JP2024072680A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】シールドケース内のジャンクションボックスに接続された曲がり難い電線を伝わって水滴がジャンクションボックス内へ浸入するのを防止することができる安価な電気接続箱を提供する。【解決手段】電気接続箱１は、上部開口を有するシールドケース１０と、シールドケース１０内に収容されたジャンクションボックス４０と、上部開口を覆うケースカバー５０と、シールドケース１０の側壁に設けられた電源電線挿通部１３から引き込まれたプラス側電線及びマイナス側電線３７の端末に接続されたコネクタ３８が、ジャンクションボックス４０のコネクタ部４３に接続される電源側ワイヤハーネス３０と、を備える。電源電線挿通部１３からシールドケース１０内に引き込まれたプラス側電線及びマイナス側電線３７が、コネクタ３８に向けて鉛直上向きへ傾斜した電線経路とされる。【選択図】図４

Description

本発明は、リレーやヒューズなどの電気部品を装着するジャンクションボックスを収容する電気接続箱に関する。

従来、自動車用の電気回路に使用されるリレーボックスやヒュージブルリンクボックスなどの各種電気装置を収納するとともに、ワイヤハーネス等の配線類の接続分岐点として、自動車内に電気接続箱が設置されている（特許文献１～２、参照）。また、ハイブリッド車を含む電気自動車には、バッテリとインバータなどを相互に電気的に接続するための電気接続箱が搭載されている（特許文献３、参照）。

図６，７に示すように、従来の電気接続箱５０１は、シールドケース５１０と、シールドケース５１０内に収容されるジャンクションボックス５４０と、ジャンクションボックス５４０に設けられるヒューズやリレーなどの電気部品を外部のバッテリとインバータなどの電子機器に電気的接続するワイヤハーネス５３０，５３１，５３２，５３３と、シールドケース５１０の上部開口を塞ぐケースカバー５５０と、を備えている。

ワイヤハーネス５３０，５３１，５３２，５３３は、それぞれジャンクションボックス５４０内のコネクタと接続されるコネクタ５３０Ｃ，５３１Ｃ，５３２Ｃ，５３３Ｃと、各コネクタ５３０Ｃ，５３１Ｃ，５３２Ｃ，５３３Ｃに一端が接続された各電線５３０Ｗ，５３１Ｗ，５３２Ｗ，５３３Ｗの他端にそれぞれ接続された外部接続用コネクタ５３０Ｓ，５３１Ｓ，５３２Ｓ，５３３Ｓとから構成されている。

シールドケース５１０は、上部開口を有する直方体状に形成された導電金属製の箱であり、内部に大きな収容空間がある。シールドケース５１０の一側壁には、外部接続用コネクタ５３１Ｓ，５３２Ｓ，５３３Ｓがそれぞれ挿着される３つのコネクタ挿通孔が設けられ、これと対向する側壁には、外部接続用コネクタ５３０Ｓが挿着される１つのコネクタ挿通孔が設けられている。
ジャンクションボックス５４０は、ヒューズやリレーなどの電気部品、およびこれらの電気部品に給電するコネクタ等が装着されている。ジャンクションボックス５４０は、シールドケース５１０の収容空間に収容され、固定される。

従って、例えば外部接続用コネクタ５３０Ｓに接続された電源側回路からワイヤハーネス５３０を介して電力が供給されたジャンクションボックス５４０は、ワイヤハーネス５３１，５３２，５３３を介してそれぞれ外部接続用コネクタ５３１Ｓ，５３２Ｓ，５３３Ｓに電力を分配出力する。そこで、電気接続箱５０１は、外部接続用コネクタ５３１Ｓ，５３２Ｓ，５３３Ｓにそれぞれ接続された機器側回路を介して各電子機器に電力を供給することができる。

また、電気接続箱５０１がエンジンルーム等の車外に搭載される場合には、外部接続用コネクタ５３０Ｓ，５３１Ｓ，５３２Ｓ，５３３Ｓを防水コネクタとすることで、各コネクタ挿通孔から水がシールドケース５１０内に入ることを防止できる。

特開２０００－２４３５２４号公報 特開２０１１－１２５１７３号公報 特開２０１４－９３８８８号公報

ところで、車内に搭載される電気接続箱は、基本的に被水することはないので、高価な防水コネクタを用いることなく、シールドケースの各コネクタ挿通孔に電線を挿通する構成とすることが望まれる。この場合でも、結露や外部から浸入した水滴がボディや内装、電線を伝わってシールドケース内に浸入することが想定される。そのため、シールドケース内に搭載されたジャンクションボックスへ接続される電線は、一旦下方に切り返したＵ字状の水切り経路とされるのが一般的である（特許文献１、参照）。

しかしながら、電力を供給する電源側回路が太物電線の場合、剛性が高く曲がり難いため、このような水切り経路を取ることが困難である。そのため、結露や外部から浸入した水滴が、シールドケース内へ引き込まれてジャンクションボックスに接続された電源側回路の太物電線を伝って、ジャンクションボックス内へ浸入する懸念がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シールドケース内のジャンクションボックスに接続された曲がり難い電線を伝わって水滴がジャンクションボックス内へ浸入するのを防止することができる安価な電気接続箱を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、下記を特徴としている。
上部開口を有するシールドケースと、前記シールドケース内に収容されたジャンクションボックスと、前記上部開口を覆うケースカバーと、前記シールドケースの側壁に設けられた電線挿通部から引き込まれた被覆電線の端末に接続されたコネクタが前記ジャンクションボックスのコネクタ部に接続されるワイヤハーネスと、を備え、
前記電線挿通部から前記シールドケース内に引き込まれた前記被覆電線が、前記コネクタに向けて鉛直上向きへ傾斜した電線経路とされた、
電気接続箱。

本発明に係る電気接続箱によれば、シールドケース内のジャンクションボックスに接続された曲がり難い電線を伝わって水滴がジャンクションボックス内へ浸入するのを防止することができる電気接続箱を安価に提供することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の一実施形態に係る電気接続箱の分解斜視図である。 図２は、図１に示したシールドケースの電線挿通部におけるワイヤハーネスの要部斜視図である。 図３は、図１に示したジャンクションボックスのコネクタ部に接続されたワイヤハーネスの要部斜視図である。 図４は、図１に示した電気接続箱が車体に取り付けられた状態の縦断面図である。 図５は、図４に示した電気接続箱が傾いた状態の縦断面図である。 図６は、従来の電気接続箱の全体斜視図である。 図７は、図６に示した電気接続箱からケースカバーを外した状態で示す平面図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電気接続箱１の分解斜視図である。図２は、図１に示したシールドケース１０の電源電線挿通部１３における電源側ワイヤハーネス３０の要部斜視図である。図３は、図１に示したジャンクションボックス４０のコネクタ部４１，４３に接続された電源側ワイヤハーネス３０の要部斜視図である。
なお、本明細書中、電気接続箱１の前後方向、上下方向および左右方向は、図１に示した矢印の方向に従うものとする。

図１に示すように、本実施形態に係る電気接続箱１は、上部開口を有するシールドケース１０と、シールドケース１０内に収容されたジャンクションボックス４０と、上部開口を覆うケースカバー５０と、一端がシールドケース１０内に引き込まれてジャンクションボックス４０のコネクタ部４１，４３に接続されるワイヤハーネスとしての電源側ワイヤハーネス３０と、を備える。

シールドケース１０は、上部開口を有する直方体状に形成された導電金属製（例えば、アルミ合金製）の箱であり、内部に大きな収容空間がある。シールドケース１０の長手方向（左右方向）における一側壁には、電源側ワイヤハーネス３０の一端をシールドケース１０内に引き込むための電線挿通部である電源電線挿通部１３が、上端縁に切欠き形成されている。

また、シールドケース１０の長手方向における両側壁と短手方向（前後方向）における一側壁とには、複数の機器側ワイヤハーネス２０の一端をシールドケース１０内に引き込むための複数（本実施形態では、６箇所）の分配電線挿通部１５が、上端縁にそれぞれ直方体状に切欠き形成されている。

図２に示すように、分配電線挿通部１５は、後述する段付きグロメット２１の本体部２２を両側から挟持する一対の断面Ｕ字状の保持壁１６により構成されている。そこで、上方から一対の保持壁１６の間に嵌挿された段付きグロメット２１は、分配電線挿通部１５に保持されて軸方向の移動が規制される。
なお、本実施形態に係るこれら複数の分配電線挿通部１５は、長手方向が水平になるように形成したり、長手方向が垂直になるように形成したりすることができる。

シールドケース１０の外方には、二対のブラケット部１１，１２が突設されている。一対のブラケット部１１は、貫通孔１１ａに挿通されたボルト１７によって、図示しない車体の水平パネルにボルト締結される。また、一対のブラケット部１２は、貫通孔１２ａに挿通されたボルト１７によって、図示しない車体の垂直パネルにボルト締結される（図４，参照）。

ジャンクションボックス４０は、図示しない複数のヒューズと、これらのヒューズに給電する電源側バスバーと、これらのヒューズから配電される複数の配電バスバーと、アース側バスバーとを、合成樹脂製のボックス内に備えている。

ジャンクションボックス４０の上面には、後述する電源側ワイヤハーネス３０のコネクタ３６，３６が嵌合されるコネクタ部４１，４３が設けられている。コネクタ部４１は、ボックス内の電源側バスバーに電気的に接続されている。コネクタ部４３は、アース側バスバーに電気的に接続されている。
ジャンクションボックス４０は、シールドケース１０の内部空間に収容され、シールドケース１０の底面にボルト締結される。

電源側ワイヤハーネス３０は、ジャンクションボックス４０に電力を供給する電源側回路のプラス側電線３５（被覆電線）と、アース側回路のマイナス側電線３７（被覆電線）とを有する。これらプラス側電線３５及びマイナス側電線３７は、電力を供給するため太物電線で構成されており、剛性が高く曲がり難い。
シールドグロメット３１の電線挿通穴３４に挿通されたプラス側電線３５及びマイナス側電線３７の端末には、それぞれコネクタ３６及びコネクタ３８が接続されている。

図２に示すように、シールドグロメット３１は、シールドケース１０の電源電線挿通部１３の横断面形状に対応した外周形状を有し、一対の電線挿通穴３４が軸方向へ貫通形成された略長円柱状のハウジング３３と、ハウジング３３の外周面を覆う導電金属製のシールドシェル３２とを備える。

図２に示すように、シールドシェル３２は、底壁から前方へ延設された固定片３２ａを有する。固定片３２ａには、シールドシェル３２内に収容したハウジング３３を係止する係止突起３２ｂと、ネジ孔とが形成されている。
そして、図１に示すように、シールドケース１０の電源電線挿通部１３には、スタッドボルト１４が垂設されている。固定片３２ａのネジ孔に挿通されたスタッドボルト１４にナット３９が締結されることで、シールドグロメット３１は電源電線挿通部１３に固定される。

そこで、周知の防水コネクタに比べて安価なシールドグロメット３１によって、電源側ワイヤハーネス３０のプラス側電線３５及びマイナス側電線３７をシールドケース１０内に引き込むことができる。

コネクタ３６，３８は、電線中心線と直交する方向に相手端子との嵌合方向を有するＬ字状の接続端子（図示せず）がハウジング内に収容されたＬ字形のコネクタである。
図３に示すように、ハウジング後端の電線導出部には、半円筒状の電線導出壁３６ａ，３８ａがそれぞれ突設されている。そして、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７の端末は、結束バンド６０を用いてそれぞれ電線導出壁３６ａ，３８ａの内周面に添うように緊締されている。

そして、コネクタ３６は、ジャンクションボックス４０の上面に設けられたコネクタ部４１に嵌合されることで、プラス側電線３５をボックス内の電源側バスバーに電気的に接続する。また、コネクタ３８は、ジャンクションボックス４０の上面に設けられたコネクタ部４３に嵌合されることで、マイナス側電線３７をボックス内のアース側バスバーに電気的に接続する。

更に、ジャンクションボックス４０の上面に突設されたコネクタ部４１及びコネクタ部４３の高さは、電源電線挿通部１３に装着されたシールドグロメット３１の電線挿通穴３４からシールドケース１０内に引き込まれたプラス側電線３５及びマイナス側電線３７の電線経路が、コネクタ部４１及びコネクタ部４３に嵌合されたコネクタ３６，３８に向けて鉛直上向きへ傾斜するように設定されている。

なお、シールドケース１０内に引き込まれたプラス側電線３５及びマイナス側電線３７における電線経路の傾斜角度は、例えばシールドケース１０の底面に対するジャンクションボックス４０の取付高さを適宜変更するだけで、任意に設定することができる。

複数の機器側ワイヤハーネス２０は、ジャンクションボックス４０で配電された電力を複数の電子機器に供給する機器側回路のプラス側電線２５と、機器側回路のマイナス側電線２７とをそれぞれ有する。更に、段付きグロメット２１の電線挿通穴２６に挿通されたプラス側電線２５及びマイナス側電線２７の端末には、それぞれ図示しないコネクタが接続されている。各機器側ワイヤハーネス２０は、プラス側電線２５及びマイナス側電線２７を把持した取付板２９をシールドケース１０に締結することで、シールドケース１０に固定される。

プラス側電線２５の端末に接続されたコネクタは、ジャンクションボックス４０の下面に設けられた複数のプラス側コネクタ部（図示せず）にそれぞれ嵌合されることで、プラス側電線２５をボックス内の配電バスバーに電気的に接続する。また、マイナス側電線２７の端末に接続されたコネクタは、ジャンクションボックス４０の下面に設けられた複数のマイナス側コネクタ部（図示せず）にそれぞれ嵌合されることで、マイナス側電線２７をボックス内のアース側バスバーに電気的に接続する。

図２に示すように、段付きグロメット２１は、シールドケース１０の分配電線挿通部１５の横断面形状に対応した外周形状を有する略四角柱状の本体部２２と、本体部２２より外周形状が小さい略四角柱状の突出部２４とを有する段付き形状に形成された弾性部材である。段付きグロメット２１には、一対の電線挿通穴２６が軸方向へ貫通形成されている。
そして、図２に示すように、分配電線挿通部１５を構成している一対の保持壁１６の間に本体部２２が嵌挿されることで、段付きグロメット２１は分配電線挿通部１５に保持される。

図１に示すように、ケースカバー５０は、シールドケース１０の上部開口を覆う導電金属製の薄板で、シールドケース１０の上部外周と略同じ形状を有しており、周囲にある複数のネジ孔にネジ５１を通してシールドケース１０のネジ孔に固定される。

ケースカバー５０は、後端側から電源側ワイヤハーネス３０の延在方向に沿って上方へ膨らんだ膨出部５３を有する、膨出部５３の内面は、シールドグロメット３１の上面に対応した横断面形状を有している。そこで、図４に示すように、シールドグロメット３１は、シールドケース１０の電源電線挿通部１３と、ケースカバー５０の膨出部５３とによって画成される嵌装開口に嵌装された状態となる。

従って、電源側ワイヤハーネス３０のプラス側電線３５及びマイナス側電線３７は、電源電線挿通部１３に装着されたシールドグロメット３１を介してシールドケース１０内に引き込まれる。そこで、シールドケース１０の電源電線挿通部１３における電磁シールドの確保と共に、電源電線挿通部１３による電線傷付き防止と、電源電線挿通部１３における防塵防水性の向上を図ることができる。

また、機器側ワイヤハーネス２０のプラス側電線２５及びマイナス側電線２７は、分配電線挿通部１５に嵌挿された段付きグロメット２１を介してシールドケース１０内に引き込まれる。そこで、シールドケース１０の分配電線挿通部１５による電線傷付き防止と、分配電線挿通部１５における防塵防水性の向上を図ることができる。

次に、上述した本実施形態の電気接続箱１の作用について説明する。
図４は、図１に示した電気接続箱１が車体に取り付けられた状態の縦断面図である。図５は、図４に示した電気接続箱１が傾いた状態の縦断面図である。
図４に示すように、本実施形態の電気接続箱１は、シールドケース１０のブラケット部１１，１２をボルト１７によって車体パネルにボルト締結することで、車体に水平に取付けられる。

電気接続箱１が車体に水平に取付けられた状態では、電源電線挿通部１３に装着されたシールドグロメット３１の電線挿通穴３４からシールドケース１０内に引き込まれたプラス側電線３５及びマイナス側電線３７が、コネクタ部４１及びコネクタ部４３に嵌合されたコネクタ３６，３８に向けて鉛直上向きへ傾斜した電線経路とされている。

そこで、結露や外部から浸入した水滴７０が、シールドグロメット３１の電線挿通穴３４から導出されたプラス側電線３５及びマイナス側電線３７上に落下しても、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７を伝わってシールドケース１０内に浸入することはない。
即ち、周知の防水コネクタに比べて安価なシールドグロメット３１を用いても、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７を伝わって水滴７０がコネクタ部４１及びコネクタ部４３からジャンクションボックス４０内に浸入することを防止できる。

また、本実施形態の電気接続箱１では、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７の端末が、コネクタ３６，３８の電線導出壁３６ａ，３８ａに結束バンド６０を用いてそれぞれ緊締されている。
例えば、図５に示すように、角度θ傾斜した下り坂に車両が駐車され、電気接続箱１が前方へ角度θ傾いた状態では、シールドケース１０内に引き込まれたプラス側電線３５及びマイナス側電線３７の電線経路が、コネクタ３６，３８に向けて鉛直下向きへ傾斜した状態となる。

そこで、結露や外部から浸入した水滴７０は、シールドグロメット３１の電線挿通穴３４から導出されたプラス側電線３５及びマイナス側電線３７上に落下すると、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７を伝わってシールドケース１０内に浸入する可能性がある。
しかしながら、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７を伝わってシールドケース１０内に浸入した水滴７０は、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７の端末に緊締されている結束バンド６０に堰き止められ、下方に落下する。そこで、電気接続箱１が傾くことによって、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７を伝わってシールドケース１０内に水滴７０が浸入した場合でも、コネクタ部４１及びコネクタ部４３からジャンクションボックス４０内に水滴７０が浸入することを防止できる。

また、電線導出壁３６ａ，３８ａの外周面後端には、結束バンド６０の脱落を防止するフランジ部３６ｂ，３８ｂがそれぞれ突設されている。これらフランジ部３６ｂ，３８ｂは、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７の下面を伝わってシールドケース１０内に浸入した水滴７０を堰き止め、下方に落下させることができる。

なお、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７の端末にゴム栓等の環状部品をそれぞれ装着することで、プラス側電線３５及びマイナス側電線３７を伝わってシールドケース１０内に浸入した水滴７０を堰き止め、下方に落下させることもできる。

また、本実施形態の電気接続箱１では、電源側ワイヤハーネス３０のプラス側電線３５及びマイナス側電線３７が、シールドケース１０の電源電線挿通部１３に装着されたシールドグロメット３１を介してシールドケース１０内に引き込まれる。
そこで、シールドケース１０の電源電線挿通部１３における電磁シールドの確保と共に、電源電線挿通部１３による電線傷付き防止と、電源電線挿通部１３における防塵防水性の向上を図ることができる。

したがって、本実施形態の電気接続箱１によれば、シールドケース１０内のジャンクションボックス４０に接続された曲がり難いプラス側電線３５及びマイナス側電線３７を伝わって水滴７０がジャンクションボックス４０内へ浸入するのを防止することができる電気接続箱を安価に提供することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係る電気接続箱の実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 上部開口を有するシールドケース（１０）と、前記シールドケース（１０）内に収容されたジャンクションボックス（４０）と、前記上部開口を覆うケースカバー（５０）と、前記シールドケース（１０）の側壁（長手方向における一側壁）に設けられた電線挿通部（電源電線挿通部１３）から引き込まれた被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）の端末に接続されたコネクタ（３６，３８）が、前記ジャンクションボックス（４０）のコネクタ部（４１，４３）に接続されるワイヤハーネス（電源側ワイヤハーネス３０）と、を備え、
前記電線挿通部（電源電線挿通部１３）から前記シールドケース（１０）内に引き込まれた前記被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）が、前記コネクタ（３６，３８）に向けて鉛直上向きへ傾斜した電線経路とされた、
電気接続箱（１）。

上記［１］の構成の電気接続箱（１）によれば、結露や外部から浸入した水滴（７０）が、電線挿通部（電源電線挿通部１３）から導出された被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）上に落下しても、被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）を伝わってシールドケース（１０）内に浸入することはない。
即ち、高価な防水コネクタを用いることなく、被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）を伝わって水滴（７０）がジャンクションボックス（４０）内に浸入することを防止できる。

［２］ 前記被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）の端末が、前記コネクタ（３６，３８）の電線導出壁（３６ａ，３８ａ）に結束バンド（６０）を用いて緊締された、
上記［１］に記載の電気接続箱（１）。

上記［２］の構成の電気接続箱（１）によれば、被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）を伝わってシールドケース（１０）内に浸入した水滴（７０）は、被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）の端末に緊締されている結束バンド（６０）に堰き止められ、下方に落下する。そこで、電気接続箱（１）が傾くことによって、被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）を伝わってシールドケース（１０）内に水滴（７０）が浸入した場合でも、ジャンクションボックス（４０）内に水滴（７０）が浸入することを防止できる。

［３］ 前記被覆電線（プラス側電線３５及びマイナス側電線３７）が、前記電線挿通部（電源電線挿通部１３）に装着されたシールドグロメット（３１）を介して前記シールドケース（１０）内に引き込まれた、
上記［１］又は［２］に記載の電気接続箱（１）。

上記［３］の構成の電気接続箱（１）によれば、シールドケース（１０）の電線挿通部（電源電線挿通部１３）における電磁シールドの確保と共に、電線挿通部（電源電線挿通部１３）による電線傷付き防止と、電線挿通部（電源電線挿通部１３）における防塵防水性の向上を図ることができる。

１…電気接続箱
１０…シールドケース
１３…電源電線挿通部（電線挿通部）
３０…電源側ワイヤハーネス（ワイヤハーネス）
３５…プラス側電線（被覆電線）
３６…コネクタ
３７…マイナス側電線（被覆電線）
３８…コネクタ
４０…ジャンクションボックス
４１…コネクタ部
４３…コネクタ部
５０…ケースカバー

Claims (3)

1. 上部開口を有するシールドケースと、前記シールドケース内に収容されたジャンクションボックスと、前記上部開口を覆うケースカバーと、前記シールドケースの側壁に設けられた電線挿通部から引き込まれた被覆電線の端末に接続されたコネクタが、前記ジャンクションボックスのコネクタ部に接続されるワイヤハーネスと、を備え、
   前記電線挿通部から前記シールドケース内に引き込まれた前記被覆電線が、前記コネクタに向けて鉛直上向きへ傾斜した電線経路とされた、
   電気接続箱。
2. 前記被覆電線の端末が、前記コネクタの電線導出壁に結束バンドを用いて緊締された、
   請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記被覆電線が、前記電線挿通部に装着されたシールドグロメットを介して前記シールドケース内に引き込まれた、
   請求項１又は２に記載の電気接続箱。

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