KR20210007522A - 철근 커플링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커플링의 양측 중공부에 내치 와셔와 분할압지구를 각각 내장시켜 양측으로 삽입되는 철근(이형 철근)의 외주연을 완고하게 구속함으로써 두 개의 철근이 연결되도록하고, 상기 내치 와셔는 스프링에 의해 탄지되도록 함으로써 연결된 철근이 유동하지 않도록 한 철근 커플링에 관한 것으로서, 소정길이와 소정 지름을 갖는 연결관체(2)와, 연결관체(2) 양측 내부에 형성되는 중공부(3)(4)와, 중공부(3)와 중공부(4) 사이에 형성되는 격리부(5)와, 중공부(3)(4)에 형성되고 양측으로 이행할수록 좁아지는 내외측 경사면(6)(7)과, 중공부(3)(4)에 차례로 결합되는 스프링(8)(9)과 내치 와셔(10)(11) 및 분할압지구(12)(13)와, 분할압지구(12)(13)의 분리를 방지하는 스톱링(14)(15)을 포함한다.

Description

철근 커플링{Rebar coupling}

본 발명은 철근 커플링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커플링 내부 양측에 분할압지구와 내치 와셔를 각각 내장시켜 양측으로 삽입되는 철근(이형 철근)의 외주연을 완고하게 구속하도록 함으로써 두 개의 철근이 연결되도록 하고, 상기 내치 와셔는 스프링에 의해 탄지되도록 함으로써 연결된 철근이 유동하지 않도록 한 것이다.

일반적으로 철근 콘크리트의 구조물 또는 철근 철골 구조물을 시공할 때 골조로 사용하는 철근은 콘크리트와의 부착응력도를 높이기 위하여 길이 방향 외면에 두 줄의 리브가 대칭 형성되고 횡방향 외면에 복수의 마디가 돌출 형성되는 철근이 주로 사용되고 있다.

상기 철근은 운반이나 작업의 편의를 위해 한정된 길이로 생산되기 때문에 구조물의 길이에 맞춰 길이가 짧은 철근의 경우 연결시켜 사용하게 되는데 철근을 연결하는 방식은 여러가지이다.

가장 널리 사용되는 연결 방식은 두 철근의 단부를 겹친 다음 결속선으로 묶는 겹침이음 방식은 이음부가 철근의 부착력에만 의존하기 때문에 강도와 안전성이 떨어지며, 두 철근의 단부를 용접시켜 이음하는 경우 이음부에 열변형이 일어나면서 발생되는 2차 응력에 의해 이음부의 강도가 철근 모재의 강도에 비하여 많이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 두 철근의 양단을 업셋팅하거나 단조가공으로 리브와 마디를 원형으로 가공한 다음 절삭 및 전조 방식으로 수나사를 가공하여 암나사형 커플러로 연결하는 나사 이음 방식은 철근에 외력이 가해져 이음부가 철근 모재와 다른 변형이 일어나 모재보다 강도가 약해지는 등의 문제점이 있다.

또한, 최근에는 다양항 구성의 철근연결구가 제공되고 있으나 대부분 구조가 복잡하고 사용이 불편하며, 제조원가가 비싼 등의 여러 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1541243호(발명의 명칭: 철근연결구, 2015. 07. 27. 특허공고) 대한민국 공개특허공보 특1996-0006164호(발명의 명칭: 철근봉 연결구, 1996. 02. 23. 특허공개) 대한민국 공개특허공보 특1999-0037732(발명의 명칭: 철근연결구, 1999. 05. 25. 특허공개)

본 발명은 커플링의 양측 중공부에 분할압지구와 내치 와셔를 각각 내장시켜 양측으로 삽입되는 철근(이형 철근)의 외주연을 완고하게 구속하도록 함으로써 두 개의 철근이 연결되도록하고, 상기 내치 와셔는 스프링에 의해 탄지되도록 함으로써 연결된 철근이 유동하지 않는 철근 커플링을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 철근 커플링은, 소정길이와 소정 지름을 갖는 연결관체와, 연결관체 양측 내부에 형성되는 중공부와, 중공부와 중공부 사이에 형성되는 격리부와, 중공부에 형성되고 양측으로 이행할수록 좁아지는 내외측 경사면과, 중공부에 차례로 결합되는 스프링과 내치 와셔 및 분할압지구와, 분할압지구의 분리를 방지하는 스톱링을 포함한다.

상기 내치 와셔는, 내주연에 복수의 탄성 내치가 소정 간격으로 형성되고, 탄성 내치 사이에 공간이 형성되고, 내치 와셔의 내경(d)은 철근 외경(b) 보다 크고, 탄성 내치의 내경(e)은 철근 외경(b) 보다 작을 수 있다.

상기 분할압지구는 3~5등분의 분할체이고, 내주연에 복수의 치형이 소정 간격으로 형성되고, 입구에 경사형 확개부가 형성될 수 있다.

상기 격리부의 중앙에 형성되는 통공을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 철근 커플링(1)의 양측 중공부(3)(4)에 분할압지구(12)(13)와 내치 와셔(10)(11) 및 스프링(8)(9)이 각각 내장되어 양측으로 삽입되는 철근(16)(17)의 외주연을 완고하게 구속함으로써 두 개의 철근(16)(17)이 쉽게 연결되며, 상기 내치 와셔(10)(11)는 스프링(8)(9)에 의해 탄지되므로 연결된 철근(16)(17)의 유동이 방지되는 효과가 있다.

본 발명의 철근 커플링(1)은 구성이 간단하여 제조원가가 저렴할 뿐 아니라, 원터치 삽입 방식이므로 철근(16)(17) 연결작업이 간편하며, 복수의 탄성 내치(25)(26)에 의해 철근(16)(17)의 완고한 결합이 이루어지고, 분할압지구(12)(13)의 내주연에 형성된 톱니형 치형(21)(22)에 의해 철근(16)(17) 외주연이 재차 압지되면서 철근(16)(17)이 완고하게 연결되는 효과가 있다.

본 발명은 격리부(5) 중앙에 형성되는 통공(31)에 의해 재료 사용량과 무게를 줄이고 원가를 절감할 수 있는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 본 발명 일 예로 도시한 단면구성도.
도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 분해 사시도.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 내치 와셔 부분 정면도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 사용 상태 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

도 1은 본 발명 일 예로 도시한 철근 커플링(1)의 사시도로, 소정길이와 소정 지름을 갖는 연결관체(2)와, 연결관체(2)의 양측 내부에 형성되는 중공부(3)(4)와, 중공부(3)와 중공부(4) 사이에 형성되는 격리부(5)와, 중공부(3)(4)에 형성되고 양측으로 이행할수록 좁아지는 내외측 경사면(6)(7)과, 중공부(3)(4)에 차례로 결합되는 스프링(8)(9) 및 내치 와셔(10)(11) 및 분할압지구(12)(13)와, 분할압지구(12)(13)의 분리를 방지하는 스톱링(14)(15)을 포함한다.

상기 중공부(3)(4)의 양측은 철근(16)(17)을 삽입할 수 있도록 입구(3a)(4a)가 형성된 개방 구조이다.

상기 스톱링(14)(15)은 입구(3a)(4a) 부분에 형성되는 홈(6a)에 각각 결합되며, 분할압지구(12)(13)와 내치 와셔(10)(11)와 스프링(8)(9)의 분리를 방지하게 된다.

상기 연결관체(2)와, 스프링(8)(9)과, 내치 와셔(10)(11)와, 분할압지구(12)(13)와, 스톱링(14)(15)은 철근(16)(17)을 견고하게 결속 및 지지할 수 있도록 철근(16)(17) 강도 이상의 강고를 갖는 금속이거나 비금속재일 수 있다.

상기 연결관체(2)는 가공, 주조(사형주조), 다이캐스팅 등의 방법으로 제조할 수 있다.

상기 스톱링(14)(15)의 내경(a)은 철근(16)(17)이 삽입될 수 있도록 철근(16)(17)의 외경(b)보다 조금 크게 형성되며, 스프링(8)(9)의 탄성(탄발력)에 의해 스톱링(14)(15) 방향으로 이동한 후 스톱링(14)(15)에 의해 정지되는 분할압지구(12)(13)는 중공부(3)(4)에 결합할 수 있도록 3~5등분의 분할체이며, 도 2에는 3개의 분할체 예시된다.

상기 분할압지구(12)(13)는 이격되면서 틈(18)(19)이 형성되며, 스톱링(14)(15)에 가까울수록 분할압지구(12)(13) 사이의 틈(18)(19)은 좁아지며, 반대로 격리부(5)로 가까울수록 분할압지구(12)(13) 사이의 틈(18)(19)은 넓어지게 된다.

상기 분할압지구(12)(13)의 내주연에는 소정 간격을 갖는 톱니형의 치형(21)(22)이 복수로 형성되어 삽입되는 철근(16)(17)의 외주연을 감싸 가압하거나 철근(16)(17)의 외주연 일부를 파고 들어가 가압 지지하게 되므로 철근(16)(17)의 분리가 방지된다.

상기 분할압지구(12)(13)의 외주연은 스프링(8)(9)의 탄지력 및/또는 철근(16)(17) 삽입에 의해 경사면(6)에 밀착된다.

상기 톱니형 치형(21)(22)은 수직면과 경사면이 연속하는 형태로, 경사면은 철근(16)(17)이 삽입되는 방향으로 형성된다. 상기 치형(21)(22)의 경사면 각도(θ1)는 20~40°일 수 있다.

상기 분할압지구(12)(13)의 입구에는 철근(16)(17)을 쉽게 삽입할 수 있도록 경사형 확개부(23)(24)가 형성되며, 철근(16)(17)이 삽입되면서 분할압지구(12)(13)가 벌어지게되며, 분할압지구(12)(13)의 외주연은 경사면(6)에 밀착되면서 철근(16)(17)을 가압 지지하게된다.

상기 분할압지구(12)(13)는 3~5개의 분할체 구조이므로 위치에 따라 내경(c)이 달라지며, 중공부(3)(4)의 가운데 부분에 위치하는 경우 내경(c)은 철근(16)(17)의 외경과 같거나 비슷하며, 철근(16)(17)이 삽입될 때 상기 내경(c)은 더욱 커지게 되며, 스프링(8)(9)에 의해 스톱링(14)(15)에 가까워진 경우 상기 내경(c)은 최소로 좁아진다.

상기 분할압지구(12)(13)는 3~5개의 분할체 구조이지만, 안쪽면은 스프링(8)(9)으로 탄지되는 내치 와셔(10)(11)의 일측면에 밀착되어 있고 외주연은 경사면(6)에 밀착되어 있어 철근(16)(17)을 삽입할 때 격리부(5) 방향으로 동시에 이동하게 되며, 철근(16)(17)의 삽입이 완료되면 스프링(8)(9)으로 탄지되는 내치 와셔(10)(11)에 의해 스톱링(14)(15) 방향으로 다소 이동할 때에도 분할압지구(12)(13)의 분할체가 동시에 이동하게 된다.

상기 내치 와셔(10)(11)는 내주연에 탄성을 갖는 복수개의 탄성 내치(25)(26)가 소정 간격으로 일체형으로 형성되며, 탄성 내치(25)(26) 사이에는 탄성 내치(25)(26)의 폭과 같거나 비슷한 폭의 공간(27)(28)이 각각 형성되며, 중앙부에는 철근(16)(17)이 관통할 수 있도록 통공(10a)(11a)이 각각 형성된다.

상기 내치 와셔(10)(11)의 내경(d)은 철근(16)(17)의 외경(b) 보다 크고, 탄성 내치(25)(26)의 내경(e)은 철근(16)(17)의 외경(b) 보다 작다.

상기 탄성 내치(25)(26)는 격리부(5) 방향으로 소정 각도(θ2)로 기울어지게 구성함으로써 철근(16)(17)의 삽입(화살표 방향)이 쉽도록하고, 삽입된 철근(16)(17)은 복수의 탄성 내치(25)(26)의 끝단부에 완고하게 걸림되면서 삽입 반대방향(화살표 반대방향)으로 분리되지 않도록 구성된다.

상기 탄성 내치(25)(26)의 기울기 각도(θ2)는 120~160°일 수 있다.

상기 기울기 각도(θ2)가 120°미만인 경우 탄성 내치(25)(26)의 기울기가 커서 삽입되는 철근(16)(17)의 걸림이 약해질 수 있으며, 반대로 상기 기울기 각도(θ2)가 160°를 초과하는 경우 탄성 내치(25)(26)의 기울기가 작아 철근(16)(17)을 삽입하는데 많은 힘이 필요할 수 있다.

또한 상기 각도(θ2)에 의해 탄성 내치(25)(26)로 삽입 및 격리부(5) 방향으로 통과된 철근(16)(17)의 외주연 또는 돌출된 마디(29) 또는 돌출된 리브(30)에 걸림되며, 따라서 탄성 내치(25)(26)가 철근(16)(17)과의 불균일한 걸림에 의해 탄성 내치(25)(26)의 기울기 각도(θ2)가 걸림위치에 따라 상이해지게 되며, 이에 따라 철근(16)(17)의 보다 완고한 연결(결합)이 달성된다.

한편, 철근(16)(17)을 삽입하게 되면 탄성을 갖는 탄성 내치(25)(26)의 끝부분이 철근(16)(17)의 삽입 압력에 의해 다소간 휘어지면서 철근(16)(17) 표면에 가압 밀착되면서 걸림되며, 특히 탄성 내치(25)(26)의 모서리 부분이 철근(16)(17) 표면 일부를 파고 들어가 완고한 결합이 이루어진다.

상기에서 스프링(8)(9)의 탄성력, 또는 연결된 철근(16)(17)에 작용되는 삽입 반대방향으로 당김 외력(콘크리트의 타설 외력, 바이브레이트의 진동 외력 등) 등에 의해 탄성 내치(25)(26)의 모서리 부분이 철근(16)(17) 표면 일부를 파고 들어갈 수 있으며, 더욱 완고한 철근(16)(17) 연결이 달성된다.

상기 철근(16)(17)은 내치 와셔(10)(11)에 완고하게 결합되어 있고, 상기 내치 와셔(10)(11)와 탄성 내치(25)(26)에 접하여 있는 분할압지구(12)(13)는 스프링(8)(9)의 탄성(탄발력)에 의해 스톱링(14)(15) 방향(화살표 반대방향)으로 이동하다가 분할압지구(12)(13)의 외주연이 내측 경사면(6)에 밀착되면서 정지된다.

상기 분할압지구(12)(13)의 내주연에는 톱니형의 치형(21)(22)이 복수로 형성되어 있어 철근(16)(17)의 외주연을 감싸 가압하거나 철근(16)(17)의 외주연 일부를 파고 들어가 가압 지지하면서 철근(16)(17)이 연결된다.

또한 내치 와셔(10)(11)와 분할압지구(12)(13)와 철근(16)(17)이 고정되고, 스프링(8)(9)으로 탄지되므로 연결된 철근(16)(17)의 유동이 방지된다.

상기 스프링(8)(9)은 격리부(5)와 내치 와셔(10)(11)에 접촉하면서 내치 와셔(10)(11) 및 분할압지구(12)(13)를 탄지하게되며, 스프링(8)(9)의 내경(f)은 철이 접촉하지 않도록 철근(16)(17) 외경(b)보다 크게 형성된다.

또한, 스프링(8)(9)과, 내치 와셔(10)(11)는 스톱링(14)(15)이 제거된 상태에서 중공부(3)(4)로 삽입될 수 있는 외경이나 크기를 갖는다.

본 발명은 철근(16)(17)의 끝단부를 확개부(23)(24)를 통하여 분할압지구(12)(13)로 밀어넣는 원터치 동작으로 철근(16)(17)의 완고한 연결이 달성된다.

특히 본 발명의 철근 커플링(1)은 구성이 간단하여 제조원가가 저렴할 뿐 아니라, 원터치 삽입 방식이므로 철근(16)(17) 연결작업이 간편하며, 복수의 탄성 내치(25)(26)에 의해 완고한 결합이 이루어지고, 분할압지구(12)(13)의 내주연에 형성된 톱니형 치형(21)(22)에 의해 철근(16)(17) 외주연이 재차 압지되면서 철근(16)(17)의 완고한 연결이 달성된다.

본 발명에서 격리부(5)의 중앙에 통공(31)을 형성하여 재료와 무게를 줄이고 원가를 절감할 수 있다. 상기 통공(31)의 내경(g)은 스프링(8)(9)의 내경보다 작게 구성하여 스프링(8)(9)이 통공(31)으로 유입되지 않도록 함이 바람직하다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(1)--철근 커플링 (2)--연결관체
(3)(4)--중공부 (5)--격리부
(6)(7)--경사면 (8)(9)--스프링
(10)(11)--내치 와셔 (12)(13)--분할압지구
(14)(15)--스톱링 (16)(17)--철근
(18)(19)--틈 (21)(22)--치형
(23)(24)--확개부 (25)(26)--탄성 내치
(27)(28)--공간 (29)--철근의 마디
(30)--철근의 리브 (θ1)--치형의 경사면 각도
(θ2)--내치의 기울기 각도 (a)--스톱링의 내경
(b)--철근의 외경 (c)--분할압지구의 내경
(d)--내치 와셔의 내경 (e)--탄성 내치의 내경
(f)--스프링의 내경 (g)--통공의 내경

Claims (3)

1. 소정길이와 소정 지름을 갖는 연결관체;
   연결관체 양측 내부에 형성되는 중공부;
   중공부와 중공부 사이에 형성되는 격리부;
   중공부에 형성되고 양측으로 이행할수록 좁아지는 내외측 경사면;
   중공부에 차례로 결합되는 스프링과 내치 와셔 및 분할압지구;
   분할압지구의 분리를 방지하는 스톱링;
   을 포함하는 철근 커플링.
2. 청구항 1에 있어서;
   내치 와셔는,
   내주연에 복수의 탄성 내치가 소정 간격으로 형성되고,
   탄성 내치 사이에 공간이 형성되고,
   내치 와셔의 내경(d)은 철근의 외경(b) 보다 크고, 탄성 내치의 내경(e)은 철근의 외경(b) 보다 작은 철근 커플링.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
   분할압지구는 3~5등분 분할체이고, 내주연에 복수의 치형이 소정 간격으로 형성되고, 입구에 경사형 확개부가 형성된 철근 커플링.

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