KR102010810B1 - 철근이음용 가압식 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쐐기압의 원리를 이용하여 이음하고자 하는 철근을 가압식으로 고정시키는 커플러 구조에 관한 것으로서, 경사외면을 가진 다수 개의 분할웨지로 이루어져 철근을 고정시키는 고정체와, 상기 경사외면에 대응하도록 역방향의 경사내면을 가진 원통형의 가압체와, 가압체가 고정체의 경사외면을 가압하도록 이동하는 것을 안내하며 상기 철근을 통해 작용하는 하중을 지지하는 지지체로 이루어지는 것으로서, 서로 인접한 분할웨지간에 형성되는 사이간극들 중 적어도 어느 하나의 사이간극에 끼워져 가압체와 고정체가 함께 회전할 수 있도록 하는 가압돌기가 가압체의 경사내면에 일체로 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

철근이음용 가압식 커플러{PRESSURE COUPLER FOR CONNECTING STEEL BARS}

본 발명은 건설공사 현장에서 철근을 이음할 때 사용되는 커플러의 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 쐐기압의 원리를 이용하여 이음하고자 하는 철근을 가압식으로 고정시키는 커플러 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.

또한 기계식 이음방식은 이음하고자 하는 철근의 단부에 나사산을 형성시키고, 커플러와 나사체결하여 철근을 커플러에 고정시키는 나사체결방식과 이음하고자 하는 철근을 웨지 등으로 가압하여 쐐기압에 원리에 의해 철근이 커플러에 고정되게 하는 웨지 가압방식이 있다.

도 1은 후자의 웨지 가압방식의 예를 단면으로 나타낸 것이다. 이러한 웨지 가압방식의 철근이음용 커플러 구조는 내면이 경사진 고정부재(30) 내부에 쐐기부재(20)를 삽입하고, 상기 쐐기부재 내부에 이음하고자 하는 각 철근(1)을 삽입시킨 후 상기 고정부재(30) 내지 연결부재(10)를 나사체결방식으로 회전시켜 쐐기부재(20)가 수직방향으로 가압되도록 함으로써 철근(1)이 커플러에 고정되도록 한다.

그런데 상기한 종래기술에서는 작업자가 한손으로 고정부재와 연결부재 중 어느 하나를 파지하여 고정시키고 다른 손으로 나머지 부분을 회전시켜야 하기 때문에 철근의 이음부위가 철근다발이 밀집되어 있거나 작업자의 손이 닿기 어려운 부분에서는 사용상에 애로가 있다.

또한 상기 쐐기부재는 적어도 2개 이상의 분할웨지로 이루어지는 것이므로, 이들이 가압될 때 일측으로 쏠려 각 분할웨지 사이의 간격이 서로 달라지거나, 각 분할웨지들이 진입되는 과정 중에 서로 어긋나게 진입되는 경우도 있으며, 이러한 부정확한 쐐기부재의 철근 고정상태는 응력전달을 왜곡하는 요인으로 작용하게 된다.

이러한 문제점은 쐐기부재의 전면에 스프링부재를 설치하여 원터치 방식으로 철근을 이음하는 경우에도 동일하게 야기된다.

KR 10-1340955 B1 KR 10-1845850 B1

본 발명은 종래기술들의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 커플러의 위치에 관계없이 쐐기압이 작용될 수 있도록 커플러의 조작의 용이성이 향상된 철근이음용 가압식 커플러를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 분할웨지들이 이동하거나 쐐기압이 작용될 때 각 분할웨지들 사이의 간극이 동일하게 유지되고 서로 어긋남 없이 진입되어 응력전달의 왜곡현상이 발생하지 않는 철근이음용 가압식 커플러를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 원터치식 커플러 구조를 가지는 경우 원터치로 철근을 삽입시킨 후 철근선단부 전면의 커플러 내부 발생한 유격(간극)을 쉽게 제거할 수 있어 철근 이음상태의 구조적 안정성을 도모할 수 있는 철근이음용 가압식 커플러를 제공하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 경사외면을 가진 다수 개의 분할웨지로 이루어져 철근을 고정시키는 고정체와, 상기 경사외면에 대응하도록 역방향의 경사내면을 가진 원통형의 가압체와, 가압체가 고정체의 경사외면을 가압하도록 이동하는 것을 안내하며 상기 철근을 통해 작용하는 하중을 지지하는 지지체로 이루어지는 것으로서, 서로 인접한 분할웨지간에 형성되는 사이간극들 중 적어도 어느 하나의 사이간극에 끼워져 가압체와 고정체가 함께 회전할 수 있도록 하는 가압돌기가 가압체의 경사내면에 일체로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 철근이음용 가압식 커플러가 제공된다.

이때 지지체 내면의 일측에 제1체결부를 구비시키고, 가압체의 외면에 상기 제1체결부에 나사체결되는 제2체결부를 구비시키면서 제1체결부의 길이가 제2체결부의 길이보다 더 길게 하여 나사체결방식에 의한 재가압시에도 지지체와 가압체간에 완전한 나사물림이 이루어지게 할 수 있으며, 아울러 제2체결부를 가압체 외면의 길이 전체에 형성시켜, 가압체를 지지체 내부에 완전 삽입되는 구조를 가지게 하여 파지부 생략에 의한 강재사용 절감 및 커플러의 초기 셋팅이 정확히 이루어지게 할 수 있다.

또한 고정체를 구성하는 분할웨지에는 수직면과 경사면으로 이루어진 톱니가 내면에 연속적으로 형성된 걸림돌기를 구비시키고, 상기 고정체 내부에 각 분할웨지를 연결하는 와셔 형상의 안내링을 설치할 수 있는데, 이때 상기 안내링의 테두리면에는 걸림돌기의 첨두부가 삽입되는 요홈을 구비시킬 수 있다.

아울러, 지지체에는 삽입된 철근의 단부를 지지하여 고정시키는 격벽을 설치할 수 있는데, 상기 격벽은 지지체 내면에 일체로 형성시킬 수도 있고, 지지체와 분리된 구조로 구성시킬 수도 있으며, 지지체의 조립과정을 통해 이동하면서 철근 선단부와 격벽 사이가 밀착되도록 하는 구조로 구성시킬 수도 있다.

본 발명은 이음하고자 하는 철근을 회전시킴으로써 커플러에 대한 철근의 완전한 고정 및 정착을 가능하게 하므로 철근 이음작업의 편의성이 도모되고, 커플러의 설치위치를 제한할 필요가 없으며, 커플러를 회전시키기 위한 파지부의 구성을 생략시켜 강재 사용량 절감을 통한 커플러의 제작단가를 줄일 수 있게 한다.

또한 본 발명은 분할웨지들이 이동할 때 가압돌기에 의해 각 분할웨지 사이의 간극이 동일하게 유지되며, 안내링의 요홈에 각 분할웨지의 내면에 구비된 걸림돌기의 첨두부가 삽입되어 각 분할웨지 사이에 서로 어긋남 없이 진입될 수 있게 함으로써 철근과 커플러 사이의 응력전달이 명확하게 이루어지게 한다.

또한 본 발명은 원터치식으로 철근이 커플러에 본체결된 후에도 철근을 회전시켜 재가압시킴으로써 철근 선단부와 격벽사이의 이격을 제거하여 커플러에 대한 철근의 고정 및 정착에 대한 신뢰성을 확보할 수 있게 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 쐐기 가압식 커플러 구조의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 철근이음용 가압식 커플러의 결합 및 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A 부분에 대한 단면도이다.
도 4는 도 3의 B-B 부분에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 가압돌기에 의한 작용관계를 설명하는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 가압체에 관한 각 실시예의 단면도이다.
도 7의 본 발명의 가압돌기에 의한 또 다른 작용관계를 설명하기 위한 각 평면도이다.
도 8은 원터치식 커플러 구조를 가지는 본 발명의 철근이음용 가압식 커플러를 사용하는 예에 관한 각 단계의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 고정체 및 이를 구성하는 분할웨지를 각 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예중 고정체 내부에 안내링이 설치된 상태의 단면도이다.
도 11은 도 10의 안내링에 관한 실시예들의 각 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예중 지지체 내면에 격벽을 일체로 구성시킨 예의 각 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예중 지지체와 격벽을 분리시켜 구성시킨 예의 각 단면도이다.
도 14는 지지체와 격벽이 분리되는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예중 격벽이 이동되는 구조의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예중 격벽이 이동되는 또 다른 구조의 단면도이다.
도 17은 십자 형상의 커플러구조를 가지는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 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 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 철근이음용 가압식 커플러의 외관을 전체적으로 나타낸 것이고, 도 3은 도 2에서 표시한 A-A 부분의 단면을 나타낸 것이며, 도 4는 도 3에서 표시한 B-B 부분의 단면을 나타낸 것이다.

본 발명의 철근이음용 가압식 커플러는 쐐기압의 원리를 이용하여 철근(500)을 가압 고정시키는 방식을 이용하여 커플러와 이음하고자 하는 철근(500)이 일체가 되도록 하는 것으로서, 철근(500)을 직접 고정시키는 고정체(100)와, 상기 고정체(100)로 하여금 철근(500)을 고정시키도록 고정체(100)를 가압하는 가압체(200) 및, 가압체(200)의 상기한 작동을 안내하면서 철근(500)을 통해 작용하는 하중을 지지하는 지지체(300)를 포함하여 이루어진다.

고정체(100)는 상기와 같이 쐐기압으로 철근(500)을 가압 고정시키는 것으로서, 그 외면이 경사외면(111)으로 이루어지는 분할웨지(110)의 다수 개로 이루어진다.

가압체(200)는 고정체(100)의 경사외면(111)을 가압하여 고정체(100)에 쐐기압이 발생하게 하는 것으로서, 원통형으로 이루어져 고정체(100)가 내부로 삽입될 수 있도록 하되, 내면이 고정체(100)의 경사외면(111)에 대응하도록 역방향의 경사내면(210)으로 구성된다. 따라서 가압체(200)가 고정체(100)를 삽입하는 방향으로 이동하게 되면 고정체(100)의 각 분할웨지(110)에 의해 형성된 고정체(100)는 내경을 축소시키면서 그 내부로 삽입된 철근(500)을 가압 고정하게 된다.

지지체(300)는 이와 같이 가압체(200)가 고정체(100)의 경사외면(111)을 가압하도록 이동하는 것을 안내함과 더불어 상술한 바와 같이 철근(500)을 통해 작용하는 하중을 지지하거나 이음 연결된 다른 철근(500)으로의 하중 전달이 안전하게 이루어지도록 한다.

이때 상기한 가압체(200)의 내면에 가압돌기(211)가 일체로 구비되는데, 이는 본 발명의 철근이음용 커플러가 가지는 중요한 작용효과를 발휘하게 하는 핵심적 요소가 된다.

상기의 가압체(200)와 일체로 구비된 가압돌기(211)는, 서로 인접한 분할웨지(110)간에 형성되는 사이간극들 중 적어도 어느 하나의 사이간극에 끼워져 가압체(200)와 고정체(100)가 함께 회전할 수 있도록 하는 것으로서, 철근(500) 이음작업의 편의성을 가지게 할 뿐 아니라, 강재의 사용량을 절감시키고, 철근(500)에 대한 정확한 체결이 이루어지게 함으로써 이음부위에 대한 구조적 안정성을 확보하게 한다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 가압돌기(211)는 서로 인접한 분할웨지(110) 간에 형성되는 사이간극들 중 적어도 어느 하나의 사이간극에 끼워져 도 5에 도시된 바와 같이 가압체(200)와 고정체(100)가 함께 회전할 수 있도록 한다. 즉 가압체(200)를 회전시키면 가압돌기(211)는 그 회전력을 분할웨지(110)에 전달함으로써 고정체(100)가 함께 회전되며, 반대로 고정체(100)를 회전시키면 분할웨지(110)는 그 회전력을 가압돌기(211)에 전달함으로써 가압체(200)가 회전하게 된다.

따라서 고정체(100)의 가압력 확보를 위해 가압체(200)를 지지체(300)의 내부로 삽입시키고자 할 때, 고정체(100)와 가압체(200) 사이에 미끄러짐 현상이 발생하지 않을 뿐더러 커플러가 작업자의 손에 미치지 못하는 곳에 위치하게 되는 경우 철근(500)을 회전시킴으로써 가압체(200)가 회전되게 할 수 있으므로 철근(500)의 이음작업이 용이하게 된다.

또한 가압체(200)를 지지체(300) 내부로 삽입시키기 위하여 가압체(200)를 직접 회전시키기 위해서는 상기 가압체(200)에는 도 6의 (a)에서와 같이 지지체(300)로부터 돌출되는 파지부(220)가 별도로 구비되어야 한다. 그러나 철근(500)을 상기와 같이 회전시킴으로써 가압체(200)가 회전되도록 하게 되면, 도 6의 (b)에서와 같이 가압체(200)에 구비될 파지부(220)의 생략을 가능하게 하므로, 이 경우 커플러 제작을 위한 강재 사용량의 절감으로 커플러의 제작 단가를 최소화시킬 수 있다.

다른 한편으로, 고정체(100)는 가압체(200)의 내부에서 서로 분리된 다수 개의 분할웨지(110)가 상호간에 사이간극을 두고 배치되어 철근(500)을 물어준다. 그런데 도 7의 (a)에 도시된 것처럼 각 사이간극에 편차가 있는 경우, 즉 어느 한쪽으로 분할웨지(110)가 편중되어 배치되는 경우에는 철근(500)과 고정체(100) 사이의 응력전달이 왜곡될 우려가 있게 된다. 그러나 도 7의 (b)에서와 같이 가압체(200)와 일체로 구비된 가압돌기(211)를 분할웨지(110)의 수만큼 구비시켜 서로 인접한 분할웨지(110) 간에 형성되는 사이간극 모두에 가압돌기(211)가 끼워지게 구성시키게 되면, 분할웨지(110)가 편중되게 배치될 우려가 없게 되므로 그만큼 철근(500)에 대한 체결의 정확성을 도모할 수 있게 한다.

지지체(300) 내부로의 가압체(200) 삽입은 슬라이딩 방식으로 이루어지게 할 수도 있으나, 나사체결방식으로 이루어지게 함으로써 지지체(300)와 가압체(200) 사이의 응력전달이 명확하게 이루어지게 하는 것이 바람직하다. 이를 위한 구성으로 지지체(300) 내면의 일측에는 제1체결부(301)를 구비시키고, 가압체(200)의 외면에는 상기 제1체결부(301)에 나사체결되는 제2체결부(212)를 구비시킨다.

상기한 구조를 가지는 본 발명의 철근이음용 가압식 커플러는 철근(500)을 커플러 내부에 삽입시킨 후 단순 나사체결방식으로 철근(500)을 조여주는 단순 가압식 커플러에도 적용될 뿐 아니라, 스프링(304)을 이용한 원터치식 커플러에도 매우 효율적으로 적용된다.

도 2 내지 4에서 예시하고 있는 본 발명의 실시예는 원터치식 커플러 구조를 가지는 것이다.

상기 원터치식 커플러의 구조는, 철근(500)이 삽입되는 지지체(300) 내부의 체결공간부에 격벽(303)에 의해 지지되는 스프링(304)이 설치되고, 상기 스프링(304)의 외측단부에는 스프링(304)의 탄성에 따라 내외측으로 이동하는 가압지지링(305)이 설치되며, 고정체(100)는 상기 가압지지링(305)의 외면에 놓여진다.

도 8은 상기한 원터치식 커플러 구조를 가지는 본 발명의 철근이음용 가압식 커플러를 사용하는 예를 각 단계별로 도시한 것이다.

도 8의 (a)에서와 같이 작업자가 철근(500)을 고정체(100) 내부에 삽입시키면 각 분할웨지(110) 간의 사이간극이 벌어지면서 지지체(300) 내부의 내경이 큰 안쪽으로 이동하게 되며, 이때 가압지지링(305)에 의해 스프링(304)이 압축된다.

도 8의 (b)에서와 같이 철근(500)의 단부가 격벽(303)에 닿아 삽입이 완료되면 작업자는 철근(500)에 가했던 힘을 제거하게 되는데, 이에 따라 압축되었던 스프링(304)은 그 복원력으로 가압지지링(305)을 외측으로 밀어주게 되고, 이에 가압지지링(305) 역시 그 상면에 위치한 고정체(100)를 외측으로 밀어낸다. 이때 고정체(100)의 분할웨지(110)에 물려있는 철근(500) 역시 도 8의 (c)에서와 같이 함께 외측으로 밀려나면서 그 선단부가 격벽(303)으로부터 이격(△)이 발생된다. 이러한 철근(500) 선단부의 이격(△)은 철근(500)에 수직방향으로 작용하는 압축력에 불안정한 철근(500)이음구조를 가지게 한다.

따라서 가압체(200)를 지지체(300) 내부로 더 삽입시키면서 고정체(100)를 내측으로 이동시키는 재가압 과정을 추가시켜 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이 철근(500)의 선단부와 격벽(303) 사이의 상기한 이격(△)을 제거할 필요가 있다. 이를 위한 본 발명의 또 다른 실시예에서는 지지체(300) 내면에 구비된 제1체결부(301)의 길이(L1)를 가압체(200)의 외면에 구비된 제2체결부(212)의 길이(L2)보다 더 길게 구성시킴으로써 상기한 재가압을 가능하게 한다. 이때 제1체결부(301)와 제2체결부(212)의 길이의 차이(L1-L2)는 적어도 상기한 도 8의 (c)에서 보여지는 철근(500) 선단부와 격벽(303) 사이의 이격(△) 길이 이상이 되어야 다.

아울러 가압체(200)를 지지체(300) 내부로 추가 삽입시키는 재가압을 위해서는 작업자가 상기 가압체(200)를 손으로 잡아 회전시킬 수 있도록 파지부(220)가 가압체(200)에 더 구비될 필요가 있다. 그러나 상술한 바와 같이 본 발명의 철근이음용 가압식 커플러의 가압체(200) 경사내면(210)에 가압돌기(211)가 구비되어 있고, 상기 가압돌기(211)는 철근(500)을 회전시킴으로써 가압체(200)가 회전되도록 하는 것이어서 상기의 파지부(220)를 굳이 구비시킬 필요가 없게 한다.

따라서 본 발명에서는 상기의 제2체결부(212)를 가압체(200) 외면의 길이 전체에 형성시키고, 가압체(200)를 지지체(300) 내부에 완전 삽입되도록 설치함으로써 강재사용량의 절감과 함께, 예측하지 못한 하중이 외부로 돌출된 파지부(220)에 작용하여 가압체(200)가 지지체(300)로부터 풀림되는 현상의 발생 여지를 전혀 없게 한다. 또한 가압체(200)와 지지체(300)의 각 단부가 일치되게 한 상태를 철근이음용 가압식 커플러에 대한 초기 셋팅상태가 되게 함으로써 철근(500)이음 작업이 정확하고 신속하게 진행될 수 있게 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 고정체(100) 및 이를 구성하는 분할웨지(110)를 각 도시한 것이고, 도 10은 상기 고정체(100) 내부에 철근(500)의 삽입을 안내하는 와셔 형상의 안내링(115)이 설치된 상태를 도시한 것이며, 도 11은 상기 안내링(115)의 다양한 실시예를 각 도시한 것이다.

고정체(100)는 다수 개의 분할웨지(110)가 고무링(114)에 의해 조립되어 쐐기압으로 철근(500)을 가압시키는 기능을 한다. 따라서 상기 분할웨지(110)의 외면에는 쐐기압이 발생될 수 있도록 형성되는 경사외면(111) 이외에 상기 고무링(114)이 삽입될 수 있도록 하는 링홈(113)이 원둘레 방향으로 더 구비된다.

아울러 각 분할웨지(110)의 내면에는 철근(500)과의 마찰력 증대를 위한 요철이 형성된다. 상기 요철은 다양한 형상으로 이루어질 수 있으나, 도 10에 도시된 바와 같이 수직면(112a)과 경사면(112b)으로 이루어진 톱니가 분할웨지(110) 내면에 연속적으로 형성된 걸림돌기(112)인 것이 가장 바람직하다.

이때 상기 경사면(112b)은 철근(500)이 삽입되는 방향으로 형성시킴으로써 철근(500)의 단부가 경사면(112b)을 따라 미끄러지면서 쉽게 삽입될 수 있도록 하고, 그 반대방향에 대하여는 수직면(112a)의 마찰에 의해 철근(500)이 쉽게 이탈되지 않도록 해야 한다.

고정체(100)의 내부에는 상기와 같이 내면에 걸림돌기(112)기 구비된 분할웨지(110)를 연결하는 와셔 형상의 안내링(115)이 더 구비될 수 있다. 상기 안내링(115)은 철근(500)이 고정체(100) 내부로 삽입될 때 각 분할웨지(110)가 쉽게 벌어질 수 있도록 안내하는 기능을 하는 것이나, 안내링(115)의 테두리면에 요홈을 구비시킴으로써 각 분할웨지(110)를 조립하는 고무링(114)과의 유기적인 작용을 통해 고정체(100)의 이동과정 중에 각 분할웨지(110)가 길이방향으로 서로 어긋나는 것을 방지한다. 상기 요홈은 수직면(112a)과 경사면(112b)에 의해 형성되는 걸림돌기(112)의 첨두부(112c)를 삽입시켜 각 분할웨지(110)가 어긋남 없이 정위치를 유지함과 더불어 안내링(115)이 비스듬하게 설치되지 않게 한다.

이러한 안내링(115)의 요홈은 도 11에서와 같이 다양한 단면의 형상을 가지게 할 수 있으나, 요홈의 내면을 (a)에서와 같이 걸림돌기(112)의 수직면(112a)에 위치한 내면의 길이(d1)보다 경사면(112b)에 위치한 내면의 길이(d2)가 더 길게 구비시킴으로써 제작성을 향상시키는 것이 바람직하다.

지지체(300)에는 삽입된 철근(500)의 단부를 지지하여 고정시키는 격벽(303)이 설치되는 바, 도 12 내지 14는 상기 격벽(303)의 설치구조에 관한 각 실시예를 도시한 것이다.

격벽(303)은 도 12에 도시된 바와 같이 지지체(300) 내면에 일체로 형성되게 할 수 있으나, 도 13 및 14에서와 같이 지지체(300)와 분리되는 구조로 구성시킬 수도 있다.

이러한 격벽(303)의 위치는 철근(500)의 이음갯수에 따라 달라진다. 예컨대 커플러의 어느 한 쪽에 대하여만 철근(500)이 이음되는 일방향 커플러 구조의 경우에는 도 12의 (a)와 도 13의 (a)에서와 같이 지지체(300)의 단부에 격벽(303)이 위치하게 된다.

그러나 커플러의 양 쪽에서 철근(500)이 이음되는 일자 형상의 양방향 커플러 구조인 경우에는 도 12의 (b)와 도 13의 (b)에서와 같이 지지체(300)의 중앙에 격벽(303)이 위치하게 된다. 이러한 양방향 커플러 구조인 경우에는 격벽(303)을 중심으로 고정체(100)를 삽입시킨 가압체(200)가 서로 대향하여 각각 설치된다.

격벽(303)을 지지체(300)와 분리될 수 있도록 구성시키는 경우에는 통상적인 파이프를 이용하여 지지체(300)를 제작할 수 있게 되므로 매우 경제적인 커플러의 제작을 가능하게 한다.

이러한 분리 구조는 지지체(300) 내면에 지지돌기(306)를 형성시키고, 격벽(303)을 지지체(300)와 분리된 원형 플레이트(307)로 구성시켜, 상기 원형 플레이트(307)로 하여금 지지돌기(306)에 거치되게 하는 방식으로 간단히 구성될 수 있다.

이때 도 13의 (b)에서와 같은 일자 형상의 양방향 커플러 구조인 경우에는 상기 지지돌기(306)를 중심으로 양쪽에 원형 플레이트(307)가 배치된다. 그런데 상기 원형 플레이트(307)가 평판형인 경우에는 지지돌기(306)로 인하여 양쪽 원형 플레이트(307) 사이에 공간이 형성되고, 이러한 공간은 삽입된 철근(500)에 압축력이 작용하게 될 때 철근(500)이 고정된 상태의 안정성을 유지하지 못하게 하는 요인으로 작용한다.

따라서 상기 원형 플레이트(307)는 중앙부분에 단턱부(307a)를 형성시키고, 지지돌기(306)에 거치된 양쪽의 원형 플레이트(307)는 각 단턱부(307a)가 상호 맞닿게 함으로써 철근(500)에 의한 압축하중에 의해 격벽(303)이 변형되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

도 14는 격벽(303)의 분리구조에 관한 또 다른 실시예이다. 이는 일방향 커플러 구조에서 매우 유용하게 적용될 수 있는 것으로서, 지지체(300)의 양측 단부 중 가압체(200)가 체결되지 않는 쪽의 단부에 격벽(303)이 구비된 브라켓(400)이 나사체결방식으로 설치된다.

즉 지지체(300)의 일단부 내주면에 제3체결부(302)를 구비시키고, 상기 브라켓(400)은 플랜지(410)와 소켓(420)으로 구성시켜서 상기 소켓(420)의 외주면에 제3체결부(302)와 나사체결하는 제4체결부(421)를 구비시켜 지지체(300)와 브라켓(400)이 나사 조립되는 구조를 가진다. 이때 상기 소켓(420)에는 지지체(300)를 통해 삽입된 철근(500)의 단부를 지지하여 고정시키는 격벽(303)이 설치된다.

도 15는 본 발명의 철근이음용 가압식 커플러의 또 다른 실시예로서, 본 실시예에서는 격벽(303)을 이동시킴으로써, 앞서 설명한 도 8의 (c)에 도시된 철근(500) 선단부와 격벽(303) 사이의 이격(△)이 제거되도록 한다.

이를 위한 지지체(300)는, 외주면에 제5체결부(311)가 구비된 제1관체(310)와, 제5체결부(311)와 나사체결되도록 내주면에 제6체결부(321)가 구비된 제2관체(320)로 분할 구성된다. 그리고 격벽(303)은 제2관체(320)에 이동 가능하도록 설치된다.

즉 제1관체(310)는 제5체결부(311)를 제6체결부(321)에 나사체결하는 방식으로 그 단부가 제2관체(320)의 내부에 위치하게 하고, 제2관체(320)에 위치한 격벽(303)은 완전 체결되지 아니한 제1관체(310)의 제5체결부(311) 단부에 접한 상태에 있게 한다.

따라서 제1,2관체가 상호 나사체결되면, 제1관체(310)의 제5체결부(311) 단부가 격벽(303)을 제2관체(320)의 외측으로 밀어내면서 제2관체(320) 내부로 삽입된다. 이와 같이 제1관체(310)에 의해 밀려난 격벽(303)은 철근(500) 선단부와 밀착되면서 이들 사이에 형성되었던 이격(△)은 없어지게 된다.

위 도 15에 도시된 실시예에서는 일방향으로 격벽(303)을 밀어 내는 구조이나, 다음에 설명하는 실시예의 도 16은 양방향 커플러 구조에서 격벽(303)을 양방향으로 동시에 밀어 냄으로써 양쪽으로 삽입된 각 철근(500)이 격벽(303)에 맞닿아 안정된 구조를 가지게 한다.

이를 위한 지지체(300)는 중앙에 위치한 밀착체(340)를 중심으로 한 쌍의 제3관체(330)가 대향 설치되는 구조를 가진다. 보다 구제척으로 제3관체(330)의 내주면에는 제7체결부(331)를 구비시키고, 밀착체(340)의 양 단부에는 제7체결부(331)와 나사체결되는 제8체결부(341)를 외주면에 각 구비시킴으로써, 밀착체(340) 양 단부에 한 쌍의 제3관체(330)가 나사체결되어 일자 형상의 지지체(300)가 구성되도록 한다.

이때 밀착체(340)의 양 단부에 구비된 제8체결부(341)의 각 나사산 방향은 서로 반대방향으로 형성되고, 한 쌍의 제3관체(330)에 각 구비되는 제7체결부(331)의 나사산 방향 역시 상기 제8체결부(341)의 각각에 대응되도록 서로 반대방향으로 형성되어야 한다.

아울러 한 쌍의 제3관체(330) 각각에는 격벽(303)을 위치시키되, 이들 격벽(303)은 이동이 가능하면서 완전 체결되지 아니한 밀착체(340)의 제8체결부(341) 단부에 접한 상태에 있게 한다.

따라서 밀착체(340)를 체결방향으로 회전시켜 양 측에 위치한 각각의 제3관체(330)와 체결시키면, 밀착체(340) 양 단부의 제8체결부(341) 각각이 제3관체(330) 내부의 격벽(303)들을 각각 외측으로 밀어내고, 이들 각 격벽(303)들은 철근(500) 선단부와 밀착되면서 이들 사이에 형성되었던 이격(△)은 없어지게 된다.

이러한 본 발명의 철근이음용 가압식 커플러는 상술한 일방향과 양방향 커플러 구조뿐만 아니라 도 17에 도시된 바와 같은 십자 형상의 커플러 구조를 가지게 할 수도 있다.

도 17의 십자 형상의 커플러 구조는 지지체(300)를 내측에 격벽(303)이 설치된 4개의 가지관체(350)를 구성시켜 십자 형상을 가지게 한다. 상기의 각 가지관체(350)에는 앞선 각 실시예에서와 마찬가지로 고정체(100)를 삽입시킨 가압체(200)가 각각 설치된다.

각 가지관체(350)에 설치되는 격벽(303) 역시 지지체(300) 내면에 일체로 형성시킬 수도 있고, 지지체(300)와 분리되는 구조로 구성시킬 수 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.

100; 고정체 110; 분할웨지
111; 경사외면 112; 걸림돌기
112a; 수직면 112b; 경사면
112c; 첨두부 113; 링홈
114; 고무링 115; 안내링
200; 가압체 210; 경사내면
211; 가압돌기 212; 제2체결부
220; 파지부 300; 지지체
301; 제1체결부 302; 제3체결부
303; 격벽 304; 스프링
305; 가압지지링 306; 지지돌기
307 원형 플레이트 307a; 단턱부
310; 제1관체 311; 제5체결부
320; 제2관체 321; 제6체결부
330; 제3관체 331; 제7체결부
340; 밀착체 341; 제8체결부
350; 가지관체 400; 브라켓
410; 플랜지 420; 소켓
421; 제4체결부 500; 철근
△; 이격

Claims (14)

1. 철근 이음용 커플러에 있어서,
   경사외면(111)을 가진 다수 개의 분할웨지(110)로 이루어져 철근(500)을 고정시키는 고정체(100)와, 상기 경사외면(111)에 대응하도록 역방향의 경사내면(210)을 가진 원통형의 가압체(200)와, 가압체(200)가 고정체(100)의 경사외면(111)을 가압하도록 이동하는 것을 안내하며 상기 철근(500)을 통해 작용하는 하중을 지지하는 지지체(300)로 이루어지는 것으로서,
   상기 지지체(300)에는 삽입된 철근(500)의 단부를 지지하여 고정시키는 격벽(303)이 설치되되,
   지지체(300)의 내면에 지지돌기(306)가 형성되고, 상기 격벽(303)은 지지체(300)와 분리된 원형 플레이트(307)로 이루어져, 원형 플레이트(307)를 지지돌기(306)에 거치시킴으로써 지지체(300)에 격벽(303)이 설치되는 구조를 가지며,
   지지돌기(306)의 양쪽에 거치된 원형 플레이트(307)는 중앙부분이 상호 맞닿도록 상기 중앙부분에 단턱부(307a)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 철근이음용 가압식 커플러.
2. 제1항에 있어서,
   지지체(300) 내면의 일측에는 제1체결부(301)가 구비되고,
   가압체(200)의 외면에는 상기 제1체결부(301)에 나사체결되는 제2체결부(212)가 구비되며,
   제1체결부(301)의 길이(L1)는 제2체결부(212)의 길이(L2)보다 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 철근이음용 가압식 커플러.
3. 제1항에 있어서,
   지지체(300)의 내주면에는 제1체결부(301)가 구비되고,
   가압체(200)의 외주면에는 상기 제1체결부(301)에 나사체결되는 제2체결부(212)가 구비되며,
   상기 제2체결부(212)는 가압체(200) 외면의 길이 전체에 형성되어 있어, 가압체(200)는 지지체(300) 내부에 완전 삽입되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 철근이음용 가압식 커플러.
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5. 제1항에 있어서,
   상기 분할웨지(110)는, 수직면(112a)과 경사면(112b)으로 이루어진 톱니가 내면에 연속적으로 형성된 걸림돌기(112)와, 고무링(114)이 삽입되도록 외면에 원둘레 방향으로 형성된 링홈(113)을 각 구비하고,
   고정체(100)의 내부에는 각 분할웨지(110)를 연결하는 와셔 형상의 안내링(115)이 설치되되, 상기 안내링(115)은 테두리면에 걸림돌기(112)의 첨두부(112c)가 삽입되는 요홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 철근이음용 가압식 커플러.
6. 제5항에 있어서,
   상기 안내링(115)의 요홈의 내면은 걸림돌기(112)의 수직면(112a)에 위치한 내면의 길이(d1)보다 경사면(112b)에 위치한 내면의 길이(d2)가 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 철근이음용 가압식 커플러.
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