(57)【要約】【課題】  円滑かつ安定なアンダスロー投球動作を実現する。【解決手段】  ボールＢを一個当て供給するボール繰出し機構１０と投球機構２０とを備える。投球機構２０は、人の腕に相当するスイングアーム２２と、人の手首に相当するスナップ手首部２３と、人の指に相当するフィンガ部２４とを備える。また、スイングアーム２２は、これを投球方向に付勢するアーム振り上げ用バネＳ１とスイングアーム２２をバックスイング姿勢に駆動するアーム駆動部材２５を有する。ボール繰出し機構１０からフィンガ部２４供給されたボールＢは、スイングアーム２２をバックスイング姿勢から解放することによって、スナップ手首部２３とフィンガ部２４と時系列連携動作によって、人間が実際にボールを投げるようにしてボールＢをアンダスロー投球する。【選択図】  図１
2005204759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台フレームに取り付けられボールがランダムに収容されるホッパと、基台フレームに取り付けられホッパ内から一個毎に供給される待機通路と、待機通路からボールを受領するとともに揺動動作するスイングアームと、スイングアームの下端側において揺動動作するスナップ手首部を介して連結され、スイングアームから受領したボールを把持するとともに開く動作をするフィンガ部とを備え、
スイングアームは、スイングアームを投球方向に付勢するアーム振り上げ用バネと、アーム振り上げ用バネに抗してスイングアームをバックスイング姿勢に駆動するアーム駆動部材とにより揺動動作をし、
フィンガ部は、フィンガ部をボールを把持するグリップ姿勢に付勢するグリップ用バネと、グリップ用バネに抗してフィンガ部を開く方向に駆動するフィンガ駆動部材とによりボールを把持するとともに開く動作をし、
スナップ手首部は、スナップ手首部をバックスナップ姿勢に付勢するリスト振り下げ用バネと、リスト振り下げ用バネに抗してスナップ手首部を投球方向に駆動する手首駆動部材とにより揺動動作をし、
これらの一連の動作によってボールをアンダスローすることを特徴とするアンダスロー投球装置。
【請求項２】
基台フレームに取り付けられたホッパ内にランダムに収容されたボールを一個当てフィンガ部に供給する待機通路と、待機通路から受領したボールを揺動範囲を限定して揺動自在に吊下げ支持したスイングアームとスイングアームの下端に取り付ける揺動範囲を限定したスナップ手首部とスナップ手首部に取り付けるフィンガ部との時系列連携動作によってアンダスローする投球機構とを備え、
前記投球機構におけるスイングアームには、スイングアームを投球方向に付勢するアーム振り上げ用バネとアーム振り上げ用バネに抗してスイングアームをバックスイング姿勢に駆動するアーム駆動部材とが付設され、スナップ手首部には、スナップ手首部をバックスナップ姿勢に付勢するリスト振り下げ用バネとスイングアームの揺動動作と干渉してリスト振り下げ用バネに抗してスナップ手首部を投球方向に駆動する手首駆動部材とが付設され、フィンガ部には、フィンガ部をボールを把持するグリップ姿勢に付勢するグリップ用バネとスナップ手首部のスナップ動作と干渉してグリップ用バネに抗してフィンガ部を開くフィンガ駆動部材とが付設され、
前記投球機構は、グリップ姿勢のフィンガ部によって待機通路からのボールを受領し、スイングアームをバックスイング姿勢に駆動するとともに、スナップ手首部をバックスナップ姿勢に保持した後、アーム駆動部材は、スイングアームを解放し、手首駆動部材は、スイングアームの揺動限の直前時期にスイングアームと干渉してスナップ手首部を投球方向に駆動し、フィンガ駆動部材は、スナップ手首部の揺動限の直前時期にスナップ手首部と干渉してフィンガ部を開く順序で時系列連携動作することを特徴とするアンダスロー投球装置。
【請求項３】
前記投球機構は、スイングアームを吊下げ支持している揺動軸と平行な支持軸を介して吊下げ角度調節自在にサブフレームに吊下げ支持され、投球機構の吊下げ角度は、ダンプ部材を介してスイングアームを所定の角度姿勢に拘束することによって調節することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンダスロー投球装置。
【請求項４】
前記基台フレームに待機通路とともに吊下げ支持されているサブフレームを備え、スイングアームは、スイングアームを吊下げ支持している揺動軸と平行な支持軸を介して吊下げ角度調節自在にサブフレームに吊下げ支持され、スイングアームの吊下げ角度は、ダンプ部材を介してスイングアームを所定の角度姿勢に拘束することによって調節されるとともに、これを調節する角度調節ハンドルが基台フレームに配されていることを特徴とする請求項１記載のアンダスロー投球装置。
【請求項５】
前記アーム振り上げ用バネは、一端をスイングアームに連結するとともに、他端を位置調節可能な可動部材に連結した引っ張りバネであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンダスロー投球装置。
【請求項６】
前記アーム駆動部材は、スイングアームに取り付けたカムフォロアに摺接し、所定の回転角度範囲でスイングアームをバックスイング姿勢に駆動するとともに残る角度範囲でスイングアームを解放する板カムと、板カムを駆動するカム駆動モータとからなり、カム駆動モータは、回転速度設定自在であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンダスロー投球装置。
【請求項７】
前記フィンガ部は、バックスイング方向へのボールの移動を拘束する複数本の固定指部材と、投球方向へのボールの移動を拘束する複数本の可動指部材とを備え、前記フィンガ駆動部材は、スナップ手首部と干渉することによって可動指部材を開くことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンダスロー投球装置。
【請求項８】
前記待機通路は、ホッパに接続して設けられ、ホッパからランダムに排出されるボールをタイミングロッドによって待機通路内で一時停止させ、タイミングロッドを進退駆動することによって一時停止したボールを一定間隔で順次に繰り出すタイミング設定部とからなり、タイミング設定部は、前記アーム駆動部材と同期して駆動することを特徴とする請求項６記載のアンダスロー投球装置。
【請求項９】
前記ホッパの内部に旋回駆動するボール攪拌ロッドを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２載のアンダスロー投球装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助者に依存することなく一人で野球のトスバッティング練習（ティーバッティング練習とも呼ばれる。）やテニスの返球レシーブ練習等をすることができるようにしたアンダスロー投球装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
野球やテニスのゲームにおいて、バットやラケットを力任せに振っても遠方にまで到達する伸びのある打球や相手の追随を許さない攻撃力のある打球が得られるとは限らない。攻撃力のある打球を発生させるためには、打者の基礎体力が必要とされることは当然であるが、正しいバッティングフォームが維持され、体力に相応の重さのバットやラケットが選定されるとともに、バットやラケットの運動エネルギーを効率よくボールに伝達するためのミート感覚を体得していることが前提となる。
【０００３】
バッティングフォームを調整したり、バットやラケットの重量を決定したり、ミート感覚を体得するための練習ボールには、現実の投球ではなく、トスボールと称される至近距離からアンダスローする緩いボールや低速度の緩い返球が利用される。現実の投球を練習ボールとすると、バッティングフォーム等を修正する余裕がなくなるのである。また、ミート感覚は、ボールとバットやラケットが衝突し、バットやラケットの運動エネルギーがボールに吸収されていく際の感覚であって、練習ボールが大きい運動エネルギーを持っていると、バットやラケットの運動エネルギーと１球毎に微妙に異なるボールの運動エネルギーとの間に相殺的打ち消しが生じるので、現実の投球は、バット等の重量の決定やミート感覚の率直な体得には適さないのである。
【０００４】
いずれにしても、バッティングフォームやミート感覚は定量的に把握することはできず、長時間の反復練習によってのみ体得し得る性質のものである。すなわち、バッティングフォームやミート感覚を体得する練習は、長時間を要するにもかかわらず練習者本人一人では実行不可能であり、他に練習ボールを投げてくれる補助者、適切な速度の練習ボールを返してくれる返球補助者の同伴が必要であるという不便がある。なお、野球のバッティング練習に関しては、従来、ボールをオーバスロー投球する方式のピッチングマシンが提供されており、バッティング練習は、練習者一人ですることが可能である。しかし、バッティングの基礎を身に付けるためのトスバッティング練習に関しては、適切なアンダスロー投球装置が提供されていない。その理由としては、バッティング練習用のピッチングマシンに要求される練習ボールの球質と、トスバッティング練習に要求される練習ボールの球質の相違に基づいて、アンダスロー投球装置においては、次のような技術的困難性を挙げることができる。
【０００５】
例えば、ピッチングマシンにおいては、投球される練習ボールは、所定の速度範囲内でストライクゾーンを通過すればよく、投球速度のばらつきにはそれほど拘泥しなくてよいのに対し、アンダスローされるボールは、上昇後放物線を描くようにして落下し、練習者は、落下しはじめた位置を打撃することから、投球速度のばらつきは、そのまま打撃位置のばらつきとして顕れる。また、バッティング練習に要求される練習ボールは、球速が高速であるため、ピッチングマシンでは、ボールをその静止慣性を利用して投球することができる。つまり、ボールを投球方向に向けて後方から押し出すように駆動すれば、ボールは押し出し駆動中に落下することなく投球方向に投げ出される。一方、トスバッティング練習用のボールは、極めて低速度でボールを投げ出す必要があり、単に投球方向に向けて後方から押し出し駆動するのみでは、途中でボールが落下してしまうという問題が生じる。したがって、トスボールを投げるには、ボールを落下させないように拘束しながら駆動し、投球位置で瞬時に拘束を解く困難な動作が要求されるのである。また、機械装置の一般論としては、高速度で安定動作させるよりも低速度で安定動作させることの方が困難である。これは低速物体の方が高速物体よりも外乱要因の影響を受け易いことによる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上に例示したアンダスロー方式の投球装置における技術的困難性を解決し、アンダスローでスナップの効いた低速度のボールを円滑かつ安定に投球することができるアンダスロー投球装置を提供するものである。この際には、トスバッティング練習おける練習ボールは、練習者の近くから投球されるものであるところから、練習者の近くに設置しても練習を阻害しないコンパクトサイズであること、練習場所に簡単に運搬できること、設置に格別の基礎や工事等を要することのないスタンドアロン設置が可能であること等が併せて課題とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１記載のアンダスロー投球装置は、基台フレームに取り付けられボールがランダムに収容されるホッパと、基台フレームに取り付けられホッパ内から一個毎に供給される待機通路と、待機通路からボールを受領するとともに揺動動作するスイングアームと、スイングアームの下端側において揺動動作するスナップ手首部を介して連結され、スイングアームから受領したボールを把持するとともに開く動作をするフィンガ部とを備え、スイングアームは、スイングアームを投球方向に付勢するアーム振り上げ用バネと、アーム振り上げ用バネに抗してスイングアームをバックスイング姿勢に駆動するアーム駆動部材とにより揺動動作をし、フィンガ部は、フィンガ部をボールを把持するグリップ姿勢に付勢するグリップ用バネと、グリップ用バネに抗してフィンガ部を開く方向に駆動するフィンガ駆動部材とによりボールを把持するとともに開く動作をし、スナップ手首部は、スナップ手首部をバックスナップ姿勢に付勢するリスト振り下げ用バネと、リスト振り下げ用バネに抗してスナップ手首部を投球方向に駆動する手首駆動部材とにより揺動動作をし、これらの一連の動作によってボールをアンダスローすることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、待機通路は、投球対象となる複数のボールを収容したホッパからボールを一個当てグリップ姿勢のフィンガ部に供給する。そして、待機通路からボールを受領するとともに揺動動作するスイングアームと、スイングアームの下端に揺動動作するスナップ手首部を介して連結されスイングアームから受領したボールを把持するとともに開く動作をするフィンガ部とを備え、これらの一連の動作によってボールをアンダスローすることから、人の手の動作と近似した動作によりボールをアンダーすることができる。
【０００９】
本発明の請求項２記載のアンダスロー投球装置は、基台フレームに取り付けられたホッパ内にランダムに収容されたボールを一個当てフィンガ部に供給する待機通路と、待機通路から受領したボールを揺動範囲を限定して揺動自在に吊下げ支持したスイングアームとスイングアームの下端に取り付ける揺動範囲を限定したスナップ手首部とスナップ手首部に取り付けるフィンガ部との時系列連携動作によってアンダスローする投球機構とを備え、投球機構におけるスイングアームには、スイングアームを投球方向に付勢するアーム振り上げ用バネとアーム振り上げ用バネに抗してスイングアームをバックスイング姿勢に駆動するアーム駆動部材とが付設され、スナップ手首部には、スナップ手首部をバックスナップ姿勢に付勢するリスト振り下げ用バネとスイングアームの揺動動作と干渉してリスト振り下げ用バネに抗してスナップ手首部を投球方向に駆動する手首駆動部材とが付設され、フィンガ部には、フィンガ部をボールを把持するグリップ姿勢に付勢するグリップ用バネとスナップ手首部のスナップ動作と干渉してグリップ用バネに抗してフィンガ部を開くフィンガ駆動部材とが付設され、投球機構は、グリップ姿勢のフィンガ部によって待機通路からのボールを受領し、スイングアームをバックスイング姿勢に駆動するとともに、スナップ手首部をバックスナップ姿勢に保持した後、アーム駆動部材は、スイングアームを解放し、手首駆動部材は、スイングアームの揺動限の直前時期にスイングアームと干渉してスナップ手首部を投球方向に駆動し、フィンガ駆動部材は、スナップ手首部の揺動限の直前時期にスナップ手首部と干渉してフィンガ部を開く順序で時系列連携動作することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、待機通路は、投球対象となる複数のボールを収容したホッパからボールを一個当てグリップ姿勢のフィンガ部に供給する。次いで、投球機構は、スイングアームをバックスイング姿勢に駆動するとともに、スナップ手首部をバックスナップ姿勢に保持した後、スイングアームをバックスイング姿勢に駆動していたアーム駆動部材がスイングアームを解放し、投球機構におけるアンダスローによる一連の投球機構動作が開始する。すなわち、スイングアームが解放されると、揺動自在に吊下げ支持されたスイングアームは、アーム振り上げ用バネによって投球方向に揺動する。スイングアームの揺動範囲は限定されており、スイングアームが揺動限の直前時期に至ると、スイングアームと手首駆動部材とが干渉し、スナップ手首部は、リスト振り下げ用バネに抗して投球方向に駆動される。また、この際の投球方向へのスナップ手首部の作動は、リスト振り下げ用バネに抗する方向の作動であることから、スナップ手首部が作動することによってスイングアームは揺動限の直前時期においてリスト振り下げ用バネによって弾性的に制動される。また、スナップ手首部が投球方向に駆動されるとスナップ手首部の揺動限の直前時期においてフィンガ駆動部材がスナップ手首部と干渉し、ボールを拘束していたフィンガ部が開く。この際のフィンガ部を開く作動は、グリップ用バネに抗する方向への作動であるから、スナップ手首部は揺動限の直前時期においてグリップ用バネによって弾性的に制動される。そして、ボールは、この時点で拘束を失い、略この時点におけるスイングアーム下端の軌跡の接線方向に投球される。
【００１１】
本発明の請求項３記載のアンダスロー投球装置は、前記投球機構は、スイングアームを吊下げ支持している揺動軸と平行な支持軸を介して吊下げ角度調節自在にサブフレームに吊下げ支持され、投球機構の吊下げ角度は、ダンプ部材を介してスイングアームを所定の角度姿勢に拘束することによって調節することを特徴とする。また、本発明の請求項４記載のアンダスロー投球装置は、前記基台フレームに待機通路とともに吊下げ支持されているサブフレームを備え、スイングアームは、スイングアームを吊下げ支持している揺動軸と平行な支持軸を介して吊下げ角度調節自在にサブフレームに吊下げ支持され、スイングアームの吊下げ角度は、ダンプ部材を介してスイングアームを所定の角度姿勢に拘束することによって調節されるとともに、これを調節する角度調節ハンドルが基台フレームに配されていることを特徴とする。
【００１２】
これらの発明によれば、スイングアームは、投球機構の構成部材として投球機構に対して限定された揺動範囲内で揺動し、投球方向への揺動限においてボールを投げ出す。ここで投球機構の吊下げ角度を変化させると、スイングアームは、変化後の角度姿勢における投球機構に対して同様の動作をする。したがって、投球機構の吊下げ角度を調節することによって、スイングアームがボールを投げ出す位置を変化させることができる。すなわち、アンダスローによってトスボールを投げ上げる際におけるボールの投球角度を変化させることができる。また、投球機構又はスイングアームの吊下げ角度を調節する際には、ダンプ部材によって投球機構を拘束しているので、スイングアームの揺動動作のリアクションをダンプ部材の弾性変形内における支持軸を中心とする投球機構自体の揺動によって吸収することができる。
【００１３】
本発明の請求項５記載のアンダスロー投球装置は、スイングアームを投球方向に付勢するアーム振り上げ用バネが、一端をスイングアームに連結するとともに、他端を位置調節可能な可動部材に連結した引っ張りバネであることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、引っ張りバネは、常にその両端を結ぶ直線に沿って作用するので、スイングアームを円滑に揺動させることができる。この際、スイングアームの揺動動作の強弱は、引っ張りバネの張力に依存して決定する。したがって、引っ張りバネの一端を連結した可動部材の位置を調節することによって投球するボールの投球速度を変化させることができる。
【００１５】
本発明の請求項６記載のアンダスロー投球装置は、アーム駆動部材がスイングアームに取り付けたカムフォロアに摺接し、所定の回転角度範囲でスイングアームをバックスイング姿勢に保持するとともに残る角度範囲でスイングアームを解放する板カムと、板カムを駆動するカム駆動モータとからなり、カム駆動モータは、回転速度設定自在であることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、スイングアームの投球動作間隔は、板カムの回転に依存して決定し、単位時間当たりの板カムの回転数は、板カムを駆動するカム駆動モータの回転速度によって決定する。したがって、カム駆動モータの回転速度を自在に設定可能とすることによって投球間隔を調節することが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項７記載のアンダスロー投球装置は、フィンガ部がバックスイング方向へのボールの移動を拘束する複数本の固定指部と、投球方向へのボールの移動を拘束する複数本の可動指部とを備え、フィンガ駆動部材は、スナップ手首部と干渉することによって可動指部を開くことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、スイングアームは、ボールを複数本のフィンガ部によって拘束することによって、ボールの脱落を顧慮する必要がない自由速度での投球動作することができるとともに、フィンガ部は、フィンガ駆動部材がスナップ手首部と干渉しない限り開かないので、スナップ手首部のスナップ動作とフィンガ部が開く動作との間に機械的な順序付けをすることができる。また、スナップ手首部については、スイングアームの揺動動作との間に機械的な順序付けが実現している。したがって、フィンガ部は、スイングアームが所定の位置にまで揺動し、かつ、これによってスナップ手首部が投球方向スナップ動作をすることを条件として可動フィンガ部を開きボールを解放する。したがって、投球機構における投球動作毎の投球位置が明確に一定化される。
【００１９】
本発明の請求項８記載のアンダスロー投球装置は、前記待機通路がホッパに接続して設けられ、ホッパからランダムに排出されるボールをタイミングロッドによって待機通路内で一時停止させ、タイミングロッドを進退駆動することによって一時停止したボールを一定間隔で順次に繰り出すタイミング設定部とからなり、タイミング設定部は、アーム駆動部材と同期して駆動することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、ホッパは、収容したボールをランダムに排出し得れば足りるため、単なるボール収容容器としての簡単な構成とすることができる。しかし、フィンガ部に対しては、スイングアームがバックスイング姿勢となるタイミングに一致させてボールを供給する必要がある。この要求に対してタイミング設定部は、ホッパからランダムに排出されるボールを一時停止させるとともに、アーム駆動部材と同期して駆動するタイミングロッドによって一時停止したボールを一定間隔で順次に繰り出す。したがって、スイングアームの投球動作タイミングとフィンガ部に対するボールの供給タイミングとを１対１で対応させることができる。
【００２１】
本発明の請求項９記載のアンダスロー投球装置は、待機通路のホッパの内部に旋回駆動するボール攪拌ロッドを備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、ボール攪拌ロッドはホッパ内で旋回運動をし、投入されたボールを常時転動させる。これによってホッパ内に多量のボールが備蓄された場合において、ホッパ内周面とボール間およびボール相互間の摩擦によってボールが軋み詰まりし、ホッパから排出不能となる現象が阻止される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のアンダスロー投球装置は、人の腕に相当するスイングアームと、人の手首に相当するスナップ手首部と、人の指に相当するフィンガ部とを備え、しかも、ボールを投球するに際しては、人の手により実際にボールを投げるように、スイングアームの揺動動作とスナップ手首部の揺動動作とフィンガ部のボール解放動作とが時系列連携動作するので、スナップの効いた低速度のボールを円滑かつ安定にアンダスロー投球することができるとともに、アンダスロー方式の投球動作では、スイングアームを上方に振り上げないので、コンパクトな装置外形を実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明のアンダスロー投球装置１００は、ボール繰出し機構１０と、投球機構２０とからなる（図１）。ボール繰出し機構１０は、硬式または軟式の野球用、ソフトボール用、テニスボール用のボールＢを多数個ホッパ１１に収容し、これを１個当て投球機構２０の投球動作に応じたタイミングで繰り出す機構である。投球機構２０は、自立可能な基台フレーム２１を備え、ボール繰出し機構１０から繰り出されたボールＢを受け取ってアンダスロー方式で投球する機構である。なお、このアンダスロー投球装置１００が配される位置には、小数個のボールを循環させての連続運転が可能となるように、打撃したボールを衝突させる衝撃吸収マットと、衝撃吸収マットの下方に設置され落下したボールを自然転動させて１箇所のボール収集位置に集めるスラントマットと、ホッパとスラントマットのボール収集位置とを連結して設置され、ボール収集位置のボールを吸い込んでホッパに返送するバキュームダクトとからなるボール回収機構を備える。
【００２５】
ボール繰出し機構１０は、ホッパ１１と、その内部のボール攪拌ロッド１２と、投球機構２０と同期させるために基台フレーム２１内部に設置されるタイミング設定部１３を主要部とする（図１，図２，図３）。
【００２６】
ホッパ１１は、有底円筒形の容器であり、４本のスタンドボルト１１Ｂによって基台フレーム２１の天板２１Ａ上に、揺らぎ動作可能に取り付けられている。ホッパ１１の底面１１Ａには、収容したボールＢを排出するための、排出口１１Ｈが設けられ、中央位置には、攪拌モータＭ１によって旋回駆動する２本のボール攪拌ロッド１２が位置している。
【００２７】
攪拌モータＭ１は、自己のボディ内部に減速機構を有するギヤドモータであり、ホッパ１１と基台フレーム２１の天板２１Ａ間に配置するモータベース１４に出力軸をホッパ１１の中心の方向に向けて取り付けられている。攪拌モータＭ１の出力軸は上方に向けられて変換されホッパ１１内部に抜けている。２本のボール攪拌ロッド１２は、攪拌モータＭ１の出力軸に取り付けたカラー部材に、それぞれ水平方向と直立方向に向けて固定されている。攪拌モータＭ１の電源スイッチＳＷ１は、基台フレーム２１の正面側に配置され、攪拌モータＭ１は、独立で運転される。ホッパ１１が基台フレーム２１に揺らぎ動作可能に取り付けられているのは、ボール攪拌ロッド１２がホッパ１１に収容された多数のボールＢを攪拌する際に、ボールＢに接触する各部材に過度の力が加わらないように逃がすためである。
【００２８】
基台フレーム２１の天板２１Ａには、ホッパ１１の排出口１１Ｈに対応してボール受入口２１Ｈが形成されるとともに、排出口１１Ｈとボール受入口２１Ｈとの間には、ホッパ１１から排出されるボールＢの脱出を防止するガイドパイプ１１Ｃが介装されている。ホッパ１１からランダムに排出されたボールＢは、ガイドパイプ１１Ｃに案内されてボール受入口２１Ｈに落下する。
【００２９】
基台フレーム２１のボール受入口２１Ｈの下方には、ボール繰出し機構１０のタイミング設定部１３が配置されている（図２，図３，７図）。タイミング設定部１３は、ボールＢを上下方向に整列させる待機通路１３Ａと、上下一対のタイミングロッド１３Ｂを側方に突出させたロッカアーム１３Ｌと、ロッカアーム１３Ｌを摺接駆動するタイミングカム１３Ｃとからなる。ロッカアーム１３Ｌにおける一対のタイミングロッド１３Ｂは、ボールＢの直径相当の上下間隔で配置され、ロッカアーム１３Ｌは、バネ１３Ｓによってタイミングカム１３Ｃに接する向きに付勢されている。上下一対のタイミングロッド１３Ｂの略中央には、上記タイミングカム１３Ｃと接して回転するカム１３Ｚが取り付けられている。
【００３０】
タイミングカム１３Ｃが主駆動軸２５Ａの回転により回転すると、ロッカアーム１３Ｌは、支軸１３Ｘを支点として上下一対のタイミングロッド１３Ｂを待機通路１３Ａ内に交互に差し込むように作動し、上下のタイミングロッド１３Ｂで交互にボールＢの落下を阻止する。例えば、下側のタイミングロッド１３Ｂが待機通路１３Ａ内に突出しているときは、整列したボールＢは、下側のタイミングロッド１３Ｂの位置まで下降する。次いで、上側のタイミングロッド１３Ｂが待機通路１３Ａ内に突出すると同時に下側のタイミングロッド１３Ｂは、待機通路１３Ａから外部に抜け出す。したがって、最初に下側のタイミングロッド１３Ｂによって一時停止していたボールＢ１個が落下するとともに、その上に整列していたボールＢは、上側のタイミングロッド１３Ｂによって停止させられる。次いで、上下のタイミングロッド１３Ｂが入れ替わると整列したボールＢは、下側のタイミングロッド１３Ｂの位置まで下降し、当初状態に復帰する。なお、ロッカアーム１３Ｌを駆動するタイミングカム１３Ｃは、投球機構２０のアーム駆動部材２５を構成する主駆動軸２５Ａに取り付けられ、投球機構２０の動作との同期関係が設定されている。したがって、タイミング設定部１３は、ボールＢを一時停止させるとともに、アーム駆動部材２５と同期して駆動するタイミングロッド１３Ｂによって一時停止したボールＢを一定間隔で順次に繰り出し、スイングアーム２２の投球動作タイミングとフィンガ部２４に対するボールＢの供給タイミングとを１対１で対応させることができる。
【００３１】
投球機構２０は、下端部にフィンガ部２４およびスナップ手首部２３を備えるスイングアーム２２と、アーム駆動部材２５と、投球機構２０全体を一体として維持する一対のサブフレーム２６とを主要部としてなり（図１）、投球機構２０は、サブフレーム２６を介して基台フレーム２１から吊下げ角度調節自在に吊下げ支持されている（図２，図３，図７）。
【００３２】
投球機構２０におけるサブフレーム２６は、ボール繰出し機構１０の待機通路１３Ａを両側から挟み込み、待機通路１３Ａを補強部材として組み立てられている。基台フレーム２１の天板２１Ａの裏面側には、ボール受入口２１Ｈを挟んで一対のピロ軸受け２６Ａが逆さ姿勢で固定されるとともに、サブフレーム２６の幅中央位置の上方には、軸孔２６Ｃが設けられている（図７）。サブフレーム２６は、一対のピロ軸受け２６Ａ間に位置決めされ、ピロ軸受け２６Ａと軸孔２６Ｃを貫通する１本の支持軸２６Ｂによって吊下げ支持されている。
【００３３】
したがって、この状態では、サブフレーム２６およびサブフレーム２６に組み付けられる投球機構２０は、支持軸２６Ｂを中心として自由に揺動し得る。しかし、サブフレーム２６は、投球機構２０の吊下げ角度を調節するための角度調節機構３０によって、一対のダンプ部材２６Ｄを介して所定の角度姿勢に位置決めされている（図８）。
【００３４】
基台フレーム２１の前面には、送りねじ３２を有する角度調節ハンドル３１が配設されている（図１）。また、一方のサブフレーム２６の外側面には、一定間隔を保つ一対のダンプ部材２６Ｄが固定されている（図８）。送りねじ３２は、基台フレーム２１の側板に沿って背後方向に向けられ、角度調節ハンドル３１から基台フレーム２１の側板に沿って内部に伸びる送りねじ３２には、曲げ加工された鋼板厚板からなる可動部材であるスライダ３３が螺合している。スライダ３３は、先端部３３Ｔを一対のダンプ部材２６Ｄ間に位置決めした状態で基台フレーム２１側に固定するスライドベース３４に把持されており、スライドベース３４によって略水平姿勢に拘束されながら長孔３３Ｈの範囲でスライド動作することができる。したがって、角度調節ハンドル３１を回すことにより、サブフレーム２６を介して投球機構２０の吊下げ角度を変化させることができる。一対のダンプ部材２６Ｄには、たる形のゴムブッシュを採用し、先端部３３Ｔが挟持されるスライダ３３は、一対のダンプ部材２６Ｄの弾性力によってその移動が許容されるようになっている。
【００３５】
一対のサブフレーム２６に挟み込み固定された待機通路１３Ａの前方側には、ブラケット４６が溶接付けされ、ブラケット４６には、投球機構２０のスイングアーム２２を投球方向に付勢するアーム振り上げ用バネＳ１のばね調節機構４０が取り付けられている（図１，図９）。ばね調節機構４０のばね調節ハンドル４１は、基台フレーム２１の前面の中央に位置している。
【００３６】
ブラケット４６は、傾斜姿勢に形成され、ブラケット４６には、先ず、スライドベース４３が固定される。スライドベース４６の上端には、透孔４３Ｈを形成したハンドル座が突設されている。ブラケット４６の前面には、ねじ孔４４Ｓおよび長孔４４Ｈを形成した可動部材４４、つまりスライダがスライド動作可能に組み付けられている。可動部材４４の上端には、４本のばねを掛止することができる掛止バー４５が水平方向に向けて固定されている。ばね調節ハンドル４１の送りねじ４２は、スライドベース４３の透孔を通して可動部材４４のねじ孔４４Ｓに螺合している。また、掛止バー４５には、４本のアーム振り上げ用バネＳ１の上端が並列状態で掛止されている。アーム振り上げ用バネＳ１は、コイルスプリングが採用され、ばね調節ハンドル４１を操作することにより、その張力を変化させることができる。
【００３７】
サブフレーム２６内部には、スイングアーム２２を駆動するためのアーム駆動部材２５が組み込まれている（図７）。アーム駆動部材２５は、板カム２４Ｂ、主駆動軸２５Ａおよび板カム２５Ｂを回転駆動するカム駆動モータＭ２を主要部とする。カム駆動モータＭ２は、ギヤドモータであり、出力軸を内側に向けて一方のサブフレーム２６の外側にフランジ固定されている。主駆動軸２５Ａは、カップリング２５Ｃによってカム駆動モータＭ２に連結されている。主駆動軸２５Ａの他端は、他方のサブフレーム２６の側方に抜け、板カム２５Ｂは、抜け出した部分に固定されている。板カム２５Ｂは、カムプロフィールが極端ないわゆる異型カムであり、略Ｌ字状に切り欠かれている。したがって、電源スイッチＳＷ２をＯＮにすると、主駆動軸２５Ａを回転駆動し、タイミングカム１３Ｃを介してコ字型の一対のタイミングロッド１３Ｂが支軸１３Ｘを支点として、その一方のタイミングロッド１３Ｂを待機通路１３Ａ内に交互に差し込むように作動し、上下のタイミングロッド１３Ｂで交互にボールＢの落下を阻止する。また、板カム２５Ｂも回転駆動するが、スイングアーム２２は板カム２２Ｂによる駆動から解放され、アーム振り上げ用バネＳ１に付勢されて投球方向に揺動開始する。
【００３８】
一対のサブフレーム２６の下端部前方の角隅位置には、対応する位置にスイングアーム２２を取り付けるために軸孔２６Ｈが設けられている。また、一対のサブフレーム２６の下端部後方の角隅位置には、対応する位置に軸孔２６Ｅが設けられ、ストッパ軸２７Ｆが回転する状態で取り付けられている。ストッパ軸２７Ｆには摺動孔２７Ｈが形成され、摺動孔２７Ｈには、手首駆動部材２７を構成するスナップロッド２７Ｂが挿通されている。手首駆動部材２７を構成するスナップロッド２７Ｂは、スイングアーム２２に沿うように配され、その下側がスナップ手首部２３と連結され（図１０）、その上側がストッパ部材２７Ｔが取り付けられている。ストッパ部材２７Ｔは、その位置が変えられ、スナップ手首部２３の揺動動作を所定範囲で停止させる役割を有する。
【００３９】
投球機構２０のスイングアーム２２には、待機通路１３Ａから落下するボールＢをフィンガ部２４に送り込むボール通路２２Ｔとしての機能を兼用させるため、管状部材が採用され（図１０）、スイングアーム２２がボール通路２２Ｔを形成することによって、待機通路１３ＡにボールＢをフィンガ部２４にまで送り込む部材を設ける必要がなくなるので、待機通路が簡略化される構造になっている。スイングアーム２２の上半部の左右には、長さが異なる２本の吊下げアーム２２Ａが取り付けられている。左右の吊下げアーム２２Ａの対応する位置には軸孔２２Ｃが設けられ、長い方の吊下げアーム２２Ａに上端部側方には、ローラ方式のカムフォロア２２Ｄが取り付けられている。また、スイングアーム２２の上端前方側には、ブラケットを介して４本掛け用の掛止バー２２Ｋが水平姿勢で固定されている。
【００４０】
左右の吊下げアーム２２Ａの内法間隔は、一対のサブフレーム２６の幅寸法相当に設定され、スイングアーム２２は、左右の吊下げアーム２２Ａによって一対のサブフレーム２６を挟み込む態様でサブフレーム２６に揺動自在に取り付けられる（図３、図１０）。スイングアーム２２の取付けは、一対のサブフレーム２６の下端部前方側の軸孔２６Ｈと吊下げアーム２２Ａの軸孔２２Ｃを一致させ、一対の揺動軸２２Ｂを用いて取り付ける。一対の揺動軸２２Ｂの軸方向とサブフレーム２６を支持する支持軸２６Ｂの軸方向とは、同方向となっている。また、スイングアーム２２の吊下げアーム２２Ａに取り付けられたカムフォロア２２Ｄは、アーム駆動部材２５の板カム２５Ｂに摺接する組合わせ状態となる。スイングアーム２２の掛止バー２２Ｋには、アーム振り上げ用バネＳ１の下端が掛止される。
【００４１】
スイングアーム２２の下端部後方には、一対のブラケット２２Ｅが突設され、スナップ手首部２３は、ピン軸２２Ｐを介してブラケット２２Ｅに揺動自在に取り付けられる（図１０）。また、スナップ手首部２３には、フィンガ部２４が取り付けられている。
【００４２】
一対のブラケット２２Ｅ間には、スナップ手首部２３をバックスイング姿勢に付勢するためのリスト振り下げ用バネＳ２を掛止するためのばねスタンド２２Ｆが立設されている。スナップ手首部２３は、前方側に小さなアーム２３Ａを突設し、上方と後方に向けてそれぞれ凸部２３Ｆ，２３Ｂを突設したブロック部材である。上方に向けた凸部２３Ｆには、ピン軸２２Ｐを挿通する透孔が形成され、スナップ手首部２３は、凸部２３Ｆを一対のブラケット２２Ｅ間に挟み込む状態で取り付けられる。後方に向いた凸部２３Ｂには、ばねを掛ける掛止ピンが突設され、リスト振り下げ用バネＳ２は、ばねスタンド２２Ｆと後方に向いた凸部２３Ｂとの間に掛け渡される。リスト振り下げ用バネＳ２は、引っ張りばねである。したがって、スナップ手首部２３は、ピン軸２２Ｐを中心にバックスナップ方向Ｄ１方向に常時付勢されている（図５）。また、スナップ手首部２３の前方側のアーム２３Ａは、スナップロッド２７Ｂの先端金具２７Ｅと連結される。
【００４３】
フィンガ部２４は、いずれも曲げ加工された棒材からなる２本の可動指部材Ｆ１，Ｆ５と、３本の固定指部材Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４とからなる（図１０）。可動指部材Ｆ１，Ｆ５は、スナップ手首部２３の左右端に配設され、それぞれ前方に伸びた後、先端部が下垂するように曲げ加工されている。可動指部材Ｆ１，Ｆ５の基部はスナップ手首部２３を貫通して後方に抜け出ている。中央位置の固定指部材Ｆ３は、下垂したのち先端部が前方に向かうように曲げられている。また、その左右に位置する固定指部材Ｆ２，Ｆ４は、僅かに前方に伸びた後、中央位置の固定指部材Ｆ３の下垂部分に沿って下垂姿勢をとる。２本の可動指部材Ｆ１，Ｆ５は、人の親指或いは小指に相当し、３本の固定指部材Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、人の手の人差し指（食指）、中指、薬指に相当し、このため、フィンガ部２４は、人の指に相当する可動指部材Ｆ１，Ｆ５と固定指部材Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４とを有する構成とされている。
【００４４】
可動指部材Ｆ１，Ｆ５の基部は、スナップ手首部２３に対して一定範囲で回転可能に挿通した状態とされており、可動指部材Ｆ１，Ｆ５の基部には、それぞれフィンガ駆動部材２８としての、ばね掛けピン２８Ｂと姿勢制御ピン２８Ａとが突設されている。ばね掛けピン２８Ｂは、下垂姿勢で取り付けられ、姿勢制御ピン２８は、内側に向けて斜め上に向いた姿勢で取り付けられている。可動指部材Ｆ１，Ｆ５における一対のばね掛けピン２８Ｂ間には、グリップ用バネＳ３が掛けられる。グリップ用バネＳ３は引っ張りばねであり、したがって、可動指部材Ｆ１，Ｆ５は、その先端部が互いに接近する向き、すなわち、フィンガ部２４を閉じる向きに常時付勢している。一方、姿勢制御ピン２８Ａは、スナップ手首部２３をスイングアーム２２の取り付けた状態において取り付け用のブラケット２２Ｅと干渉することによって可動指部材Ｆ１，Ｆ５の作動を制止し、グリップ用バネＳ３と拮抗している。
【００４５】
アンダスロー投球装置１００は、ボール繰出し機構１０によるボールＢの供給タイミングとの同期をとりながら、投球機構２０におけるスイングアーム２２とスナップ手首部２３とフィンガ部２４とが一連の時系列連携動作をすることによって、アンダスローによる安定な投球動作を実現することができる。
【００４６】
ボール繰出し機構１０と投球機構２０の同期関係は、主駆動軸２５Ａに取り付けられたタイミングカム１３Ｃと板カム２５Ｂ相互の相対取付け角度によって設定される（図４，図５）。ボール繰出し機構１０から投球機構２０に供給されるボールＢのタイミングは、タイミングカム１３Ｃによって決定し、投球機構２０の投球動作タイミングは、板カム２５Ｂによって決定するからである。また、投球機構２０のスイングアーム２２の揺動範囲は、板カム２５Ｂとスナップロッド２７Ｂとの拮抗によって決定される。板カム２５Ｂは、アーム振り上げ用バネＳ１に抗してスイングアーム２２をバックスイング方向に駆動する作用をし、スナップロッド２７Ｂは、スナップ手首部２３をスイングアーム２２の揺動限直近で作動させるためにスイングアーム２２の投球方向への揺動限を規制する機能を担っているからである。なお、スイングアーム２２の投球方向への揺動限は、スナップロッド２７Ｂのストッパ２７Ｔの位置を変化させることによって調節することができる。
【００４７】
ボール繰出し機構１０と投球機構２０とは、スイングアーム２２が投球方向の揺動限からバックスイング方向に揺動開始し、フィンガ部２４が閉じた時点でスイングアーム２２を介してフィンガ部２４にボールＢが供給されるタイミングを同期基準とする（図２，図６（Ａ））。ここでボールＢを受領した投球機構２０は、ボールＢをフィンガ部２４で把持してバックスイングし、板カム２５Ｂのカム山の頂点で揺動限に達する（図４）。カム山の頂点が過ぎ、スイングアーム２２のカムフォロア２２Ｄがカム谷に至るとスイングアーム２２は、板カム２２Ｂによる駆動から解放され、アーム振り上げ用バネＳ１に付勢されて投球方向に揺動開始する。
【００４８】
スイングアーム２２が投球方向の揺動限の直前至ると、スナップロッド２７Ｂのストッパ２７Ｔがストッパ軸２７Ｆと干渉して停止する（図２）。この結果、スナップロッド２７Ｂはスイングアーム２２の動作との相対動作としてスナップ手首部２３のアーム２３Ａを引き、スナップ手首部２３が投球方向にスナップ動作する（図５）。スナップ手首部２３が作動するとスナップ手首部２３は、取付け部材であるブラケット２２Ｅに密着し、ブラケット２２Ｅは、スナップ手首部２３との相対動作として可動指部材Ｆ１，Ｆ５の姿勢制御ピン２８Ａを押し下げる。この結果、可動指部材Ｆ１，Ｆ５は、グリップ用バネＳ３に抗して開き、ボールＢを解放する（図５，図６（Ｂ））。このとき、２本の可動指部材Ｆ１，Ｆ５は、人の親指或いは小指に相当するが、人がボールＢを投げるときは、ボールＢを人の手の人差し指（食指）と中指と薬指で支持しながら、親指と小指を解放するようにしてなるので、フィンガ部２４は、人の手でボールＢを投げるときと同じように、可動指部材Ｆ１，Ｆ５が開き、スナップ手首部２３との相対動作とより、スナップの効いた柔らかいボールを投げることができる。
【００４９】
そして、投球機構２０による投球動作のリアクションは、サブフレーム２６によって受け止められ、サブフレーム２６を拘束しているダンプ部材２６Ｄによって吸収される。なお、投球機構２０における投球動作間隔は、ボリウムＢＲを操作してカム駆動モータＭ２の回転速度を変化させることによって調節することができる。また、トスボールＢの投球角度は、角度調節ハンドル３１を操作してフレーム２１に対する投球機構２０全体の吊下げ角度を変えることによって調節でき、投球速度は、ばね調節ハンドル４１を操作してスイングアーム２２を付勢しているアーム振り上げ用バネＳ１のセット張力を変化させることによって調節することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態は、野球やソフトボールのトスバッティング練習（ティーバッティング練習とも呼ばれる。）のほか、テニスの返球レシーブ練習等をすることができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】上記一実施の形態の内部構造を示す側面図である。
【図３】上記一実施の形態の内部構造を示す正面図である。
【図４】上記一実施の形態の動作説明図である。
【図５】上記一実施の形態のフィンガ部の動作説明図である。
【図６】上記一実施の形態の動作説明図である。
【図７】上記一実施の形態の要部を示す分解斜視図である。
【図８】上記一実施の形態の要部を示す分解斜視図である。
【図９】上記一実施の形態の要部を示す分解斜視図である。
【図１０】上記一実施の形態の要部を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００    アンダスロー投球装置
１０      ボール繰出し機構
１１      ホッパ
１２      ボール攪拌ロッド
１３      タイミング設定部
１３Ａ    待機通路
２０      投球機構
２１      基台フレーム
２２      スイングアーム
２２Ｂ    揺動軸
２３      スナップ手首部
２４      フィンガ部
２５      アーム駆動部材
２６Ｂ    支持軸
２７      手首駆動部材部
２８      フィンガ駆動部材
３０      角度調節機構
３１      角度調節ハンドル
３３      可動部材（スライダ）
４１      ばね調節ハンドル
Ｓ１      アーム振り上げ用バネ
Ｓ２      リスト振り下げ用バネ
Ｓ３      グリップ用バネ
Ｆ１，Ｆ５  可動指部材
Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４  固定指部材
【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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【図１０】
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