KR101942993B1 - 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛 및 이를 이용한 양방향 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설공사 현장에서 철근을 이음할 때 사용되는 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛 및 이를 이용한 양방향 커플러의 구조에 관한 것으로서, 상기 원터치 커플러 유닛은 적어도 외측단부가 개방되어 철근이 삽입될 수 있는 체결공간부를 구비한 관체 형상의 지지체와, 상기 체결공간부에 설치되는 스프링과, 상기 스프링의 외측단부에 놓여지며 스프링의 탄성에 따라 내외측으로 이동하는 가압지지링과, 상기 가압지지링의 외면에 놓여지는 것으로 다수 개의 분할웨지로 이루어진 고정체 및, 상기 고정체를 감싸면서 지지체의 내부로 삽입되는 가압체로 이루어지는 것으로서, 상기 가압체가 지지체의 내면으로 삽입됨에 따라 고정체에 대한 가압이 증가되도록 가압체의 내면은 외측에서 내측을 향하여 내경이 점차 증가하는 테이퍼 가압면이 형성되어 있되, 상기 테이퍼 가압면은, 철근이 고정체 내부로 삽입 가능하도록 각 분할웨지의 벌어짐이 가능한 내경의 범위인 원터치 작동구간과, 상기 원터치 작동구간의 내경보다 작은 가압 작동구간으로 이루어지고, 지지체에 대한 가압체의 삽입범위는, 철근을 원터치식 방식으로 체결공간부에 삽입시켜 고정시키는 고정구간과, 고정된 철근과 고정체를 체결공간부의 내측으로 이동시키면서 고정체를 추가 가압하는 재가압구간으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛 및 이를 이용한 양방향 커플러{ONE-TOUCH COUPLER UNIT FOR RE-PRESSURIZED STEEL BARS}

본 발명은 건설공사 현장에서 철근을 이음할 때 사용되는 커플러의 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 이음하고자 하는 철근의 삽입만으로 커플러에 고정되는 원터치 커플러의 구조에 관한 것이다.

철근콘크리트 구조의 핵심 부재인 철근은 제작, 운반 및 작업의 여건상 그 길이가 제한될 수 밖에 없는 바, 건설공사 현장에서의 철근 이음작업은 매우 빈번하게 이루어진다.

철근이음의 가장 일반적인 방법은 이음하고자 하는 두 개의 철근을 겹친 후 결속선으로 묶어주는 겹침이음, 용접에 의한 이음, 슬리브 내지 커플러를 이용한 기계식 이음 등이 있으며, 최근에는 높은 인건비을 절감하고 작업성 향상에 따른 공기 단축 등을 도모하기 위하여 커플러를 이용한 기계식 이음방식의 사용이 점차 증가하고 있다.

기계식 이음방식 중 특히 원터치 방식의 구조를 가진 커플러는 적어도 2사람이 함께 작업해야 하는 나사 방식의 구조를 가진 것과는 달리 철근을 커플러에 끼우기만 하면 철근이 커플러에 고정되기 때문에 작업자 한 명만으로도 철근의 이음작업을 쉽게 할 수 있어 그 이용이 크게 확대되고 있다.

그러나 원터치 방식의 철근이음은 커플러에 삽입된 철근의 길이를 확인하는 것이 용이하지 않을 뿐더러, 스프링(220)의 탄성력만에 의해 철근을 가압하고 있는 쐐기를 지지하는 것이기 때문에, 철근이 저면에 접하는 것이 사실상 불가능하고 그에 따라 커플러에 삽입된 철근이 흔들거리거나 압축하중을 받을 경우 철근이 아래로 움직이는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점에 관하여 등록특허공보 등록번호 10-1845850호에서 개시된 도 1의 원터치형 철근 커플러를 예로 하여 설명하면 다음과 같다.

상기의 원터치형 철근 커플러는 도 1에 도시된 바와 같이 격벽(212)(117)과 양측의 수용공간을 가지는 베이스몸체(111)와, 상기 수용공간 내에 삽입되는 탄성부재(157)와, 상기 탄성부재의 외측 단부에 놓여지면서 쐐기형 결합편(155)을 지지하는 접합브라켓(153) 및, 내면에 상기 결합편(155)에 대응하는 쐐기면(151b)을 형성한 것으로서 상기 베이스몸체(111)에 결합되는 하우징(151)으로 이루어져 있다.

도 2는 상기한 도 1의 원터치형 철근 커플러의 작동관계를 나타낸 것이다.

도 2의 (a)에서와 같이 조립이 완료된 상태의 철근 커플러에 철근을 삽입시키게 되면, 철근이 여러 조각으로 된 각 결합편(155) 사이를 벌리게 되는데, 결합편(155)들이 벌어지기 위해서는 내경이 큰 안쪽으로 결합편(155)이 이동하게 되며, 이때 접합브라켓(153)을 통해 탄성부재(157)을 압축시키게 된다.

도 2의 (b)에서와 같이 작업자가 철근의 삽입이 충분히 이루어졌다고 판단되면 철근을 삽입시키기 위해 가했던 힘을 제거하게 되는데, 이에 따라 압축된 탄성부재(157)는 복원되면서 접합브라켓(153)을 다시 외측으로 밀어줌으로써 도 2의 (c)에 도시된 것처럼 철근을 물은 상태에서 결합편(155)이 내경이 작은 하우징(151)의 바깥측으로 다시 후퇴하면서 쐐기면(151b)에 의해 압착 고정된다.

즉 결합편(155)이 후퇴됨에 따라 철근이 함께 후퇴되는 바, 철근을 커플러의 격벽(117)에 접하도록 삽입시키더라도 도 2의 (c)에서와 같이 일부의 이격이 필연적으로 발생하게 된다. 그런데 철근을 물고있는 결합편(155)은 탄성부재(157)의 탄성력에 의해서만 하우징(151)의 쐐기면(151b)에 접하여 고정되는 것이어서 그 고정상태가 불안정할 뿐 아니라, 철근에 수직방향의 압축력이 발생하게 되면 철근이 결합편(155)과 함께 다시 안쪽으로 이동하면서 철근의 전체 길이가 변화되는 문제점이 있다.

아울러 상기한 종래기술의 원터치형 철근 커플러는 이음하고자 하는 2개의 철근 사이의 간격이 부족한 경우에는 사용이 곤란해지는 문제점이 있다.

KR 10-1845850 B1

본 발명은 종래기술의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원터치 커플러를 이용하여 철근을 이음하고자 할 때, 커플러에 철근이 최종 체결되었을 때 외력이 가해지더라도 체결된 철근이 상하 좌우 이동없이 견고하게 고정될 수 있도록 하는 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.

또한 이음하고자 하는 2개의 철근 간격의 변화에 대응하여 범용적으로 사용할 수 있는 양방향 커플러를 제공함에도 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 적어도 외측단부가 개방되어 철근이 삽입될 수 있는 체결공간부를 구비한 관체 형상의 지지체와, 상기 체결공간부에 설치되는 스프링과, 상기 스프링의 외측단부에 놓여지며 스프링의 탄성에 따라 내외측으로 이동하는 가압지지링과, 상기 가압지지링의 외면에 놓여지는 것으로 다수 개의 분할웨지로 이루어진 고정체 및, 상기 고정체를 감싸면서 지지체의 내부로 삽입되는 가압체로 이루어지는 것으로서, 상기 가압체가 지지체의 내면으로 삽입됨에 따라 고정체에 대한 가압이 증가되도록 가압체의 내면은 외측에서 내측을 향하여 내경이 점차 증가하는 테이퍼 가압면이 형성되어 있되, 상기 테이퍼 가압면은, 철근이 고정체 내부로 삽입 가능하도록 각 분할웨지의 벌어짐이 가능한 내경의 범위인 원터치 작동구간과, 상기 원터치 작동구간의 내경보다 작은 가압 작동구간으로 이루어지고, 지지체에 대한 가압체의 삽입범위는, 철근을 원터치식 방식으로 체결공간부에 삽입시켜 고정시키는 고정구간과, 고정된 철근과 고정체를 체결공간부의 내측으로 이동시키면서 고정체를 추가 가압하는 재가압구간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛이 제공된다.

이때 상기 지지체의 내면 중 일측에 나사산이 구비된 제1체결부를 형성하고, 상기 가압체의 외면에 상기 제1체결부와 나사체결되는 제2체결부 및, 가압파지부를 각 형성시키되, 제2체결부와 가압파지부의 경계를 고정구간과 재가압구간의 경계와 일치시켜 철근의 이음 고정작업이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

아울러 상기 고정체에는 각 분할웨지의 벌어짐을 안내하는 안내링을 더 설치할 수 있는데, 이때 상기 안내링은 외측을 경사지게 한 역사면을 구비시켜 안내링의 분할웨지 벌림작용이 보다 쉽게 이루어지게 할 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 중앙에 연결관체를 구비하고, 상기 연결관체의 양단에 나사체결방식으로 탈착이 가능한 원터치 커플러 유닛을 구비시킨 양방향 커플러가 제공된다.

본 발명은 재가압 과정을 통해 철근의 선단이 원터치 커플러 유닛의 격벽에 완전 밀착되기 때문에 이음된 철근에 원터치 커플러 유닛을 향한 축하중 등의 외력이 작용하더라도 철근이 어느 방향으로도 움직이지 않고 그 고정상태를 그대로 유지시켜 구조적 안정성을 극대화시킨다.

또한 본 발명의 양방향 커플러는 이음하고자 하는 2개의 철근 간격을 조절할 수 있다. 따라서 이음하고자 하는 철근들의 사이 간격이 다양하더라도 규격이 다른 별도의 양방향 커플러를 구비할 필요없이 동일 규격의 것으로 이들 모두에 적용이 가능하므로 현장의 시공성을 향상시킨다.

도 1은 종래기술에 의한 원터치형 철근 커플러의 단면도이다.
도 2는 상기 도 1의 철근 커플러의 작동관계를 설명하는 각 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 원터치 커플러 유닛의 분해사시도이다.
도 4는 상기 원터치 커플러 유닛의 단면도이다.
도 5는 상기 원터치 커플러 유닛의 일 구성인 고정체 및 이를 구성하는 분할웨지의 각 사시도이다.
도 6은 상기 원터치 커플러 유닛의 일 구성인 가압체의 사시도 및 단면도이다.
도 7은 상기 가압체의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 원터치 커플러 유닛의 작동관계를 단계적으로 설명하는 각 단면도이다.
도 9는 본 발명의 원터치 커플러 유닛을 이용한 양방향 커플러의 분해사시도 및 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 양방향 커플러의 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛(이하, 약칭하여 '원터치 커플러 유닛'이라 한다)을 분해한 사시도이고, 도 4는 이들을 조립한 상기 원터치 커플러 유닛(200)의 단면도이다.

본 발명의 원터치 커플러 유닛(200)은 철근에 고정된 상태로 단독으로 콘크리트에 매립되어 후 시공하는 철근과의 이음을 가능하게 하거나, 후술하는 바와 같이 연결관체(310)의 양단부에 한 쌍이 고정설치되는 양방향 커플러(300)를 형성시켜 2개의 철근을 길이방향으로 이음할 수 있도록 한다.

이러한 본 발명의 원터치 커플러 유닛(200)은 도 2에 도시된 바와 같이, 철근(s)이 삽입되는 지지체(210)와, 상기 철근(s)을 가압하여 고정시키는 고정체(240) 및 가압체(250), 상기 고정체(240)에 탄성력을 작용시키는 스프링(220), 그리고 상기 스프링(220)과 고정체(240) 사이에 놓여지는 가압지지링(230)을 포함하여 구성된다.

지지체(210)는 관체 형상으로 이루어지는 것으로서, 철근(s)이 삽입되어야 하는 바, 적어도 외측단부는 개방된 구조를 가지며 그 내부에 체결공간부(211)를 구비한다.

즉 상기 지지체(210)의 내측단부는 격벽(212)이 구비되어 폐쇄구조를 가질 수도 있으나, 후술하는 양방향 커플러(300)에서 연결관체(310)의 중앙에 격벽(212)이 구비되는 경우에는 지지체(210)의 내측단부를 굳이 폐쇄시킬 필요는 없게 된다.

이러한 지지체(210)는 상기 체결공간부(211) 내에 스프링(220)을 수용하면서 가압체(250)의 삽입을 가능하게 한다. 이를 위한 수단으로 지지체(210)의 내면 중 일측에 나사산이 구비된 제1체결부(213)를 형성시킬 수 있으며, 이때 후술하는 재가압구간(K2) 내면에는 도 4에 도시된 바와 같이 제1체결부(213)의 외측단에서 단턱져 형성된 재가압삽입구(215)를 더 구비시킬 수 있다.

참고로 여기에서 외측, 후단의 방향은 절대적인 방향이 아니라 철근(s)의 삽입개구(252)가 위치한 방향을 의미하는 것으로서, 예컨대 후술하는 양방향 커플러(300)의 경우에는 연결관체(310)에서 양쪽의 삽입개구(252)를 향하는 방향 모두를 의미하며, 내측과 선단은 그 반대인 연결관체(310)의 중앙을 향하는 방향 모두를 의미한다.

체결공간부(211)에 설치되는 스프링(220)은 철근(s)이 고정체(240)의 내부에 삽입될 수 있도록 탄성작용으로 상기 고정체(240)가 내측으로 이동하는 것을 허용하고, 고정체(240) 내부에 대한 철근(s)의 삽입이 완료되면 복원력으로 상기 고정체(240)를 외측으로 가압 지지한다.

이러한 스프링(220)의 탄성 내지 복원력이 고정체(240)에 효율적으로 전달될 수 있도록 가압지지링(230)이 더 설치된다.

즉 가압지지링(230)은 스프링(220)의 외측단부에 놓여지고, 또 상기 가압지지링(230)의 외면에 고정체(240)가 놓여지게 함으로써, 가압지지링(230)이 스프링(220)의 탄성에 따라 내외측으로 이동하면서 고정체(240)가 함께 이동하게 한다.

이러한 가압지지링(230)은 철근(s)이 통과할 수 있도록 그 내경은 철근(s)의 외경보다 커야 하나 고정체(240)의 지지가 가능하도록 상기 고정체(240)의 외경보다는 작게 구성되어야 한다.

철근(s)을 쐐기작용으로 가압 고정시키는 고정체(240)는 다수 개의 분할웨지(240A)로 이루어진다. 도 5는 본 발명의 각 실시예에 따른 고정체(240) 및 이를 분해한 분할웨지(240A)의 형상을 나타낸 것이다.

각 분할웨지(240A)의 내면에는 철근(s)과의 마찰력 증대를 위한 요철이 형성된다. 상기 요철은 다양한 형상으로 이루어질 수 있으나, 가장 바람직하게는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 내측은 수직이고 외측으로 경사진 톱니형상을 가지는 다수 개의 걸림돌기(241)가 연속적으로 형성되는 형상을 가진다.

또 분할웨지(240A)의 외면은 가압체(250)에 의한 쐐기압이 작용될 수 있도록 후단을 향하여 점차 외경이 작아지는 경사면(242)을 가진다. 아울러 분할웨지(240A)의 외면 선단에는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 분할웨지(240A)를 조립시켜 하나의 고정체(240)를 형성시키는 고무링(245)이 삽입될 수 있도록 링홈(244)이 구비된다.

상기 고무링(245)은 이와 같이 분할웨지(240A)를 조립시키는 기능을 하는 것이나, 다른 한편으로는 철근(s)이 고정체(240) 내부로 삽입될 때 탄성력으로 각 분할웨지(240A)가 해체되지 않으면서 벌어질 수 있도록 한다.

이러한 분할웨지(240A)의 각 후단 내면에는 고정체(240)에 대한 철근(s)의 삽입이 용이하도록 경사진 철근안내면(243)을 더 형성시킬 수 있다.

아울러 고정체(240)에는 각 분할웨지(240A)의 벌어짐을 안내하는 안내링(246)이 더 설치될 수 있다. 상기 안내링(246)은 분할웨지(240A)의 내면에 걸림돌기(241)의 요철이 형성된 경우에 보다 효율적으로 작동한다

즉 안내링(246)은 분할웨지(240A)의 걸림돌기(241)와 걸림돌기(241) 사이에 끼워져 설치되는 바, 철근(s)이 삽입되면서 안내링(246)을 내측방향으로 밀게 되면, 상기 안내링(246)은 걸림돌기(241)를 타고 넘으면서 고정체(240)의 내경이 확대되도록 각 분할웨지(240A)들을 벌려놓게 된다. 따라서 고정체(240)에 대한 철근(s)의 삽입은 보다 용이해진다.

이러한 안내링(246)은 적어도 고정체(240) 내부에 삽입되는 철근(s)의 외경과 동일한 외경을 가지며, 바람직하게는 철근(s)이 접하는 면의 반대면에는 걸림돌기(241)의 경사진 면에 대응하도록 역사면(246a)을 구비시킴으로써 안내링(246)이 걸림돌기(241)를 쉽게 타고 넘을 수 있도록 한다.

도 6은 고정체(240)를 가압고정 및 재가압시키는 가압체(250)를 나타낸 것이다.

가압체(250)는 고정체(240)를 감싸면서 지지체(210)의 내부로 삽입되면서 고정체(240)를 고정 및 가압시킨다. 이를 위하여 가압체(250)의 내면은 외측에서 내측을 향하여 내경이 점차 증가하는 테이퍼 가압면(251)이 형성되어 있다. 따라서 가압체(250)가 지지체(210)의 내면으로 삽입됨에 따라 고정체(240)에 대한 가압이 증가하게 된다.

이러한 가압체(250)의 테이퍼 가압면(251)은 원터치 작동구간과, 가압 작동구간으로 이루어진다.

원터치 작동구간은 철근(s)이 고정체(240) 내부로 삽입 가능하도록 각 분할웨지(240A)의 벌어짐이 가능한 테이퍼 가압면(251) 내경의 범위이다. 즉 원터치 작동구간에서는 철근(s)이 고정체(240) 내부로 삽입될때 고정체(240)가 이를 수용하도록 분할웨지(240A)들이 벌어질 수 있는 공간이 형성될 수 있도록 테이퍼 가압면(251)의 내경이 설정된다.

이에 반하여 가압 작동구간은 철근(s)을 물어주고 있는 고정체(240)가 테이퍼 가압면(251)에 의해 가압된 상태가 유지될 수 있는 테이퍼 가압면(251) 내경의 범위이다, 따라서 가압 작동구간에서의 테이퍼 가압면(251)의 내경은 원터치 작동구간의 내경보다 작게 형성된다.

다만 이러한 원터치 작동구간과 가압 작동구간은 어느 한 지점으로 구획되는 절대적인 개념이 아님에 유의할 필요가 있다. 고정체(240)를 구성하는 각 분할웨지(240A)의 외면이 경사면(242)으로 이루어져 있으므로, 일부 구간에서는 고정체(240)의 선단에 대하여는 가압 작동구간이 되나 고정체(240)의 후단에 대하여는 원터치 작동구간이 될 수 있다.

지지체(210)에 대한 가압체(250)의 삽입은 후술하는 바와 같이 2단계로 이루어지며, 1단계에서는 원터치 작동구간에서의 철근(s)의 삽입 및 고정이 원활히 이루어질 정도로 삽입되고, 2단계에서는 고정된 철근(s)이 더 이상 움직이지 않게 고정체(240)를 추가 가압하도록 삽입된다.

따라서 지지체(210)에 대한 가압체(250)의 삽입범위는, 철근(s)을 원터치식 방식으로 체결공간부(211)에 삽입시켜 고정시키는 고정구간(K1)과, 고정된 철근(s)과 고정체(240)를 체결공간부(211)의 내측으로 이동시키면서 고정체(240)를 추가 가압하는 재가압구간(K2)으로 이루어지며, 가압체(250)의 외면에는 상기한 고정구간(K1)과 재가압구간(K2)을 식별할 수 있는 표시수단(255)을 구비시키는 것이 바람직하다.
상기 표시수단(255)에 의해 구분된 가압체(250)의 재가압구간(K2)부분은 재가압시 지지체(210)의 재가압구간(K2) 내면에 형성된 재가압삽입구(215)에 삽입된다.

힌편, 지지체(210)에 대한 가압체(250)의 삽입은 나사체결방식으로 이루어질 수 있다. 따라서 앞서 설명한 바와 같이 지지체(210)의 내면 중 일측에 나사산이 구비된 제1체결부(213)가 형성되어 있는 경우, 상기 제1체결부(213)와 나사체결되는 제2체결부(253)를 가압체(250)의 외면에 형성시킬 수 있다. 이때 상기 제1체결부(213)의 길이(L1)는 제2체결부(253)의 길이(L2)보다 더 길게 형성시킴으로써 지지체(210)와 가압체(250)가 최종 결합된 상태에서도 이들 지지체(210)와 가압체(250) 사이의 체결력이 최대가 되도록 하는 것이 바람직하다.

아울러 가압체(250)의 외면에는 가압파지부(254)가 더 구비되는데, 상기와 같이 제2체결부(253)가 구비되는 경우에는 제2체결부(253)와 가압파지부(254)의 경계를 고정구간(K1)과 재가압구간(K2)의 경계와 일치시키고 이를 상기한 표시수단(255)으로 활용할 수 있다.

상기 가압파지부(254)는 도 7에 도시된 바와 같이, 그 외면을 다각형상으로 구성시킴으로써 지지체(210)에 대한 가압체(250)의 나사체결식 삽입작업이 보다 쉽게 이루어지게 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 원터치 커플러 유닛(200)의 작동관계를 단계적으로 설명하는 각 단면도이다. 이하에서는 상기한 작동관계를 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 8의 (a)는 원터치 커플러 유닛(200)이 사용될 수 있도록 초기 셋팅된 상태를 나타낸 것이다. 이 상태에서는 고정체(240)가 가압지지링(230)을 매개로 스프링(220)에 의해 지지되어 있으나, 스프링(220)에는 특별한 하중이 가해지지 않은 상태이다. 이때 가압체(250)는 외면의 형상 또는 표시수단(255)에 의해 구분되는 고정구간(K1)까지만 삽입되며, 삽입될 철근(s)이 분할웨지(240A)의 후단 내면에 구비된 철근안내면(243)에 위치하도록 고정체(240)가 가압체(250) 내부에 놓여져야 한다.

도 8의 (b)는 원터치 커플러 유닛(200)에 대한 철근(s)의 삽입이 진행되는 과정 중의 어느 한 지점에서의 상태를 나타낸 것이다.

고정체(240)의 철근안내면(243)에 선단이 놓여진 철근(s)을 내측으로 밀어 넣으면, 고정체(240)가 내측의 원터치 작동구간으로 이동하게 되고, 이와 함께 철근(s)의 선단이 철근안내면(243)을 따라 고정체(240)의 내부로 파고들면서 각 분할웨지(240A)가 벌어져 철근(s)을 수용하게 된다. 이때 고정체(240)에 안내링(246)이 설치되어 있는 경우에는 철근(s)의 선단이 안내링(246)을 밀착하여 내측으로 밀어 주게 되며, 상기 안내링(246)은 분할웨지(240A)의 내면에 형성된 톱니형상의 요철을 밀어주면서 분할웨지(240A)가 미리 벌어지게 하므로, 철근(s)의 진입은 보다 용이해진다. 물론 고정체(240)가 내측으로 이동함에 따라 가압지지링(230)은 스프링(220)을 압축시킨다.

고정체(240)는 고무링(245)에 의해 철근(s)에 압착되어 있기 때문에 철근(s)과 함께 내측으로 이동한 고정체(240)의 외면은 가압체(250)의 테이퍼 가압면(251)과의 사이에 간극이 점차 커지게 된다.

도 8의 (c)는 원터치 방식으로 철근(s)의 진입을 완료시킨 상태이다.

철근(s)이 완전 삽입되면 그 선단이 체결공간부(211) 내의 격벽(212)에 닿게 되며(물론 안내링(246)이 있는 경우에는 안내링(246)을 매개로 격벽(212)에 닿게 된다), 이때에도 고정체(240)는 고무링(245)에 의해 철근(s)에 압착 고정된 상태를 가지면서 가압체(250)의 테이퍼 가압면(251)과는 소정의 간극만큼 이격된다. 이때 스프링(220)은 최대로 압축된 상태를 가지게 된다.

도 8의 (d)는 원터치 커플러 유닛(200)에 대한 원터치 작업을 완료시킨 상태를 나타낸 것이다.

철근(s)의 삽입이 완료되면, 작업자가 철근(s)에 가했던 힘을 제거함으로써 원터치 작업을 완료하게 되는데, 이로 인하여 철근(s)이 가압지지링(230)에 의해 스프링(220)을 압축하고 있던 힘이 제거되므로 압축되었던 스프링(220)은 복원력으로 가압지지링(230)을 외측으로 밀어내게 되고, 그에따라 고정체(240)는 철근(s)과 함께 다시 외측으로 후퇴하여 가압 작동구간에 위치한 테이퍼 가압면(251)에 밀착하게 된다.

도 8의 (e)는 가압체(250)를 재가압구간(K2)만큼 지지체(210)에 추가 삽입하면서 철근(s)을 물고 있는 고정체(240)에 대한 추가 가압하여 철근(s)의 이음작업을 완료시킨 상태이다.
본 상태에서는 가압체(250)의 재가압구간(K2) 부분이 지지체(210)의 재가압구간(K2) 내면에 형성된 재가압삽입구(215)에 삽입되어 상호간에 밀착된 구조를 가진다.

도 8의 (d)와 관련하여 설명한 바와 같이 원터치 작업을 완료하게 되면 스프링(220)의 복원력에 의해 고정체(240)와 함께 철근(s)이 후퇴하게 되는바, 이로 인하여 철근(s)의 선단과 체결공간부(211) 내의 격벽(212) 사이에는 의도하지 아니한 압축력에 의해 철근(s)이 다시 내측으로 이동할 수 있게 되는 등 철근(s)의 고정상태를 불안정하게 하는 이격공간이 형성된다.

따라서 본 발명에서는 가압체(250)의 추가 삽입을 통하여 철근(s)을 물고 있는 고정체(240)의 외면이 테이퍼 가압면(251)에 밀착된 상태를 유지시키면서 상기 고정체(240)를 내측으로 이동시켜 철근(s)의 선단이 격벽(212)에 밀착되게 한다.

이에 따라 철근(s)의 선단과 격벽(212) 사이에는 이격공간이 제거되고, 최대 압축된 스프링(220)의 복원력이 고정체(240)에 작용하게 되므로 철근(s)에 대한 각 분할웨지(240A)의 쐐기압은 극대화되어 원터치 커플러 유닛(200)에 체결 고정된 철근(s)은 어떠한 외력에 의해서도 움직임이 없는 안정적인 이음상태를 유지할 수 있게 된다.

도 9는 지금까지 설명한 원터치 커플러 유닛(200)을 이용한 양방향 커플러(300)를 나타낸 것으로서, (a)는 각 구성들을 분해한 사시도이고, (b)는 이들을 조립한 상태의 단면도이다.

양방향 커플러(300)는 기둥이나 보 등의 구조체에서 연속하는 철근(s)을 양방향에서 이음하고자 할 때 이들의 이음이 용이하고 안정적으로 이루어지게 하는 것으로서, 연결관체(310)와 상기 연결관체(310)의 양단에 고정설치되는 한 쌍의 원터치 커플러 유닛(200)으로 이루어진다.

이때 상기 연결관체(310)와 원터치 커플러 유닛(200)은 탈착 가능하면서 양방향 커플러(300)의 전체 길이가 조절될 수 있도록 구성시킴으로써 이음하고자 하는 두 철근(s) 사이의 간격 변화에 대응할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위하여 연결관체(310)이 내면에는 제1연결나사부(314)를 구비시키고, 원터치 커플러 유닛(200)의 지지체(210) 외면에는 상기 제1연결나사부(314)에 나사체결되는 제2연결나사부(214)를 구비시킬 수 있다.

이때 양측의 원터치 커플러 유닛(200)의 각 제2연결나사부(214)에 대하여 나사산의 방향을 상호 역방향으로 구성시키는 것이 바람직하다. 이 경우 연결관체(310)를 회전시킴에 따라 양측의 원터치 커플러 유닛(200) 사이의 거리가 조절되므로 이음하고자 하는 2개의 철근간격에 쉽게 대응할 수 있게 된다.

이와는 달리 도 10에 도시된 바와 같이 연결관체(310)와 원터치 커플러 유닛(200)의 가압체(250)를 단일체로 구성시킬 수도 있으며, 도시하지는 아니하였으나 상기 연결관체(310)의 양단에 고정 설치되는 원터치 커플러 유닛(200)의 각 지지체(210) 내경을 서로 상이하게 구성시킴으로써 규격이 서로 다른 철근(s) 사이의 이음을 가능하게 할 수도 있다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

200; 원터치 커플러 유닛 210; 지지체
211; 체결공간부 212; 격벽
213; 제1체결부 214; 제2연결나사부
220; 스프링 230; 가압지지링
240; 고정체 240A; 분할웨지
241; 걸림돌기 242; 경사면
243; 철근안내면 244; 링홈
245; 고무링 246; 안내링
246a; 역사면 250; 가압체
251; 테이퍼 가압면 252; 삽입개구
253; 제2체결부 254; 가압파지부
255; 표시수단 300; 양방향 커플러
310; 연결관체 314; 제1연결나사부
K1; 고정구간 K2; 재가압구간
s; 철근

Claims (14)

1. 적어도 외측단부가 개방되어 철근(s)이 삽입될 수 있는 체결공간부(211)를 구비한 관체 형상의 지지체(210)와, 상기 체결공간부(211)에 설치되는 스프링(220)과, 상기 스프링(220)의 외측단부에 놓여지며 스프링(220)의 탄성에 따라 내외측으로 이동하는 가압지지링(230)과, 상기 가압지지링(230)의 외면에 놓여지는 것으로서 내면의 외측으로 경사진 톱니형상의 걸림돌기(24)가 구비된 다수 개의 분할웨지(240A)로 이루어진 고정체(240) 및, 상기 고정체(240)를 감싸면서 지지체(210)의 내부로 삽입되는 가압체(250)로 이루어지는 것으로서,
   상기 가압체(250)가 지지체(210)의 내면으로 삽입됨에 따라 고정체(240)에 대한 가압이 증가되도록 가압체(250)의 내면은 외측에서 내측을 향하여 내경이 점차 증가하는 테이퍼 가압면(251)이 형성되어 있고,
   상기 지지체(210)의 내면 중 일측에는 나사산이 구비된 제1체결부(213)가 형성되고, 상기 가압체(250)의 외면에는 제1체결부(213)와 나사체결되는 제2체결부(253)가 형성되되, 제1체결부(213)의 길이(L1)는 제2체결부(253)의 길이(L2)보다 길게 형성되고,
   상기 테이퍼 가압면(251)은, 철근(s)이 고정체(240) 내부로 삽입 가능하도록 각 분할웨지(240A)의 벌어짐이 가능한 내경의 범위인 원터치 작동구간과, 상기 원터치 작동구간의 내경보다 작은 가압 작동구간으로 이루어지며,
   지지체(210)에 대한 가압체(250)의 삽입범위는, 철근(s)을 원터치식 방식으로 체결공간부(211)에 삽입시켜 고정시키는 고정구간(K1)과, 고정된 철근(s)과 고정체(240)를 체결공간부(211)의 내측으로 이동시키면서 고정체(240)를 추가 가압하는 재가압구간(K2)으로 이루어지고, 상기 가압체(250)의 외면에는 고정구간(K1)과 재가압구간(K2)을 식별할 수 있는 표시수단(255)이 구비되되, 상기 지지체(210)의 재가압구간(K2) 내면에는 제1체결부(213)의 외측단에서 단턱져 형성된 재가압삽입구(215)가 구비되어, 재가압시 상기 표시수단(255)에 의해 구분된 가압체(250)의 재가압구간(K2) 부분이 상기 재가압삽입구(215)에 삽입되고,
   상기 고정체(240)에는, 고정체(240) 내부에 삽입되는 철근(s)의 외경과 동일한 외경을 가지고 철근(s)이 접하는 면의 반대면에는 걸림돌기(241)에 형성된 경사진 면에 대응하도록 역사면(246a)이 형성된 안내링(246)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지체(210)의 내면 중 일측에는 나사산이 구비된 제1체결부(213)가 형성되어 있고,
   상기 가압체(250)의 외면에는 지지체(210)의 제1체결부(213)와 나사체결되는 제2체결부(253) 및, 가압파지부(254)가 형성되어 있으며,
   상기 제2체결부(253)와 가압파지부(254)의 경계는 고정구간(K1)과 재가압구간(K2)의 경계와 일치하는 것을 특징으로 하는 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛.
3. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제2항에 있어서,
   상기 제1체결부(213)의 길이(L1)는 제2체결부(253)의 길이(L2)보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛.
4. 제2항에 있어서,
   상기 가압파지부(254)의 외면은 다각형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛.
5. 제1항에 있어서,
   상기 분할웨지(240A)의 후단 내면에는 경사진 철근안내면(243)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 연결관체(310)와, 상기 연결관체(310)의 양단에 고정 설치되는 제1항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항의 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 양방향 커플러.
10. 제9항에 있어서,
    상기 연결관체(310)와 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛(200)은 탈착 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 양방향 커플러.
11. 제10항에 있어서,
    상기 연결관체(310)의 내면에는 제1연결나사부(314)가 구비되고, 제2지지체(210)의 외면에는 제1연결나사부(314)에 체결되는 제2연결나사부(214)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 커플러.
12. 제9항에 있어서,
    상기 연결관체(310)와 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛(200)의 가압체(250)는 단일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 커플러.
13. 제9항에 있어서,
    상기 연결관체(310)의 양단에 고정 설치되는 재가압식 철근이음용 원터치 커플러 유닛(200)의 각 지지체(210) 내경은 서로 상이하게 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 커플러.
14. 제9항에 있어서,
    상기 연결관체(310)의 중앙과 지지체(210)의 내측단부 중 적어도 어느 하나에는 격벽(212)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 커플러.

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