ノックマシン
【課題】高度な技術を有するノッカーによる打撃を何時でも再現するように、ノックバットをスイングして打撃間隔も早く、正確な打撃も可能で、且つ、一般市場向けの生産コストで制作可能な、ノックマシンを提供する。
【解決手段】バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、バットを有する打撃部が、スプリングの弾性力に抗して電動機によりバックスイングである往動をし、スプリングの弾性力により打撃スイングである復動をするバットの往復型スイングを行う。
【解決手段】バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、バットを有する打撃部が、スプリングの弾性力に抗して電動機によりバックスイングである往動をし、スプリングの弾性力により打撃スイングである復動をするバットの往復型スイングを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野球（硬式、軟式）やソフトボール等で使用する守備のトレーニングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
野球（硬式、軟式）やソフトボールは、数あるスポーツ種目の中でも、トレーニングマシンの豊富なスポーツである。その特徴的なものとして打撃練習機（バッティングマシン）がある。これは名前の通り打撃トレーニングマシンである。このトレーニングマシンは、プロ野球の選手から高校生の野球選手、中には小中学生の選手レベルでも使用されている例もある。
【０００３】
一方、近年の野球では、守備の必要性が認識され始めている。プロ野球等を見ても、近年では守備のよいチームが上位にいることが多い。このため、効率的な守備練習が求められる。野球の守備練習といえばノックが有名である。これは実際の試合状況に近いため、練習効率が高く、有効であるため、プロを始め、ほぼ全ての選手レベルで行われている。
【０００４】
しかし、ノックの問題点として、ノッカーの存在がある。ノックによる練習効率はノッカーの技術に依存するため、効率の良い練習を行うためには、その所有する高い技術とノックし続ける体力とが望まれる。この条件を満たすノッカーの不足が問題となっている。
【０００５】
このノッカーの不足問題を解消する方法として、トレーニングマシンによる練習方法が考えられる。守備のトレーニングマシンとしては、打撃練習機用の投球マシンを守備練習者の方向に向けて使用するタイプが市販されている。しかし、このトレーニングマシンでは、実際の打球の再現性という点では、実戦との差があるため、効率的な練習を行うことが困難である。これを解決するための守備トレーニングマシンに関した公知技術として下記の特許文献を挙げることが出来る。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４―０８１４９４号公報
【特許文献２】特開２０００−２４５８８７号公報
【特許文献３】特開平０３−０１２１８４号公報
【特許文献４】特開昭６１−０６３２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１の特開２００４―０８１４９４号公報では、コンプレッサによる圧縮空気を利用した打撃マシンではあるが、空気を圧縮する時間が必要であり、強力な打球を連続して打撃することは困難である。これを解消するために、空気の圧縮時間短縮の方法としてコンプレッサの大型化が考えられるが、高価なものとなってしまい、ランニングコストも高く付き一般市場向けには不向きである。また、ボールを上から供給するためには、少なくともスイングするバットより高い位置にボールを運ぶ必要があり、これでは、ボールを供給するマシンが人間ほどの高さになり小回りが効かず取り扱いが不便である。
【０００８】
そして、特許文献２の特開２０００−２４５８８７号公報によれば、ボールの射出方法がバットによる打撃ではないため、実際のノッカーの打撃を再現できておらず、効率的な守備練習が出来ない。また、施設や装置が大掛かりであるために高価なものとなってしまい一般的ではない。
【０００９】
更に、特許文献３の特開平０３−０１２１８４号公報によれば、バットスイングの動力源に電動機（モータ）を使用している。しかし、モータの特性上、瞬間的に大きな力を発生させることが困難である。一般的なモータを使用した打撃機構では、打撃力が不足であり、ノッカーの打撃の再現性が図れず不具合である。更に、特許文献１と同様に、ボールを上から供給するためには、少なくともスイングするバットより高い位置にボールを運ぶ必要があり、これでは、ボールを供給するマシンが人間ほどの高さになり小回りが効かず取り扱いが不便である。
【００１０】
そして、特許文献４の特開昭６１−０６３２６６号公報によれば、スプリングの弾性力により打撃力を得ている。バットのスイング用のスプリングが強力のために、電動機（モータ）から大きな減速機構を経て、スプリングを引いている。このため、打撃から打撃までの時間間隔が大きく開いてしまい、ノックマシンとして使用した場合、効率的な守備練習が出来なくて不便である。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものあり、その目的は、高度な技術を有するノッカーによる打撃を何時でも再現するように、ノックバットをスイングして打撃間隔も早く、正確な打撃も可能で、且つ、一般市場向けの生産コストで制作可能な、ノックマシンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記バットを有する打撃部が、スプリングの弾性力に抗して電動機によりバックスイングである往動をし、前記スプリングの弾性力により打撃スイングである復動をする前記バットの往復型スイングを行うことを特徴とするノックマシンである。
請求項１の本発明では、ノックバットが、ある任意の角度内を往復するように回動を行う。即ち、人間と同じようにバックスイングからスイングを行い打撃を行う。守備練習者にとっては、打撃音と同時に、素早い打球をはっきり見たりする動体視力の向上や、頭を動かさずに眼球運動だけでボールを追跡したり、広い範囲を素早く見たり、一瞬で正確な判断をして状況に対応したりする、所謂、ビジュアルトレーニングノックマシンとしての守備練習が可能である。また、バットが高速で回動するので、バットの回動範囲は危険領域となってしまう。本発明では、バットを３６０度回転させることなく、マシンの一端近傍で往復運動させることで、バットの回動範囲である危険領域を小さくすることが出来る。
【００１３】
請求項２の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記バットを有する打撃部が、スイング時間短縮機構とスイング停止用ブレーキとを具備し、前記バットのスイング角度が略１８０度内にて往復型スイングを行うことを特徴とする請求項１記載のノックマシンである。
即ち、請求項２の本発明では、バットスイングが往復回動する方法がとれたので従来の約半分の時間にて、打撃間隔が短縮できて効率の良いノックが出来て効率的な守備練習が出来て便利である。
【００１４】
請求項３の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記ボール収容投げ上げ部がサーボモータを具備し、任意の速度とタイミングでボールを下方から上方に押し出すことにより任意の打球を再現することを可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のノックマシンである。請求項３の本発明では、前記打撃部によりスイングされるバットの回動する軌道上に、前記ボール収容投げ上げ部がサーボモータを具備していることにより、ボールを任意の速度とタイミングで、任意の高さにて供給することが出来る。即ち、バットのスイングを一定として、投げ上げるボール側でタイミングを調整している。バットのスイングを制御するのに比べて、重量の軽いボールの投げ上げに必要とする動力が小さいために、高い精度での制御が可能である。更に、ボール投げ上げ機能に連動して動くボール供給機構によりノックマシンに近づくことなくボールのセットが可能であるため、危険性のあるバット回動領域外のみでの操作が可能となっている。
【００１５】
請求項４の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、台車８を構成する上部台枠板８ｃ上の右方寄りに設けられていると共に前記打撃部１ａを支持していて左右回転調整機構７５と傾斜角度調整機構９０とから成る打球再現システム４とを具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のノックマシンである。請求項４の本発明では、左右方向を前記打撃部１ａを支持している打球再現システム４における前記左右回転調整機構７５の回転で設定を行い、同様に上下方向を前記打撃部１ａを支持している打球再現システム４における傾斜角度調整機構９０の回転によりバットのスイングの角度の大まかな設定を行い、更に、細かい打ち分けをバットとボールの衝突位置の制御で行っている。この方法により、任意の方向へ、ゴロやライナー等を打ち分け、且つ、バットとボールの衝突点が基本的に変わらないために、どんな種類の打球であっても、強力な打球を確実に再現出来る。
【００１６】
請求項５の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、ボール投げ上げのタイミング、ボール投げ上げ高さ、ノックマシン本体の方向、角度等の制御管理、単発又は連続ノック等の選択や、打球の方向や角度などのパラメータの調整が可能であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のノックマシンである。請求項５の本発明により、過去の実験で得られたデータを基に、基本となるデータがマシンの組み立て時に制御部の記憶装置内にインプットされるために、このノックマシンの操縦者が野球未経験者であっても、練習者の希望する任意の打球を再現出来る。そのために、ノックマシンの向きや角度やバットに対するボール投げ上げのタイミングをボール側で高精度にタイミング制御して、打撃精度が向上した。更に、レベルの高い打球を望んだ場合にも、ノックマシンの制御部からパラメータの調整を行うことが可能である。
【００１７】
請求項６の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記打撃部と前記ボール収容投げ上げ部と前記制御部とをそれぞれブロック化して交換容易としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のノックマシンである。請求項６の本発明により、故障時のメンテナンスにおいて、故障部分を代用品と交換するだけで良く、長時間にわたる修理の必要がなくなる。更に、本発明のノックマシンを購入する時に、購入者が必要と考える機能に見合った低価格化や、機能追加による高性能化等が可能となる。これにより幅広い練習者が使用可能なノックマシンとなる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の本発明では、ノックバットが、ある任意の角度内を往復するように回動を行う。即ち、人間と同じようにバックスイングからスイングを行い打撃を行う。守備練習者にとっては、打撃音と同時に、素早い打球をはっきり見たりする動体視力の向上や、頭を動かさずに眼球運動だけでボールを追跡したり、広い範囲を素早く見たり、一瞬で正確な判断をして状況に対応したりする、所謂、ビジュアルトレーニングノックマシンとしての守備練習が可能である。また、バットが高速で回動するので、バットの回動範囲は危険領域となってしまう。本発明では、バットを３６０度回転させることなく、マシンの一端近傍で往復運動させることで、バットの回動範囲である危険領域を小さくすることが出来る。
【００１９】
請求項２の本発明では、バットスイングが往復回動する方法がとれたので従来の約半分の時間にて、打撃間隔が短縮できて効率の良いノックが出来て効率的な守備練習が出来て便利である。
【００２０】
請求項３の本発明では、前記打撃部によりスイングされるバットの回動する軌道上に、前記ボール収容投げ上げ部がサーボモータを具備していることにより、ボールを任意の速度とタイミングで、任意の高さにて供給することが出来る。即ち、バットのスイングを一定として、投げ挙げるボール側でタイミングを調整している。バットのスイングを制御するのに比べて、重量の軽いボールの投げ挙げに必要とする動力が小さいために、高い精度での制御が可能である。更に、ボール投げ上げ機能に連動して動くボール供給機構によりノックマシンに近づくことなくボールのセットが可能であるため、危険性のあるバット回動領域外のみでの操作が可能となっている。
【００２１】
請求項４の本発明では、左右方向を前記打撃部１ａを支持している打球再現システム４における前記左右回転調整機構７５の回転で設定を行い、同様に上下方向を前記打撃部１ａを支持している打球再現システム４における傾斜角度調整機構９０の回転によりバットのスイングの角度の大まかな設定を行い、更に、細かい打ち分けをバットとボールの衝突位置の制御で行っている。この方法により、任意の方向へ、ゴロやライナー等を打ち分け、且つ、バットとボールの衝突点が基本的に変わらないために、どんな種類の打球であっても、強力な打球を確実に再現出来る。
【００２２】
請求項５の本発明により、過去の実験で得られたデータを基に、基本となるデータがマシンの組み立て時に制御部の記憶装置内にインプットされるために、このノックマシンの操縦者が野球未経験者であっても、練習者の希望する任意の打球を再現出来る。そのために、ノックマシンの向きや角度やバットに対するボール投げ上げのタイミングをボール側で高精度にタイミング制御して、打撃精度が向上した。更に、レベルの高い打球を望んだ場合にも、ノックマシンの制御部からパラメータの調整を行うことが可能である。
【００２３】
請求項６の発明により、前記打撃部と前記ボール収容投げ上げ部と前記制御部とをそれぞれブロック化して交換容易としたことにより、機能の追加、削除が容易であり、練習者が必要と考える機能のみを選択することが出来る。また、メンテナンス時や故障時にも、部分的な交換が可能であるため、長期の修理時間が不要となり、練習者がノックマシンを使用する時間を大幅に削られるようなこともなく、予備品を一式用意しておく必要もなく便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係るノックマシン１の正面図である。図２は、本発明に係るノックマシン１の外観斜視図であり、一部破断で制御部５とコントローラ６を図示していない。図１，図２を参照して、このノックマシン１においては、下方に移動用車輪システム７を具備し、この移動用車輪システム７の上方に台枠下８ａと台枠中８ｂと台枠板８ｃとを含む台車８が設けられており、そして、前記台枠下８ａの上には制御部５が設けられている。この制御部５には、１００Ｖの商用電源又はバッテリ等に接続可能な電源コード５ａ（図示せず）と、信号線６ａにて接続されているコントローラ６が接続されている。制御部５は、シーケンサやマイクロコンピュータや専用の電子回路基板を使用可能である。更に、前記上台枠板８ｃ上の右方寄りには、バット保持部５１を形成するバット９を有する打撃部１ａを支持していて、後述する左右回転調整機構７５と傾斜角度調整機構９０とから成る打球再現システム４とを具備している。そして、前記上台枠板８ｃ上の左方端近傍には、ボール１０を上方に投げ上げるためのボール投げ上げ部３が設けられている。そして、図１には、図４にて後述するが、動力部１３の関係の構成が示してある。即ち、ＡＣモータ４１，ウオーム減速機４２，大径スプロケット４７，支持ブラケット４７ａ、底板１３ａである。
【００２６】
図３は、本発明に係るバット９を有する打撃部１ａの外観斜視図を示す。打撃部１ａのブロックは、主にスイング機構部１１、スイング準備機構部１２、電動機（モータ）４１と減速機４２を含む動力部１３、防振部材１４ａを含む防振部１４とから成る。
【００２７】
図４は、本発明に係るバット９のバックスイングの往動作から打撃スイングの復動作、即ち、バット９の往復スイングをするための動力部１３の外観斜視図である。底板１３ａの四隅に柱部材１３ｂが固着されている。この左右横方向一対の柱部材１３ｂ，１３ｂの間であって、しかも前後の一対にも共に、それぞれ上方寄り中間部で第１の梁１３ｃ，１３ｃが同一高さにて前後対称的に横架されている。更に、前後一対の柱部材１３ｂ，１３ｂの間においても、左右も共にそれぞれ、上方寄り中間部（先の第１の梁１３ｃ，１３ｃと水平で同一高さの位置）に第２の梁１３ｄ、１３ｄが横架されている。そして、この前後一対の柱部材１３ｂ，１３ｂの間の上端部にて第３の梁１３ｅ，１３ｅが横架されていて、動力部１３の枠体が形成されている。
【００２８】
そして、前記底板１３ａの中央部にブラケット４７ａがねじ４７ｂ、４７ｂにて取り付けられている。このブラケット４７ａの上端部にはフランジ付きの無給油軸受け４７ｃを介して、ボス下４７ｄとボス上４９とで中央部を上下から挟持され、且つ、ねじ４７ｆ，４７ｆにてサンドイッチ状に一体的に固着された大径スプロケット４７が回動自在に嵌め込まれ、支承されている。更に、底板１３ａの右方奥くには汎用のＡＣモータ４１が左方に突き出たモータシャフトに小径歯付きプーリ４３を有して設けられている。そして、前記底板１３ａの左方端近傍に減速機４２が設けられている。この減速機４２は、右方に突き出た入力軸に大径歯付きプーリ４４が取り付けられ、上面に突き出た出力軸には小径スプロケット４６が設けられている。そして、前記モータシャフトの小径歯付きプーリ４３と前記減速機４２の大径歯付きプーリ４４との間にタイミングベルト４５が掛けられている。そして、前記減速機４２の前記小径スプロケット４６と、前記ブラケット４７ａの上端部の大径スプロケット４７との間にチェーン４８が掛けられている。
【００２９】
次に、図５は、スイング準備機構１２を示す。図６は回転機構部の主要部品の断面図を示す。図７は、回転機構部の主要部品の分解斜視図を示す。図８は、低速回転部の断面図を示す。図９は、高速回転部の断面図を示す。図８では、モータ４１により、往動回転する。即ち、モータ４１からの回転力が大径スプロケット４７、ボス上４９、ボス部３６ｅ、回転板（下）３６、回転板（上）３５、シャフト３４ａ、３４ｂと伝えられる。図９では、スプリング（ばね）１６により回転する。即ち、スプリング（ばね）１６の引張力により回転する力がリンク板１９，１９に伝わり、更に、二重リンク１８，１８、回転板１７，１７に、そして、ここで下方向においては、中心軸２１，回転中心軸３７、突起ブロック３８に伝わり、上方向においては、接続部材３３、バット保持部５１を構成するボルト５２ａとパイプ材５２ｂ、プレート下５２及びプレート上５３とに挟まれたグリップエンドゴム５４ａとグリップゴム５４ｂとを介してバット９の打撃スイングの回転力へと伝えられる。
【００３０】
ところで、図４において、前記動力部１３の枠体が形成されていることは前記した。即ち、この枠体の上方中間部において第１の梁１３ｃ，１３ｃが横架してあり、これと同じ高さに第２の梁１３ｄ、１３ｄが横架してある。ここで図５を参照して、前記第１の梁１３ｃ，１３ｃの上面と前記第２の梁１３ｄ、１３ｄの上面とで成す平面上に、片面に刻設してある溝カム２６ａを上面に向けて、溝カム板下２６Ａが載置され、ねじ（図示せず）にて第２の梁１３ｄ、１３ｄ上に取り付けられている。そして、前記動力部１３の枠体の上端部の第３の梁１３ｅ，１３ｅの上面に、前記溝カム板下２６Ａの前記溝カム２６ａと対称形状の溝カム２６ａ′が片面に刻設してある溝カム板上２６Ｂが、前記溝カム２６ａと前記溝カム２６ａ′とが上下で対向するようにして、ねじ（図示せず）にて取り付けられている。
【００３１】
図５，図６、図７、図８、図９を参照して、この溝カム２６ａと溝カム２６ａ′の左方において、下端部を前記溝カム２６ａに嵌め込まれ、中間部を回転板（上）３５の長孔３５ａと，回転板（下）３６の長孔３６ａとを貫通して、上端部を溝カム２６ａ′に嵌め込まれた第１のシャフト３４ａが設けられている。同様にこの溝カム２６ａと溝カム２６ａ′の右方において、下端部を前記溝カム２６ａに嵌め込まれ、中間部を回転板（下）３６の長孔３６ｂと，回転板（上）３５の長孔３５ｂとを貫通して、上端部を溝カム２６ａ′に嵌め込まれた第２のシャフト３４ｂが設けられている。回転板（下）３６と回転板（上）３５との左右両端部にセンサブロック３９、３９がねじ（図示せず）にて固着されている。このセンサブロック３９、３９は、各々左右外面に向いて先端部が小円形を成す三角柱状の角の突起３９ａが設けられている。このセンサブロック３９を検出するために、センサ４０ａと、後述する回転板（下）３６と回転板（上）３５との回転中心に対して９０度の角度を離したセンサ４０ｂとが、各々取り付けブラケットを介して溝カム板下２６Ａに取り付けてある。
【００３２】
前記センサブロック３９を検出するセンサ４０ａはスイング機構部１１の原点出し（後述する図１２（ａ）の基準）を司り，４０ｂはバット９のバックスイング開始等の信号用である。これらのセンサ４０ａ，４０ｂにより、回転板（下）３６と回転板（上）３５との左右両端部に設けられたセンサブロック３９、３９の位置を検出することで、回転板（下）３６と回転板（上）３５との位置、ひいてはスイング準備機構部１２の状態を把握し、制御部５によって、各種制御を行う。センサ４０ａ，４０ｂは、例えば近接スイッチ等でも良い。
【００３３】
図５，図６、図７、図８、図９を参照して、本発明に係るバックスイングをする機構を説明する。前記大径スプロケット４７に固着されたボス上４９において、上方突出部の形状は、内部は円筒穴が設けられており、その外面は六角柱状部を形成している。そしてこの外面の六角柱状部は、後述する回転板（下）３６のボス部３６ｅの下方に延在する小径円筒部の内側の六角柱状穴と嵌合している。この嵌合により前記大径スプロケット４７の回転力を回転板（下）３６と回転板（上）３５とに伝達する。ところで、前記ボス部３６ｅの上端大径円筒部の外側の段付き部が、回転板（下）３６の中心孔に嵌合して溶接にて固着されている。そして、このボス部３６ｅの下方に延在する小径円筒部である前記内側の六角柱状穴の外側に相当する部分は、フランジ付き無給油軸受け２６ｈを介して前記溝カム板下２６Ａの中心孔に回動自在に枢支され、大径円筒部と小径円筒部との繋がり段部の下端面は前記無給油軸受け２６ｈのフランジ部を介して前記溝カム板下２６Ａの中心孔周囲に当接して下方向の重量を支持し、回動自在に支承している。更に、前記ボス部３６ｅの上端大径円筒部の内側上端部は円筒穴を形成し、下方の六角柱状穴に繋がっている。そして、この内側上端部の円筒穴には、ベアリング３６ｆが嵌合されていて、このベアリング３６ｆの内輪に後述する回転中心軸３７の下端部が嵌合されていて、この回転中心軸３７の下端部が回動自在に支承されている。
【００３４】
前記回転板（上）３５の中心段付き孔には、ベアリング３５ｆが嵌合されていて、回転中心軸３７の上部を回動自在に支承している。そして、前記ベアリング３５ｆの抜け止めは、例えば、回転中心軸３７にリング３７ａを嵌めて押しねじ３７ｂ等で押さえて抜け止めを図ることが出来る。そして、前記回転中心軸３７の下方端部は、回転板（下）３６の中心部に設けられているベアリング３６ｆで回動自在に支承されていることは前記した。そして、回転板（上）３５と回転板（下）３６との間に位置する前記回転中心軸３７の中間部において、対向するように跨いだ両側表面を平行２平面に仕上げてあり、この平行２平面に突起ブロック３８の他端の二股分岐部を差し込んで、その先端部にボルト３８ａを使用して、しっかり固着してある。そして、前記電動機４１による回転力が前記大径スプロケット４７経て伝えられ、更に、その回転力が、回転板３５の長孔３５ａ及び長孔３５ｂと、回転板３６の長孔３６ａ及び長孔３６ｂとを回転させる。そして、この長孔３５ａと長孔３６ａとにより前記第１のシャフト３４ａが、そして長孔３５ｂと長孔３６ｂとにより前記第２のシャフト３４ｂが、それぞれその中央部を押され、且つ、下端部を溝カム２６ａに、上端部を溝カム２６ａ′に案内されて移動する。そして、前記第１のシャフト３４ａ、又は、前記第２のシャフト３４ｂが、前記突起ブロック３８の先端部と接触して、後述する電動機によるバット９のバックスイングの往動作（図８参照）と、ばね力による打撃スイングの復動作（図９参照）時の作用をする。
【００３５】
図１０は、スイング機構部１１（一部破断）の外観斜視図を示す。図２、図３、図８、図９、図１０を参照すると、スイング機構部１１，とスイング準備機構部１２（図５参照）とバット保持部５１（図１１参照）とから、半回転システム（バックスイングの往動作と、打撃スイングの復動作機構）２が形成されている。中心軸２１はボス部を兼ねていて、上下水平方向に配された２枚の内の下方の中心板１７の下側面にボルト２１ａにて固着されている。この中心軸２１のボス部の外形部は溝カム板上２６Ｂの中心部に嵌め込まれた軸受け２６ｋの内輪に嵌め込まれていて、その内側の六角孔内には前記回転中心軸３７の上端の六角軸部と嵌合して回転力を伝える構成となっている。前記上下水平方向に配された２枚の中心板１７、１７の周端部には重ねられた二重リンク１８，１８の一方端がフランジ付き無給油軸受けを介して、回動自在に段付きのピン２２を貫通させて一端部をカシメて抜け止めを施してある。前記二重リンク１８，１８の他方端がフランジ付き無給油軸受けを介して、回動自在に２枚のリンク板１９、１９の一方端にピン２２にてカシメられている。前記２枚のリンク板１９、１９の他方端は回動自在にフランジ付き無給油軸受けを挟んでピン２４にてカシメてある。ここにスプリング１６の一端が掛けられている。前記２枚のリンク板１９、１９の中間部は、フランジ付き無給油軸受けを介して軸２３（溝カム板上２６ｂに溶接）回動自在に枢支されている。このスプリング１６の他端は、溝カム板上２６Ｂに固着されたシャフト２５に回動自在に枢支された調整アーム２０の中間部に配置されたスプリング掛け用ピン２４にフランジ付き無給油軸受け２４ａを介して掛けられている。
【００３６】
前記調整アーム２０を構成する調整板２０ａ、２０ａの一端部は、ボス部２５ａの両端部に固着され、他端部には、例えば、長孔２０ｂが各々設けられており、この長孔２０ｂには略Ｔ字形の調整ねじ部材２７のＴ字形の頭部が回動自在に嵌め込まれている。調整板２０ａ、２０ａの中間部はフランジ付き無給油軸受け２４ａを貫通したスプリング掛け用ピン２４が設けてある。前記シャフト２５の上端部は、天板７０の対応する孔に嵌入されている。そして、略Ｔ字形の調整ねじ部材２７のねじ部２７ａにはナット２８が螺合されている。更に、この略Ｔ字形の調整ねじ部材２７のねじ部２７ａは、溝カム板上２６ｂに溶接され、天板７０に支時されたブロック２９のガイド孔２９ａに摺動自在に嵌め込まれている。前記略Ｔ字形の調整ねじ部材２７のねじ部２７ａのナット２８を回して螺合位置を変えることにより前記調整アーム２０の傾き位置を変えて、スプリング掛け用ピン２４の位置を変えてスプリング１６の張力の強さを変え、そして打撃力の強さを変えることが出来る。前記２枚のリンク板１９、１９の中間部はフランジ付き無給油軸受けを介してシャフト２３に回動自在に嵌合されている。シャフト２３、ピン２４、ブロック２９の下端部は溝カム板上２６Ｂに溶接等にて固着されていて、シャフト２３、ピン２４、ブロック２９の他端部は、天板７０の対応する孔に嵌入されている。
尚、前記二重リンク１８，１８と前記２枚のリンク板１９、１９とシャフト２３とスプリング１６と調整アーム２０とブロック２９等は、中心軸２１を中心に点対称に配置されている。
【００３７】
図１０，図１５を参照して、前記中心板１７，１７を挟むように、一対のブレーキ部３０が、ブレーキ取り付け板３２により溝カム板上２６Ｂにねじ止めされている。そしてスプリング３２ａ，３２ａを介して、ブレーキ板３１にねじ又は接着にて取り付けたブレーキシュー３０ａから成っている。この一対のブレーキ部３０のブレーキシュー３０ａが、前記中心板１７，１７の半径の大きな周縁部に摺動して、中心板１７，１７の動きにブレーキを掛けて短時間の間に停止させるのに役立つ。
【００３８】
図９は、大径スプロケット４７、スイング準備機構部１２，スイング機構部１１の断面図を示す。図１１（ｄ）は、バット保持部５１の斜視図を示す。図１１（ｅ）はバット保持部５１の断面図を示す。図１１（ｆ）は、バット保持部５１の平面図を示す。図９、図１１（ｄ）〜図１１（ｆ）を参照すると、接続部材３３が、上下水平方向に配された２枚の内の上方の中心板１７の上面にボルト３３ａにて固着されている。この接続部材３３の上方に、パイプ材５２ｂ（ここでは４個）を介して、プレート下５２がボルト５２ａ（ここでは４本）にて固着されている。ややゴム硬度の硬いグリップエンドゴム５４ａと、ややゴム硬度の軟らかいグリップゴム５４ｂとを、バット９をくるむ様に巻き付けてから、プレート上５３を、複数（ここでは６本）のボルト５３ａにて取り付ける。この構造によりバット９の折損を防止できる。
【００３９】
図１０を参照すると、スイング機構部１１では、接続部材３３以外の部品全て、上下対称に設計、製造されており、上下の組み立て配置を選択することにより、右打席用マシン、又は、左打席用マシンの何れかに同一部品を使用して組み立て可能である。
【００４０】
図１２は、スイング機構部１１をモデル化した図である。この図を参照してスイングする仕組みを説明する。図１２（ａ）が、マシン待機状態である。スイング機構１２から回転力を受け、中心軸２１が反時計回りに回転すると、中心板１７も反時計回りに回転する。これに引っ張られるように二重リンク板１８がリンク板１９を引っ張る。これにより、リンク板１９がシャフト２３を中心に回転するために、ピン２４によって組み付いているスプリング１６を引き伸ばす機構と成っている。図１２（ｂ）から図１２（ｃ）と順次各部分が連動してスプリング１６を引き伸ばす。中心軸２１が図１２（ｂ）から図１２（ｄ）の角度になると、中心軸２１を回転させていたモータ４１の回転力が抜けるように成っている。このため、今度はスプリングの力により、リンク板１９が引っ張られ、これに連動して、二重リンク１８，中心板１７と回転力が伝わる。これにより中心板１７は中心軸２１を中心に、瞬間的に高速の回転運動を時計回りに行う。このスプリング１６による回転力を利用して、瞬間的に強い打球を再現する。但し、ここまでのノックマシン１は、左打席用のノッカーによる打撃実現のものであるために、上記のような説明をしているが、ノックマシン１が右打席用のノッカーによる打撃であれば左右の動作が逆になる。
【００４１】
図１２（ｅ）から 図１２（ｆ）への辺りでは、バット９がボール１０を打撃した後の振り抜き動作時でありバット９を停止させるためのブレーキ部３０が中心板１７，１７と当接している。図１５は、中心板１７とブレーキ部３０の平面図を示す。図１０も参照して、ブレーキ部３０の配置は、バット９がボール１０を打撃した後の振り抜き動作時に成るような位置としてあり、スプリング１６の張力でバット９がボール１０を打撃するまでは障害となるものは存在しない。打撃後バット９の慣性力のために図１２（ｆ）のように中心板１７がスタートである基準位置図１２（ａ）を超えて回転するが、中心板１７がリンク板１９を介してスプリング１６に引っ張られているので、基準位置図１２（ａ）に収斂する。前記ブレーキ部３０は、この収斂動作を早期に実現するように作用する。
【００４２】
図１３は、溝カム板下２６Ａに刻設してある溝カム２６ａと、回転板上３５，回転板（下）３６と、第１，第２のシャフト３４ａ，３４ｂと、突起ブロック３８との外観斜視図を示す。図１４は、前記スイング準備機構部１２をモデル化した図を示す。図１５は、ブレーキ部３０の平面図を示す。図５、図１３，図１４、図１５を参照して、図１４（ａ）が、スイング準備機構部１２の待機状態である。図１３、図１４に示すように、溝カム２６ａは、半径の小さい第１の溝カム部２６ｂと半径の大きい第２の溝カム部２６ｃとがある。この２種類の溝カムを繋ぐように第３の溝カム部２６ｄと第４の溝カム部２６ｅとがある。この溝カム２６ａは、ここに嵌め込まれている第１のシャフト３４ａと第２のシャフト３４ｂとを案内しながら中心回りに軌道半径を変えながら１回転できるようになっている。
【００４３】
即ち、図１４（ａ）をスタートして、この前記第１のシャフト３４ａは、伝達された動力部１３のモータ４１の回転力を受けて、回転半径の大きな溝カム２６ｃから回転板上３５の端部の長孔３５ａと、回転板下３６の端部の長孔３６ａにて、半径の大きい第２の溝カム部２６ｃから第３の溝カム部２６ｄを経て半径の小さい第１の溝カム部２６ｂに誘導される。同様に、第２のシャフト３４ｂは、伝達された動力部１３のモータ４１の回転力を受けて、回転板上３５端部の長孔３５ｂと回転板下３６の端部の長孔３６ｂにて第２のシャフト３４ｂを、回転半径の大きな溝カム２６ｃ上を反時計方向に回転させながら誘導される。図１４（ｂ）の角度位置で第１のシャフト３４ａが突起ブロック３８と当接しながら押し始める。これにより回転中心軸３７も連動して回転し始める。回転中心軸３７はスイング機構部１１の回転板１７と連結しているため、スプリング１６、１６の引っ張り力に抗して反時計方向に回転させる。図１４（ｃ）の角度位置で、センサ４０ｂが、センサブロック３９の三角柱状の角の半円状の突起３９ａを検知して、後述するボール収容投げ上げ部３によるボールを投げ上げるタイミングをカウントし始める。図１４（ｄ）〜図１４（ｅ）の角度位置に進行すると、所定角度で第１のシャフト３４ａが第４の溝カム部２６ｅによって、半径の小さい溝カム部２６ｂから半径の大きい溝カム２６ｃの方へ誘導されるため、突起ブロック３８との接触が解消される。これにより、回転中心軸３７は、今度はスプリング１６の張力により、時計回りの回転運動を開始する。このバックスイングから打撃スイングに切り替わるタイミングは、溝カム２６ａとスプリング１６の張力とモータ４１の回転スピードとにより決まるので、スイングのタイミングのバラツキは打球に影響を与えるような大きなものとはならない。
【００４４】
回転板上３５と回転板下３６は、バット９がボール１０を打撃を行っても、回転し続け、図１４（ｆ）の角度位置で停止する。これにより原点出しセンサ４０ａにより管理される。図１４（ｆ）にあるように半径の大きい第２の溝カム２６ｃ側に第１のシャフト３４ａと、第２のシャフト３４ｂがある時、突起ブロック３８との干渉がないためにバット９のスイング時の慣性力による停止位置より角度オーバーしても衝突するような障害物がないために破壊等などの故障の心配がない。前述したように、中心板１７は、両側からリンク板１９を介してスプリング１６に引っ張られて、常にスプリング１６は最小長さに縮まろうとしており、且つ、前記ブレーキ部３０の作用とにより、早期に基準位置図１４（ａ）（又は、図１２（ａ））に収斂し停止し、ノックマシン１は次の打撃のために待機状態となる。このように本ノックマシン１の一回の打撃時間はは、従来のような、バットを３６０度の１回転させる時間に比べて二分の一以上の打撃時間の短縮を可能とした。即ち、熟練したノッカーと同等な打撃時間間隔を実現できた。
【００４５】
図１６（ａ）は、ボール収容投げ上げ部３の正面外観斜視図（一部破断）を示す。図１６（ｂ）も、ボール収容投げ上げ部３の正面外観斜視図を示す。図１６（ａ）は、ボール収容投げ上げ部３の外カバーを一部破断してある。タイミングベルト５５を鉛直方向に設置する。下方のプーリ５６は、ＡＣサーボモータ６６からカップリング（図示せず）を介して、連動する回転軸５７によって回転する。上方のプーリ５８は回動自在に支承されている。前記タイミングベルト５５の一部分にリフト５９を取り付けてある。リフト５９には半球状のボール支持突起６０が３個配置されている。リフト５９の両端にはリニア軸受け６１が取り付けてあり、このリニア軸受け６１が上下方向にシャフト６２に案内されて、リフト５９を鉛直方向に上下動させる。ボール１０の供給部６３は、中心軸６４の回りをシーソのように揺動可能である。
【００４６】
図１７は、ボール収容投げ上げ部３をモデル化した図を示す。図１７（ａ）は、ノックマシン１の待機中、即ち、ボール収容投げ上げ部３も待機中である。前記スイング準備機構部１２の打撃開始用センサー４０ｂが、センサブロック３９の半円状突起３９ａを検出してから、所定時間後にボール１０の投げ上げ動作を開始する。リフト５９が上昇する時、前記供給部６３が中心軸６４を中心に回転し始める。供給部６３は所定角度を回転すると、ストッパー（図示せず）と当接して停止する。リフト５９は前記タイミングベルト５５によって、任意の速度と上昇量（移動距離）を動く。図１７（ｄ）の位置で、リフト５９を急停止させることにより、ボール１０ａは慣性力によってバット１０の打撃スイング軌道位置まで投げ上げられる。このリフト５９の上昇する移動距離と速度によって、ボール１０ａの投げ上げられる高さを調節する。打撃を行った後、リフト５９は下降を始める。この時、供給部６３には、次のボール１０ｂが乗って用意されている。図１７（ｆ）のように、リフト５９が更に降下することにより前記供給部６３の一端を押し下げ、他端がシーソ式に持ち上がり、前記次のボール１０ｂをリフト５９に供給する。更に、次の次のボール１０ｃは、供給パイプ６５にて待機している。
【００４７】
本発明に係るノックマシン１では、前記供給部６３が、機構的に連動しているため、確実にボール１０の供給が可能である。また、ボール１０同士の接触やボール１０と供給パイプ６５との接触中等において、何等かの原因による球詰まりの予防対策として、打撃時の振動を少し伝えてやる。この微震動により供給パイプ６５中の球詰まりの予防が図れる。図１６の供給パイプ６５中のボール１０は、２〜３個程度の収容量であるが、供給パイプ６５部分は着脱式であり、より多くのボール１０を収容可能な供給パイプ６５と交換可能である。
【００４８】
図１８（ａ）は、本発明に係る第１の実施の形態の左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５と、傾斜角度調整機構９０の主要部の外観斜視図を示す。図１８（ｂ）は、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５のイメージ図を示す。左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５と傾斜角度調整機構９０とは、台車８（図１参照）上端部を形成する台枠中８ｂと支持板８ｅと中板８ｆと台枠上８ｃに支持されている。はじめに、図１、図１８（ａ）、図１８（ｂ）を参照して、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５は、傾斜角度調整機構９０と打撃部１ａとを下方にて支持している（図１参照）。そして、前記中板８ｆの下面側に固着して垂下された支柱８２の下端の支持軸受８３により、打撃部１ａの旋回用の円板７６が回動自在に支承されている。この円板７６の中央部においてボス部材７７を介してアーム７８が取り付けられて右方に延在しており、その先端近傍に長孔７８ａが穿ってあり、この長孔７８ａにボールねじ７９の軸受けボックス７９ａに繋がった突起部７９ｂが嵌合している。このボールねじ７９には、両端部を軸受けブロック８０ａに回動自在に支承されたねじ軸８０が嵌め込まれている。そして、このねじ軸８０の手前側の一方端にはクランク状のハンドル８１が設けられている。このハンドル８１を回すことにより、ボールねじ７９が前後に移動することにより、長孔７８ａに嵌合している突起部７９ｂが前後に移動するために、それにつれて打撃部１ａが右方向又は左方向に旋回する。これにより左右の打球方向を調節可能とする。
【００４９】
図１９は、傾斜角度を付けた打撃部１ａ図を示す。図１、図１８（ａ）、図１８（ｂ）、図１９を参照して、中板８ｆ上に固着された案内板９４，９４に両側から挟まれて案内され、間に第１の梁と第２の梁とを架設して平行に保持され、下方に凸の円弧９１ａを有する円弧状プレート９１，９１が、回動自在に２個（左右で４個）のローラ９６，９６にて支承されている。この円弧状プレート９１，９１は、円弧状長孔９１ｂを有し、この円弧状長孔９１ｂには、前記案内板９４，９４に支持された抜け防止シャフト９５が貫通している。そして、この円弧状プレート９１，９１の下方に凸の円弧９１ａの中心線は、バット９がボール１０を打撃する場合のボール９の中心位置を通る中心線とする。これにより傾斜させたバット９が必ず打撃時にはボール１０の中心位置に向いた打撃となっているために、ライナーでもゴロでも打球の力は強いままである。ここで、ローラ９６と下方に凸の円弧９１ａを互いに噛み合う歯車同士として歯車９６をモータやクランクハンドル等にて回転させて、位置を移動させることも可能である。
【００５０】
図２０は、本発明に係る第２の実施形態の、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）１１５の外観斜視図（一部破断）を示す。これは、扇形歯車とこれと噛み合うピニオンギヤを出力軸に有したモータ１１７を具備している。この場合には、タッチパネル等の指示により左右の何れかの方向に指定した角度に打撃部１ａを回動させ得るために便利である。
【００５１】
本発明では、勿論、スプリング１６の強さによって打撃力と速度は異なるが、基本的には、バット９のスイングを常に一定と考えて、供給するボールのタイミングと投げ上げ速度を任意に調節することで、各種の打球を再現する。これは、バット９のスイングを制御するよりは、質量の小さいボール１０を制御する方が、小さい原動機で動作させることが出来、バラツキも少ない精度の良い制御が可能であり、且つ、コストも安価に抑えられるので便利である。
【００５２】
図２１は、コントローラ６の表示画面を示す。コントローラ６は通常、図２１（ａ）の守備位置（ポジション）と単発の選択画面を表示していて、タッチパネルから成っている。コントローラ６により、練習者の希望とする打球を選択すると制御部の記憶装置に内蔵されている内部データを呼び出して打球の方向・角度等のデータをロードし、各モータへの出力を行うことでノックマシン１を動作させて打球を再現させる（図２１（ｂ））。更に、連続打撃モードやプログラム打撃モード等も可能である。また、特殊な操作で、パラメータ設定画面、図２１（ｃ）を呼び出すことにより、より際どい打球を実現させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
職域や学校や地域等の野球（硬式、軟式）やソフトボール等のチームで使用する守備のトレーニングマシンとして流通可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るノックマシン１の正面図である。
【図２】本発明に係るノックマシン１の外観斜視図（一部破断）である。
【図３】本発明に係るバット９を有する打撃部１ａの外観斜視図を示す。
【図４】本発明に係るバット９の往復スイングをするための動力部１３の外観斜視図である。
【図５】スイング準備機構１２を示す。
【図６】回転機構部の主要部品の断面図を示す。
【図７】回転機構部の主要部品の分解斜視図を示す。
【図８】低速回転部の断面図を示す。
【図９】高速回転部の断面図を示す。
【図１０】スイング機構部１１（一部破断）の外観斜視図を示す。
【図１１】（ｄ）は、バット保持部５１の斜視図を示し、（ｅ）はバット保持部５１の断面図を示し、（ｆ）は、バット保持部５１の平面図を示す。
【図１２】スイング機構部１１をモデル化した図である。
【図１３】溝カム２６ａと、回転板上３５，回転板上３６と、第１，第２のシャフト３４ａ，３４ｂと、突起ブロックとの外観斜視図を示す。
【図１４】前記スイング準備機構部１２をモデル化した図を示す。
【図１５】ブレーキ部３０の平面図を示す。
【図１６】（ａ）は、ボール収容投げ上げ部３の正面外観斜視図（一部破断）を示し、（ｂ）は、ボール収容投げ上げ部３の正面外観斜視図を示す。
【図１７】ボール収容投げ上げ部３をモデル化した図を示す。
【図１８】（ａ）は、本発明に係る第１の実施の形態の左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５と、傾斜角度調整機構９０の主要部の外観斜視図を示す。（ｂ）は、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５のイメージ図を示す。
【図１９】傾斜角度付けた打撃部１ａ図を示す。
【図２０】本発明に係る第２の実施形態の、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）１１５の外観斜視図（一部破断）を示す。
【図２１】コントローラ６の表示画面を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１…ノックマシン
１ａ…打撃部
３…ボール収容投げ上げ部
５…制御部
６…コントローラ
９…バット
１０…ボール
１１…スイング機構部
１２…スイング準備機構部
１６…スプリング
１７…中心板
３０…ブレーキ部
５１…バット保持部
６３…供給部
６６…ＡＣサーボモータ
７５，１１５…左右回転調整機構
９０…傾斜角度調整機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野球（硬式、軟式）やソフトボール等で使用する守備のトレーニングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
野球（硬式、軟式）やソフトボールは、数あるスポーツ種目の中でも、トレーニングマシンの豊富なスポーツである。その特徴的なものとして打撃練習機（バッティングマシン）がある。これは名前の通り打撃トレーニングマシンである。このトレーニングマシンは、プロ野球の選手から高校生の野球選手、中には小中学生の選手レベルでも使用されている例もある。
【０００３】
一方、近年の野球では、守備の必要性が認識され始めている。プロ野球等を見ても、近年では守備のよいチームが上位にいることが多い。このため、効率的な守備練習が求められる。野球の守備練習といえばノックが有名である。これは実際の試合状況に近いため、練習効率が高く、有効であるため、プロを始め、ほぼ全ての選手レベルで行われている。
【０００４】
しかし、ノックの問題点として、ノッカーの存在がある。ノックによる練習効率はノッカーの技術に依存するため、効率の良い練習を行うためには、その所有する高い技術とノックし続ける体力とが望まれる。この条件を満たすノッカーの不足が問題となっている。
【０００５】
このノッカーの不足問題を解消する方法として、トレーニングマシンによる練習方法が考えられる。守備のトレーニングマシンとしては、打撃練習機用の投球マシンを守備練習者の方向に向けて使用するタイプが市販されている。しかし、このトレーニングマシンでは、実際の打球の再現性という点では、実戦との差があるため、効率的な練習を行うことが困難である。これを解決するための守備トレーニングマシンに関した公知技術として下記の特許文献を挙げることが出来る。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４―０８１４９４号公報
【特許文献２】特開２０００−２４５８８７号公報
【特許文献３】特開平０３−０１２１８４号公報
【特許文献４】特開昭６１−０６３２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１の特開２００４―０８１４９４号公報では、コンプレッサによる圧縮空気を利用した打撃マシンではあるが、空気を圧縮する時間が必要であり、強力な打球を連続して打撃することは困難である。これを解消するために、空気の圧縮時間短縮の方法としてコンプレッサの大型化が考えられるが、高価なものとなってしまい、ランニングコストも高く付き一般市場向けには不向きである。また、ボールを上から供給するためには、少なくともスイングするバットより高い位置にボールを運ぶ必要があり、これでは、ボールを供給するマシンが人間ほどの高さになり小回りが効かず取り扱いが不便である。
【０００８】
そして、特許文献２の特開２０００−２４５８８７号公報によれば、ボールの射出方法がバットによる打撃ではないため、実際のノッカーの打撃を再現できておらず、効率的な守備練習が出来ない。また、施設や装置が大掛かりであるために高価なものとなってしまい一般的ではない。
【０００９】
更に、特許文献３の特開平０３−０１２１８４号公報によれば、バットスイングの動力源に電動機（モータ）を使用している。しかし、モータの特性上、瞬間的に大きな力を発生させることが困難である。一般的なモータを使用した打撃機構では、打撃力が不足であり、ノッカーの打撃の再現性が図れず不具合である。更に、特許文献１と同様に、ボールを上から供給するためには、少なくともスイングするバットより高い位置にボールを運ぶ必要があり、これでは、ボールを供給するマシンが人間ほどの高さになり小回りが効かず取り扱いが不便である。
【００１０】
そして、特許文献４の特開昭６１−０６３２６６号公報によれば、スプリングの弾性力により打撃力を得ている。バットのスイング用のスプリングが強力のために、電動機（モータ）から大きな減速機構を経て、スプリングを引いている。このため、打撃から打撃までの時間間隔が大きく開いてしまい、ノックマシンとして使用した場合、効率的な守備練習が出来なくて不便である。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものあり、その目的は、高度な技術を有するノッカーによる打撃を何時でも再現するように、ノックバットをスイングして打撃間隔も早く、正確な打撃も可能で、且つ、一般市場向けの生産コストで制作可能な、ノックマシンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記バットを有する打撃部が、スプリングの弾性力に抗して電動機によりバックスイングである往動をし、前記スプリングの弾性力により打撃スイングである復動をする前記バットの往復型スイングを行うことを特徴とするノックマシンである。
請求項１の本発明では、ノックバットが、ある任意の角度内を往復するように回動を行う。即ち、人間と同じようにバックスイングからスイングを行い打撃を行う。守備練習者にとっては、打撃音と同時に、素早い打球をはっきり見たりする動体視力の向上や、頭を動かさずに眼球運動だけでボールを追跡したり、広い範囲を素早く見たり、一瞬で正確な判断をして状況に対応したりする、所謂、ビジュアルトレーニングノックマシンとしての守備練習が可能である。また、バットが高速で回動するので、バットの回動範囲は危険領域となってしまう。本発明では、バットを３６０度回転させることなく、マシンの一端近傍で往復運動させることで、バットの回動範囲である危険領域を小さくすることが出来る。
【００１３】
請求項２の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記バットを有する打撃部が、スイング時間短縮機構とスイング停止用ブレーキとを具備し、前記バットのスイング角度が略１８０度内にて往復型スイングを行うことを特徴とする請求項１記載のノックマシンである。
即ち、請求項２の本発明では、バットスイングが往復回動する方法がとれたので従来の約半分の時間にて、打撃間隔が短縮できて効率の良いノックが出来て効率的な守備練習が出来て便利である。
【００１４】
請求項３の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記ボール収容投げ上げ部がサーボモータを具備し、任意の速度とタイミングでボールを下方から上方に押し出すことにより任意の打球を再現することを可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のノックマシンである。請求項３の本発明では、前記打撃部によりスイングされるバットの回動する軌道上に、前記ボール収容投げ上げ部がサーボモータを具備していることにより、ボールを任意の速度とタイミングで、任意の高さにて供給することが出来る。即ち、バットのスイングを一定として、投げ上げるボール側でタイミングを調整している。バットのスイングを制御するのに比べて、重量の軽いボールの投げ上げに必要とする動力が小さいために、高い精度での制御が可能である。更に、ボール投げ上げ機能に連動して動くボール供給機構によりノックマシンに近づくことなくボールのセットが可能であるため、危険性のあるバット回動領域外のみでの操作が可能となっている。
【００１５】
請求項４の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、台車８を構成する上部台枠板８ｃ上の右方寄りに設けられていると共に前記打撃部１ａを支持していて左右回転調整機構７５と傾斜角度調整機構９０とから成る打球再現システム４とを具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のノックマシンである。請求項４の本発明では、左右方向を前記打撃部１ａを支持している打球再現システム４における前記左右回転調整機構７５の回転で設定を行い、同様に上下方向を前記打撃部１ａを支持している打球再現システム４における傾斜角度調整機構９０の回転によりバットのスイングの角度の大まかな設定を行い、更に、細かい打ち分けをバットとボールの衝突位置の制御で行っている。この方法により、任意の方向へ、ゴロやライナー等を打ち分け、且つ、バットとボールの衝突点が基本的に変わらないために、どんな種類の打球であっても、強力な打球を確実に再現出来る。
【００１６】
請求項５の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、ボール投げ上げのタイミング、ボール投げ上げ高さ、ノックマシン本体の方向、角度等の制御管理、単発又は連続ノック等の選択や、打球の方向や角度などのパラメータの調整が可能であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のノックマシンである。請求項５の本発明により、過去の実験で得られたデータを基に、基本となるデータがマシンの組み立て時に制御部の記憶装置内にインプットされるために、このノックマシンの操縦者が野球未経験者であっても、練習者の希望する任意の打球を再現出来る。そのために、ノックマシンの向きや角度やバットに対するボール投げ上げのタイミングをボール側で高精度にタイミング制御して、打撃精度が向上した。更に、レベルの高い打球を望んだ場合にも、ノックマシンの制御部からパラメータの調整を行うことが可能である。
【００１７】
請求項６の発明では、バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記打撃部と前記ボール収容投げ上げ部と前記制御部とをそれぞれブロック化して交換容易としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のノックマシンである。請求項６の本発明により、故障時のメンテナンスにおいて、故障部分を代用品と交換するだけで良く、長時間にわたる修理の必要がなくなる。更に、本発明のノックマシンを購入する時に、購入者が必要と考える機能に見合った低価格化や、機能追加による高性能化等が可能となる。これにより幅広い練習者が使用可能なノックマシンとなる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の本発明では、ノックバットが、ある任意の角度内を往復するように回動を行う。即ち、人間と同じようにバックスイングからスイングを行い打撃を行う。守備練習者にとっては、打撃音と同時に、素早い打球をはっきり見たりする動体視力の向上や、頭を動かさずに眼球運動だけでボールを追跡したり、広い範囲を素早く見たり、一瞬で正確な判断をして状況に対応したりする、所謂、ビジュアルトレーニングノックマシンとしての守備練習が可能である。また、バットが高速で回動するので、バットの回動範囲は危険領域となってしまう。本発明では、バットを３６０度回転させることなく、マシンの一端近傍で往復運動させることで、バットの回動範囲である危険領域を小さくすることが出来る。
【００１９】
請求項２の本発明では、バットスイングが往復回動する方法がとれたので従来の約半分の時間にて、打撃間隔が短縮できて効率の良いノックが出来て効率的な守備練習が出来て便利である。
【００２０】
請求項３の本発明では、前記打撃部によりスイングされるバットの回動する軌道上に、前記ボール収容投げ上げ部がサーボモータを具備していることにより、ボールを任意の速度とタイミングで、任意の高さにて供給することが出来る。即ち、バットのスイングを一定として、投げ挙げるボール側でタイミングを調整している。バットのスイングを制御するのに比べて、重量の軽いボールの投げ挙げに必要とする動力が小さいために、高い精度での制御が可能である。更に、ボール投げ上げ機能に連動して動くボール供給機構によりノックマシンに近づくことなくボールのセットが可能であるため、危険性のあるバット回動領域外のみでの操作が可能となっている。
【００２１】
請求項４の本発明では、左右方向を前記打撃部１ａを支持している打球再現システム４における前記左右回転調整機構７５の回転で設定を行い、同様に上下方向を前記打撃部１ａを支持している打球再現システム４における傾斜角度調整機構９０の回転によりバットのスイングの角度の大まかな設定を行い、更に、細かい打ち分けをバットとボールの衝突位置の制御で行っている。この方法により、任意の方向へ、ゴロやライナー等を打ち分け、且つ、バットとボールの衝突点が基本的に変わらないために、どんな種類の打球であっても、強力な打球を確実に再現出来る。
【００２２】
請求項５の本発明により、過去の実験で得られたデータを基に、基本となるデータがマシンの組み立て時に制御部の記憶装置内にインプットされるために、このノックマシンの操縦者が野球未経験者であっても、練習者の希望する任意の打球を再現出来る。そのために、ノックマシンの向きや角度やバットに対するボール投げ上げのタイミングをボール側で高精度にタイミング制御して、打撃精度が向上した。更に、レベルの高い打球を望んだ場合にも、ノックマシンの制御部からパラメータの調整を行うことが可能である。
【００２３】
請求項６の発明により、前記打撃部と前記ボール収容投げ上げ部と前記制御部とをそれぞれブロック化して交換容易としたことにより、機能の追加、削除が容易であり、練習者が必要と考える機能のみを選択することが出来る。また、メンテナンス時や故障時にも、部分的な交換が可能であるため、長期の修理時間が不要となり、練習者がノックマシンを使用する時間を大幅に削られるようなこともなく、予備品を一式用意しておく必要もなく便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係るノックマシン１の正面図である。図２は、本発明に係るノックマシン１の外観斜視図であり、一部破断で制御部５とコントローラ６を図示していない。図１，図２を参照して、このノックマシン１においては、下方に移動用車輪システム７を具備し、この移動用車輪システム７の上方に台枠下８ａと台枠中８ｂと台枠板８ｃとを含む台車８が設けられており、そして、前記台枠下８ａの上には制御部５が設けられている。この制御部５には、１００Ｖの商用電源又はバッテリ等に接続可能な電源コード５ａ（図示せず）と、信号線６ａにて接続されているコントローラ６が接続されている。制御部５は、シーケンサやマイクロコンピュータや専用の電子回路基板を使用可能である。更に、前記上台枠板８ｃ上の右方寄りには、バット保持部５１を形成するバット９を有する打撃部１ａを支持していて、後述する左右回転調整機構７５と傾斜角度調整機構９０とから成る打球再現システム４とを具備している。そして、前記上台枠板８ｃ上の左方端近傍には、ボール１０を上方に投げ上げるためのボール投げ上げ部３が設けられている。そして、図１には、図４にて後述するが、動力部１３の関係の構成が示してある。即ち、ＡＣモータ４１，ウオーム減速機４２，大径スプロケット４７，支持ブラケット４７ａ、底板１３ａである。
【００２６】
図３は、本発明に係るバット９を有する打撃部１ａの外観斜視図を示す。打撃部１ａのブロックは、主にスイング機構部１１、スイング準備機構部１２、電動機（モータ）４１と減速機４２を含む動力部１３、防振部材１４ａを含む防振部１４とから成る。
【００２７】
図４は、本発明に係るバット９のバックスイングの往動作から打撃スイングの復動作、即ち、バット９の往復スイングをするための動力部１３の外観斜視図である。底板１３ａの四隅に柱部材１３ｂが固着されている。この左右横方向一対の柱部材１３ｂ，１３ｂの間であって、しかも前後の一対にも共に、それぞれ上方寄り中間部で第１の梁１３ｃ，１３ｃが同一高さにて前後対称的に横架されている。更に、前後一対の柱部材１３ｂ，１３ｂの間においても、左右も共にそれぞれ、上方寄り中間部（先の第１の梁１３ｃ，１３ｃと水平で同一高さの位置）に第２の梁１３ｄ、１３ｄが横架されている。そして、この前後一対の柱部材１３ｂ，１３ｂの間の上端部にて第３の梁１３ｅ，１３ｅが横架されていて、動力部１３の枠体が形成されている。
【００２８】
そして、前記底板１３ａの中央部にブラケット４７ａがねじ４７ｂ、４７ｂにて取り付けられている。このブラケット４７ａの上端部にはフランジ付きの無給油軸受け４７ｃを介して、ボス下４７ｄとボス上４９とで中央部を上下から挟持され、且つ、ねじ４７ｆ，４７ｆにてサンドイッチ状に一体的に固着された大径スプロケット４７が回動自在に嵌め込まれ、支承されている。更に、底板１３ａの右方奥くには汎用のＡＣモータ４１が左方に突き出たモータシャフトに小径歯付きプーリ４３を有して設けられている。そして、前記底板１３ａの左方端近傍に減速機４２が設けられている。この減速機４２は、右方に突き出た入力軸に大径歯付きプーリ４４が取り付けられ、上面に突き出た出力軸には小径スプロケット４６が設けられている。そして、前記モータシャフトの小径歯付きプーリ４３と前記減速機４２の大径歯付きプーリ４４との間にタイミングベルト４５が掛けられている。そして、前記減速機４２の前記小径スプロケット４６と、前記ブラケット４７ａの上端部の大径スプロケット４７との間にチェーン４８が掛けられている。
【００２９】
次に、図５は、スイング準備機構１２を示す。図６は回転機構部の主要部品の断面図を示す。図７は、回転機構部の主要部品の分解斜視図を示す。図８は、低速回転部の断面図を示す。図９は、高速回転部の断面図を示す。図８では、モータ４１により、往動回転する。即ち、モータ４１からの回転力が大径スプロケット４７、ボス上４９、ボス部３６ｅ、回転板（下）３６、回転板（上）３５、シャフト３４ａ、３４ｂと伝えられる。図９では、スプリング（ばね）１６により回転する。即ち、スプリング（ばね）１６の引張力により回転する力がリンク板１９，１９に伝わり、更に、二重リンク１８，１８、回転板１７，１７に、そして、ここで下方向においては、中心軸２１，回転中心軸３７、突起ブロック３８に伝わり、上方向においては、接続部材３３、バット保持部５１を構成するボルト５２ａとパイプ材５２ｂ、プレート下５２及びプレート上５３とに挟まれたグリップエンドゴム５４ａとグリップゴム５４ｂとを介してバット９の打撃スイングの回転力へと伝えられる。
【００３０】
ところで、図４において、前記動力部１３の枠体が形成されていることは前記した。即ち、この枠体の上方中間部において第１の梁１３ｃ，１３ｃが横架してあり、これと同じ高さに第２の梁１３ｄ、１３ｄが横架してある。ここで図５を参照して、前記第１の梁１３ｃ，１３ｃの上面と前記第２の梁１３ｄ、１３ｄの上面とで成す平面上に、片面に刻設してある溝カム２６ａを上面に向けて、溝カム板下２６Ａが載置され、ねじ（図示せず）にて第２の梁１３ｄ、１３ｄ上に取り付けられている。そして、前記動力部１３の枠体の上端部の第３の梁１３ｅ，１３ｅの上面に、前記溝カム板下２６Ａの前記溝カム２６ａと対称形状の溝カム２６ａ′が片面に刻設してある溝カム板上２６Ｂが、前記溝カム２６ａと前記溝カム２６ａ′とが上下で対向するようにして、ねじ（図示せず）にて取り付けられている。
【００３１】
図５，図６、図７、図８、図９を参照して、この溝カム２６ａと溝カム２６ａ′の左方において、下端部を前記溝カム２６ａに嵌め込まれ、中間部を回転板（上）３５の長孔３５ａと，回転板（下）３６の長孔３６ａとを貫通して、上端部を溝カム２６ａ′に嵌め込まれた第１のシャフト３４ａが設けられている。同様にこの溝カム２６ａと溝カム２６ａ′の右方において、下端部を前記溝カム２６ａに嵌め込まれ、中間部を回転板（下）３６の長孔３６ｂと，回転板（上）３５の長孔３５ｂとを貫通して、上端部を溝カム２６ａ′に嵌め込まれた第２のシャフト３４ｂが設けられている。回転板（下）３６と回転板（上）３５との左右両端部にセンサブロック３９、３９がねじ（図示せず）にて固着されている。このセンサブロック３９、３９は、各々左右外面に向いて先端部が小円形を成す三角柱状の角の突起３９ａが設けられている。このセンサブロック３９を検出するために、センサ４０ａと、後述する回転板（下）３６と回転板（上）３５との回転中心に対して９０度の角度を離したセンサ４０ｂとが、各々取り付けブラケットを介して溝カム板下２６Ａに取り付けてある。
【００３２】
前記センサブロック３９を検出するセンサ４０ａはスイング機構部１１の原点出し（後述する図１２（ａ）の基準）を司り，４０ｂはバット９のバックスイング開始等の信号用である。これらのセンサ４０ａ，４０ｂにより、回転板（下）３６と回転板（上）３５との左右両端部に設けられたセンサブロック３９、３９の位置を検出することで、回転板（下）３６と回転板（上）３５との位置、ひいてはスイング準備機構部１２の状態を把握し、制御部５によって、各種制御を行う。センサ４０ａ，４０ｂは、例えば近接スイッチ等でも良い。
【００３３】
図５，図６、図７、図８、図９を参照して、本発明に係るバックスイングをする機構を説明する。前記大径スプロケット４７に固着されたボス上４９において、上方突出部の形状は、内部は円筒穴が設けられており、その外面は六角柱状部を形成している。そしてこの外面の六角柱状部は、後述する回転板（下）３６のボス部３６ｅの下方に延在する小径円筒部の内側の六角柱状穴と嵌合している。この嵌合により前記大径スプロケット４７の回転力を回転板（下）３６と回転板（上）３５とに伝達する。ところで、前記ボス部３６ｅの上端大径円筒部の外側の段付き部が、回転板（下）３６の中心孔に嵌合して溶接にて固着されている。そして、このボス部３６ｅの下方に延在する小径円筒部である前記内側の六角柱状穴の外側に相当する部分は、フランジ付き無給油軸受け２６ｈを介して前記溝カム板下２６Ａの中心孔に回動自在に枢支され、大径円筒部と小径円筒部との繋がり段部の下端面は前記無給油軸受け２６ｈのフランジ部を介して前記溝カム板下２６Ａの中心孔周囲に当接して下方向の重量を支持し、回動自在に支承している。更に、前記ボス部３６ｅの上端大径円筒部の内側上端部は円筒穴を形成し、下方の六角柱状穴に繋がっている。そして、この内側上端部の円筒穴には、ベアリング３６ｆが嵌合されていて、このベアリング３６ｆの内輪に後述する回転中心軸３７の下端部が嵌合されていて、この回転中心軸３７の下端部が回動自在に支承されている。
【００３４】
前記回転板（上）３５の中心段付き孔には、ベアリング３５ｆが嵌合されていて、回転中心軸３７の上部を回動自在に支承している。そして、前記ベアリング３５ｆの抜け止めは、例えば、回転中心軸３７にリング３７ａを嵌めて押しねじ３７ｂ等で押さえて抜け止めを図ることが出来る。そして、前記回転中心軸３７の下方端部は、回転板（下）３６の中心部に設けられているベアリング３６ｆで回動自在に支承されていることは前記した。そして、回転板（上）３５と回転板（下）３６との間に位置する前記回転中心軸３７の中間部において、対向するように跨いだ両側表面を平行２平面に仕上げてあり、この平行２平面に突起ブロック３８の他端の二股分岐部を差し込んで、その先端部にボルト３８ａを使用して、しっかり固着してある。そして、前記電動機４１による回転力が前記大径スプロケット４７経て伝えられ、更に、その回転力が、回転板３５の長孔３５ａ及び長孔３５ｂと、回転板３６の長孔３６ａ及び長孔３６ｂとを回転させる。そして、この長孔３５ａと長孔３６ａとにより前記第１のシャフト３４ａが、そして長孔３５ｂと長孔３６ｂとにより前記第２のシャフト３４ｂが、それぞれその中央部を押され、且つ、下端部を溝カム２６ａに、上端部を溝カム２６ａ′に案内されて移動する。そして、前記第１のシャフト３４ａ、又は、前記第２のシャフト３４ｂが、前記突起ブロック３８の先端部と接触して、後述する電動機によるバット９のバックスイングの往動作（図８参照）と、ばね力による打撃スイングの復動作（図９参照）時の作用をする。
【００３５】
図１０は、スイング機構部１１（一部破断）の外観斜視図を示す。図２、図３、図８、図９、図１０を参照すると、スイング機構部１１，とスイング準備機構部１２（図５参照）とバット保持部５１（図１１参照）とから、半回転システム（バックスイングの往動作と、打撃スイングの復動作機構）２が形成されている。中心軸２１はボス部を兼ねていて、上下水平方向に配された２枚の内の下方の中心板１７の下側面にボルト２１ａにて固着されている。この中心軸２１のボス部の外形部は溝カム板上２６Ｂの中心部に嵌め込まれた軸受け２６ｋの内輪に嵌め込まれていて、その内側の六角孔内には前記回転中心軸３７の上端の六角軸部と嵌合して回転力を伝える構成となっている。前記上下水平方向に配された２枚の中心板１７、１７の周端部には重ねられた二重リンク１８，１８の一方端がフランジ付き無給油軸受けを介して、回動自在に段付きのピン２２を貫通させて一端部をカシメて抜け止めを施してある。前記二重リンク１８，１８の他方端がフランジ付き無給油軸受けを介して、回動自在に２枚のリンク板１９、１９の一方端にピン２２にてカシメられている。前記２枚のリンク板１９、１９の他方端は回動自在にフランジ付き無給油軸受けを挟んでピン２４にてカシメてある。ここにスプリング１６の一端が掛けられている。前記２枚のリンク板１９、１９の中間部は、フランジ付き無給油軸受けを介して軸２３（溝カム板上２６ｂに溶接）回動自在に枢支されている。このスプリング１６の他端は、溝カム板上２６Ｂに固着されたシャフト２５に回動自在に枢支された調整アーム２０の中間部に配置されたスプリング掛け用ピン２４にフランジ付き無給油軸受け２４ａを介して掛けられている。
【００３６】
前記調整アーム２０を構成する調整板２０ａ、２０ａの一端部は、ボス部２５ａの両端部に固着され、他端部には、例えば、長孔２０ｂが各々設けられており、この長孔２０ｂには略Ｔ字形の調整ねじ部材２７のＴ字形の頭部が回動自在に嵌め込まれている。調整板２０ａ、２０ａの中間部はフランジ付き無給油軸受け２４ａを貫通したスプリング掛け用ピン２４が設けてある。前記シャフト２５の上端部は、天板７０の対応する孔に嵌入されている。そして、略Ｔ字形の調整ねじ部材２７のねじ部２７ａにはナット２８が螺合されている。更に、この略Ｔ字形の調整ねじ部材２７のねじ部２７ａは、溝カム板上２６ｂに溶接され、天板７０に支時されたブロック２９のガイド孔２９ａに摺動自在に嵌め込まれている。前記略Ｔ字形の調整ねじ部材２７のねじ部２７ａのナット２８を回して螺合位置を変えることにより前記調整アーム２０の傾き位置を変えて、スプリング掛け用ピン２４の位置を変えてスプリング１６の張力の強さを変え、そして打撃力の強さを変えることが出来る。前記２枚のリンク板１９、１９の中間部はフランジ付き無給油軸受けを介してシャフト２３に回動自在に嵌合されている。シャフト２３、ピン２４、ブロック２９の下端部は溝カム板上２６Ｂに溶接等にて固着されていて、シャフト２３、ピン２４、ブロック２９の他端部は、天板７０の対応する孔に嵌入されている。
尚、前記二重リンク１８，１８と前記２枚のリンク板１９、１９とシャフト２３とスプリング１６と調整アーム２０とブロック２９等は、中心軸２１を中心に点対称に配置されている。
【００３７】
図１０，図１５を参照して、前記中心板１７，１７を挟むように、一対のブレーキ部３０が、ブレーキ取り付け板３２により溝カム板上２６Ｂにねじ止めされている。そしてスプリング３２ａ，３２ａを介して、ブレーキ板３１にねじ又は接着にて取り付けたブレーキシュー３０ａから成っている。この一対のブレーキ部３０のブレーキシュー３０ａが、前記中心板１７，１７の半径の大きな周縁部に摺動して、中心板１７，１７の動きにブレーキを掛けて短時間の間に停止させるのに役立つ。
【００３８】
図９は、大径スプロケット４７、スイング準備機構部１２，スイング機構部１１の断面図を示す。図１１（ｄ）は、バット保持部５１の斜視図を示す。図１１（ｅ）はバット保持部５１の断面図を示す。図１１（ｆ）は、バット保持部５１の平面図を示す。図９、図１１（ｄ）〜図１１（ｆ）を参照すると、接続部材３３が、上下水平方向に配された２枚の内の上方の中心板１７の上面にボルト３３ａにて固着されている。この接続部材３３の上方に、パイプ材５２ｂ（ここでは４個）を介して、プレート下５２がボルト５２ａ（ここでは４本）にて固着されている。ややゴム硬度の硬いグリップエンドゴム５４ａと、ややゴム硬度の軟らかいグリップゴム５４ｂとを、バット９をくるむ様に巻き付けてから、プレート上５３を、複数（ここでは６本）のボルト５３ａにて取り付ける。この構造によりバット９の折損を防止できる。
【００３９】
図１０を参照すると、スイング機構部１１では、接続部材３３以外の部品全て、上下対称に設計、製造されており、上下の組み立て配置を選択することにより、右打席用マシン、又は、左打席用マシンの何れかに同一部品を使用して組み立て可能である。
【００４０】
図１２は、スイング機構部１１をモデル化した図である。この図を参照してスイングする仕組みを説明する。図１２（ａ）が、マシン待機状態である。スイング機構１２から回転力を受け、中心軸２１が反時計回りに回転すると、中心板１７も反時計回りに回転する。これに引っ張られるように二重リンク板１８がリンク板１９を引っ張る。これにより、リンク板１９がシャフト２３を中心に回転するために、ピン２４によって組み付いているスプリング１６を引き伸ばす機構と成っている。図１２（ｂ）から図１２（ｃ）と順次各部分が連動してスプリング１６を引き伸ばす。中心軸２１が図１２（ｂ）から図１２（ｄ）の角度になると、中心軸２１を回転させていたモータ４１の回転力が抜けるように成っている。このため、今度はスプリングの力により、リンク板１９が引っ張られ、これに連動して、二重リンク１８，中心板１７と回転力が伝わる。これにより中心板１７は中心軸２１を中心に、瞬間的に高速の回転運動を時計回りに行う。このスプリング１６による回転力を利用して、瞬間的に強い打球を再現する。但し、ここまでのノックマシン１は、左打席用のノッカーによる打撃実現のものであるために、上記のような説明をしているが、ノックマシン１が右打席用のノッカーによる打撃であれば左右の動作が逆になる。
【００４１】
図１２（ｅ）から 図１２（ｆ）への辺りでは、バット９がボール１０を打撃した後の振り抜き動作時でありバット９を停止させるためのブレーキ部３０が中心板１７，１７と当接している。図１５は、中心板１７とブレーキ部３０の平面図を示す。図１０も参照して、ブレーキ部３０の配置は、バット９がボール１０を打撃した後の振り抜き動作時に成るような位置としてあり、スプリング１６の張力でバット９がボール１０を打撃するまでは障害となるものは存在しない。打撃後バット９の慣性力のために図１２（ｆ）のように中心板１７がスタートである基準位置図１２（ａ）を超えて回転するが、中心板１７がリンク板１９を介してスプリング１６に引っ張られているので、基準位置図１２（ａ）に収斂する。前記ブレーキ部３０は、この収斂動作を早期に実現するように作用する。
【００４２】
図１３は、溝カム板下２６Ａに刻設してある溝カム２６ａと、回転板上３５，回転板（下）３６と、第１，第２のシャフト３４ａ，３４ｂと、突起ブロック３８との外観斜視図を示す。図１４は、前記スイング準備機構部１２をモデル化した図を示す。図１５は、ブレーキ部３０の平面図を示す。図５、図１３，図１４、図１５を参照して、図１４（ａ）が、スイング準備機構部１２の待機状態である。図１３、図１４に示すように、溝カム２６ａは、半径の小さい第１の溝カム部２６ｂと半径の大きい第２の溝カム部２６ｃとがある。この２種類の溝カムを繋ぐように第３の溝カム部２６ｄと第４の溝カム部２６ｅとがある。この溝カム２６ａは、ここに嵌め込まれている第１のシャフト３４ａと第２のシャフト３４ｂとを案内しながら中心回りに軌道半径を変えながら１回転できるようになっている。
【００４３】
即ち、図１４（ａ）をスタートして、この前記第１のシャフト３４ａは、伝達された動力部１３のモータ４１の回転力を受けて、回転半径の大きな溝カム２６ｃから回転板上３５の端部の長孔３５ａと、回転板下３６の端部の長孔３６ａにて、半径の大きい第２の溝カム部２６ｃから第３の溝カム部２６ｄを経て半径の小さい第１の溝カム部２６ｂに誘導される。同様に、第２のシャフト３４ｂは、伝達された動力部１３のモータ４１の回転力を受けて、回転板上３５端部の長孔３５ｂと回転板下３６の端部の長孔３６ｂにて第２のシャフト３４ｂを、回転半径の大きな溝カム２６ｃ上を反時計方向に回転させながら誘導される。図１４（ｂ）の角度位置で第１のシャフト３４ａが突起ブロック３８と当接しながら押し始める。これにより回転中心軸３７も連動して回転し始める。回転中心軸３７はスイング機構部１１の回転板１７と連結しているため、スプリング１６、１６の引っ張り力に抗して反時計方向に回転させる。図１４（ｃ）の角度位置で、センサ４０ｂが、センサブロック３９の三角柱状の角の半円状の突起３９ａを検知して、後述するボール収容投げ上げ部３によるボールを投げ上げるタイミングをカウントし始める。図１４（ｄ）〜図１４（ｅ）の角度位置に進行すると、所定角度で第１のシャフト３４ａが第４の溝カム部２６ｅによって、半径の小さい溝カム部２６ｂから半径の大きい溝カム２６ｃの方へ誘導されるため、突起ブロック３８との接触が解消される。これにより、回転中心軸３７は、今度はスプリング１６の張力により、時計回りの回転運動を開始する。このバックスイングから打撃スイングに切り替わるタイミングは、溝カム２６ａとスプリング１６の張力とモータ４１の回転スピードとにより決まるので、スイングのタイミングのバラツキは打球に影響を与えるような大きなものとはならない。
【００４４】
回転板上３５と回転板下３６は、バット９がボール１０を打撃を行っても、回転し続け、図１４（ｆ）の角度位置で停止する。これにより原点出しセンサ４０ａにより管理される。図１４（ｆ）にあるように半径の大きい第２の溝カム２６ｃ側に第１のシャフト３４ａと、第２のシャフト３４ｂがある時、突起ブロック３８との干渉がないためにバット９のスイング時の慣性力による停止位置より角度オーバーしても衝突するような障害物がないために破壊等などの故障の心配がない。前述したように、中心板１７は、両側からリンク板１９を介してスプリング１６に引っ張られて、常にスプリング１６は最小長さに縮まろうとしており、且つ、前記ブレーキ部３０の作用とにより、早期に基準位置図１４（ａ）（又は、図１２（ａ））に収斂し停止し、ノックマシン１は次の打撃のために待機状態となる。このように本ノックマシン１の一回の打撃時間はは、従来のような、バットを３６０度の１回転させる時間に比べて二分の一以上の打撃時間の短縮を可能とした。即ち、熟練したノッカーと同等な打撃時間間隔を実現できた。
【００４５】
図１６（ａ）は、ボール収容投げ上げ部３の正面外観斜視図（一部破断）を示す。図１６（ｂ）も、ボール収容投げ上げ部３の正面外観斜視図を示す。図１６（ａ）は、ボール収容投げ上げ部３の外カバーを一部破断してある。タイミングベルト５５を鉛直方向に設置する。下方のプーリ５６は、ＡＣサーボモータ６６からカップリング（図示せず）を介して、連動する回転軸５７によって回転する。上方のプーリ５８は回動自在に支承されている。前記タイミングベルト５５の一部分にリフト５９を取り付けてある。リフト５９には半球状のボール支持突起６０が３個配置されている。リフト５９の両端にはリニア軸受け６１が取り付けてあり、このリニア軸受け６１が上下方向にシャフト６２に案内されて、リフト５９を鉛直方向に上下動させる。ボール１０の供給部６３は、中心軸６４の回りをシーソのように揺動可能である。
【００４６】
図１７は、ボール収容投げ上げ部３をモデル化した図を示す。図１７（ａ）は、ノックマシン１の待機中、即ち、ボール収容投げ上げ部３も待機中である。前記スイング準備機構部１２の打撃開始用センサー４０ｂが、センサブロック３９の半円状突起３９ａを検出してから、所定時間後にボール１０の投げ上げ動作を開始する。リフト５９が上昇する時、前記供給部６３が中心軸６４を中心に回転し始める。供給部６３は所定角度を回転すると、ストッパー（図示せず）と当接して停止する。リフト５９は前記タイミングベルト５５によって、任意の速度と上昇量（移動距離）を動く。図１７（ｄ）の位置で、リフト５９を急停止させることにより、ボール１０ａは慣性力によってバット１０の打撃スイング軌道位置まで投げ上げられる。このリフト５９の上昇する移動距離と速度によって、ボール１０ａの投げ上げられる高さを調節する。打撃を行った後、リフト５９は下降を始める。この時、供給部６３には、次のボール１０ｂが乗って用意されている。図１７（ｆ）のように、リフト５９が更に降下することにより前記供給部６３の一端を押し下げ、他端がシーソ式に持ち上がり、前記次のボール１０ｂをリフト５９に供給する。更に、次の次のボール１０ｃは、供給パイプ６５にて待機している。
【００４７】
本発明に係るノックマシン１では、前記供給部６３が、機構的に連動しているため、確実にボール１０の供給が可能である。また、ボール１０同士の接触やボール１０と供給パイプ６５との接触中等において、何等かの原因による球詰まりの予防対策として、打撃時の振動を少し伝えてやる。この微震動により供給パイプ６５中の球詰まりの予防が図れる。図１６の供給パイプ６５中のボール１０は、２〜３個程度の収容量であるが、供給パイプ６５部分は着脱式であり、より多くのボール１０を収容可能な供給パイプ６５と交換可能である。
【００４８】
図１８（ａ）は、本発明に係る第１の実施の形態の左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５と、傾斜角度調整機構９０の主要部の外観斜視図を示す。図１８（ｂ）は、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５のイメージ図を示す。左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５と傾斜角度調整機構９０とは、台車８（図１参照）上端部を形成する台枠中８ｂと支持板８ｅと中板８ｆと台枠上８ｃに支持されている。はじめに、図１、図１８（ａ）、図１８（ｂ）を参照して、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５は、傾斜角度調整機構９０と打撃部１ａとを下方にて支持している（図１参照）。そして、前記中板８ｆの下面側に固着して垂下された支柱８２の下端の支持軸受８３により、打撃部１ａの旋回用の円板７６が回動自在に支承されている。この円板７６の中央部においてボス部材７７を介してアーム７８が取り付けられて右方に延在しており、その先端近傍に長孔７８ａが穿ってあり、この長孔７８ａにボールねじ７９の軸受けボックス７９ａに繋がった突起部７９ｂが嵌合している。このボールねじ７９には、両端部を軸受けブロック８０ａに回動自在に支承されたねじ軸８０が嵌め込まれている。そして、このねじ軸８０の手前側の一方端にはクランク状のハンドル８１が設けられている。このハンドル８１を回すことにより、ボールねじ７９が前後に移動することにより、長孔７８ａに嵌合している突起部７９ｂが前後に移動するために、それにつれて打撃部１ａが右方向又は左方向に旋回する。これにより左右の打球方向を調節可能とする。
【００４９】
図１９は、傾斜角度を付けた打撃部１ａ図を示す。図１、図１８（ａ）、図１８（ｂ）、図１９を参照して、中板８ｆ上に固着された案内板９４，９４に両側から挟まれて案内され、間に第１の梁と第２の梁とを架設して平行に保持され、下方に凸の円弧９１ａを有する円弧状プレート９１，９１が、回動自在に２個（左右で４個）のローラ９６，９６にて支承されている。この円弧状プレート９１，９１は、円弧状長孔９１ｂを有し、この円弧状長孔９１ｂには、前記案内板９４，９４に支持された抜け防止シャフト９５が貫通している。そして、この円弧状プレート９１，９１の下方に凸の円弧９１ａの中心線は、バット９がボール１０を打撃する場合のボール９の中心位置を通る中心線とする。これにより傾斜させたバット９が必ず打撃時にはボール１０の中心位置に向いた打撃となっているために、ライナーでもゴロでも打球の力は強いままである。ここで、ローラ９６と下方に凸の円弧９１ａを互いに噛み合う歯車同士として歯車９６をモータやクランクハンドル等にて回転させて、位置を移動させることも可能である。
【００５０】
図２０は、本発明に係る第２の実施形態の、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）１１５の外観斜視図（一部破断）を示す。これは、扇形歯車とこれと噛み合うピニオンギヤを出力軸に有したモータ１１７を具備している。この場合には、タッチパネル等の指示により左右の何れかの方向に指定した角度に打撃部１ａを回動させ得るために便利である。
【００５１】
本発明では、勿論、スプリング１６の強さによって打撃力と速度は異なるが、基本的には、バット９のスイングを常に一定と考えて、供給するボールのタイミングと投げ上げ速度を任意に調節することで、各種の打球を再現する。これは、バット９のスイングを制御するよりは、質量の小さいボール１０を制御する方が、小さい原動機で動作させることが出来、バラツキも少ない精度の良い制御が可能であり、且つ、コストも安価に抑えられるので便利である。
【００５２】
図２１は、コントローラ６の表示画面を示す。コントローラ６は通常、図２１（ａ）の守備位置（ポジション）と単発の選択画面を表示していて、タッチパネルから成っている。コントローラ６により、練習者の希望とする打球を選択すると制御部の記憶装置に内蔵されている内部データを呼び出して打球の方向・角度等のデータをロードし、各モータへの出力を行うことでノックマシン１を動作させて打球を再現させる（図２１（ｂ））。更に、連続打撃モードやプログラム打撃モード等も可能である。また、特殊な操作で、パラメータ設定画面、図２１（ｃ）を呼び出すことにより、より際どい打球を実現させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
職域や学校や地域等の野球（硬式、軟式）やソフトボール等のチームで使用する守備のトレーニングマシンとして流通可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るノックマシン１の正面図である。
【図２】本発明に係るノックマシン１の外観斜視図（一部破断）である。
【図３】本発明に係るバット９を有する打撃部１ａの外観斜視図を示す。
【図４】本発明に係るバット９の往復スイングをするための動力部１３の外観斜視図である。
【図５】スイング準備機構１２を示す。
【図６】回転機構部の主要部品の断面図を示す。
【図７】回転機構部の主要部品の分解斜視図を示す。
【図８】低速回転部の断面図を示す。
【図９】高速回転部の断面図を示す。
【図１０】スイング機構部１１（一部破断）の外観斜視図を示す。
【図１１】（ｄ）は、バット保持部５１の斜視図を示し、（ｅ）はバット保持部５１の断面図を示し、（ｆ）は、バット保持部５１の平面図を示す。
【図１２】スイング機構部１１をモデル化した図である。
【図１３】溝カム２６ａと、回転板上３５，回転板上３６と、第１，第２のシャフト３４ａ，３４ｂと、突起ブロックとの外観斜視図を示す。
【図１４】前記スイング準備機構部１２をモデル化した図を示す。
【図１５】ブレーキ部３０の平面図を示す。
【図１６】（ａ）は、ボール収容投げ上げ部３の正面外観斜視図（一部破断）を示し、（ｂ）は、ボール収容投げ上げ部３の正面外観斜視図を示す。
【図１７】ボール収容投げ上げ部３をモデル化した図を示す。
【図１８】（ａ）は、本発明に係る第１の実施の形態の左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５と、傾斜角度調整機構９０の主要部の外観斜視図を示す。（ｂ）は、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）７５のイメージ図を示す。
【図１９】傾斜角度付けた打撃部１ａ図を示す。
【図２０】本発明に係る第２の実施形態の、左右回転調整機構（打撃部１ａの旋回機構）１１５の外観斜視図（一部破断）を示す。
【図２１】コントローラ６の表示画面を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１…ノックマシン
１ａ…打撃部
３…ボール収容投げ上げ部
５…制御部
６…コントローラ
９…バット
１０…ボール
１１…スイング機構部
１２…スイング準備機構部
１６…スプリング
１７…中心板
３０…ブレーキ部
５１…バット保持部
６３…供給部
６６…ＡＣサーボモータ
７５，１１５…左右回転調整機構
９０…傾斜角度調整機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記バットを有する打撃部が、スプリングの弾性力に抗して電動機によりバックスイングである往動をし、前記スプリングの弾性力により打撃スイングである復動をする前記バットの往復型スイングを行うことを特徴とするノックマシン。
【請求項２】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記バットを有する打撃部が、スイング時間短縮機構とスイング停止用ブレーキとを具備し、前記バットのスイング角度が略１８０度内にて往復型スイングを行うことを特徴とする請求項１記載のノックマシン。
【請求項３】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記ボール収容投げ上げ部がサーボモータを具備し、任意の速度とタイミングでボールを下方から上方に押し出すことにより任意の打球を再現することを可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のノックマシン。
【請求項４】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記打撃部を支持していて左右回転調整機構と傾斜角度調整機構とから成る打球再現システムを具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のノックマシン。
【請求項５】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、ボール投げ上げのタイミング、ボール投げ上げ高さ、ノックマシン本体の方向、角度等の制御管理、単発又は連続ノック等の選択や、打球の方向や角度などのパラメータの調整が可能であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のノックマシン。
【請求項６】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記打撃部と前記ボール収容投げ上げ部と前記制御部とをそれぞれブロック化して交換容易としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のノックマシン。
【請求項１】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記バットを有する打撃部が、スプリングの弾性力に抗して電動機によりバックスイングである往動をし、前記スプリングの弾性力により打撃スイングである復動をする前記バットの往復型スイングを行うことを特徴とするノックマシン。
【請求項２】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記バットを有する打撃部が、スイング時間短縮機構とスイング停止用ブレーキとを具備し、前記バットのスイング角度が略１８０度内にて往復型スイングを行うことを特徴とする請求項１記載のノックマシン。
【請求項３】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記ボール収容投げ上げ部がサーボモータを具備し、任意の速度とタイミングでボールを下方から上方に押し出すことにより任意の打球を再現することを可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のノックマシン。
【請求項４】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記打撃部を支持していて左右回転調整機構と傾斜角度調整機構とから成る打球再現システムを具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のノックマシン。
【請求項５】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、ボール投げ上げのタイミング、ボール投げ上げ高さ、ノックマシン本体の方向、角度等の制御管理、単発又は連続ノック等の選択や、打球の方向や角度などのパラメータの調整が可能であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のノックマシン。
【請求項６】
バットを有する打撃部とボール収容投げ上げ部と制御部とを具備するノックマシンにおいて、前記打撃部と前記ボール収容投げ上げ部と前記制御部とをそれぞれブロック化して交換容易としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のノックマシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−２４０５５８（Ｐ２００９−２４０５５８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９１２２８（Ｐ２００８−９１２２８）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（５０５０７３９１２）ハトリバンテック株式会社 (4)
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（５０５０７３９１２）ハトリバンテック株式会社 (4)
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