KR101906169B1 - 철근 이음용 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설현장에서 사용되는 철근을 서로 이음하기 위해 사용되는 철근 이음용 커플러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조적 개선을 통해 강도 향상 및 철근에 대한 체결력이 우수하고, 더불어 조립의 편의성을 크게 향상시켜 제조효율성을 극대화 시킨 철근 이음용 커플러에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 커플러바디의 구조적 개선을 통해 강도 향상 및 철근에 대한 체결력이 우수하고, 더불어 복수개의 편체를 자석이 구비된 편체가이드에 조립되도록 하여 별도의 고정수단이 불필요 하도록 함으로써 조립의 편의성을 크게 향상시켜 제조효율성을 극대화 한 효과를 나타낸다.

Description

철근 이음용 커플러{Coupler for Connecting Reinforcing Rods}

본 발명은 건설현장에서 사용되는 철근을 서로 이음하기 위해 사용되는 철근 이음용 커플러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조적 개선을 통해 강도 향상 및 철근에 대한 체결력이 우수하고, 더불어 조립의 편의성을 크게 향상시켜 제조효율성을 극대화 시킨 철근 이음용 커플러에 관한 것이다.

일반적으로, 철근은 운반 등의 편리성을 위해 규격화된 길이로 제조되는데, 이러한 철근을 사용하는 각종 건설현장에서는 콘크리트 구조물의 높이나 길이에 따라 철근을 서로 연결하여 사용하게 된다. 철근을 서로 연결하기 위해서 종래에는 철근의 맞닿는 부분을 이중으로 겹친 상태에서 철사 등으로 묶어서 연결하였으나, 이는 작업자가 철사를 다수 감는 등 작업이 번거롭고 철근의 중심이 수직이 되지 않아 삐뚤어지거나 연결된 부분이 쉽게 끊어지는 등의 문제가 있었다.

근래에는 상기한 문제를 해결하고자 철근 이음용 커플러들이 개발되고 있다. 예컨대, 대한민국특허등록번호 제10-1602399호(2010.04.21. 공고)의 원터치 철근 커플러가 제안되어 있다.

이 공보를 참조로 하면, 커플러바디 내부에 구비되어서 내부로 삽입되는 철근을 체결하도록 다수의 단위부재로 구성된 체결부, 상기 체결부의 형상을 유지하기 위한 간격유지구, 상기 체결부를 형상을 고정하는 오링 및 상기 체결부 하측에서 탄성 지지하는 스프링으로 이루어져, 철근이 삽입되면서 간격유지구를 체결부로부터 분리하게 되면 스프링의 복원에 의해 체결부가 상승하면서 철근을 체결하게 되는데, 이때 철근이 삽입되기 전까지 상기 체결부를 방사형 형태로 유지하기 위해 오링을 체결하는 것이 필수적으로 요구되는 구성이다. 그러나, 제조과정에서 체결부에 오링을 각각 체결해야 되는 조립의 불편함이 있어 제조 효율성이 우수하지 못한 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구조적 개선을 통해 강도 향상 및 철근에 대한 체결력이 우수하고, 더불어 조립의 편의성을 크게 향상시켜 제조효율성을 극대화 시킨 철근 이음용 커플러를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외주연에 나사산이 형성되어 있는 소켓; 상기 소켓의 상하측에서 각각 나사 결합되며, 일단부에는 철근이 삽입되는 입구가 형성되고, 상기 입구 반대편에서 입구 쪽으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 경사면이 형성된 중공부를 구비하며, 상기 경사면은 입구쪽 아래로 형성된 제1경사면과, 상기 제1경사면 아래로 이어진 제2경사면의 두 부분으로 형성하되, 상기 제1경사면은 상기 제2경사면보다 급격하게 내경이 작아지는 경사를 가지도록 형성하여 결속력이 우수하도록 하는 커플러바디; 상기 커플러바디의 중공부 내측에서 외측면이 상기 경사면에 연접되게 설치되고, 내측면에는 삽입되는 철근을 압착하는 록킹돌기가 형성되어 있는 복수개의 편체; 상기 복수개의 편체들의 일단부를 통해 삽입되며, 외면에는 각 편체들 사이로 삽입되면서 편체들의 간격을 벌려주는 복수의 간격유지부가 형성되고, 상기 간격유지부로 안착된 상기 편체들이 조립된 형상을 유지하도록 하는 자석을 구비한 편체가이드; 및 상기 커플러바디의 중공부 내측에 설치되어서 상기 편체들을 상기 커플러바디의 입구쪽으로 가압하는 탄성부재;를 포함하되, 상기 커플러바디의 입구를 통해 삽입된 철근이 상기 편체가이드의 일단부를 밀어 상기 편체들의 일단부에서 이탈시키게 되면 상기 탄성부재의 가압력에 의해 상기 편체들이 커플러바디의 경사면을 따라 입구 쪽으로 이동되면서 오므려져 편체의 록킹돌기가 철근의 외면에 압착되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 소켓의 상하면에는 상기 철근에 의해 편체들로부터 이탈되는 편체가이드를 수용하기 위한 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 커플러바디는 입구 쪽으로 갈수록 내경이 점차 작아지는 경사면이 형성되어 있되, 입구 쪽에서는 수직면이 형성되어서 철근의 삽입이 용이함은 물론이고 입구 쪽의 두께가 다른 부분보다 두껍게 형성되어 견고성이 향상되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 편체가이드에 구비된 자석은, 편체가이드에 일체로 형성되거나 혹은 별도로 형성되어서 어느 일단에 부착되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 커플러바디의 구조적 개선을 통해 강도 향상 및 철근에 대한 체결력이 우수하고, 더불어 복수개의 편체를 자석이 구비된 편체가이드에 조립되도록 하여 별도의 고정수단이 불필요 하도록 함으로써 조립의 편의성을 크게 향상시켜 제조효율성을 극대화 한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러의 사용 상태를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러를 보인 분해 사시도.
도 3의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 소켓을 보인 A-A'단면도이고, "나"는 커플러바디를 보인 B-B'선 단면도이며, "다"는 편체와 편체가이드의 결합관계를 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러의 결합관계를 보인 종단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러에 철근이 연결되는 것을 도시한 종단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러에 철근이 연결된 후를 도시한 종단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 철근 이음용 커플러를 보다 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 일실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러의 사용 상태를 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조로 하면, 본 발명의 철근 이음용 커플러(100)는 토목 또는 건설견장 등에서 사용되는 한 쌍의 철근(B)을 서로 잇기 위해 사용되는 것으로, 한 쌍의 커플러바디(120,120a)의 입구(122a)로 철근(B)의 끝단을 삽입시키면 두 철근(B)을 서로 이음하게 되는데, 이러한 본 발명의 철근 이음용 커플러(100)의 상세한 구성 및 작용관계는 하기에서 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러를 보인 분해 사시도이며, 도 3의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 소켓을 보인 A-A'단면도이고, "나"는 커플러바디를 보인 B-B'선 단면도이며, "다"는 편체와 편체가이드의 결합관계를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러의 결합관계를 보인 종단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조로 하면, 본 발명의 철근 이음용 커플러(100)는 크게 소켓(110), 상기 소켓(110)의 상하측에 대칭되게 결합되는 커플러바디(120,120a), 상기 커플러바디(120,120a)의 내부에 각각 구비되는 복수개의 편체(130), 상기 복수개의 편체(130)들의 간격 유지 및 조립된 형상 유지를 위해 구비되는 편체가이드(140) 및 상기 커플러바디(120,120a) 내부에서 상기 편체(130)를 가입하는 탄성부재(150)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 소켓(110)은 단단한 금속 재질로 이루어지며, 전체적으로 원통형 형상을 가지되, 도 2 및 도 3의 "가"에서 도시하는 바와 같이 외주연에는 나사산(112)이 형성되고, 상하면에는 수용홈(114)이 형성된다.

다음으로, 상기 커플러바디(120)는 단단한 금속 재질로 이루어지며, 도 2 및 도 3의 "나"에서 도시하는 바와 같이 일단부에 철근이 삽입되는 입구(122a)가 형성되고, 상기 입구(122a) 반대편에서 입구 쪽으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 경사면(124)이 형성된 중공부(122)를 구비한다. 상기 커플러바디(120)의 입구(122a) 쪽 반대편 내경에는 상기 소켓(110)의 외주연에 형성된 나사산(112)에 나사 결합되기 위한 나사부(128)가 형성된다. 한편, 상기 커플러바디(120) 내경은 입구 반대편에서 입구 쪽으로 갈수록 점진적으로 작아지는 형상을 가지되, 입구(122a) 쪽에서는 수직면(126)을 가지도록 형성되어지는 것이 바람직한데, 이는 철근의 삽입을 용이하게 함은 물론이고 다른 부분보다 입구 쪽 두께를 두껍게 형성함으로써 견고성을 향상시키고자 제안된 것이다. 또한, 상기 커플러바디(120)의 경사면(124)을 입구(122a) 쪽 수직면(126) 아래로 형성된 제1경사면(124a)과 상기 제1경사면(124a) 아래로 이어진 제2경사면(124b)의 두 부분으로 형성하여, 상기 제2경사면(124b)의 경사는 입구 쪽으로 갈수록 완만하게 내경이 작아지는 경사를 가지도록 하고, 상기 제1경사면(124a)은 상기 제2경사면(124b)보다 급격하게 내경이 작아지는 경사를 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 커플러바디(120)는 한 쌍으로 구성되어져 도 4에서 도시하는 바와 같이, 상기 소켓(110)의 상하측에서 나사산(112)에 대칭되게 결합되어져 상측에 배치된 커플러바디(120)와 하측에 배치된 커플러바디(120a)로 구분되며, 각각의 커플러바디(120,120a) 입구로 철근을 삽입하게 되면 2개의 철근을 서로 잇게 되는 것이다. 그리고, 상기 커플러바디(120)의 내부에 구비되는 복수개의 편체(130), 편체가이드(140) 및 탄성부재(150)는 상/하측에 배치된 커플러바디(120,120a)에 대칭되게 각각 구비되는 것으로, 이 구성요소들은 동일한 구성 및 작용에 따라 동일한 부호를 사용하였으며, 이해를 돕기 위해 상측에 배치된 커플러바디(120)와 복수개의 편체(130), 편체가이드(140) 및 탄성부재(150)를 위주로 본 발명의 철근 이음용 커플러(100)를 설명하기로 한다.

다음으로, 상기 복수개의 편체(130)들은 상기 커플러바디(120)의 중공부(122) 내에 설치되며, 외측면이 상기 커플러바디(120)의 경사면(124)과 대응된 경사를 가져 연접하게 된다. 상기 복수개의 편체(130)들은(이 실시예에서 3개) 모두 동일한 형상을 가지며, 내측면에는 철근의 외면, 바람직하게는 철근에 형성된 마디에 걸리면서 지지하는 복수개의 록킹돌기(132)들이 형성된다. 상기 록킹돌기(132)들은 커플러바디(120)의 축 방향을 따라 일정 피치로 배열되며, 철근의 마디로부터 가해지는 인장력에 저항하고 철근이 빠지지 않도록 래칫(ratchet) 톱니 형태를 갖는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 편체가이드(140)는 단단한 금속재질로 형성되며, 전체적으로 원기둥 형태를 가지되, 외면에는 복수의 간격유지부(142)가 원주방향을 따라 형성되고, 상기 편체가이드(140)는 자력이 발생되도록 자석(144)을 더 구비하게 된다. 이때 상기 편체가이드(140)에 자석(144)을 구비하는 방법으론, 상기 편체가이드(140)를 자성체로 형성하거나 별도의 자석(144)을 상기 편체가이드(140)의 어느 일측에 부착시켜 구비할 수도 있다. 이러한 편체가이드(140)를 도 3의 "다" 및 도 4에서 도시하는 바와 같이 상기 복수개의 편체(130) 하단부에서 삽입하였을 때 각각의 편체(130)의 내측면 하단부가 상기 편체가이드(140)에 형성된 간격유지부(142) 사이에 각각 위치함으로써 안정적으로 벌어진 상태를 유지하게 된다. 한편, 상기 편체가이드(140)에 자석(144)이 구비됨에 따라 상기 복수개의 편체(130)들은 자력에 의해 부착됨에 따라 종래와 같이 별도의 고정수단을 구비하지 않아도 상기 편체가이드(140)에 부착된 상태 즉, 원추 형태로 조립된 상태를 유지하게 되는 것이다. 여기서, 본 발명에서는 복수개의 편체(130)를 원추형 형태로 유지하기 위해 별도의 고정수단이 불필요하게 됨에 따라 조립의 편의성이 크게 향상될 것이며, 전체적인 제조공정의 효율성을 극대화시키게 되는 큰 장점이 있음을 인지해야 된다.

이와 같이 상기 복수개의 편체(130)를 부착한 상기 편체가이드(140)는 상기 커플러바디(120)의 중공부(122) 내부에서 후술할 탄성부재(150)의 탄성력을 이기고 편체(130)들이 벌어진 상태를 유지하도록 하고, 이후 커플러바디(120)의 입구(122a)를 통해 삽입된 철근에 의해 편체(130)들로부터 이탈된다.

마지막으로, 상기 탄성부재(150)는 이 실시예에서는 코일스프링 형태로 형성되나 이 형태에 한정하는 것은 아니며, 탄성력을 제공할 수 있는 것이면 어떤 것이던 만족한다. 이러한 상기 탄성부재(150)는 도 4에서 도시하는 바와 같이 상기 커플러바디(120)의 중공부(122) 내측에 설치되어서 상기 편체(130)들을 상기 커플러바디(120)의 입구(122)쪽으로 가압 즉, 상기 소켓(110)과 상기 편체(130)들 사이에 구비되어서 상기 편체(130)들을 커플러바디(120)의 입구 쪽으로 가압하게 된다. 여기서는 상기 탄성부재(150)는 상기 편체(130)들을 조립하고 있는 편체가이드(140)는 간섭하지 않도록 지지하여 상기 편체가이드(140)가 편체(130)들로부터 이탈될 때 탄성부재(150)의 간섭하지 받지 않고 이탈되도록 구성된다.

이때, 상기 탄성부재(150)가 상기 편체(130)들을 커플러바디(120)의 입구(122a) 쪽으로 가압하고 있지만 상기 편체(130)들은 편체가이드(140)에 조립된 상태로 구비되어 있어 무게에 의해 탄성부재(150)의 탄성력을 이기는 상태를 유지하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 철근 이음용 커플러(100)는 다음과 같이 작용된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러에 철근이 연결되는 것을 도시한 종단면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철근 이음용 커플러에 철근이 연결된 후를 도시한 종단면도이다.

먼저, 도 5를 참조로 하면, 2개의 철근(B)을 이음하기 위해 소켓(110)을 중심으로 상하측에 배치된 커플러바디(120.120a) 입구(122a)를 통해 중공부(122) 내부로 삽입하게 되면 복수개의 편체(130)들 사이를 통과하여 상기 편체(130)들을 조립하고 있는 편체가이드(140)에 닿게 된다.

이 상태에서 도 6과 같이, 철근(B)을 더 삽입시키게 되면 복수개의 편체(130)를 조립하고 있는 편체가이드(140)가 편체(130)들로부터 이탈되어 소켓(110)에 형성된 수용홈(114) 내부로 수용될 것이고, 상기 편체가이드(140)가 이탈되면 복수개의 편체(130)들을 탄성 지지하고 있는 탄성부재(150)의 탄성력(복원력)에 의해 상기 편체(130)들이 커플러바디(120,120a)의 입구(122) 쪽으로 이동하게 될 것인데, 이때 상기 커플러바디(120,120a)의 내경의 형상 즉, 입구(122a) 쪽으로 갈수록 점진적으로 작아지는 경사면(124)에 의해 상기 편체(130)들은 오므려들면서 삽입된 철근(B)의 외면 즉, 편체(130)들의 내측면에 형성된 록킹돌기(132)가 마디를 압착하여 역방향으로 분리되지 못하도록 함으로써 2개의 철근(B)을 서로 이음하게 되는 것이다.

특히, 이렇게 철근(B)을 이음한 상태에서 커플러바디(120)의 입구(122a) 쪽의 두께가 다른 부분에 비해 두껍게 형성되어 견고할 것은 당연하고, 그 내경의 경사면(124)이 제1,2경사면(124a,124b)으로 구분 형성되는 경우, 완만한 경사를 가진 제2경사면(124b)을 따라 이동되면서 철근(B)을 압착하는 편체(130)들이 제1경사면(124a)에 이르러서 급격하게 오므려들면서 압착함으로써 그 결속력이 더욱 우수하게 되는 유용한 발명이다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허청구범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

100 : 본 발명의 철근 이음용 커플러 110 : 소켓
112 : 나사산 114 : 수용홈
120,120a : 커플러바디 122 : 중공부
122a : 입구 124 : 경사면
124a : 제1경사면 124b : 제2경사면
126 : 수직면 128 : 나사부
130 : 편체 132 : 록킹돌기
140 : 편체가이드 142 : 간격유지부
144 : 자석 150 : 탄성부재
B : 철근

Claims (4)

1. 외주연에 나사산이 형성되어 있는 소켓;
   상기 소켓의 상하측에서 각각 나사 결합되며, 일단부에는 철근이 삽입되는 입구가 형성되고, 상기 입구 반대편에서 입구 쪽으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 경사면이 형성된 중공부를 구비하며, 상기 경사면은 입구쪽 아래로 형성된 제1경사면과, 상기 제1경사면 아래로 이어진 제2경사면의 두 부분으로 형성하되, 상기 제1경사면은 상기 제2경사면보다 급격하게 내경이 작아지는 경사를 가지도록 형성하여 결속력이 우수하도록 하는 커플러바디;
   상기 커플러바디의 중공부 내측에서 외측면이 상기 경사면에 연접되게 설치되고, 내측면에는 삽입되는 철근을 압착하는 록킹돌기가 형성되어 있는 복수개의 편체;
   상기 복수개의 편체들의 일단부를 통해 삽입되며, 외면에는 각 편체들 사이로 삽입되면서 편체들의 간격을 벌려주는 복수의 간격유지부가 형성되고, 상기 간격유지부로 안착된 상기 편체들이 조립된 형상을 유지하도록 하는 자석을 구비한 편체가이드; 및
   상기 커플러바디의 중공부 내측에 설치되어서 상기 편체들을 상기 커플러바디의 입구쪽으로 가압하는 탄성부재;를 포함하되,
   상기 커플러바디의 입구를 통해 삽입된 철근이 상기 편체가이드의 일단부를 밀어 상기 편체들의 일단부에서 이탈시키게 되면 상기 탄성부재의 가압력에 의해 상기 편체들이 커플러바디의 경사면을 따라 입구 쪽으로 이동되면서 오므려져 편체의 록킹돌기가 철근의 외면에 압착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음용 커플러.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 소켓의 상하면에는 상기 철근에 의해 편체들로부터 이탈되는 편체가이드를 수용하기 위한 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음용 커플러.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 커플러바디는 입구 쪽으로 갈수록 내경이 점차 작아지는 경사면이 형성되어 있되, 입구 쪽에서는 수직면이 형성되어서 철근의 삽입이 용이함은 물론이고 입구 쪽의 두께가 다른 부분보다 두껍게 형성되어 견고성이 향상되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음용 커플러.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 편체가이드에 구비된 자석은, 편체가이드에 일체로 형성되거나 혹은 별도로 형성되어서 어느 일단에 부착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철근 이음용 커플러.

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