EP1288485A1 - Saugrohr mit Befestigungsflansch und Einsatz zur Verstärkung des Flanschbauteils - Google Patents

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EP1288485A1
EP1288485A1 EP02016699A EP02016699A EP1288485A1 EP 1288485 A1 EP1288485 A1 EP 1288485A1 EP 02016699 A EP02016699 A EP 02016699A EP 02016699 A EP02016699 A EP 02016699A EP 1288485 A1 EP1288485 A1 EP 1288485A1
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insert
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    • F05C2225/08Thermoplastics

Definitions

  • the invention relates to a suction pipe for an internal combustion engine with a through a Insert reinforced flange for fastening according to the preamble of claim 1 or an insert for reinforcing flange components according to claim 4 or a Assembly method for suction pipes according to the preamble of claim 7.
  • Suction pipes with reinforcing components in the flange area are known.
  • is according to DE 196 13 279 A1 discloses a suction tube whose suction channels 10, 11, 12, 13 (see Figure 1 of this document) open into a cylinder head flange.
  • This cylinder head flange has passages 14, 15, 18, 19, which for fastening the Zylinderkopfflansches are provided by means of fastening screws. Since the suction tube out Plastic, these passages are according to Figure 2 of the document with reinforcing sleeves 22 provided which receive the pressure of the mounting screws and limit the deformation of the Zylinderkopfflansches in this way.
  • the object of the invention is therefore to provide a suction tube with a reinforced mounting flange or inserts to reinforce the flange to create a Assembly favored even in tight spaces. This task is done by the Characteristics of claims 1 and 4 solved. Furthermore, according to claim 7, a method placed under protection for mounting the suction tube.
  • the intake manifold according to the invention consists in a known manner from the intake air conductive structures.
  • the typical structure has a suction tube one Inlet that opens into a plenum from which the suction channels towards the cylinder head flange depart.
  • the suction pipe is attached to the cylinder head of the engine block.
  • the suction tube can, for. B. made of plastic or even light metal. These Materials contribute to the weight reduction of the vehicle. However, you have to reinforced such materials in the field of recordings for the fastener to allow reliable installation. Therefore, the images are using Strengthens inserts that surround the passages, for example.
  • Such reinforcing agents consist of bushings, which are made of steel or brass can, depending on the required stiffness of the reinforcing medium.
  • the invention is characterized in that both the passage passing through the Flange for attachment, in particular the Zylinderkopfflansch is formed, as well as Insert itself, which is introduced into the passage of the flange, to the edge of Flange are made open towards.
  • the passage is not off a closed sleeve, which has an upper and a lower opening for Passing through the fastening means, in particular a fastening screw has, but that the upper and lower openings are as it were through a kind of slit in the Side wall of the sleeve are connected.
  • This slot leads to the edge of the flange towards open design, so that the fastener from the side in the Passage can be introduced.
  • the fasteners can be preassembled at the installation site. In case of Fixing screws for a cylinder head flange so this can be in the cylinder head be screwed. Subsequently, the suction pipe by means of the open inserts be placed sideways on the pre-assembled screws. These must be followed only be tightened, causing the fastening tools only Perform a small joining movement of the screws or fasteners have to. In particular, the long axial joining paths of the fastening means are eliminated, which do not have to be plugged through the holes, which through the inserts according to formed in the prior art.
  • the insert is seen in cross-section designed essentially U-shaped.
  • the open side of the u's is then to the edge of the Flange aligned, whereby the introduction from the side is possible.
  • a further embodiment of the invention provides that several of the invention Inserts are used, which along the longitudinal side of the Zylinderkopfflansches are arranged.
  • the inserts can according to a further advantageous variant means for generating have a positive connection with the flange.
  • This is a design of the Inset, which prevents the assembled insert sideways out of the to Edge slipping out open flange.
  • This is advantageously in particular by to accomplish a circumferential bead, which for positive connection leads.
  • the means for generating a positive connection form a kind of undercut, which serves as a safeguard against slipping out.
  • the measure described by other typical measures be supported for the assembly of components.
  • the sleeves glued or used warm.
  • the material the flange component plastically deformed, whereby a positive connection can be generated can.
  • an excess of the insert also creates a traction which secures the insert against slipping out of the receptacle.
  • the suction pipe according to FIG. 1 has, in a known manner, an inlet 10 for the combustion air on, which opens into a collecting space 11. From this go suction channels 12th from, which open into a cylinder head flange 13. In these are various inserts 14a, b introduced, which are made of steel and so the cylinder head flange 13 from Reinforce plastic.
  • the inserts 14b are designed according to the prior art. Of special Interest is therefore the inserts 14a, which are constructed as follows.
  • the stakes 14 a are mounted in passages 15, which through the cylinder head flange thirteenth are formed.
  • the inserts themselves have bushings 16, which on one longitudinal side 17 of the cylinder head flange 13 are mounted, d. H. that these executions are open to the edge of Zylinderkopfflansches.
  • This assembly process is made possible by a U-shaped Formation of the associated insert 14a. You could also get a horseshoe-shaped one Speak training.
  • a flange 13 is shown, which z. B. a section of the Long side 17 of the suction tube according to Figure 1 could be.
  • the insert 14a is in perspective shown shortly before its assembly in the indicated direction of the arrow 19. It will be the U-shaped cross-section clearly and the attachment of an annular bead 20, the surrounds the curved part of the U-profile ring. This corresponds to installation the insert with a shoulder 21, which is formed in the passage 15. After installation of the insert 14 a is therefore against slipping out in the direction of Long side 17 secured by the form-fitting forming undercut 22.
  • the suction pipe according to Figure 3 is shown in section. To recognize is one of the suction channels 12, the collecting space 11 and the cylinder head flange 13 in section. The insert 14a is also cut so that the passage 16 can be seen.
  • the bushing 16 comes with a fastening screw 26 in contact and is provisionally fixed. The final fixation will be caused by tightening the mounting screw 26.
  • the illustrated joining direction 23 is thus by the longitudinal side 17 toward open passage 16 of the insert 14 a allows.
  • FIG. 4 a once again shows the insert 14 a according to FIG. 2 as a plan view. additionally is a dropout 27 of the insert with rounded edges 28 executed, what an insertion of the fastener, not shown in the implementation 16 facilitated. To recognize is still in this view particularly well the undercut 22nd
  • FIG. 4b shows a further version of the insert 14a. This has little noses 29, which are molded to the outside of the insert. Therefore, the use is suitable particularly good to be cast in a flange plastic component, wherein the final fixation is achieved by the lugs 29.
  • the insert 14a according to FIG. 4c is shown in a side view. He has a den Shell of the insert circumferential corrugation 30 on, which is why the use in particular is suitable to be used as a hot insert.

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Abstract

Einsatz zur Verstärkung eines Flanschbauteiles und Saugrohr für eine Brennkraftmaschine, in der ein derartiger Einsatz verwendet wird. Der Einsatz (14a) ist zu einer Längsseite (17) des Zylinderkopfflansches (13) hin offen, so dass eine Einführung der Befestigungsschraube nicht durch die Durchführung (16), die durch den Einsatz gebildet wird, geschoben werden muss, sondern von der Seite eingesetzt sein kann. Dies bewirkt Vorteile bei der Montage, da dass Saugrohr auf vormontierte Schrauben geschoben werden kann, welche zur Fixierung des Saugrohrs anschließend festgezogen werden. Das Saugrohr mit dem beschriebenen Einsatz ist also insbesondere geeignet, um bei beengten Platzverhältnissen kostengünstig montiert werden zu können. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Saugrohr für eine Brennkraftmaschine mit einem durch einen Einsatz verstärkten Flansch zur Befestigung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. einen Einsatz zur Verstärkung von Flanschbauteilen nach Anspruch 4 bzw. ein Montageverfahren für Saugrohre nach dem Oberbegriff des Anspruches 7.
Saugrohre mit Verstärkungsbauteilen im Flanschbereich sind bekannt. Z. B. ist gemäß DE 196 13 279 A1 ein Saugrohr bekannt, dessen Saugkanäle 10, 11, 12, 13 (vergleiche Figur 1 dieses Dokumentes) in einen Zylinderkopfflansch münden. Dieser Zylinderkopfflansch weist Durchgänge 14, 15, 18, 19 auf, welche zur Befestigung des Zylinderkopfflansches mit Hilfe von Befestigungsschrauben vorgesehen sind. Da das Saugrohr aus Kunststoff besteht, sind diese Durchgänge gemäß Figur 2 des Dokumentes mit Verstärkungshülsen 22 versehen, welche den Druck der Befestigungsschrauben aufnehmen und auf diese Weise die Verformung des Zylinderkopfflansches begrenzen.
Die immer engeren Platzverhältnisse im Motorraum erfordern jedoch bei modernen Saugrohren eine hohe Flexibilität hinsichtlich des Montageverfahrens des Saugrohres am Motorblock. Die eingangs beschriebene Konstruktion ermöglicht die Erfüllung dieser Montageanforderungen jedoch nur begrenzt. Das Saugrohr muss mit dem Zylinderkopfflansch an den Einbauort verbracht werden, um anschließend mit Hilfe der Befestigungsschrauben fixiert zu werden. Hierbei ist der sogenannte Schrauberfreigang zu beachten. Dies bedeutet, dass das Montagewerkzeug für die Befestigungsschrauben einen genügenden Raum vorfinden muss, in dem es plaziert werden kann. Dabei ist weiterhin zu beachten, dass die Schrauben nach Positionierung des Zylinderkkopfflansches noch in die Durchgänge eingesteckt werden müssen, wodurch eine längere Axialbewegung der Befestigungsschrauben notwendig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Saugrohr mit einem verstärkten Befestigungsflansch bzw. Einsätze zur Verstärkung des Flanschbauteils zu schaffen, welche eine Montage auch unter engen Platzverhältnissen begünstigt. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 sowie 4 gelöst. Weiterhin ist gemäß Anspruch 7 ein Verfahren zur Montage des Saugrohres unter Schutz gestellt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Saugrohr besteht in bekannter Weise aus den die Ansaugluft leitenden Strukturen. Entsprechend des typischen Aufbaus besitzt ein Saugrohr einen Einlass, der in einen Sammelraum mündet, von dem die Saugkanäle hin zum Zylinderkopfflansch abgehen. Mittels des Zylinderkopfflansches, der hierfür Aufnahmen für Befestigungsmittel aufweist, wird das Saugrohr am Zylinderkopf des Motorblocks befestigt.
Das Saugrohr kann z. B. aus Kunststoff oder auch aus Leichtmetall bestehen. Diese Materialien leisten einen Beitrag zur Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs. Jedoch müssen derartige Materialien im Bereich der Aufnahmen für das Befestigungsmittel verstärkt werden, um eine zuverlässige Montage zu ermöglichen. Daher sind die Aufnahmen mittels Einsätzen verstärkt, welche die Durchgänge beispielsweise umgeben. Derartige Verstärkungsmittel bestehen aus Buchsen, welche aus Stahl oder Messing gefertigt sein können, je nach der geforderten Steifigkeit des Verstärkungsmitttels.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Durchgang, der durch den Flansch zur Befestigung, insbesondere den Zylinderkopfflansch gebildet ist, als auch der Einsatz selbst, der in den Durchgang des Flanschbauteils eingebracht ist, zum Rand des Flansches hin offen ausgeführt sind. Hiermit ist gemeint, dass der Durchgang nicht aus einer geschlossenen Hülse besteht, welche eine obere und eine untere Öffnung zum Durchstecken des Befestigungsmittels, insbesondere einer Befestigungsschraube, aufweist, sondern dass die obere und untere Öffnung gleichsam durch eine Art Schlitz in der Seitenwand der Hülse verbunden sind. Dieser Schlitz führt zu der zum Rand des Flansches hin offenen Ausführung, so dass das Befestigungsmittel von der Seite her in den Durchgang eingeführt werden kann. Daher ist eine axiale Bewegung des Befestigungsmittels durch die Öffnungen des Durchgangs hindurch nicht notwendig. Vielmehr kann das Befestigungsmittel direkt von der Seite durch den Schlitz in den Einsatz hineingebracht werden. Selbstverständlich sind auch beispielsweise Bewegungen schräg von oben möglich, so dass ein Zwischending der Fügebewegung zwischen dem Einstecken von oben bzw. dem Einführen von der Seite erzeugt wird. Auf diese Weise lässt sich das Saugrohr mit den erfindungsgemäßen Einsätzen optimal hinsichtlich der Fügebewegungsrichtung an die Platzverhältnisse im Motorraum anpassen.
Der erfindungsgemäße Einsatz zur Verstärkung des Flanschbauteils lässt sich selbstverständlich auch anderweitig verwenden. Voraussetzung ist, dass die Durchführung des Einsatzes, welche zur Aufnahme des Befestigungsmittels zur Verfügung steht, die bereits beschriebene seitliche schlitzartige Öffnung aufweist. Der Einsatz muss also zum Rand hin offen ausgeführt sein und im Einbauort derart montiert werden, dass sich die Öffnung zum Rand hin im Flanschbauteil fortführt. Dadurch kann nach Einbau des Einsatzes das Befestigungsmittel von der Seite des Flansches her eingeführt werden.
Hieraus ergibt sich ein Montageverfahren, welches für das erfindungsgemäße Saugrohr geeignet ist. Die Befestigungsmittel lassen sich am Einbauort vormontieren. Im Falle von Befestigungsschrauben für einen Zylinderkopfflansch können diese also in den Zylinderkopf eingeschraubt werden. Anschließend kann das Saugrohr mittels der offenen Einsätze seitwärts auf die vormontierten Schrauben aufgesetzt werden. Diese müssen anschließend nur noch festgezogen werden, wodurch die Befestigungswerkzeuge lediglich eine geringe Fügebewegung der Schrauben oder der Befestigungsmittel durchführen müssen. Insbesondere fallen die langen axialen Fügewege der Befestigungsmittel weg, welche nicht durch die Löcher gesteckt werden müssen, welche durch die Einsätze gemäß dem Stand der Technik gebildet werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Einsatz im Querschnitt gesehen im wesentlichen u-förmig gestaltet. Die offene Seite des u's ist dann zum Rand des Flansches hin ausgerichtet, wodurch die Einführung von der Seite möglich wird.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mehrere der erfindungsgemäßen Einsätze zur Anwendung kommen, welche entlang der Längsseite des Zylinderkopfflansches angeordnet sind. Hierdurch wird insbesondere das bereits beschriebene Montageverfahren besonders erleichtert, da die Befestigungsschrauben in einer Reihe vormontiert werden können und das Saugrohr ohne weiteres mit dem Zylinderkopfflansch auf diese Reihe der Befestigungsmittel aufgesteckt werden kann, bevor diese endgültig festgezogen werden.
Die Einsätze können gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante Mittel zur Erzeugung eines Formschlusses mit dem Flanschbauteil aufweisen. Hiermit ist eine Gestaltung des Einsatzes gemeint, der verhindert, dass der montierte Einsatz seitwärts aus dem zum Rand hin offenen Flansch hinausrutscht. Dies ist vorteilhafterweise insbesondere durch einen umlaufenden Wulst zu bewerkstelligen, welcher zur formschlüssigen Verbindung führt. Hinsichtlich der Öffnungsrichtung der Aufnahme für den Einsatz im Flanschbauteil muss also das Mittel zur Erzeugung eines Formschlusses eine Art Hinterschneidung bilden, welche als Sicherung gegen Herausrutschen dient.
Selbstverständlich kann die beschriebene Maßnahme durch weitere typische Maßnahmen zur Montage von Bauteilen unterstützt werden. Beispielsweise können die Hülsen eingeklebt oder warmeingesetzt werden. Im Falle des Warmeinsetzens wird der Werkstoff des Flanschbauteils plastisch verformt, wodurch ein Formschluss erzeugt werden kann. Weiterhin kann durch ein Übermaß des Einsatzes auch ein Kraftschluss erzeugt werden, der den Einsatz gegen ein Herausrutschen aus der Aufnahme sichert.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Zeichnung
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen
Figur 1
den Blick auf das erfindungsgemäße Saugrohr im rechten Winkel zur Grundfläche des Zylinderkopfflansches,
Figur 2
den erfindungsgemäßen Einsatz an einem zugehörigen Flanschbauteil in perspektivischer Ansicht,
Figur 3
die Montage des erfindungsgemäßen Saugrohres am Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine schematisch und
Figur 4a - c
verschiedene Varianten von Einsätzen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das Saugrohr gemäß Figur 1 weist in bekannter Weise einen Einlass 10 für die Verbrennungsluft auf, der in einen Sammelraum 11 mündet. Von diesem gehen Saugkanäle 12 ab, die in einen Zylinderkopfflansch 13 münden. In diesen sind diverse Einsätze 14a, b eingebracht, welche aus Stahl gefertigt sind und so den Zylinderkopfflansch 13 aus Kunststoff verstärken.
Die Einsätze 14b sind entsprechend des Standes der Technik gestaltet. Von besonderem Interesse sind daher die Einsätze 14a, welche folgendermaßen aufgebaut sind. Die Einsätze 14a sind in Durchgängen 15 montiert, welche durch den Zylinderkopfflansch 13 gebildet sind. Die Einsätze selbst weisen Durchführungen 16 auf, welche an einer Längsseite 17 des Zylinderkopfflansches 13 angebracht sind, d. h. dass diese Durchführungen zum Rand des Zylinderkopfflansches hin offen sind. Auf diese Weise kann eine schematisch von unten dargestellte Sechskantschraube 18 von der Seite in den Durchgang 15 eingeschoben werden. Dieser Montagevorgang wird ermöglicht durch eine u-förmige Ausbildung des zugehörigen Einsatzes 14a. Man könnte auch von einer Hufeisen-förmigen Ausbildung sprechen.
In Figur 2 ist ein Flanschbauteil 13 dargestellt, welches z. B. ein Ausschnitt aus der Längsseite 17 des Saugrohres gemäß Figur 1 sein könnte. Der Einsatz 14a ist perspektivisch kurz vor seiner Montage in angedeuteter Pfeilrichtung 19 dargestellt. Es wird der u-förmige Querschnitt deutlich und die Anbringung eines ringförmigen Wulstes 20, der den gebogenen Teil des u-Profils ringförmig umgibt. Dieser korrespondiert nach Einbau des Einsatzes mit einem Absatz 21, welcher im Durchgang 15 ausgebildet ist. Nach Einbau des Einsatzes 14a ist dieser daher gegen ein Herausrutschen in Richtung der Längsseite 17 durch die einen Formschluss bildende Hinterschneidung 22 gesichert.
Das Saugrohr gemäß Figur 3 ist im Schnitt dargestellt. Zu erkennen ist einer der Saugkanäle 12, der Sammelraum 11 und der Zylinderkopfflansch 13 im Schnitt. Der Einsatz 14a ist ebenfalls geschnitten, so dass die Durchführung 16 zu erkennen ist.
Entsprechend des angedeuteten Pfeils 23 kann das Saugrohr auf einem Zylinderkopf 24 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine 25 in die strichpunktiert dargestellte Position gebracht werden. Dabei kommt die Durchführung 16 mit einer Befestigungsschraube 26 in Kontakt und wird dabei vorläufig fixiert. Die endgültige Fixierung wird durch das Anziehen der Befestigungschraube 26 bewirkt. Die dargestellte Fügerichtung 23 wird also durch die zur Längsseite 17 hin offene Durchführung 16 des Einsatzes 14a ermöglicht.
In Figur 4a ist noch einmal der Einsatz 14a gemäß Figur 2 als Aufsicht dargestellt. Zusätzlich ist ein Ausfallende 27 des Einsatzes mit abgerundeten Kanten 28 ausgeführt, was ein Einführen des nicht dargestellten Befestigungsmittels in die Durchführung 16 erleichtert. Zu erkennen ist weiterhin in dieser Ansicht besonders gut die Hinterschneidung 22.
Figur 4b zeigt eine weitere Version des Einsatzes 14a. Dieser weist kleine Nasen 29 auf, welche an die Außenseite des Einsatzes angegossen sind. Daher eignet sich der Einsatz besonders gut, um in ein Flanschbauteil aus Kunststoff eingegossen zu werden, wobei die endgültige Fixierung durch die Nasen 29 erreicht wird.
Der Einsatz 14a gemäß Figur 4c ist in der Seitenansicht dargestellt. Er weist eine den Mantel des Einsatzes umlaufende Riffelung 30 auf, weswegen der Einsatz insbesondere dazu geeignet ist, als Warmeinsetzteil verwendet zu werden.

Claims (7)

  1. Saugrohr einer Brennkraftmaschine mit einem Flansch zur Befestigung, insbesondere einem Zylinderkopfflansch, der zur Aufnahme von Befestigungsmitteln (26) mit mindestens einem Durchgang (15) versehen ist, in den ein Einsatz (14a) aus einem steiferen Material als das Material des Flansches eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang (15) und der Einsatz (14a) zum Rand des Flansches hin offen ausgeführt sind, derart, dass sich eines der Befestigungsmittel (26) von der Seite her in den Durchgang einführen lässt.
  2. Saugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Einsatzes im wesentlichen u-förmig ist, wobei die offene Seite des u's zum Rand des Flansches hin ausgerichtet ist.
  3. Saugrohr nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Flansch ein Zylinderkopfflansch (13) ist, in den mehrere Saugkanäle (12) für die Verbrennungsluft integriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einsätze (14a, b) entlang der einen Längsseite (17) des Zylinderkopfflansches angeordnet sind.
  4. Einsatz (14a) zur Verstärkung eines Flanschbauteils mit einer Durchführung (16) für ein Befestigungsmittel (26), dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung (16) des Einsatzes (14a) zum Rand hin offen ausgeführt ist, derart, dass sich eines der Befestigungsmittel (26) von der Seite her in die Durchführung einführen lässt.
  5. Einsatz (14a) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Mittel zur Erzeugung eines Formschlusses mit dem Flanschbauteil aufweist.
  6. Einsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung eines Formschlusses aus einem umlaufenden Wulst (20) bestehen, welcher entsprechend des Einsatzes (14a) nach einer Seite offen ausgeführt ist.
  7. Verfahren zur Montage eines Saugrohres nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit dem mindestens einen offenen Einsatz (14a) seitwärts auf ein im Einbauort vormontiertes Befestigungsmittel (26), insbesondere eine Schraube, geschoben wird, und anschließend mit Hilfe des Befestigungsmittels fixiert wird.
EP02016699A 2001-08-31 2002-07-26 Saugrohr mit Befestigungsflansch und Einsatz zur Verstärkung des Flanschbauteils Expired - Lifetime EP1288485B1 (de)

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