事件解決！車の窓にあるこの小さな黒い点は、実際にはこのために使われています...

車に座って外の景色を楽しんでいるとき、車のフロントガラスに黒い点の輪があることに気づいたことはありませんか?これらのドットは重要ではないように見えるかもしれませんが、車のデザインと機能において重要な役割を果たします。単なる装飾ではなく、実用的な機能も数多く備えています。

それで、今日は車のガラスの端にあるこれらの黒い斑点は何のために使用されるのかについてお話ししましょう。

車の窓にある黒い斑点は何ですか?

多くの乗客は、旅行中に退屈したときに、これらの目立たない黒い部分に触れる可能性があります。表面は滑らかな感触です。車種によっては、わずかに盛り上がった黒い点が感じられる場合もありますが、ガラスにしっかりと付着しており、剥がすのは困難です。

これらの小さな黒い点に加えて、車の窓の端の周りに黒い枠があります。装飾エッジまたはフラワードットと呼ばれるこの円形の縁は、セラミックのような材料で作られており、スクリーン印刷と高温焼結プロセスによってガラスにしっかりと結合されています。小さな黒い点の役割について話す前に、まずこれらの黒い縁の役割を理解しましょう。

黒い点の下の行にある黒い境界線。ギャラリー内の画像は著作権で保護されています。転載して使用すると著作権侵害の恐れがあります。

古い映画や写真を見ると、初期の自動車のフロントガラスには黒いフレームではなく、金属のフレームが使われていたことがわかります。当時の自動車のフロントガラスは、通常、平らな形状でした。 1950年代から1960年代にかけて、曲面のフロントガラスが登場し始めました。これに伴い、フロントガラスの固定方法も変化し、金属部品による固定から接着剤による固定・密閉へと徐々に移行していきました。

この移行にはいくつかの課題がありました。まず、ガラスを車体にしっかりと接着できるようにするにはどうすればよいかということです。 2番目は、接着剤の長期的な安定性と耐久性をどのように確保するかです。黒い枠線の出現はまさにこれらの問題を解決します。滑らかなガラス表面は接着剤の付着を促さないため、黒いフレームのざらざらした質感により接着剤の付着性が向上します。

さらに、一般的に使用されるポリウレタンシーラントを含む多くの有機材料は紫外線によるダメージを受けやすく、黒い縁取りは日焼け止めとして機能します。同時に、ガラスを固定する接着剤も巧みにカバーし、接着剤が視界に直接露出するのを防ぎ、車全体の美観を向上させます。

黒い枠線にはすでにこれらの機能が備わっているのに、なぜ小さな黒い点をデザインする必要があるのか​​と疑問に思う人もいるかもしれません。

フロントガラスの黒い斑点

それは何に使われますか?

自動車のガラス窓は金属製の窓枠に取り付けられているため、ガラスの端は金属枠に密着しています。暑い夏の日には、直射日光にさらされた金属フレームやガラスは、さまざまな程度の温度上昇を経験します。

ガラスは比較的熱を吸収しませんが、金属フレームはより多くの熱を吸収するため、窓ガラスの中央部の温度は比較的低く、端や金属フレームに接触している部分の温度は高くなり、ガラス内部に温度勾配が形成されます。

さらに、物体は加熱されると膨張するため、ガラスと金属のフレームはどちらも温度が上昇するにつれて膨張します。ガラスは金属フレームほど膨張しませんが、金属フレームが接触する部分では、ガラスは自身の熱膨張に対処するだけでなく、金属フレームの膨張によっても引っ張られる必要があります。

この二重の作用により、ガラスが局所的に変形する可能性があります。変形領域の近くでは、ガラスの端と中心の間に相互作用する内部応力が発生します。つまり、端の部分は内側に力を及ぼし、中心の部分は外側に力を及ぼします。この内部応力がより狭い領域に作用する場合、その影響はより集中することになります。ガラス内部の相互作用力が一定レベルに達すると、ガラスが爆発する可能性があります。

ギャラリー内の画像は著作権で保護されています。転載して使用すると著作権侵害の恐れがあります。

これを防ぐために、技術者は車の窓の端に小さな黒い点の層を設計しました。黒は熱を吸収する能力が高いため、直射日光下では黒の要素を多く含む部分の温度が相対的に高くなります。車の窓の端にあるこれらの黒い斑点は、サイズが異なり、密度分布も異なります。ガラスの端に近づくほど、黒い斑点は大きくなり、吸収する熱も大きくなります。ガラスの中心に近づくほど、黒い斑点は小さくなり、吸収する熱も少なくなります。

この設計により、車の窓内の温度勾配分布がより広範囲になり、内部応力の範囲も拡大し、発生する応力の影響もそれに応じて弱まります。このような遷移層は、温度差によって引き起こされる内部応力の集中を軽減するのに役立ち、それによってガラスの自己爆発のリスクを軽減します。

小さな黒い点は視覚的な歪みを防ぐこともできる

小さな黒い点は、ガラスの自己爆発のリスクを軽減するだけでなく、視覚的な歪みも回避します。窓枠を見ると、グラデーションのドットやメッシュ パターンによって視覚的に柔らかな変化が生まれ、黒い枠があまりきつく見えなくなっていることがわかります。そして、私たちの目には見えないところで、これらのパターンはドライバーと乗客の安全を静かに守っています。

この問題は、自動車のフロントガラスの製造から始めなければなりません。自動車のフロントガラスは通常、特定の曲率を持っていますが、これは 700°C を超える高温での成形プロセスによって実現されます。ガラスの成形工程では、黒いフレームは材質の特性上、より速く加熱されますが、ガラスは比較的ゆっくりと加熱されます。黒い縁とガラスの間の急激な温度差により、ガラスの光学特性が変化し、視覚的な歪みが生じ、運転者の視界を妨げ、運転リスクが増大する可能性があります。

自動車のフロントガラス成形工程

この問題を解決するために、技術者は黒い境界線とガラスの間の移行領域にグラデーションのドット パターンを設計しました。これらのパターンはガラスの中心部に熱をより均等に伝達するのに役立ち、それによって温度差による視覚の歪みが軽減され、ドライバーの視界が確保され、運転の安全性が向上します。この独創的なデザインにより、窓枠は視覚的に調和がとれるだけでなく、機能面でも重要な役割を果たします。

企画・制作

出典丨Like Popular Science (ID: lxkp_cstam)

著者: ルフィ

編集者：イヌオ

校正：Xu Lai、Lin Lin

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