自動車会社がテレビで自動車の新しい安全機能を宣伝する広告を掲載するとき、自動車のフロントガラスや周囲の窓について言及することはめったにありませんが、これらの自動車の周囲のガラスは、安全を念頭に置いて設計および製造されています。 自動車用ガラスですが 他の種類のガラスと同じように見えますが、機能が大きく異なります。
ほとんどの家では、各部屋の窓は標準的なタイプのガラスでできており、割れると大きな破片に砕けます。スライド式のガラスドアまたはフロントドアを除いて、これらのホームウィンドウは、自動車のウィンドウと同じ量のひずみを受けません。一方、車はその寿命の間に多くの甌穴、岩、フェンダーベンダーに遭遇します。このため、自動車用ガラスは、車両の構造と車内の乗員の両方を保護するために、2種類の安全ガラスに製造されています。最初のタイプのガラスは合わせガラスと呼ばれます 、フロントガラス用です。 2番目のタイプのガラスは強化ガラスとして知られています 、車両のサイドウィンドウとバックウィンドウに使用されます。
後で、ガラスメーカーが2層のガラスの間に薄いフィルム層を挿入し、熱と圧力でそれらを融合させて合わせガラスを作る方法を学びます。また、加熱と急冷のプロセスを通じて強化ガラスがどのように強度を増すかについても見ていきます。これらの異なる製造スタイルと強化がなければ、自動車用ガラスは私たちと外部の要素との間の単なる障壁にすぎません。
合わせガラスと強化ガラスはそれぞれ機能が異なりますが、これらを組み合わせることで、事故の際に車内に留まり、鋭利なガラスの飛散を防ぎ、ロールオーバーでルーフの剛性を維持し、展開時にサイドエアバッグで保護します。次のページに進んで、これらのタイプのガラスが最初に使用されたのはいつか、そしてその理由を学びましょう。
コンテンツ
20世紀初頭、馬なし馬車は、強風からドライバーを保護するためにガラスを使用し始めました。しかし、当時使用されていた標準的なガラスの形では、飛散する破片から乗員を適切に保護することはできませんでした。また、物体がガラスにぶつかったり、車両が事故に巻き込まれたりした場合にも、乗員にリスクをもたらしました。
1903年、フランスの化学者エドゥアールベネディクトスは、乾燥したコロジオンフィルムで満たされたガラス製フラスコを落としたときに、飛散しにくいガラスの秘密に出くわしました。彼は、フィルムでコーティングされたガラスにひびが入っていることを発見しましたが、元の形状を維持していました。ただし、この合わせガラスは1920年代まで自動車に実装されませんでした[出典：時間]。
自動車メーカーは、事故時の乗員の安全を最適化し、通常の運転状態での発射物から乗客を保護するために、フロントガラスに合わせガラスを使用しました。しかし、そのすべての利点のために、最初のタイプの合わせガラスは限られた耐パンク性を提供しました。今日の合わせガラスは、ポリビニルブチラールの薄層で構成されています （PVB）固体ガラスの2つの層の間に挿入されます。
合わせガラスに加えて、自動車メーカーは1930年代後半に強化ガラスを使用し始めました。このタイプのガラスは、車両のサイドウィンドウとバックウィンドウに使用され、ガラスの外面とコアを強化する加熱および急速冷却プロセスによって強度を高めます。
1960年代までに、アメリカ国民は、自動車は見た目以上のものを設計する必要があることにますます気づき始めていました。この認識は、特定の車両によってもたらされる危険性と政府の安全基準の必要性を明らかにするための消費者十字軍ラルフ・ネーダーの取り組みに部分的に由来しています。これに応えて、米国政府は1970年に米国運輸省道路交通安全局（NHTSA）を設立しました[出典：Bowen]。
それ以来、NHTSAは、自動車用ガラスを含む車両の安全性のすべての分野に影響を与える規制を実施してきました。自動車用ガラスに関する連邦自動車安全基準（FMVSS）には、次のものが含まれます。
自動車用ガラスがどのように作られたかがわかったので、それがどのように作られているかを見てみましょう。
自動車用ガラスの購入と交換に関するヒント[出典：ABCニュース]
合わせガラスは、2枚のガラスの間にポリビニルブチラール（PVB）の層を挟むことによって作られます。ガラスとPVBは、一連の加圧ローラーで密閉された後、加熱されます。この圧力と熱の組み合わせにより、PVBがガラスに化学的および機械的に結合します。機械的結合はPVBの接着性によって発生し、化学結合はPVBのガラスへの水素結合によって生成されます。
その挿入されたPVBの層は、ガラスが衝撃中にエネルギーを吸収することを可能にし、飛んでいる発射体からの侵入に対するガラスの抵抗を与えるものです。また、太陽からの紫外線（UV）の最大95％を偏向させます[出典：ロイター]。合わせガラスは壊れて穴が開く可能性がありますが、PVBとの化学結合のため、そのまま残ります。
積層自動車ガラスの強度により、自動車で2つの非常に重要な機能を実行できます。まず、助手席側エアバッグを正しく展開することができます。運転席側エアバッグはハンドルから運転席に向かって真っ直ぐ飛ぶ傾向がありますが、助手席エアバッグを展開するとフロントガラスから助手席に向かって跳ね返ります。エアバッグは信じられないほどの速度（1/30秒）で展開し、2,000ポンド（907キログラム）の力に耐えることができます。フロントガラスは、事故で乗客を保護するために、エアバッグの速度と力の両方を吸収する必要があります。合わせガラスは強度が高いため、事故の際に乗員を車内に留めることができます。以前は、ガラスの強度が十分でなかったため、乗員がフロントガラスから排出される可能性がありましたが、現在のフロントガラスはより安全です。
展開されたエアバッグの力を吸収し、乗客を車内に留めるだけでなく、ラミネート加工されたフロントガラスは車のルーフに強度を与えます。フロントガラスは、ロールオーバー中にルーフが座屈して乗客に完全に衝突するのを防ぎます。合わせガラスのフロントガラスの剛性と強度がなければ、多くの屋根は特定の種類の事故で乗客に大きなリスクをもたらすでしょう。
フロントガラスに小さなチップが見つかった場合でも、心配する必要はありません。外に出てフロントガラス全体を交換して強度を維持する必要はありません。一部の小さなチップは、フロントガラスチップ修理キットを使用してすばやく簡単に修理できます。ほとんどの自動車店では、これらのキットを約10ドルで販売しており、問題のある場所に樹脂を注入して、問題のある場所の余分な空気を取り除くことができます。ガラスを修理すると、パッチの仕事にほとんど気付かないでしょう。
次のページに進んで、強化ガラスの製造方法と保護方法を確認しましょう。
強化ガラスは合わせガラスと同じように車両の安全性にとって重要ですが、形状と機能の両方で大きく異なります。このタイプのガラスは、車の周囲の窓（サイドライトとも呼ばれます）に使用されます ）およびバックウィンドウ（またはバックライト ）。強化ガラスは、ブロワーのシステムを介してガラスを案内することにより、ガラスを加熱してから室温まで急速に冷却することによって作成されます。
ガラスの表面はガラスの中心よりもはるかに速く冷却されて収縮し、圧縮応力を引き起こします 、ガラスの中心はその温度のために膨張しますが、引張応力を生成します 。どういう意味ですか？押し下げと圧縮（圧縮応力）を同時に行いながら、特定の長さ（引張応力）まで引っ張ったり伸ばしたりできるガラス片を想像してみてください。加熱および冷却プロセスによって達成される引張応力と引張応力の両方が、強化ガラスにその引張強度と圧縮強度を与えます。これら2つの違いにより、ガラスは元々の強度の5〜10倍になります。
典型的な強化ガラスのエッジは非常に弱いです。これは、焼戻しプロセスの冷却段階での熱の急速な放出によって部分的に引き起こされます。この弱い領域を補うために、ガラスは端が削られています。強化ガラスが割れると、粉々に砕けて小さく鈍い破片になります。圧縮応力と引張応力の違いは、ガラスがこのように破損することを可能にするものです。ガラスを引っ張ったり押したりすると、焼き戻しプロセス中にかなりの量のエネルギーが生成されます。ガラスが割れると、このエネルギーが放出され、ガラスが細かく砕けます[出典：AIS GlassSolutions]。
その強度のために、強化ガラスは自動車の運転の日常の使用に耐えることができます。それがなければ、私たちが甌穴に遭遇したり、フェンダーベンダーに入ったり、ドアを閉めたりするたびに、私たちの車はガラスで満たされていました。
その強度と確かな安全記録のために、一部の自動車メーカーは、自動車のすべての領域に合わせガラスを実装することを検討しています。すでに一部の大型車で使用されています。ゼネラルモーターズは、大きな事故の際に乗員を車内に留めるために、乗用車の後ろの窓に取り付けています。 BMWのような一部のメーカーは、盗難からの保護を強化するために、一部のモデルのサイドライトに合わせガラスをすでに配置しています。合わせガラスは、安全性を高めるだけでなく、内部にPVBがあるため、優れた防音材としても機能します[出典：Allen]。
ただし、車両全体に合わせガラスを実装することには1つの問題があります。緊急時に、車両をすばやく降りる必要がある乗員は、助けなしに合わせガラスを壊すことができませんでした。合わせガラスはその強度により、強化ガラスの10倍の時間がかかる可能性があり、弱体化して負傷した乗客の脱出を困難にする可能性があります[出典：アレン]。このジレンマは、自動車設計者がより多くの合わせガラスを車に組み込むための新しい方法を考案することを妨げていません。たとえば、シエロの屋根 （名前はスペイン語で「空」を意味する）は、コンセプトカーのサーキット全体に現れています。 Cieloルーフは、ドライバーの頭の後ろで車のフロントガラスを伸ばし、ルーフ全体を1枚の合わせガラスに変換します[出典：Allen]。
自動車用ガラスは、安全性と快適性のために設計されているだけではありません。ガラスメーカーや自動車メーカーも、ガラスをリサイクルする方法を模索しています。自動車用ガラスの製造中に生成された余分なガラスの一部はリサイクルされますが、自動車用ガラスが自動車に取り付けられると、コーティングや加熱要素などの追加によりリサイクルが困難になります。
これらのジレンマにもかかわらず、ガラスメーカーは、ガラスをより強く、より安全に、そして新しい車両に適応させるための新しいアイデアを模索し続けています。あまり考えないかもしれませんが、私たちの車は、最新の強化ガラスや合わせガラスがなければ、安全ではありません。