(57)【要約】      （修正有）【課題】レールの上面を覆うレールカバーを係合させるためのレールの研削加工の速度を高めることができる手段を提供する。【解決手段】両側の側面４に軌道面を形成した凹部５を有するレール２と、レール２の上面を覆うレールカバー１２と、レール２を直線的に移動する鞍状のスライダ７と、スライダ７に設けた連結路８ａ，８ｂを循環すると共にレール２の凹部５を転動する転動体６とを備えたリニアガイド装置１において、レールカバー１２に係合部を有する側縁部１３を設けると共に、レール２の上部側面４ａの下部に、上部側面４ａから下方に向かってレール２の幅方向に縮小する斜面である係合面としての上部軌道面５ａを設け、この係合面にレールカバー１２の係合部１３ｂを係合させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側の側面に軌道面を形成した凹部を有するレールと、該レールの上面を覆うレールカバーと、前記レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、該スライダに設けた連結路を循環すると共に前記レールの軌道面を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、
前記レールカバーに係合部を有する側縁部を設けると共に、前記レールの上部側面の下部に、前記上部側面から下方に向かって前記レールの幅方向に縮小する斜面である係合面を設け、該係合面に前記レールカバーの係合部を係合させたことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項２】
両側の側面に軌道面を形成した凹部を有するレールと、該レールの上面を覆うレールカバーと、前記レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、該スライダに設けた連結路を循環すると共に前記レールの軌道面を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、
前記レールカバーに係合部を有する側縁部を設けると共に、前記レールの上部側面の下部に、前記上部側面から下方に向かって前記レールの幅方向に縮小する斜面である係合面を設け、該係合面と前記上部側面との角部に前記レールカバーの係合部を係合させたことを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記係合面が、前記レールの凹部の上部軌道面であることを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３において、
前記レールの上部側面と下部側面とが、同一面上に形成されていることを特徴とするリニアガイド装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３または請求項４において、
前記レールカバーの両方の側縁部のスライダの移動方向の前後の端部の少なくとも一方に、前記側縁部の一部を端面に向かって斜めに切欠いた切欠き部を設けたことを特徴とするリニアガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削機械や研削機械等の工作機械や木工機械、切断機および産業機械等の案内部に設けられ、テーブル等の移動台を直線的に移動させるためのリニアガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリニアガイド装置は、鞍状のスライダに連結路を設け、この連結路を循環するボールをレールの側面に設けた凹部の軌道面に転動させてスライダがレールを直線的に移動するようにし、レールの両側の上部側面の上部に設けたアンダーカットに長手方向の縁部を９０度より小さい角度で折り曲げたレールカバーを係合させてレールの上面を覆い、スライダの移動方向の前後端に設けたシールにより、塵や製品屑等の侵入を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第２７１９９８５号公報（第３頁右欄２５行−第４頁右欄４行、第２図、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、レールの側面に設ける軌道面を形成する凹部は研削加工により成形され、加工精度の向上および加工工数の削減のためには、凹部と側面とを総形砥石を用いて一度に成形することが望ましい。
しかしながら、上述した従来の技術においては、レールの上部側面の上部に段状のアンダーカットを設けてレールカバーを係合させる構成としているため、レールの側面に細かな凹凸を形成する必要があり、総形砥石を細かな凹凸を有する形状としなければならず、この細かな凹凸が研削加工の際に欠損する恐れを回避するために研削加工の速度を高めることが困難となり、加工効率が低下するという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、レールの上面を覆うレールカバーを係合させるためのレールの研削加工の速度を高めることができる手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、両側の側面に軌道面を形成した凹部を有するレールと、該レールの上面を覆うレールカバーと、前記レールを直線的に移動する鞍状のスライダと、該スライダに設けた連結路を循環すると共に前記レールの軌道面を転動する転動体とを備えたリニアガイド装置において、前記レールカバーに係合部を有する側縁部を設けると共に、前記レールの上部側面の下部に、前記上部側面から下方に向かって前記レールの幅方向に縮小する斜面である係合面を設け、該係合面に前記レールカバーの係合部を係合させたことを特徴とする。
【０００６】
また、前記レールカバーに係合部を有する側縁部を設けると共に、前記レールの上部側面の下部に、前記上部側面から下方に向かって前記レールの幅方向に縮小する斜面である係合面を設け、該係合面と前記上部側面との角部に前記レールカバーの係合部を係合させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、本発明は、レールの側面形状を単純化してこれを成形する総形砥石の研削面の形状を単純化することができ、高速での研削加工を容易に行うことができ、レールの加工時間を短縮してその加工効率を向上させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して本発明によるリニアガイド装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は実施例１のレールとレールカバーを示す断面図、図２は実施例１のリニアガイド装置を示す斜視図、図３は図２のＢ−Ｂ断面線の右側半断面図、図４は図１のＡ部拡大図である。
図１、図２、図３において、１はリニアガイド装置である。
２はリニアガイド装置１のレールであり、合金鋼等の鋼材で製作された略Ｉ字状の断面形状を有する長尺の棒状部材であって、その上面２ａには工作機械の基台等にレール２を固定するための段付ボルト穴３が所定のピッチで複数設けられている。
【００１０】
レール２の側面４には、その上部側面４ａの下部に上部側面４ａから下方に向かってレール２の幅方向に縮小する斜面である上部軌道面５ａが、下部側面４ｂの上部に下部側面４ｂから上方に向かってレール２の幅方向に縮小する斜面である下部軌道面５ｂが設けられており、この上部軌道面５ａおよび下部軌道面５ｂによりレール２の側面４の略中央部にその長手方向に沿った略Ｖ字状の溝である凹部５が形成される。
【００１１】
凹部５の上部軌道面５ａと下部軌道面５ｂには、それぞれ転動体としてのころ６が転動する。
また、上部軌道面５ａの上部側面４ａとの角部の近傍は、後述するレールカバー１２の係合部１３ｂが係合する係合面として機能する。
更に、レール２の上部側面４ａと下部側面４ｂとは同一平面、つまり上部側面４ａ間の幅と下部側面４ｂ間の幅が同一となるように形成されている。
【００１２】
７はスライダであり、合金鋼等の鋼材で製作された略コの字状の断面形状を有する鞍状部材であって、その上面にはねじ穴７ａが設けられており、このねじ穴７ａを用いて工作機械の移動台等がボルト等により締結される。
また、スライダ７の両方の側壁７ｂには図３に示すころ６を循環させるための略４５度に傾斜した長方形断面の連結路８ａ、８ｂが設けられ、その内側の側面にはレール２の凹部５の上部軌道面５ａ、下部軌道面５ｂにそれぞれころ６を介して対向する転動面９ａ、９ｂ等からなる転動部９が形成されている。
【００１３】
この連結路８ａはレール２の凹部５の上部軌道面５ａとスライダ７の転動部９の転動面９ａで形成される転動路を、連結路８ｂはレール２の凹部５の下部軌道面５ｂとスライダ７の転動部９の転動面９ｂで形成される転動路をそれぞれ連結しており、これにより形成されるそれぞれの循環転動路には複数のころ６と所定の量の潤滑剤、例えばグリースが封入され、ころ６が循環しながら転動する。反対側の側壁７ｂにおいても同様である。これによりスライダ７がレール２に直線往復運動可能に支持される。
【００１４】
なお、上記の連結路８ａ、８ｂや転動部９をスライダ７に設ける場合は、製作上の都合により適宜に分割して製作し、これをボルト等の締結手段により組立ててスライダ７を形成するようにしてもよい。この場合にスライダ７の本体は鋼材で製作するようにしてもよく、比較的軟質の金属材料や樹脂材料等で製作するようにしてもよい。
１０は保持板であり、金属材料や樹脂材料等で製作され、スライダ７の転動部９のＶ字溝９ｃに嵌め込まれ、ころ６を保持してその脱落を防止する。
【００１５】
１２はレールカバーであり、弾力性のある合金鋼等の薄板によりレール２の長手方向の長さと略同等の長さに製作され、図４に示すようにその長手方向に沿った側縁部１３は、プレス加工等によりレール２の上部側面４ａおよび凹部５の上部軌道面５ａに沿う形状に折り曲げられ、垂直面であるカバー側面１３ａと斜面である係合部１３ｂとに成形され、両方のカバー側面１３ａの間はレール２の上面２ａに沿う平面として成形され、図１に示すようにレールカバー１２の弾性を利用して係合部１３ｂをレール２の係合面としての上部軌道面５ａに係合して装着される。
【００１６】
本実施例のレールカバー１２は、板厚０．２ｍｍ以上、好ましくは０．２５〜０．３ｍｍのステンレス板、例えばＳＵＳ３０１ＣＰＳ、ＳＵＳ３０４ＣＳＰを用い、その両方のカバー側面１３ａをレール２の上面２ａと上部側面４ａとの角部の面取２ｂより小さい内曲げＲとして折り曲げてカバー側面１３ａを成形し、更に上部軌道面５ａに沿うように係合部１３ｂを折り曲げて側縁部１３を成形したものである。
【００１７】
なお、レールカバー１２の係合部１３ｂの折り曲げ後の角度は、上部側面４ａと係合面との挟み角よりは５度程度小さくなるように成形すれば、レールカバー１２の装着後のレールカバー１２とレール２の密着性を適切にすることができる。
また、レールカバー１２の装着性を良好なものとするためには、前記の密着性を損なわない範囲でできる限り係合部１３ｂの端部がカバー側面１３ａから内側に入り込まないように設定する。この場合に係合部１３ｂの端部が上部軌道面５ａのころ６の転動面に干渉しないように考慮する。
【００１８】
１４はサイドシールであり、合金鋼等の板材で製作された芯金に天然ゴムや合成ゴム等の弾性材料のシール部１４ａを形成し、そのシール部１４ａがレール２やレールカバー１２の外形表面に当接してスライダ７の往復動に伴って摺動する。
１５はエンドキャップであり、金属材料や樹脂材料等で製作され、その外側に配置されたサイドシール１４と共にスライダ７の移動方向の前後端にボルト等により締結される。
【００１９】
上記のレールカバー１２をレール２の上面２ａを覆うように装着する場合は、一方の凹部５の係合面としての上部軌道面５ａにレールカバー１２を傾けて係合部１３ｂを係合させ、その状態で他の側のカバー側面１３ａをその弾性により押し広げて他方の上部軌道面５ａに他方の係合部１３ｂを他方の上部軌道面５ａ係合させてレールカバー１２をレール２に装着する。
【００２０】
これにより、レールカバー１２がレール２の上面２ａの全面を覆い、下部側面４ｂ、凹部５およびレールカバー１２を摺動するサイドシール１４のシール部１４ａにより段付ボルト穴３や凹部５への塵や鉄やアルミニウム、木屑等の製作屑等の侵入を防止することができる。
この場合に、レールカバー１２の板厚が０．１５ｍｍ程度であるときは、実験による確認においてサイドシール１４の摺動に伴う押圧力によりレールカバー１２のレール２の段付ボルト穴３を覆う部分が沈み込んで変形による凹部が形成され、そこに製作屑等が残留してサイドシール１４による製作屑等の除去作用を維持することが困難になるため、本実施例ではレールカバー１２の板厚を上記のように０．２５〜０．３ｍｍとしてレールカバー１２の上面の変形を防止している。
【００２１】
また、本実施例のレール２の側面４の成形は、両方の側面４をそれぞれの側面形状に対応させた研削面を有する総形砥石により一度に成形する。この場合に総形砥石の研削面の形状が細かな凹凸を持たない単純な形状であるので、総形砥石の欠損を防止して高速での研削加工を容易に行うことができる。
また、レール２の側面４には、通常高周波焼入れ等による焼入れが施され、このときに上部側面４ａの垂直方向の長さが不足したり、細かな凹凸を持つ形状であったりすると、焼入れの際の加熱時に熱がその部位に集中して割れが発生しやすく不良の原因となりやすい。このため側面４を単純な形状とし、上部側面４ａの垂直方向の長さを適正な長さとすることによって、割れの発生を防止して焼入れによる不良を低減することも可能となる。
【００２２】
以上説明したように、本実施例では、リニアガイド装置のレールの上部側面の下部に設けた下方に向かって縮小する斜面である係合面としての上部軌道面にレールカバーの係合部をその弾性により係合するようにしたことによって、レールの側面形状を単純化してこれを成形する総形砥石の研削面の形状を単純化することができ、高速での研削加工を容易に行うことができ、レールの加工時間を短縮してその加工効率を向上させることができる。
【００２３】
また、レールとレールカバーとで形成する単純化した外周面にサイドシールを摺動させるようにしたことによって、サイドシールのシール部を容易に形成することができ、サイドシールを安価に製造することができると共に塵や製品屑等の侵入に対する充分な防塵性能を得ることができる。
更に、レールの上部側面と下部側面とを同一面上に形成したことによって、レールの製造における検査工程において検査台に一方の上部側面と下部側面を載置して他方を水平とすることができ、検査作業を容易に行うことができる。
【実施例２】
【００２４】
図５は実施例２のレールとレールカバーを示す部分拡大図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
２１は係合面としての傾斜面であり、レール２の両側の上部側面４ａの下部に設けた上部側面４ａから下方に向かってレール２の幅方向に縮小する斜面であって、レールカバー１２の係合部１３ｂがその弾性により係合する。
【００２５】
本実施例の傾斜面２１は、上部側面４ａと凹部５の上部軌道面５ａとの角部に設けられ、上部側面４ａを垂直面とし、傾斜面２１は垂直から３０度、上部軌道面５ａは垂直から４５度傾けて傾斜面２１と上部軌道面５ａの角部がころ６の転動面に干渉しないように成形されている。
なお、傾斜面２１の傾斜角は垂直から２５〜３５度に設定すれば、レールカバー１２の密着性や装着性を損なうことはない。
【００２６】
また、レールカバー１２の側縁部１３の係合部１３ｂは、傾斜面２１に沿うように折り曲げられるため、実施例１の係合部１３ｂよりは少ない折曲げ角で折り曲げられている。
このように、レールの側面４の上部側面４ａと凹部５の上部軌道面５ａとの角部に傾斜面２１を設けることによっても、レール２の側面形状を単純化することができる。
レールカバー１２をレール２の上面２ａを覆うように装着する場合は、一方の傾斜面２１に、レールカバー１２を傾けて片側の係合面１２ｂを係合させ、その状態で他の側のカバー側面１３ａをその弾性により押し広げて他方の傾斜面２１に他方の係合面１２ｂを係合させてレールカバー１２をレール２に装着する。これによりレールカバー１２がレール２の上面２ａの全面を覆い、段付ボルト穴３や凹部５の各軌道面への塵や製作屑等の侵入を防止することができる。
【００２７】
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１の効果に加えて、レールの上部側面と凹部の上部軌道面との角部に傾斜面を設けてレールカバーの係合部を少ない折曲げ角で折り曲げられるようにしたことによって、レールへのレールカバーの装着性を更に向上させることができる。
【実施例３】
【００２８】
図６は実施例３のレールとレールカバーを示す部分拡大図である。
なお、上記実施例１および実施例２と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のレール２およびレールカバー１２は上記実施例２のレール２およびレールカバー１２と同様であるが、レールカバー１２の側縁部１３の係合部１３ｂは、係合面としての傾斜面２１と上部側面４ａとの角部２５の頂部または角部２５に設けたフィレットＲ部に係合している。
【００２９】
従って、レールカバー１２のカバー側面１３ａの垂直方向の長さは、上記実施例２のカバー側面１３ａの長さよりは短くなるように成形されている。
これにより、上記実施例２の効果に加えて、傾斜面と上部側面との角部にレールカバーの係合部を係合させるようにしたことによって、レールカバーの側縁部の弾性をより有効に活用することができ、レールカバーのレールへの密着性をより高めることができる。
【００３０】
また、係合部の折り曲げ精度を緩めることが可能になり、レールカバーを容易に製作することができる。
図７は実施例３のレールカバーの他の態様を示す部分拡大図である。
なお、上記実施例３と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本態様のレールカバー１２の側縁部１３の係合部１３ｂの折り曲げ角度αは、傾斜面２１と上部側面４ａとの角部２５のなす角度βよりの小さく成形されており、係合面としての傾斜面２１へはレールカバー１２の係合部１３ｂの先端部付近で係合している。
【００３１】
従って、レールカバー１２のカバー側面１３ａの垂直方向の長さは、上記実施例２のカバー側面１３ａの長さよりは長くなるように成形されている。
これにより、上記実施例２の効果に加えて、傾斜面と上部側面とのなす角度より小さい折り曲げ角度でレールカバーの係合部を折り曲げるようにしたことによって、レールカバーの係合部の弾性をより有効に活用することができ、レールカバーのレールへの密着性を高めることができる。
【００３２】
また、係合部の折り曲げ精度を緩めることが可能になり、レールカバーを容易に製作することができる。
なお、上記の図６、図７に示したレールカバーは実施例２のレールに適用した場合を例に説明したが、実施例１および後述する実施例４、実施例５のレールカバーにも同様に適用することができる。
【実施例４】
【００３３】
図８は実施例４のレールとレールカバーを示す部分拡大図である。
なお、上記実施例１および実施例２と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施例のリニアガイド装置１は、転動体としてボール３１を用いており、レール２の凹部５の上部軌道面５ａおよび下部軌道面５ｂには、ボール３１が転動する軌道面３２が設けられている。
【００３４】
本実施例の上部側面４ａと上部軌道面５ａとの角部には、実施例２と同様に係合面としての傾斜面２１が設けられており、実施例２と同様にしてレール２にレールカバー１２が装着される。
以上説明したように、ボールを転動体としたリニアガイド装置のレールにおいても、上記実施例２と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
なお、本実施例において、上部軌道面を係合面とすれば上記実施例１と同様の効果を奏することができる。
また、図９に示すボール３１を転動体とした他のリニアガイド装置１のレール２に本発明を適用する場合は以下のようにする。
図９はボールを用いた他のリニアガイド装置を示す断面図、図１０は図９のＣ部拡大図である。
【００３６】
なお、上記実施例１、実施例２、実施例４と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図９、図１０において、３５はレール２の側面４に設けられた凹部であり、その底部にはボール３１の軌道面３２が２列に形成されている。
なお、凹部３５に設けるボール３１の軌道面３２は２列に限らず、３列以上の場合も同様である。
【００３７】
凹部３５と上部側面４ａの角部には、上部側面４ａから下方に向かってレール２の幅方向に縮小する係合面としての傾斜面２１が設けられ、実施例４と同様にレールカバー１２の係合部１３ｂが係合している。
このように、ボールを転動体としたリニアガイド装置の他の態様のレールにおいても、上記実施例２と同様の効果を奏することができる。
【実施例５】
【００３８】
図１１は実施例５のレールカバーを示す斜視図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図において、４０は切欠き部であり、レールカバー１２の両方の側縁部１３のスライダ７の移動方向の前端部４１ａまたは後端部４１ｂの両方の側縁部１３の一部を側方から見て端面４２に向かって拡大するように斜めに切欠いて設けられている。
【００３９】
本実施例では、前端部４１ａの両方の側縁部１３の係合部１３ｂに切欠き部４０が設けられている。
上記の構成の作用について説明する。
上記のレールカバー１２をレール２の上面２ａに装着する場合は、前端部４１ａをレール２の上面２ａに載せてカバー側面１３ａをレール２の両側の上部側面４ａに嵌合させ、レールカバー１２をスライダ７の移動方向に斜めに押し込む。
【００４０】
この時、側縁部１３の係合部１３ｂに設けた切欠き部４０が、その斜面により押し広げられ、係合部１３ａをレール２の係合面に円滑に導き、更にレールカバーを押し込むことによって両方の係合部１３ａを係合面に容易に係合させることができ、レールカバー１２をレール２に容易に装着することができる。
以上説明したように、本実施例のレールカバーを上記各実施例に適用すれば、上記実施例１の効果に加えて、両方の側縁部の端部に端面に向かって斜めに切欠いた切欠き部を設けたことによって、係合部をレールの係合面に円滑に導くことができ、レールカバーをレールに容易に装着することができる。
【００４１】
なお、切欠き部は前端部に設けるとして説明したが、後端部に設けるようにしてもよく、両方の端部に設けるようにしてもよいが、少なくとも一方の端部に設ければ上記の効果を奏することができる。
また、切欠き部は係合部を切欠いて設けるとして説明したが、カバー側面を含めて切欠き部を設けるようにしてもよい、要は側縁部の一部を斜めに切欠くようにすれば上記と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
上記各実施例においては、レールの上面を水平方向に設置する場合を例に説明したが、上面を垂直方向または傾斜させて設置した場合も同様である。
また、レールの上面と上部側面との角部の面取を設けるとしてとして説明したが、フィレットＲを設けるようにしてもよい。これによりレールカバーの装着の際に円滑に係合させることが可能となると共にレールの取扱時等の角部の打痕や傷等の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例１のレールカバーとレールを示す断面図
【図２】実施例１のリニアガイド装置を示す斜視図
【図３】図２のＢ−Ｂ断面線の右側半断面図
【図４】図１のＡ部拡大図
【図５】実施例２のレールとレールカバーを示す部分拡大図
【図６】実施例３のレールとレールカバーの示す部分拡大図
【図７】実施例３のレールカバーの他の態様を示す部分拡大図
【図８】実施例４のレールとレールカバーを示す部分拡大図
【図９】ボールを用いた他のリニアガイド装置を示す断面図
【図１０】図９のＣ部拡大図
【図１１】実施例５のレールカバーを示す斜視図
【符号の説明】
【００４４】
１    リニアガイド装置
２    レール
２ａ  上面
３    段付ボルト穴
４    側面
４ａ  上部側面
４ｂ  下部側面
５、３５  凹部
５ａ  上部軌道面
５ｂ  下部軌道面
６    ころ
７    スライダ
７ａ  ねじ穴
７ｂ  側壁
８ａ、８ｂ  連結路
９    転動部
９ａ、９ｂ  転動面
９ｃ  Ｖ字溝
１０    保持板
１１  ボルト
１２  レールカバー
１３  側縁部
１３ａ  カバー側面
１３ｂ  係合部
１４  サイドシール
１４ａ  シール部
１５  エンドキャップ
２１  傾斜面
３１  ボール
３２  軌道面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005114031.tif 000008
【図７】
2005114031.tif 000009
【図８】
2005114031.tif 000010
【図９】
2005114031.tif 000011
【図１０】
2005114031.tif 000012
【図１１】
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