JP2013012429A - 蓄電池交換治具及び蓄電池交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 稼働中の組電池を構成する多数の蓄電池のうち、交換すべき蓄電池を新しい蓄電池と交換するに当たり、所定の蓄電池の端子に容易且つ確実に取り付けることができる一方、仮設蓄電池との接続を容易且つ安価に行うことができ、且つ新しい蓄電池の取り除き交換作業も容易に行うことができる蓄電池交換治具を提供する。
【解決手段】 蓄電池bの端子8a又は8bの周側面を突き合せにより囲繞する少なくとも2枚に分割された水平板部1aのうち少なくとも1枚の水平板部1aは切欠凹部2を形成されると共に、ケーブル接続用の起立板部1bを具備したL字状板部に形成して成る組立体Aから成ると共に、該組立体Aの互いに対向する水平板部をその夫々に設けた螺孔5に螺杆6を通し締結自在として成る蓄電池交換治具。
【選択図】 図1

Description

本発明は、蓄電池交換治具及び蓄電池交換方法に関する。

従来、例えば、携帯電話の基地局電源設備には、接続杆により多数の蓄電池が直並列された組電池を、非常用電源として備えている。かかる組電池は定期的或いは不定期的に点検し、交換すべき蓄電池を新しい蓄電池と交換し、商用電源が停電しても携帯電話の通話に支障がないようにしている。組電池から成る蓄電池設備において、蓄電池を交換する場合、蓄電池交換の作業中に通電を止めて行っていた従来の電池交換方法では、蓄電池設備としての本来の機能を果たさないため、通電を止めずに電池交換を行える蓄電池設備の電池交換方法が特開平8-315861に開示されている。
該公報に開示の電池交換方法に係る発明は、特許請求の範囲に記載の通りであるが、要約書及び図1〜図4に示す実施例によれば、多数の蓄電池3a〜2fを杆状の接続具3a〜3e(即ち、接続杆)で直列に接続して成る組電池から成る蓄電池設備、即ち、組電池における2個の蓄電池2c,2dを交換する場合に、新しい正常な4個の蓄電池6a,6b,6c,6dを杆状の接続具7a,7b,7cで直列に接続した新しい組電池を蓄電池設備に対し並列に配置し、新しい組電池の両端の蓄電池6a,6dの端子から導出するコード状の接続具9と10を夫々、蓄電池設備の蓄電池2aと蓄電池2dとを接続するコード状の接続具3aの中間部と蓄電池2eと蓄電池2fを接続するコード状接続具3eの中間部に接続して図1に示す並列回路8を構成し、この状態で、次いで交換すべき蓄電池2c,2dをコード状接続具3b,3c,3dから外してその代わりに正常な蓄電池2c,2dを配置し、コード状接続具3b,3c,3dを接続し、しかる後、前記並列回路8を取り外す電池交換方法である。

特開平8-315861号公報

上記特許文献1に記載の蓄電池設備の電池交換方法は、図1〜図4に明示のように、2個の交換すべき蓄電池2c,2dを正常な蓄電池と交換するには、交換すべき蓄電池の数より多い4個の蓄電池6a,6b,6c,6dを4個用意し、これらを3本のバー状接続具7a,7b,7cで直列に接続し、その両端の蓄電池6a及び6dの端子から導出したバー状の接続具9,10を、交換すべき蓄電池2c,2dの両外側の蓄電池2b,2eと更にその外側の蓄電池2a,2fの端子杆を夫々接続するバー状の接続具3a,3eの中間部に接続し、蓄電池設備と並行する回路を形成しなければならない。而も、バー状の接続具9,10をバー状の接続具3a,3eの中間部に接続するために、特にその中間部に分岐接続孔13を設ける必要があると共に、バー状の接続具9,10をその中間部にネジ18で直接又はコ字状金具17を介し螺合結着する作業が必要となり、また、その中間部に図2に示すように、バー状の接続具9,10を夫々接続するには相隣る蓄電池間に所要のスペースが必要となる。従って、所要のスペースがない場合には、上記の蓄電池交換ができない不都合をもたらす。
而して、そのスペースに伴い、それだけ蓄電池間を接続するバー状の接続具が長くなり、全体として蓄電池設備の占有空間が増大する。
また、特許文献1には、1個の蓄電池を交換する場合の電池交換方法の実施例がないが、この場合も、交換すべき蓄電池より多い3個の新しい蓄電池を用意する必要があり、また、交換すべき蓄電池を取り除くに当たっては、その交換すべき蓄電池のその上方にその両側の蓄電池の端子に夫々接続しているバー状の接続具が上方に位置しているので、その取り除く作業が煩わしい不都合を伴う。
本発明は、特許文献1の上記の課題を解決し、蓄電池交換作業を容易に且つ安定良好に行うことができる蓄電池交換治具及びこれを用いた蓄電池交換方法を提供することを目的とする。

本発明は、請求項1に記載の通り、蓄電池の端子の周側面を突き合せにより囲繞する少なくとも2枚に分割された水平板部のうち少なくとも1枚の水平板部は切欠凹部を形成されると共に、ケーブル接続用の起立板部を具備したL字状板部に形成して成る組立体から成ると共に、該組立体の互いに対向する水平板部をその夫々に設けた螺孔に螺杆を通し締結自在としたことを特徴とする蓄電池交換治具に存する。
更に本発明は、請求項2に記載の通り、稼働中の多数個の蓄電池を接続杆を介し直列に接続された組電池のうち、交換すべき少なくとも1個の蓄電池に接続する両側の正常な蓄電池の端子に請求項1に記載の蓄電池用交換治具を夫々取り付け、その夫々のL字状板部の起立板部に交換すべき蓄電池と同じ構成の新しい蓄電池を交換すべき蓄電池と同じ数だけその側方に仮設電池として配置し、新しい蓄電池の両端子から夫々導出するケーブルを前記両側の正常な蓄電池の互いに異極性の端子に夫々接続し、次いで、交換すべき蓄電池との両側の接続杆を取り外した後、交換すべき蓄電池を除去し、その跡に新しい蓄電池を配置し、次いで新しく取り換えた蓄電池の両端子とその両側の蓄電池の異極性端子とを接続杆で夫々接続し、しかる後、夫々のケーブルを夫々の蓄電池交換治具から取り外すようにしたことを特徴とする蓄電池の交換方法に存する。
更に本発明は、請求項3に記載の通り、組電池一式を交換するに当たり、端子盤の主端子に接続している交換すべき組電池の中間に位置する蓄電池の両端子に請求項1に記載の蓄電池交換治具を夫々取り付け、その夫々の起立板部に限流抵抗器の両端子から導出するケーブルを接続し、端子盤の補助端子にブレーカーを介し接続している仮設組電池のブレーカーをONし、この状態で両端子間を接続する接続杆を取り外し、次いで、該交換すべき組電池を主端子から取り外し、次いで、同様に中間に位置する蓄電池の両端子に請求項1に記載の蓄電池交換治具を夫々取り付けた新しい組電池を該主端子に接続した状態で、両端子間を接続杆で接続し、次いで、ブレーカーをOFFした後、該仮設組電池を補助端子から外すことを特徴とする組電池一式の交換方法に存する。

請求項1に係る発明によれば、その蓄電池交換治具は構成簡単であり、蓄電池の交換に当たり、蓄電池の端子に直接取り付けて使用するので、取り付け作業が簡単であり、その組立体の水平板部を端子に囲繞当接させた状態で両水平板部を締結することにより、端子との電気的接続が確実な状態で簡単に組立体を端子に取り付けることができ、また、不要時には、締結を緩めて簡単に端子から取り外すことができる。このように、上記従来のような蓄電池交換に当たり、接続杆の中間部に分岐接続孔を設けた特殊なバー状接続具で蓄電池間を接続する必要はない。
請求項2に係る発明によれば、交換すべき蓄電池と同数の新しい蓄電池を仮設電池として組電池に対し並列に配設すれば足り、また、蓄電池の一対の端子に夫々取り付けた本発明の蓄電池交換治具の立ち上がり板部に、仮電池の一対の端子からのケーブルを接続した状態で電池交換を行うことができるので、組電池間のスペースの有無に関係なく蓄電池交換を可能とし、且つ必要に応じ占有空間を少なくすることが可能である。
請求項3に係る発明によれば、交換すべき組電池及び新しい組電池の夫々の中間に位置する蓄電池の両端子に夫々取り付けた本発明の蓄電池交換治具に限流抵抗器から導出したケーブルを接続したので、組電池交換作業に当たり、該両端子からの接続杆の取り外しや両端子間の接続を安全に行うことができる。

本発明の実施の1例の蓄電池交換治具の斜視図。 図1に示す蓄電池交換治具を用い組電池の1個の蓄電池を交換する場合の使用例を示し、図2(a)はその結線図、図2(b)は図2(a)の結線図の一部を一点鎖線で囲んだ要部の結線図。 図2(a)に示す前記要部の具体的な拡大平面図。 図3のA-A線裁断側面図。 図1に示す蓄電池交換治具を用い組電池の2個の蓄電池を交換する場合の使用例を示し、図5(a)はその結線図、図5(b)は図5(a)の結線図において、一点鎖線で囲んだ要部の結線図。 本発明の変形例の蓄電池交換治具の斜視図。 本発明の更に変形例の蓄電池交換治具の斜視図。 本発明の更に変形例の蓄電池交換治具の斜視図。 蓄電池交換治具を用い組電池一式を交換する場合の使用例を示し、図9(a)はその結線図、図9(b)は図9(a)の結線図の一部を一点鎖線で囲んだ要部の結線図。

図1は、本発明の実施形態の1例の蓄電池交換治具の斜視図を示す。符号1で示す蓄電池交換治具は次の通りに構成する。即ち、蓄電池の端子の周側面を互いに突き合せることにより囲繞する2枚に分割された同形、同大の導電性の水平板部1a,1aと夫々の水平板部1a,1aに蓄電池の端子の周側面の形状、図示の例では円形と合わせた形状に互いに突き合わせる先端縁の中央部に切欠凹部2,2、図示の例では半円形を形成し、且つ折り曲げなどにより該水平板部1a,1aに対し直角に立ち上げ且つケーブル接続用の貫通孔3,3を穿設された方形の導電性起立板部1b,1bを具備したL字状板部に形成して成る組立体Aの互いに対向する水平板部1a,1aをその夫々に設けた螺孔5に螺杆6を通し締結自在とした蓄電池交換治具1を構成した。
この締結機構は、図示の例では次のように構成した。即ち、水平板部1a,1aの夫々の前半部を後半部よりも広幅として形成した左右に突出する一対の張出板部4,4に一対の螺孔5,5と夫々の水平板部1a,1aを対向させたとき前後方向において整合する左右一対の螺孔5,5及び5,5に夫々螺合結着せしめる左右一対の螺杆6,6から構成するようにした。

水平板部1a、L字状板部は金属製などの導電性材料から成る。上記の起立板部1bは、図示のように、該水平板部1aに対し直角に立ち上げる場合の他、該水平板部1aに対し鋭角に或いは鈍角に立ち上げる場合も含めて本願ではL字状板部と総称する。
また、起立板部1bは方形に限るものではなく、所望の形状に作製でき、また、該貫通孔3は外部からのケーブルをボルトナットを用いて接続するためのものであるが、貫通孔に限らないその他凹凸係合などの所望の接続機構に構成してもよい。

図2〜図4は、組電池を構成する蓄電池のうち異常を生じた交換すべき1個の蓄電池を該組電池の稼働中に新しい正常な蓄電池と交換する場合の上記の蓄電池交換治具1の使用状態の1例を示す。図2〜図4に示すように、組電池Bは、鉛蓄電池bを12個b1,b2,b3,…b12並べ、11個の接続杆c1,c2,…c11で夫々各相隣る蓄電池の対向する異極性端子8a,8b間に渡し、図3,図4に明示のように、夫々の両端子8a,8bの上端面に設けたボルト挿通孔にボルト7を螺着することで各両端子8a,8b間に各接続杆c1,c2,…c11を固定して直列に接続されて構成されている。

今、組電池Bを構成する蓄電池b1〜b12のうち、異常を生じ交換すべき蓄電池b5を、その組電池Bの稼働中に新しい蓄電池と交換する場合における上記本発明の蓄電池交換治具1の使用態様を以下に詳述する。
先ず、交換すべき蓄電池b5の端子8aと接続杆c4により直列接続されたその1側の正常な蓄電池b4の端子8b及び交換すべき蓄電池b5の端子8bと接続杆c5により直列接続されたその他側の正常な蓄電池b6の端子8aとに、夫々の接続杆c4及びc5の下面下方の空間ににその両側から各組立体AのL字状板部の水平板部1a,1aを挿入し、夫々の端子の周側面にその夫々の半円形の切欠凹部2,2で嵌合当接し、夫々の端子を囲繞せしめると同時に、対向する水平板部1a,1aの左右の張出板部4,4の先端を突き合わせ、この状態で、左右一対の螺杆6,6を、突き合わせた水平板部1a,1aの夫々の左右の張出板部4,4に設けた螺孔5,5及び5,5に螺入し、相互に締結し、かくして本発明の蓄電池交換治具1,1(図2(b)では○印で示す)を夫々の端子8a,8bに良好な導電状態に固定する。かくして、夫々の端子に電気的に良好に接続された安定した蓄電池交換治具1,1の取り付けを簡単な作業で行うことができる。
一方、交換すべき蓄電池b5と同じ構成の正常な蓄電池bを仮設電池として前記の組電池Bの側方に、交換すべきb5に対面する位置に配置し、該仮設電池bの端子8a,8bから導出したケーブル9,10の先端を、交換すべき蓄電池b5の両側の蓄電池b4の端子8b及び蓄電池b6の端子8aに夫々取り付けてある夫々の蓄電池交換治具1,1には、その各組立体Aは一組のL字状板部で構成されているので、その2個の起立板部1b,1bのうち、そのいずれか一方を選択し、そのボルトナットの結着具11により接続し、組電池との並列回路を形成する。次いで、交換すべき蓄電池b5とその両側の蓄電池b4,b6とを接続している接続杆c4,c5を外し、次いで、交換すべき蓄電池b5を取り除き、その跡に新しい蓄電池(図示しない)を設置し、該蓄電池の両端子とその両側の蓄電池b4及びb6の夫々の端子に接続杆c4,c5を接続し、次いで、夫々の蓄電池交換治具1,1から前記の仮設電池のケーブル9,10を外すことにより、本発明の蓄電池交換治具1を用いた交換作業を完了する。

上記から明らかなように、本発明の蓄電池交換治具1を用いて蓄電池交換を行うときは、前記特許文献1に記載のような中間部に分岐接続孔を穿設した接続杆や分岐接続治具を使用することなく容易且つ安価に蓄電池交換を行うことができるばかりでなく、かかる接続杆の中間で並列回路と接続するに必要な蓄電池交換のスペースは不要となり、より狭いスペースで、或いはスペースなしのコンパクトな組電池を構成でき、更には、蓄電池交換治具1を蓄電池の端子に対し容易に取り付け、取り外しを行うことができると共に、その起立板部を利用し、仮設蓄電池bからのケーブルとの容易且つ安定した接続を行うことができ、蓄電池交換に際し優れた安全性と作業性を実現できる。

次に、組電池のうち、複数の蓄電池を交換する場合の本発明の蓄電池交換治具の使用例を説明する。
図5は、本発明の蓄電池交換治具を使用して図2に示すと同じ組立体Bを構成する蓄電池のうち、蓄電池b5とb6の2個の異常な蓄電池b5,b6を交換する蓄電池交換方法を以下に説明する。
前記した実施例で用いたと同じ蓄電池交換治具1を、交換すべき蓄電池b5,b6の両側の正常な蓄電池b4及びb7の夫々の端子に先の実施例と同じ要領で取り付ける。更に詳細には、交換すべき蓄電池b5の端子8aと接続杆c4で接続する正常な蓄電池b4の端子8bと交換すべき蓄電池b6の端子8bと接続杆c6で接続する正常な蓄電池b7の端子8aとに夫々蓄電池交換治具1,1を取り付ける。次いで、これら交換すべき蓄電池b5,b6に対向する側方に2個の蓄電池b,bを接続杆cで直列に接続した仮設蓄電池を配置し、その両蓄電池b,bの外端の端子8a,8bから夫々導出したケーブル9,10を先の実施例と同様に、前記蓄電池交換治具1,1の起立板部1b,1bに接続し、次いで、少なくとも2本の接続杆c4及びc6、或いは3本の接続杆c4,c5,c6を取り外した後、交換すべき蓄電池b5,b6を取り除き、その跡に直列に接続した新しい2個の蓄電池を設置し、次いで2本の接続杆c4及びc6を夫々の蓄電池b4の端子8b及び蓄電池b7の端子8aに接続した後、夫々の蓄電池交換治具1,1から夫々のケーブル9,10を取り外して蓄電池交換作業を終了する。このように蓄電池交換治具を用い複数個の蓄電池の交換作業を安定且つ容易に行うことができる。
尚、流れる電流値によって使用するケーブルの径を異ならせる場合もあるが、そのような場合であっても、ケーブル先端に取り付けた圧着端子を起立板部1bの貫通孔にボルトナットで接続すれば、ケーブルの径の違いに柔軟に対応することもできる。

図6は、本発明の蓄電池交換治具の変形例を示す。符号1Aで示すその蓄電池交換治具が図1に示す蓄電池交換治具1と相異するところは、組立体Aを構成する一組のL字状板部材のうち、その一方のL字状板部材の水平板部1aを設ける切欠凹部の左右の対向する部分をL字状の切欠縁2a,2aと左右の両切欠縁2a,2a間を連接する円弧状切欠縁2bとにより囲繞された切欠凹部2′に形成したもので、該水平板部1aを蓄電池の端子に嵌合するとき、その対向するL字状切欠縁2a,2aの嵌合方向の直線縁部で該端子に摺接し嵌合するようにし、嵌合終了時は端子の周側面とL字状切欠縁との間に略三角状の間隙が生ずるようにしたものである。

図7は、本発明の蓄電池交換治具の更なる変形例を示す。符号1Bで示す蓄電池交換治具は、組立体Aを構成するその一方のL字状板部の水平板部1aの切欠凹部をU字状の切欠凹部2″とし、その他方のL字状板部の水平板部1aには切欠凹部を設けない水平板部1aとした。而して、蓄電池の端子にU字状切欠凹部2″で摺接嵌合した一方のL字状板部の左右の張出板部4,4の先端と他方のL字状板部の切欠凹部のない水平板部1aの先端と当接したとき同時にその中間部は端子に当接するようにしたものである。

図8は、本発明の蓄電池交換治具の更なる変形例とその使用状態を示す。符号1Cで示す蓄電池交換治具は、蓄電池aの端子8a又は8bを囲繞する水平板部が3つに分割された水平板部1a,1a,1aで囲繞し、その夫々の水平板部1a,1a,1aに起立板部1b,1b,1bを具備して成る3個のL字状部材で組立体A,A,Aを構成し、その各組立体の対向する水平板部1a,1aの左右の張出板部4,4で上記と同様に連結自在に締結するようにしたものである。
更に詳細には、該端子を上記の3個のL字状板部の水平板部1a,1a,1aで囲繞するべく、端子の円周を3等分する120°の等間隔でその全周を3等分した円弧状の切欠凹部2,2,2で端子の周側面に嵌合当接し、その当接した各相隣る水平板部1a,1aの左右に突設する張出板部4,4及び4,4を夫々締結機構(螺孔5及び螺杆6)で互いに結着すると共に端子に圧着固定して使用する蓄電池交換治具1Cを示す。この使用状態において、3個の起立板部1b,11b,1bから使用者の都合の良い位置のものを選び、これに外部のケーブルを接続するように便宜を図った。要するに、起立板部は1つで足りるから、他の2個のL字状板部から起立板部1b,1bを欠いた水平板部1a,1aのみとして成る蓄電池交換治具で構成することができる。

図9は、図1に示す本発明の蓄電池交換治具1を用い組電池の一式を交換する場合の使用例を示す。
整流器(図示しない)と接続する端子盤12に具備する主端子13,13に接続している18個の蓄電池b1,b2,…b17,b18を接続杆c1,c2,…c17で直列に接続して成る組電池Bの一式を交換する場合、端子盤12に具備した補助端子14,14に交換すべき組電池Bと同じ構成の仮設組電池B′をブレーカー15を介して接続した状態からブレーカー15をONすると、交換すべき組電池Bに高電圧が掛かるので、その取り外し作業は危険を伴う。かかる危険を防止し、安全な取り外しを行うため、本発明によれば、交換すべき組電池Bの中間に位置する蓄電池b9及びb10間を接続する接続部c9の一方の端子8aと他方の端子8bに本発明の蓄電池交換治具1,1(図9(b)に○印で示す)を取り付け、その側方に配置した限流抵抗器16から導出するケーブル9,10を夫々の治具1,1の起立板部1bに接続し、次いで、接続杆c9を取り外し、しかる後、主端子13,13から交換すべき組電池Bを取り外す。次いで、同様に限流抵抗器16のケーブル9,10を上記と同じ中間位置に在る蓄電池b9,b10の端子8a,8bに接続して成る新しい組電池B″を、これらの端子8a,8bを接続している接続杆を予め取り外した状態で前記端子盤12の主端子13,13に接続し、次いで、該接続杆c9を接続し、限流抵抗器16による限流を徐々に解除し、しかる後、該限流抵抗器16を前記蓄電池交換治具1,1から取り外し、次いでブレーカー15をOFFし、仮設組電池B″を補助端子14,14から取り外し、組電池一式の交換を完了する。
このように、本発明の蓄電池交換治具1を限流抵抗器16に接続することにより、流れる電流を小さくすることにより、端子間の接続杆を外したり、取り付けたりする作業を行う際にアーク等の発生などの不都合を生ずることなく、安全に作業することができるので、組電池一式の交換作業を安全且つ容易に行うことができる。

以上の上記の実施例では、本発明の蓄電池交換治具を蓄電池の端子が円柱状のものに適用した場合を示したが、角柱状の端子にも適用でき、この場合には、水平板部の切欠凹部の形状を角型にすることが好ましい。

1,1A,1B,1C 蓄電池交換治具
1a 水平板部
1b 起立板部
2,2′,2″ 切欠凹部
3 ケーブル接続用貫通孔
4 張出板部
5 螺孔
6 螺杆
B 組電池
b,b1,b2,…c18 蓄電池
8a 端子
8b 端子
c,c1,c2,…c11 接続杆
b 蓄電池、仮設電池
9 ケーブル
10 ケーブル
16 限流抵抗器
B′ 仮設組電池
B″ 新しい組電池

Claims (3)

1. 蓄電池の端子の周側面を突き合せにより囲繞する少なくとも2枚に分割された水平板部のうち少なくとも1枚の水平板部は切欠凹部を形成されると共に、ケーブル接続用の起立板部を具備したL字状板部に形成して成る組立体から成ると共に、該組立体の互いに対向する水平板部をその夫々に設けた螺孔に螺杆を通し締結自在としたことを特徴とする蓄電池交換治具。
2. 稼働中の多数個の蓄電池を接続杆を介し直列に接続された組電池のうち、交換すべき少なくとも1個の蓄電池に接続する両側の正常な蓄電池の端子に請求項1に記載の蓄電池用交換治具を夫々取り付け、その夫々のL字状板部の起立板部に交換すべき蓄電池と同じ構成の新しい蓄電池を交換すべき蓄電池と同じ数だけその側方に仮設電池として配置し、新しい蓄電池の両端子から夫々導出するケーブルを前記両側の正常な蓄電池の互いに異極性の端子に夫々接続し、次いで、交換すべき蓄電池との両側の接続杆を取り外した後、交換すべき蓄電池を除去し、その跡に新しい蓄電池を配置し、次いで新しく取り換えた蓄電池の両端子とその両側の蓄電池の異極性端子とを接続杆で夫々接続し、しかる後、夫々のケーブルを夫々の蓄電池交換治具から取り外すようにしたことを特徴とする蓄電池の交換方法。
3. 組電池一式を交換するに当たり、端子盤の主端子に接続している交換すべき組電池の中間に位置する蓄電池の両端子に請求項1に記載の蓄電池交換治具を夫々取り付け、その夫々の起立板部に限流抵抗器の両端子から導出するケーブルを接続し、端子盤の補助端子にブレーカーを介し接続している仮設組電池のブレーカーをONし、この状態で両端子間を接続する接続杆を取り外し、次いで、該交換すべき組電池を主端子から取り外し、次いで、同様に中間に位置する蓄電池の両端子に請求項1に記載の蓄電池交換治具を夫々取り付けた新しい組電池を該主端子に接続した状態で、両端子間を接続杆で接続し、次いで、ブレーカーをOFFした後、該仮設組電池を補助端子から外すことを特徴とする組電池一式の交換方法。

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