(57)【要約】  インパクト中に生じる応力波がインパクト・ラインに沿って測定されるマレットの長さより長い移動路を有するような構造において、少なくとも１つのクレフトを有するマレットを説明する。このマレットが、等しい外形寸法及び程度の差はあれ等しい重量を有する中実マレットと比較してより長く継続するより弱い応力波をアンビル内に誘発する。クレフト・マレットが、アンビル内の応力を低減する一方で、打撃の効果を増大させる。
2020536759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つのセグメントと、前記セグメントを分離する少なくとも１つのクレフトとを有するクレフト・マレット。
【請求項２】
前記３つのセグメントが、それぞれの接続部分のところで連続的に互いに接続されてそれ以外のところで前記少なくとも１つのクレフトによって分離され、その結果、使用時、インパクト時に生じる応力波が前記接続部分のうちの第１の接続部分のみを介して第１のセグメントから第２のセグメントまで移行することができ、前記接続部分のうちの第２の接続部分のみを介して前記第２のセグメントから第３のセグメントまで移行することができる、請求項１に記載のクレフト・マレット。
【請求項３】
応力波が１つのセグメントからその次のセグメントまでの移行において方向及び応力の種類を変化させる、請求項１又は２に記載のクレフト・マレット。
【請求項４】
前記第１のセグメントでは、前記応力波が線形応力波であり、
前記第２のセグメントでは、前記応力波が剪断応力波であり、
前記第３のセグメントでは、前記応力波が線形応力波である、
請求項３に記載のクレフト・マレット。
【請求項５】
前記第１のセグメントでは、前記応力波が剪断応力波であり、
前記第２のセグメントでは、前記応力波が線形応力波であり、
前記第３のセグメントでは、前記応力波が剪断応力波である、
請求項３に記載のクレフト・マレット。
【請求項６】
少なくとも１つのセグメントでは、前記応力波が少なくとも正の剪断応力波を含み、
少なくとも１つの他のセグメントでは、前記応力波が少なくとも負の剪断応力波を含む、
請求項３に記載のクレフト・マレット。
【請求項７】
少なくとも１つのセグメントでは、前記応力波が少なくとも圧縮応力波を含み、
少なくとも１つの他のセグメントでは、前記応力波が少なくとも引張応力波を含む、
請求項３に記載のクレフト・マレット。
【請求項８】
前記第１のセグメントでは、前記応力波がねじり応力波であり、
前記第２のセグメントでは、前記応力波が剪断応力波であり、
前記第３のセグメントでは、前記応力波がねじり応力波である、
請求項３に記載のクレフト・マレット。
【請求項９】
前記第１のセグメントでは、前記応力波が剪断応力波であり、
前記第２のセグメントでは、前記応力波がねじり応力波であり、
前記第３のセグメントでは、前記応力波が剪断応力波である、
請求項３に記載のクレフト・マレット。
【請求項１０】
少なくとも１つのセグメントでは、前記応力波が少なくとも正のねじり応力波を含み、
少なくとも１つの他のセグメントでは、前記応力波が少なくとも負のねじり応力波を含む、
請求項３に記載のクレフト・マレット。
【請求項１１】
−  第１の長手方向軸を有する少なくとも１つの外側管と；
−  前記外側管内に配置される管又は棒として成形される１つの内側要素であって、前記内側管又は棒が、好適には前記第１の長手方向軸に実質的に平行でありより好適には前記第１の長手方向軸に一致する第２の長手方向軸を有する、１つの内側要素と；
−  前記外側管の第１の端部と前記内側管又は棒の第１の端部との間に機能的に接続される径方向要素と；
−  前記内側管又は棒、前記外側管、及び前記径方向要素を互いから分離する少なくとも１つのクレフトと
を備え、
前記外側管の少なくとも一部分が、線形応力波及び／又はねじり応力波のための長手方向セグメントであり、
前記内側管又は棒の少なくとも一部分が、線形応力波及び／又はねじり応力波のための長手方向セグメントであり、
前記径方向要素の少なくとも一部分が剪断応力波のための径方向セグメントである、
請求項１に記載のクレフト・マレット。
【請求項１２】
前記第１の端部の反対側の、前記内側管又は棒の第２の自由端が、アンビルにインパクトを与えるための接触面を画定する、請求項１１に記載のクレフト・マレット。
【請求項１３】
前記第１の端部の反対側の、前記外側管の第２の自由端が、アンビルにインパクトを与えるための接触面を画定する、請求項１１に記載のクレフト・マレット。
【請求項１４】
互いの周りに配置される複数の２つ以上の管を備え、常に、管の端部が隣接する管の端部に交互の形でつまりジグザグの形で接続される、請求項１１に記載のクレフト・マレット。
【請求項１５】
最も外側の管の自由端が前記自由端の外側に接続される少なくとも１つの突起部を有し、
前記突起部の軸方向端表面がアンビルにインパクトを与えるための接触面を画定し、
前記突起部が剪断応力波のための剪断応力セグメントとして機能する、
請求項１１又は１２又は１３に記載のクレフト・マレット。
【請求項１６】
前記内側要素が管であり、前記内側管の前記自由端が、前記自由端の内側に接続される少なくとも１つの突起部又はカバーを有し、
前記突起部又はカバーの軸方向端表面がアンビルにインパクトを与えるための接触面を画定し、
前記突起部又はカバーが剪断応力波のための剪断応力セグメントとして機能する、
請求項１１又は１２又は１３に記載のクレフト・マレット。
【請求項１７】
前記内側要素が管であり、前記内側管の前記自由端が開いており、前記内側管の両端部の各々がアンビルにインパクトを与えるための接触面を画定する、請求項１１又は１２又は１３に記載のクレフト・マレット。
【請求項１８】
請求項１７に記載のクレフト・マレットと、内側管を通過するアンビルとの組立体。
【請求項１９】
アンビルにインパクトを与えるための少なくとも１つの径方向接触面を有する、請求項１１又は１２又は１３に記載のクレフト・マレット。
【請求項２０】
インパクト・ラインに平行に測定される機械的な長さを有し、前記セグメントが一体に、前記機械的な長さより長い少なくとも１つの応力波伝播経路を画定する、請求項１から１９までのいずれか一項に記載のクレフト・マレット。
【請求項２１】
２つのセグメントと、前記セグメントを分離する１つのクレフトとを有するクレフト・マレットであって、インパクト中、１つのセグメントが線形応力を有し、他のセグメントが線形応力及び剪断応力の組み合わせを有する、クレフト・マレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概してクレフト・マレット（Ｃｌｅｆｔ−Ｍａｌｌｅｔ）に関する。本発明によって提案される改善されるマレットは、限定しないが、例えば、携帯用ツール、金属産業、鍛造、パンチング、杭打ち、杭抜き、杭掘削、地盤変位（ｇｒｏｕｎｄ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）、材木、解体、地固め、岩石破砕、削岩、機械製作、及び機械保守で有用である。
【０００２】
前置き及び定義
本発明を読んで理解するのを補助するために、以下のような備考を記載して定義付けを行う：
１．本出願では、ボディを駆動するのに、ボディを回転させるのに、ボディを別のボディの中まで駆動するのに、ボディを変形させるのに、ボディを破砕するのに、又は材料を圧縮するのに、使用される質量が「マレット」と呼ばれる。「ハンマー」、「ラム」、「モール」、「ブロック」、「重量」、又は「圧縮機」という単語、或はこれらの任意の組み合わせは、本出願においては、「マレット」の同義語である。
２．本出願は２種類のマレットを区別し、つまり直線型（ｒｕｌｅｄ）（又は、長手方向）マレット及び回転（ｒｏｔａｒｙ）マレットを区別する。直線型マレットは打撃中に線形運動し、それによりそれらの構造に線形応力及び剪断応力の組み合わせを生じさせる。回転マレットは打撃中に回転運動し、それによりそれらの構造にねじり応力／剪断応力の組み合わせを生じさせる。
３．本出願では、場合によっては「セグメント」として短縮される、「マレット・セグメント」という単語が、マレットの１パート、又はマレットの１セクション、又は１枚のマレットを意味する。調整セグメントが互いに接続され、その結果、応力波が１つのセグメントから隣のセグメントまで通過することができるようになる。応力波のために、第１のセグメント及び最後のセグメントを除いて、セグメントが、少なくとも１つの入口及び少なくとも１つの出口を有するセグメント伝播経路を画定することになる。第１のセグメントが、アンビルに打ち当たるときのインパクト面と、出口とを有する。最後のセグメントが入口を有する。１つのセグメントの出口が隣接するセグメントの入口に結合され、それにより２つのセグメントによる伝播経路を連続的に効果的に結合していく。１つ又は複数のクレフトが存在することに起因し、応力波が、実質的に、入口のみを通って、又はセグメントの複数の入口のうちの１つの入口のみを通って、セグメントに入ることができ、出口のみを通って、又は複数の出口のうちの１つの出口のみを通って、セグメントから離れることができる。まとめると、セグメント伝播経路がマレット伝播経路を画定する。１つのセグメントから隣のセグメントへの移行中、応力波の方向が変化し、応力波の応力の種類も同様に変化する。結果として、２つの隣接するセグメントがインパクト中に異なる種類の応力を有することになる。２つのセグメントの間に、少なくとも、１つのクレフトが存在する。
４．マレットの２つのセグメントの間の又はそれより多いセグメントの間の隙間又は分離が、本特許出願では、「クレフト」という単語によって示されることになる。クレフトが、マレットのセグメントの間での、ひずみに関連する相対運動を可能にする。クレフトが場所によってはゼロ幅を有してよく、これは、クレフトによりこれらのセグメントの間でのひずみに関連する相対運動が可能な限りにおいて、セグメントの間に接点を有することが可能である、ということを意味する。この相対運動は、前記セグメントの材料を変形させるような異なるひずみが関連のセグメントの内部に生じることに起因する。クレフトが、インパクト中に生じる応力波を、クレフト・マレット内部で打撃ライン長さ（ｓｔｒｉｋｅ  ｌｉｎｅ  ｌｅｎｇｔｈ）より長い経路に沿わせて、クレフト・マレットを通るように伝播させながらその方向を変化させ、その種類を変化させる。クレフトが応力波の種類を変化させ、例えば、線形応力から剪断応力へと変化させるか、引張応力から圧縮応力へと変化させるか、正の剪断応力から負の剪断応力へと変化させるか、非剪断応力から剪断応力へと変化させるか、非線形応力から線形応力へと変化させるか、剪断応力からねじり応力へと変化させるか、正のねじり応力から負のねじり応力へと変化させるか、非ねじり応力からねじり応力へと変化させるか、逆も同様である。クレフトが、関連のセグメントの入口−出口機構を通らないで応力波が１つのセグメントから別のセグメントまで伝播するのを防止する。
５．本特許出願では、マレットの打撃を受けるところのボディが「アンビル」という単語によって示される。アンビルは、限定しないが、例えば、ネイル、リベット、パイル、シートパイル、コンクリート、アスファルト、骨材、砂利、土壌、地面、砂、粘土、裏込材料、岩石、ピン、ブッシュ、棒、管、のみ、鍛造材料、被加工材料、ブロック、パンチ、軸、シャフト、ピボット、ヒンジ、スピンドル、マンドリル、ポール、又はピストンであってよい。
６．本明細書で使用される「正の剪断応力」又は「正のねじり応力」、及び「負の剪断応力」又は「負のねじり応力」というフレーズは、それぞれ、互いに反対の方向を向く剪断応力又はねじり応力を意味する。「負の剪断応力」又は「負のねじり応力」という用語は、それぞれ、「正の剪断応力」又は「正のねじり応力」の反対方向を向く剪断応力又はねじり応力を意味する。原則的に、いずれかの方向が正として示されていずれかの方向が負として示されるかは重要ではない。本明細書で使用される「非剪断応力」、「非ねじり応力」、及び「非線形応力」というフレーズは、それぞれ、剪断成分を含まない応力状態、又はねじり成分を含まない応力状態、又は線形成分を含まない応力状態を意味する。
７．本特許出願では、線形応力及び剪断応力を有する調整セグメントの間の、又は正の剪断応力及び負の剪断応力を有するセグメントの間の、又は圧縮応力及び引張応力を有するセグメントの間の、又は非線形応力及び線形応力を有するセグメントの間の、又は非剪断応力及び剪断応力を有するセグメントの間の、又は非ねじり応力及びねじり応力を有するセグメントの間の、又は正のねじり応力及び負のねじり応力を有するセグメントの間の、又はねじり応力及び剪断応力を有するセグメントの間の、境界は画定されず、注目されることもない。インパクト中における、その隣接するセグメント内の応力の種類とは異なる１つのセグメント内の応力の種類が説明される。実例として、１つのセグメントが引張応力及び負の剪断応力の組み合わせを有し、次いで調整セグメントが圧縮応力及び負の剪断応力の組み合わせ有する場合、引張応力と圧縮応力との間の違いが説明される。
８．１つの材料中に１つ又は複数の応力状態が存在してよい。本発明は以下の種類の応力を区別する：
圧縮応力又はコンプレッシブ・ストレス
引張応力又はテンサイル・ストレス
線形応力（圧縮応力、又は引張応力を意味する）
非線形応力
正の剪断応力
負の剪断応力
剪断応力（正の剪断応力、又は負の剪断応力を意味する）
非剪断応力
正のねじり応力
負のねじり応力
ねじり応力（正のねじり応力、又は負のねじり応力を意味する）
非ねじり応力
９．応力波は異なる材料の内部で異なる移動速度を有する。等しい材料でも、実例として、線形応力波及び剪断応力波は異なる移動速度を有する。速度の違いの効果は、本発明を明瞭に説明することを目的として、必要とされる細目及び情報を超越するものである。
１０．応力波は、エコー波、反射波、及び逆行伝播波を生じさせる。エコー波、反射波、及び逆行伝播波の効果及び影響は、本発明を明瞭に説明することを目的として、必要とされる細目及び情報を超越するものである。
１１．明瞭にするために、「第１のセグメント」という用語が、その表面のうちの１つの表面がインパクト中にアンビルに接触するような、マレットのセグメントを意味する。このセグメントは出口を有するが、入口を有さない。「最後のセグメント」という用語は、入口を有するが出口を有さないセグメントを意味する。マレットのセグメントは、セグメントを通って応力波が伝播するときの順番で、「第１のセグメント」、「第２のセグメント」、「第３のセグメント」など、・・・「最後のセグメント」と呼ばれる。
１２．本特許出願では、「応力波」はマレットをアンビルに打ち当たることにより生じる波であり、この波が、アンビルに接触することになる第１のセグメントの表面から、第１のセグメントに沿って、最後のセグメントの入口から最も離れているところの、最後のセグメントのポイントまで、伝播する。
１３．本特許出願では、「打撃ライン長さ」という用語は、直線型マレットの場合、アンビルに打ち当たるマレットの表面から、マレットの運動ベクトルに沿って、マレットの最も離れているポイントまでで、測定されるマレットの長さを意味する。回転マレットの場合、「打撃ライン長さ」という用語は、回転中心線に平行に測定される回転マレットの長さと、回転中心線に対して垂直に測定される回転マレットの材料の厚さとの間のうちの長い方を意味する。セグメントを有さず、クレフトも有さないマレットの打撃波継続時間が打撃ライン長さに比例する。
１４．本特許出願では、「マレット伝播経路」という用語は、マレット内部の応力波伝播の実際の長さを意味する。
１５．マレットをアンビルに打ち当てた後、１つの応力波が、マレットに沿って及び／又はマレット周りでの伝播を開始し、平行して、さらにもう１つの応力波がアンビルに沿って及び／又はアンビルの周りでの伝播を開始する。２つの波が等しい開始時間及び等しい継続時間を有する。直線型マレットの場合、２つの波が互いに反対の方向に伝播する。回転マレットの場合、伝播中、反対方向の２つの波が反対方向のねじり応力波の種類及び／又は剪断応力波の種類を有する（負の剪断応力波及び正の剪断応力波、又は負のねじり応力波及び正のねじり応力波、のように）。本説明が、場合によっては、アンビルを伝播する応力波に関連し、場合によっては、マレットを伝播する応力波に関連する。しかし、いずれも等しい継続時間を有する。
１６．本発明による固有の構造を有するマレット、つまり上述のセグメント及び少なくとも１つのクレフトを有するマレットが、本明細書では、「クレフト・マレット」というフレーズによって示される。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１〜１８が種々の種類のハンマーの用途の実例を示す。
【０００４】
従来技術の直線型マレット及び回転マレットの大部分は中実ボディから構築される。このような場合では、インパクト中に生じる応力波の長さが打撃ライン長さと等しい。
【０００５】
インパクト・ラインを基準として考慮すると１つのセグメントを他のセグメントの上に配置される２つ以上のセグメントから構築される従来技術の直線型マレットも存在する。インパクト・ラインに平行に測定すると、これらのセグメントによって生じられる応力波長さがセグメントの全長と等しく、したがって、前記従来技術のマレットはクレフト・マレットではない。
【０００６】
インパクト・ラインに平行に互いに接続される２つ以上のセグメントから構築される従来技術の直線型マレットも存在する。セグメントが互いに予め応力を受け、したがってインパクト・ラインに平行である、それらの間での相対運動が存在しない。実際的には、これらのセグメントの間にクレフトが存在せず、したがって前記従来技術のマレットはクレフト・マレットではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，０００，４７７号明細書
【特許文献２】米国特許第５，３１３，８２５号明細書
【特許文献３】米国特許第５，６０７，０２２号明細書
【特許文献４】米国特許第４，４９７，３７６号明細書
【特許文献５】米国特許第４，８３１，９０１号明細書
【特許文献６】米国特許第２，６５９，５８３号明細書
【特許文献７】米国特許第６，８２７，３３３号明細書
【特許文献８】米国特許第５，００４，２４１号明細書
【特許文献９】米国特許第５，４９０，７４０号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，６６２，０９４号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，５５７，６４７号明細書
【特許文献１２】米国特許第３，９３８，５９５号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，０２５，０２９号明細書
【特許文献１４】米国特許第４，０３９，０１２号明細書
【特許文献１５】米国特許第３，５６８，６５７号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，７６３，７４７号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，２８５，９７４号明細書
【特許文献１８】米国特許第８，７６３，７１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、マレットの実際の長さより長い応力波を有し程度の差はあるが等しい重量を維持するマレットを提供することである。より長い応力波は応力波継続時間がより長いことを意味する。より長い応力継続時間は、長いアンビルの場合、インパクト中にアンビルのより長い部分が負荷を受けることを意味する。いずれの場合も、アンビルが、より容易に耐えることができるようなより長くより弱い応力波を受けることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実例として、杭打ちでは、マレットの長さが、打ち込まれる杭の長さより大幅に短い。これは、インパクト中、杭の一部分のみが応力を受ける、ということを意味する。応力波が杭の頂部で構築され、次いで、下方に伝播する。インパクト・プロセス中の各々の瞬間において、杭の一部分のみが負荷を受ける。インパクト中に杭の長さのすべてが負荷を受けることになればより効率的である。応力波の長さが杭の長さと等しいか又は杭の長さより大きい場合、次いで、一定の時間、静的な力の場合のように、杭がその長さ全体において負荷を受けることになるが、動的な力の大きさを有する。
【００１０】
本発明によって提案されるクレフト・マレットにより、打撃中に、マレットの実際の長さよりも長い応力波を生じさせるマレットを構築することが可能である。
【００１１】
等しい参照符号が等しい又は同様の部分を示す図面を参照する１つ又は複数の例示の実施例の以下の説明により、本発明のこれらの及び他の態様、特徴、及び利点をさらに説明する。図面では、「下方／上方」、「より高い／より低い」、「左／右」、「内側／外側」、「頂部／底部」などの表示は、図面に表示される向きのみに関連するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】単一クレフトの直線型クレフト・マレットを示す断面図である。
【図１ａ】図１のクレフト・マレットを示す上面図である。
【図１ｂ】図１のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図１ｃ】図１のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図１ｄ】図１のクレフト・マレットのクレフトを示す詳細図である。
【図２】２つのクレフト及び３つの長いセグメントを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。インパクト中のアンビルとの接触が内側セグメントの下側部分で起こる。
【図２ａ】図２のクレフト・マレットを示す上面図である。
【図２ｂ】図２のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図２ｃ】図２のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図３】２つのクレフト及び３つの長いセグメントを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。インパクト中のアンビルとの接触が外側セグメントの下側部分で起こる。
【図３ａ】図３のクレフト・マレットを示す上面図である。
【図３ｂ】図３のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図３ｃ】図３のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図４】３つのクレフトと、３つの長いセグメントと、３つの剪断セグメントとを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。インパクト中のアンビルとの接触が外側剪断セグメントの下側部分で起こる。アンビルが、クレフト・マレットを通過させる孔を有する。
【図４ａ】図４のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図５】３つのクレフト及び３つの長いセグメントを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。インパクト中のアンビルとの接触が内側剪断セグメントの下側部分で起こる。
【図５ａ】図５のクレフト・マレットを示す上面図である。
【図５ｂ】図５のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図５ｃ】図５のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図６】３つのクレフトと、３つの長いセグメントと、１つの剪断セグメントとを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。このクレフト・マレットが複動式であり、つまりクレフト・マレットが両側でアンビルに打ち当たる。
【図６ａ】図６のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図７】３つのクレフト及び３つの幅広のセグメントを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。このクレフト・マレットが回転対称性を有する。
【図７ａ】図７のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図７ｂ】図７のクレフト・マレットを示す上面図である。
【図８】２つのクレフト及び３つの長いセグメントを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。これらのセグメントは、クレフトと同様に、規則的な形状を有さない。
【図８ａ】図８のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図９】５つのクレフト及び剪断応力を受ける長いセグメントを有する平坦型の直線型クレフト・マレットを示す図である。誘発波の長さの大部分が剪断を起因とする。
【図１０】３つのクレフトと、線形応力を受ける１つのセグメントと、剪断応力及び線形応力の組み合わせを有する３つのセグメントとを有する回転対称性を有する直線型クレフト・マレットを示す図である。
【図１１】６つのクレフトと、線形応力を受ける１つのセグメントと、剪断応力及び線形応力の組み合わせを有する６つのセグメントとを有する線対称性を有する（ｌｉｎｅａｒ−ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）平坦型の直線型クレフト・マレットを示す図である。
【図１２】３つのクレフトと、線形応力を受ける１つのセグメントと、剪断応力及び線形応力の組み合わせを有する３つのセグメントとを有する平坦型の直線型クレフト・マレットを示す図である。
【図１３】３つのクレフトと、線形応力を受ける１つのセグメントと、剪断応力及び線形応力の組み合わせを有する３つのセグメントとを有する回転対称性を有する直線型クレフト・マレットを示す図である。
【図１４】動的マーカーを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。
【図１４ａ】図１４のクレフト・マレットを示す上面図である。
【図１４ｂ】図１４のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図１４ｃ】図１４のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図１５】インパクト中の、時間によって強さの増大する応力波を誘発する直線型クレフト・マレットを示す図である。
【図１５ａ】図１５のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図１５ｂ】図１５のクレフト・マレットを示す断面図である。
【図１６】セグメントを接続するためのいくつかの方法を示す図である。
【図１７】セグメントを接続するためのいくつかの方法を示す図である。
【図１８】クレフトのためのいくつかの選択肢を示す図である。
【図１９】湾曲セグメントを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。
【図２０】湾曲部を有さない、図１９の直線型クレフト・マレットの等価物を示す図である。
【図２１】不規則なセグメントを有する直線型クレフト・マレットを示す断面図である。
【図２２】中央に配置されないセグメントを有する直線型クレフト・マレットを示す断面図である。
【図２３】非対称の構造を有する平坦型の直線型クレフト・マレットを示す図である。
【図２４】１つのクレフト及び２つの長いセグメントを有する回転対称性を有する直線型クレフト・マレットを示す図である。内側セグメントが外側セグメントより長い。アンビルが、内側セグメントを通る孔を有する。外側セグメントの下側部分がアンビルに打ち当たる。
【図２５】１つのクレフト及び２つの長いセグメントを有する回転対称性を有する直線型クレフト・マレットを示す図である。内側セグメントが外側セグメントより短い。内側セグメントがアンビルに打ち当たる。
【図２６】２つのクレフト及び３つのセグメントを有する直線型クレフト・マレットを示す図である。外側セグメントの入口が外側セグメントの最も低いポイントに存在しない。内側セグメントの出口が内側セグメントの最も高いポイントに存在しない。
【図２７】３つのクレフト及び４つのセグメントを有する回転クレフト・マレットを示す図である。セグメントが異なる長さを有する。内側セグメントの上側部分がアンビルに打ち当たる。
【図２７ａ】図２７の回転クレフト・マレットを示す断面図である。
【図２８】２つのクレフト及び３つのセグメントを有する回転クレフト・マレットを示す図である。内側セグメントの下側部分がアンビルに打ち当たる。
【図２８ａ】図２８の回転クレフト・マレットを示す断面図である。
【図２８ｂ】図２８の回転クレフト・マレットを示す断面図である。
【図２９】２つのクレフト及び３つのセグメントを有する回転クレフト・マレットを示す図である。回転クレフト・マレットがアンビル内にある。
【図２９ａ】図２９の回転クレフト・マレットを示す断面図である。
【図３０】２つのクレフトと、１つの円筒形セグメントと、円筒形セグメントの側方に位置する２つの円錐形セグメントとを有する回転クレフト・マレットを示す図である。内側セグメントの下側部分がアンビルに打ち当たる。
【図３１】２つのクレフトと、１つの円筒形セグメントと、円筒形セグメントの上方に位置する２つの円錐形セグメントとを有する回転クレフト・マレットを示す図である。内側セグメントの下側部分がアンビルに打ち当たる。
【図３２】２つのクレフトと、２つの円筒形セグメントと、２つのディスク形状セグメントとを有する回転クレフト・マレットを示す図である。内側円筒形セグメントの下側部分がアンビルに打ち当たる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１が、概して参照符号１０１によって示される直線型クレフト・マレットの第１の実例を概略的に示す。この実例のクレフト・マレットは、中心線ＣＬ（ｃｅｎｔｒｅ  ｌｉｎｅ）を基準として回転対称性である。図１の図は中心線ＣＬに沿う断面図である。
【００１４】
図１ａは、矢印１０２によって示される、中心線ＣＬに沿ったクレフト・マレット１０１の上面図である。
【００１５】
図１ｂは、矢印１０５によって示される、中心線ＣＬに対して垂直である、クレフト・マレット１０１を通る断面図である。
【００１６】
図１ｃは、矢印１０９によって示される、クレフト・マレット１０１の下側端部に近いところでの、中心線ＣＬに対して垂直である、クレフト・マレット１０１を通る断面図である。
【００１７】
図１ｄは図１の詳細図１０４である。
【００１８】
この実施例では、クレフト・マレット１０１が、管状外側ボディ１０７内に配置される円筒形内側ボディ１０８を備えるものとして構造的に説明され得、円筒形内側ボディ１０８と管状外側ボディ１０７との間に環状隙間１０６を有し、これらの２つのボディがそれらの上側端部のところで部分１０３によって互いに取り付けられ、対してそれらの軸方向長さの残りの部分のところではこれらの２つのボディが互いから離される。下側端部のところで、内側ボディが外側ボディを超えて延在する。マレット１０１の下方に、アンビル１１０が示される。使用時、マレット１０１がアンビル１１０に打ち当たるとき、前記内側ボディ１０８の下側面のみがアンビル１１０に接触することになる；したがってこの下側面を「接触面」としても示す。クレフト・マレットの接触面は従来技術と等しい形状を有することができる。
【００１９】
通常使用時、クレフト・マレットが、中心線ＣＬとある程度共線的であり、クレフト・マレットの重心にある程度一致し且つクレフト・マレットとアンビルとの間の接触面を横断する方向の速度を与えられることになる。この速度のラインを「インパクト・ライン」として示す。図１に示される実施例では、インパクト・ラインが中心線ＣＬに一致し、等しいことが後で考察される実施例のうちの多くの実施例にも当てはまる。
【００２０】
本発明の機能に関する文脈では、内側ボディ１０８が長手方向セグメントであり、外側ボディ１０７が長手方向セグメントであり、部分１０３が径方向セグメントであり、隙間１０６がこれらの３つのセグメントの間にあるクレフトである。この実施例では、径方向セグメント１０３の径方向延在量が、長手方向セグメント１０７、１０８の長手方向延在量と比較すると相対的に短いことに留意されたい。
【００２１】
以下では、セグメントを応力波が通過する順番で、セグメントを「第１の」、「第２の」、「第３の」などで示す。
【００２２】
クレフト・マレット１０１がアンビル１１０に打ち当たるとき、圧縮応力波が第１のセグメント１０８内に生じる。この圧縮応力波が、第１のセグメント１０８内で、接触面から第２のセグメント１０３の方向に上方に移動し始める。クレフト１０６が応力波が第１のセグメント１０８から第３のセグメント１０７に直接に移行するのを防止することに気づくことができるであろう。
【００２３】
概して参照符号１１２のところに示される、第１のセグメント１０８と第２のセグメント１０３との間の第１の接続部分を介して、応力波が、概して白抜き矢印（ｂｌｏｃｋ  ａｒｒｏｗ）１１３によって示されるように第２のセグメント１０３へ移行し、この移行中、圧縮応力波が剪断応力波へと変換し、この剪断応力波が第２のセグメント１０３を通って第３のセグメント１０７の方向に移動する。概して参照符号１１１のところに示される、第２のセグメント１０３と第３のセグメント１０７との間の第２の接続部分を介して、応力波が概して第２の白抜き矢印１１４によって示されるように第３のセグメント１０７へ移行し、この移行中、剪断応力波が引張応力波へと変換される。この引張応力波が、第３のセグメント１０７の内部を、第３のセグメント１０７の自由端の方向に伝播し、図に示される実施例ではこの自由端がアンビル１１０のより近くにある。
【００２４】
クレフト１０６がクレフト・マレット１０１内に存在しない場合、又は、言い換えると、マレット１０１が１つの中実材料から作られ、セグメント１０３、１０７、１０８が１つの中実の一体部品である場合、次いで、インパクト中、１つの圧縮応力波のみが生じることになる。この圧縮応力波は接触面から中実マレットの頂部まで移動することになる。これは図１でセグメント１０３として示されるものの頂部である。
【００２５】
対照的に、クレフト・マレット１０１では、応力波が、第１のセグメント１０８内の実質的に長手方向経路と、第２のセグメント１０３内の実質的に径方向経路と、第３のセグメント１０７内の実質的に長手方向経路とから構成される伝播経路に進まされる。応力波の総継続時間は、圧縮応力波が第１のセグメント１０８に沿って上方に移動するのに必要となる時間、さらに加えて、剪断応力波がセグメント１０３を横断するのに必要となる時間、さらに加えて、引張応力波が第３のセグメント１０７に沿って下方に移動するのに必要となる時間、である。
【００２６】
圧縮応力波及び引張応力波が等しい移動速度を有する。セグメント１０３が示される実施例のようにセグメント１０７及び１０８と比較すると相対的に小さい場合、及び長手方向セクション１０７及び１０８が示される実施例のように実質的に等しい長さを有する場合、示される実施例のように、インパクト中のクレフト・マレット１０１内での応力波の継続時間が、図１と等しい寸法を有するがクレフト１０６を有さない中実マレットを通って移動するつまりセグメント１０３、１０７、及び１０８が１つの部分であるときの応力波の継続時間より約２倍長い。本発明によるクレフト・マレット１０１によって生じる応力波の強さは、前記のような中実マレットによって生じる強さ未満であると言える。
【００２７】
まとめると、本発明による直線型クレフト・マレットが、インパクト後、等しい外形寸法を有する中実マレットより長い継続時間及び低い強さを有する応力波を生じさせる。
【００２８】
マレットの打撃が、平行して、マレット内に少なくとも１つの応力波を生じさせ、アンビルに少なくとも１つの応力波を生じさせる。アンビル内の波がマレット内の波の反対方向に移動するが、これらの波は等しい移動継続時間を有する。アンビル内の応力波の移動継続時間とアンビル内の応力波の速度との積がアンビルの長さより大きいか又はアンビルの長さと等しい場合、アンビルが静的な負荷の場合のようにその全長にわたって負荷を受けることになる特定の時間が存在するが、動的な負荷の大きさを有する。
【００２９】
クレフト１０６が実際には２つのクレフトの組み合わせであることを明瞭にしておく必要がある。第１のクレフトが第１のセグメント１０８と第２のセグメント１０３との間にある。第２のクレフトが第２のセグメント１０３と第３のセグメント１０７との間にある。前記の２つのクレフトは、図面をより明瞭にするために及びより直感的に理解することができるように、まとめてクレフト１０６として示される。
【００３０】
クレフト・マレット１０１の変形形態で、外側管１０７が内側ボディ１０８より長く、接触面が外側管１０７の下側面である。上記と等しい説明が当てはまるが、ここでは、波伝播方向が逆であること、及び外側管１０７が圧縮応力波を有して内側ボディ１０８が引張応力波を有すること、が除かれる。
【００３１】
いずれの場合も、このクレフト・マレットの第１及び第３のセグメント内の応力波が主として線形応力波であり、したがってこれらのセグメントは線形応力を受けるセグメントとしても示され得る。第２のセグメント１０３内の応力波が主として剪断波であり、したがってこの第２のセグメント１０３が剪断応力セグメントとしても示され得る。しかし、ここでの説明はある程度簡略化されており、実際には、線形応力を受けるセグメント内にも剪断応力波成分が存在する可能性があり、及び／又は剪断応力セグメント内にも線形応力波成分が存在する可能性がある。
【００３２】
上記では、材料内で行われる応力波の移行に関してより綿密な説明が与えられる。他の実施例の以下の説明では、さほど詳細ではない説明が与えられる。
【００３３】
図２が、概して参照符号２０１によって示される直線型クレフト・マレットの第２の実例の、図１と同様の、断面図を示す。
【００３４】
図２ａ、２ｂ、２ｃが、それぞれ、矢印２０２、２０９、及び２１１によって示される、第２のクレフト・マレット２０１の、図１ａ、１ｂ、１ｃに相当する、上面図及び断面図である。
【００３５】
この第２の直線型クレフト・マレット２０１と図１の第１の直線型クレフト・マレット１０１との間での主な構造的な違いは、第１の管２０７の下側端部に接続される下側端部を有する別の外側管２０８が存在することである。
【００３６】
示される実施例ではラジアル対称性も有する第２のクレフト・マレット２０１が、線形応力を受ける３つの長手方向セグメント２０６、２０７、２０８と、剪断応力の２つの径方向セグメント２１０、２０３と、これらのセグメントの間にある２つのクレフト２０４、２０５とを有する。インパクト後、クレフト・マレット２１０とアンビル２１２との間においてマレットの中心線に対して共線的である圧縮応力波が、第１のセグメント２０６内で、接触面から第２のセグメント２０３の方向に上方に、伝播し始める。この圧縮応力波が第２のセグメント２０３内で剪断応力波へと変換され、剪断応力波が第３のセグメント２０７の方向に水平に伝播する。第２のセグメント２０３から第３のセグメント２０７への移行中に剪断応力波が引張応力波へと変換される。引張応力波が第３のセグメント２０７に沿って第４のセグメント２１０まで移動する。第４のセグメント２１０への移行中、引張応力波が剪断応力波へと変換され、剪断応力波が第５のセグメント２０８の方向に水平に伝播する。第４のセグメント２１０から第５のセグメント２０８への移行中、剪断応力波が圧縮応力波へと変換される。この圧縮応力波が第５のセグメント２０８に沿って第５のセグメント２０８の頂端部まで上方に移動する。
【００３７】
本発明によるクレフト・マレット２０１のこの特別な構造が応力波を３回にわたって上下に移動させ、したがってこれは、第２のクレフト・マレット２０１の外形測定での長さの約３倍に等しい移動長さに及ぶ。アンビル２１２内の誘発応力波の継続時間は、２つのクレフト２０４及び２０５を有さないが、等しいマレットのつまり等しい寸法を有する中実マレットの応力波継続時間より約３倍長い。応力波は継続時間が長くなると、弱くなっていく。結果として、継続時間が約３倍長くなると、平均して応力波が約３倍ソフトになる。
【００３８】
３つの線形応力セグメント２０６、２０７、２０８が異なる長さ及び異なる幾何学的パラメータを有してよい。同じことが２つのクレフト２０４及び２０５にも当てはまり、つまり２つのクレフト２０４及び２０５は、その機能性が維持される限りにおいて、任意の幾何学的パラメータを有してよい。インパクト中、クレフト・マレット２０１の接触面が内側線形応力セグメント２０６の下側部分である。
【００３９】
本発明の原理による別の変形形態では、交互の手法で隣接する前の管に対してその頂端部又は底端部のところで常に接続される別の管が追加され得る。この別の管の各々が、別の線形応力セグメントと、別の剪断応力セグメントと、別のクレフトとを追加する。ここでの唯一の必須の特徴は、これらの後続の線形応力セグメントを交互の手法で接続することであり、その結果、応力波がジグザグ・パターンで上下に移動させられることになる。
【００４０】
図２に示される実例では、第５のセグメント２０８が第３のセグメント２０７より短い軸方向長さを有する。しかし、これは必須ではなく、第５のセグメント２０８が、前記第３のセグメント２０７と等しいか又はそれより長い軸方向長さを有してもよい。
【００４１】
第１の実例に関連して言及した手法と等しい手法で、最後のセグメント２０８が他のセグメントの上方に延在するとき、図３を参照して説明されるように、マレットが反対方向で使用されることが可能である。
【００４２】
図３が、概して参照符号３０１によって示される直線型クレフト・マレットの第３の実例の、図２と同様の、断面図を示す。
【００４３】
図３ａ、３ｂ、３ｃが、それぞれ、矢印３１２、３０８、及び３１１によって示される、第３のクレフト・マレット３０１の、図２ａ、２ｂ、２ｃに相当する、上面図及び断面図である。
【００４４】
この第３のクレフト・マレット３０１と図２の第２のクレフト・マレット２０１との間での主な構造的な違いは、外側管３０３の自由端が径方向セグメント３０９を越えて延在し、クレフト・マレットの接触面を呈する、ことである。この点において、第３のクレフト・マレット３０１が図２の第２のクレフト・マレット２０１の逆さまバージョンであるとみなされ得る。
【００４５】
示される実施例ではラジアル対称性も有する第３のクレフト・マレット３０１が、線形応力の３つの長手方向セグメント３０３、３０５、３０７と、２つのクレフト３０４、３０６と、剪断応力の２つの径方向セグメント３０２、３０９とを有する。クレフト・マレットが中心線と共線的にアンビル３１０に打ち当たる。クレフト・マレット３０１とアンビル３１０との間の接触面が外側線形応力セグメント３０３の下側部分である。打撃後に生じる応力波が圧縮応力波としてこの第１のセグメント３０３の下側部分内で始まり、第１のセグメント３０３に沿って剪断セグメント３０２まで上方に伝播し、剪断応力波として第２のセグメント３０２内で第３のセグメント３０５まで中心線の方に伝播し、引張応力波として第３のセグメント３０５に沿って剪断応力セグメント３０９まで下方に伝播し、剪断応力波として第４のセグメント３０９内で第５のセグメント３０７まで中心線の方に伝播し、圧縮応力波として第５のセグメント３０７に沿って第５のセグメント３０７の頂部まで上方に伝播する。
【００４６】
線形応力セグメント３０３、３０５、３０７が、異なる長さを含め、異なる幾何学的パラメータを有してよい。剪断応力セグメント３０２、３０９が異なる幾何学的パラメータを有してよい。示される実施例では、第５のセグメント３０７の頂部が第２のセグメント３０２を基準として窪んだところに位置するが、第５のセグメント３０７の頂部が第２のセグメント３０２と面一のところに位置してもよいか又は第２のセグメント３０２の上方まで延在してもよい。
【００４７】
第２の実施例２０１に関連して言及した手法と等しい手法で、３つより多い又は３つより少ない線形応力セグメントを有し、それに応じて、より多くの又はより少ない剪断応力セグメント及びクレフトを有する、ことも、これらの間での接続するジグザグ構造が維持される限りにおいて、可能である。
【００４８】
第３のクレフト・マレット３０１内の応力波伝播長さがクレフト・マレットの外側長さの約３倍であることから、応力波継続時間が、２つのクレフト３０４、３０６を有さないが等しいマレットの場合よりつまり等しい寸法を有する中実マレットの場合より約３倍長い。３倍長い応力波継続時間を有するということは、平均の応力波強さが約３分の１であることを意味する。
【００４９】
多くの実際的な用途において、アンビルが、マレットが相互作用するための実質的に平坦な接触表面を有することになり、これは、多くの状況において、図に示されるように、頂部表面である。これらの場合では、上記で言及したように、マレットの接触面がマレットの軸方向先端部のところにある。しかし、これは必須ではない。
【００５０】
アンビルが、その周囲の上方に隆起するところに位置する接触表面を有することができるか、又はアンビルが、例えば杭などの、比較的細くて、直立するものであってもよい。このような場合では、マレットの接触面がマレット内で窪んでいてよく、ここでは、マレットの一部がアンビルの上側部分の周りを延在し、つまりアンビルの上側部分の両側を延在する。図５及び２５を参照して実例を考察する。
【００５１】
反対側では、アンビルがアンビル内の凹部又はさらには孔を囲む環状接触面を有することが可能である。このような場合では、マレットの接触面がマレットの外周のところで隆起していてよく、ここではマレットの一部が前記凹部又は孔の中まで下方に延在する。図４及び２４を参照して実例を考察する。
【００５２】
図２５が、図１を参照して既に考察したように、直線型クレフト・マレット１０１の修正形態を概略的に示す。この修正形態では、第１のセグメント１０８が第３のセグメント１０７より短く、その結果、クレフト・マレットの接触面（第１のセグメント１０８の下側自由表面である）が隆起する高さのところに位置する。例えば杭であるこの実例のアンビル１１０が第３のセグメント１０７の中に嵌め込まれる。
【００５３】
図２５のクレフト・マレットの動作は図１のクレフト・マレットの動作と基本的に同じであり、その説明をここで繰り返す必要はない。
【００５４】
例えば図２の第２のクレフト・マレット２０１などの本発明による他のマレットに対しても同様の修正形態が作られ得ることに留意されたい。
【００５５】
図２４が、図１を参照して既に考察したように、直線型クレフト・マレット１０１の別の修正形態を概略的に示す。この修正形態では、図３の第３のクレフト・マレット３０１と同様に、最も外側のセグメント１０７がアンビルに接触する第１のセグメントとして機能し、図２５の修正形態と同様に、第１のセグメント１０７が第３のセグメント１０８より短く、その結果、クレフト・マレットの接触面（第１のセグメント１０７の下側自由表面である）が隆起する高さのところに位置する。この実例では、アンビル１１０が、第３のセグメント１０８をその中に嵌め込むところの孔を有する。
【００５６】
図２４のクレフト・マレットの動作は、この場合では応力波が外側から内側へ伝播することを除いて、図１のクレフト・マレットの動作と基本的に同じであり、この動作の説明をここで繰り返す必要はない。
【００５７】
例えば図３の第３のクレフト・マレット３０１などの本発明による他のマレットに対しても同様の修正形態が作られ得ることに留意されたい。
【００５８】
クレフト・マレットのいずれの構成においても、図２４及び２５の例示の実施例を参照すると、第１のセグメント（アンビルに当たるセグメントとして定義される）がますます短く作ら得ることは明瞭である。図４及び５が、ゼロ長さである極値までといったような長さの縮小の補外を示す実施例を概略的に示す。
【００５９】
図４では、得られる構成が、その自由端のところに外周フランジ４０３を有する第１の長手方向セグメント４０６として説明され得、ここでは、クレフト・マレットの接触面が、第１のセグメント４０６の反対側の端部の方を向く、このフランジ４０３の環状下側表面である。同様に、図５では、得られる構成が、その自由端のところで閉じている底部５０３を有する第１の長手方向セグメント５０６として説明され得、ここでは、クレフト・マレットの接触面がこの底部５０３の内部の（つまり、下側の）底部表面であり、つまり第１のセグメント５０６の反対側の端部の方を向く表面である。
【００６０】
外周フランジ４０３が第１のセグメントの自由端のところに位置する必要はなく；実際には、外周フランジ４０３が第１のセグメント４０６の長さに沿う任意の場所に位置してよい、ことに留意されたい。同様に、底部５０３は第１のセグメントの自由端のところに位置する必要はなく；実際には底部５０３は第１のセグメント５０６の長さに沿う任意の場所に位置してよい。
【００６１】
ここでは第１のセグメント４０６及び５０６と称されるものの中を移動する応力波を考慮すると、図１及び２の第１のセグメントを参照して考察した圧縮波とは対照的に、これらの応力波は引張波であることが明瞭である。
【００６２】
しかし、前記外周フランジ４０３及び前記底部５０３が、それぞれ、第１の径方向セグメントとみなされることも可能であり、その結果、初期状態の応力波が剪断波であることも可能である。
【００６３】
動作の説明において利用することが所望される細部のレベルに応じて、インパクトのロケーションにおいて、生じた波が初期状態において圧縮波であり、迅速に剪断波へと変換され（それぞれ、前記外周フランジ４０３及び前記底部５０３において）、剪断波が次いでそれぞれ第２のセグメント４０６及び５０６の入口において引張波へと変換される、と言うこともできる。いずれの場合も、それぞれ、長手方向セグメント４０６及び５０６の内部に入ると、応力波が引張波となる。
【００６４】
図４が、概して参照符号４０１によって示される直線型クレフト・マレットの第４の実例の、中心線ＣＬと共線的である長手方向断面図を示す。図４ａが、矢印４１１によって示される、第４のクレフト・マレット４０１の断面図である。
【００６５】
示される実施例ではラジアル対称性も有するこの第４のクレフト・マレット４０１がアンビル４０５に打ち当たる。アンビル４０５が孔を有し、クレフト・マレット４０１がこの孔を通って延在する。クレフト・マレット４０１が、３つの線形応力セグメント４０６、４０８、４１０と、３つのクレフト４０７、４０４、４０９と、３つの剪断応力セグメント４０２、４１２、４０３とを有する。
【００６６】
参照符号４０４が、クレフト・マレット４０１とアンビル４０５との間の遊びを示し、同時にセグメント４０３とセグメント４０６との間のクレフトを示す。
【００６７】
インパクト中、剪断応力部分４０３の下側表面がアンビル４０５の上側表面に接触することになる。応力波が第１のセグメント４０３の下側表面のところで圧縮波として始まり、剪断応力波へと変換されさらには引張応力波へと変換されながら第２のセグメント４０６の上側部分の方向に伝播し、引張応力波として第２のセグメント４０６を通って第３のセグメント４１２まで下方に伝播し、剪断応力波として第３の径方向セグメント４１２を通って第４のセグメント４０８の方向に伝播し、圧縮応力波として第４の長手方向セグメント４０８を通って第５の径方向セグメント４０２の方向に上方に伝播し、剪断応力波として第５のセグメント４０２を通って第６の長手方向セグメント４１０の方向に伝播し、及び引張応力波として第６のセグメント４１０を通って端部まで下方に伝播する。ジグザグ構造が維持される限りにおいて、線形応力セグメントの数及びそれに応じた剪断応力セグメント及びクレフトの数は限定されない。
【００６８】
剪断応力セグメント４０３が線形応力セグメント４０６に沿う任意の場所に位置してよい。
【００６９】
図５が、概して参照符号５０１によって示される直線型クレフト・マレットの第５の実例の、中心線ＣＬと共線的である長手方向断面図を示す。図５ａ、５ｂ、及び５ｃが、それぞれ、矢印５１４及び５１１、５１３によって示される、上面図及び断面図である。
【００７０】
示される実施例ではラジアル対称性も有するこの第５のクレフト・マレット５０１が、３つの線形応力セグメント５１０、５０４、５０６と、３つのクレフト５０９、５０５、５０７と、３つの剪断応力部分５０２、５１２、５０３とを有する。アンビル５０８に第５のクレフト・マレット５０１のインパクト中、アンビル５０８の上側表面が剪断応力セグメント５０３の下側表面に接触して応力波を開始し、剪断応力が第１のセグメント５０３を通って第２のセグメント５０６の方向に伝播し、引張応力波として第２のセグメント５０６を通って第３のセグメント５１２の方向に下方に伝播し、剪断応力波として第３のセグメント５１２を通って第４のセグメント５０４の方向に伝播し、圧縮応力波として第４のセグメント５０４を通って第５のセグメント５０２の方向に上方に伝播し、剪断応力波として第５のセグメント５０２を通って第６のセグメント５１０の方向に伝播し、引張応力波として第６のセグメント５１０を通って端部まで下方に伝播する。ジグザグ構造が維持される限りにおいて、線形応力セグメントの数及びそれに応じた剪断応力セグメント及びクレフトの数は限定されない。
【００７１】
参照符号５０７が第２のセグメント５０６とアンビル５０８との間の遊びを示し、さらには第１のセグメント５０３と第２のセグメント５０６との間のクレフトを示す。
【００７２】
ここまで考察したクレフト・マレットはシングル・オペレーション・マレットとして示され得るものであり、これは、クレフト・マレットが一方向のみに移動しながらアンビルに衝突することを意図される、ことを示す。シングル・オペレーション・クレフト・マレットは１つの接触面を有する。しかし、２つの反対方向のうちの一方の方向に移動しながらアンビルに衝突することを意図される、２つの接触面を有するダブル・オペレーション・クレフト・マレットを有することも可能である。このような直線型ダブル・オペレーション・クレフト・マレット６０１の実例が図６及び６ａに示される。
【００７３】
図６が、この直線型ダブル・オペレーション・クレフト・マレット６０１の、中心線ＣＬと共線的である長手方向断面図を示し、図６ａが矢印６０４によって示される断面図である。
【００７４】
示される実施例ではラジアル対称性も有するこのダブル・オペレーション・クレフト・マレット６０１は、より大きい直径を有する反対側にある２つの拡大部分を有する、クレフト・マレットを通って延在する細長いアンビル６０２と協働するためのものである。参照符号６０３がクレフト・マレット６０１とアンビル６０２との間の許容誤差を示す。クレフト・マレット６０１が、アンビル６０２の２つの拡大部分の間を、アンビル６０２に沿って摺動し、２つの拡大部分の各々に打ち当たることができる。上で考察した実施例と同様に、クレフト・マレット６０１が、交互の端部のところで互いに取り付けられる、別の管の中に配置される管の形態の、回転対称性を有する径方向構造を有することができる。図には３つの線形応力セグメントが示されるが、ジグザグ構造が維持される限りにおいて、クレフト・マレット６０１が、任意の数の線形応力セグメント、及びそれに応じた剪断応力セグメント及びクレフトを有することができる。
【００７５】
クレフト・マレット６０１のダブル・オペレーションが対称性を有さないことに留意されたい。クレフト・マレット６０１の上向きの打撃が３つの線形応力セグメントを順番に作動させ、下向きの打撃が線形応力の２つの長手方向セグメントを順番に作動させ、平行して線形応力の１つの長手方向セグメントを作動させる。
【００７６】
クレフト・マレット６０１が対称性のあるダブル・オペレーションを有するように構成され得ることは明瞭である。実例として、第１の線形セグメント及び第３の線形セグメントをそれらの下側端部のところで接続する第２の剪断応力セグメントが、その長さの半分のところで、上記線形セグメントを接続することができる。
【００７７】
容易に理解することができるようにするために、本明細書で説明されるクレフト・マレットの大部分は対称性を有し、中心線に平行であるか又は中心線に対して垂直であるセグメントを有する。実際には、これらのセグメントは、セグメントとしてのそれらの機能性を満たす限りにおいて、任意の形状、１つ又は複数の突起部及び／或は１つ又は複数の空洞を含めた、任意の幾何形状、及び存在する場合における任意の対称性を有してよい。図８が、３つの線形応力セグメント８０３、８０９、８０８と、２つのクレフト８０４、８０７と、２つの剪断応力セグメント８０２、８１１とを有する、ライン８１０に沿ってアンビル８０６に打ち当たる、非対称性の、不規則形状を有する平坦型の直線型クレフト・マレット８０１の実例を示す。図８ａがクレフト・マレット８０１を通る断面図８０５である。
【００７８】
クレフトがクレフト・マレットの機能性の重要なポイントである。クレフトが応力波の方向及び種類を変化させ、応力波に、クレフトを有さないマレットを通る経路よりも長いマレットを通る伝播経路を有させる。
【００７９】
本特許出願では、応力波のエコー、及び逆行伝播応力波を参照しない。その理由は、本特許出願の範囲を超えるものであり、本発明を理解するのを補助しないものであるからである。１つの種類の応力から他の種類の応力への変換の詳細な幾何形状は、本特許出願のためには、またより良好な理解のためには、重要ではない。
【００８０】
上記の説明では、セグメントが例えば線形応力セグメント又は剪断応力セグメントとして示される。これは、これらのセグメント内の応力波がそれぞれ線形応力波又は剪断応力波のみであることを示唆するものであってもよいが、これは必須ではない。線形応力セグメント内に剪断応力成分が存在してもよく、及び／又は剪断応力セグメント内に線形応力成分が存在してもよく、及び／又はねじり応力セグメント内に剪断応力成分が存在してもよく、及び／又は剪断応力セグメント内にねじり応力セグメントが存在してもよい。
【００８１】
本特許出願に関しては、２つの隣接するセグメントの間の応力の異なる種類のみが重要となる。異なる応力タイプの種類は、線形応力及び剪断応力の間であるか、圧縮応力及び引張応力の間であるか、正の剪断応力及び負の剪断応力の間であるか、非剪断応力及び剪断応力の間であるか、非線形応力及び線形応力の間であるか、剪断応力及びねじり応力の間であるか、正のねじり応力及び負のねじり応力の間であるか、非ねじり応力及びねじり応力の間である。
【００８２】
図２の直線型クレフト・マレット２０１、図３の直線型クレフト・マレット３０１、図４の直線型クレフト・マレット４０１、図５の直線型クレフト・マレット５０１、及び図６の直線型クレフト・マレット６０１が、線形応力に基づく直線型クレフト・マレットのための５つの基本構造である。アンビルにこれらのクレフト・マレットの打撃によって生じる応力波の継続時間は、主として、線形応力波の伝播時間に起因するものである。その理由は、これらの実施例では、線形応力を有するセグメントの長手方向延在量が、剪断応力を有する接続部分の径方向延在量より大幅に大きいからである。しかし、図７を参照して実例として考察されるように、アンビルにクレフト・マレットの打撃によって生じる応力波の継続時間が主として剪断応力波の伝播時間に起因するものであるような、デザインも存在する。
【００８３】
図７が、示される実施例ではラジアル対称性を有する、直線型クレフト・マレット７０１の、中心線と共線的である長手方向断面図を示す。図７ａがクレフト・マレット７０１を通る断面図７０７である。図７ｂがクレフト・マレット７０１の上面図７０２である。
【００８４】
アンビル７１０に打ち当たるこのクレフト・マレット７０１が、３つの短い線形応力セグメント７０４、７０６、７０９と、３つの幅広の剪断応力セグメント７０３、７０５、７０８と、３つのクレフト７１３、７１２、７１１とを有する。インパクト中のこのクレフト・マレット７０１の接触面は、第１のセグメント７０９の下側表面である。インパクト中に生じる圧縮応力波が、接触面から第１のセグメント７０９を通って上方に伝播し、次いで、剪断応力波として第２のセグメント７０８内で第３のセグメント７０６の方に水平に（径方向外向きに）伝播し、次いで、圧縮応力波として第３のセグメント７０６を通って第４のセグメント７０５の方に上方に伝播し、次いで、剪断応力波として第５のセグメント７０４の方に水平に（径方向内向きに）移動し、次いで、圧縮応力波として第６のセグメント７０３の方に上方に伝播し、最後に、剪断応力波として、中心線の方向に対して垂直に、第６のセグメント７０３を通って水平に（径方向外向き）に伝播する。応力波の長い継続時間の大部分は、衝撃ベクトルでもある中心線に対して垂直に移動する剪断応力波に起因するものである。剪断応力セグメントの数及びそれに応じた線形応力セグメント及びクレフトの数は限定されない。
【００８５】
本発明の目的では、上で言及したように、クレフト・マレットが対称性を有する必要がない。具体的には、打撃ラインが対称中心線であることが必須ではない。
【００８６】
実例として、図９が、４つの線形応力セグメント９１６、９１２、９１９、９０４と、６つの剪断応力セグメント９０２、９０８、９０３、９０７、９０６、９１８と、５つのクレフト９１４、９１７、９１３、９１１、９２０とを有する、衝撃ベクトル９０５を通ってアンビル９１５に打ち当たる、平坦型の直線型クレフト・マレット９０１を示す。９０９がこのクレフト・マレット９０１の上面図９１０である。インパクト中、アンビル９１５と第１のセグメント９１６の下側表面との間での接触後、圧縮応力波がセグメント９０６及び９１８の方に上方に伝播する。この圧縮応力波が２つの剪断応力波となり、これらの２つの剪断応力波が、反対方向に水平に伝播し、つまり第１の剪断応力波が第２のセグメント９０６を通って第４のセグメント９１２の方に伝播し、第２の剪断応力波が第３のセグメント９１８を通って第５のセグメント９１９の方に伝播する。第１の剪断応力波が第２のセグメント９０６を通って第４のセグメント９１２まで伝播し、次いで、第４のセグメント９１２を通って第６のセグメント９０７まで上方に伝播する第１の圧縮応力波と、次いで、第６のセグメント９０７に沿って第８のセグメント９０４まで伝播する第３の剪断応力波と、になる。同時に、第２の剪断応力波が、第５のセグメント９１９を通って第７のセグメント９０３の方に上方に伝播する第２の圧縮応力波になり、次いで、第７のセグメント９０３に沿って第８のセグメント９０４まで伝播する第４の剪断応力波になる。セグメント９０７、９０３、及び９０４の接合部のところで、第３及び第４の剪断応力波が組み合わさり、第８のセグメント９０４を通って、第９のセグメント９０８及び第１０のセグメント９０２との接合部まで、上方に伝播する圧縮応力波になる。セグメント９０４、９０２、及び９０８の接合部のところで、圧縮応力波が２つの剪断応力波となり、これらの２つの剪断応力波が、反対方向に伝播し、第９のセグメント９０８を通って右側へ、及び第１０のセグメント９０２を通って左側へ、両端部まで伝播する。
【００８７】
したがって、クレフト・マレット内の応力波伝播経路がセグメント伝播経路を含み、これらのセグメント伝播経路が、機能的な伝播に関連する範囲において、平行に配置される、ことが分かるであろう。
【００８８】
直線型クレフト・マレット９０１が打撃ライン９０５を中心とした対称性を有さない。その結果、クレフト・マレット９０１が、アンビル９１５内に、垂直方向の圧縮応力波を誘発し、加えて、水平方向の力及びモーメントも誘発する。クレフト・マレット９０１の静的な重心が打撃ラインに一致する。これは、静的状態においてクレフト・マレット９０１が平衡状態にある、ということを意味する。打撃中に生じる応力波に関しては、クレフト・マレット９０１が平衡状態にはなく、水平方向の力及びモーメントをさらに有する。
【００８９】
図７の直線型クレフト・マレット７０１及び図９の直線型クレフト・マレット９０１は主として剪断応力に基づくものである。打撃インパクトの継続時間の大部分が、剪断応力波移動の継続時間に起因するものである。概して、剪断応力に基づくクレフト・マレットは、線形応力に基づくクレフト・マレットより幅広であり、より短い。
【００９０】
実例としての図９のクレフト９１３は、実際には、４つのクレフトの組み合わせであり、つまり、セグメント９１２及び９０６の間にあるクレフト、セグメント９１８及び９１９の間にあるクレフト、セグメント９１９及び９０３の間にあるクレフト、並びにセグメント９０７及び９１２の間にあるクレフトである。別の実例として図７のクレフト７１３がある。このクレフトは、セグメント７０３及び７０４の間にあるクレフトと、セグメント７０４及び７０５の間にあるクレフトと、の２つのクレフトの組み合わせである。１つの別の実例として図１のクレフト１０６がある。このクレフトは、セグメント１０８及び１０３の間にあるクレフトと、セグメント１０３及び１０７の間にあるクレフトと、の２つのクレフトの組み合わせである。クレフトを一体に組み合わせることを理由は、理解を単純化するためである。観察者が、関連のセグメントを分離する１つの隙間又は１つのクレフトを確認する。このような全般的なクレフトを局所的なクレフトに分割することが可能であり、これは一方では理解するのを補助することにはならず、他方で図をより嵩張るものにする。
【００９１】
クレフト・マレットは、材料又は材料の組み合わせがインパクト中に生じる応力に耐えることができる限りにおいて、任意の材料、又は材料の任意の組み合わせから作られ得る。可能性のある材料は、限定しないが、例えば、鋼、鉛、錫、ステンレス鋼、青銅、熱可塑性材料、ポリマー、合成材料、ゴム、木材、及び／又はこれらの任意の組み合わせである。クレフト・マレットの異なるセグメントは異なる材料から作られてよい。クレフト・マレットの任意のセグメントが２つ以上の材料を含むことができる。
【００９２】
これまでに考察した実施例では、セグメントが打撃ラインに平行であるか又は打撃ラインに対して垂直である伝播経路を画定し、これらの伝播経路に沿って移動する応力波が、主として線形応力波であるか、又は主として剪断応力波である。しかし、伝播経路が、打撃ラインに対して０°及び／又は９０°ではない任意の角度を形成するような実施例を有することも可能である。
【００９３】
図１０が、アンビル１００７に打ち当たるラジアル対称性を有する直線型クレフト・マレット１００１の、中心線と共線的である断面図を示している；対称性を考慮して、この図はマレットの半分のみを示す。クレフト・マレット１００１が、１つの線形応力セグメント１０１１と、剪断応力波及び線形応力波の組み合わせを有する３つのセグメント１０１２、１０１０、１００６と、３つのクレフト１０１３、１００９、１００４とを有する。セグメント１０１２、１０１０、１００６の各々が、その頂点が中心線に一致する円錐の一部分として説明され得る。
【００９４】
インパクト中、第１のセグメント１０１１の下側表面がアンビル１００７に接触し、圧縮応力波がセグメント１０１１に沿って第２のセグメント１０１２の入口の方に伝播し始める。第１のセグメント１０１１から第２のセグメント１０１２への移行中、この圧縮応力波が、引張応力波１００２と負の剪断応力波（図示せず）との組み合わせへと変換され、第２のセグメント１０１２に沿って第３のセグメント１０１０の方に伝播する。第２のセグメント１０１２から第３のセグメント１０１０への移行中、引張応力波１００２及び負の剪断応力波が圧縮応力波１００３及び負の剪断応力波（図示せず）へと変換され、第３のセグメント１０１０に沿って第４のセグメント１００６の方に伝播する。第３のセグメント１０１０から第４のセグメント１００６への移行中、圧縮応力波１００３及び負の剪断応力波が引張応力波１００５及び負の剪断応力波（図示せず）へと変換され、第４のセグメント１００６に沿って端部まで伝播する。
【００９５】
セグメント１０１２、１０１０、１００６内の負の剪断応力は等しい種類を有する。したがって、これらの負の剪断応力は図１０に明確には示されない。線形応力が各々の隣接するセグメント１０１１、１０１２、１０１０、１００６内で種類を変化させる。この線形応力は、第１のセグメント１０１１では圧縮応力１００８であり、第２のセグメント１０１２では引張応力１００２であり、第３のセグメント１０１０では圧縮応力１００３であり、第４のセグメント１００６では引張応力１００５である。
【００９６】
図１０では、連続するセグメントの間の移行部分が、径方向延在量をほぼ有さない鋭角の角部分として示されることに留意されたい。しかし、これらの移行部分が、より大きい径方向延在量を有する、より丸みを有するデザインを有することも可能である。したがって、実際には、伝播方向が中心線に対して主として垂直であり、線形応力成分が実質的に存在しない、ような部分を示すことも可能である。変更すべきところは変更して、同じことが他の実施例にも適用される。
【００９７】
図１１が、図１０に示されるクレフト・マレット１００１と同様のデザインを有するが３次元的ではなく平坦型であり、回転対称性ではなく中心線１１１６を中心としたミラー対称性を有する、直線型クレフト・マレット１１０１を概略的に示す。クレフト・マレット１１０１が線１１１６に沿ってアンビル１１０９に打ち当たる。クレフト・マレット１１０１が、１つの線形応力セグメント１１１３と、剪断応力及び線形応力を有する６つのセグメント１１１４、１１１２、１１０７（図１１では３つが示されない）と、６つのクレフト１１１５、１１１１、１１０４（図１１では３つが示されない）とを有する。インパクト中、セグメント１１１３の下側表面がアンビル１１０９に接触し、圧縮応力波１１１０がセグメント１１１３に沿ってセグメント１１１４の方向に伝播し始める。この圧縮応力波が引張応力１１０２及び負の剪断応力の波へと変換され、これらの波がセグメント１１１４に沿ってセグメント１１１２の方向に伝播する。引張応力１１０２及び負の剪断応力の波が圧縮応力１１０３及び負の剪断応力の波へと変換され、これらの波がセグメント１１１２に沿ってセグメント１１０７の方向に伝播する。圧縮応力１１０３及び負の剪断応力の波が引張応力１１０６及び負の剪断応力の波へと変換され、これらの波がセグメント１１０７に沿って端部まで移動する。１１０８がクレフト・マレット１１０１の側面図１１０５である。
【００９８】
セグメント１１１４、１１１２、１１０７内の負の剪断応力が等しい種類を有する。したがって、これらの負の剪断応力は図１１に見られない。線形応力が各々の隣接するセグメント１１１３、１１１４、１１１２、及び１１０７内で種類を変化させる。この応力は、セグメント１１１３内の圧縮応力１１１０、セグメント１１１４内の引張応力１１０２、セグメント１１１２内の圧縮応力１１０３、及びセグメント１１０７内の引張応力１１０６である。
【００９９】
上記の説明の同じことが、図１０には示されないクレフト・マレット１１０１の対称の部分にも当てはまる。唯一の変更点は、上述の負の剪断応力が、示されないセグメントでは正の剪断応力である、ことである。
【０１００】
図１２が、線１２１３に沿ってアンビル１２１２に打ち当たる平坦型の直線型クレフト・マレット１２０１を示す。クレフト・マレット１２０１が、１つの線形応力セグメント１２１１と、剪断応力波及び線形応力波の組み合わせを有する３つのセグメント１２０８、１２０６、１２０３と、３つのクレフト１２１０、１２０７、１２０４とを有する。インパクト中、第１のセグメント１２１１の下側表面がアンビル１２１２に接触し、圧縮応力波が第１のセグメント１２１１に沿って第２のセグメント１２０８の入口の方に伝播し始める。第１のセグメント１２１１から第２のセグメント１２０８への移行中、この圧縮応力波が圧縮応力波及び負の剪断応力波１２０９の組み合わせへと変換され、これらの波が第２のセグメント１２０８に沿って第３のセグメント１２０６の方に伝播する。第２のセグメント１２０８から第３のセグメント１２０６への移行中、圧縮応力波及び負の剪断応力波１２０９が圧縮応力波及び正の剪断応力波１２０５へと変換され、これらの波が第３のセグメント１２０６に沿って第４のセグメント１２０３の方に伝播する。第３のセグメント１２０６から第４のセグメント１２０３への移行中、圧縮応力波及び正の剪断応力波１２０５が圧縮応力波及び負の剪断応力波１２０２へと変換され、これらの波が第４のセグメント１２０３に沿って端部まで伝播する。１２１５がクレフト・マレット１２０１の側面図１２１４である。
【０１０１】
セグメント１２１１、１２０８、１２０６、及び１２０３内の圧縮応力が等しい種類を有する。したがって、圧縮応力の記号は図１２には見られない。剪断応力が各々の隣接するセグメント１２１１、１２０８、１２０６、１２０３内で種類を変化させる。この応力は、第１のセグメント１２１１では非剪断応力であり、第２のセグメント１２０８では負の剪断応力１２０９であり、第３のセグメント１２０６では正の剪断応力１２０５であり、及び第４のセグメント１２０３では負の剪断応力１２０２である。
【０１０２】
図１３が、中心線に沿ってアンビル１３１２に打ち当たるラジアル対称性を有する直線型クレフト・マレット１３０１を示す。クレフト・マレット１３０１が、１つの線形応力セグメント１３１１と、剪断応力波及び線形応力波の組み合わせを有する３つのセグメント１３０８、１３０６、１３０３と、３つのクレフト１３１０、１３０７、１３０４とを有する。インパクト中、第１のセグメント１３１１の下側表面がアンビル１３１２に接触し、圧縮応力波が第１のセグメント１３１１に沿って第２のセグメント１３０８の入口の方に伝播し始める。第１のセグメント１３１１から第２のセグメント１３０８への移行中、この圧縮応力波が圧縮応力波及び正の剪断応力波１３０９の組み合わせへと変換され、これらの波が第２のセグメント１３０８に沿って第３のセグメント１３０６の方に伝播する。第２のセグメント１２０８から第３のセグメント１２０６への移行中、圧縮応力波及び正の剪断応力波１３０９が圧縮応力波及び負の剪断応力波１３０５へと変換され、これらの波が第３のセグメント１３０６に沿って第４のセグメント１３０３の方に伝播する。第３のセグメント１３０６から第４のセグメント１３０３への移行中、圧縮応力波及び負の剪断応力波１３０５が圧縮応力波及び正の剪断応力波１３０２へと変換され、これらの波が第４のセグメント１３０３に沿って端部まで伝播する。
【０１０３】
セグメント１３１１、１３０８、１３０６、及び１３０３内の圧縮応力が等しい種類を有する。したがって、圧縮応力の記号は図１３には見られない。剪断応力が各々の隣接するセグメント１３１１、１３０８、１３０６、及び１３０３において種類を変化させる。この応力は、第１のセグメント１３１１では非剪断応力であり、第２のセグメント１３０８では正の剪断応力１３０９であり、第３のセグメント１３０６では負の剪断応力１３０５であり、及び第４のセグメント１３０３では正の剪断応力１３０２である。
【０１０４】
図１０の直線型クレフト・マレット１００１、図１１の直線型クレフト・マレット１１０１、図１２の直線型のクレフト・マレット１２０１、及び図１３の直線型クレフト・マレット１３０１が、インパクト・ラインに平行ではなく、インパクト・ラインに対して垂直でもないセグメントを有する。これらのセグメントが、インパクト中、剪断応力、さらには線形応力を有する。向きに応じて、剪断応力の種類又は線形応力の種類が２つの隣接するセグメントの間で変化する。隣接するセグメントが互いの上にある場合、次いで、剪断応力の種類が正の剪断応力から負の剪断応力へと変化し、逆もまた同様である。隣接するセグメントが互いに側方にある場合、次いで、線形応力の種類が圧縮応力から引張応力へと変化し、逆もまた同様である。
【０１０５】
セグメント１０１１、１０１２、１０１０、１００６を互いに平行にするがすべてのセグメントの間においてクレフトを維持するように図１０のクレフト・マレット１００１を水平方向に強く押す場合、次いで、結果として、図２のクレフト・マレット２０１と同様のクレフト・マレットが得られるが、クレフト・マレット２０１の場合の３つの線形セグメントではなく、ここでは４つの線形セグメントを有する。
【０１０６】
図１２のクレフト・マレット１２０１の重心が打撃ライン１２１３に一致する場合でも、インパクト中、クレフト・マレット１２０１が、非対称の構造であることに起因して、垂直方向の力とは別に、アンビル１２１２に対して水平方向の力及びモーメントを誘発する。
【０１０７】
図１４のラジアル対称性を有する直線型クレフト・マレット１４０１が、２つの線形応力セグメント１４０６、１４０７と、１つのクレフト１４０４と、１つの剪断応力セグメント１４０３と、セグメント１４０６に接続される１つの延長部分１４１０とを有する。クレフト・マレット１４０１が中心線ＣＬに沿ってアンビル１４０９に打ち当たる。インパクト中、延長部分１４１０が、短時間、アンビル１４０９内の誘発応力波を大幅に増大させる。セグメントのサイズに延長部分を有するのではなく、アンビル内の誘発応力の強さを短時間低減するために縮小部分を有することも可能である。応力波の強さのこのような短時間の増大及び低減は、誘発波の監視のためのマーカーとして使用され得る。クレフト・マレット内には２つ以上のマーカーが存在してよい。マーカーは、限定しないが、例えば、地震、音響、杭打ち、欠陥検査（ｄｅｆｅｃｔ  ｆｉｎｄｉｎｇ）、振動解析、及び構造解析で、使用され得る。
【０１０８】
図１４ａがクレフト・マレット１４０１の上面図１４０２である。図１４ｂがクレフト・マレット１４０１を通る断面図１４０５である。図１４ｃがクレフト・マレット１４０１を通る断面図１４０８である。
【０１０９】
図１５が、その中心線に沿ってアンビル１５０９に打ち当たるラジアル対称性を有する直線型クレフト・マレット１５０１の中心線を通る断面図を示す。クレフト・マレット１５０１が、２つの線形応力セグメント１５０３、１５０５と、１つの剪断応力セグメント１５０２と、１つのクレフト１５０６とを有する。第１の線形応力セグメント５０３がインパクト中にアンビル１５０９に接触する下側部分として円錐形状を有し、この下側部分が第２のセグメント１５０２に隣接する上側部分より狭くなっている。この構造は、インパクト中、時間とともに強くなる応力波を誘発する。中心線に対して垂直な方向において、第３の線形応力セグメント１５０５が、第２のセグメント１５０２に隣接する側において、アンビル１５０９に最も近いところより小さい断面積を有する。第３のセグメント１５０５の断面積が、第２のセグメント１５０２に隣接するところの頂部から端部まで、アンビル１５０９の方向に下方に漸進的に大きくなる。この構造が、インパクト中、時間とともに強くなる応力波を誘発する。このクレフト・マレット１５０１は、限定しないが、例えば、アンビル内の誘発応力波を適切な形状にするのを如何にして可能にするかを示すものである。アンビル内の誘発応力波を適切な形状にするための手段は、限定しないが、誘発応力波に対しての有効面積の断面を変化させること、及び／又は材料を変更すること、である。図１５ａがクレフト・マレット１５０１を通る断面図１５０８である。図１５ｂがクレフト・マレット１５０１を通る断面図１５０４である。
【０１１０】
ここまで、本発明によるクレフト・マレットの構造を説明してきたが、この構造を製造するための考えられる手法に関しては説明していない。多くの製造方法が可能である。例えば、単一部品の物体（モノリス）としてクレフト・マレットを製造することが可能であり、これは例えば、鋳造、又は機械加工、又は鍛造される。しかし、２つ以上の部品を一体に接続することによりクレフト・マレットを製造することも可能である。接続が、一方において実施中に生じる力に耐えることができ他方において応力波を通過させることができる限りにおいて、種々の部分を如何にして互いに取り付けるかは重要ではない。
【０１１１】
図１６が、３つの可能性のある接続手法を実際的に説明する直線型クレフト・マレット１６０１の一部分を通る断面図を示す。部分１６０５が摩擦圧接１６０８により部分１６０２に接続される。図の左側が圧接１６０３により部分１６０４に接続され得る部分１６０２を示し、対して図の右側がボルト留め１６０７により部分１６０４に接続され得る部分１６０２を示す。１６０６がクレフトである。
【０１１２】
図１７が、２つの可能性のある接続手法を実際的に説明する直線型クレフト・マレット１７０１の一部分を通る同様の断面図を示す。図の左側がピン１７０３により部分１７０４に接続され得る部分１７０２を示し、対して図の右側が外付けベルト１７０７により部分１７０４に接続され得る部分１７０２を示す。部分１７０５の延長部分１７０２は、限定しないが、鋳造、機械加工、鍛造、及び／又はこれらの任意の組み合わせにより、作られ得る。１７０６がクレフトである。
【０１１３】
いずれのクレフトも空の状態のままであってよいが、全体として又は部分的に、可撓性材料で充填されていてもよく、並びに／或は摺動部品によって支持されていてもよい。図１８が、直線型クレフト・マレット１８０１の下側部分を通る断面図を示す。１８０３が、セグメント１８０２及び１８０４の間でクレフト１８０５を完全に塞ぐ可撓性材料を実際的に説明する。この可撓性材料は、セグメント１８０２及び１８０４の間での、ひずみに基づく相対運動を可能にする必要がある。１８０６が、セグメント１８０２及び１８０４の間の摺動部分を実際的に説明する。
【０１１４】
クレフト・マレットが１つ又は複数の湾曲セグメントを有する場合では、クレフト・マレットを解析するための容易な手法は、湾曲セグメントを、立方体形状を有するセグメントと取り替えることである。図１９が、アンビル１９１０に打ち当たる平坦型の直線型クレフト・マレット１９０１を示す。セグメント１９０８及び１００９が立方体形状を有し、対してセグメント１９０３が、２つの曲線１９０２及び１９０４によって生じられる湾曲形状を有する。１９０６がクレフトである。ライン１９０５及び１９０７が解析を目的として曲線１９０２及び１９０４に取って代わる。
【０１１５】
図２０がこの結果を示し、アンビル２００８に打ち当たる直線型クレフト・マレット２００１を解析するための等価モデルを示す。セグメント２００６及び２００７が図１９のセグメント１９０８及び１９０９に取って代わる。クレフト２００５が図１９のクレフト１９０６に取って代わる。セグメント２００３が図１９のセグメント１９０３に取って代わる。ライン２００２及び２００４が図１９の曲線１９０２及び１９０４に取って代わる。クレフト・マレット２００１が容易に解析され得る。クレフト・マレットが２つ以上の湾曲セグメントを有する場合、解析を目的として、２つ以上の湾曲セグメントの各々が、等価の立方体形状の又は円錐形状のセグメントに取って代わられる必要がある。
【０１１６】
１つのセグメントを別のセグメントの中に入れるような種類のクレフト・マレットのセグメントは互いに共線的である必要なく、又はそれらの間に任意特定の関係を有する必要もない。図２１が、打撃ベクトルに対して垂直の、直線型クレフト・マレット２１０１の断面図を示す。これらのセグメントは、限定しないが、可能性のある形状の実例である。内側部分２１０９が正方形であり、偏心の貫通孔を備える。セグメント２１０６が円形であるが、変化する壁厚さを有する。セグメント２１０４が六角形であるが、変化する壁厚さを有する。部分２１１４及び２１１１が長方形であり、一体に、１つのセグメントとして機能する。セグメント２１０２が異なる形状の組み合わせである。セグメント２１０２が孔２１０７を有する。２１１５、２１１３、２１０３、２１０５、２１０８、２１１０、及び２１１２がクレフトである。クレフト２１１５、２１１３、及び２１０３が、実例として、互いに接続され、重なり合う。部分２１１１がセグメント２１０７に接触する。
【０１１７】
アンビルに線形応力を加えること、さらには側方の応力及び／又はモーメントを加えることが有利であるような状況が存在する。クレフト・マレットが、一般的なマレットと比較して、衝撃の継続時間を増大させる。衝撃の継続時間が長いと、誘発応力波を操作することが可能となる。
【０１１８】
図２２が、打撃ラインに対して垂直の、直線型クレフト・マレット２２０１の断面図を示す。クレフト・マレット２２０１の重心がライン２２１０及び２２０９の間の交差位置であるが、セグメント２２０６の重心はライン２２０３及び２２０９の交差位置であり、セグメント２２０４の重心がライン２２０２及び２２０９の間の交差位置である。インパクト中、打撃の中心がこれらの重心の間で移動する。言い換えると、インパクト中、アンビルが、とりわけ、打撃ラインに対して垂直である力と、モーメントとの影響を受ける。２２０５及び２２０７がクレフトである。
【０１１９】
図２３が、アンビル２３１２に打ち当たる平坦型の直線型クレフト・マレット２３０１の図を示す。２３０９、２３０６、及び２３０３が剪断応力セグメントである。２３１０、２３０７、及び２３０５が線形応力セグメントである。２３１１、２３０８、及び２３０４がクレフトである。インパクト中、セグメントが非対称の構造であることに起因して、実際の打撃ラインがライン２３０２の両側まで移動し、それにより、ライン２３０２に対して垂直である力と、モーメントとを生じさせる。
【０１２０】
まとめると、上記の種々の実例において、種々の異なるデザインを有する直線型クレフト・マレットを説明してきた。これらのデザイン（及び他のデザイン）は、インパクト時に生じる応力波のための全体の伝播経路の長さが、クレフト・マレットの機械的な長さよりも長い、という共通点を有する。本明細書では、クレフト・マレットの機械的な長さは、マレットの最端部の間の、打撃ラインに平行に測定される長さとして定義される。全体の伝播経路の長さは、等しい経路に沿って戻される前の応力波が移動することができる長さとして定義され得る。
【０１２１】
回転クレフト・マレットは、直線型クレフト・マレットの直線速度ではなく角速度を有するクレフト・マレットである。典型的な構成では、回転クレフト・マレットはその径方向における中心線（ｒａｄｉａｌ  ｃｅｎｔｅｒ  ｌｉｎｅ）を中心として回転するものであり、２つ以上の接触面を有し、これらの接触面がアンビルに打ち当たるために径方向における中心線に一致する。回転クレフト・マレットが、打撃後、アンビル内にねじり応力波を誘発し、それにより回転運動を生じさせる。
【０１２２】
回転クレフト・マレット及び直線型クレフト・マレットは、デザイン及び動作に関する限りでは、基本的に互いに類似する。回転クレフト・マレット及び直線型クレフト・マレットは、両方とも、本特許出願の導入部と等しい言明に従うクレフト及びセグメントを有する。両方の構造が、それらの打撃ライン長さと比較するとより長いマレット伝播経路を有する。アンビルとのインパクト後に回転クレフト・マレットに沿ってねじり応力波が伝播する場合、変更すべきところは変更して、アンビルとのインパクト後に直線型クレフト・マレットに沿って伝播する線形応力波の場合と等しいことが当てはまる。アンビルとのインパクト後に直線型クレフト・マレットに沿って伝播する剪断応力波（打撃ベクトルに平行な２つの反対方向の力を有する）は、アンビルとの打撃後に回転クレフト・マレットに沿って伝播する剪断応力波（角運動の中心線に対して垂直な２つの反対方向の力を有する）に類似する。
【０１２３】
したがって、回転クレフト・マレットの実施例のために上記の詳細な説明を繰り返すことは必須ではない。
【０１２４】
直線型クレフト・マレット及び回転クレフト・マレットのパラメータの間での対応に関しての表を以下に与える。
直線型クレフト・マレット        回転クレフト・マレット
クレフト                        クレフト
セグメント                      セグメント
アンビル                        アンビル
接触面                          接触面
打撃ベクトル（打撃ライン）      角運動の中心線
圧縮応力                        正のねじり応力
引張応力                      負のねじり応力
線形応力                        ねじり応力
非線形応力                      非ねじり応力
正の剪断応力                    正の剪断応力
負の剪断応力                    負の剪断応力
剪断応力                        剪断応力
非剪断応力                      非剪断応力
【０１２５】
上で言及した「直線型」のパラメータが対応する「回転」のパラメータへと変換されてその後の必須の調整も行われる場合、上記の説明、記述、及び制限は回転クレフト・マレットにも当てはまる。
【０１２６】
質量に対しての角度的な類似物（ａｎｇｕｌａｒ  ａｎａｌｏｇｙ）が慣性モーメントであることに留意されたい。慣性モーメントは、質量と、回転中心線からの質量の距離の二乗との積に比例する。言い換えると、ボディを回転させるためには、質量と、直線型のモーション・ボディにおいては重要ではない回転中心線からの距離と、の両方を知ることが重要である。この効果は、本技術革新に関連する範囲においては、回転クレフト・マレットの挙動に影響するものではない。
【０１２７】
ボディの回転運動が向心力を伴い、このことが回転クレフト・マレットにも当てはまる、ことにさらに留意されたい。向心力は、本技術革新に関連する範囲においては、回転クレフト・マレットの挙動に影響するものではない。
【０１２８】
回転クレフト・マレットの接触面の数、形状、及び構成は、所望される通りに変更され得る。
【０１２９】
図２８が、回転クレフト・マレット２８０１及びアンビル２８０２の回転中心線２８０３に対して垂直の断面図を示す。図２８ａ及び図２８ｂが、それぞれ、回転クレフト・マレット２０８１及びアンビル２８０２の回転中心線２８０３と共線的である、断面図２８１３及び２８１２を示す。クレフト・マレット２８０１が、３つのねじり応力セグメント、正のねじりセグメント２８０７、負のねじりセグメント２８０９、正のねじりセグメント２８１６と；２つの剪断セグメント、正の剪断セグメント２８０６、正の剪断セグメント２８１８と；２つのクレフト２８０８、２８１７と；２つの突起部２８１１と；２つの接触面２８１５とを有する。アンビル２８０２が、シャフト２８０４と、２つの突起部２８１０と、２つの接触面２８１４とを有する。２８０５がクレフト・マレット２８０１とアンビル２８０２との間の許容誤差である。
【０１３０】
クレフト・マレット２８０１の突起部２８１１、及びアンビル２８０２の突起部２８１０が、アンビル２８０２の接触面２８１４をクレフト・マレット２８０１の接触表面２８１５に接触させる前に、回転中心線２８０３を中心としたそれら両方の間での一定の大きさの自由相対回転運動を行うように、構成される。クレフト・マレット２８０１が中心線２８０３を中心として反時計回りに回転する場合、最終的に、接触面２８１５が接触面２８１４に打ち当たることになる。
【０１３１】
接触面２８１５が接触面２８１４に打ち当たった後、正のねじり応力波がねじり応力セグメント２８０７に沿って剪断応力セグメント２８０６の方に移動する。このねじり応力波が剪断応力セグメント２８０６内で正の剪断応力波へと変換され、この正の剪断応力波がねじり応力セグメント２８０９の方に外側に伝播する。この剪断応力波が、剪断応力セグメント２８０６からねじり応力セグメント２８０９まで移動しながら負のねじり応力波へと変換され、次いで負のねじり応力波としてねじり応力セグメント２８０９に沿って剪断セグメント２８１８まで移動する。負の剪断応力波が、ねじりセグメント２８０９から剪断セグメント２８１８まで移動しながら、正の剪断応力へと変化され、この正の剪断応力が剪断応力セグメント２８１８に沿ってねじりセグメント２８１６の方に外側に伝播する。正の剪断応力波が、剪断セグメント２８１８からねじりセグメント２６１６まで移動しながら、正のねじり応力波へと変換され、この正のねじり応力波がねじり応力セグメント２８１６に沿って自由端まで伝播する。
【０１３２】
クレフト２８０８、２８１７がねじりセグメント２８０７、２８０９、２８１６を分離し、ねじり応力波をそれらの間でショートカットさせないようにするが、剪断応力セグメント２８０６、２８１８を通って伝播させるようにする。隙間２８０５が、突起部２８１０及び２８１１によって定められる回転フリー・ゾーン内で、クレフト・マレット２８０１とアンビル２８０２との間での、中心線２８０３を中心とした自由回転運動を可能にする。
【０１３３】
アンビル２８０２の回転打撃後に回転クレフト・マレット２８０１を通る応力波移動長さが、等しい外形寸法を有する、クレフトを有さないマレットの長さの約３倍となる。
【０１３４】
図２９及び２９ａが図２８、２８ａ、及び２８ｂに相当し、アンビルの内部の回転クレフト・マレットを示す。剪断応力セグメント２８０６及び２８１８内での応力の流れ方向が回転中心２８０３の方に向かう内向きであることに留意されたい。
【０１３５】
図３０が回転クレフト・マレットの実施例の断面図であり、ここでは：
セグメント２８０７が正のねじり応力及びゼロの剪断応力を有し；
セグメント２８０６が正の剪断応力及びゼロのねじり応力を有し；
セグメント２８０９が負のねじり応力及び正の剪断応力を有し；
セグメント２８１８が正の剪断応力及びゼロのねじり応力を有し；
セグメント２８１６が正のねじり応力及び正の剪断応力を有する。
【０１３６】
図３１が回転クレフト・マレットの実施例の断面図であり、ここでは：
セグメント２８０７が正のねじり応力及びゼロの剪断応力を有し；
セグメント１２０６が正の剪断応力及びゼロのねじり応力を有し；
セグメント２８０９が正のねじり応力及び正の剪断応力を有し；
セグメント２８１８が正のねじり応力及びゼロの剪断応力を有し；
セグメント２８１６が正のねじり応力及び負の剪断応力を有する。
【０１３７】
図３２が回転クレフト・マレットの実施例の断面図であり、ここでは：
セグメント２８０６が正のねじり応力を有し；
セグメント２８０９が正の剪断応力を有し；
セグメント２８１８が正のねじり応力を有し；
セグメント２８１６が負の剪断応力を有する。
応力波移動時間の大部分がセグメント２８０９及び２８１６に沿う剪断応力である。
【０１３８】
図２７及び２７ａに示される回転クレフト・マレットは、回転クレフト・マレットが別の１つのねじり応力セグメントをさらに有することと、ねじりセグメントが異なる長さを有することと、接触面が頂部にあることとを除いて、図２８及び２８ａに示されるものと同じである。
【０１３９】
本発明が上で考察される例示の実施例のみに限定されず、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の保護範囲内で複数の変形形態及び修正形態が可能である、ことが当業者には明瞭であろう。例えば、例示の実施例のうちのいくつかの実施例が回転対称性を有するものとして説明されるが、この対称性は本発明によるクレフト・マレットを機能させるのに必須というわけではない。例えば、クレフト・マレットが、正方形プロフィール、又は六角形プロフィール、又は八角形プロフィール、又はさらに高次のプロフィールを有することができる。さらに、管形状のセグメントが円周方向において連続することが必須というわけではなく；本発明の原理は、セグメントが実際には相互に平行な複数の部品から構成されるような実施例にも適用され得る。
【０１４０】
さらに、図１、２、３、４、５の実施例では最も内側のセグメントが中実の棒として示されるが、これは必須ではなく：この最も内側のセグメントは中空の棒又は管として実装されてもよい。
【０１４１】
さらに、図２６が図２の修正形態を示す。第２のセグメント２０３が、第１のセグメント２０６の頂端部のいくらか手前のところで、第１のセグメント２０６に接続される。第４のセグメント２１０が、第５のセグメント２０８の下側端部のいくらか手前のと、第５のセグメント２０８に接続される。図２６の実施例は、調整セグメントの間の接続に関しての別の選択肢を示すものであり、このような接続はセグメントに沿う任意のポイントで行われ得る。部分２１３、２１４が主要な応力波伝播の外側にある。
【０１４２】
さらに、種々のセグメント及びクレフトの寸法決定は、本発明によるクレフト・マレットを機能させることにおいて必須ではない。例えば、図２及び２ｂの断面図では、互いに等しい壁厚さを有する管状セグメントが示されるが、これは単に説明を目的としており、限定的な特徴として解釈されるものではない。同様のことがクレフトにも当てはまる。
【０１４３】
特定の特徴が異なる従属請求項に記載される場合でも、本発明は、これらの特徴を共通して含む実施例にも関連する。特定の特徴が互いに組み合わされて説明される場合でも、本発明は、これらの特徴のうちの１つ又は複数の特徴を省くような実施例にも関連する。必須なものとして明確には説明されない特徴も省かれ得る。請求項内の如何なる参照用の表記（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎ）も、その請求項の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
2020536759.tif 000003
【図１ａ】
2020536759.tif 000004
【図１ｂ】
2020536759.tif 000005
【図１ｃ】
2020536759.tif 000006
【図１ｄ】
2020536759.tif 000007
【図２】
2020536759.tif 000008
【図２ａ】
2020536759.tif 000009
【図２ｂ】
2020536759.tif 000010
【図２ｃ】
2020536759.tif 000011
【図３】
2020536759.tif 000012
【図３ａ】
2020536759.tif 000013
【図３ｂ】
2020536759.tif 000014
【図３ｃ】
2020536759.tif 000015
【図４】
2020536759.tif 000016
【図４ａ】
2020536759.tif 000017
【図５】
2020536759.tif 000018
【図５ａ】
2020536759.tif 000019
【図５ｂ】
2020536759.tif 000020
【図５ｃ】
2020536759.tif 000021
【図６】
2020536759.tif 000022
【図６ａ】
2020536759.tif 000023
【図７】
2020536759.tif 000024
【図７ａ】
2020536759.tif 000025
【図７ｂ】
2020536759.tif 000026
【図８】
2020536759.tif 000027
【図８ａ】
2020536759.tif 000028
【図９】
2020536759.tif 000029
【図１０】
2020536759.tif 000030
【図１１】
2020536759.tif 000031
【図１２】
2020536759.tif 000032
【図１３】
2020536759.tif 000033
【図１４】
2020536759.tif 000034
【図１４ａ】
2020536759.tif 000035
【図１４ｂ】
2020536759.tif 000036
【図１４ｃ】
2020536759.tif 000037
【図１５】
2020536759.tif 000038
【図１５ａ】
2020536759.tif 000039
【図１５ｂ】
2020536759.tif 000040
【図１６】
2020536759.tif 000041
【図１７】
2020536759.tif 000042
【図１８】
2020536759.tif 000043
【図１９】
2020536759.tif 000044
【図２０】
2020536759.tif 000045
【図２１】
2020536759.tif 000046
【図２２】
2020536759.tif 000047
【図２３】
2020536759.tif 000048
【図２４】
2020536759.tif 000049
【図２５】
2020536759.tif 000050
【図２６】
2020536759.tif 000051
【図２７】
2020536759.tif 000052
【図２７ａ】
2020536759.tif 000053
【図２８】
2020536759.tif 000054
【図２８ａ】
2020536759.tif 000055
【図２８ｂ】
2020536759.tif 000056
【図２９】
2020536759.tif 000057
【図２９ａ】
2020536759.tif 000058
【図３０】
2020536759.tif 000059
【図３１】
2020536759.tif 000060
【図３２】
2020536759.tif 000061
【国際調査報告】
2020536759.tif 000062
2020536759.tif 000063
2020536759.tif 000064