KR20160055160A - 환기구를 갖는 철도 차량들용 무급유 공기 압축기 - Google Patents

Abstract

철도 차량용 무급유 압축기는, 다중-조각 압축기 하우징, 압축기 하우징의 제 1 개구부에서 지지되는 제 1 피스톤 실린더, 압축기 하우징의 제 2 개구부에서 지지되는 제 2 피스톤 실린더, 압축기 하우징에 의해 지지되는 다중-조각 크랭크축(crankshaft) 조립체, 및 선택적으로, 압축기 하우징 내부에 일정 양의 공기를 제공하기 위해, 압축기 하우징 내부와 유체 연통하는 필터링 공기 플리넘(plenum)을 포함한다. 크랭크축 조립체는 각각의 연결 로드에 의해 제 1 및 제 2 피스톤 실린더의 피스톤에 링크된다. 연결 로드는 피스톤 각각과 연관된 리스트 핀(wrist pin)에 연결되고, 리스트 핀은, 건식 윤활 부싱(bushing)에 의해 연관된 피스톤에 대해 각각 지지된다. 압축기 하우징은, 압축기 하우징의 각각의 절반을 형성하는 제 1 하우징 부분 및 제 2 하우징 부분을 가질 수 있다.

Description

환기구를 갖는 철도 차량들용 무급유 공기 압축기{OIL-FREE AIR COMPRESSOR FOR RAIL VEHICLES WITH AIR VENTILATION}

본 출원은, 2013년 9월 18일에 출원된 미국 특허 출원 제 14/030,588호에 대해 우선권을 주장하며, 상기 미국 출원의 개시는 그 전체가 본 명세서에 통합된다. 또한, 본 출원은, 2012년 1월 16일에 출원되고 발명의 명칭이 "Oil-Free Air Compressor for Rail Vehicles"이며, 2011년 1월 28일에 출원되고 발명의 명칭이 "Oil-Fee Air Compressor for Rail Vehicles"인 미국 가특허 출원 제 61/437,333호의 이익을 주장하는 미국 특허 출원 제 13/350,980호를 참조로 통합하고, 상기 출원들의 개시들은 그 전체가 본 명세서에 통합된다.

본 출원은, 철도 차량과 연관된 공압 유닛에 압축 공기를 공급하기 위해 철도 차량 상에서 이용하기 위해 적응된 공기 압축기 분야에 관한 것이고, 특히, 환기구를 갖는 철도 차량 상의 무급유 공기 압축기에 관한 것이고, 무급유 공기 압축기는, 철도 차량과 연관된 다양한 공압 유닛에 압축 공기를 공급하기 위해 이용된다.

통상적으로, 철도 차량의 브레이크가 동작되게 하는 공압 시스템이 철도 차량에 제공된다. 공기 압축기는, 브레이크의 동작 시에 수반되는 철도 차량과 연관된 하나 이상의 공압 유닛에 압축 공기를 공급하기 위해 이용된다. 공기 압축기는 통상적으로, 전기 모터와 같은 구동 유닛, 및 통상적으로 크랭크축에 의해 구동되는 몇몇 피스톤-실린더 배열로 구성되는 압축기 유닛으로 구성된다. 크랭크축은 구동 유닛에 의해 구동되고, 구동 유닛의 회전 운동을 각각의 피스톤에 대한 선형 운동으로 변환하여 압축 공기를 하류 유닛에 공급하기 위한 접속 로드(rod)를 포함한다. 스크류형 공기 압축기가 또한 일반적으로 이러한 목적으로 공지되고, 또한 본 발명의 범주 내에 포함된다. 또한, 철도 차량 상에서 이용하기 위한 공기 압축기 유닛은, 단일 스테이지, 또는 적어도 하나의 저압 스테이지와 하나의 고압 스테이지를 갖는 다중 스테이지 구성을 가질 수 있다.

철도 차량 분야에서 이용되는 공기 압축기는, 연속적인 동작 또는 빈번한 온-오프 동작을 겪을 수 있다. 어느 동작 모드에서든, 압축기의 동작 동안의 마찰이 고온 전개를 초래한다. 그 결과, 과거에 철도 차량 분야에서 지배적으로 이용되었던 공기 압축기는 동작 동안 충분한 냉각을 보장하기 위해 오일 윤활을 이용하였다. 그러나, 오일 윤활은, 피스톤 공기 압축기의 경우 압축기 유닛의 하우징에 통상적으로 위치되는 윤활 오일이 피스톤-실린더 계면을 통과하여 공압 시스템으로 관통할 수 있고, 이것은 철도 차량의 공압 동작되는 브레이크 유닛의 오일 파울링(oil fouling)을 초래할 수 있는 위험을 동반한다. 또한, 공압 시스템의 요구되는 공기 건조 동안 발생하는 콘덴세이트(condensate)는 통상적으로, 환경 보호 이유로 수집되어야 하는 일부 오일을 포함할 것이다. 이러한 콘덴세이트는 통상적으로 가열가능한 콘테이너에 저장되고, 정기적 간격으로 배수 및 처리되어야 한다. 이러한 수집 프로세스는 증가된 유지보수 및 처리 비용 뿐만 아니라 큰 오일 오염을 초래한다. 전술한 곤란함에 추가로, 오일-윤활 압축기 유닛이 가끔 이용되거나 추운 날씨에서의 동작과 같이 제한된 시간 기간 동안 이용되는 경우, 이러한 오일-윤활 압축기 유닛의 오일 회로에서 에멀션 형성이 발생할 수 있다.

최근에, 건식-구동 공기 압축기들이 철도 차량 분야에서 사용이 증가된 것이 발견되었다. 건식-구동 공기 압축기는, 하우징에 위치된 윤활 오일 없이 동작하고, "무급유"로 지칭된다. 무급유 공기 압축기들의 경우, 피스톤 이동 경로 상의 윤활은, 특히 저-마찰 동적 밀봉 배열로 대체된다. 모든 회전 구성요소는 통상적으로 롤러 베어링에 배치된다. 캡슐화된 롤러 베어링에는, 온도-안정 영구적 그리스(greese) 충전물이 제공된다. 밸브 영역에서는, 슬라이딩 가능하게 안내되는 구성요소들은 대개 회피된다. 이러한 척도로 인해, 공기 압축기 유닛에서 오일 윤활은 요구되지 않는다. 따라서, 압축된 공기의 오일에 의한 파울링의 위험이 또한 배제될 수 있다. 오일 회로의 제거의 결과로, 무급유 공기 압축기는 비교적 경량의 구성을 가질 수 있다. 철도 차량 분야에서, 더 경량의 구성에 대한 현재의 경향이 존재하고, 경량의 캐리어 구조가 또한 프레임 구성에 점점 더 이용되고 있다. 그러나, 이러한 경량의 캐리어 구조는 종종, 그에 배열된 공압 시스템의 공기 압축기의 회전 속력에 근접한 바람직하지 않은 다수의 자연 주파수를 갖는다. 따라서, 허용가능한 구조-생성 잡음 레벨에 관해 요구되는 규격을 충분히 준수하는 것이 곤란하다.

Hartl 등의 미국 특허 제 6,776,587호 및 Meyer 등의 미국 특허 제 7,059,841호는, 무급유 공기 압축기 기술에 관한 특허이다. Meyer 등의 특허는, 철도 차량에 할당된 공압 유닛에 압축 공기를 공급하기 위한 철도 차량 상의 무급유 압축기 장치의 배열을 개시한다. 이 배열은 무급유 공기 압축기 및 공기 압축기와 연결된 냉각기 유닛을 포함한다. 이 배열은 또한, 적어도 하나의 개구부를 갖는 플로어(floor)를 갖는 철도 차량을 포함한다. 공기 압축기는, 공기 압축기의 주 회전 축이 차량 플로어에 대해 본질적으로 수직으로 배열되도록, 적어도 일 측 상에서 차량 플로어에 고정된다. Hartl 등의 특허는, 크랭크축 및 몇몇 피스톤-실린더를 포함하는 듀얼-스테이지 피스톤 공기 압축기에 대한 피스톤 배열을 개시한다. 이 배열은, 둘 이상의 저압 스테이지 및 적어도 하나의 고압 스테이지가 형성되도록 허용한다. 이 배열은, 둘 이상의 저압 실린더가 동위상에 있거나 미리 결정된 양 미만만큼 오프셋되고, 고압 실린더 중 하나 이상과 관련하여 다른 미리 결정된 양만큼 오프셋된 위치로 압축되는 방식으로, 상기 둘 이상의 저압 실린더가 고압 스테이지와 관련하여 배열되도록 허용한다.

Hartl 등의 미국 특허 출원 공보 제 2007/0292289호는, 피스톤 및 실린더, 롤러 베어링에 의해 피스톤을 크랭크케이스의 크랭크축에 연결시키는 연결 로드, 공기 입구 라인 및 공기 출구 라인을 실린더 헤드에 포함하는 압축기 피스톤을 개시한다. 공기 입구 라인과 크랭크케이스 사이의 튜브 연결은 냉각 공기를 입구 라인으로부터 크랭크케이스로 전송한다. 튜브 연결은 실린더 외부에 있다. 크랭크케이스의 압력이 공기 입구 라인의 압력보다 작은 경우 개방되는 공기 입구 밸브는 튜브 연결에 연결되고, 크랭크케이스의 압력이 미리 결정된 값을 초과하는 경우 개방되는 공기 출구 밸브는 크랭크케이스에 연결된다.

추가로, Hartl 등의 미국 특허 출원 공보 제 2009/0016908호는, 압축 공기를 생성하기 위한 다중-실린더 건식-구동 피스톤 압축기를 개시한다. 피스톤 압축기는, 내부를 갖는 크랭크케이스 및 크랭크케이스에 회전가능하게 탑재되는 크랭크축을 포함한다. 또한, 크랭크축 상에 탑재되는 2개의 연결 로드가 포함되고, 서로 반대로 구동하도록 구성된다. 추가로, 크랭크케이스에 탑재되는 2개의 실린더가 포함되고, 피스톤은, 각각의 연결 로드의 단부에 배열되고 2개의 실린더 중 각각의 실린더에서 구동하도록 구성된다.

1) US 6,776,587 B2 (2004.08.17) 2) US 7,059,841 B2 (2006.06.13)

본 출원은, 철도 차량과 연관된 공압 유닛에 압축 공기를 공급하기 위해 철도 차량 상에서 이용하기 위해 적응된 공기 압축기 분야에 관한 것이고, 특히, 환기구를 갖는 철도 차량 상의 무급유 공기 압축기에 관한 것이고, 무급유 공기 압축기는, 철도 차량과 연관된 다양한 공압 유닛에 압축 공기를 공급하기 위해 이용된다.

일 실시예에서, 철도 차량용 무급유 압축기는, 적어도 제 1 하우징 부분 및 제 2 하우징 부분을 포함하는 압축기 하우징, 압축기 하우징의 제 1 개구부에서 지지되는 제 1 피스톤 실린더, 압축기 하우징의 제 2 개구부에서 지지되고, 제 1 피스톤 실린더에 유체 연결되는 제 2 피스톤 실린더, 압축기 하우징에 의해 지지되고, 각각의 연결 로드(rod)에 의해 제 1 및 제 2 피스톤 실린더의 피스톤에 링크되는 다중-조각 크랭크축(crankshaft) 조립체, 및 압축기 하우징 내부에 일정 양의 공기를 제공하기 위해, 압축기 하우징 내부와 유체 연통하는 공기 플리넘(plenum)을 포함한다.

제 1 하우징 부분 및 제 2 하우징 부분은, 압축기 하우징의 각각 절반을 형성할 수 있고, 기계적 패스너와 함께 고정될 수 있다. 제 1 피스톤 실린더는 제 2 피스톤 실린더보다 클 수 있다. 크랭크축 조립체는 크랭크축 중심 섹션 및 2개의 단부 섹션을 포함할 수 있다. 단부 섹션은 균형추를 포함할 수 있다. 크랭크축 중심 섹션의 대향 단부는 단부 섹션의 각각의 캐비티 내에서 고정될 수 있다. 크랭크축 중심 섹션은 제 2 암 섹션으로부터 오프셋되는 제 1 암 섹션을 포함할 수 있고, 암 섹션 각각은 각각의 연결 로드와 연관된 베어링을 수용하기 위한 원주 오목부를 정의할 수 있다. 단부 섹션은, 각각의 연결 로드와 연관된 베어링을 고정시키기 위해 크랭크축 중심 섹션에 탑재될 수 있다.

무급유 압축기는, 제 1 피스톤 실린더와 유체 연통하는 공기 플리넘을 갖는 것을 포함할 수 있다. 무급유 압축기는, 공기 플리넘으로부터 압축기 하우징의 내부로 공기가 흡입되게 하는, 압축기 하우징의 체크 밸브 또는 리드 밸브와 같은 공기 흡입 밸브를 더 포함할 수 있다. 또한 무급유 압축기는, 압축기 하우징의 내부로부터 공기가 방출되게 하는, 압축기 하우징의 체크 밸브 또는 리드 밸브와 같은 공기 방출 밸브를 더 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 철도 차량용 무급유 압축기는, 다중-조각 압축기 하우징, 압축기 하우징의 제 1 개구부에서 지지되는 제 1 피스톤 실린더, 압축기 하우징의 제 2 개구부에서 지지되고, 제 1 피스톤 실린더에 유체 연결되는 제 2 피스톤 실린더, 및 압축기 하우징에 의해 지지되고, 각각의 연결 로드에 의해 제 1 및 제 2 피스톤 실린더의 피스톤에 링크되는 다중-조각 크랭크축 조립체를 포함한다. 연결 로드는 피스톤 각각과 연관된 리스트 핀(wrist pin)에 연결될 수 있고, 리스트 핀은, 건식 윤활 부싱(bushing)에 의해 연관된 피스톤에 대해 각각 지지된다. 무급유 압축기는, 압축기 하우징 내부에 일정 양의 공기를 제공하기 위해, 압축기 하우징 내부와 유체 연통하는 공기 플리넘(plenum)을 더 포함할 수 있다.

압축기 하우징은, 적어도 제 1 하우징 부분 및 제 2 하우징 부분을 포함할 수 있다. 제 1 하우징 부분 및 제 2 하우징 부분은, 압축기 하우징의 각각 절반을 형성할 수 있고, 기계적 패스너와 함께 고정될 수 있다. 제 1 피스톤 실린더는 제 2 피스톤 실린더보다 클 수 있다. 크랭크축 조립체는 크랭크축 중심 섹션 및 2개의 단부 섹션을 포함할 수 있다. 단부 섹션은 균형추를 포함할 수 있다. 크랭크축 중심 섹션의 대향 단부는 단부 섹션의 각각의 캐비티 내에서 고정될 수 있다. 크랭크축 중심 섹션은 제 2 암 섹션으로부터 오프셋되는 제 1 암 섹션을 포함할 수 있고, 암 섹션 각각은 각각의 연결 로드와 연관된 베어링을 수용하기 위한 원주 오목부를 정의할 수 있다. 단부 섹션은, 각각의 연결 로드와 연관된 베어링을 고정시키기 위해 크랭크축 중심 섹션에 탑재될 수 있다. 건식 윤활 부싱은 피크로 코팅되거나 피크 라이너를 포함할 수 있다.

무급유 압축기는, 제 1 피스톤 실린더와 유체 연통하는 공기 플리넘을 갖는 것을 포함할 수 있다. 무급유 압축기는, 공기 플리넘으로부터 압축기 하우징의 내부로 공기가 흡입되게 하는, 압축기 하우징의 체크 밸브 또는 리드 밸브와 같은 공기 흡입 밸브를 더 포함할 수 있다. 또한 무급유 압축기는, 압축기 하우징의 내부로부터 공기가 방출되게 하는, 압축기 하우징의 체크 밸브 또는 리드 밸브와 같은 공기 방출 밸브를 더 포함할 수 있다.

추가적인 세부사항 및 이점은, 첨부된 도면과 관련하여 본 명세서에서 기술되는 상세한 설명을 검토할 때 자명해질 것이다.

환기구를 갖는 철도 차량 상의 무급유 공기 압축기에 관한 것이고, 무급유 공기 압축기는, 철도 차량과 연관된 다양한 공압 유닛에 압축 공기를 공급하기 위해 이용된다.

도 1은, 구동 모터 및 냉각 팬과 관련하여 도시되는 철도 차량에 대한 무급유 공기 압축기의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 무급유 공기 압축기의 제 1 사시 및 분리도이다.
도 3은, 도 1에 도시된 무급유 공기 압축기의 제 2 사시 및 분리도이다.
도 4는, 도 1에 도시된 무급유 공기 압축기의 제 3 사시 및 분리도이다.
도 5는, 도 4의 라인 5-5를 따라 취해진 단면도이다.
도 6은, 도 1에 도시된 무급유 공기 압축기의 종방향 단면도이다.
도 7은, 도 1에 도시된 무급유 공기 압축기의 피스톤의 전개된 사시 및 분리도이다.
도 8은, 도 1에 도시된 무급유 공기 압축기의 조립된 피스톤의 단면도이다.
도 9는, 도 1에 도시된 무급유 공기 압축기의 다중-구성요소 압축기 하우징의 전개된 사시도이다.
도 10은, 도 1에 도시된 무급유 공기 압축기의 다중-구성요소 크랭크축 조립체의 사시도이다.
도 11은, 도 10의 다중-구성요소 크랭크축 조립체의 종방향 단면도이다.
도 12는, 도 1에 도시된 무급유 공기 압축기의 3-실린더 실시예에 대한 다중-구성요소 크랭크축 조립체의 다른 실시예에 대한 전개된 사시도이다.
도 13은, 다른 실시예에 따른 다중-구성요소 크랭크축의 단면도이다.
도 14는, 환기구를 갖는 철도 차량에 대한 무급유 공기 압축기의 실시예에 대한 사시도이다.
도 15는, 도 14의 라인 15-15를 따라 취해진 단면도이다.
도 16은, 도 14 내지 도 15에 도시된 무급유 공기 압축기의 하우징의 일부에 대한 저면도이다.

이하 설명을 위해, 사용되는 공간적 배향 용어는, 첨부된 도면 도시에서 배향되는 또는 그렇지 않으면 하기 상세한 설명에서 설명되는 참조된 실시예에 관한 것이다. 그러나, 이하 설명되는 실시예는 많은 대안적인 변화 및 구성을 가정할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 첨부된 도면 도시에서 예시되고 본 명세서에서 설명되는 특정 구성요소, 디바이스 및 특징은 단지 예시적이고, 제한적인 것으로 고려되어서는 안됨을 이해해야 한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 공기 압축기(2)가 도시된다. 도시된 바와 같이, 공기 압축기(2)는, 적어도 제 1 피스톤-실린더(10) 및 제 2 피스톤-실린더(100)를 포함하는 다중-실린더 공기 압축기(2)이다. 각각의 제 1 및 제 2 피스톤-실린더(10, 100)(이하, "제 1 피스톤 실린더(10)" 및 "제 2 피스톤 실린더(100)"으로 지칭됨)는 압축기 하우징 또는 크랭크케이스(170)에 의해 지지되고, 압축기 하우징(170) 내에 배치되어 압축기 하우징(170)에 의해 회전식으로 지지되는 크랭크축 조립체(240)에 의해 각각 구동된다. 공기 압축기(2)의 전술한 구성요소는 본 명세서에서 상세히 설명된다.

도 5의 단면에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 피스톤 실린더(10, 100)는 실질적으로 동일한 구성이며, 제 1 피스톤 실린더(10)는 제 1 실린더로 동작하고, 제 2 피스톤 실린더(100)는 다중-실린더 공기 압축기(2)에서 제 2 실린더로 동작한다. 제 1 피스톤 실린더(10)는 일반적으로 제 2 피스톤 실린더(100)보다 크고, 제 2 피스톤 실린더(100)보다 더 큰 전체 직경을 갖는다. 제 1 피스톤 실린더(10)는, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 압축기 하우징(170)의 대응하는 개구부로 삽입되도록 적응된 제 1 단부(14) 및 제 2 단부(16)를 갖는 실린더 하우징(12)을 포함한다. 실린더 하우징(12)은 압축기 하우징(170)의 외부와 인터페이싱하기 위한 제 1 단부(14)에 근접하게 위치되는 플랜지(18)를 갖도록 형성된다. 방열 핀(19)이 실린더 하우징(12) 주위에 제공될 수 있고, 실린더 하우징(12)은, 알루미늄과 같이 충분한 강도 및 방열 특성을 제공하는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다.

실린더 헤드(20)는 실린더 하우징(12)의 제 2 단부(16)에 고정된다. 실린더 헤드(20)는 일반적으로 밸브 플레이트(22) 및 공기 연결 유닛(24)을 포함하고, 공기 연결 유닛(24)은 기계적 패스너(26)를 통해 실린더 하우징(12)의 제 2 단부(16) 상에서 밸브 플레이트(22)를 고정시킨다. 추가적인 기계적 패스너(27)는 밸브 플레이트(22)를 공기 연결 유닛(24)에 고정시킨다. 공기 연결 유닛(24)은 공기 입구 포트(28)를 포함한다. 공기 흡입 라인(30)이 공기 입구 포트(28)로부터 연장되고, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 압축기 하우징(170)에 연결된다. 공기 연결 유닛(24)은 공기 출구 포트(32)를 더 포함한다. 공기 연결 라인(34)은 공기 출구 포트(32)로부터 연장되고, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 제 2 피스톤 실린더(100) 상에 제공되는 공기 입구 포트에 직접적으로 또는 간접적으로 유체 커플링한다. 추가적으로, 밸브 플레이트(22)는, 공기 흡입 라인(30) 및 공기 입구 포트(28)를 통한 실린더 하우징(12)으로의 공기흐름을 허용하고, 공기 출구 포트(32) 및 공기 연결 라인(34)을 통해 실린더 하우징(12)으로부터 공기흐름이 배출되게 하여, 제 2 피스톤 실린더(100)에 압축 공기를 제공하기 위한 종래의 리드 밸브 조립체(미도시)를 포함한다. 공기 연결 유닛(24), 공기 흡입 라인(30) 및 공기 연결 라인(34)은, 알루미늄과 같이 충분한 강도 및 열 전달 특성을 제공하는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 실린더 하우징(12)은 내부 표면(36)을 정의한다.

도 7 및 도 8을 추가로 참조하면, 제 1 피스톤 실린더(10)는, 실린더 하우징(12) 내에서 왕복 동작가능한 피스톤(40)을 더 포함한다. 피스톤(40)은 제 1 단부(42) 및 제 2 단부(44)를 포함하고, 알루미늄과 같이 충분한 강도 및 열 전달 특성을 제공하는 임의의 적절한 재료로 제조된다. 하나 이상의 웨어(wear) 밴드 또는 링(46)이 피스톤(40)의 제 1 단부(42)에 근접하게 피스톤(40)의 본체 주위에 제공된다. 웨어 밴드 또는 링(46)은 실린더 하우징(12)의 내부 표면(36)과 인터페이싱하도록 비금속인 것이 바람직하고, Torlon.RTM. 폴리아미드-이미드로 제조될 수 있다. 한 쌍의 피스톤 링(48)이 피스톤(40)의 제 1 단부(42) 주위에 제공되고, 또한 실린더 하우징(12)의 내부 표면(36)과 인터페이싱한다. 피스톤 링(48)은 또한, Teflon.RTM.(예를 들어, PTFE)과 같은 비금속 구성으로 실린더 하우징(12)의 내부 표면(36)과 일반적으로 유체-기밀 밀봉을 형성하는 것이 바람직하다. 피스톤(40)의 본체는 축방향 캐비티 또는 오목부(50), 및 일반적으로 축방향 캐비티 또는 오목부(50)에 직교하는 횡방향 캐비티 또는 보어(52)를 정의한다. 횡방향 보어(52)는 피스톤(40)의 본체를 통해 횡방향으로 연장되는 리스트 핀(wrist pin)(54)을 지지한다. 리스트 핀(54)은 고체 리스트 핀, 또는 예시된 바와 같이, 실린더형 리스트 핀(54)일 수 있다. 리스트 핀(54)은, 리스트 핀(54)을 결합하기 위해 피스톤(40)의 제 2 단부(44)로 연장되는 기계적 패스너(55)에 의해 횡방향 보어(52) 내의 자리에서 유지된다. 리스트 핀(54)은, 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이, 크랭크축 조립체(240)와 연관된 연결 로드와 인터페이싱 또는 링크시키기 위해 제공된다. 리스트 핀(54)은 알루미늄과 같이 충분한 강도 및 열 전달 특성을 제공하는 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다.

공지된 리스트 핀 조립체는 일반적으로, 바늘형 베어링이 피팅되는 고체 샤프트 리스트 핀이다. 이러한 리스트 핀은 정밀-그라운드이고, 바늘형 베어링에 대한 내측 레이스로 동작한다. 이러한 리스트 핀은 중심부에서의 휘어짐 응력에 저항하기에 충분할만큼 큰 단면적을 가져야 하고, 리스트 핀의 표면은 베어링의 바늘형 롤러의 부하에 저항할만큼 충분히 견고해야 한다. 바늘형 베어링은 고온 그리스, 및 베어링 캐비티에 그리스를 포함하기 위한 고온 밀봉을 요구한다. 이러한 종래 기술의 리스트 핀은 바늘형 베어링 내에서 슬라이딩될 수 있고, 따라서, 리스트 핀의 단부는 패스너에 의해 피스톤, 및 리스트 핀 단부와 피스톤 리스트 핀 보어 사이에 위치되는 쇼크 흡수 비금속 부싱에 고정되어야 한다.

앞서 설명된 리스트 핀(54)은, 횡방향 보어(52)로 압입 피팅되는 한 쌍의 건식 윤활 부싱(56)에 의해 구성되는 무급유 조립체에 의해 횡방향 보어(52)에서 지지된다. 건식 윤활 부싱(56)은 통상적으로, 폴리머 라이너를 갖는 금속 케이스를 포함한다. 건식 부싱은 통상적으로, 약간의 윤활로 또는 윤활 없이 이동할 수 있고 낮은 마찰 계수를 갖는 단순 합성 부시이다. 건식 부싱은 폴리머 건식 부싱 및 합금 부싱을 포함할 수 있다. 이러한 무급유 조립체는, 리스트 핀(54)의 중심부(58)로부터의 압축력 및 흡입력이 리스트 핀(54)의 대향 단부(60, 62)로 전달되게 하여, 리스트 핀(54)의 휘어짐 모멘트를 감소시키고, 리스트 핀(54)이 어떠한 추가적인 구성요소 없이 균일한 재료의 균일한 단면을 갖도록 허용하여 중량을 감소시킨다. 건식 윤활 부싱(56)은 또한, 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이, 크랭크축 어셈블리(240)와 연관된 연결 로드를 통해 부하가 직접 전달되는 것 대신, 피스톤(40)을 통해 직접 전달되는 베어링 지지를 제공한다. 그 결과, 압축으로 인한 부하는 더 큰 베어링 면적 및 더 큰 베어링 용량에 의해 지지된다. 또한, 건식 윤활 부싱(56)은, 건식 윤활 부싱(56)이 피크(PEAK, polyetheretherketone) 재료로 코팅되거나 피크(PEAK, polyetheretherketone) 라이너를 포함할 때 자체 윤활한다. 동작 시에, 자체 윤활하는 건식 윤활 부싱(56)은, 건식 윤활 부싱(56)과 리스트 핀(54) 사이에서 형성되는 슬라이딩 조인트를 윤활한다. 앞서 설명된 건식 윤활 부싱(56) 및 리스트 핀(54)은 종래 기술에서 요구되는 "두꺼운" 리스트 핀에 대한 필요성을 제거하는데, 이는, 리스트 핀(54)의 중심부(58)로부터 리스트 핀(54)의 2개의 단부(60, 62)로 압축 부하가 시프트되기 때문이다. 리스트 핀(54)이 그 중심부(58)에서 휘어짐 응력에 저항할 필요가 없기 때문에, 리스트 핀(54)의 표면은, 크랭크축 조립체(240)와 관련하여 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 바늘형 베어링의 부하에 저항할만큼 충분히 견고할 필요가 없다. 추가적으로, 고온 그리스, 및 베어링 캐비티에 그리스를 포함하기 위한 고온 밀봉에 대한 어떠한 요건도 없다. 추가로, 리스트 핀(54)은 연결 로드의 후프에 압입 피팅되기 때문에 리스트 핀은 바늘형 베어링 내에서 슬라이딩할 수 없다. 따라서, 리스트 핀(54)의 단부(60, 62)는 어떠한 패스너 없이 자유롭게 유동할 수 있다. 앞서 논의된 종래 기술의 리스트 핀에서 요구되는 쇼크 흡수 비금속 부싱도 또한 제거된다. 이러한 특성은 또한 제 2 피스톤 실린더(100)와 관련하여 본 명세서에서 논의되는 리스트 핀에 존재한다.

동작 시에, 피스톤(40)은, 크랭크축 조립체(240)를 통해 발생되는 왕복 운동으로 동작한다. 압축기 하우징(170) 내의 공기는, 피스톤(40)의 하향 운동의 결과로, 공기 흡입 라인(30) 및 공기 입구 포트(28)를 통해 실린더 하우징(12)으로 흡입되고, 피스톤(40)의 하향 운동 동안 압축된다. 밸브 플레이트(22)와 연관된 리드 밸브는, 피스톤(40)의 하향 운동 동안 개방되는 부분을 가져서, 공기 흡입 라인(30) 및 공기 입구 포트(28)로부터 공기를 실린더 하우징(12)으로 흡입하고, 상향 운동 동안 폐쇄된다. 추가로, 리드 밸브(미도시)는, 제 2 피스톤 실린더(100)와 관련하여 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 피스톤(40)의 하향 운동 동안 폐쇄되고 피스톤(40)의 상향 운동 시에 개방되는 다른 부분을 가져서, 실린더 하우징(12)의 공기가 압축되게 하고, 공기 출구 포트(32) 및 공기 연결 라인(34)을 통해 실린더 하우징(12) 밖으로 안내되게 하고, 공기 입구 포트에 피딩되게 한다.

앞서 언급된 바와 같이, 제 2 피스톤 실린더(100)는, 이제 아래에서 설명되는 바와 같이, 제 1 피스톤 실린더(10)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 제 1 피스톤 실린더(10)는 일반적으로 제 2 피스톤 실린더(100)보다 크고, 제 2 피스톤 실린더(100)보다 더 큰 전체 직경을 갖는다. 제 2 피스톤 실린더(100)는, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 압축기 하우징(170)의 대응하는 개구부로 삽입되도록 적응된 제 1 단부(114) 및 제 2 단부(116)를 갖는 실린더 하우징(112)을 포함한다. 실린더 하우징(112)은 압축기 하우징(170)의 외부와 인터페이싱하기 위한 제 1 단부(114)에 근접하게 위치되는 플랜지(118)를 갖도록 형성된다. 방열 핀(119)이 실린더 하우징(112) 주위에 제공될 수 있고, 실린더 하우징(112)은, 알루미늄과 같이 충분한 강도 및 방열 특성을 제공하는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다.

실린더 헤드(120)는 실린더 하우징(112)의 제 2 단부(116)에 고정된다. 실린더 헤드(120)는 일반적으로 밸브 플레이트(122) 및 공기 연결 유닛(124)을 포함하고, 공기 연결 유닛(124)은 기계적 패스너(126)를 통해 실린더 하우징(112)의 제 2 단부(116) 상에서 밸브 플레이트(122)를 고정시킨다. 추가적인 기계적 패스너(127)는 밸브 플레이트(122)를 공기 연결 유닛(124)에 고정시킨다. 공기 연결 유닛(124)은, 제 1 피스톤 실린더(10)의 공기 연결 유닛(24)과 연관된 공기 출구 포트(32)로부터 연장되는 공기 연결 라인(34)에 (직접적으로 또는 간접적으로) 유체 연결되는 공기 입구 포트(128)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 공기 매니폴드(300)는, 제 1 피스톤 실린더(10)의 공기 연결 유닛(24)과 연관된 공기 출구 포트(32)로부터 제 2 피스톤 실린더(100)의 공기 연결 유닛 상의 공기 입구 포트(128)로 연장되는 공기 연결 라인(34)에서 개재 디바이스로서 제공될 수 있다. 공기 연결 유닛(124)은 추가로, 공기 연결 라인(134)을 통해 출구 공기 매니폴드(302)와 같은 하부 요건 또는 장치에 연결되는 공기 출구 포트(132)를 더 포함한다. 추가적으로, 밸브 플레이트(122)는, 공기 연결 라인(34) 및 공기 입구 포트(128)를 통한 실린더 하우징(112)으로의 공기흐름을 허용하고, 공기 출구 포트(132) 및 공기 연결 라인(134)을 통해 실린더 하우징(112)으로부터 공기흐름이 배출되게 하고, 공기 연결 라인(134)을 통해 가압 공기를 출구 공기 매니폴드(302)와 같은 하부 요건에 제공하기 위한 종래의 리드 밸브 조립체(미도시)를 포함한다. 공기 연결 유닛(124) 및 공기 연결 라인(134)은, 알루미늄과 같이 충분한 강도 및 열 전달 특성을 제공하는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 실린더 하우징(112)은 내부 표면(136)을 정의한다.

도 1 내지 도 8을 계속 참조하면, 제 2 피스톤 실린더(100)는 또한, 실린더 하우징(112) 내에서 왕복 동작가능한 피스톤(140)을 포함한다. 피스톤(140)은 제 1 단부(142) 및 제 2 단부(144)를 포함한다. 하나 이상의 웨어 밴드 또는 링(146)이 피스톤(140)의 제 1 단부(142)에 근접하게 피스톤(140)의 본체 주위에 제공된다. 웨어 밴드 또는 링(146)은 실린더 하우징(112)의 내부 표면(136)과 인터페이싱하도록 비금속인 것이 바람직하고, Torlon.RTM. 폴리아미드-이미드로 제조될 수 있다. 한 쌍의 피스톤 링(148)이 피스톤(140)의 제 1 단부(142) 주위에 제공되고, 또한 실린더 하우징(112)의 내부 표면(136)과 인터페이싱한다. 피스톤 링(148)은, Teflon.RTM.(예를 들어, PTFE)과 같은 비금속 구성으로 실린더 하우징(112)의 내부 표면(136)과 일반적으로 유체-기밀 밀봉을 형성하는 것이 바람직하다. 피스톤(140)의 본체는 축방향 캐비티 또는 오목부(150), 및 일반적으로 축방향 캐비티 또는 오목부(150)에 직교하는 횡방향 캐비티 또는 보어(152)를 정의한다. 횡방향 보어(152)는 피스톤(140)의 본체를 통해 횡방향으로 연장되는 리스트 핀(wrist pin)(154)을 지지한다. 리스트 핀(154)은 고체 리스트 핀, 또는 예시된 바와 같이, 실린더형 리스트 핀(154)일 수 있다. 리스트 핀(154)은, 리스트 핀(154)을 결합하기 위해 피스톤(140)의 제 2 단부(144)로 연장되는 기계적 패스너(155)에 의해 횡방향 보어(152) 내의 자리에서 유지된다. 리스트 핀(154)은, 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이, 크랭크축 조립체(240)와 연관된 연결 로드와 인터페이싱 또는 링크시키기 위해 제공된다. 리스트 핀(154)은 알루미늄과 같이 충분한 강도 및 열 전달 특성을 제공하는 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다.

리스트 핀(54)과 유사한 방식으로, 리스트 핀(154)은 또한, 횡방향 보어(152)로 압입 피팅되는 한 쌍의 건식 윤활 부싱(156)으로 구성되는 무급유 조립체에 의해 횡방향 보어(152) 내에서 지지된다. 건식 윤활 부싱(156)은 통상적으로, 폴리머 라이너를 갖는 금속 케이스를 포함한다. 이러한 무급유 조립체는, 리스트 핀(154)의 중심부(158)로부터의 압축력 및 흡입력이 리스트 핀(154)의 단부(160, 162)로 전달되게 하여, 리스트 핀(154)의 휘어짐 모멘트를 감소시키고, 리스트 핀(154)이 어떠한 추가적인 구성요소 없이 균일한 재료의 균일한 단면을 갖도록 허용하여 중량을 감소시킨다. 건식 윤활 부싱(156)은 또한, 연결 로드를 통해 부하가 직접 전달되는 것 대신, 피스톤(140)을 통해 직접 전달되는 베어링 지지를 제공한다. 그 결과, 압축으로 인한 부하는 더 큰 베어링 면적 및 더 큰 베어링 용량에 의해 지지된다. 또한, 건식 윤활 부싱(156)은, 건식 윤활 부싱(156)이 피크 재료로 코팅되거나 피크 라이너를 포함할 때 자체 윤활한다. 동작 시에, 자체 윤활하는 건식 윤활 부싱(156)은, 건식 윤활 부싱(156)과 리스트 핀(154) 사이에서 형성되는 슬라이딩 조인트를 윤활한다. 리스트 핀(54)에 대해 앞서 설명된 다양한 이점은 리스트 핀(154)에 대해서도 마찬가지로 적용가능하다.

동작 시에, 피스톤(140)은, 크랭크축 조립체(240)를 통해 발생되는 왕복 운동으로 동작한다. 공기는, 피스톤(140)의 하향 운동의 결과로, 공기 연결 라인(130) 및 공기 입구 포트(128)를 통해 실린더 하우징(112)으로 흡입되고, 피스톤(140)의 하향 운동 동안 압축된다. 밸브 플레이트(122)와 연관된 리드 밸브 조립체(미도시)는, 피스톤(140)의 하향 운동 동안 개방되는 부분을 가져서, 공기 연결 라인(130) 및 공기 입구 포트(128)로부터 공기를 실린더 하우징(112)으로 흡입하고, 상향 운동 동안 폐쇄된다. 추가로, 리드 밸브(미도시)는, 피스톤(140)의 하향 운동 동안 폐쇄되고 피스톤(140)의 상향 운동 시에 개방되는 다른 부분을 가져서, 실린더 하우징(112)의 공기가 압축되게 하고, 공기 연결 라인(134)을 통해 실린더 하우징(112) 밖으로 안내되게 하고, 공기 연결 라인(134)을 통해 출구 공기 매니폴드(302)와 같은 하부 요건에 피딩되게 한다.

도 9를 추가적으로 참조하면, 압축기 하우징 또는 크랭크케이스(170)는 적어도 제 1 하우징 부분(172) 및 제 2 하우징 부분(174)을 포함하는 복합 구조인 것이 바람직하다. 제 1 및 제 2 하우징 부분(172, 174) 각각은 일반적으로, 전체 압축기 하우징(170)을 형성하기 위해 함께 결합되도록 적응되는 직사각 형상의 구조이다. 이를 위해, 제 1 및 제 2 하우징 부분(172, 174)은, 볼트 및 너트 조합과 같은 종래의 기계적 패스너(177)를 이용하여 함께 결합되도록 적응되는 각각의 측방향 플랜지(176, 178)를 갖는다. 측방향 플랜지(176, 178) 상에 배치 부싱(179)이 제공되어, 기계적 패스너(177)를 수용하도록 측방향 플랜지(176, 178)의 대응 개구부를 적절히 정렬시킬 수 있다. 제 1 하우징 부분(172)은, 제 1 피스톤 실린더(10)의 실린더 하우징(12)의 제 1 단부(14)를 수용하기 위한 크기의 개구부(180)를 정의한다. 유사하게, 제 2 하우징 부분(174)은, 제 2 피스톤 실린더(100)의 실린더 하우징(112)의 제 1 단부(114)를 수용하기 위한 크기의 개구부(182)를 정의한다. 탑재 요소(184)는 각각의 개구부(180, 182) 주위의 위치에 용접되거나 또는 달리 고정될 수 있다. 탑재 요소(184)는, 종래의 너트 또는 유사한 고정 구성요소로 피스톤 실린더(10, 100)를 개구부(180, 182) 내의 위치에 고정시키기 위해, 제 1 및 제 2 피스톤 실린더(10, 100)의 실린더 하우징(12, 112) 상의 각각의 플랜지(18, 118)의 개구부(미도시)를 맞물리도록 적응된 탑재 못 또는 볼트일 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 하우징 부분(172)은 대향 측방향 벽(186)을 더 포함한다. 공기 흡입 라인(30)은 공기 흡입 포트 또는 개구부(188)와 유체 연통하도록 배치되고, 대향 측방향 벽(186) 중 하나의 제 1 하우징 부분(172)에 정의될 수 있고, 기계적 패스너를 통해 제 1 하우징 부분(172)의 측방향 벽(186)에 고정되어, 압축기 하우징(170)의 내부와 유체 연통하도록 제 1 피스톤 실린더(10)를 배치한다. 대안적으로, 공기 흡입 포트 또는 개구부(188)는, 제 1 피스톤 실린더(10)를 지지하는 제 1 하우징 부분(170)의 동일 벽에 제공될 수 있고, 이러한 변형은 또한 도 2 내지 도 3에 그리고 도 6의 단면에 도시된다. 도 9는 공기 흡입 포트(188)의 두 위치 모두를 도시하고, 이용되지 않는 경우, 커버 플레이트(189)에 의해 미사용 공기 흡입 포트(188)가 커버된다. 제 2 하우징 부분(174)은, 조립된 압축기 하우징(170)의 내부에 일반적으로 공기 흡입을 제공하기 위한 공기 흡입 포트(190)를 더 포함한다. 공기 흡입 포트(190)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기 하우징(170)에 진입하는 공기를 필터링하기 위한 필터링 장치(304)에 연결되는 공기 입구 라인(192)와 인터페이싱하거나 그에 연결되도록 적응될 수 있다.

제 1 하우징 부분(172) 및 제 2 하우징 부분(174)은 앞서 설명된 바와 같이 조립되는 경우 압축기 하우징(170)을 형성한다. 제 1 피스톤 실린더(10) 및 제 2 피스톤 실린더(100)가 제 1 하우징 부분(172) 및 제 2 하우징 부분(174)의 각각의 개구부(180, 182)에 고정되는 경우, 각각의 제 1 및 제 2 피스톤 실린더(10, 100)는 압축기 하우징(170)의 대향 종방향 벽(194)으로부터 밖으로 연장된다. 압축기 하우징(170)의 2개의 단부 벽(196)은 제 1 및 제 2 하우징 부분(172, 174)의 조립체에 의해 정의되고, 이러한 단부 벽(196)은 압축기 하우징(170)의 각각의 축방향 개구부(198, 200)를 정의한다.

요약하면, 도시된 압축기 하우징(170)은, 함께 조립되고 하나로 머시닝되는 하우징 부분(172, 174)의 형태로 적어도 2개의 별개의 “절반”으로 구성된다. 2개의 절반은, 배치 부싱(179)에 의해 서로에 대해 배치되고, 기계적 패스너(177)에 의해 함께 유지된다. 분리된 압축기 하우징(170)의 이점은, 예를 들어, 제조 및 조립 비용과 관련된다. 압축기 하우징(170)이 적어도 2개의 주요 부품으로 되어 있기 때문에, 압축기 하우징(170)을 주조하기 위해 요구되는 도구는 더 작을 수 있고, 그 결과, 더 많은 주물 공장이 이러한 구성요소를 제조할 수 있다. 이러한 제조 이점은, 주조하기 위한 큰 도구 및 장비를 요구하는 큰 일체형 하우징에 비해 비용 절감을 도출할 수 있다. 업계에 공지된 바와 같이, 일체형 압축기 크랭크케이스는 커야 하는데, 이는, 크랭크축이 크랭크케이스에 배치되기 전에 조립되어야 하고, 조립된 크랭크축이 통과하도록 허용할만큼 충분히 큰 개구부가 크랭크케이스에 제공되어야 하기 때문이다. 크랭크축을 수용할만큼 충분히 큰 일체형 크랭크케이스의 개구부를 통해 조립된 크랭크축을 설치하는 것은 시간 소모적이고 어렵다. 통상적으로, 크랭크케이스의 내부와의 접촉을 방지하기 위해, 크랭크축은, 연결 로드를 연속적으로 재배치하면서 크랭크케이스에 조심스럽게 삽입되어야 한다. 단일 조각의 크랭크축은 80 파운드가 넘는 중량일 수 있고, 이를 다루는 것은 매우 어렵다. 본 개시된 압축기 하우징(170)은, 크랭크축 조립체(240)가 정적으로 유지 및 조립되도록 허용하는 한편, 적어도 2개의 하우징 부분(172, 174)은 크랭크축 조립체(240)의 어느 한 측에 배치되고 고정된다. 이러한 조립 단계는, 종래 기술에서와 같은 무거운 크랭크축을 조작할 필요성을 제거한다. 복합 압축기 하우징(170)을 제공함으로써, 전반적으로, 압축기 하우징(170)은 더 작고, 더 가볍고, 주조 및 머시닝하기에 더 용이하고, 조립하기에 더 용이할 수 있다. 압축기 하우징(170)을 형성하는 제 1 및 제 2 하우징 부분(172, 174)은, 알루미늄과 같이 충분한 강도 및 방열 특성을 제공하는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다.

압축기 하우징(170)의 제 1 축방향 개구부(198)는, 제 1 축방향 개구부(198)를 일반적으로 인클로징하고 기계적 패스너(203)를 통해 압축기 하우징(170)의 단부 벽(196)에 지지되는 제 1 크랭크축 탑재 요소(202)를 지지한다. 제 1 크랭크축 탑재 요소(202)는, 제 1 하우징 부분(172) 및 제 2 하우징 부분(174)의 조립체에 의해 형성되는 수용 환형 부분(206) 내에 안착되는 환형 부분(204)을 포함한다. 제 1 크랭크축 탑재 요소(202)의 환형 부분(204)은 제 1 메인 크랭크축 베어링(208)을 지지하고, 그 다음, 제 1 메인 크랭크축 베어링(208)은 크랭크축 조립체(240)의 일단을 지지한다. 제 1 메인 크랭크축 베어링(208)은, 크랭크축 조립체(240)에 맞닿아 안착되도록 적응되는 제 1 샤프트 밀봉(210), 및 제 1 크랭크축 탑재 요소(202)의 환형 부분(204) 내부에 배치되는 제 2 샤프트 밀봉(212)에 의해 제위치에 밀봉된다. 제 1 크랭크축 탑재 요소(202)는 또한, 구동 모터(306)와 같은 구동 구성요소와 관련하여 공기 압축기(2)를 탑재하기 위한 외부 탑재 케이지(214)를 지지한다.

압축기 하우징(170)의 제 2 축방향 개구부(200)는, 제 2 축방향 개구부(200)를 일반적으로 인클로징하고 기계적 패스너(223)를 통해 압축기 하우징(170)의 대향 단부 벽(196)에 지지되는 제 2 크랭크축 탑재 요소(222)를 지지한다. 제 2 크랭크축 탑재 요소(222)는, 제 1 하우징 부분(172) 및 제 2 하우징 부분(174)의 조립체에 의해 정의되는 수용 환형 부분(226) 내에 안착되는 환형 부분(224)을 포함한다. 제 2 크랭크축 탑재 요소(222)의 환형 부분(224)은 제 2 메인 크랭크축 베어링(228)을 지지하고, 그 다음, 제 2 메인 크랭크축 베어링(228)은 크랭크축 조립체(240)의 타단을 지지한다. 제 2 메인 크랭크축 베어링(228)은, 크랭크축 조립체(240)에 맞닿아 안착되도록 적응되는 제 1 샤프트 밀봉(230), 및 제 2 크랭크축 탑재 요소(222)의 환형 부분(224) 내부에 배치되는 제 2 샤프트 밀봉(232)에 의해 제위치에 밀봉된다. 각각의 제 1 및 제 2 크랭크축 탑재 요소(202, 222)는 크랭크축 조립체(240)의 대향 단부를 지지하고, 압축기 하우징(170)을 형성하는 제 1 및 제 2 하우징 부분(172, 174)의 조립체에 의해 정의되는 제 1 및 제 2 축방향 개구부(198, 200)를 인클로징한다. 도 1 내지 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 하우징 부분(172, 174)은, 몇몇 추가적인 개구부(234)를 정의하여, 압축기 하우징(170) 내부로의 액세스를 제공하거나, 압축기 하우징(170)으로의 추가적인 공기 조작 도관을 위한 다른 연결점을 제공한다. 이러한 추가적인 개구부(234)는, 적절한 기계적 패스너를 통해 압축기 하우징(170)에 고정되는 추가적인 커버(236)로 커버될 수 있다.

추가적으로 도 10 내지 도 12를 참조하면, 크랭크축 조립체(240)는, 일반적으로 크랭크축 중심 섹션(242) 및 2개의 크랭크축 단부 섹션(244, 246)으로 구성되는 복합 조립체이다. 제 1 크랭크축 단부 섹션(244)은, 제 1 크랭크축 탑재 요소(202)의 제 1 메인 크랭크축 베어링(208)에 의해 지지된다. 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 크랭크축 탑재 요소(202)는, 도 1에 도시된 구동 모터(306)와 같은 구동 구성요소와 관련하여 공기 압축기(2)를 탑재하기 위한 외부 탑재 케이지(214)를 지지한다. 따라서, 제 1 크랭크축 단부 섹션(244)은, 크랭크축 조립체(240)에 회전 운동을 부여하기 위해 구동 모터와 인터페이싱하도록 배치된다. 대향 크랭크축 단부 섹션(246)은 제 2 크랭크축 탑재 요소(222)의 제 2 메인 크랭크축 베어링(228)에 의해 지지되고, 이 단부 섹션(246)은, 공기 압축기(2)와 연관된 냉각 공기 팬(308)과 인터페이싱하도록 배치된다. 크랭크축 중심 섹션(242)의 대향 단부(248)는, 압입 피팅 연결 및 유사한 연결에 의해 크랭크축 단부 섹션(244, 246)의 각각의 캐비티(250) 내에 고정된다.

도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 크랭크축 조립체(240)는, 제 1 및 제 2 피스톤 실린더(10, 100)의 피스톤(40, 140)에 각각 링크되는 적어도 2개의 연결 로드(252, 254)를 포함한다. 연결 로드(252, 254) 각각은, 크랭크축 중심 섹션(242)의 각각의 단부(248)에 인접하게 정의되는 각각의 원주 오목부(260)에 압입 피팅되는 각각의 구형 롤러 베어링(258)에 의해 크랭크축 중심 섹션(242) 상에 지지되는 제 1 원형 단부 플랜지(256)를 포함한다. 구형 롤러 베어링(258)은, 각각의 압입 피팅된 크랭크 축 단부 섹션(244, 246)에 의해 오목부(260)의 위치에서 유지된다. 도 12를 간략히 참조하면, 전술된 논의는 제 1 및 제 2 피스톤 실린더(10, 100)에 의해 제공되는 2개의 압축 피스톤-실린더를 갖는 공기 압축기(2)와 관련되는 한편, 추가적인 피스톤-실린더가 공기 압축기(2)에 포함될 수 있다. 도 12는, 하나 이상의 추가적인 피스톤 실린더(미도시)가 공기 압축기(2)에 추가되는 경우, 추가적인 연결 로드(262)가 연결 로드(254)에 인접하게 크랭크축 중심 섹션(242) 상에 탑재되어, 추가적인 피스톤 실린더(미도시)를 동작시키기 위한 추진력을 제공할 수 있는 것을 도시한다. 미리 결정된 길이의 스페이서(264)가 또한, 이 실시예에서 필요한 대로 각각의 연결 로드(252, 254, 262)를 크랭크축 중심 섹션(242)에 탑재하기 위해 이용될 수 있다.

연결 로드(252, 254) 각각은, 각각의 바늘형 베어링(268)에 의해 피스톤(40, 140)과 연관된 각각의 리스트 핀(54, 154) 상에 지지되는 제 2 원형 단부 플랜지(266)를 포함한다. 구형 롤러 베어링(258)을 밀봉하기 위해 구형 롤러 베어링(258) 각각의 어느 한 측 상에서 바깥쪽에 그리고 크랭크축 중심 섹션(242) 주위에 샤프트 밀봉(270)이 제공된다. 마찬가지로, 바늘형 베어링(268)을 밀봉하기 위해 바늘형 베어링(268) 각각의 어느 한 측 상에서 바깥쪽에 그리고 각각의 리스트 핀(54, 154) 주위에 샤프트 밀봉(272)이 제공된다. 추가로, 도 11의 단면에 도시된 바와 같이, 크랭크축 중심 섹션(242)은 일반적으로, 단부(248)에서 종단되는 2개의 대향 샤프트 부분 또는 암 섹션(274, 276)에 의해 정의되는 오프셋 구성을 포함한다. 플러그(282)로 각각 밀봉되는 샤프트 암 섹션(274, 276)에 각각의 내부 통로(278, 280)가 정의된다. 크랭크축 중심 섹션(242), 단부 섹션(244, 246) 및 연결 로드(252, 254, 262)는, 강철과 같이 충분한 강도를 제공하는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다.

다중-조각 크랭크축 조립체(240)는, 크고 무거운 일체형 크랭크축을 대체하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 일체형 크랭크축은, 고가의 도구를 요구하는 대형 기계에 의해 주조 또는 단조된다. 추가적으로, 일체형 크랭크축을 머시닝하고 밸런싱하기 위해 특수한 머신이 필요하다. 일체형 크랭크축에 있어서, 연결 로드용 베어링은, 종종 크랭크축 메인 베어링을 위한 베어링 시트(seat) 상에서 일체형 크랭크축에 설치될 수 있도록 하는 크기를 가져야 한다. 이것은, 연결 로드용 베어링이 필요한 것보다 더 커야 하고, 따라서 중량 및 부피를 더 추가함을 의미한다. 또한, 이러한 종래 기술의 배열은, 느슨하게 하고 압축기 고장을 초래할 수 있는 볼트-온(bolt-on) 균형추의 추가를 요구한다.

앞서 설명된 다중-조각 크랭크축 조립체(240)는, 비교적 작고 주조 또는 단조로 제조될 수 있는 크랭크축 중심 섹션(242)으로 이루어진다. 2개의 크랭크축 단부 섹션(244, 246)은 또한, 필수 부품으로서 균형추를 포함하고, 어떠한 패스너도 요구하지 않는다. 전술된 구성요소는, 대형 장비 없이 주조 또는 단조될만큼 충분히 작다. 따라서, 특수한 크랭크축 제조 장비도 또한 불필요하다. 연결 로드(252, 254, 262)와 연관된 구형 롤러 베어링(258)은 일체형 크랭크축 상황에서와 같이 크랭크축 메인 베어링 시트 또는 크랭크축 벤드(bend) 위를 통과할 필요가 없기 때문에, 이들은 피스톤(40, 140)의 부하에 기초한 크기일 수 있고, 따라서, 더 작을 수 있다.

크랭크축 중심 섹션(242)은, 동일한 스로우(throw) 및 적절한 단부 균형추 섹션(244)을 갖는 모터 단부 샤프트 암 섹션(274), 및 동일한 스로우 및 적절한 단부 균형추 섹션(246)을 갖는 팬 단부 샤프트 암 섹션(276)을 포함하는, 의도된 애플리케이션에 기초한 적절한 스로우를 갖도록 설계될 수 있다. 또한, 구형 롤러 베어링(258)을 유지하고, 구형 롤러 베어링(258)을 도 12에 도시된 바와 같이 다중-연결 로드 배열의 적절한 위치에 배치하기 위해 스페이서(264)가 이용된다. 구형 롤러 베어링(258)을 적절한 위치에 고정시킴으로써 연결 로드(252, 254, 262)를 유지하기 위해 크랭크축 중심 섹션(242)이 제공된다. 앞서 언급된 바와 같이, 둘보다 많은 피스톤 실린더의 공기 압축기(2)의 경우, 스페이서(264)는, 각각의 베어링(258)에 대해 내측 베어링 레이스(race) 상으로 압입함으로써, 연관된 구형 롤러 베어링(258)을 제위치에 유지한다. 크래크축 중심 섹션(242)은 또한, 대향 단부(248)가 크랭크축 단부 섹션(244, 246)의 각각의 캐비티(250)로 압입 피팅되도록 제공된다. 2개의 크랭크축 단부 섹션(244, 246)은, 크랭크축 중심 섹션(242)을 포함하고, 구형 롤러 베어링(258)의 내측 레이스 상으로, 또는 도 12에 도시된 바와 같이 다중 연결 로드 배열에서 구형 롤러 베어링(258)의 내측 레이스 상으로 압입되는 스페이서(264) 상으로 압입한다. 구형 롤러 베어링(258)과 크랭크축 중심 섹션(242) 사이의 계면은 압입 피팅된 계면일 필요가 없는데, 이는, 크랭크축 단부 섹션(244, 246) 또는 스페이서(264)가 스피닝(spinning)으로부터 내측 레이스를 유지하기에 충분하기 때문이다. 점검시, 연결 로드 베어링(268)을 교체하기 위한 크랭크축 조립체(240)의 용이한 분리를 가능하게 하기 위해, 홀(hole)이 크랭크축 중심 섹션(242)으로 드릴링되어 내부 통로(278, 280)와 교차하고, 샤프트 암 섹션(274, 276)에 정의되어, 수압 펌프가 2개의 크랭크축 단부 섹션(244, 246)을 중심 섹션(242)으로부터 분리시키기 위해 부착될 수 있다.

또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서, 크랭크축 중심 섹션(242)은, 단부(248)에서 종단되는 2개의 대향된 별개의 샤프트 부분 또는 암 섹션(274, 276)에 의해 정의되는 오프셋 구성을 포함한다. 도 13에는 도시되지 않지만, 앞서 논의된 도 11에 도시된 형태일 수 있는 각각의 내부 통로(278, 280)는 샤프트 암 섹션(274, 276)에서 정의될 수 있고, 각각의 플러그(282)로 밀봉될 수 있다. 도 13의 크랭크축 중심 섹션(242)은, 각각의 샤프트 부분 또는 암 섹션(274, 276)의 메이팅(mating) 단부(298)를 수용하기 위한 한 쌍의 쓰루 홀(292)을 정의한다. 다중-구성요소 크랭크축 중심 섹션(242)은, 앞서 논의된 단일 또는 통합 크랭크축 중심 섹션(242) 대신에 쉽게 이용될 수 있다. 다중-구성요소 크랭크축 중심 섹션(242)은 더 용이한 제조를 가능하게 한다. 메이팅 단부(298)는 기계적인 고정 또는 마찰 피팅 방법 및 기계 분야에 공지된 유사한 방법을 통해 쓰루 홀(292)에서 고정될 수 있다.

도 14 내지 도 16을 참조하면, 공기 압축기(2)의 다른 실시예가 도시된다. 도 14 내지 도 16에 도시된 공기 압축기(2)는, 공기 압축기(2)의 수명을 연장시키는 것을 돕는 압축기 하우징 또는 크랭크케이스(170)에서 공기의 교환을 개선시키도록 적응된다. 앞서 설명된 공기 압축기(2)의 실시예에서, 냉각 공기 흐름은 제 1 피스톤 실린더(10)의 피스톤(40, 140)(도 6 참조)의 흡입 스트로크로 인해 크랭크케이스(170)로 흡입된다. 이러한 방법은 크랭크케이스(170)를 냉각시키는데 효과적이지만, 제 1 피스톤 실린더(10)로의 예열된 흡입 공기의 도입으로 인해 공기 압축기(2)의 전체 효율을 감소시키는 효과를 가질 수 있다. 도 14 내지 도 16에 도시된 변형된 실시예에서는, 공기 압축기 효율에 대해 최소의 영향을 미치면서, 냉각 공기를 크랭크케이스(170)로 보내고 크랭크케이스(170)로부터 가열된 공기를 방출하는 배열 및 방법이 제공된다.

도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 공기 플리넘(400)이 통상적으로 제 2 하우징 부분(174) 상의 크랭크케이스(170)에 배치된다. 공기 플리넘(400)은 일반적으로, 크랭크케이스(170)로 흡입될 수 있는 일정 부피의 공기를 제공하는 중공(hollow) 내부(404)를 정의하는 직사각 형상(예를 들어, 박스-형상) 하우징(402)이다. 하우징(402)의 단부 벽(406)은, 입구(408)를 통해 공기 플리넘 하우징(402)으로 진입하는 주위의 냉각 공기를 필터링하기 위해 이용되는 공기 필터 또는 다른 장치(미도시)에 연결될 수 있는 공기 입구(408)를 정의하여, 일정 부피의 필터링된 공기를 공기 플리넘 하우징(402)에 제공한다. 공기 플리넘(400)의 다른 이점은, 공기 플리넘(400)이 제 1 피스톤 실린더(10)로 진입하기 전의 흡입 공기를 디펄싱하도록 기능하여, 공기의 유입을 돕고 공기 압축기(2)의 흡입 잡음을 완충시켜 전체 잡음 감소에 기여한다는 점이다. 공기 플리넘 하우징(402)은 공기 흡입 라인(30)을 통해 제 1 피스톤 실린더(10)에 연결된다. 공기 플리넘 하우징(402)의 측벽(410)은, 중공 내부(404)와 유체 연통하도록 공기 흡입 라인(30)을 배치하기 위해 공기 흡입 라인(30)이 연결되는 개구부(412)를 정의한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 공기 플리넘 하우징(402)은, 공기 플리넘 하우징(402)의 바닥 개구부(416)에 위치되는 공기 흡입 밸브(414)를 인클로징한다. 공기 흡입 밸브(414)는, 압축기 하우징 또는 크랭크케이스(170)의 대응 개구부(418)를 통해 연장된다. 공기 흡입 밸브(414)는, 피스톤(40, 140)이 상단 데드 센터(dead center)를 향해 이동하는 것에 대한 응답으로, 냉각 공기가 크랭크케이스(170)로 흡입되게 허용하도록 적응되는 체크 밸브 또는 리드형 밸브일 수 있다. 피스톤(40, 140)이 상단 데드 센터로 이동함에 따라, 크랭크케이스(170)에 진공이 전개되어, 체크 밸브 플런저(420)(또는 대안적이 리드)가 개방되게 하여, 공기 플리넘 하우징(402)으로부터 크랭크케이스(170)로의 공기가 허용된다. 공기 흡입 밸브(414)는 공기 플리넘(402)으로의 리턴 흐름을 방지한다.

도 15 내지 도 16에 추가로 도시된 바와 같이, 크랭크케이스(170)의 바닥의 개구부에 배치된 플레이트 요소(424)에 하나 이상의 공기 방출 밸브(422)가 제공된다. 방출 밸브는 도시된 바와 같이 체크 밸브 또는 리드형 밸브일 수 있고, 가열된 크랭크케이스 공기가 대기로 배출되도록 허용한다. 피스톤(40, 140)이 바닥 데드 센터로 이동함에 따라, 공기 흡입 밸브(414)는 폐쇄되고, 크랭크케이스(170)의 압력은 증가한다. 증가된 압력은 공기 방출 밸브(422)가 개방되게 하여 크랭크케이스(170)를 환기시킨다.

냉각 공기를 유입하고 가열된 공기를 방출하는, 앞서 설명된 2-밸브 방법은, 피스톤(40, 140)이 자신들 각각의 실린더(12, 112)에서 위 아래로 스트로크할 때 큰 부피의 공기를 옮기는 이점을 갖는다. 2개의 피스톤(40, 140) 모두가 동시에 바닥 데드 센터로부터 상단 데드 센터로 이동하기 때문에, 상당한 부피의 공기가 옮겨진다. 이러한 옮겨진 공기는, 크랭크축 조립체(240)가 회전함에 따라 압력 상태에서 진공 상태로 일정하게 이동한다. 이상적으로는 공기 입구(408)에 연결된 공기 여과 요소에 연결되는 공기 흡입 밸브(414)를 공기 플리넘 하우징(402)에 배치함으로써, 필터링된 공기가 크랭크케이스(170)로 흡입된다. 도 15 내지 도 16에 도시된 바와 같이 공기 흡입 밸브(414)로부터 크랭크케이스(170)의 대향 측 상에 공기 방출 밸브(422)를 배치함으로써, 냉각 공기는 공기 방출 밸브(422)에 도달하기 위해 크랭크축 조립체(240) 위를 통과해야 할 것이다. 공기가 크랭크케이스(170)를 통해 이동함에 따라, 공기는 모든 방사 표면으로부터 열 및 가스 누출(blow-by)의 효과를 제거할 것이고, 이를 크랭크케이스(170)로부터 축출한다. 필요하다면 냉각 공기 흐름을 최대화하기 위해, 추가적인 공기 흡입 밸브(414) 및 공기 방출 밸브(422)가 추가될 수 있다.

앞선 설명에서 철도 차량용 무급유 공기 압축기의 실시예가 제공되었지만, 당업자들은 본 발명의 범주 및 사상을 벗어남이 없이 이러한 실시예에 대한 변형 및 대안을 행할 수 있다. 따라서, 상기 설명은 제한적이기보다는 예시적인 것으로 의도된다. 앞서 설명된 발명은 첨부된 청구항에 의해 정의되고, 청구항의 의미 및 균등 범위 내에 속하는, 본 발명에 대한 모든 변경은 본 발명의 범주 내에 포함되어야 한다.

2 : 공기 압축기
10 : 제 1 피스톤-실린더
12 : 실린더 하우징 14 : 제 1 단부
16 : 제 2 단부 18 : 플랜지
20 : 실린더 헤드 22 : 밸브 플레이트
24 : 공기 연결 유닛 26, 27 : 기계적 패스너
28 : 공기 입구 포트 30 : 공기 흡입 라인
32 : 공기 출구 포트 34 : 공기 연결 라인
36 : 내부 표면
40 : 피스톤 42 : 제1 단부
44 : 제 2 단부 46 : 밴드 또는 링
48 : 피스톤 링 50 : 캐비티 또는 오목부
52 : 보어 54 : 리스트 핀
56 : 건식 윤활 부싱 58 : 중심부
60, 62 : 대향 단부
100 : 제 2 피스톤-실린더
112 : 실린더 하우징 114 : 제 1 단부
116 : 제 2 단부 118 : 플랜지
119 : 방열핀 120 : 실린더 헤드
122 : 밸브 플레이트 124 : 공기 연결 유닛
126 : 기계적 패스너
128 : 공기 입구 포트 130 : 공기 연결 라인
132 : 공기 출구 포트 134 : 공기 연결 라인
136 : 내부 표면
140 : 피스톤
142 : 제 1 단부 144 : 제 2 단부
146 : 웨어 밴드 또는 링 148 : 피스톤 링
150 : 캐비티 또는 오목부 152 : 보어
154 : 리스트 핀 156 : 건식 윤활 부싱
158 : 중심부 160. 162 : 단부
170 : 압축기 하우징
172 : 제 1 하우징 부분 174 : 제 2 하우징 부분
176, 178 : 측방향 플랜지 177 : 기계적 패스너
179 : 배치 부싱
180, 182 : 개구부 184 : 탑재 요소
186 : 대향 측방향 벽 188 : 개구부
190 : 공기 흡입 포트 192 : 공기 입구 라인
194 : 종방향 벽 196 : 단부 벽
198 : 제 1 축방향 개구부 200 : 제 2 축방향 개구부
202 : 제 1 크랭크축 탑재 요소
203 : 기계적 패스너 204 : 환형 부분
206 : 수용 환형 부분
208 : 제 1 메인 크랭크축 베어링
210 : 제 1 샤프트 밀봉 212 : 제 2 샤프트 밀봉
214 : 외부 탑재 케이지
222 : 제 2 크랭크축 탑재 요소
223 : 기계적 패스너 224 : 환형 부분
226 : 수용 환형 부분
228 : 제 2 메인 크랭크축 베어링
230 : 제 1 샤프트 밀봉 232 : 제 2 샤프트 밀봉
234 : 개구부 236 : 커버
240 : 크랭크축 조립체 242 : 크랭크축 중심 섹션
244 : 제 1 크랭크축 단부 섹션 246 : 제 2 크랭크축 단부 섹션
248 : 단부 250 : 캐비티
252, 254 : 연결 로드 256 : 제 1 원형 단부 플랜지
258 : 구형 롤러 베어링 260 : 오목부
262 : 연결 로드 264 : 스페이서
266 : 제 2 원형 단부 플랜지 268 : 바늘형 베어링
270, 272 : 샤프트 밀봉 274, 276 : 암 섹션
278, 280 : 내부 통로 282 : 플러그
292 : 쓰루 홀 298 : 메이팅 단부
300 : 공기 매니폴드
306 : 구동 모터 308 : 팬
400 : 공기 플리넘
402 : 하우징 404 : 중공 내부
406 : 단부 벽 408 : 공기 입구
410 : 측벽 412 : 개구부
414 : 공기 흡입 밸브
418 : 개구부
422 : 공기 방출 밸브 424 : 플레이트 요소

Claims (20)

1. 철도 차량용 무급유 압축기로서,
   압축기 하우징 내부를 정의하기 위해, 적어도 제 1 하우징 부분 및 제 2 하우징 부분을 포함하는 압축기 하우징;
   상기 압축기 하우징의 제 1 개구부에서 지지되는 제 1 피스톤 실린더;
   상기 압축기 하우징의 제 2 개구부에서 지지되고, 상기 제 1 피스톤 실린더에 유체 연결되는 제 2 피스톤 실린더;
   상기 압축기 하우징에 의해 지지되고, 각각의 연결 로드(rod)에 의해 상기 제 1 및 제 2 피스톤 실린더의 피스톤에 링크되는 다중-조각 크랭크축(crankshaft) 조립체; 및
   상기 압축기 하우징 내부에 일정 양의 공기를 제공하기 위해, 상기 압축기 하우징 내부와 유체 연통하는 공기 플리넘(plenum)을 포함하는,
   철도 차량용 무급유 압축기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 하우징 부분 및 상기 제 2 하우징 부분은, 상기 압축기 하우징의 각각 절반을 형성하고, 기계적 패스너와 함께 고정되는,
   철도 차량용 무급유 압축기.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 피스톤 실린더는 상기 제 2 피스톤 실린더보다 큰,
   철도 차량용 무급유 압축기.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 크랭크축 조립체는 크랭크축 중심 섹션 및 2개의 단부 섹션을 포함하는,
   철도 차량용 무급유 압축기.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 단부 섹션은 균형추를 포함하는,
   철도 차량용 무급유 압축기.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 크랭크축 중심 섹션의 대향 단부는 상기 단부 섹션의 각각의 캐비티 내에서 고정되는,
   철도 차량용 무급유 압축기.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 플리넘은 상기 제 1 피스톤 실린더와 유체 연통하는,
   철도 차량용 무급유 압축기.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 플리넘으로부터 상기 압축기 하우징의 내부로 공기가 흡입되게 하는, 상기 압축기 하우징의 공기 흡입 밸브를 더 포함하는,
   철도 차량용 무급유 압축기.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 압축기 하우징의 내부로부터 공기가 방출되게 하는, 상기 압축기 하우징의 공기 방출 밸브를 더 포함하는,
   철도 차량용 무급유 압축기.
   
10. 철도 차량용 무급유 압축기로서,
    다중-조각 압축기 하우징;
    상기 압축기 하우징의 제 1 개구부에서 지지되는 제 1 피스톤 실린더;
    상기 압축기 하우징의 제 2 개구부에서 지지되고, 상기 제 1 피스톤 실린더에 유체 연결되는 제 2 피스톤 실린더;
    상기 압축기 하우징에 의해 지지되고, 각각의 연결 로드에 의해 상기 제 1 및 제 2 피스톤 실린더의 피스톤에 링크되는 다중-조각 크랭크축 조립체 ―상기 연결 로드는 상기 피스톤 각각과 연관된 리스트 핀(wrist pin)에 연결되고, 상기 리스트 핀은, 건식 윤활 부싱(bushing)에 의해 연관된 상기 피스톤에 대해 각각 지지됨―; 및
    상기 압축기 하우징 내부에 일정 양의 공기를 제공하기 위해, 상기 압축기 하우징 내부와 유체 연통하는 공기 플리넘(plenum)을 포함하는,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 압축기 하우징은 적어도 제 1 하우징 부분 및 제 2 하우징 부분을 포함하는,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 하우징 부분 및 상기 제 2 하우징 부분은, 상기 압축기 하우징의 각각 절반을 형성하고, 기계적 패스너와 함께 고정되는,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 피스톤 실린더는 상기 제 2 피스톤 실린더보다 큰,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 크랭크축 조립체는 크랭크축 중심 섹션 및 2개의 단부 섹션을 포함하는,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 단부 섹션은 균형추를 포함하는,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 크랭크축 중심 섹션의 대향 단부는 상기 단부 섹션의 각각의 캐비티 내에서 고정되는,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
17. 제 10 항에 있어서,
    상기 공기 플리넘은 상기 제 1 피스톤 실린더와 유체 연통하는,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
18. 제 10 항에 있어서,
    상기 공기 플리넘으로부터 상기 압축기 하우징의 내부로 공기가 흡입되게 하는, 상기 압축기 하우징의 공기 흡입 밸브를 더 포함하는,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 압축기 하우징의 내부로부터 공기가 방출되게 하는, 상기 압축기 하우징의 공기 방출 밸브를 더 포함하는,
    철도 차량용 무급유 압축기.
    
20. 제 10 항에 있어서,
    상기 건식 윤활 부싱은 피크 라이너를 포함하는,
    철도 차량용 무급유 압축기.

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