CN116275307A - 一种准干式切削剃齿机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮加工技术领域，具体涉及一种准干式切削剃齿机，包括上机架、下机架、安装在上机架内部的剃齿刀转轴、滑动连接在剃齿刀转轴上的剃齿刀，还包括两组对称安装在上机架内部的主高压风组件、吸屑组件和润滑组件；主高压风组件与吸屑组件相对设置，主高压风组件和吸屑组件之间形成容纳剃齿刀旋转的运动空间，润滑组件位于运动空间的一侧，润滑组件包括水平朝向运动空间的若干油雾喷口。本发明专利以微量润滑方式，实现剃齿加工的准干式切削。以极微量润滑油，保持剃齿加工所需润滑效果，从而实现剃齿过程的清洁生产。与此同时，提高铁屑清洁效率，大幅度减少润滑油的使用量，节约能源，减少碳排放。

Description

一种准干式切削剃齿机

技术领域

本发明专利涉及剃齿机技术领域，具体涉及一种准干式切削剃齿机。

背景技术

齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件，在齿轮的加工过程中需要对齿轮齿面进行精加工，剃齿是齿轮齿面精加工中常用的典型加工工艺。剃齿机以齿轮状的剃齿刀作为刀具来精加工已经粗加工出的齿轮齿面，这种加工方法称为“剃齿”，剃齿机按螺旋齿轮啮合原理由刀具带动工件(或工件带动刀具)自由旋转对圆柱齿轮进行精加工，在齿面上剃下发丝状的细屑，以修正齿形和提高表面光洁度。

目前，数控剃齿机已经成为市场主流，广泛用于加工外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮,鼓形齿、小锥度齿及台阶多联齿轮。适合成批大量生产的汽车、摩托车、拖拉机、工程机械、农用机械和机床等行业使用。

在剃齿机的齿轮加工过程中，剃齿刀需要喷洒切削油进行润滑降温，并将加工过程中的铁屑冲刷出切削区，进而切削油将铁屑携带回流到油箱，过程中切削油需要经过过滤，清除铁屑杂质后，再经油泵加压喷射到剃齿刀和工件上，进行润滑、冷却、清理切屑，循环往复。然而随着剃齿的切削过程会产生大量的针状的金属碎屑，现有技术的过滤方式不能100%将碎屑清理，含金属微粒的切削油进入剃齿加工区将导致齿面划伤，刀具寿命下降等问题，是剃齿加工行业痛点。为此，企业必须定期更换剃齿切削油以保证剃齿产品质量。

另外，大量浇注的切削油，使得加工完后的工件表面，齿槽间含有大量油品，工件移动到剃齿机外时油品会滴落到地面，周转架，造成浪费和污染。

发明内容

为了解决上述背景技术中的技术问题，本发明专利提供一种准干式切削剃机，以微量润滑方式，实现剃齿加工的准干式切削。以极微量润滑油，保持剃齿加工所需润滑效果，从而实现剃齿过程的清洁生产。与此同时，提高铁屑清洁效率，大幅度减少润滑油的使用量，节约能源，减少碳排放。

本发明专利的技术方案如下：

一种准干式切削剃齿机，包括上机架、下机架、安装在上机架内部的剃齿刀转轴、滑动连接在剃齿刀转轴上的剃齿刀及安装在下机架内部的齿轮加工部，剃齿刀作用于齿轮加工部，其特征在于：还包括两组对称安装在上机架内部的主高压风组件、吸屑组件和润滑组件；主高压风组件与吸屑组件相对设置，主高压风组件和吸屑组件之间形成容纳剃齿刀上下移动的运动空间，润滑组件位于运动空间的一侧，润滑组件包括水平朝向运动空间的若干油雾喷口。

进一步的，主高压风组件包括第一固定板、安装在第一固定板的高压风管、与高压风管连通并开设在第一固定板的主高压风口，主高压风口水平朝向运动空间；吸屑组件包括第二固定板、安装在第二固定板上的吸屑管、与吸屑管一端连通的吸屑风机、与吸屑管另一端连通并开设在第二固定板的吸屑口，吸屑口朝向运动空间。

进一步的，润滑组件包括第三固定板、安装在第三固定板上的进油管，油雾喷口与进油管连通。

进一步的，还包括侧高压风组件，侧高压风组件包括与第三固定板连接的侧高压风管和开设在第三固定板上的侧高压风口，侧高压风管与侧高压风口气动连接，侧高压风口朝向运动空间。

进一步的，还包括侧高压风组件，侧高压风口呈条型水平设置在第三固定板上。

进一步的，第一固定板和第二固定板的板面上均开设有高压缝隙。

进一步的，齿轮加工部包括铁屑清理组件、固定在铁屑清理组件内的齿轮轴、两个相对设置的伸缩轴和安装在伸缩轴顶端可旋转的夹持轴，铁屑清理组件往返于下机架的内部和外部，齿轮轴用于安装待加工齿轮，齿轮轴的设置方向与剃齿刀转轴的设置方向一致，夹持轴用于夹持并带动齿轮轴旋转。

进一步的，铁屑清理组件包括底座、与底座固定连接的齿轮轴固定架、滑动连接在底座上的滑动板和自下机架内部向下机架外部延伸的导轨，齿轮轴固定架设有与导轨滑动连接的第一滑块，齿轮轴安装在齿轮轴固定架上，齿轮轴固定架在与滑动板的连接位置设有清洁刷，底座开设有镂空位。

进一步的，滑动板为L型板，清洁刷与L型板的内壁接触，底座安装有线轨，线轨沿齿轮轴安装方向设置，L型板固定安装有与线轨滑动连接的第二滑块。

进一步的，下机架内部的布线位置均覆盖有防护壳，伸缩轴在其与夹持轴的连接位置套接有防护筒。

相对于现有技术，本发明专利的有益效果在于：

（1）本发明专利的一种准干式切削剃齿机，通过同水平轴线设置的主高压风组件与吸屑组件，主高压风组件和吸屑组件之间形成容纳剃齿刀旋转的运动空间，主高压风组件用于将剃齿刀的铁屑吹出剃齿刀，并由吸屑组件将清理掉的铁屑吸出剃齿机，保证剃齿刀刃口表面不被铁屑黏附，影响剃齿效果，实现剃齿机清洁生产。

（2）本发明专利的一种准干式切削剃齿机，通过润滑组件的油雾喷口，在剃齿刀的铁屑被清理并吸走后将润滑油喷覆至剃齿刀上，取代了现有技术中采用喷头始终对剃齿刀进行大量浇注润滑油，实现在保持剃齿刀润滑效果的同时，以极微量润滑油，保持剃齿加工所需润滑效果。

（3）本发明专利的一种准干式切削剃齿机，通过设置滑动连接在底座上的滑动板，在齿轮轴固定架在与滑动板的连接位置设有清洁刷，当滑动板向固定架外侧滑动时，清洁刷对滑动板的内侧面进行清理，其上的铁屑在清洁刷的作用下掉落，从而实现自动对齿轮加工部收集的铁屑进行清理，提高剃齿机的清洁程度，节省人工清理齿轮加工部的人力成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明专利的总构成图；

图2为本发明专利吸屑组件的结构示意图；

图3为本发明专利主高压风组件、侧高压风组件和润滑组件的结构示意图；

图4为本发明专利铁屑清理组件的结构示意图（一）；

图5为本发明专利铁屑清理组件的结构示意图（二）；

图6为本发明专利铁屑清理组件的结构示意图（三）；

其中，1、主高压风组件；11、第一固定板；12、高压风管；13、高压风口；14、第一高压风缝隙；2、吸屑组件；21、第二固定板；22、吸屑管；23、吸屑口；24、第二高压风缝隙；3、侧高压风组件；31、第三固定板；32、压缩空气管；33、压缩空气口；4、润滑组件；41、油雾喷口；42、进油管；5、运动空间；6、剃齿机；61、上机架；62、下机架；63、剃齿刀转轴；64、齿轮加工部；65、齿轮轴；66、伸缩轴；67、夹持轴；68、剃齿刀；7、铁屑清理组件；71、底座；72、齿轮轴固定架；73、滑动板；74、导轨；75、第一滑块；76、清洁刷；77、镂空位；78、线轨；79、镂空位；710、第二滑块；711、伸缩气缸；8、防护壳。

具体实施方式

下面将结合本发明专利中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明专利的保护范围。

结合附图1至附图6及具体实施例详细论述本发明专利：

如图1至图6所示的一种准干式切削剃齿机6，包括上机架61、下机架62、安装在上机架61内部的剃齿刀转轴63、滑动连接在剃齿刀转轴63上的剃齿刀68及安装在下机架62内部的齿轮加工部64，剃齿刀68作用于齿轮加工部64，还包括两组对称安装在上机架61内部的主高压风组件1、吸屑组件2和润滑组件4；主高压风组件1与吸屑组件2相对设置，主高压风组件1和吸屑组件2之间形成容纳剃齿刀68旋转的运动空间5，润滑组件4位于运动空间5的一侧，润滑组件4包括水平朝向运动空间5的若干油雾喷口41；主高压风组件1用于对剃齿刀68刀槽内的铁屑自刀槽上吹散，使铁屑脱离剃齿刀68刀槽；吸屑组件2用于对剃齿刀68随惯性带来的铁屑以及主高压风组件1自刀槽上吹散的铁屑进行吸除；主高压风组件1和吸屑组件2分别位于剃齿刀68的两侧同轴相对设置，主高压风组件1的高压气流自剃齿刀68刀槽的侧面方向经过；在剃齿刀68在剃齿后剃齿刀68上升的过程中，主高压风组件1和吸屑组件2启动，主高压风组件1将铁屑自剃齿刀68吹至吸屑组件2，同时吸屑组件2将铁屑吸出剃齿机6，并对剃齿机6的铁屑进行收集，使因惯性带来的铁屑在飞溅扩散之前将铁屑进行清理，从而实现在剃齿刀68往复运动的过程中对剃齿刀68因惯性附随的铁屑进行清理，提高剃齿机6的作业清洁程度，同时对剃齿刀68刀槽内附着铁屑进行清理，保持剃齿刀68的清洁程度和加工精度；在铁屑被收集后，润滑油和压缩空气混合形成油雾，通过润滑组件4的油雾喷口41将润滑油喷覆至剃齿刀68上对剃齿刀68进行润滑和降温，取代了现有技术中采用喷头始终对剃齿刀68进行大量浇注润滑油，实现在保持剃齿刀68润滑效果的同时，减少润滑油的使用量，节约能源；同时在铁屑清理完毕后对剃齿刀68进行润滑降温，避免了油雾与铁屑混合形成难以清理的油污，提高剃齿刀68的清洁程度。

随着剃齿刀转轴63的正转和反转，剃齿刀68作用于齿轮上进行剃齿作业，剃齿刀转轴63位于中线位置，当剃齿刀随着剃齿刀转轴63正转径向上升至左侧的主高压风组件1、吸屑组件2和润滑组件4时，左侧的主高压风组件1和吸屑组件2对剃齿刀的铁屑进行清洁处理，右侧的润滑组件4进行喷油润滑作业，当剃齿刀68随着剃齿刀转轴63反转径向下降时，左侧的润滑组件4向清洁完铁屑的剃刀进行喷油润滑作业，右侧的主高压风组件1和吸屑组件2对剃齿刀68的铁屑进行清洁处理，如此循环往复，实现对剃齿刀68的清洁与润滑，同时在铁屑清理完毕后对剃齿刀68进行润滑降温，避免了油雾与铁屑混合形成难以清理的油污，提高剃齿刀68及周围环境的清洁程度。

具体的，如图1至图3所示，主高压风组件1包括第一固定板11、安装在第一固定板11的高压风管12、与高压风管12连通并开设在第一固定板11的主高压风口13，主高压风口13水平朝向运动空间5；吸屑组件2包括第二固定板21、安装在第二固定板21上的吸屑管22、与吸屑管22一端连通的吸屑风机、与吸屑管22另一端连通并开设在第二固定板21的吸屑口23，吸屑口23朝向运动空间5；第一固定板11和第二固定板21分别用于将高压风管12和吸屑管22固定在润滑组件4上，当剃齿刀68在剃齿后，剃齿刀68移动至运动空间5内，高压风管12启动，将压缩空气吹至剃齿刀68表面，剃齿刀68表面的铁屑在风力作用下离开剃齿刀68表面，同时吸屑风机启动将飘散的铁屑通过吸屑管22吸出剃齿机6并进行收集；其中，第一固定板11朝向运动空间5一面的顶部和侧部开设有第一高压风缝隙14；第二固定板21朝向运动空间5一面的顶部和侧部开设有第二高压风缝隙24。

具体的，如图2至图3所示，润滑组件4还包括压缩空气管32、油箱以及与油箱连通的油管，压缩空气管32与油箱气动连接，若干油雾喷口41与油箱连通；若干油雾喷口41设置为水平等间距排布，使润滑油均匀喷覆在剃齿刀68的刀槽内，润滑面积均匀；其中，油管上设置有第一电磁阀，压缩空气管32上设置有第二电磁阀，主控系统控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭，当剃齿刀68下降准备对齿轮进行剃齿作业时，主控系统控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，润滑剂和压缩空气在油箱中混合，形成油雾并自油雾喷口41喷覆至剃齿刀68刀槽中；在主高压风组件1和吸屑组件2进行剃齿刀68除铁屑作业时，主控系统控制第一电磁阀和第二电磁阀关闭，从而对润滑剂的使用量进行控制，实现微量润滑的技术效果。

具体的，如图2至图3所示，还包括侧高压风组件3，侧高压风组件3包括与第三固定板31连接的侧高压风管12和开设在第三固定板31上的侧高压风口13，侧高压风管12与侧高压风口13气动连接，侧高压风口13朝向运动空间5；侧高压风管12的与第三固定板31上的侧高压风口13连通，侧高压风口13呈条状并水平开设在第三固定板31上，侧高压风口13的高压风风向垂直正对剃齿刀68的刀槽，用于对剃齿刀68的刀槽内难以被主高压风组件1高压气流吹扫的部位进行吹风，刀槽内的铁屑在受到正面高压风的作用下，自刀槽的两侧开口脱离刀槽，脱离刀槽铁屑在主高压风组件1和吸屑组件2的作用下吸出剃齿刀68，从而提高对剃齿刀68内部较难清理铁屑的清洁效果。

具体的，如图2至图3所示，第一固定板11和第二固定板21的板面上均开设有高压缝隙；第一高压风缝隙14和第二高压风缝隙24用于改变运动空间5内高压气流与第一固定板11和第二固定板21的接触面积而调节流体流动阻力以实现高压气流流量和压力的调节，保证运动空间5内的高压气流流量和压力，实现高压空气节流，同时保证高压气流的压力；优选的，第一高压风缝隙14的宽度为1mm，第二高压风缝隙24的宽度为1mm，当第一高压风缝隙14和第二高压风缝隙24的宽度为1mm时，高压气流节流效果最好，同时高压气流的压力亦适当。

具体的，如图1所示，齿轮加工部64包括铁屑清理组件7、固定在铁屑清理组件7内的齿轮轴65、两个相对设置的伸缩轴66和安装在伸缩轴66顶端可旋转的夹持轴67，铁屑清理组件7往返于下机架62的内部和外部，齿轮轴65用于安装待加工齿轮，齿轮轴65的设置方向与剃齿刀转轴63的设置方向一致，夹持轴67用于夹持并带动齿轮轴65旋转；齿轮加工部64用于对被加工齿轮进行加工，将被加工齿轮安插在齿轮轴65上，操作主控系统将齿轮加工部64送入剃齿机6的下机架62，两个相对设置的伸缩轴66相互靠近，两个夹持轴67将齿轮轴65夹持，在剃齿刀68进行剃齿加工时，两个夹持轴67带动齿轮轴65旋转，剃齿刀68加工时的铁屑落入铁屑清理组件7中收集，当齿轮加工完毕后，主控系统驱动铁屑清理组件7自剃齿机6的下机架62中送出，铁屑清理组件7对其内部收集的铁屑进行清扫，防止铁屑清理组件7内的铁屑堆积，影响剃齿作业，自齿轮轴65将加工后的齿轮取下，完成一次齿轮加工作业。

具体的，如图4至图6所示，铁屑清理组件7包括底座71、与底座71固定连接的齿轮轴固定架72、滑动连接在底座71上的滑动板73和自下机架62内部向下机架62外部延伸的导轨74，齿轮轴固定架72设有与导轨74滑动连接的第一滑块75，齿轮轴65安装在齿轮轴固定架72上，齿轮轴固定架72在与滑动板73的连接位置设有清洁刷76，底座71开设有镂空位79；其中，齿轮在剃齿刀68的加工下产生大量针状铁屑落入齿轮轴固定架72和滑动板73之间形成收集铁屑的容纳空间内，而铁屑沿剃齿刀68的切削方向堆积在滑动板73上形成铁屑层，剃齿刀68切削齿轮后的铁屑穿过底座71的镂空部下落到滑动板73上形成铁屑层，在齿轮加工过后，通过控制系统驱动齿轮轴65两端的液压气缸收缩，滑动板73沿着底座71向外滑动，通过齿轮轴固定架72上清洁刷76与滑动板73之间的摩擦力，对滑动板73上的铁屑层进行清洁，将铁屑层自滑动板73刷下，当滑动板73的端部与清洁刷76脱离接触后，铁屑自清洁刷76滑落至清洁刷76下方的收集盒中进行收集，滑动板73向内移动，完成一次清洁作业；滑动板73往返多次，对滑动板73进行多次清理，提高滑动板73的清洁效果；从而实现在加工完每一个齿轮后自动对齿轮加工部64收集的铁屑进行清理，防止齿轮加工部64的铁屑堆积，影响齿轮加工，提高剃齿机6的清洁程度，节省人工清理齿轮加工部64的人力成本。

具体的，如图4至图6所示，滑动板73为L型板，清洁刷76与L型板的内壁接触，底座71安装有线轨78，线轨78沿齿轮轴65安装方向设置，L型板固定安装有与线轨78滑动连接的第二滑块710；其中，滑动板73为L型板，L型板包括侧板和底板，清洁刷76包括第一清洁刷76和第二清洁刷76，第一清洁刷76和第二清洁刷76分别与侧板和底板的内壁接触，L型板通过安装在齿轮轴65固定板的伸缩气缸711驱动往复滑动；其中，侧板与剃齿刀68的切削方向相对，铁屑沿剃齿刀68的切削方向在侧板上形成铁屑层，底板位于底座71的镂空位79下方，底板位于齿轮固定轴下方，剃齿刀68加工时掉落的铁屑在底板上形成铁屑层，第一清洁刷76和第二清洁刷76之间相对于侧板和底板的位置，呈L型的固定在齿轮轴固定架72的侧壁上，第一清洁刷76和第二清洁刷76均为长条状；当齿轮加工完后，第一清洁刷76对侧板的铁屑层进行清洁，第二清洁刷76对底板的铁屑层进行清洁，当侧板和底板远离齿轮轴固定架72的端部与清洁刷76脱离接触后，铁屑自第一清洁刷76和第二清洁刷76滑落，L型板往复运动多次，从而实现对L型板内壁上的铁屑层的清洁作业；线轨78优选设置在底座71的底面，第二滑块710安装在底板的顶面，第一滑块75与线轨78滑动连接用于减小底板在底座71滑动时的摩擦力，防止L型板滑动时出现钝感，提高滑动板73往复滑动的顺畅度；将线轨78设置在底座71的底面，铁屑均落在底板的顶面，从而防止切削作业过程中铁屑落入线轨78内影响滑动板73往复滑动。

具体的，如图1所示，下机架62内部的布线位置均覆盖有防护壳8，伸缩轴66在其与夹持轴67的连接位置套接有防护筒；下机架62内部两侧安装有大量的线缆，伸缩轴66和夹持轴67的连接位置具有一定的缝隙，因剃齿机6剃齿作业中会产生大量的金属碎屑，通过在布线位置上加装防护壳8，实现对下机架62内部线缆的保护，通过在伸缩轴66与夹持轴67的连接位置套接防护筒，将伸缩轴66和夹持轴67的连接位置的缝隙覆盖，实现对伸缩轴66和夹持轴67的保护，提高伸缩轴66和夹持轴67的使用寿命。

以上借助具体实施例对本发明专利做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明专利的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明专利所保护的范围。

Claims (10)

1.一种准干式切削剃齿机，包括上机架、下机架、安装在上机架内部的剃齿刀转轴、滑动连接在剃齿刀转轴上的剃齿刀及安装在下机架内部的齿轮加工部，剃齿刀作用于齿轮加工部，其特征在于：还包括两组对称安装在上机架内部的主高压风组件、吸屑组件和润滑组件；所述主高压风组件与吸屑组件相对设置，所述主高压风组件和吸屑组件之间形成容纳剃齿刀旋转的运动空间，所述润滑组件位于所述运动空间的一侧，所述润滑组件包括水平朝向所述运动空间的若干油雾喷口。

2.根据权利要求1中所述的一种准干式切削剃齿机，其特征在于：所述主高压风组件包括第一固定板、安装在所述第一固定板的高压风管、与所述高压风管连通并开设在所述第一固定板的主高压风口，所述主高压风口水平朝向所述运动空间；所述吸屑组件包括第二固定板、安装在所述第二固定板上的吸屑管、与吸屑管一端连通的吸屑风机、与所述吸屑管另一端连通并开设在所述第二固定板的吸屑口，所述吸屑口朝向所述运动空间。

3.根据权利要求1中所述的一种准干式切削剃齿机，其特征在于：所述润滑组件包括第三固定板、安装在第三固定板上的进油管，所述油雾喷口与所述进油管连通。

4.根据权利要求3中所述的一种准干式切削剃齿机，其特征在于：还包括侧高压风组件，所述侧高压风组件包括与所述第三固定板连接的侧高压风管和开设在第三固定板上的侧高压风口，所述侧高压风管与所述侧高压风口气动连接，所述侧高压风口朝向所述运动空间。

5.根据权利要求4中所述的一种准干式切削剃齿机，其特征在于：还包括侧高压风组件，所述侧高压风口呈条型水平设置在第三固定板上。

6.根据权利要求2中所述的一种准干式切削剃齿机，其特征在于：所述第一固定板和第二固定板的板面上均开设有高压缝隙。

7.根据权利要求1中所述的一种准干式切削剃齿机，其特征在于：所述齿轮加工部包括铁屑清理组件、固定在铁屑清理组件内的齿轮轴、两个相对设置的伸缩轴和安装在伸缩轴顶端可旋转的夹持轴，所述铁屑清理组件往返于下机架的内部和外部，所述齿轮轴用于安装待加工齿轮，所述齿轮轴的设置方向与剃齿刀转轴的设置方向一致，所述夹持轴用于夹持并带动齿轮轴旋转。

8.根据权利要求7中所述的一种准干式切削剃齿机，其特征在于，所述铁屑清理组件包括底座、与底座固定连接的齿轮轴固定架、滑动连接在底座上的滑动板和自下机架内部向下机架外部延伸的导轨，所述齿轮轴固定架设有与所述导轨滑动连接的第一滑块，所述齿轮轴安装在齿轮轴固定架上，所述齿轮轴固定架在与滑动板的连接位置设有清洁刷，所述底座开设有镂空位，用于排除加工产生的切屑。

9.根据权利要求8中所述的一种准干式切削剃齿机，其特征在于，所述滑动板为L型板，所述清洁刷与L型板的内壁接触，所述底座安装有线轨，所述线轨沿齿轮轴安装方向设置，所述L型板固定安装有与线轨滑动连接的第二滑块。

10.根据权利要求6中所述的一种准干式切削剃齿机，其特征在于，所述下机架内部的布线位置均覆盖有防护壳，所述伸缩轴在其与夹持轴的连接位置套接有防护筒。

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