JP2798955B2 - 光導波管をハーメチック的に導通する方法および装置 - Google Patents
光導波管をハーメチック的に導通する方法および装置Info
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Description
スチック製の層によって被覆された、ガラス製の好適な
柔軟性を有する光導波管を、ハーメチックにまたは空気
遮断してハウジングの壁に導通する方法および装置に関
する。
壁に導通され、ハーメチック的にシールされるべきであ
る。すなわち、ハウジングは、湿気等の腐食性媒体の影
響から保護すべきオプトエレクトロニック構成要素をハ
ーメチック的にシールすることなどに役立つ。
h)既知の装置において(DE34 31 748)、二つの導通部
材が提供されており、壁および光導波管のそれぞれにシ
ールする方法で取り付けられ、その後シールする方法で
各々接続される。この方法は複雑かつ時間を浪費する方
法であり、多くの誤りを起こしやすい。
許第4,357,072号)、露出した光導波管を金属被覆し、
さらに金属的に結合させて壁にシールする方法が開示さ
れている。
がきびしく、そして多くのエラーが生じ易い。光導波管
の出口を保護することは、簡単な方法ではできない。
および装置を提供する目的に基づくものである。ここ
で、該導通は一定の費用および作業、特に高い信頼性お
よびシール性を含む導通の所定特性、高い機械的負荷能
力、壁材選択の自由度および位置の確実な幾何学的な固
定を要求する。
れる。
ラスチック製の保護層で被覆されたガラス製で柔軟性を
有する光導波管であって、ハウジング内に保護層を有し
ない部分を有し、該部分の第1シール領域においてはん
だガラスによりブシュに接続され、ハーメチック的にシ
ールされ、さらにブシュを導き出す負荷解除部において
保護層によりブシュに固定されるものをハウジング壁に
ハーメチック的に導通する装置において、 ブシュ(15,415)がハウジング(7,407)の壁(5,40
5)を通って延び、かつ、第2シール領域(17,417)に
おいて壁にハーメチック的にシールされており;該光導
波管が,ブシュからハウジング内部に現れる領域(37,4
37)において,多重プライ保護層(13,413)の少なくと
も1つの内側プライ(33,433)により囲まれており;さ
らに、はんだガラス(27,427)が、はんだガラスパイプ
(39,439)において、ブシュのハウジング側端まで続い
ており、ここで、該光導波管は保護され、また、はんだ
ガラスパイプ(39,439)はブシュのハウジング側端にお
いて光導波管の保護層の少なくとも1つの内側プライの
端部分を越えて延び、さらに、ブシュのハウジング側端
において、該光導波管の曲げ保護を形成してなることを
特徴とする装置。
現われる光導波管(3,403)の部分(37,437)が、延長
はんだガラスパイプ(39,439)によりブシュの中心に設
置されてなる前記第1項に記載の装置。
15)が金属性のもので壁(5,405)にはんだ付けされて
なる前記第1項または第2項に記載の装置。
対する損傷を防ぐため、保護層(13,413)とシール領域
(17,25,417,425)との間に十分な間隔が設けられてな
る前記第1〜3項のいずれか1項に記載の装置。
まない前記第1〜4項のいずれか1項に記載の装置。
記第1〜4項のいずれか1項に記載の装置。
シール領域においてはんだガラスとともに設置されてお
り、また、ブシュの近傍域を暖ためてはんだガラスによ
りブシュに接続し、ハーメチック的にシールし、さら
に、光導波管を、ブシュの外部に導き出す負荷解除部に
おいて、保護層によりブシュに付着させる前記第1〜6
項のいずれか1項に記載の装置を製作する方法におい
て、 ブシュ(15,415)が壁(5,405)の開口部に挿入さ
れ、さらに壁にハーメチック的に接触シールされ;そし
て,第1シール領域(25,425)を越えてブシュのハウジ
ング側端に延び、曲げ保護を形成するために光導波管
(3,403)の多重保護層(13,413)の少なくとも1つの
残留内側プライ(33,433)の末端領域を囲むはんだガラ
スパイプを使用する方法。
39)を使用する前記第7項に記載の方法。
隙を可能な限り完全に充填するはんだガラスパイプ(3
9,439)を使用する前記第7項または8項に記載の方
法。
する材料をブシュ(15,415)およびはんだガラスパイプ
(39,439)用に使用する前記第7〜9項のいずれか1項
に記載の方法。
ており、最終はんだガラス中に圧縮性元応力を有する材
料をブシュ(15,415)およびはんだガラスパイプ(39,4
39)用に使用する前記第7〜9項のいずれか1項に記載
の方法。
いて金属性はんだ付けによって壁にハーメチック的に接
続シールされる前記第7〜11項のいずれか1項に記載の
方法。
ウジング(7,407)に対し外側に向う端部(43,443)に
おいて、保護層(13,413)を受け入れる大きさの内径を
有し、かつ、内側に向う端部(45、445)において、保
護層(13、413)がないかまたは保護層の内側プライ(3
3、433)だけを具備する光導波管(3,403)の直径に対
応する、かなり小さな内径を有する前記1〜6のいずれ
か1項に記載の装置の製作用ブシュ。
て装置を製作するために導入される要素の導入路を制限
する前記第13項に記載のブシュ。
前記第13または14項に記載のブシュ。
1項に記載のブシュ。
スにより、最も腐蝕性の高い媒体に耐性があり、かつ、
はんだガラス特有の強いシール性および不変性を示す物
理的な保護シールが与えられる。ただ単純な構成要素お
よび簡単な作業段階が必要であり、導通に要する時間で
さえ一定である。750℃以下、例えば約450℃の相対的に
低い作業温度を示すはんだガラスが容易に使用できるの
で、一般的な熱源、例えば、加熱コイルの放射熱または
誘導加熱で十分である。同様に、はんだガラスの製作に
おいて、保護層の材質の損傷を避けるため、必要によ
り、ある領域のブシュ(通常、金属製である)を冷却す
るという問題もない。
二番(逃げ)取り部分は、ブシュから現われる光導波管
の連続的な曲げ保護を確実なものとする。
合に、光導波管は、ブシュからハウジング内部に現われ
る部分において、保護層の最も内側のプライだけでまた
は保護層がなくても十分である。すなわち、両者におい
て、はんだガラスが付与される第1シール領域のブシュ
は、極小内径とすることが可能であり、その結果、ほん
の少量のはんだガラスだけが必要となり、はんだガラス
は単時間でかつ少量の熱量で製作でき、特に確実にシー
ルできる。必要により、ブシュからハウジング内部に現
われる光導波管部は、挿入することによりハウジングの
中心に位置付けし得る。この方法で、ブシュから現われ
る領域の光導波管に対する損傷を防ぐことが可能であ
る。
ウジング壁にはんだ付けすることが好ましい。この結
果、簡単な方法で、信頼性があり、かつ、物理的な固形
物、ハーメチック的なシール結合が生ずる。一般に、軟
らかいはんだ付けで十分である。つまり、それを達成す
るため、ただはんだガラスの加工温度よりも極めて低い
温度だけが必要であり、すでに製作されたはんだガラス
に対する悪影響を確実に防ぐことができる。さらに、ブ
シュは両シール領域が互いに離れて位置し、さらにはん
だ付けの間にブシュの所定領域を冷却し得るように構成
されている。もちろん、はんだ付けに好適なブシュおよ
び壁に用いられる材料を選択すべきである。必要によ
り、好適な表面被覆をすべきである。しかしながら、こ
のことは通常必要ないのである。
ましい。すなわち、このことは、物理的および熱負荷に
対し、しばしば、所定の高い耐性を付与する。圧縮性元
応力の大きさは、使用材料の選択によっていかなる方法
でも設定し得る。しかし、元応力を受けてないはんだガ
ラスが存在するため、もちろん材料を選択することも可
能である。
細に説明する。
り、 第2図は、本発明の装置を説明する部分断面分解組立
て図であり、 第3図は、第2図における装置を取り付けた状態にお
ける縦軸断面説明図であり、そして 第4図は、第3図に類似する他の実施態様を示す図で
ある。第4図において、第1〜第3図に対応する態様の
要素は、同一符号により指定されるものであるが、数値
の100の位に4を付した。これに関連して、繰り返しを
避けるために、要素または部材の説明は第1図〜第3図
のものを参照のこと。
メチック的にシールされたハウジング7の金属壁5を導
通する装置1を示しており、ここで、光導波管3はオプ
トエレクトロニック装置9に接続されている。光導波管
3は、装置1から外側に導かれる部分11においてプラス
チック保護層13で囲まれている。
する第2シール領域17、すなわち図面に表わされている
実施態様において金属性はんだ19、好ましくは軟質はん
だによってハーメチック的にシールされたブシュ15を有
する。このことは容易に行なわれる。
おいて保護層13を有しない部分23を有する。ここで、ガ
ラス製の光導波管3は、ブシュ15の第1シール領域25に
おいて、はんだガラス27によりブシュ15に接続されハー
メチック的にシールされている。ブシュ15を外側に導く
負荷解除部29において、光導波管3は、保護層13により
ブシュ15に、図面に示される実施態様では、紫外線熱硬
化型接着剤などの接着性継手31により取付けられてい
る。このことは、光導波管が座屈に対して守られてお
り、かつ、完全に保護されるハウジング7へ挿入される
こととなる。ハウジング7の内部に向ってひずみを除去
することは、通常、必要ではなく、図面に表わされた実
施態様においても与えられていない。しかし、しばしば
光導波管3をハウジング内においても保護層によって座
屈から保護することがしばしば好まれるので、特殊な手
段を必要とすることなくハウジング内において自由に動
かすことができ、もちろん可能な限り光損失を少なくす
るように湾曲部の半径を小さくしすぎる必要もない。
護層13は多重プライであり、薄い内側プライ33と厚い外
側プライ35とを含んでいる。ブシュ15からハウジング7
の内部に現われる光導波管3の部分37は、内側プライ33
だけで被覆されている。このことは、十分な座屈保護を
も確実なものとする。薄い内側プライ33だけを使用する
方法の利点は、第1シール領域25におけるブシュ15の内
径を対応して小さくでき、かつ、このようにはんだガラ
ス27中のはんだガラス量を対応して制限できることにあ
る。
ジング側端に接するはんだガラス27が、未溶融の曲げ保
護材として保護層のある末端部41を越えて延びるはんだ
ガラスパイプ39へと続くので、保護の切換えは、保護層
のない部分23と保護層、ここでは内側の薄いプライ33に
よって再び囲まれ、かつ、ハウジング7の内部に導かれ
る部分との間で達成される。このような方法で保護され
る光導波管は、熱膨張によって生ずる張力などによる光
導波管の物理的負荷を避けるべく特別に注意することな
く、ハウジング7内で柔軟に動かし得る。
ハウジング7に対し外側に配向する端部43において、保
護層13を受け入れる大きさの内径を有し、かつ、内側に
配向する端部45において、保護層13なしでまたは保護層
の内側プライ33だけでそこに存在する光導波管3の直径
に対応する、かなり小さな内径を有する。
でき、容易に使用でき、そしてはんだガラス27を製作す
べき極めて少量のはんだガラスだけが必要となる。
素または部材の導入路を制限する少なくとも1つの止め
部を有するならば有効である。この方法において、必要
な部材は止め部まで導入されるからである。図面に表わ
された実施態様において、かかる止め部47は保護層13の
端面に提供される。図面に表わされたブシュ15は、さら
に壁5に対する配設用の止め部49を有する。このこと
は、突き通しの正確な挿入を確実なものとする。
ル領域17と25に行なわれ、図面に表わされた実施態様に
おいて、ガラスはんだ付けの間に相対的に高温が発生す
る場合に、保護層13とシール領域17と25、特に第1シー
ル領域25の間に十分な間隔が与えられる。
37に、保護層が与えられていない実施態様を示す。上記
のことは、導通の製作を簡単にする。特に、ハウジング
407内において長さが短い場合には、保護層はそこでは
必須ではないのである。しかしながら、ブシュ415のハ
ウジング側端に、中心を決める挿入物51を付与すること
が好ましい。
403の部分23または423は、保護層13または413がなく、
十分に透明である。第2図および第3図に示される実施
態様において、それに隣接し、かつ、ハウジング内部に
通ずる端部または部分37に保護層の薄く最も内側のプラ
イ33が残されている。第4図の実施態様においては、全
く保護層が与えられていない。予め製作されたブシュ1
5、415は注意深く清掃された後、保護層13、413の端面
が止め部47、447に届くまで、外側端部43、443を用いて
光導波管3に沿って前方に押し込められる。
たは423、またはハウジング側端部45、445に導入し得
る。しかしながら、操作は簡単であり、光導波管の挿入
前後にブシュ15または415のハウジング側端部45、445に
導入されるはんだガラスがはんだガラスパイプ39(第2
図および第3図)または439(第4図)の形態で与えら
れるならば、有効なはんだガラス量はより正確に特定さ
れる。図面に表わされた実施態様において、止め部53ま
たは453は、この目的のためにブシュに与えられてい
る。
5近傍のブシュ15または415を暖めることにより、はんだ
ガラスパイプ39または439の内側末端部は、光導波管部2
3または423はブシュ15または415と融合する。上記のこ
とは、光導波管をブシュにハーメチック的に結合させ
る。はんだガラスパイプ39また439の残部は、座屈保護
物として残る。
に挿入し、そして記載の如く、金属性軟質はんだで壁に
ハーメチック的に結合させる。結合に要する温度、例え
ばSnPbはんだにおける約200〜230℃では、例えば450℃
のはんだガラスの加工温度より十分に低く、すでに形成
されたはんだガラス27または427に対する有害な影響を
防止できる。
3は、例えば、記載の如く接着性継手31または431により
ハウジングから離れたブシュ端においてブシュと接続さ
せられる。
んだ付けされる屋根状壁(図示せず)によってハーメチ
ック的に閉塞し得る。
るため、光導波管部23または425とブシュ15または415と
の間の空間をできる限り完全で充填可能なはんだガラス
パイプ39または439を使用することが好ましい。しか
し、第2図および第3図の実施態様において、はんだガ
ラスパイプ39の内径は、はんだガラスパイプが保護層13
の残部プライ33に押し付けられるように十分に大きくあ
るべきである。従って、光ファイバー保護機能を大きく
妨げることなく、可能な限り薄い最内側のプライを選択
することが好ましい。
ことが好ましい。第3図から、はんだガラスパイプ39
は、十分な長さで、ハウジング側保護層の端部、すなわ
ち、ここでは最内側プライ33を越えて伸びており、そし
てこの領域に保護層が与えられていない第4図の実施態
様に類似の曲げ保護物が形成されている。
波管部23または423にはんだガラスパイプを設置するこ
とがより容易なように長さ方向に伸びている。いかなる
場合においても、はんだガラスパイプ39または439を使
用する利点は、ブシュ15または415にはんだガラス用の
横方向の充填開口部を与えることなく、正確な量のはん
だガラスを位置を定めて導入することが可能である。む
しろ、ブシュは、周辺部においてもおおい隠されてい
る。このことは物理的に単純であるばかりでなく、はん
だガラスがどこにでも平等に製作しえることを示す。
あれば、光導波管とほとんど同じ線熱膨張係数を有する
材料がブシュおよびはんだガラスに使用される。
応力が存在するならば、それによって物理的負荷に対す
る耐性が向上し、ブシュやはんだガラス用の材料の線熱
膨張係数αDまたはαGが光導波管の熱膨張係数αLと
異なることが好ましく、特にαD>αG>αLである材
料がブシュおよびはんだガラスとして使用される。
ける長軸断面図であり、また 第4図は、第3図に類似する他の実施態様を示す断面図
である。 1……装置、 3……導波管、 7……ハウジング、 13……保護層、 15……ブシュ、 17……第2シール領域、 25……第1シール領域、 27……はんだガラス、 33……内側プライ、 35……外側プライ、 39……はんだガラスパイプ。
Claims (16)
- 【請求項1】保護層、好ましくは多重プライおよび好ま
しくはプラスチック製の保護層で被覆されたガラス製で
柔軟性を有する光導波管であって、ハウジング内に保護
層を有しない部分を有し、該部分の第1シール領域にお
いてはんだガラスによりブシュに接続され、ハーメチッ
ク的にシールされ、さらにブシュを導き出す負荷解除部
において保護層によりブシュに固定されるものをハウジ
ング壁にハーメチック的に導通する装置において、 ブシュ(15,415)がハウジング(7,407)の壁(5,405)
を通って延び、かつ、第2シール領域(17,417)におい
て壁にハーメチック的にシールされており;該光導波管
が,ブシュからハウジング内部に現れる部分(37,437)
において,多重プライ保護層(13,413)の少なくとも1
つの内側プライ(33,433)により囲まれており;さら
に、はんだガラス(27,427)が、はんだガラスパイプ
(39,439)において、ブシュのハウジング側端まで続い
ており、ここで、該光導波管は保護され、また、はんだ
ガラスパイプ(39,439)はブシュのハウジング側端にお
いて光導波管の保護層の少なくとも1つの内側プライの
端部分を越えて延び、さらに、ブシュのハウジング側端
において、該光導波管の曲げ保護を形成してなることを
特徴とする装置。 - 【請求項2】ブシュ(15,415)からハウジング(7,40
7)内部に現われる光導波管(3,403)の部分(37,437)
が、延長はんだガラスパイプ(39,439)によりブシュの
中心に設置されてなる特許請求の範囲第1項に記載の装
置。 - 【請求項3】第2シール領域(17,417)において、ブシ
ュ(15,415)が金属性のもので壁(5,405)にはんだ付
けされてなる特許請求の範囲第1項または第2項に記載
の装置。 - 【請求項4】シール領域にはんだ付けがなされる場合に
保護層に対する損傷を防ぐため、保護層(13,413)とシ
ール領域(17,25,417,425)との間に十分な間隔が設け
られてなる特許請求の範囲第1〜3項のいずれか1項に
記載の装置。 - 【請求項5】はんだガラス(27,427)が実質的に物理的
張力を含まない特許請求の範囲第1〜4項のいずれか1
項に記載の装置。 - 【請求項6】はんだガラス(27,427)が圧縮性元応力を
有する特許請求の範囲第1〜4項のいずれか1項に記載
の装置。 - 【請求項7】光導波管のある部分は保護層がなく、ブシ
ュの第1シール領域においてはんだガラスとともに設置
されており、また、ブシュの近傍域を暖ためてはんだガ
ラスによりブシュに接続し、ハーメチック的にシール
し、さらに、光導波管を、ブシュの外部に導き出す負荷
解除部において、保護層によりブシュに付着させる特許
請求の範囲第1〜6項のいずれか1項に記載の装置を製
作する方法において、 ブシュ(15,415)が壁(5,405)の開口部に挿入され、
さらに壁にハーメチック的に接触シールされ;そして,
第1シール領域(25,425)を越えてブシュのハウジング
側端に延び、曲げ保護を形成するために光導波管(3,40
3)の多重保護層(13,413)の少なくとも1つの残留内
側プライ(33,433)の末端領域を囲むはんだガラスパイ
プを使用する方法。 - 【請求項8】長軸方向に空間を有するはんだガラスパイ
プ(39,439)を使用する特許請求の範囲第7項に記載の
方法。 - 【請求項9】光導波管(3,403)とブシュ(15,415)と
の間の間隙を可能な限り完全に充填するはんだガラスパ
イプ(39,439)を使用する特許請求の範囲第7項または
8項に記載の方法。 - 【請求項10】光導波管(3,403)とほぼ同一の線熱膨
張係数を有する材料をブシュ(15,415)およびはんだガ
ラスパイプ(39,439)用に使用する特許請求の範囲第7
〜9項のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項11】材料の線熱膨張係数が光導波管(3,40
3)と相違しており、最終はんだガラス中に圧縮性元応
力を有する材料をブシュ(15,415)およびはんだガラス
パイプ(39,439)用に使用する特許請求の範囲第7〜9
項のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項12】ブシュ(15,415)が第2シール領域(1
7,417)において金属性はんだ付けによって壁にハーメ
チック的に接続シールされる特許請求の範囲第7〜11項
のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項13】ブシュ(15、415)が一体ものであり、
さらに、ハウジング(7,407)に対し外側に向う端部(4
3,443)において、保護層(13、413)を受け入れる大き
さの内径を有し、かつ、内側に向う端部(45、445)に
おいて、保護層(13、413)がないかまたは保護層の内
側プライ(33、433)だけを具備する光導波管(3,403)
の直径に対応する、かなり小さな内径を有する特許請求
の範囲第1〜6項のいずれか1項に記載の装置の製作用
ブシュ。 - 【請求項14】少なくとも1つの止め部(47,53,447,45
3)において装置を製作するために導入される要素の導
入路を制限する特許請求の範囲第13項に記載のブシュ。 - 【請求項15】壁(5,405)の配設用に止め部(49,44
9)を有する特許請求の範囲第13または14項に記載のブ
シュ。 - 【請求項16】周辺部が覆われてなる特許請求の範囲第
13〜第15項のいずれか1項に記載のブシュ。
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