KR102083652B1 - 반자동 철근 커플러 - Google Patents

Abstract

본원발명인 반자동 철근 커플러는 본 발명은 입구측으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소된 경사면이 형성되는 제1커플러바디; 상기 제1커플러바디의 경사면에 구비되고 둘레를 따라 다수개로 분할되어 철근을 수용하여 체결할 수 있는 금속재의 단위쐐기; 상기 단위쐐기 내주면에 위치하고, 플라스틱 사출물로 형성되어 상기 단위쐐기와 마찰력을 감소시켜 미끄럼을 제공하며, 일측에서 타측으로 갈수록 외경이 확장되도록 경사지게 형성되어 외주면에 밀착 결합되는 상기 단위쐐기가 외측으로 경사지며, 외주면에 일정 간격으로 경계턱이 돌출 형성되어 상기 단위쐐기의 간격을 유지하게 하는 간격유지구; 상기 단위쐐기 후측에 위치하고 상기 단위쐐기를 상기 경사면으로 탄성 가압하고 철근 삽입에 의해 상기 간격유지구가 상기 단위쐐기에 이탈시 철근에 물림력을 제공하는 스프링; 상기 제1커플러바디의 후측에 체결되어 상기 스프링을 받치고, 입구측으로 철근을 결합하여 고정하는 제2커플러바디;가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

반자동 철근 커플러{A coupler for connecting reinforcing bar}

본 발명은 반자동 철근 커플러에 관한 것으로, 철근과 철근 사이를 연결하고 한방향으로는 자동체결되게 하고, 다른 방향으로는 수동 체결되게 하는 반자동 철근 커플러에 관한 기술이다.

철근은 건축이나 토목 분야에서 콘크리트 구조물의 내부 뼈대로써 사용하고 있다. 철근은 일정한 길이로 규격 생산되므로 구조물의 길이에 따라 철근을 상호 이음해서 구조물의 길이에 맞춤해서 사용하여야 한다.

철근의 이음 방법에는 맞대기이음과 겹치기이음을 많이 사용하고 있다. 철근 맞대기이음은 길이방향을 맞춰 용접에 의해 이음하고, 철근 겹치기이음은 상호 겹쳐서 철사로 이음하는 방법을 사용해왔다.

종래의 기술 중에 대한민국 등록실용신안20-0211394 "철근연결용 커플러"에는 도 1에서 양측으로 철근을 끼울 수 있도록 관형의 슬리브에 걸림편이 형성되어 있어 철근이 끼워지도록 하였다. 이러한 단순 끼워맞춤에는 가압력이 높아야 힘이 많이 들고 체결력이 약한 문제점이 있어왔다.

이를 보완하기 위해 철근을 원터치에 의해 체결이 쉽게하는 기술로는 대한민국 등록특허 10-1602399 "원터치 철근 커플러"가 개시되어 있다.

도 2에서는 커플러바디 내부에 분할된 쐐기가 스프링에 의해 지지되고, 내부에 간격유지구에 의해 유지하게 되며, 철근이 간격유지구를 밀어냄으로써 분할된 쐐기의 간격이 좁아져 원터치에 의해 물림할 수 있는 기술이다. 그러나 이러한 원터치식 커플러는 내부에 스프링, 간격유지구, 쐐기 등의 구성품이 필요하므로 제조원가가 비싸지는 문제점이 있어왔다.

KR 20-0211394 Y1 KR 10-1602399 Y1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사용이 편의를 높이면서도 구성품을 최소화하여 효율적으로 철근을 결합하여 사용할 수 있는 반자동 철근 커플러를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 입구측으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소된 경사면이 형성되는 제1커플러바디; 상기 제1커플러바디의 경사면에 구비되고 둘레를 따라 다수개로 분할되어 철근을 수용하여 체결할 수 있는 금속재의 단위쐐기; 상기 단위쐐기 내주면에 위치하고, 플라스틱 사출물로 형성되어 상기 단위쐐기와 마찰력을 감소시켜 미끄럼을 제공하며, 일측에서 타측으로 갈수록 외경이 확장되도록 경사지게 형성되어 외주면에 밀착 결합되는 상기 단위쐐기가 외측으로 경사지며, 외주면에 일정 간격으로 경계턱이 돌출 형성되어 상기 단위쐐기의 간격을 유지하게 하는 간격유지구; 상기 단위쐐기 후측에 위치하고 상기 단위쐐기를 상기 경사면으로 탄성 가압하고 철근 삽입에 의해 상기 간격유지구가 상기 단위쐐기에 이탈시 철근에 물림력을 제공하는 스프링; 상기 제1커플러바디의 후측에 체결되어 상기 스프링을 받치고, 입구측으로 철근을 결합하여 고정하는 제2커플러바디;가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제2커플러 바디에는 내부에 나선형 나사산이 형성되고, 상기 제2커플러 바디에 결합되는 철근의 외주면에도 나사산이 형성되어 회전 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 간격유지구는, 일측에서 타측으로 갈수록 외경이 확장된 형태가 되도록 타측면의 중앙에 홈이 형성되게 사출 성형하여 수축률의 차이에 의해 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 간격유지구는, 제1금형과, 상기 제1금형과 결합하고 중앙부분에 상기 홈을 형성하도록 돌출구가 형성된 제2금형의 결합에 의해 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 반자동 철근 커플러를 제공한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

상대적으로 철근 결합이 쉬운 부분에는 내부부품 없이 수동으로 철근을 결합하고, 상대적으로 철근 결합이 어려운 부분에는 내부부품으로 원터치로 자동 결합하여 철근을 연결할 수 있다.

간격유지구를 플라스틱 사출품으로 형성되게 하여 가볍고 제작이 용이하다. 또한, 플라스틱 사출에 의해 쐐기와 금속재인 단위쐐기와 마찰을 작게할 수 있어 철근의 절단면이 경사진 경우 등 철근 가압력이 간격유지구에 편향된 경우에도 쉽게 쐐기에서 이탈되어 물림을 용이하게 할 수 있다.

도 1은 종래의 철근 커플러 예시도이다.
도 2는 종래의 다른 철근 커플러 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반자동 커플러의 결합 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 간격유지구의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반자동 커플러의 철근 결합 상태도를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반자동 커플러의 결합 단면도를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 간격유지구의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명인 반자동 커플러는 크게 제1커플러바디(1000), 단위쐐기(2000), 간격유지구(3000), 스프링(4000), 제2커플러바디(5000)가 포함되어 이루어지며, 제1커플러바디(1000)에는 스프링(4000)에 의한 힘으로 철근이 자동 체결되며, 제2커플러바디(5000)에 의해 끼워맞춤으로 철근을 수동으로 체결되게하여 간결한 구성품으로 본 발명인 반자동 커플러를 달성할 수 있다.

상기 제1커플러바디(1000)는 내부가 빈 형상으로 형성되고, 입구측에는 철근이 유입되게 되며, 출구측(입구측 반대방향)에는 내주면에 나사산이 형성되어 제2커플라바디(5000)와 체결할 수 있다.

그리고, 상기 제1커플러바디(1000)의 내부에는 입구측으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소된 경사면이 형성된다.

이러한 경사면이 형성됨으로써 내부에 위치하는 단위쐐기(2000)가 경사면을 따라 전,후 이동에 되며 단위쐐기(2000)의 내경을 변화시킬 수 있어 내부의 철근을 물림할 수 있게 된다.

상기 단위쐐기(2000)는 상기 제1커플러바디(1000)의 경사면에 구비되고 둘레를 따라 다수개로 분할되어 철근을 수용하여 체결할 수 있다. 분할된 개수는 2개 또는 3, 4개 등 설치환경에 따라 자유롭게 실시할 수 있다.

여기서, 단위쐐기(2000)는 여러조각이 분할된 것으로 내측면에 치형이 형성되어 유입되는 철근을 물림하여 고정할 수 있다.

상기 간격유지구(3000)는 원통형으로 형성되고, 상기 단위쐐기(2000) 내주면에 위치하여 상기 단위쐐기(2000)의 형상을 유지한다.

즉, 간격유지구(3000)가 단위쐐기(2000)의 내부에 있으며, 외측면에 일정간격마다 경계턱(3400, 도4)이 돌출 형성되어 있어 분할되어 있는 단위쐐기가 일정 간격으로 유지하면서 상호 간격을 벌려 철근이 쉽게 유입할 수 있다.

여기서, 간격유지구(3000)는 플라스틱 사출물로 형성되게 된다. 일측에서 타측으로 갈수록 외경이 확장되도록 경사지게 형성되어 외주면에 밀착 결합되는 상기 단위쐐기(2000)가 외측으로 경사져서 단위쐐기(2000)가 입구측으로 벌어져 철근 유입을 쉽게할 수 있다.

상기 간격유지구(3000)는 제1금형과, 상기 제1금형과 결합하고 중앙부분에 상기 홈(3200, 도 4)을 형성하도록 돌출구가 형성된 제2금형의 결합에 의해 사출 성형되는 것을 특징으로 하여 성형에 의해 제작되어 사출성형되고 수축률 차이에 의해 홈이 있는 부분이 홈이 없는 부분보다 상대적으로 수축률이 적어 홈측의 부분이 외경이 확장된 형태로 경사지게 할 수 있다. 금형의 단순히 제1금형과 홈을 형성하기 위한 제2금형만 있으면 되므로 금형 제작비용을 적게하고, 간단한 방법으로 경량의 간격유지구(3000)를 제작할 수 있다.

또한, 간격유지구(3000)가 플라스틱 사출품으로 형성되어 단위쐐기(2000)와 마찰력을 최소화할 수 있다. 단위쐐기(200)는 통상 철근에 물림력을 제공하기 위해 금속재로 형성되는데, 간격유지구(3000)가 금속보다 플라스틱 제품으로 형성되어 단위쐐기(2000)와의 마찰력을 적게하여 간격유지구(3000)에 가압력을 편향된 경우에도 쉽게 이탈되게할 수 있다.

가령, 현장에서는 철근의 절단면이 경사진 경우 간격유지구(3000)에 가압력이 고르게 전달하지 못하고 편형된 경우가 빈번하게 발생하는데, 간격유지구(3000)가 금속재인 경우 꽉 물려버려 경사 각도만 비틀어지고 이탈되지 않는 문제점이 많았다. 그러므로 상대적으로 이종의 재료인 플라스틱 사출품으로 간격유지구(3000)를 형성함으로써 편항된 하중으로 가압되더라도 미끄럼에 의해 쉽게 이탈하여 고장을 줄일 수 있는 이점이 크다.

상기 스프링(4000)은 상기 단위쐐기(2000) 후측에 위치하여 단위쐐기(2000)를 경사면으로 탄성 가압한다.

여기서, 상기 스프링(4000)은 상기 단위쐐기(2000)를 상기 경사면으로 탄성 가압하고 있는 상태이므로, 철근 삽입에 의해 상기 간격유지구(3000)가 상기 단위쐐기(2000)에 이탈시 경사면으로 단위쐐기(2000)를 가압하여 입구측으로 더 밀어버리므로 철근에 물림력을 제공할 수 있다.

상기 제2커플러바디(5000)는 상기 제1커플러바디(1000)의 반대편에 위치하고 결합되어 입구측으로 철근을 수용할 수 있는 것이다.

상기 제2커플러바디(5000)는 외주면에 나사산이 형성되어 상기 제1커플러바디(1000)의 후측에 체결되게 된다.

그리고, 상기 제2커플러바디(5000)는 내경이 상기 스프링(4000)보다 작게 형성되어 상기 스프링(4000)을 받칠 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반자동 커플러의 철근 결합 상태도를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에서는 먼저 철근(C2)이 있는 상태에서 반자동 철근 커플러를 파지하고 상기 철근(C1)에 제2커플러바디(5000)측으로 나사체결식으로 회전결합하여 고정한다. 그리고, 이어지는 철근(C2)을 제1커플러바디(1000) 측 입구로 삽입하고 간격유지구(3000)를 밀어서 단위쐐기(2000)에 이탈시킴으로써 스프링(4000)의 힘에 의해 단위쐐기(2000)에 자동으로 물림하게 된다.

통상 건축물에는 철근이 수직으로 연결되게 되는데, 아래에 있는 철근은 바닥에 고정된 경우가 많으므로 작업자가 쉽게 연결할 수 있다. 그러나 상부로 또 다른 철근을 연결하기 위해서는 작업자가 철근을 파지한 상태에서 연결하므로 철근 무게에 의한 힘이 많이 들게 된다.

그러므로 본 발명인 반자동 철근 커플러는 상대적으로 하부의 철근을 연결하기 쉬운 곳에 작업자가 직접 제2커플러바디(5000) 측으로 회전 결합 하고, 제1커플러바디(1000) 측으로 또 다른 철근 파지한 상태에서 간단히 끼움함으로써 자동 체결이 이루어질 수 있다. 즉 철근 연결이 쉬운 곳에는 작업자가 수동으로 직접 결합하고 철근 연결이 어려운 곳에는 자동 체결이 되도록 한 것이다.

결국, 상기 제2커플러바디(5000)에는 단위쐐기(2000), 간격유지구(3000) 및 스프링(4000)의 부속품이 없이 제품이 완성될 수 있으므로 제품 가격이 저렴해지는 이점도 있다.

이상과 같이 본 발명은 반자동 철근 커플러를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

1000: 제1커플러바디
2000: 단위쐐기
3000: 간격유지구
3200: 홈
3400: 경계턱
4000: 스프링
5000: 제2커플러바디

Claims (4)

1. 입구측으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소된 경사면이 형성되는 제1커플러바디;
   상기 제1커플러바디의 경사면에 구비되고 둘레를 따라 다수개로 분할되어 철근을 수용하여 체결할 수 있는 금속재의 단위쐐기;
   상기 단위쐐기 내주면에 위치하고, 플라스틱 사출물로 형성되어 상기 단위쐐기와 마찰력을 감소시켜 미끄럼을 제공하며, 일측에서 타측으로 갈수록 외경이 확장되도록 경사지게 형성되어 외주면에 밀착 결합되는 상기 단위쐐기가 외측으로 경사지며, 외주면에 일정 간격으로 경계턱이 돌출 형성되어 상기 단위쐐기의 간격을 유지하게 하는 간격유지구;
   상기 단위쐐기 후측에 위치하고 상기 단위쐐기를 상기 경사면으로 탄성 가압하고 철근 삽입에 의해 상기 간격유지구가 상기 단위쐐기에 이탈시 철근에 물림력을 제공하는 스프링;
   상기 제1커플러바디의 후측에 체결되어 상기 스프링을 받치고, 입구측으로 철근을 결합하여 고정하는 제2커플러바디;가 포함되어 이루어지고,
   상기 간격유지구는,
   일측에서 타측으로 갈수록 외경이 확장된 형태가 되도록 타측면의 중앙에 홈이 형성되게 사출 성형하여 수축률의 차이에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 반자동 철근 커플러.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2커플러 바디에는 내부에 나선형 나사산이 형성되고,
   상기 제2커플러 바디에 결합되는 철근의 외주면에도 나사산이 형성되어 회전 결합되는 것을 특징으로 하는 반자동 철근 커플러.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 간격유지구는,
   제1금형과, 상기 제1금형과 결합하고 중앙부분에 상기 홈을 형성하도록 돌출구가 형성된 제2금형의 결합에 의해 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 반자동 철근 커플러.

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