JP6726125B2 - Paddy work machine - Google Patents
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Description
本発明は、圃場に苗を移植する若しくは種籾を供給する水田作業機に関する。 The present invention relates to a paddy working machine for transplanting seedlings or supplying seed paddy to a field.
特許文献1には、圃場接地面をセンシングするフロートとは別に、圃場表面を検知するセンサを植え付け位置の直前方に設けることで、フロートの沈下量を検知してフロートセンシングのズレを修正する田植機が開示されている。 In Patent Document 1, in addition to a float that senses a field contact surface, a sensor that detects the field surface is provided immediately in front of the planting position to detect the amount of subsidence of the float and correct the gap in float sensing. Machine is disclosed.
一般的に、奇数条植えの田植機では、端数となる中央条に相当する部分を整地するために1条植え用のU字状センターフロート又はL字状センターフロートを使用していた。また、特許文献1におけるセンサは、センシングフロートとなるセンターフロートに配置することが好ましいとともに、田植機の重量バランスを考慮すると、左右対称形状となるU字状フロートが好ましい。 Generally, in a rice transplanter for odd-row planting, a U-shaped center float or L-shaped center float for single-row planting is used to level a portion corresponding to the central row, which is a fraction. Further, the sensor in Patent Document 1 is preferably arranged in the center float which is a sensing float, and in consideration of the weight balance of the rice transplanter, a U-shaped float having a symmetrical shape is preferable.
U字状フロートに特許文献1のセンサを採用した場合、植え付け位置の両側方がフロートに覆われていることから、センサ周辺の水の流れが弱くなり、センサ上に夾雑物が堆積し易くなってしまう。そして、センサ上に夾雑物が堆積すると、センサの検知結果に影響を与える可能性がある。以上のことを鑑み、本発明は、奇数条植えの苗移植機又は奇数条の播種機等、奇数条の苗若しくは種籾を圃場に供給する水田作業機において、圃場接地面をセンシングするセンターフロートに設けられた圃場表面検知用のセンサへの夾雑物の堆積を抑制する技術を提供する。 When the sensor of Patent Document 1 is adopted for the U-shaped float, since both sides of the planting position are covered with the float, the flow of water around the sensor is weakened, and impurities are easily accumulated on the sensor. Will end up. Then, when foreign substances are accumulated on the sensor, the detection result of the sensor may be affected. In view of the above, the present invention is a seedling transplanter for odd-row planting or a seeding machine for odd-row, such as paddy field working machine that supplies odd-row seedlings or paddy to the field, in the center float to sense the field ground plane. Provided is a technique for suppressing the accumulation of contaminants on a provided sensor for detecting a field surface.
本発明の一実施形態に係る水田作業機は、奇数条の苗若しくは種籾を圃場に供給する主作業部を備え、前記主作業部は、圃場接地面を検知するセンターフロートと、当該センターフロートとは別に設けられ、前記苗の植え付け位置若しくは前記種籾を供給する位置の直前方で圃場表面を検知するセンサと、を備え、前記センターフロートは、中央3条分の整地を行うとともに、その左右2条分に相当する箇所が側方に開放された形状を有するとともに、前記センサを当該左右2条分に相当する位置に配置する。 A paddy working machine according to an embodiment of the present invention includes a main working unit that supplies an odd number of seedlings or seed paddy to a field, and the main working unit includes a center float that detects a field grounding surface, and the center float. And a sensor that is provided separately and detects the surface of the field immediately before the planting position of the seedlings or the position of supplying the seed paddy. A portion corresponding to the row has a shape that is opened laterally, and the sensor is arranged at a position corresponding to the two rows on the left and right.
前記主作業部は、前記種籾を供給する溝を形成する作溝器と、前記作溝器で作る溝内に種籾を繰り出す繰出部と、を条数分備え、前記センサが検知する圃場表面に応じて、前記作溝器が略一定の深さの溝を形成するように前記主作業部を昇降させる。 The main working unit includes a groover that forms a groove for supplying the seed paddy, and a feeding unit that feeds the seed paddy into the groove that is made by the grooving device, and is provided on the field surface detected by the sensor. Accordingly, the main working unit is moved up and down so that the groove making device forms a groove having a substantially constant depth.
前記主作業部は、前記種籾を供給する溝を形成する作溝器と、前記作溝器で作る溝内に種籾を繰り出す繰出部と、を条数分備え、前記センサが検知する圃場表面に応じて、前記センサの各々に対応する条の作溝器が同一の深さの溝を形成するように前記主作業部をローリング方向に傾斜させる。 The main working unit includes a groover that forms a groove for supplying the seed paddy, and a feeding unit that feeds the seed paddy into the groove that is made by the grooving device, and is provided on the field surface detected by the sensor. Accordingly, the main working portion is tilted in the rolling direction so that the groove grooving device corresponding to each of the sensors forms a groove having the same depth.
前記センターフロートの左右2条分に相当する位置に配置されるセンサは、それぞれ前記センターフロートの最外側よりも内側に配置されている。 The sensors arranged at the positions corresponding to the right and left two lines of the center float are arranged inside the outermost side of the center float.
本発明によれば、圃場接地面をセンシングするセンターフロートに設けられた圃場表面検知用のセンサへの夾雑物の堆積を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the accumulation of contaminants on the sensor for detecting the field surface, which is provided in the center float that senses the field contact surface.
図1に示すように、水田作業機の一例としての田植機1は、エンジン2、動力伝達部3、植付部4及び昇降部5を備える。植付部4は、昇降部5を介して機体に連結されており、昇降部5の作動を制御することによって上下方向に自動昇降可能である。また、植付部4は、昇降部5に対してローリング軸(不図示)を介して連結されており、ローリング方向に傾斜制御可能である。植付部4には、動力伝達部3を介してエンジン2からの動力が伝達される。田植機1は、エンジン2の駆動によって走行しながら、植付部4によって圃場に苗を植え付ける。本実施形態の田植機1は、奇数条植えの苗移植機であり、主作業部としての植付部4は5条、7条、9条等、奇数条の苗を植え付けるものである。
As shown in FIG. 1, a rice transplanter 1 as an example of a paddy working machine includes an
エンジン2からの駆動力は、動力伝達部3においてトランスミッション6を介して、PTO軸7に伝達される。PTO軸7はトランスミッション6から後方に突出して設けられる。PTO軸7からユニバーサルジョイントを介して植付伝動ケース8に動力が伝達されて、植付部4が駆動される。また、トランスミッション6から後方に向けて駆動軸9が設けられ、駆動軸9からリアアクスルケース10に駆動力が伝達される。また、リアアクスルケース10から、その後方に配置される整地装置20に動力が伝達される。
The driving force from the
植付部4は、植付アーム11、植付爪12、苗載台13、フロート14等を備える。植付爪12は、植付アーム11に取り付けられている。植付アーム11は、植付伝動ケース8から伝達される動力によって回転する。
The
植付爪12には、苗載台13から苗が供給される。植付アーム11の回転運動に伴って、植付爪12が圃場内に挿入され、所定の植深さ(植付爪12の爪出量)となるように苗が植え付けられる。なお、本実施形態では、ロータリ式の植付爪を採用しているが、クランク式のものを用いても良い。
Seedlings are supplied to the
図2に示すように、植付部4は、左右方向に配置される複数のフロート(本実施形態は7条植えの田植機を示しており、中央3条分を整地するセンターフロート14A、その側方に配置され、側方2条分を整地する二つのサイドフロート14B)を備える。各フロート14A・14Bは、植付部4を構成する植付フレーム15に取り付けられる。より具体的には、各フロートの前端は植付フレーム15に対して上下方向に揺動可能に支持され、各フロートの後端は植付フレーム15に設けられる回動支軸16にリンク機構17を介して昇降可能に取り付けられる。
As shown in FIG. 2, the
センターフロート14Aは、田植機1の機体の左右中央で圃場接地面を検知するセンシングフロートである。センターフロート14Aの中心線は、田植機1の中心線と略一致するように配置される。センターフロート14Aは、上面視Π字状に形成される。「Π字状」とは、左右方向に延びる左右延出部と左右延出部の後方に延びる二本の前後延出部とを含み、かつ、前後延出部の左右延出部への接続部がそれぞれ左右方向端から所定距離だけ離れた位置となる形状である。つまり、センターフロート14Aの左右2条分に相当する箇所が側方に開放された形状となる。そして、センターフロート14Aでは、二本の前後延出部の間、及び、その両外側方の計3箇所で植え付けが行われる。このように、センターフロート14Aは、上面視Π字状に形成され、中央の3条分に相当する箇所を整地する。
The
植付部4の前部であって、フロート14(14A・14B)の前方には、枕地整地用の整地装置20が設けられている。整地装置20は、植付フレーム15に対して高さ変更可能に支持される。なお、整地装置20の高さ(ロータ高さ)は、適宜のセンサによって検出されている。
A
駆動軸9からの動力の一部がリアアクスルケース10を介して整地伝動軸21に分岐され、整地伝動軸21からユニバーサルジョイント22、入力軸23及び整地伝動ケース24を介して、両側方に向けて延出される駆動軸25に伝達される。各駆動軸25には、複数のロータ26が固定され、駆動軸25の回転駆動によってロータ26が回転して圃場が整地される。整地装置20の中央には整地伝動ケース24が配置され、中央から両側方に動力が伝達される。
Part of the power from the
整地装置20は、中央が前方に配置され、中央から両側方に向かうに従ってそれぞれ前方から後方に向けて傾斜するように配置される。つまり、中央部が他の部位よりも前方に位置するように設けられており、上面視ハの字状に配置されている。整地装置20によって、その中央部の後方にスペースを確保する構成であり、センターフロート14Aをそのスペースを利用して前方に寄せて配置することを可能としている。
The
図3に示すように、回動支軸16又はリンク機構17には、ポテンショメータ等の適宜のセンサが取り付けられており、該センサによる検出値に基づいてリンク高さh0が算出される。このリンク高さh0は、植付爪12の爪出量(植付爪12の先端部とフロート底面との距離)として検出される。そして、後述のようにセンターフロート14Aの沈下量dを用いて、実植付深さh(h=h0+d)として検出される。
As shown in FIG. 3, an appropriate sensor such as a potentiometer is attached to the
中央に配置されるセンターフロート14Aは、圃場接地面検知用のフロート検知体として利用される。具体的には、圃場の凹凸に応じて変化するセンターフロート14Aの揺動角(フロート前面で受ける抵抗に応じたピッチング方向の回動角度:フロート角α)に基づいてフロートの目標角を決定し、フロート角αが目標角に近付くように植付部高さ(植深さ)が制御されている。
The
図2及び図3に示すように、中央3条分を整地するセンターフロート14Aにおいて、左右両側の植え付け位置の直前方には、圃場表面を検知するセンサ30が設けられる。センサ30は、前方から後方に向けて延出される。センサ30は、植付フレーム15にピッチング方向に揺動自在に支持され、その揺動支点を中心として重力によって垂れ下がるため、後端部が圃場表面に接触した状態が維持される。つまり、センサ30が常に圃場表面を追従するように田植機1が進行する。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, in the
ポテンショメータ等の適宜の角度計測機器によってセンサ30の揺動角度を計測し、センサ30の揺動支軸の高さ及びセンサ30の後端と揺動支軸の距離を用いて、センサ30と圃場の位置関係を算出する。そして、圃場の実高さ(苗を植え付ける田面高さ)を検知する。このように、センサ30によって圃場の実高さを検出することによって、センターフロート14Aの沈下量d(泥状の圃場への沈み込み量)を計測できる。
The swing angle of the
以上のように、圃場接地面の検知用に用いられるセンターフロート14Aとは別にセンサ30を設けて、センサ30によって植え付け位置の近傍で圃場表面の高さを検知することで、センシングフロートであるセンターフロート14Aの沈下量を算出して実植付深さを検知している。そして、センサ30によって実植付深さを検知することで、苗の植え付けが適正に行われているか否かを判定することが可能となる。つまり、圃場条件に応じて感度調整を行う必要がなく、センサ30を用いた昇降制御によってオートマチックに感度調整が行われることとなる。
As described above, the
また、センサ30によって苗の植え付け直前でのセンシングを実現することで、センシング精度の向上を図ることができる。本実施形態における植え付け位置とは、リンク機構17を介して回動するフロートの後端部の側方である。また、植え付け位置の直前方位置とは、苗を植え付けるためにフロートで整地された後の圃場であり、そのような安定した状態の圃場をセンシングするため、圃場の表面に現れる凹凸形状がセンサ30に与える影響及びフロートによって生じる泥水流がセンサ30に与える影響を低減できる。そして、センサ30をセンターフロート14Aの最外側よりも内側に配置することによって、センサ30がフロートによって生じる曳き波の影響を受けにくくすることができ、センシング精度の低下を防いでいる。
Further, by realizing the sensing just before planting the seedlings by the
さらに、図4に示すように、センターフロート14Aの側方が開放されていることで、側方からの泥水流がフロート外周に沿って内方側を通ることとなる。つまり、センターフロート14Aの側方から苗の植え付け位置、ひいてはセンサ30側に向かい、流れ抜ける水流が生じることとなる。これにより、センサ30上に堆積する夾雑物が、センターフロート14Aの側方からセンサ30側への流れを受けて取れやすくなる。以上のように、センターフロート14Aの形状及びセンサ30の配置によって、センサ30上に夾雑物が堆積し難い構成を実現している。従って、夾雑物がセンサ30によるセンシングに影響を及ぼす可能性を低減できる。
Further, as shown in FIG. 4, the
図3に示すように、センサ30は、揺動支軸31に回動自在に設けられる支持部32によって支持される。支持部32は、揺動支軸31回りにピッチング方向に揺動自在に支持されており、支持部32によってセンサ30が圃場表面の凹凸に倣って追従する。揺動支軸31の回動角は、ポテンショメータ33によって検出され、その検出値に基づいてセンターフロート14Aの沈下量が算出される。なお、センサ30の微小な回動を検知するために、揺動支軸31とポテンショメータ33との間に減速ギア等を介在させることで検出能を向上することが可能である。
As shown in FIG. 3, the
図3及び図5に示すように、センサ30は、支持部32と連結されるステー40と、略水平方向に延出され、圃場表面と接地する接地部41と、ステー40と接地部41とを接続するように縦方向に延出される延出部42とによって構成される。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
延出部42及び接地部41は、ステー40から熊手状に延出される。また、延出部42から接地部41に接続される部位で屈曲するように形成されている。熊手状に形成することで、泥水流による流体力の影響を低減し、センサ30による検出性能を安定させることができる。また、屈曲状に形成することで前後長を小さくでき、空間制限のある中でコンパクトに収めることができる。
The
センサ30は、一体成形によって成形される樹脂製の部材、又は、一体成形によって成形される重量の軽い金属製の部材である。樹脂製とすることで、容易に大量生産できるとともに、センサ30のコストを低くすることができる。金属製とすることで、センサ30の寿命を向上することができる。金属製のものを採用する場合は、例えば中空に成形する等でセンサ30の重量を軽く抑えつつ強度も確保することができる。
The
図5に示すように、接地部41の断面形状は、下部が幅広、かつ、上部が幅狭となるように形成されている。つまり、圃場表面と接触する下部を幅広とすることで、接地面積をより大きくしている。これにより、センサ30にかかる面圧を確保しつつ、センサ30自体を細く構成している。また、圃場表面とは接触しない上部を幅狭とすることで、接地部41上に滞留する泥、水等の量を少なくすることができる。これにより、センサ30による水流の乱れを抑制し、泥土等の堆積を防止することが可能である。また、本実施形態では、接地部41を縦長、言い換えれば横幅に対して縦幅が大きくなるように構成している。これにより、センサ30の剛性を確保することが可能である。
As shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the
図5に示すように、延出部42の断面形状は、前部が幅狭、かつ、後部が幅広となるように形成されている。つまり、泥水と衝突する進行方向前側を幅狭とすることで、前方からの泥水の流体力の影響を低減し、センサ30の浮き上がりを押さえて検出精度の悪化を抑制することができる。このように、本実施形態のセンサ30の形状によれば、田植機1の進行に伴う泥水の水流の影響を低減でき、センシング精度を向上することが可能である。
As shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the extending
なお、本実施形態では、奇数条の苗移植機の一例として、7条植えの田植機1について説明しているが、これに限らず、5条植え、9条植え等の田植機に対しても同様に適用することが可能である。また、本実施形態では、苗移植機の一例として、田植機1について説明しているが、整地用のフロート及び圃場接地面検知用のセンターフロートを備える水田作業機であれば、本実施形態のセンターフロート14A及びセンサ30の構成を同様に適用することが可能である。水田作業機としては、播種機、移植機、水田管理作業機等が挙げられる。
In this embodiment, the rice transplanter 1 for 7-row planting is described as an example of an odd-row seedling transplanter, but the present invention is not limited to this. Can be similarly applied. In addition, although the rice transplanter 1 is described as an example of the seedling transplanter in the present embodiment, a paddy working machine including a float for leveling and a center float for detecting a ground contact surface of a field can be used as long as the rice transplanter of the present embodiment. The configurations of the
次に、図6及び図7を用いて、水田作業機の一例としての播種機50について説明する。播種機50の基本的な構成は、主作業部として奇数条の苗を圃場に植え付ける植付部4を備えた田植機1と略同じであるが、主作業部として奇数条の種籾を圃場に供給する播種装置51を備える点で異なっている。以下、異なる点について説明する。
Next, a
播種装置51は、昇降部5を介して機体に連結され、昇降部5の作動を制御することで上下方向に自動昇降可能に構成されている。また、播種装置51は、ローリング軸(不図示)を介して昇降部5に連結され、ローリング軸を回動させることで、ローリング方向に傾斜制御可能に構成されている。播種機50は、エンジン2の駆動によって走行しながら、播種装置51によって圃場に種籾を供給する。本実施形態の播種機50は、奇数条の種籾を供給する湛水播種機であり、主作業部としての播種装置51は5条、7条、9条等、奇数条に種籾を供給するものである。
The seeding
播種装置51は、繰出装置52、ホッパ53、フロート54、作溝器55等を備える。繰出装置52は、ホッパ53に収容される種籾を所定量、かつ、所定のタイミングで圃場に供給する。繰出装置52は、播種機50によって供給される条数分設けられている。フロート54は、左右方向に複数配置され、中央3条分を整地するセンターフロート54A、その側方に配置され、側方2条分を整地する二つのサイドフロートを備える。フロート54は播種フレームに取り付けられる。
The seeding
センターフロート54Aは、田植機1のセンターフロート14Aと同様の構成を有する。つまり、センターフロート54Aは、上面視「Π字状」に形成されているとともに、その中心線が播種機50の中心線と略一致するように配置されている。そして、センターフロート54Aにセンサ30が同様に設けられている。つまり、センターフロート54Aにおいて、左右両側の種籾供給位置の直前方にセンサ30を設けている。このように、センサ30によって種籾の供給直前位置でのセンシングを実現しているとともに、センサ30が配置されているセンターフロート54Aの側方が開放されていることで、側方からの泥水流がフロート外周に沿って内方側を通ることとなる。その際、センサ30をセンターフロート54Aの最外側よりも内側に配置していることで、フロートの曳き波の影響を低減でき、センシング精度を向上することができる。
The
フロート54には、作溝器55が取り付けられている。作溝器55は、繰出装置52によって繰り出される種籾を供給するための溝を圃場に形成する。作溝器55は、繰出装置52と同数、つまり条数分設けられている。
The
田植機1では、センサ30による検知結果を用いて、センターフロート14Aの沈下量を算出することで実植付深さを検知している。そして、実植付深さを検知し、昇降部5を昇降制御することで、適正な苗の植え付けを実現している。これに対して、播種機50では、センサ30による検知結果を用いて、センターフロート54Aの沈下量を算出し、作溝器55によって形成される溝の深さを検知している。検知される溝の深さが所定の深さとなるように、昇降部5の昇降制御が行われる。つまり、センサ30が検知する圃場表面に応じて、作溝器55が略一定の深さの溝を形成するように播種装置51を昇降させる。
The rice transplanter 1 detects the actual planting depth by calculating the subsidence amount of the
また、播種装置51は昇降部5に対してローリング方向に傾斜可能に取り付けられていることから、センサ30による検知結果を用いて、センサ30が取り付けられたセンターフロート54Aの両側方における各作溝器55によって形成される溝の深さが同一となるように播種装置51をローリング方向に傾斜制御することも可能である。つまり、機体の中心線と略一致するように配置されたセンターフロート54Aのローリング方向の傾斜を左右両側に設けられたセンサ30によって検知することで、機体中心線の左側と右側における溝深さが同一となるように制御することが可能である。
In addition, since the seeding
1:田植機(水田作業機)、4:植付部(主作業部)、5:昇降部、12:植付爪、14:フロート、14A:センターフロート、15:植付フレーム、30:センサ、50:播種機(水田作業機)、51:播種装置(主作業部)、52:繰出装置、54:フロート、54A:センターフロート、55:作溝器 1: Rice transplanter (paddy work machine), 4: Planting part (main working part), 5: Elevating part, 12: Planting claw, 14: Float, 14A: Center float, 15: Planting frame, 30: Sensor , 50: Seeding machine (paddy work machine), 51: Seeding device (main working unit), 52: Feeding device, 54: Float, 54A: Center float, 55: Groover
Claims (3)
前記主作業部は、圃場接地面を検知するセンターフロートと、当該センターフロートとは別に設けられ、前記苗の植え付け位置若しくは前記種籾を供給する位置の直前方で圃場表面を検知するセンサと、を備え、
前記センターフロートは、中央3条分の整地を行うとともに、その左右2条分に相当する箇所が側方に開放された形状を有するとともに、前記センサを当該左右2条分に相当する位置に配置し、
前記主作業部は、前記種籾を供給する溝を形成する作溝器と、前記作溝器で作る溝内に種籾を繰り出す繰出部と、を条数分備え、
前記センサが検知する圃場表面に応じて、前記作溝器が略一定の深さの溝を形成するように前記主作業部を昇降させる
ことを特徴する水田作業機。 It is equipped with a main working section that supplies odd-numbered seedlings or rice seeds to the field.
The main working unit, a center float that detects the field ground plane, and a center float that is provided separately from the center float, and a sensor that detects the field surface immediately before the seedling planting position or the seed paddy supply position, Prepare,
The center float has the shape of three central strips and has a shape in which the portions corresponding to the two strips on the left and right sides are open to the side, and the sensor is arranged at a position corresponding to the two strips on the left and right. Then
The main working unit includes a grooving device that forms a groove for supplying the seed paddy, and a feeding unit that feeds the seed paddy into the groove formed by the grooving device, for the number of threads.
A paddy field working machine , wherein the main working unit is moved up and down so that the grooving device forms a groove having a substantially constant depth in accordance with a field surface detected by the sensor .
前記主作業部は、圃場接地面を検知するセンターフロートと、当該センターフロートとは別に設けられ、前記苗の植え付け位置若しくは前記種籾を供給する位置の直前方で圃場表面を検知するセンサと、を備え、
前記センターフロートは、中央3条分の整地を行うとともに、その左右2条分に相当する箇所が側方に開放された形状を有するとともに、前記センサを当該左右2条分に相当する位置に配置し、
前記主作業部は、前記種籾を供給する溝を形成する作溝器と、前記作溝器で作る溝内に種籾を繰り出す繰出部と、を条数分備え、
前記センサが検知する圃場表面に応じて、前記センサの各々に対応する条の作溝器が同一の深さの溝を形成するように前記主作業部をローリング方向に傾斜させる
ことを特徴する水田作業機。 It is equipped with a main working section that supplies odd-numbered seedlings or rice seeds to the field.
The main working unit, a center float for detecting a field ground plane, and a center float provided separately from the center float, and a sensor for detecting the field surface immediately before the seedling planting position or the seed paddy supply position, Prepare,
The center float has the shape of three central strips and has a shape in which the portions corresponding to the two strips on the left and right sides are open to the side, and the sensor is arranged at a position corresponding to the two strips on the left and right. Then
The main working unit includes a grooving device that forms a groove for supplying the seed paddy, and a feeding unit that feeds the seed paddy into the groove formed by the grooving device, for the number of threads.
According to the field surface detected by the sensor, the main working unit is inclined in the rolling direction so that the groove groovers corresponding to each of the sensors form grooves of the same depth. Working machine.
請求項1または請求項2に記載の水田作業機。 The sensors arranged at positions corresponding to the right and left two lines of the center float are arranged inside the outermost side of the center float, respectively.
The paddy work machine according to claim 1 or 2 .
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