JPH0582005B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は非常に高速度で動作するコンピユータ
中の装置の間を接続する平行ケーブル式の母線、
より具体的に言えば、フラツト・ケーブル中の芯
線が拡がつているのにも拘らず、フラツト・ケー
ブル中のすべての芯線は、クロツク・スキユーを
減少するように等しい長さを有しているフラツ
ト・ケーブルに関する。

Ｂ 従来の技術 高速度コンピユータは、誘電体材料のリボン内
で相互に絶縁して配列され、共通の平面上に並べ
て置かれた複数本の導体を含むフラツト・ケーブ
ルをしばしば使用する。フラツト・ケーブルの形
を、フラツト・ケーブルの幅が狭く芯線の密度の
高い領域から、ケーブルの幅が広く芯線の密度の
低い転送領域に換えることが従来から行われてい
る。幅の広いケーブルの領域は、ケーブルの信号
の転送特性を最大限に発揮させ、そしてフラツ
ト・ケーブルの製造の歩留りを増加しうることが
その理由である。従来のコネクタにおいて、これ
らのフラツト・ケーブルの芯線は、コネクタとの
接続端の拡がつた部分から、信号転送領域の狭ま
つた領域に行き、次に他の接続端の拡がつた部分
に戻るのが一般的であつた。ケーブルの芯線を拡
げる目的は、コネクタの接続子との接続を容易に
するためである。この種の代表的なコネクタにお
いて、ケーブルの終端部と接続するための導線
は、25.4ミリメートル当り約10本の割合で設けら
れる。ケーブルの接続端部においてコネクタによ
つて占められる空間を減らすための努力におい
て、特に、複数のハーネスを必要とする大型の高
速度コンピユータの分野では、フラツト・ケーブ
ルの接続端は出来るだけ小さくし、むしろケーブ
ルの信号転送領域の幅よりも小さくすることが望
まれている。フラツト・ケーブルの信号転送領域
は、電気抵抗を小さくしたり、またはケーブルに
与える他の問題を回避するために幅広くするのが
好ましい。上述の高速度コンピユータの分野で使
用されるフラツト・ケーブルの接続終端部は25.4
ミリメートル当り約100本くらいの芯線が並置さ
れている。従来の通常のケーブルのピツチは、第
２図に示したように、扇状のパターンで拡大され
ている。このケーブルの外側の芯線は、中央部の
芯線よりも長い。このようなパターンを持つフラ
ツト・ケーブルの具体的な例において、３インチ
（76.2ミリメートル）幅の転送ケーブルに用いら
れる１インチ（25.4ミリメートル）幅のコネクタ
の場合、芯線の長さの最大の差は20.828ミリメー
トル（0.82インチ）である。予期されている将来
の信号の伝播速度において、上述のケーブルは
130ピコ秒の時間スキユーを生じる。スーパー・
コンピユータにおけるプロセツサ／メモリ／プロ
セツサの代表的なループにおいて、上述の時間ス
キユーは、通過するフラツト・ケーブルのバスに
よつて、４倍乃至６倍になる。このようなシステ
ムの代表的な例は、1988年３月31日に出願された
米国特許出願第176495号に記載されている。ケー
ブルの芯線の長さの差異による累積されたクロツ
ク・スキユーは、２ナノ秒乃至４ナノ秒のマシ
ン・サイクルを必要とする高速度コンピユータに
対して、無視できない大きさである。

Ｃ 発明が解決しようとする問題点 第２図を参照すると、接続端部の芯線のピツチ
が扇状の態様で拡大され、外側の芯線が内側の芯
線よりも実質的に長い従来のフラツト・ケーブル
１０の模式図が示されている。例えば、中央の芯
線１１は、両端に12.7ミリメートル（0.5インチ）
の長さの平行セグメントの部分を含んで76.2ミリ
メートル（３インチ）の長さを持つている。中央
の芯線１１の中央領域１１ａは、両端にある25.4
ミリメートル（１インチ）のピツチ変換斜行領域
を含んで76.2ミリメートルの長さを持つている。
最も外側の芯線１６及び１７の変換領域１６ａ，
１６ｂ及び１７ａ，１７ｂは35.56ミリメートル
（1.41インチ）の長さであり、その結果、最も外
側の芯線１６及び１７の全体の長さは、中央の芯
線１１の長さよりも20.828ミリメートル長くな
る。予定されている信号の転送速度において、こ
れは130ピコ秒の時間スキユーを生じる。上述し
たように、スーパー・コンピユータの代表的なプ
ロセツサ／メモリ／プロセツサのループにおい
て、上述の時間スキユーは４本乃至６本のフラツ
ト・ケーブルの芯線によつて４乃至５倍増加さ
れ、従つて、累積されたクロツク・スキユーは、
２乃至４ナノ秒のマシン・サイクルにおいて無視
できない大きさになる。これは、本発明が解決し
ようとする技術課題である。

Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明は、複数本の導体が共通の平面上に並列
的に配列されており、すべての導体を被い、且つ
各導体を隔離している誘電体の平坦な被覆を有す
る高性能のフラツト・ケーブルによつて、芯線の
長さの相違に基づいて発生するクロツク・スキユ
ーを除去する。上述の被覆内の導体は１方の接続
端部において相対的に密接して並置され、そし
て、その接続端部から扇形の態様で拡げられてい
る。導体は、接続端部において、相互に平行であ
り、且つ２つの技術端部間の信号通路の長さが等
しくなるように配列されている。

Ｅ 実施例 第１図を参照すると、本発明の１実施例のフラ
ツト・ケーブル２０が示されている。このフラツ
ト・ケーブル２０の接続端部２８及び２９におい
て、導体２１乃至２７は互に平行であり、これら
の導体は、第２図の従来のケーブルと同様に信号
伝播特性を適合して、ケーブルの性能を最大化す
るために、導体間の相互の間隔、即ち導体のピツ
チは拡げられているけれども、導体の長さが相違
しないようにされている。ケーブル２０の断面の
構造は、個々の導体２１乃至２７がマイラー（ポ
リエチレンエテルフタレート）のようなプラスチ
ツク材料１９で被覆されている従来の普通の型の
フラツト・ケーブルと同様な構造を持つている
（第３図参照）。ケーブル２０は、例えば１方のプ
リント回路板に接続するために芯線のピツチが狭
くされた接続端部２８を持つており、他方の接続
端部も回路基板の他の接続部に接続するためにピ
ツチが狭くされている。通常のワイヤリング・ハ
ーネスの場合、ケーブルの導体の数は、ケーブル
の各端部で接続するプリント回路板の接続位置の
数に等しくされている。この場合、導体は隣接す
る導体とのピツチが相対的に狭く、そして誘電体
材料で離隔されている。導体の長さの相違による
クロツク・スキユーは、第１図に示したように、
導体に45°の角度を付したピツチ変換斜行領域で
除去される。第１図に示したフラツト・ケーブル
２０は、接続端部２８及び２９における信号路の
幅25.4ミリメートル（１インチ）の幅から中間部
分、即ち信号の主転送導体部分３２の信号路の幅
76.2ミリメートル（３インチ）の幅に拡張されて
いる１対３の比率の扇の形で導体ピツチが拡大す
るデザインを示している。第１図において、上述
の主転送導体部分３２は、173.228ミリメートル
（6.82インチ）の長さを持つすべての長さの等し
い導体（第１図で6.82と示されている導体）にお
いて、25.4ミリメートル（第１図で1.0と示され
ている部分）で表わされている。然しながら、中
間部分、即ち主転送部分３２は必要に応じて任意
の長さにすることが出来る。接続端部２８に近い
ピツチ変換斜行領域３０において、最左端部の導
体２１は曲げられておらず、最小の長さ50.8ミリ
メートル（第１図で2.0と示されている）を持ち、
そして、最右端の導体２７は、最も長い斜行部分
の長さ71.628ミリメートル（第１図で2.82と示さ
れている）を持つている。導体２２乃至導体２６
までの斜行部分の寸法は、次第に大きくなつてい
く。接続端部２９に近いピツチ変換斜行領域３１
において、最左端の導体２１は、導体２７のピツ
チ変換斜行領域３０の導体の斜行部分の長さと等
しい最も長い斜行部分（71.628ミリメートル−第
１図で2.82と示されている）を持つている。更
に、導体２７のピツチ変換斜行領域３１は直線状
であり、最小の長さ（50.8ミリメートル−第１図
で2.0と示されている）を持つている。中間の導
体２４は、ピツチ変換斜行領域３０及び３１の中
に等しい長さの斜行部分（35.814ミリメートル−
第１図で1.41と示されている）を持つており、そ
れらの斜行部分の合計の長さは、導体２１、また
は２７の斜行部分の長さと同じである。導体２１
から２７までのすべての導体の長さが電気的に等
しい長さとなるように、ピツチ変換斜行領域３０
中の斜行部分の長さは、導体２２から導体２７ま
での間で段階的に増加され、そして、ピツチ変換
斜行領域３１中の斜行部分の長さは、導体２２か
ら２６までの間で段階的に減少されている。この
ようにして、すべての導体の電気的な長さは等し
くされている。例えば、最左端の導体２１は、端
部２８から最初の8.089ミリメートル（3.5イン
チ）の間は直線状で延び（長さを任意に決めるこ
とが可能な主転送導体部分３２の25.4ミリメート
ル、１インチを含む）、それから、端部２９にお
ける12.7ミリメートル部分（半インチ部分）まで
71.628ミリメートル（2.82インチ）の長さで延び
ている。共通の25.4ミリメートルの長さの中間部
分３２を含めた導体２１の全体は173.228ミリメ
ートル（6.82インチ）である。同じように、他の
導体２２乃至２７の全長は同じ長さを持つてい
る。導体２７は、斜行領域３０において71.628ミ
リメートル（2.82インチ）の斜行部分と、他の領
域における直線部分とを持つている。中間の導体
２４は各斜行領域３０及び３１において、斜行部
分の半分づつ持つている。導体２２はピツチ変換
斜行領域３０において最も短い斜行部分（ゼロで
はない）を持つており、導体２６はピツチ変換斜
行領域３１中に導体２２と同じ長さの斜行部分を
持つている。合計173.228ミリメートルの長さを
与えるために、残りの長さは反対側で与えられ
る。このようにして、図示された導体２３及び２
５に対しても、図示したように、同じことが当て
嵌められている。

第４図を参照すると、フラツト・ケーブル３９
の１つの端部だけが扇形の態様で拡げられたデザ
インの実施例が示されている。このフラツト・ケ
ーブル３９は、１方の接続端４０が例えば76.2ミ
リメートル幅（３インチ幅）の広い接続端を持
ち、他方の接続端３２が例えば25.4ミリメートル
幅（１インチ幅）を持ち、そして、接続端４０に
おける導体は、平行で且つ広い間隔で並置され、
他方の接続端３２における導体は、平行で且つ狭
い間隔で並置されている。第４図の配列におい
て、第２図のケーブルと同様に、導体は、相互に
平行にされて、可撓性の誘電体であるプラスチツ
クのマイラ・テープ中に埋込まれ相互に隔離され
ている。このケーブルのすべての導体の長さを調
節することによつて、すべての導体は、71.628ミ
リメートル（2.82インチ）の長さの45°の斜行部
分を持つ173.228ミリメートルの長さを持つ導体
４１と同じにされることは注意を喚起する必要が
ある。反対側にある導体４７は、両辺が3.384ミ
リメートル（1.41インチ）の長さを持つＶ字形を
形成するように、45°の折り曲げと90°の折り曲げ
を持つ、45°の二方向部分を持つている。中央の
導体４４は接続端部３２に近い斜行部分の長さ
53.594ミリメートル（2.11インチ）の一辺と、接
続端部４０に近い斜行部分の長さ17.78ミリメー
トル（0.7インチ）の一辺を持つ非対称的なＶ字
形を持つている。導体４２乃至４７中のＶ字形
は、71.628ミリメートルの合計の長さを持ち、そ
して、第４図に示したように、折り曲げ部分の間
に90°の曲げを持ち、接続端部３２において短く、
接続端部４０において長くなるように配列されて
いる。

上述の実施例において、ケーブルについて、特
定の寸法や、導体の曲げ角度などについて特定の
寸法や、導体の曲げ角度などについて特定の角度
を示して説明したが、当業者であれば、これらの
実施例とは異なつた寸法、角度などを持つ他の変
形例は極めて容易に推考しうることは自明であ
る。

図示したフラツト・ケーブルは説明を簡略にす
るために示したものである。実際の導体密度が、
25.4ミリメートル当り、例えば100本の導体が並
置された狭い接続端部から、76.2ミリメートル
（３インチ）の間に100本の導体を並置した他方の
接続端部を接続するためのフラツト・ケーブルが
ある。第４図のフラツト・ケーブルは、そのよう
なフラツト・ケーブルのうちの７本の導体のみを
示したものである。

Ｆ 発明の効果 本発明はクロツク・スキユーを除去し、しかも
良好な信号転送性能を最大限に発揮させ、且つ製
造上の歩留りの良い高性能フラツト・ケーブルを
提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したワイヤリング・ハー
ネスに使用されるフレキシブル・フラツト・ケー
ブルの１実施例の図、第２図は扇状パターンの信
号通路で等しくない長さの芯線を持つ従来のフラ
ツト・ケーブルの模式図、第３図は第１図の線３
−３に沿つて切断した断面図、第４図は本発明を
適用したワイヤリング・ハーネスに使用されるフ
レキシブル・フラツト・ケーブルの他の実施例の
図である。 ２０……フラツト・ケーブル、２１乃至２７…
…導体、２８，２９……接続端部、３０，３１…
…ピツチ変換斜行領域、３２……主転送導体部
分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体被覆の共通平面内で並列に並置された
   複数本の導体を有するフラツト・ケーブルにおい
   て、 上記被覆内の上記導体は１方の接続端部におい
   て相対的に密接していること、そして、並行した
   導体相互間により広い間隔を与えるために、上記
   １方の接続端部から拡げられていることと、 上記導体は上記１方の接続端部から他方の接続
   端部との間に等しい長さの信号通路を与える配置
   形態を備えていることと、 を特徴とするフラツト・ケーブル。