KR200415050Y1 - 철근 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 철근 연결장치는, 내주면에 철근의 리브가 결합될 수 있도록 리브홈이 형성되고, 외주면이 테이퍼 형상으로 형성되어 연결하고자 하는 각 철근에 한 쌍씩 결합되는 두 쌍의 쐐기와; 상기 양쪽 철근 및 쐐기의 양측면 쪽에서 서로 맞대어지고, 내주면 양쪽에 상기 쐐기의 외주면을 지지하여 양쪽 철근이 분리되지 않도록 지지력을 제공하는 테이퍼부가 각각 형성된 한 쌍의 커플러와; 상기 한 쌍의 커플러를 상호 결합시켜 고정하는 체결 부재를 포함하여 구성됨으로써, 철근 연결 부분의 인장 강도 및 굽힘 강도를 향상시킬 수 있고, 또한 현장에서 철근을 원하는 길이만큼 절단한 후에 바로 조립할 수 있으며, 외력에 대한 강성이 향상되어 연결 구조의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 갖게 된다.

철근, 커플러, 리브, 쐐기, 테이퍼, 플랜지부, 체결부재

Description

철근 연결장치{Coupling device of reinforcing rods}

도 1은 종래 철근 연결장치가 도시된 분해 사시도,

도 2는 종래 철근 연결장치가 도시된 종단면도,

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 철근 연결장치가 도시된 분해 사시도,

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 철근 연결장치가 도시된 종방향 구성도,

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 철근 연결장치가 도시된 횡방향 구성도,

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 철근 연결장치가 도시된 종방향 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

41, 42 : 철근 43 : 리브

51, 52 : 커플러 53 : 플랜지부

54 : 볼트홀 55 : 테이퍼부

56 : 중앙 분리부 57 : 돌출부

61, 62, 63, 64 : 쐐기 65 : 내주면

66 : 외주면 67 : 챔퍼

68 : 리브홈 70 : 체결부재

71 : 볼트 72 : 너트

본 고안은 콘크리트 구조물 등에 사용되는 철근 연결장치에 관한 것으로서, 특히 철근의 양측에서 커플러를 결합시켜 구성하여 인장 강도를 향상시키고, 현장 시공이 가능하여 조립성 및 신뢰성을 높일 수 있도록 한 철근 연결장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술의 철근 연결장치가 도시된 분해 사시도이고, 도 2는 종래 기술의 철근 연결장치가 도시된 종단면도로서, 등록실용신안공보 등록 번호 20-361102호에 개재된 기술을 보여주는 것이다.

이에 도시된 바와 같은 철근 연결장치(1)는 중앙에 철근(2)이 끼워지는 파지홀(11)과 리브홈(12)이 형성되고 양측에 외향으로 가면서 점차 외경이 작아지도록 나선이 형성된 파지부(13)가 구성되는 한 쌍의 반원형 조오 커플러(10)와, 상기 파지부(13)를 조여주도록 내측에 외향으로 가면서 점차 내경이 작아지도록 나선이 형성된 한 쌍의 조임부재(20)(20a)로 이루어진다.

상기 한 쌍의 반원형 조오 커플러(10)는 양측부에 외향으로 가면서 점차 외경이 작아지도록 테이퍼진 파지부(13)가 형성된다.

상기 한 쌍의 조임부재(20)(20a)는 상기 테이퍼진 양측 파지부(13)를 감싸 조여주도록 외측 중앙내부에 외향으로 가면서 점차 내경이 작아지도록 테이퍼진 조임홀(21)(21a)이 형성되고, 조임홀(21)(21a)의 반대쪽인 내측에 조오 커플러(10)의 직경보다 큰 내경으로 나사산이 형성된 체결홀(22)과 상기 체결홀(22)에 대응하여 결합되게 외주연에 나사산이 형성된 체결부(22a)가 각각 형성된다.

이와 같은 종래 철근 연결장치는 한 쌍의 반원형 조오 커플러(10)가 상호 맞대어진 철근(2)의 단부를 감싸 파지한 상태에서 한 쌍의 조임부재(20)(20a)가 상기 조오 커플러(10)를 감싸 조여줌으로써 양쪽 철근(2)을 유동없이 연결하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 철근 연결장치는 한 쌍의 조임부재가 양쪽 철근이 맞대어진 부분에서 나사 조립되는 방식으로 구성되기 때문에 콘크리트 구조물에 압축력 및 인장력이 가해질 경우에 나사 부분이 파손되는 경우가 발생되어 충분한 인장 강도를 확보하기 어려운 문제점이 있다.

또한 상기 종래 기술은 조오 커플러가 양쪽 철근에 밀착된 상태에서 조임부재를 체결하여 양쪽 철근을 연결하기 때문에 굽힘 변형 발생시에 나사 부분이 파손될 수 있는 등 굽힘 응력에 대한 대응력이 취약하여, 철근 연결 구조의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 상기 종래 기술은 조임부재를 조립할 때 별도의 전용 공구를 이용하거나 수작업으로 직접 조립해야 하므로, 조립성이 떨어질 뿐만 아니라 체결력에 대한 신뢰성도 낮아지는 문제점이 있다.

특히, 공사 현장에서 철근을 원하는 길이만큼 절단할 경우에 절단된 부위에 찌꺼기인 버(burr) 등이 발생할 수 있는데, 상기 종래 기술은 조오 커플러가 버가 형성되어 있는 철근에 밀착된 상태에서 조립되므로, 버의 크기가 큰 경우에는 조오 커플러의 위치가 틀어지면서 조임부재의 체결이 쉽지 않게 되는 문제점도 발생된다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 철근의 양측에서 커플러를 결합시켜 철근을 연결하도록 구성함으로써 인장 강도 및 굽힘 강도를 향상시킴과 아울러 현장 시공이 가능하게 하여 조립성을 개선하고, 연결 구조의 신뢰성을 높일 수 있는 철근 연결장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안에 따른 철근 연결장치는, 내주면에 철근의 리브가 결합될 수 있도록 리브홈이 형성되고, 외주면이 테이퍼 형상으로 형성되어 연결하고자 하는 각 철근에 한 쌍씩 결합되는 두 쌍의 쐐기와; 상기 양쪽 철근 및 쐐기의 양측면 쪽에서 서로 맞대어지고, 내주면 양쪽에 상기 쐐기의 외주면을 지지하여 양쪽 철근이 분리되지 않도록 지지력을 제공하는 테이퍼부가 각각 형성된 한 쌍의 커플러와; 상기 한 쌍의 커플러를 상호 결합시켜 고정하는 체결 부재를 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 커플러는 그 가운데 부분에 상기 양쪽 철근과의 사이에 소정의 공간부를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 커플러는 상호 마주하는 부분에 상기 체결 부재가 결합될 수 있도록 플랜지부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 체결 부재는 볼트와 너트이고, 상기 플랜지부는 상기 체결 부재가 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 철근 연결장치가 도시된 도면들로서, 도 3은 분해 사시도이고, 도 4는 종방향 구성도이며, 도 5는 횡방향 구성도이다.

일반적으로 콘크리트 구조물 등에 삽입되어 인장 강도를 보강하는 철근(41, 42)은 외주면에 길이 방향과 둘레 방향으로 리브(43)들이 각각 돌출되어 형성된다.

이러한 철근(41, 42)을 상호 연결하기 위한 본 고안에 따른 철근 연결장치는, 도 3에 도시된 바와 같이 양쪽 철근(41, 42)을 연결시키는 한 쌍의 커플러(51, 52)와, 이 커플러(51, 52)의 내부에 삽입되어 철근(41, 42)이 분리되지 않도록 하는 두 쌍의 쐐기(61, 62)(63, 64)와, 상기 한 쌍의 커플러(51, 52)를 상호 결합시켜 고정하는 체결 부재(70)로 이루어진다.

이와 같은 본 고안의 주요 구성 부분을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 상기 두 쌍의 쐐기(61, 62)(63, 64)는 각각의 쐐기(61, 62)(63, 64)가 전체 원에서 1/4 정도의 크기를 갖는 호형 구조로 형성되는데, 내주면(65)은 상기 철근(41, 42)의 외주면에 밀착되어 결합되고, 외주면(66)은 상기 커플러(51, 52)의 내주면에 밀착되어 지지된다.

이와 같은 쐐기(61, 62)(63, 64)는 철근 연결장치의 가운데 부분인 선단부로 갈수록 두껍고 반대 방향인 후단부로 갈수록 얇게 형성되는데, 이는 외주면(66)이 상기 커플러(51, 52)의 내측면에 의해 지지될 수 있도록 테이퍼 형상으로 형성되기 때문이다. 또한 상기 쐐기(61, 62)(63, 64)의 선단부 외주면(66)에는 상기 커플러(51, 52)의 내주면(65)에 밀착되게 챔퍼(67) 가공되어 형성된다.

상기 쐐기(61, 62)(63, 64)의 내주면(65)은 상기 철근(41, 42)의 둘레 모양과 동일하게 형성되는데, 상기 철근(41, 42)의 리브(43)가 결합될 수 있도록 철근의 길이 방향과 직교하는 방향으로 다수의 리브홈(68)이 형성된다.

이러한 두 쌍의 쐐기(61, 62)(63, 64)는 각 철근(41, 42)의 양측에 한 쌍씩 결합되어 상기 커플러(51, 52)의 내측에서 양쪽 철근(41, 42)이 분리되지 않도록 쐐기 작용을 하게 된다.

한편, 본 실시예에서는 한 쌍의 쐐기(61, 62)(63, 64)가 두 개로 구성되는 것을 예시하였으나, 실시 조건에 따라서는 3개 이상이 한 쌍을 이루어지도록 구성하는 것도 가능하다. 이때 복수의 쐐기는 원의 센터를 중심으로 대칭되게 구성되어야 함은 물론이다.

다음, 상기 한 쌍의 커플러(51, 52)는 상기 양쪽 철근(41, 42) 및 쐐기(61, 62)(63, 64)의 양측면 쪽에서 서로 맞대어진 상태에서 상기 체결 부재(70)에 의해 조립될 수 있도록 구성된다.

이와 같은 상기 각 커플러(51, 52)는 반원형 구조의 본체의 양쪽 상호 마주하는 부분에 상기 체결 부재(70)를 통해 상호 조립할 수 있도록 플랜지부(53)가 각각 형성된다. 여기서 상기 체결 부재(70)가 볼트(71) 및 너트(72)로 구성된 경우에 상기 플랜지부(53)에는 다수의 볼트홀(54)이 형성되는데, 전체적으로 충분한 결합력을 확보할 수 있도록 중앙부에 하나 그리고 양단부에 각각 두 개씩의 볼트홀(54)이 형성된다.

물론, 체결 부재(70)는 볼트(71) 및 너트(72)에 한정되지 않고 한 쌍의 커플러(51, 52)에 충분한 조임력을 제공하여 결합시킬 수 있으면, 상기 볼트홀(54)에 직접 탭을 가공하여 나사형 볼트만을 이용하여 조립하는 것도 가능하다. 또한 상기 볼트홀(54)의 형성 위치 및 개수도 실시 조건에 따라 다양하게 배치하여 구성할 수 있음은 물론이다.

상기 각 커플러(51, 52)는 그 내주면(65)에 상기 쐐기(61, 62)(63, 64)의 테이퍼진 외주면(66)을 지지하여 양쪽 철근(41, 42)이 분리되지 않도록 지지력을 제공하는 테이퍼부(55)가 형성된다. 상기 테이퍼부(55)는 상대적으로 내측으로 돌출된 중앙 분리부(65)를 중심으로 양쪽으로 갈수록 점차 내경이 작아지게 형성된다.

여기서 상기 테이퍼부(55)는 철근(41, 42)의 길이 방향으로 상기 쐐기(61, 62)(63, 64)의 유동을 방지함과 아울러 굽힘 응력에 대한 강성이 보강될 수 있도록 테이퍼면보다 상대적으로 돌출되어 있는 돌출부(57)가 형성되고, 상기 중앙 분리부(56)는 그 내경이 상기 철근(41, 42)의 외경보다 일정 정도 크게 형성되어 일정한 공간을 확보할 수 있도록 이루어진다.

이렇게 상기 중앙 분리부(56)의 외경을 크게 하는 이유는 그 내측에 양쪽 철근(41, 42)의 끝단부가 위치하게 되는데, 철근(41, 42)을 절단할 때 절단된 부분에는 대부분 크고 작은 찌꺼기인 버(burr)들이 많이 발생하게 되는데, 이때 상기 버에 의해서 철근 연결 작업이 어려워지는 것을 방지하기 위한 공간 확보용으로 형성한 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 일 실시예에 따른 철근 연결장치의 조립 과정을 설명한다.

양쪽 철근(41, 42)의 끝단부를 서로 맞댄 상태에서 각 철근(41, 42)의 양쪽에 한 쌍의 쐐기(61, 62)(63, 64)를 각각 결합시킨다. 이때 상기 쐐기(61, 62)(63, 64)는 리브홈(68)이 상기 철근(41, 42)의 둘레 리브(43)에 결합될 수 있도록 밀착시킨다.

이와 같이 하여 양쪽 철근(41, 42)에 두 쌍의 쐐기(61, 62)(63, 64)가 각각 밀착된 상태에서, 한 쌍의 커플러(51, 52)를 밀착시키고, 위치를 조정한 다음에 체결 부재(70)를 이용하여 양쪽 커플러(51, 52)를 체결하게 되면, 철근(41, 42) 연결 작업이 마무리된다.

상기와 같은 본 고안의 철근 연결장치로 연결된 양쪽 철근(41, 42)은 종래 기술의 철근 연결장치에 비하여 인장 강도가 크게 향상되고, 또한 굽힘 응력에 대한 대응력이 향상될 수 있는 효과를 얻게 된다.

즉, 종래 철근 연결장치는 철근 연결부분에서 상호 나사 조립되는 방식으로 조립되어, 철근의 연결 부분에 인장력이 작용할 때 충분한 강성을 유지할 수 없는 한계가 있었으나, 본 고안의 철근 연결장치는 커플러(51, 52)가 인장력이 작용하는 방향으로 결합되지 않고, 인장력이 작용하는 방향과 직교하는 방향에서 상호 결합되기 때문에 커플러(51, 52) 자체의 강성으로 양쪽 철근(41, 42)에 가해지는 인장력에 충분히 대응할 수 있게 되어 결국 종래에 비하여 철근 콘크리트 구조물의 인장 강도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한 종래 철근 연결장치는 도 2에서와 같이 조오 커플러(10)와 조임부재(20,20a)가 양쪽 철근의 둘레에 완전히 밀착된 상태에서 철근을 연결하기 때문에 굽힘력 발생시에 탭 부분이 파손될 수 있는 등 굽힘 응력에 대한 대응력이 취약한 단점이 있으나, 본 고안의 철근 연결장치는 커플러(51, 52)의 중앙 분리부(56) 내측에 어느 정도 공간부가 형성되고, 철근 길이 방향으로 단일한 구조로 이루어진 커플러(51, 52)에 의해 연결되므로, 굽힘 변형 발생시에도 충분한 대응력을 확보하여 보다 견고하고 신뢰성 있는 연결 구조를 가질 수 있게 된다.

아울러, 본 고안은 철근을 절단하는 과정에서 끝단에 붙어있는 찌꺼기인 버(burr)가 발생하더라도 상기 중앙 분리부(56) 내측에 형성된 공간부에 의해 조립 불량 등의 문제를 해결할 수 있게 되어, 공사 현장에서 철근을 원하는 길이만큼 절단하여 바로 시공할 수 있게 된다.

또한 종래에는 조임 부재(20,20a)를 회전시키기 위해 별도의 전용 공구를 마련하거나, 수작업으로 직접 조임부재를 회전시켜야 하는 문제가 발생하나, 본 고안의 철근 연결장치는 체결 부재(70)로 볼트(71) 및 너트(72)를 이용할 경우에 일반 적인 볼트 회전 전동공구를 이용하여 손쉽게 볼트(71) 및 너트(72) 체결 작업을 수행할 수 있으므로, 조립성 및 작업성에 있어서도 향상된 결과를 얻을 수 있다.

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 철근 연결장치가 도시된 종방향 구성도이다. 참고도 전술한 일 실시예와 동일한 참조 번호를 부여하여 설명한다.

이에 도시된 본 고안의 다른 실시예는 전술한 일 실시예와 전체적인 구성이 동일하나, 다만 연결할 철근(41, 42)의 리브(43')가 일자형 원형 구조가 아닌 반원형 구조가 교차된 경우에 적용되는 철근 연결장치를 설명하기 위한 것이다.

이때에는 한쪽 쐐기(62)(64)의 리브홈(68')의 위치를 변경함으로써 철근(41, 42)의 리브(43')가 일 실시예와 다르게 형성하더라도 용이하게 적용할 수 있게 된다.

이뿐만 아니라, 철근(41, 42)의 리브(43) 형상에 따라 이에 결합되는 쐐기(61, 62)(63, 64)의 리브홈(68)을 다양하게 형성하여 구성할 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같은 실시예와 첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상에 대한 당업자의 이해를 도모하기 위한 것으로, 예시적으로 이해되어야 하며, 본원 고안의 권리범위는 첨부된 청구범위 및 그에 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안에 따른 철근 연결장치는, 철근의 양 측에서 한 쌍의 커플러를 결합시켜 양쪽 철근을 연결할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 철근 연결 부분의 인장 강도 및 굽힘 강도를 향상시킬 수 있고, 또한 현장에서 철근을 원하는 길이만큼 절단한 후에 체결 부재로 간편하게 조립할 수 있으므로 조립성을 개선할 수 있으며, 외력에 대한 강성이 향상되어 연결 구조의 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 내주면에 철근의 리브가 결합될 수 있도록 리브홈이 형성되고, 외주면이 테이퍼 형상으로 형성되어 연결하고자 하는 각 철근에 한 쌍씩 결합되는 두 쌍의 쐐기와;

   상기 양쪽 철근 및 쐐기의 양측면 쪽에서 서로 맞대어지고, 내주면 양쪽에 상기 쐐기의 외주면을 지지하여 양쪽 철근이 분리되지 않도록 지지력을 제공하는 테이퍼부가 각각 형성된 한 쌍의 커플러와;

   상기 한 쌍의 커플러를 상호 결합시켜 고정하는 체결 부재를 포함한 것을 특징으로 하는 철근 연결장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 커플러는 그 가운데 부분에 상기 양쪽 철근과의 사이에 소정의 공간부를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 철근 연결장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 커플러는 상호 마주하는 부분에 상기 체결 부재가 결합될 수 있도록 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 하는 철근 연결장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 체결 부재는 볼트와 너트이고,

   상기 플랜지부는 상기 체결 부재가 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성된 것을 특징으로 하는 철근 연결장치.

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