JP5092915B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、特に、例えば、ハイブリット車、電気自動車など、大容量の電力の伝達を必要とした場合に用いられる大容量用のワイヤハーネスに採用される可能性が高い技術であって、コネクタに関するものである。

近年、著しい進歩を遂げている、例えば、ハイブリット車、電気自動車などにおいて、モータとインバータとの間を接続する大容量用のワイヤハーネスは、一端側に、例えば、三相交流用の三本の動力電線を１つに集約した多極型のコネクタが設けられているが（例えば、特許文献１）、モータの高出力化に伴い動力電線が大型化し、例えば、剛性を高めるために、結果的にワイヤハーネスの一端側に設けられるコネクタの構造全体の大きさも大型化する傾向にあった。

これでは、製品のコンパクト化、軽量化という点においてマイナスであり、近年の市場ニーズとしては、こうした傾向を改善するべく、大容量用のワイヤハーネスに係るコネクタに対して、小型化の方向、若しくは、できるだけ大型化を防ぐ方向に進んでいる。

特開２００１−３５５８９号公報

上述した背景がある中、以下の新たな課題があった。

それは、ワイヤハーネスに係るコネクタ（オス・メスに二分割式）の機器側に設置されるオス側コネクタ部のターミナルハウジング部内に、ビス等の異物（又は塵）が混入し、コネクタのオス（オス側コネクタ部）とメス（メス側コネクタ部）との嵌合接続が完全に行えない可能性があった。なお、電線側であるメス側コネクタ部は、たとえ、ビス等の異物が混入しても、気が付き易く、また、異物除去も行い易い。

そこで、本発明者らは、異物混入抑止手段として、オス側コネクタ部のハウジング開口部を完全に覆うと共に、オスとメスとの嵌合接続が完全に開放したときに当該ハウジング開口部を閉塞するシャッター構造を考えた。

しかし、上述した考えたシャッター構造は、開閉機構がターミナルハウジング部外（ターミナルハウジング部の表面部）に付設されていたため、従来製品よりも、コネクタが大型化になっており、上述した近年の市場ニーズからは逆行していた。更なる改良が望まれていた。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑み為されたもので、異物混入抑止手段を設けたとしても、コネクタの小型化に寄与することが可能なコネクタのコンパクト化を目的とする。

上記した目的を達成するために、請求項１に係る発明においては、
少なくとも、複数のオス端子と、該複数のオス端子が設けられる第１本体部と、複数の前記オス端子の端部を臨ませる第１ハウジング開口部を形成し複数の前記オス端子を所定の収納空間に収納する第１ターミナルハウジング部と、からなるオス側コネクタ部と、
少なくとも、複数のメス端子と、該複数のメス端子の端部をそれぞれ臨ませる複数のメス端子開口部を形成すると共に複数の前記メス端子をそれぞれの所定の収納空間へ収納するメス端子ボックスと、複数の前記メス端子及び前記メス端子ボックスが設けられる第２本体部と、からなるメス側コネクタ部と、
からなり、前記オス側コネクタ部と前記メス側コネクタ部とを嵌合させると複数の前記オス端子と複数の前記メス端子とが電気的にそれぞれ接続されるコネクタにおいて、
前記第１ターミナルハウジング部の前記所定の収納空間への異物の混入を抑止するオス側異物混入抑止手段と、
を設け、
前記オス側異物混入抑止手段は、
前記第１ターミナルハウジング部の前記所定の収納空間内であって前記第１ハウジング開口部に向けて立設させる複数のオス側抑止片を含み、
前記オス側抑止片は、前記オス端子を略包囲するように立設し、
前記メス側コネクタ部に、前記メス端子の抜け防止片を設け、
前記オス側抑止片の端部には、該抜け防止片と略嵌合するオス側切り欠き部を形成すること、
を特徴とするコネクタである。

請求項２に係る発明においては、
前記オス側抑止片の端部は、前記オス端子の端部より前記第１ハウジング開口部に近いこと、
を特徴とする請求項１記載のコネクタである。

本発明によれば、異物混入抑止手段を設けたとしても、コネクタの小型化に寄与することが可能なコネクタのコンパクト化を図ることができる。

［実施形態］
以下に、本発明の一実施形態に係るコネクタについて説明する。

本発明の一実施形態に係るコネクタ２は、図１乃至図６に示すように、ワイヤハーネス１の一端部側に設けられ、オス側コネクタ部３とメス側コネクタ部４とを嵌合させると、それぞれのコネクタ部内にあるオス端子１９と、それと対となるメス端子２０とが電気的にそれぞれ接続される。

なお、当該ワイヤハーネス１は、有毒ガスの排出を低減でき、大幅な燃料低減効果のあるＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）を駆動するモータとインバータ間の接続に用いられ、ＨＥＶのシステムによっては１００Ａ以上の大容量の電流が通電される。

しかして、オス側コネクタ部３とメス側コネクタ部４との嵌合状態及び非嵌合状態の切替、つまり、メス側コネクタ部４からのオス側コネクタ部３の脱着（オス側コネクタ部３からのメス側コネクタ部４の脱着でもある）は、回動軸７を中心に回動レバー５によって行われ、該回動レバー５が図１及び図５に示す状態（所定の位置、つまり、ロック部３２の位置）にあるときは、オス側コネクタ部３とメス側コネクタ部４とは嵌合状態にあり、一方、回動レバー５が図１に示す状態から外れたときには、オス側コネクタ部３とメス側コネクタ部４とは非嵌合状態となる。なお、回動レバー５の動作メカニズムは、回動軸７、スライド軸８、スライド湾曲孔９、及びスライド直線孔１０によって達成される。

次に、オス側コネクタ部３を説明する。

オス側コネクタ部３は、図３に示すように、少なくとも、略直線状に配置された三本（三極）のオス端子１９と、該三本のオス端子１９が設けられ第１ターミナルハウジング部１１の所定の収納空間Ａ（図６参照）に収納される第１本体部１７と、三本のオス端子１９の端部を臨ませる第１ハウジング開口部２３を形成し三本のオス端子１９及び第１本体部１７を所定の収納空間Ａに収納する第１ターミナルハウジング部１１と、から構成される。

また、三本のオス端子１９のそれぞれは、その一端部は、第１ハウジング開口部２３に臨ませる一方、その他端部は、円弧状で且つ機器接続孔１４が形成される板状の機器側オス端子１３と接続されている（実際は、オス端子１９と機器側オス端子１３とは、同じ部材形成され一体形成である）。なお、この機器側オス端子１３は、インバータ側に接続される。

しかして、上記オス端子１９は、メス端子２０への挿入側であるが、図３に示すように、横断面を略コ字状に形成されている。これは、断面積、表面積を大きくする工夫であり、端子の抵抗軽減、通電時の発熱軽減、通電時の熱放射性の向上に寄与している。また、オス端子１９が設けられる樹脂製の第１本体部１７の損傷、変形の抑止という効果もある。なお、オス端子１９において、第１ハウジング開口部２３に臨ませる側の端部に、その端部形状に合致する樹脂キャップを設けても良い。このように構成することにより、オス端子１９を例えば、手等で直接触れ難くなり、手油等の汚れがオス端子１９に付着し難くなる。この樹脂キャップだが、絶縁物である樹脂分の厚さがメス端子２０内に設置されるオス端子１９と接触させる接触バネとメス端子２０の底面との隙間（オス端子１９の挿入部）より小さくしている。これは、接触バネとの接触により樹脂キャップが削れてしまい、削れた樹脂がメス端子２０内で残留してしまうのを防ぐ工夫である。

また、第１本体部１７は、樹脂製であり、第１ターミナルハウジング部１１内に内蔵されており（図６参照）、三本のオス端子が略一直線状に所定の間隔毎に設けられると共に、後述するオス側異物混入抑止手段、つまり、複数のオス側抑止片２５，２６が第１ハウジング開口部２３に向けて立設している。

しかして、オス側抑止片２５，２６は、第１ターミナルハウジング部１１の所定の収納空間Ａへの異物、例えば、ビス、ボルト、人の手（指）の混入（侵入）を抑止する機能を発揮しており、図３に示すように、オス端子１９を略包囲するように立設している。より詳しくは、オス端子１９の上下方向には、各オス端子１９に対応するように、第１オス側抑止片２５が、オス端子１９の左右方向には、各オス端子１９を仕切るように、第２オス側抑止片２６が立設している。なお、第１オス側抑止片２５の端部には、メス端子２０の抜け防止用に設けられた抜け防止片３０（図５、図６参照）と略嵌合するオス側切り欠き部３１が形成されている。また、図６に示すように、オス側抑止片２５，２６の端部は、オス端子１９の端部より前記第１ハウジング開口部２３に近く、つまり、オス端子１９が少し凹んだ様になっている。

また、第１ターミナルハウジング部１１は、金属製、例えば、アルミ製で形成されており、その内部空間は、所定の収納空間Ａを形成している。なお、本実施形態において、所定の収納空間Ａとは、第１本体部１７の端部側から第１ハウジング開口部２３までの内部空間のことを示す。

しかして、第１ターミナルハウジング部１１の機器側オス端子１３に近い側であって、外表面部には、取付板部１５が形成されている。なお、該取付板部１５の四隅には、機器に取り付ける際に利用可能な取付孔１６が形成されている。

なお、本実施形態では、第１本体部１７は、その全体が第１ターミナルハウジング部１１に内蔵されているものを示したが、内蔵されていないものであっても良い。つまり、例えば、第１ターミナルハウジング部が第１本体部の一部である端部を覆うように付設しても良い。ただ、この構成を採用する場合は、本実施形態でいうところの取付板部にあたる部分は、第１本体部に形成した方が良い。

次に、メス側コネクタ部４を説明する。

メス側コネクタ部４は、図４に示すように、少なくとも、三本のオス端子１９と対となる三本のメス端子２０と、三本のメス端子２０の端部をそれぞれ臨ませる三つのメス端子開口部２２を形成すると共に三本のメス端子２０をそれぞれの所定の収納空間Ｂ（図６参照）へ収納するメス端子ボックス２１と、三本のメス端子２０及びメス端子ボックス２１が設けられる第２本体部１８と、三本のメス端子開口部２２を臨ませる第２ハウジング開口部２４を形成しメス端子ボックス２１を所定の収納空間Ｃ（図６参照）に収納すると共に第２本体部１８を内蔵する第２ターミナルハウジング部１２と、から構成される。

また、メス端子ボックス２１は、樹脂製であり、後述する三本のメス端子２０がそれぞれ収納することができる三つの収納空間Ｂが形成されている。つまり、本実施形態でいうところのメス端子ボックスとは、少なくとも複数の収納空間を形成していれば良く、より詳しくは、１つの収納空間を形成する複数の単位メス端子ボックスを、単に３つ合わせたものも、グランド用の板状部材を挟んだものも、本願発明でいうところのメス端子ボックスである。

しかして、メス端子ボックス２１において、オス側コネクタ部３とメス側コネクタ部４とを嵌合させる際に、前述した第１オス側抑止片２５、第２オス側抑止片２６が略嵌合することができるように、図４に示すように、第１メス側切り欠き部２８、第２メス側切り欠き部２９が形成されている。

本実施形態においては、限界までスリム化を図るべく、第１メス側切り欠き部２８は、メス端子２０の一部が露出するくらいまで切り欠いている。そこで、本実施形態では、第２ターミナルハウジング部１２の所定の収納空間Ｂへの異物の混入を抑止するメス側異物混入抑止手段であって、第２ハウジング開口部２４に向けると共に、切り欠き部２８から所定間隔を開けて複数のメス側抑止片２７を立設しているが、このメス側抑止片２７を第１メス側切り欠き部２８の上方に配置し、メス端子２０を手等で直接触れ難くし、手油等の汚れがメス端子２０に付着し難くした。

また、メス端子２０は、一端部には、電線６が接続されている。接続される電線６は、耐熱性及び耐油性に優れた電線であり、例えば、中心導体（銅、又はアルミ）−絶縁体（架橋ポリエチレン）−シールド−シールで構成されている。なお、メス端子２０は、特開２００７−１７９９８７（本願出願と同一出願人）で開示された技術と同じである（参照されたし）。

また、第２ターミナルハウジング部１２は、金属製、例えば、アルミ製で形成されており、その内部空間は、所定の収納空間Ｃ（図６参照）を形成している。なお、本実施形態において、所定の収納空間Ｃとは、第２本体部１８の端部側から第２ハウジング開口部２４までの内部空間を示す。

なお、本実施形態では、第２本体部１８は、その全体が第２ターミナルハウジング部１２に内蔵されているものを示したが、内蔵されていないものであっても良い。つまり、第２ターミナルハウジング部が第２本体部の一部である端部を覆うように付設しても良い。また、本実施形態では、メス端子ボックス２１が第２本体部１８に対して、第２本体部１８を貫通されているように構成しても、第２本体部１８の側面部に付設していても良く、どちらも、本願発明でいうところの「複数の前記メス端子及び前記メス端子ボックスが設けられる第２本体部」という意味である。

また、本実施形態では、機器側に設置され機器側に残される可能性が高いオス側コネクタ部３、対となる電線側であるメス側コネクタ部４の両方に、異物混入抑止手段である抑止片２５，２６，２７を設けた場合を示したが、異物の混入が発見がし難い機器側であるオス側コネクタ部３のみに異物混入抑止手段を設けても、十分効果的であることは言うまでもない。

また、本実施形態の異物混入抑止手段（オス側異物混入抑止手段）は、端子自体の露出度が高いオス端子が設けられるオス側コネクタ部３に設けることで、オス端子自体を異物の１つである手（指）で直接触れ難くし、手油等の汚れがオス端子に付着し難くするといった「オス端子接触抑止手段」といった要素も併せ持つ。同様に、本実施形態では、メス端子の一部が露出しているが、その部分に、異物混入抑止手段（メス側異物混入抑止手段）であるメス側抑止片２７を設けているが、これも「メス端子接触抑止手段」という要素も併せ持つ。

［実施形態の効果］
以上に説明した通り、本実施形態においては、
「少なくとも、略直線状に配置された複数のオス端子１９と、該複数のオス端子１９が設けられる第１本体部１７と、複数の前記オス端子１９の端部を臨ませる第１ハウジング開口部２３を形成し複数の前記オス端子１９を所定の収納空間Ａに収納すると共に前記第１本体部１７を内蔵する第１ターミナルハウジング部１１と、からなるオス側コネクタ部３と、
少なくとも、前記複数のオス端子１９と対となる複数のメス端子２０と、該複数のメス端子２０の端部をそれぞれ臨ませる複数のメス端子開口部２２を形成すると共に複数の前記メス端子２０をそれぞれの所定の収納空間Ｂへ収納するメス端子ボックス２１と、複数の前記メス端子２０及び前記メス端子ボックス２１が設けられる第２本体部１８と、複数の前記メス端子開口部２２を臨ませる第２ハウジング開口部２４を形成し前記メス端子ボックス２１を所定の収納空間に収納する共に第２本体部１８を内蔵する第２ターミナルハウジング部１２と、からなるメス側コネクタ部４と、
からなり、前記オス側コネクタ３部と前記メス側コネクタ部４とを嵌合させると、又は前記第１ターミナルハウジング部１１と前記第２ターミナルハウジング部１２とを嵌合させると、複数の前記オス端子１９と複数の前記メス端子２０とが電気的にそれぞれ接続されるコネクタ２において、
前記第１ターミナルハウジング部１１の前記所定の収納空間Ａへの異物の混入を抑止するオス側異物混入抑止手段と、
を設け、
前記オス側異物混入抑止手段は、
前記第１ターミナルハウジング部１１の前記所定の収納空間内Ａであって前記第１ハウジング開口部２３に向けて立設させる複数のオス側抑止片２５，２６を含むこと、
を特徴とするコネクタ」である。

このように構成することにより、異物混入抑止手段を第１ターミナルハウジング部１１の所定の収納空間Ａに収納させているため、コンパクトである。つまり、異物混入抑止手段を設けたとしても、コネクタ２の小型化に寄与することが可能なコネクタ２のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態においては、
「前記オス側抑止片２５，２６は、前記オス端子１９を略包囲するように立設すること、
を特徴とするコネクタ」である。

このように構成することにより、例えば手でオス端子１９を直接触れ難くなり、手油等の汚れがオス端子１９に付着し難くなる。

また、本実施形態においては、
「前記オス側抑止片２５，２６は、前記オス端子１９を略包囲するように立設すると共に、前記オス側コネクタ部３と前記メス側コネクタ部４とを嵌合させると前記メス端子ボックス２１に形成されたメス側切り欠き部２８，２９と前記オス側抑止片２５，２６とが略嵌合すること、
を特徴とするコネクタ」である。

このように構成することにより、例えば手でオス端子１９を直接触れ難くなり、手油等の汚れがオス端子１９に付着し難くなる。
また、メス側切り欠き部２８，２９を形成し、オス側抑止片２５，２６と略嵌合させることで、スリム化（小型化）を図ることができる。

また、本実施形態においては、
「前記第２ターミナルハウジング部１２の前記所定の収納空間Ｂへの異物の混入を抑止するメス側異物混入抑止手段であって、前記第２ターミナルハウジング部１２の前記所定の収納空間内であって前記第２ハウジング開口部２４に向けると共に、前記切り欠き部２８から所定間隔を開けて複数のメス側抑止片２７を立設すること、
を特徴とするコネクタ」である。

このように構成することにより、メス側コネクタ部４でも、オス側コネクタ部３と同様な異物混入抑止対策を行うことができる。

また、本実施形態においては、
「前記メス側コネクタ部４に、前記メス端子２０の抜け防止片３０が設け、
前記オス側抑止片２５の端部には、該抜け防止片３０と略嵌合するオス側切り欠き部３１を形成すること、
を特徴とするコネクタ２」である。

このように構成することにより、たとえ抜け防止片３０を設けたとしても、長手方向（図５で言えば左右方向）のコネクタの拡大を最小限にすることが可能となり、コネクタ２の小型化に寄与することができる。

また、本実施形態においては、
「前記オス側抑止片２５，２６の端部は、前記オス端子１９の端部より前記第１ハウジング開口部２３に近いこと、
を特徴とするコネクタ２」である。

このように構成することにより、例えば手でオス端子１９を直接触れ難くなり、手油等の汚れがオス端子１９に付着し難くなる。

以上に説明した通り、本実施形態においては、
「少なくとも、複数の第１端子１９と、該複数の第１端子１９が設けられる第１本体部１７と、複数の前記第１端子１９の端部を臨ませる第１ハウジング開口部２３を形成し複数の前記第１端子１９を所定の収納空間に収納する第１ターミナルハウジング部１１と、からなる機器側である第１コネクタ部３と、
前記第１コネクタ部３と対となる電線側である第２コネクタ部４と、
からなり、前記第１コネクタ部３と前記第２コネクタ部４とを嵌合させて電気的に接続されるコネクタ２において、
前記第１ターミナルハウジング部１１の前記所定の収納空間への異物の混入を抑止する異物混入抑止手段と、
を設け、
前記異物混入抑止手段は、
前記第１ターミナルハウジング部の前記所定の収納空間内であって前記第１ハウジング開口部に向けて立設させる複数の第１抑止片を含むこと、
を特徴とするコネクタ」である。

このように構成することにより、異物混入抑止手段を第１ターミナルハウジング部１１の所定の収納空間Ａに収納させているため、コンパクトである。つまり、異物混入抑止手段を設けたとしても、コネクタ２の小型化に寄与することが可能なコネクタ２のコンパクト化を図ることができる。
また、第１コネクタ部３は機器側であるが、この様に機器側のコネクタに異物混入抑止手段という対策を施したという点において、非常に有効であり、技術的価値は大きいということは言うまでもない。

［実施形態の変形例１]
上記実施形態では、所謂、「三極型コネクタ」であるが、所謂、「単極型コネクタ」に対しても適用することができる。即ち、
「少なくとも、オス端子と、該オス端子が設けられる第１本体部と、前記オス端子の端部を臨ませる第１ハウジング開口部を形成し前記オス端子を所定の収納空間に収納すると共に前記第１本体部を内蔵する第１ターミナルハウジング部と、からなる機器側であるオス側コネクタ部と、
少なくとも、前記オス端子と対となるメス端子と、該メス端子の端部を臨ませるメス端子開口部を形成すると共に前記メス端子を収納するメス端子ボックスと、前記メス端子及び前記メス端子ボックスが設けられる第２本体部と、前記メス端子開口部を臨ませる第２ハウジング開口部を形成し前記メス端子ボックスを収納する第２ターミナルハウジング部と、からなる電線側であるメス側コネクタ部と、
からなり、前記オス側コネクタ部と前記メス側コネクタ部とを嵌合させると前記オス端子と前記メス端子とが電気的に接続されるコネクタにおいて、
前記第１ターミナルハウジング部の前記所定の収納空間への異物の混入を抑止するオス側異物混入抑止手段と、
を設け、
前記オス側異物混入抑止手段は、
前記第１ターミナルハウジング部の前記所定の収納空間内であって前記第１ハウジング開口部に向けて立設する複数のオス側抑止片を含むこと、を特徴とするコネクタ」であっても良い。

本発明の実施形態に係るコネクタ２を備えるワイヤハーネス１の全体斜視図 本発明の実施形態に係るコネクタ２を備えるワイヤハーネス１において、メス側コネクタ部からオス側コネクタ部が離脱された状態を示す斜視図 本発明の実施形態に係るコネクタ２におけるオス側コネクタ部３の斜視図 本発明の実施形態に係るコネクタ２におけるメス側コネクタ部４の斜視図 本発明の実施形態に係るコネクタ２を備えるワイヤハーネス１において、図１のＸ−Ｘ断面図 本発明の実施形態に係るコネクタ２を備えるワイヤハーネス１において、図２のＹ−Ｙ断面図

符号の説明

１ ・・・ ワイヤハーネス
２ ・・・ コネクタ
３ ・・・ オス側コネクタ部
４ ・・・ メス側コネクタ部
５ ・・・ 回動レバー
６ ・・・ 電線
７ ・・・ 回動軸
８ ・・・ スライド軸
９ ・・・ スライド湾曲孔
１０・・・ スライド直線孔
１１・・・ 第１ターミナルハウジング部
１２・・・ 第２ターミナルハウジング部
１３・・・ 機器側オス端子
１４・・・ 機器接続孔
１５・・・ 取付板部
１６・・・ 取付孔
１７・・・ 第１本体部
１８・・・ 第２本体部
１９・・・ オス端子
２０・・・ メス端子
２１・・・ メス端子ボックス
２２・・・ メス端子開口部
２３・・・ 第１ハウジング開口部
２４・・・ 第２ハウジング開口部
２５・・・ 第１オス側抑止片
２６・・・ 第２オス側抑止片
２７・・・ メス側抑止片
２８・・・ 第１メス側切り欠き部
２９・・・ 第２メス側切り欠き部
３０・・・ 抜け防止片
３１・・・ オス側切り欠き部
３２・・・ ロック部

Claims (2)

1. 少なくとも、複数のオス端子と、該複数のオス端子が設けられる第１本体部と、複数の前記オス端子の端部を臨ませる第１ハウジング開口部を形成し複数の前記オス端子を所定の収納空間に収納する第１ターミナルハウジング部と、からなるオス側コネクタ部と、
   少なくとも、複数のメス端子と、該複数のメス端子の端部をそれぞれ臨ませる複数のメス端子開口部を形成すると共に複数の前記メス端子をそれぞれの所定の収納空間へ収納するメス端子ボックスと、複数の前記メス端子及び前記メス端子ボックスが設けられる第２本体部と、からなるメス側コネクタ部と、
   からなり、前記オス側コネクタ部と前記メス側コネクタ部とを嵌合させると複数の前記オス端子と複数の前記メス端子とが電気的にそれぞれ接続されるコネクタにおいて、
   前記第１ターミナルハウジング部の前記所定の収納空間への異物の混入を抑止するオス側異物混入抑止手段と、
   を設け、
   前記オス側異物混入抑止手段は、
   前記第１ターミナルハウジング部の前記所定の収納空間内であって前記第１ハウジング開口部に向けて立設させる複数のオス側抑止片を含み、
   前記オス側抑止片は、前記オス端子を略包囲するように立設し、
   前記メス側コネクタ部に、前記メス端子の抜け防止片を設け、
   前記オス側抑止片の端部には、該抜け防止片と略嵌合するオス側切り欠き部を形成すること、
   を特徴とするコネクタ。
2. 前記オス側抑止片の端部は、前記オス端子の端部より前記第１ハウジング開口部に近いこと、
   を特徴とする請求項１記載のコネクタ。

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