JP4274773B2 - Coil and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車両等に使用されるモータのステータ(固定子)等におけるコイルの製造方法に関し、特に、独特な構造のコイルを製造するための独特な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
モータは、ロータ(回転子)と、その回りに位置するステータ(固定子)を備えており、ステータ(固定子)は、鉄心回りに、断面が円形の銅線等の金属線を巻いて構成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のステータ(固定子)においては、銅線等の金属線を巻いてコイルを形成しているため、金属線の巻回自体が難しいと共に、巻回されたコイルの形状を保持するのも難しく、コイルを正規の形状に正確に形成するのが困難であり、特に、独特な形状のコイルの形成は極めて困難であった。
【0004】
本発明は、上記のような課題を解決するためなされたものであり、特に、線材を加工して、鉄心が挿入される複数の筒状の巻線部を設け、この複数の巻線部を有する線材を複数用意して、それぞれ編み込むことで環状に形成したコイルの製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項1に係る発明のコイルの製造方法は、直線状の線材からなり、複数の角部を有する複数のターン部からなり、鉄心が挿入される筒状の巻線部を形成し、該筒状の巻線部の形成を複数回繰り返し行って、複数の巻線部を、それぞれが所定間隔を有し、かつ、階段状に段差を有して連なるように形成したコイル巻線製造工程と、
前記各巻線部が階段状に段差を有して連なる状態から略平行に段差なく連なる状態へと変形させる平行化工程と、
前記コイル巻線を丸める丸め工程と、
前記コイル巻線の一方の端末を段曲げ加工する端末段曲げ加工工程と、
前記コイル巻線の両端の線部を所定形状に折り曲げ成形した後、所定長さに切断するフォーミング工程と、
前記コイル巻線製造工程、平行化工程、丸め工程、端末段曲げ加工工程及びフォーミング工程によって製造された3つのコイル巻線のうち1つ目のコイル巻線の隣接する巻線部間の一方寄りに2つ目のコイル巻線の巻線部が位置し、1つ目のコイル巻線の隣接する巻線部間の2つ目のコイル巻線の巻線部寄りに3つ目のコイル巻線の巻線部が位置して、巻線部が列状に並ぶように、1つ目のコイル巻線と2つ目のコイル巻線とを交差させて編み込み、かつ、1つ目のコイル巻線と2つ目のコイル巻線とを編み込んで形成したコイル巻線と3つ目のコイル巻線とを交差させて編み込む編み込み工程と、
を含むことを特徴とする。
【0009】
請求項2に係る発明は、前記コイル巻線製造工程は、直線状の線材を略円形の第1のガイド部材に沿わせて配設した後、該線材の前側を押圧して第1のガイド部材に沿わせて折り曲げ、更に、線材を前方に移動した後、前側を押圧して第1のガイド部材に沿わせて折り曲げ、線材の押圧と移動とを複数回繰り返し行って、複数の角部を有する複数のターン部からなる筒状の巻線部を形成し、前記線材の押圧と移動とを複数回繰り返し行って、筒状の巻線部の形成を複数回繰り返し行って、複数の巻線部を、それぞれが所定間隔を有し、かつ、階段状に段差を有して連なるように形成することを特徴とする。
【0010】
請求項3に係る発明は、前記平行化工程は、前記複数の巻線部を有するコイル巻線を、各巻線部が第1の治具のブロックに差し込まれるように第1の治具にセットした後、各ブロックを一方向に傾動させて、各巻線部を傾斜変形させ、各巻線部が階段状に段差を有して連なる状態から略平行に段差なく連なる状態へと変形させることを特徴とする。
【0011】
請求項4に係る発明は、前記丸め工程は、前記コイル巻線の隣接する巻線部間の各連結線部を凹形の第2のガイド部材と凸形の第3のガイド部材とで挟持して丸めることを特徴とする。
【0012】
請求項5に係る発明は、前記端末段曲げ加工工程は、前記コイル巻線の一方の端末をプレスによって押圧することを特徴とする。
【0013】
請求項6に係る発明は、前記フォーミング工程は、前記コイル巻線を、両端の巻線部が第2の治具のブロックに差し込まれるように第2の治具にセットした後、前記両端の巻線部に連なる両端の線部をレバーで所定形状に折り曲げ成形した後、所定長さにカッタで切断することを特徴とする。
【0014】
請求項7に係る発明は、前記線材は絶縁皮膜付き銅線であり、前記フォーミング工程の後に、コイル巻線の端末部から絶縁皮膜を除去する皮膜除去工程を備えてなることを特徴とする。
【0015】
請求項8に係る発明は、前記編み込んだコイル巻線の中性点にかしめリングを被せてかしめるかしめ工程と、該かしめ点を半田付け又は溶接する工程と、を含むことを特徴とする。
【0019】
次に、かかる発明の作用について説明すると、請求項1に係るコイルの製造方法では、コイル化を容易に行うことができ、さらに、コイルを正確に形成しつつ、ひいてはモータの製造性を向上することができる。
【0020】
請求項2に係る発明では、コイル巻線を容易に正確に、しかも、迅速に製造でき、製造性を向上できる。
【0021】
請求項3に係る発明では、各巻線部が階段状に段差を有して連なる状態から略平行に段差なく連なる状態へと、容易に変形させることができる。
【0022】
請求項4に係る発明では、コイル巻線を容易に丸めることができる。
【0023】
請求項5に係る発明では、コイル巻線の端末を簡単に段曲げ加工できる。
【0024】
請求項6に係る発明では、コイル巻線の両端の線部を簡単に所定形状に折り曲げ成形できると共に、所定長さに簡単に形成できる。
【0025】
請求項7に係る発明では、コイル巻線の端末部を簡単に電気的に接続可能とすることができる。
【0026】
請求項8に係る発明では、編み込まれたコイル巻線同士を結束固定できる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施の形態を詳述する。
図1は、本発明に係るコイルの製造方法によって製造されたコイルの一実施形態を示している。
このコイル1は、絶縁皮膜付き銅線等の線材からなる3つのコイル巻線2〜4から構成されている。
【0028】
図2及び図3に示すように、各コイル巻線2〜4は、それぞれ鉄心が挿入される所定ターン数で筒状の巻線部5が複数個(本実施形態では5つ)略平行に段差なく連なり、かつ、略環状に丸った構成である。
【0029】
因みに、図2のように、例えば、各コイル巻線2〜4において、巻線部5の間隔は60°で、各コイル巻線2〜4の内径は、115mmである。
【0030】
そして、図1及び図4に示すように、1つ目のコイル巻線2の隣接する巻線部5間の一方寄りに2つ目のコイル巻線3の巻線部5が位置し、1つ目のコイル巻線2の隣接する巻線部5間の2つ目のコイル巻線3の巻線部5寄りに3つ目のコイル巻線4の巻線部5が位置して、各巻線部5が列状に並ぶように、1つ目のコイル巻線2と2つ目のコイル巻線3とを交差させて編み込み、かつ、1つ目のコイル巻線2と2つ目のコイル巻線3とを編み込んで形成したコイル巻線と3つ目のコイル巻線4とを交差させて編み込んである。
【0031】
この場合、線材は、上記のように、例えば、絶縁皮膜付き銅線から構成されており、コイル巻線2〜4の端末部から絶縁皮膜が除去されている。
【0032】
また、編み込まれて組み付けられたコイル巻線2〜4は、その中性点に被せられて、かしめられるかしめリング(図示せず)を備えており、このかしめリングのかしめ点には、半田付け又は溶接が施されている。
【0033】
次に、かかるコイルを製造する本発明に係るコイルの製造方法の一実施形態について説明する。
【0034】
このコイルの製造方法は、次の工程からなる。
すなわち、
(1)絶縁皮膜付き銅線等からなる直線状の線材からなり、複数の角部を有する複数(本実施形態では、7つ)のターン部5Aからなり、鉄心が挿入される筒状の巻線部5を形成し、該筒状の巻線部5の形成を複数回繰り返し行って、複数の巻線部5を、それぞれが所定間隔を有し、かつ、階段状に段差を有して連なるように形成したコイル巻線製造工程(図5及び図7参照)。
(2)各巻線部5が階段状に段差を有して連なる状態から略平行に段差なく連なる状態へと変形させる平行化工程(図6参照)。
(3)各コイル巻線2〜4を丸める丸め工程(図2及び図8参照)。
(4)各コイル巻線2〜4の一方の端末を段曲げ加工する端末段曲げ加工工程。(5)各コイル巻線2〜4の両端の線部を所定形状に折り曲げ成形した後、所定長さに切断するフォーミング工程(図9及び図10参照)。
(6)コイル巻線製造工程、平行化工程、丸め工程、端末段曲げ加工工程及びフォーミング工程によって製造された3つのコイル巻線2〜4を、1つ目のコイル巻線2の隣接する巻線部5間の一方寄りに2つ目のコイル巻線3の巻線部5が位置し、1つ目のコイル巻線2の隣接する巻線部5間の2つ目のコイル巻線3の巻線部5寄りに3つ目のコイル巻線4の巻線部5が位置して、各巻線部5が列状に並ぶように、1つ目のコイル巻線2と2つ目のコイル巻線3とを交差させて編み込み、かつ、1つ目のコイル巻線2と2つ目のコイル巻線3とを編み込んで形成したコイル巻線と3つ目のコイル巻線4とを交差させて編み込まれる編み込み工程(図1及び図4参照)。
【0035】
かかる工程通りに具体的にコイル1を製造する手順について説明する。
先ず、図7に示すように、直線状の線材6を略円形の第1のガイド部材7に沿わせて配設した後、該線材6の前側を回転押圧部材8で回転押圧して第1のガイド部材7に沿わせて折り曲げ、更に、線材6を前方に移動した後、前側を押圧して第1のガイド部材7に沿わせて折り曲げ、線材6の押圧と移動とを複数回繰り返し行って、複数の角部を有する複数のターン部5Aからなる筒状の巻線部5を形成し、線材6の押圧と移動とを複数回繰り返し行って、筒状の巻線部5の形成を複数回繰り返し行って、図5(B)に示すように、複数の巻線部5を、それぞれが所定間隔を有し、かつ、階段状に段差を有して連なるように形成する(コイル巻線製造工程)。
【0036】
次に、前記複数の巻線部5を有するコイル巻線2〜4を、各巻線部5が第1の治具のブロック(図示せず)に差し込まれるように第1の治具にセットした後、各ブロックを一方向に傾動させて、各巻線部5を傾斜変形させ、図6に示すように、各巻線部5が階段状に段差を有して連なる状態から略平行に段差なく連なる状態へと変形させる(平行化工程)。
【0037】
次に、図8に示すように、コイル巻線2〜4の隣接する巻線部5間の各連結線部9を凹形の第2のガイド部材10と凸形の第3のガイド部材11とで挟持して丸める(丸め工程)。
【0038】
そして、コイル巻線2〜4の一方の端末を図示しないプレスによって押圧する(端末段曲げ加工工程)。
【0039】
さらに次には、図9及び図10に示すように、コイル巻線2〜4を、両端の巻線部5が第2の治具12の左右のブロック13,14に差し込まれるように第2の治具12にセットした後、前記両端の巻線部5に連なる両端の線部を、ピン17,18で回転可能に支持したレバー15,16で所定形状に折り曲げ成形した後、所定長さに図示しないカッタで切断する(フォーミング工程)。
【0040】
その後、上述した各工程によって製造された3つのコイル巻線2〜4のうち1つ目のコイル巻線2と2つ目のコイル巻線3とを交差させて編み込み、かつ、1つ目のコイル巻線2と2つ目のコイル巻線3とを編み込んで形成したコイル巻線と3つ目のコイル巻線4とを交差させて編み込む。
【0041】
これにより、1つ目のコイル巻線2の隣接する巻線部5間の一方寄りに2つ目のコイル巻線3の巻線部5が位置し、1つ目のコイル巻線2の隣接する巻線部5間の2つ目のコイル巻線3の巻線部5寄りに3つ目のコイル巻線4の巻線部5が位置して、各巻線部5が列状に並ぶ(図1及び図4参照)。
【0042】
かかる方法において、本実施形態のように、線材6を絶縁皮膜付き銅線で形成したときには、上記したフォーミング工程の後に、コイル巻線2〜4の端末部から絶縁皮膜を除去する皮膜除去工程を備えるのが好ましい。
【0043】
また、編み込んだコイル巻線2〜4の中性点に図示しないかしめリングを被せてかしめるかしめ工程と、該かしめ点を半田付け又は溶接する工程と、を設けても良い。
【0045】
かかるコイルの製造方法によれば、絶縁皮膜付き銅線等からなる直線状の線材6からなり、複数の角部を有する複数のターン部5Aからなる筒状の巻線部5を形成し、該筒状の巻線部5の形成を複数回繰り返し行って、複数の巻線部5を、それぞれが所定間隔を有し、かつ、階段状に段差を有して連なるように形成し、その後、各巻線部5が階段状に段差を有して連なる状態から略平行に段差なく連なる状態へと変形させ、コイル巻線2〜4の丸め、コイル巻線2〜4の一方の端末を段曲げ加工、コイル巻線2〜4の両端の線部を所定形状に折り曲げ成形、所定長さに切断をそれぞれ行った後、各コイル巻線2〜4を交差させて編み込むようにしたから、コイル化を容易に行うことができ、さらに、コイル1を正確に形成しつつ、ひいてはモータの製造性を向上することができる。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係るコイルの製造方法によれば、直線状の線材からなり、複数の角部を有する複数のターン部からなる筒状の巻線部を形成し、該筒状の巻線部の形成を複数回繰り返し行って、複数の巻線部を、それぞれが所定間隔を有し、かつ、階段状に段差を有して連なるように形成し、その後、各巻線部が階段状に段差を有して連なる状態から略平行に段差なく連なる状態へと変形させ、コイル巻線の丸め、コイル巻線の一方の端末を段曲げ加工、コイル巻線の両端の線部を所定形状に折り曲げ成形、所定長さに切断をそれぞれ行った後、各コイル巻線を交差させて編み込むようにしたから、コイル化を容易に行うことができ、さらに、コイルを正確に形成しつつ、ひいてはモータの製造性を向上することができる。
【0049】
請求項2に係る発明によれば、コイル巻線を容易に正確に、しかも、迅速に製造でき、製造性を向上できる。
【0050】
請求項3に係る発明によれば、各巻線部が階段状に段差を有して連なる状態から略平行に段差なく連なる状態へと、容易に変形させることができる。
【0051】
請求項4に係る発明によれば、コイル巻線を容易に丸めることができる。
【0052】
請求項5に係る発明によれば、コイル巻線の端末を簡単に段曲げ加工することができる。
【0053】
請求項6に係る発明によれば、コイル巻線の両端の線部を簡単に所定形状に折り曲げ成形できると共に、所定長さに簡単に形成することができる。
【0054】
請求項7に係る発明によれば、コイル巻線の端末部を簡単に電気的に接続可能とすることができる。
【0055】
請求項8に係る発明では、編み込まれたコイル巻線同士を結束固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るコイルの製造方法によって製造されたコイルの一実施形態の斜視図
【図2】 同上のコイルを構成するコイル巻線の平面図
【図3】 同上のコイル巻線における巻線部の構成を示す図で、(A)は平面図、(B)正面図、(C)は側面図
【図4】 同上のコイルの内側を示す斜視図
【図5】 丸める前で、段差があるコイル巻線の構成を示す図で、(A)は平面図、(B)正面図
【図6】 丸める前で、段差がないコイル巻線の構成を示す正面図
【図7】 コイル巻線製造工程を実施する装置の平面図
【図8】 丸め工程を実施する装置の平面図
【図9】 フォーミング工程を実施する装置の平面図
【図10】 フォーミング工程を実施する装置の平面図[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a coil in a stator (stator) of a motor used in an electric vehicle or the like, and more particularly to a unique method for manufacturing a coil having a unique structure .
[0002]
[Prior art]
The motor includes a rotor (rotor) and a stator (stator) positioned around the rotor, and the stator (stator) is configured by winding a metal wire such as a copper wire having a circular cross section around the iron core. To do.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional stator (stator), since forming the coil by winding a metal wire such as copper wires, with the winding itself of the metal wire it is difficult to retain the shape of the wound coil However, it is difficult to accurately form a coil in a regular shape , and it is particularly difficult to form a coil having a unique shape.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in particular, a wire rod is processed to provide a plurality of cylindrical winding portions into which iron cores are inserted. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a coil formed in an annular shape by preparing a plurality of wire rods and braiding them.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the manufacturing method of the coil of the invention according to
A parallelizing step in which each winding part is deformed from a continuous state having steps in a step shape to a continuous state without steps in a substantially parallel manner;
A rounding step of rounding the coil winding;
A terminal step bending process for bending one end of the coil winding;
A forming step of bending the wire portions at both ends of the coil winding into a predetermined shape and then cutting it into a predetermined length;
Of the three coil windings manufactured by the coil winding manufacturing process, the parallelizing process, the rounding process, the terminal step bending process, and the forming process, one side between adjacent winding portions of the first coil winding. The winding portion of the second coil winding is located in the first coil winding, and the third coil winding is located near the winding portion of the second coil winding between the adjacent winding portions of the first coil winding. The first coil winding and the second coil winding are crossed and braided so that the winding portions of the wire are located and the winding portions are arranged in a row, and the first coil A knitting process in which a coil winding formed by weaving a winding and a second coil winding and a third coil winding are crossed and knitted,
It is characterized by including.
[0009]
In the invention according to
[0010]
In the invention according to
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the rounding step, each connecting line portion between adjacent winding portions of the coil winding is sandwiched between the concave second guide member and the convex third guide member. And rounding.
[0012]
The invention according to
[0013]
In the invention according to
[0014]
The invention according to
[0015]
The invention according to
[0019]
Next, the operation of the present invention will be described. In the method for manufacturing a coil according to
[0020]
In the invention according to the second aspect , the coil winding can be manufactured easily and accurately and quickly, and the productivity can be improved.
[0021]
In the invention which concerns on
[0022]
In the invention according to
[0023]
In the invention according to
[0024]
In the invention according to
[0025]
In the invention which concerns on
[0026]
In the invention according to
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a coil manufactured by the method for manufacturing a coil according to the present invention.
The
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 3, each of the
[0029]
Incidentally, as shown in FIG. 2, for example, in each coil winding 2 to 4, the interval between the winding
[0030]
As shown in FIGS. 1 and 4, the winding
[0031]
In this case, as described above, the wire is made of, for example, a copper wire with an insulating film, and the insulating film is removed from the end portions of the
[0032]
In addition, the
[0033]
Next, an embodiment of a method for manufacturing a coil according to the present invention for manufacturing such a coil will be described.
[0034]
This coil manufacturing method includes the following steps.
That is,
(1) A cylindrical winding made of a linear wire made of a copper wire with an insulating film, etc., comprising a plurality of (in this embodiment, seven)
(2) A parallelizing step in which the winding
(3) A rounding step for rounding the
(4) A terminal step bending process in which one terminal of each coil winding 2 to 4 is bent. (5) A forming step of bending the wire portions at both ends of each of the
(6) Three
[0035]
The procedure for specifically manufacturing the
First, as shown in FIG. 7, the
[0036]
Next, the
[0037]
Next, as shown in FIG. 8, the connecting line portions 9 between the adjacent winding
[0038]
Then, one end of the
[0039]
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, the
[0040]
Thereafter, the first coil winding 2 and the second coil winding 3 among the three
[0041]
As a result, the winding
[0042]
In such a method, when the
[0043]
Further, a caulking step for caulking a not-shown caulking ring to the neutral points of the knitted
[0045]
According to such a coil manufacturing method, the
[0048]
【The invention's effect】
As described above , according to the method for manufacturing a coil according to
[0049]
According to the second aspect of the present invention, the coil winding can be manufactured easily and accurately and quickly, and the manufacturability can be improved.
[0050]
According to the invention which concerns on
[0051]
According to the invention of
[0052]
According to the invention which concerns on
[0053]
According to the sixth aspect of the present invention, the wire portions at both ends of the coil winding can be easily bent into a predetermined shape and can be easily formed into a predetermined length.
[0054]
According to the invention which concerns on
[0055]
In the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a coil manufactured by a coil manufacturing method according to the present invention. FIG. 2 is a plan view of a coil winding constituting the coil. FIG. It is a figure which shows the structure of a coil | winding part, (A) is a top view, (B) Front view, (C) is a side view [FIG. 4] The perspective view which shows the inner side of a coil same as the above [FIG. 5] Before rounding, FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a configuration of a coil winding with a step, where FIG. 7A is a plan view, and FIG. 6B is a front view. FIG. 6 is a front view showing a configuration of a coil winding without a step before rounding. FIG. 8 is a plan view of an apparatus that performs a rounding process. FIG. 9 is a plan view of an apparatus that performs a forming process. FIG. 10 is a plan view of an apparatus that performs a forming process.
Claims (8)
前記各巻線部が階段状に段差を有して連なる状態から略平行に段差なく連なる状態へと変形させる平行化工程と、
前記コイル巻線を丸める丸め工程と、
前記コイル巻線の一方の端末を段曲げ加工する端末段曲げ加工工程と、
前記コイル巻線の両端の線部を所定形状に折り曲げ成形した後、所定長さに切断するフォーミング工程と、
前記コイル巻線製造工程、平行化工程、丸め工程、端末段曲げ加工工程及びフォーミング工程によって製造された3つのコイル巻線のうち1つ目のコイル巻線の隣接する巻線部間の一方寄りに2つ目のコイル巻線の巻線部が位置し、1つ目のコイル巻線の隣接する巻線部間の2つ目のコイル巻線の巻線部寄りに3つ目のコイル巻線の巻線部が位置して、巻線部が列状に並ぶように、1つ目のコイル巻線と2つ目のコイル巻線とを交差させて編み込み、かつ、1つ目のコイル巻線と2つ目のコイル巻線とを編み込んで形成したコイル巻線と3つ目のコイル巻線とを交差させて編み込む編み込み工程と、
を含むことを特徴とするコイルの製造方法。It consists of a straight wire, consists of a plurality of turns with a plurality of corners, forms a cylindrical winding part into which an iron core is inserted, and repeats the formation of the cylindrical winding part a plurality of times A coil winding manufacturing process in which a plurality of winding portions are formed so as to be continuous with each other having a predetermined interval and a stepped shape,
A parallelizing step in which each winding part is deformed from a continuous state having steps in a step shape to a continuous state without steps in a substantially parallel manner;
A rounding step of rounding the coil winding;
A terminal step bending process for bending one end of the coil winding;
A forming step of bending the wire portions at both ends of the coil winding into a predetermined shape and then cutting it into a predetermined length;
Of the three coil windings manufactured by the coil winding manufacturing process, the parallelizing process, the rounding process, the terminal step bending process, and the forming process, one side between adjacent winding portions of the first coil winding. The winding portion of the second coil winding is located in the first coil winding, and the third coil winding is located near the winding portion of the second coil winding between the adjacent winding portions of the first coil winding. The first coil winding and the second coil winding are crossed and braided so that the winding portions of the wire are located and the winding portions are arranged in a row, and the first coil A knitting process in which a coil winding formed by weaving a winding and a second coil winding and a third coil winding are crossed and knitted,
The manufacturing method of the coil characterized by including.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002293091A JP4274773B2 (en) | 2002-10-04 | 2002-10-04 | Coil and manufacturing method thereof |
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