KR100712438B1 - 철근 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상호 대향하는 한 쌍의 철근을 연결하는 철근 커플러에 관한 것으로서, 외주면에 길이방향으로 소정의 간격을 두고 철근의 마디와 평행을 이루며 관통 형성된 다수 개의 슬리트(slit)을 가지며, 상호 대향하는 한 쌍의 철근의 각 단부를 수용하는 파이프 형상의 슬리브와; 내주면에 반경방향으로 돌출 형성되어 슬리트(slit)에 결합하는 다수 개의 리브를 가지며, 슬리브의 외주면에 압착 결합되어 슬리브에 수용된 철근을 지지하는 적어도 두 개 이상의 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 슬리브에 수용되는 한 쌍의 철근 사이에 위치하며 관통 형성된 제1키이수용공과; 상기 제1키이수용공과 연통하도록 상기 커버에 관통 형성된 제2키이수용공과; 상기 제1키이수용공과 상기 제2키이수용공에 결합하며 상기 한 쌍의 철근 사이에 배치되어, 상기 한 쌍의 철근이 상호 이격하도록 상기 철근의 각 단부를 가압하는 키이를 더 포함하고, 특히 상기 키이는 테이퍼 형상으로 이루어짐으로써, 상기 키이에 의해 상기 한 쌍의 철근이 상호 이격하면서 상기 리브가 상기 철근의 마디 일측에 밀착 지지되어, 상기 철근과 상기 슬리브와 상기 커버의 결합력이 증대될 뿐만 아니라 철근의 제조에 따른 철근 형상의 허용공차에 대응하며 철근을 더욱 견고하게 연결할 수 있고, 연결된 철근의 인장시험시 초기 슬립현상을 방지할 수 있게 구성을 할 수 있다.

본 발명에 의하여, 철근 연결에 있어서 간편한 시공을 가능케 하며, 철근 연 결구에 대한 생산성을 향상시키며, 또한 연결되어진 철근을 견고하게 연결할 수 있다.

Description

철근 커플러{STEEL REINFORCING COUPLER}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 철근 커플러의 사시도,

도 2는 도 1의 분해사시도,

도 3은 도 1의 종단면도,

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 철근 커플러의 종단면도,

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 철근 커플러의 종단면도,

도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 철근 커플러의 종단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

5 : 철근 5a : 마디

10,10',10",10'" : 철근 커플러 11 : 슬리브

17 : 슬리트 19 : 제1키이수용공

21 : 커버 23 : 리브

25 : 제2키이수용공 27 : 수나사

31 : 키이 41 : 나사공

43 : 관통공 45 : 볼트

51 : 돌기부 53 : 제1관통공

55 : 제2관통공 57 : 리벳

57a : 절개홈 61 : 보조커버

63 : 암나사

본 발명은, 철근 커플러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철근의 연결구조를 개선한 철근 커플러에 관한 것이다.

일반적으로 철근콘크리트 구조물에는 인장력을 제공하기 위하여 철근들이 설치된다.

이러한 철근들은 일정 길이의 규격품으로 제공되며, 이에 철근콘크리트 구조물의 시공시 철근을 연결해가며 시공하게 된다.

따라서, 철근과 철근 사이에는 연결부가 발생하며, 연결부에는 콘크리트의 양생과정에서 소정의 인장력이 작용하므로 철근 상호간에 긴밀한 이음상태가 유지되어야 한다.

이러한 철근과 철근을 연결하기 위한 철근 커플러의 일 예가 대한민국 등록실용신안공보 제20-0230871호에 개시되어 있다.

종래의 철근 커플러는 상하로 분리되는 철근이음판에 철근의 마디 위치에 맞추어 걸림턱 홈을 형성함과 동시에, 철근이음판의 좌우측 외주면에 완만한 경사의 절두 원추형으로 가공하고, 철근이음판의 좌우측 외주면에 결합되는 결합원추통을 마련하여, 철근이음판의 걸림턱 홈에 철근의 마디를 수용한 후, 유압잭 또는 해머 등으로 결합원추통을 철근이음판의 좌우측 외주면에 결합하도록 되어 있다.

그런데, 종래의 철근 커플러에 있어서는, 한 쌍의 철근을 상호 연결하는 철근이음판의 내주면에 철근의 각 마디 위치에 맞추어 마디에 대응하는 형상의 걸림턱 홈이 형성되어 있으므로, 철근의 제조에 따른 철근의 각 마디의 허용오차를 벗어나는 경우, 철근의 마디와 철근이음판의 걸림턱 홈의 위치가 어긋나 철근 커플러의 시공이 곤란하여, 시공시간이 장시간 소요되어 생산성이 저하되는 한 문제점이 있다. 또한, 철근의 마디가 철근이음판의 걸림턱 홈에 소정의 틈새를 가지며 수용되는 경우, 철근과 철근이음판 사이에 유동이 발생하여 철근 커플러의 결합력이 저하되는 문제점이 있다. 그리고, 철근이음판의 좌우측 외주면에 결합되는 결합원추통을 철근의 길이방향을 따라 가압하여 결합하므로, 시공이 불편한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 간편하게 시공할 수 있고, 생산성을 향상시키며, 철근을 견고하게 연결할 수 있는 철근 커플러를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 철근의 제조시 발생하는 허용공차에 대응하며 철근을 견고하게 연결할 수 있는 철근 커플러를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 상호 대향하는 한 쌍의 철근을 연결하는 철근 커플러에 있어서, 외주면에 길이방향으로 소정의 간격을 두고 상기 철근의 마디와 평행을 이루며 관통 형성된 다수 개의 슬리트을 가지며, 상호 대향하는 한 쌍의 철근의 각 단부를 수용하는 파이프 형상의 슬리브와; 내주면에 반경방 향으로 돌출 형성되어 상기 슬리트에 결합하는 다수 개의 리브를 가지며, 상기 슬리브의 외주면에 압착 결합되어 상기 슬리브에 수용된 상기 철근을 지지하는 적어도 두 개 이상의 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 커플러를 제공한다.

여기서, 상기 슬리브에 수용되는 한 쌍의 철근 사이에 위치하며 관통 형성된 제1키이수용공과; 상기 제1키이수용공과 연통하도록 상기 커버에 관통 형성된 제2키이수용공과; 상기 제1키이수용공과 상기 제2키이수용공에 결합하며 상기 한 쌍의 철근 사이에 배치되어, 상기 한 쌍의 철근이 상호 이격하도록 상기 철근의 각 단부를 가압하는 키이를 더 포함하고, 특히 상기 키이는 테이퍼 형상으로 이루어짐으로써, 상기 키이에 의해 상기 한 쌍의 철근이 상호 이격하면서 상기 리브가 상기 철근의 마디 일측에 밀착 지지되어, 상기 철근과 상기 슬리브와 상기 커버의 결합력이 증대될 뿐만 아니라 철근의 제조에 따른 철근 형상의 허용공차에 대응하며 철근을 더욱 견고하게 연결할 수 있고, 연결된 철근의 인장시험시 초기 슬립현상을 방지할 수 있게 된다.

상기 슬리브에 관통 형성된 나사공과; 상기 나사공과 연통하도록 상기 커버에 관통 형성된 관통공과; 상기 나사공과 상기 관통공에 결합하여, 상기 슬리브와 상기 커버를 상호 연결하는 볼트를 더 포함하거나, 또는 원추형상을 가지며, 상기 철근의 외주면으로부터 돌출된 다수 개의 돌기부와; 상기 돌기부에 대응하여 상기 슬리브에 관통 형성된 제1관통공과; 상기 제1관통공과 연통하도록 상기 커버에 관통 형성된 제2관통공과; 상기 제1관통공과 상기 제2관통공을 관통하여 상기 돌기부에 밀착 결합되어, 상기 슬리브와 상기 커버를 상호 연결하는 리벳을 더 포함함으 로써, 상기 슬리브와 상기 커버를 긴밀하게 결합할 수 있게 된다.

한편, 상기 돌기부를 향하는 상기 리벳의 자유단부에는 소정의 깊이로 절개된 절개홈을 형성하고, 상기 리벳의 자유단부는 상기 돌기부에 의해 벌어지며 상기 돌기부에 밀착 결합되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 커버의 양단부의 외주면에는 수나사가 형성되고, 상기 수나사에 나사 결합되어 상기 슬리브에 결합된 커버들을 상호 연결하는 한 쌍의 보조커버를 더 포함할 수도 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대한 여러 실시 예를 설명하기로 한다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 철근 커플러의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 종단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 철근 커플러(10)는 상호 대향하는 한 쌍의 철근(5)의 각 단부를 수용하는 파이프 형상의 슬리브(11)와, 슬리브(11)의 외주면에 압착 결합되어 슬리브(11)에 수용된 철근(5)을 지지하는 한 쌍의 커버(21)를 가진다.

슬리브(11)는 속이 빈 원형단면의 파이프 형상을 가진다. 슬리브(11)는 양단부에 마련되어 철근(5)이 수용되는 한 쌍의 철근수용부(13)와, 한 쌍의 철근수용부(13) 사이에 개재되어 한 쌍의 철근수용부(13)를 연결하는 연결부(15)를 가진다.

슬리브(11)의 각 철근수용부(13)의 외주면에는 슬리브(11)의 길이방향으로 소정의 간격을 두고 연결될 철근(5)의 마디(5a)와 평행을 이루는 다수 개의 슬리트(17)이 관통 형성되어 있다. 본 실시예에서의 슬리트(17)은 슬리브(11)의 축선에 대해 대칭을 이룬다.

슬리브(11)의 연결부(15)의 외주면에는 후술할 키이(31)가 관통 결합되는 한 쌍의 제1키이수용공(19)이 슬리트(17)과 평행을 이루며 관통 형성되어 있다. 본 실시예에서의 한 쌍의 제1키이수용공(19)은 슬리브(11)의 축선에 대해 대칭되게 형성되어 있다.

여기서, 슬리브(11)의 철근수용부(13)에 철근(5) 수용시 철근(5)과 슬리브(11)의 간섭을 방지하도록 슬리브(11)의 내경은 철근(5)의 마디(5a) 외경보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서의 커버(21)는 반원형단면 형상을 가지며, 한 쌍으로 이루어진다.

커버(21)의 내주면에는 반경방향으로 돌출 형성되어 슬리브(11)의 슬리트(17)에 결합하는 다수 개의 리브(23)가 마련되어 있다. 리브(23)는 슬리트(17)에 대응하여 슬리브(11)의 축선에 대해 대칭을 이루며 마련되어 있다. 리브(23)의 자유단부의 폭은 철근(5)의 마디(5a) 사이의 폭보다 작게 형성되어 있다. 리브(23)는 슬리브(11)에 수용된 철근(5)의 각 마디(5a) 사이에 배치되어 철근(5)이 그 길이방향으로 이탈하는 것을 방지하는 역할도 한다.

커버(21)의 외주면에는 슬리브(11)의 제1키이수용공(19)과 연통하도록 제2키 이수용공(25)이 관통 형성되어 있다. 이러한 커버(21)는 프레스기(미도시)에 의해 슬리브(11)의 외주면에 압착되고, 리브(23)는 슬리브(11)의 각 철근수용부(13)에 수용된 철근(5)의 각 마디(5a) 사이의 외주면에 밀착 지지되어, 슬리브(11)와 커버(21)는 견고하게 결합된다.

여기서, 리브(23)는 슬리트(17)에 용이하게 결합되며 슬리트(17)과의 밀착력을 증대시킬 수 있도록, 리브(23)의 양측면이 경사를 이루는, 즉 커버(21)의 내주면으로부터 자유단부로 향할수록 단면적이 축소되는 테이퍼형상을 갖는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 철근 커플러(10)는 제1키이수용공(19)과 제2키이수용공(25)에 관통 결합하며 한 쌍의 철근(5) 사이에 배치되는 한 쌍의 키이(31)를 더 가진다.

키이(31)는 상호 대향하는 양측면(31a)이 경사를 이루는, 즉 키이(31)의 일단부로부터 타단부로 향할수록 단면적이 축소되는 테이퍼형상을 가진다. 키이(31)는 단면적이 작은 영역이 철근(5)을 향하도록 제1키이수용공(19)과 제2키이수용공(25)에 관통 결합된다. 제1키이수용공(19)과 제2키이수용공(25)에 관통 결합한 키이(31)의 단부가 슬리브(11)의 축선을 향해 이동할수록 키이(31)의 경사진 양측면(31a)이 슬리브(11)에 수용된 각 철근(5)의 단부를 가압하여 슬리브(11)에 수용된 한 쌍의 철근(5)을 상호 이격시키게 된다. 그리고, 키이(31)의 가압작용에 의해 한 쌍의 철근(5)이 상호 이격하여 철근(5)의 각 마디(5a)가 커버(21)의 리브(23) 일측에 밀착 지지되면, 키이(31)는 더 이상 슬리브(11)의 축선을 향해 이동하지 않 게 되고, 철근(5)과 슬리브(11)와 커버(21)의 결합력이 증대하게 된다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 철근 커플러(10)의 슬리브(11)의 외주면에는 소정의 나사 규격을 갖는 다수 개의 나사공(41)이 관통 형성되어 있다.

또한, 커버(21)의 외주면에는 슬리브(11)의 나사공(41)에 대응하며 각 나사공(41)과 연통하는 다수 개의 관통공(43)이 관통 형성되어 있다.

이들 나사공(41)과 관통공(43)에는 볼트(45)가 결합되며, 본 실시예에서는 볼트(45)로서 렌치볼트가 개시되어 있으며, 볼트(45)의 단부에는 나사공(41)의 나사 규격과 동일한 나사가 형성되어 있다. 이에, 볼트(45)가 나사공(41)과 관통공(43)에 관통 결합됨에 따라 슬리브(11)와 커버(21)는 긴밀하게 결합된다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 철근 커플러(10)의 철근 연결작업과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 슬리브(11)의 각 철근수용부(13)에 연결하고자 하는 철근(5)의 각 단부를 수용한 후, 프레스기를 이용하여 슬리브(11)의 외주면에 한 쌍의 커버(21)를 압착 결합한다. 이 때, 리브(23)는 슬리브(11)의 각 철근수용부(13)에 수용된 철근(5)의 각 마디(5a) 사이의 외주면에 밀착 지지된다.

그리고, 키이(31)를 제1키이수용공(19)과 제2키이수용공(25)에 관통 결합한다. 이 때, 제1키이수용공(19)과 제2키이수용공(25)을 관통한 키이(31)의 단부가 슬리브(11)의 축선을 향해 이동할수록 키이(31)의 양측면(31a)이 슬리브(11)에 수용된 각 철근(5)의 단부를 가압하여, 슬리브(11)에 수용된 한 쌍의 철근(5)은 상호 이격하게 된다. 한편, 한 쌍의 철근(5)이 상호 이격함에 따라 철근(5)의 각 마디 (5a)가 커버(21)의 리브(23) 일측에 밀착 지지되면, 키이(31)는 더 이상 슬리브(11)의 축선을 향해 이동하지 않게 된다. 이에, 철근(5)과 슬리브(11)와 커버(21)의 결합력이 증대될 뿐만 아니라 철근(5)의 제조에 따른 철근(5) 형상의 허용공차에 대응하며 철근(5)을 더욱 견고하게 연결할 수 있고, 연결된 철근(5)의 인장시험시 초기 슬립현상을 방지할 수 있게 된다.

다음, 커버(21)의 관통공(43)과 슬리브(11)의 나사공(41)에 볼트(45)를 관통 결합하여, 슬리브(11)와 커버(21)를 더욱 긴밀하게 결합한다.

한편, 도 4에는 본 발명의 제2실시예에 따른 철근 커플러의 종단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 철근 커플러(10')는 전술한 제1실시예와는 달리, 철근(5)의 마디(5a)가 철근(5)의 길이방향을 따라 철근(5)의 축선에 대해 비대칭으로 형성된 한 쌍의 철근(5)을 연결하는 구조를 가진다.

이에, 본 발명의 제2실시예에 따른 철근 커플러(10')의 슬리브(11)의 외주면에는 연결되는 철근(5)의 마디(5a)에 대응하도록 슬리트(17)이 비대칭을 이루며 형성되고, 슬리브(11)의 외주면에 압착 결합되는 한 쌍의 커버(21) 또한 철근(5)의 각 마디(5a)에 대응하여 내주면에 리브(23)의 위치가 상이하게 형성되어 있다.

또한, 도 5에는 본 발명의 제3실시예에 따른 철근 커플러가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 철근 커플러(10")는 전술한 제1실시예와는 달리, 철근(5)의 외주면으로부터 돌출된 다수 개의 돌기부(51)와, 돌기부(51)에 대응하여 슬리브(11)에 관통 형성된 제1관통공(53)과, 제1관통공(53) 과 연통하도록 커버(21)에 관통 형성된 제2관통공(55)과, 제1관통공(53)과 제2관통공(55)을 관통하여 돌기부(51)에 밀착 결합되어 슬리브(11)와 커버(21)를 상호 연결하는 리벳(57)을 가진다.

돌기부(51)는 원추형상을 가지며, 철근(5)의 외주면으로부터 돌출되게 철근(5)의 각 마디(5a) 사이에 용접 등에 의해 결합되어 있다.

슬리브(11)의 외주면에는 돌기부(51)에 대응하여 다수 개의 제1관통공(53)이 관통 형성되어 있다.

커버(21)의 외주면에는 슬리브(11)의 제1관통공(53)과 연통하도록 다수 개의 제2관통공(55)이 형성되어 있다.

돌기부(51)를 향하는 리벳(57)의 자유단부에는 소정의 깊이로 절개된 절개홈(57a)이 형성되어 있다.

이에, 제1관통공(53)과 제2관통공(55)을 관통 결합한 리벳(57)은 돌기부(51)가 리벳(57)의 절개홈(57a)에 삽입되면서 리벳(57)의 자유단부가 돌기부(51)에 의해 벌어지면서 돌기부(51)에 밀착 결합되어, 슬리브(11)와 커버(21)는 긴밀하게 결합된다.

한편, 도 6에는 본 발명의 제4실시예에 따른 철근 커플러가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 철근 커플러(10'")는 전술한 제1실시예와는 달리, 각 커버(21)의 양단부의 외주면에 수나사(27)가 형성되어 있고, 커버(21)의 양단부에 각각 나사 결합되어 한 쌍의 커버(21)를 상호 연결하는 한 쌍의 보조커버(61)를 가진다.

커버(21)의 양단부의 외주면은 보조커버(61)와의 결합이 용이하도록 테이퍼 형상을 가진다.

보조커버(61)는 속이 빈 파이프형상을 가지며, 내주면이 커버(21)의 외주면에 대응하여 테이퍼 형상을 가지며, 또한 보조커버(61)의 내주면에는 커버(61)의 수나사(27)에 대응하는 암나사(63)가 형성되어 있다.

이에, 슬리브(11)에 압착 결합된 각 커버(21)의 양단부를 보조커버(61)와 나사 결합함으로써, 슬리브(11)와 커버(21)를 더욱 긴밀하게 결합할 수 있다.

이와 같이, 상호 대향하는 한 쌍의 철근의 각 단부를 수용하는 슬리브의 외주면에 철근의 마디와 평행을 이루는 다수 개의 슬리트을 형성하고, 슬리트에 결합되는 다수 개의 리브를 갖는 한 쌍의 커버를 슬리브의 외주면에 압착 결합하여 슬리브에 수용된 철근을 지지함으로써, 간편하게 시공할 수 있고, 생산성을 향상시키며, 철근을 견고하게 연결할 수 있게 된다. 또한, 슬리브와 커버에 각각 제1키이수용공과 제2키이수용공을 형성하고 각 키이수용공에 관통 결합되는 키이를 마련하여, 한 쌍의 철근이 상호 이격하도록 철근의 각 단부가 가압되어, 철근의 제조시 발생하는 허용공차에 대응하며 철근을 견고하게 연결할 수 있게 된다.

한편, 전술한 실시예들에서는, 커버가 한 쌍으로 이루어지는 것으로 설명하고 있지만, 커버의 수량은 세 개 이상으로 이루어질 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 철근의 연결구조를 개선함으로써, 간편하게 시공할 수 있고, 생산성을 향상시키며, 철근을 견고하게 연결할 수 있는 철근 커플러가 제공된다. 또한, 철근의 제조시 발생하는 허용공차에 대응하며 철근을 견고하게 연결할 수 있는 철근 커플러가 제공된다.

Claims (4)

1. 상호 대향하는 한 쌍의 철근을 연결하는 철근 커플러에 있어서,

   외주면에 길이방향으로 소정의 간격을 두고 상기 철근의 마디와 평행을 이루며 관통 형성된 다수 개의 슬리트을 가지며, 상호 대향하는 한 쌍의 철근의 각 단부를 수용하는 파이프 형상의 슬리브와;

   내주면에 반경방향으로 돌출 형성되어 상기 슬리트에 결합하는 다수 개의 리브를 가지며, 상기 슬리브의 외주면에 압착 결합되어 상기 슬리브에 수용된 상기 철근을 지지하는 적어도 두 개 이상의 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 커플러.
2. 제1항에 있어서,

   상기 슬리브에 수용되는 한 쌍의 철근 사이에 위치하며 관통 형성된 제1키이수용공과;

   상기 제1키이수용공과 연통하도록 상기 커버에 관통 형성된 제2키이수용공과;

   상기 제1키이수용공과 상기 제2키이수용공에 결합하며 상기 한 쌍의 철근 사이에 배치되어, 상기 한 쌍의 철근이 상호 이격하도록 상기 철근의 각 단부를 가압하는 키이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 커플러.
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 슬리브에 관통 형성된 나사공과;

   상기 나사공과 연통하도록 상기 커버에 관통 형성된 관통공과;

   상기 나사공과 상기 관통공에 결합하여, 상기 슬리브와 상기 커버를 상호 연결하는 볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 커플러.
4. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 커버의 양단부의 외주면에는 수나사가 형성되고,

   상기 수나사에 나사 결합되어 상기 슬리브에 결합된 커버들을 상호 연결하는 한 쌍의 보조커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 커플러.

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