JP2004351789A - 高速fv低減タイヤの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】周方向の一端と他端とが連結されるジョイント部を有する複数個(k個)のタイヤ構成部材を具える未加硫の生タイヤPi(i=1〜m)におけるトレッド部のトータルゲージの変動量と、該生タイヤPi(i=1〜m)を加硫成形した完成タイヤQi(i=1〜m)における高速FVとを測定して予測式を求め、この予測式に基づきm個以降の生タイヤの加硫金型への装着の位相を特定することにより、m個以降の完成タイヤの高速FVのn次成分を低減する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一ロットのm個の生タイヤについて、そのトレッド部のトータルゲージの変動量と、この生タイヤを加硫成形した完成タイヤにおける高速FVとを測定して所定の予測式を求めるとともに、この予測式に基づきm個以降の生タイヤの加硫金型への装着の位相を特定することにより、m個以降の完成タイヤの高速FVのn次成分を低減させる高速FV低減タイヤの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
タイヤに起因する車両振動を改善するためには、タイヤによって生ずる加振力を低減することが必要であり、従来より、タイヤ製造時などにおいて低速ユニフォミティの全数検査が行われる場合が多い。なお低速ユニフォミティの測定方法については、JASOC607−87で規定されており、ラジアルFV、タンジェンシャルFV、ラテラルFV、ラジアルランアウト(RRO)等のユニフォミティ因子を、回転速度60rpm以下の低速で測定している。
【0003】
そして近年、高速ユニフォミティの高次成分が、高速走行における振動、騒音に強く関与していることも判明し、そのため、この高速ユニフォミティに優れるタイヤの市場での要求も強まっている。しかし、高速ユニフォミティは、特別なユニフォミティーマシンを用いた高速回転での計測が必要となるため、測定に長時間を要する傾向があり、全数検査を行うことは極めて難しい状況にある。
【0004】
そこで近年、タイヤの高速ユニフォミティの高次成分を、低速ユニフォミティのユニフォミティ因子から回帰式や統計的処理を用いて予測する方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし例えば、図10(A)に高速ラジアルFV2次と低速ラジアルFV2次との関係を、又図10(B)に高速ラジアルFV2次とRRO2次との関係を、それぞれ示すように、タイヤのユニフォミティは、速度によってメカニズムが異なるため、低速ユニフォミティと高速ユニフォミティとの相関は高くはなく、従って、高速ユニフォミティの高次成分の予測精度を十分に高めることは難しいものであった。しかも、従来においては、前記予測に基づいて完成タイヤを判別するにとどまり、高速ユニフォミティに優れるタイヤを積極的に製造することはできなかった。
【0006】
このような状況に鑑み、本発明者が研究した結果、同一ロット内においては、生タイヤにおけるトレッド部のトータルゲージ分布のn次成分の大きさと位相、この生タイヤにおける種々のタイヤ構成部材(例えばインナーライナゴム、トレッドゴム、カーカスプライ、ベルトプライ等)の各タイヤ周方向ジョイント位置での局部的なトータルゲージの変動の大きさと位相、及び前記生タイヤを加硫成形した完成タイヤにおける高速FVのn次成分の大きさと位相には、高い相関があることが判明した。そして、これらをもとに、同一ロットの先行のサンプルから予測式を求めることにより、該サンプル以降のタイヤに対して、生タイヤの状態のままで、この生タイヤが完成タイヤとなったときの高速FVのn次成分を高精度で予測することが可能となり、さらにこの予測に基づいて、生タイヤの加硫金型への装着の位相を特定することにより、前記サンプル以降のタイヤに対し、完成タイヤの高速FVのn次成分を低減させうることを究明し得た。
【0007】
すなわち本発明は、生タイヤの状態において、この生タイヤが加硫成形されたときの完成タイヤの高速FVのn次成分を高精度で予測することができ、この予測に基づいて、生タイヤの加硫金型への装着の位相を特定することにより、完成タイヤとなった際の高速FVのn次成分を低減させうる高速FV低減タイヤの製造方法を提供することを目的としている。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−141615号公報
【特許文献2】
特開平11−352024号公報
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、周方向の一端と他端とが連結されるジョイント部を有する複数個(k個)のタイヤ構成部材を具える未加硫の生タイヤPi(i=1〜m)におけるトレッド部のトータルゲージの変動量と、該生タイヤPi(i=1〜m)を加硫金型を用いて加硫成形した完成タイヤQi(i=1〜m)における高速FVとを測定して予測式を求め、この予測式に基づきm個以降の生タイヤの加硫金型への装着の位相を特定することにより、m個以降の完成タイヤの高速FVのn次成分を低減する高速FV低減タイヤの製造方法であって、
▲1▼ 同一ロット内の10個以上のm個の各生タイヤPi(i=1〜m)についてトレッド部のトータルゲージを測定し、前記各タイヤ構成部材のジョイント部(j=1〜k)におけるトータルゲージの局部的な変動量であるジョイント変動量Jij(i=1〜m,j=1〜k)と、生タイヤ基準位置X1からの各ジョイント位置の位相θijとからなるジョイント変動ベクトル(→Jij)を求めるステップと、
▲2▼ 前記各生タイヤPi(i=1〜m)についてトレッド部のトータルゲージを測定し、前記生タイヤ基準位置X1を基準としたトータルゲージのタイヤ一周に亘る変動量の分布を次数解析してトータルゲージn次成分ベクトル(→Vin)を求めるステップと、
▲3▼ 前記各完成タイヤQi(i=1〜m)について高速FVを測定し、前記生タイヤ基準位置X1を基準とした高速FVのタイヤ一周に亘る変動量の分布を次数解析して高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を求めるステップと、
▲4▼ 各完成タイヤQiの前記高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を用いて、加硫金型を原因として生じる高速FVの金型n次成分ベクトル(→MFVn)を求めるステップと、
▲5▼ 各完成タイヤQiの前記高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)から、前記高速FVの金型n次成分ベクトル(→MFVn)を差し引くことにより、各完成タイヤQiに相当する生タイヤPiの高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)を、次の(1)式により求めるステップと、
(→PFVin)=(→QFVin)−(→MFVn) −−−(1)
▲6▼ 次の(2)式の重回帰の予測式において、その伝達関数→An、→Bnj (j=1〜k)を、前記▲1▼〜▲4▼の各ステップで求めたm個のタイヤについての前記ベクトル(→QFVin)、(→MFVn)、(→Vin)、(→Jij)を用いた最小二乗法によって求め、前記予測式(2)を完成させるステップと、
【数2】
▲7▼ m個以降の各生タイヤPi(i>m)について、そのジョイント変動ベクトル(→Jij)及びトータルゲージn次成分ベクトル(→Vin)を求め、前記予測式(2)に当てはめることによりm個以降の各生タイヤPi(i>m)の高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)を推定するステップと、
▲8▼ この推定した前記高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)と、前記高速FVの金型n次成分ベクトル(→MFVn)との和が最小となる、生タイヤ基準位置X1に対する金型基準位置X2の相対位相αで、m個以降の各生タイヤPi(i>m)を加硫金型に装着することを特徴としている。
【0010】
又請求項2の発明では、前記金型n次成分ベクトル(→MFVn)は、m個の完成タイヤQiの前記高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を、金型基準位置X2を基準として互いに重ね合わせて平均化することにより、加硫金型以外の高速FVへの影響を相殺させて求めたことを特徴としている。
【0011】
又請求項3の発明では、前記n次成分は、2次成分〜5次成分の何れかであることを特徴としている。
【0012】
又請求項4の発明では、前記高速FVは、高速ラジアルFV又は高速タンジェンシャルFVであることを特徴としている。
【0013】
又請求項5の発明では、前記高速FVn次は、高速ラジアルFV4次、又は高速タンジェンシャルFV2次であることを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図1は、本発明の高速FV低減タイヤの製造方法(以下にタイヤ製造方法という)を略示するフローチャートである。
図1に示すように、本実施形態のタイヤ製造方法は、
▲1▼ 同一ロット内の10個以上のm個の各生タイヤPi(i=1〜m)に対し、そのジョイント変動ベクトル(→Jij)を求めるステップと、
▲2▼ 前記各生タイヤPi(i=1〜m)に対し、そのトータルゲージn次成分ベクトル(→Vin)を求めるステップと、
▲3▼ 前記各生タイヤPi(i=1〜m)を加硫成形した完成タイヤQi(i=1〜m)に対し、その高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を求めるステップと、
▲4▼ 前記高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を用い、加硫金型を原因とする高速FVの金型n次成分ベクトル(→MFVn)を求めるステップと、
▲5▼ 前記各完成タイヤQiに相当する生タイヤPiの高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)を、次の(1)式により求めるステップと、
(→PFVin)=(→QFVin)−(→MFVn) −−−(1)
▲6▼ 次の(2)式の予測式において、その伝達関数→An、→Bnj (j=1〜k)を、前記▲1▼〜▲4▼の各ステップで求めたm個のタイヤについての前記ベクトル(→QFVin)、(→MFVn)、(→Vin)、(→Jij)を用いた最小二乗法によって求め、前記予測式(2)を完成させるステップと、
【数3】
▲7▼ 前記予測式(2)を用い、m個以降の各生タイヤPi(i>m)に対して、その高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)を推定するステップと、
▲8▼ この推定した前記高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)と、前記高速FVの金型n次成分ベクトル(→MFVn)との和が最小となる加硫金型への相対位相αで、m個以降の各生タイヤPi(i>m)を加硫金型に装着するステップと、
を少なくとも含み、これによってm個以降の完成タイヤの高速FVのn次成分を低減させる。
【0015】
ここで、生タイヤPは、本例では、図2に略示するように、インナーライナゴム2a、トレッドゴム2bを含むゴム部材2、及びカーカスプライ3a、ベルトプライ3bを含むコードプライ部材3からなる複数個(k個)の周知のタイヤ構成部材4を具えて形成される。又図3にトレッド部の周方向断面を誇張して示すように、前記タイヤ構成部材4には、その周方向の一端と他端とが、例えば端部を突き合わせて、或いは端部を上下に重ね合わせて連結されるジョイント部5が形成される。従って、このジョイント部5には、トレッド部のトータルゲージに、局部的な変動量であるジョイント変動量Jij(i=1〜m,j=1〜k)を招くこととなる。
【0016】
そこで、ステップ▲1▼では、同一ロット内の10個以上のm個の生タイヤPi(i=1〜m)をサンプルとして選出し、そのトレッド部のトータルゲージを測定する。そして、選出した各生タイヤPi(i=1〜m)に対して、前記ジョイント変動量Jij(i=1〜m,j=1〜k)と、生タイヤ基準位置X1からの各ジョイント位置の位相θijとからなるジョイント変動ベクトル(→Jij)を求める。
【0017】
なお前記トータルゲージの測定は、例えばレーザ変位計等の測定器を用い、トレッド部の内面及び外面における厚さ方向の各変位を、タイヤ一周に亘って計測することにより測定できる。なお生タイヤ基準位置X1としては、特に規制はなく任意の位置に設定できる。又前記サンプルの選出数、即ち数mは、30以上とするのが予測精度を高める上で好ましい。
【0018】
次に、ステップ▲2▼では、前記サンプルの各生タイヤPi(i=1〜m)についてトレッド部のトータルゲージを測定し、図4(A)、(B)に示すように、前記生タイヤ基準位置X1を基準としたトータルゲージのタイヤ一周に亘る変動量の分布を求めるとともに、この分布をさらに次数解析し、そのn次成分であるトータルゲージn次成分ベクトル(→Vin)を求める。なお図4(B)には、n=2のものが例示されている。また前記変動量の分布は、ステップ▲1▼における前記トータルゲージの測定の際に得ることができる。
【0019】
次に、ステップ▲3▼では、図5(A)に示すように、前記サンプルの各生タイヤPi(i=1〜m)を、加硫金型10を用いて加硫成形し、サンプルの完成タイヤQi(i=1〜m)を形成する。その後、このサンプルの各完成タイヤQiに対して高速ユニフォミティーを測定し、その結果得られる高速FVの波形を次数解析することにより、そのn次成分ベクトル(→QFVin)を、図5(B)に示す如く、例えば生タイヤ基準位置X1を基準として求める。
【0020】
このとき、完成タイヤQiにおいて、前記生タイヤ基準位置X1及び加硫金型10の金型基準位置X2が認識できることが必要である。そのため、生タイヤPi及び加硫金型10に、各基準位置X1、X2を表示させうるマーキングを設けることが好ましい。なお金型基準位置X2としても、特に規制はなく任意の位置に設定でき、本例では、例えばタイヤに型番や製造日等の情報を印するために付加される刻印状のステンシルの位置を採用した場合を例示している。
【0021】
次に、ステップ▲4▼では、加硫金型10を原因として生じる高速FVのn次成分である金型n次成分ベクトル(→MFVn)を求める。
【0022】
ここで、完成タイヤQiの高速FVの発生原因としては、各種のタイヤ構成部材4を貼合わせて生タイヤPiを形成する際の不均一さによる生タイヤ因子と、加硫金型自体及び加硫金型を組立てる際の不均一さによる金型因子とが支配的である。そして本明細書では、完成タイヤQiの高速FVのうちで、前記生タイヤ因子によって発生するものを生タイヤの高速FVとよぶとともに、この生タイヤの高速FVを次数解析してなるn次成分を、生タイヤPiの高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)とよぶ。又完成タイヤQiの高速FVのうちで、前記金型因子によって発生するものを金型の高速FVとよぶとともに、この金型の高速FVを次数解析してなるn次成分を、金型n次成分ベクトル(→MFVn)とよぶ。
【0023】
このうち、金型n次成分ベクトル(→MFVn)は、前記ステップ▲3▼で得た前記高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を用いて求める。詳しくは、図6に例示するように、ステップ▲3▼で得たm個の高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を、それぞれ金型基準位置X2を基準として互いに重ね合わせて平均化することにより求める。これによって、高速FVn次成分への加硫金型以外の影響が互いに相殺され、金型因子による前記金型n次成分ベクトル(→MFVn)をうることができる。
【0024】
このとき、加硫金型10以外の影響を高精度で相殺するため、ジョイント部5の各位置を金型基準位置X2に対してランダムに配置して前記サンプルの生タイヤPiを形成するか、或いは前記重ね合わせによってジョイント部5が相殺される位置に規則的に配置して前記サンプルの生タイヤPiを形成することが好ましい。
【0025】
次に、ステップ▲5▼では、図7に示すように、前記ステップ▲3▼で求めた各完成タイヤQiの高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)から、前記ステップ▲4▼で求めた金型n次成分ベクトル(→MFVn)を差し引くことにより、完成タイヤQiに相当する生タイヤPiを因子とした前記高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)を、次の(1)式によって求める。このとき、同図のように、ベクトル(→QFVin)の金型基準位置X2と、ベクトル(→MFVn)の金型基準位置X2とを位置合わせして、前記演算を行う。
(→PFVin)=(→QFVin)−(→MFVn) −−−(1)
【0026】
次に、ステップ▲6▼では、次の重回帰式(2)を、高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)の予測式として定義する。そして、この予測式(2)中の伝達関数→An、→Bnj (j=1〜k)を、前記ステップ▲1▼〜▲4▼で求めたm個のタイヤについての前記ベクトル(→QFVin)、(→MFVn)、(→Vin)、(→Jij)を用いた最小二乗法によって求め、前記予測式(2)を完成させる。
【数4】
【0027】
このとき、予測式(2)では、ベクトル(→PFVin)、(→Vin)の位相の次元と、ベクトル(→Jij)の位相θijの次元とを合わす必要があり、そのために、前記位相θijを、この位相θijをn倍した変換位相θ’ij(=n×θij)に置き換えて計算する。
【0028】
次に、ステップ▲7▼では、m個以降の非サンプルの生タイヤPi(i>m)に対して、トレッド部のトータルゲージを測定し、前記ステップ▲1▼、▲2▼と同様に、ジョイント変動ベクトル(→Jij)及びトータルゲージn次成分ベクトル(→Vin)を求める。そして、このベクトル(→Jij)、(→Vin)を、前記予測式(2)に当てはめて演算することにより、非サンプルの生タイヤPi(i>m)ごとに、高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)を推定する。この演算では、ベクトル(→Jij)とベクトル(→Vin)との位相の次元を合わすため、前述と同様、前記位相θijを、変換位相θ’ij(=n×θij)に置き換えて計算する。
【0029】
そしてステップ▲8▼では、図8に示すように、前記ステップ▲7▼で推定した非サンプルの生タイヤPiの高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)と、前記ステップ▲4▼で求めた金型n次成分ベクトル(→MFVn)との和が最小となる、生タイヤ基準位置X1に対する金型基準位置X2の相対位相αを、非サンプルの生タイヤPiごとに求める。そして、この相対位相αに基づいて、非サンプルの各生タイヤPiを加硫金型10に装着することにより、m個以降の完成タイヤの高速FVのn次成分を低減させることができるのである。
【0030】
なお本発明では、例えば高速ラジアルFV、高速タンジェンシャルFV、高速ラテラルFV等の高速FVにおける1次以上の適宜の次数成分を低減させることができる。しかし、高速走行時の振動への関与が高い、2次〜5次の高速FVの次数成分、特にタイヤの共振を起こしやすい高速ラジアルFV4次、又は高速タンジェンシャルFV2次を低減させるために好適に実施しうる。
【0031】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0032】
【実施例】
本発明のステップ▲1▼〜▲7▼を用い、未加硫の生タイヤから加硫後の高速タンジェンシャルFV2次成分の値を推定するとともに、この生タイヤを実際に加硫成形してなる完成タイヤの高速タンジェンシャルFV2次成分の実測値と比較し、その結果を図9に示した。同図の如く、生タイヤから加硫後の高速FVn次成分を高い精度で推定しうるのが確認できる。又この推定値に基づき、生タイヤの加硫金型への装着の位相を特定することにより、完成タイヤの高速FVのn次成分を低減しうることが可能となる。
【0033】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、生タイヤから、この生タイヤが加硫成形されたときの完成タイヤの高速FVのn次成分を高精度で予測することができ、しかもこの予測に基づいて、生タイヤの加硫金型への装着の位相を特定することにより、完成タイヤとなった際の高速FVのn次成分を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高速FV低減タイヤの製造方法を略示するフローチャートである。
【図2】生タイヤの一例を示す子午断面図である。
【図3】タイヤ構成部材のジョイント部を誇張して示すトレッド部のタイヤ周方向断面図である。
【図4】(A)はトレッド部のトータルゲージのタイヤ一周に亘る変動量の分布を示す線図、(B)は前記分布を次数解析してなるトータルゲージn次成分ベクトルを(→Vin)を示す線図である。
【図5】(A)は生タイヤの加硫金型への装着を説明する線図、(B)は完成タイヤの高速FVのn次成分ベクトル(→QFVin)を示す線図である。
【図6】ステップ▲4▼を説明する線図である。
【図7】ステップ▲5▼を説明する線図である。
【図8】ステップ▲8▼を説明する線図である。
【図9】高速タンジェンシャルFV2次成分の、生タイヤからの推定値と完成タイヤからの実測値とを比較した線図である。
【図10】(A)は高速ラジアルFV2次と低速ラジアルFV2次との関係を示す線図、(B)は高速ラジアルFV2次とRRO2次との関係を示す線図である。
【符号の説明】
4 タイヤ構成部材
5 ジョイント部
10 加硫金型
Claims (5)
- 周方向の一端と他端とが連結されるジョイント部を有する複数個(k個)のタイヤ構成部材を具える未加硫の生タイヤPi(i=1〜m)におけるトレッド部のトータルゲージの変動量と、該生タイヤPi(i=1〜m)を加硫金型を用いて加硫成形した完成タイヤQi(i=1〜m)における高速FVとを測定して予測式を求め、この予測式に基づきm個以降の生タイヤの加硫金型への装着の位相を特定することにより、m個以降の完成タイヤの高速FVのn次成分を低減する高速FV低減タイヤの製造方法であって、
▲1▼ 同一ロット内の10個以上のm個の各生タイヤPi(i=1〜m)についてトレッド部のトータルゲージを測定し、前記各タイヤ構成部材のジョイント部(j=1〜k)におけるトータルゲージの局部的な変動量であるジョイント変動量Jij(i=1〜m,j=1〜k)と、生タイヤ基準位置X1からの各ジョイント位置の位相θijとからなるジョイント変動ベクトル(→Jij)を求めるステップと、
▲2▼ 前記各生タイヤPi(i=1〜m)についてトレッド部のトータルゲージを測定し、前記生タイヤ基準位置X1を基準としたトータルゲージのタイヤ一周に亘る変動量の分布を次数解析してトータルゲージn次成分ベクトル(→Vin)を求めるステップと、
▲3▼ 前記各完成タイヤQi(i=1〜m)について高速FVを測定し、前記生タイヤ基準位置X1を基準とした高速FVのタイヤ一周に亘る変動量の分布を次数解析して高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を求めるステップと、
▲4▼ 各完成タイヤQiの前記高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を用いて、加硫金型を原因として生じる高速FVの金型n次成分ベクトル(→MFVn)を求めるステップと、
▲5▼ 各完成タイヤQiの前記高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)から、前記高速FVの金型n次成分ベクトル(→MFVn)を差し引くことにより、各完成タイヤQiに相当する生タイヤPiの高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)を、次の(1)式により求めるステップと、
(→PFVin)=(→QFVin)−(→MFVn) −−−(1)
▲6▼ 次の(2)式の重回帰の予測式において、その伝達関数→An、→Bnj (j=1〜k)を、前記▲1▼〜▲4▼の各ステップで求めたm個のタイヤについての前記ベクトル(→QFVin)、(→MFVn)、(→Vin)、(→Jij)を用いた最小二乗法によって求め、前記予測式(2)を完成させるステップと、
▲8▼ この推定した前記高速FVn次成分ベクトル(→PFVin)と、前記高速FVの金型n次成分ベクトル(→MFVn)との和が最小となる、生タイヤ基準位置X1に対する金型タイヤ基準位置X2の相対位相αで、m個以降の各生タイヤPi(i>m)を加硫金型に装着することを特徴とする高速FV低減タイヤの製造方法。 - 前記金型n次成分ベクトル(→MFVn)は、m個の完成タイヤQiの前記高速FVn次成分ベクトル(→QFVin)を、金型基準位置X2を基準として互いに重ね合わせて平均化することにより、加硫金型以外の高速FVへの影響を相殺させて求めたことを特徴とする請求項1記載の高速FV低減タイヤの製造方法。
- 前記n次成分は、2次成分〜5次成分の何れかであることを特徴とする請求項1又は2記載の高速FV低減タイヤの製造方法。
- 前記高速FVは、高速ラジアルFV又は高速タンジェンシャルFVであることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の高速FV低減タイヤの製造方法。
- 前記高速FVn次は、高速ラジアルFV4次、又は高速タンジェンシャルFV2次であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の高速FV低減タイヤの製造方法。
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