Ключевые изобретения в автомобильном мире. История появления автомобильных дворников Трехточечные ремни безопасности

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».

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.

Подбор по авто

По параметрам

Изобретение дворников

До 1903 года атмосферные осадки доставляли автомобилистам много хлопот. Для улучшения видимости, водителям приходилось останавливаться и вручную протирать стекла. Эту проблему смогла решить женщина - молодая американка . Она изобрела стеклоочистители .


Идея, облегчить жизнь автомобилистам, родилась у Мэри во время путешествия из Алабамы в Нью-Йорк. Всю дорогу сыпался снег и шел дождь. Мэри Андерсон видела, как водители постоянно останавливаются, открывают окна своих автомобилей и убирают снег с ветрового стекла. Мэри решила, что этот процесс можно усовершенствовать и начала разрабатывать схему устройства очистки ветрового стекла.

Получилось устройство с вращающейся рукояткой и резиновым валиком. У первого стеклоочистителя был рычаг, который позволял управлять ими изнутри машины . При помощи рычага, прижимное устройство с резинкой описывало дугу на стекле, удаляя капли дождя, хлопья снега со стекла и возвращалось на первоначальную позицию.
Мэри Андерсон получила патент на свое изобретение в 1903 году . Похожие устройства разрабатывались и ранее, но у Мэри получилось фактически работающее устройство. Кроме того, ее стеклоочистители легко снимались.

В начале прошлого столетия машины еще не были очень популярны (Генри Форд создал свое знаменитое авто только в 1908 году), поэтому многие насмехались над идеей Андерсон. Скептики считали, что движение щеток будет отвлекать водителей. Однако уже к 1913 году тысячи американцев имели собственные авто, а механические дворники стали стандартным оборудованием.

Автоматический стеклоочиститель придумала другая женщина-изобретатель - Шарлотта Бридгвуд . Она возглавляла Бридгвудскую производственную компанию Нью-Йорка. В 1917 году Шарлотта Бридгвуд запатентовала электрический роликовый стеклоочиститель, назвав его Storm Windshield Cleaner.

В конце XIX в. автомобиль находился в начальной стадии развития. Солидные экипажи еще напоминали конные повозки и двигались в неторопливом темпе. У большинства моделей не было ни крыши, ни стекол, так что встречный ветер дул водителю и пассажирам прямо в лицо.

Женщина вносит ясность

Со временем появились ветровые стекла, однако автомобилист по-прежнему зависел от капризов погоды. В дождь или снег ему приходилось все время останавливаться, выходить из машины и протирать стекло, чтобы видеть дорогу. В результате поездка на автомобиле превращалась в невыносимо медленное и утомительное предприятие. По крайней мере, Мэри Андерсон из Алабамы почувствовала себя не в силах с этим мириться и решила что-нибудь придумать. Через раму лобового стекла она пропустила шток с прикрепленной к нему очищающей резиновой лентой. Другой конец шнура крепился к рукоятке внутри машины. Вращая ее, можно было очистить стекло от дождя и снега. Так был изобретен первый автомобильный стеклоочиститель, качающийся из стороны в сторону. В 1903 г. Андерсон получила патент на это устройство.

Идея получает признание

Вначале новинку встретили снисходительной улыбкой: во-первых, ее придумала женщина, во-вторых, считалось, что качание дворников перед глазами будет мешать езде. Однако вскоре насмешки смолкли: через десять лет несколько усовершенствованные стеклоочистители устанавливались почти на каждой машине. В 1920-е гг. в продаже появились первые дворники с электрическим приводом. С тех пор их многократно улучшали, но основной принцип устройства и по сей день практически не изменился.

1908 г.: принц Генрих Прусский запатентовал ручной стеклоочиститель, движущийся сверху вниз.

1926 г.: фирма «Бош» выпустила электрический автомобильный дворник с резиновой насадкой.

1964 г.: американец Роберт Керне запатентовал стеклоочиститель с прерывистым режимом работы.