JP6579528B2 - ボール供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、野球、テニス等の球技の練習等に使用される投球装置にボールを供給するボール供給装置に関する。

投球装置にボールを供給するボール供給装置がある。特許文献１には、球貯留タンクから案内パイプが延びており、この案内パイプの中を一列に並んで通る複数のボールを、１つずつ投球装置に供給するボール供給装置が開示されている。

特許第４０２９９９３号公報

野球、テニス等の練習を室内で行う場合、硬式球又は軟式球のような重量が大きいボールではなく、軽量なスポンジボールを使用することが望ましい。しかしながら、従来のボール供給装置は、スポンジボールが供給対象として想定されていない。特許文献１に開示されたボール供給装置では、案内パイプが球貯留タンクの下側から延びる垂直部分と、垂直部分に連なって直線的に傾斜した傾斜部分とを有しており、複数のボールが案内パイプに溜まった状態では、垂直部分にあるボールの重量がそれより前側の全てのボールに作用し、結果として隣り合うボールが互いに押し付け合うことになる。スポンジボールはウレタン、ポリエチレン等の帯電しやすい材料でできており、上記のように各ボールが互いに押し付け合った状態では、案内パイプを各ボールが転動する際にボール間で摩擦が生じ、摩擦帯電が発生する。軽量なスポンジボールが帯電すると、静電気によって隣り合うスポンジボールが互いに吸着し合い、案内パイプの傾斜部分等においてスポンジボールの詰まりが生じてしまう虞がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができるボール供給装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様のボール供給装置は、始点と終点とを有し、スポンジボールを射出する投球装置に対して供給される前記スポンジボールが前記始点から前記終点へ向かって進行するレールと、前記レールを進行した前記スポンジボールを前記投球装置へ送出するボール送り機構とを備え、前記レールは、全長にわたって一定の曲率により湾曲しており、前記終点において前記スポンジボールの進行方向に向かって下側に傾斜し、前記終点から前記始点に向かうにしたがって傾斜角度が漸減するように構成されている。

上記態様において、前記レールは、前記終点における傾斜角度が１５°以上４５°以下であり、前記始点における傾斜角度が０°以上１０°以下であってもよい。

上記態様において、前記レールは、その曲率半径をＲ、前記スポンジボールの半径をｒ、前記レールに載置可能な前記スポンジボールの数をｎ、前記終点での傾斜角度をθとしたときに、前記曲率半径Ｒが次式により与えられてもよい。

本発明によれば、スポンジボールの詰まりを抑制し、円滑にスポンジボールを供給することができる。

実施の形態に係るアーム式投球装置の構成を示す正面図。 実施の形態に係るアーム式投球装置の構成を示す側面図 実施の形態に係るアームの平面図。 実施の形態に係るアームの側面図。 実施の形態に係るアーム式投球装置におけるボール載置部の構成を示す斜視図。 実施の形態に係るボール供給装置が取り付けられたアーム式投球装置の構成を示す正面図。 実施の形態に係るボール供給装置におけるレールの曲率を説明するための図。 ボール送り機構の構成を示す背面図。 スポンジボールを停止させた状態の送出部材を示す正面断面図。 スポンジボールを送り出す状態の送出部材を示す正面断面図。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。

図１は、本実施の形態に係るアーム式投球装置の構成を示す正面図であり、図２はその側面図である。以下、スポンジボールの射出方向を「前方」、その反対方向を「後方」、後方を向いたときの右方向を「右方」、左方向を「左方」という。

まず、図面を参照してアーム式投球装置１００の構成について説明する。本実施の形態に係るアーム式投球装置１００は、アーム２００と、回転機構３００とを備えている。アーム２００は、射出されるスポンジボール４００を載置することができる。回転機構３００は、アーム２００を回転させる。アーム２００が回転することにより生じる遠心力によってスポンジボール４００が前方に射出される。以下、アーム式投球装置１００の構成を詳細に説明する。

図３及び図４は、アームの平面図及び側面図である。アーム２００は、半筒状部材２１０と、クランク２２０とを有している。半筒状部材２１０は、断面形状がV字状をなしており、一方向に長く形成されている。半筒状部材２１０の長手方向に延びる両端縁、即ち、V字の開放側の２つの先端部分はスポンジボール４００が転動するレール２１１とされる。レール２１１の長さはスポンジボール４００の直径の１／３以上とされる。半筒状部材２１０は、Ｖ字の屈曲部分の両側それぞれに矩形の肉抜き孔２１２が長手方向に列状に並べて設けられており、全体として格子状に形成されている。さらに詳細に説明すると、半筒状部材２１０は、２つの棒状のレール部材２１３と、同じく棒状の中心部材２１４とが互いに平行に配置され、レール部材２１３と中心部材２１４との間を渡すように棒状の梁部材２１５が等間隔を隔てて複数設けられる。一方のレール部材２１３と中心部材２１４とを含む平面と、他方のレール部材２１３と中心部材２１４とを含む平面とが約９０度で交差するように、レール部材２１３及び中心部材２１４は設けられる。１つのレール部材２１３、中心部材２１４、及び隣り合う２つの梁部材２１５によって囲まれる空間が、肉抜き孔２１２である。

なお、肉抜き孔２１２の形状は矩形に限られず、丸形、楕円型、三角形その他の多角形型等であってもよい。また、肉抜き孔２１２を設けず、２つの平板をV字状に結合したような構成の半筒状部材２１０とすることもできる。但し、肉抜き孔２１２を設けることで、半筒状部材２１０を軽量化し、アーム２００を回転させたときに生じる空気抵抗を軽減することができる。また、半筒状部材２１０の断面形状はＶ字状に限られず、Ｕ字状、Ｃ字状、コ字状等の他の凹形状としてもよい。

クランク２２０は、半筒状部材２１０の基端側に設けられている。クランク２２０の一端側にはワンウェイクラッチ２２１が設けられており、このワンウェイクラッチ２２１が回転機構３００の出力軸に接続される。クランク２２０の他端には接続孔２２２が設けられている。かかるクランク２２０は、その長手方向、即ち、ワンウェイクラッチ２２１と接続孔２２２とを結ぶ方向が、半筒状部材２１０の長手方向に対して直交するように、半筒状部材２１０の基端側に固定されている。また、半筒状部材２１０とクランク２２０との９０度をなす角部には、補強部材２３０が設けられ、この補強部材２３０によって半筒状部材２１０とクランク２２０とが連結されている。

図１及び図２を参照する。回転機構３００は、モータ（図示せず）と、歯車、ベルト、チェーン等による変速機（図示せず）とを有している。変速機は出力軸を有しており、この出力軸はアーム２００のワンウェイクラッチ２２１が接続される。アーム２００は、回転機構３００により、右側から見たときに反時計回り（図２における矢印方向）の方向（以下、「回転方向」という）に回転される。ワンウェイクラッチ２２１は、アーム２００の回転方向への回転を制限せず、その反対方向への回転を制限する。これにより、出力軸の回転方向への回転力が、ワンウェイクラッチ２２１を介してアーム２００に伝達され、アーム２００が回転方向に回転する。

上記のようなアーム２００及び回転機構３００は、架台５００に取り付けられる。また、架台５００には、電源となる電池が収容された電池ボックス５５０が取り付けられている。

クランク２２０の接続孔２２２（図４参照）にはリンク２４０の一端が接続されており、このリンク２４０の他端にはバネ２５０の一端が接続されている。バネ２５０の他端は架台５００に固定された接続具５１０に接続されている。

また、架台５００には、射出されるスポンジボール４００が置かれるボール載置部５２０が設けられている。ボール載置部５２０は、一方の短辺部分が欠落した長方形の枠体５２１を有し、枠体５２１の短辺の長さ（幅）はアーム２００の幅より若干大きくなっている。図５は、本実施の形態に係るアーム式投球装置１００におけるボール載置部５２０の構成を示す斜視図である。なお、図５では、架台５００の一部を省略している。枠体５２１は、回転機構３００の出力軸３１０の後方において、開放側が前方、閉塞側（短辺部分側）が後方となるように長手方向を前後方向として水平に配置されている。また、回転するアーム２００と干渉しないように、枠体５２１は、その短辺部分が、後方に延びた状態のアーム２００よりも後方に位置するよう取り付けられる。つまり、アーム２００が回転するとき、半筒状部材２１０が枠体５２１の内側空間を通過する。

また、ボール載置部５２０は、枠体５２１の右側の長辺部分の前端に立設されたボール受け部５２２を有している。アーム式投球装置１００の左側には、スポンジボールを供給するボール供給装置が取り付けられ、このボール供給装置からスポンジボール４００がボール載置部５２０に供給される。ボール受け部５２２は、スポンジボール４００の形状に合わせた曲率で湾曲しており、その湾曲部分でスポンジボール４００を受ける。また、湾曲部分は枠体５２１に連なるように下方に傾斜しており、湾曲部分で受け止められたスポンジボール４００は傾斜に沿って枠体５２１へと導かれる。枠体５２１の２つの長辺部分は、スポンジボール４００の直径より短い距離で離隔しており、枠体５２１へと導かれたスポンジボール４００は２つの長辺部分の最も前側の部位で支えられる。

図６は、ボール供給装置が取り付けられたアーム式投球装置の構成を示す正面図である。なお、図６においてバネ２５０は省略されている。図６を参照して、ボール供給装置の構成を説明する。ボール供給装置６００は、レール７００と、ボール送り機構８００とを有している。レール７００は、アーム式投球装置１００に供給されるスポンジボール４００をボール送り機構８００に案内する案内路であり、ボール送り機構８００は、レール７００によって案内されたスポンジボール４００を１つずつアーム式投球装置１００に送り出す。

アーム式投球装置１００の回転機構３００の上方には、スポンジボール４００を保持するボール保持部５３０が設けられている。ボール保持部５３０は、スポンジボール４００の形状に適合した凹状に形成されており、スポンジボール４００を収容するように保持することができる。レール７００は、このボール保持部５３０から左斜め上方に延びるように設けられている。レール７００は、断面視において半円状をなす半筒状に形成されており、レール７００の断面視半円状の凹部は、スポンジボール４００の直径と同程度又は若干大きい直径を有している。レール７００には、スポンジボール４００は、このレール７００を一列に並べるように複数載置することができる。レール７００に載置されたスポンジボール４００は、レール７００の傾斜に沿って右斜め下方に移動し、ボール保持部５３０に導かれる。

レール７００は円弧状に湾曲している。レール７００の終点、即ち、ボール保持部５３０との接続端において、レール７００におけるスポンジボール４００の進行方向（右方）に向かって下側に傾斜しており、終点から始点（ボール保持部５３０との接続端の反対側端。左端）に向かうにしたがって傾斜角度が漸減している。このように構成することにより、レール７００の始点側ではスポンジボール４００がレールに沿って転動する力が小さく、隣り合うスポンジボール４００が押し合う力が小さい。スポンジボール４００が転動する力は、レール７００の終点に近づくにしたがって大きくなり、終点においてはボール保持部５３０に移動するのに十分な大きさの力となる。このように、隣り合うスポンジボール４００が擦れ合うことによる摩擦帯電の発生を抑制しつつ、最も終点側のスポンジボール４００がボール保持部５３０へ移動するのに十分な力を生じることができる。

レール７００の終点及び始点それぞれにおける傾斜角度は、始点の傾斜角度が終点の傾斜角度よりも小さければ、適宜設定することができる。但し、終点及び始点における傾斜角度を大きくしすぎると、レール７００に並べられたスポンジボール４００間で押し合う力が大きくなり、摩擦帯電が生じてしまうため好ましくない。また、終点及び始点における傾斜角度を小さくしすぎると、スポンジボール４００がレール７００上を転動する力が小さく、このため、隣り合うスポンジボール４００間に生じる静電気による吸着力で、スポンジボール４００のレール７００上での円滑な進行が阻害される虞がある。上記のような観点から、終点における傾斜角度を１５°以上４５°以下とし、始点における傾斜角度を０°以上１０°以下とすることが好ましい。本実施の形態では、レール７００の終点での傾斜角度は水平に対して下側に３０°であり、始点での傾斜角度は水平に対して５°である。

レール７００は、スポンジボール４００の大きさ（半径）、レール７００に載置可能なスポンジボール４００の数、上記の終点及び始点における傾斜角度を考慮して、適宜設定される。具体的には、レール７００の曲率半径をＲ、スポンジボール４００の半径をｒ、レール７００に載置可能なスポンジボール４００の数をｎ、終点での傾斜角度をθとしたときに、曲率半径Ｒが次式（１）により規定されることが好ましい。

なお、この式（１）は、始点における傾斜角度が０°になるまでレール７００を延長させた場合の曲率半径Ｒの求め方に相当する。

図７は、レール７００の曲率を説明するための図である。式（１）は、次のように導出される。図７におけるＡ−Ｂ間をレール７００の円弧形状とすると、円弧ＡＢの長さは２Ｒπ×θ／３６０と表せる。この円弧ＡＢにｎ個のスポンジボール４００を載せる場合、各スポンジボール４００の中心を通り、ｎ個のスポンジボール全体を貫く円弧の長さは、次のように近似できる。
２（Ｒ＋ｒ）π×θ／３６０≒２ｒ×ｎ （２）
式（２）を変形することで、上述した式（１）が導かれる。

例えば、ｎ＝３（個）、ｒ＝３５（ｍｍ）、θ＝３０°の条件で式（１）より曲率半径Ｒを求めると、Ｒ＝３６６．２（ｍｍ）となる。

次に、ボール送り機構８００の構成について説明する。図８は、ボール送り機構８００の構成を示す背面図である。ボール送り機構８００は、レール７００から送られたスポンジボール４００をボール保持部５３０で停止させ、また、ボール保持部５３０において停止したスポンジボール４００をボール載置部５２０に送り出す。かかるボール送り機構８００は、スライダクランク機構等の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構８１０と、スポンジボール４００を送り出すための送出部材８２０とを有している。回転機構３００の出力軸３１０は、アーム２００側、即ち右側だけでなく、その反対側（左側）にも突出している（図５参照）。出力軸３１０の左側に突出した部分は、運動変換機構８１０に接続されている。運動変換機構８１０には送出部材８２０が接続されており、送出部材８２０は運動変換機構８１０によって上下方向に往復運動を行う。

送出部材８２０は、レール７００からボール保持部５３０に送り込まれるスポンジボール４００を停止させるストッパ８２１と、ボール保持部５３０に保持されたスポンジボール４００を突き上げる突上部８２２とを有している。ストッパ８２１と突上部８２２とは一体化されており、送出部材８２０が構成されている。送出部材８２０には上下に延びる２つのガイド孔８２３，８２４が設けられており、ガイド孔８２３には架台５００に固定して設けられたピン５４１が、ガイド孔８２４には同じくピン５４２が挿入されている。これにより、送出部材８２０は、その移動方向が上下方向に規制される。

図９は、スポンジボール４００を停止させた状態の送出部材８２０を示す正面断面図であり、図１０は、スポンジボール４００を送り出す状態の送出部材８２０を示す正面断面図である。ストッパ８２１は、前後方向に延びる棒状をなしている。図９に示すように、送出部材８２０が移動範囲の下限に位置するとき、ストッパ８２１はボール保持部５３０に保持されたスポンジボール４００の上端よりも低い位置にある。これにより、ボール保持部５３０からボール載置部５２０側、即ち右側にスポンジボール４００が移動しようとする場合に、ストッパ８２１がスポンジボール４００の右側、即ち、進行方向前側に当接し、スポンジボール４００がボール保持部５３０で停止する。

かかるストッパ８２１の下限位置におけるボール保持部５３０の球面凹状の表面からの高さ（球面凹状面の最も低い部位からの高さ）は、スポンジボール４００の半径よりも長く、且つその直径よりも短い。これにより、ストッパ８２１は、スポンジボール４００の上側部分（スポンジボール４００の半径よりも高い部分）に当接する。このため、ストッパ８２１は、スポンジボール４００の進行方向に対する横方向、つまり前後方向に延びる下端の角部８２３において、スポンジボール４００に当接する。したがって、ストッパ８２１におけるスポンジボール４００と接触する部位の面積は極めて小さく、スポンジボール４００がストッパ８２１と接触することにより生じる摩擦帯電が抑制される。

なお、ここではストッパ８２１の形状を棒状としたが、これに限定されるものではない。ストッパ８２１を棒状以外の形状としてもよい。特に、板状等の角部を有する形状とすれば、スポンジボール４００との接触面積を小さくすることができるため、好適である。

図９及び図１０に示すように、ボール保持部５３０の球面凹状面の最も低い部位よりも若干左側の部位、即ち進行方向後側には貫通孔５３１が開設されている。突上部８２２は、上下方向に延びる棒状をなしており、貫通孔５３１に位置付けられる。図９に示すように、送出部材８２０が移動範囲の下限に位置するとき、突上部８２２の上端はボール保持部５３０の凹状面よりも下方に位置する。したがって、この場合にはボール保持部５３０に保持されたスポンジボール４００が突上部８２２に接触することがなく、ボール保持部５３０によるスポンジボール４００の保持が阻害されることがない。

送出部材８２０は運動変換機構８１０により上方に移動される。これによってストッパ８２１がボール保持部５３０に保持されたスポンジボール４００の上端よりも上方に移動し、スポンジボール４００の停止が解除される。それと共に、図１０に示すように、突上部８２２が貫通孔５３１を貫通して上方に移動し、スポンジボール４００を下から突き上げる。貫通孔５３１はボール保持部５３０の凹状面の最も低い部位よりも左側に設けられているため、スポンジボール４００の下部左側の位置、即ち進行方向後側下部が突上部８２２によって突き上げられる。突上部８２２は、前後方向に短寸の幅を有しており、その上端には幅の長さで前後方向に延びる角部８２４を有している。かかる突上部８２２は、この角部８２４においてスポンジボール４００の進行方向後側下部を突き上げる。これにより、スポンジボール４００が右側に押し出され、ボール載置部５２０に送り出される。上記のように、突上部８２２の角部８２４がスポンジボール４００と当接するため、突上部８２２におけるスポンジボール４００と接触する部位の面積は極めて小さく、スポンジボール４００が突上部８２２と接触することにより生じる摩擦帯電が抑制される。

なお、ここでは突上部８２２の形状を棒状としたが、これに限定されるものではない。突上部８２２を棒状以外の形状としてもよい。特に、板状等の角部を有する形状とすれば、スポンジボール４００との接触面積を小さくすることができるため、好適である。

また、突上部８２２はその厚さ（左右方向の長さ）がスポンジボール４００の直径の１／５程度とされている。突上部８２２の厚さは、上記の長さに限定されるものではないが、大きすぎると、ボール保持部５３０に保持されたスポンジボール４００に後続するスポンジボール４００が、進行方向後側へ大きく変位してしまうという問題が生じ得る。その場合、さらに後続するスポンジボール４００が突き上げられて浮き上がり、レール７００上から外れてしまうおそれがある。このような問題の発生を抑制するために、突上部８２２の厚さは、スポンジボール４００の直径の１／３以下とすることが好ましい。

また、突上部８２２が上昇している間に、ボール保持部５３０に保持されたスポンジボール４００だけでなく、これに後続するスポンジボール４００にも突上部８２２が当接する構成とすることができる。この場合、突上部８２２が後続するスポンジボール４００の進行方向前側部分に当接し、さらに上昇することで、当該スポンジボール４００を進行方向後側に引き戻す。他方、ボール保持部５３０に保持された先行するスポンジボール４００は突上部８２２により進行方向前方に押し出されるため、これらの２つのスポンジボール４００は互いに反対方向に移動することになる。これにより、これらのスポンジボール４００の間で静電気による吸着力が生じていても、互いに反対方向に離反され、先行するスポンジボール４００を確実にアーム式投球装置１００側へ送り出すことができる。突上部８２２の上端が、これらの２つのスポンジボール４００が互いに接する部位よりも高い位置まで上昇するよう、突上部８２２の突き上げ量を設定したり、２つのスポンジボール４００の両方に当接するよう突上部８２２の厚さを設定したりすることで、上記のように後続するスポンジボール４００を進行方向後側に引き戻すことができる。また、２つのスポンジボールの間に割り込むように突上部８２２が上昇する構成とすれば、突上部８２２を２つのスポンジボール４００の間に介在させることでこれらを強制的に離隔させることができ、先行するスポンジボール４００をより一層確実にアーム式投球装置１００側へ送り出すことができる。

突上部８２２の幅（前後方向の長さ）は適宜設定される。但し、突上部８２２の幅が大きすぎると、スポンジボール４００との接触面積が大きくなるため、なるべく小さくすることが好ましい。

次に、上記のようなボール供給装置付のアーム式投球装置の動作について説明する。まずユーザは、ボール供給装置６００のレール７００に一又は複数のスポンジボール４００を載置する。スポンジボール４００はレール７００の傾斜に沿って移動する。このとき、最初のスポンジボール４００は、ボール保持部５３０に移動する。送出部材８２０は移動範囲の下限位置にあり、当該スポンジボール４００はストッパ８２１に当接してボール保持部５３０の凹面に収まるように停止する（図９参照）。

回転機構３００のモータが回転することで、送出部材８２０が上昇する（図１０参照）。これにより、ボール保持部５３０に保持されたスポンジボール４００からストッパ８２１が離れ、それと共に突上部８２２が上昇する。突上部８２２は、スポンジボール４００の最も低い部位よりも若干左側の部位を突き上げ、これによってスポンジボール４００がボール保持部５３０から右方に送り出される。

上記のように送出部材８２０はストッパ８２１及び突上部８２２においてスポンジボール４００に接触する。ストッパ８２１にはレール７００に載置されたスポンジボール４００の重さのみでスポンジボール４００が接触するため、ストッパ８２１がスポンジボール４００に強く押し付けられることがない。しかも、ストッパ８２１のうち、スポンジボール４００に接触する角部８２３の面積は非常に小さい。したがって、ストッパ８２１とスポンジボール４００との間で生じる摩擦が最小限に抑えられ、静電気の発生が抑制される。また、突上部８２２は上昇することでスポンジボール４００に接触するが、スポンジボール４００は拘束されておらず自由に移動できるため、突上部８２２が接触すると上方に逃げ、突上部８２２がスポンジボール４００に強く押し付けられることがない。しかも、突上部８２２はその先端の角部８２４のみでスポンジボール４００に接触する。したがって、突上部８２２とスポンジボール４００との間においても摩擦が最小限に抑えられ、静電気の発生が抑制される。

上記のようにしてボール供給装置６００からボール載置部５２０にスポンジボール４００が供給される。ボール載置部５２０では、ボール保持部５３０から移動したスポンジボール４００がボール受け部５２２によって受け止められ、枠体５２１の２つの長辺部分によって支持される。

また、送出部材８２０は再度下降し、後続するスポンジボール４００をストッパ８２１がボール保持部５３０で停止させる。回転機構３００によって、上記の動作が繰り返し行われ、スポンジボール４００が１つずつアーム式投球装置１００に供給される。

アーム２００及び運動変換機構８１０はいずれも回転機構３００のモータの出力軸に連結され、当該モータによって駆動される。したがって、アーム２００の回転運動と送出部材８２０の往復運動は同期しており、アーム２００の１回転が送出部材８２０の１往復に対応する。上記のようにしてボール載置部５２０にスポンジボール４００が送り出される時点において、ボール保持部５３０からのスポンジボール４００の移動経路上にアーム２００がないように、アーム２００の回転運動と送出部材８２０の往復運動のタイミングが調整される。具体的には、アーム２００がボール載置部５２０の位置にある水平状態のときのアーム２００の回転角度を０度とすると、送出部材８２０が移動範囲の上限に位置している時点で、アーム２００の回転角度が９０度以上３６０度未満の範囲に設定される。スポンジボール４００がボール載置部５２０に移送された直後は、スポンジボール４００に振動が生じ、位置が安定していない。このため、アーム２００がスポンジボール４００に接触する前に、スポンジボール４００の位置を安定させるため、振動が減衰する時間を設けることが好ましい。この振動の減衰時間を考慮すれば、送出部材８２０が移動範囲の上限に位置している時点で、アーム２００の回転角度を９０度以上２７０度以下の範囲内に設定することがより好適である。

回転機構３００は、アーム２００を回転させる。半筒状部材２１０の長手方向に対してクランク２２０の長手方向は９０度の角度をなしており、クランク２２０の先端（リンク２４０との接続端）が下方を向いているとき、半筒状部材２１０の先端は前方を向いている（つまり、アーム２００の回転角度が１８０度）。クランク２２０の先端はバネ２５０によって下方に付勢されているが、アーム２００はワンウェイクラッチ２２１によって回転方向とは反対方向への回転が制限されているため、クランク２２０の先端を下限位置から上昇させるように回転機構３００がアームを回転させると、バネ２５０による付勢力が増大する。回転機構３００はこの付勢力に抗してアーム２００を回転させ、クランク２２０の先端が上方を向くとき、バネ２５０による付勢力は最大となる。このとき、半筒状部材２１０はボール載置部５２０の枠体５２１の内部で水平状態となっており、レール２１１がスポンジボール４００に接触する。回転機構３００がアーム２００をさらに回転させると、スポンジボール４００がレール２１１に載置された状態となる。これと共に、クランク２２０の先端が前側に移動し、バネ２５０によってアーム２００が回転方向に付勢される。この方向の回転はワンウェイクラッチ２２１によって制限されないため、アーム２００が回転方向に高速に回転される。

アーム２００が高速回転されると、遠心力によってスポンジボール４００がレール２１１上を基端側から先端側へと半径方向外側へ向けて転動する。スポンジボール４００は、２本の線状のレール２１１に接触しており、それぞれの接触部位の大きさは非常に小さいため、各接触部位におけるスポンジボール４００からの圧力は一定以上の大きさとなる。したがって、スポンジボール４００がレール２１１上を滑ることが防止され、確実に転動する。このため、スポンジボール４００とレール２１１との間の摩擦が最小限に抑えられ、静電気の発生が抑制される。

レール２１１の長さはスポンジボール４００の直径の１／３以上とされており、このレール２１１の全長にわたって転動する。これにより、スポンジボール４００に十分な回転力が付与される。スポンジボール４００は、遠心力によりレール２１１の先端に到達した後、スピンが付加された状態で前方へ向けて射出される。このように、十分な回転力が付与された後にスポンジボール４００が射出されることによって、射出されたスポンジボール４００の軌道が安定する。よって、野球のバッティング練習等に適したスポンジボール４００の軌道を得ることができる。また、スポンジボール４００に揚力が作用し、遠投が可能になるという効果も得られる。

バネ２５０によって、クランク２２０の先端が下方を向くまでアーム２００が回転方向に高速回転する。その後、回転機構３００がアーム２００をさらに回転方向に回転させ、次のスポンジボール４００を同様の投球動作によって射出する。

（その他の実施の形態）
上述した実施の形態においては、アーム２００が半筒状部材２１０を有し、この半筒状部材２１０の線状の両端縁部をレール２１１とする構成について述べたが、これに限定されるものではない。例えば、２本のワイヤ又は棒状の部材を平行に配置してレールとすることもできる。また、レール２１１の表面に凹凸構造を設けるようにしてもよい。これにより、スポンジボール４００がレール２１１上を滑ることがより一層防止され、スポンジボール４００をより確実に転動させることができる。

また、上述した実施の形態においては、ストッパ８２１及び突上部８２２が送出部材８２０として一体的に形成されている構成について述べたが、これに限定されるものではない。ストッパ８２１と突上部８２２とを別個の部品として構成することもできる。この場合、ストッパ８２１がスポンジボール４００に当接している間は、突上部８２２がスポンジボール４００に当接せず、ストッパ８２１がスポンジボール４００から離反している間に、突上部８２２がスポンジボール４００を突き上げるように、ストッパ８２１と突上部８２２とを連動させれば、ストッパ８２１と突上部８２２とを各別に駆動することも可能である。

本発明のボール供給装置は、野球、テニス等の球技の練習等に使用される投球装置にボールを供給するボール供給装置として有用である。

１００ アーム式投球装置
２００ アーム
２１０ 半筒状部材
２１１ レール
２１２ 肉抜き孔
２２０ クランク
２２１ ワンウェイクラッチ
２５０ バネ
３００ 回転機構
４００ スポンジボール
５００ 架台
５２０ ボール載置部
６００ ボール供給装置
７００ レール
８００ ボール送り機構
８１０ 運動変換機構
８２０ 送出部材
８２１ ストッパ
８２２ 突上部

Claims (3)

1. 始点と終点とを有し、スポンジボールを射出する投球装置に対して供給される前記スポンジボールが前記始点から前記終点へ向かって進行するレールと、
   前記レールを進行した前記スポンジボールを前記投球装置へ送出するボール送り機構とを備え、
   前記レールは、全長にわたって一定の曲率により湾曲しており、前記終点において前記スポンジボールの進行方向に向かって下側に傾斜し、前記終点から前記始点に向かうにしたがって傾斜角度が漸減するように構成されている、
   ボール供給装置。
2. 前記レールは、前記終点における傾斜角度が１５°以上４５°以下であり、前記始点における傾斜角度が０°以上１０°以下である、
   請求項１に記載のボール供給装置。
3. 前記レールは、その曲率半径をＲ、前記スポンジボールの半径をｒ、前記レールに載置可能な前記スポンジボールの数をｎ、前記終点での傾斜角度をθとしたときに、前記曲率半径Ｒが次式により与えられる、
   請求項１又は２に記載のボール供給装置。
   

   

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