JP4003977B2 - トスマシーン - Google Patents

Description

本発明は、少年野球の普及に尽力する出願人が推進するトス野球等に使用されるトスマシーンに関する。

バッターの斜め前方から、そのバッターに目がけてボールが打出されるトスマシーンは、特許文献１に開示されている。

この特許文献１のトスマシーンは、ボールが収容されるボールストッカーと、該ボールストッカーから供出されたボールを保持する湾曲したボールガイドと、該ボールガイド内に待機するボールを打ち出すアクションアームと、該アクションアームを所定のタイミングでボールを掬い上げ方向に作動させる駆動手段から構成されている。
特開平１１−１１４１１８

出願人は、トス野球（ホームベースから約１．５メートルの内野にトスマシーンを置き、このトスマシーンを投手にみたてて、トスマシーンから打ち出されたボールを打つことで行われる野球）の推進に尽力するもので、上記トスマシーンについて次のような課題を認識している。
第１に、ボールに対するアクションアームの打出力の方向が正確性を欠き、ひいてはボールの飛行曲線、方向性について不安定となるおそれがあることである。
即ち、特許文献１のトスマシーンにおいて、アクションアームに打出力を付与するスプリングは、一端がアクションアームの中途で、他端が係止具に取付けられているが、スプリングは１本であることから、その取付け位置が偏心し易く、その結果ボールの飛行曲線、方向性について不安定となるおそれがある。
第２に、ボールストッカーの樋体は、断面が略Ｕ字状に形成されており、特定のボールを使用することを前提としており、ボールの種類が異なれば、スムースなボールの供給は難しいと思われることである。
第３に、ボール送り装置により、ボールは自動供給されるような構成となっているが、ボール送り装置を構成する軸に突設された作動ピンの動作と、アクションアームの動作の関連性が不明瞭であることである。
第４に、アクションアームを作動させるモータはスイッチによるＯＮ操作によるとされ、遠隔操作ができないこと等、である。

そこで、本発明に係るトスマシーンは、ボールの飛行曲線、方向性等について安定性を実現させること、一種類のボールに限定されず、各種ボールが使用できること、ボールの打出し動作に連動したボールの自動供給を実現させること、さらには遠隔操作が可能なトスマシーンを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明に係るトスマシーンは、カムの回転に応じて回動することでボールをトスする打出板と、この打出板のトス方向の回動を付勢する付勢バネ部が設けられたトスマシーンにおいて、前記付勢バネ部は、何れかのバネのスプリング強度を変えることができる２本のバネと、これら各バネの一端を取付ける固定バーと、この固定バーの位置を調整可能な調整段部とからなり、前記打出板は、支点を中心に回動自在に取付けられる柄と、ボールを受入れるボール受けと、前記柄の長手方向に交差するように固定されると共に、前記固定バーから柄の長手方向の左右に、略平行に配置される前記バネのそれぞれの他端を取付ける取付アームと、前記カムの回転に従動すると共に、前記バネに付勢された打出板の回動を停止させるストッパからなると共に、前記打出板によるボールの打出し後に、次打球用のボールを前記ボール受けに供給し、前記打出板が回動している間は、次次打球用のボールの前記ボール受けへの供給を停止させる自動球供給装置を備えてなり、前記自動球供給装置は、前記カムの回転軸に軸着されたギアの外縁に固定されたピンと、前記ギアの所定の回転角の範囲内で前記ピンに係合する係合棒と、゛前記係合棒が前記ピンに係合している時点で、次打球のボールを規制する規制棒と、前記係合棒と、規制棒の各基端をそれぞれ固定し、且つ、回動可能に取付けられている固定部からなることを特徴とするトスマシーン(請求項１の発明)とした。

上記発明において、前記打出板のボール受けに向けてボールを供給するストッカーは、少なくとも４本の線部材により構成されていることを特徴とする(請求項２に記載の発明)。
上記発明において、前記カムを駆動するモータの遠隔操作が可能なトスマシーンとした(請求項３に記載の発明)。

本発明のトスマシーンによれば、前記打出板の打出動作の正確性が確保され、ボールの打出方向や打出力が安定し、ボールの安定した飛行曲線を実現することができる。
また、本発明のトスマシーンを構成するストッカーによれば、一種類のボールに限定されず、各種ボールをトスマシーンにスムースに供給することができる。
また、本発明のトスマシーンを構成する自動球供給装置によれば、ボールの打出動作に連動したボールの自動供給を実現させることができる。
さらに本発明のトスマシーンによれば、連続した打出動作ではなく、遠隔操作により一球一球のトスが可能なトスマシーンを提供することができる。

本発明に係るトスマシーンの実施形態を図面に基いて説明する。
図１は実施形態に係るトスマシーンの斜視図、図２は同トスマシーンのケースカバーを開けた状態の内部斜視図、図３は同トスマシーンの要部側面図、図４は同トスマシーンの要部正面図である。
図５は実施形態に係るトスマシーンのストッカーの断面図である。
図６（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ実施形態に係るトスマシーンの自動球供給装置の構成図及びトスマシーンの動作説明図である。
図７（Ａ）〜（Ｃ）はリモコンを用いた場合の実施形態に係るトスマシーンの構成例図である。
これらの各図において、同一の構成は同一の符号を付して重複した説明を省略する。

実施形態に係るトスマシーン１は、図１及び図２に示したように、本体２と、この本体２をカバーするケースカバー３と、ボールを本体２の内部に供給するストッカー４とからなるもので、トスされるボールの飛行曲線が安定したものになること、硬いボールから軟らかいボールまで各種ボールが使用できること、またボールの自動供給を実現させること、さらには遠隔操作が可能な構成となっている。

前記本体２は、底板２０と、この底板２０の高さ位置を調整する調整板２１（図１参照）と、前記底板２０に取付けられ、且つ、前記ストッカー４から供給されるボールの転動をガイドするボールガイド２２と、前記底板２０に取付けられた軸受板２００に軸支持され、且つ、前記ボールガイド２２の所定位置にあるボールを打出す打出板２３と、前記打出板２３をボールの打出方向に付勢する付勢バネ部を構成する付勢バネ２４と、前記軸受板２００に軸支持され、且つ、前記付勢バネ２４に抗するように前記打出板２３を運動させるカム２５と、前記カム２５の回転軸２５０に取付けられ、且つ、前記カム２５に回転力を付与するギア２６と、これらのギア２６に回転力を伝達する減速機２７及びモータ２８と、このモータ２８に電力を供給するバッテリー２９を備えている。

前記底板２０は、略長方形状に形成されていると共に、上記ケースカバー３の形状に合わせて各コーナーがラウンド状に形成され、ボールとの衝突やプレイヤーとの衝突による不測の事故の発生を防止している。
底板２０の中央であって前記打出板２３の下方には切欠２０１が設けられたおり、往復動する前記打出板２３の先端と底板２０との干渉が避けられるようになっている。
このような底板２０の上面には、上述の通りボールガイド２２、軸受板２００が固定され、前記底板２０の下面のホームベース側には前記調整板２１が配置される。

前記調整板２１は図１に示したように、例えば軸板２１０と、この軸板２１０に一端が回動可能に取付けられ、且つ、軸板２１０の左右に延在するアーム材２１１、２１１と、これらのアーム材２１１、２１１の各他端に取付けられたネジ２１２からなっている。
このような調整板２１によれば、グランド状態に合わせて前記アーム材２１１、２１１を配置し、また前記ネジ２１２により底板２０の高さを調整し、グランドに対する本体２のボールの打出し角度を調整して、本体２から打出されるボールの飛行曲線を調整したり、ボールのスピードを変化させることができる。
具体的には、ネジ２１２を調整してグランドに対する本体２のボールの打出し角度を大きくすると、ボールはゆったりとしたスピードの放物線を描くので、トス野球やトスバッテングの練習に適している。
また、グランドに対する本体のボールの打出し角度を小さくしたり、マイナスにすることで、スピードのあるボールが水平方向に飛ぶことから、簡易なバッテングマシンとして使用できる。
なお、図１の吹出図に示したように、前記底板２０の下面と前記調整板２１間に、前記打出板２３の動作時の振動を吸収する吸収材、例えばバネ、ゴム２１３等を配置してもよい。

前記ボールガイド２２は、図２〜図４のように、前記底板２０の切欠２０１の両側部外縁から立設され、且つ、ホームベース側から除除にその高さが低く形成された一対の取付板２２０と、取付板２２０のホームベース寄りに掛け渡された湾曲板２２１と、前記各取付板２２０の上端の内側に形成されると共に、ボールの転動を助けるガイド片２２２からなる。
前記取付板２２０の傾斜度は、トス野球のホームベースから約１．５メートル前後に位置するトスマシーン１の前記打出板２３より打ち出されボールが、打者のストライクゾーンまで飛球できるように形成される。なお、前記取付板２２０の傾斜度を自在に調整できるように構成してもよい。
前記ガイド片２２２は、例えば断面が略円状の線部材で構成され、ボールへの接触面積が最小限になるように形成されている。
前記軸受板２００は、前記各取付板２２０の外側からそれぞれ立設される一対のもので、前記打出板２３の往復動用の支点（軸）２３０、前記付勢バネ２４の一端側を取付ける取付枠２４０、前記カム２５の回転軸２５０、この回転軸２５０に軸着されたギア２６を取付ける他、減速機２７、モータ２８及びバッテリー２９が配置されている。

前記打出板２３は、図２に図示されているように略スプーン状に形成されているもので、前記軸（支点）２３０に回動自在に取付けられた柄２３１と、ボールを受入れるボール受け２３２と、前記柄２３１の長手方向の両サイドから交差するように固定されると共に、２本の前記付勢バネ２４、２４の各他端側を取付ける取付アーム２３３、２３３（図４参照）と、前記カム２５の回転に従動すると共に、前記付勢バネ２４に付勢された打出板２３を停止させるストッパ２３４を備えている。
前記柄２３１は、横断面が略上開きコ字状に成形された薄板からなるもので、コ字状の対向する面に前記軸２３０が貫通されている。
前記ボール受け２３２は、ボールを静止させ易いように中央を凹ませており、ボールを面で支えることにより、確実にホールを打ち出すことができ、またボールの縫い目や、ボール表面の溝等に影響され難く、縫い目のほつれた硬式ボールでも正確に打ち出すことができるようになっている。
前記取付アーム２３３は、前記取付枠２４０に一端側が取付けられる２本の付勢バネ２４、２４を略平行に配置するため、前記柄２３１の長手方向の中心線から対称的な略等距離の位置にバネ２４、２４の他端側を取付けるものである。そして、各付勢バネ２４、２４に蓄積されるエネルギ（付勢力）を等しく柄２３１に作用させて、前記打出板２３によりトスされるボールの飛行曲線を安定化させるようになっている。
前記ストッパ２３４は前記柄２３１のコ字状の各上端から延出された固着片に掛け渡されるボルトと、その外側に取付けられた例えばゴムなどの緩衝材からなり、この緩衝材に前記カム２５が接触するようになっている。
なお、このストッパ２３４は上述のように、前記カム２５に従動すると共に、打出板２３を停止させるストッパーとしても機能するものであるが、このストッパーとしての機能を発揮さるものとして、打出板２３の停止位置を調整できる調整ストッパーを前記柄２３１のコ字状の底面に臨ませるようにしてもよい。

前記付勢バネ２４、２４は、上述のように各一端が取付枠２４０に、各他端が取付アーム２３３に取付けられている。
即ち、付勢バネ２４の各一端は、固定バー２４１に取付けられ、この固定バー２４１が３段に付勢力を調整できる付勢バネ部としての前記取付枠２４０の調整段部２４０Ａに係止される。
前記取付枠２４０の櫛状の調整段部２４０Ａでは、例えば上段に前記固定バー２４１を係止させて硬式、中段に前記固定バー２４１を係止させて軟式、テニスボール、下段に前記固定バー２４１を係止させてソフト（例えばウレタンボール）のように、重量、素材等が異なる各ボール用に調整できる。
また、付勢バネ２４を調整できることから、トスマシーンの用途、使用方法に合わせてボールの飛距離、速度を変化させることができる。

２本のバネで構成されている前記付勢バネ２４の内、左右何れかのバネのスプリング強度を変えことにより、ボールの打出方向に変化をつけることができ、変化球打ち等の練習にも使用できる。

前記カム２５は、例えは反時計方向に回転させるものとし、図３に示したカム２５の位置を回転角０°とし、その時の前記カム２５に接触する前記ストッパ２３４の変位を最少とし（以下、初期状態という）、一方、前記カム２５の回転角が略３６０°の直前時に、前記ストッパ２３４の変位を最大とするものである（以下、終期状態という）。
そして、最少と最大の変位幅で前記打出板２３が前記付勢バネ２４に付勢されてボールを打出すようになっている。
なお、前記カムの１８０°の回転で一球を打出すように構成してよく、その構成は任意である、

前記ギア２６は、相互に歯合する大小のギア２６０、２６１（図４参照）からなり、大ギア２６０が前記回転軸２５０の一端に固定され、前記小ギア２６１が前記減速機２７の回転軸に固定されている。

前記モータ２８は、例えば１２ボルトの直流モータが用いられている。

前記モータ２８の駆動電源としてはバッテリー２９の他、電池でもよく、その他、将来実用化が図られる燃料電池でもよい。

前記ケースカバー３は、図１のように略立方体状に形成され、ホームベースに向う正面に設けられたボール打出口３０と、上面に設けられて、前記調整段部２４０Ａが臨まれる孔３１と、側面に設けられて、ボールが進入する孔３２と、この孔３２の外側に取付けられた耳片３３を備えている。
前記孔３２は、前記初期状態における打出板２３のボール受け２３２が臨まれる位置に設けられている。
前記耳片３３は、前記ケースカバー３の側面に対し、直交させて取付けてもよいが、前記側面から除除にホームベースから遠ざかるように斜めに取付けてもよい。この場合には前記ストッカー４からケースカバー３の内部に進入するボールをスムースにその内部に送込むことができる。
なお、前記ケースカバー３の各稜線はラウンド状に形成され、ボールとの衝突やプレイヤーとの衝突による不測の事故の発生を防止している。

前記ストッカー４は、図１に示したように、４本の縦線部材４０〜４３と、これらの縦線部材４０〜４３を所定間隔で固定する略Ｕ字状の支持線部材４４からなる。
このストッカー４では、図５に図示のようにボールＢは縦線部材４１及び４２に挟まれるように接触するため、ボールＢとの接触面積を少なくできると共に、ボールの硬軟やサイズに影響され難いようになっている。
そして前記ストッカー４は、ケースカバー３の各側面を囲むように、その始端から前記孔３２に向けて下り状に、且つ、取付金具（図示せず）により着脱自在に取付けられている。

次に図６（Ａ）に基いて自動球供給装置５の構成例について説明する。
自動球供給装５は、前記大ギア２６０の外縁に固定されたピン５０と、前記大ギア２６０の所定の回転角の範囲内で前記ピン５０に係合する係合棒５１、５２と、これらの係合棒５１、５２が前記ピン５０に係合している時点で、次打球のボールＢ´を規制する規制棒５３と、これらの係合棒５１、５２と、規制棒５３の各基端をそれぞれ固定し、且つ、前記軸受板２００に回動可能に取付けられている固定部５４と、前記ケースカバー３の孔３２から流入するボールを受け止めるボール受板５５（図２参照）からなる。
前記固定部５４は、前記規制棒５３が前記孔３２と前記取付板２２０間の空間を回動できるように取付けられている。

次に上記のように構成されたトスマシーン１の動作例について図６（Ａ）〜図６（Ｄ）に基き説明する。
図６（Ａ）は、前記カム２５の初期状態から回転を開始した状態を図示すもので、前記カム２５に接触する前記ストッパ２３４は変位していない。また、前記付勢バネ２４のエネルギーは放出され、ボールＢが打出板２３により打球された直後を図示している。
また、この状態では前記大ギア２６０のピン５０が係合棒５１に係合されて、前記規制棒５３が、次に打球されるボールＢ´を規制している。

この状態から前記モータ２８の回転力が前記減速機２７、小ギア２６１、大ギア２６０に伝達されると、図６（Ｂ）のように前記ピン５０が回転して、係合棒５１との係合が解除され、前記固定部５４を中心に係合棒５１、５２、規制棒５３が一体となって、下方に回動する。
なお、この時点では、前記カム２５に接触する前記ストッパ２３４の変位量に変動はなく、前記打出板２３の位置に変化はない。
その結果、次打球のボールＢ´はその自重により前記打出板２３のボール受け２３２に載せられる。

さらに、前記モータ２８の回転力が前記大ギア２６０に伝達されると、図６（Ｃ）のように前記ピン５０が係合棒５１と係合を開始し、前記固定部５４を中心に係合棒５１、５２、規制棒５３が一体となって、上方に回動する。
と同時に、前記モータ２８の回転力が前記回転軸２５０に伝達されて、前記カム２５により前記ストッパ２３４の変位量が除除に増大し、前記打出板２３の位置も変化し、且つ、前記付勢バネ２４の付勢力の蓄積が開始される。
その結果、次打球ボールＢ´と次次打球Ｂ´´間に規制棒５３が割込み、ボールＢ´´のボール受け２３２への流入の規制を開始する。

引続き、前記モータ２８の回転力が前記大ギア２６０に伝達されると、図６（Ｄ）のように前記ピン５０が係合棒５１、５２に案内され、さらに上方へと係合棒５１、５２、規制棒５３が一体となって回動する。
また、前記ストッパ２３４の変位量はさらに増大し、前記付勢バネ２４の付勢力の蓄積量も最大限に近づく。
そして、次次打球Ｂ´´が規制棒５３により規制され、次球Ｂ´の打出し準備が整い、終期状態に移行して打出板２３により打出動作が行われる。
その後初期状態に戻り、トスマシーン１の動作の一サイクルが終了する。

最後に前記カム２５を駆動する前記モータ２８のオン／オフについて、リモートコントロール（リモコン）の構成例を説明する。
図７（Ａ）のようにホームベースの両側にマット７を敷き、このマット７のトスマシーン１寄りに、例えば赤外線発信器６０を組み込むと共に、前記マット７に感圧センサ７０を組み込み、この感圧センサ７０が検出する電気信号に基き、赤外線発信器６０を動作させる。一方、前記トスマシーン１にはアンテナ（赤外センサー）６１を取付けておき、この赤外センサー６１が前記赤外線発信器６０からの赤外線を検知した場合に、前記モータ２８をオンさせる通電スイッチを設ける。
前記カム２５の駆動タイミングは任意であって、例えば赤外線発信器６０は感圧センサ７０の電気信号を検出している限り、即ち、打者が打席にいる間は、所定時間毎に赤外線を発信し続け、この信号毎に前記モータ２８に通電され前記カム２５を一回転させて一球毎にトスさせるようにしてもよい。
また図７（Ｂ）のようにバット８のグリップエンドに赤外線発信器６０を組み込み、この赤外線発信器６０のスイッチ７０をグリップに設けて、打者がスイッチ７０を押すごとに、赤外線発信器６０から信号が発信され、これを前記赤外センサー６１が受信して、一球毎にトスさせるようにしてもよい。
また図７（Ｃ）のようにキャッチャのマスク９に赤外線発信器６０を組み込み、この赤外線発信器６０のスイッチ７０もマスク９に設けて、キャッチャがスイッチ７０を押すごとに、赤外線発信器６０から信号が発信され、これを赤外センサー６１が受信して一球毎にトスさせるようにしてもよい。
その他、トス野球等の審判員が赤外線発信器６０を持って、赤外線を発信して一球毎にトスさせるようにしてもよい。
また、赤外線以外の微弱電波や特定小電力無線等を使ったリモコン装置を用いても良い。

以上のように構成されたトスマシーン１によれば、トス野球等のゲーム用機器とした場合、打者となる子供たちに打ち易いボールが打ち出されるので確実にバットに当て易く、一方、守備にまわる子供たちも守る緊張感が高まり、野球を楽しむことができる。特に野球の経験に乏しい子供たちにも、飛行曲線が一定したボールにより、打ち易いトスマシーンとなっている。
また、トス野球に限らず、子供や大人のバッテング練習用の機器としても使用できる。
さらに、野球を指導する指導員がパッテングを指導するときにも使用できる。

以上のように構成されたトスマシーン１は、その高さが約４００ミリメートル程度であり、また幅広の底板２０等により、低重心で、打球による衝突や風による転倒を避けやすい作りとなっている。また、重量が約２キログラム程度であって、コンパクトであり持ち運び易いトスマシーン１となっている。

実施形態にかかるトスマシーンの斜視図、 同トスマシーンのケースカバーを取り外した状態の本体の斜視図、 同本体の側面図、 同本体の正面図、 同トスマシーンのストッカーの断面図、 （Ａ）〜（Ｄ） 同トスマシーンの動作説明図、 （Ａ）〜（Ｃ） 同トスマシーンのリモコンの構成例図。

符号の説明

１ トスマシーン ２ 本体
３ ケースカバー ４ ストッカー
５ 自動球供給装置 ２０ 底板
２１ 調整板 ２２ ボールガイド
２００ 軸受板 ２３ 打出板
２４ 付勢バネ ２５ カム
２６ ギア ２７ 減速機
２８ モータ ２９ バッテリー
２０１ 切欠 ２１０ 軸板
２１１ アーム材 ２１２ ネジ
２１３ バネ、ゴム ２２０ 取付板
２２１ 湾曲板 ２２２ ガイド片
２３０ 軸（支点） ２５０ 回転軸
２３１ 柄 ２３２ ボール受け
２３３ 取付アーム ２３４ ストッパ
２４０ 取付枠 ２３３ 取付アーム
２４１ 固定バー ２４０Ａ 調整段部
２６０、２６１ 大小のギア ３０ ボール打出口
３１ 孔 ３２ 孔
３３ 耳片 ４０〜４３ 縦線部材
４４ 支持線部材 ５０ ピン
５１、５２ 係合棒 ５３ 規制棒
５４ 固定部 ５５ ボール受板
７ マット ６０ 赤外線発信器
７０ 感圧センサ（スイッチ） ６１ 赤外センサー
８ バット ９ マスク

Claims (3)

1. カムの回転に応じて回動することによりボールをトスする打出板と、この打出板のトス方向の回動を付勢する付勢バネ部が設けられたトスマシーンにおいて、
   前記付勢バネ部は、何れかのバネのスプリング強度を変えることができる２本のバネと、これら各バネの一端を取付ける固定バーと、この固定バーの位置を調整可能な調整段部とからなり、
   前記打出板は、支点を中心に回動自在に取付けられる柄と、ボールを受入れるボール受けと、前記柄の長手方向に交差するように固定されると共に、前記固定バーから柄の長手方向の左右に、略平行に配置される前記バネのそれぞれの他端を取付ける取付アームと、前記カムの回転に従動すると共に、前記バネに付勢された打出板の回動を停止させるストッパからなると共に、
   前記打出板によるボールの打出し後に、次打球用のボールを前記ボール受けに供給し、前記打出板が回動している間は、次次打球用のボールの前記ボール受けへの供給を停止させる自動球供給装置を備えてなり、
   前記自動球供給装置は、前記カムの回転軸に軸着されたギアの外縁に固定されたピンと、前記ギアの所定の回転角の範囲内で前記ピンに係合する係合棒と、前記係合棒が前記ピンに係合している時点で、次打球のボールを規制する規制棒と、前記係合棒と、規制棒の各基端をそれぞれ固定し、且つ、回動可能に取付けられている固定部からなることを特徴とするトスマシーン。
2. 前記打出板のボール受けに向けてボールを供給するストッカーは、少なくとも４本の線部材により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のトスマシーン。
3. 前記カムを駆動するモータの遠隔操作が可能な請求項１に記載のトスマシーン。

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