JP5592551B2 - 時計用電磁モータ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電磁モータで駆動されるアナログディスプレイを有する時計の電子ムーブメントの分野に関する。より詳細には、本発明は時計用電磁モータ及びその製造方法に関し、特に、非磁性材料製のフレーム内の永久磁石回転子のアセンブリに関する。
特に特許文献1から、固定子、回転子及び合成材料製フレームを備える時計用電磁モータが知られている。上記フレームは2つの別個の部分からなり、これら部分はそれぞれ2つの開口を有するケースと、2つの開口のうち第1のものを閉鎖するためのカバーとを形成する。第1の開口は、ケース内に回転子を挿入するために設けられている。カバーは軸受を含む。第2の開口は、フレームに格納された回転子のピニオンとホイールが噛み合うことができるように設けた側部開口である。
回転子は、回転子のピボットがケースの底部に達するまで回転子を第1の開口を通してケース内に挿入し、更に同時にこのピボットが底部に設けた軸受と整列することを保証しながら、フレーム内に組み付けられている。続いて、第2の回転子のピボットがカバーの軸受を貫通するように回転子を中心位置に確実に保持しながら第1の開口を閉鎖するようにカバーを設けて固定している。
特許文献1に開示されているフレーム−回転子アセンブリの製造方法には、いくつかの欠点がある。まず、フレームを2つの部分と閉鎖カバーとで作製しなければならない。更に、フレーム内に回転子を配置することが困難である。第1のピボットをケース底部の軸受に挿入するには、回転子をケースに挿入する際の取り扱いに細心の注意が必要となるだけではなく、カバーの軸受に第2のピボットを挿入するには深刻な問題がある。
特許文献2から、2つのピボットが2つの別個の軸受に挿入された回転子を有するモータを備えた時計ムーブメントが知られている。第1の軸受はムーブメントの地板の一部に形成され、その一方で第2の軸受は上記ムーブメントの受けの一部に形成されている。回転子は従来通りの様式で、即ち地板と受けとの間へのホイールの組付けと同様の様式で組付けられる。この文献は、第1及び第2の軸受を画定する部分を、回転子の軸方向に衝撃が加わった場合の緩衝装置として動作する平ばねから形成することを提案している。フレームを用いない回転子の組付けは困難であること、及び平ばねの機能は衝撃が加わった場合にモータを保護することのみであることに留意されたい。
欧州特許第607828号 特開2006−226771号
本発明の目的は、回転子の組付けに関わる上述の問題を克服すること、及び安価な時計用電磁モータを提供することである。
従って本発明は、電磁モータ及び電磁モータで駆動されるアナログディスプレイを有する電子時計ムーブメントに関し、上記電磁モータは固定子及び固定子の開口内に設置された非磁性材料製のフレーム内に格納される回転子から構成され、前記フレームは側部開口を有する。回転子は永久磁石を含み、回転軸線に沿った両端には、それぞれフレームの第1の部分及び第2の部分にそれぞれ設けられた軸受内に回転可能に設けられた2つのピボットを有する。フレームの側部開口は、回転子の最大直径に少なくとも等しい最大幅を有し、フレームの第1の部分又は第1及び第2の部分は、回転軸の方向に弾性変形可能である。この第1の部分又は第1及び第2の部分のアセンブリは、フレームの2つの軸受が設けられている方向への弾性変形機能を有し、この性質は、側部開口を通して回転子をフレームに組付ける回転子の2つのピボットを2つの軸受に挿入することができるようにするために十分なものである。
特定の実装形態において、フレームを形成する第1及び第2の部分の少なくとも一方は、自由端部又は固定されていない端部を有する弾性変形可能な舌状部である。
好ましい実施形態では、本発明による電子時計ムーブメントに取り付けられる電磁モータのフレームは、回転子を挿入するための側部開口を有するプラスチック材料製の同一の単一部品から形成してよい。この電磁モータのフレーム−回転子アセンブリは、これもまた本発明の主題である製造方法を用いて容易に作製することができる。
本発明の他の特定の特徴を、本発明の実施形態の詳細な説明及び本発明による時計用モータに取り付けられるフレーム−回転子アセンブリを備える時計ムーブメントの製造方法の詳細な説明において以下に説明する。
本発明を、非限定的な例として挙げる添付の図面を参照して以下に説明する。
図1は、本発明の実施形態による時計用モータのためのフレーム−回転子アセンブリの側面図である。 図2は、図1のフレーム−回転子アセンブリの上面図である。 図3は、時計用モータの、図2の線III−IIIに沿った断面図である。 図4は、フレーム−回転子アセンブリの、図3の線IV−IVに沿った断面図である。 図5は、本発明によるフレームの第1の変形実施形態を示す側面図である。 図6は、本発明によるフレームの第2の変形実施形態を示す断面図である。
図1〜4を参照して、本発明による時計用電磁モータ2の実施形態、特にそのフレーム−回転子アセンブリ3、及びそれに加えて本発明によるこのタイプのモータの製造方法を説明する。
本発明による電子時計ムーブメントは、電磁モータ2及びこの電磁モータで駆動されるアナログディスプレイ(従来と同様のものであり、図示しない)を有する。電磁モータ2は、固定子42(図3参照)及び固定子の開口44に設置される非磁性材料製のフレーム6に格納された回転子4を含む。回転子は、回転子の回転軸線5を画定するアーバ11によって形成される。アーバ11は永久磁石8を備え、この永久磁石の上側において周縁部にピニオン10を有する。アーバ11の2つの端部には、それぞれ2つのピボット12、14が設けられ、これらはそれぞれ、2つの軸受24、26に回転可能に軸支されている。これら2つの軸受は、それぞれフレーム6の第1の部分20及び第2の部分22に配設されている。図示した実施例では、2つの軸受は、それぞれ第1及び第2の部分に設けた2つの孔によって形成されている。他の変形例では、例えばフレームの孔内で駆動され又はそこに接着される受け石を用いて(受け石はあっても無くてもよい)、各軸受の変形実施形態を提供することができる。
フレーム6は、第1の部分20と第2の部分22との間に側部開口28を有し、これにより、以下に説明するようにフレームに回転子を組付けることができ、時計ムーブメントのホイールセットをピニオン10と噛み合わせることができる。この目的のために、フレームの上部18は、回転軸線5に対して平行かつピニオン10の歯部に対して実質的に接する切断面に沿って切断された円筒を形成している。
フレーム6の底部は、3つの別個の部分又はセクション、即ち固定子の開口44の周縁部において固定子42に当接する停止表面32を形成する環状突出部分30、固定子の孔の高さ及び直径に適合した高さ及び直径を有する円筒形部分34並びに基部36で形成され、この基部36の周縁部分は円錐台形を形成し、その側面38は2つの軸受が画定する方向に対して小さな角度を有する円錐母線の長さによって形成され、この方向はフレームに設置された回転子の回転軸線5の方向に適合する。円筒形部分34との連接部分において、円錐台形はフレームを固定子に固定するために使用される小型肩部を形成している。フレーム−回転子アセンブリ3は、固定子のフレームを最終位置に挿入することによって時計用モータの固定子42に組付けられるよう構成されており、この最終位置では回転子の永久磁石が実質的に開口の内部に位置する。ここで説明する変形実施形態については、このアセンブリ3は固定子の開口44に強制的に挿入され、開口の縁部が側面38を押圧し;側面38は、固定子が肩部40を通過して停止表面32に当接するまで基部36を弾性変形させる。そして基部36はその初期形状に戻り、フレーム−回転子アセンブリは固定子に固定されて保持される。アセンブリ3を固定子42に組付けるためのラチェット及び歯止め機構又はスナップオン機構については後述する。
部分30、34、36は、それぞれ2つの端部30a及び30b、34a及び34b、36a及び36bを含み、これらは上部18の切断面を超えてそれぞれの部分を延長することに留意されたい。この構成は、フレームの底部に側部開口28を可能な限り限定するという利点を有し、この開口幅は実質的に永久磁石8の直径に調整される。よって、固定子42の開口44内にある円筒形部分34は、180°を充分に超えて延在する外面を有し(図4参照)、これによりフレーム6が固定子42の開口内で確実にセンタリングされる。一般に側部開口28は、回転子4の最大直径と少なくとも等しく、かつ永久磁石8の直径にほぼ適合する最大幅を有する。変形実施形態では、突出部分30と部分36を反転させてもよく、この場合部分30は舌状の第1の部分20と、環状停止表面32に対向する肩部を形成するよう配向される傾斜した面38とを有するフレームの底部を含むことに留意されたい。
第1の部分20及び第2の部分22は、それぞれ第1の舌状部及び第2の舌状部で形成されており、これらはそれぞれ固定されていない端部を有し、またこれらはどちらも2つの軸受24、26を形成する上下方向に弾性変形可能である。これら2つの舌状部20、22は、2つの弾性変形可能な舌状部を互いに離間させ、回転子の2つのピボットそれぞれが2つの軸受に挿入されるまで2つの舌状部の間に回転子を挿入することにより、回転子をフレームに組付けることができるように配設されている。アセンブリを完成させると、舌状部は緩衝機能を有し、従って一種の緩衝軸受を形成していることに留意されたい。
図5は変形実施形態を示す。この変形例は、2つの舌状部20、22のそれぞれがその自由端部に、回転軸5に対して傾斜した面20A又は22Aを有する点で異なる。別の変形例では、2つの舌状部のうち一方のみがこの傾斜した面を有する。更に図5の変形例では、2つの舌状部20、22のそれぞれに、フレームの側部開口と2つの舌状部にそれぞれ設けられた軸受との間に溝21又は23を設ける。各溝は、ロータをフレームに挿入する際に回転子のピボットのためのガイドとして作用し、これによりピボットが対応する軸受に直接導入されることが保証される。他の変形例では一般に、傾斜した面はフレームの前記第1及び第2の部分のうち少なくとも1つの弾性変形可能な部分の縁部、即ちフレームの側部開口の側に設けてよく、フレームにおけるロータの組付けを容易にすることに留意されたい。他の変形例では一般に、フレームの前記第1及び第2の部分のうち少なくとも一方において、前記側部開口を形成する部分の縁部と前記部分に配設される軸受との間に、溝を設けてよいことにも留意されたい。別の変形例では、溝を一種の漏斗を形成する凹部で置き換え、この凹部の口をフレームの側部開口に向けて配置し、漏斗の他端のチャネルを関連する軸受に対向して配置する。最後に、他の様々な変形例、特に傾斜した面を有さないフレームの2つの部分のうち少なくとも一方に溝又は凹部を有する変形例を想定することができることに留意されたい。
一般に、本発明によると、フレームの第1の部分又は第1及び第2の部分は弾性変形可能であり、上記第1の部分又は上記第1及び第2の部分の両方は、回転子の回転軸線に沿って弾性変形する十分な機能を有し、これにより第1の部分又は第1及び第2の部分を弾性変形させて、側部開口を通して回転子をフレームに挿入することができ、またフレームの2つの軸受のそれぞれに2つのピボットを挿入することができる。よって、図示していない実施形態では弾性変形可能な舌状部、例えばその一端が自由である上部舌状部22を1つのみ設けてもよい。そして、フレームの下側の基部は剛性ディスクで形成される底部を有し、これは切断されていてもいなくてもよい。他の実施形態では、弾性変形可能な部分は、例えばフレーム又は受けの側壁に接続される複数のアームで吊り下げられる小型ディスク等、様々な構成を有してよい。また、側部開口28を通してフレームに回転子を組付けるために十分な弾性変形をもたらすある程度の弾性を得ながら、回転子をフレームに確実に保持させるために、特に電磁モータを電子時計ムーブメントに一度組付けるとピボットがフレームの軸受内に確実に維持されるために十分な剛性を有するよう、孔を数個のみ有する上部及び底部の水平壁部を想定することもできる。また、上部及び底部の水平壁部の厚さを変更することによって、又はこれら上部及び底部の水平壁部を形成するための適切な材料及びその厚さを選択することによって、必要な弾性を得ることができることにも留意されたい。
図示した変形実施形態では、フレーム全体を同一の単一プラスチック部品で形成している。フレームを射出成形による単一のステップで作製することができ、初めは分離されている2つの部分を特に溶接、接着、打ち込み又はスナップ締結によって組立てる必要がないため、これは好ましい変形例である。しかしながら本発明は、図6に示すように、初めは分離されている複数の部分を用いたフレームの製造を排除するものではない。後者の場合では、本発明の範囲内において、それぞれ2つの軸受を含む少なくとも第1及び第2の部分を、回転子をフレームに組み込む予備ステップにおいて組付ける。図6では、ラチェット及び歯止め機構又はスナップ嵌合によってフレームの上部18を環状部分30に組付けている。部分30は、上部18の下端の円形突出部分が挿入される内側溝50を有する。本発明によると、回転子の組付けのための2つの軸受の間に側部開口が設けられており、これについては以下に説明する。回転子のピボットをフレームの対応する軸受に配設した後でこの開口を部分的に閉鎖する部分を追加して、特に固定子の孔に切断されていない円形部分を有するようにすることも想定することができるが、これは製造コストを増大させる。
本発明は、電磁モータのフレームの配設によって、効率が良く簡素な時計用モータの製造方法の実装を可能にすることを特徴とする。本方法は以下の連続するステップ:
A)2つの軸受24及び26が配設された第1の部分20又は22及び第2の部分22又は20を有する非磁性材料製のフレーム6を作製するステップであって、上記第1及び第2の部分は同一の単一部品で形成されるか、又は互いに対して固定して組付けられ、フレームの第1の部分又は第1及び第2の部分は弾性変形可能であり、上記フレームは側部開口28を有して作製され、この側部開口28の最大幅は上記フレームに設置される回転子の最大直径に少なくとも等しい、ステップ;
B)2つのピボットを備える回転子を準備し、前記フレームの第1の部分の弾性変形又は第1及び第2の部分を弾性変形させてフレームの2つの軸受の間の距離を増大させることにより、フレームの側部開口を通して回転子をフレームに組付けるステップであって、上記弾性変形は、回転子の2つのピボットをフレームの2つの軸受にそれぞれ挿入することができるように設けられる、ステップ
を含む。
変形実施形態では上述のように、第1の部分20及び第2の部分22を初め、フレームの側部開口を通して回転子をフレームに挿入する以前に固定して組付けられた(図6参照)2つの別個の部分で形成してもよい。
本発明の方法の第1の変形実装形態によると、それぞれ第1の軸受及び第2の軸受を形成する第1の部分20及び第2の部分22の両方は、これら第1及び第2の部分を弾性変形させて回転子をフレームに側部から挿入することができる程度の弾性変形機能を有する。よって、回転子の2つのピボットを2つの軸受に挿入するために必要な、2つの軸受の間の空間の増大は、第1及び第2の部分の相対する方向への弾性変形によって得られる。これは、2つの部分それぞれに関して弾性変形を限定することができること、従ってより剛性の高い部分を使用することができることを意味する。
本発明の方法の第2の変形実装形態によると、第1の軸受を形成する第1の部分、又は第2の軸受を形成する第2の部分の一方のみが、第1又は第2の部分を弾性変形させて回転子をフレームに側部から挿入することができる程度の弾性変形機能を有する。変形実施形態では、第1の部分20及び第2の部分22は、2つの軸受24及び26が形成する軸線に沿ったある程度の弾性変形機能を有するが、本発明の方法の第2の変形実装形態によると、フレームへの回転子の組付けは、第1及び第2の部分のうち一方のみの弾性変形によって実施することができることに留意されたい。この第2の変形例は、回転子の組付け中に変形する部分のみの弾性変形機能が、2つの軸受に回転子の2つのピボットを挿入することができるよう2つの軸受が十分に離間するために十分なものである必要がある。
本発明の方法の好ましい変形例によると、2つのピボットは2つの軸受に連続して挿入される。
上述した第2の変形実装形態の範囲内で、回転子は以下のようにフレームに組付けることができる:2つのピボットのうち第1のものを、2つの軸受のうち第1のものに挿入し、続いて第1の軸受を含む第1の部分に圧力を印加することによって、この第1の部分を弾性変形させ、第2のピボットを第2の軸受に対向して配置し、最終的に上記圧力を解放することによってこれを第2の軸受に挿入することができるまで、第1の部分を第2の軸受から離間させる。
上述した第1の変形実装形態の範囲内で、回転子は例えば以下のようにフレームに組付けることができる:2つのピボットのうち第1のものを、2つの軸受のうち第1のものに挿入し、続いて第1の軸受を含む第1の部分に圧力を印加することによって、上記第1の部分を弾性変形させて第2の軸受から離間させる。次に、第2のピボットを第2の軸受に対向して配置し、最終的に上記圧力を解放することによってこれを第2の軸受に挿入することができるまで、第2の軸受を含む第2の部分も弾性変形させる。
特定の実装形態によると、第1及び第2の部分のうち少なくとも一方は、上記側部開口の側に、上記回転軸に対して傾斜した面を有する。ステップB)において、回転子のピボットは上記傾斜した面に対して配置され、横方向の力を回転子に印加し、これによって、ピボットが上記対応する部分の軸受に向かって移動する際に、ピボットは傾斜した面に圧力を印加し、これによって対応する部分を弾性変形させ、ピボットは最終的に上記軸受に挿入される。特定の実施形態では、第1及び第2の部分はそれぞれ2つの舌状部を含み、その自由端部には傾斜した面が配設される。この後者の変形例は、2つのピボットを2つの軸受それぞれに実質的に同時に挿入する場合に有利である。この後者の場合では、回転子はまずフレームに対して、その2つのピボットが2つの舌状部の2つのそれぞれ傾斜した面に対して当接するように位置付ける。続いて、回転子にその回転軸に垂直かつフレームの2つの軸受の方向の力を印加することにより、回転子の2つのピボットがそれぞれ2つの軸受に対向して位置し、最終的にそこに入るまで、2つの舌状部を弾性変形させ、回転子をフレームの側部開口に取り付ける。
最後に、別の特定の変形実装形態によると、上記第1の部分及び/又は上記第2の部分の前記側部開口とそれぞれの軸受との間に、一種の漏斗を形成する溝又は凹部を作製し、前記溝又は前記凹部はステップB)において、側部開口と対応する軸受との間に、関連するピボットのためのガイドを構成する。よって、ピボットのうちの少なくとも一方が側部開口28と対応する軸受との間でガイドされるため、フレームへの回転子の組付けが容易になる。

Claims (15)

  1. 電磁モータ(2)及び前記電磁モータで駆動されるアナログディスプレイを有する電子時計ムーブメントであって、
    前記電磁モータは、固定子(42)及び前記固定子の開口(44)内に設置された非磁性材料製のフレーム(6)内に格納される回転子(4)から構成され、
    前記回転子は、永久磁石を含み、回転軸線(5)に沿った両端には、それぞれ前記フレームの第1の部分(20又は22)及び第2の部分(22又は20)にそれぞれ設けられる2つの軸受内(24、26)にそれぞれ回転可能に設置される2つのピボット(12、14)を有し、
    前記フレームは側部開口(28)を有し、この側部開口は、前記回転子の最大直径に少なくとも等しい最大幅を有し、
    前記フレームの前記第1の部分又は前記第1及び前記第2の部分は、前記回転軸線の方向に弾性変形可能であり、前記第1の部分又は前記第1及び前記第2の部分は、前記側部開口を通して前記回転子を前記フレーム内に組付けるために、前記回転子の2つの前記ピボットを2つの前記軸受に挿入することができる弾性変形機能を有すること
    を特徴とする、電子時計ムーブメント。
  2. 前記フレームを形成する前記第1及び前記第2の部分の少なくとも一方は、1つの自由端部を有する弾性変形可能な舌状部であることを特徴とする、請求項1に記載の時計ムーブメント。
  3. 前記舌状部は前記自由端部において、前記回転軸線に対して傾斜した面を有することを特徴とする、請求項2に記載の時計ムーブメント。
  4. 前記第1及び前記第2の部分は、それぞれ共に弾性変形可能な第1の舌状部及び第2の舌上部で形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の時計ムーブメント。
  5. 前記第1及び前記第2の部分の少なくとも一方は、前記回転子をフレームに挿入する際に前記回転子の前記ピボットを各前記軸受へと誘導するガイドを構成する溝又は凹部を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の時計ムーブメント。
  6. 前記2つの軸受は、それぞれ前記第1及び第2の部分に設けられた2つの孔によって形成されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の時計ムーブメント。
  7. 前記フレームの全体は、プラスチック材料製の同一の単一部品で形成されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の時計ムーブメント。
  8. 非磁性材料製のフレーム(6)と、前記フレームに格納される永久磁石(8)を有する回転子(4)とで構成されるアセンブリ(3)を含む時計用モータを製造する方法であって、
    前記アセンブリは、前記時計用モータの固定子(42)に、前記フレームを前記固定子の開口(44)に最終位置まで挿入することによって組付けられるよう構成されており、前記最終位置では、前記永久磁石は実質的に前記開口の内部に位置し、
    前記方法は、以下の連続するステップ:
    A)第1の部分(20又は22)及び第2の部分(22又は20)を有する非磁性材料製の前記フレーム(6)を作製するステップであって、
    前記第1及び第2の部分には、それぞれ軸受(24及び26)が配設されており、
    前記第1及び第2の部分は同一の単一部品で形成されるか、又は互いに対して固定して組付けられ、
    前記フレームの前記第1の部分又は前記第1及び前記第2の部分は、前記2つの軸受によって形成される回転軸線の方向に沿って弾性変形可能であり、
    前記フレームは側部開口(28)を有して作製され、前記側部開口の最大幅は前記回転子の最大直径に少なくとも等しい、ステップ;
    B)2つのピボットを備えた前記回転子を準備し、前記フレームの前記第1の部分の弾性変形又は前記第1及び前記第2の部分を弾性変形させて前記フレームの前記2つの軸受の間の距離を増大させることにより、前記フレームの前記側部開口を通して前記回転子を前記フレームに組付けるステップであって、
    前記弾性変形は、前記回転子の前記2つのピボットを前記フレームの前記2つの軸受それぞれに挿入することができるように配設される、ステップ
    を含むことを特徴とする、方法。
  9. 前記2つのピボットは前記2つの軸受に連続して挿入されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
  10. 前記2つのピボットのうち第1のものを、前記2つの軸受のうち第1のものに挿入し、続いて前記第1の軸受を含む前記第1の部分に圧力を印加することによって、前記第1の部分を弾性変形させ、前記第2のピボットを前記第2の軸受に対向して位置させ、前記圧力を解放することによって前記第2のピボットを前記第2の軸受に挿入することができるまで、前記第1の部分を前記第2の軸受から離間させることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
  11. 前記2つのピボットのうち第1のものを、前記2つの軸受のうち第1のものに挿入し、続いて前記第1の軸受を含む前記第1の部分に圧力を印加することによって、前記第1の部分を弾性変形させて、前記第2の軸受から離間させること、
    前記第2のピボットを前記第2の軸受に対向して位置付け、最終的に前記圧力を解放することによって前記第2のピボットを前記第2の軸受に挿入することができるまで、前記第2の軸受を含む前記第2の部分も弾性変形させること
    を特徴とする、請求項9に記載の方法。
  12. 前記第1及び前記第2の部分のうち少なくとも一方は、前記側部開口の側に、前記回転軸に対して傾斜した面を有すること、並びに
    前記ステップB)において、前記回転子の前記ピボットは前記傾斜した面に対して位置付け、横方向の力を前記回転子に印加し、これによって、前記ピボットが前記対応する部分の前記軸受に向かって移動する際に、前記ピボットは前記傾斜した面に圧力を印加し、これによって前記対応する部分を弾性変形させ、最終的に前記ピボットは前記軸受に挿入されること
    を特徴とする、請求項8〜11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 少なくとも前記第1の部分は、弾性変形可能な受け又は舌状部を含むことを特徴とする、請求項8〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 前記弾性変形可能な舌状部は、前記側部開口の側に自由端部を有することを特徴とする、請求項13に記載の方法。
  15. 前記第1の部分及び/又は前記第2の部分の前記側部開口と前記対応する軸受との間に、一種の漏斗を形成する溝又は凹部を作製し、前記溝又は前記凹部は前記ステップB)において、前記側部開口と前記対応する軸受との間に、関連する前記ピボットのためのガイドを構成することを特徴とする、請求項8〜14のいずれか1項に記載の方法。
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