ハンマー

ハンマー は道具であり、ほとんどの場合は手工具で、長い柄に固定された重り付きの「ヘッド」で構成され、これを振って物体の小さな領域に衝撃を与えます。これは、たとえば、木材に釘を打ち込む、金属を成形する（鍛冶場のように）、または岩を砕くために使用できます。^{[1] [2]}ハンマーは、打ち込み、成形、破壊、非破壊的な打撃など、幅広い用途に使用されます。伝統的な分野には、大工仕事、鍛冶屋、戦争、打楽器の演奏（ゴングなど）などがあります。

ハンマー打ちとは、ハンマーを打撃能力で使用することであり、二次的な爪でこじ開けたり、二次的なフックで格闘したりすることとは対照的である。大工や鍛冶屋のハンマーは、通常、静止した姿勢から、片方の腕で掴んで動かない標的に対して振るわれる。長い下向きの平面弧を描くように振るわれる。下向きに振る​​のは、主に肩と肘を軸に回転し、衝突直前に手首を小さく素早く回転させることで、衝突に運動エネルギーを加えるためである。強い衝撃を与えるには、胴体と膝を同時に動かして振り下ろし、肩関節を下げて、さらに振り下ろしの弧の長さを長くすることができる（ただし、疲れる）。戦鎚は、垂直ではない運動面で振るわれることが多く、エネルギー入力の大部分は脚と腰から供給され、特に動く標的に対しては突進する動きも含まれる。小型の木槌は手首から小さな動きで振り下ろすことができるため、より速いリズムで繰り返し打撃することができる。解体作業にハンマーや重い木槌を使用する場合は、対象物の位置と方向に合わせてハンマーのストロークを調整する必要があります。そのためには、両手で握って クラブやゴルフのような動きをする必要があります。

現代のハンマーの頭は通常、硬度を高めるために熱処理された鋼で作られており、ハンドル（柄またはヘルブとも呼ばれる）は通常、木材またはプラスチックで作られています。

フレーミングではどこにでも見られるクローハンマーは、木材から釘を引き抜くための「爪」を備えており、北米の家庭用工具の目録によく見られる。他の種類のハンマーは、その用途に応じて形、サイズ、構造がさまざまである。多くの職業で使用されるハンマーには、スレッジハンマー、マレット、ボールペンハンマーなどがある。ほとんどのハンマーは手工具だが、スチームハンマーやトリップハンマーなどの電動ハンマーは、人間の腕の能力を超える力を加えるのに使用される。ハンマーには40種類以上あり、さまざまな用途がある。^[3]

ハンドハンマーの場合、柄のグリップは重要な考慮事項です。手によるハンマー作業の多くは重労働であり、発汗により手から滑り落ちて、ハンマーが危険な、または破壊的な制御不能な飛び道具になる可能性があります。鋼鉄は弾力性が高く、衝撃や振動を伝えます。また、鋼鉄は熱伝導率が高いため、極寒の環境で素肌に触れるには適していません。鋼鉄柄の現代のハンマーは、グリップの向上、振動の抑制、断熱のため、ほぼ例外なく合成ポリマーで覆われています。適切な形状のハンドルも、頻繁な使用時にしっかりと握るための重要な補助手段です。伝統的な木製ハンドルはあらゆる点でかなり優れていますが、鋼鉄に比べて強度と耐久性に欠け、木製ハンドルではヘッドが柄から緩んだ場合に安全上の問題が生じます。

スチールヘッドの高い弾性は、特に同様に弾性のあるアンビルと組み合わせて使用​​する場合、エネルギー伝達において重要です。

人間の生理学の観点から見ると、ハンマーの使用の多くは、強い筋力の下での協調的な弾道運動を伴い、飛行中に意識的に調整するには速すぎるため、神経筋レベルで事前に計画する必要があります。このため、高速で正確に打撃するには、同じターゲット領域を軽くたたく動作よりも多くの練習が必要です。投げる、棍棒で打つ、ハンマーで打つなどの関連する弾道運動に関連する事前の計画、順序付け、正確なタイミングに対する認知的要求が、初期の人類の脳の進化の側面を促進したと示唆されています。^[4]

ストーニーブルック大学のソニア・ハルマンドとジェイソン・ルイスが2012年にケニアのトゥルカナ湖付近の遺跡を発掘した際、木や骨、その他の石を叩いて砕いたり形を整えたりするために使われた石を含む、様々な形の石が大量に堆積していたことがわかった。 ^{[5] [6]最初のハンマーは柄のないもので作られた。石を}皮や動物の腱で棒に取り付けたものが、旧石器時代中期の紀元前3万年頃には柄付きのハンマーとして使われていた。柄がついたことで、操作性が向上し、事故も減った。ハンマーは建築、食料、防衛に使われる主要な道具となった。^[7]

考古学的記録によれば、このハンマーは明確な証拠が存在する最古の道具である可能性がある。^{[5] [6]}

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  ミネソタ州ドーバータウンシップで発見された、北米古期紀元前8000～3000年頃の石ハンマー
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  石打ちハンマー
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  石の穴あきハンマーの頭
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  古代ギリシャの青銅製の犠牲のハンマー、紀元前 7 世紀、ドドナ出土
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  16 世紀の爪付きハンマー。デューラーの「メレンコリア I」（1514 年頃）の詳細

伝統的な手持ちハンマーは、別々のヘッドとハンドルで構成されており、この目的のために作られた特別なくさび、または接着剤、またはその両方で固定することができます。この2ピース設計は、高密度の金属製の打撃ヘッドと非金属製の機械的衝撃吸収ハンドル（繰り返し打撃することでユーザーの疲労を軽減するため）を組み合わせるためによく使用されます。木材がハンドルに使用される場合、それは多くの場合ヒッコリーまたはアッシュであり、これらはハンマーヘッドからの衝撃波を消散させることができる丈夫で長持ちする材料です。 ^[2]硬質グラスファイバー樹脂がハンドルに使用される場合があります。この材料は水を吸収せず、腐敗しませんが、木材ほど衝撃を消散しません。

ハンマーのヘッドが緩んでいると、振り回しているときにヘッドがハンドルから外れて危険な制御不能な発射体になる恐れがあるため、危険であると見なされます。木製のハンドルは、摩耗したり損傷したりしたときに交換できることが多く、さまざまなハンドル サイズとデザインを網羅した専用キットが用意されており、さらに、しっかりと固定するための特殊なくさびとスペーサーも用意されています。

ハンマーの中には、主に単一の材料で作られた一体型のデザインのものもあります。一体型の金属製ハンマーでは、グリップを向上させ、ユーザーの疲労を軽減するために、ハンドルをゴムなどの弾力性のある素材でコーティングまたは包むこともできます。^[8]

ハンマーヘッドの表面には、真鍮、青銅、木材、プラスチック、ゴム、革など、さまざまな素材が使用されています。一部のハンマーには交換可能な打撃面があり、必要に応じて選択したり、摩耗したときに交換したりできます。

大きなハンマーのような道具はモール（「ビートル」と呼ばれることもある）、木製またはゴム製のヘッドが付いたハンマーはマレット、切断刃が付いたハンマーのような道具は通常、ハチェットと呼ばれる。ハンマーの重要な部分はヘッドであり、変形することなく意図したターゲットに打撃を与えることができるコンパクトな固体の塊である。道具の打撃面は通常平らであるかわずかに丸みを帯びている。打撃塊の反対側の端は、ボールペンハンマーのようにボール形状になっていることがある。一部の室内装飾用ハンマーには、鋲を拾うために磁化された面がある。ハチェットでは、平らなハンマーヘッドは道具の切断刃の補助となる場合がある。

鋼鉄のハンマーヘッドと打撃対象物との衝突により火花が発生し、可燃性または爆発性の ガスに引火する可能性があります。これは、地下炭鉱（メタンガスの存在により）などの一部の産業や、石油精製所や化学工場などのその他の危険な環境において危険です。これらの環境では、主にアルミニウムまたはベリリウム銅で作られた、火花を散らさないさまざまな金属製ツールが使用されます。近年、ハンドルは耐久性のあるプラスチックまたはゴムで作られていますが、衝撃を吸収し、修理しやすいため、木製が依然として広く使用されています。

• ボールペンハンマー、^[9]またはメカニックハンマー
• ボイラースケーリングハンマー^[9]
• 真鍮ハンマーは、非発火ハンマーまたは火花防止ハンマーとも呼ばれ、主に油田などの可燃性区域で使用されます。
• レンガ職人のハンマー
• 大工のハンマー（釘打ち用）、例えばフレーミングハンマーやクローハンマー、ピンハンマー（ボールピン型とクロスピン型）^[9]
• 牛のハンマー –家畜の屠殺に使われることもあるが、動物愛護の観点から現在は推奨されていない^[10]
• クロスピーンハンマー^[9] 、 1つの丸い面と1つのくさび形のピーン面を持つ。
• デッドブローハンマーは、砂、鉛の弾丸、またはペレットが詰まった中空のヘッドにより、反動がほとんどない状態で衝撃を与えます。
• 解体用ハンマー
• ドリリングハンマー– もともとはノミを使って岩を掘削するために使われた短い柄のスレッジハンマー。この名前は通常、2～4ポンド（0.91～1.81 kg）のヘッドと10インチ（250 mm）の柄を持つハンマーを指し、片手にノミ、もう片手にハンマーを持ち、1人で掘削するために使われたため「シングルジャック」ハンマーとも呼ばれる。^[11]現代の用法では、この用語は「エンジニアハンマー」とほとんど同じ意味だが、柄が少し短いバージョンを指すこともある。
• エンジニアハンマーは短い柄のハンマーで、もともとは蒸気機関車の整備に携わる鉄道技師の道具箱に欠かせないものだった。 ^[12]一般的な重さは2～4ポンド（0.9～1.8kg）、柄の長さは12～14インチ（30～35cm）。もともとはクロスピーンハンマー（丸い面とくさび形の面が1つず​​つ）のことが多かったが、現代では主に丸い面が2つあるハンマーを指す。
• 裁判官や裁判長が注意を引くために使用する小槌
• 地質学者のハンマーまたは岩石ピック
• ジョイナーハンマー、またはウォリントンハンマー^[9]
• ナイフエッジのハンマー。その特性は、打撃中に切断する動作をハンマー打ち手が補助するために開発された。
• 旋盤ハンマー（ラセハンマー、ラシングハンマー、ラシングハチェットとも呼ばれる）は、木製のラセを切断したり釘を打ったりするために使用されるツールで、片側に小さなハチェットの刃（釘を抜くための小さな横の切り込み付き）があり、反対側にハンマーヘッドがあります^[13]
• 塊ハンマー、またはクラブハンマー
• 木槌（硬いゴムや生皮を巻いたシートで作られたものを含む）
• 線路キーイングハンマー^[9]
• 磁気式両頭ハンマー
• 磁気タックハンマー
• ロッククライミングハンマー
• 丸めハンマー、鍛冶屋または蹄鉄工のハンマー。丸い面は一般に金属を動かしたり引き抜いたりするのに使用され、平らな面は「平らに削る」または表面の跡を滑らかにするのに使用されます。
• シングラーのハンマー
• スレッジハンマー
• ソフトフェイスハンマー
• スパイクハンマー
• スプリッティングモール
• ストライクタックハンマー
• 石工のハンマー
• ティンナーのハンマー
• 室内装飾用ハンマー
• 溶接用チッピングハンマー^[9]

機械式ハンマーは手工具と見た目がかなり異なることがよくありますが、それでもほとんどは同じ原理で動作します。次のようなものがあります。

• ハンマードリルは、削岩機のような機構とドリルを組み合わせたものである。
• 高周波衝撃処理ハンマー – 溶接遷移部の後処理用
• ジャックハンマー
• 蒸気ハンマー
• トリップハンマー
• ネイルガン
• ステープルガン

• アンビル
• ノミ
• パイプドリフト（鍛冶 - パンチ穴を適切なサイズや形状に広げる）
• スタードリル
• パンチ
• 薪割り用の大槌– 木を割るために大ハンマーで叩くことができます。
• 薪割り用のくさび– 木を割るためにハンマーで叩きます。

ハンマーは、機械的な仕事を運動エネルギーに変換したり、その逆に変換したりすることで動作する単純な力 増幅器です。

各打撃の前のスイングで、ハンマーの頭は一定量の運動エネルギーを蓄えます。これはスイングの長さDに、腕の筋肉と重力によって生み出される力f を掛けたものに等しくなります。ハンマーが打撃すると、頭はターゲットから来る反対の力によって停止します。この力は、頭がターゲットに加える力と等しく反対の力です。ターゲットが硬くて重い物体である場合、または何らかの金床の上に置かれている場合、頭は停止するまでに非常に短い距離dしか移動できません。停止する力Fとその距離の積は頭の運動エネルギーに等しくなければならないため、F は元の駆動力fよりもはるかに大きくなります。おおよそ、係数D / dだけ大きくなります。このように、鋼を曲げたり、最も硬い石を割ったりするのに十分な力を生み出すのに、大きな力は必要ありません。

ハンマー打撃によってターゲットに伝達されるエネルギーの量は、ヘッドの質量の半分に、衝突時のヘッドの速度の2乗を掛けたものに相当します。ターゲットに伝達されるエネルギーは質量に対して直線的に増加しますが、速度に対しては2乗的に増加します（下記のハンドルの影響を参照）。ハイテクチタンヘッドは軽量でハンドルが長いため、速度が上がり、重いスチールヘッドハンマーよりも腕の疲労が少なく、同じエネルギーを伝達できます。^[14]チタンヘッドの反動エネルギーは約3％で、最大30％の反動があるスチールヘッドと比較して、効率が向上し、疲労が軽減されます。デッドブローハンマーは、衝撃後にハンマーヘッドを跳ね返すのではなく、特殊なゴムまたはスチールショットを使用して反動エネルギーを吸収します。 ${\displaystyle (E={mv^{2} \over 2})}$

ハンマーのハンドルは、いくつかの点で役立ちます。ハンドルは、ユーザーの手を衝撃点から遠ざけます。ハンドルは、手で握るのに適した広い領域を提供します。最も重要なのは、ユーザーが打撃ごとにヘッドの速度を最大化できるようにすることです。ハンドルの長さを増やすことに関する主な制約は、ハンマーを振るスペースがないことです。これが、主にオープンスペースで使用されるスレッジハンマーのハンドルが、標準的な大工のハンマーよりもはるかに長い理由です。2番目に重要な制約は、より微妙です。疲労の影響を考慮しなくても、ハンドルが長くなるほど、ハンマーのヘッドを全速力でターゲットに導くのが難しくなります。

ほとんどの設計は、実用性とエネルギー効率の間の妥協です。ハンドルが長すぎると、ハンマーは力を間違った場所に、狙い通りに伝えることができず、非効率的です。ハンドルが短すぎると、ハンマーは十分な力を伝えられず、特定の作業を完了するのにより多くの打撃が必要になるため、非効率的です。ハンマーがユーザーに与える影響に関しても、改良が行われました。釘打ち機やその他の電動ドライバーが伝統的な使用分野に侵入したとしても、衝撃を吸収する素材で作られたハンドルやさ​​まざまな角度のハンドルは、ユーザーがこの古くからあるデバイスを使い続けやすくすることを目的としています。

ハンマーは、使用する人の位置が一定でない状況で使用されることが多いため、実用性のためにトレードオフが行われます。十分なスペースがある場所では、重いヘッドを備えた長いハンドル（スレッジハンマーなど）が、最大のエネルギーをターゲットに伝えることができます。ただし、すべての作業にそれほど大きなハンマーを使用することは現実的ではないため、さまざまな状況で最適な実用性を実現するために、全体的な設計が繰り返し変更されました。

重力はハンマーヘッドに力を及ぼします。下向きにハンマーを打つ場合、重力はハンマーストローク中の加速度を増大させ、打撃ごとに伝達されるエネルギーを増大させます。上向きにハンマーを打つ場合、重力はハンマーストローク中の加速度を減少させ、したがって打撃ごとに伝達されるエネルギーを減少させます。従来の機械式杭打ち機などの一部のハンマー方法は、下向きのストロークの加速を完全に重力に依存しています。

ハンマーは身体に当たると重大な傷害を引き起こす可能性があります。手動ハンマーと電動ハンマーはどちらも、不適切に使用すると末梢神経障害やその他のさまざまな病気を引き起こす可能性があります。扱いにくいハンドルは手や腕の関節に反復性ストレス障害(RSI) を引き起こす可能性があり、繰り返しの衝撃による制御不能な衝撃波は神経や骨格を損傷する可能性があります。さらに、金属物をハンマーで叩くと、小さな金属の弾丸が目に入る可能性があります。したがって、安全メガネを着用することをお勧めします。

ウォーハンマーは、近接戦闘を目的とした中世後期の 戦争兵器です。

ハンマーは人類が最もよく使う道具の一つで、旗や紋章などのシンボルによく使われてきました。中世では、鍛冶屋ギルドのロゴや多くの家族のシンボルによく使われていました。ハンマーとつるはしは採鉱のシンボルとして使われています。

神話では、神トール（北欧神話）とスケルス（ケルト神話とガロ・ローマ神話）、そして英雄ヘラクレス（ギリシャ神話）は、それぞれ伝承に登場し、それぞれ異なる意味を持つハンマーを持っていました。雷神トールはミョルニルという名のハンマーを振り回します。装飾的なハンマーの遺物が数多く発見されており、この宗教の現代の信者は信仰の証としてその複製を身に着けることがよくあります。

アメリカの民間伝承では、ジョン・ヘンリーのハンマーは男の強さと忍耐力を表しています。

シンガポールの政​​党、シンガポール労働者党は、党の市民国家主義と社会民主主義の理念を象徴するために、ハンマーをモチーフにしたロゴを採用した。

ハンマーが描かれたよく知られたシンボルの変形として、鎌と槌がある。これは旧ソ連のシンボルであり、共産主義や初期の社会主義と深く結びついている。このシンボルのハンマーは工業労働者階級を表し（鎌は農業労働者階級を表す）、東ドイツなどの旧社会主義国の一部の国章にハンマーが使われている。同様に、ハンマーと剣は、労働者階級にアピールしようとするナチズムの一派であるシュトラッサー主義を象徴している。このシンボルの別の変形は、北朝鮮の政党である朝鮮労働党に使用され、中央に主体思想と先軍思想の両方を象徴する墨筆が組み込まれている。

ピンク・フロイドの『ザ・ウォール』では、「イン・ザ・フレッシュ」のコンサートでファシストが乗っ取ったことの象徴として、交差した2本のハンマーが使われている。これは、出っ張った「釘」をハンマーで打ち落とすという意味もある。

小槌は小さな木槌で、会議や司法手続きを主宰する権限を象徴するために使用され、小槌の図像は立法または司法の意思決定権の象徴として使用されます。

ユダ・マカバイは「ハンマー」というあだ名で呼ばれていましたが、これはおそらく、戦いにおける彼の凶暴さが認められたためでしょう。「マカバイ」という名前は、アラム語の maqqabaに由来している可能性があります。( 「ユダ・マカバイ」§「ハンマー」という名前の由来を参照してください。)

「もし私にハンマーがあったら」という歌の中のハンマーは、国中に発信される容赦ない正義のメッセージを表しています。この歌は公民権運動の象徴となりました。

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  ボールペンハンマー
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  ブッシュハンマー
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  クローハンマー
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  クロスピーンハンマー
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  犬頭ハンマー（鍛冶）
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  フレーミングハンマー
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  地質学者のハンマー
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  HiFIT - 溶接遷移部の後処理用ハンマー
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  長十字鎚（鍛冶）
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  ポストモール
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  ロッククライミングハンマー
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  ゴムハンマー
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  スレッジハンマー
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  直板ハンマー
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  ツイストハンマー（鍛冶）
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  室内装飾用ハンマー
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  木槌​

• ハマー美術館（アラスカ州ヘインズ）
• ミョルニル

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• ハンマーの種類（画像と説明）
• 「ハンマーの選択」。ポピュラーサイエンス、1960年6月、164-167ページ。