У американцев долгое время существовала одна милая привычка - приводить перечень основных использованных в конструкции автомобиля патентов прямо на номерной табличке, рядом с VIN / серийным номером и данными о комплектации:
Так какие же конструктивные решения своих автомобилей американские фирмы считали достаточно значимыми для того, чтобы сначала защитить их патентами, а затем ещё и с гордостью нанести номера этих патентов на "удостоверение личности" каждого экземпляра ? Давайте посмотрим... думаю, вы будете несколько удивлены.
Первым номером пойдёт кабриолет Ford Crestline Sunliner 1954 года, изображение номерной таблички которого уже приведено выше. На ней перечислены восемь действующий патентов, а также содержится указание на то, что прочие находятся на рассмотрении. Сразу отмечу - эта табличка, судя по всему, была общей для всех "Фордов", поэтому не все перечисленные на ней патенты имеют прямое отношение именно к конкретной модели.
US1998636 от 1933 года - это патент компании "Форд" (полученный на имя некоего Дж. Портера, но с передачей всех прав Ford Motor Company), который описывает определённый способ подогрева впускного коллектора V-образного двигателя при помощи горячих отработанных газов, а также устройство, позволяющее автоматически регулировать степень подогрева в зависимости от температуры окружающего воздуха. Короче говоря - по сути это всем отлично знакомая заслонка "лето / зима", но с автоматическим управлением от биметаллической пружины.
Для подогрева внутри впускного коллектора была предусмотрена изолированная от его полости газовая рубашка, связанная с обоими выпускными коллекторами через каналы определённого сечения. Это сечение было подобрано таким образом, чтобы возникающего при нормальной работе двигателя потока горячих газов внутри газовой рубашки (направленного то влево, то вправо - в зависимости от того, в цилиндрах какого из полублоков происходил рабочий такт) хватало для поддержания во впускной системе оптимальной температуры, обеспечивающей хорошее испарение топлива при работе.
Сам по себе автомат прогрева (24 на схеме) устанавливался на одной из ветвей выпускного коллектора V-образного мотора и имел возможность при помощи заслонки практически полностью отрезать её от остальной выпускной системы (15), направляя тем самым практически все отработанные газы из одного полублока в рубашку подогрева, значительно повышая интенсивность последнего.
Сразу после пуска двигателя пружина своим натяжением удерживала заслонку в закрытом состоянии, так что через неё проходило лишь небольшое количество отработанных газов и практически весь выхлоп одного из полублоков шёл на подогрев впуска. Однако в тёплую погоду по мере прогрева мотора создаваемой ей усилие вскоре ослабевало, и заслонка частично открывалась - а при прогазовках повышенное давление отработанных газов и вовсе открывало её полностью. Однако в холодную погоду усилие на пружине возрастало, и теперь заслонка оставалась закрытой даже на полностью прогретом моторе, работающем на холостом ходу - а при прогазовках лишь частично открывалась, обеспечивая более интенсивный подогрев.
Формула изобретения (то, что, собственно и составляет суть патента и подлежит патентной защите) включает 12 пунктов (привожу их в сильно сокращённом виде):
- Подача горячих отработанных газов в окружающую впускной коллектор газовую рубашку при помощи заслонки (клапана), открывающейся при определённом значении температуры или давления газов;
- Заслонка в закрытом положении не перекрывает, а лишь частично ограничивает проход отработанных газов, так как её диаметр несколько меньше диаметра канала, в котором она установлена;
- Система может быть предложена как аксессуар для доработки уже существующих V-образных двигателей;
- Эксцентрическая установка заслонки позволяет ей автоматически открываться при повышении давления отработанных газов, преодолевая усилие пружины;
- Использование биметаллической пружины, удерживающей заслонку в закрытом положении на холодном моторе и дающей ей открываться по мере достижении им рабочей температуры;
- Установка на оси заслонки грузика, частично разгружающего заслонку от усилия пружины и позволяющего ей открываться под действием повышенного давления газов, а также предотвращающего её колебания в открытом виде;
Оставшиеся 6 пунктов описывают конкретные детали и варианты реализации, интересующихся отсылаю к оригиналу.
Описанная данным патентом система подогрева впускного коллектора реально использовалась на установленном на этот автомобиль 239 Y-Block V8, как и других моторах этого семейства:
Однако широкого распространения это конструктивное решение, требовавшее специально устроенной очень громоздкой выпускной системы, не получило. Многие моторы, особенно на легковых "Фордах", к настоящему времени также утратили штатный выпуск в пользу более эффективного - пусть и не имеющего такой хитрой системы подогрева.
Ну и да, что-то мне это, кхм, напоминает - ГАЗ использовал аналогичный принцип на своих двигателях начиная с 1951 года, хотя и в серьёзно отличающейся реализации (до этого заслонка управлялась вручную):
Однако, в американском патенте описывается именно V-образный двигатель, а не рядник, так что в данном случае он идёт лесом. Сам по себе использованный здесь принцип регулирования - заслонка, биметаллическая пружина и т.д. - является тривиальным и патентованию не подлежит. К тому же, 17-летний срок его действия (отсчитываемый от момента выдачи, т.е. ноября 1935 года) завершился как раз в 1952 году, и после этого описанную в нём конструкцию мог смело использовать любой желающий. Не говоря уже о том, что автомобили ГАЗ не экспортировались ни в США, ни в Испанию, где был получен аналогичный патент - а следовательно, в любом случае не подпадали под его действие (о принципе территориальности патентной защиты мы тут уже говорили). Кстати, у ГАЗовских V8 водяной подогрев впуска, а не газовый.
US2186080 от 1936 года - патент с исключительно широковещательным заголовком "Двигатель внутреннего сгорания", но не беспокойтесь - на самом деле защищены этим патентом только специфические особенности устройства системы охлаждения с двумя водяными насосами. Текст, к сожалению, изуродован OCR'ом практически до нечитабельности, но в принципе всё и так понятно из прилагаемых чертежей.
Данная конструкция реально использовалась на фордовских нижнеклапанных V8 и V12 1930-х - начала 1950-х годов. В 1954 модельном году, однако, большая часть фордовских автомобилей предлагалась с верхнеклапанным Y-Block V8, у которого помпа была одна, расположенная в развале блока. Так что к моменту выпуска этого автомобиля патент уже почти что утратил актуальность в США. Впрочем, и без того вроде бы никто и не торопился у "Форда" эту конструкцию "воровать"...
US2293222 от 1939 года описывает конструкцию конкретного типа лампы-фары и гнезда под неё, включая приспособления для регулировки светового потока. Она реально использовалась на фордовских автомобилях тех лет:
US2514772 от 1945 года описывает лючок забора воздуха в систему вентиляции, а конкретно - привод, используемый для его открывания и закрывания, в котором используется переменный радиус прорези под кулачок, обеспечивающий увеличенную силу прижатия лючка к уплотнителю в закрытом положении - и, соответственно, повышенную герметичность:
Довольно малозначительное улучшение общеупотребимой на тот момент конструкции, как по мне - но окей... На "Волге", кстати говоря, сделано удобнее - привод лючка тросиковый от расположенного слева от рулевой колонки рычажка, и для открытия и закрытия вентиляции кузова не нужно нырять под панель приборов.
US2132729 от 1938 года описывает конкретную конструкцию переднего дивана со складывающимися для доступа на задний ряд раздельными спинками, которые не просто наклоняются вперёд, а при этом ещё и немного поворачиваются вокруг своей оси, чтобы увеличить ширину открывающегося проёма:
В целом всё очень скучно.
US2270122 от 1939 года посвящён устройству генератора постоянного тока, а конкретно - используемой в нём системе принудительного воздушного охлаждения:
По замыслу авторов, воздух протягивается через корпус генератора за счёт создающего разрежение вращения лопастей вентилятора 23 - входит в прорези 26 и выходит через окна 18. Принцип реально использовался, хотя готовый продукт и отличается от чертежа в патенте:
У наших генераторов вместо узких прорезей по бокам задней части корпуса использовались окна в задней крышке, а по бокам расположены широкие прорези для удобного доступа к щёткам, которые на собранном агрегате прикрыты стальной полосой. Что позволяло заменять их без разборки самого генератора. Вроде бы не велика разница, но под формулу патента такая организация принудительного воздушного охлаждения уже не подпадает; всё же остальное в устройстве обоих генераторов принадлежит к общепринятым на тот момент конструктивным решениям:
Судя по всему, обе конструкции имеют прямую преемственность от довоенных фордовских генераторов - но пошли развиваться по разным путям. Базовые конструкции вообще очень часто были одни и те же у самых разных производителей - но каждый вносил в них свои частные улучшения, которые и защищались патентами.
US2310416 от 1941 года описывает предназначенное для универсалов с деревянным кузовом устройство крепления номерного знака, которое одновременно служит и для установки стоп-сигнала:
Смысл данной конструкции в том, чтобы номер и единственный имевшийся на этих автомобилях стоп-сигнал всегда занимали вертикальное положение и были видны как при закрытом, так и при откинутом для перевозки длинномеров заднем борте, в любом из этих случаев обеспечивая безопасность движения:
Она реально использовалась именно в показанном виде на фордовских "деревяшках" 1940-х годов, но к 1954 уже давно потеряла актуальность - номер к тому времени "отцепился" от стопа и переехал в центр заднего борта:
Наконец, патент US2549102 описывает конструкцию подвески кабины пикапа либо грузовика, и прямого отношения к легковым "Фордам" вообще не имеет:
Разумеется, на все модификации этого автомобиля были получены ещё и защищавшее его "декоративное оформление" дизайн-патенты, которые не упомянуты в перечне - а возможно и на какие-то отдельные элементы, вроде спидометра, колпаков колёс, эмблем и т.п. Кстати, интересный факт - часто такие патенты оформлялись сразу на укороченный срок, что-то вроде 3 1/2 года. Дальше платить за их поддержание попросту не было смысла - машину к тому времени уже снимут с производства, а сам дизайн по меркам США станет устаревшим. Увы, но со старыми дизайн-патентами на Google Patents напряжёнка, так что без иллюстрации.
Ещё один пример такой таблички, на этот раз от голубого (с завода) 4-дверного седана Ford Fairlane 500 (54B) 1962 года:
Я, естественно, не буду так подробно расписывать все патенты - а их сильно прибавилось с первой половины пятидесятых:
US2590719 (1949)- знаменитый (в узких кругах) фордовский патент на свободно проворачивающиеся вокруг своей оси при работе двигателя клапаны, реже требующие очистки от нагара и притирки, что служило одной из маркетинговых "фишек" компании:
Заявляется более простая и дешёвая в изготовлении конструкция по сравнению с аналогами. Кстати, изобретателем указан не кто иной как Эрл Макферсон (тот самый, который подвеска, да).
У нас с той же целью использовали другую конструкцию (так называемый Rotocap, если не ошибаюсь на основе патента компании Federal-Mogul) - с подложенным под пружину клапана механизмом с перекатывающимися шариками, который поворачивал клапан принудительно при каждом рабочем цикле:
US2617681 (1950) - патент на кинематику работы каркаса верха кабриолета.
US2631694 (1950) - защита амортизатора от ударов при езде по плохим дорогам в виде навитой на его наружную трубу на манер пружины проволоки (реально можно увидеть на некоторых фордовских изделиях, не знал что это заводское решение).
US2677572 (1951) - способы крепления уплотнителей проёмов дверей при помощи всевозможных скобяных изделий.
US2677574 (1952) - конструкция складывающихся сидений заднего ряда универсала.
US2683578 (1950) - конструкция фиксатора для высоковольтных проводов системы зажигания. На практике не встречался.
US2685211 (1953) и US2688258 (1952) - разные варианты устройства встроенного в рулевой редуктор гидроусилителя руля.
US2698012 (1952) - маслоотражательный колпачок, т.е. уплотнитель стержня впускного/выпускного клапана в виде надетого на сам клапан "грибка" / "зонтика" (не сальникового типа, как на современных моторах).
Аналогичные использовались на наших машинах, но в патенте описаны именно колпачки, которые удерживаются на стержне клапана только за счёт трения. В наших моторах для этого использовалась специальная проточка на стержне клапана - а это уже другая конструкция, не подпадающая под действие патента.
US2726894 (1954) - конструкция бархоток, уплотнителей подъёмных стёкол дверей, со специфическим способом крепления. И нет, на наши машины вообще не похож.
US2782722 (1955) - специфическая конструкция крыльчатки водяного насоса.
US2784363 (1955) - управление прерывистой работой звукового сигнала при помощи селенового диода.
US2789621 (1955) - конструкция защёлки подушки заднего дивана.
US2810447 (1955) - конструкция динамика, самостоятельно очищающегося от попадающего внутрь него мелкого сора за счёт наличия в диафрагме отверстий.
US2812537 (1956) - конструкция ограничителя двери с двумя и более положениями.
US2813206 (1956) - стартер... ох уж этот чёртов фордовский стартер старого образца - т.н. Clapper, в котором для того, чтобы сэкономить на отдельных втягивающем реле и контактах, придумали выдвигать "бендикс" за счёт притягивания рычага прямо к обмоткам самого электродвигателя - так что при пуске через установленное на крыле выносное реле стартера проходит весь пусковой ток в несколько сотен ампер, регулярно выводя его из строя.
У меня он стоит на "сарае" Ford Galaxie 500, и уже как минимум пара релюшек у него на счету есть (правда, одна из них была неподходящей по амперажу - рассчитанной на стартер здорового человека, так сказать).
US2815239 (1951) - вариант конструкции роторного дверного замка. Очень похож по принципу работы на использовавшийся на "Волге" ГАЗ-21. Ну, точнее, наоборот - фордовский патент-то подан на регистрацию ещё в 1951 году...
US2876759 (1957) - улучшенный вариант маслоотражательного колпачка.
US2886341 (1955) - устройство бесшкворневой передней подвески на шаровых шарнирах, которое широко использовалось на старых фордовских моделях:
Естественно, это не была первая бесшкворневая подвеска - просто один из её вариантов. Конструкция самих шаровых шарниров взята из патента фирмы Thompson Products Inc. Обратите внимание, что все их пары трения - сталь-сталь, без пластмассовых сухарей, а значит, и шприцевать такую подвеску было нужно точно так же, как и шкворневую, разве что с чуть меньшей регулярностью...
US2906140 (1958) - модернизированный вариант привода механической коробки передач от подрулевого рычага, отличающийся от предыдущей версии тем, что его регулировка может быть осуществлена в собранном виде. В остальном очень похож на более старый фордовский механизм переключения (патент US2231742A 1940 года и др.), который по сути были скопирован для "Волги".
Стоит отметить, что ко времени её международной премьеры старый патент уже прекратил действовать - в связи с чем, видимо, в 1958 году и был оформлен новый, описывавший доработанную версию. Однако он распространялся, естественно, уже только на доработки, а сама исходная конструкция стала общим достоянием. Патент для этого и предназначен - давая своему обладателю ограниченное время на эксклюзивное использование изобретения, по истечению срока он делает его общедоступным, чтобы стимулировать дальнейший технический прогресс.
US2908262 (1958) - особая конструкция крепления оси коромысел газораспределительного механизма при помощи поперечной чеки с фиксатором в виде пружинной шайбы, изогнутой в виде буквы W. Использовалась на фалконовской рядной шестёрке, в том числе стоявшей и на Fairlane 500:
На моторах ГАЗ/ЗМЗ для этой цели использовалась пружинная шайба Бельвилля, зажатая между двумя обычными. Что чуть сложнее - так что вполне вероятно, что при массовом производстве на использовании этого патента "Форд" действительно мог экономить какую-то копеечку.
US2923830 (1958) - улученный вариант уже показанного стартера типа Clapper.
US2925159 (1958) - определённая конструкция фрикциона для автоматической коробки передач.
US2929652 (1955) - улучшения в конструкции роторного дверного замка.
US2932291 (1958) - гидрокомпенсатор клапанного зазора, встроенный в само коромысло - в отличие от типичных американских гидравлических "лифтеров", встроенных в толкатель.
US2947373 (1958) - конструкция прижима для аккумуляторной батареи.
US2970007 (1959) - очередной механизм тента для кабриолета.
US2973670 (1957) - определённая конструкция центробежного регулятора (говернора) для автоматической коробки передач.
US2975775 (1956) - облегчённая штанга толкателя с шарообразными наконечниками, а конкретно технология их массового производства. Реально использовались всё на той же рядной шестёрке и других фордовских моторах:
И на этом в общем-то всё. Следует полагать - остальные части этого автомобиля не содержали подлежащих патентованию оригинальных конструктивных решений, а использовали являвшиеся на тот момент общепринятыми, либо уже принадлежащие другим правообладателям и использовались "Фордом" по лицензии. Ну, или же патенты на них находились в стадии получения - но это маловероятно, учитывая что платформе, на которой машина была построена, на тот момент уже исполнилось три года.
Напоследок давайте отдохнём от фордовских продуктов и разберём что-нибудь принципиально иное. Например, военный джип марки "Виллис" - только не военной поры (в те годы место на табличках тратили на более полезную для пользователя информацию), а послевоенный M38A1:
US2125526 (1932) - патент на конструкцию муфт переключения передач в несинхронизированной виллисовской коробке.
US2407178 (1943) - устройство закрытой системы вентиляции картера с большой и малой ветвями и регулирующим поток воздуха клапаном.
US2620224 (1949) - конструкция тента и боковых шторок.
US2645305 (1951) - способ улучшения смазывания шестерён коробки передач за счёт установки на них кожухов.
US2184553 (1937) - уплотнители подъёмных боковых стёкол, совмещённые со сливами для воды.
US2238649 (1939) - "способы передачи вращения", а фактически описывается определённая конструкция прерывателя-распределителя и его привода.
US2564792 (1946) - улучшенное лабиринтное уплотнение переднего конца коленчатого вала, предотвращающее попадание в картер воды и грязи, а также повышающее ресурс сальника.
US2154929 (1937) - определённая конструкция привода ручного тормоза.
USD148579 (1946) - дизайн-патент на внешний вид первого в мире цельнометаллического кузова типа "универсал". Интересно, что числящийся автором Делмар Г. Руз - ни разу не дизайнер, а именно инженер-конструктор; своего дизайнерского подразделения "Виллис" на тот момент в принципе не имел...
Кстати, единственный виденный мной случай упоминания именно дизайн-патента в таком контексте. И это в общем-то не удивительно: по сути его получение было формальностью - вероятность того, что кто-то наладит производство точно так же выглядящего автомобиля, подпадающего под действие патента, и начнёт его продавать на том же рынке, и без того крайне мала; это скорее похоже на троллинг, чем на бизнес-план. А делать просто похожий автомобиль - не запрещено... Остаются, конечно, производители масштабных моделей и тому подобного, с которых можно стрясти кое-какие денежки за использование дизайна в их продукции - но это уже сугубо побочная деятельность по отношению к собственно автомобилестроению.
Несложно заметить, что практически все упомянутые патенты защищают сравнительно мелкие частные улучшения конструкции узлов и агрегатов, не затрагивающие базовые принципы их работы. Основные технические решения, использованные в устройстве этих и других автомобилей, к тому времени уже по большей части были изобретены и запатентованы, а после истечения срока действия патента - стали общим достоянием мировой технической мысли. Либо изначально принадлежали поставщикам покупных деталей - которых на американских автомобилях всегда было очень много.