KR102064558B1 - 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길이 방향으로 중공이 형성된 하우징과 상기 하우징의 내부에 배치되며 한 쌍의 철근을 각각 고정하는 한 쌍의 키유닛과 상기 하우징의 양측 단부에 각각 결합되는 마감캡과 상기 하우징의 중공을 양분하기 위해 배치되는 구획판 및 상기 중공에 배치되는 탄성스프링을 포함하되, 상기 하우징의 내면에 구획판을 지지하는 지지부가 형성되어 구획판의 이동을 제한하고, 상기 구획판에 탄성스프링이 통과하기 위한 개방홈이 형성되어 단일 탄성스프링만으로 한 쌍의 키유닛을 탄성 지지할 수 있는 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 길이 방향으로 연장된 관 형태로 이루어지며 내부에 중공이 형성되고, 일측단에 철근이 인입되는 철근 인입공이 형성되고, 타단부의 내주연에는 결합용 나사부가 형성된 하우징과, 하우징의 내부에서 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되고, 길이 방향을 따라 철근 내입공이 형성되며 상기 철근 내입공의 내주면에 인입된 철근의 외주연에 형성된 나사산과 대응 체결하는 나사홈이 형성된 키유닛과, 상기 하우징의 결합용 나사부와 나사 체결하며, 내부에 상기 키유닛이 배치되는 공간이 형성되며 일측단에 철근이 인입되는 철근 인입공이 길이 방향을 따라 관통 형성된 마감캡과, 상기 하우징과 마감캡에 의해 형성된 공간을 양분하도록 하우징의 내부에 배치되는 구획판 및 상기 하우징의 중공에 배치되어 상기 키유닛을 상호 멀어지는 방향으로 밀어내는 탄성력을 형성하는 탄성스프링을 포함하되, 상기 하우징에는, 상기 구획판의 위치 이동을 제한하는 단턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러{Steel Connecting coupler}

본 발명은 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길이 방향으로 중공이 형성된 하우징과 상기 하우징의 내부에 배치되며 한 쌍의 철근을 각각 고정하는 한 쌍의 키유닛과 상기 하우징의 양측 단부에 각각 결합되는 마감캡과 상기 하우징의 중공을 양분하기 위해 배치되는 구획판 및 상기 중공에 배치되는 탄성스프링을 포함하되, 상기 하우징의 내면에 구획판을 지지하는 지지부가 형성되어 구획판의 이동을 제한하고, 상기 구획판에 탄성스프링이 통과하기 위한 개방홈이 형성되어 단일 탄성스프링만으로 한 쌍의 키유닛을 탄성 지지할 수 있는 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러에 관한 것이다.

각종 건설현장에서 콘크리트 구조물을 형성하기 위해 사용하는 철근은, 콘크리트 구조물의 형태 및 길이(높이)에 따라 배열되는 형태 및 개수가 결정된다. 이때 철근은 철근 제조 공장에서 일정한 길이로 절단된 후 다수개가 하나의 다발로 묶여서 공급되는 것으로 건설현장에서 필요한 길이 또는 높이를 형성하기 위해서는 다수의 철근을 철사를 이용하여 묶어서 고정하여 사용하였다.

그러나, 이러한 철사 고정방식은 작업자가 수작업으로 해야 하므로 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 결합된 철근의 동일한 직선상에 배치되지 않고 일측으로 기울어지는 문제점이 있고, 철사에 의해 결속된 부위가 약하기 때문에 결합된 상태가 쉽게 해제되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 기술로, 철근 이음장치 일명 철근 커플러가 개발되었고 이를 사용하고 있다.

종래의 철근 커플러는 대부분 철근을 하우징 내부로 삽입한 후 하우징을 나사로 돌려서 고정하는 방식으로서, 구조적으로 복잡하기 때문에 제조에 소요되는 시간 및 비용이 증가하고, 철근의 연결 작업이 어렵기 때문에 철근 연결에 소요되는 시간도 증가하는 문제점이 있었다.

이러한 철근 커플러의 종래 기술로서, 대한민국 등록실용신안 제20-0321183호가 있다.

상기 종래기술은‘철근 이음장치’에 관한 것으로, 반원체로 형성시켜 내주연에 다수개의 마디홈을 형성하고 외주연을 테이퍼지게 형성하여 이음하는 철근의 단부 내측 외주연에 각각 결합시키는 한 쌍의 체결편과, 상기 체결편을 내부에 내입시킬 수 있도록 내부 일측으로 테이퍼공을 형성하고 타측 내주연에 암나사를 형성한 이음커플러와, 상기 이음커플러의 암나사와 체결할 수 있도록 외주연 일측으로 숫나사를 형성하고 내부에 체결편을 내입할 수 있도록 테이퍼공을 형성하여 이음커플러와 결합시 이음되는 철근의 양단부가 밀착되면서 이음되도록 하는 결합커플러를 포함한다.

또한 이음 결합되는 철근의 양단부가 상호 밀착되면서 이음결합되어 이음장치 내에서 흔들림을 방지하고 철근의 압축에 대한 강성을 향상시킬 수 있으나, 상기 종래기술은 결합커플러를 돌려서 고정하는 방식으로서 이러한 고정 방식은 작업이 어렵고 작업에 필요한 시간이 증가하기 때문에 건설현장에서 비용적인 손실이 증가하는 원인이 되었다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1880117호는 ‘원터치식 철근커플러’에 관한 것으로, 철근커플러에 구비된 록킹결합부의 내부에 마개부를 설치하여 철근커플러에 철근을 삽입시 외부의 이물질이 철근커플러의 내부에 침투되는 것을 방지하도록 한 것이다.

여기서 상기 종래기술은 커플러하우징과, 록킹결합부와, 마개부와, 탄성부재와, 마감캡부로 구성되는 것으로, 특히 탄성부재는 록킹결합부의 좌,우측에 각각 설치되어 록킹결합부의 좌,우측과 커플러하우징 내부의 구획벽의 좌,우측에 탄성력을 가하도록 구성된다. 즉, 탄성부재의 탄발력을 제1,2철근과 록킹결합부의 결합에 사용한다.

따라서 상기 종래기술은 탄성부재가 필수적인 구성요소로 배치되기 때문에 탄성부재가 수용되며 탄발력을 형성할 수 있는 공간을 위해 커플러하우징의 크기가 커질 수 밖에 없는 문제점이 있었다. 이로 인한 생산비용의 증가와 조립의 불편한 문제점도 있었다.

또한, 종래의 철근 커플러는 내부에 배치되는 한 쌍의 키유닛을 각각 탄성 지지하기 위하여 한 쌍의 탄성스프링이 배치된다.

그리고, 상기 한 쌍의 탄성스프링 사이에 구획판이 배치되고, 탄성스프링의 일단이 이에 맞닿아 지지됨으로써 탄성스프링의 타단이 맞닿은 키유닛을 밀어내는 탄성력을 형성한다.

즉, 종래의 철근 커플러의 경우 상기 구획판이 하우징의 길이 방향에서 정중앙에 정위치해야만 양측에서 각각 결합하는 한 쌍의 철근이 정확한 위치에 배치될 수 있는 것이다.

그러나, 종래의 철근 커플러에서 상기 구획판의 위치를 하우징의 길이 방향에서 정중앙에 배치하기 위해서는 구획판을 하우징 내주면에 고정하거나 임의로 배치하는 방법이 사용되었는데, 구획판이 하우징의 내주면에 고정되는 경우 좌우 양측 중 어느 일측에 배치 및 결합되는 키유닛, 철근에 결합 이상이 발생하거나 파손되는 경우에 해당 철근 및 철근 커플러는 사용하지 못하는 문제점이 있었다. 또한 임의로 배치하는 경우 하우징의 길이 방향에서 정중앙에 정확하게 배치하기 어려운 문제점이 있었다.

(0001) 대한민국 등록실용신안 제20-0321183호 (0002) 대한민국 등록특허 제10-1880117호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 길이 방향으로 중공이 형성된 하우징과 상기 하우징의 내부에 배치되며 한 쌍의 철근을 각각 고정하는 한 쌍의 키유닛과 상기 하우징의 양측 단부에 각각 결합되는 마감캡과 상기 하우징의 중공을 양분하기 위해 배치되는 구획판 및 상기 중공에 배치되는 탄성스프링을 포함하되, 상기 하우징의 내면에 구획판을 지지하는 지지부가 형성되어 구획판의 이동을 제한하고, 상기 구획판에 탄성스프링이 통과하기 위한 개방홈이 형성되어 단일 탄성스프링만으로 한 쌍의 키유닛을 탄성 지지할 수 있는 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 길이 방향으로 연장된 관 형태로 이루어지며 내부에 중공이 형성되고, 일측단에 철근이 인입되는 철근 인입공이 형성되고, 타단부의 내주연에는 결합용 나사부가 형성된 하우징과, 하우징의 내부에서 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되고, 길이 방향을 따라 철근 내입공이 형성되며 상기 철근 내입공의 내주면에 인입된 철근의 외주연에 형성된 나사산과 대응 체결하는 나사홈이 형성된 키유닛과, 상기 하우징의 결합용 나사부와 나사 체결하며, 내부에 상기 키유닛이 배치되는 공간이 형성되며 일측단에 철근이 인입되는 철근 인입공이 길이 방향을 따라 관통 형성된 마감캡과, 상기 하우징과 마감캡에 의해 형성된 공간을 양분하도록 하우징의 내부에 배치되는 구획판 및 상기 하우징의 중공에 배치되어 상기 키유닛을 상호 멀어지는 방향으로 밀어내는 탄성력을 형성하는 탄성스프링을 포함하되, 상기 하우징에는, 상기 구획판의 위치 이동을 제한하는 단턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구획판에는, 테두리에서 중앙을 향해 절개되어 형성되되, 절개된 면적이 전체 구획판의 20~25%의 면적을 가지는 개방홈을 더 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 키유닛은, 단일체로 구성되되, 복수개의 절개홈을 통해 다수의 절편으로 분할되고, 상기 절개홈에는 인접한 절편을 연결하는 브릿지가 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 절개홈 중 어느 하나는 상기 브릿지가 없는 형태로 이루어져, 상기 키유닛이 길이 방향을 따라 열린 상태를 가지는 관통절개홈으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 키유닛의 절개홈은, 키유닛의 길이 방향으로 나선 형태를 이루며 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 키유닛은 인입된 철근에 의하여 상기 하우징의 중앙측으로 이동함과 동시에 외측으로 확장되고, 상기 하우징 및 마감캡이 각각 회전하면서 하우징의 내주면과 키유닛의 외주면, 그리고 마감캡의 내주면과 키유닛의 외주면이 맞닿아 밀착되면서 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성스프링은, 상기 하우징의 내부에 단일체가 배치되되, 양단이 상호 대칭되게 배치된 한 쌍의 키유닛의 단부에 맞닿고, 중앙은 상기 구획판에 맞닿도록 배치되고, 양단의 말단부가 상기 키유닛에 일체로 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 하우징의 내주면에 형성된 단턱을 통하여 구획판의 위치 이동을 일부 제한하고, 구획판의 개방홈을 통하여 하나의 탄성스프링만으로도 한 쌍으 키유닛을 상호 멀어지는 방향으로 밀어내는 탄성력을 형성함으로써, 구성을 줄여 생산 단가를 낮추고 결합에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명에 따른 철근 이음용 커플러를 제조된 철근의 단부에 일측이 결합된 상태로 제공하여 철근을 연결하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 이는 건설현장에서 공사시간을 단축시킬 수 있는 주요한 요인이 되고 이는 건설비를 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러의 일 실시예를 도시한 예시도.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러를 분해 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러의 내부 구조를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러에 철근이 결합되는 상태를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 구획판을 도시한 예시도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러에 철근이 결합되는 순서를 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

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

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명에 따른 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러(1)는, 하우징(10)과, 키유닛(20)과, 마감캡(30)과, 구획판(40) 및 탄성스프링(50)을 포함한다.

그리고, 이하의 설명에서 철근은 길이 방향으로 연장되며 단부의 외주면에 후술하는 키유닛(20)의 내주면에 형성된 나사홈(22)과 맞닿는 나사산(101)이 형성되고, 여기에 외주면에서 돌출된 하나 이상의 리브가 형성될 수 있고, 길이 방향과 수직한 방향으로 반원 형태의 길이를 가지는 복수개의 마디가 형성될 수 있다.

상기 하우징(10)은 길이 방향으로 연장된 관체 형상으로 이루어지고 내부에 중공(11)이 형성되며 일단에 철근이 인입되는 철근 인입공(12)이 형성되고 타단에는 후술하는 마감캡(30)과 나사 체결하기 위한 결합용 나사부(13)가 형성된다.

여기서 상기 하우징(10)은 단일체로 구성되어 인입된 철근에서 가해질 수 있는 당김력에 의하여 파손되거나 길이 방향으로 분리되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

상기 중공(11)은 후술하는 키유닛(20), 구획판(40) 및 탄성스프링(50)이 배치되는 것으로, 도면 중 도시된 바와 같이 하우징(10)의 내부에서 길이 방향을 따라 형성된다.

상기 철근 인입공(12)은 하우징(10)의 일측 단부에서 하우징의 길이 방향을 따라 관통 형성되어 철근(100)의 단부가 중공측으로 삽입되는 입구이다.

상기 결합용 나사부(13)는 하우징(10)의 타측 단부의 내주면에 형성되어 후술하는 마감캡(30)이 나사 체결된다.

한편, 상기 하우징(10)에 형성된 중공(11)에서 상기 철근 인입공(12)이 형성된 측은 후술하는 키유닛(20)의 외주면에 상응하는 형상으로 이루어져 키유닛(20)에 철근이 내입된 상태에서 하우징(10)을 회전시켜 키유닛(20)의 외주면과 하우징(10)의 내주면이 밀착되도록 하고, 이를 통해 키유닛(20)이 내입된 철근에 외부로부터 당김력이 발생하여 결합된 위치를 벗어나지 않도록 한다.

상기 키유닛(20)은 하우징(10)의 내부에서 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 인입된 철근을 조여서 고정하는 것으로, 일측에서 타측을 향해 점진적으로 넓어지는 경사각을 가지는 원뿔대 형상으로 이루어지고 길이 방향을 따라 철근 내입홈(21)이 형성되며 상기 철근 내입홈(21)의 내주면에는 인입된 철근의 외주연에 형성된 나사산과 맞닿는 나사홈(22)이 형성된다.

여기서 상기 키유닛(20)은 하우징(10)의 내부에서 외경이 상대적으로 좁은 단부가 하우징의 중앙측에 위치하도록 배치된다.

그리고 상기 나사홈(22)은 철근의 외주면에 형성된 나사산(101)과 체결되는 것으로, 여기서 체결은 나사홈과 나사산이 맞물려 키유닛과 철근이 연동하여 움직일 수 있도록 하는 것이다. 따라서 도면 중 도시된 나사홈이 형상은 일 예시이며, 다른 실시예로서 상기 나사홈이 일측은 경사지고 타측은 수직하게 형성된 형태로 이루어질 수 있다.

상기 키유닛(20)은 단일체로 구성하되 이를 다수개의 절개홈(23)을 통해 분할된 절편(24)으로 구성한 것으로, 철근의 내입시 각각의 절편이 외측으로 확장되면서 내입을 용이하게 하고, 이후 탄성력에 의하여 원위치로 복귀한 후 철근에 형성된 나사산(101)과 상기 나사홈(22)이 맞물리면 동시에 철근측을 향해 모이면서 철근을 고정한다.

이를 위해 상기 절개홈(23)은 키유닛(20)의 길이 방향을 따라 절개 형성되되 인접한 절편(24)을 연결하는 브릿지(25)가 더 구비되고, 상기 절개홈(23) 중 어느 하나는 상기 브릿지(25)가 없는 형태 즉, 키유닛(20)의 길이 방향을 따라 열린 상태를 가지는관통절개홈(26)이 구성된다.

상기 관통절개홈(26)은 철근 내입시 절편(24)이 확장되는 과정에서 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로, 다른 절개홈(23)에 단부에 형성된 브릿지(25)에 의하여 인접한 타 절편(24)과 연결된 상태이므로 철근 내입시 확장되는 범위가 제한적이므로 철근의 내입 과정에서 브릿지(25)를 통한 확장 한계를 초과하여 절편(24)이 파손되는 경우가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 관통절개홈(26)을 통해 철근 내입시 확장되는 범위를 넓힘으로써 절편(24)의 파손을 방지할 수 있고 절편의 확장 및 수축에 소요되는 반응시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 절개홈(23)의 형태는 키유닛(20)의 길이 방향을 따라 직선으로 구현될 수 있으나, 이는 하나의 실시예이며 다양한 변형예로 이루어질 수 있다.

변형예의 일 예로서, 상기 절개홈이 키유닛(20)의 길이 방향에 대하여 나선 형태를 이루며 형성될 수 있다. 여기서 상기 절편의 측단도 나선 형태를 이루는 것으로 철근 내입홈(21)을 통해 내입된 철근이 회전에 의하여 나사 조임될 때, 서로 인접한 절편(24)의 측단이 회전방향으로 맞닿으면서 견고하게 철근을 고정할 수 있다.

상기와 같이 이루어진 키유닛(20)은 본 발명자가 선출원하여 등록받은 대한민국 등록특허공보 제10-1866816호(2018.06.05.)에 기재된 키가 구비된 키홀더와 대응되는 구성으로서, 종래 서로 구분된 형태로 구성되는 키와 키홀더를 단일체로 형성한 것이다.

즉, 종래 커플러의 하우징 중공에는 키홀더에 의하여 서로 간의 이격간격이 조절되는 키가 내입되고, 하우징 중공에 내입된 철근 단부가 상기 키에 의한 철근 단부와 하우징(및 마감캡의 일부분)간의 체결력에 의하여 체결되는 구성으로 이루어진다. 이때, 상기 키는 철근 단부와 하우징 간의 강한 체결력을 위하여 금속 재질의 것으로 제작되고, 상기 키홀더는 복잡한 형태를 원활하게 형성시킬 수 있도록 합성수지 재질을 이용하여 사출하는 방식으로 제작되기 때문에, 제조 공정이 복잡하고 제조비용이 상승하는 문제점이 있었으며, 외력에 의하여 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.

이에 반해, 본 발명에 의한 키유닛(20)은 종래 키와 키홀더의 기능은 동일하게 수행할 수 있되, 단일체로 구성되어 제조비용을 낮추고 제조공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있고 외력에 의한 파손의 염려를 줄인 효과가 있다.

또한, 상기와 같이 이루어진 키유닛(20)은 단일체로 제조되는 과정에서 내주면에 나사홈(22)의 형성이 용이하고, 형성된 나사홈(22)의 피치가 동일하기 때문에 철근의 나사산과 결합시 피치가 맞지 않아 발생하는 마모 등의 문제점을 해결한 것이다.

상기 마감캡(30)은 하우징(10)의 일측 단부와 결합되는 것으로, 내부에 상기 키유닛(20)이 배치되는 공간이 형성되며 일측단에 철근이 인입되는 철근 인입공(31)이 길이 방향을 따라 관통 형성되고, 외주면에 상기 하우징(10)의 결합용 나사부(13)와 나사체결하는 결합용 대응나사부(32)가 형성된다.

한편, 상기 마감캡(30)은 내주면이 상기 키유닛(20)의 외주면에 상응하는 형태로 이루어진다. 이러한 마감캡(30)의 내주면은 상술한 하우징(10)의 내주면 중 철근 인입공(12)측의 내주면과 동일한 목적 및 효과를 가지는 것으로 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 구획판(40)은 하우징(10)의 중공(11)에 배치되어 중공(11)을 양분하여 양분된 중공에 한 쌍의 철근이 각각 배치되도록 하는 것으로 편평한 플레이트 형태로 이루어지되, 전체적인 형태는 상기 중공(11)의 내주면에 테두리가 맞닿는 직경을 가지는 원판형으로 이루어진다.

여기서 상기 구획판(40)은 하우징(10)의 중공에 배치되되, 보다 정확하게는 상기 하우징(10)과 마감캡(30)이 결합된 상태에서 형성된 내부 공간의 길이 방향 정중앙에 배치되어 그 공간을 양분한다. 이를 통해 상기 구획판(40)의 양면에 하우징(10) 및 마감캡(30)을 통해 인입된 철근의 단부가 각각 맞닿게 됨으로써 인입된 철근의 인입 깊이를 동일하게 형성하여 철근이 결합된 철근 커플러의 무게 중심이 상기 구획판(40)이 배치되는 위치가 되도록 한다.

그리고, 상기 구획판(40)은 상기 하우징(10)의 내주면에서 돌출 형성된 환형의 단턱(14)을 통해 위치 이동이 일부 제한된다.

즉, 상기 구획판(40)은 상기 단턱(14)에 맞닿는 면이 단턱(14)에 의해 위치 이동이 제한된다. 이를 통해 상기 단턱(14)으로의 이동이 제한되지 않은 방향으로 철근이 먼저 인입된 후 하우징(10) 또는 마감캡(30) 중 어느 하나를 회전시켜 키유닛(20)의 위치를 고정하고, 이후 상기 단턱(14)에 의해 위치 이동이 제한되는 방향으로 철근을 인입하여 하우징(10) 또는 마감캡(30) 중 다른 하나를 회전시켜 키유닛(20)의 위치를 고정한다.

이를 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 철근 이음용 커플러를 통해 결합하는 한 쌍의 철근 중 어느 하나를 하우징(10)의 내부에 형성된 중공(11)측으로 인입하되,

여기서 상기 구획판(40)이 단턱(14)에 의해 위치 이동이 제한되는 방향으로 철근을 인입한다.

도 6 및 도 7에서는 상기 단턱(14)에 의해 구획판(40)이 하우징(10)에 형성된 철근 인입공(12)측으로 위치 이동이 제한되는 실시예를 도시하였다. 따라서, 한 쌍의 철근 중 마감캡(30)의 철근 인입공(31)을 통해 철근을 인입한다.

인입된 철근은 상기 키유닛(20)에 형성된 철근 내입공(21)에 삽입되고, 이와 동시에 키유닛(20)은 하우징(10)의 길이 방향에서 중앙을 향하여 이동하면서 절개홈(23)에 의해 형성된 탄성력을 통해 외측으로 확장되고, 상기 철근(100)은 키유닛(20)을 관통한 후 그 단부가 구획판(40)에 맞닿는다. 이때, 철근(100)이 결합된 키유닛(20)의 단부가 상기 구획판(40)에 맞닿을 수도 있다.

다음 작업자가 마감캡(30)을 회전시켜 마감캡(30)의 위치를 하우징(10)측으로 이동시키면 마감캡(30)의 내주면과 키유닛(20)의 외주면이 맞닿아 밀착하면서 마감캡(30)과 키유닛(20) 및 철근(100)이 일체로 결합된다.

여기서 상기 구획판(40)은 하우징(10)의 단턱(14)에 의하여 위치 이동이 제한되어 일정한 위치를 유지한다.

이후, 다른 하나의 철근을 하우징(10)에 형성된 철근 인입공(12)을 통해 인입하고, 인입된 철근(100)은 하우징(10)의 내부에 배치된 키유닛(20)과 함께 상기 구획판(40)측으로 이동한다.

이동된 철근 및 키유닛(20)은 구획판(40)에 맞닿을 때 까지 이동되고, 구획판(40)과 맞닿으면서 이동도 제한된다. 이는 상기 구획판(40)의 타측에서 이미 인입되어 고정된 철근 및 키유닛 그리고 마감캡(30)에 의해 제한되는 것이다.

이후, 작업자가 하우징(10)을 회전시켜 마감캡(30)측으로 이동시키면 하우징(10)의 내주면이 키유닛(20)의 외주면에 맞닿아 밀착되면서 하우징(10)과, 키유닛(20)과 철근(100)이 일체로 결합되는 것이다.

상술한 바와 같이 상기 구획판(40)이 단턱(14)에 의해 위치 이동이 제한됨으로써 양측에서 인입되는 철근이 동일한 인입 깊이로 인입될 수 있도록 한다.

이를 통해 한 쌍의 철근이 인입된 철근 이음용 커플러의 무게 중심이 중앙에 위치하도록 하여 어느 일측의 철근으로 무게가 집중되어 발생하는 문제를 해결할 수 있다.

한편 상기 구획판(40)은 후술하는 탄성스프링(50)이 탄성력을 형성하도록 지지한다. 여기서 본 발명에 따른 구획판(40)은 종래의 철근 커플러에 비해 개선된 특징이 나타나는 바, 상기 구획판(40)의 일부를 절개하여 형성한 개방홈(41)이다.

상기 개방홈(41)은 도면 중 도시된 바와 같이, 상기 구획판(40)의 테두리에서 중앙을 향해 절개되되 절개된 면적이 전체 구획판(40)의 20~25%의 면적을 갖는다.

상기 개방홈(41)은 탄성스프링(50)이 통과하도록 하기 위한 것으로, 이를 통해 하나의 탄성스프링(50)만으로 대칭되게 배치된 한 쌍의 키유닛(20)을 상호 멀어지는 방향으로 밀어내는 탄성력을 형성할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명에서 탄성스프링(50)은 하우징(10)의 중공에 상호 대칭되게 배치된 키유닛(20)을 상호 멀어지는 방향으로 밀어내는 탄성력을 형성한다.

이는 상술한 바와 같이 하우징(10)과 마감캡(30)에 각각 형성된 철근 인입공(12)(31)을 통해 인입된 철근에 맞물려 서로 근접하도록 이동하는 키유닛(20)을 탄성 지지하여 일정 거리를 유지하도록 한다.

종래 철근 이음용 커플러에는 이를 위하여 한 쌍의 탄성스프링(50)을 배치하고, 한 쌍의 탄성스프링 사이에 구획판을 배치하여 탄성력을 형성하도록 하였다.

이러한 종래 탄성스프링 및 구획판은 인입되는 철근의 힘에 의하여 구획판이 밀려나면서 탄성스프링도 동시에 이동함으로써 키유닛을 밀어주는 탄성력이 형성되지 못하는 문제점이 있었다. 따라서 철근의 인입력이 강할수록 더 깊이 삽입됨으로써 다른 하나의 철근이 삽입되는 깊이가 충분하지 못하여 제대로 결속되지 못하는 문제점이 발생하였다.

본 발명에서는 상술한 바와 같이, 하우징(10)의 내주면에 형성된 단턱(14)을 통하여 구획판(40)의 위치 이동을 일부 제한하고, 구획판(40)의 개방홈(41)을 통하여 하나의 탄성스프링만으로도 한 쌍의 키유닛을 상호 멀어지는 방향으로 밀어내는 탄성력을 형성함으로써, 구성을 줄여 생산 단가를 낮추고 결합에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 효과를 얻는다.

또한, 본 발명에 따른 철근 이음용 커플러를 제조된 철근의 단부에 일측이 결합된 상태로 제공하여 철근을 연결하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 이는 건설현장에서 공사시간을 단축시킬 수 있는 주요한 요인이 되고 이는 건설비를 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

한편, 상기 탄성스프링(50)은 양단의 말단부가 각각 상기 키유닛(20)의 절개홈(23)에 삽입되어 키유닛(20)이 이동시 회전하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 탄성스프링(50)은 한 쌍의 키유닛(20)을 상호 멀어지는 방향으로 밀어내는 탄성력을 형성하여 각각의 키유닛(20)이 하우징(10)과 마감캡(30)의 내주면에 밀착한 상태로 배치되도록 한다.

이는 철근이 결합된 상태에서 철근으로 전달되는 당김력에 의해서 키유닛(20)의 위치가 이동되는 것을 제한함으로써 잔류변형의 발생을 최소화하기 위한 것이다.

즉, 각각의 키유닛은 상기 탄성스프링(50)의 탄성력에 의하여 가압된 상태에서 이동 가능한 최대지점에 배치되기 때문에 더 이상 이동이 가능하지 않은 상태가 되어 외부로부터의 당김력에 의해서도 더 이상 이동하지 않는 것이다.

또한, 키유닛을 상호 근접하도록 미는 힘이 발생하여도 한 쌍의 키유닛은 상기 구획판을 기준으로 양측에 배치되어 각각이 반대측의 키유닛에 의해 지지되기 때문에 상호 근접하는 방향으로의 이동도 제한된다.

따라서, 본 발명에 따른 키유닛은 외력에 의한 잔류변형이 일어나지 않아 이로 인한 발생하는 문제를 해결한 것이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 본 발명에 따른 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러
10 : 하우징
11 : 중공 12 : 철근 인입공
13 : 결합용 나사부 14 : 단턱
20 : 키유닛
21 : 철근 내입홈 22 : 나사홈
23 : 절개홈 24 : 절편
25 : 브릿지 26 : 관통절개홈
30 : 마감캡
31 : 철근 인입공 32 : 대응나사부
40 : 구획판
41 : 개방홈
50 : 탄성스프링

Claims (7)

1. 길이 방향으로 연장된 관 형태로 이루어지며 내부에 중공(11)이 형성되고, 일측단에 철근(100)이 인입되는 철근 인입공(12)이 형성되고, 타단부의 내주연에는 결합용 나사부(13)가 형성된 하우징(10)과,
   하우징(10)의 내부에서 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되고, 길이 방향을 따라 철근 내입공(21)이 형성되며 상기 철근 내입공(21)의 내주면에 인입된 철근의 외주연에 형성된 나사산과 대응 체결하는 나사홈(22)이 형성된 키유닛(20)과,
   상기 하우징(10)의 결합용 나사부(12)와 나사 체결하며, 내부에 상기 키유닛(20)이 배치되는 공간이 형성되며 일측단에 철근이 인입되는 철근 인입공(31)이 길이 방향을 따라 관통 형성된 마감캡(30)과,
   상기 하우징(10)과 마감캡(30)에 의해 형성된 공간을 양분하도록 하우징(10)의 내부에 배치되는 구획판(40) 및
   상기 하우징(10)의 중공(11)에 배치되어 상기 키유닛(20)을 상호 멀어지는 방향으로 밀어내는 탄성력을 형성하는 탄성스프링(50)을 포함하되,
   상기 하우징(10)에는,
   상기 구획판(40)의 위치 이동을 제한하는 단턱(14)이 형성되되,
   상기 구획판(40)에는,
   테두리에서 중앙을 향해 절개되어 형성되되, 절개된 면적이 전체 구획판(40)의 20~25%의 면적을 가지는 개방홈(41)을 더 포함하고,
   상기 개방홈(41)에는 상기 탄성스프링(50)이 통과하도록 하되,
   상기 키유닛(20)은,
   단일체로 구성되되,
   복수개의 절개홈(23)을 통해 다수의 절편(24)으로 분할되고,
   상기 절개홈(23)에는 인접한 절편(24)을 연결하는 브릿지(25)가 형성되되,
   상기 절개홈(23) 중 어느 하나는 상기 브릿지(25)가 없는 형태로 이루어져,
   상기 키유닛(20)이 길이 방향을 따라 열린 상태를 가지는 관통절개홈(26)으로 이루어지되,
   상기 키유닛(20)의 절개홈(23)은,
   키유닛(20)의 길이 방향으로 나선 형태를 이루며 형성되되,
   상기 키유닛(20)은
   인입된 철근에 의하여 상기 하우징(10)의 중앙측으로 이동함과 동시에 외측으로 확장되고,
   상기 하우징(10) 및 마감캡(30)이 각각 회전하면서 하우징의 내주면과 키유닛의 외주면, 그리고 마감캡의 내주면과 키유닛의 외주면이 맞닿아 밀착되면서 일체로 결합되되,
   상기 탄성스프링(50)은,
   상기 하우징(10)의 내부에 단일체가 배치되되,
   양단이 상호 대칭되게 배치된 한 쌍의 키유닛(20)의 단부에 맞닿고,
   중앙은 상기 구획판(40)에 맞닿도록 배치되고,
   양단의 말단부가 상기 키유닛(20)에 일체로 고정되되,
   양단의 말단부가 각각 상기 키유닛(20)의 절개홈(23)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 철근 결합 구조를 개선한 원터치형 철근 커플러.
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