バドミントン用のシャトル発射装置

【課題】本発明は羽根の損傷を抑え、シャトルを高速かつ精度良く発射でき、多様な種類のショットに変更が容易なバドミントン用のシャトル発射装置の提供を目的とする。
【解決手段】先端部にシャトルを保持するためのシャトル保持具を有する、概ね垂直方向に回転可能なアームを備え、アームを高速回転する手段と、高速回転し始める角度調整手段とを有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バドミントン用のシャトルを自動発射する発射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
バドミントン競技に用いられるシャトルには水鳥の天然の羽根を用いたものと、合成樹脂の羽根を用いたものがある。
正式競技に使用されている天然の羽根を用いたものは、16枚の羽根をコルクの台に取り付けたものであり、質量が約5gと軽く、羽根部の空気抵抗が大きく、打球の初速と終速の差が大きいのが特徴である。
合成樹脂の羽根を用いたものは、主に練習用に使用され、天然の羽根に近いように工夫はされているものの、全く同じとは言えず、できれば、正式競技用の天然羽根で製造されたシャトルを使用したい。
【0003】
これまでに提案されているバドミントンのシャトル発射装置としては、特許文献1,2がある。
しかし、いずれもシャトルをラケットで打ち出すものである。
本願出願人がシャトルをラケットで打ち出す瞬間を写真撮影してみると、図5に示したようにラケットに羽根が当たった状態を経てコルクが反転している。
従って、ラケットで打ち出す練習機では羽根の損傷が激しいという問題があった。
また、スマッシュ、サーブ、ドロップ等の異なる種類の打撃に変更するのが容易でない問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平01−236075号公報
【特許文献2】特開2007−160045号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は羽根の損傷を抑え、シャトルを高速かつ精度良く発射でき、多様な種類のショットに変更が容易なシャトル発射装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るバドミントンのシャトルの発射装置は、先端部にシャトルを保持するためのシャトル保持具を有する、概ね垂直方向に回転可能なアームを備え、アームを高速回転する手段と、高速回転し始める角度調整手段とを有することを特徴とする。
アームの先端部に保持したシャトルを、アームの回転による遠心力で発射できれば、アームの高速回転手段としてどのような手段を選択しても良いが、アームを高速回転する手段として、アームを回転させる方向に付勢したスプリングの復元力を用い、高速回転し始める角度調整手段として、前記スプリングの復元力を規制していた規制手段の解除位置によるようにすると構造が簡単である。
スプリングの復元力の規制手段は、ラッチ方式、ピン方式、カム方式等各種手段を採用できる。
また、アームを高速回転する手段は、スプリングの復元力を可変することで回転速度調整可能であっても良い。
ここで、アームを複数備えてもよく、シャトルを発射する左右方向の方位を調整する方位調整手段を有してもよい。
【発明の効果】
【0007】
本発明にあっては、アームの先に設けたシャトル保持具にシャトルを挟持するように保持させ、そのままアームの高速回転によりシャトルを発射するので、従来のラケットに打ち出すのと比較して羽根の損傷が少なく、発射精度も高い。
また、アームの高速回転し始める角度を調整するだけで、スマッシュ、サーブ、ドロップ等の多様な打撃を実現でき、使用者にショットの種類が予測されにくい効果もある。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明に係る発射装置の構成例を示す。
【図2】発射機構の要部説明図を示す。
【図3】発射角度の調整機構の要部説明図を示す。
【図4】アームの回転機構の要部説明図を示す。
【図5】シャトルがラケットにより打ち出される様子を写した写真を示す。
【図6】アームの発射角度とシャトルの発射初期の動きを示す。
【図7】アームの発射角度とシャトルの飛距離の関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明に係るアーム式の発射装置についてシミュレーション解析した例を示す。
一例として、機構解析ソフトウェア(COSMOS Motion:Solid Works2008)を用いて発射角度α=80°,90°,100°にセットし、シャトルを発射させたときの発射直後の様子を図6に示す。
これにより、いずれもスムーズにシャトルを発射されていることがわかる。
また、このときのシャトルのコルク中心点の飛翔軌跡を図7に示す。
これにより、アームの発射角度αを変更することによって、その飛行距離(飛距離)が大きく変化することがわかる。
また、飛翔軌跡つまりショットの種類も大きく異なり、α=80°ではサーブのようなショットに、他方α=100°ではスマッシュに近いショットになっている。
一方、シャトルのスピードは、今回いずれも100km/h前後であったが、これはスプリングの復元力が弱かったためであり、スプリングの復元力を強くすることで十分に300km/h超のスピードを得る事ができると考えられる。
なお、本解析では、重力のみ考慮し、空気抵抗は全く考慮しなかったので、シャトルの飛翔軌跡や回転の様子は、実際のものと若干異なると思われるが、概ねの動きは検証できた。
【0010】
本発明に係るシャトルの発射装置10の構成例を図1〜4に基づいて説明するが、本発明はアームが設定された所定の角度にて高速回転し始めることでシャトルが発射される点に特徴があり、このような特徴がある範囲にてアームの高速回転機構、アームの高速回転始めの角度調整機構、アームの本数等に制限はない。
【0011】
本実施例に示した発射装置10は車輪11aを有する移動可能な架台11に対して、ベースフレーム13aの後方に縦フレーム13bを立設し、このベースフレーム13aの前方に支柱12を立設し、縦フレーム13bの上部と支柱12の上部を上部フレーム13cで連結した枠体を形成し、この枠体がモーター等の方位調整駆動部70の駆動により、シャトルの発射方向を左右に水平方向旋回可能になっている。
本実施例ではベースフレーム13aの縦フレーム13bよりに設けたモーターにより、支柱12側が大きく左右に自動操作で動くようになっているが、手動で動くようにしても良い。
また、プログラム制御により、ランダムに動くようにしても良い。
上部フレーム13cには、図2に示したようなクランクシャフト53を軸着してあり、クランクシャフト53の先端部にはアーム20の一端を固定してある。
本実施例においては、アーム20の反対側にもアーム21を設けた2本のアームを有する例になっているが、アームの本数には制限がない。
アーム20,21の先端部にはバドミントンのシャトル1を保持するシャトル保持具20a,21aを有する。
シャトル保持具20a,21aは、例えばシャトルを連続供給機(図示省略)にて上部から落下させるとコルクの部分が差し込まれ、軽く挟持した状態になり、その状態からアームが高速回転し始めると遠心力で発射されるようになっている。
【0012】
次にアームの回転機構について説明する。
アーム20,21はクランクシャフト53に連結され、詳細な構造は省略したがスプリング50,51により、シャトル1が図1に矢印で示した方向の発射する方向にアームが回転するように付勢されている。
スプリング50,51等の復元力は図2に示すようにフレーム13dにハンドル50a、50bを螺合してあり、このハンドルの回転により、スプリングの端部の位置が前進又は後退し調整できるが、モーターやシリンダー等にて自動変更可能にしても良い。
図1,図4に示したようにモーター等の回転駆動部30に駆動スプロケット31が連結されていて、駆動スプロケット31は、従動スプロケット32にチェーン33で駆動伝達される。
従動スプロケット32には、図4に示すように、規制ピン42,43が突没するガイド孔32a,32aを有し、この規制ピン42,43は図2に示すようにバネ42a,43aにて没入方向に付勢されている。
従って規制ピン42,43の後端部は、バネの反力により常に発射角度調整カム40の側面に接している。
発射角度調整カム40は、図2に平面視、図3に斜視図を示すように、側面に従動スプロケット32側に向けて突出した凸形状部40aと平面部40bを有する
規制ピン42,43の後端部が発射角度調整カム40の凸形状部40aに接している間は、規制ピンがガイド孔32aからアーム側に突出し、アームのスプリングの復元力による回転を規制しているので、従動スプロケット32の回転に従ってこの規制ピンが移動する速さにあわせて、アームもゆっくり回転する。
規制ピンの後端部が発射角度調整カム40の凸形状部40a表面を摺接移動し、この規制ピンの後端部が平面部40bに到達した瞬間に規制ピンが後退し、アームは従動スプロケットの回転から開放され、スプリング50,51の復元力にて高速回転し始める。
これにより、シャトル1が発射され、クランクシャフト53はブレーキ60により、回転が制動される。
この高速回転し始める角度は、従動スプロケット32の凸形状部40aから平面部40bに切り変わる位置で定まる。
従って、図3及び4に示すようにギヤ等の発射角度調整具41を発射角度調整カム40に設けたギヤ部40cに噛み合わせ、発射角度調整具41と連結したハンドル41aを回し、凸形状部40aの位置を回転移動させることで発射角度の変更調整が可能である。
なお、本実施例では、発射角度調整カム40をハンドル操作で変更する例を示したが、モーター等を組み込み自動操作しても良い。
アームの高速回転に切り替わる角度を切り替えるだけで、スマッシュ、サーブ、ドロップ等の異なる種類の打撃に容易に変更できるので、使用者にはショットの種類の見分けが難しくなるが、発射装置の前に、遮蔽版を設けるとさらに予測が難しくなる。
【符号の説明】
【0013】
1 シャトル
10 発射装置
11 架台
12 支柱
20 アーム
20a シャトル保持具
21 アーム
30 駆動部
31 駆動スプロケット
32 従動スプロケット
40 発射角度調整カム
41 発射角度調整具
42 規制ピン
50 スプリング
60 ブレーキ
70 方位調整駆動部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バドミントン用シャトルの発射装置であって、
先端部にシャトルを保持するためのシャトル保持具を有する、概ね垂直方向に回転可能なアームを備え、
アームを高速回転する手段と、高速回転し始める角度調整手段とを有することを特徴とするシャトル発射装置。
【請求項2】
アームを高速回転する手段は、アームを回転させる方向に付勢したスプリングの復元力であり、高速回転し始める角度調整手段は、前記スプリングの復元力を規制していた規制手段の解除位置によることを特徴とする請求項1記載のシャトル発射装置。
【請求項3】
アームを高速回転する手段は、スプリングの復元力を可変することで回転速度調整可能であることを特徴とする請求項2記載のシャトル発射装置
【請求項4】
アームを複数備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシャトル発射装置。
【請求項5】
シャトルを発射する水平方向の方位を調整する方位調整手段を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシャトル発射装置。

【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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【公開番号】特開2011−83408(P2011−83408A)
【公開日】平成23年4月28日(2011.4.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−238084(P2009−238084)
【出願日】平成21年10月15日(2009.10.15)
【出願人】(504160781)国立大学法人金沢大学 (282)