KR20220086899A - 기립 운동 장치 및 전기자극용 기립 운동 세트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자가 착용한 전기자극부를 포함하는 의복의 외면에 형성되는 제2전극과 전기적으로 연결되어, 제2전극의 크기가 의복의 내면에서 형성되어 신체에 전기자극을 인가하는 제1전극의 크기보다 상대적으로 더 크게되어, 전기자극 효과를 증대시킬 수 있는 기립 운동 장치 및 전기자극용 기립 운동 세트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 이루기 위해 본 발명에 따른 기립 운동 장치는 외형을 이루는 프레임부, 상기 프레임부의 상부에 형성되고, 운동 상태를 표시하는 표시부, 상기 프레임부의 하부에 형성되고, 구동부와 연결되며, 사용자의 보행 또는 기립 운동이 진행되는 트랙부, 상기 프레임부에 형성되는 도체부 및 상기 도체부와 사용자가 착용한 의복을 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고, 본 발명에 따른 전기자극용 기립 운동 세트는 기립 운동 장치 및 의복을 이루는 섬유부, 및 상기 섬유부에 위치하며 사용자의 신체와 접촉되는 제1전극과 상기 제1전극과 전기적으로 연결되며 사용자의 신체와 접촉하지 않도록 상기 섬유부에 배치되는 제2전극을 포함하는 전기자극부를 포함하는 의복을 포함한다.

Description

기립 운동 장치 및 전기자극용 기립 운동 세트{Standing exercise device and standing exercise set for electric stimulation}
본 발명은 기립 운동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 착용한 전기자극부를 포함하는 의복 표면과 전기적으로 연결되어, 의복의 전기자극 효과를 증대 시킬 수 있는 기립 운동 장치 및 전기자극용 기립 운동 세트에 관한 것이다.
최근 전원공급부로부터 인가되는 전류로 근육을 직접 자극해 뇌의 명령 없이 근육을 수축시키는 전기근육자극(EMS: Electrical Muscle Stimulation)을 이용한 다양한 장치가 개발되고 있으며, 이러한 전기자극은 주름 개선, 상처 및 골절 치유 촉진, 근육 피로 개선, 염증 개선, 혈액 순환 개선, 복부 지방 감소, 항균 등의 다양한 효과를 가지는 것이 입증된 바 있다. 최근, 운동효과를 증대시킬 수 있는 전기자극부를 포함하는 의복이 개발되어 많이 사용되고 있다.
종래의 런닝머신은 도 1에 도시된 것과 같이, 벨트(11)가 회전가능하게 설치되고 벨트(11)의 하부에는 지지발판(13)이 구비되는 런닝머신본체(10)와, 런닝머신본체(10) 내에 설치되고 벨트(11)를 회전시키는 벨트구동기구(30)를 포함하여 이루어진다.
그러나, 종래의 런닝머신은 전기자극부를 포함하는 의복과 전기적으로 연결되어, 전기자극부를 포함하는 의복의 효과를 높일 수 없는 단점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0862691호 (등록일자 2008.10.02.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사용자가 착용한 전기자극부를 포함하는 의복의 외면에 형성되는 제2전극과 기립 운동 장치가 전기적으로 연결되어, 전기자극 효과를 증대시킬 수 있는 기립 운동 장치 및 전기자극용 기립 운동 세트를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기립 운동 장치는 외형을 이루는 프레임부; 상기 프레임부의 상부에 형성되고, 운동 상태를 표시하는 표시부; 상기 프레임부의 하부에 형성되고, 구동부와 연결되며, 사용자의 보행 또는 기립 운동이 진행되는 트랙부; 상기 프레임부에 형성되는 도체부; 및 상기 도체부와 사용자가 착용한 의복을 전기적으로 연결하는 연결부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기립 운동 장치에 있어서, 상기 연결부는, 사용자가 착용한 의복과 연결되는 일단 및 상기 도체부와 연결되는 타단 중 적어도 하나는 탈부착 가능하게 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기립 운동 장치에 있어서, 상기 연결부는, 일단 및 타단 중 적어도 하나는 자석으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기립 운동 장치에 있어서, 상기 도체부는, 상기 구동부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기립 운동 장치에 있어서, 상기 트랙부는, 사용자의 발과 맞닿는 상면의 적어도 일부가 전도성 소재로 이루어지는 제1전도면; 및 지면에 맞닿는 하면의 적어도 일부가 전도성 소재로 이루어지는 제2전도면;을 포함하고, 상기 제1전도면 및 상기 제2전도면은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기립 운동 장치에 있어서, 상기 트랙부는, 상기 제1전도면 및 상기 제2전도면 사이에 형성되는 절연체; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기자극용 기립 운동 세트는 기립 운동 장치; 및 의복을 이루는 섬유부, 및 상기 섬유부에 위치하며 사용자의 신체와 접촉되는 제1전극과 상기 제1전극과 전기적으로 연결되며 사용자의 신체와 접촉하지 않도록 상기 섬유부에 배치되는 제2전극을 포함하는 전기자극부를 포함하는 의복;을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기립 운동 세트에 있어서, 상기 기립 운동 장치에 형성되는 연결부는, 상기 기립 운동 장치의 도체부와 상기 의복의 제2전극을 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명에 따른 기립 운동 장치 및 전기자극용 기립 운동 세트는 사용자가 착용한 전기자극부를 포함하는 의복과 기립 운동 장치가 전기적으로 연결되어, 신체에 전기자극을 인가하는 제1전극보다 제2전극의 크기가 상대적으로 더 크게 형성됨에 따라 사용자에게 가해지는 전기자극의 세기를 강화시킬 수 있으며, 이에, 전기자극에 의한 유용한 효과를 증진시킬 수 있다.
나아가, 기립 운동 장치가 접지될 시, 제1 및 제2전극의 전위차가 더욱 커짐에 따라 전기자극 효과를 더욱 증가시킬 수 있다.
도 1은 종래의 런닝머신의 단면구조도
도 2는 본 발명에 따른 전기자극용 기립 운동 세트의 제1 실시예 사시도
도 3은 본 발명에 따른 전기자극부를 포함하는 의복의 단면을 모식화한 모식도
도 4는 본 발명에 따른 제1전극 및 제2전극의 크기에 따른 전기자극 세기 시뮬레이션 도면
도 5는 본 발명에 따른 전기자극용 기립 운동 세트의 제2 실시예 확대 사시도
도 6은 본 발명에 따른 기립 운동 장치의 연결부 사시도
도 7은 본 발명에 따른 전기자극용 기립 운동 세트의 전기적 연결 블록도
도 8은 본 발명에 따른 기립 운동 장치의 트랙부 확대 사시도 및 단면도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 설명에서 기재된 사용자는 전기자극부를 포함하는 의복을 착용한 사용자를 지칭한다.
도 2 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전기자극용 기립 운동 세트는 기립 운동 장치(100) 및 의복(200)을 이루는 섬유부(201), 및 상기 섬유부(201)에 위치하며 사용자의 신체(S)와 접촉되는 제1전극(202)와 상기 제1전극(202)과 전기적으로 연결되며 사용자의 신체(S)와 접촉하지 않도록 상기 섬유부(201)에 배치되는 제2전극(203)을 포함하는 전기자극부를 포함하는 의복(200)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 기립 운동 장치(100)는 런닝머신으로 이루어질 수 있으며, 외형을 이루는 프레임부(110)의 내측 또는 외측에 도체로 이루어지는 도체부(140)를 포함하며, 상기 도체부(140)와 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)은 연결부(150)에 의해서 연결될 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 전기자극용 기립 운동 세트에 포함되는 의복(200)은 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 제1전극(202)의 크기보다 상기 제2전극(203)의 크기가 더 크게 이루어질 수 있다. 상기 제1전극(202)의 크기보다 상기 제2전극(203)의 크기가 더 클수록 상기 제1전극(202)에 의해 신체(S)에 가해지는 전기장의 더 커지게 되며, 제1전극(202)와 제2전극(203)의 크기에 따른 전기장의 세기는 도 4에 도시되어 있다.
또한, 기립 운동 장치(100)가 접지되어있는 경우, 기립 운동 장치(100)와 전기적으로 연결되는 제2전극(203)도 접지되고, 상기 제2전극(203)의 전위가 제1전극(202)에 비해 상대적으로 더 낮아져 상기 제1전극(202)과 상기 제2전극(203)의 전위차가 더 크게 발생됨에 따라 상기 제1전극(202)과 상기 제2전극(203)간에 발생하는 전기장도 커지게 되어, 상기 제1전극(202)이 신체(S)에 가하는 전기자극 효과를 증대시킬 수 있다.
이때, 상기 기립 운동 장치(100)에 형성되는 연결부(150)는, 상기 기립 운동 장치의 도체부(140)와 상기 의복의 제2전극(203)을 전기적으로 연결할 수 있다.
따라서, 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)의 상기 제2전극(203)은 상기 연결부(150)에 의해서 상기 도체부(140)와 전기적으로 연결됨으로써 그 크기가 더 커지고, 상기 제1전극(202)이 신체(S)에 가하는 전기자극 세기가 증가하는 효과가 발생한다.
도 4를 참조하면, Symmetric FCS은 신체와 인접한 제1전극의 크기와 제2전극의 크기가 같은 경우의 전기장 세기를 시뮬레이션하여 도시한 것이고, Asymmetric FCS는 피부와 인접한 제1전극 보다 제2전극의 크기가 큰 경우의 전기장 세기를 시뮬레이션하여 도시한 것이다. 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 제1전극의 크기보다 제2전극의 크기가 클수록 제1전극이 신체에 가하는 전기자극 효과는 더 커지게 된다.
신체(S)는 70~80퍼센트가 극성 분자인 물로 이루어지기 때문에, 신체 일부에서 제1전기장이 형성되면 신체를 통해 전달된다.
이때, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 인체가 움직일 때마다 발생하는 전기장으로 인하여 전위 차이를 가지게 되고, 두 전극이 전위차이를 가지게 되면 두 전극간 교류형태의 전류가 발생하게 되어 제2 전기장을 형성하게 되므로, 제2 전기장에 의해 인체가 자극되는 것이다.
이때, 상기 섬유부는 운동효과 증대 의복을 사용자가 인체에 착용 가능한 형상을 유지하는 부위로, 상체와 하체에 착용 가능한 다양한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예로는 일정 이상의 저항을 가지는 전도성 섬유로 이루어진 상의와 하의를 포함할 수 있으나, 이 외에도 일정 이상의 저항을 가지되 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 전기적으로 연결되어 전하가 이동할 수 있다. 또한, 동일한 전기장이 인가될 시 제1전극과 제2전극이 전위차를 가지게 하여 전기장을 형성 가능한 다양한 물질을 더 포함할 수 있으므로 한정하지 않는다.
상기 제1전극을 신체(S)와 접하는 상기 섬유부의 내면에 위치시키고, 상기 제2전극을 일정 이상의 저항을 가지는 섬유부로 인체와 격리하여, 인체에서 발생하는 전기장에 의해 제1전극과 제2전극이 서로 다른 전위를 가지게 된다. 이때 발생하는 전위차에 의해 제1전극과 제2전극 간에 전하가 이동하며 교류 형태의 전류가 발생하게 한 것이다.
이때, 상기 제1전극과 상기 제2전극은 서로 다른 재질일 수 있으나 동일한 재질로 이루어져도 상기 섬유부에 의해 전위차를 가지게 되므로, 제1전극과 제2전극을 동일 재질로 형성 가능함은 물론이다.
도 3을 참조하면, 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)은 상기 섬유부(201), 상기 섬유부(201)에서 신체(S)와 접촉되는 방향에 형성되는 상기 제1전극(202), 상기 섬유부(201)에서 신체(S)와 접촉되지 않는 방향에 형성되는 상기 제2전극(203)로 이루어지고, 상기 제1전극(202)와 상기 제2전극(203) 사이에서 발생하는 전기장에 의해 상기 제1전극(202)은 신체(S)에 전기자극을 가할 수 있다.
본 발명의 기립 운동 장치는 전기자극부를 포함하는 의복을 착용한 사용자가 운동을 위해 사용하는 장치로서, 운동 또는 보행 재활과 동시에 전기자극부를 포함하는 의복의 효과를 증강시키는 것을 목적으로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 기립 운동 장치(100)는 외형을 이루는 프레임부(110), 상기 프레임부(110)의 상부에 형성되고, 운동 상태를 표시하는 표시부(120), 상기 프레임부(110)의 하부에 형성되고, 구동부와 연결되며, 사용자의 보행 또는 기립 운동이 진행되는 트랙부(130), 상기 프레임부(110)에 형성되는 도체부(140) 및 상기 도체부(140)와 사용자가 착용한 의복을 전기적으로 연결하는 연결부(150)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 프레임부(110)는 기립 운동 장치(100)의 외형 골격을 이루는 구성으로, 상기 표시부(120), 상기 구동부, 상기 트랙부(130) 및 상기 도체부(140)와 연결되고, 각 구성의 위치를 고정하고, 지지한다.
상기 표시부(120)는 상기 트랙부(130)의 회전속도, 사용자의 보행 속도, 운동 시간, 소모 칼로리 등을 표시할 수 있고, 상기 도체부(140)는 상기 표시부(120)의 표시를 위한 전자부품 조립체로 이루어질 수 있다.
상기 트랙부(130)는 사용자의 운동이 진행되는 구성으로, 런닝머신의 벨트가 이에 해당한다.
상기 연결부(150)는 상기 도체부(140)와 사용자가 착용한 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)을 전기적으로 연결하는 구성으로, 일단은 상기 도체부(140)에 연결되고, 타단은 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)에 연결되며 전도성 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기한 구성을 통한 본 발명에 따른 기립 운동 장치(100)는 사용자가 착용한 전기자극부를 포함하는 의복(200)에 연결되어, 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)의 전기자극 세기를 증가시켜, 전기자극 효과를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 5 및 6을 참조하면, 상기 연결부(150)는 사용자가 착용한 의복과 연결되는 일단 및 상기 도체부와 연결되는 타단 중 적어도 하나는 탈부착 가능하게 연결될 수 있다. 즉, 상기 연결부(150)는 상기 도체부와 탈부착이 가능하게 연결될 수 있고, 사용자가 착용한 의복 즉, 전기자극부를 포함하는 의복(200)과 탈부착 가능하게 연결될 수 있다.
이때, 상기 연결부(150)는 일단 및 타단 중 적어도 하나는 자석으로 이루어 질 수 있다. 자세히 설명하면, 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)의 제2전극은 상기 연결부(150)의 일단이 자석으로 이루어지는 경우 탈부착이 가능하며, 상기 도체부는 금속과 같은 소재로 이루어져 상기 연결부(150)의 타단이 자석으로 이루어지는 경우 탈부착이 가능하다.
바람직하게는, 상기 연결부(150)의 일단과 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)의 결합력은 상기 연결부(150)의 타단과 상기 도체부의 결합력보다 더 높게 이루어질 수 있다.
일 실시예로, 상기 연결부(150)는 일단은 집게 형상으로 이루어지는 제1부착체(151), 타단은 자석으로 이루어지는 제2부착체(152)로 이루어지고, 상게 제1부착체(151)와 상기 제2부착체(152)를 연결하고 전도성 섬유 또는 전선으로 이루어지는 연결체(153)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제1부착체(151)는 전부가 전도성 소재로 이루어져, 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)의 제2전극이 형성된 위치에 고정될 수 있고, 한 쌍의 집게 중 하나의 면만 전도성 소재로 이루어져, 전도성 소재로 이루어지는 면은 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)의 제2전극에 접촉하고, 전도성 소재로 이루어지지 않는 면은 상기 전기자극부를 포함하는 의복(200)의 섬유부 또는 제1전극에 접촉할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 도체부(140)는 상기 구동부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 상기 도체부(140)와 전기적으로 연결되는 연결부(150)가 상기 도체부(140)로부터 분리되는 경우, 상기 구동부의 작동이 멈춰지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 도체부(140)와 상기 연결부(150)가 전기적으로 연결되어 있는 도중, 넘어지는 등의 상황이 발생하는 경우, 상기 도체부(140)로부터 상기 연결부(150)가 분리될 수 있는데, 이때, 상기 트랙부(130)가 작동이 멈추지 않게되면, 사용자가 다칠 수 있다. 따라서, 상기 연결부(150)가 상기 도체부(140)에서 분리되는 경우, 상기 구동부의 정지되어 사용자에게 발생할 수 있는 안전사고를 방지한다.
도 8을 참조하면, 상기 트랙부(130)는 사용자의 발과 맞닿는 상면의 적어도 일부가 전도성 소재로 이루어지는 제1전도면(131) 및 지면에 맞닿는 하면의 적어도 일부가 전도성 소재로 이루어지는 제2전도면(132)를 포함하고, 상기 제1전도면(131) 및 상기 제2전도면(132)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1전도면(131) 및 상기 제2전도면(132)는 사용자의 발과 지면을 전기적을 연결시킬 수 있으며, 상기 트랙부(130)의 일부가 전도성 소재로 이루어지는 경우, 상기 제1전도면(131)과 상기 제2전도면(132)는 상기 트랙부(130)의 트랙을 따라 복수개가 형성될 수 있고 이때, 상기 제1전도면(131)과 상기 제2전도면(132)는 서로 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 전기자극부를 포함하는 의복을 착용한 사용자는 상기 제1전도면(131) 위에서 운동을 하게 되면 상기 전기자극부를 포함하는 의복의 전기자극 효과가 증대될 수 있다.
또한, 상기 트랙부(130)는 상기 제1전도면(131) 및 상기 제2전도면(132) 사이에 형성되는 절연체(133)을 포함하여 이루어 질 수 있다. 이때, 상기 제1전도면(131)은 상기 절연체(133)의 상면에 전도성 소재가 코팅되어 형성되고, 상기 제2전도면(132)는 상기 절연체(133)의 하면에 전도성 소재가 코팅되어 형성됨으로써, 생산이 단순하고, 생산 단가가 저렴한 트랙부(130)를 제조할 수 있다. 상기 제1전도면(131)과 상기 제2전도면(132)는 상기 절연체(133)의 내부를 통해서 연결될 수 있고, 외측에서 서로 연결될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
S : 신체
100 : 기립 운동 장치 110 : 프레임부
120 : 표시부 130 : 트랙부
131 : 제1전도면 132 : 제2전도면
133 : 절연체
140 : 도체부 150 : 연결부
151 : 제1부착체 152 : 제2부착체
153 : 연결체
200 : 전기자극부를 포함하는 의복 201 : 섬유부
202 : 제1전극 203 : 제2전극

Claims (8)

  1. 외형을 이루는 프레임부;
    상기 프레임부의 상부에 형성되고, 운동 상태를 표시하는 표시부;
    상기 프레임부의 하부에 형성되고, 구동부와 연결되며, 사용자의 보행 또는 기립 운동이 진행되는 트랙부;
    상기 프레임부에 형성되는 도체부; 및
    상기 도체부와 사용자가 착용한 의복을 전기적으로 연결하는 연결부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기립 운동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는,
    사용자가 착용한 의복과 연결되는 일단 및 상기 도체부와 연결되는 타단 중 적어도 하나는 탈부착 가능하게 연결되는 기립 운동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는,
    일단 및 타단 중 적어도 하나는 자석으로 이루어지는 기립 운동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도체부는,
    상기 구동부와 전기적으로 연결되는 기립 운동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트랙부는,
    사용자의 발과 맞닿는 상면의 적어도 일부가 전도성 소재로 이루어지는 제1전도면; 및
    지면에 맞닿는 하면의 적어도 일부가 전도성 소재로 이루어지는 제2전도면;
    을 포함하고,
    상기 제1전도면 및 상기 제2전도면은 서로 전기적으로 연결되는 기립 운동 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 트랙부는,
    상기 제1전도면 및 상기 제2전도면 사이에 형성되는 절연체;
    를 더 포함하는 기립 운동 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 선택된 어느 한 항의 기립 운동 장치; 및
    의복을 이루는 섬유부, 및 상기 섬유부에 위치하며 사용자의 신체와 접촉되는 제1전극과 상기 제1전극과 전기적으로 연결되며 사용자의 신체와 접촉하지 않도록 상기 섬유부에 배치되는 제2전극을 포함하는 전기자극부를 포함하는 의복;
    을 포함하는 전기자극용 기립 운동 세트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기립 운동 장치에 형성되는 연결부는,
    상기 기립 운동 장치의 도체부와 상기 의복의 제2전극을 전기적으로 연결하는 전기자극용 기립 운동 세트.
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