CN111630723B - 立式直接pcb连接器 - Google Patents

Abstract

公开了一种立式直接PCB连接器。根据本发明一方面的立式直接PCB连接器包括：连接器壳体，其竖直地安装在PCB基板的一个表面上；和弯曲端子构件，其被设置在连接器壳体的内部，并且其一侧在与垂直于PCB基板的一个表面的方向相对应的第一方向上延伸并且连接到电缆，并且另一侧在与被设置在PCB基板的一个表面上的接触垫的长度方向相对应的第二方向上延伸并且能够与接触垫接触。

Description

立式直接PCB连接器

技术领域

本公开涉及一种用于与基板连接的连接器，并且更具体地，本公开涉及一种立式直接PCB连接器，其能够在无需立式互补连接器的情况下直接联接到PCB基板。

本申请要求于2018年5月8日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0052653的优先权，其公开内容通过引用合并于此。

背景技术

近来，诸如膝上型计算机、平板电脑和智能电话的电子设备以及用于使用二次电池对产品充电或放电的BMS变得越来越紧凑和轻便，因此，安装在其电路基板上的电子元件的密度也在增加。因此，需要轻、薄、短和小的连接器装置。

图1是示意性地示出传统的连接器装置的视图。

如图1中所示，传统的连接器装置通常包括成对的阴性连接器4和阳性连接器5。阴性连接器4具有与触点对应的多个引脚，而阳性连接器5具有与多个引脚接触的多个插头端子。阳性连接器5借助于SMT(表面安装技术)被安装到电路板6，并且阴性连接器4与阳性连接器5互补地联接。

但是，如果使用阴性连接器4和阳性连接器5二者，则应使用不同的模具来制备阴性连接器4和阳性连接器5的不同主体和触点，并且任何一个连接器必须被表面安装到电路板，这使制造工艺复杂，并且增加制造成本。

作为对连接器结构的替代，韩国未审专利公开No.10-2012-0086735公开了一种基板边缘连接型连接器，其可以在从电路基板移除阳性连接器的同时、将端子直接连接到电路基板的导电图案。然而，在基板边缘连接型连接器中，连接器应位于电路基板的端部处。因此，存在这样的问题：设计电路基板的自由度和电路基板的耐冲击性低，并且仅通过较小的外力就可以拆卸连接器。

因此，存在对于如下连接器装置的需求：所述连接器装置可以简化连接器结构及其制造工艺，允许将连接器连接到电路基板上的任何位置，并且在将连接器连接到印刷电路板时防止连接器由于被施加到基板的外力而从基板拆卸或者被错误地连接到基板。

发明内容

技术问题

本公开旨在提供这样一种连接器装置：所述连接器装置可以简化连接器结构及其制造工艺，允许将连接器连接到电路基板上的任何位置，并且在将连接器连接到印刷电路板时防止连接器由于被施加到基板的外力从基板拆卸或者被错误地连接到基板。

技术解决方案

在本公开的一个方面中，提供了一种立式PCB连接器，包括：连接器壳体，该连接器壳体以立式直接安装在PCB基板的一个表面上；和弯曲端子构件，该弯曲端子构件安装在连接器壳体的内部，并且该弯曲端子构件的一侧在第一方向上延伸，以被连接到信号传输电缆，该弯曲端子构件的另一侧在第二方向上延伸，以能够连接到被设置在PCB基板的一个表面上的接触垫，第一方向对应于与PCB基板的一个表面垂直的方向，第二方向对应于所述接触垫的长度方向。

连接器壳体可以包括：连接器主体，该连接器主体被构造成容纳弯曲端子构件，并且被布置以接触PCB基板的一个表面；和闩锁单元，该闩锁单元设置在连接器主体的彼此面对的两个外侧表面上，并且竖直地插入到设置在PCB基板中的第一孔中，以在竖直方向上闩锁到PCB基板的另一表面。

每个闩锁单元可以包括支撑件，该支撑件垂直于连接器主体的相应外侧表面地突出；和杆单元，该杆单元垂直地连接到支撑件，并平行于连接器主体的外侧表面延伸，该杆单元在其一端处具有闩锁，使得闩锁穿过第一孔被闩锁到PCB基板的另一表面，并且杆单元可被设置以基于支撑件进行跷跷板操作。

连接器壳体还可以包括锁定销部，该锁定销部在连接器主体的下端处竖直地延伸，该锁定销部在连接器主体的与PCB基板的一个表面接触的下端处竖直地延伸，并且被设置为配合到形成在所述PCB基板中的第二孔中。

锁定销部可以被设置在如下位置处：在该位置处，锁定销部与闩锁单元形成等边三角形结构。

弯曲端子构件可以包括：端子主体，该端子主体具有竖直部分和水平部分，该竖直部分被形成为具有预定厚度的块状并且沿着第一方向延伸，该水平部分与竖直部分相交并且沿着第二方向延伸；和端子触点，该端子触点具有比水平部分小的厚度，并且被设置成从水平部分的端部朝着第二方向延伸的悬臂式，该端子触点具有接触部，该接触部朝着PCB基板的接触垫被弯曲。

连接器主体可以包括：内侧板，该内侧板被构造为在与第一方向相交的方向上划分连接器主体的内部空间；和穿孔，该穿孔被设置在与内侧板的一侧端相邻的位置处，以在第一方向上以彼此预定的间隔在连接器主体内部形成隧道，弯曲端子构件的竖直部分可以分别插入穿孔中，并且弯曲端子构件的水平部分可以布置成与内侧板接触。

内侧板可以包括屏障，该屏障被设置在弯曲端子构件的水平部分之间。

弯曲端子构件可以进一步包括防分离销，该防分离销在与第一方向相反的方向上突出，同时相对于竖直部分形成锐角，并且布置在与水平部分和内侧板在此接触的表面相反的表面上。

立式PCB连接器还可以包括保持器，该保持器安装到连接器主体的下端以支撑弯曲端子构件的端子主体。

有利效果

根据本公开的实施例，在没有使用单独的互补连接器的情况下，连接器直接连接到印刷电路基板上的接触垫，从而简化连接器的结构和制造工艺，并降低制造成本。

此外，因为连接器可以相对于印刷电路基板被竖直地安装，所以可以将连接器布置在基板的边缘的内侧的区域中，从而增加印刷电路基板的空间利用率和用于设计印刷电路基板的自由度。

根据本公开的另一实施例，可以容易地将连接器附接到印刷电路基板/从印刷电路基板拆卸连接器，并且可以在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上确保刚性固定，从而防止连接器由于外力而从电路基板拆卸或错误地连接到电路基板。

本领域的技术人员将清楚地理解，根据本公开的各种实施例可以解决这里未提及的各种技术问题。

附图说明

图1是示意性地示出传统连接器装置的视图。

图2是示意性地示出被安装到PCB基板上的根据本公开实施例的立式PCB连接器的立体图。

图3是示出与PCB基板分离的图2的立式PCB连接器的立体图。

图4是示出从下方观察到的图3的立式PCB连接器的立体图。

图5是沿着图2的I-I’线截取的立式PCB连接器的横截面图。

图6是沿着图2的Ⅱ-Ⅱ’线截取的立式PCB连接器的横截面图。

图7是示出图6的杆单元的闩锁单元的放大图。

图8是用于示出拆卸立式PCB连接器的方法的、对应于图6的视图。

图9是对应于图7并且示出本实施例的杆单元的修改实施例的视图。

图10是示出根据本公开实施例的立式PCB连接器的分解立体图。

图11是示出图10的端子构件的立体图。

图12是示出根据本公开实施例的端子构件被组装到连接器壳体的立体图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限制于一般含义和词典含义，而是在允许发明人为了最佳解释适当定义术语的原则的基础上、基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此，本文中提出的描述仅是出于说明目的的优选示例，不旨在限制本公开的范围，因此应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其它等效和修改。

在下面的描述中，PCB基板可以指在电池组处采用的具有BMS芯片的BMS电路基板。BMS控制电池单体的充电/放电、单体平衡等。本公开的立式PCB连接器可以用于连接到BMS电路基板，并且将电池单体的电压信息等发送到BMS。在此，PCB基板不仅仅意指BMS电路基板。即，PCB基板可以是包括在诸如膝上型计算机、平板电脑和智能电话的电子装置中使用的印刷电路基板的概念。

图2是示意性地示出被安装到PCB基板上的、根据本公开实施例的立式PCB连接器的立体图，图3是示出与PCB基板分离的图2的立式PCB连接器的立体图，图4是示出从下方观察到的图3的立式PCB连接器的立体图，图5是沿着图2的I-I’线截取的立式PCB连接器的横截面图。

在本说明书中，与PCB基板2的一个表面正交的方向被定义为第一方向，与PCB基板2的接触垫3的长度方向相对应的方向被定义为第二方向。基于图2和图3，第一方向可以被视为+Z轴方向，第二方向可以被视为+X轴方向。另外，上、下、左、右、前、后方向是基于被竖直地安装到PCB基板2的一个表面的PCB连接器而言。

参考图2至图5，根据本公开实施例的立式PCB连接器1包括连接器壳体10、弯曲端子构件20和保持器30。

立式PCB连接器1的弯曲端子构件20在连接器壳体10的内部形成为近似“L”形，并且弯曲端子构件20的接触部22a弹性地接触PCB基板2的接触垫3，以被电连接到PCB基板。

连接器壳体10是以立式方式被直接安装在PCB基板2的一个表面上的部件，并且包括：连接器主体11，其用于在其中容纳弯曲端子构件20；以及闩锁单元12和锁定销部18，其用作用于将连接器主体11安装到PCB基板2的一个表面的装置。

当连接器壳体10被安装到PCB基板2的一个表面上时，连接器主体11的形成下端的边缘的周缘与PCB基板2的一个表面接触。另外，连接器主体11具有内部结构，其中弯曲端子构件20可以插入并且固定在连接器主体的下端11a内部的空间中(使得仅是弯曲端子构件20的接触部22a比连接器主体的下端11a更加向外突出)。稍后将对此进行更详细的描述。

连同图7一起参考图4至图6，闩锁单元12可以对称地依次设置至连接器主体11的彼此面对的两个外侧表面(即，连接器主体11的左侧和右侧)，并且闩锁单元12可以垂直地插入到被设置在PCB基板2中的第一孔2a中，并且在竖直方向上闩锁到PCB基板2的另一表面。

特别地，根据该实施例的每个闩锁单元12包括：支撑件14，其垂直于连接器主体11的对应的外侧表面地延伸；杆单元16，其垂直地连接到支撑件14，并且以平行于连接器主体11的外侧表面的方式竖直延伸。

杆单元16在一端处具有闩锁16a，并延伸到比连接器主体的下端11a低了预定距离的位置。如图7中所示，在将杆单元16竖直地插入到设置在PCB基板2中的第一孔2a中之后，闩锁16a可以被闩锁到PCB基板2的另一表面。因为杆单元16的闩锁16a在竖直方向上被闩锁到PCB基板2的另一个表面上，可以抑制连接器主体11相对于PCB基板2的一个表面的Z轴方向移动。

同时，在根据本实施例的杆单元16中，支撑件14被连接到杆单元16的沿着长度方向的大约中点。因此，当按压杆单元16的一侧端时，杆单元16可以基于支撑件14进行跷跷板操作。即，如图8中所示，如果基于支撑件14按压杆单元16的一侧端，则杆单元16的另一侧端被指向为与被按压方向相反。另外，如果杆单元16的一侧被按压且然后被释放，则杆单元16返回到其垂直于支撑件14的原始状态。可以使用能够在预定载荷范围内弹性恢复的材料将支撑件14和杆单元16与连接器主体11一体地设置。

杆单元16的厚度小于第一孔2a的(Y轴方向)宽度G，并且闩锁16a的尺寸几乎与第一孔2a的宽度G相同。因此，当将杆单元16插入第一孔2a中时，闩锁16a的位置应在竖直方向上与第一孔2a对准。为此，当将连接器壳体10安装到PCB基板2的一个表面上时，轻微地按压杆单元16的上端，使得闩锁16a被竖直地插入到第一孔2a中，并且释放所述杆单元16，使得在恢复所述杆单元16的原始位置的同时将闩锁16a闩锁到PCB基板2的另一表面。

当从PCB基板2的一个表面拆卸连接器壳体10时，在以与安装操作相同的方式按压杆单元16的状态下，在+Z轴方向上抬起连接器壳体10。

此外，通过使杆单元16的宽度与第一孔2a的一侧的宽度(X轴方向)匹配，可以抑制连接器主体11的X轴方向移动。

同时，因为杆单元16的厚度小于用于闩锁16a的闩锁操作以及第一孔2a的插入和释放的第一孔2a的(±Y方向)宽度，所以即使使用两个杆单元16，在第一孔2a的内部也可能只有很小的间隙。因此，与X轴和Z轴方向上的固定相比，连接器主体11在Y轴方向上的固定可能有些不完全。

图9是对应于图7并且示出该实施例的杆单元16的修改实施例的视图。

根据该修改实施例的杆单元16还可以另外包括浮凸图案16b，所述浮凸图案16b位于杆单元16的、被设置在PCB基板2的第一孔2a中的一部分中，并且被布置在与闩锁16a的闩锁方向相同的方向上。当将杆单元16插入第一孔2a并闩锁到PCB基板2的另一表面时，杆单元16的浮凸图案16b与第一孔2a内部的侧表面接触，从而如前述实施例那样消除第一孔2a中的间隙。在这种情况下，即使仅使用两个闩锁单元12，也可以将连接器主体11固定在PCB基板2上，而不在X轴、Y轴和Z轴方向上移动。

如图4和图5中所示，锁定销部18从连接器主体的、与PCB基板2的一个表面接触的下端11a沿着向下方向(-Z轴方向)突出与PCB基板2的厚度对应的长度，并且被配合到PCB基板2的第二孔2b并且与PCB基板2的第二孔2b接合。

通过将锁定销部18配合到PCB基板2的第二孔2b中，锁定销部18不仅引导将连接器壳体10安装到PCB基板2的安装方向，而且抑制连接器主体11在X轴方向和Y轴方向上的移动。特别地，锁定销部18增强了连接器主体11在Y轴方向上的固定(仅利用闩锁单元12不足以实现连接器主体11在Y轴方向上的固定)。

特别地，根据本实施例的锁定销部18被设置在连接器主体11的下端处，该下端位于与连接器主体的两个外侧表面相交的方向上，并且被定位在与闩锁单元12形成等边三角形的位置处。锁定销部18与两个闩锁单元12等距，以均等地吸收作用在两个闩锁单元12上的载荷。

如上所述，由于第一孔2a和杆单元16之间的间隙，与其他方向相比，连接器主体11的在±Y轴方向上的固定有些不完全。但是，因为锁定销部18在与杆单元16相交的方向上被配合到第二孔2b，所以与第二孔2b之间不存在间隙。因此，锁定销部18可以加强连接器主体11的在±Y轴方向上的固定(仅利用闩锁单元12不足以实现连接器主体11的在±Y轴方向上的固定)，并且当外力被施加到连接器主体11时，锁定销部18吸收X轴方向和Y轴方向上的载荷，从而防止闩锁单元12被损坏。

图10是示出根据本公开实施例的立式PCB连接器的分解立体图，图11是示出图10的端子构件20的立体图，并且图12是示出根据本公开实施例的端子构件20被组装到连接器壳体10的立体图。

如附图中所示，弯曲端子构件20从连接器主体11的下部沿着向上方向插入到连接器主体11中。此外，弯曲端子构件20的一侧沿着第一方向延伸，并且被连接到信号传输电缆40，弯曲端子构件20的另一侧沿着第二方向延伸，以能够接触被设置到PCB基板2的一个表面的相应的接触垫3，所述第一方向对应于与PCB基板2的一个表面正交的方向，所述第二方向对应于所述接触垫3的长度方向。

更具体地，如图11中所示，弯曲端子构件20可以包括：端子主体21，其具有机械刚性，以易于与连接器主体11组装；和端子触点22，其具有弹性，以便端子主体21与PCB基板2的接触垫3之间的稳定接触。

端子主体21包括：竖直部分23，其在第一方向上延伸，并且具有预定厚度的块状；和水平部分25，其与竖直部分23相交，并且在第二方向上延伸。

此外，端子触点22具有比水平部分25小的厚度，并且被设置为从水平部分25的端部沿着第二方向延伸的悬臂型。此外，端子触点22包括触点部分22a，其朝着PCB基板2的接触垫3弯曲。

为了容纳弯曲端子构件20，如图5和图10以及图12中所示，连接器主体11可以进一步包括：内侧板15，其用于在与第一方向相交的方向(X轴方向和Y轴方向)上划分连接器主体11的内部空间；和穿孔13，其被设置在与内侧板15的一侧端相邻的位置处，并且在连接器主体11内部沿着第一方向以预定间隔形成隧道。

此外，内侧板15还可以包括屏障17，其在与第一方向相反的方向(-Z轴方向)上突出，并且所述屏障17之间具有预定间隔。屏障17之间的间隔等于端子主体21的水平部分25的宽度。

本实施例的内侧板15具有稍微小于连接器主体11的沿着±X轴方向的内部宽度的宽度，并且在内侧板15的一侧端与连接器主体11的后表面之间设置有穿孔13。

此外，内侧板15被设置成在第一方向(+Z轴方向)上与连接器主体11的下端处的水平相隔预定距离。这里，预定距离在如下范围内：当将连接器壳体10安装到PCB基板2的一个表面上时，端子触点22的接触部分能够至少接触PCB基板2的接触垫3。

在弯曲端子构件20中，包括竖直部分23和水平部分25的端子主体21具有大致“L”形。因此，如图5和图12中所示，如果竖直部分23以预定深度分别插入到连接器主体11的相应的穿孔13中，则水平部分25被布置成与内侧板15接触。

此外，竖直部分23还可以包括防分离销23a。防分离销23a指向与第一方向相反的方向(在-Z轴方向上)，并且倾斜地突出，以与竖直部分23形成锐角。如图5中所示，当将竖直部分23插入穿孔13中时，防分离销23a可以被布置在与在此处水平部分25和内侧板15相接触的表面相反的表面处。因此，因为防分离销23a被内侧板15的后表面卡住，所以竖直部分23可以不易从穿孔13分离。

此外，还可以在穿孔13中设置止动件19。止动件19从连接器主体11的上端朝向其下端延伸，以支撑竖直部分23的端部。而且，与穿孔13的内部连通的销孔13a在连接器主体11的上端处进一步设置有被插置于其间的止动件19。通过将夹具插入到销孔13a中以按压防分离销23a，可以将竖直部分23从穿孔13中拉出。

弯曲端子构件20的水平部分25被布置在内侧板15的屏障17之间。在这种情况下，可以通过屏障17将水平部分25与从水平部分25的端部延伸的端子触点22之间的漏电距离保持为恒定，从而防止端子之间的短路。

端子触点22是从水平部分25的端部沿着第二方向(+X轴方向)延伸的悬臂型，并且具有弯曲的接触部，以弹性接触PCB基板2的接触垫3。例如，至少将端子触点22的接触部22a设置成比连接器主体的下端11a更加向外突出，使得当将连接器壳体10安装到PCB基板2的一个表面上时，朝向接触垫3施加弹性恢复力。

如图4和图5中所示，保持器30是在弯曲端子构件20的下部处支撑端子主体21的部件，并且可以例如以卡扣配合的方式安装到连接器主体11的下端(未详细示出)。插入到连接器主体11中的弯曲端子构件20可以通过内侧板15、止动件19、防分离销23a和保持器30在竖直方向上固定，并且可以通过穿孔13、屏障17和保持器30在水平方向上固定。

如果使用根据本公开的实施例的立式PCB连接器，则可以在不使用安装到现有技术中的PCB基板2的互补连接器的情况下、将立式PCB连接器直接连接到PCB基板2的一个表面，从而简化连接器的结构和制造工艺，并降低制造成本。

此外，因为立式PCB连接器可以竖直地安装在PCB基板2的一个表面上，所以与用于PCB基板2的传统边缘连接型连接器相比，对连接位置没有限制，从而增加PCB基板2的设计自由度和空间利用率，并且由于连接器的优异固定，即使受到外力，也显著降低连接器的拆卸或接触失效率。

已经详细描述本公开。然而，应理解，因为本领域的技术人员能够根据此详细描述显而易见地得到本公开的范围内的各种变化和修改，因此虽然详细说明和具体示例指示本公开的优选实施例，但其仅是以说明的方式给出。

同时，当在说明书中使用指示上、下、左和右方向的术语时，对于本领域的技术人员来说显然的是，这些术语仅代表相对位置以便于解释，并且可以基于观察者或要被观察的对象的位置而变化。

Claims (9)

1.一种立式PCB连接器，包括：

连接器壳体，所述连接器壳体以立式被直接安装在PCB基板的一个表面上；和

弯曲端子构件，所述弯曲端子构件被安装在所述连接器壳体的内部，并且所述弯曲端子构件的一侧在第一方向上延伸以被连接到信号传输电缆，并且所述弯曲端子构件的另一侧在第二方向上延伸以接触被设置在所述PCB基板的所述一个表面上的接触垫，从而在没有使用互补连接器的情况下所述立式PCB连接器能够直接连接到所述PCB基板的所述一个表面，其中，所述第一方向对应于与所述PCB基板的所述一个表面垂直的方向，所述第二方向对应于所述接触垫的长度方向，

其中，所述弯曲端子构件包括：

端子主体，所述端子主体具有竖直部分和水平部分，所述竖直部分被形成为具有预定厚度的块状，并且沿着所述第一方向延伸，所述水平部分与所述竖直部分相交，并且沿着所述第二方向延伸；和

端子触点，所述端子触点具有比所述水平部分小的厚度，并且被设置成从所述水平部分的端部在所述第二方向上延伸的悬臂式，所述端子触点具有朝着所述PCB基板的所述接触垫弯曲的接触部。

2.根据权利要求1所述的立式PCB连接器，

其中，所述连接器壳体包括：

连接器主体，所述连接器主体被构造成容纳所述弯曲端子构件，并且被布置为接触所述PCB基板的所述一个表面；和

闩锁单元，所述闩锁单元被设置至所述连接器主体的彼此面对的两个外侧表面，并且被竖直地插入到设置在所述PCB基板中的第一孔中，以在竖直方向上闩锁到所述PCB基板的另一表面。

3.根据权利要求2所述的立式PCB连接器，

其中，所述闩锁单元中的每一个包括：

支撑件，所述支撑件以垂直于所述连接器主体的相应外侧表面的方式突出；和

杆单元，所述杆单元垂直地连接到所述支撑件，并且平行于所述连接器主体的所述外侧表面延伸，所述杆单元在其一端处具有闩锁，使得所述闩锁穿过所述第一孔被闩锁到所述PCB基板的所述另一表面，

其中，所述杆单元被设置为基于所述支撑件进行跷跷板操作。

4.根据权利要求2所述的立式PCB连接器，

其中，所述连接器壳体还包括锁定销部，所述锁定销部在所述连接器主体的与所述PCB基板的所述一个表面接触的下端处竖直地延伸，并且被设置为配合到形成在所述PCB基板中的第二孔中。

5.根据权利要求4所述的立式PCB连接器，

其中，所述锁定销部被设置在如下位置处：在所述位置处，所述锁定销部与所述闩锁单元形成等边三角形结构。

6.根据权利要求1所述的立式PCB连接器，

其中，所述连接器主体包括：

内侧板，所述内侧板被构造为在与所述第一方向相交的方向上划分所述连接器主体的内部空间；和

穿孔，所述穿孔被设置在与所述内侧板的一侧端相邻的位置处，以在所述第一方向上以彼此预定的间隔在所述连接器主体内部形成隧道，

其中，所述弯曲端子构件的所述竖直部分被分别插入所述穿孔中，并且所述弯曲端子构件的所述水平部分被布置成与所述内侧板接触。

7.根据权利要求6所述的立式PCB连接器，

其中，所述内侧板包括屏障，所述屏障被布置在所述弯曲端子构件的所述水平部分之间。

8.根据权利要求6所述的立式PCB连接器，

其中，所述弯曲端子构件进一步包括防分离销，所述防分离销在与所述第一方向相反的方向上突出，同时相对于所述竖直部分形成锐角，并且所述防分离销被布置在与所述水平部分和所述内侧板在此处接触的表面相反的表面处。

9.根据权利要求6所述的立式PCB连接器，还包括：

保持器，所述保持器被安装到所述连接器主体的下端，以支撑所述弯曲端子构件的所述端子主体。

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