JP6592860B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置に関する。

従来から、筐体の内部に送風機や熱交換器等を収納し、室内の空気を吸い込んで温度、湿度の調整を行った後に、この空気を吹き出し口から吐出することで室内の空調を行う空気調和装置が知られている。

特許文献１には、吹出し口から吐出される空気の風向を変更するフラップを備える空気調和装置が開示されている。この空気調和装置は、フラップの向きを変更する構成として、フラップに形成された軸受と、軸受に嵌合してフラップを回動自在に支持する中間軸を有する中間軸体と、空気調和装置の本体側に固定されて中間軸体を支持する本体側支持体と、を備える。

特開２００８−２６１５６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、軸受のような中間軸が挿入される孔の内周面と中間軸の外周面との間に径方向の隙間があると、フラップが作動したときに、中間軸と軸受とが当たって異音が生じるおそれがある。

この発明は、コスト上昇を抑えつつ、フラップの作動時に生じる異音の発生を抑えることができる空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明の第一の態様における空気調和装置は、吹き出し口が形成されるとともに本体側取付孔が形成された本体部と、係合孔が形成されるとともに、前記吹き出し口に設けられ、前記吹き出し口からの空気の吹き出し方向を変更するフラップと、前記本体側取付孔と前記係合孔とに挿入されて、前記フラップを前記本体部に対して回動可能に連結する連結部材と、を備え、前記連結部材は、前記本体側取付孔に挿通された取付孔挿入部と、前記取付孔挿入部の一方の端部に形成され、前記係合孔に係合されるフラップ連結部と、前記連結部材が前記本体側取付孔に挿通されたときに前記本体側取付孔の内周面と接する部分が前記取付孔挿入部の外周面よりも径方向外側に膨出し、前記取付孔挿入部の他方の端部から延在して前記径方向に弾性変形可能な弾性変形部と、を備える。

このように構成することで、取付孔挿入部が本体側取付孔に挿入された場合に、弾性変形部が本体側取付孔の内周面に向かって押し戻された状態で摺接する。これにより、本体側取付孔と取付孔挿入部との隙間によって生じる本体側取付孔と連結部材とのガタ付きを抑えることができる。したがって、本体側取付孔の内周面に摺接した弾性変形片の弾性変形により、フラップを回転させるときに、本体側取付孔に対する連結部材の振動を抑えることができる。

また、この発明の第二の態様における空気調和装置では、第一の態様において、前記弾性変形部は、前記取付孔挿入部に繋がっている基端部よりも厚く形成され、前記取付孔挿入部の外周面よりも径方向外側に膨出するよう先端部に形成された膨出部を有していてもよい。

このように、先端部に形成された膨出部を基端部よりも薄く形成することで、弾性変形部に弾性変形を生じやすくすることができる。これにより、弾性変形部による、本体側取付孔と連結部材とのガタ付きの抑制、連結部材の振動の抑制を、効果的に行うことができる。

この発明に係る空気調和装置によれば、本体側取付孔と連結部材とのガタ付きを抑え、フラップの作動時に生じる異音の発生を抑えることができる。

本発明の実施形態の空気調和装置の斜視図である。 本発明の実施形態の空気調和装置の断面図であって、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 本発明の実施形態の空気調和装置の正面図であって、前面の吸込みパネルを外した状態を示す図である。 本発明の実施形態の取付部の斜視図である。 本発明の実施形態の取付部の分解斜視図である。 本発明の実施形態の取付部の連結部材の外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態の取付部の連結部材の中心軸に沿った断面図である。 本発明の実施形態の変形例における取付部の連結部材の変形例を示す図であり、連結部材を中心軸方向から見た断面図である。

以下、本発明の実施形態の空気調和装置１について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態の空気調和装置の斜視図である。図２は、本発明の実施形態の空気調和装置の断面図であって、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、本発明の実施形態の空気調和装置の正面図であって、前面の吸込みパネルを外した状態を示す図である。

図１、図２、及び図３に示すように、空気調和装置１は、据付時に水平方向となる方向に横長の直方体形状をなす筐体２と、筐体２の内部に収容される空調機器（本体部）３とを備えている。空気調和装置１は、室内に設けられる室内機である。空気調和装置１は、空気Ａを吸い込んで温度、湿度の調整を行った後に吹き出し口４より空気Ａを吐出し、室内の空調を行う装置である。本実施形態の空気調和装置１は、空気Ａの吹き出し方向を変更するフラップ８が設けられている。

ここで、以下では、据付時に水平方向となる方向を左右方向とし、据付時に上下方向となる方向を単に上下方向とし、これら左右方向及び上下方向に直交する方向を前後方向とする。なお、据付時に手前側となるのが前後方向の前側である。

図２に示すように、空調機器３は、熱交換器５と、熱交換器５によって覆われるように設けられた送風ファン６と、空気Ａの吸い込み口に設けられるフィルタ７と、空気Ａの吹き出し口４に設けられるフラップ８と、左右方向の一端側に設けられて空調の制御を行うコントロールボックス９と、を備える。

筐体２は、据付時に手前側となる前面側に配される前面パネル１０と、前面パネル１０に一体に接続されて据付時に上方に配置される上面パネル１１と、前面パネル１０及び上面パネル１１とともに内部に空調機器３を収容する空間Ｓを形成する筐体本体１２と、を備えている。
筐体２は、前面パネル１０を前方から覆う吸込みパネル１３を有している。

筐体本体１２は、左右方向に一対に配置された側面パネル１４と、これら一対の側面パネル１４に一体に接続されて据付け面に対向する背面パネル１５と、一対の側面パネル１４と背面パネル１５とを支持するとともに下方に配置された底面パネル１６とを有している。

筐体本体１２は、一対の側面パネル１４、背面パネル１５、及び底面パネル１６によって囲まれる空調機器３を収容する空間Ｓを形成する。筐体本体１２は、この空間Ｓの前方及び上方で開口している。即ち、筐体本体１２には、筐体２を前後方向に貫通する前面開口部ＯＰ１、及び上下方向に貫通する上面開口部ＯＰ２が形成されている。
空気Ａは、上面開口部ＯＰ２から筐体２の空間Ｓに取り込まれるようになっている。

前面パネル１０は格子状をなし、前面開口部ＯＰ１の前面側に、筐体本体１２に一体に設けられている。上面パネル１１は格子状をなし、上面開口部ＯＰ２の上面側に、筐体本体１２と一体に設けられている。

吸込みパネル１３は、前面開口部ＯＰ１及び前面パネル１０を覆うように前面パネル１０のさらに前方側に配置されている。吸込みパネル１３は、筐体本体１２に対して着脱可能となっていることで前面開口部ＯＰ１を開閉可能としている。

吹き出し口４に設けられているフラップ８は、吹き出し口４からの空気Ａの上下方向の向きを変更する風向き調整板である。空気調和装置１は、二つのフラップ８を備える。二つのフラップ８は、吹き出し口４を塞ぐような配置とすることができる。二つのフラップ８は、送風ファン６によって吐出される空気Ａの流れに沿うように軸線Ｏ回りに回動させることができる。

以下、フラップ８の取り付け構造について説明する。ここでは、二つのフラップ８のうち、後方に配置されたフラップ８の取り付け構造について説明する。二つのフラップ８のうち、前方に配置されたフラップ８の取り付け構造は、後方に配置されたフラップ８の取り付け構造と略同一であるため説明を省略する。

図３に示すように、フラップ８は、左右方向に間隔を空けた複数箇所で、取付部１７を介して、左右方向に延在する軸線Ｏ回りに回転可能に筐体２に連結されている。また、フラップ８は、軸線Ｏ方向（左右方向）の一方の端部側に設けられた図示しない駆動モータによって、軸線Ｏ回りに回転駆動される。このため、フラップ８の一方の端部には、軸線Ｏ方向に延びるピン３５が設けられ、このピン３５が図示しない駆動モータに連結される。

図４は、本発明の実施形態の取付部の斜視図である。図５は、本発明の実施形態の取付部の分解斜視図である。図６は、本発明の実施形態の取付部の連結部材の外観を示す斜視図である。図７は、本発明の実施形態の取付部の連結部材の中心軸に沿った断面図である。

図４及び図５に示すように、取付部１７は、フラップ８のフラップ本体１８と一体に設けられているフラップ側ブラケット１９と、筐体２に設けられている筐体側ブラケット２０と、フラップ側ブラケット１９と筐体側ブラケット２０とを連結する連結シャフト（連結部材）２１と、を備える。

フラップ８は、左右方向に長い板形状のフラップ本体１８と、取付部１７に対応した位置でフラップ本体１８に設けられたフラップ側ブラケット１９と、を備える。

フラップ側ブラケット１９は、フラップ本体１８の表面１８ｆから直交する方向に延びるよう、フラップ本体１８の一方の表面１８ｆに一体に形成されている。フラップ側ブラケット１９は、板状をなし、軸線Ｏに直交する主面が形成されている。

フラップ側ブラケット１９は、軸線Ｏ方向から見た形状が三角形状をなしている。フラップ側ブラケット１９には、軸線Ｏ方向に貫通する長方形状のシャフト係合孔２３（図５参照）が形成されている。

筐体側ブラケット２０は、板状をなし、吹き出し口４から吹き出される空気Ａの流れを阻害しないように、軸線Ｏ方向に直交する主面が形成されている。筐体側ブラケット２０には、軸線Ｏ方向に貫通するシャフト挿通孔（本体側取付孔）２４が形成されている。シャフト挿通孔２４は、例えば、円形状をなしている。

図６、図７に示すように、連結シャフト２１は、シャフト本体（取付孔挿入部）２５と、係合爪部（フラップ連結部）２６と、弾性変形片（弾性変形部）３０と、を備えている。

図４〜図７に示すように、連結シャフト２１は、シャフト本体２５の一端２５ａ側が筐体側ブラケット２０に形成されたシャフト挿通孔２４に挿通された状態で、係合爪部２６がフラップ側ブラケット１９のシャフト係合穴２３に係合されている。

本実施形態のシャフト本体２５は、中心軸（軸線Ｏ）を中心とする有底円筒状をなしている。シャフト本体２５は、図６、図７に示すように、本体筒部４１と、端面部４２と、フランジ部４３とを有している。

本体筒部４１は、中心軸（軸線Ｏ）を中心とする円筒状をなしている、本体筒部４１は、周方向の一部に、中心軸（軸線Ｏ）方向に外周面の一部を貫通する貫通孔２９が形成されている。図７に示すように、本体筒部４１の延在する方向の一方の端部である一端２５ａ側は、その外径寸法Ｄが、フラップ側ブラケット１９に形成された長方形状のシャフト係合孔２３の開口寸法よりも大きく形成されている。本体筒部４１は、その外径寸法Ｄが、シャフト挿通孔２４の内径である開口寸法Ｌ２よりも小さく形成されている。

端壁部４２は、本体筒部４１の一端２５ａに設けられている。端面部４２は、シャフト本体２５の中心軸に直交する主面が形成された円板状をなしている。つまり、端壁部４２は、本体筒部４１の一端２５ａの開口を閉塞している。

フランジ部４３は、本体筒部４１の延在する方向の他方の端部である他端２５ｂ側に設けられている。フランジ部４３は、本体筒部４１の外周面から径方向外側に環状をなして張り出している。フランジ部４３は、本体筒部４１の他端２５ｂに一体的に形成されている。このフランジ部４３は、シャフト本体２５がフラップ側ブラケット１９側に移動してシャフト挿通孔２４から抜けることを防止している。

図６、図７に示すように、係合爪部２６は、端面部４２の一端２５ａ側の端面より軸線Ｏ方向に突出する一対の梁部２６ａと、梁部２６ａの先端から突出する鍔部２６ｂと、を有している。

梁部２６ａは、シャフト本体２５の一端２５ａの端面部４２から、シャフト本体２５の中心軸（軸線Ｏ）の延びる方向に沿って互いに平行に延びている。一対の梁部２６ａは、それぞれ長方形状断面を有している。一対の梁部２６ａは、梁部２６ａ同士が対向する側の面とは反対側の面である外側面２６ｓが、互いに平行となるよう形成されている。

鍔部２６ｂは、梁部２６ａの先端部に一体をなして形成されている。鍔部２６ｂは、梁部２６ａ同士が対向する方向とは反対側の外側に向かって突出している。図７に示すように、係合爪部２６は、一対の梁部２６ａの外側面２６ｓ同士の間隔が、フラップ側ブラケット１９に形成された長方形状のシャフト係合孔２３の長手方向の開口寸法Ｌよりも僅かに小さく形成されている。

ここで、連結シャフト２１のうち、少なくとも係合爪部２６は、可撓性を有する材料（弾性変形可能な材料）から形成されている。可撓性を有する材料としては、例えば、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等のエンジニアリングプラスチックを採用することができる。これにより、係合爪部２６を構成する一対の梁部２６ａは、端面部４２に対し、鍔部２６ｂが形成された先端側が、互いに接近するようにシャフト本体２５の中心軸（軸線Ｏ）に近づく方向に弾性変形可能となっている。

係合爪部２６は、フラップ側ブラケット１９に形成された長方形状のシャフト係合孔２３に係合される。これには、係合爪部２６の一対の梁部２６ａを、先端部分の鍔部２６ｂ同士が互いに接近する方向に弾性変形させた状態で、係合孔２３に挿入する。鍔部２６ｂがシャフト係合孔２３を通過すると、弾性変形していた梁部２６ａが復元され、鍔部２６ｂがシャフト係合孔２３に係合する。この状態で、連結シャフト２１の本体筒部４１の一端２５ａは、フラップ側ブラケット１９の他端２５ｂ側を向く面に突き当たる。このようにして、連結シャフト２１は、フラップ側ブラケット１９に対し、回転不能、かつ軸線Ｏ方向に移動不能に固定される。

弾性変形片３０は、少なくとも一部がシャフト本体２５の外周面２５ｆよりも径方向外側に膨出している。弾性変形片３０は、径方向に弾性変形可能とされている。具体的には、弾性変形片３０は、貫通孔２９の内部で本体筒部４１と間隔を空けて設けられている。これにより、本実施形態の弾性変形片３０は、本体筒部４１に対して、他端２５ｂから一端２５ａ側に向かってシャフト本体２５の中心軸（軸線Ｏ）方向に延びる一対のスリット２９ａを形成している。つまり、このスリット２９ａは、弾性変形片３０を挟むよう本体筒部４１の周方向に間隔を空けて一対で形成されている。弾性変形片３０は、フランジ部４３の一端２５ａ側を向く面から中心軸（軸線Ｏ）方向に延在している。弾性変形片３０は、基端部３０ａがフランジ部４３に一体に接続された固定端とされ、先端部３０ｂが本体筒部４１及び端面部４２から縁が切られた自由端とされている。これにより、弾性変形片３０は、片持ち梁状をなし、先端部３０ｂが、シャフト本体２５の径方向に沿って弾性変形可能となっている。

弾性変形片３０は、中心軸（軸線Ｏ）方向の中心付近から基端部３０ａ側が、本体筒部４１の肉厚よりも薄い薄肉部３１とされている。弾性変形片３０は、中心軸（軸線Ｏ）方向の中心付近から先端部３０ｂ側が、本体筒部４１の肉厚よりも厚い厚肉部３２とされている。つまり、厚肉部３２は、フランジ部４３に繋がっている基端部３０ａ側の薄肉部３１よりも厚く形成されている。厚肉部３２は、シャフト本体２５の外周面２５ｆよりも径方向外側に向かって膨出した膨出部３３とされている。このようにして、シャフト本体２５の周方向の一部において、弾性変形片３０の膨出部３３が径方向外側に膨出している。

本実施形態の空気調和装置１では、シャフト本体２５が、筐体側ブラケット２０のシャフト挿通孔２４内に挿通されることで、連結シャフト２１を介して、フラップ８が筐体２に取り付けられる。シャフト本体２５の外径は、シャフト挿通孔２４の内径よりも僅かに小さく形成されている。これにより、シャフト本体２５は、筐体側ブラケット２０のシャフト挿通孔２４内で軸線Ｏ回りに回転自在に支持される。したがって、連結シャフト２１によってフラップ８を空調機器３に対して回動可能に連結することができる。

ここで、シャフト挿通孔２４内にシャフト本体２５が挿入されると、シャフト本体２５の周方向の一部で径方向外側に膨出した弾性変形片３０の膨出部３３がシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆに突き当たる。つまり、弾性変形片３０は、膨出部３３が設けられている先端部３０ｂ側がシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆによって径方向内側に押圧された状態となる。そのため、この弾性変形片３０は、薄肉部３１が設けられた基端部３０ａを支点にして弾性変形することとなる。その結果、膨出部３３は、シャフト挿通孔２４の内周面２４ｆに向かって弾性力で押し戻された状態となり、膨出部３３とシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆとの間には、摩擦力が生じている。

上記実施形態によれば、シャフト本体２５は、シャフト本体２５の外周面２５ｆよりも径方向外側に膨出する弾性変形片３０を備えている。そのため、シャフト本体２５がシャフト挿通孔２４に挿入された場合に、弾性変形片３０の膨出部３３が、シャフト挿通孔２４の内周面２４ｆに向かって押し戻された状態でシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆにと摺接する。その結果、シャフト挿通孔２４と本体筒部４１との隙間によって生じるシャフト挿通孔２４と連結シャフト２１とのガタ付きを抑えることができる。したがって、シャフト挿通孔２４の内周面２４ｆに摺接した弾性変形片３０の弾性変形により、フラップ８を回転させるときに、シャフト挿通孔２４に対する連結シャフト２１の振動を抑えることができる。これにより、フラップの作動時に生じる異音の発生を抑えることができる。

また、このような弾性変形片３０は、連結シャフト２１のフランジ部４３に一体に形成することができる。そのため、異音の発生を抑えるための別部材を設ける必要が無くなで、低コストで空気調和装置１を製造することができる。

また、異音の発生を抑えるために、製造精度を高めてシャフト挿通孔２４と本体筒部４１とのクリアランスの小さくする必要がなくなる。その結果、連結シャフト２１の製造精度を過度に高める必要がなくなり、連結シャフト２１の製造コストを抑えることができる。

また、異音の発生を抑えるために、シャフト挿通孔２４と本体筒部４１とのクリアランスの小さくした場合には、このクリアランスを狭くなりすぎてしまうおそれがある。その結果、フラップ８が作動するときにシャフト挿通孔２４と本体筒部４１との間で生じる摩擦力が大きくなり、フラップの作動性の低下や摺動音に発生等の別の不良が生じるおそれがある。ところが、シャフト挿通孔２４と本体筒部４１とのクリアランスの小さくする必要がなくなることで、このような不良の発生も抑えることができる。

また、膨出部３３がシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆに突き当たった状態で、弾性変形片３０は、先端部３０ｂ側が中心軸（軸線Ｏ）に向かって径方向内側に押圧されて弾性変形する。つまり、膨出部３３がシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆに対して過度に大きな力が加わった状態で接触することを抑えることができる。したがって、弾性変形片３０とシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆとの間に生じる摩擦力が過大となることを抑え、フラップ８のスムーズな作動を阻害することを抑えることができる。特に、弾性変形片３０の先端部３０ｂに形成された膨出部３３のみがシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆと接触することで、弾性変形片３０とシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆとの間に生じる摩擦力をより抑えることができる。

また、弾性変形片３０の基端部３０ａに薄肉部３１を形成し、膨出部３３を薄肉部３１よりも厚く形成することで、弾性変形片３０に弾性変形を生じやすくすることができる。そのため、膨出部３３に効果的に弾性力を生じさせることができる。これにより、膨出部３３がシャフト挿通孔２４の内周面２４ｆに過度な力で押圧されてシャフト挿通孔２４とシャフト本体２５との間の摩擦が増大することを、より確実に抑えることができる。また、弾性変形片３０による、シャフト挿通孔２４と連結シャフト２１とのガタ付きの抑制、連結シャフト２１の振動の抑制を効果的に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。

例えば、弾性変形片３０の基端部３０ａ側に薄肉部３１を形成したが、この薄肉部３１は必須ではない。

また、弾性変形片３０の先端部３０ｂ側に厚肉部３２を形成することによって、膨出部３３を形成したが、これに限られない。弾性変形片３０を一定の肉厚とし、基端部３０ａ側から先端部３０ｂ側に向かって、シャフト本体２５の外周面２５ｆから径方向外側への突出量が大きくなるように弾性変形片３０を形成し、弾性変形片３０の先端部３０ｂがシャフト本体２５の外周面２５ｆから径方向外側に膨出させるようにしてもよい。

また、シャフト本体２５に形成される弾性変形片３０は、周方向に間隔を空けて複数設けてもよい。

さらには、上記実施形態では、弾性変形片３０をシャフト本体２５の軸線Ｏ方向に延びるように設けたが、これに限られない。図８に示すように、変形例として、周方向に貫通孔２９Ｂを形成することによって、周方向に延びる弾性変形片（弾性変形部）３０Ｂを形成してもよい。この変形例の連結シャフト２１の弾性変形片３０Ｂは、基端部３０ｃが本体筒部４１と一体なして連続して形成されている。弾性変形片３０Ｂは、基端部３０ｃから先端部３０ｄに向かって、シャフト本体２５の外周面２５ｆから径方向外側への突出量が漸次大きくなるように形成されている。
このような構成とした場合であっても、実施形態の弾性変形片３０と同様に効果を奏することができる。

１ 空気調和装置
２ 筐体
３ 空調機器（本体部）
４ 吹き出し口
５ 熱交換器
６ 送風ファン
７ フィルタ
８ フラップ
９ コントロールボックス
１０ 前面パネル
１１ 上面パネル
１２ 筐体本体
１３ 吸込みパネル
１４ 側面パネル
１５ 背面パネル
１６ 底面パネル
１７ 取付部
１８ フラップ本体
１８ｆ 表面
１９ フラップ側ブラケット
２０ 筐体側ブラケット
２１ 連結シャフト（連結部材）
２３ シャフト係合孔
２４ シャフト挿通孔（本体側取付孔）
２４ｆ 内周面
２５ シャフト本体
２５ａ 一端
２５ｂ 他端
２５ｆ 外周面
２６ 係合爪部（フラップ連結部）
２６ａ 梁部
２６ｂ 鍔部
２６ｓ 外側面
４１ 本体筒部
４２ 端面部
４３ フランジ部
２９、２９Ｂ 貫通孔
２９ａ スリット
３０、３０Ｂ 弾性変形片（弾性変形部）
３０ａ、３０ｃ 基端部
３０ｂ、３０ｄ 先端部
３１ 薄肉部
３２ 厚肉部
３３ 膨出部
３５ ピン
Ａ 空気
Ｏ 軸線
ＯＰ１ 前面開口部
ＯＰ２ 上面開口部
Ｓ 空間

Claims (2)

1. 吹き出し口が形成されるとともに本体側取付孔が形成された本体部と、
   係合孔が形成されるとともに、前記吹き出し口に設けられ、前記吹き出し口からの空気の吹き出し方向を変更するフラップと、
   前記本体側取付孔と前記係合孔とに挿入されて、前記フラップを前記本体部に対して回動可能に連結する連結部材と、
   を備え、
   前記連結部材は、
   前記本体側取付孔に挿通された取付孔挿入部と、
   前記取付孔挿入部の一方の端部に形成され、前記係合孔に係合されるフラップ連結部と、
   前記連結部材が前記本体側取付孔に挿通されたときに前記本体側取付孔の内周面と接する部分が前記取付孔挿入部の外周面よりも径方向外側に膨出し、前記取付孔挿入部の他方の端部から延在して前記径方向に弾性変形可能な弾性変形部と、を備える空気調和装置。
2. 前記弾性変形部は、前記取付孔挿入部に繋がっている基端部よりも厚く形成され、前記取付孔挿入部の外周面よりも径方向外側に膨出するよう先端部に形成された膨出部を有する請求項１に記載の空気調和装置。

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