Роберт Кернс - американскй инженер, который впервые изобрел и запатентовал первый механизм для автомобилей в 1964 году. Конструкторское новшество смышленого американца впервые обрело популярность в 1969 году.

Роберт знаменит на весь мир еще тем, что он выиграл несколько скандальных судебных заседаний по поводу патентных прав у крупных автомобильных компаний. Все дело в том, что, когда Роберт Уильямс Кернс (не путать с шведским поэтом-фольклористом Робертом Бернсом, фотографии ниже) придумал механизм автомобильных дворников на стекла (1964 год), он начал предлагать свою разработку нескольким могущественным корпорациям, таким как «Форд» и «Крайслер».

Американский изобретатель запатентовал свое изделие и хотел производить их для крупных автомобильных компаний, которые, в свою очередь, занимались разработкой аналогичного изделия. Положительного ответа Роберт не получил, однако через несколько лет узнал, что его изобретение присвоено вышеперечисленными автомобилестроительными компаниями. И тут Роберт задумался…

Американский изобретатель Роберт Кернс: биография

В 60-х годах Роберт Кернс женился на Филлис У супружеской пары родилось шестеро детей.

Американский изобретатель Роберт Кернс: откуда пришла идея?

В 1953 году Роберт ослеп на один глаз, когда неудачно открыл бутылку шампанского, и пробка отлетела ему в глаз. С каждым годом зрение ухудшалось, и при малейшем дожде Кернсу было трудно рассмотреть дорогу, когда он находился за рулем автомобиля.

Как-то раз Роберт ехал домой, и начался сильный ливень. В этот момент в голову инженера приходит мысль о том, как создать полезное механическое приспособление, которое будет счищать воду с лобового стекла. Сохранив идею в голове, на следующий день Роберт приступил к разработке такого механизма.

Через несколько недель экспериментальных исследований он создал движущиеся «дворники» по подобию повторяющих движений век человеческого глаза. Оставалось дело за малым - разработать необходимую документацию и опробовать данную конструкцию на собственном автомобиле.

После успешной эксплуатации Роберт патентует свое изделие и наведывается в инженерное бюро автомобилестроительной компании «Форд», которая безрезультатно трудилась над той же самой задачей.

Плохие новости: обман

Удивленный таким менеджер Маклин Тайлер предложил Кернсу скомпилировать бизнес-план и рассчитать стоимость запуска автомобильных дворников на фабрикацию. Но Роберт сказал, что хотел бы заниматься производством стеклоочистителей сам, после чего консенсуса достигнуть не удалось.

Однако Кернс уже продемонстрировал работу механизма на деле, и даже предоставил всю необходимую документацию, которая впоследствии сохранилось у Маклина Тайлера. В конечном счете после визита на завод «Форд» Роберту перестали звонить и оповещать известиями. Спустя несколько лет Кернс случайно попал на презентацию нового спортивного автомобиля Ford, где он увидел свои «дворники». В этот момент подавленный Роберт осознает, что его попросту обманули и присвоили себе его изобретение.

Судебные разбирательства длиною в 35 лет

Роберт был шокирован тем, что его обманули, как глупого мальчишку. Недолго думая, он решает обратиться в суд Вашингтона. Но когда стало известно, что простой американский инженер преклонного возраста намерен бросить вызов компании Ford, его отправили на лечение в психиатрическое отделение, где поставили диагноз «нервный срыв».

Спустя некоторое время Роберту удается выписаться из больницы. Его состояние было вновь на грани нервного срыва, однако он собрался с духом и волей и продолжил бороться. Родные и близкие пытались всячески отговорить Кернса от этой безумной идеи. Но все попытки переубедить истинного создателя автомобильных стеклоочистителей были безрезультатными. В итоге Роберт лишился своей семьи: от него ушла жена и забрала с собой детей.

Все судебные потуги оплачивались из кармана Роберта, было тяжело, но он не сдавался. Кернс судился сразу с двумя крупными автокомпаниями - «Форд» (с 1978 по 1990 год) и «Крайслер» (с 1982 по 1992 год). В итоге Роберт Кернс выиграл свои суды и получил денежную компенсацию в размере 10 миллионов долларов от «Форда» и через пять лет 19 миллионов от «Крайслер».

Дела житейские

Безусловно, что в конечном счете «всё остаётся людям», но для воплощения даже простой идеи в жизнь порой приходится принести в жертву собственную судьбу.
Роберт Кернс придумал обыкновенный дворник для автомобилей. Казалось бы, очень простое устройство, но ради него пришлось пройти через мучительные и долгие годы изматывающих судебных процессов, побывать в тюрьме и психушке. Хотя первой изобретательницей «дворника» была леди.

Бесспорно, не окажись Мери Андерсон из Бирмингема, штат Алабама, в тот зимний день 1903 г. в Нью-Йорке, проблема очистки стёкол автомобилей всё равно была бы решена. Но именно она, понаблюдав во время сильного снегопада, как водитель трамвая раз за разом выходил из вагона, чтобы убрать снег с переднего стекла, возвратившись домой, сконструировала первое простейшее устройство, позволяющее выполнять эту работу изнутри. Для этого водитель при помощи проводка, проходящего через раму в кабину, передвигал резиновую щётку, прижатую пружиной к наружной поверхности стекла.
Устройство Мери Андерсон предназначалось исключительно для трамваев: большинство автомашин в те годы ещё не имело передних стёкол. Когда шел дождь, автомобили с открытым верхом вынуждены были стоять в гаражах. Но ездить надо было при любой погоде. И эта необходимость вызвала появление крытых моделей авто с передними ветровыми стёклами. Но во время дождя все они становились «слепыми». Значит, нужен был «дворник» для их очистки. За дело принялась расположенная в Буффало, штат Нью-Йорк, компания «Tri-Continental»-в наши дни крупнейший производитель стеклоочистителей. В 1917 г. на рынке появилась первая модель Rain Rubber. №3.
Это был важный шаг, но, естественно, возникли и новые проблемы. Даже в условиях незначительной плотности движения на дорогах в те времена водитель не сидел за рулём без дела. Ему нужно было регулировать опережение зажигания, при помощи рук сообщать о своих маневрах, подавать звуковые сигналы. Необходимость заниматься ещё и очисткой переднего стекла-пусть даже из салона-его не вдохновляла. «Tri-Continental» вскоре решила задачу, разработав и внедрив в производство первый автоматический очиститель стекла, который приводился в движение за счёт разрежения воздуха, периодически возникавшего при работе двигателя. Но эффективность работы новинки падала при увеличении нагрузки на двигатель. А на крутых подъёмах стекло вовсе оставалось грязным. Несмотря на этот серьёзный недостаток, с 1922 г. фирма “Кадиллак” начала выпуск автомобилей, оборудованных такими дворниками. В 1926 г. появились стеклоочистители с электрическим приводом. Они устанавливались на престижных моделях, но и более простые «вакуумные» устройства использовались до 1960-х годов.
Прошлое столетие ознаменовалось не только небывалым ростом количества автомобилей на дорогах. Улучшались комфортность моделей, их дизайн. Новые задачи возникали и перед создателями стеклоочистителей. Ещё в конце 20-х годов появились парные щётки, их переместили в нижнюю часть лобового стекла, а затем и вовсе «утопили» всю конструкцию в специальные щели. С 1937 г. начали применять жидкость для смачивания стекла перед очисткой. В конце 1960-х появились «дворники» задних стёкол и фар.
В современных автомобилях оптимальный режим работы дворника обычно выбирает сам водитель, а в престижных моделях об этом заботится бортовой компьютер, используя данные «дождевого» датчика о количестве воды на лобовом стекле.
Но в пятидесятые годы у работающих стеклоочистителей имелся серьёзный недостаток: после включения они монотонно двигались перед водителем независимо от силы дождя. Мелькание и дополнительный шум продолжались и при абсолютно сухом стекле. После каждого рабочего цикла дворник должен был останавливаться на несколько секунд. Назрела необходимость новой идеи. Но для практической реализации этой довольно простой идеи потребовались годы.
На предприятии Форда попытались периодически отключать двигатель дворника за счёт теплового расширения биметаллической спирали. Но работа схемы зависела от температуры воздуха, а в холодную погоду она вообще отключалась. Серьёзные проблемы возникали и при испытаниях предложенной в «Tri-Continental» системы, в которой включение и отключение дворника осуществлялось специальной пружиной.
Решил задачу обеспечения прерывистого режима работы стеклоочистителей профессор Детройтского университета Роберт Кернс. Практически это он создал современный дворник.
Его интерес к проблеме не был случайным. В 1953 г., когда Кернс на своей свадьбе открывал шампанское, вылетевшая из бутылки пробка выбила ему глаз. Через 10 лет в сильный дождь Роберт ехал по шоссе, и непрерывное мелькание дворника не только раздражало его, но и мешало вести машину. Он нашел решение задачи и вскоре стал обладателем патента на электронное устройство, которое обеспечивало прерывистую работу стеклоочистителей. Его схема позволяла при изменении погоды регулировать величину интервала. Дворник работал безотказно.
Для проведения испытаний Кернс передал опытный образец устройства компании Форда. Результаты оказались успешными, и было принято решение с 1969 г. внедрить идею Роберта Кернса в автомобилях «Meркюри». К тому времени права на дальнейшее использование своего изобретения автор продал детройтской компании «Tann Corporation». Оценив новинку, покупатель выделил Кернсу ежемесячную стипендию в 1000 долларов для усовершенствования схемы.
А во взаимоотношениях с Фордом у Роберта Кернса возникли серьёзные проблемы. Перед испытаниями изобретатель не раскрыл секрет работы опломбированного блока, который был снабжён грозной и категоричной надписью «Не открывать!» Только через несколько лет юристам компании удалось, ссылаясь на законы, вынудить Роберта снять запреты. Когда специалисты разобрались в работе новинки, Форд изменил отношение к автору: ему сообщили, что теперь в автомобилях будет использована не его, а собственная схема. «Tann Corporation», зависящая от гиганта автопромышленности, не решилась возбудить иск в защиту своих прав.
В 1976 г. Кернс, получив работу в Государственном бюро стандартов, переехал с семьёй в штат Мэриленд. Но судьба подбросила Кернсу очередной сюрприз. На этот раз им оказался забарахливший дворник в автомобиле одного из сыновей. Зная квалификацию отца, тот попросил разобраться с неисправностью. И тут Роберт легко определил, что в модели, выпущенной на одном из предприятий Форда, использовано созданное им устройство, ранее отвергнутое компанией. Это так потрясло изобретателя, что ему пришлось провести несколько недель в психиатрической лечебнице.
Тем не менее в 1978 г. Кернс выдвинул против компаний “Форд” и “Крайслер” обвинения в нарушении авторских прав. Собирался он побороться с «Дженерал Моторс» и рядом зарубежных фирм, но даже по первым процессам дела дошли до суда только через 12 лет. Лучшие юристы автомобилестроительных гигантов доказывали, что электронное устройство, регулирующее работу стеклоочистителя, связано с развитием техники и не является предметом патентования. От предложений представителей Форда заключить внесудебное соглашение Кернс упорно отказывался. Упрямца не остановили собственные неурядицы: в 1980 г. у него состоялся бракоразводный процесс, позднее Роберт провёл 5 недель в тюрьме за неуплату налогов.
Наконец в 1990 г. изобретатель получил по решению суда 10 млн. долларов от “Форда”, а через 5 лет-почти 19 млн. от “Крайслера”. Но бесконечные процессы настолько истощили силы Роберта Кернса, что он уже не смог больше тягаться с юристами автогигантов. Эту борьбу остановила болезнь Альцгеймера. Изобретатель ушёл из жизни в 2005 г., находясь в Мэрилендском доме инвалидов.

Предыстория.

Нам сегодня сложно представить современный автомобиль без такого, казалось бы, заурядного устройства, как механизм стеклоочистителей. В давние времена, еще на заре автомобилестроения водителям приходилось ездить в непогоду с грязным лобовым стеклом. Это вынуждало автолюбителей совершать частые остановки, выходить из машины с тем, чтобы протереть стекло. Примечательно, что идея создания механизма очистителя пришла в голову женщине. Американка Мэри Андерсон, в далеком 1903 году, совершая обыденную поездку по городу в салоне трамвая обратила внимание на то, что вагоновожатый, несмотря на плохую погоду был вынужден ехать с откинутым лобовым стеклом. Предложенный женщиной совместно с командой конструкторов механизм был на удивление прост и представлял собой прорезиненный скребок, который посредством ручного привода совершал движение по стеклу и возвращался в исходное положения благодаря возвратной пружине. Спустя десятилетие, подобным устройством стали оснащаться все производимые в США автомобили. Со временем механизм стеклоочистителей эволюционировал, получил электрический привод. Резиновый скребок уступил место современной щетке.

В наши дни.

На сегодняшний день большинству автолюбителей известны два типа щеток: каркасные (арматурные) и бескаркасные.

Каркасные щетки представляют собой наиболее старый и известный тип автомобильных дворников и состоят из, так называемого, металлического каркаса, обеспечивающего прижимание к стеклу резиновой ленты в определенных точках упора. Подобная конструкция имеет множество недостатков. Во-первых, не обеспечивается достаточная прижимная сила резиновой ленты к стеклу, а во-вторых, шарнирные соединения механизма склонны застывать на морозе, особенно при попадании туда воды, либо снега. Популярность данного типа дворников объясняется их дешевизной. Однако, все большее количество современных автомобилистов делает свой выбор в пользу бескаркасной конструкции.

Бескаркасный дворник представляет собой металлическую пластину, покрытую резиновой оболочкой. Конструкция лишена указанных выше недостатков. Таким образом, обеспечивается плотное прилегание щетки к лобовому стеклу. Механизм скрыт под оболочкой, тем самым исключается вероятность попадания воды. Такие дворники заметно дороже своих устаревших собратьев, однако потраченные деньги с лихвой окупаются радостью от прекрасного обзора через лобовое стекло в любую непогоду.

Некоторые изобретения выглядят настолько просто и привычно, что представить реальность без них – уже невозможно. Так, мало кто может поверить, что когда-то на лобовых стеклах автомобилей отсутствовали дворники. И только к 1913 году механический стеклоочиститель стал стандартной деталью.

Создательницей первого рабочего прототипа дворников считается американка Мэри Андерсон – американский риэлтор, виноградарь и изобретатель. Более всего она известна как создательница дворников для очистки автомобильных стекол. Родилась Андерсон в округе Грин Каунти, (штат Алабама, США) в 1866 году. Спустя три года Мэри с овдовевшей матерью и сестрой переехала, не покидая Алабаму, в город Бирмингем. А зимой 1903 года посетила Нью-Йорк.

В один морозный день ей пришлось проехаться в троллейбусе. Мэри заметила, что шоферу 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 устройства для очистки ветрового стекла. С помощью местной компании Мэри произвела прототип разработанного устройства; в 1903-м она получила на свое изобретение патент (сроком на 17 лет).

Конструкция стеклоочистителя Андерсон проста – это рычаг внутри салона, с помощью которого можно было управлять прикрепленной снаружи резиновой планкой. Рычагом водитель передвигал дворник по стеклу, стирая налипший снег. Установленный на 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 году она попыталась продать своей патент известной канадской компании, однако ей ответили отказом – предприниматели сочли, что вероятный доход не покрывает связанных с производством трудностей. Популярность автомобильные дворники обрели лишь через 10 лет после изобретения.

А в 1917 году другая американка, Шарлотта Бридгвуд, возглавляющая Бридгвудскую производственную компанию Нью-Йорка, изобрела и, конечно же, запатентовала электрический роликовый стеклоочиститель. На принятие этой идеи у американцев тоже ушло 10 лет. Хотя первые действующие модели появились в продаже уже в 1920 году, автомобильные консерваторы считали, что постоянное качание дворников перед глазами будет отвлекать водителя от дороги.

Потом стеклоочистители многократно усовершенствовались. В 1962 году жителю Детройта и владельцу автомобиля Форд, Роберту Кёрнсу пришла идея создать автомобильные дворники, копирующие движение человеческих век. И в 1964 г. он запатентовал стеклоочиститель с прерывистым (моргающим) режимом работы.

10 ноября 1903 года патентное ведомство США выдала патент № 743801 изобретательнице Мэри Андерсон на ее изобретение, которое представляло собой и других транспортных средств. Это устройство позволяло очищать окна от снега, льда и воды. Сразу после получения патента Мэри пыталась продать свое изобретение Канадской компании. Но, к сожалению, производственная компания отказалась приобретать первую в мире систему стеклоочистителей окон транспортных средств, посчитав что это изобретение не имеет ни какого практического значения.

Как гласит история в 1902 году в один из холодных и дождливых дней Мэри Андерсон ехала в трамвае и заметила, что водитель трамвая , так как лобовое стекло трамвая полностью было в снегу и в воде.

В то время, трамваи в США были оснащены двойным лобовым стеклом. Та часть, которая была прямо перед водителем, имела специальную конструкцию, которая позволяло открывать створку окна, как обычную оконную раму. Это было сделано, для того чтобы водитель мог, открыв окно, очищать его от грязи, снега и воды. Но главный минус этого способа очистки заключался в том, что если водитель открывал окно, то ветер и влага попадала в салон трамвая, мешая водителю и доставляя дискомфорт всем пассажирам.

*Первый стеклоочиститель. Изобретение Мэри Андерсон. 1903 год

В итоге в одних из дождливых дней Мэри Андерсон, во время поездки в трамвае пришла идея стеклоочистителя для лобового стекла трамвая. По словам историков, Мэри начала рисовать схему устройства для очистки стёкол прямо на боковом стекле трамвая. Далее девушка целый год создавала прототип первого реального работающего стеклоочистителя. После нескольких неудачных попыток Мэри все-таки удалось сделать первое в истории автопромышленности устройство для очистки стекол. Первое устройство было сделано из дерева и каучука (непосредственно ). Щетка крепилась к специальному рычагу, который находился со стороны водителя и управлялся им вручную при необходимости очистки стекла. Так с помощью пружины щетка прижималась к стеклу. Далее водитель, поворачивая рычаг, удалял снег и , улучшая обзорность.

Это устройство использовалось первое время на трамваях только в зимнее время. В весенне-летний период щетка легко демонтировалась. К сожалению, изобретение Мэри Андерсон многие восприняли не лучшим образом. Различные критики и эксперты высказались, что подобное устройство будет сильно отвлекать водителя от дороги, что в итоге будет приводить к несчастным случаям.

В итоге щетки так и не стали первое время популярными. Со временем действие патента Мэри Андерсон истекло. И как это часто бывает Мэри Андерсон не получила от своего изобретения никаких дивидендов.

Стеклоочиститель Роберта Дугласа. 1903 год

Примерно в то же самое время помимо Мэри Андерсон патентную заявку на стеклоочиститель для транспортных средств подали изобретатели Роберт Дуглас и John Apjohn. Например, Роберт подал заявку даже раньше Мэри (примерно на три месяца раньше). Правда, эта заявка касалась стеклоочистителя для паровоза.

Изобретатель John Apjohn зарегистрировал право на изобретение стеклоочистителя для транспортных средств 9 октября 1903 года. Действие патента было приоритетным на территории Англии.

В апреле 1911 года патент на стеклоочистители был зарегистрирован компанией Sloan & Lloyd Barnes.

В 1917 году Джон Р. Оишеи (1886-1968) создал компанию Tri-Continental Corporation, которая начала производство первых в мире двойных стеклоочистителей, которые в большей части похожи и на современные (в качестве щеток стеклоочистителей, как и сегодня, использовались резиновые накладки).

В 1919 году изобретатель Уильям М оформил патент на на первые в мире автоматические дворники транспортных средств. Спустя несколько лет в 1922 году Уильям начал серийный выпуск своего автоматического стеклоочистителя.

Правда в те годы изобретение не получила широко распространения, так как считалось что ручное управление дворниками более предпочтительнее, чем автоматическое. Принцип действия автоматических дворников был основан на вакуумной системе вращения поводков стеклоочистителей.

Стоит отметить, что вплоть до конца 1950-х годов во многих автомобилях устанавливались дворники с ручным управлением. И только ближе к 60-м годам в автопромышленности обратили внимание на систему автономной работы дворников.

С тех пор появилась система автоматического движения щеток стеклоочистителя с определенной задержкой.

Электрическая система автоматического питалась от электросети автомобиля. Впервые этот способ очистки лобового стекла предложил в 1923 году Раймонд Андерсон.

Движение дворников с определенным интервалом была изобретена профессором Университета "Wayne State University" (США) Робертом Кернсом в 1963 году. Свое изобретение он показал компании Форд и предложил сотрудничество. Руководство автомобильной компании приняло решение внедрить его систему на все свои автомобили. Именно с тех пор дворники стеклоочистителей стали похожи друг на друга, какими и остаются по сей день.

Впервые стеклоочистители с интервальной системой работы устанавливались в качестве опции на автомобили Mercury.

В 1970 году компания Citroën впервые предложила устанавливать на автомобиль специальную систему стеклоочистителей, которые меняли свой режим работы в зависимости от влажности стекла. Система работала очень просто. Если стекло было сухое, то для движения дворников необходимо было больше энергии. Далее специальный электрический датчик определял затраченную силу . Если выяснялось, что для движения щеток необходимо было немного электричества, то система определяла, что ветровое стекло мокрое и при следующем цикле движения дворников, электромотор увеличивал скорость движения щеток, сокращая паузу между движениями. По сути, это первый в истории автопромышленности своеобразный датчик дождя. Впервые датчик дождя был установлен на модель Citroën SM.

Схема расположения современных дворников стеклоочистителя (все виды)

Наиболее часто встречающиеся геометрия щеток стеклоочистителя, которые вы можете увидеть на большинстве автомобилей. В этом положении щетки движутся друг за другом. Например, на Mercedes-Benz W140

Еще одна распространённая альтернативная конфигурация щеток в современных автомобилях. В этом положении щетки движутся в противоположном друг от друга направлении.

Еще одна конфигурация расположения щеток стеклоочистителей, при которой движение щеток происходит в разные стороны. Единственное отличие от предыдущей конфигурации это начальное расположение дворников на лобовом стекле. Например: SEAT Altea , SEAT Leon II, SEAT Toledo III

Одинарный дворник лобового стекла. В основном используется на задних стеклах современных автомобилей. Также используется на ветровых стеклах следующих автомобилей: ВАЗ-1111 Ока, Fiat Panda I, SEAT Marbella, Fiat Uno, Citroën AX, Citroën BX, Citroën ZX, SEAT Ibiza I, Jaguar XJS (выпуск 1986-2003).

Эксцентрично-дуговая система дворника: Используется на Subaru XT, а также автомобилях Mercedes-Benz W124, R129, W201, W202, C208 и W210.

Система дворников стеклоочистителя - "Пантограф". Используется на автобусах, Mercedes-Benz O305. Также подобная система очистки применяется на заднем стекле Porsche 928.

Система очистки лобового стекла для грузовых автомобилей и некоторых внедорожников. Используется, например, на таких автомобилях: MAN, DAF XF, Toyota FJ Cruiser, Jaguar E-Type, MGB, MG Midget, Austin Healey Sprite.

Устаревшая конфигурация дворников. Также применяется на современной спецтехнике и на специализированных грузовых автомобилях. Кстати подобный дизайн дворников используется на внедорожнике Jeep Wrangler YJ.

Верхнее расположение щеток стеклоочистителей. Как правило, используется в военной технике, тракторах, комбайнах, и в некоторых грузовых автомобилях и автобусах.

Зеркальное расположение дворников. В основном используется на легковых автомобилях с правом расположением рулевого колеса.