JP2018193846A - 鉄筋カップリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円錐形からなる加圧部材を油圧装置に挿入した後、加圧部材が再び外側に押されず挿入された状態をそのまま維持できるようにすることによって、鉄筋を堅固に把持しながら連結できる鉄筋カップリング装置を提供する。【解決手段】終端部に鉄筋が挿入される入口が形成されており、入口から入口の反対側に行くほど漸次内径が大きくなるテーパ部１２を具備した中空部が形成されており、側面に複数の貫通孔が対向するように形成されている第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂと、内側面に鉄筋のリブが係止されて支持される複数個のクランピング突起２２が配列されている複数個のクランパー２１からなる第１クランピング部材および第２クランピング部材と、複数の加圧部材３０と、固定ピン５０を含むことを特徴とする鉄筋カップリング装置。【選択図】図３

Description

本発明は鉄筋を連結するためのカプラーに関するもので、より詳細には両端に鉄筋が挿入される挿入孔が形成された円筒形の本体内側に鉄筋の外面に密着して鉄筋を堅固に固定する複数個のクランピング部材が設置され、複数の鉄筋を連結できる鉄筋カップリング装置に関するものである。

各種建設現場でコンクリート構造物に使うための鉄筋を連結するために従来には鉄筋を二重に重ねた状態で針金などで縛って固定していたが、このような鉄筋の固定方式は作業者が針金を複数回鉄筋の外周に巻き取ってから縛らなければならないため、作業が煩雑であり、鉄筋の中心が垂直とならずに曲がってしまうだけでなく、針金の強度が弱いため容易に切れて連結状態が解除されてしまう問題点があった。

このような問題点を解決するために、鉄筋を針金ではなく他の手段で容易かつ堅固に連結するための鉄筋継手装置（鉄筋カップリング装置）が開発されて使われている。

ところで、従来に開発された鉄筋カップリング装置の大半は鉄筋をハウジングの内部に挿入した後、ハウジングを螺子で固定する方式であるため、構造的に複雑であり、鉄筋の連結作業が難しく作業に多くの時間と努力、費用がかかる問題がある。

このような問題を解決するためのものとして、大韓民国登録特許第０４３９３０５号（２００４．６．２８． 登録）と大韓民国登録特許第０４６２２９１号（２００４．１２．０８． 登録）、大韓民国特許登録第１００３３０２号などには簡単に鉄筋を繋ぎ合わせ得るワンタッチ式の鉄筋カプラーが開示されている。

しかし、このような従来の鉄筋カップリング装置は鉄筋を拘束する力が弱いため、鉄筋に強い引張り力が印加される場合、鉄筋がカップリング装置から離脱して分離される恐れがある。

そこで、大韓民国登録特許第１０−１３７５５３５号に本体の側面部に貫通孔を貫通するように形成し、前記貫通孔を通じて円錐形の加圧部材を挿入した後、加圧部材を油圧装置を利用して本体の内側に強く挿入することによって鉄筋を固定するクランピング部材（鉄筋固定部材）が鉄筋を強い力で固定できるようにした鉄筋カップリング装置が開示されている。

しかし、前記登録特許の鉄筋カップリング装置の加圧部材は円錐形となっているため、スプリングバック現象によって再び貫通孔の外側に押し出される現象がたびたび発生する問題がある。

大韓民国登録特許第１０−１３７５５３５号（２０１４．０３．１０．登録） 大韓民国登録特許第１０−０４３９３０５号（２００４．６．２８．登録） 大韓民国登録特許第１０−０４６２２９１号（２００４．１２．０８．登録） 大韓民国登録特許第１０−１００３３０２号（２０１０．１２．１６．登録）

本発明は前記のような従来の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は円錐形からなる加圧部材を油圧装置に挿入した後、加圧部材が再び外側に押されず挿入された状態をそのまま維持できるようにすることによって、鉄筋を堅固に把持しながら連結できる鉄筋カップリング装置を提供することにある。

前記のような目的を達成するための本発明に係る鉄筋カップリング装置は、終端部に鉄筋が挿入される入口が形成されており、入口から入口の反対側に行くほど漸次内径が大きくなるテーパ部を具備した中空部が形成されており、側面に複数の貫通孔が対向するように形成されている第１カプラーボディーおよび第２カプラーボディーと、前記第１、第２カプラーボディーの中空部の内側で外側面が前記テーパ部と連接するように設置され、内側面に鉄筋のリブが係止されて支持される複数個のクランピング突起が配列されている複数個のクランパーからなる第１クランピング部材および第２クランピング部材と、中心部にピン挿入孔が貫通するように形成された円錐形を有し、油圧装置を通じて前記貫通孔を通じて挿入されて前記第１クランピング部材および第２クランピング部材を入口側に加圧してテーパ部に密着させる複数の加圧部材と、前記複数の加圧部材のピン挿入孔を通じて挿入されて複数の加圧部材を同時に支持する固定ピンを含むことを特徴とする。

本発明によれば、加圧部材が油圧装置によって第１、第２カプラーボディーの内側に圧入された後、加圧部材が固定ピンによって堅固に支持されて第１、第２カプラーボディーの外側に離脱しなくなるため、スプリングバック現象が発生せず、第１、第２クランピング部材が鉄筋を固定する力が弱化する現象が発生しなくなる。

本発明の一実施例に係る鉄筋カップリング装置の分解斜視図。 図１に図示された鉄筋カップリング装置の断面図であって、鉄筋が連結される前の状態を示している図面。 図１に図示された鉄筋カップリング装置の断面図であって、鉄筋が連結された後の状態を示している図面。 図１に図示された鉄筋カップリング装置の加圧部材を圧入するための油圧装置を示した斜視図。 図４に図示された油圧装置の要部断面図。 図４に図示された油圧装置の油圧ツールの例を示した斜視図。 図４に図示された油圧装置の油圧ツールの例を示した斜視図。

以下、添付された図面を参照して本発明に係る鉄筋カップリング装置の好ましい実施例を詳細に説明する。

図１〜図５を参照すれば、本発明の一実施例に係る鉄筋カップリング装置は、円筒管の形態の第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂと、前記第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの内側に対称構造で設置されて鉄筋（Ｂ）を堅固に把持する作用をする第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂ、前記第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの側面に形成された複数（この実施例では２個）の貫通孔１５を通じて挿入されて前記第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂを加圧してテーパ部１２に密着させる複数（この実施例では２個）の加圧部材３０、前記複数の加圧部材３０のピン挿入孔３１を通じて挿入されて複数の加圧部材３０を同時に支持する固定ピン５０と、前記第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂの終端部と前記加圧部材３０の側面の間に設置されるリング形態のスペーサー４０を含む構成からなる。

前記第１カプラーボディー１０ａは硬い金属材質からなり、一端部に鉄筋（Ｂ）が挿入される入口１１ａが形成されており、入口１１ａでその反対側に行くほど漸次内径が小さくなるテーパ部１２が形成されている中空部１１を具備する。前記中空部１１の他端部の外周面には前記第２カプラーボディー１０ｂとの結合のための雄螺子山１３が形成されている。

前記第２カプラーボディー１０ｂは第１カプラーボディー１０ａと対応する形態を有する。すなわち、第２カプラーボディー１０ｂは一端部に鉄筋（Ｂ）が挿入される入口１１ａが形成されており、上部から下部に行くほど漸次内径が小さくなるテーパ部１２が形成されている中空部１１を具備する。また、前記中空部１１の上端部の内周面に前記第１カプラーボディー１０ａとの結合のための雌螺子山１４が形成されている。

前記第１カプラーボディー１０ａと第２カプラーボディー１０ｂの側面部、厳密には前記雄螺子山１３および雌螺子山１４が形成された部分に前記加圧部材３０が挿入される複数の貫通孔１５が形成されている。前記複数の貫通孔１５は互いに１８０度間隔で対向するように配置される。前記貫通孔１５は前記加圧部材３０の最大直径と対応する直径を有する円形孔の形態を有する。

前記第１カプラーボディー１０ａと第２カプラーボディー１０ｂの中空部１１内に設置される第１クランピング部材２０ａと第２クランピング部材２０ｂは互いに対称の構造で配置されて、それぞれ第１カプラーボディー１０ａの内側に根入れされた鉄筋（Ｂ）と第２カプラーボディー１０ｂの内側に根入れされた鉄筋（Ｂ）を堅固に把持しながら鉄筋を連結する。前記第１クランピング部材２０ａと第２クランピング部材２０ｂは互いに対称となる構成であるため、説明の便宜上、以下では第１クランピング部材２０ａの構成および作動を中心に説明する。

前記第１クランピング部材２０ａは、円周方向に沿って配列される複数個（この実施例でハ４個ずつ）のクランパー２１と、前記複数のクランパー２１の間の空間の内側でクランパー２１の内側面と接触しながらクランパー２１間の移動を防止するクランパー支持用リング２５を含む。

前記第１クランピング部材２０ａを構成する複数個のクランパー２１は前記第１カプラーボディー１０ａの中空部１１内に設置され、外側面が曲面に形成されて中空部１１のテーパ部１２と対応して連接するようになる。前記クランパー２１はすべて同じ形態を有し、前記クランパー支持用リング２５に結合されて一定の間隔を維持する。前記クランパー２１は鉄筋（Ｂ）が第１カプラーボディー１０ａに挿入されていない状態では中空部１１の真ん中部分に位置し、鉄筋（Ｂ）が第１カプラーボディー１０ａの入口１１ａを通じて挿入されると広がりながら鉄筋（Ｂ）の外面に密着し、引き続き加圧部材３０によって加圧されてテーパ部１２に密着して鉄筋（Ｂ）を堅固に固定するようになる。

前記クランパー２１の内側面には鉄筋（Ｂ）のリブ（Ｐ）が係止されながら支持される複数個のクランピング突起２２が形成されている。前記クランピング突起２２は第１カプラーボディー１０ａの軸方向に沿って一定のピッチで配列され、鉄筋（Ｂ）のリブ（Ｐ）から加えられる引張り力に抵抗し鉄筋（Ｂ）が抜けないようにラチェット（ｒａｔｃｈｅｔ）歯車の形態を有することが好ましい。前記クランピング突起２２は１±０．０５ｍｍのピッチで形成されることが好ましいか、鉄筋の規格にしたがって変更され得る。

前記クランパー支持用リング２５は円形のリングで形成されてクランパー２１を支持することによって、鉄筋（Ｂ）がクランパー２１の間に挿入されない状態でクランパー２１が所定の間隔を維持しながら位置を維持するようにする。

前記加圧部材３０は第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの中空部１１の内側に行くほど直径が減少する円錐の形態を有し、中心部には前記固定ピン５０が挿入されるピン挿入孔３１が軸方向（図面では上下方向）に貫通するように形成されている。前記加圧部材３０は油圧装置６０を通じて前記貫通孔１５を通じて挿入されて前記第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂを入口１１ａ側に加圧してテーパ部１２に密着させながら固定する作用をする。

前記固定ピン５０は長い円形の棒の形態を有し、前記複数の加圧部材３０のピン挿入孔３１を通じて挿入されて加圧部材３０が第１、第２カプラーボディー１０ａ、１０ｂの中空部１１の内側から離脱しないように支持する。前記固定ピン５０の両端部は前記加圧部材３０の外側に突出した後、油圧装置によって拡管されて円錐状に広がりながら加圧部材３０の離脱を防止する。

前記固定ピン５０は全体が中空管の形態を有し得るが、この実施例でのように両端部を除いた中間部分は中実の管の形態を有し、両端部のみ拡管できるように中空管の形態を有することも出来る。また、前記固定ピン５０は円形棒の他にも四角棒や六角棒などの多角形の断面を有する棒からなることもできる。

この実施例では前記固定ピン５０の両端部を拡管して加圧部材３０が固定ピン５０から離脱することを防止したが、加圧部材３０の外側に突出した固定ピン５０の両端部の外面に螺糸山を形成し、固定ピン５０の両端部にナットを締結して加圧部材３０の離脱を防止することもできるであろう。

前記スペーサー４０は円形のリング状に形成されて第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂと加圧部材３０の間に位置する。前記加圧部材３０と接触するスペーサー４０の一面には加圧部材３０の側面と相応する形態で形成されて加圧部材３０の側面と密着する収容溝４１が形成されている。

前記スペーサー４０が第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂと加圧部材３０の間に位置するため、加圧部材３０からスペーサー４０の一面に形成された収容溝４１に接触力が伝えられ、引き続きスペーサー４０の他面の周りに沿って接触している第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂにその力が伝えられる。この時、第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂを構成する複数のクランパー２１の一端部はスペーサー４０の周りに沿って接しているので、加圧部材３０の圧入による力が分散して、安定的に鉄筋を固定する機能をする。このような構造は、それぞれ分離されている複数のクランパー２１の一方の終端面がスペーサー４０の一面と同時に面対面接触をしながら力を伝達するという側面で、非常に安定してクランパー２１に力を伝達して鉄筋（Ｂ）を固定させることができる利点を提供する。

そして、前記第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂのクランパー２１の終端部と接触するスペーサー４０の一面は、半分経方向内側に行くにつれて加圧部材３０側に傾斜して形成される。便宜上前記クランパー２１の終端部と接触する傾斜した面を傾斜接触面４２と命名して説明する。前記傾斜接触面４２は加圧部材３０の力がスペーサー４０を通じて第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂのクランパー２１に伝えられる時、前記クランパー２１の終端部が中空部１１の中心部側に偏向するようにすることによって、鉄筋（Ｂ）をさらに堅固に把持できる利点を提供する。

前記油圧装置６０は、複数の加圧部材３０を同時に第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの貫通孔１５を通じて挿入し、固定ピン５０の両端部を同時に拡管できるように構成される。図４および図５を参照すれば、前記油圧装置６０は、油圧が供給される本体６１の一端部に概略Ｕ字状のサポートヘッド６２が設置され、前記サポートヘッド６２の外側端部には第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂのいずれか一つの貫通孔１５内に挿入された加圧部材３０の外面に密着する固定油圧ツール６３が配置され、サポートヘッド６２の内側端部には前記本体６１内に供給された油圧によってスライディングして前記第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの他の一つの貫通孔１５内に挿入された加圧部材３０を前記固定油圧ツール６３側に強い圧力で加圧する稼動油圧ツール６４が配置された構造からなる。

前記固定油圧ツール６３と稼動油圧ツール６４は、加圧部材３０を加圧する時には図６ａに図示したように、中央部にピン収容孔６３ａが形成された円筒形のブロック形態を有し、固定ピン５０の両端部を加圧して拡管する時には図６ｂに図示したように中央部に拡管用円錐部６３ｂが突出したブロック形態を有する。

前記の通りに構成された本発明の鉄筋カップリング装置は次の通り作用する。

図２に図示したように、第１カプラーボディー１０ａの一端部に形成された入口１１ａを通じて中空部１１内に鉄筋（Ｂ）を挿入し、第２カプラーボディー１０ｂの一端部に形成された入口１１ａを通じて中空部１１内に鉄筋（Ｂ）を挿入する。

この時、前記第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂのクランパー２１が鉄筋（Ｂ）の直径に対応して微細に広がりながらクランパー２１内側面のクランピング突起２２と密着する。そして、鉄筋（Ｂ）の終端部はスペーサー４０と接触して停止する。

そして、第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの両側面の貫通孔１５を通じて固定ピン５０を挿入し、前記複数の加圧部材３０のピン挿入孔３１と固定ピン５０の両端部を一致させて固定ピン５０に複数の加圧部材３０を差し込む。この時、加圧部材３０は第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの貫通孔１５の内側に挿入され、外側面は前記スペーサー４０の収容溝４１と連接するようになる。

この状態で油圧装置６０を利用して複数の加圧部材３０を貫通孔１５を通じて中空部１１の内側に完全に圧入することになるが、まず図６ａに図示した最初の油圧ツール６３を利用して複数の加圧部材３０を同時に加圧して加圧部材３０を貫通孔１５の内側に強い力で圧入する。この時、固定ピン５０の両端部は加圧部材３０の外側に突出され、図６ｂに図示された２番目の油圧ツール６３によって加圧されて円錐形に拡管される。前記固定ピン５０の両端部拡管されることによって、加圧部材３０が固定ピン５０に固定されて固定ピン５０の外側に離脱するスプリングバック現象は発生しなくなる。

前記加圧部材３０が油圧装置６０によって貫通孔１５の内側に圧入されるとき、加圧部材３０は両側のスペーサー４０の収容溝４１の内側に挿入されながら両側のスペーサー４０を第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの入口１１ａ側に押し出す。これに伴い、前記スペーサー４０と接している前記第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂのクランパー２１がそれぞれ入口１１ａ側に移動してテーパ部１２に強く密着しながら鉄筋（Ｂ）の外面に強い力で密着する。

したがって、鉄筋（Ｂ）に引張り力が加えられて鉄筋（Ｂ）が第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの外側に抜け出ようとする力が発生すると、前記クランパー２１がくさびの作用をして鉄筋（Ｂ）を堅固に拘束するため、鉄筋（Ｂ）が第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂから分離されなくなる。

前述したように、本発明は、第１カプラーボディー１０ａおよび第２カプラーボディー１０ｂの側面に形成された複数の貫通孔１５を通じて複数の加圧部材３０が圧入されながら第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂを強い力でテーパ部１２側に加圧するようになり、これに伴い、第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂがくさびの作用をして鉄筋（Ｂ）が抜けなくなる。この時、前記加圧部材３０が固定ピン５０によって位置が堅固に固定されて貫通孔１５の外側に離脱しなくなるので、スプリングバック現象が発生せず、第１クランピング部材２０ａおよび第２クランピング部材２０ｂが鉄筋（Ｂ）を固定する力が弱化する現象が発生しなくなる。

以上、本発明を実施例を参照して詳細に説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者であれば前記で説明した技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な置換、付加および変形が可能であることはもちろん、このような変形された実施形態も以下に添付した特許請求の範囲によって定められる本発明の保護範囲に属するものと理解されるべきである。

１０ａ 第１カプラーボディー
１０ｂ 第２カプラーボディー
１１ 中空部
１１ａ 入口
１２ テーパ部
１５ 貫通孔
２０ａ 第１クランピング部材
２０ｂ 第２クランピング部材
２１ クランパー
２２ クランピング突起
２５ クランパー支持用リング
３０ 加圧部材
３１ ピン挿入孔
４０ スペーサー
４１ 収容溝
４２ 傾斜接触面
５０ 固定ピン
６０ 油圧装置

Claims (3)

1. 終端部に鉄筋が挿入される入口（１１ａ）が形成されており、入口（１１ａ）から入口の反対側に行くほど漸次内径が大きくなるテーパ部（１２）を具備した中空部（１１）が形成されており、側面に複数の貫通孔（１５）が対向するように形成されている第１カプラーボディー（１０ａ）および第２カプラーボディー（１０ｂ）と、
   前記第１、第２カプラーボディー（１０ａ、１０ｂ）の中空部（１１）の内側で外側面が前記テーパ部（１２）と連接するように設置され、内側面に鉄筋（Ｂ）のリブ（Ｐ）が係止されながら支持される複数個のクランピング突起（２２）が配列されている複数個のクランパー（２１）からなる第１クランピング部材（２０ａ）および第２クランピング部材（２０ｂ）と、
   中心部にピン挿入孔（３１）が貫通するように形成された円錐形を有し、油圧装置を通じて前記貫通孔（１５）を通じて挿入されて前記第１クランピング部材（２０ａ）および第２クランピング部材（２０ｂ）を入口（１１ａ）側に加圧してテーパ部（１２）に密着させる２個の加圧部材（３０）と、
   棒の形態とされて前記２個の加圧部材３（０の）ピン挿入孔（３１）を通じて挿入されて２個の加圧部材（３０）を同時に支持する固定ピン（５０）を含み、
   前記固定ピン（５０）は２個の加圧部材（３０）が離脱せずに同時に支持され得るように両側の終端部が前記２個の加圧部材（３０）の外側に突出した後に拡管されながら円錐形に広がった形態を有することを特徴とする、鉄筋カップリング装置。
2. 前記第１クランピング部材（２０ａ）および第２クランピング部材（２０ｂ）の終端部と、前記加圧部材（３０）の側面の間に設置され、前記加圧部材（３０）の側面と相応する形態となって加圧部材（３０）の側面と密着する収容溝（４１）が形成されているリング形態のスペーサー（４０）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の鉄筋カップリング装置。
3. 前記第１クランピング部材（２０ａ）および第２クランピング部材（２０ｂ）の終端部と接触するスペーサー（４０）の一面は半経方向の内側に行くにつれて加圧部材（３０）側に傾斜して形成されたことを特徴とする、請求項２に記載の鉄筋カップリング装置。
   
   

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