JP2014024177A - 切断機 - Google Patents

Abstract

【課題】集塵効率が高い小型の切断機を得る。
【解決手段】ソーカバー１４で覆われた領域と集塵ケース１６の内部の空間（集塵空間１６ｃ）とは、ソーカバー１４の上面に設けられた集塵口１４１を介して連結されている。一方、集塵空間１６ｃは、ギヤカバー２３を介してハウジング２４の内部にも連結されている。このため、冷却風が前記の通りハウジング内を図３中を下側から上側に向かって流れる際には、冷却風を発生させる気流７０は、ソーカバー１４で覆われた領域から集塵口１４１を通って集塵空間１６ｃを流れてから、ハウジング２４内をハウジング後端部２４ａ側に向かって流れ、冷却風排出口２６を通ってハウジング２４の外部に放出される。また。この気流により、ソーカバー１４で覆われた領域の内部は吸引される。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転刃具で被切断試料を切断する切断機の構造に関する。

木材、例えば木板を切断するためには、手持ち式の小型の切断機が使用されている。こうした切断機においては、回転刃具（丸鋸刃）を回転させるモーターやこれに付随した回転伝達機構等（駆動部）がベースの上面側に固定され、丸鋸刃が部分的にベースの下面から突出する構成とされる。利用者は、被切断試料（例えば木板）にベースの下面を当接させ、切断機あるいは被切断試料を移動させることによって、切断作業を行うことができる。

この際、ベースの下面側において被切断試料と当接する箇所以外においては、回転刃具が直接露出しないように、回転刃具の周囲には回転刃具カバー（ソーカバー）が形成される。また、被切断試料が切断される際に発生する切り屑を回収するための集塵ケースがソーカバーに接続される場合もある。集塵ケースの内部の空間とソーカバーで覆われた領域とはソーカバーに設けられた開口部を介して連結される。集塵ケースに切り屑が溜まった場合、利用者は、集塵ケースの上蓋を外して切り屑を廃棄することができる。

一方、回転刃具を回転させるモーターは回転時に加熱するために、使用時にこれを冷却することが好ましい。このため、モーターの回転軸にはファンが設けられ、モーターが空冷される構成とされる。特許文献１には、このファンによって生成された冷却風を切り屑の回収にも利用する構成が記載されている。

この構成においては、ファンによって形成された冷却風はソーカバーに流入し、切り屑と共に集塵ケース内に導かれる。

この構成によって、モーターを冷却する冷却風を、切り屑の回収のためにも利用することができる。

特開２０１１−１３１３６７号公報

特許文献１に記載の構成においては、特に刃具の切断方向の前方で発生した切り屑は、ソーカバー内から排出される空気によって発散される。そのため、作業環境により切り屑を舞い上げたくない場合や、集塵効率を高めたい場合に、改良の余地があった。

すなわち、集塵効率が高い小型の切断機を得ることは困難であった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記の問題点を解決する発明を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の切断機は、電動機を具備する駆動部によって回転する回転刃具を被切断試料に当接させることによって前記被切断試料を切断する切断機であって、前記電動機を内部に収容するハウジングと、前記回転刃具の一部を露出させる状態で前記回転刃具を覆い、前記駆動部に固定された回転刃具カバーと、前記電動機を冷却する冷却風を生成するファンと、を具備し、前記冷却風は、前記回転刃具カバーで覆われた領域から前記ファンに向かって流れる構成とされたことを特徴とする。
本発明の切断機は、前記回転刃具カバーで覆われた領域とその内部が空間的に結合された集塵ケースを具備し、前記集塵ケースの内部の空間は前記ファンが設けられた空間と連結され、前記冷却風は、前記回転刃具カバーで覆われた領域から前記集塵ケースを介して前記電動機に向かって流れる構成とされ、前記集塵ケースの中における前記冷却風の流路にフィルターが設けられたことを特徴とする。
本発明の切断機において、前記ファンは前記ハウジング内に設置され、前記回転刃具カバー及び前記集塵ケースは前記ハウジングに固定されたことを特徴とする。
本発明の切断機において、前記ファンは前記ハウジング内において前記電動機から見て前記回転刃具と反対側に設置されたことを特徴とする。
本発明の切断機は、前記集塵ケースの内部において、前記冷却風の流路は、前記集塵ケースの内面の一端で前記冷却風が向きを変える構成とされ、前記フィルターは、前記一端よりも前記流路の下流側に設けられたことを特徴とする。
本発明の切断機は、前記回転刃具カバー内部と前記ハウジング内を連通させ、前記冷却風は前記回転刃具カバーで覆われた領域から前記ハウジング内を介して前記電動機に向かって流れる構成とされたことを特徴とする。
本発明の切断機において、前記電動機はブラシレスモーターであることを特徴とする。
本発明の切断機は、前記電動機の温度を測定する温度センサを具備することを特徴とする。

本発明は以上のように構成されているので、集塵効率が高い小型の切断機を得ることができる。

第１の実施の形態となる切断機の構成を示す側面図である。 第１の実施の形態となる切断機の上面図である。 第１の実施の形態となる切断機において冷却風を生成する気流を上面から見た模式図である。 第１の実施の形態となる切断機において冷却風を生成する気流を側面から見た模式図である。 第１の実施の形態となる切断機において、集塵ケースを開けた際の構成を示す側面図である。 第２の実施の形態となる切断機の上面図である。 第２の実施の形態となる切断機の部分断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る切断機について説明する。この切断機においては、電動機（モーター）によって回転刃具（丸鋸刃）を回転させる駆動部が、ベースの上で固定されている。この際、切断箇所で発生した切り屑に対する集塵効率が高くなる構成とされる。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る切断機１０の構成を示す側面図である。この切断機１０においては、ベース１１の上に、駆動部によって回転軸１２を中心として回転する回転刃具（丸鋸刃）１３が、その下部が部分的にベース１１の下側に突出するように固定される。図１においては、被切断試料はベース１１の下面側において右側から回転刃具１３に当接して切断される構成とされる。図１において回転刃具１３は回転軸１２を中心として反時計回りに回転する設定とされる。

ベース１１の上面側において、回転刃具１３の刃付けされた外周部は、駆動部に固定されたソーカバー（回転刃具カバー）１４で覆われている。一方、ベース１１の下面側においては、この外周部は、図１中の右側における被切断試料と当接する領域以外において、保護カバー１５で覆われている。また、ベース１１には、回転刃具１３とこれを覆う保護カバー１５が上面側から下面側に向かって貫通できるような開口部が設けられている。この構成により、ベース１１の上面に固定された駆動部に接続された回転刃具１３及びその外周部を覆う保護カバー１５がベース１１の上面側から下面側に突出した形態となる。

この回転刃具１３（切断機１０）が図１中の左側から被切断試料に接した状態で右側に進行することによって、被切断試料の切断が行われる。この際に、保護カバー１５の右側端部が被切断試料に当接するが、保護カバー１５は回転軸１２を回動軸としてソーカバー１４で覆われた内部を回動できる構成とされてソーカバー１４に設置されている。この回動に際して、保護カバー１５は図１中における反時計回りに付勢されるようにバネが取り付けられて固定されている。このため、切断作業が進み切断機１０が図１において被切断試料に対して右側に移動した場合、保護カバー１５はその右端部が被切断試料に当接した状態で図１中の時計回りに回動し、ベース１１の下面側では、被切断試料に当接する領域以外では回転刃具１３の外周部が保護カバー１５によって覆われた状態が維持される。このため、回転刃具１３の外周部は、被切断試料に当接する領域以外では、ソーカバー１４、保護カバー１５によって常に覆われる。

なお、ベース１１の上面側において、駆動部あるいは回転軸１２、回転刃具１３は、図１中の右側の領域に存在する回動軸を中心として回動できる構成とされる。これによって、回転刃具１３のベース１１の下面からの下側への突出量を調整することができる。これによって切断作業における切断深さを調整することができる。更に、被切断試料の表面に対して回転刃具１３がなす角度（切断角度）が調整可能なように、前記の回動と異なる方向に回動できる構成とされる場合もある。

図１において、ベース１１の直下の回転刃具１３の右側の領域において被切断試料は切断され、かつ回転刃具１３は反時計回りに回転するため、この切断によって発生した切り屑は、主にベース１１の上面側におけるソーカバー１４で覆われた内部に飛散する。このため、ベース１１の上面側において、ソーカバー１４には、被切断試料を切断する際に発生する切り屑を収容する集塵ケース１６が接続されている。集塵ケース１６の上部には、その上蓋となる集塵ケースカバー１６ａが、集塵ケースカバー回動軸１６ｂを中心として回動できるように設置されている。また、集塵ケース１６の内部には、切り屑が収容できる空間（集塵空間１６ｃ）が設けられている。利用者は、集塵ケースカバー１６ａを回動させることによってこれを開いた状態とし、収容された切り屑を廃棄することができる。ただし、切断作業を行なう際には、集塵ケースカバー１６ａは図１のように閉じた状態とする。

また、駆動部には、利用者がこの切断機１０を携帯する際に持つことのできるハンドル１７が固定されている。利用者は、切断の際にこのハンドル１７を持ってこの切断機１０を被切断試料に対して図１における右側に移動させて切断を行うことができる。ハンドル１７には、モーターのオン・オフを制御するスイッチ１８が設けられている。

図２は、この切断機１０をベース１１の上面側から見た上面図（一部透視図）である。ここでは、図１においては回転刃具１３、ソーカバー１４で隠されていた駆動部２０が透視図として示されている。駆動部２０においては、モーター２１で駆動されるモーター軸２２の回転運動が、図２におけるモーター２１の下側に設けられた複数のギヤを用いた回転伝達機構（図示せず）によって回転軸１２に伝達される。回転伝達機構はモーター２１と回転刃具１３の間に設けられ、ギヤカバー２３で覆われている。回転伝達機構によって、回転軸１２の回転速度が切断作業に適正となるように設定される。

モーター２１は、これを覆うハウジング２４の内部で固定されており、ハウジング２４におけるハウジング後端部２４ａ（変速機構あるいは回転刃具１３と反対側の端部）に設けられた軸受けによってモーター軸２２の一端（図２中の上端）が回転自在に支持されている。ハウジング２４とギヤカバー２３とは一体化されており、駆動部２０全体の外壁となっている。また、モーター２１よりもハウジング後端部２４ａ側におけるモーター軸２２には、ファン２５が固定されている。モーター軸２２の回転に伴ってファン２５が回転することによってハウジング２４内で冷却風が生成され、この冷却風は、ハウジング後端部２４ａに設けられた複数の冷却風排出口２６を介してハウジング２４の外部に排出される。これによってモーター２１が空冷される。この冷却風の流れのモーター２１よりも上流側の流路については後述する。

また、ここで用いられるモーター２１は、機械的接点によって電流のスイッチングを行う整流子が使用されないブラシレスモーターである。ブラスレスモーターにおいては、これを駆動する電流が、整流子の代わりに電気回路（半導体素子）を用いてスイッチングされることによってモーター軸２２が回転する。このため、このスイッチングを制御する制御回路３０が駆動部２０に隣接してハウジング２４又はギヤケース２３に固定して設置されている。また、この制御回路３０は、例えばモーター２１に異常が発生した場合（例えば異常な高温となった場合）において、利用者に対して異常を表示する、例えば警告灯と点灯させる、警告音を発する、等の動作も行わせる。この制御回路３０に入力する電力はＡＣコード３１を介して商用電源が接続されることによって外部から入力される。ただし、ＡＣコード３１を用いず、電池を制御回路３０に接続して動作させることもできる。モーター２１を駆動する電流のオン・オフはスイッチ１８によって行われる。

また、駆動部２０においては、モーター２１に隣接して、モーター２１の温度を検出する温度センサ２７が設けられる。

図２において、ベース１１における回転刃具１３の右側の延長線上の端部には、ガイドピース１９が設けられている。利用者がこの切断機１０を用いて被切断試料の切断を行なう際には、図１におけるベース１１の右側の下面に下側から被切断試料を当接させ、その後、回転刃具１３を被切断試料に対して右方向に移動させる。この際に、利用者は、ベース１１の上面側から、被切断試料におけるガイドピース１９に当接した位置が、回転刃具１３と当接する位置（切断される位置）であると認識することができる。これによって、適切な切断作業をすることができる。

前記の通り、ソーカバー１４には集塵ケース１６が接続されている。この切断機１０においては、ファン２５によって生成された冷却風は、ソーカバー１４側から、集塵ケース１６を介し、ハウジング２４内を通過し、冷却風排出口２６から外部に流れる。図３は、図２に対応した上面図においてこの際の冷却風の流れを模式的に示す図であり、ソーカバー１４、集塵ケース１６の水平方向の断面構造が示されている。また、図４は、図１に対応した側面図においてソーカバー１４、集塵ケース１６の断面構造を示して同様に冷却風の流れを模式的に示した図である。これらの図中の矢印は、冷却風が流れる際の気流７０の方向を示している。

図３、４に示されるように、ソーカバー１４で覆われた領域と集塵ケース１６の内部の空間（集塵空間１６ｃ）とは、ソーカバー１４の上面に設けられた集塵口１４１を介して連結されている。一方、集塵空間１６ｃは、ギヤカバー２３を介してハウジング２４の内部にも連結されている。このため、冷却風が前記の通りハウジング内を図３中を下側から上側に向かって流れる際には、冷却風を発生させる気流７０は、ソーカバー１４で覆われた領域から集塵口１４１を通って集塵空間１６ｃを流れてから、ハウジング２４内をハウジング後端部２４ａ側に向かって流れ、冷却風排出口２６を通ってハウジング２４の外部に放出される。この際に、ハウジング２４内のモーター２１が冷却される。

また。この気流により、ソーカバー１４で覆われた領域の内部は吸引される。このため、切り屑２００の回収効率が高くなる。その後、図３に示されるように、集塵口１４１から流入し切り屑２００が混入した気流７０は、集塵空間１６ｃ内においては、ソーカバー１４に沿って一旦図３中の左側に向かって流れる。しかしながら、その流出口はハウジング２４（ギヤカバー２３）のある側に設けられているため、この気流７０は、集塵ケース１６の内部の左側の端面で向きを変え、図３中の右側に向かって流れる。この集塵ケース１６内においては、この右側に向かって気流７０が流れる箇所に、フィルター４０が設置される。このフィルター４０は、特許文献１に記載のフィルターと同様のものであり、切り屑２００の大部分はここで除去され、集塵ケース１６内に留まる。ここで、切り屑２００には大小様々な大きさのものがあるが、大きな重い切り屑２００は、集塵ケース１６の内部の左側の端面で気流７０が向きを変える際に集塵ケース１６の底部に向かって落下する可能性が高い。このため、フィルター４０には、比較的小さな切り屑２００のみが到達する可能性が高い。このため、フィルター４０が設けられた経路が大きな切り屑２００によって閉塞する可能性は低い。

また、フィルター４０を通過した後でハウジング２４内を流れる気流７０においては、切り屑２００は除去されているために、モーター２１が冷却される際の切り屑２００による悪影響は除去される。

ただし、フィルター４０で除去できない、より小さな切り屑２００も存在するため、モーター２１は、この小さな切り屑２００が混入した冷却風で冷却される場合もある。しかしながら、機械的接点をもたないブラシレスモーターがモーター２１として用いられていれば、こうした小さな切り屑２００による悪影響は少ない。

フィルター４０が多くの切り屑２００によって目詰まりした場合には、フィルター４０によって気流７０が阻害され、冷却風が流れにくくなる。この場合にはモーター２１の温度が上昇するが、この温度上昇は、温度センサ２７で検出可能である。この場合、制御回路３０は、警告灯を点灯させる、警告音を発する等の制御を行うことができる。あるいは、スイッチ１８がオンとされた場合でも強制的にモーター２１に流れる電流を遮断する等の制御も行うことができる。

この場合、あるいは集塵ケース１６に回収された切り屑２００の量が多くなった場合には、図５に図１と同様にその側面図を示すように、集塵ケースカバー１６ａを集塵ケースカバー回動軸１６ｂを中心として回動させて開けることによって、回収された切り屑２００を廃棄する、フィルター４０を交換する、等の作業を行うことができる。その後、再び集塵ケースカバー１６ａを閉じてから、この切断機１０を再度使用することができる。

この構成においては、特許文献１に記載の技術と異なり、冷却風は、ソーカバー１４で覆われた領域から、集塵ケース１６、ハウジング２４を通り、ハウジング２４の外部に放出される。一方、特許文献１に記載の技術においては、切断領域に向けて排出される気流が存在する。このため、切断領域から多くの切り屑が発散し、切り屑の回収効率を高くすることは困難である。これに対して、上記の切断機１０においては、切断領域は気流７０の入口となっているだけであり、切断領域に向けて排出される気流は存在しないため、切り屑２００を発散させることはない。更に、最も切り屑２００が集中するソーカバー１４で覆われた内部が直接吸引されるため、切り屑２００の回収効率を高くすることができる。

また、ハウジング後端部２４ａに設けられた冷却風の出口となる冷却風排出口２６近くにファン２５を設けることができる。これにより、モーター２１の冷却効率が高くなる。

また、この切断機１０においては、ソーカバー１４は駆動部２０に固定され、集塵ケース１６は、その内部の集塵空間１６ｃが駆動部２０及びソーカバー１４に連結するように駆動部２０及びソーカバー１４に接続されている。この際、図３に示されたような集塵空間１６ｃ内での流れが実現できるように、ソーカバー１４の周囲を覆うように集塵ケース１６は形成される。この場合には、図３に示されるように、集塵空間１６ｃからモーター２１に至るまでの経路は特許文献１に記載の技術と比べて短いため、この経路の幅が狭い場合でも、気流７０が大きく阻害されることはない。また、集塵空間１６ｃからモーター２１に至るまでの経路には、ギヤカバー２３で覆われた回転伝達機構しか存在しない。このため、ハウジング２４内でモーター２１を冷却する冷却風を充分に強くすることができる。また、このようにソーカバー１４、集塵ケース１６、駆動部２０を隣接して設けることができる。更に、特許文献１に記載の構成と異なり、ハウジング後端部２４ａには何も接続されるものがない。このため、装置全体を小型化することができる。

なお、前記の通り、上記の構成においては、モーター２１としては、整流子をもたないブラシレスモーターが特に好ましく用いられる。しかしながら、整流子をもつ型式のモーターであっても同様の構成を実現できることは明らかである。この場合には、フィルター４０による粒子（切り屑２００）の除去能力が充分高いことが望まれる。

また、ソーカバーで覆われた内部を吸引することによって発生した気流を集塵ケースの内部を通過させてからモーターを冷却できる限りにおいて、集塵ケースの構成やフィルターの位置は適宜設定することができる。また、ファンが取り付けられる位置やハウジングの構成等、モーター周囲の構成も、上記の構成で冷却風をモーターに当てることができる限りにおいて、任意である。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る切断機について説明する。図６は、この切断機５０の上面図（図２に対応）であり、図７は、その駆動部周辺の部分断面図である。この切断機５０においても、ハウジング２４内の電動機（モーター）２１によって回転刃具（丸鋸刃）１３を回転させる駆動部２０、駆動部２０が固定されたベース１１、回転刃具の外周部を覆うソーカバー（回転刃具カバー）１４、保護カバーが用いられる。これらについては第１の実施の形態と同様である。図６においては、電動機２１周辺の構成はハウジング２４内を透視した透視図とされ、ソーカバー１４の箇所もソーカバー１４を透視した透視図とされている。

図６におけるハウジング後端部２４ａ側において、電動機２１の回転軸（モーター軸２２）にファン２５が直接固定されている。電動機２１、ファン２５等はハウジング２４内に収容されている。ファン２５の回転によって、図示される気流７０が発生する設定とされる。この気流７０は、図７に示されるように、ソーカバー１４で覆われた領域からハウジング２４内部を通り、排出口２８から排出される。この排出口２８には、図７に示されるように、ホース２９の一端が外部から取り付けられる構成とされている。この切断機５０においては、集塵ケースが設けられておらず、ソーカバー１４で覆われた内部とハウジング２４内部が集塵ケースを介さずに連通されている点が第１の実施の形態とは異なる。

この切断機５０においては、ハウジング２４の内部で気流７０の向きが変わらず、図６、７においては下側から上側に向かって流れる。このため、大きな切り屑がハウジング２４内に留まりにくくなり、排出口２８から排出されやすくなる。その後、例えばホース２９の他端に別体の集塵ケースを取り付ければ、この集塵ケースに大きな切り屑を収容することができる。一方、電動機２１が気流７０によって冷却される点については第１の実施の形態と同様である。また、ブラシレスモーターを電動機２１として用いることによって、前記と同様に、小さな切り屑が電動機２１に対して与える悪影響も排除される。すなわち、上記のようにハウジング２４内に気流７０を生成する構成は、集塵ケースを切断機に設けない構成においても有効である。

なお、この構成においては、制御回路（図示せず）に対する切り屑の悪影響を抑制するために、制御回路に対して防塵・防滴効果を有するコーティング（ウレタン等）を施すことが好ましい。また、温度センサを設けることがより好ましいことも、第１の実施の形態と同様である。

この構成の切断機５０においては、集塵ケースが用いられないため、切断機５０をより小型化、軽量化することができる。ホース２９や別体の集塵ケースは、必要に応じて取り付ければよい。

このように、上記の構成によって、電動機を冷却するための冷却風を集塵にも用いることができ、小型で集塵効率の高い切断機を得ることができる。また、切断箇所周辺に切り屑を飛散させず、良好な作業環境を保つことができるために、作業性を高くすることのできる切断機を得ることができる。

１０、５０ 切断機
１１ ベース
１２ 回転軸
１３ 回転刃具（丸鋸刃）
１４ ソーカバー（回転刃具カバー）
１５ 保護カバー
１６ 集塵ケース
１６ａ 集塵ケースカバー
１６ｂ 集塵ケースカバー回動軸
１６ｃ 集塵空間
１７ ハンドル
１８ スイッチ
１９ ガイドピース
２０ 駆動部
２１ モーター
２２ モーター軸
２３ ギヤカバー
２４ ハウジング
２４ａ ハウジング後端部
２５ ファン
２６ 冷却風排出口
２７ 温度センサ
２８ 排出口
２９ ホース
３０ 制御回路
３１ ＡＣコード
４０ フィルター
７０ 気流
１４１ 集塵口
２００ 切り屑

Claims (8)

1. 電動機を具備する駆動部によって回転する回転刃具を被切断試料に当接させることによって前記被切断試料を切断する切断機であって、
   前記電動機を内部に収容するハウジングと、
   前記回転刃具の一部を露出させる状態で前記回転刃具を覆い、前記駆動部に固定された回転刃具カバーと、
   前記電動機を冷却する冷却風を生成するファンと、
   を具備し、
   前記冷却風は、前記回転刃具カバーで覆われた領域から前記ファンに向かって流れる構成とされたことを特徴とする切断機。
2. 前記回転刃具カバーで覆われた領域とその内部が空間的に結合された集塵ケースを具備し、
   前記集塵ケースの内部の空間は前記ファンが設けられた空間と連結され、
   前記冷却風は、前記回転刃具カバーで覆われた領域から前記集塵ケースを介して前記電動機に向かって流れる構成とされ、
   前記集塵ケースの中における前記冷却風の流路にフィルターが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の切断機。
3. 前記ファンは前記ハウジング内に設置され、前記回転刃具カバー及び前記集塵ケースは前記ハウジングに固定されたことを特徴とする請求項２に記載の切断機。
4. 前記ファンは前記ハウジング内において前記電動機から見て前記回転刃具と反対側に設置されたことを特徴とする請求項３に記載の切断機。
5. 前記集塵ケースの内部において、
   前記冷却風の流路は、前記集塵ケースの内面の一端で前記冷却風が向きを変える構成とされ、
   前記フィルターは、前記一端よりも前記流路の下流側に設けられたことを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の切断機。
6. 前記回転刃具カバー内部と前記ハウジング内を連通させ、
   前記冷却風は前記回転刃具カバーで覆われた領域から前記ハウジング内を介して前記電動機に向かって流れる構成とされたことを特徴とする請求項１に記載の切断機。
7. 前記電動機はブラシレスモーターであることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の切断機。
8. 前記電動機の温度を測定する温度センサを具備することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の切断機。

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