KR20140091303A - 철근 이음장치 - Google Patents

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KR20140091303A
KR20140091303A KR1020130003403A KR20130003403A KR20140091303A KR 20140091303 A KR20140091303 A KR 20140091303A KR 1020130003403 A KR1020130003403 A KR 1020130003403A KR 20130003403 A KR20130003403 A KR 20130003403A KR 20140091303 A KR20140091303 A KR 20140091303A
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김영식
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Abstract

본 발명은 철근 이음장치에 관한 것이다. 그러한 철근 이음장치는 철근이 삽입되는 관체형상의 케이스(Case)와; 그리고 상기 케이스의 내측에 삽입되며 표면에 다수의 돌기가 형성됨으로써 철근의 마디와 리브(Rib)에 걸림으로써 철근을 고정시키는 한 쌍의 걸림부를 포함한다. 이러한 철근 이음장치는 하나의 걸림부에 의하여 철근을 고정시킬 수 있고, 또한 철근의 리브도 고정시킬 수 있음으로 보다 안정적으로 철근을 고정시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

철근 이음장치{Apparatus for connecting reinforcing rods}
본 발명은 철근 이음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조를 개선함으로써 2개의 철근을 보다 용이하게 연결할 수 있는 철근 이음장치에 관한 것이다.
일반적으로 철근 콘크리트 구조는 콘크리트가 압축력을 부담하고 철근이 인장력을 부담하는 구조로써 철근과 콘크리트의 결합에 의하여 이루어진 구조이다.
이러한 철근을 다수개 연결하는 경우, 인장력에 충분히 저항하기 위해서는 철근과 철근이 서로 긴밀하게 연결되어야 하며 이를 위해서는 철근을 적절하게 연결하여야 한다.
철근을 연결하는 방식으로는, 통상 겹친 이음, 압접 또는 철근 이음쇠를 이용하는 방법 등이 사용된다.
겹친 이음은 철근과 철근을 소요 이음 길이 이상으로 겹쳐서 배근하고 결속선으로 묶는 것으로 배근 작업이 용이한 장점은 있으나, 철근의 직경이 큰 경우에는 편심에 의한 구조 내력상의 문제가 있고 콘크리트 부재가 얇은 경우에는 겹쳐진 철근 때문에 거푸집의 단면이 좁아져 콘크리트 타설이 용이하지 않은
문제가 있다.
압접에 의한 철근 이음 방법은 철근과 철근의 단부를 이어댄 후 가열하고 압착하여 단부를 일체로 성형하는 방법이다.
그러나 압접은 작업시간이 길고 비용이 과다하며 화재의 위험이 있는 등 많은 문제가 있어 이를 적용하기가 쉽지 않다.
또는, 철근 이음쇠를 이용하는 방안으로서는, 다양한 구조의 철근 이음쇠가 제안되었는 바, 그 일 예로서 특허출원 제10-2003-41858호(명칭:철근 연결구)에 이러한 철근 이음쇠가 제안된다.
상기 예에서는 2개의 철근이 삽입되는 제1마디편체(2)가 마련된다.
그리고, 제2마디편체(3)가 제 1마디편체(2)의 내측에 삽입되며, 제2마디편체(3)의 내주면에는 철근(1, 1a)의 마디(12)가 끼워지도록 다수의 마디홈(31)이 형성된다. 따라서, 제 2마디편체(3)가 제 1마디편체(2)의 내측에 삽입된 상태에서, 쐐기(4)가 제1마디편체(2)의 편체고정부(22) 경사면(22a)과 제2마디편체(3)의 외면(35) 사이에 삽입되어 제2마디편체(3)를 압지하여 철근(1, 1a)을 구속함으로써 2개의 철근을 서로 연결할 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 철근 연결구조는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
첫째, 2개의 철근을 서로 연결하기 위하여 제 1마디편체와 제 2마디편체, 2개의 쐐기와 같이 4개의 부품을 이용하여야 하므로 구조가 복잡하여 제조단가가 상승하고 제조공정이 복잡하며, 설치시간도 오래 걸리는 문제점이 있다.
둘째, 제2마디편체에 마디홈을 형성하거나, 한 쌍의 쐐기에 요홈부와 톱니면을 가공하여야 하므로 가공시간이 오래 걸리고 가공 단가도 상승하는 문제점이 있다.
셋째, 철근의 마디에는 톱니가 걸릴 수 있으나, 리브에는 톱니가 걸리기 어려우므로 철근의 결합력이 약한 문제점이 있다.
넷째, 마디편체와 쐐기의 규격이 고정적이므로 철근의 직경과 같이 규격이 가변되는 경우 이에 제약을 받는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조를 개선함으로써 철근의 마디 뿐만 아니라 리브도 고정시킬 수 있음으로 철근의 결합력을 높일 수 있는 철근 이음장치를 제공하는 것이다.
또한, 동일한 구조를 갖는 하나의 걸림 플레이트에 의하여 2개의 철근을 고정시킬 수 있음으로 제조원가가 절감될 수 있는 철근 이음장치를 제공하는 것이다.
그리고, 걸림 플레이트를 탄력성을 갖는 재질로 형성함으로써 철근을 규격에도 제약을 받지 않고 다양한 규격의 철근에 적용할 수 있는 철근 이음장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 철근이 삽입되는 관체형상의 케이스(Case)와; 그리고 상기 케이스의 내측에 삽입되며 표면에 다수의 돌기가 형성됨으로써 철근의 마디와 리브(Rib)에 걸림으로써 철근을 고정시키는 한 쌍의 걸림부를 포함하는 철근 이음장치를 제공한다.
상기한 본 발명의 실시예에 따른 철근 이음장치는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 하나의 걸림부에 의하여 2개의 철근을 고정시킬 수 있음으로 제조원가가 절감될 수 있다.
둘째, 철근의 마디 뿐만 아니라 리브도 고정시킬 수 있음으로 보다 안정적으로 철근을 고정시킬 수 있는 장점이 있다.
셋째, 걸림 플레이트가 탄성력을 갖는 재질이므로, 케이스의 내부에 삽입하는 경우 걸림 플레이트를 단순히 감아서 케이스의 내부에 삽입하게 되면 걸림 플레이트가 탄성력에 의하여 풀림으로써 케이스 내부에 밀착적으로 고정될 수 있어서 케이스의 직경에 제약을 받지않고 다양한 규격의 케이스에 장착할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 철근 이음장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 철근 이음장치의 내부 구조를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 철근 이음장치의 측단면도이다.
도 4(a)는 도 2에 도시된 걸림부중 일측 걸림부의 평면도이고, 도 4(b)는 타측 걸림부의 평면도이다.
도 5는 도 4(a)에 도시된 걸림부의 측면도이다.
도 6은 걸림부에 돌출된 다수의 돌기들이 철근의 외부에 탄력적으로 접촉하여 걸린 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 철근 이음장치를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 철근 이음장치(1)는 2개의 철근(3,5)이 각각 삽입되는 관체형상의 케이스(Case;6)와; 케이스(6)의 내측에 삽입되며 표면에 다수의 돌기(19)가 형성됨으로써 철근(3,5)의 마디(T)와 리브(Rib;R)에 걸림으로써 철근(3,5)을 고정시키는 한 쌍의 걸림부(7,9)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 철근 이음장치에 있어서, 상기 케이스(6)는 내부에 빈 공간이 형성되어 철근(3,5)이 삽입 가능한 관체 형상을 갖는다.
그리고, 케이스(6)는 중간부가 내측 방향으로 오목하게 들어감으로써 분리턱(11)이 형성된다. 이 분리턱(11)에 의하여 케이스(6)는 제 1삽입부(6a)와 제 2삽입부(6b)로 구획됨으로써, 일측의 철근(3)은 제 1삽입부(6a)에 삽입되고, 타측의 철근(5)은 제 2삽입부(6b)에 삽입된다.
또한, 상기 케이스(6)의 양단부에는 직경이 작은 제 1 및 제 2축경부(13,15)가 각각 형성된다. 따라서, 철근(3,5)이 이 축경부(13,15)를 통하여 케이스(6)의 내부로 진입되며, 분리턱(11)에 걸릴 때까지 진입한다.
그리고, 제 1 및 제 2축경부(13,15)의 입구 주위면(S)은 면취됨으로써 철근(3,5) 및 걸림부(7,9)가 용이하게 삽입될 수 있다.
또한, 케이스(6)의 외주면에는 나사홀(h)이 형성된다. 따라서, 나사가 이 나사홀(h)을 관통하여 걸림부(7,9)의 외주면에 체결됨으로써 걸림부(7,9)가 제 위치에 고정되어 유동이 방지될 수 있다.
그리고, 케이스(6)의 내측에서 분리턱(11)과 축경부(13,15)의 사이에는 상기 걸림부(7,9)가 각각 배치됨으로써 축방향으로 유동이 방지된다.
이러한 한 쌍의 걸림부(7,9)는 케이스(6)의 내부에 삽입되며, 외부에 돌출된 돌기(19)에 의하여 철근(3)을 고정시킨다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 한 쌍의 걸림부(7,9)는 동일한 구조를 가지며, 다만 그 배치방향만 다르므로 이하 하나의 걸림부(7)에 의하여 설명한다.
상기 걸림부(7)는 도 3 및 도 4(a),(b)에 도시된 바와 같이, 걸림 플레이트(Plate;17)와; 이 걸림 플레이트(17)의 표면에 돌출된 다수개의 돌기(19)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 걸림부(7)에 있어서, 상기 걸림 플레이트(17)는 탄력성을 갖는 재질로 형성된다. 따라서, 이 걸림 플레이트(17)에 외력을 가하여 감는 경우 원통 형상으로 감길 수 있으며, 외력을 해제하면 감긴 걸림 플레이트(17)가 풀려서 편평한 형상으로 복귀될 수 있다.
이러한 걸림 플레이트(17)를 원통 형상으로 감은 후, 케이스(6)의 내측에 삽입하면, 케이스(6)의 내측에 삽입된 걸림 플레이트(17)는 탄력성에 의하여 풀림으로써 걸림 플레이트(17)가 케이스(6)의 내측면에 밀착될 수 있다.
따라서, 철근(3)의 직경에 따라 케이스(6)의 직경도 변경되는 바, 케이스(6)의 직경이 변경되어도, 걸림 플레이트(17)가 탄성력에 의하여 감기거나 풀릴 수 있음으로 다양한 직경의 케이스(6)에 원할하게 적용가능하다.
그리고, 다수개의 돌기(19)는 걸림 플레이트(17)의 표면에 일정 길이로 돌출 형성됨으로써 철근(3)의 마디(T)와 리브(R)에 걸릴 수 있다.
이러한 돌기(19)는 걸림 플레이트(17)의 표면에 다양한 방식으로 돌출될 수 있다. 즉, 걸림 플레이트(17)를 프레스 등의 가공장치에 의하여 펀칭함으로써 돌기(19)형상으로 절개한 후, 돌기(19)를 일정 각도로 세움으로써 형성할 수 있다.
혹은, 돌기(19)를 별도로 가공한 후, 걸림 플레이트(17)의 표면에 용접 등에 의하여 부착할 수도 있다.
이와 같이 다양한 방식으로 형성된 돌기(19)는 걸림 플레이트(17)상에 일정 각도로 돌출될 수 있다.
그리고, 이러한 돌기(19)는 철근(3)의 표면에 형성된 리브(R)와 마디(T)에 걸릴 수 있다.
즉, 케이스(6)의 내부에 한 쌍의 걸림부(7,9)를 각각 삽입한 후, 2개의 철근(3,5)을 삽입할 때, 일측 돌기(19)가 제 2삽입부(6b)방향으로 기울어짐으로써 철근(3)의 마디(T)에 걸린 상태이고, 타측 돌기(23)는 제 1삽입부(6a) 방향으로 기울어짐으로써 철근(5)의 마디(T)에 걸린 상태이다.
따라서, 철근(3,5)의 마디(T)가 돌기(19,23)에 걸린 상태이므로, 철근(3,5)에 축방향 힘이 전달되었을 때, 철근(3,5)이 케이스(6)로부터 분리되는 것이 방지될 수 있다.
상기 걸림 플레이트(17)는 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형상으로 감긴 상태에서 각각의 돌기(19)들의 단부가 형성하는 원형궤적(c1)의 직경은 철근(3)의 외직경(c2)보다 작은 직경을 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이, 돌기(19)들의 원형궤적(c1)의 직경이 철근(3)의 외직경(c2)보다 작은 길이를 갖음으로써 철근(3)이 원통 형상의 걸림 플레이트(17) 내측에 삽입될 때, 철근(3)의 표면이 돌기(19)들을 가압하여 걸림 플레이트(17)의 표면방향으로 누름으로써 돌기(19)들이 탄력적으로 철근(3)의 표면에 접촉할 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 이러한 걸림 플레이트(17)는 동일한 형상을 갖는 하나의 걸림 플레이트(17)로서 제 1삽입부(6a)와 제 2삽입부(6b)에 공히 삽입할 수 있다.
즉, 하나의 걸림 플레이트(17)를 제 1삽입부(6a)에 삽입하고, 다른 걸림 플레이트(17)를 회전시켜서 제 1삽입부(6a)에 삽입된 걸림 플레이트(17)와 대칭방향으로 위치시킨 후 제 2삽입부(6b)에 삽입한다.
따라서, 제 2삽입부(6b)에 삽입된 걸림 플레이트(17)의 돌기(19)는 제 1삽입부(6a) 방향으로 향하게 된다.
결국, 하나의 걸림 플레이트(17)에 의하여 제 1 및 제 2삽입부(6a,6b) 양측에 모두 적용할 수 있음으로 범용성이 향상될 수 있다.
그리고, 다수개의 돌기(19)들은 열을 이루며, 이 열들은 길이방향(가로방향) 및 폭(세로방향)으로 서로 일정 간격 떨어져 배치됨으로써 길이방향으로는 가로통로(r1)가 형성되고, 폭방향으로는 세로통로(r1)가 형성된다.
이때, 가로 및 세로통로(r1,r2)의 간격은 바람직하게는 철근(3)의 리브(R)와 마디(T)의 폭보다 큰 길이를 갖는다.
따라서, 철근(3)이 걸림부(7)의 내측에 삽입되는 경우, 철근(3)의 리브(R)가 다수개의 돌기(19) 사이에 형성된 가로통로(r1)에 삽입되고, 마디(T)가 세로통로(r2)에 삽입된다.
결국, 철근(3)의 리브(R)와 마디(T)는 걸림부(7)의 돌기(19)들에 각각 걸리게 됨으로써 철근(3)은 안정적으로 고정될 수 있다.
종래에는 철근(3)이 걸리는 톱니형상의 걸림부재에 가로통로(r1)가 없는 형상이므로, 철근(3)의 마디(T)는 걸릴 수 있어도 리브(R)는 톱니에 걸리지 않았다.
그러나, 상기한 바와 같이, 본 발명에서는 다수개의 돌기(19)들 사이로 가로통로(r1)가 형성됨으로써 철근(3)의 리브(R)가 이 가로통로에 삽입될 수 있어서 철근(3)을 보다 안정적으로 고정시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 철근 이음장치를 이용하여 2개의 철근을 서로 연결하는 과정을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 철근(3,5)을 연결하는 경우, 먼저 탄력성을 갖는 재질의 걸림 플레이트(17)를 외력을 가하여 원통형상으로 감는다.
감긴 걸림 플레이트(17)의 직경이 제 1축경부(13)의 직경보다 작게 되었을 때, 걸림 플레이트(17)를 제 1축경부(13)를 통하여 케이스(6)의 제 1삽입부(6a)의 내측으로 삽입한다. 이때, 걸림 플레이트(17)의 돌기(19)들은 분리턱(11) 방향으로 경사진 상태이다.
그리고 원통형상으로 감긴 걸림 플레이트(17)가 제 1삽입부(6a)의 내측에 위치하면, 외력이 해제되므로 걸림 플레이트(17)가 탄력성에 의하여 원위치로 복귀하여 풀려진다.
따라서, 걸림 플레이트(17)는 반경방향으로는 제 1삽입부(6a)의 내측벽면에 밀착되고, 축방향으로는 분리턱(11) 및 제 1축경부(13)의 턱에 걸림으로써 고정될 수 있다.
이와 같이, 제 1삽입부(6a)의 내부에 제 1걸림부(7)를 삽입한 후, 반대측의 제 2삽입부(6b)의 내부에 제 2걸림부(9)를 삽입한다.
즉, 제 1삽입부(6a)에 삽입된 걸림 플레이트(17)와 동일한 구조를 갖는 걸림 플레이트(17)를 회전시켜서 돌기(19)가 제 1삽입부(6a) 방향으로 향하도록 한 상태에서 외력을 가하여 감는다.
그리고, 원통형상으로 감긴 걸림 플레이트(17)의 직경이 제 2축경부(15)의 직경보다 작게 되었을 때, 감긴 걸림 플레이트(17)를 제 2축경부(15)를 통하여 케이스(6)의 제 2삽입부(6b)의 내측으로 삽입한다. 이때, 걸림 플레이트(17)의 돌기(19)들은 분리턱(11) 방향으로 경사진 상태이다.
그리고 원통형상으로 감긴 걸림 플레이트(17)가 제 2삽입부(6b)의 내측에 위치하면, 외력이 해제되므로 걸림 플레이트(17)가 탄력성에 의하여 원위치로 복귀하여 풀려진다.
따라서, 걸림 플레이트(17)는 반경방향으로는 제 2삽입부(6b)의 내측벽면에 밀착되고, 축방향으로는 분리턱(11) 및 제 2축경부(15)의 턱에 걸림으로써 고정될 수 있다.
이와 같이, 제 1 및 제 2걸림부(7,9)를 케이스(6)의 내부에 각각 삽입된 후, 철근(3,5)을 제 1 및 제 2삽입부(6a,6b)에 각각 삽입하여 고정시킴으로써 연결한다.
즉, 제 1철근(3)이 제 1축경부(13)를 통하여 제 1삽입부(6a)의 내측으로 삽입되어 전진하는 경우, 철근(3)의 리브(R)와 마디(T)가 걸림 플레이트(17)의 돌기(19)들과 접촉하면서 분리턱(11)까지 삽입될 수 있다.
그리고, 걸림 플레이트(17)의 돌기(19)들이 철근(3)의 리브(R)와 마디(T)에 각각 걸림으로써 철근(3)이 고정될 수 있다.
이때, 철근(3)의 리브(R)는 돌기(19)들 사이에 형성된 가로통로(r1)를 따라 전진하게 된다.
결국, 철근(3)은 리브(R)와 마디(T)가 모두 돌기(19)들에 걸리게 됨으로써 안정적으로 케이스(6)의 내부에 고정될 수 있다.
반대로, 제 2철근(5)도 이러한 제 1철근(3)과 동일한 과정을 통하여 제 2삽입부(6b)의 내측으로 삽입되어 고정될 수 있다.
결국, 2개의 철근(3,5)이 케이스(6)의 내부에 각각 삽입될 때, 일측 돌기(19)가 제 2삽입부(6b)방향으로 기울어짐으로써 철근(3)의 마디(T)에 걸리고, 타측 돌기(23)는 제 1삽입부(6a) 방향으로 기울어짐으로써 철근(5)의 마디(T)에 걸림으로써 철근(3,5)에 축방향 힘이 전달되었을 때, 철근(3,5)이 케이스(6)로부터 분리되는 것이 방지될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 철근 이음장치는 하나의 걸림부(7)에 의하여 철근(3,5)을 고정시킬 수 있고, 또한 철근(3,5)의 리브(R)도 고정시킬 수 있음으로 보다 안정적으로 철근(3,5)을 고정시킬 수 있다.
1: 철근 이음장치 3,5: 제 1 및 제 2삽입부
7: 제 1걸림부 9: 제 2걸림부
17 제 1돌기 23: 제 2돌기

Claims (5)

  1. 철근이 삽입되는 관체형상의 케이스(Case)와; 그리고
    상기 케이스의 내측에 삽입되며 표면에 다수의 돌기가 형성됨으로써 철근의 마디와 리브(Rib)에 걸림으로써 철근을 고정시키는 한 쌍의 걸림부를 포함하는 철근 이음장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 중간부가 내측 방향으로 오목하게 들어감으로써 형성된 분리턱과; 상기 분리턱을 중심으로 일측에 형성된 제 1삽입부와; 상기 분리턱을 중심으로 타측에 형성된 제 2삽입부와; 상기 제 1삽입부의 일측에 형성된 제 1축경부와; 상기 제 2삽입부의 일측에 형성된 제 2축경부를 포함하는 철근 이음장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 걸림부는 제 1 및 제 2걸림부를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2걸림부는 탄력성을 갖음으로써 원통형상으로 감겨지거나 풀릴 수 있는 걸림 플레이트(Plate)와; 상기 걸림 플레이트의 표면에 돌출되어 철근의 리브와 마디에 걸리는 다수개의 돌기를 포함하는 철근 이음장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다수개의 돌기들은 열을 이루며, 이 열들이 폭방향(세로방향)으로 서로 일정 간격 떨어져 배치됨으로써 형성되는 세로통로와; 이 열들이 길이방향(가로방향)으로 일정 간격 떨어져 배치됨으로써 형성되는 가로통로를 포함하며,
    상기 철근의 마디는 세로통로에 삽입되고, 리브는 가로통로에 삽입되는 철근 이음장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1걸림부는 제 1삽입부의 내측방향에 삽입될 때 돌기들이 제 2삽입부 방향으로 경사지고, 제 2걸림부는 제 2삽입부의 내측방향에 삽입될 때 제 1삽입부 방향으로 경사지는 철근 이음장치.





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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190096056A (ko) * 2018-02-08 2019-08-19 김태원 철근 연결용 커플링

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