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CN110099816B - 用于从开放式倾翻液压回路辅助驱动拖车的系统 - Google Patents

用于从开放式倾翻液压回路辅助驱动拖车的系统 Download PDF

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CN110099816B CN201780079673.2A CN201780079673A CN110099816B CN 110099816 B CN110099816 B CN 110099816B CN 201780079673 A CN201780079673 A CN 201780079673A CN 110099816 B CN110099816 B CN 110099816B
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Abstract

本发明涉及一种液压系统，其包括安装在卡车牵引机(10)上的液压泵(130)、连接至泵(130)的出口的液压管(160)、以及连接器(170)，该连接器位于管(160)的出口处，并且设计成连接至设置在拖车(20)上的互补插口(180)，以便例如为倾翻目的而供应位于拖车上的油缸(110)，其特征在于，它包括设计成选择性地将所述插口(180)连接至油缸(110)或供应驱动辅助回路的管道(220)的回路选择器(210)、以及设计成连接至位于卡车牵引机上的罐(120)的辅助回路返回管道(250)。

Description

用于从开放式倾翻液压回路辅助驱动拖车的系统
技术领域
本发明涉及车辆驱动中的辅助回路领域。
更具体而言，本发明涉及拖车驱动辅助。
背景技术
已经提出了各种系统来确保对拖车驱动的辅助。
公知系统的示例可以在文献FR 2379394、EP 0399932、EP 0993982、FR 2935128和WO 2012/123056中找到。
许多这些已知的装置通常是令人满意的。
然而，大多数这些装置复杂且昂贵。
另外，尽管包括机械地联接至车轮车轴的液压发动机的驱动辅助回路的一般结构(如1977年(即，近40多年以前)提交的上述文献FR 2379394中所示)长期以来是已知的，但所提出的用于对拖车驱动提供辅助的系统近年来并未真正发展。
具体而言，据申请人所知，到目前为止还没有提出任何系统能够利用设置在牵引车辆上且旨在供应气缸(尤其是用于倾翻操作的气缸)的开放式回路供应回路来有效地对拖车驱动提供辅助。开放式回路包括无压力液压流体罐、形成泵的液压机器、可包括液压接收器的回路、液压管线以及朝向罐的返回管线。
因此，申请人注意到现有技术非常不足。
因此，本发明旨在改进现有技术。
发明内容
根据本发明，该目的通过一种系统实现，所述系统包括：安装在牵引车辆上的液压泵；连接至泵的出口的液压软管；以及连接器，其设置在前述软管的出口处并适于连接至设置在拖车上的互补插口，以允许供应设置在拖车上的气缸(例如用于倾翻目的)，其特征在于，其包括适于将所述插口选择性地朝向气缸或朝向驱动辅助回路的供应管道连接的回路选择器以及适于连接至设置在牵引车辆上的罐的辅助回路的返回管道。
本领域技术人员将理解，如在本发明的上下文内所推荐的那样，选择器和返回管道的简单添加通过提供迄今为止不可能的驱动辅助能力可以完全改变存在多年的系统的能力。
本发明还涉及一种利用前述类型的系统和配备有前述类型的系统的车辆来从现有组件制造辅助驱动拖车的回路的方法。
附图说明
通过阅读以下详细描述并考虑通过非限制性示例给出的附图，本发明的其它特性、目的和优点将变得显而易见，并且其中：
图1示出了从设计用于供应倾翻气缸的液压回路的现有技术中已知的结构的示意图，
图2示意性地示出了根据本发明的回路，其允许实现用于倾翻操作的已知液压回路，以便执行对拖车驱动的辅助，以及
图3、图4、图5、图6和图7示出了能够集成在本发明的上下文内的特定装置的不同变型，以确保第一辅助功能和第二功能(例如倾翻功能)公用的回路的安全性。
具体实施方式
附图1示意性地示出了牵引车辆10和适于附接至牵引车辆的后部并由其牵引的拖车20以及大致设置在牵引车辆10上并适于选择性地驱动气缸110以便倾翻拖车20的液压回路100。
更准确地说，附图1示出了罐120、液压泵130，该液压泵的轴连接至直接地或间接地与主发动机(比如热发动机150)相关联的出口或动力输出装置142。该动力输出装置也可以经由齿轮箱140驱动。
当泵130由动力输出装置142驱动时，该泵适于从罐120抽取油并将油朝向倾翻气缸110引导。
为此，泵130的出口连接至液压连接软管160，该液压连接软管进而连接至设置在软管160的出口处的连接器170，并且该连接器适于经由设置在拖车20上的互补插口或连接器180连接至倾翻气缸110。
控制分配器190可以设置在管道160上，如图1中所示。根据图1中给出的配置，分配器190是三通三位类型的。分配器190的两个入口191、192分别连接至泵130的出口和与罐120连通的返回管道122。分配器190的出口193连接至与连接器170连通的软管160。
在静止位置，两个入口191和192连接在一起，并且出口160是隔离的。因此，泵130的出口在环路上与罐120连通。
在工作位置，入口191连接至出口193，并且泵130经由分配器190和连结件170、180供应气缸110，以确保倾翻操作。
在释放或排放位置，第一入口191和出口193连接至第二入口192，以将油返回到罐120。然后气缸110缩回。
如图1中所示的用于供应倾翻气缸110的这种已知回路不能确保对拖车20的驱动提供辅助。
如附图2中所示，根据本发明，通过向图1所示的已知液压回路一方面添加回路选择器210另一方面添加返回管道250，提出了制造一种新的液压回路200。
选择器210适于将连接至泵130的出口的插口180选择性地朝向气缸110或朝向驱动辅助回路的供应管道220连接。
辅助回路的返回管道250适于连接至设置在牵引车辆上的罐120。
为此目的，管道250连接至与连接器180相当的连接器280。连接器280旨在连接至类似于连接器170的连接器270，连接器270自身通向终止于罐120的管道272。
选择器210通常是三通双位类型的。选择器的入口211连接至连接器180。选择器210的两个出口212、213分别连接至驱动辅助回路的供应管道220和倾翻气缸110的入口。
在选择器的第一位置，入口211连接至出口212。在该位置，液压回路供应与拖车的车轮相关联的发动机290。
在同一车轴的右车轮和左车轮上分别设置有至少一个发动机290。
与公共车轴相关联的各个发动机290并联地液压安装。
在本发明的上下文内，发动机290可以设置在若干车轴上。
以同样的方式，也可以设置驱动车轴的单个发动机，该车轴包括或不包括差速齿轮。
在选择器210的第二位置，入口211连接至第二出口213。在该位置，液压回路以本身已知的方式供应气缸110以执行倾翻操作。
装配在拖车的一部分车轮上的发动机290优选地是径向活塞发动机。特别有利的是，发动机290是多叶凸轮径向活塞发动机，并且优选地是以车轮或车轴输入轴的速度旋转的发动机。
这种径向活塞发动机的构造本身是众所周知的。波克兰公司(POCLAINCompany)尤其提出了各种型号的这种径向活塞发动机。因此，后面将不再更详细地描述这种径向活塞发动机的结构和操作。
在图2中，标记292表示经由控制回路260连接至管道220的发动机290的入口，并且标记294表示连接至返回管道250的发动机290的出口。
控制回路260可以包括本领域技术人员已知的任何设备，以确保泵290供应回路(尤其是用于保护发动机290的任何压力限制装置)的正确操作。
在图2中，标记240表示设置在返回管道250上且旨在在油返回到罐120之前过滤流经回路的油的过滤器。
在牵引车辆10上可供驾驶员使用的控制接口或人机界面本身是已知的。它通常包括两个控制器：一方面，用于驱动泵130的优选地具有启动返回灯的动力输出装置接合开关142，以及另一方面，用于控制倾翻气缸110的提升/下降倾翻杠杆。
在本发明的上下文内，默认有效回路优选地是辅助性的，从而在需要液压辅助时消除倾翻的风险。因此，分配器210被偏置以停留在连接至泵130的入口211与连接至驱动辅助回路220的供应管道的出口212连接的连接位置。
在本发明的上下文内，车辆上的可供驾驶员使用的接口进一步包括用于通过将分配器210切换到其第二位置来禁用辅助的选择开关，以便使倾翻选择器投入使用。
在本发明的上下文内，通过气缸110的供应确保倾翻的过程基本上如下：
-通过操纵选择器210来选择停用驱动辅助回路，从而接合动力输出装置142以驱动泵130；以及
-用对应的杠杆控制倾翻。
在本发明的上下文内，提供驱动辅助的过程基本上如下：
-通过在适当的位置操纵分配器210来选择辅助模式；
-接合动力输出装置142以供应泵130；以及
-接合辅助。
根据特定实施例，为了便于将根据本发明的液压回路适配在现有的牵引车辆上，返回管道272通向该罐120的盖。这种布置使得可以简单地使用标准的倾卸液压系统，而不需要改变罐体以添加液压分接头，因为它只需要用包括液压分接头的特殊盖替换常用盖，并且易于实施。因此，该特定实施例使得可以在不改变常用油罐的情况下创建辅助车辆的变型。
根据本发明的另一布置，辅助触发阀210可以经由从其主要正常使用分流的另一控制器(尤其是位于操作室中的开关，例如雾灯开关)来控制。在这种情况下，当雾灯打开时，辅助210同时被触发，并且如果分配器190被致动则变为有效。
当然，本发明不局限于刚刚描述的特定实施例，而是根据其精神扩展到任何变型。
通过阅读前面的描述，本领域技术人员将理解，与现有技术相比，本发明具有许多优点。它提供了一种优化的回路，通过添加简单、可靠和便宜的部件，基于传统倾翻回路来辅助拖车的驱动。
因此，本发明使得可以提出一种与已知的液压拖车倾翻系统兼容的拖车辅助系统，而无需对液压系统进行大的改变。
本发明还可以安全地工作。当通过选择器210使用辅助时，本发明可以避免任何倾翻风险。
在本申请中描述的且基于液压发动机290的辅助系统可以设置在除拖车车轮之外的轮上。通过使用开环液压附件的泵130，它可以例如与承载卡车的车轴(尤其是定向前车轴、多个定向车轴、提升车轴等)相关联。
如以上指出的，图3、图4、图5、图6和图7示出了能够集成在本发明的上下文内的特定装置的不同变型，用于确保通过发动机290执行的第一辅助功能和利用气缸110执行的第二功能(例如倾翻功能)公用的回路的安全性。
图3、图4、图5、图6和图7中所示的装置旨在防止泵130产生的油流量在不足的情况下致动错误的液压部件(例如，如果不期望的话，致动倾卸气缸110或液压发动机290)。在未操纵上述选择阀210的情况下，也就是说，在该部件或其操纵失效的情况下，可能发生这种意外致动。例如，应当理解的是，在未操纵选择阀210却导致倾翻控制气缸110的不期望致动的情况下，倾卸气缸110的提升产生安全风险，特别是如果气缸110的这种不期望致动在车辆以辅助状态行驶时进行。
一般而言，图3、图4、图5、图6和图7中所示的根据本发明的附加装置旨在保证用于控制流体流或用于切断流体流的装置保持在期望位置，以防止错误部件(尤其是倾翻控制气缸110)的意外供应。
根据图3中所示的第一实施例，根据本发明提供了选择阀210，该选择阀可以选择供应倾卸气缸110或液压车轴的发动机290，该选择阀不是图2中所示的单稳态阀，而是双稳态阀。
这种双稳态阀210以本身已知的方式需要积极控制(即，自主控制)，以改变每个方向上的位置。因此需要两个控制器。在图3中，这两个控制器标记为2100和2102。它们可以是若干实施例的主题，因此后面将不再详细描述。
这种双稳态选择阀210使得即使在其操纵控制中断的情况下也能够保证其阀芯保持在适当位置，即，使得无论是液压、气动还是电动，都可以在失去其控制的情况下保持选择阀210的位置。
然而，根据本发明，双稳态选择阀210还包括手动控制功能，使得可以手动地操纵返回到该阀210的初始状态，从而无论车辆的配置如何都能够在需要时保证倾卸的使用。
根据图4中所示的第二实施例，安全阀2110插置在选择阀210的出口213与气缸110的入口之间。在这种情况下，选择阀210也可以是双稳态的。然而，在这种情况下，选择阀210优选地是单稳态的，如图4中所示(其控制器在图4中标记为2104)。
更具体地，优选地在该第二实施例的上下文内，选择阀210通常朝向倾翻打开，而安全阀2110是在倾翻时通常闭合但根据命令打开(例如利用来自操纵系统的中央处理单元的电信号)的截止阀。
同样，该安全阀2110还可以包括手动控制功能，用于手动地操纵返回到该阀2110的初始状态，从而无论车辆的配置如何都能够在需要时确保倾卸的使用。
提供选择阀210通常朝向倾翻而不是朝向辅助回路打开的事实确保了，在故障的情况下，辅助不可能以不期望的方式接合。
替代地，可在该第二实施例的上下文内提供选择阀210通常朝向辅助回路打开，而由常闭截止阀形成的安全阀2110插置在选择阀210的专用于辅助回路的出口与辅助回路的发动机之间。
根据图5中所示的第三实施例，选择阀210是中位关闭三位阀。在第一位置，选择阀210将泵出口130连接至气缸110的入口。在第二位置，选择阀210将泵出口连接至辅助回路的入口。并且在称为“中位关闭”的中间位置，选择阀210闭合，即其入口和出口211、212和213中的每个都是隔离的。在控制器中断的情况下，这种选择阀210处于其中位关闭位置，并因此在中断的情况下闭合所有连结，而没有在第一位置与第二位置之间切换的风险，反之亦然。
在各种问题的情况下，使用这种中位关闭三位选择阀210可以确保系统、倾卸和辅助。
图5中所示的选择阀210还可以包括手动控制功能，使得例如可以打开其阀芯的短路2016，以便迫使供应例如气缸110以及因而例如倾翻的所选回路。
根据图6中所示的第四实施例，所述系统包括至少一个压力传感器2120，其适于在检测到不足期间切换系统的部件，例如以隔离泵130、切断泵130的供应、或者通过操纵与泵130相关联的阀来中断泵的流量。
压力传感器2120可以测量回路的不同点处的压力。它可以由精确地测量压力的传感器或者对压力(甚至是例如在辅助回路上的压力不足)或位置敏感的简单开关形成。
例如，在检测到不相符压力的情况下，它可以通过停止流量源(例如通过停止泵130)来测量气缸110的供应管线处的压力。
然而，压力传感器2120可以是进一步实施方式的主题。它可以例如测量选择阀210中的压力。它可以由连结至选择阀210的阀芯位置的接触传感器或在位于辅助回路上的分配器阀的入口处的HP压力传感器形成，以便检测气缸110的意外供应以及因而倾卸或辅助回路的不希望提升。在这种情况下，中央控制单元例如适于传输用于使泵130短路或隔离的信号，以便停止倾卸提升并使系统安全。一般而言，它意在使泵相对于所考虑的液压回路无效，即，使其在回路上液压停用。
在图6中，上述压力传感器用标记2120示意性地示出，并且示出为与气缸210的供应管线可能相互作用以测量其供应压力，与选择阀210的控制器相互作用，并且替代地或补充地与辅助回路的供应管线相互作用以测量其供应压力。
图7示出了包括传感器2120的回路的实施例，该传感器适于在检测到不足期间切换系统的部件，在这种情况下使泵130停止。
在这种情况下，根据图7中所示的实施例，传感器2120适于测量辅助回路100的入口处的压力并且向中央单元2130发送对应的信号，所述中央单元适于操纵阀2132，所述阀2132本身适于确保分配器190的切换，以中断泵130朝向拖车的压力施加。
图7示出了：
a.牵引车辆10，其承载：
·主发动机150，例如热发动机；
·与发动机150相关联的离合器152；
·齿轮箱140，其连接至离合器152的出口并插置在离合器152与发动机车轴18之间；
·动力输出装置142，其直接地或间接地由主发动机150驱动，并且为此目的设置在发动机150的出口上或者设置在齿轮箱140的出口处；
·形成由动力输出装置142驱动的泵130的液压机器；
·罐120、将罐120连接至泵130的入口的抽吸管道131以及连接至泵130的出口的供应管道15；
·选择分配器190(三路、三位分配器，其具有连接至供应管道15的第一入口191、连接至罐120的第二入口192、以及连接至供应连接器170的出口193，使得在分配器190的第一位置，两个入口191和192连接在一起，从而泵130的流量直接朝向罐120重定向，同时出口193与泵隔离；在第二位置，第一入口191连接至出口193，并且泵130的流量可用于供应气缸110或供应辅助装置；并且在第三位置，第二入口192连接至出口193，使得气缸110可以朝向罐120排放)；
·设置在入口191和192之间的压力限制器56；
·供应连接器170；
·返回连接器270；
·设置在返回连接器270与罐120之间的返回管道272；
·设置在返回管道272上的过滤器240；
·前述阀2132；
·气动蓄能器2134；
·操纵组件2136，其设置在牵引机的操作室中，并适于操纵中央处理单元2130和选择阀210，
b.拖车20，其承载：
·旨在连接至连接器170的供应连接器180；以及
·旨在连接至连接器270的返回连接器280；
·气缸110，例如确保倾翻、提升、稳定功能或其它附件功能的气缸；
·气缸110的供应管道25，其经由阀210连接至供应连接器180，使得当泵130被启动并且分配器190处于第二位置时，气缸110经由连结件15和25及连接器170、180供应，而当分配器190切换到第三位置时，气缸110可经由管线25以及连接器170、180朝向罐120排放；
·分配器210，其允许在上述气缸110或辅助回路100的供应之间进行选择(通常是三路双位型分配器210，其一个入口211连接至连接器180，两个出口213、212分别连接至气缸110的供应管道25和辅助回路100的供应管线120，使得在第一位置，入口211连接至出口212，然后供应气缸110，而不供应用于驱动100的辅助驱动的回路，在第二位置，相反地，入口211连接至出口213，使得不供应气缸110，并且相反，驱动辅助回路100由供应管线和连接器170、180供应)；
·高压管线150和低压管线152；
·两个发动机290，其并联地连接并分别与车轴22的右车轮和左车轮相关联，每个发动机290的入口优选地经由流量分流器分配器154连接至高压管线150，而发动机290的出口并联地连接至低压管线152；
·连接至连接器280的返回管线122；
·分配器260(例如，五路三位分配器，一方面插置在供应管线220与返回管线122之间，并且另一方面插置在高压管线150与低压管线152之间，分配器260的入口261、262分别连接至供应管线220和返回管线122，分配器260的第一出口263连接至发动机290的入口，更确切地说连接至分流器154的入口，分配器260的第二出口264连接至发动机290的出口，分配器260的第三出口265通过管道166连接至返回管线122，使得在第一静止位置，分配器260的两个入口261、262连接在一起，并且三个出口263、264、265也连接在一起，在该位置，辅助回路是短路的；当辅助被选择但未启动以及因而气缸110的供应未被选择时，由泵130泵送的油通过返回管线122、126返回到罐120，发动机290的供应管道和返回管道未被供应，并且通过出口265和形成发动机的排出管线的管道166连接至无压力油罐120；在第二位置，第一入口261连接至出口263，并且第二入口262连接至第二出口264，发动机290然后由泵130经由管道220、122在对应于发动机的第一旋转方向的向前方向上被供应，并且在分配器260的第三位置，第一入口261连接至第二出口264，并且第二入口262连接至第一出口263，然后发动机290在相反的旋转方向上被反向地驱动)，前述传感器2120测量辅助回路100的入口处的压力并与中央单元2130通信；
·泄漏阀292，其在限制件291的出口处限定发动机290的壳体中的压力；
·设置在供应管线220与返回管线122之间的压力限制器172。
综合以上，图3至图7中所示的附加装置适于：
·关闭倾翻气缸110的供应管线(通过安全阀2110)，
·或者施加与倾翻气缸110的供应位置不同的选择阀210(中位关闭阀或双稳态阀或在辅助时的正常定向阀)的静止位置，
·或者通过传感器2120检测表示信号损耗的压力变化(例如在辅助期间供应气缸110)，并且切断液压供应。

Claims (16)

1.一种液压系统，包括：
-安装在牵引车辆(10)上的液压泵(130)；
-连接至所述泵(130)的出口的液压软管(160)；
-拖车的气缸，其被配置为相对于所述牵引车辆提升所述拖车；
-连接器(170)，所述连接器设置在所述软管(160)的出口处，并且适于连接至设置在所述拖车(20)上的互补插口(180)，以允许供应设置在所述拖车上的气缸(110)；
-驱动辅助回路，其具有供应管道和返回管道，并且被配置为供给所述拖车的车轮马达；以及
-回路选择器(210)，其适于将所述插口(180)选择性地朝向气缸(110)或朝向所述驱动辅助回路的供应管道(220)连接，并且所述辅助回路的返回管道(250)适于连接至设置在所述牵引车辆上的罐(120)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述选择器(210)是三路双位选择器，其包括适于连接至所述插口(180)的入口(211)以及适于分别连接至所述驱动辅助回路的供应管道(220)和所述气缸(110)的两个出口(212、213)，在所述选择器(210)的第一位置，所述入口(211)连接至第一出口(212)，并且在所述选择器(210)的第二位置，所述入口(211)连接至第二出口(213)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述选择器(210)在静止时设置在有效驱动辅助回路的位置。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它包括在所述返回管道(250)上的过滤器(240)。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动辅助回路包括装配在所述拖车(20)的车轮上的至少一个径向活塞发动机(290)。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述返回管道(250)通向所述罐(120)的盖。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它包括插置在所述液压泵(130)与所述液压软管(160)之间的三路三位控制分配器(190)，用于交替地将所述泵的出口连接至所述液压软管(160)或所述罐(120)，或者将所述液压软管(160)连接至所述罐(120)。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，它包括安全装置，所述安全装置适于确保由所述泵(130)产生的油流量在不足情况下不会致动错误的液压部件，并保证用于控制流体流或用于切断流体流的装置保持在期望位置，以防止错误部件的意外供应。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，它包括适于测量所述气缸(110)的供应管线和/或所述辅助回路(100)处的压力的压力传感器，所述压力传感器适于在检测到不足期间切换所述系统的部件，通过操纵与所述泵(130)相关联的阀来切断所述泵(130)的供应或者中断所述泵的流量。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述回路选择器(210)是双稳态阀。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，安全阀(2110)插置在所述回路选择器(210)的出口(213)与相关回路的入口之间。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述回路选择器(210)通常朝向与所述安全阀(2110)相关联的回路打开，而所述安全阀(2110)是常闭截止阀，但根据命令而打开。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述回路选择器(210)是中位关闭三位阀。
14.一种用于从现有组件制造辅助驱动拖车的回路的方法，所述现有组件包括：
-安装在牵引车辆(10)上的液压泵(130)；
-连接至所述泵(130)的出口的液压软管(160)；
-被配置为相对于所述牵引车辆提升所述拖车的气缸；
-驱动辅助回路，其具有供应管道和返回管道，并且被配置为供给所述拖车的车轮马达；以及
-连接器(170)，所述连接器设置在所述软管(160)的出口处，并且适于连接至设置在拖车(20)上的互补插口(180)，以允许供应设置在所述拖车上的气缸(110)，
其特征在于，所述方法包括以下步骤：在所述拖车上设置回路选择器(210)，所述回路选择器适于将所述插口(180)选择性地朝向所述气缸(110)或朝向所述驱动辅助回路的供应管道(220)连接，并且所述辅助回路的返回管道(250)适于连接至设置在所述牵引车辆上的罐(120)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，它包括以下步骤：对于倾翻过程，通过控制所述选择器来停用辅助、驱动所述泵(130)以及用相应的控制器来控制倾翻；并且对于辅助过程，通过控制所述选择器(210)来选择辅助模式、然后将所述泵(130)投入使用。
16.一种车辆，其特征在于，它包括根据权利要求1至13中任一项所述的液压系统。
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