バランスアームランプ


Balanced-arm_lamp

バランスアームランプとも呼ばれ、浮動アームランプは、重力による力は関係なく、常にランプのアームの位置を、ばねによって相殺されるように構成された調整可能な折り畳みアームを有するランプです。多くのランプブランド(コンセプトの創始者であるAnglepoise、Luxo L-1など)や、製図板などの他のデバイスは、この原則を使用しています。
1935年のAnglepoiseモデル1227

コンテンツ
1 構成
2 スプリングとバランスの取れたランプ
2.1 1つのテンションスプリング 2.2 2つのテンションスプリング 2.3 圧縮ばね
3 圧力と摩擦でバランスの取れたランプ
4 1つのカウンターウェイトでバランスの取れたランプ
5 2つのカウンターウェイトでバランスの取れたランプ
6 他のシステムを使用したランプ
7 大衆文化の中で
8 も参照してください
9 特許の歴史
10 参考文献

構成
Compare
バランスアームランプには、ベース、スプリングが取り付けられた2つの接続されたアーム、およびランプヘッドがランプは任意の位置に移動でき、スプリングは再び移動するまでその位置を維持します。同じメカニズムは、タイピスト用のコピーホルダーや一部のコンピューターディスプレイホルダーなど、同様の要件を持つ他のデバイスでも使用できます。、これらのランプの4つの基本部品に、ランプキャップ、前腕、上腕、ベースという用語を使用します。
バランスアームランプの背後にある物理学と理論については、古典力学、リンケージ、トルクを参照してバランスアームランプのランプキャップのバランスをとるには、さまざまな方法が一部のランプには、ピボットアームの両側で並列に動作する2つのコイルスプリングが(ばねのセットは、単一のばねと同じように機能します。)その他は、カウンターウェイト(製図板で頻繁に使用される方法)とバランスが取れています。ランプアームの部品間の摩擦もバランスを維持するために使用できます。バランスアームランプに時折使用されてきた多くの機械的解決策(カップリング、油圧および空気圧アーム)が

スプリングとバランスの取れたランプ
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  静止時および負荷時の圧縮および引張ばね
ばねを使用した構造には多くのバリエーションがスプリングは、前腕または上腕、あるいはその両方の機械的同等物、およびベースの近くに配置できます。テンションスプリングを使用するランプもあれば、圧縮スプリングを使用するランプも隣接する画像は、(左から右に)静止してから荷重がかかっている圧縮ばね、続いて静止している引張ばね、次に荷重がかかっている状態を示しています。スプリングの持ち上げ能力と延長長さには制限が一部のスプリングは共振して、低レベルの不要なノイズを生成する可能性が

1つのテンションスプリング
スプリングバランスのとれた上腕、柔軟な前腕
A flexible forearm
このランプは、前腕として堅い柔軟なチューブと、中央近くでそれをサポートするためのスプリングバランスアームを備えています。そのように、長いリーチを持つ柔軟なランプが
ホイール上のテンションスプリング
A spring over two wheels
前腕を制御するホイールは、上腕を制御するホイールよりも小さいです。ランプキャップは上腕と前腕と同じ方向に回転します。
2つのアーム、1つのスプリング、1つの歯車
A single spring controlling upper arm and forearm
この技術では、テンションスプリングには2つの機能が前腕と上腕の両方を制御します。これは一般的なアームランプシステムではありません。ランプキャップは上腕と前腕と同じ方向に回転します。

2つのテンションスプリング
二つの平行四辺形と2個のテンション
スプリングのセット
An upper arm showing three parallel bars
1つのテンションスプリングセットが前腕を制御します。これは、2本のバーを持つ平行四辺形です。より強力なスプリングセットが、3本の平行棒を持つ上腕を制御します(左の写真を参照)。(上腕に2本の平行棒があり、製造コストが安いという安定性の低い構造です。)ランプが平行に連結されているため、ランプの高さを調整するときにランプキャップが同じ垂直方向を指し続けます。ほとんどのバランスアームランプと同様に、アセンブリ全体が水平面で回転でき、安定した足に取り付けられます。
1つの平行四辺形と2つの拡張スプリングセット
Anglepoise-style lamp
Anglepoiseランプのようなランプには、1つの平行四辺形と2つの延長スプリングが1つのスプリングが平行四辺形の最短アームを制御します。この最短の腕と平行に前腕がこれらのアームを平行に保つために、2番目の延長スプリングによって制御される他の2つの平行アーム(上部アーム)がランプキャップは上腕と前腕と同じ方向に回転します。
1つの前腕バー、1つの平行四辺形、2つのテンションスプリングセット
Diagram of a single-forearm lamp
このランプの前腕は単一のバーで構成されています。調整すると、ランプキャップの角度がアームに合わせて変化します。
腕の中に張力がかかる
Tension springs within the arms
トロメオの電気スタンドのようなランプは、どちらの腕にも平行四辺形がありません。このモダンなランプでは、テンションスプリングが腕の中に隠されています。ランプキャップは上腕と前腕と同じ方向に回転します。

圧縮ばね
腕の圧縮ばね
Compression springs in the arms
短い腕(緑)は平行のままです。1つのバネが青い腕に引っ張り力をかけます。(青いアームを後ろに傾けると、このアームの2番目のスプリングが押されます。)青いアームは、上アームを構成する2つの平行なアーム(赤)を制御します。もう一方のスプリングは、もう一方の青いアームに引っ張り力をかけます。この腕は前腕(マゼンタ)を制御します。2つのスプリングは同じサイズにすることができます。1つのスプリングはより多くの重量を持ち上げる必要がありますが、より垂直になります。もう一方のスプリングは、持ち上げる重量が少なくなりますが、水平になります。
足の近くの圧縮ばね
Spring-balanced bending arm lamp
1つの圧縮スプリングが非常に短いアーム(灰色)を制御します。ローラチェーン ケーブルは前腕(黄色)に、このアームを平行に接続します。長いスプリングが(青い)アームを制御します。ボディ(赤)は水平面で回転できます。体は安定した足に接続されています。圧力スプリングがボディの下に突き出る可能性があるため、ボディを小さくすることができます。
平行四辺形が1つある圧縮ばね
A compression spring with one parallelogram
この方法では、1つの圧縮スプリングだけがパンタグラフアームを制御します。

圧力と摩擦でバランスの取れたランプ
この構造(イタリアのランプで一般的に見られる)では、重力によって平行四辺形が変形し、長いアーム間のギャップが小さくなります。これにより、ギャップ内のゴムへの圧力が増加し、結果として生じる摩擦によってアームが所定の位置に保持されます。
Friction rubber arm
  フリクションラバーアーム
Squeezing rubber arm
  ラバーアームを絞る
腕は圧力と摩擦によってバランスが取れています

1つのカウンターウェイトでバランスの取れたランプ
1つのスイングカウンターバランスの利点は、ランプのアーム長を長くできることです。
不利な点は、ランプが本質的にバランスが悪いため、安定性を維持するために重いスタンドが必要になることです。
単一のカウンターウェイト
Single weight chain lamp
この構造では、チェーンを使用して、カウンターウェイトと前腕を平行にしたアームを維持します。ランプキャップとカウンターウェイトは反対方向に移動します(両方ともベースから離れるか、両方がベースに向かって移動します)。必要なバランスは、次の式で示されます。 d 1 =ベースへのランプキャップ。m
1 =ランプキャップの重量 d 2 =ベースに対するカウンターウェイト。m
2 =カウンターウェイトの重量 M 1 ×D
1 = M
2 ×D 2 1つのカウンターウェイトを持つ1つの平行四辺形
One parallelogram and one counterweight
このランプは重いベースを持ち、平行四辺形のパンタグラフ構造は、すべて互いにヒンジで固定されたバーで形成されています。1本の長いバーが平行四辺形の構造を超えて伸びており、カウンターウェイトが1本の短いバーも平行四辺形構造を超えて伸び、ランプキャップを保持します。ベースには円弧状のスタンドが付いているため、カウンターウェイトがスタンドに垂直に当たることはありません。
拡張されたカウンターウェイトを備えた1つの平行四辺形
Pantographic parallel arms balance a light-weight-lamp and counter-weight.gif
このランプは上記のものと似ていますが、カウンターウェイトの位置が低いため、重心が低いため、安定性のために重い足を必要としません。カウンターバランスは揺れませんが、スタンドの中心を中心に安全にスライドして回転します。
1つのカウンターウェイトを持つ3つの平行四辺形
Complex counter weight arm lamp.PNG
このランプスタンドは、狭い開口部が一致する複雑な構造になっています。このランプは製造中止です。

2つのカウンターウェイトでバランスの取れたランプ
2つのカウンターウェイトを備えたシングルアーム
Counter balanced straight arm lamp.PNG
このランプでは動きが非常に制限されていますが(腕は上下にのみ動きます)、テクニックは見栄えがします。前腕がより水平になると、体重はベースの両側でバランスが取れなくなります。ベースの重量は、バランスを取りすぎないようにするために必要です。
2つのカウンターウェイトを備えた2つのアーム
Dimension diagram
  寸法図
Outer position
  外側の位置
2つのアームと2つのカウンターウェイトを備えたランプ
ティツィオのようなランプタイプはこのように機能します。バランスアーム(前腕)には、軸の片側に小さなカウンターウェイトがあり、反対側にランプキャップがこれらの部品は、2番目の軸の反対側に重いカウンターウェイトを備えた2番目に大きなバランスアーム(上アーム)によって持ち上げられます。1927年にEdouard-WilfridBuquetによって設計されたランプはこのように機能します。ランプはニューヨーク近代美術館のコレクションに2つの軸の角度は異なり、これにはいくつかの利点が
ランプキャップxフォアアーム=アームxスモールウェイト(ランプキャップ+スモールウェイト)xアッパーアーム=アームxビッグウェイト。
Big and small counterweight arm-lamp.gif

他のシステムを使用したランプ
アームのバランスをとるあまり一般的ではない方法をいくつか示します。
縦軸のランプ
Lamps having a vertical axis
この種のランプは、前腕の重量とバネのバランスが取れています。その欠点は、上腕が上向きまたは前向きになれないことです。
摩擦
Lamp with flexible bars
ねじれたアーム間の摩擦により、アーム間の動きが制御されます。
Another lamp with flexible bars
このアームシステムは摩擦でも機能します。
機械的カップリング装置
Mechanical locking jointlamp
このランプは、上腕と前腕を結合することによって機能します。これは、重力ロックまたはカムロックエルボと呼ばれます。
油圧アーム
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  ロッテルダムの街灯の移動
ロッテルダムのスカウブルグ広場にあるピボットアームストリートランプは、1対の油圧シリンダーを使用して前腕と上腕を制御します。
空気圧アーム
Pneumatic arm lamp.PNG
空気圧シリンダー付きアームランプ。重力は空気圧シリンダー内の空気を圧縮します。

大衆文化の中で
このタイプの2つのバネ式電気スタンドは、ピクサーのアニメーション映画ルクソーJr.の主人公として登場します。また、各映画の前に表示されるピクサーのロゴの文字Iとしても機能します。
Myster Shadow-Skyは、1980年から2007年にかけて、バランスアームランプを楽器として演奏した唯一の作曲家であるアーキソニックランプです。1980年に彼はバランスの取れたアームランプオーケストラのためにスコア「LudusMusicaeTemporarium」を書きました。ワールドプレミアは、1988年にニースで開催されたマンカ現代音楽祭でLes Percussions de Strasbourgによって演奏されました。彼は、4つのスプリングバランスアームランプ楽器(およびその他の楽器)を含む5つのアルバムをリリースしました。それらは無料でダウンロードできます。本「Leschercheursde sons」(2004)で、楽器としてのバランスアームランプのユニークな作成者として言及されています。

も参照してください
コモンズには、バランスアームランプに関連するメディアが
工学科学と力学
グースネックランプ
工業デザイン
ランプ
メカニカルアドバンテージ
機械工学技術
モーメント(物理学)
トーションスプリング

特許の歴史
分類IPC:F21V21 / 26
国際特許カテゴリー:B23B31 / 171
GB191104491電気ランプなどを支持または吊り下げるための改良された装置(1911)
米国特許1,370,231-1921ハーモニカアーム
1923平行四辺形とカウンターウェイト
1926年の摩擦
19292カウンターウェイト
1934年のスプリングとカウンターウェイト
FR757890 1934 CARWARDINE GEORGE
FR784932 1935 CARWARDINE GEORGE
1937年の摩擦
19382平行四辺形2ばね
19392つの圧力ばね
19 ..非対称アームランプ
1947年の摩擦とばね 1949 1949年の腕の春
1954フリクションアーム
米国特許3003737A11961 – 1961 1971 米国特許5333103A1 – 1991 – EP0518569 1992 EP12745452003メカニカルカップリングデバイス

参考文献
^ ここを参照してください
^ http://centrebombe.org/myster_shadow-sky_discography.html
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