KR102163592B1

KR102163592B1 - 철근 연결용 커플러

Info

Publication number: KR102163592B1
Application number: KR1020190120496A
Authority: KR
Inventors: 김기창
Original assignee: 김기창
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2020-10-08

Abstract

본 발명은 철근 연결용 커플러에 관한 것으로서, 특히 커플러를 구성하는 연결관체의 중공부 내면에 끼워지는 철근의 결합이 오작동없이 조립되게 하여 견고한 결속이 이루어질 수 있게 함으로서, 구조물의 견고한 시공이 이루어질 수 있게 한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 경사면이 형성된 연결관체의 내면중공부에, 경사면이 형성된 분할결속구를 스프링으로 탄지되게 조립한 철근 연결용 커플러를 구성함에 있어서, 연결관체의 중공부 입구에 내측 단턱을 구성하고, 상기 내측 단턱에 분할결속구의 선단부가 걸려지게 하되, 분할결속구의 선단부 입구에 걸림턱이 형성된 끼움안내부를 구성하고, 상기 끼움안내부의 내경이 연결관체의 중공부 입구 내경보다 넓게 구성하여, 분할결속구의 선단부가 연결관체의 내측 단턱에 가려져 은폐되게 함으로서, 연결관체의 중공부 입구에 철근을 끼울때 철근의 선단부가 분할결속구의 선단부와 접촉하지 않고, 분할결속구에 일정길이 끼워지게 한 다음 걸림턱과 접촉하여 철근이 끼워져 조립될 수 있게 한 것이다.

Description

철근 연결용 커플러{COUPLER FOR CONNECTING REINFORCING ROD}

본 발명은 철근 연결용 커플러에 관한 것으로서, 특히 커플러를 구성하는 연결관체의 중공부 내면에 끼워지는 철근의 결합이 오작동없이 견고한 결속이 이루어질 수 있게 한 것이다.

일반적으로 철근콘크리트는 철근과 콘크리트 각각의 장점과 단점을 서로 보완하는 것으로서, 콘크리트는 압축응력을, 철근에는 인장응력을 부담시켜 외력에 대한 내구성을 향상시킬 수 있게 한 구조물이다.

이러한 철근콘크리트의 시공에 있어서, 가장 기초가 되는 철근의 배근과정은 철근콘크리트 구조물의 수명과 안정성을 결정하는 중요한 과정이다.

또한 철근콘크리트 구조물의 대형화 및 고층화로 인하여, 콘크리트 내부에 시공되는 철근의 길이도 연장되며, 철근의 경우 일정길이의 규격품으로 그 길이가 한정되어 제작되기 때문에, 철근을 서로 연결시켜 주는 이음방법이 적용되고 있다

철근이음방법은 주로 겹이음, 가스압접이음 및 기계적 이음 등이 적용되며, 특히 철근의 형상에 기계적, 물리적 변화를 주지 않고, 철근을 연결시키는 기계적 이음방법은 정하중과 동하중을 충분히 흡수하여 철근이음부분의 내구성을 유지토록 하여 철근콘크리트 구조물의 안정시공을 확보할 수 있는 방법중 하나이다.

철근의 기계적 이음방법에 관한 선행기술을 검토하여 보면, 실용신안등록 제20-0341839호 "철근이음장치"(특허문헌 1)과, 실용신안등록 제20-0390651호 "양면조임식 철근 이음구"(특허문헌 2)와, 실용신안등록 제20-0415715호 "철근이음장치"(특허문헌 3) 등이 제공되고 있다.

상기 특허문헌 1의 기술내용을 검토하여 보면, 철근이음장치로서, 반원체로 형성시켜 내주연에 다수개의 마디홈을 형성시키고, 외주면을 테이퍼지게 형성시켜 이를 한쌍으로 하여 이음결합하는 철근의 단부가 외부로 부분 노출되도록 양철근의 외주연에 결합시키는 절개편과, 상기 절개편을 내부에 결합시킬 수 있도록 내부에 형성시킨 구멍의 일측에 테이퍼공을 형성시키고 타측에는 암나사를 형성시킨 이음커플러와, 상기 이음커플러의 암나사와 체결될 수 있도록 외주연 일측으로 숫나사를 형성시키고 내부에 형성시킨 구멍의 일측에 절개편을 내입시킬 수 있도록 테이퍼공을 형성시켜 이음커플러와 나사결합으로 양 철근의 단부가 밀착되면서 이음결합되도록 하는 것이다.

특허문헌 2의 기술내용은 조임식 철근이음구를 구성함에 있어서, 격벽을 두고 중앙이 관통되며, 상/하부영역의 외면 둘레방향에 수나사가 각각 형성된 제1누름쇠조임구와, 신축성을 갖는 재질로 형성되며 적어도 둘 이상의 삽입홈이 형성되어 상기 제1누름쇠조임구의 내부에 각각 마련되는 제1 및 제2누름쇠고정링과, 상기 제1 및 제2누름쇠고정링의 삽입홈에 삽입되며 적어도 둘 이상으로 이루어지는 제1 및 제2누름쇠와, 상기 제1 및 제2누름쇠의 내면 상부영역에 각각 설치된 스프링과, 내부가 관통되며, 상기 제1 및 제2누름쇠의 일단과 접촉되도록 상기 누름쇠조임구의 상/하부영역의 수나사에 체결되며 내부에 경사면과 암나사부가 형성된 제2누름쇠조임구를 포함하는 것을 특징으로 한 것이다.

또한 특허문헌 3의 기술내용을 검토하여 보면, 철근이음장치를 구성함에 있어서, 호 형상으로 다수개로 형성시켜 내주연에 다수개의 마디홈을 형성시키고, 외주연은 테이퍼지게 형성시키며 후방으로 결합홈을 형성시켜 일체로 조합하여 철근의 외주연에 결합하는 절개편과, 상기 조합된 절개편을 내부에 결합시킬 수 있도록 내부에 테이퍼공을 형성시키고 그 후방으로 연통되도록 암나사공 및 숫나사공을 각기 형성시킨 한쌍의 이음커플러와, 상기 이음커플러의 암나사공 및 숫나사공에 체결될 수 있도록 외주연 양측에 각기 숫나사와 암나사를 형성시키고, 내부 중앙에 연통공을 관통시킨 결합커플러와, 상기 다수개의 절개편을 일체화시킬 수 있도록 결합홈에 삽입되도록 일측에 걸림턱을 형성시키면서 절개편의 후단면에 밀착되도록 밀착면을 절곡되게 형성시킨 조합부재와, 상기 조합부재의 후방과 결합커플러의 양측단 사이에 압착되도록 내입되어 조합부재를 압박하여 절개편이 테이퍼공 내측으로 가압될 수 있도록 하는 스프링으로 구성되게 한 것이다.

상기 특허문헌 1 내지 특허문헌 3의 철근연결구조는 결합커플러 양측에 이음커플러를 나사결합하고, 상기 이음커플러 내면에 외주면이 경사지면서 절개된 결속편을 끼워 설치한 것으로서, 이음커플러 양측에서 연결하고자 하는 철근을 끼운 다음 이음커플러를 나사결합하여, 내면에 위치하는 양측 결속편이 오므라들면서 철근을 결속고정하는 구조이다.

상기 특허문헌 1 내지 특허문헌 3의 철근이음수단의 경우, 연결하고자 하는 양측 철근을 연결용 커플러를 이용하여 연결한다는 것이나 다음과 같은 문제가 있는 것이었다.

즉 연결용 커플러를 구성하는 연결관체 내부에 스프링으로 탄력설치된 분할결속구의 선단부 내경이, 연결관체의 중공부 입구(중공부 입구 내경은 철근의 외경과 동일함)의 내경보다 좁게 구성되어 있기 때문에 철근을 연결관체의 중공부 입구에 밀어넣으면 철근의 선단부가 분할결속구의 선단부와 접하게 된다.

상기한 상태에서 철근은 계속 밀어넣으면 분할결속구가 중공부 내측으로 일정거리 밀려 이동하면서, 내경이 점차 넓어지는 중공부에 의해 분할결속구가 확장되면서, 철근이 끼워지게 되고, 철근이 끼워지면 스프링에 의해 분할결속구가 다시중공부 입구쪽으로 밀리면서 철근의 외면을 결속하여 양측 철근을 연결하게 된다.

그러나 상기에서와 같이 중공부 입구에 철근을 끼워 일정거리 분할결속구를 밀어 이동하는 과정에서 3개의 분할결속구가 나란히 밀리지 못하고 서로 어긋지면서 형태가 무너지는 현상이 가끔 발생하게 되며, 이러한 경우 철근의 견고한 연결이 이루어지지 못하게 되므로 구조물의 견고한 시공을 기대할 수 없게 되는 등의 문제가 있는 것이었다.

이러한 현상은 연결관체의 중공부 입구에 철근을 밀어넣을때 철근의 선단부가 분할결속구의 선단부와 접하면서 분할결속구가 연결관체의 중공부 내측으로 일정거리 이동하는 과정에서, 여러 요인에 의해 분할결속구의 형태가 무너지기 때문에 문제가 발생하게 되는 것이다.

실용신안등록 제20-0341839호 "철근이음장치" 실용신안등록 제20-0390651호 "양면조임식 철근 이음구" 실용신안등록 제20-0415715호 "철근이음장치"

본 발명은 철근 연결용 커플러에 관한 것으로서, 특히 커플러를 구성하는 연결관체의 중공부 내면에 끼워지는 철근의 결합이 오작동없이 조립되게 하여 견고한 결속이 이루어질 수 있게 함으로서, 구조물의 견고한 시공이 이루어질 수 있게 한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 경사면이 형성된 연결관체의 내면중공부에, 경사면이 형성된 분할결속구를 스프링으로 탄지되게 조립한 철근 연결용 커플러를 구성함에 있어서, 연결관체의 중공부 입구에 내측 단턱을 구성하고, 상기 내측 단턱에 분할결속구의 선단부가 걸려지게 하되, 분할결속구의 선단부 입구에 걸림턱이 형성된 끼움안내부를 구성하고, 상기 끼움안내부의 내경이 연결관체의 중공부 입구 내경보다 넓게 구성하여, 분할결속구의 선단부가 연결관체의 내측 단턱에 가려져 은폐되게 함으로서, 연결관체의 중공부 입구에 철근을 끼울때 철근의 선단부가 분할결속구의 선단부와 접촉하지 않고, 분할결속구에 일정길이 끼워지게 한 다음 걸림턱과 접촉하여 철근이 끼워져 조립될 수 있게 한 것이다.

본 발명은 경사면이 형성된 연결관체의 내면중공부에 경사면이 형성된 분할결속구를 스프링으로 탄지되게 조립한 철근 연결용 커플러를 구성함에 있어서, 연결관체의 중공부 입구에 내측 단턱을 구성하고, 상기 내측 단턱에 분할결속구의 선단부가 걸려지게 하되, 분할결속구의 선단부 입구에 걸림턱이 형성된 끼움안내부를 구성하고, 상기 끼움안내부의 내경이 연결관체의 중공부 입구 내경보다 넓게 구성하여, 분할결속구의 선단부가 연결관체의 내측 단턱에 가려져 은폐되게 함으로서, 연결관체의 중공부 입구에 철근을 끼울때 철근의 선단부가 분할결속구의 선단부와 접촉하지 않고, 분할결속구에 일정길이 끼워지게 한 다음 걸림턱과 접촉하여 철근이 끼워져 조립될 수 있게 함으로서, 철근의 견고한 결속이 이루어질 수 있게 하는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 : 본 발명에서 제공하고자 하는 철근 연결용 커플러의 사시도
도 2 : 도 1의 분해사시도
도 3 : 도 1의 단면구성도
도 4 : 본 발명 연결용 커플러의 단면상태 분해도
도 5 : 도 3의 상태에서 철근을 끼워 철근의 선단부가 분할결속구의 걸림턱에 접촉한 상태도
도 6 : 도 5의 상태에서 철근을 완전히 끼워 결속이 완료된 상태도

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에서 제공하고자 하는 철근연결용 커플러(10)의 사시도 및 단면구성도이고, 도 5 및 도 6은 사용상태 단면구성도로서, 커플러(10)는 연결소켓(20) 외면에 구성된 나사결합부(21) 양측에 중공부(31)가 형성된 연결관체(30)를 나사결합하되, 상기 연결관체(30) 양측부에는 선단부쪽으로 갈수록 외경이 좁아지는 경사부(32)를 구성하여 중공부(31) 내면에 내측경사면(33)을 구성한다.

내측경사면(33)이 형성된 중공부(31)에는 여러개로 분리된 분할결속구(40)를 끼워, 분할결속구(40)에 구성된 외측경사면(43)이 연결관체(30)의 내측경사면(33)과 접하게 하고, 내면에는 요철부(42)를 구성하고, 분할결속구(40) 후단부에는 지지관체(50)를 위치시키고, 상기 지지관체(50)와 연결소켓(20) 사이에는 스프링(60)을 끼워 지지관체(50)가 분할결속구(40)를 외측방향으로 탄지되게 구성한다.

상기한 구성의 커플러(10)는 일반적으로 사용되고 있는 커플러의 구성과 다를바 없다.

그러나 본 발명에서 제공하고자 하는 커플러(10)의 특징은, 철근(70)을 커플러(10)의 중공부 입구(34)에 끼울때, 중공부(31)에 끼워진 분할결속구(40)의 선단부(41)와 접촉하지 않고, 일정길이 분할결속구(40)에 끼워진 다음 분할결속구(40)와 접하게 하고, 상기한 상태에서 철근(70)을 이용하여 분할결속구(40)를 계속하여 밀어넣으면, 분할결속구(40)가 중공부(31) 내측으로 밀리면서 확개되어 철근(70)이 분할결속구(40)의 요철부(42) 내면에 끼워져 결속고정되게 한다는 것이다.

즉, 연결관체(30)의 중공부 입구(34)에 내측단턱(35)을 구성하고, 분할결속구(40)의 선단부(41) 내측에는 일정길이의 끼움안내부(45)를 구성하여, 요철부(42)와 끼움안내부(45) 사이에 걸림턱(46)을 구성한다.

따라서 연결관체(30)의 중공부(31)에 끼워진 분할결속구(40)의 선단부(41)가 연결관체(35)의 내측단턱(35)에 걸려 고정되게 하되, 분할결속구(40)의 끼움안내부 내경(47)이 연결관체(30)의 중공부입구내경(36)과 동일하거나 조금더 크게 구성하여, 분할결속구(40)의 선단부(41)가 연결관체(30)의 내측단턱(35)에 가려져 은폐되게 하고, 또한 요철부 내경(48)은 중공부입구내경(36)보다 좁게 구성한다.

또한 스프링(60)의 탄지력을 분할결속구(40)에 전달하는 지지관체(50)에는 다수개의 삼각돌기(51)를 구성하되, 삼각돌기(51)가 도 3 및 도 5에서와 같이 분할결속구(40)와 분할결속구(40)가 접하는 경계부(49)의 안내홈(44)에 위치되게 하여, 분할결속구(40)의 측면(49')이 일정한 간격으로 위치되게 하였으며, 발명의 실시예에서는 분할결속구(40)가 3개로 분리되어 있기 때문에 삼각돌기(51)도 3개가 돌출구성되어 있다.
특히 3개로 분리구성된 분할결속구(40)가 연결관체(30)의 중공부(31)에 끼워지면 분할결속구(40)는 경계부(49)를 통하여 측면(49')끼리 접한 상태로 결합되므로 커플러(10)의 취급중 외부충격에 의해 분할결속구(40) 조립형태가 무너지는 현상을 방지한다.

또한 상기 분할결속구(40)는 2~4개정도로 분리구성될 수 있다.

본 발명을 실시함에 있어서, 연결소켓(20)에 나사결합되는 연결관체(30) 사이에는 오링(26)이 끼워져 있고, 연결소켓(20) 외면에는 다수개의 체결공(38)이 뚫려 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 철근 연결용 커플러(10)는 콘크리트 구조물 시공시 구조물 보강을 위하여 사용되는 철근(70)의 연결시 커플러(10)를 이용하여 연결한다는 것은 종래와 다를바 없다.

그러나 본 발명에서 제공하고자 하는 커플러(10)는, 커플러(10)를 구성하는 연결관체(30)의 분할결속구(40) 내에 철근(70)을 끼울때 분할결속구(40)의 무너짐현상없이 견고한 결속이 이루어질 수 있게 한다.

즉, 종래 커플러의 경우, 연결관체의 분할결속구 내에 철근을 연결시키기 위하여 철근을 중공부 입구에 끼워 넣으면, 중공부의 입구내경보다 좁은 내경을 갖는 분할결속구의 선단부가 철근과 접하게 되고, 상기한 상태에서 철근을 계속하여 밀어넣으면 철근이 분할결속구의 선단부를 밀면서 중공부 내로 끼워지게 되므로, 연결관체의 중공부 내에서 분할결속구의 조립형태가 무너지면서 철근의 완전한 연결이 이루어지지 못하게 되는 경우가 발생하게 된다.

발명의 경우 연결관체(30)의 분할결속구(40) 내에 철근(70)을 끼우기 위하여 철근(70)을 연결관체(30)의 중공부 입구(34)에 끼워 넣으면, 철근(70)의 단부가 중공부 입구(34)를 통과하게 된다.

이때 분할결속구(40)의 선단부(41)에 구성된 끼움안내부내경(47)이, 중공부입구내경(36)보다 크게 구성되어 있어, 분할결속구(40)의 선단부(41)는 중공부입구(34)의 내측단턱(35)에 은폐된 상태로 유지되므로, 철근(70)의 단부는 분할결속구(40)의 선단부(41)와 접촉하지 않고 끼움안내부(45)를 통과한다.

끼움안내부(45)를 통과한 철근(70)의 단부는, 분할결속구(40)에 끼워진 상태에서 중공부입구내경(36)보다 좁게 구성된 요철부내경(48)에 의해 형성된 걸림턱(46)과 접하게 되므로, 결국 철근(70)은 분할결속구(40)의 선단부(41)에 구성된 끼움안내부(45) 내면에 위치하게 된다.

따라서 상기한 상태에서 철근(70)을 연결관체(30)의 중공부(31)쪽으로 계속 밀어넣으면 분할결속구(40) 역시 스프링(60)을 압축시키면서 연결소켓(20)쪽으로 이동하게 된다.

이때 분할결속구(40)의 선단부(41)에 구성된 끼움안내부(45)는, 철근(70) 외면에 위치하고 있기 때문에 조립된 분할결속구(40)의 형태가 무너지는 현상을 방지하게 되고, 상기한 상태에서 철근(70)을 계속 밀어넣으면 조립된 분할결속구(40)가 확장되면서, 요철부내경(48)도 확장하게 되고, 따라서 철근(70)은 분할결속구(70)의 요철부(42) 내면을 관통하면서 연결소켓(20)의 격판(22)과 접하면서 이동이 멈추게 된다.

동시에 스프링(60)에 탄지된 분할결속구(40)가 상승하면서 분할결속구(40)의 외측경사면(43)이 연결관체(30)의 내측경사면(33)과 접하면서, 분할결속구(40)의 요철부(42)가 철근(70) 외면을 결속하게 되므로 커플러(10)를 이용한 철근(70)의 견고한 결속이 이루어지게 된다.

이때 지지관체(50)에 돌출구성된 삼각돌기(51)는 3개로 분리된 분할결속구(40)의 측면(49')이 접하는 경계부(49), 즉 안내홈(44)에 끼워지면서 분할결속구(40)가 등간격으로 위치되게 함으로 철근(70)을 안정적으로 결속하게 된다.

또한 연결관체(30) 사이에 끼워진 오링(38)은 철근(70) 연결을 위하여, 철근(70)을 연결관체(30)의 중공부(31)에 끼워 넣었을때, 철근(70)의 선단부와 연결소켓(20)의 격판(22) 사이에 틈이 발생할 경우, 양측 연결관체(30)의 체결공(38)에 공구를 끼운 다음 죄이면 오링이 압축되면서 격판(22)과 철근(70) 사이의 틈 발생 현상을 줄일 수 있어 철근(70)의 견고한 연결을 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 커플러(10)는 분할결속구(40)의 끼움안내부내경(47)을, 연결관체(30)의 내측단턱(35)에 구성된 중공부입구내경(36)보다 넓게 구성하여, 분할결속구(40)의 선단부(41)가 연결관체(30)의 내측단턱(35)에 위치하면서 중공부입구(34)로부터 노출되지 않고 은폐된 상태를 유지하게 되므로, 철근(70)을 연결관체(30)의 중공부입구(34)에 끼워 넣을때, 분할결속구(40)의 선단부(41)와 접촉하지 않고, 끼움안내부(45)에 끼워진 상태에서 요철부(42) 입구의 걸림턱(46)과 접하게 되고, 상기한 상태에서 철근(70)이 분할결속구(40)를 연결관체(30)의 중공부(31)쪽으로 이동시키게 되므로 분할결속구(40)의 형태가 무너지는 현상없이 철근(70)의 견고한 결속을 기대할 수 있게 된다.

(10)--커플러 (20)--연결소켓
(21)--나사결합부 (22)--격판
(26)--오리 (30)--연결관체
(31)--중공부 (32)--경사부
(33)--내측경사면 (34)--중공부입구
(35)--내측단턱 (36)--중공부입구내경
(38)--체결공 (40)--분할결속구
(41)--선단부 (42)--요철부
(43)--외측경사면 (44)--안내홈
(45)--끼움안내부 (46)--걸림턱
(47)--끼움안내부내경 (48)--요철부내경
(49)--경계부 (49')--측면
(50)--지지관체 (51)--삼각돌기
(60)--스프링 (70)--철근

Claims

연결관체(30) 내면에 내측경사면(33)이 형성된 중공부(31)를 구성하되, 중공부입구(34)에 내측단턱(35)을 구성하고, 연결관체(30)의 중공부(31) 내면에, 외측경사면(43)과 내면에 걸림턱(46) 및 요철부(42)가 형성된 분할결속구(40)를 끼운 다음, 스프링(60)으로 탄력설치되게 함과 동시에, 분할결속구(40)의 선단부(41)가 중공부입구(34)의 내측단턱(35)에 은폐되게 함으로서, 연결관체(30)의 중공부입구(34)에 끼워지는 철근(70)의 단부가 분할결속구(40)의 선단부(41)와 접촉되지 않고 끼워지게 한 철근연결용 커플러를 구성함에 있어서, 연결관체(30)의 중공부(31)에 끼워진 분할결속구(40)를 3개로 분리구성하고, 3개의 분할결속구(40)를 연결관체(30)의 중공부(31)에 결합하되, 경계부(49)를 통하여 각 분할결속구(40)의 측면(49')과 측면(49')이 접하게 함으로서, 분할결속구(40)의 무너짐현상을 방지토록 하고, 분할결속구(40)의 선단부(41)와 요철부(42) 입구에 형성된 걸림턱(46)사이에 끼움안내부(45)를 구성하여, 철근(70)의 단부를 연결관체(30)의 중공부입구(34)에 끼워넣으면, 철근(70)의 단부가 끼움안내부(45)를 통과한 다음 걸림턱(46)과 접하여, 분할결속구(40)의 끼움안내부(45) 내면에 위치되게 하고, 철근(70)의 단부를 연결관체(30)의 중공부(31)쪽으로 계속 밀어넣으면, 분할결속구(40)가 스프링(60)을 압축시키면서 연결소켓(20)쪽으로 이동, 확장되어, 요철부(42) 내면을 관통되게 함으로서, 3개로 분리구성된 분할결속구(40)의 조립형태가 무너지는 현상없이 철근(70)의 단부가 연결관체(30)의 분할결속구(40) 내면에 끼워져 결속되게 함을 특징으로 철근 연결용 커플러.
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