JP2004327288A - 電気コネクタの接続構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの抜去を容易とする電気コネクタの接続構造体を提供することを目的とする。
【解決手段】嵌合接続される二つのコネクタ２０，４０には、電気的接続のための複数の接触部が嵌合方向に直角な一方向にそれぞれ配列され、一方のコネクタ２０が、上記接触部の配列範囲外の両側位置で上記嵌合方向へ柱状に延出して他方のコネクタ４０との接続に際して該他方のコネクタを嵌合方向で案内する案内部３６を有し、他方のコネクタが上記案内部３６に嵌合方向で案内される被案内部４１を有し、上記案内部３６は接触部の配列方向に対し直角な面で上記案内のための案内面３６Ａ，３６Ｂを形成し、上記被案内部４１は該案内面に案内される被案内面４１Ａを有している電気コネクタ接続構造体において、案内部もしくは被案内部は、嵌合方向での少なくとも中間部位で、案内面よりも内側に窪んだ逃げ部３６Ｃを、もしくは被案内面に対向して逃げ部４１Ｃを有していることを特徴とする電気コネクタ接続構造体。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気コネクタの接続構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板同士を接続するための電気コネクタの接続構造体としては、中間基板を用いたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
かかる特許文献１のコネクタ接続構造体は、添付図面の図６に見られるように、固定側たる一方のコネクタ５０と着脱側の他方のコネクタ７０とが互いに嵌合接続されるようにして構成されている。
【０００４】
＜一方のコネクタ５０＞
一方のコネクタ５０は、上下にほぼ対称に構成され、他方のコネクタ７０と反対側からも該コネクタ７０と同様の構成のコネクタ８０が接続される中間コネクタである。通常、上記コネクタ７０そしてコネクタ８０は紙面に直角な面に延びる対応回路基板にそれぞれ取りつけられていて、上記コネクタ５０はこれらの回路基板の接続のために用いられる。その際、下方のコネクタ８０は、機器に固定的に取付けられている関係上、コネクタ５０との嵌合時にロックされていて、コネクタ５０からの引き離しはコネクタ７０の方で専ら行われることが多い。
【０００５】
上記一方のコネクタ５０は、中間基板５１がガイドフレーム５２により保持されて構成されている。該中間基板５１は、基板面上に複数の接触部（接続パッド）５３が図６にて上縁部分及び下縁部分に沿って横方向に配列形成されている。該中間基板５１の基板内層には、図示しない回路部が形成されていて、該回路部は上記の接触部５３と導通している。上記接続部５３が配列されている上記上縁部分と上記下縁部分との間のほぼ全域では、中間基板５１の内層として設けられた回路部のシールドのため薄板状のシールド５４が外面に設けられ、該シールド５４は上記複数の接触部５３のうちのいくつかの接触部と導通している。かかる中間基板５１の中央部分には、上記ガイドフレーム５２に形成された後述の突起６０と係止する係合孔５５が形成されている。
【０００６】
ガイドフレーム５２は、中間基板５１の支持のための略板状の支持部５６と、この支持部５６の横方向端部で一体的に設けられた柱状体とを有している。
【０００７】
上記支持部５６は、中間基板５１の横方向でのほぼ全域にわたって該中間基板５１の一方の面（図６では裏面）を接面支持する支持面と、該中間基板５１を、その係合孔５５に係合して、位置決めする突起６０とを有している。又、柱状体は、上記支持部５６で位置決めかつ支持された中間基板５１の横方向での両端を保持する保持部５７と、嵌合方向へ延出し他方のコネクタ７０を嵌合方向で案内する柱状の案内部５８とを有している。
【０００８】
上記案内部５８は、上記中間基板５１の接触部５３の配列方向で外側の面に、嵌合方向に延びる平坦な面をなす案内面５９を有する。この案内面５９は、嵌合方向で中間基板の縁部位置から突出するほぼ全範囲にわたり平坦な面として形成されている。かくして、案内部５８は、上記コネクタ７０の後述の被案内面７４を上記案内面５９で案内して該コネクタ７０を嵌合時に案内する。
【０００９】
＜他方のコネクタ７０＞
これに対し、他方のコネクタ７０は、上記中間基板５１の接触部５３が配列された上縁部分を受け入れる収容溝７２と、該コネクタ７０が上記コネクタ５０に接続される際に上記ガイドフレーム５２の案内部５８に案内される孔状の被案内部７３とがハウジング７１に形成されている。上記収容溝７２には、端子（図示せず）の弾性接触部が上記中間基板５１の接触部５３に対応して配列されていて、上記コネクタ７０がコネクタ５０に接続されるときには、上記端子の弾性接触部が上記接触部５３に弾圧せられて接触接続される。この端子は、上記収容溝７２の開口と逆側で接続部がハウジング７１から延出し、中間基板５１と直角となるように配された回路基板（図示せず）の対応回路部に対して上記接続部が半田等により接続される。
【００１０】
上記コネクタ７０に設けられた被案内部７３は、コネクタ７０がコネクタ５０に接続されるときに上述の案内面５９に近接対向する被案内面７４有している（図６及び図７参照）。
【００１１】
＜両コネクタの接続＞
かくして、一方のコネクタ５０の上縁部に対しては、他方のコネクタ７０が嵌合方向で案内されて該コネクタ７０の端子の弾性接触部が上記コネクタ５０の接触部５３に接続される。さらには、コネクタ５０の下縁部に対しては、コネクタ７０と同様にコネクタ８０もコネクタ５０に接続される。換言すれば、一方のコネクタ５０に対して、コネクタ７０とコネクタ８０とのいずれもが他方のコネクタとなり得る。その結果、コネクタ７０とコネクタ８０とが中間コネクタたるコネクタ５０を介して電気的に接続される。したがって、コネクタ７０とコネクタ８０とのそれぞれが取り付けられた二つの回路基板は、それぞれ中間基板５１に直角をなす状態で、電気的に接続される。
【００１２】
コネクタ５０とコネクタ７０との取り外し時には、上述の接続時と逆方向にコネクタ７０をコネクタ５０から引き抜く。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−１４３７８６（図１）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
コネクタ７０を固定側のコネクタ５０から抜出する際には、案内部５８の案内面５９と被案内部７３の被案内面７４とは近接対向しているので、コネクタ７０をなるべくこじることのないようにしなければならない。
【００１５】
しかし、実際には、コネクタ７０をコネクタ５０から取り外すときに、コネクタ７０がこじられてしまうことが多い。特に、前述のようにコネクタ７０が回路基板に取り付けられている場合には、コネクタ７０は該回路基板の陰となるため、コネクタ７０の状態を正確に目視できず、上記回路基板を把持してコネクタ７０をコネクタ５０から引き抜くこととなるので、コネクタ７０がこじられてしまうし、回路基板の把持縁部とコネクタ７０との距離が比較的大きいために、そのこじりが大きくなってしまう。こじりは、左右方向で交互に傾け操作を繰り返して行なわれる。
【００１６】
他方のコネクタ７０がこじられると、二つの案内部のうちの左側の案内部を拡大して示す図７に見られるように、該コネクタ７０の被案内部７３に形成された被案内面７４が、一方のコネクタ５０の案内部５８に案内された案内面５９に対して傾く。案内面５９と被案内面７４とは案内のために近接しており、互いの間の隙間が小さいので、コネクタ７０をこの隙間以上にこじろうとすると被案内面７４の下端縁部が案内面５９に強く圧せられ、上記被案内部７３と上記案内部５８とに大きな力が加わり、また、被案内面７４の下端縁部が案内面５９にかじる虞れがある。
【００１７】
上述の大きな力が加わると、上記案内部５８あるいは上記被案内部７３の破損や、コネクタ７０の接続部と回路基板のはんだ付け部位の破損そして接触不良をもたらす。また、案内面５９に対する被案内面７４の下端縁部でのかじりがコネクタ７０をコネクタ５０から抜けなくしてしまう。
【００１８】
また、コネクタ７０がの抜出が進行して、例えば図６にて右側の被案内部７３のみが案内部５８から外され、左側の被案内部７３内に他方の案内部５８が未だに浅く入っている状態で、抜出を完了しようとして、コネクタ７０が大きく傾けられることがある。この場合、右側の被案内部７３が案内部５８からすでに外れているため、コネクタ７０は回路基板で把持されて簡単に大きく回動されてしまいがちとなるので、該案内部５８及び該被案内部７３には初期のこじりにおけるよりも極めて大きな力が加えられてしまうこととなり、案内部５８等を容易に破損させる。又、破損にいたらないまでも、被案内面７４の下端縁部が案内面５９にかじってコネクタ７０がコネクタ５０から抜けなくなったりしてしまう。
【００１９】
そこで、本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであって、コネクタの損傷やかじりを生じることなく、容易に取り外すことができる電気コネクタ接続構造体の提供を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気コネクタの接続構造体は、二つのコネクタが互いに嵌合して接続されてなる接続構造体であって、各コネクタには、電気的接続のための複数の接触部が嵌合方向に直角な一方向にそれぞれ配列され、一方のコネクタが、上記接触部の配列範囲外の両側位置で上記嵌合方向へ柱状に延出して他方のコネクタとの接続に際して該他方のコネクタを嵌合方向で案内する案内部を有し、他方のコネクタが上記案内部に嵌合方向で案内される被案内部を有し、上記案内部は接触部の配列方向に対し直角な面で上記案内のための案内面を形成し、上記被案内部は該案内面に案内される被案内面を有している。
【００２１】
かかる電気コネクタ接続構造体において、本発明は、案内部もしくは被案内面は、嵌合方向での少なくとも中間部位で、案内面よりも内側に窪んだ逃げ部、もしくは被案内面に逃げ部を有していることを特徴としている。
【００２２】
このような構成のコネクタの接続構造体にあっては、一方のコネクタからの他方のコネクタの抜出時に、抜出操作開始直後には、若干の抜出方向移動して、被案内部の被案内面の端縁部が逃げ部の窪みへ入り込む。その結果、両コネクタ間で傾きを大きくとれるようになり大きいこじりを許容できる。したがって、コネクタの抜出時に案内部と被案内部とに大きな力が加わったり、被案内面の端縁部が案内面にかじったりすることがなく、難なく抜出がなされる。又、案内部や被案内部を損傷したり、コネクタと回路基板との半田付け部位等の損傷や接触不良を生じさせることもない。
【００２３】
本発明において、一方のコネクタは、コネクタの嵌合方向に対して直角な断面にて、接触部の配列範囲外の両側位置に設けられた案内部の少なくとも一方の形状が、両案内部を結ぶ線に関して非対称であり、他方のコネクタは被案内部が上記案内部の形状に対応しているとすることが好ましい。このような、非対称形状により、一方のコネクタの左右の二つの案内部に対し、他方のコネクタは左右方向での誤嵌合が防止される。
【００２４】
本発明の電気コネクタ接続構造体において、案内部の先端部は、少なくとも接触部の配列方向で案内部の少なくとも内側面が先細りのテーパ部となっていることが望ましい。
【００２５】
案内部の内側面の先端部が先細りテーパ部となっていると、一方のコネクタの左右の二つの案内部のうち、例えば右方の案内部から他方のコネクタの被案内部が抜けて外れ、左方の案内部に対してのみ被案内部が浅く係合しているとき、上記テーパ部が他方のコネクタの傾斜をさらに大きく許容するようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面の図１ないし図５にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１に示される実施形態において、機器の回路基板Ｐ１に固定的に取りつけられたコネクタ１０に接続された中間コネクタ２０に対して、他の回路基板Ｐ２に取りつけられたコネクタ４０が抜出自在に嵌合接続されるようになっている。回路基板Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ取りつけられたコネクタ１０，４０はほぼ同一に作られている。
【００２８】
中間コネクタ２０は、中間基板２１がガイドフレーム３０により保持されて構成されている。中間基板２１自体は、図６に示した従来のものと殆んど変わらず、基板の両面の上縁部そして下縁部のそれぞれに接続パッドたる接触部２１Ａが二列に設けられており、内層には信号回路（図示せず）が設けられ対応する上記接触部２１Ａと導通している。又、外層としては、この信号回路を覆うようにシールド２１Ｂが設けられ、上記接触部２１Ａのいくつかと導通している。又、長手方向（図にて横方向）中央部には切込溝２１Ｃが形成されていて、ここで中間基板と後述のガイドフレーム３０とのクリアランスをコネクタ４０の対応するガイド（図示せず）によって吸収し、当該接触部の位置出しをしている。さらには、中間基板２１は上記接続部２１Ａの配列範囲よりも該中間基板２１の長手方向外側に突出した被保持部２１Ｄを有し、この被保持部２１Ｄでガイドフレーム３０により保持される。
【００２９】
かかる中間基板２１はほぼ上下対称に作られていて、下縁部側の接触部でコネクタ１０と接続されている。
【００３０】
本実施形態では、中間基板２１をガイドフレーム３０で保持して成る中間コネクタ２０が下側のコネクタ１０に対してロック手段を有して容易に抜出できない構成をとっているが、後述の上側のコネクタ４０と同様に挿抜容易として全く同一構成とすることも可能で、この場合、回路基板Ｐ１がコネクタ１０と共に、中間コネクタ２０から外すことが可能となる。
【００３１】
次に、ガイドフレーム３０は、上記中間基板２１の長手方向両側位置で上下に延びている柱状体３１と、両柱状体３１の上下方向中間部同士を一体に連結している略板状の支持部３２とを有している。該支持部３２は紙面に平行な両面で上記中間基板２１を支持する支持面を有している。上記支持部３２と柱状体３１の境界部領域の一方には弾性を有する爪部３３を有し、該爪部３３が被保持部２１Ｄに係止して該中間基板２１の位置を定めている。又、爪状の保持部３５が設けられていて、上記爪部３３により定位置で支持部により支持されている中間基板２１をしっかりと保持している。
【００３２】
以上の中間基板２１、ガイドフレーム３０の支持部３２そして保持部３５は、本発明の要旨とするところではなく、従来のものと全く同じでも良い。
【００３３】
上記ガイドフレーム３０の柱状体３１は上下方向で中間基板２１の被保持部２１Ｄの範囲から突出する案内部３６を有しており、本発明ではこの案内部３６でのコネクタ４０に対する案内に特徴がある。この案内部３６は、左右の柱状体３１が図にて左右対称に作られている。
【００３４】
図２（Ａ）に見られるように、案内部３６は左側面に平坦な二つの案内面３６Ａ，３６Ｂを有し、この二つの案内面３６Ａ，３６Ｂの間に内側に窪んだ逃げ部３６Ｃが形成されている。案内部３６の上端側は左右にテーパ部３６Ｄ，３６Ｅが形成され、右側面はこのテーパ部より下方が平坦面３６Ｆとなっている。
【００３５】
一方、上記中間コネクタ２０に対して上方から嵌合接続されるコネクタ４０は、図１にてハウジングの左右両端部に被案内部４１を有しており、中間部に端子の接触部（図示せず）が配列された収容溝４２が設けられている。該収容溝４２は上記中間コネクタ２０の中間基板２１を上縁部から受入れるような溝となっていて、上記接触部は端縁から乗り上げて中間基板２１の両側面で対応接触部２１Ａに対して弾性接触する。
【００３６】
上記被案内部４１は被案内孔４２が形成されており、例えば、図２（Ａ）の左側の被案内部４１については、外側被案内面４１Ａは平坦で、内側被案内面４１Ｂは下部で平坦に形成され、該内側被案内面４１Ｂの上方には逃げ部４１Ｃとなっている。上記外側被案内面４１Ａは、上記中間コネクタ２０の案内面３６Ａ，３６Ｂと近接し、上記内側被案内面４１Ｂは上記中間コネクタ２０の平坦面３６Ｆと近接して位置するように形成されている。
【００３７】
かかるコネクタ４０は上部にて紙面に対して直角に延びる面を有する回路基板に接続されている。又、このようなコネクタ４０が中間コネクタ２０を介して接続される上記コネクタ１０は、このコネクタ４０とほぼ同様に構成され上下対称に配置される。該コネクタ１０は、既述したように、通常、コネクタ２０に設けられたロック手段が係合しているため中間コネクタ２０との嵌合が容易に外れないようになっている点でコネクタ４０と相違しているが、コネクタ２０にロック手段を設けずコネクタ１０とコネクタ４０のどちらも同一条件で外れるようにしておいてもよい。
【００３８】
このような本実施形態のコネクタ４０は、外側被案内面４１Ａそして内側被案内面４１Ｂが、先ず、中間コネクタ２０のテーパ部３６Ｄ，３６Ｅにてそれぞれ嵌合位置にもたらされた後に、案内面３６Ａ，３６Ｂそして平坦面３６Ｆで案内されて正規の位置で嵌合され、端子の接触部同士が接続される。
【００３９】
コネクタ４０を中間コネクタ２０から抜出するには、左右端の二つの案内部３６に対し全く同じようにして同時に左右二つの被案内部４１を引き上げればよいが、実際には、好ましいことではないが、両被案内部４１を交互に多めに引き上げる、いわゆるこじり抜出がなされることが多い。
【００４０】
本実施形態では、例えば、図２（Ａ）に示す中間コネクタ２０の左側の案内部３６に対し、コネクタ４０の左側の被案内部４１が若干でも引き上げられると、被案内部３６の外側被案内面４１Ａの下端縁が案内部３６の案内面の逃げ部３６Ｃに入り込むために、コネクタ４０の右側の被案内部４０が大きく傾いて案内部３６から引き上げられるようになる。したがって、次にこの右側の被案内部４１についても外側被案内面４１Ａの下端縁が対応くびれ部に位置するようになり、同様の原理で再び上記左側の被案内部４０が大きく案内部３６から引き上げられるようになる。このように、左右でのこじり抜出について、本実施形態では、傾きを大きく許容する。したがって、こじりを行なっても、大きな負荷をかけず、又、かじりを生ずることもなく、少ないこじり動作回数で一方の被案内部が案内部から抜出される。
【００４１】
一方の被案内部、例えば右側の被案内部が対応案内部から抜出され、図２（Ｂ）のように、左側の被案内部４１が案内部３６とまだ係合しているとき、被案内部４１には逃げ部４１Ｃが形成され、そして案内部３６にはテーパ部３６Ｅが形成されているので、図１に見られるように、コネクタ４０は反時計方向に回転するようにして簡単に抜出できる。
【００４２】
本発明では、このようにこじりを大きく許容しているにも拘らず、外側被案内面４１Ａに対して案内面３６Ａ，３６Ｂが形成されており、内側被案内面４１Ｂに対して平坦面３６Ｆが形成されているので、コネクタ４０の嵌合時には案内そして位置出しが確実になされる。
【００４３】
本発明では、既述の実施形態に限定されず、種々変形が可能である。例えば、図３（Ａ）のごとく左右二つの案内部３６が中間コネクタの中間基板２１の面に対し非対称に形成しておくことにより、図１のコネクタ４０を中間コネクタ２０に対して、左右で誤嵌合を行なうことがない。図３（Ａ）では、二つの案内部３６には、切込部３６Ｇが形成されていて、上方から見ると案内部３６は略Ｌ字状をなしている。この二つの案内部３６は左右では対称であるが、上記中間基板２１の面に対しては非対称である。したがって、コネクタ４０の被案内部も、これに対応する孔とすれば、左右をとりちがえた誤嵌合はなされない。又、本実施例では、図４（Ａ），（Ｂ）に見られるこじり抜出の際の傾きを大きく許容するために、上記切込部３６Ｇにても上端側にテーパ部３６Ｈを形成している。
【００４４】
さらには、上記非対称性は一方の案内部、例えば図３（Ｂ）に見られるように、左側の案内部についてのみ充足されていればよく、右側の案内部は切込部３６Ｇが形成されていることは要しない。
【００４５】
既述した例では、こじりの際の傾きを大きく許容するために逃げ部を中間コネクタ２０の案内部３６そしてコネクタ４０の被案内部４１について、それぞれ形成していたが、これはいずれか一方に形成されていれば十分である。例えば、図１そして図２の例では少なくとも案内部３６についてのみ逃げ部３６Ｃを形成しておけば十分である。
【００４６】
一方、コネクタ４０についてのみ逃げ部４１Ｃを形成しておくだけでも十分である。例えば、図５（Ａ），（Ｂ）のごとく、コネクタ４０の被案内部について逃げ部４１Ｃを形成し、中間コネクタ２０の案内部３６については単に案内面だけ形成しておくだけで十分である。この場合、上記逃げ部４１Ｃと協働してコネクタの傾きを許容するテーパ部３６Ｊを外側被案内面４１Ａの下部に形成しておく。
【００４７】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、コネクタの取り外し時にこじられても二つの被案内面の端縁部が交互に逃げ部の窪みへ進入できるので、両コネクタ間での傾きを大きくとれ、大きなこじりを許容できる。その結果、案内部と被案内部とを互いに強く圧して案内部と被案内部とに大きな力が加わることがないと共に、案内部や、コネクタと回路基板との半田付け部位等の損傷等を防止でき、また、被案内面の端縁部が案内面にかじったりすることがない。また、両コネクタ間での傾きを大きくとれるので、こじり回数が少なくて済み、速やかに取り外しが可能となる。
【００４８】
さらに、両コネクタ間での傾きを大きくとれるので、抜出の最終状態として、二つの案内部が片方だけ外された後に一方の案内部を被案内部に案内した状態で、一方の案内部と被案内部との接触位置を支点としてコネクタを回動させることが可能となり、案内部と被案内部とに大きな力が加わることがなくなり、案内部等の損傷等の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての二つのコネクタの概要構成を示す図である。
【図２】図１の両コネクタについての案内部及び被案内部の拡大断面図であり、（Ａ）は嵌合時、（Ｂ）は抜出途中時を示す。
【図３】本発明の他の実施形態の斜視図であり、（Ａ）は二つの案内部、（Ｂ）は（Ａ）の変形例として一方の案内部を示す。
【図４】図３のものについての拡大断面図であり、（Ａ）は嵌合時、（Ｂ）は抜出途中時を示す。
【図５】本発明のさらに他の実施形態を示す断面図であり、（Ａ）は嵌合時、（Ｂ）は抜出途中時を示す。
【図６】従来のコネクタの概要構成を示す図である。
【図７】図６のコネクタの抜出途中時における拡大断面図である。
【符号の説明】
２０ コネクタ（中間コネクタ）
２１ 中間基板
３６ 案内部
３６Ａ，３６Ｂ 案内面
３６Ｃ 逃げ部
３６Ｄ，３６Ｅ，３６Ｈ，３６Ｊ テーパ部
３６Ｇ 切込部
４０ コネクタ
４１ 被案内部
４１Ａ 外側被案内面
４１Ｂ 内側被案内面
Ｐ１，Ｐ２ 回路基板

Claims (3)

1. 二つのコネクタが互いに嵌合して接続されてなる接続構造体であって、各コネクタには、電気的接続のための複数の接触部が嵌合方向に直角な一方向にそれぞれ配列され、一方のコネクタが、上記接触部の配列範囲外の両側位置で上記嵌合方向へ柱状に延出して他方のコネクタとの接続に際して該他方のコネクタを嵌合方向で案内する案内部を有し、他方のコネクタが上記案内部に嵌合方向で案内される被案内部を有し、上記案内部は接触部の配列方向に対し直角な面で上記案内のための案内面を形成し、上記被案内部は該案内面に案内される被案内面を有している電気コネクタ接続構造体において、案内部もしくは被案内面は、嵌合方向での少なくとも中間部位で、案内面よりも内側に窪んだ逃げ部、もしくは被案内面に逃げ部を有していることを特徴とする電気コネクタ接続構造体。
2. 一方のコネクタは、コネクタの嵌合方向に対して直角な断面にて、接触部の配列範囲外の両側位置に設けられた案内部の少なくとも一方の形状が、両案内部を結ぶ線に関して非対称であり、他方のコネクタは被案内部が上記案内部の形状に対応していることとする請求項１に記載の電気コネクタ接続構造体。
3. 案内部の先端部は、少なくとも接触部の配列方向で案内部の少なくとも内側面が先細りのテーパ部となっていることとする請求項１又は請求項２に記載の電気コネクタ接続構造体。

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