(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と、
該固定型に対し進退自在に設けられた可動型と、
該可動型に対し該可動型の進退方向と交差する方向に摺動して組み込まれる摺動型と、
型締めされた状態における前記固定型と前記摺動型との間、および前記可動型と前記摺動型との間の各境界を覆って密閉するシールプレートとを備えたシールプレート付き金型であって、
前記摺動型に、該摺動型を駆動するシリンダのシリンダロッドが連結され、
該シリンダロッドに、前記シールプレートが該シリンダロッドの伸縮方向に移動可能に係合されるとともに弾性部材によってその移動方向に弾性的に付勢されていることを特徴とするシールプレート付き金型。
【請求項２】
型締め終了後に、前記シールプレートを前記固定型および前記可動型にセット可能とする一時ストッパ手段を有することを特徴とする請求項１に記載のシールプレート付き金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ダイカスト等に用いられる金型に関し、特に複数の金型間を密閉するシールプレートの取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の金型としては固定型、可動型、摺動型からなるダイカスト用の金型が知られており、例えば、摺動型を可動型に対して摺動させてセットし、次いで、可動型を摺動型ごと固定型に合体させて型締めし、この後、内部に形成されたキャビティを真空引きしてから該キャビティに溶湯を充填するといった過程で鋳造が行われる。このような金型にあっては、溶湯充填時のエアの巻き込みを防止するなどの目的で、合わせられた各型の間を密閉する構造が採られている。
【０００３】
その密閉構造としては、摺動型に対する固定型および可動型の合わせ面の間にＯリング等のシール部材を挟み込む構造（特許文献１）が容易とされる。しかしながらこの構造では、気密性に関するトラブルが生じてエアのリークが発生した際、そのリーク発生箇所の特定が困難であったり、シールを交換するには金型を解体する必要があってメンテナンス性に劣ったりする欠点がある。そこで、合わせられた型の境界をシールプレートで覆い、該シールプレートに設けたシール部材を型に圧着させる密閉構造（特許文献２，３）は、シールプレートに対する作業になるためシール部材の交換が容易であり、メンテナンス性の面では問題ないものである。また、金型全体をカバーで覆い、該カバー内を真空引きすることにより、エアの巻き込み等のトラブルを防止する構造も提案されている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３７９５５号公報
【特許文献２】特許第３９８４８３６号公報
【特許文献３】特開２００５−０１４０７７号公報
【特許文献４】特許第４２２４０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２，３のうち、前者のものはシールプレートを摺動型と一体に固定しているため、金型が熱膨張するとシールプレートの位置が適正な密閉位置からずれてしまい、十分に密閉できなかったり、シールプレートが固定型や可動型に干渉して破損したりするおそれがある。また、後者においては摺動型をバネを介してシリンダで押す構造であるため、摺動型とシールプレートとの距離を一定に保持しにくく、摺動型の位置を把握しにくいといった問題がある。また、摺動型を型内に押し込んでいく際の摺動抵抗が大きい場合には、バネが縮小してシールプレートが摺動型に接触し、場合によっては固定型と可動型との間にシールプレートが挟まれて破損することが懸念される。一方、特許文献４のものにおいては、金型のサイズが大きい場合、その金型をカバーで覆うことが困難であり、また、真空引きのエネルギーを余計に要するといった問題を有している。
【０００６】
よって本発明は、メンテナンスが容易で大型の金型にも対応可能であり、また、熱膨張等が生じてもシールプレートの適正な密閉位置が確保されて確実に密閉がなされるとともに破損のおそれがないシールプレート付き金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、固定型と、該固定型に対し進退自在に設けられた可動型と、該可動型に対し該可動型の進退方向と交差する方向に摺動して組み込まれる摺動型と、型締めされた状態における前記固定型と前記摺動型との間、および前記可動型と前記摺動型との間の各境界を覆って密閉するシールプレートとを備えたシールプレート付き金型であって、前記摺動型に、該摺動型を駆動するシリンダのシリンダロッドが連結され、該シリンダロッドに、前記シールプレートが該シリンダロッドの伸縮方向に移動可能に係合されるとともに弾性部材によってその移動方向に弾性的に付勢されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、シリンダを作動させてシリンダロッドを伸張させると摺動型が可動型に摺動し、所定のセット位置に位置付けられる。この時、シールプレートはシリンダロッドおよび摺動型とともに移動して固定型および可動型に近付き、最終的には固定型および可動型に接触して上記境界を密閉する。本発明によれば、シールプレートがシリンダロッドに移動可能に係合されているため、摺動型およびシリンダロッドの熱膨張はシールプレートの位置に影響せず、このため、シールプレートの適正な密閉位置が確保されて確実に密閉がなされる。
【０００９】
また、摺動型の移動中にシールプレートが固定型や可動型に接触し、さらに摺動型が移動した場合、弾性部材がその移動を吸収し、シールプレートが摺動型に伴って一体に移動することが防がれる。このため、シールプレートが破損するおそれがない。シールプレートは固定型や可動型と別体であるからメンテナンスは容易であり、また、密閉が確実になされるため、金型内を真空引きする際にも金型をカバーで覆って真空引きするといった手段は必要なく、大型の金型にも対応可能である。
【００１０】
本発明においては、シールプレートの耐久性を高める観点から、型締め終了後に、シールプレートを固定型および可動型にセット可能とする一時ストッパ手段を有することを好ましい形態としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、メンテナンスが容易で大型の金型にも対応可能であり、また、熱膨張等が生じてもシールプレートの適正な密閉位置が確保されて確実に密閉がなされるとともに、シールプレートの破損を防止することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る金型の構造および型開きから型締めまでの動作の過程を示す断面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る金型の構造を示す平面図である。
【図４】第２実施形態に係る金型構造を示す断面図であって図３のIV−IV矢視である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る金型の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る金型の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る金型の構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る金型の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態（第１〜第６実施形態）を説明する。
（１）第１実施形態：図１，図２
図１は、第１実施形態に係る真空ダイカスト用の金型の動作過程を示している。この金型は、固定型１０と、可動型２０と、摺動型３０を有している。可動型２０は固定型１０の図中上方に配設され、上下動することにより固定型１０に対して進退自在とされている。固定型１０と可動型２０の互いの対向面には、キャビティＣを構成する凹所１１，２１がそれぞれ形成されている。固定型１０の凹所１１は縁部１２で囲まれており、この縁部１２の内面は、下方に向かうにしたがって前方（摺動型の前進方向：図１で左方）にせり出すテーパ面１２ａに形成されている。
【００１４】
可動型２０の凹所２１は図中右側に開口しており、その開口部に、摺動型３０が左右方向へ摺動自在にセットされる。摺動型３０の前端部の下面には、ガイド部３１が下方に突出している。このガイド部３１の後側の面は、上方に向かうにしたがって後方にせり出すテーパ面３１ａに形成されている。
【００１５】
当該金型は、図１（ａ）に示すように固定型１０から可動型２０を後退させた型開き状態から、摺動型３０を可動型２０に沿って図中左方に摺動させながら前進させて、摺動型３０のガイド部３１が固定型１０の縁部よりも内側に位置する所定のセット位置に位置付けられる。次いで、可動型２０を摺動型３０ごと固定型１０側に向けて前進（下降）させると、型締めされて内部にキャビティＣが形成される。可動型２０が固定型１０側に前進する際には、図１（ｂ）に示すように摺動型３０のガイド部３１のテーパ面３１ａが固定型１０のテーパ面１２ａに沿って摺動して摺動型３０のみがさらに金型内に前進し、図１（ｃ）に示すようにガイド部３１の先端が固定型１０の凹所１１の底面に接触して型締めが完了する。
【００１６】
さて、本実施形態の摺動型３０は、油圧等の流体圧によって作動するシリンダ４０によって駆動される。そしてこのシリンダ４０のシリンダロッド４２に、型締めされた状態における固定型１０と摺動型３０との間、および可動型２０と摺動型３０との間の各境界を覆って密閉するシールプレート５０が取り付けられている。
【００１７】
シリンダ４０は、シリンダ本体４１からシリンダロッド４２が伸縮する構成のもので、シリンダロッド４２が摺動型３０の進退方向に延びた状態で、シリンダロッド４２の先端が摺動型３０の表面の下部に固定されている。このシリンダロッド４２は、シールプレート５０を貫通しており、シリンダロッド４２とシールプレート５０は、シリンダロッド４２の軸方向に相対移動可能となっている。
【００１８】
シールプレート５０のシリンダロッド４２が貫通する貫通孔の内周面には、両者の隙間を密閉するＯリング４３が装着されている。また、シールプレート５０の摺動型３０側の内面には、シール材５１が装着されている。シールプレート５０とシリンダ本体４１との間には、シリンダロッド４２の外周に巻かれた圧縮バネ（弾性部材）４４が介装されている。すなわちシールプレート５０は、シリンダロッド４２に、圧縮バネ４４を介してシリンダロッド４２の軸方向（伸縮方向）にフローティング可能に取り付けられている。
【００１９】
上記摺動型３０には、表面側に突出する一時ストッパピンが、摺動型３０の進退方向と平行な方向に摺動自在に挿入されている。この一時ストッパピン（一時ストッパ手段）３２は、圧縮バネ３２ｃによってシールプレート５０側に付勢されることにより、先端部が摺動型３０の表面から常に突出するようになっている。シールプレート５０は、圧縮バネ４４で付勢されることによって型開き状態では一時ストッパピン３２に当接してそれ以上摺動型３０の方向に移動できないようになっている。
【００２０】
また、摺動型３０内の一時ストッパピン３２の下方には、リターンピン３３が上下動可能、かつ脱落不能に収納されている。このリターンピン３３は、型締めされていない状態ではその下端部が摺動型３０の下面から突出しており、また、その上端部は、図２に示すように一時ストッパピン３２の下部に形成された空所３２ｂに入り込んでいる。この空所３２ｂは、一時ストッパピン３２の下面に形成されたテーパ面３２ａによって構成されている。このテーパ面３２ａは、摺動型３０の表面側に向かうにしたがって上方にせり上がった傾斜面である。
【００２１】
以上が第１実施形態の金型であり、以下に、この金型の上記型締めの際の動作を詳述する。図１（ａ）に示すように固定型１０から可動型２０を後退させた状態から、摺動型３０が、シリンダ４０により可動型２０に沿って図中左方に摺動しながら前進させられ、摺動型３０のガイド部３１が固定型１０の縁部よりも内側に位置する所定のセット位置に位置付けられる。
【００２２】
次いで、可動型２０を摺動型３０ごと固定型１０側に向けて前進（下降）させる。すると、図１（ｂ）に示すように摺動型３０のガイド部３１のテーパ面３１ａが固定型１０のテーパ面１２ａに沿って摺動して摺動型３０のみが金型内に前進する。また、図１（ｃ）に示すようにリターンピン３３が固定型１０の縁部１２に当たって相対的に上方に押され、そのリターンピン３３の上端部が一時ストッパピン３２のテーパ面３２ａを上方に押すことにより、一時ストッパピン３２が摺動型３０内に埋没していく。そして摺動型３０が固定型１０に合わせられ、ガイド部３１の先端が凹所１１の底面に接触して型締めが完了する。
【００２３】
また、これと同時に一時ストッパピン３２で規制されていたシールプレート５０が圧縮バネ４４によって摺動型３０側に移動し、シール材５１が、固定型１０および可動型２０の外面に圧着する。これにより、型締めされた状態の固定型１０と摺動型３０との間の境界、および可動型２０と摺動型３０との間の境界がシールプレート５０で覆われ、密閉される。
【００２４】
この後、金型内のキャビティＣが真空引きされた後、そのキャビティＣ内に溶湯が充填されて鋳造が行われる。そして鋳造後は、上記と逆の動作で型開きされる。なお、鋳造にあたっては、金型は事前に所定の鋳造温度に加熱されている。
【００２５】
上記第１実施形態の金型によれば、シールプレート５０が圧縮バネ４４を介してシリンダロッド４２に対しフローティング可能に取り付けられているため、摺動型３０およびシリンダロッド４２の熱膨張は圧縮バネ４４で吸収されてシールプレート５０に影響しない。このため、シールプレート５０の適正な密閉位置が確保されて確実に密閉がなされる。その結果として、金型内を真空引きする際にも金型をカバーで覆って真空引きするといった手段は必要なく、大型の金型にも対応可能である。
【００２６】
また、摺動型３０の移動中（型締め中）においては、シールプレート５０は一時ストッパピン３２によって摺動型３０側への移動が規制されて摺動型３０との間に一定の距離が確保される。このため、シールプレート５０が固定型１０や可動型２０に衝突したり、あるいは固定型１０と可動型２０に挟まれたりして破損するおそれがないとともに、耐久性が向上する。また、シールプレート５０のシール材５１の破損も起こりにくく、寿命の長期化が図られる。
【００２７】
次いで、上記第１実施形態と同様の効果を奏する第２〜第６実施形態を説明する。これら実施形態で参照する図面には、上記第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。なお、第２〜第６実施形態では、図において右側の固定型１０に対して左側の可動型２０が進退自在に設けられ、これら固定型１０と可動型２０との間に、摺動型３０が可動型２０に沿って摺動しながら下降して組み込まれ、上方からシールプレート５０が下降する構成を共通としている。
【００２８】
（２）第２実施形態：図３，図４
第２実施形態の可動型２０には、図３および図４に示すように、上方および図中右側の固定型１０方向に開口する凹所１１が形成されており、この凹所１１に、摺動型２０が上下動可能に嵌合される。摺動型２０は、シリンダ４０のシリンダロッド４２が伸張することにより凹所１１の内面を摺動して可動型３０内にセットされる。図４に示すように、シリンダ４０のシリンダロッド４２はシールプレート５０を貫通しており、シールプレート５０は、シリンダロッド４２に沿って上下動可能となっている。シールプレート５０の下面には下方に延びるアクチュエータ６０が固定されており、このアクチュエータ６０の先端に設けられた第１ピストン６１が、可動型２０内に形成された第１油圧室７１内に上下に摺動自在に収容されている。
【００２９】
第１油圧室７１は、第１ピストン６１によって図４において上側の油圧発生室７１ａと、下側のバネ室７１ｂに液密的に仕切られており、第１ピストン６１は、バネ室７１ｂに収容された圧縮バネ（弾性部材）７５によって上方に付勢されている。この圧縮バネ７５の作用で、シールプレート５０は、図４に示すように型開き状態では固定型１０および可動型２０から上方に退避している。
【００３０】
可動型２０には、固定型１０への対向面から突出するスライドピン８０が、可動型２０の進退方向と平行な方向に摺動自在に挿入されている。スライドピン８０の可動型２０内の端部には、第２油圧室７２内に左右方向に摺動自在に収容された第２ピストン６２が固定されている。第２油圧室７２は、第２ピストン６２により図４において右側のエアリーク室７２ａ（図４では第２ピストン６２で塞がれている状態）と左側の油リーク室７２ｂに液密的に仕切られている。
【００３１】
可動型２０内には、油圧発生用の油の供給路３５が形成されており、この供給路３５は、第２油圧室７２の油リーク室７２ｂに通じている。供給路３５には、外部の図示せぬ供給源から油圧発生用の油が供給される。また、可動型２０内には、油リーク室７２ｂに通じる油リーク路３６が形成されている。油リーク路３６は、図示せぬ油回収路に連通している。さらに可動型２０内には、供給路３５から第１油圧室７１の油圧発生室７１ａに通じる油圧発生路３７と、第１油圧室７１のバネ室７１ｂから第２油圧室７２のエアリーク室７２ａに通じるエアリーク路３８が形成されている。油圧発生路３７の途中には、油圧発生室７１ａの油圧の変化を緩衝してアクチュエータ６０の動きを減速させるためのスピードコントローラ等からなる油圧緩衝手段３７ａが介在している。
【００３２】
この第２実施形態の金型では、まず、供給路３５に油を供給し、この油を第２油圧室７２の油リーク室７２ｂに流入させ、油圧によりスライドピン８０を固定型１０方向に突出させた状態とする。油リーク室７２ｂに流入した油は、油リーク室７２ｂに連通している油リーク路３６から外部に排出される。この状態から、摺動型３０を可動型２０に沿って下方に摺動させて所定のセット位置に位置付け、次いで、可動型２０を固定型１０方向に移動させて合体させ、型締めする。すると、スライドピン８０が固定型１０で押されて可動型２０内に埋没し、第２ピストン６２が図４において左方に移動して油リーク室７２ｂを介した供給路３５と油リーク路３６とが遮断される。
【００３３】
これにより、供給路３５に供給される油は油圧発生路３７に流れ込み第１油圧室７１の油圧発生室７１ａに到達する。そして油圧発生室７１ａに油が充満して油圧が発生し、第１ピストン６１がその油圧で押し下げられる。するとアクチュエータ６０が下降してシールプレート５０も下降し、シールプレート５０のシール材５１が、摺動型３０の周囲の固定型１０および可動型２０の外面に圧着する。すなわち、型締めされた状態の固定型１０と摺動型３０との間の境界、および可動型２０と摺動型３０との間の境界がシールプレート５０で覆われ、密閉される。
【００３４】
なお、バネ室７１ｂ内のエアは、エアリーク路３８から第２油圧室７２のエアリーク室７２ａに入り、油リーク路３６を経て外部に排出される。このため、第１ピストン６１は高圧になった油圧発生室７１ａの圧力を受けて下降することが可能となる。
【００３５】
（３）第３実施形態：図５
図５に示す第３実施形態は上記第２実施形態の変形例であって、油圧に代えてエア圧を利用する構成となっており、第２油圧室７２およびエアリーク路３８は形成されておらず、供給路３５は可動型２０内を真っ直ぐ貫通して可動型２０における固定型１０への対向面に開口している。この開口（以下、エア排出口）３４の周囲にはＯリング３９が装着されている。また、第１油圧室７１はエア圧室であり、このエア圧室７１は、ピストン６１によって上側のエア圧発生室７１ａと下側のバネ室７１ｂに仕切られている。そして供給路３５には、外部の図示せぬ供給源からエア圧発生用の圧縮エアが供給される。
【００３６】
この第３実施形態の金型では、供給路３５に圧縮エアを供給しながら可動型２０とともに摺動型３０を固定型１０側に移動させて型締めを行う。型締めの途中過程では、エアはエア排出口３４から排出されるが、可動型２０が固定型１０に近接するとＯリング３９が固定型１０に圧着して、可動型２０が固定型１０に合体する。
【００３７】
すると、エア排出口３９は閉塞され、供給路３５に供給されるエアは油圧発生路（エア圧発生路）３７に流れ込み、エア圧室７１のエア圧発生室７１ａに到達する。そしてエア圧発生室７１ａにエアが充満してエア圧が発生し、ピストン６１がそのエア圧で押し下げられる。これにより、アクチュエータ６０が下降してシールプレート５０も下降し、シールプレート５０のシール材５１が、摺動型３０の周囲の固定型１０および可動型２０の外面に圧着して、上記第２実施形態と同様に型締めされた状態の固定型１０と摺動型３０との間の境界、および可動型２０と摺動型３０との間の境界がシールプレート５０で覆われ、密閉される。
【００３８】
（４）第４実施形態：図６
図６に示す第４実施形態の金型では、摺動型３０に固定されたシリンダロッド４２の先端部とシールプレート５０との間に圧縮バネ（弾性部材）４５が介装されており、この圧縮バネ４５でシールプレート５０は上方に付勢され可動型２０および摺動型３０から退避させられる。
【００３９】
固定型１０のシールプレート合わせ面である上面には、係合プレート１３が固定されている。そして、この係合プレート１３と、シールプレート５０の互いの対向端部には、可動型２０および摺動型３０が型締めされる際に互いに係合するテーパ面１３ａ，５０ａがそれぞれ形成されている。係合プレート１３のテーパ面１３ａは、シールプレート５０方向に向かうにしたがって上方にせり上がる傾斜面となっており、一方、シールプレート５０側のテーパ面５０ａは、係合プレート１３方向に向かうにしたがって下方に傾斜している。
【００４０】
この金型では、シリンダ４０のシリンダロッド４２が伸張して摺動型３０が可動型２０に沿って摺動してセット位置に位置付けられ、次いで、可動型２０を摺動型３０とともに固定型１０側に移動させて型締めを行う。型締めの過程でシールプレート５０が係合プレート１３に近付くと、テーパ面５０ａが係合プレート１３側のテーパ面１３ａと固定型１０との間に入り込み、テーパ面１３ａに対してテーパ面５０ａが摺動することにより、シールプレート５０のみが圧縮バネ４５に抗して下方に引き込まれる。そして型締め後に、シールプレート５０のシール材５１が摺動型３０の両側の固定型１０および可動型２０の外面に圧着し、固定型１０と摺動型３０との間の境界、および可動型２０と摺動型３０との間の境界がシールプレート５０で覆われ、密閉される。
【００４１】
（５）第５実施形態：図７
図７に示す第５実施形態は上記第４実施形態に近似しており、第４実施形態の係合プレート１３は備えておらず、シールプレート５０にはテーパ面５０ａも形成されていない。この場合、シリンダロッド４２におけるシールプレート５０とシリンダ本体４１との間に第２シリンダ４６がシリンダロッド４２に支持された状態で配設されている。シールプレート５０は、型締めの後、この第２シリンダ４０によって下方に移動させられ、シール材５１が摺動型３０の両側の固定型１０および可動型２０の外面に圧着し、固定型１０と摺動型３０との間の境界、および可動型２０と摺動型３０との間の境界がシールプレート５０で覆われ、密閉される。
【００４２】
（６）第６実施形態：図８
図８に示す第６実施形態は、シリンダロッド４２におけるシールプレート５０とシリンダ本体４１との間に介装された圧縮バネ４７により下方に付勢されている。また、固定型１０の上面には、上下方向に伸縮するロッド１４ａと、このロッド１４ａを上方に付勢して固定型１０の上面から突出させるバネ１４ｂとを備えるダンパ（弾性部材）１４が設けられている。
【００４３】
この金型では、シリンダ４０によって摺動型３０が金型内部に前進してセット位置に位置付けられる動作に同期して、シールプレート５０が可動型２０および固定型１０に近接し、引き続き可動型２０および摺動型３０を固定型１０側に移動させて型締めする。型締めの過程でシールプレート５０は下降しているが、その際、シールプレート５０はダンパ１４のロッド１４ａに当接してダンパ１４による上方への付勢力に抗しながら下降するため、その動作が遅延される。そして、型締め後にシール材５１が摺動型３０の両側の固定型１０および可動型２０の外面に圧着し、固定型１０と摺動型３０との間の境界、および可動型２０と摺動型３０との間の境界がシールプレート５０で覆われ、密閉される。
【符号の説明】
【００４４】
１０…固定型
１４…ダンパ（弾性部材）
２０…可動型
３０…摺動型
３２…一時ストッパピン（一時ストッパ手段）
４０…シリンダ
４２…シリンダロッド
４４，４５，７５…圧縮バネ（弾性部材）
５０…シールプレート
【図１】
0005436253.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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