KR20170079028A

KR20170079028A - 볼 피칭 장치

Info

Publication number: KR20170079028A
Application number: KR1020150189137A
Authority: KR
Inventors: 김성준
Original assignee: (주)클라우드게이트
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2017-07-10

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치는 바디부, 상기 바디부 상에 배치되며, 볼을 투입하는 볼 투입관, 상기 바디부 상에 배치되며, 볼을 투출하는 볼 투출관, 상기 볼 투입관 및 상기 볼 투출관 중 적어도 하나에 회전가능하게 결합되어, 상기 볼 투입관으로부터 투입된 볼을 상기 볼 투출관으로 투출하는 피칭 유닛 및 상기 피칭 유닛을 회전시키는 구동부를 포함하며, 상기 피칭 유닛은 상기 볼 투출관의 중심축과 실질적으로 동일한 회전축을 갖는다.

Description

볼 피칭 장치{BALL PITCHING DEVICE}

본 발명은 볼 피칭 장치에 관한 것으로서, 피칭 유닛을 볼 투출 방향을 중심으로 회전시킬 수 있는 볼 피칭 장치의 구조에 관한 것이다.

피칭 장치(pitching device)는 야구에서 타격 연습에 사용하기 위하여 타자에게 볼을 던져주는 기계이다. 피칭 장치는 야구 선수뿐만 아니라 야구를 취미로 갖는 일반인들에게도 타격 연습에 도움을 준다.

종래 피칭 장치는 단순히 볼을 원하는 방향 및 속도로 공급할 수 있도록 한 것을 주목적으로 한다. 이 경우, 실제 투수가 던지는 다양한 구질의 볼을 투척할 수 없다.

실제 야구 경기에서 볼의 구질은 직구와 변화구로 나뉜다. 또한, 직구와 변화구는 다시 투심, 라이징 패스트볼, 포심 패스트볼, 커브, 슬라이더, 싱커, 체인지업 등 다양한 종류로 세분화된다.

이와 같이, 볼의 구질을 다양하게 변화시키기 위해서는 볼 피칭의 방향이나 각도가 중요하다. 즉, 피칭 장치의 볼 투척 방향과 각도를 조절하는 것이 중요하다.

본 발명의 일 실시예는 볼 투출에 있어서 다양한 구질의 변화구를 구사할 수 있는 볼 피칭 장치를 제공하는 것이다.

상기 피칭 유닛은, 상기 볼 투입관과 상기 볼 투출관에 연결된 고정부, 상기 고정부 상에 배치된 한 쌍의 휠 모터 및 상기 휠 모터에 각각 연결된 한 쌍의 피칭 휠을 포함할 수 있다.

상기 고정부는 상기 중심축과 실질적으로 평행한 제 1 고정부; 및 상기 제 1 고정부에 연결되어, 상기 한 쌍의 휠 모터를 지지하는 제 2 고정부;를 포함하고, 상기 제 1 고정부는 상기 볼 투입관과 상기 볼 투출관에 회전 가능하게 결합되는 체결부를 포함할 수 있다.

상기 구동부는 상기 고정부 상에 배치되어, 회전력을 제공하는 구동모터, 상기 구동모터에 연결된 주동 기어, 상기 볼 투입관 및 상기 볼 투출관 중 적어도 하나의 외주면에 배치되어 상기 주동 기어와 맞물리는 가이드 기어를 포함할 수 있다.

상기 체결부는 상기 가이드 기어에 결합된 상기 볼 투입관 및 상기 볼 투출관 중 하나의 내부에 삽입될 수 있다.

상기 구동부는 상기 고정부 상에 배치되어, 회전력을 제공하는 구동모터, 상기 구동모터에 연결된 주동 스프로켓, 상기 주동 스프로켓에 연결된 체인, 상기 볼 투출관의 외주면을 따라 배치되어 상기 체인을 통해 상기 주동 스프로켓과 연결되는 가이드 스프로켓을 포함할 수 있다.

상기 체결부와 상기 볼 투입관 및 상기 볼 투출관 사이에 배치된 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 볼 투입관에 연결되어, 상기 공을 상기 피칭 유닛으로 이동시키는 액츄에이터를 더 포함할 수 있다.

상기 바디부는 상기 볼 투출관을 지지하는 지지 프레임을 포함하고, 상기 볼 투출관이 상하로 회전할 수 있도록, 상기 볼 투출관의 양단에 연결되어, 상기 지지 프레임에 고정되는 회전축을 더 포함할 수 있다.

상기 바디부와 상기 피칭 유닛에 연결되어 상하 피칭각을 조절하는 제 1 피칭각 조절 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 피칭각 조절 유닛은 상기 바디부와 상기 피칭 유닛에 각각 힌지로 연결될 수 있다.

상기 바디부에 배치되어 상기 피칭 유닛의 좌우 피칭각을 조절하는 제 2 피칭각 조절 유닛을 더 포함할 수 있다.

따라서, 볼 투출에 있어서 다양한 구질의 변화구를 구사할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 볼 피칭 장치의 정면도이다.
도 3은 피칭 유닛을 제외한 볼 피칭 장치의 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 고정부를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 제 1 피칭각 조절 유닛을 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 제 2 피칭각 조절 유닛을 도시한 도면이다.
도 7는 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 볼 피칭 장치의 정면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 구동부의 동작을 나타내는 정면도이다.
도 10은 도 3에 도시된 제 2 피칭각 조절 유닛의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 가이드 홈을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치(10)를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치(10)의 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치(10)의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 볼 피칭 장치(10)는 바디부(100), 바디부(100) 상에 배치된 볼 투출관(210)과 볼 투입관(220), 볼 투출관(210)과 불 투입관(220) 사이에 회전 가능하게 배치된 피칭 유닛(300), 및 피칭 유닛(300)에 연결된 구동부(400)를 포함한다.

또한, 볼 피칭 장치(10)는 제 1 피칭각 조절 유닛(500), 제 2 피칭각 조절 유닛(600)을 더 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 바디부(100)는 하부 프레임(110)과 상부 프레임(130)을 포함한다.

하부 프레임(110)은 수직 프레임(111), 수평 프레임(112)을 포함할 수 있다. 여기서, 수평 프레임(112)은 수평면과 실질적으로 평행하게 배치되고, 수직 프레임(111)은 수평 프레임(112)에 실질적으로 수직하게 배치된다.

수직 프레임(111)과 수평 프레임(112)은 복수 개로 배치될 수 있다. 복수 개의 수직 프레임(111) 및 수평 프레임(112)은 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 또한, 수직 프레임(111) 및 수평 프레임(112)은 바(bar), 스틱(stick) 또는 판 형상을 가질 수 있다.

수직 프레임(111)과 수평 프레임(112)은 공지된 재료로 형성될 수 있다. 즉, 알루미늄(AI), SUS(Steel Use Stainless, 스테인레스 강) 또는 탄소 섬유 복합 재료(탄소 섬유 강화 플라스틱) 등으로 구성될 수 있다. 이 경우, 바디부(100)의 경량 및 강성은 높은 레벨로 동시에 실현될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고 필요한 모든 재료를 포함한다.

또한, 하부 프레임에는 후술할 가이드 홈(153)에 대응되는 홀이 형성될 수 있다.

상부 프레임(130)은 바닥부(131) 및 지지 프레임(132)을 포함할 수 있다.

바닥부(131)는 하부 프레임(110) 상에 배치된다. 바닥부(131)는 면 형상을 가질 수 있고, 하부 프레임(110)이 마주보게 배치된다. 바닥부(131)에는 후술할 가이드 홈(153)이 형성될 수 있다.

한편, 바닥부(131)와 하부 프레임(110) 사이에 마찰 저감 부재(미도시)가 더 배치될 수 있다. 여기서, 마찰 저감 부재는 바닥부(131)와 하부 프레임(110) 사이에 배치되는 평면 베어링일 수 있다. 또한, 평면 베어링은 볼 베어링, 니들 베어링, 원통 베어링일 수 있다.

지지 프레임(132)은 바닥면 상에 배치되며 복수의 스틱(stick) 또는 바(bar)를 포함할 수 있다. 일 실시예로 복수의 스틱 또는 바는 수평 또는 수직하게 배치될 수 있다. 또한, 복수의 스틱 또는 바들이 일체로 형성된다.

도 3은 피칭 유닛을 제외한 볼 피칭 장치의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 볼 투출관(210)은 바디부(100) 상에 배치되어, 피칭 유닛에 의하여 가속된 볼을 투출하는 출구이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 투출관(210)은 원통의 형상을 갖고, 양단에 회전축(211)이 연결된다. 회전축(211)의 양 단부는 지지 프레임(132)에 의해 고정될 수 있다. 회전축(211)은 지지 프레임(132)에 의해 상하로 회동 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 회전축(211)은 지지 프레임(132)에 삽입되고, 베어링이 회전축(211)과 지지 프레임(132)의 사이에 배치될 수 있다.

다른 실시예로써, 회전축(211)은 볼 투출관(210)과 일체로 형성되어 지지 프레임(132)에 삽입될 수 있다.

볼 투입관(220)은 바디부(100) 상에 배치되어, 후술할 피칭 유닛(300)에 볼을 공급하는 통로이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 투입관(220)은 후술할 제 1 피칭각 조절 유닛(500)에 의해 지지된다, 볼 투입관(220)은 원통 형상이며, 전단에 피칭 유닛(300)과 연결되는 개구부, 후단에 후술할 액츄에이터(230)(actuator)와 연결되는 개구부, 상단에 볼이 투입되는 개구부를 갖는다. 단 이에 한정되지 않고, 볼을 투입하는 통로의 형상은 자유로이 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터(230)(actuator)는 볼 피칭 장치(10)의 후면에 위치하며, 볼 투입관(220)에 연결된다. 액츄에이터(230)는 볼 투입관(220)을 통과하는 볼을 피칭 유닛(300)으로 밀어낸다.

액츄에이터(230)는 볼 투입관(220)의 후면에 삽입되어, 전후방으로 이동하며 볼을 이동시킨다. 액츄에이터(230)는 유압 실린더, 공압 실린더, 리니어 모터, 내연 기관, 외연 기관, 솔레노이드 장치 등 필요한 모든 구동원이 될 수 있다.

또한, 액츄에이터(230)는 브라켓(미도시)을 더 포함할 수 있다. 브라켓(미도시)은 볼 투입관(220)의 내측으로 삽입 결합되어, 투입된 볼에 접촉되는 것으로, 볼이 전방으로 이동되는 도중에 회전하지 않도록 하기 위하여 볼과 접촉되는 접촉면은 볼의 직경에 대응되는 곡면으로 형성될 수 있다.

도 1 내지 2를 참조하면, 피칭 유닛(300)은 볼 투출관(210)과 볼 투입관(220)의 사이에 배치되고, 볼 투입관(220) 및 볼 투출관(210) 중 적어도 하나에 회전가능하게 결합되어, 볼 투입관(220)으로부터 투입된 볼을 볼 투출관(210)으로 투출한다.

피칭 유닛(300)은 상기 볼 투출관(210)의 중심축과 실질적으로 동일한 회전축을 갖는다.

피칭 유닛(300)은 고정부(350), 고정부(350)에 배치된 한 쌍의 휠 모터(330), 한 쌍의 휠 모터(330)에 연결된 한 쌍의 피칭 휠(310)을 포함한다.

도 4는 도 1에 도시된 고정부를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 고정부(350)는 제 1 고정부(351), 제 2 고정부(352)를 포함한다.

제 1 고정부(351)는 볼 투출관(210)과 볼 투입관(220)의 사이에 배치되며, 볼 투출관(210)의 중심축과 실질적으로 평행할 수 있다. 제 1 고정부(351)는 다수의 스틱(stick), 바(bar) 또는 면 형태를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 제 1 고정부(351)는 서로 이격된 한 쌍의 프레임으로 배치된다. 이 경우, 피칭되는 볼은 이격된 한쌍의 공간을 통과한다.

제 1 고정부(351)는 양 단부에 배치되는 체결부(353)를 포함한다.

체결부(353)는 볼 투출관(210)과 볼 투입관(220)에 회전 가능하게 결합되며, 가이드 기어(430)에 결합된 볼 투출관(210) 및 볼 투입관(220) 중 하나의 내부에 삽입될 수 있다.

일 실시예로, 가이드 기어(430)가 볼 투출관(210)의 외주면에 배치된 경우, 볼 투출관(210)측의 체결부(353)는 볼 투출관(210)의 내부에 삽입되어 체결된다. 또한, 볼 투입관(220)측의 체결부(353)는 필요한 경우 볼 투입관(220)에 삽입될 수 있다.

따라서 이 경우, 볼 투출관(210)측의 체결부(353)의 외경은 볼 투출관(210)의 내경보다 작게 형성된다. 체결부(353)는 베어링과 결합하여 볼 투출관(210)에 삽입된다.

베어링은 체결부(353)와 볼 투출관(210) 및 볼 투입관(220) 사이에 배치된다. 베어링의 일 예로 볼 베어링 타입이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 슬라이드 베어링 타입이 될 수도 있다. 베어링의 내측링(미도시)은 체결부(353)와 고정결합되고, 외측은 볼 투출관(210) 및 볼 투입관(220)과 결합되어 자유로이 회전 될 수 있다.

다른 실시예로, 가이드 기어(430)가 볼 투입관(220)의 외주면에 배치된 경우, 볼 투입관(220)측의 체결부(353)는 볼 투입관(220)의 내부에 삽입되어 체결된다. 또한, 체결부의 볼 투출관(210)측에는 필요한 경우 볼 투출관(210)에 삽입될 수 있다.

이 경우, 체결부(353)의 외경은 볼 투입관(220)의 내경보다 작게 형성된다. 체결부(353)는 베어링과 결합하여 볼 투입관(220)에 삽입된다.

제 2 고정부(352)는 제 1 고정부(351)에 연결되며, 후술할 한 쌍의 휠 모터(330)를 지지한다. 제 2 고정부(352)는 다수의 스틱(stick), 바(bar) 또는 면 형태를 포함한다.

여기서 제 1 고정부(351)와 제 2 고정부(352)는 일체로 형성될 수도 있다.

다시, 도 1를 참조하면, 한 쌍의 휠 모터(330)는 고정부(350)의 제 2 고정부(352) 상에 배치된다. 한 쌍의 휠 모터(330)는 제 1 휠 모터(331)와 제 2 휠 모터(332)를 포함한다. 제 1 휠 모터(331)는 제 2 고정부(352)의 좌측에 배치되며, 제 2 휠 모터(332)는 제 2 고정부(352)의 우측에 배치된다. 즉, 제 1 휠 모터(331)와 제 2 휠 모터(332)는 좌우로 마주보게 배치된다.

일 실시예로, 휠 모터(330)는 고정자와 회전자를 포함하는 스텝 모터(step)일 수 있다. 고정자는 복수의 자극쌍(pole pair)을 형성시키기 위해 마주보게 배치된 한 쌍의 코일을 포함한다. 또한, 한 쌍의 코일은 복수 개로 배치된다. 따라서, 복수의 코일 중 어느 한 쌍의 코일에 전류가 흐르면, 회전자는 다른 한 쌍의 코일을 향하여 회전한다. 즉, 코일의 극성이 연속적, 교대적으로 바뀌면, 회전자는 코일 극성의 변화에 대응하여 일정 각도씩 회전한다.

한편, 한 쌍의 휠 모터(330)는 모터 케이스에 의해 보호될 수 있다.

한 쌍의 피칭 휠(310)은 한 쌍의 휠 모터(330)에 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 피칭 휠(310)은 제 1 피칭 휠(311)과 제 2 피칭 휠(312)을 포함한다. 제 1 피칭 휠(311)은 제 1 휠 모터(331)의 축에 연결되고, 제 2 피칭 휠(312)은 제 2 휠 모터(332)의 축에 연결되어 서로 마주보게 배치된다. 따라서, 제 1 휠 모터(331)의 구동력으로 제 1 피칭 휠(311)이 회전된다. 마찬가지로 제 2 휠 모터(332)의 구동력으로 제 2 피칭 휠(312)이 회전된다.

이 경우, 제 1 피칭 휠(311)과 제 2 피칭 휠(312)은 고정부(350)를 중심으로, 볼의 투척을 위한 간격만큼 대칭되어 서로 이격된다. 볼이 투입되었을 때, 피칭 휠(310)의 외주면에 맞물리고, 양자의 회전력으로 인해 소정의 구질 및 속도로 투구될 수 있도록 상호 간의 간격이 설정된다.

한편, 제 1 피칭 휠(311)과 제 2 피칭 휠(312) 각각은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 다만, 제 1 피칭 휠(311)과 제 2 피칭 휠(312)의 회전 방향은 서로 상이하다. 예컨대, 제 1 피칭 휠(311)은 시계 방향으로 회전되고, 제 2 피칭 휠(312)은 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 또한, 제 1 피칭 휠(311)과 제 2 피칭 휠(312)은 동일하거나 상이한 속도로 회전될 수 있다. 따라서, 제 1 피칭 휠(311)과 제 2 피칭 휠(312)의 회전 방향과 회전 속도에 따라 볼의 구질이 다양하게 변화될 수 있다.

또한, 마찰부재가 피칭 휠(310)의 외주면에 배치될 수 있다. 일 예로, 우레탄 재질의 마찰부재를 피칭 휠(310)의 외주에 배치하여, 투구되는 볼과의 마찰력을 조절할 수 있도록 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른, 구동부(400)는 구동 모터(410), 주동 기어(420) 및 가이드 기어(430)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구동 모터(410)는 고정부(350) 상에 배치된다. 일 예로, 구동 모터(410)는 고정부(350)의 볼 투출관(210)측 단부 상에 배치된다. 단 구동 모터(410)의 위치는 이에 한정되지 않고 볼 투입관(220), 볼 투출관(210), 바디부(100) 등 고정부(350)에 회전력을 제공할 수 있는 곳에 배치될 수 있다.

일 실시예로, 구동 모터(410)는 고정자와 회전자를 포함하는 스텝 모터(step)일 수 있다. 고정자는 복수의 자극쌍(pole pair)을 형성시키기 위해 마주보게 배치된 한 쌍의 코일을 포함한다. 또한, 한 쌍의 코일은 복수 개로 배치된다. 따라서, 복수의 코일 중 어느 한 쌍의 코일에 전류가 흐르면, 회전자는 다른 한 쌍의 코일을 향하여 회전한다. 즉, 코일의 극성이 연속적, 교대적으로 바뀌면, 회전자는 코일 극성의 변화에 대응하여 일정 각도씩 회전한다.

또한, 구동 모터(410)는 고정부(350)가 회전될 수 있도록 충분한 토크를 가지는 모터를 포함한다.

한편, 구동 모터(410)는 모터 케이스에 의해 보호될 수 있다. 모터 케이스는 구동 모터(410)의 주위에 배치되어, 구동부(400)에서 발생되는 소음을 차단한다.

주동 기어(420)는 구동 모터(410)에 연결된다. 따라서, 주동 기어(420)는 구동 모터(410)로부터 회전력을 전달받아 회전한다.

주동 기어(420)는 후술할 가이드 기어(430)에 맞물려 회전한다. 주동 기어(420)는 가이드 기어(430)를 따라 회전하므로, 가이드 기어(430)의 중심점을 기준으로 공전한다. 이 경우, 주동 기어(420)는 고정부(350)에 고정되어 있으므로, 주동 기어(420)가 공전함에 따라 고정부(350)도 같이 회전한다.

가이드 기어(430)는 볼 투출관(210)의 외주면을 따라 배치되어 고정된다. 가이드 기어(430)의 톱니는 주동 기어(420)의 톱니와 맞물린다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 기어(430)는 회전하지 않고, 주동 기어(420)의 공전을 위한 가이드 역할을 한다. 즉, 가이드 기어(430)의 톱니는 주동 기어(420)의 궤적이 될 수 있다.

다른 실시예로, 가이드 기어(430)는 볼 투입관(220)의 외주면을 따라 배치될 수 있다. 이 경우, 가이드 기어(430)에 맞물리는 주동 기어(420)와 주동 기어(420)에 연결된 구동 모터(410)는 고정부(350)의 불 투입관(220)측 단부에 배치된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치(10)는 제 1 피칭각 조절 유닛(500)을 더 포함할 수 있다.

도 5는 도 3의 제 1 피칭각 조절 유닛을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 제 1 피칭각 조절 유닛(500)은 그 일단이 바닥부(131)에 힌지로 연결되고, 타단이 볼 투입관(220)에 힌지로 연결된다. 제 1 피칭각 조절 유닛(500)은 그 길이를 조절하여 볼 투입관(220)을 회동시킨다.

제 1 피칭각 조절 유닛(500)은 제 1 조절부(510), 제 1 조절부(510)에 연결되는 길이 조절부(530) 및 하우징(550)을 포함한다. 여기서, 길이 조절부(530)는 제 1 조절부(510)에 연결된 회전축과 회전축이 삽입된 너트부를 포함한다.

제 1 조절부(510)의 일측은 바닥부(131)에 힌지로 연결된다. 제 1 조절부(510)는 길이 조절부(530)를 구동시키며, 이에 의해 길이 조절부(530)의 길이가 변화된다. 제 1 조절부(510)는 실린더 또는 모터일 수 있다. 제 1 조절부(510)의 주위에 제 1 조절부 케이스(511)가 더 배치될 수 있다. 제 1 조절부 케이스(511)는 제 1 조절부(510)의 전부 또는 일부를 감싼다. 예컨대, 제 1 조절부 케이스(511)는 제 1 조절부(510)의 전면과 양 측면을 감싸도록 배치될 수 있다. 제 1 조절부 케이스(511)는 제 1 조절부(510)의 주위에 배치되어 제 1 조절부(510)에서 발생되는 소음을 차단한다.

일 실시예로, 제 1 조절부(510)는 고정자와 회전자를 포함하는 스텝모터일 수 있다. 고정자는 복수의 자극쌍을 형성시키기 위해 마주보게 배치된 한 쌍의 코일을 포함한다. 또한, 한 쌍의 코일은 복수 개로 배치된다. 따라서, 복수의 코일 중 어느 한 쌍의 코일에 흐르는 전류가 흐르면, 회전자는 다른 한 상의 코일을 향하여 회전한다. 즉, 코일의 극성이 연속적, 교대적으로 바뀌면, 회전자는 코일 극성의 변화에 대응하여 일정 각도씩 회전된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치(10)는 제 2 피칭각 조절 유닛을 포함할 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 제 2 피칭각 조절 유닛을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제 2 피칭각 조절 유닛(600)은 회동축부(610), 제 2 조절부(630), 조절 기어(650), 종동 기어(670)를 포함할 수 있다.

회동축부(610)는 지지 프레임(132)과 실질적으로 수직하게 배치된다. 회동축부(610)는 하부 프레임(110) 상에 배치된 상부 프레임(130)을 수평면상에서 회동 가능하게 상부 프레임(130)과 하부 프레임(110)을 연결한다. 일 실시예로, 회동축부(610)는 원기둥 형상일 수 있다. 이 경우, 회동축부(610)의 일측은 상부 프레임(130)에 삽입되고, 타측은 하부 프레임(110)에 삽입될 수 있다. 따라서, 회동축부(610)는 상부 프레임(130)과 하부 프레임(110)을 힌지로 연결한다.

다른 실시예로, 회동축부(610)는 상부 프레임(130) 또는 하부 프레임(110) 중 어느 하나로부터 돌출될 수 있다. 회동축부(610)가 상부 프레임(130)으로부터 돌출되면, 하부 프레임(110)은 회동축부(610)의 삽입을 위한 홈을 갖는다. 이와 달리, 회동축부(610)가 하부 프레임(110)으로부터 돌출되면, 상부 프레임(130)은 회동축부(610)의 삽입을 위한 홈을 갖는다. 즉, 회동축부(610)는 상부 프레임(130)을 회동 가능하게 하부 프레임(110)에 연결할 수 있는 다양한 실시예로 변형될 수 있다.

제 2 조절부(630)는 회동축부(610)로부터 이격되어 바디부(100)에 배치된다. 여기서, 제 2 조절부(630)는 모터일 수 있다. 특히, 제 2 조절부(630)는 스텝 모터일 수 있다. 스텝 모터는 코일에 인가되는 전류의 극성에 따라 회전자가 일정 각도씩 회전한다. 제 2 조절부(630)가 스텝 모터인 경우, 상부 프레임(130)의 회전 시 발생되는 관성력이 최소화된다. 따라서, 제 2 피칭각 조절 유닛(600)은 피칭 유닛(300)의 좌우 피칭각을 정밀하고, 안정적으로 조절할 수 있다. 조절 기어(650)는 제 2 조절부(630)에 축 연결되며, 제 2 조절부(630)의 구동력에 의해 회전된다. 조절 기어(650)는 후술할 종동 기어(670)와 맞물린다.

가이드 홈(153)은 상부 프레임(130)의 바닥부(131) 및 하부 프레임(110) 중 적어도 어느 하나에 형성된다. 가이드 홈(153)은 회동축부(610)를 중심으로 호 형상일 수 있다. 가이드 홈(153)의 내주면에는 종동 기어(670)가 배치된다. 즉, 가이드 홈(153)의 내주면을 따라 기어 이(teeth)가 배치될 수 있다. 따라서, 조절 기어(650)는 가이드 홈(153)에 삽입되어 종동 기어(670)와 맞물릴 수 있다. 다른 실시예로, 가이드 홈(153)은 바닥부(131) 또는 하부 프레임(110)에 형성된 가이드 홀일 수 있다. 즉, 가이드 홈(153)은 바닥부(131) 또는 하부 프레임(110)을 관통하는 가이드 홀일 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 피칭 장치(20)의 사시도이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 피칭 장치(20)의 정면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 관한 설명 가운데 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치(10)에 관한 설명과 중복되는 내용은 생략한다. 도 7에 도시된 볼 피칭 장치(20)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 볼 피칭 장치(20)의 구조는 다른 형태로 변형될 수 있다.

도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 피칭 장치(20)는 바디부(100), 바디부(100) 상에 배치된 볼 투출관(210)과 볼 투입관(220), 볼 투출관(210)과 불 투입관(220) 사이에 회전 가능하게 배치된 피칭 유닛(300), 및 피칭 유닛(300)에 연결된 구동부(700)를 포함한다.

바디부(100)는 하부 프레임(110) 및 상부 프레임(130)을 포함할 수 있다.

바디부(100) 상에는 피칭 유닛(300)이 배치되며, 피칭 유닛(300)의 일단에는 볼 투출관(210)이 연결되고 타단에는 볼 투입관(220)이 연결된다. 단, 피칭 유닛(300)은 볼 투출 방향의 중심을 기준으로 회전가능할 수 있도록 연결된다. 일 예로, 피칭 유닛(300)은 볼 투출관(210) 및 볼 투입관(220)과 베어링을 통해 연결된다.

고정부(350)는 제 1 고정부(351)와 제 2 고정부(352)를 포함한다.

구동부(700)는 구동 모터(710), 주동 스프로켓(720), 가이드 스프로켓(730) 및 체인(740)을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동 모터(710)는 고정부(350) 상에 배치된다. 일 예로, 구동 모터(710)는 고정부(350)의 볼 투출관(210)측 단부 상에 배치된다.

단, 다른 실시예로 구동 모터(710)는 고정부(350)의 볼 투입관(220)측 단부 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 가이드 스프로켓(730)은 볼 투입관(220)의 외주면에 배치될 수 있다.

한편, 구동 모터(710)는 모터 케이스에 의해 보호될 수 있다. 모터 케이스는 구동 모터(710)의 주위에 배치되어, 구동부(700)에서 발생되는 소음을 차단한다.

주동 스프로켓(720)은 구동 모터(710)에 연결된다. 따라서, 주동 스프로켓(720)은 구동 모터(710)로부터 회전력을 전달받아 회전한다.

주동 스프로켓(720)은 후술할 체인(740)에 맞물려 회전한다. 가이드 스프로켓(730)은 고정되어 있으므로, 주동 스프로켓(720)은 가이드 스프로켓(730)의 중심점을 기준으로 공전한다. 이 경우, 구동 모터(710)는 고정부(750)에 고정되어 있으므로, 주동 스프로켓(720)이 공전함에 따라 고정부(750)도 같이 회전한다.

가이드 스프로켓(730)은 볼 투출관(210)의 외주면을 따라 배치되어 고정된다. 가이드 스프로켓(730)의 톱니는 체인(740)의 톱니와 맞물린다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드 스프로켓(730)은 회전하지 않고, 주동 스프로켓(720)의 공전을 위한 가이드 역할을 한다. 즉, 가이드 스프로켓(730)의 외주면은 주동 스프로켓(720)의 궤적이 될 수 있다.

체인(740)은 주동 스프로켓(720)과 가이드 스프로켓(730)의 외주면을 감싸면서 연결된다. 체인(740)은 주동 스프로켓(720)과 가이드 스프로켓(730)과 맞물리므로, 주동 스프로켓(720)이 회전할 때 같은 방향으로 이동하게 된다.

지금까지, 본 발명의 볼 피칭 장치(10,20)의 구성에 대해서 설명하였다. 이후에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치(10)의 동작을 설명한다.

도 9는 도 1에 도시된 구동부의 동작을 나타내는 정면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피칭 유닛(300)의 회전은 구동 모터(410)로부터 시작된다. 피칭 유닛(300) 상에 배치된 구동 모터(410)는 회전한다. 구동 모터(410)는 연결된 주동 기어(420)에 동력을 전달한다. 주동 기어(420)는 동력을 전달받아 회전한다. 주동 기어(420)는 볼 투출관(210)의 외주면에 배치된 고정 기어(430)를 따라 회전한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 기어(430)는 주동 기어(420)의 궤적이 되므로, 즉, 주동 기어(420)는 볼 투출관(210)의 중심을 기준으로 반시계 또는 시계 방향(x1)으로 공전한다.

주동 기어(420)가 공전함에 따라, 구동부(400)에 연결된 피칭 유닛(300)은 같은 방향(x2)으로 회전된다. 일 예로, 정면을 기준으로 주동 기어(420)가 시계 방향으로 공전할 경우, 피칭 유닛(300)은 시계 방향으로 회전한다. 또한, 주동 기어(420)가 반시계 방향으로 공전할 경우, 피칭 유닛(300)은 반시계 방향으로 회전한다.

구동 모터(410)의 회전 속도 및 토크를 변경하며 피칭 유닛(300)을 회전시킴에 따라, 피칭 유닛(300)으로부터 투출되는 볼의 포물선은 각각 달라질 수 있다. 일 예로 볼의 구종이 직구, 슬라이더, 변화구 또는 체인지업이 될 수 있다. 따라서, 실제 투수들의 구질이 구현되어 타격연습의 효과를 높일 수 있다.

다음, 상부 프레임(130)의 동작을 설명한다.

도 10 은 도 1에 도시된 제 2 피칭각 조절 유닛의 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 가이드 홈을 도시한 도면이다.

도 10 내지 11를 참조하면, 하부 프레임(110) 상에 배치된 상부 프레임(130)은 회동축부(610)를 기준으로 회동된다. 예컨대, 제 2 조절부(630)인 모터가 일 방향으로 회전하면, 모터와 축 연결된 조절 기어(650)가 회전된다. 조절 기어(650)는 종동 기어(670)에 맞물려 회전한다. 따라서, 상부 프레임(130)은 조절 기어(650)의 회전방향에 따라 회동축부(610)를 기준으로 수평면상에서 회동된다.

이상에서, 도면에 도시된 예들을 참고하여 본 발명을 설명하였으나, 이러한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 볼 피칭 장치
100 : 바디부
210 : 볼 투출관
300 : 피칭 유닛
400 : 구동부
500 : 제 1 피칭각 조절 유닛
600 : 제 2 피칭각 조절 유닛

Claims

바디부;
상기 바디부 상에 배치되며, 볼을 투입하는 볼 투입관;
상기 바디부 상에 배치되며, 볼을 투출하는 볼 투출관;
상기 볼 투입관 및 상기 볼 투출관 중 적어도 하나에 회전가능하게 결합되어, 상기 볼 투입관으로부터 투입된 볼을 상기 볼 투출관으로 투출하는 피칭 유닛; 및
상기 피칭 유닛을 회전시키는 구동부를 포함하며,
상기 피칭 유닛은 상기 볼 투출관의 중심축과 실질적으로 동일한 회전축을 갖는 볼 피칭 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 피칭 유닛은,
상기 볼 투입관과 상기 볼 투출관에 연결된 고정부;
상기 고정부 상에 배치된 한 쌍의 휠 모터; 및
상기 휠 모터에 각각 연결된 한 쌍의 피칭 휠을 포함하는 볼 피칭 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 고정부는
상기 중심축과 실질적으로 평행한 제 1 고정부; 및
상기 제 1 고정부에 연결되어, 상기 한 쌍의 휠 모터를 지지하는 제 2 고정부;을 포함하고,
상기 제 1 고정부는 상기 볼 투입관과 상기 볼 투출관에 회전 가능하게 결합되는 체결부를 포함하는 볼 피칭 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 구동부는
상기 고정부 상에 배치되어, 회전력을 제공하는 구동모터;
상기 구동모터에 연결된 주동 기어;
상기 볼 투입관 및 상기 볼 투출관 중 적어도 하나의 외주면에 배치되어 상기 주동 기어와 맞물리는 가이드 기어를 포함하는 볼 피칭 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 체결부는 상기 가이드 기어에 결합된 상기 볼 투입관 및 상기 볼 투출관 중 하나의 내부에 삽입되는 볼 피칭 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 구동부는
상기 고정부 상에 배치되어, 회전력을 제공하는 구동모터;
상기 구동모터에 연결된 주동 스프로켓;
상기 주동 스프로켓에 연결된 체인;
상기 볼 투출관의 외주면을 따라 배치되어 상기 체인을 통해 상기 주동 스프로켓과 연결되는 가이드 스프로켓을 포함하는 볼 피칭 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 체결부와 상기 볼 투입관 및 상기 볼 투출관 사이에 배치된 베어링을 더 포함하는 볼 피칭 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 볼 투입관에 연결되어, 상기 공을 상기 피칭 유닛으로 이동시키는 액츄에이터를 더 포함하는 볼 피칭 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 바디부는 상기 볼 투출관을 지지하는 지지 프레임을 포함하고,
상기 볼 투출관이 상하로 회전할 수 있도록, 상기 볼 투출관의 양단에 연결되어, 상기 지지 프레임에 고정되는 회전축을 더 포함하는 볼 피칭 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 바디부와 상기 피칭 유닛에 연결되어 상하 피칭각을 조절하는 제 1 피칭각 조절 유닛을 더 포함하는 볼 피칭 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 피칭각 조절 유닛은 상기 바디부와 상기 피칭 유닛에 각각 힌지로 연결된 볼 피칭 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 바디부에 배치되어 상기 피칭 유닛의 좌우 피칭각을 조절하는 제 2 피칭각 조절 유닛을 더 포함하는 볼 피칭 장치.