CN116324667A - 控制旋钮、控制系统和家用电器 - Google Patents

Abstract

一种用于旋转家用电器(1)中的轴(12)的控制旋钮(13)，特别是用于操作烹饪炉的气阀中的阀轴。控制旋钮(13)包括：用于由操作者手动操作的旋钮元件(14)，旋钮元件(14)包括开口(17)；以及由透光材料制成的耦合元件(18)，其被构造成通过开口(17)朝向操作者发送光；该耦合元件(18)被构造成以旋转固定的方式将旋钮元件(14)连接到轴(12)。

Description

控制旋钮、控制系统和家用电器

技术领域

本发明涉及一种用于旋转家用电器中的轴的控制旋钮。本发明还涉及一种控制系统和一种具有这种控制旋钮的家用电器。

背景技术

操作者可以手动旋转控制旋钮，以便旋转连接到控制旋钮的轴，并相应地改变家用电器的操作状态。这种控制旋钮例如用在燃气烹饪炉上，以通过调节气阀来改变火焰大小。照明控制旋钮可以有助于操作者选择期望的设置，特别是当在光线不好的房间中使用控制旋钮时。

WO 2018/030751A1公开了照明控制旋钮的示例。具有一体式轴壳的旋钮连接到轴。在轴壳周围，设置有光导元件，用于将来自炉灶面下方的光引导至控制旋钮，并将光输出至操作者。

例如在EP 2701031A2和US 2013/0228038A1中示出了另外的照明控制旋钮。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的控制旋钮。

根据第一方面，提供了一种用于旋转家用电器中的轴的控制旋钮，特别是用于操作烹饪炉的气阀中的阀轴的控制旋钮。该控制旋钮包括：

用于由操作者手动操作的旋钮元件，该旋钮元件包括开口；以及

由透光材料制成的耦合元件，其被构造成通过开口朝向操作者发送光；

该耦合元件被构造成以旋转固定的方式将旋钮元件连接到轴。

耦合元件被实施成既用于将控制旋钮耦合到轴，又用于照明控制旋钮。为耦合元件提供这两种不同的功能是有利的，因为单个元件足以实现控制旋钮到轴的耦合和控制旋钮照明。因为使用了单个元件，所以可以有助于控制旋钮的组装过程。特别是，不需要附加的元件来将控制旋钮连接到轴。

可有利的是，在光源(例如在家用电器的顶板或面板下方)和旋钮元件中的开口之间，布置仅一个部件，而没有任何另外的材料界面。因此，提高了导光效率。从开口朝向操作者发射光需要较少的能量。

控制旋钮可以是可旋转的控制旋钮。它可以用在任何类型的家用电器上，特别是燃气烹饪炉、洗碗机、洗衣机等。控制旋钮可以与轴接合，该轴在控制旋钮旋转时旋转。轴的旋转可以改变家用电器的设置。例如，该轴可以是烹饪炉中的阀轴，该阀轴连接到气阀并允许选择要输出的燃气量(并因此改变火焰大小)。

旋钮元件可以是控制旋钮的一部分，操作者触摸并旋转该部分以改变家用电器的设置。旋钮元件可以被视为控制旋钮的外壳。手动操作意味着操作者用手旋转旋钮元件。

旋钮元件中的开口可以是将控制旋钮的内部连接到控制旋钮的外部的通孔。特别地，开口形成在操作者可操作的握持元件的部分上，例如使得操作者可以看到开口。特别地，开口不形成在旋钮元件的面向家用电器的板上的一侧上，控制旋钮布置到该板上。

透光(或等效地，光导)材料可以包括透明、部分透明或半透明的材料。用透光材料制造耦合元件是有利的，因为由此可以提高通过开口发出的光的均匀性。耦合元件可以至少部分地由塑料材料制成，例如包括聚碳酸酯。耦合元件优选完全由这种透光材料制成。

耦合元件可以至少部分地布置在旋钮元件内(内部)。为了发送(输出)光，耦合元件可以能够引导光。特别地，耦合元件将来自外部光源的光引导通过控制旋钮并朝向开口引导。外部光源可以与控制旋钮分开提供。通过开口向操作者发送光特别意味着操作者可以通过开口看到由耦合元件引导的光。特别地，朝向操作者发送光意味着光通过开口从控制旋钮的内部发射到控制旋钮的外部。特别地，开口将耦合元件连接到操作者定位在其处的控制旋钮的外部。

将旋钮元件以旋转固定的方式连接到轴的耦合元件特别意味着耦合元件被构造成将旋转力从旋钮元件传递到轴。特别地，来自旋钮元件的旋转力仅通过耦合元件传递到轴。例如，旋钮元件不直接将任何旋转力传递到轴上。耦合元件可以物理地布置在轴和旋钮元件之间。优选地，耦合元件与轴直接接触，即其间没有任何另外的元件。耦合元件可以以接合的方式连接到轴，特别是以形状锁定的方式。“旋转固定”在这里意味着旋钮元件和轴之间不允许相对旋转。

根据实施例，耦合元件至少部分地布置在旋钮元件中的开口内部，或者相对于操作者布置在旋钮元件中的开口后面。

耦合元件可以定位成使得操作者只看到耦合元件的通过开口可见的部分。耦合元件可以延伸到开口中和/或穿过开口，或者布置在开口的后面，使得由耦合件发送的光通过开口输出。将耦合元件至少部分地布置在开口内部增加了发射的光强度和均匀性。

根据另外的实施例，旋钮元件至少部分由不透光材料制成。

不透光材料(或等效的非导光材料)特别地指不能引导光的材料。这种材料例如包括不透明材料，诸如金属或不透明塑料。提供部分由不透光材料制成的旋钮元件是有利的，因为光于是仅由耦合元件传输。由此可以增加通过开口发出的光的强度。替代地，旋钮元件可以由透光性差的材料制成。

根据另外的实施例，开口形成为旋钮元件内部的狭缝，该狭缝在包括轴的旋转轴线或与其平行的平面中延伸。

狭缝可以平行于包括轴的旋转轴线的平面延伸。狭缝可以仅延伸穿过旋钮元件的表面，或者延伸到旋钮元件的内部，以形成用于至少部分容纳耦合元件的狭缝形容纳部分。

根据另一实施例，开口延伸穿过旋钮元件的轴向面和/或周向表面。

在这里和下文中，“轴向”方向对应于轴的旋转轴线。换句话说，它对应于控制旋钮的旋转轴线。术语“径向”和“周向”应参照上述轴向方向来理解。

延伸穿过旋钮元件的轴向面和周向表面的开口是有利的，因为操作者可以从不同的方位看到光。

根据另外的实施例，旋钮元件具有T形横截面，特别是包括基部部分和从基部部分轴向突出的抓握部分。在其他构造中，旋钮元件可以具有圆柱形截面，其中基部部分和抓握部分具有基本相同或相似直径的圆形截面。

抓握部分可以形成旋钮元件的变窄部分，这有助于抓握和操作(旋转)控制旋钮。基部部分可以是旋钮元件的当布置在家用电器上时面对家用电器的板的部分。

根据另外的实施例，耦合元件包括用于沿着轴向方向接收轴的套筒部分，以便提供旋转固定的连接。

轴可以插入套筒部分中。为了提供旋转固定的连接，轴可以具有D形横截面(即，它可以包括平坦的侧面)，并且用于容纳轴的套筒部分的内部可以具有对应的D形横截面。轴和套筒部分的替代匹配横截面也是可能的。

根据另外的实施例，耦合元件还包括：

板形部分，其在旋钮元件中形成的狭缝内延伸，并被构造成通过至少一个其边缘发出光；

连接部分，其将板形部分连接到套筒部分，并被布置在旋钮元件的凹槽内，以便将作用在旋钮元件上的旋转力传递到耦合元件上。

板形部分可以具有薄板的形状。当插入狭缝中时，板形部分的相对表面可以面向和/或接触保持部分的狭缝的表面。特别地，板形部分和狭缝具有至少部分相同和/或匹配的形状，以允许板形部分插入狭缝中。将板形部分插入狭缝中可以进一步使板形部分与旋钮元件接合，使得耦合元件和旋钮元件以可旋转固定的方式彼此连接。板形部分的(平行)表面可以具有大致矩形的形状。板形部分可以在包括轴的旋转轴线或与其平行的平面内延伸。板形部分可以在平行于狭缝的平面内延伸。板形部分通过其而通过开口发射光的边缘特别位于板形部分的径向和/或轴向端部部分上。板形部分成形为以便优化光的聚集和扩散，从而提高开口处的光强度和均匀性。

连接部分可以具有基本上立方体的形状。连接部分的厚度可以大于板形部分的厚度。因此，连接部分加强了耦合元件。特别地，连接部分将作用在旋钮元件上的至少一些旋转力传递到耦合元件上，以减小作用在较薄板形部分上的旋转力。

旋钮元件中的凹槽优选地具有与连接部分中的一个相同和/或对应的形状，以便在其中容纳连接部分。板形部分和连接部分可以具有T形横截面。

根据另外的实施例，板形部分比连接部分径向延伸得更远。

因此，板形部分可以一直插入到狭缝中，并且可以增加输出光强度。

根据另一实施例，控制旋钮包括将连接部分固定到旋钮元件的单个螺钉。

特别地，连接部分和旋钮元件通过(i)板形部分插入狭缝中和/或(ii)连接元件布置在旋钮元件的凹槽中、以及(iii)连接连接部和旋钮元件的单个螺钉以旋转固定的方式彼此附接。特别地，项目(i)和/或(ii)防止旋钮元件和耦合元件之间的相对旋转，而项目(iii)将旋钮元件和耦合元件彼此轴向固定。代替螺钉，可以使用用于将旋钮元件和耦合元件彼此轴向固定的任何其他元件，例如夹子、销、胶水等。为了附接螺钉，连接部分可以包括远离旋转轴线定位的螺纹通孔，并且旋钮元件可以包括对应的螺纹孔。螺钉优选地远离旋转轴线固定。有利的是，单个螺钉足以固定连接部分和旋钮元件，因为项目(i)和/或(ii)已经防止了连接部分和旋钮之间的相对旋转。

根据另外的实施例，板形部分、连接部分和/或套筒部分一体形成。

特别地，整个耦合元件是一体形成的(作为单个部件)。“一体地”意味着板形部分、连接部分和/或套筒部分形成一个共同的部分，并且不是由不同的部分组装而成。一体形成的板形部分、连接部分和/或套筒部分特别有利，因为可以减少组装形成控制旋钮的元件数量。此外，通过一体地形成板形部分、连接部分和/或套筒部分，可以防止不同元件之间的边界处的光折射。由此提高了通过开口输出的光的强度和均匀性。

根据另外的实施例，控制旋钮还包括将套筒部分连接到连接部分的径向肋和/或插入套筒部分中的弹簧部分。

径向肋可以加强套筒部分和连接部分之间的连接。弹簧部分可以具有管道形或D形横截面，并且可插入套筒部分中，以便使套筒部分更有抵抗力。替代地，这种弹簧部分也可以布置在套筒部分周围。用于弹簧部分的材料包括不锈钢或其它抗腐蚀的金属材料。

根据第二方面，提供了一种用于家用电器、特别是烹饪炉的手动控制系统。手动控制系统包括：

根据第一方面或根据其实施例的控制旋钮；以及

可旋转的轴，特别是气阀的阀轴，其以旋转固定的方式耦合到控制旋钮的耦合元件。

参照根据第一方面或根据其实施例的控制旋钮描述的实施例和特征在细节上作必要的修改后适用于根据第二方面的手动控制系统，且反之亦然。

根据第三方面，一种家用电器，特别是烹饪炉，包括：

根据第一方面或根据其实施例的控制旋钮；以及

可旋转的轴，特别是气阀的阀轴，其以旋转固定的方式耦合到控制旋钮的耦合元件。

参照根据第一方面或根据其实施例的控制旋钮描述的实施例和特征在加以必要的修改后适用于根据第三方面的家用电器，且反之亦然。

根据一个实施例，家用电器还包括用于朝向耦合元件发射光的光源，其中耦合元件被构造成引导由光源发射的光，并通过旋钮元件中的开口朝向发操作者发送该光。

特别地，家用电器包括具有顶表面、底表面和用于在顶表面和底表面之间延伸的可旋转轴的开口的板。控制旋钮布置在板的顶表面上。耦合元件和/或轴可以延伸穿过板中的开口。

光源可以是发光元件和/或光导元件，其布置在板的底表面上和/或下面，并且被构造成朝向耦合元件发射和/或引导光。光源可以包括一个或若干个LED。套筒部分可以比板的厚度更长，使得来自光源的光可以被高效地被朝向套筒导向。替代地或附加地，可以在光源和套筒部分之间提供光导，以将光从光源引导到套筒部分。来自光源的光可以输入到套筒部分，被引导通过连接部分并朝向板形部分，然后通过板形部分的边缘将其朝向操作者发射到控制旋钮的外部。

本发明的另外可能的实施方式或替代解决方案还涵盖上面或下面关于实施例描述的特征的组合(本文没有明确提及)。本领域的技术人员还可以在本发明的最基本形式中增加单独或孤立的方面和特征。

附图说明

结合随附附图，根据随后的描述和从属权利要求，本发明的其他实施例、特征和优点将变得显而易见，其中：

图1示出了燃气烹饪炉的一个实施例的俯视图；

图2示出了根据图1的燃气灶的透视图；

图3示出了根据图1的燃气灶的分解透视图；

图4示出了用于根据图1的燃气灶的控制旋钮的一个实施例的透视图；

图5示出了用于图4的控制旋钮的耦合元件的示例；

图6示出了图4的控制旋钮的一部分的横截面图；

图7示出了用于根据图1的燃气灶的控制旋钮的另一实施例的透视图；以及

图8示出了用于图7的控制旋钮的弹簧的示例。

在附图中，除非另有指示，否则相同的附图标记表示相同或功能等同的元件。

附图说明

图1示出了燃气烹饪炉或燃气灶1的实施例的示意性俯视图。图2示出了燃气灶1的示意性透视图。图3示出了燃气灶1的示意性分解透视图。在下文中，同时参考图1至图3。

燃气灶1可以是家用电器或家用电器的一部分。燃气灶1包括烹饪槽2。烹饪槽2是深冲金属板材。燃气灶1还具有至少一个燃气燃烧器装置3。燃气燃烧器装置3的数量是任意的。如图1所示，可以提供五个燃气燃烧器装置3。

每个燃气燃烧器装置3包括附接到主燃气管道5的气阀4、燃气燃烧器6和将气阀4连接到相关联燃气燃烧器6的燃气导管7。气阀4优选是燃气调节阀。气阀4适于连续地或逐步地调节从主燃气管道5到燃气燃烧器6的燃烧燃气流。特别地，气阀4是所谓的阶式阀(step valve)。气阀4优选地被夹到主燃气管道5。

光源30与阀4相关联，用于从下方照明控制旋钮13。控制旋钮13可以由燃气灶的使用者操作。

烹饪槽2借助于盖板或顶板材8覆盖。板8覆盖烹饪槽2。板8是玻璃板或玻璃陶瓷板。板8也可以由金属、特别是不锈钢制成。板8具有前侧(上表面)9和后侧(下表面)10。前侧9面向烹饪架1的潜在使用者。后侧10面向烹饪槽2。板8包括多个穿透部(开口)11。穿透部11的数量与气阀4的数量相同。每个气阀4都具有其自己的穿透部11。穿透部11是圆柱形孔。在下文中，将提及仅一个穿透部11和仅一个气阀4。

气阀4布置在板8的下方。这意味着，气阀4面向板8的后侧10。气阀4具有轴(致动杆)12，该轴被引导穿过穿透部11。特别地，轴12可以从板8的后侧10被引导到前侧9。然而，轴12可以在板8之前终止，使得它不被引导穿过穿透部11。轴12可以围绕旋转轴线A旋转，以调整从主燃气管道5到燃气燃烧器6的燃烧燃气的流量。取决于轴12的旋转角度，燃烧燃气从主燃气管道5到燃气燃烧器6的流量可以增加、减少或完全阻断。电子板或电路板(未示出)布置在气阀4和板8之间。在燃气灶1的使用中，必须保护电路板免受流体(如水或溢出的食物)的影响。轴12可以被引导穿过电路板。

如图4中可以看到的，每个气阀4具有控制旋钮13，用于致动轴12。在该上下文中，“致动”意味着旋转，特别是围绕轴旋转轴线A旋转。控制旋钮13包括旋钮元件14，其可由操作者从外部手动操作(可旋转)。旋钮元件14优选由塑料制成。旋钮元件14可以由丙烯腈丁二烯苯乙烯(AB S)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或任何其他合适的不透明塑料材料制成。在实施例中，旋钮元件14由金属材料制成。旋钮元件14可以通过注射成型制成。

旋钮元件14具有基部部分15。基部部分15是圆柱形的(正圆柱体)。抓握部分16从基部部分15的上侧突出。抓握部分16是条形的。抓握部分16可以用两个手指抓握以旋转轴12。抓握部分16和基部部分15一体形成。

在旋钮元件14内部，狭缝19形成旋钮元件14中的开口17和用于部分容纳控制旋钮13的耦合元件18的凹槽25。在图5的透视图中示出了耦合元件18。耦合元件18包括轴12可插入其中的套筒部分20。套筒内部21具有D形横截面，以与轴12接合，轴12同样具有D形。因此，防止了轴12和耦合元件18之间的相对旋转。

耦合元件18还包括板形部分22，该板形部分22形成为薄的大致矩形板，该矩形板可插入旋钮元件14的狭缝19中，使得包括径向端部部分31和轴向端部部分32的边缘23对于操作者而言通过开口17可见。狭缝19的形状与板形部分22的形状相匹配。板形部分22和套筒部分20通过连接部分24彼此连接。连接部分24比板形部分22更厚。如图4所示，连接部分24可以插入旋钮元件14的凹槽25中。耦合元件18没有插入旋钮元件14内部的唯一部分是套筒部分20。

耦合元件18的套筒部分20、连接部分24和板形部分22一体形成。它们全都由包括聚碳酸酯的光导材料制成。

如图2所示，燃气灶1包括布置在烹饪槽2中的光源30。光源30包括朝向旋转轴线A发射光的多个LED。套筒部分20从连接部分24突出的部分比板8的厚度更长，套筒部分20在板8下方延伸。在那里，它位于光源30发射的光的光路中。由光源30发射的光被耦合到套筒部分20中，并朝向操作者被引导通过套筒部分20、通过连接部分24、通过板形部分22并最终通过开口17。因为开口17延伸穿过旋钮元件14的轴向面33和周向表面34，所以操作者可以看到穿过这两个侧面33、34的光输出。

通过开口17发出的光具有高强度和均匀性，因为使用了具有优化形状的一体形成的耦合元件18。此外，一体形成的耦合元件18有助于控制旋钮13的组装过程。详细地说，控制旋钮13仅包括待组装在一起的两个元件：耦合元件18和旋钮元件14。在组装过程中，如前所述，耦合元件18被插入到旋钮元件14中。板形部分22插入狭缝17中，并且连接部分24插入凹槽25中。因此，防止了耦合元件18和旋钮元件14之间的相对旋转。为了将耦合元件18轴向固定到旋钮元件14，螺钉26通过耦合元件18的螺钉孔27附接到旋钮元件。借助于桥接部分35进一步避免了耦合元件18相对于旋钮元件14的相对轴向位移，桥接部分35将比连接部分20轴向延伸得更远的板形部分22的一部分保持在轴向适当位置。

在图6的横截面图中进一步示出了耦合元件18到旋钮元件14的固定。图6是图4的控制旋钮13沿着板形部分22和狭缝19的平面的截面图。

图7示出了用于根据图1的燃气灶的控制旋钮13的另一实施例的透视图。图7的控制旋钮13与图4的控制旋钮13相同，除了它另外包括肋18和弹簧部分29(进一步在图8中示出)。肋18是布置在套筒部分20的外表面上和连接部分24上的径向肋，从而加强套筒部分20和连接部分24之间的连接。弹簧29是具有D形横截面的金属弹簧，其布置在套筒部分20的内部21上以加强套筒部分20。

尽管已经根据优选实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说，显然在所有实施例中修改都是可能的。例如，旋钮元件14可以具有圆柱形形状、没有抓握部分16。开口17可以仅沿着轴向面33或者沿着周向表面34延伸，或者在旋钮元件14中可以有用于输出光的若干个开口。耦合元件18的形状可以相应地适配。此外，代替套筒部分20，耦合元件18可以包括要与套筒形轴12接合的轴线。

附图标记：

1燃气灶

2烹饪槽

3燃气燃烧器装置

4气阀

5主燃气管道

6燃气燃烧器

7燃气导管

8板

9前侧

10后侧

11穿透部

12轴

13控制旋钮

14旋钮元件

15基部部分

16抓握部分

17开口

18耦合元件

19狭缝

20套筒部分

21套筒内部

22板形部分

23边缘

24连接部分

25凹槽

26螺钉

27螺钉孔

28肋

29弹簧元件

30光源

31径向端部部分

32轴向端部部分

33轴向面

34周向表面

35桥接部分

A旋转轴线

Claims (15)

1.一种用于旋转家用电器(1)中的轴(12)的控制旋钮(13)，特别是用于操作烹饪炉的气阀中的阀轴，所述控制旋钮(13)包括：

用于由操作者手动操作的旋钮元件(14)，所述旋钮元件(14)包括开口(17)；以及

由透光材料制成的耦合元件(18)，其被构造成通过所述开口(17)朝向操作者发送光；

所述耦合元件(18)被构造成以旋转固定的方式将所述旋钮元件(14)连接到所述轴(12)。

2.根据权利要求1所述的控制旋钮，其中，所述耦合元件(18)至少部分地布置在旋钮元件(14)中的开口(17)内部，或者相对于操作者布置在开口(17)后面。

3.根据权利要求1或2所述的控制旋钮，其中，所述旋钮元件(14)至少部分由不透光材料制成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制旋钮，其中，所述开口(17)形成为所述旋钮元件(14)内部的狭缝(19)，所述狭缝(19)在包括所述轴(12)的旋转轴线(A)或与其平行的平面中延伸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制旋钮，其中，所述开口(17)延伸穿过所述旋钮元件(14)的轴向面(33)和/或周向表面(34)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制旋钮，其中，所述旋钮元件(14)具有T形横截面，特别包括基部部分(15)和从所述基部部分轴向突出的抓握部分(16)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制旋钮，其中，所述耦合元件(18)包括用于沿着轴向方向(A)接收所述轴(12)的套筒部分(20)，以便提供旋转固定的连接。

8.根据权利要求7所述的控制旋钮，其中，所述耦合元件(18)还包括：

板形部分(22)，其在所述旋钮元件(14)中形成的狭缝(19)内部延伸，并被构造成通过至少一个其边缘(23)发出光；

连接部分(24)，其将所述板形部分(22)连接到所述套筒部分(20)，并布置在所述旋钮元件(14)中的凹槽(25)内，以便将作用在旋钮元件(14)上的旋转力传递到耦合元件(18)上。

9.根据权利要求10所述的控制旋钮，其中，所述板形部分(22)比所述连接部分(24)径向延伸得更远。

10.根据权利要求8或9所述的控制旋钮，包括将所述连接部分(24)固定到所述旋钮元件(14)的单个螺钉(26)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的控制旋钮，其中，所述板形部分(22)、所述连接部分(24)和/或所述套筒部分(20)一体形成。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的控制旋钮，还包括将所述套筒部分(20)连接到所述连接部分(24)的径向肋(28)和/或插入所述套筒部分(20)中的弹簧元件(29)。

13.一种用于家用电器(1)、特别是用于烹饪炉的手动控制系统，包括：

根据权利要求1至12中任一项所述的控制旋钮(13)；以及

能够旋转的轴(12)，特别是气阀的阀轴，其以旋转固定的方式耦合到所述控制旋钮(13)的耦合元件(18)。

14.一种家用电器(1)，特别是烹饪炉，包括：

根据权利要求1至12中任一项所述的控制旋钮(13)；以及

能够旋转的轴(12)，特别是气阀的阀轴，其以旋转固定的方式耦合到所述控制旋钮(13)的耦合元件(18)。

15.根据权利要求14所述的家用电器，还包括用于朝向所述耦合元件(18)发射光的光源(30)，其中，所述耦合元件(18)被构造成引导由所述光源(30)发射的光，并通过所述旋钮元件(14)中的开口(17)朝向操作者发送所述光。

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