JP5477416B2 - 自動車のボンネット構造 - Google Patents

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Description

この発明は、アウタパネルと、該アウタパネルの裏面側に設けたインナパネルとを備え、該インナパネルが、前後方向略中間部の両外側部および内側部に車幅方向に延びる低強度部を有する自動車のボンネット構造に関する。
図6は、従来の自動車のボンネット構造を示す底面図である。ボンネット100は、主にアウタパネル102とインナパネル103とからなり、インナパネル103は、アウタパネル102に接着剤等で接合されている。なお、図中において、矢印(F)は車両前方、矢印(R)は車両後方を示す。
ボンネット100は、その後端縁においてヒンジ部材105を介して車体(図示せず)に取付けられ、ヒンジ軸(不図示)を中心に回動可能に支持されている。
また、ボンネット100は、インナパネル103の前後方向の略中間部の両外側部および内側部に、車幅方向に延びる折れビード(低強度部)131C1、131D1、132a1〜131a3を設けている。上述したような従来のボンネット構造は、例えば、特許文献1に開示されている。
図7は、従来のボンネット100に正面方向から過大な衝撃力が加わる前後のボンネット100の状態を示す図であり、アウタパネル102が折れビード131C1、131D1、132a1〜132a3を有することにより、ボンネット1に車体の正面方向から過大な衝撃力が加わった場合には、衝撃力で押されるのに伴って、車幅方向のk−k線上に設けられた折れビード131C1、131D1、132a1〜132a3が屈曲部となり、ボンネット1は図7(a)に示す状態から、図7(b)に示すように全体として略くの字状に折れ曲がる。
下記特許文献1によれば、このようなボンネット100の折り曲げにより上記衝撃力を吸収することができるとしている。
特開平8−58624号公報
ところで、ボンネット100の形状としては、例えば、アウタパネル102の車幅方向の両外側部が、略水平方向に延びる内側部に対して下方に位置するように形成されるものがある。この場合、インナパネル103もアウタパネル102の形状に合わせて図7(a)に示すように、両外側部を構成する外枠部131が内側部を構成する中枠部132に対して下方に位置するように形成される。
このようなボンネット構造において、上記特許文献1に開示の折れビード131C1、131D1、132a1〜132a3を設けると、車体の正面方向から衝撃力が加わってボンネット100が折れ曲がる時には、図7(b)に示すように、折れビード131C1、131D1により形成される屈曲部の位置に対して折れビード132a1〜132a3により形成される屈曲部の位置が車両後方にずれてしまう。
このずれは、ボンネット100が折れ曲がる途中で外枠部131、中枠部132の変形を阻害し、ボンネット100に突っ張り作用を発生させる要因となってしまう。
この発明は、車体の正面方向から過大な衝撃力が加わった際、突っ張り作用を抑制してスムーズに折り曲げることを可能とする自動車のボンネット構造を提供することを目的とする。
この発明の自動車のボンネット構造は、ボンネットの後部に配設されたヒンジ部材を中心として上記ボンネットが回動可能に支持された自動車のボンネット構造であって、アウタパネルと、該アウタパネルの裏面側に設けたインナパネルとを備え、該インナパネルは、車幅方向の両外側部が内側部に対して下方に位置するように形成されるとともに、前後方向略中間部の上記両外側部及び内側部に車幅方向に延びる低強度部を有し、上記アウタパネルと上記インナパネルとの間の閉断面の上下間隔が、該インナパネルの車幅方向外側部と車幅方向内側部との比較において、相対的に小さい位置に対応する低強度部が、上記インナパネルの車幅方向の内側部に設けられ、上記アウタパネルと上記インナパネルとの間の閉断面の上下間隔が、該インナパネルの車幅方向外側部と車幅方向内側部との比較において、相対的に大きい位置に対応する低強度部が、上記インナパネルの車幅方向の両外側部に設けられ、上記内側部の低強度部は、上記外側部の低強度部に対して車両前後方向で異なる位置に設けられており、上記両外側部および内側部にそれぞれ設けられる低強度部は、車幅方向に沿って互いに略平行に延び、上記インナパネルの内側部に、車幅方向に沿って複数の開口部が設けられ、車幅方向外側の開口部が、前後方向においてその後端位置に上記内側部の低強度部が位置するように設けられ、上記車幅方向外側の開口部の後端に、車幅方向に延びる補強部を設けたものである。
この構成によれば、内側部の低強度部を、外側部の低強度部に対して車両前後方向で異なる位置に設けているため、車両前突時におけるボンネットの折れ曲がりに伴って、内側部、外側部の両屈曲部を車両前後方向の同じ位置に揃えることができる。
このため、ボンネットの折れ曲がりに伴って発生し得る突っ張り作用を抑制でき、同じ位置に揃えられた両屈曲部によってボンネットをスムーズに折り曲げることが可能となる。
また、車幅方向の内側部の低強度部においては、インナパネルとアウタパネルとの間の閉断面の上下間隔が小さく、低強度部のみでは十分な剛性差が確保することが困難である一方、インナパネルとアウタパネルとの間の閉断面の上下間隔が大きい車幅方向の外側部の低強度部においては、低強度部のみで十分な剛性差を確保し易く、それ故、所望の位置にて比較的折れ曲がりを誘発し易い傾向がある。従って、このような傾向により、内側部と外側部とで屈曲部の位置が異なる場合、車幅方向の内側部では、車幅方向の外側部の低強度部の折れ曲がりの影響を受けて、屈曲部の位置が所望の位置からずれ易くなるという懸念がある。
上記構成によれば、車幅方向の内側部の低強度部において確実に剛性差を確保することができ、車両前突時には、車幅方向の外側部の折れ曲がりの影響を受けることなく、所望の位置での折れ曲がりを内側部の低強度部で確実に誘発することができる。その結果、所望の位置での折れ曲がりを車幅方向の外側部および内側部で誘発でき、いてはボンネット全体の折れ曲がりを所望の形態で誘発することができる。
しかも、上記車幅方向外側の開口部の後端に、車幅方向に延びる補強部を設けたものであるから、上記開口部の後端縁部と上記補強部との剛性差によって、内側部の外側を所望の位置でより確実に折り曲げることができる。このため、内側部の外側が上記外側部の折り曲げの影響を受けて、該外側部と同じ位置で折れ曲がることを抑制できる。
この発明の一実施態様においては、上記開口部のうち、車幅方向内側の開口部を、その前後方向の幅内に上記内側部の低強度部が位置するように設けたことを特徴とする。
この構成によれば、内側部の低強度部と上記開口部とにより、内側部を車幅方向の所望の位置で確実に折り曲げることができるため、正面方向からの衝撃力による荷重を内側部と外側部との間の傾斜部で効率的に支えることが可能となる。
この発明の一実施態様においては、上記車幅方向外側の開口部後方の外側に、第2の外側開口部を設けるとともに、上記車幅方向外側の開口部後方の内側に、搬送装置の吸盤が吸着される被吸着部を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、吸盤部を設けた搬送装置によりボンネットが搬送される生産時には、被吸着部として機能させることができる。さらに、上記被吸着部によって内側部の低強度部後方の剛性を向上させることができるため、ボンネットが折れ曲がる時には、上記低強度部での折り曲げを確実に実現させることができる。
この発明の一実施態様においては、上記第2の外側開口部の前端を、前後方向において上記外側部の低強度部が形成される位置と同じ位置になるように設けるとともに、上記第2の外側開口部の前端に、車幅方向に延びる補強部を設けたことを特徴とする。
この構成によれば、上記第2の外側開口部の前端縁部と上記補強部との剛性差によって、外側部を所望の位置でより確実に折り曲げることができる。
この発明の一実施態様においては、上記開口部間に、前後方向に延びる縦中枠部を設けるとともに、上記内側部の低強度部を上記縦中枠部に配設したことを特徴とする。
この構成によれば、上記内側部の低強度部と上記縦中枠部との間の大きな剛性差によって、ボンネットが折れ曲がる時には内側部を所望の位置で確実に折り曲げることができる。
この発明によれば、ボンネットのアウタパネルとインナパネルとの間の閉断面の上下間隔が相対的に小さい位置に対応する低強度部を、上記インナパネルの車幅方向の内側部に設け、ボンネットのアウタパネルとインナパネルとの間の閉断面の上下間隔が位置に対応する低強度部を、上記インナパネルの車幅方向の両外側部に設け、内側部の低強度部を、外側部の低強度部に対して車両前後方向で異なる位置に設け、両外側部および内側部にそれぞれ設けられる低強度部を、車幅方向に沿って互いに略平行に延ばし、インナパネルの内側部に、車幅方向に沿って複数の開口部を設け、車幅方向外側の開口部を、前後方向においてその後端位置に上記内側部の低強度部が位置するように設けることにより、ボンネットの折れ曲がりに伴って、内側部、外側部の両屈曲部を車両前後方向の同じ位置に揃えることができるため、突っ張り作用を抑制してボンネットをスムーズに折り曲げることが可能となる。
しかも、上記車幅方向外側の開口部の後端に、車幅方向に延びる補強部を設けたものであるから、上記開口部の後端縁部と上記補強部との剛性差によって、内側部の外側を所望の位置でより確実に折り曲げることができる。このため、内側部の外側が上記外側部の折り曲げの影響を受けて、該外側部と同じ位置で折れ曲がることを抑制できる。
本実施形態に係るボンネット構造を備えた自動車の前部を示す斜視図。 本実施形態に係る自動車のボンネット構造を示す底面図。 (a)図2におけるX−X線矢視断面図、(b)図2におけるY−Y線矢視断面図、(c)図2におけるZ−Z線矢視断面図。 本実施形態のボンネットに正面方向から過大な衝撃力が加わる前後のボンネットの状態を示す図。 搬送装置によるインナパネルの搬送状態を説明する側面図。 従来の自動車のボンネット構造を示す底面図。 従来のボンネットに正面方向から過大な衝撃力が加わる前後のボンネットの状態を示す図。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図1は、本実施形態に係るボンネット構造を備えた自動車の前部を示す斜視図である。ボンネット1は、大きな一枚の略台形状の金属製のパネル体で成形されたアウタパネル2により車体外表面の一部を構成している。本実施形態では、アウタパネル2は、車幅方向の両外側部21、21が略水平方向に延びる内側部22に対して下方に位置するように形成されている。
図2は、本実施形態に係る自動車のボンネット構造を示す底面図であり、本実施形態のボンネット1は、図2に示すように、アウタパネル2と、インナパネル3と、両パネル2、3を接着保持する複数の接着シール4…とを具備する。
前述のインナパネル3は、アウタパネル2の裏側(エンジンルーム側)に配設され、同様に金属製のパネル体で成形され、アウタパネル2の剛性を確保するとともに、ボンネット1の裏面を形成している。
このインナパネル3は、エンジンルーム側に突出する断面略ハット状の枠部30を複数形成することで剛性を高めている。この枠部30は、インナパネル3の外周縁部に形成した外枠部31(31A、31B、31C、31D)と、内側部に形成した中枠部32からなり、このうち中枠部32は前端を基点として略放射状で車両前後方向に延びる三つの縦中枠部32a、32a、32aと、この縦中枠部32a、32a、32a間と側端外枠部31C、31D間を車幅方向に延びる複数の横中枠部32b…とで構成している。
ボンネット1の前端に設けた前端外枠部31Aには、フードストライカ34等の支持剛性を高めるため、エンジンルーム側にさらに突出した前端補強部33を設けている。
ボンネット1の後端に設けた後端外枠部31Bの両外側端部には、車体側に設けたヒンジ部材5に固定されるヒンジ固定部35を設けている。このヒンジ固定部35をヒンジ部材5に固定することで、ボンネット1を、エンジンルーム上に開閉自在に設置できる。
図3(a)〜(c)は、それぞれ図2におけるX−X線、Y−Y線、Z−Z線矢視断面図であり、図3に示すように、接着シール4の他にも、アウタパネル2とインナパネル3とは、外端縁部に設けた接合フランジ36で接合されることで、一体となるように構成している。
ところで、ボンネット1の両外側部に設けた側端外枠部31C、31Dには、それぞれ、図2、図3(a)に示すように、底面視で凹形状をなす折れビード31C1、31D1が車幅方向に延びるように形成されている。
また、アウタパネル2における外側部21、内側部22の形状に合わせて、側端外枠部31C、31Dが中枠部32に対して下方に位置するように形成されおり、これらの間には傾斜部が形成されている。折れビード31C1、31D1は側端外枠部31C、31Dから車幅方向内側に延び、一部が上記傾斜部に及んでいる。
さらに、ボンネット1の内側部に形成した縦中枠部32a、32a、32aには、それぞれ、図2、図3(b)、(c)に示すように、底面視で凹形状をなす折れビード32a1〜32a3が車幅方向に延びるように形成されている。
ここで、側端外枠部31C、31Dの折れビード31C1、31D1、中枠部32の折れビード32a1〜32a3は、れも車両前後方向略中間部に設けられ、図2、図3に示すようにそれぞれ車幅方向に延びるm−m線、n−n線上に設けられている。本実施形態においては、中枠部32(縦中枠部32a)に形成される折れビード32a1〜32a3が、外枠部31(側端外枠部31C、31D)に形成される折れビード31C1、31D1に対して車両前後方向において距離L1だけ前方に位置している。
インナパネル3の中枠部32には縦中枠部32aを挟むように車幅方向、車両前後方向に沿って複数の開口部37…を設けている。このように開口部37を設けることで、余分なパネル部分を除去してインナパネル3の軽量化を図っている。
これら開口部37…のうち、車幅方向内側のものは、その車両前後方向の幅L2内に中央の折れビード32a2が位置するように設けられる一方、車幅方向外側のものは、車両前後方向においてその後端位置に折れビード32a1、32a3が位置するように設けられている。
また、開口部37…の後端には、横中枠部32bが設けられている。
ここで、本実施形態では、外側の開口部37の後方にさらに後端開口部37’、37’が設けられており、前方の開口部37に対してより外側に配置されている。そして、開口部37の後方の内側には、縦中枠部32a、32aから車幅方向外側に延びる延出部38、38が設けられている。本実施形態では、延出部38、38の他、前端外枠部31Aの後方にも延出部38’、38’が設けられ、これが後述する被吸着部Pに設定されている。
さらに、後端開口部37’、37’の前端は、車両前後方向において折れビード31C1、31D1が形成される位置と同じ位置になるように設けられており、後端開口部37’、37’の前端には横中枠部32bが設けられている。
ところで、前述の接着シール4…は、円形の弾性体によって形成され、インナパネル3の各開口部37…、37’…を取り囲むようにして、アウタパネル2とインナパネル3との間に介装して設置している。この接着シール4…によって、アウタパネル2とインナパネル3を接着して、アウタパネル2がインナパネル3から浮き上がるのを防止している。
ここで、図2、図3に示す本実施形態のボンネット1に車体の正面方向から過大な衝撃力が加わった場合についてさらに図4を参照して説明する。図4は、本実施形態のボンネット1に正面方向から過大な衝撃力が加わる前後のボンネット1の状態を示す図である。
図4(a)に示す状態において、ボンネット1に対して車体の正面方向から過大な衝撃力が加わった場合には、図4(b)に示すように、ボンネット1は、その外側部、内側部において各折れビード31C1、31D1、32a1〜32a3を屈曲部として、それぞれm−m線、n−n線に沿って略くの字状に折れ曲がると同時に、後部がヒンジ部材5を中心としてボンネット1を開く方向に強制的に回動させられる。
このように、本実施形態では、正面方向からの衝撃力に対してボンネット1が略くの字状に変形することで衝撃力が吸収されるようになっており、ボンネット1の後退を抑制できるようになっている。
ここで、従来においては、折れビード131C1、131D1、132a1〜132a3(図6、図7参照)がれも車幅方向に延びる1つの直線上に設けられていたために、ボンネット1が折れ曲がる時には、中枠部132の屈曲部が外枠部131の屈曲部に対して後方にずれるという現象が生じていたが、本実施形態においては、中枠部32に形成される折れビード32a1〜32a3を外枠部31に形成される折れビード31C1、31D1よりも前方位置に設けたため、図4(b)に示すように、ボンネット1の折れ曲がりに伴って両屈曲部を車両前後方向の同じ位置に揃えることができる。
このように、上記両屈曲部を車両前後方向で同じ位置に揃えることで、従来のボンネット100において発生し得る突っ張り作用を抑制することができる。従って、本実施形態においては、同じ位置に揃えられた両屈曲部によってボンネット1をスムーズに折り曲げることが可能となる。
ところが、ボンネット1が折れ曲がる途中で、外枠部31、中枠部32のれか一方が他方の折れ曲がりの影響を受けると、m−m線またはn−n線のみで屈曲部が形成される虞がある。この場合は、従来と同様の挙動をとることになるため、結局突っ張り作用が発生してしまうことになる。従って、これを抑制するためには、それぞれをm−m線、n−n線に沿って確実に折り曲げることが重要となる。
本実施形態では、内側の開口部37が、その前後方向の幅L2内に折れビード32a2が位置するように設けられ、つ、外側の開口部37が、その後端位置に折れビード32a1〜32a3が位置するように設けられているため、中枠部32の折れビード32a1、32a3と開口部37とにより、中枠部32をn−n線に沿った所望の位置で確実に折り曲げることができる。
このように、n−n線に沿った折り曲げを確実に実行させることで、上記衝撃力による荷重を中枠部32と外枠部31との間の上記傾斜部で効率的に支えることが可能となる。従って、外枠部31が中枠部32の折れ曲がりの影響を受けてn−n線に沿って折れ曲がることを抑制できる。
また、折れビード32a1〜32a3が、中枠部32の縦中枠部32a、32a、32aに形成されていることにより、折れビード31a1、31a3以外では、前後方向の荷重に対する剛性が高められているため、ボンネット1が折れ曲がる時には、折れビード32a1〜32a3と縦中枠部32a、32a、32aとの間の大きな剛性差によって、折れビード32a1〜32a3で確実に折り曲げることができる。
また、外側の開口部37、37の後端に沿って横中枠部32b、32bを設けることにより、開口部37の後端縁部と横中枠部32bとの剛性差によって、中枠部32の外側をn−n線に沿ってより確実に折り曲げることができる。これにより、中枠部32の外側が、外枠部31の折り曲げの影響を受けてm−m線に沿って折れ曲がることを抑制できる。
また、開口部37、37の後方の内側に延出部38、38(被吸着部P)を設けることにより、折れビード32a1、32a3後方の剛性を向上させることができる。これにより、折れビード32a1、32a3とその後方との剛性差をより大きくすることができるため、折れビード32a1、32a3での折り曲げを確実に実現させることができる。
また、後端開口部37’、37’の前端を、折れビード31C1、31D1が形成される位置と同じ位置となるように設けるとともに、後端開口部37’、37’の前端に横中枠部32bを設けたことにより、後端開口部37’の前端縁部と横中枠部32bとの剛性差によって、外枠部31をm−m線に沿った所望の位置で確実に折り曲げることができる。
なお、本実施形態では、正面方向から衝撃力が加えられた場合にボンネット1を所望の位置で折り曲げるべく、底面視で凹形状をなす折れビードを設けているが、本発明においては必ずしもこれに限定されない。例えば、折れビードが設けられる場合と同程度の範囲に開口を形成して、周囲よりも低強度となる部位を形成するようにしてもよい。また、折れビードに代えて、他よりも薄肉とされる脆弱部を設けるようにしてもよい。
ところで、ボンネット1の組立時においては、延出部38、38、38’、38’(図2参照)により形成された平面を後述する被吸着部P、P…に設定して、例えば、図5に示すような搬送装置60による搬送作業を行うことができる。
ボンネット1の組立時のインナパネル3の搬送作業について、図5を参照して説明する。
ボンネット1の組立作業は、まず、インナパネル3とアウタパネル2とをそれぞれ別の鋼板シートからプレス機でプレス成形し、そのプレス成形したインナパネル3とアウタパネル2とを搬送装置で組立ラインに搬送し、その後に、両パネル2、3を組み合わせて溶接機で溶接することによって行う。
このことから、インナパネル3は、プレス成形された後に、搬送装置で搬送されることになる。図5は、搬送装置60によるインナパネル3の搬送作業を示したものである。
この搬送装置60は、ベース61に装着したヘッド部62に、上下方向にスライド可能な吸盤部63…を複数設けて、この吸盤部63…の先端でインナパネル3を吸着するように構成している。また、この搬送装置60の側方には、プレス成形後のインナパネル3を積層する積層パレット64を設置している。
搬送作業は、プレス成形したインナパネル3を一枚ずつ吸盤部63…で吸着して、ヘッド部62を移動させることで、所望の位置に搬送することによって行う。
このとき、インナパネル3は、この搬送装置60の吸盤部63…によって吸着されるが、プレス成形が行なわれた後の吸着であることから、吸着される被吸着部の部位は、限定される。
本実施形態のインナパネル3では、図2に示すように、前述の延出部38、8と前端外枠部31A後方の平面部38’、38’に被吸着部Pを設定している。すなわち、折れビード32a1、32a3の後方の剛性を高める延出部38、38を利用して、搬送作業の作業性を向上する部位の機能も得ているのである。
このため、延出部38、38は、生産時に使用される被吸着部Pとしての機能と、中枠部32の外側の折れビード32a1、32a3の後方の部位の剛性を向上させ、折れビード32a1、32a3での折り曲げを確実に実現させる機能とを兼ねることができる。
よって、本実施形態のインナパネル3によると、より効率的に延出部38を使用できるため、開口部37を多く設けることができ、ボンネット1の軽量化を図ることができる。
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の車幅方向外側の開口部37後端の車幅方向に延びる補強部は、図2の開口部37前後の横中枠部32b,32bのうちの後側の横中枠部32bに対応し、
以下同様に、
第2の外側開口部は、後端開口部37’に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
1…ボンネット
2…アウタパネル
3…インナパネル
5…ヒンジ部材
31C1、31D1…折れビード(両外側部の低強度部)
32a…縦中枠部
32a1、32a2、32a3…折れビード(内側部の低強度部)
32b…横中枠部(補強部)
37…開口部
37’…後端開口部(第2の外側開口部)
5…ヒンジ部材
60…搬送装置
63…吸盤部
P…被吸着部

Claims (5)

  1. ボンネットの後部に配設されたヒンジ部材を中心として上記ボンネットが回動可能に支持された自動車のボンネット構造であって、
    アウタパネルと、
    該アウタパネルの裏面側に設けたインナパネルとを備え、
    該インナパネルは、車幅方向の両外側部が内側部に対して下方に位置するように形成されるとともに、前後方向略中間部の上記両外側部及び内側部に車幅方向に延びる低強度部を有し、
    上記アウタパネルと上記インナパネルとの間の閉断面の上下間隔が、該インナパネルの車幅方向外側部と車幅方向内側部との比較において、相対的に小さい位置に対応する低強度部が、上記インナパネルの車幅方向の内側部に設けられ、
    上記アウタパネルと上記インナパネルとの間の閉断面の上下間隔が、該インナパネルの車幅方向外側部と車幅方向内側部との比較において、相対的に大きい位置に対応する低強度部が、上記インナパネルの車幅方向の両外側部に設けられ、
    上記内側部の低強度部は、上記外側部の低強度部に対して車両前後方向で異なる位置に設けられており、
    上記両外側部および内側部にそれぞれ設けられる低強度部は、車幅方向に沿って互いに略平行に延び、
    上記インナパネルの内側部に、車幅方向に沿って複数の開口部が設けられ、
    車幅方向外側の開口部が、前後方向においてその後端位置に上記内側部の低強度部が位置するように設けられ
    上記車幅方向外側の開口部の後端に、車幅方向に延びる補強部を設けた
    自動車のボンネット構造。
  2. 上記開口部のうち、車幅方向内側の開口部を、その前後方向の幅内に上記内側部の低強度部が位置するように設けた
    請求項1記載の自動車のボンネット構造。
  3. 上記車幅方向外側の開口部後方の外側に、第2の外側開口部を設けるとともに、
    上記車幅方向外側の開口部後方の内側に、搬送装置の吸盤が吸着される被吸着部を備えた
    請求項1または2記載の自動車のボンネット構造。
  4. 上記第2の外側開口部の前端を、前後方向において上記外側部の低強度部が形成される位置と同じ位置になるように設けるとともに、
    上記第2の外側開口部の前端に、車幅方向に延びる補強部を設けた
    請求項に記載の自動車のボンネット構造。
  5. 上記開口部間に、前後方向に延びる縦中枠部を設けるとともに、
    上記内側部の低強度部を上記縦中枠部に配設した
    請求項1〜4のれか一項に記載の自動車のボンネット構造。
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