JP6892726B1 - トスマシーン - Google Patents

Abstract

【課題】打ち出されたボールが、打者から視認することが容易で、打ちやすい飛行曲線を有するボールを安定して供給できるトスマシーンを提供することである。【解決手段】トスマシーンは、主面を有する取付板と、取付板の主面上に配置された第１の支持部材及び第２の支持部材と、一端側にボールを保持するためのボール受皿を有し、他端側が第１の支持部材に回転可能に取り付けられた送球アームと、第２の支持部材に回転可能に取り付けられ、送球アームを駆動するための駆動アームと、駆動アームの一端側に接続された弾性部材とを備える。弾性部材は、待機状態において駆動アームが第１の方向に回転するように付勢されており、稼働状態において、駆動アームが第１の方向に回転することにより、送球アームが回転し、ボールをボール受皿から放出するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、トスマシーンに関するものである。

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号公報

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ある。また、トス野球は、男女を問わず、誰でも打者として楽しめるゲームであり、このために、トスマシーンからは、誰でも打てるような打ちやすいボールを安定して供給される必要がある。上記トスマシーンでは、アクションアームからボールが下から上方向にすくい上げるように押し出される。この結果、トスマシーンから打ち出されたボールは、弓なりの飛行曲線になるともに、打者側から打ち出されたボールを視認し難く、打者にとって必ずしも打ちやすいボールが供給できないといった課題があった。

そこで、本発明に係るトスマシーンは、打ち出されたボールが、打者から視認することが容易で、打ちやすい飛行曲線を有するボールを安定して供給できるトスマシーンを提供することを目的とする。

本発明に係るトスマシーンは、ボールを打ち出すためのトスマシーンであって、主面を有する取付板と、前記取付板の前記主面上に配置された第１の支持部材及び第２の支持部材と、一端側に前記ボールを保持するためのボール受皿を有し、他端側が前記第１の支持部材に回転可能に取り付けられた送球アームと、前記第２の支持部材に回転可能に取り付けられ、前記送球アームを駆動するための駆動アームと、前記駆動アームの一端側に接続された弾性部材とを備える。前記弾性部材は、待機状態において前記駆動アームが第１の方向に回転するように付勢されており、稼働状態において、前記駆動アームが前記第１の方向に回転することにより、前記送球アームが回転し、前記ボールを前記ボール受皿から放出するように構成されていることを特徴とする。

本発明に係るトスマシーンでは、送球アームが駆動アームにより支持されており、駆動アームに取り付けられた弾性部材の弾性力を利用して駆動アームを回転させ、当該駆動アームが回転する方向に、送球アームが回転するように構成されている。送球アームが回転したときに、送球アームの一端側に取り付けられたボール受皿からボールが放出される。このように構成することで、ボールが、人間が投球すると同様の方向から放出される。これにより、打者からボールを容易に視認することができるので、打ちやすい飛行曲線を有するボールを安定して供給することができる。

また、本発明に係るトスマシーンでは、前記稼働状態において、前記駆動アームの前記一端側に設けられたスライド部材が、前記送球アームの表面に当接しながら移動して前記送球アームを引っ張ることにより、前記送球アームが前記第１の方向に回転することを特徴としてもよい。

本発明に係るトスマシーンでは、スライド部材が下方側から上方側にスライドしながら送球アームを支持し、送球アームを回転させるので、スライド部材の位置により送球アームに加わる回転モーメントを変化させることができる。また、送球アームには、回転中も、弾性部材の弾性力が駆動アームを介して、送球アームに印加される。送球アームの回転速度は、送球アームに加わる回転モーメントの変化に応じて、初期状態からボールが送球されるまであまり低下しないで、一定の速度を保つようにすることができる。この結果、トスマシーンから送球されるボールのトス軌道を好適に制御することができ、またボールの飛距離も大きくすることができる。

また、本発明に係るトスマシーンにおいて、前記送球アームの前記表面は、前記送球アームの他端側から一端側の方向に直線的に延伸する延伸部、一定の傾斜度で傾斜する傾斜部、又は傾斜度が徐々に変化する湾曲部の少なくとも一つを有し、前記第１の支持部材に交換可能に取り付けられていることを特徴としてもよい。

本発明に係るトスマシーンでは、送球アームの表面が、他端側から一端側の方向に、直線的に延伸する延伸部、一定の傾斜度で傾斜する傾斜部、又は、傾斜度が徐々に変化する湾曲部の少なくとも一つを有しており、また、送球アームが、第１の支持部材に交換可能に取り付けられている。スライド部材が、送球アームの表面に当接しながら移動する際に、送球アームの表面の形状によって、送球アームに加わる回転モーメントが変化する。従い、延伸部、傾斜部、又は湾曲部の異なる表面の形状を有する送球アームの内、一つを選択して第１の支持部材に取り付けることにより、送球アームの表面形状に対応して送球アームの回転速度を変化させることができる。つまり、送球アームの表面形状を変化させることで、トスマシーンから送球されるボールの速度及びトス軌道を調整することができる。さらに、トスマシーンからボールが放出されるときのタイミングも変化させることができるので、ボールの変化に合わせたバッティング練習を行うことができる。

また、本発明に係るトスマシーンは、前記駆動アームの他端側に、一端側が前記駆動アームに対して回転可能に接続された動力アームと、前記動力アームに接続された動力アーム駆動部材とを更に備えることができる。前記動力アーム駆動部材により、前記動力アームの他端側が、前記取付板の前記主面に沿って動くように前記動力アームを動かすことにより、前記駆動アームが前記第１の方向と反対の第２の方向に回転し、前記駆動アームの回転に連動して、前記送球アームを回転させ前記待機状態とするように構成されていることを特徴としてもよい。

本発明に係るトスマシーンでは、動力アーム駆動部材により、動力アームの他端側が、前記取付板の前記主面に沿って動くように前記動力アームを動かすことにより、動力アームに接続された駆動アームが第１の方向と反対の第２の方向に回転するように構成されている。駆動アームの回転に連動して、送球アームを押して回転させることで、送球アームを待機状態とすることができる。

また、本発明に係るトスマシーンにおいて、前記動力アームは、他端側に取り付けられたローラーを有しており、前記駆動アームが、第２の支持部材を支点として回転したときに、前記動力アームの他端側に取り付けられた前記ローラーが、前記取付板の前記主面上を移動するように、前記動力アームの長さが調整されていることを特徴としてもよい。動力アーム駆動部材により、動力アームの他端側を取付板の主面に沿って動かして、送球アームを待機状態にするときに、動力アームの他端側に取り付けられたローラーが取付板の主面上を移動するように、動力アームの長さが調整されているので、スムーズに動力アームを動かすことができる。

また、本発明に係るトスマシーンは、周縁部にピンが設けられた回転ギヤを、さらに備えることができる。前記回転ギヤの回転により、前記ピンが前記駆動アームを前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させ、前記駆動アームの回転に連動して、前記送球アームを回転させ前記待機状態とするように構成されていることを特徴としてもよい。

本発明に係るトスマシーンでは、回転ギヤの回転により、回転ギヤの周縁部に設けられたピンが駆動アームを第１の方向と反対の第２の方向に回転させるように構成されている。駆動アームの回転に連動して、送球アームを押して回転させることで、送球アームを待機状態とすることができる。

また、本発明に係るトスマシーンは、前記ボール受皿にボールを供給するための送球装置を有するボールストッカーを備えることができる。前記送球装置は、ボールを供給するためのアームを有しており、送球アームが送球後に待機状態に戻るときに、前記送球アームに取り付けられたアーム押部材が前記アームを押すことで、前記アームに保持されたボールが前記ボール受皿に供給されるように構成されていることを特徴としてもよい。送球装置を有するボールストッカーを備えることにより、送球アームの動きに対応させて、ボール受皿にボールを自動的に供給することができる。

本発明のトスマシーンでは、送球アームが駆動アームにより支持されており、駆動アームに取り付けられた弾性部材の弾性力を利用して駆動アームを回転させ、当該駆動アームが回転する方向に、送球アームが回転するように構成されている。送球アームが回転したときに、送球アームの一端側に取り付けられたボール受皿からボールが放出される。このように構成することで、ボールが、人間が投球すると同様の方向から放出される。これにより、打者からボールを容易に視認することができるので、打ちやすい飛行曲線を有するボールを安定して供給することができる。

図１は、第１の実施形態に係るトスマシーンを概略的に示す図である。 図２は、第１の実施形態に係るトスマシーンの送球アームを説明するための図である。 図３は、第１の実施形態に係るトスマシーンの駆動アームと送球アームとの接続状態を概略的に説明するための図である。 図４は、第１の実施形態に係るトスマシーンの駆動部を拡大した図である。 図５は、ワイヤー駆動部を概略的に示す図である。 図６は、第１の実施形態に係るトスマシーンのボールストッカーを概略的に示す図である。なお、図６には、トスマシーンの待機状態も表している。 図７は、ボールストッカーの送球装置を概略的に示す図である。 図８は、送球アームの形状を説明するための図である。 図９は、第２の実施形態に係るトスマシーンを概略的に示す図である。 図１０は、本実施形態に係るトスマシーンから送球されるボールのトス起動を説明するための図である。 図１１は、従来のトスマシーンから送球されるボールのトス起動を説明するための図である。

いくつかの実施形態に係るトスマシーンを、以下に図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るトスマシーンを概略的に示す図である。図１に示すように、本発明に係るトスマシーン１は、取付板２と、取付板２の主面上に配置された送球アーム５と、送球アーム５の一端側に取り付けられたボール受皿９を有する。また、取付板２は、台板３上に取り付けられている。台板３は、例えば鉄製の板材から構成されており、台板３上に取付板２を設置することにより、トスマシーン１を地面上に安定して固定することができる。

取付板２の主面上には、第１の支持部材４が設けられており、送球アーム５の他端側は、第１の支持部材４に回転可能に取り付けられている。送球アーム５は、第１の支持部材４の軸受部４ａを支点として、回転することができる（図２（ａ）参照）。本実施形態では、第１の支持部材４の軸受穴と、送球アーム５の他端側に設けられた貫通孔とを位置合わせして、例えば固定ピンを挿通することで、送球アーム５を第１の支持部材４に固定している。第１の支持部材４の軸受穴には、例えばベアリング等の軸受を設けることができる。このとき、固定ピンは、送球アーム５の他端側に設けられた貫通孔に挿通された後、送球アーム５に固定され、支持部材４の軸受に支持されている。また、ベアリング等の軸受を送球アーム５の他端側に設けられた貫通孔に設けることもできる。

また、送球アーム５の中間部分には、スライド部材１０を用いて、駆動アーム２０の一端側が取り付けられている。駆動アーム２０は、くの字状に屈曲した形状を有しており、駆動アーム２０の屈曲部分が、接続部材２１を介して、取付板２の主面上に設けられた第２の支持部材１２に回転可能に取り付けられている。

また、駆動アーム２０の一端側には、弾性部材３５が接続されている。弾性部材３５の弾性力を用いて、駆動アーム２０を引き、第２の支持部材１２の軸受を支点として回転させ、この回転力を送球アーム５に伝達することで、送球アーム５を第１の支持部材４の軸受を支点にして回転するように構成することができる。このように、弾性部材３５の弾性力を利用して、駆動アーム２０により、第１の支持部材４に取り付けられた送球アーム５を稼働することができる。

図２に、本実施形態に係るトスマシーンの送球アームを概略的に示す。図２に示すように、送球アーム５は、上部アーム６と、下部アーム７とから構成されることができる。上部アーム６、及び下部アーム７は、例えばコの字形状を有するスチール材又はアルミ材から成ることができる。上部アーム６と下部アーム７とは、移動可能に固定部材により固定されている。例えば、下部アーム７に上部アーム６を互いに対向させて嵌め込み、スライドさせ、送球アームの長さを所定の長さとなるように調整した後、上部アーム６と下部アーム７とを固定部材を用いて固定する。個体部材としては、例えばキャップボルトなどのネジを用いることができる。上記で説明したように、上部アーム６と下部アーム７の嵌め込み長を調整することで、送球アーム５全体の長さが調整可能に構成されている。本実施形態において、上部アーム６の長さは、例えば約１００ｍｍ程度であり、下部アームの長さは、約２５０ｍｍ程度である。送球アーム５は、２５０〜３００ｍｍの範囲で調整することができる。

また、上部アーム６、及び下部アーム７は、簡単に取り外すことができるので、トスマシーンの保管時には、送球アーム５を上部アーム６、及び下部アーム７に分解して、簡単に収納することができる。

送球アーム５の一端側には、取付部材８を用いて、ボール受皿９が取り付けられている。取付部材８は、送球アーム５の先端部に回転可能に取り付けられており、ボール受皿９の取り付け角度を調整できるようになっている。また、取付部材８には、ボール受皿９を取り付けるための貫通孔が設けられており、固定部材を用いて、ボール受皿９が、、取付部材８に固定されている。個体部材として、例えばキャップボルトとネジを用いて、ボール受皿９を、、取付部材８に固定することができる。

図３に、第１の実施形態に係るトスマシーンの駆動アーム２０と送球アーム５との接続状態を示す。図３（ａ）は、駆動アームと送球アームとの接続状態を示す側面図であり、図３（ｂ）は、駆動アームと送球アームとの接続状態を示す上面図である。図３に示すように、送球アーム５の中間部分には、駆動アーム２０の一端側に取り付けられたスライド部材１０が接続されている。スライド部材１０は、例えばコの字形状を有するスライド部材本体１３、及びロール部材１６を備えることができる。ロール部材１６は、スライド部材本体１３に支持部材１４を用いて取り付けられる。スライド部材本体１３は、例えば、スチール材又はアルミ材から成ることができる。また、ロール部材１６は、支持部材１４によりスライド部材本体１３の対向する両側壁に支持されている。

支持部材１４は、スライド部材本体１３の側壁の延伸方向と交差する方向に延伸して、このスライド部材本体１３の側壁に間に取り付けられている。支持部材１４は、例えば、棒状の軸心と機能し、キャップボルトなどのボルトを用いることができ、ナットを用いて、スライド部材本体１３に固定される。

ロール部材１６は、ロールベアリングを有しており、棒状の軸心（支持部材１４）に、ロールベアリングの孔部を挿通して、支持部材１４に支持されている。また、ロールベアリングの位置を固定するために、ロールベアリングの両側には、固定パイプが支持部材１４に挿通されて設けられている。

また、図３に示したように、送球アーム５を挟むようにロール部材１６に対向して、固定パイプ１９が配置されている。固定パイプ１９は、スライド部材本体１３の側壁の延伸方向と交差する方向に延伸して、このスライド部材本体１３の側壁に間に取り付けられている。固定パイプ１９は、キャップボルトなどのボルトを軸心として、当該軸心に回転可能に挿通されたパイプから構成される。固定パイプ１９は、ボルトとナットを用いて、スライド部材本体１３に固定される。送球アーム５（下部アーム７）は、固定パイプ１９とロール部材１６との間に挟まれて配置されている。ロール部材１６は、送球アーム５の表面に当接可能にスライド部材本体１３に取り付けられている。本実施形態では、ロールベアリングが送球アームに当接して送球アームを支持している。スライド部材１０は、送球アームに当接するロールベアリングが回転することで、送球アーム５に沿ってスライド可能に駆動アーム２０に取り付けられている。一方、固定パイプ１９は、送球アーム５を補助的に支持するためのものであり、スライド部材１０がスライドする際に、送球アーム５からスライド部材１０が脱離することを防止するために設けられている。固定パイプ１９は、常に送球アーム５と当接して送球アーム５を支持する必要はなく、スライド部材１０がスライドする際に固定パイプ１９と送球アーム５との間に空隙が設けられるように、スライド部材１０に取り付けることができる。固定パイプ１９は、必ずしも回転可能に設ける必要はない。また、固定パイプ１９はパイプ形状を有することができるが、これに限らず、棒状の形状を有することができる。また、固定パイプ１９は、後述するように、送球アーム５を待機状態から、ボールを送球する前の初期状態にするときに、送球アームを押すためにも用いられる。

次に、本実施形態に係るトスマシーン１の駆動アーム２０について説明する。図４に、駆動アーム部分を拡大した図を示す。図４（ａ）に示すように、駆動アーム２０は、くの字状に屈曲した形状を有している。送球アーム５の中間部分には、駆動アーム２０の一端側に取り付けられたスライド部材１０を用いて、駆動アーム２０が接続されている。また、駆動アーム２０の屈曲部分には、接続部材２１（図示せず）が接続固定されており、駆動アーム２０は、接続部材２１を介して、取付板２の主面上に設けられた第２の支持部材１２に回転可能に取り付けられている。

駆動アーム２０は、第２の支持部材１２の軸受部１２ａを支点として、回転することができる（図４参照）。

本実施形態では、第２の支持部材１２の軸受穴と、駆動アーム２０に取り付けられた接続部材２１に設けられた貫通孔とを位置合わせして、例えば固定ピンを挿通することで、駆動アーム２０を第２の支持部材１２に固定している。

駆動アーム２０により、第１の支持部材４に取り付けられた送球アーム５を稼働することができる。

図４（ａ）に示すように、第２の支持部材１２の軸受部（支点）１２ａの取付板２の主面からの高さが、第１の支持部材４の軸受部（支点）４ａの取付板２の主面からの高さより大きくなるように設定されている。これにより、駆動アーム２０により送球アーム５を稼働する際に、送球アーム５ほぼ水平の位置まで押すことができるので、送球アームの可動範囲を大きくすることができる。この結果、送球アームの回転速度を大きくすることができるので、トスマシーン１から送球されるボールの速さも大きくすることができる。本実施形態では、第２の支持部材１２の軸受部（支点）１２ａの高さは、取付板２の主面から、約４５ｍｍ程度であり、第１の支持部材４の軸受部（支点）４ａの高さは、取付板２の主面から、約２０ｍｍ程度とすることができる。

駆動アーム２０の一端側には、送球アーム５の中間部分に接続するためのスライド部材１０が固定部材を用いて取り付けられている。固定部材は、例えばキャップボルトを用いることができる。

また、駆動アーム２０の一端側には、弾性部材３５が接続されている。弾性部材３５の弾性力を用いて、駆動アーム２０を引き、第２の支持部材１２の軸受を支点として回転させ、この回転力を送球アーム５に伝達することで、送球アーム５を第１の支持部材４の軸受部４ａを支点にして回転するように構成することができる。

本実施形態では、弾性部材３５により直接送球アーム５を駆動せずに、駆動アーム２０を弾性部材３５により駆動し、駆動アーム２０を介して、送球アーム５を駆動するように構成している。さらに、駆動アーム２０の先端側には、スライド部材１０が取り付けられており、このスライド部材１０により、送球アーム５が支持されている。駆動アーム２０を弾性部材３５の弾性力を利用して引っ張った際に、スライド部材１０が送球アームの表面に当接しながら移動して送球アーム５を引っ張る。このとき、送球アーム５は、第１の支持部材４の軸受部４ａを支点として回転し、ボールがトスマシーン１から送球される。スライド部材１０が送球アーム５を支持しながらスライドし、送球アーム５が回転するので、送球アーム５が回転中も、弾性部材３５の弾性力が駆動アーム２０を介して、送球アーム５に印加される。送球アームの回転速度は、回転の初期状態からボールが送球されるまで低下せずに、一定の速度を保つことができる。この結果、トスマシーン１から送球されるボールのトス軌道を好適に制御することができ、またボールの飛距離も大きくすることができる。

図１に示すように、弾性部材３５の他端は、ばね係止部材４１に係止されている。また、ばね係止部材４１は、取付板２の主面上に設置された取付部材４０に取り付けられている。本実施形態において、ばね係止部材４１には、ネジ山が設けられており、一方、取り付け部材４０には、ばね係止部材４１が勘合するナットが設けられている。例えば、ばね係止部材４１を回転することで、係止した弾性部材３５の長さを変え、弾性部材３５のばね力を調整することができる。

また、図１に示すように、駆動アーム２０の他端側には、動力アーム３０の一端が回転可能に取り付けられている。本実施形態では、駆動アーム２０の他端側に設けられた孔部（貫通孔）と、動力アーム３０の一端側に設けられた孔部（貫通孔）とを、固定ピンで固定することにより、駆動アーム２０と動力アーム３０とを、この固定ピンで固定した箇所を支点として回転可能に固定することができる。

動力アーム３０の他端側には、例えば、ローラーベアリングなどのローラーが取り付けられている。また、動力アーム３０の他端側には、ワイヤー５０が固定されている。例えば、ワイヤー５０を引くことで、動力アーム３０が、駆動アーム２０を押すことにより、図１において、時計方向に駆動アーム２０が回転する。このとき、駆動アーム２０は、駆動アーム２０の一端側に取り付けられたスライド部材１０を介して、送球アーム５を水平方向（第１の方向）に押す。これにより、送球アーム５を初期状態の位置に配置することができる。後述するように、図６（ａ）には、トスマシーン１の初期状態を示している。駆動アーム２０の一端側には、弾性部材３５が取り付けられており、初期状態では、送球アームは、弾性部材３５のばね力により、第１の方向と逆方向に付勢されている。

次に、ワイヤー駆動部６０について説明する。図５に、ワイヤー駆動部６０を拡大した図を示す。図５に示すように、ワイヤー５０の他端側は、ペダル６１に接続固定されており、ペダルを足で踏むことで、ワイヤー５０を左方向（第１の方向と逆方向）に引くことができるように構成されている。ペダル６１には、ばねが取り付けられており、ペダルから足を離すと、ばね力により、ペダル６１を元の状態に戻すことができる。

上述したように、駆動アーム２０の他端側には、動力アーム３０の一端が回転可能に取り付けられている。動力アーム３０は、動力アーム３０の延伸方向と駆動アーム２０の延伸方向との成す角が９０度以下となるように、駆動アーム２０に取り付けられている。一方、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、動力アーム３０の他端側には、ローラーが取り付けられており、動力アーム３０に取り付けられたワイヤー５０を引くことにより、動力アーム３０の他端側に取り付けられたローラーが取付板２の表面に沿って転がると同時に、動力アーム３０の一端側に取り付けられた駆動アーム２０を押す。このとき第２の支持部材１２に取り付けられた駆動アーム２０は、第２の支持部材１２の軸受を支点として、時計方向に回転することができる。

本実施形態では、動力アーム３０で駆動アーム２０を押したときに、動力アームの他端側に取り付けられたローラーが、取付板２の表面に沿って転がるようにするために、動力アーム３０の長さが調整されている。また、動力アーム３０の他端側に取り付けられたローラーが取付板２の表面から離れて浮くことを防止するために、ローラーをガイドするためのローラーカバー３１を設けることができる（図４（ｂ）参照）。

また、図６に示したように、初期状態において、送球アーム５を支持するための送球アーム支持台８０を設けることができる。送球アーム支持台８０は、取付板２上に設置されており、送球アーム支持台８０一端側には、例えば板バネ等の弾性部材が取り付けられている。送球アーム支持台８０は、初期状態において、送球アーム５を支持することができる。また、送球アーム５は、送球アーム支持台８０に取り付けられた弾性部材のばね力により、反時計方向に付勢されている。

次に、トスマシーン１の動作について説明する。トスマシーン１の動作は、待機状態、初期状態、及び稼働状態の３つの動作で説明することができる。以下に、これらの３状態について詳細に説明する。
（１）待機状態
図1に示したトスマシーン１は、待機状態のトスマシーンを示している。図１に示すように、待機状態では、動力アーム３０の他端側に取り付けられたローラーが、取付板２の右側に位置している。また、ワイヤー５０の他端側が接続固定されたペダル６１は、上に浮いた状態になっている。また、送球アーム５は、取付板２の表面に対してほぼ垂直の位置に配置されている。このとき、スライド部材１０は、送球アーム５の上方に位置に配置されている。

（２）初期状態
図1に示した待機状態から、ワイヤー駆動部６０のペダル６１を踏むことで、ペダル６１に接続されたワイヤー５０が引かれ、動力アーム３０の他端側に取り付けられたローラーが取付板２の表面に沿って左側に移動すると同時に、動力アーム３０の一端側に取り付けられた駆動アーム２０が動力アーム３０により押される。このとき駆動アーム２０は、第２の支持部材１２の軸受を支点として、時計方向に回転することができる。駆動アーム２０は、駆動アーム２０の一端側に取り付けられたスライド部材１０を介して、送球アーム５を水平方向（第１の方向）に押す。このとき送球アーム５は第１の支持部材４の軸受を支点として時計方向に回転する。この送球アーム５の回転と同時に、スライド部材１０が送球アーム５に沿って上方側から下方側に移動する。ペダル６１を踏み込んで、動力アーム３０に取り付けられたローラーがストッパーに達したときに、トスマシーン１を初期状態とすることができる（図６参照）。初期状態では、送球アーム５の先端に取り付けられたボール受皿９にボールがセットされている。

初期状態において、駆動アーム２０の一端側に取り付けられた弾性部材３５のばね力により、送球アームは、第１の方向と逆方向に付勢されている。また、送球アーム５は、ペダル６１を踏み込むことで駆動アーム２０に押され、初期状態になる。この初期状態になる途中で、送球アーム支持台８０の弾性部材に当接し、さらにペダル６１を踏み込むことで、送球アーム支持台８０の弾性部材が弾性的に変形することができる。初期状態では、送球アームは、弾性部材３５と合わせて、送球アーム支持台８０の弾性部材の弾性力によっても、第１の方向と逆方向に付勢されることができる。

（３）稼働状態
次に、稼働状態について説明する。ペダル６１から足を外すと、駆動アーム２０に取り付けられた弾性部材３５の弾性力により、弾性部材３５が第２の支持部材１２の軸受を支点として反時計方向に回転する。このとき、弾性部材３５に取り付けられたスライド部材１０が、送球アーム５の表面に当接しながら下方側から上方側にスライドすると同時に、送球アームを引っ張る。この結果、送球アーム５は、第１の支持部材４の軸受を支点として反時計方向に回転し、ボールがトスマシーン１から送球される。その後待機状態に戻り、トスマシーン１ の動作の一サイクルが終了する。

スライド部材１０が下方側から上方側にスライドしながら送球アーム５を支持し、送球アーム５を回転させるので、スライド部材１０の位置により送球アーム５に加わる回転モーメントを変化させることができる。本実施形態では、初期状態では、スライド部材１０が、送球アーム５の下方側に位置しており、第１の支持部材４の軸受（支点）に近い側に位置させておき、稼働状態では、スライド部材１０が下方側から上方側にスライドすることで、第１の支持部材４の軸受（支点）から遠方側に位置させるので、スライド部材１０の下方側から上方側へのスライドに応じて、送球アーム５に加わる回転モーメントを大きくする（又は調整する）ことができる。

また、送球アーム５には、回転中も、弾性部材３５の弾性力が駆動アーム２０を介して、送球アーム５に印加される。合わせて、送球アームを支持するスライド部材１０が下方側から上方側にスライドすることにより、送球アーム５に加わる回転モーメントが変化する（大きくなる）ことができる。この結果、送球アームの回転速度は、送球アーム５に加わる回転モーメントの変化に応じて、初期状態からボールが送球されるまであまり低下しないで、一定の速度を保つことができる。この結果、トスマシーン１から送球されるボールのトス軌道を好適に制御することができ、またボールの飛距離も大きくすることができる。

次に、トスマシーン１に装着可能なボールストッカーについて説明する。図６に、トスマシーン１に装着するボールストッカー７０を概略的に示した。また、図７に、ボールストッカーに取り付けられる球送装置の拡大図を示した。図６に示したように、ボールストッカー７０は、２本のガイド部材７２と、ガイド部材の中間に設けられたロッド状のボール支持部材７３とを有する。ガイド部材７２、及びボール支持部材７３は、略Ｕ字状の支持線部材により、所定間隔で固定されている。このボールストッカー７０では、図６（ａ）、及び図６（ｂ）に示すようにボールＢがボール支持部材７３に支持されると共に、ガイド部材７２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。さらに、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。

ボールストッカー７０の先端部には、球送装置71が取り付けられている。球送装置７１は、自動的にボールをトスマシーンのボール受皿９に供給するためのものである。図７に示すように、球送装置７１は、ボールを供給するためのアーム７４と、アーム７４をガイド部材７２に取り付けるための支持棒７５と、ストッパー７８を備えることができる。支持棒７５及びストッパー７８は、例えばガイド部材７２に溶接されて固定することができる。アーム取付台は、支持棒に回転可能に固定されており、アーム７４は、例えばネジ等を用いて、支持受台に固定される。また、支持受台の位置決めのために、支持棒の支持受台が取り付けられた部分の両側に、固定ブロックが着脱可能に固定されている。また、コイルスプリングの一端が、ストッパー７８に、ストリッパーボルトを用いて固定されている。一方、コイルスプリングの他端は、アーム７４の後端部に接続固定されている。

次に、球送装置７１の動作について説明する。図６（ｂ）に示すように、送球アーム５の先端であって、ボール受皿９の下部には、アーム押部材７７が設けられている。送球アーム５が、図において時計方向に回転して、初期状態まで戻る際に、送球アーム５に取り付けられたアーム押部材７７がアーム７４の先端部を押す。このとき、アーム７４が図において時計方向に回転し、アーム７４の先端部が下方に動く。これによりアーム７４に保持されたボールは、ボール受皿９に供給される。このとき、アーム７４の後端部は上方に持ち上げるので、次打球のボールがアームに供給されるのを停止することができる。また、アーム７４は、アームの後端部が上方に動いたときに、コイルスプリングの弾性力により、アームの後端を下方に付勢するように構成されている。送球アーム５が、さらに回転して、アーム押部材７７がアーム７４の先端部から外れると、コイルスプリングの弾性力により、アーム７４が反時計方向に回転し、アームの後端部で規制されていた次打球のボールがアーム７４保持される。送球アームの動き（回転）に合わせて、球送装置７１が上記のように稼働することで、ボールがボール受皿９に自動的に供給される。

上述したように、本実施形態におけるトスマシーン１では、弾性部材３５により直接送球アーム５を駆動せずに、駆動アーム２０を弾性部材３５により駆動し、駆動アーム２０を介して、送球アーム５を駆動するように構成している。さらに、駆動アーム２０の先端側に取り付けられたスライド部材１０により、送球アーム５が支持されており、駆動アーム２０を弾性部材３５の弾性力を利用して引っ張った際に、スライド部材１０が送球アームの表面に当接しながら移動して送球アーム５を引っ張ることができる。このとき、送球アーム５は、第１の支持部材４の軸受部４ａを支点として回転し、ボールがトスマシーン１から送球される。トスマシーン１から送球されるボールのスピードや飛距離は、弾性部材３５のばね力を調整することにより調整可能である。一方、スライド部材１０が当接しながらスライドする送球アームの表面の形状を変化させることで、ボールがトスマシーン１から放出されるときのタイミングや速度（初速度）を調整することができる。図８（ａ）〜（ｄ）に、スライド部材１０が当接しながらスライドする送球アーム５の表面形状の具体的例を示した。

図８（ａ）は、送球アーム５の表面形状が、略直線的に延伸している場合、図８（ｂ）は、送球アーム５の表面形状が屈曲しており、屈曲部の上方側において、表面形状がほぼ一定の傾きで傾斜している場合、図８（ｃ）は、送球アーム５の表面形状が屈曲しており、屈曲部の上方側において、表面形状の傾きが上方に行くにしたがって徐々に小さくなるような形状を有する場合、及び、図８（ｄ）は、送球アーム５の表面形状が屈曲しており、屈曲部の上方側に凸形状の湾曲部を有している場合をそれぞれ示している。送球アーム５の表面形状に対応して、当接しながらスライドするスライド部材１０が送球アーム５を引っ張るときの送球アーム５に加わる回転モーメントの大きさや、回転モーメントの変化率を制御することができる。本実施形態では、図８に示したような種々の表面形状を有する送球アーム５を準備し、この中から適宜１個を選択して第１の支持部材４に取り付けたり、また交換したりすることが可能である。このように表面形状の異なる送球アーム５を選択することで、トスマシーン１から放出されるボールのタイミングや速度（初速度）を調整することができる。また、放出されるボールのタイミングや速度等の球種の変化を楽しみながら、打撃練習を行うこともできる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るトスマシーン１０１について説明する。図９に、第２の実施形態に係るトスマシーン１０１を概略的に示す。図９（ａ）は、待機状態を示し、図９（ｂ）は、稼働前の初期状態を示している。

図９に示すように、トスマシーン１０１では、駆動アーム２０をモーターにより稼働するように構成されている。トスマシーン１０１は、駆動ギヤ１１０と、駆動ギヤに歯合するモーターギヤ１１２と、モーターギヤ１１２の軸部に接続固定されたモーター（図示せず）とを備えることができる。駆動ギヤ１１０の周縁部には、駆動アーム２０の他端を押して、駆動アーム２０を第２の支持部材１２の軸受を支点と回転させるためのピン１１１が取付られている。駆動ギヤ１１０の回転軸を、例えば、ベアリングを用いて、取付板２に設置されたギヤ取付板１１３に、回転可能に取り付けることができる。図９（ｂ）には、ピン１１１の部品図も併せて示されている。

モーターは、例えば１２ボルトの直流モーターが用いられている。モーターの駆動電源としては、例えばバッテリー１１４を用いることができる。また、バッテリーの他に、電池でもよく、また商用の電源を用いることもできる。

また、駆動ギヤの周縁部に取り付けられたピン１１１は、例えばカムフロアーなどのシャフト付きベアリングを用いることができる。

第２の実施形態に係るトスマシーン１０１において、駆動アーム２０をモーターにより稼働するように構成したこと以外は、トスマシーン１と同様の構成を有することができる。

次に、トスマシーン１０１の動作について説明する。トスマシーン１０１の動作は、待機状態、初期状態、及び稼働状態の３つの動作で説明することができる。以下に、これらの３状態について詳細に説明する。トスマシーン１０１の動作例について図９に基き説明する。なお、トスマシーン１０１の動作は、トスマシーン１の動作と待機状態、初期状態が異なるが、稼働状態については、同様の動作をするので、稼働状態の説明については省略する。

（１）待機状態
図９（ａ）に示したトスマシーン１０１は、待機状態のトスマシーンを示している。図９（ａ）に示すように、待機状態では、駆動ギヤの周縁部に取り付けられたピン１１１が、駆動アーム２０を押す前の状態となっている。送球アーム５は、取付板２の表面に対してほぼ垂直の位置に配置されている。このとき、スライド部材１０は、送球アーム５の上方に位置に配置されている。なお、図９（ａ）には、駆動ギヤの周縁部に取り付けられたピン１１１が、駆動アーム２０に当接する直前の状態を示している。

（２）初期状態
図９（ａ）に示した待機状態から、駆動ギヤがモーターにより駆動されて回転し、駆動アーム２０が駆動ギヤの周縁部に取り付けられたピン１１１により押される。このとき駆動アーム２０は、第２の支持部材１２の軸受を支点として、時計方向に回転することができる。駆動アーム２０は、駆動アーム２０の一端側に取り付けられたスライド部材１０を介して、送球アーム５を水平方向（第１の方向）に押す。このとき送球アーム５は第１の支持部材４の軸受を支点として時計方向に回転する。この送球アーム５の回転と同時に、スライド部材１０が送球アーム５に沿って上方側から下方側に移動する。図９（ｂ）に示したように、駆動ギヤが回転し、ピン１１１が、駆動アーム２０の他端側に達した状態で保持され、トスマシーン１０１を初期状態とすることができる。初期状態では、送球アーム５の先端に取り付けられたボール受皿９にボールがセットされている。

初期状態において、駆動アーム２０の一端側に取り付けられた弾性部材３５により、送球アームは、弾性部材３５のばね力により、第１の方向と逆方向に付勢されている。

また、第２の実施形態に係るトスマシーン１０１においても、図５に示したような送球アーム５を支持するための送球アーム支持台８０を取付板２上に設置することができる。このとき、送球アーム支持台８０は、初期状態において、送球アーム５を支持することができる。また、送球アーム５は、送球アーム支持台８０に取り付けられた弾性部材のばね力により、反時計方向に付勢されることができる。

次に、本実施形態に係るトスマシーン１（又はトスマシーン１０１）のトス軌道について説明する。図１０は、本実施形態に係るトスマシーンから送球されるボールのトス起動を示している。トスマシーン１（又はトスマシーン１０１）は、例えば、地面に設置して使用することができる。また、図１１には、比較のために、従来のトスマシーンから送球されるボールのトス起動を示している。図１０に示したように、本実施形態に係るトスマシーンでは、ボールのトス軌道として、地面からの高さが約０．８ｍ〜１．０ｍ程度、飛距離が約４．８ｍ〜５．０ｍ程度とすることができる。また、ボール受皿９の送球アーム５への取り付け角度を調整することで、ボールのトス軌道を変更することができる。図１０には、ボール受皿９の送球アーム５への取り付け角度を調整することで、ボールのトス軌道として、地面からの高さが約１．３ｍ〜１．５ｍ程度、飛距離が約３．０ｍ〜３．５ｍ程度とすることができることも示した。

一方、従来のトスマシーンでは、図１１に示したように、送球されるボールの地面からの高さは約０．９ｍ〜１．５ｍ程度であり、飛距離は約２ｍ〜３ｍ程度である。このように、本実施形態に係るトスマシーンでは、地面からの高さが約１ｍ程度のボールを送球することができ、さらに、比較的大きい飛距離を有するボールを送球することができる。

さらに、図１１に示した従来のトスマシーンでは、ボールは、地面に近い位置から上方に向かって送球されるため、ボールの軌道は山なりとなり、打者からは視認し難く、また、バットを水平に振ってボールを打つことも困難である。また、バットで打った場合にフライになり易く、打者の前方に打ち返すことも困難である。本実施形態に係るトスマシーンでは、ボールが比較的高い位置から、人間が送球すると同様の形態でボールが送球される。このため、ボールが視認し易く、且つバットを水平に振って簡単にボールを打つことができる。

また、表面形状の異なる送球アームを選択して、好適な表面形状を有する送球アーム５をトスマシーンに装着することができる。送球アーム５の表面形状に応じて、トスマシーンから送球されるボールの速度（初速度）や送球のタイミングを変更することができるので、打者にとって打ちやすいボールを送球できる送球アームを適宜選択してトスマシーンに交換可能に取り付けることができる。さらに、送球アームを変更することで送球されるボールの球種を変更させて、球種に応じた打撃の練習を行うことも可能である。

好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。

１、１０１ トスマシーン
２ 取付板
３ 台板
４ 第１の支持部材
４ａ 第１の支持部材の軸受部
５ 送球アーム
６ 上部アーム
７ 下部アーム
８ 取付部材
９ ボール受皿
１０ スライド部材
１２ 第２の支持部材
１２ａ 第２の支持部材の軸受部
１３ スライド部材本体
１４ 支持部材
１６ ロール部材（ロールベアリング）
１９ 固定パイプ
２０ 駆動アーム
２１ 接続部材
３０ 動力アーム
３１ ローラー
３２ ローラーカバー
３３ ローラーストッパー
３５ 弾性部材
４０ 取付部材
４１ ばね係止部材
５０ ワイヤー
６０ ワイヤー駆動部
６１ ペダル
７０ ボールストッカー
７１ 球送装置
７２ ガイド部材
７３ ボール支持部材
７４ アーム
７５ 支持棒
７６ 固定ブロック
７７ アーム押部材
７８ ストッパー
７９ 支持受台
８０ 送球アーム支持台
８１ ストリッパーボルト
１１０ 駆動ギヤ
１１１ ピン
１１２ モーターギヤ
１１３ ギヤ取付板
１１４ バッテリー

Claims (8)

1. ボールを打ち出すためのトスマシーンであって、
   主面を有する取付板と、
   前記取付板の前記主面上に配置された第１の支持部材及び第２の支持部材と、
   一端側に前記ボールを保持するためのボール受皿を有し、他端側が前記第１の支持部材に回転可能に取り付けられた送球アームと、
   前記第２の支持部材に回転可能に取り付けられ、前記送球アームを駆動するための駆動アームと、
   前記駆動アームの一端側に接続された弾性部材と、を備え、
   前記弾性部材は、待機状態において前記駆動アームが第１の方向に回転するように付勢されており、
   稼働状態において、前記駆動アームの前記一端側に設けられたスライド部材が、前記送球アームの表面に当接しながら移動して前記送球アームを引っ張ることにより、前記駆動アームが前記第１の方向に回転すると共に、前記送球アームが当該第１の方向に回転し、前記ボールを前記ボール受皿から放出するように構成されていることを特徴とするトスマシーン。
   
2. 前記送球アームの前記表面は、前記送球アームの他端側から一端側の方向に直線的に延伸する延伸部、一定の傾斜度で傾斜する傾斜部、又は傾斜度が徐々に変化する湾曲部の少なくとも一つを有し、
   前記第１の支持部材に交換可能に取り付けら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. 前記駆動アームの他端側に、一端側が前記駆動アームに対して回転可能に接続された動力アームと、
   前記動力アームに接続された動力アーム駆動部材と、を更に備え、
   前記動力アーム駆動部材により、前記動力アームの他端側が、前記取付板の前記主面に沿って動くように前記動力アームを動かすことにより、前記駆動アームが前記第１の方向と反対の第２の方向に回転し、前記駆動アームの回転に連動して、前記送球アームを回転させ前記待機状態とするように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のトスマシーン。
   
4. 前記動力アームは、他端側に取り付けられたローラーを有しており、
   前記駆動アームが、第２の支持部材を支点として回転したときに、前記動力アームの他端側に取り付けられた前記ローラーが、前記取付板の前記主面上を移動するように、前記動力アームの長さが調整されていることを特徴とする請求項３に記載のトスマシーン。
   
5. 周縁部にピンが設けられた回転ギヤを、さらに備え、
   前記回転ギヤの回転により、前記ピンが前記駆動アームを前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させ、前記駆動アームの回転に連動して、前記送球アームを回転させ前記待機状態とするように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のトスマシーン。
   
6. ボールを打ち出すためのトスマシーンであって、
   主面を有する取付板と、
   前記取付板の前記主面上に配置された第１の支持部材及び第２の支持部材と、
   一端側に前記ボールを保持するためのボール受皿を有し、他端側が前記第１の支持部材に回転可能に取り付けられた送球アームと、
   前記第２の支持部材に回転可能に取り付けられ、前記送球アームを駆動するための駆動アームと、
   前記駆動アームの一端側に接続された弾性部材と、
   前記駆動アームの他端側に、一端側が前記駆動アームに対して回転可能に接続された動力アームと、
   前記動力アームに接続された動力アーム駆動部材と、を備え、
   前記弾性部材は、待機状態において前記駆動アームが第１の方向に回転するように付勢されており、
   稼働状態において、前記駆動アームが前記第１の方向に回転することにより、前記送球アームが回転し、前記ボールを前記ボール受皿から放出するように構成されており、
   前記動力アーム駆動部材により、前記動力アームの他端側が、前記取付板の前記主面に沿って動くように前記動力アームを動かすことにより、前記駆動アームが前記第１の方向と反対の第２の方向に回転し、前記駆動アームの回転に連動して、前記送球アームを回転させ前記待機状態とするように構成されていることを特徴とするトスマシーン。
   
7. 前記動力アームは、他端側に取り付けられたローラーを有しており、
   前記駆動アームが、第２の支持部材を支点として回転したときに、前記動力アームの他端側に取り付けられた前記ローラーが、前記取付板の前記主面上を移動するように、前記動力アームの長さが調整されていることを特徴とする請求項６に記載のトスマシーン。
   
8. 前記ボール受皿にボールを供給するための送球装置を有するボールストッカーを備え、
   前記送球装置は、ボールを供給するためのアームを有しており、
   送球アームが送球後に待機状態に戻るときに、前記送球アームに取り付けられたアーム押部材が前記アームを押すことで、前記アームに保持されたボールが前記ボール受皿に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のトスマシーン。
   

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