Когда появились дворники на авто
Кто изобрел автомобильные дворники?
Некоторые изобретения выглядят настолько просто и очевидно, что представить реальность без них возможным уже не представляется. Так, мало кто может поверить, что до 1920-го года на лобовых стеклах автомобилей в принципе отсутствовали дворники; между тем, до них додумались лишь в начале 20-го века. Создательницей первого рабочего прототипа дворников считается американка Мэри Андерсон.
Американский риэлтор, ранчер, виноградарь и изобретатель. Более всего известна как создательница дворников для очистки автомобильных стекол.
Родилась Андерсон в Грин Каунти, Алабама (Greene County, Alabama) в 1866-м. В 1889-м Мэри с овдовевшей матерью и сестрой переехала в Бирмингем (Birmingham, Alabama) – город, по тем временам развивавшийся чрезвычайно быстро. В 1893-м Андерсон переехала во Фресно, Калифорния (Fresno, California); там она до 1898-го управляла скотным двором и виноградником.
Зимой 1903-го Мэри посетила Нью-Йорк (New York City); в один морозный день ей пришлось проехаться в троллейбусе. Мэри заметила, что вести троллейбус приходится с открытым окном, невзирая на трескучий мороз и кусачий ветер – иначе поддерживать нормальный обзор из-за падающего снега было трудно. Вернувшись в Алабаму, Андерсон разработала модель управляемого водителем устройства для очистки ветрового стекла. С помощью местной компании Мэри произвела прототип разработанного устройства; в 1903-м (10 ноября — 112 лет назад) она получила на свое изобретение патент (сроком на 17 лет).
Первые дворники Андерсон были устроены сравнительно просто – по сути они представляли установленный в машине рычаг, управляющий прикрепленной снаружи резиновой планкой. Рычагом водитель мог передвигать ‘дворник’ по стеклу, стирая налипший снег; установленный на очищающую планку груз делал очистку особенно эффективной.
Подобные устройства изобретали и до Андерсон, однако Мэри стала первой, кому удалось создать нечто действительно удобное и практичное. В 1905-м Мэри попыталась продать своей патент известной канадской компании, однако ей ответили отказом – предприниматели сочли, что вероятный доход не покрывает связанных с производством трудностей. В 1920-м срок действия патента Андерсон окончился; автомобильное производство к тому времени развивалось довольно активно и дворники со временем стали одним из обязательных элементов любого автомобиля. Первым производство машин с дворниками на поток поставила фирма ‘Cadillac’.
Андерсон до самого конца дней своих обитала в Бирмингеме (периодически, впрочем, выезжая в другие места). На момент своей смерти в 1953-м Мэри была старейшим членом местной пресвитерианской церкви. Скончалась Андерсон в своем летнем доме в Монтигл, Теннесси (Monteagle, Tennessee); было ей 87 лет.
Автор: Иван Матковский
Сайт: Знаменитости
Женщина, придумавшая cтеклоочистители: как появились веки для авто
Все началось зимой 1903 года в Нью-Йорке. В один из ненастных дней изобретательница Мэри Андерсон ехала в трамвае. Мела метель, и вагоновожатый то и дело останавливал трамвай, чтобы выйти и очистить стекло от налипшего снега. Это навело Мэри на мысль, и уже осенью того же года она получила патент на «Устройство для очистки стекла» за номером 743801. «Дворник» с ручным приводом был предназначен для трамваев, прижимался пружиной к стеклу, ось его проходила через раму. Об автомобилях речь даже не шла — большинство их в то время вообще не имели ветровых стекол, были открытыми, а когда шел дождь или снег — оставались в гаражах.
Автомобили обзавелись стеклоочистителями позже — в 1917 году, когда американская компания Tri-Continental, или просто Tri-Co (предшественница современной Trico), выпустила первый серийный автомобильный «дворник». Привод был ручным, ось стеклоочистителя проходила через щель между верхней и нижней половинками ветрового стекла (позднее, когда щель стали закрывать уплотнителем, «дворник» переехал на верхнюю часть стекла). Автоматика появилась позже — в 1922 году Tri-Co выпустила стеклоочистители, приводимые разрежением во впускном коллекторе, для новой модели Cadillac. Скорость таких «дворников» зависела от нагрузки на мотор, а на крутых подъемах они и вовсе переставали работать. Но конструкция была столь простой и надежной, что дожила до 1960-х годов (электрические стеклоочистители ставили с 1926 года в основном в люксовые модели). Все это время стеклоочистители регулярно махали щетками без всяких пауз. В 1950-х конструкторы пытались построить управление стеклоочистителями на основе биметаллических термореле и вакуумных систем. Но первые плохо работали при низких температурах, а вторые — при высоких нагрузках.
Решение нашел Роберт Кирнс, профессор инженерного факультета Университета Уэйна в Детройте. Вождение автомобиля в дождливую погоду представляло для него проблему, потому что в молодости он повредил левый глаз. Постоянно мелькающие «дворники» мешали видеть дорогу даже больше, чем дождь, и он задумался о том, как сделать взмахи прерывистыми, похожими на движение век. В 1963 году он собрал из деталей, купленных в радиомагазине, простую схему, в которой время между взмахами определялось током зарядки конденсатора, и позднее предложил ее компании Ford, которая в 1969 году воплотила ее в автомобилях Mercury. Однако вскоре Ford отказался от схемы Кирнса в пользу якобы своей собственной системы. А в 1976 году Кирнс, разобрав купленную в магазине систему управления «дворниками», обнаружил, что его обокрали: Ford оставил его схему практически без изменений. В 1978 году он подал в суд на Ford и Chrysler, но лишь в 1990-м выиграл процесс против Ford, а в 1995-м — против Chrysler. Увы, это не принесло изобретателю счастья — его жизнь была разрушена, на оплату юристов уходили все деньги, а в исках к остальным автопроизводителям было отказано. Сломленный болезнью Альцгеймера, он умер в 2005 году в доме престарелых в Мэриленде.
Автомобильные стеклоочистители
Всё о щетках автомобильных стеклоочистителей, дворниках
Как появились «дворники». История стеклоочистителя.
На сегодняшний день стеклоочиститель или «дворники», является незаменимым атрибутом практически всех видов моторной техники. Он устанавливается на самолеты, поезда, водный транспорт и, конечно, автомобили. С его помощью осуществляют механическую очистку обзорных стекол от дождя, снега, пыли и грязи.
Однако в начале ХХ века дождь, грязь или снег доставляли автомобилистам много хлопот. Ведь первые автомобили стеклоочистителей не имели. Приходилось постоянно останавливать машины и вручную протирать стекла. Для этого предлагались различные средства. Долгое время самым распространённым способом очистки лобового стекла было использование специального скребка с резиновой пластинкой, которым водитель со своего места мог очищать стекло. Сейчас очевидно, что этот способ не самый удачный. Хотя многие в начале ХХ века считали иначе.
Вопреки этому в 1903 году молодая американка Мэри Андерсон запатентовала стеклоочистители. Идея родилась у Мэри во время путешествия из Алабамы в Нью-Йорк. Сидя в трамвае в морозный день, она отметила, что машинист ехал с открытыми передними стеклами из-за трудности поддержания лобовое стекло чистым в снегопад. Когда она вернулась в Алабаму, она наняла дизайнера и местную компания для производства рабочей модели. Ее устройство состояло из резинового скребка, специальных рычагов и возвратной пружины, позволяющих управлять скребком из автомобиля. При помощи рычага, прижимное устройство с резинкой описывало дугу на стекле, удаляя капли дождя, хлопья снега со стекла и возвращалось на первоначальную позицию. Аналогичные устройства предлагались и раньше, но у Мэри Андерсон получилось создать первое действительно эффективное устройство. Однако когда она попыталась продать своё изобретение одной канадской компании ей отказали, заявив, что такое устройство не будет коммерчески успешным.
Тем не менее, через 10 с небольшим лет стеклоочиститель стал стандартным оборудованием автомобиля.
В дальнейшем развитие стеклоочистителей шло весьма бурно и это касалось, прежде всего, поиска оптимального привода щёток и усовершенствования средств его управления. Так, например, в 1910-е года ХХ века появились первые стеклоочистители с вакуумным приводом от впускного коллектора. Но такой тип автоматического привода имел существенный недостаток: изменение положения дроссельной заслонки существенно влияло на скорость работы «дворников» и при увеличении оборотов двигателя скорость «дворников» заметно уменьшалась.
В разное время на автомобилях использовались гидравлический, вакуумный, пневматический тип привода.
Сами же щётки стеклоочистители изменялись очень медленно и касалось это, в основном, профиля резиновой ленты.
К середине 1940-х гг., появилась новая серьезная проблема. Благодаря стараниям автомобильных дизайнеров изменился профиль ветрового стекла – стёкла стали выпуклыми. Вопрос очистки таких стекол пытались разрешить, используя щётки небольшого размера, уменьшая площадь очищаемой поверхности. Ведь и на выпуклом стекле можно найти подходящие участки с минимальной кривизной и чистить их небольшой прямой щёткой. Это решение позволило снять остроту проблемы, но не могло стать основным, так как привело к значительному уменьшению зоны видимости, а значит и безопасности.
Начался поиск идеи, обеспечивающей плотное прилегания резиновой ленты к поверхности выпуклого ветрового стекла. В середине 50-х гг ХХ века был предложен привычный сейчас и называемый далее «традиционным» или «каркасным», вариант каркаса щётки стеклоочистителя, состоящего из системы «коромысел» и одной-двух упругих пластин, располагаемых внутри резиновой ленты. После многочисленных усовершенствований он стал основным и сейчас такой каркас состоит из 3-7 «коромысел», создает 4-8 точек прижима ленты к стеклу и применяется очень широко.
В дальнейшем развитии автомобильных стеклоочистителей можно выделить два направления.
Первое –, это усовершенствование самой резиновой ленты, контактирующей со стеклом и механически очищающей его. Долгие годы основным материалом, использовавшимся для ее производства, была резина, изготавливаемая из натурального каучука. Однако, в связи с тем, что резина трескается на холоде, условия эксплуатации разных участков ленты отличаются друг от друга, оптимальные характеристики этих участков также различны, фирмой Denso конце 1980-х гг., было предложено использовать двухслойную, полностью или частично синтетическую, резину с рабочим поверхностным слоем, подвергнутым специальной химической обработке. Эта идея была быстро подхвачена и развита другими участниками рынка. В середине 1990-х гг. Bosch начала выпуск двухкомпонентных лент (торговая марка Twin), состоящих из двух типов синтетической резины. Мягкая резиновая основа обеспечивает равномерный бесшумный ход щетки, а жесткая рабочая поверхность с микрокромкой обеспечивает качественную очистку стекла. Несколько позже, для дополнительного усиления жёсткости лезвия и улучшения его антифрикционных свойств, Bosch стала покрывать рабочую поверхность лезвия специальным составом на основе порошкового графита. Такой резиновой лентой оснащаются, например, бескаркасные Bosch Aerotwin.
Компания Valeo также не оставалась в стороне от инноваций и стала в некоторых своих щётках использовать трехкомпонентный состав лент, например, бескаркасных Valeo Silencio X-TRM, в которых лезвие состоит из натуральной резины, верхняя часть — из более мягкой синтетической резины, а вся лента покрыта специальной водоотталкивающей защитной оболочкой. Эта разработка позволяет по-своему учесть разницу в особенностях эксплуатации различных участков ленты и улучшить характеристики щётки, особенно в сложных погодных условиях.
Второе важнейшее направлением совершенствования автомобильных дворников – усовершенствование каркаса. Необходимо найти способ плотно и равномерно прижимать щётку к стеклу во время её движения. Ведь чем больше размеры стекла и сложнее кривизна его профиля, тем труднее с помощью традиционного каркаса сделать это качественно по всей длине щётки. Для этого необходимо увеличивать количество уровней и общее число «коромысел» в каркасе, что ведет к увеличению высоты и массы щёток, ухудшает видимость и качество очистки, увеличивает аэродинамический шум и риск поломки всех элементов стеклоочистителя, да и вписать такие огромные щётки в дизайн современных автомобилей непросто.
Первые идеи по замене традиционных дворников более изящными и эффективными стали появляться в конце 80-х годов ХХ века. Значительно позже, когда стало ясно, что новые щётки имеют хорошие перспективы и могут быть успешно использованы там, где традиционные дворники не справляются со своей работой, им придумали названия, обыгрывающие их главное отличие — отсутствие системы «коромысел». Их стали называть «бескаркасные», «безарматурные», «плоские».
Бескаркасная щетка представляет собой изогнутый пружинный стальной элемент, размещенный внутри резиновой ленты – щетки и имеет профиль, который рассчитывают для профиля конкретного ветрового стекла. Рабочая кривизна щётки должна сохраняться весь срок ее службы независимо от динамически изменяющихся нагрузок и температуры окружающей среды. Эта, кажущаяся простой, пластина является на самом деле весьма высокотехнологичным продуктом и по праву является, наряду с резиновой лентой, важнейшим секретом высококачественных щёток.
Благодаря рассчитанной заранее кривизне профиля щётки стало возможным обеспечить значительно более равномерный и точный прижим ленты к стеклу и лучшую его очистку. Как правило, такие щётки имеют интегрированный спойлер, что, наряду с их уменьшенной высотой, позволяет еще более повысить качество очистки на высоких скоростях и снизить аэродинамический шум. Отсутствие в конструкции щётки сопрягающихся подвижных элементов каркаса позволяет не беспокоиться об ухудшении качества очистки стекла зимой из-за замерзания воды в шарнирах и резкого снижения их подвижности. Уменьшенная высота бескаркасной щётки благоприятно сказывается и на обзорности.
Однако прогресс не стоит на месте, и это решение вскоре выявило свои недостатки. И сейчас на многих новых автомобилях, особенно японских производителей появились щётки стеклоочистителя нового типа. Так называемые «гибридные» щётки стеклоочистителя. Первопроходцем в очередной раз стала компания Denso. Эти щётки сочетают в себе преимущества как «каркасных» так и «бескаркасных» технологий. Внутри стеклоочистителя расположен стандартный шарнир, обеспечивающий превосходное прилегание щетки к стеклу любого профиля, а жесткое резиновое лезвие с графитным покрытием обеспечивает мягкую и более эффективную очистку. Вся конструкция щётки полностью скрыта в корпусе, что препятствует замерзанию воды в шарнирах.
Как автогиганты воруют идеи у изобретателей? Эволюция автомобильных стеклоочистителей и проклятье гениев
Кто такие изобретатели и зачем они что-то изобретают? Инженеры-самоучки, профессиональные ученые — современные алхимики, создающие, нет, не золото, а что-то новое, меняющее жизнь к лучшему. Чаще всего, это скрыто от глаз обывателя, в наше времена особенно. Бесчисленные пресс-релизы посвящены добавлению еще одной камеры в и без того паукоглазый смарфтон. Или, в приложении к автомобилям, революционным могут назвать появление в комплектации автомобиля очередной светодиодной полоски.
Вместе с тем, за каждым узлом автомобиля стоит насыщенная история инноваций, изобретений и доработок, каждая из которых достойна отдельного рассказа, равно как почтения к таланту инженера, чьего имени никогда не укажут в пресс-релизе. Сегодняшний рассказ — про них и автомобильные стеклоочистители.
Как и в случае с любой библейской историей, начало всем интересным событиям положила женщина. Звали ее Мэри Андерсон. Уроженка Бирмингема, что в Алабаме, была успешным агентом по продаже недвижимости, владельцем ранчо и виноделом.
Как-то холодным зимним днем на заре 20 века она ехала на стриткаре (трамвай) по заснеженной улице Нью-Йорка. На улице шел ледяной дождь. Периодически в салоне становилось очень холодно — водитель сдвигал окно, высовывал голову наружу, чтобы рассмотреть путь.
Именно тогда Андерсон пришла в голову идея — сконструировать устройство стеклоочистки, которое могло бы приводиться в действия изнутри кабины. Прототип, сделанный из дерева и резины, был готов уже через несколько месяцев. Используя рычаг, расположенный рядом с рулем, оператор-водитель активировал подпружиненный механизм, приводящий в действие щетку, очищающую плоское стекло. Конструкция была съемной — в ясную погоду ее можно было легко демонтировать, чтобы улучшить обзор.
Патент №743801 на эту конструкцию был выдан Мэри Андерсон 10 ноября 1903 года. Найти инвесторов на дальнейшее развитие и серийный выпуск Андерсон не удалось — производители транспорта не считали подобную систему перспективной. Вскоре автомобильная индустрия начала развиваться экспоненциально, и к 1916 году очень похожими устройствами стеклоочистки оснащалось большинство выпускаемых авто. Вот только самой Мэри Андерсен от этого проку не было — срок действия патента истек, и получить какие-то роялти с авто-брендов шансов у нее не было. На своем изобретении она не заработала ни доллара, хотя и вошла в историю.
Следующим шагом на пути к современной конструкции стеклоочистителей стала замена ручного привода на электрический. Вместо щеток в устройстве под названием “Electric Storm Windshield Cleaner” использовались ролики, приводимые в движение компактным электромотором. Разработанная в 1917 году Шарлоттой Бриджвуд (снова женщина!) система стала первым в истории автоматическим стеклоочистителем — так никогда не реализованным в серийном образце.
Для большинства производителей автомобилей к тому времени было очевидно преимущество разработанных Мэри Андерсон щеток-скребков. Несмотря на плоские стекла тогдашних автомобилей, по мере роста скорости и перемещения жесткого рычага стеклоочистителя давление щетки на стекло менялось. Решение этой проблемы нашел Джон Р. Оишеи из Нью-Йорка, основавший с этой целью в 1917 году компанию Tri-Continental Corporation (TriCo). Этому предшествовал не самый приятный эпизод — во время дождя Джон не увидел на дороге велосипедиста и сбил его. К счастью, тот выжил, но Оишеи решил усовершенствовать стеклоочистители, чтобы такие ситуации не повторялись. Опубликованный 14 декабря 1920 года патент US1362175A описывал конструкцию поводка дворника с подпружиненным шарнирным сочленением, обеспечивающим постоянный прижим щетки к стеклу.
Следующим этапом стали автоматические дворники с традиционными щетками — патент US1420538 был выдан братьям из Огайо, Фреду и Уильяму М. Фолбертам, 20 июня 1922 года. Привод работал без электродвигателя, по вакуумному принципу, с использованием воздуха из коллектора. Дворники махали замечательно, но побочным эффектом системы была прямая зависимость скорости взмахов от оборотов двигателя.
В 1926 году немецкая компания Robert Bosch представила первый в мире дворник для заднего стекла; но по большому счету, на протяжении нескольких десятков лет конструкция систем стеклоочистки не менялась — разве что, у них появлялся вакуумный или электрический привод. Включать и выключать дворники нужно было самостоятельно. Сейчас в это трудно поверить, но прерывистого режима у дворников не было аж до конца шестидесятых годов! Вместе с тем, инновации в этой области все же появлялись — в частности, еще в сороковых годах дворники научили «парковаться».
В 1945 году Джош У. Андерсон — основатель главного конкурента Trico, компании Anco — оформил патент US2596063A, описывающий конструкцию щетки стеклоочистителя с подпружиненными сочленениями, ставшую стандартом на многие десятилетия.
Электрический стеклоочиститель инженера Хортона, 1952 год.
Щетка стеклоочистителя середины 20 века.
К началу семидесятых годов, компании большой американской тройки (Ford, Chrysler и GM) разрабатывали конструкцию прерывистого режима для стеклоочистителей, но никто из них не преуспел. Устройства выходили громоздкими и ненадежными. Решение пришло откуда не ждали.
Преподающий в Детройтском университете прикладную электромеханику профессор Боб Кернс был примерным семьянином — шестеро детей. Жена — школьная учительница. Как и другие жители Детройта, Кернс вращался в автомобильных кругах; но именно плохая видимость во время дождя плюс полученная во время первой брачной ночи серьезная травма левого глаза (неудачно открыл шампанское) в 1965 сподвигли его вечером в гараже реализовать первое в мире «рабочее» устройство стеклоочистителя с прерывистым режимом и регулируемой скоростью взмахов, установленное им на семейный Ford Galaxie. Устройство называлось “мигающий глаз” — изобретатель хотел, чтобы дворники работали подобно веку, делая взмахи с перерывами в несколько секунд.
Друзья-автодилеры поначалу отнеслись к идее скептически, мол, зачем это вообще нужно? Потом они выяснили, что автогиганты давно и безуспешно бьются над этой задачей, и помогли Кернсу выйти на руководство компании Ford. Во время презентации глава отдела разработок Сертис был настолько поражен, что какому-то преподавателю удалось собрать работающее устройство, что он даже попросил того выйти из машины во время демонстрации — сомневался, что Кернс не переключает дворники вручную. Инженерам Ford сразу стало ясно — перед ними их будущее маркетинговое преимущество в конкурентной борьбе. А на войне все средства хороши.
Роберт был хорош в электромеханике, но но в бизнесе он был профаном. Его бизнес-идеей было самостоятельно производить блоки управления стеклоочистителя. Поэтому, когда топ-менеджеры Ford пообещали ему закупку огромной партии новых систем и попросили у него образец блока управления для демонстрации в Вашингтоне, он отдал им его под честное слово. Верить акулам капитализма — это добросовестно засовывать голову в пасть голодного тигра… но Кернс об этом не задумывался. Он был уверен, что наличие патента (точнее — патентов, всего их было пять, US3351836, US3602790, US4544870, US3582747, US3581178, первая заявка была зарегистрирована в 1964 году) и устные договоренности с руководством Ford обеспечат ему счастливое будущее и признание.
Кернс радовался и устраивал семейные праздники — наконец-то ему выпал шанс разбогатеть! Он даже получил у компании Motorola согласие на поставки необходимых транзисторов и электронных плат под обещанные Ford финансовые гарантии, и подыскал цех для серийного производства. Через несколько месяцев шокирующая новость обрушилась на изобретателя, как гром среди ясного неба. Автогигант более не заинтересован в сотрудничестве! Кернс был растоптан, но все еще полагал, что случилось недоразумение. В 1969 году все стало ясно. Компания Ford представила новую линейку премиальной марки Mercury, модели которой впервые в истории были оборудованы стеклоочистителями с прерывистым режимом.
Ознакомившись с устройством, Кернс понял — его изобретение было использовано без каких-либо существенных модификаций. Он знал заранее, какие там стоят транзисторы, какие резисторы, и какой емкости используются конденсаторы. Попытки призвать Ford к ответу и хотя бы признать его авторство привели его к конфликту, фактически, со всем человечеством — кроме членов своей семьи. Все попытки затащить Ford в суд оканчивались бумажной волокитой, юристы не хотели работать со странным человеком, который хотел не конкретной суммы, а не стоящей ничего правды.
Изучив свежие патентные заявки от Chrysler, GM и ряда других марок, Кернс пришел к выводу, что все они также основаны на его патенте, что повергло его в глубокую депрессию.
Чтобы как-то сменить обстановку, Кернсы переехали из Детройта в Мэриленд, где Боб устроился на работу в Национальное бюро стандартов, рассчитывая коэффициенты износа для дорожного покрытия. Когда в 1976 сын принес ему блок стеклоподъемников от Mercedes-Benz, Кернс был шокирован — его технологию скопировали даже немцы! В этот момент его рассудок помутнился, что на несколько месяцев привело его в психиатрическую больницу Мэриленда. Оттуда рыжеволосый Боб вышел совершенно седым.
После принудительного лечения, Кернс не оставил своей мечты — заставить Ford признать его авторства. В 1978 году ему удалось довести дело до суда. Адвокаты праздновали победу — Ford предлагал в досудебном порядке выплатить 250 тысяч долларов, которые юристы могли увеличить как минимум в полтора раза. Но Кернс наотрез отказался — правда была ему дороже денег. Юристы пожали плечами, и отказались от дальнейшего сотрудничества. Вскоре ушла и жена Филлис, прихватив с собой всех шестерых детей. Жизнь Роберта Кернса превратилась в сплошной ночной кошмар — он не видел ничего, кроме бесчисленных документов и зала суда).
Все семейные накопления были потрачены на судебные дела, образовались огромные долги, адвокаты отказывались с ним работать, в итоге через несколько лет Кернс уже собственноручно выступал в свою защиту. Впрочем, члены семьи, включая подросших сыновей и жену, изменили свое мнение и стали поддерживать бывшего главу семьи, помогая ему с документами и присутствуя на бесконечных заседаниях патентного суда присяжных, которые продолжались 12 лет. Перед последними заседаниями в Ford предлагали Кернсу сначала 10, а потом 30 миллионов долларов, за решение этого вопроса. Но принципиальный Боб выставил представителя Ford за дверь, ведь соглашение не предусматривало признание факта, что Ford нагло украл у изобретателя плод его трудов.
Параллельно Кернс подал аналогичные иски к другим нарушителям его патента — Chrysler, Porsche, Volkswagen, Ferrari, Volvo, Alfa Romeo, Lotus, Isuzu, Mitsubishi, Nissan, Peugeot, Renault, Rolls Royce Motors, Saab, Toyota, General Motors, Mercedes-Benz, United Technologies, Bosch.
Основной аргумент защиты автогигантов было таков: согласно прецедентному патентному праву США, с 1940 года изобретением может считаться лишь такое изделие, которое было создано во время случайного озарения, вспышки гениальности (англ — flash of genius). А поскольку Кернс использовал известные транзисторы, резисторы и конденсаторы, просто расположив их необычным образом, то он, фактически, ничего не изобрел и его так называемый патент должен быть аннулирован. Боб в ответ размахивал в суде томиком Чарльза Диккенса. Тоже просто взял уже имеющиеся слова из словаря, и расположил их по-своему, так почему его считают великим писателем?
В 1990 году, когда Кернсу было уже 63 года, суд присяжных признал компанию Ford виновной в непредумышленном нарушении авторских прав Роберта Кернса на конструкцию прерывистых стеклоочистителей. Изначальная сумма в 5.1 млн долларов после апелляции была увеличена вдвое. Тянущийся с 1982 года суд с Chrysler в 1995 году принес изобретателю еще 18 миллионов долларов (из них более 10 миллионов ушли на судебные издержки).
Ни в коем случае нельзя сказать, что Кернс делал все это ради денег — иначе принял бы одно из предложений по урегулированию спора до вердикта жюри, не разрушил бы семью, не подорвал бы здоровье. В 2007 году, в возрасте 80 лет он умер в своем доме от рака мозга, отягощенного Альцгеймером.
Сегодня как минимум полторы сотни миллионов автомобилей по всему миру используют стеклоочистители конструкции Кернса. Статья про это дело в издании New Yorker легла в основу художественного фильма режиссера Марка Абрахама «Проблеск гениальности».
Судебные процессы Боба Кернса стали, пожалуй, последними широко известными примерами столь отчаянной открытой борьбы изобретателя за патенты на рынке систем стеклоочистителей. Вместе с тем, не надо думать, что автомобильные стеклоочистители у различных производителей стали одинаковыми, лишились копирайта, и последним значимым изобретением был тот самый патент US2596063A Джоша Андерсона, срок действия которого закончился в 1969 году.
Если покопаться в патентных архивах (достаточно просто открыть Google Patents), то можно обнаружить, что гиганты рынка регулярно патентуют каждый новый узел системы стеклоочистителя — будь то электродвигатель, его привод, шарнир поводка, сам поводок, траектория его перемещения, и, конечно же, сама щетка, и отдельные ее элементы — спойлер, каркас, контактная часть, крепеж и так далее.
Патенты на этот счет есть у всех, кто разрабатывает эти системы самостоятельно, а не покупает право на размещение своего логотипа на знакомой продукции. Регулярно одни марки вступают на территорию других, и начинается новый патентный спор. Друг против друга выходят команды опытных высокооплачиваемых юристов, задача которых – договориться до завершения суда о приемлемой неназываемой компенсации (например, так получилось в 2016 году с делом Valeo North America против Trico, где оспаривалось нарушение принадлежащих Valeo патентов US7891044 и US7937798). А ни в коем случае не стоять до последнего, как несговорчивый Боб Кернс…
Вообще, исследуя базу Google Patents по ключевому словосочетанию “windshield wipers”, можно обнаружить, что больше всего патентов по всему миру у Bosch, Valeo и Denso. Чуть меньше — у Trico и Champion. При выборе щеток, разумно смысл выбирать продукцию этих производителей – хотя бы потому, что они сами их разрабатывают и выпускают.
Возможно, в будущем автомобили получат стеклоочистители без щеток и поводков. Да здравствует ультразвук! Заявка на первый патент (US3171683) на ультразвуковую систему очистки лобового стекла датируется тем самым 1963 годом, когда началась история с Кернсом. Конструкция инженера по имени Артур Людвиг — управляемый высокочастотным генератором массив ультразвуковых преобразователей, размещенных на верхней и нижней частях стекла.
Система предусматривает три режима работы: только верхние, только нижние или все преобразователи одновременно. В патенте оговаривалось, что разные режимы были предназначены для различных погодных условиях. Основная суть технологии — генераторы заставляют стекло вибрировать. Снег, грязь и вода не прилипают!
Следующий шаг в развитии ультразвуковых стеклоочистителей сделал японский инженер Кенро Мотода.
В патенте US4768256, выданном в 1986 году, описывается конструкция ветрового стекла с закрепленными на нем ультразвуковыми преобразователями, создающими поверхностные акустические волны. В отличие от стоячей волны, генерируемой в системе Артура Людвига, акустическая волна заставляет поверхность стекла двигаться по эллиптической траектории, лучше препятствуя прилипанию капель воды или грязи.
Справедливости ради отмечу, что хотя конструкция Мотоды с прогрессивными колебаниями оценивается экспертами как более перспективная, нежели конструкция Людвига с простой вибрацией, эта система также никогда не была реализована на практике.
В последующие годы было разработано несколько ультразвуковых очистителей, базирующиеся на конструкции Мотоды. В одной из систем применяется пьезоэлектрический полимерный поливинилиденфторид, помещаемый между прозрачными электродами для генерации поверхностных акустических волн (US5172024, 1990 год). Еще одна система предназначена для очистки полупроводниковых пластин (US6021789, 1998 год), другая — для стряхивания пыли с оптики камеры (US8063536, 2009).
Еще одно решение по ультразвуковой очистке стекла, изначально основанное на патенте Мотоды, было зарегистрировано в 2011 году (патент WO2012095643) небольшой британской инжиниринговой компанией Echovista Systems Ltd, возглавляемой братьями по фамилии Треветт. Их решение более гибкое – помимо акустических волн, описано ультразвуковое испарение осадков, а также использование нагрева стекла и омывателей высокого давления для улучшения эффекта очистки и устранения запотевания. Схожая система была анонсирована автомобильной маркой McLaren, и компанией Innovision.
Пока серийных реализаций так и нет, но специалисты отмечают высокий потенциал и перспективы развития ультразвуковых стеклоочистителей. Так, расположенные по периметру стекла ультразвуковые датчики помогут определять необходимую частоту, мощность и даже конкретную точку для ультразвукового «удара», чтобы эффективно удалять даже очень липкие загрязнения вроде птичьего помета или сильной грязи.
Это не единственная потенциально интересная технология — сравнительно недавно, в сентябре 2019 года, был зарегистрирован патент US20190270431, в котором компания Tesla описывает электромагнитный механизм стеклоочистителя — единственная щетка перемещается в магнитном поле над поверхностью стекла.
Вычисления, проводимые при помощи компьютера, направляют щетку в необходимую область. В описании патента инженеры Tesla подчеркивают, что данная система избавлена от таких недостатков традиционных конструкций, как коррозия и износ узлов.
Этот материал посвящается всем изобретателям и инженерам. Пусть мы не знаем их имен, как в случае с Бобом Кернсом, но мы знаем, что они делают наш мир лучше.
Буду рад вашим репостам, дополнениям и комментариям!