特許 5662477 ガスタービンエンジンおよびメインエンジンロータの組み立ておよび分解

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5662477

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】ガスタービンエンジンおよびメインエンジンロータの組み立ておよび分解

(51)【国際特許分類】

   F01D 5/02 20060101AFI20150108BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20150108BHJP

   F02C 7/00 20060101ALI20150108BHJP

【ＦＩ】

   F01D5/02

   F01D25/00 X

   F02C7/00 D

【請求項の数】10

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-547297(P2012-547297)

(86)(22)【出願日】2010年12月30日

(65)【公表番号】特表2013-516566(P2013-516566A)

(43)【公表日】2013年5月13日

(86)【国際出願番号】US2010062493

(87)【国際公開番号】WO2011136833

(87)【国際公開日】20111103

【審査請求日】2013年12月9日

(31)【優先権主張番号】12/889,005

(32)【優先日】2010年9月23日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/291,656

(32)【優先日】2009年12月31日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】512002747

【氏名又は名称】ロールス−ロイス・ノース・アメリカン・テクノロジーズ，インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100096013

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100092967

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 修

(74)【代理人】

【識別番号】100137039

【弁理士】

【氏名又は名称】田上 靖子

(72)【発明者】

【氏名】レス，ロバート・エイ，ジュニア

【審査官】 寺町 健司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０９８９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３４０２７５０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７５４０７１３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２５６４１２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ５／００−１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のロータ部品および第２のロータ部品を有するメインエンジンロータであって、前記第１のロータ部品が第１の面および第１のチャネルを含み、前記第２のロータ部品が第２の面および第２のチャネルを含む、メインエンジンロータと；
前記第１の面と前記第２の面との間に配置される圧縮ワッシャであって、前記第１の面に、前記第２の面に対する機械的な荷重を加えるように動作可能である、圧縮ワッシャと；
保持リングと
を有し、
前記保持リングが前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルの両方の中で位置決めされるときに前記圧縮ワッシャが前記第１の面と前記第２の面との間で圧縮状態となるように、前記第１の面、前記第１のチャネル、前記第２の面および前記第２のチャネルが位置決めされ、
前記保持リングが、前記圧縮ワッシャの圧縮によって発生する機械的荷重に反応する、ガスタービンエンジン。

【請求項2】

前記メインエンジンロータがタービンロータおよび圧縮機ロータを含み、前記第１のロータ部品が前記タービンロータおよび前記圧縮機ロータのうちの一方である、請求項１に記載のガスタービンエンジン。

【請求項3】

前記メインエンジンロータが、前記圧縮機ロータを駆動させるために前記タービンロータから動力を伝達するように動作可能であるシャフトを含み、前記第２のロータ部品が前記シャフトである、請求項２に記載のガスタービンエンジン。

【請求項4】

前記圧縮機ロータが圧縮機の複数の段を含み、前記第１のロータ部品が、圧縮機の第１の段であり、前記第２のロータ部品が、圧縮機の第２の段である、請求項２に記載のガスタービンエンジン。

【請求項5】

前記第１のロータ部品および前記第２のロータ部品のうちの少なくとも一方が、前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルのうちの少なくとも一方の中に延在する開口部を含み、
前記開口部が、前記保持リングを変位させるための工具が中に入るのを許容するように形成されている、請求項１に記載のガスタービンエンジン。

【請求項6】

前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルのうちの一方の中に配置されるばねをさらに有し、前記ばねが前記保持リングにばね荷重を加えるように位置決めされる、請求項１に記載のガスタービンエンジン。

【請求項7】

ガスタービンエンジンのメインエンジンロータを組み立ておよび分解するための方法であって、前記方法が：
前記メインエンジンロータの第１のロータ部品の第１の面と前記メインエンジンロータの第２のロータ部品の第２の面との間に圧縮ワッシャを位置決めするステップと；
前記第１のロータ部品の第１の溝および前記第２のロータ部品の第２の溝のうちの一方の中に保持リングを位置決めするステップと；
前記第１のロータ部品を前記第２のロータ部品に組み付けるステップと；
前記圧縮ワッシャを前記第１の面と前記第２の面との間で圧縮状態におくように締め付け荷重を加えるステップと；
前記保持リングが前記第１の溝および前記第２の溝の両方の中に位置決めされるように、前記保持リングを変位させるステップと；
前記締め付け荷重を解放するステップとを含み、前記保持リングが、前記圧縮ワッシャの圧縮に反応し、前記第１のロータ部品を前記第２のロータ部品に組み付けた状態で保持する、方法。

【請求項8】

前記第１の溝および前記第２の溝の両方の中にある状態から前記第１の溝および前記第２の溝の一方の中にある状態へと前記保持リングを再位置決めし、前記第１のロータ部品を前記第２のロータ部品から外すことにより、前記第１のロータ部品を前記第２のロータ部品から分解するステップをさらに含み、
前記保持リングの再位置決めが、前記第１の溝および前記第２の溝のうちの一方における開口部に工具を挿入するステップと、前記保持リングを変位させるために前記工具を使用して前記保持リングに力を加えるステップとを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記第１の溝および前記第２の溝の一方の中にばねを位置決めするステップをさらに含み、前記ばねが、前記保持リングにばね荷重を加えるように位置決めされる、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

ガスタービンエンジンの構成要素を組み立てるための装置であって、
第１の面および第２の面を有する第１の構成要素と；
第３の面および第４の面を有する第２の構成要素であって、前記第３の面が前記第１の構成要素の前記第１の面に対向し、前記第４の面が前記第１の構成要素の前記第２の面に対向している、前記第２の構成要素と；
前記第１の面と前記第３の面との間に配置される圧縮ワッシャであって、前記第１の面に、前記第３の面に対する機械的な荷重を加えるように動作可能である、圧縮ワッシャと；
保持リングと
を有し、
前記保持リングが前記第２の面と前記第４の面との間で位置決めされるときに前記圧縮ワッシャを前記第１の面と前記第３の面との間で圧縮状態にするように、前記第１の面、
前記第２の面、前記第３の面および前記第４の面が位置決めされ、
前記保持リングが、前記圧縮ワッシャの圧縮によって発生する機械的荷重に反応する、装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００９年１２月３１日に出願された米国仮特許出願第６１／２９１，６５６号の優先権を主張するものであり、これは参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明はガスタービンエンジンに関し、より詳細には、ガスタービンエンジンロータと、ガスタービンエンジンロータの組み立ておよび分解とに関する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

ガスタービンエンジンロータは依然として関心をもたれる分野である。一部の既存のシステムは、特定の用途に関して種々の短所、欠点および不利益を有する。したがって、この分野の技術においてさらなる助力が依然として必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の一実施形態は独自のガスタービンエンジンである。別の実施形態は独自のガスタービンエンジン用メインエンジンロータである。さらに別の実施形態は、ガスタービンエンジン用メインエンジンロータを組み立てるための独自の方法である。その他の実施形態には、ガスタービンエンジンおよびガスタービンエンジンロータ組立体のための装置、システム、デバイス、ハードウェア、方法および組み合わせが含まれる。本記述、および、本明細書と共に提供される図により、本出願のさらなる実施形態、形態、特徴、態様、利益および利点が明らかとなる。

【0005】

本明細書の記述は、複数の図を通して同様の参照符号が同様の部品を示している添付図面を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の一実施形態によるガスタービンエンジンの非限定的な例を示す概略図である。

【図2】本発明の一実施形態による、ガスタービンエンジンロータの非限定的な例およびロータ部品を一体に締め付けるためのシステムの非限定の例の態様を示す概略図である。

【図3】図２のシステムの一部の特徴を示す拡大図である。

【図4】本発明の実施形態で採用され得る追加の要素の非限定的な例を示す概略図である。

【図5】部分的な組立状態の図２のガスタービンエンジンロータおよびシステムの態様を示す概略図である。

【図6】図６Ａ、図６Ｂは、ガスタービンエンジンロータの非限定的な例およびロータ部品を一体に締め付けるためのシステムの非限定的な例の態様を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本発明の原理を理解するのを促進するために、次に、図面に示される実施形態を参照し、また、これらの実施形態を説明するために具体的な用語を使用する。しかし、本発明の特定の実施形態を図示および説明することにより本発明の範囲が限定されないことが意図されることを理解されたい。また、図示および／または説明される実施形態（複数可）のいかなる変更形態および／または修正形態も本発明の範囲内にあるものと考えられる。さらに、本発明が関係する当業者が通常思い付くであろう、本明細書に図示および／または説明される本発明の原理の別のいかなる用途も本発明の範囲内にあるものと考えられる。

【0008】

ここで、図面、特に図１を参照すると、本発明の一実施形態によるガスタービンエンジン１０の非限定的な例が概略的に描かれている。一形態では、ガスタービンエンジン１０は軸流機械であり、例えば航空機の動力装置（ａｉｒ−ｖｅｈｉｃｌｅ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ）である。別の実施形態では、ガスタービンエンジン１０は、半径流機械、または、軸流−半径流の組み合わせの機械であってよい。本発明の実施形態には、軸流圧縮機、遠心圧縮機および／または軸流遠心圧縮機、ならびに／あるいは、タービンを有する、例えばターボジェットエンジン、ターボファンエンジン、ターボプロップエンジンおよびターボシャフトエンジンを含む、種々のガスタービンエンジン構成が含まれる。

【0009】

一形態では、ガスタービンエンジン１０は、圧縮機ロータ１４を有する圧縮機１２と、ディフューザ１６と、燃焼システム１８と、タービンロータ２２を有するタービン２０と、圧縮機ロータ１４をタービンロータ２２に結合するシャフト２４とを含む。燃焼システム１８は圧縮機１２およびタービン２０に流体連通される。タービンロータ２２は、シャフト２４を介して圧縮機ロータ１４に駆動可能に結合される。圧縮機ロータ１４、タービンロータ２２およびシャフト２４は、エンジン中心線２８を中心に回転するメインエンジンロータ２６を形成する。１つのスプールのみが描かれているが、本発明の実施形態には一軸エンジンおよび多軸エンジンの両方が含まれることを理解されたい。ブレードおよびベーンの数、ならびに、圧縮機１２およびタービン２０のブレードおよびベーンの段の数は、例えば、ガスタービンエンジン１０の特定の設置法の効率の要求条件および動力出力の要求条件などの、用途ごとに変化してよい。種々の実施形態において、ガスタービンエンジン１０は、１つまたは複数のファン、追加の圧縮機および／または追加のタービンを含むことができる。

【0010】

ガスタービンエンジン１０の動作中、空気が圧縮機１２の入口のところで受け入れられ、圧縮される。空気は、圧縮された後、ディフューザ１６に供給され、ディフューザ１６が圧縮機１２から排出される圧縮空気の速度を低下させる。ディフューザ１６から出る圧縮空気が燃焼システム１８内で燃料に混合されて燃焼される。燃焼システム１８から出る高温ガスがタービン２０内に誘導される。タービン２０が、とりわけ、シャフト２４を介して圧縮機１２を駆動させるための機械的なシャフト動力を発生させるために、高温ガスからエネルギーを抽出する。一形態では、タービン２０から出る高温ガスがノズル（図示せず）内に誘導され、このノズルがガスタービンエンジン１０のためのスラスト出力を提供する。別の実施形態では、例えば一軸ガスタービンエンジンまたは多軸ガスタービンエンジンにおいて、圧縮機１２および／またはタービン２０の上流および／または下流にある１つまたは複数の追加のロータの中に、追加の圧縮機の段および／またはタービンの段が採用され得る。

【0011】

次に図２を参照すると、本発明の一実施形態に従って、メインエンジンロータ２６の構成要素を一体に締め付けるためのシステム３０の非限定的な例が概略的に描かれている。この例では、タービンロータ２２はスタブ（stub）シャフト３２を含む。別の実施形態では、スタブシャフト３２は別個に形成されてタービンロータ２２に装着され得る。システム３０はシャフト２４およびスタブシャフト３２を締め付けるように動作可能である。一形態では、スタブシャフト３２はタービンロータ２２と一体である。システム３０はタービンロータ２２およびシャフト２４を結合した構成で保持する。スタブシャフト３２とシャフト２４との間の溝付境界部３４がタービンロータ２２とシャフト２４との間でトルクを伝達する。

【0012】

システム３０は、エンジン１０の動作中にタービンロータ２２とシャフト２４との間で予荷重が維持されるように位置決めされる圧縮ワッシャ３６および保持リング３８を含む。この予荷重は、タービンロータ２２およびシャフト２４の組立時に圧縮状態で配置される圧縮ワッシャ３６によって維持される。本文脈で「圧縮」という用語を使用することは、ばねが圧縮されているという意味で圧縮ワッシャ３６が圧縮されていることを示しており、圧縮ワッシャ３６内の応力場を必ずしも反映しない。一形態では、圧縮ワッシャ３６は、例えば皿ばね、皿ワッシャまたはディスクばねとしても知られる、円錐形の圧縮ワッシャである。圧縮ワッシャ３６の形状が円錐形に限定されず、種々の実施形態において任意適当な形状が採用され得ることを理解されたい。一形態では、保持リング３８は分割された保持リングである。別の実施形態では、別の種類の保持リングが採用されてよく、例えばスパイラル保持リングが採用されてよい。

【0013】

次に図３を参照すると、システム３０の拡大図が描かれており、タービンロータ２２およびシャフト２４が組み立てられた状態にある。システム３０により一体に締め付けられているロータ２６の各構成要素は１つのフェース（face）（換言すれば、面）を含み、このフェースを介して、圧縮ワッシャ３６への荷重／圧縮ワッシャ３６からの荷重がその構成要素に伝達される。描かれる例では、シャフト２４はフェース４０を含み、タービンロータ２２のスタブシャフト３２はフェース４０に対向するフェース４２を含み、これらを介して、圧縮ワッシャ３６への荷重および圧縮ワッシャ３６への荷重が個別のシャフト２４およびタービンロータ２２に伝達される。圧縮ワッシャ３６は、フェース４２に対する機械的荷重をフェース４０に加える。一部の実施形態では、スペーサまたは別の構成要素などの介在部品が圧縮ワッシャ３６とフェース４０およびフェース４２の一方または両方との間に配置されてよい。

【0014】

システム３０によって一体に締め付けられるロータ２６の各構成要素はまた、保持リング３８を介して圧縮ワッシャ３６の荷重に反応する（react）（換言すれば、反作用する）ための別のフェースを含む。一形態では、この別のフェースは、保持リング３８を中で受ける各構成要素の開口部の一部分である。描かれる例では、シャフト２４は段付き（shouldered）チャネル４４を含み、スタブシャフト３２は段付きチャネル４６を含む。チャネル４４および４６は保持リング３８を受けるように構成される。一形態では、チャネル４４および４６は各構成要素の個別の内径または外径の周りを円周方向に延在する。一例では、これらのチャネルは円周方向に連続する。別の実施形態では、不連続のチャネルすなわち中断したチャネルが採用されてもよい。一形態では、チャネル４４は例えば円周状スロットといったような溝であり、チャネル４６も溝である。溝４４はフェース４８を含み、溝４６はフェース４８に対向するフェース５０を含む。フェース４８および５０は保持リング３８を介して圧縮ワッシャ３６の荷重に反応し、それにより保持リング３８に剪断方向の荷重が加えられる。フェース４０および４２ならびに溝４４および４６、またはより詳細には個別の溝４４および４６のフェース４８および５０は、保持リング３８が溝４４および溝４６の両方の中で位置決めされるときに、またはより詳細には保持リング３８がフェース４８および５０の間で位置決めされるときに、圧縮ワッシャ３６がフェース４０とフェース４２との間で圧縮状態になるように位置決めされる。別の実施形態では、チャネルが保持リング３８を介して圧縮ワッシャ３６の荷重に反応するためにフェース４８および５０などの対向するフェースを含む限り、溝に加えてまたは溝の代わりに別のタイプのチャネルが採用されてもよい。

【0015】

一形態では、組立時、保持リング３８は溝４４の内側に変位され、組立後、保持リング３８は径方向外側に変位されて溝４６内に伸長（換言すれば、拡張）し、それによりシャフト２４およびタービンロータ２２が軸方向において一体に係止される。フェース４０および４２ならびに圧縮ワッシャ３６は、保持リング３８が伸長状態にあり、フェース４８および５０の間で溝４４および４６の両方を占有するときに、円錐形の圧縮ワッシャ３６が圧縮状態にあるように位置決めされる。圧縮された圧縮ワッシャ３６からの荷重はシャフト２４およびタービンロータ２２を軸方向において離れるように駆動させる傾向にあるが、これは保持リング３８によって妨害される。一形態では、圧縮ワッシャ３６によって加えられる力は、エンジン１０のすべての動作状態において、噛み合う構成要素に予荷重を提供するように選択される。この力は、主として、圧縮ワッシャ３６のばね特性、圧縮ワッシャ３６および保持リング３８の軸方向の寸法、ならびに、フェース４０、４２、４８および５０の位置に基づく。別の実施形態では、圧縮ワッシャ３６によって加えられる力は、エンジン１０の一部の動作条件のみにおいて予荷重を維持するように選択されてもよい。

【0016】

次に図４を参照すると、システム３０の種々の実施形態に含まれ得るいくつかの追加の特徴の非限定的な例が描かれている。追加の特徴には、例えば、保持リング３８に隣接して配置されるばね５２が含まれてよい。ばね５２は、保持リング３８が溝４４から溝４６内まで伸長するのを補助することを目的として保持リング３８に荷重を加えるように動作可能である。別の実施形態では、ばね５２は、保持リングが溝４６から溝４４内に落ち込む（collapse）のを補助するように動作可能であってよい。一形態では、ばね５２は円周状のウェーブワッシャである。別の実施形態では、別のタイプのばねが採用されてもよい。

【0017】

また、追加の特徴には、ロータ２６の構成要素の組み立ておよび／または分解を促進するための、ロータ２６の一方または両方の構成要素内にある１つまたは複数の開口部が含まれてよい。図４の実施形態では、タービンロータ２２のスタブシャフト３２は孔５４の形態の複数の開口部を含む。孔５４は、１つまたは複数の工具ピンなどの工具５６を受け入れるように構成される。工具５６は保持リング３８を圧縮するのに使用され得（ばね５２を採用する実施形態の場合にはばね５２も）、それにより、タービンロータ２２がシャフト２４から取り外され得るようになる。別の実施形態では、シャフト２４は、工具５６などの工具を使用して保持リング３８が伸長するのを補助するために孔５４などの開口部を含んでいてよい。種々の実施形態では、ロータ２６の構成要素のいずれかまたは両方が、ロータ２６の組み立ておよび／または分解を補助することを目的として保持リング３８が圧縮および／または伸長するのを補助するために、孔５４などの開口部を含んでいてよい。

【0018】

タービンロータ２２およびシャフト２４などのロータ部品を組み立てることおよび分解することは２つ以上の手法で達成され得る。一形態では、組み立てには、シャフト２４のフェース４０とタービンロータ２２のスタブシャフト３２のフェース４２との間で圧縮ワッシャ３６を位置決めすることと、溝４４内で保持リング３８を位置決めすることと、タービンロータ２２のスタブシャフト３２をシャフト２４上に組み付けることと、シャフト２４のフェース４０とタービンロータ２２のスタブシャフト３２のフェース４２との間で圧縮ワッシャ３６を圧縮状態にするために締め付け荷重を加えることと、保持リング３８が両方の溝４４および４６内に配置されるように保持リング３８を変位させることとが含まれてよい。保持リング３８を変位させることには、圧縮状態からの自己変位および／または強制変位が含まれてよい。本明細書で説明したステップに追加してまたはそれらの代わりに別の組み立てステップも同様に採用され得る。

【0019】

タービンロータ２２をシャフト２４から分解することは、保持リング３８を、溝４４および溝４６の両方の中にある状態から溝４４および溝４６の一方のみの中にある状態へと再位置決めし、タービンロータ２２をシャフト２４から離れるように摺動させて外すことにより、実施され得る。図示される実施形態では、保持リング３８は、ロータ３６を分解するために溝４６から溝４４内へと変位される。別の実施形態では、保持リング３８は、ロータ３６を分解するために溝４４から溝４６内へと変位されてもよい。いずれの場合も、工具５６などの工具が、孔５４などの開口部に挿入されてよく、ロータ３６を分解するために保持リング３８を変位させるように保持リング３８に力を加えるのに使用され得る。

【0020】

次に図５を参照すると、タービンロータ２２およびシャフト２４を組み立てるための従来の方法が説明されている。一形態では、組み立ては、最初に保持リング３８をシャフト２４内の溝４４内に設置することによって達成される。次に、保持リング３８が圧縮され、圧縮ワッシャ３６が保持リング３８の上に設置される。これにより保持リング３８が溝４４内へと変位され、それにより、スタブシャフト３２の前方縁部が保持リング３８上を通過することが可能となる。一部の実施形態では、スタブシャフト３２はパイロット径を拡大させるために加熱され、それにより、噛み合う表面において一切干渉しなくなる。同様に、一部の実施形態では、シャフト２４は冷却される。次いで、スタブシャフト３２がシャフト２４上を摺動されて駆動スプライン３４に係合される。タービンロータ２２がさらに係合されると、スタブシャフト３２の前方縁部が圧縮ワッシャ３６を保持リング３８から離れるように変位させる。スタブシャフト３２の内側縁部上の面取り部５８により、スタブシャフト３２が保持リング３８上を滑らかに通過することが可能となる。次いで、タービンロータ２２とシャフト２４との間に軸方向の締め付け荷重が加えられ、ロータが、スタブシャフト３２のシャフト内の溝４６が保持リング３８に位置合わせされるまで、圧縮ワッシャ３６を変位させる。このようにして構成要素が位置合わせされると、保持リング３８がスタブシャフト３２の溝４６内へと外側に伸長する。この状態で、シャフト２４およびタービンロータ２２の組み立てが完了する。ばね５２を採用する実施形態では、ばね５２が、保持リング３８が溝４６内へと伸長するのを補助する。一部の実施形態では、噛み合う部品を接合するのに特別の工具類は必要ない。

【0021】

分解は、最初に、保持リング３８から予荷重が取り除かれるように、噛み合う構成要素に軸方向の締め付け荷重を加えることによって達成される。次いで、保持リング３８を溝４６から出してさらに溝４４内に入れるように再位置決めするために、孔５４を介して工具５６が使用される。工具ピンを用いて保持リング３８を内側に変位させることにより、スタブシャフト３２をシャフト２４から外すことが可能となる。別の実施形態では、ロータ２６を分解するのに別のタイプの工具が採用されてもよい。

【0022】

図２〜５の図では、シャフトをロータに組み付けることに関連して本発明の態様が図示および説明される。本発明の実施形態は、タービンロータまたは圧縮機ロータのロータディスクおよび／またはスペーサを一体に締め付けるなどの、別のロータ組立体構成にも同様に適用可能である。

【0023】

例えば、次に図６Ａおよび６Ｂを参照すると、本発明の一実施形態による４段の圧縮機ロータ６０の非限定的な例が描かれている。ロータ６０は４つのディスク６２を含み、その内の３つが一体型スペーサ６４を含む。別の実施形態では、スペーサ６４は、本明細書に説明されるような従来の任意の手法を使用して別個に形成されてディスク６２に取り付けられてもよい。図６Ａおよび６Ｂの実施形態では、圧縮機ロータ６０の構成要素を一体に締め付けるためのシステム７０が圧縮ワッシャ７２および保持リング７４を含む。

【0024】

図２〜５で説明される実施形態と同様に、圧縮ワッシャ７２は隣接して噛み合う構成要素の対向するフェース７６および７８の間に配置され、保持リング７４は対向するフェース８４および８６を備える対向するチャネル８０および８２の中に配置される。図２〜５の実施形態と同様に、圧縮ワッシャ７２および保持リング７４は、エンジンの動作中に隣接する各ディスク／スペーサの間で予荷重が維持されるように、位置決めされる。この予荷重は、ロータ２６に関連して上に記載した手法と同様の手法で、ロータ６０の組立時に圧縮状態で配置される圧縮ワッシャ７２によって発生する。フェース７６および７８ならびにチャネル８０および８２、またはより詳細にはフェース８４および８６は、保持リング７４がチャネル８０および８２の両方の中で位置決めされるときに、またはより詳細には保持リング７４がフェース８４および８６の間で位置決めされるときに、圧縮ワッシャ７２がフェース７６および７８の間で圧縮状態になるように位置決めされる。ロータ６０の組み立ておよび分解は、図２〜５の実施形態に関連して上述した形と同様に実施されてよい。例えばスプライン、ピンまたはキーなどの手段（図示せず）により、各ディスク／スペーサの間でトルクが伝達され得る。

【0025】

上記に加えて、本発明の実施形態には、圧縮ワッシャと、保持リングと、ねじ継手またはねじ部品を使用することなくエンジンケース構造などの静的構成要素を組み立てるのに使用され得る２つの対向するフェースの２つのグループとを有する同様のシステムが含まれる。

【0026】

本発明の実施形態にはガスタービンエンジンが含まれ、このガスタービンエンジンは：第１のロータ部品および第２のロータ部品を有するメインエンジンロータであって、第１のロータ部品が第１のフェースおよび第１のチャネルを含み、第２のロータ部品が第２のフェースおよび第２のチャネルを含む、メインエンジンロータと；第１のフェースと第２のフェースとの間に配置される圧縮ワッシャであって、第１のフェースに、第２のフェースに対する機械的荷重を加えるように動作可能である、圧縮ワッシャと；保持リングと、を有し、ここでは、保持リングが第１のチャネルおよび第２のチャネルの両方の中で位置決めされるときに圧縮ワッシャが第１のフェースと第２のフェースとの間で圧縮状態となるように、第１のフェース、第１チャネル、第２のフェースおよび第２のチャネルが位置決めされ、またここでは、保持リングが、圧縮ワッシャの圧縮によって発生する機械的荷重に反応する、保持リングと、を有する。

【0027】

一改良では、メインエンジンロータがタービンロータおよび圧縮機ロータを含み、第１のロータ部品がタービンロータおよび圧縮機ロータのうちの一方である。
別の改良では、メインエンジンロータが、圧縮機ロータを駆動させるためにタービンロータから動力を伝達するように動作可能であるシャフトを含み、第２のロータ部品がこのシャフトである。

【0028】

また別の改良では、圧縮機ロータが圧縮機の複数の段を含み、第１のロータ部品が圧縮機の第１の段であり、第２のロータ部品が圧縮機の第２の段である。
さらに別の改良では、第１のロータ部品および第２のロータ部品のうちの少なくとも一方が、第１のチャネルおよび第２のチャネルのうちの少なくとも一方の中を延在する開口部を含む。

【0029】

またさらに別の改良では、開口部が、保持リングを変位させるための工具が中に入るのを許容するように形成されている。
さらなる改良では、エンジンが、第１のチャネルおよび第２のチャネルのうちの一方の中に配置されるばねを含み、このばねが、保持リングにばね荷重を加えるように位置決めされる。

【0030】

またさらなる改良では、ばねが円周状のウェーブワッシャである。
実施形態には、ガスタービンエンジンのメインエンジンロータを組み立ておよび分解するための方法が含まれ、この方法は：メインエンジンロータの第１のロータ部品の第１フェースおよびメインエンジンロータの第２のロータ部品の第２のフェースの少なくとも一方の間で圧縮ワッシャを位置決めすることと；第１のロータ部品の第１の溝および第２のロータ部品の第２の溝のうちの一方の中に保持リングを位置決めすることと；第１のロータ部品を第２のロータ部品に組み付けることと；圧縮ワッシャを第１のフェースと第２のフェースとの間で圧縮状態におくように締め付け荷重を加えることと；保持リングが第１の溝および第２の溝の両方の中に位置決めされるように保持リングを変位させることと、を含む。

【0031】

一改良では、この方法は、締め付け荷重を解放することをさらに含み、ここでは、保持リングが、圧縮ワッシャの圧縮に反応し、第１のロータ部品を第２のロータ部品に組み付けた状態で保持する。

【0032】

別の改良では、ねじ部を使用せずに、第１のロータ部品が第２のロータ部品に対して締め付けられる。
また別の改良では、この方法はまた、第１の溝および第２の溝の両方の中にある状態から第１の溝および第２の溝の一方の中にある状態へと保持リングを再位置決めし、第１のロータ部品を第２のロータ部品から外すことにより、第１のロータ部品を第２のロータ部品から分解することを含む。

【0033】

さらに別の改良では、保持リングの再位置決めは、第１の溝および第２の溝のうちの一方における開口部に工具を挿入することと、保持リングを変位させるために工具を使用して保持リングに力を加えることとを含む。

【0034】

またさらに別の改良では、この方法は、第１の溝および第２の溝の一方の中にばねを位置決めすることを含み、ここでは、このばねは、保持リングにばね荷重を加えるように位置決めされる。

【0035】

さらなる別の改良では、メインエンジンロータは、圧縮機ロータを駆動させるためにタービンロータから動力を伝達させるように動作可能であるシャフトを含み、またここでは、第１のロータ部品および第２のロータ部品のうちの一方がこのシャフトである。

【0036】

またさらなる別の改良では、メインエンジンロータは圧縮機の複数の段を含み、ここでは、第１のロータ部品が圧縮機の１つの段であり、またここでは、第２のロータ部品が圧縮機の他の１つの段である。

【0037】

さらに別の改良では、メインエンジンロータは圧縮機ディスクおよび圧縮機スペーサを含み、ここでは、第１のロータ部品がこのディスクであり、第２のロータ部品がこのスペーサである。

【0038】

本発明の実施形態にはシステムが含まれ、このシステムは：第１のフェースおよび第２のフェースを有する第１の構成要素と；第３のフェースおよび第４のフェースを有する第２の構成要素であって、第３のフェースが第１のフェースに対向し、第４のフェースが第３のフェースに対向する、第２の構成要素と；第１のフェースと第３のフェースとの間に配置される圧縮ワッシャであって、第１のフェースに、第３のフェースに対する機械的な荷重を加えるように動作可能である、圧縮ワッシャと；保持リングとを有し、ここでは、保持リングが第２のフェースと第４のフェースとの間で位置決めされるときに圧縮ワッシャを第１のフェースと第３のフェースとの間で圧縮状態にするように、第１のフェース、第２のフェース、第３のフェースおよび第４のフェースが位置決めされ、またここでは、保持リングが、圧縮ワッシャの圧縮するによって発生する機械的荷重に反応する、保持リングと、を有する。

【0039】

本発明の実施形態にはガスタービンエンジン用メインエンジンロータが含まれ、このガスタービンエンジン用メインエンジンロータが：第１のロータ部品と；第２のロータ部品と；第１のロータ部品を第２のロータ部品に対して締め付けるための手段と、を有する。

【0040】

一改良では、締め付けるための手段が、圧縮ワッシャおよび分割保持リングを含み、圧縮ワッシャおよび分割保持リングは、共に、第１のロータ部品および第２のロータ部品を一体に締め付ける。

【0041】

現在最も実用的および好適であると考えられる実施形態に関連させて本発明を説明してきたが、本発明が開示される実施形態（複数可）のみに限定されず、むしろ、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に含まれる種々の修正形態および等価の構成を包含することを意図され、この範囲が、法の下で容認されているように、そのようなすべての修正形態および等価の構造を含むために最も広い解釈を与えられるべきであることを理解されたい。さらに、上記の記述中での「好適な（ｐｒｅｆｅｒａｂｌｅ）」、「好適に（ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ）」または「好適（ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）」という単語の使用は、そのように説明される特徴がより望ましいものであってよいが、その特徴が必須でなくてよく、その特徴を欠く任意の実施形態も本発明の範囲内にあると考えられてよく、この範囲が以下の特許請求の範囲によって定義されることを理解されたい。特許請求の範囲を読む際、「ａ」、「ａｎ」、「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」および「少なくとも一部分（ａｔ ｌｅａｓｔ ａ ｐｏｒｔｉｏｎ）」などの言葉が使用される場合、特許請求の範囲において違う意味で特に述べられない限り、特許請求の範囲を１つのアイテムのみに限定する意図がないことが意図される。さらに、「少なくとも一部分（ａｔ ｌｅａｓｔ ａ ｐｏｒｔｉｏｎ）」および「一部分（ａ ｐｏｒｔｉｏｎ）」という言い回しが使用される場合、そのアイテムは、違う意味で特に述べられない限り、一部分および／またはアイテム全体を含むことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】