(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービンエンジンのロータ支持システムを提供する。【解決手段】ガスタービンエンジンのロータ支持システム１００は、軸受アセンブリ１０４、１０６と、軸受アセンブリ１０４、１０６とエンジンの支持フレーム１０８との間を連結するように構成された荷重低減部材１１０とを含む。荷重低減部材１１０は、荷重低減部材１１０を介して伝達した荷重が所定の荷重しきい値を超える場合に破壊するように構成されたヒューズ部１３０を含む。システム１００はまた、軸受アセンブリ１０４、１０６と支持フレーム１０８との間に設けられた荷重再連結部材１３６を含む。荷重再連結部材１３６は、ヒューズ部１３０が破壊した場合に、破壊することなく回復可能な変形を起こすことができるように超弾性形状記憶合金から形成することができ、それにより荷重再連結部材１３６は、軸受アセンブリ１０４、１０６と支持フレーム１０８との間の機械的接続を維持する。【選択図】図２
2017141827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持フレーム（１０８，２０８）を含むガスタービンエンジン（１０）のロータ支持システム（１００，２００）であって、
軸受アセンブリと、
前記軸受アセンブリと前記ガスタービンエンジン（１０）の前記支持フレーム（１０８，２０８）との間を連結するように構成された荷重低減部材（１１０，２１０）であって、前記荷重低減部材（１１０，２１０）を介して伝達した荷重が所定の荷重しきい値を超える場合に破壊するように構成されたヒューズ部（１３０，２３０）を含む荷重低減部材（１１０，２１０）と、
前記軸受アセンブリと前記支持フレーム（１０８，２０８）との間に設けられた荷重再連結部材（１３６，２３６）であって、前記ヒューズ部（１３０，２３０）が破壊した場合に、破壊することなく回復可能な変形を起こすことができるように超弾性形状記憶合金から形成され、それにより前記軸受アセンブリと前記支持フレーム（１０８，２０８）との間の機械的接続を維持する荷重再連結部材（１３６，２３６）とを含む、ロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項２】
前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、変形を起こす前は最初の形状を有し、前記荷重再連結部材（１３６，２３６）を介して伝達した前記荷重が第１の荷重しきい値を超える場合に回復可能な変形を起こし、前記荷重が第２の荷重しきい値未満に低下すると前記最初の形状に回復するように構成され、前記第１の荷重しきい値が、前記第２の荷重しきい値より高い請求項１に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項３】
前記荷重低減部材（１１０，２１０）が、前記軸受アセンブリと前記ヒューズ部（１３０，２３０）との間に長手方向に延びる前方セグメント（１３２，２３２）と、前記ヒューズ部（１３０，２３０）と前記支持フレーム（１０８，２０８）との間に長手方向に延びる後方セグメント（１３４，２３４）とを含む請求項１に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項４】
前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前方端部（１３８，２３８）と後方端部（１４０，２４０）の間に長手方向に延び、前記前方端部（１３８，２３８）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の前記前方セグメント（１３２，２３２）に連結され、前記後方端部（１４０，２４０）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の前記後方セグメント（１３４，２３４）に連結され、前記ヒューズ部（１３０，２３０）が破壊した場合、前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の前記前方および後方セグメント（１３２，２３２）（１３４，２３４）の間の連結を保持して前記軸受アセンブリと前記支持フレーム（１０８，２０８）との間の前記機械的接続を維持する請求項３に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項５】
前記荷重低減部材（１１０，２１０）が、前記前方セグメント（１３２，２３２）から延びる前方搭載フランジ（１４６）と、前記後方セグメント（１３４，２３４）から延びる後方搭載フランジ（１４８）とを含み、前記荷重再連結部材（１３６，２３６）の前記前方端部（１３８，２３８）が、前記前方搭載フランジ（１４６）に連結され、前記荷重再連結部材（１３６，２３６）の前記後方端部（１４０，２４０）が、前記後方搭載フランジ（１４８）に連結される請求項４に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項６】
前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の前記前方および後方セグメント（１３２，２３２）（１３４，２３４）の間を連結した複数の周方向セグメント（１３６Ａ）から形成され、前記複数の周方向セグメント（１３６Ａ）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の外周の周りに互いに周方向に離間する請求項４に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項７】
前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前方端部（１３８，２３８）と後方端部（１４０，２４０）との間に長手方向に延び、前記前方および後方端部（１３８，２３８）（１４０，２４０）の間に延びる複数の周方向に間隔を置いたリブ（１４４，２４４）を含む請求項１に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項８】
前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前記軸受アセンブリに隣接して配置された前方端部（１３８，２３８）と前記支持フレーム（１０８，２０８）に隣接して配置された後方端部（１４０，２４０）との間に長手方向に延び、それにより前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の軸方向長さ（２８２）に実質的に等しい軸方向長さ（２８０）を画定する請求項１に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項９】
前記前方端部（１３８，２３８）が、前記軸受アセンブリに直接連結され、前記後方端部（１４０，２４０）が、前記支持フレーム（１０８，２０８）に直接連結される請求項８に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項１０】
前記軸受アセンブリが、第１の軸受アセンブリ（１０４，２０４）に対応し、前記第１の軸受アセンブリ（１０４，２０４）が、第１の軸受（１１４，２１４）と、前記第１の軸受（１１４，２１４）から半径方向外側に延びる第１の外側軸受ハウジング（１１６，２１６）とを含む請求項１に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項１１】
前記第１の軸受アセンブリ（１０４，２０４）から軸方向に離間し、第２の軸受（１５０，２５０）と、前記第２の軸受（１５０，２５０）から半径方向外側に延びる第２の外側軸受ハウジング（１５２，２５２）とを含む第２の軸受アセンブリ（１０６，２０６）をさらに含む請求項１０に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項１２】
前記第１の外側軸受ハウジング（１１６，２１６）または前記第２の外側軸受ハウジング（１５２，２５２）の少なくとも１つが、超弾性形状記憶合金から形成される請求項１１に記載のロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項１３】
支持フレーム（１０８，２０８）を含むガスタービンエンジン（１０）のロータ支持システム（１００，２００）であって、
第１の軸受（１１４，２１４）と、前記第１の軸受（１１４，２１４）から半径方向外側に延びる第１の外側軸受ハウジング（１１６，２１６）とを含む第１の軸受アセンブリ（１０４，２０４）と、
前記第１の軸受アセンブリ（１０４，２０４）から軸方向に離間し、第２の軸受（１５０，２５０）と、前記第２の軸受（１５０，２５０）から半径方向外側に延びる第２の外側軸受ハウジング（１５２，２５２）とを含む第２の軸受アセンブリ（１０６，２０６）と、
前記第１の軸受アセンブリ（１０４，２０４）と前記ガスタービンエンジン（１０）の前記支持フレーム（１０８，２０８）との間を連結するように構成された荷重低減部材（１１０，２１０）であって、前記荷重低減部材（１１０，２１０）を介して伝達した荷重が所定の荷重しきい値を超える場合に破壊するように構成されたヒューズ部（１３０，２３０）を含む荷重低減部材（１１０，２１０）とを含み、
前記第１および第２の外側軸受ハウジング（１１６，２１６）（１５２，２５２）が、ヒューズ部（１３０，２３０）が破壊した場合に、破壊することなく回復可能な変形を起こすことができるように超弾性形状記憶合金から形成される、ロータ支持システム（１００，２００）。
【請求項１４】
ロータシャフト（１０２）と、
前記ロータシャフト（１０２）から半径方向に離間した支持フレーム（１０８，２０８）と、
前記ロータシャフト（１０２）を前記支持フレーム（１０８，２０８）に対して支持するように構成されたロータ支持システム（１００，２００）とを含み、前記ロータ支持システム（１００，２００）は、
軸受アセンブリと、
前記軸受アセンブリと前記支持フレーム（１０８，２０８）との間を連結するように構成された荷重低減部材（１１０，２１０）であって、前記荷重低減部材（１１０，２１０）を介して伝達した荷重が所定の荷重しきい値を超える場合に破壊するように構成されたヒューズ部（１３０，２３０）を含む荷重低減部材（１１０，２１０）と、
前記軸受アセンブリと前記支持フレーム（１０８，２０８）との間に設けられた荷重再連結部材（１３６，２３６）であって、前記ヒューズ部（１３０，２３０）が破壊した場合に、破壊することなく回復可能な変形を起こすことができるように超弾性形状記憶合金から形成され、それにより前記軸受アセンブリと前記支持フレーム（１０８，２０８）との間の機械的接続を維持する荷重再連結部材（１３６，２３６）とを含む、ガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１５】
前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、変形を起こす前は最初の形状を有し、前記荷重再連結部材（１３６，２３６）を介して伝達した前記荷重が第１の荷重しきい値を超える場合に回復可能な変形を起こし、前記荷重が第２の荷重しきい値未満に低下すると前記最初の形状に回復するように構成され、前記第１の荷重しきい値が、前記第２の荷重しきい値より高い請求項１４に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１６】
前記荷重低減部材（１１０，２１０）が、前記軸受アセンブリと前記ヒューズ部（１３０，２３０）との間に長手方向に延びる前方セグメント（１３２，２３２）と、前記ヒューズ部（１３０，２３０）と前記支持フレーム（１０８，２０８）との間に長手方向に延びる後方セグメント（１３４，２３４）とを含む請求項１４に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１７】
前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前方端部（１３８，２３８）と後方端部（１４０，２４０）の間に長手方向に延び、前記前方端部（１３８，２３８）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の前記前方セグメント（１３２，２３２）に連結され、前記後方端部（１４０，２４０）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の前記後方セグメント（１３４，２３４）に連結され、前記ヒューズ部（１３０，２３０）が破壊した場合、前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の前記前方および後方セグメント（１３２，２３２）（１３４，２３４）の間の連結を保持して前記軸受アセンブリと前記支持フレーム（１０８，２０８）との間の前記機械的接続を維持する請求項１６に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１８】
前記荷重低減部材（１１０，２１０）が、前記前方セグメント（１３２，２３２）から延びる前方搭載フランジ（１４６）と、前記後方セグメント（１３４，２３４）から延びる後方搭載フランジ（１４８）とを含み、前記荷重再連結部材（１３６，２３６）の前記前方端部（１３８，２３８）が、前記前方搭載フランジ（１４６）に連結され、前記荷重再連結部材（１３６，２３６）の前記後方端部（１４０，２４０）が、前記後方搭載フランジ（１４８）に連結される請求項１７に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１９】
前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の前記前方および後方セグメント（１３２，２３２）（１３４，２３４）の間を連結した複数の周方向セグメント（１３６Ａ）から形成され、前記複数の周方向セグメント（１３６Ａ）が、前記荷重低減部材（１１０，２１０）の外周の周りに互いに周方向に離間する請求項１７に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項２０】
前記荷重再連結部材（１３６，２３６）が、前方端部（１３８，２３８）と後方端部（１４０，２４０）との間に長手方向に延び、前記前方および後方端部（１３８，２３８）（１４０，２４０）の間に延びる複数の周方向に間隔を置いたリブ（１４４，２４４）を含む請求項１４に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、一般に、ガスタービンエンジンに関し、より具体的には、１つまたは複数の形状記憶合金構成要素を有するガスタービンエンジンのロータ支持システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、通常、ロータアセンブリと、圧縮機と、タービンとを含む。ロータアセンブリは、ロータシャフトから半径方向外側に延びるファンブレードの列を有するファンを含む。ロータシャフトは、タービンからの動力および回転運動を圧縮機およびファンの両方に伝達し、複数の軸受アセンブリを使用して長手方向に支持される。加えて、ロータアセンブリは、ロータの重心を通過する回転軸を有する。公知の軸受アセンブリは、転動要素と、対をなすレースとを含み、転動要素は、対をなすレース内に支持される。ロータの臨界速度に余裕を持たせるために、ロータアセンブリは、通常、３つの軸受アセンブリに支持され、そのうちの１つは、スラスト軸受アセンブリであり、そのうちの２つは、ローラ軸受アセンブリである。スラスト軸受アセンブリは、ロータシャフトを支持し、ロータシャフトアセンブリの軸方向および半径方向の移動を最小限にする。残りのローラ軸受アセンブリは、ロータシャフトの半径方向の移動を支持する。
【０００３】
エンジンの作動中、ファンブレードの１つの破片が、ブレードの残部から分離することがある。したがって、実質的に不均衡な回転荷重が損傷したファン内で生じ、その不均衡な回転荷重は、ファンシャフト軸受、ファン軸受支持体およびファン支持フレームによって実質的に支持されることになる。
【０００４】
損傷を与える可能性がある異常な不均衡荷重の影響を最小限にするために、公知のガスタービンエンジンは、付加的強度を与えるような寸法にした、ファンロータ支持システムのための支持構成要素を含む。しかし、支持構成要素の強度を高めることは、望ましくない形でエンジンの全重量を増大させ、実質的なロータ不均衡なしでエンジンが作動する場合、エンジンの全体効率を低下させることになる。
【０００５】
他の公知のエンジンは、ファンロータをファン支持システムから切り離す、機械的に弱められた部分、すなわち１次ヒューズを備えた軸受支持体を含む。そのような過程では、ファンシャフトは、その不均衡になった重心に近い、新しい回転中心を探す。このヒューズ部は、ロータ空隙余裕と組み合わされて、荷重低減装置またはＬＲＤと呼ばれる。ＬＲＤは、ファン支持システムに対する回転動的荷重を低減する。しかし、従来のＬＲＤでは、１次ヒューズが破壊した場合、ファンロータがファンロータ支持システムから恒久的に切り離される。その結果、ガスタービンエンジンのその後の動作に著しい影響を与える可能性がある。
【０００６】
したがって、ファンロータのロータ支持システムからの恒久的な切り離しを生じることなく、不平衡または増加した荷重条件に対応するように構成された改良したロータ支持システムが、当技術において歓迎されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第９１４０１３７号
【発明の概要】
【０００８】
本発明の態様および利点は、その一部を以下の説明に記載しており、あるいはその説明から明らかになり、あるいは本発明の実施により学ぶことができる。
【０００９】
一態様において、本主題は、ガスタービンエンジンのロータ支持システムに関し、エンジンは、支持フレームを含む。システムは、通常、軸受アセンブリと、軸受アセンブリとエンジンの支持フレームとの間を連結するように構成された荷重低減部材とを含むことができる。荷重低減部材は、荷重低減部材を介して伝達した荷重が所定の荷重しきい値を超える場合に破壊するように構成されたヒューズ部を含むことができる。システムはまた、軸受アセンブリと支持フレームとの間に設けられた荷重再連結部材を含むことができる。荷重再連結部材は、ヒューズ部が破壊した場合に、破壊することなく回復可能な変形を起こすことができるように超弾性形状記憶合金から形成することができ、それにより荷重再連結部材は、軸受アセンブリと支持フレームとの間の機械的接続を維持する。
【００１０】
別の態様において、本主題は、ガスタービンエンジンのロータ支持システムに関し、エンジンは、支持フレームを含む。システムは、通常、第１の軸受アセンブリと、第１の軸受アセンブリから軸方向に離間した第２の軸受アセンブリとを含むことができる。第１の軸受アセンブリは、第１の軸受と、第１の軸受から半径方向外側に延びる第１の外側軸受ハウジングとを含むことができる。第２の軸受アセンブリは、第２の軸受と、第２の軸受から半径方向外側に延びる第２の外側軸受ハウジングとを含むことができる。システムはまた、第１の軸受アセンブリとガスタービンエンジンの支持フレームとの間を連結するように構成された荷重低減部材を含むことができる。荷重低減部材は、荷重低減部材を介して伝達した荷重が所定の荷重しきい値を超える場合に破壊するように構成されたヒューズ部を含むことができる。加えて、第１および第２の外側軸受ハウジングは、ヒューズ部が破壊した場合に、破壊することなく回復可能な変形を起こすことができるように超弾性形状記憶合金から形成することができる。
【００１１】
さらなる態様において、本主題は、ガスタービンエンジンに関する。エンジンは、ロータシャフトと、ロータシャフトから半径方向に離間した支持フレームと、ロータシャフトを支持フレームに対して支持するように構成されたロータ支持システムとを含むことができる。ロータ支持システムは、通常、軸受アセンブリと、軸受アセンブリと支持フレームとの間を連結するように構成された荷重低減部材とを含むことができる。荷重低減部材は、荷重低減部材を介して伝達した荷重が所定の荷重しきい値を超える場合に破壊するように構成されたヒューズ部を含むことができる。システムはまた、軸受アセンブリと支持フレームとの間に設けられた荷重再連結部材を含むことができる。荷重再連結部材は、ヒューズ部が破壊した場合に、破壊することなく回復可能な変形を起こすことができるように超弾性形状記憶合金から形成することができ、それにより荷重再連結部材は、軸受アセンブリと支持フレームとの間の機械的接続を維持する。
【００１２】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照して、よりよく理解されよう。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成するものであるが、本発明の実施形態を例示し、また説明と共に本発明の原理を説明する働きをする。
【００１３】
当業者を対象とした、その最良の形態を含む本発明の完全で実施可能な程度の開示が本明細書に記載されており、本明細書は添付の図を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本主題の態様による、航空機内で利用することができるガスタービンエンジンの一実施形態の断面図である。
【図２】本主題の態様による、ガスタービンエンジンのロータシャフトをエンジンの対応する支持構造体に対して支持するための、ロータ支持システムの一実施形態の断面図である。
【図３】特に荷重低減部材の周りに離間した複数の周方向セグメントから形成される荷重再連結部材を示す、本主題の態様による、図２に示すロータ支持システムの荷重低減部材および荷重再連結部材の一実施形態の斜視図である。
【図４】図３に示す荷重低減部材および荷重再連結部材の部分斜視図である。
【図５】本主題の態様による、ガスタービンエンジンのロータシャフトをエンジンの対応する支持構造体に対して支持するための、ロータ支持システムの別の実施形態の断面図である。
【図６】図５に示すロータ支持システムの荷重再連結部材の一実施形態の斜視図である。
【図７】本主題の態様による、適切な超弾性形状記憶合金の例示的な応力−歪み曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態についての参照が詳細に行われるが、その１つまたは複数の実施例が図面に示されている。各実施例は、本発明の限定ではなくて本発明の説明として示している。実際には、本発明の範囲および精神から逸脱せずに、本発明において種々の修正および変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。たとえば、一実施形態の一部として例示しまたは説明した特徴は、別の実施形態で使用してさらに別の実施形態を生成することができる。したがって、本発明は、そのような修正および変更を添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に属するものとして保護することを意図している。
【００１６】
一般に、本主題は、ガスタービンエンジンのロータシャフトをエンジンの対応する支持フレームに対して支持するためのロータ支持システムに関する。具体的には、いくつかの実施形態では、システムは、軸受アセンブリと、軸受アセンブリとエンジンの支持フレームとの間を連結する荷重低減部材とを含むことができる。荷重低減部材は、過度の荷重が部材を介して伝達した場合に破壊するように構成されたヒューズ部を含むことができる。さらに、システムは、荷重低減部材のヒューズ部が破壊した場合に軸受アセンブリと支持フレームとの間の機械的接続を維持するように構成される荷重再連結部材を含むことができる。たとえば、本主題の態様によれば、荷重再連結部材は、低いまたは低減した荷重条件下で高い支持剛性、および高いまたは増加した荷重条件下で低い支持剛性を提供することができるように、超弾性形状記憶合金から形成することができる。具体的には、形状記憶合金の特性によって、荷重再連結部材は破壊することなく高荷重（たとえば、荷重低減部材のヒューズ部の破壊を生じさせるのに十分な荷重）下で塑性変形するか、または回復可能な変形を起こすことができ、これにより、荷重再連結部材は軸受アセンブリと支持フレームとの間の機械的接続を維持しながら増加した荷重を吸収／減衰することができる。その後、風車中、形状記憶合金の特性によって、荷重再連結部材は元の形状に回復することができ、したがって、軸受アセンブリと支持フレームとの間に所望の量の支持剛性を提供することができる。
【００１７】
次に図面を参照すると、図１は、本主題の態様による、航空機内で利用することができるガスタービンエンジン１０の一実施形態の断面図であり、参照のためにエンジン１０を通って延びる長手方向または軸方向の中心軸線１２を有するエンジン１０が示されている。一般に、エンジン１０は、コアガスタービンエンジン（全体を参照番号１４で示す）と、その上流に配置されたファン部１６とを含むことができる。コアエンジン１４は、通常、環状入口２０を画定する実質的に管状の外側ケーシング１８を含むことができる。加えて、外側ケーシング１８はさらに、コアエンジン１４に流入する空気の圧力を第１の圧力レベルに増大させるブースタ圧縮機２２を囲むとともに支持することができる。高圧多段軸流圧縮機２４が次に、ブースタ圧縮機２２から圧縮空気を受け、かかる空気の圧力をさらに増大させることができる。高圧圧縮機２４から出る圧縮空気は次に、燃料が圧縮空気流に噴射される燃焼器２６に流れることができ、結果として生じる混合物が燃焼器２６内で燃焼される。高エネルギーの燃焼生成物は、エンジン１０の高温ガス経路に沿って燃焼器２６から第１の（高圧）駆動シャフト３０を介して高圧圧縮機２４を駆動するために第１の（高圧）タービン２８に導かれ、そして、第１の駆動シャフト３０とほぼ同軸である第２の（低圧）駆動シャフト３４を介してブースタ圧縮機２２およびファン部１６を駆動するために第２の（低圧）タービン３２に導かれる。タービン２８および３２の各々を駆動した後、燃焼生成物は、排気ノズル３６を介してコアエンジン１４から排出され、推進ジェットスラストをもたらす。
【００１８】
加えて、図１に示すように、エンジン１０のファン部１６は、通常、環状ファンケーシング４０に囲まれるように構成される回転可能な軸流ファンロータアセンブリ３８を含むことができる。ファンケーシング４０は、複数の実質的に径方向に延びる周方向に間隔を置いた出口ガイドベーン４２によってコアエンジン１４に対して支持されるように構成することができることを当業者は理解されたい。加えて、軸受支持フレーム１０８（図２）が、出口ガイドベーン４２から半径方向内側に延びることができる。このようにして、ファンケーシング４０は、ファンロータアセンブリ３８およびその対応するファンロータブレード４４を囲むことができる。そのうえ、ファンケーシング４０の下流部４６は、コアエンジン１４の外側部分上に延びて、付加的な推進ジェットスラストをもたらす二次的なまたはバイパス気流導管４８を画定することができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、第２の（低圧）駆動シャフト３４は、ダイレクトドライブ構成を提供するためにファンロータアセンブリ３８に直接連結することができることを理解されたい。あるいは、第２の駆動シャフト３４は、インダイレクトドライブまたはギヤードドライブ構成を提供するために減速装置３７（たとえば、減速ギヤまたはギヤボックス）を介してファンロータアセンブリ３８に連結することができる。このような減速装置（単数または複数）はまた、要望または必要に応じて、エンジン内の任意の他の適切なシャフトおよび／またはスプールの間に設けられてもよい。
【００２０】
エンジン１０の作動中、初期空気流（矢印５０で示す）が、ファンケーシング４０の関連する入口５２を通ってエンジン１０に流入することができることを理解されたい。空気流５０は、次にファンブレード４４を通過し、導管４８を通って移動する第１の圧縮空気流（矢印５４で示す）、およびブースタ圧縮機２２に流入する第２の圧縮空気流（矢印５６で示す）に分離する。第２の圧縮空気流５６の圧力は、その後増大し、高圧圧縮機２４に流入する（矢印５８で示すように）。燃料と混合して燃焼器２６内で燃焼した後、燃焼生成物６０は、燃焼器２６を出て第１のタービン２８を通って流れる。その後、燃焼生成物６０は、第２のタービン３２を通って流れ、排気ノズル３６を出てエンジン１０のスラストをもたらす。
【００２１】
次に図２を参照すると、特にガスタービンエンジン１０のファンロータアセンブリ３８に対して設置されたロータ支持システム１００を示す、本主題の態様による、ガスタービンエンジン１０内での使用に適したロータ支持システム１００の一実施形態の断面図が示されている。図２に示すように、ロータアセンブリ３８は、通常、対応するロータディスク（図示せず）から半径方向外側に延びるロータアセンブリ３８のファンブレード４４（図１）の列を支持するように構成されたロータシャフト１０２（たとえば、図１に示すシャフト３４）を含むことができる。ロータシャフト１０２は、ロータ支持システム１００の１つまたは複数の軸方向に離間した軸受アセンブリ１０４，１０６を介してエンジン１０内で支持することができ、各軸受アセンブリ１０４，１０６は、ロータシャフト１０２をガスタービンエンジン１０の構造支持フレーム１０８に対して回転可能に支持するように構成されている。たとえば、図２に示すように、第１の軸受アセンブリ１０４は、ロータ支持システム１００の荷重低減部材１１０を介してロータシャフト１０２と支持フレーム１０８との間を連結することができる。加えて、第２の軸受アセンブリ１０６は、第１の軸受アセンブリ１０４の軸方向後方位置でロータシャフト１０２と支持フレーム１０８との間を連結することができる。いくつかの実施形態では、第１の軸受アセンブリ１０４は、エンジン１０内の１番目の軸受位置に位置してローラ軸受アセンブリに対応することができ、第２の軸受アセンブリ１０６は、エンジン１０内の２番目の軸受位置に位置してファンスラスト軸受に対応することができる。
【００２２】
図示の実施形態に示すように、第１および第２の軸受アセンブリ１０４、１０６は、通常、ロータシャフト１０２と支持フレーム１０８との間に画定されたエンジン１０の環状の密閉空間１１２内に配置することができる。いくつかの実施形態では、第１の軸受アセンブリ１０４は、通常、軸受１１４と、軸受１１４から半径方向外側に延びる外側軸受ハウジング１１６とを含むことができる。示されているように、軸受１１４は、内側レース１１８と、内側レース１１８から半径方向外側に配置された外側レース１２０と、内側および外側レース１１８，１２０の間に配置された複数の転動要素１２２（そのうちの１つのみが示されている）とを含むことができる。転動要素１２２は、通常、ボールまたはローラなどの任意の適切な軸受要素に対応することができる。図示の実施形態では、軸受１１４の外側レース１２０は、外側軸受ハウジング１１６と一体的に形成される。しかし、他の実施形態では、外側レース１２０は、外側軸受ハウジング１１６とは別々の構成要素に対応することができる（たとえば、図５に示すように）。このような実施形態では、軸受１１４の外側レース１２０は、外側軸受ハウジング１１６の半径方向内側端部と連動および／または連結するように構成してもよい。
【００２３】
加えて、図２に示すように、外側軸受ハウジング１１６は、開示されたシステム１００の荷重低減部材１１０に連結するように構成することができ、それにより荷重低減部材１１０は、第１の軸受アセンブリ１０４と支持フレーム１０８との間に長手方向に延びる。具体的には、いくつかの実施形態では、荷重低減部材１１０は、第１の端部１２４と第２の端部１２６との間に長手方向に延びることができ、第１の端部１２４は、外側軸受ハウジング１１６に連結され、第２の端部１２６は、支持フレーム１０８に連結される。図示の実施形態では、第１の軸受アセンブリ１０４の外側軸受ハウジング１１６および荷重低減部材１１０は、互いに別々に連結する（たとえば、ボルト１２８または他の適切な締結具を介して）ように構成された別々の構成要素として示されていることを理解されたい。しかし、他の実施形態では、外側軸受ハウジング１１６および荷重低減部材１１０は、互いに一体的に形成してもよい。
【００２４】
一般に、荷重低減部材１１０は、開示されたシステム１００の荷重低減装置（ＬＲＤ）として機能するように構成することができる。具体的には、荷重低減部材１１０は、部材１１０を介して過度の荷重が加えられると破壊するように構成される、その第１および第２の端部１２４，１２６の間に配置されたヒューズ部１３０を含むことができる。たとえば、図２に示すように、ヒューズ部１３０は、荷重低減部材１１０の端部１２４，１２６から離間し、それにより部材は、第１の端部１２４とヒューズ部１３０との間に長手方向に延びる前方セグメント１３２と、ヒューズ部１３０と第２の端部１２６との間に長手方向に延びる後方セグメント１３４とを含む。したがって、荷重低減部材１１０を介して過度の荷重が加えられた場合、ヒューズ部１３０は、前方および後方セグメント１３２，１３４の間で破壊することができる。たとえば、ガスタービンエンジン１０の作動中、エンジン１０内の不平衡により、エンジン１０のファン部１６を介してロータアセンブリ３８を支持する軸受アセンブリ１０４，１０６に非常に大きい半径方向の力を加えることがある。半径方向の力が所与の荷重しきい値を超える場合、荷重低減部材１１０のヒューズ部１３０は破壊し、これにより、荷重低減部材１１０の前方および後方セグメント１３２，１３４の間の直接連結を切断することができる。通常、従来のＬＲＤ型装置の場合、荷重低減部材１１０内のそのような破壊により、第１の軸受アセンブリ１０４は支持フレーム１０８から完全に切り離されることになる。しかし、上述のように、開示されたシステム１００は、荷重低減部材１１０のヒューズ部１３０が破壊した場合に第１の軸受アセンブリ１０４と支持フレーム１０８との間の接続を維持するための荷重再連結手段を含むことができる。
【００２５】
具体的には、いくつかの実施形態では、システム１００は、荷重低減部材１１０の破壊時にそのような構成要素の切り離しを防止するための、第１の軸受アセンブリ１０４と支持フレーム１０８との間に設けられた荷重再連結部材１３６を含むことができる。図２に示すように、一実施形態では、荷重再連結部材１３６は、ヒューズ部１３０の両側に沿って荷重低減部材１１０に連結することができる。たとえば、荷重再連結部材１３６は、前方端部１３８と後方端部１４０の間に長手方向に延びることができ、前方端部１３８は、荷重低減部材１１０の前方セグメント１３２に連結され、後方端部１４０は、荷重低減部材１１０の後方セグメント１３４に連結される。したがって、ヒューズ部１３０が破壊した場合、荷重再連結部材１３６は、荷重低減部材１１０の前方および後方セグメント１３２，１３４の間を接続し、これにより、第１の軸受アセンブリ１０４と支持フレーム１０８との間の機械的接続を維持することができる。
【００２６】
上述のように、荷重再連結部材１３６は、いくつかの実施形態では、高荷重事象中に塑性変形し、その後通常の荷重事象中に元の形状に回復することができるように、超弾性形状記憶合金から形成することができる。具体的には、支持フレーム１０８とロータシャフト１０２との間に伝達されている荷重が、荷重低減部材１１０のヒューズ部１３０が破壊するように構成される所定の荷重しきい値を超える場合、形状記憶合金によって、荷重再連結部材１３６は破壊することなく大きな回復可能な変形を起こすことができる（たとえば、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）事象の間）。このような変形によって、高荷重事象中に支持フレーム１０８と第１の軸受アセンブリ１０４との間の支持剛性を低減することができ、これにより、増加した荷重は、支持フレーム１０８が第１の軸受アセンブリ１０４から完全に切り離されることを必要とすることなく、システム１００によって吸収または減衰させることができる。しかし、通常の運転条件および風車条件の間にシステムの荷重が低減した場合、荷重再連結部材１３６を形成する形状記憶合金は、剛性を高くするように構成することができ、これにより、荷重再連結部材１３６は、支持フレーム１０８と第１の軸受アセンブリ１０４との間の支持剛性を増加することができる。たとえば、荷重低減部材１１０のヒューズ部１３０が破壊し、荷重再連結部材１３６が塑性変形して支持フレーム１０８と第１の軸受アセンブリ１０４との間に伝達される荷重であるＦＢＯ荷重を吸収／減衰するＦＢＯ事象の後、荷重再連結部材１３６は、すべての歪みを回復して元の高剛性状態に戻り、風車中に支持剛性を増加することができる。
【００２７】
一般に、荷重再連結部材１３６は、本明細書に記載のように機能できるように任意の適切な形状記憶合金から形成することができる。しかし、特定の実施形態では、荷重再連結部材１３６は、超弾性金属形状記憶合金から形成することができる。たとえば、適切な超弾性金属形状記憶合金としては、限定はしないが、ニッケル−チタン（ＮｉＴｉ）合金、ＮｉＴｉ系合金（たとえば、ニッケル−チタン−ハフニウム（ＮｉＴｉＨｆ）合金、ニッケル−チタン−バナジウム（ＮｉＴｉＶｄ）合金、ニッケル−チタン−パラジウム（ＮｉＴｉＰｄ）合金、ニッケル−チタン−銅（ＮｉＴｉＣｕ）、ニッケル−チタン−ニオブ（ＮｉＴｉＮｂ）合金）、ニッケル−アルミニウム−銅（Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｕ）合金、ならびにチタン−ニオブ（Ｔｉ−Ｎｂ）合金、銅−亜鉛−アルミニウム（ＣｕＺｎＡｌ）合金、および銅−アルミニウム−ベリリウム（ＣｕＡｌＢｅ）合金などの他の非ニッケル基合金を挙げることができる。
【００２８】
いくつかの実施形態では、荷重再連結部材１３６が、部材１３６を介して伝達した荷重が第１の荷重しきい値を超える場合に回復可能な変形を起こし、続いて荷重が第２の低い荷重しきい値未満に低下すると最初の形状に回復するように、本主題の態様にしたがって利用される形状記憶合金を選択することができることを理解されたい。たとえば、図７は、適切な超弾性形状記憶合金の材料特性を示す例示的な応力−歪み曲線である。示されているように、第１の荷重しきい値（図７の点Ａおよび点Ｂによって画定される）において、形状記憶合金は、大きな歪み（たとえば、ＮｉＴｉの場合、通常２％〜４％の範囲）を起こすことができ、これにより、形状記憶合金は、変形して剛性を低減することができる。これに関連して、図７の点Ａは、オーステナイトからマルテンサイトへの固相−固相変態の開始を示し、図７の点Ｂは、この固相−固相変態の終了を示す。加えて、形状記憶合金は、荷重が第２の荷重しきい値（図７の点ＣおよびＤによって画定される）未満に低下するとすべての歪みを回復することができ、これにより、形状記憶合金は、最初の形状に戻り、剛性を増加することができる。これに関連して、図７の点Ｃは、マルテンサイトからオーステナイトへの逆相変態の開始を示し、点Ｄは、この逆相変態の終了を示す。第１の荷重しきい値（図７のＡ点およびＢによって画定される）が、システム１００の所望の性能に応じて、ヒューズ部１３０が破壊するように構成される所定の荷重しきい値以下または以上となるように、本明細書において使用される形状記憶合金の材料特性を選択することができることを理解されたい。
【００２９】
再び図２を参照すると、荷重再連結部材１３６はまた、高荷重事象中に荷重再連結部材１３６の弾性および／もしくは変形性を高めるための、ならびに／または通常または低減した荷重条件中に荷重再連結部材１３６の支持剛性を増加するために適切な特徴部を画定してもよいし、または含んでもよい。たとえば、図２に示すように、荷重再連結部材１３６は、その前方および後方端部１３２，１３４の間の厚さが減少した領域１４２を画定することができる。さらに、図３および図４を参照して以下に説明するように、荷重再連結部材１３６はまた、その前方および後方端部１３２，１３４の間に延びる周方向に間隔を置いたリブ１４４を含むケージ状構成を画定することができる。
【００３０】
荷重再連結部材１３６がヒューズ部１３０の両側に沿って荷重低減部材１１０に連結する実施形態では、荷重再連結部材１３６は、通常、任意の適切な取り付け手段および／または方法を使用して荷重低減部材１１０に連結するように構成することができることを理解されたい。たとえば、図示の実施形態に示すように、荷重低減部材１１０の前方セグメント１３２は、前方セグメント１３２の残部に対して半径方向外側に延びる前方搭載フランジ１４６を含むことができ、荷重低減部材１１０の後方セグメント１３４は、後方セグメント１３４の残部に対して半径方向外側に延びる後方搭載フランジ１４８を含むことができる。このような実施形態では、荷重再連結部材１３６の前方および後方端部１３８，１４０は、荷重低減部材１１０の前方および後方搭載フランジ１４６，１４８にそれぞれ連結するように構成することができる。たとえば、荷重再連結部材１３６の端部１３８，１４０は、１つまたは複数の適切な機械的締結具を使用して、溶接によってならびに／または任意の他の適切な取り付け手段および／もしくは方法を使用してそれぞれの搭載フランジ１４６，１４８に連結してもよい。
【００３１】
荷重低減部材１１０のヒューズ部１３０は、通常、荷重低減部材１１０を介して伝達した荷重が所定の荷重しきい値を超える場合、ヒューズ部１３０が破壊できるように任意の適切な構成を有してもよいことを理解されたい。たとえば、図示の実施形態に示すように、ヒューズ部１３０は、荷重低減部材１１０の前方および後方セグメント１３２，１３４の間に形成される厚さが減少した領域によって形成される。しかし、他の実施形態では、ヒューズ部１３０は、中間構造体または適切な継手を使用して前方および後方セグメント１３２，１３４の間にヒュージブルリンクを形成することなどによって、任意の他の適切な構成を有してもよい（たとえば、切り落とされるか所定の荷重しきい値で破壊するように構成されたボルトまたは他の締結具を含む、前方および後方セグメント１３２，１３４の間のボルト継手）。
【００３２】
加えて、図２に示すように、開示されたロータ支持システム１００の第２の軸受アセンブリ１０６は、軸受１５０と、軸受１５０と支持フレーム１０８との間に半径方向に延びる外側軸受ハウジング１５２と、軸受１５０とロータシャフト１０２との間に半径方向に延びる内側軸受支持体１５４とを含むことができる。図２に示すように、軸受１５０は、通常、内側レース１５６と、内側レース１５６から半径方向外側に配置された外側レース１５８と、内側および外側レース１５６，１５８の間に配置された複数の転動要素１６０（そのうちの１つのみが示されている）とを含むことができる。転動要素１６０は、通常、ボールまたはローラなどの任意の適切な軸受要素に対応することができる。
【００３３】
図２に示すように、外側軸受ハウジング１５２は、通常、内側ハウジング端部１６２と外側ハウジング端部１６４との間に半径方向に延びることができ、内側ハウジング端部１６２は、軸受１５０に隣接して配置され、外側ハウジング端部１６４は、支持フレーム１０８に隣接して配置される。内側ハウジング端部１６２は、通常、軸受１５０の外側レース１５８と連動および／または連結するように構成することができる。加えて、外側ハウジング端部１６４は、外側ハウジング端部１６４を支持フレーム１０８に連結する（たとえば、ボルト１６６または他の適切な締結具を介して）ために搭載フランジまたは他の適切な特徴部を画定することができる。たとえば、図２に示すように、共通のボルト１６６は、外側軸受ハウジング１５２の外側ハウジング端部１６４と荷重低減部材１１０の第２の端部１２６の両方を支持フレーム１０８に連結するために使用することができる。あるいは、外側軸受ハウジング１５２および荷重低減部材１１０は、別々の場所でおよび／または別々の締結具を使用して支持フレーム１０８に連結されてもよい。
【００３４】
さらに、図２に示すように、内側軸受支持体１５４は、通常、外側支持体端部１７０と内側支持体端部１７２との間に半径方向に延びることができ、外側支持体端部１７０は、軸受１５０に隣接して配置され、内側支持体端部１７２は、ロータフレームに隣接して配置される。たとえば、外側支持体端部１７０は、通常、軸受１５０の内側レース１５６と連動および／または連結するように構成することができる。加えて、内側軸受支持体１５４の内側支持体端部１７２は、ロータシャフト１０２に回転可能に連結するように構成してもよい（たとえば、内側軸受支持体１５４とロータシャフト１０２との間を連結した搭載レース１７４を介して）。
【００３５】
荷重再連結部材１３６と同様に、軸受アセンブリ１０４，１０６の外側軸受ハウジング１１６，１５２の一方または両方はまた、超弾性形状記憶合金から形成されてもよいことを理解されたい。たとえば、いくつかの実施形態では、各外側軸受ハウジング１１６，１５２は、高荷重事象中に大きな回復可能な変形を起こし、通常または低減した荷重条件中に軸受アセンブリ１０４，１０６それぞれの十分な支持剛性を維持することができるように、超弾性形状記憶合金から形成することができる。したがって、ＦＢＯ事象または他の極端な荷重事象中、外側軸受ハウジング１１６，１５２の形状記憶合金は、変形してシステム１００内の荷重をさらに減衰することができる。さらに、外側軸受ハウジング１１６，１５２の一方または両方はまた、高荷重事象中にハウジング（単数または複数）１１６，１５２の弾性および／または変形性を高めるために適切な特徴部を画定してもよいし、または含んでもよい。たとえば、図２に示すように、第２の軸受アセンブリ１０６の外側軸受ハウジング１５２は、その内側および外側ハウジング端部１６２，１６４の間の厚さが減少した領域１６８を画定することができる。
【００３６】
次に図３および図４を参照すると、本主題の態様による、上述の荷重再連結部材１３６の構造構成と搭載構成の両方の一実施形態が示されている。具体的には、図３は、荷重再連結部材１３６が設置された状態の、図２に示す荷重低減部材１１０の斜視図である。加えて、図４は、図３に示す荷重低減部材１１０および荷重再連結部材１３６の一部の拡大図である。
【００３７】
図３および図４に示すように、一実施形態では、荷重再連結部材１３６は、分割ケージ構成を有することができる。具体的には、図３に示すように、荷重再連結部材１３６は、荷重低減部材１１０の外周の周りに互いに離間した複数の周方向ケージセグメント１３６Ａから形成することができる。このような実施形態では、各周方向セグメント１３６Ａは、超弾性形状記憶合金から形成することができ、通常、前方端部１３８と後方端部１４０との間に長手方向に延びることができ、前方端部１３８は、荷重低減部材１１０の前方搭載フランジ１４６に連結するように構成され、後方端部１４０は、荷重低減部材１１０の後方搭載フランジ１４８に連結するように構成される。各対の隣接する周方向ケージセグメント１３６Ａの間に設けられた具体的な周方向間隔は、通常、荷重低減部材１１０に設置されたセグメント１３６Ａの数、ならびに各セグメント１３６Ａの周方向長さに依存することができることを理解されたい。しかし、一実施形態では、周方向ケージセグメント１３６Ａは、荷重低減部材１１０の外周の周りに等しく離間するように構成してもよい。荷重再連結部材１３６が第１の軸受アセンブリ１０４と支持フレーム１０８との間に所望の支持剛性を提供することができるように、セグメント１３６Ａの具体的な数および／またはセグメント１３６Ａの形状を選択することができることを理解されたい。
【００３８】
加えて、特に図４に示すように、各周方向ケージセグメント１３６Ａは、その前方および後方端部１３８，１４０の間に長手方向に延びる複数の周方向に間隔を置いたリブ１４４を含むことができる。たとえば、図示の実施形態では、各ケージセグメント１３６Ａは、セグメント１３６Ａの周方向長さに沿って離間した４つのリブ１４４を含む。しかし、他の実施形態では、各ケージセグメント１３６Ａは、４つより少ないリブまたは４つより多くのリブを含むなど、任意の他の適切な数のリブ１４４を含んでもよい。さらに、一実施形態では、各リブ１４４は、荷重再連結部材１３６の厚さが減少した領域１４２の少なくとも一部を画定するように構成してもよい（たとえば、図２を参照して上述したように）。
【００３９】
他の実施形態では、荷重再連結部材１３６は、任意の他の適切な構成を有してもよいことを理解されたい。たとえば、分割ケージ構成とは対照的に、荷重再連結部材１３６は、荷重低減部材１１０の周りに２つ以上の周方向ケージセグメントを連結することによってなどで、荷重低減部材１１０の外周の周りに完全な３６０度リングを形成するリングケージ構成を有することができ、それによりケージセグメントは、周方向に当接し、荷重低減部材１１０の全外周の周りに環状ケージ構造を形成する。
【００４０】
次に図５を参照すると、特にガスタービンエンジン１０のファンロータアセンブリ３８に対して設置されたロータ支持システム２００を示す、本主題の態様による、ガスタービンエンジン１０内での使用に適したロータ支持システム２００の別の実施形態の断面図が示されている。一般に、ロータ支持システム２００は、図２を参照して上述したシステム１００と同じまたは同様に構成することができる。たとえば、システム２００は、第１の軸受アセンブリ２０４と、第２の軸受アセンブリ２０６とを含むことができ、第１の軸受アセンブリ２０４は、荷重低減部材２１０を介してロータシャフト１０２と支持フレーム１０８との間を連結し、第２の軸受アセンブリ２０６は、第１の軸受アセンブリ２０４の軸方向後方位置でロータシャフト１０２と支持フレーム１０８との間を連結する。
【００４１】
上述のシステム１００と同様に、第１の軸受アセンブリ２０４は、軸受２１４と、軸受２１４から半径方向外側に延びる外側軸受ハウジング２１６とを含むことができ、軸受２１４は、内側レース２１８と、内側レース２１８から半径方向外側に配置された外側レース２２０と、内側および外側レース２１８，２２０の間に配置された複数の転動要素２２２（そのうちの１つのみが示されている）とを含む。図５に示すように、図２に示す第１の軸受アセンブリ１０４とは異なり、軸受２１４の外側レース２２０は、第１の軸受アセンブリ２０４の外側軸受ハウジング２１６と連動および／または連結するように構成された別々の構成要素に対応する。加えて、第２の軸受アセンブリ２０６は、通常、軸受２５０と、軸受２５０と支持フレーム１０８との間に半径方向に延びる外側軸受ハウジング２５２と、軸受１５０とロータシャフト１０２との間に半径方向に延びる内側軸受支持体２５４とを含むことができる。図５に示すように、軸受２５０は、通常、内側レース２５６と、内側レース２５６から半径方向外側に配置された外側レース２５８と、内側および外側レース２５６，２５８の間に配置された複数の転動要素２６０（そのうちの１つのみが示されている）とを含むことができる。
【００４２】
さらに、荷重低減部材２１０は、通常、第１の端部２２４と第２の端部２２６との間に長手方向に延びることができ、第１の端部２２４は、第１の軸受アセンブリ２０４の外側軸受ハウジング２１６に連結され、第２の端部２２６は、支持フレーム２０８に連結される。上述のシステム１００と同様に、荷重低減部材２１０は、概して、開示されたシステム２００の荷重低減装置（ＬＲＤ）として機能するように構成することができる。具体的には、荷重低減部材２１０は、部材２１０を介して過度の荷重が加えられると破壊するように構成される、その第１および第２の端部２２４，２２６の間に配置されたヒューズ部２３０を含むことができる。たとえば、図５に示すように、ヒューズ部２３０は、荷重低減部材２１０の端部２２４，２２６から離間し、それにより部材２１０は、第１の端部２２４とヒューズ部２３０との間に長手方向に延びる前方セグメント２３２と、ヒューズ部２３０と第２の端部２２６との間に長手方向に延びる後方セグメント２３４とを含む。したがって、荷重低減部材２１０を介して過度の荷重が加えられた場合、ヒューズ部２３０は、前方および後方セグメント２３２，２３４の間で破壊することができる。
【００４３】
さらに図５を参照すると、システム２００はまた、第１の軸受アセンブリ２０４と支持フレーム１０８との間に設けられた荷重再連結部材２３６を含み、それにより荷重低減部材２１０のヒューズ部２３０が破壊した場合、第１の軸受アセンブリ２０４と支持フレーム１０８との間の機械的接続を維持することができる。しかし、上述の荷重再連結部材１３６とは異なり、荷重再連結部材２３６は、第１の軸受アセンブリ２０４と支持フレーム１０８との間を直接連結するように構成することができる。たとえば、図５に示すように、荷重再連結部材２３６は、前方端部２３８と後方端部２４０との間に長手方向に延びることができ、前方端部２３８は、第１の軸受アセンブリ２０４の外側軸受ハウジング２１６に直接連結され、後方端部２４０は、支持フレーム１０８に直接連結される。したがって、荷重低減部材２１０のヒューズ部２３０が破壊した場合、荷重再連結部材２３６は、第１の軸受アセンブリ２０４と支持フレーム１０８との間の機械的接続を維持することができる。
【００４４】
図５に示すように、荷重低減部材２１０と荷重再連結部材２３６の両方が第１の軸受アセンブリ２０４と支持フレーム１０８との間を直接連結するように構成される実施形態では、部材２１０，２３６は、同様の軸方向長さを画定することができる。たとえば、一実施形態では、荷重再連結部材２３６の軸方向長さ２８０は、荷重低減部材２１０の軸方向長さ２８２に実質的に等しくてもよい。本明細書で使用する場合、荷重再連結部材２３６の軸方向長さ２８０が、プラスまたはマイナス２０％未満、たとえばプラスまたはマイナス１５％未満、プラスまたはマイナス１０％未満、もしくはプラスまたはマイナス５％未満で荷重低減部材２１０の軸方向長さ２８２に等しい場合、部材２３６，２１０の軸方向長さ２８０，２８２は、互いに実質的に等しい。
【００４５】
図２を参照して上述した荷重再連結部材１３６と同様に、荷重再連結部材２３６は、超弾性金属形状記憶合金などの超弾性形状記憶合金から形成することができることを理解されたい。したがって、荷重再連結部材２３６は、高荷重事象中に塑性変形し、その後通常または低減した荷重事象中に元の形状に回復することができる。たとえば、支持フレーム１０８とロータシャフト１０２との間に伝達されている荷重が、荷重低減部材２１０のヒューズ部２３０が破壊するように構成される所定の荷重しきい値を超える場合、形状記憶合金によって、荷重再連結部材２３６は破壊することなく大きな回復可能な変形を起こすことができ（たとえば、ファンブレードアウト（ＦＢＯ）事象の間）、これにより、高荷重事象中に支持フレーム１０８と第１の軸受アセンブリ２０４との間の支持剛性を低減することができる。しかし、通常の運転条件および風車条件の間、荷重再連結部材２３６は、高い支持剛性を提供するように構成することができる。
【００４６】
次に図６を参照すると、本主題の態様による、図５を参照して上述した荷重再連結部材２３６の構造構成の一実施形態の斜視図が示されている。示されているように、荷重再連結部材２３６は、第１の軸受アセンブリ２０４と支持フレーム１０８との間に長手方向に延びるように設計された完全な３６０度リングを形成するリングケージ構成を有することができる。たとえば、２つ以上の周方向ケージセグメントは、第１の軸受アセンブリ２０４と支持フレーム１０８との間に設置することができ、それによりセグメント（単数または複数）は、周方向に互いに当接し、環状ケージ構造を形成することができる。加えて、そのケージ状構成の場合、荷重再連結部材２３６は、その前方および後方端部２３８，２４０の間に長手方向に延びる複数の周方向に間隔を置いたリブ２４４を含むことができる。図６に示すように、リブ２４４は、通常、荷重再連結部材２３６の円周の周りに等しく離間する。しかし、他の実施形態では、リブ２４４の周方向間隔は、荷重再連結部材２３６の周りで変化してもよい。
【００４７】
代替の実施形態では、荷重再連結部材２３６は、任意の他の適切な構成を有してもよいことを理解されたい。たとえば、リングケージ構成とは対照的に、荷重再連結部材２３６は、第１の軸受アセンブリ２０４と支持フレーム１０８との間に長手方向に延びる２つ以上の周方向に間隔を置いたケージセグメントによって形成された分割ケージ構成を有することができる。
【００４８】
本明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００４９】
１０  ガスタービンエンジン
１２  中心軸線
１４  コアエンジン
１６  ファン部
１８  外側ケーシング
２０  環状入口
２２  ブースタ圧縮機
２４  高圧多段軸流圧縮機
２６  燃焼器
２８  第１のタービン
３０  第１の駆動シャフト
３２  第２のタービン
３４  第２の駆動シャフト
３６  排気ノズル
３７  減速装置
３８  軸流ファンロータアセンブリ
４０  環状ファンケーシング
４２  出口ガイドベーン
４４  ファンロータブレード
４６  下流部
４８  バイパス気流導管
５０  初期空気流
５２  入口
５４  第１の圧縮空気流
５６  第２の圧縮空気流
５８  第２の圧縮空気流
６０  燃焼生成物
１００  ロータ支持システム
１０２  ロータシャフト
１０４  第１の軸受アセンブリ
１０６  第２の軸受アセンブリ
１０８  支持フレーム
１１０  荷重低減部材
１１２  密閉空間
１１４  軸受
１１６  外側軸受ハウジング
１１８  内側レース
１２０  外側レース
１２２  転動要素
１２４  第１の端部
１２６  第２の端部
１２８  ボルト
１３０  ヒューズ部
１３２  前方セグメント
１３４  後方セグメント
１３６  荷重再連結部材
１３６Ａ  周方向ケージセグメント
１３８  前方端部
１４０  後方端部
１４２  領域
１４４  リブ
１４６  前方搭載フランジ
１４８  後方搭載フランジ
１５０  軸受
１５２  外側軸受ハウジング
１５４  内側軸受支持体
１５６  内側レース
１５８  外側レース
１６０  転動要素
１６２  内側ハウジング端部
１６４  外側ハウジング端部
１６６  ボルト
１６８  領域
１７０  外側支持体端部
１７２  内側支持体端部
１７４  搭載レース
２００  ロータ支持システム
２０４  第１の軸受アセンブリ
２０６  第２の軸受アセンブリ
２０８  支持フレーム
２１０  荷重低減部材
２１４  軸受
２１６  外側軸受ハウジング
２１８  内側レース
２２０  外側レース
２２２  転動要素
２２４  第１の端部
２２６  第２の端部
２３０  ヒューズ部
２３２  前方セグメント
２３４  後方セグメント
２３６  荷重再連結部材
２３８  前方端部
２４０  後方端部
２４４  リブ
２５０  軸受
２５２  外側軸受ハウジング
２５４  内側軸受支持体
２５６  内側レース
２５８  外側レース
２６０  転動要素
２８０  軸方向長さ
２８２  軸方向長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2017141827000001.pdf