JP5245693B2 - 台車セット及び制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、台車セット及び制動装置に関する。

半導体装置の量産工場内では、スパッタ装置等の半導体製造装置を用いて成膜等のプロセスが行われる。そのような半導体製造装置には、スパッタターゲットのような重量部品が設けられており、ある程度の使用期間が経過したらその重量部品を交換する作業が行われる。

重量部品は、量産工場の窓口において受け入れた後、クリーンルームの保管エリアにストックしておき、交換作業時にその保管エリアから半導体製造装置のあるユースポイントへと運ばれていく。

このとき、保管エリアには、先に受け入れた重量部品の上に後続の重量部品が次々と積み上げられるため、下の方にある重量部品を取り出そうとする場合には、対象とする重量部品が出てくるまで上から順に重量部品を退避する必要がある。このような作業は、作業者にとって重労働であり、ユースポイントへの重量部品の運び出しが遅れる原因となる。更に、ストックされている重量部品を上から順に退避するときに、作業ミスによって人的被害が発生する可能性があり、作業者に危険を強いることになる。
特開２００１−２４０２０９号公報 特開２００１−２４００５６号公報 特開平１０−２７３０５５号公報 実用新案登録第３００２５２６号公報

台車セットと制動装置に関し、作業者の負担と危険を軽減することを目的とする。

本発明の一観点によれば、搭載物が載せられる天板を備えた複数の台車を有し、床面から前記天板までの高さを複数の前記台車のそれぞれにおいて異なる高さとすることにより、前記天板に前記搭載物を載せた状態で複数の前記台車同士を入れ子状に収容可能とした台車セットであって、前記台車のうちの少なくとも一つが、鉛直方向に垂下した垂下片と、前記垂下片に連結され、前記垂下片の傾きに応じて変位するリンク部材と、前記リンク部材によって落下方向の動きが係止された可撓性シートとを備え、前記垂下片の傾きが所定以上となったときに、前記リンク部材から前記可撓性シートが開放されて落下し、前記台車の車輪に前記可撓性シートが巻き込まれて前記台車を制動する台車セットが提供される。

また、本発明の別の観点によれば、鉛直方向に垂下した垂下片と、前記垂下片に連結され、前記垂下片の傾きに応じて変位するリンク部材と、前記リンク部材によって落下方向の動きが係止された可撓性シートとを備え、前記垂下片の傾きが所定以上となったときに、前記リンク部材から前記可撓性シートが開放されて落下し、台車の車輪に前記可撓性シートが巻き込まれて前記台車を制動する制動装置が提供される。

開示の台車セットによれば、天板に搭載物を載せた状態で複数の台車を入れ子状に収容できるので、複数の搭載物を積み上げて保管する必要がなく、保管場所からの搭載物の移動が容易となる。

また、開示の制動装置によれば、重力による垂下片の傾きを利用してリンク部材を変位させ、その変位により可撓性シートを落下して台車に巻き込ませるので、電気的な動力を必要とせず、取り扱いが簡単となる。

（１）第１実施形態
本実施形態では、半導体装置の量産工場において重量部品を扱うのに好適な台車セットについて説明する。

図１は、第１実施形態に係る台車セットの斜視図である。

この台車セット１０は第１〜第３の台車１１〜１３を有する。各台車１１〜１３は、ステンレス板やアルミニウム板等の金属板よりなる天板１８を有しており、その天板１８の上に搭載物１４が載せられる。

特に、その天板１８に複数の孔１８ａを設けることにより、搭載物１４を置かないで各台車１１〜１３を使用するときに、クリーンルーム内のダウンフローをその開口１８ａに流通させることができ、各台車１１〜１３によるダウンフローの乱れを防止できる。

なお、ダウンフローの乱れが問題にならない場合には孔１８ａを形成しなくてもよい。

搭載物１４は特に限定されないが、スパッタターゲットのような半導体製造装置の消耗部品を移動するのに各台車１１〜１３を利用するのが好ましい。その場合、消耗部品は、それ単独で各台車１１〜１３に載せてもよいし、専用のケースに入れた状態で載せてもよい。

また、各台車１１〜１３は天板１８が固定されるフレーム１５を有し、フレーム１５の下端には旋回可能なキャスタ１６が設けられる。フレーム１５の材料は特に限定されないが、本実施形態ではアルミニウム角材やステンレス角材等の金属角材を使用する。

なお、走行面からの振動を和らげるために、キャスタ１６としてはエアー封入式のものか、除振用のクッションがフレーム１５との間に設けられたものを用いるのが好ましい。前者は搭載物１４が比較的重い場合に有用であり、後者は軽い場合に有用である。

そして、天板１８の上面には、作業者が各台車１１〜１３を移動させるときに把持する取手１７が固定される。その取手は、例えばステンレス丸棒やアルミニウム丸棒よりなる。

このような台車セット１０によれば、床面から天板１８までの高さH1〜H3を各台車１１〜１３のそれぞれにおいて異なる高さにすることにより、天板１８に搭載物１４を載せた状態で各台車１１〜１３同士を入れ子状に収容することができる。

このとき、上下に隣接する各台車１１〜１３の天板１８同士の間隔Dは、搭載物１４の上面がその上の台車に当たらないように、搭載物１４の高さよりも広く設定される。

その間隔Dは特に限定されないが、本実施形態では１５cm〜５０cm、例えば２０cmとする。

また、各台車１１〜１３に載せる搭載物１４が同一物である場合には、各台車１１〜１３のうちの任意の二つにおいて、隣接する天板１８同士の間隔Dを同一にするのが好ましい。

図２は、この台車セット１０の使用方法について説明するための模式図である。

この例では、半導体工場の荷物の受け入れ窓口から搭載物１４を受け取り、その搭載物１４を第３の台車１３に載せてクリーンルーム内の保管場所Aに移動させる。

保管場所Aに到着したら、第３の台車１３を他の台車１１、１２と一緒に入れ子状に収容する。これにより、収容状態における台車セット１０の省スペース化が図られる。

しかも、この状態では、第１〜第３の台車１１〜１３上の搭載物１４は、各台車１１〜１３に独立に載せられているので、どれか一つの搭載物１４を取り出すときにはそれが載せられている台車のみを動かせばよく、他の台車を動かす必要がない。

例えば、ユースポイントから第２の台車１２上の搭載物１４の要求があった場合には、図示のように第２の台車１２のみをユースポイントへ移動させればよい。このとき、第１及び第３の台車１１、１３を移動させる必要がないので、当該作業時における作業者の大幅な負担軽減を達成することができる。特に、搭載物１４がスパッタリングターゲットのような重量部品である場合に、このような負担軽減の実益を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る台車セット１０によれば、搭載物１４を載せた状態で各台車１１〜１３を入れ子状に収容するので、複数の搭載物１４を積み上げて保管する必要がない。

そのため、保管場所からの搭載物１４の移動が容易となるので、作業者の負担軽減を図ることが可能となると共に、ユースポイントにジャストインタイムで搭載物１４を提供することができるようになる。

特に、直径が３００mmの半導体基板を扱う半導体装置の量産工場では、スパッタターゲットのような半導体製造装置の消耗部品の重量が５０kg程度にも及ぶものがある。そのような重量部品を移動するのにこの台車セット１０を利用すれば、重量部品の取り扱い時に作業者に危険が及ぶのを防止でき、クリーンルーム内の安全確保にも役立てることができる。

（２）第２実施形態
第１実施形態では、取手１７を天板１８に固定していたが、本実施形態は取手１７を脱着自在とする。

図３は、本実施形態に係る台車セットの要部拡大斜視図である。なお、図３において第１実施形態と同じ要素には第１実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。

図３に示されるように、本実施形態では各台車１１〜１３の天板１８の四隅にスリーブ２０が固定される。そして、取手１７の両端には嵌合突起１７ａが設けられており、その嵌合突起１７ａをスリーブ２０に挿入したり、あるいはスリーブ２０から引き上げたりすることにより、取手１７が台車１１〜１３に脱着自在となる。

図４は、この台車セット１０の使用方法について説明するための模式図である。

この例では、半導体工場の荷物受け入れ窓口から搭載物１４を受け取り、それを第２の台車１２に載せる。そして、第２の台車１２の天板１８の一方の縁に嵌められている取手１７を作業者が押しながら、第２の台車１２をクリーンルーム内の保管場所Aに移動させ、第２の台車１２を他の台車１１、１３と一緒に入れ子状に収容する。

その後、半導体製造装置の設置場所等のユースポイントから部品交換等の要求があった場合、第２の台車１２の天板１８の一方の縁から取手１７を取り外し、当該天板１８の他方の縁にその取手１７を入れる。そして、この状態で、作業者が取手１７を引っ張りながら、第２の台車１２に搭載物１４を載せてそれをユースポイントまで移動させる。

このような受け入れ窓口からユースポイントまでの第２の台車１２の移動に際しては、第２の台車１２は第１の台車１１の下を通過することになる。そのため、通過時に各台車１１、１２同士が干渉しないように、第２の台車１２が通過可能な大きさに第１の台車１１のフレーム１５の対向する両側面１５ａ、１５ｂを開放するのが好ましい。

以上説明したように、本実施形態に係る台車セット１０によれば、取手１７を脱着自在にした。そのため、ユースポイントに搭載物１４を移動させるとき、天板１８の一方の縁にあった取手１７を反対側の縁に付け直すことにより、その取手１７を引っ張って各台車１１〜１３を移動させることができる。これにより、第１実施形態と比較して、入れ子状に収容されている各台車１１〜１３を引き出す際の移動の自由度を増やすことが可能となる。

（３）第３実施形態
図５は、本実施形態に係る台車セット１０の斜視図である。なお、図５において第１実施形態と同じ要素には第１実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。

図５に示されるように、本実施形態に係る台車セット１０では、入れ子状に収容されている台車１１〜１３の各取手１７同士を連結する連結部材２３を設ける。

連結に際しては、連結部材２３の凹部２３ａを各取手１７に嵌合させるだけでよく、連結のための可動部分を含んだ複雑な機構は不要である。

連結部材２３の材料は特に限定されない。ステンレスやアルミニウム等の任意の金属材料によって連結部材２３を作製し得る。

このような台車セット１０によれば、作業者が連結部材２３を把持することにより、複数の台車１１〜１３を入れ子状の状態で一体的に移動させることができ、各台車１１〜１３を個別に移動させる場合と比較して作業者の負担軽減を図ることが可能となる。

（４）第４実施形態
図６は、本実施形態に係る台車セット１０が備える昇降台車３０の側面図である。

この昇降台車３０は、ベース３２と、該ベース３２に設けられたキャスタ３１とを有する。このうち、ベース３２の上には、油圧ポンプ３６によって昇降可能な二段のＸ字リンク３８、３９が設けられ、該X字リンク３８、３９の動きによって天板３４が昇降運動する。

更に、台車３２には、移動時に作業者が把持するための取手３３と、油圧ポンプ３６に油を送出するための足踏みペダル３７とが設けられる。

図７は、本実施形態に係る台車セット１０の使用方法について説明するための模式図である。

この例では、第１実施形態のように第１〜第３の台車１１〜１３を個別に使って搭載物をユースポイントに下ろした結果、搭載物が積載されておらず役目を終えた台車１１〜１３がユースポイントに入れ子状に収容されている。

そのような台車１１〜１３は、クリーンルーム内を整理するために、保管場所Aに戻すのが好ましい。

そこで、本実施形態では、一番下の第３の台車１３の下に昇降台車３０を入れ、この昇降台車３０で第１の台車１１を下から持ち上げることにより、各台車１１〜１３を重ねて一括して保管場所Aまで移動させる。

これによれば、一回の移動のみで各台車１１〜１３を保管場所Aに戻すことができるので、各台車１１〜１３を別々に移動させる場合と比較して、作業者の負担を大幅に低減することが可能となる。

（５）第５実施形態
図８は、本実施形態に係る台車の側面図である。なお、図８において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。

本実施形態では、床面が傾斜しているときに第１の台車１１が勝手に動くのを防止するための制動装置５０を第１の台車１１に設ける。

制動装置５０は、ステンレス角棒よりなる垂下片５２とアングル５３とを有する。このうち、垂下片５２の下端とこれに対向するフレーム１５には、磁極同士が互いに引き合うように一対の磁石５１が固定される。

なお、垂下片５２とフレーム１５のどちらかが磁性を有する場合は、一対のうちのどちらか一方の磁石５１を省略し、垂下片５２又はフレーム１５自体を磁石１５と引き合うようにしてもよい。

一方、アングル５３は、フレーム１５に固定されており、軸５３ａを支点にして垂下片５２を揺動自在に支持する。

点線円内に示されるように、フレーム１５の上端には横方向の貫通孔１５ｃが設けられており、その貫通孔１５ｃにリンク部材５４が挿通される。リンク部材５４は、例えばステンレスの板材よりなり、その一端が軸５４ａにおいて垂下片５２の上端と互いに回動可能に連結される。

また、リンク部材５４の他端には開口５４ｂが形成される。その開口５４ｂには、制動制御棒５５が挿通されるが、図示のように床面が傾いていない状態では、制動制御棒５５の側面の切り込み５５ａが開口５４ｂに嵌合し、制動制御棒５５の落下方向の動きがリンク部材５４により係止される。

なお、制動制御棒５５の材料は特に限定されないが、本実施形態ではステンレス丸棒を使用する。

また、フレーム１５の側面には、制動制御棒５５が挿通される孔（不図示）が形成されたガイド片５６が設けられ、このガイド片５６によって制動制御棒５５の横方向の動きが規制される。

制動制御棒５５の下端はキャスタ１６の近傍に位置しており、当該下端には可撓性シート５８が固定される。

可撓性シート５８は、床面との摩擦抵抗が大きい樹脂シートが好ましく、本実施形態ではフッ素系樹脂よりなる樹脂シートを用いる。

図９は、この制動装置５０の動作を説明するための要部拡大断面図である。

床面が傾いていないときは、上記のようにリンク部材５４の開口５４ｂにより制動制御棒５５は係止される。

一方、床面が傾くと、図９のように垂下片５２がフレーム１５に対して傾き、その傾きが所定以上となると、一対の磁石５１同士の磁力によって垂下片５２がフレーム１５側に引き付けられ、垂下片５２の傾きが固定される。

このとき、軸５３ａより上側では、垂下片５２の傾きに応じてリンク部材５４が矢印Xのように横方向に変位する。そして、その変位量が所定量を超えると、制動制御棒５５の切り込み５５ａが開口５４ｂから外れ、リンク部材５４から制動制御棒５５が開放されるようになる。

その結果、制動制御棒５５とそれに固定された可撓性シート５８とが矢印Yのように落下し、床面の傾きによって動き出したキャスタ１６に進行方向前方から可撓性シート５８が巻き込まれ、可撓性シート５８と床面との摩擦力によって第１の台車１１が制動される。

そのような制動機能は、各台車１１〜１３のそれぞれを単独で使用している場合の他に、各台車１１〜１３を入れ子状に収容している場合にも発揮され得る。

なお、この例では、第１の台車１１の一つのキャスタ１６に対して制動装置５０を設けたが、前後二つのキャスタ１６に制動装置５０を設けることにより、前方と後方のどちらに動きだそうとする場合にも第１の台車１１を制動するようにしてもよい。

更に、上記では第１の台車１１に制動装置５０を設けたが、第１〜第３の台車１１〜１３のどの台車に制動装置５０を設けてもよい。

また、第１実施形態のように各台車１１〜１３を入れ子状に収容しているときに、取手１７（図１参照）の高さ等を利用して各台車１１〜１３を機械的に干渉させるようにしてもよい。このようにすると、いずれか一つの台車にのみに制動装置５０を設けることにより、台車同士が干渉しあって台車セット１０の全体を制動することができる。

以上説明した本実施形態によれば、床面の傾きによって各台車１１〜１３が勝手に動き出しても、動き出しの初期の時点で可撓性シート５８がキャスタ１６に巻き込まれるので、各台車１１〜１３の動きの量を最小限にすることができる。

これにより、床面が傾斜している場合や、地震によって床面が揺れている場合等において、静止していた各台車１１〜１３が勝手に動いてクリーンルーム内の他の設備を傷つけたり、搭載物１４を破損したりするのを防止できる。

更に、上記の制動装置５０は、重力による垂下片５２の傾きを利用するものであり、電気的な動力を一切必要としないので、電源の管理等が不要であり、取り扱いが簡単である。

しかも、垂下片５２とフレーム１５に磁石５１を設けたので、磁力によって垂下片５２の傾きを強制的に固定することができ、リンク部材５４から制動制御棒５５を確実に開放して落下させることが可能となる。

ところで、制動装置５０は静止状態から動き出そうとする各台車１１〜１３を制動するのに有効であるが、傾斜した床面上を作業者が各台車１１〜１３を押しているときにも制動装置５０が不必要に働いてしまう場合がある。

図１０は、そのような場合に制動装置５０を動作不能にするためのストッパ６０の拡大断面図である。

ストッパ６０は、一対の磁石５１の間に挿入され、係止溝６０ａにより各磁石５１と係合する。これにより、垂下片５２とフレーム１５との間隔が一定に保たれるので、リンク部材５４（図９参照）が変位せず、床面が傾いる場合でも制動装置５０は動作しなくなる。これにより、傾斜した床面上を作業者が各台車１１〜１３を押しているときに制動装置５０によって各台車１１〜１３が制動されるのを防止でき、台車の移動をスムーズに行うことができる。

ストッパ６０の材料は特に限定されないが、マルテンサイト系のステンレスであるのが好ましい。ステンレスは磁性材料であるため、一対の磁石５１同士を磁力によって確実に固定することができる。

以上、各実施形態について詳細に説明したが、開示の台車セットの用途は半導体装置の量産工程に限定されない。例えば、半導体装置以外の電子部品の量産工程や、重量物を扱う工場内でも開示の台車セットを使用し得る。

以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１） 搭載物が載せられる天板を備えた複数の台車を有し、
床面から前記天板までの高さを複数の前記台車のそれぞれにおいて異なる高さとすることにより、前記天板に前記搭載物を載せた状態で複数の前記台車同士を入れ子状に収容可能としたことを特徴とする台車セット。

（付記２） 複数の前記台車のそれぞれに設けられた取手と、
複数の前記台車の前記取手同士を連結し、複数の該台車同士を一体的に移動可能とする連結部材とを更に有することを特徴とする付記１に記載の台車セット。

（付記３） 複数の前記台車のそれぞれに脱着自在に設けられた取手を更に有することを特徴とする付記１に記載の台車セット。

（付記４） 複数の前記台車の少なくとも一つに、前記天板が固定されるフレームが設けられ、
他の前記台車が通過可能な大きさに前記フレームの対向する両側面を開放したことを特徴とする付記３に記載の台車セット。

（付記５） 入れ子状に収容された前記複数の台車のうち、一番下の台車を下から持ち上げることにより、前記複数の台車を重ねて移動させる昇降台車を更に有することを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載の台車セット。

（付記６） 前記台車のうちの少なくとも一つが、
鉛直方向に垂下した垂下片と、
前記垂下片に連結され、前記垂下片の傾きに応じて変位するリンク部材と、
前記リンク部材によって落下方向の動きが係止された可撓性シートとを備え、
前記垂下片の傾きが所定以上となったときに、前記リンク部材から前記可撓性シートが開放されて落下し、前記台車の車輪に前記可撓性シートが巻き込まれて前記台車を制動することを特徴とする付記１〜５のいずれかに記載の台車セット。

（付記７） 前記台車のうちの少なくとも一つが、
前記天板が固定され、横方向の貫通孔が設けられたフレームと、
前記フレームに固定されたアングルと、
側面に切り込みが形成され、下端に前記可撓性シートが固定された制動制御棒とを有し、
前記リンク部材は、前記フレームの前記貫通孔に挿通されたと共に、前記制動制御棒の前記切り込みが嵌合する開口を有し、
前記垂下片は、前記アングルに設けられた軸を中心にして揺動可能に支持され、
前記軸よりも上側の前記垂下片と前記リンク部材とが互いに回動可能に連結され、
前記垂下片の傾きに応じて前記リンク部材が横方向に変位し、前記垂下片の傾きが所定以上となったときに、前記制動制御棒の前記切り込みが前記リンク部材の前記開口から外れ、前記制動制御棒が落下することを特徴とする付記６に記載の台車セット。

（付記８） 前記台車は、前記天板が固定されるフレームを有し、
前記垂下片と前記フレームの少なくとも一方に、前記垂下片が傾いたときに該垂下片を磁力により前記フレーム側に引き付ける磁石が設けられたことを特徴とする付記６に記載の台車セット。

（付記９） 前記垂下片と前記フレームとの間に、これらの間隔を一定に保つストッパが挿入されることを特徴とする付記８に記載の台車セット。

（付記１０） 前記天板同士の高さの違いが、任意の二つの前記台車において同一であることを特徴とする付記１〜９のいずれかに記載の台車セット。

（付記１１） 鉛直方向に垂下した垂下片と、
前記垂下片に連結され、前記垂下片の傾きに応じて変位するリンク部材と、
前記リンク部材によって落下方向の動きが係止された可撓性シートとを備え、
前記垂下片の傾きが所定以上となったときに、前記リンク部材から前記可撓性シートが開放されて落下し、台車の車輪に前記可撓性シートが巻き込まれて前記台車を制動することを特徴とする制動装置。

図１は、第１実施形態に係る台車セットの斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る台車セットの使用方法について説明するための模式図である。 図３は、第２実施形態に係る台車セットの要部拡大斜視図である。 図４は、第２実施形態に係る台車セットの使用方法について説明するための模式図である。 図５は、第３実施形態に係る台車セットの斜視図である。 図６は、第４実施形態に係る台車セットが備える昇降台車３０の側面図である。 図７は、第４実施形態に係る台車セットの使用方法について説明するための模式図である。 図８は、第５実施形態に係る台車の側面図である。 図９は、第５実施形態に係る制動装置の動作を説明するための要部拡大断面図である。 図１０は、第５実施形態に係る制動装置を動作不能にするためのストッパの拡大断面図である。

符号の説明

１０…台車セット、１１〜１３…第１〜第３の台車、１４…搭載物、１５…フレーム、１６、３１…キャスタ、１７、３３…取手、１７ａ…嵌合突起、１８、３４…天板、１８ａ…孔、２０…スリーブ、２３…連結部材、２３ａ…凹部、３０…昇降台車、３２…ベース、３６…油圧ポンプ、３８、３９…X字リンク、５０…制動装置、５１…磁石、５２…垂下片、５３…アングル、５３ａ、５４ａ…軸、５４…リンク部材、５４ｂ…開口、５５…制動制御棒、５５ａ…切り込み、５６…ガイド片、５８…可撓性シート、６０…ストッパ。

Claims (4)

1. 搭載物が載せられる天板を備えた複数の台車を有し、
   床面から前記天板までの高さを複数の前記台車のそれぞれにおいて異なる高さとすることにより、前記天板に前記搭載物を載せた状態で複数の前記台車同士を入れ子状に収容可能とした台車セットであって、
   前記台車のうちの少なくとも一つが、
   鉛直方向に垂下した垂下片と、
   前記垂下片に連結され、前記垂下片の傾きに応じて変位するリンク部材と、
   前記リンク部材によって落下方向の動きが係止された可撓性シートとを備え、
   前記垂下片の傾きが所定以上となったときに、前記リンク部材から前記可撓性シートが開放されて落下し、前記台車の車輪に前記可撓性シートが巻き込まれて前記台車を制動することを特徴とする台車セット。
2. 複数の前記台車のそれぞれに設けられた取手と、
   複数の前記台車の前記取手同士を連結し、複数の該台車同士を一体的に移動可能とする連結部材とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の台車セット。
3. 入れ子状に収容された前記複数の台車のうち、一番下の台車を下から持ち上げることにより、前記複数の台車を重ねて移動させる昇降台車を更に有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の台車セット。
4. 鉛直方向に垂下した垂下片と、
   前記垂下片に連結され、前記垂下片の傾きに応じて変位するリンク部材と、
   前記リンク部材によって落下方向の動きが係止された可撓性シートとを備え、
   前記垂下片の傾きが所定以上となったときに、前記リンク部材から前記可撓性シートが開放されて落下し、台車の車輪に前記可撓性シートが巻き込まれて前記台車を制動することを特徴とする制動装置。

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