KR101890678B1 - 철근이음장치 - Google Patents

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KR101890678B1
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Abstract

본 발명은 철근이음장치에 관한 것으로서, 철근삽입공, 상기 철근삽입공의 일 측에 형성되는 테이퍼부 및 수나사부를 구비한 제1커플러; 철근삽입공, 상기 철근삽입공의 일 측에 형성되는 테이퍼부 및 상기 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 구비한 제2커플러; 외면에 상기 테이퍼부와 면접촉되게 테이퍼구간이 형성되고, 내면에 서로 내각을 이루게 배치되는 선형의 제1요철부 및 제2요철부를 각각 구비하여 철근의 외면에 접촉되는 복수의 웨지; 및 상기 복수의 웨지 중 한 쌍의 웨지가 상기 철근의 수용 간격을 두고 이격배치되게 지지하는 웨지서포터;를 포함하고, 상기 제1커플러 및 제2커플러는 상기 한 쌍의 웨지를 각각 구비한 웨지서포터가 내부에 각각 삽입되어 상기 수나사부 및 암나사부가 나사결합되게 구성된다. 이에 의해, 이음 후 철근의 손상 발생을 억제할 수 있다.

Description

철근이음장치{REINFORCING BAR CONNECTING APPARATUS}
본 발명은, 철근이음장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 철근의 손상 발생을 억제할 수 있도록 한 철근이음장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 철근(steel reinforcement)은, 철근 콘크리트에 쓰이는 보강근을 의미하며, 원형철근과 이형철근으로 구분된다.
상기 원형철근은 철근 표면에 마디가 없는 것을 말하고, 상기 이형 철근은 외면에 마디와 리브가 구비된 철근을 의미한다.
이러한 철근은 시공방법 및 생산 규격의 제한성 때문에 시공 현장에서 철근을 연결(이음)하는 이음작업이 수시로 요구된다.
철근의 이음 방법으로는, 통상 겹침이음, 가스압접, 용접이음 및 기계적 이음방법이 이용된다.
상기 겹침이음은 재료 소모량이 많고 기계적 강도가 취약하다고 하는 단점이 있다.
상기 가스압접 및 용접이음은 열적 변형 발생의 우려가 있고, 작업자의 숙련도에 따라 품질의 편차가 발생될 수 있다.
한편, 기계적 철근이음방법은, 기계적 철근이음장치를 이용하여 시공이 편리하고 품질을 일정하게 유지할 수 있어 최근 이용이 증가하고 있다.
그런데, 이러한 종래의 기계적 철근이음장치에 있어서는, 구성 부품수가 많고 구성이 복잡하여 제작 및 조립이 곤란하게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 일부 기계적 철근이음장치에 있어서는, 체결 후 철근에 밀착 및 가압되는 구성 부품(예를 들면 쐐기)에 의해 철근의 손상이 발생되어 결합력이 저하될 수 있고, 심한 경우 철근의 절단이 발생되어 기능을 상실하게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 일부 기계적 철근이음장치에 있어서는, 체결 후 구성부품 및/또는 철근의 변형 및/또는 손상 발생 등에 기인하여 초기의 결합력을 유지하지 못하고 결합력이 저하되어 제기능을 발휘하지 못하게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 구성이 간단하여 제작 및 조립을 용이하게 할 수 있는 철근이음장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 이음 후 철근 및 부품의 손상 발생을 억제할 수 있는 철근이음장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 철근의 삽입 작업이 용이하고 철근을 안정적으로 지지할 수 있는 철근이음장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 철근삽입공, 상기 철근삽입공의 일 측에 형성되는 테이퍼부 및 수나사부를 구비한 제1커플러; 철근삽입공, 상기 철근삽입공의 일 측에 형성되는 테이퍼부 및 상기 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 구비한 제2커플러; 외면에 상기 테이퍼부와 면접촉되게 테이퍼구간이 형성되고, 내면에 서로 내각을 이루게 배치되는 선형의 제1요철부 및 제2요철부를 각각 구비하여 철근의 외면에 접촉되는 복수의 웨지; 및 상기 복수의 웨지 중 한 쌍의 웨지가 상기 철근의 수용 간격을 두고 이격배치되게 지지하는 웨지서포터;를 포함하고, 상기 제1커플러 및 제2커플러는 상기 한 쌍의 웨지를 각각 구비한 웨지서포터가 내부에 각각 삽입되어 상기 수나사부 및 암나사부가 나사결합되는 것을 특징으로 하는 철근이음장치를 제공한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 웨지는 상기 제1요철부 및 제2요철부의 내각이 110도 내지 130도를 이루게 형성된다.
상기 제1요철부 및 제2요철부는 내각이 120도 내외로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명과 관련된 일예에 따르면, 상기 철근은, 리브 및 마디를 구비한 철근이고, 상기 웨지는 상기 제1요철부 및 제2요철부가 3개 이상의 마디와 각각 접촉될 수 있는 길이를 구비하게 형성된다.
상기 철근은, 상기 리브를 사이에 두고 상기 마디가 서로 엇갈리게 배치된 이형 철근이 바람직할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 웨지서포터는 합성수지부재로 형성된다.
상기 웨지는 상기 웨지서포터에 의해 일 단부가 지지되며, 상기 웨지서포터는 합성수지재질의 탄성력으로 상기 웨지의 타 단부가 탄성 변위가 가능하게 지지할 수 있다.
상기 웨지는 길이방향을 따라 돌출된 결합돌기를 구비하고, 상기 웨지서포터는 상기 결합돌기가 수용될 수 있게 결합돌기수용부가 구비된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 결합돌기는 상기 철근의 원주방향을 따라 상기 테이퍼구간에 비해 축소된 길이를 구비하게 형성된다.
상기 결합돌기는 원호형상을 단면을 구비하게 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 결합돌기는 외면에 반경방향을 따라 외측으로 돌출되고 둘레방향을 따라 연장된 돌출부를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 웨지서포터의 중앙에는 상기 철근의 단부가 수용되는 철근수용부가 구비된다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1요철부 및 제2요철부는 삼각 단면 형상을 구비하게 구성된다.
상기 제1요철부 및 제2요철부는 상기 철근의 삽입방향을 따라 경사지게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 웨지는 상기 테이퍼구간의 일 측에 상기 테이퍼구간과 반대로 경사진 내측테이퍼구간을 더 구비하여 구성된다.
상기 웨지는 상기 테이퍼구간의 일 측에 동일한 외경을 가지는 평탄구간을 구비하여 구성될 수도 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 웨지는 구조용 탄소강으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 웨지는 표면의 경도가 증가될 수 있게 열처리되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 웨지는 표면 경도가 증가될 수 있게 담금질(quenching) 및 뜨임(tempering) 처리되는 것이 바람직할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외면에 테이퍼부가 구비되고 내면에 서로 내각을 이루게 배치되는 선형의 제1요철부 및 제2요철부를 구비하여 철근의 외면에 접촉되는 웨지를 구비함으로써, 상기 웨지에 의한 상기 철근의 손상 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상기 웨지는 상기 철근을 사이에 두고 한 쌍이 배치되어 상기 각 웨지의 제1요철부 및 제2요철부가 철근의 외면에 4개 지점에서 접촉됨으로써, 하중을 분산 지지하여 응력 집중을 방지할 수 있어 각 종 시험(인장시험, 정적내력시험, 저사이클 반복시험, 고응력 반복시험) 요건을 구비할 수 있다.
또한, 상기 웨지는 상기 제1요철부 및 제2요철부가 상기 철근의 3개의 마디와 동시에 접촉될 수 있는 길이를 구비하고 커플러의 길이도 이에 대응하여 길게 형성됨으로써, 철근을 안정적으로 지지할 수 있고, 시공 품질의 안정성이 확보될 수 있다.
또한, 상기 웨지의 일 단부를 지지하는 웨지서포터는 합성수지부재로 형성됨으로써, 합성수지부재의 자체의 탄성력으로 한 쌍의 웨지의 자유단부의 탄성변위가 가능하도록 함으로써, 철근의 결합 시 웨지의 탄성 변위가 가능하여 철근의 결합이 용이하게 될 수 있다.
또한, 웨지는 결합돌기의 외면에 돌출부를 구비함으로써, 웨지의 탄성 변위가 더욱 용이하게 되어 철근의 결합이 더욱 용이하게 될 수 있다.
또한, 상기 웨지의 제1요철부 및 제2요철부는 삼각 단면 형상을 구비함으로써, 철근과 결합력이 증대될 수 있다.
또한, 상기 웨지의 제1요철부 및 제2요철부는 단부가 철근의 삽입방향을 따라 경사지게 형성됨으로써, 철근의 분리 방향 변위를 효과적을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근이음장치의 결합상태를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 도 1의 분리사시도,
도 4는 도 1의 커플러를 제거한 내부상태를 도시한 도면,
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도,
도 6은 도 1의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도,
도 7은 도 1의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도,
도 8은 도 3의 웨지서포터의 사시도,
도 9는 도 8의 배면도,
도 10은 도 3의 커플러의 결합상태의 절취사시도,
도 11은 도 3의 웨지의 확대사시도,
도 12는 도 1의 웨지서포터의 변형례이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1 내지 도 3에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 철근이음장치는, 철근삽입공(132), 상기 철근삽입공(132)의 일 측에 형성되는 테이퍼부(134) 및 수나사부(138)를 구비한 제1커플러(130); 철근삽입공(152), 상기 철근삽입공(152)의 일 측에 형성되는 테이퍼부(154) 및 상기 수나사부(138)와 나사결합되는 암나사부(158)를 구비한 제2커플러(150); 외면에 상기 테이퍼부(134,154)와 면접촉되게 테이퍼구간(172)이 형성되고, 내면에 서로 내각을 이루게 배치되는 선형의 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)를 각각 구비하여 철근(110)의 외면에 접촉되는 복수의 웨지(170); 및 상기 복수의 웨지(170) 중 한 쌍의 웨지(170)가 상기 철근(110)의 수용 간격을 두고 이격배치되게 지지하는 웨지서포터(210);를 포함하고, 상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)는 상기 한 쌍의 웨지(170)를 각각 구비한 웨지서포터(210)가 내부에 각각 삽입되어 상기 수나사부(138) 및 암나사부(158)가 나사결합되게 구성된다.
상기 철근(110)은, 환형의 바디(112)와, 상기 바디(112)의 외면에 구비되는 리브(114) 및 마디(116)를 구비한다.
상기 리브(114)는 상기 바디(112)의 외면 양 측에 각각 돌출되고 길이방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다.
상기 마디(116)는, 예를 들면, 상기 리브(114)를 사이에 두고 마디(116)가 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 철근(110)이 이형 철근으로 구현된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 다른 철근이 이용될 수도 있다.
제1커플러(130)는, 예를 들면 도 10에 도시된 바와 같이, 대략 원통 형상을 구비하게 구성된다.
상기 제1커플러(130)는 내부로 상기 철근(110)이 삽입될 수 있게 철근삽입공(132)이 관통 형성될 수 있다.
상기 제1커플러(130)의 내부에는 상기 철근삽입공(132)으로부터 점진적으로 내폭이 증가되는 테이퍼부(134)가 형성될 수 있다.
상기 제1커플러(130)의 내부 상기 테이퍼부(134)의 일 측에는 거의 동일한 직경을 구비한 수용공간(136)이 형성될 수 있다.
상기 제1커플러(130)의 외부 일 측에는 수나사부(138)가 형성될 수 있다.
상기 제1커플러(130)의 외부에는 상기 제1커플러(130)의 회전을 위한 공구가 접촉 또는 결합될 수 있게 공구결합부(139)가 형성될 수 있다.
상기 제1커플러(130)의 공구결합부(139)는, 예를 들면, 공구와 면접촉이 가능하게 평탄면으로 구현될 수 있다.
상기 제1커플러(130)의 공구결합부(139)는 둘레방향을 따라 연속적으로 형성되는 복수의 평탄면을 구비할 수 있다.
상기 제1커플러(130)에는 제2커플러(150)가 나사결합 될 수 있다.
상기 제2커플러(150)는 대략 원통 형상으로 구현될 수 있다.
상기 제2커플러(150)에는 상기 철근(110)이 삽입될 수 있게 철근삽입공(152)이 관통 형성될 수 있다.
상기 제2커플러(150)의 내부에는 상기 철근삽입공(152)으로부터 점진적으로 내폭이 증가되는 테이퍼부(154)가 형성될 수 있다.
상기 제2커플러(150)의 내부 상기 테이퍼부(154)의 일 측에는 상기 테이퍼 연통되게 연장된 수용공간(156)이 형성될 수 있다.
상기 제2커플러(150)에는 상기 제1커플로의 수나사부(138)와 나사결합될 수 있게 암나사부(158)가 형성될 수 있다.
상기 제2커플러(150)의 외면에는 공구가 결합될 수 있게 공구결합부(159)가 구비될 수 있다.
상기 제2커플러(150)의 공구결합부(159)는, 예를 들면, 공구와 면접촉이 가능하게 복수의 평탄면으로 구현될 수 있다.
상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)는, 예를 들면, 구상 흑연주철(ADI:Austempered Ductile Iron)로 구성될 수 있다.
상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)는, 예를 들면, 1100 MPa 이상의 강도를 유지하게 구성될 수 있다.
상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)의 내부에는 상기 철근(110)의 외면에 접촉되는 복수의 웨지(170)가 구비될 수 있다.
상기 각 웨지(170)는, 예를 들면 도 7에 도시된 바와 같이, 외면에 상기 제1커플러(130) 또는 제2커플러(150)의 테이퍼부(134,154)와 면접촉되게 테이퍼구간(172)이 형성되고, 내면에 서로 미리 설정된 각도(내각)(θ)을 이루게 배치되는 선형의 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)를 각각 구비하여 구성될 수 있다.
상기 각 웨지(170)의 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)는, 예를 들면, 각각 곡선(곡면)이 아닌 선형(사각 평면 형상)으로 구성될 수 있다.
상기 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)는, 예를 들면, 상기 철근(110)의 마디(116) 3개와 각각 동시에 접촉이 가능한 길이를 구비하게 구성될 수 있다.
이에 의해, 상기 각 웨지(170)에 작용하는 압력이 분산지지 됨으로써 응력 집중 발생을 억제할 수 있다.
이에 의하면, 철근(110)의 이음 후, 웨지(170) 및 철근(110)의 손상 발생이 각각 억제되어 철근이음의 신뢰성이 제고될 수 있다.
또한, 상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)의 길이도 상기 웨지(170)의 길이에 대응되게 증가됨으로써, 철근 이음 후 철근(110)이 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)는 내각이 110도 내지 130도를 이루게 형성될 수 있다.
상기 각 웨지(170)의 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)는, 예를 들면 도 7에 도시된 바와 같이, 내각(θ)이 120도를 이루게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 각 웨지(170)의 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)는, 상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)와 상기 각 웨지(170) 및 상기 철근(110) 사이에 작용하는 결합력(하중)의 크기 및/또는 상기 웨지(170)의 외부의 테이퍼구간(172)의 형성 시 재료 투입량 및 비용 등을 고려할 경우, 상술한 바와 같이, 상기 내각(θ)이 120도를 이루는 것이 바람직하다.
상기 내각(θ)이 110도보다 작아지는 경우, 상기 테이퍼구간(172)의 직경이 상대적으로 작아져 상기 제1커플러(130) 및 상기 제2커플러(150)에 의해 상기 웨지(170)로 전달되는 결합력의 크기가 상대적으로 작아질 수 있어 불리할 수 있다.
또한, 상기 내각(θ)이 130도보다 커지게 되는 경우, 상기 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)과 상기 철근(110)의 외면의 접촉 영역 사이의 거리가 근접하게 되어 하중의 분산 지지 및/또는 결합력의 크기에 있어 상대적으로 불리하게 될 수 있다.
상기 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)는 복수의 치형을 구비할 수 있다.
상기 복수의 치형 각각은, 예를 들면, 삼각 단면 형상을 각각 구비하게 구성될 수 있다.
상기 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)는 각 치형의 단부가 상기 철근(110)의 삽입방향을 따라 일 측(내측)으로 기울어진 삼각 단면 형상을 구비하게 각각 형성될 수 있다.
이에 의해, 상기 철근(110)의 분리 방향으로의 유격(슬립) 발생이 억제될 수 있다.
상기 각 웨지(170)의 외면에는 상기 테이퍼구간(172)과 반대로 경사진 내측테이퍼구간(174)이 각각 구비될 수 있다.
이에 의해, 상기 웨지(170)의 재료 투입량을 줄일 수 있어 무게를 줄일 수 있고, 제조비용을 저감할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 각 웨지(170)의 외면에 상기 내측테이퍼구간(174)이 형성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 도면에는 구체적으로 도시 하지 아니하였으나, 상기 테이퍼구간(172)의 일 측에 동일한 외경을 구비한 평탄구간을 구비하게 구성될 수도 있다.
상기 각 웨지(170)는, 예를 들면, 구조용 탄소강(S45C)으로 각각 형성될 수 있다.
상기 각 웨지(170)는, 예를 들면, 표면의 경도가 증가될 수 있게 표면 처리될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 각 웨지(170)는, 담금질(quenching) 및 뜨임(tempering) 처리하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 각 웨지(170)의 일 측에는 상기 웨지(170)를 지지하는 웨지서포터(210)가 구비될 수 있다.
상기 웨지서포터(210)는, 예를 들면 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 철근(110)의 수용 간격을 두고 한 쌍의 상기 웨지(170)가 이격 배치(대향)되게 지지할 수 있게 구성될 수 있다.
이에 의해, 본 실시예의 철근이음장치는, 하나의 철근(110)의 외면에 한 쌍의 웨지(170)가 배치되고, 각 웨지(170)는 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)를 각각 구비하므로, 하나의 철근(110)의 외면에는, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 4개의 요철부(175,176)가 접촉되어 철근(110)에 더욱 큰 결합력이 작용하게 할 수 있다.
또한, 철근(110)의 둘레방향을 따라 이격된 4개 요철부(175,176)에 의해 철근(110)에 작용하는 외력을 효과적으로 분산지지할 수 있다.
이에 의해, 응력 집중에 기인한 철근(110) 및/또는 웨지(170)의 손상 발생이 억제될 수 있다.
상기 각 웨지(170)는 길이방향을 따라 일 측으로 돌출된 결합돌기(177)를 구비하게 구성될 수 있다.
상기 웨지서포터(210)는 상기 결합돌기(177)를 수용할 수 있게 결합돌기수용부(218)를 구비할 수 있다.
상기 결합돌기(177)는, 예를 들면, 원호 형상의 단면을 구비하게 구성될 수 있다.
상기 결합돌기(177)는 원주방향을 따른 길이가 상기 웨지(170)의 테이퍼구간(172)에 비해 축소된 길이를 구비하게 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 결합돌기(177)의 상기 결합돌기수용부(218)의 결합 시 상기 내측테이퍼구간(174)의 단부는 상기 결합돌기수용부(218)의 양 측벽과 접촉되어 상기 결합돌기(177)의 삽입 깊이를 제한하는 스토퍼로 기능할 수 있다.
이에 의해, 상기 웨지서포터(210)에 결합된 한 상의 웨지(170)의 각 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)가 상기 철근(110)의 양 측영역에 상기 철근(110)의 단부로부터 서로 동일한 길이로 대응되게 배치되어 상기 철근(110)을 압착함으로써, 상기 철근(110)의 지지력이 제고될 수 있다.
상기 결합돌기(177)의 내면은 원호 형상으로 구현될 수 있다.
상기 결합돌기(177)의 외면에는, 예를 들면 도 11에 도시된 바와 같이, 두께방향(반경방향)을 따라 외측으로 돌출된 돌출부(182)가 형성될 수 있다.
상기 결합돌기(177)의 외면은 상기 돌출부(182)를 사이에 두고 양 측에 각각 경사진 경사부(183)가 각각 형성될 수 있다.
한편, 상기 웨지서포터(210)는, 예를 들면, 원통 형상을 구비하게 구성될 수 있다.
상기 웨지서포터(210)는, 예를 들면, 합성수지부재로 형성될 수 있다.
상기 웨지서포터(210)는, 상기 철근(110)을 사이에 두고 양 측에 대향 배치되는 한 쌍의 웨지(170)의 각 결합돌기(177)가 수용될 수 있게 결합돌기수용부(218)가 형성될 수 있다.
상기 각 결합돌기수용부(218)는, 예를 들면 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 동일한 두께를 가지는 관통공 형상으로 구현될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 결합돌기수용부(218)가 관통공의 형태로 구현된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 홈으로 형성될 수도 있다.
상기 각 결합돌기수용부(218)는 상기 결합돌기(177)의 형상에 대응되게 원호형상으로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 웨지서포터(210)는, 예를 들면, 반경방향을 따라 이격되고 동심적으로 배치되는 제1원통부(212) 및 제2원통부(214)와, 상기 제1원통부(212) 및 제2원통부(214)를 연결하는 연결부(216)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 각 연결부(216)는, 예를 들면, 상기 결합돌기수용부(218)의 양 측에 각각 구비될 수 있다.
상기 각 연결부(216)는, 예를 들면, 상기 제1원통부(212) 및 제2원통부(214)의 축방향 길이(두께)에 비해 작은 길이(두께)를 구비하게 구성될 수 있다.
이에 의해, 상기 제1원통부(212) 및 제2원통부(214)는 상기 결합돌기(177)가 삽입되는 반대측 영역은 서로 연결되지 아니하여 상기 웨지서포터(210)에 결합된 웨지(170)의 자유단부의 반경방향 변위 시 탄성변형이 더 쉽게 되어 상기 웨지(170)의 자유단부의 탄성변위가 상대적으로 더 크고 더 용이하게 될 수 있다.
상기 각 결합돌기수용부(218)는, 예를 들면, 상기 각 결합돌기(177)가 소정의 죔새를 가지고 삽입되게 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 각 결합돌기수용부(218)는, 예를 들면, 상기 각 결합돌기(177)의 최대두께(돌출부(182)의 두께)보다 약간 작은 두께(내폭)을 가지게 형성될 수 있다.
보가 구체적으로, 상기 제1원통부(212) 및 제2원통부(214) 사이의 간격은 상기 결합돌기(177)의 최대두께보다 약간 작게 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 각 웨지(170)의 결합돌기(177)는, 내면은 상기 각 웨지서포터(210)의 결합돌기수용부(218)의 내측 측벽(상기 제1원통부(212)의 외면)과 면접촉되고, 상기 돌출부(182)의 단부는 상기 각 웨지서포터(210)의 결합돌기수용부(218)의 외측 측벽(상기 제2원통부(214)의 내면)과 접촉되면서 소정의 죔새를 가지고 삽입될 수 있다.
상기 웨지서포터(210)에 결합된 한 쌍의 웨지(170)는 상기 각 결합돌기(177)의 돌출부(182) 및 상기 웨지서포터(210)의 합성수지의 재질에 따른 탄성력의 작용에 의해 자유단부가 반경방향을 따라 작용하는 일정 이하의 외력에 대해서는 외측 방향 또는 내측 방향으로 탄성적인 변위가 가능하게 될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 각 웨지(170)가 웨지서포터(210)에 결합된 상태에서 상기 각 커플러(130,150)의 내부에 삽입시 상기 커플러(130,150)의 내부 테이퍼부(134,154)와 테이퍼구간(172)이 각각 접촉되어 내측으로 탄성 변위가 발생될 수 있다.
또한, 상기 웨지서포터(210)에 결합된 한 쌍의 웨지(170)는 상기 철근(110)이 상기 각 커플러(130,150)의 철근삽입공(132,152)을 통해 삽입되는 경우 상기 웨지서포터(210)의 탄성력 및 상기 결합돌기(177)의 돌출부(182) 및 경사부(183)의 작용에 의해 웨지(170)의 자유단부가 외측으로 쉽게 벌어지게 되어 상기 철근(110)의 삽입 작업이 용이하게 될 수 있다.
상기 웨지서포터(210)의 중앙영역에는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 철근(110)의 단부가 미리 설정된 깊이로 수용될 수 있게 철근수용부(221)가 구비될 수 있다.
상기 철근수용부(221)는, 예를 들면, 상기 제1원통부(212)의 내측에 형성될 수 있다.
상기 철근수용부(221)는 상기 철근(110)의 수용 시 단부와 접촉되어 상기 철근(110)의 삽입 깊이를 제한할 수 있게 차단부(223)가 형성될 수 있다.
이에 의해, 상기 철근수용부(221)의 내부에 철근(110) 수용 시, 상기 각 웨지(170)의 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)가 상기 철근(110)의 단부로부터 미리 설정된 길이로 이격되어 위치됨으로써, 상기 각 웨지(170)의 가압에 기인한 상기 철근(110)의 단부의 변형을 억제할 수 있어 초기의 결합력이 지속적으로 유지 및 작용되게 할 수 있다.
한편, 웨지서포터(230)는, 예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 양 단부에 2개의 결합돌기수용부(218)가 각각 구비되게 구성될 수도 있다.
상기 웨지서포터(230)의 양 단부에는 철근수용부(221)가 각각 구비될 수 있다.
상기 웨지서포터(230)는, 예를 들면, 2개의 제1원통부(212)와 1개의 제2원통부(214)를 구비하여 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 각 웨지(170)의 결합돌기(177)를 상기 웨지서포터(210)의 결합돌기수용부(218)에 각각 결합하고, 상기 웨지(170)와 웨지서포터(210)의 결합체를 상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)의 내부에 각각 삽입할 수 있다.
상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)의 나사 결합 초기에는 상기 웨지(170) 및 웨지서포터(210)가 해당 철근삽입공(132,152)으로부터 상대적으로 멀리 이격되어 있어 상기 웨지(170)의 자유단부 사이의 간격이 상대적으로 넓을 수 있다.
이때, 상기 철근(110)을 상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)의 철근삽입공(132,152)에 각각 삽입하면, 상기 각 웨지(170)는 상기 결합돌기(177)의 돌출부(182)의 작용으로 외측으로 벌어지면서 상기 각 철근(110)의 삽입이 용이하게 될 수 있다.
상기 각 철근(110)이 삽입된 상태에서, 상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)를 상대 회전시키면 상기 수나사부(138) 및 암나사부(158)가 상대 이동될 수 있다.
이에 의해, 상기 제1커플러(130)의 테이퍼부(134) 및 제2커플러(150)의 테이퍼부(154)는 각 내부에 배치된 웨지(170)의 테이퍼구간(172)과 면접촉되면서 각 웨지(170)를 철근(110)의 외면에 밀착되게 가압할 수 있다.
상기 제1커플러(130) 및 제2커플러(150)가 더욱 상대 회전하면 상기 각 커플러의 테이퍼부(134,154)는 해당 웨지(170)의 테이퍼구간(172)에 대해 상대 이동됨으로써 상기 각 웨지(170)가 해당 철근(110)의 외면에 더욱 밀착되게 가압할 수 있다.
상기 각 웨지(170)의 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)는 각 철근(110)의 마디(116) 3개의 외면에 동시에 각각 밀착됨으로써, 철근(110)의 어느 일 영역에 응력 집중이 발생되는 것이 억제될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 종래 철근이음장치에서 발생되고 있는 구성부품(본 발명의 웨지(170)에 대응)의 일 영역(단부)이 철근의 외면을 파고들게 결합되어 결국 상기 철근이 절단되는 철근절단 현상 발생이 방지될 수 있다.
또한, 본 실시예의 철근이음장치는, 철근(110)의 둘레방향을 따라 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)가 4개소에서 철근(110)의 외면과 접촉되어 지지함으로써, 더욱 큰 결합력을 발휘할 수 있고 철근(110)을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 각 웨지(170)의 제1요철부(175) 및 제2요철부(176)는 삼각단면을 구비하되 상기 철근(110)의 삽입방향을 따라 단부가 경사지게 형성됨으로써 철근(110)의 분리 방향 유격 발생이 현저하게 억제될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.
110 : 철근 114 : 리브
116: 마디 130 : 제1커플러
132,152 : 철근삽입공
134,154: 테이퍼부
136,156 : 수용공간
138: 수나사부
139,159 : 공구결합부 158 : 암나사부
170 : 웨지 172 : 테이퍼구간
174 : 내측테이퍼구간 175: 제1요철부
176 : 제2요철부 177: 결합돌기
178: 내면 179 : 외면
182 : 돌출부 183 : 경사부
210,230 : 웨지서포터 212: 제1원통부
214 : 제2원통부 216 : 연결부
218 : 결합돌기수용부 221: 철근수용부
223 : 차단부

Claims (14)

  1. 철근삽입공, 상기 철근삽입공의 일 측에 형성되는 테이퍼부 및 수나사부를 구비한 제1커플러;
    철근삽입공, 상기 철근삽입공의 일 측에 형성되는 테이퍼부 및 상기 수나사부와 나사결합되는 암나사부를 구비한 제2커플러;
    외면에 상기 테이퍼부와 면접촉되게 테이퍼구간이 형성되고, 내면에 서로 내각을 이루게 배치되는 선형의 제1요철부 및 제2요철부를 각각 구비하여 철근의 외면에 접촉되는 복수의 웨지; 및
    상기 복수의 웨지 중 한 쌍의 웨지가 상기 철근의 수용 간격을 두고 이격배치되게 지지하는 웨지서포터;를 포함하고,
    상기 제1커플러 및 제2커플러는 상기 한 쌍의 웨지를 각각 구비한 웨지서포터가 내부에 각각 삽입되어 상기 수나사부 및 암나사부가 나사결합되고,
    상기 복수의 웨지 각각은 길이방향을 따라 돌출된 결합돌기를 구비하고,
    상기 웨지서포터는,
    반경방향을 따라 서로 이격되는 제1원통부 및 제2원통부;
    상기 제1 및 제2원통부를 연결하는 복수의 연결부;
    상기 제1 및 제2원통부 사이에 형성되고, 상기 결합돌기를 수용하며 상기 결합돌기와 결합되는 결합돌기수용부를 포함하고,
    상기 복수의 연결부 각각은 상기 제1 및 제2원통부보다 축방향 길이가 짧고, 상기 제1원통부와 제2원통부는 상기 결합돌기가 삽입되는 반대측 영역은 상기 연결부에 의해 연결되지 아니하여, 상기 웨지의 자유단부의 반경방향 탄성변위가 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨지는 상기 제1요철부 및 제2요철부의 내각이 110도 내지 130도를 이루게 형성되는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 철근은, 리브 및 마디를 구비한 철근이고,
    상기 웨지는 상기 제1요철부 및 제2요철부가 3개 이상의 마디와 각각 접촉될 수 있는 길이를 구비하게 형성되는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 웨지서포터는 합성수지부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 결합돌기는 상기 철근의 원주방향을 따라 상기 테이퍼구간에 비해 축소된 길이를 구비하게 형성되는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 결합돌기는 원호형상을 단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 결합돌기는 외면에 반경방향을 따라 외측으로 돌출되고 둘레방향을 따라 연장된 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 웨지서포터의 중앙에는 상기 철근의 단부가 수용되는 철근수용부가 구비되는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1요철부 및 제2요철부는 삼각 단면 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1요철부 및 제2요철부는 상기 철근의 삽입방향을 따라 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 웨지는 상기 테이퍼구간의 일 측에 상기 테이퍼구간과 반대로 경사진 내측테이퍼구간을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  13. 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨지는 구조용 탄소강으로 형성되는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 웨지는 표면의 경도가 증가될 수 있게 열처리된 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
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