JP2007177930A - ディスクブレーキの摩耗検出装置、ディスクブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】警報音によりパッドの摩耗を知らせる場合に、運転者が容易に警報音を認識できるディスクブレーキ装置の摩耗検出装置、ディスクブレーキ装置を提供すること。
【解決手段】ディスクブレーキ1の摩耗検出装置において、マウンティング6、7の開口部に一端が固定され他方を湾曲して折り返してパッド13、16の裏金11,15を上下又は左右方向に付勢すると共に、他方の一端がディスクロータ5の面に略垂直に対向して摩耗限界位置よりもマウンティング6、7側にあるサポートスプリング21を有する、ことを特徴とする。
【選択図】図3
【解決手段】ディスクブレーキ1の摩耗検出装置において、マウンティング6、7の開口部に一端が固定され他方を湾曲して折り返してパッド13、16の裏金11,15を上下又は左右方向に付勢すると共に、他方の一端がディスクロータ5の面に略垂直に対向して摩耗限界位置よりもマウンティング6、7側にあるサポートスプリング21を有する、ことを特徴とする。
【選択図】図3
Description
本発明は、ディスクブレーキのパッドの摩耗を検出して、パッドの交換時期を運転者に知らせるディスクブレーキの摩耗検出装置及びディスクブレーキ装置に関する。
ディスクの両側に配置された一対のパッドでディスクを押圧することによって制動力を得るディスクブレーキではパッドを構成する摩擦材の摩耗が不可避であるが、摩擦材が完全に摩耗すると制動力が得られない場合があるので、所定の程度に摩耗した段階でパッドを交換することが好ましいとされる。そこで、摩擦材の摩耗を運転者に知らせるため、パッドの裏金にインジケータを取り付けたディスクブレーキ装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
図1(a)は、摩擦材の摩耗を運転者に知らせる従来のディスクブレーキ装置のパッドの周辺を示す図である。一方の摩擦材200の裏金100の背面に、ウェアインジケータ400を固定している。ウェアインジケータ400は、取り付け部400aからディスク回転軸方向に立ち上がる立ち上がり部400bと、立ち上がり部400bからループ状に折り返す共鳴部400cと、裏金100とマウンティング600の間隔を通過してディスクロータ500に対向するインジケータ部400dとを有する。
摩擦材200が摩耗するとインジケータ部400dがディスクロータ500に当接するため、インジケータ部400dから立ち上がり部400bにかけて接触音を共鳴させる警報音が発生することとなる。
また、摩擦材の摩耗を警告灯により運転者に知らせるディスクブレーキ装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。図1(b)は摩擦材の摩耗を警告灯により運転者に知らせる従来のディスクブレーキ装置のパッドの周辺を示す図である。図1(b)のディスクブレーキ装置では、裏金100から摩擦材200に向けて盲孔を穿孔し、これにウエアインジケータ800を嵌着する。インジケータ800にはループ状導線900が埋め込まれており、インジケータ900を摩擦材200に取付けたとき、ループ状導線900の先端がライニングの許容限度厚さに位置するようにする。ループ状導線900の両端は電源及び指示器に接続される。
摩擦材200が許容限度厚さまで摩耗すると、ループ状導線900の先端がロータに当接し摩擦により破断するので、ループ状導線900の導通が絶たれる。指示器はこれを検出して、パネルメータにパッドを交換しなければならない旨を点灯することができる。
実公平2−18838号公報
特開平08−121515号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたインジケータのように、ディスクロータとインジケータの接触により警報音を生じさせる場合、接触により生じる音は単調な周波数の警報音であるため、運転者の耳が慣れてしまう場合がある。
また、特許文献2記載のインジケータのように、摩擦材の摩耗時にパネルメータが点灯するだけでは、パッドの交換は頻繁に必要となるものではないので、警告灯の意味が分からず放置してしまう場合がある。すなわち、警告灯により摩擦材の摩耗を運転者に知らせる場合、警報音も生じさせることが好ましい。
本発明は、上記問題に鑑み、警報音によりパッドの摩耗を知らせる場合に、運転者が容易に警報音を認識できるディスクブレーキ装置の摩耗検出装置、ディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
上記課外を解決するため、ディスクブレーキの摩耗検出装置において、マウンティングの開口部に一端が固定され他方を湾曲して折り返してパッドの裏金を上下又は左右方向に付勢すると共に、他方の一端がディスクロータの面に略垂直に対向して摩耗限界位置よりもマウンティング側にあるサポートスプリングを有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、サポートスプリングの一端が摩耗限界位置よりもマウンティング側にあるので、摩耗限界程度に摩耗するとサポートスプリングの先端が外れてパッドの裏金を付勢しなくなる。これにより、車両の振動による異音やブレーキ鳴きが生じ運転者にパッドの摩耗を認識させることができる。なお、「略垂直」とは先端部は裏金に引っかからない程度の角度であればよい。
本願請求項における摩耗検出装置は、例えば、裏金及び摩擦材からなる一対のパッド、サポートスプリング、並びに、マウンティングにより構成される。しかしながら、実施例で述べるようにピストン及びシリンダによりサポートスプリングがディスクロータと接触することで警報音が鳴る(又は鳴る状態にされる)ので、摩耗検出装置はディスクブレーキ装置と一体として構成されるものである。実施例においてディスクブレーキ装置といった場合には摩耗検出装置を含むものとする。
また、本発明は、ディスクブレーキの摩耗検出装置において、マウンティングの開口部に一端が固定され他方を湾曲して折り返してパッドの裏金を上下又は左右方向に付勢すると共に、折り返した側が固定された一端の方向に屈曲する屈曲部を有し、屈曲部から延長した一端がディスクロータの面に所定の角度をもって対向して摩耗限界位置あるサポートスプリングを有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、サポートスプリングの一端が摩耗限界位置にあるので、摩耗限界程度に摩耗するとサポートスプリングの先端がディスクロータに接触して接触音を生じさせる。また、屈曲部が支点となってサポートスプリングが強くディスクロータに接触するので、運転者に摩耗を認識させることが容易になる。なお、「所定の角度」とは先端部がディスクロータと平行でなければよい程度の角度をいう。
また、本発明の一形態において、サポートスプリングは屈曲部が係止する突起を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、突起が屈曲部を係止するのでサポートスプリングがディスクロータに強く接触することができる。
また、本発明の一形態において、サポートスプリングの一端と他方の一端の間に、裏金を付勢する圧力により狭持された圧電素子を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、サポートスプリングの先端が外れてパッドの裏金を付勢しなくなった場合に、圧電素子の電圧が変化するのでパッドが摩耗したことを検出でき、パネルメータ等に表示することで運転者に認識させることができる。
警報音によりパッドの摩耗を知らせる場合に、運転者が容易に警報音を認識できるディスクブレーキ装置を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら、実施例を上げて説明する。
図2(a)は、本実施の形態に係るディスクブレーキ装置のアウタ側から見た正面図を示す。図2(b)は、図2(a)のAA線断面図を示す。
ディスクブレーキ装置1は、車輪と一体回転する円盤状のディスクロータ5、このディスクロータ5を挟んで対向配置されるインナパッド13とアウタパッド16からなる一対の摩擦パッド、ディスクロータ5の外周縁部を跨いで配設されたキャリパ2、キャリパ2に取り付けられたキャリパ爪10、車体の非回転部に固定されたマウンティング
6、7を有するように構成される。
6、7を有するように構成される。
キャリパ2は、シリンダ8及びシリンダ8内を摺動するピストン9を備え当該ピストン9にはインナパッド13が連係されている。また、キャリパ2にはディスクロータ5を跨ぐようにブリッジ部が延出されており、ブリッジ部の先端にはキャリパ爪10が形成されてアウタパッド16を支持している。
キャリパ2は、ピストン9を押動するブレーキフルードの油室17を備え、油室17に油入り口18が連通している。油入り口18にはブレーキホースが接続されており、制動時には油室18にブレーキフルードが流入される。
キャリパ爪10のディスクロータ側に指示されたアウタパッド16は、裏金15とこの裏金15に固定された摩擦材14とによって構成される。ピストン9と連携しているインナパッド13は、裏金11とこの裏金11に固定された摩擦材12とによって構成されている。
インナ側のマウンティング7には、スライドピン3及びスライドピン4が一体的に固着されている。スライドピン3及びスライドピン4は、インナ側のマウンティング7から車両外方へ向けて互いに平行に配置されている。
キャリパ2はガイド孔を有し、マウンティング7に固定されたスライドピン3、4が所定のクリアランスを持って入り込んでいる。これにより、シリンダ8がスライドピン3、4の軸線方向(ディスクロータ5に接離する方向)に沿って移動可能であり、また、キャリパ2がガイド孔に沿って移動可能なキャリパ摺動機構が提供される。
すなわち、油室17にブレーキフルードが流入されると、ピストン9がディスクロータ5の軸方向へ移動されてインナパッド13を押圧し、摩擦材12がディスクロータ5に圧接されると共に、その反作用により、ピストン9の移動と同時にキャリパ2自体がディスクロータ5から離間する方向(インナ側)へ移動され、キャリパ爪10がディスクロータ5へ接近する方向へ移動されてアウタパッド16を押圧し、摩擦材14がディスクロータ5に圧接される。
ディスクロータ5がインナとアウタ側から裏金により圧接されると、ディスクロータ5と摩擦材14の間に摺動摩擦が生じ、その摩擦力をマウンティング6、7が受け止めることで、ディスクロータ5に制動力が付与される。
裏金15は、マウンティング6に設けた切り欠き部20に、裏金15の凸部15a、15bを嵌合させると共に、板材を湾曲させてなるサポートスプリング21が切り欠き部20の下側側面に配置され、これにより上方に付勢されている。なお、上側側面には平板22が防錆等のために裏金15とマウンティング6との間に介装される。また、インナ側においても同様に構成される。
図3(a)は図2(a)のBB線断面図を示す。なお、BB線下には摩擦材14は配置されないが、説明のため図示した。サポートスプリング21は、一端が固定され他方を湾曲して折り返してパッドの裏金を上下方向に付勢する、略U字形を有し、U字が摩擦材14の方を開いている。
凹部21aはマウンティング6の下側側面に嵌合して固定され、凹部21aからディスクロータ5と反対方向に延設された湾曲部21bを有し、湾曲部21bから裏金15の凸部15aを上方向に付勢する当接部21cが延設されている。また、端部21dは摩耗限界量Lよりもマウンティング6側に位置するように調整されている。サポートスプリング21の略U字形の形状が、裏金15を上方向に付勢するので、裏金15がマウンティング6の開口部をラトルすることが防止される。
また、当接部21cは、裏金15に対して略垂直であるが、所定の小さな角度をもって裏金15に接しており、摩擦材14がディスクロータ5から離れる方向に付勢している。すなわち、非制動時には、パッド16はサポートスプリング21によりディスクロータ5から離れる方向に付勢されており、ディスクロータ5は円滑に回転する。一方、制動時には、ピストン9及びキャリパ爪10がパッド13、16をディスクロータ5に押圧し、制動が終了すると、サポートスプリング21がパッド16をディスクロータ5から離間させる。
制動により、摩擦材12,14、は徐々に摩耗する。図3(a)に示したように端部21dは摩耗限界量Lよりもマウンティング6側に位置するが、摩擦材14が摩耗限界量Lまで摩耗すると、制動毎に摩耗した分だけ裏金15の位置が調整されるので、裏金15がディスクロータ5に近接する。本実施例では端部21dは、摩耗限界量Lまで摩耗した状態で制動すると、裏金15aの背面(ディスクロータ5と反対方向の面)が端部21dを超えて移動するため、サポートスプリング21がその付勢力により図3(b)の如く解放状態となる。
図3(b)は、摩擦材14が摩耗した状態のBB線断面図を示す。図3(b)のように解放状態となったサポートスプリング21は、裏金15を上方向やディスクロータ5からの離間方向に付勢しないので、裏金15がマウンティング6の開口部内をラトルする。すなわち、車両の振動により接触音が生じ、また、制動時には、引きずり等によるブレーキ鳴きが顕著となる。このように、ディスクブレーキ装置からの異音やブレーキ鳴きが多くなることで運転者はパッド13、16が摩耗したことを認識できる。
なお、図3(b)のように、サポートスプリング21が解放状態となった場合、端部21dが裏金15の背面で当接し、制動時でないのにサポートスプリング21がディスクロータ5を押圧することとなり、好ましくない。このため、裏金15には端部21dが進入する盲孔23が設けられている。図3(c)は、解放状態となったサポートスプリング21の端部21dが裏金15の盲孔23に進入した状態を示す。このように、盲孔23を設けておくことでサポートスプリング21と裏金15の干渉を防止できる。
以上のように、本実施例のディスクブレーキ装置1は、摩擦材が摩耗したことを単調な音でなく異音やブレーキ鳴きにより知らせるので、摩耗限界に摩耗が達した場合に運転者が認知しやすくすることができる。
ところで、図2、図3では、サポートスプリング21をマウンティング6の切り欠き部20の下側側面に配置したが、サポートスプリング21は切り欠き部20の側面に配置してもよい。図4(a)は、切り欠き部20の側面に配置されたサポートスプリング21の一例を示す。なお、図4(a)では裏金15を省略した。
図4(a)のようなサポートスプリング21は、裏金15を車両前後方向に付勢することで、裏金15のラトルを防止する。また、当接部21cは、裏金15に対して垂直でなく、所定の小さな角度をもって裏金15に接しており、摩擦材14がディスクロータ5から離れる方向に付勢している。このため、制動時にパッド13、16がディスクロータ5を押圧しても、制動が終了すると、サポートスプリング21がパッド13、16をディスクロータ5から離間させる。
また、摩擦材14が摩耗限界量Lまで摩耗すると、裏金15aが端部21dを超えて移動するため、サポートスプリング21がその付勢力により解放状態となり、図2、3と同様に異音を生じさせることができる。また、サポートスプリング21を切り欠き部20の上側側面に配置してもよい。
また、サポートスプリング21はマウンティング6でなく、裏金15に固定してもよい。図4(b)は裏金15に固定されたサポートスプリング21の一例を示す。図4(b)では、裏金15の凸部15aの側面にサポートスプリング21を配置した。サポートスプリング21の凹部21aは、裏金15aと嵌合して固定されている。サポートスプリング21とマウンティング6との当接部21cには段差21kが設けられている。サポートスプリング21は当接部21cに湾曲部を有すると共に、マウンティング6及び裏金15を左右方向に付勢する弾性力を作用させている。この弾性力により裏金15のラトルが防止され、また、制動が終了するとパッド16をディスクロータ5から離間させる。
摩擦材14が摩耗限界量Lまで摩耗すると、図4(c)に示すように、制動時にサポートスプリング21の段差21kがマウンティング6よりも内側に押し込まれるため、サポートスプリング21とマウンティング6との当接が外れる。したがって、摩耗材14が摩耗すると裏金15が不安定となって、異音やブレーキ鳴きが多くなり、運転者が摩擦材が摩耗したことを認識できる。
本実施例では、形状の異なるサポートスプリング24により、摩擦材の摩耗時に異音を生じさせて運転者に知らせるディスクブレーキ装置1について説明する。なお、ディスクブレーキ装置1の正面図及びAA線断面図については図2と同様であるので説明を省略する。
図5(a)は、本実施例における図2(a)のBB線断面図を示す。なお、BB線下には摩擦材14は配置されないが、説明のため図示した。サポートスプリング24は、サポートスプリング21と同様の形状に加え、当接部21cがベロ部21fを有する点で実施例1と異なる。
図5(b)はサポートスプリング24の斜視図を示す。ベロ部21fは、端部21dから当接部21cに長手方向に平行に2カ所の切り込みを入れ、その中央部を凹部21aの方向に折り曲げると共に、凹部21aに触れる程度の位置で当接部21cに折り返した形状となる。なお、ベロ部21fの折り曲げを延ばすと当接部21cよりも長いが、ベロ部21fの長さは摩擦材14の厚み等に応じて設計される。すなわち、ベロ部21fは先端が摩耗限界量Lを残した位置に来るように調整されている。サポートスプリング24は、裏金15を上方向に付勢する弾性力を有するので、裏金15がマウンティング6の開口部をラトルすることが防止される。
また、当接部21cは、裏金15に対して垂直でなく、所定の小さな角度をもって裏金15に接しており、摩擦材14がディスクロータ5から離れる方向に付勢している。すなわち、非制動時には、パッド16はサポートスプリング24によりディスクロータ5から離れる方向に付勢されており、ディスクロータ5は円滑に回転する。一方、制動時には、ピストン9及びキャリパ爪10がパッド13、16をディスクロータ5に押圧し、制動が終了すると、サポートスプリング21がパッド13、16をディスクロータ5から離間させる。
制動により、摩擦材12,14、は徐々に摩耗する。ベロ部21fは摩耗限界量Lを残した位置にあるが、摩耗限界量Lまで摩耗すると、ベロ部21fがディスクロータ5に接触し、接触音を生じさせる。したがって、運転者は摩耗限界量Lまでは生じなかった接触音により、パッド13、16が摩耗したことを認識できる。
また、本実施例のサポートスプリング24のベロ部21fの端部21dがディスクロータ5に接触する際、ベロ部21fと凹部21aは、接触部21gで接触するので、接触部21gが支点となり、ベロ部21fの端部21dがディスクロータ5と強く接触できるようになる。したがって、摩耗限界量Lを超えてもなお、運転者が摩耗に気づかない場合でも、摩耗が進む連れ大きな接触音が生じることとなり、運転者に認識させることができる。
また、接触部21gの支点としての機能をさらに強化してもよい。図5(c)は、サポートスプリング24の別の一形態を示す図である。図5(c)のサポートスプリング24は、凹部21aに突起21hを有する。摩擦材14が摩耗して裏金15がベロ部21fを押圧した場合、突起21hがベロ部21fの屈曲部と係合し、ベロ部21fを支えるので、大きな接触音を生じさせることができる。
なお、実施例1と同様に、サポートスプリング24は、マウンティング6の切り欠き20のうち側面又は上側側面に配設してもよい。また、サポートスプリング24を裏金15に固定してもよい。
図6は、サポートスプリング24の変形例を示す図である。図6(a)は斜視図を、図6(b)は図2(a)のBB線断面図を示す。なお、BB線下には摩擦材14は配置されないが、説明のため図示した。
図6のサポートスプリング24は、当接部21cが凹部21aの方向に折り曲げられると共に、凹部21aに触れる程度の位置で当接部21cに折り返した形状となる。端部21dは摩耗限界量Lを残した位置に来るように調整されている。サポートスプリング24は、裏金15を上方向に付勢する弾性力を有するので、裏金15がマウンティング6の開口部をラトルすることが防止される。
また、制動時にパッド16がディスクロータ5に押圧されても、制動が終了すると、サポートスプリング24がパッド16をディスクロータ5から離間させる。
制動により、摩擦材12,14が摩耗した場合の効果は図5(a)と同様である。すなわち、摩耗限界量Lまで摩耗すると、端部21dがディスクロータ5に接触し、接触音を生じさせる。また、当接部21cの屈曲部が凹部21aと接触するので、接触部21gが支点となり、端部21dがディスクロータ5と強く接触できるようになる。なお、図6のサポートスプリング24の場合も、突起21hを有するように構成することが好適である。
本実施例では、警告灯によりパッドの摩擦を運転者に認識させる装置1について説明する。なお、ディスクブレーキ装置1の正面図及びAA線断面図については図2と同様であるので説明を省略する。
図7(a)は、本実施例における図2(a)のBB線断面図を示す。なお、図7(a)において、図3(a)と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図7(a)のサポートスプリング21は、凹部21aと当接部21cとの間に、圧電素子25が配設されている点で図7(a)と異なる。圧電素子25は、凹部21aと当接部21cとにより狭持されており、圧電素子25に定電流が印可され電圧値又は抵抗値が検出されている。
摩擦材14が摩耗限界量Lまで摩耗すると、制動毎に摩耗した分だけ裏金15の位置が調整されるので、裏金15がディスクロータ5に近接する。摩耗限界量Lまで摩耗した状態で制動すると、裏金15aの背面が端部21dを超えて移動するため、サポートスプリング21がその付勢力により解放状態となる。
図7(b)は、摩擦材14が摩耗した状態のBB線断面図を示す。図7(b)のように解放状態となったサポートスプリング21は、実施例1と同様に、裏金15を上方向やディスクロータ5からの離間方向に付勢しないので、マウンティング6の開口部をラトルする。すなわち、車両の振動により接触音が生じ、また、制動時には、引きずり等によるブレーキ鳴きが顕著となる。このように、ディスクブレーキ装置1からの異音や鳴きが多くなることで運転者はパッド13、16が摩耗したことを認識できる。
また、図7(b)のようにサポートスプリング21が解放状態となると、圧電素子25の狭持圧力が解放されるので、圧力の変化により圧電素子25の電圧が変化する。電圧計等によりこれが検出されれば、圧電素子25が解放されたこと、すなわち、摩擦材14が摩耗限界量Lを残して摩耗したことが検知できる。検知の結果は、パネルメータ等に警告灯として表示される。したがって、図7(a)のようなサポートスプリング21であれば、摩擦材14の摩耗を異音及び警告灯の双方から運転者に知らせることができる。
同様の構成は、図5のサポートスプリング24にも好適に適用できる。図7(c)は、サポートスプリング24が圧電素子25を狭持している場合の図2(a)のBB線断面図を示す。
図7(c)では、端部21dがディスクロータ5と接触することで接触音が鳴り運転者に摩耗を認識させるが、さらに端部21dがある程度摩耗すると、裏金15が端部21dを超えて移動し、サポートスプリング24が解放される。サポートスプリング24が解放されれば摩擦材14の狭持圧力が解放されるので、摩擦材14の摩耗を検知してパネルメータに警告灯を表示できる。したがって、図7(c)のようなサポートスプリング24であれば、摩擦材14の摩耗を接触音及び警告灯の双方から運転者に知らせることができる。サポートスプリング24は突起21hを有していてもよく、また、ベロ部21fを有していなくてもよい。
また、圧電素子25を狭持した場合、サポートスプリング21又は24は、マウンティング6の切り欠き20の側面又は上側側面に配置してもよい。
以上のように、本実施の形態のディスクブレーキ装置1は、摩耗した場合に生じる警報音が単調でないため、運転者が容易に認識できる。また、圧電素子を配置すれば、警報音に加え警告灯を用いて運転者に認識させることができる。
1 ディスクブレーキ装置
2 キャリパ
5 ディスクロータ
6、7 マウンティング
10 キャリパ爪
12、14 摩擦材
13、15 裏金
21、24 サポートスプリング
25 圧電素子
2 キャリパ
5 ディスクロータ
6、7 マウンティング
10 キャリパ爪
12、14 摩擦材
13、15 裏金
21、24 サポートスプリング
25 圧電素子
Claims (5)
- ディスクブレーキの摩耗検出装置において、
マウンティングの開口部に一端が固定され他方を湾曲して折り返してパッドの裏金を上下又は左右方向に付勢すると共に、他方の一端がディスクロータの面に略垂直に対向して摩耗限界位置よりも前記マウンティング側にあるサポートスプリングを有する、
ことを特徴とするディスクブレーキの摩耗検出装置。 - ディスクブレーキの摩耗検出装置において、
マウンティングの開口部に一端が固定され他方を湾曲して折り返してパッドの裏金を上下又は左右方向に付勢すると共に、折り返した側が前記固定された一端の方向に屈曲する屈曲部を有し、前記屈曲部から延長した前記一端がディスクロータの面に所定の角度をもって対向して摩耗限界位置あるサポートスプリングを有する、
ことを特徴とするディスクブレーキの摩耗検出装置。 - 前記サポートスプリングは前記屈曲部が係止する突起を有する、ことを特徴とする請求項2記載のディスクブレーキの摩耗検出装置。
- 前記サポートスプリングの前記一端と前記他方の一端の間に、前記裏金を付勢する圧力により狭持された圧電素子を有する、ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか記載のディスクブレーキの摩耗検出装置。
- 請求項1ないし4記載の摩耗検出装置を有するディスクブレーキ装置。
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2005
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