(57)【要約】【課題】本発明の目的は、電池の配列方向に直交する方向のスペースを広くすることができる、もしくは、電池の配列方向に直交する方向に小型化を図ることができるバスバモジュール及び電源装置を提供することにある。【解決手段】バスバモジュール１は、各電極２２、２３が直線上に並ぶように配列された複数の電池２０のうち隣接する電池の電極同士を接続することでこれら複数の電池を直列に接続する複数のバスバ３と、電池の電極に接続される複数の端子４と、複数のバスバ及び複数の端子を収容するケース５と、を備え、各端子は、電池の電極を挿入させる挿入孔４ａが形成された端子本体４１と、該端子本体の周縁の一部から当該端子本体の面延在方向に突出して設けられた突出部４２と、を備え、端子は、突出部の突出方向が電池の配列方向Ｙに沿う向きで配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各電極が直線上に並ぶように配列された複数の電池のうち隣接する電池の電極同士を接続することでこれら複数の電池を直列に接続する複数のバスバと、
前記電池の電極に接続される複数の端子と、
前記複数のバスバ及び前記複数の端子を収容するケースと、を備えたバスバモジュールであって、
前記各端子は、前記電池の電極を挿入させる挿入孔が形成された端子本体と、該端子本体の周縁の一部から当該端子本体の面延在方向に突出して設けられた突出部と、を備えているとともに、前記突出部の突出方向が前記電池の配列方向に沿う向きで配置されていることを特徴とするバスバモジュール。
【請求項２】
前記端子は、前記挿入孔に前記電池の電極が挿入されて配置された状態で、突出部が、前記端子本体の前記配列方向に交差する方向の端部に設けられ、
前記電池の配列方向に隣接して配置された前記端子の前記突出部同士が、交互になるように前記配列方向に交差する方向に並んで設けられていることを特徴とする請求項１記載のバスバモジュール。
【請求項３】
前記ケースには、前記電池の配列方向に並設して、前記各端子を収容する複数の収容部が設けられ、
前記収容部には、前記端子本体を収容する第１収容部と、該第１収容部から突出して形成されて前記突出部を収容する第２収容部と、が設けられ、
前記第２収容部は、前記第１収容部から前記電池の配列方向に沿う方向に延出して設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のバスバモジュール。
【請求項４】
正極及び負極が交互に逆向きに重ね合わされた複数の電池から構成された電池集合体と、
請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載されたバスバモジュールと、を備えたことを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバモジュール及び電源装置に係り、特に、複数の電池を直列に接続するためのバスバモジュールと、当該バスバモジュールを有する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電動モータを用いて走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリット自動車などには、前記電動モータの駆動源としての電池モジュールが搭載されている。この電池モジュールは、電極端子を備えた複数の単電池が並べて配された単電池群を有する。複数の電極端子間は、電池配線モジュールによって電気的に接続されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された電池配線モジュール１０１は、図４に示すように、左右方向（単電池群における単電池の並び方向）に連結された複数の連結ユニット１０２を備える。各連結ユニット１０２は、複数の単電池のうち、一の単電池の電極端子と、一の単電池に隣り合う他の単電池の電極端子とを接続するバスバ１０３と、バスバ１０３が収容される合成樹脂製のバスバ収容部１０４と、を備える。
【０００４】
バスバ収容部１０４には、電極端子に接続されて電極端子の電圧を検知する電圧検知端子１０５が収容されている。電圧検知端子１０５は、板状をなす接続部１５０と、接続部１５０からオフセットされた形状で延出されて電圧検知線１０６に接続されるバレル部１５１と、備える。
【０００５】
また、バスバ収容部１０４には、バスバ収容部１０４の長手方向の略中央位置において、バレル部１５１をバスバ収容部１０４の前方（図４における下方）に突出させるためのバレル部収容部１０４Ａが、前方に延びて形成されている。バレル部収容部１０４Ａは上方に開口する溝状に形成され、バレル部１５１はバレル部収容部１０４Ａの内部に収容されている。従来の電池配線モジュール１０１は、バレル部収容１０４Ａを、バスバ収容部１０４の前方に延びて形成することで、隣接する単電池間のピッチを小さくして、電池配線モジュール１０１の単電池の並ぶ方向の小型化を図っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−３３７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の電池配線モジュール１０１にあっては、バレル部収容１０４Ａが、バスバ収容部１０４の前方（単電池の並ぶ方向に直交する方向）に延びて形成されていたから、単電池が並ぶ方向に直交する方向のスペースが狭くなる問題があった。
【０００８】
本発明は、電池の配列方向に直交する方向のスペースを広くすることができる、もしくは、電池の配列方向に直交する方向に小型化を図ることができるバスバモジュール及び電源装置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】
【０００９】
請求項１記載の本発明は、各電極が直線上に並ぶように配列された複数の電池のうち隣接する電池の電極同士を接続することでこれら複数の電池を直列に接続する複数のバスバと、前記電池の電極に接続される複数の端子と、前記複数のバスバ及び前記複数の端子を収容するケースと、を備えたバスバモジュールであって、前記各端子は、前記電池の電極を挿入させる挿入孔が形成された端子本体と、該端子本体の周縁の一部から当該端子本体の面延在方向に突出して設けられた突出部と、を備えているとともに、前記突出部の突出方向が前記電池の配列方向に沿う向きで配置されていることを特徴とするバスバモジュールである。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の本発明において、前記端子は、前記挿入孔に前記電池の電極が挿入されて配置された状態で、突出部が、前記端子本体の前記配列方向に交差する方向の端部に設けられ、前記電池の配列方向に隣接して配置された前記端子の前記突出部同士が、交互になるように前記配列方向に交差する方向に並んで設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２記載の本発明において、前記ケースには、前記電池の配列方向に並設して、前記各端子を収容する複数の収容部が設けられ、前記収容部には、前記端子本体を収容する第１収容部と、該第１収容部から突出して形成されて前記突出部を収容する第２収容部と、が設けられ、前記第２収容部は、前記第１収容部から前記電池の配列方向に沿う方向に延出して設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の本発明は、正極及び負極が交互に逆向きに重ね合わされた複数の電池から構成された電池集合体と、請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載されたバスバモジュールと、を備えたことを特徴とする電源装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、４記載の本発明によれば、各端子は、電池の電極を挿入させる挿入孔が形成された端子本体と、該端子本体の周縁の一部から当該端子本体の面延在方向に突出して設けられた突出部と、を備えているとともに、突出部の突出方向が電池の配列方向に沿う向きで配置されているから、従来のバスバモジュールよりも、突出部の突出寸法分だけ、電池の配列方向に直交する方向のスペースを広くすることができる。よって、複数の電池の配列方向に直交する方向の電極間に放熱管などの部品を配置することができる。もしくは、電池の配列方向に直交する方向にバスバモジュールの小型化を図ることができる。
【００１４】
請求項２記載の本発明によれば、端子は、挿入孔に電池の電極が挿入されて配置された状態で、突出部が、端子本体の配列方向に交差する方向の端部に設けられ、電池の配列方向に隣接して配置された端子の突出部同士が、交互になるように配列方向に交差する方向に並んで設けられているから、突出部が配列方向に並んで設けられているよりも、突出部の突出寸法分だけ、電池の配列方向のバスバモジュールの大型化を防止することができる。
【００１５】
請求項３記載の本発明によれば、ケースには、電池の配列方向に並設して、各端子を収容する複数の収容部が設けられ、収容部には、端子本体を収容する第１収容部と、該第１収容部から突出して形成されて突出部を収容する第２収容部と、が設けられ、第２収容部は、第１収容部から電池の配列方向に沿う方向に延出して設けられているから、隣接する位置に配置された端子との絶縁を確保して、隣接する位置に配置された端子同士がショートするのを抑制しつつ、従来のバスバモジュールよりも、第２収容部の延出寸法分だけ、電池の配列方向に直交する方向のスペースを広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる電源装置の分解斜視図である。
【図２】図１に示された電源装置を構成するバスバモジュールの平面図である。
【図３】図２に示されたバスバモジュールの要部を拡大して示す図である。
【図４】従来の電池配線モジュールを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態にかかるバスバモジュール及び電源装置を図１乃至図３を参照して説明する。
【００１８】
図１、図２に示すように、バスバモジュール１は、同図に示す電池集合体２の上面に取り付けられて電源装置１０を構成するものである。この電源装置１０は、電動モータを用いて走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車などに搭載され、前記電動モータに電力を供給するものである。
【００１９】
電池集合体２は、図２に示すように、複数の電池２０と、これら複数の電池２０を互いに重ねて固定する固定部材（図示しない）と、を有している。また、各電池２０は、箱型の筐体内に電解液が充填された電池本体２１と、この電池本体２１の一方の側面及び、他方の側面からそれぞれ突出した正極２２（「電極」の一例）及び負極２３（「電極」の一例）と、を有している。これら正極２２及び負極２３は、それぞれ、導電性の金属により円柱状に形成されており、その外周面には、ナット２Ａと螺合するネジ溝が形成されている。
【００２０】
さらに、複数の電池２０には、これら電池２０の重なり方向に沿って正極２２及び負極２３が直線上に交互に並ぶように二列に配列されている。ここで、図２中の矢印Ｙは、複数の電池２０の配列方向、及びバスバモジュール１の長手方向を示し、矢印Ｘは、電池２０の配列方向に直交（交差）する方向、及びバスバモジュール１の幅方向を示し、矢印Ｚは、バスバモジュール１の高さ方向を示している。
【００２１】
バスバモジュール１は、前述した複数の電池２０を直列接続するものであり、図１、図２に示すように、互いに隣り合う電池２０の正極２２と負極２３とを接続することで複数の電池２０を直列に接続する複数のバスバ３と、各バスバ３に電気的に接続されて各電池２０の電圧を検出する複数の電圧検出用端子４と、各電圧検出用端子４に接続される複数の電圧検出線４０と、これら複数のバスバ３、複数の電圧検出用端子４、及び、複数の電圧検出線４０を収容するケース５と、を有している。バスバモジュール１は、複数の電池２０のうち両端に位置するとともに互いに異なる極性の電極２２Ａ、２３Ａに一対の電源用端子（図示しない）を介して前記電動モータが接続されて、当該電動モータに電力を供給する。
【００２２】
複数のバスバ３は、それぞれ、金属板にプレス加工等が施されて得られるものであり、図１などに示すように、板状の金属板に、互いに隣り合う電極の正極２２及び負極２３を挿入する一対の貫通孔３ａが形成された構成である。このバスバ３は、一対の貫通孔３ａに挿入した正極２２及び負極２３にナット２Ａが螺合されることで、これら正極２２及び負極２３に固定されるとともに電気的に接続される。
【００２３】
複数の電圧検出用端子４は、それぞれ、金属板にプレス加工等が施されて得られるものであり、図１に示すように、バスバ３に重ねて接続される矩形板状の電気接触部４１（「端子本体」の一例）と、この電気接触部４１の周縁に連続して形成されるとともに、電気接触部４１の周縁の一部から、バスバモジュール１の長手方向（矢印Ｙ方向）に突出して形成されて電圧検出線４０に接続される電線接続部４２（「突出部」の一例）と、を備えて構成されている。
【００２４】
電気接触部４１には、図１に示すように、その中央に貫通孔４ａ（「挿入孔」の一例）が形成されている。電線接続部４２は、その貫通孔４ａが、電圧検出用端子４が電池２０の電極２２、２３に挿入されて配置された状態で、バスバモジュール１の幅方向（矢印Ｘ方向）に沿う周縁の端部に設けられている。この電線接続部４２は、電圧検出線４０の芯線をかしめるかしめ片を備えて構成されている。各電圧検出用端子４は、その貫通孔４ａ内に電池２０の正極２２又は負極２３のいずれか一方が挿入されるとともに各バスバ３に重ねられて、各バスバ３と電気的に接続されるとともに、かしめ片で電圧検出線４０の芯線をかしめて電圧検出線４０と電気的に接続される。
【００２５】
ケース５は、図１に示すように、電池集合体２の上面と略等しい略長方形に形成されており、電池集合体２の上面に重ねられものである。ケース５には、各バスバ３とこのバスバ３に重ねられた各電圧検出用端子４とを収容可能な箱状に形成されかつ矢印Ｙ方向に沿って直線上に設けられた複数のバスバ収容部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ（「収容部」の一例）と、各電源用端子とこの電源用端子に重ねられた各電圧検出用端子４とを収容可能な箱状に形成された一対の端子収容部７Ａ、７Ｂ（「収容部」の一例）と、バスバモジュール１の長手方向（矢印Ｙ方向）に平行な直線上に設けられて、電圧検出用端子４に接続された電圧検出線４０を矢印Ｙ方向に配索させる樋状の配索部８と、が設けられている。各バスバ収容部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、及び、各端子収容部７Ａ、７Ｂには、これらの内部に収容された各電圧検出用端子４の電線接続部４２を収容する接続収容部６２、７２（「第２収容部」の一例）が、それぞれに設けられている。
【００２６】
ここで、本実施形態では、図１に示すように、３つのバスバ収容部６Ａ、６Ｂ、６Ｃが設けられている。３つのバスバ収容部６Ａ、６Ｂ、６Ｃのうち、２つのバスバ収容部６Ａ、６Ｂは、互いに点対称となる向きで、矢印Ｙ方向の直線上並ぶ位置に連結して設けられ、残り１つのバスバ収容部６Ｃは、２つのバスバ収容部６Ａ、６Ｂと矢印Ｘ方向に対向する位置に設けられている。また、バスバ収容部６Ｃの矢印Ｙ方向の両側には、一対の端子収容部７Ａ、７Ｂがそれぞれ設けられている。このように、収容部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、７Ａ、７Ｂは、バスバモジュール１の幅方向（矢印Ｘ方向）に間隔をあけた２列に設けられ、２列の収容部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、７Ａ、７Ｂの列の間には、これらの列に平行に配索部８が並設されている。
【００２７】
２つのバスバ収容部６Ａ、６Ｂは、それぞれの接続収容部６２同士が、交互になるように、バスバモジュール１の幅方向（矢印Ｘ方向）に並んで設けられている。残り１つのバスバ収容部６Ｃと、バスバ収容部６Ｃの矢印Ｙ方向の両側に設けられた一対の端子収容部７Ａ、７Ｂのうち一方の端子収容部７Ｂとは、それぞれの接続収容部６２、７２同士が、交互になるように、バスバモジュール１の幅方向（矢印Ｘ方向）に並んで設けられている。
【００２８】
バスバ収容部６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、バスバ３及び電圧検出用端子４の電気接触部４１を収容する第１本体収容部６１（「第１収容部」の一例）と、第１本体収容部６１の内部に収容された電圧検出用端子４の電線接続部４２を収容する接続収容部６２と、を備えて構成されている。第１本体収容部６１は、表面上にバスバ３を載置させる底壁（図示しない）と、底壁から立設して設けられてバスバ３を取り囲む周壁６３と、を備えている。底壁は、その矢印Ｙ方向の両側が、電池２０の電極２２、２３を挿通させるために開口している。この周壁６３には、周壁６３の一部であるとともにバスバモジュール１の長手方向の端部に立設する側壁６３Ａに、第１本体収容部６１内に収容された電圧検出用端子４の電線接続部４２を導出させるための導出口６０（図３に示す）が、側壁６３Ａの一部を切り欠いて形成されている。
【００２９】
接続収容部６２は、図３にも示すように、第１本体収容部６１の底壁に連続して形成された連続壁（図示しない）と、連続壁から立設して互いの間に、電圧検出用端子４の電線接続部４２を収容する一対の立設壁６４、６５と、を備えている。一対の立設壁６４、６５は、一端が、導出口６０の両縁にそれぞれ連続されるとともに、他端が、バスバモジュール１の長手方向（矢印Ｙ方向）に延出して設けられている。
【００３０】
さらに、図３に示すように、隣接するバスバ収容部６Ａ、６Ｂにおいて、交互になるように、バスバモジュール１の幅方向（矢印Ｘ方向）に並んで設けられた接続収容部６２のうち、バスバモジュール１の幅方向の内側の接続収容部６２には、立設壁６４の他端に連続されるとともに、バスバモジュール１の幅方向に沿って設けられて、隣接するバスバ収容部６Ａ、６Ｂそれぞれに収容された電圧検出線４０間を仕切る仕切り壁６６が設けられている。
【００３１】
一対の端子収容部７Ａ、７Ｂは、図１に示すように、電源用端子及び電圧検出用端子４の電気接触部４１を収容する第２本体収容部７１（「第１収容部」の一例）と、第２本体収容部７１の内部に収容された電圧検出用端子４の電線接続部４２を収容する接続収容部７２と、を備えて構成されている。第２本体収容部７１は、表面上に互いに重ねられた電源用端子及び電圧検出用端子４を載置させる底壁（図示しない）と、底壁から立設して設けられて電源用端子及び電圧検出用端子４を取り囲む周壁７３と、を備えている。底壁には、電圧検出用端子４の貫通孔４ａと重なる貫通孔（図示しない）が形成されている。周壁７３には、周壁７３の一部であるとともにバスバモジュール１の長手方向の端部に立設する側壁７３Ａに、第２本体収容部７１内に収容された電圧検出用端子４の電線接続部４２を導出させるための導出口が、側壁７３Ａの一部を切り欠いて形成されている。
【００３２】
接続収容部７２は、底壁に連続して形成された連続壁（図示しない）と、連続壁から立設して互いの間に、電圧検出用端子４の電線接続部４２を収容する一対の立設壁７４、７５と、を備えている。一対の立設壁７４、７５は、一端が、導出口の両縁にそれぞれ連続されるとともに、他端が、バスバモジュール１の長手方向（矢印Ｙ方向）に延出して設けられている。
【００３３】
さらにケース５には、配索部８とバスバ収容部６Ａ、６Ｂとを連結する複数の連結部９が設けられている。複数の連結部９は、互いに平行に、バスバモジュール１の幅方向に沿って延在して設けられている。これらの複数の連結部９のうち、バスバモジュール１の長手方向（矢印Ｙ方向）の中心部に位置する連結部９Ａは、バスバ収容部６Ａ、６Ｂの連続壁に連続して設けられ、連結部９Ａには、バスバ収容部６Ａ、６Ｂの接続収容部６２から導出された電圧検出線４０が載置されている。これらの電圧検出線４０は、連結部９Ａを介して、配索部８に配索される。
【００３４】
続いて、上記構成の電源装置１０の組み立て手順を、図２を参照して説明する。まず、バスバ３、電圧検出用端子４、ケース５などを別々に製造し、電圧検出用端子４の電線接続部４２において、電圧検出線４０の芯線をかしめ片でかしめて接続しておく。そして、各バスバ３をケース５の各バスバ収容部６Ａ、６Ｂ、６Ｃの底壁に載置する。そして、電圧検出用端子４を、電線接続部４２の突出方向がバスバモジュール１の長手方向（矢印Ｙ方向）に沿う向きで底壁に向かって近付け、バスバ３に重ねる。すると、第１本体収容部６１に電気接触部４１が収容され、第１接続収容部６２に電線接続部４２が収容される。これと同時に、バスバ収容部６に設けられた底壁側の一対の開口とバスバ３に設けられた一対の貫通孔３ａとが重なるとともに、バスバ収容部６、及びバスバ３の一対の貫通孔３ａのうち一方に電圧検出用端子４に設けられた貫通孔４ａが重なる。この後、バスバ収容部６Ａ、６Ｂに収容されて電圧検出用端子４に接続された電圧検出線４０の他端側を接続収容部６２から導出し、連結部９Ａを介して、配索部８内に配索する。また、バスバ収容部６Ｃに収容されて電圧検出用端子４に接続された電圧検出線４０の他端側を接続収容部６２から導出し、配索部８内に配索する。
【００３５】
次に、各電源用端子を各端子収容部７Ａ、７Ｂの底壁に載置する。そして、電圧検出用端子４を底壁に向かって近付けて、電源用端子に重ねる。すると、第２本体収容部７１に電気接触部４１が収容され、第２接続収容部７２に電線接続部４２が収容される。端子収容部７Ａ、７Ｂに設けられた底壁側の貫通孔と電圧検出用端子４に設けられた貫通孔４ａとが重なる。そして、端子収容部７Ａ、７Ｂに収容されて電圧検出用端子４に接続された電圧検出線４０の他端側を、接続収容部７２から導出し、配索部８内に配索する。
【００３６】
最後に、ケース５を、電池集合体２の上面に近付け、ケース５の底壁側の開口、バスバ３の貫通孔３ａ、電圧検出用端子４の貫通孔４ａに電池２０の正極２２及び負極２３を挿入し、この状態で、ナット２Ａを螺合する。この際、電線接続部４２が、バスバモジュール１の長手方向（矢印Ｙ方向に）突出して配置されているから、工具が、電線接続部４２に干渉することなく、ナット２Ａを電池２０の電極２２、２３に螺合することができる。こうして、電池２０の電極２２、２３とバスバ３と電圧検出用端子４を電気的に接続及び固定する。こうして、電源装置１０の組み立てが完了する。
【００３７】
上述した実施形態によれば、各電圧検出用端子（端子）４は、電池２０の電極２２、２３を挿入させる貫通孔（挿入孔）４ａが形成された電気接触部４１（端子本体）と、該電気接触部４１の周縁の一部から当該電気接触部４１の面延在方向に突出して設けられた電線接続部４２（突出部）と、を備えているとともに、電線接続部４２の突出方向（矢印Ｙ方向）が電池の配列方向に沿う向きで配置されているから、電線接続部４２の突出寸法分だけ、電池の配列方向に直交する方向（矢印Ｘ方向）のスペースを広くすることができる。よって、複数の電池の配列方向に直交する方向の電極２２、２３間に放熱管などの部品を配置することができる。もしくは、電池の配列方向に直交する方向（矢印Ｘ方向）にバスバモジュール１の小型化を図ることができる。
【００３８】
また、上述した実施形態では、電圧検出用端子４は、電線接続部４２の突出方向（矢印Ｙ方向）が電池の配列方向に沿う向きで、バスバ３の貫通孔３ａから離れる方向に突出して（本体収容部６１、７１の外側方向に向かって）配置されていたが、本発明はこれに限ったものではない。電圧検出用端子４は、電線接続部４２の突出方向が電池の配列方向に沿う向きで、バスバ３の貫通孔３ａに向かって（本体収容部６１、６２の内側方向に向かって）突出するように配置されていてもよい。
【００３９】
なお、前述した各実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は実施形態に実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明のバスバモジュール１の構成を具備する限り、もちろん、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４０】
１        バスバモジュール
１０      電源装置
２        電池集合体
３        バスバ
４        電圧検出用端子（「端子」の一例）
４ａ      挿入孔（「貫通孔」の一例）
５        ケース
４１      電気接触部（「端子本体」の一例）
４２      電線接続部（「突出部」の一例）
Ｙ        配列方向
【図１】
2014238986.tif 000003
【図２】
2014238986.tif 000004
【図３】
2014238986.tif 000005
【図４】
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