KR101860698B1

KR101860698B1 - 철근 커플러

Info

Publication number: KR101860698B1
Application number: KR1020180002845A
Authority: KR
Inventors: 조석현
Original assignee: 조석현
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2018-05-23

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 철근 커플러(10, 20, 30)는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B); 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 내에 각각 배치되며 복수의 고정편체들(121)로 구성되는 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B); 및 상기 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B) 사이에 배치되는 스프링 부재;를 포함하며, 상기 철근 커플러에 철근이 삽입되기 전에 상기 고정편체(121)는 이웃하는 다른 고정편체(121)와 측방 모서리면(127, 128)이 상호 밀착된 상태로 유지된다.

Description

철근 커플러{REINFORCING ROD COUPLER}

본 발명은 건설 현장에서 철근을 연결하기 위해 사용되는 철근 커플러에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 종래에 비해 구조가 훨씬 간단하면서도 강도 또한 향상된 철근 커플러에 관한 것이다.

건설 현장에서 콘크리트 구조물을 시공하는 과정에서 구조물의 강도를 보강하기 위한 자재로서 철근이 대표적으로 사용된다.

이러한 철근이 사용되는 시공 과정에서 철근 연결의 편의성과 그 연결의 견고함을 위해 흔히 철근 커플러라고 불리우는 철근 연결 장치가 널리 사용되고 있고, 그 종류도 매우 다양하다.

이러한 철근 커플러에는 기본 부품으로서 케이싱 역할을 하는 슬리브와, 철근을 고정하는 역할을 하는 고정편체들과, 고정편체들에 탄성력을 작용하는 스프링 부재가 일반적으로 구비된다.

시중에 유통되는 철근 커플러는 내부 설계가 복잡한 경우가 많은데, 이는 주로 고정편체 내지 스프링 부재의 장착 구조의 복잡성과 연관된 것으로 분석된다.

따라서 철근 커플러의 구조 개선 측면에서 고정편체 내지 스프링 부재의 장착 구조를 단순화시킬 방안을 모색할 필요가 있다.

한편, 콘크리트 구조물의 안전성 측면에서 철근 커플러는 철근을 통해 전달되는 인장력을 잘 견디는 성능을 가져야 한다. 철근 커플러가 충분한 인장 강도를 갖지 못한 경우, 철근 커플러의 슬리브가 깨져 콘크리트 구조물의 안정성에 심각한 위험성이 초래될 수 있다.

이처럼 철근 커플러의 구조 설계는 높은 인장 강도를 나타낼 것이 필수적으로 요구되므로, 철근 커플러의 구조 개선은 높은 인장 강도를 보장하는 방향으로 이루어져야 한다.

본 발명은 단순화된 구조를 가지면서도 우수한 인장 강도 성능을 나타내는 철근 커플러를 제공하고자 한다.

본 발명의 제1 관점에 따르면, 철근 연결을 위해 사용되는 철근 커플러(10, 20, 30)로서, 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B); 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 내에 각각 배치되며 복수의 고정편체들(121)로 구성되는 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B); 및 상기 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B) 사이에 배치되는 스프링 부재;를 포함하며, 상기 철근 커플러에 철근이 삽입되기 전에 상기 고정편체(121)는 이웃하는 다른 고정편체(121)와 측방 모서리면(127, 128)이 상호 밀착된 상태로 유지되는, 철근 커플러가 제공된다.

상기 철근 커플러에 철근이 삽입되기 전에 각 고정유닛(120A, 120B)의 고정편체들(121)은 측방 모서리면(127, 128) 간 밀착에 의해 하나의 통(cylinder) 모양을 이루는 것일 수 있다.

상기 슬리브(110A, 110B)의 내측면에는 상기 고정편체(121)의 외측면(123)을 지지하는 편체지지면(117)이 구비되며, 상기 외측면(123) 전체가 상기 편체지지면(117)에 항상 지지된 상태로 유지될 수 있다.

상기 슬리브(110A, 110B)의 내측면에는 상기 고정편체(121)의 외측면(123)을 지지하는 편체지지면(117)이 구비되며, 상기 외측면(123)과 상기 편체지지면(117)은 상기 철근 커플러의 중심축(X)에 대해 동일한 경사로 기울어진 하나의 곡면으로 각각 이루어질 수 있다.

상기 철근 커플러에 철근이 삽입된 후에도 상기 외측면(123) 전체가 상기 편체지지면(117)에 지지되도록 상기 외측면(123)보다 상기 편체지지면(117)이 더 길게 연장될 수 있다.

상기 편체지지면(117)은 고정편체(121)의 위치고정을 위한 홈이나 리브가 없는 매끄러운 곡면으로 이루어질 수 있다.

상기 고정편체(121)의 전단 엣지면(125)에는 상기 스프링 부재(140)의 고정을 위한 스프링 지지돌기(129)가 돌출 형성될 수 있다.

본 발명의 제2 관점에 따르면, 철근 연결을 위해 사용되는 철근 커플러(10)로서, 나사결합에 의해 서로 결합되는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B); 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 내에 각각 배치되며 복수의 고정편체들(121)로 구성되는 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B); 및 상기 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B) 사이에 배치되는 단지 하나의 스프링 부재(140);를 포함하는 철근 커플러가 제공된다.

상기 철근 커플러는 상기 제1 고정유닛(120A)과 상기 스프링 부재(140) 사이에 배치되는 제1 스프링 지지부재(130A); 및 상기 제2 고정유닛(120B)과 상기 스프링 부재(140) 사이에 배치되는 제2 스프링 지지부재(130B);를 더 포함할 수 있다.

상기 스프링 지지부재(130A, 130B) 각각은 상기 고정편체들(121)의 전단 엣지면(125)에 밀착되는 플랜지부(131); 및 상기 플랜지부(131)로부터 내측으로 볼록하게 형성된 중앙부(135);를 포함할 수 있고, 상기 스프링 부재(140)의 양측 단부는 상기 스프링 지지부재(130A, 130B)의 플랜지부(131)에 각각 밀착될 수 있다.

상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 중에서 수나사산이 형성된 제2 슬리브(110B)에는 상기 철근 커플러에 철근이 삽입될 때 상기 스프링 지지부재들(130A, 130B)의 과도한 내측 이동을 제한하는 이동제한턱(116)이 형성될 수 있다.

상기 철근 커플러에 철근이 삽입되기 전에 상기 고정편체(121)는 이웃하는 다른 고정편체(121)와 측방 모서리면(127, 128)이 상호 밀착된 상태로 유지될 수 있다.

상기 슬리브(110A, 110B)의 내측면에는 상기 고정편체(121)의 외측면(123)을 지지하는 편체지지면(117)이 구비되며, 상기 외측면(123)과 상기 편체지지면(117)은 상기 철근 커플러의 중심축(X)에 대해 동일한 경사로 기울어진 하나의 곡면으로 각각 이루어지며, 상기 철근 커플러에 철근이 삽입된 후에도 상기 외측면(123) 전체가 상기 편체지지면(117)에 지지되도록 상기 외측면(123)보다 상기 편체지지면(117)이 더 길게 연장될 수 있다.

본 발명의 제3 관점에 따르면, 철근 연결을 위해 사용되는 철근 커플러(20)로서, 나사결합에 의해 서로 결합되는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B); 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 내에 각각 배치되며 복수의 고정편체들(121)로 구성되는 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B); 상기 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B) 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 결합부(115)에 형성되는 홈(115a)에 고정되는 스프링 지지유닛(160); 상기 제1 고정유닛(120A)과 상기 스프링 지지유닛(160) 사이에 배치되는 제1 스프링 부재(150A); 및 상기 제2 고정유닛(120B)과 상기 스프링 지지유닛(160) 사이에 배치되는 제2 스프링 부재(150B);를 포함하는 철근 커플러가 제공된다.

상기 스프링 지지유닛(160)은 상기 제1 스프링 부재(150A)를 지지하는 제1 스프링 지지부재(160A); 및 상기 제2 스프링 부재(150B)를 지지하는 제2 스프링 지지부재(160B);를 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 스프링 지지부재(160A, 160B) 각각은 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 상기 홈(115a)에 고정되는 플랜지부(161); 및 상기 플랜지부(161)로부터 외측으로 볼록하게 형성된 중앙부(165);를 포함할 수 있다.

상기 고정편체(121)의 전단 엣지면(125)에는 상기 스프링 부재(140)의 고정을 위한 스프링 지지돌기(129)가 돌출 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 스프링 지지유닛(160)은 오목하거나 볼록한 부분 없는 단순한 원판 형상으로 구비될 수 있다.

본 발명의 제4 관점에 따르면, 철근 연결을 위해 사용되는 철근 커플러(30)로서, 나사결합에 의해 서로 결합되는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B); 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 내에 각각 배치되며 복수의 고정편체들(121)로 구성되는 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B); 상기 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B) 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 결합부(115)에 형성되는 홈(115a)에 고정되는 스프링 지지부재(180); 상기 제1 고정유닛(120A)과 상기 스프링 지지부재(180) 사이에 배치되는 제1 스프링 부재(170A); 및 상기 제2 고정유닛(120B)와 상기 스프링 지지부재(180) 사이에 배치되는 제2 스프링 부재(170B);를 포함하는 철근 커플러가 제공된다.

상기 스프링 지지부재(180)는 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 상기 홈(115a)에 고정되는 플랜지부(181); 및 상기 플랜지부(181)로부터 제2 스프링 부재(170B) 측으로 볼록하게 형성된 중앙부(185);를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 고정편체들이 측방 모서리면 간 상호 밀착에 의해 자체적으로 위치고정되는 기하학적 특징을 갖도록 함으로써 슬리브의 내면에 고정편체의 지지를 위한 홈이나 리브를 형성할 필요도 없고 고정편체의 지지를 위한 다른 추가 구성을 구비할 필요도 없게 되므로 철근 커플러의 설계 구조가 종래에 비해 크게 단순화될 수 있다.

본 발명에 의하면, 철근 삽입 이전은 물론 철근 삽입 이후에도 고정편체의 외측면 전체가 슬리브 내측면의 편체지지면에 항상 지지되므로 고정편체의 틸팅 움직임이 일어나지 않고 또한 응력 전달면이 최대가 되어 외부 인장력에 따른 응력이 효과적으로 분산되는 결과, 철근 커플러의 인장 강도가 크게 향상될 수 있다.

본 발명에 의하면, 스프링 지지부재가 판체의 프레스 가공을 통해 용이 제작 가능한 형상을 가지므로 철근 커플러의 구조가 단순화될 수 있다. 이러한 스프링 지지부재는 고정편체와 스프링 부재 사이에 별도의 고정수단 없이 배치되거나 슬리브 자체에 형성된 홈에 고정될 수 있으므로 그 설치 구조 또한 매우 단순화될 수 있다.

도 1은 제1 실시예에 따른 철근 커플러의 사시도이다.
도 2는 도 1의 철근 커플러를 분해 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 철근 커플러의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 철근 커플러의 철근 삽입 이후의 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 1의 철근 커플러에 구비되는 고정편체의 사시도이다.
도 6은 도 1의 철근 커플러에 구비되는 고정유닛의 사시도이다.
도 7은 도 1의 철근 커플러에 구비되는 고정유닛의 측면도이다.
도 8은 고정유닛의 대안적인 실시예를 보이는 사시도이다.
도 9는 도 8의 고정유닛이 적용된 철근 커플러의 대안 실시예를 보이는 단면도이다.
도 10은 제2 실시예에 따른 철근 커플러의 단면도이다.
도 11은 도 10에 대안적인 실시예를 보이는 단면도이다.
도 12는 제3 실시예에 따른 철근 커플러의 단면도이다.

이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

1. 철근 커플러의 제1 실시예

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 철근 커플러(10)는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B), 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B), 하나의 스프링 부재(140), 제1 및 제2 스프링 지지부재(130A, 130B)를 포함한다.

이들 각 구성에 대해 순차적으로 설명한다.

1-1. 슬리브 (110A, 110B)

제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)는 철근 커플러(10)에서 케이싱 역할을 하는 구성이다.

제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)는 상호 간의 결합을 통해 내부 중공을 가진 케이싱을 이룬다. 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 각각에는 내부 중공과 연통되는 철근삽입공(112)이 구비된다.

제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 각각은 슬리브 몸체(111) 및 결합부(115)를 포함한다.

여기서, 결합부(115)는 슬리브 간 나사결합을 위해 나사산이 형성된 부분이다. 두 개의 슬리브(110A, 110B) 중 어느 하나의 결합부(115)에 암나사산이 형성되고 다른 하나의 결합부(115)에 수나사산이 형성되는데, 본 실시예의 경우 제1 슬리브(110A) 측에 암나사산이 형성되고 제2 슬리브(110B) 측에 수나사산이 형성된다.

이처럼 나사산이 형성된 결합부(115)를 가짐으로써 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)는 나사결합 방식으로 직접 결합되므로, 두 슬리브(110A, 110B)의 연결을 위한 다른 추가적인 구성이 구비될 필요가 없다.

한편, 슬리브 몸체(111)는 커플러의 중심축(X)에 대해 경사지게 테이퍼진 형상을 갖는다. 슬리브 몸체(111)의 외측면에는 콘크리트와의 결속력 증대를 위한 복수의 그루브(113)와, 철근의 삽입 상태를 육안으로 확인하기 위한 점검용 홀(119)이 형성되어 있다. 실시예에 따라 그루브(113) 및 점검용 홀(119)은 생략될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 슬리브 몸체(111)의 내측면에는 편체걸림턱(114) 및 편체지지면(117)이 구비된다.

편체걸림턱(114)은 철근 삽입 이전에 후술하는 고정편체(121, 도 5 참조)의 후단 엣지면(126)이 맞닿는 부분이다.

편체지지면(117)은 후술하는 고정편체(121)의 외측면(123)을 접촉 지지하는 면이다. 편체지지면(117)은 중심축(X)에 대해 일정한 경사를 갖도록 테이퍼진 하나의 곡면으로 이루어진다. 그리고 편체지지면(117)은 오목한 홈이나 볼록한 리브 없이 완전히 매끄러운 곡면으로 이루어진다.

이러한 편체지지면(117)에 고정편체(121)의 외측면(123) 전체가 항상 밀착 접촉된 상태로 유지되며, 도 4에 도시된 바와 같이 철근 삽입 이후에도 그 밀착 상태가 유지될 수 있도록 편체지지면(117)은 고정편체(121)의 외측면(123)보다 소정거리 더 길게 형성되어 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 수나사산이 형성된 제2 슬리브(110B)에는 이동제한턱(116)이 형성된다. 보다 구체적으로, 이동제한턱(116)은 제2 슬리브(110B)의 결합부(115)의 내주면 상에 중심축(X) 둘레로 형성된 돌기 형태로 형성될 수 있다. 이러한 이동제한턱(116)은 철근 삽입 시에 스프링 지지부재(130A, 130B) 내지 고정편체(121)의 내측 방향으로의 최대 이동거리를 제한함으로써 철근이 슬리브 안에 너무 깊숙이 삽입됨을 방지한다. 그리하여 철근 슬리브에 결합되는 두 개의 철근이 동일한 정도로 삽입됨을 보장할 수 있다.

1-2. 고정유닛(120A, 120B)

제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B)은 철근 커플러(10) 안으로 삽입된 철근(R)을 고정하는 구성으로서, 제1 슬리브(110A) 안에 제1 고정유닛(120A)이 배치되고 제2 슬리브(110B) 안에 제2 고정유닛(120A)이 배치된다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B)은 각각 복수의 고정편체(121)로 구성된다. 본 실시예에서 각 고정유닛(120A, 120B)은 동일 형상을 가진 3개의 고정편체(121)로 구성되는데, 고정편체의 개수는 실시예에 따라 2개, 4개 등으로 변경될 수도 있다.

고정편체(121)는 외측면(123), 내측면(124), 선단 엣지면(125), 후단 엣지면(126) 및 한 쌍의 측방 모서리면(127, 128)을 갖는다.

외측면(123)은 철근 커플러(10)의 중심축(X)에 대해 일정 각도의 경사를 갖도록 테이퍼진 하나의 곡면으로 구성된다. 외측면(123)은 슬리브(110A, 110B)의 전술한 편체지지면(117, 도 3 참조)에 밀착 접촉된다. 고정편체의 외측면(123)과 슬리브(110A, 110B)의 편체지지면(117)은 중심축(X)에 대해 동일 각도의 경사를 갖는다. 그리고 철근 삽입 이전 및 이후에 외측면(123) 전체가 편체지지면(117)에 항상 지지되는 상태가 유지되도록 편체지지면(117)이 외측면(123)보다 더 길게 형성되어 있다.

내측면(124)은 철근 고정을 위한 톱니형 돌기(124a)가 형성된 면으로서, 중심축(X)에 대해 평행한 배치를 갖는다.

선단 엣지면(125) 및 후단 엣지면(126)은 서로 평행하며 중심축(X)에 대해 수직하게 배치를 갖는다. 그리고 선단 엣지면(125) 및 후단 엣지면(126)은 각각 아치(arch) 형상을 가지되, 선단 엣지면(125)이 후단 엣지면(126)보다 더 넓은 면적을 갖는다.

한 쌍의 측방 모서리면(127, 128)은 중심축(X)에 대해 평행한 배치를 가지며 동일한 형상을 갖는다. 구체적으로, 한 쌍의 측방 모서리면(127, 128)은 후단 측에서 선단 측으로 갈수록 점점 폭이 넓어지는 직각사다리꼴 형상을 갖는다.

도 3, 도 6 및 도 7을 참조하여 철근 삽입 이전 고정유닛(120A, 120B)의 상태를 설명한다.

이때 고정유닛(120A, 120B)은 스프링 부재(140)가 가하는 탄성력에 의해 철근삽입공(112)에 인접한 배치를 갖는다.

이때, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 고정편체(121)는 이웃하는 다른 고정편체들(121)과 측방 모서리면(127, 128)끼리 밀착 접촉된 상태가 된다. 그리하여, 각 고정유닛(120A, 120B)은 복수의 고정편체들(121)이 하나의 통(cylinder) 모양으로 합체된 상태가 된다. 그리고, 각 고정편체(121)는 그것의 후단 엣지면(126)이 편체걸림턱(114)에 밀착되고 그것의 외측면(123)이 슬리브(110A, 110B)의 편체지지면(117)에 밀착된다.

이와 같이, 철근 삽입 이전에 고정유닛(120A, 120B)은 고정편체들(121)의 측방 모서리 간 접촉을 통해 하나의 통(cylinder) 모양으로 합체된 상태로 슬리브(110A, 110B) 내에 배치되므로, 고정편체들(121)이 제 위치에 안정적으로 고정될 수 있다.

이러한 고정편체들(121)의 위치고정을 위해, 스프링 부재(140)의 탄성력이 단지 필요할 뿐 다른 추가적인 구성이 필요하지 않음은 물론, 본 실시예에서와 같이 슬리브(110A, 110B)의 편체지지면(117)에 고정편체(121)의 위치고정을 위한 홈이나 리브가 구비될 필요도 없다.

이처럼 본 실시예에서는 고정편체들(121)의 자체적인 기하학적 특징에 의해 그 장착 구조가 단순화되므로 철근 커플러의 전체적인 설계 구조 또한 현저히 단순화된다.

도 4를 참조하여 철근 삽입 시의 고정유닛(120A, 120B)의 상태에 대해 설명한다.

철근(R)이 삽입될 때 고정유닛(120A, 120B)은 철근 삽입력에 의해 커플러 안쪽으로 소정거리 이동된다.

이때 각 고정유닛(120A, 120B)의 고정편체들(121)은 슬리브(110A, 110B)의 편체지지면(117)을 따라 슬라이딩하는 움직임을 나타낸다. 이때, 전술한 바와 같이 편체지지면(117)이 고정편체(121)의 외측면(123)보다 더 길게 형성되어 있어서, 철근 삽입 도중에도 고정편체(121)의 외측면(123)이 전체적으로 편체지지면(117)에 접촉된 상태가 유지된다. 그 결과, 철근 삽입이 완료된 후에도 고정편체(121)는 그 외측면(123) 전체가 편체지지면(117)에 접촉된 상태로 유지될 수 있다.

이처럼 본 실시예에서는 고정편체(121)의 외측면(123) 전체가 슬리브(110A, 110B)의 내측면에 밀착된 상태로 유지되므로, 철근에 가해지는 인장력에 의해 슬리브(110A, 110B)에 발생하는 응력이 넓게 분산될 수 있다. 이는 본 실시예의 철근 커플러가 우수한 인장 강도를 나타냄을 의미한다.

그리고, 본 실시예에서와 달리 고정편체(121)에 슬리브(110A, 110B)와 밀착되지 않은 부분(예: 선단 부분)이 있는 경우, 밀착 부분과 비밀착 부분 사이의 경계를 중심으로 하는 고정편체(121)의 틸팅(tilting)이 일어날 수 있다. 이러한 고정편체의 틸팅은 철근 커플러의 고정력 저하의 요인이 된다.

하지만, 본 실시예에서는 고정편체(121)가 항상 슬리브(110A, 110B)의 내측면에 전체적으로 밀착된 상태로 유지되므로 그러한 틸팅이 방지된다.

도 8 및 도 9에 도시된 대안 실시예를 참조하면, 각 고정편체(121)에는 스프링 고정돌기(129)가 구비될 수 있다. 도시된 바와 같이, 스프링 고정돌기(129)는 고정편체(121)의 선단 엣지면(125)으로부터 일정한 높이로 돌출된 곡면판 형태로 구비될 수 있으며, 보다 구체적으로 스프링 고정돌기(129)는 선단 엣지면(125)의 내측 모서리를 따라 형성될 수 있다. 그리하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 고정편체들(121)로 이루어진 고정유닛(120A, 120B)을 보면, 복수의 스프링 고정돌기(129)가 모여서 대략 원형 실린더 형상을 이루게 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 고정유닛(110A, 110B)에 이러한 스프링 고정돌기들(129)이 구비되어 스프링 부재(140)의 양단을 지지할 수 있으며, 이러한 경우에는 전술한 스프링 지지부재(130A, 130B)가 생략될 수 있다. 스프링 고정돌기들(129)은 별도의 부재가 아니라 고정편체들(121)에 일체로 형성된 구성이므로 스프링 지지부재(130A, 130B)를 별도로 구비하는 경우에 비해 철근 커플러의 구성이 보다 간단해질 수 있으며 그 제조 비용 또한 크게 절감할 수 있다.

1-3. 스프링 부재(140)와 스프링 지지부재(130A, 130B)

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 단지 하나의 스프링 부재(140)와, 한 쌍의 스프링 지지부재 즉 제1 및 제2 스프링 지지부재(130A, 130B)가 구비된다.

스프링 부재(140)는 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B) 사이에 배치된다. 한편, 제1 스프링 지지부재(130A)는 제1 고정유닛(120A)과 스프링 부재(140) 사이에 배치되고, 제2 스프링 지지부재(130B)는 제2 고정유닛(120B)과 스프링 부재(140) 사이에 배치된다.

스프링 부재(140)가 단지 1개 구비되므로 본 실시예의 철근 커플러(10)는 두 개 이상의 스프링 부재를 구비하는 다른 철근 커플러들에 비해 설계 구조가 보다 간단해질 수 있다.

제1 및 제2 스프링 지지부재(130A, 130B)는 플랜지부(131) 및 일측으로 볼록하게 형성된 중앙부(135)를 포함하는 비교적 간단한 구조의 형상을 갖는다. 이러한 형상은 예로써 판체의 프레스 가공을 통해 쉽게 제작될 수 있다.

도 3을 참조하면, 스프링 부재(140)의 양단부가 각 스프링 지지부재(130A, 130B)의 플랜지부(131)에 접촉되고 스프링 부재(140)의 양단부 안에 스프링 지지부재(130A, 130B)의 중앙부(135)가 배치되는 방식으로 스프링 부재(140)가 지지된다.

각 스프링 지지부재(130A, 130B)의 플랜지부(131)는 고정편체들(121)의 전단 엣지면(125)에 밀착된다. 따라서 스프링 부재(140)의 탄성력은 플랜지부(131)를 통해 그에 접한 고정편체들(121)의 전단 엣지면(125)에 가해지게 된다.

고정편체(121)의 전단 엣지면(125)은 플랜지부(131)와 안정적으로 접촉할 수 있도록 비교적 넓은 면적을 갖는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 고정편체(121)의 단면적이 후단에서부터 전단에 이르기까지 계속적으로 증가하므로, 고정편체(121)가 그러한 요건을 충족하기에 적합하다.

본 실시예에서는 스프링 부재(140)의 양단부가 한 쌍의 스프링 지지부재(130A, 130B)에 의해 지지되고 있는데, 대안적으로 한 쌍의 스프링 지지부재(130A, 130B)가 생략된 실시예를 고려할 수 있다.

이러한 대안 실시예에서는, 스프링 부재(140)의 양단부가 양측 고정편체(121)의 전단 엣지면(125)에 직접 접촉되어 지지된다. 이러한 경우, 스프링 부재(140)의 안정적인 지지를 위해, 앞서 살펴본 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 고정편체(121)의 전단 엣지면(125)에 스프링 부재(140) 안에 배치되는 스프링 고정돌기(129)를 형성하는 것을 고려할 수 있을 것이다.

2. 철근 커플러의 제2 실시예

도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 철근 커플러(20)는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B), 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B), 스프링 지지유닛(160), 제1 및 제2 스프링 부재(150A, 150B)를 포함한다.

전술한 제1 실시예의 철근 커플러(10)와의 차이점을 중심으로 설명하기로 하며, 특히 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B)의 경우 전술한 제1 실시예에서와 완전히 동일한 구조를 채택하므로 그에 대한 설명은 생략한다.

본 실시예에서의 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 구조 또한 전술한 제1 실시예에서 설명한 것과 거의 동일하다.

다만, 제1 슬리브(110A)의 결합부(115)가 좀더 길게 연장된 점과, 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)가 상호 결합된 상태에서 그 결합부(115)에 스프링 지지유닛(160)의 고정을 위한 고정홈(115a)이 형성되는 점에서 구별된다.

도 10에 도시된 바와 같이 스프링 지지유닛(160)은 제1 및 제2 스프링 지지부재(160A, 160B)로 구성될 수 있다.

이 경우 각 스프링 지지부재(160A, 160B)는 전술한 제1 실시예에서 설명한 스프링 지지부재(130A, 130B)와 유사한 형태로 제작될 수 있다. 즉, 각 스프링 지지부재(160A, 160B)는 플랜지부(161) 및 중앙부(165)로 구성된 형태를 가질 수 있다.

이때, 각 스프링 지지부재(160A, 160B)의 플랜지부(161)는 서로 접한 상태로 전술한 고정홈(115a)에 삽입되어 고정된다. 그리고, 제1 스프링 지지부재(160A)의 플랜지부(161)에는 제1 스프링 부재(150A)의 내측 단부가 밀착되고, 제2 스프링 지지부재(160B)의 플랜지부(161)에는 제2 스프링 부재(150B)의 내측 단부가 밀착된다. 그리고, 각 스프링 부재(150A, 150B)의 외측 단부는 고정편체(121)의 전단 엣지면(125, 도 5 참조)에 직접 접촉되어 지지된다. 한편, 각 스프링 지지부재(160A, 160B)의 중앙부(165)는 그에 상응하는 스프링 부재(150A, 150B)의 내측에 배치된다.

본 실시예에 따르면, 한 쌍의 스프링 부재(150A, 150B)를 지지하는 스프링 지지유닛(160)이 프레스 가공을 통해 쉽게 제작할 수 있는 한 쌍의 스프링 지지부재(160A, 160)로 구비되며, 또한 그 지지유닛(160)의 고정을 위해 별도의 구성을 추가함 없이 슬리브(110A, 110B)의 결합 과정에서 형성되는 고정홈(115a)에 삽입되는 방식으로 지지유닛(160)이 고정될 수 있으므로, 철근 커플러의 구조가 간단해질 수 있고 제작 비용 또한 크게 절감될 수 있다.

이상의 설명에서 스프링 지지유닛(160)은 전술한 형태의 한 쌍의 스프링 지지부재(160A, 160B)로 구성되지만, 대안적으로 스프링 지지유닛(160)은 상술한 스프링 지지부재(160A, 160B)가 하나로 합쳐진 형태를 가지며 가운데에 빈 공간이 없는 하나의 몸체로 구성될 수 있다. 이러한 한 몸체 형태의 스프링 지지유닛(160)은 단조 가공에 의해 적합하게 제조될 수 있는데, 이는 제조 단가 측면에서 전술한 프레스 가공 방식에 비해 불리함이 있다.

도 11에 도시된 대안 실시예를 살펴보면, 고정유닛(110A, 110B)으로서 앞서 설명한 스프링 고정돌기들(129)이 구비된 것이 적용될 수 있다. 이러한 경우, 스프링 고정돌기들(129)에 의해 스프링 부재들(150A, 150B)이 제자리에 안정적으로 유지될 수 있으므로, 철근 커플러의 한 가운데에 위치하는 스프링 지지유닛(160)은 도 11에 도시된 바와 같이 단순한 원판 형상으로 설계변경 가능하다.

3. 철근 커플러의 제3 실시예

도 12를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 철근 커플러(30)는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B), 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B), 스프링 지지부재(180), 제1 및 제2 스프링 부재(170A, 170B)를 포함한다.

제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B)의 경우 전술한 제1 실시예에서와 완전히 동일한 구조를 채택하므로 그에 대한 설명은 생략한다. 그리고, 제3 실시예의 철근 커플러(30)는 전술한 제2 실시예의 철근 커플러(20)와 유사한 구조를 가지므로, 제2 실시예의 철근 커플러(20)와의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

제2 실시예에서와 마찬가지로, 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 결합부(115)에는 스프링 지지부재(180)의 고정을 위한 고정홈(115a)이 형성된다.

제2 실시예에서와 달리, 본 실시예의 철근 커플러(30)는 단지 하나의 스프링 지지부재(180)를 구비하며, 이 스프링 지지부재(180)가 두 개의 스프링 부재(170A, 170B)를 모두 지지하는 역할을 한다.

스프링 지지부재(180)의 형태는 제2 실시예에서 살펴본 스프링 지지부재(160B)와 유사하다. 즉 스프링 지지부재(180)는 플랜지부(181) 및 중앙부(185)를 포함하는 형태로 제작되며, 이때 그 중앙부(185)는 제2 스프링 부재(170B) 측으로 볼록한 형상이며, 플랜지부(181)는 전술한 고정홈(115a)에 고정된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 제1 스프링 부재(170A)의 직경은 제2 스프링 부재(170B)의 직경에 비해 작다. 그리하여, 스프링 지지부재(180)의 중앙부(185)에 제1 스프링 부재(170A)의 내측 단부가 밀착되고, 스프링 지지부재(180)의 플랜지부(181)에 상기 제2 스프링 부재(170B)의 내측 단부가 밀착된다. 그리고, 각 스프링 부재(170A, 170B)의 외측 단부는 고정편체(121)의 전단 엣지면(125, 도 5 참조)에 직접 접촉되어 지지된다.

이러한 구조의 철근 커플러(30)는 하나의 스프링 지지부재(180)에 의해 2개의 스프링 부재(170A, 170B)가 지지되므로 제2 실시예의 철근 커플러(20)에 비해 구조가 더욱 간단해질 수 있다.

10, 20, 30 : 철근 커플러
110A : 제1 슬리브
110B : 제2 슬리브
111 : 슬리브 몸체
115 : 결합부
116 : 이동제한턱
117 : 편체지지면
119 : 점검용 홀
120A : 제1 고정유닛
120B : 제2 고정유닛
121 : 고정편체
123 : 외측면
125 : 전단 엣지면
127, 128 : 측방 모서리면
129 : 스프링 고정돌기
130A : 제1 스프링 지지부재
130B : 제2 스프링 지지부재
140 : 스프링 부재
150A : 제1 스프링 부재
150B : 제2 스프링 부재
160 : 스프링 지지유닛
160A : 제1 스프링 지지부재
160B : 제2 스프링 지지부재
170A : 제1 스프링 부재
170B : 제2 스프링 부재
180 : 스프링 지지부재

Claims

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철근 연결을 위해 사용되는 철근 커플러(10)로서,
나사결합에 의해 서로 결합되는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B);
상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 내에 각각 배치되며 복수의 고정편체들(121)로 구성되는 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B);
상기 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B) 사이에 배치되는 단지 하나의 스프링 부재(140);
상기 제1 고정유닛(120A)과 상기 스프링 부재(140) 사이에 배치되는 제1 스프링 지지부재(130A); 및
상기 제2 고정유닛(120B)과 상기 스프링 부재(140) 사이에 배치되는 제2 스프링 지지부재(130B);를 포함하며,
상기 스프링 지지부재(130A, 130B) 각각은
상기 고정편체들(121)의 전단 엣지면(125)에 밀착되는 플랜지부(131); 및
상기 플랜지부(131)로부터 내측으로 볼록하게 형성된 중앙부(135);를 포함하여,
상기 스프링 부재(140)의 양측 단부가 상기 스프링 지지부재(130A, 130B)의 플랜지부(131)에 각각 밀착되고,
상기 스프링 지지부재(130A, 130B) 각각은 균일한 두께의 하나의 판체로 이루어진,
철근 커플러.
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청구항 8에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 중에서 수나사산이 형성된 제2 슬리브(110B)에는 상기 철근 커플러에 철근이 삽입될 때 상기 스프링 지지부재들(130A, 130B)의 과도한 내측 이동을 제한하는 이동제한턱(116)이 형성된,
철근 커플러.
삭제
청구항 8에 있어서,
상기 철근 커플러에 철근이 삽입되기 전에 상기 고정편체(121)는 이웃하는 다른 고정편체(121)와 측방 모서리면(127, 128)이 상호 밀착된 상태로 유지되는,
철근 커플러.
청구항 8에 있어서,
상기 슬리브(110A, 110B)의 내측면에는 상기 고정편체(121)의 외측면(123)을 지지하는 편체지지면(117)이 구비되며,
상기 외측면(123)과 상기 편체지지면(117)은 상기 철근 커플러의 중심축(X)에 대해 동일한 경사로 기울어진 하나의 곡면으로 각각 이루어지며,
상기 철근 커플러에 철근이 삽입된 후에도 상기 외측면(123) 전체가 상기 편체지지면(117)에 지지되도록 상기 외측면(123)보다 상기 편체지지면(117)이 더 길게 연장된,
철근 커플러.
철근 연결을 위해 사용되는 철근 커플러(20)로서,
나사결합에 의해 서로 결합되는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B);
상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 내에 각각 배치되며 복수의 고정편체들(121)로 구성되는 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B);
상기 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B) 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 결합부(115)에 형성되는 홈(115a)에 고정되는 스프링 지지유닛(160);
상기 제1 고정유닛(120A)과 상기 스프링 지지유닛(160) 사이에 배치되는 제1 스프링 부재(150A); 및
상기 제2 고정유닛(120B)과 상기 스프링 지지유닛(160) 사이에 배치되는 제2 스프링 부재(150B);를 포함하며,
상기 스프링 지지유닛(160)은
상기 제1 스프링 부재(150A)를 지지하는 제1 스프링 지지부재(160A); 및
상기 제2 스프링 부재(150B)를 지지하는 제2 스프링 지지부재(160B);를 포함하며,
상기 제1 및 제2 스프링 지지부재(160A, 160B) 각각은
상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 상기 홈(115a)에 고정되는 플랜지부(161); 및
상기 플랜지부(161)로부터 외측으로 볼록하게 형성된 중앙부(165);를 포함하고,
상기 제1 및 제2 스프링 지지부재(160A, 160B) 각각은 균일한 두께의 하나의 판체로 이루어진,
철근 커플러.
삭제
삭제
청구항 15에 있어서,
상기 철근 커플러에 철근이 삽입되기 전에 상기 고정편체(121)는 이웃하는 다른 고정편체(121)와 측방 모서리면(127, 128)이 상호 밀착된 상태로 유지되는,
철근 커플러.
청구항 15에 있어서,
상기 슬리브(110A, 110B)의 내측면에는 상기 고정편체(121)의 외측면(123)을 지지하는 편체지지면(117)이 구비되며,
상기 외측면(123)과 상기 편체지지면(117)은 상기 철근 커플러의 중심축(X)에 대해 동일한 경사로 기울어진 하나의 곡면으로 각각 이루어지며,
상기 철근 커플러에 철근이 삽입된 후에도 상기 외측면(123) 전체가 상기 편체지지면(117)에 지지되도록 상기 외측면(123)보다 상기 편체지지면(117)이 더 길게 연장된,
철근 커플러.
철근 연결을 위해 사용되는 철근 커플러(30)로서,
나사결합에 의해 서로 결합되는 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B);
상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B) 내에 각각 배치되며 복수의 고정편체들(121)로 구성되는 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B);
상기 제1 및 제2 고정유닛(120A, 120B) 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 결합부(115)에 형성되는 홈(115a)에 고정되는 스프링 지지부재(180);
상기 제1 고정유닛(120A)과 상기 스프링 지지부재(180) 사이에 배치되는 제1 스프링 부재(170A); 및
상기 제2 고정유닛(120B)와 상기 스프링 지지부재(180) 사이에 배치되며, 제1 스프링 부재(170A)보다 직경이 더 큰 제2 스프링 부재(170B);를 포함하며,
상기 스프링 지지부재(180)는
상기 제1 및 제2 슬리브(110A, 110B)의 상기 홈(115a)에 고정되는 플랜지부(181); 및
상기 플랜지부(181)로부터 제2 스프링 부재(170B) 측으로 볼록하게 형성된 중앙부(185);를 포함하며,
상기 스프링 지지부재(180)는 균일한 두께의 하나의 판체로 이루어진,
철근 커플러.
삭제
청구항 20에 있어서,
상기 철근 커플러에 철근이 삽입되기 전에 상기 고정편체(121)는 이웃하는 다른 고정편체(121)와 측방 모서리면(127, 128)이 상호 밀착된 상태로 유지되는,
철근 커플러.
청구항 20에 있어서,
상기 슬리브(110A, 110B)의 내측면에는 상기 고정편체(121)의 외측면(123)을 지지하는 편체지지면(117)이 구비되며,
상기 외측면(123)과 상기 편체지지면(117)은 상기 철근 커플러의 중심축(X)에 대해 동일한 경사로 기울어진 하나의 곡면으로 각각 이루어지며,
상기 철근 커플러에 철근이 삽입된 후에도 상기 외측면(123) 전체가 상기 편체지지면(117)에 지지되도록 상기 외측면(123)보다 상기 편체지지면(117)이 더 길게 연장된,
철근 커플러.