KR200280065Y1

KR200280065Y1 - 철근 연결구

Info

Publication number: KR200280065Y1
Application number: KR2020020010420U
Authority: KR
Inventors: 김용근
Original assignee: 김용근
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2002-06-27

Abstract

본 고안은 철근 연결구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철근 콘크리트 공사에서 철근을 배근할 때 철근과 철근을 겹쳐서 잇는 겹침이음 등을 하지 않고 기계적인 구조로 철근의 단부를 연결시킴으로써 철근에 가해지는 인장력을 전달할 수 있는 철근 연결구에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 기계적 철근 이음방식 중에서 특히 가장 최근에 개발되어 사용하고 있는 마디편체식 이음방식의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 다양한 이형철근의 마디 형성 위치에 제한을 받지 않고 철근을 완전하게 이을 수 있도록, 내주면에 마디홈이 형성되어 있는 마디편체가 슬리브의 몸통과 결합되어 일체화된 형상인 두 개의 슬리브(2, 2a)가 길이방향으로 상호 겹쳐지는 부분의 길이를 자유롭게 조절이 가능하도록 가변성이 부여됨으로, 다양하게 형성되어 있는 이형철근(1, 1a)의 마디(12)를 슬리브(2, 2a)의 마디홈(25)이 정밀하게 수용하면서 철근을 이을 수 있어, 철근의 다양한 마디 형성 위치로 인해 철근의 이음을 널리 호환성 있게 사용할 수 없는 마디편체식 이음방식의 가장 큰 문제점을 완벽하게 해결하는 것이다.

본 고안의 구성은, 연결하고자 하는 하나의 철근(1)을 하나의 슬리브(2)의 원통부(22)의 측단부에서 시작하여 철근삽입면(26)에 끼워 넣되 철근(1)의 선단부가 슬리브(2)의 중심부(28)까지 도달 되도록 한다. 이 때 철근(1)의 마디(12)가 슬리브(2)의 마디홈(25)에 끼워져 안착 되도록 철근(1)의 삽입 위치를 조절한다. 이어서 또 하나의 철근(1a)의 외주면에 또 하나의 슬리브(2a)를 원통부(22)가 먼저 들어가도록 하여 끼워 넣은 다음에 이 철근(1a)을 상기 하나의 슬리브(2)의 경사부(21)의 철근삽입면(26)에 철근(1a)의 선단부가 중심부(28)까지 도달하도록 설치하되, 철근(1a)의 마디(12)가 마디홈(25)에 끼워져 안착 되도록 철근(1a)의 삽입 깊이를 적절하게 조절하면서 설치한다. 그런 다음 철근(1a)의 외주면에 미리 끼워 넣은 또 하나의 슬리브(2a)의 원통부(22)가 상기 하나의 슬리브(2)의 경사부(21)를 감싸도록 하면서, 경사부(21)를 상기 하나의 슬리브(2)의 길이방향 중앙부로부터 시작하여 쐐기삽입면(27)에 끼워서 설치하되 경사부(21)의 단부가 하나의 슬리브(2)의 원통부(22)의 측단부까지 도달되도록 유도하면서 조절함과 동시에 한 쌍의 슬리브(2, 2a)의 철근삽입면(26) 사이로 삽입된 두 개의 철근(1, 1a)의 양쪽에 형성된 마디(12) 모두가 한 쌍의 마주 보는 슬리브(2, 2a)의 마디홈(25)이 정밀하게 수용하도록 하여 철근에 가해지는 강한 인장력에도 충분히 견딜 수 있도록 한다. 그런 다음 끝으로 쐐기(3)를 일체화된 슬리브(2) 원통부(22)의 일측 쐐기삽입면(27)과 경사면(23) 사이로 밀어 넣고 이어서 또 한개의 쐐기(3a)를 철근(1, 1a)을 중심으로 대각선 방향에 위치한 슬리브(2a)의 쐐기삽입면(27)과 경사면(23) 사이에도 밀어 넣은 다음 타격공구로 각각 타격 하여 박게 되면 경사부(21)로 측압이 가해져, 슬리브(2, 2a)의 경사부(21)가 철근(1, 1a)의 외주면 방향을 강하게 압지하는 작용을 하게 되어 연결된 철근에 강한 인장력이 가해져도 견딜 수 있는 구조가 되는 것이다.

본 고안의 철근 연결구는 두 개의 슬리브를 길이방향으로 상호 자유롭게 조절할 수 있어 다양하게 형성되어 있는 이형철근의 마디를 슬리브의 마디홈이 정밀하게 수용하면서 완전하게 철근을 이을 수 있으며, 간단한 타격공구 만으로 철근의 확실한 이음을 할 수 있어 철근 이음작업이 쉽고, 부품의 종류가 두 가지에 불과해 부품의 관리가 용이하고, 제품 생산 공정이 단순하여 슬리브의 제작시 일차 공정 뒤에 후가공이 불필요하여 생산원가를 크게 낮출 수 있으며, 쐐기에 자석이 설치되어 슬리브와 가 접착시킴으로서 부품의 분실 방지와 철근 연결구의 조립작업성을 높인다.

Description

철근 연결구{Reinforcing bar coupler}

철근은 공장에서 일정한 단위 길이로 생산되기 때문에 건축이나 토목공사 시에 철근을 이어서 사용해야 하는 경우가 대부분이다. 그런데 연결된 철근이 소요 인장력에 견디기 위해서는 철근과 철근이 상호 견고하게 연결되어야 하며 이를 위해서는 여러 가지 이음방법을 사용하고 있다. 종래의 철근 연결방법으로는 다음의 몇 가지가 실시되고 있으며 이것을 간략히 살펴보면 다음과 같다.

종래에는 철근의 단부를 일정 길이로 겹치도록 하여 결속선 등을 이용해 잇는 겹침이음방식을 주로 사용하였는데, 이 방식은 겹침이음부의 주철근 간격이 좁아지고 겹쳐지는 길이 만큼 철근 사용량이 늘어나며, 철근의 과밀 배근으로 콘크리트 타설이 어렵게 되며 콘크리트의 피복 두께가 얇아지게 되고, 또한 길이방향으로의 인장 및 압축력에 취약하게 되는 등의 문제점이 있다.

그리고 철근과 철근의 단부를 맞대어 놓고 산소-아세틸렌 가스 불꽃으로 가열하여 철근을 녹여 압력을 가하면서 접합하는 가스압접법은 전문 기술이 필요하고, 열에 의해 연결부위가 취약해지며, 작업시간과 비용이 많이 들고 사후에 연결 여부를 검사해야 하는 등의 어려움이 있다. 따라서 최근에는 이상과 같은 철근 모재의 성질에 영향을 주게 되는 철근 이음방법의 단점을 보완하기 위해 다음과 같은 기계적 철근 이음방식을 개발하거나 외국으로부터 도입하여 사용하게 되었다.

그 방식으로는, 철근의 단부에 나사를 가공하여 커플러로 연결하는 방식이 있는 것으로, 철근의 단부를 열간이나 냉간으로 업세팅(Upsetting)하여 부풀린 다음 부풀린 부분을 절삭 가공하여 나사전조기로 나사를 가공하거나, 철근 단부를 냉간 스웨이징(Swaging)하는 방법으로 철근의 마디와 리브를 함몰시킨 후에 나사전조기로 나사를 가공하여 커플러로 잇는 나사 이음방식 등을 사용하고 있다. 또한 다른 방식으로는 미국의 에리코(Erico)사에 의해 개발되어 사용되고 있는 테이퍼나사 이음방식을 사용하고 있는데, 이것은 철근의 단부를 테이퍼로 절삭한 후에 이곳에 나사를 가공한 다음에 커플러로 연결하는 방식이다. 그러나 상술한 여러 가지 나사 이음방식은 철근의 단부를 가공하여 마디와 리브 및 모재의 일부가 절삭되거나 제거된 부분에 나사를 가공하기 때문에 이곳이 원래의 철근보다 단면적이 줄어들어 약해지게 되고, 열간으로 부풀림 하여 나사 가공하는 방식은 열이 가해진 부분에 열변형이 일어나 취약해지는 문제가 있다. 또한 철근의 단부에 나사를 가공하기 위한 공정으로 현장에서 일부 이동식 가공기계를 이용하여 절삭 및 나사가공작업을 하고 있으나 현장작업의 특성상 여의치 않아 주로 공장에서 가공해야 하므로 물류비가 증가하게 되며, 현장 조립 시에는 철근의 길이가 길고 그의 재질적 특성으로 전체가 휘청대는 상황에도 불구하고 두 개의 철근을 정확히 일직선으로 맞추면서 커플러나 철근을 회전시켜 나사 체결해야 하는 등의 단점이 있다. 따라서 이와 같은 단점을 극복하기 위해 최근에는 철근의 단부에 나사 가공을 하지 않고 철근의 단부를 원형대로 유지하면서 이음을 할 수 있는 마디편체식 이음방식을 다양하게 개발하여 사용하고 있다.

마디편체식 이음방식은 이형철근의 한쪽 리브에서 반대쪽 리브까지를 덮어 감쌀 수 있도록 반원통형이고, 철근을 감싸는 내주면에는 반원형의 요홈인 마디홈을 두어 이형철근의 마디가 끼워질 수 있도록 하면서 일정길이를 갖는 한 쌍의 마디편체를 구비하여 상기 마디편체를 두 개의 커플러를 이용하여 상호 나사 체결하면 커플러의 내부 경사면에 의하여 마디편체가 철근을 압지하게 되는 철근 이음방식이다.

이와 같은 마디편체식 이음방식은 유사하면서도 다양한 종류가 있으나 대표적인 두 가지를 예시하면 다음과 같다. 그 한가지 방식으로는 내주면에 철근의 마디가 끼워지는 마디홈이 형성되어 있으며 외주면은 양단부 방향으로 갈수록 외경이 작아지는 테이퍼이면서 나사가 형성되어 있는 한 쌍의 마디편체로써, 연결하고자 하는 두 개의 철근을 양쪽에서 감싼 다음에 테이퍼 암나사를 형성한 두 개의 너트로 상기 마디편체의 외주면에 나사조임하여 철근을 잇는 방식이 있고, 다른 방식으로는 도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이 한 쌍의 마디편체(4, 4a)를 양단부 방향으로 외경이 작아지는 테이퍼로 형성하고 두 개의 커플러(5, 5a)의 단부에 각각 암나사와 수나사를 형성하여 마디편체(4, 4a)의 외부를 감싸면서 커플러(5, 5a)를 상호 나사 체결하여 철근을 잇는 방식이 있다.

그러나 위와 같은 마디편체식 이음방식은 부품의 가공 공정이 많아 가공비용이 높고, 커플러가 나사식으로 되어 있으므로 이음작업 시간이 길어져 인건비가 증가하고 회전시켜야만 조임되는 나사식의 특성상 작업자의 피로도가 높게 되어 작업의 능률이 저하되는 단점이 있다.

또한 철근의 마디의 형상이 제조사 별로 다양한데 이런 다양한 경우를 한 두 종류의 마디편체만으로 모두 수용할 수 없기 때문에 호환성이 떨어지는 단점이 있다. 이형철근의 마디의 형상에 있어서, 마디의 넓이나 마디와 마디 사이의 간격은 제조회사 마다 약간씩 차이가 나고 있으나 그 차이가 미세하여 마디편체에 형성된 마디홈의 넓이를 약간만 여유 있게 형성하면 큰 문제가 되지 않는다. 그러나 두 줄의 리브를 중심으로 양쪽에 형성되어 있는 마디의 위치는 한 종류의 규격으로 생산할 수 있도록 통일되어 있지 않아 제조회사 마다 다른 경우가 있는데 크게 두 가지 형상으로 나누어 볼 수 있다. 그 한가지는 마디가 길이방향으로 대칭 되게 형성되어 있는 두 줄의 리브를 중심으로 하여 양쪽의 마디 형성 위치가 일치하여 원주형의 띠 모양을 이루는 것이 있고, 또 하나는 마디가 두 줄의 리브를 중심으로 하여 양쪽에 서로 엇갈리는 위치에 형성되어 반원주형의 띠 모양을 이루는 것이 있는데, 한쪽에 형성되어 있는 반원주형의 마디의 위치가 리브를 중심으로 반대쪽에 형성된 마디와 마디 사이의 중간에 형성된 것이 있는가 하면, 어떤 것은 중간이 아닌 다른 위치에 형성되어 있는 경우도 많아 이러한 것들을 모두 수용할 수 있는 마디편체를 다양하게 맞추어 제작하는 것은 매우 어려운 일이다. 그래서 종래에는 위와 같은 다양한 철근 마디의 형성 위치 때문에 생기는 문제점을 보완하기 위해 마디편체의 마디홈의 폭을 넓게 형성하기도 하는데, 이렇게 마디편체의 마디홈의 폭을 넓히는 경우에도 규격화된 마디 간격 내에서 이루어져야 하는 구조상의 한계가 있어 모든 철근의 마디 형상의 수용이 불가능하며, 위와 같이 마디편체의 마디홈의 폭을 넓게 형성하게 되면 철근의 슬립(Slip)현상의 문제점이 발생한다. 또한 한 개의 철근의마디를 놓고 양쪽의 마디편체의 마디홈과 철근의 마디가 일치하지 않을 경우 마디편체 경사면과 커플러의 내주 경사면에 의한 강제 압지가 이루어지게 되는데, 결국 철근의 양면 마디와 양쪽 마디편체의 마디홈이 서로 반대방향으로의 접촉이 발생되므로 인장력이 가해질 경우, 마디편체의 일측에만 힘이 실리고 타측은 슬립이 발생되므로 이음구의 결함이 나타난다.

마디편체식 이음방식은 나사이음방식과 달리 철근의 마디를 이용하는 철근 이음방식이므로, 다수의 철근의 마디와 다수의 마디편체의 마디홈이 요철형태로 동시에 긴밀하게 결합되어야만 나사이음방식에서 암나사와 수나사가 체결되어 일체가 된 것과 같은 작용을 하게되어 인장력이 가해질 경우 철근의 마디에 실려있는 당기는 힘이 마디편체에 골고루 분산되면서 실리게 되어 마디편체의 파단을 방지하고 마디편체와 커플러에서의 철근의 이탈을 방지할 수 있는 것이다.

그러나 원주형 경사 마디편체식 이음방식은 도 12와 도 13에서 도시한 바와 같이 철근(1, 1a)의 외주면에 형성된 마디(12) 위치의 다양성으로 인하여, 철근 이음작업시 마디편체(4, 4a)의 마디홈(25a)에 철근의 마디(12)를 일치시켜야 함에도 불구하고 한 쌍의 마디편체의 양단부가 나란히 일치하기가 어려운 경우가 많은데, 외주면이 원주형 테이퍼인 마디편체(4, 4a)를 한 쌍의 커플러(5, 5a)로 나사 체결하여 압지하는 과정에서 양쪽의 마디편체(4, 4a)의 어긋난 결합으로 인해 커플러 조임시 마디편체 외주면과 커플러의 내주면이 양쪽 일면씩 완전 밀착되지 않는 틈(6)이 생겨 마디편체(4, 4a)가 철근(1, 1a)의 외주면을 강하게 압지하지 못해 철근의 완전한 이음이 되지 못하는 경우가 있다.

본 고안은 기계적 철근 이음방식 중에서 특히 가장 최근에 개발되어 사용하고 있는 위와 같은 마디편체식 이음방식의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은, 다양한 이형철근의 마디 형성 위치에 제한 받지 않고 철근을 완전하게 이을 수 있게 하는 것으로서, 내주면에 마디홈이 형성되어 있는 마디편체가 슬리브의 몸통과 결합되어 일체화되어 있는 형상인 두 개의 슬리브(2, 2a)가 길이방향으로 상호 겹쳐지는 부분의 길이를 자유롭게 조절이 가능하도록 가변성이 부여됨으로, 다양하게 형성되어 있는 이형철근(1, 1a)의 마디(12)를 슬리브(2, 2a)의 마디홈(25)이 정밀하게 수용하면서 철근을 이을 수 있어, 철근의 다양한 마디 형성 위치로 인해 철근의 이음을 널리 호환성 있게 사용할 수 없는 마디편체식 이음방식의 가장 큰 문제점을 완벽하게 해결하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 부품의 단순화에 있는 것으로서, 부품의 종류가 두 가지 이면서 한 구간의 철근 연결작업시에 부품이 한 쌍씩 네 개면 되기 때문에 부품의 관리를 쉽게 할 수 있으며 시공 능률을 향상시킬 수 있게 하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 제품 생산 공정이 단순하여 슬리브의 제작시 일차 공정 뒤에 후가공이 필요 없게 됨으로서, 생산원가를 크게 낮출 수 있게 하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 철근 이음작업 능률을 배가시키는 것으로서, 간단한 타격공구 만으로 철근의 확실한 이음을 할 수 있어 작업시간의 과다에 의한 인건비의 상승과 작업자의 피로 누적 등에 의한 생산성 저하를 방지할 수 있게 하는 것이다.

그리고 본 고안의 또 다른 목적은, 건설 현장의 작업 특성을 고려하는 것으로서, 타격공구 외에 기타 공구가 불필요하며 또한 쐐기에 자석을 설치하여 슬리브와 가 접착시켜 부품의 분실 방지와 조립작업성을 높이는데 있는 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 2는 본 고안의 실시예를 나타내는 분해상태의 단면도이다.

도 3은 본 고안의 실시예를 나타내는 결합상태의 단면도이다.

도 4는 본 고안의 실시예를 나타내는 또 하나의 결합상태의 단면도이다.

도 5는 본 고안의 실시예를 나타내는 결합상태의 측면도이다.

도 6은 본 고안의 실시예를 나타내는 결합상태의 사시도이다.

도 7은 본 고안의 실시예를 나타내는 쐐기의 분해 사시도이다.

도 8은 상기 도 7에 도시한 쐐기의 결합상태의 사시도이다.

도 9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 쐐기의 사시도이다.

도 10은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 쐐기의 사시도이다.

도 11은 종래의 기술을 나타내는 결합상태의 단면도이다.

도 12는 종래의 기술을 나타내는 또 하나의 결합상태의 단면도이다.

도 13은 상기 도 12의 A-A 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1, 1a: 철근(이형철근)

11 : 리브 12 : 마디

2, 2a : 슬리브

21 : 경사부 22 : 원통부

23 : 경사면 24 : 걸림면

25, 25a : 마디홈 26 : 철근삽입면

27 : 쐐기삽입면 28 : 중심부

29 : 리브 29a : 마디

3, 3a : 쐐기 3b, 3c : 쐐기

30a : 선단부 30b : 타격부

30c : 반원면 31 : 경사면

32 : 걸림면 33 : 요홈부

34 : 자석 35 : 걸림부재

36 : 탄성부재 36a : 탄력돌출부

36b : 통공 36c : 절개부

37 : 고무자석 38 : 걸림부재삽입홈

4, 4a : 마디편체

5, 5a : 커플러

6 : 틈

본 고안의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 8은 본 고안의 실시예로서, 두 개가 동일한 형태를 하고 있는 한 쌍의 슬리브(2, 2a)와 두 개가 동일한 형태를 하고 있는 한 쌍의 쐐기(3, 3a)로 구성되어 철근(1)과 철근(1a)을 연결하는 작용을 도시한다.

본 고안에서 제공하고자 하는 철근 연결구를 이용하여 연결하고자 하는 철근(1, 1a)의 형태는 외주면에 길이방향으로 대칭 되게 돌출 되어 있는 두 줄의 리브(11)와 상기 리브(11)를 중심으로 서로 엇갈리면서 형성되어 있는 반원형의 돌출된 띠 형태를 이루거나 또는 전체가 원주형 띠 형태를 하고 있는 마디(12)가 형성되어 있어 콘크리트와의 부착력을 향상시키며 콘크리트에 균열이 생길 때는 균열 폭이 작아지는 장점이 있는 구조로 된 이형철근(異形鐵筋)이다.

슬리브(2, 2a)는 길이방향으로 전체 길이의 2/5 정도는 종단면이 타원형인 원통형으로 되어 있는 원통부(22)로 되어 있고, 상기 원통부(22)에 길이방향으로 연장하여 전체 길이의 1/5 정도는 종단면이 반원통형인 중심부(28)를 두고, 상기 중심부(28)에 연장된 길이방향으로의 전체 길이의 나머지 2/5 정도는 종단면이 반원통형인 경사부(21)로 구성되어 있어, 슬리브(2, 2a) 전체의 모양은 종단면이 타원의 모양을 한 원통형의 관의 모양으로 시작하다가 길이방향으로 전체 길이의 2/5 정도부터는 길이방향에 대해 직각방향으로 타원의 3/5 정도가 절개되고 나머지 2/5 정도가 반원통형을 이루는 구조로 되어 있다.

상기 원통부(22)의 외주면에는 철근(1, 1a)의 마디(12)와 같은 모양을 하고 있는 다수의 마디(29a)와 길이방향으로 두 개의 리브(29)를 대칭 되게 형성하여 콘크리트와의 부착력을 향상시키는 작용을 하도록 하고, 내주면의 일측 반원면은 길이 방향으로는 평행한 쐐기삽입면(27)으로 되어 있으며, 내주면의 타측 반원면은 삽입되어 지는 이형철근(1, 1a)의 한쪽 리브(11)에서 반대쪽 리브(11)까지의 외주면을 덮어 감쌀 수 있도록 원중심 방향으로 돌출된 반원면을 이루고, 동시에 상기 돌출된 반원면에는 원주형으로 돌출된 이형철근(1, 1a)의 마디가 끼워져 밀착될 수 있도록 반원형의 요홈을 이루는 마디홈(25)이 형성되어 있는 철근삽입면(26)으로 되어 있다.

상기 경사부(21)의 외주면은 슬리브(2, 2a)의 중심부에서 길이 방향의 단부로 갈수록 폭과 두께가 좁고 얇아지는 평행면으로 된 경사면(23)으로 되어 있고, 그 내주면은 상기 원통부(22)의 내주면과 동일한 반원면과 마디홈(25)을 구비한 철근삽입면(26)으로 되어 있다. 상기 경사면(23)에는 경사면(23)의 단부로 부터 시작하여 길이방향으로 경사면(23)의 절반 정도까지 톱니형상의 요철부가 다수 형성되어 걸림면(24)을 이룬다. 이 걸림면(24)은 후술되는 쐐기(3, 3a)의 걸림면(32)과 치합되도록 한다. 단, 상기 걸림면(24)을 경사면(23) 전체에 형성할 수도 있다.

또한 상기 원통부(22)의 마디홈(25)이 형성된 철근삽입면(26)과 경사부(21)의 마디홈(25)이 형성된 철근삽입면(26)이 만나는 내주면의 길이방향의 중심부(28)내면에는 반경을 마디홈(25)의 반경보다 약간 크게 형성하여 프레스 등으로 절단한 철근의 선단부가 휘었거나 절단면에 생긴 돌기가 있을 경우에도 여유공간으로 철근을 수용할 수 있도록 한다.

쐐기(3, 3a)는 종단면의 형태가 반원형이며 등부분인 반원면(30c)이 길이방향으로 평행하게 형성되어 상기 슬리브(2, 2a)의 쐐기삽입면(27)에 대응되고, 배부분은 길이방향에 대해 직각방향으로 평행하고 길이방향으로는 타격부(30b)에서 선단부(30a)로 갈수록 두께가 얇아지면서 경사를 이루는 경사면(31)을 형성하여 슬리브(2, 2a)의 경사면(23)과 대응되도록 한다. 상기 반원면(30c)과 경사면(31)에는 길이방향으로 다수의 요홈부(33)를 두어 슬리브(2)의 쐐기삽입면(27)과 또 하나의 슬리브(2a)의 경사면(23) 사이에 쐐기(3)를 타격 하여 박을 때 마찰면적을 적게 하여 삽입을 용이하게 한다. 또한 반원면(30c)에는 선단부(30a) 쪽으로 가까운 위치에 요홈을 형성하여 자석(34)을 설치한다. 이와 같이 자석(34)을 설치하는 것은 쐐기(3, 3a)를 슬리브(2, 2a)의 쐐기삽입면(27)에 부착시켜 부품의 분실방지 및 관리를 쉽게 하며 철근의 연결작업을 용이하게 하도록 하기 위한 것이다.

상기 경사면(31)에는 타격부(30b)에서 가까운 위치에 사각형의 요홈인 걸림부재삽입홈(38)을 형성한다. 이 걸림부재삽입홈(38)의 가로 세로 넓이는 쐐기의 후퇴를 견딜 수 있는 정도로 하고 깊이는 후술되는 탄성부재(36)와 걸림부재(35)가 삽입되었을 때 걸림부재(35)의 일면에 형성된 톱니모양으로 형성된 걸림면(32)이쐐기의 경사면(31)보다 톱니형태 부분의 정도만 돌출 되도록 형성한다. 상기 걸림부재삽입홈(38)에는 먼저 탄성부재(36)가 삽입되고 이어서 걸림부재(35)를 삽입하여 설치한다.

탄성부재(36)는 상기 걸림부재삽입홈(38)에 삽입할 수 있는 크기의 사각판 형태로 제작한다. 이 탄성부재(36)에는 도 7의 확대도에 도시된 바와 같이 탄성을 이룰 수 있는 금속으로 이루어진 사각판에 금형을 구비한 프레스로 적절하게 ㄷ 자형으로 절개해서 그 절개된 부분을 일 방향으로 돌출 되게 가공하는 슬릿포밍(Slit forming) 가공방법으로 다수의 탄력돌출부(36a)를 성형한다. 탄성부재(36)의 총 두께는 걸림부재(35)의 톱니높이를 수용할 수 있는 치수에 사각판 소재 두께를 합한 정도보다 약간 높게 하고, 탄성부재(36)의 중앙에는 통공(36b)을 형성하여 탄성이 있는 고무자석(37)을 끼워 설치함으로써 동시에 자성과 탄성을 갖는 부품으로 전환되어진 탄성부재(36)는 걸림부재(35)와 쐐기(3,3a)의 걸림부재삽입홈(38)에 안착시킴으로 걸림기능이 구비된 한 개의 쐐기로 만들어져 연결구의 부품 수를 최소화하여 관리가 쉽고 철근의 연결 작업을 용이하게 하도록 한다. 또한 쐐기가 자석이 붙지 않는 스테인리스강 등의 재질로 형성될 경우에는 고무자석(37) 대용으로 합성고무와 접착제 등을 사용하여 접합한다. 단, 탄성부재(36)는 금속 이외에도 탄성을 가지고 있는 판 형태의 합성고무나 탄성이 있는 판 형태의 고무자석 등으로도 제작이 가능하다.

걸림부재(35)는 상기 걸림부재삽입홈(38)에 삽입할 수 있는 크기의 사각판 형태로 제작하며 두께는 약 5 mm 정도로 하는 것으로써, 도 7에 도시된 바와 같이일면에 상기 슬리브(2, 2a)의 걸림면(24)과 치합되도록 톱니형상의 걸림면(32)을 형성하되 깊이를 1.5 mm 내외로 한다. 쐐기(3,3a)에 형성되는 걸림면(32)은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 슬리브(2)의 쐐기삽입면(27)과 또 하나의 슬리브(2a)의 경사면(23) 사이로 쐐기(3,3a)를 타격 하여 박아 일단 끼워지게 되면 역으로 빠지지 못하도록 하는 잠김 수단이 된다.

이와 같이 쐐기(3,3a)에 탄성부재(36)와 걸림부재(35)를 설치하여 걸림면에 탄성을 제공하게 되면 쐐기(3,3a)를 슬리브(2)의 쐐기삽입면(27)과 또 하나의 슬리브(2a)의 경사면(23) 사이로 타격 하여 박을 때 걸림면(32)이 슬리브(2, 2a)의 걸림면(24)과 접촉되기 시작하면 탄성부재(36)의 탄력돌출부(36a)가 수축되어 슬리브(2, 2a)의 걸림면(24)과의 마찰 저항을 줄여주어 쐐기(3,3a)의 삽입을 훨씬 용이하게 하고 슬리브와 쐐기의 걸림면(24, 32)이 파손되지 않도록 하는 기능을 한다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 실시예의 작용을 결합순서에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

연결하고자 하는 하나의 철근(1)을 하나의 슬리브(2)의 원통부(22)의 측단부에서 시작하여 철근삽입면(26)에 끼워 넣되 철근(1)의 선단부가 슬리브(2)의 중심부(28)까지 도달 되도록 한다. 이 때 철근(1)의 마디(12)가 슬리브(2)의 마디홈(25)에 끼워져 안착 되도록 철근(1)의 삽입 위치를 조절한다. 이어서 또 하나의 철근(1a)의 외주면에 또 하나의 슬리브(2a)를 원통부(22)가 먼저 들어가도록 하여 끼워 넣은 다음에 이 철근(1a)을 상기 하나의 슬리브(2)의 경사부(21)의 철근삽입면(26)에 철근(1a)의 선단부가 중심부(28)까지 도달하도록 설치하되 철근(1a)의 마디(12)가 마디홈(25)에 끼워져 안착 되도록 철근(1a)의 삽입 깊이를 적절하게 조절하면서 설치한다. 그런 다음에 철근(1a)의 외주면에 미리 끼워 넣은 또 하나의 슬리브(2a)의 원통부(22)가 상기 하나의 슬리브(2)의 경사부(21)를 감싸도록 하면서, 경사부(21)를 상기 하나의 슬리브(2)의 길이방향 중앙부로부터 시작하여 쐐기삽입면(27)에 끼워서 설치하되 경사부(21)의 단부가 하나의 슬리브(2)의 원통부(22)의 측단부까지 도달되도록 하여, 한 쌍의 슬리브(2, 2a)의 철근삽입면(26) 사이로 삽입된 두 개의 철근(1, 1a)의 양쪽에 형성된 마디(12) 모두가 한 쌍의 마주 보는 슬리브(2, 2a)의 마디홈(25)에 꼭 끼워지도록 하여 철근에 가해지는 강한 인장력에도 충분히 견딜 수 있도록 한다. 그런 다음 끝으로 쐐기(3)를 일체화된 슬리브(2) 원통부(22)의 일측 쐐기삽입면(27)과 경사면(23) 사이로 밀어 넣고 이어서 또 한개의 쐐기(3a)를 철근(1, 1a)을 중심으로 대각선 방향에 위치한 슬리브(2a)의 쐐기삽입면(27)과 경사면(23) 사이에도 밀어 넣은 다음 타격공구로 각각 타격 하여 박게 되면 경사부(21)로 측압이 가해져, 슬리브(2, 2a)의 경사부(21)가 철근(1, 1a)의 외주면 방향을 강하게 압지하는 작용을 하게 되어 연결된 철근에 강한 인장력이 가해져도 견딜 수 있는 구조가 되는 것이다. 특히 본 고안의 철근 연결구는 두 개의 슬리브(2, 2a)를 길이방향으로 철근 마디(12)에 잘 맞도록 조절하기 위하여 철근의 한마디 간격 내에서 상호 전진이나 후퇴를 시켜도 양쪽 쐐기(3, 3a)의 삽입 깊이만 차이가 날 뿐 쐐기삽입면(27)과 경사면(31)의 각도는 양쪽 모두 그대로 유지되므로 두 개의 슬리브(2, 2a) 길이방향 조절로 인한 구조상의문제점이 전혀 발생하지 않으므로 결합력은 그대로 유지된다.

위에서 자석(34)이 설치된 쐐기(3, 3a)를 슬리브(2, 2a)의 쐐기삽입면(27)에 쐐기의 끝부분만 조금 걸쳐서 부착시켜 놓은 상태로 연결작업을 하여도 무방하다.

또한 도 4는, 마디의 형태가 원주형인 철근에 맞추어서 제작한 슬리브를 사용하여 반원형의 띠모양을 이루는 철근의 이음에도 그대로 적용할 수 있음을 나타낸 것이다. 하나의 슬리브(2)의 철근삽입면(26)에 두 개의 철근(1, 1a)을 단부가 중심부(28)까지 도달하게 하여 각각 설치하되 철근의 마디(12)와 슬리브의 마디홈(25)이 치합되도록 조절하면서 삽입한다. 이어서 철근(1a)에 미리 끼워 놓은 또 하나의 슬리브(2a)를 상기 하나의 슬리브(2)의 쐐기삽입면(27)에 경사부(21)를 선두로 하여 삽입하되 역시 철근의 마디(12)와 슬리브의 마디홈(25)이 치합되도록 조절하면서 삽입한다. 그런 다음 두 개의 쐐기(3, 3a)를 슬리브의 쐐기삽입면(27)과 경사면(23) 사이로 밀어 넣은 다음 타격 하여 박게 되면 역시 견고한 철근 이음이 되는 것이다. 이상과 같이 본 고안의 철근 연결구는, 철근의 각 직경에 따라 하나의 규격으로 된 슬리브만으로 연결하고자 하는 철근의 마디 형성 위치에 관계없이 한 쌍의 슬리브의 서로 겹쳐지는 깊이 만을 조절하여 철근 이음을 할 수 있는 것이다.

도 9는 본 고안의 다른 실시예로써, 그 전체 구성은 상기 실시예와 동일하며, 다만 본 실시예는 쐐기(3, 3a)의 변형예로서 상기 본 고안의 실시예에서 나타낸 쐐기(3, 3a)의 탄성부재(36)와 같은 탄성작용을 하도록 쐐기(3b)의 경사면(31)에 타격부(30b)에서 시작하여 선단부(30a) 방향으로 짧게 걸림면(32)을 형성하고,상기 걸림면(32)의 길이 보다 약간 길게 길이방향으로 절개한 절개부(36c)를 두어, 쐐기(3b)를 슬리브(2)의 쐐기삽입면(27)과 또 하나의 슬리브(2a)의 경사면(23) 사이로 타격 하여 박을 때 마찰 저항을 줄여주어 삽입을 용이하게 하고 슬리브와 쐐기에 형성된 걸림면(23, 32)이 파손되지 않도록 하는 작용을 하도록 한다. 그 외의 쐐기(3b)의 구조는 상기 실시예의 쐐기(3, 3a)와 동일하게 형성한다.

도 10은 본 고안의 또 다른 실시예로써, 그 전체 구성은 상기 실시예와 동일하며, 다만 본 실시예는 쐐기(3, 3a)의 또 하나의 변형예로서 상기 쐐기(3, 3a, 3b)의 걸림면(32)에 탄성을 제공하는 탄성부재(36)와 절개부(36c)를 형성하지 않고 경사면(31)에 걸림면(32)만을 형성한 구조이다. 상기의 걸림면(32)은 쐐기(3c)의 경사면(31) 전체에 형성할 수도 있으며 이 때에는 슬리브(2, 2a)의 걸림면(24)도 역시 이에 대응하여 길게 형성한다. 그 외의 쐐기(3c)의 구조는 상기 실시예의 쐐기(3, 3a)와 동일하게 형성한다. 이와 같은 형태의 쐐기(3c)는 직경이 작은 철근의 이음시 사용하는 것으로써, 직경이 작은 철근을 연결할 경우에는 슬리브(2, 2a)와 쐐기(3c)의 크기도 역시 작게 제작해야 하므로 쐐기(3c)에 탄성부재(36)나 절개부(36c)를 설치하기가 어려운 것이다.

이상에서의 본 고안의 슬리브의 인장강도는 철근 모재에 비해 120％ 정도 유지하도록 하되, 인장강도 및 연신성이 철근보다 우수한 금속 등으로 제작하여 슬리브의 두께를 최소화시켜 단면적을 줄임으로써 콘크리트 피복 두께를 두껍게 유지하게 하고, 콘크리트 타설 작업시에 지장을 덜 받도록 한다.

본 고안의 철근 연결구의 구성부품의 재질은 연결되는 철근의 재질보다 인장강도 및 연신성이 우수한 주강, 스테인리스강, 철강재 등의 재질을 사용하며, 부품의 제조는 주조, 단조, 프레스 가공 등의 방법으로 실시한다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안의 철근 연결구는 두 개의 슬리브를 길이방향으로 상호 자유롭게 조절할 수 있어 다양하게 형성되어 있는 이형철근의 마디를 슬리브의 마디홈에 정밀하게 수용하면서 완전하게 철근을 이을 수 있으며, 간단한 타격공구 만으로 철근의 확실한 이음을 할 수 있어 철근 이음작업이 쉽고, 부품의 종류가 두 가지에 불과해 부품의 관리가 용이하고, 제품 생산 공정이 단순하여 슬리브의 후가공이 불필요하여 생산원가를 크게 낮출 수 있으며, 쐐기에 자석이 설치되어 슬리브와 가 접착시킴으로서 부품의 분실 방지와 철근 연결구의 조립작업성을 높인다.

Claims

종단면이 타원형의 형태를 하고 있는 원통형상으로, 내주면의 일측 반원면은 길이방향으로는 평행한 쐐기삽입면(27)으로 되어 있으며, 내주면의 타측 반원면은 이형철근(1, 1a)의 한쪽 리브(11)에서 반대쪽 리브(11)까지의 외주면을 덮어 감쌀 수 있도록 원중심 방향으로 돌출된 반원면을 이루는 철근삽입면(26)으로 되어 있고, 상기 철근삽입면(26)에 이형철근(1, 1a)의 마디(12)가 끼워지는 마디홈(25)이 형성되어 있는 원통부(22)와, 상기 원통부(22)의 철근삽입면(26)으로부터 길이방향으로 연장되어 반원통형의 중심부(28)가 있고, 상기 중심부(28)에서 길이방향으로 연장되어 외면이 길이방향의 단부로 갈수록 폭과 두께가 좁고 얇아지는 경사면(23)이고 길이방향에 대해 직각방향으로 평행면을 이루며 내주면은 상기 원통부(22)의 내주면과 동일한 반원면과 마디홈(25)이 형성된 철근삽입면(26)을 구비한 반원통형의 경사부(21)와, 상기 원통부(22)의 철근삽입면(26)과 경사부(21)의 철근삽입면(26)이 만나는 내주면의 길이방향의 중심부(28) 내주면에는 반경을 마디홈(25) 깊이의 반경보다 약간 크게 형성한 구조로 이루어진 한 쌍의 슬리브(2, 2a);

종단면이 반원형의 형태로, 등부분은 반원면(30c)으로 길이방향으로 평행을 이루고, 배부분은 길이방향으로 일단으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사면(31)으로 형성되어 상기 슬리브(2, 2a)의 쐐기삽입면(27)과 또 하나의 슬리브(2a, 2)의 경사면(23) 사이에 타격 되면서 박아져 경사부(21)에 측압을 가해 철근(1, 1a)의 외주면을 강하게 압지하게 하는 한 쌍의 쐐기(3, 3a);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제1항에 있어서, 상기 슬리브(2, 2a)의 전체 길이의 2/5 정도는 원통부(22)로 형성하고, 1/5 정도는 중심부(28)로 두며, 나머지 2/5 정도는 경사부(21)로 형성하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제1항에 있어서, 상기 슬리브(2, 2a)의 원통부(22)의 외주면에는 철근(1, 1a)의 마디(12)와 같은 모양을 하고 있는 다수의 마디(29a)와 길이방향으로 철근(1, 1a)의 리브(11)와 같은 모양을 하고 있는 두 개의 리브(29)를 대칭 되게 형성하여 콘크리트와의 부착력을 향상시키도록 하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제1항에 있어서, 상기 슬리브(2, 2a)의 경사면(23)에 톱니형상의 요철부를 다수 구비한 걸림면(24)을 형성하여 쐐기의 걸림면(32)과 치합되도록 하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제1항에 있어서, 상기 쐐기(3,3a)의 타격부(30b)에서 가까운 위치의 경사면(31)에 걸림부재삽입홈(38)을 형성하여 탄성을 가지고 있는 탄성부재(36)와 일면에 슬리브(2, 2a)의 걸림면(24)과 치합되도록 톱니형상의 요철부를 다수 구비한 걸림면(32)이 형성되어 있는 걸림부재(35)를 차례로 설치하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제1항에 있어서, 상기 쐐기(3,3a)의 경사면(31)에 타격부(30b)에서 시작하여 선단부(30a) 방향으로 짧게 톱니형상의 요철부를 다수 구비한 걸림면(32)을 형성하고, 상기 걸림면(32)의 형성 길이 보다 약간 길게 길이방향으로 절개한 절개부(36c)를 형성하여 탄성을 갖도록 하는 쐐기(3b)로 형성하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제1항에 있어서, 상기 쐐기(3,3a)의 경사면(31)에 톱니형상의 요철부를 다수 구비한 걸림면(32)을 형성하여 슬리브(2, 2a)의 경사면(23)과 치합되도록 하는 쐐기(3c)로 형성하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제5항 또는 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 쐐기(3, 3a, 3b, 3c)의 반원면(30c)과 경사면(31)에 길이방향으로 다수의 요홈부(33)를 형성하여 슬리브(2)의 쐐기삽입면(27)과 또 하나의 슬리브(2a)의 경사면(23) 사이에 쐐기(3, 3a, 3b, 3c)를 타격 하여 박을 때 마찰면적을 적게 하여 삽입을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제5항 또는 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 쐐기(3, 3a, 3b, 3c)의반원면(30c)에 요홈을 형성하여 자석(34)을 설치함으로써 쐐기(3, 3a, 3b, 3c)를 슬리브(2, 2a)의 쐐기삽입면(27)에 부착시키도록 하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제5항에 있어서, 상기 탄성부재(36)는 걸림부재삽입홈(38)에 삽입할 수 있는 크기의 탄성을 지닌 판 형태의 금속을 ㄷ 자형으로 절개해서 그 절개된 부분을 일 방향으로 돌출 되게 하여 탄력돌출부(36a)를 다수 형성하고, 탄성부재(36)의 중앙에 통공(36b)을 형성하여 탄성이 있는 고무자석(37)을 끼워 상기 탄성부재(36)와 걸림부재(35)를 걸림부재삽입홈(38)에 안착시키는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제5항에 있어서, 상기 탄성부재(36)를 탄성이 있는 판 형태의 고무자석으로만 제작하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
제5항에 있어서, 상기 탄성부재(36)를 탄성이 있는 판 형태의 합성고무만으로 제작하여 걸림부재삽입홈(38)에 접착제를 이용하여 탄성부재(36)와 걸림부재(35)를 접착시켜 쐐기에 일체화하는 것을 특징으로 하는 철근 연결구.