DE6607639U

DE6607639U - SINGLE AXLE DRIVE FOR AN ELECTRIC TRAIN VEHICLE.

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Publication number: DE6607639U
Application number: DE19656607639
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-07-15
Filing date: 1965-07-15
Publication date: 1971-04-01

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT 8520 Erlangen,- 15.7^1965 VSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT 8520 Erlangen, - July 15 ^ 1965 V

Beritin und München "' ' Werner-von-Siemens-Str. 50Beritin and Munich "" Werner-von-Siemens-Str. 50

YPA .65/0103 GM D/Win ·YPA .65 / 0103 GM D / Win

Einzelachsantrieb iür ein elektrisches 'TriebfahrzeugSingle axle drive for an electric motor vehicle

Neuerung Jöie Torlieeende SSSCMlHl betrifft einen Einzelachsantrieb fürinnovation Jöie Torlieeende SSSCMlHl concerns a single axle drive for

ein elektrisches Triebfahrzeug mit einem im Fahrgestell gela- · gerten elektrischen Fahrmotor, der über ein Getriebe und eine nachgiebige Kupplung mit der Treibachse verbunden ist. Dax Konstruktion derartiger Einzelachsantriebe liegt die Aufgabe '^:<:||§ zugrunde, einmal in dem begrenzten, zur Verfugung stehenden Kaum einen Fahrmotor möglichst großer Leistung unterzubringen und zum anderen die Lagerung des Fahrmotors und die Kupplungen so auszubilden, daß die "welle des Fahrmotors und die Treibachse sich in beliebiger Weise gegeneinander bewegen können, damitan electric traction vehicle with an electric traction motor mounted in the chassis, which is connected to the drive axle via a transmission and a flexible coupling. Dax construction of such single axle drives is based on the task ' ^{: <:} || §, on the one hand, to accommodate a drive motor as large as possible in the limited available space and, on the other hand, to design the bearing of the drive motor and the clutches in such a way that the "shaft of the drive motor and the drive axis can move against each other in any way so that

3/Gp3 / Gp

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er Schiene herrührende Stöße bzw. pulsierende Drehmomente des Fahrmotors abgedämpft und nicht übertragen werden.shocks or pulsating torques originating from the rail of the drive motor are dampened and not transmitted.

Neuerung
Gemäß der E3EE£XB2afig ist der Fahrmotor pendelnd im Fahrgestell gelagert und trägt nur auf einer Seite ein starr nix dem Motorgehäuse verbundenes Getriebe, dessen Großraa die Treibachse mit Spiel umgibt und über eine kardanische Kupplung mit dieser verbunden ist. -Treten zwischen der angetriebenen und der antreibenden Welle v/inklige Bewegungen auf, so werden diese von der kardanischen Kupplung aufgenommen. ^Relativbewegungen zwischen Fdrgestell und Treibachse in vertikaler Richtung v/erden dagegen durch die pendelnde Lagerurig des Pahrsiotors ermöglicht. Mithin erfüllt der gemäß der Erfindung ausgebildete Antrieb die Forderungen nach freier Beweglichkeit der Yfellen gegeneinander. Zum anderen wird durch die notwendigen übertragungsmittel nur wenig Baum beansprucht, da nur eine einzige, ssjf TSXi? =©iser· Seite angebrachte Kupplung e^fo^äe^lira ist, soinnovation
According to the E3EE £ XB2afig, the traction motor is oscillatingly mounted in the chassis and only has a gearbox on one side that is rigidly connected to the motor housing, the large area of which surrounds the drive axle with play and is connected to it via a cardanic coupling. -If v / including movements occur between the driven and the driving shaft, these are absorbed by the cardanic coupling. ^ Relative movements between the carriage and the drive axle in the vertical direction are made possible by the pendulum bearing of the Pahrsiotor. The drive designed according to the invention therefore fulfills the requirements for free movement of the Y heads against one another. On the other hand, only a small tree is stressed by the necessary transmission means, since only one, ssjf TSXi? = © iser · side attached clutch e ^ fo ^ äe ^ lira is, so

daß der verbleibende Baum für den jPahrmciDr voll ausgenutzt -*%that the remaining tree is fully used for the jPahrmciDr - *%

werden kann, dessen Leistung bekanntlich um so größer ist, 4CI;can be, the performance of which is known to be the greater, 4CI;

je größer der zur Yerfagung stehende Baum ist.the taller the tree that is being asked is.

Die Vervrendung von kardanisch beweglichen Kupplungen ist bei elektrischen !Triebfahrzeugen an sich bereits bekannt. 3ei bekannten derartigen Antrieben ist der !Fahrmotor im Drehgestell fest gelagert und zur Verbindung zv/ischen der JahrmotorwelleThe use of cardanic movable couplings is with electric! traction vehicles already known per se. 3 known Such drives are the! traction motor in the bogie fixed and for connection to the annual motor shaft

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und der Treibachse dienen jeweils zwei kardanisch beweglüie" Kupplungen, die hintereinandergeschsltet und untereinander durch eine Hohlwelle, welche die Treibachse mit Spiel umgibt, verbunden sind. .and the drive axle are each used by two gimbal-type couplings, which are connected in series and connected to one another by a hollow shaft which surrounds the drive axle with play.

Bei diesen bekannten Antrieben sind daher jeweils zwei \ iardanisch bewegliche Kupplungen und eine sie verbindende Hohlwelle erforderlich. Außerdem erfordert der im Fahrgestell fest eingebaute Koter einen iuindestabstand zwischen jeweils Kotorgehäuse/ilohlwelle und Hohlwelle/Treibachse, der alleWith these known drives, two \ iardanically movable couplings and one connecting them Hollow shaft required. Also requires the one in the chassis permanently installed manure keep a minimum distance between each Kotor housing / hollow shaft and hollow shaft / driving axle, of all

auftretenden Spiele und Toleranzen berücksichtigt. Dies befeuerung occurring games and tolerances are taken into account. This firing

deutet gegeaüber- des Antrieb nach der XfralaSSag einen wesentlich größeren Raumbedarf und größeren Aufwand für die Übertragungsglieder. . ^:iindicates, compared to the drive according to the XfralaSSag, a much larger space requirement and greater effort for the transmission links. . ^: i

Die Sodenfreiheit zwischen dem im Gehäuse fest gelagerten Großrad und der Schienenoberkante wird bei einem fest im Fahrgestell gelagerten Motor zusätzlich um die Fahrgestellfederung vermindert. Hierdurch wird ein maximaler Durchmesser für dasThe sod freedom between the firmly stored in the housing Large wheel and the upper edge of the rail is also around the chassis suspension in the case of an engine that is permanently mounted in the chassis reduced. This creates a maximum diameter for the

Neuerung "4 GroSrad festgelegt. Da beim Antrieb gemäß der i£^£&-k£g infolge der pendelnden Lagerung des Fahrmotors nur eine evtl. vorhandene und v/es entlich geringere radiale Federung der kardanisch en Kupplung berücksichtigt werden muß, kann das GroBrad entsprechend größer gestaltet werden. Bei einer festliegenden, größtmöglichen Übersetzung bedeutet- dies, daß die Zentrale (Mitten— Renewal "4 GroSrad fixed. Since with the drive according to the i £ ^ £ & -k £ g due to the oscillating mounting of the drive motor, only a possibly existing and much smaller radial suspension of the cardanic coupling has to be taken into account, this can With a fixed, largest possible gear ratio, this means that the central (middle)

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abstand Jahrmotorwelle - Treibachse) größer ist, wodurch äerdistance year motor shaft - driving axis) is larger, whereby äer

'gröSeres Drej^irrent, Motordurchmesser zusätzlich größer ausgeführt werden kann /Bigger Drej ^ irrent, Motor diameter can also be made larger /

größere Leistung). Man kann aber auch eine größere Übersetzung wählen, was eine höhere Motordrehzahl ermöglicht, die wiederum zu einer Leistungssteigerung führt.greater performance). But you can also choose a larger gear ratio, which allows a higher engine speed, which in turn leads to an increase in performance.

Neuerung
Gemäß der weiteren EESSSSXtESgCkann die kardanische Kupplung in radialer Richtung federnd ausgebildet sein* Dadurch kann ein Teil der bei Schienenstößen auftretenden radialen Bewegungen des Antriebes bereits von der kardan^schen Kupplung aufgenommen werden, so daß der Fahrmotor von den entsprechenden Stoßen entlastet wird. Ss ist ferner zweckmäßig, die kardanische Kupplung oder die im Getriebe, - das ein- oder mehrstufig sein kann - verwendeten Zahnräder drehelastisch auszubilden. Die Drehelastisität im Antrieb wirkt sich in bekannter Weise beim Anfahren schonend für den Kommutator des elektrischen Fahrmotors aus und dämpft eventuelle Drehmomentpulsationen. Außerdem werden durch die Drehelastizität von den vertikalen Bewegungen des Treibradsatzes hervorgerufene Zahnradstöße und Drehbeschleuüigungen kompensiert, iuan kann weiterhin eine axiale Beweglichkeit der kardanischen Kupplung vorsehen, was vorteilhaft ist, wenn ein größeres Querspiel zwischen der Treibachse und dein fahrgestell auftritt.innovation
According to the other EESSSSXtESgC, the cardanic coupling can be designed to be resilient in the radial direction. It is also expedient to design the cardanic coupling or the gears used in the transmission - which can be single or multi-stage - to be torsionally flexible. The torsional elasticity in the drive is known to have a gentle effect on the commutator of the electric traction motor when starting up and dampens any torque pulsations. In addition, due to the torsional elasticity caused by the vertical movements of the drive wheel set, gear jolts and rotational accelerations are compensated, iuan can also provide axial mobility of the cardanic coupling, which is advantageous if there is a greater transverse play between the drive axle and your chassis.

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Als kardanische Kupplung zwischen dem Großrad und der Treibachse - die auch auf der Außenseite des Treibrades angeordnet sein kann - können die verschiedenartigsten Elemente verwendet werden, die jeweils in bekannter Weise eine winklige Lage der beiden verbundenen Stellen zueinander zulassen, wie z.B. Kardankreuzgelenke, Lenker mit elastisch oder als Kugelgelenke ausgebildeten Gelenkpunkten usw..As a cardanic coupling between the large wheel and the drive axle - which is also arranged on the outside of the drive wheel can be - the most diverse elements can be used, each in a known manner an angular position of the allow both connected points to each other, such as cardan universal joints, Handlebars with flexible or ball-and-socket joints, etc.

Um den Verschleiß und auch die erforderliche Wartung herabzusetzen, empfiehlt es sich, die kardanische Kupplung aus Elementen aus gummielastischem Material zu bilden, wie z.B. einteilige Gummiringfedern oder Ringfedersegmente oder Gunmihülsenfedern.In order to reduce wear and tear and also the required maintenance, It is advisable to form the cardanic coupling from elements made of rubber-elastic material, e.g. one-piece Rubber ring springs or ring spring segments or gunmi sleeve springs.

Man kann ferner die kardanische Kupplung aus mehreren hinter-.
ⁿ einandergeschalteten Elementen zusammensetzen, um verschiedeneYou can also use the gimbal coupling from several rear.
ⁿ interconnected elements put together to create different

Eigenschaften, wie z.B. Drehelastizität bzw. Abfederung in radialer oder axialer Richtung, zu kombinieren.Properties such as torsional elasticity or cushioning in radial or axial direction to combine.

A Neuerung A innovation

Gemäß der weiteren %££SEB3G£fe ist es zweckmäßig, die Lagerungen des Fahrmotors im Fahrgestell federnd auszubilden. Der Fahrmotor kann insbesondere an zwei Punkten drehbeweglich im Fahrgestell gelagert sein. Dadurch führt der Motor um eine durch diese beiden Punkte festgelegte Achse Drehungen aus, welche jeweils vertikale Bewegungen der Achse ausgleichen. Ss ist vorteilhaft, diese Drehachse erfindungsgeiaäß in die Hähe des Schwerpunktes des Fahrmotors zu legen, v/eil dadurch die kardanische Kupplung entlastet wird.According to the additional % ££ SEB3G £ fe , it is advisable to design the bearings of the drive motor in the chassis to be resilient. The traction motor can in particular be rotatably mounted in the chassis at two points. As a result, the motor rotates around an axis defined by these two points, which in each case compensate for vertical movements of the axis. It is advantageous, according to the invention, to place this axis of rotation at the level of the center of gravity of the traction motor so that the load on the cardanic coupling is relieved.

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,,Neuerung
Im folgenden sei die2£&S3SX3öX3g: anhand der in den Pig. 1 bis.5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert:,,Innovation
The following is the 2 £ & S3SX3öX3g: based on the in the Pig. 1 to 5 explained in more detail:

Pig. 1 zeigt die Seitenansicht eines EinzelachsantriebesPig. 1 shows the side view of a single axle drive

Neuerunginnovation

eines elektrischen Sriebfahrzeuges, der gemäß der ausgebildet ist.an electric train vehicle designed according to FIG.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie I-I in Pig. I.Fig. 2 shows a section along the line I-I in Pig. I.

Die ?ig. 3 bis 5 zeigen jeweils unterschiedlieh ausgebildete kardanische Kupplungen als Verbindung zwischen dem Großrad und dem Treibrad.The? Ig. 3 to 5 each show differently designed Cardanic couplings as a connection between the large wheel and the drive wheel.

Der in Pig. 1 und 2 gezeigte Einzelachsantrieb eines elektrischen, auf Schienen laufenden Triebfahrzeuges,besteht aus dem zwischen den Treibrädern 1 liegenden elektrischen Fahrmotor 2, der neben der Treibachse 3 angeordnet ist. Am Gehäuse des Fahrmotors 2 sind zv/ei Tragarme 4 und 5 befestigt, die über elastisch und kugelig ausgebildete Lager 6 und 7 im Träger des Fahr- oder Drehgestells 8 des Triebfahrzeuges gelagert sind4 Dadurch ist der Motor im Fahrgestell pendelnd aufgehängt, iis ist außerdem hinsichtlich der möglichen Bewegungen so festgelegt, daß er nur eine Drehbewegung um die durch die Lager 6 und 7 festgelegte Drehachse 9 ausführen kann. Die Drehachse 9 fällt bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Mitte &ΘΙ"· Laufervielle 10 des elektrischen Fahrmotors ZUSSuUnen. JLSThe one in Pig. 1 and 2 shown single axle drive of an electric, traction vehicle running on rails, consists of the electric traction motor 2 lying between the drive wheels 1, which is arranged next to the drive axis 3. On the housing of the drive motor 2 zv / egg support arms 4 and 5 are attached, which over elastic and spherical bearings 6 and 7 mounted in the carrier of the chassis or bogie 8 of the motor vehicle are4 As a result, the engine is suspended in the chassis in a pendulum manner, iis is also about the possible movements determined so that it can only perform a rotary movement about the axis of rotation 9 defined by the bearings 6 and 7. the In this exemplary embodiment, the axis of rotation 9 coincides with the center & ΘΙ "· Laufervielle 10 of the electric traction motor ZUSSuUnen. JLS

66Q7639-1.4.7166Q7639-1.4.71

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cei darauf hingeviesen, daß die Anordnung auch so getror' η werden kann, daß sich der Motor um eine andere Dreiiachs» - ^t, wobei die Lager auch ohne Tragarme unmittelbar am Motorgehäur befestigt sein können.cei pointed out that the arrangement was also tror 'η it can be that the engine turns around another three-axis »- ^ t, The bearings can also be attached directly to the motor housing without support arms.

Arn Gehäuse des Fahrmotors 2 ist außerdem der Ansatz 11 starr "befestigt, der die Treibachse 3 mit Spiel umgibt und auf dem das Großrad 12 drehbar gelagert ist. Das Getriebe 13, welches zur Übertragung des Drehmomentes dient und aus dem Großrad 12 und dem von der Läuferwelle des Fahrmotors angetriebenen Ritzel 14 besteht, ist also starr mit dem Motorgehäuse verbunden. Zur Verbindung zwischen dem Großrad 12 und dem Treibrad 1 bzw. der Treibachse 3 dient die kardanische Kupplung 15, die aus Gummiringfedersegmenten besteht, die bei radialen Bewegungen des Treibradsatzes auf i)ruc^v und bei kardanischen bzw. axialen Bewegungen auf Schub beansprucht werden. Jie Hingfedersegmente sind zur Ker-absetsung der auftretenden Zugspannungen durch nicht dargestellte Mittel auf Druck vorgespannt.On the housing of the traction motor 2, the extension 11 is also "rigidly" attached, which surrounds the drive shaft 3 with play and on which the large gear 12 is rotatably mounted The pinion 14, which is driven by the rotor shaft of the traction motor, is rigidly connected to the motor housing ^{) ruc v} and are subjected to shear with cardanic or axial movements.

Die Befestigung der Ringfedersegmente der kardanischen Kupplung kann so ausgebildet sein, daß die radial außen liegenden metallischen Befestigungsteile der Ringfedersegmente nit dem Großrad und die radial innen liegenden metallischen Befestigungsteile der Ringfedersegmente mit dem Treibrad verbunden sind. DiesThe fastening of the annular spring segments of the cardanic coupling can be designed so that the radially outer metallic Fastening parts of the annular spring segments with the large wheel and the metallic fastening parts lying radially on the inside the ring spring segments are connected to the drive wheel. this

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hat den Vorteil, daß die Bremswäre nicht unmittelbar, sondern erst über einen weiten Weg auf die Gummiteile übertragen wird. Man kann die Befestigung aber auch umgekehrt ausbilden. In diesem Falle kann die Dichtung des Zahnradkastens auf einem kleineren Durchmesser angeordnet v/erden, was sich günstig für die Abdichtung und die Lebensdauer der Dichtung auswirkt.has the advantage that the braking heat is not transferred directly to the rubber parts, but only over a long distance will. However, the fastening can also be designed the other way round. In this case, the seal of the gear case on a smaller diameter arranged v / earth, which is favorable for affects the seal and the service life of the seal.

Die Bindefläche zwischen den Gummi und den metallischen Befest iguiigsteilen der als kardanische Kupplung verwendeten Gurniniringfeder kann zylindrisch, kegelig oder kugelig ausgebildet sein oder aus einer Kombination dieser Flächen bestehen» The bonding area between the rubber and the metallic fastening iguiigsteilen used as a cardanic coupling Gurnin ring spring can be cylindrical, conical or spherical be or consist of a combination of these surfaces »

Bei dem in Pig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel "besteht die kardanische Kupplung 15 aus Gummihülsenfedern, deren äußere metallischen Sefestigungsteile 16 mit Hilfe von auf der Außenseite des Trei'örades 1 zugänglichen. Bolzen 17 as •Treibrad "befestigt sind. Der Innenbolzen 18 der Gtumnihülsenfeder ist am Großrad 12 "befestigt.The one in Pig. 3 illustrated embodiment "consists the gimbal coupling 15 made of rubber sleeve springs whose outer metallic fastening parts 16 with the aid of accessible on the outside of the Trei'örad 1. Bolt 17 as • Drive wheel "are attached. The inner bolt 18 of the Gtumni sleeve spring is attached to the large gear 12 ".

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer aus mehreren hintereinandergeschalteten Elementen zusammengesetzten kardanischen Kupplung 15 zeigen die Pig. 4 und 5· Am Körper des Großrades sind mehrere Lenker 21 angeordnet, die jeweils kugelig ausge-Another embodiment of one of several series-connected Elements of composite cardanic coupling 15 show the pig. 4 and 5 · On the body of the large wheel several links 21 are arranged, each of which is spherical

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bildete, elastische Gelenkpunkte 22 und 23 aufweisen. Der andere nicht mit dem Großrad verbundene Gelenkpunkt 23 der Lenker 21 ist jeweils mit einem Flansch 24 verbunden, der in zwei gegenüberliegende Ansätze 25 ausläuft. Zwischen' den Ansätzen 25 sind zwei parallelgeschaltete Gummiringfedern 26 einvulkanisiert, deren gemeinsamer metallischer Mittelteil 27 mit dem "Treibrad verbunden ist. Die Gunuairingfedern 26 Λ'/erden also bei radialen Bev/egungen auf Schub beansprucht. Die Lenker sind in ihrer Anzahl und in ihrer gegenseitigen Lage so zu wählen, daß sie den Plansch 24 zentrieren. Durch diese Hintereinanderschaltung von Lenkern und Gumairingfedern -besitzt die kardanische Kupplung 15 eine größe !Nachgiebigkeit gegenüber Sev/egungen in radialer und auch in axialer Richtung.have formed, elastic articulation points 22 and 23. Of the other articulation point 23 not connected to the large wheel Link 21 is each connected to a flange 24 which terminates in two opposing lugs 25. Between 'the approaches 25 two rubber ring springs 26 connected in parallel are vulcanized, their common metallic middle part 27 is connected to the "driving wheel. The Gunuairing springs 26 In other words, Λ '/ earth is subjected to thrust in the case of radial movements. The number of the links and their mutual position are to be selected in such a way that they center the puddle 24. By this series connection of handlebars and gumairing springs -The cardanic coupling 15 has a size! Compliance compared to variations in the radial and also in the axial direction.

14 Ansprüche14 claims

Claims

PIJl 9/810/4623 'Hutzgusorüche

1. Single axle drive for an electric traction vehicle aiii an electric traction motor mounted in the chassis, which is connected to the

\ Driving axle is connected, characterized in that the

The drive motor is mounted pendulum in the chassis and: only on one side is a gear rigidly connected to the motor housing carriesj whose large wheel surrounds the drive axle with play un <? is connected to this via a cardanic coupling.

2. Single axle drive according to claim 1, characterized in that that the cardiac coupling is designed to be resilient in the radial direction is.

3. Einzelachsantrieb according to claim 1, characterized in that the Mh ^ gimbal coupling is torsionally flexible "

4. Single axle drive according to claim 1, characterized in that that the gimbal coupling is movable in the axial direction.

5. Single axle drive according to claim 1 to 4.

characterized in that the gimbal coupling is off consists of several elements connected in series.

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• t t

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6. single axle drive according to claim 1 or 5. thereby g "he draws that in the cardanic coupling parallelge ι_. <= Elements are arranged.

7. Single axle drive according to claim 1 to 6 _S, characterized in that the cardanic coupling is formed from * elements made of gusani elastic material.

8. Single axle drive according to claim 7, characterized in that the cardanic coupling consists of a one-piece or from Segments composed ring spring is formed.

9. Sinzelachsantriea according to claim 7, characterized in that that the Karäan coupling consists of rubber sleeve springs.

10. Single axle drive according to claim 1, characterized in that that the cardanic coupling is formed from elastically mounted links.

11. Single axle drive according to claim 1, characterized in that the bearings of the traction motor in the chassis are resilient are.

12. Single axle drive according to claim 1, characterized in that

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is stored.

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S S

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Jo 5* Jo 5 *

13. Single axle drive according to claim 12, characterized in that that the axis of rotation defined by the two bearings of the traction motor is close to the center of gravity of the pahrmotor lies. * - -

14. Single axle drive according to claim 1, characterized in that that the gears of the transmission are torsionally elastic. V. "· '* - ■■'.

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