JPS5930883Y2 - 光ファイバ導入封止構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光フアイバケーブルを使用した伝送方式の海底
中継器等における中継器筐体等の光フアイバ導入部封止
構造に関する。

海底中継器等、中継器が高圧力の水圧下で使用される場
合には、第１図に示した如（、中継器回路部１は中継器
筐体２によって保護される。

中継器筐体は、一般に、ＢｅＣｕ合金もしくはステンレ
ス鋼合金のような耐蝕性に秀れた強固な材料で形成され
ており、筐体シリンダ３と筐体端面板４とからなる。

端面板にはケーブル導入封止部５が設けてあり、この導
入封止部には高度の水密性、気密性が要求される。

光ファイバの導入材正方法として一般に考えられている
のは、第２図に示したように、光ファイバ６と導入封止
部材７の導入孔との間にエポキシ樹脂等の樹脂接着剤や
はんだ等の封止材８を充填するというものである。

しかるに、かよる封止材は、溶融状態から凝固するまで
の間に凝固収縮により数パーセントにも及ぶ体積収縮を
起すと共に、凝固開始から常温に冷却する過程において
も熱膨張係数と温度降下に依存した体積収縮を起す。

その結果、光フアイバ導入孔内面と封止材との界面に剥
離が発生すると共に、たとえ一時的に接着されても界面
に応力が残留しクリープの原因となる。

又、封止材の固化は冷却されやすいところから開始する
ため、ファイバ導入孔の内面に接触する区域から先に封
止材が固化収縮した場合には、導入孔内面との界面で剥
離を起す代りに、光フアイバ外周との界面で剥離を生ず
る場合も考えられるし、導入孔内面と）アイバ外周から
固化した場合には封止材の中間区域に気泡等が発生し得
る。

このため、剥離やすき間や気泡等の発生によって、導入
封止部の気密性が損われる。

本考案は上記の欠点を解消し、十分な気密性を有する光
フアイバ導入封止構造を提供することを目的とするもの
である。

上記の目的を遠戚するため、本考案は、封止材として、
液体状態の注入時から冷却固化までの間に体積が膨張す
るような材料を用いるものである。

この封止材は、本考案の一実施態様においては、凝固膨
張可能な金属、すなわち、液体状態の方が固体状態より
密度が高く、凝固に伴って体積の増加することの可能な
金属である。

他の実施態様においては、この封止材は、マイナスの熱
膨張係数を有する材料、すなわち、固化開始温度から常
温に冷却されるまでの温度差に応じて固体状態において
膨張することの可能な材料である。

以下、添附図面を参照にして本考案の実施例を記載する
に従い、本考案の構成、作用、および効果を明らかにす
る。

第３図は本考案の一実施例を示すもので、中継器の筐体
シリンダ１０の各端部には筐体端面板１１が溶接シーム
１２によって強固に結合されている。

筐体端面板１１には２つの円筒状部分と筐体内部に向っ
て収斂する円錐状部分とを有する長手方向貫通孔１３が
形成しである。

この貫通孔１３には光フアイバ導入封止部材１４が嵌合
される。

この光フアイバ導入封止部材１４の外形は貫通孔１３に
適合するように成形されているので、端面板１１の孔１
３０円錐形部分と光ファイバ導入封止部材１４０円錐形
部分とによってコニカルシールカ構成される。

光フアイバ導入封止部材１４には長手方向軸線に沿って
光フアイバ導入孔１６が形威しである。

この光フアイバ導入孔１６は光ファイバの外径にはｇ等
しい内径を有する部分１７とこれより内径の大きな拡張
部分１８とからなり、拡張部分の端部にはねじが切っで
ある。

光フアイバ導入孔１６の端部には閉鎖部材１９を嵌合す
る。

この閉鎖部材１９は、拡張部分１８のねじ部に適合する
ねじ部と、光ファイバの外径にはｇ等しい内径の貫通孔
２０と、封止材注入孔２１を有する。

図示の実施例では光フアイバ導入封止部材１４と閉鎖部
材１９との嵌合手段としてねじを用いたが、両者を強固
かつ気密に結合し得るものである限り、他の周知の嵌合
構造たとえばスナップ嵌め構造を用いることが可能であ
るし、或いは両者を溶接しても良い。

光フアイバ導入封止部材１４および閉鎖部材１９は、中
継器筐体と同様、ＢｅＣｕ合金もしくはステンレス鋼合
金で形成することが可能である。

光フアイバ導入封止部材１４の導入孔１６と閉鎖部材１
９０貫通孔２０には光ファイバ２２を挿通しかつ支持す
る。

光ファイバ２２は、一般に、バッファ層やナイロンコー
ト等によって被覆されており、これらの被覆層は通気性
を有するので、これらの被覆層は予め剥離して光フアイ
バ線部２３を露出させておく必要がある。

また、光フアイバ心線部が金属被覆されていない場合に
は、剥離された光ファイバの心線部の表面には蒸着また
はスパッタリング等のメタライズ処理を施して予め金属
被膜を形成しておくのが望ましい。

光フアイバ導入孔１６の内面と閉鎖部材１９の内側面と
光ファイバ２２とによって限定されたほぼ密閉された空
洞内には注入孔２１を介して封止剤２４を注入する。

注入される封止剤は、この実施例においては、凝固膨張
可能な金属、すなわち、液体層における方が固体層にお
けるより密度が高く凝固に伴って体積を増加するような
金属を用いる。

このような金属としては、カリウム、ビスマス、アンチ
モンもしくはそれらの合金がある。

これらの金属は凝固時に数パーセントの体積膨張を起す
ので、密閉空洞内で予備圧縮されて光フアイバ導入孔内
面ならびに光ファイバ心線部外周に半径方向圧力を恒久
的に作用させる。

したがって、各界面は気密に封止され、界面の剥離は制
圧される。

さらに、光フアイバ心線部に金属被膜が形成されている
場合には、封止剤金属と光ファイバ心線部金属被膜との
間の界面で金属間結合も可能となり、一層確実な気密性
、封止性が得られる。

また、これらの封止金属は低融点を有するため、従来の
はんだと同程度に取扱いが容易である。

凝固開始時の温度から常温までの冷却過程における体積
収縮は約０．２バーセントであるので、凝固膨張によっ
て得た数パーセントの体積膨張は殆んど冷却収縮の影響
を受けなり・。

第４図は本考案の他の実施例を示すもので、同−又は類
似の部材には同じ参照番号を用いた。

この実施例と最初のそれとの主たる相違点は、封止材と
して熱膨張係数がマイナス値の材料、すなわち、固体状
態における温度降下に伴って逆に体積膨張するような材
料を用いた点にある。

このような性質を有する材料としては、たとえば、芳香
族ポリアミドとエポキシ樹脂とのコンポジット材がある
。

これら２種の樹脂を混合して発熱させ、必要に応じてさ
らに加熱して注入温度に維持し、空洞内に注入する。

混合物は固化開始温度から常温まで冷却されるにつれて
、その体積を増加し、光ファイバを気密に封止する。

図示した如（、光フアイバ導入封止部材１４と閉鎖部材
１９には空洞内に突出する断面鋸歯状の突起を設ければ
、封止剤との係止が一層確実となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は中継器の模式的断面図、第２図は光フアイバ導
入封止部の概念図、第３図は本考案に基づく光フアイバ
導入封止構造の断面図、第４図は他の実施例の断面図で
ある。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 以下の各構成要素からなる光フアイバ導入封止構造
   、 （イ）中継器筐体の端面板に固着され、光ファイバの外
   径に略々等しい内径の長手方向孔と前記長手方向孔に隣
   接して延長し光ファイバの外径より大きな内径の拡張孔
   とからなる光フアイバ導入孔を有する光フアイバ導入封
   止部材、 （ロ）光ファイバの外径に・略々等しい内径の長手方向
   貫通孔を有し、光フアイバ導入封止部材の拡張孔の外側
   端部近傍において該光フアイバ導入封止部材に固着され
   て該拡張孔を閉鎖してはｇ密閉された空洞を形成する閉
   鎖部材、（ハ）光フアイバ導入封止部材の導入孔と閉鎖
   部材の貫通孔に挿通された光ラアイバ、 に）前記空洞に注入され、液体状態の注入時から冷ｆｆ
   ｌ化までの間に体積が膨張することの可能な封止材。 ２ 前記封止材は凝固時膨張可能な金属である実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の光フアイバ導入封止構造。 ３ 前記封止材は熱膨張係数がマイナスの材料である実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の光フアイバ導入封止
   構造。