(57)【要約】本発明は、ペイントボールローダに使用するためのボール送り機構である。ボール送り機構は、フィードネックの方へボールを運搬あるいは推進するフィーダ（１００）と、フィーダと同心の駆動部材（１１２）と、を含む。フィーダは、バネ（１１６）を介して駆動部材に結合される。バネは、フィーダを回転させるために使用されるポテンシャルエネルギーを蓄えるように構成されており、フィードネックの方へボールを駆動する。電気モータが、バネを巻き上げて駆動部材を回転させるために使用される。送り機構は、フィーダ及び駆動部材の移動を検出するセンサ（６０２，６０４，６０６，６０８）を含む。コントローラは、フィーダと駆動部材との相対的な移動に基づくバネ張力を決定し、必要に応じてモータを作動させる。
2005522665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペイントボール銃に使用するためのペイントボールローダにおいて：
複数のペイントボールを収容するためのコンテナと;
ペイントボールを銃に送るための送り機構であって、
中心軸に関して回転可能となるように前記コンテナに取り付けられ、ペイントボールを前記ローダ内の出口の方へ運搬するための少なくとも１つのフィンを含むフィーダと、
前記中心軸に関してかつインペラに対して回転するように取り付けられた駆動部材と一端を前記フィーダに係合させるとともに他端を前記駆動部材に接続させたバネとを含み、前記駆動部材に対する前記フィーダの回転が前記バネの巻き上げ及び解きを生じさせ、前記バネの巻き上げが前記フィーダを回転させるために使用される前記バネのポテンシャルエネルギーを生じさせ、それによって前記ローダからペイントボールを送る駆動機構と、を含む送り機構と;
前記中心軸に関して前記駆動部材を回転させるための、前記駆動部材に係合したモータと;
前記フィーダの回転を感知して、感知された前記インペラの回転を示す第１の信号を供給するための第１のセンサと;
前記駆動部材の回転を感知して、感知された前記駆動部材の回転を示す第２の信号を供給するための第２のセンサと;
前記第１及び第２のセンサに接続されて前記第１及び第２の信号を受けるためのコントローラであって、前記第１及び第２の信号差に基づいて前記駆動部材に対する前記フィーダの位置を決定し、前記モータの起動を制御するために前記モータに接続されているコントローラと；
を含んでいることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項２】
請求項１に記載のペイントボールローダにおいて、
前記フィーダが、前記第１のセンサによって検出されるように取り付けられた少なくとも１つの第１のインデックス部材を含んでいることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項３】
請求項２に記載のペイントボールローダにおいて、
前記少なくとも１つの第１のインデックス部材が、前記第１のセンサによって放たれたビームを反射するための反射体であることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項４】
請求項２に記載のペイントボールローダにおいて、
前記駆動部材が、前記第２のセンサによって検出されるように取り付けられた少なくとも１つの第２のインデックス部材を含んでいることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項５】
請求項４に記載のペイントボールローダにおいて、
前記少なくとも１つの第２のインデックス部材が、前記第２のセンサによって放たれたビームを反射するための反射体であることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項６】
請求項１に記載のペイントボールローダにおいて、
前記第１のセンサが、前記インペラの回転に応じてラチェット駆動するラチェット機構であることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項７】
請求項１に記載のペイントボールローダにおいて、
前記第１のセンサが、前記バネに付けられた張力計であり、前記第１の信号が、前記バネの張力の大きさを示すことを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項８】
請求項１に記載のペイントボールローダにおいて、
前記第２のセンサが、前記駆動機構の回転に応じてラチェット駆動するラチェット機構であることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項９】
請求項１に記載のペイントボールローダにおいて、
前記第２のセンサが、光学センサであることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項１０】
請求項１に記載のペイントボールローダにおいて、
前記駆動部材が、前記モータに結合するギアと噛み合うギアであることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項１１】
請求項１に記載のペイントボールローダにおいて、
前記駆動部材がプーリであり、前記モータがベルトによって前記プーリに係合していることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項１２】
ペイントボール銃のボール送りを制御する方法において：
ペイントボールを銃に送るための送り機構を設けるステップであって、
前記送り機構が、
前記銃内にボールを導くために軸に関して回転するように取り付けられたフィーダと、
モータに係合するとともに前記軸に関して回転するように取り付けられた駆動部材と、
一端が前記フィーダに取り付けられるとともに他端が前記駆動部材に取り付けられたバネと、
インペラの回転を検出するための第１のセンサと、
前記駆動機構の回転を検出するための第２のセンサと、
前記モータを制御するためのコントローラと、を含むようにするステップと;
前記フィーダの回転を前記第１のセンサで検出するステップと;
前記駆動機構の回転を前記第２のセンサで検出するステップと;
前記第１及び第２のセンサからの信号を前記コントローラで受けるステップと;
前記第１及び第２のセンサから受けた前記信号に基づいてバネ張力の大きさを決定するステップと;
前記バネ張力に基づいて前記モータの起動を制御するステップであって、前記バネ張力が所定の値以下であるときに、前記モータを起動させるために前記モータへ信号を供給するようにするステップと；
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１３】
ペイントボール銃に使用するためのペイントボールローダにおいて：
複数のペイントボールを収容するためのコンテナと;
ペイントボールを銃に送るため送り機構であって、
前記コンテナに取り付けられるとともに軸に関して回転可能とされ、ペイントボールを前記コンテナから前記ローダ内の出口の方へ運搬するための少なくとも１つのパドルを含むフィーダと、
駆動シャフトを有し、該駆動シャフトと結合して前記軸に関して回転するように取り付けられた駆動部材と、
一端が前記フィーダに係合するとともに他端が前記駆動シャフトに接続されたバネと、を含む送り機構と;
前記軸に関して前記駆動部材を回転させるための、前記駆動部材に係合したモータと;
前記フィーダの回転を感知して、感知された前記インペラの回転を示す第１の信号を供給するための第１のセンサと;
前記駆動部材の回転を感知して、感知された前記駆動部材の回転を示す第２の信号を供給するための第２のセンサと;
前記第１及び第２のセンサに接続されて前記第１及び第２の信号を受けるためのコントローラであって、前記第１及び第２の信号差に基づいて前記駆動部材に対する前記フィーダの位置を決定し、前記モータの起動を制御するために前記モータに接続されているコントローラと；
を含んでいることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のペイントボールローダにおいて、
前記フィーダが、該フィーダと結合して回転するとともに前記第１のセンサによって検出可能とされるように取り付けられた少なくとも１つの第１のインデックス部材を含み、前記駆動部材が、該駆動部材と結合して回転するとともに前記第２のセンサによって検出可能とされるように取り付けられた少なくとも１つの第２のインデックス部材を含むことを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のペイントボールローダにおいて、
前記少なくとも１つの第１及び第２のインデックス部材が反射体であり、関連する前記センサが、前記反射体で反射された光を感知することを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項１６】
請求項１３に記載のペイントボールローダにおいて、
前記フィーダが、前記駆動シャフトに回転可能に取り付けられ、前記駆動部材が、前記モータに結合するギアと噛み合うギアであることを特徴とするペイントボールローダ。
【請求項１７】
請求項１３に記載のペイントボールローダにおいて、
前記送り機構が、前記駆動シャフトと結合して回転するように取り付けられて適合されたバネハウジングをさらに含み、前記バネが前記ハウジング内に配置され、前記駆動部材への前記バネの取り付けが、前記バネの一端が前記バネハウジングに係合することによってなされ、前記バネの前記フィーダへの取り付けが、前記バネの他端が前記インペラに形成されたフランジに係合することによってなされていることを特徴とするペイントボールローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００２年４月１２日に出願された米国仮特許出願第６０／３７２，２７３号の利益を主張し、その全てを引用することによってここに取り込むものとする。
【０００２】
この発明は、ペイントボールローダに関するものであり、より詳しくは、ペイントボールローダのボール送りを制御するための検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
ペイントボール産業の人気と発展は、ペイントボール銃の性能を高める要求につながっている。ペイントボール銃ユーザーは、通常、ペイントボール戦争ゲームに参加する。ペイントボール戦争ゲームは、一般に、敵対するチームの旗を争奪しようとする複数のプレーヤーからなる２つのチームの間で行われる。各旗は、チームのホーム基地に位置している。そのようなゲームは、各端部に敵対するホーム基地を有する大きなフィールドで行われる。プレーヤーは、ペイントボールを発砲するペイントボール銃でそれぞれ武装している。ペイントボールは、塗料で満たされたゼラチン被覆球形カプセルである。
【０００４】
ゲーム中、各チームのプレーヤーは、敵対するチームの旗を取ろうとするために、敵対するチームの基地に向かって前進する。プレーヤーは、敵の銃から発砲されたペイントボールに当たってゲームから第１に除かれないようにしなければならない。プレーヤーがペイントボールに当たると、ゼラチンカプセルが破裂し、塗料がプレーヤーに飛び散る。その結果、プレーヤーは“マークされて”ゲームから外れる。
【０００５】
これらの戦争ゲームの人気及び複雑さは増してきており、より精巧な器材が登場している。そのような改良の１つは、ペイントボールの素早い発砲を許容する、半自動及び自動ペイントボール銃の使用である。発砲速度が速くなった結果、銃に取り付けられたペイントボールローダにおけるペイントボールの収容能力を増加させる必要が生じている。また、ユーザーは、銃が発達し続けるようにより速い送り速度を要求している。
【０００６】
ペイントボールローダは、一般的に、ペイントボール銃の上部の上に位置するとともに大量のペイントボールを収容するように構成されたハウジングを含んでいる。ハウジングの底部には出口管が位置しており、この出口管を通してペイントボールが重力によって落下する。ペイントボールは、銃の上部に位置する入口管内へ移動する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
使用中、ペイントボールは、出口管を通して銃の入口内へ順番に落下する。入口管は、ペイントボールが圧縮空気によって銃から外方側へ発射される銃の発砲チャンバ内に、各ペイントボールを導く。既存のペイントボールローダは、銃へペイントボールを送るのに重力に依存しているので、銃及びローダが実質的に垂直位置で保持されている場合のみ、ペイントボールを供給するために適切に機能する。もし、ゲーム中に、プレーヤーが銃を横あるいは逆さまに保持しなければならない場合、ローダは適切に機能しない。
【０００８】
さらに、銃にペイントボールを送っている間に、ペイントボールが銃内に詰まってしまうこともまれではない。この問題を解決して、詰まったペイントボールを取り除くため、プレーヤーは、銃を振ったり、ローダを叩いたりするかもしれない。これは明らかに、装置を調節する必要によってプレーヤーの気が散るため、ゲーム中にプレーヤーを危険にさらす。
【０００９】
現在、光学センサを利用するペイントボールローダが市販されており、該光学センサは、ペイントボール銃の送り込み管内にペイントボールが存在しないことを検出するためにローダ内に取り付けられている。ペイントボール銃の送り込み管内にペイントボールがないことをセンサが検出すると、モータが起動し、パドルがペイントボールをペイントボール銃内へ押し出す。他の従来のペイントボールローダは、銃の発砲を感知するための音センサを有するアジテータを利用している。銃の発砲音に反応して電気信号が送られ、送り管内へペイントボールを移動させるアジテータが起動する。
【００１０】
近年の送りシステムが従来のフィーダに対する改良物である限り、現在の送りシステムは複雑で製造コストが高い。そのようなシステムはまた、詰まりを引き起こすかもしれない。
【００１１】
したがって、単純かつ確実にペイントボールをペイントボール銃へ高速で送るのと同時に、ペイントボールの詰まりの可能性をなくすか、減らすようにした、送りシステムのための送り機構の必要が存在している。また、バッテリ寿命を延長するとともに望ましくない騒音を減らすようにした、送りモータを制御するペイントボールローダの必要も存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
１つの観点において、本発明は、ペイントボールローダに使用されるボール送り機構である。前記ボール送り機構は、ペイントボールを送るためのフィーダを含んでいる。前記フィーダは、駆動円錐体、パドルホイールあるいはインデックスベルトであってもよく、それは、フィードネックの方へボールを運搬あるいは推進させる突出部、凹所あるいはパドルを有している。前記送り機構はまた、望ましくは、前記フィーダと同心の駆動シャフトを含んでいる。前記フィーダは、前記駆動シャフト上に取り付けられ、機械的な止め具に係合するまで前記駆動シャフトに関する回転が自由とされている。前記フィーダは、バネを介して前記駆動シャフトに結合されている。前記バネは、前記フィーダを回転させるために使用されるポテンシャルエネルギーを蓄えるように構成されており、したがって、前記フィードネックの方へ前記ボールを駆動する。電気モータが、前記バネを巻き上げるあるいは圧縮させて前記駆動シャフトを回転させるために使用される。
【００１３】
動作中、前記フィードネックの方へ必要に応じてボールを推進させるために前記バネエネルギーが常に利用可能となるように、通常、前記バネは圧縮されている。前記モータは、（例えば前記バネの圧縮を通して）前記バネエネルギーを復元するために、必要に応じて電圧が加えられる。エラストマーのような他の弾性部材が、前記バネに代えて使用されていてもよい。
【００１４】
前記送り機構は、例えば前記バネの張力あるいは巻き上げの大きさを決定するために、センサを含むインデックス機構を含んでいる。１つの実施形態において、前記インデックス機構は、前記フィーダ及び（前記駆動シャフトを含む）駆動機構の回転移動を検出するためのセンサを使用することにより、これを達成する。コントローラは、前記センサに接続されており、前記バネが巻き上げを必要とするかどうかを決定するため、前記駆動機構に対する前記送り機構の相対的な位置を決定する。前記フィーダと駆動機構との相対的な位置は、前記バネの圧縮／張力の大きさと関連していることができる。前記コントローラが、前記バネの巻き上げが必要であると決定したならば、モータが起動して、前記駆動機構を回転させる。これは、次いで、前記バネを巻き上げる。
【００１５】
前記送り機構は、代わりに、コントローラに接続された張力計あるいは歪み計を含んでいてもよい。これらの装置は、前記バネの撓みの状態を決定するために使用される。前記コントローラが、前記バネの更なる撓ませ操作が必要であると決定したならば、前記コントローラは、前記駆動機構と前記スピンドルとを回転させるモータを作動させる。前記スピンドルの回転は、次いで、前記バネを圧縮させるあるいは前記バネに張力をかける。
【００１６】
本発明の前述及び他の特徴と本発明の利点とは、添付の図面に示されるような望ましい実施形態についての以下の詳細な説明を考慮すると、より明らかになる。当然のように、本発明は、これを逸脱することのないように様々な観点で変形が可能である。したがって、図面及び説明は、本来、例示的なものと見なされるべきであり、限定的なものと見なされるべきではない。
【００１７】
前述の概要は、以下の発明の詳細な説明と同じく、添付の図面とともに読まれたときに、より良く理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
全体に亘って同一の符号が同一の構成要素を示している複数の図面を参照すると、本発明によるペイントボールローダ４０の側面図が図１に示されており、該ペイントボールローダ４０が、仮想線で図示された代表的なペイントボール銃２０に有効に取り付けられている。ペイントボール銃２０は、本体２２と、圧縮ガスシリンダ２４と、フロントハンドグリップ２６と、銃身２８と、リアハンドグリップ３０とを含んでいる。ペイントボール銃２０はまた、入口管３２を含んでおり、該入口管３２は、本体及びトリガ３４の内部の発砲チャンバ（図示せず）に通じている。フロントハンドグリップ２６は、望ましくは銃身２８から下方へ延びてグリップを提供する。圧縮ガスシリンダ２４は、一般にペイントボール銃２０の後部に固定されている。圧縮ガスシリンダは、通常、ＣＯ２、ＮＯ２あるいは空気を含んでいるが、他のガスが使用されていてもよい。
【００１９】
ペイントボール銃２０の使用の際、トリガ３４を引くと、圧縮ガスの制御された爆発を開放するために圧縮ガスシリンダが作動する。ガスの爆発は、銃身２８を通してペイントボールを外方側へ発射するために使用される。ペイントボールは、発砲チャンバの入口管を通してペイントボールローダ４０によって連続的に送られる。図１に示されるペイントボール銃は自動ペイントボール銃であるが、この銃は半自動であってもよい。
【００２０】
ペイントボールローダ４０はペイントボールコンテナ４２を含み、該ペイントボールコンテナ４２は、内部領域４６を形成するコンテナ壁４４を有している。コンテナは、上部４８と下部５０とを有している。出口管５２は、コンテナの下部から出口開口部５４まで通じている。出口管は、ペイントボール銃２０の入口管３２の頂部に位置している。送り機構１００（図２に示されている）は、出口管及び入口管３２の方へペイントボールを駆動するあるいは追いやるために使用される。
【００２１】
図２は、本発明による送り機構１００の１つの実施形態についての組立分解等角図である。望ましい送り機構１００が示されているが、ペイントボールをペイントボール銃２０内へ駆動するために様々な構成部材が代用されていてもよい。送り機構１００は、出口管５２内へペイントボールを駆動するあるいは他の方法で運搬するフィーダ１０２と、駆動機構５００とを含んでいる。
【００２２】
様々なフィーダ１０２が本発明に使用でき、該フィーダ１０２は、ローダから出口管５２内へペイントボールを方向付けるあるいは他の方法で追いやることのできるインペラ、駆動円錐体、パドルホイール、キャリアあるいは他の装置を含んでいる。１つの望ましいフィーダ１０２が図面に示されており、該フィーダ１０２はハウジング１０３を含んでいる。該ハウジング１０３は、望ましくはハウジング１０３から半径方向に延びる複数のフィン１０４を有している。直線状のフィン１０４が示されているが、後述のように他の形状を使用することもできる。フィーダ１０２はまた、望ましくは、隣接するフィン１０４の間に延びるフランジ１０５を含んでいる。図面から明らなように、ハウジングと複数のフィンと複数のフランジとは、単一の射出成形部材からなることができる。フィンが示されているが、フィーダはまた、ペイントボールが出口管の方へ行ったり来たりしてこれらペイントボールが嵌り込む凹所を含んでいてもよいことが予想される。
【００２３】
円筒状の開口部１０６は、留め具１３０を受け入れるためにハウジング１０３の中央部に形成されている。留め具１３０は、駆動機構５００の駆動シャフトあるいはスピンドル１０８にフィーダ１０２を係合させるあるいは取り付けるために使用される。より詳しくは、留め具１３０は、開口部１０６を通して延びて、駆動シャフト１０８の頂部に形成された穴にねじ込まれている。
【００２４】
図３を参照すると、フィーダ１０２の底部がより詳細に示されている。ハウジング１０３は、ハウジング１０３に取り付けられるとともにハウジング１０３から下方側へ突出する第１のフランジ１２４を含んでいる。図示された実施形態において、第１のフランジ１２４は、ハウジング１０３と一体に形成されている。第１のフランジ１２４は、以下でよく理解されるように、バネ１１６の第１の末端に係合するように構成されている。
【００２５】
図３及び図４に示されるように、駆動機構５００は、駆動シャフト１０８のまわりに配置されるとともにフィーダ１０２の下に位置するように配置されるバネハウジング１１２を含んでいる。バネハウジング１１２は、外壁１１３と底壁１１５とを含んでいる。内壁１１７は、中心開口部１１９のまわりに形成されている。駆動シャフト１０８は、中心開口部１１９を通ってバネハウジング１１２に係合するように構成されており、駆動シャフト１０８の回転が、バネハウジング１１２の付随する回転を生じさせる。図示された実施形態では、駆動シャフト１０８の一部が非円柱形状で示されており、開口部１１９が非円柱状形に係合するように形成されている。バネクリップ１３２あるいは類似の留め具は、望ましくは、駆動シャフト１０８上でのバネハウジング１１２の垂直移動を拘束するために使用される。これは、駆動シャフト１０８に取り付けられたバネハウジング１１２を示す図４において、よりはっきりと図示されている。
【００２６】
第２のフランジ１２０は、バネハウジング１１２に取り付けられている、あるいは、より望ましくはバネハウジング１１２と一体に形成されている。第２のフランジ１２０は、バネ１１６の第２の末端に係合するように構成されている。
【００２７】
内壁１１７と外壁１１３とは、バネハウジング１１２内にバネチャンバ１１４を画成している。バネあるいは他の付勢部材１１６は、バネチャンバ１１４内に位置している。バネが図面に示されているが、エラストマーなどの他の付勢部材を代わりに使用できることは明白である。バネ１１６は、望ましくはトーションバネである。バネ１１６の第１の末端上の第１の脚１５０は、フィーダ１０２上の第１のフランジ１２４に係合するように構成されている。バネの第２の末端上の第２の脚１５２は、バネハウジング１１２上の第２のフランジ１２０に係合するように構成されている。このように、バネ１１６は、バネハウジング１１２に対する回転とは反対方向にフィーダ１０２を付勢するように取り付けられている。言い換えると、フィーダ１０２に対するバネハウジング１１２の回転は、バネ１１６の撓ませ操作あるいは巻き上げを生じさせる。バネが、バネの巻き上げを生じさせる方向に回転したとき、該回転は、フィーダ１０２に対してバネハウジング１１２を逆回転させようとするバネの復元力（ポテンシャルエネルギー）を生じさせる。明白なように、もしフィーダ１０２が拘束されないと、バネハウジングの回転は、フィーダ１０２の付随する回転を生じさせることになる。（例えばペイントボールが既に出口管内に位置していて）フィーダ１０２の回転を阻止する何かが存在する場合のみ、バネハウジング１１２がバネ１１６を巻き上げることになる。
【００２８】
図４は、組み立てられたフィーダ１０２とバネハウジング１１２と駆動シャフト１０８とを図示している。駆動シャフト１０８は、バネハウジング１１２から下方側へ突出し、かつ駆動機構５００の一部である駆動部材あるいはギアに係合するように構成されている。
【００２９】
フィーダ１０２の下面から下方側へ延びているものは、少なくとも１つの、より望ましくは複数の離間した上側インデックス歯１６０である。複数の上側インデックス歯１６０は、望ましくはフィーダ１０２の底部のまわりに円形をなすように離間している。以下に記載されるように、上側インデックス歯１６０は、フィーダ１０２の回転位置を決定するためにセンサとともに使用される。インデックス歯１６０は、望ましくはフィーダ１０２と一体に形成されている、あるいは、フィーダ１０２に取り付けられている。図示された実施形態ではインデックス歯が示されているが、反射体、マーカー、凹所などの他のインデックス部材が使用されていてもよい。
【００３０】
図２及び図３を参照すると、駆動部材５０８の１つの実施形態が図示されている。この実施形態では、駆動部材５０８が駆動ギアとされ、該駆動ギアは、駆動ギア５０８の周辺部のまわりに形成された複数の離間したギア歯５０３を含んでいる。駆動ギア５０８の歯５０３は、モータ（図示せず）に接続された第２のギア上の歯に係合するように構成されている。図示された実施形態では、駆動部材５０８がギアとされているが、プーリ機構あるいはステッパモータのような従来の他のタイプの駆動部材が、制御された回転を生じさせるために使用されることもできる。
【００３１】
駆動部材５０８はまた、少なくとも１つの、より望ましくは複数の下側インデックス部材５１０を含んでおり、該下側インデックス部材５１０は、駆動ギア５０８に、望ましくはその下面に形成されている。上側インデックス歯１６０と同様に、下側インデックス部材５１０は、駆動ギア５０８の位置、したがってバネハウジング１１２の位置を決定するために使用される。図示された実施形態ではインデックス部材が突出部として示されているが、歯、反射体、マーカー、凹所などの他のインデックス部材が使用されていてもよい。
【００３２】
送り機構１００はまた、フィーダ１０２の下面の下に位置する、望ましくはフィーダ１０２の下面に近接して位置する第１のインデックスセンサを含んでいる。第１のインデックスセンサ５０４は、上側インデックス歯１６０を検出するあるいは他の方法で感知することができるように位置している。より詳しくは、フィーダ１０２がその中心軸のまわりに回転したときに、センサ５０４が、該センサを通過する上側インデックス歯１６０を検出する。（例えば所定の期間にわたって）感知された通過した歯１６０の数は、フィーダ１０２の回転移動を決定するために使用される。明白なように、フィーダ１０２に形成される上側インデックス歯１６０が多くなると、フィーダ１０２の位置がより正確に決定され得る。感知された通過した歯の数を示す信号は、センサから送られる。代わりに、センサ５０４は、予め規定された時間あるいは量だけラチェットが回転した後に、コントローラに信号を供給するラチェット機構であってもよい。
【００３３】
第２のインデックスセンサ５０６は、下側インデックス部材５１０の通過を検出することができるように、駆動ギア５０８に近接して取り付けられている。駆動ギア５０８の回転移動、したがってバネハウジング１１２の回転移動は、通過した下側インデックス部材５１０の数をカウントすることによって決定される。感知された通過した歯の数を示す信号は、センサから送られる。図示された実施形態は、センサ及びインデックス部材を駆動ギアに取り付けるものとして示しているが、センサが駆動シャフトの回転移動を検出するように取り付けられ得ることは容易に理解される。
【００３４】
図９を参照すると、第１のインデックスセンサ５０４と第２のインデックスセンサ５０６とは、コンピュータあるいはマイクロプロセッサー（図示せず）のようなコントローラ９００に接続されている。コントローラ９００は、駆動ギア５０８に対するフィーダ１０２の位置を決定し、バネ１１６が張力（巻き上げ）あるいは撓ませ操作を必要とするかどうかを判断する。コントローラ９００が、バネ１１６に張力をかける必要があると決定すると、コントローラは、駆動ギア５０８を望ましい量だけ回転させるために駆動ギア５０８に係合しているモータ９５０を作動させる。前記係合は、望ましくは、駆動ギア５０８上の歯５０３と噛み合うギアのような駆動システム９６０を通して行われる。駆動ギア５０８の回転は、次に、駆動シャフト１０８を、したがってバネハウジング１１２を回転させる。フィーダ１０２に対するバネハウジング１１２の回転は、望ましくは第２のフランジ１２０が第１のフランジ１２４に接触するまでバネ１１６を巻き上げる。
【００３５】
動作中、フィーダ１０２がペイントボールを銃内に進めると、第１のセンサ５０４は、通過した上側インデックス歯１６０の数をカウントして、信号をコントローラに供給する。第２のセンサ５０６は、同様に、通過した下側インデックス部材５１０の数をカウントして、それを示す信号をコントローラに供給する。発砲中、駆動ギア５０８は必ずしも動いていなくてもよいことが想像される。代わりに、コントローラ９００が、バネを“再び巻き上げる”ことが必要となることに関連する、駆動ギア５０８に対するフィーダ１０２の配置位置を検出した後のみに、コントローラ９００が、駆動ギア５０８を回転させるためにモータ９５０に信号を送るようにしてもよい。例えば、フィーダによって収容され得るペイントボールの半分が分配された後のみに、モータが駆動ギア５０８を回転させるために起動するように、システムがセットされていてもよい。
【００３６】
代わりに、コントローラ９００は、フィーダ１０２及び駆動ギア５０８の移動を連続的にモニターすることができる。駆動ギア５０８に対するフィーダ１０２のいかなる移動でも、バネを再び巻き上げるためにモータが駆動ギア５０８を回転させるようにすることができる。したがって、銃は、フィーダを使用して可能な最大数のボールを送るように常にセットされていることになる。
【００３７】
コントローラ９００はまた、バネを巻き上げるために所定の距離だけ駆動ギア５０８を回転させるようにプログラムされていてもよく、したがって巻き上げ過ぎを防止する。下側インデックス部材５１０は、必要に応じて駆動ギア５０８の回転を止めるために第２のセンサ５０６を通して探知されることができる。例えば、コントローラが、再び巻き上げる必要が生じる前に１０個のペイントボールを銃に送って十分な量の張力をバネにかけるようにプログラムされていてもよい。銃の発砲と同時に、バネの張力は、出口管へ１０個のペイントボールを送ることになる。コントローラは、第１のインデックスセンサ５０４によって提供されるデータから、送られるべきボールの数を決定する。
【００３８】
代わりに、本発明は、インペラの移動を検出するために１つのセンサだけを利用してもよい。ステッパモータのようなモータが、検出されたインペラの移動ごとに徐々にバネを巻き上げるように使用されることができる。例えば、もし１０個のペイントボールを送ってバネが十分な張力を有していると、フィーダによって送られたボールをセンサが検出するごとに、モータが、完全な回転の１／１０だけバネを巻き上げることになる。
【００３９】
また、出口管内にペイントボールがあるかどうかを検出するために、コントローラが使用されていてもよいことが予想される。コントローラ９００が、ペイントボールが管内にないことを決定したならば、バネが解かれた状態となっていることを示している。したがって、コントローラ９００は、モータ９５０を起動させて、バネを再び巻き上げる。
【００４０】
センサ機構の他の実施形態が図５に示されている。この実施形態では、第１のセンサは、第１のエミッタ６０２と第１のレシーバ６０４とを含んでいる。第１のエミッタ６０２は、送り円錐体１０２の下面の周辺部のまわりに配置された反射体によって反射されるビームを供給する。反射された信号は、レシーバ６０４によって検出される。明らかに別々に示されているが、エミッタ６０２とレシーバ６０４とは同一ユニットに収容されていてもよい。ビームは、赤外線（ＩＲ）ビームであってもよい。同様に、第２のエミッタ６０６と第２のレシーバ６０８とは、第２のインデックスセンサ５０６の代わりに設けられる。第２のエミッタ６０６は、駆動ギア５０８の上面あるいは下面の周辺部のまわりに配置された反射体によって反射されるビームを供給する。反射されたビームは、第２のレシーバ６０８によって検出される。エミッタ６０６とレシーバ６０８とは、同一ユニットに収容されていてもよし、図示されたように別々に取り付けられていてもよい。第１及び第２のエミッタ／レシーバは、コントローラ９００に接続されている。図６は、組み立てられた図５のユニットを図示している。
【００４１】
また、感知機構は、バネの張力を決定するために、代わりに、張力計あるいは歪み計を含んでいてもよいことが考えられる。歪み計はコントローラに接続される。もしバネの張力が所定の限界値以下に落ちると、コントローラは、次いで、スピンドルを回転させることになる駆動機構を回転させるモータを作動させ、それによってバネに張力をかける。
【００４２】
図７及び図８を参照すると、他のフィーダの構成が示されている。より詳しくは、図７は、２つのフィン２０２を含んだフィーダ２００を図示している。フィンは１８０度離間しており、したがって隣接するフィン２０２の間に複数のボール２０６を位置させる。図８は、複数の湾曲したフィン３０２を有するフィーダを図示しており、該フィン３０２のそれぞれは、個々のペイントボール２０６をすくい込むように構成されている。当業者であれば、要求される数のペイントボールの送りを十分に生じさせるために、フィーダのための他の設計構成を難なく代用することができる。
【００４３】
本発明は、コンテナからペイントボールを送るための新しいシステムを提供する。２つのセンサの使用は、従来のフィーダでは不可能とされる制御された送りをもたらす。本発明のコントローラは、モータの使用を最小化するように調節されることができ、したがってバッテリパワーを節約する。コントローラはまた、分配されるボールの量を正確に探知するために使用されることができる。
【００４４】
さらに、本発明のコントローラはまた、ボール供給に利用される張力及び圧力を変化させるように制御されることができる。送り機構は、ダイヤルあるいは押しボタンのようなユーザー入力機構を含むことができ、これは、駆動機構がバネを再び巻き上げる時を、ユーザーが調節できるようにする。
【００４５】
バネの巻き上げによって生じるような、バネによってもたらされるポテンシャルエネルギーが記載されているが、バネの巻き上げが、復元力あるいは位置エネルギーを生じさせるためのバネの圧縮と理解されるべきである場合には、圧縮バネが使用され得ることは明白である。
【００４６】
本発明は、その思想から逸脱することなく、他の様々な形で具体化されていてもよく、したがって、前述の説明よりはむしろ、本発明の範囲を示している添付の特許請求の範囲に対して参照がなされるべきである。
【００４７】
センサの望ましい実施形態が記載されるとともに図示されているが、当業者であれば、２つの実施形態からの特徴をどのようにして組み合わせ、どのように入れ換えればよいかを理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の教示にしたがって構成された高速送りペイントボールローダの側面図であり、該ペイントボールローダが、仮想線で図示された代表的なペイントボール銃に有効に取り付けられている。
【図２】本発明によるローダの１つの実施形態についての上側からの組立分解等角図である。
【図３】図２に示されるローダの実施形態についての下側からの組立分解等角図である。
【図４】図３に示されるローダの実施形態についての下側からの等角図である。
【図５】本発明によるローダの第２実施形態についての上側からの組立分解等角図である。
【図６】図５のローダの側面図である。
【図７】本発明による他のフィーダの上面図である。
【図８】本発明によるさらに他のフィーダの上面図である。
【図９】本発明によるコントローラの概略図である。
【符号の説明】
【００４９】
２０  ペイントボール銃
４０  ペイントボールローダ
４２  ペイントボールコンテナ
１００  送り機構
１０２  フィーダ
１０４  フィン
１０８  駆動シャフト
１１２  バネハウジング
１１６  バネ
５００  駆動機構
５０４  第１のセンサ
５０６  第２のセンサ
５０８  駆動部材
９００  コントローラ
９５０  モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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