JPH02121683A - ボール打撃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はボール、特にはゴルフボールの打撃試験に供
される打撃装置に関するものである。

（従来の技術） ボールを打撃する競技、例えばゴルフにあっては、打撃
されたゴルフボールが所定の性能、特には飛翔性能を満
足することが強く要求されている。

このため、一般には、製造された個々のゴルフボールが
所定の飛翔性能、例えば所定の初速度で打ち出されるも
のであることを確認するため、ゴルフボールを所定の質
量及び形状寸法をした打撃へ、ドを用いて所定の打出し
速度で打撃１７、打撃されたボールが打撃点近傍の所定
区間内を通過する時間を、適当な測定装置を用いて計測
することにより、ボールの初速度を求めることが行われ
ている。

このような試験を行う装置の一つに、一端にクラブが装
管されたアームをその回動軸回りに回転させること（こ
、上り、クラブ゛でボールを打？し、ボ−ルの初速度を
計測するものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の打撃装置にあっては、
複数の部材を連結することにより構成されたアームをそ
の軸線回りに回動させる構成であるため、構造及びその
制御が複雑となり、クラブ特性の影響を受は易く、その
調整に熟練が必要とされ、またスピン及び打ち出し角度
の影響を受は易く、一定の精度でボールを打撃すること
ができず、更には、価格的にも高価なものとならざるを
得なかった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、構造が簡潔であり、精度良くボールを打撃することが
できる安価な打ち出し装置を提供することをその目的と
する。

（課源を達成するための手段） この目的を達成するため、本発明装置にあっては、少な
くとも一部が開口する周壁を有するドラムと、相対回転
可能にドラム内に配設され周壁内面に離間して対向する
カム面を有するカムプレートと、離間するドラム及びカ
ムプレート間に配設され、一端部にカムプレートのカム
面に沿って転勤自在なカムフォロワが、周壁の開口部に
対応する他端部に打出しヘッドが設けられ、中間部が回
動自在に支持されたレバー部材と、ドラムに支持され打
出しヘッドを開口部外方に押圧するようレバー部材を押
圧する弾性部材と、ドラム及びノＪムプレートを回転駆
動する駆動手段と、ドラムに対するカムプレートの相対
回転数を変化させる制御手段とを具えてなる。

（作用） 実質的に同一速度で回転しているドラム及びカムプレー
トの回転数を制御手段により変化させ、ドラムに対する
カムプレートの回転数を低減させると、ドラム及びカム
プレートに相対運動が生起される。この際、ドラムに支
持されたレバー部材には遠心力、及び打出しヘッドに関
連してそこに配設された弾性部材による弾性力が作用す
るので、レバー部材はその支点を中心として、打出しヘ
ッドが外方に突出するよう回動することとなる。

−Ｊｊ、打出しヘッドに離間するレバー部材の他端には
、カムプレートのカム面に沿って転勤自在なカムフォロ
ワが設けられているので、打出しへ、ソドは、ドラム、
特にはその間１−］部及びカムプレートとが所定の相対
位置関係にある間、打出しヘッドが当−開用「］部から
外方に突出するのを許容する。

そして、ドラム及びカムプレートが当該所定の相対位置
関係を外れると、カムプレートのカム面がカムフォロワ
、ひいてはしｔｚｌ一部材を−１−記遠心力及び弾性力
に抗して押圧するので、打出しヘッドはドラム内に再び
収納される。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の好適な実施例について詳述
する。

第１図は、本発明ボール打撃装置ＩＯの構成を示す模式
図であり、１２は周壁を有する円筒形状をしたドラムを
示しており、その内部にはカムプレーＨ４が共軸に、か
つドラムに対して相対回転可能に配設されている。そし
て、これらドラム１２及びカムプレー１−１４は、本実
施例にあっては、それぞれ個別の駆動用の電動モータ、
例えばデジタルサーボモータ１６．１８を含む制御下段
２０に接続されている。

ドラム１２は、第２図（ａ）に示すように、その底部か
ら起立させたほぼ一定の内径を有する周壁２２の一部に
開口部２４が形成されており、ドラム内部にはカムプレ
ート１４が共軸に相対回転可能に配設され、カムプレー
Ｎ４の周面に形成されたカム面２８が周壁２２の内面に
離間して対向する。

また、互いに離間するその内周面とカムプレートのカム
面２８との間のドラム１２の底部には、ピン３０が設け
られており、ピン３０にはレバー部材３２かその中間部
を回動自在に支持されている。

このレバー部材３２の一端は、ドラムの１１旧］２４の
位置に対応しており、ゴルフボールを打撃するの供され
る打出しヘッド３４が固着されている。打ち出しヘッド
３４に離間するレバー部材３２の他端には、カムプレー
トのカム面２８に沿って転勤自在にカムフォロワ３８、
例えばローラが取り付けられている。

更に、ドラム１２には、ドラムの開口部２４を介してレ
バー部材３２にス・１向するその周壁内面に、弾性部材
の一例としての板ばね４０のその一端が、打出し−、ノ
ド３４に関連するよう固着され、当該打出しへノド３４
をドラムの開口２４から常に外方に押圧する。

なお、板ばね４０をドラトの周壁内面に円貨する方法と
しては、例えば、打ち出しヘッド３４に関連する板ばね
４０の端部を、押え板４２及び固定用ボルトにてドラム
周壁内面に挟持する構成とすることができる。

レバー部材３２は、板ばね４０により打出しへノド３４
がドラムの開口部２４から突出する方向に、支持ピン３
０の回りに回転するよう押圧されることとなるが、打出
しヘッドに離間するレバー部材の他端に設けられたカム
フォロワとしてのローラ３８が、カムプレート１４のカ
ム面２８に当接することになるので、レバー部材３２の
上記回転運動はカム面の形状に依存したものとなる。し
たがって、カムプレートのカム面形状を適宜に選択し、
カムプレート１４とドラム１２とを相対的に回転させる
ことにより、打出しヘッド３４をドラムの開１］部２４
から外方に突出させ、また板ばねに抗してその内部に収
納することができる。

」−述のドラム及びカムプレートの相対回転運動は、本
実施例にあっては、第１図に示したように、ドラム１２
及びカムプレート１４のそれぞれ回転数を調整する制御
手段２０により付与、される。

この制御手段２０は、既述したように、ドラム１２及び
このドラムに相り・１回転可能に共軸に配設されたカム
プレーＨ４に既知の伝達手段、例えば山中列４４．４６
を介して連結された駆動用モータ１６．１８を具える。

ドラム１２を駆動する電動モータ１６に接続された歯車
列４６には、パルスジェネレータ４８が接続されており
、ドラｌ、１２の単位時間あたりの回転数に対応シた出
力信号をコントロールユニット５０に出力する。これに
対し、カムプレート１４の軸にも他のパルスジェネレー
タ５２が接続されており、電動モータ１８により駆動さ
れるカムプレート１４の中位時間アたりの回転数を、同
じくコントロールユニット５０に出力する。

Ｆｌａ＋　御手段２０の一部をなすコントロールユニッ
ト５０は、ドラｌ＼１２及びカムプレーＨ４が実質的に
同−回転数て回転する同期回転数、４１：びにそれらが
相５間なる回転数で回転する打撃回転数をそれぞれ人力
する？７１期値設定装置５４と、図示はしないが、設定
装置５４からの初期設定値を記憶するメモリー装置と、
それら初期設定値と各パルスジェネレータ４８及び５２
からのドラム及びカムプレートの実際の回転数に対応す
る出力値とを比較する比較回路と、比較回路からの出力
信号に対応して電動モータに適用される電圧を制御する
演算増幅器、いわゆるオペアンプ５８．６０とを具えて
いる。

それゆえ、オペアンプ５８．６０は、比較回路により比
較されたメモリー装置に記憶された明期設定値又は打撃
回転数に対応する（言行と、ドラム及びカムプレートの
それぞれの実際の回転数に対応する各パルスジェネレー
タ４８及び５２からの出力信号との差に対応して各電動
モータ１６，１８に適用される′ｌＴｈ圧を変化させる
ことになるので、各電動モータ、ひいてはドラム及び力
ｌ・プレートを設定同期回転数又は打撃回転数で回転さ
せることができる。

また、ドラム及びカムプレートか所定の打撃回転数で回
転するようにするには、コントロールユニ。

ト５０に配設した打撃スイッチ５６を操作し、比較回路
により、メモリー装置に人力された打撃回転数とパルス
ジェネレータからの実際の回転数とを比較すれば良い。

次に、第２図を参照しながら、本発明装置の作動につい
て説明する。なお、理解を容易にするため、ドラムには
定位置に示し、カムプレートのみ漸次を回転して示す。

第２図（ａ）は、ドラム１２及びカムプレート１４が設
定同期回転数で回転している様子を示している。

この状態にあってはドラム１２及びカムプレート１４が
約１３７ＯＲ１１Ｍの回転数で回転しているものとする
。

それゆえ、ドラム及びカムプレートが相対的な回転運動
をすることがないので、レバー部材３２は、同図（ａ）
に示す閉止位置にある。なお、符号６２は、打ち出しヘ
ッド３４により打撃されるボールとじての−例を示すゴ
ルフボールを示している。

この同期回転状態において、打７スイツチ５６を操作す
ると、コントロールユニット５ｏの比較回路は、メモリ
ー装置に予め読み込まれた同期回転数とその状態におけ
るカムプレー［４の実際の回転数とを比較し、その差が
なくなるよう、その差に対応した比較信号をオペアンプ
６ｏに出力する。それゆえ、電動モータ１８の回転数が
設定回転数まで低下することとなる。なお、その設定回
転数はボールの打出し速度に対応するものであり、主に
打出しヘッド３４を含むカムプレート１４のほぼ外形寸
法により定まるものである。

したがって、ドラム１２とカムプレート１４とは、同期
回転数と打撃回転数との違いに起因して相対回転運動を
行うこととなるが、その運動はそれら回転数の比に対応
したものとなる。設定同期回転数が１３７ＯＲＰＭであ
る時に、設定打撃回転数を１２００ＲＩＢＭであるとす
ると、カムプレート１４はドラム１２の回転数の約７７
８の回転数で、つまりドラム１２が８回転するときに、
カムプレー［４は７回転することとなる。

ドラムＩ２が第２図（ａ）に示す同期回転状態から４回
転すると、カムプレートＩ４は３・１　／２　［ｉ−１
転して同図（１））に示す位置を取ることとなるが、こ
の回転変位に対応するカムプレートのカム面２８ａは、
プレー［４の回動軸を中心とする基礎円をなすので、カ
ムフォロワがこの基礎円に当接する間、レバー部材を回
動自在に支持するビン３ｏの回りにレバー部材３２が回
動することがなく、従ってそこに固着された打出しへラ
ド３４がドラムの開［］部２４から突出することもない
。

ドラム１２とカムプレー１４との相対回転が更に進むと
、カムプレーＮ４は第２図（ｃ）に示す位置を取る。と
ころで、基礎内部分を除くカム面２８１）は、実質的に
二つの変形正弦曲線部分２８ｂ、　２８ｃとそれら曲線
部分を結ぶ円弧部分２８ｄとで構成されているので、弾
性部材としての板ばね４０の弾性力及びドラムの高速回
転による遠心力の作ＩＴＩを受けているレバー部材３２
は、カムフォロワ３８がカム面２８１）を形成する変形
■弦曲線に沿って転動しなからビン３２の回りに回転す
ることとなる。それゆえ、レバー部材３２の一端部に固
着された打ち出しヘラ）−′３４が、ドラム１２に形成
した開【］部２４から外方に突出し始める。

更に、ドラム及びカムプレー１・の相対回転運動が進み
、カムプレートＩ４がドラムに対して同図（ｄ）に示す
相対位置を取ると、カムフォロワ３８が実質的に円弧形
状をしたカム面２８ｄに沿って転動することとなる。そ
の結果、最大回動位置に保持されたレバー部材３２、ひ
いてはその打ち出しへラド３４が最大突出位置に保持さ
れることとなり、所定の速度で打撃対象としてのゴルフ
ボール６２に突き当たり、ボールを打ち出すこととなる
。

ゴルフボール６２を打ち出した後も、ドラム及びカムプ
レートの相対回転運動が継続され、それらの相対回転運
動が進行すると、カムプレート１４は、ドラム１２に対
して第２図（ｃ）に示す相対位置を取る。この状態にあ
ってレバー部材３２のカムフォロワ３８は、円弧形状を
したカム面２８ｄに接続する変形正弦曲線よりなるカム
面２８ｃにて押圧されるので、板ばね４０の弾性力に抗
してビン３０を回動中心として回動することとなる。

レバー部材３２のこの回動運動は、カム面２８ｄが接続
するカムプレー［４の基礎円２８ａに至るで行われるの
で、レバー部材３２は第２図（「）に示す収納位置まで
回動することとなる。

次いで、ドラム及びカムプレートの相対回転運動が引き
続いて行われ、レバー部材３２に設けたカムフォロワ３
８がカムプレートのカム面２８ａに沿って転動し始める
と、レバー部材３２はその収納位置に引き込まれ、そこ
に設けた打出しヘッド３４がドラム１２の外周面より内
方に位置するべξ０ｉｉｉ位置に復帰することとなる。

ところで、コントロールユニット５０は、ドラム１２又
はカムプレート１４に関連して設けられたパルスジェネ
レータ４８又は５２からの信号に基づいて、打撃スイッ
チ５６が投入された後のそれらの何れか一方の回転数を
積算することにより、打出しヘッドをドラムの外表面か
ら突出させてボールを打撃し、その後ドラム内に収納す
るに必要な回転を押保する。

そして、ドラム又はカムプレートの何れか一方が所定の
積算回転数に達したならば、つまりカムプレート１４が
ドラム１２に対して相対的に一回転した゛ならば、オペ
アンプ６０に信号を送って７ｕ動モータ１８を、カムプ
レート１４の回転数がドラム１２の回転数と実質的に笠
しくなるまで増速し、次の打撃に具え、−回の打撃サイ
クルを終了する。

第３図は、本発明装置の他の実施例を示す図であり、駆
動手段としてのサーボモータを一個とすると共に、制御
手段２０に、いわゆる差動歯車列６２を利用する構成を
している。なお、ドラム１２及びカムプレー［４、そし
てレバー部材等の構成配置は、第１図に示した実施例と
同様であるので、簡略のため、その構成については説明
を省略する。

差動歯車列６２は、駆動大歯車６４と、その大歯車に固
着された腕６６に回動自在に支持された差動小ｌす１車
６８と、小歯車６８に噛合する一対の差動大歯車７０と
を具え、一方の差動大歯車７０の軸に設けた歯車７２は
、ドラム１２の駆動軸に固着された歯車７４に噛合され
、他方の差動大歯車７０の軸に設けた歯車７６は、ドラ
ム１２とカムプレート１４とが同一方向に回転するよう
、遊び歯車を介してカムプレート１４の駆動軸に固着さ
れた０１車７８に噛合されている。

駆動大歯車６４は、ドラム１２の駆動軸に固着された他
の歯車８０にクラッチ８２を介して連結されており、こ
のクラッチを断続することにより、ドラム１２の駆動軸
の回転が駆動大歯車６４に伝達されることとなる。なお
、クラッチ８２の断続は、コントロールユニット５０に
設けた打撃スイッチ５６を操作することにより行われ、
ドラム１２の駆動は、電動モータ１６の出力軸に固着さ
れた０ａ−ｒｉに噛合させたタイミングベルト８３に噛
合する歯車８４により行われる。コントロールユニブト
５０は、初期Ｍ入力装置５４から入力されたドラム１２
に関する回転数設定信号と、電動モータ１６に接続され
モータの実際の回転数に対応する信号を出力するパルス
ジェネレータ４８からの信号とを比較し、その差の大き
さにλ・１応する信号をオペアンプ５８に送り、それら
設定回転数と実際の回転数とが実質的に等しくなるよう
にする。

また、フントロールユニット５０は、そこに設けた打撃
スイッチ５６が操作されると、待機状態にあっては、歯
車８０を介して伝達されるドラム１２の回転運動を遮断
するクラッチ８２に作用してクラッチを接続するものと
する。

したがって、本実施例装置はその待機状態にあって歯車
７２．７４を介して差動歯車列６２に伝達されるドラム
１２の回転を、一端に歯ｉ１ｊ７ｇが固着されたカムプ
レート１４の軸に伝達することになるので、ドラム及び
カムプレートが実質的に同一・の速度で回転することと
なり、カムプレート１４がドラム１２に対して相対回転
遅動をすることがない。

これに対し、打撃スイッチ５６が操作されると、クラッ
チ８２が接続され、ドラム１２の回転が歯ＨｐＪ、Ｑ、
タイミングベルト８３、そして当該クラッチを介して差
動歯車列６２に伝達されることとなる。この場合にあっ
ても、差動歯車列６２の一方の差動大歯車７０に一体的
に固着された歯車７２には、ドラムの駆動軸に同行され
た歯車７４によりその回転が伝達されることとなるので
、他方の差動大歯車に一体的に固着された歯車７６の回
転数は、駆動大歯車６４及びドラム１２に関連する差動
大歯車７０の回転数により定まり、ドラム１２の回転数
に比べて低減することとなる。それゆえ、カムプレー１
・１４の回転数が低減し、カムプレートはドラム１２に
λ・ｊして＋（１′ｌ・１回転することとなり、打ち出
しヘッド３４がドラム１２の外表面から突出してボール
を打撃することとなる。

コントロールユニット５０は、第１図に示した実施例と
同様に、打撃スイッチ５６が操作されてからの電動モー
タ１６の回転数をパルスジェネレータ４８からの出力信
号に基づいて積算し、打出しヘッド３４がドラム１２の
外表面から突出してポールを打撃し、その後ドラム内に
収納するに必要なドラムの回転を担保する。

そしてドラム１２の回転数が所定の積算回転数に達した
ならば、コントロールユニット５０は、クラッチ８２を
１工び遮断する。その結果、差動大歯車７０が互いに等
しい回転数で回転することとなるので、ドラｌ、及びカ
ムプレートが再び同一の回転数で回転することとなり、
次ぎの打撃操作に備える。

なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではな（
、特許請求の範囲内で種々の変更が可能である。

（発明の効果） 以」−詳述したように、本発明装置によれば、ドラｔ、
及びカムプレートを相対回転可能に配設し、ドラムに回
動自在に配設したレバー部材を、それらドラム及びカム
プレートの相対回転運動により突出させ、また収納する
構成としたので、複数の部材よりなるアームをスイング
してボールを打撃する従来の構造の打撃装置に比べて、
打出しへ、。

ドの突出動作をより安定させることができ、打撃条件を
ほぼ一定なものとすることができるので、ボールの飛翔
特性を精度よく測定することができる。

また、ドラム及び力ｌ、プレートの相対回転数を容す）
に変更することができるので、幅広く打撃条件を設定す
ることができる。しかも、装置の構造を簡潔なものとす
ることができるので、長期間に亙り使用することができ
、１４繁にメインテナンスを必要とすることがない等の
多くの利点をイｆしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明ボール打撃装置を示す模式図、第２図
（ａ）〜（ｇ）は、第１図に示す装置の作動を示す説明
図、そして 第３図は、本発明装置の他の実施例を示す模式１０・・
ボール打撃装置 １４・・・カムプレート ２０・・・制御手段 ２４・・・開口部 ３０・・・ピン ３４・・・打出しヘッド ４０・・・板ばね ４８、５２・・・パルスジェネレータ ５０・・・コントロールユニ１．ト １２・・・ドラム １６．１８・・・電動モータ ２２・・・周壁 ２８・・・カム面 ３２・・・レバー部材 ３８・・カムフォロワ ５４・・用朋値人力装置 ６２・差動１４１車列 ５６・・・打撃スイッチ 第１図 特許 １願人 株式会社 ブ リ ヂ ス ト ン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも一部が開口する周壁を有するドラムと、
   相対回転可能にドラム内に配設され周壁内面に離間して
   対向するカム面を有するカムプレートと、離間するドラ
   ム及びカムプレート間に配設され、一端部にカムプレー
   トのカム面に沿って転動自在なカムフォロワが、周壁の
   開口部に対応する他端部に打出しヘッドが設けられ、中
   間部が回動自在に支持されたレバー部材と、ドラムに支
   持され打出しヘッドを開口部外方に押圧するようレバー
   部材を押圧する弾性部材と、ドラム及びカムプレートを
   回転駆動する駆動手段と、ドラムに対するカムプレート
   の相対回転数を変化させる制御手段とを具え、ドラムに
   対するカムプレートの相対変位によりレバー部材をドラ
   ム周壁の開口部から外方に突出させ、また収容すること
   を特徴とするボール打撃装置。