CN111799586B - 电连接器与电连接器组合 - Google Patents

Abstract

一种电连接器，包含一第一绝缘体、多个接触环、多个引脚，以及一第二绝缘体。该等接触环埋设于该第一绝缘体，每一接触环具有显露于该第一绝缘体的对接面的一接触环面。该等引脚分别焊接于该等接触环，该第二绝缘体包覆该等接触环与该等引脚的连接处。一种电连接器组合，包含第一电连接器，以及第二电连接器。该第一电连接器具有一第一圆锥结构，以及设于该第一圆锥结构的多个接触环。该第二电连接器具有与该第一圆锥结构凹凸配合的一第二圆锥结构，以及多个端子，每一端子具有布设于该第二圆锥结构且用以侧向地接触该等接触环的球状接触部。

Description

电连接器与电连接器组合

技术领域

本发明涉及一种电连接器与电连接器组合，特别涉及一种具有接触环的电连接器与电连接器组合。

背景技术

美国专利公开号US2017/0273355A1(对应世界知识产权组织专利公开号WO2017/163212A1)公开了多个端子构成彼此分开的环形，以及与该等端子对接的多个弹簧顶针(Pogo Pin)。

世界知识产权组织专利公开号WO2018/202730A1(对应中国台湾专利公开号TW201842856A)公开了第一连接部包含构成圆形且排列在同一平面上的多个端子，且用以与该第一连接部对接的第二连接部包含多个伸出平面的端子。

美国专利号US5,704,792公开了多个弹簧顶针接触在电性地相间隔的多个金属环端子上。

上述现有技术中，皆公开了呈环状且位于同一平面的多个导电端子，但是一般环状导电端子的形成方式是利用类似印刷电路板的电路成型方式形成于一基板上，因此厚度较薄且容易磨耗，且如果以冲压方式成型所述环状导电端子，则容易产生所述环状导电端子的接触环面不平整的问题。再者，一般配合的连接器通常采用弹簧顶针(Pogo Pin)，弹簧顶针应用过程中所要求有效压缩行程较大，同时因受其内部结构限制，弹簧顶针的头部突伸出对接的界面的距离是其他种类的弹性端子的数倍，因此，弹簧顶针的头部也容易因为承受不当外力作用而挫曲或弯折。

美国专利号US5,409,403公开了一个母端连接器包含呈阶梯状的三个凹部，以及通过冲压而成型的三个环形板，公端连接器具有呈阶梯状的三个凸部，以及一体模造在凸部上的三个环形板，母端连接器的环形板与公端连接器的环形板之间为侧向接触。但是这种设计容易使母端连接器的环形板与公端连接器的环形板之间有效接触压力不足而产生接触不良的情形。虽然在上述环形板具有凹凸配合的设计来增加有效接触压力，但是这种凹凸卡合的作用会增加插拔所需作用力，在一些以方便插拔为取向的装置中并不适用。

发明内容

因此，本发明的其中一目的，即在提供一种能改善上述现有技术中至少一缺点的电连接器。

于是，本发明电连接器在一些实施方式中，是包含一第一绝缘体、多个接触环、多个引脚，以及一第二绝缘体。该第一绝缘体具有一对接面、相反于该对接面的一背面，以及形成于该背面的开口。该等接触环埋设于该第一绝缘体，每一接触环具有显露于该第一绝缘体的对接面的一接触环面，以及相反于该接触环面且自所述开口局部地显露的一结合面。每一引脚具有结合于对应的接触环的结合面的一结合部，以及一尾部。该第二绝缘体设于该第一绝缘体，该第二绝缘体填充于所述开口以包覆该等接触环与该等引脚的连接处，且该等引脚的尾部露出该第二绝缘体。

在一些实施方式中，该第一绝缘体的开口自该背面贯穿地形成至该对接面，该第二绝缘体填充所述开口至该对接面。

在一些实施方式中，该第一绝缘体还具有自该背面贯穿地形成至该对接面的多个开孔，该等接触环自该等开孔局部地显露，该第二绝缘体还填充于该第一绝缘体的该等开孔至该对接面。

在一些实施方式中，每一引脚还具有形成于侧缘的一凸块，该第一绝缘体还自该背面形成有连通于所述开口且分别对应容置该等引脚的多个容置槽，每一容置槽具有容置对应的引脚的凸块的一凹沟。

因此，本发明的其中一目的，即在提供一种能改善上述现有技术中至少一缺点的电连接器组合。

于是，本发明电连接器组合在一些实施方式中，是包含一第一电连接器，以及一第二电连接器。该第一电连接器包括一第一座体，以及多个接触环，该第一座体具有朝向一对接方向的一第一圆锥结构，该等接触环的环状直径彼此不同，且该等接触环根据环状直径由大至小地依序设于该第一圆锥结构的侧面，每一接触环具有面朝侧向的一接触环面。该第二电连接器包括一第二座体，以及设于该第二座体的多个端子，该第二座体具有朝向该对接方向的一第二圆锥结构，该第二圆锥结构与该第一圆锥结构对应地凹凸相配合，每一端子具有一弹性臂，该弹性臂上形成有一球状接触部，该等端子的球状接触部布设于该第二圆锥结构的侧面且分别用以侧向地接触该等接触环的接触环面。

在一些实施方式中，该第一圆锥结构为具有一外侧面的一圆锥凸柱，该等接触环设于该圆锥凸柱的外侧面，该第二圆锥结构为具有一内侧面的一圆锥凹槽，该等端子的球状接触部布设于该圆锥凹槽的内侧面。

在一些实施方式中，该圆锥凸柱的外侧面具有构成阶梯状的多个环形阶部，该等接触环分别设于该等环形阶部，该圆锥凹槽的内侧面具有构成阶梯状的多个环形阶部，该等端子的球状接触部分别布设于该等环形阶部。

在一些实施方式中，该第二座体还具有分别容置该等端子且分别对应于该等环形阶部的多个收容槽，每一收容槽与对应的环形阶部之间仅具有一通孔，该通孔仅供对应的端子的球状接触部穿过以使该球状接触部突伸出对应的环形阶部。

在一些实施方式中，该等接触环是埋设于该第一座体。

在一些实施方式中，该圆锥凸柱还具有朝向该对接方向的一顶面，该第一电连接器还包括设于该顶面的至少一顶部接触环，该顶部接触环具有朝向该对接方向的一接触环面，该圆锥凹槽还具有朝向该对接方向的一底面，该第二连接器还包括至少一底部端子，该底部端子具有设于该底面的一该球状接触部，该球状接触点用以接触该顶部接触环的接触环面。

在一些实施方式中，该第一电连接器还包括设于该圆锥凸柱的顶面的中心的一弹簧顶针，该第二电连接器还包括设于该圆锥凹槽的底面的中心且用以接触该弹簧顶针的一中心端子。

本发明至少具有以下技术效果：通过分开制造且埋入该第一绝缘体与该第二绝缘体的该等接触环与该等引脚，使该等接触环能以板件压制成型方式制造，使其具有易于制造、成本低、耐磨耗的优势，并能借此提高该等接触环的接触环面的共面平整性与提升该等接触环的同心排布性。另外，该第二电连接器亦采用板件压制成型所制成的端子，具有易于制造、成本低、耐磨耗的优势，而且比起弹簧顶针更具有有效行程较短的优点，另外该等端子的球状接触部能在对接时提供稳定平顺的接触效果，而且具有球状接触部的该等端子相较于弹簧顶针可减少不当受力而挫曲或弯折的风险。此外，本设计能够在有限的空间中多方向地布设端子作为电性接触点。

附图说明

本发明的其他的特征及技术效果，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是本发明电连接器组合的第一实施例的一立体图，图中该第一实施例的第一电连接器与第二电连接器在对接方向上彼此相对，其中，第一电连接器的接触环以浅灰色显示，第一电连接器的第二绝缘体以深灰色显示；

图2是该第一实施例的第一电连接器的一立体分解图；

图3是由底部观看的一立体图，说明该第一实施例的第一电连接器的第一绝缘体、接触环与引脚；

图4是图3的一立体分解图；

图5是图4进一步的一立体分解图，说明该第一实施例的第一电连接器的第一绝缘体与接触环；

图6是该第一实施例的第二电连接器的一立体图；

图7是图6的一立体分解图；

图8是本发明电连接器组合的第二实施例的一立体图，图中该第二实施例的第一电连接器与第二电连接器在对接方向上彼此相对；

图9是该第二实施例的第一电连接器的一立体分解图；

图10是该第二实施例的第二电连接器的一立体分解图；

图11是该第二实施例的第二电连接器的一俯视图，说明该第二实施例的第二电连接器，图中省略该第二电连接器的第二磁吸件；

图12是图10进一步的一立体分解图；

图13是图12由另一视角观看的一立体分解图；

图14是一立体图，说明第一电连接器与第二电连接器对接时的情况，图中第二电连接器仅显示其端子；

图15是本发明电连接器组合的第三实施例的一立体图，图中该第三实施例的第一电连接器与第二电连接器在对接方向上彼此相对；

图16是该第三实施例的第一电连接器的一立体分解图；

图17是该第三实施例的第二电连接器的一立体图，图中省略该第二电连接器的第二磁吸件；

图18是该第二实施例的第二电连接器的一俯视图，说明该第二实施例的第二电连接器，图中省略该第二电连接器的第二磁吸件；

图19是图17的一立体分解图；

图20是图19由另一视角观看的一立体分解图；以及

图21是一立体图，说明第一电连接器与第二电连接器对接时的情况，图中第二电连接器仅显示其端子。

附图标记说明：

10 电连接器组合

1 第一电连接器

11 第一绝缘体

111 对接面

112 背面

113 开口

114 容置槽

114a 凹沟

115 开孔

12 接触环

121 接触环面

122 结合面

13 引脚

131 结合部

132 尾部

133 凸块

14 第二绝缘体

141 安装面

15 第一环状凹槽

16 第一磁吸件

2 第二电连接器

21 绝缘体

211 对接面

22 弹簧顶针

221 接触头部

23 第二环状凹槽

24 第二磁吸件

30 电连接器组合

3 第一电连接器

31 第一座体

311 第一圆锥结构

311 圆锥凸柱

311a 外侧面

311b 顶面

311c 环形阶部

312 第一安装面

32 接触环

321 接触环面

322 引脚

33 第一磁吸件

34 顶部接触环

341 接触环面

342 引脚

35 弹簧顶针

351 接触头部

352 尾部

4 第二电连接器

41 第二座体

411 第二圆锥结构

411 圆锥凹槽

411a 内侧面

411b 底面

411c 环形阶部

412 第二安装面

413 外侧面

414 收容槽

414a 卡合凹部

415 通孔

42 端子

421 弹性臂

421a 球状接触部

422 尾部

423 固定凸部

43 第二磁吸件

44 底部端子

441 弹性臂

441a 球状接触部

442 尾部

45 中心端子

D 对接方向

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本发明电连接器组合10的一第一实施例，包含一第一电连接器1，以及一第二电连接器2。

配合参阅图2至图5，该第一电连接器1包含一第一绝缘体11、多个接触环12、多个引脚13，以及一第二绝缘体14。该第一绝缘体11大致呈沿一相对的对接方向D延伸的圆柱状，且该第一绝缘体11具有朝向该对接方向D的一对接面111、相反于该对接面111的一背面112，以及形成于该背面112的一开口113。该等接触环12的环状直径彼此不同，且该等接触环12同心排布地埋设于该第一绝缘体11，每一接触环12具有显露于该第一绝缘体11的对接面111的一接触环面121，以及相反于该接触环面121且自所述开口113局部地显露的一结合面122。在本第一实施例中，位于中心处的接触环12的接触环面121可以构成一圆面。在本第一实施例中，所述开口113自该第一绝缘体11中心处延伸至其侧缘以露出每一个接触环12的结合面122。该等引脚13分别焊接于该等接触环12，每一引脚13具有焊接于对应的接触环12的结合面122的一结合部131，以及相反于该结合部131的一尾部132，该尾部132在本第一实施例中是与该结合部131垂直而使该引脚13大致呈L型，但不以此为限，此外，引脚13的结合部131也可以是通过以导电胶胶合的方式或其他结合方式结合于接触环12的结合面122，不以本第一实施例为限。通过该第一绝缘体11的开口113露出该等接触环12的结合面122，使该等引脚13能够焊接于该等接触环12的结合面122，以使该等引脚13与该等接触环12能够分开制造。每一引脚13还具有形成于侧缘的一凸块133，该第一绝缘体11还自该背面112形成有连通于所述开口113且分别对应容置该等引脚13的多个容置槽114，每一容置槽114具有容置对应的引脚13的凸块133的一凹沟114a，借此使该等引脚13得到定位以方便焊接作业。

在本第一实施例中，该第一绝缘体11的开口113自该背面112贯穿地形成至该对接面111。进一步地，该第一绝缘体11还具有自该背面112贯穿地形成至该对接面111的多个开孔115，该等接触环12自该等开孔115局部地显露，且该等开孔115是与该开口113大致呈辐射状地自邻近该第一绝缘体11中心处的位置朝侧缘延伸。详细来说，在将该等接触环12设于该第一绝缘体11的过程中，是先将该等接触环12以板件压制成型方式同心排布地形成于一料带(图未示)上，该等接触环12之间具有呈辐射状地连接于该等接触环12之间的多个连接条(图未示)，接着以嵌入成型(Insert Molding)方式将该等接触环12埋设于该第一绝缘体11的对接面111处，此时该等连接条分别自该开口113与该等开孔115露出以方便切割去除。以板件压制成型方式制造的接触环12具有易于制造、成本低、耐磨耗的优势。并且，通过该开口113与该等开孔115，能使该等接触环12在制造时能先共同形成于同一料带上，且在该等接触环12埋入于该第一绝缘体11后，再进行切割以将该等接触环12彼此分离，借此能提高该等接触环12的接触环面121的共面平整性与提升该等接触环12的同心排布性。需要说明的是，该等开孔115的数量及排布方式亦可以根据该料带的连接条位置而变更，不以本第一实施例为限制。

该第二绝缘体14设于该第一绝缘体11，且该第二绝缘体14具有相反于该第一绝缘体11的对接面111的一安装面141，该第二绝缘体14填充于该开口113以包覆该等接触环12与该等引脚13的连接处，且该等引脚13的尾部132露出该第二绝缘体14的安装面141。并且，在本第一实施例中，该第二绝缘体14大致呈沿该对接方向D延伸且直径略大于该第一绝缘体11的圆柱状，且该第二绝缘体14是以嵌入成型方式自该第一绝缘体11的背面112填充该开口113与该等开孔115至该对接面111。

参阅图1、图2、图6及图7，该第二电连接器2具有一绝缘体21、以及沿该对接方向D设于该绝缘体21的多个弹簧顶针22(pogo pin)，该绝缘体21具有朝向该对接方向D的一对接面211，该等弹簧顶针22分别用以与该第一电连接器1的接触环12的接触环面121对应接触，每一弹簧顶针22具有位于内部的一弹簧(图未示)，以及连接于该弹簧且位于该弹簧顶针22前端并能沿该对接方向D移动的一接触头部221，该接触头部221突出地外露于该绝缘体21的对接面211，该接触头部221在接触对应的接触环面121时能被该接触环面121沿该对接方向D压抵而向后移动，此时该弹簧提供将该接触头部221向前推动的弹性回复力，以确保弹簧顶针22的接触头部221与接触环12的接触环面121确实地接触。通过该第一电连接器1的接触环12呈圆环状的接触环面121，能使该第二电连接器2即使沿其平行于该对接方向D的轴心旋转至任何角度，其弹簧顶针22皆可与该第一电连接器1的接触环面121对接接触，以方便使用者的操作。

在本第一实施例中，该第一电连接器1还形成有位于外侧且邻接于该对接面111的一第一环状凹槽15，且该第一电连接器1还包含呈环形且设于该第一环状凹槽15的一第一磁吸件16，该第二电连接器2还形成有与该第一环状凹槽15相对应的一第二环状凹槽23，该第二电连接器2还具有设于该第二环状凹槽23且用以与该第一磁吸件16对应吸附的一第二磁吸件24，在本第一实施例中，该第一磁吸件16为可被磁化的金属件，该第二磁吸件24则为永久磁铁，但在其他实施方式中，该第一磁吸件16也可以为永久磁铁，此时该第二磁吸件24可以为可被磁化的金属件，也可以为永久磁铁，不以此为限制。

参阅图8及图9，本发明电连接器组合30的一第二实施例，包含一第一电连接器3，以及一第二电连接器4。

该第一电连接器3包括一第一座体31，以及多个接触环32，该第一座体31具有朝向一对接方向D的一第一圆锥结构311，以及位于该第一圆锥结构311的相反端的一第一安装面312。该等接触环32的环状直径彼此不同，且该等接触环32根据环状直径由大至小地依序设于该第一圆锥结构311的侧面，每一接触环32具有面朝侧向的一接触环面321。在本第二实施例中，该第一圆锥结构311为具有一外侧面311a与一顶面311b的一圆锥凸柱311，该圆锥凸柱311的外侧面311a具有构成阶梯状的多个环形阶部311c，该等接触环32分别设于该圆锥凸柱311的外侧面311a的该等环形阶部311c上。另外，该等接触环32是以嵌入成型方式埋设于该第一座体31，且每一接触环32还具有沿该对接方向D朝该第一安装面312延伸的一引脚322，该引脚322埋入该第一座体31且自该第一安装面312突伸出，但是，在其他实施方式中，该等接触环32也可是在该第一座体31成型后再组装于该第一座体31，不以本第二实施例为限制。

配合参阅图10至图14，该第二电连接器4包括一第二座体41，以及设于该第二座体41且采用板件压制成型方式所制成的多个端子42，该第二座体41具有朝向该对接方向D的一第二圆锥结构411、位于该第二圆锥结构411的相反端的一第二安装面412，以及连接于该第二安装面412的侧缘的一外侧面413，该第二圆锥结构411与该第一圆锥结构311对应地凹凸相配合。每一端子42具有一弹性臂421，以及朝该第二安装面412延伸并突伸出该第二安装面412的一尾部422，该弹性臂421上形成有一球状接触部421a，该等端子42的球状接触部421a分别朝该等接触环32的接触环面321突出地布设于该第二圆锥结构411的侧面，且分别用以侧向地接触该等接触环32的接触环面321。该等端子42采用板件压制成型所制成，具有易于制造、成本低、耐磨耗的优势，而且比起弹簧顶针更具有有效行程较短的优点，另外该等端子42的弹性臂421的球状接触部421a能在对接时提供稳定平顺的接触效果，而且具有球状接触部421a的该等端子42相较于弹簧顶针可减少不当受力而挫曲或弯折的风险。在本第二实施例中，该第二圆锥结构411为具有一内侧面411a与一底面411b的一圆锥凹槽411，该圆锥凹槽411的内侧面411a具有构成阶梯状的多个环形阶部411c，该等端子42的球状接触部421a分别布设于该圆锥凹槽411的该等环形阶部411c上。

详细来说，该第二座体41还具有形成于该外侧面413且连通于该第二安装面412的多个收容槽414，该等收容槽414分别容置该等端子42且分别对应于该等环形阶部411c，每一收容槽414与对应的环形阶部411c之间仅具有一通孔415，该通孔415仅供对应的端子42的球状接触部421a穿过以使该球状接触部421a突伸出对应的环形阶部411c。另外，其中一收容槽414内还形成有两个卡合凹部414a，容置于该收容槽414的端子42还形成有对应卡合于该卡合凹部414a的两个固定凸部423，以加强该收容槽414对该端子42的固持力。在本第二实施例中，该等端子42是在该第二座体41成型后再设于该第二座体41的收容槽414，但是在其他实施方式中，该等端子42也可以是以嵌入成型的方式设于该第二座体41，不以本第二实施例为限制。

回头参阅图8及图10，另外，在本第二实施例中，该第一电连接器3还包含呈环形且套设于该第一座体31外侧的一第一磁吸件33，该第二电连接器4还包含呈环形且套设于该第二座体41外侧且用以与该第一磁吸件33对应吸附的一第二磁吸件43，本第二实施例的该第一磁吸件33于该第二磁吸件43与该第一实施例中大致相同，于此不再赘述。

参阅图15至图21，本发明电连接器组合30的一第三实施例与该第二实施例的差异在于，在本第三实施例中，该第一电连接器3还包括埋设于该第一座体31的圆锥凸柱311的顶面311b的一顶部接触环34，该顶部接触环34具有朝向该对接方向D的一接触环面341，以及朝该第一安装面312延伸的一引脚342，该引脚342埋入该第一座体31且自该第一安装面312突伸出。该第二座体41还自该第二安装面412形成有另一收容槽414，该收容槽414与该圆锥凹槽411的底面411b之间具有一通孔415，该第二连接器还包括结构大致与该等端子42相同且设于该收容槽414的一底部端子44，该底部端子44具有一弹性臂441，以及朝该第二安装面412延伸并突伸出该第二安装面412的一尾部442，该弹性臂441上形成有一球状接触部441a，该底部端子44的球状接触部441a自该通孔415突伸出该圆锥凹槽411的底面411b地设于该底面411b且用以在该对接方向D上接触该顶部接触环34的接触环面341。并且，该第一电连接器3还包括局部地埋入该圆锥凸柱311地设于该圆锥凸柱311的顶面311b的中心的一弹簧顶针35，该弹簧顶针35具有位于内部的一弹簧(图未示)、连接于弹簧且沿该对接方向D突伸出该顶面311b并能沿该对接方向D移动的一接触头部351，以及朝该第一安装面312延伸且自该第一安装面312突伸出的一尾部352，该第二电连接器4还包括显露于该圆锥凹槽411的底面411b的中心地埋设于该第二座体41且用以在该对接方向D上接触该弹簧顶针35的接触头部351的一中心端子45。在其他变化实施方式中，顶部接触环34与该底部端子44的数量也可以各为两个以上，不以此为限制，另外，在一变化实施例中，该电连接器组合30也可以不增设相配合的弹簧顶针35与中心端子45可以择一实施。通过增设该顶部接触环34、底部端子44、弹簧顶针35与中心端子45，使本设计能够在有限的空间中多方向地布设上述端子作为电性接触点，以更有效地利用该第一电连接器3与该第二电连接器4的内部空间。

综上所述，本发明电连接器与电连接器组合，通过分开制造且埋入该第一绝缘体11与该第二绝缘体14的该等接触环12与该等引脚13，使该等接触环12能以板件压制成型方式制造，使其具有易于制造、成本低、耐磨耗的优势，并能借此提高该等接触环12的接触环面121的共面平整性与提升该等接触环12的同心排布性。另外，该第二电连接器4亦采用板件压制成型所制成的端子42，具有易于制造、成本低、耐磨耗的优势，而且比起弹簧顶针更具有有效行程较短的优点，另外该等端子42的球状接触部421a能在对接时提供稳定平顺的接触效果，而且具有球状接触部421a的该等端子42相较于弹簧顶针可减少不当受力而挫曲或弯折的风险。此外，本设计能够在有限的空间中多方向地布设端子作为电性接触点。

而以上所述内容，仅为本发明的实施例，并不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (4)

1.一种电连接器，包含：

一第一绝缘体，具有一对接面、相反于该对接面的一背面，以及形成于该背面的一开口；

多个接触环，以板件压制成型方式制造且同心排布地埋设于该第一绝缘体，每一接触环具有显露于该第一绝缘体的对接面的一接触环面，以及相反于该接触环面且自所述开口局部地显露的一结合面；

多个引脚，每一引脚具有结合于对应的接触环的结合面的一结合部，以及一尾部；以及

一第二绝缘体，设于该第一绝缘体，该第二绝缘体填充于所述开口以包覆所述多个接触环与所述多个引脚的连接处，且所述多个引脚的尾部露出该第二绝缘体。

2.如权利要求1所述的电连接器，其中，该第一绝缘体的开口自该背面贯穿地形成至该对接面，该第二绝缘体填充所述开口至该对接面。

3.如权利要求2所述的电连接器，其中，该第一绝缘体还具有自该背面贯穿地形成至该对接面的多个开孔，所述多个接触环自所述多个开孔局部地显露，该第二绝缘体还填充于该第一绝缘体的所述多个开孔至该对接面。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电连接器，其中，每一引脚还具有形成于侧缘的一凸块，该第一绝缘体还自该背面形成有连通于所述开口且分别对应容置所述多个引脚的多个容置槽，每一容置槽具有容置对应的引脚的凸块的一凹沟。

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