JPH0861502A - ガスケット - Google Patents

ガスケット

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JPH0861502A
JPH0861502A JP7183269A JP18326995A JPH0861502A JP H0861502 A JPH0861502 A JP H0861502A JP 7183269 A JP7183269 A JP 7183269A JP 18326995 A JP18326995 A JP 18326995A JP H0861502 A JPH0861502 A JP H0861502A
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JP
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inner diameter
gasket
diameter
tabs
tab
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JP7183269A
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Inventor
Jerome G Belter
ジェラム、ジー、ベルタ
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Dana Inc
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Dana Inc
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Publication date
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    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/061—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with positioning means
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16J15/064—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces the packing combining the sealing function with other functions
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気マニホルドを貫通するねじ部品たとえば
ねじ付きボルトのねじを損傷することなく、このねじ付
きボルトに保持させる金属ガスケットを提供することに
ある。 【構成】１対のボルト１４により互いに締付けられる２
つの金属表面を密封するのに利用する金属ガスケット１
０は、第１の金属板１６を備えている。この第１の金属
板はボルトを受入れる少なくとも２個の穴１２、１３を
持つ。各ボルトは、ねじの外径Ａ及びねじの谷の径Ｂを
持つ。穴１２、１３の少なくとも１つは外径Ａより大き
い第１の内径３２を持ち、複数の保持タブ３４、３６が
半径方向内方に延び、谷の径Ｂより大きく外径Ａより小
さい第２の内径３８を形成するようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属ガスケットの改良
に関する。
【０００２】
【発明の背景】金属ガスケットは互いに組合う金属面間
のシ−ルとして使うことが多い。１つの一般的応用例に
は内燃機関のヘッド及び排気マニホルイドの間に配置さ
れるガスケットがある。他の応用例には排気マニホルド
及び排気管フランジの間に当てがうガスケットがある。
これ等のいずれのガスケットも排気マニホルド・ガスケ
ットということができる。エンジンのヘッド及び排気マ
ニホルドの間のガスケットはエンジンブロッックの排気
口を囲み排気シ−ルを形成する。同様に排気マニホルド
及び排気管フランジの間のガスケットは排気マニホルド
の開口を囲み排気シ−ルを形成する。各排気マニホルド
・ガスケットは共に、エンジンから出る高温の燃焼生成
物が車両のエンジン区画に漏出するのを防ぐ。
【０００３】排気マニホルド・ガスケットは典型的に
は、ガスケット内のボルト穴を排気マニホルドの対応す
る穴に整合させることによって取付けられる。次いで排
気マニホルド及びガスケットをシリンダヘッドの対応す
るねじ穴に整合させる。次いで第１のボルトをエンジン
・シリンダヘッドにねじ込む。次いで残りの穴にボルト
を貫通させる。エンジン・シリンダヘッドに対するマニ
ホルド及びガスケットの若干の操作がこれ等の穴をボル
トの挿入に先だってエンジン・シリンダヘッドの対応す
るねじ穴に整合させるのに必要である。
【０００４】同様にマニホルド及び排気管フランジの間
の排気ガスケットは、排気マニホルドの穴及び対応する
ガスケット穴を貫通し排気管フランジ、このフランジに
固定した溶接ナット又はフランジの下側に配置したナッ
トにねじ込むボルト、或は植込みボルト・ナット・アセ
ンブリによって組付ける。
【０００５】このような組立て法にはいくつかの障害が
ある。たとえばガスケットは、このガスケットを排気マ
ニホルド及びその組合い面の間に固定できる前に、所望
の位置から滑動し又は挿入したボルト又は植込みボルト
の端部から落ちる。ボルトをガスケットのボルト穴を貫
通させた後ボルトのねじ付き端部から落下しないガスケ
ットを備えることが極めて望ましい。すなわち組立て作
業者は、マニホルドをエンジンヘッド及びガスケット管
フランジの両方に組み合わせるときにガスケットをマニ
ホルドに対して定位置に保持することができる。
【０００６】ねじのねじ付き端部を補足するのに複数の
方法が存在するが、いずれの方法も排気マニホルド・ガ
スケットに使うには適合しない。ボルトを保持する１方
法では、柔らかいガスケット材料に内向きの指状片を形
成する星形の穴を設ける。ガスケット穴を経てボルトを
押すことにより指状片をボルトの運動方向に外方に開き
ボルトを部分的に覆う。ボルトのまわりのガスケット材
料は、このガスケットを逐次に締付けると圧縮され、ボ
ルトの側部の材料がボルトのまわりにシ−ルを形成す
る。鋼製ガスケットによるこの構成を使うと、鋼材の高
い曲げ強さがボルトの挿入に抵抗するから問題であり、
得られる軸線方向に延びる指状片により組合い面が互い
に引寄せられないようにして所望のシ−ルを形成する。
【０００７】又ガスケットの保持手段を使い、シリンダ
ヘッド・ガスケットの場合と同様にガスケットを位置決
めピン上に固定するようにした。ガスケットの穴は、ピ
ンにはまる半径方向に延びる指状片を持つ。ガスケット
をピンのまわりに押下げると、指状片は上向きにたわみ
ガスケットを穴でピンに鎖錠する。指状片は車方向ブレ
−キとして作用し、ガスケットをピンから引続いて持上
げる力に抵抗する。ねじ部品（Ｔｈｒｅａｄｅｄ ｆａ
ｓｔｅｎｅｒ）に適用するこの方法についての１つの問
題は、ねじ部品にこのように係合する指状片ではボルト
を回すトルクが望ましくないほど増すことである。他の
問題は、このような保持手段がねじ部品のねじを損傷す
ることである。
【０００８】要するに排気マニホルドを貫通するねじ付
きボルトに金属ガスケットを保持する従来の方法には是
認される教示がない。
【発明の開示】
【０００９】内燃機関用の前記した排気マニホルド・ガ
スケットは少なくとも１つの金属板を備える。この金属
板はねじ部品を受入れる少なくとも１個なるべくは２個
の穴を設けてある。ねじ部品（Ｔｈｒｅａｄｅｄ ｆａ
ｓｔｅｎｅｒ）はねじの外径（ｍａｊｏｒ ｔｈｒｅａ
ｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ）すなわち山の頂（ｃｒｅｓｔ）
の径とねじの谷の径（ｍｉｎｏｒ ｔｈｒｅａｄ ｄｉ
ａｍｅｔｅｒ）すなわち谷底（ｒｏｏｔ）の径とを持
つ。ガスケット穴の少なくとも１つは同じ外径より大き
い第１の内径により一部を形成した不規則な形状を持
つ。複数の保持タブは第１の内径から内方に延び谷底の
径より大きくねじ外径より小さい第２の内径を形成す
る。これ等のタブの少なくとも２つの間には、ねじ部品
を穴にねじ込み又は穴から取出すためにねじ山を受入れ
るのに十分なだけ大きい円周方向すきまがある。
【００１０】得られるガスケットは、ねじ部品又はボル
トをボルト穴を経て押し各タブを弾性的にたわませ引続
いて各ねじ山の間に軸線方向に補捉することにより、又
はボルトを穴にねじ込みこのボルトを軸線方向に捕捉す
ることによりねじ部品又はボルトをボルト穴にはめるこ
とのできるガスケットである。このようなガスケット
は、マニホルド又は類似物の所望の取付位置に保持さ
れ、ボトルをそれぞれ所望の位置にガスケット・マニホ
ルド・ザブアセンブリの一部として保持し、エンジンへ
のマニホルドの取付けとマニホルドへの排気管の取付け
とを共に容易にすることができる。とくにこのようなガ
スケットは２面間へのガスケットの簡略化した取付けの
できる利点がある。
【００１１】本発明ガスケットは、熱遮蔽、マニホルド
及びボルトをエンジンに容易に取付けられるマニホルド
・モジュ−ルへの取付けを容易にする。熱遮蔽マニホル
ド及びガスケットの穴は互いに整合し、ボルトはこれ等
の穴を熱遮蔽側から貫通する。ボルト及びガスケットの
はまりあいによりこのモジュ−ルを結合する。
【００１２】本発明の目的は、添付図面についての以下
の説明から明らかである。
【００１３】図１ないし１１に示した排気マニホルド用
のガスケット１０は、排気マニホルド・フランジル１１
と排気管（図示してない）のフランジとの間に当てがう
ように構成してある。しかし、ねじ部品（ｔｈｒｅａｄ
ｅｄ ｆａｓｔｅｎｅｒ）の好適な形状の１例であるボ
ルト１４を受入れるのに適する穴１２、１３に係わる本
発明の特徴は、ボルト１４とガスケット１０との間を係
合させるのに有用な場合に任意の金属製ガスケットに応
用できる。とくに排気マニホルド及びエンジンの間に配
置した金属ガスケットはこのような穴１２を使うのが有
利である。
【００１４】図１のガスケット１０は、それぞれ第１及
び第２の層すなわち板１６、１８を持つ鋼材積層構造で
ある。図１に明らかなように、第１の穴１２は、第１板
１６に形成した不規則な形状の開口２０を持ち又第２の
穴１３は第２板１８に形成した不規則な形状の開口２２
を持つ。これ等の不規則な形状の開口２０、２２はボル
ト１４のねじ２４に係合するように構成してある。
【００１５】図３に詳細に例示したようにボルト１４
は、ねじ２４の山の頂２６を横切る外径Ａとねじ２４の
谷の底２８を横切る谷径Ｂとを持つ。外径Ａより大きい
第２の板１８の一定直径の開口３０は、第２の板１８を
貫通する穴１２の一部を形成する。なお図２に一層明ら
かなように第１の板１６の不規則な形状の開口２０は、
第２の板１８の一定直径の開口３０に直径が等しく整合
した第１の内径３２により一部を形成され半径方向内方
に延びる複数のタブ（ｔａｂ）３４、３６を持つ。好適
な実施例では２つのタブ３４と少なくとも１つのタブ３
６とを設けてある。各タブ３４、３６は谷底径Ｂより大
きく外径Ａより小さい第２の内径３８を形成する。
【００１６】３つのタブ３４、３６はそれぞれ中心を１
２０゜ずつ隔てて開口２０のまわりに均等に配分される
のがよい。タブ３４、３６の均等な配分は、ボルト１４
を穴１２のほぼ中心に保つと共にボルト保持荷重を個別
のタブ３４、３６間に均等に配分するのに役立つ。タブ
３４は、比較的短いタブ３６に対して半径方向に細長
い。タブ３４は、第１の内径３２から第２の内径３８に
半径方向内方に延びる先端３９を持つ。逃がし用のスカ
ラップ形部分（ｒｅｌｉｅｆ ｓｃａｌｌｏｐ）４０
は、第１内径３２から板１６内にタブ３４の先端３９に
隣接して半径方向外方に切込まれタブ３４の側部４１を
形成する。スカラップ形部分４０により形成した側部４
１は、先端３９からさらに広くなるテ−パ付き輪郭を形
成することによりタブ３４の曲げ応力を減らす。従って
得られる細長いタブ３４は先端３９でかなりの量のたわ
み耐えることができる。短い第３のタブ３６は、タブ３
４の先端と同様に第１内径３２から直接第２の内径３８
まで半径方向内方に延びるが、ただし隣接するスカラシ
ップ形部分４０は設けてない。又細長いタブ３４より大
きい円周方向寸法を持つ第３のタブ３６は幅が一層広
い。このようにして第３のタブ３６は、穴１２内でボル
ト１４のなお一層強い保持作用を生ずる細長いタブ３４
より曲げに対しはるかに高い抵抗を持つようになる。好
適な１実施例では、短いタブ３６から対向する第１の内
径３２まで穴１２を横切る距離は外径Ａより大きくてボ
ルト１４を穴１２を経て押すことができ、この場合細長
いタブ３４だけが多少たわむ。このようにして短いタブ
３４が塑性変形しないようにする。
【００１７】第１の板１６と第２の板１８とは、穴１
２、１３に近接して位置する少なくとも２個所の点溶接
部４２により相互に接合する。第２の板１８の不規則な
形状の開口２２は図４に示すように第１板１６の一定直
径の開口４３に整合する。第２板１８の不規則な形状の
開口２２は第１板１６の不規則な形状の開口２０の実質
的に鏡像である。この場合にも又第２板１８の第２の内
径３８´を形成する３つのタブ３４´、３６´がある。
２つのタブ３４´はこれ等のタブを形成するスカラップ
形部分４０´を持ち、第３のタブ３６´はこのようなス
カラシップ形部分４０´がなく第１のタブ３４´より幅
が広い。不規則な形状の開口２２の第１の内径３２´
は、第１板１６の一定直径の開口４３に等しくこの開口
に整合する。図５は開口２２、４３間の重なりを示す。
【００１８】図１１に示すように排気マニホルド・ガス
ケット１０を使うマニホルド・モジュ−ル４４の組立て
法の１例では、それぞれガスケット１０マニホルド・フ
ランジル及び適宜には熱遮蔽４７の穴１２、４５、４６
を互いに整合させて始まる。次いでボルト１４は、図１
１の場合のように遮蔽側の穴１２、４５、４６に整合さ
せ、第１の穴１２内に押込む。ガスケット１０は、挿入
中のゆがみを防ぐように工具（図示してない）で支えな
ければならない。ボルト１４を第１の穴１２内に押込む
ときは、タブとくに細長いタブは軸線方向にたわみ、ボ
ルト１４を穴に入らせる。各ねじ２４の山の頂２６はタ
ブ３４、３６をたわませ、この場合各タブ３４、３６は
ねじ２４の引続く谷底２８内にはね返る。ボルト１４を
開口内に押込むのに必要な力の量は、各タブの円周方向
の寸法と、各タブ３４、３６を形成する板１６の種類及
び厚さと、各タブ３４、３６の長さと、タブの個数と、
板が積層体の底部にあるか頂部にあるかどうかとボルト
１４が穴に入る方向とを含む多数の特徴による。これ等
の同じ要因が又、ボルト１４を引出す前にガスケットの
受ける力の量に影響する。本実施例を使おうとする用途
では、ガスケット１０対ボルト１４の境界面に予期され
る保持荷重を支えるのに最少３つのタブ３４、３６が必
要である。第２の内径３８は谷の径Ｂより大きく、又タ
ブ３４、３６の間に円周方向に或る程度の空間があるか
らボルト１４は実質的にねじり抵抗を伴わないで穴１２
内にねじ込み又穴１２からねじもどすことができる。組
立てたマニホルド・モジュ−ル４４のエンジンヘッドへ
の取付け又は排気管のモジュ−ルへの取付けは、各部品
を互いに整合させ多頭軸を使いボルトを締付けることに
よって完了する。
【００１９】図６は、頂部層４９、中間層５０及び底部
層５２を持ち中間層５０に不規則な開口２０´を形成し
た３層金属積層体を形成する第１の変型構造を示す。図
７はこのような構造の平面図である。
【００２０】図８は、頂部層４９及び低部層５２が不規
則な形状の開口２０´を持つ中間層５０に対して薄い第
１変型の横断面図を示す。頂部層４９及び底部層５２は
ステンレス鋼から形成する。中間層５０はアルミニウミ
被覆した鋼から形成してある。
【００２１】図９は、ステンレス鋼製の頂部層５８及び
中間層６０と不規則な形状の開口２０´´´を形成した
アルミニウム被覆鋼製底部層６０とを持つ３層鋼製積層
体構造を使うガスケット５４の第２の変型を示す。
【００２２】図１０は、不規則な形状の開口６２の変型
構造を持つ第３の変型を示す。
【００２３】以上発明の好適とする実施例について述べ
た。しかし当業者には明らかなように本発明の範囲内で
なお若干の変化変型を行うことができる。例えばタブに
扇形切欠きを設けないでこれ等のタブのたわみに対する
抵抗を一層強めることが特定の用途では望ましい。ただ
１つのタブに対しスカラップ形部分を設けることにより
全体としてボルト挿入に対し中間のこわさ又は抵抗に達
するようにするのがよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるガスケットをこのガ
スケットの穴にボルトをはめるために整合させて示す斜
視図である。
【図２】図１の穴内に配置したボルトを示す図２内の図
１の部分の平面図である。
【図３】図２の３ー３線に沿い矢印の向きに見た断面図
である。
【図４】図１の第２の穴を示す円内部分の平面図であ
る。
【図５】図４の５ー５線に沿い矢印の向きに見た断面図
である。
【図６】本発明の第１の変型の分割した部分の展開斜視
図である。
【図７】本発明の第１の変型の穴の平面図である。
【図８】図７の矢印８ー８線に沿う第１の変型の断面図
である。
【図９】本発明の第２の変型の横断面図である。
【図１０】本発明の第３の変型の平面図である。
【図１１】本発明を使うマニホルド・モジュールのフラ
ンジ区域の展開斜視図である。
【符号の説明】
１０ ガスケット １２ 穴 １４ ねじ部品 ３２ 第１の内径 ３４、３６ タブ ３８ 第２の内径 ３９ 先端 ４１ 側部 Ａ ねじの外径 Ｂ ねじの谷の外径

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ねじの外径及びねじの谷の径を持つ少な
    くとも１個のねじ部品により互いに締付けられた２つの
    金属表面を密封するガスケットにおいて、 前記外径より大きい第１の内径を持ち、前記ねじ部品を
    受入れる少なくとも１個の穴と、前記谷の径より大きく
    前記外径より小さい第２の内径を形成する半径方向内方
    に延びる複数のタブとを持つ金属板を備え、少なくとも
    第１の前記タブは、前記第１内径から前記第２内径まで
    延びる先端を持ち、かつ隣接するスカラップ形部分によ
    り一部を形成した側部を持ち、前記タブのうち少なくと
    も２つのタブの間に前記ねじ部品を前記穴内にねじ込み
    又この穴からねじ戻すのに十分なだけ大きい円周方向す
    きまを設けて成るガスケット。
  2. 【請求項２】 前記穴に３つの前記タブを設けた請求項
    １のガスケット
  3. 【請求項３】 前記タブを、前記内径のまわりに円周方
    向にほぼ均等な間隔を置いて位置させた請求項１のガス
    ケット。
  4. 【請求項４】 前記タブのうちの少なくとも１つのタブ
    が、押込まれるねじ部品に応答してたわむようにした請
    求項１のガスケット。
  5. 【請求項５】 第２の前記タブが、前記第１のタブより
    円周方向に一層長い距離にわたって延び、かつ前記第１
    の内径と前記第２の内径との間に半径方向に延び、前記
    第２のタブにより、前記穴からの前記ねじ部品の移動に
    対し付加的こわさを生ずるようにした請求項１のガスケ
    ット。
  6. 【請求項６】 前記第１の内径のまわりに互いにほぼ均
    等に間隔を置いた少なくとも３つの前記タブが、押込ま
    れるねじ部品に応答してたわむようにした請求項１のガ
    スケット。
  7. 【請求項７】 寸法が前記第１の内径に等しく、この第
    ２の内径に同心に整合する穴を持つ第２の金属板を、前
    記第１の金属板に接合した請求項１のガスケット。
  8. 【請求項８】 少なくとも２個のねじ部品により互いに
    締付けられた２つの金属面を密封する金属質積層体ガス
    ケットにおいて、 既知のねじの外径、及びねじの谷の径を持つねじ部品を
    受入れる少なくとも２個の穴を持つ第１の金属板と、 前記ねじ部品を受入れる少なくとも２個の穴を持つ第２
    の金属板と、を備え、 前記第１の金属板の前記穴のうちの少なくとも１つが、
    前記外径より大きい第１の内径と、前記谷の径より大き
    く前記外径より小さい直径を持つ円を形成する内方に延
    びる複数のタブとを持ち、 前記第２の金属板の前記穴のうちの１つを、保持タブを
    持ち、前記第１の内径に等しい直径を持つ前記第１の金
    属板の穴に整合させて成る、金属質積層体ガスケット。
  9. 【請求項９】 前記ねじ部品のねじを前記穴内にねじ込
    み又この穴からねじ戻すために受入れるのに十分なだけ
    大きい円周方向すきまを前記タブの間に設けるように、
    前記タブを互いに間隔を置いて配置した請求項８の金属
    質積層体ガスケット。
  10. 【請求項１０】 第１９の前記タブに、前記第１の内径
    から前記第２の内径まで延びる先端と、前記金属板にお
    いて半径方向外方に延びる隣接するスカラップ形部分に
    より一部分が形成された側部とを設けた請求項８の金属
    質積層体ガスケット。
  11. 【請求項１１】 第２の前記タブが、前記第１のタブよ
    り長い円周方向長さにわたって延び、かつ前記の第１の
    内径と前記第２の内径との間に半径方向に延び、前記第
    ２のタブにより前記穴からの前記ねじ部品の移動に対し
    付加的なこわさを生ずるようにした請求項１０の金属質
    積層体ガスケット。
  12. 【請求項１２】 前記穴に３個の前記タブを設けた請求
    項８の金属質積層体ガスケット。
  13. 【請求項１３】 ねじの外径及びねじの谷の径を持つ少
    なくとも２個のねじ部品により互いに締付けられたとき
    に、２つの金属表面を密封する金属質積層体ガスケット
    において、 前記ねじ部品を受入れる少なくとも２個の穴を持つ第１
    の金属板と、 この第１の金属板の穴に同心に整合する少なくとも２個
    の穴を持ち、前記第１の金属板の前記両方の穴が前記外
    径より大きい第１の内径を形成し、前記穴のうち少なく
    とも１個の穴に、半径方向内方に延び、前記外径より小
    さく前記谷の径より大きい第２の内径を形成する少なく
    とも３個のタブを設け、前記ねじ部品を、前記タブを持
    つ穴にねじ込みにより受入れることにより、前記ねじ部
    品をねじ込み前進させるのに実質的にトルクを必要とし
    ないで、前記各タブをボルトと前記金属質積層体ガスケ
    ットとの間の所定の力に応答してたわむように構成する
    ことにより、前記ねじ部品の前記穴内に入ることができ
    るようにし、 前記第２の金属板の前記穴のうちの少なくとも１個の穴
    は、前記第１の内径に直径が等しくタブを持つ、前記第
    １の金属板の少なくとも１個の穴に整合して成る、金属
    質積層体ガスケット。
  14. 【請求項１４】 前記内径のまわりに円周方向にほぼ均
    等に間隔を置いた３個のタブを備え、これ等のタブに、 それぞれ前記第１の内径から前記第２の内径まで延びる
    先端と、前記金属板内に半径方向外方に延びる互いに隣
    接スカラップ形部分により一部が形成された側部とを持
    つ２個の第１のタブと、 これ等の第１のタブより長い円周方向の長さにわたって
    延び、前記第１の内径と前記第２の内径との間に半径方
    向に延び、前記穴からの前記ねじ部品の移動に対し付加
    的こわさを生ずるようにした第２のタブとを設けた請求
    項１３の金属質積層体ガスケット。
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