KR102532539B1

KR102532539B1 - 팬 모터 및 이를 포함하는 차량

Info

Publication number: KR102532539B1
Application number: KR1020160004767A
Authority: KR
Inventors: 변대길
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2023-05-15
Also published as: KR20170085306A

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징 내측에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터; 상기 로터에 결합하는 블레이드; 상기 블레이드 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 블레이드 반경 내에 위치하는 제1 실장부와 상기 블레이드 반경 외에 위치하는 제2 실장부를 포함하는 팬 모터를 제공하여, 제2 실장부에 높이가 높은 소자를 실장 하도록 구성함으로써, 제한된 설계 높이 안에서 높이가 높은 소자를 실장 할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

팬 모터 및 이를 포함하는 차량{FAN MOTOR AND VEHICLE HAVING THE SAME}

실시예는 팬 모터 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.

팬 모터는 로터에 블레이드가 결합되어 공기를 공급 또는 배출하는 송풍용 장치이다. 팬 모터는 로터와 스테이터와 블레이드를 포함하며, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 그리고 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선될 수 있으며 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다. 로터가 회전하면 로터에 결합된 블레이드가 회전한다.

인쇄회로기판은 블레이드 아래에 배치된다. 구체적으로, 인쇄회로기판은 블레이드 반경 내에 위치하도록 배치될 수 있다 그러나, 인쇄회로기판에 높이가 높은 소자가 실장되어야 하는 경우, 블레이드 아래에 위치하는 인쇄회로기판 구조로 인하여 해당 소자의 실장이 불가능한 문제점이 있다. 팬 모터의 경우, 적용되는 제품에 따라 설계 높이에 한계가 있기 때문이다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제한된 설계 높이 안에서 높이가 높은 소자를 실장 할 수 있는 팬 모터 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내측에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 블레이드와, 상기 블레이드 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 블레이드 반경 내에 위치하는 제1 실장부와 상기 블레이드 반경 외에 위치하는 제2 실장부를 포함하는 팬 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징의 외면에는 상기 제1 실장부가 결합하는 기판결합부가 마련될 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판결합부는 상기 하우징 내부와 연결되어 상기 제1 실장부에 실장된 소자가 삽입되는 소자홀을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상시 소자홀은 상기 블레이드의 외주면과 내주면 사이에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 소자홀은 상기 블레이드의 외주면과 내주면 사이의 중심을 지나는 기준선을 따라 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징은 상기 제1 실장부를 덮는 기판커버부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판커버부는 공기순환홀을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판커버부는 케이블 인입홀을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판커버부는 제1 결합부를 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 제1 결합부와 결합하는 제2 결합부를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내측에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 블레이드와, 상기 블레이드 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 블레이드 반경 내에 위치하는 제1 실장부와 상기 블레이드 반경 외에 위치하는 제2 실장부를 포함하는 팬 모터를 포함하는 차량을 제공할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내측에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 블레이드와, 상기 블레이드 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 하우징은 상기 블레이드를 포함하는 제1 공간부와, 상기 제1 공간부와 구획되어 상기 인쇄회로기판을 포함하는 제2 공간부를 포함하는 팬 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 인쇄회로기판은 상기 블레이드 반경 내에 위치하는 제1 실장부와 상기 블레이드 반경 외에 위치하는 제2 실장부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징은 상호 결합하여 상기 제1 공간부와 상기 제2 공간부를 형성하는 상부 하우징과 하부 하우징을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하부 하우징은 상기 제1 실장부와 결합하는 기판결합부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판결합부는 상기 제1 공간부와 연결되어 상기 제1 실장부에 실장된 소자가 삽입되는 소자홀을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 상부 하우징은 상기 제2 실장부를 덮는 기판커버부를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내측에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 블레이드와, 상기 블레이드 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 하우징은 상기 블레이드를 포함하는 제1 공간부와, 상기 제1 공간부와 구획되어 상기 인쇄회로기판을 포함하는 제2 공간부를 포함하는 팬 모터를 포함하는 차량을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 블레이드 반경 내에 위치하는 제1 실장부와 블레이드 반경 외에 배치되는 제2 실장부를 포함하는 인쇄회로기판을 포함하여, 제2 실장부에 높이가 높은 소자를 실장 하도록 구성함으로써, 제한된 설계 높이 안에서 높이가 높은 소자를 실장 할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 다른 팬 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 팬 모터의 단면도,
도 3은 도 1에서 도시한 팬 모터의 인쇄회로기판을 도시한 도면,
도 4는 인쇄회로기판의 제1 실장부와 제2 실장부를 도시한 도면,
도 5는 도 1에서 도시한 팬 모터의 하우징의 제1 공간부와 제2 공간부를 도시한 도면,
도 6은 도 1에서 도시한 팬 모터의 분해도,
도 7은 하우징의 기판결합부를 도시한 도면,
도 8은 기판결합부의 소자홀의 위치를 도시한 도면,
도 9는 상부 하우징이 개방된 상태의 팬 모터를 도시한 도면,
도 10은 하우징의 기판커버부를 도시한 도면,
도 11은 기판커버부의 공기순환홀과 케이블 인입홀을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

도 1은 실시예에 다른 팬 모터를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시한 팬 모터의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 팬 모터(10)는, 하우징(100)과, 스테이터(200)와, 로터(300)와, 블레이드(400)와, 인쇄회로기판(500)을 포함할 수 있다.

하우징(100)은 내부에 스테이터(200)와, 로터(300)와, 블레이드(400)를 포함할 수 있다. 하우징(100)은 공기를 흡입하는 흡입구(110)와 흡입된 공기를 배출하는 송풍구(120)를 포함할 수 있다. 그리고 하우징(100)은 송풍구(120)와 연결되는 송풍 유로(130)를 포함할 수 있다.

스테이터(200)는 이너커버(600) 내측에 배치될 수 있다. 스테이터(200)는 환형의 요크 부분과, 둘레 방향을 따라 배치되고 요크로부터 직경 방향 외측을 향해 등각도 간격으로 돌출되는 티스의 부분을 포함하는 복수의 강판을 적층하여 구성될 수 있다. 회전 자계를 형성하는 코일이 티스에 감길 수 있다.

로터(300)는 스테이터(200) 외측에 배치된다. 로터(300)의 중심에는 샤프트(310)가 결합될 수 있다. 그리고 샤프트(310)는 블레이드(400)와 결합된다.

스테이터(200)에 감긴 코일에 전류가 공급되면, 로터(300)와의 전기적 상호 작용이 유발되어 로터(300)가 회전한다. 로터(300)가 회전하면 샤프트(310)가 회전하면서 블레이드(400)에 동력을 제공한다.

도 3은 도 1에서 도시한 팬 모터의 인쇄회로기판을 도시한 도면이고, 도 4는 인쇄회로기판의 제1 실장부와 제2 실장부를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 인쇄회로기판(500)은 제1 실장부(510)와 제2 실장부(520)를 포함할 수 있다. 제1 실장부(510)는 인쇄회로기판(500) 중 반경 방향을 기준으로 블레이드(400)의 반경(R) 내에 위치하는 부분이다. 제2 실장부(520)는 인쇄회로기판(500) 중 반경 방향을 기준으로 블레이드(400)의 반경(R) 외에 배치되는 부분이다.

인쇄회로기판(500)은 블레이드(400)의 외주면을 따라 형성되는 가상의 원(B)을 기준하여 제1 실장부(510)와 제2 실장부(520)로 구획될 수 있다.

제1 실장부(510)에는 상대적으로 높이가 낮은 FET(전계효과 트랜지스터, Field Effect Transistor) 와 같은 제1 소자(530)가 실장될 수 있다. 제2 실장부(520)에는 상대적으로 높이가 높은 전해캡(예를 들어, 35mm)과 같은 제2 소자(540)들이 실장될 수 있다. 제2 실장부(520)는 블레이드(400)의 반경(R) 외에 배치되기 때문에 소자들을 실장하는 데 있어서, 블레이드(400)에 의한 높이 제한이 없기 때문이다.

도 5는 도 1에서 도시한 팬 모터의 하우징의 제1 공간부와 제2 공간부를 도시한 도면이고, 도 6은 도 1에서 도시한 팬 모터의 분해도이다.

도 5을 참조하면, 하우징(100)은 제1 공간부(S1)와 제2 공간부(S2)로 구획될 수 있다. 제1 공간부(S1)에는 블레이드(400)를 비롯한 스테이터(200)와, 로터(300)가 포함될 수 있다. 그리고 제2 공간부(S2)에는 인쇄회로기판(500)이 포함될 수 있다.

예를 들어, 도 6을 참조하면, 하우징(100)은 상호 결합하는 상부 하우징(100A)과 하부 하우징(100B)을 포함할 수 있다. 상부 하우징(100A)에는 기판커버부(150)가 마련될 수 있다. 그리고 하부 하우징(100B)에는 기판결합부(140)를 포함할 수 있다. 기판커버부(150)와 기판결합부(140)는 인쇄회로기판(500)을 수용하는 제2 공간부(S2)를 형성할 수 있다.

도 7은 하우징의 기판결합부를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 기판결합부(140)는 하부 하우징(100B)의 저면에 오목하게 형성될 수 있다. 기판결합부(140)에는 인쇄회로기판(500)의 제1 실장부(510)가 결합될 수 있다. 한편, 기판결합부(140)에는 소자홀(141)이 형성될 수 있다. 소자홀(141)에는 제1 실장부(510)에 실장된 FET와 같은 제1 소자(530)가 삽입된다. 소자홀(141)은 제1 소자(530)의 위치와 대응하는 기판결합부(140)의 위치에 마련될 수 있다.

소자홀(141)에 삽입된 제1 소자(530)는 하우징(100)의 제1 공간부(S1)에 노출된다. 이때, 제1 소자(530)는 블레이드(400)의 바로 아래에 배치된다. 때문에 블레이드(400)에서 송풍 된 공기를 통해 제1 소자(530)의 냉각 효율을 높일 수 있다. 제1 소자(530)가 FET인 경우, 발열이 클 수 있는데, 이와 같이 소자홀(141)을 구비한 기판결합부(140)의 구성은 FET를 보조 냉각하여 팬 모터의 전체 냉각 효율을 높이게 된다.

한편, 기판결합부(140)에는 스테이터(200)의 코일과 연결되는 U,V,W 상의 커넥터와 인쇄회로기판(500)을 연결하기 위한 연결홀(142)이 형성될 수 있다.

도 8은 기판결합부의 소자홀의 위치를 도시한 도면이다.

기판결합부(140)에 제1 실장부(510)가 결합될 때, 소자홀(141)은 블레이드(400)의 외주면과 내주면 사이에 배치될 수 있다. 즉, 도 8에서 도시한 바와 같이, 소자홀(141)은 블레이드(400)의 외주면을 따라 형성되는 가상의 원(B)과 블레이드(400)의 내주면을 따라 형성되는 가상의 원(C) 사이에 배치될 수 있다.

구체적으로, 소자홀(141)은 블레이드(400)의 외주면과 내주면 사이의 중심을 지나는 기준선(D)를 따라 배치될 수 있다.

도 9는 상부 하우징이 개방된 상태의 팬 모터를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 기판결합부(140)에 인쇄회로기판(500)이 결합된 경우, 인쇄회로기판(500)의 제2 실장부(520)는 하부 하우징(100B)의 외부로 노출된다. 때문에 상대적으로 높이가 높은 제2 소자(540)를 인쇄회로기판(500)에 실장하는 것이 가능하다. 아울러, 하부 하우징(100B)의 외부로 연장되는 제2 실장부(520)로 인하여 발열이나 EMC/EMI 설계에도 이점이 있다.

한편, 기판결합부(140)에 인쇄회로기판(500)이 결합된 상태에서 기판결합부(140)를 덮는 커버가 하부 하우징(100B)에 저면에 결합될 수 있다.

도 10은 하우징의 기판커버부를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 기판커버부(150)는 상부 하우징(100A)에서 연장 형성되어, 기판결합부(140)에 결합된 인쇄회로기판(500)의 제2 실장부(520)를 덮는 역할을 한다. 기판커버부(150)는 하부 하우징(100B)의 저면 근처에 배치된 제2 실장부(520)를 덮고 인쇄회로기판(500)에 결합될 수 있도록 적절한 높이로 하향하여 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판커버부(150)의 높이(H1)는 상부 하우징(100A)의 높이(H2) 보다 크게 형성될 수 있다.

한편, 기판커버부(150)에는 인쇄회로기판(500)와 물리적 체결을 위한 제1 결합부(151)가 마련될 수도 있다. 제1 결합부(151)는 인쇄회로기판(500)에 형성된 제2 결합부(도 3의 550)와 결합할 수 있다.

도 11은 기판커버부의 공기순환홀과 케이블 인입홀을 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 기판커버부(150)는 공기순환홀(152)과 케이블 인입홀(153)을 포함할 수 있다. 공기순환홀(152)은 기판커버부(150)의 외부와 내부를 연통시켜 인쇄회로기판(500)의 발열에 의해 온도가 올라간 내부 공기를 외부로 순환시키는 역할을 한다. 이러한 공기순환홀(152)은 기판커버부(150)의 상면 및 측면에 장공 형태의 슬롯으로 각각 형성될 수 있다. 케이블 인입홀(153)은 기판커버부(150)의 측면 일부가 절개되어 형성됨으로써, 인쇄회로기판(500)에 연결되는 케이블이 기판커버부(150) 내부로 진입할 수 있게 한다, 이러한 케이블 인입홀(143)은 기판커버부(150)에 인쇄회로기판(500)이 수납된 이후에 외부에서 기판커버부(150) 내부의 인쇄회로기판(500)에 케이블을 연결할 수 있게 한다.

이는 인쇄회로기판(500)이 기판결합부(140)에 조립된 이후에도, 인쇄회로기판(500)에 대한 케이블의 재 연결 작업을 용이하게 하는 이점을 제공한다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 팬 모터 및 이를 포함하는 차량에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 팬 모터
100: 하우징
110: 흡입구
120: 송풍구
130: 송풍 유로
140: 기판결합부
141: 소자홀
150: 기판커버부
152: 공기순환홀
153: 케이블 인입홀
200: 스테이터
300: 로터
310: 샤프트
400: 블레이드
500: 인쇄회로기판
510: 제1 실장부
520: 제2 실장부
530: 제1 소자
540: 제2 소자

Claims

하우징;
상기 하우징 내측에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내측에 배치되는 로터;
상기 로터에 결합하는 블레이드;
상기 블레이드 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고,
상기 인쇄회로기판은 상기 블레이드 반경 내에 위치하는 제1 실장부와 상기 블레이드 반경 외에 위치하는 제2 실장부를 포함하고,
상기 하우징은 상부 하우징과 하부 하우징을 포함하고,
상기 스테이터, 상기 로터 및 상기 블레이드는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징의 내부에 배치되고,
상기 인쇄회로기판은 상기 하부 하우징의 외부에 배치되고,
상기 하부 하우징의 하부의 외면에는 상기 인쇄회로기판이 결합되는 기판 결합부가 오목하게 형성되고, 상기 인쇄회로기판의 제1 실장부는 상기 기판결합부와 결합되고,
상기 인쇄회로기판의 제2 실장부는 상기 하부 하우징의 외부로 노출되고,
상기 상부 하우징은 상기 제2 실장부를 덮는 기판커버부를 포함하고,
상기 인쇄회로기판은 외부에 노출되는 바닥면을 포함하고,
상기 기판결합부는 상기 하우징 내부와 연결되어 상기 제1 실장부에 실장된 소자가 삽입되는 소자홀을 포함하고, 상시 소자홀은 상기 블레이드의 외주면과 내주면 사이에 배치되는 팬 모터.
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제1 항에 있어서,
상기 소자홀은 상기 블레이드의 외주면과 내주면 사이의 중심을 지나는 기준선을 따라 배치되는 팬 모터.
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제1 항에 있어서,
상기 기판커버부는 공기순환홀을 포함하는 팬 모터.
제1 항에 있어서,
상기 기판커버부는 케이블 인입홀을 포함하는 팬 모터.
제1 항에 있어서,
상기 기판커버부는 제1 결합부를 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 제1 결합부와 결합하는 제2 결합부를 포함하는 팬 모터.
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하우징;
상기 하우징 내측에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내측에 배치되는 로터;
상기 로터에 결합하는 블레이드;
상기 블레이드 아래에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고,
상기 하우징은,
상기 블레이드를 포함하는 제1 공간부와, 상기 제1 공간부와 구획되어 상기 인쇄회로기판을 포함하는 제2 공간부를 포함하고,
상기 인쇄회로기판은 상기 블레이드 반경 내에 위치하는 제1 실장부와 상기 블레이드 반경 외에 위치하는 제2 실장부를 포함하고,
상기 하우징은 상호 결합하여 상기 제1 공간부와 상기 제2 공간부를 형성하는 상부 하우징과 하부 하우징을 포함하고,
상기 하부 하우징은 상기 제1 실장부와 결합하는 기판결합부를 포함하고,
상기 상부 하우징은 상기 제2 실장부를 덮는 기판커버부를 포함하고,
상기 기판결합부는 상기 제1 공간부와 연결되어 상기 제1 실장부에 실장된 소자가 삽입되는 소자홀을 포함하고,
상시 소자홀은 상기 블레이드의 외주면과 내주면 사이에 배치되는 팬 모터.
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제11 항에 있어서,
상기 소자홀은 상기 블레이드의 외주면과 내주면 사이의 중심을 지나는 기준선을 따라 배치되는 팬 모터.
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제11 항에 있어서,
상기 기판커버부는 공기순환홀을 포함하는 팬 모터.
제11 항에 있어서,
상기 기판커버부는 케이블 인입홀을 포함하는 팬 모터.
제11 항에 있어서,
상기 기판커버부는 제1 결합부를 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 제1 결합부와 결합하는 제2 결합부를 포함하는 팬 모터.
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