少なくとも1つの被駆動部材と、少なくとも1つの駆動部材と、前記被駆動部材または前記駆動部材のいずれかに強固に取り付けられた少なくとも1つの回転断熱体と、前記被駆動部材および前記駆動部材に設けられた幾何学形状を有する合わせ面を備える結合要素と、を有し、前記幾何学形状が前記被駆動部材と前記駆動部材の間の半径方向の滑り、相対的なセンタリング、トルク伝達、および軸方向の束縛を可能にするように構成される、ロータアセンブリ。前記被駆動部材がコンプレッサロータである、請求項1に記載のロータアセンブリ。前記被駆動部材が発電機ロータである、請求項1に記載のロータアセンブリ。前記駆動部材がタービンである、請求項1に記載のロータアセンブリ。前記回転断熱体がセラミック材料からつくられる、請求項1に記載のロータアセンブリ。前記結合要素がテーパ状のボアおよび六角形からなる結合機構である、請求項1に記載のロータアセンブリ。前記結合要素がヒルト鋸歯状結合機構である、請求項1に記載のロータアセンブリ。回転断熱体を被駆動部材または駆動部材のいずれかに強固に取り付けるステップと、前記被駆動部材と前記駆動部材を結合要素によって結合するステップと、を備え、前記結合要素が前記被駆動部材と前記駆動部材の間の半径方向の滑り、相対的なセンタリング、トルク伝達、および軸方向の束縛を可能にするように構成される、ロータアセンブリ内の熱転移を低減させる方法。少なくとも1つの被駆動部材と、少なくとも1つの駆動部材と、前記被駆動部材または前記駆動部材のいずれかに強固に取り付けられた少なくとも1つの回転断熱体と、前記被駆動部材および前記駆動部材に設けられた幾何学形状を有する合わせ面を備える結合要素と、前記被駆動部材と前記駆動部材の間の軸方向力を維持する手段と、を備え、前記幾何学形状が、前記被駆動部材と前記駆動部材の異なる率での熱膨張および熱収縮、相対的なセンタリングの維持、および相対的な回転の防止を可能にするように構成される、ロータアセンブリ。したがって、セラミックタービンロータを金属シャフトに接合する代替の方法がなおも要望されている。好ましくは、この新しい方法は熱歪みの受容を可能にして応力を制限する。理想的には、これは素早く容易な分解/再組立を可能にする。組み立てられると、接合はすべての回転要素の間で非常に精密な配置と同心性を保証しうる。しかしながら、接合の構造もまた、合わせ用の構成要素の熱膨張係数および加熱/冷却率の相違により上昇を避けることができない熱歪みを受容すべきである。最後に、接合方法は理想的には、エンジンが作動している間でさえもタービンロータの近くのベアリングを相対的に低温のままにするように、かなりの断熱を提供すべきである。本発明は、少なくとも1つの被駆動部材、例えばコンプレッサロータと、少なくとも1つの駆動部材、例えばタービンと、を有するロータアセンブリを提供することによって、上記の、およびその他の要望を満足する。ロータアセンブリはまた、被駆動部材または駆動部材のいずれかと強固に取り付けられ、セラミック材料からなることが可能な、少なくとも1つの回転断熱体を含む。最後に、被駆動部材および駆動部材に設けられた幾何学形状を有する合わせ面を備える結合要素が提供されうる。ここで、幾何学形状は、駆動部材と被駆動部材の間の放射方向の滑り、相対的なセンタリング、トルク伝達、および軸方向の束縛を可能にするように構成される。結合要素はテーパ状のボアおよび六角形からなる結合機構、またはヒルトHirth鋸歯状結合機構でありうる。本発明の別の態様によれば、ロータアセンブリ内の熱転移を低減させる方法が提供されうる。回転断熱体は被駆動部材または駆動部材のいずれかに強固に取り付けられうる。したがって被駆動部材は結合要素によって駆動部材と結合されうる。結合要素は被駆動部材と駆動部材の間の放射方向の滑り、相対的なセンタリング、トルク伝達、および軸方向の束縛を可能にするように構成されうる。本発明の別の態様によれば、少なくとも1つの被駆動部材と少なくとも1つの駆動部材を有するロータアセンブリが提供されうる。加えて、被駆動部材または駆動部材のいずれかに強固に取り付けられた少なくとも1つの回転断熱体が提供されうる。被駆動部材および駆動部材に設けられた幾何学形状を有する合わせ面からなる結合要素が提供されうる。ここで、幾何学形状は被駆動部材および駆動部材の異なる率での熱膨張および熱収縮、相対的なセンタリングの維持、および相対的な回転の防止を可能にするように構成されうる。最後に、被駆動部材と駆動部材の間の軸方向力を維持する手段が提供されうる。本発明の、これらのおよびその他の態様、目的、および特徴は、添付の図面と共に、および添付の図面を参照して読まれる、以下の例示的な実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。類似する参照符号は類似する構成要素を表す図面を参照し、例示的な実施形態の態様を図面の組と関連させながら記載する。図1は本発明の例示的な実施形態による、ガスタービンエンジン用の例示的なロータアセンブリ100の等角図である。ロータアセンブリ100は2ステージコンプレッサ羽根車アセンブリ105および単一ステージ軸流タービンロータ110を含む。しかしながら、少なくとも1つの例えばタービンなどの高速かつ高温で回転する構成要素、および少なくとも1つの例えばコンプレッサ、発電機、ギアボックスなどの比較的低温を保つことが必要な高速で回転する構成要素がある限り、異なるタイプの、および異なる数の構成要素を有するロータアセンブリも利用可能であることを、当該技術分野の通常の知識を有する者は理解するであろう。さらに、コンプレッサが単一ステージを有するか複数のステージを有するか、またそれが遠心流か軸流かまたは混合流であるかは重要ではない。タービンはまた、1つ以上の軸流または放射状流ステージを含んでもよい。好ましい実施形態では、タービンロータ110はセラミック材料からつくられてもよい。しかしながら、代替の実施形態では、タービンロータ110は金属からつくられてもよい。図2は本発明の例示的な実施形態による、ガスタービンエンジン用の例示的なロータアセンブリ100の分解図である。図2において、図は2つの主要なサブアセンブリに分解された後のロータアセンブリ100を示している。該サブアセンブリとは、主要回転シャフトサブアセンブリ215と、タービンロータ/張力ボルトサブアセンブリ220である。図2の残りの参照符号は図3a、図3b、および図3cを参照してより詳細に説明される。図3aは本発明の例示的な実施形態による、ガスタービンエンジン用の例示的なロータアセンブリ100の側面図である。図3bは本発明の例示的な実施形態による、ガスタービンエンジン用の例示的なロータアセンブリ100の断面図である。特に、図3bは図3aの断面A-Aによる断面図であり、ロータアセンブリ100全体を通じての軸方向切断によって得られる断面を示す。図3bは遠心羽根車アセンブリ305を示し、それはボールベアリング315によって支持された中央シャフト310に取り付けられうる。他のタイプのベアリング、例えば円筒形ローラ、テーパ形ローラ、空気膜、オイルジャーナルoiljournal、磁石などが用いられてもよい。当該技術分野の通常の知識を有する者に知られているように、これらのタイプのベアリングはそれぞれ、その温度がある所定の値を超えた場合には設計された機能を停止することが可能な1つ以上の要素を有する。例えば、ボールベアリングはグリスで潤滑化されることができ、グリスは典型的には用いられるタイプに応じて摂氏80~120度よりも低い温度に保たれなければならない。それより高い温度はグリスの耐用期間を縮めることがあるので、避けなければならない。それとは正反対に、空気ベアリングはより高い温度に耐えることができる。しかしながら、通常は薄い金属箔からつくられる空気ベアリングでさえも、典型的には摂氏700~900度の範囲に温度限界がある。これらの温度はセラミックタービンが作動するよう典型的に設計された摂氏1200~1400度の範囲よりなおも下である。さらに、これらの箔が動作開始および動作終了時の摩耗への抵抗を高めるため、例えばテフロンなどの固体潤滑剤でコーティングされている場合、温度限界は低くなるであろう。ベアリングの温度限界に関係なく、ほとんどすべてのターボ機械は例えばコンプレッサ、発電機、プロペラ、車輪、ギアボックスなどの被駆動回転構成要素被駆動部材を含み、それらは、例えばホットタービンロータなどの駆動回転構成要素駆動部材によって駆動される。これらのターボ機械において、被駆動部材の温度を比較的低く保つことが必要である。典型的には、これらの装置の温度限界は材料の限界によって設定される。例えば、高速発電機にしばしば使用される永久磁石は、磁石等級に従えば、温度が摂氏80~150度を超えた場合に消磁する可能性がある。電線の絶縁体は典型的には摂氏220度を超えることができない。コンプレッサ羽根車はしばしばアルミニウムからつくられ、それは摂氏350度以下のクリープ強度限界を有する。ギアボックスは典型的に、摂氏100~300度の範囲に温度限界を有することがある油またはグリスによって潤滑されているであろう。駆動部材に用いられる材料の温度限界に加えて、発電機およびコンプレッサはより低い温度で作動する場合により効率的でありうる。したがって、本発明の例示的な実施形態によって、高温のタービンロータから低温のシャフトへの熱伝導を劇的に低下させるシステムが提供されうる。本発明の例示的な実施形態において、断熱機能が回転セラミック断熱体320断熱体によって提供される。好ましい実施形態では、回転セラミック断熱体320は概して円筒形であってもよく、強固な圧入、焼きばめ、接着結合、またはその他の同様の固定手段によって、中央シャフト310と強固に連結されてもよい。代替の実施形態では、断熱体は円筒形である必要はなく、タービンのテーパ状接合から低温のシャフトアセンブリに伝導される熱がより長く遠回りの経路を通るように構成された、より複雑な断面を有してもよい。他の断熱体形状が用いられてもよい。加えて、断熱体は異なる方法で低温のシャフトに連結されてもよい。例えば、円筒形の接合部および圧入または焼きばめの代わりに、フランジが低温の端部に位置して、該フランジの孔を貫通するねじによって回転シャフトの係合フランジに取り付けられてもよい。断熱体を低温のシャフトに取り付けるための他の連結方法が用いられてもよい。好ましい実施形態では、断熱体320は高強度、高剛性、高破砕靱性、高温における高クリープ抵抗、低密度、低費用、そして非常に低い熱伝導性をもつセラミック材料からつくられてもよい。例えば、ジルコニアZrO2が、これらの基準のすべてを満たすため優れたものとして選ばれうる。ジルコニアの部分安定化形態、例えばイットリア-安定化ジルコニアYSZなどが有利でありうる。当該技術分野において通常の知識を有する者は、一般的にイットリアが相転移耐性をもたらすためにYSZは典型的には靱性が高くなることを知っているであろう。別の適切なセラミック材料にはムライト3Al2O32SiO2が可能である。ムライトは熱伝導性および強度に関してジルコニアに劣るが、費用、密度、およびクリープ抵抗において優れている。他のセラミック材料が同様の適切な特性を有していることがあり、用いられるかもしれない。セラミック材料に加えて、断熱体320は金属からつくられてもよい。一般的に熱伝導性がより高いという不利な点は、使用される特定の金属が、断熱体320をより薄い壁として構成することが可能である程に高い動作温度において十分に強固で十分にクリープ抵抗がある場合には、断熱体320をそのように構成することによって、少なくとも部分的に打ち消すことができるであろう。当該技術において通常の知識を有する者は、本明細書に記載されない他の異なる材料が、断熱体320をつくるために利用されうることを理解するであろう。本発明の例示的な実施形態において、主要回転シャフトサブアセンブリ215およびタービンロータ/張力ボルトサブアセンブリ220の間の結合機構または結合要素が提供されうる。特に、結合要素には、被駆動部材、すなわち主要回転シャフトサブアセンブリ215および駆動部材、すなわちタービンロータサブアセンブリ220に設けられた幾何学形状を有する合わせ面が挙げられる。本発明の好ましい実施形態において、結合要素は主要回転シャフトサブセンブリ215とタービンロータサブアセンブリ220を恒久的に連結または接着するものではない。結合機構は被駆動部材および駆動部材が異なる割合で熱膨張および熱収縮することを可能にするように、すなわち、タービン110が熱くなった場合にそれが大きくなるいくらかの余裕があるように半径方向にすべることを可能にするように構成されてもよい。しかしながら、半径方向のすべりを可能にするにもかかわらず、結合機構は正確な相対的センタリングを維持すること、すなわち自己センタリングが可能であり、そして相対的な回転を防止することが可能である。加えて、結合機構はトルク伝達を可能にすることもできる。最後に、結合要素は被駆動部材と駆動部材の間に軸方向力を生成および維持し、それら部材を共に引っ張り、幾何学形状を有する合わせ面間の強固な接触を保証する手段を提供するように、すなわち、軸方向に引き離すことへの束縛を有するように構成されてもよい。本発明の例示的な実施形態において、結合機構はテーパ状のボアおよび六角形からなる機構taperboreandhexmechanismであってもよい。テーパ状のボアおよび六角形は図3bおよび図3cを参照して説明される。断熱体320はその右端にテーパ状のボア325を有し、該端はタービンシャフトに接触する。タービンシャフトは、セラミック断熱体内のメスのボアと合致するオスのテーパ状区間330を有する。断熱体のテーパ状のボア325およびタービンのテーパ状シャフト330は、タービンロータを正確に位置決めするように働く。タービンロータ110がテーパ状のボア325内で強固に位置を保つ限り、タービンロータ110とシャフト310の間の同心性、垂直性、および剛性が保証される。タービンロータ110がテーパ状のボア325内で強固に位置を保つためには、タービンロータ110をシャフトサブアセンブリ215に向けて、すなわち図3bに示されるようにページの左側に向けて引っ張ることが可能な軸方向力が必要になることがある。長く、細長い張力ボルト335がこの機能のために用いられてもよい。張力ボルト335はタービンロータ110から突出する円筒形シャフト340に強固にかつ恒久的に接着されてもよい。張力ボルト335が細いために熱伝導のための断面積を減少させることができ、該張力ボルトが金属でつくられていても、該張力ボルトがロータアセンブリ100の低温側へ伝える熱は制限されうる。同様に、タービンロータ110から延びる円筒シャフト部分340は小さい直径を有することができ、断面積が減少して熱伝導率を制限するため有利である。直径および断面積は、連結に剛性を提供するようなセラミック断熱体が存在しない場合と比べてはるかに小さくすることができる。高速回転シャフトにとっては、ロータアセンブリ100をすぐに破壊するかもしれない振動や旋回whirlingを防ぐために剛性は重要である。タービン110とは反対側の端部において、張力ボルト335にねじ山が取り付けられてもよい。アセンブリの主要中心シャフト310は、その長手方向全体にわたって延びる中心ボア345を有し、該ボアは張力ボルト335の本体よりも直径がわずかに大きい。好ましい実施形態では、張力ボルト335と中心ボア345の間に、部品が互いに対して容易に滑ることが可能であることを保証する程度にのみ十分なクリアランスがあってもよい。張力ボルト335と中心ボア345の間のこの領域に不要に大きなクリアランスがあると、張力ボルト335が細長いためロータアセンブリ100の中心軸から実質的に曲がり、平衡が失われる可能性があるので、非常に望ましくないと思われる。主要シャフト310のボア345に対応して、セラミック断熱体320がボア350を必要とすることもあり、該ボア350は名目上概して円筒形である上記のテーパ状区間325を除く。主要回転シャフトアセンブリ215にタービン/張力ボルトアセンブリ220を組み合わせて完全なロータアセンブリ100を形成するために、張力ボルト335の狭い、ねじ山を切られた端部が、セラミック断熱体320とシャフト310のボア325、350および345を順に通って挿入されてもよい。張力ボルト335はシャフト310の低温端部から突出してねじ山を露出するように十分な長さを有してもよい。ナット355は張力ボルト335に差し込まれ締められ、ロータアセンブリ100を引っ張る張力を張力ボルト335と共に生成し、テーパ状のタービンシャフト330はテーパ状のセラミックボア325内に強固に位置させる。ナット355の下に、例えばベルビルディスクワッシャ360などの弾性要素またはバネ状の要素を配置することが有利である。ディスクワッシャ360は追加のコンプライアンスを提供し、したがって、たとえシャフトが熱くなって熱膨張の差分によって張力ボルト335のシャフトアセンブリ215に対する長さが変わった場合であっても、張力ボルト335が常にある程度の張力を受けることを保証しうる。張力ボルト335に沿ったいくつかの位置で、主要シャフトアセンブリ215にトルクを伝達するように機械的要素を提供することが有利である。図3cは本発明の例示的な実施形態による、ガスタービンエンジン用の例示的なロータアセンブリの別の断面図である。特に、図3cは図3aの断面B-Bの断面図であり、サブアセンブリ220からサブアセンブリ215へのトルク伝達を容易にする六角形機構を通る半径方向の切断部を示す。本発明の例示的な実施形態において、トルク伝達機構はオスの六角形またはスプライン機構365でありうる。シャフト310は合致するメスの六角形またはスプライン370を有してもよい。これらの機構はシャフトアセンブリの同じ軸方向位置に位置してもよく、これにより、それらが組み立てられたときにタービン/ボルト220から主要シャフトアセンブリ215にトルクを伝達するように、互いに合わさることを可能とする。このような機構がない場合、テーパ状の連結部330/325の摩擦がなおもいくらかのトルクを伝達するようにはたらくであろう。しかしながら、スプライン、六角形、またはその他の非円形機構が実質的に多くのトルクを伝達しうる。代替の実施形態において、オスの六角形またはスプライン機構365は異なる領域に位置してもよい。例えば、セラミック断熱体320の円筒形ボア350は正方形、六角形、スプライン、またはその他の形状に置き換えられてもよく、張力ボルト335内のソケット380の外周は合致する形状を有してもよい。したがって、トルクはタービン110から断熱体320へと伝達され、そこから回転シャフト310へと伝達されうる。この手法の利点は、ベアリング315の近くで張力ボルト335と金属回転シャフト310の間のいかなる接触も除去することができ、熱伝達を実質的に低減することができることである。しかしながら、断熱体320の形状が複雑性を増し、その変化による、コストの違いはほとんどないが製造が少し困難になることが不利な点であろう。別の代替の実施形態において、個々のトルク結合と組になったテーパ状の円筒形連結部が1つの連結部に組み立てられてもよい。例えば、オスのテーパ状六角形突出部がタービンロータ110に提供されてもよく、合致するメスのテーパ状六角形孔がセラミック断熱体320の端部に提供されてもよい。この代替の実施形態は熱伝導を低減し、トルク性能を向上させ、接合を簡潔にする観点から実質的な利点を与えるかもしれないが、セラミック断熱体320とセラミックタービン110のさらなる製造が困難であるという代償を伴う。しかしながら、生産においては、それらの構成要素がある種の成型過程で製造される場合、製造は図に記された構成よりも全く難しいことではないであろう。タービン110と張力ボルト335との恒久的な接着は、圧入、焼ばめ、高温セラミック接着、ろう付け接着、ピン、またはその他の固定方法によって行われることができる。さらに、これらの方法の組み合わせもまた用いることができるであろう。例えば、図3bに示された接合は、ピン375を伴う強固な圧入である。例えば、ピン375は通常のステンレス鋼ダウエルピンまたはロールピンであってよい。ピン375はタービンシャフト340と、張力ボルト335内のソケット380の両方を通って半径方向に延び、軸方向と接線方向の両方でそれらを一緒に固定してもよい。ソケット380とタービンシャフト340の間の強固な圧入の摩擦もまたこれらの機能を果たすことができる。そしてさらに、優れた同心性を保証し、接合部のいかなる緩みまたは遊びをも防止することができる。しかしながら、ピン375、またはその他の積極的で堅牢な機械的接続手段は余分ではない。ピン375は、振動や繰り返す熱膨張/熱収縮サイクルなどによってタービンシャフト340がゆっくりと揺れ動きながら抜けるwiggleoutことや、張力ボルト335内のソケット380から外れることが起こらないことを保証できるため、有利である。例としてピン/圧入接続がここに記載されているが、当該技術分野の通常の知識を有する者は、張力ボルト335をタービンシャフト340に接続するための他の適切な連結方法を想像することが可能であろう。好ましい実施形態において、張力ボルト335は、金属などの強固で靱性が高く機械加工可能な材料でつくられてもよい。加えて、金属はセラミックタービンシャフトの熱膨張係数とほぼ一致する熱膨張係数を有するものがよい。現在、タービンへの応用のために最も大きく開発されたセラミック材料は焼結窒化ケイ素、Si3N4である。窒化ケイ素は非常に低いCTE、3.1×10-6m/m×°Cを有し、それは鋼や他の大抵の金属よりも4桁低い。窒化ケイ素のCTEに近いCTEを有する金属として以下のものが挙げられる。タングステン4.4μm/mK、インバール0~200°Cの範囲の平均で2.5μm/m°C、およびモリブデン0~500°Cの平均で6.0μm/m°C。代替の実施形態において、張力ボルト335はCTEの低い金属ではなく、他のある材料からつくられてもよく、前記のようにタービンロータに連結される必要もない可能性がある。張力ボルトの主要な機能はタービンロータを断熱体内のテーパ状のボアに強固に引き入れて、アセンブリが動作している間にその張力を維持することである。ことによると、張力ボルトはワイヤまたは強固ではない材料に置き換えることも可能かもしれない。強固であっても柔軟であっても、タービンシャフトとの連結が何らかの方法で熱膨張の差を吸収することができる限り、張力ボルトはCTEがより高い材料からつくられることができる。タービン110と張力ボルト335の間で用いられる接合方法に応じて、セラミックと金属の間で材料のCTEを合わせることが必須ではなくなる可能性がある。例えば、上記のピン/圧入連結によって、張力ボルトが常にセラミック断熱体のテーパ状のボア内で強固にタービンを引っ張っていることをピンが保証するので、熱膨張率の差によってタービンシャフト340と張力ボルトソケット380の間の圧入円筒状連結が緩むとしても、熱膨張率の差が許容されることができる。ピン375はまた、円筒形の連結密着の緩みにかかわらず、スプラインまたは六角形365を介して主要シャフトアセンブリへと、タービン110から張力ボルト335にトルクを伝達することが可能である。図1~図3に関して本明細書で述べたように、本発明の例示的な実施形態により、主要回転シャフトサブアセンブリ215およびタービンロータサブアセンブリ220の間の接続部として、テーパ状のボアおよび六角形の結合機構が記載された。本発明の代替の例示的な実施形態において、結合機構または結合要素は、当該技術分野の通常の知識を有する者に知られている、ヒルト鋸歯状結合機構であってもよい。以下に図4~図6を参照してヒルト鋸歯状結合機構について述べる。さらに、テーパ状のボアおよび六角形の結合と、ヒルト鋸歯状結合機構の間の相違についても必要に応じて記載する。当該技術分野の通常の知識を有する者は、これらの2つの実施形態の間に類似点があることと、類似の構成要素の記載については本明細書で繰り返す必要がないことを理解するであろう。図4は本発明の代替の例示的な実施形態による、ガスタービンエンジン用の例示的なロータアセンブリ400の等角図である。ロータアセンブリ400は、例えばコンプレッサ、発電機、プロペラ、車輪、ギアボックスなどの被駆動部材構成要素405、および、例えば図4に示された単一ステージ軸流タービンロータなどの、駆動部材構成要素410を含むことができる。しかしながら、異なるタイプ、および異なる数の構成要素を有するロータアセンブリもまた、例えばタービンなどの少なくとも1つの高速かつ高温で回転する構成要素、および、比較的低温に保つことが必要な少なくとも1つの高速で回転する構成要素がある限り、利用可能であることを、当該技術分野の通常の知識を有する者は理解するであろう。図5は本発明の代替の例示的な実施形態による、ガスタービンエンジン用の例示的なロータアセンブリ400の分解図である。図5において、図は2つの主要なサブアセンブリに分解された後のロータアセンブリ400を示している。該サブアセンブリとは、主要回転シャフトサブアセンブリ515およびタービンロータ/張力ボルトサブアセンブリ520である。図6aは本発明の代替の例示的な実施形態による、ガスタービンエンジン用の例示的なロータアセンブリ400の側面図である。図6bは本発明の代替の例示的な実施形態による、ガスタービンエンジン用の例示的なロータアセンブリ400の断面図である。特に、図6bは図6aの断面A-Aによる断面図であり、それはロータアセンブリ400全体を通じての軸方向切断によって得られる断面を示す。本発明の代替の例示的な実施形態によれば、断熱機能が回転セラミック断熱体525断熱体によって提供されてもよい。好ましい実施形態において、回転セラミック断熱体525は一般に円筒形であり、強固な圧入、焼きばめ、接着剤による接着、またはその他の同様の固定手段によって、中央シャフト610と強固に連結されることができる。本発明の例示的な実施形態において、主要回転シャフトサブアセンブリ515およびタービンロータ/張力ボルトサブアセンブリ520の間の結合機構または結合要素が提供されうる。特に、結合要素には、被駆動部材、すなわち主要回転シャフトサブアセンブリ515および、駆動部材、すなわちタービンロータサブアセンブリ520に設けられた幾何学形状を有する合わせ面が挙げられる。本発明の好ましい実施形態において、結合要素は主要回転シャフトサブアセンブリ515およびタービンロータサブアセンブリ520を恒久的に連結または接合するものではない。結合機構は被駆動部材および駆動部材を異なる割合で熱膨張および熱収縮することを可能にするように、すなわち、タービン410が熱くなった場合にそれが大きくなるいくらかの余裕があるように半径方向にすべることを可能にするように構成されてもよい。しかしながら、半径方向のすべりを可能にするにもかかわらず、結合機構は正確な相対的センタリングを維持すること、すなわち自己センタリングが可能であり、そして相対的な回転を防止することが可能である。加えて、結合機構はトルク伝達を可能にすることもできる。最後に、結合要素は、被駆動部材と駆動部材の間の軸方向力を生成および維持し、それら部材を共に引っ張り、幾何学形状を有する合わせ面の間の強固な接触を保証する手段を提供するように、すなわち、軸方向に引き離すことに対する束縛を有するように構成されてもよい。本発明の代替の例示的な実施形態において、結合機構は当該技術分野の通常の知識を有する者に知られているヒルト鋸歯状結合415であってもよい。一般に、ヒルト鋸歯状結合は1つのシャフトの2つの部品を互いに接続するように用いられ、各半シャフトの端面に絡み合う歯を有することを特徴とする。この例示的な実施形態において、ヒルト鋸歯状結合はタービンロータ/張力ボルトサブアセンブリ520を主要回転シャフトサブアセンブリ515に接続するように用いられることができる。本発明の例示的な実施形態において、断熱体525はその面のセラミック材料に歯形加工が施されてもよい。加えて、タービン410はその面に歯形加工が施されてもよい。図5は断熱体525の面の歯形530およびタービン410の面の歯形535を記載する。例示的な実施形態において、2つの歯形530と535が形状的にかみ合い可能となるように2つの面は互いに押し合う。ヒルト鋸歯状結合415の固有の利点は、歯が互いにかみ合うことにより主要シャフトアセンブリ515にトルクを伝達することが可能となることである。2つの歯形530および535を互いにかみ合ったままにするために、タービンロータ410をシャフトサブアセンブリ515に向けて、すなわち図6bに示されたようなページの左側に向けて引っ張ることが可能な軸方向力が必要とされる。長く、細長い張力ボルト635がこの機能のために用いられてもよい。張力ボルト635はタービンロータ410から突出するシャフトに強固にかつ恒久的に接着されてもよい。タービン410とは反対側の端部において、張力ボルト635にねじ山が取り付けられてもよい。アセンブリの主要中心シャフト610は、その長手方向全体にわたって延びる中心ボア645を有し、該ボアは張力ボルト635の本体よりも直径がわずかに大きい。好ましい実施形態では、張力ボルト635と中心ボア645の間に、部品が互いに対して容易に滑ることが可能であることを保証する程度にのみ十分なクリアランスがあってもよい。張力ボルト635と中心ボア645の間のこの領域に不要に大きなクリアランスがあると、張力ボルト635が細長いためロータアセンブリ400の中心軸から実質的に曲がり、平衡が失われる可能性があるので、非常に望ましくないと思われる。主要シャフト610のボア645に対応して、セラミック断熱体525がボア650を必要とすることもあり、該ボア650は名目上概して円筒形である。主要回転シャフトアセンブリ515にタービン/張力ボルトアセンブリ520を組み合わせて完全なロータアセンブリ400を形成するために、張力ボルト635の狭い、ねじ山が切られた端部が、セラミック断熱体525とシャフト610のボア650および645を順に通って挿入されてもよい。張力ボルト635はシャフト610の低温端部から突出してねじ山を露出するように十分な長さを有してもよい。ナット655は張力ボルト635に差し込まれ締められ、ロータアセンブリ400を引っ張る張力を張力ボルト635と共に生成し、歯形530および535の組が互いに押し合うように2つの面を位置させる。ナット655の下に、例えばベルビルディスクワッシャ660などの弾性要素またはバネ状の要素を配置することが有利である。ディスクワッシャ660は追加のコンプライアンスを提供し、したがって、たとえシャフトが熱くなって熱膨張の差分によって張力ボルト635のシャフトアセンブリ515に対する長さが変わった場合であっても、張力ボルト635が常にある程度の張力を受けることを保証しうる。タービン410と張力ボルト635との恒久的な接着は、圧入、焼ばめ、高温セラミック接着、ろう付け接着、ピン、またはその他の固定方法によって行われることができる。さらに、これらの方法の組み合わせもまた用いることができるであろう。例えば、図6bに示された接合は、ピン675を伴う強固な圧入である。例えば、ピン675は通常のステンレス鋼ダウエルピンまたはロールピンであってよい。ピン675はタービンシャフト640と、張力ボルト635内のソケット680を通って半径方向に延び、軸方向と接線方向の両方でそれらを一緒に固定してもよい。ソケット680とタービンシャフト640の間の強固な圧入の摩擦もまたこれらの機能を果たすことができる。そしてさらに、優れた同心性を保証し、接合部のいかなる緩みまたは遊びをも防止することができる。しかしながら、ピン675、またはその他の積極的で堅牢な機械的接続手段は余分ではない。ピン675は、振動や繰り返す熱膨張/熱収縮サイクルなどによってタービンシャフト640がゆっくりと揺れ動きながら抜けるwiggleoutことや、張力ボルト635内のソケット680から外れることが起こらないことを保証できるため、有利である。例としてピン/圧入接続がここに記載されているが、当該技術分野の通常の知識を有する者は、張力ボルト635をタービンシャフト640に接続するための他の適切な連結方法を想像することが可能であろう。要約すれば、本明細書に記載された本発明の例示的な実施形態は、セラミックタービン、および他の高温の、回転する、CTEの低い構成要素を金属シャフトに取り付けるための従来技術による方法を上回る多くの改良点を提供する。例えば、ロータアセンブリ100および400の設計は、分解および再組立の繰り返しを可能にすることができる。対照的に、従来技術の方法は一般的にろう付けを用い、これは恒久的な連結である。分解および再組立の繰り返しが可能であることは、ロータアセンブリ100および400の維持管理、釣り合いbalancing、および検査を容易にしうるため、比類ない利点である。それはまた、周囲の固定された機械的構成要素に対して設計の自由度を提供し、それらを簡易なものにすることを可能にし、またはより安価な方法で製造可能にする。本発明の別の利点は、熱膨張の差を本質的に許容することができることである。例えば、タービンロータはセラミック断熱体よりも速くまたは遅く加熱または冷却することができ、断熱体とは大きく異なるCTEを有する材料からつくられることができ、なおも該2つの構成要素は本明細書に記載した両方の実施形態において正確にかつ強固に位置決めされることができる。該2つの構成要素は、膨張および収縮、テーパ状の連結部の円錐形表面に沿う互いに対する滑り、代替の実施形態におけるヒルト鋸歯状結合の概して放射状の面に沿った滑りが自由であり、なおも連結部またはヒルト鋸歯状結合は該2つの構成要素を互いに対して正確にかつ強固に位置決めする。これに対して、非常に異なるCTEを有する金属シャフトにセラミックロータをろう付けまたは接着することは非常に困難であり、高度な工学的スキルを必要とし、しばしば、適切な性能および信頼性を達成するために実質的な設計面での譲歩を必要とする。連結部は注意深く設計されなければならず、金属またはセラミックシャフトの薄い断面領域で、熱特性の差分を吸収することに準拠した要素でしばしば有限要素解析を行い、特別なろう付け材料および過程を用いなければならない。それでさえも、CTEの不一致による熱変形はなおも本質的に大きな応力を発生させ、ろう付け、接着、またはその他の恒久的な/強固なタイプの連結において、時々避けがたい信頼性の問題を発生させる。本発明の例示的な実施形態による第3の利点は、従来の方法によっては合致させることが困難な、高温回転構成要素と低温回転構成要素の間の断熱度を一致させることを可能にすることである。典型的な動作において、双方の実施形態におけるタービンロータ110および410は1300°Cを超える。双方の実施形態においてタービンロータ110および410からおよそ30mmのところに位置するベアリングは、潤滑剤の損失を防ぐために120°C未満に保たなければならない。本発明の例示的な実施形態において、断熱体320および525を介した伝導による熱転移率の推定値はおよそわずか21ワットにすぎない。これによって、ベアリングを低温に保つことが、対応する従来技術の、類似の幾何学的比率を有するろう付けされた金属シャフトアセンブリよりも、はるかに容易になる。従来技術の金属シャフトアセンブリの場合、ベアリングへの熱伝導は、金属の熱伝導率がより高いために、典型的にはおよそ100~200ワットになるであろう。断熱体320または525を通る熱転移の推定値は以下のように計算されうる。セラミック断熱体の長さLはおよそ17mmであり、断熱体の最大外側直径D1はおよそ15.5mmであり、内側直径D2はおよそ8mmである。熱転移問題は円筒形を通る単純な伝導として概算することができ、伝導によって断熱体を通る熱転移率の推定値はQcond=kAcsΔT/Lである。ここでk=2.2W/m°Cであり、それはジルコニアの平均的な熱伝導率である。Acs=π/4D12-D22であり、それは断熱体の断面積である。ΔT=1300°C-120°C=1180°Cであり、それは高温の端部と低温の端部の間の最悪の場合のおよその温度差でありうる。最後に、本発明の例示的な実施形態において、ロータは通常と違って短く堅いものでもよい。それは従来技術の設計において現実的であったものと比較してより優れた力学的特性のシャフトを可能にする。本明細書で記載されたように、断熱性と、熱膨張の差の本質的な許容性のために、短い軸長が可能になる。同じ理由から、セラミック断熱体の外側半径が、金属連結体において現実的な外側半径よりも大きくなることができるために、高い剛性が可能になる。以上は本発明の実例となる実施形態のみに関するものであると理解されるべきであり、以下の特許請求の範囲に定義された本発明の範囲および精神から外れることなく、そこには様々な変更が行われることが可能である。