クィアボックス

「クィアボックス」は、1950年代後半から1960年代前半にかけてロータスのレーシングカーで使用されていた初期のシーケンシャルマニュアルトランスアクスルの愛称で、デザインと操作はオートバイのギアボックスに非常に似ていました。信頼性が低いことで有名でした。

ロータス・トゥエルブの起源

ロータストゥエルブは、悪名高いロータスクィアボックストランスアクスルを採用した最初のモデルでした。^[1]^{[2]これは、典型的な}コリンチャップマン流に、可能な限り最小かつ最軽量の 5 速トランスミッションとして開発され、またドライブシャフトラインが低いため運転位置が低くなり、質量中心と空気抵抗が低くなるように設計されました。チャップマンはまた、最初のトゥエルブで使用されていた通常のギアボックスとリアアクスルのレイアウトではなく、極慣性モーメントが低いトランスアクスルを選択しました。^{[3]チャップマンと}ハリーマンディによる最初の設計は、最もコンパクトなレイアウトの原則から始まり、ギアクラスターはオートバイのトランスミッションに似た、間隔の狭いスタックに配置されていました。ギアは共通の軸を共有し、すべての歯が同じサイズにカットされていたため、すべてのギアペアの合計歯数は同じ 44 でした。スタックは3+5/8 全長は 12 インチ (92 mm) でした。これにより、順次ギアチェンジが必要になる可能性が高くなりますが、^[i]レーシングカーではそれが欠点になることはありません。ギアは、さまざまなサーキットに合わせて簡単に変更することもできます。ギアは、単調なシーケンスを維持している限り、ヒルクライムや高速サーキットの両方に合わせて、どの位置でも同じ比率で使用できます。 ^[4]

デザイン

シフト機構はリチャード・アンズデールの意見も取り入れて選ばれた。スペースの要件とギアクラスターの長さから、ギア間のドッグクラッチ、ギアの噛み合いを制御する外部ドラム、そして2つを接続するフォークという通常のオートバイの配置ではなく、ギアクラスター内に選択機構を取り付ける必要があった。この機構は、選択したギアをシャフトに固定し、一度に2つ以上のギアが噛み合わないようにする必要があり、すべてがレース速度で機能する必要があった。^[4]

このようなギアボックスは以前にも作られていたが、広く使われておらず、成功もしていなかった。ポルシェは1907年のマハにこれを使用していたが、シャフト内に一連の内部爪があり、これを1つずつ押し出してギアを噛み合わせることができていた。ゴッゴモービルとファーガソンのクロード・ヒル^[5]^[6]はどちらも、シャフト内でスライドする内部の「栓」を使用して、中空シャフトからロックカムまたはボールを押し出し、ギアを噛み合わせていた。アーチー・バターワースのAJBスペシャルは、ソリッドシャフトの上にスリーブを使用していた。スリーブは長さ方向にスライドしてギアを噛み合わせ、他のギアのベアリング面としても機能していた。バターワースの設計が選ばれた。設計が非常に似ていたため、チャップマンは当初バターワースと使用権について交渉したが、最終的な合意には至らなかった。^[4]

管状の「セレクタースリーブ」は入力シャフト上を前後にスライドし、入力シャフトとともに回転するようにスプライン加工されています。入力シャフトのギアは入力シャフトに取り付けられておらず、自由に回転できます。ギアはセレクタースリーブの外側に乗っており、シャフト自体に乗っていません。ギアボックスの出力シャフトには 5 つのギアすべてがスプライン加工されており、他のギアと常に噛み合っています。^[ii]セレクタースリーブの外側にはドッグのリングがあり、スリーブがギアクラスター内を前後にスライドすると、一度に 1 つのギアが噛み合います。これらのドッグの面は面一ではなく、わずかにオフセットされているため、1 つずつ噛み合います。^[4]

信頼性の低さ

クィアボックスの初期整備は、当時ロータスのメカニックだったグラハム・ヒルが担当した。 ^[iii]すぐにファイナルドライブの信頼性が低いことが判明し、すべての例においてファイナルドライブのハイポイドクラウンホイールピニオンが約50マイルで故障した。これは1レースよりもはるかに短い距離だった。オイルの改良により、オイルがかろうじて競技に十分な時間持つようになったが、ギアボックス部分も信頼性が低く、摩耗したボックスではギアを選択できなくなり、ドライバーは「ニュートラルだらけのボックス」に陥った。^[4]

クィアボックスの信頼性の低さの問題を解決する任務は、ロータスの若きエンジニア、キース・ダックワースに委ねられた。その後、彼はチャップマンと対立し、チャップマンはダックワースが必要と感じた修正費用を負担しなかったため、ダックワースはマイク・コスティンとコスワースを設立するために会社を去った。^[7]

注記

^ シーケンシャルマニュアルトランスミッションは、ギアをスキップすることなく、順番にしかギアを選択できないトランスミッションです。ほとんどのロードカーは「H パターン」シフトを使用しており、どのギアも任意の順序で選択できます。「パドルシフトシステム」は、「シフトアップ」と「シフトダウン」の 2 つのボタンを備えており、「シーケンシャル」トランスミッションの一種ですが、すべてのシーケンシャルトランスミッションがレバーではなくボタン制御のシフトを備えているわけではありません。
^ 1速は少し違っていました。
^ヒルは 1958年5月にモナコでロータス・トゥエルブを運転してF1デビューを果たした。

参考文献

^ ルートヴィグセン、コリン・チャップマン、119–121ページ
^ ルートヴィグセン、コリン・チャップマン、pp. 80–105
^ ルートヴィグセン、コリン・チャップマン、p. 82.
^ abcde Ludvigsen、Colin Chapman、82–83 ページ。
^ Ludvigsen、Colin Chapman、82–83、85 ページ。
^ Ludvigsen、クラシックグランプリカー、187–188 ページ。
^ ロブソン（2017）、23-26頁。

文献

ルドヴィグセン、カール(2006)。クラシックグランプリカー(第 2 版)。ヘインズ出版。ISBN 1-84425-318-X。
ルドヴィグセン、カール(2010)。コリン・チャップマン: イノベーターの内側。ヘインズ出版。ISBN 978-1-84425-413-2。
ロブソン、グラハム (2017)。コスワース - 権力の探求(第 6 版)。Veloce Publishing。pp. 23–26。ISBN 978-1845848958。

[4] シーケンシャルマニュアルトランスミッションは、ギアをスキップすることなく、順番にしかギアを選択できないトランスミッションです。ほとんどのロードカーは「H パターン」シフトを使用しており、どのギアも任意の順序で選択できます。「パドルシフトシステム」は、「シフトアップ」と「シフトダウン」の 2 つのボタンを備えており、「シーケンシャル」トランスミッションの一種ですが、すべてのシーケンシャルトランスミッションがレバーではなくボタン制御のシフトを備えているわけではありません。

[8] 1速は少し違っていました。

[9] ^ヒルは 1958年5月にモナコでロータス・トゥエルブを運転してF1デビューを果たした。

[Ludvigsen,_Colin_Chapman,_Lotus_Twelve-1] ルートヴィグセン、コリン・チャップマン、119–121ページ

[Ludvigsen,_Colin_Chapman,_Transmissions-2] ルートヴィグセン、コリン・チャップマン、pp. 80–105

[FOOTNOTELudvigsen,_Colin_Chapman82-3] ルートヴィグセン、コリン・チャップマン、p. 82.

[FOOTNOTELudvigsen,_Colin_Chapman82–83-5] Ludvigsen、Colin Chapman、82–83 ページ。

[FOOTNOTELudvigsen,_Colin_Chapman82–83,_85-6] Ludvigsen、Colin Chapman、82–83、85 ページ。

[FOOTNOTELudvigsen,_Classic_Grand_Prix_Cars187–188-7] Ludvigsen、クラシックグランプリカー、187–188 ページ。

[FOOTNOTERobson201723–26-10] ロブソン（2017）、23-26頁。