(57)【要約】【課題】多種の冷媒の規格に対応でき円滑操作可能な安全性の高いカプラの提供。【解決手段】略円筒状の接続室部材と、その側面に立設したホース接続部材と、接続室部材の前端側の外周にスリーブを備え、接続室部材は内部に接続室を備え、ロック部材を前記接続室の径方向に進退自在に保持し、中心軸位置に主軸案内部を設け、主軸案内部に主軸を配置し、主軸の後端側に主軸操作部を設け、ホース接続部材は接続室部材の側面に立設し接続室部材内まで連通する横通路を備え、主軸は拡径弁部を備え、接続室部材の主軸案内部に段部を備え、拡径弁部と段部で開閉弁を構成し、拡径部の前方に接続室案内部材とロック制御部材とを順次設け、接続室案内部材とロック制御部材は夫々表裏面を通ずる通気部を有し接続室案内部材とロック制御部材間に弾性部材を設けたカプラ。【選択図】図１
2015059637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に連結部側弁体を有し外周面にロック用溝部を備えた入口連結部に対応した加熱冷却器の前記入口連結部と、冷媒の充填回収源のホースとを接続するためのカプラであって、略円筒状の接続室部材と、該接続室部材の側面に立設されるホース接続部材と、接続室部材の前端側の外周に設けられるスリーブとを備え、前記接続室部材は、内部に接続室を備え、前記ロック用溝部に対応するロック部材を前記接続室の径方向に進退自在に保持し、中心軸位置に主軸案内部を設け、前記主軸案内部に主軸を配置し、該主軸の後端側に主軸を進退させる主軸操作部を設け、前記ホース接続部材は、前記接続室部材の側面に立設し前記接続室部材内まで連通する横通路を備え、前記スリーブは、前記ロック部材と係止することで前記入口連結部を固定可能とするカプラにおいて、
主軸は拡径弁部を備え、前記接続室部材の主軸案内部に段部を備え、前記拡径弁部及び段部によって開閉弁を構成し、主軸の拡径弁部の前方に接続室案内部材と、ロック制御部材とを前方へ順次設け、該接続室案内部材とロック制御部材は夫々表裏面を通ずる通気部を有し、該接続室案内部材とロック制御部材間に弾性部材を設けたことを特徴とするカプラ。
【請求項２】
入口連結部及びロック制御部材の間に形成される空間と、前記ロック制御部材及び接続室案内部材の間に形成される空間とが、ロック制御部材に形成された通気用貫通穴を介して連続する構成を備えたことを特徴とする請求項１記載のカプラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として自動車のエアコン等（以下、加熱冷却機器という。）の冷媒の供給源と前記加熱冷却機器とを接続するためのカプラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上記加熱冷却機器には、入口連結部が設けられている。前記入口連結部は、加熱冷却機器内に冷媒を注入するための注入口であり、また冷媒を抜き出すための取出口でもある。
冷媒の充填回収源は、前記加熱冷却機器に接続するための充填回収用ホースを備える。そして、カプラは充填回収用ホースの先端に取付けられる。前記カプラと入口連結部とが接続されることで、加熱冷却機器と充填回収源とが接続され、加熱冷却機器の真空引き、冷媒の充填若しくは回収を行うことができる。
また、加熱冷却機器への影響や可燃性についての影響等の見地から、異なる種類の冷媒が混合されることは、避ける必要がある。このため、冷媒の種類に応じて接続ポートの形状が互換性を有しないようにするため、冷媒の種類に応じた接続ポートの規格が設けられ、使用する冷媒を区別するものとなっている。
【０００３】
ところで、本出願人は、可燃性冷媒の漏洩による爆発の危険性を排除し、可燃性冷媒を使用する際にも十分な安全性を確保できるカプラの提供を目的として、内部に連結部側弁体を有し外周面にロック用溝部を備えた入口連結部に対応した、加熱冷却器の前記入口連結部と、冷媒の充填回収源のホースとを接続するためのカプラであって、接続室を内部に備え、前記ロック用溝部に対応するロック部材を前記接続室の径方向に進退自在に保持した筒状の接続室部材と、前記接続室部材の側面に立設し前記接続室部材内の中央通路まで連通する横通路を備えたホース接続部材と、前記接続室部材の前端側の外周に設けられ、前記ロック部材と係止して前記入口連結部を固定するスリーブと、前記接続室部材の中心軸位置に配置される主軸と、前記主軸の後端側に取着され、前記主軸を進退させる主軸操作部と、前記接続室部材内で前記主軸とともに前記中央通路を開閉する弁主体と、前記弁主体を前方へ付勢する弾性部材を備え、前記スリーブは、前記接続室部材の後端を被覆し、且つ、前記ホース接続部材との干渉を防ぐ切欠部を備え、前記ロック部材と前記スリーブとが係止した状態で、前記スリーブの後端と前記主軸操作部の前端とが当接若しくは近接し、前記スリーブの後端によって、前記主軸操作部の回転を規制することを特徴とするカプラを、開発するに至っている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０６６５８８号
【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１に係るカプラによれば、当該カプラから入口連結部を取外す際には、主軸操作部の回転操作を行わなければ、スリーブを移動することができない構成としたことで、主軸操作部の操作によって、カプラの弁主体と入口連結部の双方を閉弁状態とした上で、主軸と連結部側弁体とを確実に離脱させ、カプラと入口連結部を離脱できる。このため、カプラから入口連結部を取外す際には、常に、カプラの弁主体と入口連結部の連結部側弁体の夫々が閉状態を保つことができる。
【０００６】
従って、従来の操作手順の誤りによる多量の冷媒の漏洩を生じることがなく、可燃性冷媒の漏洩による爆発の危険性を排除し、可燃性冷媒を使用する際にも十分な安全性を確保できる点で優れている。
【０００７】
しかしながら、上記したように、接続ポートの形状の互換性を有しないようにするため、例えば可燃性ガスであるＨＦＯ−１２３４ｙｆの接続ポートは非常に大きく拡大した構成となっている。
【０００８】
この結果、上記発明の構成によれば、ある程度の接続ポートの大きさであれば、上記発明の効果を得られるものであるが、規格によって接続ポートが大きく拡大された場合には、接続ポートを確保するための形状に合わせるとバルブステムに冷媒ガスが高圧状態で残存する不具合が生じる。そしてバルブステムに冷媒ガスが高圧状態で残存することによって、弁主体が前記高圧ガスによって押圧されるため、ロック部材が接続室部材内へ移動できず、スリーブが移動不能となり、接続カプラが使用できなくなる欠点があった。
【０００９】
このため、上記特許文献１の構成では、接続ポートの大きさが制限される点で問題であった。そして、この欠点を解消するためには、上記特許文献１の基本構成から変更しなければならないものであり、単なる設計変更の範囲では実現できないものであった。
【００１０】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、接続ポートの大きさに特段の制限がなく、これによって種々の冷媒に対応する規格であっても、ロック部材が接続室部材内へ移動できず、スリーブが移動不能となり、接続カプラが使用できなくなる欠点がなくなり、安全性の高い構成を有する優れたカプラの提供を、発明が解決しようとする課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、内部に連結部側弁体を有し外周面にロック用溝部を備えた入口連結部に対応した加熱冷却器の前記入口連結部と、冷媒の充填回収源のホースとを接続するためのカプラであって、略円筒状の接続室部材と、該接続室部材の側面に立設されるホース接続部材と、接続室部材の前端側の外周に設けられるスリーブとを備え、前記接続室部材は、内部に接続室を備え、前記ロック用溝部に対応するロック部材を前記接続室の径方向に進退自在に保持し、中心軸位置に主軸案内部を設け、前記主軸案内部に主軸を配置し、該主軸の後端側に主軸を進退させる主軸操作部を設け、前記ホース接続部材は、前記接続室部材の側面に立設し前記接続室部材内まで連通する横通路を備え、前記スリーブは、前記ロック部材と係止することで前記入口連結部を固定可能とするカプラにおいて、主軸は拡径弁部を備え、前記接続室部材の主軸案内部に段部を備え、前記拡径弁部及び段部によって弁機構を構成し、主軸の拡径弁部の前方に接続室案内部材と、ロック制御部材とを前方へ順次設け、該接続室案内部材とロック制御部材は夫々表裏面を通ずる通気部を有し、該接続室案内部材とロック制御部材間に弾性部材を設けたことを特徴とするカプラを、課題を解決するための手段とする。
【００１２】
また、本発明は、上記発明の構成を前提として、入口連結部及びロック制御部材の間に形成される空間と、前記ロック制御部材及び接続室案内部材の間に形成される空間とが、ロック制御部材に形成された通気用貫通穴を介して連続する構成を備えたことを特徴とするカプラを、課題を解決するための手段とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、主軸は拡径弁部を備え、前記接続室部材の主軸案内部に段部を備え、前記拡径弁部及び段部によって開閉弁を構成し、主軸の拡径弁部の前方に接続室案内部材と、ロック制御部材とを前方へ順次設け、該接続室案内部材とロック制御部材は夫々表裏面を通ずる通気部を有し、該接続室案内部材とロック制御部材間に弾性部を設けたことから、前記拡径弁部及び段部で構成される開閉弁によって、開閉機構を確保した上で、ロック制御部材は通気部を備えているため、該ロック部材と接続室案内部材との間のみに冷媒ガスが高圧状態で残存することがない。このため、高圧の冷媒の残存によってロック制御部材の移動を阻害することがなく、円滑な操作を確保することが出来る。
【００１４】
これによって、冷媒の接続ポートが非常に大きくなった新規な規格に対応することができ、このため、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ等の可燃性ガス等を用いる場合であっても、カプラから入口連結部を取外す際には、主軸操作部の回転操作を行わなければ、スリーブを移動することができない構成を実現できる。そして、従来の操作手順の誤りによる多量のＨＦＯ−１２３４ｙｆの漏洩を生じることがなく、可燃性冷媒の漏洩による爆発の危険性を排除し、可燃性冷媒を使用する際に十分な安全性を確保できる利点を有する。
【００１５】
また、本発明によれば、上記発明の構成について、入口連結部及びロック制御部材の間に形成される空間と、前記ロック制御部材及び接続室案内部材の間に形成される空間とが、ロック制御部材に形成された通気用貫通穴を介して連続する構成を備えたことによって、上記発明の効果を奏する上に、前記二つの空間によって、カプラの内圧を低下させることができ、カプラと入口連結部９の離脱操作を更に円滑とすることができるとともに、可燃性冷媒を使用する際に十分な安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係るカプラの（ａ）正面図、（ｂ）平面図である。
【図２】本発明の実施例に係るカプラの接続前状態を示す縦断面説明図である。
【図３】本発明の実施例に係るカプラに入口連結部を挿入した状態を示す縦断面説明図である。
【図４】本発明の実施例に係るカプラと入口連結部とを接続して通気路が開放された状態を示す縦断面説明図である。
【図５】本発明の実施例に係るカプラと入口連結部を接続して通気路内に冷媒が残留した状態を示す縦断面説明図である。
【図６】本発明の実施例に係るカプラ内に冷媒が残留した状態で主軸を後退させた状態を示す縦断面説明図である。
【図７】本発明の実施例に係るカプラと入口連結部とを離脱した状態を示す縦断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施例について、図１から図４を参照し、説明する。尚、本発明は、以下実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１８】
本発明の実施例に係るカプラ１は、主として、図１及び図２に示すように、カプラ本体２、主軸４、主軸操作部５、ロック制御部材６、固定手段であるロック部材７、接続室案内部材８、弾性体である第一ばね部材３０及び第二ばね部材３１を備えている。
【００１９】
本発明のカプラ１に対して取付ける入口連結部９は、前記カプラ１のロック部材７に対応したロック用溝部９１を外側面円周上に形成した筒状を有する。入口連結部９の内部には、所謂虫バルブである連結部側弁体９０が設けられている。
連結部側弁体９０がカプラ１内の主軸４に押圧されることで、入口連結部９の連結部側弁体９０が開放し、入口連結部９内の流路である入口連結部側通路Ｒ３が開放される。
【００２０】
前記カプラ本体２は、スリーブ２０、接続室部材２１、ホース接続部材２２を備えている。
【００２１】
接続室部材２１は、内部に主軸４を通すための主軸案内部２３と、該主軸案内部２３に連続してその前方に接続室２５を備える。主軸案内部２３は接続室部材２１の後面に開口し、前記接続室２５は接続室部材２１の前面に開口する。また、接続室部材２１の側面に本発明の横通路となる接続室側横通路２６が開口する。
接続室側横通路２６における開口から所定深さまでは雌螺子部２６０を形成している。
【００２２】
主軸案内部２３における前記接続室側横通路２６よりも前方側位置となる位置に拡径段部２３０を形成している。また、接続室部材２１の前端側側面には、球状のロック部材７を出没可能とするロック部材用穴部２７を設けている。
【００２３】
また外周面の中央部よりやや前方位置に当該接続室部材２１の厚みを減少させる縮径段部２１２（本発明における段部）を形成している。
【００２４】
前記ホース接続部材２２は、図示されないホースの先端に取付けるためのものである。当該ホース接続部材２２の先端には雄螺子部２２１を備え、前記接続室側横通路２６に形成された雌螺子２６０に当該雄螺子２２１を螺合することにより、接続室部材２１に固着する。
【００２５】
ホース接続部材２２の軸中心に設けられる流体通路２２０、接続室部材２１の接続室側横通路２６は、接続室部材２１の内部空間の流体通路である軸穴２８を介して繋がる構成となっている。
【００２６】
スリーブ２０は、接続室部材２１の外面に当接して設けられる。スリーブ２０はロック部材７と入口連結部９との係合を維持し、また、係合を解除させるためのものである。
当該スリーブ２０の前端内縁には球体である前記ロック部材７をガイドするテーパー部２０１を有し、当該スリーブ２０の内面にはスリーブ段部２０２を有する。またスリーブ２０は、前後方向への移動に際してホース接続部材２２との干渉を防止するため、その後端側に開口する切欠部２００を備えている。
【００２７】
スリーブ２０のスリーブ段部２０２と接続室部材２１の縮径段部２１２とによって、接続室部材２１とスリーブ２０との間に空間が形成される。当該空間にはスリーブ２０を前方へ付勢する前記第一ばね部材３０（コイルスプリング）を格納する。
スリーブ後端２０３は主軸操作部５の前端に当接することにより主軸操作部５の前方への移動を阻止し、主軸操作部５の操作を禁止できる。
【００２８】
主軸４は、カプラ１と連結する入口連結部９の連結部側弁体９０を押圧する先端部の弁体押圧部４１と、ロック接続部材６、前記第二ばね部材３１（コイルスプリング）及び接続室案内部材８を連通する先端側胴部４２と、前記縮径段部２１２とともに弁機構を構成する拡径弁部となる拡径弁体４０と、接続室部材２１から後方へ突出して主軸操作部５と連結される主軸連結部４３とを備える。前記拡径弁体４０はその側面全周に亘って溝を形成し、第一シール部材ｓ１であるＯリングが嵌入されている。当該第一シール部材ｓ１を備えた拡径弁体４０は、縮径段部２１２と拡径段部２３０との間における接続室部材２１の内周面に対して当該第一シール部材ｓ１が当接若しくは密着することで、当該弁機構を閉塞状態に保持する。
また、主軸４の中央よりもやや後方寄りの位置に、接続室部材２１から後方への冷媒の漏れを防ぐための第二シール部材ｓ２を同様に設けている。
【００２９】
前記主軸操作部５は、前記主軸４に取着される円筒状の部材であり、その直径は接続室部材２１の直径よりも大きく、且つ、当該主軸操作部５の前端縁部５０が、前記スリーブ後端２０３に当接可能に形成されている。
【００３０】
接続室案内部材８は、円状基板の中央に円筒状の主軸貫通部を備え、周縁部に第三シール部材ｓ３であるＯリングと該Ｏリングを保持するための第二周状保持枠部８０を備え、前記円状基板にその表裏面を通ずる通気部として第二通気用貫通穴８１を備えた構成である。前記主軸４の先端側胴部４２における基端側、即ち拡径弁体４０の前端に近接する位置に固着される。接続室２５の内壁に沿い主軸４とともに前後に移動を可能とするものである。
【００３１】
ロック制御部材６は、円形板の周縁を前方へ円筒壁に立設し、該円筒壁の内面に内溝部を形成するとともに第四シール部材ｓ４を嵌入し、前記円形板の後面の径方向略中央位置から後方へ第五シール部材ｓ５を保持する第一周状保持枠部６０を形成した構成である。円形板には、その表裏面を通ずる通気部として第一通気用貫通穴６１を有する。前記円筒壁の前端縁部は内面側に傾斜したテーパー面６２として形成している。前記円筒壁は、接続室２５に開口するロック部材用穴部２７を塞ぐことができ、これによってロック部材７を外方へ移動させ、スリーブ２０を固定することができる。
【００３２】
また、前記円筒壁の内面は前記第二ばね部材３１をガイドする。当該第二ばね部材３１は主軸４と同一軸を中心として配置され、前端はロック制御部材６に、後端は接続室案内部材８に当接する。
【００３３】
接続室案内部材８における第二周状保持枠部８０の立上壁の内面８２とロック制御部材６における第一周状保持枠部６０に保持される第五シール部材ｓ５とは当接可能な配置としている。
【００３４】
以上の構成を有する実施例に係るカプラ１の使用に際する動作を以下に説明する。図１及び図２に示すように、カプラ１が完全に閉状態にあり、ホース接続部材２２に図示省略されるホースが接続された状態において、入口連結部９の先端９２を実施例に係るカプラ１の接続室２５へ嵌入する。
【００３５】
接続室２５内のロック制御部材６は、前記入口連結部９の先端９２に当接し、該入口連結部９の進行に伴い、第二ばね部材３１のばね弾性力に抗して後方へ移動する。
【００３６】
ロック制御部材６の後退によって、接続室部材２１においてスリーブ２０を固定していたロック部材７は当該接続室部材２１の内部に移動して入口連結部９のロック用溝部９１に入り込む。これによってスリーブ２０のロックが解除される。
ロックが解除されたスリーブ２０は、第一ばね部材３０の弾性力によって前方へ移動する（図３参照。）。この段階においては、主軸４は移動しておらず、流路は閉じた状態である。
【００３７】
次に前記主軸４を基準として主軸操作部５を右方向へ回転させ、当該主軸操作部５及び主軸４を前方へ移動させる。スリーブ２０が前方へ移動しているために、当該スリーブ後端２０３に主軸操作部５が当接するまでの範囲で、主軸４を前方へ移動させる。この際に、主軸４とともに接続室案内部材８も従動する。
【００３８】
主軸４が前方へ移動することにより、図４に示すように、主軸４の拡径弁体４０と接続室部材２１の縮径段部２１２との間に隙間が生じる。これによってカプラ１の弁機構が開放されることとなる。
また、主軸４は同時に入口連結部９内の連結部側弁体９０を押圧し、入口連結部側通路Ｒ３が開放される。
以上によって、図４に示す冷媒流路Ｆが形成され、加熱冷却機器からの冷媒の回収、充填等を行うことができる。
【００３９】
また、接続室案内部材８の周縁部における第三シール部材ｓ３が接続室部材２１の内壁と当接状態を保持するとともに、当該接続室案内部材８における第二周状保持枠部８０の立上壁の内面８２とロック制御部材６における第一周状保持枠部６０に保持される第五シール部材ｓ５とが当接する。これによって、開閉弁と、第一通気用貫通穴６１及び第二通気用貫通穴８１によって形成される通気部による流路以外へ冷媒ガスが漏れないように制御でき、更に、カプラ１の円滑な動作を確保するとともに、可燃性冷媒を使用する際に十分な安全性を確保して、冷媒回収充填装置における冷媒の回収、充填を行うことができるものとなる。
【００４０】
また、カプラ１の弁機構を閉塞させるためには、同様に以下のように逆手順を用いて行う。
【００４１】
冷媒の回収、充填作業によって当該冷媒がカプラ１内に残留した図５に示す状態から、図６に示すように、主軸４を基準として主軸操作部５を左方向に回動させる。主軸４は後退し、接続室案内部材８は第二ばね部材３１のばね弾性の付勢により従動して初期位置に復帰する。スリーブ２０を後方へ移動させるために必要な間隙がスリーブ後端２０３と主軸操作部５の前端との間に形成される。主軸４が後退することで、入口連結部９の連結部側弁体９０は復帰し、入口連結部側通路Ｒ３は閉鎖される。
【００４２】
この際に、通気部として、接続室案内部材８には前記第二通気貫通穴８１を有し、且つ、ロック制御部材６には第一通気貫通穴６１を有する構成を備えているため、冷媒ガスが高圧の状態で内部に溜ることがなく、且つ、前記間隙が形成されることから、図６に示すように、スリーブ２０が意図せずロックされることがなく、簡単に後方へ移動させることができる。
【００４３】
これに加えて、入口連結部９及びロック制御部材６の間に形成される空間（入口連結部側通路Ｒの空間を含む。以下、第一内室）と、前記ロック制御部材６及び接続室案内部材８の間に形成される空間Ｒ２（以下、第二内室）とが、前記第一通気貫通穴６１を介して形成されることによって、第一内室のみの場合とした本来の内圧よりも、全体の内圧を低下させることができ、本実施例に係るカプラ１と入口連結部９との離脱操作を更に円滑とすることができる。
【００４４】
そして、スリーブ２０を後方へ移動させることで、ロック部材７が接続室２５の外方へ移動可能となり、図７に示すように、入口連結部９を接続室２５から離脱させることができる。
【００４５】
以上のように本発明によれば、その新規な構成によって、冷媒ガスが高圧状態で残存することがない。このため、ロック制御部材６が高圧の冷媒の残存によってロック制御部材６の移動を阻害することがなく、円滑な動作を確保することができる。
【００４６】
また、本発明における各構成部材は、上記実施例に示した形状、位置、大きさ等に限定されず、その機能を阻害しない範囲で種々の変形を実施形態とすることができる。
【００４７】
更に本発明の構成によれば、種々の冷媒の規格に対応した接続ポートの大きさを採用することができることから、従来の冷媒であるＲ１３４ａについて使用できることは勿論、他の可燃性冷媒や、不燃性冷媒であっても大気放出が禁止されている冷媒や、他の高圧系の冷媒（例えば、炭酸ガス等）であっても、安全性の高いカプラとして使用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１        カプラ
２        カプラ本体
２０      スリーブ
２００    切欠部
２０１    テーパー部
２０２    スリーブ段部
２０３    スリーブ後端
２１      接続室部材
２１２    縮径段部
２２      ホース接続部材
２２０    流体通路
２２１    雄螺子部
２３      主軸案内部
２３０    拡径段部
２５      接続室
２５０    接続室内周面
２６      接続室側横通路
２６０    雌螺子部
２７      ロック部材用穴部
２８      軸穴
３０      第一ばね部材
３１      第二ばね部材
４        主軸
４０      拡径弁体
４１      弁体押圧部
４２      先端側胴部
４３      主軸連結部
５        主軸操作部
５０      前端縁部
６        ロック制御部材
６０      第一周状保持枠部
６１      第一通気用貫通穴
６２      テーパー面
７        ロック部材
８        接続室案内部材
８０      第二周状保持枠部       
８１      第二通気用貫通穴
９        入口連結部
９０      連結部側弁体（虫バルブ）
９１      ロック用溝部
９２      先端
Ｆ        冷媒流路
Ｇ        残留冷媒
ｓ１      第一シール部材
ｓ２      第二シール部材
ｓ３      第三シール部材
ｓ４      第四シール部材
ｓ５      第五シール部材
Ｒ        入口連結部側通路
Ｒ２      空間
【図１】
2015059637.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015059637.tif 000005
【図４】
2015059637.tif 000006
【図５】
2015059637.tif 000007
【図６】
2015059637.tif 000008
【図７】
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