(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受とコア組立を有する固定子と、前記軸受に支承される軸とこの軸に固定されたカップ状のフレームと前記コア組立の外径より大きい内径を有する平面部を備えるリング状部材を前記カップ状のフレームの開放端付近に取り付けた回転子とを備え、この回転子の軸を前記固定子の軸受に挿入した後に、前記リング状部材を前記カップ状のフレームに対して径方向に移動して前記リング状部材の内径の中心を前記コア組立の中心に対して径方向にズラすことにより、前記リング状部材の平面部を前記コア組立の端面部に軸方向に当接し得る構成にして成る小型モータ。
【請求項２】
リング状部材の内径の中心と回転子の中心とを径方向にズラして成る請求項１に記載の小型モータ。
【請求項３】
リング状部材の内径の中心と回転子の中心との径方向のズレ量が０．０５ｍｍから０．３ｍｍの範囲である請求項２に記載の小型モータ。
【請求項４】
カップ状のフレームは円筒部に穴を有し、リング状部材の平面部の外周部には突起部を形成し、前記穴に前記突起部を係合することにより、前記リング状部材を前記カップ状のフレームに取り付けて回転子を構成した請求項１に記載の小型モータ。
【請求項５】
軸受とコア組立を有する固定子と、前記軸受に支承される軸とこの軸に固定されたカップ状のフレームと前記コア組立の外径より大きい内径を有する平面部を備えるリング状部材を前記カップ状のフレームの開放端付近に取り付けた回転子とを備え、前記カップ状のフレームは円筒部に穴を有し、前記リング状部材の平面部の外周部には突起部を形成し、前記穴に前記突起部を係合して前記リング状部材を前記カップ状のフレームに取り付け、前記回転子の軸を前記固定子の軸受に挿入した後に前記カップ状のフレームの前記穴の下部を、軸中心方向に塑性変形せしめて、前記リング状部材の内径の中心を前記コア組立の中心に対して径方向にズラすことにより、前記リング状部材の平面部を前記コア組立の端面部に軸方向に当接し得る構成にして成る小型モータ。
【請求項６】
リング状部材の外周部の突起部とこのリング状部材の平面部とが互いに軸方向に離れて形成されたことを特徴とする請求項４もしくは請求項５のいずれか１項に記載の小型モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてミニディスク、コンパクトディスクやビデオディスク等の小型モータ(以下モータと略す)に関するものであり、詳しくはモータの回転子の抜け防止構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ミニディスク、光ディスクや光磁気ディスク等のモータでは薄型な機器が要望され多く使用されている。しかし、ミニディスク、コンパクトディスクやビデオディスク等の情報を記録及び再生媒体用機器の高速化に伴い、軸受け手段の長期的な信頼性のマージン確保と信頼性の向上のため、軸受け手段は可能な限り長くする必要が生じてきている。
【０００３】
また、これらの機器はミニディスク、コンパクトディスクやビデオディス等のメディアを回転体に装着して駆動するため、モータの回転子に磁気的なクランプ等の方法にて固定されている。よって、メディアの脱着時に回転体が固定子よりの抜けを防止する構造が不可欠であった。
【０００４】
従来の抜け止めのモータとしては、特開平８−２８９５２３号公報に記載されたものが知られている。
【０００５】
図８に従来のモータの構造を示す。図８において、１は回転伝達を行うシャフトである。２はフレームであり、円周方向に多極着磁されたリング状のロータマグネット３がフレーム２の内周に圧入又は接着固定されている。そして、フレーム２の中央部にはバーリング加工が施されシャフト１が直接圧入される。回転子１１はシャフト１、フレーム２、そして、ロータマグネット３から構成されている。
【０００６】
ブラケット４は磁性材からなる材料でプレス工法によって形成され、ほぼ中央部に段階的な突状のバーリング加工部１２をもっている。このバーリング加工部１２は軸受けを収容する軸受けハウジング２３の機能を持っている。そして、ブラケット４は軸受けハウジング２３を構成するバーリング加工部１２と、モータ取付けのための取付けベース１３とが一体的に構成されている。
【０００７】
ブラケット４のバーリング加工部１２の内側にはシャフト１を回転自在に支持するため、含油メタル５が圧入固定される。
【０００８】
一方、ブラケット４のバーリング加工部１２外側には、ステータコア１４に樹脂の絶縁体を介して銅線が巻装された電機子６に圧入固定される。
【０００９】
更に、モータを駆動及び制御するための回路の少なくとも一部を実装したプリント基板７が取付けベース１３に両面テープ（図示せず）によって接着固定されている。
【００１０】
電機子６の銅線の巻端はプリント基板７の上に配線されて固定子１５を構成している。抜け止め８は回転子１１のスラスト方向の抜けを防止する抜け止めであり、金属プレス加工によって形成されている。そして、抜け止め８はシャフト１の他端に圧入されている。底板９は回転子１１のスラスト方向の荷重を支持するであり、耐磨耗性の樹脂板１０を介してブラケット４のバーリング加工部１２の入り口に圧入固定されている。
【００１１】
回転子１１のフレーム２の天面には複数の貫通穴１６があり、底板９をブラケット４に圧入するとき、その貫通穴１６を通して電機子６のステータコア１４のＰ面を支持することができ、圧入時の力がブラケット４の取付けベース１３に加わらないように組み立てが可能となっている。
【００１２】
しかし、上記公報記載の構成によると、含油メタル５の下部に８なる抜け止めを圧入する事によって構成して、固定子からの回転子の抜けを防止をしているため、その結果、含油メタル５の長さが短くなり信頼性の向上や、シャフト１と含油メタル５との軸・軸受け間のガタの低減が困難であり、機器の薄型、高速化に適するモータの提供ができなくなっていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の課題、すなわち、ミニディスク、コンパクトディスクやビデオディス等の情報を記録及び再生するディスク駆動装置の薄型化及び、高速回転におけるモータの軸受け手段の信頼性改善と軸・軸受けのガタ改善を同時に達成し提供するもので、合わせて、
【００１４】
ミニディスク、コンパクトディスクやビデオディス等のメディアはモータの回転子に装着して駆動するため、回転子には磁気的及び自己保持的なクランプ機構等が設けられている。よって、各種のメディアを回転子より脱着する時に回転子が固定子よりの抜け課題の防止をすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の小型モータは、軸受とコア組立を有する固定子と、前記軸受に支承される軸とこの軸に固定されたカップ状のフレームと前記コア組立の外径より大きい内径を有する平面部を備えるリング状部材を前記カップ状のフレームの開放端付近に取り付けた回転子とを備え、この回転子の軸を前記固定子の軸受に挿入した後に、前記リング状部材を前記カップ状のフレームに対して径方向に移動して前記リング状部材の内径の中心を前記コア組立の中心に対して径方向にズラすことにより、前記リング状部材の平面部を前記コア組立の端面部に軸方向に当接することを可能ならしめることにより、回転子の抜けを確実に防止する構成にしたものである。
【００１６】
さらに、軸受とコア組立を有する固定子と、前記軸受に支承される軸とこの軸に固定されたカップ状のフレームと前記コア組立の外径より大きい内径を有する平面部を備えるリング状部材を前記カップ状のフレームの開放端付近に取り付けた回転子とを備え、前記カップ状のフレームは円筒部に穴を有し、前記リング状部材の外周部には突起部を形成し、前記穴に前記突起部を係合して前記リング状部材を前記カップ状のフレームに取り付け、前記回転子の軸を前記固定子の軸受に挿入した後に前記カップ状のフレームの前記穴の下部を、軸中心方向に塑性変形せしめて、前記リング状部材の内径の中心を前記コア組立の中心に対して径方向にズラすことにより、前記リング状部材の平面部を前記コア組立の端面部に軸方向に当接することを可能ならしめることにより、回転子の抜けを防止する構成にしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、軸受とコア組立を有する固定子と、前記軸受に支承される軸とこの軸に固定されたカップ状のフレームと前記コア組立の外径より大きい内径を有する平面部を備えるリング状部材を前記カップ状のフレームの開放端付近に取り付けた回転子とを備え、この回転子の軸を前記固定子の軸受に挿入した後に、前記リング状部材を前記カップ状のフレームに対して径方向に移動して前記リング状部材の内径の中心を前記コア組立の中心に対して径方向にズラすことにより、前記リング状部材の平面部を前記コア組立の端面部に軸方向に当接し得る構成にして成る小型モータであり、本発明を構成上の特徴により表現したものである。
【００１８】
このような構成にしたことにより、確実に回転子の抜け止め板が、コア組立の端面部に
軸方向に当接することが可能になり、固定子から回転子の抜けを確実なものにする事ができる。
【００１９】
また、このような構成にしたことにより、抜け止め板を有する回転子を、コア組立を有する固定子へ挿入する事が可能になり容易にモータの組み立てが可能になる。しかも、抜け止め板を径方向に移動することによって、抜け止め板の内径ｄ１とコア組立のステータコアとの芯ズレを構成する事が可能で、固定子から抜け止め板を有する回転子の抜けを確実に防止することができる。
【００２０】
したがって、従来構成のごとく軸受けを構成している含油メタルの下部に抜け止め機構を構成する必要も無いため、軸受け手段を十分に長くする設計が可能になり、それに伴って軸受けの信頼性の改善と向上が可能となる。
【００２１】
本発明の請求項２に記載の発明は、リング状部材の内径の中心と回転子の中心とを径方向にズラして成る構成により、抜け止め板がコア組立の端面部と当接する構成にしたものである。
【００２２】
このような構成にしたことにより、確実に回転子の抜け止め板が、コア組立の端面部に軸方向に当接することが可能になり、固定子から回転子の抜けを確実なものにする事ができる。
【００２３】
本発明の請求項３に記載の発明は、リング状部材の内径の中心と回転子の中心との径方向のズレ量が０．０５ｍｍから０．３ｍｍの範囲の構成にしたものである。
【００２４】
このような構成にしたことにより、確実に回転子の抜け止め板が、コア組立の端面部に軸方向に当接することが可能になり、固定子から回転子の抜けを確実なものにする事ができる。
【００２５】
本発明の請求項４に記載の発明は、カップ状のフレームは円筒部に穴を有し、リング状部材の平面部の外周部には突起部を形成し、前記穴に前記突起部を係合することにより、前記リング状部材を前記カップ状のフレームに取り付けて回転子を構成したものである。
【００２６】
このような構成にしたことにより、確実に抜け止め板をフレームに固定できる。
【００２７】
本発明の請求項５に記載の発明は、軸受とコア組立を有する固定子と、前記軸受に支承される軸とこの軸に固定されたカップ状のフレームと前記コア組立の外径より大きい内径を有する平面部を備えるリング状部材を前記カップ状のフレームの開放端付近に取り付けた回転子とを備え、前記カップ状のフレームは円筒部に穴を有し、前記リング状部材の平面部の外周部には突起部を形成し、前記穴に前記突起部を係合して前記リング状部材を前記カップ状のフレームに取り付け、前記回転子の軸を前記固定子の軸受に挿入した後に前記カップ状のフレームの前記穴の下部を、軸中心方向に塑性変形せしめて、前記リング状部材の内径の中心を前記コア組立の中心に対して径方向にズラすことにより、前記リング状部材の平面部を前記コア組立の端面部に軸方向に当接し得る構成にしたものである。
【００２８】
このような構成にしたことにより、固定子へ回転子を挿入する祭に、確実に抜け止め板を回転子へ保持する事ができる。また、穴の下部を軸中心方向へ移動させ、塑性変形せしることによって抜け止め板の内径ｄ１とコア組立のステータコアの中心との芯ズレを確実に形成することができ、固定子から抜け止め板を有する回転子の抜けを防止することができる。
【００２９】
本発明の請求項６に記載の発明は、リング状部材の外周部の突起部とこのリング状部材の平面部とが互いに軸方向に離れて形成されたことを特徴としたものである。
このような構成にしたことにより、抜け止め板の突起部と抜け止め板の平面部とに軸方向に段差が構成されるため、この段差によって芯ズレのための移動量を適切に設定ができ、確実な移動量を位置決めすることが可能となる。
【００３０】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
図１、図２は本発明に係る抜け止め板の平面図と側面図、そして、本発明に係る抜け止め板の平面図と別の側面図である。
【００３１】
図１、図２において、３１ａ、３１ｂは抜け止め板で金属のプレス品から形成されている。中心に対してほぼ反対の方向に突起部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが形成されている。
即ち、突起部３２ａ、３２ｂと突起部３２ｃ、３２ｄとは中心に対してほぼ１８０゜方向に形成されている。そして、突起部３２ａと３２ｂとの間はスペースＡ４６ａが構成されている。さらに突起部３２ｃと３２ｄとの間にもスペースB４６ｂが構成されている。
突起は少なくともほぼ反対の２個所に形成され、そして、すくなくとも１箇所当たり２個の突起形状が形成されている。
【００３２】
図１において、抜け止め板３１aは平面部３３aと突起部３２a、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは同一平面上に構成されている。
【００３３】
そして、抜け止め板３１ａは内径ｄ１を有する略中空円形状となっている。平面部３３ａの外径ｄ２と抜け止め板３１ａの内径ｄ１とは同心円では無く、芯ズレを有している。本実施の形態における芯ズレは０．１ｍｍ程度で形成されている。
【００３４】
図２においては、抜け止め板３１ｂは平面部３３ｂと突起部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄとが異なる平面上に構成されている。即ち、抜け止め板３１ｂの突起部３２a、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと抜け止め板３１ｂの平面部３３ｂとが、互いに軸方向に離れて形成され、抜け止め板３１ｂの突起部３２a、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと平面部３３とは軸方向に段差が構成されている。
【００３５】
そして、抜け止め板３１ｂは内径ｄ１を有する略中空円形状となっている。平面部３３ｂの外径ｄ３と抜け止め板３１ａの内径ｄ１とは同心円では無く、芯ズレを有している。本実施の形態における芯ズレは０．１ｍｍ程度で形成されている。
【００３６】
突起３２a、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは少なくともほぼ反対の2個所に形成され、そして、すくなくとも１箇所当たり２個の突起形状が形成されている
そして、突起３２ａと３２ｂとの間はスペースＡ４６ａが構成されている。さらに、突起部３２ｃと３２ｄとの間にもスペースＢ４６ｂが構成されている。さらに、図１の平面部３３ａの外径ｄ２と図１の平面部３３ｂの外径ｄ３とは同じ寸法に構成されている。
【００３７】
図３、図４は本発明に係る回転子と５２はフレームであり、フレーム５２には各種メディアを搭載する受け面３４を有するターンテーブル３５が取りつけられている。そして、フレーム５２の円筒部３６の内側には円周方向に多極着磁されたリング状のロータマグネット５３が圧入又は接着固定されている。そして、フレーム５２の中央部には突状のバーリング加工部５１２が施され、その部分にシャフト５１が直接圧入されている。
フレーム５２の円筒部３６の下部方向にはほぼ四角な形状の穴３７が構成されている。
【００３８】
さらに、ターンテーブル３５には受け抜け止め板の断面図、そして、本発明に係る抜け止め板を取り付け後の回転子の断面図である。
【００３９】
図３において、５１は回転中心となるシャフトである。面３４に搭載する各種メディアのセンタリングを行うために、調芯バネ４０が取り付けられている。
調芯バネ４０は各種メディアを径方向に押し当てる事により、モータのターンテーブル３５の外径と各種メディアの内径とのガタを吸収してセンタリング性能を向上するためである。
そして、その後に、面方向に単極以上の着磁がなされたクランプマグネット３８が接着にて締結＆位置決めを、安定させるためのクランプ機能となる。
【００４０】
３９は補強部であり、クランプマグネット３８の内周から内側方向に接着剤によって、シャフト５２と突状のバーリング加工部５１２との圧入部分の強度を補強している。このようにして回転子５１１はシャフト５１、フレーム５２、ターンテーブル３５、そして、ロータマグネット５３等から構成されている。
【００４１】
図４において、フレーム５２の円筒部３６の下部方向にはほぼ四角な形状の穴３７には、抜け止め板３１ｂの突起部３２a、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが係合され、取り付けられている。この様にして組み立てられた抜け止め板３１ｂを有する回転子５１１のフレーム５２の内径と取り付けられた３１ｂの平面部３３ｂの外径ｄ３とは隙間X1を有している。図では抜け止め板３１ｂにて示したが抜け止め板３１ａでも同様に隙間X1を有する。
【００４２】
そして、隙間Ｘ１を有しているため、フレーム５２に取り付けられた抜け止め板３１ｂは径方向に移動可能な余裕を持つことになる。
【００４３】
図５ａ、図５ｂは本発明に係る回転子と固定子の挿入時の断面図、そして、本発明に係る回転子と固定子の挿入後の断面図である。
【００４４】
図５ａにおいて、５１１は回転子である。回転子５１１は抜け止め板３１ｂを有している。取付けベース５１３は貫通穴４１をもち、金属からなる材料でプレス工法によって形成され、ほぼ中央部には穴を有している。そして、この穴には含油メタル５５を収容する軸受けハウジング５2３が固定される。そして、軸受けハウジング５２３の外周には、ステータコア５１４にて積層されたコア組立４３に樹脂の絶縁体を介して銅線が巻装された電機子５６が圧入固定される。
【００４５】
更に、モータを駆動及び制御するための回路の少なくとも一部を実装したプリント基板５７がブラケット５１３に両面テープ（図示せず）等によって接着固定されている。そして、電機子５６の銅線の巻端はプリント基板５７の上に配線されている。
【００４６】
このようにして、固定子５１５は取付けベース５１３、含油メタル５５、軸受けハウジング５2３、電機子５６等から構成されている。
そして、回転子５１１の抜け止め板３１ｂの内径ｄ１は固定子５１５のステータコア５１４の外径より大きく構成されているため、挿入隙間X2、X３を維持する
ことができる。
【００４７】
図５ｂにおいて、回転子５１１のシャフト５１を固定子５１５の含油メタル５５へ挿入した後の状態を示しており、この状態では抜け止め板３１ｂの内径ｄ１は固定子５１５のステータコア５１４の外径より大きいため、回転子５１１と固定子５１５とが接触することなく挿入可能である。しかし、その反面に、逆姿勢や落下時、もしくは、クランプされたメディアの脱着時において回転子５１１が固定子５１５より抜ける不具合を有していた。
【００４８】
図６ａ、図６ｂは本発明に係る抜け止め板の移動前の断面図、そして、本発明に係る抜け止め板の移動後の断面図である。図７ａは変形部Ａの詳細底面図である、図７ｂは変形部Bの変形前後の詳細側面図である。
【００４９】
図６ａにおいて、Ｐ１なる方向から外力を加えて、フレーム５２の穴３７での下部に位置する変形部Ａ４２aを、かしめによって変形させ、抜け止め板３１ｂを径方向に位置決めしている。
【００５０】
即ち、図７ａに示すように、抜け止め板３１ｂの突起部３２ｂと３２ｃとの間に挟まれたスペース４６ｂ内へ４２ａなる変形部Aを、カシメにより略半円形状に変形せしめて抜け止め板３１ｂをフレームにしっかりと動かないように固定している。
【００５１】
その後に、図６ａ、図７ａおよび図７ｂに示すように、取付けベース５１３の貫通穴４１を介してＰ２なる方向から外力を加えて、フレーム５２の穴３７の下部にある変形部B４２ｂをかしめによって変形させ、抜け止め板３１ｂを軸方向に位置決めいている。
【００５２】
このようにして、それぞれＰ１およびＰ２の方向よりフレーム５２を変形させることによって、抜け止め板３１ｂを径方向、あるいは、軸方向にそれぞれ位置決めすることができる。その結果、抜け止め板３１ｂはフレーム５２の円筒部３７に強固に固定される。この様にして変形部Bである４２ｂを略山状に変形することにより、抜け止め板３１ｂをしっかりとフレームに固定することが可能となる。
【００５３】
図６ｂにおいて、X4は抜け止めの当接量であり、この寸法は抜け止め板の内径ｄ１の中心Y2を、ステータコアの中心Y3に対して芯ズレ量Ｌ４を形成することによって可能となる。
【００５４】
この芯ズレ量ｌ４の設定により、抜け止め板３１ｂがコア組立４３の端面部４５に、抜け止め板３１ｂの抜け止めの当接量X4が軸方向的に接触することが可能となり、逆姿勢や落下時、もしくは、クランプされたメディアの脱着時において回転子５１１が固定子５１５よりの抜けの防止ができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る構造においては、ミニディスク、コンパクトディスクやビデオディス等の情報を記録及び再生するディスク駆動装置の薄型化及び、高速回転におけるモータの軸受け手段の信頼性改善と軸・軸受けのガタ改善を同時に達成し提供するもので、合わせて、ミニディスク、コンパクトディスクやビデオディス等のメディアはモータの回転子に装着して駆動するため、回転子には磁気的及び自己保持的なクランプ機構等が設けられている。よって、各種のメディアを回転子より脱着するとき時に回転子が固定子より抜けの防止を簡単な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る抜け止め板の平面図と側面図
【図２】  本発明に係る抜け止め板の平面図と別の側面図
【図３】  （ａ）本発明に係る回転子の平面図
（ｂ）本発明に係る回転子と抜け止め板の断面図
【図４】  本発明に係る抜け止め板を取り付け後の回転子の断面図
【図５】  （ａ）本発明に係る回転子と固定子の挿入時の断面図
（ｂ）本発明に係る回転子と固定子の挿入後の断面図
【図６】  （ａ）本発明に係る抜け止め板の移動前の断面図
（ｂ）本発明に係る抜け止め板の移動後の断面図
【図７】  （ａ）本発明に係る変形部Ａの詳細底面図
（ｂ）本発明に係る変形部Ｂの変形前後の詳細側面図
（ｃ）本発明に係る変形部Ｂの変形前後の詳細側面図
【図８】  従来のモータの構造断面図
【符号の説明】
１、５１  シャフト
２、５２  フレーム
３、５３  ロータマグネット
４  ブラケット
５、５５  含油メタル
６、５６  電機子
７、５７  プリント基板
８  抜け止め
９  底板
１０  樹脂板
１１、５１１  回転子
１２、５１２バーリング加工部
１３、５１３  取付けベース
１４、５１４  ステータコア
１５、５１５  固定子
１６  貫通穴
２３、５２３  軸受けハウジング
３１a、３１ｂ  抜け止め板
３２a、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ  突起部
３３a、３３ｂ  平面部
３４  受け面
３５  ターンテーブル
３６  円筒部
３７  穴
３８  クランプマグネット
３９  補強部
４０  調芯バネ
４１  貫通穴
４２a  変形部A
４２ｂ  変形部B
４３  コア組立
４５  端面部
４６ａ  スペースA
４６ｂ  スペースＢ
ｄ１  抜け止め板の内径
ｄ２  平面部３３aの外径
ｄ３  平面部３３ｂの外径
Y1  回転子の中心
Y2  抜け止め板の内径の中心
Y3  ステータコアの中心
L1  芯ズレ量
L4  芯ズレ量
X1  隙間
X2、X３  挿入隙間
X4  抜け止めの当接量
【図１】
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【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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