx《425nm之内可以实现良好的擦拭性能。然后，本申请的发明人已经发现，紧随擦拭之后的水膜的厚度hx可以 通过沿着擦拭器条15的擦拭方向(参看图3)适当调节唇部24 (更具体地， 接触部分24a)的挤压压力P的曲线或者轮廓来控制。有鉴于需要通过擦拭 器条15擦拭粘附到玻璃表面la上的水，但是没有完全移除水，所述擦拭现 象可以认为是通过玻璃表面la上的水对擦拭器条15的液体润滑。有鉴于 此，本申请的发明人已经得到这样的想法应用流体力学润滑的下述基本 公式(雷诺基本公式)。在下述的说明中，书名为"Introduction to Tribology， Fundamentals of Friction, Wear and Lubrication，， (Saiwai Shobo公司)的第90 — 94页将称为对比文件1，书名为"Tribology" (Rikogakusha出版公司)的第144一148页将称为对比文件2。下述的公式(1)是流体力学润滑的基本公式(雷诺基本公式，参看 对比文件l)。首先，挤压压力P的曲线或者轮廓中的最大压力梯度值(dP/dx) max和最大挤压压力的位置处的水膜的厚度hm之间的关系将在下 面描述。兰=67"(冉-公式(1)此处h表示水膜(液体膜)的厚度； "hw"表示^ 二O的位置处的水膜的厚度，即接触部分的最大挤压压力的位置处的水膜的厚度；"P"指示接触部分的挤压压力； "x"指示所述位置；"tT指示水(液体)的粘性系数；以及 "U"指示擦拭器条的移动速度(擦拭速度)。接着，由下述的公式(2)和(3)限定无次元变量H、 S，上述公式(1) 被无次元化(参看对比文件2)。H=h、血y公式(2)'— 血d尸、血乂公式(3)此处，r!、 、血yrf尸指示S的最大值。当将无次元变量H、 S应用到公式(1)，得到下述公式(4),S =1 // //2 //3公式(4)Q尸、、血进一步地，当公式(4)被转换时，获得下述公式(5)<，=1 公式(5)当上述公式(5)使用下述公式(6)、 (7)来修改时，获得下述公式(8)。X二A 公式(6)<formula>formula see original document page 12</formula>在公式(8)中，在X〉0的情况下Y的最大值是在形成稳定的膜时最大 压力梯度点。在最大压力梯度点处，实现dY/dX二0的状态，这样获得X二 3/2以及Y二4/27。在最大压力梯度点处，上述的无次元变量S是"1"。这 样，当Y二4/27且S二1应用到上述公式(7)时，Hm通过下述公式(9)获得。<formula>formula see original document page 12</formula>在最大挤压压力的位置处的水膜的厚度hm有鉴于公式(4)处的Hm由 下述公式(10)限定。当求解dP/dx时，获得下述公式(11)。<formula>formula see original document page 12</formula>此处，U^m"表示最大压力梯度值；"hffl"表示接触部分的最大挤压压力的位置处的水膜(液体膜)的厚度；"T1"指示水(液体)的粘性系数；以及 "U"指示擦拭器条的移动速度(擦拭速度)。艮口，发现在挤压压力P的曲线中的最大压力梯度值(dP/dx) max和在 最大挤压压力的位置处的水膜的厚度hm彼此相关(在这种情况下，最大压 力梯度值(dP/dx) max是正值)。换言之，当水膜的厚度hm需要在适当的 范围之内时，最大压力梯度值(dP/dx) max可以被调节以使其成为可能。 在紧随擦拭之后水膜的厚度hx变得稍微小于最大挤压压力的位置处的水膜的厚度hm。在任何情况下，紧随擦拭之后的水膜的厚度hx位于厚度hx小 于厚度hm的更小的一侧上，即位于擦拭性能改进的一侧上。因此，在本实 施例中，在最大挤压压力的位置处的水膜的厚度hm替代紧随擦拭之后水膜 的厚度hx。然后，对于下述的三种情况，获得最大压力梯度值(dP/dx) max。在 第一种情况下，紧随擦拭之后水膜的厚度hx设定在第一范围(Omn〈hx《 425nm)中，在该范围中，考虑到了蒸发因素和由于光的干涉所导致的虹 彩色的因素。在第二种情况下，紧随擦拭之后水膜的厚度hx设定在第二范 围(0nm〈hx《300nm)中，其中主要考虑了蒸发的因素。在第三种情况下， 紧随擦拭之后水膜的厚度hx设定在第三范围(0nm<hx<125nm)中，其中主要考虑了由于光的干涉所导致的虹彩色的因素。在该情况下使用的粘性 系数n设定为Tl二0.001792Pa's，这是在O度摄氏度的温度下的水的粘性系数。在该情况下所使用的擦拭器条的移动速度(擦拭速度)U设定为U^ 5m/s，该速度是在移动速度(擦拭速度)U在低速和高速之间移动的情况 下高速擦拭操作的速度。此处，需要注意的是，由擦拭器条擦拭的液体不限于雨水。例如，除 了雨水之外，商业上的洗衣机流体和油膜移除流体也通过擦拭器条擦拭。 在这些液体中，洗衣机流体和油膜移除流体中的每个被形成为混合液体， 酒精混合在所述混合液体中，从而这样的液体的粘性系数相对较低，由此 这样的液体可以有利地用于在擦拭时用擦拭器条15形成适当的液体膜。相 比较而言，与洗衣机流体和油膜移除流体相比，水具有更高的粘性系数， 与洗衣机流体和油膜移除流体相比，从而水与擦拭器条一起使用是不利 的。因此，为了形成适当的使得擦拭器条15具有良好的擦拭性能的水膜， 水的系数有利地设置成等于或者高于恰在冰冻之前O摄氏度的温度下水的 粘性系数，即最差条件的水的粘性系数。这样，即使当水被用作洗衣机液 体而不是混合液体(例如，商业上的洗衣机流体和油膜移除流体)，擦拭 器条15的擦拭操作可以形成适当的水膜，所述水膜使得具有良好的擦拭性 能。此外，玻璃表面la上的擦拭器条15的移动速度有利地设定在范围 0.1m/s至5m/s中。特别地，当擦拭器条15的移动速度变得小于0.1m/s时，擦拭器条15和玻璃表面1 a之间的水膜从液体润滑状态朝向固体润滑状态转 变。这样，不利地促进了擦拭器条15的磨损。此外，当发生朝向固体润滑 状态转变时，擦拭器条15的摩擦增加以产生擦拭器条15的颤动振动。相比 较而言，当擦拭器条15的移动速度变得高于5m/s时，增加了在擦拭器片的 往复擦拭路径中擦拭器片超过预定的返回位置的超限运动的可能性，这 样，为了避免超限运动，需要将擦拭模式(擦拭范围)设定的更小。例如， 当低速擦拭操作模式和高速擦拭操作模式中的每个设定在高于5m/s的上述范围中的移动速度时，低速擦拭操作模式中的擦拭范围不利地减小，尽 管在低速擦拭操作模式中存在相对小的、具有超限运动的可能性。因此， 有利地将擦拭器条15的移动速度设定在0.1m/s至5m/s的范围中。在紧随擦拭之后的水膜的厚度hx设定在如上所述的第一范围(Onm〈hx <425腦)的情况下，最大压力梯度值(dP/dx) max变成下述:(dP/dx) 》44. lMPa/腿。在紧随擦拭之后的水膜的厚度hx设定在第二范围(Onm〈hx <300nm)的情况下，最大压力梯度值(dP/dx) max变成下述(dP/dx) 》88. 5MPa/mm。在紧随擦拭之后的水膜的厚度hx设定在第三范围(Onm〈hx 《125nm)的情况下，最大压力梯度值(dP/dx) max变成下述(dP/dx) ^509.7MPa/mm。水的粘性系数ri和擦拭器条的移动速度(擦拭速度)U不 限于上述的值且可以用适当的方式修改以计算对应的最大压力梯度值 (dP/dx) max。通过修改每个对应的设计因素可以调节最大压力梯度值(dP/dx)max， 例如擦拭器条15的擦拭部分23的形状，特别是唇部24的形状(例如拐角的 形状，唇部24的表面的表面粗糙度)，擦拭器条15的材料，施加到擦拭器 条15的挤压压力等。因此，擦拭器条15的设计因素可以被确定来实现最大 压力梯度值(dP/dx) max,这将紧随擦拭之后的水膜的厚度hx变成所需的 厚度。由此，根据本实施例，可以形成以可靠的方式实现高擦拭性能的擦 拭器条15。 S卩，紧随擦拭之后形成的水膜的厚度hx可以通过在接触玻璃表 面la的擦拭器条15的接触部分24a处的挤压压力P的轮廓中的最大压力梯 度值(dP/dx) max来控制。在本实施例的擦拭器条15中，其中通过上述计算所获得的最大压力梯 度值(dP/dx) max得到反映的主题区域设定为包括擦拭器条15的纵向中心区域的、擦拭器条15的整个纵向范围的一半(1/2)的预定纵向区域A1 (参 看图2)。擦拭器条15的区域A1优选地设定为与重要的擦拭范围对应，这对 于驾驶者提供清楚的视野是非常重要的。具体而言，擦拭器条15的区域A1 优选地设定为与弓形条状中心区域AO对应，该区域A0在擦拭器条15的擦拭 范围中径向对中，如图1中所示。在这种情况下，其中反映最大压力梯度 值(dP/dx) max的擦拭器条15的区域可以根据美国的规定来设定，即联邦 汽车安全标准(FMVSS) No. 104来设定，所述联邦汽车安全标准(FMVSS) No.l04限定了挡风玻璃擦拭以及清洗系统(特别与被擦拭的视野相关)的 要求。接着将说明上述实施例的优点。(1) 导出了在最大挤压压力的位置处的厚度hm和最大压力梯度值 (dP/dx) max之间的上述关系，且擦拭器条15的每个对应的设计因素基于上述关系确定。此处，紧随擦拭之后的水膜的厚度hx对于驾驶者的视野有 影响，这样紧随擦拭之后的水膜的厚度hx设定为落入适当的范围以对驾驶 者提供适当的视野。紧随擦拭之后的水膜的厚度hx与在最大挤压压力的位 置处的水膜的厚度hm直接相关。因此，最大压力梯度值(dP/dx) max被确 定，这样用作紧随擦拭之后的水膜的厚度hx的、在最大挤压压力的位置处 的水膜的厚度落入上述的适当范围中。然后，擦拭器条15的每个对应的设 计因素被确定来实施被确定的最大压力梯度值(dP/dx) max。在基于此所 形成的擦拭器条15中，紧随擦拭之后的水膜的厚度hx落入适当的范围中。 这样，就可以以可靠的方式来改进擦拭性能。由此，就可以减小所需的设 计时间。(2) 擦拭器条15的每个对应设计因素基于对应的最大压力梯度值 (dP/dx) max确定，所述最大压力梯度值(dP/dx) max让紧随擦拭之后的水膜的厚度hx、即在本实施例中最大挤压压力的位置处的水膜的厚度hm落 入第一范围(0nm〈hx《425nm)、第二范围(0nm<hx<300nm)、和第三范围 (0nm<hx<125nm)中的对应一个范围中。水膜的厚度的上述范围中的每 个是在设定所述条件时测量以参照JIS D5710给驾驶员提供清晰视野的适 当范围。这样，当擦拭器条的每个对应的设计因素使用上述对应的范围来 确定时，可以更可靠地改进所述擦拭性能。在使用O摄氏度的水温下的水的粘性系数(T! = 0.001792Pa'S)以及用 于实施高速擦拭操作的擦拭器条的高移动速度(U = 5m/S)的情况下，为 了将紧随擦拭之后的水膜的厚度hx放入第一范围中，最大压力梯度值 (dP/dx) max必须等于或者大于44. lMPa/咖。同样，为了将紧随擦拭之后 的水膜的厚度hx放入第二范围中，最大压力梯度值(dP/dx) max必须等于 或者大于88. 5MPa/mm。进一步地，为了将紧随擦拭之后的水膜的厚度hx放 入第三范围中，最大压力梯度值(dP/dx) max必须等于或者大于 509.7MPa/mm。当擦拭器条15基于上述数据形成时，紧随擦拭之后的水膜 的厚度hx落入适当的范围中，这样可以可靠地改迸擦拭性能。(3)包括擦拭器条15的纵向中心区域的预定纵向区域(在本实施例 中为擦拭器条15的整个纵向范围的一半即1/2的区域A1)设定为上述设计 方法将被应用的主题区域。擦拭器条15的纵向中心区域是在擦拭之后对驾 驶员提供清晰视野的重要区域。因此，当本实施例的设计方法应用到擦拭 器条15的纵向中心区域时，所需的擦拭性能可以至少在该重要区域中保 持。本发明的上述实施例可以如下修改。在本实施例中，包括擦拭器条15的纵向中心区域的、擦拭器条15的预 定纵向区域(在本实施例中为擦拭器条15的整个纵向范围的一半即l/2的 区域A1)设定为上述设计方法将被应用的主题区域。但是，本发明不限于 此。例如，擦拭器条15的整个纵向范围可以形成为其中上述实施例的设计 方法应用到其中的主题区域。用该修改，擦拭器条15的擦拭性能可以沿着 擦拭器条15的整个纵向范围改进。在上述的实施例中，在最大挤压压力的位置处的水膜的厚度hm与在紧 随擦拭之后的水膜的厚度hx直接相关。这样，紧随擦拭之后的水的厚度hx 的合适范围在最大挤压压力下直接应用到水膜的厚度hm。可选地，合适的 系数可以乘到紧随擦拭之后的水膜的厚度hx的对应的合适范围以获得在 最大挤压压力的位置处的水膜的对应厚度hm。此外，紧随擦拭之后的水膜 的厚度hx可以使用例如上述的公式在最大挤压压力的位置处基于水膜的 厚度hm来计算。因此，就可能在最大挤压压力的位置处获得对应的水膜的厚度hm。在上述的实施例中，擦拭器条15通过杆部件14保持，所述杆部件14 包括多个杆14a—14c，以形成擦拭器片13。但是，本发明不限于此。例如， 本发明可应用到单个杆类型的擦拭器片，所述擦拭器片具有单个杆。同样， 本发明可应用到无杆型擦拭器片，具有通过杆保持擦拭器条的功能的杆得 以消除。在上述的实施例中，本发明可应用到擦拭器条15的设计。除了擦拭器 条15之外，本发明可应用到擦拭器片13的设计。普通技术人员很容易想到其他的优点和修改。因此，本发明就在最宽 的意义上而言不限于所显示的和所说明的特定的细节、代表性设备和示意 性示例。
权利要求
1. 一种擦拭器条，包括接触部分，所述接触部分通过液体膜与擦拭 表面可接合，其中在接触部分处、相对擦拭表面的挤压压力曲线的最大压 力梯度值设置成落入第一范围中，所述第一范围为等于或者大于44. lMPa/腿。
2. —种擦拭器条，包括接触部分，所述接触部分通过液体膜与擦拭 表面可接合，其中在接触部分处、相对擦拭表面的挤压压力曲线的最大压 力梯度值设置成落入第二范围中，所述第二范围为等于或者大于88. 5MPa/誦。
3. —种擦拭器条，包括接触部分，所述接触部分通过液体膜与擦拭 表面可接合，其中在接触部分处、相对擦拭表面的挤压压力曲线的最大压 力梯度值设置成落入第三范围中，所述第三范围为等于或者大于509. 7MPa/咖。
4. 根据权利要求l所述的擦拭器条，其中最大压力梯度值出现在包括 擦拭器条的纵向中心区域的、擦拭器条的预定纵向区域中。
5. —种擦拭器片，包括根据权利要求1一4任一所述的擦拭器条。
6. —种擦拭器条的设计方法，包括基于接触部分处的相对于擦拭 表面的挤压压力曲线的最大压力梯度值和最大挤压压力的位置处的液体 膜的厚度之间的关系、确定擦拭器条的每个对应设计因子，所述擦拭器条 包括通过液体膜与擦拭表面可接合的接触部分，其中所述关系以下述公式表述<formula>formula see original document page 2</formula>"A/'表示在接触部分的最大挤压压力的位置处的液体膜的厚度;表示液体的粘性系数；以及 "U"表示擦拭器条的移动速度。表示最大压力梯度值;
7. 根据权利要求6所述的设计方法，其中确定擦拭器条的每个对应设 计因子是基于最大压力梯度值，所述最大压力梯度值让液体膜在最大挤压压力的位置处的厚度落入预定的范围中，所述预定的范围是大于Onm且等 于或者小于425nm。
8. 根据权利要求6所述的设计方法，其中确定擦拭器条的每个对应设 计因子是基于最大压力梯度值，所述最大压力梯度值让液体膜在最大挤压 压力的位置处的厚度落入预定的范围中，所述预定的范围为大于Omn且等 于或者小于300nm。
9. 根据权利要求6所述的设计方法，其中确定擦拭器条的每个对应设 计因子是基于最大压力梯度值，所述最大压力梯度值让液体膜在最大挤压 压力的位置处的厚度落入预定的范围中，所述预定的范围为大于Omn且等 于或者小于125nm。
10. 根据权利要求6所述的设计方法，其中确定擦拭器条的每个对应 设计因子应用到包括擦拭器条的纵向中心区域的、擦拭器条的预定纵向区 域中。
11. 根据权利要求6所述的设计方法，其中所述擦拭器条的移动速度 设定在O. lm/s至5m/s的范围中。
12. 根据权利要求6 — 11任一所述的设计方法，其中被擦拭器条擦拭的液体是水；以及 所述水的粘性系数被设定为等于或者小于O. 001792Pa-s。
全文摘要
导出在最大挤压压力的位置处的水膜的厚度和最大压力梯度值之间的关系。每个擦拭器片的对应设计因子基于该关系确定，且制造所述擦拭器片。这样，在擦拭器片处，紧随擦拭之后水膜的厚度落入合适的范围中。
文档编号B60S1/38GK101311042SQ20081010915
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月23日 优先权日2007年5月23日
发明者太田功, 木山真晃 申请人:阿斯莫株式会社