밸런스 암 램프

Balanced-arm lamp
1935년식 Anglepoise 모델 1227

균형 암 램프(일명 플로팅램프)는 램프의 암 위치에 관계없이 중력에 의한 힘이 항상 스프링에 의해 반작용하도록 구성된 조절 가능한 접이식 암이 있는 램프입니다.많은 램프 브랜드(Anglepoise, 컨셉의 원조, Luxo L-1 등)와 그림판 등 다른 장치들이 이 원리를 사용합니다.

배열

Compare human arm.PNG

밸런스 암 램프는 베이스, 스프링이 장착된 2개의 연결 암 및 램프 헤드를 가진다.램프는 임의의 위치로 이동할 수 있으며, 스프링은 다시 움직일 때까지 위치를 유지합니다.타이피스트용 복사 홀더나 일부 컴퓨터 디스플레이 홀더 등 유사한 요건을 가진 다른 장치에서도 동일한 메커니즘을 사용할 수 있습니다.이 문서에서는 램프 캡, 포어 암, 상부 암 및 베이스라는 용어를 이러한 램프의 4가지 기본 부품에 사용합니다.

균형 암 램프의 물리학과 이론은 고전 역학, 링크 토크를 참조하십시오.밸런스 암 램프의 램프 캡 밸런스를 조정하는 방법은 여러 가지가 있습니다.일부 램프에는 피벗 암의 양쪽에 2개의 코일 스프링이 병렬로 작동합니다(스프링 세트는 단일 스프링과 동일한 방식으로 작동합니다).다른 것들은 평형추(도면에서 자주 사용되는 방법)로 균형을 잡습니다.램프 암의 부품 간 마찰도 균형을 유지하기 위해 사용할 수 있습니다.밸런스 암 램프에는 여러 가지 기계적 솔루션(커플링, 유압 장치 및 공압 암)이 사용됩니다.

스프링으로 밸런스된 램프

정지 상태 및 부하 하에서의 압축 및 장력 스프링

스프링을 사용한 구조에는 많은 변형이 있다.스프링은 포어 암 또는 상부 암의 기계적 등가물뿐만 아니라 베이스 근처에 위치할 수 있습니다.텐션 스프링을 사용하는 램프도 있고 압축 스프링을 사용하는 램프도 있습니다.인접한 이미지는 정지 상태에서 부하를 받는 압축 스프링, 정지 상태에서 부하를 받는 장력 스프링을 나타냅니다.스프링은 들어올릴 수 있는 용량과 연장 길이가 제한되어 있습니다.일부 스프링은 공명하여 낮은 수준의 불필요한 노이즈를 발생시킬 수 있습니다.

장력 스프링 1개

스프링 밸런스형 상부 암, 유연한 포어 암
A flexible forearm

이 램프는 팔뚝에 뻣뻣한 플렉시블 튜브와 중앙 부근에 지지하기 위한 스프링 밸런스 암을 갖추고 있습니다.그렇게 하면 도달 거리가 긴 유연한 램프가 있습니다.

휠 위의 장력 스프링
A spring over two wheels

포어 암을 제어하는 휠은 상부 암을 제어하는 휠보다 작습니다.램프 캡은 상부 암 및 포어 암과 동일한 방향으로 회전합니다.

암 2개, 스프링 1개, 톱니바퀴 1개
A single spring controlling upper arm and forearm

이 기술을 사용하면 장력 스프링에는 포어 암과 상부 암을 모두 제어하는 이중 기능이 있습니다.이것은 일반적인 암 램프 시스템이 아닙니다.램프 캡은 상부 암 및 포어 암과 동일한 방향으로 회전합니다.

장력 스프링 2개

평행사변형 2개 및 장력스프링 세트 2개
An upper arm showing three parallel bars

하나의 장력 스프링 세트는 두 개의 막대가 있는 평행 사변형인 포어 암을 제어합니다.더 강한 스프링 세트는 세 개의 평행 막대가 있는 상부 암을 제어합니다(사진, 왼쪽 참조).(어퍼암에 평행봉이 2개 있어 안정성이 떨어지는 구조로 제작비용도 저렴합니다.램프의 평행 링크 때문에 램프 높이 조정 시 램프 캡이 계속 같은 수직 방향을 가리키고 있습니다.대부분의 밸런스 암 램프와 마찬가지로 전체 어셈블리는 수평면에서 회전할 수 있으며 안정적인 발에 장착됩니다.

1개의 평행사변형 및 2개의 확장 스프링 세트
Anglepoise-style lamp

Anglepoise 램프와 같은 램프는 하나의 평행사변형과 두 개의 익스텐션 스프링을 가지고 있습니다.하나의 스프링이 평행사변형의 가장 짧은 팔을 제어합니다.이 가장 짧은 팔과 평행하게 앞팔이 있습니다.이러한 암을 평행하게 유지하기 위해 두 번째 익스텐션 스프링에 의해 제어되는 두 개의 다른 평행 암(상부 암)이 있습니다.램프 캡은 상부 암 및 포어 암과 동일한 방향으로 회전합니다.

포어 암 바 1개, 평행 사변형 1개, 장력 스프링 세트 2개
Diagram of a single-forearm lamp

이 램프의 포어 암은 단일 막대로 구성됩니다.조정 시 램프 캡의 각도가 암과 함께 변화합니다.

암 내부의 장력 스프링
Tension springs within the arms

톨로메오 책상 램프와 같은 램프는 양쪽 팔에 평행사변형이 없다.이 현대적인 램프에서는 텐션 스프링이 암 안에 숨겨져 있습니다.램프 캡은 상부 암 및 포어 암과 동일한 방향으로 회전합니다.

압축 스프링

암의 압축 스프링
Compression springs in the arms

짧은 암(녹색)은 평행 상태를 유지합니다.한 스프링은 파란색 팔에 당기는 힘을 줍니다. (파란색 암이 뒤로 젖혀지면 이 팔에 있는 두 번째 스프링은 당기는 힘을 받습니다.)파란색 암은 상부 암을 구성하는 두 개의 평행 암(빨간색)을 제어합니다.다른 스프링은 다른 쪽 파란 팔에 당기는 힘을 가합니다.이 암은 포어 암(마젠타)을 제어합니다.두 스프링은 크기가 같을 수 있습니다. 하나의 스프링은 더 많은 무게를 들어 올려야 하지만 더 수직입니다.다른 스프링은 무게가 덜 들지만 더 수평이다.

발밑에 있는 압축 스프링
Spring-balanced bending arm lamp

1개의 압축 스프링이 매우 짧은 암(회색)을 제어합니다.롤러 체인 케이블은 이 암을 포어 암(노란색)과 평행하게 연결합니다.스프링이 길수록 (파란색) 암이 제어됩니다.본체(빨간색)는 수평면에서 회전할 수 있습니다.몸은 안정된 다리와 연결되어 있다.압력 스프링이 차체 아래로 돌출될 수 있기 때문에 차체가 작아질 수 있습니다.

평행사변형이 1개인 압축스프링
A compression spring with one parallelogram

이 방법에서는 하나의 압축 스프링만으로 팬터그래피 암을 제어할 수 있습니다.


압력과 마찰로 균형을 이룬 램프

이 구조(이탈리아 램프에서 흔히 볼 수 있는)에서 중력은 평행사변형을 일으켜 긴 암 사이의 간격이 작아지도록 합니다.그러면 틈새에 있는 고무에 대한 압력이 증가하고 마찰이 암을 제자리에 고정시킵니다.

Friction rubber arm
마찰 고무 암
Squeezing rubber arm
고무 암의 압착
암은 압력과 마찰에 의해 균형을 잡습니다.

하나의 균형추로 균형 잡힌 램프

하나의 스윙 밸런스의 장점은 램프의 암 길이가 길어질 수 있다는 것입니다.

단점은 램프가 본래 밸런스가 떨어지기 때문에 안정성을 유지하기 위해서는 무거운 스탠드가 필요하다는 것입니다.

단일 평형추
Single weight chain lamp

구조는 체인을 사용하여 균형추와 팔뚝을 평행하게 유지합니다.램프 캡과 평형추는 반대 방향(베이스에서 멀리 떨어지거나 둘 다 베이스 쪽으로 이동)으로 이동합니다.필요한 잔액은 다음 공식으로 표시됩니다.

d1 = 램프 캡에서 베이스, m1 = 램프 캡의 중량
d2 = 베이스에 대한 균형추, m2 = 균형추 무게
m1 × d1 = m2 × d2
평형추 1개가 있는 평행사변형 1개
One parallelogram and one counterweight

이 램프는 베이스가 무겁고, 평행사변형 팬터그래프 구조는 모두 서로 경첩이 달린 막대로 형성되어 있습니다.하나의 긴 막대는 평행사변형 구조를 지나며 균형추(calterweight)가 있습니다.또한 하나의 짧은 막대가 평행사변형 구조를 지나 확장되어 램프 캡을 고정합니다.베이스에는 원호 모양의 스탠드가 있어 균형추는 수직 위치에서 스탠드에 부딪히지 않습니다.

확장된 균형추의 병렬 사변형 1개
Pantographic parallel arms balance a light-weight-lamp and counter-weight.gif

이 램프는 위와 비슷하지만 평형추의 위치가 낮기 때문에 무게 중심이 낮기 때문에 램프의 안정성을 위해 무거운 발이 필요하지 않습니다.카운터 밸런스는 흔들리지 않지만 스탠드의 중심을 중심으로 안전하게 미끄러지고 회전합니다.

평형추 1개를 가진 3개의 평행사변형
Complex counter weight arm lamp.PNG

이 램프 스탠드는 좁은 구멍과 함께 복잡한 구조로 되어 있습니다.이 램프는 생산이 중단되었다.

2개의 균형추로 균형 잡힌 램프

평형추 2개가 있는 단일 암
Counter balanced straight arm lamp.PNG

이 램프는 움직임이 매우 제한적이지만(암은 위아래로만 이동) 기술은 보기 좋습니다.포어 암이 수평이 되면 무게의 균형이 베이스 양쪽에서 끊어집니다.베이스의 중량은 오버밸런싱을 피하기 위해 필요합니다.

2개의 균형추 포함 2개의 암
Dimension diagram
치수도
Outer position
외부 위치
암 2개와 평형추 2개가 있는 램프

Tizio와 같은 램프 타입은 이렇게 작동합니다.밸런스 암(전완)은 축의 한쪽에는 소형 평형추, 다른 한쪽에는 램프 캡을 가진다.이러한 부품은 두 번째 축 반대편에 무거운 균형추를 가진 두 번째 큰 균형 암(상부 암)에 의해 들어 올려집니다.1927년에 Edouard-Wilfrid Buquet가 디자인한 램프는 이렇게 작동합니다.그 램프는 현대미술관에 소장되어 있다.두 축의 각도가 달라서 몇 가지 장점이 있습니다.

램프 캡 x 전방 암 = 암 x 소형 중량(램프 캡 + 소형 중량) x 상부 암 = 암 x 큰 중량.

Big and small counterweight arm-lamp.gif

다른 시스템을 사용하는 램프

여기 팔의 균형을 잡는 덜 흔한 방법들이 몇 가지 있다.

수직 축이 있는 램프
Lamps having a vertical axis

이런 종류의 램프는 무게나 스프링에 의해 균형 잡힌 팔뚝을 가지고 있다.단점은 상부 암이 위나 앞쪽으로 향할 수 없다는 것입니다.

마찰
Lamp with flexible bars

비틀린 암 사이의 마찰은 암 사이의 움직임을 제어합니다.

Another lamp with flexible bars

이 암 시스템은 마찰에도 작용합니다.

기계적 결합 장치
Mechanical locking jointlamp

이 램프는 상부 암과 포어 암을 결합하여 작동합니다.이것은 중력 잠김 또는 캠 잠김 [1]팔꿈치라고 불립니다.

유압 암
로테르담의 가로등 이동

로테르담의 쇼우부르크플레인(Shouwburgplein)에 있는 회전 암 가로등은 한 쌍의 유압 실린더를 사용하여 전완과 상완을 제어합니다.

공압 암
Pneumatic arm lamp.PNG

공압 실린더가 있는 암 램프.중력은 공압 실린더 내의 공기를 압축합니다.

대중문화에서

  • 1986년 픽사 단편 영화 룩소 주니어의 주인공으로 이 타입의 스프링 밸런스 데스크 램프 2개가 등장합니다.그것은 또한 픽사 로고의 각 영화의 앞부분과 끝부분에서 글자 I의 역할을 한다.
  • 미스터리 섀도우 스카이는 1980년부터 2007년까지 균형팔 램프를 악기로 연주한 유일한 작곡가입니다. 바로 아치소닉 램프입니다.1980년에는 균형 잡힌 암램프 오케스트라를 위한 악보 '루더스 뮤직애 템포라리움'을 작곡했다.세계 초연은 1988년 니스에서 열린 만카 현대음악제에서 Les Perpects de Strasbourg에 의해 연주되었다.그는 4개의 스프링 밸런스형 암램프 악기로 5장의 앨범을 발매했다.무료로 다운로드 [2]할 수 있습니다.책 "Les cherchours de sons"(2004)에서 악기로서 균형 잡힌 팔 램프의 독창적인 창시자로 언급되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

특허 이력

분류 IPC: F21V21/26

국제특허분류: B23B31/171

  • GB191104491 전기램프 등의 지지 또는 서스펜드용 개량형 디바이스(1911년)
  • 미국 특허 1,370,231 - 1921 하모니카 암
  • [1] 1923 평행사변형 및 카운터 웨이트
  • [2] 1926 마찰
  • [3] 1929 2 카운터 웨이트
  • [4] 1934 스프링 및 카운터 웨이트
  • FR757890 1934 카워딘 조지
  • FR784932 1935 카워딘 조지
  • [5] 1937년 마찰
  • [6] 1938 2 평행 사변형 2 스프링
  • [7] 1939 2 압력 스프링
  • [8] 19...A자형 암램프
  • [9] 1947 마찰과 스프링
  • [10] 1949
  • [11] 1949년 스프링 인 암
  • [12] 1954 마찰 암
  1. 미국 특허 3003737A11961


레퍼런스

  1. ^ 여기를 참조해 주세요.
  2. ^ "Rebel'n adventurous myster shadow-sky's free discography".