KR101160532B1 - 철근 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근콘크리트조 구조물의 강도를 보강하기 위하여 사용되는 이형철근을 기계적인 방법으로 연결하는 철근 연결구에 관한 것으로서, 내면은 이형철근의 한쪽 리브에서 반대 쪽 리브까지 덮을 수 있도록 횡단면이 원호형으로 형성되고 그 내면에 철근의 마디가 끼워지는 다수의 원호형 요홈이 형성되며, 외면은 축방향으로 중심부를 기준으로 한쪽 부분은 경사면이고 다른 쪽 부분은 평행면으로 형성되며 횡방향의 양쪽 모서리가 평행하게 형성된 바(Bar)형태로 된 한 쌍의 마디편체로써 연결하고자 하는 두 철근의 단부를 덮고, 내면 중에서 일면은 경사면이고 맞은편은 평행면으로 형성된 중공형의 관체로 형성된 한 쌍의 슬리브로 상기 철근을 덮고 있는 마디편체의 양쪽 외주면에 끼워 박음으로서 두 철근을 연결하는 구조로 된 것이 특징이다.

본 발명의 철근 연결구는 동일한 형태로 된 한 쌍의 마디편체와 한 쌍의 슬리브로 철근을 연결할 수 있게 함으로서 제조비용을 절감할 수 있고 부품관리가 쉬우며 철근 연결작업이 간편하고, 이형철근의 마디 형태에 관계없이 두 철근이 동일한 형태의 마디이면서 간격만 동일하면 모두 적용이 가능하며, 이형철근의 직경이 동일 호칭치수이면서 편차가 있어도 슬리브가 마디편체에 끼워지는 깊이를 달리하기만 하면 마디편체의 외면과 슬리브의 내면이 전체가 밀착되어 철근을 완전하게 조여 안전한 철근 이음이 되도록 하고, 마디편체에 눈금자 및 번호를 표시하여 슬리브가 끼워지는 정도를 기준에 맞게 할 수 있고 감리작업을 용이하게 함으로서 철 근 연결의 품질을 확보할 수 있게 하며, 마디편체와 슬리브에 의해 연결된 두 철근의 마주보는 단부면 사이로 하나 또는 한 쌍의 고정쐐기를 박아 넣어 철근과 마디편체 사이의 미세한 유격도 제거함으로서 두 철근에 인장력이 가해져도 슬립이 발생하지 않는 안정적인 구조를 제공한다.

철근 연결구, 철근 이음쇠, 철근 이음매, 철근 연결장치, 철근 이음구, 기계식 철근이음

Description

철근 연결구{Reinforcing bar coupler}

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예를 나타내는 결합상태의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에서 이형철근의 마디가 리브를 중심으로 하여 서로 엇갈리게 반원주형으로 형성되어 있는 경우의 결합상태를 나타내는 종단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예를 나타내는 결합상태의 측면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 7은 종래의 철근 연결구를 나타내는 분해 사시도이다.

도 8은 종래의 철근 연결구를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 9는 종래의 철근 연결구에서 이형철근의 마디가 리브를 중심으로 하여 서로 엇갈리게 반원주형으로 형성되어 있는 경우의 결합상태를 나타내는 종단면도이다.

도 10은 종래의 철근 연결구에서 이형철근의 마디가 리브를 중심으로 하여 서로 엇갈리게 반원주형으로 형성되어 있는 경우의 다른 결합상태를 나타내는 종단면도이다.

도 11은 종래의 철근 연결구를 나타내는 결합상태의 측면도이다.

도 12는 종래의 철근 연결구의 다른예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 13은 종래의 철근 연결구의 다른예를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 14는 종래의 철근 연결구의 다른예에서 이형철근의 마디가 리브를 중심으로 하여 서로 엇갈리게 반원주형으로 형성되어 있는 경우의 다른 결합상태를 나타내는 종단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1, 1a: 철근(이형철근)

11 : 리브 12 : 마디

2 : 마디편체

2a, 2b : 테이퍼형 마디편체

20 : 중심부 21 : 철근삽입면

22 : 마디홈 23 : 중심홈

24 : 경사면 24a : 테이퍼면

25 : 평행면 26 : 모서리면

27 : 톱니면 28 : 스플라인

29 : 눈금자

3 : 슬리브

3a, 3b : 테이퍼형 슬리브

31 : 경사면 31a : 테이퍼면

32 : 평행면 33 : 톱니면

34 : 타격부 35 : 마디

36 : 대구경부 37 : 소구경부

4 : 쐐기

41 : 평행면 42 : 경사면

42a : 톱니면

5: 틈

본 발명은 철근콘크리트조 구조물의 강도를 보강하기 위하여 사용되는 이형철근을 기계적인 방법으로 연결하는 철근 연결구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연결하고자 하는 두 철근의 단부를 내면에 철근의 마디가 끼워지는 원호형의 요홈이 다수 구비된 한 쌍의 마디편체로 감싼 다음, 상기 한 쌍의 마디편체의 외주면에 중공형의 관체로 형성된 슬리브를 끼워 박아 마디편체의 내면에 끼워진 이형 철근을 구속함으로서 철근을 연결하는 편체식철근이음 방법에 관한 것이다.

철근은 공장에서 일정 길이로 생산되기 때문에 철근콘크리트공사를 할 때 철근을 연결하여 사용해야 하는 경우가 대부분으로서, 현재 사용하는 철근을 연결하는 방법으로는 겹침이음, 가스압접이음, 나사가공이음, 편체식이음 방법 등이 있으며 이러한 철근의 연결 방법을 간략히 설명하면 다음과 같다.

겹침이음은 철근의 단부를 일정 길이로 겹쳐 결속선으로 묶어서 철근을 연결 하는 방법으로서, 이 방법은 단지 철근을 연결하기 위해서 불필요하게 철근을 길게 겹치기 때문에 철근의 낭비가 많고, 겹침이음부의 주근 간격이 좁아져서 콘크리트 충진이 어렵게 되거나 콘크리트의 피복두께가 얇아지게 되며, 연결 부분의 인장 강도가 매우 약한 문제점이 있다.

가스압접이음은 두 철근의 단부면을 맞대고 산소 아세틸렌 불꽃으로 가열하면서 유압식으로 가압하여 연결하는 방법으로서, 장비를 사용하기 때문에 작업이 불편하고, 철근을 가열함에 따라 물성이 변하여 철근의 강도가 저하되는 문제점이 있다.

나사가공이음은 두 철근의 단부에 수나사부를 형성하여 내면에 암나사가 있는 커플러로 나사 체결하여 이음 하는 방법으로서, 철근의 단부에 나사를 형성하는 작업이 어렵고 불편하며, 긴 철근을 연결할 때 철근과 커플러를 일직선으로 맞추면서 나사 체결하는 작업이 매우 까다롭고, 철근의 나사부분이 원래의 철근보다 직경이 작아져 철근 본래의 강도보다 저하되는 문제점이 있다.

편체식이음은 이형철근의 단부에 나사가공 등을 하지 않고 본래의 상태로 유지하면서 철근에 띠 형태로 돌출된 마디의 걸림 작용을 이용하여 연결하는 방법으로서, 내면에 철근의 마디가 끼워지는 마디홈이 다수 있고 외면에는 중심부에서 양단으로 외경이 작아지는 테이퍼 형태로 형성된 한 쌍의 마디편체로 두 철근의 단부를 덮은 다음, 내면이 일단에서 타단으로 내경이 커지는 테이퍼형 중공이 형성된 두 개의 슬리브를 상기 한 쌍의 마디편체의 외주면의 양단 테이퍼면에 끼워 박아 상기 한 쌍의 마디편체를 원중심방향으로 압박함으로서 철근을 연결하는 이음방법 으로서, 그 구체적인 방법의 예로는 도 7 내지 도 14에서 도시한 바와 같이 거의 반원통형이며 내면은 철근이 끼워지도록 횡단면이 반원형으로 형성되며 그 내면에 철근(1, 1a)의 마디(12)가 끼워지는 마디홈(22)이 다수 형성되고 외면은 축방향의 중심부에서 양단부로 갈수록 외경이 작아지는 테이퍼면(24a)으로 형성된 한 쌍의 마디편체(2a)로 연결할 두 개의 철근(1, 1a)의 단부를 감싼 다음에, 원통형이며 상기 마디편체(2a) 양단의 테이퍼면(24a)과 상응되도록 내면이 테이퍼면(31a)을 이루도록 일단에서 타단으로 내경이 커지는 원형의 중공이 형성되어 있는 두 개의 슬리브(3a)로 상기 한 쌍의 마디편체(2a)의 외주면에 끼워 박아 두 개의 철근(1, 1a)을 연결하는 방법이다.

그런데 이형철근은 마디의 형성 위치가 제조사 별로 또는 제조 라인별로 다양한데 즉 이형철근의 축방향으로 대칭 되게 형성되어 있는 두 줄의 리브를 중심으로 양쪽에 돌출 되는 마디의 위치는 통일된 규격이 없어 제조회사 마다 다른 경우가 대부분으로서 크게 두 가지 형태로 구분할 수 있는데, 그 한가지는 마디가 두 줄의 리브를 기준으로 하여 양쪽의 마디 형성 위치가 일치하여 원주형의 띠 모양을 이루는 것이 있고, 또 한가지는 마디가 두 줄의 리브를 기준으로 하여 양쪽에 서로 엇갈리는 위치에 형성되어 반원주형의 띠 모양을 이루는 것이 있는데, 이 반원주형의 경우에도 한쪽에 형성되어 있는 반원주형의 마디의 위치가 리브를 중심으로 반대쪽에 형성된 마디와 마디 사이의 중간에 형성된 것이 있는가 하면, 어떤 것은 중간이 아닌 위치에 엇갈리게 형성되어 있는 경우도 많아 이러한 것들을 모두 수용할 수 있는 마디편체를 다양하게 맞추어 제조하는 것은 매우 어려운 일이며 철근의 마 디형태에 따라 구분하여 제조한다 하더라도 건설현장의 특성상 구분하여 관리하는 것이 힘들다.

이와 같은 종래의 편체식이음 방법은 도 12 내지 도 13과 같이 이형철근(1, 1a)의 한 가지 마디(12) 형상을 기준으로 마디편체(2b)의 마디홈(22)이 형성되어 있기 때문에 마디(12)의 위치가 다른 철근을 연결하게 되면 도 14와 같이 한 쌍의 마디편체(2b)의 양쪽 단부가 일치하지 않고 엇갈리게 되어 슬리브(3b)의 내면과 하나의 마디편체(2b)의 외면 사이에 틈(5)이 벌어져 철근 단부를 완전하게 압지하지 못하므로 연결부위에 유격이 생겨 이음이 부실하게 되는 문제가 있으며, 또한 하나의 마디편체(2b)의 한 쪽 단부가 슬리브(3b)의 단부보다 안쪽으로 몰입되어 결합되므로 슬리브(3b)가 몰입된 마디편체(2b)의 외면 전체를 충분하게 압지하지 못하므로 부실한 이음이 되는 것이다. 그래서 종래의 편체식이음 방법에서는 이와 같은 다양한 철근의 마디형태를 수용하여 연결할 수 있도록 즉 한 쌍의 마디편체의 양단부를 일치시켜 마디편체의 테이퍼면에 끼워지는 슬리브의 내면의 테이퍼면과 마디편체의 테이퍼면이 상호 밀착되어 철근을 견고하게 구속할 수 있도록 하기 위해, 도 7 내지 도 10 에서와 같이 마디편체(2a)의 마디홈(22)의 폭을 철근(1, 1a)의 마디(12) 폭보다 두 배 이상 넓게 형성하여 철근(1, 1a)의 마디(12)를 마디홈(22)에 대부분 수용되도록 하였는데 이렇게 마디홈(22)의 폭을 넓게 형성하면 도 8 에서와 같이 철근의 마디(12)와 마디편체(2a)의 마디홈(22)의 단턱부분이 밀착되지 않고 간격이 있을 수 있어 두 철근(1, 1a)에 인장력이 가해지면 두 철근이 바깥 방향으로 슬립이 발생할 수 있으며, 도 9에서와 같이 두 마디편체(2a)의 대각선 방향에 위치한 부분만이 철근(1, 1a)의 마디(12)와 마디편체(2a)의 마디홈(22)이 축방향으로 당겨지는 쪽이 밀착되어 있는 경우에는 철근(1, 1a)의 마디(12)가 걸려 있는 쪽의 마디편체(2a)와 슬리브(3a)가 테이퍼면(24a, 31a)에 의해 일체로 결합되어 있기 때문에 축방향으로 인장력이 가해지면 마디홈(22)에 걸려 있지 않고 공간이 있는 쪽의 철근의 마디(12)가 바깥쪽으로 마디편체(2a)의 마디홈(22)의 걸림턱 부분까지 슬립 되면서 당겨져 이 슬립 되는 쪽의 마디편체(2a) 외주면과 이와 접한 슬리브(3a)의 내면에 틈(5)이 생겨 두 철근(1, 1a)이 마디편체(2a)로부터 이탈되게 된다. 즉 도 8의 좌측의 철근(1)과 위쪽 마디편체(2a)는 마디(12)와 마디홈(22)에 의해 일체로 되고 위쪽 마디편체(2a)와 죄측 슬리브(3a)는 상호 테이퍼면(24a, 31a)에 의해 일체로 되어 있고 반대로 우측의 철근(1a)과 아래쪽 마디편체(2a)는 마디(12)와 마디홈(22)에 의해 일체로 되고 아래쪽 마디편체(2a)와 우측 슬리브(3a)는 상호 테이퍼면(24a, 31a)에 의해 일체로 되어 있으므로 마디편체(2a)의 축방향으로 인장력이 가해지면 위쪽 마디편체(2a)의 우측 마디홈(22)의 공간만큼 슬립이 되어 우측 슬리브(3a)의 아래쪽 내면과 아래쪽 마디편체(2a)의 외면간이 간격이 생기고 아래쪽 마디편체(2a)의 좌측에도 이와 동일한 작용이 발생하여 두 마디편체(2a)가 각각 슬리브(3a) 내면과의 간격이 있는 쪽으로 벌어져 두 철근(1, 1a)이 두 마디편체(2a)로부터 분리되어 이탈할 수 있는 구조인 것이다.

또한 도 10에서와 같이 하나의 마디편체(2a)의 마디홈(22)에만 두 철근(1, 1a)의 마디(12)가 축방향의 당겨지는 방향으로 걸림이 발생하게 되면 하나의 마디편체(2a)에만 인장력이 가해져 편심이 발생함으로서 한 쌍의 마디편체(2a)의 마디 홈(22)에 모두 걸림이 될 경우보다 연결부위가 약해지는 문제점이 있는 불완전한 구조이다.

본 발명은 상기의 여러 철근이음 방법 중에서 편체이음 방법의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 이형철근의 마디가 원주형이든 반원주형이든 두 개의 철근이 동일한 형태의 마디를 하고 있으면서 마디간격만 동일하면 다양한 마디 위치의 형태에 관계없이 모두 적용이 가능하면서 두 철근을 연결한 다음 축방향으로 인장력이 가해져도 슬립이 발생하지 않는 안정적인 구조의 철근 연결구가 되도록 하며, 한 쌍의 마디편체의 외면과 이에 끼워지는 한 쌍의 슬리브의 내면이 항상 마주보는 양면 전체가 완전히 밀착하게 함으로서 마디편체의 내면에 끼워진 철근을 완전하게 조임할 수 있는 구조가 되게 하고, 한 쌍의 마디편체와 한 쌍의 슬리브가 각각 그 구조가 동일하여 규격별로 마디편체 한 가지와 슬리브 한 가지로 철근의 연결이 이루어지므로 금형비 등 제조비용이 절감되고 공정도 단순해져 제조가 용이하며 현장에서 사용 시에 부품의 관리가 편리하게 되는 철근 연결구를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 철근 연결구는, 내면은 이형철근의 한쪽 리브에서 반대 쪽 리브까지 덮을 수 있도록 횡단면이 원호형으로 형성되고 그 내면에 철근의 마디가 끼워지는 다수의 원호형 요홈이 형성되며, 외면은 축방향으로 중심부를 기준으로 한쪽 부분은 경사면이고 다른 쪽 부분은 평행면으로 형성되며 횡방향의 양쪽 모서리가 평행하게 형성된 바(Bar)형태로 된 한 쌍의 마디편체로써 연결하고자 하는 두 철근의 단부를 덮고, 내면 중에서 일면은 경사면이고 맞은편은 평행면으로 형성된 중공형의 관체로 형성된 한 쌍의 슬리브로 상기 철근을 덮고 있는 마디편체의 양쪽 외주면에 끼워 박음으로서 두 철근을 연결하는 구조로 형성되는 것이 특징이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예를 나타내는 결합상태의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예를 나타내는 결합상태의 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에서 이형철근의 마디가 리브를 중심으로 하여 서로 엇갈리게 반원주형으로 형성되어 있는 경우의 결합상태를 나타내는 종단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예를 나타내는 결합상태의 측면도이다.

상기 도면에 의하면, 내면이 철근(1, 1a)의 외주면의 거의 절반정도를 감싸면서 철근의 마디(12)가 끼워지는 마디홈(22)이 다수 형성된 횡단면이 원호형인 철근삽입면(21)으로 형성되고, 외면이 축방향으로 중심부를 기준으로 하여 한쪽 부분은 단부로 갈수록 외경이 작아지는 경사면(24)으로 이루어지고 다른 쪽 부분은 전체가 평행한 평행면(25)으로 형성되며 횡방향의 양쪽 모서리가 축방향으로 평면이면서 상기 양쪽 모서리가 상호 평행하게 이루어진 바(Bar)형태로 된 한 쌍의 마디편체(2)로써 연결하고자 하는 두 철근(1, 1a)의 단부를 감싸고, 상기 한 쌍의 마디편체(2)의 양단 외주면에 끼워지면서 압지할 수 있도록 내면에 철근을 감싼 두 마디편체(2)의 외주면을 동시에 감쌀 수 있는 공간이 확보되고 내면 중에서 일면은 상기 마디편체(2)의 외면의 경사면(24)과 동일한 각도로 경사면(31)이 있고 상기 경사면(31)의 맞은편은 상기 마디편체(2)의 평행면(25)과 대응되는 평행면(32)으로 형성된 중공형의 관체로 이루어진 한 쌍의 슬리브(3)로써 상기 두 철근을 감싸고 있는 한 쌍의 마디편체(2)의 외주면에 양쪽으로 끼워 박아 두 철근을 연결하도록 구성된다.

이상과 같은 본 발명의 구성부품을 다음에 상세히 설명한다.

상기 마디편체(2)의 내면은 횡단면이 원호형으로서 연결하고자 하는 이형철근(1, 1a)의 한쪽 리브(11)에서 원중심에 대하여 대칭인 반대쪽 리브(11)까지 밀착하면서 감쌀 수 있는 원호 길이의 폭으로 이루어진 철근삽입면(21)이 있고 이 철근삽입면(21)에는 철근의 마디(12)가 끼워지도록 횡방향의 요홈으로 이루어진 마디홈(22)이 연결되는 철근(1, 1a)의 마디(12)와 같은 간격으로 다수 개 형성되는데 그 폭은 연결되는 철근(1, 1a)의 마디(12)와 정확히 치합하도록 형성되며 그 깊이는 철근(1, 1a)의 마디(12)보다 약간 깊게 형성된다. 특히 상기 마디홈(22)의 폭을 연결하고자 하는 철근의 마디(12) 폭보다 약간 좁게 형성하여 슬리브(3)에 의한 압지작용에 의해 접촉면이 눌려 완벽히 철근의 마디(12)와 마디홈(22)이 긴밀히 밀착되게 함으로서 철근(1, 1a)을 연결한 후에 발생할 수 있는 극히 미세한 유격도 제거할 수 있다. 그리고 상기 마디편체(2)의 내면은 축방향 중심부분이 연결되는 철근(1, 1a)의 두 마디(12) 이상의 길이로 된 폭을 이루면서 상기 마디홈(22)보다 깊은 요홈으로 이루어진 중심홈(23)이 형성되어 연결되는 철근(1, 1a)의 끝부분이 휘어졌거나 돌기가 있을 때 별도의 가공이 없어도 자리할 수 있는 공간을 제공한다.

마디편체(2)의 외면은 횡단면이 원호형으로서 축방향으로 중심부(20)를 기준으로 하여 한쪽 부분은 단부로 갈수록 낮아지는 경사면(24)으로 이루어지고 다른 쪽 부분은 전체가 평행한 평행면(25)으로 형성되는데, 상기 경사면(24)은 전체 길이가 끝으로 갈수록 반경이 작아지는 원호로 이루어진 테이퍼가 아니라 모두 동일한 반경으로 이루어진 원호로 이루어진 원호면을 형성하여, 이 경사면(24)에 끼워지는 후술되는 슬리브(3)의 경사면(31)도 이와 동일한 반경의 원호로 이루어진 원호면과 축방향으로 동일한 경사각으로 형성함으로서 상호 축방향으로 미끄러져 접촉할 때 슬리브(3)가 끼워지는 깊이에 관계없이 마디편체(2)의 경사면(24)과 슬리브(3)의 경사면(31) 사이의 접촉면 전체가 틈이 없이 항상 완전히 밀착되게 한다. 이와 같이 슬리브(3)의 경사면(31)과 마디편체(2)의 경사면(24)이 완전히 밀착되도록 하기 위해서는 마디편체(2)의 폭을 축방향으로 전체가 동일하게 형성하여야 하며 이렇게 하면 슬리브(3)가 마디편체(2)에 끼워지는 깊이에 관계없이 두 경사면(24, 31) 전체가 밀착하게 된다. 또한 마디편체(2)의 횡방향 양단의 두 모서리면(26)은 평면으로 상호 평행하게 형성된다.

마디편체(2)의 평행면(25) 쪽 부분은 중심홈(23)을 기준으로 경사면(24) 부분 보다 철근삽입면(21)에 형성된 마디홈(22) 간격의 절반정도 길게 형성하고 철근삽입면(21)의 축방향의 끝부분에도 마디홈(22)을 절반 정도 추가로 형성한다.

마디편체(2)의 경사면(24)과 평행면(25)에는 축방향으로 긴 골이 파인 스플라인(28)이 형성되어 슬리브(3)가 끼워질 때 상호 마찰저항을 감소시키는 작용을 한다. 그리고 상기 평행면(25)에는 톱날모양의 요철로된 톱니면(27)이 형성되어 후 술되는 슬리브(3)의 톱니면(33)과 상호 치합하여 걸림 작용을 함으로서 한 쌍의 마디편체(2)의 외면에 끼워지는 슬리브(3)가 역방향으로 빠지는 것을 방지한다.

마디편체(2)의 모서리면(26)에는 양쪽 단부로부터 시작하여 일정 간격으로 눈금자(29)를 형성하여 번호를 매김으로서 한 작업장에서 동일 규격의 호칭치수이면서 직경과 마디의 형태가 동일한 두 철근(1, 1a)을 연결할 때 작업 초기에 마디편체(2)의 외주면에 끼워지는 슬리브(3)의 적정한 깊이를 눈금자(29)를 보면서 기준으로 삼아 이후의 연결 작업에도 동일한 삽입 깊이 까지만 눈금자(29)를 보면서 압입할 수 있게 함으로서 철근 연결 작업의 품질이 균일하게 되고 감리시 쉽게 연결상태를 확인할 수 있어 부실한 철근 이음을 방지한다.

마디편체(2)의 외면의 축방향의 중심부(20)는 내면에 형성된 중심홈(23)이 마디홈(22)보다 깊게 파여 두께가 주변보다 얇아진 것을 보완하기 위해 두툼하게 형성하여 두 철근(1, 1a)을 연결한 다음 인장이 가해질 때 응력이 집중되는 중심부(20)를 보강함으로서 충분한 강도를 유지하도록 한다.

상기 슬리브(3)는 상기 마디편체(2)의 외면에 형성된 경사면(24)이나 평행면(25)과 유사한 길이로 형성되며, 내부 공간의 횡단면 크기는 상기 마디편체(2) 한 쌍이 두 철근(1, 1a)의 단부를 감싼 상태에서 양단으로 마디편체(2)를 조이면서 끼워지는 정도로 형성되며, 상기 마디편체(2)의 경사면(24)과 접하는 일면은 상기 마디편체(2)의 경사면(24)과 축방향으로 동일한 각도와 동일한 반경의 원호로 이루어진 경사면(31)이 형성되어 슬리브(3)의 형태가 일단은 중공이 큰 대구경부(36)가 되고 타단은 중공이 작은 소구경부(37)가 된다. 또한 마디편체(2)의 모서리면(26) 과 접하는 두 면은 평면이면서 그 간격은 상기 두 마디편체(2)의 폭보다 약간 크게 형성되고 두 면이 축방향으로 전체가 평행하게 되어있다. 또한 마디편체(2)의 평행면(25)과 접하는 내면은 상기 마디편체(2)의 평행면(25)에 대응하여 축방향으로 경사각이 없이 평행하며 동일한 반경의 원호면으로 형성된 평행면(32)이 형성되어 있다.

슬리브(3)의 내면의 평행면(32)에는 마디편체(2)의 톱니면(27)과 같은 톱날모양의 톱니면(33)이 형성되어 상기 마디편체(2)의 톱니면(27)과 상호 걸림 작용을 하여 역방향으로 빠지는 것을 방지한다.

슬리브(3)의 소구경부(37)의 외면에는 원주방향으로 돌출 되어 형성된 타격부(34)가 있어 망치 등에 의한 타격작업을 용이하게 하면서도 망치 등의 타격에 의해 철근 및 슬리브(3)가 손상되는 것을 방지한다.

슬리브(3)의 외면 전체에는 철근(1, 1a)의 마디(12)와 같은 띠 모양의 마디(35)를 다수 형성하여 슬리브(3)가 쉽게 균열되는 것을 방지하며 콘크리트와의 부착력을 좋게 한다. 또한 도시하지는 않았지만 슬리브(3)의 외면에 축방향으로 철근의 리브(11)와 같은 형태로 길게 띠 모양의 리브를 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에서 마디편체(2)의 외면과 슬리브(3)의 내면이 원호면으로 되어 있으나 반드시 그럴 필요는 없으며 평면이나 다각면으로 형성하여도 그 작용 효과는 동일하며 얼마든지 다양한 모양으로 형성 할 수 있으며 슬리브(3)의 외면도 내면의 형태에 대응하여 횡단면이 원호형과 다각형이 혼합된 형태로 형성하거나 다각형 또는 원형으로도 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 특히 도 3과 도 4는 이형철근(1, 1a)의 마디(12)가 두 줄의 리브(11)를 기준으로 하여 원주형으로 형성되었거나 서로 엇갈리게 반원주형으로 형성되었을 경우를 결합한 상태를 예시한 종단면도로서, 외면에 마디편체(2)의 평행면(25) 쪽을 마디홈(22) 간격의 절반 정도 길게 형성하여, 철근(1, 1a)을 중심으로 마주보며 덮이는 한 쌍의 마디편체(2)의 평형면(25) 쪽과 경사면(24) 쪽이 서로 마주보지 않고 대각선 방향으로 위치하게 함으로서, 설계할 때 철근(1, 1a)의 마디(12)의 형태에서 한 가지를 기준으로 삼아 마디홈(22)을 형성하여도 철근의 마디(12)가 두 리브(11)를 중심으로 원주형의 띠를 이루는 철근이든지 반원주형의 띠를 이루는 철근이든지 마디편체(2)의 평행면(25) 쪽의 단부가 마주보며 설치된 마디편체(2)의 경사면(24) 쪽의 단부와 일치하거나 그 보다 돌출 되게 함으로서 두 슬리브(3)의 평행면(32)과 경사면(31)이 항상 충분히 두 마디편체(2)의 평행면(25)과 경사면(24)을 압지하는 안전한 구조를 이루는 것이다. 또한 연결하고자 하는 동일 호칭치수의 철근이 직경에 편차가 있어도 두 마디편체(2)의 외주면에 끼워지는 슬리브(3)를 더 깊게 끼워 박거나 덜 박아 조임하게 되면 역시 두 마디편체(2)의 외면과 슬리브(3)의 내면 전체가 완전히 밀착되어 마디편체(2) 내면의 철근(1, 1a)을 강하게 조여주게 된다.

그런데 만약 마디편체(2)와 슬리브(3)에 평행면(25, 32)을 두지 않고 경사면(24, 31)만을 형성하게 되면 설계의 기준에 일치하는 마디형태를 하고 있는 철근(1, 1a)에는 슬리브(2)와 마디편체(3)의 경사면(31, 24)이 완전히 밀착하게 되나 설계의 기준을 벗어나는 마디(12) 형태를 하고 있는 철근(1, 1a)에 적용하면 슬리 브(3)와 마디편체(2)의 경사면(31, 24)의 전체가 반경이 동일한 원호면으로 형성되고 마디편체(2)의 양쪽 모서리면(26)이 평행하게 형성되어도 슬리브(3)의 경사면(31)과 마디편체(2)의 경사면(24)에 틈이 생겨 불완전한 이음이 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 철근 연결구는 마디편체(2)의 평행면(25) 쪽 단부를 경사면(24) 쪽보다 마디홈(22) 간격의 절반 정도 길게 형성하고 평행면(25)의 내면의 단부에 마디홈(22)을 절반 정도 추가로 형성하며, 마디편체(2)의 양쪽 모서리면(26)이 축방향으로 평행하면서 슬리브(3)의 경사면(31)과 접하는 마디편체(2)의 경사면(24)을 경사각이 동일하고 반경이 전체 길이가 동일한 원호면으로 형성하여 마디편체(2)의 경사면(24)에 슬리브(3)의 경사면(31)이 항상 전체가 밀착되어 있게 함으로서 슬리브(3)의 내면이 마디편체(2)를 완전하게 조여주는 작용을 하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 철근 연결구는 한 쌍의 마디편체(2)와 한 쌍의 슬리브(3)로 철근(1, 1a)을 연결하면 철근(1, 1a)의 마디(12)와 마디편체(2)의 마디홈(22)이 요철 결합되어 견고한 이음이 되는데 이에 더하여 로크너트와 같은 작용을 하도록 고정쐐기(4)를 사용하여 아주 미세한 유격을 제거한다. 그런데 이와 같은 미세한 유격도 상기에서 설명한 바와 같이 마디편체(2)의 마디홈 폭과 마디홈 사이의 간격을 연결하고자 하는 철근(1, 1a)에 맞게 금형을 제작함으로서 쉽게 해결할 수 있는 것이다.

상기 고정쐐기(4)는 끝이 뾰족한 쐐기형상으로 일면은 전체가 평행한 면으로 이루어진 평행면(41)이고 이 평행면(41)의 반대 면은 일단에서 타단으로 경사로 이 루어진 경사면(42)이 형성되고 이 경사면(42)에는 톱날모양의 톱니면(42a)이 형성된다. 이와 같이 형성된 고정쐐기(4)는 한 쌍을 구비하여 한 쌍의 마디편체(2)의 철근삽입면(21)에 끼워져 슬리브(3)에 의해 조여져 있는 마주보고 있는 두 철근(1, 1a) 단부면 사이에 끼워 박되 하나는 일 방향에서 끼워 박고 다른 하나는 반대방향에서 끼워 박는데 톱니면(42a)이 상호 맞물려 치합되고 평행면(41)이 철근(1, 1a)의 단부 면에 접하도록 끼워 박는다. 이처럼 두 개의 고정쐐기(4)를 양측에서 끼워 박는 것은 한 쪽에서만 고정쐐기(4)를 박게 되면 박는 반대방향으로 두 철근(1, 1a)의 단부가 뒤로 밀리면서 긴 철근이 연결부분에서 일직선이 되지 않고 약간 꺾이는 현상이 발생할 수 있기 때문이며 고정쐐기(4)에 톱니면(42a)을 형성함으로서 두 고정쐐기(4)가 각각 역방향으로 빠지는 것을 방지한다. 그런데 상기 고정쐐기(4)는 두 철근 단부면 사이의 간격이 고정쐐기(4) 한 쌍이 압입되지 못하게 좁을 때는 하나 만을 끼워 박아도 무방하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 마디편체(2)의 중심홈(23)을 기준으로 한 쪽의 철근삽입면(21)의 반경을 작거나 크게 형성하며 마디홈(22)도 연결되는 철근의 규격에 일치하도록 홈의 깊이와 폭을 형성함으로서 연결하고자 하는 두 철근의 직경이 다른 경우에 적용할 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예의 작용을 결합순서에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 연결할 두 철근(1, 1a)에 소구경부(37)가 먼저 들어가게 하여 두 슬리브(3)를 각각 끼워 놓고 두 철근(1, 1a)의 선단부를 하나의 마디편체(2)의 철근삽 입면(21)에 설치하되 마디홈(22)에 철근(1, 1a)의 마디(12)를 확실히 끼우면서 철근(1, 1a)의 선단부가 중심홈(23)에 자리하도록 각각 설치한 다음, 다른 하나의 마디편체(2)를 철근(1, 1a)의 마디(12)가 마디홈(22)에 끼워지게 하면서 상기 먼저 설치된 마디편체(2)의 평행면(25)과 경사면(24)과는 각각 대각선 방향에 위치되도록 엇갈리게 설치한다. 이어서 슬리브(3)를 한 쌍의 마디편체(2)의 외주면에 끼워 넣는데 내면의 경사면(31)이 마디편체(2)의 경사면(24)과 접하고 내면의 평행면(32)은 마디편체(2)의 평행면(32)과 접하도록 끼워 넣고, 눈금자(29)를 확인하면서 타격공구나 압입기구로써 타격부를 타격 하거나 압입하여 한 쌍의 마디편체(2)의 외주면에 적정 깊이까지 끼워 박게 되면 한 쌍의 슬리브(3)의 경사면(31)이 한 쌍의 마디편체(2)의 경사면(24)을 강하게 조여주는 작용을 하여 한 쌍의 마디편체(2)가 철근(1, 1a)의 외주면을 강하게 압지함으로서 철근(1, 1a)의 마디(12)가 한 쌍의 마디편체(2)의 마디홈(22)에 긴밀하게 맞물리어 두 개의 철근(1, 1a)이 유격 없이 완전하게 연결되며, 마디편체(2)의 톱니면(27)과 슬리브(3)의 톱니면(33)이 상호 걸림 작용을 하여 슬리브(3)가 역방향으로 빠지는 것이 방지된다. 또한 필요에 따라 고정쐐기(4)를 두 철근(1, 1a)의 마주보는 단부면 사이에 끼워 박아 미세한 유격을 제거할 수도 있다.

이상에서의 본 발명의 철근 연결구의 구성부품의 재질은 주강, 주철, 강판, 특수합금, 고강도 플라스틱 등을 현장의 적용타당성, 제조 비용 등을 고려하여 선택할 수 있으며, 제조방법은 재질에 따라 가공성 및 비용을 고려하여 주조, 단조, 프레스 가공, 열간압연, 사출 등으로 할 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명의 철근 연결구는, 동일한 형태로 된 한 쌍의 마디편체와 한 쌍의 슬리브로 철근을 연결할 수 있게 함으로서 금형비 등 제조비용을 절감하고 현장에서 부품관리가 쉬우며 철근 연결작업을 간편하게 할 수 있도록 하고, 이형철근의 마디가 원주형이든 반원주형이든 두 철근이 동일한 형태의 마디를 하고 있으면서 마디 간격만 동일하면 모두 적용이 가능한 호환성이 있으며, 이형철근의 직경이 동일 호칭치수라 하더라도 제조회사 또는 제조라인별로 약간의 편차가 있는데 이 경우에도 슬리브가 한 쌍의 마디편체 외주면에 끼워지는 깊이를 달리하기만 하면 마디편체의 외면과 슬리브의 내면이 철근 마디의 형태 및 철근 직경의 편차에 관계없이 항상 전체가 밀착되어 철근을 완전하게 조여줌으로서 안전한 철근 이음이 되도록 하고, 마디편체에 눈금자 및 번호를 표시하여 슬리브가 끼워지는 정도를 기준에 맞게 할 수 있도록 하며 연결 후에 감리작업을 용이하게 함으로서 철근 연결의 품질을 확보할 수 있게 하며, 마디편체와 슬리브에 의해 연결된 두 철근의 마주보는 단부면 사이로 하나 또는 한 쌍의 고정쐐기를 박아 넣음으로서 철근과 마디편체 사이의 미세한 유격도 제거함으로서 두 철근에 인장력이 가해져도 슬립이 발생하지 않는 안정적인 구조를 제공한다.

Claims (14)

1. 긴 바(Bar) 형태이며 내면이 철근(1, 1a)의 외주면과 대응되도록 횡단면이 원호형으로 형성되고 철근(1, 1a)의 마디(12)가 끼워지는 마디홈(22)이 다수 형성되어 두 철근(1, 1a)의 단부를 덮는 한 쌍의 마디편체(2)와,

   상기 한 쌍의 마디편체(2)의 외주면에 끼워지면서 마디편체(2)를 내면의 철근(1, 1a) 방향으로 조임작용을 하는 중공형 관체로 형성된 한 쌍의 슬리브(3)로 구성된 철근 연결구에 있어서,

   상기 한 쌍의 마디편체(2)의 외면이 중심부(20)를 기준으로 한쪽 부분은 축방향으로 전체가 폭이 동일하면서 평행한 평행면(25)이 형성되고, 반대쪽 부분은 축방향으로 전체가 폭이 동일하면서 일단에서 타단으로 경사를 이루는 경사면(24)으로 형성되며,

   상기 한 쌍의 슬리브(3)의 내면 중에서 일면은 상기 마디편체(2)의 경사면(24)과 동일한 경사각을 가진 경사면(31)이 형성되고, 상기 경사면(31)의 맞은편 면은 축방향으로 평행한 평행면(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
2. 제 1 항에 있어서, 마디편체(2) 내면의 축방향 중심부분에 마디홈(22)보다 넓은 폭과 깊은 요홈으로 이루어진 중심홈(23)이 형성되고, 마디편체(2)의 경사면(24)이 전체가 동일한 반경으로 이루어진 원호면으로 형성되고 평행면(25)이 전체가 동일한 반경으로 이루어진 원호면으로 형성되며, 횡방향의 양측 모서리가 평면 이면서 축방향으로 평행한 모서리면(26)이 형성되고, 슬리브(3)의 경사면(31)은 상기 마디편체(2)의 경사면(24)과 동일한 반경으로 이루어진 원호면으로 형성되며 평행면(32)은 상기 마디편체(2)의 평행면(25)과 동일한 반경으로 이루어진 원호면으로 이루어지고 상기 마디편체(2)의 모서리면(26)에 접하는 두 면은 전체가 평행면으로 되고 두 평행면의 간격은 상기 마디편체(2)의 두 모서리면(26) 간격보다 약간 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
3. 제 2 항에 있어서, 마디편체(2)의 평행면(25) 쪽 부분은 경사면(24) 쪽 부분보다 마디홈(22) 간격의 절반 정도 길게 형성되고 내면의 끝부분에도 마디홈(22)이 절반정도 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
4. 제 2 항에 있어서, 마디편체(2) 내면의 마디홈(22)의 폭이 연결하고자 하는 철근(1, 1a)의 마디(12) 폭보다 약간 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
5. 제 3 항에 있어서, 마디편체(2)의 평행면(25)과 경사면(24)에 축방향으로 긴 골이 파인 스플라인(28)이 형성되고, 마디편체(2)의 평행면(25)과 슬리브(3)의 평행면(32)에 톱날모양의 톱니면이 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
6. 제 3 항에 있어서, 마디편체(2)의 외면에 눈금자(29)가 형성되고 눈금자에 번호가 표시되는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
7. 제 3 항에 있어서, 마디편체(2)의 외면의 중심부(20)가 주변보다 두툼하게 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
8. 제 3 항에 있어서, 슬리브(3)의 소구경부(37) 쪽의 외면에 원주방향으로 돌출된 타격부(34)가 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
9. 제 3 항에 있어서, 슬리브(3)의 외면에 철근(1, 1a)의 마디(12)와 같은 형태의 마디(35)와 리브가 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 3 항에 있어서, 두 철근(1, 1a)의 단부를 덮을 때 한 쌍의 마디편체(2)의 경사면(24)과 평행면(25)이 서로 대각선 방향의 맞은편에 위치되도록 설치하며, 한 쌍의 슬리브(3)를 상기 한 쌍의 마디편체(2)의 외주면에 끼울 때 내면의 평행면 (32)은 상기 마디편체(2)의 평행면(25)에 대응되도록 끼우고 경사면(31)은 상기 마디편체(2)의 경사면(24)에 대응되도록 끼워박는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
13. 제 3 항에 있어서, 끝이 뾰족한 쐐기형상으로 일면은 평행면(41)으로 형성되고 반대면은 경사면(42)이 형성되며 상기 경사면(42)에 톱날모양의 톱니면(42a)이 형성된 고정쐐기(4)를 구비하여 한 쌍의 마디편체(2)의 철근삽입면(21)에 끼워져 슬리브(3)에 의해 조여져 있는 두 철근(1, 1a) 단부면 사이에 끼워박는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
14. 제 3 항에 있어서, 마디편체(2)의 중심홈(23)을 기준으로 양쪽의 철근삽입면(21)의 반경을 다르게 형성하며 양쪽의 마디홈(22)도 연결되는 철근의 규격에 일치하도록 홈의 깊이와 폭을 형성하여 직경이 다른 두 철근(1, 1a)을 연결하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.

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