KR101872665B1 - 중장비 차량탑재용 전자척 - Google Patents

중장비 차량탑재용 전자척 Download PDF

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KR101872665B1
KR101872665B1 KR1020180030893A KR20180030893A KR101872665B1 KR 101872665 B1 KR101872665 B1 KR 101872665B1 KR 1020180030893 A KR1020180030893 A KR 1020180030893A KR 20180030893 A KR20180030893 A KR 20180030893A KR 101872665 B1 KR101872665 B1 KR 101872665B1
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한승기
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/04—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by magnetic means
    • B66C1/06—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by magnetic means electromagnetic

Abstract

본 발명은 중장비 차량탑재용 전자척에 관한 것으로서, 차량에 연결되기 위한 브라켓(15)이 형성된 원형상부판(10)과; 원형상부판(10)의 가장자리에 연결된 제1테두리(20)와; 원형상부판(10)의 중앙에 설치된 코어(30)와; 제1테두리(20) 내측에서 코어(30)를 감싸게 설치되는 메인코일유니트(40)와; 메인코일유니트(40)가 내장되도록 제1테두리(20)와 코어(30) 사이에 설치되는 제1링형바닥판(50)과; 제1테두리(20)의 외측 둘레에 연결되는 링형상부판(60)과; 링형상부판(60)의 가장자리에 연결된 제2테두리(70)와; 제2테두리(70) 내측에서 제1테두리(20)를 감싸게 설치되는 서브코일유니트(80)와; 서브코일유니트(80)가 내장되도록 제1테두리(20)와 제1테두리(70) 사이에 설치되는 제2링형바닥판(90);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

중장비 차량탑재용 전자척{A magnetic chuck for excavator}
본 발명은 포크레인과 같은 중장비 차량에 설치되어 사용되는 중장비 차량탑재용 전자척에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자력이 발생되는 영역을 극대화함으로써 많은 양의 철제 대상물을 한번에 부착 및 운반할 수 있는 중장비 차량탑재용 전자척에 관한 것이다.
전자척이란, 크레인 차량이나 포크레인 차량의 붐에 설치되어 사용되는 것으로서, 철제 대상물을 자력으로 부착하여 이동하기 위한 것이다. 이러한 전자척은, 붐에 연결되는 척본체와, 척본체에 내장되는 코어와, 코어에 권회된 코일로 구성되며, 코일에 직류 전원을 인가함으로서 척본체 하부측 코어에 자력을 발생시킨다. 이와 관련된 선행기술이 특허등록번호 10-0859813호에 크레인차량용 전자척시스템이란 명칭으로 개시되어 있다.
그리고 자력은 척본체의 테두리 부분과 코어 부분에 주로 발생되었기 때문에, 실제로 척본체 전체 바닥면을 기준으로 하였을 때 철제 대상물이 부착되는 영역은 작았다. 이에 따라 여러 조각으로 나뉘어진 스크랩과 같이 철제 대상물은 한꺼번에 많이 부착시키는데 한계가 있었다라는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 자력이 발생되는 영역을 크게 함으로써, 한번에 부착 및 운반시킬 수 있는 철제 대상물의 양을 극대화할 수 있는 중장비 차량탑재용 전자척을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 중장비 차량탑재용 전자척은, 차량에 연결되기 위한 브라켓(15)이 형성된 원형상부판(10); 상기 원형상부판(10)의 가장자리에 연결된 제1테두리(20); 상기 원형상부판(10)의 중앙에 설치된 코어(30); 상기 제1테두리(20) 내측에서 상기 코어(30)를 감싸게 설치되는 메인코일유니트(40); 상기 메인코일유니트(40)가 내장되도록 상기 제1테두리(20)와 코어(30) 사이에 설치되는 제1링형바닥판(50); 상기 제1테두리(20)의 외측 둘레에 연결되는 링형상부판(60); 상기 링형상부판(60)의 가장자리에 연결된 제2테두리(70); 상기 제2테두리(70) 내측에서 제1테두리(20)를 감싸게 설치되는 서브코일유니트(80); 및 상기 서브코일유니트(80)가 내장되도록 상기 제1테두리(20)와 제1테두리(70) 사이에 설치되는 제2링형바닥판(90)을 포함하고; 동일면을 기준으로 상기 메인코일유니트(40)가 제1높이(H1)를 가지고 서브코일유니트(80)는 제2높이(H2)를 가질 때, 상기 서브코일유니트(80)의 제2높이(H2)는 상기 메인코일유니트(40)의 제1높이(H1)의 40 ~ 80% 인 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 있어서, 상기 링형상부판(60)은 상기 원형상부판(10)의 하부측에 단차지게 설치된다.
본 발명에 있어서. 상기 제2테두리(70)의 하단에 형성된 것으로서, 그 제2테두리(70) 보다 두꺼운 링테두리(71)를 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2링형바닥판(90)에 설치된 것으로서, 제1테두리(20)와 제2테두리(70) 사이를 연결하는 보자극바아(95)를 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 보자극바아(95)의 하단은 상기 제1테두리(20)와 제2테두리(70)의 하단과 일치되게 형성된다.
본 발명에 있어서, 상기 제2테두리(70) 바닥의 일측에서 외측으로 연장되는 블레이드판(75)을 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 제1테두리와 코어 사이에 메인코일유니트가 배치되고, 제1테두리와 제2테두리 사이에 서브코일유니트가 배치됨으로써, 코어는 물론 제1,2테두리의 단부에서 자력을 발생하게 할 수 있고, 이에 따라 철제 대상물이 부착되는 영역의 크기가 커진다.
특히 제1,2테두리 사이를 연결하는 보자극바아를 제2링형바닥판에 설치할 경우, 자력이 보자극바아(95)에서도 발생되어 철제 대상물이 부착되는 영역의 크기가 더더욱 커지며, 이에 따라 여러 조각으로 나뉘어진 많은 양의 철제 스크랩이나 분철등의 철제대상물을 한번에 부착 및 운반할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 중장비 차량탑재용 전자척의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 II-II' 선을 따른 단면도,
도 3은 도 1의 메인코일유니트를 발췌하여 도시한 사시도,
도 4는 도 1의 서브코일유니트를 발췌하여 도시한 사시도,
도 5는 도 5는 도 1의 차량탑재용 전자척의 사시도,
도 6은 도 5의 전자척의 바닥 일측으로 블레이드판이 형성된 것을 설명하기 위한 사시도,
이하 본 발명에 따른 중장비 차량탑재용 전자척을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정 되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 중장비 차량탑재용 전자척의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 II-II' 선을 따른 단면도이다. 또 도 3은 도 1의 메인코일유니트를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 서브코일유니트를 발췌하여 도시한 사시도이며, 도 5는 도 5는 도 1의 차량탑재용 전자척의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중장비 차량탑재용 전자척은, 차량에 연결되기 위한 브라켓(15)이 형성된 원형상부판(10)과; 원형상부판(10)의 가장자리에 연결된 제1테두리(20)와; 원형상부판(10)의 중앙에 설치된 코어(30)와; 제1테두리(20) 내측에서 상기 코어(30)를 감싸게 설치되는 메인코일유니트(40)와; 메인코일유니트(40)가 내장되도록 제1테두리(20)와 코어(30) 사이에 설치되는 제1링형바닥판(50)과; 제1테두리(30)의 외측 둘레에 연결되는 링형상부판(60)과; 링형상부판(60)의 가장자리에 연결된 제2테두리(70)와; 제2테두리(70) 내측에서 제1테두리(20)를 감싸게 설치되는 서브코일유니트(80)와; 서브코일유니트(80)가 내장되도록 상기 제1테두리(20)와 제2테두리(70) 사이에 설치되는 제2링형바닥판(90);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
원형상부판(10), 제1테두리(20), 코어(30), 링형상부판(60) 및 제2테두리(70)는 강자성체, 예를 들면 철 재질로 된다.
제1테두리(20)는 원형상부판(10)의 가장자리와 연결되어 코어(30) 및 그 코어(30)에 끼어지는 메인코일유니트(40)가 수용되는 공간을 형성하고, 서브코일유니트(80)가 끼어지는 코어 역할을 한다.
메인코일유니트(40)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전체적으로 도너츠 형태를 가지는 독립된 구성으로서, 제1테두리(20) 내부에서 코어(30)에 끼어진다. 이러한 메인코일유니트(40)는 절연테이프(42)로 감싸여진 구리 또는 알루미늄 재질의 코일(41)이 링형태로 감겨지는 형태를 가지며, 이때 코일(41)은 단면이 사각형으로 되어 비어지는 공간없이 촘촘히 감겨짐으로써 코일에 많은 전류를 인가하여 상대적으로 강력한 자기장을 발생시킬 수 있다.
여기서, 메인코일유니트(40)가 코어(30)에 끼어넣어진 상태에서 움직이지 않도록, 제1테두리(20)와 코어(30) 사이에는 메인코일유니트(40)를 완전히 내장하는 수지(A)가 충진된다.
제1링형바닥판(50)은 메인코일유니트(40)가 내장되도록 제1테두리(20)와 코어(30) 사이의 하부측에 설치되는 것으로서, 스테인인레스 재질과 같이 비자성체로 된다. 이러한 제1링형바닥판(50)은 제1테두리(20)와 코어(30)의 하단면을 기준으로 제1깊이(D1) 만큼 위치되며, 이에 따라 제1테두리(20)와 코어(30)의 하단이 제1링형바닥판(50)의 하부측으로 돌출된다. 따라서 제1링형바닥판(50)의 하부측으로 돌출된 제1테두리(20) 및 코어(30)가 철제대상물, 예를 들면 철제 스크랩이나 분철이 부착되는 영역이 되고, 제1링형바닥판(50)에는 철제대상물이 부착되지 않는다.
여기서, 제1링형바닥판(50)과 코어(30) 사이에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1링형바닥판(50)이 내구성을 증진시키기 위한 지지로드(55)가 설치될 수 있으며, 이러한 지지로드(55)는 스테인인레스 재질과 같이 비자성체로 된다. 다수의 지지로드(55)는 메인코일유니트(40)의 자중에 의하여 제1링형바닥판(50)이 하부측으로 쳐지는 것을 방지한다.
링형상부판(60)은 제1테두리(20)의 외측 둘레에 설치되는 것으로서, 원형상부판(10)에서 하부측으로 단차지게 설치된다. 이에 따라 원형상부판(10)에서 발생되는 자력이 링형상부판(60)에서 발생되는 반대극성의 자력을 상쇄하지 않게 되고, 이에 따라 링형상부판(60)과 연결되는 후술할 제2테두리(70)에서 자력이 발생될 수 있는 것이다.
제2테두리(70)는, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 링형상부판(60)의 가장자리측에 연결된 것으로서, 하단에는 그 제2테두리(70) 보다 두꺼운 링테두리(71)가 형성되어 있다. 이러한 링테두리(71)는, 본원의 전자척인 작업 현장에서 바닥으로 낙하되어 충돌할 때 충격을 흡수함으로써 전자척이 파손되는 것을 방지한다.
참고적으로, 본원의 전자척이 사용되는 환경은 매우 가혹하며, 전자척이 바닥으로 낙하하는 경우가 빈번하다. 이때 낙하시 발생되는 충격은 전자척의 바닥 모서리를 파손시킬 수 있기 때문에, 이러한 충격을 흡수하기 위하여 제2테두리(70)의 하단에 링테두리(71)를 형성하는 것이다.
서브코일유니트(80)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전체적으로 도너츠 형태를 가지는 독립된 구성으로서, 제2테두리(70) 내측에서 제1테두리(20)에 끼어진다. 이러한 서브코일유니트(80)는 절연테이프(82)로 감싸여진 구리 또는 알루미늄 재질의 코일(81)이 링형태로 감겨지는 형태를 가지며, 이때 코일(81)은 단면이 사각형으로 되어 비어지는 공간없이 촘촘히 감겨짐으로써 코일에 많은 전류를 인가하여 상대적으로 강력한 자기장을 발생시킬 수 있다.
여기서, 서브코일유니트(80)가 제1테두리(20)에 끼어넣어진 상태에서 움직이지 않도록, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2테두리(70)와 제1테두리(20) 사이에 서브코일유니트(80)를 완전히 내장하는 수지(A)가 충진된다.
한편, 동일면을 기준으로 하였을 때, 메인코일유니트(40)는 제1높이(H1)를 가지고, 서브코일유니트(80)는 제2높이(H2)를 가진다. 이때 서브코일유니트(80)읜 제2높이(H2)는 메인코일유니트(40)의 제1높이(H1)와 비교하였을 때, 40 ~ 80%, 바람직하게는 60% 인 이다. 예를 들면, 메인코일유니트(40)의 제1높이(H1)가 100cm 일 경우, 서브코일유니트(80)의 제2높이(H2)는 40 ~ 80cm 이고, 바람직하게는 70cm 이다.
만약 서브코일유니트(80)의 제2높이(H2)가 메인코일유니트(40)의 제1높이(H1) 보다 80% 이상일 경우, 메인코일유니트(80)에서 발생되는 자기장의 극성과 서브코일유니트(80)에서 발생되는 자기장의 극성이 반대가 되어 소멸됨에 따라 제1,2테두리(20)(70)의 하단에서 충분한 자력이 발생되지 않고, 이에 따라 제1,2테두리(20)(70)의 하단에서 철제대상물을 부착시키기 위한 충분한 자력이 발생되지 않게 된다.
그리고 서브코일유니트(80)의 제2높이(H2)가 메인코일유니트(40)의 제1높이(H1) 보다 40% 이상일 경우, 서브코일유니트(80)는 충분한 자력을 발생하지 못하게 되어 제1테두리(20)의 하단에서만 과도하게 자력이 발생되고, 이에 따라 철제대상물은 제1테두리(20)에만 부착되고 제2테두리(70)에서 부착되지 않게 된다.
제2링형바닥판(90)은 서브코일유니트(80)가 내장되도록 제2테두리(70)와 제1테두리(20) 사이에 설치되는 것으로서, 스테인인레스 재질과 같이 비자성체로 된다. 이러한 제2링형바닥판(90)은 제1테두리(20)와 제2테두리(70)의 하단면을 기준으로 제2깊이(D2) 만큼 위치되며, 이에 따라 제1테두리(20)와 제2테두리(70)의 하단이 제2링형바닥판(90)의 하부측으로 돌출된다. 따라서 제2링형바닥판(90)의 하부측으로 돌출된 제1,2테두리(20)(70)는 철제대상물이 부착되는 영역이 되고, 제2링형바닥판(90)에는 철제대상물이 부착되지 않는다.
여기서, 코어(30), 제1테두리(20) 및 제2테두리(70)의 하단을 기준으로 제1링형바닥판(50)과 제2링형바닥판(90)의 제1,2깊이(D1)(D2)는 동일하다.
상기 제1링형바닥판(50)은 코어(30)와 제1테두리(20)의 단부 상부측에 위치되고, 제2링형바닥판(90)은 제1,2테두리(20)(70)의 단부 상부측에 위치된다. 따라서 작업현장에서 본 발명의 전자척이 작업 현장 바닥으로 낙하할 때 제1,2링형바닥판(50)(90)이 현장 바닥과 충돌되는 것을 방지하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제2링형바닥판(90)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1테두리(20)와 제2테두리(70) 사이를 연결하는 보자극바아(95)가 설치된다. 보자극바아(95)는, 철 제질의 강자성체로 되고, 제1테두리(20)와 제2테두리(70) 사이에서 철제 대상물을 부착하는 영역이 된다. 이때 보자극바아(95)의 하단은 제1테두리(20)와 제2테두리(70)의 하단과 일치되게 형성되며, 이에 따라 제1테두리(20)와 제2테두리(70)의 자력과 보자극바아(95)의 자력의 크기가 동일하게 되어 철제대상물을 고르게 부착시킬 수 있다. 즉, 보자극바아(95)에 의하여, 여러 조각으로 나뉘어진 철제 대상물을 효과적으로 부착시킬 수 있는 것이다.
도 6은 도 5의 전자척의 바닥 일측으로 블레이드판이 형성된 것을 설명하기 위한 사시도이다.
전자척(100)의 하부측 바닥에는, 제2테두리(70) 하단의 일측에서 외측으로 연장되는 철 재질의 블레이드판(75)을 더 포함할 수 있다. 이러한 블레이드판(75)은 제2테두리(70)의 하단에서 연장된 형태이기 때문에 제2테두리(70)로 인가되는 자력이 블레이드판(75)으로 유도되고, 이에 따라 블레이드판(75) 자체가 철제 대상물을 부착하는 자력을 발생한다.
본 발명의 전자척(100)의 브라켓(15)이 중장비 차량의 붐(미도시)에 장착된 상태에서 운영되는데, 전자척(100)이 운영되는 장소가 철제 스크랩이나 분철등의 철제 대상물과 폐기물이 혼재된 상태로 보관되는 장소일 경우가 있다. 이러한 폐기물에 혼재된 철제 대상물을 분리하기 위하여, 전자척(100)은 폐기물을 흐트려야 하며, 이를 위하여 제2테두리(70) 바닥에서 일측으로 연장되는 블레이드판(75)을 채용하는 것이다.
이러한 블레이드판(75)에 의하여, 중장비 차량의 붐이 전자척(100)을 비스듬하게 기울여 움직일 때 블레이드판(75)이 현장 바닥에 적재된 폐기물을 흐트릴 수 있으며, 이러한 과정에서 적재된 폐기물에 포함된 철제대상물은 블레이드판(75)에 흡착 제거할 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 제1테두리(20)와 코어(30) 사이에 메인코일유니트(40)가 배치되고, 제1테두리(20)와 제2테두리(70) 사이에 서브코일유니트(80)가 배치됨으로써, 코어(30)는 물론 제1,2테두리(20)(70)의 단부에서 자력을 발생하게 할 수 있고, 이에 따라 철제 대상물이 부착되는 영역의 크기가 커진다. 특히 제1,2테두리(20)(70) 사이를 연결하는 보자극바아(95)를 제2링형바닥판에 다수개 설치할 경우, 자력이 보자극바아(95)에서도 발생되어 철제 대상물이 부착되는 영역의 크기가 더더욱 커진다. 이에 따라 여러 조각으로 나뉘어진 많은 양의 철제 스크랩이나 분철등의 철제대상물을 한번에 부착 및 운반할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 ... 원형상부판 20 ... 제1테두리
30 ... 코어 40 ... 메인코일유니트
41 ... 코일 42 ... 절연테이프
50 ... 제1링형바닥판 55 ... 지지로드
60 ... 링형상부판 70 ... 제2테두리
75 ... 블레이드판 80 ... 서브코일유니트
81 ... 코일 82 ... 절연테이프
90 ... 제2링형바닥판 95 ... 보자극바아

Claims (7)

  1. 차량에 연결되기 위한 브라켓(15)이 형성된 원형상부판(10);
    상기 원형상부판(10)의 가장자리에 연결된 제1테두리(20);
    상기 원형상부판(10)의 중앙에 설치된 코어(30);
    상기 제1테두리(20) 내측에서 상기 코어(30)를 감싸게 설치되는 메인코일유니트(40);
    상기 메인코일유니트(40)가 내장되도록 상기 제1테두리(20)와 코어(30) 사이에 설치되는 제1링형바닥판(50);
    상기 제1테두리(20)의 외측 둘레에 연결되는 링형상부판(60);
    상기 링형상부판(60)의 가장자리에 연결된 제2테두리(70);
    상기 제2테두리(70) 내측에서 제1테두리(20)를 감싸게 설치되는 서브코일유니트(80); 및
    상기 서브코일유니트(80)가 내장되도록 상기 제1테두리(20)와 제1테두리(70) 사이에 설치되는 제2링형바닥판(90)을 포함하고;
    동일면을 기준으로 상기 메인코일유니트(40)가 제1높이(H1)를 가지고 서브코일유니트(80)는 제2높이(H2)를 가질 때, 상기 서브코일유니트(80)의 제2높이(H2)는 상기 메인코일유니트(40)의 제1높이(H1)의 40 ~ 80% 인 것을 특징으로 하는 중장비 차량탑재용 전자척.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 링형상부판(60)은 상기 원형상부판(10)의 하부측에 단차지게 설치된 것을 특징으로 하는 중장비 차량탑재용 전자척.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2테두리(70)의 하단에 형성된 것으로서, 그 제2테두리(70) 보다 두꺼운 링테두리(71)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비 차량탑재용 전자척.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2링형바닥판(90)에 설치된 것으로서, 제1테두리(20)와 제2테두리(70) 사이를 연결하는 보자극바아(95)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비 차량탑재용 전자척.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보자극바아(95)의 하단은 상기 제1테두리(20)와 제2테두리(70)의 하단과 일치되게 형성된 것을 특징으로 하는 중장비 차량탑재용 전자척.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2테두리(70) 바닥의 일측에서 외측으로 연장되는 블레이드판(75)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비 차량 탑재용 전자척.
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