JP2003519740A - 振動が少ない２段ピストン・コンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、クランクシャフトと、シリンダの内部を移動するピストンを有する複数個のシリンダとを有し、２つまたはそれ以上の低圧シリンダと、少なくとも１つの高圧シリンダとが形成されている２段ピストン・コンプレッサ用のピストン機構に関する。本発明は、２つまたはそれ以上の低圧シリンダが高圧段に対して、２つまたはそれ以上の低圧シリンダが同相に、すなわち±１５°未満だけ偏位して、および１つまたはそれ以上の高圧シリンダに対して１８０°±２０°だけ偏位して圧縮するように配置されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】

本発明は、クランクシャフトと、シリンダの内部を移動するピストンを有する
複数個のシリンダとを有し、２つまたはそれ以上の低圧シリンダと、少なくとも
１つの高圧シリンダとが形成されている２段ピストン・コンプレッサ用のピスト
ン機構、並びにこのようなピストン機構を有する鉄道車両用のピストン・コンプ
レッサに関する。

【０００２】

【発明の背景】

ドイツ特許明細書第７６５９９４号に記載の機構は、シリンダとクランク半径
とが、質量の力（Massenkrafte）ができるだけ良好に平衡されるように設計され
ていることを特徴としている。振動により誘発される成分としてのガス力（Gask
rafte）については言及されていない。それぞれの圧縮段に個々のシリンダを割
当てることは、この先行技術（Entge-genhaltung）では行われていない。

【０００３】 クランクシャフトと、複数のシリンダと、その内部を移動するピストンとを有
するピストン・コンプレッサは、例えばドイツ特許明細書第７６５９９４号から
既知である。

【０００４】 鉄道車両の構造では、軽量構造が採用されることが多くなっている。例えば、
アルミニウム押し出し成形からなる新型の軽量車体構造、または薄板からなる支
持構造体は、空気供給装置のコンプレッサの回転数に近い固有振動数を有してい
る場合が多い。このような構造では、固体伝達音（Korpeshallpegel）の許容レ
ベルを超える場合が多いのでピストン・コンプレッサを使用できないことが多い
。

【０００５】 その原因は、ピストンを使用する機械が構造上、クランク機構の振動質量によ
り質量の力およびモーメントを誘発し、かつガス力によるモーメントを生成する
ことによる。特に鉄道車両の分野で頻繁に採用される２段ピストン・コンプレッ
サの場合は、極めて不均一な回転モーメントが発生する。このようなコンプレッ
サの標準的な負荷モーメントの分析によって示されるように、負荷モーメントの
大部分は、２０Ｈｚないし３０Ｈｚの範囲にある場合が多いピストン使用機械の
回転振動数に対応する。例えば、膝を延ばした脚の固有振動数が約２０Ｈｚであ
る場合があるので、このような振動数は、客室内にいる人にとっては、特に感知
し易い。

【０００６】 ピストン・コンプレッサの上記の負荷モーメントは、モータとの相互作用によ
ってコンプレッサの回転軸を中心にした振動励起モーメント（Erregermoment）
を発生する。従来のピストン・コンプレッサ集合体のコンプレッサの回転軸を中
心にした慣性モーメントは、他の軸を中心にした慣性モーメントよりも大幅に小
さい。コンプレッサの縦軸を中心にした弾性軸受の伝達モードは、通常は、例え
ば質量の力の伝達に重要な役割を果たす垂直モードの場合よりも回転振動数に近
いので、このような回転振動は、通常は他の振動励起成分のように良好には遮断
されない。

【０００７】 本発明の目的は、前述の欠点を回避するピストン・コンプレッサ機を提供する
ことにある。

【０００８】

【発明の概要】

本発明に基づいて上記の課題は、特別なピストン機構によって２つまたはそれ
以上の低圧段が同相に重複され、かつ高圧段に対して約１８０°偏位されて作用
することによって、主としてガス力に起因する負荷モーメントの第１次の部分を
大幅に低減させることによって達成される。このことは、構造的に、クランクシ
ャフトと、シリンダの内部を移動するピストンを備える複数個のシリンダとを有
し、２つまたはそれ以上の低圧シリンダと、少なくとも１つの高圧シリンダとが
形成される２段ピストン・コンプレッサ用のピストン機構において、２つ、また
は３つ、またはそれ以上の低圧シリンダが、高圧シリンダに対して、２つまたは
それ以上の低圧シリンダが同相に、すなわち±１５°未満だけ偏位され、かつ１
つまたはそれ以上の高圧シリンダに対して１８０°±２０°だけ偏位されて圧縮
するように配置されることによって達成される。

【０００９】 発明者には、１つまたはそれ以上の高圧シリンダに対する総ての低圧シリンダ
の位相偏位によっても回転力グラフでの第１次部分の大幅な低減が達成され、ひ
いてはコンプレッサの回転軸を中心にした振動励振モーメントの大幅な低減が達
成されることが判明した。

【００１０】 本発明の第１の実施形態では、ピストン機構は、オイル潤滑式のピストン機構
である。

【００１１】 しかし、ピストン機構が「オイルなしの」乾式であることが特に好適である。
本発明の特別の構成では、ピストン機構は、２つの低圧シリンダと１つの高圧シ
リンダとを有する３シリンダ機構であり、高圧シリンダには、別の低圧シリンダ
が対向している。このような機構は、特にスペースをとらない。勿論、本発明に
基づく教示内容を利用した４シリンダ、５シリンダ、または６シリンダ機構も考
えられよう。

【００１２】 有利な実施例では、重いピストンを使用することによって、高まったピストン
の動力学エネルギが圧縮作用に変換されるので、回転力グラフ中の圧力ピークは
明確に低下される。特に、シリンダのピストンは、接線力グラフ中の圧力ピーク
が低減するような大きい質量を備える必要があり、接線力グラフに現れる圧力ピ
ークにおける質量の力は、ピストン・コンプレッサにとって標準的な１０００／
分から２０００／分、特に１５００／分の回転数範囲では、圧力ピークにおける
ガス力の１５％より大きい。本件出願における接線力グラフとは、回転モーメン
ト曲線／クランク半径のことであると理解されたい。

【００１３】 有利な実施形態では、例えば３シリンダ機構の場合、高圧シリンダの側に位置
する低圧シリンダの質量、すなわちピストン質量および／またはピストン・ロッ
ド質量は、双方とも同じクランクシャフト行程の側にある対向する低圧ピストン
、並びに高圧ピストンを平衡するように選択される。その際に、このような平衡
は、ピストンでもピストン・ロッドでも行われる。質量平衡に起因するピストン
質量の増加によって、ピストン・ロッドにおける軸受負荷が低減する。

【００１４】 付加質量を利用した質量平衡の他に、従動する釣り合いピストンを利用して振
動質量を平衡することも可能である。本件出願では、釣り合いピストンとは、圧
縮作用を行わないピストンのことであるものと理解される。

【００１５】 好適には、ピストンは、低圧ピストンがクランク・ハウジングを介して同相に
吸入するように構成され、吸入プロセスでクランク・ハウジング内に突入する双
方の低圧段が空気を圧縮室に押し込む。それによって、低圧段における吸入圧が
低下し、充填が改善される。特に有利な実施形態では、この効果は、空気フィル
タ・ハウジングからクランク・ハウジングへの吸入口に逆流防止弁を使用するこ
とによって強化される。逆流防止弁の機構によって、特に乾式のピストン機構の
効率が改善される。

【００１６】 ピストン機構の他に、本発明はまた、有利には電動モータ駆動機構を含むこの
ようなピストン機構を含む、特に鉄道車両用のピストン・コンプレッサを提供す
る。このピストン機構は、産業分野における圧縮空気発生装置に利用することも
できる。

【００１７】

【実施形態の詳細な説明】

引き続いて、図面を使用して本発明の説明を行う。

【００１８】 図１には、例えばＤＵＢＢＥＬ、機械設計ハンドブック１５版もしくは１８版
の３２ページから３３ページのような先行技術から既知であるようなピストン機
構の接線力グラフが示されている。ここでｘ軸は、回転角を度で示し、ｙ軸は、
対応するモーメントを示す。参照符号１は、ガス力によるモーメントを示し、符
号３は、質量の力およびガス力による全モーメントを示し、符号５は、質量の力
によるモーメントを示す。

【００１９】 先行技術によるコンプレッサの質量の力およびガス力による、図１に示された
負荷モーメントのフーリエ解析は、以下の部分に区分することができる。 第１次：４０Ｎｍ 第２次：２０Ｎｍ 第３次：７Ｎｍ

【００２０】 負荷モーメントの大部分は、２０Ｈｚ、２５Ｈｚ、または３０Ｈｚである場合
が多いピストンを使用した機械の回転振動数に対応する。これらの振動数は、例
えば、鉄道車両の客室内の乗客にとって十分に感知され得る。このように、膝を
延ばした脚の固有振動数は、約２０Ｈｚである場合がある。

【００２１】 ピストン・コンプレッサの負荷モーメントは、モータとの相互作用でコンプレ
ッサの縦軸を中心にした励振モーメントを発生し、従来のピストン・コンプレッ
サ集合体のコンプレッサ縦軸を中心にした慣性モーメントは、他の軸を中心とし
た慣性モーメントより大幅に小さい。コンプレッサ縦軸を中心にした弾性軸受の
伝達モードは、通常は、質量の力の伝達にとって重要な役割を果たす、例えば垂
直モードよりも回転振動数に近い。このような回転振動は、通常は別の振動励起
成分よりも遮断され難い。

【００２２】 本発明に基づいて、従来のピストン・コンプレッサの振動の問題は、主として
ガス力に起因する負荷モーメントの第１次の部分が大幅に低減されることによっ
て解決される。第１次部分のこのような低減は、２つまたはそれ以上の低圧段が
同相に重複し、高圧段に対して約１８０°だけ偏位されて作用するピストン機構
によって達成可能である。

【００２３】 このような機構の接線力グラフは、図２に示されている。図１と同様に参照符
号１は、ガス力によるモーメントを示し、符号３は、質量の力およびガス力によ
るモーメントを示し、符号５は、質量の力によるモーメントを示す。

【００２４】 図２の曲線のフーリエ解析の結果は、以下のとおりである。 第１次：１９Ｎｍ 第２次：２８Ｎｍ 第３次：７Ｎｍ

【００２５】 第１次の部分は、大幅に低減し、それはコンプレッサ縦軸を中心にした低減し
た振動励振で表される。このようにして客室内の好ましくない振動は、著しく低
減し、もしくはほぼ完全に回避できる。

【００２６】 図３には、本発明によるピストン機構を有するピストン・コンプレッサが例示
的に示されている。図３に示した実施形態は、低圧段を形成し、かつ低圧段の１
つの高圧シリンダ２４の前に備えられた２つの低圧シリンダ２０、２２を有する
３シリンダ対向型機構であるが、それに限定されるものではない。

【００２７】 ３つのシリンダのピストン４０、４２、４４は、玉軸受、またはころ軸受３４
を使用してピストン・ロッド３２を介して共通のクランクシャフトに支承される
。

【００２８】 機構を冷却するために、クランクシャフト３０の前側には、ファン・ホイール
３６が備えられており、これはクランクシャフト３０の回転時に、双方の低圧段
と高圧段とが内部に配設されているハウジング３８の空気を冷却する。

【００２９】 図３に示されている位置では、低圧シリンダのピストン４０、４２は、最上位
にある。高圧ピストン４４は、シリンダの上端部にある。クランクシャフト３０
が移動すると、低圧シリンダの双方のピストン４０、４２は、同相に、また高圧
段のピストン４４に対して１８０°偏位して移動する。

【００３０】 図３に示されている実施形態は、クランク・ハウジングを経た吸気通路を備え
た、オイルなしで圧縮するピストン・コンプレッサである。

【００３１】 個々のピストン４０、４２、４４は、パッキン部材５０によってシリンダに対
して密封されている。クランクシャフト３０の駆動は、電動モータ６０によって
行われる。

【００３２】 引き続いて、図３で示されるピストン・コンプレッサの作用方式をより詳細に
述べる。

【００３３】 低圧段における圧縮プロセスでは、クランク・ハウジング３８から同相で突入
する大きい低圧ピストン４０、４２がクランク・ハウジング３８内の空気容積を
増大する。空気は、クランク・ハウジング内に吸入される。空気が圧縮室内に吸
入されると、低圧ピストン４０、４２は、クランク・ハウジング３８内に突入す
る。クランク・ハウジング３８内の容積は、クランク・ハウジング３８からの空
気が低圧段の圧縮室内に吸入される瞬間に縮小する。すなわち、低圧ピストン４
０、４２のピストン下側は、クランク・ハウジング３８からの空気を低圧段の圧
縮室内に押し込む。それによって、低圧段内の吸入負圧は、先行技術の実施例と
比較して低下する。この作用は、空気フィルタ・ハウジングからクランク・ハウ
ジング３８への吸入口に逆流防止弁を使用することによって補助され、特に効率
が改善される。

【００３４】 本発明によるピストン・コンプレッサのその他の利点は、下記のとおりである
。

【００３５】 ピストン・コンプレッサの負荷モーメントが大きく変動することによって、回
転の不均一さが生ずる。このことは、コンプレッサのモーメント需要が低い場合
に、モータ６０が負荷ピークに位相偏位して反応することで、Ｅモータ６０によ
って増強される。その結果生ずる回転時の回転数のバラツキは、先行技術のピス
トン・コンプレッサの場合の例えば±１４％である。この作用は、これまでは大
きい振動質量を利用することによってのみ低減可能であったが、それは重量の点
で望ましいことではなかった。更に、Ｅモータ６０によって明らかに消費電流（
Stromaufnahme）が増加し、かつ力率が０．６まで大幅に低下し、従って、先行
技術の実施形態では大型なものにしなければならない。本発明によって負荷モー
メントの第１次部分が大幅に低減することによって、この作用は低減される。回
転の不均一さは低減し、これは本発明によって例えば０．１５から０．０８へと
低減する。モータの消費電流は、低下する。本発明による機構では、効率は、例
えばＬｆ＝０．７から０．８へと著しく高まる。

【００３６】 重いピストンを使用することによって、別の実施形態では、高められたピスト
ンの動力学エネルギが圧縮作用に変換されるので、回転力グラフにおける圧力ピ
ークが明確に低下する。シリンダのピストンが、接線力グラフにおける圧力ピー
クが低下するような高い質量を有していることが特に好適であり、接線力グラフ
に現れる圧力ピークでの質量の力は、１０００／分と２０００／分の回転数範囲
では、圧力ピークでのガス力の１５％より大きい。

【００３７】 このようにして、第１次、第２次、第３次の総ての振動励起モーメントをさら
に低減することが可能である。

【００３８】 振動し、回転する質量の質量平衡を達成するため、高圧シリンダ側にある低圧
シリンダの質量として、対向する低圧ピストン並びに高圧ピストンを平衡するよ
うな質量が選択される。平衡は、ピストンでも、ピストン・ロッドでも行うこと
ができる。質量平衡によって生ずるピストン質量の増加によってピストン・ロッ
ドでの軸受負荷が低下する。これは、高圧シリンダの側にある低圧段のピストン
・ピン軸受における負荷にとって好適であるが、その理由は、隣接する高圧段に
よって低圧段が冷却され難いからである。

【００３９】 図４ａ〜図４ｄには、対向するシリンダを有する本発明による機構が示されて
いる。図４ａは、詳細に前述したような３シリンダ機構を示している。図４ｂは
、本発明による６シリンダ機構を示し、図４ｃは、４シリンダ機構を、また図４
ｄは、５シリンダ機構を示す。高圧ピストンには、参照符号４４、４６が付され
、低圧シリンダには、参照符号４０、４１、４２、４３が付されている。高圧シ
リンダには、参照符号２４、２６が付され、低圧シリンダには、参照符号２０、
２１、２２、２３が付されている。１８０Ｖのピストン機構の他に、タンデム機
も考えられる。

【００４０】 図５ａは、本発明による４シリンダ・タンデム機を示し、図５ｂは、３シリン
ダ・タンデム機を示す。

【００４１】 図６には、圧縮作用を行わず、質量平衡のためだけに用いられる従動する釣り
合いピストン５０を有する３シリンダのタンデム機が示されている。図４ａ〜図
４ｄと同様に、高圧ピストンは、参照符号４４で示され、低圧ピストンは、符号
４０、４２で、高圧シリンダは、符号２４で、また低圧シリンダは、符号２０、
２２で示されている。

【００４２】 従って、本発明によって、先行技術によるピストン・コンプレッサの場合に圧
縮力から生ずるような第１次の好ましくない振動を低減可能であるピストン機構
とピストン・コンプレッサが初めて提供される。

【００４３】 このことは、図７ａ〜図７ｃから特に良く分かる。図７ａには、本発明による
２つの低圧シリンダ２０、２２と１つの高圧シリンダ２４とを有するコンプレッ
サが概略的に示されている。更に、例えば、鉄道車両への可能な４つのサスペン
ション７０、７２、７４、７６が示されている。シリンダは、ｘ−ｙ面に位置し
、ｚ軸は、シリンダ軸に対して垂直に、サスペンション７０、７２、７４、７６
方向に位置している。

【００４４】 図７ｂは、先行技術によるコンプレッサの場合のｚ方向での第１次のコンプレ
ッサ振動の時間に応じた曲線を示す。図７ｃは、本発明によるコンプレッサの場
合のｚ方向での第１次のコンプレッサ振動の時間に応じた曲線を示す。図７ｂ及
び図７ｃの振動の振幅を比較すると明らかであるように、本発明によるコンプレ
ッサの振動の振幅は、先行技術のそれと比較して、少なくとも半減している。本
発明の特に好適な実施形態では、本発明によるコンプレッサの振幅は、先行技術
によるコンプレッサの振幅の３分の１に過ぎない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 例えばＤＵＢＢＥＬ、機械設計ハンドブック１５版もしくは１８
版の３２ページないし３３ページから既知であるような従来の対向機構の２段ピ
ストン・コンプレッサの接線力曲線である。

【図２】 本発明によるピストン・コンプレッサの接線力曲線である。

【図３】 本発明によるピストン・コンプレッサの断面図である。

【図４ａ】 対向コンプレッサ（Boxerverdichter）として実施された本発
明によるピストン機構の可能な実施例である。

【図４ｂ】 対向コンプレッサとして実施された本発明によるピストン機構
の可能な実施例である。

【図４ｃ】 対向コンプレッサとして実施された本発明によるピストン機構
の可能な実施例である。

【図４ｄ】 対向コンプレッサとして実施された本発明によるピストン機構
の可能な実施例である。

【図５ａ】 タンデム機として実施された本発明によるピストン機構の実施
例である。

【図５ｂ】 タンデム機として実施された本発明によるピストン機構の実施
例である。

【図６】 釣り合いピストンを有するピストン機構の実施例である。

【図７】 先行技術と本発明とによる実施形態での垂直方向のコンプレッサ
振動の振幅である。

【符号の説明】

１ ガス力によるモーメント ３ 質量の力およびガス力によるモーメント ５ 質量の力によるモーメント ２０、２２、２３ 低圧シリンダ ２４、２６、２８ 高圧シリンダ ３０ ピストンシャフト ３２ ピストン・ロッド ３４ 玉軸受 ３６ ファン・ホイール ３８ ハウジング ４０、４２、４３ 低圧ピストン ４４、４６、４８ 高圧ピストン ４９ パッキン部材 ５０ 釣り合いピストン ６０ 電動モータ ７０、７２、７４、７６ サスペンション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 ＭＯＯＳＡＣＨＥＲ ＳＴＲＡＳＳＥ 80， 80809 ＭＵＥＮＣＨＥＮ， ＧＥ ＲＭＡＮＹ (72)発明者 マイヤー、フランク ドイツ連邦共和国、81543 ミュンヘン、 シェーンストラーセ 39 (72)発明者 ハルトル、ミヒァエル ドイツ連邦共和国、82008 ウンターハヒ ング、ビュルガーマイスター−プレンスト ラーセ ２アー (72)発明者 シュナイダー、シュテファン ドイツ連邦共和国、01099 ドレスデン、 フェルステライストラーセ 51 Ｆターム(参考） 3H076 AA03 BB01 CC07 CC24 CC40 CC61

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクシャフト（３０）と、 内部を移動するピストン（４０、４２、４３、４４、４６、４８）を有する複
   数個のシリンダ（２０、２２、２４）とを有し、 ２つまたはそれ以上の低圧シリンダと、少なくとも１つの高圧シリンダとが形
   成されている２段ピストン・コンプレッサ用のピストン機構であって、 前記２つ、または３つ、またはそれ以上の低圧シリンダ（２０、２２、２３）
   は、高圧段に対して、前記２つまたはそれ以上の低圧シリンダ（２０、２２、２
   ３）が同相に、すなわち±１５°未満だけ偏位すると共に、１つまたはそれ以上
   の高圧シリンダ（２４、２６、２８）に対して１８０°±２０°だけ偏位して圧
   縮するように配置されることを特徴とするピストン機構。
2. 【請求項２】 該ピストン機構は、オイル潤滑式のピストン機構であること
   を特徴とする請求項１に記載のピストン機構。
3. 【請求項３】 該ピストン機構は、乾式のピストン機構であることを特徴と
   する請求項１に記載のピストン機構。
4. 【請求項４】 該ピストン機構は、２つまたはそれ以上の低圧シリンダ（４
   ０、４２、４３）および１つまたはそれ以上の高圧シリンダ（４４、４６、４８
   ）を有する６シリンダ、５シリンダ、４シリンダ、または３シリンダ機構である
   ことを特徴とする請求項１乃至３の内のいずれか１項に記載のピストン機構。
5. 【請求項５】 該ピストン機構は、２つの低圧シリンダ（２０、２２）と１
   つの高圧シリンダ（２４）とを含む３シリンダ機構として実施され、該高圧シリ
   ンダ（２４）と該低圧シリンダ（２２）とには、別の低圧シリンダ（２０）が対
   向していることを特徴とする請求項１乃至４の内のいずれか１項に記載のピスト
   ン機構。
6. 【請求項６】 前記シリンダ（２０、２２、２３、２４、２６、２８）の前
   記ピストン（４０、４２、４３、４４、４６、４８）は、接線力グラフにおける
   圧力ピークが低減するような大きい質量を備え、前記接線力グラフに現れる前記
   圧力ピークにおける質量の力は、１５００／分から２０００／分の回転数範囲で
   は、前記圧力ピークにおけるガス力の１５％以上であることを特徴とする請求項
   １乃至５の内のいずれか１項に記載のピストン機構。
7. 【請求項７】 振動する質量（ピストン、ピストン・ロッド）の質量平衡は
   、前記ピストン（２０、２２、２３、２４、２６、２８）の少なくとも１つ、お
   よび／またはピストン・ロッドの付加質量を利用して行われることを特徴とする
   請求項１乃至６の内のいずれか１項に記載のピストン機構。
8. 【請求項８】 前記振動する質量の質量平衡は、従動する釣り合いピストン
   （５０）を利用して行われることを特徴とする請求項１乃至７の内のいずれか１
   項に記載のピストン機構。
9. 【請求項９】 前記質量平衡は、前記クランクシャフト（３０）への付加質
   量を利用して行われることを特徴とする請求項１乃至８の内のいずれか１項に記
   載のピストン機構。
10. 【請求項１０】 前記ピストン機構は、低圧段のピストンがクランク・ハウ
    ジング（３８）を介して同相に吸入するように構成され、吸入プロセスで前記ク
    ランク・ハウジング（３８）内に突入する双方の前記低圧ピストン（４０、４２
    、４３）が空気を圧縮室に押し込むことを特徴とする請求項１乃至９の内のいず
    れか１項に記載のピストン機構。
11. 【請求項１１】 逆流防止弁が前記クランク・ハウジング（３８）の吸入口
    に取付けられることを特徴とする請求項１乃至１０の内のいずれか１項に記載の
    ピストン機構。
12. 【請求項１２】 ピストン機構が請求項１乃至１１の内のいずれか１項に記
    載のピストン機構を含むことを特徴とする、特に鉄道車両用のピストン・コンプ
    レッサ。
13. 【請求項１３】 該ピストン・コンプレッサは、電動モータ駆動機構（６０
    ）を含むことを特徴とする請求項１２に記載のピストン・コンプレッサ。