JP2001159392A - 斜板式圧縮機用の片頭ピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】片頭ピストンを備える斜板圧縮機の運転騒音を
低減する。 【解決手段】斜板圧縮機の片頭ピストン１４は、斜板に
シューを介して係合する首部８０とシリンダボア１２内
を摺動する頭部８２とを備える。頭部８２は、本体部１
２４と、本体部１２４から首部８０側に突出する外周側
摺動部１２６，内周側摺動部１２８を備える。頭部８２
の外周面を、円筒面１５２と円筒面１５２の端から滑ら
かに延びる曲面１４６，１４８，１５０とする。曲面１
４６，１４８，１５０は、円筒面１５２から離れるに従
って円筒面１５２の中心線からの距離が漸減するととも
に、円筒面１５２の中心線を含む切断平面による断面形
状が曲率半径一定の円弧を成す。この円弧の曲率半径は
シリンダボア１２の直径より大きい。曲面１４６，１４
８，１５０の形成により、シリンダボア１２内の往復動
時に、ピストン１４がシリンダボア１２の内周面に接触
することが防止されるか、あるいは接触面圧が低減さ
れ、運転騒音が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式圧縮機に用
いられる片頭ピストンに関するものであり、特に、斜板
式圧縮機の運転騒音を低減させ得る片頭ピストンに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の片頭ピストンの一例が特開平９
−１０５３８０号公報に記載されている。片頭ピストン
は、一般に、シリンダボアの内周面上を摺動する外周面
を有する頭部と、斜板と係合する係合部とを備えるよう
に構成される。頭部が、シリンダのシリンダボアに摺動
可能に嵌合されて圧縮室を形成する一方、係合部が、斜
板の外周部にシューを介してその外周部を両側から挟む
状態で係合させられる。斜板の回転につれてピストンの
頭部がシリンダボア内で往復動し、冷媒ガス等の気体を
圧縮室内で圧縮して外部へ吐出する。上記公報に記載さ
れた片頭ピストンもそうであるように、多くは斜板の傾
き角度が可変の可変容量型の圧縮機に使用されるが、斜
板の傾き角度が不変の固定容量型斜板式圧縮機にも使用
可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果】片頭ピストンを備えた斜板式圧縮機においては、従
来から、両頭ピストンを使用する固定容量型斜板式圧縮
機に比較して、運転騒音が大きくなり易いという問題が
指摘されていた。本発明の発明者らは、この対策を追求
するうち、片頭ピストンの頭部の外周面の端に曲率半径
の大きい曲面を形成することが運転騒音の低減に有効で
あることを発見し、本発明に到達した。本発明によれ
ば、下記各態様の片頭ピストンにより斜板式圧縮機の運
転騒音を低減し得る。各態様は請求項と同様に、項に区
分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を
引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の
理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的
特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のもの
に限定されると解釈されるべきではない。また、１つの
項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事
項を常に一緒に採用しなければならないわけではなく、
一部の事項のみを取り出して採用することも可能であ
る。 （１）シリンダボアの内周面上を摺動する外周面を有す
る頭部と、斜板と係合する係合部とを備えた斜板式圧縮
機用の片頭ピストンにおいて、前記頭部の外周面を、円
筒面と、その円筒面の軸方向の少なくとも一方の端の少
なくとも周方向の一部から滑らかに延びる曲面とを含む
ものとし、かつ、その曲面を、円筒面から離れるに従っ
て円筒面の中心線からの距離が漸減するとともに、円筒
面の中心線を含む切断平面による断面形状の曲率半径が
前記内周面の直径より大きいものとしたことを特徴とす
る片頭ピストン（請求項１）。このように、片頭ピスト
ンの頭部の外周面の端に曲面を形成すれば、斜板式圧縮
機の運転騒音が低減する。曲面の形成により、ピストン
頭部のシリンダボア内における摺動が滑らかになること
が一因と考えられる。 （２）前記曲面が、前記頭部外周面の、軸方向において
前記係合部に近い側の端の、周方向において前記斜板の
回転軸線に近い側の部分と、軸方向において係合部から
遠い側の端の、周方向において斜板の回転軸線から遠い
側の部分との少なくとも一方に形成された (1)項に記載
の片頭ピストン（請求項２）。上記２部分はいずれも、
斜板式圧縮機の運転時にシリンダボア内周面に対する接
触面圧が特に大きくなる部分であり、これらの部分に曲
面を形成することが特に有効である。 （３）前記曲面が、前記頭部外周面の、軸方向において
前記係合部から遠い側の端の全周に形成された (2)項に
記載の片頭ピストン（請求項３）。ピストン頭部の係合
部から遠い側の端に曲面を形成することが特に有効であ
ることが判っている。また、係合部から遠い側の端面は
単純な円形とされるのが普通であって、円形と円筒面と
の交線は単純な円となるため、この部分の全周に曲面を
形成することは容易である。 （４）前記曲面が、前記頭部外周面の、軸方向において
前記係合部に近い側の端の全周に形成された (2)項また
は (3)項に記載の片頭ピストン（請求項４）。頭部が中
空円筒状である場合の片頭ピストンは、一般に、頭部外
周面の係合部に近い側の端も単純な円とされるため、そ
の端の全周に容易に曲面を形成することができる。ただ
し、頭部外周面の係合部に近い側の端が単純な円ではな
い場合でも、その全周に曲面を形成することは可能であ
る。 （５）前記曲面の、前記円筒面の中心線を含む切断平面
による断面形状が円弧である (1)項ないし (4)項のいず
れか１つに記載の片頭ピストン（請求項５）。曲面の断
面形状は、曲率半径を異にする複数の円弧の集合、楕
円，双曲線の一部等、外に凸の滑らかな曲線であれば採
用が可能であるが、単純な円弧とすれば形成が容易とな
り、製造コストを低減させることができる。 （６）前記曲面の、前記円筒面に連なる側とは反対側の
部分と、円筒面の延長面との隙間が１５μｍ以下である
(1)項ないし (5)項のいずれか１つに記載の片頭ピスト
ン（請求項６）。上記隙間が過大であれば、シリンダボ
ア内周面と頭部外周面との間に形成される楔形の隙間の
潤滑油の引込み機能が低下し、曲面形成の効果が低下す
るため、１５μｍ以下とすることが望ましく、１０μｍ
以下，５μｍ以下とすることがさらに望ましい。逆に、
隙間が過小であっても潤滑油の引込み機能が低下するた
め、１μｍ以上あるいは２μｍ以上とすることが望まし
い。 （７）前記曲面の、前記円筒面に連なる側とは反対側の
部分と円筒面の延長面との隙間を、その曲面の、前記円
筒面の中心線に平行な方向の寸法で割った商が、前記頭
部の外周面と前記シリンダボアの内周面との直径差であ
る嵌合クリアランスを前記円筒面の長さで割った商とほ
ぼ等しい (1)項ないし (6)項のいずれか１つに記載の片
頭ピストン（請求項７）。本態様の片頭ピストンがシリ
ンダボア内で嵌合クリアランス分だけ傾いた場合に、曲
面の、円筒面の中心線に平行な方向における中間部がシ
リンダボアの内周面に接触する状態となる。そのため、
頭部外周面とシリンダボア内周面との軽快な摺動が保証
され、本発明の効果を良好に享受することができる。な
お、上記「円筒面の長さ」は、曲面のうち、斜板からピ
ストンに与えられるサイドフォース（ピストンの中心線
に直角な方向の力）により頭部がシリンダボア内で傾か
された場合にシリンダボアに接触する部分と円筒面との
境界点と、その境界点とは頭部の直径方向に隔たり、か
つ、軸方向において最も隔たった円筒面の端との、軸方
向の距離を意味する。この「円筒面の長さ」と嵌合クリ
アランスとにより頭部のシリンダボア内での傾き角度が
決まり、その傾き角度によって曲面とシリンダボア内周
面との接触状況が決まるからである。要するに、ピスト
ンの頭部が嵌合クリアランス一杯に傾いた状態で、曲面
のシリンダボア内周面に接触している部分と、シリンダ
ボア内周面との間に、潤滑油の引き込みに適した大きさ
の楔形の隙間が形成されるようにすればよいのである。
上記のように円筒面の長さは頭部の傾きを規定するの
で、円筒面の、係合部から遠い側の端と近い側の端との
間に円筒面の途切れがあったとしても、遠近両端部間の
軸方向の距離が円筒面の長さとなる。 （８）前記曲面の、前記円筒面の中心線に平行な方向の
長さが、円筒面の長さの１／５以下である (1)項ないし
(7)項のいずれか１つに記載の片頭ピストン（請求項
８）。曲面の、円筒面の中心線に平行な方向の長さが大
きいほど、円筒面の長さが短くなり、頭部のシリンダボ
ア内における傾き角度が大きくなるため、曲面が長過ぎ
ることは望ましくない。円筒面の長さの１／５以下であ
ることが望ましく、１／８以下，１／１５以下とするこ
ともできる。ただし、短過ぎることは望ましくなく、１
／１００以上とすることが望ましい。 （９）前記曲面の、前記円筒面に連なる側とは反対側
に、曲面に滑らかに連なるとともに曲面から離れるに従
って直径が直線的に減少するテーパ面が形成され、その
テーパ面の大径端と小径端との半径差が１μｍ以上１５
μｍ以下の範囲の値とされた (1)項ないし (8)項のいず
れか１つに記載の片頭ピストン。テーパ面は、曲面と共
同して潤滑油の引込み機能を果たす楔形の隙間を形成す
るものである。したがって、テーパ面のテーパは、通常
頭部の端に形成される面取りのテーパに比較して著しく
小さくされ、そのテーパ面の大径端と小径端との半径差
（あるいは大径端と小径端との直径差の１／２）が１μ
ｍ以上１５μｍ以下の範囲の値とされる。２μｍ以上５
μｍ以下とされることがさらに望ましい。 （１０）シリンダボアの内周面上を摺動する外周面を有
する頭部と、斜板と係合する係合部とを備えた斜板式圧
縮機用の片頭ピストンにおいて、前記頭部の外周面を、
円筒面と、その円筒面の軸方向の少なくとも一方の端の
少なくとも周方向の一部から延びるテーパ面とを含むも
のとし、かつ、そのテーパ面の大径端と小径端との半径
差を１μｍ以上１５μｍ以下の範囲の値とされたことを
特徴とする片頭ピストン。このように、片頭ピストンの
頭部の外周面の端にテーパ面を形成すれば、斜板式圧縮
機の運転騒音が低減する。テーパ面の形成により、ピス
トン頭部のシリンダボア内における摺動が滑らかになる
ことが一因と考えられる。テーパ面と円筒面との境界部
が丸みを有している場合は勿論、実質的に丸みを有して
いない場合でも、運転騒音の低減効果が得られる。これ
は、テーパ面と円筒面とのなす角度が１８０度にきわめ
て近いことと、テーパ面とシリンダボア内周面との間に
形成される楔形の隙間の潤滑油引込み機能により、テー
パ面と円筒面との交線のシリンダボア内周面への接触が
防止されるか、あるいは接触面圧が低減させられること
とによると推測される。 （１１）前記ピストンの頭部が中空円筒状である (1)項
ないし(10)項のいずれか１つに記載の片頭ピストン。頭
部が中空円筒状であるピストンは軽量化が容易であり、
運転騒音を低減させ易い。また、外周面を、円筒面をそ
れの中心線に直角で互いに隔たった２平面で切断したも
のに相当する単純な形状とすることが容易であり、その
場合には、外周面の両端部の全周に容易に曲面を形成す
ることができる。 （１２）前記ピストンの頭部が、横断面形状が円形であ
るシール部と、そのシール部より前記係合部の側であっ
てかつ斜板の回転軸線に近い側と遠い側とにそれぞれ位
置する２つの補助摺動面とを備え、それら補助摺動面が
前記シール部の外周面と同一円筒面上に位置する (1)項
ないし(10)項のいずれか１つに記載の片頭ピストン。こ
の種のピストンにおいては、補助摺動面がシール部の外
周面と共にピストン頭部の外周面を構成する。したがっ
て、外周面の係合部に近い側の端に曲面が形成される場
合には、補助摺動面の係合部に近い側の端に形成される
ことになる。 （１３）シリンダボアを備えたハウジングと、そのハウ
ジングに回転可能に支持された回転軸と、その回転軸に
対して相対回転不能でありかつ回転軸の軸線に対して傾
斜させられた斜板と、前記シリンダボアに摺動可能に嵌
合された頭部と、前記斜板の外周部を一対のシューを介
して挟む状態で斜板と係合する係合部とを備えたピスト
ンとを含む斜板式圧縮機において、前記ピストンを、
(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載のピストンと
したことを特徴とする斜板式圧縮機。 （１４）前記斜板の前記回転軸の軸線に対する傾斜角度
を変更する傾斜角度変更装置を含む(14)項に記載の斜板
式圧縮機。斜板の傾斜角度が可変である斜板式圧縮機、
中でも、傾斜角度変更装置が、斜板の傾斜角度をクラン
ク室（斜板室）の圧力の調節により変更する圧力バラン
ス型である可変容量型斜板式圧縮機において特に運転騒
音が問題になっている。したがって、本発明は可変容量
型斜板式圧縮機、特に圧力バランス型の傾斜角度変更装
置を備えた可変容量型斜板式圧縮機に適用して顕著な効
果が得られるものである。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
車両用空調装置に用いられる斜板式圧縮機用の片頭ピス
トンを図面に基づいて詳細に説明する。図１に本実施形
態の斜板式圧縮機を示す。図１において、１０はシリン
ダブロックであり、シリンダブロック１０の中心軸線Ｍ
回りの一円周上には、軸方向に延びる複数のシリンダボ
ア１２が形成されている。シリンダボア１２の各々に
は、片頭ピストン１４（以下、ピストン１４と略称す
る）が往復運動可能に配設されている。シリンダブロッ
ク１０の軸方向の一端面（図１の左側の端面であり、前
端面と称する）には、フロントハウジング１６が取り付
けられ、他方の端面（図１の右側の端面であり、後端面
と称する）には、リヤハウジング１８がバルブプレート
２０を介して取り付けられている。フロントハウジング
１６，リヤハウジング１８，シリンダブロック１０等に
より斜板式圧縮機の本体が構成される。リヤハウジング
１８とバルブプレート２０との間には、吸気室２２，吐
出室２４が形成され、それぞれ、吸入ポート２６，吐出
ポート２８を介して、図示しない冷凍回路に接続されて
いる。バルブプレート２０には、吸入孔４０，吸入バル
ブ４２，吐出孔４６，吐出バルブ４８等が設けられてい
る。

【０００５】それに対して、シリンダブロック１０の中
心軸線Ｍ上には、回転軸５０が相対回転可能に設けられ
ている。回転軸５０は、両端部においてそれぞれベアリ
ングを介してフロントハウジング１６，シリンダブロッ
ク１０に支持されている。シリンダブロック１０の中心
部には、中心支持穴５６が形成されており、その中心支
持穴５６において支持されているのである。回転軸５０
のフロントハウジング１６側の端部は、図示しない駆動
源の一種である外部駆動源としての車両エンジンに、電
磁クラッチ等のクラッチ機構を介して連結されている。
したがって、車両エンジンの作動時に、クラッチ機構に
よって回転軸５０が車両エンジンに接続されれば、回転
軸５０が自身の軸線まわりに回転させられる。

【０００６】回転軸５０には、斜板６０が軸方向に相対
移動可能かつ傾動可能に取り付けられている。回転軸５
０には、また、回転板６２が固定され、スラストベアリ
ング６６を介してフロントハウジング１６に係合させら
れている。斜板６０は、ヒンジ機構６８によって回転軸
５０と一体的に回転させられるとともに、軸方向Ｍの移
動を伴う傾動を許される。ヒンジ機構６８は、回転板６
２に固定的に設けられた支持アーム７０、斜板６０に固
定的に設けられたガイドピン７２等を含むものであり、
ガイドピン７２が、支持アーム７０に形成されたガイド
穴７４にスライド可能に嵌入させられている。

【０００７】前記ピストン１４は、斜板６０と係合する
係合部としての首部８０と、シリンダボア１２に嵌合さ
れる頭部８２と、これら首部８０と頭部８２とを連結す
る連結部８３とを含むものであり、首部８０に形成され
た溝８４に半球状の一対のシュー８６を介して斜板６０
が係合させられている。半球状のシュー８６は、球面部
において首部８０に摺動可能に保持され、平面部におい
て斜板６０の外周部を両側から摺動可能に挟持してい
る。ピストン１４の形状についてのさらに詳細な説明は
後に行う。

【０００８】斜板６０の回転運動は、シュー８６を介し
てピストン１４の往復直線運動に変換される。ピストン
１４が上死点から下死点へ移動する吸入工程において、
吸気室２２内の冷媒ガスが吸入孔４０を経て、吸入バル
ブ４２を押し開いてシリンダボア１２内に流入する。ピ
ストン１４が下死点から上死点へ移動する圧縮工程にお
いて、シリンダボア１２内の冷媒ガスが圧縮されて、吐
出孔４６を経て、吐出バルブ４８を押し開いて、吐出室
２４に流出する。冷媒ガスの圧縮に伴ってピストン１４
には、軸方向の圧縮反力が作用する。圧縮反力は、ピス
トン１４，斜板６０，回転板６２およびスラストベアリ
ング６６を介してフロントハウジング１６に受けられ
る。また、ピストン１４の首部８０には、回り止め部８
８（図２参照）が一体的に設けられている。回り止め部
８８は、フロントハウジング１６の内周面に接触する状
態とされ、ピストン１４の中心軸線Ｎ回りの回転を阻止
する。

【０００９】シリンダブロック１０を貫通して給気通路
９４が設けられている。給気通路９４により、吐出室２
４と、フロントハウジング１６とシリンダブロック１０
との間に形成された斜板室９６とが接続される。給気通
路９４の途中には、電磁制御弁１００が設けられ、斜板
室９６の圧力が制御される。電磁制御弁１００は、ソレ
ノイド１０２と、ソレノイド１０２の励磁状態に基づい
て開閉させられる開閉弁１０４とを含むものであり、ソ
レノイド１０２が励磁されると開閉弁１０４が閉状態と
なり、消磁されると開状態となる。回転軸５０の内部に
は、排出通路１１０が設けられている。排出通路１１０
は、一端において前記中心支持穴５６に開口させられる
とともに、連通路１１２を経て斜板室９６に連通させら
れている。中心支持穴５６の底部は、排出ポート１１４
を経て吸気室２２に連通させられている。

【００１０】電磁制御弁１００においてソレノイド１０
２が励磁されると、給気通路９４が遮断され、吐出室２
４の高圧の冷媒ガスが斜板室９６に供給されない状態と
なる。斜板室９６内の冷媒ガスは、排出通路１１０，排
出ポート１１４を経て吸気室２２に放出されるため、斜
板室９６内の圧力は低くなる。それに伴って斜板６０の
傾斜角度が大きくなり、ピストン１４の容積変化率が大
きくなって、圧縮機の吐出容量が大きくなる。ソレノイ
ド１０２の消磁により給気通路９４が連通させられた状
態においては、吐出室２４の高圧の冷媒ガスが斜板室９
６に供給され、斜板室９６内の圧力は高くなる。それに
伴って斜板６０の傾斜角度が小さくなり、圧縮機の吐出
容量が小さくなる。斜板６０の最大傾きは、斜板６０に
設けられたストッパ１２０が回転板６２に当接すること
によって規定され、最小傾きは、回転軸５０に固定され
たリング状のストッパ１２２に斜板６０が当接すること
によって規定される。

【００１１】このように、電磁制御弁１００の制御によ
り、斜板室９６が吐出室２４に連通させられたり、遮断
されたりすることによって、斜板室９６の圧力が制御さ
れる。斜板室９６の圧力の変化に伴って斜板６０の傾斜
角度が変化させられ、圧縮機の吐出容量が制御される。
電磁制御弁１００のソレノイド１０２の励磁状態は、図
示しないコンピュータを主体とする制御装置によって、
冷房負荷等の情報に応じて制御される。本斜板式圧縮機
は可変容量型なのであり、給気通路９４，斜板室９６，
電磁制御弁１００，排出通路１１０，排出ポート１１
４，制御装置等により、圧力バランス型の傾斜角度変更
装置が構成されている。

【００１２】シリンダブロック１０およびピストン１４
は、アルミニウム合金製のものとされ、ピストン１４の
外周面には、フッ素樹脂のコーティングが施されてい
る。フッ素樹脂でコーティングすれば、同種金属との直
接接触を回避し、シリンダボア１２との嵌合隙間を可及
的に狭くすることができる。なお、シリンダブロック１
０およびピストン１４は、アルミニウム珪素系合金製の
もの等とすることができる。シリンダブロック１０やピ
ストン１４の材料、コーティング層の材料等は、上述の
材料に限らず、他の材料であってもよい。

【００１３】次に、ピストン１４の形状について説明す
る。図２および図３に示すように、ピストン１４の頭部
８２は、本体部１２４，外周側摺動部１２６および内周
側摺動部１２８を備えている。シリンダブロック１０の
中心軸線Ｍから見て遠い側を外周側、近い側を内周側と
したとき、外周側摺動部１２６，内周側摺動部１２８と
いうのは、上記外周側の部分，内周側の部分において、
横断面形状が円形を成す本体部１２４からそれぞれ首部
８０側へ突出して設けられたものであり、本体部１２４
の外周面１３０と外周側摺動部１２６および内周側摺動
部１２８の外周面１３２，１３４とが同一円筒面上に位
置している。そして、外周側摺動部１２６および内周側
摺動部１２８は、シリンダボア１２の内周面の外周側の
部分上、内周側の部分上をそれぞれ摺動する。連結部８
３は、外周側摺動部１２６と首部８０とを連結する外周
側ブリッジ１３７と、内周側摺動部１２８と首部８０と
を連結する内周側ブリッジ１３８とにより構成されてい
る。

【００１４】本実施形態においては、図３に示すよう
に、本体部１２４と内周側摺動部１２８とを合わせた部
分の軸方向の長さ（この長さは頭部８２の内周側長さで
あるため、以下、頭部内周側長さと称する。）Ｌ1 が、
本体部１２４と外周側摺動部１２６とを合わせた部分の
軸方向の長さ（頭部８２の外周側長さであるため、以
下、頭部外周側長さと称する。）Ｌ2 より長くされてい
る。すなわち、本体部１２４の頂面１３６から内周側摺
動部１２８の首部８０側の端までの距離Ｌ1 が、外周側
摺動部１２６の対応する距離Ｌ2 より長くされているの
である。内周側摺動部１２８を長くすれば、ピストン１
４の圧縮工程末期における摺動面圧を抑制し得、耐久性
を向上させ得る。ピストン１４のフッ素樹脂コーティン
グ層の磨耗や剥がれを良好に防止することができるので
ある。しかし、軸方向長さＬ1 を長くするとピストン１
４の重量が大きくなる。また、ピストン１４のストロー
クは決まっている。したがって、軸方向長さＬ1 は、こ
れらを勘案して決定することが望ましい。なお、ピスト
ン１４は、それぞれ別部材である頭部８２，首部８０，
連結部８３の接合により構成されても、これら頭部８
２，首部８０，連結部８３が一体的に形成されてもよ
い。

【００１５】内周側摺動部１２８は、図２に示すよう
に、軸方向に一様な横断面形状を有するものではなく、
首部８２側の端部が本体部１２４側の部分より、中心角
（本体部１２４の中心線と内周側摺動部１２８の周方向
の両端とをそれぞれ結ぶ直線のなす角）が小さくされて
いる。このようにすれば、内周側摺動部１２８全体を同
じ大きさの中心角とする場合より、ピストン１４の重量
増加を抑制することができる。内周側摺動部１２８の上
記首部８２側の部分の中心角を大きくするほどこの部分
の摺動面圧を小さくできるが、ピストン１４が重くな
る。したがって、中心角の大きさはこれらを勘案して決
定することが望ましい。

【００１６】本体部１２４，外周側摺動部１２６および
内周側摺動部１２８の外周面１３０，１３２，１３４
は、円筒面１５２と、円筒面１５２から滑らかに延びる
曲面１４６，１４８，１５０とを備えている。なお、円
筒面１５２の外周側摺動部１２６，内周側摺動部１２８
側の部分は、それぞれ部分円筒面とされている。曲面１
４６，１４８，１５０の円筒面１５２に連なる側とは反
対側の端には、それぞれ面取り１４０，１４２，１４４
が形成されている。これら曲面１４６，１４８，１５０
は、図４に代表的に本体部１２４側の一部の曲面１４６
を誇張して示すように、円筒面１５２から離れるに従っ
て円筒面１５２の中心線からの距離が漸減するととも
に、円筒面１５２の中心線を含む切断平面による断面形
状が曲率半径一定の円弧状を成している。この円弧の曲
率半径は、シリンダボア１２の内周面の直径より大きく
され、本実施形態では１０００ｍｍとされている。これ
ら円筒面１５２と曲面１４６，１４８，１５０とが頭部
８２の外周面を構成している。

【００１７】上記曲面１４６，１４８，１５０の、円筒
面１５２に連なる側と反対側の部分と円筒面１５２の延
長面との隙間の寸法（曲面の厚さと称する）ｒ₁ を、曲
面１４６，１４８，１５０のピストン１４の軸線方向の
寸法（曲面の幅と称する）ｌ ₁ で割った商ｒ₁ ／ｌ
₁ と、シリンダボア１２の内周面の直径ｄ₁ とピストン
１４の円筒面１５２の直径ｄ₂ との差である嵌合クリア
ランスｒ₂ を円筒面１５２の軸方向の寸法ｌ₂ で割った
商ｒ₂ ／ｌ₂ とがほぼ等しくなるように、各曲面１４
６，１４８，１５０が形成されている。ここで、円筒面
１５２の軸方向寸法ｌ ₂ とは、曲面１４６，１４８，１
５０のうち、斜板６０からピストン１４に与えられるサ
イドフォース（ピストン１４の半径方向の力）により頭
部８２がシリンダボア１２内で傾かされた場合にシリン
ダボア１２の内周面に接触する部分と、円筒面１５２と
の境界点と、その境界点とは頭部８２の直径方向に隔た
り、かつ、軸方向において最も隔たった円筒面１５２の
端との、ピストン１４の軸方向における距離を意味す
る。したがって、本実施形態においては、前述のように
Ｌ1がＬ2 より長くされているため、頭部８２の先端部
（頂面側の部分）がシリンダボア１２の外周側に近づく
向きに傾かされる場合と、逆に内周側に傾かされる場合
とで円筒面１５２の軸方向寸法ｌ₂ は異なる。図５
（ａ），図５（ｂ）にそれぞれの場合について示す。な
お、図５（ａ），（ｂ）では、理解を容易にするため
に、ピストン１４の頭部８２側のみを概略的に示す（面
取り１４０，１４２，１４４の図示は省略する）ととも
に、その傾きを誇張して示す。図５（ａ）に示すよう
に、頭部８２の先端側がシリンダボア１２の外周側に傾
かされる場合には、円筒面１５２の軸方向寸法ｌ₂ は、
シリンダボア１２の外周側内周面に接触させられた本体
部１２４外周側の曲面１４６と円筒面１５２との境界点
と、シリンダボア１２の内周側に接触させられた内周側
摺動部１２８側の円筒面１５２と曲面１５０との境界点
との軸方向の距離と考えるべきである。また、図５
（ｂ）に示すように、頭部８２の先端側がシリンダボア
１２の内周側に傾かされる場合には、円筒面１５２の軸
方向寸法ｌ₂ は、本体部１２４内周側の曲面１４６と円
筒面１５２との境界点と、外周側摺動部１２６側の円筒
面１５２と曲面１４８との境界点との軸方向の距離と考
えるべきである。

【００１８】次に、曲面の厚さｒ₁ を曲面の幅ｌ₁ で割
った商ｒ₁ ／ｌ₁ と、嵌合クリアランスｒ₂ を円筒面１
５２の軸方向の寸法ｌ₂ で割った商ｒ₂ ／ｌ₂ とがほぼ
等しくなるようにすることの意味について、図６に基づ
いて説明する。図６には、本体部１２４の外周側が誇大
にかつ概略的に示されている。まず理解を容易にするた
めに、曲面１４６の代わりに、曲面１４６の厚さおよび
幅と同じ厚さおよび幅を有するテーパ面１５６（二点鎖
線で示す）を想定する。嵌合クリアランスｒ₂を円筒面
１５２の軸方向寸法ｌ₂ で割った商は、頭部８２のシリ
ンダボア１２内での傾き角度δ₁ （ラジアン）に等し
い。また、テーパ面１５６の厚さ（テーパ面１５６の、
円筒面１５２に連なる側とは反対側の部分と円筒面１５
２の延長面との隙間の寸法）をテーパ面１５６の幅（テ
ーパ面１５６の頭部８２の軸方向の寸法）で割った商
は、テーパ面１５６の、円筒面１５２の延長面に対する
傾き角度δ₂ に等しい。これら傾き角度δ₁ ，δ₂ を等
しくするということは、頭部８２が傾き角度δ₁ で傾い
た場合に、テーパ面１５６がシリンダボア内周面に平行
になり、丁度シリンダボア内周面に接する状態となるこ
とを示している。実際にはテーパ面１５６ではなく曲面
１４６とされているため、テーパ面１５６がシリンダボ
ア内周面に接することはなく、曲面１４６が接する。そ
して、曲面１４６はテーパ面１５６より外周側に突出し
ているため、頭部８２の傾き角度は図６に実線で示すよ
うに、二点鎖線で示す場合より小さくなり、曲面１４６
の軸方向における中間部がシリンダボア内周面に接触
し、曲面１４６とシリンダボア内周面との間に楔形の隙
間が形成されることが保証される。この楔形の隙間の効
果については後に説明する。内周側の曲面１４６，曲面
１４８，１５０についても同じである。なお、曲面１４
６，１４８，１５０の、円筒面１５２の中心線に平行な
方向（軸方向）における中央より円筒面１５２との境界
点に近い部分がシリンダボア内周面と接触するように各
寸法を設定することが望ましい。本実施形態において
は、上記曲面１４６，１４８，１５０の厚さｒ₁ が２μ
ｍ〜４μｍとされ、軸方向寸法ｌ₁ が１．８ｍｍ〜２．
８ｍｍとされている。この軸方向寸法ｌ₁ は円筒面１５
２の軸方向の寸法ｌ₂ の１／８〜１／１３である。ま
た、頭部８２がシリンダボア１２内で傾いて曲面１４６
の軸方向における中間部がシリンダボア内周面に接触し
た状態で、曲面１４６，１４８，１５０の円筒面１５２
に連なる側とは反対側の端（曲面１４６，１４８，１５
０と面取り１４０，１４２，１４４との境界部）とシリ
ンダボア１２の内周面との間の隙間が、２μｍ〜８μｍ
とされることが望ましい。

【００１９】以上のように構成されたピストン１４を備
える斜板式圧縮機において、運転時に発生する騒音が低
減することが以下の実験によって確かめられている。本
実験は、ピストン径３２ｍｍの片頭ピストン１４を備え
る７気筒の可変容量型斜板式圧縮機において、一方の斜
板式圧縮機は、上述のような曲面を有しない片頭ピスト
ンを備える斜板式圧縮機であり、他方の斜板式圧縮機は
曲面１４６，１４８，１５０を有する片頭ピストン１４
を備える斜板式圧縮機として行った。循環条件は共に同
じとし、吐出圧１．５ＭＰａ、回転数１０００ｒｐｍで
運転して、両圧縮機により発生させられる騒音を比較し
た結果、曲面を有する片頭ピストンを備える斜板式圧縮
機の方が曲面を有しない片頭ピストンを備える斜板式圧
縮機より騒音が３〜４デシベル低下した。

【００２０】騒音低減の一因は、ピストン１４のシリン
ダボア１２内での往復運動時の摺動抵抗が低減するため
であると推測される。ピストン１４の頭部８２がシリン
ダボア１２内を摺動する際に、斜板６０からピストン１
４に与えられるサイドフォースによる回転モーメントの
影響を受けてピストン１４がシリンダボア１２内で傾か
される。特に、圧縮工程においては、図５（ａ）に示す
ように、本体部１２４の外周側と内周側摺動部１２８と
が強くシリンダボア１２の内周面に押圧されるのである
が、曲面１４６，１５０の形成により、このシリンダボ
ア１２への接触面圧が軽減される。本実施形態において
は、上記のように、ピストン１４の頭部８２がシリンダ
ボア１２内で傾かされた場合に、曲面１４６，１４８，
１５０においてシリンダボア１２の内周面に接触するよ
うに各部分の寸法が設定されているため、接触面圧が低
減される。頭部８２の外周面が完全な円筒面とされれ
ば、ピストン１４が僅かな角度傾かされただけでも頭部
８２の角部がシリンダボア１２の内周面に高い面圧で押
し付けられ、シリンダボア１２に付着した油膜を掻き退
ける状態となり、焼付きが発生し易い。それに対し、本
実施形態においては曲面１４６，１４８，１５０が形成
されているためにそのような事態の発生が回避され、ピ
ストン１４の摺動抵抗が低減される。曲面１４６，１４
８，１５０とシリンダボア１２の内周面との間に極めて
角度の小さい、しかもその角度が滑らかに減少する楔状
の隙間が形成されるため、ピストン１４の摺動が行われ
ると、シリンダボア１２の内周面に付着している潤滑油
および冷媒ガスにミスト状に分散された潤滑油がその楔
状の隙間に引き込まれて、両者を直接接触させない油膜
が形成される流体潤滑が達成され、ピストン１４とシリ
ンダボア１２内周面との接触が防止されるか、あるいは
両者の接触面圧が低減され、ピストン１４のシリンダボ
ア１２内での摺動が滑らかになるのである。

【００２１】さらに、例えばピストン１４に図５（ａ）
のように回転モーメントが作用した場合、ピストン１４
に微小角度の回動が許容される。このピストン１４の回
動に伴って、曲面１４６，１５０がシリンダボア１２の
内周面に接近し、両者間の隙間が減少するのであるが、
この隙間は潤滑油が逃げることを容易に許容しない程度
に小さなものであるため、ピストン１４の回動に伴って
曲面１４６，１５０とシリンダボア内周面との間に高い
油膜圧力が発生し、ピストン１４がそれ以上傾くことを
阻止する役割を果たす。特に、図５（ａ）のようにピス
トン１４が傾いた状態で上死点に向かって右方に移動す
る際、曲面１４６とシリンダボア内周面との間にウエッ
ジ効果による高い油圧力が発生し、曲面１４６をシリン
ダボア内周面から押し離す。その結果として、金属接触
を引き起こす状態になる機会がほとんど生ぜず、このこ
とによっても、ピストン１４の頭部８２のシリンダボア
１２内での摺動抵抗が低減される。

【００２２】本実施形態における斜板式圧縮機において
は、上述のように、ピストン１４のシリンダボア１２内
での傾きが抑制されたり、ピストン１４がシリンダボア
１２内を円滑に摺動するため、頭部８２の外周面に施さ
れているコーティング層の局部的な摩耗や剥離が抑制さ
れる効果も得られる。また、頭部８２の本体部１２４側
の端面は単純な円形とされているため、全周に曲面１４
６を形成するのは容易である。

【００２３】本実施形態においては、本体部１２４がシ
ール部を構成し、外周側摺動部１２６および内周側摺動
部１２８の外周面が補助摺動面を構成している。曲面を
設けるのは、斜板６０からピストン１４に与えられるサ
イドフォースによって圧縮行程時に特に強くシリンダボ
ア１２の内周面に押圧される傾向がある本体部１２４の
外周側と内周側摺動部１２８とのみにしてもよい。ま
た、本体部１２４，内周側摺動部１２８または外周側摺
動部１２６の端部の少なくとも１つの外周面に曲面を形
成することも可能であり、さらに、それらのうち、シリ
ンダボア１２の内周面に接触させられる部分のみ、ある
いは接触させられる部分およびそれに隣接する部分のみ
に曲面を形成することも可能である。曲面の断面形状
は、本実施形態における曲率半径一定の円弧以外にも、
外に凸の滑らかな曲線である種々の形状を採用可能であ
る。例えば、円筒面から遠ざかるにつれて曲率半径が漸
減する複数の円弧の集合としてもよい。

【００２４】ピストン１４の頭部８２の外周面を図７に
示す形態としてもよい。なお、本実施形態においては、
図１〜図６とは異なる部分のみ図示，説明し、同様に構
成される部分には同じ符号を付して説明を省略する。図
７に誇張して示すように、頭部８２の本体部１２４側の
外周面は、円筒面１５２と、円筒面１５２に滑らかに延
びる曲面２００と、曲面２００の円筒面１５２に連なる
側とは反対側に滑らかに連なるテーパ面２０２とを備え
ている。これら曲面２００およびテーパ面２０２は、本
体部１２４の全周にわたって形成されるが、図７にはそ
の外周側の部分のみ図示する。曲面２００は、前記曲面
１４６と同様に構成され、円筒面１５２から離れるに従
って円筒面１５２の中心線からの距離が漸減するととも
に、円筒面１５２の中心線を含む切断平面による断面形
状が曲率半径一定の円弧状を成している。テーパ面２０
２は、曲面２００から遠ざかるに従って直径が直線的に
減少している。テーパ面２０２の曲面２００に連なる側
とは反対側の端には、面取り１４０が形成されている。
テーパ面２０２のテーパは、面取り１４０のテーパより
小さくされ、テーパ面２０２の大径端の半径（曲面２０
０とテーパ面２０２との境界部の半径）と小径端の半径
（テーパ面２０２と面取り１４０との境界部の半径）と
の差Ａ（あるいは、テーパ面２０２の大径端の直径Ｄ₁
と小径端の直径Ｄ₂ との差の１／２）が、１μｍ以上１
５μｍ以下とされる。このようにすれば、テーパ面２０
２および曲面２００とシリンダボア１２の内周面との間
に形成される楔状の隙間の楔効果により、シリンダボア
１２の内周面に付着している潤滑油および冷媒ガスにミ
スト状に分散された潤滑油が良好に引き込まれるのであ
る。頭部８２の外周側摺動部１２６および内周側摺動部
１２８の外周面についても、本実施形態と同様に曲面と
それに滑らかに連なるテーパ面とを形成してもよい。ま
た、ピストン１４のシリンダボア内周面と接触する部分
を曲面２００とすれば、前記実施形態と同様、接触面圧
が低減される。したがって、本実施形態においても、ピ
ストン１４のシリンダボア内周面への接触が防止される
か、あるいは接触面圧が低減させられて、ピストン１４
の摺動抵抗が低減させられる。

【００２５】頭部８２の外周面を、円筒面と円筒面の端
から延びるテーパ面とを備えるものとすることも可能で
ある。このテーパ面は、テーパ面２０２と同様、円筒面
から遠ざかるに従って直径が直線的に減少するものとさ
れ、そのテーパ面のテーパが、そのテーパ面に連なる面
取りのテーパより小さくされ、テーパ面の大径端の半径
（円筒面の半径）と小径端の半径（テーパ面と面取りと
の境界部の半径）との差が、１μｍ以上１５μｍ以下の
範囲の値とされることが望ましい。このテーパ面とシリ
ンダボア内周面との間に形成される楔形の隙間の楔効果
により、圧縮機の運転騒音の低減効果が得られる。この
楔効果を有効に享受するために、頭部８２がシリンダボ
ア１２内で最大限まで傾いても、上記テーパ面の小径端
とシリンダボア内周面との間に形成される隙間が１μｍ
〜５μｍとなるように、上記半径差，嵌合クリアランス
等の各寸法が設定されることが望ましい。

【００２６】なお、ピストン１４の形状は、上記各実施
形態における形状に限らず、他の形状とすることもでき
る。例えば、連結部８３において、ブリッジ部１３７，
１３８の両方を設けることは不可欠ではなく、いずれか
一方のみでもよい。また、外周側摺動部１２６および内
周側摺動部１２８の前記首部８０側の形状，大きさは、
前記実施形態におけるそれに限らず、ピストン１４の耐
久性を向上させることができれば、どのような形状，大
きさのものであってもよい。例えば、内周側摺動部１２
８の形状を、中心角（本体部１２４の中心線と内周側摺
動部１２８の周方向の両端とをそれぞれ結ぶ直線のなす
角）が、本体部１２４側の端部から首部８０側の端部に
向かうに従って曲線的に漸減させられた形状としてもよ
い。この場合、曲面１５０は、面取り１４４と連なる全
ての部分に設けてもよいし、そのうちのシリンダボア１
２の内周面に接触する一部のみに設けてもよい。外周側
摺動部１２６や内周側摺動部１２８は、ピストン１４の
中心軸線Ｎとシリンダブロック１０の中心軸線Ｍとを通
る平面に対して対称な形状であっても、非対称な形状で
あってもよい。その他、本出願人による未だ公開されて
いない特願平１１−１５０４４８号に記載のように、種
々のピストン１４の形状も採用可能である。

【００２７】上記各実施形態においては、ピストンの中
間部分に貫通穴が形成されて、質量軽減が図られてい
る。ピストンの頭部外周面のうち、特に摺動面圧が高く
なるのは、シリンダボアのシリンダブロック外周側の部
分と内周側の部分とであって、中間部分はそれほど摺動
面圧が高くないため、貫通穴を形成して質量軽減を図っ
ても差し支えないのである。しかし、図８に示すよう
に、頭部が中空円筒状を成す形態の片頭ピストン３００
としてもよい。図８に示す実施形態においては、斜板式
圧縮機全体の構造は図１ないし図６に示す実施形態と同
様の構造であるため、図示，説明を省略する。ピストン
３００は、頭部３０２と、頭部３０２と一体的に設けら
れた係合部としての首部３０４とを備えている。頭部３
０２は、首部３０４側とは反対側に開口する中空円筒状
の頭部本体部３０６と、頭部本体部３０６に固定され、
頭部本体部３０６の開口を閉塞する閉塞部材３０８とを
含む。頭部本体部３０６には円筒面をなす内周面３１０
が形成されている。閉塞部材３０８は、円板状の閉塞部
材本体部３１２と、閉塞部材本体部３１２の一端面から
突出し、閉塞部材本体部３１２より小径の嵌合突部３１
４とを備えている。閉塞部材本体部３１２と嵌合突部３
１４との間には肩面３１６が形成されている。閉塞部材
３０８の嵌合突部３１４は、頭部本体部３０６の内周面
３１０に嵌合されるとともに、頭部本体部３０６の開口
側端面３１８と閉塞部材３０８の肩面３１６との当接に
より嵌合深さが規定されている。閉塞部材３０８が頭部
本体部３０６に嵌合された状態で、両部材が溶接等適宜
の手段により固定されている。

【００２８】頭部３０２の外周面は、円筒面３２４と、
円筒面３２４の端から滑らかに延びる曲面３２６，３２
８とを含む。曲面３２６，３２８の円筒面３２４に連な
る側とは反対側の端には、面取り３３０，３３２が形成
されている。曲面３２６，３２８は、円筒面３２４から
離れるに従って円筒面３２４の中心線からの距離が漸減
するとともに、円筒面３２４の中心線を含む切断平面に
よる断面形状が曲率半径一定の円弧状を成している。曲
面３２６，３２８は、頭部３０２において首部３０４に
近い側と遠い側との両端部の全周にわたって形成されて
いる。曲面３２６，３２８の寸法，形状等は、曲面１４
６，１４８，１５０と同様であるため、詳細な図示，説
明は省略する。ただし、本実施形態の場合、図１〜図６
に示す実施形態とは異なり、円筒面３２４の軸方向寸法
ｌ₂ は、頭部３０２の先端部がシリンダボア内周面の外
周側に傾かされる場合と、内周側に傾かされる場合とで
共に同じである。したがって、この点を勘案して曲面３
２６，３２８の寸法が決定される。本実施形態における
ピストン３００を備える斜板式圧縮機においても、前記
ピストン１４を備える斜板式圧縮機において得られた効
果と同様に、ピストン３００のシリンダボア内での往復
運動時の摺動抵抗が低減され、運転騒音が低減される。
また、頭部３０２の首部３０４に近い側の端部に曲面３
２８を形成することによって、頭部３０２がシリンダボ
ア１２内で傾かされる場合に特に強く接触する部分の接
触面圧を低減することができ、耐久性に優れたピストン
が得られる。頭部３０２の外周面の両端は、単純な円形
とされているため、全周に曲面３２６，３２８を形成す
るのは容易である。曲面は、図１ないし図６に示す実施
形態において述べたように、頭部３０２の両端部のいず
れか一方のみに形成することも可能であるし、端部の一
部のみに形成することも可能である。また、図７におい
て説明したように、曲面２００とテーパ面２０２とを形
成することも可能である。さらに、曲面の断面形状は、
外に凸の滑らかな曲線である種々の形状を採用可能であ
る。

【００２９】斜板式圧縮機の構造は、上記各実施形態に
おけるそれに限らず、他の構造のものとすることもでき
る。例えば、電磁制御弁１００は不可欠ではなく、吐出
室２４の圧力と斜板室９６の圧力との差圧に基づいて機
械的に開閉させられる開閉弁を設けることもできる。ま
た、電磁制御弁１００に代えて、あるいはそれととも
に、排出通路１００の途中に、電磁制御弁１００と同様
な電磁制御弁を設けてもよいし、あるいは斜板室９６の
圧力と吸気室２２との圧力との差圧に基づいて機械的に
開閉させられる開閉弁を設けてもよい。また、斜板の傾
斜角度が不変の固定容量型斜板式圧縮機用のピストンと
することも可能である。

【００３０】以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細
に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記
〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識
に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である片頭ピストンを備え
た斜板式圧縮機を示す正面断面図である。

【図２】上記片頭ピストンの斜視図である。

【図３】上記片頭ピストンの正面図である。

【図４】上記片頭ピストンの一部を誇張して示す正面図
である。

【図５】上記斜板式圧縮機において片頭ピストンが傾い
た状態を誇張して示す正面図である。

【図６】図５（ａ）の一部を拡大して示す図である。

【図７】本発明の別の実施形態である片頭ピストンの一
部を誇張して示す正面図である。

【図８】本発明のさらに別の実施形態である片頭ピスト
ンを示す正面断面図である。

【符号の説明】

１０：シリンダブロック １２：シリンダボア １
４：片頭ピストン １６：フロントハウジング １
８：リヤハウジング ５０：回転軸 ６０：斜板
８０：首部 ８２：頭部 ８６：シュー １２
４：本体部 １２６：外周側摺動部 １２８：内周
側摺動部 １４６，１４８，１５０：曲面 １５
２：円筒面 ２００：曲面 ２０２：テーパ面
３００：片頭ピストン ３０２：頭部 ３０４：首
部 ３２４：円筒面 ３２６，３２８：曲面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 誠二 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H003 AA03 AC03 AD03 BA00 BD10 CB04 3H076 AA06 BB01 BB26 CC12 CC31 3J044 AA05 AA12 CA01 CA15 DA10

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダボアの内周面上を摺動する外周
   面を有する頭部と、斜板と係合する係合部とを備えた斜
   板式圧縮機用の片頭ピストンにおいて、 前記頭部の外周面を、円筒面と、その円筒面の中心線に
   平行な方向の少なくとも一方の端の少なくとも周方向の
   一部から滑らかに延びる曲面とを含むものとし、かつ、
   その曲面を、円筒面から離れるに従って円筒面の中心線
   からの距離が漸減するとともに、円筒面の中心線を含む
   切断平面による断面形状の曲率半径が前記内周面の直径
   より大きいものとしたことを特徴とする片頭ピストン。
2. 【請求項２】 前記曲面が、前記頭部外周面の、軸方向
   において前記係合部に近い側の端の、周方向において前
   記斜板の回転軸線に近い側の部分と、軸方向において係
   合部から遠い側の端の、周方向において斜板の回転軸線
   から遠い側の部分との少なくとも一方に形成された請求
   項１に記載の片頭ピストン。
3. 【請求項３】 前記曲面が、前記頭部外周面の、軸方向
   において前記係合部から遠い側の端の全周に形成された
   請求項２に記載の片頭ピストン。
4. 【請求項４】 前記曲面が、前記頭部外周面の、軸方向
   において前記係合部に近い側の端の全周に形成された請
   求項２または３に記載の片頭ピストン。
5. 【請求項５】 前記曲面の、前記円筒面の中心線を含む
   切断平面による断面形状が円弧である請求項１ないし４
   のいずれか１つに記載の片頭ピストン。
6. 【請求項６】 前記曲面の、前記円筒面に連なる側とは
   反対側の部分と、円筒面の延長面との隙間が１５μｍ以
   下である請求項１ないし５のいずれか１つに記載の片頭
   ピストン。
7. 【請求項７】 前記曲面の、前記円筒面に連なる側とは
   反対側の部分と円筒面の延長面との隙間を、その曲面
   の、前記円筒面の中心線に平行な方向の寸法で割った商
   が、前記頭部の外周面と前記シリンダボアの内周面との
   直径差である嵌合クリアランスを前記円筒面の長さで割
   った商とほぼ等しい請求項１ないし６のいずれか１つに
   記載の片頭ピストン。
8. 【請求項８】 前記曲面の、前記円筒面の中心線に平行
   な方向の長さが、円筒面の長さの１／５以下である請求
   項１ないし７のいずれか１つに記載の片頭ピストン。