KR101741178B1 - 철근 이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 시공시에 철근의 길이 연장을 위하여 사용하는 철근 이음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하면 한 쌍의 철근 단부를 상호 연결시키는 커플러의 중공에 걸림홈이 형성되고, 상기 걸림홈에는 크기가 확장 및 축소 가능한 가변체결링이 끼워지도록 구성되며, 상기 가변체결링은 철근이 커플러의 중공에 끼워질 때에는 걸림홈 방향으로 확장되어 철근 단부의 일부분이 가변체결링의 체결홀로 내입될 수 있도록 하고, 철근 단부의 일부분이 커플러에 끼워진 상태에서는 다시 축소되어 철근 단부의 일부분을 커플링에 견고히 체결시킬 수 있도록 하는 철근 이음장치에 관한 것이다.

Description

철근 이음장치{Reinforcing rod connector}

본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 시공시에 철근의 길이 연장을 위하여 사용하는 철근 이음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하면 한 쌍의 철근 단부를 상호 연결시키는 커플러의 중공에 걸림홈이 형성되고, 상기 걸림홈에는 크기가 확장 및 축소 가능한 가변체결링이 끼워지도록 구성되며, 상기 가변체결링은 철근이 커플러의 중공에 끼워질 때에는 걸림홈 방향으로 확장되어 철근 단부의 일부분이 가변체결링의 체결홀로 내입될 수 있도록 하고, 철근 단부의 일부분이 커플러에 끼워진 상태에서는 다시 축소되어 철근 단부의 일부분을 커플링에 견고히 체결시킬 수 있도록 하는 철근 이음장치에 관한 분야이다.

각종 건설현장에서 콘크리트 구조물에 사용하기 위한 철근을 연결하기 위해서 종래에는 철근을 이중으로 겹친 상태에서 철사 등으로 묶어서 고정하였으나, 이러한 철근 고정방식은 작업자가 철사를 다수 회 철근 외주로 권취한 다음 묶어야 하므로 작업이 번거롭고 철근의 중심이 수직이 되지 않고 삐뚤어질 뿐 아니라 철사의 강도가 약하기 때문에 쉽게 끊어지면서 연결상태가 해제되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 철근을 철사가 아닌 다른 수단으로 쉽고 단단하게 연결하기 위한 철근 이음장치(커플링장치)들이 개발되어 사용되고 있다.

종래에 개발된 철근 이음장치들의 대부분은 철근을 하우징 내부에 삽입한 후 하우징을 나사로 돌려서 고정하는 방식으로서, 구조적으로 복잡하며 철근의 연결 작업이 어려워 작업에 많은 시간과 노력, 비용이 소요되는 문제가 있다.

다음은 철근 이음장치에 관한 대표적인 종래기술이다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0321183호는 철근 이음장치에 관한 것으로서, 반원체로 형성시켜 내주연에 다수개의 마디홈을 형성시키고 외주연을 테이퍼지게 형성시켜 이를 한 쌍으로 하여 이음하는 철근의 단부 내측 외주연에 각각 결합시키는 체결편과, 상기 체결편을 내부에 내입시킬 수 있도록 내부 일측으로 테이퍼공을 형성시키고 타측 내주연에 암나사를 형성시킨 이음커플러와, 상기 이음커플러의 암나사와 체결될 수 있도록 외주연 일측으로 숫나사를 형성시키고 내부에 체결편을 내입 시킬 수 있도록 테이퍼공을 형성시켜 이음커플러와 결합시 이음되는 철근의 양단부가 밀착되면서 이음되도록 하는 결합커플러를 포함하는 구성을 하였다.

또한 상기 종래기술에 의한 철근 이음장치는 이음 결합되는 철근의 양 단부가 상호 밀착되면서 이음 결합되도록 하여 이음장치 내에서 흔들림을 방지하고 철근의 압축에 대한 강성을 향상시킬 수 있는 효과를 실현하였으나, 상기 결합커플러를 돌려서 고정하여야 하기 때문에, 철근의 연결 작업이 어려워 작업에 많은 시간과 노력, 비용이 소요되는 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0321183호(2003.07.25.) 대한민국 등록특허공보 제10-0665544호(2006.12.29.) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0364379호(2004.10.01.) 대한민국 등록특허공보 제10-1161357호(2012.06.25.)

본 발명은 철근 이음장치의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 철근 이음장치는 철근의 단부와 철근 이음장치 간의 체결이 견고하지 못하여 철근 이음장치로 연결된 한 쌍의 철근에 인장력을 가할 경우, 철근 이음장치에서 철근이 쉽게 빠질 수 있는 문제가 발생하였고;

철근 이음장치의 구조가 복잡하여, 철근 이음장치와 철근의 단부를 상호 결합시키는 과정이 복잡하고, 그 결과 철근 이음의 시공성이 떨어지는 문제가 발생하였으며;

특히, 철근의 단부에 테이퍼 또는 나사부를 형성시켜 철근 이음장치와 체결시키는 경우, 철근 단부 가공으로 인한 철근 단부의 강도가 약해져, 길이 연장되도록 시공된 철근 연결부가 쉽게 부러질 수 있는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

한 쌍의 철근을 상호 연결시키는 철근 이음장치에 있어서, 길이방향으로 중공이 형성되어 상기 한 쌍의 철근 각각의 단부 일부분을 상기 중공의 양쪽에 각각 내입시키며, 길이방향 중앙을 중심으로 양쪽의 중공 내부면 각각에 링 형태의 걸림홈이 복수 개 형성되는 커플러; 상기 커플러의 중공과 한 쌍의 철근 사이에 위치되고, 외부는 상기 걸림홈에 내입되어 걸림 체결되며, 내부에 형성된 체결홀에는 철근의 단부 일부분이 내입되어 걸림 체결되는 복수 개의 가변체결링;을 포함하여 구성되고, 상기 가변체결링은 체결홀의 중앙을 중심으로 확장 및 축소 가능하도록 구성되는 철근 이음장치를 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 철근 이음장치는 커플러의 중공에 내입되어 한 쌍의 철근 각각을 커플러에 고정체결시키는 가변체결링이 철근을 커플러의 중공에 내입시킬 때에는 커플러의 중공에 형성된 걸림홈 안쪽으로 확장되기 때문에, 커플러에 철근 단부의 일부분을 용이하게 내입시킬 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있고;

또한 철근 단부 일부분이 커플러 중공에 내입된 상태에서 철근에 인장력이 가해진 경우에는, 가변체결링의 외부는 커플러의 걸림홈에 걸림 체결되고, 상기 걸림홈에 대한 가변체결링 외부의 걸림력에 의하여 가변체결링이 축소되어 가변체결링의 체결홈에 내입된 철근 단부의 일부분이 강력하게 파지될 수 있는 효과를 얻을 수 있으며;

상호 연결되는 철근 단부의 절삭 또는 테이퍼 형성 가공 없이도 한 쌍의 철근 연결이 가능하여, 철근 단부 가공에 의한 철근 단부의 조직 손상으로 인한 강도 저하 때문에 발생하는 철근 연결부 부러짐을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 철근 이음장치에 철근이 체결된 상태를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 철근 이음장치의 커플러를 나타내는 측단면 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 철근 이음장치를 나타내는 측단면 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 철근 이음장치의 커플러를 나타내는 측단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 철근 이음장치의 가변체결링을 나타내는 측단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 철근 이음장치의 가변체결링을 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 철근 이음장치에 철근이 체결된 상태를 나타내는 측단면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 철근 이음장치의 커플러가 이중으로 구성되는 경우를 나타내는 측단면도.

본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 시공시에 철근(30)의 길이 연장을 위하여 사용하는 철근 이음장치에 관한 것으로서, 한 쌍의 철근(30)을 상호 연결시키는 철근 이음장치에 있어서, 길이방향으로 중공이 형성되어 상기 한 쌍의 철근(30) 각각의 단부 일부분을 상기 중공의 양쪽에 각각 내입시키며, 길이방향 중앙을 중심으로 양쪽의 중공 내부면 각각에 링 형태의 걸림홈(11)이 복수 개 형성되는 커플러(10); 상기 커플러(10)의 중공과 한 쌍의 철근(30) 사이에 위치되고, 외부는 상기 걸림홈(11)에 내입되어 걸림 체결되며, 내부에 형성된 체결홀(21)에는 철근(30)의 단부 일부분이 내입되어 걸림 체결되는 복수 개의 가변체결링(20);을 포함하여 구성되고, 상기 가변체결링(20)은 체결홀(21)의 중앙을 중심으로 확장 및 축소 가능하도록 구성되는 철근 이음장치에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 8을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 의한 철근 이음장치는 도 1과 같이 철근(30)의 길이방향에 대하여 한 쌍의 철근(30)들을 상호 결합체결시켜, 철근(30)의 길이를 연장시키기 위한 목적으로 사용된다.

또한 본 발명에 의한 철근 이음장치에 의하여 상호 연결되는 철근(30)들의 단부 일정부분(이하, '철근(30) 단부 일부분'이라 칭함.)은 철근(30)의 길이방향 말단에 해당하는 부분으로서, 일반적인 철근(30)의 단부에 해당할 수 있고, 별도의 단부 가공처리가 되지 않은 상태이다.

즉, 상기 철근(30) 단부 일부분은 일정의 경사각을 가지는 형태로 만들어지는 테이퍼 가공 또는 테이퍼가 형성되거나 미형성된 철근(30) 단부에 나사산을 형성시키는 나사산 가공 처리가 되지 않은 상태의 것일 수 있다.

아울러 상기 철근(30)의 외부에는 일반적인 철근(30)과 마찬가지로 철근(30)의 길이방향으로 길이가 형성되며 돌출된 복수 개의 수평리브(31)가 형성될 수 있고, 철근(30) 길이방향과 수직한 방향으로 돌출된 복수 개의 수직리브(32)가 형성될 수 있다.

또한 본 발명에 의한 철근 이음장치는 거시적으로 커플러(10) 및 가변체결링(20)을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 커플러(10)는 길이방향으로 중공이 형성되어 상기 한 쌍의 철근(30) 각각의 단부 일부분을 상기 중공의 양쪽에 각각 내입시키며, 길이방향 중앙을 중심으로 양쪽의 중공 내부면 각각에 링 형태의 걸림홈(11)이 복수 개 형성되는 구성으로서, 내부에 형성된 중공의 양쪽 각각에 연결되는 철근(30)의 단부 일부분을 각각 내입시키는 구성이다.

즉, 상기 커플러(10)에 형성된 중공은 커플러(10)의 길이방향으로 길이가 형성되어, 중공에 철근(30)을 길이방향으로 내입시킬 수 있음과 동시에, 중공에 내입되는 철근(30)과 커플러(10)의 사이에 하기 가변체결링(20) 복수 개를 내입시킬 수 있고, 상기 커플러(10)(10)에 형성된 중공의 내경은 철근(30)의 외경보다 크게 형성되어 철근(30) 및 하기 가변체결링(20)을 내입시킬 수 있다.

이때, 상기 커플러(10)는 단일체로 구성되어 커플러(10) 중공의 양쪽에 각각 내입된 철근(30)에 가해질 수 있는 인장력에 의하여 커플러(10)가 끊어지거나 길이방향으로 분리되지 않도록 구성된다.

더불어 상기 구성의 커플러(10) 중공 내부에 형성되는 복수 개의 걸림홈(11)은 하기 가변체결링(20)을 내입 체결시키는 구성으로서, 커플러(10) 중공의 내경보다 더 큰 내경을 형성하여 하기 가변체결링(20)의 외부 일부분이 걸림홈(11)에 내입 체결될 수 있도록 한다.

이때, 상기 걸림홈(11)은 커플러(10)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 평면을 형성하는 링 형태로 구성되고, 커플러(10)의 길이방향 중앙을 중심으로 커플러(10) 중공의 내부면 양쪽 각각에 하나 이상 형성되는 구성을 한다.

또한 상기 걸림홈(11)은 하기 가변체결링(20)의 바깥쪽 일부분(외부 일부분)을 내입시킬 수 있을 정도의 깊이를 가지고, 철근(30)이 가변체결링(20)의 체결홀(21)에 내입된 상태에서 철근(30)의 길이방향(커플러(10)의 반대 방향)으로 당겨질 때 걸림홈(11)에 내입된 가변체결링(20)이 걸림홈(11)에 걸림이 형성될 수 있으면 다양한 형태로 구성될 수 있으나, 바람직하게는 상기 걸림홈(11)은 커플러(10)의 길이방향 중앙을 중심으로, 커플러(10)의 중앙 쪽이 깊고 중앙의 바깥쪽이 얕은 깊이를 가지는 경사진 내부면이 형성되도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 구성의 걸림홈(11)은, 도 4와 같이 복수 개의 걸림홈(11) 중 커플러(10)의 길이방향 중앙의 일측에 위치되는 하나 이상의 걸림홈(11)은 타측쪽이 일측쪽보다 깊은 깊이를 가지도록 구성되고, 커플러(10)의 길이방향 중앙의 타측에 위치되는 하나 이상의 걸림홈(11)은 일측쪽이 타측쪽보다 깊은 깊이를 가지도록 구성된다.

이때, 상기 복수 개의 걸림홈(11) 중 커플러(10)의 길이방향 중앙의 일측에 위치되는 하나 이상의 걸림홈(11)의 내부면은 도 4와 같이 일측에서 타측 방향으로 테이퍼부(11a)와 높이부(11b)가 순차적으로 형성되고, 상기 테이퍼부(11a)는 일측에서 타측 방향으로 상향되는 경사진 내부면을 형성시키며, 상기 높이부(11b)는 테이퍼부(11a)의 타측에서 급격한 경사를 형성하며 하향된다.

아울러 상기 걸림홈(11)의 테이퍼부(11a)에는 하기 가변체결링(20)의 경사진 외부면에 해당하는 대응테이퍼부(22a)가 맞닿으며 상호 간섭되고, 상기 걸림홈(11)의 높이부(11b)는 하기 가변체결링(20)의 타측면에 해당하는 대응높이부(22b)가 맞닿거나 인접되는 구성을 한다.

이하, 상기 걸림홈(11)에 내입되는 가변체결링(20)에 관한 설명은 하기에서 다시 하겠다.

상기와 연관하여, 상기 복수 개의 걸림홈(11) 중 커플러(10)의 길이방향 중앙의 타측에 위치되는 하나 이상의 걸림홈(11)의 내부면은 커플러(10)의 길이방향 중앙을 중심으로 상기에서 구체적으로 설명한 일측에 위치되는 하나 이상의 걸림홈(11)과 대칭되는 구성을 하고, 그에 대한 구체적인 설명은 상기의 설명으로 대신하겠다.

아울러 상기 커플러(10) 중공의 길이방향 중앙에는 중공의 중심으로 높이를 형성하는 중앙분리벽이 형성될 수 있고, 상기 중앙분리벽은 커플러(10)의 중앙 쪽으로 말단이 각각 내입되는 한 쌍의 철근(30)의 말단이 커플러(10) 중공의 중앙을 넘어서 중공의 일측 또는 타측으로 침범하는 것을 방지시킬 수 있는 효과를 실현할 수 있다.

또한 상기 중앙분리벽은 외측은 커플러(10) 중공의 내부면과 동일한 형태로 구성되어 커플러(10) 중공의 내부면에 연결되고, 커플러(10) 중공의 중앙 부분에 해당하는 중앙부는 관통되는 링 형태로 구성될 수도 있다.

또한 상기 가변체결링(20)은 상기 커플러(10)의 중공과 한 쌍의 철근(30) 사이에 위치되고, 외부는 상기 걸림홈(11)에 내입되어 걸림 체결되며, 내부에 형성된 체결홀(21)에는 철근(30)의 단부 일부분이 내입되어 걸림 체결되는 복수 개의 구성으로서, 커플러(10)와 철근(30)의 사이에 배치되어 철근(30)을 커플러(10)의 중공에 견고하게 체결시키는 구성이다.

즉, 상기 가변체결링(20)은 도 5와 같이 상기 커플러(10)의 걸림홈(11)에 외부가 간섭될 수 있는 링 형태로 구성되고, 커플러(10)의 중공에 내입되는 구성을 한다.

이때, 상기 가변체결링(20)의 내부에 형성된 체결홀(21)은 철근(30)의 외주와 동일하거나 유사한 정도의 내경을 가지도록 구성되어 철근(30)을 내입시킬 수 있는데, 상기 가변체결링(20)의 체결홀(21)의 내경 및 가변체결링(20)의 외경은 확장 및 축소 가능하도록 구성되어, 철근(30)이 커플러(10)의 중공에 끼워질 때에는 체결홀(21)의 내경 및 가변체결링(20)의 외경이 확장되고, 가변체결링(20)이 커플러(10)의 중공에 끼워질 때나 커플러(10)의 중공에 끼워진 철근(30)에 인장력이 가해질 때에는 체결홀(21)의 내경 및 가변체결링(20)의 외경이 축소된다.

구체적으로, 상기 가변체결링(20)은 커플러(10)의 길이방향으로 일정의 길이가 형성된 가상의 중심축을 기준하여 외측으로 확장되거나 축소될 수 있는 구성을 하여, 커플러(10)의 중공에 가변체결링(20)을 최초에 내입시킬 때에는 가변체결링(20)의 외경이 축소되어 커플러(10)의 중공에 형성된 걸림홈(11)에 가변체결링(20)이 원활하게 내입될 수 있도록 하고, 가변체결링(20)이 커플러(10)의 중공에 내입된 상태(걸림홈(11)에 내입된 상태)에서 가변체결링(20)의 체결홀(21)에 철근(30)을 내입시킬 때에는 가변체결링(20)의 외경 및 체결홀(21)의 내경의 확장되어 철근(30) 단부의 일부분이 가변체결링(20)의 체결홀(21)을 관통 내입될 수 있도록 한다.

상기와 연관하여, 상기 가변체결링(20)은 커플러(10)의 중공(가변체결링(20)의 체결홀(21))에 단부의 일부분이 내입된 상태를 가지는 철근(30)에 인장력이 가해질 때에는, 인장력에 의한 철근(30)의 수평이동에 의하여 가변체결링(20)도 일정 간격 수평이동되고, 수평이동되는 가변체결링(20)의 외부면은 커플러(10)의 걸림홈(11) 내부면에 맞닿게 되어 가변체결링(20)의 외경 및 체결홀(21)의 내경이 축소되는 형태 변형된다.

상기의 결과, 철근(30)에 더 강한 인장력이 가해질수록 상기 가변체결링(20)의 외부면은 커플링의 걸림홈(11) 내부면과 더욱 강하게 밀착되며 가변체결링(20)의 외경이 축소되도록 하고, 가변체결링(20)의 체결홀(21)은 가변체결링(20) 외경 축소에 의하여 내경이 축소되어 철근(30) 단부 일부분의 외부면을 더욱 강하게 밀착 파지시킨다. 이때, 철근(30) 단부 일부분의 외주에 돌출형성된 수직리브(32)는 가변체결링(20)의 말단 부분과 간섭되어 철근(30)과 가변체결링(20) 간의 체결력을 더욱 강하게 확보시키기도 한다.

더불어, 상기에서 구체적으로 설명한 바와 같이, 커플러(10)의 걸림홈(11)이 테이퍼부(11a)와 높이부(11b)를 포함하도록 구성되는 경우에는, 상기 가변체결링(20)의 외부면은 상기 걸림홈(11)과 대응되는 대응테이퍼부(22a)와 대응높이부(22b)를 포함하도록 구성되어, 상기 걸림홈(11)의 경사진 내부면과 대응되는 경사진 외부면을 가지도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 가변체결링(20)의 경사진 외부면은 커플러(10)의 길이방향 중앙을 중심으로, 커플러(10)의 중앙 쪽이 높고 중앙의 바깥쪽이 낮은 높이를 가지도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 가변체결링(20)의 경사진 외부면 일부분에 해당하는 대응테이퍼부(22a)는 커플러(10)의 걸림홈(11)의 일부분인 테이퍼부(11a)와 동일한 경사를 가져 테이퍼부(11a)와 맞닿을 수 있고, 상기 대응테이퍼부(22a)의 말단(커플러(10)에 대한 가변체결링(20)의 위치에 따라 일측 말단 또는 타측 말단이 될 수 있음.)에는 대응높이부(22b)가 연장되어 가변체결링(20)의 두께를 형성한다.

즉, 상기와 같이 가변체결링(20)의 외부면이 걸림홈(11)의 경사진 내부면과 대응되도록 경사진 형태로 구성되면, 철근(30)에 인장력이 더욱 강력하게 가해질수록 커플러(10), 가변체결림 및 철근(30) 간의 체결력 역시 더욱 강력하게 작용할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

더불어 상기와 같이 가변체결링(20)이 일정의 경사진 외부면을 가지도록 구성되면, 도 5와 같이 가변체결링(20)의 길이방향 타측과 일측은 서로 다른 두께를 가지도록 구성되고, 보다 상세하면 커플러(10)의 길이방향 중앙 쪽에 해당하는 부분이 중앙의 바깥쪽에 해당하는 부분보다 더 두꺼운 두께를 가지도록 구성되어, 철근(30)에 인장력이 가해질 경우 가변체결링(20)이 커플러(10)의 길이방향 중앙을 중심으로 바깥쪽 방향으로 빠지지 않도록 구성된다.

아울러 상기와 같이 가변체결링(20)의 경사진 외부면(대응테이퍼부(22a))과 걸림홈(11)의 경사진 내부면(테이퍼부(11a))이 상호 맞닿으며 가변체결링(20)이 축소되어 철근(30)을 가압하게 되면, 상기 가변체결링(20)의 경사진 외부면과 걸림홈(11)의 경사진 내부면이 넓은 면적을 형성하며 상호 맞닿음 가압되기 때문에, 커플러(10)와 가변체결링(20) 간의 체결력이 더욱 증가될 수 있는 효과를 얻을 수 있고; 가변체결링(20) 체결홀(21)의 내부면과 철근(30) 외부면 역시 넓은 면적을 형성하며 상호 맞닿음 가압되기 때문에, 가변체결링(20)과 철근(30) 간의 체결력도 더욱 증가될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이때, 상기 가변체결링(20)에 형성되는 체결홀(21)의 내부면에는 도 5와 같이 체결홀(21)의 중심 방향으로 돌출된 돌기(25)가 더 형성되어 가변체결링(20)과 철근(30) 외부면 간의 체결력을 더욱 증가시킬 수 있고, 상기 돌기(25)는 체결홀(21)의 내부면 일측에서 타측 방향으로 길이를 형성하는 나사산 형태로 구성되어 돌기(25)의 길이를 최대한 길어질 수 있도록 하여, 가변체결링(20)과 철근(30) 간의 마찰면적을 더욱 증대시킬 수도 있다.

또한 상기 가변체결링(20)은 커플러(10)의 중공에 내입될 때 및 내입된 상태에서 확장 및 축소 가능하도록 구성되면 다양한 형태로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 가변체결링(20)에는 가변체결링(20)의 일부가 절개 형성된 복수 개의 절개홈(23)이 형성되도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 구성의 가변체결링(20)은 복수 개의 절개홈(23)이 가변체결링(20)의 길이방향(일측에서 타측방향)으로 길이를 형성하며 절개 형성되는 구성을 하여, 가변체결링(20)의 벌어짐을 용이하도록 하여 가변체결링(20)을 용이하게 확장시키거나, 각각의 절개홈(23)의 폭에 해당하는 만큼씩 가변체결링(20)을 축소시킬 수 있다.

보다 상세하면, 상기 가변체결링(20)은 ⅰ) 커플러(10)의 중공에 내입되기 이전 및 내입된 이후에는 링 형태의 가변체결링(20) 고유의 외경 및 체결홀(21)의 내경을 가진 상태를 가지고; ⅱ) 커플러(10)의 중공의 걸림홈(11)에 내입된 상태에서 철근(30) 단부의 일부분이 가변체결링(20)의 체결홀(21)에 끼워질 때에는 체결홀(21)에 끼워지는 철근(30)의 가압력에 의하여 복수 개의 절개홈(23)의 폭이 넓어져 가변체결링(20) 고유의 상태보다 외경 및 체결홀(21)의 내경이 확장된 상태로 변형되었다가 체결홀(21)에 철근(30)이 완전히 끼워진 이후에는 고유의 상태로 복원되며; ⅲ) 가변체결링(20)을 커플러(10) 중공의 걸림홈(11)에 내입시킬 때 및 커플러(10)에 내입된 상태에서 철근(30)에 인장력이 가해진 경우에는 상기 복수 개의 절개홈(23)의 폭이 좁혀져 가변체결링(20)이 축소된 상태로 변형되었다가 걸림홈(11)에 대한 내입이 완료되거나 철근(30)의 인장력이 해제된 경우에는 고유의 상태로 복원된다.

이때, 상기 복수 개의 절개홈(23)의 개수 및 폭은 본 발명에 의한 철근 이음장치에 의하여 연결되는 철근(30)의 직경에 따라 당업자의 판단에 의하여 적절하게 구성 가능하다.

아울러 상기 복수 개의 절개홈(23)은 가변체결링(20)이 용이하게 확장 및 축소될 수 있도록 하는 유격을 형성시키면 다양한 형태를 할 수 있으나, 바람직하게는 가변체결링(20)의 길이방향 일부분이 절개 형성된 복수 개의 부분 절개홈(23a)과; 가변체결링(20)의 길이방향 전체가 절개 형성된 단일 개의 완전 절개홈(23b);을 포함하는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 구성의 절개홈(23)은 복수 개 중 일부는 부분 절개홈(23a)으로 구성되고, 나머지 단일 개의 절개홈(23)은 완전 절개홈(23b)으로 구성된다.

이때, 상기 부분 절개홈(23a)은 가변체결링(20)의 길이방향 일부분만이 절개된 형태로 구성되어, 가변체결링(20)의 확장 및 축소가 용이하게 할 수 있도록 하는 효과를 실현할 뿐만 아니라, 해당 부분 절개홈(23a)을 기준하여 한쪽의 가변체결링(20) 절편과 이웃의 가변체결링(20) 절편을 상호 연결시키는 연결부(해당 부분 절개홈(23a)이 형성된 가변체결링(20)의 나머지 부분에 해당됨.)가 형성될 수 있도록 하고, 절개홈(23)으로 인하여 가변체결링(20)이 복수의 절편으로 완전히 분리되지 않도록 하는 효과를 발휘한다.

아울러 상기 완전 절개홈(23b)은 가변체결링(20)의 일부분을 길이방향으로 전체 절개시키는 구성으로서, 가변체결링(20)을 최초에 커플러(10)의 중공으로 내입시켜 걸림홈(11)에 끼울 때 가변체결링(20)의 축소를 용이하게 실현시키는 구성이다.

즉, 상기 완전 절개홈(23b)은 가변체결링(20)의 일측에서 타측 부분까지 가변체결링(20)을 완전히 절개시키는 구성을 하기 때문에, 완전 절개홈(23b)의 폭에 해당하는 만큼의 가변체결링(20)의 외경을 축소시킬 수 있도록 한다.

보다 상세하면, 가변체결링(20) 고유의 외경은 커플러(10) 중공의 내경보다는 크도록 구성되나, 상기와 같이 완전 절개홈(23b)의 폭에 해당하는 만큼의 가변체결링(20) 외경이 축소되면 가변체결링(20)은 커플러(10) 중공으로 내입 가능하고, 가변체결링(20)이 걸림홈(11)에 내입된 상태에서는 가변체결링(20)의 탄성에 의한 복원력으로 원래의 상태로 복원되어 커플러(10)의 중공에서 빠지지 않도록 확장된다.

또한 본 발명에 의한 커플러(10)는 커플러(10)의 길이방향 중앙의 양쪽 각각에 해당하는 중공에 철근(30) 단부의 외경보다 더 큰 내경을 가지는 버(Burr) 내입홈(12)이 형성되는 구성을 할 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 철근 이음장치에 의하여 연결되는 한 쌍의 철근(30)은 각각의 단부에 테이퍼 형성 또는 나사산 형성과 같은 가공처리가 되지 않아도 되는 것은 물론이고, 일정의 단위 길이로 재단된 철근(30)의 단부에 돌출 형성될 수 있는 버(Burr, 33)를 미절단 또는 미연마한 것을 이용할 수 있는데, 이때, 상기 버 내입홈(12)은 철근(30) 단부에 돌출 형성된 버를 내입시킬 수 있는 공간을 형성시키는 구성이다.

보다 상세하면, 일반적으로 공사 현장에서는 철근(30)을 필요에 따라 일정의 길이로 재단하여 사용할 수 있는데, 이때, 재단된 철근(30)의 단부에는 절삭날에 의하여 철근(30) 단부의 조직일부가 돌출 형성된 버가 형성되고, 종래 철근 이음장치에 상기와 같이 단부에 버가 형성된 철근(30)을 끼우기 위해서는 버 제거 작업을 수행하여야 했다.

이에 대하여, 본 발명에 의한 철근 이음장치의 커플러(10)에는 버 내입홈(12)이 커플러(10)의 길이방향 중앙 양쪽에 형성되고, 상기 버 내입홈(12)은 버가 포함된 철근(30) 단부의 외경보다 더 큰 내경을 가지도록 구성되어, 버 제거없이 철근(30) 단부를 직접 커플러(10)의 중공에 끼움 체결시킬 수 있도록 한다.

물론 이때, 상기 커플러(10) 중공의 내경 및 가변체결링(20) 체결홀(21)의 내경은 버가 포함된 철근(30) 단부의 외경보다는 더 큰 크기를 가져야 함은 자명할 것이다.

또한 상기 버 내입홈(12)은 버가 포함된 철근(30) 단부를 용이하게 수용시킬 수 있도록 링 형태로 형성되는 것이 바람직하고, 커플러(10) 중공의 내부면에 형성되는 복수 개의 걸림홈(11) 중 커플러(10) 길이방향 중앙에 가장 가까운 걸림홈(11)보다 커플러(10)의 중앙쪽에 위치되는 것이 바람직하다.

아울러 본 발명에 의한 커플러(10)는 중공이 형성된 관 형태로 구성되면 다양한 형태 및 방식으로 만들어질 수 있고, 바람직하게는 상기 커플러(10)는 한 쌍의 철근(30) 각각의 단부 일부분을 내입시키는 중공이 형성된 내부 커플러(10a)와; 상기 내부 커플러(10a)의 외부에 끼움 체결되되, 상기 내부 커플러(10a)를 길이방향으로 내입시키는 대중공이 형성된 외부 커플러(10b);를 포함하여 구성되고; 상기 내부 커플러(10a)는 강질의 물성을 가지고, 상기 외부 커플러(10b)는 상기 내부 커플러(10a)보다 연질의 물성을 가지도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 구성의 커플러(10)는 내부 커플러(10a)와 외부 커플러(10b)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 내부 커플러(10a)에 형성된 중공의 양쪽으로는 한 쌍의 철근(30) 각각을 내입시키고, 내부 커플러(10a)와 중공에 내입된 철근(30)의 사이에는 가변체결링(20)이 배치된다. 또한 내부 커플러(10a)의 중공 내부면에는 링 형태의 걸림홈(11)이 형성된다.

아울러 상기 외부 커플러(10b)는 상기 내부 커플러(10a)의 외부에 배치되는 구성으로서, 외부 커플러(10b)의 길이방향으로 내부에 형성된 대중공으로 내부 커플러(10a)를 내입시켜, 외부 커플러(10b)가 내부 커플러(10a)의 외부에 끼움 체결되도록 한다.

더불어 상기 내부 커플러(10a)의 외경은 외부 커플러(10b) 대중공의 내경과 동일한 크기를 가져, 외부 커플러(10b)의 대중공에 내부 커플러(10a)가 견고하게 끼움 체결될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 연관하여, 상기 내부 커플러(10a)는 철근(30)에 가해지는 인장력에 의하여 내부 커플러(10a)에 견고하게 간섭 체결되는 가변체결링(20)에 대한 강도를 실현하기 위하여, 강질의 물성을 가지는 것으로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 외부 커플러(10b)는 내부 커플러(10a)보다 연질의 물성을 가지도록 구성되어 외부에서 커플러(10)에 가해질 수 있는 외력에 대한 휨강도를 증가시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 내부 커플러(10a)와 외부 커플러(10b)는 서로 다른 재질의 금속으로 구성될 수도 있고, 동일한 재질의 것으로 구성될 수도 있다.

즉, 내부 커플러(10a)와 외부 커플러(10b)가 동일한 재질의 것으로 구성되는 경우, 상기 내부 커플러(10a)는 내부 커플러(10a) 형태로 주조, 단조, 절삭 가공된 이후 자체 열 또는 임의로 가해진 열을 빠른 속도로 냉각시킴으로써 강질의 물성을 가질 수 있도록 하고, 상기 외부 커플러(10b)는 외부 커플러(10b) 형태로 주조, 단조, 절삭 가공된 이후 자체 열 또는 임의로 가해진 열을 상기 내부 커플러(10a)보다 느린 속도로 냉각시킴으로써 내부 커플러(10a)보다는 연질의 물성을 가질 수 있도록 만들어질 수 있다.

또한 외부 커플러(10b)에 내부 커플러(10a)를 끼움 체결시키는 방식 역시 다양한 방식을 적용할 수 있고, 바람직하게는 내부 커플러(10a)의 외경과 외부 커플러(10b) 대중공의 내경을 동일한 크기로 제작한 후, 외부 커플러(10b)에 열을 가하여 대중공을 확장시켜 확장된 대중공에 내부 커플러(10a)를 끼운 후 외부 커플러(10b)를 냉각시켜 외부 커플러(10b)의 대중공에 내부 커플러(10a)를 견고하게 끼움 체결시킬 수 있다. 물론 이때, 상기 대중공 확장된 외부 커플러(10b)에 끼움 체결되는 내부 커플러(10a)는 외부 커플러(10b)와 반대로 냉각시킨 후 외부 커플러(10b)의 대중공에 끼움 체결될 수도 있다.

본 발명에 의한 철근 이음장치를 이용하여 한 쌍의 철근(30)을 연결시키는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 커플러(10)의 내부에는 커플러(10)의 길이방향으로 중공이 형성되고, 상기 커플러(10) 중공의 내경은 외부에 수평리브(31)와 수직리브(32)가 형성된 철근(30)의 외경보다 큰 크기를 가진다.

작업자는 상기 커플러(10)의 중공 일측과 중공 타측 각각에 가변체결링(20)을 내입시켜 커플러(10)와 가변체결링(20)을 결합시킨다.

이때, 커플러(10) 중공 일측과 중공 타측은 커플러(10) 길이방향 중앙을 중심으로 가상으로서 구분되고, 상기 커플러(10) 중공 일측 및 중공 타측 각각에는 복수 개의 가변체결링(20)이 내입된다.

아울러 작업자는 가변체결링(20)을 커플러(10) 중공에 내입시킬 때, 가변체결링(20)의 외주를 내측 방향으로 가압하여 가변체결링(20)에 형성된 복수의 절개홈(23)의 폭을 축소시켜 가견체결링이 오므라지도록 하여 커플러(10)의 중공에 가변체결링(20)을 내입시킨다. 이때, 가변체결링(20)의 오므라짐(축소)은 상기 복수 개의 절개홈(23) 중 완전 절개홈(23b)에 의하여 주되게 실현되고, 부분 절개홈(23a)에 의하여 보조적으로 실현된다.

또한 상기와 같이 커플러(10)의 중공에 내입되는 가변체결링(20)은 커플러(10) 중공 내부면에 형성된 링 형태의 걸림홈(11)에 각각 끼움 체결되는데, 이때 가변체결링(20)의 경사진 외부면은 커플러(10) 걸림홈(11)의 경사진 내부면과 대응되는 경사도를 가지고, 가변체결링(20)의 경사진 외부면과 커플러(10) 걸림홈(11)의 경사진 내부면 사이에는 일정의 이격공간이 형성되어, 철근(30)이 가변체결링(20)의 체결홀(21)에 내입되며 끼워질 때 가변체결링(20)의 외주가 확장될 수 있도록 한다.

이후 작업자는 상기와 같이 중공에 가변체결링(20)이 결합된 커플러(10)의 중공 양쪽 각각에 서로 다른 철근(30) 단부 일부분을 밀어넣어, 한 쌍의 철근(30) 단부 일부분 각각을 커플러(10)의 중공 양쪽에 끼움 체결시킨다.

이때, 상기 철근(30) 단부 일부분은 커플러(10)의 중공에 구비된 가변체결링(20)의 체결홀(21)을 관통하며 가변체결링(20)에 체결됨으로써 커플러(10) 중공에 체결되는데, 상기 철근(30)의 외경은 가변체결링(20) 체결홀(21)의 내경보다 미약적으로 크거나 동일하여 평상시(철근(30)에 인장력이 가해지지 않는 상태)에도 철근(30) 단부의 일부분이 가변체결링(20)과 일정의 체결력으로 체결된 상태를 유지하도록 구성되는 것이 바람직하다.

아울러 철근(30) 단부 일부분이 가변체결링(20)의 체결홀(21)을 관통할 때에는, 상기 철근(30) 단부 일부분에 형성된 수직리브(32)는 체결홀(21)을 통과하면 가변체결링(20)을 확장시키고, 상기 체결홀(21)을 통과한 수직리브(32)는 철근(30)에 인장력이 가해질 때 가변체결링(20)의 측단 부분(24a)과 걸림 형성될 수 있도록 하여 인장력이 가해진 철근(30)에 대한 가변체결링(20) 간의 체결력을 증대시킬 수 있다.

즉, 커플러(10)의 중공에 내입된 철근(30) 단부의 일부분은 가변체결링(20)의 체결홀(21) 내부면(24b)이 철근(30) 단부 일부분의 외부면을 가압하여 일정의 체결력이 형성되는 것을 주되게 하여, 상기 수직리브(32)와 가변체결링(20)의 측단부분(a) 간의 걸림 형성에 의한 체결력이 더해져 가변체결링(20)과 견고히 체결된다.

물론 상기 가변체결링(20)은 복수 개로 구성되기 때문에, 각각의 가변체결링(20)과 철근(30) 단부 일부분 간에 형성된 체결력은 모두 합해져 철근(30)에 대한 전체 체결력이 형성됨은 자명할 것이다.

또한 커플러(10)의 중공에 내입된 가변체결링(20)의 경사진 외부면은 걸림홈(11)의 경사진 내부면과 대응되고, 철근(30)에 인장력이 가해져 가변체결링(20)이 커플러(10) 길이 방향의 중앙쪽과 반대되는 방향으로 수평이동하면, 상기 가변체결링(20)의 외부면과 걸림홈(11) 간의 내부면이 인장력이 강해질수록 더욱 견고하게 상호 가압되고, 상기 가변체결링(20)은 걸림홈(11) 내부면에 의한 가압력에 의하여 외부와 체결홀(21)이 축소되어 철근(30)을 더욱 강하게 파지시키는 효과를 발휘한다.

즉, 본 발명에 의한 철근 이음장치는 원터치 방식으로 철근(30)을 커플러(10)에 체결시킬 수 있고, 커플러(10)에 의하여 상호 연결된 한 쌍의 철근(30)에 인장력이 가해질 경우에는, 철근(30)에 가해지는 인장력이 강해질수록 가변체결링(20)이 철근(30)을 더욱 강하게 파지시킬 수 있는 효과를 실현할 수 있다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 커플러 10a : 내부 커플러
10b : 외부 커플러 11 : 걸림홈
11a : 테이퍼부 11b : 높이부
12 : 버(Burr) 내입홈 20 : 가변체결링
21 : 체결홀 22a : 대응테이퍼부
22b : 대응높이부 23 : 절개홈
23a: 부분 절개홈 23b : 완전 절개홈
24a : 가변체결링의 측단 부분 24b : 가변체결링의 체결홀 내부면
25 : 돌기 30 : 철근
31 : 수평리브 32 : 수직리브
33 : 버(Burr)

Claims (7)

1. 한 쌍의 철근(30)을 상호 연결시키는 철근 이음장치에 있어서,
   길이방향으로 중공이 형성되어 상기 한 쌍의 철근(30) 각각의 단부 일부분을 상기 중공의 양쪽에 각각 내입시키며, 길이방향 중앙을 중심으로 양쪽의 중공 내부면 각각에 링 형태의 걸림홈(11)이 복수 개 형성되는 커플러(10); 상기 커플러(10)의 중공과 한 쌍의 철근(30) 사이에 위치되고, 외부는 상기 걸림홈(11)에 내입되어 걸림 체결되며, 내부에 형성된 체결홀(21)에는 철근(30)의 단부 일부분이 내입되어 걸림 체결되는 복수 개의 가변체결링(20);을 포함하여 구성되고, 상기 가변체결링(20)은 체결홀(21)의 중앙을 중심으로 확장 및 축소 가능하도록 구성되고,
   상기 커플러(10)는,
   커플러(10)의 길이방향 중앙의 양쪽 각각에 해당하는 중공에 철근(30) 단부의 외경보다 더 큰 내경을 가지는 버(Burr) 내입홈(12)이 형성되도록 구성되며,
   상기 커플러(10)는,
   한 쌍의 철근(30) 각각의 단부 일부분을 내입시키는 중공이 형성된 내부 커플러(10a)와; 상기 내부 커플러(10a)의 외부에 끼움 체결되되, 상기 내부 커플러(10a)를 길이방향으로 내입시키는 대중공이 형성된 외부 커플러(10b);를 포함하여 구성되고, 상기 내부 커플러(10a)는 강질의 물성을 가지는 금속 재질의 것으로 구성되고, 상기 외부 커플러(10b)는 상기 내부 커플러(10a)보다 연질의 물성을 가지는 금속 재질의 것으로 구성되며,
   상기 내부 커플러(10a)와 외부 커플러(10b)의 끼움 체결방식은,
   상기 내부 커플러(10a)의 외경과 외부 커플러(10b) 대중공의 내경은 동일한 크기로 제작된 후, 상기 외부 커플러(10b)에 열을 가하여 대중공을 확장시켜 확장된 대중공에 내부 커플러(10a)를 끼운 후 외부 커플러(10b)를 냉각시켜 외부 커플러(10b)의 대중공에 내부 커플러(10a)를 끼움 체결시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 걸림홈(11)은,
   커플러(10)의 길이방향 중앙을 중심으로, 커플러(10)의 중앙 쪽이 깊고 중앙의 바깥쪽이 얕은 깊이를 가지는 경사진 내부면이 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 가변체결링(20)은,
   상기 걸림홈(11)의 경사진 내부면과 대응되는 경사진 외부면을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 가변체결링(20)에는,
   가변체결링(20)의 일부가 절개 형성된 복수 개의 절개홈(23)이 형성되도록 구성되고,
   상기 절개홈(23)의 폭 변화에 의하여 가변체결링(20)의 확장 및 축소가 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 복수 개의 절개홈(23)은,
   가변체결링(20)의 길이방향 일부분이 절개 형성된 복수 개의 부분 절개홈(23a)과;
   가변체결링(20)의 길이방향 전체가 절개 형성된 단일 개의 완전 절개홈(23b);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음장치.
   
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