JP2007290579A - 車体構造および荷重伝達方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 車幅方向に入力された荷重を、均等に車体中央部に伝達することができる車体構造を提供すること。
【解決手段】 シートバック10を有するシートS1,S2と、シートバック10に内装されシートS1,S2の車幅方向の強度を補強するシート補強部材15と、シートS1,S2の車幅方向内側であって車体側から立設されたコンソールボックス3(立設部材)と、コンソールボックス3の強度を補強する補強部材50および第2補強部材54(立設補強部材)と、コンソールボックス3とシート補強部材15との間に備えられシート補強部材15から入力された車幅方向荷重を、車幅方向および車両前後方向の荷重に変換する車両内側スライドレール2(荷重方向変換部材)を設けた。
【選択図】 図2

Description

本発明は、車幅方向荷重の入力に対応する車体構造に関する。
この種の技術としては、特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報では、シートバックフレームに補強部材が設けられるとともに、シートに対して車幅方向内側に設けられたコンソールボックスの内部には、上方が開口したU字の補強部材が車両前後方向に乖離して設けられている。側突時に入力された荷重は、シートバックフレームの補強部材を介してコンソールボックスに伝達され、また、シートバックの補強部材よりもコンソールボックス内部の補強部材の方が小さな荷重で変形するように構成されている。側突時に入力された荷重は、ドアの変形とコンソールボックスの変形によって、シートバックにかかる荷重は減じられて、シートバックの変形を抑制することで、側突時の乗員の生存空間を確保するようにしている。
特開2005−067427号公報
上記従来技術では、シートバックの補強部材とコンソールボックスの当接部分に荷重が集中するので、シートの前後方向位置によっては、車幅前後方向に乖離して設けられたコンソールボックスの補強部材に十分荷重が伝達されない虞があった。
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、車幅方向に入力された荷重を、均等に車体中央部に伝達することができる車体構造を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の車体構造においては、シートバックを有するシートと、シートバックに内装されシートの車幅方向の強度を補強するシート補強部材と、シートの車幅方向内側であって車体側から立設された立設部材と、立設部材の強度を補強する立設補強部材と、立設部材とシート補強部材との間に備えられシート補強部材から入力された車幅方向荷重を、車幅方向および車両前後方向の荷重に変換する荷重方向変換部材と、を設けた。
よって、車幅方向に入力された荷重を車幅方向および車両前後方向の荷重に変換し、フロア全体にマトリクス状に荷重分散することができる。そのため、フロアの一部に荷重が集中することなく均等に分散するので、より高い衝撃吸収力を発揮することができる。
以下、本発明の車両用路上障害物検出装置を実現する最良の形態を、実施例1ないし実施例3に基づいて説明する。
まず、実施例1の車体構造の構成について図1ないし図5に従って説明する。
図1は車両の運転席および助手席付近を車両前方から見た図である。車両は、フロアFと、ドアD1,D2と、図示しないルーフとによって車室Rが形成されており、車室Rには、一対のシートS1、S2が車幅方向に並んで配設されている。これらのシートS1,S2は夫々、車両前後方向に延びる一対のスライドレール(荷重方向変換部材)1,2によって、車両前後方向に所定長さスライド可能とされている。フロアFの車幅方向中央部付近は上方に突き出して車両前後方向に延びるセンタトンネル部Fcを有する。センタトンネル部Fc上であって、シートS1とシートS2の間には内装部材であるコンソールボックス(立設部材)3が配設されている。
シートS1,S2の車両外側にはドアD1,D2が配設されている。このドアD1,D2の車両内側にはドアトリム5が組みつけられ、さらにドアトリム5にはシートに着座している乗員が腕を乗せるドアアームレスト7が車両内側に向かって突出するように形成されている。
シートS1,S2は、乗員の背中等を支持するシートバック10と、乗員の体重を受けるシートクッション12と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト13とで構成されている。
シートバック10は、その中にスチール製のシートバックフレーム11が内装されている。このシートバックフレーム11は、シートバック10の輪郭に沿った略矩形状の枠体である。
シートバックフレーム11にはシート補強部材15が固定されている。シート補強部材15は、シートバックフレーム11の下端に沿って配設される横方向部15dと、横方向部15dの車両外側端部から上方向に延在する上下方向部15cとからなるL字状に形成される。この上下方向部15cの上端部15aはドアトリム5のドアアームレスト7よりも高い位置まで設けられている。
スライドレール1,2には車両外側スライドレール1と車両内側スライドレール2があり、夫々のスライドレールアッパ1a,2aがスライドレールロア1b,2bに対して車両前後方向にスライド可能に組み合わされている。
スライドレールアッパ1a,2aは、シートバック10の角度を調整するリクライナ16部分に取り付けられる。車両外側スライドレール1のスライドレールアッパ1aはフロアFへ向かって真下方向に配置され、フロアFに設けられたスライドレールロア1bと噛合わされる。車両内側スライドレール2のスライドレールアッパ2aは車両内側へ折れ曲がって配置され、コンソールボックスに設けられたスライドレールロア2bと噛合わされている。この車両内側スライドレール2のスライドレールロア2bは、シート補強部材15の車両内側端部15bと同じ高さに配設されている。また、スライドレールロア2bは曲げに強い略「C」の字形断面に形成されている。
また、スライドレールアッパ1a,2aとスライドレールロア1b,2bとの間には、図示しないノッチが設けられ、乗員によるスライドレバー等の操作がない限り、シートS1,S2が前後方向に移動しないように規制している。
図2はコンソールボックス3の分解斜視図であって、図2(a)はコンソールボックス3の組立て図、図2(b)は第2補強部材54の拡大図である。また図3は、コンソールボックス3付近の拡大図である。
図2(a)に示すように、内装部材であるコンソールボックス3は、前後左右部に縦壁を有する合成樹脂製の有底枠体3aと、その有底枠体3a内に収装される補強部材50と、補強部材50の内側空間に収装される合成樹脂製の内箱体3bと、内箱体3bの上方開放部を覆う蓋体(不図示)とから構成されている。内箱体3b内部は小物入れとして利用される。
補強部材50は、車両前後方向視略U字状であって、側壁は前後を残して中央が切りかかれた側壁部52と、左右の側壁部52の下部を連結する底壁部51とから構成される。左右の側壁部52の内側には車両内側スライドレール2とボルト締結するための溶接ナット53が前後に取り付けられている。
また、補強部材50の側壁部52と底壁部51を架け渡す第2補強部材54a,54bが前後方向に所定間隔をおいて、溶接ナット53を内部に収装するように配設されている。図2(b)に示すように、第2補強部材54a,54bは、車両前後方向視では略「U」の字状であって、車幅方向視では下方が開放された断面略「コ」の字状である。すなわち、第2補強部材54a,54bは、側面部55aとこの側面部55aの上端部を連結する連結面部55bと、側面部55aの下端部から延在するフランジ部55cを有する形状に成形されている。連結面部55bの底部にはボルト挿通孔54hが形成されている。また、第2補強部材54a、54bは、フランジ部55cにおいて補強部材50の側壁部52の要所部(×印)にて溶接固定されている。この構成により、補強部材50と第2補強部材54a,54bとによって閉断面を形成する。すなわち、溶接ナット53はこの閉断面内に収装されることになる。なお、補強部材50および第2補強部材54によって、本発明の立設補強部材を構成する。
コンソールボックス3は、まず有底枠体3aをセンタトンネル部Fcの上に置き、第2補強部材54a、54bが溶接固定された補強部材50を有底枠体3a内に収装する。次に、ボルト(不図示)を第2補強部材54のボルト挿通孔54hに通し、フロアFの下部にてナットで締結することにより組み付けて、内箱体3bを補強部材50上に配設して完成する。
また、有底枠体3aの側面に補強部材50の溶接ナット53に対応する位置に設けたボルト挿入孔3cが形成されている。車両内側スライドレール2は、略C字形断面のスライドレールロア2bの両端にレッグブラケット2cを有し、ボルト2eをレッグブラケット2cのボルト挿通孔2dに通して、補強部材50の側壁部52に設けられた溶接ナット53に締結される。これにより、図3に示すようにシートバックフレーム11とコンソールボックス3とが車両内側スライドレール2を介して連結される。
次に実施例1の作用について説明する。
図4は、車両が側突を受けた時点の車両の状態を示す図である。シートS1側のドアD1のアウターパネルD1aに、側突してくる車両90のバンパー92が接触している。
図5は、車両が衝突を受けた後の車両の状態を示す図である。図5に示すように、車両90はそのバンパー92と共にドアD1全体を車室内側に向かって押し潰している。
車両側方から車幅方向の荷重を受けると、ドアD1は車室内側に進入し、車室内側に突出して形成されているドアアームレスト7が、シート補強部材15の上端部15aに接触する。その後、シート補強部材15の上下方向部15c全体が車室内側に向かって押圧される。上下方向部15cに入力された荷重は車幅方向に横方向部15dに伝達される。横方向部15dに伝達された荷重は、車両内側端部15bから車両内側スライドレール2を介して、この車両内側スライドレール2が取り付けられたコンソールボックス3に備えられている補強部材50に伝達される。コンソールボックス3に伝達した荷重は、補強部材50のスライドレールロア2bの前後取り付け箇所に設置した第2補強部材54に伝えられる。このため、コンソールボックス3の補強部材50が局所的に屈曲したり挫屈したりすることなく高い衝撃吸収力を発揮することができる。
この作用により、ドアD1が車室側に侵入してきた場合には、コンソールボックス3からの反力により、シート補強部材15がドアの侵入に抵抗することが可能となる。そのため、慣性でその場に留まろうとする乗員と、ドアトリム5やドアアームレスト7との接触を緩和することができる。
また、車両内側スライドレール2によって、シート補強部材15に入力された荷重をコンソールボックス3に対して、車幅方向および車両前後方向に荷重を分散して入力することが可能となる。そのため、車体フロア中央上部のコンソールボックス3から車体フロア全体にマトリクス状に荷重を分散するので、フロアの一部に荷重が集中することなく均等に分散するので、より高い衝撃吸収力を発揮することができる。
また、車両内側スライドレール2のレッグブラケット2cは、補強部材50と第2補強部材54a,54bとによって形成する閉断面内に収装された溶接ナット53に締結される。そのため、シート補強部材15に入力された荷重は車両内側スライドレール2によって車幅方向および車両前後方向に荷重が分散されて、強度が比較的高い補強部材50と第2補強部材54a,54bとによって形成する閉断面部分に荷重を入力することができる。
また、車両内側スライドレール2を介してコンソールボックス3に荷重が入力されるので、シートS1,S2の位置に関わらず、強度が比較的高い補強部材50と第2補強部材54a,54bとによって形成する閉断面部分に荷重を入力することができる。
また、通常の車両に用いられている車両内側シートレール2を用いて、シートS1,S2に入力された荷重を前後方向に分散させているので、車体構造の軽量化を図ることができる。
次に実施例1の効果について述べる。
・シートバック10を有するシートS1,S2と、シートバック10に内装されシートS1,S2の車幅方向の強度を補強するシート補強部材15と、シートS1,S2の車幅方向内側であって車体中央部分から立設されたコンソールボックス3(立設部材)と、コンソールボックス3の強度を補強する補強部材50および第2補強部材54(立設補強部材)と、コンソールボックス3とシート補強部材15との間に備えられシート補強部材15から入力された車幅方向荷重を、車幅方向および車両前後方向の荷重に変換する車両内側スライドレール2(荷重方向変換部材)を設けた。
よって、車幅方向に入力された荷重を車幅方向および車両前後方向の荷重に変換し、フロア全体にマトリクス状に荷重分散することができる。そのため、フロアの一部に荷重が集中することなく均等に分散するので、より高い衝撃吸収力を発揮することができる。
・荷重方向変換部材として、シートS1,S2を支持する車両内側スライドレール2を用いた。
シートS1,S2の前後調整範囲でシートバック10がいずれの位置に変化しても、シートバック10にかかる車幅方向荷重は、シート補強部材15から車両内側スライドレール2を経由して車両内側スライドレール2の取り付け箇所において車体中央へ伝達される。そのため、シートの前後調整範囲全体に補強部材を設ける必要がなく軽量化を図ることができる。また、車幅方向荷重を、車幅方向および車両前後方向の荷重に変換する機構として、通常の車両に備えられている車両内側スライドレール2を用いているので、新たな構成を追加することがなく、重量の増加を抑制することができる。
・第2補強部材54(立設補強部材)を、車両内側スライドレール2(荷重方向変換部材)がコンソールボックス3(立設部)に連結する連結部分に配置した。
車両内側スライドレール2とコンソールボックス3との連結部分に、車幅方向荷重が分散されて入力される。第2補強部材54を、車幅方向荷重が分散されて入力される部分に設けることで、補強の効果を維持しつつ、第2補強部材54を設けたことによる重量増加やスペースの狭小化を抑制することができる。
・車幅方向に入力された荷重を、車両前後方向の荷重に変換する機構を車体フロア中央部分に設け、車体フロア中央上部から車体フロア全体にマトリクス状に分散するようにした。
そのため、フロアの一部に荷重が集中することなく均等に分散するので、より高い衝撃吸収力を発揮することができる。
・車幅方向に入力された荷重を車体中央部分に伝達し、車体中央部分において車幅方向の荷重を車幅方向および車両前後方向荷重に変換する荷重伝達方法。
よって、車幅方向に入力された荷重を車幅方向および車両前後方向の荷重に変換し、フロア全体にマトリクス状に荷重分散することができる。そのため、フロアの一部に荷重が集中することなく均等に分散するので、より高い衝撃吸収力を発揮することができる。
実施例2の車体構造の構成について図6ないし図8に従って説明する。なお、実施例1と同様の構成については同一の符号を付す。
実施例1では、コンソールボックス3内に、補強部材50と第2補強部材54とを組合せたものを収装し、補強部材50と第2補強部材54とによって形成した閉断面部において、車両内側スライドレール2と連結するようにしていた。一方、実施例2ではフロアFのセンタトンネル部Fcに補強部材としてナットプレート20を設け、このナットプレート20に車両内側スライドレール2を連結した点で異なる。
図6は車両の運転席および助手席付近を車両前方から見た図である。また図7はセンタトンネルFcと車両内側スライドレール2との取り付け部分の斜視図である。また図8はセンタトンネルFcと車両内側スライドレール2との取り付け部分を車体下部から見た斜視図である。
センタトンネル部Fcの裏面(車体下部)には、断面が「く」の字型のナットプレート20が車両前後方向に距離をおいて配置されている。このナットプレート20は、センタトンネル部Fcの側面Fc1と上面Fc2とを斜めに繋ぐように渡されて、両端部が溶接されている。ナットプレート20のセンタトンネル部Fcの側面と溶接される部分には、溶接ナット21が設けられている。車両内側スライドレール2のスライドレールロア2bの両端部に設けられたレッグブラケット2cのボルト挿通孔2dからボルト2eを挿入して、このボルト2eと溶接ナット21とを締結する。
次に実施例2の作用について説明する。
車両側方から車幅方向の荷重を受けると、ドアD1は車室内側に進入し、車室内側に突出して形成されているドアアームレスト7が、シート補強部材15の上端部15aに接触する。その後、シート補強部材15の上下方向部15c全体が車室内側に向かって押圧される。上下方向部15cに入力された荷重は車幅方向に横方向部15dに伝達される。横方向部15dに伝達された荷重は、車両内側端部15bから車両内側スライドレール2に伝達される。車両内側スライドレール2の両端部に設けたレッグブラケット2cから、センタトンネル部Fcの前後にナットプレート20が設置されたに部分に荷重を分散して伝達する。
センタトンネル部Fcに車幅方向の荷重が入力されると、センタトンネルFcの側面Fc1と上面Fc2とによって形成されるコーナ部Fc3が開く方向に変形しようとする。しかし、側面Fc1と上面Fc2とに渡って設けられたナットプレート20によって、変形が抑制され、高い衝撃吸収力が得られる。
また、一般にスライドレールの取り付け部分にはフロアFの裏側から補強部材が設けられ、シートS1,S2に係る前後方向荷重に対して、取り付け部の局所変形やボルトナットの抜けを抑制している。実施例2のナットプレート20は、シートS1,S2に係る車両前後方向荷重に対する補強部材としても作用することが可能であるので、車両前後方向荷重および車幅方向荷重に対する夫々の補強部材を設ける必要がなく、補強部材の軽量化を図ることができる。
次に実施例2の効果について述べる。
・車両前後方向および車幅方向の荷重に対する補強部材としてのナットプレート20を、車両内側スライドレール2(荷重方向変換部材)をセンタトンネル部Fc(立設部)に連結するために設ける補強部材と一体に形成した。
ナットプレート20は、シートS1,S2に係る車両前後方向荷重に対する補強部材としても作用することが可能であるので、車両前後方向荷重および車幅方向荷重に対する夫々の補強部材を設ける必要がなく、補強部材の軽量化を図ることができる。
実施例3の車体構造の構成について図9ないし図11に従って説明する。なお、実施例1と同様の構成については同一の符号を付す。
実施例1では、シートバックフレーム11の補強部材として「L」の字形のシート補強部材15を用いていた。一方、実施例3ではシートバックフレーム11の補強部材として、シートバックフレーム11の車両外側フレームから車両内側フレームにかけて斜めに渡したシート補強部材34を用いた点が異なる。
また、実施例1では、コンソールボックス3内に、補強部材50と第2補強部材54とを組合せたものを収装し、補強部材50と第2補強部材54とによって形成した閉断面部において、車両内側スライドレール2と連結するようにしていた。一方、実施例3ではフロアFのセンタトンネル部Fcに補強部材としてレインフォース30を設け、このレインフォース30に車両内側スライドレール2を連結した点で異なる。
図9は車両の運転席および助手席付近を車両前方から見た図である。また図10はセンタトンネルFcと車両内側スライドレール2との取り付け部分の斜視図である。また図11はセンタトンネルFcと車両内側スライドレール2との取り付け部分を車体下部から見た斜視図である。
シート補強部材34の車両外側端部34aはシートバックフレーム11の外側へ突き出していて、突き出した部分がドアアームレスト7と対向するように設けられている。また、シート補強部材34の車両内側端部34bはシートバックフレーム11の下端部に設けられている。シート補強部材34は、車両外側端部34aと車両内側端部34bとの間を結ぶ線を軸として、シートバックフレーム11の両サイドフレームに斜めに横断して設けられる。
センタトンネル部Fcの裏面(車体下部)には、断面が略「コ」の字型のレインフォース30が車両前後方向に距離をおいて配置されている。このレインフォース30は、センタトンネル部Fcの裏面の湾曲にあわせて形成されている。レインフォース30の軸に直交する方向の端部にはフランジ部33が設けられ、このフランジ部33においてセンタトンネルFcと溶接される。これにより、センタトンネルFcとレインフォース30によって閉断面を形成する。レインフォース30の底壁部31であって、センタトンネルFcの側面Fc1と対向する部分に溶接ナット32が設けられる。車両内側スライドレール2のスライドレールロア2bの両端部に設けられたレッグブラケット2cのボルト挿通孔2dからボルト2eを挿入して、このボルト2eと溶接ナット32とを締結する。
次に実施例3の作用について説明する。
車両側方から車幅方向の荷重を受けると、ドアD1は車室内側に進入し、車室内側に突出して形成されているドアアームレスト7が、シート補強部材34の車両外側端部34aに接触する。その後、シート補強部材34全体が車室内側に向かって押圧され、車両内側端部34bから車両内側スライドレール2に伝達される。車両内側スライドレール2の両端部に設けたレッグブラケット2cから、センタトンネル部Fcの前後にレインフォース30が設置された部分に荷重を分散して伝達する。
センタトンネル部Fcにレッグブラケット2cを取り付ける位置はレインフォース30で補強されているため、高い衝撃吸収力を得ることができる。
また、シートS1,S2に入力された車幅方向の荷重は、シートの前後位置調整によらず、車両内側スライドレール2の両端に設けたレッグブラケット2cから、センタトンネル部Fcに設置した前後のレインフォース30に伝達させることが可能となる。そのため、センタトンネル部Fcの補強箇所を2箇所に集中できるので、補強の軽量化が図れる。
また、ドアD1,D2に入力された車幅方向の荷重は、シート補強部材34の車両外側端部34aから車両内側端部34b、さらに車両内側スライドレール2へと略直線的に効率よく荷重を伝達することが可能であるとともに、荷重はシート補強部材34の軸方向に伝達するので、シート補強部材34は折れ曲がりにくくなり、断面や板厚を小さくして軽量化を図ることができる。
次に実施例3の効果について述べる。
・シート補強部材34を、シートバック10の車幅方向外側のドアアームレスト7と対向する位置(車両外側端部34a)からシートバック10の車幅方向内側の車両内側スライドレール2(荷重方向変換部材)と対向する位置(車両内側端部33b)までを軸として配置した。
ドアD1,D2に入力された車幅方向の荷重は、シート補強部材34の車両外側端部34aから車両内側端部34b、さらに車両内側スライドレール2へと略直線的に効率よく荷重を伝達することが可能となる。また、荷重はシート補強部材34の軸方向に伝達することが可能である。そのため、シート補強部材34は折れ曲がりにくくなり、断面や板厚を小さくして軽量化を図ることができる。
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例1では内装部材としてコンソールボックス3が設けられた例を示したが、フロアに配設されたアームレスト等でも良い。
実施例1の車両の運転席および助手席付近を車両前方から見た図である。 実施例1のコンソールボックスの分解斜視図である。 実施例1のコンソールボックスの斜視図である。 実施例1の車両が側突を受けた時点の車両の状態を示す図である。 実施例1の車両が衝突を受けた後の車両の状態を示す図である。 実施例2の車両の運転席および助手席付近を車両前方から見た図である。 実施例2のセンタトンネルと車両内側スライドレールとの取り付け部分の斜視図である。 実施例2のセンタトンネルと車両内側スライドレールとの取り付け部分を車体下部から見た斜視図である。 実施例3の車両の運転席および助手席付近を車両前方から見た図である。 実施例3のセンタトンネルと車両内側スライドレールとの取り付け部分の斜視図である。 実施例3のセンタトンネルと車両内側スライドレールとの取り付け部分を車体下部から見た斜視図である。
符号の説明
1 車両外側スライドレール
2 車両内側スライドレール
2c レッグブラケット
3 コンソールボックス
10 シートバック
11 シートバックフレーム
15 シート補強部材
20 ナットプレート
21 溶接ナット
30 レインフォース
32 溶接ナット
50 補強部材
54 第2補強部材

Claims (7)

  1. シートバックを有するシートと、
    前記シートバックに内装され前記シートの車幅方向の強度を補強するシート補強部材と、
    前記シートの車幅方向内側であって車体フロア中央部分から立設された立設部材と、
    前記立設部材の強度を補強する立設補強部材と、
    前記立設部材と前記シート補強部材との間に備えられ前記シート補強部材から入力された車幅方向荷重を、車幅方向および車両前後方向の荷重に変換する荷重方向変換部材と、
    を設けたことを特徴とする車体構造。
  2. 請求項1に記載の車体構造において、
    前記荷重方向変換部材は、前記シートを支持するスライドレールであることを特徴とする車体構造。
  3. 請求項1または請求項2に記載の車体構造において、
    前記シート補強部材は、前記シートバックの車幅方向外側のドアアームレストと対向する位置から前記シートバックの車幅方向内側の前記荷重方向変換部材と対向する位置までを軸として配置した部材であることを特徴とする車体構造。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の車体構造において、
    前記立設補強部材は、前記荷重方向変換部材を前記立設部に連結する連結部分に配置することを特徴とする車体構造。
  5. 請求項1または請求項4のいずれか1項に記載の車体構造において、
    前記荷重方向変換部材を前記立設部に連結する連結部分は、前記車幅方向補強部材と一体に形成することを特徴とする車体構造。
  6. 車幅方向に入力された荷重を、車両前後方向の荷重に変換する機構を車体フロア中央部分に設け、車体フロア中央上部から車体フロア全体にマトリクス状に分散することを特徴とする車体構造。
  7. 車幅方向に入力された荷重を車体中央部分に伝達し、車体中央部分において車幅方向の荷重を車幅方向および車両前後方向荷重に変換する荷重伝達方法。
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