JPH09253263A - 投球装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 互いに逆回転する一対２個のロータ間を圧接
して通過するボールに対し，両ロータの等速回転によっ
て直進球を発射し，両ロータの周速差により変化球を発
射することによって，種々の球速，球質のボールを投げ
出す球技練習用投球装置を提供する。 【構成】 １個の駆動源により差動歯車機構を介して一
対を成す２個のロータを回転させるロータ回転ユニット
を，垂直と水平の２方向に配置し，ロータの制動装置と
ボールの発射方向調節装置とを可搬式台車に設置する構
成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主としてサッカー，バレ
ーボールなどの球技練習用に供する投球装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】球技スポーツの練習には同じ球速，球筋
のボールを受けて反復練習したり，種々の変化球に対応
した俊敏動作の反復練習をすることが効果的練習方法で
あるがチームメイトまたはコーチ等人間がボールを投球
するには，種々の球速や球質および同質球の連続反復投
球には限界があるため，機械装置による練習用投球機が
望まれており，野球用ピッチングマシン等の分野におい
ては広く普及されているが，たとえばサッカー，バレ
ー，ラグビー等のように，球径が大きく，内部の空気圧
によって球形を成す弾性球に対し，実戦的練習用として
十分な球速，変化球を打ち出すことが困難であった。即
ち，（１）球径が大きいため変化球を打ち出す際に，ボ
ールに対して十分なスピン力を与えるためのボールの急
速回転が困難である，（２）左右カーブ，上下カーブ，
その組合わせどしての斜め方向カーブ等種々の球質の変
化球を打ち出すための瞬時制御が困難である，などの問
題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】種々の球速の任意方向
の変化球を打ち出すため，ボールに対して任意方向のス
ピン力を瞬時に与え得る投球装置を提供する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】ボールにスピンを与える
手段として，動力源からの回転駆動力によって差動歯車
装置を介して，等速度で互いに逆回転している２個を一
対とするロータのいずれか一方のロータの回転を制動す
ることにより，ロータ間に瞬時に大きな周速差を生じせ
しめ，ロータ間をボールが圧接して通過する際にボール
にスピン力を与える構成とした単位ユニットを垂直方向
と水平方向とに２組配置することにより，１個のボール
が垂直方向ユニット通過時に左右スピンが与えられ，水
平方向ユニット通過時に上下スピンを与えられる構成と
し，ボールホッパー，ボール供給案内筒，ボール発射案
内筒，およびこれらを制御する制御装置から成る装置本
体を可搬式台車上に水平旋回自在に取付けた構成とし
た。

【０００５】

【作用】前記の構成としたことにより，所望の練習場に
移動が可能で，ロータの回転力によってボールに発進力
を与え，ロータの周速差によってスピン力を与えて発射
することにより，種々の球速，球質のボールを連続的に
打出すことができ，球技の効果的な練習が可能となる。

【０００６】

【実施例】以下図示した実施例に基ずいて本発明を詳細
に説明する。 図１は本発明装置の全体外観側面図であ
り，台車１０，ボールホッパー２０，供給装置３０，供
給案内筒４０，垂直ロータユニット５０，水平ロータユ
ニット８０，制動装置９０，発射案内筒１１０，制御装
置１２０，およびこれらを取纏めた装置本体１４０，か
ら構成されており，ボールホッパー２０に貯えられたボ
ール１が供給装置３０を開けることにより，１ａ，１
ｂ，１ｃに示すように，供給案内筒４０内に落下，転動
し，１ｄの位置で垂直ロータユニット５０通過時に発進
力と左右スピン力を与えられ，１ｅの位置で水平ロータ
ユニット８０通過時に更に発進力と上下スピン力を与え
られて，発射案内筒１１０より矢印ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ
にて示すあらかじめ設定された方向に投球される構成で
ある。

【０００７】図２は図１のＡ−Ａ線に沿う正面図，図３
は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図で，ロータの駆動機構の
説明図，図４はボールがロータ間を通過する状態を示す
図である。 まず，本発明の主要部であり最も特徴とす
る差動歯車装置によるロータの回転駆動機構について図
３により説明する。 モータ５１の軸に取付けられたド
ライブギヤー５２はこれと噛合うドライブギヤー５３に
固定されたケース５４に軸支されたピニオン５５，５６
を介し，これらと噛合うサイドギヤー５７，５８は夫々
の軸に取付けられた傘歯車５９，６０およびこれらと噛
合っている傘歯車６１，６２を介して軸受６７ａ，６７
ｂ，６８ａ，６８ｂによって軸支された夫々の軸６３，
６４とロータ６５，６６を回転させる構成であり，軸６
３，６４の下端には制動輪９１，９２が取付けられてい
る。差動歯車装置を構成するサイドギヤー５７，５８と
ケース５４との間には摩擦板７１，７２とバネ７３とか
ら成る摩擦板式クラッチ７０が両側のサイドギヤーに内
蔵されている。

【０００８】図５は図３のＤ−Ｄ線から見た制動装置を
示す図である。図５において，ステッピングモータ１０
１の軸１０２に取付けられたアーム１０３は制動レバー
９５，９６にバネ９９，１００により夫々接しており，
ステッピングモータの軸１０２を時計方向に回転させる
と制動レバー９６は支点ピン９４を支点として回動し，
ブレーキシュー９８を制動輪９２に押し付けてブレーキ
をかける構成であり，ステッピングモータ軸１０２を反
時計方向に回転させると上記と同様にして制動輪９１に
ブレーキを掛ける構成である。

【０００９】図３において，差動歯車装置に内蔵された
２組の摩擦板式クラッチ７０の目的は，一対を成すロー
タ６５，６６の左右の駆動系統間に，たとえば構成部品
の製作誤差，駆動系のフリクション，異物の付着，等に
起因する若干の慣性力の差が生じた場合には，差動歯車
装置の差動機能により慣性力の小さい方のみが回転さ
れ，左右の軸が等速回転ができなくなることを避けるた
めのものであり，バネ７３の張力によって摩擦板７１，
７２を介して，サイドギヤー５５，５６とケース５４と
を１体化させておき，若干の慣性力の差を吸収して左右
のサイドギヤー５５，５６を等速回転させ，人為的に回
転差を与えるためにブレーキを掛けた場合だけブレーキ
を掛けられた方のクラッチが滑って回転数差を生じさせ
るための差動制限クラッチである。垂直ロータユニット
５０と水平ロータユニト８０とは同一の構造機能であ
り，投球路線上に適切な間隔で垂直と水平に配置したこ
とが相違するのみである。

【００１０】図６は図１のＥ−Ｅ線に沿った断面図，図
７は図１のＦ−Ｆ線に沿った側面図であり，ボールホッ
パー２０と供給装置３０との関係を示す図である。 図
６，図７において，ボールホッパー２０に取付けられた
案内枠板３１の案内溝３２内に挿入されたシャッター３
４の右半には半円形状の切込み３５を設け，その上下を
引張りバネ３６ａ，３６ｂによって右方へ引き寄せられ
て案内枠板３１の中央部に設けたボール通過穴３３を塞
いでおり，シャッター３４を３４′の位置へ左方へ引き
出したときにボール通過穴３３と円弧３５とが重なつて
通過穴３３が開き，ボール１はボールホッパー２０から
供給案内筒４０へ落下し，シャッター３４を放すと引張
りバネ３６ａ，３６ｂによってシャッター３４が右方へ
戻され，ボールの通過穴が閉じられる構造である。

【００１１】図１，図２において，発射案内筒１１０は
両側の軸１１１によって装置本体１１０に軸承されて上
下に回動可能である。台車１０の台板１１と装置本体１
４０の底板１４１との間にはボールベアー１２を配置し
て装置本体１４０全体が一体となってターンテーブル状
に水平旋回可能な構成であり，台板１１には車輪１３お
よび把手１４を設けた可搬式である。

【００１２】図８に制御装置の操作盤を示す。制御装置
１２０は球速調節器１２１，球速表示器１２２，左右ス
ピン量調節器１２３，左右スピン量表示器１２４，上下
スピン量調節器１２５，上下スピン量表示器１２６，４
個のロータ回転計１２７Ｌ，１２７Ｒ，１２７Ｕ，１２
７Ｂ，投球数カウンター１２８，複数の回転数検出器１
２９（図３），投球数検出器１３０（図４）およびこれ
らの演算処理装置（図示せず）から構成されており，回
転数検出器１２９によって得られる各ロータの回転数か
ら演算処理によって球速を表示し，各ロータの回転数差
を演算処理することによって上下左右各方向のスピン量
を表示し，投球数検出器からの信号によって投球数を表
示する。

【００１３】次に，ロータ回転駆動系統の動作について
説明する。 図３に示す差動歯車装置において，傘歯車
５９と６０に掛かる負荷トルクが同じ量の場合には，ド
ライブギャー５２の回転力はドライブギャー５３，ケー
ス５４，ピニオン５５，５６を介してサイドギヤー５
７，５８へと伝達され，傘歯車５９，６０を同方向に同
回転数で回転させ，ピニオン５５，５６はケース５４に
軸承されたまま自転せずケース５４と一体となって公転
し，サイドギヤー５７，５８と噛合ったまま同じ速度で
左右の傘歯車５９，６０を駆動する。この場合には，ケ
ース５４とその内部の傘歯車５５，５６，５７，５８は
一体となって同方向に同速度で回転するため摩擦板式ク
ラッチに滑りが生じないでクラッチも一体となって回転
する。

【００１４】このような状態で回転中に，たとえば，左
側の駆動系にブレーキを掛けて傘歯車５９を減速した場
合には，ピニオン５５，５６はケース５４と共に公転し
ながら，減速された左側のサイドギヤー５７の上を転が
って，左右の回転数差に比例した速度で互いに反対方向
に自転し，右側のサイドギヤー５８を速く駆動する。極
端な場合として，ブレーキによって左側の傘歯車５９の
回転を停止させた場合には，右側のサイドギヤー５８は
ケース５４によって駆動される回転数とピニオン５５，
５６によって駆動される回転数の和となり，たとえば，
４個の傘歯車５５，５６，５７，５８の寸法が同じとす
れば，右側のサイドギヤー５８はケース５４の回転数の
２倍となり，瞬時に大きな回転数差が生じることにな
る。

【００１５】次に，ボールの投球動作について説明す
る。 図１において，発射案内筒１１０を所望の仰角ま
たは俯角に調節し，装置本体１４０を台車１０に対して
所望の方向に旋回させて調節し，垂直ロータユニット５
０と水平ロータユニト８０の双方を回転させ，図８に示
す制御装置１２０によって球速調節器１２１，左右スピ
ン量調節器１２３，上下スピン量調節器１２５を所望の
球質となるように設定した後，図１，図６，図７に示す
シャッター３４を引くと，ボールホッパー２０内のボー
ル１はボール通過穴３３を通過して供給案内筒４０内に
落下し，図１に示す１ａ，１ｂ，１ｃの経路を経て１ｄ
の位置で垂直ロータユニト５０により発進力と左右スピ
ン力を与えられ，１ｅの位置で水平ロータユニト８０に
より更に発進力と上下スピン量が加えられて，発射案内
筒１１０から所望の方向にボールを打ち出すことができ
る。 連続してボールを打ち出したい場合には，所望の
球数がボールホッパー２０がら供給案内筒４０へ供給さ
れるまでシャッター３４を開けておき，もし，１球ごと
に間をおいて打ち出したい場合にはその都度シャッター
３４を開閉する。

【００１６】ボールにスピン量を与える操作は，図８に
示すスピン量設定器１２３および１２５の設定を調節す
ることにより，一対を成して等速回転中の２個のロータ
のいずれか一方に対して，図６に示す制動装置によりブ
レーキを掛けて減速すると，差動歯車装置の機能によっ
て他方のロータはその分だけ加速され，一対のロータ間
に瞬時に大きな回転数差を生じさせるものであり，ボー
ルにスピンを与えるためのモータによる回転数制御を要
しない。このことは，従来装置のように一対２個のロー
タを２個のモータによって個別に加減速制御を行う方法
では，瞬時に大きな回転数差を生じさせることが困難な
ためにボールに十分なスピン力を与え得なかったものに
較べて，顕著な効果を発揮するものであり，スピン力の
調節が極めて容易に連続的に行えるものである。

【００１７】尚，これまでの説明においては説明の簡略
化のために，ロータユニット駆動動力源とブレーキ操作
の動力源を電動機とし，球速や球質の制御を電気制御と
して説明したが，たとえば，サッカーやバレーボールの
ように，電源供給が得られない野外運動場で使用される
場合には，駆動動力源をエンジンとしたり，手回し式や
足踏み式の人力による方法としたり，ブレーキ操作を自
転車のブレーキレバーのような手動式にしたりすること
もできる。 また，シャッターの開閉方法やボールの発
射方向を決めるための発射案内筒や装置本体の旋回調節
を手動式とし，台車を手押し式として説明したが，適切
な方法で動力化，自動化することも可能であり，要は，
等速回転する一対２個のロータを差動歯車装置を介して
駆動し，一方のロータ側にブレーキを掛けることによっ
て，瞬時に大きな周速差を発生させ，この間を通過する
ボールに十分なスピン力を与えて発射させると言う本発
明の基本原理に基ずき，自動化や手動化等必要に応じて
種々の変形や応用手段が採用されることは論を俟たな
い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば，ボールを打ち出す際の発進力およびスピン力をボー
ルに与えるための一対２個のロータを差動歯車装置を介
して１個の駆動源によって回転させ，ブレーキ操作によ
って瞬時に大きな周速差を発生させて，種々の球速，球
質のボールを連続的に打ち出すことができ，効果的な球
技練習を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投球装置の一実施例を示す外観側面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う正面図である。

【図３】図１（７）Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図４】図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図５】図３のＤ−Ｄ線に沿う側面図である。

【図６】図１のＥ−Ｅに沿う断面図である。

【図７】図１のＦ−Ｆ線に沿う側面図である。

【図８】図１の部分拡大図である。

【符号の説明】

１…ボール，１０…台車，１１…台板，１２…ボールベ
ヤー，１３…車輪，１４…把手，２０…ボールホッパ
ー，３０…供給装置，３１…案内枠板，３２…案内溝，
３３…ボール通過穴，３４…シャッター，３５…半円形
切込み，３６ａ，３６ｂ…引張りバネ，４０…供給案内
筒，５０…垂直ロータユニット，５１…モータ，５２，
５３…ドライブギヤー，５４…ケース，５５，５６…ピ
ニオン，５７，５８…サイドギヤー，５９，６０，６
１，６２…傘歯車，６３，６４…軸，６５，６６…ロー
タ，６７ａ，６７ｂ，６８ａ，６８ｂ…軸受，７０…差
動制限クラッチ，７１，７２…摩擦板，７３…バネ，８
０…水平ロータユニット，８１…モータ，８２，８３，
８４，８５…傘歯車，８６，８７…軸，８８，８９…ロ
ータ，９０…制動装置，９１，９２…制動輪，９３，９
４…支点ピン，９５，９６…制動レバー，９７，９８…
ブレーキシュー，９９，１００…バネ，１０１…ステッ
ピングモータ，１０２…モータ軸，１０３…アーム，１
１０…発射案内筒 １１１…軸，１２０…制御装置，１
２１…球速調節器，１２２…球速表示器，１２３…左右
スピン量調節器，１２４…左右スピン量表示器，１２５
…上下スピン量調節器，１２６…上下スピン量表示器，
１２７Ｌ，１２７Ｒ，１２７Ｕ，１２７Ｂ…ロータ回転
計，１２８…投球数カウンター，１２９…回転数検出
器，１３０…投球数検出器，１４０…装置本体，１４１
…本体底板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 松人 茨城県水戸市成沢町1539番地の２ 有限会 社菊池技術士事務所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行に軸承されて一対をなす２本の回転
   軸の夫々に，回転軸線方向の外周面を直線または凹円弧
   により形成された弾性表面を有するロータを設け，１個
   の動力源により該平行軸が差動制限用クラッチを備えた
   差動歯車装置を介して互いに逆回転される回転伝達機構
   と，２本の該平行軸の回転を個別に制動するための制動
   装置とから成る回転機構を１組とするロータ回転装置
   を，垂直方向と水平方向とに２組を配置し，該ロータ間
   にボールを供給するための供給案内筒と，ボールホッバ
   ーと，ボールホッバーから該供給案内筒へボールを供給
   するための供給装置と，ボール発射方向を規制するため
   の発射案内筒と，該案内筒の方向を制御する装置と，該
   ロータの回転数検出器と，投球数検出器と，球速および
   球筋を制御するための制御装置とにより構成されたこと
   を特徴とする投球装置。