技术领域
[0001] 本实用新型属于
羽毛球教学暨训练用的体育器材技术领域，具体涉及一种结构改进的羽毛球自动发球机。
背景技术
[0002] 羽毛球是我国优势体育项目之一，并且受到不同年龄层次者的喜爱。在进行羽毛球练习时通常需由教练员或熟知羽毛球运动的技能者将羽毛球以击打或投掷方式向练习者所在的
位置喂送。由于人为击打、投掷方式喂球的高度、位置以及抛物线会不相同，因而不利于提高习球者的技艺和/或达到期望的训练目的，甚至出现事倍功半之情形。利用羽毛球发球机发球可在一定程度上弥补这一欠缺，并且还可显著减轻陪练者、教练员的教学强度，甚至可以在无教练员和熟知技能者的前提下进行自我训练与运动，即进行单人击球练习。
[0003] 在公开的中国
专利文献中可见诸关于羽毛球自动发球机的技术信息，如实用新型专利授权公告号CN203803081U推荐有“一种教学用羽毛球发球装置”，又如
发明专利
申请公布号提供有“一种羽毛球发球机”。典型的如授权公告号CN202777705U介绍的“羽毛球发球机”，该CN202777705U虽然能够达到其
说明书0003段所载述之发明目的，但是存在以下缺憾：其一，由于需要配备使转台转动而藉以由转台带动
支撑杆转动的
马达、带动夹持器转动而藉以由夹持器带动被其夹持的羽毛球拍运动的马达、驱使承载盘运动的马达和驱动转盘运动的马达，因而动
力机构的数量多，既不利于节省
电能也不利于体现廉价并且制造与装配难度大；其二，由于传动环节多，因而当任一环节有失协调时则会导致发球失败；其三，由于装于球筒内的羽毛球的落球过程分为两步或称两个阶段，先是以羽毛球的自重使羽毛球的球头探出球筒底部，再由结构相对复杂的夹取器将羽毛球夹出（取出）球筒，因而羽毛球凭借其重力自由（自动）下落的时机与夹取器夹取的时机一旦出现时间差，那么会导致夹取失败。尤其，由于羽毛球形状的特殊性，如果在无外力的作用下，由于羽毛球的球羽与球筒的筒壁
接触，通常难以以其自重而落出球筒，然而如果为了确保羽毛球以其自重而顺利地落出球筒而将球筒腔的直径（内径）适当放大，以便使羽毛球的球羽与球筒的筒壁呈似接触非接触的状态，但是如此处置方式会使球筒内的多个羽毛球以无节制的方式一同自球筒的筒腔中落出。
[0004] 上述技术问题由发明专利申请公布号CN104784913A提出的“羽毛球自动发球机”的技术方案所消除，具体可参见该CN104784913A的说明书第0006段至0016段。但是依然存在以下缺憾：其一，由于在使用状态下羽毛球拍是固定在羽毛球拍
驱动轴上的，羽毛球拍驱动轴的一端转动地支承在立柱上，而另一端与球拍发球驱动机构传动连接，因而在球拍发球驱动机构带动球拍驱动轴并由球拍驱动轴带动羽毛球拍发球时，羽毛球拍对羽毛球的打击力（即发球力度）相对脆弱，影响练习者（或称受训者）的练习效果；其二，由于球拍驱动轴作360°回转，因而羽毛球拍也相应作360°回转，因而发球效率低，影响练习者单位时间内的习球次数（即习球效率低）；其三，由于羽毛球拍随球拍发球驱动轴360°回转，因而受到空气的阻力大，不利于节约球拍发球驱动机构的能耗，因为球拍发球驱动机构需配备足够功率的
电机。鉴此有必要继续改进，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
[0005] 本实用新型的任务在于提供一种有助于显著改善羽毛球拍对羽毛球的发球效果、有利于显著提高发球效率、有便于减轻球拍的阻力而藉以节约球拍发球驱动机构的功耗的结构改进的羽毛球自动发球机。
[0006] 本实用新型的任务是这样来完成的，一种结构改进的羽毛球自动发球机，包括一机座，在该机座的左端以纵向状态设置有一立柱，在该立柱的顶部固定有一
丝杆支承臂的左端，而该丝杆支承臂的右端构成为
水平悬臂端并且固定有一丝杆固定座，在机座的中部并且在对应于立柱的右侧的位置同样以纵向状态设置有一回转盘立柱，该回转盘立柱的高度比立柱的高度低；一球拍发球驱动机构，该球拍发球驱动机构设置在所述机座的右端；一用于承载羽毛球的载球机构，该载球机构转动地设置在所述回转盘立柱的顶部；一用于驱使所述载球机构运动的回转盘驱动机构，该回转盘驱动机构在对应于载球机构的位置设置在所述立柱上并且与载球机构传动配合；一丝杆，该丝杆的上端与所述丝杆固定座固定，而丝杆的下端在途经载球机构后与所述立柱的顶部固定；一用于将由所述载球机构承载的羽毛球逐一地逐离于载球机构的逐球机构，该逐球机构在对应于所述载球机构的上方的位置设置在所述丝杆上并且与载球机构相配合， 特征在于还包括有一球拍固定摆杆和一
连杆机构，球拍固定摆杆对应于所述回转盘立柱的右侧并且该球拍固定摆杆的下部与所述机座朝向上的一侧铰接，连杆机构连接在球拍固定杆与所述的球拍发球驱动机构之间。
[0007] 在本实用新型的一个具体的
实施例中，所述机座呈长方体或正方体的构造，并且在该机座朝向下的一侧的四个
角部各设置有一万向轮；所述立柱的底部与立柱座固定，该立柱座与机座固定；所述回转盘立柱的底部与回转盘立柱座固定，该回转盘立柱座与机座固定。
[0008] 在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的球拍发球驱动机构包括电机防护罩、
驱动电机、主动轮、从动轮、传动带和从动轮轴
轴承座支承柱，电机防护罩固定在所述机座的右端，驱动电机设置在电机防护罩的防护罩腔内并且与所述机座固定，主动轮固定在驱动电机的驱动电机轴上，从动轮在对应于主动轮的后上方的位置固定在从动轮轴的右端，从动轮轴的中部转动地支承在从动轮轴轴承座上，从动轮轴的左端探出从动轮轴轴承座，而该从动轮轴轴承座固定在从动轮轴轴承座支承柱的顶部，从动轮轴轴承座支承柱对应于所述球拍固定摆杆的右侧后方，并且该从动轮轴轴承座支承柱的底部与机座固定，传动带的一端套置在主动轮上，另一端套置在从动轮上，所述的连杆机构与从动轮轴的左端连接。
[0009] 在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的驱动电机为交流
伺服电机；所述的主动轮和从动轮为皮带轮或
同步带轮，所述的传动带为传动皮带或同步带；在所述的电机防护罩上设置有电气
控制器，所述的驱动电机与该电气控制器电气连接。
[0010] 在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的载球机构包括一
齿轮回转盘和一组储球筒，齿轮回转盘的中央位置通过回转盘轴承转动地支承在所述回转盘立柱的顶部，在该齿轮回转盘上并且在对应于一组储球筒的位置开设有数量与一组储球筒的数量相等的回转盘落球孔，相邻回转盘落球孔之间的间距相等，其中：在齿轮回转盘朝向上的一侧并且在对应于回转盘落球孔的位置构成有储球筒插套，一组储球筒以纵向状态插置在储球筒插套上，并且各构成有一上下贯通的储球腔，储球腔与回转盘落球孔相对应，在该组储球筒的高度方向各开设有一连接脚让位槽，所述的逐球机构对应于一组储球筒的上方并且与所述的连接脚让位槽滑动配合，设置在所述立柱上的所述的回转盘驱动机构与齿轮回转盘传动配合。
[0011] 在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的回转盘驱动机构包括电机座、电机和齿轮，电机座在对应于所述齿轮回转盘的左侧的位置固定在所述立柱上，电机固定在电机座上，并且该电机的电机轴朝向上，齿轮固定在电机轴上并且与齿轮回转盘相
啮合。
[0012] 在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的电机为具有正反转功能的电机。
[0013] 在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述丝杆的上端通过支承
定位螺钉与所述的丝杆固定座固定，而丝杆的下端通过丝杆下固定座与所述回转盘立柱的顶部固定。
[0014] 在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的逐球机构包括一逐球盘和逐球杆，在逐球盘的中央位置固定有一丝杆
螺母，该丝杆螺母与所述的丝杆
螺纹配合，在逐球盘的边缘部位并且在对应于所述的一组储球筒的位置以间隔状态开设有数量与一组储球筒的数量相等的储球筒让位孔，在储球筒让位孔的孔壁上以水平状态朝着储球筒让位孔的中心延伸有一逐球杆连接脚，该逐球杆连接脚的长度与储球筒让位孔的半径相等并且与所述的连接脚让位槽相对应，逐球杆与所述的储球腔相对应并且该逐球杆的数量与储球筒让位孔的数量相等，逐球杆的上端通过逐球杆座与逐球杆连接脚固定，而逐球杆的下端探入储球腔内，所述的一组储球筒、储球筒让位孔和逐球杆的数量均为三个或以上，并且逐球杆的长度自首根逐球杆向末尾一根逐球杆逐次递增，该递增的递增量与羽毛球的球头的高度相同。
[0015] 在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，在所述机座上并且在对应于所述球拍固定摆杆的位置固定有一摆杆铰接座，球拍固定摆杆的下端通过球拍固定摆杆销轴与摆杆铰接座铰接；所述的连杆机构包括一
曲柄和一连杆，曲柄的一端与所述从动轮轴的左端固定，曲臂的另一端通过
曲柄销轴与连杆的一端铰接，而连杆的另一端通过连杆销轴与所述球拍固定摆杆铰接。
[0016] 本实用新型提供的技术方案的技术效果之一，由于增设了球拍固定摆杆和连杆机构，又由于将连杆机构连接在了球拍固定摆杆与球拍发球驱动机构之间，因而在球拍发球驱动机构通过连杆机构带动球拍固定摆杆作前倾后仰的摆动动作时，使固定在球拍固定摆杆上的羽毛球拍的发球效果得以显著改善；之二，由于球拍固定摆杆能模拟人的发球姿势仅作前倾后仰动作，因而发球效率得以显著提高；之三，由于固定在球拍固定摆杆上的羽毛球拍随球拍固定摆杆的摆动而摆动并且相对于已有技术无需作360°的回转运动，因而羽毛球拍所受的
空气阻力小并且击球力度大，可以显著地减小球拍发球驱动机构的动力而节省电能消耗。
附图说明
[0017] 图1为本实用新型的实施例结构图。
[0018] 图2为图1的剖视图。
具体实施方式
[0019] 为了能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，
申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。
[0020] 在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性（或者称方位性）的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，目的在于方便公众理解，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。
[0021] 请参见图1和图2，给出了一机座1，在该机座1的左端以纵向状态（即垂直于机座1的状态）设置有一立柱11，在该立柱11的顶部采用一组丝杆支承臂固定螺钉1112固定有一丝杆支承臂111的左端，而该丝杆支承臂111的右端构成为水平悬臂端并且固定有一丝杆固定座1111，在机座1的中部并且在对应于立柱11的右侧的位置同样以纵向状态（即垂直于机座1的状态）设置有一回转盘立柱12，该回转盘立柱12的高度比立柱11的高度低；给出了一球拍发球驱动机构2，该球拍发球驱动机构2设置在了前述机座1的右端；给出了一用于承载羽毛球9（图2示）的载球机构3，该载球机构3转动地设置在回转盘立柱12的顶部；给出了一用于驱使载球机构3运动的回转盘驱动机构4，该回转盘驱动机构4在对应于载球机构3的位置设置在前述立柱11上并且与载球机构3传动配合；给出了一丝杆5，该丝杆5的上端与前述丝杆固定座1111固定，而丝杆5的下端在途经载球机构3后与前述立柱11的顶部固定；给出了一用于将由载球机构3承载的羽毛球9逐一即逐个逐个逐离于载球机构3的逐球机构6（也可称羽毛球顶出机构），该逐球机构6在对应于载球机构3的上方的位置设置在所述丝杆5上并且与载球机构3相配合。
[0022] 作为本实用新型提供的技术方案的技术要点：在前述羽毛球自动发球机构的结构体系中还包括有一球拍固定摆杆7和一连杆机构8，球拍固定摆杆7对应于前述回转盘立柱12的右侧并且该球拍固定摆杆7的下部与前述机座1朝向上的一侧铰接，连杆机构8连接在球拍固定摆杆7与前述的球拍发球驱动机构2之间。
[0023] 在本实施例中，前述机座1呈长方体的构造，并且在该机座1朝向下的一侧的四个角部各设置有一万向轮13，具体是：在机座1的四个角部各固定一万向轮座131，万向轮13通过万向轮轴132转动地支承在万向轮座131上。当然，机座1的形状也可以是正方体，总之不能以机座1的几何形状的变化限制本实用新型。由图1和图2所示，前述立柱11的底部与立柱座112固定，而该立柱座112通过立柱座固定螺钉1121与机座1固定；前述回转盘立柱12的底部与回转盘立柱座121固定，而该回转盘立柱座121通过回转盘立柱座固定螺钉1211与机座1固定。在本实施例中，立柱11和回转盘立柱12均优选使用中空的并且横截面形状呈口字形的金属矩形管或方管。
[0024] 请继续见图1和图2，前述的球拍发球机构2的优选而非绝对限于的结构如下：包括电机防护罩21、驱动电机22、主动轮23、从动轮24、传动带25和从动轮轴轴承座支承柱26，电机防护罩21的下部采用防护罩固定螺钉213固定在前述机座1的右端，驱动电机22设置在电机防护罩21的防护罩腔211内并且通过驱动电机座222与机座1固定，在图1中还示出了将驱动电机座222与机座1固定的驱动电机座固定螺钉2221。主动轮23固定在驱动电机22的驱动电机轴221上，从动轮24在对应于主动轮23的后上方的位置固定从动轮轴241的右端，从动轮轴241的中部转动地支承在从动轮轴轴承座2411上，从动轮轴241的左端探出从动轮轴轴承座2411，而该从动轮轴轴承座2411固定在从动轮轴轴承座支承柱26的顶部，从动轮轴轴承座支承柱26对应于前述球拍固定摆杆7的右侧后方并且该从动轮轴轴承座支承柱26的底部与机座1固定。传动带25的一端（图示的下端）套置在主动轮23上，另一端（图示的上端）套置在从动轮24上，前述的连杆机构8与从动轮轴241的左端连接。
[0025] 在图1和图2中还示出了一插固于球拍固定摆杆7的上部（即上端）上的一羽毛球拍10。
[0026] 前述的驱动电机22为交流伺服电机；前述的主动轮23和从动轮24为同步带轮，前述的传动带25为同步带；在前述的电机防护罩21上设置有电气控制器212，前述的驱动电机22与该电气控制器212电气连接（即电气控制连接）。申请人需要说明的是：如果将主动轮23和从动轮24改用皮带轮，同时将传动带25改用传动皮带，那么应当视为等效性替代而依然属于本实用新型限定的技术内涵范畴。
[0027] 通过对电气控制器212上的旋钮
开关2121（也可以是按钮开关）的操作而使与电气控制器212电气控制连接的驱动电机22工作时，由驱动电机22的驱动电机轴221（图2示）带动主动轮23，经传动带25带动从动轮24，由从动轮24的从动轮轴241带动连杆机构8，由连杆机构8带动球拍固定摆杆7，由球拍固定摆杆7带动通过球拍固定螺钉101固定在球拍固定摆杆7的上部的羽毛球拍10，即实现发球。
[0028] 前述的载球机构3包括一齿轮回转盘31和一组储球筒32，齿轮回转盘31的中央位置通过回转盘轴承311转动地支承在所述回转盘立柱12的顶部，具体地讲：在齿轮回转盘31的中央位置用轴承座螺钉3141固定一回转盘轴承座314，将回转盘轴承311设置在回转盘轴承座314内，并且将回转盘轴承311的
内圈与前述的丝杆5的下端固定，而回转盘轴承311的
外圈与回转盘轴承座314配合（内圈不转，外圈转动），在齿轮回转盘31上并且在对应于一组储球筒32的位置开设有数量与一组储球筒32的数量相等的回转盘落球孔312（图2示），相邻回转盘落球孔312之间的间距相等，其中：在齿轮回转盘31朝向上的一侧并且在对应于回转盘回转盘落球孔312的位置构成有一储球筒插套313，一组储球筒32以纵向状态并且以可插拔的方式插置在储球筒插套313上，并且各构成有一上下贯通的储球腔321，储球腔321与回转盘落球孔312相对应并且相通，在该组储球筒32的高度方向各开设有一与储球腔321相通的连接脚让位槽322，前述的逐球机构6对应于一组储球筒32的上方并且与前述的连接脚让位槽322滑动配合，设置在前述立柱11上的前述的回转盘驱动机构4与齿轮回转盘31传动配合。
[0029] 前述的回转盘驱动机构4包括电机座41、电机42和齿轮43，电机座41在对应于前述齿轮回转盘31的左侧的位置采用电机座固定螺钉411固定在立柱11上，电机42固定在电机座41上，并且该电机42的电机轴421朝向上，齿轮43固定在电机轴421上并且与齿轮回转盘31相啮合。
[0030] 前述的电机42为具有正反转功能的电机，并且通过线路与前述的电气控制器212电气控制连接。
[0031] 当由操作者对电气控制器212上的相应旋钮开关2121操作而使电机42工作时，由电机轴421带动齿轮43，由于齿轮43与齿轮转盘31的盘缘上的回转盘齿315相啮合，因而使齿轮回转盘31转动，同时由齿轮回转盘31带动前述的一组储球筒32转动。
[0032] 仍见图1和图2，前述丝杆5的上端通过支承定位螺钉51与前述的丝杆固定座1111固定，而丝杆5的下端通过丝杆下固定座52与所述回转盘立柱12的顶部固定。
[0033] 前述的逐球机构6的优选而非绝对限于的结构如下：包括一逐球盘61和逐球杆62，在逐球盘61的中央位置固定有一丝杆螺母611，该丝杆螺母611与前述的丝杆5螺纹配合，在逐球盘61的边缘部位并且在对应于前述的一组储球筒32的位置以间隔状态开设有数量与一组储球筒32的数量相等的储球筒让位孔612，在储球筒让位孔612的孔壁上以水平状态朝着储球筒让位孔612的中心延伸有一逐球杆连接脚6121，该逐球杆连接脚6121的长度与储球筒让位孔612的半径相等并且与前述的连接脚让位槽322相对应，逐球杆62与前述的储球腔321相对应并且该逐球杆62的数量与储球筒让位孔612的数量相等，逐球杆62的上端通过逐球杆座621与逐球杆连接脚6121固定，而逐球杆62的下端探入储球腔321内。在本实施例中，逐球杆座621与逐球杆连接脚6121构成为一体结构。
[0034] 在本实施例中，前述的一组储球筒32、储球筒让位孔612和逐球杆62的数量均为四个，并且为了确保每次逐出的羽毛球9的数量为一个，因此四根逐球杆62的长度自首根逐球杆向末尾一根逐球杆逐次递增，该递增的递增量与羽毛球9的球头91（图2示）的高度相同。也可以这样理解，在本实施例的四根逐球杆62中，末尾一根逐球杆的长度向首根逐球杆逐次递减，每根逐球杆的递减量与球头91（也可称羽毛球球帽）的高度相等。此外，如果将前述的一组储球筒32、储球筒让位孔612和逐球杆62的数量减少至三个乃至两个或者增加五个乃至以上，那么应当认为等效。
[0035] 由上述对逐球机构6的说明可知，该逐球机构6自身不具有动力，即不配备有诸如电机之类的驱动部件，而是凭借一组储球筒32的运动而迫使其运动的。具体而言，在由齿轮回转盘31带动一组储球筒32运动时，由于逐球机构6的逐球杆62的下端探入于储球腔321内，又由于逐球杆62的上端通过逐球杆座621与逐球杆连接脚6121固定，还由于逐球杆连接脚6121构成于逐球盘61上，因而在一组储球筒32随齿轮回转盘31回转的同时经逐球杆62带动逐球盘61转动，使逐球盘61通过其丝杆螺母611循着丝杆5运动，运动的方向由前述电机42的正反转决定。
[0036] 在驱动电机22和电机42的工作下，例如电机42处于正转（顺
时针旋转）状态下，前述的逐球盘61在丝杆5上向下位移，在向下位移的过程中由逐球杆62将装载于储球腔321内的羽毛球9经回转盘落球孔312下落，该下落的羽毛球9由羽毛球拍10发出。
[0037] 请继续见图1，在前述机座1上并且在对应于前述球拍固定摆杆7的位置采用摆杆铰接座固定螺钉141固定有一摆杆铰接座14，球拍固定摆杆7的下端通过球拍固定摆杆销轴71与摆杆铰接座14铰接；前述的连杆机构8包括一曲柄81和一连杆82，曲柄81的一端与所述从动轮轴241的左端固定，曲臂81的另一端通过曲柄销轴811与连杆82的一端铰接，而连杆
82的另一端通过连杆销轴821与球拍固定摆杆7铰接。
[0038] 本实用新型是这样来实现发球的，由习球者对旋钮开关操作，球拍发球驱动机构2的结构体系的驱动电机22工作，由驱动电机轴221带动主动轮23，由主动轮23通过传动带25带动从动轮24，由从动轮24带动从动轮轴241，由从动轮轴241带动连杆机构8的结构体系的曲柄81，由曲柄81带动连杆82，由连杆82带动球拍固定摆杆7。由于羽毛球拍10由球拍螺钉101固定在球拍固定摆杆7的上部，因而在连杆82带动球拍固定摆杆7以前倾后仰的交替状态运动的过程中由羽毛球拍10对出自前述回转盘落球孔312的羽毛球9击发（也可称击打）而完成发球动作。在羽毛球拍10发球的同时，前述的回转盘驱动机构24毫无疑问也处于工作状态，以使齿轮回转盘31回转，并使逐球盘61循着丝杆5下行，以保障逐球杆62将羽毛球9逐出回转盘落球孔312而喂给羽毛球拍10。以本实施例为例（一组储球筒32的数量为4个），齿轮回转盘31每旋转90°便输出一个羽毛球9，而当齿轮回转盘31旋转一圈即旋转360°，那么先后输出四个羽毛球9，羽毛球拍10完成四次发球，处于与羽毛球拍10对面的练习者相应完成四次接球动作。如果一组储球筒32的数量为三个（彼此间隔120°分布），那么齿轮回转盘31每回转360°（一圈），则输出三个羽毛球9，依次类推。齿轮回转盘31的回转速度由电机
42的转速确定，而电机42的转速受控于电气控制器212。此外依据专业常识，逐球杆62的逐球速度即喂球速度是与连杆机构8带动球拍固定杆7的速度相适应的，而连杆机构8的运动速度取决于驱动电机22的转速，同样，驱动电机22的转速取决于电气控制器212的控制状况。
[0039] 当一组储球筒32内的羽毛球9用尽后，那么电机42反转，齿轮回转盘31向上位移至顶部，而后电机42停止工作，由操作者将一组储球筒32从储球筒插套313上拔下，将羽毛球9装入，再返回储球筒插套313上。
[0040] 综上所述，本实用新型提供的技术方案克服了已有技术中的不足，顺利地完成了发明任务，兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。
