KR102175306B1 - 원터치 철근 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원터치 철근 커플러에 관한 것으로, 한 쌍으로 마련되어 상호 체결되되, 양단이 개방되고 내부에 오목챔버가 형성되며 양 끝단으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소되는 제1 경사면이 형성된 곡률부와, 상기 곡률부의 양측에 외측방향으로 연장형성된 날개부를 포함하는 한 쌍의 본체, 상기 곡률부의 길이방향으로의 중앙에 결합되는 격벽, 상기 곡률부의 내측 중앙에 설치되는 스프링지지대, 상기 곡률부의 내측면에 곡률부의 길이방향을 따라 길게 형성되는 레일홈, 상기 날개부에 상,하로 관통되도록 형성되는 관통홀, 상기 날개부의 측면에 형성되되 상기 오목챔버와 연통되도록 형성된 유입홀, 한 쌍이 상기 본체의 양단측 오목챔버에 각각 장착되어 제1경사면을 따라 슬라이딩되며, 외주연에는 입구측으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소되는 제2경사면이 형성되고, 내주연에는 래칫돌기가 형성되어 내부에 철근이 수용되는 내부블럭, 상기 관통홀을 관통하도록 마련되어 한 쌍의 본체를 상호 체결시키는 체결부재 및 상기 스프링지지대에 일단이 결합되고, 타단은 상기 내부블럭에 결합되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명은 비교적 간단하고 단순한 구조로 구성되어 제조가 용이하고, 제조단가가 낮으며, 작업자가 쉽고 간편하게 철근을 연결할 수 있도록 마련되어 작업의 효율성이 향상된 현저한 효과가 있다.

Description

원터치 철근 커플러 {A coupler for connecting reinforcing bar}

본 발명은 철근을 서로 연결하기 위한 원터치 철근 커플러에 관한 것이다.

일반적으로 철근콘크리트 구조물에는 인장력을 제공하기 위하여 철근들이 설치되며, 이러한 철근들은 일정 길이의 규품으로 제공되고, 이에 철근콘크리트 구조물의 시공시 철근을 연결해가며 시공하게 된다.

일반적으로 철근 이음 방법은, 겹침이음과 기계식이음 등이 있으며, 이 중 겹침이음은 전통적인 공법으로, 철근과 철근을 일정한 길이로 겹쳐두어 콘크리트와의 부착력을 통해 이음이 되도록 하는 방식으로, 가장 많이 사용되는 방식이다.

이러한 겹침이음 방법으로 철근을 이을 시, 철근을 연결하기 위해서 철근을 이중으로 겹친 상태에서 철사등으로 묶어서 1차 고정하게 되는데, 작업이 번거롭고 철사의 강도가 약하기 때문에 쉽게 끊어지면서 연결상태가 해제되는 문제점이 있다.

한편, 기계적 이음은, 2개의 철근 사이에 커플러를 이용하여 연결하는 방식으로, 이러한 기계적 이음은, 이음의 방법과 형식에 따라 나사식, 강관 압착식, 쇄기식 등으로 구분되며, 현재 그 사용이 지속적으로 증가하고 있다.

종래기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1654150호에는 원터치 철근 커플러가 게시되어 있으며, 상기 발명은 서포트판이 커플러본체에 삽입되는 편체들과, 상기 편체들의 양측이 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시키기 위한 탄성부재와, 상기 탄성부재들의 사이에 설치되는 서포트판을 구비한다고 기재되어 있다.

그러나 상기의 철근 커플러는 철근들을 파지하는 편체들의 사이에 결합되어 철근들의 양단부를 지지하는 가이드판 또는 서포트판이 단순히 삽입되는 구조를 가지고 있으므로 커플러 본체 길이 방향의 중앙부에 장착되는 철근의 단부를 고정할 수 없다는 문제점이 있었다.

대한민국, 특허 제10-1654150호

본 발명은 이를 해결하고자 안출된 것으로, 비교적 간단하고 단순한 구조로 구성되어, 작업자가 쉽고 간편하게 철근을 연결할 수 있도록 하며, 콘트리트 타설 시 콘트리트가 본체 내부로 유입되도록 하여 철근 및 커플러의 강도를 향상시키는 원터치 철근 커플러를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 원터치 철근 커플러에 관한 것으로, 한 쌍으로 마련되어 상호 체결되되, 양단이 개방되고 내부에 오목챔버가 형성되며 양 끝단으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소되는 제1 경사면이 형성된 곡률부와, 상기 곡률부의 양측에 외측방향으로 연장형성된 날개부를 포함하는 한 쌍의 본체, 상기 곡률부의 길이방향으로의 중앙에 결합되는 격벽, 상기 곡률부의 내측 중앙에 설치되는 스프링지지대, 상기 곡률부의 내측면에 곡률부의 길이방향을 따라 길게 형성되는 레일홈, 상기 날개부에 상,하로 관통되도록 형성되는 관통홀, 상기 날개부의 측면에 형성되되 상기 오목챔버와 연통되도록 형성된 유입홀, 한 쌍이 상기 본체의 양단측 오목챔버에 각각 장착되어 제1경사면을 따라 슬라이딩되며, 외주연에는 입구측으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소되는 제2경사면이 형성되고, 내주연에는 래칫돌기가 형성되어 내부에 철근이 수용되는 내부블럭, 상기 관통홀을 관통하도록 마련되어 한 쌍의 본체를 상호 체결시키는 체결부재 및 상기 스프링지지대에 일단이 결합되고, 타단은 상기 내부블럭에 결합되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부블럭은 수직단면이 반구 형상인 기둥체이되, 상기 격벽과 대향되는 면에는 스프링이 장착되는 지지돌기가 형성되고, 외주연에는 본체의 레일홈에 끼움삽입되어 내부블럭의 이동을 가이드하는 레일돌기가 형성되고, 상기 내부블럭과의 대향면에는 이격돌기가 형성되어 한 쌍의 내부블럭이 상호 결합되었을 때, 밀착되지 않고 일정간격 이격되어 사이 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 관통홀의 가장자리에는 이격돌기가 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 비교적 간단하고 단순한 구조로 구성되어 제조가 용이하고, 제조단가가 낮으며, 작업자가 쉽고 간편하게 철근을 연결할 수 있도록 마련되어 작업의 효율성이 향상된 현저한 효과가 있다.

또한, 철근이 수용되는 본체를 한 쌍으로 구비하고, 한 쌍의 본체가 상호 소정간격 이격되게 결합되도록 하여, 콘트리트 타설 시 콘트리트가 본체 내부로 유입되어 철근 및 커플러의 강도가 향상되는 현저한 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 원터치 철근 커플러의 분해 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 원터치 철근 커플러의 결합 사시도이다.
도3은 도2의 A-A' 단면도이다.
도4는 도2의 B-B' 단면도이다.
도5는 본 발명에 따른 원터치 철근 커플러의 다른 실시례를 도시한 도면이다.
도6은 본 발명에 따른 본체에 보강리브가 형성된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일례에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철근 커플러(100)는 본체(120), 내부블럭(140), 스프링(160), 체결부재(180)를 포함한다.

도2에 도시된 바와 같이, 상기 본체(120)는, 내부에 두 개의 철근(10) 끝단부를 모두 수용하는 오목챔버가 형성되어 두 개의 철근을 서로 연결시키는 요소이다.

상기 본체(120)는, 동일한 형상으로 형성되되 서로 대향되게 결합되는 제1본체, 제2 본체를 포함하는 것으로, 상기 제1 본체 및 제2 본체의 대향면에는 각각 오목챔버(C)가 형성되며, 상기 제1 본체 및 제2 본체는 철근의 외주연에 길이방향으로 상호 대향되게 결합된다.

더욱 상세하게, 상기 제1 본체 및 제2 본체는 소정 길이를 가지되, 수직단면이 반구형상으로 형성되어 내부에 오목챔버(C)가 형성된 곡률부(122)와, 상기 곡률부의 양측면에 외측방향으로 연장 형상된 판재형상의 날개부(124)를 포함한다.

상기 곡률부(122)는 철근(10)을 수용하는 요소이며, 상기 곡률부(122)에 형성된 오목챔버(C)는 반구형상으로 형성되어, 철근을 안정적으로 수용한다.

상기 곡률부(122)의 내측면의 길이방향으로의 중앙부에는 격벽(P)이 형성되며, 상기 격벽은 오목챔버의 공간부를 두개로 분할하고, 각 공간부에 두 개의 철근이 각각 수용되도록 하여, 상기 두개의 철근이 서로 맞대어 배치되도록 한다.

아울러, 상기 곡률부(122)의 길이방향으로의 양 끝단부 일부구간에는 양 끝단으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소되는 제1경사면이 형성된다.

또한, 상기 곡률부 내측면 중앙부에는 상기 곡률부의 길이방향으로 레일홈(128)이 형성되며, 상기 레일홈은 후술할 내부블럭(140)의 이동을 가이드하는 요소이다.

덧붙여, 상기 곡률부의 내측면 중앙부에는 스프링지지대(127)가 결합되고, 상기 스프링지지대는 스프링(160)의 끝단을 지지하는 요소이다.

상기 스프링지지대는 수직단면이 'ㄷ' 형상으로 형성되어 내부 공간부에 스프링의 끝단이 삽입되도록 마련되며, 상기 스프링지지대는 상기 격벽(P)의 측방에 배치되어, 스프링이 스프링지지대의 내부 공간부에 삽입되되, 스프링의 끝단이 격벽에 접촉되어 더욱 안정적으로 지지되도록 한다.

이어서, 상기 곡률부(122)의 외주연에는 상기 본체의 강도를 보강하는 보강리브(126)가 형성된다.

상기 보강리브(126)는 상기 본체의 중앙부에 상기 본체의 길이방향을 따라 길게 형성되는 종방향 보강리브(126a)와, 상기 종방향 보강리브와 교차되는 방향으로 형성되는 복수개의 횡방향 보강리브(126b)를 포함한다.

도6에 도시된 바와 같이, 상기 보강리브는 곡률부의 외주연에 형성되되 날개부의 일부까지 연장형성되어질 수 있으며, 이로 인해 상기 본체는 높은 강도를 가지게 되어 내진 설계에 유리하도록 마련된다.

다음으로, 상기 날개부(124)는 제1 본체와 제2 본체를 상호 결합시키기 위한 요소이다.

도1에 도시된 바와 같이, 상기 날개부(124)는, 상기 곡률부(122)의 좌측에 형성된 제1 날개편(22)과, 곡률부의 우측에 형성된 제2 날개편(42)을 포함한다.

상기 제1 본체와 제2 본체의 상호 결합 시, 상기 제1 본체의 제1 날개편은 제2 본체의 제2 날개편과 대응되고, 제1 본체의 제2 날개편은 제2 본체의 제1 날개편과 대응되어 결합된다.

아울러, 상기 제1 날개편 및 제2 날개편에는 체결부재(180)가 삽입될 수 있도록 제1,2 날개편의 길이방향을 따라 복수 개의 관통홀(H)이 형성되며, 체결부재(180)가 제1 날개편 및 제2 날개편에 형성된 관통홀들을 모두 관통하여 체결됨에 따라 상기 제1 본체와 제2 본체가 상호 결합된다.

덧붙여, 상기 제1날개편 또는 제2날개편에 형성된 관통홀 중 어느 하나의 관통홀(H)의 외측방향의 외주연에는 헤드안착홈(24)이 연장형성된다.

상기 헤드안착홈(24)은 체결부재(180)인 볼트의 헤드가 안착되는 홈이며, 상기 헤드안착홈은 관통홀보다 큰 직경을 가지도록 마련된다.

본 발명에서는 실시례로서, 상기 제1 날개편(22)에 헤드안착홈(24)을 형성하였으나, 상기 헤드안착홈의 수평단면을 사각형상으로 형성하여, 체결부재인 볼트가 회전될 수 있는 공간부가 충분하도록 마련하였다.

덧붙여, 상기 제1날개편 및 제2날개편에는 좌우를 관통하는 유입홀(26)이 복수 개 형성된다.

상기 유입홀(26)은 상기 날개부의 길이방향을 따라 복수 개가 형성되며, 제1본체와 제2본체가 결합되었을때, 본체의 외부와 내부를 연통시키도록 마련된다.

즉, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 유입홀(26)은 제1본체와 제2본체 사이에 소정의 틈이 형성하는 요소이며, 이에 따라 콘크리트 타설 작업시, 제1 본체와 제2 본체 사이에 형성된 틈을 통해 콘크리트가 본체 내부로 수용되어 철근의 강도가 향상되도록 한다.

또한, 콘크리트가 본체 내부로 더욱 용이하게 수용되도록 하기 위해, 상기 관통홀(H)의 가장자리에는 이격돌기(28)가 돌출 형성되며, 상기 이격돌기(28)에 의해 제1본체와 제2본체는 체결부재(180)에 의해 상호 결합될 시, 제1날개편과 제2날개편이 상호 직접 접촉되지 않도록 마련된다.

한편, 상기 본체(120)의 오목챔버(C)에는 내부블럭(140)이 장착된다.

상기 내부블럭(140)은 본체의 양단에 각각 한 쌍이 장착되는 것으로, 상기 내부 블럭은 제1 본체의 양단과, 제2 본체의 양단에 각각 장착되어 하나의 본체에 총 4개가 장착된다.

더욱 상세하게, 상기 내부블럭(140)은 수직단면이 반원형상으로 형성되며, 외주연에는 입구측으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소되는 제2경사면이 형성되고, 내주연에는 래칫돌기(R)가 형성된다.

즉, 상기 내부블럭(140)은 제1본체 및 제2본체에 격벽(P)을 중심으로 양단에 각각 하나씩 장착되며, 상기 제1본체와 제2본체에 장착된 내부블럭은 상호 결합 시 중공체로 형성된 원통형상으로 마련되는 것이다.

덧붙여, 상기 내부블럭(140)에는 지지돌기(142), 이격돌기(144), 레일돌기(146)가 형성된다.

상기 지지돌기(142)는 상기 내부블럭에 스프링(160)이 용이하게 착탈되기 위한 돌기이다.

상기 지지돌기는 격벽(P)과 대향되는 면에 형성되며, 상기 스프링(160)의 일단은 격벽 및 스프링지지대(127)에 지지되고, 타단은 지지돌기(142)에 지지되어 상기 내부블럭이 스프링에 의해 본체의 양단으로 밀려진 상태를 유지하도록 한다.

상기 이격돌기(144)는, 한 쌍의 내부블럭이 대향되는 대향면에 형성되어, 제1본체와 제2본체가 상호 결합되었을 때, 한 쌍의 내부블럭이 상호 밀착되지 못하고 소정간격 이격되어 사이공간이 형성되도록 하는 요소이다.

즉, 상기 이격돌기에 의해 상기 한 쌍의 내부블럭은 상호 이격되게 결합되며, 콘크리트 타설 작업 시, 내부블럭 사이에 형성된 틈을 통해 콘크리트가 본체 및 내부블럭으로 투입되어 철근의 강도가 향상되도록 한다.

상기 레일돌기(146)는, 상기 내부블럭(140)의 외주연에 형성되며, 상기 본체(120)의 레일홈(128)에 끼움삽입되어 내부블럭의 이동을 가이드하는 요소이다.

다시 말해, 상기 내부블럭은 후술할 스프링(160)에 의해 본체(120)의 중앙부에 지지되며, 내부블럭의 제2경사면이 상기 제1경사면을 따라 슬라이딩되도록 마련된다.

이 때, 상기 내부블럭은 상기 내부블럭의 레일돌기(146)가 본체의 레일홈(128)에 삽입되어 움직임이 가이드되므로, 본체 내부에서 보다 안정적으로 슬라이딩된다.

상기 내부블럭 내주연에 형성되는 톱니 형상의 래칫돌기(R)는, 본체의 길이방향의 중심부를 기준으로 양단부가 서로 대향되는 경사면을 가지도록 마련되어, 상기 내부블럭의 내주연에 철근이 용이하게 삽입되고, 철근의 마디가 래칫돌기에 걸림 지지되어 삽입된 반대방향으로는 이동되지 않도록 한다.

이 때, 래칫돌기는 오목챔버의 끝단에서 중심부 방향으로 갈수록 높아지는 기울기를 가지도록 형성되어, 철근이 용이하게 삽입되고, 쉽게 이탈되지 않도록 한다.

즉, 상기 내부블럭은 본체의 오목챔버에 장착되어 상기 스프링에 의해 지지되며, 상기 철근(10)이 삽입되면 본체의 내측에 형성된 제1 경사면을 따라 본체의 중심부로 이동되며, 이 때, 내부블럭에는 상기 스프링에 의해 탄성 가압력이 가해지고, 철근의 외주면을 압착시키게 된다.

한편, 상기 내부블럭을 지지하는 스프링(160)은, 압축하려고 하는 힘에 저항하는 압축스프링으로, 상기 스프링은 상기 복수 개의 내부블럭을 본체의 양끝단측 방향으로 밀어내는 탄성력을 가지며, 철근이 본체의 양단에 각각 삽입됨에 따라 압축되어진다.

상기 체결부재(180)는 상기 제1 본체와 제2 본체를 체결하는 수단이며, 볼트와 너트로 구성된다.

상기 볼트는 제1본체와 제2본체에 형성된 관통홀들을 모두 관통하도록 결합되되, 상기 볼트는 상기 제1 날개편(22)에 형성된 관통홀을 먼저 관통하도록 결합되어 상기 볼트의 헤드가 상기 헤드안착홈(24)에 안착되도록 한다.

상기 너트는 볼트의 끝단에 나사결합되어, 상기 볼트가 제1 본체와 제2 본체를 안정적으로 고정 결합하도록 한다.

한편, 도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 원터치 철근 커플러의 다른 실시례로서, 상기 제1본체 및 제2본체는 보조스프링(182)에 의해 더욱 더 밀착되도록 상호 체결되어질 수 있다.

상기 보조스프링(182)은, 상기 체결부재에 의해 제1 본체와 제2 본체가 결합되 때, 양 끝단이 너트의 일면과 제2 날개편에 각각 접촉되도록 마련된다.

아울러, 이 때, 상기 제2 날개편(42)의 관통홀(H)의 외측방향의 외주연에는 스프링안착홈(44)이 연장 형성된다. (여기서, 상기 관통홀의 내측방향은 본체에 오목챔버가 형성된 방향이고, 관통홀의 외측방향은 그 반대방향을 일컫는다.)

상기 스프링안착홈(44)은 보조스프링(182)이 안착되는 홈이며, 상기 스프링안착홈(26)은 상기 관통홀(H)보다 큰 직경을 가지도록 마련된다.

즉, 상기 보조스프링(182)은, 상기 스프링안착홈(44)에 장착되어, 제1 본체와 제2 본체를 각각 내측방향으로 압박하여, 제1본체와 제2본체가 사이에 끼움 결합되는 철근이 더욱 안정적으로 고정되도록 하는 것이다.

상기 보조스프링은 압축하려고 하는 힘에 저항하는 압축스프링으로, 상기 스프링은 제1 본체 및 제2 본체에 내측방향으로 밀어내는 탄성력을 각각 가하게 되며, 이에 따라 상기 제1 본체와 제2 본체는 더욱 긴밀하게 밀착된다.

덧붙여, 볼트와 너트의 나사산 사이에 미세한 유격이 발생되었을 경우, 반복적인 하중 등에 의해 볼트 너트의 나사산이 풀리는 풀림현상이 발생하게 되는데, 상기 보조스프링은 이러한 풀림현상과 나사산 사이의 유격에 의해 발생되는 본체 변형 등을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본체는 가조립된 상태로 현장에서 사용되는데, 가조립된 상태의 본체 내부에 철근이 수용될 경우, 상기 보조스프링의 탄성력에 의해 상기 제1본체와 제2본체는 간격이 벌어지게 되고, 제1본체와 제2본체의 사이공간인 오목챔버에 상기 철근이 수용되면 상기 철근은 스프링에 의해 압박된다.

이에 따라 작업자는 쉽고 간편하게 철근을 연결할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시례를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시례가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

10:철근
100:원터치 철근 커플러
120:본체
122:곡률부
124:날개부
22:제1 날개편
24:헤드안착홈
26:유입홀
28:이격돌기
42:제2 날개편
44:스프링안착홈
126:보강리브
126a:종방향 보강리브
126b:횡방향 보강리브
127:스프링지지대
128:레일홈
129:보강리브
C:오목챔버
P:격벽
140:내부블럭
142:지지돌기
144:이격돌기
146:레일돌기
R:래칫돌기
160:스프링
180:체결부재
182:보조스프링

Claims (3)

1. 한 쌍으로 마련되어 상호 체결되되, 양단이 개방되고 내부에 오목챔버가 형성되며 양 끝단으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소되는 제1 경사면이 형성된 곡률부와, 상기 곡률부의 양측에 외측방향으로 연장형성된 날개부를 포함하는 한 쌍의 본체;
   상기 곡률부의 길이방향으로의 중앙에 결합되는 격벽;
   상기 곡률부의 내측 중앙에 설치되는 스프링지지대;
   상기 곡률부의 내측면에 곡률부의 길이방향을 따라 길게 형성되는 레일홈;
   상기 날개부에 상,하로 관통되도록 형성되는 관통홀;
   상기 날개부의 측면에 형성되되 상기 오목챔버와 연통되도록 형성된 유입홀;
   한 쌍이 상기 본체의 양단측 오목챔버에 각각 장착되어 제1경사면을 따라 슬라이딩되며, 외주연에는 입구측으로 갈수록 점진적으로 내경이 축소되는 제2경사면이 형성되고, 내주연에는 래칫돌기가 형성되어 내부에 철근이 수용되는 내부블럭;
   상기 관통홀을 관통하도록 마련되어 한 쌍의 본체를 상호 체결시키는 체결부재;
   상기 스프링지지대에 일단이 결합되고, 타단은 상기 내부블럭에 결합되는 스프링;을 포함하며,
   상기 내부블럭은,
   수직단면이 반구 형상인 기둥체이되, 상기 격벽과 대향되는 면에는 스프링이 장착되는 지지돌기가 형성되고, 외주연에는 본체의 레일홈에 끼움삽입되어 내부블럭의 이동을 가이드하는 레일돌기가 형성되고, 상기 내부블럭과의 대향면에는 이격돌기가 형성되어 한 쌍의 내부블럭이 상호 결합되었을 때, 밀착되지 않고 일정간격 이격되어 사이 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 원터치 철근 커플러.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 관통홀의 가장자리에는 이격돌기가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 원터치 철근 커플러.

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