KR102209328B1 - 자동 결합식 철근 커플러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동 결합식 철근 커플러에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체의 양측 내부에 안쪽부터 대칭적으로 철근 수용부, 판스프링, 톱니가 형성된 다수개의 편체의 하부가 탄성링에 의해 소정의 간격을 두고 벌어진 상태를 유지하는 그립에 커플러의 철근 주입부로 철근이 삽입되면 철근에 의해 그립의 중심부인 철근 삽입공을 통과하면서 그립의 탄력링과 판스프링의 탄성력에 의해 자동으로 오므려져 그립 내부의 톱니가 철근을 강한 힘으로 단단히 고정 결합할 수 있도록 구성된 자동 결합식 철근 커플러에 관한 것이다.

Description

자동 결합식 철근 커플러 { Self-coupling rebar coupler }
본 발명은 자동 결합식 철근 커플러에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체의 양측 내부에 안쪽부터 대칭적으로 철근 수용부, 판스프링, 톱니가 형성된 다수개의 편체의 하부가 탄성링에 의해 소정의 간격을 두고 벌어진 상태를 유지하는 그립에 커플러의 철근 주입부로 철근이 삽입되면 철근에 의해 그립의 중심부인 철근 삽입공을 통과하면서 그립의 탄력링과 판스프링의 탄성력에 의해 자동으로 오므려져 그립 내부의 톱니가 철근을 강한 힘으로 단단히 고정 결합할 수 있도록 구성된 자동 결합식 철근 커플러에 관한 것이다.
각종 건설현장에서 콘크리트 구조물에 사용하기 위한 철근을 연결하기 위해서 종래에는 철근을 이중으로 겹친 상태에서 철사 등으로 묶어서 고정하였으나, 이러한 철근 고정방식은 작업자가 철사를 다수회 철근 외주로 권취한 다음 묶어 작업하였다.
그리고, 종래에 개발된 철근 이음장치들의 대부분은 철근을 하우징 내부에 삽입한 후 하우징을 나사로 돌려서 고정하는 방식이 있으며, 최근에는, 두 개의 축을 연결하는 장치인 커플러가 다양한 구조로 사용되고 있으며, 특허 건설현장에서 철근의 연결에 많이 사용된다. 그러나, 이러한 종래의 커플링장치는 연결구조가 복잡하고, 견고한 결합을 유지하지 못하여 제기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.
그리고, 특허 등록번호 제10-1003302에서와 같은 철근커플러가 개시되고 있으나, 이러한 철근커플러의 경우에도 하우징 안쪽에 별도의 커플러 바디가 존재하고, 커플러 락이나 성형스프링 등이 하우징 내에서 유동이 발생하므로 철근의 결합이 견고하지 못하고, 재료비 상승은 물론 작업능률이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 원터치식 철근 커플러들은 두 개의 커플러바디로 구성되며, 커플러 내부에 철근을 파지하기 편체는 철근이 삽입될 때에는 외측으로 자연스럽게 벌어졌다가 철근이 완전히 삽입되면 오므려지면서 철근을 파지하며, 철근에 인장력이 가해지면 편체가 커플러바디의 경사면에 의해 지지되면서 쐐기 작용을 하여 철근이 커플러바디에서 빠지지 않게 단단히 지지하여야하나, 철근이 삽입될 때 벌어진 상태를 유지하고 있어야 하지만, 편체의 하부에 배치되는 스프링의 탄성력으로 인해 정해진 위치를 그대로 유지하기 어려워 철근의 삽입 도중 철근이 걸려서 연결이 되지 않는 불편함과 이로 인한 철근의 수직도가 정확하게 나오지 않는 어려움이 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 철근을 이중으로 겹친 상태에서 철사 등으로 묶어서 고정하는 작업은 번거롭고 철근의 중심이 수직이 되지 않고 삐뚤어질 뿐 아니라 철사의 강도가 약하기 때문에 쉽게 끊어지면서 연결 상태가 해제되는 문제점이 있었다.
그리고, 철근을 하우징 내부에 삽입한 후 하우징을 나사로 돌려서 고정하는 방식은구조적으로 복잡하며 철근의 연결 작업이 어려워 작업에 많은 시간과 노력, 비용이 소요되는 문제점을 가지고 있으며,
또한, 종래의 원터치식 철근 커플러들은 커플러 바디가 두 개로 각각의 편재, 파단홀더, 탄성부재 등이 삽입되어 구성되어, 철근이 삽입될 때 벌어진 상태를 유지하고 있어야 하지만, 편체의 하부에 배치되는 스프링의 탄성력으로 인해 정해진 위치를 그대로 유지하기 어려워 철근의 삽입 도중 철근이 걸려서 연결이 되지 않는 문제가 있으며, 이로 인한 철근의 수직도가 정확하게 나오지 않는 문제점과 두 개의 커플러 바디를 나사로 돌려서 고정하는 방식은 구조적으로 복잡하며 작업의 공정에 어려운 문제점을 가지고 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 철근을 철사가 아닌 다른 수단으로 쉽고 단단하게 연결하기 위한 철근 이음장치로서 작업장에서 쉽게 설치할 수 있는 자동 결합식 철근 커플러에 관한 것으로,
하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체의 양측 내부에 안쪽부터에 대칭적으로 철근 수용부, 판스프링, 톱니가 형성된 다수개의 편체의 하부가 탄성링에 의해 소정의 간격을 두고 벌어진 상태를 유지하는 그립에 커플러의 철근 주입부로 철근이 삽입되면 철근에 의해 그립의 중심부인 철근 삽입공을 통과하면서 그립의 탄력링과 판스프링의 탄성력에 의해 자동으로 오므려져 그립 내부의 톱니가 철근을 강한 힘으로 단단히 고정 결합할 수 있도록 구성된 자동 결합식 철근 커플러를 제공하기 위한 것이다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 자동 결합식 철근 커플러를 사용함으로,
하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체를 구성함으로 나사로 돌려서 고정하는 방식의 구조적 어려움을 해결하는 효과를 가지며,
다수개의 날개를 가진 판스프링으로 인해 철근의 삽입시 그립의 탄력링과 판스프링의 탄성력에 의해 자동으로 오므려져 그립 내부의 톱니가 철근을 강한 힘으로 단단히 고정 결합할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러의 분해 구성도
도 2는 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러의 분해 및 결합 단면도
도 3은 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러의 그립의 사시도와 단면도
도 4는 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러의 판스프링의 사시도
도 5는 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러에 철근이 결합되는 예시 단면도
본 발명의 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.
본 발명은 자동 결합식 철근 커플러에 관한 것으로, 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체의 양측 내부에 안쪽부터에 대칭적으로 철근 수용부, 판스프링, 톱니가 형성된 다수개의 편체의 하부가 탄성링에 의해 소정의 간격을 두고 벌어진 상태를 유지하는 그립에 커플러의 철근 주입부로 철근이 삽입되면 철근에 의해 그립의 중심부인 철근 삽입공을 통과하면서 그립의 탄력링과 판스프링의 탄성력에 의해 자동으로 오므려져 그립 내부의 톱니가 철근을 강한 힘으로 단단히 고정 결합할 수 있도록 구성된 자동 결합식 철근 커플러에 관한 것으로,
도면을 통하여, 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러의 분해 구성도를 나타내고, 도 2는 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러의 분해 및 결합 단면도를 내는 것으로,
본 발명에서는 철근 커플러(10)는 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체(11)로 커플러 중심선(A-A)을 기준으로 서로 대칭적인 구조를 가지고 있으며,
상기 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체(11)는 양측에 철근(P)이 삽입되는 철근 주입구(12)가 형성되어 있고, 내부에는 안쪽부터 수용컵 수용턱(13), 그립하부 수용부(14), 그립턱 수용홈(15)을 대칭적으로 형성하는 하나의 원통형 커플러 몸체(11)로 구성되며,
상기 커플러 몸체(11)의 내부 안쪽에 위치한 수용컵 수용턱(13)에 철근 수용컵(20)의 걸림턱(21)이 걸쳐지며, 상기 철근 수용컵(20)은 커플러 몸체(11) 내부의 철근 주입구(12)로 삽입되어, 삽입되는 철근(P)을 수용하도록 구성된 철근 수용컵(20)을 가지며,
상기 철근 수용컵(20)이 커플러 중심선(A-A)을 기준으로 대칭적으로 양쪽에 삽입된 수용컵(20)의 바닥중심부에 천공된 나사공(22)을 조임나사(30)로 서로 결속시켜 고정하면, 상기 철근 수용컵(20)이 서로 대칭적으로 결속되어 커플러 몸체(11) 내부의 중심부에 위치하게 구성되고,
상기 커플러 몸체(11)의 그립하부 수용부(14)에 걸쳐지는 판스프링(40)은 원판형으로 중앙 홈(41)이 형성되고, 중앙 홈(41)을 중심으로 다수개의 날개(42)를 가지며, 날개(42)와 날개(42)를 서로 연결하는 연결 고리(43)로 일체형으로 구성된 원판형의 판스프링(40)을 가지며,
상기 커플러 몸체(11)의 그립하부 수용부(14)에 삽입되어 위치하는 그립(60)은, 내부면에 다수개의 톱니(62)가 형성된 다수개의 편체 하부 외부면에 탄성링 홈(64)을 두어 탄성링(50)의 결착에 의해, 철근 삽입공(61)을 통하여 철근(P)이 삽입되면, 일정한 공간을 가진 그립하부 수용부(14)에서 수축 또는 이완상태를 유지하고,
상기 커플러 몸체(11)의 그립턱 수용홈(15)에 위치하는 것으로, 상기 그립(60)은 다수개의 편체 상부 외부면에 그립 턱(63)을 두어,
상기 그립(60)이 원통형의 커플러 몸체(11)의 철근 주입구(12)로 삽입시 그립 턱(63)이 그립턱 수용홈(15)에 걸려져, 그립(60)이 내부방향으로 진행되는 것을 방지하고, 또한, 그립(60)이 철근 주입구(12)의 밖으로 이탈하는 것을 방지하는 그립(60)을 구성하여,
상기 철근 주입구(12)로 철근이 삽입되면 철근(P)에 의해, 그립(60)의 중심부인 철근 삽입공(61)을 통과하면서 그립(60)의 탄력링(50)과 판스프링(40)의 탄성력에 의해 자동으로 오므려져 그립 내부의 톱니(62)가 철근을 강한 힘으로 단단히 고정 결합할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 자동 결합식 철근 커플러에 관한 것이다.
상기 본 발명에서 커플러 몸체(11)를 하나의 원통형으로 구성한 것은, 종래는 두 개의 커플러 바디가 나사로 돌려서 고정하는 방식으로, 구조적으로 복잡하며 커플러 바디가 철근의 과도한 삽입시 내부의 압력이나, 외부의 힘에 의해 쉽게 파손될 수 있을 뿐만 아니라, 작업의 공정에 어려운 점이 있어, 이를 해결하기 위해 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체(11)를 가진 철근 커플러(10)를 제공하고자 하였다.
또한, 상기 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체(11)는 커플러 중심선(A-A)을 기준으로 서로 대칭적인 구조를 가지고 있으며, 각 부재인 철근 수용컵(20), 판스프링(40), 고무링(50)이 결합된 그립(60)은, 상기 커플러 몸체(11)의 철근 주입구(12)를 통하여 내부의 안쪽부터 순차적으로 위치하여 구성되어진다.
그리고, 상기 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러(10)는 커플러 내부에 철근을 파지하기 위한 복수의 편체를 구비하고 있는데, 이러한 편체는 철근(P)이 삽입될 때에는 외측으로 자연스럽게 벌어졌다가 철근이 완전히 삽입되면 오므려지면서 철근을 파지하며, 철근에 인장력이 가해지면 편체가 커플러 몸체(11)의 경사면에 의해 지지되면서 쐐기 작용을 하여 철근이 커플러몸체(11)에서 빠지지 않게 단단히 지지한다.
도 3은 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러의 그립의 사시도와 단면도를 나타낸 것으로, 상기 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체(11) 내부에 그립하부 수용부(14)와 그립 턱 수용홈(15) 사이에 위치하는 것으로,
도 3-1)은 철근 커플러의 원통형 몸체에 삽입되어 결합되는 다수개의 편체로 구성된 그립(60)으로, 다수개의 편체 상부 외부면에 그립턱(63), 내부에 톱니(62)와 하부의 내부면에 일정한 경사 각도의 경사부(65)를 포함하는 4개의 편체(본 실시예)로 구성되며, 상기 편체 하부 외부면에 탄성링 홈(64)에 탄성링(50)의 결착에 의해, 수축되면서 인접한 편체의 경사부(65)가 서로 모여지고, 그립(60)의 편체의 상부가 외측으로 자연스럽게 벌어져, 그립(60)의 철근 삽입공(61)으로 철근(P)이 삽입하기 좋은 형태를 나타내고 있으며,
도 3-2)는 상기 도 3-1)의 편체 하부 외부면에 탄성링 홈(64)에 탄성링(50)의 결착에 의해, 상기 편체의 하부 외부면이 탄성링(50)에 의해 수축되면 인접한 편체의 경사부(65)가 서로 모여지고, 편체의 상부가 외측으로 자연스럽게 벌어져 있는 그립(60)의 단면도를 나타내며,
도 3-3)은 상기 그립(60)의 다수개의 편체 하부 외부면에 탄성링 홈(64)에 탄성링(50)을 결착하지 않은 상태로 편체 하부면에 경사각을 가진 경사부(65)를 나타내고 있어,
상기 그립(60)은 다수개의 편체 하부면에 경사각을 가진 경사부(65)를 두어, 탄성링 홈(64)에 결착된 탄성링(50)에 의해, 인접한 편체 하부면이 수축 또는 이완상태를 유지하여, 상기 편체의 하부면이 탄성링(50)에 의해 수축되면 인접한 경사부(65)가 서로 모여짐으로, 편체의 상부가 벌려져 그립(60)의 철근 삽입공(61)으로 철근(P)이 삽입되기 편리하게 구성됨을 특징으로 하는 자동 결합식 철근 커플러에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러의 판스프링의 사시도를 나타내는 것으로, 상기 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체(11) 내부에 그립하부 수용부(14)에 걸쳐지는 판스프링(40)은 원판형으로 중앙 홈(41)이 형성되고, 중앙 홈(41)을 중심으로 다수개의 날개(42)를 가지며, 상기 날개(42)의 끝에는 중앙 홈(41) 쪽에 갈고리(44)가 형성되어, 상기 도 3의 그립의 내부 편체의 유동을 방지하고, 상기 날개(42)와 날개(42)를 서로 연결하는 연결 고리(43)로 일체형으로 구성된 원판형의 판스프링(40)을 나타내고 있다.
상기 판스프링(40)은 철근 커플러(10)의 철근 주입부(12)로 철근(P)이 삽입되면 철근에 의해 그립(60)의 중심부인 철근 삽입공(61)을 통과하면서 그립(60)의 탄력링(50)과 판스프링(40)의 탄성력에 의해 자동으로 오므려져 그립 내부의 톱니(62)와 판스프링(40)의 갈고리(44)가 철근을 강한 힘으로 단단히 고정 결합할 수 있도록 하는 역할을 한다.
도 5는 본 발명의 자동 결합식 철근 커플러에 철근이 결합되는 예시 단면도를 나타내는 것으로,
상기 도 5를 구체적으로 설명 드리면, 철근 커플러(10)는 하나의 원통형으로 구성된 커플러 몸체(11)로 커플러 중심선(A-A)을 기준으로의 한쪽 편만을 실시예로 나타내었으며, 철근(P)이 철근 커플러(10)의 커플러 몸체(11) 내부에 주입되는 과정을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
도 5-1)은 상기 하나의 원통형으로 구성된 철근 커플러(10)의 커플러 몸체(11)는 내부에 철근 수용컵(20), 판스프링(40), 고무링(50)이 결합된 그립(60)으로 조립된 상태에서, 상기 커플러 몸체(11)의 철근 주입구(12)를 통하여 철근(P)이 주입되기 전의 상태를 나타내는 단면도이며,
도 5-2)은 상기 도 5-1)의 다음단계로, 상기 커플러 몸체(11)의 철근 주입구(12)를 통하여 철근(P)이 주입되어지는 과정을 나타내는 단면도이며,
도 5-3)은 상기 도 5-2)의 다음단계로, 상기 커플러 몸체(11)의 철근 주입구(12)를 통하여 철근(P)이 주입되어, 커플러 몸체(11) 내부의 중심부에 위치한 철근 수용컵(20)까지 삽입이 완료된 상태를 나타내는 단면도이다.
P : 철근 A : 커플러 중심선
10 : 철근 커플러 11 : 커플러 몸체
12 : 철근 주입부 13 : 수용컵 수용턱
14 : 그립하부 수용부 15 : 그립 턱 수용홈
20 : 철근 수용컵 21 : 걸림턱
22 : 나사 공
30 : 조임 나사
40 : 판스프링 41 : 판 중앙홈
42 : 날개 43 : 연결고리
44 : 갈고리
50 : 탄성링
60 : 그립 61 : 철근 삽입공
62 : 톱니 63 : 그립 턱
64 : 탄성링 홈 65 : 경사부

Claims (3)

  1. 양측에 철근(P)이 삽입되는 철근 주입구가 형성되어 있고, 삽입되는 철근(P)을 수용하는 철근 수용컵과 스프링을 가지며,
    내부면에 다수개의 톱니가 형성된 다수개의 편체 하부 외부면에 탄성링의 결착에 의해, 삽입된 철근을 결착하는 그립으로 구성된 원통형 커플러에 있어서,

    상기 원통형 커플러는 내부 안쪽부터 수용컵 수용턱(13), 그립하부 수용부(14), 그립턱 수용홈(15)을 대칭적으로 형성하는 하나의 원통형 커플러 몸체(11)와;

    상기 철근 수용컵(20)이 대칭적으로 삽입된 후, 대칭되는 나사공(22)을 서로 결속시키는 조임 나사(30)와;

    상기 커플러 몸체(11)의 그립하부 수용부(14)에 삽입되어 걸쳐지며, 중앙 홈(41)을 중심으로 다수개의 날개(42)와,
    상기 날개(42)의 끝에는 중앙 홈(41) 쪽에 갈고리(44)가 형성되고, 날개(42)를 서로 연결하는 연결 고리(43)가 일체로 형성된 원판형의 판스프링(40)과;

    상기 커플러 몸체(11)의 그립하부 수용부(14)에 삽입되어 위치하며, 철근 삽입공(61)을 통하여 철근(P)이 삽입되면, 일정한 공간을 가진 그립하부 수용부(14)에서 수축 또는 이완상태를 유지하고,
    상기 커플러 몸체(11)의 그립턱 수용홈(15)에 삽입되어 위치하며, 다수개의 편체 상부 외부면에 그립 턱(63)을 두어 원통형 커플러 몸체(11)에 삽입시 그립턱 수용홈(15)에 걸려져, 내부방향으로 진행되는 것과 외부로 이탈을 방지하는 그립(60); 을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동 결합식 철근 커플러
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    그립(60)은 다수개의 편체 하부면에 경사각을 가진 경사부(65)를 두어, 탄성링 홈(64)에 결착된 탄성링(50)에 의해, 인접한 편체 하부면이 수축 또는 이완상태를 유지하여,
    상기 편체의 하부면이 탄성링(50)에 의해 수축되면 인접한 경사부(65)가 서로 모여짐으로, 편체의 상부가 외측으로 벌려져 그립(60)의 철근 삽입공(61)으로 철근(P)이 삽입되기 편리하게 구성됨을 특징으로 하는 자동 결합식 철근 커플러

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