KR100547260B1

KR100547260B1 - 철근고정용 조각편 제조방법 및 이를 이용한 철근연결장치

Info

Publication number: KR100547260B1
Application number: KR1020040038441A
Authority: KR
Inventors: 김순수
Original assignee: 주식회사 유성엔지니어링
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2006-01-26
Also published as: KR20050112967A

Abstract

본 발명은, 내부로 철근의 끝단이 삽입되는 지지체와, 단조가공을 통하여 내측면에 볼록한 형상의 이탈방지돌기가 다수 형성되고 지지체에 삽입되는 철근의 외면 일부를 감싸는 구조로 지지체의 좌우측에 각각 둘 이상 결합되는 다수의 조각편을 구비하는 결합부와; 지지체 내부에 결합되어 철근의 삽입거리를 제한하는 스토퍼와; 결합부를 내부에 인입시킨 후 나사결합구조로 결합됨으로써 조각편을 철근에 밀착시키는 한 쌍의 조임너트를 포함하여 구성되어, 원재료 손실의 감소와 제조공정 단순화를 통하여 생산원가를 낮출 수 있고, 한 동작으로 서로 다른 철근을 동시에 고정시킬 수 있으므로 사용이 한결 간편해지고 작업시간이 단축되는 철근연결장치를 제공한다.

철근, 연결, 냉간단조, 결합, 강도

Description

철근고정용 조각편 제조방법 및 이를 이용한 철근연결장치 { Manufacturing process of fragment for biting iron rod and coupling device for iron rod }

도 1은 종래의 철근연결장치 분해도이다.

도 2는 종래의 철근연결장치에 적용되는 조각편의 제조공정을 도시한다.

도 3은 본 발명에 의한 철근연결장치의 분해사시도이다.

도 4는 본 발명에 적용되는 지지체와 스토퍼의 구성을 도시하는 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시된 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.

도 6은 이중사출로 제작된 지지체와 스토퍼의 또 다른 실시예이다.

도 7a는 본 발명에 의한 철근연결장치에 서로 다른 한 쌍의 철근이 결합되는 형상을 도시한다.

도 7b는 조각편과 조임너트가 접촉되는 면이 둥글게 형성되는 또 다른 실시예의 철근연결장치에 서로 다른 한 쌍의 철근이 결합되는 형상을 도시한다.

도 8은 본 발명에 의한 조각편 제조방법의 순서도이다.

도 9는 본 발명에 의한 조각편의 제조공정을 도시한다.

도 10은 종래의 조각편에 형성되는 이탈방지돌기와 본 발명에 의한 조각편에 형성되는 이탈방지돌기의 형상을 도시한다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

40 : 철근 40a : 철근돌기

100 : 결합부 110 : 조각편

111 : 돌출단 112 : 이탈방지돌기

115 : 삽입단 120 : 지지체

122 : 조각편 결합구 124 : 결합구 이격홈

126 : 결합턱 200 : 스토퍼

300 : 제 1 조임너트 310 : 제 1 철근결합구

320 : 결합 수나사 400 : 제 2 조임너트

410 : 제 2 철근결합구 420 : 결합 암나사

본 발명은 철근고정용 조각편 제조방법 및 이를 이용한 철근연결장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 원자재 이용율을 극대화시키고 제품의 강도를 향상시킬 수 있도록 냉간단조법을 이용한 조각편 제조방법과 이와 같은 방법으로 제조되는 조각편을 포함하는 철근연결장치에 관한 것이다.

철근연결장치는 서로 다른 둘 이상의 철근 양 끝을 연결함으로써 철근 길이를 연장시키는 장치로서, 상기와 같은 기능을 수행할 수 있는 다양한 종류의 철근 연결장치가 고안되어왔다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 출원인이 출원하였던 종래의 철근연결장치(출원번호 : 10-2004-0007779)에 관하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 철근연결장치 분해도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 철근연결장치는, 철근의 외면에 밀착되어 결합되는 세 개의 조각편(15)과 각 조각편(15)의 위치를 고정시키는 지지체(11)를 구비하는 결합부(10)와, 내측면에 암나사(21)가 형성되며 결합부(10)의 인입이 가능한 크기의 파이프 형상으로 형성되어 결합부(10)의 위치를 고정하는 고정부(20)와, 암나사(21)와 체결 가능한 수나사(32)가 형성되어 조각편(15)을 내부에 인입시킨 후 고정부(20)와 결합됨으로써 조각편(15)을 철근에 밀착시키는 조임너트(30)를 포함하여 구성되어있다. 본 발명에 의한 철근연결장치에 결합되는 철근은, 조임너트(30)의 철근 삽입구(31)에 삽입되어 결합부(10)를 관통한 후 고정부(20)의 내측에 형성되어있는 지지체 안착판(22)에 닿을 때까지 삽입되어 결합된다.

고정부(20)의 양측으로 결합부(10) 및 조임너트(30)가 각각 결합됨으로써, 두 개의 철근을 동일선상으로 결합시킬 수 있는 구조로 구성되어있다.

조각편(15)은, 지지체(11)에 삽입되어 고정 결합되는 삽입단(16)과, 지지체(11)와의 결합 시 지지체(11)의 외부로 돌출된 상태로 고정되는 돌출단(17)으로 구성되어 있으며, 내측면에는 철근의 표면에 형성되어있는 철근돌기에 걸림으로써 철근의 이탈을 방지하는 이탈방지돌기(18)가 형성되어있다.

또한, 지지체(11)는 탄성체 물질로 이루어지며 중심부가 비어있는 원형 밴드 형상으로 형성되고, 삽입단(16)이 끼워맞춤 방식으로 삽입 가능하도록 크기 및 형상을 갖는 조각편 결합구(12)를 구비한다.

고정부(20)는 내측면 일부에 결합부(10) 삽입 시 지지체(11)의 끝단과 접촉되어 결합부(10)의 삽입거리를 제한함과 동시에 철근의 삽입거리를 제한하도록 중심축을 향하여 돌출되는 지지체 안착판(22)이 형성되어있다.

이와 같은 구조로 구성되는 종래의 철근연결장치는, 결합부(10)의 고정 및 조각편(15)의 조임을 위하여 하나의 고정부(20)와 한 쌍의 조임너트(30)가 필수 구성요소로 요구되므로, 부품 수를 줄이기 어렵다는 단점이 있다.

또한, 종래의 철근연결장치는 고정부(20)를 고정시킨 후 조임너트(30)를 회전시킴으로써 조임너트(30)를 탈착시키는 구조로 구성되어 있으므로, 사용자는 별도의 도구 없이 한 쌍의 조임너트(30)를 고정부(20)에 동시에 결합시키거나 한 쌍의 조임너트(30)를 고정부(20)로부터 동시에 분리시키는데 많은 어려움을 느끼게 된다. 이에 따라, 종래의 철근연결장치를 사용하여 서로 다른 철근을 연결 및 해체하는 경우, 사용이 불편할 뿐만 아니라 철근의 연결 및 해체에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다.

종래의 조각편(15)은, 도 2의 (a)와 같이 일정길이의 파이프(1)를 제작하는 단계와, 도 2의 (b)와 같이 파이프(1) 내면에 암나사(2)를 형성하는 단계와, 도 2의 (c)와 같이 파이프(1)의 외측면 형상을 가공하는 단계와, 도 2의 (d)와 같이 중심축을 기준으로 파이프(1)를 방사형으로 절단하는 단계를 거쳐 제조된다.

이때, 암나사(2)를 형성하는 단계와 파이프(1)의 외측면 형상을 가공하는 단계에서, 암나사(2) 형성을 위한 절삭공구의 회전축이 파이프(1)의 중심축과 완벽하게 일치하지 아니하면 파이프(1) 내측면 전체에 암나사(2)가 고르게 형성되지 아니하며, 각종 절삭가공 시 많은 원자재 손실이 발생될 뿐만 아니라 절삭가공 시 형성되는 미세한 크랙으로 인하여 외력이 인가될 때 파손될 우려가 있다는 단점이 있다.

또한, 종래의 조각편 제조공정에 의해 조각편을 제조하는 경우, 각 조각편(15)이 철근에 밀착될 때 상호 간섭현상이 발생되지 아니하도록 도 2의 (d)와 같이 파이프(1)를 절단을 하는 과정에 있어서 각 조각편(15)간에 일정크기 이상의 여유분(1a)을 두며 절단을 하게 되는데, 이 때 여유분(1a)은 폐기되는 부분이므로 원자재 손실이 크게 발생된다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 조각편 제조공정은, 공정수가 많을 뿐 아니라 각 공정에 소모되는 작업시간이 일정시간 이상 확보되어야하므로, 생산성향상에 많은 어려움이 있다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조각편의 강도 및 경도를 증가시킬 수 있고, 조각편 제조 시 원자재 손실을 줄일 수 있으며, 작업시간 단축을 통해 생산성을 향상시킬 수 있는 조각편 제조방법 및 이를 이용한 철근연결장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 부품 수를 감소시켜 생산원가를 절감시킬 수 있으며, 서로 다른 철근을 동시에 고정시키도록 구성되어 사용이 용이하고 작업시간을 단축시킬 수 있는 철근연결장치를 제공하는데 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 철근연결장치는, 내부로 철근의 끝단이 삽입되는 지지체와, 내측면에 볼록한 형상의 이탈방지돌기가 다수 형성되고 지지체에 삽입되는 철근의 외면 일부를 감싸는 구조로 지지체의 좌우측에 각각 둘 이상 결합되는 다수의 조각편을 구비하는 결합부와; 지지체 내부에 결합되어 철근의 삽입거리를 제한하는 스토퍼와; 결합부를 내부에 인입시킨 후 나사결합구조로 결합됨으로써 조각편을 철근에 밀착시키는 한 쌍의 조임너트를 포함하여 구성된다.

지지체와 스토퍼는 동일한 탄성체 재질로 일체로 사출되어 형성된다. 이때, 스토퍼가 지지체보다 큰 강도가 요구되는 경우, 지지체는 탄성체 재질로 형성되고, 스토퍼는 지지체보다 강도가 큰 재질로 형성되며, 지지체와 스토퍼는 이중사출공정을 통하여 고정 결합되는 구조로 제작된다.

조각편은, 지지체에 삽입되어 고정 결합되는 삽입단과, 지지체와의 결합 시 지지체의 외부로 돌출된 상태로 고정되는 돌출단으로 구성되고; 지지체는 조각편의 삽입단이 끼워맞춤 방식으로 삽입 가능한 크기로 철근의 삽입방향과 평행한 방향으로 형성되는 조각편 결합구를 구비한다.

또한, 삽입단은 조각편 결합구로의 삽입이 시작되는 끝단의 외측면에 볼록하게 돌출되는 결합돌기가 형성되고, 조각편 결합구는 삽입단의 삽입이 완료되었을 때 결합돌기와 대응되는 위치에 결합돌기와 결합 가능한 볼록한 형상의 결합턱이 형성된다. 따라서, 조각편 결합구에 삽입이 완료된 삽입단은 결합돌기가 결합턱에 걸려짐으로 인하여 조각편 결합구 외부로의 이탈이 방지된다.

또한, 조각편 결합구 사이의 지지체 측면에는 철근 삽입방향으로 길게 형성되는 결합구 이격홈이 구비된다. 따라서, 각 조각편 결합구는 결합구 이격홈에 의하여 각각 나뉘어지므로 각 조각편 결합구의 개별적 각도 변환이 자유로워지고, 조각편 결합구에 삽입되어 결합되는 조각편은 보다 용이하게 철근 외면에 밀착될 수 있다.

본 발명에 의한 조각편 제조방법은, 철근연결장치에 적용되는 조각편의 제조방법에 있어서, 금속재질의 물질로 조각편과 동일하거나 또는 조각편보다 큰 부피를 갖는 1차 가공물을 형성하는 제 1단계; 제 1단계에서 가공된 1차 가공물을 조각편 외측면 형상의 음각이 형성된 단조용 금형에 안착시키는 제 2단계; 조각편 내측면 형상의 양각이 형성된 단조용 펀치를 이용하여 1차 가공물을 조각편 형상으로 단조 가공하는 제 3단계를 포함하여 구성된다.

제 1단계는, 금속재질의 물질을 일정 길이의 봉으로 형성하는 제 1-1단계와, 제 1-1단계를 통해 형성된 봉을 단면적이 증가되도록 형상을 변형시키는 예비 단조공정을 통하여 1차 가공물로 가공하는 1-2단계를 포함하여 구성된다.

이때, 1-1단계는, 인발 또는 압출방식으로 금속재질의 물질을 길이가 긴 봉 형상으로 가공하는 단계와, 길이가 긴 봉 형상으로 가공된 금속재질의 물질을 일정한 단위 길이로 절단하는 단계를 포함하여 구성된다.

또한, 단조용 펀치는 조각편 원자재와 접촉되는 부위에 다수의 펀치홈이 형성되며, 펀치홈은 조각편과 밀착되는 철근의 길이방향과 직각인 방향으로 길게 형성됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 조각편 제조방법은, 제 3단계를 통해 단조 가공된 조각편을 열처리시키는 제 4단계를 추가로 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 철근연결장치용 조각편은, 금속재질의 물질로 조각편과 동일하거나 또는 조각편보다 큰 부피를 갖는 1차 가공물을 형성하는 제 1단계; 제 1단계에서 가공된 1차 가공물을 조각편 외측면 형상의 음각이 형성된 단조용 금형에 안착시키는 제 2단계; 조각편 내측면 형상의 양각이 형성된 단조용 펀치를 이용하여 1차 가공물을 조각편 형상으로 단조 가공하는 제 3단계를 거쳐 제작된다.

또한, 단조용 펀치는 1차 가공물과 접촉되는 부위에 다수의 펀치홈이 형성되어, 조각편의 내측면에는 펀치홈 형상의 이탈방지돌기가 형성된다. 이때, 조각편 내측면에 형성되는 이탈방지돌기는 조각편과 밀착되는 철근의 길이방향과 직각인 방향으로 길게 형성되도록, 펀치홈은 조각편과 밀착되는 철근의 길이방향과 직각인 방향으로 길게 형성됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 조각편은, 제 3단계를 통해 단조 가공된 조각편을 열처리시키는 제 4단계를 추가로 거쳐 제작된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 철근연결장치에 관하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 철근연결장치의 분해사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 철근연결장치는, 내부로 철근의 끝단이 삽입되는 지지체(120)와, 내측면에 볼록한 형상의 이탈방지돌기(112)가 다수 형성되고 지지체(120)에 삽입되는 철근의 외면 일부를 감싸는 구조로 지지체(120)의 좌우측에 결합되는 다수의 조각편(110)을 구비하는 결합부(100)와; 철근의 삽입거리 제한을 위하여 지지체(120) 내부에 결합되는 스토퍼(200)와; 결합부(100)를 내부에 인입시킨 후 나사결합구조로 결합됨으로써 조각편(110)을 철근에 밀착시키는 제 1 조임너트(300) 및 제 2 조임너트(400)를 포함하여 구성된다.

조각편(110)은, 지지체(120)와의 결합 시 지지체(120)의 외부로 돌출된 상태로 고정되는 돌출단(111)과, 지지체(120)에 삽입되어 고정 결합되는 삽입단(115)으로 구성된다. 또한, 조각편(110)은 철근의 외경을 감쌀 수 있도록 곡률을 갖는 판 형상으로 형성되며, 철근의 표면에 형성되어있는 철근돌기에 걸림으로써 철근의 이탈을 방지하는 이탈방지돌기(112)는 돌출단(111)의 내측면에 형성된다.

지지체(120)의 양측면 둘레 부위에는 끼워맞춤 방식으로 삽입단(115)과의 결합이 가능한 크기를 갖는 조각편 결합구(122)가 철근의 삽입방향과 평행한 방향으로 형성된다. 본 실시예에서 지지체(120)는 양측 각각에 3개의 조각편 결합구(122)가 형성되어 총 6개의 의 조각편(110)과 결합 가능한 구조로 구성되어 있으나, 조각편 결합구(122)의 수는 지지체(120)에 결합되는 조각편(110)의 개수에 따라 변경 가능하다.

또한, 삽입단(115)은 조각편 결합구(122)로의 삽입이 시작되는 끝단의 외측면에 볼록하게 돌출되는 결합돌기(116)가 형성되고, 조각편 결합구(122)는 삽입단(115)의 삽입이 완료되었을 때 결합돌기(116)와 대응되는 위치에 결합돌기(116)와 결합 가능한 볼록한 형상의 결합턱(126)이 형성된다. 따라서, 조각편 결합구(122)에 삽입이 완료된 삽입단(115)은 결합돌기(116)가 결합턱(126)에 걸려짐으로 인하여 조각편 결합구(122) 외부로의 이탈이 방지된다.

조각편(110)과 지지체(120) 간의 결합구조는 종래의 철근연결장치에 적용되는 조각편(15)과 지지체(11) 간의 결합구조와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 제 1 조임너트(300)와 제 2 조임너트(400)는, 일측에 결합 수나사(320)와 결합 암나사(420)가 각각 형성되어 나사결합이 가능한 구조로 이루어지며, 결합 수나사(320) 또는 결합 암나사(420)가 형성된 반대편 끝단으로 갈수록 지름이 작아지는 제 1 철근결합구(310)와 제 2 철근결합구(320)가 내부에 각각 형성된다.

이때, 제 1 조임너트(300)와 제 2 조임너트(400)가 체결됨에 따라 각 조각편(110)이 철근에 밀착되는 동작 구성은 별도의 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 실시예에 적용되고 있는 지지체(120)는 일정 범위 내에서 형상 변형이 가능하도록 사출성형에 의하여 제작되는 플라스틱 물질로 제작된다. 그러나, 지지체(120)를 제작하는 재료에 있어서는 플라스틱에 한정되지 아니하고, 자체적으로 탄성이 있어 일정 범위 내에서 형상 변형이 가능한 물질이라면 각종 합성수지를 포함한 여러 가지 재료로 적용이 가능하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각 조각편 결합구(122) 사이의 지지체(120) 측면에는 철근 삽입방향으로 길게 형성되는 결합구 이격홈(124)이 구비된다. 따라서, 각 조각편 결합구(122)는 결합구 이격홈(124)에 의하여 각각 나뉘어지므로, 각 조각편 결합구(122)의 개별적 각도 변환이 자유로워짐에 따라 조각편 결합구(122)에 삽입되어 결합되는 조각편(미도시)은 보다 용이하게 철근 외면에 밀착될 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 지지체(120)의 내부 중앙부에는 수직방향의 스토퍼(200)가 형성되어, 지지체(120) 내부로 삽입되는 철근의 삽입거리를 제한할 수 있고, 지지체 내부로 삽입되는 서로 다른 철근간의 충격을 완화시킬 수 있게 된다.

본 실시예에 도시되는 스토퍼(200)는 지지체(120)와 동일한 재질로서, 지지체(120)와 일체로 사출되어 형성되는 구조로 구성되어있다. 이와 같이, 스토퍼(200)를 지지체(120) 사출공정에서 지지체(120)와 일체로 형성시키면, 스토퍼(200)의 제작공정 및 지지체(120)와의 결합공정을 생략할 수 있으므로, 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 보다 용이하게 제품을 생산할 수 있다는 단점이 있다.

도 6에 도시된 실시예와 같이, 스토퍼(200′)는 지지체(120)와 다른 재질로 형성될 수 있다.

철근과의 충돌로 인한 파손을 방지하기 위하여 스토퍼(200′)를 지지체보다 큰 강도를 갖는 재질로 형성하고자 하는 경우, 스토퍼(200′)는 지지체(120) 사출 이전에 지지체(120)의 사출금형에 미리 삽입되어 이중사출공정을 통하여 지지체(120)와 고정 결합되는 구조로 제작될 수 있다.

이와 같은 이중사출공정을 사용하면, 사용자의 선택에 따라 스토퍼(200′)의 재질을 다양하게 변경시킬 수 있게 된다.

제 1 조임너트(300)와 제 2 조임너트(400) 내부에 결합부(100)를 삽입하고 제 1 조임너트(300)와 제 2 조임너트(400)를 가체결시킨 후, 제 1 철근삽입구(310) 및 제 2 철근삽입구(410)에 각각 철근(40)을 삽입시키면, 각 철근(40)은 스토퍼(200)에 닿을 때 까지 지지체(120) 내부로 삽입된다.

철근(40)의 삽입이 완료된 후, 제 1 조임너트(300)와 제 2 조임너트(400)를 회전시켜 결합시키면, 제 1 조임너트(300)와 제 2 조임너트(400)는 서로 가까워지는 방향으로 직선운동을 하게 되므로, 각 조각편(110)은 상대적으로 철근 삽입구(310, 410)의 입구 쪽으로 진입된다.

이때, 철근 삽입구(310, 410)는 입구 방향으로 갈수록 지름이 점점 작아지도록 경사를 갖는 형상으로 형성되어 있으므로, 철근 삽입구(310, 410)의 내측면을 따라 슬라이딩 운동을 하는 조각편(110)은 철근(40)의 외면에 밀착된다.

도 7a에 도시된 바와 같이 이탈방지돌기(112)가 철근돌기(40a)에 완전히 밀착되어 걸려진 상태가 되면, 철근(40)은 철근연결장치로부터 이탈되지 아니한다. 또한, 철근(40)을 견고히 고정시키기 위하여, 이탈방지돌기(112)는 둘 이상의 철근돌기(40a)에 걸려지도록 구성됨이 바람직하다.

이와 같은 구조로 구성되는 본 발명에 의한 철근연결장치를 이용하여 한 쌍의 철근(40)을 연결시키는 경우, 사용자는 제 1 조임너트(300)와 제 2 조임너트(400)를 각각 한 손으로 잡고 상호 결합되는 방향으로 회전시켜 한 쌍의 철근(40)을 동시에 고정시킬 수 있으므로 사용이 매우 간편하다는 장점이 있다.

도 7a에 도시된 철근연결장치는 철근(40)의 지름이 작을 경우, 조각편(110)은 조임너트(300, 400)의 과도한 체결에 의해 철근결합구(310, 410)의 내측 경사면을 따라 외부로 인출될 우려가 있게 된다.

그러나, 도 7b에 도시된 바와 같이 조각편(110)과 조임너트(300, 400)가 상 호 접촉되는 면이 곡면으로 형성되면, 조각편(110)의 진행방향은 철근결합구(310, 410)의 입구측으로 갈수록 경사가 커지게 된다. 따라서, 조임너트(300, 400)가 과도하게 체결되더라도 조각편(110)은 조임너트(300, 400) 외부로 인출되지 아니하고 철근(40)에 밀착된다.

도 8은 본 발명에 의한 조각편 제조방법의 순서도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 적용되는 조각편의 제조방법은, 조각편의 원재료가 되는 금속재질의 물질로 조각편과 동일하거나 또는 조각편보다 약간 큰 부피를 갖는 1차 가공물을 형성하는 제 1단계(S10); 제 1 단계(S10)에서 가공된 1차 가공물을 조각편 외측면 형상의 음각이 형성된 단조용 금형에 안착시키는 제 2단계(S20); 조각편 내측면 형상의 양각이 형성된 단조용 펀치를 이용하여 1차 가공물을 조각편 형상으로 단조 가공하여 조각편의 조직을 치밀하게 하는 제 3단계(S30); 제 3단계(S30)를 통해 단조 가공된 조각편을 열처리하여 강도 및 경도를 증가시키는 제 4단계(S40)를 포함하여 구성된다.

이때, 제 3단계(S30)의 단조 가공을 통하여 조각편의 강도 및 경도를 사용자가 원하는 만큼 얻을 수 있는 경우, 단조 가공된 조각편을 열처리하는 제 4단계(S40)는 생략될 수 있다.

또한, 제 1단계(S10)는, 금속재질의 물질을 일정 길이의 봉으로 형성하는 제 1-1단계와, 제 1-1단계를 통해 형성된 봉을 단면적이 증가되도록 형상을 변형시키는 예비 단조공정을 통하여 1차 가공물로 가공하는 1-2단계를 포함하여 구성된다.

이때, 1-1단계는, 인발 또는 압출공법을 이용하여 금속재질의 물질을 길이가 긴 봉 형상으로 가공한 후, 일정한 단위 길이로 절단하는 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명에 적용되는 단조공법은 열간단조, 온간단조, 냉간단조 등 여러 가지 단조공법이 적용될 수 있지만, 표면이 깨끗하고 치수의 정밀도가 높은 제품을 얻을 수 있는 냉간단조공법으로 적용됨이 바람직하다.

도 9는 본 발명에 의한 조각편의 제조공정을 도시한다.

본 발명에 의한 조각편은 도 9에 도시된 순서에 따라 제조된다.

먼저, 조각편의 원재료가 되는 금속물질로 일정길이를 갖는 봉(50)을 형성하고, 입구보다 내부 부피가 큰 단조홈(62)이 형성되는 1차 단조금형(60)에 봉(50)을 삽입시킨 후 냉간단조공법을 이용하여 가공하면, 단조홈(62) 형상의 1차 가공물(50′)이 형성된다.

조각편 외측면 형상의 음각(72)이 형성된 단조용 금형(70)에 1차 가공물(50′)을 안착시킨 후, 조각편 내측면 형상의 양각(82)이 형성된 단조용 펀치(80)를 이용하여 1차 가공물(50′)을 냉간단조하면 조직이 치밀하게 변형된 조각편(110)을 얻을 수 있게 된다.

이와 같이 냉간단조공법을 사용하여 조각편(110)을 제작하면, 절삭공법을 통해 제작된 조각편(15)에 비하여 조직이 질기고 치밀해지므로 높은 강도 및 경도를 얻을 수 있게 되고, 원재료의 손실이 전혀 없으며, 제조공정을 단순화시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 조각편(110)의 강도 및 경도를 증가시키고자 하는 경우, 사용자의 선 택에 따라 열처리 과정이 추가될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 조각편(110) 내측면에 나사산 형상의 이탈방지돌기(112)만을 형성하는 경우, 이탈방지돌기(112)의 날카로운 끝단에 의하여 철근 외측면에 크랙이 형성되는데, 이와 같이 크랙이 형성된 철근에 인장력이 인가되면 크랙이 시발점이 되어 철근이 절단되는 경우가 발생된다. 이때, 철근의 절단지점은 인장력이 발생하는 방향의 최외곽에 위치하는 이탈방지돌기(112) 즉, 철근 삽입구(310, 410)에 가장 가까운 이탈방지돌기(112)가 물리는 지점이 된다.(도 7a 참조)

상기와 같은 철근의 절단현상을 방지하기 위하여, 철근 삽입구(310, 410)측과 가장 가까운 지점의 조각편(110) 내측면에는 철근(40)과 접촉되는 면이 둥글게 형성되는 하나 이상의 절단방지돌기(112′)가 형성됨이 바람직하다. 이와 같이 단면이 둥글게 형성되는 절단방지돌기(112′)는 철근에 압착되더라도 철근의 외측면에 크랙을 형성시키지 아니하므로, 인장에 의한 철근의 절단현상을 방지할 수 있게 된다.

이때, 조각편(110)의 내측면 전체에 절단방지돌기(112')만이 형성되면 철근을 고정시키는 체결력이 감소되어 철근연결장치로부터 철근이 쉽게 빠질 수 있으므로, 이탈방지돌기(112)와 절단방지돌기(112')가 적정 비율로 형성됨이 바람직하다.

또한, 본 실시예에서는 철근(40)과 접촉되는 절단방지돌기(112′)를 둥글게 형성하고 있지만, 절단방지돌기(112′)의 형상은 이에 한정되지 아니하고 철근에 크랙을 형성시키지 아니할 수 있는 형상이라면 다각형이나 평면 형상 등 다양한 형 상으로 변경이 가능하다.

도 10의 (a)는 종래의 조각편(15) 내측면 형상이고, 도 10의 (b)는 본 발명에 의한 조각편(110) 내측면 형상이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 종래의 조각편(15)에 형성되는 이탈방지돌기(18)는 회전운동과 직선운동을 동시에 하는 절삭공구에 의하여 생성되므로, 조각편(15)의 너비와 일정 각도 기울어지게 형성된다. 따라서, 이탈방지돌기(18)의 길이방향이 철근의 이송방향과 직각을 이루지 못하게 되므로, 철근이 이탈방지돌기(18)를 타고 회전하게 되면 철근연결장치 외부로 빠져 나가게 된다는 단점이 있다.

그러나, 본 발명에 의한 조각편(110)에 형성되는 이탈방지돌기(112)는 단조용 펀치에 의하여 생성되므로, 조각편(110)의 너비와 평행하게 형성된다. 따라서, 이탈방지돌기(112)의 길이방향은 철근의 이송방향과 직각을 이루게 되므로, 철근이 회전하더라도 철근연결장치로부터 이탈되지 아니한다는 장점이 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

본 발명에 의한 조각편 제조방법을 이용하면, 절삭공법을 이용한 조각편 제조방법에 비하여 조직이 질기고 치밀해지므로 높은 강도 및 경도를 갖는 조각편을 얻을 수 있으며, 원재료의 손실을 감소시킬 수 있고 제조공정을 단순화시킬 수 있으므로 생산원가를 낮출 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 철근연결장치를 사용하면, 사용자는 한 동작으로 서로 다른 철근을 동시에 고정시킬 수 있으므로, 사용이 한결 간편해지고 작업시간이 단축된다는 장점이 있다.

Claims

철근연결장치에 적용되는 조각편의 제조방법에 있어서,

금속재질의 물질을 조각편(110)과 동일하거나 또는 조각편(110)보다 큰 부피를 갖는 1차 가공물(50′)로 단조가공하는 제 1단계(S10);

상기 제 1 단계(S10)에서 가공된 상기 1차 가공물(50′)을 상기 조각편(110) 외측면 형상의 음각(72)이 형성된 단조용 금형(70)에 안착시키는 제 2단계(S20);

상기 조각편(110) 내측면 형상의 양각(82)이 형성된 단조용 펀치(80)를 이용하여 1차 가공물(50′)을 상기 조각편(110) 형상으로 단조가공하는 제 3단계(S30);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 조각편 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1단계(S10)는,

금속재질의 물질을 일정 길이의 봉(50)으로 형성하는 제 1-1단계와,

상기 제 1-1단계를 통해 형성된 상기 봉(50)을 단면적이 증가되도록 단조가공하여 1차 가공물(50′)을 제조하는 1-2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조각편 제조방법.
제 2 항에 있어서,

상기 1-1단계는,

인발 또는 압출공법을 이용하여 금속재질의 물질을 길이가 긴 봉 형상으로 가공하는 단계와,

길이가 긴 봉 형상으로 가공된 금속재질의 물질을 일정한 단위 길이로 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조각편 제조방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 단조가공은,

냉간 단조가공인 것을 특징으로 하는 조각편 제조방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 단조용 펀치(80)는,

1차 가공물(50′)과 접촉되는 부위에 다수의 펀치홈(82)이 형성되는 것을 특징으로 하는 조각편 제조방법.
제 5 항에 있어서,

상기 펀치홈(82)은,

상기 조각편(110)과 밀착되는 철근(40)의 길이방향과 직각인 방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 조각편 제조방법.
금속재질의 물질을 조각편(110)과 동일하거나 또는 조각편(110)보다 큰 부피 를 갖는 1차 가공물(50′)로 단조가공하는 제 1단계;

상기 제 1 단계에서 가공된 1차 가공물(50′)을 상기 조각편(110) 외측면 형상의 음각(72)이 형성된 단조용 금형(70)에 안착시키는 제 2단계;

상기 조각편(110) 내측면 형상의 양각(82)이 형성된 단조용 펀치(80)를 이용하여 상기 1차 가공물(50′)을 상기 조각편(110) 형상으로 단조가공하는 제 3단계;

를 거쳐 제작되는 것을 특징으로 하는 조각편.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1단계에서,

금속재질의 물질을 일정 길이의 봉(50)으로 형성하는 제 1-1단계와,

상기 제 1-1단계를 통해 형성된 봉(50)을 단면적이 증가되도록 단조가공하여 1차 가공물(50′)을 제조하는 1-2단계를 거쳐 제작되는 것을 특징으로 하는 조각편.
제 8 항에 있어서,

상기 1-1단계에서,

인발 또는 압출방식으로 금속재질의 물질을 길이가 긴 봉 형상으로 가공하는 단계와, 길이가 긴 봉 형상으로 가공된 금속재질의 물질을 일정한 단위 길이로 절단하는 단계를 거쳐 제작되는 것을 특징으로 하는 조각편.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 3단계에서,

상기 제 1차 가공물(50′)과 접촉되는 부위에 다수의 펀치홈(82)이 형성되는 상기 단조용 펀치(80)에 의해, 내측면에 상기 펀치홈(80) 형상의 이탈방지돌기(112)가 형성되는 것을 특징으로 하는 조각편.
제 10 항에 있어서,

상기 이탈방지돌기(112)는,

상기 조각편(110)과 밀착되는 철근(40)의 길이방향과 직각인 방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 조각편.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

외측면의 전체 또는 일부가 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조각편.
내부로 철근(40)의 끝단이 삽입되는 지지체(120)와, 내측면에 볼록한 형상의 이탈방지돌기(112)가 다수 형성되고 상기 지지체(120)에 삽입되는 상기 철근(40)의 외면 일부를 감싸는 구조로 상기 지지체(120)의 양측에 결합되는 다수의 조각편(110)을 구비하는 결합부(100)와;

상기 지지체(120) 내부에 결합되어 상기 철근(40)의 삽입거리를 제한하는 스토퍼(200)와;

상기 결합부(100)를 내부에 인입시킨 후 나사결합구조로 결합됨으로써 상기 조각편(110)을 상기 철근(40)에 밀착시키는 한 쌍의 조임너트(300, 400);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철근연결장치.
제 13 항에 있어서,

상기 지지체(120)와 상기 스토퍼(200)는 동일한 탄성체 재질로 일체로 사출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 철근연결장치.
제 13 항에 있어서,

상기 지지체(120)는 탄성체 재질로 형성되고,

상기 스토퍼(200′)는 상기 지지체(120)보다 강도가 큰 재질로 형성되며,

상기 지지체(120)와 상기 스토퍼(200′)는 이중사출공정을 통하여 고정 결합되는 구조로 제작되는 것을 특징으로 하는 철근연결장치.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조각편(110)은,

금속재질의 물질을 조각편(110)과 동일하거나 또는 조각편(110)보다 큰 부피를 갖는 1차 가공물(50′)로 단조가공하는 제 1단계;

상기 제 1 단계에서 가공된 1차 가공물(50′)을 상기 조각편(110) 외측면 형상의 음각(72)이 형성된 단조용 금형(70)에 안착시키는 제 2단계;

상기 조각편(110) 내측면 형상의 양각(82)이 형성된 단조용 펀치(80)를 이용하여 상기 1차 가공물(50′)을 상기 조각편(110) 형상으로 단조가공하는 제 3단계;

를 거쳐 제작되는 것을 특징으로 하는 철근연결장치.
제 16 항에 있어서,

상기 조각편(110)은,

상기 제 1단계에서, 금속재질의 물질을 일정 길이의 봉(50)으로 형성하는 제 1-1단계와, 상기 제 1-1단계를 통해 형성된 봉(50)을 단면적이 증가되도록 단조가공하여 1차 가공물(50′)을 제조하는 1-2단계를 거쳐 제작되는 것을 특징으로 하는 철근연결장치.
제 17 항에 있어서,

상기 조각편(110)은,

상기 1-1단계에서,

인발 또는 압출방식으로 금속재질의 물질을 길이가 긴 봉 형상으로 가공하는 단계와, 길이가 긴 봉 형상으로 가공된 금속재질의 물질을 일정한 단위 길이로 절단하는 단계를 거쳐 제작되는 것을 특징으로 하는 철근연결장치.
제 16 항에 있어서,

상기 조각편(110)은,

외측면의 전체 또는 일부가 곡면으로 형성되고,

상기 조임너트(300, 400)는,

상기 조각편(110)과 접촉되는 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 철근연결장치.