JP6359115B2 - 光ファイバケーブルの設計方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバケーブルの設計方法に関し、特に、難燃性を有する光ファイバケーブルの設計方法に関するものである。

光ファイバケーブル（以下、「ケーブル」とも称する）は、例えば、ケーブル中心に設けられたケーブル用抗張力体（テンションメンバ）と、そのケーブル用抗張力体の周囲に設けられた複数の光ファイバ心線と、ケーブル外被として設けられたシース層とを備えている。

例えば、特許文献１には、ケーブルを構成する材料に難燃材料を用いることにより、ケーブルの難燃化を図る手法が開示されている。

特開２００８−１９７６４４号公報

ところで、例えば、高度な難燃性が求められる光ファイバケーブルでは、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１２０２の垂直トレイ燃焼試験（以下、「垂直トレイ燃焼試験」とも称する）に適合する難燃性が要求される。しかしながら、光ファイバケーブルを構成する構成部材に使用されている可燃材料を難燃材料に全て置き換えると、ケーブルが高コストとなるので、製品としての魅力が低下してしまう。ここで、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験に適合させるために、光ファイバケーブルを構成する構成部材に使用されている可燃材料を難燃材料に隅雲に置き換えて、光ファイバケーブルを製作し、その製作した光ファイバケーブルをＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験で合否判断することは、場当たり的になってしまうので、非効率である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブルの効率的な設計方法と、垂直トレイ燃焼試験に適合する可及的に低コストの光ファイバケーブルとを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、構成部材の寸法、比重及び燃焼熱、並びにＩＥＥＥ１２０２の規格に基づいて算出した１燃焼試験当たりの総燃焼熱量と、垂直トレイ燃焼試験を行ってシース層が燃焼したシース燃焼距離との相関関係を近似する近似線を求め、その近似線において、予め設定した目標シース燃焼距離に対応する目標総燃焼熱量を導出し、その目標総燃焼熱量を超えないように、構成部材を選定するようにしたものである。

具体的に本発明に係る光ファイバケーブルの設計方法は、ケーブル中心に設けられたテンションメンバと、上記テンションメンバの周囲に設けられた複数の光ファイバ心線と、上記テンションメンバの側面に上記複数の光ファイバ心線を介して設けられた押え巻きと、上記押え巻きの外周にケーブル外被として設けられたシース層とを構成部材として備えた光ファイバケーブルをＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験の難燃性試験規格に適合させるための設計方法であって、少なくとも２種類の上記光ファイバケーブルを試験体として準備する試験体準備工程と、上記少なくとも２種類の試験体に使用された各構成部材の寸法、比重及び燃焼熱に基づいて、該各構成部材の単位長さ当たりの燃焼熱量を算出し、該算出した燃焼熱量の総和により、上記各試験体の単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出するケーブル燃焼熱量算出工程と、上記ケーブル燃焼熱量にＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験の難燃性試験規格で規定されたケーブル本数を乗じて各試験体の１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を算出する総燃焼熱量算出工程と、上記少なくとも２種類の試験体に対してＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行い、該各試験体において、上記シース層が燃焼したシース燃焼距離を測定する燃焼試験工程と、上記総燃焼熱量と上記シース燃焼距離との相関関係を近似する近似線を求める相関近似工程と、上記近似線において、予め設定した目標シース燃焼距離に対応する目標総燃焼熱量を導出する目標総燃焼熱量導出工程と、上記目標総燃焼熱量を超えないように、上記テンションメンバ、各光ファイバ心線、押え巻き及びシース層の各構成部材を選定する構成部材選定工程とを備えることを特徴とする。

上記の方法によれば、試験体準備工程では、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行う試験体として、少なくとも２種類の光ファイバケーブルを準備する。ここで、光ファイバケーブルは、ケーブル中心に設けられたテンションメンバと、そのテンションメンバの周囲に設けられた複数の光ファイバ心線と、そのテンションメンバの側面に複数の光ファイバ心線を介して設けられた押え巻きと、その押え巻きの外周にケーブル外被として設けられたシース層とを備えている。そして、ケーブル燃焼熱量算出工程では、まず、試験体に使用された各構成部材の寸法、比重及び燃焼熱に基づいて、各構成部材の単位長さ当たりの燃焼熱量を算出する。すなわち、それぞれの試験体において、各構成部材の寸法及び比重により各構成部材の単位長さ当たりの重量を算出し、その重量に対応する構成部材の燃焼熱を乗じて各構成部材の単位長さ当たりの燃焼熱量を算出する。その後、それらの算出した燃焼熱量の総和により、各試験体の単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出する。さらに、総燃焼熱量算出工程では、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量にＩＥＥＥ１２０２で規定されたケーブル本数を乗じて各試験体の１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を算出する。そして、燃焼試験工程では、上述したように準備し、総燃焼熱量を算出した各試験体に対して、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行い、各試験体において、シース層が燃焼したシース燃焼距離を測定する。ここで、本発明者らは、ＩＥＥＥ１２０２の規格（垂直トレイ燃焼試験でトレイに設置するケーブル本数）を考慮して算出した１燃焼試験当たりの総燃焼熱量と、実際の垂直トレイ燃焼試験で測定したシース燃焼距離との間には、後述する図１０に示すように、正の相関関係があることを見出した。そのため、相関近似工程では、総燃焼熱量とシース燃焼距離との相関関係を近似する近似線を求め、目標総燃焼熱量導出工程では、その近似線において、予め設定した目標シース燃焼距離に対応する目標総燃焼熱量を導出する。そして、構成部材選定工程では、目標総燃焼熱量を超えないように、テンションメンバ、各光ファイバ心線、押え巻き及びシース層の各構成部材を選定することにより、垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブルを設計することができる。これにより、光ファイバケーブルを設計する際には、総燃焼熱量を指標にすることができるので、可燃材料を難燃材料に場当たり的に置き換えることなく、垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブルを効率的に設計することができる。

上記ケーブル燃焼熱量算出工程では、上記各構成部材を該各構成部材の酸素指数を基準として可燃材料と難燃材料とに区分し、該可燃材料と区分した構成材料だけの単位長さ当たりの燃焼熱量を算出し、該算出した燃焼熱量の総和により、上記ケーブル燃焼熱量を算出してもよい。

上記の方法によれば、ケーブル燃焼熱量算出工程では、それぞれの試験体において、各構成部材をその酸素指数を基準として可燃材料と難燃材料とに区分し、可燃材料と区分した構成材料だけの単位長さ当たりの燃焼熱量を算出し、その算出した燃焼熱量の総和により、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出するので、ケーブル燃焼熱量の算出を単純化させることができる。

上記構成部材選定工程では、上記総燃焼熱量が上記目標総燃焼熱量を超えた試験体において、該試験体に使用された各構成部材のうち、上記可燃材料として区分したものの少なくとも一部を難燃材料に変更して、上記総燃焼熱量を小さくしてもよい。

上記の方法によれば、構成部材選定工程では、総燃焼熱量が目標総燃焼熱量を超えた試験体において、使用された各構成部材のうち、可燃材料として区分したものの少なくとも一部を難燃材料に変更することにより、総燃焼熱量を具体的に小さくすることができる。

また、本発明は、テンションメンバを構成する被覆層の一部、光ファイバコードを構成するコード層の一部、及びケーブル外被のシース層の一部を難燃性樹脂により形成するようにしたものである。

上記試験体準備工程において、上記試験体として準備した上記少なくとも２種類の光ファイバケーブルを構成する上記光ファイバ心線の本数は、揃っていなくてもよい。

本発明によれば、構成部材の寸法、比重及び燃焼熱、並びにＩＥＥＥ１２０２の規格に基づいて算出した１燃焼試験当たりの総燃焼熱量と、垂直トレイ燃焼試験を行ってシース層が燃焼したシース燃焼距離との相関関係を近似する近似線を求め、その近似線において、予め設定した目標シース燃焼距離に対応する目標総燃焼熱量を導出し、その目標総燃焼熱量を超えないように、構成部材を選定するので、可燃材料を難燃材料に場当たり的に置き換えることなく、垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブルを効率的に設計し、可及的に低コストで提供することができる。

図１は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法に用いる６心の光ファイバケーブルの断面図である。 図２は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法に用いる８心の光ファイバケーブルの断面図である。 図３は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法に用いる１２心の光ファイバケーブルの断面図である。 図４は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法を示すフローチャートである。 図５は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法に用いた６心の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図６は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法に用いた８心の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図７は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法に用いた１２心の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図８は、ＩＥＥＥ１２０２で規定されたケーブル外径とケーブル本数との対応表である。 図９は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法で行ったＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験の結果を示す表である。 図１０は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法における総燃焼熱量とシース燃焼距離との関係を示すグラフである。 図１１は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法で設計した１２心の光ファイバケーブルの断面図である。 図１２は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法で設計した１２心の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図１３は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法で設計した１２心の光ファイバケーブルの変形例の断面図である。 図１４は、実施形態１に係る光ファイバケーブルの設計方法で設計した１２心の光ファイバケーブルの変形例の構成部材を示す表である。 図１５は、実施形態２に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルの横断面図である。 図１６は、実施形態２に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図１７は、実施形態２に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルを設計するために用いた比較例１のノンメタリック型の光ファイバケーブルの横断面図である。 図１８は、実施形態２に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルを設計するために用いた比較例１のノンメタリック型の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図１９は、実施形態２に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルを設計するために用いた比較例２のノンメタリック型の光ファイバケーブルの横断面図である。 図２０は、実施形態２に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルを設計するために用いた比較例２のノンメタリック型の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図２１は、実施形態３に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルの横断面図である。 図２２は、実施形態３に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図２３は、実施形態３に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルを設計するために用いた比較例のノンメタリック型の光ファイバケーブルの横断面図である。 図２４は、実施形態３に係るノンメタリック型の光ファイバケーブルを設計するために用いた比較例のノンメタリック型の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図２５は、実施形態４に係る層型の光ファイバケーブルの断面図である。 図２６は、実施形態４に係る層型の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図２７は、実施形態４に係る層型の光ファイバケーブルを設計するために用いた比較例の層型の光ファイバケーブルの断面図である。 図２８は、実施形態４に係る層型の光ファイバケーブルを設計するために用いた比較例の層型の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図２９は、実施形態５に係る層型の光ファイバケーブルの断面図である。 図３０は、実施形態５に係る層型の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。 図３１は、実施形態６に係る層型の光ファイバケーブルの断面図である。 図３２は、実施形態６に係る層型の光ファイバケーブルの構成部材を示す表である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。

《発明の実施形態１》
図１〜図１４は、本発明に係る光ファイバケーブルの設計方法の実施形態１を示している。ここで、図１、図２及び図３は、本実施形態の光ファイバケーブルの設計方法に用いる６心、８心及び１２心の光ファイバケーブル２０ａ、２０ｂ及び２０ｃをそれぞれ示す断面図である。

６心の光ファイバケーブル２０ａは、図１に示すように、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ３ａと、テンションメンバ３ａの周囲に設けられた６本の光ファイバコード６と、テンションメンバ３ａの側面に６本の光ファイバコード６を介して設けられた押え巻き７と、押え巻き７の外周にケーブル外被として設けられたシース層９と、押え巻き７及びシース層９の間に設けられ、シース層９を引き裂くための引き裂き紐８とを備えている。

８心の光ファイバケーブル２０ｂは、図２に示すように、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ３ａと、テンションメンバ３ａの周囲に設けられた８本の光ファイバコード６と、テンションメンバ３ａの側面に８本の光ファイバコード６を介して設けられた押え巻き７と、押え巻き７の外周にケーブル外被として設けられたシース層９と、押え巻き７及びシース層９の間に設けられ、シース層９を引き裂くための引き裂き紐８とを備えている。

１２心の光ファイバケーブル２０ｃは、図３に示すように、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ３ｂと、テンションメンバ３ｂの周囲に設けられた１２本の光ファイバコード６と、テンションメンバ３ｂの側面に１２本の光ファイバコード６を介して設けられた押え巻き７と、押え巻き７の外周にケーブル外被として設けられたシース層９と、押え巻き７及びシース層９の間に設けられ、シース層９を引き裂くための引き裂き紐８とを備えている。

テンションメンバ３ａは、図１、図２、図５及び図６に示すように、例えば、鋼線等からなる抗張力線１と、抗張力線１の側面を覆うように設けられたポリエチレン樹脂等からなる樹脂製の被覆層２とを備えている。

テンションメンバ３ｂは、図３及び図７に示すように、例えば、鋼線等からなる抗張力線１と、抗張力線１の側面を覆うように設けられたポリエチレン樹脂等からなる樹脂製で２層構造の第１被覆層２ａ及び第２被覆層２ｂとを備えている。

光ファイバコード６は、図１、図２及び図３に示すように、例えば、光ファイバ心線４と、光ファイバ心線４の側面を覆うように設けられたコード層５とを備えている。ここで、光ファイバ心線４は、図５〜図７に示すように、例えば、光を伝搬させるための石英製の光ファイバ（不図示）と、その光ファイバの側面を覆うように設けられたシリコーン樹脂等からなる樹脂製の第１被覆層（不図示）と、その第１被覆層の側面を覆うように設けられたポリアミド樹脂等からなる樹脂製の第２被覆層（不図示）とを備えている。また、コード層５は、図５〜図７に示すように、例えば、光ファイバ心線４の側面に縦添えで配置されたアラミド繊維等からなる補強繊維（不図示）と、その補強繊維を覆うように設けられた難燃性のポリ塩化ビニル樹脂（例えば、酸素指数４５〜４９％）等からなる樹脂製の被覆層（不図示）とを備えている。なお、各光ファイバコード６は、テンションメンバ３ａ及び３ｂの周囲に所定のピッチで螺旋状に配置されている。

押え巻き７は、図５〜図７に示すように、例えば、ポリエステル樹脂等からなる樹脂製の不織布である。

引き裂き紐８は、図５〜図７に示すように、例えば、アラミド繊維等により形成され、押え巻き７に縦添えするように設けられている。

シース層９は、図５〜図７に示すように、例えば、押え巻き７側に設けられたアルミニウム合金等からなる筒状の金属シートと、その金属シートの側面を覆うように設けられた難燃性のポリ塩化ビニル樹脂（例えば、酸素指数４５〜４９％）等からなる樹脂製の被覆層とを備えている。

次に、本実施形態の光ファイバケーブルの設計方法について説明する。ここで、図４は、本実施形態の光ファイバケーブルの設計方法を示すフローチャートである。また、図５、図６及び図７は、本実施形態の光ファイバケーブルの設計方法に用いた６心、８心及び１２心の光ファイバケーブル２０ａ、２０ｂ及び２０ｃの構成部材をそれぞれ示す表である。また、図８は、ＩＥＥＥ１２０２で規定されたケーブル外径とケーブル本数との対応表である。また、図９は、本実施形態の光ファイバケーブルの設計方法で行ったＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験の結果を示す表である。また、図１０は、本実施形態の光ファイバケーブルの設計方法における総燃焼熱量とシース燃焼距離との関係を示すグラフである。また、図１１は、本実施形態の光ファイバケーブルの設計方法で設計した１２心の光ファイバケーブル２０ｄの断面図である。また、図１２は、１２心の光ファイバケーブル２０ｄの構成部材を示す表である。また、図１３は、本実施形態の光ファイバケーブルの設計方法で設計した１２心の光ファイバケーブル２０ｅの断面図である。また、図１４は、１２心の光ファイバケーブル２０ｅの構成部材を示す表である。

本実施形態の光ファイバケーブルの設計方法は、図４に示すように、試験体準備工程、ケーブル燃焼熱量算出工程、総燃焼熱量算出工程、燃焼試験工程、相関近似工程、目標総燃焼熱量導出工程及び構成部材選定工程を備える。

＜試験体準備工程＞
図５、図６及び図９に示すように、予め設計された少なくとも２種類（本実施形態では、６Ｃ（６心）、８Ｃ−１（８心）及び８Ｃ−２（８心）の３種類）の光ファイバケーブル２０ａ〜２０ｃを試験体として準備する。ここで、図７の１２Ｃ−１（１２心）のデータについては、後述する１２心の光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅを設計するために必要な基礎となるデータである。なお、準備する光ファイバケーブルを構成する光ファイバコード６の本数（心線数）は、特に、揃っていなくても構わない。

＜ケーブル燃焼熱量算出工程＞
まず、試験体に使用された各構成部材の可燃性の有無を判別する。ここで、図５〜図７の各表では、可燃性が有る場合、「１」とし、可燃性が無い場合、「０」としている。そして、光ファイバコード６のコード層５の樹脂分、及びシース層９の樹脂分については、予め、難燃材料（具体的には、難燃性のポリ塩化ビニル樹脂）を採用しているので、可燃性無しの「０」としている。また、光ファイバコード６において、石英、シリコーン樹脂及びアラミド繊維を可燃性無しの「０」とし、ポリアミド樹脂を可燃性有りの「１」としている。また、テンションメンバ３ａ及び３ｂにおいて、鋼線を可燃性無しの「０」とし、ポリエチレン樹脂を可燃性有りの「１」としている。また、押え巻き７のポリエステル樹脂を可燃性有りの「１」とし、引き裂き紐８のアラミド繊維を可燃性無しの「０」としている。なお、可燃性の有無の判別基準としては、例えば、酸素指数が２７％未満のものを可燃性有りとし、酸素指数が２７％以上（好ましくは３０％以上）のものを難燃性を有して可燃性無しとしている。

続いて、試験体に使用された各構成部材の寸法、比重及び燃焼熱に基づいて、各構成部材の単位長さ当たりの燃焼熱量を算出する。具体的には、各構成部材（の構成要素）の寸法及び比重により各構成部材の構成要素の単位長さ当たりの重量を算出する（図５〜図７の重量（ｇ／ｍ）の欄参照）。

その後、その算出された重量に対応する構成部材（の構成要素）の燃焼熱を乗じて各構成部材の単位長さ当たりの燃焼熱量を算出する（図５〜図７の燃焼熱（ｋｃａｌ／ｋｇ）及び燃焼熱量（ｋｃａｌ／ｍ）の欄参照）。

さらに、算出した燃焼熱量の総和により、各試験体の単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出する（図５〜図７の燃焼熱量（ｋｃａｌ／ｍ）の欄の参照）。ここで、本ケーブル燃焼熱量算出工程では、上述したように、各構成部材（の構成要素）を可燃材料と難燃材料とに区分し（図５〜図７の可燃性の欄の参照）、可燃材料と区分した構成材料だけの単位長さ当たりの燃焼熱量を算出し、その算出した燃焼熱量の総和により、ケーブル燃焼熱量を単純化して算出する。なお、具体的に算出された各試験体の単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量は、図５〜図７に示すように、６Ｃ（６心）が６０．９ｋｃａｌ／ｍであり、８Ｃ−１（８心）及び８Ｃ−２（８心）で１０９．２ｋｃａｌ／ｍであり、１２Ｃ−１（１２心）で３１２．５ｋｃａｌ／ｍである。

＜総燃焼熱量算出工程＞
ケーブル燃焼熱量にＩＥＥＥ１２０２で規定されたケーブル本数（図８参照）を乗じて各試験体の１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を算出する（図９の総燃焼熱量の欄参照）。ここで、８心の光ファイバケーブルについては、そのケーブル外径の設計値が、図６に示すように、１２．２ｍｍであり、ＩＥＥＥ１２０２の規定では、図８に示すように、１３ｍｍのケーブル外径を境に垂直トレイ燃焼試験で使用するケーブル本数が異なるので、図９に示すように、仕上外径が１２．５ｍｍのもの（８Ｃ−１）と、仕上外径が１３．０ｍｍのもの（８Ｃ−２）との２種類を準備し、それぞれについて総燃焼熱量を算出している。なお、ケーブル外径によって、ケーブルの試験本数が異なるのは、「トレイ」という敷設空間に制限があるためである。

＜燃焼試験工程＞
総燃焼熱量を算出した試験体を、垂直に設置された梯子状のトレイに所定の本数分だけ敷設し、トレイの下方から規定のリボンバーナにより２０分間燃焼させることにより、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行い、各試験体において、シース層９が燃焼したシース燃焼距離を測定した（図９のシース燃焼距離の欄参照）。ここで、シース燃焼距離には、発泡や溶融等のシース層９の表面の変形した部分も含まれる。

＜相関近似工程＞
図１０に示すように、縦軸をシース燃焼距離とし、横軸を総燃焼熱量とし、算出した総燃焼熱量、及び測定したシース燃焼距離をプロットし、総燃焼熱量とシース燃焼距離との相関関係を近似する近似曲線を求める。ここで、図１０では、近似曲線ａがシース燃焼距離の平均値のものであり、近似曲線ｂがシース燃焼距離の最大値のものである。

＜目標総燃焼熱量導出工程＞
図１０に示すように、最大値の近似曲線ｂにおいて、予め設定した目標シース燃焼距離（本実施形態では、例えば、設計ライン１４０ｃｍ）に対応する目標総燃焼熱量（例えば、２０００ｋｃａｌ／ｍ）を導出する。

＜構成部材選定工程＞
目標総燃焼熱量を超えないように、テンションメンバ３ａ及び３ｂ、光ファイバ心線４を含む光ファイバコード６、押え巻き７及びシース層９の各構成部材（の構成要素）を選定する。ここで、試験体の総燃焼熱量が目標総燃焼熱量を超えた場合には、その試験体に使用された各構成部材（の構成要素）のうち、可燃材料として区分したものの少なくとも一部を難燃材料に変更したり、例えば、シース層９の厚さを数ｍｍ程度厚くすることにより、ケーブル本体の外径を容易に大きくしたりして、総燃焼熱量を小さくしてもよい。

具体的に、１２心の光ファイバケーブル２０ｃ（１２Ｃ−１）は、図９に示すように、総燃焼熱量が２８１３ｋｃａｌ／ｍであり、目標総燃焼熱量（例えば、２０００ｋｃａｌ／ｍ）を超えているので、図７に示すように、燃焼熱量比６８．６％を占めるテンションメンバ３ｂを構成する外側の第２被覆層２ｂの材料変更を行うことが有効である。すなわち、可燃材料の第２被覆層２ｂを難燃材料の第２被覆層２ｃ（図１１参照）に変更することにより、１２心の光ファイバケーブル２０ｄ（１２Ｃ−２）は、ケーブル燃焼熱量が９８．１ｋｃａｌ／ｍ（図１２参照）になり、総燃焼熱量が８８３ｋｃａｌ／ｍ（図９参照）になり、目標総燃焼熱量（例えば、２０００ｋｃａｌ／ｍ）を大幅に下回ることになる。以下に、この内容で設計された光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅの構造について説明する。

光ファイバケーブル２０ｄは、図１１に示すように、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ３ｃと、テンションメンバ３ｃの周囲に設けられた１２本の光ファイバコード６と、テンションメンバ３ｃの側面に１２本の光ファイバコード６を介して設けられた押え巻き７と、押え巻き７の外周にケーブル外被として設けられたシース層９と、押え巻き７及びシース層９の間に設けられ、シース層９を引き裂くための引き裂き紐８とを備えている。なお、光ファイバケーブル２０ｄにおいて、上述した光ファイバケーブル２０ａ〜２０ｃと同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

テンションメンバ３ｃは、図１１及び図１２に示すように、例えば、鋼線等からなる抗張力線１と、その抗張力線１の側面を覆うように設けられた樹脂製の被覆層２とを備えている。

被覆層２は、図１１及び図１２に示すように、抗張力線１側に設けられたポリエチレン樹脂等からなる第１被覆層２ａと、第１被覆層２ａの側面を覆うように設けられた難燃性のポリエチレン樹脂等からなる第２被覆層２ｃとを備えている。

第２被覆層２ｃは、例えば、ポリエチレン樹脂に水酸化マグネシウム等の難燃剤の粉末を添加して形成されている。なお、第２被覆層２ｃを形成する難燃性のポリエチレン樹脂の酸素指数は、２７％以上、好ましくは３０％以上（例えば、３２％）である。また、第１被覆層２ａの酸素指数は、第２被覆層２ｃの酸素指数よりも小さく、例えば、１７〜１８％である。また、第１被覆層２ａの厚さを１とすると、第２被覆層２ｃの厚さは、例えば、０．４〜４．４であればよい。ここで、第１被覆層２ａの厚さを１として、第２被覆層２ｃの厚さが０．４よりも小さくなると、第２被覆層２ｃが第１被覆層２ａの側面を被覆することが困難となる傾向があり、また、第１被覆層２ａの厚さを１として、その第２被覆層２ｃの厚さが４．４よりも大きくなっても、難燃性の効果が頭打ちになる傾向がある。

第２被覆層２ｃの側面は、テンションメンバ３ｃと各光ファイバコード６との間の摩擦を低減して、光ファイバケーブル２０がスムーズに曲がるように、滑らかに形成されていることが好ましい。

光ファイバケーブル２０ｄは、テンションメンバ３ｃの周囲に設けられた各光ファイバコード６の光ファイバ心線４内で光をそれぞれ伝搬するように構成されている。

光ファイバケーブル２０ｄを製造する際には、まず、抗張力線１の側面に、ポリエチレン樹脂組成物を押出成形して第１被覆層２ａを形成した後に、その側面に難燃性のポリエチレン樹脂組成物を押出成形して第２被覆層２ｃを形成することにより、テンションメンバ３ｃを作製する。続いて、テンションメンバ３ｃの周囲に公知の方法で作製された１２本の光ファイバコード６を所定のピッチで互いに並行に延びるように螺旋状に巻回させ、その周囲に押え巻き７を螺旋状に巻く。さらに、押え巻き７の外周面に、引き裂き紐８を縦添えした状態でアルミニウム合金シートを縦添えで筒状に貼り付けた後に、難燃性のポリ塩化ビニル樹脂組成物を押出成形して、シース層９を形成する。なお、アルミニウム合金シートの一方の表面には、接着剤が塗布されている。ここで、押え巻き７の外周面にアルミニウム合金シートを貼り付ける際には、アルミニウム合金シートの両端を１ｍｍ以上５ｍｍ以下で重ねて接着することにより、アルミニウム合金シートが筒状に保持されるので、ケーブルの外径方向の気密性が確保され、燃焼時のケーブル内部からの燃焼ガスの透過を遮断でき、ケーブルの難燃性を維持することができる。なお、アルミニウム合金シートの両端の重ね合わせは、ケーブルの外径方向の気密性が確保される範囲で難燃性が維持でき、そういう効果を得ることができるのであれば、上述した範囲を特に限定するものでない。

ところで、鋼線からなる抗張力線１の側面に、直接、水酸化マグネシウムの粉末が添加された難燃性のポリエチレン樹脂組成物を押出成形して第２被覆層を形成する場合、鋼線と第２被覆層との密着性が低くなってしまう。しかしながら、抗張力線１と第２被覆層２ｃとの間に、密着性のよい可燃性のポリエチレン樹脂からなる第１被覆層２ａを介在させることにより、大幅に製造工程や製造条件を大幅に変更することなく、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験の難燃性試験規格に適合する難燃化を図ることができると共に、鋼線と被覆層との間の密着性を確保することができる。

ここで、光ファイバケーブル２０ｄ（１２Ｃ−２）の垂直トレイ燃焼試験におけるシース燃焼距離は、図９に示すように、１００ｃｍ程度であったので、設計ラインの１４０ｃｍをかなり下回った。また、光ファイバケーブル２０ｄ（１２Ｃ−２）について、図１０に示すように、算出した総燃焼熱量、及び測定したシース燃焼距離をプロットすると、近似曲線ａ及びｂの付近に位置するので、本実施形態の光ファイバケーブル２０ｄの設計方法の有効性が実証された。

また、光ファイバケーブル２０ｅは、図１３に示すように、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ３ｃと、テンションメンバ３ｃの周囲に設けられた１２本の光ファイバコード６ａと、テンションメンバ３ｃの側面に１２本の光ファイバコード６ａを介して設けられた押え巻き７と、押え巻き７の外周にケーブル外被として設けられたシース層９ａと、押え巻き７及びシース層９ａの間に設けられ、シース層９ａを引き裂くための引き裂き紐８とを備えている。なお、光ファイバケーブル２０ｅにおいて、上述した光ファイバケーブル２０ａ〜２０ｄと同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

光ファイバコード６ａは、図１３に示すように、例えば、光ファイバ心線４と、光ファイバ心線４の側面を覆うように設けられたコード層５ａとを備えている。ここで、コード層５ａは、図１４に示すように、例えば、光ファイバ心線４の側面に縦添えで配置されたアラミド繊維等からなる補強繊維（不図示）と、その補強繊維を覆うように設けられた難燃性のポリエチレン樹脂（例えば、酸素指数２７％以上、好ましくは３０％以上（例えば、３２％））等からなるハロゲン元素を含まない樹脂製の被覆層（不図示）とを備えている。なお、各光ファイバコード６ａは、テンションメンバ３ｃの周囲に所定のピッチで螺旋状に配置されている。

シース層９ａは、図１４に示すように、例えば、押え巻き７側に設けられたアルミニウム合金等からなる筒状の金属シートと、その金属シートの側面を覆うように設けられた難燃性のポリエチレン樹脂（例えば、酸素指数２７％以上、好ましくは３０％以上（例えば、３２％））等からなるハロゲン元素を含まない樹脂製の被覆層とを備えている。

光ファイバケーブル２０ｅは、テンションメンバ３ｃの周囲に設けられた各光ファイバコード６ａの光ファイバ心線４内で光をそれぞれ伝搬するように構成されている。

光ファイバケーブル２０ｅを製造する際には、まず、抗張力線１の側面に、ポリエチレン樹脂組成物を押出成形して第１被覆層２ａを形成した後に、その側面に難燃性のポリエチレン樹脂組成物を押出成形して第２被覆層２ｃを形成することにより、テンションメンバ３ｃを作製する。続いて、テンションメンバ３ｃの周囲に公知の方法で作製された１２本の光ファイバコード６ａを所定のピッチで互いに並行に延びるように螺旋状に巻回させ、その周囲に押え巻き７を螺旋状に巻く。さらに、押え巻き７の外周面に、引き裂き紐８を縦添えした状態でアルミニウム合金シートを縦添えで筒状に貼り付けた後に、難燃性のポリエチレン樹脂組成物を押出成形して、シース層９ａを形成する。なお、アルミニウム合金シートの一方の表面には、接着剤が塗布されている。ここで、押え巻き７の外周面にアルミニウム合金シートを貼り付ける際には、アルミニウム合金シートの両端を１ｍｍ以上５ｍｍ以下で重ねて接着することにより、アルミニウム合金シートが筒状に保持されるので、ケーブルの外径方向の気密性が確保され、燃焼時のケーブル内部からの燃焼ガスの透過を遮断でき、ケーブルの難燃性を維持することができる。なお、アルミニウム合金シートの両端の重ね合わせは、ケーブルの外径方向の気密性が確保される範囲で難燃性が維持でき、そういう効果を得ることができるのであれば、上述した範囲を特に限定するものでない。

ここで、光ファイバケーブル２０ｅの垂直トレイ燃焼試験におけるシース燃焼距離は、１０５ｃｍ程度であったので、設計ラインの１４０ｃｍをかなり下回った。また、光ファイバケーブル２０ｅについて、算出した総燃焼熱量（８８３ｋｃａｌ／ｍ（＝９８．１（図１４参照）×９））、及び測定したシース燃焼距離（１０５ｃｍ）は、近似曲線ａ及びｂの付近に位置するので、本実施形態の光ファイバケーブル２０ｅの設計方法の有効性が実証された。

以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅの設計方法によれば、試験体準備工程では、垂直トレイ燃焼試験を行う試験体として、少なくとも２種類の光ファイバケーブル２０ａ及び２０ｂを準備する。ここで、光ファイバケーブル２０ａ及び２０ｂは、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ３ａと、テンションメンバ３ａの周囲に設けられた複数の光ファイバコード６と、テンションメンバ３ａの側面に複数の光ファイバコード６を介して設けられた押え巻き７と、押え巻き７の外周にケーブル外被として設けられたシース層９とを備えている。そして、ケーブル燃焼熱量算出工程では、それぞれの試験体において、各構成部材の寸法及び比重により各構成部材の単位長さ当たりの重量を算出し、その重量に対応する構成部材の燃焼熱を乗じて各構成部材の単位長さ当たりの燃焼熱量を算出し、それらの算出した燃焼熱量の総和により、各試験体の単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出する。さらに、総燃焼熱量算出工程では、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量にＩＥＥＥ１２０２で規定されたケーブル本数を乗じて各試験体の１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を算出する。そして、燃焼試験工程では、上述したように準備し、総燃焼熱量を算出した各試験体に対して、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行い、各試験体において、シース層９が燃焼したシース燃焼距離を測定する。ここで、ＩＥＥＥ１２０２の規格（垂直トレイ燃焼試験でトレイに設置するケーブル本数）を考慮して算出した１燃焼試験当たりの総燃焼熱量と、実際のＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験で測定したシース燃焼距離との間には、図１０に示すように、正の相関関係がある。そのため、相関近似工程では、総燃焼熱量とシース燃焼距離との相関関係を近似する近似曲線ａ及びｂを求め、目標総燃焼熱量導出工程では、近似曲線ｂにおいて、予め設定した目標シース燃焼距離に対応する目標総燃焼熱量を導出する。そして、構成部材選定工程では、目標総燃焼熱量を超えないように、テンションメンバ３ａ（３ｂ）、各光ファイバコード６、押え巻き７及びシース層９の各構成部材を選定することにより、垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅを設計することができる。これにより、光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅを設計する際には、総燃焼熱量を指標にすることができるので、可燃材料を難燃材料に場当たり的に置き換えることなく、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅを効率的に設計することができる。また、目標総燃焼熱量を超えないようにケーブルを設計するに当たり、安全率を予め設定しておき、それを乗じて設計してもよい。

また、本実施形態の光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅの設計方法によれば、ケーブル燃焼熱量算出工程では、それぞれの試験体において、各構成部材を可燃材料と難燃材料とに区分し、可燃材料と区分した構成材料だけの単位長さ当たりの燃焼熱量を算出し、その算出した燃焼熱量の総和により、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出するので、ケーブル燃焼熱量の算出を単純化させることができる。

また、本実施形態の光ファイバケーブル２０ｄ（２０ｅ）によれば、複数の光ファイバコード６（６ａ）が周囲に設けられたテンションメンバ３ｃは、抗張力線１と、その抗張力線１を被覆するように設けられた樹脂製の被覆層２とを備えている。また、各光ファイバコード６（６ａ）は、光ファイバ心線４と、その光ファイバ心線４を被覆するように設けられたコード層５（５ａ）とを備えている。そして、被覆層２の一部、コード層５（５ａ）の一部及びシース層９（９ａ）の一部は、難燃性樹脂により形成されているので、樹脂製の被覆層２において、その全部を難燃性樹脂により形成する場合よりも、ケーブルを低コストで提供することができる。ここで、被覆層２における難燃性樹脂により形成される部分の比率が高いほど、総燃焼熱量が低くなるため、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験におけるシース燃焼距離が短くなるので、その光ファイバケーブルは、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験に適合し易くなる。そのため、目標とするシース燃焼距離に合わせて、被覆層２における難燃性樹脂により形成される部分の比率を可及的に低く設定することにより、垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブルを可及的に低コストで得ることができる。したがって、垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅを可及的に低コストで提供することができる。また、光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅを構成する構成部材に使用されている可燃材料を難燃材料に全て置き換えるわけではないので、ケーブルの製造工程や製造条件等を大幅に変更することなく、垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅを可及的に低コストで提供することができる。

また、本実施形態の光ファイバケーブル２０ｄ（２０ｅ）によれば、テンションメンバ３ｃの周囲に１２本の光ファイバコード６（６ａ）が設けられているので、例えば、テンションメンバ３ａの周囲に６本や８本の光ファイバコードが設けられる場合よりも、テンションメンバ３ｃの外径が大きくなる。ここで、テンションメンバ３ｃの外径を大きくするには、抗張力線１の直径を大きくすることが考えられる。しかしながら、抗張力線１の直径が大きくなると、光ファイバケーブル自体が曲げ難くなるので、抗張力線１の直径を変えずに、抗張力線１を被覆する被覆層２の厚さを厚くすることが好適である。そして、被覆層２の厚さを厚くすると、可燃材料の量が増えることになるので、この可燃材料を難燃材料に置き換えることが考えられる。しかしながら、被覆層２の全てを難燃材料により形成すると、抗張力線１との密着性が著しく低下することが分かった。そこで、抗張力線１と被覆層２との間に接着層を設けたりする新たな工程を追加する等の抗張力線との密着性を向上させる種々の検討を行ったところ、抗張力線１の側面に抗張力線１との密着性のよい第１被覆層２ａを押出成形により形成した後に、その第１被覆層２ａの側面に第２被覆層２ｃを押出成形により形成する製造工程とすることにより、ケーブルの製造工程を大幅に変更することなく、第１被覆層２ａ及び第２被覆層２ｃからなる被覆層２と抗張力線１との密着性を確保すると共に、十分な難燃効果を得ることができることが分かった。

また、本実施形態の光ファイバケーブル２０ｄ（２０ｅ）によれば、抗張力線１が鋼線であり、第１被覆層２ａがポリエチレン樹脂製であり、第２被覆層２ｃが難燃性ポリエチレン樹脂製であるので、互いに密着性が低い鋼線の抗張力線１と難燃性ポリエチレン樹脂製の第２被覆層２ｃとの間に、鋼線の抗張力線１及び難燃性ポリエチレン樹脂製の第２被覆層２ｃの双方との密着性が高いポリエチレン樹脂製の第１被覆層２ａが介在する。そのため、第１被覆層２ａ及び第２被覆層２ｃからなる被覆層２と、抗張力線１との密着性を確保することができる。さらに、コード層５（５ａ）の一部及びシース層９（９ａ）の一部は、難燃性ポリ塩化ビニル樹脂製（難燃性ポリエチレン樹脂製）であるので、第１被覆層２ａ及び第２被覆層２ｃからなる被覆層２と抗張力線１との密着性を確保して、垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブル２０ｄ（２０ｅ）を可及的に低コストで提供することができる。

《発明の実施形態２》
図１５は、本実施形態のノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ａの横断面図である。また、図１６は、光ファイバケーブル３０ａの構成部材を示す表である。

上記実施形態１では、（メタリックの）コード型の光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅ並びにそれらの設計方法を例示したが、本実施形態では、ノンメタリックのコード型の光ファイバケーブル３０ａ及びその設計方法を例示する。

光ファイバケーブル３０ａは、図１５に示すように、ケーブル中心から順に設けられたテンションメンバ１３ａ、１２本の光ファイバコード１６、押え巻き１７、引き裂き紐１８及びシース層１９を備えている。

テンションメンバ１３ａは、図１５に示すように、ケーブル中心に設けられている。また、テンションメンバ１３ａは、図１５に示すように、抗張力線１１と、抗張力線１１を被覆する、すなわち、抗張力線１１の側面を覆うように設けられた被覆層１２とを備えている。ここで、抗張力線１１は、図１６に示すように、例えば、ＦＲＰ（fiber reinforced plastics）により形成されている。また、被覆層１２は、図１５に示すように、抗張力線１１側に設けられた第１被覆層１２ａと、第１被覆層１２ａの側面を覆うように設けられた第２被覆層１２ｂとを備えている。

第１被覆層１２ａ及び第２被覆層１２ｂは、図１６に示すように、例えば、ポリエチレン樹脂に水酸化マグネシウム等の難燃剤の粉末が添加された難燃性ポリエチレン樹脂等からなるハロゲン元素を含まない難燃性樹脂により形成されている。また、第１被覆層１２ａ及び第２被覆層１２ｂの酸素指数は、２７％以上、好ましくは３０％以上（例えば、３２％）である。さらに、第２被覆層１２ｂの側面は、テンションメンバ１３ａと光ファイバコード１６との間の摩擦を低減して、光ファイバケーブル３０ａがスムーズに曲がるように、滑らかに形成されている。

１２本の光ファイバコード１６は、図１５に示すように、テンションメンバ１３ａの周囲に設けられている。ここで、各光ファイバコード１６は、図１５に示すように、光ファイバ心線１４と、光ファイバ心線１４の側面を覆うように設けられたコード層１５とを備えている。また、各光ファイバコード１６は、テンションメンバ１３ａの周囲に所定のピッチで螺旋状に配置されている。

光ファイバ心線１４は、図１６に示すように、例えば、光を伝搬させるための石英製の光ファイバ（不図示）と、その光ファイバの側面を覆うように設けられたシリコーン樹脂からなる第１被覆層（不図示）と、その第１被覆層の側面を覆うように設けられたポリアミド樹脂からなる第２被覆層（不図示）とを備えている。

コード層１５は、図１６に示すように、例えば、光ファイバ心線１４の側面に縦添えで配置されたアラミド繊維からなる補強繊維（不図示）と、その補強繊維の側面を覆うように設けられた難燃性のポリ塩化ビニル樹脂（例えば、酸素指数４５〜４９％）からなる被覆層（不図示）とを備えている。なお、本実施形態では、コード層１５の被覆層として、難燃性のポリ塩化ビニル樹脂製の被覆層を例示したが、コード層１５の被覆層は、ポリエチレン樹脂等のハロゲン元素を含まない樹脂に、ハロゲン元素を含まない難燃剤（例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、リン化合物等）を配合してなるノンハロゲン難燃性樹脂製であってもよい。

押え巻き１７は、図１５に示すように、テンションメンバ１３ａの側面に１２本の光ファイバコード１６を介して設けられている。ここで、押え巻き１７は、図１６に示すように、例えば、ポリエステル樹脂からなる不織布である。

引き裂き紐１８は、シース層１９を引き裂くために、図１５に示すように、押え巻き１７及びシース層１９の間で押え巻き１７に縦添えするように設けられている。ここで、引き裂き紐１８は、図１６に示すように、例えば、アラミド繊維により形成されている。

シース層１９は、図１５に示すように、押え巻き１７の外周にケーブル外被として設けられている。ここで、シース層１９は、図１６に示すように、例えば、難燃性のポリ塩化ビニル樹脂（例えば、酸素指数４５〜４９％）により形成されている。なお、本実施形態では、難燃性のポリ塩化ビニル樹脂製のシース層１９を例示したが、シース層１９は、ポリエチレン樹脂等のハロゲン元素を含まない樹脂に、ハロゲン元素を含まない難燃剤（例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、リン化合物等）を配合してなるノンハロゲン難燃性樹脂製であってもよい。

上記構成の光ファイバケーブル３０ａは、テンションメンバ１３ａの周囲に設けられた各光ファイバコード１６の光ファイバ心線１４内で光をそれぞれ伝搬するようになっている。なお、上述した光ファイバケーブル３０ａを構成する構成部材の材質等は、一例であり、これらに限定するものではない。

光ファイバケーブル３０ａを製造する際には、まず、抗張力線１１の側面に難燃性のポリエチレン樹脂組成物を押出成形して第１被覆層１２ａを形成し、続いて、第１被覆層１２ａの側面に難燃性のポリエチレン樹脂組成物を押出成形して第２被覆層１２ｂを形成することにより、テンションメンバ１３ａを作製する。さらに、テンションメンバ１３ａの周囲に公知の方法で作製された１２本の光ファイバコード１６を所定のピッチで互いに並行に延びるように螺旋状に巻回させ、その周囲に押え巻き１７を螺旋状に巻く。最後に、押え巻き１７の外周面に引き裂き紐１８を縦添えした状態で難燃性のポリ塩化ビニル樹脂組成物を押出成形して、シース層１９を形成する。

次に、本実施形態の光ファイバケーブル３０ａを設計する方法について説明する。ここで、ノンメタリック（のコード）型の光ファイバケーブル３０ａは、ケーブルのタイプが異なるものの、上記実施形態１で説明した（メタリックの）コード型の光ファイバケーブルの設計方法を利用して設計することができる。

〜ノンメタリック型の光ファイバケーブルの設計方法〜
図１７は、ノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ａを設計するために用いた比較例１のノンメタリック型の光ファイバケーブル１３０ａの横断面図である。また、図１８は、光ファイバケーブル１３０ａの構成部材を示す表である。また、図１９は、光ファイバケーブル３０ａを設計するために用いた比較例２のノンメタリック型の光ファイバケーブル１３０ｂの横断面図である。また、図２０は、光ファイバケーブル１３０ｂの構成部材を示す表である。なお、光ファイバケーブル１３０ａ及び１３０ｂにおいて、上述した光ファイバケーブル３０ａと同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。ここで、光ファイバケーブル３０ａの構成部材を示す図１６、光ファイバケーブル１３０ａ及び１３０ｂの構成部材を示す図１８及び図２０、後述する実施形態３の光ファイバケーブル３０ｂの構成部材を示す図２２、実施形態３の比較例の光ファイバケーブル１３０ｃの構成部材を示す図２４、実施形態４の光ファイバケーブル４０ａの構成部材を示す図２６、実施形態４の比較例の光ファイバケーブル１４０の構成部材を示す図２８、実施形態５の光ファイバケーブル４０ｂの構成部材を示す図３０、並びに実施形態６の光ファイバケーブル４０ｃの構成部材を示す図３２の各表において、可燃性の有無の判別基準は、上述したコード型の光ファイバケーブル２０ａ〜２０ｅにおける可燃性の有無の判別基準と同じである。

光ファイバケーブル１３０ａは、図１７に示すように、ケーブル中心から順に設けられたテンションメンバ１１３ａ、１２本の光ファイバコード１６、押え巻き１７、引き裂き紐１８及びシース層１９を備えている。

テンションメンバ１１３ａは、図１７に示すように、ケーブル中心に設けられている。また、テンションメンバ１１３ａは、図１７に示すように、抗張力線１１と、抗張力線１１の側面を覆うように設けられた被覆層１１２ａとを備えている。ここで、被覆層１１２ａは、図１７に示すように、抗張力線１１側に設けられた第１被覆層６２ａと、第１被覆層６２ａの側面を覆うように設けられた第２被覆層６２ｂとを備えている。

第１被覆層６２ａ及び第２被覆層６２ｂは、図１８に示すように、例えば、ポリエチレン樹脂により形成されている。

上記構成の光ファイバケーブル１３０ａについて、上述したコード型の光ファイバケーブルの設計方法と同様に、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出すると、図１８に示すように、３２８．９ｋｃａｌ／ｍとなり、さらに、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を算出すると、２９６０ｋｃａｌ／ｍ（＝３２８．９×９）となる。なお、光ファイバケーブル１３０ａについて、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行ったところ、シース燃焼距離は、１７０ｃｍ程度で合格ライン（１５０ｃｍ）を超えていた。ここで、光ファイバケーブル１３０ａでは、シース燃焼距離がＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験で規定された合格ラインを超えるので、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を小さくする必要がある。

光ファイバケーブル１３０ｂは、図１９に示すように、ケーブル中心から順に設けられたテンションメンバ１１３ｂ、１２本の光ファイバコード１６、押え巻き１７、引き裂き紐１８及びシース層１９を備えている。

テンションメンバ１１３ｂは、図１９に示すように、ケーブル中心に設けられている。また、テンションメンバ１１３ｂは、図１９に示すように、抗張力線１１と、抗張力線１１の側面を覆うように設けられた被覆層１１２ｂとを備えている。ここで、被覆層１１２ｂは、図１９に示すように、抗張力線１１側に設けられた第１被覆層６２ａと、第１被覆層６２ａの側面を覆うように設けられた第２被覆層１２ｂとを備えている。

上記構成の光ファイバケーブル１３０ｂについて、上述したコード型の光ファイバケーブルの設計方法と同様に、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出すると、図２０に示すように、１５５．２ｋｃａｌ／ｍとなり、さらに、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を算出すると、１３９７ｋｃａｌ／ｍ（＝１５５．２×９）となる。ここで、光ファイバケーブル１３０ｂでは、シース燃焼距離がＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験で規定された合格ライン及び設計ライン（１４０ｃｍ）を超える可能性が高いので、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量をさらに小さくする必要がある。

そこで、本実施形態の光ファイバケーブル３０ａでは、図１５及び図１６に示すように、被覆層１２を構成する第１被覆層１２ａ及び第２被覆層１２ｂを難燃性ポリエチレン樹脂により形成することにより、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を９１７ｋｃａｌ／ｍ（＝１０１．９×９）とすることができる。ここで、光ファイバケーブル３０ａについて、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行ったところ、シース燃焼距離は、１１１ｃｍ程度（＝（１０８＋１１０＋１１６）／３）であったので、設計ライン（１４０ｃｍ）を大幅に下回った。

以上のようにして、本実施形態の光ファイバケーブル３０ａを設計することができる。

以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル３０ａによれば、１２本の光ファイバコード１６が周囲に設けられたテンションメンバ１３ａは、ＦＲＰ製の抗張力線１１と、抗張力線１１を被覆するように設けられた被覆層１２とを備えているので、ノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ａが具体的に構成される。ここで、各光ファイバコード１６は、光ファイバ心線１４と、光ファイバ心線１４を被覆するように設けられたコード層１５とを備えている。そして、上記の構成の光ファイバケーブル３０ａでは、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験に適合させるために、光ファイバコード１６のコード層１５の一部、テンションメンバ１３ａの被覆層１２、及びシース層１９が難燃性樹脂により形成されている。そのため、ノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ａを構成する構成部材に使用されている可燃材料を難燃材料に全て置き換える場合よりも、ケーブルを低コストで提供することができる。ここで、この低コストの光ファイバケーブル３０ａを提供するには、コード層１５の一部、被覆層１２及びシース層１９に使用されている材料を変更するだけでよいので、ケーブルの製造工程や製造条件等を大幅に変更する必要がない。したがって、垂直トレイ燃焼試験に適合するノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ａを可及的に低コストで提供することができる。

また、本実施形態の光ファイバケーブル３０ａによれば、テンションメンバ１３ａの周囲に１２本の光ファイバコード１６が設けられているので、後述する実施形態３のテンションメンバ１３ｃの周囲に８本の光ファイバコード１６が設けられた場合（８心の光ファイバケーブル）よりも、テンションメンバ１３ａの外径が大きくなる。ここで、テンションメンバ１３ａの外径を大きくするには、抗張力線１１の直径を大きくすることが考えられる。しかしながら、抗張力線１１の直径が大きくなると、ケーブル自体が曲げ難くなるので、抗張力線１１の直径を変えずに、抗張力線１１を被覆する被覆層１２の厚さを厚くすることが好適である。そして、テンションメンバ１３ａの被覆層１２は、抗張力線側に設けられた第１被覆層１２ａと、第１被覆層１２ａを被覆するように設けられた第２被覆層１２ｂとを備えている。そのため、抗張力線１を第１被覆層１２ａだけで被覆したテンションメンバ１３ｃを８心の光ファイバケーブル３０ｂに用い、テンションメンバ１３ｃの第１被覆層１２ａを第２被覆層１２ｂで被覆したテンションメンバ１３ａをその周囲に１２本の光ファイバコード１６が設けられる１２心の光ファイバケーブル３０ａに用いることにより、ケーブルを構成する構成部材の共用化を図ることができる。

また、本実施形態の光ファイバケーブル３０ａによれば、第１被覆層１２ａ及び第２被覆層１２ｂが難燃性ポリエチレン樹脂製であるので、ＦＲＰ製の抗張力線１１と第１被覆層１２ａ及び第２被覆層１２ｂからなる被覆層１２との接着性を確保して、ノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ａの難燃性を向上させることができる。

《発明の実施形態３》
図２１は、本実施形態のノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ｂの横断面図である。また、図２２は、光ファイバケーブル３０ｂの構成部材を示す表である。なお、本実施形態において、図１５及び図１６と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

上記実施形態２では、ノンメタリック型の１２心の光ファイバケーブル３０ａを例示したが、本実施形態では、ノンメタリック型の８心の光ファイバケーブル３０ｂを例示する。

光ファイバケーブル３０ｂは、図２１に示すように、ケーブル中心から順に設けられたテンションメンバ１３ｃ、８本の光ファイバコード１６、押え巻き１７、引き裂き紐１８及びシース層１９を備えている。

テンションメンバ１３ｃは、図２１に示すように、ケーブル中心に設けられている。また、テンションメンバ１３ｃは、図２１に示すように、抗張力線１１と、抗張力線１１の側面を覆うように設けられた被覆層１２ｃとを備えている。ここで、被覆層１２ｃは、図２２に示すように、例えば、ポリエチレン樹脂に水酸化マグネシウム等の難燃剤の粉末が添加された難燃性ポリエチレン樹脂等からなるハロゲン元素を含まない難燃性樹脂により形成されている。また、被覆層１２ｃの酸素指数は、２７％以上、好ましくは３０％以上（例えば、３２％）である。さらに、被覆層１２ｃの側面は、テンションメンバ１３ｃと光ファイバコード１６との間の摩擦を低減して、光ファイバケーブル３０ｂがスムーズに曲がるように、滑らかに形成されている。

８本の光ファイバコード１６は、図２１に示すように、テンションメンバ１３ｃの周囲に設けられている。ここで、各光ファイバコード１６は、テンションメンバ１３ｃの周囲に所定のピッチで螺旋状に配置されている。

なお、本実施形態では、難燃性のポリ塩化ビニル樹脂製のシース層１９を例示したが、シース層１９は、ポリエチレン樹脂等のハロゲン元素を含まない樹脂に、ハロゲン元素を含まない難燃剤（例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、リン化合物等）を配合してなるノンハロゲン難燃性樹脂製であってもよい。

上記構成の光ファイバケーブル３０ｂは、テンションメンバ１３ｃの周囲に設けられた各光ファイバコード１６の光ファイバ心線１４内で光をそれぞれ伝搬するようになっている。なお、上述した光ファイバケーブル３０ｂを構成する構成部材の材質等は、一例であり、これらに限定するものではない。

光ファイバケーブル３０ｂを製造する際には、まず、抗張力線１１の側面に難燃性のポリエチレン樹脂組成物を押出成形して被覆層１２ｃを形成することにより、テンションメンバ１３ｃを作製する。さらに、テンションメンバ１３ｃの周囲に公知の方法で作製された８本の光ファイバコード１６を所定のピッチで互いに並行に延びるように螺旋状に巻回させ、その周囲に押え巻き１７を螺旋状に巻く。最後に、押え巻き１７の外周面に引き裂き紐１８を縦添えした状態で難燃性のポリ塩化ビニル樹脂組成物を押出成形して、シース層１９を形成する。

次に、本実施形態の光ファイバケーブル３０ｂを設計する方法について説明する。ここで、図２３は、光ファイバケーブル３０ｂを設計するために用いた比較例のノンメタリック型の光ファイバケーブル１３０ｃの横断面図である。また、図２４は、光ファイバケーブル１３０ｃの構成部材を示す表である。なお、光ファイバケーブル１３０ｃにおいて、上述した光ファイバケーブル３０ａ及び３０ｂと同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

光ファイバケーブル１３０ｃは、図２３に示すように、ケーブル中心から順に設けられたテンションメンバ１１３ｃ、８本の光ファイバコード１６、押え巻き１７、引き裂き紐１８及びシース層１９を備えている。

テンションメンバ１１３ｃは、図２３に示すように、ケーブル中心に設けられている。また、テンションメンバ１１３ｃは、図２３に示すように、抗張力線１１と、抗張力線１１の側面を覆うように設けられた被覆層１１２ｃとを備えている。

被覆層１１２ｃは、図２４に示すように、例えば、ポリエチレン樹脂により形成されている。

上記構成の光ファイバケーブル１３０ｃについて、上述したコード型の光ファイバケーブルの設計方法と同様に、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出すると、図２４に示すように、１８３．６ｋｃａｌ／ｍとなり、さらに、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を算出すると、２０２０ｋｃａｌ／ｍ（＝１８３．６×１１）となる。なお、光ファイバケーブル１３０ｃについて、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行ったところ、シース燃焼距離は、１５０ｃｍ程度で合格ライン（１５０ｃｍ）と同等であった。ここで、光ファイバケーブル１３０ｃでは、シース燃焼距離がＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験で規定された合格ライン程度であるので、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を小さくする必要がある。

そこで、本実施形態の光ファイバケーブル３０ｂでは、図２１及び図２２に示すように、被覆層１２ｃを難燃性ポリエチレン樹脂により形成することにより、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を９１３ｋｃａｌ／ｍ（＝８３．０×１１）とすることができる。ここで、光ファイバケーブル３０ｂについて、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行ったところ、シース燃焼距離は、１２３ｃｍ程度（＝（１２０＋１２１＋１２９）／３）であったので、設計ライン（１４０ｃｍ）をかなり下回った。

以上のようにして、本実施形態の光ファイバケーブル３０ｂを設計することができる。

以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル３０ｂによれば、８本の光ファイバコード１６が周囲に設けられたテンションメンバ１３ｃは、ＦＲＰ製の抗張力線１１と、抗張力線１１を被覆するように設けられた被覆層１２ｃとを備えているので、ノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ｂが具体的に構成される。ここで、各光ファイバコード１６は、光ファイバ心線１４と、光ファイバ心線１４を被覆するように設けられたコード層１５とを備えている。そして、上記の構成の光ファイバケーブル３０ｂでは、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験に適合させるために、光ファイバコード１６のコード層１５の一部、テンションメンバ１３ｃの被覆層１２ｃ、及びシース層１９が難燃性樹脂により形成されている。そのため、ノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ｂを構成する構成部材に使用されている可燃材料を難燃材料に全て置き換える場合よりも、ケーブルを低コストで提供することができる。ここで、この低コストの光ファイバケーブル３０ｂを提供するには、コード層１５の一部、被覆層１２ｃ及びシース層１９に使用されている材料を変更するだけでよいので、ケーブルの製造工程や製造条件等を大幅に変更する必要がない。したがって、垂直トレイ燃焼試験に適合するノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ｂを可及的に低コストで提供することができる。

また、本実施形態の光ファイバケーブル３０ｂによれば、被覆層１２ｃが難燃性ポリエチレン樹脂製であるので、ＦＲＰ製の抗張力線１１と被覆層１２ｃとの接着性を確保して、ノンメタリック型の光ファイバケーブル３０ｂの難燃性を向上させることができる。

《発明の実施形態４》
図２５は、本実施形態の層型の光ファイバケーブル４０ａの断面図である。また、図２６は、光ファイバケーブル４０ａの構成部材を示す表である。

上記実施形態１では、コード型の光ファイバケーブル２０ｄ及び２０ｅ並びにそれらの設計方法を例示したが、本実施形態では、層型の光ファイバケーブル４０ａ及びその設計方法を例示する。

光ファイバケーブル４０ａは、図２５に示すように、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ２３ａと、テンションメンバ２３ａの周囲に設けられた１２本の光ファイバ心線２４と、１２本の光ファイバ心線２４の集合体の周囲に設けられた緩衝層２５ａと、緩衝層２５ａの周囲に設けられた押え巻き２７ａと、押え巻き２７ａの周囲にケーブル外被として設けられたシース層２９ａと、押え巻き２７ａ及びシース層２９ａの間に設けられ、シース層２９ａを引き裂くための引き裂き紐２８とを備えている。

テンションメンバ２３ａは、図２５及び図２６に示すように、例えば、鋼線等からなる抗張力線２１と、抗張力線２１の側面を覆うように設けられたポリエチレン樹脂等からなる樹脂製の被覆層２２とを備えている。ここで、被覆層２２の側面は、テンションメンバ２３ａと各光ファイバ心線２４との間の摩擦を低減して、光ファイバケーブル４０ａがスムーズに曲がるように、滑らかに形成されていることが好ましい。

光ファイバ心線２４は、図２６に示すように、例えば、光を伝搬させるための石英製の光ファイバ（不図示）と、その光ファイバの側面を覆うように設けられたシリコーン樹脂等からなる樹脂製の第１被覆層（不図示）と、その第１被覆層の側面を覆うように設けられたポリアミド樹脂等からなる樹脂製の第２被覆層（不図示）とを備えている。なお、光ファイバ心線２４の第１被覆層は、図２６に示すように、相対的に高比重（１．０８ｇ／ｃｍ^３）の内側のシリコーン層と、相対的に低比重（１．０５ｇ／ｃｍ^３）の外側のシリコーン層とを備えている。ここで、各光ファイバ心線２４は、テンションメンバ２３ａの周囲に所定のピッチで螺旋状に配置されている。

緩衝層２５ａは、図２６に示すように、例えば、ポリプロピレン樹脂等からなる樹脂製の撚り糸により構成されている。

押え巻き２７ａは、図２６に示すように、例えば、ポリエステル樹脂等からなる樹脂製の不織布である。

引き裂き紐２８は、図２６に示すように、例えば、アラミド繊維等により形成され、押え巻き２７ａに縦添えするように設けられている。

シース層２９ａは、図２６に示すように、例えば、押え巻き２７ａ側に設けられたアルミニウム合金等からなる筒状の金属シート（不図示）と、その金属シートの側面を覆うように設けられた難燃性のポリ塩化ビニル樹脂（例えば、酸素指数４５〜４９％）等からなる樹脂製の被覆層（不図示）とを備えている。ここで、シース層２９ａの厚さは、ケーブル外径が１３ｍｍ以上になるように設定されている。なお、本実施形態では、難燃性のポリ塩化ビニル樹脂製のシース層２９ａを例示したが、シース層２９ａは、ポリエチレン樹脂等のハロゲン元素を含まない樹脂に、ハロゲン元素を含まない難燃剤（例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、リン化合物等）を配合してなるノンハロゲン難燃性樹脂製であってもよい。

上記構成の光ファイバケーブル４０ａは、テンションメンバ２３ａの周囲に設けられた各光ファイバ心線２４内で光をそれぞれ伝搬するようになっている。

光ファイバケーブル４０ａを製造する際には、まず、抗張力線２１の側面に、ポリエチレン樹脂組成物を押出成形して被覆層２２を形成することにより、テンションメンバ２３ａを作製する。続いて、テンションメンバ２３ａの周囲に公知の方法で作製された１２本の光ファイバ心線２４を所定のピッチで互いに並行に延びるように螺旋状に巻回させ、その周囲にポリプロピレン樹脂製の撚り糸を螺旋状に巻いて緩衝層２５ａを形成した後に、緩衝層２５ａの周囲にポリエステル樹脂製の不織布を螺旋状に巻いて押え巻き２７ａを形成する。さらに、押え巻き２７ａの外周面に、引き裂き紐２８を縦添えした状態でアルミニウム合金シートを縦添えで筒状に貼り付けた後に、難燃性のポリ塩化ビニル樹脂組成物を押出成形して、シース層２９ａを形成する。なお、アルミニウム合金シートの一方の表面には、接着剤が塗布されている。ここで、押え巻き２７ａの外周面にアルミニウム合金シートを貼り付ける際には、アルミニウム合金シートの両端を１ｍｍ以上５ｍｍ以下で重ねて接着することにより、アルミニウム合金シートが筒状に保持されるので、ケーブルの外径方向の気密性が確保され、燃焼時のケーブル内部からの燃焼ガスの透過を遮断でき、ケーブルの難燃性を維持することができる。なお、アルミニウム合金シートの両端の重ね合わせは、ケーブルの外径方向の気密性が確保される範囲で難燃性が維持でき、そういう効果を得ることができるのであれば、上述した範囲を特に限定するものでない。

次に、本実施形態の光ファイバケーブル４０ａを設計する方法について説明する。ここで、層型の光ファイバケーブル４０ａは、ケーブルのタイプが異なるものの、上記実施形態１で説明したコード型の光ファイバケーブルの設計方法を利用して設計することができる。

〜層型の光ファイバケーブルの設計方法〜
図２７は、層型の光ファイバケーブル４０ａを設計するために用いた比較例の層型の光ファイバケーブル１４０の断面図である。また、図２８は、光ファイバケーブル１４０の構成部材を示す表である。なお、光ファイバケーブル１４０において、上述した光ファイバケーブル４０ａと同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

光ファイバケーブル１４０は、図２７に示すように、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ２３ａと、テンションメンバ２３ａの周囲に設けられた１２本の光ファイバ心線２４と、１２本の光ファイバ心線２４の集合体の周囲に設けられた緩衝層２５ａと、緩衝層２５ａの周囲に設けられた押え巻き２７ａと、押え巻き２７ａの周囲にケーブル外被として設けられたシース層２９ｂと、押え巻き２７ａ及びシース層２９ｂの間に設けられ、シース層２９ｂを引き裂くための引き裂き紐２８とを備えている。

シース層２９ｂは、図２８に示すように、例えば、押え巻き２７ａ側に設けられたアルミニウム合金等からなる筒状の金属シート（不図示）と、その金属シートの側面を覆うように設けられた難燃性のポリ塩化ビニル樹脂（例えば、酸素指数４５〜４９％）等からなる樹脂製の被覆層（不図示）とを備えている。

上記構成の光ファイバケーブル１４０について、上述したコード型の光ファイバケーブルの設計方法と同様に、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出すると、図２８に示すように、１６８．０ｋｃａｌ／ｍとなり、さらに、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を算出すると、３５２８ｋｃａｌ／ｍ（＝１６８．０×２１）となる。ここで、光ファイバケーブル１４０について、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行ったところ、シース燃焼距離は、１５０ｃｍ程度で合格ライン（１５０ｃｍ）と同程度であった。

光ファイバケーブル１４０では、シース燃焼距離がＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験で規定された合格ラインを超える可能性が高いので、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を小さくする必要がある。そこで、本実施形態の光ファイバケーブル４０ａでは、図２６に示すように、シース層１９ａを構成する樹脂製の被覆層の厚さを（シース層１９ｂの１．９５ｍｍから）３ｍｍに厚く形成して、ケーブル外径を（光ファイバケーブル１４０の１１．０ｍｍから）１３．１ｍｍに大きくすることにより、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を１８４８ｋｃａｌ／ｍ（＝１６８．０×１１）とすることができる。

以上のようにして、本実施形態の光ファイバケーブル４０ａを設計することができる。

以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル４０ａによれば、光ファイバケーブル４０ａは、ケーブル中心から順に設けられたテンションメンバ２３ａ、１２本の光ファイバ心線２４、緩衝層２５ａ、押え巻き２７ａ及びシース層２９ａを備え、層型の構成になっている。そして、光ファイバケーブル４０ａのケーブル外径は、１３ｍｍ以上になっているので、ＩＥＥＥ１２０２に規定されたケーブル外径とケーブル本数との対応表により、１回の垂直トレイ燃焼試験で使用するケーブル本数が光ファイバケーブル１４０の２１本から１１本になる。そのため、垂直トレイ燃焼試験の際にトレイに敷設する光ファイバケーブル４０ａの本数が少なくなって、トレイに敷設される可燃物の重量を減らすことができる。これにより、垂直トレイ燃焼試験において、光ファイバケーブル４０ａのシース層２９ａが燃焼する距離を短くすることができるので、光ファイバケーブル４０ａが垂直トレイ燃焼試験に適合し易くなる。ここで、シース層２９ａの厚さは、ケーブル外径が１３ｍｍ以上になるように設定されている。これにより、光ファイバケーブル４０ａを製造する際に、ケーブル外被のシース層２９ａを厚く形成するだけで、ケーブル外径が１３ｍｍ以上になるので、垂直トレイ燃焼試験に適合する層型の光ファイバケーブル４０ａを可及的に低コストで提供することができる。

《発明の実施形態５》
図２９は、本実施形態の層型の光ファイバケーブル４０ｂの断面図である。また、図３０は、光ファイバケーブル４０ｂの構成部材を示す表である。なお、以下の各実施形態において、図２５〜図２８と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

上記実施形態４では、垂直トレイ燃焼試験に適合させるために、相対的に厚く形成されたシース層２９ａを備えた光ファイバケーブル４０ａを例示したが、本実施形態では、シース層２９ａだけでなく、難燃材料からなる緩衝層２５ｂも備えた光ファイバケーブル４０ｂを例示する。

光ファイバケーブル４０ｂは、図２９に示すように、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ２３ａと、テンションメンバ２３ａの周囲に設けられた１２本の光ファイバ心線２４と、１２本の光ファイバ心線２４の集合体の周囲に設けられた緩衝層２５ｂと、緩衝層２５ｂの周囲に設けられた押え巻き２７ａと、押え巻き２７ａの周囲にケーブル外被として設けられたシース層２９ａと、押え巻き２７ａ及びシース層２９ａの間に設けられ、シース層２９ａを引き裂くための引き裂き紐２８とを備えている。

緩衝層２５ｂは、図３０に示すように、例えば、難燃性のポリプロピレン樹脂等のハロゲン元素を含まない難燃性樹脂からなる樹脂製の撚り糸により構成されている。なお、緩衝層２５ｂを形成する難燃性のポリプロピレン樹脂の酸素指数は、２７％以上である。

上記構成の光ファイバケーブル４０ｂは、上記実施形態４で説明した光ファイバケーブル４０ａを製造する方法において、緩衝層２５ａを形成するためのポリプロピレン樹脂製の撚り糸を難燃性のポリプロピレン樹脂製の撚り糸に変更することにより、製造することができる。

本実施形態の光ファイバケーブル４０ｂでは、図３０に示すように、難燃材料からなる緩衝層２５ｂを用いることにより、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量が９４．０ｋｃａｌ／ｍとなり、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を１０３４ｋｃａｌ／ｍ（＝９４．０×１１）とすることができる。

以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル４０ｂによれば、上記実施形態４の光ファイバケーブル４０ａと同様に、ケーブル外径が１３ｍｍ以上になるようにシース層２９ａの厚さが設定されているので、垂直トレイ燃焼試験に適合する層型の光ファイバケーブル４０ｂを可及的に低コストで提供することができる。

また、本実施形態の光ファイバケーブル４０ｂによれば、緩衝層２５ｂが難燃性樹脂により形成されているので、層型の光ファイバケーブル４０ｂの難燃性を向上させることができる。

《発明の実施形態６》
図３１は、本実施形態の層型の光ファイバケーブル４０ｃの断面図である。また、図３２は、光ファイバケーブル４０ｃの構成部材を示す表である。

上記実施形態５では、垂直トレイ燃焼試験に適合させるために、相対的に厚く形成されたシース層２９ａと、難燃材料からなる緩衝層２５ｂとを備えた光ファイバケーブル４０ｂを例示したが、本実施形態では、シース層２９ａ及び緩衝層２５ｂだけでなく、難燃材料からなる第２被覆層２２ｂと、難燃材料からなる押え巻き２７ｂとも備えた光ファイバケーブル４０ｃを例示する。

光ファイバケーブル４０ｃは、図３１に示すように、ケーブル中心に設けられたテンションメンバ２３ｂと、テンションメンバ２３ｂの周囲に設けられた１２本の光ファイバ心線２４と、１２本の光ファイバ心線２４の集合体の周囲に設けられた緩衝層２５ｂと、緩衝層２５ｂの周囲に設けられた押え巻き２７ｂと、押え巻き２７ｂの周囲にケーブル外被として設けられたシース層２９ａと、押え巻き２７ｂ及びシース層２９ａの間に設けられ、シース層２９ａを引き裂くための引き裂き紐２８とを備えている。

テンションメンバ２３ｂは、図３１に示すように、鋼線等からなる抗張力線２１と、抗張力線２１の側面を覆うように設けられた樹脂製の被覆層２２とを備えている。

被覆層２２は、図３１及び図３２に示すように、抗張力線２１側に設けられたポリエチレン樹脂等からなる第１被覆層２２ａと、第１被覆層２２ａの側面を覆うように設けられた難燃性のポリエチレン樹脂等のハロゲン元素を含まない難燃性樹脂からなる第２被覆層２２ｂとを備えている。

第２被覆層２２ｂは、例えば、ポリエチレン樹脂に水酸化マグネシウム等の難燃剤の粉末を添加して形成されている。なお、第２被覆層２２ｂを形成する難燃性のポリエチレン樹脂の酸素指数は、２７％以上である。また、第１被覆層２２ａの酸素指数は、第２被覆層２２ｂの酸素指数よりも小さく、例えば、１７〜１８％である。

第２被覆層２２ｂの側面は、テンションメンバ２３ｂと各光ファイバ心線２４との間の摩擦を低減して、光ファイバケーブル４０ｃがスムーズに曲がるように、滑らかに形成されていることが好ましい。

押え巻き２７ｂは、図３２に示すように、例えば、難燃性のポリエステル樹脂等のハロゲン元素を含まない難燃性樹脂からなる樹脂製の不織布である。なお、押え巻き２７ｂを形成する難燃性のポリエステル樹脂の酸素指数は、２７％以上である。

上記構成の光ファイバケーブル４０ｃは、上記実施形態４で説明した光ファイバケーブル４０ａを製造する方法において、抗張力線２１の側面に、ポリエチレン樹脂組成物を押出成形して第１被覆層２２ａを形成した後に、その側面に難燃性のポリエチレン樹脂組成物を押出成形して第２被覆層２２ｂを形成することにより、テンションメンバ２３ｂを作製し、緩衝層２５ａを形成するためのポリプロピレン樹脂製の撚り糸を難燃性のポリプロピレン樹脂製の撚り糸に変更し、押え巻き２７ａを形成するためのポリエステル樹脂製の不織布を難燃性のポリエステル樹脂製の不織布に変更することにより、製造することができる。

本実施形態の光ファイバケーブル４０ｃは、図３２に示すように、難燃材料からなる緩衝層２５ｂ、第２被覆層２２ｂ及び押え巻き２７ｂを用いることにより、単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量が６２．１ｋｃａｌ／ｍとなり、１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を６８３ｋｃａｌ／ｍ（＝６２．１×１１）とすることができる。

以上説明したように、本実施形態の光ファイバケーブル４０ｃによれば、上記実施形態４及び５の光ファイバケーブル４０ａ及び４０ｂと同様に、ケーブル外径が１３ｍｍ以上になるようにシース層２９ａの厚さが設定されているので、垂直トレイ燃焼試験に適合する層型の光ファイバケーブル４０ｃを可及的に低コストで提供することができる。

また、本実施形態の光ファイバケーブル４０ｃによれば、上記実施形態５の光ファイバケーブル４０ｂと同様に、緩衝層２５ｂが難燃性樹脂により形成されているので、層型の光ファイバケーブル４０ｃの難燃性を向上させることができる。

また、本実施形態の光ファイバケーブル４０ｃによれば、テンションメンバ２３ｂの周囲に１２本の光ファイバ心線２４が設けられているので、例えば、テンションメンバの周囲に６本や８本の光ファイバ心線が設けられる場合よりも、テンションメンバ２３ｂの外径が大きくなる。ここで、テンションメンバ２３ｂの外径を大きくするには、抗張力線２１の直径を大きくすることが考えられる。しかしながら、抗張力線２１の直径が大きくなると、光ファイバケーブル自体が曲げ難くなるので、抗張力線２１の直径を変えずに、抗張力線２１を被覆する被覆層２２の厚さを厚くすることが好適である。そして、被覆層２２の厚さを厚くすると、可燃材料の量が増えることになるので、この可燃材料を難燃材料に置き換えることが考えられる。しかしながら、被覆層２２の全てを難燃材料により形成すると、抗張力線２１との密着性が著しく低下することが分かった。そこで、抗張力線２１と被覆層２２との間に接着層を設けたりする新たな工程を追加する等の抗張力線２１との密着性を向上させる種々の検討を行ったところ、抗張力線２１の側面に抗張力線２１との密着性のよい第１被覆層２２ａを形成した後に、第１被覆層２２ａの側面に第２被覆層２２ｂを形成する製造工程とすることにより、ケーブルの製造工程を大幅に変更することなく、第１被覆層２２ａ及び第２被覆層２２ｂからなる被覆層２２と抗張力線２１との密着性を確保すると共に、十分な難燃効果を得ることができることが分かった。

また、本実施形態の光ファイバケーブル４０ｃによれば、抗張力線２１が鋼線であり、第１被覆層２２ａがポリエチレン樹脂製であり、第２被覆層２２ｂが難燃性ポリエチレン樹脂製であるので、互いに密着性が低い鋼線の抗張力線２１と難燃性ポリエチレン樹脂製の第２被覆層２２ｂとの間に、鋼線の抗張力線２１及び難燃性ポリエチレン樹脂製の第２被覆層２２ｂの双方との密着性が高いポリエチレン樹脂製の第１被覆層２２ａが介在する。そのため、第１被覆層２２ａ及び第２被覆層２２ｂからなる被覆層２２と、抗張力線２１との密着性を確保することができる。

また、本実施形態の光ファイバケーブル４０ｃによれば、押え巻き２７ｂが難燃性樹脂により形成されているので、層型の光ファイバケーブル４０ｃの難燃性をいっそう向上させることができる。

《その他の実施形態》
なお、上記各実施形態では、６心、８心及び１２心の光ファイバケーブルを例示したが、本発明は、例えば、４心、１０心、２４心、３２心等の他の心線数の光ファイバケーブルにも適用することができる。

また、上記各実施形態では、８本及び１２本の光ファイバコード又は光ファイバ心線を備えて設計された８心及び１２心の光ファイバケーブルを例示したが、８本及び１２本の光ファイバコード又は光ファイバ心線のうち、何本かの光ファイバコード又は光ファイバ心線をダミーとしてもよい。

また、上記各実施形態では、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブルを例示したが、本発明は、ＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験以外の他の規定に適合する光ファイバケーブルにも適用することができる。

また、上記各実施形態では、押え巻きを備えた光ファイバケーブルを例示したが、本発明は、押え巻きが省略された光ファイバケーブルにも適用することができる。

また、上記各実施形態では、ケーブル外被のシース層の色に言及していないが、光ファイバケーブルの表面のシース層は、構成する樹脂に顔料を配合して、所定の色に着色されていてもよい。

以上説明したように、本発明は、ＩＥＥＥ１２０２等の垂直トレイ燃焼試験に適合する光ファイバケーブルを効率的に設計することができるので、例えば、原子力発電所向けの光ファイバケーブルについて有用である。

１，１１，２１ 抗張力線
２，１２，１２ｃ，２２ 被覆層
２ａ，１２ａ，２２ａ 第１被覆層
２ｃ，１２ｂ，２２ｂ 第２被覆層
３ａ〜３ｃ，１３ａ，１３ｃ，２３ａ，２３ｂ テンションメンバ
４，１４，２４ 光ファイバ心線
５，５ａ，１５ コード層
６，６ａ，１６ 光ファイバコード
７，１７，２７ａ，２７ｂ 押え巻き
９，９ａ，１９，２９ａ，２９ｂ シース層
２０ａ〜２０ｅ，３０ａ，３０ｂ，４０ａ〜４０ｃ 光ファイバケーブル
２５ａ，２５ｂ 緩衝層

Claims (4)

1. ケーブル中心に設けられたテンションメンバと、
   上記テンションメンバの周囲に設けられた複数の光ファイバ心線と、
   上記テンションメンバの側面に上記複数の光ファイバ心線を介して設けられた押え巻きと、
   上記押え巻きの外周にケーブル外被として設けられたシース層とを構成部材として備えた光ファイバケーブルをＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験の難燃性試験規格に適合させるための設計方法であって、
   少なくとも２種類の上記光ファイバケーブルを試験体として準備する試験体準備工程と、
   上記少なくとも２種類の試験体に使用された各構成部材の寸法、比重及び燃焼熱に基づいて、該各構成部材の単位長さ当たりの燃焼熱量を算出し、該算出した燃焼熱量の総和により、上記各試験体の単位長さ当たりのケーブル燃焼熱量を算出するケーブル燃焼熱量算出工程と、
   上記ケーブル燃焼熱量にＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験の難燃性試験規格で規定されたケーブル本数を乗じて各試験体の１燃焼試験当たりの総燃焼熱量を算出する総燃焼熱量算出工程と、
   上記少なくとも２種類の試験体に対してＩＥＥＥ１２０２の垂直トレイ燃焼試験を行い、該各試験体において、上記シース層が燃焼したシース燃焼距離を測定する燃焼試験工程と、
   上記総燃焼熱量と上記シース燃焼距離との相関関係を近似する近似線を求める相関近似工程と、
   上記近似線において、予め設定した目標シース燃焼距離に対応する目標総燃焼熱量を導出する目標総燃焼熱量導出工程と、
   上記目標総燃焼熱量を超えないように、上記テンションメンバ、各光ファイバ心線、押え巻き及びシース層の各構成部材を選定する構成部材選定工程とを備えることを特徴とする光ファイバケーブルの設計方法。
2. 請求項１に記載された光ファイバケーブルの設計方法において、
   上記ケーブル燃焼熱量算出工程では、上記各構成部材を該各構成部材の酸素指数を基準として可燃材料と難燃材料とに区分し、該可燃材料と区分した構成材料だけの単位長さ当たりの燃焼熱量を算出し、該算出した燃焼熱量の総和により、上記ケーブル燃焼熱量を算出することを特徴とする光ファイバケーブルの設計方法。
3. 請求項２に記載された光ファイバケーブルの設計方法において、
   上記構成部材選定工程では、上記総燃焼熱量が上記目標総燃焼熱量を超えた試験体において、該試験体に使用された各構成部材のうち、上記可燃材料として区分したものの少なくとも一部を難燃材料に変更して、上記総燃焼熱量を小さくすることを特徴とする光ファイバケーブルの設計方法。
4. 請求項１〜３の何れか１つに記載された光ファイバケーブルの設計方法において、
   上記試験体準備工程において、上記試験体として準備した上記少なくとも２種類の光ファイバケーブルを構成する上記光ファイバ心線の本数は、揃っていないことを特徴とする光ファイバケーブルの設計方法。

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