DE102018220730A1 - Gearbox and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe (4) mit einer Welle (5) und wenigstens einem auf der Welle (5) gelagerten Losrad () sowie wenigstens einer Schaltkupplung (6, 7) zum Verbinden des Losrades mit der Welle (5), und wenigstens einer Betätigungsanordnung zur Betätigung der wenigstens einen Schaltkupplung (6, 7), wobei zumindest ein Bauteil der Betätigungsanordnung in der Welle (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsanordnung einen hydraulischen Aktuator (8, 9) aufweist.Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a transmission (4) with a shaft (5) and at least one idler gear () mounted on the shaft (5) and at least one clutch (6, 7) for connecting the idler gear to the shaft (5), and at least one Actuating arrangement for actuating the at least one clutch (6, 7), at least one component of the actuating arrangement being arranged in the shaft (5), characterized in that the actuating arrangement has a hydraulic actuator (8, 9). The invention also relates to a motor vehicle .

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Welle und wenigstens einem auf der Welle gelagerten Losrad sowie wenigstens einer Schaltkupplung zum Verbinden des Losrades mit der Welle, und wenigstens einer Betätigungsanordnung zur Betätigung der wenigstens einen Schaltkupplung, wobei zumindest ein Bauteil der Betätigungsanordnung in der Welle angeordnet ist.The invention relates to a transmission with a shaft and at least one idler gear mounted on the shaft and at least one clutch for connecting the idler gear to the shaft, and at least one actuation arrangement for actuating the at least one clutch, wherein at least one component of the actuation arrangement is arranged in the shaft .

Es ist bekannt, Teile einer Betätigungseinrichtung in einer Welle anzuordnen. Aus der DE 10 2008 000 643 A1 geht eine Betätigungseinrichtung hervor, die teilweise in einer Welle angeordnet ist und die mit einer Schalteinrichtung verbunden ist.It is known to arrange parts of an actuating device in a shaft. From the DE 10 2008 000 643 A1 emerges an actuating device which is partially arranged in a shaft and which is connected to a switching device.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe anzugeben, bei dem die Schaltkupplung einfach zu betätigen ist.Based on this, it is an object of the present invention to provide a transmission in which the clutch is easy to operate.

Zur Lösung dieses Problems ist vorgesehen, dass die Betätigungsanordnung einen hydraulischen Aktuator aufweist.To solve this problem, it is provided that the actuation arrangement has a hydraulic actuator.

Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass statt eines elektromechanischen Aktuators ein hydraulischer Aktuator verwendet wird, wodurch der Gesamtaufbau vereinfacht werden kann.It is considered to be the essence of the invention that a hydraulic actuator is used instead of an electromechanical actuator, as a result of which the overall structure can be simplified.

Vorzugsweise kann der hydraulische Aktuator zumindest teilweise innerhalb der Welle angeordnet sein. Dadurch kann außerhalb der Welle wieder Bauraum freigegeben werden.The hydraulic actuator can preferably be arranged at least partially within the shaft. This allows installation space to be released outside the shaft.

Vorteilhafterweise kann der hydraulische Aktuator eine Kolbenanordnung aufweisen. Weiterhin kann der hydraulische Aktuator einen Schaltzylinder aufweisen.The hydraulic actuator can advantageously have a piston arrangement. Furthermore, the hydraulic actuator can have a shift cylinder.

Vorzugsweise kann in der Welle eine Schaltstange angeordnet sein. Die Schaltstange ist in der Welle axial verschiebbar angeordnet, so dass sie die Betätigungsbewegung ausführen kann. Vorteilhafterweise kann die Schaltstange Teil der Kolbenanordnung sein. Eine Verschiebung des Kolbens ist damit dann automatisch auch eine Verschiebung der Schaltstange. Durch die Doppelfunktionalität der Kolbenanordnung können auch Bauteile und damit Bauraum eingespart werden.A shift rod can preferably be arranged in the shaft. The shift rod is axially displaceable in the shaft so that it can execute the actuating movement. The shift rod can advantageously be part of the piston arrangement. A displacement of the piston is then automatically a displacement of the shift rod. Due to the double functionality of the piston arrangement, components and thus installation space can also be saved.

Vorzugsweise kann die Schaltstange radial außen wenigstens eine Schaltnutzuführung eines Mitnehmerstiftes aufweisen. Die Schaltkupplung sitzt weiterhin radial außen auf der Welle, weswegen eine Verbindung zwischen der Betätigungsanordnung und der Schaltkupplung notwendig ist. Hierfür können beispielsweise Mitnehmerstifte verwendet werden, die von radial außerhalb der Welle in die Welle hineinragen. Zur axialen Bewegung der Mitnehmerstifte ist auf den damit verbundenen Teilen der Betätigungseinrichtung, hier der Schaltstange, angeeignete Verbindungsbereiche vorzusehen. Dieser ist als umlaufende Schaltnut auf einer gleichbleibenden axialen Höhe vorgesehen. Dadurch sind die Mitnehmerstifte gegenüber der Schaltstange verdrehbar, es kann also eine Relativverdrehung zwischen Schaltstange und Welle stattfinden. Die Mitnehmerstifte drehen sich mit der Geschwindigkeit der Welle, die von der der Schaltstange abweicht oder abweichen kann. Eine Axialbewegung der Mitnehmerstifte wird dann über Kontakt der Mitnehmerstifte zur Nutwand erreicht.Preferably, the switching rod can have at least one switching useful feed of a driver pin radially on the outside. The clutch is still located radially on the outside of the shaft, which is why a connection between the actuation arrangement and the clutch is necessary. For this purpose, driver pins can be used, for example, which protrude into the shaft from radially outside the shaft. Appropriate connection areas are to be provided on the parts of the actuating device connected to it, here the shift rod, for the axial movement of the driving pins. This is provided as a circumferential switching groove at a constant axial height. As a result, the driver pins can be rotated relative to the shift rod, so there can be a relative rotation between the shift rod and the shaft. The driver pins rotate at the speed of the shaft, which may or may not be the same as the shift rod. Axial movement of the driver pins is then achieved by contact of the driver pins with the groove wall.

Insbesondere kann die Schaltstange getriebefest angeordnet sein. Dies erlaubt eine einfache Anbindung an einen Antrieb.In particular, the shift rod can be arranged fixed to the transmission. This allows easy connection to a drive.

Vorzugsweise kann der Schaltzylinder des hydraulischen Aktuators doppeltwirkend ausgebildet sein. D. h., dass der hydraulische Aktuator zwei Zuleitungen aufweist, eine zur Bedruckung des Kolbens in eine axialen Richtung und die zweite zur Bedruckung des Kolbens in die entgegengesetzte Richtung. Dies ist besonders bei zweiseitigen Schaltkupplungen notwendig, da in diesem Fall eine aktive Bewegung der Betätigungseinrichtung in zwei axiale Richtungen notwendig ist.The switching cylinder of the hydraulic actuator can preferably be designed to be double-acting. This means that the hydraulic actuator has two supply lines, one for printing on the piston in an axial direction and the second for printing on the piston in the opposite direction. This is particularly necessary in the case of double-sided clutches, since in this case an active movement of the actuating device in two axial directions is necessary.

Alternativ kann der Schaltzylinder des hydraulischen Aktuators einfach wirkend ausgebildet sein. Zum Betätigen reicht dann die Bedruckung des Kolbens auf der einen Seite. Um den Aktuator in die Ausgangsposition zurückzuführen kann beispielsweise ein Vorspannelement, insbesondere in Form einer Vorspannfeder, vorgesehen sein. Alternatively, the switching cylinder of the hydraulic actuator can be designed to have a single-acting effect. The pressure on the piston on one side is then sufficient for actuation. In order to return the actuator to the starting position, for example a prestressing element, in particular in the form of a prestressing spring, can be provided.

Im Falle einer zweiseitigen Schaltkupplung reicht also ein einziger hydraulischer Aktuator, um zwei Gänge einlegen zu können.In the case of a two-sided clutch, a single hydraulic actuator is sufficient to be able to engage two gears.

Vorteilhafterweise kann der hydraulische Aktuator gehäusefest angeordnet sein. Dabei sind insbesondere der Schaltzylinder des hydraulischen Aktuators und/oder der Kolben des hydraulischen Aktuators bzw. die Kolbenanordnung gehäusefest angeordnet.The hydraulic actuator can advantageously be arranged fixed to the housing. In particular, the shift cylinder of the hydraulic actuator and / or the piston of the hydraulic actuator or the piston arrangement are arranged fixed to the housing.

Vorzugsweise greift ein mit einer Schiebemuffe verbundener Mitnehmerstift in eine Schaltnut eines Bauteils innerhalb der Welle ein. Wie beschrieben wird auf diese Art und Weise eine Relativbewegung zwischen Schaltkupplung und Betätigungsanordnung ermöglicht.A driver pin connected to a sliding sleeve preferably engages in a switching groove of a component within the shaft. As described, a relative movement between the clutch and the actuation arrangement is made possible in this way.

Bevorzugt sind daher in der Welle Durchgangsöffnungen, insbesondere in Form von Langlöchern, ausgebildet. In diesen sind die Mitnehmerstifte axial bewegt werden.Through openings are therefore preferably formed in the shaft, in particular in the form of elongated holes. In these the driver pins are moved axially.

In einer ersten Ausgestaltung können an einer Welle eine Betätigungsanordnung angeordnet sein. In einer zweiten Ausgestaltung können aber auch genau zwei oder genau drei Betätigungsanordnungen an einer Welle angeordnet sein. In a first embodiment, an actuation arrangement can be arranged on a shaft. In a second embodiment, however, exactly two or exactly three actuation arrangements can also be arranged on a shaft.

Bei genau zwei Betätigungsanordnungen können vorteilhafterweise an jedem Ende der Welle eine Betätigungsanordnung angeordnet sein. Dann können die Schaltstangen der Betätigungsanordnungen in der Welle angeordnet sein und ineinander greifen. Durch das Ineinandergreifen ist wiederum ein Bauraum optimierter Aufbau möglich. Insbesondere kann eine Schaltstange in einer anderen Schaltstange gelagert sein.With exactly two actuation arrangements, an actuation arrangement can advantageously be arranged at each end of the shaft. Then the shift rods of the actuating arrangements can be arranged in the shaft and interlock. The meshing, in turn, enables a construction space that is optimized for the installation space. In particular, a shift rod can be mounted in another shift rod.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist.In addition, the invention relates to a motor vehicle with a transmission. The motor vehicle is characterized in that the transmission is designed as described.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

  • 1 ein Kraftfahrzeug, und
  • 2 ein Getriebe.
Further advantages, features and details of the invention result from the following description of exemplary embodiments and figures. Show:
  • 1 a motor vehicle, and
  • 2nd a gearbox.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Verbrennungsmotor 2, einer Kupplungseinrichtung 3 und einem Getriebe 4. In dem Getriebe 4 ist wenigstens eine Welle 5, auf der eine Schaltkupplung 6 gelagert ist. Die Schaltkupplung 6 kann als Klauenkupplung oder auch als Synchronisiereinrichtung ausgebildet sein. 1 shows a motor vehicle 1 with an internal combustion engine 2nd , a coupling device 3rd and a gear 4th . In the transmission 4th is at least a wave 5 on which a clutch 6 is stored. The clutch 6 can be designed as a dog clutch or as a synchronizer.

Daneben kann das Kraftfahrzeug auch hybridisiert sein, beispielsweise kann ein Elektromotor in einer P2-Anordnung am Antriebsstrang angreifen. Weitere Teile des Antriebsstranges wie beispielsweise das Differenzial sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.In addition, the motor vehicle can also be hybridized, for example an electric motor can act on the drive train in a P2 arrangement. Other parts of the drive train, such as the differential, are not shown for the sake of clarity.

Das Getriebe kann jedes Getriebe sein, dass Schaltkupplungen aufweist, beispielsweise ein Handschaltgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe. Bevorzugt ist das Getriebe 4 als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet.The transmission can be any transmission that has shift clutches, for example a manual transmission or an automated shift transmission or a double clutch transmission. The transmission is preferred 4th designed as a double clutch transmission.

2 zeigt das Getriebe 4 und hier die Welle 5 im Detail. Auf der Welle 5 sind zwei Schaltkupplungen 6 und 7 angeordnet. Dabei ist die Schaltkupplung 6 einseitig und die Schaltkupplung 7 zweiseitig ausgebildet. Zur Betätigung der Schaltkupplungen 6 und 7 sind zwei hydraulische Aktuatoren 8 und 9 vorhanden. Der hydraulische Aktuator 8 umfasst einen Schaltzylinder 10, zu dem zwei Druckleitungen 12 und 14 führen. Im Schaltzylinder 10 ist eine Kolbenanordnung 16 angeordnet, deren Kolbenabschnitt 18 mittels Öl aus den Druckleitungen 12 oder 14 in axialer Richtung verschoben werden kann. Weiterhin weist die Kolbenanordnung 16 einen Schaltstangenabschnitt 20 auf, wobei der Kolbenabschnitt 18 auch kurz Kolben und der Schaltstangenabschnitt 20 auch kurz Schaltstange genannt werden. Die Kolbenanordnung ist im Bereich des Kolbenabschnitts 18 mehrteilig ausgebildet. Der Schaltstangenabschnitt 20 kann mit einzelnen Teilen des Kolbenabschnittes einstückig ausgebildet sein, zumindest ist der Kolbenabschnitt 18 mit dem Schaltstangenabschnitt 20 bewegungsfest verbunden. D. h., das die Axialbewegung des Kolbens direkt auf den Schaltstangenabschnitt 20 übertragen wird. 2nd shows the transmission 4th and here the wave 5 in detail. On the wave 5 are two clutches 6 and 7 arranged. Here is the clutch 6 one-sided and the clutch 7 double-sided. For actuating the clutches 6 and 7 are two hydraulic actuators 8th and 9 available. The hydraulic actuator 8th includes a shift cylinder 10th , to which two pressure lines 12 and 14 to lead. In the shift cylinder 10th is a piston assembly 16 arranged, the piston section 18th using oil from the pressure lines 12 or 14 can be moved in the axial direction. Furthermore, the piston arrangement 16 a shift rod section 20th on, the piston section 18th also briefly piston and the shift rod section 20th also called shift rod for short. The piston arrangement is in the area of the piston section 18th trained in several parts. The shift rod section 20th can be formed in one piece with individual parts of the piston section, at least the piston section 18th with the shift rod section 20th connected in a motion-proof manner. That is, the axial movement of the piston is directly on the shift rod portion 20th is transmitted.

Im Schaltstangenabschnitt 20 ist eine Schaltnut 22 angeordnet. In diese Schaltnut 22 greifen mehrere Mitnehmerstifte 24 in Umfangsrichtung ein. Die Mitnehmerstifte 24 sind mit einer nicht dargestellten Schaltmuffe verbunden und bewegen diese in axialer Richtung, sofern der Schaltstangenabschnitt 20 in axialer Richtung bewegt wird. Die Schaltkupplung 6 ist in 2 als Klauenkupplung ausgeschaltet. Genauso gut kann sie aber auch als Synchronisiereinrichtung ausgestaltet sein.In the shift rod section 20th is a switch groove 22 arranged. In this switch groove 22 grip several drive pins 24th in the circumferential direction. The driving pins 24th are connected to a shift sleeve, not shown, and move it in the axial direction, provided the shift rod section 20th is moved in the axial direction. The clutch 6 is in 2nd switched off as a dog clutch. However, it can equally well be designed as a synchronizing device.

Die Schaltkupplung 6 ist einseitig ausgestaltet, dementsprechend könnte der Schaltzylinder 10 ebenfalls einseitig ausgestaltet sein. Dann wäre die Kolbenanordnung 16 beispielsweise mittels einer Feder vorzuspannen, so dass sie als Ausgangsposition den ausgekoppelten Zustand einnimmt. Die Druckleitung 12 wäre dann nicht notwendig.The clutch 6 is designed on one side, so the shift cylinder could 10th also be designed on one side. Then the piston arrangement would be 16 for example by means of a spring, so that it assumes the uncoupled state as the starting position. The pressure line 12 would then not be necessary.

Die Schaltkupplung 7 ist dagegen zweiseitig, dementsprechend ist auch der Schaltzylinder 26 des hydraulischen Aktuators 9 zweiseitig auszugestalten.The clutch 7 on the other hand is double-sided, so is the shift cylinder 26 of the hydraulic actuator 9 to design on both sides.

Auch der hydraulische Aktuator 9 umfasst eine Kolbenanordnung 32 mit einem Kolbenabschnitt 34 und einem Schaltstangenabschnitt 36. Am Schaltstangenabschnitt 36 ist ebenfalls eine Schaltnut 38 vorhanden.Even the hydraulic actuator 9 includes a piston assembly 32 with a piston section 34 and a shift rod section 36 . On the shift rod section 36 is also a switch groove 38 available.

Bei zwei Aktuatoren 8 und 9 an einer Welle können die Schaltstangenabschnitte 20 und 36 ineinandergreifen. In der 2 ist der Schaltstangenabschnitt 36 im Schaltstangenabschnitt 20 gelagert. Hierfür können Gleitlager 40 oder Wälzlager vorgesehen sein.With two actuators 8th and 9 the shift rod sections on a shaft 20th and 36 interlock. In the 2nd is the shift rod section 36 in the shift rod section 20th stored. For this you can use plain bearings 40 or roller bearings can be provided.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
KraftfahrzeugMotor vehicle
22nd
VerbrennungsmotorInternal combustion engine
33rd
KupplungseinrichtungCoupling device
44th
Getriebetransmission
5 5
Wellewave
66
SchaltkupplungClutch
77
SchaltkupplungClutch
88th
hydraulischer Aktuatorhydraulic actuator
99
hydraulischer Aktuatorhydraulic actuator
1010th
SchaltzylinderShift cylinder
1212
DruckleitungPressure line
1414
DruckleitungPressure line
1616
KolbenanordnungPiston arrangement
1818th
KolbenabschnittPiston section
2020th
SchaltstangenabschnittShift rod section
2222
SchaltnutSwitching groove
2424th
MitnehmerstiftDriver pin
2626
SchaltzylinderShift cylinder
2828
DruckleitungPressure line
3030th
DruckleitungPressure line
3232
KolbenanordnungPiston arrangement
3434
KolbenabschnittPiston section
3636
SchaltstangenabschnittShift rod section
3838
SchaltnutSwitching groove
4040
Gleitlagerbearings

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102008000643 A1 [0002]DE 102008000643 A1 [0002]

Claims (14)

Getriebe (4) mit einer Welle (5) und wenigstens einem auf der Welle (5) gelagerten Losrad () sowie wenigstens einer Schaltkupplung (6, 7) zum Verbinden des Losrades mit der Welle (5), und wenigstens einer Betätigungsanordnung zur Betätigung der wenigstens einen Schaltkupplung (6, 7), wobei zumindest ein Bauteil der Betätigungsanordnung in der Welle (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsanordnung einen hydraulischen Aktuator (8, 9) aufweist.Gear (4) with a shaft (5) and at least one idler gear () mounted on the shaft (5) and at least one clutch (6, 7) for connecting the idler gear to the shaft (5), and at least one actuation arrangement for actuating the at least one clutch (6, 7), at least one component of the actuation arrangement being arranged in the shaft (5), characterized in that the actuation arrangement has a hydraulic actuator (8, 9). Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Aktuator (8, 9) eine Kolbenanordnung (16) aufweist.Gearbox after Claim 1 , characterized in that the hydraulic actuator (8, 9) has a piston arrangement (16). Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Welle (5) eine Schaltstange angeordnet ist.Gearbox after Claim 1 or 2nd , characterized in that a switching rod is arranged in the shaft (5). Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (20) Teil der Kolbenanordnung (16) ist.Gearbox after Claim 3 , characterized in that the shift rod (20) is part of the piston arrangement (16). Getriebe nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (20) radial außen wenigstens eine Schaltnut (22) zur Führung eines Mitnehmerstiftes (24) aufweist.Gearbox according to one of the Claims 3 or 4th , characterized in that the switching rod (20) has at least one switching groove (22) radially on the outside for guiding a driver pin (24). Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltzylinder (26) des hydraulischen Aktuators (8, 9) doppelt wirkend ausgebildet ist.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the shift cylinder (26) of the hydraulic actuator (8, 9) is double-acting. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltzylinder (26) des hydraulischen Aktuators (8,9) einfach wirkend ausgebildet ist.Gearbox according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the switching cylinder (26) of the hydraulic actuator (8,9) is designed to be single-acting. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Aktuator (8, 9) gehäusefest angeordnet ist.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic actuator (8, 9) is arranged fixed to the housing. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einer Schiebemuffe verbundener Mitnehmerstift (24) in eine Schaltnut (22) eines Bauteils innerhalb der Welle (5) eingreift.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a driver pin (24) connected to a sliding sleeve engages in a switching groove (22) of a component within the shaft (5). Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Welle (5) Durchgangsöffnungen, insbesondere Langlöcher, ausgebildet sind, in denen Mitnehmerstifte (24) axial bewegbar angeordnet sind.Gearbox after Claim 9 , characterized in that through-openings, in particular elongated holes, are formed in the shaft (5), in which driving pins (24) are arranged to be axially movable. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Welle (5) zwei Betätigungsanordnungen angeordnet sind.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that two actuating arrangements are arranged on a shaft (5). Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltstangen der Betätigungsanordnungen in der Welle (5) angeordnet sind und ineinander greifen.Gearbox after Claim 11 , characterized in that shift rods of the actuating arrangements are arranged in the shaft (5) and interlock. Getriebe nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltstange (20) in einer anderen Schaltstange (20) gelagert ist.Gearbox according to one of the Claims 11 or 12 , characterized in that a shift rod (20) is mounted in another shift rod (20). Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.Motor vehicle with a transmission, characterized in that the transmission is designed according to one of the preceding claims.
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