JP5179855B2 - バスバーブロックの組付構造 - Google Patents

Description

本発明は、ジャンクションブロックにおけるカバーにバスバーブロックを位置決めして組み付けるバスバーブロックの組付構造に関するものである。

図８は、従来のジャンクションブロックの一形態の要部を示すものである（特許文献１参照）。

このジャンクションブロックは、各種電子部品７２を搭載した回路基板７３と、回路基板７３の左右両側に端子７４で接続されたコネクタブロック７５と、回路基板７３の前側に端子７６で接続されたヒューズブロック７７とを備えるものである。これら回路基板７３や各ブロック７５，７７で成る回路基板組立体７１は、各ブロック７５，７７の開口７５ａ，７７ａ側を露出させた状態で上下のカバー（図示せず）で覆われて保護される。

コネクタブロック７５は絶縁樹脂製のコネクタハウジング（符号７５で代用）と、コネクタハウジング内に一端側を挿着され、回路基板７３に他端側をハンダ接続された略Ｌ字状の端子７４とで構成されている。また、ヒューズブロック７７は、絶縁樹脂製のヒューズホルダ（ブロック本体）７８内に一端側を挿着され、回路基板７３に他端側をハンダ接続された略Ｌ字状の端子７６と、ヒューズホルダ７８内に挿着された導電金属製の櫛歯状のバスバー（図示せず）と、バスバーの一側部を収容した電源入力用のコネクタ８０とで構成されている。

このヒューズホルダ７８には上下二段に且つ左右方向に並列に複数のブレード型のヒューズ（図示せず）が装着され、ヒューズの上下一対の端子に対応して、上下の収容室７７ａ内に上下一対の端子７６と上下一対のバスバーとの各音叉状端子部（挟持端子）が挿着される。コネクタ８０にはバッテリ電源やオルタネータ電源が入力される。

なお、上記特許文献１には、ヒューズホルダ７８に別体の端子ホルダ（図示せず）を接合して、端子ホルダ内に各段のＬ字状の端子７６（上記バスバーに代えて端子を使用する）を収容する構成例も記載されている。回路基板７３には厚さ方向中間部に銅コア層（図示せず）を配設している。
特開２００６−３３３５８３号公報（図６，図１〜図２）

しかしながら、上記従来のジャンクションブロックにあっては、車両のグレードに応じて電源回路等が増加するに伴って、ヒューズブロック７７の段数の異なる形態のものを新たに製造し直さなければならず、コスト高になるという問題があった。

また、特にヒューズブロック７７が多段になるに伴って、カバー（図示せず）への回路基板組立体７１（特にヒューズブロック部分）の組付作業性が低下するという懸念があった。また、ヒューズを挿入した際に（特に複数のヒューズを一本の端子の複数のヒューズ接続端子部に同時に挿入した際に）、端子に挿入方向の強い押圧力がかかり、回路基板７３のハンダ接続部に悪影響を及ぼし兼ねないという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、例えばヒューズブロックをカバーに簡単且つ確実に組み付けることができ、また、車両のグレードアップによる回路数の増加に容易に対応することができ、しかも、ヒューズ等の電気部品の挿抜力による回路基板と例えばヒューズブロックとの接続部への悪影響を防ぐことのできるバスバーブロックの組付構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るバスバーブロックの組付構造は、一端側に電気部品接続用の端子部、他端側に回路基板接続用の端子部を有する複数本のバスバーが絶縁性のブロック本体に並列に設けられてバスバーブロックが構成され、該複数本のバスバーが該ブロック本体と一体のバスバー横断方向のリブで該ブロック本体に固定されて浮き上がり防止され、該リブに対する位置決め用の凹部が絶縁性のカバーに設けられ、該バスバーブロックを該カバーに組み付けると同時に該リブが該凹部に係合して該バスバーブロックが位置決めされることを特徴とする。

上記構成により、バスバー浮き上がり防止用のリブが位置決め部を兼ねてバスバーブロックとカバーとの位置決めを正確に行わせる。バスバーの電気部品接続用の端子部にはヒューズ等の電気部品が接続される。電気部品の着脱時にバスバーには長手（前後）方向の力（押し力や引き力）が作用するが、リブが凹部の前側又は後側の端面に当接することで、これらの力が受け止められて、回路基板接続用の端子部と回路基板との接続部への応力負荷が防止される。

請求項２に係るバスバーブロックの組付構造は、請求項１記載のバスバーブロックの組付構造において、前記バスバーブロックと前記カバーとが段差状に屈曲形成され、前記リブが、該バスバーブロックの上層前側のバスバー部分と下層後側のバスバー部分とに対して一対配設され、該一対のリブに対応して前記凹部が一対配設されたことを特徴とする。

上記構成により、組み付けにくい複雑な屈曲形状のバスバーブロックが前後の各リブでカバーの前後の各凹部に位置決めされつつ確実に組み付けられる。二カ所で位置決めすることで、カバーに対するバスバーブロックの位置決め精度が高まる。「下層」とは回路基板に近い側を言い、「前側」とは電気部品に近い側を言う。

請求項３に係るバスバーブロックの組付構造は、請求項２記載のバスバーブロックの組付構造において、一端側に電気部品接続用の端子部、他端側に回路基板接続用の端子部を有する複数本の端子と、該複数本の端子を保持する絶縁性のブロック本体とで成る端子ブロックが、前記バスバーブロックの上層部と回路基板との間に配設されたことを特徴とする。

上記構成により、端子ブロックでローグレード車両の少ない回路数に対応し、端子ブロックにバスバーブロックを重ねて配置することで、ハイグレード車両の多い回路数（回路数の増大）に対応することができる。

請求項４に係るバスバーブロックの組付構造は、請求項１〜３の何れかに記載のバスバーブロックの組付構造において、前記バスバーブロックを接続配置する回路基板にコネクタブロックや他の電気部品が接続配置されて回路基板組立体が構成され、該回路基板組立体を前記カバーに組み付ける際に、前記リブが前記凹部に係合して該回路基板組立体が位置決めされることを特徴とする。

上記構成により、少なくとも回路基板とバスバーブロックとコネクタブロックとリレー等の他の電気部品とで回路基板組立体が構成され、その回路基板組立体がリブと凹部との係合でカバーに正確に位置決めされつつスムーズ且つ確実に組み付けられる。回路基板組立体とカバーとでジャンクションブロックが構成される。

請求項１記載の発明によれば、凹部とリブとの係合でカバーにバスバーブロックを正確に位置決めしつつスムーズ且つ簡単確実に組み付けることができ、バスバーブロックやカバーを含むジャンクションブロックの組付作業性が向上する。また、バスバー浮き上がり防止用のリブを位置決め手段として兼用することで、新たに位置決め手段を設ける手間がかからず、構造が簡素化・低コスト化される。また、ヒューズ等の電気部品の着脱時に、リブが凹部に当接することで、着脱時の力を受け止めて、回路基板とバスバーとの接続部への悪影響を防ぐことができ、これにより、回路基板の接続の信頼性が高まる。

請求項２記載の発明によれば、組み付けにくい複雑な屈曲形状のバスバーブロックを前後の各リブでカバーの前後の各凹部に精度良く位置決めしつつ確実に組み付けることができる。

請求項３記載の発明によれば、端子ブロックに加えてバスバーブロックを用いることで、カバーや回路基板等の構成部品は共通使用して、ハイグレード車両等の回路数の増大に容易に対応することができ、その場合において、回路基板と端子ブロックとバスバーブロックとの組立体をリブと凹部で正確に位置決めしてスムーズ且つ簡単確実に組み付けることができる。

請求項４記載の発明によれば、少なくとも回路基板とバスバーブロックとコネクタブロックとリレー等の他の電気部品とで回路基板組立体を構成して、その回路基板組立体をリブと凹部との係合でカバーに正確に位置決めしつつスムーズ且つ確実に組み付けることができ、これにより、これら回路基板組立体とカバーとで成るジャンクションブロックの組立作業性が向上する。

図１は、本発明におけるジャンクションブロックの一実施形態を示すものである。

このジャンクションブロック１は、厚さ方向中間部に銅コア層（図示せず）を配設したプリント回路基板２と、回路基板２の前部側に接続配置されるローグレード用の端子ブロック３と、回路基板２の長手方向中間部に接続され、端子ブロック３に重ねて回路基板２の前部側に配置されるハイグレード用のバスバーブロック４と、端子ブロック３とバスバーブロック４との組立体５（図３）に組み付けられる絶縁樹脂製のヒューズホルダ６と、回路基板２に装着接続される複数のリレー（電気部品）７と、回路基板２の左右両側に接続配置されるコネクタブロック８と、端子ブロック３とバスバーブロック４とコネクタブロック８とヒューズホルダ６とを支持する絶縁樹脂製のインナカバー（カバー）９と、インナカバー９とは上下反対側で回路基板２を支持する絶縁樹脂製のアウタカバー１０とを備えたものである。

図１においては、バスバーブロック４を下側に配置し、その上に端子ブロック３を配置し、さらにその上に回路基板２を配置しているが、これらを上下反転して使用することも可能である。明細書で上下前後左右の方向性は説明の便宜状のものであり、必ずしもジャンクションブロック１の搭載方向と一致するとは限らない。ジャンクションブロック１をジャンクションボックス又は電気接続箱と呼称することもある。インナカバー９とアウタカバー１０を一方のカバーと他方のカバーと呼称してもよい。

図１でインナカバー９の下側には箱状の電子制御ユニット（図示せず）が配置され、回路基板２の後端側に、電子制御ユニット接続用のコネクタ部１１（図７）が配置される。インナカバー９は別体のブラケット（図示せず）で車両ボディ等に固定される。ヒューズホルダ６はヒューズ（電気部品）３９を覆う蓋部６ａを有する。

図２（ａ）（ｂ）は、ローグレード用の回路基板組立体１２を示すものである。上記端子ブロック３は、絶縁樹脂製のブロック本体（端子ホルダ）１３と、ブロック本体１３に複数段（本例で四段）で且つ左右方向に並列に配設された略Ｌ字状の（Ｌ字状に屈曲された）端子１４とで構成されている。端子１４は例えば下（基板側）から二層目と三層目が音叉状の挟持端子部（電気部品接続用の端子部）１４ａを有する一本ずつの端子で、四層目が複数の挟持端子部１４ａを有する幅広の端子となっており、幅広の端子に電源入力用のタブ端子１５が一体に形成されている。

各端子１４はブロック本体１３の縦溝ないし縦孔（図示せず）に挿入されて、端子１４の中間の屈曲部の近傍の水平部分１４ｃがブロック本体１３の水平な壁面で当接支持される。各端子１４をブロック本体１３に一体モールド成形することも可能である。本例のブロック本体１３は二部品で構成され、両部品１３ａ，１３ｂは係止手段で接合され、上側の部品１３ｂが各端子１４を下側の部品１３ａとの間に挟んで固定する。

ブロック本体１３の底面が回路基板２の表面２ａに接合し、各端子１４の一方の挟持端
子部１４ａがブロック本体１３の前端から突出し、各端子１４の他方のピン状の端子部１
４ｂが回路基板２のスルーホール１６に挿通されて回路基板２の表裏のプリント回路（図
示せず）又は中間の銅コア層に接続され、電源入力用のタブ端子１５がブロック本体１３
の側端から突出する。銅コア層は表裏の絶縁基板に挟まれて位置する。

図３（ａ）（ｂ）は、ハイグレード用の回路基板組立体１７を示すものである。ハイグレード用の回路基板組立体１７はローグレード用の回路基板組立体１２にハイグレード用のバスバーブロック４を付加して構成される。本発明はこのバスバーブロック４をインナカバー９（図１）に正確に位置決めすることで、回路基板組立体１７をインナカバー９に容易に且つ確実に組付できるようにしたものである（詳細については図４以降で説明する）。

図４にも示す如く、バスバーブロック４は、側面視で段差状（クランク状）に屈曲した絶縁樹脂製のブロック本体１８と、ブロック本体１８の表裏面に二層に等ピッチで並列に配設される複数本の電源バスバー１９とで構成されている。

ブロック本体１８は、前部側の厚肉で水平な上層の板状の壁部２０と、薄肉で水平な下層の板状の壁部２１と、両壁部２０，２１を連結する垂直な板状の壁部２２とで構成され、下層の壁部２１は上下のバスバー１９が長く延長されている部分２１ａのみ、バスバー１９に沿って延長されている。下層（第五層）のバスバー１９は短く、上層（第六層）のバスバー１９は長い。上層のバスバー１９は種々の長さで回路基板２（図３）の長手方向に直線的に配索される。

各バスバー１９はブロック本体１８に沿って段差状（クランク状）に屈曲形成され、前端側に水平なヒューズ接続用の挟持端子部（電気部品接続用の端子部）１９ａを有し、後端側に垂直なピン状の基板接続用の端子部１９ｂを有している。挟持端子部１９ａは水平部（上層のバスバー部分）１９ｃに同一面で続き、水平部は垂直部（屈曲部分）１９ｄ（図６）に続き、垂直部１９ｄは下層の水平部（下層のバスバー部分）１９ｅに続き、水平部１９ｅは下向きの垂直部１９ｆに続き、垂直部１９ｆに基板接続端子部１９ｂが延設されている。

基板接続端子部１９ｂは回路基板２（図３）の主に中間のコア層にハンダ接続される。コア層は電源を分配供給するためのものである。図３の如く、ローグレード用の端子ブロック本体１３の上側の部品１３ｂの上面にハイグレード用のバスバーブロック本体１８の上層の壁部２０の下面が当接した状態で、各バスバー１９の端子部１９ｂが回路基板２にハンダ固定される。

本例ではブロック本体１８に上層のバスバー１９がインサート成形され、下層のバスバー１９がブロック本体１８に熱溶着で固定されている。両層のバスバー１９ともにインサート成形で固定することも可能である。上層の各バスバー１９は、ブロック本体１８の横断方向に一体に形成されたリブ２３で浮き上がりが防止されている。

リブ２３はブロック本体１８の前側の壁部２０と後側の壁部２１とにおいて一本ずつ計二本けられ、前側のリブ２３₁がバスバー１９の前側の水平部１９ｃを固定し、後側のリブ２３₂がバスバー１９の後側の水平部１９ｅを固定している。各リブ２３は縦断面略矩形状を呈してブロック本体１８の表面からバスバー板厚方向に突出し、バスバー１９の表面はブロック本体２０の表面と同一面に位置している。

リブ２３の底面はバスバー１９の表面に密着し、且つ横方向に隣接する各バスバー１９の間でブロック本体１８の表面に一体に続いている。このバスバー浮き上がり防止用の各リブ２３が、インナカバー９（図１）に対するバスバーブロック４（回路基板組立体１７、正確には図７の組立体２５）の組付時の位置決め突起を兼ねている。

図５は、インナカバー９の一形態を示すものである。インナカバー９は、バスバーブロック４（図４）の段部形状に合わせて、水平な広い基板部３２の前端側で深く掘り下げられた膨出部３３を有している。図４のバスバーブロック４を上下反転させた状態で、膨出部３３にバスバーブロック４の上層の壁部２０が配置され、基板部３２に沿って下層の壁部２１が配置される。

膨出部３３は、基板部３２の前端に続く垂直な段差状の壁部３４と、垂直な壁部３４から前方に短く続く水平な壁部（第二の基板部）３５と、水平な壁部３５の側方に立設された側壁３６とを備え、水平な壁部３５の内面に複数のリブ３７が等ピッチで並列に立設され、垂直な壁部３４に沿って柱状部３８が立設され、柱状部３８の先端にピン２８が立設されている。

リブ３７は、水平な壁部３５に沿って長く延びる低い突出部分３７ａと、垂直な壁部３４に交差して続く短く高い突出部分（リブ）３７ｂとで構成され、低い突出部分３７ａに段差状に高い突出部分３７ｂが続いている。柱状部３８の前端は高い突出部分３７ｂの前端と同一面に位置している。

リブの低い突出部分３７ａの前部側に、バスバーブロック４（図４）に対する位置決め用の凹溝（凹部）５０が設けられている。凹溝５０は前後の垂直な端面５０ａ，５０ｂと水平な底面５０ｃとを有して矩形状に形成されている。凹溝５０にバスバーブロック４の前側のリブ２３₁が進入係合する。リブ２３₁の前端面２３ａが凹溝５０の前端面５０ａに当接し、リブ２３₁の後端面２３ｂが凹溝５０の後端面５０ｂに当接可能である。

インナカバー９の基板部３２の内面（底面）にはクロス状のリブ４８が一体に設けられ、前側の段差壁３４の近傍で基板部３２にバスバーブロック４（図４）に対する位置決め用のリブ４９がカバー横断方向に真直に設けられている。クロス状のリブ４８は位置決め用のリブ４９に斜めに交差して続いている。

リブ４９の垂直な前端面４９ａは基板部３２の水平な前端部３２ａの内面に直交し、前端部３２ａはリブ４９よりも前側に位置し、前端部３２ａが垂直な段差壁３４に交差して続き、前端部３２ａとリブ４９とで略Ｌ字状の位置決め用の段差部（凹部）５１を構成している。段差部５１内にバスバーブロック４（図４）の後側のリブ２３₂が進入係合する。リブ２３₂の後端面２３ｂが段差部５１の後端面（リブ４９の前端面）４９ａに当接可能である。

図６は、本発明に係るバスバーブロックの組付構造の一実施形態として、図４のバスバーブロック４に図５のインナカバー９を上下反転して組み付けた状態を示すものである（図５のインナカバー９に図４のバスバーブロック４を上下反転して組み付けた場合も同様である）。バスバーブロック４は後述の回路基板組立体２５（図７）の状態でインナカバー９に組み付けられる。

図６の如く、バスバーブロック４をインナカバー９に組み付けると同時に、バスバーブロック４の前後の各リブ２３がインナカバー９の前後の凹部すなわち前側の凹溝５０と後側の段差部５１とにそれぞれ進入係合することで、インナカバー９に対するバスバーブロック４の前後方向の位置決めが正確に行われ、組み付けにくい段差形状のバスバーブロック４を含む回路基板組立体２５（図７）とインナカバー９との組付が容易に且つ確実に行われる。

バスバー１９の挟持端子部１９ａにヒューズ３９（図１）のタブ端子を挿入接続させる際に、ヒューズ３９の押し力でバスバー１９に長手方向の押し力が作用しても、バスバー１９と一体の前側のリブ２３₁がインナカバー９の凹溝５０の後端面５０ｂに当接すると共に、同じく後側のリブ２３₂が段差部５１のリブ４９の前端面４９ａに当接することで、ヒューズ３９の押し力（挿入力）が受け止められて、バスバー１９の後方移動が阻止され、バスバー１９のピン状端子部１９ｂと回路基板２（図３）とのハンダ接続部への力の伝播が阻止されてハンダ接続部が安全に維持される。

また、ヒューズ３９の脱抜時にバスバー１９が前方に引っ張られても、前側のリブ２３₁が凹溝５０の前端面５０ａに当接することで、バスバー１９の前方移動が阻止されて、バスバー１９のピン状端子部１９ｂと回路基板２とのハンダ接続部への力の伝播が阻止されてハンダ接続部が安全に維持される。

本例においては、上記ヒューズ３９の挿入力はインナカバー９の前側の膨出部３３内のリブ３７の立ち上げ部３７ｂで受け止められることで、回路基板２とのハンダ接続部へのヒューズ挿入力の伝播が二重に阻止されている。

インナカバー９の幅広な基板部３２のクロス状のリブ４８は各バスバー１９を小さな接触面積で絶縁性良く当接支持させる。インナカバー９（図５）のピン部２８はバスバーブロック４（図４）の位置決め用の孔部２７に挿入され、ピン部２８の先端で回路基板２を支持した状態で、ピン部２８のねじ孔２９にビス３１（図１）が螺挿されて回路基板２がインナカバー９に締付固定される。

図７は、回路基板２と端子ブロック３とバスバーブロック４とコネクタブロック８とコネクタ１１とリレー７等で構成される回路基板組立体２５の一形態を示すものである。バスバーブロック４から後方に延びた各バスバー１９は、コネクタブロック８の端子２６やリレー７の上方を水平に通過して、端子２６やリレー７の間の空間を利用して回路基板２の孔部１６に挿入接続されている。

図１の如く、端子ブロック３とバスバーブロック４とにヒューズホルダ６が組み付けられでヒューズブロックが構成され、この状態で回路基板組立体２５がインナカバー９に組み付けられる。ヒューズブロックはインナカバー９の前部開口に配置され、コネクタブロック８はインナカバー９の左右の側部開口に配置される。回路基板２の上からアウタカバー１０が挿着される。両カバー９，１０は係止手段で相互に固定される。

なお、上記実施形態においては、バスバーブロック４の後側のリブ２３₂をインナカバー９のリブ４９の前側の段差部５１に係合させたが、段差部５１に代えて前側の凹溝５０と同様の凹溝（凹部）をフロントホルダ９に形成することも可能である。

また、上記実施形態においては、バスバーブロック４を回路基板組立体（完成品）２５（図７）の状態でインナカバー９に組み付けたが、ジャンクションブロック１の構成等によっては、回路基板組立体１７（図３）の状態でインナカバー９に組み付けたり、バスバーブロック４を単品（単独）の状態でインナカバー９に組み付けることも可能である。

また、上記実施形態においては、バスバーブロック４の前後のリブ２３をインナカバー９の前後の凹部５０，５１に係合させたが、位置決め性はやや低下するものの、例えばインナカバー９の前又は後の何れか一方の凹部（５０又は５１）のみにバスバーブロック４の前又は後のリブ２３を係合させることも可能である。

また、上記実施形態においては、バスバー１９や端子１４にヒューズ３９を接続させたが、電気部品としてヒューズ３９に代えてヒュージブルリンクやリレー等を適用することも可能である。

また、上記した本発明の構成は、バスバーブロックの組付構造として以外に、ジャンクションブロック自体としても有効なものである。

本発明におけるジャンクションブロックの一実施形態を示す分解斜視図である。 ローグレード用の回路基板組立体の一形態を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 ハイグレード用の回路基板組立体の一形態を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 ハイグレード用のバスバーブロックの一形態を示す斜視図である。 インナカバーの一形態を示す斜視図である。 本発明に係るバスバーブロックの組付構造の一実施形態として、インナカバーにバスバーブロックを配置した状態を示す縦断面図である。 回路基板組立体のほぼ完成した状態の一形態を示す斜視図である。 従来のジャンクションブロックの一形態を示す要部斜視図である。

符号の説明

２ 回路基板
３ 端子ブロック
４ バスバーブロック
７ リレー（他の電気部品）
８ コネクタブロック
９ インナカバー（カバー）
１３ ブロック本体
１４ 端子
１４ａ，１４ｂ 端子部
１８ ブロック本体
１９ バスバー
１９ａ，１９ｂ 端子部
１９ｃ，１９ｅ 水平部（バスバー部分）
２３（２３₁，２３₂） リブ
２５ 回路基板組立体
３９ ヒューズ（電気部品）
５０ 凹溝（凹部）
５１ 段差部（凹部）

Claims (4)

1. 一端側に電気部品接続用の端子部、他端側に回路基板接続用の端子部を有する複数本のバスバーが絶縁性のブロック本体に並列に設けられてバスバーブロックが構成され、該複数本のバスバーが該ブロック本体と一体のバスバー横断方向のリブで該ブロック本体に固定されて浮き上がり防止され、該リブに対する位置決め用の凹部が絶縁性のカバーに設けられ、該バスバーブロックを該カバーに組み付けると同時に該リブが該凹部に係合して該バスバーブロックが位置決めされることを特徴とするバスバーブロックの組付構造。
2. 前記バスバーブロックと前記カバーとが段差状に屈曲形成され、前記リブが、該バスバーブロックの上層前側のバスバー部分と下層後側のバスバー部分とに対して一対配設され、該一対のリブに対応して前記凹部が一対配設されたことを特徴とする請求項１記載のバスバーブロックの組付構造。
3. 一端側に電気部品接続用の端子部、他端側に回路基板接続用の端子部を有する複数本の端子と、該複数本の端子を保持する絶縁性のブロック本体とで成る端子ブロックが、前記バスバーブロックの上層部と回路基板との間に配設されたことを特徴とする請求項２記載のバスバーブロックの組付構造。
4. 前記バスバーブロックを接続配置する回路基板にコネクタブロックや他の電気部品が接続配置されて回路基板組立体が構成され、該回路基板組立体を前記カバーに組み付ける際に、前記リブが前記凹部に係合して該回路基板組立体が位置決めされることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のバスバーブロックの組付構造。

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