打ち出し機および球出し機

【課題】打ち出しの時間間隔、強弱、方向を変化させられ、またシャトルの球出しを効率のいいスムーズな動きで行うことを可能にした、打ち出し機および球出し機を提供する。
【解決手段】ラケット２を固定する回転軸５と、その回転動力手段を有するもので、基本構成としてラケット２、ラケット回転機構、回路制御部１６、本体回転機構を有しており、モータ３の回転を、定常的に電磁クラッチ４に伝達する。そして電磁クラッチ４のスイッチを回路制御部１６でオン、オフすることによりラケット２に回転動作をさせ、球出し機から供給されてきたシャトルを打ち出す。次に球出し機はアーム部１３、ソレノイド（上、下）１４、ばね機構を有するものである。ソレノイド（上、下）１４のスイッチをオンにすることでアーム部１３を開閉し、シャトルを開放、落下させる。この動作を上下のアーム部１３で繰り返し行うことによってシャトルを一つずつ打ち出し機に供給する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打ち出し機に関する。
また、本発明は、球出し機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、打ち出し機構を擁するバトミントン練習機が報告されている（例えば、特許文献１参照。）。この打ち出し機構を擁する機械は、図１７に示すように、打ち出す機構とシャトルを補充する機構だけで構成されるものであり、シャトルの打ち出しの強弱、方向の変換などの機能を備えていないのでバトミントンの練習を行うには機能が不足しているという問題が生じた。
【０００３】
また、バドミントン球出し機を擁するものが報告されているが、この球出し機であると球を出すタイミングが一定であり変化をつけることができないことや、羽に傷をつける可能性がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−１６３６９４号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、上述した従来のバトミントン練習機では打ち出しは可能なものの、打ち出すシャトルを打つ強さの強弱がつけられず、シャトルの飛距離が一定になってしまう。また、打ち出す方向も一定方向である。これらのことからシャトルの発射の距離、方向共に練習者が容易に判断できてしまい、練習としての効率が上がらないという問題がある。
【０００５】
さらにシャトルの球出し機構においても上述の技術では自動でタイミングを変化させて行うことができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、上記のバトミントン練習機が達成できなかった、打ち出しの強弱、方向の変化を可能にし、またシャトルの球出しを効率のいいスムーズな動きで行うことを可能にし、さらには打ち出す間隔を任意に変化させることで、実際に近い形で練習ができる打ち出し機と球出し機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】
【０００７】
本発明の打ち出し機は、打ち出し手段を固定する回転軸と、前記回転軸の回転動力手段を有するものである。
本発明の打ち出し機は以下の本体フレーム、ラケット、ラケット回転機構、回路制御部、本体回転機構を有するものである。
（イ）本体フレーム。
（ロ）ラケット。
（ハ）以下のモータ、電磁クラッチ、回転軸、ばねを有するラケット回転機構。
（ハ−１）ラケットをばねが伸びる方向に回転させるモータ、
（ハ−２）電源のオン、オフによってモータの回転を回転軸へ伝達したり、開放したりする電磁クラッチ、
（ハ−３）ラケットを取り付ける、クラッチとつながった回転軸、
（ハ−４）ラケットのシャトル打ち出し時に回転動力となるばね。
（ニ）電機部の動作をすべて司る回路制御部。
（ホ）以下の基盤（上）、基盤（下）、モータ、回転軸、２リンク機構を有する本体回転機構。
（ホ−１）基盤（上）、
（ホ−２）基盤（下）、
（ホ−３）モータ、
（ホ−４）基盤（上）を回転させる時の回転軸、
（ホ−５）モータの回転運動を往復運動に変える２リンク機構。
【０００８】
本発明の球出し機は、以下の基盤、アーム部、ソレノイド（上、下）、ばね機構を有するものである。
（イ）基盤、
（ロ）シャトルを挟んでつかむアーム部、
（ハ）アームを閉じる時のための動力源となるソレノイド（上、下）、
（ニ）ソレノイド（上、下）の電源が入っていないときにアームを開いた状態にするためのばね機構。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１、２記載の発明である打ち出し機によれば、自動的に打ち出し強さの強弱をつけ、さらに左右方向に自在に打ち出す方向を変えることが可能となる。
また、シャトルを打ち出す間隔を請求項３の発明との組み合わせによって、任意に変更することを可能としている。
請求項３記載の発明の球出し機によれば、自動的に効率良くシャトルを打ち出し機に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、打ち出し機および球出し機にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１１】
打ち出し機および球出し機の構成について説明する。図１は本発明の打ち出し機の一例として示す。バトミントンシャトル自動打ち出し機の見取り図である。バトミントンシャトル自動打ち出し機は本体フレーム１、ラケット２、ラケット回転機構、本体回転機構からなっている。本体フレーム１、ラケット２、ラケット回転機構、本体回転機構について説明する。
【００１２】
図２、図３は本体フレーム１を図１で正面に見えている面を正面とした時に、それぞれ右左から見たものである。本体フレーム１について説明する。
【００１３】
本体フレーム１は最低で４本のＬ字型のアルミの板で構成された枠に回転軸５を通すアルミの板を固定して作られている。回転軸５を受ける板は本体フレーム１の左右に１枚ずつ計２枚使用しており、回転軸５を通すための穴が開けられている。この両者は共に金属に限らず強度が十分でかつ、重量が適当であればその材質如何は問わない。また枠を構成する板はＬ字型である必要もない。
【００１４】
ラケット２は市販の通常バトミントンに使用するラケットを用いてよい。ラケット２に対する特別な加工などは一切必要としない。また、この部分はラケット２に限らず金属の板など、シャトルを飛ばすことの出来るものであれば何でも良い。
【００１５】
ラケット回転機構は図１や図４や図５を見ると分かるが、モータ３、電磁クラッチ４、回転軸５、ばね６を有する。次にモータ３、電磁クラッチ４、回転軸５、ばね６について説明する。
【００１６】
モータ３はごく一般的なモータを使用している。図１や図２から分かるようにギヤをモータ３と電磁クラッチ４との間に挟むことによって減速機を作成し、その減速機を通して電磁クラッチ４に定常的に回転運動を与える役割をしている。このモータ３の回転速度は回路制御部（後述する）で変化させることも可能である。
【００１７】
電磁クラッチ４はモータ３から与えられた回転運動を回転軸５に伝えることで回転軸５を拘束している。そしてある程度回転運動を回転軸５に伝えると回路制御部で電磁クラッチ４のスイッチが切られ、回転軸５の拘束を解く。
【００１８】
回転軸５はアルミの軸で作られている。しかし強度、重量が適当であれば材料如何は問わない。
【００１９】
ばね６は、図４、５に示すように回転軸５に固定された板につけられている。回転軸５が回転すればこのばね６が伸びるようになっている。つまり、このばね６は電磁クラッチ４が回転軸５の拘束を解いたときに回転軸５とともにラケット２を、シャトルを打つのに最適な速度まで加速させる役割を成している。そのためある程度以上のばね定数が求められる。ただ、ばね定数を満たしていれば、ばねの材質如何は問わない。
【００２０】
本体回転機構は図６のようになっており、以下の基盤（上）７、基盤（下）８、モータ（本体回転機構用）９、回転軸（本体回転機構用）１０、２リンク機構１１を有するものである。基盤（上）７、基盤（下）８、モータ（本体回転機構用）９、回転軸（本体回転機構用）１０、２リンク機構１１について説明する。
【００２１】
基盤（上）７、基盤（下）８は長方形の形をした板をそれぞれ１枚ずつ使っている。材質はアルミを使用しているが、強度、重量が適当であれば材質如何を問わない。
【００２２】
モータ（本体回転機構用）９は、バトミントンシャトル自動打ち出し機とシャトル自動供給機（後述する）、さらには基盤（上）７を回転させる機能を持っている。
【００２３】
回転軸（本体回転機構用）１０は基盤（上）７と基盤（下）８をつなぎ、基盤（上）７を回転させる時の軸となる。回転軸（本体回転機構用）１０は基盤（下）８に固定されており、基盤（上）７は回転できるようになっている。材質はアルミを使用しているが、強度、重量が適当であれば材質の如何を問わない。
【００２４】
２リンク機構１１は片側（図７のＡ）がモータ（本体回転機構用）９に取り付けられ、もう片方（図７のＣ）は基盤（上）７に回転自在で取り付けられている。モータ（本体回転機構用）９側のリンクが回転することにより、図８のように基盤（上）７に取り付けられたほうのリンクが回転軸（図８のＤ）を中心として、弧を描くように移動する。そのために基盤（上）７は図７のように首振り運動をする。
【００２５】
図９、図１０は本発明の球出し機の一例として示すシャトル自動供給機である。シャトル自動供給機は基盤（シャトル自動供給機）１２、アーム部１３、ソレノイド（上、下）１４、ばね機構１５を有している。基盤（シャトル自動供給機）１２、アーム部１３、ソレノイド（上、下）１４、ばね機構１５について説明する。
【００２６】
基盤（シャトル自動供給機）１２は長方形の形をした木材からなる。シャトル自動供給機は同じ構造の装置が上下に２つ付いているために基盤（シャトル自動供給機）１２も２つ必要となる。なお材質如何は特に問わない。
【００２７】
アーム部１３は図１０のようにＬ字型の板に片方は半円型の出っ張りが付いており、反対側では回転中心のための穴と、ソレノイド（上、下）１４の先の器具を通すための穴が開けてある。材質は木材でできているが、特に木材である必要はない。上下ともに２つで１組としてアーム部１３は作用するので計４つアーム部１３は必要とされる。ソレノイド（上、下）１４のスイッチが入るとアーム部１３はソレノイド（上、下）１４側に引っ張られ閉じる。
【００２８】
ソレノイド（上、下）１４は電源を入れると引っ張る力を発生させる。ソレノイド（上、下）１４の軸の先には図１１のようにアーム部１３に開けられた穴を前後にストロークさせる器具が取り付けられている。ソレノイド（上、下）１４のスイッチが入ると、軸が引っ張られ、軸の先につけられた器具を介してアーム部１３をソレノイド（上、下）１４側に引っ張る。
【００２９】
ばね機構１５はソレノイド（上、下）１４のスイッチが入っていない時に図１２のようにアーム部１３とソレノイド（上、下）１４の軸を引っ張り、アーム部１３を開かせる役割を担っている。
【００３０】
回路制御部１６は、図１３に示すようにモータ、電磁クラッチ、本体回転機構、シャトル自動供給機の電磁ソレノイドの制御を司っている。具体的にはモータは回転の速度を、電磁クラッチはクラッチの接続時間の制御を、本体回転機構は回転の速度を、シャトル自動供給機の電磁ソレノイドはオンオフのタイミングの制御をそれぞれ行っている。
【００３１】
打ち出し機および球出し機の動きについて説明する。
最初に、図１４Ａに示すように、球出し機の上のアーム部１３に、バトミントンシャトルを重ねてセットする。次に図１４Ｂに示すように、上部のアーム部を開放する。するとシャトルは落下し、下部のアーム部に保持される。次に図１４Ｃのようにアーム上部を閉じることによってアーム上部でシャトルの下から２番目以上のシャトルを保持する。そしてアーム下部を図１４Ｄのように開くことでシャトルを１つずつ落とすことができる。
【００３２】
次に図１５Ａに示す打ち出し機は図１５Ｂのように任意のシャトルの打ち出したい強さを得られる角度まで回転軸をねじり、図１５Ｃのように電磁クラッチを開放し、打ち出し動作に入る。そして、それにともないシャトル自動供給機がシャトルを供給し、図１５Ｄのようにシャトルを打ち出す。
なお、上述の一連の動きの中で、図７に示すように、基盤（上）７を動かすことにより、球出し機の方向を変化させることも出来る。
【００３３】
回路制御部１６の動きについて、図１６を参照しながら説明する。最初に初期状態ではソレノイド（上、下）に負電圧を与え，電磁クラッチには電圧をかけない（０Ｖ）。次に、ソレノイド（上）に正電圧をかけアーム（上）を開く。次に，ソレノイド（上）に負電圧をかけアーム（上）を閉じると同時に電磁クラッチに正電圧をかけ回転軸にモータの動力を任意の時間伝達する。次に，ソレノイド（下）に正電圧をかけアーム（下）を開きシャトルを落下させ，それに合わせて電磁クラッチを０Ｖにして回転軸を解放する。その後、初期状態に戻り、これをくり返す。
【００３４】
なお、打ち出し機において、ラケットを振る動力源としてばねを用いる例を説明した。動力源は、このばねに限定されるわけではない。このほか動力源としてはゴムなどの、変位に対して復元力を発するものを採用することができる。
【００３５】
球出し機において、２つのアーム部を用いてバトミントンシャトルを供給する例を説明した。バトミントンシャトルの供給方法は、これに限定されない。このほか、バトミントンシャトルの供給方法として、カメラの絞りのような機構を２つ上下に重ねることで、アームの代わりにシャトルを保持することなどのように、二つの保持機構を用いてシャトルを一つずつ落下させる機構を採用することが出来る。
【００３６】
また、本発明は上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成を取り入れることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】打ち出し機および球出し機にかかる発明の実施の形態を示す図である。
【図２】打ち出し機および球出し機の側面図である。
【図３】打ち出し機および球出し機の図２とは反対側から見た側面図である。
【図４】ラケットを回転させるためのばね機構の図である。
【図５】ラケットを回転させるためのばね機構の回転時の図である。
【図６】本体回転機構の図である。
【図７】本体回転機構の動きを表した図である。
【図８】本体回転機構の動きを略式に表した図である。
【図９】球出し機の全体図である。
【図１０】球出し機の上部から見た図である。
【図１１】球出し機のアーム部とソレノイド（上、下）の軸につけられた金具の図である。
【図１２】球出し機の動いている時の図である。
【図１３】制御系のブロック図である。
【図１４】球出し機の動きを表した図である。
【図１５】ラケットがバトミントンシャトルを打つ様子を表した図である。
【図１６】制御系のフローチャートである。
【図１７】従来の打ち出し機および球出し機の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１‥‥本体フレーム、２‥‥ラケット、３‥‥モータ、４‥‥電磁クラッチ、５‥‥回転軸、６‥‥ばね、７‥‥基盤（上）、８‥‥基盤（下）、９‥‥モータ（本体回転機構用）、１０‥‥回転軸（本体回転機構用）、１１‥‥２リンク機構、１２‥‥基盤（シャトル自動供給機）、１３‥‥アーム部、１４‥‥ソレノイド（上、下）、１５‥‥ばね機構、１６‥‥回路制御部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
打ち出し手段を固定する回転軸と、前記回転軸の回転動力手段を有する打ち出し機。
【請求項２】
以下の本体フレーム、ラケット、ラケット回転機構、回路制御部、本体回転機構を有する打ち出し機構。
（イ）本体フレーム。
（ロ）ラケット。
（ハ）以下のモータ、電磁クラッチ、回転軸、ばねを有するラケット回転機構。
（ハ−１）ラケットをばねが伸びる方向に回転させるモータ、
（ハ−２）電源のオン、オフによってモータの回転を回転軸へ伝達したり、開放したりする電磁クラッチ、
（ハ−３）ラケット固定器具を取り付ける、クラッチとつながった回転軸、
（ハ−４）ラケットのシャトル打ち出し時に回転動力となるばね。
（ニ）電機部の動作をすべて司る回路制御部。
（ホ）以下の基盤（上）、基盤（下）、モータ、回転軸、２リンク機構を有する本体回転機構。
（ホ−１）基盤（上）、
（ホ−２）基盤（下）、
（ホ−３）モータ、
（ホ−４）基盤（上）を回転させる時の回転軸、
（ホ−５）モータの回転運動を往復運動に変える２リンク機構。
【請求項３】
以下の基盤、アーム部、ソレノイド（上、下）、ばね機構を有する球出し機。
（イ）基盤、
（ロ）シャトルを挟んでつかむアーム部、
（ハ）アームを閉じる時のための動力源となるソレノイド（上、下）、
（ニ）ソレノイド（上、下）の電源が入っていないときにアームを開いた状態にするためのばね機構。

【図１】