KR102621411B1

KR102621411B1 - soft valve

Info

Publication number: KR102621411B1
Application number: KR1020220130513A
Authority: KR
Inventors: 배준범; 김지윤; 김준수; 최준규
Original assignee: 울산과학기술원
Priority date: 2022-10-12
Filing date: 2022-10-12
Publication date: 2024-01-05

Abstract

본 발명은 소프트 밸브에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예는, 제1 커넥터, 제2 커넥터 및 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터 사이를 연결하는 조절부재를 포함하고, 상기 조절부재는, 신축성을 갖는 아우터 튜브, 신축성을 갖고 상기 아우터 튜브의 내부에 배치되며, 기체가 유동할 수 있는 제1 채널이 형성된 이너 튜브 및 상기 이너 튜브의 길이를 따라 상기 이너 튜브의 외부를 나선형으로 감싸는 적어도 하나의 나선사(Wrapping Helical Yarn)를 포함하며, 상기 아우터 튜브와 상기 이너 튜브 사이에는 기체가 유동할 수 있는 제2 채널이 형성되고, 상기 조절부재는 상기 아우터 튜브 및 상기 이너 튜브의 인장 길이에 따라 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널의 개폐정도를 제어하여, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터 사이를 따라 유동하는 기체의 압력을 조절하는, 소프트 밸브를 제공한다.The present invention relates to a soft valve, and one embodiment of the present invention includes a first connector, a second connector, and an adjustment member connecting the first connector and the second connector, and the adjustment member is elastic. An outer tube having elasticity and disposed inside the outer tube, an inner tube having a first channel through which gas can flow, and at least one spirally surrounding the outside of the inner tube along the length of the inner tube. It includes a wrapping helical yarn, and a second channel through which gas can flow is formed between the outer tube and the inner tube, and the adjustment member is configured to A soft valve is provided that controls the opening and closing degrees of the first channel and the second channel to adjust the pressure of gas flowing between the first connector and the second connector.

Description

soft valve

본 발명의 실시예들은 소프트 밸브에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to soft valves.

최근 로봇의 활동 영역이 다양하게 확대되고 점점 복잡해짐에 따라 로봇의 동작 환경을 확장하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 강체(Rigid body)로 이루어진 로봇들은 외부 환경에 맞춰 모양이 변형되지 않아 대응할 수 있는 환경 조건이 유한하기 때문에 다양하고 가변적인 외부 환경에 대응하는데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 생물이 가진 연성 기반 적응성에 착안하여 유연한 소재를 활용한 소프트 로봇에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Recently, as the activity areas of robots have expanded and become more complex, various technologies are being developed to expand the operating environment of robots. Robots made of rigid bodies have limitations in responding to diverse and variable external environments because their shape does not change to suit the external environment and the environmental conditions they can respond to are limited. To overcome these limitations, research on soft robots using flexible materials is being actively conducted, focusing on the soft-based adaptability of living things.

소프트 로봇은 외부 환경에 대한 적응성이 향상되도록 유연성과 신축성을 포함하는 부드러운 재질로 제작되어 동작 및 외관의 자유로운 변형이 가능한 로봇을 의미한다. 소프트 로봇은 물체와의 상호 작용 시에 부드러운 터치감을 제공하며 물체에 손상을 가하지 않아 서비스 및 의료 분야 등 사람의 생활과 밀접한 관련이 있는 분야에서 수요가 높다. A soft robot refers to a robot that is made of soft materials with flexibility and elasticity to improve adaptability to the external environment, allowing free transformation of movement and appearance. Soft robots provide a soft touch when interacting with objects and do not cause damage to objects, so they are in high demand in fields closely related to people's lives, such as service and medical fields.

소프트 로봇의 구조는 기존의 강체 기반 로봇 구조와 달리 링크와 조인트의 구분이 모호하거나 두 요소가 일체화된다. 이러한 구조적 특징으로 인해 소프트 로봇은 동작의 자유도가 향상되는 반면 구동 및 제어에 제한이 발생하게 된다. 소프트 로봇에 사용되는 구동 방식은 공압 구동, 모터-와이어 구동, 지능 재료를 이용한 구동 등이 있다. The structure of a soft robot differs from the existing rigid body-based robot structure in that the distinction between links and joints is ambiguous or the two elements are integrated. Due to these structural features, the freedom of movement of soft robots is improved, but there are limitations in driving and control. Drive methods used in soft robots include pneumatic drive, motor-wire drive, and drive using intelligent materials.

공압 구동 방식은 공기의 압력을 조절하여 로봇 내부의 에어 챔버들의 부피 변화를 일으켜 구동력을 전달하고 움직임을 생성한다. 공압 구동 방식은 압력이 가해진 후에 추가적인 에너지의 소비가 없이 자세를 유지할 수 있고, 공기의 넓은 가용성으로 인하여 비용이 저렴하며 효율적인 구동이 가능하다.The pneumatic drive method adjusts air pressure to change the volume of air chambers inside the robot, transmitting driving force and creating movement. The pneumatic drive method can maintain the posture without consuming additional energy after pressure is applied, and the wide availability of air allows for low cost and efficient drive.

하지만, 공압 구동 방식의 소프트 로봇은 공기의 압력을 조절하는 장치인 압축기 등의 구성을 필수적으로 갖추어야 하며, 이러한 구성으로 인해 전체 장치의 부피 및 무게가 증가하는 단점이 있다. 또한, 압축기의 큰 부피 및 무게로 인해 다른 시스템에 적용하는데 한계가 있다.However, pneumatically driven soft robots must be equipped with a compressor, a device that regulates air pressure, and this configuration has the disadvantage of increasing the volume and weight of the entire device. Additionally, there are limits to its application to other systems due to the large volume and weight of the compressor.

본 발명의 실시예들은 상기한 문제 및/또는 한계를 해결하기 위한 것으로, 간단한 구조를 가지면서도 공기의 압력을 조절하여 제공할 수 있는 소프트 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.Embodiments of the present invention are intended to solve the above-described problems and/or limitations, and aim to provide a soft valve that has a simple structure and can provide air pressure by controlling it.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예는, 제1 커넥터, 제2 커넥터 및 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터 사이를 연결하는 조절부재를 포함하고, 상기 조절부재는, 신축성을 갖는 아우터 튜브, 신축성을 갖고 상기 아우터 튜브의 내부에 배치되며, 기체가 유동할 수 있는 제1 채널이 형성된 이너 튜브 및 상기 이너 튜브의 길이를 따라 상기 이너 튜브의 외부를 나선형으로 감싸는 적어도 하나의 나선사(Wrapping Helical Yarn)를 포함하며, 상기 아우터 튜브와 상기 이너 튜브 사이에는 기체가 유동할 수 있는 제2 채널이 형성되고, 상기 조절부재는 상기 아우터 튜브 및 상기 이너 튜브의 인장 길이에 따라 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널의 개폐정도를 제어하여, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터 사이를 따라 유동하는 기체의 압력을 조절하는, 소프트 밸브를 제공한다.One embodiment of the present invention includes a first connector, a second connector, and an adjustment member connecting the first connector and the second connector, wherein the adjustment member includes an elastic outer tube, the elastic outer tube, and the elastic member. It is disposed inside the outer tube and includes an inner tube in which a first channel through which gas can flow is formed, and at least one wrapping helical yarn that spirally wraps the outside of the inner tube along the length of the inner tube. A second channel through which gas can flow is formed between the outer tube and the inner tube, and the adjustment member controls the control of the first channel and the second channel according to the tensile length of the outer tube and the inner tube. A soft valve is provided that controls the degree of opening and closing to adjust the pressure of gas flowing between the first connector and the second connector.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 나선사는 상기 아우터 튜브 또는 상기 이너 튜브보다 신축성이 작을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the spiral yarn may have less elasticity than the outer tube or the inner tube.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 나선사는 복수개로 구성되며, 상기 복수의 나선사는 상기 이너 튜브의 외부에서 일정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the spiral yarn is comprised of a plurality of threads, and the plurality of spiral yarns may be arranged to be spaced apart from each other at regular intervals on the outside of the inner tube.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 나선사는 대칭적으로 배치되며, 동일한 나선 방향을 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plurality of helical yarns are arranged symmetrically and may have the same helical direction.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 나선사의 피치(pitch)는 상기 이너 튜브의 최대 인장 길이와 반비례 관계일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the pitch of the spiral yarn may be inversely proportional to the maximum tensile length of the inner tube.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 채널과 상기 제2 채널의 개폐정도는 반비례 관계일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the opening and closing degrees of the first channel and the second channel may be inversely proportional to each other.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 나선사는 상기 이너 튜브가 인장되는 경우 상기 이너 튜브를 압축하여 상기 제1 채널의 단면적을 감소시키고 상기 제2 채널의 단면적을 증가시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the inner tube is tensioned, the spiral yarn may compress the inner tube to reduce the cross-sectional area of the first channel and increase the cross-sectional area of the second channel.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이너 튜브는 상기 아우터 튜브보다 긴 길이로 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the inner tube may be provided with a longer length than the outer tube.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 커넥터는, 상기 아우터 튜브의 일단이 삽입되어 고정되는 제1 포트, 상기 제1 커넥터 내부로 삽입된 상기 이너 튜브의 일단이 고정되는 고정부 및 외부장치와 연결되며 상기 제1 채널을 통과하는 기체가 유출입하는 제2 포트를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first connector includes a first port into which one end of the outer tube is inserted and fixed, a fixing part into which one end of the inner tube inserted into the first connector is fixed, and an external device. It is connected to and may include a second port through which gas passing through the first channel flows in and out.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이너 튜브의 일단은 상기 제1 커넥터의 내측면과 이격되어 고정될 수 있다.In one embodiment of the present invention, one end of the inner tube may be fixed and spaced apart from the inner surface of the first connector.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages in addition to those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명의 실시예들에 따른 소프트 밸브는 인장되는 길이에 따라 기체의 압력을 조절하도록 함으로써, 간편하고 효율적으로 기체의 압력을 제어하여 제공할 수 있다. 또한, 시스템에 적용시 별도의 압력 조절 장치 또는 제어 장치 없이도 압력을 조절하는 것이 가능하여 시스템의 부피 및 무게를 감소시킬 수 있다.According to the means for solving the problem of the present invention described above, the soft valve according to the embodiments of the present invention can control the gas pressure simply and efficiently by adjusting the gas pressure according to the stretched length. In addition, when applied to a system, it is possible to adjust the pressure without a separate pressure regulator or control device, thereby reducing the volume and weight of the system.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 소프트 밸브는 기체의 압력을 연속적으로 조절 가능하며, 단순한 동작만으로 제어가 가능하여 사용자 편의성이 증대된다. 또한, 전기 부품 등을 사용하지 않음으로써 구동 안정성이 향상되며, 제작이 용이하고 가격 경쟁력이 향상된다.In addition, the soft valve according to embodiments of the present invention can continuously adjust the pressure of the gas and can be controlled with a simple operation, thereby increasing user convenience. In addition, by not using electrical components, etc., driving stability is improved, manufacturing is easy, and price competitiveness is improved.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 소프트 밸브는 다양한 설계의 장치에 적용될 수 있으며, 고정밀도 또는 고출력이 요구되는 시스템으로도 확장이 가능하다.Additionally, the soft valve according to embodiments of the present invention can be applied to devices of various designs and can be expanded to systems requiring high precision or high output.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 밸브를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 소프트 밸브를 Ⅱ-Ⅱ에 따라 취한 부분단면도이다.
도 3은 이너 튜브 및 나선사의 정상상태 및 인장상태를 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 1의 소프트 밸브를 Ⅳ-Ⅳ에 따라 취한 단면도이다.
도 5는 아우터 튜브 및 이너 튜브의 인장 길이에 따른 제1 압력과 제2 압력 비의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 나선사의 개수 및 인장률에 따른 소프트 밸브의 단면도 시뮬레이션 결과 및 실제 실험 결과를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 밸브의 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view showing a soft valve according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a partial cross-sectional view of the soft valve of Figure 1 taken along II-II.
Figure 3 is a schematic diagram showing the normal state and tension state of the inner tube and spiral yarn.
Figure 4 is a cross-sectional view taken along IV-IV of the soft valve of Figure 1.
Figure 5 is a graph showing the change in the ratio of the first pressure and the second pressure according to the tensile length of the outer tube and the inner tube.
Figure 6 shows simulation results and actual experimental results of a cross-sectional view of a soft valve according to the number of threads and tensile rate.
Figure 7 is a diagram for explaining the operation of a soft valve according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the following embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numerals and duplicate descriptions thereof will be omitted.

본 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 실시예들의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 내용들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 실시예들은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since various transformations can be made to these embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present embodiments and methods for achieving them will become clear by referring to the detailed description below along with the drawings. However, the present embodiments are not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

도면에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In the drawings, in order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

이하의 실시예에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component.

이하의 실시예에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean the presence of features or components described in the specification, and do not exclude in advance the possibility of adding one or more other features or components.

이하의 실시예에서 유닛, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 유닛, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In the following embodiments, when a part of a unit, area, component, etc. is said to be on or on another part, it is not only the case where it is directly on top of the other part, but also when other units, areas, components, etc. are interposed between them. Also includes cases.

이하의 실시예에서 연결하다 또는 결합하다 등의 용어는 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 반드시 두 부재의 직접적 및/또는 고정적 연결 또는 결합을 의미하는 것은 아니며, 두 부재 사이에 다른 부재가 개재된 것을 배제하는 것이 아니다.In the following embodiments, terms such as connect or combine do not necessarily mean a direct and/or fixed connection or combination of two members, unless the context clearly indicates otherwise, and do not mean that another member is interposed between the two members. It's not exclusion.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, so the following embodiments are not necessarily limited to what is shown.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 밸브(10)를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 소프트 밸브(10)를 Ⅱ-Ⅱ에 따라 취한 부분단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a soft valve 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the soft valve 10 of FIG. 1 taken along line II-II.

도 1 및 도 2를 참고하면, 소프트 밸브(10)는 제1 커넥터(100), 제2 커넥터(200) 및 조절부재(300)를 포함할 수 있다. 소프트 밸브(10)는 외부의 제2 장치(500)로부터 유입되는 기체의 압력을 조절하여 외부의 제1 장치(400)로 제공할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the soft valve 10 may include a first connector 100, a second connector 200, and an adjustment member 300. The soft valve 10 can control the pressure of gas flowing from the second external device 500 and provide it to the first external device 400.

제1 장치(400)는 소프트 밸브(10)로부터 제공되는 기체의 압력으로 구동되는 액츄에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 장치(400)는 공압 실린더 또는 공압 모터를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first device 400 may include an actuator driven by gas pressure provided from the soft valve 10. For example, the first device 400 may include, but is not limited to, a pneumatic cylinder or a pneumatic motor.

제2 장치(500)는 소프트 밸브(10)와 연결되어 소프트 밸브(10)에 일정한 압력(제1 압력)으로 기체를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 장치(500)는 압축 기체가 저장된 캐니스터를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The second device 500 is connected to the soft valve 10 and can provide gas to the soft valve 10 at a constant pressure (first pressure). For example, the second device 500 may include a canister storing compressed gas, but is not limited thereto.

제1 커넥터(100)는 소프트 밸브(10)의 일단에 배치되며, 내부에 조절부재(300)가 삽입되고, 기체가 유동하는 공간이 형성된다. 제1 커넥터(100)는 조절부재(300)와 연결되는 제1 포트(110) 및 제1 장치(400)와 연결되는 제2 포트(120)를 포함할 수 있다.The first connector 100 is disposed at one end of the soft valve 10, the control member 300 is inserted therein, and a space through which gas flows is formed. The first connector 100 may include a first port 110 connected to the adjustment member 300 and a second port 120 connected to the first device 400.

일례로 제1 커넥터(100)는 "L 형상"을 가질 수 있으며, 각 단부에는 외부와 연통되는 개구가 형성될 수 있다. 즉, 제1 커넥터(100)는 제1 포트(110) 및 제2 포트(120)가 수직으로 연결된 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the first connector 100 may have an “L shape,” and an opening communicating with the outside may be formed at each end. That is, the first connector 100 may have a structure in which the first port 110 and the second port 120 are vertically connected, but is not limited to this.

제1 포트(110)는 제1 커넥터(100)의 내부공간과 연통되며 소정의 길이로 연장될 수 있다. 제1 포트(110)의 일단에는 개구가 형성되고, 상기 개구를 통하여 조절부재(300)가 삽입될 수 있다. 상기 개구 및 제1 포트(110)는 조절부재(300)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 일례로 제1 포트(110)의 내경은 제1 포트(110)로 삽입된 조절부재(300) 중 아우터 튜브(310)의 외경과 같은 값을 가질 수 있다. 따라서, 제1 포트(110)의 내측면은 아우터 튜브(310)의 외측면과 접촉할 수 있다. The first port 110 communicates with the internal space of the first connector 100 and may extend to a predetermined length. An opening is formed at one end of the first port 110, and the adjustment member 300 can be inserted through the opening. The opening and first port 110 may be formed to correspond to the shape of the adjustment member 300. For example, the inner diameter of the first port 110 may have the same value as the outer diameter of the outer tube 310 of the adjustment member 300 inserted into the first port 110. Accordingly, the inner surface of the first port 110 may contact the outer surface of the outer tube 310.

일 실시예에서, 제1 포트(110)에 삽입된 아우터 튜브(310)의 일단은 제1 포트(110) 내부에 형성된 제1 고정부(130)와 접촉할 수 있다. 제1 고정부(130)는 제1 포트(110)의 내부에서 제1 포트(110)의 개구와 이격되어 배치되며, 제1 포트(110)의 내측면에서 내부공간을 향해 돌출되도록 형성될 수 있다. 제1 고정부(130)는 제1 포트(110)의 내측면에서 아우터 튜브(310)의 두께보다 작거나 같은 높이로 돌출될 수 있다. In one embodiment, one end of the outer tube 310 inserted into the first port 110 may contact the first fixing part 130 formed inside the first port 110. The first fixing part 130 is disposed inside the first port 110 and spaced apart from the opening of the first port 110, and may be formed to protrude from the inner surface of the first port 110 toward the internal space. there is. The first fixing part 130 may protrude from the inner surface of the first port 110 to a height less than or equal to the thickness of the outer tube 310.

제1 고정부(130)는 아우터 튜브(310)의 삽입 길이에 대응되는 위치에 형성되어, 아우터 튜브(310)의 걸림턱 역할을 할 수 있다. 즉, 아우터 튜브(310)는 제1 포트(110)의 개구로 삽입되어 아우터 튜브(310)의 일단이 제1 고정부(130)와 접촉할 때까지 삽입될 수 있다. The first fixing part 130 is formed at a position corresponding to the insertion length of the outer tube 310 and may serve as a locking step for the outer tube 310. That is, the outer tube 310 may be inserted into the opening of the first port 110 until one end of the outer tube 310 contacts the first fixing part 130.

한편, 아우터 튜브(310)는 제1 포트(110)와 결합하여 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 아우터 튜브(310)는 일단이 제1 고정부(130)와 접촉하는 위치에 고정될 수 있으며, 아우터 튜브(310)의 외측면과 제1 포트(110)의 내측면이 결합하여 고정될 수 있다. Meanwhile, the outer tube 310 may be fixed by combining with the first port 110. In one embodiment, the outer tube 310 may be fixed at a position where one end is in contact with the first fixing part 130, and the outer surface of the outer tube 310 and the inner surface of the first port 110 are coupled. It can be fixed.

제1 포트(110)와 아우터 튜브(310) 사이에는 제1 포트(110)와 아우터 튜브(310)를 결합시키는 결합부재(미도시)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 포트(110)의 내측면 또는 아우터 튜브(310)의 외측면에 도포되는 접착제를 이용하여 제1 포트(110) 및 아우터 튜브(310)를 결합할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. A coupling member (not shown) may be provided between the first port 110 and the outer tube 310 to couple the first port 110 and the outer tube 310. For example, the first port 110 and the outer tube 310 may be joined using an adhesive applied to the inner surface of the first port 110 or the outer surface of the outer tube 310, but is limited thereto. That is not the case.

제2 포트(120)는 제1 커넥터(100)의 내부공간과 연통되며, 소정의 길이로 연장될 수 있다. 제2 포트(120)의 연장방향은 제1 포트(110)의 연장방향과 다를 수 있다. 즉, 제2 포트(120)는 제1 포트(110)로 삽입되어진 조절부재(300)의 길이방향(제1 방향)과 다른 방향으로 연장될 수 있다. The second port 120 communicates with the internal space of the first connector 100 and may extend to a predetermined length. The extension direction of the second port 120 may be different from the extension direction of the first port 110. That is, the second port 120 may extend in a direction different from the longitudinal direction (first direction) of the adjustment member 300 inserted into the first port 110.

제2 포트(120)의 일단에는 개구가 형성되고, 상기 개구를 통하여 기체가 출입할 수 있다. 제2 포트(120)는 외부의 제1 장치(400)와 연결되어 제1 장치(400)와 기체를 교환할 수 있다. An opening is formed at one end of the second port 120, and gas can enter and exit through the opening. The second port 120 is connected to the external first device 400 and can exchange gas with the first device 400.

제1 커넥터(100)의 내부공간에는 조절부재(300)의 이너 튜브(320)가 결합되는 제2 고정부(140)가 구비될 수 있다. 제2 고정부(140)는 이너 튜브(320)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 일례로 제2 고정부(140)는 이너 튜브(320)의 일단부가 끼움 결합 가능하도록 형성될 수 있으며, 이때 제2 고정부(140)의 내경은 이너 튜브(320)의 외경보다 크거나 같도록 형성될 수 있다.A second fixing part 140 to which the inner tube 320 of the adjustment member 300 is coupled may be provided in the inner space of the first connector 100. The second fixing part 140 may be formed to correspond to the shape of the inner tube 320. For example, the second fixing part 140 may be formed so that one end of the inner tube 320 can be fitted, and in this case, the inner diameter of the second fixing part 140 is larger than or equal to the outer diameter of the inner tube 320. can be formed.

제2 고정부(140)는 제1 커넥터(100)의 내부에서 이너 튜브(320)의 위치를 가이드하는 역할을 하며, 이너 튜브(320)의 일단(321)과 결합하여 이너 튜브(320)의 일단(321)을 제1 커넥터(100)에 고정시키는 역할을 할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 고정부(140)는 이너 튜브(320)의 일단(321)에 배치되는 제1 고정부재(341)와 결합하여 이너 튜브(320)의 일단(321)이 제1 커넥터(100)에 고정되도록 할 수 있다.The second fixing part 140 serves to guide the position of the inner tube 320 inside the first connector 100, and is coupled to one end 321 of the inner tube 320 to secure the inner tube 320. It may serve to secure one end 321 to the first connector 100. In one embodiment, the second fixing part 140 is coupled to the first fixing member 341 disposed on one end 321 of the inner tube 320 so that one end 321 of the inner tube 320 is connected to the first connector. It can be fixed at (100).

이너 튜브(320)의 일단(321)은 제1 커넥터(100)의 내부로 삽입되어, 인접하는 제1 커넥터(100)의 내측면과 이격되어 고정될 수 있다. 다시 말해, 이너 튜브(320)의 일단(321)은 대향하는 제1 커넥터(100)의 제1 내측벽(150)과 g만큼 이격되어 고정될 수 있다. 따라서, 이너 튜브(320)의 일단(321)과 제1 내측벽(150) 사이에는 g의 길이를 가지는 기체 유동 공간이 형성될 수 있다.One end 321 of the inner tube 320 may be inserted into the first connector 100 and fixed to be spaced apart from the inner surface of the adjacent first connector 100. In other words, one end 321 of the inner tube 320 may be fixed at a distance of g from the first inner wall 150 of the opposing first connector 100. Accordingly, a gas flow space having a length of g may be formed between one end 321 of the inner tube 320 and the first inner wall 150.

제2 커넥터(200)는 소프트 밸브(10)의 타단에 배치되며, 내부에 조절부재(300)가 삽입되고, 기체가 유동하는 공간이 형성된다. 제2 커넥터(200)는 제3 포트(210), 제4 포트(220) 및 제5 포트(230)를 포함할 수 있다. The second connector 200 is disposed at the other end of the soft valve 10, and the control member 300 is inserted therein, forming a space through which gas flows. The second connector 200 may include a third port 210, a fourth port 220, and a fifth port 230.

일례로 제2 커넥터(200)는 "T 형상"을 가질 수 있으며, 각 단부에는 외부와 연통되는 개구가 형성될 수 있다. 즉, 제2 커넥터(200)는 제3 포트(210) 및 제5 포트(230)가 나란히 연결되고 제4 포트(220)가 제3 포트(210)와 제5 포트(230)의 사이에 수직으로 연결된 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the second connector 200 may have a “T shape,” and an opening communicating with the outside may be formed at each end. That is, the second connector 200 connects the third port 210 and the fifth port 230 in parallel, and the fourth port 220 is perpendicular to the third port 210 and the fifth port 230. It may be a connected structure, but is not limited to this.

제3 포트(210)는 제2 커넥터(200)의 내부공간과 연통되며 소정의 길이로 연장될 수 있다. 제3 포트(210)의 일단에는 개구가 형성되고, 상기 개구를 통하여 조절부재(300)가 삽입될 수 있다. 제3 포트(210)는 제1 커넥터(100)의 제1 포트(110)와 같이 조절부재(300)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 제3 포트(210)의 내측면은 아우터 튜브(310)의 외측면과 접촉할 수 있다. The third port 210 communicates with the internal space of the second connector 200 and may extend to a predetermined length. An opening is formed at one end of the third port 210, and the adjustment member 300 can be inserted through the opening. The third port 210 may be formed to correspond to the shape of the adjustment member 300, like the first port 110 of the first connector 100. The inner surface of the third port 210 may contact the outer surface of the outer tube 310.

일 실시예에서, 제3 포트(210)의 내부에 제3 고정부가 형성될 수 있으며, 제3 포트(210)로 삽입된 아우터 튜브(310)의 타단은 제3 고정부와 접촉할 수 있다. 제3 고정부는 제1 고정부(130)와 동일한 형상으로 구비될 수 있다. In one embodiment, a third fixing part may be formed inside the third port 210, and the other end of the outer tube 310 inserted into the third port 210 may contact the third fixing part. The third fixing part may be provided in the same shape as the first fixing part 130.

제3 포트(210)는 아우터 튜브(310)의 타단부와 결합할 수 있다. 일 실시예에서, 아우터 튜브(310)는 타단은 제3 고정부와 접촉하는 위치에 고정될 수 있으며, 아우터 튜브(310)의 외측면과 제3 포트(210)의 내측면이 접착하여 결합될 수 있다. The third port 210 may be coupled to the other end of the outer tube 310. In one embodiment, the other end of the outer tube 310 may be fixed at a position in contact with the third fixing part, and the outer surface of the outer tube 310 and the inner surface of the third port 210 may be bonded to each other. You can.

제4 포트(220)는 제2 커넥터(200)의 내부공간과 연통되며, 소정의 길이로 연장될 수 있다. 제4 포트(220)의 연장방향은 제3 포트(210) 또는 제5 포트(230)의 연장방향과 다를 수 있다. 제4 포트(220)는 제3 포트(210)에 삽입된 조절부재(300)의 길이방향(제1 방향)과 다른 방향으로 연장될 수 있다. The fourth port 220 communicates with the internal space of the second connector 200 and may extend to a predetermined length. The extension direction of the fourth port 220 may be different from that of the third port 210 or the fifth port 230. The fourth port 220 may extend in a direction different from the longitudinal direction (first direction) of the adjustment member 300 inserted into the third port 210.

제4 포트(220)의 일단에는 개구가 형성되고, 상기 개구를 통하여 기체가 소프트 밸브(10)의 내부로 유입될 수 있다. 제4 포트(220)는 외부의 제2 장치(500)와 연결되며, 제2 장치(500)로부터 제공되는 기체가 유입되는 유입구의 역할을 할 수 있다. 이때, 제2 장치(500)로부터 제공되는 기체는 일정한 압력(제1 압력)으로 소프트 밸브(10)의 내부로 유입될 수 있다.An opening is formed at one end of the fourth port 220, and gas can flow into the soft valve 10 through the opening. The fourth port 220 is connected to the external second device 500 and may serve as an inlet through which gas provided from the second device 500 flows. At this time, the gas provided from the second device 500 may flow into the soft valve 10 at a constant pressure (first pressure).

제5 포트(230)는 제2 커넥터(200)의 내부공간과 연통되며, 소정의 길이로 연장될 수 있다. 제5 포트(230)의 연장방향은 제3 포트(210)의 연장방향과 나란할 수 있다. 즉, 제5 포트(230)는 제3 포트(210)와 함께 조절부재(300)가 삽입되는 통로를 형성할 수 있다.The fifth port 230 communicates with the internal space of the second connector 200 and may extend to a predetermined length. The extension direction of the fifth port 230 may be parallel to the extension direction of the third port 210. That is, the fifth port 230, together with the third port 210, may form a passage into which the adjustment member 300 is inserted.

제5 포트(230)는 이너 튜브(320)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있으며, 제5 포트(230)의 내측면은 이너 튜브(320)의 외측면과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제5 포트(230)의 내경은 이너 튜브(320)의 외경보다 크거나 같도록 형성될 수 있다. The fifth port 230 may be formed to correspond to the shape of the inner tube 320, and the inner surface of the fifth port 230 may contact the outer surface of the inner tube 320. For example, the inner diameter of the fifth port 230 may be formed to be larger than or equal to the outer diameter of the inner tube 320.

제5 포트(230)의 일단에는 개구가 형성되고, 제3 포트(210)로 삽입된 조절부재(300) 중 이너 튜브(320)는 제2 커넥터(200)의 내부공간을 통과한 후 제5 포트(230)까지 연장될 수 있다. 이때, 이너 튜브(320)의 타단(322)은 제5 포트(230)의 개구와 연결될 수 있다. 제5 포트(230)의 개구와 연결된 이너 튜브(320)의 타단(322)은 외부로 개방될 수 있다. An opening is formed at one end of the fifth port 230, and the inner tube 320 of the adjustment member 300 inserted into the third port 210 passes through the inner space of the second connector 200 and then moves to the fifth port 230. It may extend to port 230. At this time, the other end 322 of the inner tube 320 may be connected to the opening of the fifth port 230. The other end 322 of the inner tube 320 connected to the opening of the fifth port 230 may be open to the outside.

일 실시예에서, 이너 튜브(320)는 타단(322)에 배치되는 제2 고정부재(342)를 통해 제5 포트(230)와 결합할 수 있다. 예를 들어, 제2 고정부재(342)는 제5 포트(230)의 개구에 접합되어 이너 튜브(320)가 제2 커넥터(200)에 고정되도록 할 수 있다.In one embodiment, the inner tube 320 may be coupled to the fifth port 230 through the second fixing member 342 disposed at the other end 322. For example, the second fixing member 342 may be bonded to the opening of the fifth port 230 to secure the inner tube 320 to the second connector 200.

조절부재(300)는 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 사이를 연결할 수 있다. 구체적으로, 조절부재(300)는 일단이 제1 커넥터(100)의 제1 포트(110)에 삽입되고, 타단이 제2 커넥터(200)의 제3 포트(210)에 삽입되어 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 사이를 연결할 수 있다. 조절부재(300)는 아우터 튜브(310), 이너 튜브(320) 및 나선사(330)를 포함할 수 있다. The adjustment member 300 may connect the first connector 100 and the second connector 200. Specifically, one end of the adjustment member 300 is inserted into the first port 110 of the first connector 100, and the other end is inserted into the third port 210 of the second connector 200 to form the first connector ( 100) and the second connector 200 can be connected. The adjustment member 300 may include an outer tube 310, an inner tube 320, and a spiral thread 330.

아우터 튜브(310)는 소정의 길이를 가지고 제1 방향(x 방향)으로 연장될 수 있다. 아우터 튜브(310)는 신축성을 가지는 소재로 구비되며, 길이방향(제1 방향)으로 작용되는 외력에 의해 탄성 변형될 수 있다.The outer tube 310 may have a predetermined length and extend in the first direction (x direction). The outer tube 310 is made of an elastic material and can be elastically deformed by an external force applied in the longitudinal direction (first direction).

아우터 튜브(310)는 일단에서 타단까지 동일한 폭을 가지며, 내부에 이너 튜브(320) 및 나선사(330)가 배치될 수 있다. 아우터 튜브(310)의 일단은 제1 커넥터(100)의 제1 포트(110)와 결합하고, 아우터 튜브(320)의 타단은 제2 커넥터(200)의 제3 포트(210)와 결합할 수 있다. 아우터 튜브(320)는 각 단부가 제1 커넥터(100) 및 제2 커넥터(200)에 고정됨으로써 제1 커넥터(100) 및 제2 커넥터(200)의 움직임에 연동하여 길이가 변화될 수 있다.The outer tube 310 has the same width from one end to the other, and an inner tube 320 and a spiral yarn 330 may be disposed therein. One end of the outer tube 310 may be coupled to the first port 110 of the first connector 100, and the other end of the outer tube 320 may be coupled to the third port 210 of the second connector 200. there is. Each end of the outer tube 320 is fixed to the first connector 100 and the second connector 200, so that the length can be changed in conjunction with the movement of the first connector 100 and the second connector 200.

아우터 튜브(310)의 각 단부는 제1 포트(110) 및 제3 포트(210)의 내측면과 결합하여, 소프트 밸브(10) 내부의 기체가 제1 포트(110)와 아우터 튜브(310)의 사이 또는 제3 포트(210)와 아우터 튜브(310)의 사이로 유출되지 않도록 할 수 있다. Each end of the outer tube 310 is coupled to the inner surface of the first port 110 and the third port 210, so that the gas inside the soft valve 10 flows through the first port 110 and the outer tube 310. It can be prevented from leaking between or between the third port 210 and the outer tube 310.

이너 튜브(320)는 소정의 길이를 가지고 제1 방향(x 방향)으로 연장될 수 있다. 이너 튜브(320)는 신축성을 가지는 소재로 구비되며, 길이방향(제1 방향)으로 작용되는 외력에 의해 탄성 변형될 수 있다.The inner tube 320 may have a predetermined length and extend in the first direction (x direction). The inner tube 320 is made of an elastic material and can be elastically deformed by an external force applied in the longitudinal direction (first direction).

이너 튜브(320)는 일단에서 타단까지 동일한 폭을 가지며, 아우터 튜브(310)의 내부에 배치될 수 있다. 이너 튜브(320)의 외측면은 아우터 튜브(310)의 내측면과 접촉할 수 있다.The inner tube 320 has the same width from one end to the other and may be disposed inside the outer tube 310. The outer surface of the inner tube 320 may contact the inner surface of the outer tube 310.

이너 튜브(320)의 길이(d2)는 아우터 튜브(310)의 길이(d1)보다 길 수 있다. 즉, 아우터 튜브(310)의 내부에 배치되는 이너 튜브(320)의 양측 단부는 아우터 튜브(310)의 외부로 돌출될 수 있다. 이너 튜브(320)의 길이(d2)는 조절부재(300)의 길이(L0)와 같을 수 있다.The length d2 of the inner tube 320 may be longer than the length d1 of the outer tube 310. That is, both ends of the inner tube 320 disposed inside the outer tube 310 may protrude to the outside of the outer tube 310. The length d2 of the inner tube 320 may be equal to the length L0 of the adjustment member 300.

이너 튜브(320)의 일단(321)은 제1 커넥터(100)의 제2 고정부(140)와 결합하고, 이너 튜브(320)의 타단(322)은 제2 커넥터(200)의 제5 포트(230)와 결합할 수 있다. 이너 튜브(320)의 일단(321) 및 타단(322)에는 나선사(330)와의 결합을 위한 제1 고정부재(341) 및 제2 고정부재(342)가 배치될 수 있다.One end 321 of the inner tube 320 is coupled to the second fixing part 140 of the first connector 100, and the other end 322 of the inner tube 320 is connected to the fifth port of the second connector 200. Can be combined with (230). A first fixing member 341 and a second fixing member 342 for coupling to the spiral yarn 330 may be disposed on one end 321 and the other end 322 of the inner tube 320.

이너 튜브(320)의 일단(321)은 제1 커넥터(100) 내부의 제1 내측벽(150)과 이격되어 배치될 수 있다. 이너 튜브(320)는 각 단부가 제1 커넥터(100) 및 제2 커넥터(200)에 고정됨으로써 제1 커넥터(100) 및 제2 커넥터(200)의 움직임에 연동하여 길이가 변화될 수 있다.One end 321 of the inner tube 320 may be disposed to be spaced apart from the first inner wall 150 inside the first connector 100. Each end of the inner tube 320 is fixed to the first connector 100 and the second connector 200, so that the length can be changed in conjunction with the movement of the first connector 100 and the second connector 200.

이너 튜브(320)의 내부에는 기체가 유동할 수 있는 제1 채널(c1)이 형성될 수 있다. 제1 채널(c1)은 이너 튜브(320)의 일단(321)에서 타단(322)까지 연통되며, 일정한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. A first channel c1 through which gas can flow may be formed inside the inner tube 320. The first channel c1 communicates from one end 321 to the other end 322 of the inner tube 320, and may be formed to have a constant diameter.

나선사(Wrapping Helical Yarn, WHY)(330)는 일정 굵기를 가지는 실로, 소정의 길이로 구비될 수 있다. 나선사(330)는 이너 튜브(320)의 길이를 따라 이너 튜브(320)의 외부를 나선형으로 감싸도록 배치될 수 있다. 나선사(330)는 일정한 피치(pitch)로 이너 튜브(320)를 감쌀 수 있다. Wrapping Helical Yarn (WHY) 330 is a yarn with a certain thickness and can be provided at a certain length. The spiral yarn 330 may be arranged along the length of the inner tube 320 to spirally surround the outside of the inner tube 320. The spiral yarn 330 may wrap the inner tube 320 at a constant pitch.

나선사(330)의 양단은 이너 튜브(320)의 양단과 결합할 수 있다. 일 실시예로, 나선사(330) 및 이너 튜브(320)는 이너 튜브(320)의 일단(321)과 타단(322)에 배치되는 제1 고정부재(341)와 제2 고정부재(342)를 이용하여 결합될 수 있으며, 나선사(330)의 양단은 이너 튜브(320)의 양단에 고정될 수 있다. Both ends of the spiral yarn 330 may be coupled to both ends of the inner tube 320. In one embodiment, the spiral yarn 330 and the inner tube 320 include a first fixing member 341 and a second fixing member 342 disposed at one end 321 and the other end 322 of the inner tube 320. It can be coupled using, and both ends of the spiral yarn 330 can be fixed to both ends of the inner tube 320.

나선사(330)는 신축성이 작은 소재로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 나선사(330)는 아우터 튜브(310) 또는 이너 튜브(320)보다 신축성이 작은 소재로 이루어질 수 있다. 나선사(330)는 소프트 밸브(10)가 인장(stretch)되는 경우 이너 튜브(320)를 압축할 수 있으며, 이너 튜브(320) 내부에 형성된 제1 채널(c1)의 단면적을 감소시킬 수 있다.The spiral yarn 330 may be made of a material with low elasticity. In one embodiment, the spiral yarn 330 may be made of a material with less elasticity than the outer tube 310 or the inner tube 320. The spiral yarn 330 can compress the inner tube 320 when the soft valve 10 is stretched, and can reduce the cross-sectional area of the first channel c1 formed inside the inner tube 320. .

일 실시예에서, 나선사(330)는 복수개로 구비될 수 있다. 복수의 나선사(330)는 일정 간격으로 이격되어 이너 튜브(320)의 외부를 나선형으로 감쌀 수 있다. 복수의 나선사(330)는 일정한 피치를 가지도록 배치될 수 있다. 복수의 나선사(330)는 대칭적으로 배치될 수 있으며, 동일한 나선 방향을 가질 수 있다.In one embodiment, a plurality of spiral yarns 330 may be provided. The plurality of spiral yarns 330 may be spaced apart at regular intervals and wrap around the outside of the inner tube 320 in a spiral shape. The plurality of spiral yarns 330 may be arranged to have a constant pitch. The plurality of helical yarns 330 may be arranged symmetrically and may have the same helical direction.

예를 들어, 나선사(330)는 대칭적으로 배치되는 두개의 나선사를 구비할 수 있다. 즉, 두개의 나선사는 일정 간격으로 이격되어 배치되며, 동일한 나선 방향으로 이너 튜브(320)의 외부를 감쌀 수 있다.For example, the spiral yarn 330 may include two spiral yarns that are symmetrically arranged. That is, the two spiral yarns are arranged at regular intervals and can wrap the outside of the inner tube 320 in the same spiral direction.

다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 나선사(330)의 개수 및 나선사(330)의 감긴 간격(피치)은 설계자에 의도에 따라 변형될 수 있다. 또한, 복수의 나선사(330)의 나선 방향은 동일하지 않을 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 대칭적으로 배치되는 두개의 나선사(330)로 구성된 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.However, the present invention is not limited to this, and the number of spiral yarns 330 and the winding interval (pitch) of the spiral yarns 330 may be changed depending on the designer's intention. Additionally, the spiral directions of the plurality of spiral yarns 330 may not be the same. Hereinafter, for convenience of explanation, the description will focus on an embodiment consisting of two symmetrically arranged spiral yarns 330.

한편, 아우터 튜브(310)와 이너 튜브(320)의 사이에는 기체가 유동할 수 있는 제2 채널(c2, 도 4 참조)이 형성될 수 있다. 제2 채널(c2)은 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200) 사이를 연결하여 제2 장치(500)로부터 제공되는 기체를 제1 장치(400) 측으로 전달하는 역할을 할 수 있다. Meanwhile, a second channel (c2, see FIG. 4) through which gas can flow may be formed between the outer tube 310 and the inner tube 320. The second channel c2 may serve to connect the first connector 100 and the second connector 200 to deliver gas provided from the second device 500 to the first device 400.

제2 장치(500)로부터 제공되는 기체는 제2 커넥터(200)의 제4 포트(220)를 통하여 소프트 밸브(10)의 내측으로 유입되고, 제2 채널(c2)을 통해 제1 커넥터(100)로 전달될 수 있다. 제1 커넥터(100)로 전달된 기체는 제2 포트(120)를 통하여 제1 장치(400)로 전달되거나 이너 튜브(320)의 일단(321)을 통해 이너 튜브 내부의 제1 채널(c1)로 유입되어 이너 튜브(320)의 타단(322)을 통해 소프트 밸브(10)의 외부로 방출될 수 있다. 소프트 밸브(10) 내부의 기체 이동에 대해서는 도 7을 참조하여 자세히 후술한다.Gas provided from the second device 500 flows into the inside of the soft valve 10 through the fourth port 220 of the second connector 200, and flows into the first connector 100 through the second channel (c2). ) can be transmitted. The gas delivered to the first connector 100 is delivered to the first device 400 through the second port 120 or through one end 321 of the inner tube 320 to the first channel (c1) inside the inner tube. It may flow into and be discharged to the outside of the soft valve 10 through the other end 322 of the inner tube 320. Gas movement inside the soft valve 10 will be described in detail later with reference to FIG. 7.

제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)의 단면적은 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 인장 길이에 따라 변화할 수 있다. The cross-sectional areas of the first channel c1 and the second channel c2 may vary depending on the tensile length of the outer tube 310 and the inner tube 320.

여기서 인장 길이는 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 변형된 길이를 의미한다. Here, the tensile length means the deformed length of the outer tube 310 and the inner tube 320.

여기서, 단면적은 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 길이가 늘어나는 방향에 대하여 수직한 단면의 면적일 수 있다. 본 발명의 기술적 사상은 아우터 튜브(310)와 이너 튜브(320) 사이의 부피 변화 또는 공간의 변화를 통해 입출력되는 공기의 유동을 조절하는 것을 특징으로 하는데, 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 단면적을 기준으로 본 발명의 원리를 설명하고자 한다. Here, the cross-sectional area may be a cross-sectional area perpendicular to the direction in which the length of the outer tube 310 and the inner tube 320 increases. The technical idea of the present invention is to control the flow of air input and output through a change in volume or a change in space between the outer tube 310 and the inner tube 320. Hereinafter, for convenience of explanation, the cross-sectional area is referred to as The principle of the present invention will be explained based on this standard.

조절부재(300)는 양단에 인장력이 가해지는 경우, 신축성을 가지는 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 길이가 연장되며, 탄성한도 내에서는 가해지는 인장력이 클수록 인장 길이가 증가된다. 이때, 신축성이 작은 나선사(330)는 팽팽하게 펴지려는 힘이 작용하고, 나선사(330)가 감싸고 있는 이너 튜브(320)는 압축되게 된다.When a tensile force is applied to both ends of the adjustment member 300, the lengths of the elastic outer tube 310 and the inner tube 320 are extended, and within the elastic limit, the greater the applied tensile force, the greater the tensile length increases. At this time, a force is applied to the spiral yarn 330, which has small elasticity, to stretch it tautly, and the inner tube 320 surrounded by the spiral yarn 330 is compressed.

따라서, 조절부재(300)에 인장력이 가해지면 이너 튜브(320) 내부의 제1 채널(c1)의 단면적은 감소하게 된다. 또한, 이너 튜브(320)가 압축됨에 따라, 아우터 튜브(310)와 이너 튜브(320) 사이의 제2 채널(c2)의 단면적은 증가하게 된다. 조절부재(300)는 가해진 인장력이 제거되는 경우 원래의 길이(L0)로 회복될 수 있다.Accordingly, when tension is applied to the adjustment member 300, the cross-sectional area of the first channel c1 inside the inner tube 320 decreases. Additionally, as the inner tube 320 is compressed, the cross-sectional area of the second channel c2 between the outer tube 310 and the inner tube 320 increases. The adjustment member 300 can be restored to its original length (L0) when the applied tensile force is removed.

한편, 인접한 나선사(330)가 길이방향(x 방향)으로 이격된 간격인 피치(pitch)는 이너 튜브(320)의 최대 인장 길이와 반비례 관계를 만족할 수 있다. 다시 말해, 나선사(330)가 이너 튜브(320)를 더욱 촘촘하게 감쌀수록 이너 튜브(320)의 인장 가능한 길이는 길어지게 된다. 반면, 나선사(330)의 피치가 이너 튜브(320)의 길이와 같아지는 경우 이너 튜브(320)는 인장이 불가능하게 된다.Meanwhile, the pitch, which is the distance between adjacent spiral yarns 330 in the longitudinal direction (x direction), may satisfy an inverse relationship with the maximum tensile length of the inner tube 320. In other words, as the spiral yarn 330 wraps the inner tube 320 more tightly, the stretchable length of the inner tube 320 becomes longer. On the other hand, when the pitch of the spiral yarn 330 becomes the same as the length of the inner tube 320, the inner tube 320 becomes impossible to tension.

소프트 밸브(10)의 조절부재(300)는 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 인장 길이에 따라 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)의 개폐정도가 변화되며, 이에 따라 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)을 따라 이동하는 기체의 양이 변화하게 된다. 즉, 소프트 밸브(10)는 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 인장 길이를 조절함으로써 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200) 사이를 따라 유동하는 기체의 압력을 조절할 수 있다.The control member 300 of the soft valve 10 changes the opening and closing degrees of the first channel (c1) and the second channel (c2) depending on the tensile length of the outer tube 310 and the inner tube 320, and accordingly. The amount of gas moving along the first channel (c1) and the second channel (c2) changes. That is, the soft valve 10 can control the pressure of gas flowing between the first connector 100 and the second connector 200 by adjusting the tensile length of the outer tube 310 and the inner tube 320. .

도 3은 이너 튜브(320) 및 나선사(330)의 정상상태 및 인장상태를 나타내는 개략도이며, 도 4는 도 1의 소프트 밸브(10)를 Ⅳ-Ⅳ에 따라 취한 단면도로 정상상태 및 인장상태에서 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)의 변화를 도시한다. 도 3 및 도 4는 나선사(330)가 제1 나선사(331) 및 제2 나선사(332)로 구비된 경우의 실시예를 도시한다.Figure 3 is a schematic diagram showing the normal and tensioned states of the inner tube 320 and the spiral yarn 330, and Figure 4 is a cross-sectional view taken along IV-IV of the soft valve 10 of Figure 1, showing the normal and tensioned states. shows changes in the first channel (c1) and the second channel (c2). 3 and 4 show an embodiment where the spiral yarn 330 is comprised of a first spiral yarn 331 and a second spiral yarn 332.

도 3의 (a)는 인장력이 가해지지 않은 정상상태일 때의 이너 튜브(320) 및 나선사(330)를 도시한다. 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 정상상태에서 이너 튜브(320)는 신장되지 않으며, 나선사(330)는 이러한 이너 튜브(320)의 외측을 나선형으로 감싸도록 배치된다. Figure 3(a) shows the inner tube 320 and the spiral yarn 330 in a normal state in which no tensile force is applied. As shown in FIG. 3(a), in a normal state, the inner tube 320 is not stretched, and the spiral yarn 330 is arranged to spirally surround the outside of the inner tube 320.

또한, 제1 나선사(331) 및 제2 나선사(332)는 일정 간격으로 이격되어 배치되며, 서로 교차되지 않는다. 인접한 제1 나선사(331)와 제2 나선사(332) 사이의 거리인 제1 피치(p1)는 일정한 값을 갖는다.Additionally, the first spiral yarn 331 and the second spiral yarn 332 are arranged to be spaced apart at regular intervals and do not cross each other. The first pitch p1, which is the distance between the adjacent first and second spiral yarns 331 and 332, has a constant value.

도 4의 (a)를 참조하면, 정상상태에서 이너 튜브(320) 내부의 제1 채널(c1)은 최대로 열린 상태이며, 제1 채널(c1)의 단면적은 최대 값을 갖는다. 이너 튜브(320)의 대부분은 아우터 튜브(310)와 접하고 있으며 제2 채널(c2)의 단면적은 최소 값을 갖는다. 이 경우 제2 채널(c2)은 닫힘 상태이다.Referring to (a) of FIG. 4, in a normal state, the first channel (c1) inside the inner tube 320 is fully open, and the cross-sectional area of the first channel (c1) has the maximum value. Most of the inner tube 320 is in contact with the outer tube 310, and the cross-sectional area of the second channel c2 has the minimum value. In this case, the second channel (c2) is closed.

정상상태에서 제1 채널(c1)은 열린 상태이고 제2 채널(c2)은 닫힌 상태로, 소프트 밸브(10) 내부의 기체는 제1 채널(c1)을 통해 유동한다. 제2 채널(c2)이 닫힘으로써 제2 장치(500)로부터 제공되는 기체는 소프트 밸브(10)로 유입되지 않게 된다. In a normal state, the first channel (c1) is open and the second channel (c2) is closed, and the gas inside the soft valve 10 flows through the first channel (c1). As the second channel c2 is closed, the gas provided from the second device 500 does not flow into the soft valve 10.

제2 커넥터(200) 측에 배치되는 제1 채널(c1)의 타단은 외부로 개방되어 있으며, 제1 장치(400)로부터 기체를 제공받지 않는 정상상태에서는 제1 채널(c1)의 타단이 대기압과 같은 압력을 갖게 된다. 따라서, 제1 장치(400) 내부의 기체는 제1 채널(c1)을 통하여 외부로 배출되게 된다. The other end of the first channel (c1) disposed on the second connector 200 side is open to the outside, and in a normal state in which gas is not provided from the first device 400, the other end of the first channel (c1) is at atmospheric pressure. has the same pressure. Accordingly, the gas inside the first device 400 is discharged to the outside through the first channel c1.

도 3의 (b)는 인장상태일 때의 이너 튜브(320) 및 나선사(330)를 도시한다. 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 인장상태에서 이너 튜브(320)는 길이방향으로 신장되며, 제1 나선사(331) 및 제2 나선사(332)는 팽팽하게 당겨져 이너 튜브(320)를 압축하게 된다. 따라서, 인장상태에서 이너 튜브(320)는 길이가 연장되며, 두께는 감소하게 된다.Figure 3(b) shows the inner tube 320 and the spiral yarn 330 in a tensioned state. As shown in FIG. 3(b), in the tensioned state, the inner tube 320 is stretched in the longitudinal direction, and the first spiral yarn 331 and the second spiral yarn 332 are pulled taut to form the inner tube 320. is compressed. Accordingly, in the tensioned state, the inner tube 320 extends in length and decreases in thickness.

도 3의 (b)와 도 4의 (b)를 함께 참조하면, 인장상태에서 나선사(330)는 이너 튜브(320)를 압축하여 제1 채널(c1)의 단면적을 감소시키게 된다. 또한, 인장상태에서 이너 튜브(320)의 외측면은 아우터 튜브(310)의 내측면과의 접촉면적이 감소하게 되며, 제2 채널(c2)의 단면적은 증가되게 된다. 따라서, 이너 튜브(320)의 인장 길이에 따라 제1 채널(c1)은 점차 폐쇄되고, 제2 채널(c2)은 점차 개방된다. 제1 채널(c1)과 제2 채널(c2)의 개폐정도는 서로 반비례 관계를 만족할 수 있다.Referring to Figure 3 (b) and Figure 4 (b) together, in the tensioned state, the spiral yarn 330 compresses the inner tube 320 to reduce the cross-sectional area of the first channel (c1). Additionally, in the tensioned state, the contact area of the outer surface of the inner tube 320 with the inner surface of the outer tube 310 decreases, and the cross-sectional area of the second channel c2 increases. Accordingly, the first channel c1 is gradually closed and the second channel c2 is gradually opened according to the tensile length of the inner tube 320. The opening and closing degrees of the first channel (c1) and the second channel (c2) may satisfy an inversely proportional relationship.

아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)가 최대로 신장된 최대인장상태에서 제1 채널(c1)은 최대로 닫힌 상태이며 제1 채널(c1)의 단면적은 최소값을 갖는다. 또한, 최대인장상태에서 제2 채널(c2)은 최대로 열린 상태이며 제2 채널(c2)의 단면적은 최대값을 갖는다.In the maximum tension state where the outer tube 310 and the inner tube 320 are stretched to their maximum, the first channel (c1) is in a maximum closed state and the cross-sectional area of the first channel (c1) has a minimum value. Additionally, in the maximum tension state, the second channel (c2) is fully open and the cross-sectional area of the second channel (c2) has the maximum value.

최대인장상태에서 제1 채널(c1)이 닫히고 제2 채널(c2)이 열림으로써, 제2 장치(500)로부터 공급되는 기체는 제2 채널(c2)을 통하여 제1 장치(400)로 유입되게 된다. 이때, 소프트 밸브(10)에서 제1 장치(400)로 제공되는 기체의 압력(제2 압력)인 Pch는 제2 장치(500)로부터 공급되는 기체의 압력(제1 압력)인 Ps와 같아질 수 있다. 제1 장치(400) 내부의 압력은 점차 증가할 수 있으며, Ps와 같아질 때까지 증가할 수 있다.In the maximum tension state, the first channel (c1) is closed and the second channel (c2) is opened, so that the gas supplied from the second device 500 flows into the first device 400 through the second channel (c2). do. At this time, Pch, which is the gas pressure (second pressure) supplied from the soft valve 10 to the first device 400, will be equal to Ps, which is the gas pressure (first pressure) supplied from the second device 500. You can. The pressure inside the first device 400 may gradually increase, and may increase until it becomes equal to Ps.

제2 장치(500)로부터 제1 장치(400)로 유입된 기체는 외부로 방출되지 않을 수 있다. 나선사(330)의 개수에 따라 최대인장상태에서 제1 채널(c1)의 폐쇄정도는 바뀔 수 있으며, 이에 따라 제2 장치(500)로부터 소프트 밸브(10)로 유입된 기체가 외부로 방출되는 정도 역시 달라질 수 있다.Gas flowing into the first device 400 from the second device 500 may not be released to the outside. Depending on the number of spiral threads 330, the degree of closure of the first channel (c1) in the maximum tension state may change, and accordingly, the gas flowing into the soft valve 10 from the second device 500 is discharged to the outside. The degree may also vary.

도 5는 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 인장 길이(△L)에 따른 제1 압력(Ps)과 제2 압력(Pch) 비의 변화를 나타내는 그래프이다. 제2 장치(500)로부터 소프트 밸브(10)에 제공되는 기체의 압력인 제1 압력(Ps)은 일정한 값을 가지므로, 제1 압력(Ps)과 제2 압력(Pch) 비의 변화는 곧 제2 압력(Pch)의 변화를 나타낸다.Figure 5 is a graph showing the change in the ratio of the first pressure (Ps) and the second pressure (Pch) according to the tensile length (△L) of the outer tube 310 and the inner tube 320. Since the first pressure (Ps), which is the pressure of the gas provided to the soft valve 10 from the second device 500, has a constant value, the change in the ratio of the first pressure (Ps) and the second pressure (Pch) is directly Indicates the change in the second pressure (Pch).

도 5를 참조하면, 소프트 밸브(10)로부터 제1 장치(400)에 제공되는 제2 압력(Pch)은 조절부재(300)의 초기 길이(L0)에 상관없이 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 인장 길이(△L)가 증가함에 따라 증가되는 것을 알 수 있다. 또한, 제2 압력(Pch)은 0에서부터 증가하여 제1 압력(Ps)과 같은 값까지 증가할 수 있다.Referring to FIG. 5, the second pressure (Pch) provided from the soft valve 10 to the first device 400 is applied to the outer tube 310 and the inner tube regardless of the initial length (L0) of the adjustment member 300. It can be seen that the tensile length (△L) of (320) increases as it increases. Additionally, the second pressure (Pch) may increase from 0 to the same value as the first pressure (Ps).

한편, 조절부재(300)의 초기 길이(L0)가 증가하면, 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 최대 인장 길이가 증가되는 것을 알 수 있다.Meanwhile, it can be seen that when the initial length L0 of the adjustment member 300 increases, the maximum tensile length of the outer tube 310 and the inner tube 320 increases.

조절부재(300)의 초기 길이(L0)가 80mm인 경우를 살펴보면, 제2 압력(Pch)은 아우터 튜브(310) 및 이너 튜브(320)의 인장 길이(△L)가 10mm 부근에서 급격히 변화하기 시작하며, 20mm 부근에서 최고값인 Ps에 도달하는 것을 알 수 있다. 조절 부재(300)의 초기 길이(L0)가 다른 그래프 역시 Pch의 변화가 급격하게 일어나는 양상은 비슷하게 나타나나, 조절 부재(300)의 초기 길이(L0)가 짧을수록 Pch가 좀 더 급격하게 변화되는 것을 알 수 있다.Looking at the case where the initial length (L0) of the adjustment member 300 is 80 mm, the second pressure (Pch) changes rapidly when the tensile length (△L) of the outer tube 310 and the inner tube 320 is around 10 mm. It can be seen that it starts and reaches the highest value, Ps, around 20mm. Graphs with different initial lengths (L0) of the adjustment member 300 also show a similar pattern of rapid changes in Pch, but the shorter the initial length (L0) of the adjustment member 300, the more rapidly the Pch changes. You can see that

도 6은 나선사의 개수 및 인장률에 따른 소프트 밸브의 단면도 시뮬레이션 결과 및 실제 실험 결과를 도시한다. 도 6의 (i)는 나선사의 개수가 1개인 경우이고, (ii)는 나선사의 개수가 2개인 경우이고, (iii)은 나선사의 개수가 3개인 경우이며, (iv)는 나선사의 개수가 4개인 경우이다. Figure 6 shows simulation results and actual experimental results of a cross-sectional view of a soft valve according to the number of threads and tensile rate. In Figure 6, (i) is a case where the number of threads is 1, (ii) is a case where the number of threads is 2, (iii) is a case where the number of threads is 3, and (iv) is a case where the number of threads is 3. This is the case of 4 people.

도 6을 참조하면, 나선사(330)의 개수와 상관없이 모든 경우에 조절부재(300)가 인장됨에 따라 제1 채널(c1)의 단면적은 감소하고 제2 채널(c2)의 단면적은 증가하는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, regardless of the number of threads 330, in all cases, as the adjustment member 300 is tensioned, the cross-sectional area of the first channel (c1) decreases and the cross-sectional area of the second channel (c2) increases. You can see that

(i)를 참조하면, 나선사(330)의 개수가 1개인 경우, 제1 채널(c1)이 충분히 닫히지 않는 것을 알 수 있다. 이 경우 최대인장상태에서 제1 장치(400)로 전달되는 기체의 압력은 제2 장치(500)로부터 제공되는 기체의 압력에 미치지 못할 수 있다.Referring to (i), it can be seen that when the number of spiral yarns 330 is one, the first channel (c1) is not sufficiently closed. In this case, the pressure of the gas delivered to the first device 400 in the maximum tension state may not reach the pressure of the gas provided from the second device 500.

(ii)를 참조하면, 나선사(330)의 개수가 2개인 경우, 조절부재(300)가 인장됨에 따라 이너 튜브(320)의 단면의 형상은 타원형에서 덤벨형으로 변화하게 된다. 이에 따라 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)은 급격한 단면적의 변화가 생기게 되고 제1 커넥터(100)를 통해 제1 장치(400)로 제공되는 기체의 압력 역시 급격히 변화하게 된다.Referring to (ii), when the number of spiral yarns 330 is two, the cross-sectional shape of the inner tube 320 changes from an oval to a dumbbell shape as the adjustment member 300 is tensioned. Accordingly, the first channel (c1) and the second channel (c2) undergo a rapid change in cross-sectional area, and the pressure of the gas provided to the first device 400 through the first connector 100 also changes rapidly.

(iii)을 참조하면, 나선사(330)의 개수가 3개인 경우 조절부재(300)가 인장됨에 따라 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)의 단면적은 점진적으로 변화된다. 따라서, 이 경우 제1 커넥터(100)를 통해 제1 장치(400)로 제공되는 기체의 압력은 완만하게 변화하게 된다. Referring to (iii), when the number of spiral yarns 330 is three, the cross-sectional areas of the first channel (c1) and the second channel (c2) gradually change as the adjustment member 300 is stretched. Therefore, in this case, the pressure of the gas provided to the first device 400 through the first connector 100 changes gently.

(iv)를 참조하면, 나선사(330)의 개수가 4개인 경우 조절부재(300)가 인장됨에 따라 이너 튜브(320)의 단면의 형상은 중심부로부터 점대칭인 형상에서 선대칭인 형상으로 급격하게 변화된다. 이에 따라 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)은 급격한 단면적의 변화가 생기게 되고 제1 커넥터(100)를 통해 제1 장치(400)로 제공되는 기체의 압력 역시 급격히 변화하게 된다.Referring to (iv), when the number of spiral yarns 330 is four, the cross-sectional shape of the inner tube 320 changes rapidly from a point-symmetrical shape from the center to an line-symmetrical shape as the adjustment member 300 is tensioned. do. Accordingly, the first channel (c1) and the second channel (c2) undergo a rapid change in cross-sectional area, and the pressure of the gas provided to the first device 400 through the first connector 100 also changes rapidly.

소프트 밸브(10)는 필요한 압력 제어에 따라 나선사(330)의 개수 및 조절부재(300)의 길이를 선택하여 구비할 수 있으며, 제1 장치(400)로 제공되는 기체의 압력인 제2 압력(Pch)의 증가세를 조절할 수 있다. 또한, 나선사(330)의 개수에 따라 최대인장상태에서의 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)의 단면적이 변화되므로 나선사(330)의 개수를 조절하여 제2 장치(500)로부터 소프트 밸브(10)로 유입된 기체가 외부로 방출되는 정도를 조절할 수 있다. The soft valve 10 can be provided by selecting the number of threads 330 and the length of the control member 300 according to the required pressure control, and the second pressure, which is the pressure of the gas provided to the first device 400, The increase in (Pch) can be adjusted. In addition, since the cross-sectional areas of the first channel (c1) and the second channel (c2) in the maximum tension state change depending on the number of threads 330, the number of threads 330 is adjusted to adjust the second device 500. It is possible to control the extent to which the gas flowing into the soft valve 10 is released to the outside.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 밸브(10)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (a)는 정상상태, (b)는 인장상태, (c)는 최대인장상태에서의 소프트 밸브(10)를 나타낸다.Figure 7 is a diagram for explaining the operation of the soft valve 10 according to an embodiment of the present invention. Figure 7 (a) shows the soft valve 10 in a normal state, (b) in a tensioned state, and (c) in a maximum tensioned state.

도 7을 참조하면, 소프트 밸브(10)는 제1 커넥터(100)에 제1 액츄에이터(401)를 연결하고 제2 커넥터(200)에 일정한 압력 Ps로 기체를 공급하는 외부 장치를 연결하여 제1 액츄에이터(401)를 동작하게 할 수 있다. 제1 액츄에이터(401)는 신축성을 가지고 내부의 압력에 따라 길이가 연장되며, 휘어지는 성질을 갖는다.Referring to FIG. 7, the soft valve 10 connects the first actuator 401 to the first connector 100 and connects an external device that supplies gas at a constant pressure Ps to the second connector 200 to connect the first actuator 401 to the first connector 100. The actuator 401 can be operated. The first actuator 401 has elasticity, extends in length depending on internal pressure, and has a bending property.

도 7(a)에 도시된 바와 같이, 정상상태에서 조절부재(300)는 신장되지 않으며, 제1 채널(c1)은 최대로 개방되고 제2 채널(c2)은 최대로 폐쇄된다. 따라서, 제2 커넥터(200)에 연결된 외부 장치로부터 공급되는 기체는 소프트 밸브(10)의 내부로 유입되지 않는다. As shown in FIG. 7(a), in a normal state, the adjustment member 300 is not stretched, the first channel (c1) is maximally open and the second channel (c2) is maximally closed. Accordingly, gas supplied from an external device connected to the second connector 200 does not flow into the soft valve 10.

이때, 제1 액츄에이터(401)는 제1 채널(c1)을 통하여 외부와 기체를 교환할 수 있으며 제1 액츄에이터(401) 내부의 압력은 대기압과 동일한 Patm일 수 있다. 즉, 정상상태에서 제1 액츄에이터(401)는 형상이 변형되지 않고 본래의 형상을 가진다.At this time, the first actuator 401 may exchange gas with the outside through the first channel c1, and the pressure inside the first actuator 401 may be Patm, which is equal to atmospheric pressure. That is, in a normal state, the first actuator 401 has its original shape without being deformed.

도 7(b)를 참조하면, 제1 커넥터(100) 및 제2 커넥터(200)에 인장력이 부가된 경우 조절부재(300)가 신장되게 된다. 이러한 인장상태에서는 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)이 일부 개방되며, 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)을 통하여 기체가 유동할 수 있다. 외부 장치로부터 공급되는 압력 Ps의 기체는 제2 커넥터(200)를 통하여 소프트 밸브(10)의 내부로 유입되고 제2 채널(c2)을 따라 제1 커넥터(100)로 이동하게 된다. Referring to FIG. 7(b), when tensile force is added to the first connector 100 and the second connector 200, the adjustment member 300 is stretched. In this tensioned state, the first channel (c1) and the second channel (c2) are partially open, and gas can flow through the first channel (c1) and the second channel (c2). Gas at pressure Ps supplied from an external device flows into the inside of the soft valve 10 through the second connector 200 and moves to the first connector 100 along the second channel c2.

제1 커넥터(100)로 이동된 기체의 일부는 제1 액츄에이터(401)로 공급되고, 나머지 일부는 제1 채널(c1)로 유입된 후 제1 채널(c1)을 따라 제2 커넥터(200) 측으로 이동되어 외부로 방출된다. 이때, 제1 액츄에이터(401)로 공급되는 기체의 압력 Pch는 외부 장치로부터 공급되는 기체의 압력인 Ps보다 작고 대기압 Patm보다 큰 값을 가진다.Part of the gas moved to the first connector 100 is supplied to the first actuator 401, and the remaining part flows into the first channel (c1) and then flows to the second connector 200 along the first channel (c1). It moves to the side and is released to the outside. At this time, the pressure Pch of the gas supplied to the first actuator 401 has a value smaller than Ps, the pressure of the gas supplied from an external device, and greater than the atmospheric pressure Patm.

인장상태에서 제1 액츄에이터(401)는 공급되는 기체의 압력 Pch로 인해 길이가 연장되며 휘어진다. 한편, 제1 액츄에이터(401)로부터 방출되는 기체는 제1 채널(c1)로 유입되며, 외부로 방출될 수 있다. In the tensioned state, the first actuator 401 extends in length and bends due to the pressure Pch of the supplied gas. Meanwhile, gas discharged from the first actuator 401 may flow into the first channel c1 and be discharged to the outside.

도 7(c)를 참조하면, 조절부재(300)가 최대로 신장된 최대인장상태에서는 제1 채널(c1)이 최대로 폐쇄되며, 제2 채널(c2)이 최대로 개방된다. 외부 장치로부터 공급되는 압력 Ps의 기체는 제2 커넥터(200)를 통하여 소프트 밸브(10)의 내부로 유입되고 제2 채널(c2)을 따라 제1 커넥터(100)로 이동하게 된다.Referring to FIG. 7(c), in the maximum tension state where the adjustment member 300 is stretched to its maximum, the first channel (c1) is closed to the maximum and the second channel (c2) is opened to the maximum. Gas at pressure Ps supplied from an external device flows into the inside of the soft valve 10 through the second connector 200 and moves to the first connector 100 along the second channel c2.

이때, 제1 채널(c1)은 폐쇄되므로, 제1 커넥터(100)로 이동된 기체는 모두 제1 액츄에이터(401)로 공급되게 된다. 따라서, 제1 액츄에이터(401)로 공급되는 기체의 압력 Pch는 외부 장치로부터 공급되는 기체의 압력인 Ps와 같은 값을 가진다. 최대인장상태에서 제1 액츄에이터(401)는 공급되는 기체의 압력 Ps로 인해 길이가 연장되며 휘어지고 최대로 변형되게 된다.At this time, since the first channel c1 is closed, all gas moved to the first connector 100 is supplied to the first actuator 401. Accordingly, the pressure Pch of the gas supplied to the first actuator 401 has the same value as the pressure of the gas supplied from the external device, Ps. In the maximum tension state, the first actuator 401 is extended in length, bent, and deformed to the maximum due to the pressure Ps of the supplied gas.

소프트 밸브(10)는 조절부재(300)의 인장길이에 따라 제1 채널(c1) 및 제2 채널(c2)의 개폐정도를 제어할 수 있으며, 기체의 유동방향을 제어할 수 있다. 또한, 소프트 밸브(10)는 조절부재(300)의 인장길이를 제어하여 제1 커넥터(100) 및 제2 커넥터(200) 사이를 따라 유동하는 기체의 압력을 조절할 수 있다. The soft valve 10 can control the degree of opening and closing of the first channel (c1) and the second channel (c2) according to the tensile length of the adjustment member 300, and can control the flow direction of gas. Additionally, the soft valve 10 can control the pressure of gas flowing between the first connector 100 and the second connector 200 by controlling the tensile length of the adjustment member 300.

소프트 밸브(10)는 간단한 구조를 가지며 작은 크기로 구비될 수 있어, 시스템에 용이하게 적용할 수 있으며, 전체 시스템의 부피 및 무게를 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한 별도의 전자 제어 장치 등을 필요로 하지 않아 다양한 환경(예: 수중 환경, 스파크가 튀거나 먼지가 많은 환경 등)에 적용되는 어플리케이션에 활용이 가능하다.The soft valve 10 has a simple structure and can be provided in a small size, so it can be easily applied to the system and can significantly reduce the volume and weight of the entire system. In addition, since it does not require a separate electronic control device, it can be used in applications in various environments (e.g. underwater environments, environments with sparks or dust, etc.).

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As such, the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, but this is merely an example, and those skilled in the art will understand that various modifications and variations of the embodiment are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

10 : 소프트 밸브
100 : 제1 커넥터
200 : 제2 커넥터
300 : 조절부재
310 : 아우터 튜브
320 : 이너 튜브
330 : 나선사10: soft valve
100: first connector
200: second connector
300: Control member
310: Outer tube
320: Inner tube
330: Spiral Temple

Claims

first connector;
second connector; and
Includes; an adjustment member connecting between the first connector and the second connector,
The control member is,
An elastic outer tube;
an inner tube that has elasticity and is disposed inside the outer tube and has a first channel through which gas can flow; and
At least one helical yarn that spirally wraps the outside of the inner tube along the length of the inner tube,
A second channel through which gas can flow is formed between the outer tube and the inner tube,
The adjustment member controls the degree of opening and closing of the first channel and the second channel according to the tensile length of the outer tube and the inner tube, and adjusts the pressure of the gas flowing between the first connector and the second connector. Adjustable, soft valve.

According to claim 1,
A soft valve in which the spiral yarn has less elasticity than the outer tube or the inner tube.

According to claim 1,
The spiral yarn consists of a plurality of threads,
A soft valve wherein the plurality of spiral threads are arranged to be spaced apart from each other at regular intervals on the outside of the inner tube.

According to clause 3,
A soft valve, wherein the plurality of helical yarns are symmetrically arranged and have the same helical direction.

According to clause 3,
The pitch of the spiral yarn is inversely proportional to the maximum tensile length of the inner tube.

According to claim 1,
A soft valve in which the opening and closing degrees of the first channel and the second channel are inversely proportional to each other.

According to clause 6,
The helical thread compresses the inner tube when the inner tube is tensioned, thereby reducing the cross-sectional area of the first channel and increasing the cross-sectional area of the second channel.

According to claim 1,
The inner tube is provided with a longer length than the outer tube.

According to claim 1,
The first connector is,
a first port into which one end of the outer tube is inserted and fixed;
a fixing part that secures one end of the inner tube inserted into the first connector; and
A soft valve comprising; a second port connected to an external device and through which gas passing through the first channel flows in and out.

According to clause 9,
A soft valve wherein one end of the inner tube is spaced apart from the inner surface of the first connector and is fixed.