KR20080013140A - 자전거의 다기능 안장 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거의 다기능 안장에 관한 것으로, 그 목적은 대한민국 특허출원 제1991-0016563호 "충격흡수 자전거 안장탑재 지주 어셈블리"의 구조를 개선하여, 비포장도로의 요철부를 통과하는 경우 충분한 완충작용을 수행하고, 동시에 안장을 좌우로 회동시키거나 고정시켜 안락한 승차감을 제공하며, 필요에 따라 안장의 높이와 완충정도를 운전자가 스스로 조절하여 운행할 수 있도록 하는 자전거의 다기능 안장을 제공한다.

자전거, 안장, 완충, 회동, 높이조절

Description

자전거의 다기능 안장{Multi seat}

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 다기능 안장이 설치된 상태를 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 자전거의 다기능 안장을 분해하여 보인 분해사시도.

도 3은 본 발명에 적용된 다기능 안장이 설치된 프레임튜브의 단면도.

도 4는 본 발명에 적용된 오일리스베어링의 다른 실시예를 보인 도면.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 적용되는 오일리스베어링의 가공도.

도 6은 본 발명에 설치된 이탈방지핀이 장착된 상태를 보인 도면.

도 7은 본 발명에 적용된 가이드 부싱의 다른 실시예를 보인 도면.

도 8은 본 발명에 적용된 스냅링의 실시예를 보인 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 안장 12: 안장 클램프

20: 시트포스트 22: 안장높이조절홀

30: 프레임튜브 40: 고정판

50: 완충스프링 60: 가이드 부싱

70: 오일리스베어링 80: 인장스프링

90: 와셔 100: 볼 플런져

110: 이탈방지핀 110a, 130a: 고정홈

본 발명은 자전거의 안장에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자전거운행시 상하로 작동하는 스프링을 설치하여, 요철부를 지나는 경우 안장으로 전달되는 충격을 완화시킬 수 있고, 평상시에도 완충작용을 하는 스프링을 교환하여 운동에 적합하도록 변화시킬 수 있으며, 동시에 안장의 높이와 안장의 위치를 운전자의 상태에 적합하도록 조절할 수 있는 자전거의 다기능 안장에 관한 것이다.

자전거에 승차한 후 비포장도로 등을 운행하는 경우 운전자는 단지 안장의 내측에 설치된 쿠션스프링 등에 의해서 상기 비포장도로의 요철부로 인해 전달되는 충격을 감쇄시켜 자전거의 승차감을 유지시키고 있다.

그러나, 상기 쿠션스프링은 그 작동거리가 짧아 운전자의 몸무게와 충격이 벡터합이 되는 경우 충격을 상쇄시키지 못하고, 도리어 운전자의 엉덩이에 더 큰 충격을 가하는 문제점이 있었다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위한 공지의 예로서, 대한민국 특허출원 제1991-0016563호 "충격흡수 자전거 안장탑재 지주 어셈블리"가 개시되고 있다.

상기 공지의 예는 안장의 하측에 결합되어 있는 시트포스트 외측에 탄성수단 을 설치하여 충격으로부터 완충되는 작동거리를 길게하므로써 상술한 문제점을 해결하고 있다.

그러나, 상기 공지의 예는 단순한 구조로서 탄성수단에 의한 완충작용을 충분히 수행하나, 최근에 들어 운동 및 부가된 기능을 수행하는데 있어서는 충분치 못하여 개선의 여지가 남아 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상기 대한민국 특허출원 제1991-0016563호 "충격흡수 자전거 안장탑재 지주 어셈블리"의 구조를 개선하여, 비포장도로의 요철부를 통과하는 경우 충분한 완충작용을 수행하고, 동시에 안장을 좌우로 회동시키거나 고정시켜 안락한 승차감을 제공하며, 필요에 따라 안장의 높이와 완충정도를 운전자가 스스로 조절하여 운행할 수 있도록 하는 자전거의 다기능 안장을 제공하는데 있다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서, 본 발명에 따른 다기능 안장은 안장의 하부 클램프에 시트포스트를 결합시키고, 상기 시트포스트를 프레임튜브에 작동가능하게 탄성스프링을 개재한 후 삽입하되, 상기 시트포스트를 정밀하게 안내하는 가이드베어링 및 오일리스베어링을 상기 프레임튜브의 내부에 설치하고, 상기 시트포스트에 길이조절홀을 형성시켜 안장의 높이를 자유롭게 조절할 수 있으며, 체결 및 해제에 따라 안장의 방향을 회동시킬 수 있는 볼플런저를 일체로 구비하고 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선단이 안장의 하부에 고정되고, 하향으로 연장된 시트포스트와, 상기 시트포스트가 삽입되는 프레임튜브와, 상기 시트포스트에 삽입된 후 상측이 지지되고, 하측은 상기 프레임튜브에 탄력적으로 지지되도록 고정판이 설치된 완충스프링을 포함하는 자전거의 안장에 있어서,

상기 프레임튜브의 내측에 설치되되, 상기 내측의 선단부로는 가이드 부싱이 고정되고, 상기 가이드 부싱에는 오일리스베어링이 압입된 후 고정되어, 상기 시트포스트가 상기 오일리스베어링을 따라 작동시 그 작동을 정교하게 안내하며, 상기 시트포스트로는 상기 완충스프링이 고정되는 높이보다 높은 위치에 안장높이조절홀이 간격을 이루며 다수개로 관통되고, 여기로 고정핀이 삽입, 고정된 다음 상기 고정판의 상측과 맞닿아 상기 완충스프링의 상측을 탄력적으로 지지하고, 상기 프레임튜브의 내측에 삽입된 상기 시트포스트의 하단으로는 인장스프링이 결합되어 하향으로 연장되어 있으며, 상기 시트포스트의 하단보다 이격된 거리에는 상기 인장스프링의 타단이 고정되어 상기 시트포스트가 외부로 이탈되는 것을 방지하는 고정와셔가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시트포스트의 축방향 외면으로는 가이드홈이 형성되어 있고, 상 기 프레임튜브에는 상기 가이드홈에 삽입되어 상기 시트포스트의 상하 작동을 안내하되, 좌우 작동을 한정시키는 볼플런저가 체결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일리스베어링은 리니어 부쉬, 충진제인 PTFE층이 포함된 부쉬 중 선택된 어느 하나가 적용되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 다기능 안장이 설치된 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자전거의 다기능 안장을 분해하여 보인 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 적용된 다기능 안장이 설치된 프레임튜브의 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 다기능 안장은 선단이 안장(10)의 하부에 고정되고, 하향으로 연장된 시트포스트(20)와, 상기 시트포스트(20)가 삽입되는 프레임튜브(30)와, 상기 시트포스트(20)에 삽입된 후 상측이 지지되고, 하측은 상기 프레임튜브(30)에 탄력적으로 지지되도록 고정판(40)이 설치된 완충스프링(50)을 포함하고 있다.

안장(10)의 하부에는 통상 안장클램프(12)가 안장(10)과 일체화되어 설치되어 있고, 이 안장클램프(12)에 상기 시트포스트(20)가 결합되어 있다.

본 발명에 적용된 시트포스트(20)는 통상적으로 적용되는 중공형의 파이프 또는 튜브타입이 아닌 중실축(Solid shaft)이 적용된다.

중실축으로 이루어진 시트포스트(20)는 선단에서 하향으로 수평을 이루며 연장된 후 하단에서 마감되어 있고, 상기 선단은 전술한 안장클램프(12)에 결합되어 있다. 위와 같이 시트포스트(20)를 중실축으로 사용하는 이유는 후술하는 시트포스트(20)의 작동시 그 충격 내지 하중을 충분히 견디도록 하기 위함이며, 작동에 따른 축의 변형을 방지하기 위함이다.

프레임튜브(30)는 내부가 빈 중공축으로 이루어져 있고, 내경은 본 발명에 따른 시트포스트(20)보다 큰 지름으로 형성된다.

이러한 시트포스트(20)은 상기 프레임튜브(30)의 내측에 삽입되고, 상하로 작동하는 경우 프레임튜브(30)의 내면에 안내되어 작동함이 일반적이다.

상기 시트포스트(20)와 프레임튜브(30) 사이에는 완충스프링(50)이 설치되어 있고, 상기 완충스프링(50)의 상, 하측으로는 고정판(40)이 설치되어 있다.

도시된 바와 같이, 고정판(40)과 완충스프링(50)으로는 상기 시트포스트(20)가 관통되어 있으며, 특히 완충스프링(50)의 상측 및 하측에 설치된 고정판(40)은 안장(10)의 안장클램프(12)와 상기 프레임튜브(30)에 걸려 완충스프링(50)과 시트포스트(20)를 탄력적으로 지지한다.

다시, 상기 프레임튜브(30)의 내측으로는 가이드 부싱(60)이 설치되어 있다. 가이드 부싱(60)은 프레임튜브(30)의 내면에 견고히 고정되어 있으며, 바람직하게는 프레임튜브(30)의 내경에 압입된 후 볼트 등으로 상기 프레임튜브(30)를 관통시킨 다음 가이드 부싱(60)을 고정시킬 수도 있다.

가이드 부싱(60)의 내경으로는 본 발명에 따른 시트포스트(20)와 직접 접촉 되어 안내하고, 지지하는 오일리스베어링(70)이 압입된 후 상기 시트포스트(20)와 일정한 공차, 즉 원활하게 상하로 작동가능하도록 설치되어 있다.

오일리스베어링(70)은 상기 시트포스트(20)를 정밀하게 안내하여 시트포스트(20)의 상하 작동을 원할하게 하는 역할을 수행하고, 별다른 윤활유의 급유 없이 시트포스트(20)를 안내한다.

본 발명은 무급유 오일리스베어링(70)의 장점으로 주기적으로 윤활유를 공급할 필요가 없고, 동시에 윤활유의 흘러내림으로 발생할 수 있는 의복의 더러워짐을 방지할 수 있다. 이러한 상기 오일리스베어링(70)은 충진제인 PTFE층이 포함된 부쉬가 적용될 수 있다.

위와 같은 오일리스베어링(70)에 선택적으로 적용된 부쉬는 상하운동을 원활하는 역할을 수행할 수 있고, 좌우로의 회동 역시 원활하게 수행한다. 보다 바람직하게 좌우로의 회동을 더욱 원활하게 하기 위해서는 도 4에 도시된 바와 같은 볼베어링(72)이 적용될 수 있다.

특히, 본 발명에 적용된 가이드 부싱(60)과 오일리스베어링(70)은 도 5a에 도시된 바와 같이, SM45C 계열의 환봉(74)의 중심축을 관통시켜 상기 가이드 부싱(60)으로 대체할 수 있다. 이때, 환봉(74)의 외경은 상기 프레임튜브(30)의 내경에 압입되어 고정될 수 있는 크기의 지름으로 형성되어야 한다.

위와 같이 관통된 환봉(74)의 내경으로는 도 5b에 도시된 바와 같이 오일리스베어링(70)의 역할을 수행하는 또 다른 환봉(76)이 압입된다.

도 5c는 위와 같이 압입된 환봉(74)(76)을 보여주고 있다. 도 5d는 서로 압 입되어 일체화 되어 있는 환봉(76)에 상기 시트포스트(20)가 삽입되어 상하로 작동함과 동시에 좌우로 회동할 수 있도록 상기 시트포스트(20)와 적절한 공차로 형성된 삽입홀(76a)을 관통시킨다.

도 5e는 위와 같이 일체화된 환봉(74)(76)을 일정한 크기로 절단한 후 프레임튜브(30)에 압입, 고정시켜 조립시 그 편의성을 도모할 수 있음을 알 수 있고, 가공비 및 설치비를 줄일 수 있다.

한편, 위와 같은 가이드 부싱(60)은 도 7에 도시된 바와 같이 플랜지(60a)가 일체로 형성되어 상기 프레임튜브(30)의 상단에 고정될 수 있다. 이때, 플랜지(60a)는 당연히 프레임튜브(30)의 외경보다 큰 지름이 아니어야 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시트포스트(20)에는 안장높이조절홀(22)이 간격을 이루며 다수개로 관통되어 있고, 이곳으로는 고정핀(24)이 삽입되어 설치된다.

고정핀(24)은 상기 완충스프링(50)이 작동하면, 상기 완충스프링(50)의 상측에 위치하고 있는 고정판(40)의 작동을 한정하는 역할을 수행한다. 즉, 고정판(40)은 상기 완충스프링(50)의 작동에 연동되어 상하로 작동하고, 특히 상측으로 작동하는 경우 상기 고정핀(24)에 의해 더 이상 상측으로 상승하지 못하고, 그 작동이 한정되므로 완충스프링(50)은 고정판(40) 사이에서 일정한 탄성 반발력으로 상기 고정판(40)을 밀고 있다.

누구라도 알 수 있듯이, 위와 같은 고정판(40)과 완충스프링(50)의 작동은 안장높이조절홀(22)의 위치에 따라 변동될 수 있으며, 이는 운전자의 하중 또는 비 포장된 도로의 상태에 따라 상기 안장높이조절홀(22)의 위치를 변동시켜 그 압축되는 양 및 작동거리를 자유롭게 설정할 수 있다.

예를 들면, 완충스프링(50)의 길이가 길면, 안장(10)은 높은 위치에 있게 되고, 이러한 상태에서의 안장높이조절홀(22)은 안장(10)의 하측 근처에 위치한 곳에 상기 고정핀(24)을 고정하면 된다.

한편, 반복적으로 상기 완충스프링(50)이 압축, 신장을 반복하다 보면 시트포스트(20)는 그 작동거리를 벗어나, 프레임튜브(30) 밖으로 이탈될 수도 있다.

이를 방지하고, 상기 완충스프링(50)의 완충작용을 보완하기 위하여 상기 시트포스트(20)의 하단으로는 인장스프링(80)의 일단이 걸려있고, 타단은 이격된 거리에 설치된 와셔(90)에 걸려있다.

특히, 본 발명에 적용된 와셔(90)는 통상의 이(齒)붙이 와샤와 동일하게 이가 방사상으로 돌출형성되어 있고, 그 중심은 평탄면을 이루고 있으며, 상기 중심으로는 고리(92)가 돌출되어 있어 상기 인장스프링(80)의 타단이 걸리게 된다.

바람직하게, 본 발명에 적용된 와셔(90)는 상기 프레임튜브(30)의 내측에 삽입되나, 삽입되는 방향에서 역으로 꺽여진 이붙이로 인해 취출하게 되면 상기 이붙이로 인해 취출이 불가능하게 되고, 이러한 구조로 인해 반복적으로 상기 삽입되는 방향에서 역으로 와셔(90)에 하중을 가하면, 이붙이는 펴져 상기 프레임튜브(30)의 내면에 박힘으로써 와셔(90)는 견고한 고정이 되어 상기 시트포스트(20)로 부터 전달된 하중을 더욱 완충시키는 역할을 수행한다.

상기 시트포스트(20)의 하단으로는 이탈방지핀(110)이 삽입되어 상기 시트포 스트(20)가 프레임튜브(30)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

바람직하게 상기 이탈방지핀(110)은 상기 시트포스트(20)의 외면과 맞닿는 부위로 고정홈(110a)이 형성되어 있다. 상기 고정홈(110a)으로는 스냅링(120)이 삽입, 고정되며, 이러한 스냅링(120)은 상기 이탈방지핀(110)이 고정홈(110a)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

바람직하게, 상기 이탈방지핀(110)의 길이는 상기 가이드 부쉬(60)의 지름보다 작은 길이로 구비되어야 하며, 이러한 이탈방지핀(110)은 상기 시트포스트(20)가 프레임튜브(30)의 외부로 이탈되는 것을 방지한다. 즉, 시트포스트(20)가 상승하여 상기 가이드 부싱(60)의 하측으로 상승하면, 이탈방지핀(110)은 도 6에 도시된 바와 같이 가이드 부싱(60)의 저면에 걸려 그 상승이 방지되고, 이는 시트포스트(20)의 이탈을 방지하게 된다.

상기 이탈방지핀(110)의 다른 실시예로서, 도 8에 도시된 바와 같이 스냅링(130)이 시트포스트(20)의 하부에 설치될 수 있다. 이 스냅링(130)은 상기 이탈방지핀(110)과 동일한 역할을 수행하고, 이러한 스냅링(130)이 고정되는 고정홈(130a)을 상기 시트포스트(20)의 하부에 형성시킨다.

위와 같은 구성으로 인해 본 발명에 따른 다기능 안장은 프레임튜브(30)의 내부에서 상하로 작동하고, 동시에 하중의 쏠림에 따라 좌우로 회동하게 된다.

즉, 페달을 밟는 일반적인 자전거의 좌, 우로 반복운동하고, 안장이 고정됨으로 인하여 사타구니의 마찰을 일으키게 하여 피부를 손상시키는 단점을 극복하기 위하여 안장(10)이 수평상 회전, 즉 회동할 수 있으므로 페달을 밟음에 따른 안 장(10)과 사타구니의 마찰을 발생하지 않게 된다.

또한, 마찰이 없음으로 인하여 안장(10) 없이 페달을 밟는 효과와 가압효과를 가질 수 있어 종전 고정안장에 비해 추진력을 높일 수 있다.

나아가, 이러한 작동은 안장(10)의 본래 기능인 완충작용을 수행하며, 운행 중 핸들의 쏠림에 따라 안장(10)이 좌우로 회동하여 운전자는 허리운동이 자연스럽게 수행된다.

한편, 운전자는 위와 같은 장점을 갖음에도 불구하고, 안장(10)이 고정되어 안정적인 운행을 요구할 수도 있다.

본 발명은 이러한 요구를 만족할 수 있는 구성을 제공한다.

이를 위하여, 바람직하게 발명에 따른 시트포스트(20)의 축방향 외면으로는 가이드홈(26)이 일정한 깊이로 형성되어 있고, 상기 프레임튜브(30)에는 상기 가이드홈(26)에 삽입되어 상기 시트포스트(20)의 완충을 위한 상하 작동을 안내하되, 좌우 작동을 한정시키는 볼플런저(100)가 체결된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 형성된 가이드홈(26)은 상기 볼플런저(100)의 볼(102)이 삽입되는 홈으로써 볼(102)의 폭보다 큰 크기로 형성되어 있으며, 볼(102)이 돌출되어 있으면, 상기 시트포스트(20)는 상하로 작동할 수는 있으나, 좌우로 회동되는 경우 가이드홈(26)은 상기 볼(102)에 걸려 회동되지 않는다.

이러한 볼플런저(100)는 그 선단부에 나사산이 형성되어 있으며, 이 선단부는 상기 축방향으로 형성된 프레임튜브(30)에서 수직방향으로 체결되어 상기 볼(102)이 가이드홈(26)에 적절히 삽입되는 깊이까지 체결한다.

상기 선단부에는 고정너트(104)가 미리 체결되어 있으며, 이 고정너트(104)는 상기 볼(102)이 상기 가이드홈(26)에 일정한 깊이로 삽입되었으면, 상기 고정너트(104)를 조여 그 삽입되는 깊이를 중지시키는 역할을 수행한다.

바람직하게, 상기 볼(102)은 볼프런저(100)의 내부에 설치된 탄성스프링(106)의 작동으로 전후작동을 할 수 있으며, 이러한 전후작동은 누름편(108)의 작동에 의해서 작동되고, 이러한 기능은 통상적으로 시중에 유통되고 있는 볼플런저가 적용될 수 있다.

그리고 위와 같은 볼플런저(100)와 가이드홈(26) 때문에, 안장(10)은 좌우로의 회동이 제한되어 운전자의 의도에 따라 다양한 안장(10)의 상태를 이룰 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다기능 안장에 의하면, 자전거운행시 상하로 작동하는 스프링을 설치하여, 요철부를 지나는 경우 안장으로 전달되는 충격을 완화시킬 수 있고, 평상시에도 완충작용을 하는 스프링을 교환하여 운동에 적합하도록 변화시킬 수 있으며, 자유롭게 회동되는 안장으로 인해 운행중에도 허리운동을 수행할 수 있다. 이로 인해, 자전거에 승차한 후 비포장도로 등을 운행하는 경우 운전자는 단지 안장의 내측에 설치된 쿠션스프링 등에 의해서 상기 비포장도로의 요철부로 인해 전달되는 충격을 감쇄시켜 자전거의 승차감을 향상시키는 작용효과가 발생한다.

Claims (4)

1. 선단이 안장의 하부에 고정되고, 하향으로 연장된 시트포스트와, 상기 시트포스트가 삽입되는 프레임튜브와, 상기 시트포스트에 삽입된 후 상측이 지지되고, 하측은 상기 프레임튜브에 탄력적으로 지지되도록 고정판이 설치된 완충스프링을 포함하는 자전거의 안장에 있어서,

   상기 프레임튜브의 내측에 설치되되, 상기 내측의 선단부로는 가이드 부싱이 고정되고, 상기 가이드 부싱에는 오일리스베어링이 압입된 후 고정되어, 상기 시트포스트가 상기 오일리스베어링을 따라 작동시 그 작동을 정교하게 안내하며, 상기 시트포스트로는 상기 완충스프링이 고정되는 높이보다 높은 위치에 안장높이조절홀이 간격을 이루며 다수개로 관통되고, 여기로 고정핀이 삽입, 고정된 다음 상기 고정판의 상측과 맞닿아 상기 완충스프링의 상측을 탄력적으로 지지하고, 상기 프레임튜브의 내측에 삽입된 상기 시트포스트의 하단으로는 인장스프링이 결합되어 하향으로 연장되어 있으며, 상기 시트포스트의 하단보다 이격된 거리에는 상기 인장스프링의 타단이 고정되어 상기 시트포스트가 외부로 이탈되는 것을 방지하는 고정와셔가 설치된 것을 특징으로 하는 자전거의 다기능 안장.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 시트포스트의 축방향 외면으로는 가이드홈이 형성되어 있고, 상기 프레임튜브에는 상기 가이드홈에 삽입되어 상기 시트포스트의 상하 작동을 안내하되, 좌우로의 회동을 한정시키는 볼플런저가 체결된 것을 특징으로 하는 자전거의 다기능 안장.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 오일리스베어링은 볼베어링, 충진제인 PTFE층이 포함된 부쉬, 가이드 부쉬와 일체로 가공된 부쉬 중 선택된 어느 하나가 적용되는 것을 특징으로 하는 자전거의 다기능 안장.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 가이드 부싱에는 플랜지가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 자전거의 다기능 안장.

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