CN107218558B - 包括至少一个可移除光源的照明模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的照明模块(10)，所述照明模块(10)包括：光学机构(3)；用于光学机构(3)的支撑件(5)；容纳在照明模块(10)中的至少一个光源(7)，所述光源(7)是可移除的并且包括：发光机构(11)；用于发光机构(11)的机械支撑件(13)；用于移动光学机构(3)的运动机构(15)，所述运动机构布置成允许光学机构(3)在如下位置之间移动：锁定位置，所述锁定位置用于将所述光源(7)保持在用于光学机构(3)的支撑件(5)上；和解锁位置，所述解锁位置用于从照明模块(10)移除所述光源(7)。

Description

包括至少一个可移除光源的照明模块
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的照明模块和与照明模块相关联的光源。
在诸如机动车辆前灯的照明设备中其获得特定的但是非限制性的应用。
背景技术
用于机动车辆的照明模块包括，如本领域的技术人员已知：
-光学机构；
-用于光学机构的支撑件；
-容纳在照明模块中的至少一个光源。
光源包括：
-发光机构；
-用于发光装置的机械支撑件。
诸如半导体发光芯片的光源的寿命通常大于3000工作小时。如果失效，则更换光源的问题出现。为了替代有缺陷的光源，已知实践移除整个照明模块，即光学机构和有缺陷的光源。
该现有技术的一个缺点是更换整个照明模块导致诸如光学机构的元件废弃，这些是不一定有缺陷的元件。用户然后必须在每次光源有缺陷时购买新的完整照明模块，使更换照明模块的操作是更昂贵的。
在该环境下，本发明试图纠正上述缺点。
发明内容
为此，本发明提出用于机动车辆的照明模块，所述照明模块包括：
-光学机构；
-用于光学机构的支撑件；
-容纳在照明模块中的至少一个光源，所述光源是可移除的并且包括：
-发光机构；
-用于发光机构的机械支撑件；
-用于移动光学机构的运动机构，所述运动机构布置成允许光学机构在如下位置之间移动：
-锁定位置，所述锁定位置用于将所述光源保持在用于光学机构的支撑件上；和
-解锁位置，所述解锁位置用于从照明模块移除所述光源。
因而，如在下文具体地所述，通过使用用于移动光学机构的运动机构以允许该光学机构在锁定位置和解锁位置之间移动，可以释放一些空间以从照明模块移除有缺陷的光源。更具体地，通过移动光学机构释放的空间允许在不需要移除光学机构的情况下发光机构位于其上的机械支撑件滑动。仅光源然后被替代，从而减少该维护操作的整体成本。
根据一些非限制性实施例，照明模块可以进一步包括如下的一个或多个额外特征：
在一个非限制性实施例中，运动机构被设计成相对于光学机构的支撑件移动光学机构。换句话说，光学机构可相对于其支撑件移动。
在一个非限制性实施例中，光学机构是反光镜、透镜、光导或准直仪。
在一个非限制性实施例中，用于光学机构的支撑件是散热器。
在一个非限制性实施例中，发光机构包括半导体发光芯片。
在一个非限制性实施例中，在锁定位置处，光源的发光机构定位在光学机构的聚焦区域中。
在一个非限制性实施例中，光学机构包括至少一个端部止动器以用于阻止光源在照明模块中的定位。
在一个非限制性实施例中，运动机构被设计成平移地和/或可转动地移动光学机构。
在一个非限制性实施例中，运动机构包括凸轮系统。
在一个非限制性实施例中，所述凸轮系统包括：
-包括狭槽的凸轮；
-枢轴，所述枢轴固定到用于光学机构的支撑件并且被设计成允许凸轮相对于所述光学机构支撑件转动；
-螺栓，所述螺栓固定到光学机构并且被设计成随着所述凸轮转动而滑入凸轮的狭槽中。
在一个非限制性实施例中，凸轮的狭槽包括锁定凹口以用于将凸轮阻止在光学机构被锁定的位置处。
在一个非限制性实施例中，凸轮的狭槽是长方形形状。
在一个非限制性实施例中，凸轮的狭槽是弯曲的。
在一个非限制性实施例中，狭槽包括第一部分和第二部分，第一部分以相对于枢轴定中心的恒定的第一半径延伸，第二部分沿着变化的第二半径延伸。
在一个非限制性实施例中，运动机构进一步地包括第二枢轴，第二枢轴固定到用于光学机构的支撑件并且被设计成随着凸轮围绕枢轴转动而允许光学机构围绕该第二枢轴转动。
在一个非限制性实施例中，运动机构包括第二凸轮系统，两个凸轮系统被布置成在光学机构的每侧面向彼此。
在一个非限制性实施例中，所述至少一个光源在所述机械支撑件上进一步包括抓取机构。
还提出一种光源，所述光源设计成容纳在用于机动车辆的照明模块中，所述光源包括：
-发光机构；
-用于发光机构的机械支撑件；
-在所述机械支撑件上的抓取机构。
在一个非限制性实施例中，抓取机构是：
-凹口；或
-凸耳；或
-弯曲杆。
在一个非限制性实施例中，发光机构包括半导体发光芯片。
附图说明
通过研读如下描述和研究附图，将更好理解本发明和其各种应用。
-图1和2示意性地图示根据本发明的第一非限制性实施例的用于机动车辆的照明模块；
-图3和4示意性地图示根据本发明的第二非限制性实施例的用于机动车辆的照明模块；
-图5是用于图1到4的照明模块的凸轮系统的放大视图；
-图6和7示意性地图示包括图1到5的两个凸轮系统的照明模块的实施例的替换形式。
-图8示意性地图示了根据一个非限制性实施例的用于图1到7的照明模块的光源，所述光源包括保护罩；
-图9到11示意性地图示用于图1到7的照明模块的光源的非限制性实施例，所述光源包括抓取机构。
具体实施方式
除非以其他方式规定，否则在结构或功能上相同并且在多个图中显示的元件保持相同的附图标记。
参照图1到11描述了根据本发明的用于机动车辆的照明模块10。
通过机动车辆表示的是任何类型的机动车辆。
在描述的其余部分中考虑的一个非限制性实施例中，照明模块10属于照明和/或信号装置。在实施例的非限制性替换例形式中，照明和/或信号装置是机动车辆前灯。
如图1到4所示，照明模块10包括：
-光学机构3；
-用于光学机构3的支撑件5；
-容纳在照明模块10中的至少一个光源7；
-用于相对于用于光学机构3的支撑件5移动光学机构3的运动机构15，所述运动机构布置成允许光学机构3在如下位置之间移动：
-锁定位置，所述锁定位置用于将所述光源7保持在用于光学机构3的支撑件5上；和
-解锁位置，所述解锁位置用于从照明模块10移除所述光源7。
照明模块10被设计成发射形成光束的光线4。在一个非限制性示例中，照明模块10被设计成执行被认为是″远光灯″的光度功能以产生远距灯。在另一非限制性示例中，照明模块10被设计成执行称为″近光灯″的光度功能以产生例如用于通过迎面交通的光。
在下文具体地描述照明模块10的各种元件。
在一个非限制性实施例中，支撑件5是散热器，散热器允许来自光源7的热从照明模块10移除。支撑件5固定在照明模块10中。如在下文所示，光学模块3可相对于支撑件5移动并且将允许光源7从照明模块10移除。
光源7被设计成与光学模块3合作并且包括：
-发光机构11；和
-用于发光机构11的机械支撑件13；
-电连接接口16。
在一个非限制性实施例中，发光机构11包括至少一个半导体发光芯片。
在实施例的非限制性替换例形式中，每个半导体发光芯片都形成发光二极管的部件。发光二极管表示任何类型的电致发光二极管，在非限制性示例中无论这是LEDs(发光二极管)、OLED(有机LED)或AMOLED(有源矩阵有机LED)或甚至FOLED(挠性OLED)。
光源7是可移除的，这表示光源可以从照明模块10移除，而没有从所述照明模块10移除光学模块3。光源7因而是可互换的。
在一个非限制性实施例中，光源7在机械支撑件13上包括抓取机构(以后描述)以使更容易从照明模块10移除光源7。
在一个非限制性实施例中，光学机构3是：
-反光镜；或
-透镜；或
-光导；或
-准直仪。
光学机构3与光源7协作，以形成光线4。
在一个非限制性实施例中，在锁定位置处，光源7的发光机构11定位在光学机构3的聚焦区域F中。这使得可以在光学模块3上具有良好的聚焦并且从而优化光束。
在一个非限制性实施例中，光学机构3包括至少一个端部止动器14以允许发光机构11被阻止和保持到位，即保持在的光学机构3的焦点F处。所述至少一个端部止动器14因而是光源7沿着平行于支撑件5的轴线X的均衡参考物。
在实施例的非限制性替换例形式中，光学机构3包括两个端部止动器14。两个端部止动器14被设计成与光源7的第二参考点131合作(这在以后描述)。
在锁定位置处，发光机构11的机械支撑件13被：
-抵靠所述至少一个端部止动器14水平地阻止；
-抵靠该光学机构3的支撑件5由光学机构3竖直地阻止。
更具体地，光学机构3包括基部30，所述基部30允许压力经由初级参考点130(以后描述)应用于光源7的保护罩8(以后描述)，以抵靠用于光学机构3的支撑件5阻止发光机构11的机械支撑件13。
光源7因而在光学模块3中保持到位。
在解锁位置处，光学机构3不再压抵机械支撑件13并且机械支撑件13在照明模块10中是自由的。
在该解锁位置处，空间E产生在支撑件5和光学模块3之间，允许光源7被释放和更换。将注意到该空间E还是足够大的以清洗来自定位在光源7，更具体地在其机械支撑件13和光学模块3的支撑件5之间的热界面的任何残余物。将想到该热界面在支撑件5和光源7之间提供导热率。
运动机构15因而被设计成允许光学机构3相对于其支撑件5在锁定位置和解锁位置之间移动。光学机构3因而可相对于其支撑件5移动，支撑件5被固定地安装在照明模块10中。支撑件5因而不可在照明模块10中移动。光学机构3相对于其支撑件5的运动是平移和/或转动运动，如之后所述。
这些运动机构15更具体地图示在图5中。
在一个非限制性实施例中，这些运动机构15包括凸轮系统17A。该凸轮系统17A包括：
-包括狭槽21的凸轮19；
-枢轴23A，所述枢轴固定到用于光学机构3的支撑件5并且被设计成允许凸轮19相对于所述光学机构3支撑件5转动；
-螺栓25，所述螺栓固定到光学机构3并且被设计成随着所述凸轮19转动而滑入凸轮19的狭槽21中。
凸轮系统17A允许凸轮19围绕枢轴23A的转动运动以简单方式被转换成光学机构3的平移和/或转动运动。为实现该情况，凸轮19包括狭槽21，其中固定到光学机构3的螺栓25被设计成在其中滑动。狭槽21因而具有长方形形状，长方形形状具有圆形第一端部26A和圆形第二端部26B，第二端部26B侧面相接狭槽21的延长的中间部分。
在锁定位置处，其中光源7被保持在用于光学机构3的支撑件5上，螺栓25与狭槽21的第一端部26A接触。在实施例的非限制性替换例形式中，该第一端部26包括锁定凹口27以将凸轮19阻止在锁定位置处。
在解锁位置处，螺栓25与狭槽21的第二端部26B接触。
在实施例的非限制性替换例形式中，狭槽21的中间部分是弯曲的。这允许螺栓25被保证沿着狭槽21的逐渐运动，用同时限制该螺栓被卡住在该狭槽21中的风险。
在如图5所示的实施例的另一非限制性替换形式中，狭槽21的中间部分包括：
第一部分29，所述第一部分沿着相对于枢轴23A定中心的恒定的第一半径R延伸，和
第二部分31，所述第二部分沿着变化的第二半径R′延伸。
恒定半径R的第一部分29使得凸轮19更容易解锁。恒定半径R的第一部分29还使得可以在锁定凹口27和中间部分的第一部分29之间具有钝角α的材料区域。这使得可以具有用于将螺栓25阻止在锁定凹口27中的硬点。
渐变半径R′的第二部分31改进螺栓25沿着狭槽21的运动。
在下文描述各种非限制性实施例。
第一实施例
图1和2示意性地图示根据非限制性第一实施例的用于机动车辆的照明模块10。
根据该实施例，运动机构15布置成沿着垂直于支撑件5的轴线Z平移移动光学机构3。它们包括前述凸轮系统17A。
在一个非限制性实施例中，照明模块10的光学机构3包括两个端部止动器14。
图1示出在锁定位置处的光学机构3的运动机构15。在该锁定位置处，光源7被两个端部止动器14(沿着轴线X)水平地阻止并且抵靠用于该光学机构3的支撑件5被光学机构3(尤其地被所述光学机构3的基部30)(沿着轴线Z)竖直地阻止。凸轮系统17A的螺栓25容纳在锁定凹口27中。发光机构11布置在光学机构3的焦点F处，使得来自这些发光装置11的光线4被光学机构3反射。
操作员可以作用在凸轮19上并且在逆时针转动方向上围绕枢轴23A转动该凸轮19。随着凸轮19转动，螺栓25沿着狭槽21滑动并且在沿着轴线Z的方向上平移地抬高光学机构3。
图2示出在光学机构3完全地解锁的位置处移动光学机构3的运动机构15。在该位置处，螺栓25抵靠狭槽21的第二端部26B被阻止。凸轮19然后可以不再在逆时针转动方向上转动。空间E因而产生在光学机构3和支撑件5之间。经由该空间E，可以使用于发光机构11的机械支撑件13沿着用于光学模块3的支撑件5滑动，以经由该照明模块10的后部(在箭头18的方向上)从照明模块10移除光源7。一旦移除，操作员可以装配新的光源17并且抵靠端部止动器14阻止光源17。通过在顺时针方向上旋转凸轮19，可以再次移动光学机构3进入其锁定位置处，以将新的光源7保持在光学机构3的均衡位置处，即使用端部止动器14和光学机构3的基部30，在正确位置处将新的光源7保持在用于光学机构3的支撑件5上。
为仍然进一步地增加照明模块10的后部处的空间E，可以在沿着轴线Z的平移运动之后，使光学机构3成角度向前围绕销25转动。
第二实施例
图3和4示意性地图示根据非限制性第二实施例的用于机动车辆的照明模块10。
根据该实施例，运动机构15被设计成可转动地移动光学机构3。它们包括前述凸轮系统17A。
在一个非限制性实施例中，照明模块10的光学机构3包括两个端部止动器14。
图3示出用于移动在锁定位置处的光学机构3的运动机构15。在该锁定位置处，光源7被端部止动器14(沿着轴线X)水平地阻止并且抵靠用于该光学机构3的支撑件5被光学机构3(尤其地被所述光学机构3的基部30)(沿着轴线Z)竖直地阻止。凸轮系统17A的螺栓25容纳在锁定凹口27中。
操作员可以作用在凸轮19上并且在逆时针方向上围绕枢轴23A转动该凸轮19。随着凸轮19转动，螺栓25沿着狭槽21滑动并且光学机构3围绕固定至用于光学机构3的支撑件5的第二枢轴23转动，使得在照明模块10的后部处产生空间E。
图4图示在光学机构3完全地解锁的位置处移动光学机构3的运动机构15。在该位置处，螺栓25抵靠狭槽21的第二端部26B被阻止。凸轮19可以不再在逆时针方向上转动。经由该空间E，可以使发光机构11的机械支撑件13沿着用于光学模块3的支撑件5滑动，以经由该照明模块10的后部(在箭头18的方向上)从照明模块10移除光源7。一旦移除，操作员可以装配新的光源17并且抵靠端部止动器14阻止光源17。通过在顺时针方向上旋转凸轮19，可以移动光学机构3返回进入其锁定位置处，以将新的光源7保持在光学机构3的均衡位置处，即由于端部止动器14和光学机构3的基部30，在正确位置处将新的光源7保持在用于光学机构3的支撑件5上。
根据图6和7(照明模块10的后视图)图示的上述非限制性第一实施例和第二实施例的替换形式，运动机构15包括两个凸轮系统17A、17B。两个凸轮系统布置成在光学机构3的每侧上面向彼此。通过使用这两个凸轮系统17A、17B，螺栓25被卡住在凸轮19的狭槽21中的风险被限制。光学机构3在锁定位置和解锁位置之间的运动因此是更容易的。
在图6中，光学机构3在锁定位置处，并且光源保持在上述的用于光学机构3的支撑件5上。
在图7中，光学机构3在解锁位置处，使得可以从上述照明模块10移除光源7。
参照图8到11更详细地描述设计成容纳在用于机动车辆的照明模块10(根据第一实施例和第二实施例所述)中的光源7。
在一个非限制性实施例中，光源7包括多个发光机构11。在图8到11图示的非限制性示例中，具有六个发光机构。
该光源7包括：
-发光机构11；
-用于发光机构11的机械支撑件13，包括：
-初级参考点130(也称为Z参考点)，当光学模块3在锁定位置处时，光学模块3(特别其基部30)抵靠初级参考点130按压以抵靠支撑件5稳固地按压机械支撑件13；
-第二参考点131(也称为X参考点)，第二参考点131被设计成与照明模块3的所述至少一个端部止动器14接触；
-电连接接口16，所述电连接接口用于为发光机构11供电和控制发光机构11。
电连接接口16被设计成与外部电连接器(未示出)合作，外部电连接器允许电力和控制命令传送至光源7。
在一个非限制性实施例中，光源7包括三个初级参考点130。在一个非限制性实施例中，三个初级参考点130被设计成，当所述光学模块3在锁定位置处时，与光学模块3的基部30合作。
在一个非限制性实施例中，初级参考点130是与光学模块3的对应形状(未示出)配合的钉。在这种情况下，光学模块3的基部30具有形成这些对应形状的厚度。对应形状抵靠钉130按压，使得在锁定位置处，光学模块3沿着轴线Z将光源7保持到位。基部30因而使得可以经由初级参考点130管理光源7在Z中的均衡位置。
在图8至11图示的一个非限制性实施例中，光源7进一步包括保护盖8。保护盖8包括开口以允许由光源7发出的光传输。在这种情况下，初级参考点130布置在保护盖8上。在图8的非限制性示例中，三个钉对应于初级参考点130。
在一个非限制性实施例中，光源7包括两个第二参考点131。在实施例的非限制性替换例形式中，两个第二参考点131分布在发光机构11的每侧。
两个第二参考点131被设计成分别地与上述光学模块3的两个端部止动器14合作。当光源7定位在支撑件5上时，两个第二参考点131与两个端部止动器14分别地接触。
端部止动器14因而允许经由第二参考点131控制光源7在X中的均衡位置。
在图9至11图示的一个非限制性实施例中，光源7进一步包括在所述机械支撑件13上的抓取机构33A、33B、33C。这些抓取机构接近电连接接口16布置在所述机械支撑件13上。特别地，它们布置在机械支撑件13的端部132上，端部132是与上述第二参考点131相反的端部。
将注意到，这些抓取机构布置所述机械支撑件13上使得不妨碍外部电连接器和电连接接口16之间的连接。
在图9中，在实施例的第一非限制性替换形式中，抓取机构采取凹陷进入机械支撑件13中的凹口33A的形式。
在图10中，在实施例的第二非限制性替换形式中，抓取机构采取凸耳33B的形式，凸耳33B延伸机械支撑件13并且限定附接区域34以用于从照明模块10移除光源7。
在图11中，在实施例的第三非限制性替换形式中，抓取机构采取弯曲杆33C的形式，弯曲杆33C限定大致地直角的附接角度。
操作员可以使用包括钩子的杆致动抓取机构33A，33B，33C。钩子能够处于凹口33A、凸耳33B或弯曲杆33C中，以使更容易从照明模块10移除光源7。
当然，本发明的描述不受限于上述实施例。
因而，在一个非限制性实施例中，凸轮19可以具有位于狭槽的每个端部处的两个锁定凹口27。这样，光学机构3被阻止在锁定位置和解锁位置处。
因而，在一个非限制性实施例中，照明模块可以包括复位机构，诸如复位弹簧，以用于将光学机构3返回至其锁定位置。例如，该复位弹簧被固定至支撑件5和光学机构3。
因而在一个非限制性实施例中，抓取机构可以包括分布在电连接接口16的每侧的两个凹口33A或两个凸耳33B或两个弯曲杆33C。
因而，在一个非限制性实施例中，光源7能够不具有保护盖8。在此情况下，具有直接地在机械支撑件13上的三个初级参考点130，并且光学模块3将在锁定位置处抵靠这三个初级参考点130支承。
因而，在一个非限制性实施例中，基部30可以包括壳体(未示出)，壳体被设计成部分地容纳光源7，特别是用于所述光源7的机械支撑件13。在此情况下，壳体(特别是壳体的底部)被设计成用于经由初级参考点130抵靠支撑件5按压光源7。壳体因而允许使用初级参考点130控制光源7在Z中的均衡位置。
因而，描述的本发明尤其地提供如下优点：
更容易替换有缺陷的光源；
没有必要移除光学机构3以执行替换操作；
没有必要废弃整个光学模块3以仅替换光源，从而相当大地减少更换所述光源的成本；
一旦光源已经被移除，则可以仅识别和改变该光源7的有缺陷的元件；
使用操作简单以释放光源的系统。操作员需要做的是开启凸轮以开始转动凸轮并且移动光学机构3；
锁定凹口27允许光学机构3固定在其锁定位置处并且这防止该光学机构3的任何运动，同时机动车辆被使用。

Claims (12)

1.一种用于机动车辆的照明模块，所述照明模块(10)包括：
-光学机构(3)；
-用于光学机构(3)的支撑件(5)；
-容纳在照明模块(10)中的至少一个光源(7)，所述光源(7)是可移除的并且包括：
-发光机构(11)；
-用于发光机构(11)的机械支撑件(13)；
-用于移动光学机构(3)的运动机构(15)，所述运动机构布置成允许光学机构(3)在如下位置之间移动：
-锁定位置，所述锁定位置用于将所述光源(7)保持在用于光学机构(3)的支撑件(5)上；和
-解锁位置，所述解锁位置用于从照明模块(10)上移除所述光源(7)，
所述运动机构(15)包括凸轮系统(17A)，所述凸轮系统(17A)包括：
-凸轮(19)，所述凸轮包括狭槽(21)；
-枢轴(23A)，所述枢轴固定到用于光学机构(3)的支撑件(5)上并且被设计成允许凸轮(19)相对于所述光学机构的支撑件(5)转动；
-螺栓(25)，所述螺栓固定到光学机构(3)上并且被设计成随着所述凸轮(19)转动而滑入凸轮(19)的狭槽(21)中。
2.根据权利要求1所述的照明模块，其中：
在锁定位置处，光源(7)的发光机构(11)定位在光学机构(3)的聚焦区域(F)中。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的照明模块，其中：
光学机构(3)包括至少一个端部止动器(14)以用于阻止光源(7)在照明模块(10)中的定位。
4.根据权利要求1到2中的任一项所述的照明模块，其中：
运动机构(15)被设计成平移地和/或可转动地移动光学机构(3)。
5.根据权利要求1所述的照明模块，其中：
凸轮(19)的狭槽(21)包括锁定凹口(27)以用于将凸轮(19)阻止在光学机构(3)被锁定的位置处。
6.根据权利要求1或5所述的照明模块，其中：
凸轮(19)的狭槽(21)是长方形形状。
7.根据权利要求1或5所述的照明模块，其中：
凸轮(19)的狭槽(21)是弯曲的。
8.根据权利要求1或5所述的照明模块，其中：
狭槽(21)包括第一部分(29)和第二部分(31)，第一部分以相对于枢轴(23A)定中心的恒定的第一半径(R)延伸，第二部分沿着变化的第二半径(R′)延伸。
9.根据权利要求1或5所述的照明模块，其中：
运动机构(15)进一步地包括第二枢轴(23B)，所述第二枢轴固定到用于光学机构的支撑件(5)上并且被设计成随着凸轮(19)围绕枢轴(23A)转动而允许光学机构(3)围绕该第二枢轴(23B)转动。
10.根据权利要求1或5所述的照明模块，其中：
运动机构(15)包括第二凸轮系统(17B)，两个凸轮系统(17A、17B)被布置成在光学机构(3)的每侧上面向彼此。
11.根据权利要求1、2和5中的任一项所述的照明模块，其中：
所述至少一个光源(7)进一步包括在所述机械支撑件(13)上的抓取机构(33A、33B、33C)。
12.根据权利要求11所述的照明模块，其中：所述抓取机构(33A、33B、33C)是：
-凹口(33A)；或
-凸耳(33B)；或
-弯曲杆(33C)。
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