新款普锐斯的奥秘：加大直径，轴承的摩擦也不增加

加大直径，轴承的摩擦也不增加

齿圈支撑也颇费心思。一般来说，行星齿轮机构的内齿轮需要使用法兰盘形成直径较小的部分，然后用轴承加以支撑。而法兰盘、轴承会增加轴方向的长度。为了避免这种情况，丰田在第三代普锐斯中采用了以2个大直径轴承从外侧支撑的设计。2个大直径轴承的内径分别为110mm、118mm。这种构造一般来说，无法避免随之而来的摩擦阻力增大。

这一问题，通过日本精工开发的大直径但摩擦损失不增加的轴承获得了解决。与标准设计相比，保持器单体的摩擦损失降低了30～40％、轴承整体降低了50～65％。这相当于把普锐斯的燃效提高了1～2％。

在轴承的钢珠数量方面，由生产情况决定的数量大于按照实际负载决定的数量，其实是受到了生产状况的制约。在组装轴承时，首先使内轮偏离轴心，扩大间隙加入钢珠。然后把内轮与外轮的中心对准。最后移动钢珠，使其分布均匀。当达到一定数量后，钢珠会互相推挤，使位置稳定，如果数量不够，钢珠就会从缝隙中脱落。在目前，这一制作过程只能凭借手工完成。因此产品数量上存在制约。

日本精工通过改进制造工艺中工件的加工方法、避免钢珠脱落，降低了工艺上的限制。把标准设计需要的22～23个钢珠减少到了16～18个。

丰田还对钢珠的保持器进行了改进。以前大直径轴承使用的是钢板压制的保持器。而这一次，保持器改换了高耐热性、耐油性的PA46树脂材料。一般树脂制保持器在需要应对高速旋转形成的离心力时使用，以降低损耗为目的的用法还是首次。

树脂制保持器呈王冠形，从一侧沿轴方向插入来支撑钢珠。过去，是从王冠“底座”上伸出来的部分来支撑钢珠的。在变速箱内的“飞溅润滑”条件下，保持器的下方浸泡在油中，也即需要从油中穿过。因此，该形状的保持器会与油接触卷起漩涡，形成阻力。

解决这个问题需要抬高底座，使其与钢珠基本处于同一高度。抬高的部分无需强度设计，作用最多也就是“整流”。

但这又带来了新的问题。底座抬高后，包围钢珠的周边部分刚性随之增加。而在组装时，钢珠需要借助保持器的弹性形变，用力压入，刚性的增加会导致钢珠无法安进保持器。因此，保持器的四周通过加设凹槽，保证了组装钢珠时需要的弹性形变。