CN101337550A - 太阳能空中轨道电房车及其驱动运行方法和系统装置 - Google Patents

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CN101337550A CNA2008100293581A CN200810029358A CN101337550A CN 101337550 A CN101337550 A CN 101337550A CN A2008100293581 A CNA2008100293581 A CN A2008100293581A CN 200810029358 A CN200810029358 A CN 200810029358A CN 101337550 A CN101337550 A CN 101337550A
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黄晟
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Abstract

本发明涉及一种太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，具体是提供一种运行在悬挂于空中的钢轨/铁轨上的舱式太阳能电房车及其运行方法和系统装置，包括电房车本体、运行驱动机构、太阳能光伏系统、吊柱、悬臂、轨道、站台、调度系统组成；本发明的目的就是提供一种能有效保护环境、保护人的身体健康、利用取之不尽用之不完的再生资源“太阳能”为动力电源的一种新型节能城市交通运输工具或城市市容空中观光浏览交通工具。

Description

太阳能空中轨道电房车及其驱动运行方法和系统装置
技术领域
本发明涉及一种太阳能空中轨道电房车及其驱动运行方法和系统装置，具体是涉及一种运行在悬挂于空中的钢轨/铁轨上的舱式太阳能电房车及其驱动运行方法和系统装置。
背景技术
现有已知的电动车、路灯、交通灯、航标灯、微波通讯系统、航天器、发电系统都应用上了太阳能，而将太阳能应用到悬挂式的交通工具(如过山缆车)或有轨式的交通工具(如地铁或有轨电车)上目前还没有见到，现今大多数的城市内交通运输工具主要依赖汽车、电车和地铁，而最主要的还是依赖公共汽车、出租车和私家车，此类车主要使用的是石油能源，目前石油能源已越来越紧缺以及价格飙涨，使这类汽车的运营(或运行)成本大大增加。同时，此类汽车排放的废气不但对环境造成严重污染，还严重地威胁了人类的健康。为此，寻求一种应用可再生能源和绿色环保的交通工具是人类开发研究的必然方向及大势所需。目前的太阳能四轮电动车由于受其结构和技术以及功率的所限，还不能成为理想的城市交通运输工具，尤其是运行在城市内的陆路上。而本发明设计出一种运行在悬挂于空中的钢轨/铁轨上、主要使用太阳能光伏发电能源的电房车，其不受石油能源危机和价格的影响、还有效地利用可再生能源(太阳能)，是真正意义上的绿色环保产品，尤其是其运行在空中，不受陆路条件的限制和约束，不受上下班高峰的堵塞或天降瀑雨的淹灾或洪灾的约束，可环绕或穿梭于城市内或城市间、甚至可自由穿梭于城市内的商业或文化重地、大型建筑物中或与地面交通枢纽及地下轨道交通枢纽平台接驳，是未来城市内交通运输工具理想的发展方向，同时，也是理想的城市市容空中观光交通运输工具。
本发明的目的就是提供一种能有效保护环境、保护人的身体健康、利用取之不尽用之不完的再生资源“太阳能”为动力电源的一种新型节能城市交通运输工具或城市市容空中观光浏览交通运输工具。
发明内容
本发明提供一种太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，具体是提供一种运行在悬挂于空中的钢轨/铁轨上的舱式太阳能电房车及其驱动运行方法和系统装置，包括电房车本体、运行驱动机构、太阳能光伏系统、吊柱、悬臂、轨道、站台、调度系统组成。
所述的电房车本体包括具有特殊的类似有金字形房顶的房箱形或无金字形房顶的车厢形、采用金属板或塑料板或玻璃纤维制做的电房车本体1；采用钢或合金或铁质的电房车框架1-1；采用金属板或塑料板或玻璃纤维板制做的车顶1-2；采用金属板或合金板或高比强度的工程塑料板或木板制作的车体底板1-3；采用钢化玻璃或有机玻璃或金属板或合金板或塑料板或木质板材制做的门1A；采用钢化玻璃或有机玻璃制做的玻璃窗1B；钢或合金或铁质的金属吊杆3；采用金属质或合金质或塑料质或木质或软沙发质的旅客坐椅21；汽车雨刮器22；车用大灯23；刹车或故障指示灯24；司机坐椅25；运行控制台26；空气换气扇27。
所述的运行驱动机构包括直流/交流电动机4、变速箱5、皮带主动轮或链条主动轮6a、皮带或链条6、牵引车7、牵引车车壳7-1、轮轴14/14a、安装固定在轮轴14上的皮带从动轮或链条从动轮15、H形或半个H形轮子16，16的中间有轮齿17，本发明中共有四个完全相同的16分别固定安装在14与14a上，并且使16与14/14a是同轴心转动的，16与17为金属或合金制做，或者是碳纤维复合塑料或其它高强度耐磨复合塑料制做、用于悬挂金属吊杆3的吊梁14b、用于固定轮轴14/14a及吊梁14b的牵引车金属车架18、用于使牵引车7停车的刹车盘19及刹车装置(本发明图中未示出，采用现有技术成熟的车用刹车装置，包括脚踏液压闸瓦顶张式、箍抱式或脚踏与手动机械杠杆式刹车装置)。
所述的太阳能光伏系统采用现有成熟技术，包括太阳能电池总成2、SUNGROW型光伏控制器或其它现有成熟技术中已有的中/大功率光伏控制器、SUN-75w/SUN-20kw/SUN-1500A/SUN-stackable/SUN-1000A/HBL1200H/DXP1000H/DXP800H等型号的逆变器或其它已有的中/大功率逆变器、蓄电池组，或采用现有技术成熟的6KWp独立太阳能发电系统或7KWp并网太阳能发电系统；或采用现有技术成熟的风/光互补的风能/太阳能光伏发电系统(上述除太阳能电池总成2之外，其余的在说明书附图中没有显示)。
所述的吊柱为本发明附图中的8，采用钢筋混凝土浇筑或厚钢板焊接制做，或用钢材焊接铆接而成的钢架结构塔。
所述的悬臂为本发明附图中的9，采用钢筋或钢管或钢板焊接铆接而成。
所述的轨道为本发明附图中的10/10A/10-1/10A-1，采用厚钢板或钢轨制做，轨道的顶面有轨齿20，轨道的始发端和终点端有撬起的安全防护挡轨a。
所述的站台为本发明附图中的11，站台上有围栏或栏杆12及阶梯13，阶梯13是砖砌或钢板焊成或木材钉成，或者是安装自动电扶梯。
所述的调度系统为统一指挥和协调本发明电房车运行的调度指挥中心(在说明书附图中没有显示)，如安排轨道上电房车的运营、通告轨道状况或轨道上电房车的运行状况及故障状况、通告沿途安全保障状况、通告各段电网或太阳能发电站状况、以及发布对处理各种状况的决定等(上述调度系统在说明书附图中没有显示)。
综上所述
1、所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的轮子16是H形或半个H形，16的中间部分17是轮齿，或者是圆滑面。
2、所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的太阳能电池总成2是安装在电房车本体1的顶部1-2的两斜侧，或者安装在轨道10/10-1或10A与10A-1上或者直安装在独立的太阳能光伏发电站中。
3、所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的直流/交流电动机4、变速箱5是安装在电房车本体1的顶部1-2上，或者安装在牵引车7上。
4、所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的直流/交流电动机4为正反向运转电动机，电动机功率为1.5千瓦或2.2千瓦或3.0千瓦或4.5千瓦或5.0千瓦或以上。
5、所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的蓄电池组为36V或48V或72V或2×48V或以上；
6、所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的牵引车7行驶速度为10公里/小时-30公里/小时或以上，续驶里程50公里-100公里或以上；爬坡能力为10％-40％。
7、所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的电房车本体1设定座位为5座--22座或以上；载重量为1000公斤-5000公斤或以上。
8、所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：
所述的金属吊杆3是穿过车顶1-2连接固定到电房车框架1-1底框架上，或者是连接固定在电房车框架1-1顶框架上(见说明书附图12/13)。
9、所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的驱动运行方法是：当直流/交流电动机4得太阳能光伏系统的供电时驱动变速箱5----带动皮带主动轮或链条主动轮15-1----带动皮带从动轮或链条从动轮5----驱动H形或半个H形轮子16并带动轮齿17或圆滑面
17，从而使轮齿17或圆滑面17承载着本发明所述的牵引车7悬挂着本发明所述的电房车本体1得以在轨道10/10A或10-1/10A-1上运行(所述的驱动运行方法或者采用现有技术成熟的车用传动轴驱动，原理是：当直流/交流电动机4得太阳能光伏系统的供电时驱动变速箱内的齿轮-----变速箱内的齿轮驱动外接传动轴-----外接传动轴驱动轮轴齿轮再带动轮轴-----轮轴再驱动H形或半个H形轮子16并带动轮齿17或圆滑面17，从而使轮齿17或圆滑面17承载着本发明所述的牵引车7悬挂着本发明所述的电房车本体1得以在轨道10/10A或10-1/10A-1上运行，本段描述省略说明书附图显示)；所述的系统装置包括太阳能光伏系统或风/光互补的风能/太阳能光伏发电系统、站台、吊柱、轨道、调度指挥中心。
附图说明
图1为本发明实施例1的立体示意图(有部分透视效果状态)；
图2为本发明实施例1的立体示意图(无透视效果状态)；
图3为本发明实施例2的立体示意图；
图4为本发明实施例3的立体示意图；
图5的(A)图为本发明实施例1的立体示意图、图5的(B)图为本发明实施例2的立体示意图、；
图6为本发明所有实施例通用的牵引车7内的车架及传动机构实施例1的立体示意图；
图7为本发明所有实施例通用的牵引车7内的车架及传动机构实施例2的立体示意图；
图8为本发明实施例1的电房车本体1与太阳能电池总成2组合的立体状态放大图；
图9为本发明实施例2的电房车本体1的立体状态放大图；
图10为本发明所有实施例通用的牵引车7内的传动轴立体分拆示意图；
图11为本发明所有实施例通用的轴承27与轮轴14/14a嵌入牵引车金属车架18内的立体状态示意图；
图12为本发明所有实施例通用的的电房车框架立体示意图。
图13为本发明所有实施例通用的电房车框架实施2的立体示意图。
下面给合实施例附图对本发明的具体实施作进一步描述：
实施例1，结合图1，图1包括了(A)图和(B)图和(C)图，图中1电房车本体、1-1为电房车框架、1-2为车顶、1A为门、1B为玻璃窗、2为太阳能电池总成、3为金属吊杆、4为直流/交流电动机、5为变速箱、6为皮带或链条、7为牵引挂车、8为吊柱、9为悬臂、10/10A/10-1/10A-1为轨道、11为站台、12为围栏或栏杆、13为阶梯、a为安全防护挡轨；(A)图表示为本发明的始发站、(B)图表示本发明中轨道的分段点或转弯处或交驳处的吊柱吊装状况，其中9分别悬挂住轨道10/10-1的各一端、而9还分别悬挂住10A/10A-1的各一端(图中未示出，因分别处在10/10-1相对应的一面)，A为10A/10A-1的交驳界，B为10/10-1的交驳界、(C)图表示为本发明的终点站；图1中的站台11、围栏或栏杆12等部位作了透视效果显示。
实施例1，结合图2，图2是实施例1未作透视效果显示的立体状态示意图。
实施例2，结合图3，图3是实施例2的立体示意图，图3与图1不同之处在于：图3中的2安装固定在轨道10/10-1及10A与10A-1上或者直安装在独立的太阳能光伏发电站中，由发电站经轨道10/10-1或10A/10A-1直接供电给本发明的电房车本体1和直流或交流电动机4。而图1中的2安装固定在车顶1-2的两斜侧，并且图1中的太阳能电池总成2的电路直接由车顶1-2处引入1中与光伏控制器/逆变器连接(图中未显示，省略)，而图3中的太阳能电池总成2的电路经轨道10/10A或10-1/10A-1上的供电电路28连接到车顶1-2上的电路管1-5中再引入1中与光伏控制器/逆变器连接(图中未显示，省略)，其余的实施例2与实施例1相同。
实施例3，结合图4，图4与图1或图3不同之处在于：图4中的8为双柱拱形，而图1或图3中的8为单柱7字形，其余的实施例3与实施例1或实施例2相同。
结合图5，图5包括了(A)图和(B)图，(A)图主要示意实施例1在轨道运行中的状态以及牵引挂车7的完整外形以及牵引挂车7的外壳7-1；(B)图主要示意实施例2在轨道运行中的状态，(B)图与(A)图不同之处在于：(B)图的轨道10A上供电电路28(在(B)图的轨道10的内侧也有供电电路28)、以及车顶1-2上有电路管1-5，(B)图其余的与(A)图相同。
结合图6，图6包括了(A)图和(B)图，(A)图主要示意本发明所有实施例通用的牵引车7内的车架及传动机构实施1的立体示意图(本图省略了牵引挂车7的外壳7-1的显示)，图中3为金属吊杆、3-1为螺纹、3-2为螺帽，用于固定3、3-3为销钉孔，用于插入销钉而加固3、6为皮带或链条、15为皮带从动轮或链条从动轮、10/10A为轨道、14/14a为转轴、14b为吊梁、16为H形轮子、17为轮齿、18为牵引车金属车架、19为刹车盘、20为轨齿；(B)图主要示意(A)图中所述的16或者为有轮齿17的半个H形。
结合图7，包括了(A)图和(B)图，(A)图主要示意本发明所有实施例通用的牵引车7内的车架及传动机构实施2的立体示意图(本图省略了牵引挂车7的外壳7-1的显示)，图7(A)与图6(A)不同之处在于：图7(A)中增加了底座18-1、以及电动机4和变速箱5及其各自的底座4-1和5-1、以及电刷4-3与4-3a及对应的电刷座4-4和4-4a、以及电源路条28，而且4-3、4-3a与4电连接，而4-3、4-3a与28间的触合原理与市面上的公交电车的电触合原理相同，而且，图7(A)中可以看到，5外的皮带主动轮或链条主动轮15-1直接带动皮带从动轮或链条从动轮15；图7(A)中的18-2是将18-1固定在车架18上的螺丝，4-2与5-2分别为固定4-1和5-1的螺丝，x是轨道10/10A的截面；图7(B)图主要示意图7(A)图中所述的16或者为半个H形图，而且17不是图6(B)图中所示的轮齿而是圆滑面，与火轮相似。图7其余的与图6相同。
结合图8，图8是实施例1的电房车本体1与太阳能电池总成2组合的立体状态放大图，图中可以看到两块太阳能电池总成2分别安装在电房车本体1的车顶1-2的两斜侧；图8主要显示电房车本体1的外形为类似有金字形房顶的房箱形；图8主要显示电房车本体1内部的乘客坐椅21、司机坐椅25、运行控制台26；以及指示灯24、车用大灯23雨刮器22、电路管1-5等；在电房车本体1内还安装有冷/暧式空调器(图中未示出)。
结合图9，图9是实施例2的电房车本体1的立体状态放大图，图9与图8不同之处在于：图9的电房车本体1的外形为无金字形房顶的车厢形，也就是说图9的车顶1-2处没有安装太阳能电池总成2；图9车顶1-2处的电路管1-5为竖起较高的管，图9其余的与图8相同。
结合图10，图10为本发明所有实施例通用的牵引车7内的传动轴立体分拆示意图，图10包括了(A)图和(B)图和(C)图，(A)图中14为轮轴、14-1为齿槽、14-2为螺孔、14-2a为圆孔、14-3为螺孔，共有六个孔或至少四个孔、14-3a为圆孔，共有六个孔或至少四个孔、14-3b为螺丝，共有六个或至少四个、14-4为螺丝、14-5螺丝销孔，用于将14定位在牵引车金属车架18内、15为皮带从动轮或链条从动轮、16为H形轮子、17为轮齿、19为刹车盘、27为轴承；(B)图为(A)图所述的16的平面图，图中14-1a为齿条、14-2a为圆孔、16为H形轮子。装配时，结合上述的(A)和(B)，将齿条14-1a套入齿槽14-1、将螺丝14-4穿过14-2a拧入14-2中、将螺丝14-3b穿过14-3a拧入14-3中；(C)图为(A)图所述的16的对应面的状态示意图，图中16为H形轮子、17为轮齿、14-1a为齿条、14-3a为圆孔。
结合图11，图11为本发明所有实施例通用的轴承27与轮轴14/14a嵌入牵引车金属车架18内的立体状态示意图，图中：14/14a为轮轴、18为牵引车金属车架、14-1为齿槽、14-3为螺孔、27为轴承。
结合图12，图12为本发明所有实施例通用的电房车框架立体示意图，图中：1-1为电房车框架、3为金属吊杆、3-1为螺纹、3-3为销钉孔。
结合图13，图13为本发明所有实施例通用的电房车框架实施2的立体示意图，图中：1-1为电房车框架、3为金属吊杆、3-1为螺纹、3-3为销钉孔、3V为固定3的螺孔。

Claims (10)

1、一种太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，具体是提供一种运行在悬挂于空中的钢轨/铁轨上的舱式太阳能电房车及其运行方法和系统装置，包括电房车本体、运行驱动机构、太阳能光伏系统、吊柱、悬臂、轨道、站台、调度系统组成；
所述的电房车本体包括具有特殊的类似有金字形房顶的房箱形或无金字形房顶的车厢形、采用金属板或塑料板或玻璃纤维制做的电房车本体1；采用钢或合金或铁质的电房车框架1-1；采用金属板或塑料板或玻璃纤维板制做的车顶1-2；采用金属板或合金板或高比强度的工程塑料板或木板制作的车体底板1-3；采用钢化玻璃或有机玻璃或金属板或合金板或塑料板或木质板材制做的门1A；采用钢化玻璃或有机玻璃制做的玻璃窗1B；钢或合金或铁质的金属吊杆3；采用金属质或合金质或塑料质或木质或软沙发质的旅客坐椅21；汽车雨刮器22；车用大灯23；刹车或故障指示灯24；司机坐椅25；运行控制台26；空气换气扇27；
所述的运行驱动机构包括直流/交流电动机4、变速箱5、皮带主动轮或链条主动轮6a、皮带或链条6、牵引车7、牵引车车壳7-1、轮轴14/14a、安装固定在轮轴14上的皮带从动轮或链条从动轮15、H形或半个H形轮子16，16的中间有轮齿17，本发明中共有四个完全相同的16分别固定安装在14与14a上，并且使16与14/14a是同轴心转动的，16与17为金属或合金制做，或者是碳纤维复合塑料或其它高强度耐磨复合塑料制做、用于悬挂金属吊杆3的吊梁14b、用于固定轮轴14/14a及吊梁14b的牵引车金属车架18、用于使牵引车7停车的刹车盘19及刹车装置(本发明图中未示出，采用现有技术成熟的车用刹车装置，包括脚踏液压闸瓦顶张式、箍抱式或脚踏与手动机械杠杆式刹车装置)；
所述的太阳能光伏系统采用现有成熟技术，包括太阳能电池总成2、SUNGROW型光伏控制器或其它现有成熟技术中已有的中/大功率光伏控制器、SUN-75w--SUN-20kw/SUN-1500A/SUN-stackable/SUN-1000A/HBL1200H/DXP1000H/DXP800H等型号的逆变器或其它已有的中/大功率逆变器、蓄电池组，或采用现有技术成熟的6KWp独立太阳能发电系统或7KWp并网太阳能发电系统；或采用现有技术成熟的风/光互补的风能/太阳能光伏发电系统(上述除太阳能电池总成2之外，其余的在说明书附图中都没有显示)；
所述的吊柱为本发明附图中的8，采用钢筋混凝土浇筑或厚钢板焊接制做，或用钢材焊接铆接而成的钢架结构塔；所述的悬臂为本发明附图中的9，采用钢筋或钢管或钢板焊接铆接而成；
所述的轨道为本发明附图中的10/10A/10-1/10A-1，采用厚钢板或钢轨制做，轨道的顶面有轨齿20，轨道的始发端和终点端有撬起的安全防护挡轨a；所述的站台为本发明附图中的11，站台上有围栏或栏杆12及阶梯13，阶梯13是砖砌或钢板焊成或木材钉成，或者是安装自动电扶梯；
所述的调度系统为统一指挥和协调本发明电房车运行的中心(在说明书附图中没有显示)，如安排轨道上电房车的运营、通告轨道状况或轨道上电房车的运行状况及故障状况、通告沿途安全保障状况、通告各段电网或太阳能发电站状况、以及发布对处理各种状况的决定等。
2、根据权利要求1所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的轮子16是H形或半个H形，16的中间部分17是轮齿，或者是圆滑面。
3、根据权利要求1所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的太阳能电池总成2是安装在电房车本体1的顶部1-2的两斜侧，或者安装在轨道10/10-1或10A与10A-1上或者直安装在独立的太阳能光伏发电站中。
4、根据权利要求1所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的直流/交流电动机4、变速箱5是安装在电房车本体1的顶部1-2上，或者安装在牵引车7上。
5、根据权利要求1所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的直流/交流电动机4为正反向运转电动机，电动机功率为1.5千瓦或2.2千瓦或3.0千瓦或4.5千瓦或5.0千瓦或以上。
6、根据权利要求1所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的蓄电池组为36V或48V或72V或2×48V或以上。
7、根据权利要求1所述的太阳能空中轨道电车及其运行方法和系统装置，其特征在于：所述的牵引车7行驶速度为10公里/小时-30公里/小时或以上，续驶里程50公里-100公里或以上；爬坡能力为10％-40％。
8、根据权利要求1所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的电房车本体1设定座位为5座--22座或以上；载重量为1000公斤-5000公斤或以上。
9、根据权利要求1所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的金属吊杆3是穿过车顶1-2连接固定到电房车框架1-1底框架上，或者是连接固定在电房车框架1-1顶框架上(见说明书附图12/13)。
10、根据权利要求1所述的太阳能空中轨道电车及其驱动运行方法和系统装置，其特征在于：所述的运行方法是：当直流/交流电动机4得太阳能光伏系统的供电时驱动变速箱5----带动皮带主动轮或链条主动轮15-1----带动皮带从动轮或链条从动轮5----驱动H形或半个H形轮子16并带动轮齿17从而使本发明所述的牵引车7悬挂着本发明所述的电房车本体1得以在轨道10/10A或10-1/10A-1上运行(所述的驱动运行方法或者采用现有技术成熟的车用传动轴驱动，当直流/交流电动机4得太阳能光伏系统的供电时驱动变速箱----经变速箱外的第一主动轮带动传动轴一头的第一从动轮----第一从动轮再带动传动轴另一头的第二主动轮驱动齿轮箱中的轮轴齿轮----轮轴齿轮再带动轮轴----轮轴再驱动H形或半个H形轮子16并带动轮齿17或圆滑面17，从而使轮齿17或圆滑面17承载着本发明所述的牵引车7悬挂着本发明所述的电房车本体1得以在轨道10/10A或10-1/10A-1上运行，本段描述省略说明书附图显示)；所述的系统装置包括太阳能光伏系统或风/光互补的风能/太阳能光伏发电系统、站台、吊柱、轨道、调度指挥中心。
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