(57)【要約】【課題】野球の打撃練習に用いるピッチングマシーンに関し、河川敷のような整地されていない場所でも使用でき、投球タイミングも掴みやすく、少年野球等の打撃練習に特に好適な、バッテリー駆動のアーム型の上記マシーンを提供する。【解決手段】バッテリー４駆動の電気モータ３と、当該電気モータの回転を減速して回転体３１を回動する減速装置３３とを備え、投球アーム５が投球方向と反対の方向に回動した位置で投球アーム５の先端のハンド７にボールＢが供給され、その後の回転体３１の回動により回転体３１との係合を解放されたばね２が投球アーム５を急回動してハンド７上のボールを投球する。好ましいハンド７は、内側面に人工芝が貼着され、投球アーム５の先端に投球アーム５に対する当該アームの回転方向の角度を変更可能に固定される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータを駆動源とする回転体の回動によりばねにエネルギーを蓄え、当該ばねが前記回転体から解放されたときに前記蓄えたエネルギーで投球アームを急回動してボールを投球するアーム型のピッチングマシーンにおいて、バッテリー駆動の前記電気モータと、当該電気モータの回転を減速して前記回転体を回動する減速装置とを備え、投球アームが投球方向と反対の方向に回動した位置で投球アームの先端のハンドにボールが供給され、その後の前記回転体の回動により前記回転体との係合を解放された前記ばねが前記投球アームを急回動してハンド上のボールを投球する、アーム型ピッチングマシーン。
【請求項２】
前記回転体が投球アームを押動回転する押動部材を備え、前記ばねが投球アームを取り付けた駆動軸に基端を固定したレバーの先端と固定位置との間に張架された引張ばねであり、前記電気モータが電圧２４Ｖ駆動の電気モータであり、前記回転体の回動に伴って前記ばねの力が前記投球アームを前記押動部材に押し付ける方向から離れる方向に変換されることにより前記係合が解放される、請求項１記載のピッチングマシーン。
【請求項３】
前記ハンドが前記投球アームの延在方向と略同方向に長い断面Ｖ形ないし円弧形の樋状であり、ボールを受ける前記Ｖ形ないし円弧形の内側面に人工芝が貼着されている、請求項１又は２記載のピッチングマシーン。
【請求項４】
前記ばねが交換可能に張架されており、かつ当該ばねの張力を調整する調整ボルトを備え、当該調整ボルトの調整と強さの異なるばねとの交換により、ボールの投球速度の調整及び変更が可能な、請求項１、２又は３記載のピッチングマシーン。
【請求項５】
前記ハンドが投球アームの先端に投球アームに対する当該アームの回転方向の角度を変更可能に固定され、装置フレームの少なくとも投球アームを設けた部分が投球方向に対して上下方向に傾動かつ固定可能であり、前記ハンドの角度及び装置フレームの傾動角により上下方向の投球の方向を調整可能な、請求項１、２、３又は４記載のピッチングマシーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、野球の打撃練習に用いるピッチングマシーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
学童軟式野球、少年軟式野球、リトルリーグ、中学生が対象の硬式野球であるシニア野球など（以下、「少年野球等」と言う。）で子供たちが打撃練習をする際、監督やコーチ、保護者などがボールを投げて練習するのが一般的である。投げる距離は、学童の場合は１６ｍ、少年の場合は１８ｍであるが、大人が投げてもストライクゾーンにはなかなか入らないこともあり、多くの投球をしなければならず、投球が原因で肩を痛めるなどの問題も生じている。そのため、ピッチングマシーンを使いたいという要望が多い。
【０００３】
野球の打撃練習に用いるピッチングマシーンには、大別してローラ型とアーム型がある。少年野球等での初心者の初期段階の打撃練習には、ローラー型のピッチングマシーンよりも人間の投球動作に近く、投球タイミングの掴み易いアーム型のピッチングマシーンが有効とされている。
【０００４】
アーム型のピッチングマシーンは、先端にボールを保持したアームを静止状態から９０〜１８０度の回動の間に急加速して投球するものであり、常時回転しているローラで投球するローラ型のピッチングマシーンに比べて投球により大きなエネルギーを必要とする。このエネルギーは、ばねの反発力を投球アームに伝達することで発生させるが、その構造には、投球アームに対して９０度にばねを設置するものや全く違う場所にばねを設置して索条を用いて反発力を伝達するものなどの種々の構造が提案されている。力の強いばねの反発力に抗してばねに投球エネルギーを蓄えるために、電圧１００〜２００Ｖのモータを用いて減速機を組み合わせることにより、必要なトルクを発生させている。
【０００５】
一方、少年野球等では、整備されたグラウンドや専用の打撃練習場で練習することは困難で、学校のグラウンドや河川敷で練習をしなければならないことも多くある。このような場所に定置式のピッチングマシーンを設置することは困難であるから、練習の都度、所望の場所に設置できる可搬式のピッチングマシーンを使用せざるを得ない。
【０００６】
電圧１００〜２００Ｖのモータを用いたピッチングマシーンは、装置を軽量化して台車に搭載したとしても、使用するためには設置場所まで延長コードを引かねばならず、電圧降下のために正常に動作しなかったり、河川敷での練習には使用できないなどの問題がある。
【０００７】
ＤＣ１２Ｖや２４Ｖのモータでアーム型のピッチングマシーンの投球動作に必要なトルクを発生させるのは容易ではない。そのようなことから、特許文献１には、自転車のホイールのリムに投球アームを取り付けて、当該ホイールの回転による遠心力で投球を行うバッテリー駆動の可搬式のピッチングマシーンが提案されている。
特許文献１で提案されているピッチングマシーンは、アームを設けているけれども、ホイールが回転する所定の回数のうち最終回転を終える直前で、投球アームとハンドの開口面とを並行にするようハンドを丁番で回動させることにより投球動作を行うものであり、投球動作が通常のアーム型のものと異なり、ローラ型に近いために、打者には投球タイミングが掴みにくく、初心者の練習には不向きである。
【０００８】
また、河川敷などでは地面に凹凸があるので、設置したピッチングマシーンの姿勢が一定せず、姿勢の変化によって投球されるボールの方向も変わるので、設置の都度、ボールの投球方向を調整する必要があるが、特許文献１には、どのような構造で投球されたボールの上下方向を調整するかが示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２-５５４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、少年野球等の打撃練習に使用するピッチングマシーンとしては、アーム型のピッチングマシーンが有効とされているが、練習場所に制約がある中、学校のグランドや河川敷には電源が無く従来構造のアーム型のピッチングマシーンでは機械を動かすことができない。
【００１１】
この発明は、このような問題を解決するために為されたもので、バッテリー駆動のアーム型ピッチングマシーンを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明では、アーム型ピッチングマシーンの駆動源である電気モータ３をバッテリー４で動作させる。すなわち、１００Ｖや２００Ｖのモータと比べると力の弱い電圧２４Ｖのバッテリー４駆動のモータ３のトルクを減速装置で増大し、増大した回転トルクでばね２に投球アーム５を急加速するのに必要なエネルギーを蓄え、そのばねが収縮するときのエネルギーで投球アーム５を急加速して投球するバッテリー駆動のアーム型ピッチングマシーンを提供する。
【００１３】
この発明のピッチングマシーンは、電気モータ３を駆動源とする回転体３１の回動によりばね２にエネルギーを蓄え、ばね２が回転体３１から解放されたときにばね２に蓄えたエネルギーで投球アーム５を急回動してボールを投球するピッチングマシーンである。
【００１４】
この発明のピッチングマシーンは、バッテリー４駆動の電気モータ３と、当該電気モータの回転を減速して回転体３１を回動する減速歯車装置や減速チェーン装置３３とを備え、投球アーム５が投球方向と反対の方向に回動した位置で投球アーム５の先端のハンド７にボールＢが供給され、その後の回転体３１の回動により回転体３１との係合を解放されたばね２が投球アーム５を急回動してハンド７上のボールを投球することを特徴とする。
【００１５】
好ましいこの発明のピッチングマシーンは、回転体３１は、投球アーム５を押動回転する押動部材６と、投球アーム５を取り付けた駆動軸２１に基端を固定したレバー２４の先端と固定位置との間に張架された引張ばね２を備えている。電気モータ３は、電圧２４Ｖ駆動の電気モータが好ましく、回転体３１の回動に伴って引張ばね２の力が投球アーム５を押動部材６に押し付ける方向から離れる方向に変換されることで回転体３１と引張ばね２との係合が解放される。
【００１６】
好ましいハンドの構造は、投球アーム５の延在方向と略同方向に長い断面Ｖ形ないし円弧形の樋状で、ボールを受ける前記Ｖ形ないし円弧形の内側面に人工芝８が貼着されているハンド７が、投球アーム５の先端に、投球アーム５に対する当該アームの回転方向の角度を変更可能に固定されている構造である。
【００１７】
装置フレーム１の少なくとも投球アームを設けた部分１２を投球方向に対して上下方向に傾動かつ固定可能とすることにより、投球の上下方向の調整が容易に可能になる。また、ばね２を交換可能にすること、又はばね２のばね力を調整する調整ボルト２９を設けることにより、ボールの投球速度の調整が可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明のピッチングマシーンは、バッテリー駆動としたので、電源の手配をすることなく任意の位置に設置することができ、河川敷のような整地されていない場所でも、投球方向の調整が容易である。
【００１９】
また、従来のアーム型のピッチングマシーンと同様に、投球アームの一回動で投球が行われるので、投球タイミングが掴みやすく、バッテリー駆動のモータで回転体を連続回転させることで、一定間隔で投球動作を行わせることができる。
【００２０】
この発明により、少年野球等においても充分な打撃練習が可能になり、少年野球等の選手のスキルの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例装置の側面図
【図２】図１の装置の駆動系を示す側面図
【図３】投球直前の投球アームの状態を示す側面図
【図４】投球後の投球アームの状態を示す側面図
【図５】図４の状態で示す装置の平面図
【図６】投球ハンドの斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、この発明を更に説明する。図のピッチングマシーンは、底部四隅に車輪１８を有する基台１１と、この基台上に搭載された機枠１２とを備えており、押して必要な位置に移動させることができる。
【００２３】
機枠１２は、前方（ボールを飛ばす方向）の下縁を左右方向（図１〜４の紙面直角方向）の枢支軸１３回りに搖動可能に基台１１の前部上縁に枢着されている。機枠１２の後部には、前記軸回りの機枠１２の角度を調整するハンドル１４が設けられている。ハンドル１４は、鉛直方向のねじ軸１５の上端に固定されている。ねじ軸１５は、上半部と下半部に逆方向の螺条を設けたねじ軸で、それぞれのねじが、基台１１と機枠１２の後部に枢支軸１３と平行な軸回りに揺動可能に設けたナット１６、１７に螺合されている。機枠１２には、前方に向けて投球予告ランプ４７が取り付けられている。
【００２４】
機枠１２の前方部には、左右方向の駆動軸２１が機枠１２に固定した軸受２２、２２で回転可能に軸支されている。軸受２２、２２の外側まで伸びている駆動軸の両端部２３には、長さの等しいレバー２４が同方向にして固着されている。それぞれのレバー２４は、先端に左右方向外側を向くピン２５を備え、このピン２５に先端側ばね受け２６が搖動可能に取り付けられている。
【００２５】
この先端側ばね受け２６に対向して基端側ばね受け２７が設けられ、先端側ばね受け２６と基端側ばね受け２７との間に両端にフックを設けた２本の引張ばね２が取り付けられている。基端側ばね受け２７は、機枠１２に固定したブラケット２８に調整ボルト２９を介して取り付けられており、調整ボルト２９を回動することにより、基端側ばね受け２７とブラケット２８との間隔を調整することによって、引張ばね２の張力を調整できるようになっている。引張ばね２は、基端側ばね受け２７にフックで連結されているので、基端側ばね受け２７に対して揺動可能である。
【００２６】
駆動軸２１には、大径スプロケット３１が自由回転可能に軸支されており、その後方側に設けた小径スプロケット３２との間にこれらのスプロケットを含む複数段のチェーン列を備えた減速チェーン装置３３が形成され、小径スプロケット３２が２４Ｖ駆動の直流モータ３の出力軸に固定されている。直流モータ３は、オンオフスイッチ３７を介して基台１１に搭載したバッテリー４に接続されている。実施例では、電圧１２Ｖバッテリーを２個を直列にして２４Ｖ駆動のモータ３を動作させている。
【００２７】
駆動軸２１の中央には、レバー２４の方向と略逆方向に伸びる投球アーム５の基端が固定されている。前述した大径スプロケット３１は、この投球アームに隣接して設けられており、当該大径スプロケット３１には、図１、４で左回りに回転したときに、投球アーム５の背面に当接して当該アームを押動する押動部材６が固定されている。所望の投球動作を行わせるためには、この押動部材６と前述したレバー２４との駆動軸２１回りの位置関係（角度差）が重要である。両者の大略の位置関係は、押動部材６に押されて投球アーム５が引張ばね２のばね力に抗して後方に回動したときに、レバー２４がそのときの引張ばね２の延長線上に来る角度関係である。換言すれば、レバー２４が駆動軸２１のクランクレバー、引張ばね２がクランクロッドに相当すると考えたときの下死点の位置にレバー２４が位置するときに、押動部材６に押動された投球アーム５が後方を向く角度関係である。
【００２８】
投球アーム５の先端には、ハンド７が取り付けられている。ハンド７は、投球アーム５の軸直角方向の断面がＶ形の樋状で、ボールの受け側となる内側に人工芝８が貼付されている。この人工芝は、ハンド７上でのボールの移動に抵抗力を付与している。すなわち、人工芝８を介してハンド７に支持されたボールＢは、投球アーム５が急加速する投球動作の初期においては、ボールが慣性力によって人工芝８の中へと沈み込んでボールの移動が阻止され、投球動作の終期においては、アームの加速度が小さくなりかつボールに作用する遠心力が大きくなるため、ボールの移動に対する抵抗力が相対的に低下して、ボールが遠心力によってハンド７から離脱して投球されるのである。
【００２９】
ハンド７は、２本のボルト４１で投球アーム５の先端に締め付けることによって固定されており、これらのボルト４１を緩めて投球アーム５に対するハンド７の角度を調整することができる。この角度を調整により、ハンド７からボールが離れるタイミング、従って投球の上下方向や速さを調整することができる。
【００３０】
投球されるボールは、駆動軸２１の後方に位置するボール供給部９でハンド７に供給される。底面が緩い漏斗形になっているボール箱４２に入れられたボールは、重力により、ボール箱４２の最下部からダクト４３及び傾斜路（スロープ）４４を通ってボール供給部９に送られる。ボール供給部９に送られたボールは、傾斜路４４の先端とストッパ４５との間に保持され、大径スプロケット３１に設けた押動部材６で押された投球アーム５が後方に回動してきたときに、ボール供給部９を下から上へと通過するハンド７に受け渡される。その後、大径スプロケット３１の更なる回動に伴ってレバー２４が死点を越え、引張ばね２のばね力による投球アーム５のスイング、すなわち投球動作が開始される。
【００３１】
ボール供給部のストッパ４５には、スイッチ４６が組み込まれており、ボール供給部９を通過するハンド７によってこのスイッチ４６が操作されて、投球予告ランプ４７が点灯して打者に投球動作の開始が伝えられる。
【００３２】
次に上記構造のピッチングマシーンの動作を説明する。前方を投球方向に向けて所望の位置にピッチングマシーンを設置した後、ボール箱にボールを入れ、ボールがボール供給部９に移動したことを確認して、モータ３の電源スイッチをオンにする。モータ３の回転は、減速されて大径スプロケット３１に伝えられ、これに伴って押動部材６が投球アーム５を押動して駆動軸２１回りに回転させる。この回転に伴って、レバー２４は、引張ばね２を引き伸ばしてゆく。引張ばね２が最も引き伸ばされるレバー２４の下死点に近づいた位置でハンド７がボール供給部９を下から上へと移動し、ボール供給部で待機している１個のボールをハンド７で持ち上げる。ハンド７がボール供給部９を通過した後、次のボールがボール供給部９に転がって来る。ハンド７がボールを持ち上げた直後にレバー２４が死点を越え、引張ばね２のばね力による投球アーム５のスイングが開始される。投球アーム５の回動が開始すると、引張ばね２からレバー２４に与えられる回転モーメントが急激に増大して、投球アーム５が急速に加速され、前述したハンドの人工芝の作用と相まってボールＢが投球される。
【００３３】
投球動作を終了した投球アーム５は、引張ばね２が最も収縮したレバー２４の上死点の位置で待機する。投球動作によって投球アーム５から離れた押動部材６は、倍力されてゆっくりと回転する大径スプロケット３１の回転に伴って待機している投球アーム５に追いついて再び投球アーム５を回動させ、前述と同じ動作によって次のボールを投球する。すなわち、モータ３の連続回転により、1分間に４〜６球の投球ができる。
【００３４】
投球されるボールの高さは、投球アーム５に対するハンド７の角度と、基台１１に対する機枠１２の枢支軸１３回りの搖動により調整することができる。可搬式のピッチングマシーンは、設置場所の地面の凹凸によって装置全体の角度が変わる。このように設置場所の地面の凹凸に起因する投球ボールの高さの調整は、ハンドル１４で基台１１に対する機枠１２の角度を調整することによって行うのが便利である。
【００３５】
投球アーム５に対するハンド７の角度の調整は、引張ばね２の強さを交換したときやハンド７の芝生を張り替えたときなどに利用する。このハンド７の角度の調整により、投球されるボールの高さと共にボールの速度も変化する。
【００３６】
上記の例では、装置のフレームを基台１１と機枠１２とに２分割して、基台１１上で機枠１２を傾動させることにより、投球されるボールの高さを調整するようにしたが、所望の位置に装置を設置した後は、装置を移動させる必要がないので、図に示すようにフレーム１を一体構造とし、車輪１８の近傍に、ねじ棒の先端にシューを設けたアジャスタ１９を取り付けて、これらのアジャスタを調整するなどの構造によって、装置全体の角度を調整するようにしても良い。
【００３７】
また、上記の実施例では、押動部材６で投球アーム５を押動するようにしたが、レバー２４を押動するようにしても良い。
【００３８】
以上のようにこの発明のピッチングマシーンは、出力の小さいバッテリー駆動のモータを用い、当該モータの回転を減速して大きなトルクを生じさせ、この大きなトルクで引張ばねを引き延ばすことにより蓄積したエネルギーで投球アームに投球動作を行わせるものであり、投球動作に大きなエネルギーを必要とするアーム式のピッチングマシーンをバッテリーで動作できるようにしたものである。
【符号の説明】
【００３９】
１  装置フレーム
２  引張ばね
３  電気モータ
４  バッテリー
５  投球アーム
６  押動部材
７  ハンド
８  人工芝
１２  機枠
２１  駆動軸
２４  レバー
２９  調整ボルト
３１  大径スプロケット
３３  減速チェーン装置
Ｂ  ボール
【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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