KR20200133494A - 원터치 나사철근 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 커플러에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 철근을 견고하면서도 용이하게 연결시킬 수 있는 철근 커플러에 대한 것이다.
본 발명에 따른 철근 커플러는 바디와, 한 쌍의 파지수단과, 스프링을 포함한다. 상기 바디는 양단에서 일단의 외주면에 나사산이 형성된 철근이 축방향으로 삽입될 수 있고, 상기 양단의 내주면이 테이프진다. 상기 파지수단은 상기 철근의 일단이 삽입될 수 있게 관통되며 관통된 내주면에 나사산이 형성되고 외주면이 테이퍼지며 상기 바디의 내주면에서 슬리이딩되면 상기 바디의 내주면으로 가압되어 반경방향으로 수축되도록 원주방향을 따라 일정간격 이격되게 복수 개로 분리된 철근고정구와, 상기 철근고정구의 일단에 결합된 링을 구비하여, 상기 바디의 양단의 내부에 장착된다. 상기 스프링은 상기 철근고정구가 상기 철근을 고정시키기 위하여 상기 바디의 내주면에 가압되어 상기 철근고정구의 나사산의 직경이 상기 철근의 나사산의 직경보다 작게 반경방향으로 수축되도록 상기 파지수단을 상기 바디의 축방향으로 슬라이딩시킬 수 있게 일단이 상기 파지수단을 지지한다.
본 발명에 의하면, 철근고정구는 반경방향으로 수축 및 팽창가능하고 바디의 내부에서 스프링이 파지수단을 지지하고 있다. 그래서 철근을 바디의 양단에서 삽입하면 철근고정구가 축방향으로 이동되어 반경방향으로 팽창하면서 철근의 일단에 형성된 나사를 감싼다. 그래서 철근을 커플러에 한번에 고정시킬 수 있다.

Description

원터치 나사철근 커플러{One-touch coupler for reinforcing steel bar with screw}

본 발명은 원터치 나사철근 커플러에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 번의 동작으로 나사산이 형성된 철근을 커플러에 결합시킬 수 있는 철근 커플러에 대한 것이다.

일반적인 철근 콘크리트 구조물은 철근과 콘크리트의 각각의 장점 및 단점이 서로 보완될 수 있도록 일체시켜 구성한 것으로, 인장응력이 작용하는 부분에 철근을 배치하여 외력에 저항할 수 있도록 하는 구조물이다.

즉, 콘크리트는 압력응력에 대한 저항력 및 압력강도에 비해 인장응력(引長應力)에 대한 저항력 즉, 인장강도가 현저히 약하므로 약간의 인장응력으로도 균열이 생겨 파괴된다. 따라서, 철근 콘크리트 구조물에서 외력이 작용하는 경우 콘크리트에는 압력응력이, 철근에는 인장응력이 각각 작용하도록 함으로써 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

근래에는 철근 콘크리트 구조물의 대형화 및 고층화로 인하여 콘크리트 내부에 삽입되는 철근의 길이도 상대적으로 연장되게 되는데, 철근의 경우 일정길이의 규격품으로 그 길이가 한정되어 제작되기 때문에 구조물의 높이에 맞게 다수개의 철근을 서로 연결시켜주는 연결작업이 필수적이다.

이에 따라 최근에는 두 철근을 기구적으로 연결시키는 철근 커플러가 상용화되고 있다.

공개특허 제10-2019-0002186호(공개일자 2019년 01월 08일) 등록특허 제10-0725529호(등록일자 2007년 05월 30일) 공개특허 제10-2015-0096554호(공개일자 2015년 08월 25일) 등록특허 제10-1541243호(등록일자 2015년 07월 27일)

종래의 철근 커플러는 철근을 연결시키기 위하여 철근을 삽입시킨 후 나사로 결합하는 등 원터치로 결합시킨 것이 아니라 다수의 단계를 거쳐서 결합시켰다. 따라서 철근을 연결시키가 복잡하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 용이하고 신속하게 철근을 연결시킬 수 있는 철근 커플러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 철근 커플러는 바디와, 한 쌍의 파지수단과, 스프링을 포함한다. 상기 바디는 양단에서 일단의 외주면에 나사산이 형성된 철근이 축방향으로 삽입될 수 있고, 상기 양단의 내주면이 테이프진다. 상기 파지수단은 상기 철근의 일단이 삽입될 수 있게 관통되며 관통된 내주면에 나사산이 형성되고 외주면이 테이퍼지며 상기 바디의 내주면에서 슬리이딩되면 상기 바디의 내주면으로 가압되어 반경방향으로 수축되도록 원주방향을 따라 일정간격 이격되게 복수 개로 분리된 철근고정구와, 상기 철근고정구의 일단에 결합된 링을 구비하여, 상기 바디의 양단의 내부에 장착된다. 상기 스프링은 상기 철근고정구가 상기 철근을 고정시키기 위하여 상기 바디의 내주면에 가압되어 상기 철근고정구의 나사산의 직경이 상기 철근의 나사산의 직경보다 작게 반경방향으로 수축되도록 상기 파지수단을 상기 바디의 축방향으로 슬라이딩시킬 수 있게 일단이 상기 파지수단을 지지한다.

또한, 본 발명에 따른 철근 커플러에 있어서, 상기 링은 상기 철근고정구가 반경방향으로 수축 또는 팽창을 위하여 분리된 상기 철근고정구 사이에서 상기 철근고정구를 연결시키는 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 철근고정구는 상기 링이 파단되더라도 분리된 상기 철근고정구가 축방향으로 동일하게 슬라이딩될 수 있도록 축방향으로 간섭되는 요철부가 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 철근 커플러는 상기 바디의 양단에 삽입된 상기 철근과 상기 바디의 양단 사이로 이물질이 들어가는 것을 방지할 수 있도록 상기 바디의 양단에 장착된 고무링을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 철근 커플러에 있어서, 상기 바디는 축방향으로 관통되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 바디는 상기 한 쌍의 파지수단 중 어느 하나의 파지수단을 내부에 수용하기 위한 제1바디부와, 나머지 하나의 파지수단을 내부에 수용하며 상기 제1바디부와 결합되는 제2바디부로 분리되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 철근 커플러에 있어서, 상기 스프링은 상기 철근이 상기 바디에 삽입되는 깊이를 제한하기 위하여 상기 파지수단을 관통하여 삽입되는 상기 철근의 일단과 부딪힐 수 있도록 상기 철근의 직경보다 작도록 직경이 줄어드는 협소부가 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 철근고정구는 반경방향으로 수축 및 팽창가능하고 바디의 내부에서 스프링이 파지수단을 지지하고 있다. 그래서 철근을 바디의 양단에서 삽입하면 철근고정구가 축방향으로 이동되어 반경방향으로 팽창하면서 철근의 일단에 형성된 나사를 감싼다. 그래서 철근을 커플러에 한번에 고정시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 철근 커플러의 일 실시예의 개념도,
도 2는 도 1의 실시예의 바디,
도 3은 도 1의 실시예의 파지수단,
도 4는 도 1의 실시예에 적용될 수 있는 다른 파지수단,
도 5 내지 도 7은 도 1의 실시예를 사용하여 철근을 연결시키는 개념도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 철근 커플러의 일 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 철근 커플러는 일단에 나사산(1a)이 형성된 철근(1)을 연결시키는 기능을 한다. 이를 위하여 철근 커플러는 바디(10)와, 한 쌍의 파지수단(20)과, 스프링(30) 및 고무링(40)을 포함한다.

바디(10)는 양단에 철근(1)이 삽입될 수 있도록 축방향으로 관통되며, 관통된 양단의 내주면은 테이퍼져서 테이퍼부(10a)가 형성된다. 그리고 바디(10)는 제1바디(11) 및 제2바디(13)로 분리된다. 제1바디(11)는 바디(10)의 일단을 형성하고, 제2바디(13)는 바디(10)의 타단을 형성하며, 제1바디(11) 및 제2바디(13)는 나사 결합하여 분리 및 체결될 수 있다.

파지수단(20)은 바디(10)의 양단에서 삽입되는 철근(1)을 잡아주는 기능을 한다. 이를 위하여 파지수단(20)은 철근고정구(21)와 링(25)을 구비한다.

철근고정구(21)는 철근(1)의 일단이 삽입될 수 있게 관통되고 관통된 내주면에 나사산(22)이 형성되며 외주면이 테이퍼진다. 그리고 바디(10)의 내부에서 슬라이딩되면 테이퍼부(10a)로 가압되어 반경방향으로 수축되도록 원주방향을 따라 일정간격 이격되게 복수 개로 분리된다. 이때 철근고정구(21)는 바디(10)의 축방향으로 슬라이딩할 때 복수 개로 분리된 철근고정구(21)가 축방향으로 서로 어긋나지 않고 같이 슬라이딩할 수 있도록 요철부(24)가 형성된다. 그래서 요철부(24)는 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이 분리된 철근고정구(21)가 축방향으로 간섭되도록 형성된다. 그래서 본 실시예에서는 분리된 제1철근고정구(21a)에는 반경방향으로 돌출된 양의 요철부(24a)가 형성되고 분리된 제2철근고정구(21b)에는 돌출된 요철부(24a)가 삽입될 수 있도록 음의 요철부(24b)가 형성된다. 따라서 철근고정구(21)가 축방향으로 이동시 요철부(24)가 서로 맞닿아서 철근고정구(21)는 축방향으로 동일하게 이동될 수 있다.

링(25)은 철근고정구(21)의 일단에 결합되어 철근고정구(21)를 연결시켜준다. 링(25)이 없으면 철근고정구(21)는 서로 분리되므로 조립이 용이하지 않다. 링(25)이 철근고정구(21)가 서로 분리되지 않도록 연결시켜주므로 철근 커플러의 조립을 용이하게 해준다. 철근고정구(21)의 일단이 링(25)에 결합되므로 철근고정구(21)가 반경방향으로 수축 및 팽창이 용이하지 아니할 수 있다. 이를 위하여 링(25)에는 홈(26)이 형성된다. 홈(26)은 분리된 철근고정구(21) 사이에서 철근고정구(21)가 서로 연결되도록 형성된다. 그래서 분리된 철근고정구(21) 사이에는 홈(26)이 형성되어 있으므로 철근고정구(21)는 반경방향으로 변형이 용이하다. 철근고정구(21) 및 링(25)을 구비한 파지수단(20)은 한 쌍이 바디(10)의 양단의 내부에 각각 삽입된다.

스프링(30)은 철근고정구(21)가 축방향으로 양단을 향해서 슬라이딩을 하도록 가압할 수 있게 양단이 각각의 파지수단(20)을 지지한다. 파지수단(20)이 스프링(30)에 의하여 슬라이딩되면 철근고정구(21)가 바디(10)의 내주면으로 가압되어 철근고정구(21)의 나사산의 직경이 철근(1)의 나사산의 직경보다 작게 반경방향으로 수축된다. 그러면 철근(1)이 철근고정구(21)에 삽입될 경우 철근(1)을 파지할 수 있다. 이때 스프링(30)은 협소부(30a)가 형성된다. 협소부(30a)는 철근(1)이 철근고정구(21)를 관통하여 일정깊이 삽입될 때 철근(1)과 부딪혀서 그 직경이 철근(1)의 직경보다 작게 형성된다. 그래서 스프링(30)은 철근(1)이 삽입되는 깊이를 제한시키는 스토퍼 역할을 한다.

고무링(40)은 바디(10)의 양단에 삽입된 철근(1)과 바디(10)의 양단 사이로 이물질이 들어가는 것을 방지하도록 바디(10)의 양단에 장착된다. 철근(1)을 바디(10)에 삽입하여 연결시킨 경우 고무링(40)이 철근(1)의 외주면을 감싸서 철근(1)과 바디(10) 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지한다. 공사현장에서 물이 자주 공급된다. 그래서 커플러로 철근을 연결한 상태에서 물이 공급되면 커플러 내부에 물이 공급된다. 이 상태에서 시멘트가 공급되면 커플러 내부에 물을 품은 상태로 구조물이 건설된다. 그러면 철근의 부식 또는 구조물의 약화를 가져온다. 본 실실예의 경우 고무링(40)이 철근(1)의 외주면을 감싸므로 커플러 내부에 물 등이 유입되는 것을 방지시킬 수 있다.

본 실시예의 경우 조립되면 스프링(30)의 양단이 파지수단(20)을 지지하므로 파지수단(20)은 바디(10)의 양단에 밀착된다. 이 경우 철근고정구(21)는 바디(10)의 테이퍼부(10a)로 가압되어 반경방향으로 약간 수축하여 철근고정구(21)의 나사산(22)의 직경은 철근(1)의 나사산(1a)의 직경보다 미소하게 작다.

작업자가 철근(1)을 잡고 철근(1)의 일단을 도 5에 도시된 바와 같이 화살표 5의 방향으로 바디(10)에 삽입시킨다. 그러면 스프링(30)이 약간 수축되면서 파지수단(20)은 철근(1)으로 가압되어 도 6와 같이 철근(1)과 함께 화살표 5의 방향으로 이동된다. 이때 파지수단(20)은 철근(1)에 의하여 갑자기 힘을 받으므로 링(25)은 홈(26)이 형성된 부위에서 파단될 수 있다. 철근고정구(21)가 반경방향으로 유연하게 변형되도록 홈(26)을 형성하였으므로 홈(26)이 형성된 부위에서 링(25)의폭이 얇아져서 강도가 약해지기 때문이다. 이 경우 링(25)이 파단되어 철근고정구(21)가 서로 분리되더라도 요철부(24)에서 축방향으로 서로 간섭되어 있다. 그래서 링(25)이 끊어지더라도 요철부(24) 때문에 철근고정구(21)가 서로 간섭되므로 분리된 철근고정구(21)는 동일하게 이동될 수 있다.

파지수단(20)이 바디(10)의 내부로 이동되면 철근고정구(21)의 외주면과 바디(10)의 내주면 사이에 간격이 발생된다. 그러면 철근고정구(21)는 벌어질 수 있다. 철근고정구(21)가 벌어지면 스프링(30)이 파지수단(20)을 지지하므로 스프링(30)이 복원되어 파지수단(20)은 도 7에 도시된 바와 같이 화살표 7의 방향으로 이동되고, 철근(1)은 철근고정구(21)의 내부에 삽입된다. 철근고정구(21)는 바디(10)의 테이퍼부(10a)로 가압되어 반경방향으로 수축되어 철근고정구(21)의 나사산은 철근(1)의 나사골로 삽입되어 철근고정구(21)가 철근(1)을 파지한다. 철근(1)이 삽입되어 스프링(30)의 협소부(30a)까지 진입되면 철근(1)이 협소부(30a)에 부딪힌다. 그러면 작업자가 철근(1)의 삽입을 중단시킨다.

따라서 본 실시예의 경우 철근(1)을 단순히 바디(10)의 축방향으로 밀어넣기만 하면 철근(1)은 파지수단(20)으로 파지되어 철근(1)이 분리되지 않는다. 그러므로 원터치로 철근(1)을 신속하게 연결시킬 수 있다.

1 : 철근 10 : 바디
10a : 테이퍼부 11 : 제1바디
13 : 제2바디 20 : 파지수단
21, 21a, 21b : 철근고정구 22 : 나사산
24 : 요철부 25 : 링
26 : 홈 30 : 스프링
30a : 협소부 40 : 고무링

Claims (5)

1. 양단에서 일단의 외주면에 나사산이 형성된 철근이 축방향으로 삽입될 수 있고, 상기 양단의 내주면이 테이프진 바디와,
   상기 철근의 일단이 삽입될 수 있게 관통되며 관통된 내주면에 나사산이 형성되고 외주면이 테이퍼지며 상기 바디의 내주면에서 슬리이딩되면 상기 바디의 내주면으로 가압되어 반경방향으로 수축되도록 원주방향을 따라 일정간격 이격되게 복수 개로 분리된 철근고정구와, 상기 철근고정구의 일단에 결합된 링을 구비하여, 상기 바디의 양단의 내부에 장착된 한 쌍의 파지수단과,
   상기 철근고정구가 상기 철근을 고정시키기 위하여 상기 바디의 내주면에 가압되어 상기 철근고정구의 나사산의 직경이 상기 철근의 나사산의 직경보다 작게 반경방향으로 수축되도록 상기 파지수단을 상기 바디의 축방향으로 슬라이딩시킬 수 있게 일단이 상기 파지수단을 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 커플러.
2. 제1항에 있어서,
   상기 링은 상기 철근고정구가 반경방향으로 수축 또는 팽창을 위하여 분리된 상기 철근고정구 사이에서 상기 철근고정구를 연결시키는 홈이 형성되며,
   상기 철근고정구는 상기 링이 파단되더라도 분리된 상기 철근고정구가 축방향으로 동일하게 슬라이딩될 수 있도록 축방향으로 간섭되는 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 철근 커플러.
3. 제2항에 있어서,
   상기 바디의 양단에 삽입된 상기 철근과 상기 바디의 양단 사이로 이물질이 들어가는 것을 방지할 수 있도록 상기 바디의 양단에 장착된 고무링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 커플러.
4. 제3항에 있어서,
   상기 바디는 축방향으로 관통되며,
   상기 한 쌍의 파지수단 중 어느 하나의 파지수단을 내부에 수용하기 위한 제1바디부와, 나머지 하나의 파지수단을 내부에 수용하며 상기 제1바디부와 결합되는 제2바디부로 분리되는 것을 특징으로 하는 철근 커플러.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링은
   상기 철근이 상기 바디에 삽입되는 깊이를 제한하기 위하여 상기 파지수단을 관통하여 삽입되는 상기 철근의 일단과 부딪힐 수 있도록 상기 철근의 직경보다 작도록 직경이 줄어드는 협소부가 형성된 것을 특징으로 하는 철근 커플러.

Images