JPS62500286A - テニスボ−ル投球装置 - 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】 テニスボール投球装置 本発明はスポーツトレーニングのための、特にテニスボール投球装置に関する。

背景技術 従来技術として概知のものには、圧縮空気源に連通ずるチャンバを有するテニス ボール投球装置（例、ソ連邦発明者証第５７７、０４４号国際特許分類Ａ６３Ｂ 、　６９／４０“発見、発明、工業デザイン及び商標”公報第３９号、１９７７ 年）がある。

それにはチャンバから突出し２だ出口端面と、圧縮空気が入り込むチャンバ内に 配置される入口端面とを具えたボール打ち出しバレルもある。

バレルには、側孔と枝管があり、側孔を介してバレルがゲートと連通し、枝管は ゲートにボールを導く。

又、バレルとチャンバとの間を定期的に連通させるためのバルブ（弁）が設けら れ、チャンバに収納されるバレル端面に近接して装着される。バルブは、バレル 端面に相互に作用する棒付ディスクの形態をとる。ばねはディスクをバレル人口 端面に向は圧迫する。バルブ棒はチャンバカバーに固着されるブツシュ内で、バ レル軸に沿って配置される。バルブは、レバーによりバルブ捧の自由端部と運動 学的に協働する可動コアを具えた電磁石により作動される。コアを内あるいは外 へ引くと、それに応じてバルブは開閉する。バルブが開くと、圧ｍ　空気はバレ ル内に自由に侵入し、ボールを打ち出す。

この従来技術のテニスボール投球装置は、バレル内に圧縮空気を送り込むことを 意図したバルブを開く電磁石の小さな力により、比較的低速で効率良（ボールを 打ち出すのに使用されるかもしれない。

しかし選手のショットをまねた様な速い初速でボールを打ち出すためには電磁石 にかかる力を４００〜５００　Ｎ　にュートン）くらいにしなければならない。

その様な力は、テニスボール投球装置の可動部品と電磁石の質量をかなり増やす ことで得られるが、それは投球装置の重量をかなり増やし、木質的にバルブ開放 時間を延ばすことになる。

バルブがゆっくり開くと結果的にテニスボール投球装置の効率を低下させてしま う。何故ならバルブ開放時間はボールがバレルを通過するのに必要な時間より長 くなるからである。

ボールが外に打ち出された後、バレルからかなりの量の空気が排出されるため、 パワフルな噴射でない比較的弱い圧縮空気の流れがバＩ／ルに入り込む。言い換 えればこの量の空気は本来の目的、即ちボールを打ち出すためには使われないと いうことである。

発明の開示 本発明の基本的な目的は、ボール打ち出し速度及び投球装置効率を増加し、投球 装置の全重量を低減することを可能ならしめるバルブ駆動装置の設計を取り入れ たテニスボール投球装置の提供にある。

上記目的は、圧縮空気源に連通ずるチャンバと、ボールを打ち出すバレルであっ て、バレル端面に近いチャンバ内に位置し、かつ駆動装置を設けたバルブにより チャンバと連通ずるバレルと、バレル内へボールを送り込むゲートを具える枝管 とを存するテニスボール投球装置により達成され、本発明によれば、バルブ駆動 装置は、圧縮空気源と絶えず連通し、遠隔操作機構が設けられるもう一つのバル ブを介して外気と連通する空気チャンバの形態により作られる。

圧縮空気源と連通し、又もう一つのバルブを介して外気と連通ずる空気チャンバ の形態で作られる、本発明のバルブ駆動装置は、バルブ開放時間を最小限にする 。

これは、上記バルブ駆動装置の質量が非常に小さく、バルブ開放時間がボールの バレルを通過するために必要な時間よりも短くなるという事実のため可能となる のである。何故ならこの様な設計はバレル内に圧縮空気を導くバルブの開口をか なり早くすることを確実にするからである。その結果、チャンバ内に蓄積された 全てのエネルギが、ボールに必要な初速を課すことに使われる。

好ましくは、バルブはバレル径を超える径のダイアフラムの形態で作られ、ダイ アフラムの変形の結果、圧縮空気を導き、空気チャンバはダイアフラムと、圧縮 空気源と連通ずる少くとも１つの孔及び中央の孔を具えたカバーとにより形成さ れ、もう一つのバルブは外気と連ｊＭシ、かつカバーの中央の孔を通過してその 端部でスラスト部材を支持するばね付勢棒を収納する本体に設けられ、第１部材 は空気チャンバ内に位置して中央の孔を遮断すべく意図され、第２スラスト部材 は、本体内に位置して圧縮空気を取り込む少くとも１つの孔を具えたもう一つの カバーと、第２スラス１〜部材と相互作用することを意図したもう一つのダイア フラムとによって形成されるもう一つの空気チャンバを介して制御される。

この様な設計は圧縮空気のエネルギの蓄積を可能ならしめ、あたかも爆発した様 にボールを打ち出すことを可能にする。

ダイアフラムの径はバレルの径より大きく作られ、噴射の間、圧縮空気が通るの に充分なチャンネルを形成する。

もう一つのバルブ本体が外気と連通ずることは、チャンバと空気チャンバとの差 圧を増えた時、開放される、チャンバ内に蓄積される圧縮空気エネルギの効果を 高める。

遠隔操作機構は、追加の空気チャンバに連通し、かつ自動制御モードでのボール 打ち出し率を制御するスロットルを収納する空胴部と、手動制御モードでの単独 のショット用及び手動から自動制御モードへの切換用制御バルブとを具えた本体 から成る。

この様な設計は、バルブを閉じた自動制御モードでのボールの打ち出しをかなり 単純でかつ信頼のあるものにする。自動制御モードはスロットの開口度を変える ことで容易に設定される。単独のショットはバルブを開閉することで容易に調節 される。

空気チャンバの孔と圧縮空気源を連通ずるためのチューブを設けても良い。この チューブにより空気バルブ中央孔を確実に閉じることができ、またそれにより、 又圧縮空気パルスの出力を減少させることにもなる。

又、他方の内側に一方を直く２つの弾性囲いと、チャンバに連通ずる内側の弾性 囲いと内・外側囲いの間にある空胴部と外気とを連通ずるための孔を有する外側 の弾性囲いとによって形成される空胴部と、空気チューブを介してもう一つの空 気チャンバに連通し、かつ圧縮空気により膨張された際、内側の弾性囲いにより 遮断される孔とを有する、空気だめの使用も又好ましい。

この空気ためはボールを打ち出す圧縮空気パルスの力をかなり増加せしめ、特に 圧縮空気源として使用される低圧送風機には欠くことのできないものである。

後者の場合、空気だめは必要に応じて排出され圧縮空気の大部分と共にバレルに 強制される圧縮空気のもう一つの容器となる。

この様にして本発明による比較的軽いテニスボール投球装置は高い効率を特徴と し、いかなる高低なる初速でもボールを安定して打ち出すことを可能にする。

本発明のテニスボール投球装置はサイズがコンパクトで、設計が簡単で、かつ操 作が容易かつ信頼性の高いものである。

図面の簡単な説明 本発明の特定実施例について、添付した本発明によるテニスボール投球装置の縦 断面図を参照して記述する。

発明の好ましい実施例 本発明のテニスボール投球装置は長手軸２を有する円筒チャンバ１を有し、床面 上のチャンバ１の高さを変える入れ子捧４の補助により土台３上に装着される。

土台３はテニスコートを横切ってボール投球装置を回転するための車輪３ａを有 する。

入れ子棒４の上部は目的に合わせ既知設計のベアリング組立体６を介してフォー ク５に取り付けられ、フォーク５は垂直軸（図示せず）の周りを回転できる。フ ォーク５とベアリング組立体６は、レバー７及び８を有し、その結果フォーク５ がケーブル９の補助により垂直軸の周りを回転出来る様になっている。

フォーク５は、目的に合わせて既知の設計になるヒンジ（図示せず）によりチャ ンバ１に取り付けられる２木の脚（図では１本が見える）を有し、チャンバ１を これらのヒンジを通り図面に垂直な水平軸（図示せず）の周りで回転可能にする 。

チャンバ１は圧縮空気源と連通し、それは実際には既知の設計なる遠心送風機１ ０であり、チャンバ１内に置かれ、そのカバー１１に取り付けられる。本質的に 円筒管から成るバレル１３は軸２に沿って配置される。

バレル１３の端面１４はチャンバ１内に収納される。バレル１３の出口端（番号 で示さず）はチャンバ１を超えて配置される。バレル１３は、その中へとボール １６を通すための側孔１５を有する。

枝管１７はばねの形態をとる可撓性チューブ１８を介してビン１９と連通する。

チャンバ１の上部に適合されるゲート２０の上部分は、フランジ（番号で示さず ）により枝管１７に固着される。ゲート２０の下部分はバレル１３の側孔１５に 隣接する。

ゲート２０は硬質円筒ブツシュ２１であり、それは弾性ブツシュ２２を同軸状に 収納する。弾性ブツシュ２２の上・下端部は、硬質ブツシュ２１と弾性ブツシュ ２２の間に形成される間隙２３を有して、硬質ブ・７シユ２１に堅固に適合する 。

尚、間隙は孔２４を介してチャンバ１と連通ずる。

ゲート２０は、先行するボールが打ち出される際に各連続するボール１６を押え 、打ち出しの際、側孔１５から圧縮空気が逃げるのを防ぐ役割をする。バレル１ ３には、ショットに先立ち最初のボール１６を順々に最初の位置に確保するため リミッタ２５及び２６が設けられる。リミッタ２５及び２６は、実際にはバレル １３の内側の下面（図に示す）に作られる出張りである。

バレル１３は、チャンバ１内であってバレル１３の端面１４に近接して置かれる バルブ２７を介してチャンバ１と連通ずる。バルブ２７は、図で同じ参照番号２ ７を付した弾性ダイアフラムの形態をとり、その径はバレル１３の径より大きい 。

バルブ２７は空気チャンバ２８から成る駆動装置を有する。

空気チャンバ２８はダイアフラム２７とカバー２９とにより形成され、カバーに 対しフランジ（番号で示さず）によって外周状にチャンバが取り付けられる。

カバー２９は、接合管（番号で示さず）を収納する側孔３０と、中央孔３１とを 有する。空気チャンバ２８は、側孔３０及びチャンバ１内空胴部を介して送風機 １０と連通ずる。

ダイアフラム２７は、圧縮空気が空気チャンバ２８に蓄積されるとバレル１３の 端面１４に隣接する。

もう一つのバルブ３２は空気チャンバ２８を外気と連通せしめる。追加のバルブ ３２は、軸２に沿ってチャンバ１内に置かれかつ外気と連通ずる円筒本体３３を 有する。本体３３は、その側壁内の孔３４を介し、孔３４と、チャンバ１のカバ ー１１の孔（番号で示さず）とを連通せしめるチューブ３５によって外気と連通 ずる。

追加のバルブ３２は、カバー２９の中央孔３１を通り端部でスラスト部材３７及 び３８を支持するばね付勢棒３６である。

第１のスラスト部材３７は、空気チャンバ内に位置して中央孔３１の周囲のカバ ー２９の部分で形成された支持台３９と相互作用する、ディスクである。第２の スラスト部材３８も又、本体３３内に位置してもう一つのカバー４１と、もう一 つのダイアフラム４２とにより形成されたもう一つの空気チャンバ４０を介して 制御される、ディスクである。追加のカバー４１は圧縮空気を取り込むための孔 ４３と、要求されたボール１６の打ち出し率の基本として算出された径の孔４３ ａとを有する。追加のダイアフラム４２は、中央孔３１を開放すべく第２スラス ト部材３８と相互作用することを意図している。

捧３６はスラスト部材３７を支持台３９に押し付ける目的のばね４５を据え付け 、本体３３に固着される（図示せず）ガイドブツシュ４４に適合される。

追加のバルブ３２には、追加空気チャンバ４０と連通ずる空胴部を具えた本体４ ７と、その中に装着されたスロットル４８とを有する遠隔制御機構４６が設けら れる。

ねじ込み棒の形態のスロットル４８は図では同じ参照番号で示されているが、本 体４７に適合するテーバ端部（番号で示さず）と、本体４７の外側に位置してヘ ッド（番号で示さず）で終端するもう一つの端部とを有する。スロットル４８は 本体４７の端面（番号で示さず）の孔４９に適応する。

遠隔操作機構４６も又制御バルブ５０を有し、そのバルブは、出張り５４により クランプされる軸５３上に、ディスクを据え付けるための偏心孔５２を具えたデ ィスク５１を支持する。出張り５４は、テニスボール投球装置が自動的に作動し ている間、閉じられる孔５５であってかっ軸５３の周りのディスク５１を回転す ることでセットされる手動制御モードで開かれる孔５５近房の本体４７の側壁（ 番号で示さず）上に固着される。

開示された子ニスポール投球装置の実施例では、目的に応じて既知設計になるプ ログラム制御機構４６ａを設けても良く、それはボール１６をいくつかの投球装 置から所定の割合がっスピードでテニスコートの異なる場所に打ち出す本プログ ラムに従ったショットを可能ならしめる。

後者の場合、即ち数台のテニスボール投球装置を単一のコートに使用する場合、 遠隔操作機構４６は追加の空気チャンバ４０と連通するバルブ４６ｂと交換され る。全てのテニスボール投球装置のバルブ４６ｂはプログラム制御機構４６ａと 連結される。（連結は図中破線で示す。） コート上にこれらバルブ４６ｂの制御を果たすプログラム制御機構４６ａと連結 されたバルブ４６ｂを具えた数台のテニスボール投球装置を設置すると、コート の異なる場所に装着されたテニスボール投球装置から所定のプログラムに従う異 なった速度かつ異なった方向のショットが可能となり、結果として複雑なるゲー ム状況の模倣化が可能となる。

チューブ５６は、空気チャンバ２８のカバー２９の孔３０を送風機１０と連通せ しめることでバルブ２７の密閉を確実にする。何故なら、圧縮空気源１０から直 接４かれた圧縮空気圧は、チャンバＩが最初に圧縮空気で満たされる際のチャン バ１内の圧力よりも高いからである。

圧縮空気源として負荷送風機１０を使用する場合、チャンバＩは内側の弾性ゴム 囲い５８を具えた空気だめ５７を装着し、その空胴部は枝管５９を介してチャン バ１と連通ずる。

外側の囲い６０は、内側の囲い５８と外側の囲い６０との間の空胴部を外気と連 通せしめる孔６Ｉと、空気チューブ６３を介して追加の空気チャンバ４０と連通 ずる孔６２とを有し、内側の弾性囲いが圧縮空気により図中破線で示す位置まで 膨張した際、孔６２は内側の弾性囲いにより遮断される。

又、いかなる距離でもテニスボール投球装置の遠隔操作のためチューブ６４が設 けられる。

本発明のテニスボール投球装置は以下の様に作動する。

ボール１６は可撓性チューブ１８と枝管１７を通り、ビン１９からバレル１３の 発射位置までころがる。後に続（ボール１６はゲート２０内に停まる。

次いで送風機１０は枝管１２を介してチャンバ１内に空気を押込めるべく作動を 開始する。同時に、孔４３ａを介して押込まれた圧縮空気は追加の空気チャンバ ４０に流入し、そして管５６と、カバー２９内の側孔３０とを通り空気チャンバ ２８に入る。

ばね付勢捧３６のスラスト部材３８は、支持台３９に締り嵌め合うので空気チャ ンバ２８内圧力が上昇し、ダイアフラム２７はバレル１３の端面１４に対し密に 圧迫されることでチャンバ１からバレル１３に圧縮空気が逃げるのを妨げる。

その結果チャンバ１内圧力は、送風機１０の仕様により決まる、あらかじめ設定 された値に素早く到達する。

追加の空気チャンバ４０内圧力が、ばね付勢捧３６を動かす程充分な値まで上昇 するやいなや、ばね付勢棒は即座に極端な左（図示した様に）位置まで移動する 。これが起こると追加のダイアフラム４２はスラスト部材３８に作用し、スラス ト部材はばね付勢棒３Ｇにより２番目のスラスト部材３７を作動せしめ支持台３ ９から遠ざけ、中央孔３１とチューブ３５を介して外気への圧縮空気の１ｍ路を 開くことになる。その結果、空気チャンバ２８の中は外気圧に等しくなる。

チャンバ１内圧力は外気圧を超えているので、ダイアフラム２７は直ちに図中破 線で示す位置をとり圧縮空気がチャンバ１からバレル１３へと流れ、バレル１３ からボール１６の打ち出しが可能になる。

ショットの瞬間、圧縮空気は孔２４を通り、硬質ブツシュ２１と弾性ブツシュ２ ２の間の間隙２３に流れるためゲート２０内にあるボール１６は弾性ブ・ンシュ ２２により絞り出し、弾性ブツシュはゲー１−２０を介して空気が洩れるのを防 ぐためボール１６を保持する。ボール１６の発射後、ゲート２０からの次のボー ル２０はバレルＩ３内の定位置にきて上述したサイクルが繰り返される。

空気だめ５７を使用することで圧縮空気はチャンバ】がら枝管５９を通って流れ 、弾性囲い５８に入り込み、囲いは除々に膨張し孔６２を閉じる。

工程は上述した如く進行するが、圧縮空気の追加の容器である空気だめ５７は枝 管５９を介してチャンバ１及びバレル１３の中へ圧縮空気を追い出す。

自動モードでテニスボール投球装置を遠隔制御する必要がある時はいつも操縦者 はディスク５１により機構４６の孔５５を閉じ、圧縮空気の供給をスロットル４ ８により調節する。

仮りに単独のショットが望まれるならば、操′ｌＩ者は軸５３の周りのディスク ５１を回転することで孔５５をかわるがわる開けたり閉じたりさせる。

テニスボール投球装置の実験モデルは製造されテニス選手及びホッケー１３手（ ゴールキーパ−）の練習に連続的に試験された。

もう一つの実験モデルはフ・７トボ一ル選手の練習用として改良された。

本発明のテニスボール投球装置は、コーチや選手自身によって組まれた設定プロ グラムに従って異なった速度で異なる方向にボールを打ち出すことを可能にする 。ボール飛行のパラメータ、例えば初速、方向、発射時間、飛行速度などをチャ ンピオンのショットのコピーあるいはそれを打」当超えるものに模倣しても良く 、それはテニス選手にとって彼らの運動技量を高い割合で向上するのに特に欠く ことのできないものである。

産業上の利用可能性 本発明のテニスボール投球装置をテニス選手の練習として最も有効なものとして 使用できる。

又本発明のテニスボール投球装置をフットボール選手、ホッケー選手、野球選手 、即ちあらゆる球技の練習用として使用しても良い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧縮空気源（１０）に連通するチャンバ（１）と、ボール（１６）を打ち出 すためのバレル（１３）と、又該バレル（１３）内にポール（１６）を導くゲー ト（２０）を具えた枝管（１７）とを有し、上記バレル（１３）はその端面（１ ４）に近接したチャンバ（１）内に位置せしめられる駆動装置付きバルブ（２７ ）を介してチャンバ（１）と連通するテニスボール投球装置であって、バルブ（ ２７）の駆動装置は、圧縮空気源（１０）に常時連通しかつ遠隔操作機構（４６ ）を具えたもう一つのバルブ（３２）を介して大気にも連通する空気チャンバ（ ２８）の形態をとることを特徴とする、テニスボール投球装置。 ２．パルプ（２７）は、変形時に、圧縮空気がバレル（１３）の中へ入るべくバ レル（１３）の径より大きい径のダイアフラム（２７）の形態をなし、空気チャ ンバ（２８）はダイアフラム（２７）と、圧縮空気源（１０）と連通する少くと も１つの孔（３０）及び中央孔（３１）を具えたカバー（２９）とから形成され 、もう一つのバルブ（３２）は、カバー（２９）の中央孔（３１）を貫通してそ の端部にスラスト部材（３７，３８）を支持するばね付勢棒（３６）を収納し、 かつ外気と連通する本体（３３）を有し、上記第１の部材（３７）は空気チャン バ（２８）内に位置して中央孔を遮断する目的を持ち、第２のスラスト部材（３ ８）は本体（３３）内に位置して圧縮空気が入り込む少くとも１つの孔（４３） を具えたもう１つのカバー（４１）と、第２部材（３８）と交互に作用する目的 のもう１つのダイアフラム（４２）とによって形成される、もう１つの空気チャ ンバ（４０）を介して制御されることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の テニスボール投球装置。 ３．遠隔操作機構（４６）は、もう一つの空気チャンバ（４０）と連通し、かつ 自動制御モードでボール（１６）の打ち出し率を制御するスロットル（４８）を 収納する本体と、手動制御モードで単独のショットをし、かつ自動制御モードに 切換える目的の制御バルブ（５０）とを有することを特徴とする、請求の範囲第 １項及び第２項に記載のテニスボール投球装置。 ４空気チャンバ（２８）の孔（３０）と圧縮空気源（１０）を連通するためチュ ーブ（５６）が設けられることを特徴とする、請求の範囲第２項に記載のテニス ボール投球装置。 ５．他方の内側に一方が配置される２つの弾性囲い（５８，６０）を有する空気 だめ（５７）があり、内側の弾性囲い（５８）によって形成される空胴部はチャ ンバ（１）に連通し、外側の囲い（６０）は内側の囲い（５８）と外側の囲い（ ６０）との間の空胴部を外気と連通せしめる孔（６１）と、空気チューブ（６３ ）を介してもう一つの空気チャンバ（４０）と連通して内側の弾性囲い（５８） が圧縮空気により膨張した際内側の弾性囲い（５８）により遮断される孔（６２ ）とを有することを特徴とする、請求の範囲第２項に記載のテニスボール投球装 置。