(57)【要約】      （修正有）【課題】スイングの起点から終点までクラブの描く軌跡に沿って複雑に変化するクラブの全ての動きを詳細にかつ正確に再現できる機構を有したシンプルで安価な練習装置を提供する。【解決手段】スイング練習のためにプレーヤーＰが把持するシャフト３７を有する走行ユニット２が、理想的なスイング速度を再現する走行駆動部、スイングプレーンと並行する面に対する該シャフト３７の理想的な傾きを再現するコック角駆動部、スイング中心に対する該シャフト３７の理想的な径方向の間隔を再現するクラブ出入り駆動部、仮想クラブヘッドのフェイス面の理想的な傾きを再現するフェイス角駆動部を有し、理想的なスイングに合わせてこれらを同期させながら、保持材４で傾斜角を持たせた環状のレール３上を走行する。理想的なスイングのデータは、走行ユニット２に設定することができる。【選択図】図２
2020062173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラブが取り付けられ、スイングプレーン上の回転角と移動方向に応じて前記クラブの動きを、設定されたデータに基づいて駆動する装置類を搭載したユニット（以下「走行ユニット」という）が、スイングによってスイングプレーン上を移動するクラブ先端部（以下「クラブヘッド」という）の軌道に相当するリング状のレール上を、設定された範囲を設定された速度と方向で走行することを特徴とするスイング練習装置。
【請求項２】
前記走行ユニットに搭載される駆動装置は、前記クラブのシャフト軸を回転させる駆動装置と、前記クラブを軸長方向に移動させる直線駆動装置と、前記クラブをスイングプレーンに並行な面に沿って傾ける駆動装置とで構成され、夫々の駆動装置の駆動目標位置を前記走行ユニットの走行に同期して作動するように設定できることを特徴とする、請求項１に記載のスイング練習装置。
【請求項３】
前記走行ユニットが走行する前記レールは、円周面が地面に対して傾斜し、その傾斜角度を可変とする機構を有したことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載のスイング練習装置。
【請求項４】
前記走行レールは、複数個に分解・組立が可能な構造であることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載のスイング練習装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴルフプレーヤーが理想的なゴルフスイングを導くゴルフクラブの動きを繰返し体験し、理想的なゴルフスイングを効果的に習得する事を目的としたスイング練習装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフスイングのレベルアップを目的とした練習方法はいろいろある。
代表的な方法としてプロやベテランによる実技指導と練習本やビデオを活用した自己学習があげられる。  この方法ではスイングの際の体の使い方やスイングフォームの矯正に重点が置かれているが頭での理解に体が完全には追随できず練習による上達効果が薄い。それよりもクラブに理想的な動作をさせ、それに体を添わせることで体が覚え込む方法が有効な手段と知られており、その実現を目的とした装置や特許が紹介されている。
【０００３】
クラブの稼働をロボットで制御する用いる方法は、クラブの動きを詳細に再現する上で有効な手段と考えられている。
【０００４】
特開平８−５７１０３号公報では、ゴルフクラブを取り付けた２本のリングを用いた装置が提案されており、２本のリングとリング支持機構によりプロゴルファー等のスイングを計測しシミュレートする方法が紹介されている。
【０００５】
特開２０１３−２１５２５４号公報では、スイングガイドが提案されている。これは、スイング時にクラブシャフトの軌跡が作る仮想の円板（以下「スイングプレーン」という）が平面であることが良いとされていることを体感させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−５７１０３号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１５２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ロボットで理想のスイングに沿ったクラブの動きを実現する方法は、直径が２メートルほどの円弧状のクラブの動きを司ることが可能な大型ロボットを必要とし、コストや重量、サイズが多大で通常の練習環境に馴染まない。
【０００８】
また特開平８−５７１０３号公報での提案では２本のリングでゴルフクラブを保持しスイングを再現させる構造であり、保持機構の構造が複雑であることと、理想的な動きを設定するためには理想的なスイングをするプレーヤーに実際にこの装置でスイングをさせて計測する必要があり、実現性に乏しいと言わざるを得ない。
【０００９】
特開２０１３−２１５２５４号公報で提案されているスイングガイドは、その構造は簡単であるが、スイング中に刻々と変化する複雑なクラブの動きはプレーヤー個人の任意の動作に依存して理想的なスイングとはなり得ていない。
【００１０】
上に述べてきたいずれの方法もスイング全過程でのクラブの動きを正確に把握し再現するという点で実用的なレベルに達しておらず、有効なスイング練習装置とはなり得ていない。  本発明のポイントはスイングの起点から終点までクラブの描く軌跡に沿って複雑に変化するクラブの全ての動きを詳細にかつ正確に再現できる機構を有したシンプルで安価な練習装置を提供する事ことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、（１）〜（４）に記載するスイング練習装置を提供する。
【００１２】
（１）クラブが取り付けられ、スイングプレーン上の回転角と移動方向に応じて前記クラブの動きを、設定されたデータに基づいて駆動する装置類を搭載したユニット（以下「走行ユニット」という）が、スイングによってスイングプレーン上を移動するクラブ先端部（以下「クラブヘッド」という）の軌道に相当するリング状のレール上を、設定された範囲を設定された速度と方向で走行する装置構成とする。
【００１３】
（２）前記（１）の特徴を有するスイング練習装置において、前記走行ユニットに搭載される駆動装置は、前記クラブのシャフト軸を回転させる駆動装置と、前記クラブを軸長方向に移動させる直線駆動装置と、前記クラブをスイングプレーンに並行な面に沿って傾ける駆動装置とで構成され、夫々の駆動装置の駆動目標位置を前記走行ユニットの走行に同期して作動させる。
【００１４】
（３）前記（１）、（２）に記載の特徴の全て乃至は何れかを有するスイング練習装置において、前記走行ユニットが走行する前記レールは、円周面が地面に対して傾斜し、その傾斜角度を可変とする機構を有している。
【００１５】
（４）前記（１）から（３）に記載の特徴の全て乃至は何れか一つの特徴を有するスイング練習装置において、前記走行レールは複数個に分解・組立が可能な構造となっている。
【発明の効果】
【００１６】
（１）に記載のスイング練習装置によれば、スイングプレーンを外れることなくクラブが動くのでプレーヤーは正しいスイングプレーンを体感できる。またクラブヘッドがボールの後方に置かれるスイングの開始点から、飛球の後方へ動かすスイング（以下「バックスイング」という）から、クラブヘッドがボールに向かって振り下ろされるスイング（以下「ダウンスイング」という）への切り返し点と、クラブヘッドが開始点を通過して打球した後のスイング（以下「フォロースイング」という）の終点を任意に設定できるので、プレーヤーが望む飛距離や状況に応じてスイング巾を変化させても理想的なスイングを体感することができる。
【００１７】
（２）に記載のスイング練習装置によれば、前記シャフト軸の回転で再現されるクラブヘッドの打球面の向き（以下「フェイス角」という）、前記直動装置で再現される体とクラブを持つ手との間隔（以下「クラブ出入り」という）と前記スイングプレーンと並行面で再現されるシャフトの傾き（以下「コック角」という）、が走行に同期して駆動されるので、スイング中時々刻々変化する複雑なクラブの理想的な動きを体感できる。
【００１８】
（３）に記載のスイング練習装置によれば、プレーヤーの体形やスイングに用いるクラブに合わせ、スイング軌道面の地面に対する傾きを調整する事ができる。  
【００１９】
（４）に記載のスイング練習装置によれば、運搬や設置が容易となる。
【００２０】
（１）から（４）に記載のスイング練習機によれば、クラブの理想的な動きを再現するために、プロや一流のプレーヤーに実際に本装置を使ってスイングさせて測定する必要がなく、スイングの連続分解写真からクラブのフェイス角とコック角と出入り寸法を測定し、前記各駆動装置に設定入力することによって容易に様々なプレーヤーの様々な状況やクラブ種類に応じたスイング（以下「スイング形」という）を実現することができる。
【００２１】
この装置は、練習具としてプレーヤーの競技技術の上達に寄与するものであるが、上達を促す指導者側の人々にも役立つもので、例えばレッスンプロやコーチには夫々の教え方や理論があり、それを教える場合には手本を示したり口頭の説明をするが成果が出にくく、クラブを手で支えて軌道や動きを体験させたり、スイング中の腕や体を強制的に押し引きするなどしなければならないが、この装置に教えるべきスイングの設定をしておけば、効率の良い指導が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態を示すスイング練習装置の側面図
【図２】同装置の正面図
【図３】走行ユニットの正面図
【図４】レール断面と走行ユニットの側面図
【図５】装置の制御部のブロック図
【図６】分解写真からクラブ動作を抽出した図
【図７】クラブ動作を重ね合わせた図
【図８】クラブ動作要素別に数値化した図
【図９】装置の操作画面遷移図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
走行ユニット２はレール３上を走行する。
【００２５】
２分割されたレール３は保持材４で接続される。伸縮可能な支え５の一端はベースフレーム６の後端に、他端はレール上部の保持材に夫々ヒンジ接合される。レール下部の保持材はベースフレーム６の前端に設けられた柱に夫々ヒンジ接合される。支え５は、外パイプ５ａと内パイプ５ｂで構成され、一定間隔に開けられた内パイプの穴と外パイプの穴にボルトを通し、長さを調整することによって、レール面の地面に対する傾斜角度を調整できる。
【００２６】
走行ユニット２にはクラブを駆動する各装置を介してクラブのシャフト３７が搭載される。
【００２７】
走行ユニット２は走行駆動部２ａとコック角駆動部２ｂとクラブ出入り駆動部２ｃおよびフェイス角駆動部２ｄとで構成される。
【００２８】
走行駆動用モータＭ１は、走行歯車１１を回転駆動し、走行歯車１１はレール３の側面に走行方向には動かないようにされたチェーン７と噛み合うことで走行する。
【００２９】
走行ユニット２はローラー１２ａ〜１２ｃと１３ａ〜１３ｆとによって夫々水平、垂直夫々３点でレールに接し、レール３上をガイドされる。
【００３０】
走行ユニットを走行させるには、エレベータのようにレールに固定されたモータでチェーンやロープで引っ張る方法でも良いが、実施例では切り返し点と終点とが夫々開始点に対し１８０度以上の設定が容易になるように、走行駆動用モータＭ１を走行ユニットに搭載し、且つチェーン７は終端の無いリング状になっている。
【００３１】
モータＭ２は、テーブル２０を回転駆動することによって、ヒンジ２１を介してテーブル２０に取り付けられたクラブ出入り駆動部２ｂとフェイス角駆動部２ｃとを回転させて、スイング中のコック角を制御する。
【００３２】
モータＭ３は、プーリー３４を回転駆動し、両端がスラーダー３１に固定されたタイミングベルト３２を駆動し、スライダー３１がスライダーガイド３０上を往復動作することによって、スイング中のクラブ３７の出入りを制御する。
【００３３】
直線駆動装置にはねじ方式など様々な方式があるが、実施例ではモータをフリーにしてプレーヤーがクラブを強制的に動かして行うティーチングと構造の簡素化を目的にベルト駆動としている。
【００３４】
スライダーガイド３０はテーブル２０にヒンジ２１を介して取り付けられる。
【００３５】
ヒンジ２０はプレーヤーＰの腕とクラブとの垂直角度を無理なくするために設けてある。この角度もスイング中に変化するがスイングの開始点における角度が１８０°以下で自由に動けば良いので、動力駆動の必要性は低いことから、実施例では構造の簡素化目的も合わせヒンジ結合としている。
【００３６】
クラブの軸を回転駆動するモータＭ４は、カップリング３６を介してクラブシャフト３７を回転させ、スイング中のフェイス角を制御する。
【００３７】
各モータＭ１〜Ｍ４はステッピングモータで、制御出力から出力されるパルス数で決まる回転位置とパルスの出力周波数で決まる回転速度を制御できる。
【００３８】
実施例では、各モータＭ１〜Ｍ４は、位置決めを可変速で行う必要があること、構成が簡単であることと保持力が過大すぎてプレーヤーの体に無理な力を加えることのないように、駆動に必要な最小の保持力を発揮するアブソリートエンコーダー内臓のステッピングモータを使用しているが、サーボモータの他、可変速モータとロータリーエンコーダのような位置検出手段を組み合わせたものでも良い。
【００３９】
次に、スイングデータの作成から本装置の使用方法を制御系の構成とともに説明する。
【００４０】
図５は本装置の制御ブロック図である。操作は表示と操作パネルが一体となったタッチパネル５０から行われる。
【００４１】
スイングデータは別置きのパーソナルコンピュータなどを用いて作成し、本装置のデータ記憶部５２に入力する。
【００４２】
図６はあるプロプレーヤーのスイングの連続分解写真から、背景に置いた共通の基準点６０を設定してクラブ６１だけを抽出したものである。
【００４３】
図７は基準点６０を同一にして抽出したクラブ６１を重ね合わせ、全てのクラブと交差すると共にその中心６４が本装置のレールの中心と一致するような円６２を描いたものである。
【００４４】
図８は図７で得られた円６２とクラブとの交点と円６２の中心６４を直線６３で結んだものに、スイング開始点６５を０とした直線６３の回転角を計測して走行位置とし、夫々の走行位置での直線６３に対するクラブの傾き角をコック角、円６３とクラブの交点からクラブ６１の後端までの長さ（実線部分の寸法）を出入り寸法として計測した夫々の値を記入したものである。
【００４５】
スイング開始点６５での値を０として夫々の駆動方向に正負の符号を付け、夫々の駆動装置の走行位置に対する位置決め目標値として制御装置のメモリー５２に入力される。
【００４６】
フェイス角については、スイング形によって理想的な値はほぼ同じであることから実施例では計測を省略している。
【００４７】
図９は本装置のタッチパネル５０の操作に伴う遷移例である。
【００４８】
操作者は本装置の電源投入時の初期画面８０ａのショット形ボタン８１を押してスイング形選択画面８０ｂに切り替え、スイング形ボタン８１ａ〜８１ｆのどれかを押して、体験しようとするスイング形を、設定されたスイングデータの記憶から呼び出す、と同時に画面はスイング形ボタンが選択したスイング形に置き換わったスタート画面８０ａ〜８０ｆに戻る。
【００４９】
操作者がパネル５０のセットボタン８３を押すか開始点復帰用のフットスイッチ４１をプレーヤーＰが踏むと、走行ユニット２は所定のスイング開始点６５に移動し、走行ユニット２上のクラブの各駆動装置は所定のスイング開始の状態に位置決めされる。
【００５０】
プレーヤーＰが図１，２の鎖線で示された形で構えシャフト３７を握って準備した後、操作者がパネル５０のスタートボタン８４を押すかプレーヤーＰがスタート用フットスイッチ４０を踏むと、走行ユニット２は設定された速度でバックスイングをし、切り返し点でダウンスイングに切替わり、開始点を通過してフォロースイングの終点で停止する。
【００５１】
走行ユニット２に搭載された各クラブ駆動装置のモータは、走行方向と走行位置に対応した目標値をメモリーから呼び出し順次位置決め動作をされることによってスイングを形成する。
【００５２】
フォロースイングの終点で停止した後、段落番号００４５に戻る。
【００５３】
スタートボタン８４を押す前にオルタネイト動作をする連続ボタン８６をオンにするとボタン表示が白黒反転表示の連続動作モードとなり、フォロースイングの終点で停止後セットボタンが自動的にオンし、全駆動装置がスイング開始点に戻った後スタートボタンが自動的にオンとなり、ストップボタン８５を押すまでスイング動作が繰り返される。
【００５４】
スタートしていない状態で手動切換ボタン８７を押すと手動操作画面８１ｄに変わり、各駆動モータボタン８８ａ〜８８ｈを押している間回転させることができる。自動切換ボタン８９を押すとスタート画面に戻る。
【００５５】
本発明は、クラブをゴルフクラブとして説明したが、野球のバットやテニスラケットなどの球技の他、ボートのオールの動き等にも応用が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１     スイング練習装置
２     走行ユニット
２ａ    走行駆動部
２ｂ     コック角駆動部
２ｃ   クラブ出し入れ駆動部
２ｄ   フェイス角駆動部
３     レール
４     レール保持材
５     支え
６     ベースフレーム
３７   クラブシャフト
４０   開始点復帰指令フットスイッチ
４１   スタート指令フットスイッチ
５０   操作タッチパネル
６０   クラブ動作基準点
６１   分解写真上のクラブ
６４   レール中心
６５   スイング開始点
Ｐ     プレーヤー
【図１】
2020062173.tif 000003
【図２】
2020062173.tif 000004
【図３】
2020062173.tif 000005
【図４】
2020062173.tif 000006
【図５】
2020062173.tif 000007
【図６】
2020062173.tif 000008
【図７】
2020062173.tif 000009
【図８】
2020062173.tif 000010
【図９】
2020062173.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月15日(2019.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴルフプレーヤーが理想的なゴルフスイングを導くゴルフクラブの動きを繰返し体験し、理想的なゴルフスイングを効果的に習得する事を目的としたスイング練習装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフスイングのレベルアップを目的とした練習方法はいろいろある。
代表的な方法としてプロやベテランによる実技指導と練習本やビデオを活用した自己学習があげられる。  この方法ではスイングの際の体の使い方やスイングフォームの矯正に重点が置かれているが頭での理解に体が完全には追随できず練習による上達効果が薄い。それよりもクラブに理想的な動作をさせ、それに体を添わせることで体が覚え込む方法が有効な手段と知られており、その実現を目的とした装置や特許が紹介されている。
【０００３】
クラブの稼働をロボットで制御する方法は、クラブの動きを詳細に再現する上で有効な手段と考えられている。
【０００４】
特開平８−５７１０３号公報では、ゴルフクラブを取り付けた２本のリングを用いた装置が提案されており、２本のリングとリング支持機構によりプロゴルファー等のスイングを計測しシミュレートする方法が紹介されている。
【０００５】
特開２０１３−２１５２５４号公報では、スイングガイドが提案されている。これは、スイング時にクラブシャフトの軌跡が作る仮想の円板（以下「スイングプレーン」という）が平面であることが良いとされていることを体感させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−５７１０３号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１５２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ロボットで理想のスイングに沿ったクラブの動きを実現する方法は、直径が２メートルほどの円弧状のクラブの動きを司ることが可能な大型ロボットを必要とし、コストや重量、サイズが多大で通常の練習環境に馴染まない。
【０００８】
また特開平８−５７１０３号公報での提案では２本のリングでゴルフクラブを保持しスイングを再現させる構造であり、保持機構の構造が複雑であることと、理想的な動きを設定するためには理想的なスイングをするプレーヤーに実際にこの装置でスイングをさせて計測する必要があり、実現性に乏しいと言わざるを得ない。
【０００９】
特開２０１３−２１５２５４号公報で提案されているスイングガイドは、その構造は簡単であるが、スイング中に刻々と変化する複雑なクラブの動きはプレーヤー個人の任意の動作に依存して理想的なスイングとはなり得ていない。
【００１０】
上に述べてきたいずれの方法もスイング全過程でのクラブの動きを正確に把握し再現するという点で実用的なレベルに達しておらず、有効なスイング練習装置とはなり得ていない。  本発明のポイントはスイングの起点から終点までクラブの描く軌跡に沿って複雑に変化するクラブの全ての動きを詳細にかつ正確に再現できる機構を有したシンプルで安価な練習装置を提供する事ことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、（１）〜（４）に記載するスイング練習装置を提供する。
【００１２】
（１）シャフト３７が取り付いていておりスイングプレーン上の回転角と移動方向に応じて前記シャフト３７の動きを、設定されたデータに基づいて制御する装置類を搭載したユニット（以下「走行ユニット２」という）が、スイングによってスイングプレーン上を移動するクラブ先端部（以下「クラブヘッド」という）の軌道に相当するリング状のレール3上を、設定された範囲を設定された速度と方向で走行する装置構成とする。
【００１３】
（２）前記（１）の特徴を有するスイング練習装置１において、前記走行ユニット２に搭載される駆動部は、前記シャフト３７の軸を回転させるフェイス角駆動部２ｄと、前記シャフト３７を軸長方向に移動させる出し入れ駆動部２ｃと、前記シャフト３７をスイングプレーンに並行な面に沿って傾けるコック角駆動部２ｂとで構成され、夫々の駆動部２ｂ、２ｃ、２ｄの駆動目標位置を前記走行ユニット２の走行に同期して作動させる。
【００１４】
（３）前記（１）、（２）に記載の特徴の全て乃至は何れかを有するスイング練習装置１において、前記走行ユニット２が走行する前記レール３は、円周面が地面に対して傾斜し、その傾斜角度を可変とする機構を有している。
【００１５】
（４）前記（１）から（３）に記載の特徴の全て乃至は何れか一つの特徴を有するスング練習装置１において、前記レール３は複数個に分解・組立が可能な構造となっている。
【発明の効果】
【００１６】
（１）に記載のスイング練習装置１によれば、スイングプレーンを外れることなくシャフト３７が動くのでプレーヤーは正しいスイングプレーンを体感できる。またクラブヘッドがボールの後方に置かれるスイングの開始点から、飛球の後方へ動かすスイング（以下「バックスイング」という）から、クラブヘッドがボールに向かって振り下ろされるスイング（以下「ダウンスイング」という）への切り返し点と、クラブヘッドが開始点を通過して打球した後のスイング（以下「フォロースイング」という）の終点を任意に設定できるので、プレーヤーが望む飛距離や状況に応じてスイング巾を変化させても理想的なスイングを体感することができる。
【００１７】
（２）に記載のスイング練習装置１によれば、前記シャフト３７の軸の回転で再現されるクラブヘッドの打球面の向き（以下「フェイス角」という）、前記出し入れ駆動部２ｃで再現される体とシャフト３７を持つ手との間隔（以下「出し入れ」という）と前記スイングプレーンと並行面で再現されるシャフト３７の傾き（本願特許ではこれをコック角の定義とし以下「コック角」という）、が走行に同期して駆動されるので、スイング中時々刻々変化する複雑なシャフト３７の理想的な動きを体感できる。
【００１８】
（３）に記載のスイング練習装置１によれば、プレーヤーの体形やスイングに用いるシャフト３７に合わせ、スイングプレーンの地面に対する傾きを調整する事ができる。  
【００１９】
（４）に記載のスイング練習装置１によれば、運搬や設置が容易となる。
【００２０】
（１）から（４）に記載のスイング練習装置１によれば、クラブの理想的な動きを再現するために、プロや一流のプレーヤーに実際に本装置を使ってスイングさせて測定する必要がなく、スイングの連続分解写真からクラブのフェイス角とコック角と出し入れ寸法を測定し、各駆動部  ２ｂ、２ｃ、２ｄに設定入力することによって容易に様々なプレーヤーの様々な状況やクラブ種類に応じたスイング（以下「スイング形」という）を実現することができる。
【００２１】
この装置は、練習具としてプレーヤーの競技技術の上達に寄与するものであるが、上達を促す指導者側の人々にも役立つもので、例えばレッスンプロやコーチには夫々の教え方や理論があり、それを教える場合には手本を示したり口頭の説明をするが成果が出にくく、クラブを手で支えて軌道や動きを体験させたり、スイング中の腕や体を強制的に押し引きするなどしなければならないが、この装置に教えるべきスイングの設定をしておけば、効率の良い指導が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態を示すスイング練習装置１の側面図
【図２】同装置の正面図
【図３】走行ユニット２の正面図
【図４】レール３断面と走行ユニット２の側面図
【図５】スイング練習装置１のブロック図
【図６】分解写真からクラブ動作を抽出した図
【図７】クラブ動作を重ね合わせた図
【図８】クラブ動作要素別に数値化した図
【図９】スイング練習装置１の操作画面遷移図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
走行ユニット２はレール３上を走行する。
【００２５】
２分割されたレール３はレール保持材４で接続される。伸縮可能な支え５の一端はベースフレーム６の後端に、他端はレール上部のレール保持材４に夫々ヒンジ接合される。レール下部の保持材はベースフレーム６の前端に設けられた柱に夫々ヒンジ接合される。支え５は、外パイプ５ａと内パイプ５ｂで構成され、一定間隔に開けられた内パイプの穴と外パイプの穴にボルトを通し、長さを調整することによって、レール面の地面に対する傾斜角度を調整できる。
【００２６】
走行ユニット２には各駆動部（走行駆動部２ａ、コック角駆動部２ｂ、出し入れ駆動部２ｃ、フェイス角駆動部２ｄ）を介してシャフト３７が搭載される。
【００２７】
走行ユニット２は走行駆動部２ａとコック角駆動部２ｂと出し入れ駆動部２ｃおよびフェイス角駆動部２ｄとで構成される。
【００２８】
走行駆動用モータＭ１は、走行歯車１１を回転駆動し、走行歯車１１はレール３の側面に走行方向には動かないようにされたチェーン７と噛み合うことで走行する。
【００２９】
走行ユニット２はローラー１２と１３とによって夫々水平、垂直夫々３点でレールに接し、レール３上をガイドされる。
【００３０】
走行ユニット２を走行させるには、エレベータのようにレールに固定されたモータでチェーンやロープで引っ張る方法でも良いが、実施例では切り返し点と終点とが夫々開始点に対し１８０度以上の設定が容易になるように、走行駆動用モータＭ１を走行ユニット２に搭載し、且つチェーン７は終端の無いリング状になっている。
【００３１】
コック角駆動部２ｂの一部をなすテーブル２０と、出し入れ駆動部２ｃの一部をなすスライダーガイド３０がヒンジ２１を介して繋がっている。
円板の形状をしたテーブル２０は、テーブル２０の中心を軸としてモータＭ２によりスイングプレーンと並行な面に沿って駆動される。
ヒンジ２１の一端はテーブル２０の端面の一点と、別の一端はスライダーガイド３０に固着しており、上記したようにモータＭ２によりテーブル２０がある角度分動かされると、スライダーガイド３０も一緒に同角度動く構造となっている。
更に、シャフ３７トの出し入れとフェイス角制御を行うためにスライダーガイド３０に可動的に組み込まれているシャフト３７もスライダーガイド３０と同じ動きをすることになる。  即ち、モータＭ２が角度λだけテーブル２０を動かすと、シャフト37歳にも同じく角度γの動きが生じる。
モータＭ２はスイング中のシャフト３７のレール３上の位置に応じたコック角を目標値としてテーブル２０を動かすことでコック角が制御される。
【００３２】
モータＭ３は、プーリー３４を回転駆動し、両端がスライダー３１に固定されたタイミングベルト３２を駆動し、スライダー３１がスライダーガイド３０上を往復動作することによって、スイング中のシャフト３７の出し入れを制御する。
【００３３】
直線駆動装置にはねじ方式など様々な方式があるが、実施例ではモータをフリーにしてプレーヤーがシャフト３７を強制的に動かして行うティーチングと構造の簡素化を目的にベルト駆動としている。
【００３４】
スライダーガイド３０はテーブル２０にヒンジ２１を介して取り付けられる。
【００３５】
ヒンジ２１はプレーヤーＰの腕とシャフト３７との垂直角度を無理なくするために設けてある。  この角度もスイング中に変化するがスイングの開始点における角度が１８０°以下で自由に動けば良いので、動力駆動の必要性は低いことから、実施例では構造の簡素化目的も合わせヒンジ結合としている。
【００３６】
シャフト３７の軸を回転駆動するモータＭ４は、カップリング３６を介してシャフト３７を回転させ、スイング中のフェイス角を制御する。
【００３７】
各モータＭ１〜Ｍ４はステッピングモータで、制御出力から出力されるパルス数で決まる回転位置とパルスの出力周波数で決まる回転速度を制御できる。
【００３８】
実施例では、各モータＭ１〜Ｍ４は、位置決めを可変速で行う必要があること、構成が簡単であることと保持力が過大すぎてプレーヤーの体に無理な力を加えることのないように、駆動に必要な最小の保持力を発揮するアブソリートエンコーダー内臓のステッピングモータを使用しているが、サーボモータの他、可変速モータとロータリーエンコーダのような位置検出手段を組み合わせたものでも良い。
【００３９】
次に、スイング中のクラブの位置、傾き、出し入れ等の状態をスイングデータに作成する方法から本装置の使用方法までを制御系の構成とともに説明する。
【００４０】
図５は本装置の制御ブロック図である。操作は表示と操作パネルが一体となった操作タッチパネル５０から行われる。
【００４１】
スイングデータは別置きのパーソナルコンピュータなどを用いて作成し、スイング練習装置１のデータ記憶部５２に入力する。
【００４２】
図６はあるプロプレーヤーのスイングの連続分解写真から、背景に置いた共通の基準点６０を設定して分解写真上のクラブ６１の状態だけを抽出したものである。  
【００４３】
図７は基準点６０を同一にして抽出したクラブ６１を重ね合わせ、全てのクラブと交差すると共にその中心６４が本装置のレール３の中心と一致するような円６２を描いたものである。
【００４４】
図８は図７で得られた円６２とクラブ６１との交点と、円６２の中心６４を直線６３で結んだものに、スイング開始点６５を０とした直線６３の回転角を計測して走行位置とし、夫々の走行位置での直線６３に対するクラブの傾き角をコック角、円６２とクラブ６１の交点からクラブ６１の後端までの長さ（実線部分の寸法）を出し入れ寸法として計測した夫々の値を記入したものである。
【００４５】
前記で計測した走行位置、コック角、出し入れ寸法の値に、スイング開始点６５での値を０として夫々の駆動方向に正負の符号を付け、コック角駆動部２ｂと出し入れ駆動部２ｃの前記走行位置での目標値としてデータ記憶部５２に入力される。
【００４６】
フェイス角については、スイング形によって理想的な値はほぼ同じであることから実施例では計測を省略している。
【００４７】
図９はスイング練習装置１の操作タッチパネル５０の操作に伴う遷移例である。
【００４８】
操作者は本装置の電源投入時の初期画面８０ａのショット形ボタン８１を押してスイング形選択画面８０ｂに切り替え、スイング形ボタン８１ａ〜８１ｆのどれかを押して、体験しようとするスイング形を、データ記憶部５２から呼び出す、と同時に画面はスイング形ボタンが選択したスイング形に置き換わったスタート画面８０ａ〜８０ｆに戻る。
【００４９】
操作者が操作タッチパネル５０のセットボタン８３を押すか開始点復帰指令フットスイッチ４０をプレーヤーＰが踏むと、走行ユニット２は所定のスイング開始点６５に移動し、走行ユニット２上の各駆動部２ａ〜２ｄは所定のスイング開始の状態に位置決めされる。
【００５０】
プレーヤーＰが図１、２の鎖線で示された形で構えシャフト３７を握って準備した後、操作者が操作タッチパネル５０のスタートボタン８４を押すかプレーヤーＰがスタート指令フットスイッチ４１を踏むと、走行ユニット２は設定された速度でバックスイングをし、切り返し点でダウンスイングに切替わり、開始点を通過してフォロースイングの終点で停止する。
【００５１】
走行ユニット２の各駆動部２a〜２ｄのモータは、走行方向と走行位置に対応した目標値をデータ記憶部５２から呼び出し順次位置決め動作をされることによってスイングを形成する。
【００５２】
フォロースイングの終点で停止した後、段落番号〔００４９〕に戻る。
【００５３】
スタートボタン８４を押す前にオルタネイト動作をする連続ボタン８６をオンにするとボタン表示が白黒反転表示の連続動作モードとなり、フォロースイングの終点で停止後セットボタン８３が自動的にオンし、駆動部２ａ〜２ｄがスイング開始点６５に戻った後スタートボタン８４が自動的にオンとなり、ストップボタン８５を押すまでスイング動作が繰り返される。
【００５４】
スタートしていない状態で手動切換ボタン８７を押すと手動操作画面８１ｄに変わり、モータボタン８８ａ〜８８ｈを押している間対応している駆動部２ａ〜２ｄのモータＭ１〜Ｍ４を回転させることができる。自動切換ボタン８９を押すとスタート画面に戻る。
【００５５】
本発明は、クラブをゴルフクラブとして説明したが、野球のバットやテニスラケットなどの球技の他、ボートのオールの動き等にも応用が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１     スイング練習装置
２     走行ユニット
２ａ   走行駆動部
２ｂ   コック角駆動部
２ｃ   出し入れ駆動部
２ｄ   フェイス角駆動部
３     レール
４     レール保持材
５     支え
６     ベースフレーム
２０   テーブル
２１   ヒンジ
３０   スライダーガイド
３１   スライダー
３７   シャフト
４０   開始点復帰指令フットスイッチ
４１   スタート指令フットスイッチ
５０   操作タッチパネル
６０   クラブ動作基準点
６１   分解写真上のクラブ
６２   円
６３   直線
６４   レール中心
６５   スイング開始点
Ｐ     プレーヤー
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト３７が組み込まれ、そのシャフト３７の動きを制御する為に、シャフト３７の軸を回転させるフェイス角駆動部２ｄ、シャフト３７を軸長方向に移動させる出し入れ駆動部２ｃ、シャフト３７をスイングプレーンに並行な面に沿って傾けるコック角駆動部２ｂ、を有し、
前記駆動部２ｂ、２ｃ、２ｄを搭載した走行ユニット２がスイングプレーンを想定したリング状のレール３の上を走行し、その動きに同期して前記駆動部２ｂ、２ｃ、２ｄがシャフト３７を動作させる装置構成を持ち、
走行ユニット２内の制御部５１がデータ記憶部５２に入力されているスイングデータを走行ユニット２の走行位置、シャフト３７の傾き、出し入れの寸法等シャフト３７の動く状態の目標値として、走行ユニット２を駆動する走行駆動部２ａ、フェイス角駆動部２ｄ、出し入れ駆動部２ｃ、コック角駆動部２ａを制御するものであって、
プロプレーヤーのスイングの連続分解写真からクラブの動く状態を抽出して前記スイングデータとすること、
並びに、コック角駆動部２ｂの一部を成す円板の形状をしたテーブル２０の端面の一点と、出し入れ駆動部２ｃの一部を成しシャフト３７を組み込んだスライダーガイド３０がヒンジ２１で繋がっており、コック角駆動部２ｂのモータＭ２が、テーブル２０を、テーブル２０の中心を軸としてスイングプレーンと並行な面に沿って駆動する事でシャフト３７に角度を発生させコック角を制御すること
を特徴とするスイング練習装置
【請求項２】
本項を削除します。
【請求項３】
本項を削除します。
【請求項４】
本項を削除します。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2020062173.tif 000012
【図２】
2020062173.tif 000013
【図３】
2020062173.tif 000014
【図４】
2020062173.tif 000015
【図５】
2020062173.tif 000016
【図６】
2020062173.tif 000017
【図７】
2020062173.tif 000018
【図８】
2020062173.tif 000019
【図９】
2020062173.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月1日(2019.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
モータＭ２は、テーブル２０を回転駆動することによって、ヒンジ２１を介してテーブル２０に取り付けられた出し入れ駆動部２ｃを回転させて、スイング中のコック角を制御する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
次に、スイングデータの作成から本装置の使用方法を制御系の構成とともに説明する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト３７が組み込まれ、そのシャフト３７の動きを制御する為に、シャフト３７の軸を回転させるフェイス角駆動部２ｄ、シャフト３７を軸長方向に移動させる出し入れ駆動部２ｃ、シャフト３７をスイングプレーンに並行な面に沿って傾けるコック角駆動部２ｂ、を有し、
前記駆動部２ｂ、２ｃ、２ｄを搭載した走行ユニット２がスイングプレーンを想定したリング状のレール３の上を走行し、その動きに同期して前記駆動部２ｂ、２ｃ、２ｄがシャフト３７を動作させる装置構成を持ち、
走行ユニット２内の制御部５１がデータ記憶部５２に入力されているスイングデータを走行ユニット２の走行位置、シャフト３７のコック角、フェイス角、出し入れ寸法の目標値として、走行ユニット２を駆動する走行駆動部２ａ、フェイス角駆動部２ｄ、出し入れ駆動部２ｃ、コック角駆動部２ｂを制御するものであって、
プロプレーヤーのスイングの連続分解写真からクラブの動く状態を抽出して前記スイングデータとすること、
並びに、モータＭ２は、テーブル２０を回転駆動することによって、ヒンジ２１を介してテーブル２０に取り付けられた出し入れ駆動部２ｃを回転させて、スイング中のコック角を制御すること
を特徴とするスイング練習装置。