JPH11283703A - 低クロスト―クコネクタ - Google Patents

低クロスト―クコネクタ

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JPH11283703A
JPH11283703A JP11044869A JP4486999A JPH11283703A JP H11283703 A JPH11283703 A JP H11283703A JP 11044869 A JP11044869 A JP 11044869A JP 4486999 A JP4486999 A JP 4486999A JP H11283703 A JPH11283703 A JP H11283703A
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JP
Japan
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connector
terminals
terminal
pairs
pattern
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Pending
Application number
JP11044869A
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English (en)
Inventor
Jaime Ray Arnett
レイ アーネット ジャミー
Julian Robert Pharney
ロバート ファーニー ジュリアン
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Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/646—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
    • H01R13/6461—Means for preventing cross-talk
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/16—Connectors or connections adapted for particular applications for telephony
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S439/00—Electrical connectors
    • Y10S439/941—Crosstalk suppression

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロストーク抑制性能に優れたプラグおよび
ジャックコネクタインタフェースを提供する。 【解決手段】 低クロストークコネクタは、コネクタ端
子面（１５０）と少なくとも三対の電気的コネクタ端子
（１０２，１２２、１０４，１２４，１０６，１２６，
１０８，１２８）を含む。各々の端子対は、コネクタ端
子面に投影されたほぼ正方形の端子パターンの異なる角
に配置される。正方形パターンの反対側の端部の端子対
は、互いにほぼ直交する各平面にある。正方形パターン
の対角的に反対側の角にある端子対は、互いにほぼ平行
な各平面内にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コネクタの端子間
のクロストークを押さえることに貢献する電気的コネク
タの構成に係り、特に高データレートワイヤードネット
ワークにおいて使用されるジャックおよびプラグのため
の低クロストーク構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、電話“モジュラ”プラグ及びジャ
ックコネクタは、銅線を機器に接続するための主要な手
段として多くの通信システムにおいて使用されている。
この産業において、例えばタイプＲＪ−４５コネクタと
呼ばれるそのようなコネクタは、通常四対のコネクタ端
子を有する。また、公知のプラグ及びジャックは、銅線
導体の１つまたは２つ以上のツイステッドペア(twisted
pair)を持つ長いケーブル間の単純かつ信頼性のある
“パッチング”接続を提供するために使用される。モジ
ュラプラグ及びジャック接続構成は、世界標準になって
きた。タイプＲＪ−４５ジャックフレームの取り付けサ
イズは、約０．６５０インチ（１６ｍｍ）×０．６００
インチ（１５ｍｍ）の大きさである。
【０００３】コネクタ業界における現在の関心は、モジ
ュラタイプ電話プラグおよびジャックのクロストーク性
能を改善すること、特に現存する銅ケーブルシステムを
光ファイバネットワークに匹敵させることである。例え
ば、米国特許第５，３９９，１０７号（１９９５年３月
２１日）および米国特許第５，１８６，６４７号（１９
９３年２月１６日）を参照のこと。
【０００４】しかし、現存のモジュラコネクタインタフ
ェースに固有の特性は、銅ケーブルシステムと共にコネ
クタを使用する時に達成することができるクロストーク
抑制の量を制限する傾向にある。しがたって、現在のモ
ジュラコネクタ設計に比べてクロストーク抑制に優れた
プラグおよびジャックコネクタインタフェースを提供す
ることが望まれている。好ましくは、そのようなインタ
フェースは、大規模の現場での交換が容易に行い得るよ
うに、現在のモジュラコネクタよりも大きくない断面を
有するべきである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、低クロストークコネクタを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、低クロ
ストークコネクタ構成は、コネクタ端子面と、少なくと
も三対の電気的コネクタ端子を含み、端子の各対は、端
子面に投影されるほぼ正方形パターンの異なる角に位置
する。正方形パターンの反対側の端部の端子対は、実質
的に互いに直交するそれぞれの平面に位置合わせされて
いる。正方形パターンの対角方向に反対側の角における
端子対は、実質的に互いに平行なそれぞれの面において
位置合わせされている。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１および２は、本発明の一実施
形態による電気的コネクタ端子の対の構成を示す断面図
である。これらの端子は、図の平面内にある端子面の一
方または両方の側とほぼ同一平面にあり、または端子
は、図１および２と垂直な方向に互いに平行に延びてい
る。
【０００８】図１において、コネクタ端子の２つの対１
０，１２は、各対の端子間の間隔Ｘが２つの端子対１
０，１２を分離する距離Ｙに比べて小さくなるように位
置されている。また、対１０の端子は、対１２の端子を
含む平面１６と実質的に直交する各平面１４にある。
【０００９】図１の構成で、２つの端子対１０，１２間
のクロストークが実質的に０または非常にわずかである
ことがわかる。即ち、一方の端子対１０または１２を通
して送信または受信される音声／データ信号は、他方の
端子対１２または１０に大きな程度まで誘導されること
はない。
【００１０】図２の構成において、コネクタ端子対２
０，２２は、互いに実質的に平行な各平面２４，２６に
それぞれ位置合わせされている。端子対２０，２２の間
のクロストークは、平面２４，２６に平行な分離距離Ｑ
が平面２４，２６に直交する分離距離Ｒに等しい場合、
かつ各端子対の端子間間隔Ｔが距離Ｑ（またはＲ）に比
べて小さい場合に、０になるかまたは最少化される。即
ち、クロストークは、一方の端子対（例えば対２２）の
中心から他方の端子対（例えば対２０）の中心へ引き出
された線２８が、他の端子対を含む平面と実質的に４５
度の角度をなす場合に最少化される。
【００１１】４端子対（８端子）モジュラタイプ電話コ
ネクタに合うアプリケーションにおいて使用するための
低クロストークコネクタインタフェースに到達するため
に、図１および２の最適化された構成または関係が、図
３に示された４個の作動的（チップ／リング）端子対５
０，５２，５４および５６の全ての６個の組み合わせ間
のクロストークを最少化するために適用される。
【００１２】図３において、図１の端子対構成は、作動
的端子対５０および５２、対５０および５６、対５２お
よび５４、および対５４および５６の組み合わせに適用
され、これらの端子対の組み合わせの各々は、コネクタ
端子面に投影されるほぼ正方形パターン５８の一方の側
の反対の端部に配置される。図２の構成は、作動的端子
対５０および５４、および対５２および５６の残りの組
み合わせに適用され、残りの端子対の組み合わせの各々
は、正方形パターン５８の対角的に反対側の角に配置さ
れる。
【００１３】クロストークは、とりわけ、個々のコネク
タ端子の相互間の間隔、端子対の相対的な向き、端子対
の相互間の間隔、およびコネクタ端子が所定位置に保持
されるコネクタ本体の誘電的特性の関数である。端子対
間の間隔が各対の端子間間隔に比べて大きくなればなる
ほど、端子対間に誘導されるクロストークは小さくな
る。
【００１４】実際のアプリケーションにおいて、アウト
レットのために必要とされる空間を減少させ、かつパネ
ルの取り付け孔のサイズを減少させるために、小型のコ
ネクタを提供する必要がある。重要なことに、図３の配
置は、例えば前述のＲＪ−４５のような電話タイプモジ
ュラコネクタに合うアプリケーションにおいて使用され
得る。即ち、図３の配置は、現在のモジュラコネクタよ
りも小さい崩落面サイズで非常に優れたクロストークレ
ベルを示すことになる。
【００１５】以下のデータは、２つの崩落面サイズの図
３の四対作動コネクタ端子構成を使用して得られた。ク
ロストーク性能は、１００ＭＨｚにおいて測定された。
バージョン１は、一方の側が０．５５０インチの正方形
端子パターン５８についてのものである。バージョン２
は、一方の側が０．４５０インチの正方形パターンにつ
いてのものである。作動端子対Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図３
の端子対に対応する。
【００１６】 バージョン １ ----------------------------------------------------------------------- 端子対 クロストーク（ｄＢ低下） ----------------------------------------------------------------------- Ａ−Ｂ（隣接） ８４．６ Ａ−Ｃ（対角） １０７（雑音最低値） Ａ−Ｄ（隣接） ７９．１ Ｂ−Ｃ（隣接） ８５．１ Ｂ−Ｄ（対角） ９６．５（最低値に近い） Ｃ−Ｄ（隣接） １０６（雑音最低値） -----------------------------------------------------------------------
【００１７】 バージョン ２ ----------------------------------------------------------------------- 端子対 クロストーク（ｄＢ低下） ----------------------------------------------------------------------- Ａ−Ｂ（隣接） ７２．８ Ａ−Ｃ（対角） ８７．１ Ａ−Ｄ（隣接） ７０．５ Ｂ−Ｃ（隣接） ７６．７ Ｂ−Ｄ（対角） ８１．５ Ｃ−Ｄ（隣接） ７４．２ -----------------------------------------------------------------------
【００１８】上記のデータは、本発明のコネクタ構成
が、比較的高速でデータを伝達する銅ケーブルを接続す
るために使用されるプラグおよびジャックに適応可能で
あることを示している。この構成は、ケーブル導体のデ
ータ伝送対間の低い電気的クロストークを達成する。現
在まで、クロストークは、高いデータレートケーブル伝
送アプリケーションにおいて使用されるコネクタに共通
の問題であった。
【００１９】図４は、本発明による延長コネクタピン端
子対１０２，１０４，１０６，１０８を有する電気的ジ
ャックコネクタ１００、および延長コネクタソケット端
子対１２２，１２４，１２６，１２８を有するはめ合い
プラグコネクタ１２０を示す。ジャックコネクタ１００
は、コネクタ１００の反対側の壁面１３６，１３８から
突き出した復元性のスナップ１３２，１３４の対を有す
るほぼ正方形の外側フレーム本体１３０を有する。フレ
ーム本体１３０およびその取り付け部分の外側寸法は、
例えば、タイプＲＪ−４５ジャックコネクタを現在受け
入れるマウントまたはパネル孔と適合する。そのような
ことは、現存のモジュラコネクタを本発明のコネクタと
交換することを容易にする。
【００２０】プラグコネクタ１２０は、面１５５の１つ
の角を切られた斜面の“キー”１５２を有するほぼ正方
形のコネクタ端子面１５０を有する。キー１５２は、プ
ラグコネクタ１５０がそのフレーム本体１３０が本体１
３０中のプラグ受け入れ孔１５６の１つの角に対応する
キー１５４を有するジャックコネクタ１００に唯一の
（即ち適切な）方向に挿入され得ることを保証する。
【００２１】プラグコネクタが、ジャック受け入れ孔１
５６に適切に挿入されたとき、ジャックコネクタピン端
子対１０２，１０４，１０６，１０８が、対応するプラ
グコネクタソケット端子対１２２，１２４，１２６，１
２８に導電的に結合する。好ましくは、プラグコネクタ
１２０は、コネクタ面１５０の側壁から突き出すように
形成された折曲げ可能なスナップキャッチ１６０を有す
る。キャッチ１６０は、プラグコネクタ１２０がジャッ
ク受け入れ孔１５６に完全に挿入されたとき、ジャック
フレーム本体１３０のプラグ受け入れ孔１５６の端に噛
み合う。
【００２２】図５は、ワイヤケーブル１８０，１８２に
関連づけられた図４のコネクタ１００，１２０の側面図
である。ジャックコネクタ１００は、コネクタ１００の
後方に向かって軸方向に突き出したほぼ円錐形部分１８
４を有する。また、コネクタ１２０は、後方に軸方向に
突き出した円錐形部分１８６を有する。
【００２３】円錐形部分１８４，１８６は、関連するコ
ネクタ１００，１２０の端子に接続するためにケーブル
から推移するときに、ケーブル１８０，１８２のツイス
テッドワイヤペアをガイドするように働く。円錐形部分
１８４，１８６も、ワイヤの横方向の移動を制限するた
めに、図示しない軸方向に向けられたリブまたはスロッ
トを有することもできる。各コネクタ１００，１２０
は、関連づけられた円錐形ハウジング１９０，１９２を
有する。
【００２４】これらのハウジングは、関連するケーブル
１８０，１８２の通過を許容する後ろ側の孔を有し、こ
れらのハウジングは、円錐形部分１８４，１８６を覆っ
てコネクタにはめられており、ツイステッドワイアペア
は、円錐形部分とコネクタハウジングとの間に保護され
て封じ込められている。図５は、コネクタ／ハウジング
の１つの可能性のある配置を示すに過ぎず、ハウジング
を有するコネクタが、図３に示された端子対構成を適用
して他の異なる配置を使用して構成され得ることが理解
されるであろう。
【００２５】本発明のコネクタ端子構成は、非常に小さ
なクロストークの４端子対コネクタを得るために、２つ
の異なる電解関係を組み合わせる。このコネクタは、電
話タイプモジュラコネクタが現在使用されているアプリ
ケーションに使用され得る。本発明によるジャックまた
はプラグコネクタは、非常に優れたクロストーク性能を
示すが、現存するモジュラコネクタの物理的な崩落面内
に容易にはめ込むことができる。
【００２６】本発明によるコネクタは、モジュラコネク
タが現在使用されているアプリケーション全て、例えば
音声およびデータ伝送アプリケーションにおいて使用可
能である。また、強化された性能に加えて、ここに開示
されたコネクタは、コストを増加させることはなく、か
つ現存のモジュラコネクタよりもたぶん製造コストを小
さくすることができるであろう。さらに重要なことは、
本発明によるコネクタは、現在得られているものよりも
高いデータレートで銅ケーブル伝送システムを使用する
ことを容易にすることである。
【００２７】以上の説明は、本発明の好ましい実施形態
を示すが、当業者にとって、特許請求の範囲に示された
本発明の精神および範囲から離れることなしにさまざま
な変更および修正がなされ得る。例えば、３つの端子対
のみが必要とされるアプリケーションに対して、図３の
端子対構成は、端子対の１つを除去し、かつ端子面に他
の３つの端子対を残すことにより修正可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ク
ロストーク抑制性能に優れたプラグおよびジャックコネ
クタインタフェースを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による二対の電気的コ
ネクタ端子のための低クロストーク構成を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施形態による二対のコネクタ
端子のための低クロストーク構成を示す断面図
【図３】本発明の一実施形態による三対または四対のコ
ネクタ端子のための低クロストーク構成を示す断面図
【図４】各々が図３の端子対構成を有する電気的ジャッ
クコネクタおよびはめ合いプラグコネクタを示す図
【図５】図４のはめ合いジャックおよびプラグコネクタ
のさらなる詳細な構成を示す側面図
【符号の説明】
１０，１２，２０，２２ コネクタ端子対 １４，１６，２４，２６ 平面 ２８ 線 ５０，５２，５４，５６ 端子対 ５８ 正方形パターン １００ 電気的ジャックコネクタ １０２，１０４，１０６，１０８ コネクタピン端子対 １２０ プラグコネクタ １２２，１２４，１２６，１２８ コネクタソケット端
子対 １３０ フレーム本体 １３２，１３４ スナップ １３６，１３８ 側壁 １５０ コネクタ端子面 １５２，１５４ キー １５６ プラグ受け入れ孔 １６０ スナップキャッチ １８０，１８２ ケーブル １８４，１８６ 円錐形部分 １９０，１９２ 円錐形ハウジング
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジュリアン ロバート ファーニー アメリカ合衆国，46326 インディアナ, インディアナポリス，イーストベイ ドラ イブ 8386

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コネクタ端子面と、 少なくとも三対の電気的コネクタ端子とを有し、端子の
    各対は、コネクタ端子面に投影されたほぼ正方形の端子
    パターンの異なる角に配置され、 前記正方形パターンの反対側の端部における端子対が、
    互いに実質的に直交する各平面にあり、 前記パターンの対角的に反対側の角にある端子対が、実
    質的に互いに平行である各平面にあることを特徴とする
    低クロストークコネクタ。
  2. 【請求項２】 前記端子が、コネクタ端子面に対して実
    質的に直交する方向に、互いに平行に延長されかつ延び
    ていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
  3. 【請求項３】 前記電気的コネクタ端子の対の数が４で
    あることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
  4. 【請求項４】 四対のツイステッドワイヤを含む長いケ
    ーブルが、前記コネクタ端子に電気的に接続されている
    ことを特徴とする請求項３記載のコネクタ。
  5. 【請求項５】 正方形端子パターンの一方の側の反対側
    の端部にあるいずれか二対の電気的コネクタ端子が、互
    いに実質的に直交する各平面において位置合わせされて
    おり、 正方形端子パターンの対角的に反対側の角にあるいずれ
    かの二対の電気的コネクタ端子が、互いに実質的に平行
    な各平面において位置合わせされていることを特徴とす
    る請求項３記載のコネクタ。
  6. 【請求項６】 前記正方形端子パターンの寸法が、１６
    ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のコネク
    タ。
  7. 【請求項７】 前記電気的コネクタ端子の少なくともい
    くつかがピン端子であることを特徴とする請求項１記載
    のコネクタ。
  8. 【請求項８】 前記電気的コネクタ端子の少なくともい
    くつかがソケット端子であることを特徴とする請求項１
    記載のコネクタ。
  9. 【請求項９】 コネクタ面から軸方向に後ろ向きに延び
    るほぼ円錐形部分を含み、前記円錐形部分は、関連する
    ケーブルとコネクタ端子との間にあるケーブルワイヤ対
    の横方向の移動を制限するように構成されていることを
    特徴とする請求項１記載のコネクタ。
  10. 【請求項１０】 ほぼ円錐形のハウジングを含み、この
    ハウジングは、前記円錐形部分との間に前記ワイヤ対を
    覆う前記円錐形部分の上に適合するように構成されかつ
    配置されることを特徴とする請求項９記載のコネクタ。
  11. 【請求項１１】 少なくとも三対のツイステッドワイヤ
    を有する長いケーブルと、 コネクタ端子面を含む前記ケーブルの一端に取り付けら
    れたコネクタと、 少なくとも三対の電気的コネクタ端子とからなる組み合
    わせにおいて、端子の各対は、コネクタ端子面に投影さ
    れたほぼ正方形の端子パターンの異なる角に配置され、 前記正方形パターンの反対側の端部の端子対が、互いに
    ほぼ直交する各面内にあり、 前記パターンの対角的に反対側の角の端子対が、互いに
    実質的に平行な各平面にあることを特徴とするコネク
    タ。
  12. 【請求項１２】 前記端子が、コネクタ端子面に対して
    実質的に直交する方向に、互いに平行に延長されかつ延
    びていることを特徴とする請求項１１記載のコネクタ。
  13. 【請求項１３】 前記電気的コネクタ端子の対の数が４
    であることを特徴とする請求項１１記載のコネクタ。
  14. 【請求項１４】 四対のツイステッドワイヤを含む長い
    ケーブルが、前記コネクタ端子に電気的に接続されてい
    ることを特徴とする請求項１３記載のコネクタ。
  15. 【請求項１５】 正方形端子パターンの一方の側の反対
    側の端部にあるいずれか二対の電気的コネクタ端子が、
    互いに実質的に直交する各平面において位置合わせされ
    ており、 正方形端子パターンの対角的に反対側の角にあるいずれ
    かの二対の電気的コネクタ端子が、互いに実質的に平行
    な各平面において位置合わせされていることを特徴とす
    る請求項１３記載のコネクタ。
  16. 【請求項１６】 前記正方形端子パターンの寸法が、１
    ６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１１記載のコ
    ネクタ。
  17. 【請求項１７】 前記電気的コネクタ端子の少なくとも
    いくつかがピン端子であることを特徴とする請求項１１
    記載のコネクタ。
  18. 【請求項１８】 前記電気的コネクタ端子の少なくとも
    いくつかがソケット端子であることを特徴とする請求項
    １１記載のコネクタ。
  19. 【請求項１９】 コネクタ面から軸方向に後ろ向きに延
    びるほぼ円錐形部分を含み、前記円錐形部分は、関連す
    るケーブルとコネクタ端子との間にあるケーブルワイヤ
    対の横方向の移動を制限するように構成されていること
    を特徴とする請求項１１記載のコネクタ。
  20. 【請求項２０】 ほぼ円錐形のハウジングを含み、この
    ハウジングは、前記円錐形部分との間に前記ワイヤ対を
    覆う前記円錐形部分の上に適合するように構成されかつ
    配置されることを特徴とする請求項１９記載のコネク
    タ。
JP11044869A 1998-02-27 1999-02-23 低クロスト―クコネクタ Pending JPH11283703A (ja)

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EP (1) EP0939455B1 (ja)
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AU (1) AU756003B2 (ja)
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