アーム式ピッチングマシン
【課題】 振動発生源に対して振動減衰機構を設置するのではなく、振動発生源そのものを最小限にすることができるアーム式ピッチングマシンを提供することを目的とする。
【解決手段】 台車に固定された機枠と、この機枠に回転可能に支持された回転軸と、回転軸を駆動する駆動手段と、回転軸上に固定された投球アームと、回転軸の偏心位置に枢着された張力引掛け部材と、張力引掛け部材に張力を加えるための機構及びスプリングを有するアーム式ピッチングマシンにおいて、前記張力引掛け部材が回転軸を互いに正反対の方向に引く２個のベアリング式コンロッドであり、各コンロッドの先端を、中央部分を機枠上に回転可能に軸支させたシーソー部材の一端に枢着し、該シーソー部材の他端にさらにスプリング取付具を枢着し、該スプリング取付具の間をスプリングで連結したことを特徴とするアーム式ピッチングマシン。
【解決手段】 台車に固定された機枠と、この機枠に回転可能に支持された回転軸と、回転軸を駆動する駆動手段と、回転軸上に固定された投球アームと、回転軸の偏心位置に枢着された張力引掛け部材と、張力引掛け部材に張力を加えるための機構及びスプリングを有するアーム式ピッチングマシンにおいて、前記張力引掛け部材が回転軸を互いに正反対の方向に引く２個のベアリング式コンロッドであり、各コンロッドの先端を、中央部分を機枠上に回転可能に軸支させたシーソー部材の一端に枢着し、該シーソー部材の他端にさらにスプリング取付具を枢着し、該スプリング取付具の間をスプリングで連結したことを特徴とするアーム式ピッチングマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野球にて使用される硬式、軟式、ソフトボールを投球するための装置でスプリングの張力を利用してアームを回転させボールを飛ばす方式のものに関し、特にその投球機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアーム式ピッチングマシン、例えば特開平６−１２６０１３号公報や特開平７−２８９６７７号公報記載のものにおいては、スプリングの一方を機枠に固定し、もう一方をアームが取付けられた軸のクランクに装着し、このクランク軸をモーターの力で後押しして、アームが上死点を超えたところでスプリングの張力により軸を一気に回転させ、ボールを発射させる方法がとられていた。
【特許文献１】特開平６−１２６０１３号公報
【特許文献２】特開平７−２８９６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のアーム式ピッチングマシンでは、スプリングを引張るためのコンロッドをクランク機構を介して回転軸に連結していたため、スプリングの張力により機枠の前後を引張る力など本体フレームに偏った力が加わり、これを一気に除くときには機枠が振動するおそれがあったため、防振ゴム、スプリング等を使用した複雑な振動減衰機構を用いて台車等への振動の伝播を防いでいた。
【０００４】
本発明は、振動発生源に対して振動減衰機構を設置するのではなく、振動発生源そのものをなくすことができるアーム式ピッチングマシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、台車に固定された機枠と、この機枠に回転可能に支持された回転軸と、回転軸を駆動する駆動手段と、回転軸上に固定された投球アームと、回転軸の偏心位置に枢着された張力引掛け部材（コンロッド）と、コンロッドに張力を加えるための機構（シーソー）及びスプリングを有するアーム式ピッチングマシンにおいて、回転軸を互いに正反対の方向に引く２個のベアリング式コンロッドを設け、それぞれのコンロッドの先端を、中央部分を機枠上に回転可能に軸支させた２個のシーソー部材の一端に枢着し、このシーソー部材の他端にさらにスプリング取付具を枢着し、これらを互いにスプリングで連結したことにより上記の課題を解決する。
【０００６】
すなわち、従来は１組のクランクとスプリングを用いていたのに対し、１組のスプリングの張力をコンロッドを利用して両方向からの引張り力に変えたのち軸を回転させるようにしたことにより、スプリングの張力をすべて回転力（回転軸回りのトルク）に変換し、振動の原因となる力を最小限となるようにした。これは同一のスプリングが戻る時の張力がスプリングの両端で等しくなることを利用している。なお、振動を抑えるためには両側のスプリング取付具の重量は等しくすることが好ましい。
【０００７】
さらにコンロッドの取付方法が、従来はクランク機構を介していたのに対し、円形のカム板を回転軸に対して偏心するように固定し、その周囲をベアリングを介して保持するようにしたことにより、回転軸の強度を増し、加工を容易にしている。
【０００８】
本発明ではスプリング張力の伝達手段としてリンク機構（シーソー）を用いているが、これはワイヤーとシーブ、又はチェーンとチェーンスプロケットを用いた方法でも構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施の形態を説明する。図１及び図２は本発明に係るアーム式ピッチングマシンの全体構造を示す左側面図及び平面図である（右側が投球方向）。図において１は機枠、２は車台、３は一対の固定車輪、４は一対の自在車輪であり、機枠１は左右の上下動支持ベアリング５により車台２上で前後に揺動可能に支持されている。機枠１及び車台２の前端に設けられた上下動ハンドル６を操作することにより、機枠１の前後の傾きを調節することができる。
【００１０】
機枠１上には一対の支承を介して回転軸１０が左右方向に枢着され、回転軸１０上の右端にモーター１１と、減速機１２と、チェーンスプロケット１３とからなる駆動部が設けられ、左端に投球アーム１４及び投球ハンド１５からなる投球部が設けられている。駆動部１２の中央部には、一対のコンロッド２０，２０、一対のシーソーアーム２１，２１、可動スプリング取付具２２、固定スプリング取付具２３、３本のスプリング２４，２４，２４、及び張力調整ハンドル２５からなる投球機構が設けられている。
【００１１】
回転軸１０上に互いに１８０°の位相関係にある偏心円形カム板２０ａ，２０ａが固定され、その周囲に設けられたベアリングにコンロッド２０，２０の一端がそれぞれ連結されている。前方及び後方のシーソーアーム２１，２１は中央部分をそれぞれ機枠の前側及び後側に設けられた固定支点ａ，ｂに枢支されて前後に揺動可能となっており、上端は前記コンロッド２０の端部に連結され、下端は可動スプリング取付具２２又は固定スプリング取付具２３の軸部にそれぞれ枢着されている。可動スプリング取付具２２は棒状の軸部２２ａとその前方で上下方向に拡張された取付部２２ｂからなる。軸部２２ａは機枠１の背面側に前後方向摺動可能に結合されており、その先端には前記後方シーソーアーム２１の下端が枢着され、さらに図示しない張力調整梯形ボルトを介して張力調整ハンドル２５が装着されている。固定スプリング取付具２３は棒状の軸部２３ａとその前方で上下方向に拡張された取付部２３ｂからなる。軸部２３ａは機枠１の正面側に前後方向摺動可能に結合されており、その先端には前記前方シーソーアーム２１の下端が枢着されている。向かい合った取付部２２ｂ，２３ｂ間には３本のスプリング２４，２４，２４が張設されている。振動を最小限に抑えるために可動スプリング取付具２２と固定スプリング取付具２３の重量は等しくなっている。また張力調整ハンドル２５を操作することにより、可動スプリング取付具２２の位置を変え、ばねの張力を調整することができる。張力調整ハンドル２５の代わりに、機枠の背面を前後方向に移動させるスライド機構を用いることもできる。
【００１２】
図３及び４は本実施例のピッチングマシンの投球機構の動作を示す説明図であり、図３は通常時の各部材の位置を、図４は投球直前の各部材の位置を示している。通常時にはばねの張力の作用によりコンロッド２０が前後から引かれ、回転軸１０上のカム板２０ａは対応するコンロッド２０に近づく方向へ最も偏心した位置（下死点）にある。投球時にはモーター１１の作用により回転軸１０が時計周りにゆっくりと回転し、スプリング２４の張力に抗してコンロッド２０，２０を互いに引き寄せる。投球直前には２０ａは対応するコンロッド２０から遠ざかる方向へ最も偏心した位置（上死点）にある。回転軸１０の時計回りの回転は規制されていないので、上死点を過ぎるとスプリング２４の復元力により回転軸１０が急速回転してボールが発射され、各部材は図示しないブレーキ装置の作用により図３の位置に静止する。ブレーキ装置としては、特開平６−１２６０１３号公報と同様に、回転軸の適宜の位置に装着されたブレーキ回転子と、その外周部と当接するブレーキシューからなるシステムを用いることができる（同公報の図２参照）。
【００１３】
このときの投球部の動作を説明すると、通常時には投球アーム１４及び投球ハンド１５は図１に実線で示した位置（ほぼ４時の位置）にある。そしてボールシュート２７の作用によりＡの位置にボールが供給されている。投球時にはモーター１１の作用により投球アーム１４が回転してＡの位置でボールを受け取り、ボールをハンド１５内に保持したままさらに点線で示した位置（ほぼ１０時の位置）まで移動する。すると上記の機構により回転軸１０が急速回転してボールが右側に向けて発射される。
【００１４】
上記の投球機構においては、スプリング２４の張力はコンロッド２０、シーソーアーム２１、スプリング取付具２２，２３からなるリンク機構により、コンロッドを前後から引く力に変換され、さらに偏心円形カム２０ａにより回転軸１０の回転運動に変換される。このように回転軸１０の前後に同一のコンロッド及びシーソー機構を設けており、常に２個のコンロッドから反対方向の力が作用するから、スプリング２４の力はすべて回転力に変換され、振動の発生が防がれる。したがって投球時の不都合な振動や騒音が低減される。
【００１５】
さらに円形のカム板を回転軸に対して偏心するように固定し、その周囲をベアリングを介して保持したことにより、クランク機構を用いた従来の投球機に比べて回転軸の強度が増し、加工を容易にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
従来の投球装置は、振動発生源があって、この振動が台車等に伝わらないようにスプリングやゴム材を使用して振動の伝播を抑えることに主眼がおかれていた。これに対し、本発明はスプリングの張力を双方向から利用して振動発生源そのものを除去することにより振動を抑えている。従って、振動の少ない安価で丈夫なピッチングマシンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るアーム式ピッチングマシンの左側面図である。
【図２】図１のアーム式ピッチングマシンの平面図である。
【図３】図１の投球機構の通常時の状態を示す説明図である。
【図４】図１の投球機構の投球直前の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 機枠
２ 車台
３ 固定車輪
４ 自在車輪
５ 上下動支持ベアリング
６ 上下動ハンドル
１０ 回転軸
１１ モーター
１２ 減速機
１３ チェーンスプロケット
１４ 投球アーム
１５ 投球ハンド
２０ コンロッド
２１ シーソーアーム
２２ 可動スプリング取付具
２３ 固定スプリング取付具
２４ スプリング
２５ 張力調整ハンドル
２７ ボールシュート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野球にて使用される硬式、軟式、ソフトボールを投球するための装置でスプリングの張力を利用してアームを回転させボールを飛ばす方式のものに関し、特にその投球機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアーム式ピッチングマシン、例えば特開平６−１２６０１３号公報や特開平７−２８９６７７号公報記載のものにおいては、スプリングの一方を機枠に固定し、もう一方をアームが取付けられた軸のクランクに装着し、このクランク軸をモーターの力で後押しして、アームが上死点を超えたところでスプリングの張力により軸を一気に回転させ、ボールを発射させる方法がとられていた。
【特許文献１】特開平６−１２６０１３号公報
【特許文献２】特開平７−２８９６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のアーム式ピッチングマシンでは、スプリングを引張るためのコンロッドをクランク機構を介して回転軸に連結していたため、スプリングの張力により機枠の前後を引張る力など本体フレームに偏った力が加わり、これを一気に除くときには機枠が振動するおそれがあったため、防振ゴム、スプリング等を使用した複雑な振動減衰機構を用いて台車等への振動の伝播を防いでいた。
【０００４】
本発明は、振動発生源に対して振動減衰機構を設置するのではなく、振動発生源そのものをなくすことができるアーム式ピッチングマシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、台車に固定された機枠と、この機枠に回転可能に支持された回転軸と、回転軸を駆動する駆動手段と、回転軸上に固定された投球アームと、回転軸の偏心位置に枢着された張力引掛け部材（コンロッド）と、コンロッドに張力を加えるための機構（シーソー）及びスプリングを有するアーム式ピッチングマシンにおいて、回転軸を互いに正反対の方向に引く２個のベアリング式コンロッドを設け、それぞれのコンロッドの先端を、中央部分を機枠上に回転可能に軸支させた２個のシーソー部材の一端に枢着し、このシーソー部材の他端にさらにスプリング取付具を枢着し、これらを互いにスプリングで連結したことにより上記の課題を解決する。
【０００６】
すなわち、従来は１組のクランクとスプリングを用いていたのに対し、１組のスプリングの張力をコンロッドを利用して両方向からの引張り力に変えたのち軸を回転させるようにしたことにより、スプリングの張力をすべて回転力（回転軸回りのトルク）に変換し、振動の原因となる力を最小限となるようにした。これは同一のスプリングが戻る時の張力がスプリングの両端で等しくなることを利用している。なお、振動を抑えるためには両側のスプリング取付具の重量は等しくすることが好ましい。
【０００７】
さらにコンロッドの取付方法が、従来はクランク機構を介していたのに対し、円形のカム板を回転軸に対して偏心するように固定し、その周囲をベアリングを介して保持するようにしたことにより、回転軸の強度を増し、加工を容易にしている。
【０００８】
本発明ではスプリング張力の伝達手段としてリンク機構（シーソー）を用いているが、これはワイヤーとシーブ、又はチェーンとチェーンスプロケットを用いた方法でも構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施の形態を説明する。図１及び図２は本発明に係るアーム式ピッチングマシンの全体構造を示す左側面図及び平面図である（右側が投球方向）。図において１は機枠、２は車台、３は一対の固定車輪、４は一対の自在車輪であり、機枠１は左右の上下動支持ベアリング５により車台２上で前後に揺動可能に支持されている。機枠１及び車台２の前端に設けられた上下動ハンドル６を操作することにより、機枠１の前後の傾きを調節することができる。
【００１０】
機枠１上には一対の支承を介して回転軸１０が左右方向に枢着され、回転軸１０上の右端にモーター１１と、減速機１２と、チェーンスプロケット１３とからなる駆動部が設けられ、左端に投球アーム１４及び投球ハンド１５からなる投球部が設けられている。駆動部１２の中央部には、一対のコンロッド２０，２０、一対のシーソーアーム２１，２１、可動スプリング取付具２２、固定スプリング取付具２３、３本のスプリング２４，２４，２４、及び張力調整ハンドル２５からなる投球機構が設けられている。
【００１１】
回転軸１０上に互いに１８０°の位相関係にある偏心円形カム板２０ａ，２０ａが固定され、その周囲に設けられたベアリングにコンロッド２０，２０の一端がそれぞれ連結されている。前方及び後方のシーソーアーム２１，２１は中央部分をそれぞれ機枠の前側及び後側に設けられた固定支点ａ，ｂに枢支されて前後に揺動可能となっており、上端は前記コンロッド２０の端部に連結され、下端は可動スプリング取付具２２又は固定スプリング取付具２３の軸部にそれぞれ枢着されている。可動スプリング取付具２２は棒状の軸部２２ａとその前方で上下方向に拡張された取付部２２ｂからなる。軸部２２ａは機枠１の背面側に前後方向摺動可能に結合されており、その先端には前記後方シーソーアーム２１の下端が枢着され、さらに図示しない張力調整梯形ボルトを介して張力調整ハンドル２５が装着されている。固定スプリング取付具２３は棒状の軸部２３ａとその前方で上下方向に拡張された取付部２３ｂからなる。軸部２３ａは機枠１の正面側に前後方向摺動可能に結合されており、その先端には前記前方シーソーアーム２１の下端が枢着されている。向かい合った取付部２２ｂ，２３ｂ間には３本のスプリング２４，２４，２４が張設されている。振動を最小限に抑えるために可動スプリング取付具２２と固定スプリング取付具２３の重量は等しくなっている。また張力調整ハンドル２５を操作することにより、可動スプリング取付具２２の位置を変え、ばねの張力を調整することができる。張力調整ハンドル２５の代わりに、機枠の背面を前後方向に移動させるスライド機構を用いることもできる。
【００１２】
図３及び４は本実施例のピッチングマシンの投球機構の動作を示す説明図であり、図３は通常時の各部材の位置を、図４は投球直前の各部材の位置を示している。通常時にはばねの張力の作用によりコンロッド２０が前後から引かれ、回転軸１０上のカム板２０ａは対応するコンロッド２０に近づく方向へ最も偏心した位置（下死点）にある。投球時にはモーター１１の作用により回転軸１０が時計周りにゆっくりと回転し、スプリング２４の張力に抗してコンロッド２０，２０を互いに引き寄せる。投球直前には２０ａは対応するコンロッド２０から遠ざかる方向へ最も偏心した位置（上死点）にある。回転軸１０の時計回りの回転は規制されていないので、上死点を過ぎるとスプリング２４の復元力により回転軸１０が急速回転してボールが発射され、各部材は図示しないブレーキ装置の作用により図３の位置に静止する。ブレーキ装置としては、特開平６−１２６０１３号公報と同様に、回転軸の適宜の位置に装着されたブレーキ回転子と、その外周部と当接するブレーキシューからなるシステムを用いることができる（同公報の図２参照）。
【００１３】
このときの投球部の動作を説明すると、通常時には投球アーム１４及び投球ハンド１５は図１に実線で示した位置（ほぼ４時の位置）にある。そしてボールシュート２７の作用によりＡの位置にボールが供給されている。投球時にはモーター１１の作用により投球アーム１４が回転してＡの位置でボールを受け取り、ボールをハンド１５内に保持したままさらに点線で示した位置（ほぼ１０時の位置）まで移動する。すると上記の機構により回転軸１０が急速回転してボールが右側に向けて発射される。
【００１４】
上記の投球機構においては、スプリング２４の張力はコンロッド２０、シーソーアーム２１、スプリング取付具２２，２３からなるリンク機構により、コンロッドを前後から引く力に変換され、さらに偏心円形カム２０ａにより回転軸１０の回転運動に変換される。このように回転軸１０の前後に同一のコンロッド及びシーソー機構を設けており、常に２個のコンロッドから反対方向の力が作用するから、スプリング２４の力はすべて回転力に変換され、振動の発生が防がれる。したがって投球時の不都合な振動や騒音が低減される。
【００１５】
さらに円形のカム板を回転軸に対して偏心するように固定し、その周囲をベアリングを介して保持したことにより、クランク機構を用いた従来の投球機に比べて回転軸の強度が増し、加工を容易にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
従来の投球装置は、振動発生源があって、この振動が台車等に伝わらないようにスプリングやゴム材を使用して振動の伝播を抑えることに主眼がおかれていた。これに対し、本発明はスプリングの張力を双方向から利用して振動発生源そのものを除去することにより振動を抑えている。従って、振動の少ない安価で丈夫なピッチングマシンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るアーム式ピッチングマシンの左側面図である。
【図２】図１のアーム式ピッチングマシンの平面図である。
【図３】図１の投球機構の通常時の状態を示す説明図である。
【図４】図１の投球機構の投球直前の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 機枠
２ 車台
３ 固定車輪
４ 自在車輪
５ 上下動支持ベアリング
６ 上下動ハンドル
１０ 回転軸
１１ モーター
１２ 減速機
１３ チェーンスプロケット
１４ 投球アーム
１５ 投球ハンド
２０ コンロッド
２１ シーソーアーム
２２ 可動スプリング取付具
２３ 固定スプリング取付具
２４ スプリング
２５ 張力調整ハンドル
２７ ボールシュート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車に固定された機枠と、この機枠に回転可能に支持された回転軸と、回転軸を駆動する駆動手段と、回転軸上に固定された投球アームと、回転軸の偏心位置に枢着された張力引掛け部材と、張力引掛け部材に張力を加えるための機構及びスプリングを有するアーム式ピッチングマシンにおいて、前記張力引掛け部材は回転軸を互いに正反対の方向に引く２個のベアリング式コンロッドであり、各コンロッドの先端を、中央部分を機枠上に回転可能に軸支させた対応するシーソー部材の一端に枢着し、該シーソー部材の他端にさらにスプリング取付具を枢着し、該スプリング取付具の間をスプリングで連結したことを特徴とするアーム式ピッチングマシン。
【請求項１】
台車に固定された機枠と、この機枠に回転可能に支持された回転軸と、回転軸を駆動する駆動手段と、回転軸上に固定された投球アームと、回転軸の偏心位置に枢着された張力引掛け部材と、張力引掛け部材に張力を加えるための機構及びスプリングを有するアーム式ピッチングマシンにおいて、前記張力引掛け部材は回転軸を互いに正反対の方向に引く２個のベアリング式コンロッドであり、各コンロッドの先端を、中央部分を機枠上に回転可能に軸支させた対応するシーソー部材の一端に枢着し、該シーソー部材の他端にさらにスプリング取付具を枢着し、該スプリング取付具の間をスプリングで連結したことを特徴とするアーム式ピッチングマシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１９８１００（Ｐ２００６−１９８１００Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２０２０（Ｐ２００５−１２０２０）
【出願日】平成１７年１月１９日（２００５．１．１９）
【出願人】（５９２０６８４８４）有限会社ニッシンエスピーエム (2)
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１９日（２００５．１．１９）
【出願人】（５９２０６８４８４）有限会社ニッシンエスピーエム (2)
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