KR101945467B1 - 이형철근 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이형철근 커플러는 외주면에 복수개의 마디가 돌출되게 형성되며 단부가 서로 대향되게 배치된 이형철근을 수용하는 케이스; 상기 이형철근의 단부에 결합되고, 외주면에 제1경사면 및 제2경사면이 형성된 편체; 상기 케이스의 내부에 구비되고, 외주면이 상기 케이스의 내주면에 이격되게 배치되어 제1이동공간을 형성하며, 상기 제1경사면을 지지하는 고정부재; 및 상기 케이스의 내부에 구비되고, 외주면이 상기 케이스의 내주면에 이격되게 배치되어 제2이동공간을 형성하며, 상기 제2경사면에 접촉되어 상기 편체를 지지하는 제1지지부재 및 제2지지부재; 를 포함한다.

Description

이형철근 커플러{coupler for deformed bar}

본 발명은 이형철근 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이형철근의 연장 시 충분한 인장강도를 갖으며, 콘크리트 구조물의 구조적 안정성을 향상시키고, 내진성을 확보한 이형철근 커플러에 관한 것이다.

일반적인 콘크리트 구조물은 거푸집 내에 이형철근(deformed bar)을 배설하고 콘크리트를 타설한 후에 양생과정을 거쳐 축조하게 되는데, 통상적으로 콘크리트의 인장강도를 높이기 위해 거푸집 내에 배근작업을 행한 다음에 콘크리트를 타설한다.

이때, 이형철근은 일정 길이를 가지고 있으므로 거푸집의 높이 및/또는 길이에 따라 이형철근을 연장하여 사용하여야 하는데, 이러한 이형철근의 연장 작업에 커플러(coupler)가 사용되고 있다.

커플러(10)는 하나의 이형철근의 단부와 여기에 연장되는 이형철근의 단부를 서로 결속시키는 장치로서, 결속 후 현장에서 필요한 인장강도를 확보하여야 하며, 일반적으로 도 1과 같이 케이스(1), 이형철근(B)의 단부를 지지하는 편체(2)로 구성된다.

그러나, 커플러(10)가 이상적으로 설계되는 경우라도, 이형철근(B)의 제조사마다 마디(n)의 간격이나 높이가 상이하고, 마디(n) 사이의 철근 직경도 상이하며, 이형철근(B)의 단부에는 출고를 위한 절단 시 미세한 굽힘이 발생하므로, 실제 현장에서 이형철근(B) 단부를 커플러(10)로 결합시킬 때 편체(2) 및 커플러(10)가 용이하게 결합되지 않는다.

특히, 이형철근(B)의 단부를 파지하는 편체(2)가 이형철근(B)의 단부에 이상적으로 접촉하지 못하고 이격됨에 따라, 이형철근(B)의 단부를 견고하게 파지하지 못해, 커플러(10)의 결합 후 현장에서 이형철근(B)의 각 단부를 인장 시 필요한 인장강도를 만족하지 못하기도 한다.

또한, 커플러의 결합 시 이형철근(B) 단부의 상태, 마디(n)의 상태, 가공오차 등으로 인해, 커플러의 편체(2)가 이형철근(B)의 단부에 이상적으로 접촉되지 않고 도 1과 같이 편체(2)가 비틀리게 결합되기도 한다.

이 경우, 이형철근(B)의 각 단부를 인장 시 케이스(1)와 편체(2)가 접촉하는 특정 접점(a)을 따라 케이스(1)에 전단응력이 가해져 케이스(1)의 변형이 일어나 편체(2)가 케이스(1)로부터 이탈되는 문제가 발생하기도 하며, 이형철근(B)의 중심선(c)이 일직선 또는 수평하게 배치되지 않고 소정의 각도를 형성하면서 연장될 수도 있다.

또한, 콘크리트 구조물 내의 철근이 도 2의 (a)와 같이 일직선으로 또는 수평하게 배치되지 않고, 도 2의 (b)와 같이 소정의 각도를 형성하며 연장되므로 수직하중에 대한 지지력이 약화되어 건물의 구조적 안정성이 저하되며, 지진 발생 시 진동에 취약한 구조를 갖게 된다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 다수의 부품을 사용하거나 다양한 부위를 가공한 철근 커플러 제품은, 기본적으로 제조원가가 높아 제품 가격이 높으며, 현장에서 작업 시 작업 소요시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

따라서, 구조를 단순화하면서도 이러한 이형철근(B)의 연장 시 결속 부위에서 충분한 인장강도를 확보하며 이형철근(B)을 일직선으로 내지 수평하게 연장시킬 수 있는 커플러의 개발이 필요하다. 특히, 최근 국내에도 지진 발생으로 인한 건축물 붕괴 등이 발생하기 때문에 내진성을 확보할 수 있는 구조의 개발이 더욱 필요한 실정이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이형철근의 연장 시 충분한 인장강도를 갖으며, 콘크리트 구조물의 구조적 안정성을 향상시키고, 내진성을 확보한 이형철근 커플러를 제공하는데 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이형철근 커플러는 외주면에 복수개의 마디가 돌출되게 형성되며 단부가 서로 대향되게 배치된 이형철근을 수용하는 케이스; 상기 이형철근의 단부에 결합되고, 외주면에 제1경사면 및 제2경사면이 형성된 편체; 상기 케이스의 내부에 구비되고, 외주면이 상기 케이스의 내주면에 이격되게 배치되어 제1이동공간을 형성하며, 상기 제1경사면을 지지하는 고정부재; 및 상기 케이스의 내부에 구비되고, 외주면이 상기 케이스의 내주면에 이격되게 배치되어 제2이동공간을 형성하며, 상기 제2경사면에 접촉되어 상기 편체를 지지하는 제1지지부재 및 제2지지부재; 를 포함한다.

또한, 상기 케이스의 결합이 완료되면, 상기 제1지지부재가 상기 제2지지부재에 접촉되고, 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재는 각각에 접촉된 상기 편체의 제2경사면에 슬라이딩되어 상기 편체를 가압할 수 있다.

또한, 상기 이형철근의 중심선이 일직선 상에 배치되지 않을 경우, 상기 고정부재는 상기 제1이동공간 내에서 이동되고 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재는 상기 제2이동공간 내에서 이동하여, 상기 케이스의 결합이 완료되면 상기 이형철근의 중심선이 수평하게 배치되도록 할 수 있다.

또한, 상기 케이스의 개구부의 직경의 길이는, 상기 고정부재의 최소 내경과 상기 제1이동공간의 간격을 합한 길이 이상일 수 있다.

또한, 상기 제1지지부재 또는 상기 제2지지부재 중 어느 하나는, 내측에 편체 수용부가 함몰되어 형성되며, 단부에 라운드부가 형성되는 몸체부; 상기 몸체부에 돌출되게 형성되며, 다른 하나의 상기 제1지지부재 또는 상기 제2지지부재와 접촉 시 한 점에서 접촉점을 형성하는 만곡부; 및 상기 만곡부의 외측을 따라 돌출되게 형성되며, 상기 만곡부와 이격되어 함몰부를 형성하는 테두리부; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 함몰부에는 상기 제1지지부재 또는 상기 제2지지부재로 전달되는 진동을 흡수하는 탄성부재가 구비될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 이형철근 커플러에 따르면, 고정부재(300), 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)가 편체(200)를 견고하게 지지하여, 충분한 인장강도를 갖을 수 있게 된다.

또한, 고정부재(300)와 케이스가 제1이동공간(S1)을 형성하고, 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)와 케이스가 제2이동공간(S2)을 형성하여, 지진 등으로 인해 발생하는 진동이 이형철근으로 전달되는 경우, 제1이동공간(S1) 및 제2이동공간(S2)에서 진동을 흡수하여 내진성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이형철근(B)의 마디(n)의 간격이나 배치 상태에 따라 편체(200)의 결합 위치를 조정할 경우, 제1이동공간(S1) 및 제2이동공간(S2) 내에서 고정부재(300) 또는 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)를 이동시켜, 이형철근(B)의 중심선(c)을 수평하게 배치되도록 하여 콘크리트 구조물의 안정성을 확보할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 철근 커플러의 결합도이다.
도 2는 콘크리트 구조물 내에서 이형철근이 철근 커플러로 연장된 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이형철근 커플러의 분해사시도이다.
도 4의 (a)는 일측 편체 및 타측 편체의 단부가 기준선 상에 배치될 경우를 나타내는 도면이며, 도 4의 (b)는 일측 편체 및 타측 편체의 단부가 기준선 상에서 벗어나 일정 오차를 갖도록 배치된 경우를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1케이스와 제2케이스의 결합 전의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1케이스와 제2케이스의 결합이 완료된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이형철근의 중심선이 수평하게 배치된 상태로 결합이 완료된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 "I"부분의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1지지부재 및 제2지지부재의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1지지부재 및 제2지지부재의 결합 상태도로서, 이형철근의 중심선이 수평하게 배치된 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 조작자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이형철근 커플러의 분해사시도이고, 도 4의 (a)는 일측 편체(210) 및 타측 편체(220)의 단부가 기준선(l) 상에 배치될 경우를 나타내는 도면이며, 도 4의 (b)는 일측 편체(210) 및 타측 편체(220)의 단부가 기준선(l) 상에서 벗어나 일정 오차를 갖도록 배치된 경우를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합 전의 상태를 나타내는 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이형철근(B)의 중심선(c)이 수평하게 배치된 상태로 결합이 완료된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 3 내지 도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 이형철근 커플러는 외주면에 복수개의 마디(n)가 돌출되게 형성되며 단부가 서로 대향되게 배치된 이형철근(B)을 수용하는 케이스, 이형철근(B)의 단부에 결합되고, 외주면에 제1경사면(201) 및 제2경사면(203)이 형성된 편체(200), 케이스의 내부에 구비되고, 외주면이 케이스의 내주면에 이격되게 배치되어 제1이동공간(S1)을 형성하며, 제1경사면(201)을 지지하는 고정부재(300), 및 케이스의 내부에 구비되고, 외주면이 케이스의 내주면에 이격되게 배치되어 제2이동공간(S2)을 형성하며, 제2경사면(203)에 접촉되어 상기 편체(200)를 지지하는 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)를 포함한다.

이형철근(B)(deformed bar)은 콘크리트의 부착 강도를 향상하기 위해 원주형 철근의 표면에 요철을 형성한 철근으로, 길이방향으로 리브(r)가 형성되며, 외주면에 지름방향으로 복수개의 마디(n)가 돌출되게 형성된다.

이형철근(B)의 각 마디(n)의 높이 또는 간격은, 종래기술에서 상술한 것과 같이, 인접한 마디(n)와 상이하게 형성될 수 있으며 각 마디(n)가 위치한 이형철근(B)의 직경도 상이하게 형성될 수 있다.

마디(n)는 리브(r)를 기준으로 상측과 하측이 대칭 또는 비대칭으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이형철근(B)의 마디(n)는 리브(r)를 기준으로 상측과 하측이 비대칭으로 형성되는 것으로 설명하나, 이에 이형철근(B)의 형태가 한정되는 것은 아니다.

케이스는 단부가 서로 대향되게 배치된 이형철근(B)을 수용한다. 케이스는 실시예에 따라, 다양하게 실시될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스는, 이형철근(B)의 일측 단부를 수용하는 제1케이스(110), 이형철근(B)의 타측 단부를 수용하는 제2케이스(120)로 실시되는 것으로 설명하나, 이에 케이스의 실시예가 한정되는 것은 아니다. 이 경우, 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)는 이형철근(B)의 단부를 각각 수용하도록 배치된다.

제1케이스(110) 및 제2케이스(120)에는 이형철근(B)이 인입되는 개구부(O)가 형성된다. 개구부(O)의 직경은 이형철근(B)의 직경보다 긴 길이로 형성될 수 있다.

제1케이스(110) 및 제2케이스(120)는 상호 결합된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)는 나사 결합으로 직결되는 것으로 설명하나 이에 실시예가 한정되는 것은 아니다.

편체(200)는 이형철근(B)의 단부에 결합된다. 편체(200)는 이형철근(B)의 단부가 제1케이스(110) 및/또는 제2케이스(120)에 견고하게 고정되도록 파지력을 제공한다. 편체(200)는 이형철근(B)의 리브(r)를 기준으로 볼 때 이형철근(B)의 일측 및 타측을 감싸도록 형성된다. 이하에서는 편체(200)는 리브(r)를 기준으로 일측 편체(210)와 타측 편체(220)로 구성되는 것으로 설명하나, 이에 실시예가 한정되는 것은 아니다.

편체(200)는 마디(n)를 수용하도록 저면에 함몰되게 형성되는 수용부(205), 수용부(205)의 인접주위에 돌출되게 형성되어 이형철근(B)의 외주면에 접촉되는 접촉부(207), 편체(200)의 일측 단부에 이형철근(B)의 길이방향으로 연장되게 형성되는 돌기부(209)를 포함한다.

수용부(205)와 접촉부(207)는 편체(200)의 저면에 형성된다. 수용부(205)와 접촉부(207)는 순차적으로 연속되게 형성되게 형성될 수 있다. 수용부(205)는 마디(n)를 충분히 수용할 수 있도록, 마디(n)의 높이 또는 너비보다 긴 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

이 경우, 수용부(205)는 마디(n)를 충분히 수용하는 크기로 형성되므로, 이형철근(B)의 길이방향으로 편체(200)가 이동될 수 있다. 돌기부(209)는 편체(200)의 일측 단부에 돌출되게 형성된다. 돌기부(209)는 저면에 마디(n)를 수용하도록 수용부(205)가 형성될 수 있다.

일측 편체(210)와 타측 편체(220)는 마디(n)의 간격이나 배치 상태에 따라 이형철근(B)의 단부에 견고하게 고정되도록, 동일 방향 또는 반대 방향으로 배치될 수 있다. 먼저, 도 4의 (a)와 같이, 일측 편체(210)와 타측 편체(220)는 동일 방향으로 배치될 수 있다. 이 경우, 돌기부(209)도 동일 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 도 4의 (b)와 같이 일측 편체(210)와 타측 편체(220)를 반대 방향으로 배치시킬 수도 있다. 이 경우, 돌기부(209)는 서로 반대 방향으로 배치될 수 있다.

이형철근(B)의 마디(n)의 간격이나 배치 상태에 따라 편체(200)의 단부의 위치가 동일 또는 상이한 위치에 배치될 수 있다. 즉, 도 4의 (a)의 경우 일측 편체(210) 및 타측 편체(220)의 위치가 동일한 위치에 이상적으로 배치되어 각 편체(200)의 단부가 기준선(l) 상에 위치되나, 도 4의 (b)의 경우 일측 편체(210) 및 타측 편체(220)의 단부가 기준선(l)에서 벗어나 일정 오차(e)를 갖도록 배치될 수 있다.

편체(200)의 외주면에는 제1경사면(201) 및 제2경사면(203)이 형성된다. 제1경사면(201) 및 제2경사면(203)은 편체(200)의 중앙부를 기준으로 테이퍼(taper)지게 형성될 수 있다. 이하, 제1경사면(201)은 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)를 기준으로 외측 방향에 형성된 경사면을 지칭하며, 제2경사면(203)은 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)를 기준으로 내측 방향에 형성된 경사면을 지칭하는 것으로 한다.

편체(200)의 중앙부에는 오링홈(202)이 형성될 수 있으며, 오링홈(202)에는 오링(500)이 결합될 수 있다. 오링(500)은 일측 편체(210)와 타측 편체(220)가 이형철근(B)에 밀착되도록 일측 편체(210) 및 타측 편체(220)에 결합력을 제공한다. 이 경우, 오링홈(202)을 기준으로 제1경사면(201) 및 제2경사면(203)은 서로 대칭되게 형성될 수 있다.

고정부재(300)는 제1케이스(110) 또는 제2케이스(120)의 내부에 구비된다. 고정부재(300)는 제1케이스(110) 및 제2케이스(120) 내부에 모두 구비될 수 있다. 이하에서는 고정부재(300)가 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)에 구비되는 것으로 설명하나 이에 실시예가 한정되는 것은 아니다.

고정부재(300)는 금속재질로 형성된다. 고정부재(300)는 편체(200)의 제1경사면(201)을 지지한다. 즉, 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되면, 고정부재(300)가 편체(200)의 제1경사면(201)을 지지하여 편체(200)가 이형철근(B)의 단부를 파지하여 견고하게 고정되도록 한다.

고정부재(300)의 내주면(301)은 편체(200)의 제1경사면(201)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 고정부재(300)의 내주면(301)은 직선 또는 만곡되게 형성될 수 있다.

고정부재(300)의 외주면은 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)의 내주면에 이격되게 배치된다. 즉, 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)의 결합의 완료 전, 고정부재(300)는 제1케이스(110) 또는 제2케이스(120)의 내주면으로부터 이격되게 배치되어 제1이동공간(S1)을 형성하며, 제1이동공간(S1) 내에서 이형철근(B)의 지름방향으로 이동 가능한 상태로 배치된다. 이 경우, 제1케이스(110) 또는 제2케이스(120)의 내경은 고정부재(300)의 외경보다 긴 직경으로 형성된다.

제1이동공간(S1)은 이형철근(B)이나 콘크리트 구조물로부터 전달되는 진동의 일부를 흡수할 수 있다. 즉, 지진 등으로 인해 발생하는 진동이 이형철근(B)으로 전달되는 경우, 이형철근(B)의 지름방향으로 이형철근(B)을 미세 이동시켜 이형철근 커플러 전체에 진동이 전달되지 않고, 제1이동공간(S1)에서 흡수하여 내진성을 향상시킬 수 있게 된다.

제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)는 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)의 내부에 구비된다. 이하, 제1지지부재(410)는 제1케이스(110)의 내부에, 제2지지부재(420)는 제2케이스(120)의 내부에 구비되는 것으로 설명한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1지지부재(410) 또는 제2지지부재(420)는 중공이 형성된 링 형상으로 실시되는 것으로 설명하나, 이에 제1지지부재(410) 또는 제2지지부재(420)의 형상이 한정되는 것은 아니다.

제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)의 외주면은 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)의 내주면에 이격되게 배치된다. 즉, 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)의 결합의 완료 전, 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)는 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)의 내주면으로부터 이격되게 배치되어, 제2이동공간(S2)을 형성하며, 제2이동공간(S2) 내에서 이형철근(B)의 지름방향으로 이동 가능한 상태로 배치된다. 이 경우, 제1케이스(110)의 내경은 제1지지부재(410)의 외경보다 긴 직경으로 형성되며, 제2케이스(120)의 내경은 제2지지부재(420)의 외경보다 긴 직경으로 형성된다.

제2이동공간(S2)은 연장된 이형철근(B)이나 콘크리트 구조물로부터 전달되는 진동의 일부를 흡수할 수 있다. 즉, 지진 등으로 인해 발생하는 진동이 이형철근(B)으로 전달되는 경우, 이형철근(B)의 지름방향으로 이형철근(B)을 미세 이동시켜 이형철근 커플러 전체에 진동이 전달되지 않고, 제2이동공간(S2)에서 흡수하여 내진성을 향상시킬 수 있게 된다.

제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)는 편체(200)의 제2경사면(203)에 접촉된다. 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)는 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)의 결합의 완료 전 편체(200)의 제2경사면(203)을 지지하여, 이형철근(B)의 단부에 편체(200)가 접촉되도록 한다.

제1지지부재(410) 또는 제2지지부재(420)의 내주면에는 라운드부(R)가 형성될 수 있다. 라운드부(R)는 제2경사면(203)에 접촉된다. 라운드부(R)는 제2경사면(203)에 대응되어, 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되면, 라운드부(R)가 편체(200)의 제2경사면(203)을 지지하여 편체(200)가 이형철근(B)의 단부에 견고하게 고정되도록 한다

케이스의 결합이 완료되면 이형철근(B)은 중심선(c)이 일직선 상에 배치되는 것이 이상적이나, 이형철근(B)의 마디(n)의 높이, 길이, 단부의 상태에 따라 이상적으로 배치되지 않을 수 있다. 이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료될 때 이형철근(B)의 배치 상태에 따른 본 발명의 구성요소의 작용을 설명한다.

먼저, 일측 편체(210) 및 타측 편체(220)의 단부가 도 4의 (a)와 같이 기준선(l) 상에 배치될 경우 각 편체(200)의 제1경사면(201)은 동일한 위치에 배치된다. 이 경우, 각 편체(200)가 이형철근(B)에 이상적으로 결합되는 경우로, 편체(200)가 비틀리게 결합되지 않으며 이형철근(B)의 중심선(c)이 일직선 상에 배치된다.

이 상태에서, 도 6과 같이 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되면, 고정부재(300)의 단부(305)는 제1케이스(110)의 단부(111) 또는 제2케이스(120)의 단부(121)에 지지된다. 이 경우, 케이스의 단부(111, 121)는 고정부재(300)의 단부(305)로부터 이형철근(B)의 길이방향으로 수직항력을 받으므로, 케이스가 이형철근(B)의 지름방향으로 벌어지지 않아 편체(200)이 이탈이 방지되어, 현장에서 원하는 인장강도를 갖게 된다.

또한, 고정부재(300)의 내주면은 제1경사면(201)에 접촉되므로, 고정부재(300)가 편체(200)를 견고하게 지지한다. 이 경우, 고정부재(300)는 단부(305)가 제1케이스(110)의 단부(111) 또는 제2케이스(120)의 단부(121)에 지지되어 제1이동공간(S1)을 형성한 상태로 배치될 수 있다.

한편, 도 6과 같이 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되면, 제1지지부재(410)가 제2지지부재(420)에 접촉된다. 즉, 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되는 시점에서 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 간격이 최소화되면서 제1지지부재(410)가 제2지지부재(420)에 접촉되어 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)가 상호 지지되어 고정된다. 본 발명의 일 실시예에 따라 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)가 링 형상으로 실시되는 경우, 제1지지부재(410)의 단부가 제2지지부재(420)의 단부에 접촉될 수 있다.

이 경우, 제1지지부재(410)가 제2지지부재(420)에 접촉되어 고정되므로, 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)와 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)가 형성하는 제2이동공간(S2)은 유지된 상태로 배치될 수 있다.

제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되면 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합력에 의해, 단부가 상호 접촉된 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)는 제2경사면(203)을 가압한다. 즉, 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)는 각각에 접촉된 편체(200)의 제2경사면(203)에 슬라이딩되어 편체(200)를 가압한다. 가압된 편체(200)는 이형철근(B)의 단부를 견고하게 파지한다.

이에 따라, 고정부재(300), 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)가 편체(200)를 가압하고, 가압된 편체(200)가 이형철근의 단부를 견고하게 파지하여, 이형철근(B)의 단부가 충분한 인장강도를 갖도록 결합되고, 제1이동공간(S1) 및 제2이동공간(S2)이 형성되어 내진성이 향상된다.

한편, 일측 편체(210) 및 타측 편체(220)의 단부가 기준선(l) 상에서 벗어나 도 4의 (b)와 같이 일정 오차를 갖도록 배치된 경우, 각 편체(200)의 제1경사면(201)은 상이한 위치에 배치될 수 있다.

이 경우, 고정부재(300)의 내주면은 제1경사면(201)과 안정적으로 접촉하지 못하고, 종래기술에서 설명한 것과 같이 편체(200)의 경사면과 각각 상이한 위치에 접촉될 수 있어, 편체(200)가 비틀리게 배치될 수 있다.

이때, 종래기술과 같이 편체(200)가 비틀리게 결합되면, 이형철근(B)의 중심선(c)이 일직선으로 또는 수평하게 배치되지 않고 소정의 각도를 형성하면서 연장되어 종래기술의 도 2의 (b)에서 설명한 것과 같은 문제가 발생할 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이형철근 커플러는 도 7과 같이 제1케이스(110) 및 제2케이스(120) 내에서 이형철근(B)의 단부를 이동시켜, 이형철근(B)의 중심선(c)이 소정의 각도를 형성하지 않고 수평하게 배치되도록 한다.

즉, 이형철근(B)의 중심선(c)이 일직선 상에 배치되지 않을 경우에도, 고정부재(300)가 제1이동공간(S1) 내에서 이형철근(B)의 지름방향으로 이동하고, 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)가 제2이동공간(S2) 내에서 이형철근(B)의 지름방향으로 이동하여, 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되면 이형철근(B)의 중심선(c)이 수평하게 배치되도록 한다. 이 경우, 고정부재(300), 제1지지부재(410), 제2지지부재(420)는 각각 동일 또는 반대 방향으로 이동할 수 있다.

다시 말해서, 편체(200)가 비틀리게 배치될 경우, 먼저, 고정부재(300)가 제1이동공간(S1) 내에서 이형철근(B)의 지름방향으로 이동하고, 이에 대응되게 제1지지부재(410) 또는 제2지지부재(420)가 제2이동공간(S2) 내에서 이형철근(B)의 지름방향 또는 길이방향으로 이동한다.

즉, 편체(200)가 비틀린 상태로 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)에 배치되지 않도록, 이형철근(B)을 비틀어 편체(200)의 결합 위치를 조정한다. 이 경우, 도 7과 같이 일측의 이형철근(B)의 단부는 제1케이스(110) 내에서 일측 지름방향으로 이동하고, 타측의 이형철근(B)의 단부는 제2케이스(120) 내에서 타측 지름방향으로 이동하여, 중심선(c)이 소정의 각도를 형성하지 않고 수평하게 배치되게 한다.

이 상태에서, 도 7과 같이 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되면, 상술한 것과 같이 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 간격이 최소화되면서, 제1지지부재(410)가 제2지지부재(420)에 접촉되어 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)가 상호 지지되어 고정되고, 고정부재(300)는 제1케이스(110)의 단부(111) 또는 제2케이스(120)의 단부(121)에 지지된다.

또한, 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합력에 의해, 단부가 상호 접촉된 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)는 제2경사면(203)을 가압한다. 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)는 각각에 접촉된 편체(200)의 제2경사면(203)에 슬라이딩되어 편체(200)를 가압시킨다.

실시예에 따라, 고정부재(300)의 외주면 중 일측은 제1케이스(110) 또는 제2케이스(120)의 내주면에 접촉되며, 타측은 제1케이스(110) 또는 제2케이스(120)의 내주면에 이격되게 배치될 수 있다.

또한, 실시예에 따라, 제1지지부재(410) 또는 제2지지부재(420)의 외주면 중 일측은 제1케이스(110) 또는 제2케이스(120)의 내주면에 접촉되며, 타측은 제1케이스(110) 또는 제2케이스(120)의 내주면에 이격되게 배치될 수 있다.

최종적으로, 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합의 완료 후 이형철근(B)의 중심선(c)이 소정의 각도를 형성하지 않고 수평하게 배치되며, 고정부재(300), 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)가 편체(200)를 가압하고, 가압된 편체(200)가 이형철근의 단부를 견고하게 파지하여 이형철근(B)의 단부가 충분한 인장강도를 갖도록 결합된다.

도 8은 도 7에 도시된 "I"부분의 확대도로, 제1케이스(110) 또는 제2케이스(120)에 형성된 개구부(O)의 직경의 크기를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 제1케이스(110)를 기준으로 설명하나, 제2케이스(120)에도 설명한 내용이 적용될 수 있다.

상술한 것과 같이, 이형철근(B)의 마디(n) 및/또는 단부의 상태에 따라 편체(200)가 안정적으로 이형철근(B)의 단부를 파지하기 위해 편체(200)의 단부가 기준선(l) 상에 배치되지 않을 수 있다.

또한, 이형철근(B)의 중심선(c)을 수평하게 배치하기 위해 편체(200)의 결합 위치를 조정하는 경우, 편체(200)의 단부(206)가 제1케이스(110)의 외측 방향으로 돌출되어 개구부(O)에 노출되게 결합될 수 있다.

이 경우, 개구부(O)에 편체(200)의 단부(206)가 노출되므로, 개구부(O)의 직경(Do)의 크기는, 고정부재(300)의 최소 내경(i), 고정부재(300)가 이동할 수 있는 제1이동공간(S1)의 간격을 고려해야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1케이스(110) 또는 제2케이스(120)의 개구부(O)의 직경(Do)의 길이는, 고정부재(300)의 최소 내경(i)과 제1이동공간(S1)의 간격을 합한 길이 이상으로 실시된다. 여기서, 고정부재(300)의 최소 내경(i)은 도 8에 도시된 것과 같이 고정부재(300)의 내경 중 가장 작은 내경으로 고정부재(300)의 단부(305)측 내경이다. 또한, 제1이동공간(S1)의 간격은 고정부재(300)의 외주면과 제1케이스(110)의 내주면과의 간격으로, 도 8에서 어느 일측의 제1이동공간(S1)의 간격을 말한다.

즉, 고정부재(300)는 제1이동공간(S1) 내에서 이동되므로, 편체(200)의 결합위치 조정 시 편체(200)가 개구부(O)의 내주면에 간섭되지 않고 개구부(O)로 노출되기 위해서는, 개구부(O)의 직경(Do)의 최소한의 길이가 고정부재(300)의 최소 내경(i)과, 제1이동공간(S1)의 간격을 합한 길이 이상으로 형성되어야 한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1지지부재(610) 및 제2지지부재(620)의 단면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 제1지지부재(610) 및 제2지지부재(620)의 결합 상태도로서, 이형철근(B)의 중심선(c)이 수평하게 배치된 상태를 나타내는 도면이다.

도 9 내지 도 10을 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1지지부재(610) 또는 제2지지부재(620) 중 어느 하나는, 내측에 편체 수용부(612)가 함몰되어 형성되며, 단부에 라운드부(R)가 형성되는 몸체부(611), 몸체부(611)에 돌출되게 형성되며, 다른 하나의 제1지지부재(610) 또는 제2지지부재(620)와 접촉 시 한 점에서 접촉점을 형성하는 만곡부(613), 및 만곡부(613)의 외측을 따라 돌출되게 형성되며 만곡부(613)와 이격되어 함몰부(617)를 형성하는 테두리부(615)를 포함한다.

이하에서, 제1지지부재(410)에 대해 상술한 특징에 대해 설명하나, 제2지지부재(420)에도 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

몸체부(611)는 내측에 편체(200)를 수용하는 편체 수용부(612)가 함몰되어 형성된다. 편체 수용부(612)는 이형철근(B)의 단부에 결합된 편체(200)를 수용할 수 있는 크기로 형성된다.

몸체부(611)의 단부에는 라운드부(R)가 형성된다. 라운드부(R)는 몸체부(611)의 단부의 내주면에 형성될 수 있다. 라운드부(R)는 제2경사면(203)에 접촉된다. 라운드부(R)는 제2경사면(203)에 대응되어, 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되면, 라운드부(R)가 편체(200)의 제2경사면(203)을 지지하여 편체(200)가 이형철근(B)의 단부에 견고하게 고정되도록 한다.

만곡부(613)는 몸체부(611)에 돌출되게 형성된다. 만곡부(613)는 몸체부(611)의 일측을 구형 또는 만곡된 형상으로 절삭하여 가공할 수 있다.

제1지지부재(610)에 형성된 만곡부(613)는 다른 하나의 지지부재인 제2지지부재(620)와의 접촉 시 한점에서 접촉점을 형성한다. 즉, 제1지지부재(410) 및 제2지지부재(420)에 형성된 만곡부(613)는, 제1케이스(110)와 제2케이스(120)의 결합이 완료되어 제1지지부재(410)가 제2지지부재(420)에 접촉될 때 한점에서 접촉되도록 한다.

도 9와 같이 이형철근(B)의 중심선(c)이 일직선 상에 배치될 경우 만곡부(613)의 접촉점은 만곡부(613)의 꼭짓점에 해당되어 접촉점을 형성하나, 이형철근(B)의 중심선(c)이 일직선 상에 배치되지 않고 수평하게 배치될 경우 도 10과 같이 만곡부(613)의 접촉점은 만곡부(613)의 꼭짓점이 아닌 다른점에 형성될 수 있다.

즉, 이형철근(B)의 배치 상태가 이형철근(B)의 단부의 상태에 따라 다양하게 실시될 수 있으므로, 만곡부(613)를 형성하여 이형철근(B)의 다양한 배치 상태에 대응하여 제1지지부재(610)와 제2지지부재(620)가 용이하게 접촉되도록 한다.

테두리부(615)는 몸체부(611)에 돌출되게 형성된다. 테두리부(615)는 만곡부(613)의 외측을 따라 돌출되게 형성될 수 있다. 테두리부(615)는 만곡부(613)와 이격되게 형성될 수 있다. 이 경우, 테두리부(615)는 만곡부(613)와 함께 함몰부(617)를 형성할 수 있다.

함몰부(617)에는 탄성부재(619)가 구비될 수 있다. 탄성부재(619)는 제1지지부재(610)의 함몰부(617)와 제2지지부재(620)의 함몰부(617)에 배치될 수 있다.

탄성부재(619)는, 케이스의 결합이 완료되면 제1지지부재(610) 또는 제2지지부재(620)가 편체(200)를 가압할 수 있도록 탄성력을 제공한다. 이 경우, 탄성력에 의해 편체(200)가 이형철근(B)의 단부를 더 견고하게 파지할 수 있게 된다.

또한, 탄성부재(619)는 제1지지부재(610) 또는 제2지지부재(620)로 전달되는 진동을 흡수한다. 즉, 상술한 것과 같이 지진 등으로 인해 발생하는 진동이 이형철근(B)으로 전달되는 경우, 이형철근(B)의 길이방향으로 전달되는 진동을 탄성부재(619)가 흡수하여 구조물의 내진성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : 제1케이스 120 : 제2케이스
200 : 편체 300 : 고정부재
410 : 제1지지부재 420 : 제2지지부재
500 : 오링

Claims (6)

1. 외주면에 복수개의 마디가 돌출되게 형성되며 단부가 서로 대향되게 배치된 이형철근을 수용하는 케이스;
   상기 이형철근의 단부에 결합되고, 외주면에 제1경사면 및 제2경사면이 형성된 편체;
   상기 케이스의 내부에 구비되고, 외주면이 상기 케이스의 내주면에 이격되게 배치되어 제1이동공간을 형성하며, 상기 제1경사면을 지지하는 고정부재; 및
   상기 케이스의 내부에 구비되고, 외주면이 상기 케이스의 내주면에 이격되게 배치되어 제2이동공간을 형성하며, 상기 제2경사면에 접촉되어 상기 편체를 지지하는 제1지지부재 및 제2지지부재; 를 포함하고,
   상기 케이스의 결합이 완료되면, 상기 제1지지부재가 상기 제2지지부재에 접촉되고, 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재는 각각에 접촉된 상기 편체의 제2경사면에 슬라이딩되어 상기 편체를 가압하며,
   상기 이형철근의 중심선이 일직선 상에 배치되지 않을 경우, 상기 고정부재는 상기 제1이동공간 내에서 이동되고 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재는 상기 제2이동공간 내에서 이동하여, 상기 케이스의 결합이 완료되면 상기 이형철근의 중심선이 수평하게 배치되도록 하고,
   상기 제1지지부재 또는 상기 제2지지부재 중 어느 하나는,
   내측에 편체 수용부가 함몰되어 형성되며, 단부에 라운드부가 형성되는 몸체부;
   상기 몸체부에 돌출되게 형성되며, 다른 하나의 상기 제1지지부재 또는 상기제2지지부재와 접촉 시 한 점에서 접촉점을 형성하는 만곡부; 및
   상기 만곡부의 외측을 따라 돌출되게 형성되며, 상기 만곡부와 이격되어 함몰부를 형성하는 테두리부;
   를 포함하는 이형철근 커플러.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 케이스의 개구부의 직경의 길이는, 상기 고정부재의 최소 내경과 상기 제1이동공간의 간격을 합한 길이 이상인 이형철근 커플러.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 함몰부에는 상기 제1지지부재 또는 상기 제2지지부재로 전달되는 진동을 흡수하는 탄성부재가 구비되는 이형철근 커플러.
   

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