KR20200114124A - 철근 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공사현장에서 철근을 견고하게 연결할 수 있는 철근 커플러가 개시된다. 본 발명에 의한 철근 커플러는 양쪽으로부터 일정깊이까지 철근이 삽입되는 삽입홈이 형성된 소켓; 상기 소켓의 양쪽에 나사 결합되고, 상기 철근이 관통하는 관통홀이 형성되되 관통홀의 내면은 테이퍼지게 형성된 케이싱; 상기 케이싱의 관통홀 내부에 외면은 테이퍼지게 형성되고 내면에는 이빨이 형성되어 철근이 삽입된 다음 외측방향을 밀리면 상기 이빨로 철근을 물게 되는 복수개의 핀; 및 상기 복수개의 핀을 외측방향으로 미는 힘을 제공하도록 일다은 상기 소켓에 걸리고 타단은 상기 핀에 걸리는 탄성수단:을 포함하고, 상기 소켓의 중앙에는 상기 철근이 최대로 가까운 거리까지 삽입되는 거리보다 직경이 큰 수직관통홀이 형성되고, 상기 수직관통홀에 테이퍼진 쐐기가 삽입되면서 상기 철근을 외측방향으로 밀게 된다.

Description

철근 커플러 {rebar coupler}

본 발명은 공사현장에서 철근을 견고하게 연결할 수 있는 철근 커플러에 관한 것이다.

일반적으로 철근은 콘크리트 건축물 등의 시공시 그 강도를 보강하기 위한 주 재료로서, 콘크리트와의 부착 강도를 높이기 위해 축선 방향으로 외주면에 마디와 리브 등의 돌기가 형성되어 있다. 이러한 철근은 봉 형상으로 제작되는 바, 각종 건설 현장에서는 콘크리트 구조물의 높이나 길이에 따라 철근을 서로 연결하여 사용하게 된다.

철근을 서로 연결하기 위해 종래에는 철근의 맞닿는 부분을 이중으로 겹친 상태에서 철사 등으로 묶거나 가스 용접을 하여 연결하였으나, 철사를 이용하는 경우 철사를 다수회 철근 외주에 권취한 다음 묶어야 하므로 작업이 번거롭고 철근의 중심이 수직이 되지 않고 삐뚤어지거나 연결된 부분이 쉽게 끊어지는 등의 문제가 있었고, 용접을 수행하는 경우 역시 작업이 번거롭고 작업자 숙련도에 따라 철근 연결부위의 강도가 달라질 수 있어 일률적인 품질을 제공할 수 없는 문제가 있었다.

이에 따라, 최근에는 철근을 기계적으로 연결할 수 있는 다양한 형태의 철근 커플러가 제작되어 상용화되고 있는 추세이다. 그런데, 종래의 일반적인 철근 커플러들은 철근의 인장 응력에 대한 강도만을 목적으로 고안되었을 뿐, 회전력이나 비틀림 응력에 대한 고려가 전혀 이루어지지 않아, 철근의 비틀림 발생시 커플러에서 철근이 회전하게 되어, 커플러의 철근 고정 능력이 상실되는 문제점이 있으며, 이에 따라 다양한 재난 형태에 대한 대응에 미비한 단점이 있다.

또한, 콘크리트와의 부착 강도를 위한 철근 커플러 자체의 외형은 고려하지 않아, 마디와 리브가 형성된 철근에 비해 상대적으로 콘크리트와의 부착 강도가 떨어지는 단점이 있어, 콘크리트와의 결합시 철근과는 다른 부착 강도를 지니게 되어 전체 구조물의 취약점으로 작용하는 문제가 있다.

또한, 실제 현장에서 철근 커플러를 사용하는 경우, 휘청이는 철근을 근 커플러에 직각으로 삽입한다는 것은 매우 어려운데, 종래의 철근 커플러들은 철근이 삽입되는 입구와 인접하여 통로 내측에 철근 고정을 위한 고정편이 설치됨으로써, 작업자가 철근 커플러의 입구를 통해 철근을 삽입하는 과정에서, 철근의 끝단이 비스듬히 삽입되는 경우, 철근의 끝단이 고정편에 형성된 걸림돌기를 마모시키는 문제가 있다.

또한, 종래기술에 의한 철근 커플러는 철근을 잡아주는 핀들이 케이싱 내부에서 제 위치에 위치하지 않고 돌아다니기 때문에 철근 삽입 시 작업자가 이를 벌리고 정렬한 상태에서 삽입해야 하기 때문에 작업이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 스프링의 힘만으로 핀들을 밀어 철근을 물게 되기 때문에 외부로부터의 진동 등 외력이 가해지면 쉽게 이탈되는 문제점이 있었다.

등록특허 10-1959076

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 철근 커플러의 소켓에 홀을 형상하고 쐐기를 박아 물리적으로 철근을 외측방향으로 밀어 핀의 이빨이 제대로 철근을 물 수 있도록 한 철근 커플러를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 양쪽으로부터 일정깊이까지 철근이 삽입되는 삽입홈이 형성된 소켓; 상기 소켓의 양쪽에 나사 결합되고, 상기 철근이 관통하는 관통홀이 형성되되 관통홀의 내면은 테이퍼지게 형성된 케이싱; 상기 케이싱의 관통홀 내부에 외면은 테이퍼지게 형성되고 내면에는 이빨이 형성되어 철근이 삽입된 다음 외측방향을 밀리면 상기 이빨로 철근을 물게 되는 복수개의 핀; 및 상기 복수개의 핀을 외측방향으로 미는 힘을 제공하도록 일다은 상기 소켓에 걸리고 타단은 상기 핀에 걸리는 탄성수단;을 포함하고, 상기 소켓의 중앙에는 상기 철근이 최대로 가까운 거리까지 삽입되는 거리보다 직경이 큰 수직관통홀이 형성되고, 상기 수직관통홀에 테이퍼진 쐐기가 삽입되면서 상기 철근을 외측방향으로 밀게 된다.

바람직하게는, 상기 복수개의 핀은 내경을 따라 홈이 형성되고, 상기 홈에는 와셔 형태의 스냅링이 장착되어 상기 복수개의 핀들이 상기 케이싱 방향으로 힘을 제공받을 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명은 소켓 중앙의 수직관통홀에 쐐기를 받게 되면 철근이 커플링된 상태에서 외측으로 더 밀리게 되기 때문에 핀들의 이빨에 더욱 강하게 물려 고정될 수 있게 된다.

(2) 본 발명은 핀들의 내측에 링형의 스프링인 스냅링이 장착되어 핀들이 정렬된 상태를 유지하게 되기 때문에 철근 삽입작업이 매우 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 철근 커플러의 사시도이다.
도 본 발명에 의한 철근 커플러의 케이싱을 제거한 내부 구성을 볼 수 있는 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 철근 커플러의 쐐기 삽입 전의 반단면 절단도와 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 철근 커플러의 쐐기 삽입 후의 반단면 절단도와 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 철근 커플러의 일부 구성요소인 소켓의 반단면 절단 사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 철근 커플러의 분해 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 철근 커플러를 보다 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 철근 커플러는, 도 1 내지 도 8을 참고하면, 소켓(20), 케이싱(10), 복수개의 핀(30), 스프링(50), 쐐기(60)를 포함한다.

상기 소켓(20)은 양쪽으로부터 일정깊이까지 철근(1)이 삽입되는 삽입홈(20b)이 형성된다.

이때, 상기 소켓(20)은 중앙의 직경확대부를 중심으로 양쪽으로 외면에 나사가 형성되어 상기 케이싱(10)과 조립될 수 있게 된다.

이때, 상기 소켓(20)에는 양쪽에서 철근(1)이 삽입홈(20b)이 형성되는데, 삽입홈(20b) 내측 끝단 사이는 도면에 도시된 바와 같이 이격거리만큼 이격되어 있다.

이때, 상기 소켓(20)의 중앙에는 상기 철근(1)이 최대로 가까운 거리(상기 이격거리)까지 삽입되는 거리보다 직경이 큰 수직관통홀(20a)이 형성되고, 상기 수직관통홀(20a)에 테이퍼진 쐐기(60)가 삽입되면서 상기 철근(1)을 외측방향으로 밀게 된다.

이때, 상기 소켓(20)의 삽입홈(20b)의 입구 부분에는 내경이 확대된 내경확대부가 형성되고, 그 부분에 스프링(50)의 끝단이 걸리게 된다.

상기 케이싱(10)은, 상기 소켓(20)의 양쪽에 나사 결합되고, 상기 철근(1)이 관통하는 관통홀(10a)이 형성되되 관통홀(10a)의 내면은 테이퍼지게 형성된다.

상기 케이싱(10)의 관통홀(10a)로 철근(1)을 밀어 넣도록 되어 있으며, 상기 관통홀(10a)은 상기 소켓(20)과 나사 결합되는 부분을 제외하고는 외측방향으로 갈수록 직경이 축소되도록 테이퍼지게 형성되어 있다.

상기 복수개의 핀(30)은, 상기 케이싱(10)의 관통홀(10a) 내부에 외면은 테이퍼지게 형성되고 내면에는 이빨(30a)이 형성되어 철근(1)이 삽입된 다음 외측방향을 밀리면 상기 이빨(30a)로 철근(1)을 물게 되도록 구성된다.

이때, 상기 복수개의 핀(30)은 여기서는 각각 양쪽에 두 개의 핀으로 구성하고 있으나, 3개(120도 각도) 또는 4개(90도 각도)의 핀도 가능함은 물론이다.

이때, 상기 복수개의 핀(30)은 내경을 따라 홈(30b)이 형성되고, 상기 홈(30b)에는 와셔 형태의 스냅링(40)이 장착되어 상기 복수개의 핀(30)들이 상기 케이싱(10) 방향으로 힘을 제공받게 된다. 즉 링 형태의 스프링으로서 작용하는 것이다.

이때, 상기 스냅링(40)은 복수개의 핀(30)들의 축방향 기준으로 중앙에서 약간 외측으로 위치하도록 설치된다. 이렇게 설치됨으로써 외측부분이 벌어진 형태를 유지하도록 하는 모멘텀을 제공하게 되고, 그에 따라 철근(1)을 더욱 용이하게 삽입할 수 있게 된다.

상기 스프링(50)은 상기 복수개의 핀(30)을 외측방향으로 미는 힘을 제공하도록 일단은 상기 소켓(20)에 걸리고 타단은 상기 복수개의 핀(30)에 걸리도록 설치되어 있다.

도 3과 도 4를 참고하면, 작업자는 철근(1)을 커플러(20)의 양쪽에서 끝까지 밀어 넣는다. 이때 복수개의 핀(30)들은 케이싱(10)에 밀착된 상태를 유지하게 되기 때문에 작업자는 매우 용이하게 철근(1)을 삽입할 수 있게 된다.

철근(1)을 끝까지 밀어 넣은 다음 가하는 힘을 제거하면, 스프링(50)의 탄성력에 의해 복수개의 핀(30)들이 외측방향으로 밀리게 되고, 그와 동시에 케이싱(10)의 테이퍼진 관통홀(10a)을 내측면을 따라 이동하게 되기 때문에 결국에는 복수개의 핀(30)의 이빨(30a)이 철근(1)의 물게 된다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 쐐기(60)를 준비하여 소켓(20)의 수직관통홀(20b)에 삽입한다. 물론 장비를 사용하여 타격 및 삽입하는 것이 바람직하다.

상기 쐐기(60)가 삽입되면 철근(1)의 끝단을 외측방향으로 미는 힘을 가하게 되고, 철근(1)이 밀리면서 이빨(30a)이 더욱 강하게 철근(1)을 물어 고정하게 된다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 : 철근
10 : 케이싱 20 : 소켓
30 : 복수개의 핀 40 : 스냅링
50 : 스프링 60 : 쐐기

Claims (2)

1. 양쪽으로부터 일정깊이까지 철근이 삽입되는 삽입홈이 형성된 소켓;
   상기 소켓의 양쪽에 나사 결합되고, 상기 철근이 관통하는 관통홀이 형성되되 관통홀의 내면은 테이퍼지게 형성된 케이싱;
   상기 케이싱의 관통홀 내부에 외면은 테이퍼지게 형성되고 내면에는 이빨이 형성되어 철근이 삽입된 다음 외측방향을 밀리면 상기 이빨로 철근을 물게 되는 복수개의 핀; 및
   상기 복수개의 핀을 외측방향으로 미는 힘을 제공하도록 일다은 상기 소켓에 걸리고 타단은 상기 핀에 걸리는 탄성수단;
   을 포함하고,
   상기 소켓의 중앙에는 상기 철근이 최대로 가까운 거리까지 삽입되는 거리보다 직경이 큰 수직관통홀이 형성되고, 상기 수직관통홀에 테이퍼진 쐐기가 삽입되면서 상기 철근을 외측방향으로 밀게 되는 철근 커플러.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 핀은 내경을 따라 홈이 형성되고, 상기 홈에는 와셔 형태의 스냅링이 장착되어 상기 복수개의 핀들이 상기 케이싱 방향으로 힘을 제공받는 철근 커플러.

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