WO2018151584A1 - 피칭 장치 - Google Patents

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WO2018151584A1
WO2018151584A1 PCT/KR2018/002169 KR2018002169W WO2018151584A1 WO 2018151584 A1 WO2018151584 A1 WO 2018151584A1 KR 2018002169 W KR2018002169 W KR 2018002169W WO 2018151584 A1 WO2018151584 A1 WO 2018151584A1
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WO
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pitching
unit
ball
horizontal
vertical
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PCT/KR2018/002169
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김성준
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주식회사 클라우드게이트
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    • A63B69/40—Stationarily-arranged devices for projecting balls or other bodies
    • A63B69/406—Stationarily-arranged devices for projecting balls or other bodies with rotating discs, wheels or pulleys gripping and propelling the balls or bodies by friction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0087—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
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    • A63B69/0002—Training appliances or apparatus for special sports for baseball
    • A63B2069/0004—Training appliances or apparatus for special sports for baseball specially adapted for particular training aspects
    • A63B2069/0008—Training appliances or apparatus for special sports for baseball specially adapted for particular training aspects for batting
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    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2102/00—Application of clubs, bats, rackets or the like to the sporting activity ; particular sports involving the use of balls and clubs, bats, rackets, or the like
    • A63B2102/18—Baseball, rounders or similar games

Definitions

  • the present invention relates to a ball pitching device, and more particularly, to a ball pitching device capable of rotating a pitching unit about a virtual pivot axis.
  • a pitching device is a machine that throws a ball to a batter for use in batting practice in baseball.
  • the pitching device helps batting practice not only for baseball players but also for ordinary people who enjoy baseball as a hobby.
  • the prior art pitching device simply aims to be able to supply the ball in the desired direction and speed. In this case, the pitcher cannot throw the ball of various pitches.
  • the pitch of the ball is divided into a fastball and a change ball.
  • the fastball and the change ball are further subdivided into various types such as two-season, rising fastball, four-seam fastball, curves, sliders, sinkers and changeups.
  • the direction and angle of ball pitching are important. That is, it is important to adjust the ball throwing direction and angle of the pitching device.
  • Embodiments of the present invention provide a ball pitching device in which a trajectory of a pitcher's arm motion and a throwing trajectory of a pitcher correspond to each other through a ball pitching device having a virtual pivot throwing point.
  • Ball pitching device is connected to the lower frame, the upper frame disposed on the lower frame, the ball input tube for introducing the ball, the pitching unit for discharging the ball introduced from the ball input tube, the pitching unit And a first pitching angle adjusting unit for adjusting the vertical pitching angle of the pitching unit, wherein the first pitching angle adjusting unit moves the pitching unit about a first virtual pivot axis located outside the ball pitching device.
  • the first pitching angle adjusting unit of the ball pitching device includes a first vertical adjusting guide and a second vertical adjusting guide, and the first vertical adjusting guide and the second vertical adjusting guide are formed of the upper frame. It is rotatably connected with the 1st connection point and the 2nd connection point, respectively, and is rotatably connected with the 3rd connection point and the 4th connection point of a pitching unit, respectively.
  • the first vertical adjustment guide according to an embodiment of the present invention has a length different from the second vertical adjustment guide.
  • the first pitching angle adjusting unit of the ball pitching device further includes a third vertical adjustment guide rotatably connected to the pitching unit and the upper frame, respectively.
  • the first pitching angle adjusting unit of the ball pitching device further includes a vertical driving unit rotatably connected to the pitching unit and the upper frame, and the vertical driving unit rotates about the first virtual pivot axis. Move the position in the vertical direction.
  • the vertical drive unit is any one of an electric actuator, a pneumatic actuator, a hydraulic actuator, a linear motor.
  • Ball pitching device is connected to the pitching unit, and includes a second pitching angle adjusting unit for adjusting the left and right pitching angle of the pitching unit, the second pitching angle adjustment unit ball pitching unit
  • the second virtual pivot axis positioned outside of the center is moved around.
  • the second pitching angle adjusting unit of the ball pitching device includes a first horizontal adjusting guide and a second horizontal adjusting guide.
  • the first horizontal adjustment guide and the second horizontal adjustment guide are rotatably connected to the fifth connection point and the sixth connection point of the lower frame, respectively, and the seventh connection point and the eighth connection point of the upper frame, respectively. It is rotatably connected.
  • the first horizontal adjustment guide and the second horizontal adjustment guide according to an embodiment of the present invention have the same length as each other.
  • the second pitching angle adjusting unit according to an embodiment of the present invention further includes a horizontal driving unit connected to the lower frame and the upper frame, respectively.
  • the horizontal driver according to the exemplary embodiment of the present invention is rotatably connected to at least one of the lower frame and the upper frame.
  • the second pitching angle adjusting unit further includes at least one or more of a ball caster and a bearing interposed between the lower frame and the upper frame.
  • the second virtual pivot axis according to the embodiment of the present invention intersects with the first virtual pivot axis.
  • Ball pitching device is connected to the lower frame, the upper frame disposed on the lower frame, the ball input tube for introducing the ball, the pitching unit for discharging the ball introduced from the ball input tube, the pitching unit And a second pitching angle adjusting unit for adjusting the horizontal pitching angle of the pitching unit, wherein the second pitching angle adjusting unit moves the pitching unit about an imaginary horizontal pivot axis located outside the ball pitching device.
  • the second pitching angle adjusting unit of the ball pitching device further includes a horizontal driving unit connected to the lower frame and the upper frame, respectively.
  • the second pitching angle adjusting unit further includes at least one or more of a ball caster and a bearing interposed between the lower frame and the upper frame.
  • the ball pitching device of the present invention is a screen baseball device, the position of the ball pitching device and the ball throwing angle is changed to throw the ball through a certain point, and minimize the opening of the screen through the ball to immerse the screen baseball device To improve.
  • FIG. 1 is a perspective view of a ball pitching device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of a ball pitching device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a bottom perspective view of the pitching angle adjusting unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG 4 is a side view of the first pitching angle adjusting unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view showing a posture in which the vertical throwing angle of the pitching unit according to the embodiment of the present invention is adjusted.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the second pitching angle adjusting unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a rear view of the second pitching angle adjusting unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a rear view illustrating a posture in which a horizontal throwing angle of a pitching unit is adjusted according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the spatially relative terms “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc., are shown in FIG. It may be used to easily describe the correlation of a device or components with other devices or components. Spatially relative terms are to be understood as including terms in different directions of the device in use or operation in addition to the directions shown in the figures. For example, when the device shown in the figure is reversed, a device described as “below” or “beneath” of another device may be placed “above” the other device. Thus, the exemplary term “below” can encompass both an orientation of above and below. The device can also be oriented in other directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to orientation.
  • a part when a part is connected to another part, this includes not only a case in which the part is directly connected, but also a case in which another part is electrically connected in between.
  • a part when a part includes a certain component, this means that it may further include other components, without excluding other components, unless specifically stated otherwise.
  • first, second, third, etc. may be used herein to describe various components, but such components are not limited by the terms. The terms are used to distinguish one component from other components.
  • first component may be referred to as the second or third component, and similarly, the second or third component may be alternatively named.
  • FIG. 1 is a perspective view of a ball pitching device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of a ball pitching device according to an embodiment of the present invention.
  • the ball pitching device 10 receives the ball by the body part 100, the ball inlet tube 200 and the ball inlet tube 200 disposed on the body part 100. And a pitching angle adjusting unit 400 for controlling the pitching unit 300 to be discharged and the throwing angle of the pitching unit 300.
  • the pitching angle adjusting unit 400 includes a first pitching angle adjusting unit 410 for controlling the vertical pitching angle of the pitching unit 300 and a second pitching angle adjusting unit 420 for controlling in the horizontal direction.
  • the body part 100 includes a lower frame 110 and an upper frame 130.
  • the lower frame 110 may include a vertical frame 111 and a horizontal frame 112.
  • the horizontal frame 112 is disposed substantially parallel to the horizontal plane
  • the vertical frame 111 is disposed substantially perpendicular to the horizontal frame 112.
  • the vertical frame 111 and the horizontal frame 112 may be arranged in plurality.
  • the plurality of vertical frames 111 and the horizontal frame 112 may have different lengths.
  • the vertical frame 111 and the horizontal frame 112 may have a bar, stick or plate shape.
  • the vertical frame 111 and the horizontal frame 112 may be formed of a known material. That is, it may be made of aluminum (AI), stainless steel (SUS), or carbon fiber composite material (carbon fiber reinforced plastic). In this case, the light weight and rigidity of the body portion 100 can be simultaneously realized at a high level.
  • the present invention is not limited thereto and includes all necessary materials.
  • the lower frame 110 may further include a fixing support 113 that can firmly fix the body portion 100 to the floor.
  • the upper frame 130 may include a bottom portion 131 and a support frame 132.
  • the bottom part 131 may have a surface shape and is disposed to face the lower frame 110.
  • a second pitching angle adjusting unit 420 to be described later may be disposed between the upper frame 130 and the lower frame 110.
  • the support frame 132 is disposed on the bottom 131 and may include a plurality of sticks or bars.
  • the plurality of sticks or bars may be arranged horizontally or vertically. Also, a plurality of sticks or bars are integrally formed.
  • the ball input pipe 200 is disposed on the body portion 100 and is a passage for supplying a ball to the pitching unit 300 to be described later.
  • the ball inlet pipe 200 has a cylindrical shape, and has an opening connected to the pitching unit 300 at the front end and an opening into which the ball is introduced from the upper end at the rear end.
  • the present invention is not limited thereto, and the shape of the passage through which the ball is introduced may be freely formed.
  • the pitching unit 300 is connected to the wheel fixing part 310, the three pitching wheels 320 and the three pitching wheels 320 disposed on the wheel fixing part 310, respectively, and rotates the pitching wheel 320.
  • Wheel motor 330 is connected to the wheel fixing part 310, the three pitching wheels 320 and the three pitching wheels 320 disposed on the wheel fixing part 310, respectively, and rotates the pitching wheel 320. Wheel motor 330.
  • the wheel fixing part 310 supports the wheel motor 330 and the pitching wheel 320, and the wheel fixing part 310 includes a plurality of sticks, bars, or face shapes.
  • the wheel fixing part 310 is a first wheel fixing part 311.
  • the second wheel fixing part 312 and the third wheel fixing part 313 are included.
  • the first wheel fixing portion 311, the second wheel fixing portion 312 and the third wheel fixing portion 313 according to an embodiment of the present invention are each composed of three axes disposed at an angle of 120 degrees, each wheel
  • the fixing part fixes the three pitching wheels 321, 322, 323, respectively, and the ball passes through the center of the three pitching wheels 321, 322, 323 fixed by the wheel fixing part 310.
  • the wheel motor 330 may be a step motor including a stator and a rotor.
  • the stator includes a pair of coils facing each other to form a plurality of pole pairs.
  • a pair of coil is arranged in plurality.
  • the rotor rotates toward the other pair of coils. That is, when the polarity of the coil is changed continuously and alternately, the rotor rotates by a predetermined angle in response to the change of the coil polarity.
  • the pair of pitching wheels 320 are connected to the pair of wheel motors 330.
  • the pitching wheel 320 according to an embodiment of the present invention includes a first pitching wheel 321, a second pitching wheel 322, and a third pitching wheel 323.
  • the first pitching wheel 321 is connected to the axis of the first wheel motor 331, the second pitching wheel 322 is connected to the axis of the second wheel motor 332, the third pitching wheel 323 is It is connected to the axis of the third wheel motor 333 is disposed at an angle of 120 degrees to each other. Therefore, the first pitching wheel 321 is rotated by the driving force of the first wheel motor 331. Similarly, the second pitching wheel 322 and the third pitching wheel 323 are rotated by the driving force of the second wheel motor 322 and the third wheel motor 333.
  • the wheel fixing part 310 may include a first wheel fixing part 311 for fixing the first pitching wheel 321, a second wheel fixing part 312 for fixing the second pitching wheel 322, and a third pitching wheel ( And a third wheel fixing part 313 fixing the 323.
  • the wheel fixing part 310 spaces the three pitching wheels 321, 322, and 323 at predetermined intervals. Accordingly, when the ball is put into the space between the three pitching wheels 321, 322, 323, the ball may be pitched at a predetermined pitch and speed due to the rotational force of the three pitching wheels 321, 322, 323. .
  • first pitching wheel 321, the second pitching wheel 322, and the third pitching wheel 323 each rotate in one direction based on the penetrating point of the ball.
  • speed of each pitching wheel can be rotated at the same or different speed.
  • the pitch of the ball may be variously changed according to the rotation direction and the rotation speed of the first pitching wheel 321, the second pitching wheel 322, and the third pitching wheel 323.
  • a friction member (not shown) may be disposed on the outer circumferential surface of the pitching wheel 320.
  • the friction member of the urethane material is disposed on the outer circumference of the pitching wheel 320, so that the frictional force with the pitched ball can be adjusted.
  • the pitching unit 300 includes three pitching wheels 321, 322, and 323, the pitching unit 300 may be configured using a pair of pitching wheels 320. .
  • FIG 3 is a bottom perspective view of the pitching angle adjusting unit according to the embodiment of the present invention.
  • the first pitching angle adjustment unit 410 includes a first vertical adjustment guide 411, a second vertical adjustment guide 412, and a vertical driver 413.
  • the first vertical adjustment guide 411 and the second vertical adjustment guide 412 are rotatably connected to different points of the pitching unit 300 and the upper frame 130, respectively.
  • the first vertical adjustment guide 411 and the second vertical adjustment guide 412 has a straight bar shape.
  • the vertical driver 413 may raise and lower the pitching unit 300 based on the bottom part 131 of the upper frame 130.
  • One end of the vertical driver 413 is connected to the wheel fixing part 310 of the pitching unit 300, and the other end is connected to the upper frame 130.
  • the upper frame 130 may further include a support part 414 for rotatably supporting one end of the vertical driver 413.
  • the support part 414 further includes a fixing part 416 positioned below the bottom part 131, and a connecting part 415 rotatably connecting the fixing part 416 and the support part 414.
  • the vertical driver 413 may be directly connected to the bottom 131 of the upper frame 130.
  • the vertical driving unit 413 may be configured of an electric actuator, a pneumatic actuator, a hydraulic actuator, a linear motor, and the like. Most preferably it is preferable to use an electric actuator or linear motor for precise position control.
  • 4 is a side view of the first pitching angle adjusting unit according to the embodiment of the present invention.
  • 5 is a side view showing a posture in which the vertical throwing angle of the pitching unit according to the embodiment of the present invention is adjusted.
  • the support frame 132 is connected to the first vertical adjustment guide 411 and the second vertical adjustment guide 412 at the first connection point A and the second connection point B, respectively, and the pitching unit
  • the wheel fixing part 310 of the 300 is connected to the first vertical adjustment guide 411 and the second vertical adjustment guide 412 at the third connection point (C) and the fourth connection point (D), respectively.
  • the first vertical adjustment guide 411 may rotate about the first connection point (A). As the first vertical adjustment guide 411 rotates, the third connection point C may move on the trajectory of the arc R1. The wheel fixing part 310 of the pitching unit 300 is also moved according to the movement trajectory of the third connection point C.
  • FIG. 1 A
  • the second vertical adjustment guide 412 may rotate about the second connection point (B).
  • the fourth connection point D may be moved on the trajectory of the arc R2 according to the rotation of the second vertical adjustment guide 412.
  • the wheel fixing part 310 of the pitching unit 300 is moved according to the movement trajectory of the fourth connection point D.
  • the third connection point C and the fourth connection point D of the pitching unit 300 are fixed and spaced apart by a distance of L1.
  • the first pitching angle adjusting unit 410 may control the attitude of the pitching unit 300 when the pitching unit 300 is lifted by adjusting the length of the vertical driving unit 413. That is, the third connection point C of the first vertical adjustment guide 411 moves on the arc R1, and the fourth connection point of the second vertical adjustment guide 412 is changed by the length change of the vertical driving unit 413. (D) moves on arc R2.
  • the pitching unit may be formed by rotating the first vertical adjusting guide 411 and the second vertical adjusting guide 412. 300 moves up and down about the first virtual pivot axis VPA.
  • the first vertical adjustment guide 411 and the second vertical adjustment guide 412 may have different lengths.
  • the second vertical adjustment guide 412 connected to the bottom of the pitching unit 300 may be longer than the first vertical adjustment guide 411.
  • the first vertical adjustment guide 411 and the second vertical adjustment guide 412 may have the same length.
  • the discharge trajectory P1 of the ball passes through the first virtual pivot axis VPA, which is a vertical pivot axis.
  • the first virtual pivot axis VPA substantially intersects the central axis of the wheel fixing part 310 regardless of the position of the pitching unit 300.
  • the first virtual pivot axis VPA is located outside the ball pitching device and is a virtual axis of rotation perpendicular to the ground.
  • the first vertical adjustment guide 411 and the second vertical adjustment guide 412 may be made of a material having sufficient rigidity to firmly support the movement of the pitching unit 300.
  • a material having sufficient rigidity for example, aluminum (AI), stainless steel (SUS), or carbon fiber composite material (carbon fiber reinforced plastic) may be used.
  • the vertical driver 413 may be fixed to the upper frame 130 and the pitching unit 300, respectively, to raise and lower the pitching unit 300.
  • the vertical drive unit 413 contracts, the ball ejection direction of the pitching unit 300 is controlled upward by the displacement of the first vertical adjustment guide 411 and the second vertical adjustment guide 412.
  • the vertical driving unit 413 is extended, the ball discharge direction of the pitching unit 300 is controlled downward by the displacement of the first vertical adjustment guide 411 and the second vertical adjustment guide 412.
  • the first virtual pivot axis (VPA) corresponding to the pitcher's hand pitching can be specified as a location. Even when the pitching unit 300 is displaced in order to control the pitching unit 300 to throw the change ball, the pitcher may always maintain the position of the pitcher on the screen through the first virtual pivot axis VPA. It is possible to minimize the size of the opening formed in the.
  • the discharge trajectory P1 axis is assumed to be a straight discharge trajectory, but the distance from the pitching unit 300 to the first virtual pivot axis VPA is short. It is.
  • the trajectory of the ball ejected from the actual ball pitching device 10 may be formed in a curve by the rotation of the ball.
  • the first vertical adjustment guide 411 is centered on the first connection point A of the support frame 132.
  • the third connection point C of the pitching unit 300 is rotated on the arc R1.
  • the second vertical adjustment guide 412 rotates the fourth connection point D of the pitching unit 300 on the arc R2 about the second connection point B of the support frame 132.
  • the separation distance between the third connection point C and the fourth connection point D of the pitching unit 300 is constant as L1.
  • the first vertical adjustment guide 411 lowers the center of the pitching unit
  • the second vertical adjustment guide 412 lowers the pitching unit. Away from the support frame 132.
  • the first pitching angle adjusting unit 410 may control the throwing angle of the ball by controlling the attitude of the pitching unit 300.
  • the first vertical adjustment guide 411 moves on the arc R1 to pitch the pitching unit.
  • the central portion of the 300 is raised, and the second vertical adjustment guide 412 moves on the arc R2 to approach the lower end of the pitching unit 300 to the support frame 132.
  • the first pitching angle adjusting unit 410 may control the trajectory P1 of the ball to always pass through the first virtual pivot axis VPA regardless of the position of the pitching unit 300 in the vertical direction. .
  • the first pitching angle adjustment unit 410 may further include a third vertical adjustment guide.
  • the third vertical adjustment guide may be disposed between the first vertical adjustment guide and the second vertical adjustment guide 412, and may have elasticity or a variable length.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the second pitching angle adjusting unit according to the embodiment of the present invention.
  • the second pitching angle adjusting unit 420 includes a first horizontal adjusting guide 421, a second horizontal adjusting guide 422, and a horizontal driver 423.
  • the first horizontal adjustment guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422 are fixed to the bottom portion 131 of the upper frame 130 and the upper plate 114 of the lower frame 110, respectively, in a fixed state Connected to rotate at an angle.
  • the first horizontal adjustment guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422 are coupled to the upper plate portion 114 of the lower frame 110 on the ball discharge side of the pitching unit 300. In addition, it is coupled to the bottom portion 131 of the upper frame 130 on the input side of the ball. The separation distance of the first horizontal adjustment guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422 on the ball discharge side is shorter than the separation distance on the ball injection side.
  • the separation distance of the first horizontal adjustment guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422 on the ball discharge side may be longer than or equal to the separation distance on the ball input side.
  • first horizontal adjustment guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422 may be substantially symmetrical with respect to the central axis of the wheel fixing part 310 and may have the same length.
  • the first horizontal adjustment guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422 move the pitching unit 300 as a horizontal pivot axis when the pitching unit 300 moves in a horizontal direction from side to side.
  • the second virtual pivot axis VPA ′ is located outside the ball pitching device and is a virtual axis of rotation perpendicular to the ground.
  • the throwing trajectory P2 of the ball thrown from the pitching unit 300 passes through the second virtual pivot axis VPA 'positioned forward. Also, the second virtual pivot axis VPA 'may intersect the first virtual pivot axis VPA at any one point.
  • the horizontal driver 423 is fixed to the horizontal frame 112 of the lower frame 110 and the bottom part 131 of the upper frame 130, and is connected to enable rotation of an angle in a fixed state.
  • the horizontal driver 423 may adjust the connecting distance of the upper frame 130 based on the horizontal frame 112 to move the upper frame 130 in the left and right directions.
  • the second pitching angle adjusting unit 420 may further include a ball caster 424 interposed between the upper frame 130 and the lower frame 110.
  • FIG. 7 is a rear view of the second pitching angle adjusting unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a rear view illustrating a posture in which a horizontal throwing angle of a pitching unit is adjusted according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the upper plate portion 114 of the lower frame 110 may be formed at the first horizontal adjustment guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422, the fifth connection point E, and the sixth connection point F, respectively.
  • the bottom portion 131 of the upper frame 130 is rotatably connected to the first horizontal adjustment guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422 at the seventh connection point (G) and the eighth connection point (H). Each is rotatably connected.
  • the seventh connection point G and the eighth connection point H have a distance of L2.
  • the first horizontal adjustment guide 421 rotates on the locus of the arc R3 about the fifth connection point E.
  • the second horizontal adjustment guide 422 is rotated on the trajectory of the arc R4 about the sixth connection point (F). That is, the wheel fixing part 310 of the pitching unit 130 is moved according to the movement trajectories of the seventh connection point G and the eighth connection point H.
  • FIG. 1 The first horizontal adjustment guide 421 rotates on the locus of the arc R3 about the fifth connection point E.
  • the second horizontal adjustment guide 422 is rotated on the trajectory of the arc R4 about the sixth connection point (F). That is, the wheel fixing part 310 of the pitching unit 130 is moved according to the movement trajectories of the seventh connection point G and the eighth connection point H.
  • the pitching unit 300 when the pitching unit 300 is moved to the left side, the ball throwing angle of the pitching unit is adjusted in the right direction, so as to face the virtual pivot axis VPA ′ positioned outside the ball pitching apparatus 10. .
  • the pitching unit 300 when the pitching unit 300 is moved to the right side, the ball throwing angle is adjusted to the left side to face the virtual pivot axis VPA '.
  • the first horizontal adjustment guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422 are disposed symmetrically with each other, so that the throwing trajectory P2 of the ball thrown from the pitching unit 300 may be the first horizontal adjustment. Pass through the center axis of the guide 421 and the second horizontal adjustment guide 422 passes through the second virtual pivot axis (VPA ').
  • the second virtual pivot axis VPA ′ substantially intersects the central axis of the wheel fixing part 310 regardless of the position of the pitching unit 300.
  • the horizontal driver 423 connects the lower frame 110 and the upper frame 130. One end of the horizontal driver 423 is connected to the horizontal frame 112 of the lower frame 110, the other end is connected to the bottom portion 131 of the upper frame 130.
  • the horizontal driver 423 may be connected to the bottom 131 through the connection support 425.
  • the horizontal driver 423 adjusts a distance of one side connected to the bottom part 131 with respect to the fixed horizontal frame 112.
  • the connection support 425 rotatably connects one side of the horizontal driver 423 and the bottom part 131.
  • the bottom portion 131 may be rotated in the left and right directions with respect to the lower frame 110 by the connection support 425.
  • the horizontal driver 423 may include an electric actuator, a pneumatic actuator, a hydraulic actuator, a linear motor, and the like.
  • the second pitching angle adjusting unit 420 may further include a ball caster 424 interposed between the upper frame 130 and the lower frame 110.
  • the ball caster 424 may apply a bearing as a mechanism for reducing the moving friction of the lower frame 110, or may apply a bearing seated on the groove.
  • the pitching unit 300 may be rotated by the contraction of the horizontal driver 423.
  • the first horizontal adjustment guide 421 rotates the seventh connection point G on the locus of the arc R3 about the fifth connection point E.
  • the second horizontal adjustment guide 422 rotates the eighth connection point (H) on the trajectory of the arc (R4) around the sixth connection point (F).
  • the bottom part 131 rotates to the left based on the boundary surface of the upper plate part 114.
  • the bottom part 131 rotates with the second virtual pivot axis VPA 'as the virtual center axis, and the pitching unit 300 fixed to the bottom part 131 also rotates.
  • the pitching trajectory P2 ′ of the ball differs from the exact pitching trajectory P2 of the pitching unit 300 at a predetermined angle.
  • the throwing trajectory P2 'of the ball thrown by the pitching unit 300 always passes through the second virtual pivot axis VPA'.
  • the second virtual pivot axis VPA ′ illustrated in FIGS. 7 and 8 corresponds to a rotation axis according to the horizontal rotation of the pitching unit 300, and may intersect the first virtual pivot axis VPA at any one point. .
  • the ball discharged from the pitching unit 300 passes through the intersection point of the first virtual pivot axis VPA and the virtual horizontal pivot axis VPA.
  • the first virtual pivot axis VPA and the second virtual pivot axis VPA ′ may be spaced apart from each other.

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Abstract

본 발명의 볼 피칭 장치는 하부 프레임, 하부 프레임 상에 배치되는 상부 프레임, 을 투입하는 볼 투입관, 볼 투입관으로부터 투입된 볼을 투출하는 피칭 유닛, 피칭 유닛과 연결되고, 피칭 유닛의 상하 피칭각을 제어하는 제1 피칭각 조절 유닛을 포함하며, 제1 피칭각 조절 유닛은 피칭 유닛으로부터 투출된 볼의 궤적이 바디부와 이격된 가상의 피봇축을 통과하도록 상기 피칭 유닛의 위치를 제어한다.

Description

피칭 장치
본 발명은 볼 피칭 장치에 관한 것으로서, 피칭 유닛을 가상의 피봇 축을 중심으로 회전시킬 수 있는 볼 피칭 장치에 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 실시예는 가상의 피봇 투척점을 갖는 볼 피칭 장치를 통해 스크린 야구 장치에서 화면 상에 구현된 투수의 팔 동작의 궤적과 투구의 투출 궤적이 서로 대응되는 볼 피칭 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치는 하부 프레임, 하부 프레임 상에 배치되는 상부 프레임, 볼을 투입하는 볼 투입관, 볼 투입관으로부터 투입된 볼을 투출하는 피칭 유닛, 피칭 유닛과 연결되고, 피칭 유닛의 상하 피칭각을 조절하는 제1 피칭각 조절 유닛을 포함하며, 제1 피칭각 조절 유닛은 피칭 유닛을 볼 피칭 장치의 외부에 위치하는 제1 가상 피봇축을 중심으로 이동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 제1 피칭각 조절 유닛은 제1 수직 조절가이드 및 제2 수직 조절가이드를 포함하고, 제1 수직 조절가이드 및 제2 수직 조절가이드는 상부 프레임의 제1 연결점 및 제2 연결점과 각각 회전 가능하게 연결되고, 피칭 유닛의 제3 연결점 및 제4 연결점과 각각 회전 가능하게 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 수직 조절가이드는 제2 수직 조절가이드와 다른 길이를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 제1 피칭각 조절 유닛은 피칭 유닛과 상부 프레임에 각각 회전 가능하게 연결된 제3 수직 조절가이드를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 제1 피칭각 조절 유닛은 피칭 유닛 및 상부 프레임과 회전 가능하게 연결된 수직 구동부를 더 포함하고, 수직 구동부는 제1 가상 피봇축을 중심으로 회전하도록 피칭 유닛의 위치를 상하 방향으로 이동시킨다.
본 발병의 일 실시예에 따른 수직 구동부는 전동식 액추에이터, 공압식 액추에이터, 유압식 액추에이터, 리니어모터 중 어느 하나이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치는 피칭 유닛과 연결되고, 피칭 유닛의 좌우 피칭각을 조절하는 제2 피칭각 조절 유닛을 포함하며, 제2 피칭각 조절 유닛은 피칭 유닛을 볼 피칭 장치의 외부에 위치하는 제2 가상 피봇축을 중심으로 이동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 제2 피칭각 조절 유닛은 제1 수평 조절가이드 및 제2 수평 조절가이드를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 수평 조절가이드 및 제2 수평 조절가이드는 하부 프레임의 제5 연결점 및 제6 연결점과 각각 회전 가능하게 연결되고, 상부 프레임의 제7 연결점 및 제8 연결점과 각각 회전 가능하게 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 수평 조절가이드 및 제2 수평 조절가이드는 서로 같은 길이를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 피칭각 조절 유닛은 하부 프레임과 상부 프레임에 각각 연결된 수평 구동부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수평 구동부는 하부 프레임과 상부 프레임 중 적어도 어느 하나와 회전 가능하게 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 피칭각 조절 유닛은 하부 프레임과 상부 프레임의 사이에 개재된 볼캐스터 및 베어링 중 적어도 하나 이상을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가상 피봇축은 제1 가상 피봇축과 교차한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치는 하부 프레임, 하부 프레임 상에 배치되는 상부 프레임, 볼을 투입하는 볼 투입관, 볼 투입관으로부터 투입된 볼을 투출하는 피칭 유닛, 피칭 유닛과 연결되고, 피칭 유닛의 수평 피칭각을 조절하는 제2 피칭각 조절 유닛을 포함하며, 제2 피칭각 조절 유닛은 볼 피칭 장치의 외부에 위치하는 가상의 수평 피봇축을 중심으로 피칭 유닛을 이동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 제2 피칭각 조절 유닛은 하부 프레임과 상부프레임에 각각 연결된 수평 구동부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 피칭각 조절 유닛은 하부 프레임과 상부 프레임의 사이에 개재된 볼캐스터 및 베어링 중 적어도 하나 이상을 더 포함한다.
본 발명의 볼 피칭 장치는 스크린 야구 장치에 있어서, 볼 피칭 장치의 위치 및 볼 투출 각도가 변경되어 볼이 일정한 지점을 통과하여 투척하고, 볼을 통과시키는 스크린의 개구부를 최소화하여 스크린 야구 장치의 몰입감을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피칭각 조절 유닛의 하부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 피칭각 조절 유닛의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 피칭 유닛의 수직 투출각이 조정된 자세를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제2 피칭각 조절 유닛의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제2 피칭각 조절 유닛의 배면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 피칭 유닛의 수평 투출각이 조정된 자세를 나타내는 배면도이다.
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 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 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, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 피칭 장치의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 볼 피칭 장치(10)는 바디부(100), 바디부(100) 상에 배치된 볼 투입관(200), 볼 투입관(200)에 의해 볼을 투입 받아 투출하는 피칭 유닛(300) 및 피칭 유닛(300)의 투출 각도를 제어하는 피칭각 조절 유닛(400)을 포함한다.
또한, 피칭각 조절 유닛(400)은 피칭 유닛(300)의 상하 피칭각을 제어하는 제1 피칭각 조절 유닛(410) 및 수평 방향으로 제어하는 제2 피칭각 조절 유닛(420)으로 구성된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 바디부(100)는 하부 프레임(110)과 상부 프레임(130)을 포함한다.
하부 프레임(110)은 수직 프레임(111) 및 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 수도 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, 스테인레스강) 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 프레임(110)은 바디부(100)를 바닥과 견고하게 고정할 수 있는 고정 지지대(113)를 더 포함할 수 있다.
상부 프레임(130)은 바닥부(131) 및 지지 프레임(132)을 포함할 수 있다.
바닥부(131)는 면형상을 가질 수 있고, 하부 프레임(110)과 대향하게 배치된다. 상부 프레임(130) 및 하부 프레임(110)의 사이에는 후술할 제2 피칭각 조절 유닛(420)이 배치될 수 있다.
지지 프레임(132)은 바닥부(131) 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.
볼 투입관(200)은 바디부(100) 상에 배치되어, 후술할 피칭 유닛(300)에 볼을 공급하는 통로이다. 볼 투입관(200)은 원통 형상이며, 전단에 피칭 유닛(300)과 연결되는 개구부, 후단에 상단으로부터 볼이 투입되는 개구부를 갖는다. 단, 이에 한정되지 않고, 볼을 투입하는 통로의 형상은 자유로이 형성될 수 있다.
피칭 유닛(300)은 휠 고정부(310), 휠 고정부(310) 상에 배치된 세 개의 피칭 휠(320) 및 세 개의 피칭 휠(320)과 각각 연결되고 피칭 휠(320)을 회전시키는 휠 모터(330)를 포함한다.
휠 고정부(310)는 휠 모터(330)와 피칭 휠(320)을 지지하며, 휠 고정부(310)는 다수의 스틱(stick), 바(bar) 또는 면 형태를 포함한다. 휠 고정부(310)는 제1 휠 고정부(311). 제2 휠 고정부(312) 및 제3 휠 고정부(313)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에 따른 제1 휠 고정부(311), 제2 휠 고정부(312) 및 제3 휠 고정부(313)는 각각 120도 각도로 배치된 세 축으로 구성되고, 각 휠 고정부는 세 개의 피칭 휠(321, 322, 323)을 각각 고정하고, 볼은 휠 고정부(310)에 의해 고정된 세 개의 피칭 휠(321, 322, 323)의 중심을 통과한다.
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 각도 씩 회전한다.
한 쌍의 피칭 휠(320)은 한 쌍의 휠 모터(330)에 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 피칭 휠(320)은 제1 피칭 휠(321), 제2 피칭 휠(322) 및 제3 피칭 휠(323)을 포함한다. 제1 피칭 휠(321)은 제1 휠 모터(331)의 축에 연결되고, 제2 피칭 휠(322)은 제2 휠 모터(332)의 축에 연결되며, 제3 피칭 휠(323)은 제3 휠 모터(333)의 축에 연결되어 서로 120도 각도를 이루어 배치된다. 따라서, 제1 휠 모터(331)의 구동력으로 제1 피칭 휠(321)이 회전된다. 마찬가지로 제2 휠 모터(322) 및 제3 휠 모터(333)의 구동력으로 제2 피칭 휠(322) 및 제3 피칭 휠(323)이 회전된다.
이 경우, 제1 피칭 휠(321), 제2 피칭 휠(322) 및 제3 피칭 휠(323)은 휠 고정부(310)에 의하여 지지된다. 휠 고정부(310)은 제 1 피칭 휠(321)을 고정하는 제1 휠 고정부(311), 제 2 피칭 휠(322)을 고정하는 제2 휠 고정부(312) 및 제3 피칭 휠(323)을 고정하는 제3 휠 고정부(313)를 포함한다.
휠 고정부(310)는 세 개의 피칭 휠(321, 322, 323)을 소정 간격으로 이격시킨다. 이에 따라, 볼이 세 개의 피칭 휠(321, 322, 323)사이의 공간에 투입된 경우, 세 개의 피칭 휠(321, 322, 323)의 회전력으로 인해 볼이 소정의 구질 및 속도로 투구될 수 있다.
한편, 제1 피칭 휠(321), 제2 피칭 휠(322) 및 제3 피칭 휠(323)은 각각은 볼의 관통 지점을 기준으로 하나의 방향으로 회전한다. 또한, 각각의 피칭 휠의 속도는 동일하거나 상이한 속도로 회전될 수 있다.
따라서, 제1 피칭 휠(321), 제2 피칭 휠(322) 및 제3 피칭 휠(323)의 회전 방향과 회전 속도에 따라 볼의 구질이 다양하게 변화될 수 있다. 또한, 마찰부재(미도시)가 피칭 휠(320)의 외주면에 배치될 수 있다. 일 예로, 우레탄 재질의 마찰부재를 피칭 휠(320)의 외주에 배치하여, 투구되는 볼과의 마찰력을 조절할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에서는 세 개의 피칭 휠(321, 322, 323)로 구성된 피칭 유닛(300)을 예시 하였으나, 한 쌍의 피칭 휠(320)을 이용하여 피칭 유닛(300)을 구성하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피칭각 조절 유닛의 하부 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 피칭각 조절 유닛(410)은 제1 수직 조절가이드(411), 제2 수직 조절가이드(412) 및 수직 구동부(413)를 포함한다.
제1 수직 조절가이드(411) 및 제2 수직 조절가이드(412)는 각각 피칭 유닛(300) 및 상부 프레임(130)의 서로 다른 지점과 회전 가능하게 연결된다. 제1 수직 조절가이드(411) 및 제2 수직 조절가이드(412)는 직선바(bar) 형상을 갖는다.
수직 구동부(413)는 피칭 유닛(300)을 상부 프레임(130)의 바닥부(131)를 기준으로 승하강할 수 있다. 수직 구동부(413)의 일단은 피칭 유닛(300)의 휠 고정부(310)에 연결되고, 타단은 상부 프레임(130)에 연결된다.
도 3을 참조하면, 상부 프레임(130)은 수직 구동부(413)의 일단부를 회전 가능하게 지지하는 지지부(414)를 더 포함할 수 있다. 지지부(414)는 바닥부(131)에 하부에 위치하는 고정부(416)과 고정부(416)와 지지부(414)를 회전 가능하게 연결하는 연결부(415)를 더 포함한다. 도시되지는 않았으나, 수직 구동부(413)는 상부 프레임(130)의 바닥부(131)에 직접 연결될 수도 있다. 수직 구동부(413)는 전동식 액추에이터, 공압식 액추에이터, 유압식 액추에이터, 리니어모터 등으로 구성될 수 있다. 가장 바람직하게는 정밀한 위치 제어를 위해서는 전동식 액추에이터 또는 리니어 모터를 사용하는 것이 좋다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 피칭각 조절 유닛의 측면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 피칭 유닛의 수직 투출각이 조정된 자세를 나타내는 측면도이다.
도 4를 참조하면, 지지 프레임(132)은 제1 수직 조절가이드(411) 및 제2 수직 조절가이드(412)와 제1 연결점(A) 및 제2 연결점(B)에서 각각 연결되고, 피칭 유닛(300)의 휠 고정부(310)는 제3 연결점(C) 및 제4 연결점(D)에서 제1 수직 조절가이드(411) 및 제2 수직 조절가이드(412)와 각각 연결된다.
제1 수직 조절가이드(411)는 제1 연결점(A)을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 수직 조절가이드(411)의 회전에 따라 제3 연결점(C)은 원호(R1)의 궤적 상에서 이동될 수 있다. 제3 연결점(C)의 이동 궤적에 따라 피칭 유닛(300)의 휠 고정부(310)도 이동된다.
제2 수직 조절가이드(412)는 제2 연결점(B)을 중심으로 회전할 수 있다. 제4 연결점(D)는 제 2 수직 조절가이드(412)의 회전에 따라 원호(R2)의 궤적 상에서 이동될 수 있다. 제4 연결점(D)의 이동 궤적에 따라 피칭 유닛(300)의 휠 고정부(310)가 이동된다.
피칭 유닛(300)의 제3 연결점(C) 및 제4 연결점(D)은 L1의 거리만큼 고정되어 이격된다.
제1 피칭각 조절 유닛(410)은 수직 구동부(413)의 길이 조절에 의해 피칭 유닛(300)이 승강될 때, 피칭 유닛(300)의 자세를 제어할 수 있다. 즉, 수직 구동부(413)의 길이 변동에 의하여, 제1 수직 조절가이드(411)의 제3 연결점(C)이 원호(R1) 상을 이동하고, 제2 수직 조절가이드(412)의 제4 연결점(D)이 원호(R2) 상을 이동한다.
이에 따라, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 수직 구동부(413)의 길이를 조절하면, 제 1 수직 조절가이드(411)과 제 2 수직 조절가이드(412)의 회전이동에 의하여 피칭 유닛(300)은 제 1 가상 피봇축(VPA)을 중심으로 상하로 이동한다.
제1 수직 조절가이드(411) 및 제2 수직 조절가이드(412)는 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 피칭 유닛(300)의 하부와 연결된 제2 수직 조절가이드(412)는 제1 수직 조절가이드(411)보다 길 수 있다.
또한, 피칭 유닛(300)과 지지 프레임(132)의 연결점의 위치에 따라, 제1 수직 조절가이드(411)과 제2 수직 조절가이드(412)는 동일한 길이를 가질 수도 있다.
도 4와 도 5를 참조하면, 볼의 투출 궤적(P1)은 수직 피봇축인 제1 가상 피봇축(VPA)을 통과한다. 다시 말하면, 제1 가상 피봇축(VPA)은 피칭 유닛(300)의 위치와 무관하게 휠 고정부(310)의 중심축과 실질적으로 교차한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 가상 피봇축(VPA)은 볼 피칭 장치의 외부에 위치하며, 지면에 수직하는 가상의 회전축이다.
제1 수직 조절가이드(411) 및 제2 수직 조절가이드(412)는 피칭 유닛(300)의 이동을 견고하게 지지할 수 있도록 충분한 강성을 가지는 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어 알루미늄(AI), SUS(Steel Use Stainless, 스테인레스 강) 또는 탄소 섬유 복합 재료(탄소 섬유 강화 플라스틱) 등이 사용될 수 있다.
수직 구동부(413)는 상부 프레임(130)과 피칭 유닛(300)에 각각 고정되어 피칭 유닛(300)을 승하강시킬 수 있다. 수직 구동부(413)가 수축하는 경우, 피칭 유닛(300)의 볼 투출 방향은 제 1 수직 조절가이드(411)과 제 2 수직 조절가이드(412)의 변위에 의하여 상측으로 제어된다. 반면, 수직 구동부(413)가 확장되는 경우, 피칭 유닛(300)의 볼 투출 방향은 제 1 수직 조절가이드(411)과 제 2 수직 조절가이드(412)의 변위에 의하여 하측으로 제어된다.
도시되지는 않았으나, 볼 피칭 장치(10)의 전면에 스크린을 구성하여 스크린 상에 투수의 동작을 구현하는 스크린 야구 장치에 있어서, 제1 가상 피봇축(VPA)은 투구하는 투수의 손에 대응하는 위치로 지정될 수 있다. 피칭 유닛(300)을 제어하여 변화구를 투구하기 위해 피칭 유닛(300)의 위치를 변위하는 경우라도 일정한 제1 가상 피봇축(VPA)을 통해 항상 스크린 상의 투수의 위치를 일정하게 유지할 수 있으며, 스크린에 형성된 개구부의 크기를 최소화할 수 있다.
도 4에서는 투출 궤적(P1축)이 직선의 투출 궤적인 것을 가정하여 예시하고 있으나, 이는 피칭 유닛(300)으로부터 제1 가상 피봇축(VPA)까지의 거리가 짧아 설명의 편의성을 위해 직선으로 도시한 것이다. 실제 볼 피칭 장치(10)로부터 투출된 볼의 궤적은 볼의 회전에 의해 곡선으로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 수직 구동부(413)의 길이가 단축되어 피칭 유닛(300)이 하강하면, 제1 수직 조절가이드(411)는 지지 프레임(132)의 제1 연결점(A)을 중심으로 하여 피칭 유닛(300)의 제3 연결점(C)을 원호(R1)상으로 회전시킨다. 반면, 제2 수직 조절가이드(412)는 지지 프레임(132)의 제2 연결점(B)을 중심으로 피칭 유닛(300)의 제4 연결점(D)을 원호(R2)상으로 회전시킨다. 이때, 피칭 유닛(300)의 제3 연결점(C)과 제4 연결점(D)의 이격거리는 L1으로 일정하다.
즉, 수직 구동부(413)에 의해 피칭 유닛(300)이 하강할 때, 제1 수직 조절가이드(411)는 피칭 유닛의 중심부를 하강시키고, 제2 수직 조절가이드(412)는 피칭 유닛의 하부를 지지 프레임(132)으로부터 멀어지게 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 수직 조절가이드(411) 및 제2 수직 조절가이드(412)의 회전에 의해, 피칭 유닛(300)의 수직 위치가 하강하는 경우, 피칭 유닛(300)의 볼 투출각은 위쪽 방향으로 기울어지게 된다. 이에 따라, 볼의 궤적(P1')은 상향으로 변경되어, 볼이 제 1 가상 피봇축(VPA)을 통과한다.
이와 같이 제1 피칭각 조절 유닛(410)은 피칭 유닛(300)의 수직 방향의 위치가 변경되는 경우, 피칭 유닛(300)의 자세를 제어하여 볼의 투출각을 제어할 수 있다.
도시되어 있지 않지만, 도 4에 도시된 피칭 유닛(300)의 위치에서 피칭 유닛(300)이 수직 방향으로 상승하는 경우, 제1 수직 조절가이드(411)는 원호(R1)상을 이동하여 피칭 유닛(300)의 중심부는 상승하고, 제2 수직 조절가이드(412)는 원호(R2)상을 이동하여 피칭 유닛(300)의 하단을 지지 프레임(132)에 접근한다.
이에 따라, 제1 수직 조절가이드(411) 및 제2 수직 조절가이드(412)의 회전에 의해, 피칭 유닛(300)의 수직 위치가 상승하는 경우, 피칭 유닛(300)의 볼 투출각은 하측 방향으로 기울어진다. 이에 따라, 볼의 궤적(P1')은 하향으로 변경되어, 볼이 제 1 가상 피봇축(VPA)을 통과한다.
이에 따라, 제1 피칭각 조절 유닛(410)은 피칭 유닛(300)의 수직 방향의 위치에 관계없이, 볼의 궤적(P1)이 항상 제1 가상 피봇축(VPA)을 통과하도록 제어할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 제1 피칭각 조절 유닛(410)은 제3 수직 조절가이드를 더 포함할 수 있다. 제3 수직 조절가이드는 제1 수직 조절가이드 및 제2 수직 조절가이드(412)의 사이에 배치될 수 있고, 탄성을 갖거나 또는 길이가 가변될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제2 피칭각 조절 유닛의 분해 사시도이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 제2 피칭각 조절 유닛(420)은 제1 수평 조절가이드(421), 제2 수평 조절가이드(422) 및 수평 구동부(423)를 포함한다.
제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)는 각각 상부 프레임(130)의 바닥부(131) 및 하부 프레임(110)의 상판부(114)에 고정되고, 고정된 상태에서 일정 각도로 회전이 가능하도록 연결된다.
제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)는 피칭 유닛(300)의 볼 투출 측에서 하부 프레임(110)의 상판부(114)와 결합된다. 또한, 볼의 투입 측에서 상부 프레임(130)의 바닥부(131)와 결합된다. 볼 투출 측에서 제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)의 이격 거리는 볼 투입측에서 이격 거리보다 짧다.
한편, 도시되어 있지 않지만, 볼 투출 측에서 제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)의 이격 거리는 볼 투입측에서 이격 거리보다 길거나 같을 수 있다.
또한, 제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)는 휠 고정부(310)의 중심축을 기준으로 실질적으로 대칭되며, 서로 동일한 길이를 가질 수 있다.
제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)는 피칭 유닛(300)이 좌우의 수평 방향으로 이동할 때, 피칭 유닛(300)을 수평 피봇축인 제2 가상 피봇축(Virtual Pivot Axis, VPA’)을 중심으로 회전시킨다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 가상 피봇축(VPA’)은 볼 피칭 장치의 외부에 위치하며, 지면에 수직하는 가상의 회전축이다.
피칭 유닛(300)으로부터 투척된 볼의 투척 궤적(P2)은 전방에 위치하는 제2 가상 피봇축(VPA’)을 통과한다. 또한, 제2 가상 피봇축(VPA’)은 제1 가상 피봇축(VPA)과 어느 한 지점에서 교차될 수도 있다.
수평 구동부(423)는 하부 프레임(110)의 수평 프레임(112) 및 상부 프레임(130)의 바닥부(131)에 고정되고, 고정된 상태에서 일정 각도의 회전이 가능하게 연결된다. 수평 구동부(423)는 수평 프레임(112)을 기준으로 상부 프레임(130)의 연결 거리를 조절하여, 상부 프레임(130)을 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다. 제2 피칭각 조절 유닛(420)은 상부 프레임(130)과 하부 프레임(110)의 사이에 개재된 볼캐스터(424)를 더 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제2 피칭각 조절 유닛의 배면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 피칭 유닛의 수평 투출각이 조정된 자세를 나타내는 배면도이다.
도 7을 참조하면, 하부 프레임(110)의 상판부(114)는 제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)와 제5 연결점(E) 및 제6 연결점(F)에서 각각 회전 가능하게 연결되고, 상부 프레임(130)의 바닥부(131)는 제7 연결점(G) 및 제8 연결점(H)에서 제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)와 각각 회전 가능하게 연결된다. 제7 연결점(G)과 제8 연결점(H)은 L2의 이격 거리를 갖는다.
제1 수평 조절가이드(421)는 제5 연결점(E)을 중심으로 원호(R3)의 궤적상으로 회전한다. 반면, 제2 수평 조절가이드(422)는 제6 연결점(F)을 중심으로 원호(R4)의 궤적상으로 회전한다. 즉, 제7 연결점(G)과 제 8 연결점(H)의 이동 궤적에 따라 피칭 유닛(130)의 휠 고정부(310)가 이동된다.
이를 통해, 피칭 유닛(300)이 좌측으로 이동되는 경우, 피칭 유닛의 볼 투출각은 우측 방향을 조정되어, 볼 피칭 장치(10)의 외부에 위치하는 가상의 피봇축(VPA’)을 향하게 된다. 반면, 피칭 유닛(300)이 우측으로 이동되는 경우에는 볼 투출각은 좌측 방향을 조정되어, 가상의 피봇축(VPA’)을 향하게 된다.
도 7을 참조하면, 제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)가 서로 대칭으로 배치되어, 피칭 유닛(300)에서 투척된 볼의 투척 궤적(P2)은 제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)의 중심축을 지나 제2 가상 피봇축(VPA’)을 통과한다. 다시 말하면, 제2 가상 피봇축(VPA’)은 피칭 유닛(300)의 위치와 무관하게 휠 고정부(310)의 중심축과 실질적으로 교차한다.
수평 구동부(423)는 하부 프레임(110)과 상부 프레임(130)을 연결한다. 수평 구동부(423)의 일단부는 하부 프레임(110)의 수평 프레임(112)와 연결되고, 타단부는 상부 프레임(130)의 바닥부(131)와 연결된다. 수평 구동부(423)는 바닥부(131)와 연결지지대(425)를 통해 연결될 수 있다. 수평 구동부(423)는 고정된 수평 프레임(112)에 대해서 바닥부(131)와 연결된 일측의 거리를 조절한다. 연결지지대(425)는 수평 구동부(423)의 일측과 바닥부(131)를 회전 가능하게 연결한다. 연결지지대(425)에 의해 바닥부(131)는 하부 프레임(110)을 기준으로 좌우 방향으로 회전할 수 있다.
수평 구동부(423)는 수직 구동부(413)와 같이 전동식 액추에이터, 공압식 액추에이터, 유압식 액추에이터, 리니어모터 등으로 구성될 수 있다.
제2 피칭각 조절 유닛(420)은 상부 프레임(130)과 하부 프레임(110)의 사이에 개재된 볼캐스터(424)를 더 포함할 수 있다. 볼캐스터(424)는 하부 프레임(110)의 이동 마찰을 줄이는 기구로서 베어링을 적용하거나, 또는 홈부에 안착된 베어링을 적용하는 것도 가능하다.
도 8을 참조하면, 피칭 유닛(300)은 수평 구동부(423)의 수축에 의해 회전될 수 있다.
제1 수평 조절가이드(421)는 제7 연결점(G)을 제5 연결점(E)을 중심으로 원호(R3)의 궤적상으로 회전시킨다. 반면 제2 수평 조절가이드(422)는 제8 연결점(H)을 제6 연결점(F)을 중심으로 원호(R4)의 궤적상으로 회전시킨다.
제1 수평 조절가이드(421) 및 제2 수평 조절가이드(422)의 회전에 따라, 바닥부(131)는 상판부(114)의 경계면을 기준으로 좌측으로 회전 이동한다. 이때 바닥부(131)는 제2 가상 피봇축(VPA’)을 가상의 중심축으로 하여 회전하고, 바닥부(131)에 고정된 피칭 유닛(300)도 같이 회전된다.
피칭 유닛(300)의 회전에 의해 볼의 피칭 궤적(P2')는 피칭 유닛(300)의 정위치 피칭 궤적(P2)과 일정 각도로 달라진다. 그러나, 피칭 유닛(300)에서 투척된 볼의 투척 궤적(P2’) 은 언제나 제2 가상 피봇축(VPA’)을 통과한다.
도 7 및 도 8에 도시된 제2 가상 피봇축(VPA’)은 피칭 유닛(300)의 수평 회전에 따른 회전축에 대응되며, 제1 가상 피봇축(VPA)과 어느 한 점에서 교차할 수도 있다. 가장 바람직하게는 피칭 유닛(300)으로부터 투출되는 공이 제1 가상 피봇축(VPA)과 가상 수평 피봇축(VPA)의 교차점을 통과하는 것이다. 그러나, 피칭 유닛(300)의 설계 조건에 따라, 제1 가상 피봇축(VPA)과 제2 가상 피봇축(VPA’)은 서로 이격되어 배치될 수도 있다.

Claims (17)

  1. 볼 피칭 장치에 있어서,
    하부 프레임;
    상기 하부 프레임 상에 배치되는 상부 프레임;
    볼을 투입하는 볼 투입관;
    상기 볼 투입관으로부터 투입된 볼을 투출하는 피칭 유닛;
    상기 피칭 유닛과 연결되고, 상기 피칭 유닛의 상하 피칭각을 조절하는 제1 피칭각 조절 유닛을 포함하며,
    상기 제1 피칭각 조절 유닛은 상기 피칭 유닛을 상기 볼 피칭 장치의 외부에 위치하는 제1 가상 피봇축을 중심으로 이동시키는 볼 피칭 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 피칭각 조절 유닛은 제1 수직 조절가이드 및 제2 수직 조절가이드를 포함하고,
    상기 제1 수직 조절가이드 및 제2 수직 조절가이드는 상기 상부 프레임의 제1 연결점 및 제2 연결점과 각각 회전 가능하게 연결되고, 상기 피칭 유닛의 제3 연결점 및 제4 연결점과 각각 회전 가능하게 연결되는 볼 피칭 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 수직 조절가이드는 상기 제2 수직 조절가이드와 다른 길이를 갖는 볼 피칭 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 피칭각 조절 유닛은 상기 피칭 유닛과 상기 상부 프레임에 각각 회전 가능하게 연결된 제3 수직 조절가이드를 더 포함하는 볼 피칭 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 피칭각 조절 유닛은 상기 피칭 유닛 및 상기 상부 프레임과 연결된 수직 구동부를 더 포함하고,
    상기 수직 구동부는 상기 제1 가상 피봇축을 중심으로 회전하도록 상기 피칭 유닛의 위치를 상하 방향으로 이동시키는 볼 피칭 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 수직 구동부는 전동식 액추에이터, 공압식 액추에이터, 유압식 액추에이터, 리니어모터 중 어느 하나인 볼 피칭 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 피칭 유닛과 연결되고, 상기 피칭 유닛의 좌우 피칭각을 조절하는 제2 피칭각 조절 유닛을 포함하며,
    상기 제2 피칭각 조절 유닛은 상기 피칭 유닛을 상기 볼 피칭 장치의 외부에 위치하는 제2 가상 피봇축을 중심으로 이동시키는 볼 피칭 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 피칭각 조절 유닛은 제1 수평 조절가이드 및 제2 수평 조절가이드를 포함하는 볼 피칭 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 수평 조절가이드 및 제2 수평 조절가이드는 상기 하부 프레임의 제5 연결점 및 제6 연결점과 각각 회전 가능하게 연결되고, 상기 상부 프레임의 제7 연결점 및 제8 연결점과 각각 회전 가능하게 연결되는 볼 피칭 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 수평 조절가이드 및 상기 제2 수평 조절가이드는 서로 같은 길이를 갖는 볼 피칭 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 피칭각 조절 유닛은 상기 하부 프레임과 상기 상부 프레임에 각각 연결된 수평 구동부를 더 포함하는 볼 피칭 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 수평 구동부는 상기 하부 프레임과 상기 상부 프레임 중 적어도 어느 하나와 회전 가능하게 연결된 볼 피칭 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 피칭각 조절 유닛은 상기 하부 프레임과 상기 상부 프레임의 사이에 개재된 볼캐스터 및 베어링 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 볼 피칭 장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 가상 피봇축은 상기 제1 가상 피봇축과 교차하는 볼 피칭 장치.
  15. 볼 피칭 장치에 있어서,
    하부 프레임;
    상기 하부 프레임 상에 배치되는 상부 프레임;
    볼을 투입하는 볼 투입관;
    상기 볼 투입관으로부터 투입된 볼을 투출하는 피칭 유닛;
    상기 피칭 유닛과 연결되고, 상기 피칭 유닛의 수평 피칭각을 조절하는 제2 피칭각 조절 유닛을 포함하며,
    상기 제2 피칭각 조절 유닛은 제1 수평 조절가이드 및 제2 수평 조절가이드를 포함하고, 상기 볼 피칭 장치의 외부에 위치하는 가상의 수평 피봇축을 중심으로 상기 피칭 유닛을 이동시키는 볼 피칭 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제2 피칭각 조절 유닛은 상기 하부 프레임과 상기 상부 프레임에 각각 연결된 수평 구동부를 더 포함하는 볼 피칭 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 피칭각 조절 유닛은 상기 하부 프레임과 상기 상부 프레임의 사이에 개재된 볼캐스터 및 베어링 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 볼 피칭 장치.
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