CN111649222A - 一种扭力传动管、扭力传动管连接结构及光伏支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏支架技术领域，公开了一种扭力传动管、扭力传动管连接结构及光伏支架。扭力传动管，用作光伏支架的旋转主梁，包括：管件主体，所述管件主体为圆管；至少一个抗扭凹槽，沿所述管件主体长度方向开设，于所述管件主体的外表面凹陷，于所述管件主体的内表面凸起。实现了扭矩的高效传递，无需螺栓贯穿连接，避免受到的剪力破坏螺栓和连接点位，提升光伏支架的稳定性以及安全性。

Description

一种扭力传动管、扭力传动管连接结构及光伏支架

技术领域

本发明涉及光伏支架技术领域，尤其涉及一种扭力传动管、扭力传动管连接结构及光伏支架。

背景技术

现有技术中，光伏发电成为一种趋势被广泛应用于各个场所，光伏发电是根据光生伏特效应原理，将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电***主要由光伏组件、控制器和逆变器三大部分组成，为了确保光伏组件保持较高的发电效率，开发了光伏支架，光伏组件安装于主梁上，主梁带动光伏组件随着太阳的移动而转动。

主梁采用扭力传动管，但是目前市场上的扭力传动管，比如矩形管，圆管，D型管等，在传递扭矩时效率不高，特别是在断点连接处，容易在扭转时发生变形或者连接抱箍发生变形，而且断点处连接如果需要贯穿螺栓，则对贯穿螺栓的剪力要求极大，极容易在项目现场产生断裂情况，或者连接不好的情况，如果有施加荷载较大情景下，贯穿螺栓将直接撕裂主轴上的贯穿孔。因此，能否构思出一款扭矩传递效率高，无需采用螺栓贯穿进行连接，安全性好的扭力传动管产品一直是本领域普通技术人员期望解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种扭力传动管、扭力传动管连接结构及光伏支架，实现了扭矩的高效传递，无需螺栓贯穿连接，避免受到的剪力破坏螺栓和连接点位，提升光伏支架的稳定性以及安全性。

本发明提供的技术方案如下：

一种扭力传动管，用作光伏支架的旋转主梁，包括：

管件主体，所述管件主体为圆管；

至少一个抗扭凹槽，沿所述管件主体长度方向开设，于所述管件主体的外表面凹陷，于所述管件主体的内表面凸起。

本技术方案中，抗扭凹槽通过配合压块进行连接，大幅提升管件主体的传动有效性，无需使用螺栓贯穿连接，避免了螺栓断裂或撕裂管穿孔，提高了项目安全性。

进一步优选地，所述抗扭凹槽的个数为两个，且开设于所述管件主体横截面径向的对侧；

或，所述抗扭凹槽的个数为四个，且沿所述管件主体的周向等间隔开设。

本技术方案中，通过将抗扭凹槽设置为多个，且对称设置，易于加工，能够在管件主体扭转时将扭力转移到凹槽上，更多的凹槽数量能够增强管件主体的抗扭程度。

进一步优选地，所述抗扭凹槽为弧形槽，所述抗扭凹槽与所述管件主体之间具有过渡段，所述过渡段的外表面光滑过渡。

本技术方案中，弧形槽能够在管件主体扭转时将力转移到凹槽壁上，有效地进行扭矩的传递，也能优化凹槽壁的内部应力，增强牢度；过渡段能够降低管件主体在连接处的内部应力，增加结构稳定性。

进一步优选地，所述抗扭凹槽的凸起方向正对所述管件主体的横截面中心。

本技术方案中，抗扭凹槽的朝向设置使管件主体呈对称结构，易于加工，且结构稳固。

本发明提供的另一技术方案如下：

一种扭力传动管连接结构，包括连接管、压条、第一螺栓和上述任意一项所述的扭力传动管；

所述连接管为圆管，所述连接管的内径等于或者大于所述管件主体的外径，所述连接管开设有与所述抗扭凹槽对应的通孔，且对应通孔的位置设有第一螺母；

所述压条的截面形状与所述抗扭凹槽的截面形状对应，所述压条适配设置于所述抗扭凹槽内；

所述第一螺栓与所述第一螺母螺接，并穿设至所述连接管内，顶持在所述压条上。

本技术方案中，光伏旋转支架断点连接处的扭矩传动高效，无需螺栓贯穿连接，运行稳定，安全系数高。

本发明提供的另一技术方案如下：

一种光伏支架，包括安装支架、压块、锁紧件和上述任意一项所述的扭力传动管；

所述安装支架为具有开口的环状结构，所述安装支架的环状结构内部设有至少一个凸起，所述凸起的截面形状与所述抗扭凹槽的截面形状对应，所述安装支架的第一开口端和第二开口端分别设有第一倾斜部；

所述扭力传动管插设在所述安装支架的环状结构内，使所述凸起位于所述抗扭凹槽内；

所述压块的上端用于与光伏组件连接，所述压块的下端两侧面分别设有与所述第一倾斜部相适配的第二倾斜部，所述压块的下端插设在所述安装支架的开口内，位于所述扭力传动管的上侧；

所述锁紧件设置在所述安装支架上，用于调节所述第一开口端与所述第二开口端之间的距离，使所述安装支架及所述压块锁紧所述扭力传动管，同时，所述压块在所述锁紧件锁紧的过程中向下移动，使得所述光伏组件固定于所述扭力传动管。

本技术方案中，锁紧件锁紧缩小第一开口端与第二开口端之间的距离时，压块上的第二倾斜部向下挤压安装支架上的第一倾斜部，使压块向下顶紧扭力传动管，锁紧扭力传动管并与扭力传动管固定连接；光伏支架可采用单螺栓紧固方式，通过在扭力传动管上设置凹槽，在安装支架上设置适配的凸起，使扭力传动管安装后，扭转时可以将力转移到凹槽壁上，有效地进行扭矩的传递；同时，此结构还具有成本低、安装效率高的优点。

进一步优选地，所述锁紧件包括第二螺栓和第二螺母，所述安装支架的开口端及所述压块上均设有通孔，所述第二螺栓穿过所述安装支架的开口端及所述压块上的通孔，所述第二螺母设置在所述第二螺栓上，与所述第二螺栓适配螺接。

进一步优选地，所述安装支架还包括安装部，所述安装部的数量为两个，分别位于所述安装支架的开口端的两侧，所述安装部上开设有通孔，所述第二螺栓穿过所述安装支架的开口端、所述安装部及所述压块上的通孔，并与所述第二螺母适配螺接。

进一步优选地，所述安装部包括安装段、支撑段及至少一个加强筋；

所述安装段的一端与所述安装支架的下部连接，所述安装段的另一端与所述支撑段连接，所述支撑段的另一端与所述安装支架的开口端连接，所述加强筋的一端与所述安装段连接，所述加强筋的另一端与所述安装支架或所述支撑段连接；

所述安装段上设有安装台，所述安装部上开设的通孔穿过所述安装台，所述安装台用于顶持所述第二螺栓的头部或所述第二螺母。

本技术方案中，在安装段与安装支架之间设置加强筋，不仅可以提高安装支架的整体稳定性，还可以防止安装部断裂，提高安装支架的使用寿命。

进一步优选地，所述凸起设置在所述第一倾斜部的底部；

所述压块的上端设有向两侧延伸的安装翼，当所述压块在所述锁紧件锁紧的过程中向下移动时，带动所述安装翼压设在所述光伏组件上；

所述压块的下端面为弧形面，且与所述扭力传动管适配；

所述压块上的通孔为长条孔，所述第二螺栓贯穿所述长条孔设置。

与现有技术相比，本发明的扭力传动管、扭力传动管连接结构及光伏支架有益效果在于：

本发明中，扭力传动管通过抗扭凹槽通过配合压块进行连接，大幅提升管件主体的传动有效性，无需使用螺栓贯穿连接，避免了螺栓断裂或撕裂管穿孔，提高了项目安全性；光伏旋转支架断点连接处的扭矩传动高效，无需螺栓贯穿连接，运行稳定，安全系数高；光伏支架可采用螺栓紧固方式，通过在扭力传动管上设置凹槽，在安装支架上设置适配的凸起，使扭力传动管安装后，扭转时可以将力转移到凹槽壁上，有效地进行扭矩的传递；同时，还具有成本低、安装效率高的优点。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是一实施例扭力传动管的截面结构示意图；

图2是另一实施例扭力传动管的截面结构示意图；

图3是另一实施例扭力传动管的组装截面结构示意图；

图4是另一实施例扭力传动管的组装截面结构示意图；

图5是另一实施例扭力传动管的组装结构示意图；

图6是另一实施例扭力传动管的组装结构示意图；

图7是另一实施例光伏支架未锁紧状态的结构示意图；

图8是另一实施例光伏支架锁紧状态的结构示意图；

图9是另一实施例光伏支架另一视角的结构示意图；

图10是另一实施例光伏支架另一视角的结构示意图；

图11是另一实施例压块的结构示意图；

图12是另一实施例安装支架的结构示意图。

附图标号说明：

1.扭力传动管，11.管件主体，12.抗扭凹槽，13.过渡段，2.连接管，21.压条，22.第一螺栓，23.第一螺母，3.安装支架，31.凸起，32.第一开口端，33.第二开口端，34.第一倾斜部，35.安装部，351.安装段，3511.安装台，352.支撑段，353.加强筋，4.压块，41.第二倾斜部，42.长条孔，43.弧形面，44.安装翼，5.锁紧件，51.第二螺栓，52.第二螺母。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

作为一个具体实施例，如图1至图6所示，本实施例提供了一种扭力传动管，用作光伏支架的旋转主梁，包括：管件主体11和至少一个抗扭凹槽12。管件主体11为圆管。抗扭凹槽12沿管件主体11长度方向开设，于管件主体11的外表面凹陷，于管件主体11的内表面凸起。

本实施例中，管件主体11为圆管，其本身就具有较大的抗弯抗扭能力，能够较其他截面管件更好地传递扭矩。此外，该在管件主体11上开设抗扭凹槽12，能够进一步提升管件主体11的抗弯抗扭能力，从而增加其扭转过程中的稳定性，提升扭矩传递效率。

在另一实施例中，如图1至图6所示，在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种扭力传动管连接结构，包括连接管2、压条21、第一螺栓22和扭力传动管1。连接管2为圆管，连接管2的内径等于或者大于管件主体11的外径，连接管2开设有与抗扭凹槽12对应的通孔，且对应通孔的位置设有第一螺母23。压条21的截面形状与抗扭凹槽12的截面形状对应，压条21适配设置于抗扭凹槽12内，压条21可以为铝条。第一螺栓22与第一螺母23螺接，并穿设至连接管2内，顶持在压条21上。

两根扭力传动管连接时，可将压条21卡置入位于抗扭凹槽12内，并在外部套设连接管2，使用第一螺栓22穿入连接管2内，并抵于压条21上完成连接。在扭转过程中，压条21的侧壁能够与抗扭凹槽12的侧壁接触，从而将扭力分散到侧壁接触处，进行扭力的传递，从而增加了连接处的稳定性，以及整体结构的安全性。

至此，本领域的普通技术人员可以明白，本方案中的抗扭凹槽12实际上是本方案的关键发明点所在，本方案通过设置抗扭凹槽12，大幅提升管件主体11的传动有效性，且能够配合压条21、连接管2、第一螺栓22进行连接，而无需采用传统的螺栓贯穿连接方式，避免了项目现场因螺栓强度不足而产生断裂的情况。在扭转传动过程中，抗扭凹槽12的侧壁能够分散管件主体11的压力，通过压条21对扭力进行有效传导，提高了扭力传递的有效性以及项目的安全性。此外，在该实施例中的圆管也可采用其他能够增加抗弯抗扭性能的其他截面形状的管件，这应当是本领域普通技术人员的常规变化。

在另一个实施例中，如图1、图3和图5所示，在上述实施例的基础上，抗扭凹槽12的个数为两个，且开设于管件主体11横截面径向的对侧。在该实施例中，通过设置两个抗扭凹槽12，能够将扭力分散至两处进行传递，从而进一步分散扭力，也分散了管件主体11的压力，提高了扭力传递的有效性以及项目的安全性。其中优选地，抗扭凹槽12为弧形槽。弧形槽能够在管件主体11扭转时将力转移到凹槽壁上，有效地进行扭矩的传递，且弧形截面结构能够优化凹槽壁的内部应力，增强抗扭凹槽12处的牢度。弧形槽仅为此处的优选方案，方形槽、燕尾槽、梯形槽等其他能够实现本方案提升扭矩传动效率，减小、分散管件主体受力，提升安全性的凹槽形状应当属于本领域技术人员的常规替换手段。

此外，抗扭凹槽12与管件主体11之间具有过渡段13，过渡段13的外表面光滑过渡，且抗扭凹槽12的凸起方向正对管件主体11的横截面中心。该实施例通过设置过渡段13能够有效去除连接处的应力，增加管件主体11的使用寿命以及稳定性。同时，抗扭凹槽12的朝向管件主体11中心轴线的设置方式使管件主体11整体呈对称结构，易于加工，且结构稳固。

在另一个实施例中，如图2、图4和图6所示，在上述实施例的基础上，抗扭凹槽12的个数也可设置为四个，且沿管件主体11的周向等间隔开设。抗扭凹槽12的个数越多，扭力的分散程度就越大，单个抗扭凹槽12处所承受的力就越小，扭力传递的效果就越有保障。但是抗扭凹槽12的个数也不宜过多，抗扭凹槽12过多会增加管件主体11的加工制造难度，增加生产成本。因此在此处优选地采用四个抗扭凹槽12。通过设置四个抗扭凹槽12，能够将扭力分散至四处进行传递，从而进一步分散扭力，也分散了管件主体11的压力，提高了扭力传递的有效性以及项目的安全性。该实施例中的四个抗扭凹槽12沿管件主体11的周向等间隔开设，能够将扭力均匀分散至管件主体11周向，避免管件主体11由于扭力集中而损坏，一定程度上增加了项目工程的安全性以及管件主体11的使用寿命。

在另一实施例中，如图7至图12所示，在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种光伏支架，包括安装支架3、压块4、锁紧件5和扭力传动管1。其中，安装支架3为具有开口的环状结构，安装支架3的环状结构内部设有至少一个凸起31，凸起31的截面形状与抗扭凹槽12的截面形状对应，安装支架3的第一开口端32和第二开口端33分别设有第一倾斜部34。第一开口端32和第二开口端33是指安装支架3位于开口处的两端。扭力传动管1插设在安装支架3的环状结构内，使凸起31位于抗扭凹槽12内。压块4的上端用于与光伏组件连接，压块4的下端两侧面分别设有与第一倾斜部34相适配的第二倾斜部41，压块4的下端插设在安装支架3的开口内，位于扭力传动管1的上侧。锁紧件5设置在安装支架3上，用于调节第一开口端32与第二开口端33之间的距离，使安装支架3及压块4锁紧扭力传动管1，同时，压块4在锁紧件5锁紧的过程中向下移动，使得光伏组件固定于扭力传动管1。凸起31设置在第一倾斜部34的底部，当锁紧件5锁紧时，产生对倾斜面的夹紧力，使得凸起31与抗扭凹槽12较紧的配合卡扣。

本实施例中，光伏支架未锁紧时，压块4、扭力传动管1及安装支架3之间存在间隙。锁紧件5锁紧缩小第一开口端32与第二开口端33之间的距离时，压块4上的第二倾斜部41向下挤压安装支架3上的第一倾斜部34，使压块4向下顶紧扭力传动管1，锁紧扭力传动管1并与扭力传动管1固定连接。当锁紧件5为螺栓时，光伏支架可采用单螺栓紧固方式，通过在扭力传动管1上设置凹槽，在安装支架3上设置适配的凸起31，使扭力传动管1安装后，扭转时可以将力转移到凹槽壁上，有效地进行扭矩的传递；同时，此结构还具有成本低、安装效率高的优点。

具体地，如图7、图8所示，锁紧件5为螺栓组，其包括第二螺栓51和第二螺母52，安装支架3的开口端及压块4上均设有通孔，第二螺栓51穿过安装支架3的开口端及压块4上的通孔，第二螺母52设置在第二螺栓51上，与第二螺栓51适配螺接。

如图7至图10及图12所示，安装支架3还包括安装部35，安装部35的数量为两个，分别位于安装支架3的开口端的两侧，安装部35上开设有通孔，第二螺栓51穿过安装支架3的开口端、安装部35及压块4上的通孔，并与第二螺母52适配螺接，以此实现光伏支架的紧固安装。

其中，安装部35包括安装段351、支撑段352及至少一个加强筋353。安装段351的一端与安装支架3的下部连接，安装段351的另一端与支撑段352连接，支撑段352的另一端与安装支架3的开口端连接，加强筋353的一端与安装段351连接，加强筋353的另一端与安装支架3或支撑段352连接。通过在安装段351与安装支架3之间设置加强筋353，不仅可以提高安装支架3的整体稳定性，还可以防止安装部35断裂，提高安装支架3的使用寿命。安装段351的外侧设有安装台3511，安装部35上开设的通孔穿过安装台3511，安装台3511的台壁与通孔的轴线垂直。当光伏组件安装后，第二螺栓51的头部及第二螺母52分别顶持在两侧的安装台3511上。

如图11所示，压块4的上端呈“几”字形，压块4的上端设有向两侧延伸的安装翼44，当压块4在锁紧件5锁紧的过程中向下移动时，带动安装翼44压设在光伏组件上。压块4的底部呈燕尾状，底面为弧形面43，用于与扭力传动管1的外周贴合。压块4底部两侧的第二倾斜部41用于与，安装支架3开口端两侧的第一倾斜部34贴合。压块4上的通孔为长条孔42，使第二螺栓51在长条孔42中靠近扭力传动管1或远离扭力传动管1移动。第二螺栓51贯穿安装支架3和压块4，当对第二螺栓51锁紧时，锁紧力转化成施加在压块4倾斜面呈倾斜向下的力，进而带动压块4向下移动，使压块4压紧扭力传动管1，实现光伏支架的固定安装。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种扭力传动管，用作光伏支架的旋转主梁，其特征在于，包括：

管件主体，所述管件主体为圆管；

至少一个抗扭凹槽，沿所述管件主体长度方向开设，于所述管件主体的外表面凹陷，于所述管件主体的内表面凸起。

2.根据权利要求1所述的扭力传动管，其特征在于：

所述抗扭凹槽的个数为两个，且开设于所述管件主体横截面径向的对侧；

或，所述抗扭凹槽的个数为四个，且沿所述管件主体的周向等间隔开设。

3.根据权利要求2所述的扭力传动管，其特征在于：

所述抗扭凹槽为弧形槽，所述抗扭凹槽与所述管件主体之间具有过渡段，所述过渡段的外表面光滑过渡。

4.根据权利要求1所述的扭力传动管，其特征在于：

所述抗扭凹槽的凸起方向正对所述管件主体的横截面中心。

5.一种扭力传动管连接结构，其特征在于，包括连接管、压条、第一螺栓和权利要求1-4中任意一项所述的扭力传动管；

所述连接管为圆管，所述连接管的内径等于或者大于所述管件主体的外径，所述连接管开设有与所述抗扭凹槽对应的通孔，且对应通孔的位置设有第一螺母；

所述压条的截面形状与所述抗扭凹槽的截面形状对应，所述压条适配设置于所述抗扭凹槽内；

所述第一螺栓与所述第一螺母螺接，并穿设至所述连接管内，顶持在所述压条上。

6.一种光伏支架，其特征在于，包括安装支架、压块、锁紧件和权利要求1-4中任意一项所述的扭力传动管；

所述安装支架为具有开口的环状结构，所述安装支架的环状结构内部设有至少一个凸起，所述凸起的截面形状与所述抗扭凹槽的截面形状对应，所述安装支架的第一开口端和第二开口端分别设有第一倾斜部；

所述扭力传动管插设在所述安装支架的环状结构内，使所述凸起位于所述抗扭凹槽内；

所述压块的上端用于与光伏组件连接，所述压块的下端两侧面分别设有与所述第一倾斜部相适配的第二倾斜部，所述压块的下端插设在所述安装支架的开口内，位于所述扭力传动管的上侧；

所述锁紧件设置在所述安装支架上，用于调节所述第一开口端与所述第二开口端之间的距离，使所述安装支架及所述压块锁紧所述扭力传动管，同时，所述压块在所述锁紧件锁紧的过程中向下移动，使得所述光伏组件固定于所述扭力传动管。

7.根据权利要求6所述的光伏支架，其特征在于：

所述锁紧件包括第二螺栓和第二螺母，所述安装支架的开口端及所述压块上均设有通孔，所述第二螺栓穿过所述安装支架的开口端及所述压块上的通孔，所述第二螺母设置在所述第二螺栓上，与所述第二螺栓适配螺接。

8.根据权利要求7所述的光伏支架，其特征在于：

所述安装支架还包括安装部，所述安装部的数量为两个，分别位于所述安装支架的开口端的两侧，所述安装部上开设有通孔，所述第二螺栓穿过所述安装支架的开口端、所述安装部及所述压块上的通孔，并与所述第二螺母适配螺接。

9.根据权利要求8所述的光伏支架，其特征在于：

所述安装部包括安装段、支撑段及至少一个加强筋；

所述安装段的一端与所述安装支架的下部连接，所述安装段的另一端与所述支撑段连接，所述支撑段的另一端与所述安装支架的开口端连接，所述加强筋的一端与所述安装段连接，所述加强筋的另一端与所述安装支架或所述支撑段连接；

所述安装段上设有安装台，所述安装部上开设的通孔穿过所述安装台，所述安装台用于顶持所述第二螺栓的头部或所述第二螺母。

10.根据权利要求6所述的光伏支架，其特征在于：

所述凸起设置在所述第一倾斜部的底部；

所述压块的上端设有向两侧延伸的安装翼，当所述压块在所述锁紧件锁紧的过程中向下移动时，带动所述安装翼压设在所述光伏组件上；

所述压块的下端面为弧形面，且与所述扭力传动管适配；

所述压块上的通孔为长条孔，所述第二螺栓贯穿所述长条孔设置。

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