(57)【要約】【課題】  従来のオイルアシストタービンは、複数のタービン翼の各チップを覆うガード部材が、複数のタービン翼の回転軸方向全体（チップ全体）を覆っていないため、タービンロータを回転させる仕事に使われないオイルが生じることになり、タービンシャフトを効率良く補助駆動できないという課題があった。【解決手段】  複数のタービン翼６へ向けてオイルを噴出するノズル１５と共にスリーブ部材１４を構成するシュラウド１６が、複数のタービン翼６の全周囲を覆うと共に、複数のタービン翼６の回転軸方向全体を覆っている。これによって、複数の噴孔１８から噴射されたオイルが、オイル噴射流路６１を通過する時に、タービンロータ４の回転に伴う遠心力の作用で、タービン翼６の半径方向外側へ向かう流れによるオイル飛散を積極的に抑制する効果を得ることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の噴流により回転駆動されるタービンにおいて、
（ａ）シャフト（３）の回転軸周りに回転可能なタービンロータ（４）と、
（ｂ）このタービンロータ（４）のハブ外周からチップ（６４）まで半径方向外側に突出するように設置されるタービン翼（６）と、
（ｃ）このタービン翼（６）へ向けて液体を噴射して前記タービンロータ（４）に回転力を与えるノズル（１５）と、
（ｄ）前記タービン翼（６）の全周囲で、且つ前記タービン翼（６）の回転軸方向全体を覆うと共に、前記タービンロータ（４）のハブ外周との間に液体噴射流路（６１）を形成するシュラウド（１６）と
を備えたことを特徴とするタービン。
【請求項２】
請求項１に記載のタービンにおいて、
前記シュラウド（１６）は、前記タービン翼（６）のチップ（６４）との間に、周方向隙間（Ｓ）を形成する内周面を有していることを特徴とするタービン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のタービンにおいて、
前記ノズル（１５）および前記シュラウド（１６）を支持するハウジング（１２）を備え、
前記ハウジング（１２）は、前記ノズル（１５）の上流側へ向けて液体を供給する液体供給部（６５、６６）を有していることを特徴とするタービン。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のタービンにおいて、
前記ノズル（１５）は、前記タービン翼（６）へ向けて液体を噴射する複数の噴孔（１８）を有していることを特徴とするタービン。
【請求項５】
請求項４に記載のタービンにおいて、
前記シャフト（３）を回転可能に収容すると共に、前記シャフト（３）の軸線方向に延びる軸方向孔を有する筒状のスリーブ部材（１４）を備え、
前記スリーブ部材（１４）は、前記ノズル（１５）および前記シュラウド（１６）を一体部品化することで設けられることを特徴とするタービン。
【請求項６】
請求項５に記載のタービンにおいて、
前記シュラウド（１６）の外径は、前記ノズル（１５）の外径と略一致していることを特徴とするタービン。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のタービンにおいて、
前記複数の噴孔（１８）は、前記ノズル（１５）の周方向に所定の間隔で設けられており、
前記スリーブ部材（１４）は、前記ノズル（１５）の上流側に、流入した液体が環状に流通可能な環状の凹溝（１７）を有し、
前記凹溝（１７）は、環状に流れる液体を前記複数の噴孔（１８）へ分配供給することを特徴とするタービン。
【請求項８】
請求項４ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載のタービンにおいて、
前記複数の噴孔（１８）は、前記タービン翼（６）のチップ（６４）よりも半径方向内側で開口した噴孔出口を有していることを特徴とするタービン。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載のタービンにおいて、
前記シュラウド（１６）の下流端は、前記タービン翼（６）の後縁と同一平面上に配置されていることを特徴とするタービン。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載のタービンにおいて、
前記シュラウド（１６）の下流端よりも下流側には、液体が流通可能なチャンバ（７４）が形成されていることを特徴とするタービン。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載のタービンを備えたターボチャージャにおいて、
前記シャフト（３）は、コンプレッサインペラ（１）とタービンホイール（２）とを連結するロータシャフト（３）であって、
前記タービンロータ（４）は、前記ロータシャフト（３）と一体回転可能に連結していることを特徴とするターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービン及びターボチャージャに関するもので、特にオイル等の液体の噴射流により駆動されるアシストタービンを備えたターボチャージャに係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来、自動車等の車両には、高出力化または低燃費化を図るという目的で、内燃機関（エンジン）の気筒内に吸入される空気（以下吸気）を、ターボ過給機の吸気コンプレッサで圧縮する過給機付エンジンが搭載されている。
ここで、ターボチャージャは、エンジンのシリンダから排出された排気のエネルギーを利用して排気タービンを回し、この排気タービンに同軸的に設けられた吸気コンプレッサを駆動して吸気を圧縮する。このため、エンジンの低速回転時に、ドライバーによってアクセルペダルが踏み込まれる等して車両の加速要求が成される場合、実過給圧の応答性が悪く、エンジン出力の向上が不十分となるという問題がある。
【０００３】
そこで、上記の問題を解消する目的で、タービンホイールとコンプレッサインペラとを同軸的に連結するシャフトの外周に固定され、圧力発生源であるオイルポンプから供給されるオイルの圧力により回転駆動されるタービンロータと、このタービンロータのハブ外周面から放射状に延び、且つハブ外周面に環状に設置された複数のタービン翼へオイルを高圧噴射するノズル部材とを備え、ノズル部材の噴孔から複数のタービン翼へオイルが高圧噴射されることにより、シャフトの回転が補助駆動（アシスト）されるように構成された過給システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
［従来の技術の問題点］
ここで、従来（特許文献１に記載）のオイルアシストタービンを備えたターボチャージャは、ノズル部材から噴射されたオイルが、タービンロータの回転に伴う遠心力の作用で、各タービン翼の半径方向外側へ向かう流れが生じ、各タービン翼の半径方向外側へ飛散し易くなっている。
さらに、複数のタービン翼の各チップ（外周端）を覆うガード部材が、複数のタービン翼の回転軸方向全体（チップ全体）を覆っていないため、ガード部材が覆っていない部分から半径方向外側へ飛散するオイルが生じている。
この結果として、タービンロータを回転させる仕事に使われないオイルが生じることになるため、シャフトを効率良く補助駆動できないという懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２７４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ノズルから噴射される液体の全量をタービンロータを回転させる仕事に使用することで、タービンロータを効率良く回転させることのできるタービン、及びアシスト機能付きターボチャージャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明（タービン）は、シャフトの回転軸周りに回転可能なタービンロータと、このタービンロータのハブ外周からチップまで半径方向外側に突出するように設置されるタービン翼と、このタービン翼へ向けて液体を噴射（噴出）してタービンロータに回転力を与えるノズルと、タービン翼の全周囲で、且つタービン翼の回転軸方向全体を覆うと共に、タービンロータのハブ外周との間に液体噴射流路を形成するシュラウドとを備えている。
請求項１に記載の発明によれば、タービンロータのハブ外周との間に液体噴射流路を形成するシュラウドが、タービン翼の全周囲を覆うと共に、タービン翼の回転軸方向全体を覆うことにより、液体が液体噴射流路を通過する時に、タービンロータの回転に伴う遠心力の作用で、タービン翼の半径方向外側へ向かう流れによる液体飛散を積極的に抑制する効果を得ることができる。この結果、より効率的にタービンロータを液体の噴流により回転駆動させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、シュラウドの内周面とタービン翼のチップ面との間に、周方向隙間（チップクリアランス）が形成される。
この周方向隙間（チップクリアランス）を最適化した場合、請求項１に記載の効果をより向上することができる。
請求項３に記載の発明によれば、液体供給部を有するハウジングによってノズルおよびシュラウドを支持することにより、液体供給部からノズルの上流側へ液体が供給し易くなる。
このとき、ハウジングに対する、ノズルおよびシュラウドの固定がなされると同時に、シュラウドの内周面とタービン翼のチップ面との間のチップクリアランスを最適化することが可能となる。
請求項７に記載の発明によれば、スリーブ部材（の外周）に環状の凹溝（例えば外周凹溝）を設けたことにより、スリーブ部材の凹溝内を環状に流れる液体は、ノズルの周方向に所定の間隔で設けられる複数の噴孔へ例えば均等に分配供給される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】アシストタービンを備えたターボチャージャを示した断面図である（実施例１）。
【図２】（ａ）はアシストタービンを示した断面図で、（ｂ）はノズルとシュラウドを一体化したスリーブ部材を示した断面図である（実施例１）。
【図３】ノズルとシュラウドを一体化したスリーブ部材を示した断面図である（実施例１）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
［実施例１の構成］
図１ないし図３は、本発明を適用したアシストタービンを備えたターボチャージャ（実施例１）を示したものである。
【００１２】
本実施例の内燃機関（エンジン：図示せず）には、吸気コンプレッサで圧縮された吸気をエンジンの気筒内に強制的に送り込むターボチャージャが搭載されている。
エンジンの各気筒の吸気ポートには、インテークマニホールドを介して、吸気が流れる吸気管が接続されている。この吸気管には、エアクリーナ、ターボチャージャの吸気コンプレッサおよびスロットルバルブ等が設置されている。
エンジンの各気筒の排気ポートには、エキゾーストマニホールドを介して、排気が流れる排気管が接続されている。この排気管には、ターボチャージャの排気タービン、排気浄化装置（触媒等）およびマフラー等が設置されている。
【００１３】
ターボチャージャは、吸気コンプレッサ、排気タービン、およびドライバーの加速要求時に、コンプレッサインペラ１とタービンホイール２とを連結するロータシャフト３の回転を、図示しないオイルポンプから供給される作動油（オイル）により補助駆動するオイルアシストタービンを備えている。
アシストタービンは、ロータシャフト３の回転軸周りに回転可能とし、タービンロータ４のハブ５の外周面上に、円周方向に所定の間隔をおいて複数のタービンブレード（翼）６が設置されている。
【００１４】
ターボチャージャは、タービンホイール２が排気のエネルギーにより回転駆動され、コンプレッサインペラ１が回転し、このコンプレッサインペラ１が吸気を圧縮して、エンジンの気筒内に送り込む。
ターボチャージャは、ロータシャフト３のラジアル荷重を支持するラジアル軸受７、８と、ロータシャフト３のスラスト荷重を支持するスラスト軸受９とを備えている。
また、ターボチャージャは、ラジアル軸受７、８を支持するラジアル軸受部を有するセンターハウジング（以下ハウジング１１）と、スラスト軸受９を支持するスラスト軸受部を有し、タービンロータ４を回転可能に収容するオイルタービンハウジング（以下ハウジング１２）と、このハウジング１２の嵌合部１３の内周に圧入固定される円筒状（または角筒状）のスリーブ部材１４とを備えている。このスリーブ部材１４には、少なくともノズル１５、シュラウド１６および外周凹溝１７が一体的に設けられている。また、ノズル１５の板厚（肉厚）方向には、複数の噴孔１８が貫通形成されている。
【００１５】
吸気コンプレッサは、ロータシャフト３の回転軸周りに回転可能なコンプレッサインペラ１、およびこのコンプレッサインペラ１の周囲を取り囲むように設置されたハウジング２１を備えている。
コンプレッサインペラ１は、タービンホイール２と同一軸上に配置されている。このコンプレッサインペラ１は、ロータシャフト３を介して、タービンホイール２と一体回転可能に連結されている。
【００１６】
ハウジング２１は、金属材料または樹脂材料によって形成されている。このハウジング２１には、コンプレッサインペラ１の周囲を取り囲むようにシュラウド壁が設けられている。ハウジング２１の中央部には、コンプレッサインペラ１を回転可能に収容するホイール収容空間が形成されている。このホイール収容空間の上流側には、コンプレッサインペラ１の回転軸方向の一端側から吸気が流入する吸気導入流路が設けられている。この吸気導入流路の上流端には、吸気入口ポート（吸気入口部）が設けられている。また、ホイール収容空間の下流側には、コンプレッサインペラ１およびホイール収容空間を渦巻き状に囲むようにスクロール流路が設けられている。このスクロール流路の下流側には、ハウジング２１の外部へ吸気を排出させる吸気排出流路が設けられている。この吸気排出流路の下流端には、吸気出口ポート（吸気出口部）が設けられている。
【００１７】
コンプレッサインペラ１は、ハウジング２１のシュラウド壁面との間に、子午面形状の吸気流路を形成するハブ２２を有している。
ハブ２２は、ロータシャフト３の周囲を円周方向に取り囲むように形成されている。このハブ２２は、ロータシャフト３の回転軸方向の一端側に形成される外周ねじに螺合する座付きナット２３によりロータシャフト３の外周に締結されている。
ハブ２２の表面上には、吸気流路の軸線（曲線）に沿うように延長された複数のコンプレッサブレード（翼）２４が設置されている。
複数のコンプレッサ翼２４は、ハブ２２の円周方向に所定の間隔（例えば等間隔）をおいて設置されている。
【００１８】
排気タービンは、ロータシャフト３の回転軸周りに回転可能なタービンホイール２、およびこのタービンホイール２の周囲を取り囲むように設置されたハウジング３１を備えている。
ハウジング３１は、金属材料によって形成されている。このハウジング３１には、タービンホイール２の周囲を取り囲むようにシュラウド壁が設けられている。ハウジング３１の中央部には、タービンホイール２を回転可能に収容するホイール収容空間が形成されている。このホイール収容空間の上流側には、タービンホイール２およびホイール収容空間を渦巻き状に囲むようにスクロール流路が設けられている。このスクロール流路の上流側には、ハウジング３１の外部から排気が流入する排気導入流路が設けられている。この排気導入流路の上流端には、排気入口ポート（排気入口部）が設けられている。
また、ホイール収容空間の下流側には、タービンホイール２の回転軸方向の他端側へ排気を排出させる排気排出流路が設けられている。この排気排出流路の下流端には、排気出口ポート（排気出口部）が設けられている。
【００１９】
タービンホイール２は、ハウジング３１のシュラウド壁面との間に、子午面形状の排気流路を形成するハブ（図示せず）を有している。
ハブは、ロータシャフト３の周囲を円周方向に取り囲むように形成されている。このハブは、ロータシャフト３の回転軸方向の他端側に形成される外周ねじに螺合する座付きナット３３によりロータシャフト３の外周に締結されている。
ハブの表面上には、排気流路の軸線（曲線）に沿うように延長された複数のタービンブレード（翼）３４が設置されている。
複数のタービン翼３４は、ハブの円周方向に所定の間隔（例えば等間隔）をおいて設置されている。
【００２０】
ここで、エンジンより排出された排気は、ハウジング３１の排気入口ポートから排気導入流路を通ってホイール収容空間の排気流路に流入してタービンホイール２を回転させる。そして、排気流路を通過した排気は、排気排出流路を通ってハウジング３１の排気出口ポートから外部へ排出される。
一方、例えばエアクリーナを通過した吸気、あるいはＥＧＲ制御弁を通過したＥＧＲガスは、ハウジング２１の吸気入口ポートから吸気導入流路を通ってホイール収容空間の吸気流路内に流入する。そして、吸気流路を通過する際に、コンプレッサ翼２４の回転によって圧縮されて圧力が上昇した吸気は、吸気排出流路を通ってハウジング２１の吸気出口ポートからエンジンの気筒内に送り込まれる。
【００２１】
ハウジング１１は、金属材料によって形成されている。このハウジング１１は、ロータシャフト３の回転軸方向に延びる軸受孔４１、４２を有している。軸受孔４１、４２内には、ラジアル軸受７、８がそれぞれ収容されている。
ハウジング１１には、図示しないオイルパンに貯留された潤滑油を汲み上げるオイルポンプからラジアル軸受７、８へ潤滑油を供給する潤滑油供給部が設けられている。
潤滑油供給部は、オイルポンプの吐出側に接続されるオイル供給流路から潤滑油が供給されるオイル注入口４３、このオイル注入口４３に連通する油路４４、この油路４４から分岐してラジアル軸受７、８にそれぞれ潤滑油を供給する油路４５、４６、およびオイルパンへ向けて潤滑油を排出するオイル排出口４７を有している。
なお、オイル注入口４３は、ハウジング１１における重力方向の一方側（天側）の端面で開口している。また、オイル排出口４７は、ハウジング１１における重力方向の他方側（地側）の端面で開口している。
また、オイル注入口４３に流入した潤滑油は、オイル注入口４３と連通する油路（図示せず）を経てスラスト軸受９に供給される。
【００２２】
ロータシャフト３は、コンプレッサインペラ１、タービンホイール２およびタービンロータ４と一体回転可能に連結した回転軸である。
スラスト軸受９は、コンプレッサインペラ１、タービンロータ４およびスラストカラー５１、５２と共に、ロータシャフト３の中間部に設けられる段差５３と座付きナット２３との間に挟み込まれて座付きナット２３により共締めされている。
また、コンプレッサインペラ１のハブ２２とスラスト軸受９との間には、スラストカバー５４およびバッフルプレート５５が設置されている。スラストカバー５４およびバッフルプレート５５は、シールリング等のシール部材と一緒に、スラスト軸受９を潤滑した潤滑油がコンプレッサ側へ流入するのを阻止すると共に、潤滑油をオイル排出口４７へ導く。
【００２３】
次に、本実施例のアシストタービンの詳細を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
アシストタービンは、ロータシャフト３と、このロータシャフト３の回転軸周りに回転可能なタービンロータ４と、このタービンロータ４の各タービン翼６を回転可能に収容するハウジング１２と、このハウジング１２の嵌合部１３に支持されるスリーブ部材１４とを備えている。
タービンロータ４は、スリーブ部材１４のシュラウド内面との間に、所定の形状のオイル噴射流路（オイル噴出流路、液体噴射流路）６１を形成するハブ５を有している。
【００２４】
ハブ５は、ロータシャフト３の周囲を円周方向に取り囲む円筒状のスリーブ６２の一部に設けられている。このスリーブ６２の回転軸方向の先端には、オイル噴射流路６１を通過したオイルを遠心方向へ導くオイルガイド６３が設けられている。
タービンロータ４は、ハブ５の外周面からチップ（外周端）６４まで半径方向外側に突出するように複数のタービン翼６が設置されている。
複数のタービン翼６は、ハブ５の円周方向外側に所定の間隔（例えば等間隔）をおいて設置されている。これらのタービン翼６は、上流端縁（前縁）と下流端縁（後縁）とを直線で結ぶ翼弦長が全て同一となっている。また、前縁から後縁までの間にくの字状に屈曲する屈曲部が設けられている。屈曲部は、タービンロータ４の回転方向に対して、凸または凹となる曲がり部である。
【００２５】
ハウジング１２は、金属材料によって形成されている。このハウジング１２には、円筒状のスリーブ部材１４の周囲を部分的に円周方向に取り囲むと共に、スリーブ部材１４の外周を嵌合保持する円筒状の嵌合部１３が設けられている。この嵌合部１３内には、ロータシャフト３の軸線方向（回転軸方向）またはタービンロータ４の回転軸方向に延びる嵌合孔が形成されている。
ハウジング１２には、オイルパンに貯留されたオイルを汲み上げるオイルポンプからスリーブ部材１４へオイルを供給するオイル供給部（液体供給部）が設けられている。このオイル供給部は、オイルポンプの吐出側に接続されるオイル供給流路からオイルが供給されるオイル注入口６５、このオイル注入口６５とスリーブ部材１４とを連通する油路６６を有している。
【００２６】
オイルポンプは、オイルポンプから吸入したオイルを加圧してアシストタービン側へ圧送する。
また、ドライバーの加速要求、自動車等の車両の走行状態やエンジンの運転状況に対応して、エンジン等の駆動手段とオイルポンプとの駆動連結を断続する構成（例えばポンプクラッチ）が設けられている。
なお、オイルとしてラジアル軸受７、８とスラスト軸受９を潤滑する潤滑油を採用しても良い。また、オイルとしてエンジンの摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイル）を採用しても良い。また、オイルとして自動変速機で使用される作動油（自動変速機油、ＡＴＦ）を採用しても良い。
【００２７】
スリーブ部材１４は、金属材料によって形成されている。このスリーブ部材１４は、円環状（または角環状）のノズル１５、円筒状（または角筒状）のシュラウド１６、円環状（または角環状）の外周凹溝１７、円筒状（または角筒状）の径大部７１および円筒状（または角筒状）の径小部７２を有し、ノズル１５、シュラウド１６、径大部７１および径小部７２を一体部品化（一体化）することで設けられている。
径大部７１およびシュラウド１６は、スリーブ部材１４の中で最大外径部を構成し、ハウジング１２の嵌合部１３の内周（嵌合孔の孔壁面）に圧入固定（嵌合固定）される圧入部として使用される。なお、シュラウド１６の外径は、径大部７１の外径およびノズル１５の外径と略一致している。
【００２８】
スリーブ部材１４内には、ロータシャフト３の軸線方向（回転軸方向）またはタービンロータ４の回転軸方向に延びる軸方向孔７３が形成されている。この軸方向孔７３内には、ロータシャフト３およびタービンロータ４が回転可能に収容されている。
径小部７２の外周には、油路６６から流入したオイルが円環状に流通可能な円環状の外周凹溝１７が形成されている。外周凹溝１７は、ノズル１５の上流側に設けられた円環状の周方向油路で、円環状に流れるオイルをノズル１５に設けられる複数の噴孔１８へ分配供給する分配部である。また、外周凹溝１７は、油路６６と複数の噴孔１８とを連通する中継路である。
【００２９】
ノズル１５は、複数のタービン翼６へ向けてオイルを噴射（噴出）してタービンロータ４に回転力を与える。このノズル１５には、複数のタービン翼６へ向けてオイルを噴射（噴出）する複数の噴孔１８が設けられている。
複数の噴孔１８は、ノズル１５の円周方向に所定の間隔で、しかも同一円周上に設けられている。これらの噴孔１８は、複数のタービン翼６の各チップ６４よりも半径方向内側で開口した噴孔入口、複数のタービン翼６の各チップ６４よりも半径方向内側で開口した噴孔出口、および噴孔入口と噴孔出口とを連通する噴孔流路を有している。
なお、噴孔流路の軸線は、複数のタービン翼６の回転軸方向に対して所定の傾斜角度を有している。
【００３０】
シュラウド１６は、複数のタービン翼６の全周囲を覆うと共に、複数のタービン翼６の回転軸方向全体を覆う円筒部である。このシュラウド１６は、タービンロータ４のハブ外周との間にオイル噴射流路６１を形成する。また、シュラウド１６は、複数のタービン翼６の各チップ６４との間に、所定の周方向隙間（円筒状のチップクリアランスＳ）を形成する内周面を有している。
シュラウド１６の下流端は、複数のタービン翼６の各後縁（下流端縁）と同一平面上に配置されている。シュラウド１６の下流端よりも下流側には、オイルが流通可能な円環状のチャンバ７４が形成されている。チャンバ７４は、オイル噴射流路６１と連通している。
【００３１】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のアシストタービンを備えたターボチャージャの作用を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
【００３２】
ドライバーにより加速要求が成された場合、ポンプクラッチがオンに切り替えられることにより、オイルポンプが作動する。これにより、オイルポンプからオイル注入口６５へ所定の圧力に調圧されたオイルが供給される。
オイル注入口６５に供給されたオイルは、油路６６からスリーブ部材１４の外周凹溝１７に流入し、外周凹溝１７内を円環状に流れる。そして、外周凹溝１７内を円環状に流れるオイルは、ノズル１５に設けられる複数の噴孔１８の各噴孔入口へ分配される。
【００３３】
そして、各噴孔入口へ分配されたオイルは、複数の噴孔１８の各噴孔出口から複数のタービン翼６へ向かって高圧噴射される。これにより、複数のタービン翼６は、ノズル１５の各噴孔１８からオイルの高圧噴流を受けるため、タービンロータ４に回転力が与えられる。このタービンロータ４の回転は、ロータシャフト３を介して、吸気コンプレッサのコンプレッサインペラ１に伝わる。したがって、オイルポンプからのオイルの高圧噴流によって、ターボチャージャが補助駆動（アシスト）される。このため、ドライバーによって加速要求が成されてから実過給圧の応答性が改善され、エンジン出力の向上および加速性能が良好となる。
【００３４】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のアシストタービンを備えたターボチャージャにおいては、複数の噴孔１８から複数のタービン翼６へ向けてオイルを噴出するノズル１５と共に、タービンロータ４の周囲を円周方向に取り囲むスリーブ部材１４を構成するシュラウド１６が、複数のタービン翼６の全周囲を覆うと共に、複数のタービン翼６の回転軸方向全体を覆っている。
また、ハウジング１２の嵌合部１３の内周に対する、スリーブ部材１４の径大部７１およびシュラウド１６の外周の圧入固定が成されると同時に、タービン翼６のチップ面とシュラウド１６の内周面との間のチップクリアランスＳを最適化している。
【００３５】
これによって、複数の噴孔１８から噴射されたオイルが、オイル噴射流路６１を通過する時に、タービンロータ４の回転に伴う遠心力の作用で、タービン翼６の半径方向外側へ向かう流れによるオイル飛散を積極的に抑制する効果を得ることができる。この結果、より効率的にタービンロータ４をオイルの噴流により回転駆動させることができる。つまりターボチャージャの吸気コンプレッサを効率良く補助駆動（アシスト）できる。このアスストにより、過給性能の向上を図ることができるので、ターボチャージャの性能向上への寄与（ターボラグの短縮または解消）が可能になる。したがって、良好な加速性能を確保することができる。
【００３６】
また、オイル供給部を有するハウジング１２の嵌合部１３にノズル１５とシュラウド１６とを一体化したスリーブ部材１４を支持（嵌合固定、圧入固定）することにより、オイル供給部のオイル注入口６５から油路６６、ノズル１５の上流側の外周凹溝１７を経て複数の噴孔１８へのオイルの供給をオイル漏れすることなく実施することができる。
また、複数の噴孔１８を有するノズル１５とシュラウド１６とを一体化したスリーブ部材１４は、シュラウド１６の外径とノズル１５の外径とが略一致している。
このようなスリーブ部材１４をハウジング１２の嵌合部１３に組み付けるようにした場合、スリーブ部材１４の加工性（径小部７２の全周（外周全体）に設けられる外周凹溝１７の切削加工性、ノズル１５を肉厚方向に貫通する複数の噴孔１８の穿孔加工性）の向上や、ハウジング１２の嵌合部１３に対する、スリーブ部材１４の組付性の向上を図ることができるので、加工工数や組付工数を削減できる。これにより、アシストタービンを備えたターボチャージャの製造コストの低減が可能になる。
【００３７】
また、複数の噴孔１８における各噴孔出口は、複数のタービン翼６のチップ６４よりも半径方向内側で開口している。これにより、複数の噴孔１８の各噴孔出口からオイルの高圧噴流が噴射される際に、タービンロータ４のタービン翼６に当たらないオイルの量を低減できるので、タービンロータ４の回転駆動損失（ロス）を低減する効果を得ることができる。
また、シュラウド１６の下流端とタービン翼６の後縁とを同一平面上に配置している。これにより、オイル噴射流路６１を通過した液体をタービン翼６の外部へ向けて円滑に排出できるので、オイル噴射流路６１内にオイルが滞留することを抑制できる。この結果、タービンロータ４の回転駆動損失（ロス）を低減する効果を得ることができる。
また、シュラウド１６の下流端よりも下流側に、オイルが流通可能なチャンバ７４を形成している。これにより、オイル噴射流路６１を通過したオイルを複数のタービン翼６の外部へ向けて円滑に排出できるので、オイル噴射流路６１内にオイルが滞留することを抑制できる。この結果、タービンロータ４の回転駆動損失（ロス）を低減する効果を得ることができる。
【００３８】
［変形例］
本実施例では、本発明のタービンを、内燃機関（エンジン）の気筒から排出される排気のエネルギーを利用して、圧縮した吸気をエンジンの気筒内に送り込むターボチャージャ（ターボ過給機）のロータシャフトの回転をアシストするオイルアシスト（油圧）タービンに適用しているが、本発明のタービンを、遠心圧縮機のみで過給機を構成した吸気コンプレッサのロータシャフトを回転駆動するオイル（油圧）タービンに適用しても良い。
【００３９】
本実施例では、タービンロータと一体回転可能に連結したシャフトとして、吸気コンプレッサと排気タービンとを連結する、ターボチャージャのタービンシャフト（ロータシャフト３）を採用しているが、タービンロータと一体回転可能に連結したシャフトとして、発電機、送風機、ポンプ、圧縮機またはプロペラ等の駆動対象のシャフトを採用しても良い。この場合、本発明のタービンのタービンロータが、駆動対象のシャフトの回転軸周りに回転可能なタービンロータとなる。
なお、ロータシャフト３が、コンプレッサインペラ１およびタービンロータ４と一体回転可能に連結したコンプレッサ側シャフトと、タービンホイール２と一体回転可能に連結した排気タービン側シャフトとに２分割されていても良い。この場合、コンプレッサ側シャフトと排気タービン側シャフトとの間に、コンプレッサ側シャフトと排気タービン側シャフトとを断続するクラッチ手段を設ける。
【００４０】
本実施例では、スリーブ部材１４に、ノズル１５、シュラウド１６および外周凹溝１７を一体的に形成しているが、ノズル１５、シュラウド１６または外周凹溝１７を別体部品で構成しても良い。
本実施例では、ハウジング１２の嵌合部１３にスリーブ部材１４を圧入嵌合して固定しているが、スリーブ部材１４、あるいはノズル１５とシュラウド１６を別体部品化したものをハウジング１２の取付部に溶接や接着により固定しても良い。また、ボルト等のスクリューを使用して、スリーブ部材１４、あるいはノズル１５とシュラウド１６を別体部品化したものをハウジング１２の締結部に締結固定しても良い。
【００４１】
タービンロータ４に一体的に設けられるタービン翼６の枚数は、１枚でも２枚以上でも構わない。また、複数のタービン翼６がタービンロータ４の外周に等間隔（または対称位置）に設けられていなくても構わない。なお、タービン翼６の枚数が１枚の場合には、タービン翼６の回転軌跡の全周囲を覆うようにシュラウド１６が設けられる。
ノズル１５に形成される噴孔１８の個数は、１個でも２個以上でも構わない。また、複数の噴孔１８がノズル１５に等間隔（または対称位置）に設けられていなくても構わない。
また、液体として、液体潤滑油または液体燃料を作動油として利用したオイルだけでなく、水、エンジン冷却水やアルコール等を利用しても良い。
【００４２】
また、アシストタービンのノズル１５に対するオイル供給手段として、エンジン駆動式のオイルポンプの代わりに、電動モータにより回転駆動されるモータ駆動式のオイルポンプを適用しても良い。この場合、オイルポンプとオイル供給部とを連通する流路に電磁式の流路開閉弁を設けて、オイルポンプからオイル供給部へオイルを供給するモードと、オイルポンプからオイル供給部へのオイルの供給を遮断するモードとを、ドライバーの加速要求、自動車等の車両の走行状態やエンジンの運転状況に対応して切り替えるようにしても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１  コンプレッサインペラ（吸気コンプレッサのインペラ）
２  タービンホイール（排気タービンのホイール）
３  ロータシャフト
４  タービンロータ（アシストタービンのロータ）
５  タービンロータのハブ
６  タービンロータのタービン翼
１５  スリーブ部材のノズル
１６  スリーブ部材のシュラウド
６１  オイル噴射流路
６４  タービン翼のチップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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