DE102014206663A1 - Camshaft adjuster with central valve as plug-in part - Google Patents

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Abstract

Vorgeschlagen ist ein Nockenwellenversteller (7) für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit einem von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Stator, mit einem drehfest mit der Nockenwelle (5) verbundenen Rotor, mit zwischen dem Stator und dem Rotor angeordneten mit Drucköl beaufschlagbaren Arbeitskammern, die durch Flügel in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt und von einem Steuerventil (6) beherrscht sind, das zentral in der Nockenwelle (5) oder in einem mit der Nockenwelle (5) verbundenen Einsatz angeordnet ist und eine Gehäusehülse (8) und einen darin beweglich geführten federbelasteten Steuerkolben (9) aufweist, wobei mit dem Steuerkolben (9) ein Stößel (3) einer maschinenfest angeordneten Betätigungseinheit (2) in Wirkverbindung steht, wobei das Steuerventil (6) mit der Gehäusehülse (8) in die Nockenwelle (5) oder den Einsatz einsteckbar ausgebildet ist, mit der Nockenwelle (5) oder dem Einsatz einen Innenanschlag (10) bildet, und wobei ein maschinenfestes Bauteil den äußeren Begrenzungsanschlag bildet.Proposed is a camshaft adjuster (7) for a reciprocating internal combustion engine, with a rotor of a crankshaft of the internal combustion engine driven stator, with a non-rotatably connected to the camshaft (5) rotor, arranged between the stator and the rotor can be acted upon with pressurized oil working chambers by wings in subdivided in opposite directions and controlled by a control valve (6) which is arranged centrally in the camshaft (5) or in an associated with the camshaft (5) insert and a housing sleeve (8) and a movably guided therein spring-loaded control piston (9 ), wherein with the control piston (9) a plunger (3) of a machine fixedly arranged actuator unit (2) is in operative connection, wherein the control valve (6) with the housing sleeve (8) in the camshaft (5) or the insert is formed plugged , with the camshaft (5) or the insert forms an inner stop (10), and wherein a maschi nenfestes component forms the outer limit stop.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nockenwellenversteller für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit einem von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Stator, mit einem drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Rotor, mit zwischen dem Stator und dem Rotor angeordneten mit Drucköl beaufschlagbaren Arbeitskammern, die durch Flügel in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt und von einem Steuerventil beherrscht sind, das zentral in der Nockenwelle oder in einem mit der Nockenwelle verbundenen Einsatz angeordnet ist und eine Gehäusehülse und einen darin beweglich geführten federbelasteten Steuerkolben aufweist, wobei mit dem Steuerkolben ein Stößel einer maschinenfest angeordneten Betätigungseinheit in Wirkverbindung steht. The invention relates to a camshaft adjuster for a reciprocating internal combustion engine, with a stator driven by a crankshaft of the internal combustion engine with a rotatably connected to the camshaft rotor, arranged between the stator and the rotor can be acted upon with pressurized oil working chambers by wings in opposing pressure chambers subdivided and controlled by a control valve which is arranged centrally in the camshaft or in an insert connected to the camshaft and has a housing sleeve and a spring-loaded control piston movably guided therein, wherein a plunger of a machine-fixed actuating unit is in operative connection with the control piston.

Ein derartiger Nockenwellenversteller ist aus der DE 10 2008 051 145 A1 bekannt. Bei diesem Nockenwellenversteller ist das den Steuerkolben tragende Steuerventil in dem Einsatz fixiert, wobei ein Sicherungsring vorgesehen ist, der in eine Nut am Innenumfang des Einsatzes eingesetzt ist. Diese axiale Festlegung des Steuerventils in dem Einsatz ist aufwendig und unwirtschaftlich. Dies dadurch, dass ein Einstechen der Nut und der Sicherungsring als zusätzliches Bauteil einschließlich der Montage erforderlich sind. Darüber hinaus findet der Endkunde, der des Öfteren die Montage selbst vornimmt, die Einrichtung als unzweckmäßig.Such a camshaft adjuster is from the DE 10 2008 051 145 A1 known. In this camshaft adjuster, the control piston carrying the control piston is fixed in the insert, with a locking ring being provided, which is inserted into a groove on the inner circumference of the insert. This axial fixing of the control valve in the insert is complicated and uneconomical. This is due to the fact that a grooving of the groove and the retaining ring are required as an additional component including the assembly. In addition, the end customer, who often makes the assembly himself, finds the device as inappropriate.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Nockenwellenversteller der eingangs beschriebenen Bauweise so zu verbessern, dass die angesprochenen Nachteile behoben sind. Es soll eine einfache und kostengünstige Montage des Steuerventils ermöglicht werden.The object of the invention is therefore to improve the camshaft adjuster of the construction described above so that the disadvantages mentioned are eliminated. It should be possible a simple and inexpensive installation of the control valve.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Steuerventil mit der Gehäusehülse in die Nockenwelle oder den Einsatz einsteckbar ausgebildet ist, mit der Nockenwelle oder dem Einsatz einen Innenanschlag bildet, und dass ein maschinenfestes Bauteil den äußeren Begrenzungsanschlag bildet. Das Steuerventil ist vorzugsweise außen zylindrisch ausgebildet und weist eine solche Passung auf, dass es einfach in die Nockenwelle oder den Einsatz eingeschoben werden kann. Im Bereich der Druckölzufuhr ist ein Dichtring vorgesehen, der trotz leichter Spielpassung der Gehäusehülse in der Nockenwelle oder dem Einsatz eine dichte Zufuhr des Drucköles in den Steuerkolben sicherstellt. Die axiale Begrenzung des Steuerventils zum Innenraum der Nockenwelle oder dem Einsatz wird durch einen Innenanschlag zwischen der Gehäusehülse und der Nockenwelle oder dem Einsatz sichergestellt. Die äußere Begrenzung des Steuerventils erfolgt durch ein stirnseitig an die Nockenwelle oder den Einsatz anschließendes maschinenfestes Bauteil. Dabei handelt es sich vorzugsweise um den Stößel der Betätigungseinrichtung, der mit dem Steuerkolben den äußeren Begrenzungsanschlag bildet. Der Stößel hindert also über den Steuerkolben und die Feder zwischen Steuerkolben und Gehäusehülse, dass die Gehäusehülse aus der Nockenwelle oder dem Einsatz austreten kann. Es ist zwar bei Nichtbetätigen des Stößels zwischen diesem und dem Steuerkolben üblicherweise ein Axialspiel vorgesehen. Dieses Axialspiel kann durch leichtes Bestromen der Betätigungseinheit überbrückt werden, so dass der Stößel dauerhaft mit dem Steuerkolben in Verbindung tritt. Eine funktionsgemäße Betätigung des Steuerkolbens bzw. Steuerventils erfolgt dann durch eine höhere Bestromung, die den Steuerkolben gegen die Kraft der Feder bewegt und damit die Arbeitskammern mit Drucköl belastet und/oder entlastet. Im Übrigen ist das leichte Axialspiel zwischen Steuerkolben und Stößel nicht von Nachteil, da die Durchflussverstellung des Steuerventils erst bei größerem Hub des Steuerkolbens in der Gehäusehülse erfolgt. Durch diese vorgeschlagene Lösung ist eine kostengünstige Ausgestaltung des Steuerventils möglich und eine erhebliche Montagevereinfachung gegeben. Dies wirkt sich auch beim Kunden aus, da die Montage durch einfaches Einstecken des Steuerventils in die Nockenwelle oder den Einsatz erfolgt. Das Steuerventil kann auch ohne großen Aufwand demontiert werden. Um das Steuerventil bei der Demontage greifen zu können, wird vorgeschlagen, dass eine Haltenase oder ein Ring oder eine Nut oder eine Hinterschneidung am äußeren Rand der Gehäusehülse vorgesehen ist.According to the invention the object is achieved in that the control valve with the housing sleeve in the camshaft or insert is designed to be inserted, with the camshaft or the insert forms an inner stop, and that a machine-fixed component forms the outer limit stop. The control valve is preferably formed on the outside cylindrical and has such a fit that it can be easily inserted into the camshaft or the insert. In the field of pressure oil supply a sealing ring is provided, which ensures despite a slight clearance of the housing sleeve in the camshaft or the use of a dense supply of pressure oil in the control piston. The axial limitation of the control valve to the interior of the camshaft or the insert is ensured by an internal stop between the housing sleeve and the camshaft or the insert. The outer boundary of the control valve is effected by a front side of the camshaft or the insert subsequent machine-fixed component. This is preferably the plunger of the actuator, which forms the outer limit stop with the control piston. The plunger thus prevents the control piston and the spring between the control piston and the housing sleeve, that the housing sleeve can escape from the camshaft or the insert. Although it is usually provided at non-actuation of the plunger between this and the control piston an axial play. This axial clearance can be bridged by lightly energizing the actuating unit so that the plunger permanently contacts the control piston. A functional actuation of the control piston or control valve then takes place by a higher current flow, which moves the control piston against the force of the spring and thus loaded and / or relieved the working chambers with pressure oil. Incidentally, the slight axial clearance between the control piston and the plunger is not disadvantageous since the flow adjustment of the control valve takes place only with a larger stroke of the control piston in the housing sleeve. By this proposed solution, a cost-effective design of the control valve is possible and given a considerable simplification of assembly. This also affects the customer, since the assembly is done by simply plugging the control valve in the camshaft or the use. The control valve can also be dismantled without much effort. In order to grip the control valve during disassembly, it is proposed that a retaining lug or a ring or a groove or an undercut is provided on the outer edge of the housing sleeve.

Sollte die freie Verschiebbarkeit des Steuerventils bzw. der Gehäusehülse in der Nockenwelle oder dem Einsatz ein Problem darstellen, so wird vorgeschlagen, in eine Nut der Gehäusehülse und/oder der Nockenwelle oder dem Einsatz einen elastischen Ring einzusetzen, der mit dem Gegenbauteil eine kraftschlüssige Verbindung eingeht. Es kann sich dabei um einen üblichen O-Ring handeln.If the free displaceability of the control valve or the housing sleeve in the camshaft or the use represent a problem, it is proposed to insert into a groove of the housing sleeve and / or the camshaft or the insert an elastic ring, which enters into a frictional connection with the counterpart component , It can be a usual O-ring.

Alternativ kann auch die Betätigungseinheit oder die Nockenwellenlagerung, die maschinenfest angeordnet sind, einen äußeren Begrenzungsanschlag für die Gehäusehülse bilden. Die Gehäusehülse kann auch in ihrem äußeren der Betätigungseinheit zugewandten Ende einen Flansch aufweisen, der einerseits mit der Nockenwelle oder dem Einsatz den inneren Anschlag und weiterhin mit der Nockenwellenlagerung oder der Betätigungseinheit den äußeren Begrenzungsanschlag bildet. Eine solche Ausgestaltung ist auch deshalb unbedenklich, weil das Drucköl, das über das Steuerventil auch am äußeren Ende der Nockenwelle oder dem Einsatzes zur Verfügung steht, üblicherweise das Schmieröl der Hubkolbenbrennkraftmaschine ist.Alternatively, the actuating unit or the camshaft bearing, which are arranged fixed to the machine, form an outer limit stop for the housing sleeve. The housing sleeve may also have a flange in its outer end facing the actuator unit, which on the one hand forms the inner limit stop with the camshaft or the insert and furthermore with the camshaft bearing or the actuating unit. Such a configuration is also harmless because the pressure oil, which is also available at the outer end of the camshaft or the insert via the control valve, is usually the lubricating oil of the reciprocating internal combustion engine.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben: The invention is described in the drawings:

1 zeigt einen Schnitt durch einen Nockenwellenversteller und eine Betätigungseinheit nebst Teilschnitt durch eine Nockenwelle, 1 shows a section through a camshaft adjuster and an actuating unit along with a partial section through a camshaft,

2 zeigt einen Schnitt durch ein Steuerventil mit Gehäusehülse und Steuerkolben, 2 shows a section through a control valve with housing sleeve and control piston,

3 zeigt Teilschnitte durch den Nockenwellenversteller und die Betätigungseinheit nebst Teilschnitt durch die Nockenwelle und das Steuerventil und 3 shows partial sections through the camshaft adjuster and the actuating unit together with a partial section through the camshaft and the control valve and

4 zeigt einen Schnitt entsprechend 3 mit modifizierter Gehäusehülse. 4 shows a section accordingly 3 with modified housing sleeve.

In den 1 bis 5 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Gehäusewand einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bezeichnet. In einer Erweiterung der Gehäusewand 1 ist eine Betätigungseinheit 2 eingebaut, die als elektromagnetische Einheit mit einem Zentralmagneten und einem Stößel 3 ausgeführt ist. Der Stößel 3 ragt aus der Betätigungseinheit 2 in den Innenraum der Hubkolbenbrennkraftmaschine und kann durch den Zentralmagneten axial verschoben werden. Die Gehäusewand 1 weist weiterhin eine Nockenwellenlagerung 4 auf, die als Gleitlager ausgebildet ist. In der Nockenwellenlagerung 4 ist das Ende einer Nockenwelle 5 gelagert, in deren Ende ein Steuerventil 6 eingebaut, das nicht näher dargestellte Arbeitskammern eines Nockenwellenverstellers 7 beherrscht. Der Nockenwellenversteller 7 ist allgemein bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung. In der Gehäusewand 1 und der Nockenwellenlagerung 4 ist eine Druckölleitung eingearbeitet, durch die dem Steuerventil 6 Drucköl zugeführt werden kann. Das Steuerventil 6 weist eine Gehäusehülse 8 und einen in der Gehäusehülse axial bewegbaren Steuerkolben 9 auf. Die Gehäusehülse 8 bildet mit einem Absatz an der Innenwand der Nockenwelle 5 einen Innenanschlag 10. Der Steuerkolben 9 steht mit einer Druckfeder 11 in Wirkverbindung, die den Steuerkolben 9 in Richtung zum Stößel 3 belastet. Das axiale Spiel zwischen dem Stößel 3 und dem Steuerkolben 9 ist dabei so niedrig bemessen, dass der Stößel 3 für den Steuerkolben 9 und damit auch für die Gehäusehülse 8 einen äußeren Begrenzungsanschlag bildet. Ein leichtes Spiel ist dabei unbedenklich, da eine exakte Lagerung nur bei einer Steuerstellung des Steuerkolbens 9 in der Gehäusehülse 8 bedeutsam ist, in der Ölströme zu und von den Arbeitskammern gesteuert werden.In the 1 to 5 is, as far as shown in detail, with 1 a housing wall of a reciprocating internal combustion engine referred to. In an extension of the housing wall 1 is an operating unit 2 installed as an electromagnetic unit with a central magnet and a plunger 3 is executed. The pestle 3 protrudes from the operating unit 2 in the interior of the reciprocating internal combustion engine and can be moved axially by the central magnet. The housing wall 1 also has a camshaft bearing 4 on, which is designed as a sliding bearing. In the camshaft bearing 4 is the end of a camshaft 5 stored in the end of a control valve 6 installed, not shown working chambers of a camshaft adjuster 7 controlled. The camshaft adjuster 7 is generally known and not the subject of the present application. In the housing wall 1 and the camshaft bearing 4 a pressure oil line is incorporated through which the control valve 6 Pressure oil can be supplied. The control valve 6 has a housing sleeve 8th and an axially movable in the housing sleeve control piston 9 on. The housing sleeve 8th forms with a shoulder on the inner wall of the camshaft 5 an inside stop 10 , The control piston 9 stands with a compression spring 11 in operative connection, the control piston 9 towards the pestle 3 loaded. The axial play between the plunger 3 and the control piston 9 is designed so low that the plunger 3 for the control piston 9 and thus also for the housing sleeve 8th forms an outer limit stop. A light game is harmless because an exact storage only at a control position of the control piston 9 in the housing sleeve 8th It is important to control the flow of oil to and from the working chambers.

Das in 2 dargestellte Steuerventil weist in der Gehäusehülse 8 mehrere äußere Steuernuten auf, die mit den nicht dargestellten Steuerkanälen in Wirkverbindung stehen. Zusätzlich ist in einer Ringnut ein Dichtring 12 eingesetzt, der den Zufluss des Drucköles zum Steuerventil 6 abdichtet. This in 2 illustrated control valve has in the housing sleeve 8th a plurality of outer control grooves, which are in operative connection with the control channels, not shown. In addition, in a ring groove, a sealing ring 12 used, the inflow of the pressure oil to the control valve 6 seals.

In 3 ist neben dem Dichtring 12 in der Gehäusehülse 8 eine Nut 13 eingearbeitet, in der ein elastische Ring 14 eingesetzt ist, der mit der Wand der Nockenwelle 5 eine kraftschlüssige Verbindung eingeht, so dass der elastische Ring 14 eine Fixierung der Gehäusehülse 8 in der Nockenwelle 5 bewirkt. In 3 is next to the sealing ring 12 in the housing sleeve 8th a groove 13 incorporated, in which an elastic ring 14 is inserted, with the wall of the camshaft 5 a frictional connection is made, so that the elastic ring 14 a fixation of the housing sleeve 8th in the camshaft 5 causes.

In 4 ist zur formschlüssigen Fixierung der Gehäusehülse 8 in der Nockenwelle 5 am Außenumfang der Gehäusehülse 8 ein Flansch 15 angebracht, der einerseits mit einem Absatz in der Nockenwelle 5 den Innenanschlag 10 bildet und andererseits mit einem Vorsprung 16 an der Nockenwellenlagerung 4 den äußeren Begrenzungsanschlag bildet. Alternativ kann der Flansch 15 in Achsrichtung bis zur Betätigungseinheit 2 verlängert sein und mit dieser den äußeren Begrenzungsanschlag bilden. Die Nut 13 mit elastischem Ring 14 kann auch in dem Flansch 15 der Gehäusehülse 8 angeordnet sein. In 4 is for positive fixing of the housing sleeve 8th in the camshaft 5 on the outer circumference of the housing sleeve 8th a flange 15 attached, on the one hand with a paragraph in the camshaft 5 the inner stop 10 forms and on the other hand with a projection 16 at the camshaft bearing 4 forms the outer limit stop. Alternatively, the flange 15 in the axial direction to the operating unit 2 be extended and with this form the outer limit stop. The groove 13 with elastic ring 14 can also be in the flange 15 the housing sleeve 8th be arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gehäusewandhousing wall
22
Betätigungseinheit operating unit
33
Stößel tappet
44
Nockenwellenlagerung camshaft bearings
55
Nockenwelle camshaft
66
Steuerventil control valve
77
Nockenwellenversteller Phaser
88th
Gehäusehülse housing sleeve
99
Steuerkolben spool
1010
Innenanschlag inner stop
1111
Druckfeder compression spring
1212
Dichtring seal
1313
Nut groove
1414
elastischer Ring elastic ring
1515
Flansch flange
1616
Vorsprung head Start

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008051145 A1 [0002] DE 102008051145 A1 [0002]

Claims (4)

Nockenwellenversteller (7) für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit einem von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Stator, mit einem drehfest mit der Nockenwelle (5) verbundenen Rotor, mit zwischen dem Stator und dem Rotor angeordneten mit Drucköl beaufschlagbaren Arbeitskammern, die durch Flügel in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt und von einem Steuerventil (6) beherrscht sind, das zentral in der Nockenwelle (5) oder in einem mit der Nockenwelle (5) verbundenen Einsatz angeordnet ist und eine Gehäusehülse (8) und einen darin beweglich geführten federbelasteten Steuerkolben (9) aufweist, wobei mit dem Steuerkolben (9) ein Stößel (3) einer maschinenfest angeordneten Betätigungseinheit (2) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (6) mit der Gehäusehülse (8) in die Nockenwelle (5) oder den Einsatz einsteckbar ausgebildet ist, mit der Nockenwelle (5) oder dem Einsatz einen Innenanschlag (10) bildet, und dass ein maschinenfestes Bauteil den äußeren Begrenzungsanschlag bildet. Camshaft adjuster ( 7 ) for a reciprocating internal combustion engine, with a driven by a crankshaft of the internal combustion engine stator, with a rotationally fixed to the camshaft ( 5 ) connected rotor, with arranged between the stator and the rotor can be acted upon with pressurized oil working chambers, which are divided by wings in opposing pressure chambers and from a control valve ( 6 ), which are centrally located in the camshaft ( 5 ) or in one with the camshaft ( 5 ) and a housing sleeve ( 8th ) and a movably guided therein spring-loaded control piston ( 9 ), wherein with the control piston ( 9 ) a pestle ( 3 ) of a machine-fixedly arranged actuating unit ( 2 ) is in operative connection, characterized in that the control valve ( 6 ) with the housing sleeve ( 8th ) in the camshaft ( 5 ) or the insert is insertable, with the camshaft ( 5 ) or the use of an inner stop ( 10 ), and that a machine-fixed component forms the outer limit stop. Nockenwellenversteller (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (3) und der Steuerkolben (9) den äußeren Begrenzungsanschlag bilden. Camshaft adjuster ( 7 ) according to claim 1, characterized in that the plunger ( 3 ) and the control piston ( 9 ) form the outer limit stop. Nockenwellenversteller (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (2) und/oder eine maschinenfeste Nockenwellenlagerung (4) in Verbindung mit der Gehäusehülse (8) den äußeren Begrenzungsanschlag bilden. Camshaft adjuster ( 7 ) according to claim 1, characterized in that the actuating unit ( 2 ) and / or a machine-fixed camshaft bearing ( 4 ) in conjunction with the housing sleeve ( 8th ) form the outer limit stop. Nockenwellenversteller (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Nut (13) der Gehäusehülse (8) und/oder der Nockenwelle (5) oder dem Einsatz ein elastischer Ring (14) eingesetzt ist, der mit der Innenwand des Gegenbauteils kraftschlüssig verbunden ist. Camshaft adjuster ( 7 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in a groove ( 13 ) of the housing sleeve ( 8th ) and / or the camshaft ( 5 ) or the use of an elastic ring ( 14 ) is used, which is non-positively connected to the inner wall of the mating component.
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DE102014206663.8A Withdrawn DE102014206663A1 (en) 2014-04-07 2014-04-07 Camshaft adjuster with central valve as plug-in part

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008051145A1 (en) 2008-10-09 2010-04-15 Schaeffler Kg Camshaft adjuster for internal combustion engine, has central valve controlling oil pressure in pressure chambers of working chambers, and seal i.e. bellows-type seal, provided at control side of adjuster

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008051145A1 (en) 2008-10-09 2010-04-15 Schaeffler Kg Camshaft adjuster for internal combustion engine, has central valve controlling oil pressure in pressure chambers of working chambers, and seal i.e. bellows-type seal, provided at control side of adjuster

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