KR20220121142A - 철근 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 편심된 두 철근도 간편하고 견고하게 연결할 수 있는 철근 커플러로서, 제1철근과 연결되는 제1편심부재, 제2철근과 연결되는 제2편심부재, 상기 제1편심부재와 제2편심부재를 연결하는 커플링 너트를 포함한다. 상기 제1편심부재와 제2편심부재는 각각 중심축으로부터 소정의 거리만큼 편심 배치된 제1체결홀과 제2체결홀을 구비한다.
제1체결홀과 제2체결홀은 측방으로 개방되어, 상기 제1철근과 제2철근이 삽입되도록 할 수 있다.
상기 철근 커플러는, 상기 제1철근과 제2철근의 중공부에 각각 삽입되는 제1삽입쐐기와 제2삽입쐐기를 구비할 수 있다.

Description

철근 커플러{REBAR COUPLER}

본 발명은 철근 커플러에 관한 것으로, 서로 편심된 두 철근도 간편하고 견고하게 연결할 수 있는 철근 커플러에 관한 것이다.

철근은 건물, 교량 등의 철근 콘크리트 구조물에 널리 사용된다. 건물이나 교량의 경우, 철근이 해당 구조물의 길이방향을 따라 길게 배향되는 되는 것이 일반적이다. 따라서 바람직하게는 해당 구조물의 길이에 대응하는 철근을 현장에서 배근하는 것이 가장 유리하다.

그러나 철근의 제조, 운송 등의 문제로 인해, 철근은 일정 길이 절단된 형태로 현장에 제공된다. 따라서 현장에서는 두 철근을 길이방향으로 일렬로 배치하고 이들을 연결하는 작업이 이루어진다. 그러나, 현장에 따라서는, 서로 연결하고자 하는 두 철근이 길이방향을 따라 일렬로 정렬되지 못하고 서로 어긋나 편심 배치되는 경우가 발생한다.

이러한 경우에도 철근을 연결하는 작업을 용이하게 하기 위해, 다양한 형태의 철근 커플러들이 개발되었다.

중국 등록특허 CN 105756289 B, 공개특허 CN 11637127 A, 대한민국 등록특허 제1606576호, 제1906354호, 공개특허 제2010-9774호 등에는 편심 배열된 두 철근을 연결할 수 있는 철근 커플러 구조가 개시되어 있다. 그러나 이는 두 철근의 다양한 편심 거리에 유연하게 대응할 수 없고, 편심이 없는 두 철근을 연결할 때에는 오히려 사용할 수 없다는 문제가 있었다. 또한 이들은 구조가 복잡하고, 연결 강도가 보장되지 않으며, 연결 과정 역시 간단하지 않다는 문제가 있었다.

중국 공개특허 CN 11025895 A에는 서로 일렬로 배치되지 못하고 소정의 각도만큼 비스듬히 만나는 두 철근을 연결하는 철근 커플러 구조가 개시되어 있다. 그러나 이는 두 철근이 비스듬히 만나지 않고 편심만 있는 경우 적용하기 어렵고, 두 철근의 연결부위에서 굽힘 강성이 크게 떨어진다는 문제가 있었다. 아울러 연결 과정 역시 간단하지 않다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다양한 편심 거리에 유연하게 대응하여 적용 가능하고, 연결 작업이 간편하며, 연결 구조가 견고한 철근 커플러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 길이방향의 일측에 배치되는 제1철근과 상기 길이방향의 타측에 배치되는 제2철근을 길이방향으로 연결하는 철근 커플러를 제공한다.

상기 제1철근과 제2철근의 형상은 동일할 수 있다. 가령 상기 제1철근과 제2철근의 외경은 동일할 수 있다.

상기 제1철근은 그 외주면에 제1수나사산이 형성될 수 있다.

상기 제2철근은 그 외주면에 제2수나사산이 형성될 수 있다.

제1수나사산과 제2수나사산은 동일한 방향과 동일한 형상을 구비할 수 있다.

상기 제1철근은 길이방향으로 긴 파이프 형상일 수 있다. 즉 상기 제1철근은 그 길이방향을 따라 제1중공부가 마련될 수 있다.

상기 제2철근은 길이방향으로 긴 파이프 형상일 수 있다. 즉 상기 제2철근은 그 길이방향을 따라 제2중공부가 마련될 수 있다.

상기 제1중공부와 제2중공부의 형상은 동일할 수 있다. 상기 제1중공부와 제2중공부는 서로 대응하거나 동일한 직경의 원형 단면을 구비할 수 있다.

상기 철근 커플러는 제1철근과 연결되는 제1편심부재, 제2철근과 연결되는 제2편심부재, 상기 제1편심부재와 제2편심부재를 연결하는 커플링 너트를 포함한다.

상기 제1편심부재는 상기 제1철근의 외주면에 형성된 제1수나사산과 나사 결합되는 제1암나사산이 형성된 제1체결홀을 구비할 수 있다. 상기 제1체결홀은 상기 제1편심부재의 중심축으로부터 제1거리만큼 편심 배치될 수 있다.

상기 제2편심부재는 상기 제2철근의 외주면에 형성된 제2수나사산과 나사 결합되는 제2암나사산이 형성된 제2체결홀을 구비할 수 있다. 상기 제2체결홀은 상기 제2편심부재의 중심축으로부터 제2거리만큼 편심 배치될 수 있다.

상기 제1거리와 제2거리는 대응하거나 동일할 수 있다.

상기 커플링 너트는 상기 길이방향으로 연장되는 형상을 구비한다. 상기 커플링 너트의 길이방향의 일측에는 상기 제1편심부재와 맞물리는 제1결합구간이 구비될 수 있다. 상기 커플링 너트의 길이방향의 타측에는 상기 제2편심부재와 맞물리는 제2결합구간이 구비될 수 있다.

상기 커플링 너트의 외주면에는, 상기 커플링 너트의 회전을 도모하기 위해, 가령 6각 너트 형상이 제공될 수 있다.

상기 철근 커플러는, 제1철근의 제1중공부에 끼워지는 제1삽입쐐기를 더 구비할 수 있다.

상기 철근 커플러는, 제2철근의 제2중공부에 끼워지는 제2삽입쐐기를 더 구비할 수 있다.

상기 제1삽입쐐기는, 상기 제1철근의 제1중공부에 삽입되는 제1쐐기부와, 상기 제1쐐기부의 단부에 연결된 제1헤드부를 구비할 수 있다.

상기 제1쐐기부는 상기 제1헤드부로부터 길이방향으로 연장될수록 단면이 좁아지는 구간을 구비할 수 있다.

상기 제1쐐기부의 길이방향의 적어도 일부 구간의 외경은 상기 제1중공부의 내경보다 클 수 있다.

상기 제1헤드부는 상기 제1쐐기부의 단면보다 큰 단면을 구비할 수 있다.

상기 제1쐐기부는 상기 제1헤드부의 중심으로부터 제3거리만큼 편심 배치될 수 있다.

상기 제1헤드부의 저면은 상기 제1편심부재의 표면과 마주할 수 있다.

상기 제1헤드부는 상기 제1편심부재의 표면과 대응하거나 그보다 작은 단면을 구비할 수 있다.

상기 제2삽입쐐기는, 상기 제2철근의 제2중공부에 삽입되는 제2쐐기부와, 상기 제2쐐기부의 단부에 연결된 제2헤드부를 구비할 수 있다.

상기 제2쐐기부는 상기 제2헤드부로부터 길이방향으로 연장될수록 단면이 좁아지는 구간을 구비할 수 있다.

상기 제2쐐기부의 길이방향의 적어도 일부 구간의 외경은 상기 제2중공부의 내경보다 클 수 있다.

상기 제2헤드부는 상기 제2쐐기부의 단면보다 큰 단면을 구비할 수 있다.

상기 제2쐐기부는 상기 제2헤드부의 중심으로부터 제4거리만큼 편심 배치될 수 있다.

상기 제3거리와 제4거리는 동일하거나 상호 대응할 수 있다.

상기 제2헤드부의 저면은 상기 제2편심부재의 표면과 마주할 수 있다.

상기 제2헤드부는 상기 제2편심부재의 표면과 대응하거나 그보다 작은 단면을 구비할 수 있다.

상기 제1쐐기와 제2쐐기의 형상은 서로 대응하거나 동일할 수 있다.

상기 제1헤드부의 표면과 상기 제2헤드부의 표면은 길이방향으로 서로 마주하며 접할 수 있다.

철근 커플러를 체결함에 따라, 상기 제1쐐기와 제2쐐기가 각각 상기 제1철근의 제1중공부와 제2철근의 제2중공부에 압입되면, 제1철근과 제2철근의 직경이 팽창하며 제1철근의 제1수나사산이 제1편심부재의 제1암나사산에 강하게 체결 고정되고 제2철근의 제2수나사산이 제2편심부재의 제2암나사산에 강하게 체결 고정된다. 이에 따라 제1철근과 제2철근이 각각 제1편심부재와 제2편심부재에 강하게 연결 고정된다.

상기 제1체결홀은 상기 제1편심부재의 측방으로 개구된 형태일 수 있다. 이에 따라 상기 제1철근은 개구된 측방을 통해 상기 제1체결홀에 삽입 가능하다.

상기 제2체결홀은 상기 제2편심부재의 측방으로 개구된 형태일 수 있다. 이에 따라 상기 제2철근은 개구된 측방을 통해 상기 제2체결홀에 삽입 가능하다.

이는 현장에서 편심부재와 철근 간의 체결 작업을 현저하게 간소화해준다.

상기 제1편심부재의 외주면은 길이방향 일측으로 갈수록 점차 단면이 작아지는 쐐기외주면을 포함하고, 상기 커플링 너트의 제1결합구간의 내주면은 상기 쐐기외주면과 맞물릴 수 있도록 상기 쐐기외주면과 상보적인 형상의 쐐기내주면을 포함할 수 있다.

상기 제1결합구간의 길이방향 일측 단부에는 내경이 축소되는 단턱이 마련될 수 있다. 상기 단턱은 상기 제1편심부재가 상기 제1결합구간에 삽입되는 깊이를 규제할 수 있다.

상기 제2편심부재의 외주면은 제1방향으로 형성된 제3수나사산을 구비하고, 상기 커플링 너트의 제2결합구간의 내주면은 상기 제3수나사산과 나사 결합되는 제3암나사산을 구비할 수 있다.

그러면, 제2편심부재와 커플링 너트를 체결함에 따라, 상기 제2편심부재가 상기 제1편심부재를 길이방향 일측으로 압입할 수 있다. 그러면 제1편심부재와 커플링 너트의 제1결합구간이 강하게 쐐기 결합하도록 할 수 있고, 아울러 제1쐐기와 제2쐐기가 제1철근의 제1중공부와 제2철근의 제2중공부에 각각 강제 압입되도록 할 수 있다.

이러한 결합 구조는, 제1철근과 제2철근에 프리텐셔닝을 가할 수 있다.

한편, 상기 제1편심부재의 외주면과 상기 커플링 너트 내주면은, 위와 달리 구성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1편심부재의 외주면은 제2방향으로 형성된 제4수나사산을 구비하고, 상기 커플링 너트의 제1결합구간의 내주면은 상기 제4수나사산과 나사 결합되는 제4암나사산을 구비할 수 있다.

상기 제1방향과 제2방향은 같은 방향일 수 있다. 부가적으로, 상기 제3수나사산과 제4수나사산은 동일하거나 대응하는 규격일 수 있다. 또한 제1편심부재와 제2편심부재도 동일하거나 대응하는 규격일 수 있다. 그러면, 제1편심부재, 제2편심부재 및 커플링 너트의 방향성이 없게 되어, 현장에서 인부들이 쉽게 철근 연결 작업을 수행할 수 있다.

이러한 결합 구조는, 제1철근과 제2철근에 텐셔닝을 가하지 않으면서 두 철근을 연결하는 것을 가능하게 한다.

이와 달리 상기 제1방향과 제2방향은 다를 수 있다. 즉 반대방향일 수 있다. 가령 제3수나사산은 오른나사이지만 제4수나사산은 왼나사일 수 있다. 부가적으로, 상기 제3수나사산과 제4수나사산은, 나사산 방향 외에도, 피치나 리드가 다르도록 구성할 수도 있다. 또한 제1편심부재와 제2편심부재의 외경을 달리할 수도 있다. 그러면, 제1편심부재, 제2편심부재 및 커플링 너트에 방향성이 주어지지만, 부품들이 연결되는 부위의 규격이 확연히 차이가 나서, 현장에서 인부들이 쉽게 방향성을 확인하고 철근 연결 작업을 수행할 수 있다.

이러한 결합 구조는, 제1철근과 제2철근에 프리텐셔닝을 가할 수 있다.

상기 제1편심부재의 제4수나사산의 피치 또는 리드는, 상기 제1철근의 제1수나사산의 피치 또는 리드와 대응할 수 있다. 그리고 상기 제1철근이 상기 제1편심부재의 제1체결홀에 끼워짐에 따라 상기 제1체결홀의 제1암나사산에 상기 제1철근의 제1수나사산이 맞물린 상태에서, 상기 제1철근의 실질적인 외주면은 상기 제1편심부재의 실질적인 외주면과 내접하는 형태일 수 있다. 그러면 상기 커플링 너트의 제1결합구간의 제4암나사산에 상기 제4수나사산과 제1수나사산이 함께 나사 결합될 수 있다.

상기 제2편심부재의 제3수나사산의 피치 또는 리드는, 상기 제2철근의 제2수나사산의 피치 또는 리드와 대응할 수 있다. 그리고 상기 제2철근이 상기 제2편심부재의 제2체결홀에 끼워짐에 따라 상기 제2체결홀의 제2암나사산에 상기 제2철근의 제2수나사산이 맞물린 상태에서, 상기 제2철근의 실질적인 외주면은 상기 제2편심부재의 실질적인 외주면과 내접하는 형태일 수 있다. 그러면 상기 커플링 너트의 제2결합구간의 제3암나사산에 상기 제3수나사산과 제2수나사산이 함께 나사 결합될 수 있다.

본 발명의 철근 커플러에 따르면, 다양한 편심 거리에 유연하게 대응하여 철근 커플러를 적용할 수 있다.

본 발명의 철근 커플러에 따르면, 철근 커플러의 구조가 단순하고, 연결 작업이 매우 간편하며, 연결 강도가 매우 높다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 철근 커플러의 제1실시예의 분해사시도이다.
도 2는 도 1에서 길이방향을 따르는 단면을 나타낸 단면사시도이다.
도 3은 도 1의 부품들을 조립한 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 단면을 나타낸 단면사시도이다.
도 5는 도 4의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 철근 커플러의 제2실시예의 분해사시도이다.
도 7 내지 도 10은 도 6의 철근 커플러의 조립 과정을 그 순서에 따라 각각 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10에서 길이방향을 따르는 단면을 나타낸 단면도이다.
도 12는 도 10에서 길이방향에 수직한 단면을 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

<제1실시예>

이하 도 1 내지 도 5를 참조하여 제1실시예의 철근 커플러에 대해 설명한다.

제1실시예의 철근 커플러(10)는, 길이방향의 일측에 배치되는 제1철근(81)과, 상기 길이방향의 타측에 배치되는 제2철근(82)을 길이방향으로 연결한다. 상기 제1철근(81)은 그 외주면에 제1수나사산(811)이 형성되고, 상기 제2철근(82)은 그 외주면에 제2수나사산(821)이 형성될 수 있다.

상기 제1철근(81)과 제2철근(82)은 길이방향으로 긴 파이프 형상일 수 있다. 즉 상기 제1철근(81)과 제2철근(82)에는 그 길이방향을 따라 각각 제1중공부(812)와 제2중공부(822)가 마련될 수 있다.

여기서 상기 제1철근(81)과 제2철근(82)은 동일한 형상일 수 있다. 가령 상기 제1철근(81)과 제2철근(82)의 외경은 동일하고, 제1수나사산(811)과 제2수나사산(821)은 동일한 방향과 동일한 형상을 구비하며, 상기 제1중공부(812)의 형상과 제2중공부(822)의 형상은 동일할 수 있다. 상기 제1중공부(812)와 제2중공부(822)는 서로 대응하거나 동일한 직경의 원형 단면을 구비할 수 있다.

철근 커플러(10)는 제1철근(81)과 연결되는 제1편심부재(20), 제2철근(82)과 연결되는 제2편심부재(30), 제1철근(81)의 제1중공부(812)에 끼워지는 제1삽입쐐기(50), 제2철근(82)의 제2중공부(822)에 끼워지는 제2삽입쐐기(60) 및 상기 제1편심부재(20)와 제2편심부재(30)를 연결하는 커플링 너트(40)를 포함한다.

상기 제1편심부재(20)는 제1체결홀(21)을 구비한다. 상기 제1체결홀(21)의 내주면에는, 상기 제1철근(81)의 제1수나사산(811)과 나사 결합되는 제1암나사산(211)이 형성된다. 상기 제1체결홀(21)은 상기 제1편심부재(20)의 중심축으로부터 제1거리만큼 편심 배치될 수 있다.

이와 마찬가지로, 상기 제2편심부재(30) 역시 제2체결홀(31)을 구비한다. 상기 제2체결홀(31)의 내주면에는, 상기 제2철근(82)의 제2수나사산(821)과 나사 결합되는 제2암나사산(311)이 형성된다. 상기 제2체결홀(31)은 상기 제2편심부재(30)의 중심축으로부터 제2거리만큼 편심 배치될 수 있다.

상기 제1거리와 제2거리는 대응하거나 동일할 수 있다. 즉 두 편심부재의 중심에 대한 두 체결홀의 편심 정도는 같을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 철근 커플러는, 두 편심부재의 각도 변위를 달리하여 두 체결홀 사이의 거리를 조절함으로써, 서로 연결하고자 하는 두 철근 사이에 있을 수 있는 다양한 편심 거리에 유연하게 적용될 수 있다.

커플링 너트(40)는 길이방향으로 연장되는 형상을 구비한다. 상기 커플링 너트(40)의 길이방향의 일측에는 상기 제1편심부재(20)와 맞물리는 제1결합구간(41)이 구비될 수 있다. 상기 커플링 너트(40)의 길이방향의 타측에는 상기 제2편심부재(30)와 맞물리는 제2결합구간(42)이 구비될 수 있다.

도시하지 아니하였으나, 상기 커플링 너트(40)의 외주면에는, 상기 커플링 너트의 회전을 도모하기 위해, 이형의 표면 형상, 가령 6각 너트 형상이 제공될 수 있다. 이러한 형상은 콘크리트에 대한 결합력도 높여준다.

제1삽입쐐기(50)는, 상기 제1철근(81)의 제1중공부(812)에 삽입되는 제1쐐기부(51) 부분과, 상기 제1쐐기부(51)의 단부에 연결된 제1헤드부(52)를 구비할 수 있다.

상기 제1쐐기부(51)는 상기 제1헤드부(52)로부터 길이방향으로 연장될수록 단면이 좁아지는 구간을 구비할 수 있다. 상기 제1쐐기부(51)의 길이방향의 적어도 일부 구간의 외경은 상기 제1중공부(812)의 내경보다 클 수 있다. 실시예에서는 제1쐐기부(51)가 원뿔대 형태를 이룸이 개시된다.

상기 제1헤드부(52)는 상기 제1쐐기부(51)의 단면보다 큰 단면을 구비할 수 있다. 상기 제1헤드부(52)는, 도시된 바와 같은 원반 형태일 수 있다.

상기 제1쐐기부(51)는 상기 제1헤드부(52)의 중심으로부터 제3거리만큼 편심 배치될 수 있다.

철근 커플러의 조립 상태에서, 상기 제1헤드부(52)의 저면은 상기 제1편심부재(20)의 표면과 마주할 수 있다.

상기 제1헤드부(52)는 상기 제1편심부재(20)의 표면과 대응하거나 그보다 작은 단면을 구비할 수 있다. 실시예에서 상기 제1헤드부(52)는 상기 제1편심부재(20)의 표면보다 약간 작은 원반 형태임이 예시된다.

상기 제2삽입쐐기(60) 역시, 상기 제2철근(82)의 제2중공부(822)에 삽입되는 제2쐐기부(61) 부분과, 상기 제2쐐기부(61)의 단부에 연결된 제2헤드부(62)를 구비할 수 있다.

상기 제2쐐기부(61)는 상기 제2헤드부(62)로부터 길이방향으로 연장될수록 단면이 좁아지는 구간을 구비할 수 있다. 상기 제2쐐기부(61)의 길이방향의 적어도 일부 구간의 외경은 상기 제2중공부(822)의 내경보다 클 수 있다. 실시예에서는 제2쐐기부(61)가 원뿔대 형태를 이룸이 개시된다.

상기 제2헤드부(62)는 상기 제2쐐기부(61)의 단면보다 큰 단면을 구비할 수 있다. 상기 제2헤드부(62)는, 도시된 바와 같은 원반 형태일 수 있다.

상기 제2쐐기부(61)는 상기 제2헤드부(62)의 중심으로부터 제4거리만큼 편심 배치될 수 있다.

철근 커플러의 조립 상태에서, 상기 제2헤드부(62)의 저면은 상기 제2편심부재(30)의 표면과 마주할 수 있다.

상기 제2헤드부(62)는 상기 제2편심부재(30)의 표면과 대응하거나 그보다 작은 단면을 구비할 수 있다. 실시예에서 상기 제2헤드부(62)는 상기 제2편심부재(30)의 표면보다 약간 작은 원반 형태임이 예시된다.

상기 제1삽입쐐기(50)와 제2삽입쐐기(60)의 형상은 서로 대응하거나 동일할 수 있다. 즉 두 쐐기의 구분은 의미 없고, 오히려 구분되지 않도록 구성할 수 있다.

철근 커플러(10)의 조립 과정에서, 상기 제1헤드부(52)의 표면과 상기 제2헤드부(62)의 표면은 길이방향으로 서로 마주하며 접할 수 있다.

상기 제1편심부재(20)의 외주면은 적어도 길이방향의 일부 구간에서 길이방향 일측으로 갈수록 점차 단면이 작아지는 쐐기외주면(22)을 포함할 수 있다. 실시예에서 상기 제1편심부재(20)는 길이방향 전체가 쐐기외주면(22)을 이루는 형태, 즉 실질적으로 원뿔대 형상을 이룸을 예시한다.

상기 커플링 너트(40)의 제1결합구간(41)의 내주면은 상기 쐐기외주면(22)과 맞물릴 수 있도록 상기 쐐기외주면(22)과 상보적인 형상을 이루는 쐐기내주면(411)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 제1결합구간(41)의 길이방향 일측 단부에는, 도시된 바와 같이 내경이 축소되는 단턱이 마련될 수 있다. 상기 단턱은 상기 제1편심부재(20)가 길이방향 타측으로부터 상기 제1결합구간(41)에 길이방향의 일측 방향으로 삽입되는 깊이를 규제할 수 있다.

상기 제2편심부재(30)의 외주면은 제1방향으로 형성된 제3수나사산(32)을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 커플링 너트(40)의 제2결합구간(42)의 내주면은 상기 제3수나사산(32)과 나사 결합되는 제3암나사산(421)을 구비할 수 있다.

커플링 너트(40)를 회전시켜 제2편심부재(30)와 커플링 너트(40)를 체결함에 따라, 상기 제2편심부재(30)가 상기 제1편심부재(20)를 길이방향 일측으로 압입할 수 있다. 그러면 제1편심부재(20)와 커플링 너트(40)의 제1결합구간(41)은 강하게 쐐기 결합된다.

또한 커플링 너트(40)를 회전시켜 제2편심부재(30)가 제1편심부재(20)를 압입함에 따라, 상기 제1삽입쐐기(50)와 제2삽입쐐기(60)의 헤드부가 서로 접하여 상기 제1삽입쐐기(50)와 제2삽입쐐기(60)가 각각 상기 제1철근(81)의 제1중공부(812)와 제2철근(82)의 제2중공부(822)에 압입된다. 그러면, 제1철근(81)과 제2철근(82)의 내경부가 단단히 지지되고, 이에 따라 제1철근(81)과 제2철근(82)의 직경이 실질적으로 팽창하는 것과 같은 작용을 일으켜, 제1철근(81)의 제1수나사산(811)이 제1편심부재(20)의 제1암나사산(211)에 강하게 체결 고정되고 제2철근(82)의 제2수나사산(821)이 제2편심부재(30)의 제2암나사산(311)에 강하게 체결 고정된다.

결과적으로, 철근 커플러(10)의 연결이 완료되면, 제1철근(81)과 제2철근(82)의 단부는 각각 제1삽입쐐기(50) 및 제2삽입쐐기(60)와 커플링 너트(40) 사이에 개재되어, 이들과 강하게 연결 고정된다.

제1실시예와 같은 결합 구조는, 커플링 너트(40)를 회전시켜 제1철근(81)과 제2철근(82)을 체결함에 따라, 제1철근(81)과 제2철근(82)을 서로 가까워지는 방향으로 당겨주어, 제1철근(81)과 제2철근(82)에 프리텐셔닝을 가할 수 있다.

필요에 따라, 상기 제1삽입쐐기(50)와 제2삽입쐐기(60)는 생략될 수도 있다. 또한 제1편심부재(20)의 외주면과 커플링 너트(40)의 제1결합구간(41)의 내주면에, 후술할 제2실시예와 같이 제4수나사산과 제4암나사산이 형성될 수도 있다. 아울러 제1체결홀(21)과 제2체결홀(31)이 측방으로 개방된 형태일 수도 있다. 이 외에도, 다양한 변형과 치환, 조합 및 생략이 가능함은 물론이다.

<제2실시예>

이하 도 6 내지 도 12를 참조하여 제2실시예의 철근 커플러에 대해 설명한다.

제2실시예는 각각 제1중공부(812)와 제2중공부(822)가 형성되지 않은 제1철근(81)과 제2철근(82)을 연결하는 철근 커플러(10)를 개시한다. 그러나 제2실시예의 철근 커플러(10)가 중공부가 형성된 철근에 적용될 수 있음은 물론이다.

제2실시예에서 예시한 두 철근은 중공부를 구비하지 않아, 제1실시예와 대비하여, 철근 커플러(10)가 상기 중공부에 삽입되는 삽입쐐기를 구비하지 않음이 개시된다. 그러나 제2실시예의 철근 커플러(10)가 중공부가 형성된 철근에 적용되면, 삽입쐐기가 추가적으로 적용될 수 있음은 물론이다.

제2실시예의 철근 커플러(10)는 제1철근(81)과 연결되는 제1편심부재(20), 제2철근(82)과 연결되는 제2편심부재(30), 및 상기 제1편심부재(20)와 제2편심부재(30)를 연결하는 커플링 너트(40)를 포함한다.

상기 제1편심부재(20)는 제1체결홀(21)을 구비한다. 상기 제1체결홀(21)은 상기 제1편심부재(20)의 중심축으로부터 제1거리만큼 편심 배치될 수 있다.

상기 제1체결홀(21)은 측방으로 개방된 형태일 수 있다. 상기 제1체결홀(21)이 측방으로 개방된 개구는 상기 제1철근(81)이 드나들 수 있는 폭을 구비한다.

상기 제1체결홀(21)의 내주면은 제1철근(81)의 외주면에 형성된 제1수나사산(811)과 나사 결합되는 제1암나사산(211)을 구비한다.

상기 제2편심부재(30)는 제2체결홀(31)을 구비한다. 상기 제2체결홀(31)은 상기 제2편심부재(30)의 중심축으로부터 제2거리만큼 편심 배치될 수 있다.

상기 제2거리는 상기 제1거리와 동일하거나 대응할 수 있다.

상기 제2체결홀(31) 역시 측방으로 개방된 형태일 수 있다. 상기 제2체결홀(31)이 측방으로 개방된 개구는 상기 제2철근(82)이 드나들 수 있는 폭을 구비한다.

상기 제2체결홀(31)의 내주면은 상기 제2철근(82)의 외주면에 형성된 제2수나사산(821)과 나사 결합되는 제2암나사산(311)을 구비한다.

상기 커플링 너트(40)는 길이방향으로 연장되는 형태이고, 길이방향의 일측에 상기 제1편심부재(20)와 맞물리는 제1결합구간(41)을 구비하고, 타측에 상기 제2편심부재(30)와 맞물리는 제2결합구간(42)을 구비한다.

도시하지는 아니하였으나, 제1실시예와 마찬가지로, 상기 커플링 너트(40)의 외주면에는, 상기 커플링 너트의 회전을 도모하기 위한 형상이 제공될 수 있다.

상기 제1철근(81)은 제1체결홀(21)의 개구된 측방을 통해 상기 제1체결홀(21)에 삽입될 수 있고, 제2철근(82)은 제2체결홀(31)의 개구된 측방을 통해 상기 제2체결홀(31)에 삽입될 수 있다. 이는 현장에서 편심부재와 철근 간의 체결 작업을 현저하게 간소화해준다.

상기 제2편심부재(30)의 외주면은 제1방향으로 형성된 제3수나사산(32)을 구비하고, 상기 커플링 너트(40)의 제2결합구간(42)의 내주면은 상기 제3수나사산(32)과 나사 결합되는 제3암나사산(421)을 구비할 수 있다.

상기 제1편심부재(20)의 외주면은 제2방향으로 형성된 제4수나사산(23)을 구비하고, 상기 커플링 너트(40)의 제1결합구간(41)의 내주면은 상기 제4수나사산(23)과 나사 결합되는 제4암나사산(412)을 구비할 수 있다.

제2실시예에 의하면, 제1편심부재(20)와 제2편심부재(30)의 외경이 서로 대응하고, 상기 제1방향과 제2방향은 같은 방향일 수 있다. 그리고, 상기 제3수나사산(32)과 제4수나사산(23)은 서로 대응하는 피치 내지 리드를 가질 수 있다. 그러면, 제1편심부재(20), 제2편심부재(30) 및 커플링 너트(40)의 방향성이 없게 되어, 현장에서 인부들이 쉽게 철근 연결 작업을 수행할 수 있다.

이러한 결합 구조는, 제1철근(81)과 제2철근(82)에 텐셔닝을 가하지 않으면서 두 철근을 연결하는 것을 가능하게 한다.

도시된 제2실시예와 달리, 상기 제1방향과 제2방향은 반대방향일 수 있다. 가령 제3수나사산(32)은 오른나사이고 제4수나사산(23)은 왼나사일 수 있다. 이러한 결합 구조는, 제1편심부재(20)가 제1결합구간(41)에 맞물리고 제2편심부재(30)가 제2결합구간(42)에 맞물린 상태에서 커플링 너트(40)를 회전시킴에 따라, 제1편심부재(20)와 제2편심부재(30)가 서로 가까워지는 방향으로 이동하며 상기 커플링 너트(40)에 체결될 수 있다. 이에 따르면 제1철근(81)과 제2철근(82)이 서로 가까워지는 방향으로 당겨져서 상기 철근들에 프리텐셔닝을 가할 수 있다.

부가적으로, 상기 제3수나사산(32)과 제4수나사산(23)은, 나사산 방향 외에도, 피치나 리드가 다르도록 구성할 수도 있다. 또한 제1편심부재(20)와 제2편심부재(30)의 외경을 달리할 수도 있다. 그러면, 제1편심부재(20), 제2편심부재(30) 및 커플링 너트(40)에 방향성이 주어지지만, 부품들이 연결되는 부위의 규격이 확연히 차이가 나서, 현장에서 인부들이 쉽게 방향성을 확인하고 철근 연결 작업을 수행할 수 있다.

한편, 상기 제1편심부재(20)의 제4수나사산(23)의 피치 또는 리드는, 상기 제1철근(81)의 제1수나사산(811)의 피치 또는 리드와 대응할 수 있다. 그리고 상기 제1철근(81)을 상기 제1편심부재(20)의 제1체결홀(21)에 끼워, 상기 제1체결홀(21)의 제1암나사산(211)에 상기 제1철근(81)의 제1수나사산(811)이 맞물리도록 한 상태에서, 상기 제1철근(81)의 실질적인 외주면은 상기 제1편심부재(20)의 실질적인 외주면과 내접하는 형태일 수 있다. 그러면 상기 커플링 너트(40)의 제1결합구간(41)의 제4암나사산(412)에 상기 제4수나사산(23)과 제1수나사산(811)이 함께 나사 결합될 수 있다. 즉 제1철근(81)의 제1수나사산(811)은 상기 제1편심부재(20)의 제1체결홀(21)에 마련된 제1암나사산(211)과도 나사 체결되고, 상기 커플링 너트(40)의 제1결합구간(41)에 마련된 제4암나사산(412)에도 나사 체결된다. 이에 따라, 제1철근(81)은 철근 커플러(10)에 강하게 결속될 수 있다.

또한 상기 제2편심부재(30)의 제3수나사산(32)의 피치 또는 리드는, 상기 제2철근(82)의 제2수나사산(821)의 피치 또는 리드와 대응할 수 있다. 그리고 상기 제2철근(82)을 상기 제2편심부재(30)의 제2체결홀(31)에 끼워, 상기 제2체결홀(31)의 제2암나사산(311)에 상기 제2철근(82)의 제2수나사산(821)이 맞물리도록 한 상태에서, 상기 제2철근(82)의 실질적인 외주면은 상기 제2편심부재(30)의 실질적인 외주면과 내접하는 형태일 수 있다. 그러면 상기 커플링 너트(40)의 제2결합구간(42)의 제3암나사산(421)에 상기 제3수나사산(32)과 제2수나사산(821)이 함께 나사 결합될 수 있다. 즉 제2철근(82)의 제2수나사산(821)은 상기 제2편심부재(30)의 제2체결홀(31)에 마련된 제2암나사산(311)과도 나사 체결되고, 상기 커플링 너트(40)의 제2결합구간(42)에 마련된 제3암나사산(421)에도 나사 체결된다. 이에 따라, 제2철근(82)은 철근 커플러(10)에 강하게 결속될 수 있다.

특히 위와 같은 구조에 따르면, 철근의 수나사산에 대해 철근 커플러의 암나사산과 편심부재의 암나사산이 함께 나사결합되므로, 철근에 대해 철근 커플러와 편심부재가 독립적으로 회전하는 것을 제한(방지)할 수 있다. 또한 철근 커플러의 암나사산에 대해 편심부재의 수나사산과 철근의 수나사산이 함께 나사결합되므로, 철근 커플러에 대해 편심부재와 철근이 독립적으로 회전하는 것을 제한(방지)할 수 있다. 결국, 쐐기와 같은 강한 압착이 없이 독특한 나사결합만으로도 철근 커플러와 철근과 편심부재의 결속을 강하게 할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 철근 커플러
20: 제1편심부재
21: 제1체결홀
211: 제1암나사산
22: 쐐기외주면
23: 제4수나사산
30: 제2편심부재
31: 제2체결홀
311: 제2암나사산
32: 제3수나사산
40: 커플링 너트
41: 제1결합구간
411: 쐐기내주면
412: 제4암나사산
42: 제2결합구간
421: 제3암나사산
50: 제1삽입쐐기
51: 제1쐐기부
52: 제1헤드부
60: 제2삽입쐐기
61: 제2쐐기부
62: 제2헤드부
81: 제1철근
811: 제1수나사산
812: 제1중공부
82: 제2철근
821: 제2수나사산
822: 제2중공부

Claims (8)

1. 길이방향의 일측에 배치되는 제1철근(81)과 상기 길이방향의 타측에 배치되는 제2철근(82)을 길이방향으로 연결하는 철근 커플러(10)로서,
   상기 제1철근(81)의 외주면에 형성된 제1수나사산(811)과 나사 결합되는 제1암나사산(211)이 형성된 제1체결홀(21)을 구비하고, 상기 제1체결홀(21)이 중심축으로부터 제1거리만큼 편심 배치된 제1편심부재(20);
   상기 제2철근(82)의 외주면에 형성된 제2수나사산(821)과 나사 결합되는 제2암나사산(311)이 형성된 제2체결홀(31)을 구비하고, 상기 제2체결홀(31)이 중심축으로부터 제2거리만큼 편심 배치된 제2편심부재(30); 및
   상기 길이방향으로 연장되고, 길이방향의 일측에 상기 제1편심부재(20)와 맞물리는 제1결합구간(41)을 구비하고 길이방향의 타측에 상기 제2편심부재(30)와 맞물리는 제2결합구간(42)을 구비하는 커플링 너트(40);를 포함하는, 철근 커플러.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1철근(81)의 제1중공부(812)에 삽입되는 제1쐐기부(51)와, 상기 제1쐐기부(51)의 단부에 연결된 제1헤드부(52)를 구비하는 제1삽입쐐기(50); 및
   상기 제2철근(82)의 제2중공부(822)에 삽입되는 제2쐐기부(61)와, 상기 제2쐐기부(61)의 단부에 연결된 제2헤드부(62)를 구비하는 제2삽입쐐기(60);를 더 포함하고,
   상기 제1헤드부(52)와 상기 제2헤드부(62)가 길이방향으로 서로 마주하며 접하는, 철근 커플러.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1체결홀(21)은 상기 제1편심부재(20)의 측방으로 개구된 형태여서, 상기 제1철근(81)이 개구된 측방으로 상기 제1체결홀(21)에 삽입 가능하고,
   상기 제2체결홀(31)은 상기 제2편심부재(30)의 측방으로 개구된 형태여서, 상기 제2철근(82)이 개구된 측방으로 상기 제2체결홀(31)에 삽입 가능한, 철근 커플러.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1편심부재(20)의 외주면은 길이방향 일측으로 갈수록 점차 단면이 작아지는 쐐기외주면(22)을 포함하고,
   상기 커플링 너트(40)의 제1결합구간(41)의 내주면은 상기 쐐기외주면(22)과 맞물릴 수 있도록 상기 쐐기외주면(22)과 상보적인 형상의 쐐기내주면(411)을 포함하는, 철근 커플러.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제2편심부재(30)의 외주면은 제1방향으로 형성된 제3수나사산(32)을 구비하고,
   상기 커플링 너트(40)의 제2결합구간(42)의 내주면은 상기 제3수나사산(32)과 나사 결합되는 제3암나사산(421)을 구비하는, 철근 커플러.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2편심부재(30)의 외주면은 제1방향으로 형성된 제3수나사산(32)을 구비하고,
   상기 커플링 너트(40)의 제2결합구간(42)의 내주면은 상기 제3수나사산(32)과 나사 결합되는 제3암나사산(421)을 구비하고,
   상기 제1편심부재(20)의 외주면은 제2방향으로 형성된 제4수나사산(23)을 구비하고,
   상기 커플링 너트(40)의 제1결합구간(41)의 내주면은 상기 제4수나사산(23)과 나사 결합되는 제4암나사산(412)을 구비하는, 철근 커플러.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1방향과 상기 제2방향은 같은 방향이고,
   상기 제3수나사산과 제4수나사산은 동일하거나 대응하는 규격이며,
   상기 제1편심부재와 제2편심부재는 동일하거나 대응하는 규격인, 철근 커플러.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1방향과 상기 제2방향은 반대 방향이고,
   상기 제1편심부재와 제2편심부재의 외경은 서로 다른, 철근 커플러.
   

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