特許 7278579 ボール発射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-12

(45)【発行日】2023-05-22

(54)【発明の名称】ボール発射装置

(51)【国際特許分類】

   A63B 69/40 20060101AFI20230515BHJP

【ＦＩ】

A63B69/40 501P

A63B69/40 501V

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019079935

(22)【出願日】2019-04-19

(65)【公開番号】P2020174947

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2022-02-22

(73)【特許権者】

【識別番号】596017602

【氏名又は名称】共和技研株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126712

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 督生

(72)【発明者】

【氏名】田中 完ニ

(72)【発明者】

【氏名】田中 慎一郎

【審査官】安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０７６６２０５３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開平０９－２７６４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５６２５０９８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】実開平０１－０７７７８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－２５９９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７３５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４５７９１００（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６３Ｂ ６９／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発射筒と、
前記発射筒の前方から前記発射筒の内部にボールを供給するボール供給部と、
前記ボール供給部から供給された発射対象となる発射ボールが、前記発射筒内部の発射位置に到達したことを検出する到達検出部と、
前記到達検出部での検出に基づいて、前記発射位置にある前記発射ボールへ空気圧を付与する空気圧付与部と、
前記発射筒の角度を制御する角度制御部と、を備え、
前記角度制御部は、前記ボール供給部から前記発射ボールが供給されて前記発射位置に到達するまでは、前記発射筒の前方を上向きの角度に向け、

前記空気圧付与部に圧縮空気を供給する圧縮空気タンクを更に備え、
前記発射筒の内部に設けられるボール発射装置用アタッチメントを更に備え、
前記ボール発射装置用アタッチメントは、
前記発射筒内部に設けられるアタッチメント本体部と、
前記アタッチメント本体部に備わり前記発射筒内部を移動するボールに摩擦を付与する摩擦体と、
前記摩擦体へ圧力を付与する圧力付与部と、
前記圧力付与部と前記圧縮空気タンクをつなげる管路と、を、備え、
前記管路は、前記発射筒から発射されるボールに付与される前記圧縮空気タンクからの圧縮空気を前記圧力付与部に付与し、
同一の前記発射ボールに対する前記空気圧付与部からの発射のための空気圧と、前記圧力付与部からの前記摩擦体へ付与される空気圧とは、略同一である、ボール発射装置。

【請求項2】

前記ボール供給部から前記発射筒内部に供給された前記発射ボールは、前記発射筒が上向き角度であることで、自重落下して、前記発射位置に移動する、請求項１記載のボール発射装置。

【請求項3】

前記発射位置は、前記発射筒の根元に設けられる、請求項１または２記載のボール発射装置。

【請求項4】

前記ボール供給部に接続して複数のボールを収容するボール容器を更に備える、請求項１から３のいずれか記載のボール発射装置。

【請求項5】

前記ボール供給部は、前記ボール容器からのボールの供給を受け、前記発射ボールが前記発射筒内部に供給されると、次のボールを前記発射筒内部の手前で停止させ、
前記ボール供給部は、前記発射ボールが前記発射筒から発射されると、前記次のボールを、前記発射筒内部に供給する、請求項４記載のボール発射装置。

【請求項6】

前記ボール容器から、前記ボールは自由落下により、前記ボール供給部に連続的に供給される、請求項４または５記載のボール発射装置。

【請求項7】

前記発射位置であって前記発射ボールの前方に、前記発射ボールの停止を可能とするストッパーを更に備える、請求項１から６のいずれか記載のボール発射装置。

【請求項8】

前記角度制御部は、発射される前記発射ボールの速度、角度、球種に合わせて、前記発射筒の角度を変更可能であり、上方からの発射の際には、前記発射筒を下向きにし、
前記発射筒が下向きとなる場合には、前記ストッパーが、前記発射ボールを前記発射位置に発射されるまで停止させる、請求項７記載のボール発射装置。

【請求項9】

前記発射筒に、複数の前記ボール発射装置用アタッチメントが取り付けられる、請求項１記載のボール発射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気圧によってボールを発射でき、ボールを一つずつ発射する際の作業者の作業を削減できる、ボール発射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

野球でのバッティング練習やテニスでのストローク練習などにおいて、野球ボールやテニスボールを自動で発射するボール発射装置が用いられる。野球の練習に使用されるボール発射装置は、ピッチングマシンやバッティングマシーンと呼ばれる。このようにピッチングマシンやバッティングマシーンと呼ばれるボール発射装置が、野球のバッティング練習やテニスのストローク練習などで、練習者にとって利用されている。

【0003】

このような野球やテニスなどの球技におけるボールを発射するボール発射装置としては、先端にボールを載せたアームを回転させてボールを発射するアーム式のものがある。あるいは、近接させた一対のローラーの間にボールを通して、一対のローラーの回転によりボールを発射するローラー式のものがある。

【0004】

これらとは異なり、筒状の発射筒に設置されたボールに対して圧縮空気による空気圧を付与して、空気圧でボールを発射する空気圧によるボール発射装置もある。空気圧でボールを発射するボール発射装置は、空気圧の調整によって、発射されるボールの速度、角度などを様々に制御できる。この様々な制御によって、使用者にとって最適な速度やコントロールのボールを発射することができる。結果として、ボール発射装置を用いた練習効率が高まる。

【0005】

例えば、野球であれば、速度の増減や球種の変化によってより実戦に即したバッティング練習ができる。あるいはテニスであれば、速度、角度、コース、球種などの変化によって、やはり実戦に即したストローク練習やボレー練習ができる。
特に、テニスの場合には、テニスコートを用いたストローク練習やボレー練習を行うことがある。このとき、実際のテニスコートに練習者が立ち、相手方のコートから発射されるボールを打ち返す。ストロークであってもボレーであっても同様である。ここで、より実戦的な練習としては、実際のテニスコートの相手側コートから、テニスプレーヤーが打ってくるボールと同じような軌道や速度のボールが発射されることが好ましい。

【0006】

空気圧によるボール発射装置により、このような練習が行えることが望まれている。

【0007】

このようなボール発射装置に関するいくつかの技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特許５６２５０９８号公報

【文献】実開平１－７７７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１は、ボールを発射させるボール発射手段にボールの発射方向や回転を定める制球手段を接続し、制球手段にボールが通過するボール通過通路を形成し、ボール通過通路の先端の投球口からボールを投げ出すピッチングマシーンにおいて、前記ボール発射手段は、ボールを供給するボール供給機構と、ボール供給機構から供給されたボールを空気圧で発射する空気噴射機構とで構成し、制球手段は、ボール通過通路の下側に回転体を設けるとともに、回転体をボールの進行方向に向けてボールの進行速度よりも速い速度で回転させて前記空気噴射機構から発射されたボールの下側に接触させ、回転体の上方に摩擦体を設け、ボールと接触する摩擦体の表面よりもボールと接触する回転体の表面の動摩擦係数を大きくしたことを特徴とするピッチングマシーンを開示する。

【0010】

しかしながら、特許文献１のボール発射装置は、ボールを一つずつ設置部位に設置して、ボールを発射する。このため、設置部位へのボールの設置に時間がかかってしまう問題がある。このため、次々とボールを発射して、発射されたボールを打ったり受けたりする練習においては、不適である。設置に時間がかかることで、ボールの発射される時間間隔が長くなってしまうからである。

【0011】

また、ボールの投入操作であったり実際のボールの発射操作であったりにおいて、作業者を必要とする問題もある。例えば、ボール発射装置に作業者が寄り添った状態で、ボールの投入、設置、発射制御を行う必要がある。野球などであれば、チーム練習の中で、作業者がボール発射装置を操作することができることもある。しかし、テニスのように一人のコーチが多数のプレーヤーを教えなければならない場合には、コーチがボール発射装置に張り付くこととなり、プレーヤーのコーチングができなくなってしまう問題がある。

【0012】

あるいは、リモコンにより自動操作する場合でも、プレーヤーが行う必要があり、次々とボールを発射する練習をしたい場合には不向きである問題がある。

【0013】

加えて、一度に大量のボールを準備しておいて、短い時間間隔で次々とボールを発射することができない問題もある。この問題により、短い時間間隔でのボール発射を受けて練習することに適してない問題があった。

【0014】

特許文献２は、高圧空気の圧力を受けて筒を移動するボールの面に、山型の凸部を接触させてボールに摩擦を付与するボール回転手段を備えるピッチングマシンを開示する。特許文献４は、筒を移動するボールの一部の面に、２つの凸部が接触することで、人間の投手が二本の指でボールに摩擦を付与することを、模擬的に再現している。この模擬的な再現により、特許文献４に開示されるピッチングマシンは、ボールに回転を付与することができる。

【0015】

しかしながら、特許文献２の技術も、特許文献１と同様の問題を有している。少ない作業者で、短い時間間隔で次々とボールを発射できず、これを必要とする練習に向いていない問題がある。また、特許文献１、２などの技術では、装置のコストが高くなる問題もあり、球技の種類や導入組織によっては、導入が難しい問題もあった。

【0016】

本発明は、上記の課題に鑑み、大量にセットしておいたボールを、操作者を不要として短い時間間隔で次々と発射できるボール発射装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上記課題に鑑み、本発明のボール発射装置用アタッチメントは、発射筒と、
前記発射筒の前方から発射筒の内部にボールを供給するボール供給部と、
ボール供給部から供給された発射対象となる発射ボールが、発射筒内部の発射位置に到達したことを検出する到達検出部と、
到達検出部での検出に基づいて、発射位置にある発射ボールへ空気圧を付与する空気圧付与部と、
発射筒の角度を制御する角度制御部と、を備え、
角度制御部は、ボール供給部から発射ボールが供給されて発射位置に到達するまでは、発射筒の前方を上向きの角度に向け、
前記空気圧付与部に圧縮空気を供給する圧縮空気タンクを更に備え、
前記発射筒の内部に設けられるボール発射装置用アタッチメントを更に備え、
前記ボール発射装置用アタッチメントは、
前記発射筒内部に設けられるアタッチメント本体部と、
前記アタッチメント本体部に備わり前記発射筒内部を移動するボールに摩擦を付与する摩擦体と、
前記摩擦体へ圧力を付与する圧力付与部と、
前記圧力付与部と前記圧縮空気タンクをつなげる管路と、を、備え、
前記管路は、前記発射筒から発射されるボールに付与される前記圧縮空気タンクからの圧縮空気を前記圧力付与部に付与し、
同一の前記発射ボールに対する前記空気圧付与部からの発射のための空気圧と、前記圧力付与部からの前記摩擦体へ付与される空気圧とは、略同一である。

【発明の効果】

【0018】

本発明のボール発射装置は、ボール容器に収容されているボールが、発射筒の前方から発射筒内に１個ずつ供給される。この１個ずつ供給されたボールは、発射筒の根元の所定位置に到達するだけで、空気圧の付与を受けて発射される。このため、発射のためのボールの設置に余分な機構、手間、時間を要さないので、短い時間間隔でボールを発射できる。

【0019】

また、ボールが発射されると次のボールがボール容器から落下して、発射筒の根元にある所定位置に重力落下で到達する。到達を検出すると、空気圧が付与されて次のボールも発射される。このように、ボール容器から１個ずつボールが所定位置に到達して次々とボールが発射される。結果として、短い時間間隔でのボール発射が可能となる。

【0020】

また、ボール容器から落下するボールが発射筒の前方から発射筒に入り、重力落下で発射筒の根元にある所定位置に自ら到達する。これにより、ボールを１球ずつ手作業で供給したり特殊な機構を必要としたりすることを削減でき、ボール発射装置を操作する専任作業者を不要とできる。

【0021】

また、上からの角度を持ったボールを発射する場合には、発射筒を若干下向きにする必要がある。ボールを固定して設置する機構を削減していることにより、ボールが発射筒の前に落ちていく可能性があるが、ボールストッパーを設けることで、これを解消している。

【0022】

このように、ボールの供給、発射位置へのボールの移動、固定による発射位置での設置、などの機構や手順を省力していることで、装置のコスト低減、時間間隔の短い連続発射、作業者の不要化を実現しつつ、これにより生じうる問題も解消している。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態１におけるボール発射装置の側面図である。

【図2】本発明の実施の形態１におけるボール発射装置によるボール発射の状態を示す模式図である。

【図3】本発明の実施の形態１におけるボール供給部からボールが供給される状態を示す模式図である。

【図4】本発明の実施の形態１における発射位置に到達したボールが発射される状態を示す模式図である。

【図5】テニスコートにおいてボール発射装置が使用される場合の模式図である。

【図6】本発明の実施の形態２におけるボール発射装置の側面図である。

【図7】本発明の実施の形態２におけるボール発射装置の側面図である。

【図8】本発明の実施の形態２における発射筒周辺のブロック図である。

【図9】本発明の実施の形態３におけるボール発射装置の模式図である。

【図10】本発明の実施の形態３におけるアタッチメントとその周辺の模式図である。

【図11】本発明の実施の形態３におけるボール発射装置の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明の第１の発明に係るボール発射装置用アタッチメントは、発射筒と、
発射筒の前方から発射筒の内部にボールを供給するボール供給部と、
ボール供給部から供給された発射対象となる発射ボールが、発射筒内部の発射位置に到達したことを検出する到達検出部と、
到達検出部での検出に基づいて、発射位置にある発射ボールへ空気圧を付与する空気圧付与部と、
発射筒の角度を制御する角度制御部と、を備え、
角度制御部は、ボール供給部から発射ボールが供給されて発射位置に到達するまでは、発射筒の前方を上向きの角度に向ける。
この構成により、ボールは発射筒内部に自由落下で供給されて、発射位置に到達できる。発射位置に到達すれば、そのままボールが発射されるので、ボールの発射位置への設定やこれを踏まえての発射操作などの操作者の操作を不要とできる。

【0025】

本発明の第２の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第１の発明に加えて、ボール供給部から発射筒内部に供給された発射ボールは、発射筒が上向き角度であることで、自重落下して、発射位置に移動する。

【0026】

この構成により、ボールは自ら発射位置に到達できる。余分な機構や操作を不要とできる。

【0027】

本発明の第３の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第１または第２の発明に加えて、発射位置は、発射筒の根元に設けられる。

【0028】

この構成により、発射位置に自重で到達したボールへの空気圧の付与が行える。

【0029】

本発明の第４の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第１から第３のいずれかの発明に加えて、ボール供給部に接続して複数のボールを収容するボール容器を更に備える。

【0030】

この構成により、次々とボールを発射筒に供給できる。

【0031】

本発明の第５の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第４の発明に加えて、ボール供給部は、ボール容器からのボールの供給を受け、発射ボールが発射筒内部に供給されると、次のボールを発射筒内部の手前で停止させ、
ボール供給部は、発射ボールが発射筒から発射されると、次のボールを、発射筒内部に供給する。

【0032】

この構成により、ボールは１球ずつ発射筒に供給され、次々と発射される。

【0033】

本発明の第６の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第５の発明に加えて、到達検出部は、発射ボールの発射位置への到達を検出した所定時間後に、ボール供給部へ、次のボールの供給を指示する。

【0034】

この構成により、ボールの発射が終わってから次のボールが供給される。発射の邪魔にならないと共に次々とボールが発射できる。

【0035】

本発明の第７の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第４から第６のいずれかの発明に加えて、ボール容器から、ボールは自由落下により、ボール供給部に連続的に供給される。

【0036】

この構成により、ボールの供給および発射について、操作者の都度ごとの操作を不要とできる。

【0037】

本発明の第８の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第１から第７のいずれかの発明に加えて、空気圧付与部に圧縮空気を供給する圧縮空気タンクを更に備える。

【0038】

この構成により、ボール発射装置は、空気圧によるボール発射を行える。

【0039】

本発明の第９の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第１から第８のいずれかの発明に加えて、発射位置であって発射ボールの前方に、発射ボールの停止を可能とするストッパーを更に備える。

【0040】

この構成により、発射筒を前方下向きとしてボールを発射する場合でも、空気圧の付与の前にボールを発射筒の前方から落下させずに済む。

【0041】

本発明の第１０の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第９の発明に加えて、角度制御部は、発射される発射ボールの速度、角度、球種に合わせて、発射筒の角度を変更可能であり、上方からの発射の際には、発射筒を下向きにし、
発射筒が下向きとなる場合には、ストッパーが、発射ボールを発射位置に発射されるまで停止させる。

【0042】

この構成により、ストッパーによってボールを落下させずに、上方からの向きでのボール発射を実現できる。特に、ボールの発射位置での固定などの機構を省略しているボール発射装置において効果的である。固定機構などを導入すると、ボールの発射筒での自重落下による発射位置でのセットなどができなくなり、これを解消した本発明のボール発射装置では、このようなストッパーが有効である。

【0043】

本発明の第１１の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第１から第１０のいずれかの発明に加えて、発射筒の内部に設けられるボール発射装置用アタッチメントを更に備え、
ボール発射装置用アタッチメントは、
発射筒内部に設けられるアタッチメント本体部と、
アタッチメント本体部に備わり発射筒内部を移動するボールに摩擦を付与する摩擦体と、
摩擦体へ圧力を付与する圧力付与部と、
圧力付与部と圧縮空気タンクをつなげる管路と、を、備え、
管路は、発射筒から発射されるボールに付与される圧縮空気タンクからの圧縮空気を、圧力付与部に付与して、同一の発射ボールに対する発射のための空気圧と摩擦体へ付与される空気圧は、略同一である。

【0044】

この構成により、ボールを発射する空気圧に比例する空気圧が、圧力付与部を介して、摩擦体に加わる。摩擦体は、この圧力付与部からの圧力で発射筒を移動するボールに接触する。この結果、ボールには発射圧力に比例する圧力で、摩擦体による摩擦が加わる。

【0045】

本発明の第１２の発明に係るボール発射装置用アタッチメントでは、第１１の発明に加えて、発射筒に、複数のボール発射装置用アタッチメントが取り付けられる。

【0046】

この構成により、球種などの制御のバリエーションが更に広がる。

【0047】

以下、図面を用いて、本発明の実施の形態１について説明する。

【0048】

（実施の形態１）

【0049】

（全体概要）
図１は、本発明の実施の形態１におけるボール発射装置の側面図である。実施の形態１におけるボール発射装置１は、発射筒２の角度を制御して、ボールを発射できるが、図１では、発射筒２の発射方向に向けて、上向き斜めの角度で示されている。

【0050】

ボール発射装置１は、発射筒２と、ボール供給部３と、到達検出部４と、空気圧付与部５と、角度制御部６と、を備える。また、ボール発射装置１は、空気圧付与部５を通じて、ボールに空気圧を付与する圧縮空気タンク７を備える。更に、ボール発射装置１は、支持フレーム２０を備え、支持フレーム２０は、発射筒２を支えつつ、ボール発射装置１全体の構造を支える。

【0051】

発射筒２は、ボールを発射する筒状の部材である。ボールは、ボール供給部３から供給されて、空気圧付与部５において圧縮空気タンク７からの空気圧の付与を受けて発射筒２内部を移動する。この移動によって、発射筒２は、ボールを発射する。発射筒２は、ボールへの加速と軌道を作る。これにより、空気圧の付与を受けたボールは、空気圧の大きさに応じた速度および発射筒２の方向や角度に対応した軌道で、発射筒２から発射される。

【0052】

ボール供給部３は、発射筒２の前方から発射筒２の内部にボールを供給する。図１では、発射筒２の前方（発射口よりは後方）であって、上方からボールを供給する位置に、ボール供給部３が設けられている。ボールは、発射筒２の上方から、このボール供給部３を通じて、発射筒２内部に供給される。すなわち、ボールは、発射筒２の前方から、発射筒２内部に供給される態様である。

【0053】

ボールは、発射筒２の根元に設けられる空気圧付与部５において、空気圧の付与を受けることで発射される。ここで、発射筒２は、空気圧の付与を受けたボールの加速と軌道の安定を生み出す。このため、ボールは、発射筒２の根元において空気圧の付与を受けて、発射筒２の先端まで移動した上で、発射筒２から発射される。

【0054】

このため、ボール供給部３から供給されたボールは、発射筒２の根元に移動する必要がある。ここで、図１に示されるように、発射筒２は、ボール供給部３からボールが供給されて、発射筒２の発射位置２１に到達するまでは、前方を上向きの角度に向けている。すなわち、図１のように、発射筒２は、前方斜め上を向いている。

【0055】

このような前方上向きであることで、発射筒２の前方にあるボール供給部３から発射筒２内部に入ったボールは、重量落下に従って、発射筒２の根元に移動する（転がり落ちる）。この結果、発射筒２の根元に到達する。この発射筒２の根元には、空気圧付与部５がボールに空気圧を付与して発射を開始する。発射位置２１がある。この発射位置２１にボールがあることで、空気圧付与部５は、ボールに空気圧を付与できる。

【0056】

このように、ボール供給部３から供給されたボールが発射位置２１に到達するまでは、発射筒２が、前方上向きの角度を持っていることで、ボールは、発射位置２１に自重落下のみで到達できる。ボール供給部３から供給されたボールは、余分な機構や自動動作などを必要とせずに、発射筒２の前方から根元である発射位置２１に到達できる。

【0057】

到達検出部４は、ボール供給部３から発射筒２内部に供給されたボールが、発射筒２内部の発射位置２１に到達したことを検出する。上述のように、前方上向きの角度を持っている発射筒２では、内部に入ったボールが根元に向かって自重落下する。この自重落下によって、ボールは、根元に到達する。この根元には、空気圧付与部５による空気圧の付与を受ける発射位置２１がある。到達検出部４は、発射位置２１にボールが到達したことを検出する。

【0058】

例えば、到達検出部４は、赤外線センサーや重量センサーを有しており、発射位置２１にボールが到達したかどうかを検出する。あるいは、他の種類や方式のセンサー（例えば、ＬＥＤを用いたビームセンサー、レーザーセンサー、ファイバーセンサーなど）を有しており、これによって、発射位置２１にボールが到達したことを検出してもよい。

【0059】

到達検出部４は、発射位置２１にボールが到達したことを、空気圧付与部５に通知する。

【0060】

空気圧付与部５は、到達検出部４による通知に基づいて、発射位置２１にあるボールに空気圧を付与する。空気圧付与部５は、圧縮空気タンク７を動作させる機能を有しており、圧縮空気タンク７から圧縮空気を出力させることで、ボールに空気圧を付与できる。

【0061】

空気圧付与部５は、ボールへの効果的な空気圧の付与を行って、ボールを発射させるために、発射位置２１で空気圧を付与することが好ましい。このため到達検出部４による発射位置２１での検出によって、空気圧を付与する。

【0062】

空気圧を付与されたボールは、発射筒２内部を移動して、発射筒２の先端から発射される。空気圧の大きさによって、ボールの発射速度が制御される。

【0063】

角度制御部６は、発射筒２の角度を制御する。この角度は、主に上下の角度である。もちろん、左右の角度も制御してもよい。ここで、角度制御部６による上下角度の制御によって、ボール供給部３から発射筒２内部に供給されたボールを、発射位置２１に到達させることができる。

【0064】

ボール供給部３から発射筒２内部に供給されたボールが、重力落下で発射位置２１に到達するまでは、角度制御部６は、発射筒２を前方上向きに制御する。これは、図１のような状態である。

【0065】

図１のような前方上向きの角度であることで、ボール供給部３から発射筒２内部に供給されたボールは、自重落下して、発射位置２１に移動して到達する。到達検出部４は、これを検出する。また、上述の通り、発射位置２１は、発射筒２の根元に設けられる。

【0066】

支持フレーム２０は、発射筒２を支持しつつ、ボール発射装置１全体の骨格としての役割を行う。これにより、発射筒２の角度が制御される場合でも、発射筒２の角度や位置が安定する。また、ボール発射装置１が使用される場合に、状況に応じて、地面や台に設置できる。

【0067】

圧縮空気タンク７は、圧縮空気を収容している。圧縮空気タンク７は、空気圧付与部５に圧縮空気による空気圧を付与する。この付与により、発射位置２１にあるボールに空気圧が付与される。

【0068】

（動作概要）

【0069】

図２は、本発明の実施の形態１におけるボール発射装置によるボール発射の状態を示す模式図である。図１で示されたボール発射装置１に、実際のボール１０が供給されて発射される状態を示している。なお、ここで、ボール発射装置１０が取り扱うボールを、ボール１０として表記し、発射筒２に供給されて発射される発射対象となるボールを、発射ボール１０Ａとして表記する。

【0070】

ボール供給部３からボール１０が供給される。発射筒２からは、１球ずつのボール１０が発射されるので、発射筒２が空の状態でボール１０が供給される。すなわち、図２において、ボール供給部３から供給されるボール１０は、発射ボール１０Ａである。このため、図２においては、次の発射対象である発射ボール１０Ａが発射筒２内部に供給される。

【0071】

発射筒２は、この時点では、前方上向きの角度で角度制御されている。角度制御部６が、発射筒２を前方上向きに制御しているからである。このため、発射筒２内部で、発射ボール１０Ａは、自重落下（重力落下）して、発射筒２の根元に移動する。図２では、この移動状態の発射ボール１０Ａを示している。

【0072】

発射ボール１０Ａは、根元に移動していくことで、根元の発射位置２１に到達する。発射位置２１は、根元で発射ボール１０Ａが発射される部分である。この部分で発射ボール１０Ａは、停止する。この停止した状態を、到達検出部４は、検出する。停止状態であるので、到達検出部４は、発射ボール１０Ａが発射位置２１に到達したものとして検出できる。

【0073】

到達検出部４は、空気圧付与部５に、この検出結果を通知する。空気圧付与部５は、この通知を受けて、圧縮空気タンク７から圧縮空気を発射位置２１にある発射ボール１０Ａに付与する。空気圧を受けた発射ボール１０Ａは、発射筒２内部を移動して、発射口から発射される。図２では、この発射された発射ボール１０Ａも示されている。

【0074】

以上のように、ボール発射装置１は、発射筒２の前方に設けられたボール供給部３から供給されたボール１０が自重で発射位置２１に到達する。その後、発射位置２１で空気圧の付与を受けて、発射筒２から発射される。ボール１０の発射後に、次のボール１０もボール供給部３から供給されて、同様に自重落下で発射位置２１に到達して、空気圧の付与で発射される。

【0075】

このように、ボール供給部３からボール１０が次々と供給されることで、ボール１０には、発射位置２１で空気圧が付与されて、次々と発射される。

【0076】

従来技術のように、ボールを発射位置に固定したり、発射位置に駆動機構などで移動させたりすることなく、発射筒２の角度制御のみで、空気圧付与による発射を可能とする。自重落下でボール１０が、発射位置２１に到達し、この到達を受ければ、空気圧を付与して発射するだけの処理で済むからである。このため、操作者によるつきっきりの操作などを不要とできる。

【0077】

これにより、短い時間間隔で、次々とボール１０を発射できる。このような短い時間間隔でのボール１０の発射が可能であることは、次々と発射されるボール１０を用いる球技の練習に最適である。野球はもちろんであるが、テニスや卓球などの練習に適している。

【0078】

特に、ボール発射装置１は、自動でボール１０を次々と発射する。このため、ボール容器３５にボール１０をセットすれば、あとは操作者による操作も不要である。この点では、テニスの練習に適しているといえる。このため、例えば、テニスのコーチは練習者のそばについて教えることに専念できる。これにより、練習レベルが向上する。

【0079】

（発射筒の角度制御）

【0080】

ボール１０を供給して発射位置２１に到達させる制御と、発射位置２１に到達したタイミングでボール１０を発射する制御について、図３、図４を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるボール供給部からボールが供給される状態を示す模式図である。図４は、本発明の実施の形態１における発射位置に到達したボールが発射される状態を示す模式図である。図３、図４のいずれも、ボール発射装置１の一部のみの要素を示している。説明の容易性のためである。

【0081】

図３に示されるように、発射筒２の前方上部にあるボール供給部３から、発射対象となる発射ボール１０Ａが供給される。ボール供給部３は、発射筒２の内部と連通しており、ボール供給部３からの発射ボール１０Ａは、そのまま発射筒２の内部に入る。

【0082】

ここで、図３のようなボール供給状態では、発射筒２が前方上向きの角度に制御されている。このため、前方上部から発射筒２内部に入った発射ボール１０Ａは、自重落下する。この自重落下により、矢印Ｘの方向に、発射ボール１０Ａが移動する。この移動によって、発射ボール１０Ａは、発射筒２の根元に移動する。

【0083】

発射筒２の根元には、空気圧の付与を受ける発射位置２１がある。発射ボール１０Ａは、ななめとなっている発射筒２の状態に対応して、発射位置２１に到達する。到達検出部４は、発射位置２１に発射ボール１０Ａが到達したことを検出できる。

【0084】

到達検出部４は、検出結果を空気圧付与部５に通知すると共に角度制御部６にも通知する。ボール発射装置１は、これを使用する球技の種類、練習方法、練習者などの様々な嗜好や要望に応じて、発射する角度を決定する。例えば、上向きの山なりのボールの発射の場合には、ボール発射装置１は、図３のように前方上向きの発射筒２の角度のまま発射ボール１０Ａを発射する。

【0085】

このときは、到達検出部４の検出結果を受けて、角度制御部６は、発射筒２の角度をそのままにしておく。そのうえで、空気圧付与部５が、発射ボール１０Ａに空気圧を付与する。これにより、上向きの角度を持った発射筒２から、発射ボール１０Ａが発射される。

【0086】

もちろん、上向きの角度で発射する場合であっても、図３のように発射ボール１０Ａが供給された際の角度を変更して発射することでもよい。例えば、角度制御部６は、より上向きに発射筒２の角度を制御したり、下向きに発射筒２の角度を制御したりする。

【0087】

例えば、より山なりのボールを発射したい場合や遠方にボールを発射したい場合には、角度制御部６は、発射筒２の角度をより上向きに変化させて制御する。逆に、ある程度遠方であるが、そこまででもない場合には、角度制御部６は、発射筒２の角度を一定の上向き状態に制御する。これらの場合には、例えば、図３の状態の発射筒２の角度よりも上がったり下がったりすることがある。

【0088】

あるいは、ボール発射装置１は、より直球のボールを発射したい場合がある。まっすぐな軌道であったり、速い軌道であったり、手前に到達する軌道であったりが必要な場合がある。この場合には、角度制御部６は、図４のように発射筒２の角度を略水平などの角度に変更することもよい。図４では、発射筒２が、略水平の角度に制御されている。

【0089】

角度制御部６は、発射筒２をこのような角度に制御することもよい。この状態となった後で、空気圧付与部５は、発射位置２１にある発射ボール１０Ａに空気圧を付与する。この結果、図４の矢印Ｙのように、発射ボール１０Ａは、発射筒２内部を加速して、発射筒２の発射口から外部に発射される。

【0090】

このとき、ボール供給部３には、次のボール１０Ａが待機状態となっている。ボール供給部３は、待機部材３１を備えており、この待機部材３１が次のボール１０Ａを待機させている。発射対象である発射ボール１０Ａが発射されるまで、待機部材３１が、ボール供給部３から発射筒２内部にボール１０が入るのを待機させている。これにより、ボール供給部３に来ている次のボールが、発射筒２内部を移動して発射されている最中の発射ボール１０Ａの邪魔をしない。

【0091】

図４のような略水平の角度であれば、よりまっすぐの軌道で、ボール１０が発射される。使用者は、練習などの都合に合わせて、このような軌道でのボールを必要とすることもある。

【0092】

また、図４のように略水平の角度での発射筒２から発射ボール１０Ａを発射したい場合でも、ボール供給部３から供給されたボール１０は、発射位置２１に自重落下で到達する必要がある。このため、略水平の角度での発射筒２から発射ボール１０Ａを発射したい場合でも、ボール供給部３からボール１０を供給する時点では、図３のように、前方上向きの角度に制御されていることが必要である。

【0093】

このように、ボール供給部３から新しい発射ボール１０Ａが供給される際には、角度制御部６は、発射筒２を前方上向きの角度に制御しておき、到達検出部４が発射位置２１に発射ボール１０Ａが到達したことを検出すると、角度制御部６は、発射軌道に必要となる角度に、発射筒２を制御する。必要となるボールの軌道によって、角度制御部６は、発射筒２の角度をそのままにしておいたり、略水平にしたり、上向きにしたり下向きにしたりする。このように、発射ボール１０Ａが発射可能となると、角度制御部６は、発射筒２の角度を発射に合わせた角度に変更する。

【0094】

次いで、発射ボール１０Ａが発射されて、待機部材３１で待機させられていた次のボール１０Ａが発射筒２内部に供給される段階になると、角度制御部６は、再び図３のように、発射筒２を前方上向きにする。これにより、発射筒２内部に供給された発射ボール１０Ａは、自重落下で発射位置２１に到達する。そして、また発射される。

【0095】

すなわち、図３、図４のような態様が繰り返されることで、次々とボールが発射される。角度制御と空気圧の付与が、発射位置２１へのボール１０の到達を起点に行われるので、短時間間隔で、次々とボール１０を発射することができる。特に、到達検出部４での到達検出が、角度制御部６による発射筒２の角度制御、空気圧付与部５による発射ボール１０Ａへの空気圧の付与を、連続的に動作させる（これらの動作全体を制御する制御部５０が備わっていればよい）。

【0096】

また、発射ボール１０Ａの発射がなされた後で、制御部５０は、ボール供給部３の待機部材３１を動作させて、次のボール１０を、発射筒２内部に入れるようにする。これも、到達検出部４による到達検出を時間起点として制御される。

【0097】

このように、ボール供給部３から発射筒２内部にボール１０が供給される場合には、ボール１０は、ボール供給部３を自由落下して発射筒２内部に入る。次いで、発射筒２が前方上向きになっているので、入ったボール１０は、自重移動して発射位置２１に到達する。これを検出したところで、発射筒２の発射角度に合わせた角度制御、空気圧付与部５による空気圧の付与、ボール１０の発射が、連続的に制御される。さらには、再び、発射筒２を前方上向きに角度制御して、ボール供給部３から次のボール１０が供給される状態を整える。合わせて、待機部材３１を解放して、ボール供給部３から、次のボール１０が発射筒２内部に入る状態を作る。次のボール１０は、再び自重移動して、発射位置２１に到達する。

【0098】

制御部５０は、これらを制御する。これらの動作の繰り返しが次々と行われることで、ボール発射装置１は、短い時間間隔で、次々とボールを発射できる。

【0099】

（ボール発射角度）

【0100】

図４では、略水平の角度で角度制御されたボール発射装置１からボール１０が発射される。このため、まっすぐな軌道を描くボール１０が発射される。ここで、ボール発射装置１が、テニスの練習に使用される場合には、テニスのストローク練習によっては、よりコートの深い場所にボール１０が到達してほしい場合には、発射筒２の角度は上向きであることが好ましい。

【0101】

あるいは、コートの浅い位置に鋭いボール１０が到達してほしい場合には、短く速い軌道でボール１０が発射されることが好ましい。これは、例えば、発射筒２が水平向きや下向きであることで実現される。

【0102】

あるいは、ロブのような高い到達点での軌道を描いて、ボール１０が到達してほしい場合もある。この場合には、発射筒２が、かなり上向きであり、この発射筒２からボール１０が発射されることで実現される。

【0103】

あるいは、コートのクロス方向に長いストロークとなるボールを発射したい場合もある。この場合には、発射筒２が平面での斜め方向を向いていると共に、上向きでかつ高い空気圧でボール１０を発射する必要がある。

【0104】

これらのように、ボール発射装置１は、発射筒２の平面方向の向き、上下方向の角度、付与する空気圧の大きさなどの組み合わせを制御することによって、様々な種類のボール１０を発射できる。これらは、制御部５０に組み込まれた動作プログラムや、操作者による操作によって切り替えられればよい。

【0105】

このため、角度制御部６は、上下方向の角度に加えて平面方向の角度も制御できることも好ましい。制御部５０は、角度制御部６を制御する。

【0106】

図５は、テニスコートにおいてボール発射装置が使用される場合の模式図である。テニスコートの一方にボール発射装置１が設置されている。使用者は、逆のコートにおいて練習を行う。ボール発射装置１は、ボールを使用者がいるコートに向けて発射する。

【0107】

軌道Ａは、長めでかつ速度のあるストロークとなるボールの発射軌道である。このときは、発射筒２は、水平かやや上向きの角度でボールを発射する。軌道Ｂは、コートに短く鋭く入ってくるボールの軌道である。ボレー練習などに使用される。この場合には、発射筒２は、水平あるいはやや下向きの角度でボールを発射する。

【0108】

軌道Ｃは、ロブのような軌道である。この場合には、発射筒２は、上向きでボールを発射する。上向きにより、フライ状のロブボールが発射できる。軌道Ｄは、クロス方向に足の長いストロークボールを発射する軌道である。この場合には、発射筒２は、平面方向で斜め方向を向いており、やや上向きの角度を持って、ボールを発射する。これにより、軌道Ｄを持ったボールを発射できる。

【0109】

このように、実施の形態１におけるボール発射装置１は、様々な軌道のボールを発射できる。また、これらを切り替えることもできるし、ボール１球ずつで、異なる軌道とすることもできる。これらも、発射筒２の前方のボール供給部３からのボール供給が自由落下および自重移動でなされてから発射が自動的にされることで実現できる。

【0110】

なお、図５では、テニスコートでの使用態様を説明したが、他の球技での使用も当然に可能である。

【0111】

以上のように、実施の形態１におけるボール発射装置１は、ボールを発射位置２１に設置したり固定したりすることに、特別な機械的構造や電気的処理を必要とせずに、次々とセットしてボールを発射できる。このため、短時間間隔でボールを発射することが求められる球技において、実施の形態１のボール発射装置１は、適切に用いられる。

【0112】

（実施の形態２）

【0113】

次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、種々のバリエーションや追加的要素について説明する。

【0114】

（ボール容器）

【0115】

図６は、本発明の実施の形態２におけるボール発射装置の側面図である。図６のボール発射装置１は、ボール容器３５を更に備える。ボール容器３５は、ボール供給部３に接続して、複数のボール１０を収容する。図６では、この状態を示している。

【0116】

ボール容器３５は、複数のボール１０を収容可能である。ボール発射装置１において発射筒２の上方に配置されて組み合される。支持フレーム２０などで、全体の要素に、ボール容器３５が組みつけられれば良い。また、ボール容器３５は、ボール１０が落下する落下出口３６を備えており、これは、ボール供給部３と連結している。この連結によって、落下出口３６から落下するボール１０は、そのままボール供給部３に入っていく。

【0117】

図６では、次の発射対象となる発射ボール１０Ａが、ボール容器３５から落下して、ボール供給部３に入っていく。ボール供給部３は、発射筒２に繋がっているので、発射筒２に発射ボール１０Ａが入っていく。このように、ボール容器３５から、次々とボール１０が発射筒２に供給される。ボール容器３５は、発射筒２の上部に構築されているので、ボール１０は、自由落下で落下出口３６からボール供給部３に落ちていく。

【0118】

図７は、本発明の実施の形態２におけるボール発射装置の側面図である。ボール供給部３は、ボール容器３５からのボール１０の供給を受ける。図６のように、発射対象となる発射ボール１０Ａが発射筒２内部に供給されると、次のボール１０を、発射筒２の手前で停止させる。このとき、待機部材３１によって、次のボール１０が発射筒２内部に入らないように待機させている。

【0119】

ボール容器３５がつながっているので、次々とボール供給部３にボール１０が供給される。これらのボール１０は、待機部材３１で待機状態となっている。この状態では、すでに発射筒２内部にある発射ボール１０Ａが、発射されるようになる。

【0120】

この発射状態である発射ボール１０Ａが発射筒２から発射されると、待機部材３１は、開放して次のボール１０を、発射筒２内部に導く。すなわち、ボール供給部３は、次のボール１０を、発射ボール１０Ａとして、発射筒２内部に供給する。このとき、複数のボール１０が待機していても、一つのボール１０のみを、発射筒２内部に供給する。

【0121】

このように、待機部材３１による制御で、ボール容器３５から自由落下してくるボール１０は、１級ずつ、発射筒２内部に供給される。発射筒２内部に複数のボール１０が供給されて、発射動作が邪魔されることはない。

【0122】

到達検出部４は、発射対象となる発射ボール１０Ａが発射位置２１へ到達したことを検出できる。検出結果の通知により、空気圧付与部５は、発射ボール１０Ａに空気圧を付与する。合わせて、到達検出部４は、発射ボール１０Ａの発射位置２１への到達を検出したタイミングから所定時間後に、ボール供給部３は、次のボール１０の発射筒２内部への供給を指示する。このとき、待機部材３１を解放して、待機部材３１で停止している次のボール１０が落下して、発射筒２内部に供給されればよい。

【0123】

このとき、ボール容器３５には、多数のボール１０が収容されている。また、ボール容器３５は、発射筒２の上部に設けられ、ボール供給部３と連結している。このため、ボール容器３５に収容されているボール１０は、自由落下によりボール供給部３に落下してくる。ボール供給部３では、待機部材３１（ボール１０を停止させる機能を有する）が、ボール１０を停止させて発射筒２内部に入るのを待機させている。

【0124】

このような状況において、到達検出部４が発射ボール１０Ａの到達から所定時間後に、ボール供給部３に次のボール１０の供給を指示する。この指示により、待機部材３１が解放されて、待機している次のボール１０が発射筒２内部に落下して供給される。もちろん、待機部材３１は、すぐに閉じて、更に次のボール１０が発射筒２内部に入るのを防ぐ。図７では、待機部材３１が一つの部材のように示されているが、複数の停止機構を有していることで、一つのボール１０のみを、発射筒２内部に供給する機構であってもよい。

【0125】

また、到達検出部４がボール供給部３に次のボール１０の供給を指示する際に、制御部５０を介することでもよい。すなわち、到達検出部４は、到達の検出を制御部５０に通知して、制御部５０が、これを管理して所定時間後にボール供給部３を制御する処理手順でもよい。この場合は、到達検出部４は、検出結果を通知するまでを行い、制御部５０が、実際の動作制御を行う。これは、空気圧付与部５による空気圧の付与も同様である。制御部５０が、到達検出部４での検出を受けて、空気圧付与部５に、空気圧の付与を指示する。

【0126】

以上のように、ボール容器３５が備わることで、ボール発射装置１は、次々とボール１０を発射できる。加えて、ボール容器３５には、人力でボール１０を追加して入れることもできる。これにより、より長時間において連続してボール１０を発射できる。

【0127】

ボール容器３５からは自由落下でボール供給部３にボール１０が移動する。次いで、ボール供給部３から発射筒２内部に自由落下でボール１０が供給される。発射筒２は、前方上向きの角度を持っていることで、ボール１０は、自重落下して発射位置２１に到達できる。発射位置２１に到達したことを検出されると、覇者筒２の角度や方向が適宜制御される。加えて、付与される空気圧も制御される。これらの制御を踏まえて、自動で空気圧が付与される。こうして、適切な方向、球種でのボール１０が発射される。

【0128】

ボール容器３５からは次々とボール１０が落下してくるので、これらの動作が次々と繰り返される。この繰り返しにより、ボール発射装置１は、連続的にボール１０を発射することができる。特に、発射位置２１での固定やセッティングなどの機構や手間が不要であり、ボール１０の発射位置２１への到達と発射の際の発射筒２の角度制御が個別に行われることで、ボール１０のセットと発射とが、容易に行える。

【0129】

結果として、簡単な操作により、次々とボール１０を発射できる。

【0130】

（発射筒）

【0131】

上述したように、発射筒２の角度は制御可能である。角度制御部６は、ボール１０の発射位置２１への到達までと、ボール１０の発射の際とで、異なる角度に発射筒２を制御できる。角度制御部６は、発射される発射ボール１０Ａの速度、角度、球種に合わせて、発射筒２の角度を変更可能である。

【0132】

例えば、上方から投げ下ろす（打ち下ろす）ようなボール１０を発射したい場合がある。テニスや野球などの練習において必要となるからである。この場合には、角度制御部６は、発射筒２を下向きにしてボール１０を発射する。

【0133】

逆に、下方から上に向けて投げ上げる（打ち上げる）ようなボール１０を発射したい場合がある。この場合には、角度制御部６は、発射筒２を上向きにしてボール１０を発射する。

【0134】

（ストッパー）

【0135】

図８は、本発明の実施の形態２における発射筒周辺のブロック図である。上述したように、場合によっては、発射筒２を下向きにしてボール１０を発射したい。上から投げ下ろすあるいは打ち下ろす態様の球種でボール１０を発射したい場合である。

【0136】

本発明のボール発射装置１は、自重落下で発射位置２１にボールを到達させると、空気圧の付与でこのボール１０を発射する。このため、発射位置２１において、ボールを固定するような機構や処理を有さない。

【0137】

このため、発射対象の発射ボール１０Ａが発射位置２１に到達した後で、発射筒２を下向きにすると、発射ボール１０Ａが発射位置２１からずれてしまう（最終的には発射筒２から落ちてしまう可能性がある）。このような状況に対応するために、発射位置２１であって発射ボール１０Ａの前方に、発射ボール１０Ａの停止を可能とするストッパー９を更に備えることも好適である。図８では、このストッパー９が示されている。

【0138】

ストッパー９は、発射ボール１０Ａの落下を防止できる。発射筒２が下向きになった場合でも防止できる。この状態により、発射筒２が発射のために下向きになる場合には、ストッパー９が、発射されるまで、発射ボール１０Ａを発射位置２１に停止させる。

【0139】

ストッパー９は、自然落下を防止できる程度の突出部である。このため、空気圧付与部５により発射ボール１０Ａに空気圧が付与されても、発射の障害とはならない。あるいは、空気圧の付与のタイミングで、ストッパー９が、引き戻される構成であってもよい。この場合であれば、発射ボール１０Ａの移動に、まったく影響を与えない。

【0140】

また、発射筒２は、ストッパー９の先に一定の長さがあるので、ストッパー９を超えた発射ボール１０Ａは、この発射筒２内部でその軌道と速度が安定する。この安定後に、発射筒２の先端から発射されるので、ストッパー９による影響はほとんど生じない。

【0141】

このように、下向き角度で発射ボール１０Ａを発射しなければならない場合でも、ストッパー９によって、発射ボール１０Ａの発射位置２１での停止が実現される。これにより、下向き発射も可能となる。

【0142】

以上のように、実施の形態２におけるボール発射装置１は、連続的な発射や自由度の高い発射を実現できる。

【0143】

（実施の形態３）

【0144】

次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３でのボール発射装置１は、ボール発射装置用アタッチメント（以下、適宜「アタッチメント」と略す）を備える。アタッチメントは、発射筒２内部を発射により移動する発射ボール１０Ａに接触して摩擦を付与する。この摩擦により、発射ボール１０Ａには回転が付与される。

【0145】

図９は、本発明の実施の形態３におけるボール発射装置の模式図である。図９のボール発射装置１は、アタッチメント１００を備えている。なお、図の見やすさのために、ボール容器は省略して示している。

【0146】

アタッチメント１００は、発射筒２内部に設けられる。また、発射ボール１０Ａが空気圧の付与を受けて発射筒２内部を発射のために移動する際に接触する。一方で、ボール供給部３から発射筒２内部に発射ボール１０Ａが供給されて発射位置２１に移動する際には、接触の必要はない。このため、発射筒２内部において、ボール供給部３よりも前方に、アタッチメント１００が取り付けられれば良い。

【0147】

図９のような位置にアタッチメント１００が取り付けられている。アタッチメント１００は、その位置調整によって、発射される発射ボール１０Ａの表面に接触する。接触により摩擦を与える。発射ボール１０Ａは、この接触で回転を生じさせて、回転しながら発射される。回転によって、球種や軌道、あるいはコースなどが調整される。この調整により、野球やテニスに必要となる最適なボールを発射できる。

【0148】

野球やソフトボールでは、ボールの球種やコントロールがなされることが、ボール発射装置１において重要である。ボールの構造上、ボール１０に回転が付与されると、伸びのある直球、カーブやシュートなどの変化球が、実現できる。また、回転の付与により、速度も目的に合わせやすい。加えて、回転方向によって、変化球が実現できると共にコントロールの調整もできる。

【0149】

テニス等であっても、ボールに回転が付与されることで、軌道の安定や方向に変化をつけるなどのことが可能になる。

【0150】

図１０は、本発明の実施の形態３におけるアタッチメントとその周辺の模式図である。発射筒２の内部に取り付けられている。説明の容易性のため、実際には隠れている部材が可視状態として示されているが、実際に製造されたものは、部材の組み合わせによって表に見えるものと隠れているものとがある。

【0151】

アタッチメント１００は、アタッチメント本体部２０、摩擦体３０、圧力付与部４０、管路９５とを、備える。なお、図１０のアタッチメント１００では、摩擦体３０と圧力付与部４０が２セットとなっているが、１セットでもよいし、３セット以上であってもよい。

【0152】

アタッチメント本体部２０は、ボール発射装置用アタッチメント１００の全体を形成する。加えて、アタッチメント１００を、発射筒２に取り付ける。例えば、アタッチメント本体部２０は、発射筒２に取り付ける取り付け器具を備えており、この取り付け器具が、発射筒２へのアタッチメント１００の取り付け（あるいは取り外し）を、可能とする。

【0153】

摩擦体３０は、アタッチメント本体部２０に備わる。摩擦体３０は、発射筒２内部を移動する発射ボール１０Ａに直接的に接触する。この接触により、発射筒２内部を移動する発射ボール１０Ａに摩擦を付与する。この摩擦付与によって、発射ボール１０Ａには、回転が生じる。

【0154】

圧力付与部４０は、摩擦体３０に圧力を付与する。摩擦体３０は、発射ボール１０Ａへの接触を行うが、このとき、摩擦体３０の摩擦付与においては、発射ボール１０Ａへの圧力の違いによって、摩擦付与の度外が変わる。圧力付与部４０は、この摩擦体３０が付与できる摩擦の度合いを決める圧力を付与する。

【0155】

圧力付与部４０による圧力が高ければ、摩擦体３０が発射ボール１０Ａと接触する際の摩擦圧力は大きくなる。逆に、圧力付与部４０による圧力が低ければ、摩擦体３０が発射ボール１０Ａと接触する際の摩擦圧力は小さくなる。圧力付与部４０は、このように摩擦体３０が発射ボール１０Ａに摩擦を付与する際の圧力（度合い）を、設定できる。

【0156】

管路９５は、圧力付与部４０と接続して、圧力付与部４０に圧縮空気タンク７からの圧縮空気を付与する。すなわち、空気圧を付与する。管路９５は、圧縮空気タンク７と圧力付与部４０とを接続している。

【0157】

管路９５は、発射筒２から発射される発射ボール１０Ａに付与される圧縮空気タンク７からの圧縮空気を、圧力付与部４０に供給する。すなわち、管路９５は、ある発射ボール１０Ａを発射する際に、発射ボール１０Ａを発射する際の空気圧付与部５に付与するのと同じ圧力の圧縮空気を、圧力付与部４０に付与する。同じレベルの圧力が、発射位置２１に設置されている発射ボール１０Ａにも、圧力付与部４０に制御される摩擦体３０にも付与されることになる。

【0158】

この結果、圧力付与部４０が摩擦体３０に付与する圧力は、発射筒２内部を移動する発射ボール１０Ａに付与される空気圧の圧力と同等となる。また、摩擦体３０に付与される圧力は、発射筒２内部を移動する発射ボール１０Ａに加えられる摩擦力に比例することになる。

【0159】

すなわち、ある発射ボール１０Ａには、圧縮空気タンク７からある圧力の空気圧が付与される。このとき、同時に同じ圧縮空気タンク７から同じタイミングで、圧力付与部４０にも空気圧が付与される。それぞれに付与される空気圧は略同一の状態となる。

【0160】

このため、発射ボール１０Ａが空気圧付与部５から発射される際の空気圧と、発射ボール１０Ａが接触する摩擦体３０による空気圧とは比例した状態となる。この比例した状態の圧力で、摩擦が加えられることで、発射ボール１０Ａの発射速度に応じた最適な摩擦が付与されることになる。

【0161】

もちろん、上述のように、圧力付与部４０が摩擦体３０へ付与する圧力は、摩擦体３０が発射筒２内部を移動する発射ボール１０Ａに加える摩擦力に比例する。すなわち、摩擦体３０が発射ボール１０Ａに加える摩擦力は、摩擦体３０に圧力付与部４０から加えられる圧力によって定まる（圧力の増減と摩擦力の増減が比例する）。

【0162】

（摩擦体との接触メカニズム）
すなわち、圧力付与部４０が摩擦体３０へ付与する圧力の増減に比例して、摩擦体３０が発射ボール１０Ａに加える摩擦力が比例する。また、圧力付与部４０に供給される空気圧は、発射される発射ボール１０Ａの発射時に付与される空気圧と同じものである。このため、発射ボール１０Ａが発射されるときには、発射ボール１０Ａに付与されるのと同じ圧縮空気が、一方では発射ボール１０Ａに発射空気圧として付与され、同時に圧力付与部４０に摩擦空気圧として付与される。このため、発射ボール１０Ａを発射するのと同等の空気圧が摩擦体３０にも付与される。

【0163】

この結果、発射ボール１０Ａの発射に用いられる圧力と、摩擦体３０が発射ボール１０Ａに摩擦を付与する圧力とが同レベルとなる。同レベルであることで、発射ボール１０Ａの発射速度が速い場合には、高い圧力により摩擦体３０と接触する。発射ボール１０Ａの発射速度が遅い場合には、低い圧力により摩擦体３０と接触する。これにより、ボールの速度に応じた最適な摩擦体３０との接触が実現できる。

【0164】

図１０の摩擦体３０からの矢印と、発射ボール１０Ａの発射方向に加わる矢印の大きさがそろっているのは、発射ボール１０Ａの発射速度と、摩擦体３０から付与される圧力との比例状態を示している。

【0165】

図１１のように矢印が小さいのは、発射速度と摩擦圧力とがそろって小さい場合を示している。図１１は、本発明の実施の形態３におけるボール発射装置の模式図である。

【0166】

なお、複数のアタッチメント１００が、発射筒２内部に取り付けられてもよい。

【0167】

また、図９におけるボール発射装置１は、圧力制御部９０を備えている。圧縮空気タンク７からの圧縮空気が、発射ボール１０Ａを発射する空気圧付与部５とアタッチメント１００の圧力付与部４０とに付与される。ここで、空気圧付与部５においては、圧縮空気タンク７からの圧縮空気が付与されれば、その瞬間に発射ボール１０Ａが発射される。このため、圧縮空気の付与は瞬間的でよい。

【0168】

これに対して、アタッチメント１００の圧力付与部４０に付与される空気は、後述するように摩擦体３０を、発射筒２を通過する発射ボール１０Ａに対して摩擦圧力を付与する必要がある。このとき、発射ボール１０Ａの通過までは、摩擦体３０が摩擦圧力を付与し続ける必要がある。圧縮空気タンク７からの圧縮空気は、瞬間的であり、アタッチメント１００の圧力付与部４０に加わる圧縮空気も瞬間的となってしまう。瞬間的では、発射ボール１０Ａが通過する際には、摩擦体３０が付与できる摩擦圧力が弱くなってしまう可能性がある。

【0169】

圧力制御部９０は、これを防止できる。

【0170】

圧力制御部９０は、圧縮空気タンク７からアタッチメント１００に供給される圧縮空気が、発射ボール１０Ａの発射後まで圧力付与部４０に残ることを実現する。例えば、圧力制御部９０は、逆止弁あるいは電磁弁などを備えている。この逆止弁あるいは電磁弁など（組み合わせでもよい）により、圧縮空気タンク７から管路９５を通じて圧力付与部４０に供給された圧縮空気が、圧力付与部４０において発射後も一定時間残る。すなわち、発射ボール１０Ａの発射後、発射ボール１０Ａが摩擦体３０を通過するまで、圧縮空気による摩擦圧力が維持される。

【0171】

逆止弁あるいは電磁弁などより、圧力制御部９０は、圧縮空気タンク７からの圧縮空気の抜けを防止して、一定時間の摩擦体３０による圧力維持を実現できる。このような逆止弁あるいは電磁弁による圧力制御部９０が備わることで、発射ボール１０Ａの通過時において、摩擦体３０は、必要な摩擦圧力での接触を実現できる。

【0172】

あるいは、逆止弁あるいは電磁弁などによるのではなく、発射ボール１０Ａを発射するための圧縮空気の付与後に摩擦体３０での圧力を維持できる電子回路を備えることもよい。このような電子回路によって、やはり発射ボール１０Ａの発射後において、発射ボール１０Ａが摩擦体３０を通過するまでの間、圧力付与部４０での摩擦圧力が維持されるからである。

【0173】

このように、アタッチメント１００の摩擦体３０による圧力付与が、発射ボール１０Ａの通過時に適切に行われるように、圧力制御部９０や専用の電子回路が備わっていることも好適である。

【0174】

また、圧力制御部９０は、圧縮空気タンク７からの圧縮空気を、アタッチメント１００の圧力付与部４０に加えないように、摩擦体３０の押し出しを停止させることができる。この場合には、圧力付与部４０に摩擦空気圧が付与されないので、発射ボール１０Ａに接触圧力をかけない。発射ボール１０Ａに摩擦付与をしたくない場合には、このような制御も可能である。

【0175】

以上のように、実施の形態３におけるボール発射装置１では、発射ボール１０Ａの発射に用いる空気圧を受けて摩擦圧力を作り出すアタッチメント１００を備える。発射ボール１０Ａは、このアタッチメント１００と接触することで、摩擦を受けて、回転を生じさせる。これにより、球種、コース、軌道などを制御された発射ボール１０Ａを発射することができる。

【0176】

これが相まって、次々と発射されるボールのバリエーションの拡大や球種の安定化などを実現できる。

【0177】

以上、実施の形態１～３で説明されたボール発射装置は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。

【符号の説明】

【0178】

１ ボール発射装置
２ 発射筒
２１ 発射位置
３ ボール供給部
４ 到達検出部
５ 空気圧付与部
６ 角度制御部
７ 圧縮空気タンク
１０ ボール
２０ アタッチメント本体部
３０ 摩擦体
４０ 圧力付与部
５０ 制御部
９０ 圧力制御部
９５ 管路
１００ アタッチメント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】