KR20220127582A - 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 철근을 연결하는 철근 커플러의 내부에 배치되어 인입되는 철근의 압력에 의해 일부가 파쇄되면서 인입된 철근의 외주면과 철근 커플러의 내주면 사이에 고정되어 철근을 고정하는 구속력을 제공하는 원터치형 철근 커플러용 키유닛에 관한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 한 쌍의 철근를 연결하는 철근 커플러의 내부에 배치되고, 철근가 인입되는 내입홀이 형성되며 상기 내입홀에 인입되는 철근에 의해 수평 방향으로 이동하면서 직경이 수축되어 철근를 고정하는 키유닛에 있어서, 상기 키유닛은, 길이 방향으로 연장되며, 다수 개의 절개홈에 의해 다수 개로 분할된 절편과, 상기 절편의 길이 방향 일단을 연결하여 다수 개의 절편가 동심원상에서 원형을 가지도록 배치하는 브릿지를 포함하며, 상기 절편와 상기 브릿지의 표면에 각각 형성되어 외부 이물질 및 습기의 흡착을 방지하는 방청층를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러{One-touch or one-click rebar coupler}

본 발명은 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 철근을 연결하는 철근 커플러의 내부에 배치되어 인입되는 철근의 압력에 의해 일부가 파쇄되면서 인입된 철근의 외주면과 철근 커플러의 내주면 사이에 고정되어 철근을 고정하는 구속력을 제공하는 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러에 관한 것이다.

일반적으로 철근 콘크리트 구조물을 건축하는 과정에서 사용하는 철근은 콘크리트 구조물의 형태 및 높이에 따라 배열되는 개수 및 길이, 그리고 형태가 결정되는데,

종래 철근은 철근을 제조하는 제조 공장에서 일정한 길이로 제조한 후 다수 개를 하나의 다발로 묶어서 건설 현장에 공급하고, 건설 현장에서는 공급 받은 철근을 필요한 길이 또는 개수만큼 절단하거나 묶어서 사용하고 있다.

이때 다수 개의 철근을 묶는 경우 종래에는 와이어, 철사 등과 같은 로프 형태의 연결수단을 이용하고 있는데, 종래 이러한 방식은 작업자의 수작업을 통해 다수 개의 로프를 묶기 때문에 동일한 결속력을 보장할 수 없는 문제점이 있다.

특히 길이 방향으로 연장해야하는 철근의 경우 결합된 철근의 수직도를 보장할 수 없기 때문에 일측으로 기울어지도록 결속되는 문제점이 있고 이를 보정하기 위해 별도의 보정 작업이 필요하고 나아가 보정 작업을 통해서도 수직도를 유지하지 못하거나 발견하지 못한 경우 건축된 구조물의 수직도에 매우 치명적인 문제가 발생하였다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 기술로는 알려진 바와 같이 철근 이음용 커플러가 있는데, 일반적인 철근 이음용 커플러로서 제안된 기술 중 일예로 대한민국 등록실용신안 제20-0321183호(2003.07.11.)가 있는데, 상기 종래 기술은 이음 결합되는 한 쌍의 철근에 각각 절개편을 결합하여 이를 나사방식으로 결합하는 것이다.

상기 종래기술은 2개가 하나의 세트로 이루어진 절개편을 철근에 삽입한 후 이음 커플러 및 결합커플러에 삽입하여 고정함으로써 이음커플러와 결합커플러를 연결하여 고정할 수 있도록 이루어져 있으나, 작업 단계가 많고 이로 인해 작업 피로도가 증가하는 문제점이 있으며 작업 시간 또한 늘어나 전체 공정이 길어져 공사비용의 상승을 초래하는 문제점이 있다.

또한 절개편이 별도의 커플링을 통해 고정되기 때문에 철근을 삽입하여 고정할 수 없는 구조로 이루어져 철근의 수직도를 보장할 수 없는 문제점이 있다.

그리고 절개편이 이음커플러 및 결합커플러에 결합될 때 절개편이 수축 또는 확장 되지 못하기 때문에 철근과 함께 결합해야하는 작업의 난이도가 높고 반면에 철근에 절개편이 결합된 위치를 항상 동일하게 배치하기 어려운 문제점이 있었다.

한편, 종래의 철근 이음용 커플러는 한 쌍의 철근을 연결한 상태에서 타설되는 콘크리트가 내부로 인입되며 동시에 외부를 감싸는 것으로 특히 내부로 인입되는 콘크리트는 철근 이음용 커플러와 철근을 일체화하면서 경화되어 구조물의 강도를 보장하는 중요한 요소이다.

그런데 통상적으로 철근 이음용 커플러에 한 쌍의 철근을 인입한 후 설치한 상태에서 구조물의 전체 면적 또는 외부 날씨 등에 의해 콘크리트를 타설하기 까지 소요되는 시간이 발생하고, 이때 외부에 노출된 상태의 철근 이음용 커플러의 내주면과 외주면에는 각각 건설현장에서 발생하는 각종 이물질 및 습기가 유입되어 인입된 철근과 철근 이음용 커플러의 내주면 사이를 이격시키거나 부식을 발생시키는 등의 각종 문제를 야기하고, 특히 철근 이음용 커플러의 내측으로 인입된 습기는 부식의 주요한 원인이 된다.

부식이 발생한 커플러는 구조물의 건축이 완료된 이후에 서서히 그 부식 범위가 넓어지면서 이로 인한 콘크리트 구조물이 갈라지는 크랙 현상이 발생하고, 이를 보수하기 위한 유지 보수 비용이 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안 제20-0321183호(2003.07.11.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 철근 이음용 커플러를 구성하는 하우징의 내부에 배치되어 인입된 철근을 구속하는 키유닛을 제공하되, 상기 키유닛이 절개홈에 의해 다수 개의 절편으로 분리되되 각 절편의 길이 방향 일단을 연결하는 브릿지가 구비되고 상기 브릿지가 인입되는 철근의 인입 압력에 의해 파쇄되면서 분리된 각 절편이 상기 키유닛이 인입되는 하우징의 내주면으로 확장되면서 인입된 철근과 하우징의 결속력을 향상시켜 안정성을 극대화한 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러를 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 키유닛을 구성하는 절편과 브릿지의 표면에 방청층을 형성하여 외부 이물질 및 습기가 절편과 브릿지의 표면에 흡착하는 것을 방지하여 타설된 콘크리트의 접착 효율을 높이고 부식에 대한 염려를 줄일 수 있고 이로 인한 콘크리트 구조물의 내구도 향상을 기대할 수 있는 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

철근이 인입되는 내입홀이 형성되며 상기 내입홀에 인입되는 철근에 의해 수평 방향으로 이동하면서 직경이 수축되고 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되는 키유닛이 구비된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되며 상기 키유닛을 상호 이격되는 방향으로 탄성 지지하는 탄성부재를 포함한 연결부와, 상기 하우징의 일단에 결합되는 헤드를 포함한 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러에 있어서,

상기 키유닛은,

길이 방향으로 연장되며, 다수 개의 절개홈에 의해 다수 개로 분할된 절편과,

상기 절편의 길이 방향 일단을 연결하여 다수 개의 절편가 동심원상에서 원형을 가지도록 배치하는 브릿지를 포함하며,

상기 절편와 상기 브릿지의 표면에 각각 형성되어 외부 이물질 및 습기의 흡착을 방지하는 방청층를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 방청층은, PEPE(과불소 폴리에테르) 오일을 함유하는 방청코팅 조성물을 도포한 것으로, PEPE 오일과 PEO-b-PS(poly(ethylene oxide)-polystyrene)를 1:1 내지 1.5:1 중량비로 혼합하고, 혼합한 혼합물을 물에 용해시켜 에멀전화한 것을 특징으로 한다.

이때 상기 PEPE 오일은, 전체 방청코팅 조성물에서 5 내지 10 중량%의 범위로 함유되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 브릿지는 연성(延性)을 낮추고 취성(脆性)을 높여 상기 내입홀에 삽입된 철근에서 가해지는 외력에 의해 상기 브릿지의 일부가 파쇄(破碎)되도록 설계와 열처리가 이루어지고, 상기 브릿지의 외측 끝단은 동심원의 중심방향을 향하여 절곡된 절곡부가 형성되고, 상기 절편는 상기 내입홀에 삽입된 철근에 의해 상기 브릿지의 일부가 파쇄되면 상기 철근 커플러의 내주면을 따라 확장되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 절편의 외부면은 상기 내입홀에서 철근가 삽입되는 일면에서 중앙을 향해 점진적으로 직경이 확장되도록 경사부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 철근 이음용 커플러를 구성하는 하우징의 내부에 배치되는 키유닛을 절편과 브릿지로 구성하고, 상기 브릿지는 연성을 낮추고 취성을 높여 철근이 인입되면서 브릿지의 일부를 파쇄하고 이로 인해 절편이 인입된 철근의 외주면과 하우징의 내주면 사이에 배치되어 철근을 견고하게 고정할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 철근 이음용 커플러에 철근을 결합할 때 인입되는 철근의 비틀림 또는 흔들림을 방지하여 삽입 동작의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 철근 이음용 커플러의 내부에 설치되어 인입되는 철근의 이동 방향을 따라 이동하면서 철근의 외주면을 가압 고정하고, 삽입된 철근이 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있어 결합 안정성을 높인 효과가 있다.

또한 본 발명은 철근의 인입은 용이하도록 철근의 직경에 비해 상대적으로 큰 직경을 가진 상태에서 대기하고 철근이 인입됨과 동시에 브릿지가 파쇄되도록 브릿지의 연성은 낮추고 취성은 높여 철근의 용이한 삽입 및 높은 결합력을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 키유닛을 구성하는 절편과 브릿지의 표면에 방청층을 형성하여 외부 이물질 및 습기가 절편과 브릿지의 표면에 흡착되는 것을 방지하여 타설된 콘크리트의 접착 효율을 극대화하고, 부식에 대한 염려를 줄여 콘크리트 구조물의 내구도를 향상시킨 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러의 키유닛을 도시한 예시도.
도 2는 본 발명을 구성하는 브릿지의 단면을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명을 구성하는 브릿지의 결합관계를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러의 키유닛이 철근 이음용 커플러에 결합되는 관계를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러의 키유닛의 동작 상태를 도시한 상태도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절편과 브릿지의 결합관계를 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 원터치형 철근 커플러용 키유닛의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

먼저 본 발명에 따른 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러의 키유닛(1)은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장되며, 다수 개의 절개홈(21)에 의해 다수 개로 분할된 절편(20)과, 상기 절편(20)의 길이 방향 일단을 연결하여 다수 개의 절편(20)이 동심원상에서 원형을 가지도록 배치하는 브릿지(30)를 포함하며 상기 절편(20)과 상기 브릿지(30)의 표면에 각각 형성되어 외부 이물질 및 습기의 흡착을 방지하는 방청층(40)이 구비된다.

이하의 설명에서 원터치용 철근 커플러는 도 4에 도시된 바와 같이 일측에 철근이 인입되는 입구가 형성되고 상기 입구와 연통되며 본 발명에 따른 키유닛(1)이 배치되는 중공(110)이 형성된 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부에 배치되어 본 발명에 따른 키유닛(1)을 지지하거나 고정하는 연결부(200)가 구비된다.

또한 상기 하우징(100)의 일측에는 분리 가능하게 결합하는 헤드(300)가 구비되고, 상기 헤드(300)는 상기 중공(110)에 결합용 나사산을 통해 결합 또는 분리된다.

그리고 상기 헤드(300)에는 철근이 인입되는 입구가 형성되며 상기 입구와 연통되며 상기 하우징(100)에 형성된 중공(110)과 동일하게 형성된 대응중공(310)이 상기 중공(110)에 대해 대칭된 형태로 형성된다.

이러한 하우징(100)은 내부가 빈 관체 형상으로 이루어져 내부에 상기 중공(110)이 형성되며, 여기서 상기 중공(110)은 키유닛(1)이 이동시 위치에 따라 수축 또는 확장되도록 일측으로 경사진 경사홀(120)이 형성되며, 상기 경사홀(120)은 상기 입구로부터 중앙을 향해 점진적으로 직경이 넓어지도록 형성되는 것이 바람직하며, 이때 상기 헤드(300)에 형성된 대응중공에도 상기 경사홀(120)이 형성된다.

상기 연결부(200)는 상기 하우징(100)의 중공(110)에 배치되어 이를 2개의 공간으로 구획하는 격벽(210)과 일단은 상기 격벽(210)에 맞닿고 타단은 키유닛(1)의 일단부에 맞닿아 키유닛(1)을 입구측으로 탄성 가압하는 탄성부재(220)를 포함한다.

여기서 상기 격벽(210)은 도 4에 도시된 바와 같이 길이 방향 일측은 개구되고 타측은 폐쇄된 원통 형상으로 이루어질 수 있고, 다른 실시예로서 편평한 원형 플레이트 형태로 이루어져 테두리가 중공(110)의 내주면에 맞닿도록 배치될 수 있다.

본 발명에서는 일측이 개구되고 타측은 폐쇄된 원통 형상으로 이루어져 개구된 일측이 하우징(100)에 형성된 입구측을 향하도록 배치하고, 탄성부재(220)의 일단이 폐쇄된 타측에 맞닿도록 배치된다.

이어서 상기 탄성부재(220)는 상기 격벽(210)에 의해 구획된 2개의 공간에 각각 배치되어 하우징의 중공에 배치되는 키유닛과 헤드의 대응중공에 배치되는 키유닛을 각각의 입구측으로 탄성 가압한다.

이러한 탄성부재는 키유닛(1)이 인입되는 철근에 의해 하우징의 중앙측 즉 격벽측으로 이동할 때 이를 탄성 지지하여 키유닛(1)이 인입된 철근의 외주면과 중공 또는 대응중공의 내주면 사이에서 간격을 형성하지 않은 위치에 배치되도록 한다.

본 발명의 키유닛(1)은 다수 개의 절개홈(21)에 의해 다수 개로 분할된 절편(20)과 상기 절편(20)의 길이 방향 일단을 연결하는 브릿지(30)를 포함한다.

상기 절편(20)은 상기 하우징(100) 또는 헤드(300)의 경사홀(120)에 대응하는 경사각을 가지도록 형성된 경사부(22)가 구비되고, 길이 방향 말단은 수평 방향으로 연장되어 후술하는 브릿지(30)를 형성하고, 다수 개의 절편(20)이 하나의 동심원상에서 방사상으로 서로 이격된 위치에 배치되어 인입된 철근의 외주연을 감싸도록 배치된다.

이때 각각의 절편(20)에는 철근(T)의 외주연과 맞닿는 내주연에는 맞닿은 철근(T)의 외주연 즉 표면을 가압하여 철근의 이탈을 방지하기 위한 고정돌기(23)가 연속적으로 형성되며 상기 고정돌기(23)는 인입되는 철근(T)의 이탈을 방지할 수 있도록 일면만 경사지게 형성된 쐐기 형태로 이루어진다.

한편 본 발명에서 상기 절편(20)은 인접한 타 절편(20)과의 사이에 절개홈(21)이 구비되는데, 상기 절개홈(21)은 하나의 관체를 일정 간격으로 절개하여 다수 개의 절편(20)으로 형성할 때 형성된 것으로, 이러한 절개홈(21)의 위치, 개수 및 각각의 길이는 구성하고자 하는 절편(20)의 개수에 대응하여 변경될 수 있어 도면 중 도시된 형태 및 개수에 한정되지 않음은 물론이다.

이어서 상기 절편(20)의 길이 방향 선단부 즉 철근이 인입되는 방향의 단부에는 철근의 인입을 유도하기 위하여 모따기 및 라운딩 가공을 통해 형성된 확장부(24)가 구비된다.

상기와 같이 이루어진 절편(20)은 하우징(100)의 입구를 통해 인입된 철근(T)이 절편에 의해 형성된 중앙 공간으로 인입되고, 인입된 철근의 외주면은 상기 고정돌기(23)가 맞닿아 고정되며 이후 인입되는 철근(T)의 이동 압력에 의해 하우징(100)의 중공(110)에 배치된 격벽(210)측으로 이동한다.

이때 절편(20)에 형성된 경사부(22)가 중공(110)에 형성된 경사홀(120)을 따라 이동하고 동시에 탄성부재(220)를 압축시킨다.

압축된 탄성부재(220)는 철근의 이동 압력이 해제되면서 복원력을 통해 절편(20)을 하우징(100)의 입구측으로 이동시키면서 절편(20)을 철근과 하우징 사이에서 틈새가 발생하지 않은 위치에 배치시켜 철근의 위치를 고정한다.

상기 브릿지(30)는 상기 절편(20)의 길이 방향 말단 즉 철근이 배출되는 방향의 단부를 연결하여 다수 개의 절편(20)이 동심원상에서 원형을 가지도록 배치하는 것으로, 전체적으로 원형의 고리 형태로 형성된다.

이러한 브릿지(30)는 다수 개의 절편(20)을 방사상으로 배치하기 위한 것인데, 본 발명에서 상기 브릿지(30)는 인입되는 철근의 인입 압력에 의해 파쇄되면서 다수 개의 절편(20)이 각각 독립적으로 이동 가능하도록 한다.

즉 상기 브릿지(30)는 철근이 인입되는 과정에서는 다수 개의 절편(20)이 연동하여 이동하도록 구속하는 역할을 하고, 철근의 인입이 완료된 이후 즉 철근이 절편(20)을 관통하여 배출되면 브릿지(30) 중 일부가 파쇄되면서 다수 개의 절편(20)이 독립적으로 이동하도록 한다.

여기서 브릿지(30) 중 파쇄되는 부위는 상기 절개홈(21)으로부터 연장된 위치에 형성된 부위인 것이 바람직하며, 해당 부위가 파손되면서 각각의 절편(20)이 독립적으로 이동 가능하게 배치되고 이때 상기 탄성부재(220)에 의해 철근이 인입되는 방향을 향해 절편(20)을 탄성 가압하거나 또는 철근의 외주면에 고정된 고정돌기(23)를 통해 철근이 인입되는 방향으로 절편(20)이 이동하게 된다.

한편 도 3의 (b)는 상기 브릿지(30)가 절편(20)의 길이 방향 선단부에 형성된 것을 도시한 것으로, 브릿지(30)의 위치는 도 3에 도시된 바와 같이 절편(20)의 길이 방향 말단 또는 선단 중 어느 하나에 형성될 수 있다. 여기서 브릿지(30)를 절편(20)의 길이 방향 양단부에 형성할 수 있으나 이는 절편(20)과 브릿지를 형성하는 제조 과정이 복잡해지고 절개홈을 성형하는 공정의 난이도가 상승하고 제조 후 양품의 비율이 낮아지고 이로 인해 제조 비용의 상승을 초래할 수 있는 문제점이 있어 바람직하지 않으나 필요에 따라 가능함은 물론이다.

본 발명에서 상기 브릿지(30)는 상술한 바와 같이 인입된 철근의 위치 또는 전달되는 압력에 따라 일부가 파쇄되어야 하는데, 이를 위해 연성(延性)을 낮추고 취성(脆性)을 높여 필요한 위치 및 전달된 압력에 의해 파쇄되도록 한다.

이를 위해 브릿지(30)는 파쇄를 유도하기 위한 부위는 타 부위에 비해 상대적으로 얇은 두께 또는 폭을 가지도록 설계하고 성형하며, 브릿지(30)의 재질, 재료 등에 따라 취성을 강하게 하여 철근이 삽입시 발생하는 외력에 의해 파쇄가 발생하도록 이루어진다.

한편, 상기 브릿지(30)의 테두리에는 동심원의 중심방향을 향하여 절곡된 절곡부(31)가 형성되며, 상기 절곡부(31)는 철근의 이동과 연동하여 절편이 이동할 때 철근으로부터 전달되는 압력에 의하여 브릿지(30)가 파쇄되는 것을 차단한다.

즉 상기 브릿지(30)는 상술한 바와 같이 철근의 일단부가 절편(20)을 통과한 이후에 일부가 파쇄되어야 하고, 파쇄되기 이전에는 다수 개의 절편이 하나로 묶인 상태로 연동하여 이동하도록 해야 한다.

이를 위해 브릿지(30)의 테두리에 절곡부(31)를 형성하여 강도를 향상시켜 인입되는 철근의 압력에 의해 파쇄되는 것을 방지한다.

한편 상기와 같이 이루어진 절편(20)과 브릿지(30)의 표면에는 각각 외부 이물질 및 습기가 흡착되는 것을 방지하기 위한 방청층(40)이 형성되는데, 상기 방청층(40)은, PEPE(과불소 폴리에테르) 오일을 함유하는 방청코팅 조성물을 도포한 것으로, PEPE 오일과 PEO-b-PS(poly(ethylene oxide)-polystyrene)를 1:1 내지 1.5:1 중량비로 혼합하고, 혼합한 혼합물을 물에 용해시켜 에멀전화한 것이다.

상기와 같이 이루어진 방청층(40)은 절편과 브릿지의 표면에 구비되어 작업 현장에 노출된 상태로 대기하는 절편과 브릿지에 작업 현장에서 발생하는 이물질 및 습기가 흡착되는 것을 방지하여 타설된 콘크리트가 하우징의 내부에 유입된 이후 철근과 절편을 일체화하면서 경화될 때 이물질 및 습기가 없어 견고한 일체화를 이룰 수 있다.

즉 일반적인 건설 현장에서 철근을 연결하는 커플러는 한 쌍의 철근을 연결한 상태에서 콘크리트를 타설하기 까지 장시간 외기에 노출된 상태에서 대기하는데, 대기하는 동안 건설 현장에서 발생하는 각종 이물질 및 습기에 노출된다.

이러한 이물질 및 습기는 절편과 브릿지의 표면에 각각 흡착된 상태에서 콘크리트가 타설되면 이물질 및 습기도 포함된 상태로 경화된다.

따라서 이물질의 흡착량이 많아질수록 즉 대기 중인 시간이 길거나 작업 현장에서 발생하는 이물질이 많은 현장에서는 다량의 이물질이 흡착되기 때문에 타설되는 콘크리트와 철근, 절편 및 브릿지 사이에 이물질이 끼임으로써 일체화되지 않는 부위가 발생하고, 다량의 습기가 절편 및 브릿지에 흡착된 상태에서 콘크리트가 타설되면 흡착되었던 습기로 인한 절편과 브릿지의 부식이 발생하고 시간이 지날수록 부식의 범위가 넓어져 해당 건축물을 구성하는 콘크리트가 갈라지는 크랙 현상이 발생하는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 절편과 브릿지의 표면에 방청층(40)을 형성하여 이물질 및 습기가 절편과 브릿지의 표면에 흡착되는 것을 방지한 것이다.

상기 방청층(40)은 PEPE(과불소 폴리에테르) 오일을 함유하는 방청코팅 조성물을 도포한 것으로, PEPE 오일과 PEO-b-PS(poly(ethylene oxide)-polystyrene)를 1:1 내지 1.5:1 중량비로 혼합하고, 혼합한 혼합물을 물에 용해시켜 에멀전화한 것으로, 여기서 PEPE오일은 Krytox 오일이라고도 불리며 F-(CF-CF2-O)n-CF2CF3ㅡCF3의 화학 구조를 가진 물질로서, 우수한 저온 및 고온 성능을 지니고 있어 -70 ~ 316℃사이에서 윤활작용이 가능하여 윤활제로 사용되며, 불연성, 산소와의 상용성 모든 화학제(chemical)에 대한 내화학성의 특성을 갖는다.

이러한 PEPE오일을 절편 및 브릿지의 표면에 코팅하면 방청 효과를 나타내는데, PEPE 오일이 불용성이므로 수성 코팅액을 제조하기 곤란한 문제점이 있다.

본 발명에서는 상기 문제를 해결하기 위하여 PEPE 오일을 O/W(유상/수상) 에멀전화하여 이를 사용하는데, 구체적으로 PFPE 오일과 PEO-b-PS(poly(ethylene oxide)-polystyrene)를 1:1 내지 1.5:1의 중량비로 혼합하고 이를 물에 용해시켜 에멀전을 제조하며, 이때 상기 PFPE 오일은 방청액에서 5 내지 10 중량%의 범위로 함유될 수 있다.

상기 PEPE 오일을 함유하는 방청액을 절편과 브릿지의 표면에 코팅하는데, 코팅 방법은 탈지액으로 절편과 브릿지의 표면을 탈피 처리한 후 수세 및 건조하고, 절편과 브릿지를 방청액에 함침한 후 꺼내어 건조하는 함침 및 건조 공정을 2 내지 5회 반복 수행함으로써 방청층을 형성한다.

이때 방청 성능을 더욱 항샹시키기 위해서는 폴리아미드이미드 수지(Polyamide imide polymer, PAI), 이소프로판올, 메틸피롤리돈, 메틸이소부틸 케톤으로 이루어진 코팅제 100 중량부에 대하여 상기 실리콘 오일의 수용액을 30 내지 50 중량부의 함량으로 혼합한 코팅제 조성물을 사용하여 스프레이 코팅법 또는 딥 코팅법으로 코팅할 수도 있다.

상기 디메틸실리콘 오일로는 TSF-400, TSF-405, TSF-451, TSF-456, TSF-458, 상기 메틸페닐실리콘 오일로는 TSF-431, TSF-433, TSF-434, TSF-437 등의 시판되는 실리콘 오일을 사용할 수 있다.

상기와 같이 이루어진 방청층(40)이 구비된 절편 및 브릿지는 작업 현장에 장시간 노출된 상태에서 대기하더라도 이물질 및 습기가 표면에 흡착되지 않아 타설된 콘크리트가 하우징 및 헤드의 내부로 유입된 후 절편과 브릿지 및 인입된 철근을 일체화하면서 경화될 때 견고한 구속력을 얻을 수 있고, 특히 습기가 없기 때문에 금속재로 이루어진 각 구성의 부식을 방지하여 콘크리트 구조물의 수명을 연장하고 유지 보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

한편 도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 상술한 본 발명의 실시예를 포함하되 브릿지(30)에 다수 개의 절개홈(21) 중 어느 하나로부터 연장된 개방부(32)가 형성된 것이다.

상기 브릿지(30)에 형성된 개방부(32)는 절편(20)이 인입되는 철근에 의해 상호 근접하는 방향으로 이동할 때 원형 고리 형태로 이루어진 브릿지(30)에 의해 이동이 제한되거나 브릿지로부터 먼 절편의 선단부만 상호 근접하도록 이동하여 각각의 절편이 경사지게 배치되는 것을 방지한다.

즉 상기 개방부(32)는 다수 개의 절개홈(21) 중 어느 하나로부터 연장 형성되되 브릿지의 일부를 절개한 형태로 이루어진 것으로, 다수 개의 절편이 상호 근접하는 방향으로 이동할 때 브릿지도 상기 개방부에 의해 수축됨으로써, 절편이 경사지는 형태로 상호 근접하지 않고 다수 개의 절편 각각이 배치되는 방향에 따라 수평 또는 수직 형태를 이루면서 상호 근접 또는 이격되도록 이동한다.

이를 통해 절편이 경사진 형태로 상호 근접할 때 철근과 맞닿는 면적에 비해 상대적으로 넓은 철근과의 접촉 면적을 가질 수 있도록 절편이 이동하여 철근과의 견고한 결속력을 얻을 수 있다.

여기서 다수 개의 절편(20)에 의해 형성되어 철근이 인입되는 내입홀(10)의 직경은 인입되는 철근과 맞닿아 하우징(100)에 배치된 격벽(210) 측으로 이동할 때 직경이 작아지고, 이후 탄성부재(220)의 탄성 복원력에 의해 절편(20)이 하우징(100)의 입구측으로 이동될 때 내입홀(10)의 직경은 확장된다.

한편 브릿지(30)의 테두리에 형성된 절곡부(31)는 상기 절개홈(21)이 형성됨에 따라 브릿지의 내구도가 약해지는 것을 보완하여 브릿지의 연성과 탄성을 보강하는 효과를 기대할 수 있다.

또한 상기 절곡부(31)는 브릿지(30)가 수축될 때 즉 철근이 인입될 때 이로 인해 브릿지(30)가 파손되는 것을 최소화하여 설계에 의해 브릿지가 파손되어야 하는 상황에서만 파손되도록 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 원터치형 철근 커플러용 키유닛을 제공하되, 하우징의 내부에 배치된 키유닛을 다수 개의 절편과 절편의 일단을 연결하는 브릿지로 구성하여 철근이 인입되며 다수 개의 절편이 철근의 외주면에 고정한 상태에서 철근과 연동하여 하우징의 중앙으로 이동하고, 철근의 인입이 완료되면 하우징의 내부에 배치된 탄성부재의 탄성 복원력에 의해 절편이 하우징의 입구측으로 이동하되 이때 다수 개의 절편을 일체로 연결하던 브릿지의 일부가 파쇄되어 다수 개의 절편 각각이 철근의 외주면에 견고하게 고정된 상태에서 하우징과 철근 사이에 틈새가 발생하는 것을 방지하여 견고한 구속력을 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러의 키유닛
10 : 내입홀
20 : 절편
21 : 절개홈 22 : 경사부
23 : 고정돌기 24 : 확장부
30 : 브릿지
31 : 절곡부 32 : 개방부
40 : 방청층

Claims (5)

1. 철근(T)이 인입되는 내입홀(10)이 형성되며 상기 내입홀(10)에 인입되는 철근(T)에 의해 수평 방향으로 이동하면서 직경이 수축되고 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되는 키유닛(1)이 구비된 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부에 배치되며 상기 키유닛(1)을 상호 이격되는 방향으로 탄성 지지하는 탄성부재(220)를 포함한 연결부(200)와, 상기 하우징(100)의 일단에 결합되는 헤드(300)를 포함한 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러에 있어서,
   상기 키유닛(1)은,
   길이 방향으로 연장되며, 다수 개의 절개홈(21)에 의해 다수 개로 분할된 절편(20)과,
   상기 절편(20)의 길이 방향 일단을 연결하여 다수 개의 절편(20)이 동심원상에서 원형을 가지도록 배치하는 브릿지(30)를 포함하며,
   상기 절편(20)과 상기 브릿지(30)의 표면에 각각 형성되어 외부 이물질 및 습기의 흡착을 방지하는 방청층(40)을 포함한 것을 특징으로 하는 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 방청층(40)은,
   PEPE(과불소 폴리에테르) 오일을 함유하는 방청코팅 조성물을 도포한 것으로,
   PEPE 오일과 PEO-b-PS(poly(ethylene oxide)-polystyrene)를 1:1 내지 1.5:1 중량비로 혼합하고,
   혼합한 혼합물을 물에 용해시켜 에멀전화한 것을 특징으로 하는 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 PEPE 오일은,
   전체 방청코팅 조성물에서 5 내지 10 중량%의 범위로 함유되는 것을 특징으로 하는 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 브릿지(30)는 연성(延性)을 낮추고 취성(脆性)을 높여 상기 내입홀(10)에 삽입된 철근에서 가해지는 외력에 의해 상기 브릿지(30)의 일부가 파쇄(破碎)되도록 설계와 열처리가 이루어지고,
   상기 브릿지(30)의 외측 끝단은 동심원의 중심방향을 향하여 절곡된 절곡부(31)가 형성되고,
   상기 절편(20)은, 상기 내입홀(10)에 삽입된 철근에 의해 상기 브릿지(30)의 일부가 파쇄되면 상기 철근 커플러(A)의 내주면을 따라 확장되도록 배치된 것을 특징으로 하는 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러.
5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 절편(20)의 외부면은 상기 내입홀(10)에서 철근(T)이 삽입되는 일면에서 중앙을 향해 점진적으로 직경이 확장되도록 경사부(22)가 형성된 것을 특징으로 하는 원터치 또는 원클릭타입 철근 커플러.
   

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