(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃時にバットを旋回させる駆動源としてのコンプレッサと、
前記コンプレッサからのエアが供給されるエアシリンダと、
前記エアシリンダのロッドの直線運動を回転運動に変える機構とを備え、
鉛直ないし斜めに傾いた軸線のまわりに前記バットをスイングさせるバッティングマシンであって、
前記バットの打撃時の旋回方向とは反対の方向に旋回するバランサを少なくとも１つ設け、
前記打撃時に前記バットのスイングで前記軸線のまわりに発生する反力が小さくなるように、前記打撃時に前記バットと前記バランサとが同時に旋回するバッティングマシン。
【請求項２】
請求項１において、
前記軸線のまわりに旋回するアームと、
前記アームの先端部に設けられ、前記バットのグリップを握るための握部と、
前記アームの先端部に対し前記握部を回転自在に支持する手首部とを備え、
前記打撃後のバックスイング時に、前記手首部を前記打撃時の旋回方向とは反対方向に旋回させて復帰させる復帰手段を設け、
前記打撃前の構えた姿勢において、前記バットと前記アームとがＶ字状の配置となるように設定され、
前記打撃時には、前記手首部の回転を許容して前記アームの回転速度よりも前記バットの回転速度が大きくなるように設定されたバッティングマシン。
【請求項３】
請求項２において、前記復帰手段は、
前記エアシリンダとは別に設けられた第２エアシリンダと、
該第２エアシリンダに接続されたワイヤとを備え、
前記ワイヤが前記第２エアシリンダの作動で引っ張られたときに前記手首部を回転させて、前記打撃時のバットの旋回方向の反対方向に前記バットを旋回させて復帰させるバッティングマシン。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
ボールを保持するティと、
該ティの位置を三次元的に変化させる移動機構とを更に有するバッティングマシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は硬式野球、軟式野球およびソフトボールなどに用いるバッティングマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術および課題】
従来、野球用のバッティングマシンは存在しない。一方、商品開発において、実際にボールを打ってバットやボールの性能や耐久性の評価を行うことは重要である。また、人手不足の現在では、守備練習のためにノックを行う技術を有するコーチも不足している。したがって、バッティングマシンの開発が望まれている。しかし、バットは約１kgの重量があり、これをスイングさせるには非常に大きなパワーと速度が必要となり、かつ慣性や衝撃による振動が発生する。また、打撃時に発生した振動により装置が動かないようにするために、地面にしっかりと固定したり、装置自体を重くしなければならず、そのため移動が困難である。
【０００３】
したがって、本発明の目的は、打撃時の振動を抑え、かつ小型・軽量化により運搬を容易にして、バットやボールの性能評価や守備練習用に用いることができるバッティングマシンを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のバッティングマシンは、打撃時にバットを旋回させる駆動源としてのコンプレッサと、前記コンプレッサからのエアが供給されるエアシリンダと、前記エアシリンダのロッドの直線運動を回転運動に変える機構とを備え、鉛直ないし斜めに傾いた軸線のまわりにバットをスイングさせるバッティングマシンであって、前記バットの打撃時の旋回方向の反対方向に旋回するバランサを少なくとも１つ設け、前記打撃時に前記バットのスイングで前記軸線のまわりに発生する反力が小さくなるように、前記打撃時に前記バットと前記バランサとが同時に旋回することを特徴とする。
【０００５】
本発明においては、バットをスイングさせると、バランサがバットのスイング方向とは逆方向に、同時に旋回する。その結果、慣性や衝撃によって発生する振動を抑制することができる。また、振動を抑制することから、マシンが軽量でも安定した状態で不用意に動かないので、マシンの小型軽量化が可能になる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、本バッティングマシンは、マシン本体１、コンプレッサ７およびコントローラ９を備えている。前記コンプレッサ７および前記コントローラ９は、マシン本体１に接続されている。前記コントローラ９は、後述するスイング動作およびバックスイング動作を電気的に制御する。
【０００７】
図１（ｂ）の分解側面図に示すように、マシン本体１は、ベースとなる本体下部１ｂと、該本体下部１ｂの上に取外し自在に設けられた本体上部１ａとで構成される。前記本体上部１ａは、アーム２、第１エアシリンダ３およびバランサ４などを有する。前記本体下部１ｂは、設置面にマシン本体１を載置するための脚部１５を備えている。本体上部１ａは締結具１６を介して本体下部１ｂに固定される。
このように、マシン本体１を分割可能に設け、コンプレッサ７を分離して設けたので、マシンの各部を軽量化でき、運搬性が向上してマシンの移動が容易になる。
【０００８】
駆動機構：
図２（ａ）に示す前記アーム２と前記第１エアシリンダ３とは、後述する図３の歯車機構３１を介して互いに連結されている。図２（ａ）の前記アーム２は、以下に説明するように、前記第１エアシリンダ３のロッド１２が収縮することにより、図４（ａ）〜（ｃ）のようにスイング方向に旋回して、バットＢにボールを打たせる。
【０００９】
図２（ａ）の前記第１エアシリンダ３は、そのロッド１２の先端がアーム２の回転中心Ｏ１から離れた位置に取り付けられていると共に、後端のブラケット２１が点Ｏ３において、図１（ａ）の本体上部１ａのフレーム１００に回転自在に取り付けられて、図２（ａ）のリンク機構Ｌの一部を構成している。該リンク機構Ｌは、第１エアシリンダ３のロッド１２の直線運動を回転運動に変換する。
【００１０】
前記リンク機構Ｌには、図３に示す歯車機構３１が連結されている。該歯車機構３１の上歯車３１ａおよび下歯車３１ｂには、アイドラ３１ｃが歯合していると共に、それぞれ、前記アーム２および前記バランサ４が連結されている。前記ロッド１２の収縮による回転力は、前記歯車機構３１を介して伝達される。したがって、前記バランサ４が回転すると同時に前記アーム２は鉛直ないし斜めに傾いた軸線ＶＬのまわりに旋回する。前記上歯車３１ａと下歯車３１ｂとは、互いに逆方向に回転する。したがって、図２（ａ）に示すように、打撃時においては、前記アーム２は前記バランサ４に連動して、バランサ４とは逆方向に旋回する。
【００１１】
図２（ｂ）に示すように、アーム２の先端部には、バットＢのグリップを取り付けるための握部５および手首部２５が設けられている。手首部２５は、アーム２に対し、図示しないベアリングを介して、回転可能に支持されている。
【００１２】
つぎに、図５（ａ）（図４（ｅ））のように打撃後の状態から図５（ｅ）のように、打撃前の構えたアドレス姿勢に復帰させる復帰手段の構成について説明する。
前記アーム２には、図２（ｂ）に示すように、前記第１エアシリンダ３とは別の第２エアシリンダ２０が設けられている。該第２エアシリンダ２０には、ワイヤ２６の一端が接続されている。ワイヤ２６の他端は、前記手首部２５の回転中心Ｏ２から離れた位置に接続されており、前記第２エアシリンダ２０およびワイヤ２６は、復帰手段５０を構成する。手首部２５は、前記第２エアシリンダ２０の作動によってワイヤ２６が引っ張られると、図５（ａ）〜（ｅ）のようにスイング方向とは反対の方向に回転して、バットＢを図５（ｅ）（図４（ａ））の構えたアドレス姿勢に復帰させる。このアドレス姿勢では、バットＢとアーム２とがＶ字状の配置となる。
【００１３】
図１のマシン本体１には、スイング角度調整ハンドル６が設けられている。スイング角度を調整する際には、該スイング角度調整ハンドル６を操作して、アームの回転中心となる軸線ＶＬと鉛直線とがなす角を任意に設定することができる。
【００１４】
スイング動作：
図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）はスイングの動作を示す。
コンプレッサ７から第１エアシリンダ３の第１室３ａに圧縮エアが供給されると、図４の（ａ）に示すアドレス姿勢からスイングを開始する。すなわち、前記第１エアシリンダ３に圧縮エアが供給されることによりロッド１２が収縮すると、リンク機構Ｌによりロッド１２の直線運動が回転運動に変換され、バランサ４が時計回りに旋回すると同時に、前記歯車機構３１（図３）を介して当該回転運動が伝達され、前記アーム２が反時計回りに旋回する。
【００１５】
この際、図２（ｂ）の第２エアシリンダ２０はフリーになっており、前記アーム２の先端に設けられた握部５は、手首部２５によって回転がフリーになるように支持されている。したがって、図２（ａ）の前記アーム２が旋回すると、バットＢの慣性によりバットＢは、前記手首部２５の回転中心Ｏ２を中心に、前記アーム２の旋回方向と同方向にアーム２よりも大きな角速度で回転する。図４（ｂ）に示すスイングを経た後、図４（ｃ）に示すインパクト時には、圧縮エアの供給が停止され、その後も、バットＢは慣性により同方向に旋回する。
【００１６】
図４（ｄ），（ｅ）は打撃後のフォロースルー動作を示す。
前記打撃後に前記アーム２が慣性で旋回すると、リンク機構Ｌを介して前記ロッド１２が引っ張られる。このとき、コンプレッサ７により第１エアシリンダ３の第１室３ａ内の高圧エアを抜く量をコントロールしてスイング速度を減速させる。これにより、図４（ｅ）のアーム２の回転端においてアーム２が停止する際の衝撃が緩和される。なお、アーム２およびバランサ４は減速しながら旋回を続け、図４（ｅ）のロッド１２の伸張端において、旋回を停止する。
【００１７】
バックスイング動作：
次に打撃後のバックスイングの動作について説明する。図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）はバックスイングの動作を示す。
図５（ａ）は前記フォロースルー終了後の停止状態を示す。コンプレッサ７から第１エアシリンダ３の第１室３ａに圧縮エアが供給されると、アーム２およびバランサ４は、スイング時の旋回方向とは反対方向にバックスイングを開始する。図５（ｃ）に示すロッド１２の収縮端に至ったタイミングで、前記第１エアシリンダ３の第２室３ｂに圧縮エアを供給して、図５（ｄ）のようにロッド１２を伸張させると、アーム２とバランサ４は旋回を続け、図５（ｅ）のロッド１２の伸張端でバックスイングを停止する。
【００１８】
一方、前記打撃後のバックスイング時には、図２（ｂ）のアーム２に設けられた第２エアシリンダ２０によってワイヤ２６が引っ張られる。ワイヤ２６が引っ張られると、該ワイヤ２６の一端が接続された手首部２５が回転し、握部５が回転する。この回転により、前記打撃時のバットの旋回方向とは反対の方向に向って、前記バットＢが回転する。その後、この図に示すように、前記バットＢと前記アーム２とがＶ字状の配置となって停止し、前記アドレス姿勢に復帰する。
【００１９】
打球の制御：
次に打球の制御について説明する。
本発明にかかるバッティングマシンは、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ボールを保持するためのティ３０を有する。該ティ３０は、以下に説明するように、その位置を任意に変化させる移動機構６０を備えている。図６（ａ）に示すように、前記ティ３０はＸテーブル３５の上面に設けられている。前記Ｘテーブル３５には、第１ボールネジ３１および第１ガイド３２が設けられている。また、Ｙテーブル３６には、第２ボールネジ３３および第２ガイド３４が前記第１ボールネジ３１および前記第１ガイド３２と概ね直交するように設けられている。
【００２０】
前記ティ３０の位置を調整する際には、第１ボールネジ３１および第２ボールネジ３３を操作して、Ｘテーブル３５およびＹテーブル３６をそれぞれ、Ｘ，Ｙ方向に移動させる。このようにして、ＸＹ平面内において、前記ティ３０の位置を任意に設定することができる。
【００２１】
図６（ｂ）に示すように、前記ティ３０と前記Ｘテーブル３５との間には第３ボールネジ３７が設けられている。前記第３ボールネジ３７を操作することによって、前記ティ３０のＺ方向の位置も任意に設定することができる。
【００２２】
このように、ティ３０の位置を、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向について、任意の位置に設定できる移動機構６０を設けたので、種々の打球を発生させることができる。また、本発明においては、前記ティ３０の位置を打撃直前に瞬時に変化させる機構を更に設けるのが好ましい。そうすれば、バットＢのスイング角度を変更することなく、打球の方向や高さを、打撃の直前に変えることができる。したがって、守備練習の際に、守備をするプレーヤーは、打球がどこに飛ぶか予想できず、練習効率が向上する。
【００２３】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、図７（ａ），（ｂ）の第２実施形態に示すように、バランサ４は複数個設けるのが好ましい。
【００２４】
また、図４（ａ）の打撃時の構えたアドレス姿勢において、第１エアシリンダ３の第２室３ｂからエアが抜けないようにした状態で、第１室３ａに圧縮空気を導入して、前記第１室３ａおよび前記第２室３ｂの空気圧が高くなるように設定し、その後、前記第２室３ｂのエアを排出可能にすると共に、前記第１室３ａに前記コンプレッサ７（図１）から空気を圧送して、バットをスイングさせてもよい。そうすれば、マシンを小型化しつつ、バットの打撃する瞬間の旋回速度を更に大きくすることができる。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、前記バットの打撃時の旋回方向とは反対の方向に旋回するバランサを設け、前記打撃時に前記バットと前記バランサとが同時に旋回するようにしたので、バットのスイングで前記軸線のまわりに発生する反力が小さくなり、振動を抑制することができる。したがって、重量が小さくても、マシンが安定するから、小型化することができる。
【００２６】
また、前記打撃前の構えた姿勢において、前記バットと前記アームとがＶ字状の配置となるように設定し、前記打撃時には、前記手首部の回転を許容したことにより、アームの旋回に加え、手首部が回転することによってバットの振り抜き速度が増大する。したがって、マシンを小型化してもバットをスイングするために必要なパワーを確保できる。
【００２７】
また、バットを打撃する際とは逆方向に回転させる復帰手段を設ければ、打撃後のバットのバックスイングを自動的に行うことができる。
なお、前記復帰手段においては、第２のエアシリンダを用いているので、本体に設けられた第１エアシリンダにエアを供給するコンプレッサを共用することができる。
【００２８】
また、ティの位置を、三次元的に変化させる移動機構を設ければ、種々の打球を発生させることができ、守備練習用に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態を示すバッティングマシンの概略正面図、（ｂ）は同マシンの上部と下部の分割状態を示す分解正面図である。
【図２】（ａ）は駆動機構、（ｂ）は復帰手段を示す概略平面図である。
【図３】歯車機構を示す斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は同マシンのスイングの動作を示す平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は同マシンのバックスイングの動作を示す平面図である。
【図６】（ａ）はティの位置を変化させる移動機構を示す平面図、（ｂ）は同側面図である。
【図７】本発明にかかるバッティングマシンの第２実施形態を示す概略平面図である。
【符号の説明】
２：アーム
３：第１エアシリンダ
４：バランサ
５：握部
７：コンプレッサ
１２：ロッド
２０：第２エアシリンダ
２５：手首部
５０：復帰手段
６０：移動機構
Ｂ：バット
【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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